| 研究課題/領域番号 |
20K11686
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| 研究機関 | 神奈川大学 |
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研究代表者 |
藤岡 淳 神奈川大学, 工学部, 教授 (50710159)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 認証鍵交換 / FSXY構成 / ハイブリッド安全性 / KEMの耐量子安全性 |
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| 研究実績の概要 |
研究対象をPKIに基づく認証鍵交換，その構成技術をFSXY構成とし，これにおける要素技術である鍵カプセル化技術(KEM)の耐量子安全性が構成された認証鍵交換方式のハイブリッド安全性にどのような影響を与えるかについて考察した．FSXY構成とは，IND-CCA安全なKEMとIND-CPA安全なKEM (wKEMと略される)の二つを用いて認証鍵交換を構成する手法であり，KEMおよびwKEMをID情報に基づくKEMとすることで，ID情報に基づく認証鍵交換が実現できるからである．
現在までのところ，FSXY構成におけるKEMに対して，二種類の量子攻撃(鍵ないし乱数の推定)が想定しうることを確認しており，また，構成要素のKEMおよびwKEMのいずれかがこれらの耐量子安全性を有しないならば，FSXY構成で得られた認証鍵交換方式も耐量子安全性を有しない，すなわち，ハイブリッド安全性を有しないことを示した．具体的には，最大漏洩攻撃によって得られた情報と量子攻撃によって得られた情報を組み合わせれば，セッション鍵の推定が可能であることを指摘し，結果，FSXY構成そのままでは，最大漏洩攻撃に対してもハイブリッド安全性を有する認証鍵交換方式は構成できないことを明らかにした．
加えて，これらの考察に基づき，構成要素のKEMを単純にハイブリッドKEMとしたFSXY構成のハイブリッド安全性に関する考察を進め，構成された認証鍵交換方式が最大漏洩攻撃に対してもハイブリッド安全性を有するであろうという直観は得られている．
しかし，この構成は既存研究の単純な組み合わせによって得られており，そのため，例えば，構成に必要とされる擬似ランダム関数を不必要に多段に用いている可能性があり，そこで，これらの構成要素の種類を削減することが可能ではないかと推察しており，現在，それの解明に取り組んでいる．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
古典安全性と量子安全性を内含する数学的な問題の候補としていたIsogenous Pairing Group (IPG)上の各種問題が所望の性質を満たしそうもなかったため，一旦，研究対象を(PKIに基づく)認証鍵交換に変更し，また，最大漏洩攻撃に対してもハイブリッド安全性を満たす認証鍵公開をFSXY構成から導こうとしたところ，単純には構成できないことも判明してしまったためである．
そこで，一旦，ハイブリッド安全性を有するKEMとwKEM (IB-KEMとwIB-KEM)を用いて，ハイブリッド安全性な(ID情報に基づく)認証鍵交換を構成し，それを改良することで，効率的なID情報に基づく認証鍵交換を得るというアプローチを用いることとした．
現在までのところ，単純な組み合わせにより，最大漏洩攻撃に対してもハイブリッド安全性を有する認証鍵交換方式を構成できるという直観は得られているが，対外発表には至っていない．
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| 今後の研究の推進方策 |
研究対象を(PKIに基づく)認証鍵交換，その構成技術をFSXY構成とし，これにおける要素技術をハイブリッド安全な鍵カプセル化技術(KEM)とした場合の安全性証明を試み，さらに，擬似ランダム関数などを削減することで，より効率的な認証鍵交換を構成する．
次に，利用するKEMをID情報に基づくものへ変更することで，得られたID情報に基づく認証鍵交換が，最大漏洩攻撃に対してもハイブリッド安全性を有することを証明する．
これにより本研究の目的の一つである秘密情報の漏洩に耐性のあるハイブリッド安全なID情報に基づく認証鍵交換は実現されたことになる．
更には，Isogenous Pairing Group (IPG)上の各種問題を直接的に利用しないID情報に基づく認証鍵交換方式の考案も引続き行なうとともに，IPG問題以外の古典安全性と量子安全性を内含する数学的な問題の候補も探索する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
古典安全性と量子安全性を内含する数学的な問題の候補としていた問題(Isogenous Pairing Group (IPG)上の各種問題)が所望の性質を満たさず，また，COVID-19の影響により予定していた調査出張がまったく行えなかったことにより，参加費および旅費で支出がほとんどなく，本年度は物品購入が中心となった．
2022年度は，COVID-19の影響が残る間は，オンライン開催により旅費が不要となる国際会議を中心に情報取集に努め，COVID-19の影響がなくなり次第，予定していた学会発表出張(国内外)および調査出張(国内外)を実施することとする．
加えて，2020年度に購入を見送った物品(モニタおよび関連する消耗品など)に対する支出も予定している．
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