世界初！高安全性と相互接続性を両立するディジタル署名方式

日本電信電話株式会社（NTT）と国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT）は27日、ドイツのカールスルーエ工科大学との共同研究により、高い安全性と相互接続性を両立する、世界初の群構造維持ディジタル署名方式を開発することに成功したと発表した。

従来、暗号要素技術は、単に組み合わせただけでは必ずしも安全な暗号アプリケーションになるとは限らず、入出力の型が異なれば組み合わせることもできないものだった。

だが今回開発された群構造維持ディジタル署名方式の場合、入力の有する演算構造を維持し、出力でも群の構造を保つため、入出力型がさまざまな暗号要素技術のそれと一致、単純に接続して組み合わせるだけでアプリケーションを実現（モジュラー設計）できる相互接続性を発揮して、高い安全性のもと利用できるようになる。

またこれまでの群構造を維持するディジタル署名方式では、利用者数が増加した場合、鍵長を大幅に伸ばさなければ、必要な安全性を確保できず、しかし鍵長を伸ばすと署名サイズなども大きくなることから計算コストが増大してしまうという問題もあった。

こうした問題点を克服した利用者数の増加に影響を受けない暗号技術は、緊密安全性をもつと評価されるが、複数の暗号要素技術を組み合わせてアプリケーション設計を行う場合、要素技術の中にひとつでも緊密安全でないものが含まれると、完成した全体も緊密安全性を有しないものになってしまう。

そのため効率的な暗号アプリケーションをモジュラー設計するツールとして、相互接続性と緊密安全性をあわせもつ技術が求められてきたが、これまでの手法では不可能で、課題として未解決なままとなっていた。

今回新たに開発された群構造維持ディジタル署名方式は、この課題をクリアし、相互接続性と緊密安全性を両立させているところがポイントだ。緊密安全性を達成する従来の技術は、ビット列であるデータ集合を、特定の順序で静的に分割していく方法しかないとされ、これを群構造維持署名方式に適用することはできなかった。

そこで今回の技術では、ビット列を群の要素にマッピング、群要素が一致するかどうかを1ビットの情報に見立てることで、集合を動的に分割する新たな手法を編み出すことに成功した。この動的分割技術により、群構造維持ディジタル署名方式における緊密安全性の確保が初めて実現された。

この方法ならば、利用者数が増加しても鍵長を伸ばす必要がないことから、暗号アプリケーションが保持するデータサイズも増大せず、実行に必要な計算量や通信量を抑制できる。よって暗号アプリケーション構成における基本部品として最適で、さまざまなアプリ要求条件に即応、高い安全性と効率性を両立する暗号アプリケーションを容易に開発することが可能になると考えられている。

NTTとNICTでは今後、開発したこの群構造維持ディジタル署名方式を含め、相互接続性と緊密安全性をあわせもつ暗号要素技術を取り揃えて提供、安心・安全なネットワークサービスの実現に不可欠な暗号技術を用いたアプリケーションの開発や実用化に向け、具体的な検討を進めていく方針としている。

（画像はプレスリリースより）




日本電信電話株式会社／国立研究開発法人情報通信研究機構　ニュースリリース（プレスリリース）
http://www.ntt.co.jp/news2017/1707/170727a.html