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講演抄録/キーワード
講演名 2020-03-11 09:55
アニーリング計算を用いたAESの差分特性探索に向けて
平野 遥垣本修吾米山一樹茨城大)・山口純平富士通研IT2019-109 ISEC2019-105 WBS2019-58
抄録 (和) 2011年にMouhaらによって差分特性および線形特性におけるactive S-boxes数の下界の解析に用いられたのを皮切りに,混合整数線形計画法(mixed-integer linear programming, MILP)を用いて共通鍵暗号の安全性解析を行う研究が近年盛んに行われている.しかし,MILPはモデリングに応じて最適解を求めることはできるが,一般に最適解が複数存在した場合にそれらを効率的に求めるのは容易ではない.本稿では,Mouhaらによるactive S-boxes数の下界を求めるモデリングをアニーリング計算を用いて定式化を行う.アニーリング計算は乱択的に関数を徐々に変化させることで最適化を行う手法であり,定式化を変えずに複数解を得ることができる.2ラウンドAESにおけるモデリングを二次ハミルトニアンとして定式化し,active S-boxes数の下界を求めた.結果として,既知の下界を与える3つの解を得られることを示す. 
(英) At Inscypt 2011, Mouha et al. firstly proposed an application of mixed-integer linear programming (MILP) to cryptanalysis of symmetric key cryptosystems by showing the lower bound of the number of active S-boxes for differential/linear characteristic search. Recently, MILP is used to evaluate security of various symmetric key cryptosystems. However, though MILP is useful to obtain an optimal solution for the modeling, it is not easy to generally obtain multiple solutions when there are multiple ones. In this paper, we formulate the modeling of Mouha et al. to obtain the lower bound of the number of active S-boxes by using annealing. Annealing is a method to obtain optimal solutions by executing probabilistic iterations, and can derive multiple solutions without changing the formulation of the function. We give the modeling of 2-rounds AES as a Hamiltonian, and try to find the lower bound of the number of active S-boxes. As a result, we obtain three distinct solutions achieving the known lower bound.
キーワード (和) アニーリング計算 / AES / 差分特性 / ナップサック問題 / / / /  
(英) annealing / AES / differential characteristics / knapsack problem / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 119, no. 474, ISEC2019-105, pp. 127-133, 2020年3月.
資料番号 ISEC2019-105 
発行日 2020-03-03 (IT, ISEC, WBS) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  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 IT2019-109 ISEC2019-105 WBS2019-58

研究会情報
研究会 ISEC IT WBS  
開催期間 2020-03-10 - 2020-03-11 
開催地(和) 兵庫県立大学 神戸情報科学キャンパス(神戸ポートアイランド) 
開催地(英) University of Hyogo 
テーマ(和) IT・ISEC・WBS合同研究会 
テーマ(英) joint meeting of IT, ISEC, and WBS 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 ISEC 
会議コード 2020-03-ISEC-IT-WBS 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) アニーリング計算を用いたAESの差分特性探索に向けて 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Toward Differential Characteristic Search of AES by Annealing 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) アニーリング計算 / annealing  
キーワード(2)(和/英) AES / AES  
キーワード(3)(和/英) 差分特性 / differential characteristics  
キーワード(4)(和/英) ナップサック問題 / knapsack problem  
キーワード(5)(和/英) /  
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) 平野 遥 / Haruka Hirano / ヒラノ ハルカ
第1著者 所属(和/英) 茨城大学 (略称: 茨城大)
Ibaraki University (略称: Ibaraki Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 垣本 修吾 / Shugo Kakimoto / カキモト シュウゴ
第2著者 所属(和/英) 茨城大学 (略称: 茨城大)
Ibaraki University (略称: Ibaraki Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 米山 一樹 / Kazuki Yoneyama / ヨネヤマ カズキ
第3著者 所属(和/英) 茨城大学 (略称: 茨城大)
Ibaraki University (略称: Ibaraki Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 山口 純平 / Junpei Yamaguchi / ヤマグチ ジュンペイ
第4著者 所属(和/英) 株式会社富士通研究所 (略称: 富士通研)
Fujitsu Laboratories (略称: Fujitsu Lab.)
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講演者
発表日時 2020-03-11 09:55:00 
発表時間 25 
申込先研究会 ISEC 
資料番号 IEICE-IT2019-109,IEICE-ISEC2019-105,IEICE-WBS2019-58 
巻番号(vol) IEICE-119 
号番号(no) no.473(IT), no.474(ISEC), no.475(WBS) 
ページ範囲 pp.127-133 
ページ数 IEICE-7 
発行日 IEICE-IT-2020-03-03,IEICE-ISEC-2020-03-03,IEICE-WBS-2020-03-03 


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