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2016 年度 実績報告書

情報理論的暗号理論における統一的パラダイムの構築とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H02710
研究機関横浜国立大学

研究代表者

四方 順司  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (30345483)

研究分担者 松本 勉  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (40183107)
岩本 貢  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (50377016)
太田 和夫  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80333491)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード暗号理論 / 情報理論 / 情報理論的安全性 / 暗号 / 認証 / 署名 / 鍵共有
研究実績の概要

従来の情報理論的安全性には、その定式化において暗号学的観点からの操作的意味づけが不明確である場合や、安全性と効率性の限界、それらのトレードオフが理論的に不明確である場合が多い。本研究では、暗号理論と情報理論に跨る多様な概念を俯瞰的かつ体系的に扱うことのできる統一的パラダイムを構築することを目的としている。

平成28年度は、前年度の理論的成果をさらに発展させて完成度をあげた論文の発表を行った。暗号理論における計算量的安全性、情報理論における情報理論的安全性を体系的に俯瞰的立場から眺め、その観点から暗号化方式、認証方式、秘密分散法に関わる様々な多機能性や安全性の概念を定式化し、それらをみたすシステム構成法の提案を行った。例えば、暗号化における無効化機能、秘密分散におけるタイムリリース機能、暗号化状態での検索機能等がこれら成果に含まれる。特に、情報理論的安全性をもつ検索可能暗号の数理モデルやシステム構成法の提案は世界初の成果であり、これは暗号理論と情報理論双方の観点から、それぞれの理論的特長を生かすことで達成できた成果である。また、非一様な物理乱数から真正乱数を生成する手法(Eliasの手法、Peresの手法)に対して、その実用性を非漸近的立場から評価するため計算機実装実験を行った。さらに、情報理論的指標や情報理論的安全性の概念を利用し、計算量的安全性をもつ暗号技術や、ネットワークセキュリティでの研究成果へ応用することができた。そして、上記の研究成果は国内外の会議や論文誌で発表している。

現在までの達成度 (区分)
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

研究実績の概要に記述したように、本研究課題を解決するにあたり、理論面および応用面の双方から十分な研究成果を出せたと考える。したがって、進捗状況は、おおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

最終年度に向けて、研究者間で密に議論を重ねることで、これまでの理論的研究成果を更に発展させ、認証技術に対する統一的パラダイムの構築に関する理論的成果をだすことを目指す。
また、応用面において、これまでの研究はおおむね順調に進展しているが、引き続き、以下の4項目の研究課題を高い完成度で解決することをめざす。
(1) 計算量的安全性をもつ暗号技術構成への応用
(2) 理論研究で得られた成果の実用性を数値実験的に実証するための計算機実装実験
(3) 実用的視点から暗号基礎技術の適切なパラメータ設定
(4) 長期間の安全性が必要とされる暗号技術への応用

  • 研究成果

    (39件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 9件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] CCA-secure Revocable Identity-based Encryption Schemes with Decryption Key Exposure Resistance2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishida, J. Shikata, Y. Watanabe
    • 雑誌名

      International Journal on Applied Cryptography

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Timed-Release Computational Secret Sharing Scheme and Threshold Encryption2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe, J. Shikata
    • 雑誌名

      Designs, Codes and Cryptography

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Elias's and Peres's Deterministic Extractors2017

    • 著者名/発表者名
      A. Prasitsupparote, N. Konno, J. Shikata
    • 雑誌名

      Proc. of The 51st Annual Conference on Information Systems and Sciences (CISS 2017)

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Unconditionally Secure Searchable Encryption2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshizawa, Y. Watanabe, J. Shikata
    • 雑誌名

      Proc. of The 51st Annual Conference on Information Systems and Sciences (CISS 2017)

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 3ラウンド対話型Signcryptionの効率的な構成法2017

    • 著者名/発表者名
      井田潤一, 渡邉洋平, 四方順司
    • 雑誌名

      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)論文集

      巻: - ページ: CD-ROM 3F3-3

  • [雑誌論文] 量子ランダムオラクルモデルにおけるSigncryptionの構成法2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤慎悟, 四方順司
    • 雑誌名

      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)論文集

      巻: - ページ: CD-ROM 2F4-2

  • [雑誌論文] SIS問題の計算量評価2017

    • 著者名/発表者名
      青野良範, 清藤武暢, 四方順司
    • 雑誌名

      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)論文集

      巻: - ページ: CD-ROM 2B4-6

  • [雑誌論文] 種々のFO変換のKDM安全性に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      中川原里沙, 四方順司
    • 雑誌名

      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)論文集

      巻: - ページ: CD-ROM 2F3-2

  • [雑誌論文] 推測秘匿性に基づく情報理論的に安全な検索可能暗号2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤貴博, 渡邉洋平, 四方順司
    • 雑誌名

      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)論文集

      巻: - ページ: CD-ROM 1D1-4

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 最悪推測秘匿性を満たす秘密分散法に関する基本的性質2017

    • 著者名/発表者名
      岩本貢, 四方順司
    • 雑誌名

      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)論文集

      巻: - ページ: CD-ROM 1A1-4

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] カードを用いた複数人での金持ち比べプロトコル2017

    • 著者名/発表者名
      徳重佑樹,中井雄士,岩本貢,太田和夫
    • 雑誌名

      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)論文集

      巻: - ページ: CD-ROM 1A2-1

  • [雑誌論文] 秘匿操作を用いた効率的なカードベース論理演算プロトコル2017

    • 著者名/発表者名
      城内聡志,中井雄士,岩本貢,太田和夫
    • 雑誌名

      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)論文集

      巻: - ページ: CD-ROM 1A2-2

  • [雑誌論文] 電子決済方式 MicroMint の潜在的な偽造脅威に対する安全性評価2017

    • 著者名/発表者名
      鴨志田優一,岩本貢,太田和夫
    • 雑誌名

      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)論文集

      巻: - ページ: CD-ROM 1F2-6

  • [雑誌論文] マルチパーティ計算に関する安全性概念の定式化について2017

    • 著者名/発表者名
      岩本貢
    • 雑誌名

      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)論文集

      巻: - ページ: CD-ROM 2D4-3

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 共通鍵暗号による秘匿検索暗号のセキュリティ2017

    • 著者名/発表者名
      太田和夫
    • 雑誌名

      日本銀行金融研究所ディスカッション・ペーパー・シリーズ

      巻: 2017-J-05 ページ: ページなし

  • [雑誌論文] Unconditionally Secure Revocable Storage: Tight Bounds, Optimal Construction, and Robustness2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe, G. Hanaoka, J. Shikata
    • 雑誌名

      Information Theoretic Security, Springer

      巻: LNCS 10015 ページ: 213-237

    • DOI

      10.1007/978-3-319-49175-2_11

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Information-Theoretically Secure Timed-Release Secret Sharing Schemes2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe, J. Shikata
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: Vol.24, No.4 ページ: 680-689

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.24.680

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Unconditionally Secure Broadcast Encryption Schemes with Trade-offs between Communication and Storage2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe, J. Shikata
    • 雑誌名

      IEICE Transactions

      巻: Vol. 99-A, No.6 ページ: 1097-1106

    • DOI

      10.1587/transfun.E99.A.1097

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An Efficient Method for Detecting Obfuscated Suspicious JavaScript Based on Text Pattern Analysis2016

    • 著者名/発表者名
      J. Su, K. Yoshioka, J. Shikata, T. Matsumoto
    • 雑誌名

      Proc. of the 2016 ACM International Workshop on Traffic Measurements for Cybersecurity (WTMC 2016)

      巻: - ページ: 3-11

    • DOI

      10.1145/2903185.2903189

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 情報理論的に安全な検索可能暗号の構成法について2016

    • 著者名/発表者名
      吉澤貴博, 渡邉洋平, 四方順司
    • 雑誌名

      2016年コンピュータセキュリティシンポジウム(CSS 2016)論文集

      巻: - ページ: CD-ROM 2C3-2

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 格子問題に基づくSigncryption構成法の再考2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤慎悟, 四方順司
    • 雑誌名

      2016年コンピュータセキュリティシンポジウム(CSS 2016)論文集

      巻: - ページ: CD-ROM 1C3-3

  • [学会発表] Numerical Analysis of Elias's and Peres's Deterministic Extractors2017

    • 著者名/発表者名
      A. Prasitsupparote
    • 学会等名
      The 51st Annual Conference on Information Systems and Sciences (CISS 2017)
    • 発表場所
      Baltimore, Maryland, USA
    • 年月日
      2017-03-22 – 2017-03-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Unconditionally Secure Searchable Encryption2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshizawa
    • 学会等名
      The 51st Annual Conference on Information Systems and Sciences (CISS 2017)
    • 発表場所
      Baltimore, Maryland, USA
    • 年月日
      2017-03-22 – 2017-03-24
    • 国際学会
  • [学会発表] 最悪推測秘匿性を満たす秘密分散法に関する基本的性質2017

    • 著者名/発表者名
      岩本貢
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)
    • 発表場所
      沖縄, 日本
    • 年月日
      2017-01-24 – 2017-01-27
  • [学会発表] 推測秘匿性に基づく情報理論的に安全な検索可能暗号2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤貴博
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)
    • 発表場所
      沖縄, 日本
    • 年月日
      2017-01-24 – 2017-01-27
  • [学会発表] 種々のFO変換のKDM安全性に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      中川原里沙
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)
    • 発表場所
      沖縄, 日本
    • 年月日
      2017-01-24 – 2017-01-27
  • [学会発表] SIS問題の計算量評価2017

    • 著者名/発表者名
      青野良範
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)
    • 発表場所
      沖縄, 日本
    • 年月日
      2017-01-24 – 2017-01-27
  • [学会発表] 量子ランダムオラクルモデルにおけるSigncryptionの構成法2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤慎悟
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)
    • 発表場所
      沖縄, 日本
    • 年月日
      2017-01-24 – 2017-01-27
  • [学会発表] 3ラウンド対話型Signcryptionの効率的な構成法2017

    • 著者名/発表者名
      井田潤一
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)
    • 発表場所
      沖縄, 日本
    • 年月日
      2017-01-24 – 2017-01-27
  • [学会発表] カードを用いた複数人での金持ち比べプロトコル2017

    • 著者名/発表者名
      徳重佑樹
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)
    • 発表場所
      沖縄, 日本
    • 年月日
      2017-01-24 – 2017-01-27
  • [学会発表] 秘匿操作を用いた効率的なカードベース論理演算プロトコル2017

    • 著者名/発表者名
      城内聡志
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)
    • 発表場所
      沖縄, 日本
    • 年月日
      2017-01-24 – 2017-01-27
  • [学会発表] 電子決済方式 MicroMint の潜在的な偽造脅威に対する安全性評価2017

    • 著者名/発表者名
      鴨志田優一
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)
    • 発表場所
      沖縄, 日本
    • 年月日
      2017-01-24 – 2017-01-27
  • [学会発表] マルチパーティ計算に関する安全性概念の定式化について2017

    • 著者名/発表者名
      岩本貢
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2017)
    • 発表場所
      沖縄, 日本
    • 年月日
      2017-01-24 – 2017-01-27
  • [学会発表] 格子問題に基づくSigncryption構成法の再考2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤慎悟
    • 学会等名
      2016年コンピュータセキュリティシンポジウム(CSS 2016)
    • 発表場所
      秋田, 日本
    • 年月日
      2016-10-11 – 2016-10-13
  • [学会発表] 情報理論的に安全な検索可能暗号の構成法について2016

    • 著者名/発表者名
      吉澤貴博
    • 学会等名
      2016年コンピュータセキュリティシンポジウム(CSS 2016)
    • 発表場所
      秋田, 日本
    • 年月日
      2016-10-11 – 2016-10-13
  • [学会発表] 横浜国立大学先端科学高等研究院「情報・物理セキュリティ研究ユニット」の活動紹介2016

    • 著者名/発表者名
      四方順司
    • 学会等名
      IoT Security Forum 2016
    • 発表場所
      東京, 日本
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-16
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of Joux-Lucks Search Algorithm for Multi-Collisions to MicroMint2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kamoshida
    • 学会等名
      The 11th International Workshop on Security (IWSEC 2016)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-09-12 – 2016-09-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Unconditionally Secure Revocable Storage: Tight Bounds, Optimal Construction, and Robustness2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Information Theoretic Security (ICITS 2016)
    • 発表場所
      Tacoma, Washington, USA
    • 年月日
      2016-08-09 – 2016-08-12
    • 国際学会
  • [学会発表] An Efficient Method for Detecting Obfuscated Suspicious JavaScript Based on Text Pattern Analysis2016

    • 著者名/発表者名
      J. Su
    • 学会等名
      2016 ACM International Workshop on Traffic Measurements for Cybersecurity (WTMC 2016)
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 年月日
      2016-05-30 – 2016-05-30
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2023-03-16  

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