| 研究課題/領域番号 |
19K20272
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分60070:情報セキュリティ関連
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| 研究機関 | 長崎県立大学 (2022)
北海道情報大学 (2019-2021) |
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研究代表者 |
福光 正幸 長崎県立大学, 情報システム学部, 准教授 (10736119)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ディジタル署名 / 多重署名 / 集約署名 / 格子 / 緊密性 / 量子ランダムオラクル / 耐量子性 / 安全性証明 / IDベース多重署名 / Algebraic Group Model / Fiat-Shamir型署名 / 格子署名 / 量子ランダムオラクルモデル / 緊密な安全性 / Linear ID / Lossy ID / Key Aggregation / マルチ署名 / Fiat-Shamir変換 / ランダムオラクルモデル / プログラミング性 / 情報セキュリティ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年, 「ブロックチェーン」や「IoT機器」の活用に期待が高まっている. しかし, 内在する次の2つの問題により, これらはいずれ破綻する恐れがある. 1つ目は, 生成される署名データ量の肥大化問題であり, 2つ目は, 量子コンピュータが実用化された場合の安全性の破綻問題である. これらは共に, 使用される署名技術の性能に起因しており, 前述の問題を同時に解決できる署名技術は未だ存在していない. そこで本研究では, 前述の問題を同時に解決できる「圧縮可能性」（膨大な署名データ量を縮小できること）と「耐量子性」（量子コンピュータからの攻撃に耐えうること）を共に備えた署名技術を新たに開発する.
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| 研究成果の概要 |
本課題研究では，「ブロックチェーン」や「IoT機器」の基盤となる署名技術の開発が目標であり，このため，「圧縮可能性」（膨大な署名データ量を縮小できる性質）と「耐量子性」（量子コンピュータからの攻撃に耐えうる性質）を共に備えた署名技術を開発した．主成果として，両性質を満たす署名技術を開発した．これは，多重署名と呼ばれる圧縮可能性を有する署名技術であり，耐量子性のため，「格子」と呼ばれる数学的構造と「量子ランダムオラクル」と呼ばれるセキュリティモデルを採用した初の方式となる．なお，この主成果の実現と共に，ベースとなる署名技術の安全性分析と，ブロックチェーン・IoT機器に適した機能の検討を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題での署名技術は，ブロックチェーンの基盤やIoT機器から収集するデータの安全性（認証と改ざん検知）の保証が目的であった．これらはいずれもSociety5.0実現の根底をなす技術であり，開発した署名技術はこの実現の一助となることが社会的意義といえる．一方，開発の格子ベースの多重署名は，初の量子ランダムオラクルでの安全性を保証しているほか，この起点の署名技術であるFiat-Shamir型署名の安全性証明可能性分析までも実施していたが，これらの結果は理論安全性証明における新たな知見であることからも，学術的意義に値する．
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