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暗号仮想通貨群のセキィリティとプライバシーに関する体系的理論評価

研究課題

研究課題/領域番号 18H03240
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60070:情報セキュリティ関連
研究機関九州大学

研究代表者

櫻井 幸一  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (60264066)

研究分担者 SU Chunhua  会津大学, コンピュータ理工学部, 上級准教授 (40716966)
穴田 啓晃  長崎県立大学, 情報システム学部, 教授 (40727202)
馮 尭楷  九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (60363389)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード暗号 / 仮想通貨 / 分散計算 / プライバシー保護 / ブロックチェーン / 匿名通信 / ハッシュ関数 / 分散データベース / 暗号仮想通貨 / プライバシー / デジタル通貨 / 耐量子暗号 / 暗号ハッシュ関数 / 暗号資産 / セキュリティ / 認証 / 暗号プロトコル / 仮想通過 / データベース / ビットコイン
研究成果の概要

ビットコインをはじめとする暗号仮想通貨群では、暗号論的関数や公開鍵電子署名が利用されている。それら暗号アルゴリズム単体での安全性は、すでに学術的に研究評価されている。こしかし、通貨利用プロトコルの信頼性や応用サービスのプライバシー解析は、いまだに十分ではない。
本研究では、ビットコインやその亜種、ブロックチェーンなど暗号アルゴズムを利用した仮想通貨や契約サービスシステムの安全性を、学術的に評価した。また、匿名性と個人情報の関連結性も、分散計算プロトコルの解析に基づき、理論的にも解析した。さらに、基盤アルゴリズムやプトロコルの修正による、安全性や匿名性の強化も研究した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ビットコインや暗号仮想通貨は1000種以上提案されている。利便性だけでなく、安全性や匿名性の強化を主張する方式も多い。しかし、多くは、提案・実装者による自己評価/ホワイトペーパーに留まっている。逆に、ビットコイン自体ですら、当初から危惧されていたハードフォーク問題が現実となり、分裂騒動が絶えない現状にある。これを背景に、新規提案よりも、既存提案の安全性や匿名性評価を、客観的に与えることが、社会的にも重要との認識に至った。安全性の解析は、学会レベルでも検討が始まっているが、徹底した議論ができている状況ではない。本研究は、この安全性評価へ学術的に貢献するものである。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 12件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Calgary University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] インド統計研究所・コルカタ/マイクロソフロバンガロール/IITデリー校(インド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 天津大学/北京交通大学/南京航空宇宙大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ノルウエー科学技術大学(ノルウェー)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] デンマーク工科大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] インド統計研究所/マイクロソフトバンガロール/IITデリー(インド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Technical University of Denmark(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] A Distributed Ledger Management Mechanism for Storing and Selling Private Data2021

    • 著者名/発表者名
      Dutta Sabyasachi、Paul Arinjita、Ozaki Rocki H.、Ranzan C. Pandu、Sakurai Kouichi
    • 雑誌名

      Proc. IEEE Conference on Dependable and Secure Computing, DSC 2021

      巻: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/dsc49826.2021.9346258

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Design and Evaluation of Escrow Scheme on Autonomous Vehicles for Overtaking Service with Ethereum2021

    • 著者名/発表者名
      Zeng Siqi、Kaneko Kosuke、Ke Yan、Tan Haowen、Sakurai Kouichi
    • 雑誌名

      Proc. Ninth International Symposium on Computing and Networking, CANDAR 2021 - Workshops,

      巻: 1 ページ: 473-477

    • DOI

      10.1109/candarw53999.2021.00088

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Am I eclipsed? A smart detector of eclipse attacks for Ethereum2020

    • 著者名/発表者名
      Xu Guangquan、Guo Bingjiang、Su Chunhua、Zheng Xi、Liang Kaitai、Wong Duncan S.、Wang Hao
    • 雑誌名

      Computers & Security

      巻: 88 ページ: 101604-101604

    • DOI

      10.1016/j.cose.2019.101604

    • 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] A privacy preserving two-factor authentication protocol for the Bitcoin SPV nodes2020

    • 著者名/発表者名
      Lu Zhou, Chunpeng Ge, and Chunhua Su
    • 雑誌名

      Science China Information Sciences volume

      巻: 63 号: 3

    • DOI

      10.1007/s11432-019-9922-x

    • 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] ContractWard: Automated Vulnerability Detection Models for Ethereum Smart Contracts2020

    • 著者名/発表者名
      Wang Wei、Song Jingjing、Xu Guangquan、Li Yidong、Wang Hao、Su Chunhua
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Network Science and Engineering (Early Access )

      巻: x 号: 2 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tnse.2020.2968505

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reliable Decentralized Oracle with Mechanisms for Verification and Disputation2019

    • 著者名/発表者名
      Ma Limao、Kaneko Kosuke、Sharma Subodh、Sakurai Kouichi
    • 雑誌名

      CANDAR Workshops 2019

      巻: xxx ページ: 346-352

    • DOI

      10.1109/candarw.2019.00067

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Y-DWMS: A Digital Watermark Management System Based on Smart Contracts2019

    • 著者名/発表者名
      Zhao Bo、Fang Liming、Zhang Hanyi、Ge Chunpeng、Meng Weizhi、Liu Liang、Su Chunhua
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 19 号: 14 ページ: 3091-3091

    • DOI

      10.3390/s19143091

    • 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] RSA public keys with inside structure: Proofs of key generation and identities for web-of-trust2019

    • 著者名/発表者名
      Anada Hiroaki、Yasuda Takanori、Kawamoto Junpei、Weng Jian、Sakurai Kouichi
    • 雑誌名

      Journal of Information Security and Applications

      巻: 45 ページ: 10-19

    • DOI

      10.1016/j.jisa.2018.12.006

    • 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] Simulation of Secure Volunteer Computing by Using Blockchain2019

    • 著者名/発表者名
      Shota Johjima、Kosuke Kaneko、Sharma Subodh、Kouichi Sakurai
    • 雑誌名

      AINA 2019, Advances in Intelligent Systems and Computing

      巻: 926 ページ: 883-894

    • DOI

      10.1007/978-3-030-15032-7_74

    • ISBN
      9783030150310, 9783030150327
    • 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] Analysis of Variance of Graph-Clique Mining for Scalable Proof of Work2019

    • 著者名/発表者名
      Anada Hiroaki、Matsushima Tomohiro、Su Chunhua、Meng Weizhi、Kawamoto Junpei、Bag Samiran、Sakurai Kouichi
    • 雑誌名

      Information Security and Cryptology - 14th International Conference, Inscrypt 2018, Revised Selected Papers. Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11449 ページ: 101-114

    • DOI

      10.1007/978-3-030-14234-6_6

    • ISBN
      9783030142339, 9783030142346
    • 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] Suppressing Chain Size of Blockchain-Based Information Sharing for Swarm Robotic Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Nishida Yuki、Kaneko Kosuke、Sharma Subodh、Sakurai Kouichi
    • 雑誌名

      Sixth International Symposium on Computing and Networking, CANDAR Workshops 2018,

      巻: 1 ページ: 524-528

    • DOI

      10.1109/candarw.2018.00102

    • 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] Proof of Disease: A Blockchain Consensus Protocol for Accurate Medical Decisions and Reducing the Disease Burden2018

    • 著者名/発表者名
      Talukder Asoke K、Chaitanya Manish、Arnold David、Sakurai Kouichi
    • 雑誌名

      IEEE SmartWorld/SCALCOM/UIC/ATC/CBDCom/IOP/SCI 2018,

      巻: 1 ページ: 257-262

    • DOI

      10.1109/smartworld.2018.00079

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 分散型ID(DID)/検証可能属性証明(VC)技術を利用した自己主権型アイデンティティ情報利活用基盤(SSIUF)に関する考察2022

    • 著者名/発表者名
      才所敏明, 辻井重男, 櫻井幸一
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 自己主権型アイデンティティ情報利活用基盤に関する考察2021

    • 著者名/発表者名
      所敏明, 辻井重男, 櫻井幸一
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ハッシュマイニングにおけるブロック到着時間の小分散化2020

    • 著者名/発表者名
      ○穴田 啓晃, 櫻井 幸一
    • 学会等名
      2020年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DAG技術ベースの暗号資産の匿名性に関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      ○才所敏明, 辻井重男, 櫻井幸一
    • 学会等名
      2020年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 匿名暗号資産(Monero/Zcash/Grin)ブロックチェーンの匿名性に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      ○才所 敏明, 辻井 重男, 櫻井 幸一
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 第9回バル=イラン大学冬季暗号学スクール参加報告2019

    • 著者名/発表者名
      ○穴田 啓晃
    • 学会等名
      電子情報通信学会 暗号と情報セキュリティ 研究会 信学技報, vol. 119, no. 140, ISEC2019-55, pp. 357-361, 2019年7月.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] E-voting scheme after Blockchain: A challenge of achieving "Receipt-freeness"2019

    • 著者名/発表者名
      Kouichi SAKURAI
    • 学会等名
      The 2nd International Workshop on Blockchain and its Applications (Blockchain 2019) 広州
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Security of Electronic Voting Schemes after Blockchain2019

    • 著者名/発表者名
      Kouichi SAKURAI
    • 学会等名
      13th International Conference on Network and System Security (NSS2019) 札幌
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] スマートコントラクトにおける信頼性ある分散型オラクル手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      馬 立茂 , 金子 晃介 , 櫻井幸一
    • 学会等名
      火の国シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 仮想通貨の匿名性の現状と課題2019

    • 著者名/発表者名
      才所敏明 辻井重男,櫻井幸一
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 暗号仮想通貨における匿名化技術の現状と展望2019

    • 著者名/発表者名
      才所敏明 辻井重男,櫻井幸一
    • 学会等名
      IPSJ 全国大会(福岡大学)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] BCC '19: Proceedings of the Third ACM Workshop on Blockchains, Cryptocurrencies and Contracts2019

    • 著者名/発表者名
      Satyanarayana V Lokam , Sushmita Ruj, Kouichi Sakurai
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      ACM Special Interest Group on Security, Audit and Control
    • ISBN
      9781450367851
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Proceedings of the 2nd ACM Workshop on Blockchains, Cryptocurrencies, and Contracts2018

    • 著者名/発表者名
      Satya LOKAM, Sushmita RUJ, Kouichi SAKURAI
    • 総ページ数
      63
    • 出版者
      ACM
    • ISBN
      9781450357586
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 九州大学 研究者情報

    • URL

      https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K000220/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 九州大学-研究者情報: [櫻井 幸一

    • URL

      https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K000220

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 九州大学-研究者情報: 馮 尭鍇(フォン ヤオカイ、Feng Yaokai)

    • URL

      https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K002276/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 九州大学研究者情報

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K000220/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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