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2022 年度 実施状況報告書

情報科学応用のための分離行列圧縮技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K19773
研究機関横浜国立大学

研究代表者

四方 順司  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (30345483)

研究分担者 小関 健太  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (10649122)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
キーワード分離行列 / グループテスト / データ圧縮
研究実績の概要

本研究は、情報科学の観点から現代社会における重要なテーマである、安全かつ効率的なデータ通信を可能とする軽量認証アルゴリズムの構築 、及び、病原菌や感染者を効率的に特定可能な集団検査アルゴリズムの構築に対して飛躍的に発展させることが目的である。これらアルゴリズムを同時に発展させるため、その構成の核となる数理構造として分離行列に着目し、分離行列に対する圧縮法の開発、及び、その圧縮限界の解明が本研究のめざす成果である。また、情報科学において、本研究成果が応用可能な他の課題について開拓することも計画する。
令和4年度は、上記の研究を進める上での分離行列に関する基礎的検討を行った。情報理論的アプローチではこれまでの申請者らの成果が拡張できるかの基礎検討を行い、またグラフ理論的アプローチでは関連する課題も含めて広範な検討を行った。また、情報科学における集団検査(グループテスト)アルゴリズムの暗号学分野への応用の立場から、軽量暗号、アグリゲート署名、IDベース暗号等の暗号技術を提案した。

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

本研究課題は挑戦的であるため、初年度である令和4年度は研究対象の分離行列に関する基礎的検討を行い、関連する周辺の研究内容も含めて様々な知見を得た。また、情報科学における集団検査(グループテスト)アルゴリズムの暗号学分野への応用の立場から複数の暗号技術を提案した。これら成果から上記のように判断した。

今後の研究の推進方策

本研究課題に対して、当初計画通り、情報理論とグラフ理論の両研究アプローチから課題解決に挑戦する。情報理論的アプローチは主に研究代表者が担当し、既存研究である定重み線形符号や、応募者らによる最近の分離行列圧縮技術に関する成果を拡張していく計画である。また 、グラフ理論的アプローチでは主に研究分担者が担当し、ハイパーグラフの観点から本研究課題に取り組む計画である。さらに、研究代表者と分担者が協力して、分野横断的アプローチと応用開拓に取り組み、上記の両研究アプローチ間の概念整理及び成果の拡張を行いながら分野横断的アプローチとして本課題解決にあたる。また、情報科学において本研究成果が応用可能な他の課題について開拓することも計画する。

次年度使用額が生じた理由

初年度の令和4年度は、机上での理論的な基礎的検討を主として行い、また大学における研究環境を有効に活用したため、最低限の物品費だけしか支出しなかった。令和5年度は当初予定している経費の支出計画に加えて、令和4年度の研究成果発表経費や関連研究の最先端情報を得るための経費に新たに計上して使用する計画である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Authenticated Encryption for Very Short Inputs2023

    • 著者名/発表者名
      Alexandre Adomnicai, Kazuhiko Minematsu, Junji Shikata
    • 雑誌名

      Topics in Cryptology, CT-RSA 2023, Lecture Notes in Computer Science, Springer

      巻: 13871 ページ: 553-572

    • DOI

      10.1007/978-3-031-30872-7_21

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Group Testing Aggregate Signatures with Soundness2023

    • 著者名/発表者名
      Shingo Sato, Junji Shikata, Tsutomu Matsumoto
    • 雑誌名

      Information Security and Cryptology, Springer

      巻: LNCS 13849 ページ: 363-381

    • DOI

      10.1007/978-3-031-29371-9_18

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compact Bounded-Collusion Identity-based Encryption via Group Testing2023

    • 著者名/発表者名
      Shingo Sato, Junji Shikata
    • 雑誌名

      IACR Cryptology ePrint Archive 2023/444

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Authenticated Encryption for Very Short Inputs2023

    • 著者名/発表者名
      Alexandre Adomnicai, Kazuhiko Minematsu, Junji Shikata
    • 雑誌名

      IACR Cryptology ePrint Archive 2023/361

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Compact Signature Aggregation from Module-Lattices2023

    • 著者名/発表者名
      Toi Tomita, Junji Shikata
    • 雑誌名

      IACR Cryptology ePrint Archive 2023/471

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A 2-Bisection with Small Number of Monochromatic Edges of a Claw-Free Cubic Graph2023

    • 著者名/発表者名
      Seungjae Eom, Kenta Ozeki
    • 雑誌名

      Graphs and Combinatorics

      巻: 39 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00373-023-02611-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kempe Equivalence Classes of Cubic Graphs Embedded on the Projective Plane2022

    • 著者名/発表者名
      Kenta Ozeki
    • 雑誌名

      Combinatorica

      巻: 42 ページ: 1451-1480

    • DOI

      10.1007/s00493-021-4330-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arithmetic progressions, quasi progressions, and Gallai-Ramsey colorings2022

    • 著者名/発表者名
      Yaping Mao, Kenta Ozeki, Aaron Robertson, Zhao Wang
    • 雑誌名

      Journal of Combinatorial Theory, Series A

      巻: 193 ページ: 105672

    • DOI

      10.1016/j.jcta.2022.105672

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Authenticated Encryption for Very Short Inputs2023

    • 著者名/発表者名
      Alexandre Adomnicai, Kazuhiko Minematsu, Junji Shikata
    • 学会等名
      The Cryptographers' Track at RSA Conference (CT-RSA 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Kempe equivalence classes on 3-edge-colorings in cubic graphs2023

    • 著者名/発表者名
      Kenta Ozeki
    • 学会等名
      2023 Joint Mathematics Meetings (JMM 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Group Testing Aggregate Signatures with Soundness2022

    • 著者名/発表者名
      Shingo Sato, Junji Shikata, Tsutomu Matsumoto
    • 学会等名
      The 25th Annual International Conference on Information Security and Cryptology (ICISC 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Group Testing and its Application to Cryptography2022

    • 著者名/発表者名
      Junji Shikata
    • 学会等名
      The 3rd International Conference On Natural Sciences, Mathematics, Applications, Research, and Technology (ICON-SMART 2022)
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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