新井 颯斗

概要

量子計算機の実現時には，現在標準的に利用される RSA 暗号，楕円曲線暗号等が量子アルゴリズムを用いて多項式時間で解読される.このため，量子計算機に対しても安全な耐量子計算機暗号の研究が重要である.同種写像暗号は，耐量子計算機暗号の一つで，二つの楕円曲線間に定義される同種写像を見つけることの困難さに基づいた暗号方式である.その中でも，CSIDH は公開鍵長が短く，メモリ効率のよい鍵共有を行うことができ，大きなメモリが使えないハードウェアに適すため IoT への活用が期待されている.しかし，CSIDH は秘密鍵により実行時間が変化し，サイドチャネル攻撃と呼ばれる実行時間や電力消費などの物理情報を利用する攻撃に弱い.そのため CSIDH は実行時間が秘密鍵に依存しないように改良された. その手法には，dummy の同種写像計算を用いる MCR 法と dummy の同種写像計算を用いない CCCDRS 法の二種類がある.一方，fault injection 攻撃というサイドチャネル攻撃に対して，前者は脆弱だが，後者には耐性がある.しかし MCR 法に比べて 2 倍の実行時間がかかってしまうことが CCCDRS 法の問題点である.本研究では，relation lattice と呼ばれる格子上のベクトルを用いて CSIDH の性能向上を図る.その結果 fault injection 攻撃に耐性を持ち CCCDRS 法よりも 15.2% 速い手法となった.