講演名 2021-07-19
Somewhat準同型暗号に基づく生体テンプレート保護システムの評価
田宮 寛人(NEC), 一色 寿幸(NEC), 森 健吾(NEC), 尾花 賢(法政大), 大木 哲史(静岡大),
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抄録(和) 準同型暗号を用いて生体情報を秘匿したまま認証を行う生体テンプレート保護システムが多く提案されている.準同型暗号の多くは平文として整数を仮定する一方で,顔認証アルゴリズムの多くは浮動小数点ベクトルを生体情報量として出力する.そのため整数特徴量への変換が必要である.大木らは主成分分析に基づく顔認証アルゴリズムの認証精度に影響を与えない整数化精度を報告している.本稿では,認証精度の高さから近年注目を浴びている機械学習に基づく顔認証アルゴリズムの認証精度に影響を与えない整数化精度を評価し,その整数化精度が 5 ビット程度であることを示す.さらに,認証精度に影響を与えない整数化精度で変換された整数特徴量を入力とした,格子ベース Somewhat 準同型暗号に基づく生体テンプレート保護システムの速度性能を評価し,1 回の認証処理時間が 50ms 以下であることを示す.
抄録(英) Many biometric template protection systems have been proposed to perform biometric authentication while keeping the biometric information secret. While most homomorphic encryption schemes encrypt integers, most face recognition algorithms output floating-point features. Therefore, we need to convert floating-point features to integer features. Ohki et al. have reported the quantization precision that does not affect the biometric performance for face recognition algorithms based on principal component analysis. In this paper, we evaluate quantization precisions that does not affect the biometric performance for face recognition algorithms based on machine learning and show the quantization precisions are about 5 bits. In addition, we evaluate running time of a biometric template protection system based on lattice-based somewhat homomorphic encryption, using integer features transformed with the quantization precision that does not affect the authentication accuracy, and show the authentication time is less than 50 ms.
キーワード(和) 顔認証 / 整数化 / 生体テンプレート保護 / 準同型暗号 / パッキング方法 / ユークリッド距離
キーワード(英) face recognition / quantization / biometric template protection / lattice-based cryptography / packing method / Euclidean distance
資料番号 ISEC2021-21,SITE2021-15,BioX2021-22,HWS2021-21,ICSS2021-26,EMM2021-26
発行日 2021-07-12 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM)

研究会情報
研究会 BioX / ISEC / SITE / ICSS / EMM / HWS / IPSJ-CSEC / IPSJ-SPT
開催期間 2021/7/19(から2日開催)
開催地(和) オンライン開催
開催地(英) online
テーマ(和) セキュリティ、一般 (セキュリティサマーサミット2021)
テーマ(英)
委員長氏名(和) 今岡 仁(NEC) / 伊豆 哲也(富士通研) / 小川 賢(神戸学院大) / 吉岡 克成(横浜国大) / 西村 竜一(NICT) / 島崎 靖久(ルネサスエレクトロニクス)
委員長氏名(英) Hitoshi Imaoka(NEC) / Tetsuya Izu(Fujitsu Labs.) / Masaru Ogawa(Kobe Gakuin Univ.) / Katsunari Yoshioka(Yokohama National Univ.) / Ryoichi Nishimura(NICT) / Yasuhisa Shimazaki(Renesas Electronics)
副委員長氏名(和) 市野 将嗣(電通大) / 高田 直幸(セコム) / 國廣 昇(筑波大学) / 花岡 悟一郎(産総研) / 大谷 卓史(吉備国際大) / 辰己 丈夫(放送大) / 神谷 和憲(NTT) / 笠間 貴弘(NICT) / 藤吉 正明(都立大) / 市野 将嗣(電通大) / 永田 真(神戸大) / 鈴木 大輔(三菱電機)
副委員長氏名(英) Masatsugu Ichino(Univ. of Electro-Comm.) / Naoyuki Takada(SECOM) / Noboru Kunihiro(Tsukuba Univ.) / Goichiro Hanaoka(AIST) / Takushi Otani(Kibi International Univ.) / Takeo Tatsumi(Open Univ. of Japan) / Kazunori Kamiya(NTT) / Takahiro Kasama(NICT) / Masaaki Fujiyoshi(Tokyo Metropolitan Univ.) / Masatsugu Ichino(Univ. of Electro-Comm.) / Makoto Nagata(Kobe Univ.) / Daisuke Suzuki(Mitsubishi Electric)
幹事氏名(和) 奥井 宣広(KDDI総合研究所) / 佐野 恵美子(三菱電機) / 山本 大(富士通研) / 米山 一樹(茨城大) / 吉永 敦征(山口県立大) / 鈴木 大助(北陸大) / 山田 明(KDDI labs.) / 山内 利宏(岡山大) / 長谷川 まどか(宇都宮大) / 吉田 真紀(NICT) / 高橋 順子(NTT) / 藤本 大介(奈良先端大)
幹事氏名(英) Norihiko Okui(KDDI Research) / Emiko Sano(MitsubishiElectric) / Dai Yamamoto(Fujitsu Labs.) / Kazuki Yoneyama(Ibaraki Univ.) / Nobuyuki Yoshinaga(Yamaguchi Pref Univ.) / Daisuke Suzuki(Hokuriku Univ.) / Akira Yamada(KDDI labs.) / Toshihiro Yamauchi(Okayama Univ.) / Madoka Hasegawa(Utsunomiya Univ.) / Maki Yoshida(NICT) / Junko Takahashi(NTT) / Daisuke Fujimotoi(NAIST)
幹事補佐氏名(和) 鈴木 裕之(群馬大) / 早坂 昭裕(NEC) / 松田 隆宏(産総研) / 藤井 秀之(NRIセキュアテクノロジー) / 橘 雄介(福岡工業大) / 木藤 圭亮(三菱電機) / 菅原 健(電通大) / 今泉 祥子(千葉大) / 高嶋 洋一(開志専門職大)
幹事補佐氏名(英) Hiroyuki Suzuki(Gunma Univ) / Akihiro Hayasaka(NEC) / Takahiro Matsuda(AIST) / Hideyuki Fujii(NRI-Secure) / Yusuke Tachibana(Fukuoka Inst. of Tech.) / Keisuke Kito(Mitsubishi Electric) / Takeshi Sugawara(Univ. of Electro-Comm.) / Shoko Imaizumi(Chiba Univ.) / Youichi Takashima(Kaishi Professional Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Biometrics / Technical Committee on Information Security / Technical Committee on Social Implications of Technology and Information Ethics / Technical Committee on Information and Communication System Security / Technical Committee on Enriched MultiMedia / Technical Committee on Hardware Security / Special Interest Group on Computer Security / Special Interest Group on Security Psychology and Trust
本文の言語 JPN
タイトル(和) Somewhat準同型暗号に基づく生体テンプレート保護システムの評価
サブタイトル(和)
タイトル(英) Evaluation on Biometric Template Protection System Based on Somewhat Homomorphic Encryption
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 顔認証 / face recognition
キーワード(2)(和/英) 整数化 / quantization
キーワード(3)(和/英) 生体テンプレート保護 / biometric template protection
キーワード(4)(和/英) 準同型暗号 / lattice-based cryptography
キーワード(5)(和/英) パッキング方法 / packing method
キーワード(6)(和/英) ユークリッド距離 / Euclidean distance
第 1 著者 氏名(和/英) 田宮 寛人 / Hiroto Tamiya
第 1 著者 所属(和/英) 日本電気株式会社(略称:NEC)
NEC Corporation(略称:NEC)
第 2 著者 氏名(和/英) 一色 寿幸 / Toshiyuki Isshiki
第 2 著者 所属(和/英) 日本電気株式会社(略称:NEC)
NEC Corporation(略称:NEC)
第 3 著者 氏名(和/英) 森 健吾 / Kengo Mori
第 3 著者 所属(和/英) 日本電気株式会社(略称:NEC)
NEC Corporation(略称:NEC)
第 4 著者 氏名(和/英) 尾花 賢 / Satoshi Obana
第 4 著者 所属(和/英) 法政大学(略称:法政大)
Hosei University(略称:Hosei Univ.)
第 5 著者 氏名(和/英) 大木 哲史 / Tetsushi Ohki
第 5 著者 所属(和/英) 静岡大学(略称:静岡大)
Shizuoka University(略称:Shizuoka Univ.)
発表年月日 2021-07-19
資料番号 ISEC2021-21,SITE2021-15,BioX2021-22,HWS2021-21,ICSS2021-26,EMM2021-26
巻番号(vol) vol.121
号番号(no) ISEC-118,SITE-119,BioX-120,HWS-121,ICSS-122,EMM-123
ページ範囲 pp.68-73(ISEC), pp.68-73(SITE), pp.68-73(BioX), pp.68-73(HWS), pp.68-73(ICSS), pp.68-73(EMM),
ページ数 6
発行日 2021-07-12 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM)