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2022 年度 実績報告書

公開鍵暗号の識別不可能性に対する総合的評価技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22H03590
配分区分補助金
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 岩本 貢  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (50377016)
有村 光晴  湘南工科大学, 工学部, 講師 (80313427)
白川 真一  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (90633272)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワード公開鍵暗号 / 安全性評価 / 識別不可能性
研究実績の概要

公開鍵暗号の安全性強度及び必要な鍵サイズを評価する際、従来のようにメジャーな計算問題への帰着及びその困難性を評価する手法だけに依るのではなく、多角的視点から、暗号技術の基盤となる判定問題の困難性を直接的かつ総合的に評価するシステムを研究開発することが本研究の目的である。また、評価システム開発にあたっては、数理構造及び帰着計算量による評価技術の深化、情報理論及び統計的手法による評価技術の深化、人工知能(機械学習)による評価技術の開拓、これら各専門領域から多角的にアプローチする研究を進め、その後、得られた解析結果の関連性と差異について学術的立場及び実証的立場から解析し、それら評価手法の背景にある仕組みを融合させることで、分野横断的技術として総合的評価システムを完成させる。
令和4年度の研究成果として、数理構造及び帰着計算量による研究アプローチの観点からは、緊密な帰着性をもつ暗号技術(匿名放送型認証、IDベース暗号等)を提案しながら、その背景にある数理構造や帰着法についても深く解析した。また、計算量的安全性あるいは情報理論的安全性の違いによる帰着効率に注意しながら、新たな暗号やプロトコルを研究開発した。また、情報理論及び統計的手法による研究アプローチの観点からは、LZ78符号及びその周辺技術に対するデータ圧縮性に関する解析を行った。人工知能(機械学習)による研究アプローチの観点からは、ニューラルアーキテクチャサーチ(NAS)における従来方法を発展させ、少ない計算量で探索可能とする手法を提案した。以上より、令和4年度は上記3種類の研究アプローチから基礎的な検討を実施し、それぞれの観点から興味深い知見が得られた。

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

令和4年度の研究成果として、数理構造及び帰着計算量による研究アプローチ、情報理論及び統計的手法による研究アプローチ、人工知能(機械学習)による研究アプローチから基礎的な検討を実施し、それぞれの観点から興味深い知見が得られた。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

当初の研究計画通り、数理構造及び帰着計算量による研究アプローチ、情報理論及び統計的手法による研究アプローチ、人工知能(機械学習)による研究アプローチから研究を進め、これら多角的アプローチから得られた解析結果の関連性と差異について学術的立場及び実証的立場から解析する。そのため、研究代表者及び研究分担者の間で綿密に議論する体制を強化し、最終的に本研究課題を解決できるよう努力する。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Tight Lower Bounds and Optimal Constructions of Anonymous Broadcast Encryption and Authentication2023

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Kobayashi, Youhei Watanabe, Kazuhiko Minematsu, Junji Shikata
    • 雑誌名

      Designs, Codes and Cryptography

      巻: 91 ページ: 2523-2562

    • DOI

      10.1007/s10623-023-01211-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anonymous Broadcast Authentication with Logarithmic-order Ciphertexts from DLP or LWE2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Aono, Junji Shikata
    • 雑誌名

      IACR Cryptology ePrint Archive 2023/351

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Tightly Secure Identity-based Signature Scheme from Isogenies2023

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

      IACR Cryptology ePrint Archive 2023/426

      巻: - ページ: -

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

    • 著者名/発表者名
      Toi Tomita and 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] 属性ベース検索可能暗号について2023

    • 著者名/発表者名
      雨宮幸太郎, 冨田斗威, 四方順司
    • 雑誌名

      電子情報通信学会, 信学技報

      巻: 122, 428 ページ: 163-170

  • [雑誌論文] 格子に基づく多権限属性ベース署名2023

    • 著者名/発表者名
      金子悠人, 冨田斗威, 四方順司
    • 雑誌名

      電子情報通信学会, 信学技報

      巻: 122, 428 ページ: 127-134

  • [雑誌論文] 鍵生成センターに対して安全なIDベースマッチメイキング暗号2023

    • 著者名/発表者名
      知久奏斗, 原啓祐, 四方順司
    • 雑誌名

      電子情報通信学会, 信学技報

      巻: 122, 428 ページ: 179-186

  • [雑誌論文] A Computationally Efficient Card-Based Majority Voting Protocol with Fewer Cards in the Private Model2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe, T. Nakai, Y. Watanabe, M. Iwamoto, and K. Ohta
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E106-A(3) ページ: 315-324

    • DOI

      10.1587/transfun.2022CIP0021

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] How to Make a Secure Index for Searchable Symmetric Encryption, Revisited2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe, T. Nakai, K. Ohara, T. Nojima, Y. Liu, M. Iwamoto, and K. Ohta
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E105-A(12) ページ: 1559-1579

    • DOI

      10.1587/transfun.2021EAP1163

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] LZ78符号とそのバリエーションを用いた文法圧縮の構成2023

    • 著者名/発表者名
      有村光晴
    • 雑誌名

      電子情報通信学会, 信学技報

      巻: 122, 427 ページ: 224-229

  • [雑誌論文] Efficient Dynamic Searchable Encryption with Forward Privacy under the Decent Leakage2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe, K. Ohara, M. Iwamoto, and K. Ohta
    • 雑誌名

      Proc. of ACM CODASPY 2022

      巻: - ページ: 312-323

    • DOI

      10.1145/3508398.3511521

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient Search of Multiple Neural Architectures with Different Complexities via Importance Sampling2022

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Noda, Shota Saito, Shinichi Shirakawa
    • 雑誌名

      Artificial Neural Networks and Machine Learning (ICANN 2022), Springer

      巻: LNCS 13532 ページ: 607-619

    • DOI

      10.1007/978-3-031-15937-4_51

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 文脈を用いるLZ78符号と文脈を用いないLZ78符号のコルモゴロフ複雑度の視点からの比較2022

    • 著者名/発表者名
      有村光晴
    • 雑誌名

      第45回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2022)予稿集

      巻: - ページ: 133-138

  • [学会発表] 属性ベース検索可能暗号について2023

    • 著者名/発表者名
      雨宮幸太郎, 冨田斗威, 四方順司
    • 学会等名
      電子情報通信学会, RCC・ISEC・IT・WBS合同研究会
  • [学会発表] 格子に基づく多権限属性ベース署名2023

    • 著者名/発表者名
      金子悠人, 冨田斗威, 四方順司
    • 学会等名
      電子情報通信学会, RCC・ISEC・IT・WBS合同研究会
  • [学会発表] 鍵生成センターに対して安全なIDベースマッチメイキング暗号2023

    • 著者名/発表者名
      知久奏斗, 原啓祐, 四方順司
    • 学会等名
      電子情報通信学会, RCC・ISEC・IT・WBS合同研究会
  • [学会発表] LZ78符号とそのバリエーションを用いた文法圧縮の構成2023

    • 著者名/発表者名
      有村光晴
    • 学会等名
      電子情報通信学会, RCC・ISEC・IT・WBS合同研究会
  • [学会発表] Efficient Search of Multiple Neural Architectures with Different Complexities via Importance Sampling2022

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Noda, Shota Saito, Shinichi Shirakawa
    • 学会等名
      31st International Conference on Artificial Neural Networks (ICANN 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Class of Data Compression Where the Codeword Is a Computer Program Generating the Data2022

    • 著者名/発表者名
      Mitsuharu Arimura
    • 学会等名
      2022 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] 文脈を用いるLZ78符号と文脈を用いないLZ78符号のコルモゴロフ複雑度の視点からの比較2022

    • 著者名/発表者名
      有村光晴
    • 学会等名
      第45回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2022)

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公開日: 2023-12-25  

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