大規模解読実験による公開鍵暗号の安全性解析

• 研究課題/領域番号: 22650014
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 計算機システム・ネットワーク
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 高木 剛 九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (60404802)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,260千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: 暗号・認証 / 公開鍵暗号 / ペアリング暗号 / 離散対数問題 / 大規模実験 / 大規模計算

研究概要

次世代公開鍵暗号として研究開発が進んでいるペアリング暗号の安全性は、有限体上の離散対数問題の困難性を根拠としている。本研究課題では、ペアリング暗号の高速実装が可能となる有限体 GF(36n)の離散対数問題を、関数体篩法の大規模な計算機解読実験により解析評価した。2012 年度には 252 CPU コアの PC クラスタを用い、解読世界記録となる 923 ビットの有限体 GF(36・97)上の離散対数問題の計算に成功し、想定される攻撃の計算能力限界をより正確に評価可能となった

研究成果

• [雑誌論文] GF(p^12)上の離散対数問題に対する数体篩法の計算機実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 早坂健一郎, 青木和麻呂, 小林鉄太郎, 高木剛
  • 雑誌名: 2013年暗号と情報セキュリティシンポジウム 巻: SCIS2013 ページ: 122-122
• [雑誌論文] Breaking Pairing-Based Cryptosystems using ηT Pairing over GF(397), 18th International Conference on the Theory and Application of Cryptology and Information Security (2012)
  • 著者名/発表者名: Takuya Hayashi, Takeshi Shimoyama, Naoyuki Shinohara, Tsuyoshi Takagi
  • 雑誌名: Asiacrypt 2012 巻: LNCS 7658 ページ: 43-60
  • DOI: 10.1007/978-3-642-34961-4_5
  • ISBN: 9783642349607, 9783642349614
  • 査読あり
• [雑誌論文] GF(3n)上の ηT ペアリングを用いたペアリング暗号の安全性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 林卓也, 下山武司, 篠原直行, 高木剛
  • 雑誌名: 電子情報通信学会研究報告, 信学技報 巻: Vol.112, No.39 ページ: 1-5
• [雑誌論文] Key Length Estimation of Pairing-Based Cryptosystems using ηTPairing, 8th International Conference (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Shinohara, Takeshi Shimoyama, Takuya Hayashi, Tsuyoshi Takagi
  • 雑誌名: ISPEC 2012 巻: LNCS 7232 ページ: 228-244
  • DOI: 10.1007/978-3-642-29101-2_16
  • ISBN: 9783642291005, 9783642291012
  • 査読あり
• [雑誌論文] 数体篩法における Joux-Lercier の多項式選択法について (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂本恭一, 林卓也, 高木剛
  • 雑誌名: 2012 年暗号と情報セキュリティシンポジウム, SCIS2012 巻: 2B1-2 ページ: 27-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solving a 676-bit Discrete Logarithm Problem in GF(36n), IEICE Transaction, Fundamentals of Electronics (2012)
  • 著者名/発表者名: Takuya Hayashi, Naoyuki Shinohara, Lihua Wang, Shin'ichiro Matsuo, Masaaki Shirase, Tsuyoshi Takagi
  • 雑誌名: Communi- cations and Computer Sciences:A 巻: Vol.E95-A, No.1 ページ: 204-212
  • 査読あり
• [雑誌論文] GF(3＾n)上のηTペアリングを用いたペアリング暗号の安全性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 林卓也, 下山武司, 篠原直行, 高木剛
  • 雑誌名: 信学技報 (IEICE Technical Report) 巻: Vol.112, No.211 ページ: 1-5
• [雑誌論文] Solving a 676-bit Discrete Logarithm Problem in GF(3^<6n>) (2012)
  • 著者名/発表者名: Takuya Hayashi, Naoyuki Shinohara, Lihua Wang, Shin'ichiro Matsuo, Masaaki Shirase, Tsuyoshi Takagi
  • 雑誌名: IEICE Transaction 巻: Vol.E95-A, No.1 ページ: 204-212
  • NAID: 10030534822
  • 査読あり
• [雑誌論文] 数体節法におけるJoux-Lercierの多項式選択法について (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂本恭一, 林卓也, 高木剛
  • 雑誌名: 2012年暗号と情報セキュリティシンポジウム 巻: SCIS 2012 ページ: 27-27
• [雑誌論文] 離散対数問題に対する 解読世界記録の推移 (2011)
  • 著者名/発表者名: 林卓也, 高木剛
  • 雑誌名: 電子情報通信学会誌 巻: 94巻 11号 ページ: 977-981
  • NAID: 110008762196
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/110008762196
• [雑誌論文] An Experiment of Number Field Sieve over GF(p) of Low Hamming Weight Characteristic (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Hayasaka, Tsuyoshi Takagi
  • 雑誌名: International Work- shop on Coding and Cryptology, IWCC 2011 巻: LNCS 6639 ページ: 191-200
  • DOI: 10.1007/978-3-642-20901-7_11
  • NAID: 10027596429
  • ISBN: 9783642209000, 9783642209017
  • 査読あり
• [雑誌論文] 離散対数問題に対する解読世界記録の推移 (2011)
  • 著者名/発表者名: 林卓也, 高木剛
  • 雑誌名: 電子情報通信学会誌 巻: 94巻11号 ページ: 977-981
  • NAID: 110008762196
• [雑誌論文] An Experiment of Number Field Sieve over GF(p) of Low Hamming Weight Characteristic (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Hayasaka, Tsuyoshi Takagi
  • 雑誌名: International Workshop on Coding and Cryptology, IWCC 2011 巻: LNCS 6639 ページ: 191-200
  • NAID: 10027596429
  • 査読あり
• [雑誌論文] 離散対数問題解読世界記録更新への道-676 ビットの解読- (2010)
  • 著者名/発表者名: 林卓也, 高木剛
  • 雑誌名: 情報処理 巻: Vol.51, No.9 ページ: 1181-1188
  • NAID: 110007700785
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/110007700785
• [雑誌論文] Solving a 676-bit Discrete Logarithm Problem in GF(36n) (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuya Hayashi, Naoyuki Shinohara, Lihua Wang, Shin'ichiro Matsuo, Masaaki Shirase, Tsuyoshi Takagi
  • 雑誌名: 13th International Conference on Practice and Theory in Public Key Cryptography, PKC 2010 巻: LNCS 6056 ページ: 351-367
  • DOI: 10.1007/978-3-642-13013-7_21
  • NAID: 10030534822
  • ISBN: 9783642130120, 9783642130137
  • 査読あり
• [雑誌論文] 素体 GF(p)上の離散対数問題に対する数体篩法の比較実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 早坂健一郎, 高木剛
  • 雑誌名: 情報処理学会コンピュータセキュリティシンポジウム, CSS2010 巻: 2B1-1 ページ: 489-494
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solving a 676-bit Discrete Logarithm Problem in GF(3^{6n}) (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuya Hayashi, Naoyuki Shinohara, Lihua Wang, Shin'ichiro Matsuo, Masaaki Shirase, Tsuyoshi Takagi
  • 雑誌名: 13th International Conference on Practice and Theory in Public Key Cryptography 巻: LNCS 6056 ページ: 351-367
  • NAID: 10030534822
  • 査読あり
• [雑誌論文] 離散対数問題解読世界記録更新への道-676ビットの解読- (2010)
  • 著者名/発表者名: 林卓也, 高木剛
  • 雑誌名: 情報処理 巻: Vol.51 No.9 ページ: 1181-1188
  • NAID: 110007700785
• [雑誌論文] 素体GF(p)上の離散対数問題に対する数体篩法の比較実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 早坂健一郎, 高木剛
  • 雑誌名: 情報処理学会 コンピュータセキュリティシンポジウム 巻: 2B1-1 ページ: 489-494
• [学会発表] 次世代公開鍵暗号に関する研究の最前線 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高木剛
  • 学会等名: NICT 情報通信セキュリティシンポジウム 2013
  • 発表場所: 品川フロントビル
  • 年月日: 2013-02-14
• [学会発表] 次世代公開鍵暗号に関する研究の最前線 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高木 剛
  • 学会等名: NICT情報通信セキュリティシンポジウム2013
  • 発表場所: 品川フロントビル(東京)
  • 招待講演
• [学会発表] 有限体上の離散対数問題の困難性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高木剛
  • 学会等名: 2012 年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] 有限体上の離散対数問題の困難性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高木剛
  • 学会等名: 2012年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] An Experiment of Number Field Sieve over GF(p) of Low Hamming Weight Characteristic (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Takagi
  • 学会等名: Inter- national Workshop on Coding and Cryptology, IWCC 2011
  • 発表場所: Qingdao Garden Hotel, 青島,中国.
  • 年月日: 2011-06-02
• [学会発表] An Experiment of Number Field Sieve over GF(p) of Low Hamming Weight Characteristic (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Takagi
  • 学会等名: International Workshop on Coding and Cryptology, IWCC 2011
  • 発表場所: Qingdao Garden Hotel, Qingdao, China(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-02
• [学会発表] 次世代公開鍵暗号‐ペアリング暗号‐ (2010)
  • 著者名/発表者名: 高木剛
  • 学会等名: 統計科学研究会, 第15回情報・統計科学シンポジウム(BIC シンポジウム)
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] 次世代公開鍵暗号-ペアリング暗号- (2010)
  • 著者名/発表者名: 高木剛
  • 学会等名: 統計科学研究会 第15回情報・統計科学シンポジウム(BICシンポジウム)
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2010-12-03
• [備考]
  • URL: http://imi.kyushu-u.ac.jp/~takagi/
• [備考] http://imi.kyushu-u.ac.jp/~takagi/
• [備考]
  • URL: http://imi.math.kyushu-u.ac.jp/~takagi/
• [備考]
  • URL: http://www2.math.kyushu-u.ac.jp/~takagi/