| 研究課題/領域番号 |
25820167
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| 研究機関 | 崇城大学 |
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研究代表者 |
吉岡 大三郎 崇城大学, 情報学部, 准教授 (70435147)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | S-box / カオス / 暗号 / チェビシェフ多項式 |
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| 研究実績の概要 |
標準暗号であるDESやAESに代表されるブロック暗号方式では，S-boxと呼ばれる非線形変換関数により暗号耐性と実装パフォーマンスが大きく決定づけられるため，その設計がとりわけ重要とされる．そこで，区分線形カオス写像に基づく整数値上の１対1写像の新しい構成法を提案し，簡単な整数演算のみを用いるS-boxを設計した．提案手法により得られるS-boxの線形・差分解読耐性を評価した結果，AESのS-boxと同等以上の性能を得ることを数値実験により示すことができた．また，提案するS-boxの回路設計を行い，FPGA上に実装し，評価した結果，最も素子数を抑えるAESのS-box回路設計手法と比べても，より少ない素子数で実装できることが示され，本手法の有効性を実証した．
また，計算機実装と相性がよい２べき剰余計算上のチェビシェフ多項式に基づく１対１写像を，暗号や擬似乱数生成へ応用する試みがある．本研究では，得られる系列の周期が２べきとなることを理論的に明らかにした．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
区分線形写像に基づくS-boxの設計と評価を行い，既存の暗号で用いられるS-boxよりも優れた性能を有することを実証でき，論文として成果をまとめることができた（IEICE Trans. Fudamentals, 2014）
また，本研究と関連して，計算実装に優れる２べき剰余計算上チェビシェフ多項式に基づく１対１写像から得られる系列の周期が２べきであることを解明し，論文投稿ならびに採録決定された．（NOLTA, IEICE, 2015）
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| 今後の研究の推進方策 |
今後，提案した区分線形写像に基づくS-boxを用いた軽量ブロック暗号を設計したい．また，ハードウェア実装の素子数と動作速度の最適化について検討する．
また２べき剰余計算上チェビシェフ多項式系列の性質や暗号，擬似乱数としての性能評価をすすめていく．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成２６年度は研究発表が国内学会１回のみであり，当初の予定より旅費支出が少なかった．
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| 次年度使用額の使用計画 |
国際会議の参加と東京大学VDECのチップ試作費による使用を計画している．
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