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量子計算機に対してシームレス安全な暗号基盤の構築

为量子计算机构建无缝加密基础设施

基本信息

批准号：
21H03443
负责人：
宮地充子
金额：
$ 10.9万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03443/
关键词：
耐量子暗号楕円曲線 FPGA IoT

项目摘要

各種IoT機器が収集する莫大なデータの活用によりSociety5.0の実現が期待されている． IoT機器のデータの信頼性確保には高い安全性が実現できる公開鍵暗号が必須であるが，公開鍵暗号は計算量と必要なメモリ量が大きく，コンパクトな公開鍵暗号の設計が必須である．サービス継続性の観点から量子計算機実現時にもシームレス安全な暗号の設計は喫緊の課題といえる．本研究では，シームレス安全を実現するIoT機器向け高速かつコンパクトな公開鍵暗号及び耐量子暗号を構築し，その有効性を実証し量子計算機実現時にも安全なIoT機器環境を構築し，我が国のSociety5.0の実現に寄与することを目的とする．本目的を実現するために，2つのアプローチで進めている．第一のアプローチはアルゴリズムの改良の観点であり，現代暗号さらには耐量子暗号の双方で利用可能なアルゴリズムの効率化を実現する．2021年度は現代暗号にターゲットを当ててハードウェアでの実現を効率的にするアルゴリズムの構築を行った．さらに現代暗号，耐量子暗号の双方で必至となるがコンパクトな逆元アルゴリズムを新規に提案した．第二のアプローチはIoT機器のシームレス安全な暗号アクセラレーションハードウェアの実現である．2021年度は現代暗号のための「IoT機器向けコンパクトな楕円曲線暗号アクセラレーションハードウェア」を設計し，かつFPGAデバイスを利用して実装して実環境上で性能評価を行った結果，現実的なハードウェア規模で楕円曲線暗号の主演算であるスカラー乗算の実行が可能であり，かつ既存の同種のアクセラレータよりも高速処理が可能であることを示した．

Various IoT devices are collected and put to use, and society 5.0 is now in full use. The reliability of the IoT device is guaranteed to be high and the security is high. The public key password is required and the public key is required. The calculation amount of the open key code is necessary, the amount of calculation is necessary, and the design of the public key code is necessary.サービス継続性の観Point からQuantum computer is now present にもシームレスSecurity なcipher のDesign はTroublesome project といえる. In this study, the effectiveness of the high-speed public key code and quantum-resistant code for IoT devices is revealed in the security system. The construction of a safe IoT machine environment and the realization of the quantum computer has been confirmed, and the purpose of our country's Society 5.0 is to be sent to the purpose. The purpose of this project is to show the appearance of the object, and to enter the object of the 2nd chapter. The first のアプローチはアルゴリズムの Improved Observation Point であり, modern code さらIt is possible to use both sides of the Quantum Code to make it more efficient. In 2021, the modern code of the year is the most efficient one.さらにModern code, quantum-resistant code, both parties must come to each other. The second security code of the IoT device security code is the security code of the second IoT device. 2021 Hyundai Code のための「IoT Device Token Curve Code アクセラレーシDesign and design of the FPGA design, performance evaluation using the FPGA installation environmentを行ったResults, now the なハードウェア scale で楕円curve code の主calculationであるスカラー multiply calculation の実行がpossible であり, かつexisting のアクセラレータよりも high-speed processing がpossible であることをshow した.