電波の相反性を用いた秘密鍵共有方式の研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560354
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 大平 孝 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30395066)
• 研究分担者: 上原 秀幸 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00293754)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 暗号 / セキュリティ / 電波 / ゆらぎ / 相反定理 / 秘密鍵

研究概要

個人情報など第3者に秘匿とすべき情報を無線で通信する際に有効となる秘密鍵を通信の相手方と共用する方法について理論的および実験的研究を行った。少ない電波のやり取りでできるだけ効率的に安全な鍵を共有するためには、盗聴者が近傍に存在すると想定し、盗聴者が推定する鍵と正規の相手が共有する鍵の相関を低減することがポイントである。本研究ではこの相関を低減できる新しいアンテナ構成と信号処理方式を発明し、実験によりこれを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] エスパアンテナを用いた秘密鍵生成共有方式の雑音耐性と盗聴耐性を高める指向性選択 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川拓, 斎藤隆史, 植松和正, 成田譲二, 上原秀幸, 大平孝
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌B Vol.J94-B, No.2 ページ: 214-225
  • 査読あり
• [学会発表] エスパアンテナを用いた無線秘密鍵生成システムの実証実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 植松和正, 斎藤隆史, 上原秀幸, 大平孝
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術報告,AP2010-186,pp.77-82
  • 年月日: 20110300
• [学会発表] 2素子エスパアンテナの指向性可変性能の素子長・素子間隔依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森翔太, 菊池祐樹, 高谷侑希, タンソパンナー, 坂井尚貴, 上原秀幸, 大平孝
  • 学会等名: AP2010-111,pp.113-118
  • 年月日: 20101100
• [学会発表] A New Scheme for Anti-Tapping Tolerance Enhancement in Wireless Secret Key Generator Utilizing Horizontally-Polarized ESPAR Antennas (2010)
  • 著者名/発表者名: 斎藤隆史, 植松和正, 長谷川拓, 上原秀幸, 大平孝
  • 学会等名: 2010 Asia-Pasific Radio Science Conference (AP-RASC'10), CBDEFK1-4
  • 発表場所: Toyama, Japan
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] Maxwellian approach to secret key generation (invited as keynote) (2010)
  • 著者名/発表者名: 大平孝
  • 学会等名: Indonesia-Malaysia Microwave Antenna Conference, IMMAC2010
  • 発表場所: Plenary Session, Depok
  • 年月日: 20100600
• [学会発表] 平行平板エスパアンテナの指向性可変特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森翔太, 菊池祐樹, タンソパンナー, 坂井尚貴, 上原秀幸, 大平孝
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術報告,MW2010-26,pp.1-6
  • 年月日: 20100600
• [学会発表] Variable Beamforming Characterization of a 3-Element Dipole ESPAR Antenna from a Complexity-of-Directivity Viewpoint (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂井尚貴, 上原秀幸, 大平孝
  • 学会等名: Asia-Pacific Microwave Conference 2009 (APMC2009)
  • 発表場所: Suntec City, Singapore
  • 年月日: 20091100
• [学会発表] 3素子エスパアンテナの水平面内指向性の測定およびモーメント法解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂井尚貴, 三谷友彦, 上原秀幸, 大平孝
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術報告,SPS2008-23,pp25-30
  • 年月日: 20090300
• [学会発表] エスパアンテナを用いた秘密鍵共有システムにおいて秘匿条件付相互情報量Imacを高めるための指向性セット選択法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川拓, 成田譲二, 上原秀幸, 大平孝
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術報告,SIP2008-124～163,pp161-166
  • 年月日: 20090100
• [学会発表] 3素子エスパアンテナの試作と性能評価実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂井尚貴, 上原秀幸, 大平孝
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術報告,AP2008-66,pp165-170
  • 年月日: 20080700
• [学会発表] 平面エスパアンテナが張ることができる複素指向性空間の次元数 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂井尚貴, 上原秀幸, 大平孝
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術報告,AP2008-33,pp23-28
  • 年月日: 20080600
• [学会発表] 両端末に3素子エスパアンテナを用いた秘密鍵共有システムにおける秘匿条件付き相互情報量 (2008)
  • 著者名/発表者名: 長谷川拓, 成田譲二, 上原秀幸, 大平孝
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術報告,RCS2008-3,pp13-18
  • 年月日: 20080500
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.comm.ee.tut.ac.jp//we/
• [産業財産権] 秘密鍵生成方法及びその装置 (2010)
  • 発明者名: 大平孝、上原秀幸、斎藤隆史、植松和正、長谷川拓
  • 権利者名: 豊橋技術科学大学
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-042176
  • 出願年月日: 2010-02-26
• [産業財産権] 秘密鍵共有通信システム及び通信方法 (2009)
  • 発明者名: 大平孝、成田譲二、長谷川拓
  • 権利者名: 豊橋技術科学大学
  • 産業財産権番号: 特許,特願2009-005563
  • 出願年月日: 2009-01-14