| 講演抄録/キーワード |
| 講演名 |
2026-03-17 13:30
効率的なAESベース認証暗号の設計 ○名古屋太一(兵庫県立大)・白矢琢朗・石川達也(阪大)・阪本光星(三菱電機/阪大)・伊藤竜馬(NICT/阪大)・Subhadeep Banik(USI)・五十部孝典(阪大/NICT) IT2025-136 ISEC2025-144 WBS2025-118 RCC2025-117 |
| 抄録 |
(和) |
本研究では,AESベース認証暗号Rocca-Sをベースとした認証暗号を設計する.
具体的には,ラウンド関数への入力データ長を1.5倍に拡張しつつ,暗号文出力関数を改良することで処理可能なデータ量を増やし処理速度の向上を図る.
そのため,速度実験によりXORやAESなどの暗号演算を追加可能なタイミングや回数を明らかにし,効率的に実行可能なラウンド関数の設計方針を決定する.
次に,その設計方針に基づく改良候補に対してバイト単位での偽造攻撃耐性評価を行い,候補の絞り込みを行う.
一般的に,量子計算機を用いた場合でも偽造攻撃が本質的に高速化されることはないため,本研究では実用的観点から,候補絞り込みのための安全性基準を128ビットセキュリティとする.
その後,Intel,AMD,ARMの各CPU上での速度評価により改良候補を絞り込むことで,安全性を満たしつつ高速な候補を決定する.
結果として,128ビットセキュリティを保証し,
ARM製ソフトウェア実装で1.31倍,さらにハードウェア実装において25.40%の消費電力を削減する方式を提案する. |
| (英) |
This study designs an Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD) based on the AES-based AEAD Rocca-S.
Specifically, it aims to increase the amount of data that can be processed and improve processing speed by extending the input data length to the round function by 1.5 times while improving the ciphertext output function.
Therefore, speed experiments clarify the timing and number of times additional cryptographic operations such as XOR and AES can be performed, determining the design policy for round functions that can be executed efficiently.
Next, we evaluate the resistance to forgery attacks at the byte level for candidate improvements based on this design principle to narrow down the options.
Generally, forgery attacks are not inherently accelerated even when using quantum computers. Therefore, from a practical standpoint, this study sets the security benchmark for candidate selection at 128-bit security.
Subsequently, we narrow down the candidates through speed evaluations on Intel, AMD, and ARM CPUs to determine candidates that are both secure and fast.
As a result, we propose a scheme that guarantees 128-bit security,
achieves a 1.31x speedup in ARM software implementations, and further reduces power consumption by 25.40% in hardware implementations. |
| キーワード |
(和) |
SATソルバー / 差分解析 / / / / / / |
| (英) |
SAT solver / differential cryptanalysis / / / / / / |
| 文献情報 |
信学技報, vol. 125, no. 405, ISEC2025-144, pp. 376-383, 2026年3月. |
| 資料番号 |
ISEC2025-144 |
| 発行日 |
2026-03-09 (IT, ISEC, WBS, RCC) |
| ISSN |
Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
| PDFダウンロード |
IT2025-136 ISEC2025-144 WBS2025-118 RCC2025-117 |
| 研究会情報 |
| 研究会 |
IT WBS ISEC RCC |
| 開催期間 |
2026-03-16 - 2026-03-17 |
| 開催地(和) |
信州大学 長野キャンパス |
| 開催地(英) |
Nagano Campus, Shinshu University |
| テーマ(和) |
ISEC/IT/RCC/WBS合同研究会 |
| テーマ(英) |
Joint Workshop of ISEC, IT, RCC, and WBS |
| 講演論文情報の詳細 |
| 申込み研究会 |
ISEC |
| 会議コード |
2026-03-IT-WBS-ISEC-RCC |
| 本文の言語 |
日本語 |
| タイトル(和) |
効率的なAESベース認証暗号の設計 |
| サブタイトル(和) |
|
| タイトル(英) |
Design of an Efficient AES-Based Authenticated Encryption with Associated Data |
| サブタイトル(英) |
|
| キーワード(1)(和/英) |
SATソルバー / SAT solver |
| キーワード(2)(和/英) |
差分解析 / differential cryptanalysis |
| キーワード(3)(和/英) |
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| キーワード(4)(和/英) |
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| キーワード(5)(和/英) |
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| キーワード(6)(和/英) |
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| キーワード(7)(和/英) |
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| キーワード(8)(和/英) |
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| 第1著者 氏名(和/英/ヨミ) |
名古屋 太一 / Taichi Nagoya / ナゴヤ タイチ |
| 第1著者 所属(和/英) |
兵庫県立大学 (略称: 兵庫県立大)
University of Hyogo (略称: UoH) |
| 第2著者 氏名(和/英/ヨミ) |
白矢 琢朗 / Takuro Shiraya / シラヤ タクロウ |
| 第2著者 所属(和/英) |
大阪大学 (略称: 阪大)
The University of Osaka (略称: UOsaka) |
| 第3著者 氏名(和/英/ヨミ) |
石川 達也 / Tatsuya Ishikawa / イシカワ タツヤ |
| 第3著者 所属(和/英) |
大阪大学 (略称: 阪大)
The University of Osaka (略称: UOsaka) |
| 第4著者 氏名(和/英/ヨミ) |
阪本 光星 / Kosei Sakamoto / サカモト コウセイ |
| 第4著者 所属(和/英) |
三菱電機株式会社/大阪大学 (略称: 三菱電機/阪大)
Mitsubishi Elecrtric Corporation/The University of Osaka (略称: MELCO/UOsaka) |
| 第5著者 氏名(和/英/ヨミ) |
伊藤 竜馬 / Ito Ryoma / イトウ リョウマ |
| 第5著者 所属(和/英) |
国立研究開発法人情報通信研究機構/大阪大学 (略称: NICT/阪大)
National Institute of Information and Communications Technology/The University of Osaka (略称: NICT/UOsaka) |
| 第6著者 氏名(和/英/ヨミ) |
Subhadeep Banik / Subhadeep Banik / |
| 第6著者 所属(和/英) |
ルガーノ大学 (略称: USI)
University of Lugano (略称: USI) |
| 第7著者 氏名(和/英/ヨミ) |
五十部 孝典 / Takanori Isobe / |
| 第7著者 所属(和/英) |
大阪大学/国立研究開発法人情報通信機構 (略称: 阪大/NICT)
The University of Osaka/National Institute of Information and Communications Technology (略称: UOsaka/NICT) |
| 第8著者 氏名(和/英/ヨミ) |
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| 第9著者 氏名(和/英/ヨミ) |
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| 講演者 |
第1著者 |
| 発表日時 |
2026-03-17 13:30:00 |
| 発表時間 |
25分 |
| 申込先研究会 |
ISEC |
| 資料番号 |
IT2025-136, ISEC2025-144, WBS2025-118, RCC2025-117 |
| 巻番号(vol) |
vol.125 |
| 号番号(no) |
no.404(IT), no.405(ISEC), no.406(WBS), no.407(RCC) |
| ページ範囲 |
pp.376-383 |
| ページ数 |
8 |
| 発行日 |
2026-03-09 (IT, ISEC, WBS, RCC) |
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