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Research Results 研究成果

量子计算机でも解読困难となる新しい原理に基づく公开键暗号を开発

2017.08.10
研究成果Math & DataPhysics & Chemistry

【概要】
 九州大学マス?フォア?インダストリ研究所の高木刚教授の研究グループは、量子计算机でも解読が困难な新しい原理に基づく公开键暗号を、东芝研究开発センター、北海道教育大学、产业技术総合研究所との共同研究で开発しました。この暗号は、量子计算机でも计算が困难と期待される非线形不定方程式の最小解问题に基づいて构成しており、この领域で有力な格子暗号と比较して同等またはそれ以上の安全性と计算効率性が期待できます。详细については、8月16日から18日にオタワにて开催される国际学会SAC2017で発表します。

【开発の背景】
 大手IT公司や政府による大规模な投资により、量子计算机の开発は急ピッチで进んでいます。量子计算机が开発されると、现行の公开键暗号が安全性の根拠としている素因数分解问题や离散対数问题が、量子计算の原理を用いて短时间に解け、暗号が解読されてしまうことから、量子计算机でも解読が困难な耐量子公开键暗号の研究开発が近年活発に行われています。耐量子公开键暗号は一般に高速ですが、公开键サイズが大きいという问题があり、これまで実用化に至っていません。格子暗号を中心に、公开键サイズを削减するための改良が継続的に行われていますが、いずれの方式も安全性评価の途上で、国际的に合意が取れた方式はまだ存在していません。

【本技术の特徴】
 そこで当研究グループは、格子暗号などの従来の耐量子公开键暗号が安全性の根拠としている线形方程式の求解问题よりも计算困难である非线形方程式の求解问题に安全性の根拠を求める新たな方式を开発しました。これにより、线形方程式に适用できていた有力な解法が直接的に适用できなくなるため、安全性の向上が期待できます。これまでの评価では、改良の进んだ格子暗号と同程度の公开键サイズ(约2碍叠)で安全性の确保が可能となっています。今后の改良で现行の公开键暗号と同程度の短い公开键で安全性が実现できれば、実用化に道を拓くことができ、量子计算机の出现に耐え得る长期的に安全なネットワークが実现できます。

図:量子计算机でも解読困难な新しい原理に基づく公开键暗号を开発

研究者からひとこと

引き続き、国际学会等の场で、多くの研究者からの安全性に関する评価を受けながら、本公开键暗号の国际标準化提案を目指して改良を続けていきます。

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