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2019 年度 実績報告書

カードベース暗号の深化

研究課題

研究課題/領域番号 17K00001
研究機関東北大学

研究代表者

水木 敬明  東北大学, サイバーサイエンスセンター, 准教授 (90323089)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードカードベース暗号 / 暗号系
研究実績の概要

当該年度は,トランプカードを用いた金持ち比べプロトコルをTheoretical Computer Science誌に掲載し,その一般化のランキング秘密計算をカード組で実現し,国際会議COCOA 2019で成果を公表した。また,パズルに対するカードベースのゼロ知識証明の開発に力を入れ,Kakuroに対する成果をIEICE Trans. Fundamentals誌に,Norinoriに対する成果をCOCOON 2019で,Slitherlinkに対する成果をISPEC 2019で,TakuzuとJuosanに対する成果をFUN 2020で,Sudokuに対する新しい成果をTheoretical Computer Scienceに公表している。計算限界の解明として,ランダムカットのみを用いたXOR計算について解析し,成果はAPKC 2020で公表される。また,様々な種類のカード組の下での計算可能性の成果をFAW 2019で公表した。実利用への適用として,本年度も一般市民の方々にカードベース暗号の実演を行い,フィードバックを基に能動的攻撃についての示唆を得て,新しい攻撃モデルを確立し,成果をTPNC 2019で公表した。また,光を利用した教育的な暗号プロトコルを構築し,WISE 2019にて公表した。さらに,重要なシャッフル操作の実装に関する成果がInternational Journal of Information Security誌に掲載される。
期間全体を通して,計画に記載していた通り,プロトコルの開発,計算限界の解明,実利用への適用という三本柱を有機的に連携させ,カードベース暗号の研究分野を深化させた。三年間で査読付論文が24本であり(全てScopus収録),トップ10%論文には5本が該当する(Scival,field-weighted,2016-2019, 対象20本)。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 4件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Efficient card-based zero-knowledge proof for Sudoku2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Sasaki, Daiki Miyahara, Takaaki Mizuki, and Hideaki Sone
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: - ページ: 採録決定

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.tcs.2020.05.036

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Secure Implementations of a Random Bisection Cut2020

    • 著者名/発表者名
      Itaru Ueda, Daiki Miyahara, Akihiro Nishimura, Yu-ichi Hayashi, Takaaki Mizuki, and Hideaki Sone
    • 雑誌名

      International Journal of Information Security

      巻: - ページ: 採録決定

    • DOI

      10.1007/s10207-019-00463-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Practical card-based implementations of Yao's millionaire protocol2020

    • 著者名/発表者名
      Daiki Miyahara, Yu-ichi Hayashi, Takaaki Mizuki, and Hideaki Sone
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 803 ページ: 207~221

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2019.11.005

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Card-Based ZKP Protocols for Takuzu and Juosan2020

    • 著者名/発表者名
      Daiki Miyahara, Leo Robert, Pascal Lafourcade, So Takeshige, Takaaki Mizuki, Kazumasa Shinagawa, Atsuki Nagao, and Hideaki Sone
    • 雑誌名

      FUN 2020, Leibniz International Proceedings in Informatics

      巻: - ページ: 採録決定

    • DOI

      -

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Six-Card Finite-Runtime XOR Protocol with Only Random Cut2020

    • 著者名/発表者名
      Kodai Toyoda, Daiki Miyahara, Takaaki Mizuki, and Hideaki Sone
    • 雑誌名

      Proceedings of the 7rd ACM International Workshop on ASIA Public-Key Cryptography

      巻: - ページ: 採録決定

    • DOI

      -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Card-Based Physical Zero-Knowledge Proof for Kakuro2019

    • 著者名/発表者名
      Daiki Miyahara, Tatsuya Sasaki, Takaaki Mizuki, and Hideaki Sone
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E102.A ページ: 1072~1078

    • DOI

      10.1587/transfun.E102.A.1072

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Card-Based Secure Ranking Computations2019

    • 著者名/発表者名
      Ken Takashima, Yuta Abe, Tatsuya Sasaki, Daiki Miyahara, Kazumasa Shinagawa, Takaaki Mizuki, and Hideaki Sone
    • 雑誌名

      COCOA 2019, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11949 ページ: 461~472

    • DOI

      10.1007/978-3-030-36412-0_37

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Card-Based Protocol Against Actively Revealing Card Attack2019

    • 著者名/発表者名
      Ken Takashima, Daiki Miyahara, Takaaki Mizuki, and Hideaki Sone
    • 雑誌名

      TPNC 2019, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11934 ページ: 95~106

    • DOI

      10.1007/978-3-030-34500-6_6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Physical ZKP for Slitherlink: How to Perform Physical Topology-Preserving Computation2019

    • 著者名/発表者名
      Pascal Lafourcade, Daiki Miyahara, Takaaki Mizuki, Tatsuya Sasaki, and Hideaki Sone
    • 雑誌名

      ISPEC 2019, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11879 ページ: 135~151

    • DOI

      10.1007/978-3-030-34339-2_8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Interactive Physical Zero-Knowledge Proof for Norinori2019

    • 著者名/発表者名
      Jean-Guillaume Dumas, Pascal Lafourcade, Daiki Miyahara, Takaaki Mizuki, Tatsuya Sasaki, and Hideaki Sone
    • 雑誌名

      COCOON 2019, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11653 ページ: 166~177

    • DOI

      10.1007/978-3-030-26176-4_14

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Light Cryptography2019

    • 著者名/発表者名
      Pascal Lafourcade, Takaaki Mizuki, Atsuki Nagao, and Kazumasa Shinagawa
    • 雑誌名

      WISE 2019, IFIP Advances in Information and Communication Technology

      巻: 557 ページ: 89~101

    • DOI

      10.1007/978-3-030-23451-5_7

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Secure Computation of Any Boolean Function Based on Any Deck of Cards2019

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Shinagawa and Takaaki Mizuki
    • 雑誌名

      FAW 2019, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11458 ページ: 63~75

    • DOI

      10.1007/978-3-030-18126-0_6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ランダムカットのみを用いる6枚XORプロトコル2020

    • 著者名/発表者名
      豊田航大, 宮原大輝, 水木敬明, 曽根秀昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] Private PEZとカードベースプロトコルの関係に関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      村田総馬, 阿部勇太, 宮原大輝, 水木敬明, 曽根秀昭
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム
  • [学会発表] スリーブを用いた縦横さんに対する物理的ゼロ知識証明2020

    • 著者名/発表者名
      竹茂宗, 宮原大輝, 水木敬明, 曽根秀昭
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム
  • [学会発表] ランダムカットのみを用いるコミット型ANDプロトコルの改良と枚数削減不可能性2019

    • 著者名/発表者名
      阿部勇太, 水木敬明, 曽根秀昭
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム
  • [学会発表] 非コミット型カードベースプロトコルと不正開示攻撃の定式化2019

    • 著者名/発表者名
      高島健, 宮原大輝, 水木敬明, 曽根秀昭
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム
  • [学会発表] シンプルなカード入れ替え操作によるランダム置換生成の考察2019

    • 著者名/発表者名
      村田総馬, 宮原大輝, 水木敬明, 曽根秀昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] 不正開示攻撃を考慮したカードベースANDプロトコル2019

    • 著者名/発表者名
      高島健, 宮原大輝, 水木敬明, 曽根秀昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] ランダムカットのみ用いる6枚コミット型ANDプロトコル2019

    • 著者名/発表者名
      阿部勇太, 水木敬明, 曽根秀昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] Topology-Preserving Computation Using a Deck of Cards and Its Application (from SCIS 2019)2019

    • 著者名/発表者名
      Pascal Lafourcade, Daiki Miyahara, Takaaki Mizuki, Tatsuya Sasaki, and Hideaki Sone
    • 学会等名
      The 14th International Workshop on Security (IWSEC 2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ボールと袋を用いた秘密計算2019

    • 著者名/発表者名
      宮原大輝, 駒野雄一, 水木敬明, 曽根秀昭
    • 学会等名
      マルチメディア、分散、協調とモバイルシンポジウム
  • [学会発表] シンプルなカードベース置換生成に関する一考察2019

    • 著者名/発表者名
      齋藤敬宏, 千田栄幸, 水木敬明
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータセキュリティ研究会
  • [学会発表] [招待講演]Five-Card AND Protocol in Committed Format Using Only Practical Shuffles (from APKC 2018)2019

    • 著者名/発表者名
      阿部勇太, 林優一, 水木敬明, 曽根秀昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報セキュリティ研究会
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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