カードベース暗号に基づく新しい秘密計算の実現

基于卡密码技术的新型安全计算的实现

• 批准号: 19J21153
• 负责人: 宮原 大輝
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Electro-Communications (2021)Tohoku University (2019-2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J21153/
• 关键词: 理論計算機科学; 情報セキュリティ; 暗号理論; 秘密計算; カードベース暗号; ゼロ知識証明; ペンシルパズル; セキュリティ; 暗号; 物理暗号; 暗号プロトコル

秘密計算の一種であるゼロ知識証明に関する成果を、著名な国際論文誌Theoretical Computer Science誌で公表できた。この成果は、ペンシルパズルの解に対するゼロ知識証明プロトコルに関するものであり、本研究課題が推進してきた研究分野の1つである。本論文では、世界的に有名なペンシルパズルであるSlitherlinkの「1つの輪っかを作る」という制約に注目し、そのような制約を持つパズルに対する一般的なゼロ知識証明プロトコルの構成を示した。その構成は、予め証明者が準備した解を検証者が検証するという従来通りの方式ではなく、盤面と同じ大きさの輪っかの面積を証明者が輪っかの外側から1マスずつ減らすことによって、輪っかの性質が保証された解を証明者に作って貰うというアイデアに基づいている。この構成に加えて、本論文では同じ制約を持つペンシルパズルであるMasyuに対する具体的なゼロ知識証明プロトコルを構築した。以上の成果は、フランス共和国Clermont Auvergne大のLafourcade准教授及びRobert氏との共同成果である。このように本研究課題の一部を国際共同研究として推進できたのは、ひとえに本科学研究費助成事業のおかげである。本年度は上述したペンシルパズルに加え、3彩色問題と同型問題にも取り組み、それらに対するゼロ知識証明プロトコルを査読付き国際会議ProvSec 2021で代表者が発表した。この研究成果の背景には、Goldreichらによって1991年に示された古典的な成果がある。彼らは成果を分かりやすく示すために、物理的な金庫を用いるゼロ知識証明プロトコルを記述している。本研究では、その既存プロトコルに対して代表者らがこれまで培ってきたゼロ知識証明に関するテクニックを動員し、効率化を行った。その結果、健全性エラーが存在しない効率的なプロトコルを構築できた。

Secret computing is a であるゼロ knowledge proof に related する achievement を, famous な international paper journal Theoretical Computer Science で public table で た た た. こ の results は, ペ ン シ ル パ ズ ル の solution に す seaborne る ゼ ロ knowledge proof プ ロ ト コ ル に masato す る も の で あ り, this research topic が propulsion し て き た research eset の 1 つ で あ る. This thesis で に は, world famous な ペ ン シ ル パ ズ ル で あ る Slitherlink の "1 つ の wheel っ か を る" と い う restrict に attention し, そ の よ う な restrict を hold つ パ ズ ル に す seaborne る general な ゼ ロ knowledge proof プ ロ ト コ ル の constitute を shown し た. そ の は, to め certifier が prepare し た solution を 検 license が 検 card す る と い う 従 to り の way で は な く, large disk with じ と き さ の wheel っ か の area を certifier が wheel っ か の lateral か ら 1 マ ス ず つ minus ら す こ と に よ っ て, wheel っ か の nature が guarantee さ れ た solution を certifier に as っ て Shi う と い う ア イ デ ア に base づ い て い Youdaoplaceholder0. こ の constitute に plus え て, this thesis で は with じ restrict を hold つ ペ ン シ ル パ ズ ル で あ る Masyu に す seaborne る specific な ゼ ロ knowledge proof プ ロ ト コ ル を build し た. The above <s:1> achievements are the joint achievements of フラ, ス, ス, associate Professor of the Clermont Auvergne university of the Republic, Professor Lafourcade, and びRobert と である. こ の よ う に の a を international joint research this study subject と し て propulsion で き た の は, ひ と え に undergraduate study fees help to career の お か げ で あ る. This year は above し た ペ ン シ ル パ ズ ル に え, 3 with color problem と type に も み り group, そ れ ら に す seaborne る ゼ ロ knowledge proof プ ロ ト コ ル を check 読 pay ProvSec き international conference 2021 representatives で が 発 table し た. The background of the research results of <s:1> <s:1> に and Goldreichらによって in 1991 に demonstrated the された classical な results がある. 2 pet ら は results を points か り や す く shown す た め に, physical な vault を い る ゼ ロ knowledge proof プ ロ ト コ ル を account し て い る. This study で は, そ の existing プ ロ ト コ ル に し seaborne て representatives ら が こ れ ま で culture っ て き た ゼ ロ knowledge proof に masato す る テ ク ニ ッ ク を mobilization し line, sharper rate を っ た. The そ そ results, the soundness of the エラ が が が が there exists the なプロトコ を を を を of the <s:1> efficiency of the で で た.

项目成果

How to Implement a Non-uniform or Non-closed Shuffle

如何实现非均匀或非封闭的洗牌

• DOI: 10.1007/978-3-030-63000-3_9
• 发表时间: 2020
• 期刊: TPNC 2020、Lecture Notes in Computer Science
• 作者: Saito Takahiro;Miyahara Daiki;Abe Yuta;Mizuki Takaaki;Shizuya Hiroki
• 通讯作者: Shizuya Hiroki

Card-Based ZKP for Connectivity: Applications to Nurikabe, Hitori, and Heyawake

基于卡的 ZKP 连接：在 Nurikabe、Hitori 和 Heyawake 中的应用

• DOI: 10.1007/s00354-022-00155-5
• 发表时间: 2022
• 期刊: New Generation Computing
• 影响因子: 2.6
• 作者: Robert Leo;Miyahara Daiki;Lafourcade Pascal;Mizuki Takaaki
• 通讯作者: Mizuki Takaaki

Zero-Knowledge Proof Protocol for?Cryptarithmetic Using Dihedral Cards

使用二面体卡进行密码算法的零知识证明协议

• DOI: 10.1007/978-3-030-87993-8_4
• 发表时间: 2021
• 期刊: UCNC 2021、Lecture Notes in Computer Science
• 作者: Isuzugawa Raimu;Miyahara Daiki;Mizuki Takaaki
• 通讯作者: Mizuki Takaaki

Card-Based Covert Lottery

卡式隐蔽彩票

• DOI: 10.1007/978-3-030-69255-1_17
• 发表时间: 2021
• 期刊: SECITC 2020、Lecture Notes in Computer Science
• 作者: Shinoda Yuto;Miyahara Daiki;Shinagawa Kazumasa;Mizuki Takaaki;Sone Hideaki
• 通讯作者: Sone Hideaki

Interactive Physical Zero-Knowledge Proof for Norinori

Norinori 的交互式物理零知识证明

• DOI: 10.1007/978-3-030-26176-4_14
• 发表时间: 2019
• 期刊: COCOON 2019, Lecture Notes in Computer Science
• 作者: Dumas Jean-Guillaume;Lafourcade Pascal;Miyahara Daiki;Mizuki Takaaki;Sasaki Tatsuya;Sone Hideaki
• 通讯作者: Sone Hideaki