量子計算機に対しても安全で効率的なセキュアグループメッセージングの実現

实现即使对于量子计算机也安全高效的安全群组消息传递

• 批准号: 22KJ1309
• 负责人: 橋本 啓太郎
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1309/
• 关键词: 暗号; セキュアグループメッセージング; 匿名性

セキュアグループメッセージングは暗号学的にセキュリティが証明されいるチャットアプリであり、近年世界中で需要が増加している。特に、メッセージングアプリはスマートフォン等のモバイル環境でも利用されることから、少ない通信効率でセキュアメッセージングを実現することが実用上重要である。研究計画では効率のよいセキュアグループメッセージングの実現を本年度の目標に掲げたが、研究が順調に進み、効率的かつ耐量子計算機に対しても安全なセキュアグループメッセージング方式を開発し、情報セキュリティ分野のトップ国際会議であるACM CCS 2021で発表することができた。そこで、本年度は昨年度に開発した方式のセキュリティの強化に取り組んだ。この方式を含む既存のセキュアグループメッセージングは、会話内容を秘匿するが送信者及び受信者情報等のメタデータを秘匿していなかった。このようなメタデータは利用者間の関係性を明らかにするため、会話内容と同様に秘匿することが望ましい。そこで、送受信者情報等のメタデータを秘匿するセキュアグループメッセージングを開発した。具体的にはまず、メタデータ秘匿なセキュアグループメッセージングの暗号学的なセキュリティモデルを定式化した。次に、既存のセキュアグループメッセージングをメタデータ秘匿な方式へ効率的に変換する手法を開発した。そして、我々がACM CCS 2021で提案したセキュアグループメッセージング方式に改良を加えた上で変換手法を適用し、得られた方式が所望のセキュリティを満たすことを数学的に証明した。これらの成果はACM CCS 2022で発表した。

安全群组消息传递是一种加密安全的聊天应用程序，近年来世界各地的需求不断增加。特别是，由于消息传递应用程序也用于诸如智能手机之类的移动环境中，因此在低通信效率的情况下实现安全消息传递实际上很重要。今年的研究计划设定了实现高效安全群消息的目标，研究进展顺利，我们开发了一种针对抗量子计算机既高效又安全的安全群消息方法，成为该领域的主要参与者。我能够在国际顶级会议 ACM CCS 2021 上发表演讲。因此，今年我们致力于加强去年开发的方法的安全性。包括该方法在内的现有安全群组消息传递隐藏了对话内容，但不隐藏诸如发送者和接收者信息之类的元数据。由于此类元数据揭示了用户之间的关系，因此希望以与对话内容相同的方式对其进行保密。因此，我们开发了安全群组消息传递，可以对发送者/接收者信息等元数据进行保密。具体来说，我们首先制定了一个用于安全群组消息传递的加密安全模型，以保持元数据的私密性。接下来，我们开发了一种方法，可以有效地将现有的安全群组消息传递转换为元数据秘密方法。然后，我们改进了在 ACM CCS 2021 上提出的安全群组消息传递方法，应用了转换方法，并从数学上证明了所得方法满足所需的安全性。这些结果已在 ACM CCS 2022 上公布。

项目成果

How to Hide MetaData in MLS-Like Secure Group Messaging: Simple, Modular, and Post-Quantum

如何在类似 MLS 的安全组消息传递中隐藏元数据：简单、模块化和后量子

• 发表时间: 2022
• 作者: Keitaro Hashimoto

PQSheild SAS(フランス)

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