JP6777816B2 - 秘密改ざん検知システム、秘密改ざん検知装置、秘密改ざん検知方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
入力: [→x], [→y]∈[F]N
出力: [→x→y]∈[F]N, ただし改ざん検知した場合は出力なし
パラメータ: σ≧1, D∈N
1: 乱数ベクトル[→ri], [→si]∈[F]N+Dを生成する
2: 各0≦i<σで、[→ti]:=[→ri →si]を計算する
3: [→z]:=[→x→y]を計算し、計算に係る通信が完了したことを確認する
4: 各0≦i<σで、位置pi,0, …, pi,D-1をランダムに選ぶ
ベクトル[→ri], [→si], [→ti]のうち各0≦j<Dに対応するpi,j番目の要素を公開し、値が乗算として整合していることを確認する
整合していない場合、改ざんを検知して終了する
公開していない残りの要素をランダム置換πiにより置換し、ベクトル[→r'i], [→s'i], [→t'i]∈[F]Nを得る
5: [→x-→r'i], [→y-→s'i]を公開する
6: [→ci]:=[→z]-(→x-→r'i)[→y]-(→y-→s'i)[→r'i]-[→t'i]を計算する
7: 各0≦i<σで、[→ci]の全要素が0であることを確認する
0以外が存在する場合、改ざんを検知して終了する
〔参考文献1〕D. Ikarashi, R. Kikuchi, K. Hamada, and K. Chida. "Actively private and correctMPC scheme in t<n/2 from passively secure schemes with small overhead", IACR Cryptology ePrint Archive, 2014:304, 2014.
〔参考文献2〕R. Cramer, I. Damgard, and Y. Ishai. "Share conversion, pseudorandom secret-sharingand applications to secure computation", TCC, Vol. 3378 of Lecture Notes in Computer Science, pp. 342-362. Springer, 2005.
〔参考文献3〕特開2016−146530号公報
〔参考文献4〕国際公開2014/112550号
上記実施形態で説明した各装置における各種の処理機能をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記各装置における各種の処理機能がコンピュータ上で実現される。
Claims (6)
- σは1以上の任意の整数を表し、N, Dは所定の自然数を表し、iは0以上σ未満の各整数を表し、jは0以上D未満の各整数を表し、
少なくとも3台の秘密改ざん検知装置を含み、復元すると要素数Nのベクトル→xとなるシェア[→x]と、復元すると要素数Nのベクトル→yとなるシェア[→y]とを入力とし、復元するとベクトル→xとベクトル→yとを要素ごとに乗算した結果のベクトル→zとなるシェア[→z]を出力する秘密改ざん検知システムであって、
上記秘密改ざん検知装置は、
各整数iについて、復元すると要素数N+Dの乱数ベクトル→riとなるσ個のシェア[→ri]と、復元すると要素数N+Dの乱数ベクトル→siとなるσ個のシェア[→si]とを生成する乱数生成部と、
各整数iについて、上記シェア[→ri]と上記シェア[→si]とを秘密計算により乗算して、復元するとベクトル→riとベクトル→siとを要素ごとに乗算した結果のベクトル→tiとなるσ個のシェア[→ti]を生成する乱数乗算部と、
上記シェア[→x]と上記シェア[→y]とを秘密計算により乗算して、上記シェア[→z]を生成する秘密乗算部と、
各整数iについて、0以上D+N未満の相異なるD個の整数pi,jをランダムに選択し、上記シェア[→ri], [→si], [→ti]のうちpi,j番目の要素を公開して、上記シェア[ → t i ]に対応する公開した値が上記シェア[ → r i ]に対応する公開した値と上記シェア[ → s i ]に対応する公開した値とを乗算した結果となっているか否かを確認する乱数検証部と、
各整数iについて、上記シェア[→ri], [→si], [→ti]のうちpi,j番目以外の要素をランダム置換したシェア[→r'i], [→s'i], [→t'i]を生成する乱数置換部と、
各整数iについて、[→x-→r'i], [→y-→s'i]を計算して公開する減算値公開部と、
各整数iについて、[→ci]:=[→z]-(→x-→r'i)[→y]-(→y-→s'i)[→r'i]-[→t'i]を計算して、復元すると検証値ciのベクトル→ciとなるシェア[→ci]を生成する検証値計算部と、
各整数iについて、上記シェア[→ci]を用いて、上記検証値ciがすべて0であることを確認する検証値確認部と、
を含む秘密改ざん検知システム。 - 請求項1に記載の秘密改ざん検知システムであって、
上記乱数生成部は、改ざん検知付き乱数生成プロトコルを用いて、上記シェア[→ri]および上記シェア[→si]とを生成するものであり、
上記乱数乗算部は、改ざん検知無し乗算プロトコルを用いて、上記シェア[→ri]と上記シェア[→si]とを乗算するものであり、
上記秘密乗算部は、上記改ざん検知無し乗算プロトコルを用いて、上記シェア[→x]と上記シェア[→y]とを乗算するものであり、
上記乱数検証部は、改ざん検知付き公開プロトコルを用いて、上記シェア[→ri], [→si], [→ti]のうちpi,j番目の要素を公開するものであり、
上記減算値公開部は、上記改ざん検知付き公開プロトコルを用いて、上記[→x-→r'i],[→y-→s'i]を公開するものである、
秘密改ざん検知システム。 - 請求項1に記載の秘密改ざん検知システムであって、
上記検証値確認部は、上記シェア[→ci]の各要素と乱数rのべき乗との積和からなるチェックサムを計算し、上記チェックサムcが0であるか否かにより、上記検証値ciがすべて0であることを確認するものである、
秘密改ざん検知システム。 - σは1以上の任意の整数を表し、N, Dは所定の自然数を表し、iは0以上σ未満の各整数を表し、jは0以上D未満の各整数を表し、
復元すると要素数Nのベクトル→xとなるシェア[→x]と、復元すると要素数Nのベクトル→yとなるシェア[→y]とを入力とし、復元するとベクトル→xとベクトル→yとを要素ごとに乗算した結果のベクトル→zとなるシェア[→z]を出力する秘密改ざん検知装置であって、
各整数iについて、復元すると要素数N+Dの乱数ベクトル→riとなるσ個のシェア[→ri]と、復元すると要素数N+Dの乱数ベクトル→siとなるσ個のシェア[→si]とを生成する乱数生成部と、
各整数iについて、上記シェア[→ri]と上記シェア[→si]とを秘密計算により乗算して、復元するとベクトル→riとベクトル→siとを要素ごとに乗算した結果のベクトル→tiとなるσ個のシェア[→ti]を生成する乱数乗算部と、
上記シェア[→x]と上記シェア[→y]とを秘密計算により乗算して、上記シェア[→z]を生成する秘密乗算部と、
各整数iについて、0以上D+N未満の相異なるD個の整数pi,jをランダムに選択し、上記シェア[→ri], [→si], [→ti]のうちpi,j番目の要素を公開して、上記シェア[ → t i ]に対応する公開した値が上記シェア[ → r i ]に対応する公開した値と上記シェア[ → s i ]に対応する公開した値とを乗算した結果となっているか否かを確認する乱数検証部と、
各整数iについて、上記シェア[→ri], [→si], [→ti]のうちpi,j番目以外の要素をランダム置換したシェア[→r'i], [→s'i], [→t'i]を生成する乱数置換部と、
各整数iについて、[→x-→r'i], [→y-→s'i]を計算して公開する減算値公開部と、
各整数iについて、[→ci]:=[→z]-(→x-→r'i)[→y]-(→y-→s'i)[→r'i]-[→t'i]を計算して、復元すると検証値ciのベクトル→ciとなるシェア[→ci]を生成する検証値計算部と、
各整数iについて、上記シェア[→ci]を用いて、上記検証値ciがすべて0であることを確認する検証値確認部と、
を含む秘密改ざん検知装置。 - σは1以上の任意の整数を表し、N, Dは所定の自然数を表し、iは0以上σ未満の各整数を表し、jは0以上D未満の各整数を表し、
少なくとも3台の秘密改ざん検知装置を含む秘密改ざん検知システムが実行する、復元すると要素数Nのベクトル→xとなるシェア[→x]と、復元すると要素数Nのベクトル→yとなるシェア[→y]とを入力とし、復元するとベクトル→xとベクトル→yとを要素ごとに乗算した結果のベクトル→zとなるシェア[→z]を出力する秘密改ざん検知方法であって、
上記秘密改ざん検知装置が、各整数iについて、復元すると要素数N+Dの乱数ベクトル→riとなるσ個のシェア[→ri]と、復元すると要素数N+Dの乱数ベクトル→siとなるσ個のシェア[→si]とを生成し、
上記秘密改ざん検知装置が、各整数iについて、上記シェア[→ri]と上記シェア[→si]とを秘密計算により乗算して、復元するとベクトル→riとベクトル→siとを要素ごとに乗算した結果のベクトル→tiとなるσ個のシェア[→ti]を生成し、
上記秘密改ざん検知装置が、上記シェア[→x]と上記シェア[→y]とを秘密計算により乗算して、上記シェア[→z]を生成し、
上記秘密改ざん検知装置が、各整数iについて、0以上D+N未満の相異なるD個の整数pi,jをランダムに選択し、上記シェア[→ri], [→si], [→ti]のうちpi,j番目の要素を公開して、上記シェア[ → t i ]に対応する公開した値が上記シェア[ → r i ]に対応する公開した値と上記シェア[ → s i ]に対応する公開した値とを乗算した結果となっているか否かを確認し、
上記秘密改ざん検知装置が、各整数iについて、上記シェア[→ri], [→si], [→ti]のうちpi,j番目以外の要素をランダム置換したシェア[→r'i], [→s'i], [→t'i]を生成し、
上記秘密改ざん検知装置が、各整数iについて、[→x-→r'i], [→y-→s'i]を計算して公開し、
上記秘密改ざん検知装置が、各整数iについて、[→ci]:=[→z]-(→x-→r'i)[→y]-(→y-→s'i)[→r'i]-[→t'i]を計算して、復元すると検証値ciのベクトル→ciとなるシェア[→ci]を生成し、
上記秘密改ざん検知装置が、各整数iについて、上記シェア[→ci]を用いて、上記検証値ciがすべて0であることを確認する、
秘密改ざん検知方法。 - 請求項4に記載の秘密改ざん検知装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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