ネットワーク上のプライバシ保護に適する匿名認証付匿名ルーティングの研究

• 研究課題/領域番号: 18K18055
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分60070:情報セキュリティ関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 坂井 祐介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (40750659)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: ゼロ知識証明 / グループ署名 / 属性ベース署名 / 安全性概念 / 集約署名 / 多重署名 / タイト安全性 / 匿名認証 / SNARK / 匿名通信 / 暗号理論

研究成果の概要

本研究課題においては、ゼロ知識証明とその周辺技術について研究を進め、匿名認証付き匿名ルーティング構成のための基盤となる技術の整備を行った。具体的には、グループ署名に関して効率性の改善と安全性の強化および権限の一極集中の緩和、属性ベース署名について取り扱えるポリシーのクラスの拡張および効率性の改善、様々な暗号要素技術の安全性概念の再検討、追跡可能集約署名の定式化、タイトに安全な2ラウンド多重署名の構成、という成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題において得られた新たな方式たちはいずれも方式の実用性を改良するものであり、より実用性の高い方式を社会で利用できるようになるという社会的意義がある。それら方式たちを得るために開発した新たな技法はいずれも他の文脈でも活用可能なことが期待され、暗号理論研究を更に進展させることが期待できるという学術的意義がある。
本研究課題で行った安全性概念の再検討は、広く使われている安全性概念が真に実際上の脅威を捉えていることの傍証の一つを与えるものであり、その安全性概念を用いることでより信頼性の高い暗号技術が得られるという社会的・学術的意義がある。

研究成果

• [雑誌論文] More Efficient Two-Round Multi-Signature Scheme with Provably Secure Parameters for Standardized Elliptic Curves (2024)
  • 著者名/発表者名: Kaoru Takemure, Yusuke Sakai, Bagus Santoso, Goichiro Hanaoka, Kazuo Ohta
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E107.A 号: 7 ページ: 966-988
  • DOI: 10.1587/transfun.2023EAP1045
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 年月日: 2024-07-01
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Succinct Attribute-Based Signatures for Bounded-Size Circuits by Combining Algebraic and Arithmetic Proofs (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakai Yusuke
  • 雑誌名: Security and Cryptography for Networks, 13th International Conference, SCN 2022, Amalfi (SA), Italy, September 12-14, 2022, Proceedings 巻: 13409 ページ: 711-734
  • DOI: 10.1007/978-3-031-14791-3_31
  • ISBN: 9783031147906, 9783031147913
  • 査読あり
• [雑誌論文] Equivalence between Non-Malleability against Replayable CCA and Other RCCA-Security Notions (2021)
  • 著者名/発表者名: HAYATA Junichiro、KITAGAWA Fuyuki、SAKAI Yusuke、HANAOKA Goichiro、MATSUURA Kanta
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E104.A 号: 1 ページ: 89-103
  • DOI: 10.1587/transfun.2020CIP0015
  • NAID: 130007964796
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 年月日: 2021-01-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aggregate Signature with Traceability of Devices Dynamically Generating Invalid Signatures (2021)
  • 著者名/発表者名: Ryu Ishii, Kyosuke Yamashita, Yusuke Sakai, Takahiro Matsuda, Tadanori Teruya, Goichiro Hanaoka, Kanta Matsuura, Tsutomu Matsumoto
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 巻: 12809 ページ: 378-396
  • DOI: 10.1007/978-3-030-81645-2_22
  • ISBN: 9783030816445, 9783030816452
  • 査読あり
• [雑誌論文] Achieving Pairing-Free Aggregate Signatures using Pre-Communication between Signers (2021)
  • 著者名/発表者名: Kaoru Takemure, Yusuke Sakai, Bagus Santoso, Goichiro Hanaoka, Kazuo Ohta
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: -
  • NAID: 130008081795
  • 査読あり
• [雑誌論文] Practical Public-Key Encryption Scheme Tightly Secure in the Random Oracle Model (2020)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Sakai, Goichiro Hanaoka
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E103.A 号: 1 ページ: 165-172
  • DOI: 10.1587/transfun.2019CIP0020
  • NAID: 130007778796
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 年月日: 2020-01-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generic Construction of Adaptively Secure Anonymous Key-Policy Attribute-Based Encryption from Public-Key Searchable Encryption (2020)
  • 著者名/発表者名: Junichiro Hayata, Masahito Ishizaka, Yusuke Sakai, Goichiro Hanaoka, Kanta Matsuura
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E103.A 号: 1 ページ: 107-113
  • DOI: 10.1587/transfun.2019CIP0014
  • NAID: 130007778799
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 年月日: 2020-01-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shortening the Libert-Peters-Yung Revocable Group Signature Scheme by Using the Random Oracle Methodology (2019)
  • 著者名/発表者名: K. Ohara, K. Emura, G. Hanaoka, A. Ishida, K. Ohta, and Y. Sakai
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E102.A 号: 9 ページ: 1101-1117
  • DOI: 10.1587/transfun.E102.A.1101
  • NAID: 130007699571
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 年月日: 2019-09-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Group Signatures with Message-Dependent Opening: Formal Definitions and Constructions (2019)
  • 著者名/発表者名: Keita Emura, Goichiro Hanaoka, Yutaka Kawai, Takahiro Matsuda, Kazuma Ohara, Kazumasa Omote, Yusuke Sakai
  • 雑誌名: Security and Communication Networks 巻: 2019 ページ: 1-36
  • DOI: 10.1155/2019/4872403
  • NAID: 120007133059
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Succinct Attribute-Based Signatures for Bounded-Size Circuits by Combining Algebraic and Arithmetic Proofs (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakai Yusuke
  • 学会等名: SCN 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Aggregate Signature with Traceability of Devices Dynamically Generating Invalid Signatures (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishii Ryu、Yamashita Kyosuke、Sakai Yusuke、Matsuda Takahiro、Teruya Tadanori、Hanaoka Goichiro、Matsuura Kanta、Matsumoto Tsutomu
  • 学会等名: ACNS Workshop SCI
  • 国際学会
• [学会発表] Semantic Definition of Anonymity in Identity-Based Encryption and Its Relation to Indistinguishability-Based Definition (2020)
  • 著者名/発表者名: Goichiro Hanaoka, Misaki Komatsu, Kazuma Ohara, Yusuke Sakai, Shota Yamada
  • 学会等名: ESORICS 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Achieving Pairing-Free Aggregate Signatures using Pre-Communication between Signers (2020)
  • 著者名/発表者名: Kaoru Takemure, Yusuke Sakai, Bagus Santoso, Goichiro Hanaoka, Kazuo Ohta
  • 学会等名: ProvSec 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Fully Anonymous Group Signature with Verifier-Local Revocation (2018)
  • 著者名/発表者名: Ai Ishida, Yusuke Sakai, Keita Emura, Goichiro Hanaoka, Keisuke Tanaka
  • 学会等名: 11th Conference on Security and Cryptography for Networks (SCN 2018)
  • 国際学会
• [学会発表] Attribute-Based Signatures for Unbounded Languages from Standard Assumptions (2018)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Sakai, Shuichi Katsumata, Nuttapong Attrapadung, Goichiro Hanaoka
  • 学会等名: 24th International Conference on the Theory and Application of Cryptology and Information Security (ASIACRYPT 2018)
  • 国際学会