効率的かつ安全な多変数多項式暗号方式の構築

高效安全的多元多项式密码学的构建

• 批准号: 15F15350
• 负责人: 高木 剛
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-11-09 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15350/
• 关键词: 公開鍵暗号; ポスト量子暗号; 多変数多項式暗号

ポスト量子暗号は、量子計算機の超並列計算モデルにおいても解読が困難となる数学問題を基にして構成される暗号方式である。本研究課題では、多変数多項式の求解問題の困難性を基にした公開鍵暗号を考察している。特に、既に実用化されているRSA暗号や楕円曲線暗号と同様の効率性を有する多変数多項式暗号の構成を目指す。多変数多項式暗号では公開鍵サイズが比較的大きくなる問題点があるが、暗号化方式SRPの公開鍵に巡回構造を導入することによりサイズを55%縮小する方法を構成し、国際会議ACIS2016で発表した。また、多変数多項式を用いた任意のディジタル署名の署名サイズを10～15％縮小する方式を考察し、公開鍵暗号系の中で署名サイズが最も短くなるディジタル署名の構成を与えた。この論文は国際会議Indocrypt 2016において発表した。最後に、多変数多項式を用いたアグリゲイト署名を構成し、国際会議ISC2016で発表した。他の耐量子性を有するアグリゲイト署名と比較して、提案方式の署名サイズは最も短いものとなる。

后量子密码学是一种基于即使在量子计算机大规模并行计算模型中也难以破译的数学问题的加密方法。在本研究主题中，我们基于解决多元多项式问题的难度来考虑公钥密码学。特别是，我们的目标是构建一种多元多项式密码术，其效率类似于已经投入实际使用的 RSA 密码术和椭圆曲线密码术。多元多项式密码学存在公钥尺寸相对较大的问题，但我们通过在SRP加密方法的公钥中引入循环结构，构建了一种将尺寸缩小55%的方法，并在国际会议ACIS 2016上进行了展示。做过。我们还考虑了一种使用多元多项式将任意数字签名的签名大小减少 10% 至 15% 的方法，并提供了公钥密码系统中签名大小最短的数字签名配置。该论文在 Indocrypt 2016 国际会议上发表。最后，我们使用多元多项式构建了聚合签名，并在国际会议 ISC2016 上展示了它。与其他抗量子聚合签名相比，该方法的签名大小是最短的。

项目成果

Multivariate Signature Schemes with Special Properties

具有特殊属性的多元签名方案

• 发表时间: 2016
• 作者: Albrecht Petzoldt;Ming-Shing Chen;Bo-Yin Yang;Chengdong Tao;Jintai Ding;M. Venkateswar Reddy and Young-Cheol Chang;Albrecht Petzoldt
• 通讯作者: Albrecht Petzoldt

Reducing the Key Size of the SRP Encryption Scheme

• DOI: 10.1007/978-3-319-40367-0_27
• 发表时间: 2016-07
• 期刊: IACR Cryptol. ePrint Arch.
• 作者: D. Duong;Albrecht Petzoldt;T. Takagi

九州大学マス・フォア・インダストリ研究所 高木研究室

九州大学工业数学研究所高木实验室

University of Cincinnati(米国)

辛辛那提大学（美国）

Design Principles for HFEv- Based Multivariate Signature Schemes

• DOI: 10.1007/978-3-662-48797-6_14
• 发表时间: 2015-11
• 作者: Albrecht Petzoldt;Ming-Shing Chen;Bo-Yin Yang;Chengdong Tao;Jintai Ding