【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

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
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

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）

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

(おわり)

読んでないけど
暗号じゃなくなるってこと？

読んでないけど鍵は預けるの？

.
中韓のスパイに注意
.

読んでないけど何を書いてるの？

表向きリベラルを装いながら裏では
大量の個人情報をCIAにタレこんでいたのが暴露された
検閲毛唐資本がどうしたって？
あ、それはグーグルだっけか。

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。

ちっ

先を越された

>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

>>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。

★☆★今…そこにある危機！★☆★子供が狙われている！★☆★緊急拡散よろ！★☆★

497 ：以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします：2013/08/29(木) 02:55:31.61 ID:UNBPQ+C40
↓のスレ住民は児童ポルノマニアです！既に子供が犠牲になっているかも知れません！（ナマポ族のちょんから）子供たちを守りましょう！

【児童ポルノマニアの巣窟】　どうやったら勝ち組になれるのか【エア自演天国】
http://engawa.2ch.net/test/read.cgi/keirin/1377703154/

犯人は児童ポルノマニアか
空き地に女性の遺体、行方不明の中３か…三重
http://www.yomiuri.co.jp/national/news/20130829-OYT1T00961.htm
ＮＯ!!児童ポルノ
http://www.npa.go.jp/safetylife/syonen/no_cp/

なるほどわからん

なる　わか

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。

なるほど！わからん。

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

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？？？？

>>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。

世界初じゃないと駄目なんですかぁ？

２チャネルのトリップが破られるとき、それは銀行の危機

意味不明なんですけど
暗号化の状態で計算って？？？

http://news.mynavi.jp/news/2013/08/29/016/

>>1
よくわからんが、すごそうだｗ

これ、凄いな
セキュリティに革命を起こすよ

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

>9
論文誌の名前と、具体例あげてみ。
ぷぷぷっ

サッチャー元首相は、「核兵器の廃絶など狂気の沙汰です」と言い放ち、
　「核兵器を配備すれば核攻撃を受けるとの批判は歴史的事実に反します。
日本が核攻撃を受けたのは、日本は核を持たなかったために、核の報復をする能力なしと相手に判断されたから、安心して核攻撃されたのです」
と断言し、「私は “核があっても、戦争の無い世界” を目指すのです」と語った。
世界で唯一の戦争被爆国である日本には世界で唯一核武装する「権利」があるだろう。
攻撃の意図も報復の意図もなく、ただ核兵器を実際に行使させないために。
blog.goo.ne.jp/2005tora/e/31451eff2bb4bcffd4fac1f30b5c5c00

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。

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

>【韓国】栗、イチゴ、シイタケ、ナツメなど韓国産農産物の６０％以上が日本品種の無断栽培（CBSニュース）06/10/29
>【韓国イチゴ】日本から盗んだ品種同士を掛け合わせて「国産品種」　詭弁でロイヤリティ支払いから逃げる韓国
>【佐賀新聞】希少イチゴ苗千株盗難　「返して」と農家　大和町
>【福岡】イチゴの苗が盗まれる　品種登録出願を準備中の新種
>和牛の冷凍精液盗まれる＝「日本一」の宮崎で−県畜産試験場　2009/04/07 　

>韓国が日本の原子力技術者に目をつけていた 反原発デモのハングル文字
>【話題】止まらない東京電力・原発技術者の人材流出　韓国企業「年俸５千万円」「月に２回の帰国と、往復航空券はビジネスクラス」★３
>【大阪】がれき受け入れ反対、韓国籍の男ら４人を逮捕　市民説明会を妨害
>日本の脱原発は韓国の大きな利益

>【海外】米司法省がデュポン社から繊維技術を盗んだとして韓国企業を摘発
>【韓国】日本の技術を盗み世界一になった現代重工業・・自力で盗んだのだから中国とは根本的に違う
>サムスンが引き抜き攻勢・ソニー、パナソニック、シャープなどの技術者から日本の技術を盗むため
>【バカ】韓国企業から技術だけ盗まれ『用なし』になりクビにされる日本人が急増中
>サムスンが水事業に参入 東レ/日東/旭化成等を潰す為に日本人技術者を引き抜き韓国政府が2400億円投入
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

また某国に盗まれたり、内部に入り込んだ通名連中が某国に技術渡したりするんやろ？

マジかこれはスゲーな

＞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？

計算方法変えただけで2048倍も早くできることに驚き。

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？？

>>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・｀)

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。

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？

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

答えちゃんと一致するんだろうな？

これに似たことなのか？
log(a*b)=log(a)+log(b)

>>42
似てるようで全く違う。

ハッシュで認証するやつのさらに頭良いような感じ？

全く理解できない。

画像を暗号化したまま、オナニーできるっていうこと。

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

>>13
一つの事件で　プロパガンダみたいに騒ぐな
殺人事件なんて一杯あるだろ　そういう事件だけ大きく騒ぐな
なんでそういう事件だけ　騒ぐのか

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？

>>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。

>>50
X　本院
O　本人

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?

2013/8/27付
盗聴・サイバーテロ警戒 米、受け入れを拒否 通商摩擦 激化の恐れ
https://id.nikkei.com/lounge/nl/auth/LA0210.seam?cid=29657560&flashId=19898713
　華為に扉を閉ざしているのが米国だ。任氏が過去に中国人民解放軍に在籍したこともあり、
「中国政府のために盗聴やサイバーテロを働く恐れがある」として、機器の納入を阻んでいる。華為は米企業の買収
を通じて米市場への参入も図ったが、議会などの反対でこれも失敗している。
　土屋大洋・慶大教授は「盗聴や情報の盗み見はソフトや部品の加工で簡単にでき、米中両国とも相手側が当然
仕掛けてくるだろうと考えているからだ」と話す。米国も、マイクロソフトのソフトにデータへのアクセスができる
「バックドア（裏口）」が設けられているのではないかという疑いを欧州連合（EU）から持たれたことがある。
　米政府は1993年に電話機とコンピューターに音声とデータを暗号化する「クリッパーチップ」と呼ぶ半導体チップを
取り付けようとしたことがある。政府だけが暗号を解くカギを持ち、必要ならば盗聴が可能となる仕組みだ。
反対論の噴出で実現はしなかった。
　盗聴の仕掛けが簡単な割には、部品に施された仕掛けを完全に見破って安全を確保することは「技術的に難しい」
（土屋教授）とされる。一方でこうした安全保障の問題を盾に政府が自国企業の保護に走る危うさもはらむ。
通信機器を巡り米中の通商摩擦が激化する恐れも指摘されている。



【英国】Ｇ２０で通信傍受　元ＣＩＡ職員から入手[06/19]
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/news5plus/1371629871/48-78,82-88,90
http://unkar.org/r/news5plus/1371629871/48-78,82-88,90

【米国】全ネット情報が収集可能…NSA、令状なしで［13/08/02］
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/news5plus/1375406328/79,89
89 名前：七つの海の名無しさん[sage] 投稿日：2013/08/28(水) 14:22:23.47 ID:8rRWgICY
>>79
それは途中で情報を盗み見したら情報内容が変質することでばれるから盗聴不可能になるという理屈だけど、
情報の出口で盗まれたらどうしようもない。
暗号鍵で開いて情報を受け取ったネット端末の方に工作されてるんだから情報ダダ漏れ。

【光粒子】東大、「量子テレポーテーション」を１００倍以上高効率化−無条件動作可能な新方式
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1376524046/
【技術】完全な「量子テレポーテーション」に初めて成功［13/08/15］
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1376553502/

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？

>>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

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?

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。

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。

●で書き込んでる奴のレスを示すと、住所氏名やクレカ情報を答えてくれる、
便利な２ちゃんになると聞いて。

ただしCIAには鍵渡します

>>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。

暗号化したまま計算できるってことは、元データ読めてることに変わりねーじゃん。
とはいえ、一見データが漏れてもすぐはデコードされにくいからそれなりに意味はあるのか。

>>62
元データがわかんなくても計算できるからすごいんです

中身がなんだか分からない容器に入った飲み物（たとえば牛乳とコーヒー）を
中身が知らないまま特殊な機械に入れたら
中身がなんだか分からない容器が一つ出てくる（中身はコーヒー牛乳）
みたいな感じ？

＞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。

過去に高速化技術がひとつも無かったという
Ｋ国並みにとても愚かな主張
おまいら(富士通)が知らないだけ

技術開発ネタで富士通の名前を見かけるけど
実用化されてんのかな?
初音ミクを凌駕するような音声合成とかあったような。

それと、レーゲンスブルクは良い所。

暗号化したまま計算出来るなら、いちいち平文に戻してまた暗号化する手間も
省けるし、平文に戻した所を盗まれる危険も減る・・って事だろう？よさげだ。

復号にどれぐらい時間がかかるかだな

復号する必要ないじゃんｗ

>>65
富士通主導のスパコン京なんて
今どき時代遅れのSparcだからな
全く競争してない企業が新技術は無いね

モザイクかけたままでもモザイクの向こう側を見ることができるって感じだな。

これはめちゃクチャ凄い技術だぞ

中国人、韓国人に盗まれるなよ

どっちも査読のある国際会議で明白な既知の内容ならリジェクトされる。
通ったんだから何がしかの新規性はあるんだろう

まだ落ちてない関連スレ

【情報】イデアル格子最短ベクトル問題　128次元の暗号解読　次世代公開鍵実用化に寄与/KDDI研・九州大
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1374330833/

>>1
なにも暗号化したままスレ立てんでも

統計計算が出来るっていわゆる四則計算が暗号化しても成り立つってことかな
暗号化（A）=α、暗号化（B）＝β
ここでA+B=C、α＋β＝γならば
復号化（γ）＝Cみたいな？

つまり、きわどい画像にモザイクをかけたままでも編集合成作業出来ると言う事だな？
何というつまらない発明をしてくれたんだ！

わけわからんけど、そんなに大事なことだったら直接会って話をすればいいんじゃないか？

日本はスパイ天国だし情報そのものの価値がわからない馬鹿と合わさって
元データをお漏らしするんだろう？

日本の不思議なとこは、研究者、技術者の中にも技術流出を悪だと思ってる人がいるところ
技術なんてどんどん流出させて金に換えればいいんだよ
技術流出させてこの糞国家にとどめ刺しちまおうぜ
研究者、技術者が個々人の出来る範囲で積極的に技術流出させれば不可能ではない
（かつて、週末ごとに韓国に技術指導に行って日給１００万稼いでいた技術者のように）

そして、いずれは国籍なんて無視して理系及び理系の重要性を認めて理系側についた
人間（ニュータイプ）だけで独立国家のジオン公国つくって、自分のやってる仕事が
社会に迷惑かけてるだけという現実を受け入れる器が無く、何も生み出さずに規制に
守られて、金や資源を右から左に動かして中間搾取してるだけのモラルの無いドキュ
ン文系男（オールドタイプ）国家に戦争しかけるのが人類の最終形態だろう、２００
年先になるか３００年先になるかはわからんが

現実を見ろ。
日本はこれから、カタワが増えていく。肉体的にも精神的にも。
放射能汚染を積極的にばら撒いてるからな。全員がブラブラ病で日本は終了する。100年も持たんよ。

>>80
もまえはまだこの世界の構造を理解できていない。
遺伝子は物理法則に恐ろしいほどに正直に淘汰されているよ
もまえのその理想を達成するなら
現在存在している数学上の帰結である物理法則を変える必要がある
不可能ではないが簡単ではない

着々と進んでるね。量子マシンでも攻略短縮できないタイプでかつ準同型性というのも既にあるし
ネットを飛び交う情報の殆どが装甲されるようになるまで、10年かからんかもね

>>46
モザイク外せなくても挿入部分が見えるってこと？？？

暗号化されてるから中身知られないよなしめしめ無修正だぜこれ、って思ってポチったら
途中で誰かが暗号化されたままでモザイク処理をかけやがって、
復号してみたら無修正じゃなくなってる。ってことだよ

>>65
それを具体的に言えない時点で、単なるイチャモン。
早く祖国に帰って、徴兵に応じろよ。

半島民イライラでワロタ

これはすごいですね、、、

商売になるともっといいのですが、、、

すごいなぁ、
CIAや中国から盗聴されなくて済む

>>89
すでに傍受され続けてる--->新暗号に切り替える過程も筒抜けなので、状況は大して変わらない。

今までは復号してから演算みたいに順序決まってたのを逆に出来るってことだろ
どうやるのかわかんないけど凄いじゃんか

復号したらわからなくなるから、その前は平文って事でしょ。
このあいだの２ｃｈでの漏れ事件も、復号してないからバレバレ