ネットワーク上のプライバシ保護に適する匿名認証付匿名ルーティングの研究

适用于网络隐私保护的匿名认证匿名路由研究

• 批准号: 18K18055
• 负责人: 坂井 祐介
• 金额: $ 2.66万
• 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: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K18055/
• 关键词: 匿名認証; 属性ベース署名; ゼロ知識証明; SNARK; 匿名通信; 暗号理論

本年度は、本研究の目標である匿名認証付き匿名ルーティングの実現に向けて研究を進め、以下の成果を得た。属性ベース署名とは、システムの各ユーザが、システム管理者から各自の属性に応じた署名鍵の発行を受け、その署名鍵を用いて署名を生成できる暗号要素技術である。この時、署名データは、署名の生成に用いた署名鍵の属性は、ある公開の条件式を満たすもののうちのいずれかである、という形で検証でき、それ以上の属性に関する情報は一切漏洩しないということも保証される。従来の属性ベース署名方式で、公開の条件として論理回路の様な記述力の高い計算モデルを許容する方式は、署名データのサイズが公開の条件の記述長に応じて長くなるものか、そうでなければ、その様な大きなデータサイズを回避するために、Karp帰着と呼ばれる複雑で高コストな計算を用いるものしか存在していなかった。本研究では、署名データのサイズが公開の条件の記述長に依存せず、かつ、Karp帰着の様な高コストな計算を必要としない、初めての方式を提案した。そのための構成要素として、constraint SNARKと呼ばれる日対話ゼロ知識証明の新たな変種の概念と構成法を提案し、それを用いて上述の性質を持つ属性ベース署名方式を提案した。この成果は査読付き国際会議SCN 2022にて発表した。ここで得た新たな日対話ゼロ知識証明は、本研究の目標である匿名認証付き匿名ルーティングの効率的な構成に活用できると期待される。

今年，我们进行了旨在通过匿名身份验证实现匿名路由的研究，这是本研究的目标，并实现了以下结果。基于属性的签名是加密元素技术，其中系统管理员发出的系统的每个用户都根据其属性发布签名密钥，并使用签名密钥生成签名。目前，可以以形式验证签名数据，即用于生成签名的签名密钥的属性是满足某个公共条件表达式的签名键，并且还可以保证不会泄漏有关属性的更多信息。在常规的基于属性的签名方法中，一种允许允许高度书面计算模型（例如逻辑电路作为出版条件）的方法，是签名数据的大小变为更长的，具体取决于披露条件的描述长度，或者在其他情况下，只有那些使用复杂的，昂贵的计算的方法称为KARP回归以避免如此大的数据大小。在这项研究中，我们提出了第一种方法，即签名数据的大小不取决于出版条件的描述，并且不需要高成本计算，例如KARP诱导。作为这一目的的组成部分，我们为日语对话零知识证明（称为Constraint Snark）提出了一种新的概念和结构方法，并将其用于提出一种基于属性的签名方案，并具有上述属性。结果是在经过同行评审的国际会议SCN 2022上介绍的。预计此处获得的新的零知识证明将用于使用匿名身份验证的匿名路由的有效配置，这是本研究的目标。

项目成果

Semantic Definition of Anonymity in Identity-Based Encryption and Its Relation to Indistinguishability-Based Definition

• DOI: 10.1007/978-3-030-59013-0_4
• 发表时间: 2020-09
• 作者: Goichiro Hanaoka;Misaki Komatsu;Kazuma Ohara;Yusuke Sakai;Shota Yamada

Equivalence between Non-Malleability against Replayable CCA and Other RCCA-Security Notions

非延展性与可重放 CCA 和其他 RCCA 安全概念之间的等价

• DOI: 10.1587/transfun.2020cip0015
• 发表时间: 2021
• 期刊: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences
• 作者: HAYATA Junichiro;KITAGAWA Fuyuki;SAKAI Yusuke;HANAOKA Goichiro;MATSUURA Kanta
• 通讯作者: MATSUURA Kanta

Succinct Attribute-Based Signatures for Bounded-Size Circuits by Combining Algebraic and Arithmetic Proofs

结合代数和算术证明的有界尺寸电路的简洁的基于属性的签名

• DOI: 10.1007/978-3-031-14791-3_31
• 发表时间: 2022
• 期刊: Security and Cryptography for Networks, 13th International Conference, SCN 2022, Amalfi (SA), Italy, September 12-14, 2022, Proceedings
• 作者: Shweta Agrawal;Fuyuki Kitagawa;Anuja Modi;Ryo Nishimaki;Shota Yamada;Takashi Yamakawa;Sakai Yusuke
• 通讯作者: Sakai Yusuke

Aggregate Signature with Traceability of Devices Dynamically Generating Invalid Signatures

具有设备可追溯性的聚合签名动态生成无效签名

• 发表时间: 2021
• 作者: Ishii Ryu;Yamashita Kyosuke;Sakai Yusuke;Matsuda Takahiro;Teruya Tadanori;Hanaoka Goichiro;Matsuura Kanta;Matsumoto Tsutomu
• 通讯作者: Matsumoto Tsutomu

Generic Construction of Adaptively Secure Anonymous Key-Policy Attribute-Based Encryption from Public-Key Searchable Encryption

从公钥可搜索加密通用构建自适应安全匿名密钥策略基于属性的加密

• DOI: 10.1587/transfun.2019cip0014
• 发表时间: 2020
• 期刊: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences
• 作者: Junichiro Hayata;Masahito Ishizaka;Yusuke Sakai;Goichiro Hanaoka;Kanta Matsuura
• 通讯作者: Kanta Matsuura