情報消去にかかるコストの理論限界とそれを達成する消去方法の解明

阐明信息擦除成本的理论极限以及实现该成本的擦除方法

基本信息

批准号：
22K11899
负责人：
松田哲直
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11899/
关键词：
情報消去情報セキュリティ情報理論情報理論的安全性

项目摘要

国家機関や企業、あるいは個人が多くの秘密情報を保持する機会が増えてきている。近年はこれらの情報が、HDDなどの各種の補助記憶装置に保存されていることが多い。他方、新しい補助記憶装置に秘密情報を移行する際には、古い補助記憶装置を破棄したり、別の情報の保存先として再利用したりすることがある。この際に秘密情報を上書きして消去する必要があるが、補助記憶装置が劣化することを防いだり、短い時間で消去したりするために、上書き箇所数は少ないことが望ましい。本研究では、情報消去が必要となる様々な状況に対して、この上書き箇所数のような、情報消去にかかるコストがどこまで小さくできるのかという理論限界と、それを達成する消去方法を明らかにすることを目的とし、2022年度には以下の成果を挙げた。秘密情報を保存したHDDのバックアップとして別のHDDにも同様の情報が保存されている場合や、複数の端末で秘密情報を共有する場合には、複数の独立した補助記憶装置に秘密情報が分散している状況となる。そのような状況において、複数の補助記憶装置が同時に参照可能であっても秘密情報が漏えいしないように情報消去する場合を扱い、達成可能コスト領域、すなわち各補助記憶装置での情報消去にかかるコストが取り得る値の組の領域を明らかにした。ただし、秘密情報は定常無記憶情報源から生起し、消去の際には各補助記憶装置で共有の乱数が利用できると仮定している。また、電子情報通信学会情報理論研究会においてこの成果の発表を行なった。

国家机构、公司和个人拥有大量机密信息的机会越来越多。近年来，这些信息常常被存储在诸如HDD等各种辅助存储设备中。另一方面，当将秘密信息传送到新的辅助存储设备时，旧的辅助存储设备可以被丢弃或重新用作其他信息的存储目的地。此时，需要重写和擦除秘密信息，但为了防止辅助存储装置劣化并在短时间内擦除，期望重写位置的数量较少。在本研究中，我们将阐明在需要删除信息的各种情况下可以减少信息删除成本（例如覆盖位置的数量）的理论极限，以及实现这一目标的删除方法。 2022 财年取得了以下成果。如果类似的信息存储在另一个HDD上作为存储机密信息的HDD的备份，或者如果机密信息在多个设备之间共享，则机密信息被分布到多个独立的辅助存储设备上，情况如下。在这种情况下，即使可以同时引用多个辅助存储设备，我们也会处理擦除信息的情况，以防止机密信息泄露，并且我们会考虑可实现的成本区域，即擦除的成本我们已经阐明了每个辅助存储设备中可能的值对的范围。然而，假设秘密信息源自固定的、无存储器的信息源，并且在擦除期间可以在每个辅助存储设备中使用共享的随机数。我们还在电子、信息和通信工程师协会的信息理论研究小组上展示了我们的研究结果。