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インセンティブを考慮した暗号基盤技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17H01695
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 情報学基礎理論
研究機関東京工業大学

研究代表者

田中 圭介  東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (20334518)

研究分担者 河内 亮周  三重大学, 工学研究科, 教授 (00397035)
安永 憲司  大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (50510004)
小柴 健史  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (60400800)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード暗号 / 安全性 / インセンティブ設計 / ゲーム理論 / ブロックチェーン / 暗号通貨 / 暗号理論 / プロトコル / インセンティブ / 計算複雑さ
研究成果の概要

インセンティブ設計技法に関する調査と研究を行った。詳細な調査や手法の比較を行ない、インセンティブを用いた電子署名・相手認証のモデルと技術の設計を試みた。特に、これらの要素に密接に関わるSecure Message Transmission (SMT) と呼ばれる要素に着目し、複数ある通信路がすべての敵に支配されたとしても、合理的な敵を考える場合には、安全に通信を行うことができることを示した。さらに、ブロックチェーンに関する調査と研究を行った。特にproof-of-workの原点に立ち戻り、証明者と検証者で時間とメモリのギャップを生じる状況についての考察を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

インセンティブ付与の重要性が、ナカモトサトシによる原論文(2008)でも言及されている。ビットコインでは、ブロックをチェーンに接続させることに対して報酬が付与され、その額は4年毎に半減する。このような報酬設定は、直観的なアイディアにもとづいて行われており、適切か否かに 関する厳密な議論は行われていない。本研究は、直観的なアイディアによるものではではなく、理論的な考察によりある種の妥当性を示すことに成功している。具体的に、合意形成に用いるための計算において、証明者と検証者で時間とメモリのギャップを生じる状況についての考察に成功している。

報告書

(5件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (38件) (うち国際共著 7件、 査読あり 38件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] CCA Security and Trapdoor Functions via Key-Dependent-Message Security2022

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa Fuyuki、Matsuda Takahiro、Tanaka Keisuke
    • 雑誌名

      Journal of Cryptology

      巻: 35 号: 2 ページ: 9-9

    • DOI

      10.1007/s00145-022-09420-8

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Watermarkable Signature with Computational Function Preserving2021

    • 著者名/発表者名
      SUDO Kyohei、HARA Keisuke、TEZUKA Masayuki、YOSHIDA Yusuke、TANAKA Keisuke
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E104.A 号: 9 ページ: 1255-1270

    • DOI

      10.1587/transfun.2020DMP0022

    • NAID

      130008081801

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2021-09-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Receiver Selective Opening CCA Secure Public Key Encryption from Various Assumptions2021

    • 著者名/発表者名
      LU Yi、HARA Keisuke、TANAKA Keisuke
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E104.A 号: 9 ページ: 1206-1218

    • DOI

      10.1587/transfun.2020DMP0009

    • NAID

      130008081881

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2021-09-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Redactable Signature with Compactness from Set-Commitment2021

    • 著者名/発表者名
      TEZUKA Masayuki、TANAKA Keisuke
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E104.A 号: 9 ページ: 1175-1187

    • DOI

      10.1587/transfun.2020DMP0013

    • NAID

      130008081794

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2021-09-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tightly secure ring signatures in the standard model2021

    • 著者名/発表者名
      Hara Keisuke、Tanaka Keisuke
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 892 ページ: 208-237

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2021.09.022

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple and Generic Constructions of Succinct Functional Encryption2021

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa Fuyuki、Nishimaki Ryo、Tanaka Keisuke
    • 雑誌名

      Journal of Cryptology

      巻: 34 号: 3 ページ: 25-25

    • DOI

      10.1007/s00145-021-09396-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fine-Grained Cryptography Revisited2021

    • 著者名/発表者名
      Egashira Shohei、Wang Yuyu、Tanaka Keisuke
    • 雑誌名

      Journal of Cryptology

      巻: 34 号: 3 ページ: 23-23

    • DOI

      10.1007/s00145-021-09390-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ring Signature With Unconditional Anonymity in the Plain Model2021

    • 著者名/発表者名
      Hara Keisuke、Tanaka Keisuke
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 9 ページ: 7762-7774

    • DOI

      10.1109/access.2021.3049240

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantum Query Complexity of Unitary Operator Discrimination2019

    • 著者名/発表者名
      KAWACHI Akinori、KAWANO Kenichi、LE GALL Francois、TAMAKI Suguru
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E102.D 号: 3 ページ: 483-491

    • DOI

      10.1587/transinf.2018FCP0012

    • NAID

      130007606941

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2019-03-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Simulation-based receiver selective opening CCA secure PKE from standard computational assumptions2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Hara, Fuyuki Kitagawa, Takahiro Matsuda, Goichiro Hanaoka, Keisuke Tanaka
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 795 ページ: 570-597

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2019.08.016

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fine-grained cryptography revisited2019

    • 著者名/発表者名
      Shohei Egashira, Yuyu Wang, Keisuke Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (ASIACRYPT 2019)

      巻: 11923 ページ: 637-666

    • DOI

      10.1007/978-3-030-34618-8_22

    • ISBN
      9783030346171, 9783030346188
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple and efficient KDM-CCA secure public key encryption2019

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Kitagawa, Takahiro Matsuda, Keisuke Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (ASIACRYPT 2019)

      巻: 11923 ページ: 97-127

    • DOI

      10.1007/978-3-030-34618-8_4

    • ISBN
      9783030346171, 9783030346188
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-committing encryption with quasi-optimal ciphertext-rate based on the DDH problem2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yoshida, Fuyuki Kitagawa, Keisuke Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (ASIACRYPT 2019)

      巻: 11923 ページ: 128-158

    • DOI

      10.1007/978-3-030-34618-8_5

    • ISBN
      9783030346171, 9783030346188
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A t-out-of-n redactable signature scheme2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Tezuka, Xiangyu Su, Keisuke Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (CANS 2019)

      巻: 11829 ページ: 470-489

    • DOI

      10.1007/978-3-030-31578-8_26

    • ISBN
      9783030315771, 9783030315788
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proper Usage of the Group Signature Scheme in ISO/IEC 20008-22019

    • 著者名/発表者名
      Ishida Ai、Sakai Yusuke、Emura Keita、Hanaoka Goichiro、Tanaka Keisuke
    • 雑誌名

      AsiaCCS2019

      巻: NA ページ: 515-528

    • DOI

      10.1145/3321705.3329824

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CCA security and trapdoor functions via key-dependent-message security2019

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Kitagawa, Takahiro Matsuda, Keisuke Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (CRYPTO 2019)

      巻: 11694 ページ: 33-64

    • DOI

      10.1007/978-3-030-26954-8_2

    • ISBN
      9783030269531, 9783030269548
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptively secure and succinct functional encryption: Improving security and efficiency, simultaneously2019

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Kitagawa, Ryo Nishimaki, Keisuke Tanaka, Takashi Yamakawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (CRYPTO 2019)

      巻: 11694 ページ: 521-551

    • DOI

      10.1007/978-3-030-26954-8_17

    • ISBN
      9783030269531, 9783030269548
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Perfectly secure message transmission against independent rational adversaries2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yasunaga and Takeshi Koshiba
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science, Proc. of Decision and Game Theory for Security - 10th International Conference, GameSec 2019

      巻: 11836 ページ: 563-582

    • DOI

      10.1007/978-3-030-32430-8_33

    • ISBN
      9783030324292, 9783030324308
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weakened Random Oracle Models with Target Prefix2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Tezuka, Yusuke Yoshida, Keisuke Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (SecITC 2018)

      巻: 11359 ページ: 344-357

    • DOI

      10.1007/978-3-030-12942-2_26

    • ISBN
      9783030129415, 9783030129422
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generic Constructions for Fully Secure Revocable Attribute-Based Encryption2018

    • 著者名/発表者名
      Kotoko Yamada, Nuttapong Attrapadung, Keita Emura, Goichiro Hanaoka, Keisuke Tanaka
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E101.A 号: 9 ページ: 1456-1472

    • DOI

      10.1587/transfun.E101.A.1456

    • NAID

      130007479446

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2018-09-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation-Based Receiver Selective Opening CCA Secure PKE from Standard Computational Assumptions2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Hara, Fuyuki Kitagawa, Takahiro Matsuda, Goichiro Hanaoka, Keisuke Tanaka
    • 雑誌名

      SCN 2018

      巻: - ページ: 140-159

    • DOI

      10.1007/978-3-319-98113-0_8

    • ISBN
      9783319981123, 9783319981130
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fully Anonymous Group Signature with Verifier-Local Revocation2018

    • 著者名/発表者名
      Ai Ishida, Yusuke Sakai, Keita Emura, Goichiro Hanaoka, Keisuke Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (SCN 2018)

      巻: 11035 ページ: 23-42

    • DOI

      10.1007/978-3-319-98113-0_2

    • ISBN
      9783319981123, 9783319981130
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Framework for Achieving KDM-CCA Secure Public-Key Encryption2018

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Kitagawa, Keisuke Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (ASIACRYPT 2018)

      巻: 11273 ページ: 127-157

    • DOI

      10.1007/978-3-030-03329-3_5

    • ISBN
      9783030033286, 9783030033293
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance analysis of robust watermarking using linear and nonlinear feature matching2018

    • 著者名/発表者名
      T. M. Thanh, K. Tanaka, L. H. Dung, N. T. Tai, H. N. Nam
    • 雑誌名

      Multimedia Tools and Applications

      巻: 77 号: 2 ページ: 2901-2920

    • DOI

      10.1007/s11042-017-4435-1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Simple and generic constructions of succinct functional encryption2018

    • 著者名/発表者名
      F. Kitagawa, R. Nishimaki, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (PKC 2018)

      巻: 10770 ページ: 187-217

    • DOI

      10.1007/978-3-319-76581-5_7

    • ISBN
      9783319765808, 9783319765815
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Key dependent message security and receiver selective opening security for identity-based encryption2018

    • 著者名/発表者名
      F. Kitagawa, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (PKC 2018)

      巻: 10769 ページ: 32-61

    • DOI

      10.1007/978-3-319-76578-5_2

    • ISBN
      9783319765778, 9783319765785
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Privacy-preserving equality test towards big data2018

    • 著者名/発表者名
      T. K. Saha, T. Koshiba
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (FPS 2017)

      巻: 10723 ページ: 95-110

    • DOI

      10.1007/978-3-319-75650-9_7

    • ISBN
      9783319756493, 9783319756509
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generic Transformation for Signatures in the Continual Leakage Model2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, K. Tanaka
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100.A 号: 9 ページ: 1857-1869

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.1857

    • NAID

      130006038268

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Group Signature with Deniability: How to Disavow a Signature2017

    • 著者名/発表者名
      A. Ishida, K. Emura, G. Hanaoka, Y. Sakai, K. Tanaka
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100.A 号: 9 ページ: 1825-1837

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.1825

    • NAID

      130006038287

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] General constructions of rational secret sharing with expected constant-round reconstruction2017

    • 著者名/発表者名
      Akinori Kawachi, Yoshio Okamoto, Keisuke Tanaka, and Kenji Yasunaga
    • 雑誌名

      The Computer Journal

      巻: 印刷中 ページ: 711-728

    • DOI

      10.1093/comjnl/bxw094

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An image zero-watermarking algorithm based on the encryption of visual map feature with watermark information2017

    • 著者名/発表者名
      T. M. Thanh, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Multimedia Tools and Applications

      巻: 76 号: 11 ページ: 13455-13471

    • DOI

      10.1007/s11042-016-3750-2

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] CCA2 Key-Privacy for Code-Based Encryption in the Standard Model2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshida, K. Morozov, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (PQCrypto 2017)

      巻: 10346 ページ: 35-50

    • DOI

      10.1007/978-3-319-59879-6_3

    • ISBN
      9783319598789, 9783319598796
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Generic constructions for fully secure revocable attribute-based encryption2017

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada, N. Attrapadung, K. Emura, G. Hanaoka, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (ESORICS 2017)

      巻: 10493 ページ: 532-551

    • DOI

      10.1007/978-3-319-66399-9_29

    • NAID

      130007479446

    • ISBN
      9783319663982, 9783319663999
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physical implementation of oblivious transfer using optical correlated randomness2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, H. Koizumi, N. Suzuki, I. Kakesu, K. Iwakawa, A. Uchida, T. Koshiba, J. Muramatsu, K. Yoshimura, M. Inubushi, P. Davis
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41598-017-08229-x

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient protocols for private database queries2017

    • 著者名/発表者名
      T. K. Saha, Mayank, T. Koshiba
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (DBSec 2017)

      巻: 10359 ページ: 337-348

    • DOI

      10.1007/978-3-319-61176-1_19

    • ISBN
      9783319611754, 9783319611761
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rational Proofs against Rational Verifiers2017

    • 著者名/発表者名
      K. Inasawa, K. Yasunaga
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100.A 号: 11 ページ: 2392-2397

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.2392

    • NAID

      130006191407

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum Query Complexity of Unitary Operator Discrimination2017

    • 著者名/発表者名
      Kawachi Akinori、Kawano Kenichi、Le Gall Fran?ois、Tamaki Suguru
    • 雑誌名

      COCOON 2017, LNCS

      巻: 10392 ページ: 309-320

    • DOI

      10.1007/978-3-319-62389-4_26

    • ISBN
      9783319623887, 9783319623894
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generalized Predecessor Existence Problems for Boolean Finite Dynamical Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Akinori Kawachi, Mitsunori Ogihara, Kei Uchizawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 42nd International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (MFCS 2017)

      巻: 83

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.MFCS.2017.8

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] How to Prove Work: With Time or Memory2021

    • 著者名/発表者名
      Xiangyu Su, Mario Larangeira, Keisuke Tanaka
    • 学会等名
      2021 IEEE International Conference on Blockchain and Cryptocurrency (ICBC)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Lightweight Virtual Payment Channels2020

    • 著者名/発表者名
      Maxim Jourenko, Mario Larangeira, Keisuke Tanaka
    • 学会等名
      CANS 2020: Cryptology and Network Security
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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