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2020 年度 実績報告書

推測秘匿性に基づく情報理論的暗号理論の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 17H01752
研究機関電気通信大学

研究代表者

岩本 貢  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (50377016)

研究分担者 四方 順司  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (30345483)
渡邉 洋平  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (40792263)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード暗号理論 / 推測秘匿性 / 推測アルゴリズム
研究実績の概要

2019年度からAES(Advanced Encryption Standard) に対して,鍵スケジュールのうち何割かが攻撃者に盗聴されている場合を考え,その場合の鍵推測アルゴリズムを検討している.2019年度には,鍵スケジュールから攻撃者に漏洩する割合を決めたときに,攻撃者が真の鍵をどれくらい推測できるかについて,攻撃方法を提案し,攻撃時間を計算機実験で算出した.本年度は,実験精度を向上させたものを国際会議ISITA2020で発表した.ここでの研究は,盗聴がビット毎に一定の確率で起きていることを仮定して実験を行っている.この仮定は推測アルゴリズムの理論的限界を考える場合には有効であるが,盗聴されるビット数がばらつくことで,実験の精度が悪くなることが分かった.そのため,ビットが確率的に盗聴されるのではなく,鍵全体に対して盗聴される割合を定めることで,実験の精度を高めることを試みた.結果として,鍵の漏洩量が13% である場合にはほぼ確率1 で鍵を復元でき,一方で鍵の漏洩量が11% である場合には鍵を復元できる確率はほぼ0 であることが明らかになった.確率的漏洩モデルにおける性能評価と比べ,復元成功確率がほぼ1となるために必要な漏洩量が減り,またほぼ0となるような漏洩量は増えたということから,評価精度が向上していることが分かる.本研究は推測アルゴリズムの評価がより現実的になった面では成功といえるが,より強い攻撃を考えることができるので,今後も研究を続ける予定である.
その他に,紛失通信ベースの秘匿集合積計算プロトコルの実現手法,より少ない漏洩のもとで安全な動的秘匿検索暗号などの成果を得た.これらの暗号方式に対しても,推測秘匿性のもとでの安全性を考えることが出来る.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A Key Recovery Algorithm Using Random Key Leakage from AES Key Schedule2020

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, Y.Watanabe, Y. Li, N. Miura, M. Iwamoto, K. Sakiyama, and K. Ohta
    • 雑誌名

      International Symposium on Information Theory and Its Applications

      巻: 2020 ページ: 382-386

    • DOI

      10.34385/proc.65.C01-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] How to Detect Malicious Behaviors in a Card-Based Majority Voting Protocol with Three Inputs2020

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

      International Symposium on Information Theory and Its Applications

      巻: 2020 ページ: 377-38

    • DOI

      10.34385/proc.65.c01-9

    • 査読あり
  • [学会発表] 紛失通信ベース三者間秘匿積集合プロトコルにおけるラウンド数の削減2021

    • 著者名/発表者名
      清水 聖也, 安部 芳紀, 中井 雄士, 品川 和雅, 渡邉 洋平, 岩本 貢
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム 2021
  • [学会発表] AES鍵スケジュールからの固定ビット数漏洩を用いた鍵復元アルゴリズムの性能評価2021

    • 著者名/発表者名
      植村 友紀, 渡邉 洋平, 李 陽, 三浦 典之, 岩本 貢, 崎山 一男, 太田 和夫
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム 2021
  • [学会発表] A Key Recovery Algorithm Using Random Key Leakage from AES Key Schedule2020

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, Y.Watanabe, Y. Li, N. Miura, M. Iwamoto, K. Sakiyama, and K. Ohta
    • 学会等名
      International Symposium on Information Theory and Its Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] How to Detect Malicious Behaviors in a Card-Based Majority Voting Protocol with Three Inputs2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe, M. Iwamoto, and K. Ohta
    • 学会等名
      International Symposium on Information Theory and Its Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] [招待講演] 対称関数を効率的に計算するPrivate PEZ プロトコル (from TCC 2019)2020

    • 著者名/発表者名
      安部 芳紀, 岩本 貢, 太田 和夫
    • 学会等名
      IEICE 情報セキュリティ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] より少ない漏洩の下で安全な動的検索可能暗号への変換手法2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉 洋平, 大原 一真, 岩本 貢, 太田 和夫
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム CSS2020
  • [学会発表] 効率的な格子問題に基づくSemi-Adaptive安全な内積暗号2020

    • 著者名/発表者名
      宮澤智輝, 佐藤慎悟, 四方順司
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム

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公開日: 2022-12-28  

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