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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-06-18 11:00 軽量ブロック暗号SPECKの差分線形解析の改良 ○落合晋也・宮地充子（阪大）  IA2026-17 ICSS2026-17 |
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| 抄録 | （和） | 米国国家安全保障局 (NSA) により開発されたSPECKは，ARX構造を採用した軽量ブロック暗号であり，その実装効率の高さから注目されている． GongらはARX暗号に対する効率的なDL識別器が，中間部で差分とマスクが収束・拡散する"砂時計的 (Hourglass-like) 構造''を有していることを明らかにした．しかし，既存の理論値と実験値の間には乖離が存在する可能性があり，詳細な実験的検証の余地が残されている． 本研究では，SPECK64を対象にGongらが構築した差分線形識別器の理論値と実験値を比較した．まず，いくつかの線形近似式に乖離があることを確認し，その原因が連続する2回のモジュラ加算のキャリーを独立と仮定していた点にあることを突き止めた．そこで，両キャリーの非独立性を考慮したより正確な線形近似の成立確率を定理として導出した．これをSPECK64に適用したところ，精緻化後の理論値は実験値とよく一致し，誤差を0.035から0.01未満へと削減した． さらに，線形相関がラウンド鍵の値に依存して二分される現象を発見し，この鍵条件と高い相関を与える入力差分を組み合わせることで計算量 2^(52.24)の新規13ラウンド識別器を構築した． これらの結果はARX暗号のより精密な安全性評価の必要性を示す． |
| （英） | We re-evaluate Differential-Linear (DL) cryptanalysis of the ARX cipher SPECK, focusing on the ``Hourglass-like structure'' of Gong et al. While this structure is effective, discrepancies between theoretical and experimental values remain. We identify that these discrepancies stem from assuming independence between the carries of two consecutive modular additions, and we derive a theorem giving a more accurate probability that accounts for their dependence. For SPECK64, applying this theorem reduces the error from 0.035 to below 0.01. We further discover that the linear correlation depends on the round key, and exploit this to build a new 13-round distinguisher with complexity 2^(52.24). |
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| キーワード | （和） | SPECK / 差分線形解析 / 砂時計的構造 / 線形解析 / 軽量ブロック暗号 / / / |
| （英） | SPECK / differential-linear cryptanalysis / Hourglass(-like) structure / linear approximations / lightweight block cipher / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 126, no. 74, ICSS2026-17, pp. 108-115, 2026年6月. | |
| 資料番号 | ICSS2026-17 | |
| 発行日 | 2026-06-10 (IA, ICSS) | |
| 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 | IA2026-17 ICSS2026-17 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | IA ICSS |
| 開催期間 | 2026-06-17 - 2026-06-18 |
| 開催地（和） | e-とぴあ・かがわ BBスクエア |
| 開催地（英） | e-Topia, Kagawa BB Square |
| テーマ（和） | インターネットセキュリティ、一般 |
| テーマ（英） | Internet Security, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | ICSS |
| 会議コード | 2026-06-IA-ICSS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 軽量ブロック暗号SPECKの差分線形解析の改良 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Improved Differential-Linear Cryptanalysis of Lightweight Block Ciphers SPECK |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | SPECK / SPECK |
| キーワード(2)（和/英） | 差分線形解析 / differential-linear cryptanalysis |
| キーワード(3)（和/英） | 砂時計的構造 / Hourglass(-like) structure |
| キーワード(4)（和/英） | 線形解析 / linear approximations |
| キーワード(5)（和/英） | 軽量ブロック暗号 / lightweight block cipher |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 落合 晋也 / Shinya Ochiai / オチアイ シンヤ |
| 第1著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) University of Osaka (略称： U.Osaka) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 宮地 充子 / Atsuko Miyaji / ミヤジ アツコ |
| 第2著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) University of Osaka (略称： U.Osaka) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-06-18 11:00:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | ICSS |
| 資料番号 | IA2026-17, ICSS2026-17 |
| 巻番号（vol） | vol.126 |
| 号番号（no） | no.73(IA), no.74(ICSS) |
| ページ範囲 | pp.108-115 |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | 2026-06-10 (IA, ICSS) |
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