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耐量子計算機暗号の多項式数理における安全性評価手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K20270
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
研究機関名城大学 (2022-2023)
島根大学 (2019-2021)

研究代表者

伯田 恵輔  名城大学, 理工学部, 准教授 (90587099)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードアフィン代数幾何学 / 多変数多項式暗号 / 耐量子計算機暗号 / 有限体 / 置換群 / 置換 / 公開鍵暗号 / 多項式同型写像
研究開始時の研究の概要

従来の公開鍵暗号は、量子計算機によって多項式時間で解読可能であることが知られている。そのため、量子計算機に耐性を持つ暗号技術(耐量子計算機暗号)は、国内外を問わず学術界・産業界において実用化に向けた研究開発が活発に行われている。耐量子計算機暗号の一つとして多変数多項式暗号があり、格子暗号など他の方式と比べて処理性能が高速であることが特徴である。ところが多変数多項式暗号は、安全性評価が不十分な状況にある。本研究では、研究代表者が提案したTame分解アルゴリズムとよばれる多変数多項式暗号に対する汎用的な鍵復元攻撃手法において、メモリ使用量が膨大になるという欠点を解消するための数学理論の構築を行う。

研究成果の概要

従来の公開鍵暗号は量子計算機によって多項式時間で解読可能であることが知られて
おり、量子計算機に耐性を持つ暗号技術(耐量子計算機暗号)は国内外を問わず学術・産業界において実用化に向けた研究開発が活発に行われている。耐量子計算機暗号の一つとして多変数多項式暗号があり、格子暗号など他の方式と比べて処理性能が高速であることが特徴である。ところが多変数多項式暗号の安全性評価は多岐にわたる。本研究では、多変数多項式暗号で利用される多項式同型群およびその部分群についての数学的性質を明らかにし、本性質を、多変数多項式暗号の解読困難性の根拠である数学計算問題の安全性評価に適用するための理論的方法を考察した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の公開鍵暗号は量子計算機によって多項式時間で解読可能であることが知られており、現在、量子計算機に耐性を持つ暗号技術(耐量子計算機暗号)の標準化が進められている。上記の標準化活動における安全性評価のみならず、ウェブブラウザのセキュアプロトコルであるSSL/TLSなどインフラとして利用されている暗号技術の高安全化に貢献できる可能性があるため、本研究成果は、学術的意義だけでなく、社会的意義も高いと考えられ
る。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Efficiency improvement techniques for private intersection-sum protocol using Bloom filter2022

    • 著者名/発表者名
      Kano Hiroyuki、Hakuta Keisuke
    • 雑誌名

      SN Applied Sciences

      巻: 4 号: 2 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1007/s42452-021-04910-z

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Permutation Groups Induced by Derksen Groups in Characteristic Two2020

    • 著者名/発表者名
      Hakuta Keisuke
    • 雑誌名

      Acta Mathematica Vietnamica

      巻: 46 号: 1 ページ: 123-132

    • DOI

      10.1007/s40306-020-00391-1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 有限体上の多項式同型群の部分群に関連する置換群の性質2024

    • 著者名/発表者名
      伯田恵輔
    • 学会等名
      SCIS2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 標数2の素体における弱Derksenの定理の別証明2023

    • 著者名/発表者名
      伯田恵輔
    • 学会等名
      SCIS2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] translation automorphismによって生成される正規部分群の性質2021

    • 著者名/発表者名
      伯田恵輔
    • 学会等名
      SCIS2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 標数2のDerksen群に関連する置換群の性質2020

    • 著者名/発表者名
      伯田恵輔
    • 学会等名
      SCIS2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] https://researchmap.jp/hakuta

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/hakuta

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] 島根大学教員情報検索システム

    • URL

      https://www.staffsearch.shimane-u.ac.jp/kenkyu/search/f9744d5cdf8b80135d91ac82c25fb108/detail

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 島根大学教員情報検索システム

    • URL

      https://www.staffsearch.shimane-u.ac.jp/kenkyu/search/f9744d5cdf8b80135d91ac82c25fb108/detail?page=research

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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