公開鍵暗号と電子署名の証明可能安全性における双対性原理・変換不変量の解析と応用

对偶原理与变换不变量在公钥密码与数字签名可证明安全性中的分析与应用

• 批准号: 14019073
• 负责人: 櫻井 幸一
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14019073/
• 关键词: 公開鍵暗号; 電子署名; 秘密鍵暗号; 証明可能安全性; メッセージ回復型署名; 暗号理論; 情報セキュリティ

(1)証明可能安全性素因数分解の困難性に基づく公開健鍵暗号とその安全性の検討を行った。ここで、M-Paillierと呼ばれる特殊な公開鍵パラメータを利用するPaillier暗号の変形版を取り上げた。第一の結果は、公開は公開鍵パラメータが公開法からのみ生成される場合、この方式の一方向性は(法の)素因数分解困難性と等価であること、をしめした。2番目に、公開鍵パラメータを生成できるためには、法の素因数分解を知っていることが必要であることを証明した、3番目にM-Paillierに対する選択暗号文攻撃を与えた。さらに、類似の暗号系に対する上記の結果の適用可能性を議論した。(2)物理的な新攻撃暗号系は、いわゆる従来の理想的環境下のアルゴリズム的なレベルでは数学的に理論的安全性明(provably secure)であることに注意する。特に、数学的な安全性を達成するために、最近の公開鍵暗号では、送信者が平分を知らずに、適当に送ってくる暗号文は、復号処理の際にエラーとして処理するように設計されている。このエラー処理が、この攻撃対象の暗号の場合、2つの解釈で行なわれ、この2つの解釈に、わずかではあるが、実装計測上無視できない差が生じるというものである。こうした処理時間を計測し降灰鍵暗号を解読する手法はRSA暗号などの代表的暗号系に対しても現在盛んに研究されている。しかし、今回の我々の攻撃対象となった暗号の場合、単なる暗号文の平文がわかってしまうというものではなく、暗号系の基礎となっている素因数分解情報が露呈するという致命的なものであるという点に特徴がある。この研究では、指摘した攻撃法を以下に防ぐか、その防衛実装法も提案している。

（1）可靠的安全性，我们根据主要分解的难度及其安全性调查了公共卫生关键密码学。在这里，我们采用了Paillier密码的变体，该变体使用了一种称为M-Paillier的特殊公钥参数。第一个结果表明，当仅从公共方法生成公共密钥参数时，该方法的单向性质等于（该方法）的质量分解困难。其次，我们证明了我们需要了解该方法的主要分解，以便能够生成公共密钥参数，第三，我们对M-Paillier进行了选择性的密文攻击。此外，讨论了上述结果对类似的密码系统的适用性。 （2）请注意，在所谓的常规理想环境下，在算法级别上，实际新的攻击密码系统在数学上可以证明是安全的。特别是，为了实现数学安全性，在最近的公共密钥密码学中，发送的无密封性在不知道正常数量的情况下被设计为在解密过程中被视为错误。在目标密码的情况下，使用两种解释进行此错误处理，并且这两个解释之间在实现测量方面无法忽略这两个解释。目前正在典型的密码系统（例如RSA加密系统）中积极研究用于测量加工时间和解密灰分秋天密码学的方法。但是，在我们攻击的目标的情况下，这不仅仅是了解密文的明文，而是公开加密系统基础的质量分解信息。这项研究还提出了防止下面提到的攻击或实施辩护的方法。

项目成果

K.SAKURAI, T.TAKAGI: "On the Security of a Modified Paillier Public-Key Primitive"Proc. Seventh Australasian Conference on Information Security and Privacy, ACISP 2002, Springer LNCS 2384. 436-448 (2002)

K.SAKURAI、T.TAKAGI：“论修改后的 Paillier 公钥原语的安全性”Proc。

K.SAKURAI, T.TAKAGI: "A reject timing attack on an IND-CCA2 public-key cryptosystem"PreProc. of 5th International Conference on Information Security and Cryptology, ICISC'02, (PostProc. from Springer LNCS.). (to appear). 375-389 (2002)

K.SAKURAI、T.TAKAGI：“对 IND-CCA2 公钥密码系统的拒绝定时攻击”PreProc。