2021 Fiscal Year Research-status Report
A Development of Signature Schemes Optimized to Blockchains and IoT Devices
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19K20272
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| Research Institution | Hokkaido Information University |
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Principal Investigator |
福光 正幸 北海道情報大学, 情報メディア学部, 准教授 (10736119)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 集約署名 / Algebraic Group Model / Fiat-Shamir型署名 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は，本研究課題に関連する最新研究などを調査することで，本研究課題のテーマであるブロックチェーンやIoT機器に対してより望まれる署名機能を発見し，それらを導入することで，開発中の署名技術を改良することができた．
その第一として，本研究課題の柱である「圧縮可能性な署名技術」の開発に関して，署名・鍵データを同時にデータ量削減できる多重署名（Multi-Signature）を2020年度に開発したが，これを対話型集約署名（Interactive Aggregate Signature）と呼ばれる多重署名ではできなった異なる複数の文書に対し同時に署名できる方式の研究成果を基に，2020年度の成果を対話型集約署名に拡張し，これまでの成果と併せ，論文誌掲載までに至った．
また，IoT機器に適した集約署名として，事前計算付き集約署名（Aggregate Signature with Pre-Computation）と呼ばれる最新の署名技術に関する研究を発見した．しかし，この結果の署名方式の場合，集約署名の安全性の要件にて，一般に求められる安全性よりも弱い安全性しか達成されていないかったことから，本研究課題では，集約署名で一般に要求される「Plain Public-Keyモデル」と呼ばれるモデル上で安全な事前計算付き集約署名の開発した．さらに，この安全性の証明には，2020年度に開発した「耐量子性（本研究課題の柱とするもう一つの性質）」を有する多重署名の安全性証明に用いた技法を用いていることから，ここで開発した集約署名の耐量子化についても期待できる．
さらに，本研究課題での達成のため着目しているFiat-Shamir型署名の安全性の議論を継続し，Algebraic Group ModelやNon-Programmable Random Oracle Modelと呼ばれる安全性モデル上での安全性の議論を深めることができた．その成果について，国内学会や論文誌にて発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
【研究実績の概要】の通り，ブロックチェーンやIoT機器に特化した集約署名について議論を深め，一定の研究成果を公表できたものの，2021年度の計画にあったIDベース方式への拡張について公表には至っていない．一方，ブロックチェーンやIoT機器に適した集約署名に関する研究は，暗号分野の話題のテーマの一つであり，本研究課題の主目的に立ち返り，最新の研究結果と本研究課題で開発中の署名技術との関係を精査できたことで，研究計画段階の構想よりも，ブロックチェーンやIoT機器にさらに適した機能を検討できている．以上から，このように結論付けた．
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度まで検討してきたブロックチェーンやIoT機器に特化した集約署名についての最新の研究動向を踏まえた上で，これまでの研究成果の発展を継続させることが2022年度に取り組む第一の課題となる．また，これらの成果を踏まえた上でのIDベース化の実現方法についても議論していく．
さらに，開発の署名技術の安全性について，上述のAlgebraic Group Modelなどの新たなセキュリティモデル上での議論を深めることも別の課題となる．
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| Causes of Carryover |
助成金の主たる利用目的の1つが国内外での学会参加（聴講・発表）のための旅費であったが，2020年度と同様，新型コロナウイルス感染症の影響もあり，参加した学会が全てオンライン開催となった．このことが，次年度使用額が生じた主たる理由となる．
2022年度においては，国内学会の現地開催が期待されるため，まずその旅費・参加費として使用したいと考えている．また，本研究課題に関連する研究課題は，最新研究が多く報告されているため，その論文・図書の購入費としての使用や，これまでに得られた成果を論文誌に掲載するための掲載費としての使用を計画している．
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Research Products
(7 results)
