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2022 年度 研究成果報告書

共通鍵暗号KASUMIの安全性評価に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号 21K21292
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 1001:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関北海道科学大学

研究代表者

杉尾 信行  北海道科学大学, 工学部, 准教授 (40907846)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
キーワード積分攻撃 / KASUMI / 暗号解読 / 混合整数線形計画法
研究成果の概要

本研究は,移動体通信サービスの標準暗号KASUMIに対し,積分攻撃への安全性を明らかにする事を目的とする.
本研究は,S-boxのビット単位分割属性の伝搬特性を解析すると共に,混合整数線形計画法を用いて従来型ビット単位分割属性による積分特性探索を行う手法を新たに開発した.続いて,S7-boxのMILPモデルと前述の手法を組合せ,4.5段の積分特性が存在する事を明らかにした.また,得られた積分特性を用いて7段縮小版のKASUMIが秘密鍵の総当たり攻撃よりも効率的に解読出来る事を示した.KASUMIの標準仕様は8段である為,KASUMIは積分攻撃に対して安全性を有する事を明らかにした.

自由記述の分野

情報科学、情報工学およびその関連分野

研究成果の学術的意義や社会的意義

暗号の安全性が低下すると,通話や通信内容の盗聴や改竄の脅威が現実的となり,日本国民が移動体通信サービスを安全に利用することが困難になる.
本研究成果によって,7段縮小版のKASUMIが秘密鍵の総当たり攻撃よりも効率的に解読可能であることを示した.KASUMIの標準仕様段数は8段である為,KASUMIは積分攻撃に対して安全性を有している事が明らかとなり,日本国民が移動体通信サービスを安心して使うことが可能である.また,移動体通信サービスは日本だけでなく,世界中で利用されている為,移動体通信サービスで使用される暗号アルゴリズムの安全性を評価した本研究成果は社会的に大変意義があるものである.

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公開日: 2024-01-30  

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