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2016 年度 実施状況報告書

P-進解析による耐量子計算機暗号系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K04978
研究機関熊本大学

研究代表者

内藤 幸一郎  熊本大学, 工学部, 名誉教授 (10164104)

研究分担者 城本 啓介  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (00343666)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードp-進数論 / 耐量子暗号理論 / 格子暗号理論 / 記号力学系理論 / 符号理論
研究実績の概要

本研究では記号力学系理論とp-進数論における非アルキメデス的性質等の共通性を利用した複雑性解析研究を基盤としている。代表者はフィボナッチ記号列から記号力学的に定義されるp-進 extremal number と呼ばれるp-進数と、そのべき乗を振動数として持つ準周期的力学系の再帰的挙動解析を行い、再帰性を表す指標である再帰的次元のGAP値が正の値をとることを示すことにより、軌道の予測不能性が生じる十分条件を導いた。これらの研究結果については学術論文誌J.Nonlinear and Convex Anal.に掲載予定である。p-進解析の暗号理論への応用としては、27年度からShamir型攻撃に耐性のあるp-進ナップザック暗号方式を提案し、さらにより強い安全性をもつcommitment scheme付のp-進ナップザック暗号方式を構成提案している。本年度はこれらの成果について国際学会Numeration 2016 で講演発表を行い、学術論文誌P-Adic Numbers, Ultrametric Anal. Appl. に発表、掲載された。さらに、これらのp-進ナップザック暗号系における通信符号の安全性を高める研究や暗号鍵のコンパクト化を進める研究に取り組み、これらの成果については国際学会NAO-Asia2016で招待講演を行い、同国際会議論文誌に掲載予定であり、さらにWorkshop on NACA 2016、Workshop「数論とエルゴード理論 2017」でそれぞれ講演発表を行っている。
分担者は暗号理論に関連する符号理論分野における研究を進め、研究成果は学術論文誌 Des. Codes Cryptography、国際会議論文誌IEEE Trans. Information Theoryに発表、掲載された。さらに多数の研究結果を組み合わせ論関連の国内外の学会で発表した。

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

代表者、分担者ともに学術雑誌への研究結果の発表と今後の研究展開に継続する国際学会等での研究発表を多数行ない、初年度に引き続き順調な研究成果を上げることができている。両者が指導する若手の学生研究者達との共同研究についても、学術雑誌や国際学会での共同での研究発表も多数行い、同様に順調な研究成果を上げている。

今後の研究の推進方策

代表者は29年度も引き続き非常勤教員としての勤務を継続する。熊本地震の影響で研究設備環境は大学から個人宅へと一時移動し、VPNなどによるネットワーク環境支援による研究を28年度は行っていたが、29年度からは非常勤講師室も大学内に整備され、退職前と同様な研究環境で研究が遂行可能となり、事務的な支援もこれまでと同様に受容できる環境にある。さらに、分担者や若手の学生研究者達ともセミナーなどを通して密接な研究交流を続けることが十分可能な環境を維持することができるため、29年度もこれまでと同様に研究を継続して推進する計画である。さらに大学運営などの業務免除により、本研究に対するエフォート率を増加しての研究遂行が可能であり、国内外の研究者グループとのより一層密接な研究交流と最新の研究情報の収集を通しての研究進展を計画している。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Unpredictability of quasi-periodic dynamical systems with multiple frequencies of a p-adic extremal number2017

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Kamada and Koichiro Naito
    • 雑誌名

      J. Nonlinear and Convex Analysis

      巻: - ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Shortest vector problems of p-adic random lattices2017

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Kamada and Koichiro Naito
    • 雑誌名

      Proceedings of NAO-Asia2016

      巻: - ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous approximation problems and knapsack cryptosystems with commitment schemes in p-adic numberlands2017

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Kamada and Koichiro Naito
    • 雑誌名

      Proceedings of NAO-Asia2016

      巻: - ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Approximation Problems of p-Adic Numbers and p-Adic Knapsack Cryptosystems - Alice in p-Adic Numberland -2016

    • 著者名/発表者名
      Hirohito Inoue, Shoichi Kamada and Koichiro Naito
    • 雑誌名

      P-Adic Numbers, Ultrametric Analysis, and Applications

      巻: 8 ページ: 312-324

    • DOI

      10.1134/S207004661604004X

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transference principle on simultaneous approximation problems of p-adic numbers and construction of lattice based cryptosystems2016

    • 著者名/発表者名
      Hirohito Inoue, Shoichi Kamada and Koichiro Naito
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 2011 ページ: 57-63

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the Covering Dimension of a Linear Code2016

    • 著者名/発表者名
      Thomas Britz and Keisuke Shiromoto
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Information Theory

      巻: 62 ページ: 2694-2701

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A generalization of Kung's theorem2016

    • 著者名/発表者名
      Trygve Johnsen, Keisuke Shiromoto and Hugues Verdure
    • 雑誌名

      Des. Codes Cryptography

      巻: 81 ページ: 169-178

    • DOI

      10.1007/s10623-015-0139-6

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Critical problem for matroids and codes2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Shiromoto
    • 学会等名
      Discrete Mathematics Research Group meeting
    • 発表場所
      Monash University, Melbourne, Australia
    • 年月日
      2017-03-08 – 2017-03-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Compact knapsack problems and p-adic lattices2017

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Kamada and Koichiro Naito
    • 学会等名
      Workshop「数論とエルゴード理論2017」
    • 発表場所
      金沢大学サテライト・プラザ
    • 年月日
      2017-02-12 – 2017-02-12
  • [学会発表] 符号理論的マトロイド理論へのいざない2017

    • 著者名/発表者名
      城本 啓介
    • 学会等名
      筑波大学組合せ論・情報理論セミナー
    • 発表場所
      筑波大学、茨城
    • 年月日
      2017-02-08 – 2017-02-08
    • 招待講演
  • [学会発表] On the covering number of matroids2016

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Shiromoto
    • 学会等名
      The 40th Australasian Conference on Combinatorial Mathematics and Combinatorial Computing (40ACCMCC)
    • 発表場所
      University of Newcastle, Newcastle, Australia
    • 年月日
      2016-12-04 – 2016-12-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Construction of lattice based cryptosystems by simultaneous approximation problems in p-adic numberlands2016

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Kamada and Koichiro Naito
    • 学会等名
      International Workshop on Nonlinear Analysis and Convex Analysis
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2016-09-02 – 2016-09-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simultaneous approximation problems and knapsack cryptosystems with commitment schemes in p-adic numberlands2016

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Kamada and Koichiro Naito
    • 学会等名
      The 6th Asian Conf. on Nonlinear Analysis and Optimization 2016
    • 発表場所
      Toki Messe, Niigata
    • 年月日
      2016-08-04 – 2016-08-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Shortest vector problems on the random p-adic lattices given by powers of a p-adic number and their applications to p-adic knapsack type cryptosystem2016

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Kamada and Koichiro Naito
    • 学会等名
      The 6th Asian Conf. on Nonlinear Analysis and Optimization 2016
    • 発表場所
      Toki Messe, Niigata
    • 年月日
      2016-08-03 – 2016-08-03
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simultaneous approximation problems and knapsack cryptosystems in p-adic numberlands2016

    • 著者名/発表者名
      Hirohito Inoue, Shoichi Kamada, Koichiro Naito and Keisuke Shiromoto
    • 学会等名
      Numeration 2016
    • 発表場所
      Czech Technical University, Prague
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-25
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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