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2018 年度 実績報告書

共通鍵暗号アルゴリズムの安全性評価の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00193
研究機関東京理科大学

研究代表者

五十嵐 保隆  東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 講師 (80434025)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード暗号解読 / ブロック暗号 / 共通鍵暗号 / 暗号解析
研究実績の概要

ブロック暗号Fewを解析した.FeWは2014年にKumarらによって提案された64ビットブロック暗号であり,鍵長は80ビット及び128ビットをサポートしている.これまでに,FeWには9ラウンドの高階差分特性が存在し,この特性を利用することによって,鍵長が80ビットのとき,12ラウンドのFeWに対して高階差分攻撃が可能であることが報告されている.なお,9ラウンドの高階差分特性の成立理由については示されていない.本研究では,FeWの新しい高階差分特性を発見した.具体的には,3ラウンド拡張が可能な新しい6ラウンドの21階差分特性を発見した.また,鍵スケジュール部を解析した13ラウンドのFeWに対する高階差分攻撃が可能であることを示した.
更にブロック暗号QTL-64を解析した.QTL-64は2016年にLang Liらによって提案されたFeistel構造を持つブロック暗号である。QTL-64の仕様はブロック長64bit、段数16段、鍵長は64bitである。QTL-64の提案論文では線形解析、差分解析、代数攻撃に対する安全性評価は行われているが、不能差分攻撃に対しては評価が行われていない。不能差分攻撃とは、差分確率が0となる特定の入出力差分を用いて解読を行う方法である。出現確率が0である入出力差分(つまり、実際には出現し得ない入出力差分)と一致したときの鍵を偽鍵とし、偽鍵を捨て、鍵推定を行う。本研究ではQTL-64に対しS-boxの差分特性から4.5段の不能差分特性を発見し、このパスを用いて6.5段の鍵回復攻撃を行えることを新たに発見した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 超軽量ブロック暗号QTL-64の不能差分攻撃耐性評価2019

    • 著者名/発表者名
      金子泰志、五十嵐保隆、金子敏信
    • 雑誌名

      2019年 暗号と情報セキュリティシンポジウム 予稿集

      巻: - ページ: 1--8

  • [雑誌論文] 鍵スケジュール部を解析したブロック暗号FeW-80に対する高階差分攻撃2019

    • 著者名/発表者名
      芝山直喜、五十嵐保隆、金子敏信
    • 雑誌名

      2019年 暗号と情報セキュリティシンポジウム 予稿集

      巻: - ページ: 1--8

  • [雑誌論文] A New Higher Order Differential of FeW2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Shibayama, Yasutaka Igarashi, Toshinobu Kaneko
    • 雑誌名

      2018 Sixth International Symposium on Computing and Networking Workshops

      巻: - ページ: 466 - 471

    • DOI

      10.1109/CANDARW.2018.00090

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integral Cryptanalysis of Reduced-round KASUMI2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki SUGIO, Yasutaka IGARASHI, Toshinobu KANEKO
    • 雑誌名

      Proceedings of 2018 International Symposium on Information Theory and Its Applications

      巻: - ページ: 447 - 451

    • DOI

      10.23919/ISITA.2018.8664404

    • 査読あり
  • [学会発表] 軽量ブロック暗号GIFTに対する高階差分特性調査2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤亮・五十嵐保隆
    • 学会等名
      電子情報通信学会東京支部学生会研究発表会
  • [学会発表] 超軽量ブロック暗号QTL-64の不能差分攻撃耐性評価2019

    • 著者名/発表者名
      金子泰志、五十嵐保隆、金子敏信
    • 学会等名
      2019年 暗号と情報セキュリティシンポジウム
  • [学会発表] 鍵スケジュール部を解析したブロック暗号FeW-80に対する高階差分攻撃2019

    • 著者名/発表者名
      芝山直喜、五十嵐保隆、金子敏信
    • 学会等名
      2019年 暗号と情報セキュリティシンポジウム
  • [学会発表] ランダムパルス発生器Atomic Pulse Generatorの確率密度モデルと適合度検定2018

    • 著者名/発表者名
      近藤龍一,五十嵐保隆,金子敏信
    • 学会等名
      平成30年 電気関係学会関西連合大会
  • [学会発表] A New Higher Order Differential of FeW2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Shibayama, Yasutaka Igarashi, Toshinobu Kaneko
    • 学会等名
      2018 Sixth International Symposium on Computing and Networking Workshops
    • 国際学会
  • [学会発表] Integral Cryptanalysis of Reduced-round KASUMI2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki SUGIO, Yasutaka IGARASHI, Toshinobu KANEKO
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Information Theory and Its Applications
    • 国際学会
  • [備考] 五十嵐 保隆 | 論文・著書・学会発表・特許 | 東京理科大学

    • URL

      https://www.tus.ac.jp/fac_grad/p/achievement.php?4d2c

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公開日: 2019-12-27  

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