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2016 年度 実績報告書

サイバーフィジカルで用いられる軽量暗号の評価と実装に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26330155
研究機関神戸大学

研究代表者

森井 昌克  神戸大学, 工学研究科, 教授 (00220038)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードサイバーフィジカル / 軽量暗号 / 解読 / 安全性評価 / SSL/TLS / 無線LAN / 暗号 / 線形解読法
研究実績の概要

平成26年度ではストリーム暗号として著名なRC4の評価を行なった。特に従来から知られているweak keyと呼ばれる、脆弱性を持つ鍵のクラスを厳密に評価し、新たな脆弱性をもつ鍵のクラスを発見することにより、weak key の範囲を拡張した。さらに平成25年度に我々が世界で初めて開発した、現実的な計算量で解けるRC4の平文回復攻撃を拡張し、従来よりもさらに効率よく平文を回復する方法を提案した。また次世代の量子コンピュータへの耐性を考えた際、ナップザック型公開鍵暗号について再認識されているが、この暗号方式の一般的な解読法を与えるとともに、安全性評価を与えた。平成27年度では、前年度のストリーム暗号RC4の評価を進め、現在までに提案されているRC4における鍵回復方法の評価を行うことによって、逆にその鍵回復を困難にする方法の評価を進めた。その結果、従来から実用化されている無線LAN暗号方式であるWEPを安全に運用するための指針を与えた。さらに線形解読法においても、その効率的な実装方法の開発を行い、その結果として、世界最高性能となる実装を実現し、CRYPTO2013での公開評価問題の解法に対する記録を更新した。また軽量暗号を含む共通鍵暗号に対する攻撃方法を開発し、いくつかの具体的な暗号に対して解析結果(ベストアタック)を更新した。最終年度では、これらの成果をまとめるとともに、特に軽量暗号における評価手法としてのDivision Propertyについて新たな解釈を与え、さらに Bit-Based Division Propertyなる概念によっていくつかの軽量暗号の評価を行なった。これらの成果は今後のCPSでの安全な軽量暗号の開発と、その実装について重要な示唆を与えるものである。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] How to Efficiently Exploit Different Types of Biases for Plaintext Recovery of RC42017

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Watanabe, Takanori Isobe, Toshihiro Ohigashi, and Masakatu Morii
    • 雑誌名

      EICE Trans. Fundamentals

      巻: E100-A ページ: 803-810

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Proposal of WEP Operation with Strong IV and Its Implementation2017

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Watanabe, Takahiro Iriyama, and Masakatu Morii
    • 雑誌名

      IPSJ Journal of Information Processing

      巻: 25 ページ: 288-295

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SSL Client Authentication with TPM2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kakei, Masami Mohri, Yoshiaki Shiraishi, Masakatu Morii
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems

      巻: E99-D ページ: 1052-1061

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Compact Representation for Division Property2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Todo and Masakatu Morii
    • 学会等名
      15th International Conference on Cryptology and Network Security
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      2016-11-14 – 2016-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] New Conditional Differential Cryptanalysis for NLFSR-Based Stream Ciphers and Application to Grain v12016

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Watanabe, Yosuke Todo, and Masakatu Morii
    • 学会等名
      11th Asia Joint Conference on Information Security
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2016-08-05 – 2016-08-06
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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