JP7194303B1 - ディオファントス方程式及び人工知能が関与する暗号、復号、及び鍵生成の装置並びに方法 - Google Patents
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Abstract
Description
少なくとも1つの平文を受信することと、
前記少なくとも1つの平文を少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)に変換することと、
前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)と、少なくとも1つの対称鍵から導出される少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)とを利用し、前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)により解くことが可能な少なくとも1つのディオファントス方程式を生成することと、これは、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第1部分集合を利用して、少なくとも1つの初期ディオファントス方程式を生成し、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第2部分集合から導出される隠蔽変数を利用して、前記少なくとも1つの初期ディオファントス方程式を変更して前記少なくとも1つのディオファントス方程式を生成することを含み、
学習済みAIモデルを利用して前記少なくとも1つのディオファントス方程式の非可解性又は可解性を予測することと、
もし前記学習済みAIモデルによって前記少なくとも1つのディオファントス方程式が非可解と予測された場合、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を少なくとも1つの暗号文として提供することと、
を含む。
コンピュータ実行可能な指示を格納するための少なくとも1つの記憶部と、
前記少なくとも1つの記憶部と通信可能に接続されて、前記コンピュータ実行可能な指示を実行して、請求項1~8のいずれか1項に記載の暗号方法を実行するように構成された少なくとも1つのプロセッサと、
を備える。
少なくとも1つの平文を受信するように構成された平文入力部と、
少なくとも1つの対称鍵を受信するように構成された対称鍵入力部と、
前記平文入力部と通信可能に接続されて、前記平文入力部から前記少なくとも1つの平文を受信し、前記少なくとも1つの平文を少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)に変換するように構成された平文整数部と、
前記対称鍵入力部と通信可能に接続されて、前記対称鍵入力部から前記少なくとも1つの対称鍵を受信し、前記少なくとも1つの対称鍵を利用して少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を導出するように構成された多項式生成部と、
前記平文整数部及び前記多項式生成部と通信可能に接続されて、前記多項式生成部から前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を受信し、前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第1部分集合を利用して少なくとも1つの初期ディオファントス方程式を生成して、前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第2部分集合から導出される隠蔽変数を利用して前記少なくとも1つの初期ディオファントス方程式を変更するように構成されていることで、前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)及び前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)により解くことが可能な少なくとも1つのディオファントス方程式を生成するように構成された暗号部と、
前記暗号部と通信可能に接続されて、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を受信し、前記少なくとも1つのディオファントス方程式の非可解性又は可解性を予測するように構成された学習済みAIモデルを有するAI部と、
を備え、
さらに前記暗号部は、暗号文出力部と通信可能に接続されて、もし前記学習済みAIモデルによって前記少なくとも1つのディオファントス方程式が非可解と予測された場合、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を少なくとも1つの暗号文として前記暗号文出力部に提供する。
少なくとも1つのディオファントス方程式を含む少なくとも1つの暗号文を受信することと、
対称鍵を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解くための少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を導出することと、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解いて少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認することと、これは、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第1部分集合を利用して、少なくとも1つの初期整数を確認し、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第2部分集合から導出される隠蔽変数を利用して、前記少なくとも1つの初期整数を変更して前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認することを含み、
前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を少なくとも1つの平文に変換することと、
を含む。
コンピュータ実行可能な指示を格納するための少なくとも1つの記憶部と、
前記少なくとも1つの記憶部と通信可能に接続されて、前記コンピュータ実行可能な指示を実行して、請求項19~25のいずれか1項に記載の復号方法を実行するように構成された少なくとも1つのプロセッサと、
を備える。
少なくとも1つのディオファントス方程式を含む少なくとも1つの暗号文を受信するように構成された暗号文入力部と、
少なくとも1つの対称鍵を受信するように構成された対称鍵入力部と、
前記暗号文入力部及び前記対称鍵入力部と通信可能に接続された復号部と、
前記復号部と通信可能に接続された整数平文部と、
を備え、
前記復号部は、
前記対称鍵入力部から前記対称鍵を、前記暗号文入力部から前記少なくとも1つのディオファントス方程式をそれぞれ受信し、
前記対称鍵を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解くための少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を導出するように構成され、
さらに前記復号部は、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第1部分集合を利用して、少なくとも1つの初期整数を確認し、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第2部分集合から導出される隠蔽変数を利用して、前記少なくとも1つの初期整数を変更して前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認する、
ように構成されることにより、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解いて少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認し、
前記整数平文部は、
前記復号部から、前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を受信し、前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を少なくとも1つの平文に変換するように構成される。
(イントロダクション)
(多項式の生成)
vnがディオファントス方程式の変数を示し、対称鍵が[y1, y2,y3, z1, z2, z3]によって示されるとすると、変数vnは、ディオファントス方程式を解くために変数解集合(v1, v2,v3,…, vn)を提供するように下記のように定義され得る。
0 < n < 4のとき、
v1 = y1+ 10 z1
v2 = y2+ 10 z2
v3 = y3+ 10 z3
n ≧ 4のとき、
vn = n + y1+ y2 + y3
y1 = 1, y2= 2, y3 = 3, z1 = 1, z2 = 2, z3 = 3とすると、上記の定義に基づき、v1 = 11, v2 = 102,v3 = 1003となる。
整数X = 10000とすると、Xは、下記のような方法又はディオファントス方程式で表せられ得る。
X = (v1)2+ (v2)2 + (v3)2 - 1006534 又は
X = (v2)3- (v3) 2 + 20 (v1) 2 - 47619 又は
X = 10(v3) + v2+ v1 - 143
上記を考慮して、Xをv1, v2,v3の記号で表現可能な多数方法が存在する。言い換えると、Xは、多数のディオファントス方程式で表現することができ、対称鍵は、複数の変数解集合(v1,…,vn)、及び有限数の整数を有する対称鍵を持つ無限に多くの変数を生成し、ディオファントス方程式は、無限に多くの解を持ち得る。
(ディオファントス方程式の決定不能性)
式:an + bn = cnの全ての整数解を見つける。
0 ≦ a ≦ 2, 0 ≦ b ≦ 2, 0 ≦ c ≦ 2, n=3を考えると、試行錯誤により、a=b=c=0が上記の式の解であることが得られ、正の整数解が存在しないことが示される。この式には合計27のケースが存在し、その結果、試行錯誤による決定が可能である。
問いを言い換えて、a, b, c, nの制限を取り除き、a,b, c, n ∈ Nと仮定して、式:an + bn = cnの全ての正の整数解を見つける。
この有名な式は、フェルマーの最終定理として知られていて、1995年にアンドリュー・ワイルズによって解かれるまで300年以上にわたって数学者を困惑させた。
この例では、変数a, b, c, nの制限を取り除くことにより、試行錯誤による方法がそれ以上働かなくなり、結論に到達するためにより困難になったことが明確に分かる。
しかし、式が解かれると、an + bn = cnに対する整数解が存在するかを確認するための方法が存在すると決定可能と考えられる。
(非可解なディオファントス方程式)
X = (v1) 2+ (v2) 2 + (v3) 2 - 1006534
X = (v2) 3- (v3) 2 + 20 (v1) 2 - 47619
X = 10(v3) + v2+ v1 - 143
もし何の修正も無しでこれらの式が用いられると、これらの式が整数解を持つ暗号文を他人が解読することは明白である。
そのため、別の変数(例えば隠蔽変数)を持つ真の式を隠す必要があり、これは、決定不能な暗号を生成するために重要なステップである。
上の式は、変数v4を式の右辺に追加することで変更され得る。v4 = 20000とすると、例1の式は下記のように変更され得る。
X = (v1) 2+ (v2) 2 + (v3) 2 - 1026534
X = (v2) 3- (v3) 2 + 20 (v1) 2 - 67619
X = 10(v3) + v2+ v1 - 20143
その結果、変更後の式が整数解を持たない可能性がある。
しかし、Xは線形項のままであるため、整数解を見つけることは常に可能である。
例えば、X = (v1) 2 + (v2) 2+ (v3) 2 - 1026534において、v1=v2=v3= 1とすると、X = -1026531となる。
しかし、もしXが非線形項に変換されて、v1 = 11と考えると、式X = (v1) 2 + (v2)2 + (v3) 2 - 1006534は、下記のように変更され得る。
(v1)X = (v1)3 + 11(v2) 2 + 11(v3) 2 -11091874
(v1) 2 (X)2 = 10000[(v1) 4 + 121(v2) 2+ 121(v3) 2 - 121810614]
より高い累乗を持つ変数で、各ディオファントス方程式はより複雑になり、整数解が存在するか否かが不明確になる。
上記を考慮して、多項式の生成は、多面的なプロセスであり、異なる種類の多項式を生成するために多数の方法が常に存在する。
(有限の鍵サイズに基づく無制限の変数)
Max [v1]= 232
Max [v2]= 232
Max [v3]= 232
Max [v4]= 232
v1 = y1 + (100000000) z1
v1の最大値は、232、又は4294967296より十分に高い値である65536+(100000000)65536である。しかし、変数が表すことが可能な制限及び整数範囲が大幅に増加したにも関わらず、問題は依然として残る。言い換えると、変数には最大値が依然として存在する。
Kの初期値をK = 10とする。
下の暗号文1では、Kの値は変化しない。
X = (v1) 2+(v2) 3 + 1000 (v3) 5 - 25020
下の暗号文2では、暗号文2が変数1000 (v3) 10を含むなら、Kの値は10から1000まで変化する。
X = (v1) 2+ (v2) 3 + 1000 (v3) 10 - 25020
(加算、減算、乗算を用いた整数分割)
(互いに素な座標を用いた整数分割)
度々数学において、数は、自然数の集合{N}、又は整数の集合{Z}に属するように記述される。しかし、数の特性をより密に検証する場合、素数の集合に属するように数を記述することも可能である。本開示では、素数の集合を、{Px}と記述する。
{Px}を、以下からの自然数の集合を表すとする。
n=x
{1, 2, 3, 4 ….. π Pn}
n=1
その中で、Pは、一連の素数であり、P1 = 2 , P2= 3 , P3 = 5 , P4 = 7である。
例えば{P5}は、1から2310までの自然数の集合を表す(2310 = 2.3.5.7.11)。
{P6}は、1から30030までの自然数の集合を表す(30030 =2.3.5.7.11.13) 。
{Px}について、x座標が存在するだろう。
自然数N ∈ {Px}について、その座標は、(N mod P1, N mod P2, N mod P3 …….N mod Px )によって定義される。その中で、modはモジュロ演算であり、N mod P1はNを2で割った場合の余りを表す。
ステートメント:
{Px}について、
n=x
π Pn のユニークな座標がある。
n=1
自然数N ∈ {Px}について、ユニークな素数の座標を持つ。
N1≠N2で、N1とN2が同じ素数の座標を持つようなN1 ∈ {Px}とN2 ∈ {Px}が存在すると仮定する。つまり、
N1 mod P1= N2 mod P1
N1 mod P2= N2 mod P2
N1 mod Px= N2 mod Px
である。
| N1 - N2 | = N3で、N3 mod P1= 0, N3 mod P2 = 0 …. N3 mod Px= 0とすると、2,3,5,7…Pxで割れる零でない最小の整数は、2.3.5.7.11.13….Pxである。
N1∈ {Px}, N2 ∈ {Px}の故に、
n=x n=x
π Pn ≦ N3, | N1 - N2 |. < π Pn
n=1 n=1
である。
そのため、矛盾があり、その結果、各自然数N ∈ {Px}は、ユニークな素数の座標を持つ。
些細な例は、座標の数に関係なく自然数1を表す(1,1,1,1,1,1)である。
(1,1,1,1,1,1) =(1,1,1,1,1,1,1,1,1,1) = (1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1) = 1
別の些細な例は、素数に対して1 mod Px = 1であり、2より大きい素数に対して2 mod Px = 2であるが故に、(0,2) = (0,2,2,2,2,2,2,2) =(0,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2) = 2である。
(1,2,3,4,5,6) = Xとする。
関数の定義により、
X mod 2 = 1
X mod 3 = 2
X mod 5 = 3
X mod 7 = 4
X mod 11 = 5
X mod 13 = 6
である。
次のディオファントス方程式に対する積分解は、見つける必要がある。
n1, n2, n3, n4, n5, n6が整数であるとすると、
X = 2n1 + 1
X = 3n2 + 2
X = 5n3 + 3
X = 7n4 + 4
X = 11n5 + 5
X = 13n6 + 6
である。
ディオファントス方程式を解くことから、次の2つの問題が自然に発生する。
(i) 積分解は存在するか?
(ii) 積分解をどのように導出するか?
ステートメント:
もしk1, k2, k3…. が素数であれば、フォーマット内に2つの変数を持つ線形ディオファントス方程式のセットについて積分解が存在する。
X = k1y+ z1, X = k2y+ z2, X = k3y+z3
その中で、k1, k2,k3 ….及びz1, z2, z3 ……は整数である。
証明1は、以下の点を示した。
{Px}について、
n=x
π Pn のユニークな座標があり、
n=1
自然数N ∈ {Px}について、ユニークな素数の座標を持つ。
次の2つの条件を考えると、矛盾と鳩ノ巣原理によって証明することができる。
(1){Px}について、
n=x
π Pn の自然数、及び
n=1
n=x
π Pn の座標が真に存在する。
n=1
(2)自然数N ∈ {Px}について、ユニークな座標が存在する。
x座標を持つ素数の座標関数、及び積分解を持たない対応するディオファントス方程式のセットが存在すると仮定すると、
n=x
π Pn の自然数が存在するとき、
n=1
n=x
π Pn - 1の座標の最大値存在する。
n=1
これは、鳩ノ巣原理によって同じ座標を持つ1以上の自然数N ∈ {Px}が存在し、それにより証明1が矛盾していることを意味する。
その結果、上記ステートメントは真である。
(1,2,3,4,5,6) =29243
29243 mod 2 = 1
29243 mod 3 = 2
29243 mod 5 = 3
29243 mod 7 = 4
29243 mod 11 = 5
29243 mod 13 = 6
(1,0,0,0), (0,1,0,0), (0,0,1,0), (0,0,0,1)の表現は、次のようになる。
この場合、{P4}は、210までの自然数の集合を表す。
(1,0,0,0) = 105
(0,1,0,0) = 70
(0,0,1,0) = 126
(0,0,0,1) = 120
そして、
(1,2,3,4) = [105 + 2(70) +3(126) + 4(120)] mod 210 = 1103 mod 210 = 53
数53は、(1,2,3,4,9)又は(1,2,3,4,9,1)等として表現できる。
Zth座標上にx項及び1を持つ素数ベクトル座標については以下に等しい。
n=x
π (Pn) . (K1)/ Pz
n=1
その中で、K1は、ディオファントス方程式におけるxに対する積分解である。
n=x
π (Pn) / Pzmod Pz . x = (Pz)y + 1
n=1
計算の便宜上、0< K1となるようにK1を最小の正の積分解とする。
(0,0,1,0,0)の値を決定する。Pz = P3= 5, X=5
n=x
π (Pn) / Pz= 2.3.7.11 = 462
n=1
462 mod 5 = 2
ディオファントス方程式に対する積分解
2x = 5y + 1
これは、K1 =3とすると、x = 3, y = 1となる。
n=x
π (Pn) . (K1)/ Pz = 2.3.5.7.11.(3/7) = 462.3 = 1386
n=1
(0,0,0,0,0,0,1) の値を決定する。Pz=P7=17, X=7
n=x
π (Pn) / Pz= 2.3.5.7.11.13 = 30030
n=1
30030 mod 17 = 8
ディオファントス方程式に対する積分解
8x = 17y +1
これは、K1 = 15とすると、x = 15, y = 7となる。
n=x
π (Pn) .(K1) / Pz = 2.3.5.7.11.13.17(15/17) = 30030(15) = 450450
n=1
素数座標は、モジュロ演算により決定されたルールで加算、減算又は乗算が可能である。
例えば、上記の(0,0,0,0,0,0,1) = 450450から決定される。
n=x
π (Pn) =2.3.5.7.11.13.17 = 510510
n=1
(0,0,0,0,0,0,2),(0,0,0,0,0,0,3) ∈ {P7},
(0,0,0,0,0,0,2),(0,0,0,0,0,0,3) ≦ 510510,
(0,0,0,0,0,0,2) = 450450(2)mod 510510 = 900900 mod 510510 = 390390
(0,0,0,0,0,0,3) = 450450(3)mod 510510 = 1351350 mod 510510 = 330330
素数ベクトルの特性は、モジュロ演算の特性に類似する。
(1)結合
X1 mod n + X2mod n + X3 mod n + X4 mod n = X1 mod n + (X2 mod n + X3 mod n + X4 mod n)
X1 mod n . X2mod n . X3 mod n . X4 mod n = X1 mod n . (X2 mod n . X3 mod n . X4 mod n)
(0,0,1) + (0,0,1)+ (0,0,1) = [(0,0,1) + (0,0,1)] + (0,0,1) = (0,0,1) + [(0,0,1) + (0,0,1)] =(0,0,3)
(2)分配
3 [(0,0,1)] = 1[(0,0,1)] + 2 [(0,0,1)] = (0,0,3)
(3)交換
3 [(0,0,1)] .1[(0,0,1)] = 1[(0,0,1)] 3 [(0,0,1)] = (0,0,3)
一般的に、互いに素数の集合は、代替座標系を形成するために利用可能である。示された証明1は、その系について真となり、その特性は、一般的には同じである。
代替座標系{30,7,11}について、3つの数字は互いに素である。
(1,0,0) = 1771
(0,1,0) = 330
(0,0,1) = 210
(1,2,3) = [1771 +660 + 630] mod 2310 = 751
なお、30.7.11 = 2310である(2310の異なる組み合わせの座標が存在する)。
代替座標系{4,9,25}について、3つの数字は互いに素である。
(1,0,0) = 225
(0,1,0) = 100
(0,0,1) = 576
(1,2,3) = [225 +200 + 1728] mod 900 = 353
なお、4.9.25 = 900である(900の異なる組み合わせの座標が存在する)。
(鍵の生成、暗号、復号)
[鍵生成]
[暗号化]
[人工知能]
[復号化]
鍵生成:
<鍵を生成する指令を受信する>
(y1, y2, y3, y4, y5, y6, y7, y8, y9, y10, z1, z2, z3, z4, z5, z6, z7, z8, z9, z10) で表す20個のランダムの整数を生成する。
vn = yn * znとする。
<ランダムの整数を生成する>
この実施例では、
y1=1, y2=2, y3=3, y4=4, y5=5, y6=6, y7=7, y8=8, y9=9, y10=10
z1=1, z2=2, z3=3, z4=4, z5=5, z6=6, z7=7, z8=8, z9=9, z10=10
v1=1*1=1
v2=2*2=4
v3=3*3=9
v4=4*4=16
v5=5*5=25
v6=6*6=36
v7=7*7=49
v8=8*8=64
v9=9*9=81
v10=10*10=100
<鍵の生成を終了する>
暗号開始:
<平文メッセージを取得する>
平文メッセージを“hi!”とする。
<平文を整数に変換する>
ASCII codeを用いて“hi!”は、104, 105, 33で表される。暗号化及び復号化を素早くするために、“9”が2桁の数字の前に追加される。
その結果、暗号化される整数は、“104105933”となる。
<対称鍵に基づきディオファントス方程式を生成する>
上記から、v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7, v8, v9, v10の値が確認される。
v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7, v8, v9, v10は、ディオファントス方程式において複数の変数として利用される。
生成されたディオファントス方程式:
X2= 5v1 10005032 + 2(v2 2)(v1 89)+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +10838045284785136
<人工知能>
ディオファントス方程式を解く歴史的、既知の方法に基づいて、上記式の非可解性又は可解性が予測される。
もし、上記のディオファントス方程式について解くことが可能、又は可解と予測されると、替わりのディオファントス方程式が生成される。もし、上記のディオファントス方程式について非可解と予測されると、暗号文として利用される。
<暗号文を出力する>
X2= 5v1 10005032 + 2(v2 2)(v1 89)+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +10838045284785136
<暗号を終了する>
復号開始:
<暗号文を取得する>
X2= 5v1 10005032 + 2(v2 2)(v1 89)+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +10838045284785136
<対称鍵を利用してディオファントス方程式を解く>
次の値が与えられる。
y1=1, y2=2, y3=3, y4=4, y5=5, y6=6, y7=7, y8=8, y9=9, y10=10
z1=1, z2=2, z3=3, z4=4, z5=5, z6=6, z7=7, z8=8, z9=9, z10=10
vn = yn * znとする。
v1=1*1=1
v2=2*2=4
v3=3*3=9
v4=4*4=16
v5=5*5=25
v6=6*6=36
v7=7*7=49
v8=8*8=64
v9=9*9=81
v10=10*10=100
対称鍵を利用して、Xの値は、X=104105933として確認される。
<メッセージ整数を生成する>
上記から、X=104105933
<整数をメッセージに変換する>
整数104, 105, 33についてASCII codeに基づき、メッセージ“hi!”が確認される。
<復号を終了する>
鍵生成:
<鍵を生成する指令を受信する>
(y1, y2, y3, y4, y5, y6, y7, y8, y9, y10, z1, z2, z3, z4, z5, z6, z7, z8, z9, z10)で表す20個のランダムの整数を生成する。
vn = yn * znとする。
<ランダムの整数を生成する>
この実施例では、
y1=1, y2=2, y3=3, y4=4, y5=5, y6=6, y7=7, y8=8, y9=9, y10=10
z1=1, z2=2, z3=3, z4=4, z5=5, z6=6, z7=7, z8=8, z9=9, z10=10
v1=1*1=1
v2=2*2=4
v3=3*3=9
v4=4*4=16
v5=5*5=25
v6=6*6=36
v7=7*7=49
v8=8*8=64
v9=9*9=81
v10=10*10=100
<鍵の生成を終了する>
暗号開始:
<平文メッセージを取得する>
平文メッセージを“hi!”とする。
<平文を整数に変換する>
ASCII codeを用いて“hi!”は、104, 105, 33で表される。暗号化及び復号化を素早くするために、“9”が2桁の数字の前に追加される。
その結果、暗号化される整数は、“104105933”となる。
<対称鍵に基づきディオファントス方程式を生成する>
上記から、v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7, v8, v9, v10の値が確認される。
v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7, v8, v9, v10は、ディオファントス方程式において複数の変数として利用される。
生成されたディオファントス方程式:
X2= 5v1 10005032 + 2(v2 2)(v1 89)+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +10838045284785136
<偽のディオファントス方程式を生成する>
X2= 12v1 10002 + 2(v2 2)(v1 8129)+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +103090640
解のチェック(対称鍵を利用する時)
X= 10203.23478
v1=1*1=1
v2=2*2=4
v3=3*3=9
v4=4*4=16
v5=5*5=25
v6=6*6=36
v7=7*7=49
v8=8*8=64
v9=9*9=81
v10=10*10=100
の時、Xは、整数でない。
Xは整数でないため、偽のディオファントス方程式は利用できる。もし、Xが整数であれば、替わりの偽のディオファントス方程式が生成されてその解がチェックされる。
<人工知能>
ディオファントス方程式を解く歴史的、既知の方法に基づいて、上記式の非可解性又は可解性が予測される。
もし、上記のディオファントス方程式について解くことが可能、又は可解と予測されると、替わりのディオファントス方程式が生成される。もし、上記のディオファントス方程式について非可解と予測されると、暗号文として利用される。
<暗号文を出力する>
X2 = 5v1 10005032 + 2(v2 2)(v1 89)+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +10838045284785136
X2= 12v1 10002 + 2(v2 2)(v1 8129)+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +103090640
<暗号を終了する>
復号開始:
<暗号文を取得する>
X2= 5v1 10005032 + 2(v2 2)(v1 89)+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +10838045284785136
X2= 12v1 10002 + 2(v2 2)(v1 8129)+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +103090640
<対称鍵を利用してディオファントス方程式を解く>
次の値が与えられる。
y1=1, y2=2, y3=3, y4=4, y5=5, y6=6, y7=7, y8=8, y9=9, y10=10
z1=1, z2=2, z3=3, z4=4, z5=5, z6=6, z7=7, z8=8, z9=9, z10=10
vn = yn * znとする。
v1=1*1=1
v2=2*2=4
v3=3*3=9
v4=4*4=16
v5=5*5=25
v6=6*6=36
v7=7*7=49
v8=8*8=64
v9=9*9=81
v10=10*10=100
対称鍵を利用して、Xの値は、X=104105933、又はX=10203.23478として確認される。
X=10203.23478であるため、これは偽のディオファントス方程式又は偽の暗号文であることが分かる。一方で、X=104105933は、本当の又は本物のディオファントス方程式又は暗号文を提供する。
<メッセージ整数を生成する>
上記から、X=104105933
<整数をメッセージに変換する>
整数104, 105, 33についてASCII codeに基づき、メッセージ“hi!”が確認される。
<復号を終了する>
鍵生成:
<鍵を生成する指令を受信する>
(y1, y2, y3, y4, y5, y6, y7, y8, y9, y10, z1, z2, z3, z4, z5, z6, z7, z8, z9, z10)で表す20個のランダムの整数を生成する。
暗号文説明変数Knを生成する。
vn = yn * zn *Knとする。
<ランダムの整数を生成する>
この実施例では、
y1=1, y2=2, y3=3, y4=4, y5=5, y6=6, y7=7, y8=8, y9=9, y10=10
z1=1, z2=2, z3=3, z4=4, z5=5, z6=6, z7=7, z8=8, z9=9, z10=10
Kn = 10
v1=1*1*10=10
v2=2*2*10=40
v3=3*3*10=90
v4=4*4*10=160
v5=5*5*10=250
v6=6*6*10=360
v7=7*7*10=490
v8=8*8*10=640
v9=9*9*10=810
v10=10*10*10=1000
<鍵の生成を終了する>
暗号開始:
<平文メッセージを取得する>
平文メッセージを“hi!”とする。
<平文を整数に変換する>
ASCII codeを用いて“hi!”は、104, 105, 33で表される。暗号化及び復号化を素早くするために、“9”が2桁の数字の前に追加される。
その結果、暗号化される整数は、“104105933”となる。
<対称鍵に基づきディオファントス方程式を生成する>
上記から、v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7, v8, v9, v10の値が確認される。
v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7, v8, v9, v10は、ディオファントス方程式において複数の変数として利用される。
生成されたディオファントス方程式:
X2= 5v1 10 + v2 2+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 + 10837994284269289
なお、ディオファントス方程式が累乗10、係数5を持つ項5v1 10を有するように後続の暗号において暗号文を生成すると、Knの値は10から5に変化する。
v1…v10の値は、後続の暗号において以下の値にそれぞれ変化する。
v1=1*1*5=5
v2=2*2*5=20
v3=3*3*5=45
v4=4*4*5=80
v5=5*5*5=125
v6=6*6*5=180
v7=7*7*5=245
v8=8*8*5=320
v9=9*9*5=105
v10=10*10*5=500
<人工知能>
ディオファントス方程式を解く歴史的、既知の方法に基づいて、上記式の非可解性又は可解性が予測される。
もし、上記のディオファントス方程式について解くことが可能、又は可解と予測されると、替わりのディオファントス方程式が生成される。もし、上記のディオファントス方程式について非可解と予測されると、暗号文として利用される。
<暗号文を出力する>
X2= 5v1 10 + v2 2+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +10837994284269289
<暗号を終了する>
復号開始:
<暗号文を取得する>
X2=5v1 10 + v2 2+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +10837994284269289
<対称鍵を利用してディオファントス方程式を解く>
次の値が与えられる。
y1=1, y2=2, y3=3, y4=4, y5=5, y6=6, y7=7, y8=8, y9=9, y10=10
z1=1, z2=2, z3=3, z4=4, z5=5, z6=6, z7=7, z8=8, z9=9, z10=10
Kn = 10
vn = yn * zn * Knとする。
v1=1*1*10=10
v2=2*2*10=40
v3=3*3*10=90
v4=4*4*10=160
v5=5*5*10=250
v6=6*6*10=360
v7=7*7*10=490
v8=8*8*10=640
v9=9*9*10=810
v10=10*10*10=1000
対称鍵及び暗号文説明変数を利用して、以下が得られる:
X= 104105933
累乗10、係数5を持つ項5v1 10が存在するように後続の復号において暗号文を復号すると、Knの値は10から5に変化する。
v1…v10の値は、後続の復号において以下の値にそれぞれ変化する。
v1=1*1*5=5
v2=2*2*5=20
v3=3*3*5=45
v4=4*4*5=80
v5=5*5*5=125
v6=6*6*5=180
v7=7*7*5=245
v8=8*8*5=320
v9=9*9*5=105
v10=10*10*5=500
<メッセージ整数を生成する>
上記から、X=104105933
<整数をメッセージに変換する>
整数104, 105, 33についてASCII codeに基づき、メッセージ“hi!”が確認される。
<復号を終了する>
鍵生成:
<鍵を生成する指令を受信する>
(y1, y2, y3, y4, y5, y6, y7, y8, y9, y10, y11, z1, z2, z3, z4, z5, z6, z7, z8, z9, z10, z11)で表す22個のランダムの整数を生成する。
vn = yn * znとする。
<ランダムの整数を生成する>
この実施例では、
y1=1, y2=2, y3=3, y4=4, y5=5, y6=6, y7=7, y8=8, y9=9, y10=10, y11=11
z1=1, z2=2, z3=3, z4=4, z5=5, z6=6, z7=7, z8=8, z9=9, z10=10, z11=11
v1=1*1=1
v2=2*2=4
v3=3*3=9
v4=4*4=16
v5=5*5=25
v6=6*6=36
v7=7*7=49
v8=8*8=64
v9=9*9=81
v10=10*10=100
v11=11*11=121
<鍵の生成を終了する>
暗号開始:
<平文メッセージを取得する>
平文メッセージを“hi!”とする。
<平文を整数に変換する>
ASCII codeを用いて“hi!”は、104, 105, 33で表される。暗号化及び復号化を素早くするために、“9”が2桁の数字の前に追加される。
その結果、暗号化される整数は、“104105933”となる。
<対称鍵に基づきディオファントス方程式を生成する>
上記から、v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7, v8, v9, v10, v11の値が確認される。
v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7, v8, v9, v10は、ディオファントス方程式において複数の変数として利用され、v11は、隠蔽変数として利用される。
生成されたディオファントス方程式:
X2= 5v1 10005032 + 2(v2 2)(v1 89)+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +10838045284785015
<人工知能>
ディオファントス方程式を解く歴史的、既知の方法に基づいて、上記式の非可解性又は可解性が予測される。
もし、上記のディオファントス方程式について解くことが可能、又は可解と予測されると、替わりのディオファントス方程式が生成される。もし、上記のディオファントス方程式について非可解と予測されると、暗号文として利用される。
<暗号文を出力する>
X2 = 5v1 10005032 + 2(v2 2)(v1 89)+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +10838045284785015
<暗号を終了する>
復号開始:
<暗号文を取得する>
X2= 5v1 10005032 + 2(v2 2)(v1 89)+v3 2+v4 2+v5 2+v6 2+v7 2+v8 2+v9 2+v10 3 +10838045284785015
<対称鍵を利用してディオファントス方程式を解く>
次の値が与えられる。
y1=1, y2=2, y3=3, y4=4, y5=5 ,y6=6, y7=7, y8=8, y9=9, y10=10, y11=11
z1=1, z2=2, z3=3, z4=4, z5=5 ,z6=6, z7=7, z8=8, z9=9, z10=10, z11=11
vn = yn * znとする。
v1=1*1=1
v2=2*2=4
v3=3*3=9
v4=4*4=16
v5=5*5=25
v6=6*6=36
v7=7*7=49
v8=8*8=64
v9=9*9=81
v10=10*10=100
v11=11*11=121
対称鍵を利用して、以下が得られる:
X2=10838045285800368(この段階で、ディオファントス方程式は非整数値において上記結果からXとしてまだ解かれない。)
隠蔽変数v11=121をその式の右辺に追加すると、以下が得られる:
X2=10838045285800489
X= 104105933(この段階でディオファントス方程式はXが整数値として解かれる。)
<メッセージ整数を生成する>
上記から、X=104105933
<整数をメッセージに変換する>
整数104, 105, 33についてASCII codeに基づき、メッセージ“hi!”が確認される。
<復号を終了する>
鍵生成:
<鍵を生成する指令を受信する>
(y1,y2,y3,y4,y5,y6,y7,z1,z2,z3,z4,z5,z6,z7)で表す14個のランダムの整数を生成する。
vn= yn+ (10) znとする。
その中で、vnは、ディオファントス方程式に対する変数である。
<ランダムの整数を生成する>
この実施例では、
y1=1, y2=2, y3=3, y4=4, y5=5, y6=6, y7=7
z1=1, z2=2, z3=3, z4=4, z5=5, z6=6, z7=7
v1=1+101 = 11
v2=2+102 = 102
v3=3+103 = 1003
v4=4+104 = 10004
v5=5+105 = 100005
v6=6+106 =1000006
v7=7+107= 10000007
<整数がパラメータを満たしていることをチェックする>
<鍵の生成を終了する>
暗号開始:
<平文メッセージを取得する>
平文メッセージを“hi!”とする。
<平文を整数に変換する>
ASCII codeを用いて“hi!”は、104, 105, 33で表される。暗号化及び復号化を素早くするために、“9”が2桁の数字の前に追加される。
その結果、暗号化される整数は、“104105933”となる。
<互いに素である座標に基づき整数を分割する>
3つのランダムの互いに素である整数が選択される。
p1=512
p2=729
p3=1953125
104105933mod 512 = 461
104105933mod 729 = 359
104105933mod 1953125 = 590308
<対称鍵に基づきディオファントス方程式を生成する>
上記から、v1, v2,v3,v4,v5,v6,v7の値が確認される。
v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7は、ディオファントス方程式において複数の変数として利用される。
生成されたディオファントス方程式:
v1X = 11[A(v7-10v6+v5-10v4+v3-4v2+v1 - 6) + 4v2 +5(v1) 2- 552]
v1X = 11[B(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+(v1)2+713) +3(v1)2 - 4]
v1X= 11[C(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+1000(v1)3+ 622230) + (v3)2- 415701]
この実施例では、3つの新しいランダムの変数A, B, Cが生成される。
<人工知能>
ディオファントス方程式を解く歴史的、既知の方法に基づいて、上記式の非可解性又は可解性が予測される。
もし、上記のディオファントス方程式について解くことが可能、又は可解と予測されると、替わりのディオファントス方程式が生成される。もし、上記のディオファントス方程式について非可解と予測されると、暗号文として利用される。
<暗号文を出力する>
v1X = 11[A(v7-10v6+v5-10v4+v3-4v2+v1 - 6) + 4v2 +5(v1)2 - 552]
v1X = 11[B(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+(v1)2+713) +3(v1) 2 - 4]
v1X = 11[C(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+1000(v1)3 +622230) + (v3)2 -415701]
<暗号を終了する>
復号開始:
<暗号文を取得する>
v1X = 11[A(v7-10v6+v5-10v4+v3-4v2+v1 - 6) + 4v2 +5(v1)2 - 552]
v1X = 11[B(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+(v1)2+713) +3(v1)2 - 4]
v1X= 11[C(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+1000(v1)3+ 622230) + (v3)2- 415701]
<対称鍵及び暗号文説明変数を利用してディオファントス方程式を解く>
次の値が与えられる。
v1=1+101 = 11
v2=2+102 = 102
v3=3+103 = 1003
v4=4+104 = 10004
v5=5+105 = 100005
v6=6+106 =1000006
v7=7+107 =10000007
対称鍵を利用して、以下が得られる。
X =A(512) + 461
X =B(729) + 359
X= C(1953125) + 590308
<メッセージ整数を生成する>
整数の分割解除を用いて式を解くと、X=104105933
<整数をメッセージに変換する>
整数104, 105, 33についてASCII codeに基づき、メッセージ“hi!”が確認される。
<復号を終了する>
鍵生成:
<鍵を生成する指令を受信する>
(y1, y2, y3, y4, y5, y6, y7, y8, y9, y10, z1, z2, z3, z4, z5, z6, z7, z8, z9, z10)で表す20個のランダムの整数を生成する。
vn = yn + (Kn) Znとする。
その中で、Kn は、暗号文説明変数であり、vnは、ディオファントス方程式に対する変数である。
<ランダムの整数を生成する>
この実施例では、
K1=K2=K3=K4=K5= K6= K7= K8= K9= K10=10
y1=1, y2=2, y3=3, y4=4, y5=5, y6=6, y7=7, y8=8, y9=9, y10=10
z1=1, z2=2, z3=3, z4=4,z5=5, z6=6, z7=7, z8=8, z9=9, z10=10
v1=1+101 = 11
v2=2+102 = 102
v3=3+103 = 1003
v4=4+104 = 10004
v5=5+105 = 100005
v6=6+106 =1000006
v7=7+107 =10000007
v8=8+108 =100000008
v9=9+109 =1000000009
v10=10+1010 = 10000000010
<整数がパラメータを満たしていることをチェックする>
<鍵の生成を終了する>
暗号開始:
<平文メッセージを取得する>
平文メッセージを“hi!”とする。
<平文を整数に変換する>
ASCII codeを用いて“hi!”は、104, 105, 33で表される。暗号化及び復号化を素早くするために、“9”が2桁の数字の前に追加される。
その結果、暗号化される整数は、“104105933”となる。
<互いに素である座標に基づき整数を分割する>
3つのランダムの互いに素である整数が選択される。
p1=512
p2=729
p3=1953125
104105933mod 512 = 461
104105933mod 729 = 359
104105933mod 1953125 = 590308
<対称鍵及び暗号文説明変数に基づき、ディオファントス方程式を生成する>
上記から、v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7, v8, v9, v10の値が確認される。
v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7は、ディオファントス方程式において複数の変数として利用され、v8, v9, v10は、隠蔽変数、つまりディオファントス方程式を隠すために利用される変数となる。
生成されたディオファントス方程式:
v1X = 11[A(v7-10v6+v5-10v4+v3-4v2+v1 -100000014) + 4v2 +5(v1)2 - 552]
v1X = 11[B(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+(v1)2 -999999296) +3(v1)2 - 4]
v1X = 11[C(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+1000(v1)3 - 9999377780) + (v3)2 - 415701]
この実施例では、3つの新しいランダムの変数A, B, Cが生成され、各式は、それぞれ、v1.A.v8, v1.B.v9及びv1.C.v10を減算することで隠蔽される。
<人工知能>
ディオファントス方程式を解く歴史的、既知の方法に基づいて、上記式の非可解性又は可解性が予測される。
もし、上記のディオファントス方程式について解くことが可能、又は可解と予測されると、替わりのディオファントス方程式が生成される。もし、上記のディオファントス方程式について非可解と予測されると、暗号文として利用される。
<暗号文を出力する>
v1X = 11[A(v7-10v6+v5-10v4+v3-4v2+v1 -100000014) + 4v2 +5(v1)2 - 552]
v1X = 11[B(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+(v1)2 -999999296) +3(v1)2 - 4]
v1X = 11[C(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+1000(v1)3 - 9999377780) + (v3)2 - 415701]
なお、暗号文説明変数Kは値を変えなかった。
<暗号を終了する>
復号開始:
<暗号文を取得する>
v1X = 11[A(v7-10v6+v5-10v4+v3-4v2+v1 -100000014) + 4v2 +5(v1)2 - 552]
v1X = 11[B(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+(v1)2 -999999296) +3(v1)2 - 4]
v1X = 11[C(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+1000(v1)3 - 9999377780) + (v3)2 - 415701]
なお、暗号文説明変数Kは値を変えなかった。
<対称鍵及び暗号文説明変数を利用してディオファントス方程式を解く>
次の値が与えられる。
v1=1+101 = 11
v2=2+102 = 102
v3=3+103 = 1003
v4=4+104 = 10004
v5=5+105 = 100005
v6=6+106 =1000006
v7=7+107 =10000007
v8=8+108 =100000008
v9=9+109 =1000000009
v10=10+1010 =10000000010
真のディオファントス方程式は、隠蔽された変数(v1)(A)v8, (v1)(B)v9, (v1)(C)v10をそれぞれの式に加算することで得られる。
v1X = 11[A(v7-10v6+v5-10v4+v3-4v2+v1 -100000014) + 4v2 +5(v1)2 - 552] +(v1)(A)v8
v1X = 11[B(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+(v1)2 -999999296) +3(v1)2 - 4] + (v1)(B)v9
v1X = 11[C(v7-10v6+v5-10v4+v3-10v2+1000(v1)3 - 9999377780) + (v3)2 - 415701] + (v1)(C)v10
対称鍵及び暗号文説明変数Kを利用して、以下が得られる。
X =A(512) + 461
X =B(729) +359
X= C(1953125) + 590308
<メッセージ整数を生成する>
整数の分割解除を用いて式を解くと、X=104105933
<整数をメッセージに変換する>
整数104, 105, 33についてASCII codeに基づき、メッセージ“hi!”が確認される。
<復号を終了する>
Claims (34)
- 少なくとも1つの平文を受信することと、
前記少なくとも1つの平文を少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)に変換することと、
前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)と、少なくとも1つの対称鍵から導出される少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)とを利用し、前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)により解くことが可能な少なくとも1つのディオファントス方程式を生成することと、これは、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第1部分集合を利用して、少なくとも1つの初期ディオファントス方程式を生成し、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第2部分集合から導出される隠蔽変数を利用して、前記少なくとも1つの初期ディオファントス方程式を変更して前記少なくとも1つのディオファントス方程式を生成することを含み、
学習済みAIモデルを利用して前記少なくとも1つのディオファントス方程式の非可解性又は可解性を予測することと、
もし前記学習済みAIモデルによって前記少なくとも1つのディオファントス方程式が非可解と予測された場合、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を少なくとも1つの暗号文として提供することと、
を含む、
暗号方法。 - もし前記少なくとも1つのディオファントス方程式の一の部分集合以外である、前記少なくとも1つのディオファントス方程式のいずれか1つが、前記学習済みAIモデルによって可解と予測され、かつ、少なくとも1つの替わりのディオファントス方程式が、前記学習済みAIモデルによって非可解と予測された場合、前記少なくとも1つの替わりのディオファントス方程式と、前記少なくとも1つのディオファントス方程式の前記一の部分集合とを暗号文として提供することを更に含み、これは、
前記少なくとも1つの替わりのディオファントス方程式を生成し、前記学習済みAIモデルを利用して前記少なくとも1つの替わりのディオファントス方程式の非可解性又は可解性を予測することを含む、
請求項1に記載の暗号方法。 - 前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して、少なくとも1つの偽のディオファントス方程式を生成することと、
前記少なくとも1つの偽のディオファントス方程式の一の解を非整数として確認することとを更に含み、
前記学習済みAIモデルを利用して前記少なくとも1つのディオファントス方程式の非可解性又は可解性を予測することは、
前記学習済みAIモデルを利用して前記少なくとも1つの偽のディオファントス方程式の非可解性又は可解性を予測することを含み、
もし前記学習済みAIモデルによって前記少なくとも1つのディオファントス方程式が非可解と予測された場合、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を少なくとも1つの暗号文として提供することは、
もし前記学習済みAIモデルによって前記少なくとも1つの偽のディオファントス方程式が非可解と予測された場合、前記少なくとも1つの偽のディオファントス方程式を前記少なくとも1つの暗号文の偽の暗号文として提供することを含む、
請求項1に記載の暗号方法。 - 前記少なくとも1つの変数解集合における各変数は、暗号文説明変数から更に導出される、
請求項1に記載の暗号方法。 - 前記暗号文説明変数は、前の暗号文のディオファントス方程式における変数の係数に基づいていて、
前記前の暗号文のディオファントス方程式における前記変数は、前の暗号文説明変数に基づく多項式の次数を含む、
請求項4に記載の暗号方法。 - 前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の前記第2部分集合から導出された前記隠蔽変数を利用して、前記少なくとも1つの初期ディオファントス方程式を変更して前記少なくとも1つのディオファントス方程式を生成することは、
前記隠蔽変数で、前記少なくとも1つの初期ディオファントス方程式に加算、減算、乗算、及び/又は除算を実行することを含む、
請求項1に記載の暗号方法。 - 前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)と、少なくとも1つの対称鍵から導出された少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)とを利用し、前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)により解くことが可能な少なくとも1つのディオファントス方程式を生成することは、
複数の互いに素である整数を利用して、前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を複数の分割整数に分割することと、
前記複数の分割整数を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式の複数のディオファントス方程式を生成することと、を含み、
前記複数の互いに素である整数の総数、前記複数の分割整数の総数、及び前記複数のディオファントス方程式の総数は、等しい、
請求項1に記載の暗号方法。 - 前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を前記複数の分割整数に分割することは、
前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)、及び複数の除数である前記複数の互いに素である整数を利用した複数のモジュロ演算を実行することと、その実行結果から複数の余りである前記複数の分割整数を導出することと、を含む、
請求項7に記載の暗号方法。 - コンピュータ実行可能な指示を格納するための少なくとも1つの記憶部と、
前記少なくとも1つの記憶部と通信可能に接続されて、前記コンピュータ実行可能な指示を実行して、請求項1~8のいずれか1項に記載の暗号方法を実行するように構成された少なくとも1つのプロセッサと、
を備える、
暗号装置。 - 少なくとも1つのコンピュータプロセッサに、請求項1~8のいずれか1項に記載の暗号方法を実行させるように構成されたコンピュータ実行可能な指示を含む、
非一時的な、コンピュータ可読媒体。 - 少なくとも1つの平文を受信するように構成された平文入力部と、
少なくとも1つの対称鍵を受信するように構成された対称鍵入力部と、
前記平文入力部と通信可能に接続されて、前記平文入力部から前記少なくとも1つの平文を受信し、前記少なくとも1つの平文を少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)に変換するように構成された平文整数部と、
前記対称鍵入力部と通信可能に接続されて、前記対称鍵入力部から前記少なくとも1つの対称鍵を受信し、前記少なくとも1つの対称鍵を利用して少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を導出するように構成された多項式生成部と、
前記平文整数部及び前記多項式生成部と通信可能に接続されて、前記多項式生成部から前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を受信し、前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第1部分集合を利用して少なくとも1つの初期ディオファントス方程式を生成して、前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第2部分集合から導出される隠蔽変数を利用して前記少なくとも1つの初期ディオファントス方程式を変更するように構成されていることで、前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)及び前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)により解くことが可能な少なくとも1つのディオファントス方程式を生成するように構成された暗号部と、
前記暗号部と通信可能に接続されて、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を受信し、前記少なくとも1つのディオファントス方程式の非可解性又は可解性を予測するように構成された学習済みAIモデルを有するAI部と、
を備え、
さらに前記暗号部は、暗号文出力部と通信可能に接続されて、もし前記学習済みAIモデルによって前記少なくとも1つのディオファントス方程式が非可解と予測された場合、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を少なくとも1つの暗号文として前記暗号文出力部に提供する、
暗号装置。 - 前記暗号部は、前記少なくとも1つのディオファントス方程式のいずれか1つが、前記学習済みAIモデルによって可解と予測された場合、少なくとも1つの替わりのディオファントス方程式を生成するように構成され、
前記AI部は、前記少なくとも1つの替わりのディオファントス方程式の非可解性又は可解性を予測するように構成され、
前記暗号部は、前記学習済みAIモデルによって可解と予測された前記少なくとも1つのディオファントス方程式の前記いずれか1つ以外である、前記少なくとも1つのディオファントス方程式の一の部分集合と、前記少なくとも1つの替わりのディオファントス方程式と、を少なくとも1つの暗号文として、前記暗号文出力部に提供する、
請求項11に記載の暗号装置。 - 前記暗号部は、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して、少なくとも1つの偽のディオファントス方程式を生成し、
前記少なくとも1つの偽のディオファントス方程式の一の解を非整数として確認するように構成され、
前記AI部は、前記少なくとも1つの偽のディオファントス方程式を受信するように構成され、前記AIモデルは、前記少なくとも1つの偽のディオファントス方程式の非可解性又は可解性を予測するように構成され、
前記暗号部は、もし前記少なくとも1つの偽のディオファントス方程式の前記一の解が非整数である場合、前記少なくとも1つの偽のディオファントス方程式を、偽の暗号文として、前記暗号文出力部に提供するように構成される、
請求項11に記載の暗号装置。 - 前記暗号部と通信可能に接続された暗号文説明変数部を更に備え、
前記暗号文説明変数部は、暗号文説明変数を前記多項式生成部に提供するように構成され、
前記多項式生成部は、
前記暗号文説明変数を利用して前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を更に導出する、
ように構成されることにより、
前記少なくとも1つの対称鍵を利用して前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を導出する、
請求項11に記載の暗号装置。 - 前記暗号文説明変数部は、前の暗号文のディオファントス方程式における変数の係数に基づいて、前記暗号文説明変数を確認するように構成され、
前記前の暗号文のディオファントス方程式における前記変数は、前の暗号文説明変数に基づく多項式の次数を含む、
請求項14に記載の暗号装置。 - 前記暗号部は、
前記隠蔽変数で、前記少なくとも1つの初期ディオファントス方程式に加算、減算、乗算、及び/又は除算を実行する、
ように構成されることにより、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の前記第2部分集合から導出された前記隠蔽変数を利用して、前記少なくとも1つの初期ディオファントス方程式を変更する、
請求項11に記載の暗号装置。 - 前記平文整数部は、複数の互いに素である整数を利用して、前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を複数の分割整数に分割するように構成された整数分割部を有し、
前記暗号部は、
前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)と、前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)と、前記複数の分割整数とを利用して前記少なくとも1つのディオファントス方程式の複数のディオファントス方程式を生成する、
ように構成されることにより、
前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)と、前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)とを利用して前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)により解くことが可能な前記少なくとも1つのディオファントス方程式を生成し、
前記複数の互いに素である整数の総数、前記複数の分割整数の総数、及び前記複数のディオファントス方程式の総数は、等しい、
請求項11に記載の暗号装置。 - 前記整数分割部は、
前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)、及び複数の除数である前記複数の互いに素である整数を利用した複数のモジュロ演算を実行し、その実行結果から複数の余りである前記複数の分割整数を導出する、
ように構成されることにより、
前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を、前記複数の互いに素である整数に基づき、前記複数の分割整数に分割する、
請求項17に記載の暗号装置。 - 少なくとも1つのディオファントス方程式を含む少なくとも1つの暗号文を受信することと、
対称鍵を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解くための少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を導出することと、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解いて少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認することと、これは、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第1部分集合を利用して、少なくとも1つの初期整数を確認し、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第2部分集合から導出される隠蔽変数を利用して、前記少なくとも1つの初期整数を変更して前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認することを含み、
前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を少なくとも1つの平文に変換することと、
を含む、
復号方法。 - 前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解いて前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認することは、
前記少なくとも1つの整数(M1,…,Mn)及び少なくとも1つの非整数を、前記少なくとも1つのディオファントス方程式の異なる複数のディオファントス方程式から確認して、前記異なる複数のディオファントス方程式における、前記少なくとも1つの非整数に対応する1つを、偽のディオファントス方程式として確認することを含む、
請求項19に記載の復号方法。 - 前記対称鍵を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解くための前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を導出することは、
前記対称鍵と暗号文説明変数とを利用して、前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を導出することを含む、
請求項19に記載の復号方法。 - 前記暗号文説明変数は、前の暗号文のディオファントス方程式における変数の係数に基づいていて、
前記前の暗号文のディオファントス方程式における前記変数は、前の暗号文説明変数に基づく多項式の次数を含む、
請求項21に記載の復号方法。 - 前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の前記第2部分集合から導出された前記隠蔽変数を利用して、前記少なくとも1つの初期整数を変更して前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認することは、
前記隠蔽変数で、前記少なくとも1つのディオファントス方程式に加算、減算、乗算、及び/又は除算を実行することを含む、
請求項19に記載の復号方法。 - 前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解いて前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認することは、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式の複数のディオファントス方程式を解いて複数の分割整数を確認することと、
複数の互いに素である整数と前記複数の分割整数とを利用して、前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認することと、を含み、
前記複数の互いに素である整数の総数、前記複数の分割整数の総数、及び前記複数のディオファントス方程式の総数は、等しい、
請求項19に記載の復号方法。 - 前記複数の互いに素である整数と前記複数の分割整数とを利用して、前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認することは、
前記複数の分割整数を複数の余りとして、前記複数の互いに素である整数を複数の商としてそれぞれ用いて複数のユークリッドの互除法演算を実行することにより、前記複数の分割整数の分割解除を実行し、その実行結果から少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を導出することを含む、
請求項24に記載の復号方法。 - コンピュータ実行可能な指示を格納するための少なくとも1つの記憶部と、
前記少なくとも1つの記憶部と通信可能に接続されて、前記コンピュータ実行可能な指示を実行して、請求項19~25のいずれか1項に記載の復号方法を実行するように構成された少なくとも1つのプロセッサと、
を備える、
復号装置。 - 少なくとも1つのコンピュータプロセッサに、請求項19~25のいずれか1項に記載の復号方法を実行させるように構成されたコンピュータ実行可能な指示を含む、
非一時的な、コンピュータ可読媒体。 - 少なくとも1つのディオファントス方程式を含む少なくとも1つの暗号文を受信するように構成された暗号文入力部と、
少なくとも1つの対称鍵を受信するように構成された対称鍵入力部と、
前記暗号文入力部及び前記対称鍵入力部と通信可能に接続された復号部と、
前記復号部と通信可能に接続された整数平文部と、
を備え、
前記復号部は、
前記対称鍵入力部から前記対称鍵を、前記暗号文入力部から前記少なくとも1つのディオファントス方程式をそれぞれ受信し、
前記対称鍵を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解くための少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を導出するように構成され、
さらに前記復号部は、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第1部分集合を利用して、少なくとも1つの初期整数を確認し、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の第2部分集合から導出される隠蔽変数を利用して、前記少なくとも1つの初期整数を変更して前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認する、
ように構成されることにより、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解いて少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認し、
前記整数平文部は、
前記復号部から、前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を受信し、前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を少なくとも1つの平文に変換するように構成される、
復号装置。 - 前記復号部は、
前記少なくとも1つの整数(M1,…,Mn)及び少なくとも1つの非整数を、前記少なくとも1つのディオファントス方程式の異なる複数のディオファントス方程式から確認して、前記異なる複数のディオファントス方程式における1つを、偽のディオファントス方程式として確認する、
ように構成されることにより、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解いて前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認する、
請求項28に記載の復号装置。 - 前記復号部は、
前記対称鍵及び暗号文説明変数を利用して、前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を導出する、
ように構成されることにより、
前記対称鍵を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解くための前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を導出する、
請求項28に記載の復号装置。 - 前記暗号文説明変数は、前の暗号文のディオファントス方程式における変数の係数に基づいていて、
前記前の暗号文のディオファントス方程式における前記変数は、前の暗号文説明変数に基づく多項式の次数を含む、
請求項30に記載の復号装置。 - 前記復号部は、
前記隠蔽変数で、前記少なくとも1つのディオファントス方程式に加算、減算、乗算、及び/又は除算を実行する、
ように構成されることにより、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)の前記第2部分集合から導出された前記隠蔽変数を利用して、前記少なくとも1つの初期整数を変更して前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認する、
請求項28に記載の復号装置。 - 前記復号部は、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式の複数のディオファントス方程式を解いて複数の分割整数を確認し、
複数の互いに素である整数と前記複数の分割整数とを利用して、前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認する、
ように構成されることにより、
前記少なくとも1つの変数解集合(v1,…,vn)を利用して、前記少なくとも1つのディオファントス方程式を解いて前記少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を確認し、
前記複数の互いに素である整数の総数、前記複数の分割整数の総数、及び前記複数のディオファントス方程式の総数は、等しい、
請求項28に記載の復号装置。 - 前記整数平文部は、整数分割解除部を有し、
前記整数分割解除部は、
前記復号部から前記複数の分割整数を受信し、前記複数の分割整数を複数の余りとして、前記複数の互いに素である整数を複数の商としてそれぞれ用いて複数のユークリッドの互除法演算を実行することにより、前記複数の分割整数の分割解除を実行し、その実行結果から少なくとも1つの事前暗号整数(M1,…,Mn)を導出することを含む、
請求項33に記載の復号装置。
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