2021 Fiscal Year Annual Research Report
あらゆる高機能暗号方式の相互変換を可能にするアジャイルクリプト技術
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19H01109
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
Attrapadung Nuttapong 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究チーム長 (40515300)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
縫田 光司 九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (20435762)
照屋 唯紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (20636972)
花岡 悟一郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究チーム長 (30415731)
坂井 祐介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (40750659)
松田 隆宏 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (60709492)
山田 翔太 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (70750834)
村上 隆夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (80587981)
Schuldt Jacob 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (80750893)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 暗号理論 / 情報セキュリティ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、複数の任意の高機能暗号方式における暗号文変換および方式の組み合わせ変換が可能とする「アジャイルクリプト技術」の実現を目指す。今年度の代表的な成果は以下である。
- 秘匿計算という、情報を秘匿したままデータ解析ができる技術に関して、データベース処理に有用な秘密技術変換フレームワークを提案し、秘匿Shuffleや秘匿Sortなど効率的な秘匿計算プロトコルが得られ、成果は情報セキュリティ分野トップ1(*)国際会議ACM CCS21で発表した。(*Google Scholar Computer Security and Cryptography subcategory。) また、秘密分散の変換技術を応用し、プライバシー保護可能な機械学習プロトコルを提案し、成果は国際論文誌IEICE Transで発表した。また、効率的な通信ラウンドの秘密計算および準同型秘密分散方式の成果が得られた（国際会議CRYPTO21、ASIACRYPT21、IWSEC21）。
- 放送型暗号から効率的なリング署名の一般的変換を提案し、国際論文誌DCCで発表した。
- 高機能暗号について、様々な成果が得られた：関数暗号（国際会議CRYPTO21）、ブラインド署名（国際会議Eurocrypt21）、集約署名（国際論文誌IEICE）、IDベース暗号(国際論文誌IEICE, 国際会議APKC21)、高安全な公開鍵暗号（国際論文誌Journal of Cryptology）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
アジャイルクリプト技術について成果を複数得られたため、おおむね順調に進展していると自己評価する。具体的に、進行状況は主に以下述べられる。
- 秘密計算フレームワーク(ACM CCS21)の成果は、異なる暗号技術（秘密分散、準同型暗号）の変換を含んでいるのため、高いアジリティレベルの変換を達成できた。
- 放送型暗号から効率的なリング署名の一般的変換(DCC)に関する成果は、異なる暗号技術（秘密分散、準同型暗号）の変換のため、高いアジリティレベルの変換を達成できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今度は、これまで得られた様々な個別暗号技術の成果をベースに、新たなフレームワークや効率の改良の提案を目指す。得られた成果は、権威ある国際会議や国際論文誌での発表を目指す。特に本年度は以下のサブ研究課題を重点的に研究を行う。
[プライバシ情報の保護技術のアジャイルクリプト]本研究で得られた成果である秘密計算フレームワーク（CCS’21)に基づき、高機能な計算が可能となる拡張を行う。特に、秘密計算に有用だがこれまでの研究では非効率なプロトコルである、秘匿大小比較や秘匿べき乗計算などの非線形関数について効率的なプロトコルを提案し、それらに関する相互変換を提案する。また、ゼロ知識証明と秘密計算の組み合わせフレームワークを設計し、プライバシ保護機械学習への応用を行う。また、差分プライバシ技術に関するフレームワークの確立を行う。
[関数暗号のアジャイルクリプト] 本研究でこれまで確立した関数暗号フレームワーク(Eurocrypt19, Asiacrypt20等)に基づき、より高いアジリティレベルの変換の実現を目指す。特に、機能性の拡大のため拡張フレームワークや、効率の良い改良方式の変換を設計する。
[準同型暗号のアジャイルクリプト]本研究で得られた準同型暗号や準同型秘密分散フレームワーク(AsiaCCS18、Asiacrypt21等)の成果に基づき、より高機能・高効率・高安全な方式の実現を目指す。また、そのほかに、アジャイルクリプトの基盤理論の確立や汎用的融合アジャイルクリプトに関するサブ課題も上記のサブ課題と関連があるため、引き続き研究を行う。
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Research Products
(11 results)
