高機能暗号技術Cryptography with Advanced Functionality

従来の暗号技術では、メッセージを送信する相手は特定の一人でした。しかし、例えば有料コンテンツ配信や、クラウドストレージ上での情報共有などの場面では、一対多の通信が必要となります。これらの場面で、従来の暗号技術を用いて安全な通信を実現しようとすると、情報へのアクセスを許可されているユーザ全員に対しての暗号化が必要になり非効率的です。

一対多の通信が必要な状況に適した暗号技術として、放送型暗号や関数型暗号が知られています。有料放送などの場面では、受信の資格を持つ大人数のユーザに向けて情報を暗号化し、一斉配信する必要がありますが、放送型暗号を用いると、受信者の人数の多寡に関わらずコンパクトな暗号文を作成するだけでコンテンツの安全な配信が可能となります。

高機能暗号技術_放送暗号

また、クラウドストレージ上での情報共有などの場面では、情報の受信資格を属性に応じて細かく設定したいという要望が考えられますが、関数型暗号を用いると安全なアクセス制御を、一回の暗号化だけで行うことが可能です。つまり、関数型暗号においては、メッセージの送信者は特定の条件を満たすユーザだけが暗号文を復号し情報を復元できるように暗号化を行うことが可能です。指定できる条件は、例えば、（部長以上∨経理部）∧本社所属のような論理式で表現されます。

高機能暗号技術_関数暗号

当研究チームでは、より柔軟な運用が可能で、安全で効率的な関数型暗号や、より高い安全性と効率性を備えた放送型暗号の設計に向けて日々研究を行っています。

論文リスト

  • Shweta Agrawal, Monosij Maitra, Narasimha Sai Vempati, Shota Yamada: Functional Encryption for Turing Machines with Dynamic Bounded Collusion from LWE. CRYPTO (4) 2021: 239-269
  • Shuichi Katsumata, Ryo Nishimaki, Shota Yamada, Takashi Yamakawa: Round-Optimal Blind Signatures in the Plain Model from Classical and Quantum Standard Assumptions. EUROCRYPT (1) 2021: 404-434
  • Shuichi Katsumata, Ryo Nishimaki, Shota Yamada, Takashi Yamakawa: Adaptively Secure Inner Product Encryption from LWE. ASIACRYPT (3) 2020: 375-404
  • Fuyuki Kitagawa, Takahiro Matsuda, Takashi Yamakawa: NIZK from SNARG. TCC (1) 2020: 567-595
  • Shweta Agrawal, Daniel Wichs, Shota Yamada: Optimal Broadcast Encryption from LWE and Pairings in the Standard Model. TCC (1) 2020: 149-178
  • Shweta Agrawal, Shota Yamada: CP-ABE for Circuits (and More) in the Symmetric Key Setting. TCC (1) 2020: 117-148
  • Alex Davidson, Shuichi Katsumata, Ryo Nishimaki, Shota Yamada, Takashi Yamakawa: Adaptively Secure Constrained Pseudorandom Functions in the Standard Model. CRYPTO (1) 2020: 559-589
  • Takashi Yamakawa, Shota Yamada, Goichiro Hanaoka, Noboru Kunihiro: Generic hardness of inversion on ring and its relation to self-bilinear map. Theor. Comput. Sci. 820: 60-84 (2020)
  • Shweta Agrawal, Shota Yamada: Optimal Broadcast Encryption from Pairings and LWE. EUROCRYPT (1) 2020: 13-43
  • Keita Emura, Shuichi Katsumata, Yohei Watanabe: Identity-Based Encryption with Security Against the KGC: A Formal Model and Its Instantiation from Lattices. ESORICS (2) 2019: 113-133
  • Shweta Agrawal, Monosij Maitra, Shota Yamada: Attribute Based Encryption (and more) for Nondeterministic Finite Automata from LWE. CRYPTO (2) 2019: 765-797
  • Shuichi Katsumata, Shota Yamada: Group Signatures Without NIZK: From Lattices in the Standard Model. EUROCRYPT (3) 2019: 312-344
  • Shuichi Katsumata, Takahiro Matsuda, Atsushi Takayasu: Lattice-Based Revocable (Hierarchical) IBE with Decryption Key Exposure Resistance. Public Key Cryptography (2) 2019: 441-471
  • Nuttapong Attrapadung, Takahiro Matsuda, Ryo Nishimaki, Shota Yamada, Takashi Yamakawa: Adaptively Single-Key Secure Constrained PRFs for NC1. Public Key Cryptography (2) 2019: 223-253
  • Shuichi Katsumata, Shota Yamada: Non-zero Inner Product Encryption Schemes from Various Assumptions: LWE, DDH and DCR. Public Key Cryptography (2) 2019: 158-188
  • Nuttapong Attrapadung, Takahiro Matsuda, Ryo Nishimaki, Shota Yamada, Takashi Yamakawa: Constrained PRFs for NC1 in Traditional Groups. CRYPTO (2) 2018: 543-574
  • Ali El Kaafarani, Shuichi Katsumata: Attribute-Based Signatures for Unbounded Circuits in the ROM and Efficient Instantiations from Lattices. Public Key Cryptography (2) 2018: 89-119