1: ◆SWAKITI9Dbwp @すわきちφφ ★ 2013/08/30(金) 11:46:27.65 ID:???

PRESS RELEASE (技術)

2013年8月28日
株式会社富士通研究所

世界初!暗号化したまま統計計算や生体認証などを可能にする準同型暗号の高速化技術を開発

プライバシーが壁となっていた企業間の情報活用を促進

株式会社富士通研究所(注1)は、データを暗号化したまま統計計算や生体認証などを可能にする
準同型暗号(注2)の高速化技術を世界で初めて開発しました。

近年、クラウドの普及に伴いデータ保護が重要な問題となっており、データを暗号化したまま演算処理が可能な暗号方式として準同型暗号が注目されています。
しかし、従来の準同型暗号はビット単位で暗号化を行うため処理時間が長く、実用化する上での課題となっていました。
今回、データのビット列の並び方を工夫して一括暗号化することで、統計計算などをする際に必要となるビット列の内積(ビットごとの乗算の和)計算を暗号化したまま一括して行う技術を開発しました。これにより、従来に比べ処理性能を最大で約2000倍高速化することに成功しました。

本技術により、クラウド上のデータのプライバシーを保護しつつ利活用することが可能になります。
例えば、生体認証に適用することで、究極の個人情報である指紋や静脈データといった生体情報を、暗号化したまま安全に照合することが可能となります。
また、医療や生化学データといった機密情報のデータ分析など、これまでプライバシーが壁となっていた複数の企業にまたがった情報活用が、クラウドサービスと今回開発した暗号技術との融合により促進されます。

本技術の詳細は、2013年9月2日(月曜日)からドイツのレーゲンスブルグ大学で開催される国際会議MoCrySEn2013(The Second International Workshop on Modern Cryptography and Security Engineering)、2013年9月12日(木曜日)からイギリスのロンドン大学で開催される国際会議DPM2013(The 8th International Workshop on Data Privacy Management)で発表します。

開発の背景

近年、クラウドや携帯端末の普及に伴い、個人のニーズに応じた様々な新しい情報サービスが登場しています。
その一方で、個人のプライバシーデータの漏えいなども問題視されており、プライバシーデータの保護と利活用の両立が課題となっていました。
富士通では、これまでもプライバシーの保護を積極的に推進し、情報を守りながら活かすための技術革新を継続的に進めてきました。

データの保護には暗号化が有効ですが、従来の暗号化では集計などの様々な演算をする際に、一旦復号しなければ演算処理ができないため、復号した時点で安全性が低下するという問題がありました。
そのため、暗号化したまま加算や乗算などの演算処理ができる準同型暗号が、新しいクラウドサービスを提供する技術として期待されています(図1)。

>>2以降へ続きます。

株式会社富士通研究所
http://pr.fujitsu.com/jp/news/2013/08/28.html
図1 クラウドサービスにおけるプライバシー保護とデータ利活用
1


http://pr.fujitsu.com/jp/news/2013/08/28a.jpg

※依頼がありました。
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1376913483/34



スポンサーリンク
2: ◆SWAKITI9Dbwp @すわきちφφ ★ 2013/08/30(金) 11:47:42.05 ID:???

課題
暗号化したまま加算や乗算などの演算ができる準同型暗号は、従来、ビットごとにデータの暗号化が行われていました。
また、暗号化されたデータ間で統計計算などを行う場合には、それぞれ暗号化されたデータをビットごとに乗算を行った後、それぞれの結果を加算して内積結果を算出していました(図2左)。
そのためビット長に比例して処理時間が遅くなるという問題があり、実用化する上での課題となっていました。

開発した技術
今回、データのビット列の並び方を工夫して一括暗号化することで、暗号化したまま統計計算などをする際に必要となるビット列の内積計算を一括して行う技術を開発しました。
これにより、従来に比べ処理性能を最大で約2000倍高速化することに成功しました。
開発した技術のポイントは以下の通りです。

複数ビットの一括暗号化方式による高速化
二つの平文を暗号化する際に、多項式の掛け算が持つ特性を利用して、一つは昇順にもう一つは降順にビット列を並びかえた上で各々を多項式に変換する工夫をすることで、暗号化したままでビット列の内積の一括計算を実現しました(図2右)。
これにより、従来のビットごとに暗号化し秘匿演算する処理に比べて、処理性能を飛躍的に向上しました。
例えば2048ビットのデータを用いた場合は2048倍の高速処理が可能となるなど、ビット長に比例した処理時間の短縮を実現しました(図3)。

様々な実用的な秘匿機能を実現
一般的にデータの統計計算などに用いられる、合計、平均、標準偏差、さらには相関分析や生体データの照合計算など、実用的な秘匿演算の機能を実現しました。

効果
本技術により、データのプライバシーを保護しつつ利活用することが可能になります。
例えば、本技術を生体特徴データの照合に適用することで、指紋や静脈データといった機密性の高い生体情報を、暗号化したまま安全に照合することが可能となります。
静脈情報からその特徴を2048ビットの特徴コード(注3)として抽出し、その特徴コードを準同型暗号化し照合に用いる場合、従来、汎用計算機上で十数秒かかっていた暗号化したままでの照合処理を数ミリ秒で行うことができます(図4)。
従来の生体認証は、銀行や企業など高いセキュリティを持つシステムで利用されていましたが、生体情報が暗号化により常に保護されるため利用しやすくなり、レジャー施設やリゾートホテル、空港荷物預かりなどの一時的な本人確認にも、キーやパスワードの代わりとして生体認証を使うことができます(図5)。

また、医療や生化学データといった機密情報のデータ分析など、これまでプライバシー保護が壁となっていた複数の企業にまたがった情報活用が促進されます。

今後
富士通研究所では本技術について、2015年の実用化を目指して実証実験などを進めます。
また、今回開発した技術をますます進化する情報化社会の安心安全を守るためのキーテクノロジーとして広く展開し、プライバシー情報を安心して利活用できるさらに便利な社会の構築を目指します。

商標について
記載されている製品名などの固有名詞は、各社の商標または登録商標です。

以上

注釈

注1 株式会社富士通研究所:
代表取締役社長 富田達夫、本社 神奈川県川崎市。

注2 準同型暗号(じゅんどうけいあんごう):データを暗号化したまま、加算や乗算などの演算が可能な暗号技術。
演算した結果も暗号化されているため、演算結果を知るには秘密鍵が必要となる。

注3 2048ビットの特徴コード:世界初!手のひら静脈画像から2048ビットの特徴コードを抽出して照合する認証技術を開発
(2013年8月5日 プレスリリース)


3: ◆SWAKITI9Dbwp @すわきちφφ ★ 2013/08/30(金) 11:48:03.29 ID:???

図2 多項式演算の特徴を利用して、データを一括暗号化し内積計算を行う技術
17350c21.jpg


http://pr.fujitsu.com/jp/news/2013/08/28b.jpg
図3 一括暗号化および内積計算による処理時間の高速化

3

http://pr.fujitsu.com/jp/news/2013/08/28c.jpg
図4 本技術を利用した生体認証イメージ

114056c4.jpg

http://pr.fujitsu.com/jp/news/2013/08/28d.jpg
図5 生体認証サービスの利用拡大

4fc8fdcb.jpg

http://pr.fujitsu.com/jp/news/2013/08/28e.jpg

(おわり)


9: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 11:57:12.13 ID:L5A7f+PV

日本のソフトウェア技術ってゴミみたいのばっかりだから信用できないな。
俺は暗号が専門ではないけど、論文誌見ても明らかに中国や台湾に負けてるからな。


28: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 12:57:49.97 ID:68KS/hZM

>>9
論文誌の名前と、具体例あげてみ。
ぷぷぷっ


11: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 11:58:33.24 ID:fGrn1Va1

>暗号化したまま安全に照合することが可能となります。

何言ってるかわかんない


12: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 11:58:47.86 ID:fFS64P1Z

>>1
>その一方で、個人のプライバシーデータの漏えいなども問題視されており、

ホントだね。


14: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 12:03:49.37 ID:jgG7vITn

なるほどわからん


16: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 12:06:22.75 ID:I++10W4Z

x1,x2を暗号キーとして

a1*x1->y1
a2*x2->y2

a1+a2=(y1+y2)/(x1+x2)

見たいな話か。


18: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 12:13:48.49 ID:9hqdZHQY

基本複合して一部分だけ暗号化したままで計算したら
高速化できたよ!ってことだろ


19: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 12:18:00.12 ID:fADcpkLa

暗号化って読めなくすることだろ?
読めないのに中身を扱えるって????


20: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 12:19:52.73 ID:a5dnOWTr

>>1
要するに暗号化したまま一致つうのは、2chのIDの凄い版で他人と同一IDには絶対にならないからID一致=本人で間違いないと言えるという事か?
だからIDのままどのIDの奴がどの板でどれだけどんな書き込みをしたかを集計できると。
もしくは、書き込み自体を暗号化しても、同じ書き込みを複数回しているBOTっぽいのは抽出出来るとか?
または、「ぬるぽ」という単語を暗号化すると必ず「9763.511」とかってなるはずだから、全書き込みの暗号化データの中から「ぬるぽ」という単語が含まれた書き込みの数を算出出来るとかか?

まあ何はともあれ暗号関連の技術は、IT関連技術の中でも最重要なものだから、その点が国内企業で発達するのは国力としてもとても意義ある事だ。頑張れ。


23: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 12:43:46.71 ID:ziwHxIF9

意味不明なんですけど
暗号化の状態で計算って???


25: 【関電 89.8 %】 忍法帖【Lv=19,xxxPT】(1+0:8) 2013/08/30(金) 12:48:01.19 ID:eWj7uGk1

>>1
よくわからんが、すごそうだw


26: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 12:53:43.75 ID:+4t194Uj

これ、凄いな
セキュリティに革命を起こすよ


27: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 12:57:01.61 ID:KlVH256o

復号する必要が無くなったらそれは最早暗号とは言わない


30: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 13:03:52.56 ID:LgNztxGc

セキュリティを解除した隙を狙われるとか、
まるで何処かの阿呆みたいなことは起きないってことか。
暗号そのものが逆に脆くなるとかないよね?仔細知らんけど。


31: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 13:40:44.91 ID:O8ao/Xaa

結局雲の中から盗まれれば同じ事でしょ
やる国はやるから無駄アル


34: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 13:50:34.31 ID:As2FREOh

>データのビット列の並び方を工夫して一括暗号化することで

これ脆弱性につながらないのか?


35: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 13:50:43.29 ID:jSASmytB

計算方法変えただけで2048倍も早くできることに驚き。


36: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 13:52:45.80 ID:TjEdKhoS

これって、暗号破りの高速化技術でもあるってことじゃね??


37: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 13:58:45.79 ID:fADcpkLa

>>36
破ることはできない、でも
なりすましできちゃうんじゃないか?(´・ω・`)


38: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 14:01:54.93 ID:jSASmytB

これだけ早い暗号通信が出来ると軍用無線なんか
超小型で省電力の通信機が出来るな。


39: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 14:05:32.54 ID:As2FREOh

いや、数学的には別の基底で計算しているようなもんだろ
盗まれたら、基底変換アルゴをハックするだけの暗号強度でしかなくなるのと同じだろ?


40: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 14:10:33.81 ID:As2FREOh

あと、統計に関して同型にするとかなら
わざわざ数学のわかる奴らに答えを教えてるようなもんだぜ?
まぁ日本は統計できる奴が非常に少ないから統計数学のレベルが
めちゃくちゃ低いしな


41: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 14:13:16.02 ID:dGMepiV2

答えちゃんと一致するんだろうな?


42: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 14:15:32.60 ID:+d+/kbaD

これに似たことなのか?
log(a*b)=log(a)+log(b)


43: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 14:26:25.74 ID:rfATJBln

>>42
似てるようで全く違う。


44: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 15:20:27.88 ID:nGw4W7JC

ハッシュで認証するやつのさらに頭良いような感じ?


47: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 16:18:08.96 ID:BFu1niLC

これは凄い技術 ネットの時代だITの時代と言うわりに
どの企業もプライバシーには全然無責任だしね
富士通凄いぞ


49: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 16:29:46.56 ID:+RqAfM+F

どちらにせよ、計算は暗号を解除しなきゃ出来ないだろw
目的の数値がありそうな場所に見当つけられる様になったと言うこと?


50: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 16:30:43.16 ID:XoBmV/B0

>>1
サラッと書いてあるけど、インパクトが大きな技術だな。
例えば、通販サイトサーバに生データを置かなくて済むようになるから、今あるような情報流出が減る。
暗号化されてないデータを置いてるサーバは、それだけで違法とする。
ついでに、理屈上は本人データが世界中で1箇所(例えば本人の体内)に有ればよくなる。
バイタル履歴を認証に使うやり方と組み合わせれば、従来のパスワード更新に替わる処理を、システム利用ごとに自動化できるから、過去のある辞典での本院データを使った不正がバレやすく成る。


55: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 16:58:02.18 ID:z+RsHNRt

>>50
中身が調べられない鍵穴だわな
ただ鍵穴に刺さるかどうかランダムに鍵を生成して試せる気はする


52: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 16:36:54.63 ID:Ip832VMx

突き詰めればこの世界に人間は不要になるってことでFA?


54: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 16:48:34.22 ID:awsUSAEL

つまり、パックに入った寿司の上にビニール容器に入った醤油を
乗せたら、両方ともパッケージを開けてないのに中身の寿司には
醤油がかかって食べられるようになってました・・って事か?


56: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 17:32:39.43 ID:pXO31Ttp

アホの文系頭で考えると...

保有するデータの統計計算を外部委託する場合に懸念される個人情報漏洩を防止する為に、暗号化した統計対象項目をそのまま演算して算出された結果の値が同じ暗号化手順で復号化出来る手順を富士通が開発したよん♪

という事なのか?


57: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 17:44:56.83 ID:pyvTX7U9

私の理解、例えば指紋認証

オリジナル指紋データA -> 暗号化してA’
指紋認証端末よりB’が送られてきた。

今回の技術
 A’と B’を比べて「98%一致したから本人」とか計算できる。
 この計算をする所には復号化する式を置く必要がない。
 暗号化したままなのでA’の保存も容易

これまで
 B’->B AとBを比べる、または同等のことを行う。
 Aの保存、B’->Bの復号化する式の取扱は、
 セキュリティのしっかりした所が必要。
 B’->Bは、計算に時間がかかる。


61: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 18:50:11.41 ID:XoBmV/B0

>>56,57
暗号化したままの演算は原理も判っていて、実装もされていた。
今回のポイントは、高速化。
高速化はビット長が長いほど効果が大きく、発表では2,048ビット一括処理により、2,048倍高速化している。
例えば静脈パターンを認証に使うようなケースで、従来10秒程度かかっていたのが、10秒/2,048=5ミリ秒程度になる。


58: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 18:37:20.16 ID:9rNlJVkP

みんな、ちょっと違うと思うなあ~。
こっちが『山』と言うと、コンピュ-タが『川』と答えて、
2ちゃんの情報のうち、メディア関連の資料を選別して出してくれる。
便利なものと思うのだが。


60: 名無しのひみつ 2013/08/30(金) 18:49:46.39 ID:4mxiauwD

ただしCIAには鍵渡します


引用元: 【暗号】世界初!暗号化したまま統計計算や生体認証などを可能にする準同型暗号の高速化技術を開発~富士通研究所
 


鍵・携帯・リモコン 「あれ~何処いったかなぁ」 そんな時ボタン一つで大事なものを発見!探し物発見器◇FS-KF5鍵・携帯・リモコン 「あれ~何処いったかなぁ」 そんな時ボタン一つで大事なものを発見!探し物発見器◇FS-KF5


ファイアスター
売り上げランキング : 6

Amazonで詳しく見る by AZlink