大規模並列計算によるポスト量子暗号の安全性解析

使用大规模并行计算进行后量子密码学的安全分析

• 批准号: 13F03346
• 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: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13F03346/
• 关键词: ポスト量子暗号; 格子暗号; 多変数多項式暗号

本研究課題ではポスト量子暗号の安全性評価を目的としている。本年度は、有限体上の多変数多項式の求解問題に対する改良アルゴリズム、高次元のユークリッド格子の基底縮約アルゴリズムの高速化、暗号ソフトウェアの効率的な開発環境の作成などに関する成果を得た。ポスト量子暗号の一つである多変数多項式暗号は、多変数多項式の求解問題の困難性を安全性の根拠としている。本年度は、多項式の個数が変数の個数がより少ない場合(underdetermined system)の困難性を考察し、有限体の標数が奇数の場合でも多項式時間を実現する初めてのアルゴリズムを提案した。この成果はトロントで開催された国際会議Post-Quantum Cryptography 2014において発表した。また、格子基底縮約アルゴリズムのガウス篩法に対して、GPUによる超並列実装方法の考察を行った。これらの実装では、ドメイン特化言語を利用したガウス篩法のベンチマークテストを行った。初期実験の結果は、国際会議IWSEC 2014での査読付き論文、JAIST宮地研究室の招待講演として発表した。

该研究项目旨在评估后量子密码学的安全性。今年，我们取得了一些成果，例如改进了有限域上多元多项式问题的求解算法、加快了高维欧几里德格的基数约简算法以及为密码软件创建了高效的开发环境。多元多项式密码学是后量子密码学的一种，依靠多元多项式的求解难度作为其安全性的基础。今年，我们考虑了多项式个数小于变量个数的欠定系统的困难，提出了第一个即使有限域的特征为奇数也能实现多项式时间的算法。这一成果在多伦多举行的 2014 年后量子密码学国际会议上公布。我们还考虑了使用 GPU 大规模并行实现高斯筛法的方法，这是一种格基约简算法。这些实现使用特定领域语言的高斯筛法进行了基准测试。初步实验的结果作为同行评审论文在 IWSEC 2014 国际会议上发表，并在 JAIST Miyaji 实验室作为邀请讲座发表。

项目成果

A post-quantum TLS/SSL for embedded systems

适用于嵌入式系统的后量子 TLS/SSL

• 发表时间: 2015
• 作者: Akpabio;E.M.;Chen-Mou CHENG
• 通讯作者: Chen-Mou CHENG

A polynomial-time algorithm for solving a class of underdetermined multivariate quadratic equations

求解一类欠定多元二次方程的多项式时间算法

• DOI: 10.1007/978-3-319-11659-4_3
• 发表时间: 2014
• 期刊: 6th International Workshop on Post-Quantum Cryptography, PQCrypto 2014
• 作者: C.-M. Cheng;Y. Hashimoto;H. Miura;and T. Takagi
• 通讯作者: and T. Takagi

Recent development of CryptoIC research in Taiwan

台湾CryptoIC研究的最新进展

• 发表时间: 2014
• 作者: Chen-Mou CHENG

Hydra: An energy-efficient programmable cryptographic coprocessor supporting elliptic-curve pairing over fields of large characteristics

Hydra：一种节能可编程加密协处理器，支持大特征字段上的椭圆曲线配对

• DOI: 10.1007/978-3-319-09843-2_14
• 发表时间: 2014
• 期刊: Advances in Information and Computer Security --- 9th International Workshop on Security, IWSEC 2014
• 作者: Y.-A. Chang;W.-C. Hong;M.-C. Hsiao;B.-Y. Yang;A.-Y. Wu;and C.-M. Cheng
• 通讯作者: and C.-M. Cheng

A domain-specific language for efficient cryptographic engineering

用于高效密码工程的领域特定语言

• 发表时间: 2015
• 作者: Hayashi;G. ; Okamoto;A.;Chen-Mou CHENG
• 通讯作者: Chen-Mou CHENG