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2023 年度 実施状況報告書

グレブナー基底理論を用いた耐量子計算機暗号の安全性解析と開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K17889
研究機関九州大学

研究代表者

池松 泰彦  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 助教 (40833570)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード多変数多項式暗号 / グレブナー基底
研究実績の概要

まず、2022年度に得た次の研究結果(i),(ii)を論文としてまとめた: (i)多変数署名方式MAYO, QR-UOVへのRectangular MinRank攻撃の適用とその計算量評価について、(ii)UOV多項式に付随するHilbert級数の研究について。(i)については国際会議IWSEC2023に採録され、(ii)は電子情報通信学会が発行する「暗号と情報セキュリティ小特集」に採録された。その後、(i)についてはRectangular MinRank攻撃の精密な計算量評価が未解決として残っていたが、特定のパラメータ条件においていくつかの代数的仮定をおくことでその計算量を理論的に導出し、実験によって実際の計算量と一致することを確認した。また、NISTのPQC署名方式の追加公募に投稿されている署名方式VOXに対するRectangular MinRank攻撃の解析を行い、VOXが提案したパラメータセットが安全でないことを証明した。またこの攻撃によって、128ビット安全な提案パラメータが3時間以内で解読できることを実験で確認した。VOXに関するこの結果は上記(i)の結果と合わせて論文化し、ジャーナル論文へ投稿中である。さらに、この結果をNISTが行う第5回 NIST PQC Standardization Conferenceに投稿し、2024年4月にアメリカにて発表することが決定している。

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

執筆した論文も採録され、上記のように今年度も新たな成果が得られたため。

今後の研究の推進方策

全てのパラメータにおけるRectangular MinRank攻撃の精密な計算量評価の導出を行う。また、UOVのHilbert級数を利用した高速なグレブナー基底計算または求解アルゴリズムについて研究する。

次年度使用額が生じた理由

予定していた本の購入が不要となったため。次年度では別の本の購入を検討する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Hilbert Series for Systems of UOV Polynomials2024

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiko Ikematsu, Tsunekazu Saito
    • 雑誌名

      IEICE Transaction on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (Special Section on Cryptography and Information Security)

      巻: Vol.E107-A, No.3 ページ: 275-282

    • 査読あり
  • [雑誌論文] UOV多項式系に対するRectangular MinRank攻撃の計算量評価についての考察2024

    • 著者名/発表者名
      池松 泰彦, 古江 弘樹
    • 雑誌名

      2024 Symposium on Cryptography and Information Security (SCIS2024)

      巻: - ページ: -

  • [雑誌論文] Further Security Analysis for Multivariate Polynomial Signature Scheme QR-UOV2024

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Furue, Yasuhiko Ikematsu, Fumitaka Hoshino, Tsuyoshi Takagi, Kan Yasuda, Toshiyuki Miyazawa, Akira Nagai, Rika Akiyama, Koha Kinjo
    • 雑誌名

      2024 Symposium on Cryptography and Information Security (SCIS2024)

      巻: - ページ: -

  • [雑誌論文] A security analysis on MQ-Sign2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiko Ikematsu, Hyungrok Jo, Takanori Yasuda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th World Conference on Information Security Applications (WISA 2023)

      巻: LNCS 14402 ページ: 40-51

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Security Analysis Against MAYO and QR-UOV Using Rectangular MinRank Attack2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Furue, Yasuhiko Ikematsu
    • 雑誌名

      Proceedings of IWSEC 2023

      巻: LNCS 14128 ページ: 101-116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 韓国PQC標準化計画(KpqC)で提案されたMQ-Signの安全性解析2023

    • 著者名/発表者名
      池松 泰彦, Hyungrok Jo, 安田 貴徳
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: Vol.123, No.129, ISEC2023-31 ページ: 113-118

  • [学会発表] UOV多項式系に対するRectangular MinRank攻撃の計算量評価についての考察2024

    • 著者名/発表者名
      池松 泰彦, 古江 弘樹
    • 学会等名
      2024 Symposium on Cryptography and Information Security (SCIS2024)

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公開日: 2024-12-25  

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