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公開鍵暗号用の算術技法における安全性を考慮した効率解析と応用

研究課題

研究課題/領域番号 18500015
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
研究機関公立はこだて未来大学

研究代表者

高木 剛  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 准教授 (60404802)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,950千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 450千円)
2007年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード情報基礎 / 暗号・認証等 / アルゴルズム / セキュア・ネットワーク / 高速実装 / アリゴリズム / アルゴリズム
研究概要

18年度〜19年度は、以下の課題に関して研究を進めた。
(1)Koblitz曲線を用いた楕円曲線暗号のサイドチャンネル攻撃に対する防御方法として、虚二次体の元を秘密鍵の情報によらない固定パターンに展開するτ進数表現を提案した。
(2)公開鍵暗号を実装する群の平方算と乗算は秘密鍵のビット情報に対応している。乗算器に同じ値を入力した場合の消費電力が、通常の乗算と異なることを実験により実証した。
(3)高速な公開鍵暗号方式として知られているXTRにおいて、拡張ユークリッド互除法を改良し固定パターンを有するXTR加算鎖を構成した。
(4)RSA暗号を高速化する中国人剰余定理を利用したRSA-CRT法に関して、現在にまでに提案されているRSA-CRT法及びそれらに対するサイドチャンネル攻撃のサーベイを行った。
(5)標数3の有限体上の超特異曲線を利用したペアリングの最終羃部分を、トーラス群T2の構造を利用することにより50%高速化するアルゴリズムを提案した。
(6)電子署名方式ECDSAの署名検証方法に利用されるマルチスカラー倍算において、Shamirトリックを利用したマルチスカラー倍算において、Joint Hamming Weightが最小となるWindow法を提案した。
(7)高速な公開鍵暗号として有限体GF(p^6m)を利用したXTRを、標数3の有限体上で構成することにより、暗号文の大きさを1/6に圧縮する技術を提案した。
(8)Koblitz曲線のフロベニウス写像τによりスカラー倍算を効率的に計算する方法を考察し、TNAF5において従来7点必要な予備計算を2点にまで削減することに成功した。
(9)ランダム化には射影座標を利用してη_Tペアリングをサイドチャンネル攻撃に対して安全に実装する方法を考案した。
(10)ペアリング暗号に関して、基礎数理、暗号プロトコル、実装技術、暗号応用技術を網羅的に扱った世界で第1回目となる国際会議の予稿集である。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (29件) (うち査読あり 13件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Short Memory Scalar Multiplication2008

    • 著者名/発表者名
      Camille Vuillaume, Katsuyuki Okeya, Tsuyoshi Takagi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Computers Vol.57,No.4

      ページ: 481-489

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Power Analysis Attacks and Countermeasures on Eta-T Pairing over Binary Fields2008

    • 著者名/発表者名
      Tae Hyun Kim, Tsuyoshi Takagi, Dong GukHan, Ho Won Kim, Jong in Lim
    • 雑誌名

      ETRI Journal, Electronics and Telecommunications Research Institute Vol.30,No.1

      ページ: 68-80

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short Memory Scalar Multiplication2008

    • 著者名/発表者名
      Camille, Vuillaume, Katsuyuki, Okeya, Tsuyoshi, Takagi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Computers Vol. 57, No. 4

      ページ: 481-489

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Power Analysis Attacks and Countermeasures on riT Pairing over Binary Fields2008

    • 著者名/発表者名
      Tae, Hyun, Kim, Tsuyoshi, Takagi, Dong Guk, Han, Ho Won, Kim, Jong in, Lim
    • 雑誌名

      ETRI Journal, Electronics and I Telecommunications Research Institute Vol. 30, No. 1

      ページ: 68-80

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Short Memory Scalar Multiplication2008

    • 著者名/発表者名
      Camille Vuillaume, Katsuyuki Okeya, Tsuyoshi Takagi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Computers Vol.57, No.4

      ページ: 481-489

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Power Analysis Attacks and Countermeasures on Eta-T Pairing over Binary Fields2008

    • 著者名/発表者名
      Tae Hyun Kim, Tsuyoshi Takagi, Dong Guk Han, Ho Won Kim, Jong in Lim
    • 雑誌名

      ETRI Journal, Electronics and Telecommunications Research Institute Vol.30, No.1

      ページ: 68-80

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Upper Bound for the Minimal Density of Joint Representations in Elliptic Curve Cryptosystems2007

    • 著者名/発表者名
      Erik Dahmen, Katsuyuki Okeya, Tsuyoshi Takagi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E90-A,No.5

      ページ: 952-959

    • NAID

      110007519159

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compressed XTR2007

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Shirase, Dong-Guk Han, Yasushi Hibino, Ho Won Kim, Tsuyoshi Takagi
    • 雑誌名

      The 5th International Conference on Applied Cryptography and Network Security, ACNS 2007 LNCS4521

      ページ: 420-431

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Some Efficient Algorithms for the Final Exponentiation of qT Pairing2007

    • 著者名/発表者名
      Masaaki, Shirase, Tsuyoshi, Takagi, Eiji, Okamoto
    • 雑誌名

      3rd Information Security Practice and Experience Conference, ISPEC 2007, LNCS 4464, Springer-Verlag

      ページ: 254-268

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A New Upper Representations in Elliptic Bound for the Minimal Density of Joint Curve Cryptosystems2007

    • 著者名/発表者名
      Erik, Dahmen, Katsuyuki, Okeya, Tsuyoshi, Takagi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions E90, No. 5

      ページ: 952-959

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Compressed XTR2007

    • 著者名/発表者名
      Masaaki, Shirase, Dong-Guk, Han, Yasushi, Hibino, Ho Won, Kim, Tsuyoshi, Takagi
    • 雑誌名

      5th International Conference on Applied Cryptography and Network Security, ACNS 2007, LNCS 4521, Springer-Verlag

      ページ: 420-431

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pairing-Based Cryptography-Pairing 20072007

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi, Takagi, Tatsuaki, Okamoto, Eiji, Okamoto, Takeshi, Okamoto
    • 雑誌名

      First International Conference Tokyo, Japan, July 2-4, 2007 4575

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A New Upper Bound for the Minimal Density of Joint Representations in Elliptic Curve Cryptosystems2007

    • 著者名/発表者名
      Erik Dahmen, Katsuyuki Okeya, Tsuyoshi Takagi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E90-A, No.5

      ページ: 952-959

    • NAID

      110007519159

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compressed XTR2007

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Shirase, Dong-Guk Han, Yasushi Hibino, Ho Won Kim, Tsuyoshi Takagi
    • 雑誌名

      The 5th International Conference on Applied Cryptography and Network Security, ACNS 2007 LNCS 4521

      ページ: 420-431

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Some Efficient Algorithms for the Final Exponentiation of eta_T Pairing2007

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Shirase, Tsuyoshi Takagi, Eiji Okamoto
    • 雑誌名

      3rd Infirmation Security Practice and Experience Conference, ISPEC 2007 LNCS 4464

      ページ: 254-268

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Defeating Simple Power Analysis on Koblitz Curves2006

    • 著者名/発表者名
      Camille Vuillaume, Katsuyuki Okeya, Tsuyoshi Takagi
    • 雑誌名

      IEICE Transaction on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences Vol.E89-A No.5

      ページ: 1362-1369

    • NAID

      110007502851

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Power Analysis to ECC Using Differential Power between Multiplication and Squaring2006

    • 著者名/発表者名
      Toru Akishita, Tsuyoshi Takagi
    • 雑誌名

      Seventh Smart Card Research and Advanced Application, CARDIS 2006 LNCS3928

      ページ: 151-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Further Security Analysis of XTR2006

    • 著者名/発表者名
      Dong-Guk Han, Tsuyoshi Takagi, Jongin Lim
    • 雑誌名

      The 2nd Information Security Practice and Experience Conference, ISPEC2006 LNCS3903

      ページ: 33-44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Security Analysis of CRT-Based Cryptosystems,International Journal of Information Security2006

    • 著者名/発表者名
      Katsuyuki Okeya, Tsuyoshi Takagi
    • 雑誌名

      International Journal of Information Security Vol.5,No.3

      ページ: 177-185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Some Efficient Algorithms for the Final Exponentiation of eta_T Pairing2006

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Shirase, Tsuyoshi Takagi, Eiji Okamoto
    • 雑誌名

      3rd Information Security Practice and Experience Conference, ISPEC 2007 Vol.5,No.3

      ページ: 177-185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Defeating Simple Power Analysis on Koblitz Curves2006

    • 著者名/発表者名
      Camille, Vuillaume, Katsuyuki, Okeya, Tsuyoshi, Takagi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions Vol. E89-A5

      ページ: 1362-1369

    • NAID

      110007502851

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Power Analysis to ECC Using Differential Power between Multiplication and Squaring2006

    • 著者名/発表者名
      Toru, Akishita, Tsuyoshi, Takagi
    • 雑誌名

      Seventh Smart Card Research and Advanced Application, CARDIS 2006, LNCS 3928, Springer-Verlag

      ページ: 151-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Further Security Analysis of XTR2006

    • 著者名/発表者名
      Dong-Guk, Han, Tsuyoshi, Takagi, Jongin, Lim
    • 雑誌名

      The 2nd Information Security Practice and Experience Conference, ISPEC 2006, LNCS 3903, Springer-Verlag

      ページ: 33-44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Security Analysis of CRT-Based Cryptosystems2006

    • 著者名/発表者名
      Katsuyuki, Okeya, Tsuyoshi, Takagi
    • 雑誌名

      International Journal of Information Security Vol. 5, No. 3

      ページ: 177-185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Defeating Simple Power Analysis Koblitz Curves2006

    • 著者名/発表者名
      Gamille Vuillaume, Katsuyuki Okeya, Tsuyoshi Takagi
    • 雑誌名

      IEICE Transaction on Fundamentals of Electronics, ommunications and Computer Sciences Vol.E89-A No.5

      ページ: 1362-1369

    • NAID

      110007502851

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Power Analysis to ECC Using Differential Power between Multiplication and Squaring2006

    • 著者名/発表者名
      Toru Akishita, Tsuyoshi Takagi
    • 雑誌名

      Seventh Smart Card Research and Advanced Application, CARDIS 2006 LNCS 3928

      ページ: 151-164

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Further Security Analysis of XTR2006

    • 著者名/発表者名
      Dong-Guk Han, Tsuyoshi Takagi, Jongin Lim
    • 雑誌名

      The 2nd Infirmation Security Practice and Experience Conference, ISPEC 2006 LNCS 3903

      ページ: 33-44

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Security Analysis of CRT-Based Cryptosystems", International Journal of Information Security2006

    • 著者名/発表者名
      Katsuyuki Okeya, Tsuyoshi Takagi, Jongin Lim
    • 雑誌名

      International Journal of Information Security Vol.5, No.3

      ページ: 177-185

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Side Channel Attacks and Countermeasures on Pairing Based Cryptosystems over Binary Fields2006

    • 著者名/発表者名
      Tae Hyun Kim, Tsuyoshi Takagi, Dong-Guk Han, Ho Won Kim, Jongin Lim
    • 雑誌名

      5th International Conference on Cryptology and Network Security, CANS 2006 LNCS 4301

      ページ: 168-181

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] Pairing-based Cryptography, Lecture Notes in Computer Science Vo.45752007

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Takagi, Tatsuaki Okamoto, Eiji Okamoto, Takeshi Okamoto
    • 総ページ数
      406
    • 出版者
      Springer-Verlag
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.fun.ac.jp/~takagi/

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考]

    • URL

      http://www.fun.ac.jp/~takagi/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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