| 研究課題/領域番号 |
21K11886
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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 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
楫 勇一 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (70263431)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | サイドチャネル攻撃 / 漏洩情報量 / 情報理論 / 耐量子暗号技術 / ハッシュベース署名 / ハッシュパズル / 量子アルゴリズム / 情報理論的安全性 / 情報量 / 耐量子安全性 / タイミング攻撃 / 相互情報量 / 暗号処理 / キャッシュ攻撃 / 情報セキュリティ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
サイドチャネル攻撃に対する包括的な安全性保証を実現するため，副次的情報を介して攻撃者に漏洩する「秘密情報の量」を定量的に評価するための手法を開発する．攻撃者は，どのような手段を取っても漏洩する以上の情報を得ることはできないため，将来出現し得る未知の攻撃まで考慮に入れた安全性評価が可能となる．従来の研究では回避されがちであった複雑な情報システムやコンピュータプログラムを解析の対象とし，サイドチャネル攻撃において想定される現実的なシナリオも考慮に入れモデル化を行った上で，具体的な数値として漏洩情報量を導き出す手法を開発する．
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| 研究成果の概要 |
サイドチャネル攻撃は，機器から漏洩する電磁波や入力データに対する処理時間等，情報システムが意図せず発出する副次的な情報を手がかりとして実行される攻撃手法であり，システム内部で使用されている暗号鍵の特定等，重大な脅威となることが知られている．本研究では，副次的情報が持つ情報量に着目し，サイドチャネル攻撃に対する安全性評価の手法について各種の検討を行った．
具体的な成果としては，古典的な（非量子的な）枠組みにおいて漏洩情報量を評価し，削減するための技術開発を行った．また，量子計算機の実用化を考慮に入れ，耐量子暗号技術や量子アルゴリズムの計算量評価等に関し，先駆的な知見を得ることができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
実用的なシステムやプログラムを対象として漏洩情報量を具体的に計算することは，きわめて難しい．本研究では，自然に導かれる前提条件から計算機の動作を数学的にモデル化し，同モデルに基づいて漏洩する情報の量を定量化・具体化することに成功している．また，キャッシュ攻撃等のサイドチャネル攻撃への対策提案，符号ベース暗号に関するアルゴリズム開発等，周辺の関連分野に対しても貢献を行うことができた．さらに，ポスト量子時代を見据え，耐量子安全な暗号関連技術の開発や量子アルゴリズムの計算量評価等にも取り組み，研究開始時点からの社会状況の変化等に対し柔軟に対応し，次世代の研究の礎となる結果を与えることができた．
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