データの利活用を促進するセキュアシステムの証明可能安全性に関する研究

• 研究課題/領域番号: 21K11897
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分60070:情報セキュリティ関連
• 研究機関: 金沢大学 (2023); 国立研究開発法人情報通信研究機構 (2021-2022)
• 研究代表者: 江村 恵太 金沢大学, 電子情報通信学系, 准教授 (30597018)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
• キーワード: 証明可能安全性 / システムセキュリティ

研究開始時の研究の概要

パーソナルデータ等を扱うシステムでは、その構成要素として暗号方式が利用される。部品である暗号方式の安全性が数学的に保証されている証明可能安全性を持つにも関わらず、システムとしては脆弱であるという報告が多数成されており、データの利活用を阻害する可能性がある。本研究では、データの収集・保存・解析の各フェーズにおけるセキュリティ確保とプライバシーを保護する証明可能安全性を持つセキュアシステムを構築することで、データの安全な利活用を促進する。

研究実績の概要

昨年度にプレプリントに公開した検索可能認証暗号システムの拡張について, (1) 完全匿名性を持つ放送型検索可能認証暗号システムの一般的構成に関する成果が論文誌IET Information Securityに, (2) フォワード安全な検索可能認証暗号システムの一般的構成に関する成果が国際鍵ACNS2024にそれぞれ採録された. (3) 外部匿名性を持つ放送型検索可能暗号の一般的構成を提案し, 国内会議ISECにて発表した. (4) 昨年度に国際会議APKC2022にて発表した検索可能認証暗号システムの一般的構成に関する成果のフルバージョンが論文誌IEICE Transactionsに採録された. (5) 前年度国内会議で発表した鍵付き準同型暗号を応用した暗号化制御システムに関する成果が論文誌IEEE Accessに採録された. (6) 鍵生成センタに対して安全なIDベース暗号を用いた復号時刻指定可能暗号化データ共有システムを提案し, 国内会議ISECにて発表した. (7) メッセージ依存開示可能グループ署名を用いたID管理システムを提案し, 国内会議ISECにて発表した. (8) IDベース暗号における鍵供託問題を解決する方式について, 格子ベースの方式の実装評価を行い, 国内会議ICSSにて発表した. (9) ペアリングを用いない検索可能公開鍵認証暗号の構成手法を提案し, 国内会議SCISにて発表した. さらにフォワード安全な検索可能認証暗号システムへの適用を検討し, 国内会議CSECにて発表した (10) 属性ベース鍵付き準同型暗号の一般的構成を提案し, 国内会議CSSにて発表するとともに, 完全準同型へ拡張した方式を国内会議SCISにて発表した. (11) 匿名FIDO認証を提案し, 国内会議IEICE総合大会にて発表した.

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

昨年度にプレプリントに公開または国内会議で発表した論文について国際会議または論文誌に投稿中である. 今年度国内会議に発表した方式についても順次国際会議や論文誌に投稿中である. これらのことからおおむね順調に進展していると評価する.

今後の研究の推進方策

プレプリント, 国内会議で発表した成果について, 査読付き国際論文誌/会議への採録を目指す. またさらなるセキュアシステムの提案を進める.

研究成果

• [雑誌論文] Generic Construction of Public-Key Authenticated Encryption with Keyword Search Revisited (2024)
  • 著者名/発表者名: Keita Emura
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E107.A 号: 3 ページ: 260-274
  • DOI: 10.1587/transfun.2023CIP0005
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 年月日: 2024-03-01
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Generic Construction of CCA-Secure Identity-Based Encryption with Equality Test against Insider Attacks (2023)
  • 著者名/発表者名: Keita Emura, Atsushi takayasu
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E106.A 号: 3 ページ: 193-202
  • DOI: 10.1587/transfun.2022CIP0012
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 年月日: 2023-03-01
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generic Construction of Fully Anonymous Broadcast Authenticated Encryption with Keyword Search with Adaptive Corruptions (2023)
  • 著者名/発表者名: Keita Emura
  • 雑誌名: IET Information Security 巻: 2023 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1049/2023/9922828
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cybersecurity-Enhanced Encrypted Control System Using Keyed-Homomorphic Public Key Encryption (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaki Miyamoto, Kaoru Teranishi, Keita Emura , Kiminao Kogiso
  • 雑誌名: IEEE Access 巻: 11 ページ: 45749-45760
  • DOI: 10.1109/access.2023.3274691
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identity-Based Encryption with Security against the KGC: A Formal Model and Its Instantiations (2022)
  • 著者名/発表者名: Keita Emura, Shuichi Katsumata, and Yohei Watanabe
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: 900 ページ: 97-119
  • DOI: 10.1016/j.tcs.2021.11.021
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An Anonymous Trust-Marking Scheme on Blockchain Systems (2021)
  • 著者名/発表者名: Teppei Sato, Keita Emura, Tomoki Fujitani, Kazumasa Omote
  • 雑誌名: IEEE Access 巻: 9 ページ: 108772-108781
  • DOI: 10.1109/access.2021.3097710
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Generic Construction of Forward Secure Public Key Authenticated Encryption with Keyword Search (2024)
  • 著者名/発表者名: Keita Emura
  • 学会等名: The 22nd International Conference on Applied Cryptography and Network Security, ACNS 2024
  • 国際学会
• [学会発表] 鍵生成センタに対して安全なIDベース暗号を用いた復号時刻指定可能暗号化データ共有システム (2024)
  • 著者名/発表者名: 西野 陽大, 江村 恵太
  • 学会等名: 情報セキュリティ研究会 (ISEC)
• [学会発表] メッセージ依存開示可能グループ署名を用いたID管理システム (2024)
  • 著者名/発表者名: 井村 優斗, 江村 恵太
  • 学会等名: 情報セキュリティ研究会 (ISEC)
• [学会発表] 匿名FIDO認証の提案とその応用について (2024)
  • 著者名/発表者名: 尾川 龍一, 加藤 大翔, 江村 恵太, 大東 俊博
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
• [学会発表] 暗号文長の短いフォワード安全な公開鍵検索可能認証暗号 (2024)
  • 著者名/発表者名: 江村 恵太
  • 学会等名: コンピュータセキュリティ研究会 (CSEC)
• [学会発表] 属性ベース鍵付き完全準同型暗号の一般的構成 (2024)
  • 著者名/発表者名: 江村 恵太, 佐藤 慎悟, 高安 敦
  • 学会等名: 暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS)
• [学会発表] ペアリングフリー検索可能公開鍵認証暗号 (2024)
  • 著者名/発表者名: 江村 恵太, 高安 敦
  • 学会等名: 暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS)
• [学会発表] 属性ベース鍵付き準同型暗号の一般的構成 (2023)
  • 著者名/発表者名: 江村 恵太, 佐藤 慎悟, 高安 敦
  • 学会等名: コンピュータセキュリティシンポジウム (CSS)
• [学会発表] 外部匿名性を満たす放送型検索可能暗号の一般的構成 (2023)
  • 著者名/発表者名: 江村 恵太, 梶田 海成, 大竹 剛
  • 学会等名: 情報セキュリティ研究会 (ISEC)
• [学会発表] An End-To-End Encrypted Cache System with Time-Dependent Access Control (2023)
  • 著者名/発表者名: Keita Emura, Masato Yoshimi
  • 学会等名: ICISSP 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Generic Construction of Public-key Authenticated Encryption with Keyword Search Revisited: Stronger Security and Efficient Construction (2023)
  • 著者名/発表者名: Keita Emura
  • 学会等名: ACM APKC 2023
  • 国際学会
• [学会発表] アカウントアブストラクションを利用したプライバシー保護コントラクトウォレットシステム (2023)
  • 著者名/発表者名: 陳浩太, 江村恵太, 面和成
  • 学会等名: SCIS 2023
• [学会発表] State-free End-to-End Encrypted Storage and Chat Systems based on Searchable Encryption (2022)
  • 著者名/発表者名: Keita Emura, Ryoma Ito, Sachiko Kanamori, Ryo Nojima, Yohei Watanabe
  • 学会等名: ICEIS 2022
  • 国際学会
• [学会発表] A Sealed-Bid Auction with Fund Binding: Preventing Maximum Bidding Price Leakage (2022)
  • 著者名/発表者名: Kota Chin, Keita Emura, Kazumasa Omote, Shingo Sato
  • 学会等名: IEEE Blockchain 2022
  • 国際学会
• [学会発表] 鍵付き準同型暗号の応用による制御システムの秘匿化 (2022)
  • 著者名/発表者名: 宮本 将希, 江村 恵太, 小木曽 公尚
  • 学会等名: CSS 2022
• [学会発表] 準同型性を利用したサイバー攻撃に堅牢な暗号化制御系の構築および数値的評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 宮本 将希, 江村 恵太, 小木曽 公尚
  • 学会等名: 自動制御連合講演会
• [学会発表] Verifiable Functional Encryption Using Intel SGX (2021)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Suzuki, Keita Emura, Toshihiro Ohigashi, Kazumasa Omote
  • 学会等名: ProvSec 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Implementation and Evaluation of an Identity-Based Encryption with Security Against the KGC (2021)
  • 著者名/発表者名: Shuntaro Ema, Yuta Sato, Keita Emura, Toshihiro Ohigashi
  • 学会等名: WICS 2021
  • 国際学会
• [学会発表] 鍵生成センタに対して安全なIDベース暗号の実装評価 (第2報) (2021)
  • 著者名/発表者名: 江間 俊太郎, 佐藤 裕太, 江村 恵太, 大東 俊博
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
• [学会発表] 検索可能暗号を用いた暗号化ストレージ・チャットシステムの実装評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 江村恵太, 金森祥子, 野島良 渡邉洋平
  • 学会等名: 情報セキュリティ研究会
• [産業財産権] 情報処理システム、情報処理方法、およびプログラム (2023)
  • 発明者名: 江村 恵太, 吉見 真聡
  • 権利者名: 江村 恵太, 吉見 真聡
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2023-015081
  • 出願年月日: 2023