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公開番号2025011967
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114449
出願日2023-07-12
発明の名称分散再暗号化装置、暗号システム、分散再暗号化方法、分散再暗号化プログラム
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人
主分類G09C 1/00 20060101AFI20250117BHJP(教育;暗号方法;表示;広告;シール)
要約【課題】暗号文を受信者の鍵で復号できるように再暗号化する再暗号化鍵からユーザの復号鍵が漏洩することを防ぐことに寄与する。
【解決手段】分散再暗号化装置は、暗号文を復号することなく他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に再暗号化するための再暗号化鍵を秘密分散してシェアを保存する分散再暗号化鍵保存部と、前記再暗号化鍵のシェアを用いて前記暗号文を復号することなく他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に再暗号化する分散再暗号化部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
暗号文を復号することなく他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に再暗号化するための再暗号化鍵を秘密分散してシェアを保存する分散再暗号化鍵保存部と、
前記再暗号化鍵のシェアを用いて前記暗号文を復号することなく他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に再暗号化する分散再暗号化部と、
を備える分散再暗号化装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記暗号文は、異なる鍵で暗号化された暗号文同士の準同型演算の結果である請求項１に記載の分散再暗号化装置。
【請求項３】
前記再暗号化鍵は、前記他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に対する復号鍵の一部と前記暗号文に対する復号鍵とを組み合わせて構成されている請求項１に記載の分散再暗号化装置。
【請求項４】
前記他の暗号化鍵で暗号化された暗号文は、秘密分散されたシェアの形で計算されたものを復号することで得る請求項１に記載の分散再暗号化装置。
【請求項５】
請求項１に記載の複数の分散再暗号化装置と、
複数鍵完全準同型暗号における暗号化鍵を生成する暗号化鍵生成部と、前記複数鍵完全準同型暗号における復号鍵を生成する復号鍵生成部と、前記複数鍵完全準同型暗号における評価鍵を生成する評価鍵生成部と、前記再暗号化鍵を生成する再暗号化鍵生成部と、前記暗号化鍵を保存する暗号化鍵保存部と、前記復号鍵を保存する復号鍵保存部と、を備える複数の鍵生成装置と、
前記複数鍵完全準同型暗号における暗号文を前記暗号化鍵を用いて生成する暗号文生成部と、を備える複数の暗号化装置と、
暗号文を保存する暗号文保存部と、前記暗号文同士の演算で用いる評価鍵を保存する評価鍵保存部と、前記暗号文同士を準同型演算する演算部と、を備える暗号化データ演算装置と、
前記他の暗号化鍵で暗号化された暗号文を復号する復号装置と、
がネットワークで接続されている暗号システム。
【請求項６】
前記再暗号化鍵は、前記他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に対する復号鍵の一部と前記暗号文に対する復号鍵とを組み合わせて構成されている請求項５に記載の暗号システム。
【請求項７】
暗号文を復号することなく他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に再暗号化するための再暗号化鍵を秘密分散したシェアを取得し、
前記再暗号化鍵のシェアを用いて前記暗号文を復号することなく他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に再暗号化する、分散再暗号化方法。
【請求項８】
前記他の暗号化鍵で暗号化された暗号文を、秘密分散されたシェアの形で計算されたものを復号することで得る、請求項７に記載の分散再暗号化方法。
【請求項９】
暗号文を復号することなく他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に再暗号化するための再暗号化鍵を秘密分散してシェアを取得し、
前記再暗号化鍵のシェアを用いて前記暗号文を復号することなく他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に再暗号化する処理を、情報処理装置に実行させる分散再暗号化プログラム。
【請求項１０】
前記他の暗号化鍵で暗号化された暗号文を、秘密分散されたシェアの形で計算されたものを復号することで得る処理を情報処理装置に実行させる、請求項９に記載の分散再暗号化プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散再暗号化装置、暗号システム、分散再暗号化方法、分散再暗号化プログラムに関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
暗号文に操作を加えることで復号することなく平文の値を操作できる方式として準同型暗号が知られている。特に加算と乗算の２つの演算に関する操作が可能な方式を完全準同型暗号（FHE）という。ただし、一般的な準同型暗号では、同一の鍵で暗号化された暗号文の演算を復号することなく実行することができるが、異なる鍵で暗号化された暗号文の演算を復号することなく実行することはできない。これに対し、異なる鍵で暗号化された暗号文同士で演算が可能な複数鍵完全準同型暗号（multi-key FHE）も開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
YASUDA, Satoshi, et al. Multi-key homomorphic proxy re-encryption. In: International Conference on Information Security. Springer, Cham, 2018. p. 328-346.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
なお、上記先行技術文献の各開示を、本書に引用をもって組み込むものとする。以下の分析は、本発明者らによってなされたものである。
【０００５】
ところで、複数鍵完全準同型暗号（multi-key FHE）は異なる鍵で暗号化された暗号文同士で演算が可能であるものの、復号時には計算に関与した鍵と対応する復号鍵の持ち主がオンラインである必要があるという課題があった。この課題に対し、非特許文献１では、暗号文を復号することなく、受信者の暗号化鍵で暗号化された暗号文に再暗号化する手法が提案されている。
【０００６】
しかしながら、非特許文献１に記載の方法では、再暗号化鍵が漏洩または計算サーバが受信者と結託すると、再暗号化前のユーザ復号鍵が漏洩するという問題がある。例えば、ユーザｉの鍵で暗号化された暗号文を、受信者Rの鍵に再暗号化する再暗号化鍵から、ユーザｉの復号鍵が漏洩してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、上述した課題を鑑み、暗号文を受信者の鍵で復号できるように再暗号化する再暗号化鍵からユーザの復号鍵が漏洩することを防ぐことに寄与する分散再暗号化装置、暗号システム、分散再暗号化方法、分散再暗号化プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の視点では、暗号文を復号することなく他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に再暗号化するための再暗号化鍵を秘密分散してシェアを保存する分散再暗号化鍵保存部と、前記再暗号化鍵のシェアを用いて前記暗号文を復号することなく他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に再暗号化する分散再暗号化部と、を備える分散再暗号化装置が提供される。
【０００９】
本発明の第２の視点では、上記記載の複数の分散再暗号化装置と、複数鍵完全準同型暗号における暗号化鍵を生成する暗号化鍵生成部と、前記複数鍵完全準同型暗号における復号鍵を生成する復号鍵生成部と、前記複数鍵完全準同型暗号における評価鍵を生成する評価鍵生成部と、前記再暗号化鍵を生成する再暗号化鍵生成部と、前記暗号化鍵を保存する暗号化鍵保存部と、前記復号鍵を保存する復号鍵保存部と、を備える複数の鍵生成装置と、前記複数鍵完全準同型暗号における暗号文を前記暗号化鍵を用いて生成する暗号文生成部と、を備える複数の暗号化装置と、暗号文を保存する暗号文保存部と、前記暗号文同士の演算で用いる評価鍵を保存する評価鍵保存部と、前記暗号文同士を準同型演算する演算部と、を備える暗号化データ演算装置と、前記他の暗号化鍵で暗号化された暗号文を復号する復号装置とがネットワークで接続されている暗号システムが提供される。
【００１０】
本発明の第３の視点では、暗号文を復号することなく他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に再暗号化するための再暗号化鍵を秘密分散したシェアを取得し、前記再暗号化鍵のシェアを用いて前記暗号文を復号することなく他の暗号化鍵で暗号化された暗号文に再暗号化する、分散再暗号化方法が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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