連続信号を用いた秘密鍵共有の情報理論的解析

使用连续信号的密钥共享的信息论分析

• 批准号: 23760337
• 负责人: 渡辺 峻
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760337/
• 关键词: 秘密鍵共有; ガウス情報源; 秘匿増強; 情報理論的安全性; 盗聴通信路; 量子盗聴通信路; 量子通信路

本研究では,情報理論的に安全な秘密鍵共有における安全性の精密な評価を行うことを目的としている.研究開始時から若干の変更があり,最終年度は以下の項目について研究を行った.(1)盗聴通信路において,従来の研究では乱数を無制限に使用できるという仮定のもとで研究をおおなっていたが,実際の物理乱数生成器の生成速度は非常に遅いため,現実的ではなかった.そこで本研究では乱数の生成速度と盗聴通信路における通信速度のトレードオフを評価する問題を定式化し,最適なトレードオフとそれを達成する符号化法を解明する必要がある.(2)情報理論的に安全な秘密鍵共有において,秘匿増強と呼ばれる秘密鍵を抽出するプロセスは重要な役割を果たす.従来の安全性評価では,鍵の生成レートがある程度高い際に精密な評価が導出されていた.アプリケーションによっては鍵生成レートを低く設定することで,より高い安全性が要求されることもある.しかしながら,従来の研究では低いレートに設定した祭の精密な評価がなかった.最終年度の研究では,(1)については,昨年度までに得られていた着想を発展させ,最も一般的な秘匿メッセージ付き放送型通信路において,最適なトレードオフを解明した.また,この成果をさらに発展させ,コグニティブ放送型通信路において,最適なトレードオフを解明した.(2)については,通信路符号化において通信レートが低い際に誤り確率の精密な評価を得るための手法であるエクスパージョンバウンドの考えを安全性の評価に導入し,秘匿増強のエクスパーゲーションバウンドを導出することに成功した.この成果によって,鍵生成レートが低い際にも,安全性の精密な評価が可能になった.

本研究的目的是从信息论的角度对安全私钥共享的安全性进行精确的评估。自研究开始以来发生了一些变化，在最后一年进行了以下项目的研究(1)关于窃听信道，传统的研究是基于可以使用无限数量的随机数的假设，但由于实际的物理随机数生成器的生成速度极慢，因此这是不现实的。研究因此，有必要提出评估窃听信道中随机数生成速度和通信速度之间的权衡问题，并阐明最佳权衡和实现它的编码方法（2）信息。 -理论安全性 在私钥共享中，提取私钥的过程（称为保密放大）起着重要作用。在传统的安全评估中，当密钥生成率高到一定程度时才能得出准确的评估。根据系统类型的不同，可能需要通过将密钥生成率设置得更低来获得更高的安全性。但是，在之前的研究中，并没有对将密钥生成率设置为更低的节日进行详细的评估。研究，对​​于（1），我们发展了去年获得的想法，并阐明了最常见的广播通信信道与隐藏消息的最佳权衡。我们阐明了数字广播类型信道中的最优权衡。对于(2)，我们使用了驱逐界的思想，这是信道编码中通信速率较低时获得错误概率精确评估的方法将 引入到安全性评估中，并成功推导了保密性增强的清除界限。该结果使得即使在密钥生成率较低的情况下也可以准确地评估安全性。

项目成果

情報理論的に安全な秘密鍵共有

信息理论上安全的私钥共享

• 发表时间: 2012
• 作者: 渡辺峻;他;渡辺 峻 他
• 通讯作者: 渡辺 峻 他

Expurgation Exponent of Leaked Information in Privacy Amplification for Binary Sources

二进制源隐私放大中泄露信息的清除指数

• 发表时间: 2012
• 作者: 渡辺峻;他;渡辺峻
• 通讯作者: 渡辺峻

Cognitive interference channels with confidential messages under randomness constraint

• 发表时间: 2012-04
• 期刊: 2012 International Symposium on Information Theory and its Applications
• 作者: Shun Watanabe;Y. Oohama

Broadcast Channels with Confidential Messages by Randomness Constrained Stochastic Encoder

通过随机性约束的随机编码器广播具有机密消息的频道

• 作者: H.Liu;M.Sato;大久保努;Shun Watanabe and Yasutada Oohama
• 通讯作者: Shun Watanabe and Yasutada Oohama

Secret Key Agreement From Vector Gaussian Sources by Rate Limited Public Communication

• DOI: 10.1109/tifs.2011.2132130
• 发表时间: 2011-09-01
• 期刊: IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION FORENSICS AND SECURITY
• 影响因子: 6.8
• 作者: Watanabe, Shun;Oohama, Yasutada
• 通讯作者: Oohama, Yasutada