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2023 年度 実績報告書

定数長乱数を用いた秘密計算の理論構築

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ1362
配分区分基金
研究機関電気通信大学

研究代表者

安部 芳紀  電気通信大学, 情報理工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
キーワード秘密計算 / 乱数 / Private PEZプロトコル / カードベース暗号
研究実績の概要

本研究の目的は,秘密計算について,一般的な計算モデル(プレーンモデル)において乱数を定数長に限定した状態で計算可能な関数クラスや達成可能な安全性を明らかにすることである.そのために,強い物理的仮定に基づく計算モデル(スタックモデル)における乱数を使用しないプロトコルを,定数長の乱数を追加しつつ,プレーンモデルにおけるプロトコルに変換することを目指している.
本年度はスタックモデルのプロトコル(private PEZプロトコル)と同じく物理的仮定を用いる秘密計算の一種であるカードベース暗号の中でも,物理的ゼロ知識証明(物理的ZKP)と呼ばれる,カード等を用いてゼロ知識証明を行うプロトコルについて研究を行った.物理的ZKPでは計算機を用いる通常のゼロ知識証明では達成できない性質を達成できることが知られており,そのギャップの考察を通じて,定数長の乱数しか使用せず秘密計算を実現する手法について考察を行った.ギャップに関する知見をある程度得られたため,ギャップを上手く定数長の(相関)乱数で表現することでプレーンモデルでのプロトコルへの変換を試みたが,具体的な成果を上げるには至らなかった.
一方で,物理的ZKPに関しては新たなプロトコルを提案し,和文論文誌(電子情報通信学会和文論文誌A分冊,査読有),国際会議(COCOON2023,査読有),国内会議(SCIS2024・CSS2023・ISEC研究会,全て査読無)で発表を行った.
研究期間全体では,カードベース暗号プロトコルやprivate PEZプロトコルに関して効率化や新たなプロトコルの提案を行い,査読有り国際論文誌1本,査読有り和文論文誌1本,査読有り国際会議1本,査読無し国内会議6本(内1つは優秀論文賞受賞)の論文の発表を行った.また,招待論文や招待講演の機会には提案手法の紹介を行うなどアウトリーチ活動にも取り組んだ.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 時間ドロボー問題に対する健全性誤りのない物理的ゼロ知識証明2024

    • 著者名/発表者名
      初貝恭祐,安部芳紀,中井雄士,品川和雅,渡邉洋平,岩本貢
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文論文誌A分冊

      巻: J107-A (11) ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] 桁上がりモジュールを用いた物理的ゼロ知識証明2024

    • 著者名/発表者名
      初貝恭祐,安部芳紀,渡邉洋平,岩本貢
    • 学会等名
      2024年 暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2024)
  • [学会発表] A Physical Zero-knowledge Proof for Sumplete, a Puzzle Generated by ChatGPT2023

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Hatsugai, Kyoichi Asano, Yoshiki Abe
    • 学会等名
      The 29th International Computing and Combinatorics Conference (COCOON 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] モジュラーデザインによる物理的ゼロ知識証明2023

    • 著者名/発表者名
      初貝恭祐,安部芳紀,渡邉洋平,岩本貢
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム2023(CSS2023)
  • [学会発表] Introduction to Private PEZ Protocol2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Abe
    • 学会等名
      10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM2023)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ChatGPT生成パズルに対する物理的ゼロ知識証明2023

    • 著者名/発表者名
      初貝恭祐,淺野京一,安部芳紀
    • 学会等名
      ISEC研究会

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公開日: 2024-12-25  

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