格子暗号の実用化に向けた研究

整理番号 20210002
種別 若手研究-短期共同研究
研究計画題目 格子暗号の実用化に向けた研究
研究代表者 王 イントウ(北陸先端科学技術大学院大学情報科学系・助教)
研究実施期間 2021年11月15日(月)~ 2021年11月19日(金)
研究分野のキーワード 暗号理論;数論アルゴリズム;情報セキュリティ
目的と期待される成果 Shorの量子アルゴリズムにより,現在普及しているRSAやECCなどの標準暗号方式は,多項式時間で解読できることが数学的に証明されている.そのため,量子計算に耐性を持つ耐量子計算機暗号(PQC)の開発と標準化は喫緊な課題となっている.このことから,2016年にアメリカ国立標準技術研究所(NIST)は耐量子計算機暗号の標準化に向けたプロジェクトを開始した.2020年の夏に発表された第3ラウンドに選出された提案方式の7件の内,格子理論に関連する計算問題をベースとした格子暗号5件が耐量子計算機暗号の有力候補と期待されており,国内外で幅広い研究がなされている.
 本研究の目的は,格子暗号のさらなる発展のために,新たな格子暗号方式の設計,格子問題の解析によるパラメータ評価,高速実装などを行う.本共同研究では,日本の産学官に務めている数学者と暗号研究者を結集し,格子暗号の最新研究に関して議論する.具体的には,以下の問題に取り組む.
① NIST PQC標準化第3ラウンドに入るものを含めて既存の格子暗号方式に利用した困難問題を融合した新しい暗号プロトコルの設計と評価
② 格子篩法と基底簡約アルゴリズムの実験的,理論的計算量評価の解析
③ 数論アルゴリズムや並列計算などによる暗号方式や上記格子アルゴリズムの高速実装
 格子暗号に集中して共同研究を推進することにより,来たる量子情報社会でも安全に使用できる耐量子計算機暗号を構築することを目指す.
組織委員(研究集会)
参加者(短期共同利用)
王 イントウ(北陸先端科学技術大学院大学・助教)
池松 泰彦(九州大学マス・フォア・インダストリ研究所・助教)
深作 亮也(九州大学大学院数理学研究院・助教)
青野 良範(情報通信研究機構・テニュアトラック研究員)
高安 敦(東京大学大学院情報理工学系研究科・講師)
照屋 唯紀(産業技術総合研究所・主任研究員)
梶田 海成(日本放送協会 放送技術研究所  ネットサービス基盤研究部・研究員)
相川 勇輔(三菱電機株式会社 情報技術総合研究所・研究員)
アドバイザー 秋山 浩一郎(株式会社東芝 研究開発センター)
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