| 研究課題/領域番号 |
16K00180
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
情報セキュリティ
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| 研究機関 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
吉田 等明 岩手大学, 教育学部, 教授 (00220666)
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| 研究分担者 |
川村 暁 岩手大学, 情報基盤センター, 准教授 (40347919)
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| 研究協力者 |
村上 武
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| 研究期間 (年度) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | カオス / 疑似乱数 / 疑似乱数発生器 / GPU / 超長周期 / 超高速 / 超長周期疑似乱数 / GPGPUを用いた超並列化 / IoT機器の情報セキュリティ / 組み込み系デバイスの情報セキュリティ / 超高速疑似乱数発生装置 / 堅牢かつ高速な暗号 / 暗号・認証等 / インターネット高度化 / 情報セキュリティ / 最新情報の調査研究 / GPUアーキテクチャ / CUDAプログラミング / GPUの世代別比較 / パラメータ見直し / 堅牢性の向上 / スーパーコンピュータ利用の準備 |
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| 研究成果の概要 |
Pascalアーキテクチャを持つGPUを用いて，従来の14倍に相当する１秒間に4.383×10の12乗ビットという高速化を実現した。これまではカオスの長期予測不可能性によっていた堅牢性を，ランダム性を付加することによって大幅に向上させた。アルゴリズムの基本部分を見直すことにより，サイドチャンネル攻撃にも耐えうるものとした。周期については，4200個のカオス時系列を並列に動作させることで，10の22432乗という超長周期を可能とした。また，カオス時系列の個数と周期の対数との間に良い直線性があることを見出した。これによって，必要な長さの周期を持つ乱数発生器をデザインすることが可能となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
倍精度浮動小数点型演算を用いて実装した装置については，ハイエンドのGPUを用いてインターネットのバックボーンの暗号化に利用可能である。これにより伝送途中での盗聴を防ぐことができる。
固定小数点型演算方式で実装した装置については，浮動小数点演算をサポートしていない組み込み系デバイスやIoT機器の情報セキュリティ強化にも応用できると期待できる。近年，スマートフォンやIoT機器の情報セキュリティ対策が叫ばれており，重要な要素技術になるものと考えられる。最近のスマートフォンには，高性能のGPUが搭載されているものが増えているため暗号・復号時のCPUへの負荷を減らすことが可能となった。
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