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Development of Practical Post-Quantum Secure Messaging Protocols

实用后量子安全消息协议的开发

基本信息

批准号：
22K17892
负责人：
勝又秀一
金额：
$ 2.83万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年スマートフォンの普及に伴い、SlackやLine等のメッセージングアプリの利用が日常となっている。しかし、従来のメッセージングアプリでは、利用者の通信内容やそれに付随するメタデータは全てサーバーに筒抜けになっており、利用者のプライバシが著しく企業や政府によって侵害される事例がある。それに伴い、ここ数年はセキュアメッセージングプロトコル(SMP)の利用が拡大しており、SMの市場規模は2019年時点で3.8千億円、そして、2027年までには1兆円までに成長すると推測されている。SMPは社会的意義が高く、安全性が非常に重視される技術であるため、まず、1つ目の課題として、SMPの暗号学的安全性を証明できるための安全性モデルの構築を挙げ、本年度は、SMPが満たすべき普遍的安全性要件を抽出し、汎用的結合可能性(UC)フレームワークを元に、任意のSMPが達成すべき安全性要件のモデル化を行った。さらに、量子計算機が実現することで、現行の暗号技術が危殆化することが知られてるが、未だスケーラブルな耐量子計算機安全なSMPがなかったため、2つ目の課題として、量子計算機に対しても証明可能安全、かつ、スケーラブルで効率的なSMPの開発を挙げた。本年度は、まず１つ目の課題で洗い出した各種安全性要件を誘発することができる暗号要素技術を調査し、その後、候補に挙がる複数の暗号要素技術の中でも量子計算機に対しても安全、効率的かつスケーラブルなものに着目し、SMPのモジュラー構成を行い、実装実験行った。本研究で得られた関連成果は、IACRが主催する暗号理論分野トップ国際会議CRYPTOと EUROCRYPT、 ACMが主催するセキュリティ分野トップ国際会議ACM CCS、そして論文誌3件に採録された。

In recent years, the popularity of the Internet, Slack and Line, etc. The content of the user's communication is subject to the following conditions: the content of the user's communication is subject to the violation of the enterprise and the government. In the past few years, the utilization of SMP has increased, and the market size of SM has increased from 3.8 billion yen in 2019 to 1 trillion yen in 2027. SMP has a high social significance, security is highly valued, technology is demonstrated, safety of SMP is demonstrated, security of SMP is constructed, this year SMP is established, common security requirements are extracted, universal combination possibility (UC) is established, and arbitrary SMP is achieved. In addition, quantum computers have been realized, and the current encryption technology has become dangerous. Therefore, it is known that quantum computers have not yet been able to withstand the security of quantum computers. Therefore, the problem of quantum computers has been solved. It is necessary to prove the development of SMP with possible security, reliability and efficiency. This year, the first set of topics was developed to induce various security requirements, and the second set of code element technologies was investigated, developed, and candidate. Among the multiple code element technologies, quantum computers were developed to address security and efficiency issues, and SMP was developed and installed. This study has obtained the related achievements of IACR and ICR, and three papers have been collected from ICR and ICR international conferences such as CRYSTTO, EUROCRYSTT and ACM.