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IoT社会の高度化に必要な多端子情報理論と暗号理論を柱とした安全通信理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H01438
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関電気通信大学

研究代表者

大濱 靖匡  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (20243892)

研究分担者 SANTOSO BAGUS  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (40571956)
八木 秀樹  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (60409737)
渡辺 峻  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70546910)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード情報理論的安全性 / ハードウェア攻撃 / サイドチャネル攻撃 / 安全通信維持符号器 / 情報漏えい量 / 分散符号化 / 安全通信維持 / 秘密情報漏えい / 多端子仮説検定 / IoT環境下のセキュリティ秘 / 秘匿増強符号器 / 情報漏えい / 情報幾何学 / ユニバーサル符号 / IoT環境下のセキュリティ / ハードウエア攻撃 / IoT
研究成果の概要

主要な研究成果として,ハードウェア攻撃の理論的モデルの一般的定式化を行った.また,定式化された問題について,安全通信の必要十分条件を与えることに成功した.定式化では,安全性の尺度をどのように与えるかが問題となった.本研究では,実用的に意味のある尺度を導入することで,この問題を解決した.また,導入した安全性尺度の性質を明らかにすることで,安全通信の必要条件を導出することに成功した.ハードウェア攻撃下で安全通信を維持する符号化法についても具体的な符号設計法を与えた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究成果は,IoT環境下において既存暗号系を変更せずに安全通信を維持する実装可能な具体的方法を提供する.具体的には,既存暗号暗号系に安全通信を維持する符号器を連結するものである.これは,非常に低コストで実現できるものであり,実用性が高い.IoT 社会の高度化に必要不可欠な安全通信維持技術を提供する点において,本研究の社会的貢献度は非常に高い.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (28件) (うち国際共著 6件、 査読あり 23件、 オープンアクセス 5件)

  • [雑誌論文] Secret Key-based Authentication With Passive Eavesdropper for Scalar Gaussian Sources2022

    • 著者名/発表者名
      Vamoua Yachongka, Hideki Yagi, Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Symposium on Information Theory, ISIT 2022

      ページ: 2666-2671

    • DOI

      10.1109/isit50566.2022.9834725

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Framework for Shannon Ciphers under Side-Channel Attacks: a Strong Converse and More2022

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama, Bagus Santoso
    • 雑誌名

      IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT) 2022

      巻: ISIT ページ: 862-867

    • DOI

      10.1109/isit50566.2022.9834899

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Framework for Distributed Source Coding with Encryption: a New Strong Converse and More2022

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama, Bagus Santoso
    • 雑誌名

      Proceedings of 2022 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA2022)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 放送型共通伴暗号方式の枠組みと安全通信条件2022

    • 著者名/発表者名
      西山 和真, 大濱靖匡
    • 雑誌名

      Proceedings of the 45th Symposium on Information Theory and its Applications (SITA2022)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Conditional Information Leakage Given Eavesdropper's Received Signals in Wiretap Channels2021

    • 著者名/発表者名
      Yutaka JITSUMATSU, Ukyo MICHIWAKI, Yasutada OOHAMA
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E104.A 号: 1 ページ: 295-304

    • DOI

      10.1587/transfun.2020EAP1017

    • NAID

      130007964830

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2021-01-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biometric Identification Systems With Noisy Enrollment for Gaussian Source2021

    • 著者名/発表者名
      Vamoua Yachongka, Hideki Yagi, Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Proceedings of 2020 IEEE Information Theory Workshop (ITW)

      ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/itw46852.2021.9457680

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biometric identification systems with noisy enrollment for Gaussian sources and channels2021

    • 著者名/発表者名
      Vamoua Yachongka, Hideki Yagi, Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 23, No. 8 (1049) 号: 8 ページ: 1-26

    • DOI

      10.3390/e23081049

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Strong Converse for Distributed Source Coding with Encryption Using Correlated Keys2021

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama, Bagus Santoso
    • 雑誌名

      2021 IEEE Information Theory Workshop (ITW)

      巻: IEEE 2021 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/itw48936.2021.9611414

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Converse Coding Theorem for the Distributed Hypothesis Testing2021

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Proceedings of the 44th Symposium on Information Theory and its Applications (SITA2021)

      ページ: 298-303

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] リード・ソロモン符号を用いた放送型共通鍵暗号方式における秘匿増幅と安全性 解析2021

    • 著者名/発表者名
      西山 和真, 大濱 靖匡
    • 雑誌名

      Proceedings of the 44th Symposium on Information Theory and its Applications (SITA2021)

      ページ: 226-231

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 放送型共通伴暗号方式における安全通信と盗聴通信路2021

    • 著者名/発表者名
      西山 和真, 大濱 靖匡
    • 雑誌名

      Proceedings of the 44th Symposium on Information Theory and its Applications (SITA2021)

      ページ: 221-225

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Performance Analysis of the Interval Algorithm for Random Number Generation in the Case of Markov Coin Tossing2020

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E103.A 号: 12 ページ: 1325-1336

    • DOI

      10.1587/transfun.2020TAP0008

    • NAID

      130007948296

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2020-12-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong Converse for the State Dependent Channel2020

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Proceedings of 2020 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT)

      ページ: 2126-2130

    • DOI

      10.1109/isit44484.2020.9174479

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exponent Function for the Gel’fand-Pinsker Channel at Rates above the Capacity2020

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Proceedings of 2020 International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA)

      ページ: 36-40

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Iterative Algorithm for Computing the Correct Decoding Probability Exponent of Discrete Memoryless Channels2020

    • 著者名/発表者名
      Jitsumatsu Yutaka、Oohama Yasutada
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Theory

      巻: 66 号: 3 ページ: 1585-1606

    • DOI

      10.1109/tit.2019.2950678

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measuring Security of Symmetric Encryption Schemes Against On-the-Fly Side-Channel Key-Recovery Attacks2019

    • 著者名/発表者名
      Bagus Santoso, Yasutada Oohama, Chunhua Su
    • 雑誌名

      International Conference on Network and System Security

      巻: 11928 ページ: 3-17

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Capacity Results for Discrete Memoryless Channels in the Finite Blocklength Regime2019

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Proceedings of 2019 IEEE Information Theory Workshop (ITW)

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/itw44776.2019.8989294

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Information Theoretic Security for Broadcasting of Two Encrypted Sources under Side-Channel Attacks †2019

    • 著者名/発表者名
      Bagus Santoso, Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 21 号: 8 ページ: 781-781

    • DOI

      10.3390/e21080781

    • 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] Information Theoretic Security for Shannon Cipher System under Side-Channel Attacks †2019

    • 著者名/発表者名
      Bagus Santoso, Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 21 号: 5 ページ: 469-469

    • DOI

      10.3390/e21050469

    • 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] An Inequality Useful for Proofs of Strong Converse Theorems in Network Information Theory2019

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Proceedings of 2019 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT)

      巻: 10.1109/ISIT.2019.8849849 ページ: 2883-2887

    • DOI

      10.1109/isit.2019.8849644

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Secure Broadcasting of Two Encrypted Sources under Side-Channel Attacks2019

    • 著者名/発表者名
      Bagus Santoso, Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Proceedings of 2019 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT)

      巻: - ページ: 305-309

    • DOI

      10.1109/isit.2019.8849849

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exponential strong converse for one helper source coding problem2019

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 21 号: 6 ページ: 567-567

    • DOI

      10.3390/e21060567

    • 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
  • [雑誌論文] A Direct Link between Renyi-Tsallis Entropy and Holder's Inequality -Yet Another Proof of Renyi-Tsallis Entropy Maximization2019

    • 著者名/発表者名
      Hisa-Aki Tanaka, Masaki Nakagawa, Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 21 号: 6 ページ: 549-549

    • DOI

      10.3390/e21060549

    • 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
  • [雑誌論文] Equivalence of Two Exponent Functions for Discrete Memoryless Channels with Input Cost at Rates above the Capacity2018

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E101.A 号: 12 ページ: 2199-2204

    • DOI

      10.1587/transfun.E101.A.2199

    • NAID

      130007538994

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2018-12-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On a Relationship between the Correct Probability of Estimation from Correlated Data and Mutual Information2018

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E101.A 号: 12 ページ: 2205-2209

    • DOI

      10.1587/transfun.E101.A.2205

    • NAID

      130007538999

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2018-12-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exponential Strong Converse for Source Coding with Side Information at the Decoder2018

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 20 号: 5 ページ: 352-352

    • DOI

      10.3390/e20050352

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Post Encryption Compression with Affine Encoders for Secrecy Amplification in Distributed Source Encryption with Correlated Keys2018

    • 著者名/発表者名
      Bagus Santoso and Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      International Symposium on Information Theory and Its Applications, ISITA 2018

      巻: - ページ: 737-741

    • DOI

      10.23919/isita.2018.8664297

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Information Theoretical Analysis of Side-Channel Attacks to the Shannon Cipher System2018

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama and Bagus Santoso
    • 雑誌名

      2018 IEEE International Symposium on Information Theory, ISIT 2018, Vail, CO, USA, June 17-22, 2018

      巻: - ページ: 581-585

    • DOI

      10.1109/isit.2018.8437666

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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