Applied Research on Functional Encryption with Trusted Execution Environment

クラウドコンピューティング時代において，安全性を保ちつつアクセス制御や処理委託が可能な高機能暗号が注目されている．近年，Intel SGXに代表される信頼された実行環境（TEE）の利用を前提にして関数型暗号を実現する研究が発表されており，従来の関数型暗号の課題を解決できる研究成果も得られている．しかしながら，これらの研究では方式の提案および最低限の評価しか行われておらず，実システムにおいて関数型暗号を利用する際の課題についての検討は十分とは言えない．そこで本研究課題では，関数型暗号で利用可能な機能（関数）の制御やそれに使用する秘密鍵を利用者に適切に発行する仕組みについて検討する．2022年度はTEEを用いた関数型暗号で扱う機能（関数）についての理解を深めるために，TEEの一種であるIntel SGXを用いて安全にデータを扱えるアプリケーションを複数検討した．特に，モジュラー型のエッジコンピューティング基盤をTEEを用いて安全かつ動的に構築する方法について詳細に検討し，基盤構築のコアの処理部分の実装評価も含めて2023年3月のICSS研究会にて報告している．この方式は，関数型暗号の枠組みに沿った方式にはなっていないが，TEEで異なる複数の機能を実現し，それらを連結して動作をさせるという意味で将来的な関数型暗号としての応用へつながる可能性がある．さらに，提案方式では異なる組織間でTEE内の機能を使う認可を与えるためのプロトコルを複数組織対応属性ベース暗号を用いて実現しているが，そこで用いる方式に関する性能評価等の検討も行っており，その一部を含んだ研究論文は2023年3月出版の情報処理学会論文誌に掲載された．その他，以前から検討しているIntel SGXを用いた共通鍵暗号型プロキシ再暗号化についても要件や安全性について再検討し，学術論文誌へ投稿した．

クラウドコンピューティング時代において，安全性を保ちつつアクセス制御や処理委託が可能な高機能暗号が注目されている．近年，Intel SGXに代表される信頼された実行環境（TEE）の利用を前提にして関数型暗号を実現する研究が発表されており，従来の関数型暗号の課題を解決できる研究成果も得られている．しかしながら，これらの研究では方式の提案および最低限の評価しか行われておらず，実システムにおいて関数型暗号を利用する際の課題についての検討は十分とは言えない．そこで本研究課題では，関数型暗号で利用可能な機能（関数）の制御やそれに使用する秘密鍵を利用者に適切に発行する仕組みについて検討する．2022年度はTEEを用いた関数型暗号で扱う機能（関数）についての理解を深めるために，TEEの一種であるIntel SGXを用いて安全にデータを扱えるアプリケーションを複数検討した．特に，モジュラー型のエッジコンピューティング基盤をTEEを用いて安全かつ動的に構築する方法について詳細に検討し，基盤構築のコアの処理部分の実装評価も含めて2023年3月のICSS研究会にて報告している．この方式は，関数型暗号の枠組みに沿った方式にはなっていないが，TEEで異なる複数の機能を実現し，それらを連結して動作をさせるという意味で将来的な関数型暗号としての応用へつながる可能性がある．さらに，提案方式では異なる組織間でTEE内の機能を使う認可を与えるためのプロトコルを複数組織対応属性ベース暗号を用いて実現しているが，そこで用いる方式に関する性能評価等の検討も行っており，その一部を含んだ研究論文は2023年3月出版の情報処理学会論文誌に掲載された．その他，以前から検討しているIntel SGXを用いた共通鍵暗号型プロキシ再暗号化についても要件や安全性について再検討し，学術論文誌へ投稿した．