| 講演名 | 2011-03-04 量子暗号むけ高速秘匿性増強アルゴリズム(情報通信基礎サブソサイエティ合同研究会) 浅井 健志, 鶴丸 豊広, |
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| 抄録(和) | 量子暗号は量子論を安全性の根拠とし,無条件安全性を達成する暗号方式である.量子暗号プロトコルを大きく二つのコンポーネントに分けると,単一光子の送受信を行う「量子通信」と,そこで得られた乱数列を現実の暗号で使用可能な秘密鍵に変換する「鍵蒸留処理」とからなる.鍵蒸留はさらに誤り訂正および秘匿性増強からなるが,安全性に関する最近の理論研究では,この秘匿性増強処理における単位ブロック長nを大きく(1Mビット以上)とるべきとされている(有限長効果).このため従来は,量子通信の典型的速度(約1Mbps)に追従するには,鍵蒸留のためにFPGA等の専用ハードウェアが必要であるとしばしば考えられてきた.これに対し本稿では秘匿性増強を効率的におこなう手法を新たに提案し,計算量を従来のO(n^2)からO(n log n)に低減する.この結果の検証のため本方式をソフトウェア実装したところ,鍵長1Mビットでの処理速度は従来方式の約7,000倍に達した.結果として,鍵蒸留処理をすべてソフトウェアでおこなったとしても,量子通信のスループットに十分追従できることが確認できた. |
| 抄録(英) | The recent theoretical studies of quantum key distribution have shown that, in order to guarantee the unconditional security properly, a unit block length n of privacy amplification needs to exceed 10^6. In this parameter region, however, the existing naive algorithms are not fast enough to catch up with the quantum communication step when implemented as software. As a solution to this problem, we propose a new efficient privacy amplification scheme that reduces the complexity from O(n^2) to O(n log n). |
| キーワード(和) | 量子暗号 / 秘匿性増強 / プライバシ増幅 / Toeplitz行列 / 高速フーリエ変換 |
| キーワード(英) | quantum cryptography / privacy amplification / Toeplitz matrix / fast Fourier transform |
| 資料番号 | IT2010-117,ISEC2010-121,WBS2010-96 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ISEC |
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| 開催期間 | 2011/2/24(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Information Security (ISEC) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 量子暗号むけ高速秘匿性増強アルゴリズム(情報通信基礎サブソサイエティ合同研究会) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Efficient Privacy Amplification Algorithms for Quantum Key Distribution |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 量子暗号 / quantum cryptography |
| キーワード(2)（和/英） | 秘匿性増強 / privacy amplification |
| キーワード(3)（和/英） | プライバシ増幅 / Toeplitz matrix |
| キーワード(4)（和/英） | Toeplitz行列 / fast Fourier transform |
| キーワード(5)（和/英） | 高速フーリエ変換 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 浅井 健志 / Takeshi ASAI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社 Mitsubishi Electric Corporation |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 鶴丸 豊広 / Toyohiro TSURUMARU |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社 Mitsubishi Electric Corporation |
| 発表年月日 | 2011-03-04 |
| 資料番号 | IT2010-117,ISEC2010-121,WBS2010-96 |
| 巻番号（vol） | vol.110 |
| 号番号（no） | 443 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |