動的に変化するグループにおける暗号鍵管理手法

动态变化组的加密密钥管理方法

基本信息

批准号：
18700012
负责人：
楫勇一
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

グループ鍵とは,特定の「グループ」に属するメンバだけが共通して持っている秘密情報である.グループ鍵を利用して情報の暗号化を行うことで,重要な情報へのアクセス制御等を比較的容易に実現することが可能となる.グループ鍵の管理における最大の技術課題は,グループメンバの加入・脱退に伴うグループ鍵の更新作業の効率化である.とくにメンバ数が膨大となる場合,各メンバに対して個別に新しい鍵を配布することは現実的でないため,スケーラビリティに優れた安全なグループ鍵管理方式が強く求められることとなる。LKH法は、インターネットにおけるマルチキャスト通信を念頭において設計されたグループ鍵管理方式である。LKH法では、鍵の更新を効率的に実現するため、グループメンバ、グループ鍵、グループ鍵管理情報等を木構造によって表現・管理する。LKH法の効率は、木構造のバランスに大きく依存する。木構造がうまくバランスしていれば比較的少ないオーバヘッドで鍵更新が可能であるが、木に偏りが生じてくると、鍵更新のオーバヘッドが必要以上に大きくなるという問題がある。これは、グループ鍵の長期運用において致命的な欠点であるといわざるを得ない。本研究では、鍵更新にともなう木構造の更新において、情報圧縮等でしばしば用いられるハフマン符号の構成アルゴリズムを利用し、情報管理用の木構造を常に最適に保つことの可能な鍵管理方式を開発した。開発手法の最適性について数学的な証明をあたえ、計算機模擬により、従来のLHK法と性能比較を行った。その結果、提案法は、鍵更新のオーバヘッドを長期に渡って最小化することが可能であることが明らかとなった。

组密钥是只有属于特定“群体”的成员具有共同点的秘密信息。通过使用组密钥对信息进行加密，可以相对轻松地实现对重要信息的访问控制。管理组钥匙的最大技术挑战是提高由于加入和离开小组成员而更新小组密钥的效率。特别是，当成员的数量很大时，将新键单独分配给每个成员是不现实的，因此强烈需要具有出色可扩展性的安全组密钥管理方法。 LKH方法是一种群体密钥管理方法，在Internet上考虑了多播通信。在LKH方法中，使用树结构来表达和管理组成员，组键，组密钥管理信息等，以有效地实现密钥更新。 LKH方法的效率在很大程度上取决于树结构的平衡。如果树结构平衡得很好，则可以用相对较少的开销进行关键更新，但是当树木偏见时，存在一个问题的问题是，密钥更新的开销变得比必要的要大。必须说这是小组钥匙的长期操作中的致命缺点。在这项研究中，我们开发了一种关键管理方法，该方法允许通过使用Huffman代码结构来始终保持树结构（通常用于信息压缩），以更新与密钥更新有关的树结构。我们提供了开发方法最佳性的数学证明，并使用计算机仿真对传统LHK方法进行了性能比较。结果，已经揭示了所提出的方法可以在很长一段时间内最大程度地减少密钥续订的开销。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Key Predistribution Schemes for Sensor Networks Using Finite Plane Geometry

使用有限平面几何的传感器网络的关键预分配方案

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
IEICE Transactions on Information Systems E91-D(to appear)
影响因子：
0
作者：
H. Mohri;R. Matsumoto Y. Kaji
通讯作者：
R. Matsumoto Y. Kaji

サポートの構造を利用したSFA-LDPC符号の最小重みの評価方法について

如何使用支撑结构评估SFA-LDPC码的最小权重

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
杉山;楫
通讯作者：
楫

鍵管理木の最適化を含む効率的なバッチ型LKH法の提案

包括密钥管理树优化在内的高效批量式LKH方法的提出

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
辻;楫
通讯作者：
楫

FEC-Based Reliable Transmission for Multiple Bursts in OBS Networks

OBS 网络中基于 FEC 的多突发可靠传输

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
IEICE Transactions on Communications vol.E90-B, no.12
影响因子：
0
作者：
Arima;Satoshi;Tachibana;Takuji;Kaji;Yuichi;and Kasahara;Shoji
通讯作者：
Shoji

Encoding LDPC Codes Using the Triangular Factorization

使用三角分解对 LDPC 码进行编码

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
IEICE Trans. on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E89-A, 10
影响因子：
0
作者：
S. Arima;T. Tachibana;Y. Kaji S. Kasahara;Y.Kaji
通讯作者：
Y.Kaji