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2023 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, 情報学部, 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5年度は前年度における3つ研究アプローチをさらに発展させた。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複数の(高機能)暗号技術を研究対象とし、その基盤となる計算問題と暗号構成の間の帰着効率について深く解析しながら複数の(高機能)暗号技術を提案した。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、前年度に解析したLZ78符号に加えて更に広いクラスのデータ圧縮手法や符号化手法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、Deep Neural Network (DNN)を一般化加法モデルの形状関数として利用するNeural Additive Models (NAM)を対象に、学習するDNNの数を任意の数に減らす手法を提案した。以上より、令和5年度は上記3種類の研究アプローチの基礎的検討を発展させ、それぞれの観点から興味深い知見が得られたため、これら成果を判定問題の困難性に効果的に適用することが期待できる。

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

令和5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更に進め、それぞれの観点から興味深い知見が得られたため、上記のように判断した。

今後の研究の推進方策

研究代表者及び研究分担者が連携して、これまで得られた研究成果や知見を利用して、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、判定問題の困難性の識別に効果的に適用する手法を構築する。また、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しながら、暗号技術の基盤となる判定問題の困難性を総合的に評価するシステム開発を進めていき、本研究課題の解決を目指す。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] BDH仮定に基づく高効率かつ強安全なIDベースマッチメイキング暗号2024

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

      2024年暗号と情報セキュリティシンポジウム論文集

      巻: - ページ: 3C1-3

  • [雑誌論文] 格子によるタイトに適応的匿名性を持つコンパクトなIDベース暗号2024

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

      2024年暗号と情報セキュリティシンポジウム論文集

      巻: - ページ: 3A2

  • [雑誌論文] LPN問題に基づくプロキシ再暗号化2024

    • 著者名/発表者名
      藤本春樹, 佐藤慎悟, 四方順司
    • 雑誌名

      電子情報通信学会, 信学技報, ISEC2023-87

      巻: 123 ページ: 79-86

  • [雑誌論文] マルチユーザー設定におけるバックドア化したClassic McElieceの安全性解析2024

    • 著者名/発表者名
      三浦大, Jo Hyungrok, 佐藤慎悟, 四方順司
    • 雑誌名

      電子情報通信学会, 信学技報, ISEC2023-104

      巻: 123 ページ: 197-204

  • [雑誌論文] Neural Additive and Basis Models with Feature Selection and Interactions2024

    • 著者名/発表者名
      Yasutoshi Kishimoto, Kota Yamanishi, Takuya Matsuda, Shinichi Shirakawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 28th Pacific-Asia Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (PAKDD 2024), Part III, LNAI, Springer

      巻: 14647 ページ: 3-16

    • DOI

      10.1007/978-981-97-2259-4_1

    • 査読あり
  • [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] A Tightly Secure Identity-based Signature Scheme from Isogenies2023

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

      Post-Quantum Cryptography, LNCS, Springer

      巻: 14154 ページ: 141-163

    • DOI

      10.1007/978-3-031-40003-2_6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identity-based Matchmaking Encryption Secure against Key Generation Center2023

    • 著者名/発表者名
      Sohto Chiku, Keisuke Hara, Junji Shikata
    • 雑誌名

      Provable and Practical Security, LNCS, Springer

      巻: 14217 ページ: 251-273

    • DOI

      10.1007/978-3-031-45513-1_14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chosen Ciphertext Security for Blind Identity-based Encryption with Certified Identities2023

    • 著者名/発表者名
      Sohto Chiku, Keisuke Hara, Junji Shikata
    • 雑誌名

      Information Security Practice and Experience, LNCS, Springer

      巻: 14341 ページ: 299-314

    • DOI

      10.1007/978-981-99-7032-2_18

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anonymous Broadcast Authentication with Logarithmic-order Ciphertexts from LWE2023

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

      Cryptology and Network Security, LNCS, Springer

      巻: 14342 ページ: 28-50

    • DOI

      10.1007/978-981-99-7563-1_2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 階層型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, ISEC2023-23

      巻: 123 ページ: 60-67

  • [雑誌論文] 安全性帰着がタイトな同種写像に基づくIDベース署名方式2023

    • 著者名/発表者名
      陳加偉, ジョヒョンロク, 佐藤慎悟, 四方順司
    • 雑誌名

      電子情報通信学会, 信学技報, ISEC2023-29

      巻: 123 ページ: 97-104

  • [雑誌論文] A Concretely Compact Lattice-Based Aggregate Signature Scheme2023

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

      情報処理学会, コンピュータセキュリティシンポジウム2023論文集

      巻: - ページ: 3E1-3

  • [雑誌論文] Efficient Result-Hiding Searchable Encryption with Forward and Backward Privacy2023

    • 著者名/発表者名
      Takumi Amada, Mitsugu Iwamoto, Yohei Watanabe
    • 雑誌名

      Information Security and Cryptology, Lecture Notes in Computer Science, Springer

      巻: 14562 ページ: 170-193

    • DOI

      10.1007/978-981-97-1238-0_10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-Shuffle Card-Based Protocols with Six Cards per Gate2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Ono, Kazumasa Shinagawa, Takeshi Nakai, Yohei Watanabe, Mitsugu Iwamoto
    • 雑誌名

      Information Security and Cryptology, Lecture Notes in Computer Science, Springer

      巻: 14562 ページ: 157-169

    • DOI

      10.1007/978-981-97-1238-0_9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constant-Deposit Multiparty Lotteries on Bitcoin for Arbitrary Number of Players and Winners2023

    • 著者名/発表者名
      Shun Uchizono, Takeshi Nakai, Yohei Watanabe, Mitsugu Iwamoto
    • 雑誌名

      Information Security and Cryptology, Lecture Notes in Computer Science, Springer

      巻: 14562 ページ: 133-156

    • DOI

      10.1007/978-981-97-1238-0_8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Two Sheriffs Problem: Cryptographic Formalization and Generalization2023

    • 著者名/発表者名
      Kota Sugimoto, Takeshi Nakai, Yohei Watanabe, Mitsugu Iwamoto
    • 雑誌名

      Combinatorial Optimization and Applications, Lecture Notes in Computer Science, Springer

      巻: 14461 ページ: 512-523

    • DOI

      10.1007/978-3-031-49611-0_37

    • 査読あり
  • [雑誌論文] (3,1)反復符号の復号法に関するバリエーション2023

    • 著者名/発表者名
      有村光晴
    • 雑誌名

      第46回情報理論とその応用シンポジウム予稿集

      巻: - ページ: 362-367

  • [学会発表] BDH仮定に基づく高効率かつ強安全なIDベースマッチメイキング暗号2024

    • 著者名/発表者名
      知久奏斗, 橋本啓太郎, 原啓祐, 四方順司
    • 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] 格子によるタイトに適応的匿名性を持つコンパクトなIDベース暗号2024

    • 著者名/発表者名
      冨田斗威, 四方順司
    • 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] LPN問題に基づくプロキシ再暗号化2024

    • 著者名/発表者名
      藤本春樹, 佐藤慎悟, 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] マルチユーザー設定におけるバックドア化したClassic McElieceの安全性解析2024

    • 著者名/発表者名
      三浦大, Jo Hyungrok, 佐藤慎悟, 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] 暗号理論にみる情報理論: 定式化と安全性証明2024

    • 著者名/発表者名
      岩本貢
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会チュートリアルセッション
    • 招待講演
  • [学会発表] A Tightly Secure Identity-based Signature Scheme from Isogenies2023

    • 著者名/発表者名
      Jiawei Chen, Hyungrok Jo, Shingo Sato, Junji Shikata
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Post-Quantum Cryptography (PQCrypto 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Identity-based Matchmaking Encryption Secure against Key Generation Center2023

    • 著者名/発表者名
      Sohto Chiku, Keisuke Hara, Junji Shikata
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Provable and Practical Security (ProvSec 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Chosen Ciphertext Security for Blind Identity-based Encryption with Certified Identities2023

    • 著者名/発表者名
      Sohto Chiku, Keisuke Hara, Junji Shikata
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Information Security Practice and Experience (ISPEC 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Anonymous Broadcast Authentication with Logarithmic-order Ciphertexts from LWE2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Aono, Junji Shikata
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Cryptology and Network Security (CANS 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] 階層型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, ISEC研究会
  • [学会発表] 安全性帰着がタイトな同種写像に基づくIDベース署名方式2023

    • 著者名/発表者名
      陳加偉, ジョヒョンロク, 佐藤慎悟, 四方順司
    • 学会等名
      電子情報通信学会, ISEC研究会
  • [学会発表] A Concretely Compact Lattice-Based Aggregate Signature Scheme2023

    • 著者名/発表者名
      Toi Tomita, Junji Shikata
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータセキュリティシンポジウム2023(CSS2023)
  • [学会発表] 特徴選択と特徴間の相互作用を組み込んだNeural Additive Modelsの提案2023

    • 著者名/発表者名
      岸本 泰俊,山西 康太,松田 拓也,白川 真一
    • 学会等名
      2023年度 人工知能学会全国大会
  • [学会発表] Efficient Result-Hiding Searchable Encryption with Forward and Backward Privacy2023

    • 著者名/発表者名
      Takumi Amada, Mitsugu Iwamoto, Yohei Watanabe
    • 学会等名
      The 26th Annual International Conference on Information Security and Cryptology (ICISC 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Single-Shuffle Card-Based Protocols with Six Cards per Gate2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Ono, Kazumasa Shinagawa, Takeshi Nakai, Yohei Watanabe, Mitsugu Iwamoto
    • 学会等名
      The 26th Annual International Conference on Information Security and Cryptology (ICISC 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Constant-Deposit Multiparty Lotteries on Bitcoin for Arbitrary Number of Players and Winners2023

    • 著者名/発表者名
      Shun Uchizono, Takeshi Nakai, Yohei Watanabe, Mitsugu Iwamoto
    • 学会等名
      The 26th Annual International Conference on Information Security and Cryptology (ICISC 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] The Two Sheriffs Problem: Cryptographic Formalization and Generalization2023

    • 著者名/発表者名
      Kota Sugimoto, Takeshi Nakai, Yohei Watanabe, Mitsugu Iwamoto
    • 学会等名
      The 16th Annual International Conference on Combinatorial Optimization and Applications (COCOA'23)
    • 国際学会
  • [学会発表] (3,1)反復符号の復号法に関するバリエーション2023

    • 著者名/発表者名
      有村光晴
    • 学会等名
      第46回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2023)
  • [図書] Newton別冊 新AI時代の数学2023

    • 著者名/発表者名
      太田和夫,岩本貢,渡邉洋平,高木剛,武岡正裕,宇野毅明
    • 総ページ数
      176
    • 出版者
      ニュートンプレス
    • ISBN
      4315527416

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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