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2012 年度 実施状況報告書

ゲーム理論にもとづく暗号プロトコル

研究課題

研究課題/領域番号 23500010
研究機関東京工業大学

研究代表者

田中 圭介  東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (20334518)

研究分担者 安永 憲司  金沢大学, 電子情報学系, 助教 (50510004)
キーワード暗号理論 / ゲーム理論 / ビットコミットメント / プロトコル / 安全性 / ナッシュ均衡
研究概要

プロトコルの参加者は基本的に、正直者か攻撃者かのどちらかであると考えられてきたのが、従来の暗号理論である。この標準的な設定ではなく、参加者がある種の合理性に従って行動すると考える、すなわち、ゲーム理論にもとづく暗号プロトコルが近年提案され、考察されてきている。しかしながら、この設定のもとで対象となる暗号プロトコルのほぼすべてが秘密分散だった。
本研究の目的は、秘密分散以外の、他の暗号プロトコルを対象とすることである。特に、公開鍵暗号や電子署名などの基本的な暗号プロトコルに対する考察を行う。
この目的のために、本研究では研究期間4年を以下の3つのフェーズに分けた。第1フェーズ (H23): 秘密分散に適したモデルとプロトコルの調査および設計、第2フェーズ (H24,25): 公開鍵暗号および電子署名に適したモデルとプロトコルの設計、第3フェーズ (H26): 他の基本的なプロトコルを対象としたモデルとプロトコルの設計、の3つのフェーズである。
今年度は第2フェーズを行う予定であったが、昨年度が予定より大幅に進んだことにより、従来研究の調査に加え、第3フェーズの研究を前倒しで行った。その結果、ビットコミットメントと呼ばれる重要な基本暗号プロトコルを対象に考察を行うことに成功した。この成果は、Higo, Tanaka, Yasunaga: Game-Theoretic Security of Commitment, Symposium on Cryptography and Information Security (SCIS 2013), 3C3-4, 京都, 2013年1月として発表を行い、国際会議投稿準備中である。ここでは、ビットコミットメントに対して malicious モデルの敵を対象とし、既存の暗号理論的な安全性と等価なゲーム理論的安全性を与えることに成功している。

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

研究実績の概要で述べたように、昨年度研究が予定より大幅に進展したことにより、従来研究の調査に加え、ビットコミットメントと呼ばれる重要な基本的な暗号プロトコルを対象に考察を行うことに成功した。これは、研究計画の第3フェーズ (H26) に相当する内容である。しかしながら、この内容は、第1, 2フェーズについてもカバーするものではないため、第1, 2フェーズについても今後、研究を行う必要がある。しかしながら、今年度の研究内容は、第1, 2フェーズに対する研究の大きな方針を示唆したものであるため順調に進展したと見なすことができる。

今後の研究の推進方策

研究実績の概要で述べたように、今年度は、研究の第3フェーズ (H26)「他の基本的なプロトコルを対象としたモデルとプロトコルの 設計」に相当する内容について扱った。
しかしながら、この内容は、第1, 2フェーズについてもカバーするものではないため、来年度以降は基本的には本来の予定に戻り、第 2フェーズ (H24,25)「公開鍵暗号および電子署名に適したモデルとプロトコルの設計」を中心に行う。 これに加え、今年度に成果が得られたビットコミットメントも対象として扱い、他のグループによる研究をリードしたい。

次年度の研究費の使用計画

今年度の執行額に残額が生じた状況は、既存研究の調査が後回しになってしまっているためである。そのため情報収集のための出張と文献購入を行えなかった。 関連研究における最新の成果をすばやく的確に理解し、把握するために、国際会議の予稿集を収集する必要がある。会議録としては、 暗号理論分野および理論計算機科学分野の中心的な国際会議であるCRYPTO、EUROCRYPT、ASIACRYPTO、PKC、TCC、STOC、FOCSなどの会議録を購入することを予定している。それに加え、調査のために論文誌や書籍を購入する必要がある。 さらに、資料収集を含む最新成果の情報収集のため、および研究討論をするため、国内・国際会議に一定の頻度で参加する必要がある 。さらに、得られた研究成果を迅速に発表するために、国内・国際会議や学術論文誌での発表を行う必要がある。そのために必要となる論文投稿費、論文添削費も必要となる。参加する国際会議としては、暗号理論研究の中心的な国際学会であるIACR 主催の会議である、CRYPTO (米国)、EURORYPT(欧州)、ASIACRYPT(アジアと環太平洋)、PKC(欧州、米国、アジア、オセアニア)、TCC(アメリカ)、および理論計算機科学の中心的な国際会議であるSTOC(米国)、FOCS(米国)などを対象とし、詳細な調査、および、参加研究者との議論を行う。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Approximation and parameterized algorithms for common subtrees and edit distance between unordered trees2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Akutsu, Daiji Fukagawa, Magnus M. Halldorsson, Atsuhiro Takasu, Keisuke Tanaka
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 470 ページ: 10-22

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2012.11.017

    • 査読あり
  • [学会発表] Proxy Re-Encryption in a Stronger Security Model Extended from CT-RSA20122013

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Isshiki, Manh Ha Nguyen, Keisuke Tanaka
    • 学会等名
      Topics in Cryptology - CT-RSA 2013 - The Cryptographers' Track at the RSA Conference 2013
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20130225-20130301
  • [学会発表] Symmetric-Key Encryption Scheme with Multi-ciphertext Non-malleability2012

    • 著者名/発表者名
      Akinori Kawachi, Hirotoshi Takebe, Keisuke Tanaka
    • 学会等名
      7th International Workshop on Security, IWSEC2012
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20121107-20121109
  • [学会発表] Reduction-Centric Non-programmable Security Proof for the Full Domain Hash in the Random Oracle Model2012

    • 著者名/発表者名
      Mario Larangeira, Keisuke Tanaka
    • 学会等名
      13th International Workshop on Information Security Applications, WISA2012
    • 発表場所
      Jeju Island, Korea
    • 年月日
      20120816-20120818
  • [学会発表] Leakage-Resilience of Stateless/Stateful Public-Key Encryption from Hash Proofs2012

    • 著者名/発表者名
      Manh Ha Nguyen, Keisuke Tanaka, Kenji Yasunaga
    • 学会等名
      17th Australasian Conference on Information Security and Privacy (ACISP 2012)
    • 発表場所
      Wollongong, Australia
    • 年月日
      20120709-20120711
  • [学会発表] A Game-Theoretic Perspective on Oblivious Transfer2012

    • 著者名/発表者名
      Haruna Higo, Keisuke Tanaka, Akihiro Yamada, Kenji Yasunaga
    • 学会等名
      17th Australasian Conference on Information Security and Privacy (ACISP 2012)
    • 発表場所
      Wollongong, Australia
    • 年月日
      20120709-20120711

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公開日: 2014-07-24  

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