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秘密計算ってなに？
- 1. 秘密計算ってなに？ 2019年8月13日 セキュリティ・キャンプ 全国大会 2019 LT大会 徳山工業高等専門学校 情報電子工学科 5年 澤 佳祐
- 2. ・ 自己紹介 ・ 秘密計算とは？ ・ 簡単な例 ・ 秘密計算のアプローチ ・ 秘密分散 ・ 準同型暗号 ・ まとめ アジェンダ
- 3. Name 澤 佳祐 （さわ けいすけ） Belongs 徳山工業高等専門学校 情報電子工学科 5年 セキュリティ・キャンプ九州in博多2017参加 平成29年度 SecHack365 修了生 自己紹介 KeisukeSawa @swamptk
- 5. A校の成績データ B校の成績データ C校の成績データ 氏名 学年 国語 数学 A 高1 20 70 B 高2 50 50 C 高3 40 60 氏名 学年 国語 数学 D 高1 90 80 E 高2 90 30 F 高3 60 50 氏名 学年 国語 数学 G 高1 60 60 H 高2 90 70 I 高3 50 30 氏名、名前、学年、成績 → 秘密情報 → 漏洩させてはならない → 秘匿する ・ 学年別の平均点 ・ 教科別の平均点 各校で成績を開示できないので 計算できない 簡単な例
- 6. A校の成績データ B校の成績データ C校の成績データ 氏名 学年 国語 数学 gyr vgh dx gj ygu gho xf cj yyu ghh xy xf 氏名 学年 国語 数学 gho jnk duo tfu hkh gjo ufi cti qwe vgh ery ibo 氏名 学年 国語 数学 vib vbu dss Ji^ vip vin cip vyg vir tyi uok aeq ① データの暗号化する 定められた暗号化方法 でデータを暗号化 ② 秘密計算システムに送信 暗号化 暗号化 暗号化 秘密計算システム 簡単な例
- 7. A校の成績データ B校の成績データ C校の成績データ ③ データを暗号化したまま任意の演算 を実行する。 ④ 任意の演算結果のみを復号 暗号化 暗号化 暗号化 秘密計算システム データを暗号化 したまま演算 演算結果復号 学年 平均点 高1 70 高2 60 高3 80 簡単な例
- 8. ・ Web検索会社とネット通販会社の例 ・ ゲノムデータと医療診療データの例 ・ 衛星の衝突の危険性の導出例 活用事例
- 9. 従来の暗号技術 秘密情報 結果システム 秘密情報 結果 システム内ではデータ は暗号化されない 通信経路でしか、データが秘匿化されない システムでデータを一度復号して任意の処理をする → システムを攻撃すればデータが盗める可能性がある 通信経路 通信経路
- 10. 秘密計算 秘密情報 結果システム （秘匿化したまま処理） 秘密情報 結果 通信経路 通信経路 通信経路＋システム内のデータ処理が秘匿化される → 通信経路に加え、データの演算過程まで暗号化 → 安全性の向上 システム内 でも暗号化 データ秘匿化範囲
- 11. ・ 秘密計算を実現するための方式 ① 秘密分散 ② 準同型暗号、完全準同型暗号 ③ 秘匿回路（Garbled circuit） ④ カードベース暗号 など 秘密計算のアプローチ
- 12. ・ 秘密情報をいくつかのシェアに分散させる ・ シェアが一定数集まると復号可能 ・ シェアは単体では乱数にしか見えない → 秘密情報は簡単には推測できない ・ 計算過程で秘密情報をもとに戻すことがない 秘密分散
- 13. 機密データ10 機密データ15 5 2 3 6 7 2 ５ ６ ３ ２２ ７ 秘密計算 秘密計算秘密計算 11 59 ① 秘密分散 ② 機密データ を開示せず に加算 ③ 復号（加算） 例：10+15
- 14. ・ 暗号化したまま加法や乗法が計算可能な暗号方式 準同型暗号 機密データX 機密データY 暗号化した 機密データX 暗号化した 機密データY 暗号化した 演算結果 演算結果 ① 暗号化して送信 ② 暗号化したまま演算 ③ 復号 データは、常に暗号化 Enc(X)、Enc(Y) Enc(X)+Enc(Y) = Enc(X+Y)
- 15. ・ 秘密計算とは、 データを秘匿化したまま各種計算ができる技術 ・ 通信経路だけでなくデータの演算過程も秘匿化 ・ 様々な方式のアプローチがある まとめ
Notas del editor
- 学校は他の機関に名前や学年、成績を 漏洩させてはならない。 → 機密情報で秘匿しなければならない A校、B校、C校が互いにデータが 開示できないとき 他の機関が ・ 学年別の平均点 ・ 教科別の平均点 が知りたいときに計算できない！ → 秘密計算を使う！
- 個人のWeb検索データと購買履歴から、どんな検索をした人がどんな商品を購入するのか分析→より良いターゲティング広告に 個人のゲノムデータと医療データは隠しつつ、病気とゲノム情報の相関を分析した例 衛星の軌道は軍事機密であるため隠しつつ、複数の衛星が衝突する危険性を導出した例
- システムは、入力である秘密情報から任意のある処理を行い、その結果を出力するもの 例）クレジットカード認証システム クレジットカード番号や有効期限などの情報を秘密情報として、そのクレジットカードで決済可能であるかないかを結果として返す。