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広範な検索機能と高い効率性を両立する秘匿検索技術の実現

研究課題

研究課題/領域番号 23K21668
補助金の研究課題番号 21H03441 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分60070:情報セキュリティ関連
研究機関電気通信大学

研究代表者

渡邉 洋平  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (40792263)

研究分担者 矢内 直人  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (30737896)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2024年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード暗号理論 / 秘匿検索 / 検索可能暗号
研究開始時の研究の概要

秘匿検索技術とは,プライバシー保護を実現しつつも,データベースから必要な情報を含むデータを取り出す技術(情報検索技術)のことを指す.現在の秘匿検索技術研究の主な対象は「効率的だが単純な検索機能のみ実現可能」または「複雑な検索機能を実現できるが非効率的」な秘匿検索技術であり,実用化にはまだほど遠い.本研究では,理論的な設計を行う基礎研究と実装実験から性能評価を行う応用研究を並行して進め,実用的に優れかつ理論的に安全な秘匿検索技術を実現することを目指す.

研究実績の概要

令和5年度は,以下の通り,検索可能暗号(Searchable Symmetric Encryption: SSE)について,基礎研究と応用研究のそれぞれの観点から以下のような研究を行った.
基礎研究として,高い効率性とバックワード安全性を達成する方式に関する論文が査読付き国際会議ICISC 2023に採録,研究発表を行った.また,鍵を圧縮可能な公開鍵型の検索可能暗号について,初めて一般的構成法を提案し,査読付き国際会議GeoPrivacy 2023で発表を行った.方式構成とは別の方針の研究として,SSEにおいて効率的な検索を達成するために許す漏洩情報が本当に取るに足らないものであるか,すなわち検索キーワードや暗号化ファイルの情報を漏らさないかを解析する漏洩悪用攻撃の研究において,既存攻撃における実験設定の不備を指摘し,正確な性能評価を行った研究について,国内会議SCIS 2024で発表した.
応用研究においては,納品が遅れていたソフトウェア外注を継続し,ライブラリ構築やオープンソースとしてのリリースを想定し進めていた.再調整等を経て再度のソフトウェア外注を行おうとした矢先,応用研究を担当していた分担研究者が諸般の都合で本研究課題の継続が不可能となったため,年度内の納品が再び遅れることとなった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

基礎研究について,高い安全性と効率性を両立するSSE方式の実現はできたため,その意味で基礎研究は順調に進展しているものの,応用研究と足並みが合わず,Structured Encryption (STE) の研究に着手ができなかった.また,諸般の都合により研究課題から研究分担者が離れることとなったため,応用研究の目的であるライブラリ化等が遅れている.

今後の研究の推進方策

研究分担者が研究課題から外れるという予期せぬ事態が起きたため,計画を変更し,研究代表者が基礎研究と応用研究の両方を担当する.したがって,当初の目標を変更し,基礎研究と応用研究ともにSSE研究に集中することとし,SSEとしての成果の充実を図る.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Constant-Deposit Multiparty Lotteries on Bitcoin for Arbitrary Number of Players and Winners2024

    • 著者名/発表者名
      Uchizono Shun、Nakai Takeshi、Watanabe Yohei、Iwamoto Mitsugu
    • 雑誌名

      ICISC 2023

      巻: - ページ: 133-156

    • DOI

      10.1007/978-981-97-1238-0_8

    • ISBN
      9789819712373, 9789819712380
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single-Shuffle Card-Based Protocols with Six Cards per Gate2024

    • 著者名/発表者名
      Ono Tomoki、Shinagawa Kazumasa、Nakai Takeshi、Watanabe Yohei、Iwamoto Mitsugu
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 14562 ページ: 157-169

    • DOI

      10.1007/978-981-97-1238-0_9

    • ISBN
      9789819712373, 9789819712380
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient Result-Hiding Searchable Encryption with Forward and Backward Privacy2024

    • 著者名/発表者名
      Amada Takumi、Iwamoto Mitsugu、Watanabe Yohei
    • 雑誌名

      ICISC 2023

      巻: - ページ: 170-193

    • DOI

      10.1007/978-981-97-1238-0_10

    • ISBN
      9789819712373, 9789819712380
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Computationally Efficient Card-Based Majority Voting Protocol with Fewer Cards in the Private Model2023

    • 著者名/発表者名
      ABE Yoshiki、NAKAI Takeshi、WATANABE Yohei、IWAMOTO Mitsugu、OHTA Kazuo
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E106.A 号: 3 ページ: 315-324

    • DOI

      10.1587/transfun.2022CIP0021

    • 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] The Two Sheriffs Problem: Cryptographic Formalization and Generalization2023

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Kota、Nakai Takeshi、Watanabe Yohei、Iwamoto Mitsugu
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 14461 ページ: 512-523

    • DOI

      10.1007/978-3-031-49611-0_37

    • ISBN
      9783031496103, 9783031496110
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generic Construction of Key-Aggregate Searchable Encryption2023

    • 著者名/発表者名
      M. Kamimura, K. Yamashita, and N. Yanai
    • 雑誌名

      Proc. of GeoPrivacy 2023

      巻: - ページ: 1-4

    • DOI

      10.1145/3615889.3628512

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How to Make a Secure Index for Searchable Symmetric Encryption, Revisited2022

    • 著者名/発表者名
      WATANABE Yohei、NAKAI Takeshi、OHARA Kazuma、NOJIMA Takuya、LIU Yexuan、IWAMOTO Mitsugu、OHTA Kazuo
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E105.A 号: 12 ページ: 1559-1577

    • DOI

      10.1587/transfun.2021EAP1163

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2022-12-01
    • 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] Card-based Cryptographic Protocols for Private Set Intersection2022

    • 著者名/発表者名
      A. Doi, T. Ono, T. Nakai, K. Shinagawa, Y. Watanabe, K. Nuida, and M. Iwamoto
    • 雑誌名

      Proc. of ISITA 2022

      巻: -

    • NAID

      170000186069

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Improvement of Multi-Party Private Set Intersection Based on Oblivious Programmable PRFs2022

    • 著者名/発表者名
      S. Shimizu, T. Nakai, Y. Watanabe, and M. Iwamoto
    • 雑誌名

      Proc. of ISITA 2022

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Dynamic Searchable Encryption with Forward Privacy under the Decent Leakage2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe, K. Ohara, M. Iwamoto, and K. Ohta
    • 雑誌名

      ACM CODASPY 2022

      巻: - ページ: 312-323

    • DOI

      10.1145/3508398.3511521

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Generic Construction of CCA-secure Attribute-based Encryption with Equality Test2022

    • 著者名/発表者名
      Kyoichi Asano, Keita Emura, Atsushi Takayasu, and Yohei Watanabe
    • 雑誌名

      Proc. ProvSec 2022 (Lecture Notes in Computer Science)

      巻: LNCS 13600 ページ: 3-19

    • DOI

      10.1007/978-3-031-20917-8_1

    • ISBN
      9783031209161, 9783031209178
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] State-free End-to-End Encrypted Storage and Chat Systems based on Searchable Encryption2022

    • 著者名/発表者名
      K. Emura, R. Ito, S. Kanamori, R. Nojima, and Y. Watanabe
    • 雑誌名

      ICEIS 2022

      巻: - ページ: 312-323

    • DOI

      10.5220/0011045200003179

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 一様で閉じたシャッフルの効率的な実装2022

    • 著者名/発表者名
      岩成 慶太, 中井 雄士, 渡邉 洋平, 栃窪 孝也, 岩本 貢
    • 雑誌名

      SCIS 2022予稿集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 効率的な漏洩耐性鍵隔離暗号2022

    • 著者名/発表者名
      淺野 京一, 岩本 貢, 渡邉 洋平
    • 雑誌名

      SCIS 2022予稿集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 出力埋め込み可能な紛失擬似ランダム関数に基づく多者間秘匿積集合プロトコルの効率化2022

    • 著者名/発表者名
      清水 聖也, 中井 雄士, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 雑誌名

      SCIS 2022予稿集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 秘匿置換を用いた効率的なn入力多数決カードプロトコル2022

    • 著者名/発表者名
      安部 芳紀, 中井 雄士, 渡邉 洋平, 岩本 貢, 太田 和夫
    • 雑誌名

      SCIS 2022予稿集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] カードを用いた秘匿共通集合プロトコル2021

    • 著者名/発表者名
      土井 アナスタシヤ, 中井 雄士, 品川 和雅, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 雑誌名

      CSS 2021予稿集

      巻: - ページ: 343-348

    • NAID

      170000186069

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 検索可能暗号に対する漏洩悪用攻撃の正確な性能評価に向けて2024

    • 著者名/発表者名
      甘田 拓海, 並木 拓海, 岩本 貢, 渡邉 洋平
    • 学会等名
      SCIS 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 任意の勝者数に対する保証金が一定なビットコインベース宝くじプロトコル2024

    • 著者名/発表者名
      内薗 駿, 中井 雄士, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      SCIS 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] モジュラーデザインによる物理的ゼロ知識証明2023

    • 著者名/発表者名
      初貝 恭祐, 安部 芳紀, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      CSS 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 天体ショーに対する物理的ゼロ知識証明2023

    • 著者名/発表者名
      初貝 恭祐, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      SCIS 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Two Sheriffs Problemの一般化と鍵共有プロトコルへの応用2023

    • 著者名/発表者名
      杉本 航太, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      SCIS 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 任意の論理回路に対する1ゲートあたり6枚のカードベースプロトコル2023

    • 著者名/発表者名
      小野 知樹, 品川 和雅, 中井 雄士, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      SCIS 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 効率的かつ安全な更新処理を備えた結果秘匿可能な検索可能暗号2023

    • 著者名/発表者名
      甘田 拓海, 岩本 貢, 渡邉 洋平
    • 学会等名
      SCIS 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] CCA安全な鍵更新可能公開鍵暗号の安全性解析と効率的な一般的構成法2023

    • 著者名/発表者名
      淺野 京一, 渡邉 洋平
    • 学会等名
      SCIS 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 秘匿置換を用いた効率的なトランプベース秘密計算プロトコル2023

    • 著者名/発表者名
      岩成 慶太, 小野 知樹, 安倍 芳紀, 中井 雄士, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      SCIS 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 保証金が一定なビットコインベース宝くじプロトコルの拡張2023

    • 著者名/発表者名
      内薗 駿, 中井 雄士, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      SCIS 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Recent Progress in Searchable Encryption2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉 洋平
    • 学会等名
      IMI共同利用研究集会 高度化する暗号技術と数学的技法の進展
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 効率的かつ検索結果秘匿可能な動的検索可能暗号2022

    • 著者名/発表者名
      甘田 拓海, 岩本 貢, 渡邉 洋平
    • 学会等名
      CSS 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] CCA安全な平文一致確認可能属性ベース暗号の一般的構成2022

    • 著者名/発表者名
      淺野 京一, 江村 恵太, 高安 敦, 渡邉 洋平
    • 学会等名
      CSS 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] カードを用いた秘匿和集合プロトコル2022

    • 著者名/発表者名
      土井 アナスタシヤ, 小野 知樹, 安部 芳紀, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      CSS 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 任意のブール回路に対する秘匿操作を用いたカードベースプロトコル2022

    • 著者名/発表者名
      小野 知樹, 中井 雄士, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      CSS 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 攻撃成功確率からみた Two Sheriffs Problem2022

    • 著者名/発表者名
      杉本 航太, 中井 雄士, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      CSS 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 研究室ウェブサイト・研究成果ページ

    • URL

      https://iw-lab.jp/research/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書 2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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