| 講演名 | 2022-06-17 チャネル情報とカオス理論に基づく秘密鍵の共有及びランダム化手法の検討 阿部 拓実(名工大), 浅野 敬祐(名工大), 加藤 健太(名工大), 岡本 英二(名工大), 山本 哲矢(パナソニック), |
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| 抄録(和) | 近年，第5世代移動通信システム（5G）の商用化により，無線通信におけるセキュリティ強化の需要が高まっており，これまで暗号化されていなかった物理層セキュリティに関する研究が盛んに行われている．なかでも，ユーザの時刻と位置に依存するチャネル状態情報（channel state information: CSI）を用いた秘密鍵共有は，予測が困難である無線チャネルを利用するため情報理論的に安全であり注目されている．しかし，CSIは自己相関を有し時変動するため，既存手法において秘密鍵の共有時間を短くすると鍵のランダム性が劣化するという課題があった．そこで本稿では，秘密鍵を生成する際に予測が困難で複雑な振る舞いを示すカオス理論を用いることで，共有時間を短くしても鍵のランダム性が劣化しない秘密鍵共有手法を提案する．そして計算機シミュレーションにより，提案手法がアメリカ国立標準技術研究所（National Institute of Standards and Technology: NIST）が提供するランダム性評価検定を合格することを示す． |
| 抄録(英) | In recent years, with the commercialization of the fifth generation mobile communications system (5G), there has been a growing interest in wireless communications security. This has led to a flurry of research on physical layer security (PLS), which is not encrypted in current wireless systems. In PLS technologies, secret key sharing using channel state information (CSI), which depends on the user's time and location, has attracted much attention because it is information-theoretically secure because it uses a wireless channel that is difficult to predict. However, because CSIs are autocorrelated and time-varying, the randomness of the key deteriorates when the secret key sharing time is shortened in conventional CSI-based key sharing schemes. Therefore, in this paper, we propose a new secret key sharing method using chaos theory that does not degrade the randomness of the key even when the sharing time is shortened, in which the chaos theory exhibits unpredictable and complex behavior when generating the secret key. It is shown through numerical simulations that the proposed method passes the National Institute of Standards and Technology (NIST) randomness evaluation test even when the sharing time is shortened. |
| キーワード(和) | 物理層セキュリティ / チャネル状態情報 / 秘密鍵共有 / カオス理論 |
| キーワード(英) | physical layer security / channel state information / secret key sharing / chaos theory |
| 資料番号 | RCS2022-66 |
| 発行日 | 2022-06-08 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS |
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| 開催期間 | 2022/6/15(から3日開催) |
| 開催地（和） | 琉球大学 千原キャンパス＋オンライン開催 |
| 開催地（英） | University of the Ryukyus, Senbaru Campus and online |
| テーマ（和） | 初めての研究会，リソース制御，スケジューリング，無線通信一般 |
| テーマ（英） | First Presentation in IEICE Technical Committee, Resource Control, Scheduling, Wireless Communications, etc. |
| 委員長氏名（和） | 樋口 健一(東京理科大) |
| 委員長氏名（英） | Kenichi Higuchi(Tokyo Univ. of Science)) |
| 副委員長氏名（和） | 旦代 智哉(東芝) / 児島 史秀(NICT) / 牟田 修(九大) |
| 副委員長氏名（英） | Tomoya Tandai(Toshiba) / Fumihide Kojima(NICT) / Osamu Muta(Kyushu Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 山本 哲矢(パナソニック) / 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) |
| 幹事氏名（英） | Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Koichi Adachi(Univ. of Electro-Commun.) / Osamu Nakamura(Sharp) |
| 幹事補佐氏名（和） | 酒井 学(三菱電機) / 岩渕 匡史(NTT) / 奥山 達樹(NTTドコモ) / 菅野 一生(KDDI総合研究所) / 張 裕淵(東工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) / Masashi Iwabuchi(NTT) / Tatsuki Okuyama(NTT DOCOMO) / Issei Kanno(KDDI Research) / Yuyuan Chang(Tokyo Inst. of Tech) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Radio Communication Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | チャネル情報とカオス理論に基づく秘密鍵の共有及びランダム化手法の検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Secret Key Sharing and Randomizing Method Based on Channel State Information and Chaos Theory |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 物理層セキュリティ / physical layer security |
| キーワード(2)（和/英） | チャネル状態情報 / channel state information |
| キーワード(3)（和/英） | 秘密鍵共有 / secret key sharing |
| キーワード(4)（和/英） | カオス理論 / chaos theory |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 阿部 拓実 / Takumi Abe |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：Nagoya Institute of Technology) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 浅野 敬祐 / Keisuke Asano |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：Nagoya Institute of Technology) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 加藤 健太 / Kenta Kato |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：Nagoya Institute of Technology) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 岡本 英二 / Eiji Okamoto |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：Nagoya Institute of Technology) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 山本 哲矢 / Tetsuya Yamamoto |
| 第 5 著者 所属（和/英） | パナソニック株式会社(略称：パナソニック) Panasonic Corporation(略称：Panasonic) |
| 発表年月日 | 2022-06-17 |
| 資料番号 | RCS2022-66 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | RCS-73 |
| ページ範囲 | pp.247-252(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-06-08 (RCS) |