認証暗号化方式の構成と安全性解析に関する研究

• 研究課題/領域番号: 26280045
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 情報セキュリティ
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 岩田 哲 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90344837)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円); 2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
• キーワード: 暗号・認証等 / 共通鍵暗号技術 / 認証暗号化方式

研究成果の概要

本研究では、暗号化とデータ認証を同時に行うための認証暗号化方式を中心に研究を進めた。主な結果として、GCM、CLOC、SILCといった認証暗号化方式の安全性を詳細に解析した。また、ブロック暗号SIMONの安全性解析を行った。さらに、Tweakableブロック暗号を構成要素として用いるメッセージ認証方式を設計した。CAESARの運営に参画し、国際会議DIAC 2016とASK 2016を開催した。CAESARへ提案したCLOCとSILCは最終ラウンド候補方式としては選定されなかった。

研究成果

• [国際共同研究] Nanyang Technological University(シンガポール)
• [国際共同研究] ANSSI(フランス)
• [国際共同研究] Indian Statistical Institute, Kolkata(インド)
• [国際共同研究] Nanyang Technological University(シンガポール)
• [国際共同研究] Nanyang Technological University(シンガポール)
• [雑誌論文] On the Design Rationale of SIMON Block Cipher: Integral Attacks and Impossible Differential Attacks against SIMON Variants (2018)
  • 著者名/発表者名: Kota Kondo, Yu Sasaki, Yosuke Todo, and Tetsu Iwata
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E101.A 号: 1 ページ: 88-98
  • DOI: 10.1587/transfun.E101.A.88
  • NAID: 130006300890
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cryptanalysis of PMACx, PMAC2x, and SIVx (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Minematsu and Tetsu Iwata
  • 雑誌名: IACR ToSC, FSE 2018 巻: 2 ページ: 162-176
  • DOI: 10.13154/tosc.v2017.i2.162-176
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Reconsidering the Security Bound of AES-GCM-SIV (2017)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Iwata and Yannick Seurin
  • 雑誌名: IACR ToSC, FSE 2018 巻: 4 ページ: 240-267
  • DOI: 10.13154/tosc.v2017.i4.240-267
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Integrity Analysis of Authenticated Encryption Based on Stream Ciphers (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Imamura, Kazuhiko Minematsu, and Tetsu Iwata
  • 雑誌名: International Journal of Information Security, IJIS 巻: Online first 号: 5 ページ: 493-511
  • DOI: 10.1007/s10207-017-0378-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stronger Security Variants of GCM-SIV (2016)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Iwata and Kazuhiko Minematsu
  • 雑誌名: ToSC, FSE 2017 巻: 1 ページ: 134-157
  • DOI: 10.13154/tosc.v2016.i1.134-157
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Optimality of Tweak Functions in CLOC (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayato Kobayashi, Kazuhiko Minematsu, and Tetsu Iwata
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E98.A 号: 10 ページ: 2152-2164
  • DOI: 10.1587/transfun.E98.A.2152
  • NAID: 130005100667
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Tweakableブロック暗号から構成されたブロック暗号の選択暗号文攻撃に対する安全性証明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中道良太，岩田哲
  • 学会等名: 2018年暗号と情報セキュリティシンポジウム，SCIS 2018
• [学会発表] 4ラウンドFeistel暗号に対する量子選択暗号文攻撃 (2018)
  • 著者名/発表者名: 伊藤玄武，岩田哲，松本隆太郎
  • 学会等名: 2018年暗号と情報セキュリティシンポジウム，SCIS 2018
• [学会発表] QCCA on Feistel (2018)
  • 著者名/発表者名: Gembu Ito, Tetsu Iwata, and Ryutaroh Matsumoto
  • 学会等名: Dagstuhl Seminar, Symmetric Cryptography, 18021
  • 国際学会
• [学会発表] MILPソルバによるRelated-keyモデルにおけるSimon32の差分解読法に対する安全性解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 近藤倖大，佐々木悠，藤堂洋介，岩田哲
  • 学会等名: SCIS 2017
  • 発表場所: 那覇市
  • 年月日: 2017-01-24
• [学会発表] Simon32とパラメータを変更したSimon32のゼロ相関攻撃，Integral 攻撃，不能差分攻撃に対する安全性比較 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大山武浩，近藤倖大，岩田哲
  • 学会等名: SCIS 2017
  • 発表場所: 那覇市
  • 年月日: 2017-01-24
• [学会発表] SILC Is INT-RUP Secure (2017)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Iwata, Kazuhiko Minematsu, Jian Guo, Sumio Morioka, and Eita Kobayashi
  • 学会等名: ESC 2017
  • 発表場所: ルクセンブルク
  • 年月日: 2017-01-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] How to Improve AEAD-{2a, 4a} and DAEAD-2a (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Imamura and Tetsu Iwata
  • 学会等名: IWSEC 2017, poster session
  • 国際学会
• [学会発表] Analyzing Key Schedule of Simon: Iterative Key Differences and Application to Related-Key Impossible Differentials (2017)
  • 著者名/発表者名: Kota Kondo, Yu Sasaki, Yosuke Todo, and Tetsu Iwata
  • 学会等名: IWSEC 2017
  • 国際学会
• [学会発表] ZMAC: Specification Review, Security Proof, and Instantiation Updates (2017)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Iwata
  • 学会等名: 7th Asian Workshop on Symmetric Key Cryptography, ASK 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Blockcipher-based Authenticated Encryption: How Small Can We Go? (2017)
  • 著者名/発表者名: Avik Chakraborti, Tetsu Iwata, Kazuhiko Minematsu, and Mridul Nandi
  • 学会等名: CHES 2017
  • 国際学会
• [学会発表] ZMAC: A Fast Tweakable Block Cipher Mode for Highly Secure Message Authentication (2017)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Iwata, Kazuhiko Minematsu, Thomas Peyrin, and Yannick Seurin
  • 学会等名: CRYPTO 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Breaking and Repairing Security Proofs of Authenticated Encryption Schemes (2016)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Iwata
  • 学会等名: Indocrypt 2016
  • 発表場所: インド
  • 年月日: 2016-12-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Integrity Analysis of Authenticated Encryption Based on Stream Ciphers (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Imamura, Kazuhiko Minematsu, and Tetsu Iwata
  • 学会等名: ProvSec 2016
  • 発表場所: 中国
  • 年月日: 2016-12-10
  • 国際学会
• [学会発表] Updates on CLOC and SILC Version 3 (2016)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Iwata, Kazuhiko Minematsu, Jian Guo, Sumio Morioka, and Eita Kobayashi
  • 学会等名: DIAC 2016
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2016-09-25
  • 国際学会
• [学会発表] On the Design Rationale of Simon Block Cipher: Integral Attacks and Impossible Differential Attacks against Simon Variants (2016)
  • 著者名/発表者名: Kota Kondo, Yu Sasaki, and Tetsu Iwata
  • 学会等名: ACNS 2016
  • 発表場所: 英国
  • 年月日: 2016-06-19
  • 国際学会
• [学会発表] 認証暗号とCAESAR (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩田哲
  • 学会等名: 2016 年総合大会，電子情報通信学会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2016-03-15
  • 招待講演
• [学会発表] ChaCha20-Poly1305のNonce-MisuseとDecryption-Misuse耐性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今村和弥，岩田哲
  • 学会等名: 2016年暗号と情報セキュリティシンポジウム，SCIS 2016
  • 発表場所: ANAクラウンプラザホテル熊本ニュースカイ（熊本県・熊本市）
  • 年月日: 2016-01-19
• [学会発表] パラメータを変更したSIMON型ブロック暗号におけるIntegral攻撃と不能差分攻撃に対する安全性解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 近藤倖大，佐々木悠，岩田哲
  • 学会等名: 2016年暗号と情報セキュリティシンポジウム，SCIS 2016
  • 発表場所: ANAクラウンプラザホテル熊本ニュースカイ（熊本県・熊本市）
  • 年月日: 2016-01-19
• [学会発表] On GCM-SIV (2016)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Iwata and Kazuhiko Minematsu
  • 学会等名: Dagstuhl Seminar, Symmetric Cryptography, 16021
  • 発表場所: Dagstuhl (Germany)
  • 年月日: 2016-01-10
• [学会発表] Tweak-Length Extension for Tweakable Blockciphers (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Minematsu and Tetsu Iwata
  • 学会等名: 15th IMA International Conference, IMACC 2015
  • 発表場所: Oxford (UK)
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Provable Security Bounds of GCM (2015)
  • 著者名/発表者名: Shohei Ando, Kazuhiko Minematsu, and Tetsu Iwata
  • 学会等名: 5th Asian Workshop on Symmetric Key Cryptography, ASK 2015
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-09-30
  • 招待講演
• [学会発表] Updates on CLOC and SILC (2015)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Iwata, Kazuhiko Minematsu, Jian Guo, Sumio Morioka, and Eita Kobayashi
  • 学会等名: Directions in Authenticated Ciphers, DIAC 2015
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-09-27
• [学会発表] GCM Security Bounds Reconsidered (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Niwa, Keisuke Ohashi, Kazuhiko Minematsu, and Tetsu Iwata
  • 学会等名: Fast Software Encryption, FSE 2015
  • 発表場所: Istanbul (Turkey)
  • 年月日: 2015-03-08 – 2015-03-11
• [学会発表] CLOC におけるTweak 関数の最適性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林 隼人，峯松一彦，岩田 哲
  • 学会等名: 2015年暗号と情報セキュリティシンポジウム，SCIS 2015
  • 発表場所: リーガロイヤルホテル小倉（福岡県・北九州市）
  • 年月日: 2015-01-20 – 2015-01-23
• [学会発表] On Tweak Functions in CLOC (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayato Kobayashi, Kazuhiko Minematsu, and Tetsu Iwata
  • 学会等名: Early Symmetric Crypto (ESC) seminar
  • 発表場所: Clervaux (Luxembourg)
  • 年月日: 2015-01-12 – 2015-01-16
  • 招待講演
• [学会発表] More on Generic Composition (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Minematsu and Tetsu Iwata
  • 学会等名: Early Symmetric Crypto (ESC) seminar
  • 発表場所: Clervaux (Luxembourg)
  • 年月日: 2015-01-12 – 2015-01-16
  • 招待講演
• [学会発表] Security of the Galois/Counter Mode of Operation (2014)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Iwata
  • 学会等名: TCCM-CACR
  • 発表場所: Beijing (China)
  • 年月日: 2014-09-26 – 2014-09-27
  • 招待講演
• [学会発表] SILC: SImple Lightweight CFB (2014)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Iwata, Kazuhiko Minematsu, Jian Guo, Sumio Morioka, and Eita Kobayashi
  • 学会等名: Directions in Authenticated Ciphers, DIAC 2014
  • 発表場所: Santa Barbara (USA)
  • 年月日: 2014-08-22 – 2014-08-24
• [学会・シンポジウム開催] ASK 2016, 6th Asian Workshop on Symmetric Key Cryptography (2016)
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2016-09-28
• [学会・シンポジウム開催] DIAC 2016, Directions in Authenticated Ciphers (2016)
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2016-09-25