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2022 年度 実績報告書

IoT社会の高度化に必要な多端子情報理論と暗号理論を柱とした安全通信理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H01438
研究機関電気通信大学

研究代表者

大濱 靖匡  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (20243892)

研究分担者 SANTOSO BAGUS  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (40571956)
八木 秀樹  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (60409737)
渡辺 峻  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70546910)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード分散符号化 / 安全通信維持 / 秘密情報漏えい / 多端子仮説検定
研究実績の概要

本年度は,2018年度の研究で扱った共通鍵暗号方式におけるハードウエア攻撃の下での情報漏えいの問題に再び取り組んだ.盗聴者は,雑音のある通信路を介して,共通鍵を雑音に汚された信号系列として観測できる.盗聴者の利用できる伝送路には容量制約があり,盗聴者は得られる観測信号系列の長さをnとして,これをnRビットの2進列に圧縮しなければいけない.2018年度の研究では,このようなハードウエア攻撃の下で盗聴者が無限の計算能力を持つ場合でも安全通信が維持できるための十分条件を伝送率制約Rと通信路の雑音特性を表すパラメータの条件として陽に与えた.具体的には,安全通信維持の方法として,新たに暗号器に秘密増幅符号器を連結する符号化法を提案した.さらに,提案する安全通信維持の方法を用いると,上記の十分条件が満たされる場合に,相互情報量で測る情報漏えい量が指数的に0に収束することを示した.得られた条件は,十分条件であり,この条件がタイトなものかどうかが明らかでなかった.本年度は,この問題に対する完全な解決を得た.具体的には,情報漏えいの尺度を従来のMI相互情報量から,敵の得る最大の相互情報量(Max-MI)へと変更することにより,安全通信維持のための必要十分条件を与えた.この必要十分条件は,2018年度の研究で得られた十分条件と一致している.これは,2018年度の研究で得た安瀬通信の十分条件が,Max-MIの尺度の下でタイトであることを意味する.また,Max-MIの尺度の下で,分散符号化の枠組みにおける相関のある鍵を利用した共通鍵暗号方式について議論し,安全通信の必要十分条件をえた.さらにMax-MIの尺度の下で,放送型共通鍵暗号方式の安全性について議論し,この場合も安全通信の必要十分条件を与えた.

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件)

  • [雑誌論文] Secret Key-based Authentication With Passive Eavesdropper for Scalar Gaussian Sources2022

    • 著者名/発表者名
      Vamoua Yachongka, Hideki Yagi, Yasutada Oohama
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Symposium on Information Theory, ISIT 2022

      ページ: 2666--2671

    • DOI

      10.1109/ISIT50566.2022.9834725

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Framework for Shannon Ciphers under Side-Channel Attacks: a Strong Converse and More2022

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama, Bagus Santoso
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Symposium on Information Theory, ISIT 2022

      ページ: 862--867

    • DOI

      10.1109/ISIT50566.2022.9834899

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Framework for Distributed Source Coding with Encryption: a New Strong Converse and More2022

    • 著者名/発表者名
      Yasutada Oohama, Bagus Santoso
    • 雑誌名

      Proceedings of 2022 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA2022)

      ページ: 203--207

  • [雑誌論文] 放送型共通伴暗号方式の枠組みと安全通信条件2022

    • 著者名/発表者名
      西山 和真, 大濱靖匡
    • 雑誌名

      Proceedings of the 45th Symposium on Information Theory and its Applications (SITA2022)

      ページ: 29--34

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公開日: 2023-12-25  

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