| 研究課題/領域番号 |
20K11817
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 東北学院大学 |
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研究代表者 |
神永 正博 東北学院大学, 工学部, 教授 (60266872)
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| 研究分担者 |
志子田 有光 東北学院大学, 工学部, 教授 (00215972)
鈴木 利則 東北学院大学, 工学部, 教授 (20500432)
深瀬 道晴 東北学院大学, 工学部, 准教授 (30626502)
吉川 英機 東北学院大学, 工学部, 教授 (60259885)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 格子理論 / ランダム格子 / ブロック暗号 / 暗号理論 / 耐タンパー技術 / 暗号実装 / 公開鍵暗号 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
今後、IoTデバイスは近くのデバイスと通信するため、一つのデバイスのセキュリティが破られることで被害が拡大する可能性がある。ハードウェアリソースが限られたIoTデバイスに暗号を実装するために軽量暗号が考案され、サイドチャネル攻撃とその対策技術が研究されている。電力解析攻撃の観点から見ると軽量暗号の中でもSIMONに代表されるSボックスを持たない論理演算型ブロック暗号への攻撃が困難であることが注目される。論理演算型ブロック暗号のサイドチャネル耐性の解明と格子理論を用いた鍵スケジュールのサイドチャネル攻撃（差分故障解析）に対する安全性解析により耐タンパーブロック暗号の設計原理を解明する。
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| 研究成果の概要 |
耐タンパー性を持つ論理演算型軽量ブロック暗号の設計原理の研究のため、格子行列を用いたフェイステル型ブロック暗号（LBF）の提案やSVPの解法、乱数発生装置のモデリングに関する研究を進めた。LBFのF関数としてランダムGoldstein-Mayer格子を調査し、LBFの差分解読法に関する研究を深化させた。これらの研究は、量子計算機に耐性を持つ暗号システムの構築に貢献している。今後もランダム格子の暗号理論的性質の研究を進める予定である。現在、LBFに関する論文を投稿中（プレプリントは、Cryprology eprint archive 2024/763から取得可能）である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、暗号理論における格子理論の応用を深めるものであり、特に格子を用いたブロック暗号の構築と解析に焦点を当てている。具体的には、ランダム格子の数学的特性を明らかにし、それをフェイステル型ブロック暗号（LBF）に応用することで、耐量子計算機性を持つ安全な暗号システムを提案した。この研究は、SIS問題に基づく差分解読法に対する耐性を初めて体系的に検討した点で、理論的なブレークスルーとなる。理論的研究を推進し、耐量子計算機暗号の必要性が高まる中で、新しい暗号技術の確立に貢献した。この成果は、将来の情報セキュリティの基盤を強化し、量子計算時代における安心安全な社会の実現に寄与する。
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