Theoretical security analysis for multivariate cryptography

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K19802
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 60070:Information security-related
• Research Institution: Ibaraki University (2023); Nihon University (2020-2022)
• Principal Investigator: Nakamura Shuhei 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (00824038)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 多変数多項式暗号 / 耐量子計算機暗号 / 連立代数方程式問題

Outline of Final Research Achievements

This research project targets multivariate cryptography, and aims to analyze its security. As a result of this research, we were able to obtain new results in the analysis of two attacks against Rainbow, a multivariate signature scheme that was being actively researched at the time the research began. In addition, in analyzing the security of multivariate cryptography, it is necessary to estimate the complexity required to solve a system of polynomial equations, and we were able to propose a new method for this estimation.

Free Research Field

暗号

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

公開鍵暗号はインターネット等で秘匿な情報を安全に通信するための技術で広く身近に利用されている. しかしながら, 現在利用されている公開鍵暗号は, 大規模な量子計算機が実現した場合に容易に解かれることが予想されている. このため, 量子計算機を用いても解読困難な耐量子計算機暗号を設計することは重要な課題となっている. 現在耐量子計算機暗号の標準化を目的としたの世界的なプロジェクトが米国標準技術研究所により進められており, Rainbow方式をはじめとした多変数多項式暗号が活発に研究されている. 本研究課題はこの多変数多項式暗号の安全性解析を目的としている.