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2023 年度 実施状況報告書

次世代暗号プロトコルの構築、評価及び応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K11751
研究機関電気通信大学

研究代表者

王 贇トウ  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (00880791)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
キーワード格子暗号 / デジタル署名 / 安全性評価
研究実績の概要

令和5年度では本研究において以下の研究実績がある.
(1) リング署名方式はグループ内のどのメンバーがメッセージに署名したかを特定できないように設計されている。2011年に、Liuらは双線型写像ベースの前方安全性付きリング署名を提案した。本研究では、Liuらのリング署名に基づき、格子のSIS問題に帰着した前方安全性付き格子ベースリング署名方式を提案した。本研究結果は論文にまとめ、国際会議ICICS2023に採録された。
(2) 一部の耐量子拡張トリプルディフィーヘルマン(X3DH)プロトコルは、匿名性と否認性を主張しているが、その匿名性は通信内容のみを保護し、区別できるアイデンティティキー(ID-key)を保護できない。さらに、そのID証明書は、認証中に信頼できるチャネルを介して配信される必要がある。これらの証明書が証拠と見なされる場合、その否認性は破られてしまう。本研究では、これらの問題に対して匿名性を高めるためにエフェメラルキーを活用し、ID-keyを隠す解決策を提案する。IDは信頼できるチャネルなしで自動的に認証され、否認性のための証拠を排除する。本研究の成果は論文にまとめ、国際会議SciSec2023で発表した。
(3) 現在、格子理論における(近似)最短ベクトル問題(SVP)を解決するために、G6Kとpro-pnj-BKZ と呼ばれる2つの主流なストラジーがある。本研究では、ジャンプ値が非常に大きい場合にpnj-BKZシミュレータを最適化し提案した。提案ストラジーはG6Kよりも少ないメモリでpBKZよりも少ない時間コストをもたらす。例えば、170次元のTU Darmstadt SVPチャレンジおよび最大176次元のイデアル格子チャレンジの記録を達成した。本研究成果は論文にまとめ、国際会議ASIACCS2023に採録された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究プロジェクトでは格子暗号方式の設計や安全性評価、そして暗号方式の実装などの項目で計画を立てた。各項目に取り組み、おおむね研究実績を出して順調に進んでいると考える。

今後の研究の推進方策

今後の研究として、格子ベースデジタル署名方式を開発する予定である。さらに、暗号方式の社会実装及び応用に関して取り組む予定である。また、安全性解析するために,格子解読アルゴリズムの改良も続けていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

今年度は海外の研究協力者を日本へ招待するために旅費を多めに使用したが、次年度も国内外の研究協力者を招待する予定で旅費の使用額が生じる。 さらに、次年度は研究の最新動向を把握すると研究成果を発表するため、国内研究会、国際会議、及びセミナーへの参加費及び旅費が必要だと考える。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 西安電子科技大学/太原理工大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      西安電子科技大学/太原理工大学
  • [学会発表] 格子解読アルゴリズムの数理構造および解読記録について2024

    • 著者名/発表者名
      Yuntao Wang
    • 学会等名
      第6回情報数理セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 格子基底ベクトルの並び替えによる ENUM のコスト削減2024

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Nakashima、Yuntao Wang、Atsuko Miyaji
    • 学会等名
      電子情報通信学会2024年総合大会
  • [学会発表] 署名技術を用いた機械学習におけるバックドア攻撃の検知2024

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Yamashita、Yuntao Wang、Atsuko Miyaji
    • 学会等名
      ISEC2024-03
  • [学会発表] イデアルの性質を用いたTriple Sieveアルゴリズムの計算量について2024

    • 著者名/発表者名
      Seishiro Terada、Yuntao Wang、Atsuko Miyaji
    • 学会等名
      ISEC2024-03
  • [学会発表] 格子基底ベクトルの並び替えによるBKZの考察2024

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Nakashima、Yuntao Wang、Atsuko Miyaji
    • 学会等名
      ISEC2024-03
  • [学会発表] 格子ベース署名3方式の性能比較 ~ Squirrels, Raccoon 128, HAWK 512 の性能比較 ~2024

    • 著者名/発表者名
      Ryoto Morizono、Yuntao Wang、Atsuko Miyaji
    • 学会等名
      ISEC2024-03
  • [学会発表] 機械学習へのバックドア攻撃に対する防御手法の改良2024

    • 著者名/発表者名
      Akira Fujimoto、Yuntao Wang、Atsuko Miyaji
    • 学会等名
      Information and Communication System Security 2024 (ICSS 2024)
  • [学会発表] Forward Secure Lattice-based Ring Signature Scheme in the Standard Model2023

    • 著者名/発表者名
      Xiaoling Yu、Yuntao Wang
    • 学会等名
      The 25th International Conference on Information and Communications Security (ICICS 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Privacy-enhanced Anonymous and Deniable Post-Quantum X3DH2023

    • 著者名/発表者名
      Kaiming Chen、Atsuko Miyaji、Yuntao Wang
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Science of Cyber Security (SciSec 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Trade-off SVP-solving Strategy based on a Sharper pnj-BKZ Simulator2023

    • 著者名/発表者名
      Leizhang Wang、Yuntao Wang、Baocang Wang
    • 学会等名
      The 18th ACM ASIA Conference on Computer and Communications Security (ASIACCS 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] グラムシュミットベクトルの順序変更によるProgressive BKZの考察2023

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Nakashima, Yuntao Wang, and Atsuko Miyaji
    • 学会等名
      ISEC2023-65
  • [学会発表] イデアル格子におけるTriple Sieveアルゴリズムの改良2023

    • 著者名/発表者名
      Seishiro Terada、Yuntao Wang、Atsuko Miyaji
    • 学会等名
      ISEC2023-59

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公開日: 2024-12-25  

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