Message transcription using chaotic synchronization

使用混沌同步的消息转录

• 批准号: 19K20274
• 负责人: 長 憲一郎
• 金额: $ 1.58万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 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 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K20274/
• 关键词: カオス同期; 耐量子コンピュータ暗号; 拡張Lorenz写像; 量子コンピュータ; 一定間隔での結合; 通信回数の削減; カオス振動子; メッセージ転写

本研究はカオス同期の特性を利用し、送信者Aliceの平文の状態を表現した振動子のパラメータを受信者Bobの振動子を使って安全に転写するものである。現在主流の暗号プロトコルはRSAに代表されるような素因数分解の困難性を安全性の根拠とする。素因数分解の困難性は量子コンピュータで多項式時間で容易に解読できることがわかっている。そのため、多数のqビット版の量子コンピュータが実現するであろう未来では、素因数分解の困難性を安全性の根拠とする現代暗号は容易に解読されるであろう。しかしながら、本研究で提案している暗号プロトコルはBobの振動子の状態がわからない限り、平文を表すAliceの振動子の状態がわからないように設計している。Bobの振動子の状態をBobは秘匿できるので、安全にAliceからBobへ平文を送ることができる。最終年度に研究を完成させる予定であったが、健康上の理由により研究継続が困難となったため、最終的に研究は完成へ至らなかった。具体的には提案手法において必要となる振動子の同期、非同期の判定に機械学習を用いる予定であったが、研究継続が困難となったので、その関連部分が進んでいない。しかしながら、滋賀と大阪にある2つの計算機上でAliceとBobの2つの振動子を再現し、通信実験を行った結果は成功だった。問題は既存の暗号プロトコルと比べ、1度の通信で送れるデータ量がかなり少なく実用に耐えられない点であった。

这项研究利用混乱的同步特性安全地传递了使用接收器bob的换能器代表发件人爱丽丝的明文状态的传感器的参数。目前，主流密码协议基于主要分解的难度，例如RSA，以确保其安全性。已经发现，量子计算机可以在多项式时间内轻松地解密质量分解的难度。因此，将来将很容易解密，这是基于主要分解作为安全性基础的难度的现代密码学，这将很容易被解密。但是，本研究中提出的加密协议的设计是为了使代表纯文本的爱丽丝传感器状态尚不清楚，除非已知鲍勃的传感器状态。鲍勃（Bob）可以保留鲍勃（Bob）的传感器秘密状态，使爱丽丝（Alice）可以安全地向鲍勃（Bob）发送纯文字。这项研究计划在最后一年完成，但是由于健康原因而很难继续进行，该研究最终并未完成。具体而言，我们计划使用机器学习来确定振荡器是同步还是异步，这在提议的方法中是必要的，但是由于很难继续进行研究，因此相关的部分并没有进行。但是，当两个传感器Alice和Bob在Shiga和Osaka的两台计算机上复制时，交流实验的结果是成功的。问题在于，与现有的加密协议相比，可以在单个通信中传输的数据量要小得多，并且无法用于实际使用。