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オートマトンに基づく部分文字列検索に対応した検索可能暗号に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K00183
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 情報セキュリティ
研究機関信州大学

研究代表者

山本 博章  信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (10182643)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード検索可能暗号 / 情報セキュリティ / 情報検索 / 暗号プロトコル / プライバシー保護 / 共通鍵暗号方式 / 有限オートマトン / 部分文字列検索 / 正規表現 / DAWG / ファクターオラクル / 文字列検索 / 共通鍵暗号
研究成果の概要

暗号化されたデータを暗号化したまま検索する技術は検索可能暗号と呼ばれ、安全に情報を管理するうえで重要な技術となっている。本研究課題では以下の成果を上げた。
(1)キーワード検索に向けては、階層型ブルームフィルタを用い、データの更新(追加・削除)可能な動的検索可能暗号、検索結果の検証機能を埋め込んだ検証可能動的検索可能暗号を開発した。(2)部分文字列検索可能暗号に関しては、拡張型のDAWG(directed acyclic word graph)やファクターオラクルを用いた安全で効率的な手法を設計した。(3)正規表現検索については、有限オートマトンの構造を漏らさずに検索する手法を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

クラウドサービスの発展により、ユーザが外部サーバにデータを保存し、利用する形態が拡大している。そのため、第3者だけでなく、サーバ管理者に対してもデータの内容を漏らさずに安全に利用できる仕組みの重要性が高まっている。情報化社会の発展において、企業等における機密情報や個人情報の漏洩は大きな妨げとなる。本研究成果は、外部サーバを利用した安全な検索を提供するもので、この分野の発展に寄与すると思われる。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A New Finite Automata Construction Using a Prefix and a Suffix of Regular Expressions2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Yamamoto, Hiroshi Fujiwara
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E104.D 号: 3 ページ: 381-388

    • DOI

      10.1587/transinf.2020FCP0010

    • NAID

      130007993136

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2021-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Space-Efficient and Secure Substring Searchable Symmetric Encryption Using an Improved DAWG2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Hiroaki、Wachi Yoshihiro、Fujiwara Hiroshi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11821 ページ: 130-148

    • DOI

      10.1007/978-3-030-31919-9_8

    • ISBN
      9783030319182, 9783030319199
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A faster algorithm for finding shortest substring matches of a regular expression2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Hiroaki
    • 雑誌名

      Information Processing Letters

      巻: 143 ページ: 56-60

    • DOI

      10.1016/j.ipl.2018.12.001

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Practical and Secure Searchable Symmetric Encryption with a Small Index2017

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi Ryuji、Yamamoto Hiroaki、Fujiwara Hiroshi、Miyazaki Takashi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10674 ページ: 53-69

    • DOI

      10.1007/978-3-319-70290-2_4

    • ISBN
      9783319702896, 9783319702902
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ProVerifによる検索可能暗号の形式的安全性検証について2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木孝誠,山本博章,三重野武彦,荒井研一,岡崎裕之,布田裕一
    • 学会等名
      SCIS2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ユーザの持つメモリが定数な検証可能な動的検索可能暗号2022

    • 著者名/発表者名
      小澤響平,山本博章,藤原洋志
    • 学会等名
      SCIS2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Efficient Verifiable Dynamic Searchable Symmetric Encryption with a Tree-based Index (Poster)2021

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Ozawa, Ryuji Miyoshi, Hiroaki Yamamoto
    • 学会等名
      IWSEC2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 正規表現に対する検索可能暗号の改良2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤天啓、山本博章、藤原洋志
    • 学会等名
      SCIS2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 動的データに向けた部分文字列検索可能暗号2021

    • 著者名/発表者名
      藤村享平、山本博章、藤原洋志
    • 学会等名
      SCIS2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] DAWGに基づいた部分文字列検索可能暗号の改善2021

    • 著者名/発表者名
      小田亮輔、山本博章、藤原洋志
    • 学会等名
      情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 検証可能な機能に向けた検索可能暗号2021

    • 著者名/発表者名
      小澤響平、山本博章、藤原洋志
    • 学会等名
      情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ファクターオラクルを用いた部分文字列検索可能暗号2020

    • 著者名/発表者名
      藤村享平、山本博章、藤原洋志
    • 学会等名
      SCIS 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 正規表現検索に向けた検索可能暗号の提案2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤天啓、山本博章、藤原洋志
    • 学会等名
      SCIS 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ファクターオラクルの拡張と文字列照合問題への応用2019

    • 著者名/発表者名
      大井恒平,和智吉弘、山本博章,藤原洋志
    • 学会等名
      冬のLAシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Backward安全に向けた検索可能暗号の改良2019

    • 著者名/発表者名
      三好竜司,山本博章
    • 学会等名
      SCIS2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 並列処理かつ動的データに向けた検索可能暗号の改良2018

    • 著者名/発表者名
      三好竜司,山本博章
    • 学会等名
      CSS2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ファクターオラクルの拡張と実験的評価2018

    • 著者名/発表者名
      大井恒平,山本博章,藤原洋志
    • 学会等名
      情報科学技術フォーラム(FIT2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 並列処理に向けた検索可能暗号の改良2018

    • 著者名/発表者名
      三好竜司,山本博章
    • 学会等名
      平成30年度電子情報通信学会信越支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUに向けた並列マルチパターン照合アルゴリズム2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤明幸,増田康行、山本博章,宮崎敬
    • 学会等名
      平成30年度電子情報通信学会信越支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ファクターオラクルの拡張2018

    • 著者名/発表者名
      大井恒平,山本博章,藤原洋志
    • 学会等名
      夏のLAシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] オートマトンを用いた部分文字列検索可能暗号2018

    • 著者名/発表者名
      和智吉弘,山本博章,藤原洋志,宮嵜敬
    • 学会等名
      SCIS2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 省スペースに向けた検索可能暗号の改良2017

    • 著者名/発表者名
      三好竜司,山本博章,藤原洋志
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 拡張位置ヒープ木を用いた文字列検索2017

    • 著者名/発表者名
      大井恒平,山本博章,藤原洋志
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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