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量子力学的特性を利用したデータセキュリティ技術の創出

利用量子力学特性创建数据安全技术

基本信息

批准号：
22K11914
负责人：
桑門秀典
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kansai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

現在の計算機を凌駕する演算能力をもつ量子計算機に注目が集まっているが、本研究では、量子計算機の演算能力ではなく、演算の対象である量子データに着目する。アプリケーションで扱う量子データを保護するための暗号理論は、ディジタルデータ用の暗号理論と比較して、十分ではない。例えば、ディジタルデータの量子データへの符号化法が多様であることが考慮できていない。符号化法によっては暗号方式の安全性に疑念が生じる。本研究は、量子データの量子力学的特性を積極的に活用した暗号理論を創出し、ディジタルデータでは実現できないアプリケーションを支える基盤技術になることを目指す。今年度は、研究計画調書に記した「方式A」と「方式B」の研究に着手した。方式Aでは、量子データに線形変換を適用し、それを計算基底符号化された量子データとみなす暗号化モードの創出を目指し、検討した。ディジタルデータを量子データに符号化する方法には、振幅符号化がしばしば使われる。振幅にディジタルデータの情報をもつ量子データを振幅が0の基底を含むように、非零の振幅の基底がよりスパースになる置換を適用すれば、Grover探索アルゴルズムによる鍵探索の効率が大幅に低下することが判明した。方式Bでは、メッセージと認証タグの全ての組の重ね合わせ状態を使った量子メッセージ認証コードの構成法の創出を目指し、検討した。量子メッセージ認証コードを構成するための道具として倍ブロック長圧縮関数の安全性を解析した結果、ランダムオラクルhと非暗号学的involutiuon pを用いて(h(x),h(p(x)))と定義される倍ブロック長圧縮関数は，量子衝突困難性が最適でない（O(2^{n})）ことが示されているが，この倍ブロック長圧縮関数を用いて量子衝突困難性が最良となるO(2^{2n/3})の量子計算量の反復形ハッシュ関数が構成できることを示した。

Now, the computing power of quantum computer is superior to that of quantum computer. In this study, the computing power of quantum computer is superior to that of quantum computer. The theory of quantum physics is very important. For example, the symbolic method of quantum data processing is to consider the problem of multiple parameters. Symbolization method is used to generate doubts about the security of the code mode. In this study, we actively use the quantum mechanics characteristics of quantum mechanics to create and implement the theory of quantum mechanics. This year, the research plan was revised to include "Method A" and "Method B." Method A: Quantum data transformation is applicable, and the calculation basis is symbolized. The method of symbolizing quantum data is to symbolize amplitude data. Amplitude is the basis of amplitude, non-zero amplitude is the basis of amplitude, substitution is applicable, Grover is the basis of amplitude, and the efficiency of Grover is greatly reduced. Method B: To create a complete set of authentication methods for quantum authentication. The security of quantum authentication is analyzed. The security of quantum authentication is analyzed. The security of quantum authentication is analyzed.(O(2^{n})) The quantum computation complexity of O(2^{2n/3}) is the best.