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最小ベクトル問題と格子アルゴリズムの公開鍵暗号への応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16500009
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 情報学基礎
研究機関電気通信大学

研究代表者

太田 和夫  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (80333491)

研究分担者 木田 雅成  電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (20272057)
國廣 昇  電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (60345436)
金山 直樹  筑波大学, システム情報工学研究科, 研究員 (70339696)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード格子 / LLLアルゴリズム / Coppersmith法 / ナップザック暗号 / 素因数分解 / 高木版のRSA暗号 / 低密度攻撃 / 最短ベクトル(問題) / (LLL)簡約基底 / 量子計算 / 最短ベクトルの係数 / 簡約基底
研究概要

暗号理論と格子(Lattice)アルゴリズム(発明者の名前に由来して,LLLアルゴリズムということもある)の関わりについての初めての事例は,1983年にAdlemanが提案した「ナップザック暗号の解読法」である.この発見により,ほとんどのナップザック暗号が格子アルゴリズムの適用によって解読された.Hastadは85年に,格子アルゴリズムが,法を用いる低次の多項式の整数解の解法に有効なことを発見し,「RSA暗号の同報通信環境」での使用方法に注意が必要なことを指摘した.これは,暗号利用法の安全性に格子アルゴリズムが関わっていることを指摘した初めての事例である.その後,格子アルゴリズムを暗号解読に用いる研究は一段落した観があったが,96年にCoppersmithがHastadの結果を強化・拡張すると,格子アルゴリズムを用いた解読法が再び注目された.Coppersmithの結果はRSA暗号と素因数分解問題の攻撃法として様々なところに応用された.一方,解読への応用だけでなく,01年にFujisakiらがRSA暗号モードの一つであるRSA-OAEPの安全性証明を格子理論を用いて完成した.
本書は、平成16年度から18年度科学研究費補助金基盤研究(C)(2)によって実施した「最小ベクトル問題と格子アルゴリズムの公開鍵暗号への応用に関する研究」の研究成果報告書である.本研究では格子理論の暗号理論への脅威を更に明らかにする研究を行った.より具体的には,(1)量子アルゴリズムを用いて新たな最小ベクトル問題の解法を構成し,(2)多くの公開鍵暗号の攻撃に用いられたCoppersmithの結果を新たなRSA型の問題と素因数分解問題に適応し,そして(3)格子に関わりが深いナップザック暗号を再評価した.これにより,本研究は公開鍵暗号の安全性と耐性を格子理論観点からの再評価を行った.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (17件)

  • [雑誌論文] Deterministic Polynomial Time Equivalence between Factoring and Key-Recovery Attack on Takagi' s RSA.2007

    • 著者名/発表者名
      Noboru Kunihiro, Kaoru Kurosawa
    • 雑誌名

      Public Key Cryptography-PKC 2007-Lecture Notes in Computer Science 4450

      ページ: 412-425

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ナップザック暗号における密度の再考.2007

    • 著者名/発表者名
      國廣昇, 北原恵介, 太田和夫
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報(ISEC-Technical Report) 106-595

      ページ: 93-98

    • NAID

      110006248099

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Deterministic Polynomial Time Equivalence between Factoring and Key-Recovery Attack on Takagi's RSA.2007

    • 著者名/発表者名
      Noboru Kunihiro, Kaoru Kurosawa
    • 雑誌名

      Public Key CryptographyPKC 2007-Lecture Notes in Computer Science Vol.4450

      ページ: 412-425

    • NAID

      10026851468

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Definition of Density on Knapsack Cryptosystems.2007

    • 著者名/発表者名
      Noboru Kunihiro, Keisuke Kitahara, Kazuo Ohta
    • 雑誌名

      ISEC Technical Report

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Deterministic Polynomial Time Equivalence between Factoring and Key-Recovery Attack on Takagi's RSA2007

    • 著者名/発表者名
      Noboru Kunihiro, Kaoru Kurosawa
    • 雑誌名

      Public Key Cryptography - PKC 2006-Lecture Notes in Computer Science

    • NAID

      10026851468

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ナップザック暗号における密度の再考2007

    • 著者名/発表者名
      國廣 昇, 北原 恵介, 太田 和夫
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 106-595

      ページ: 93-98

    • NAID

      110006248099

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Factorization of Square-Free Integers with High Bits Known2006

    • 著者名/発表者名
      Bagus Santoso, Noboru Kunihiro, Naoki Kanayama, Kazuo Ohta.
    • 雑誌名

      Progress in Cryptology-VIETCRYPT 2006-Lecture Notes in Computer Science 4341

      ページ: 115-130

    • NAID

      10026847113

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Factorization of Square-Free Integers with High Bits Known2006

    • 著者名/発表者名
      Bagus Santoso, Noboru Kunihiro, Naoki Kanayama, Kazuo Ohta.
    • 雑誌名

      Progress in Cryptology-VIETCRYPT 2006-Lecture Notes in Computer Science Vol.4341

      ページ: 115-130

    • NAID

      10026847113

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Factorization of Square-Free Integers with High Bits Known2006

    • 著者名/発表者名
      Batus Santoso, Noboru Kunihiro, Naoki Kanayama, Kazuo Ohta
    • 雑誌名

      Progress in Cryptology - VIETCRYPT 2006 - Lecture Notes in Computer Science - 4341

      ページ: 115-130

    • NAID

      10026847113

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 最小ベクトルの係数の存在範囲に関する考察.2005

    • 著者名/発表者名
      金山直樹, 木田雅成, 太田和夫, 國廣昇
    • 雑誌名

      暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS) 2005

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Coppersmithの方法を用いたP^rQ型合成数の素因数分解について(2)2005

    • 著者名/発表者名
      宮永望, 金山直樹, 小宮山雄木, 内山成憲
    • 雑誌名

      暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS) 2005

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] p^rq型合成数に対するVanstone-Zuccherato方式についての考察2005

    • 著者名/発表者名
      金山直樹, 内山成憲
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報(ISEC-Technical Report)

    • NAID

      110003298683

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Quantum algorithms for solving exact shortest vector problem2005

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanayama, Masanari Kida, Noboru Kunihiro, Tetsuro Nishino, Kazuo Ohta, Seiya Okubo.
    • 雑誌名

      Proceedings of ERATO Conference on Quantum Information Science (EQIS) 2005

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A note on the existence region of the coefficients of the shortest vector2005

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanayama, Masanari Kida, Kazuo Ohta, Noboru Kunihiro.
    • 雑誌名

      The 2005 Symposium on Cryptography and Information Security

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On factoring integers of the form PrQ using Coppersmith's method.2005

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Miyanaga, Naoki Kanayama, Yuki Komiyama, Shigenori Uchiyama
    • 雑誌名

      The 2005 Symposium on Cryptography and Information Security

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Vanstone- Zuccherato schemes for modulus of the form prq.2005

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanayama, Shigenori Uchiyama
    • 雑誌名

      SEC Technical Report

    • NAID

      110003298683

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Quantum algorithms for solving exact shortest vector problem.2005

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanayama, Masanari Kida, Noboru Kunihiro, Tetsuro Nishino, Kazuo Ohta, Seiya Okubo
    • 雑誌名

      Proceedings of ERATO Conference on Quantum Information Science (EQIS)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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