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論理学を基にした暗号プロトコルの安全性証明と構築手法の深化

研究課題

研究課題/領域番号 18K19780
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関電気通信大学

研究代表者

岩本 貢  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (50377016)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード暗号理論 / 安全性証明 / 論理学 / 物理暗号 / 情報理論的安全性 / カードベース暗号 / PEZプロトコル / 情報理論
研究成果の概要

本研究では,暗号理論の安全性証明の本質を論理学の観点から再考し,シンプルで分かり易い暗号プロトコルを作成することを目指した.そのための道具として,近年盛んに研究されている物理暗号(カードなどの物理的な道具を用いて,暗号化などをシンプルにする技術)をもちいて研究を行った.通常の計算機で行われる秘密計算に近いモデルである秘匿置換ベースカードプロトコルや,安全性がシミュレーションに依らず直観的に分かり易いprivate PEZプロトコルに対して,効率や安全性を高めたいくつかのプロトコルを提案する事が出来た.それらの成果は国際論文誌や主要国際会議に採録されている.

研究成果の学術的意義や社会的意義

暗号理論の安全性証明は,安全性という曖昧な概念を数学的に書き下す,という意味で独特の論理体系を構築してきた.これは強固な安全性を保証するという利点と,その一方で分野外の研究者には困難が伴うという難点を抱えている.今後ますます重要になると予想される情報セキュリティの中核である暗号理論に対して,直観的で分かり易い理解の仕方を提供することは,暗号・情報セキュリティ技術がより社会に受け入れられるために必要なことである.論理学と暗号理論の関係をより深めていくことは,学際的な研究として重要であると考えており,得られた成果は学術的興味が実社会で役立つ良い事例になっていると考える.

報告書

(5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
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (8件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Efficient Card-Based Majority Voting Protocols2022

    • 著者名/発表者名
      Abe Yoshiki, Nakai Takeshi, Kuroki Yoshihisa, Suzuki Shinnosuke, Koga Yuta, Watanabe Yohei, Iwamoto Mitsugu, and Ohta Kazuo
    • 雑誌名

      New Generation Computing

      巻: 40 号: 1 ページ: 173-198

    • DOI

      10.1007/s00354-022-00161-7

    • 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] Secure Computation for Threshold Functions with Physical Cards: Power of Private Permutations2022

    • 著者名/発表者名
      Nakai Takeshi、Shirouchi Satoshi、Tokushige Yuuki、Iwamoto Mitsugu、Ohta Kazuo
    • 雑誌名

      New Generation Computing

      巻: 40 号: 1 ページ: 95-113

    • DOI

      10.1007/s00354-022-00153-7

    • 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] How to Solve Millionaires’ Problem with Two Kinds of Cards2021

    • 著者名/発表者名
      Nakai Takeshi、Misawa Yuto、Tokushige Yuuki、Iwamoto Mitsugu、Ohta Kazuo
    • 雑誌名

      New Generation Computing

      巻: 39 号: 1 ページ: 98-105

    • DOI

      10.1007/s00354-020-00118-8

    • 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] How to Detect Malicious Behaviors in a Card-Based Majority Voting Protocol with Three Inputs2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Abe, Mitsugu Iwamoto, and Kazuo Ohta
    • 雑誌名

      IEICE Proceeding Series

      巻: 65 ページ: 377-381

    • DOI

      10.34385/proc.65.C01-9

    • NAID

      230000012660

    • ISSN
      2188-5079
    • 年月日
      2020-10-18
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Multiple Assignment Schemes Using Ideal Multipartite Secret Sharing Schemes2019

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi, Noboru Kunihiro, and Mitsugu Iwamoto
    • 雑誌名

      Proc. IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2019)

      巻: 2019-July ページ: 3047-3051

    • DOI

      10.1109/isit.2019.8849591

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Private PEZ Protocols for Symmetric Functions2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe, M. Iwamoto, and K. Ohta
    • 雑誌名

      Proc. Theory of Cryptography Conference (TCC2019)

      巻: LNCS11891 ページ: 372-392

    • DOI

      10.1007/978-3-030-36030-6_15

    • ISBN
      9783030360290, 9783030360306
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Card-Based Majority Voting Protocols with Three Inputs Using Three Cards2018

    • 著者名/発表者名
      Yohei Watanabe, Yoshihisa Kuroki, Shinnosuke Suzuki, Yuta Koga, Mitsugu Iwamoto, Kazuo Ohta
    • 雑誌名

      Proc. International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA2018)

      巻: - ページ: 218-222

    • DOI

      10.23919/isita.2018.8664324

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 一様で閉じたシャッフルの効率的な実装2022

    • 著者名/発表者名
      岩成慶太, 中井雄士, 渡邉洋平, 栃窪孝也, 岩本貢
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 秘匿置換を用いた効率的なn入力多数決カードプロトコル2022

    • 著者名/発表者名
      安部芳紀, 中井雄士, 渡邉洋平, 岩本貢, 太田和夫
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 視覚復号型秘密分散法における任意の改ざんを検知する手法2021

    • 著者名/発表者名
      根岸 奎人, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] カードを用いた秘匿共通集合プ ロトコル2021

    • 著者名/発表者名
      土井アナスタシヤ, 中井雄士, 品川和雅, 渡邉洋平, 岩本貢
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム(CSS2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 視覚復号型秘密分散法における任意の改ざんを検知する手法2021

    • 著者名/発表者名
      根岸 奎人, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 時間ドロボー問題に対する健全性誤りのない物理的ゼロ知識証明2021

    • 著者名/発表者名
      初貝 恭祐, 安部 芳紀, 中井 雄士, 品川 和雅, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 秘匿置換を用いたカードベースしきい値関数プロトコル2021

    • 著者名/発表者名
      中井 雄士, 徳重 佑樹, 岩本 貢, 太田 和夫
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 対称関数を効率的に計算するPrivate PEZ プロトコル (from TCC 2019)2021

    • 著者名/発表者名
      安部 芳紀, 岩本 貢, 太田 和夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会ISEC研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 気泡検出器を用いたゼロ知識非破壊検査2020

    • 著者名/発表者名
      品川和雅, 三浦典之, 岩本貢, 崎山一男, 太田和夫
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS) 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 任意の始集合を持つ関数を計算するprivate PEZプロトコル2020

    • 著者名/発表者名
      安部芳紀, 岩本貢, 太田和夫
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS) 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 任意の関数を計算するprivate PEZプロトコルの改善2019

    • 著者名/発表者名
      安部芳紀, 岩本貢, 太田和夫
    • 学会等名
      コンピューターセキュリティシンポジウム (CSS) 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] How to improve the private PEZ protocol for general functions2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Abe, Mitsugu Iwamoto, Kazuo Ohta
    • 学会等名
      The 14th International Workshop on Security (IWSEC2019), poster session
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 初期文字列が29 文字の4 入力多数決Private PEZプロトコル2019

    • 著者名/発表者名
      安部 芳紀, 山本 翔太, 岩本 貢, 太田 和夫
    • 学会等名
      情報理論・情報セキュリティ・ワイドバンドシステム合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 不正検知可能な3入力多数決カードプロトコル2019

    • 著者名/発表者名
      安部 芳紀, 山本 翔太, 岩本 貢, 太田 和夫
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 4入力多数決を計算する効率的なPrivate PEZプロトコル2019

    • 著者名/発表者名
      山本 翔太, 安部 芳紀, 岩本 貢, 太田 和夫
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 秘密計算の安全性~プライバシーを保ちつつどこまで計算できるか2018

    • 著者名/発表者名
      岩本貢
    • 学会等名
      第8回バイオメトリクスと認識・認証シンポジウム(SBRA)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Newton別冊 数学の世界 現代編 増補第2版(暗号 個人情報を守る数学, pp.98-115)2021

    • 著者名/発表者名
      太田和夫、岩本貢、渡邉洋平(取材協力)
    • 総ページ数
      176
    • 出版者
      ニュートンプレス
    • ISBN
      9784315523508
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] PRIVATE PERMUTATIONS IN CARD-BASED CRYPTOGRAPHY2021

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nakai
    • 総ページ数
      96
    • 出版者
      The University of Electro-Communications
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 岩本・渡邉研究室

    • URL

      https://iw-lab.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 電気通信大学 教員総覧

    • URL

      http://kjk.office.uec.ac.jp/Profiles/11/0001044/profile.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 岩本・渡邉研究室ホームページ

    • URL

      https://iw-lab.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 岩本貢のホームページ

    • URL

      https://www.iw-lab.jp/users/mitsugu/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 岩本・渡邉研究室

    • URL

      https://iw-lab.jp

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 電気通信大学教員情報検索

    • URL

      http://kjk.office.uec.ac.jp/Profiles/11/0001044/profile.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 太田・岩本研究室ホームページ

    • URL

      http://ohta-lab.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 岩本貢 (Mitsugu Iwamoto) のホームページ

    • URL

      http://ohta-lab.jp/users/mitsugu/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Workshop on Cryptography Using Physical Tools2019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2023-01-30  

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