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プライバシー保護データマイニング実用化に向けた準同型暗号Toolkitの研究開発

隐私保护数据挖掘实用同态加密工具包的研发

基本信息

批准号：
19K20275
负责人：
林卓也
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institute of Information and Communications Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K20275/
关键词：
準同型暗号暗号実装プライバシー保護データマイニング

项目摘要

本研究課題の目的である準同型暗号Toolkitの開発を目的に、2019年度では既存の準同型暗号の実装手法の調査と改善を行った。特に、現在最も実用に近いRing-LWEベース準同型暗号に焦点を当て、Ring-LWEベース準同型暗号の演算に用いられるNumber-theoretic Transform (NTT)の実装について、耐量子計算機暗号(PQC)の文脈での実装研究も含め調査した。この結果、Ring-LWEベースPQCのNTT実装研究がより進んでおり、また、それらの多くは準同型暗号へ適用されていないことが分かった。そこで、Ring-LWEベースPQCで提案されているNTT実装手法について、準同型暗号への適用を考察した。既存のRing-LWEベース準同型暗号の実装では、Longa-NaehrigのNTT[CANS'16]が多く用いられているが、PQCにおいてはより高速なScottのNTT[IMACC'17]が提案されている。そこで、ScottのNTTの準同型暗号への適用について考察し、適用におけるパラメータ条件や高速な実装方法を提案した。実際にソフトウェア実装を行い、高速な準同型暗号向けNTTライブラリ"NFLlib"[CT-RSA'16]と比較、実測値で二倍弱の高速化に成功した。開発したソフトウェアはgithubにてオープンソースとして公開している。これらの知見を基にアーキテクチャや暗号パラメータに基づく自動最適化に着手する予定である。

The purpose of this research project is to investigate and improve existing quasi-identical code installation techniques in 2019 using the quasi-identical code Toolkit.特に、The most popular ring-LWE quasi-identical code at the moment is the focus of the ring-LWE quasi-identical code. (NTT) の実装について, Quantum-resistant Computer Code (PQC) の文 Context での実装 Research も与めinvestigation した.このResults, Ring-LWE ベースPQC のNTT installation research がより入んでおり, また, それらの多くはquasi-identical code へ applies to されていないことが分かった.そこで, Ring-LWE ベースPQC で proposal されているNTT installation technique について, quasi-identical code へのapplicable を inspection した. Existing のRing-LWEベースquasi-identical code の実装では、Longa-NaehrigのNTT[CANS'16]がMulti-purpose use, PQC high speed, Scott's NTT [IMACC'17] proposal, and so on.そこで, Scott's NTT quasi-identical code へのapplicable について inspection し, applicable におけるパラメータ condition や high-speed な実installation method を proposal した. Comparison of the high-speed quasi-identical code "NFLlib" [CT-RSA'16] and the high-speed quasi-identical code "NFLlib" [CT-RSA'16] has been successfully implemented.开発したソフトウェアはgithubにてオープンソースとしてpublicしている.これらの知见をbased にアーキテクチャやcrypto code パラメータにbased づくautomatically optimize にstart するpredetermined である.