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一般アクセス構造を持つ秘密分散法の効率性及び機能性の向上

研究課題

研究課題/領域番号 20J20797
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分60070:情報セキュリティ関連
研究機関東京大学

研究代表者

江利口 礼央  東京大学, 情報理工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードマルチパーティ計算 / 秘密分散法 / 一般アクセス構造
研究開始時の研究の概要

マルチパーティ計算とは入力に関する情報を外部へ漏洩することなく関数を計算するための暗号技術である.秘密分散法はその基盤技術であるため,その効率性と安全性の向上はマルチパーティ計算の性能の向上へ繋がる.
本研究では,関数を計算するサーバの任意の結託に対して安全性を保証するため,一般アクセス構造を実現する乗算可能な秘密分散法の効率性と安全性の向上を目指す.効率性については,一般アクセス構造に関する最近の研究結果を乗算可能な方式に適用することを検討する.安全性については,情報の部分漏洩を伴うランプ型秘密分散法を基盤としたマルチパーティ計算の安全性評価を行い,より安全なマルチパーティ計算の実現を目指す.

研究実績の概要

まず前年度までの成果の一つである強安全なランプ型秘密分散法の効率的な構成を用いて,複数ユーザが存在する状況において効率的にデータの秘匿検索を実現するSymmetric Private Information Retrieval (symmetric PIR)を実現した.続いてマルチパーティ計算の中でも現実への応用を見据えた実用的な関数に対して高効率なプロトコルを提案した.具体的には上述したデータの秘匿検索を含むPrivate Information Retrieval (PIR)と呼ばれる暗号技術に関してサーバの悪意のある改ざんを訂正・検出可能な高機能な方式の構成を提案し,その最適通信量の解析を行った.PIRに関してはその効率化に向けさらに研究を進め,サーバの台数に関して多項式の計算時間・通信量を達成可能であることを証明した.また,multipartiteアクセス構造に対する乗算可能秘密分散法および差分プライバシを満たすマルチパーティ計算プロトコルの効率化に関する研究について,前年度までですでに得られていた成果にプロトコルの実行時間の見積もりなど新たな内容を加え,国際論文誌に投稿し採録された.今後の研究ではマルチパーティ計算の新たな効率性の指標であるbottleneck complexityに注目し,bottleneck complexityの観点から効率の良いマルチパーティ計算プロトコルの提案を行う予定である.特に対称関数など具体的な関数に対して既存研究の暗号学的仮定を弱めることを目指す.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Linear Algebraic Approach to Strongly Secure Ramp Secret Sharing for General Access Structures with Application to Symmetric PIR2023

    • 著者名/発表者名
      Eriguchi Reo, Kunihiro Noboru, Nuida Koji
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E106.A 号: 3 ページ: 263-271

    • DOI

      10.1587/transfun.2022CIP0001

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2023-03-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multiplicative and verifiably multiplicative secret sharing for multipartite adversary structures2023

    • 著者名/発表者名
      Eriguchi Reo, Kunihiro Noboru, Nuida Koji
    • 雑誌名

      Designs, Codes and Cryptography

      巻: - 号: 5 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1007/s10623-022-01177-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Noise Generation Protocols for Differentially Private Multiparty Computation2022

    • 著者名/発表者名
      Eriguchi Reo, Ichikawa Atsunori, Kunihiro Noboru, Nuida Koji
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing

      巻: - 号: 6 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1109/tdsc.2022.3227568

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-Interactive Secure Multiparty Computation for Symmetric Functions, Revisited: More Efficient Constructions and Extensions2021

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi, Kazuma Ohara, Shota Yamada and Koji Nuida
    • 雑誌名

      Advances in Cryptology - CRYPTO 2021

      巻: 12826 ページ: 305-334

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homomorphic Secret Sharing for Multipartite and General Adversary Structures Supporting Parallel Evaluation of Low-Degree Polynomials2021

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi and Koji Nuida
    • 雑誌名

      Advances in Cryptology - ASIACRYPT 2021

      巻: 13091 ページ: 191-221

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Noise Generation to Achieve Differential Privacy with Applications to Secure Multiparty Computation2021

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi and Atsunori Ichikawa and Noboru Kunihiro and Koji Nuida
    • 雑誌名

      Financial Cryptography and Data Security

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] d-Multiplicative Secret Sharing for Multipartite Adversary Structures2020

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

      1st Conference on Information-Theoretic Cryptography (ITC 2020)

      巻: 163

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Linear Algebraic Approach to Strongly Secure Ramp Secret Sharing for General Access Structures2020

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi and Noboru Kunihiro and Koji Nuida
    • 雑誌名

      2020 International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA)

      巻: - ページ: 427-431

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong security of linear ramp secret sharing schemes with general access structures2020

    • 著者名/発表者名
      Eriguchi Reo; Kunihiro Noboru
    • 雑誌名

      Information Processing Letters

      巻: 164 ページ: 106018-106018

    • DOI

      10.1016/j.ipl.2020.106018

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Multi-Server PIR with Full Error Detection and Limited Error Correction2022

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi, Kaoru Kurosawa, Koji Nuida
    • 学会等名
      3rd Conference on Information-Theoretic Cryptography
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the Optimal Communication Complexity of Error-Correcting Multi-server PIR2022

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi, Kaoru Kurosawa, Koji Nuida
    • 学会等名
      Theory of Cryptography
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-Interactive Secure Multiparty Computation for Symmetric Functions, Revisited: More Efficient Constructions and Extensions2021

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi, Kazuma Ohara, Shota Yamada and Koji Nuida
    • 学会等名
      2021年 暗号と情報セキュリティワークショップ (WCIS2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Homomorphic Secret Sharing for Multipartite and General Adversary Structures Supporting Parallel Evaluation of Low-Degree Polynomials2021

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi
    • 学会等名
      九州大学 IMI 共同利用・研究集会「秘密計算・秘密分散の数理と実用の探求」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Non-Interactive Secure Multiparty Computation for Symmetric Functions, Revisited: More Efficient Constructions and Extensions2021

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi, Kazuma Ohara, Shota Yamada and Koji Nuida
    • 学会等名
      Advances in Cryptology - CRYPTO 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On Non-interactive Secure Multi-party Computation: New Constructions and Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi, Kazuma Ohara, Shota Yamada and Koji Nuida
    • 学会等名
      16th International Workshop on Security (IWSEC 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Homomorphic Secret Sharing for Multipartite and General Adversary Structures Supporting Parallel Evaluation of Low-Degree Polynomials2021

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi and Koji Nuida
    • 学会等名
      Advances in Cryptology - ASIACRYPT 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Noise Generation to Achieve Differential Privacy with Applications to Secure Multiparty Computation2021

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi and Atsunori Ichikawa and Noboru Kunihiro and Koji Nuida
    • 学会等名
      Financial Cryptography and Data Security
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非対話型秘密計算プロトコルに対する通信量の削減と安全性解析2021

    • 著者名/発表者名
      江利口礼央,大原一真,山田翔太,縫田光司
    • 学会等名
      2021年 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 実績報告書
  • [学会発表] 平方剰余に基づく Private Simultaneous Messages について2021

    • 著者名/発表者名
      品川和雅,江利口礼央,縫田光司
    • 学会等名
      2021年 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 実績報告書
  • [学会発表] d-Multiplicative Secret Sharing for Multipartite Adversary Structures2020

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi and Noboru Kunihiro
    • 学会等名
      1st Conference on Information-Theoretic Cryptography (ITC 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Linear Algebraic Approach to Strongly Secure Ramp Secret Sharing for General Access Structures2020

    • 著者名/発表者名
      Reo Eriguchi and Noboru Kunihiro and Koji Nuida
    • 学会等名
      2020 International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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