所属
大学院情報学研究科 情報システム学専攻 ソフトウェア論 教授
大学院担当
大学院情報学研究科
学部担当
情報学部 コンピュータ科学科
職名
教授
カジ ユウイチ
楫 勇一
KAJI Yuichi
学位 3
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博士（工学） （ 1994年3月 大阪大学 ）
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修士（工学） （ 1992年3月 大阪大学 ）
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学士（工学） （ 1991年3月 大阪大学 ）
経歴 6
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名古屋大学 大学院情報学研究科 教授
2022年4月 - 現在
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名古屋大学 情報連携推進本部情報戦略室 教授
2016年6月 - 2022年3月
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University of Hawaii at Manoa Researcher
2003年10月 - 2004年3月
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University of California Davis Researcher
2003年6月 - 2003年10月
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奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 准教授
1998年4月 - 2016年5月
国名：日本国
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奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 助手
1994年4月 - 1998年3月
国名：日本国
学歴 3
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大阪大学 基礎工学研究科 物理系専攻
1992年4月 - 1994年3月
国名： 日本国
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大阪大学 基礎工学研究科 物理系専攻
1991年4月 - 1992年3月
国名： 日本国
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大阪大学 基礎工学部 情報工学科
1987年4月 - 1991年3月
国名： 日本国
所属学協会 3
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情報処理学会 会員
2003年6月 - 現在
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IEEE member
1997年3月 - 現在
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電子情報通信学会
1991年6月 - 現在
委員歴 18
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情報理論とその応用サブソサイエティ 副サブソサイエティ長
2023年4月 - 現在
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2022 International Symposium on Information Theory and Its Applications Program Committee Co-Chair
2022年10月
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IEEE Information Theory Society Japan Chapter Chair
2020年1月 - 2021年12月
団体区分：学協会
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IEEE Information Theory Society Japan Chapter Vice-Chair
2018年1月 - 2019年12月
団体区分：学協会
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電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ 特別委員
2017年4月 - 2019年3月
団体区分：学協会
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2016 International Symposium on Information Theory and Its Applications Finance Chair
2016年10月
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電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ 会計幹事
2015年4月 - 2017年3月
団体区分：学協会
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IEEE Information Theory Society Japan Chapter Secretary
2014年1月 - 2015年12月
団体区分：学協会
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電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ 事業担当幹事
2013年4月 - 2015年3月
団体区分：学協会
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電気学会 M2M技術調査専門委員会 委員
2013年4月 - 2015年3月
団体区分：学協会
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電子情報通信学会 情報理論とその応用サブソサイエティ 国際学会担当幹事
2013年4月 - 2015年3月
団体区分：学協会
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2012 International Symposium on Information Theory and Its Applications General Secretary
2012年10月
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情報理論とその応用学会 庶務理事
2009年4月 - 2011年3月
団体区分：学協会
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情報理論とその応用学会 会計幹事
2007年4月 - 2009年3月
団体区分：学協会
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電子情報通信学会 関西支部 評議員・会計幹事
2007年4月 - 2009年3月
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電子情報通信学会 Transactions on Information and Systems 編集幹事
2005年4月 - 2007年3月
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電子情報通信学会 Transactions on Information and Systems 編集委員
2001年4月 - 2005年3月
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電子情報通信学会 情報理論研究専門委員会 委員
1998年4月 - 2004年3月
受賞 3
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ISITA2020 Best Student Paper Award
2020年10月 Information leakage through passive timing attacks on RSA decryption system
Tomonori Hirata
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コンピュータセキュリティシンポジウム 2019 優秀論文賞
2019年10月 情報処理学会
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電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ 貢献賞
2017年9月 電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ「会計幹事」としての貢献
論文 12
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Information Leakage Through Passive Timing Attacks on RSA Decryption System
Hirata, T; Kaji, Y
IEICE TRANSACTIONS ON FUNDAMENTALS OF ELECTRONICS COMMUNICATIONS AND COMPUTER SCIENCES E106A 巻 ( 3 ) 頁： 406 - 413 2023年3月
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Improvement ofWinternitz OTS with a Novel Fingerprinting Function 査読有り
Honda, M; Kaji, Y
PROCEEDINGS OF THE 20TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SECURITY AND CRYPTOGRAPHY, SECRYPT 2023 頁： 303 - 311 2023年
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Information Leakage through Passive Timing Attacks on RSA Decryption System 査読有り
Tomonori Hirata, Yuichi Kaji
Proceedings of 2020 International Symposium on Information Theory and Its Applications 2020年10月
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Information leakage through passive timing attacks on RSA decryption system
Hirata, T; Kaji, Y
PROCEEDINGS OF 2020 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY AND ITS APPLICATIONS (ISITA2020) 頁： 392 - 396 2020年
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Hash-Based Signature with Constant-Sum Fingerprinting and Partial Construction of Hash Chains 査読有り
Yuichi Kaji, Jason Paul Cruz, Yoshio Yatani
15th International Conference on Security and Cryptography 頁： pp.297-304 2018年7月
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RBAC-SC: Role-Based Access Control Using Smart Contract 査読有り
Jason Paul Cruz, Yuichi Kaji, Naoto Yatani
IEEE Access 6 巻 ( 1 ) 頁： 12240 - 12251 2018年3月
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RBAC-SC: Role-Based Access Control Using Smart Contract
Cruz Jason Paul, Kaji Yuichi, Yanai Naoto
IEEE ACCESS 6 巻 頁： 12240-12251 2018年
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On the Computational Complexity of the Linear Solvability of Information Flow Problems with Hierarchy Constraint 査読有り
Yuki Takeda, Yuichi Kaji, Minoru Ito
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E99-A 巻 ( 12 ) 頁： 2211-2217 2016年12月
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Converging bounds of the entropy of multinomial distributions 査読有り
Yuichi Kaji
Proceedings of 2016 International Symposium on Information Theory and Its Applications 頁： 433-437 2016年10月
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Improvement of Winternitz one time signature 査読有り
Yoshio Yatani, Jason Paul Cruz, Yuichi Kaji
Proceedings of 2016 International Symposium on Information Theory and Its Applications 頁： 558 2016年10月
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Constant-sum fingerprinting for Winternitz one-time signature 査読有り
Jason Paul Cruz, Yoshio Yatani, Yuichi Kaji
Proceedings of 2016 International Symposium on Information Theory and Its Applications 頁： 703-707 2016年10月
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The Bitcoin Network as Platform for Trans-Organizational Attribute Authentication 査読有り
Jason Paul Cruz, Yuichi Kaji
9 巻 ( 2 ) 頁： 41-48 2016年8月
講演・口頭発表等 19
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Boyer量子アルゴリズムの再構成とハッシュパズルへの適用
井戸田くりす，楫勇一
電子情報通信学会情報セキュリティ研究会 2024年3月14日 電子情報通信学会
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可視相互通信を用いた暗号鍵共有による端末間ファイル転送の安全性強化
山口 夏生，楫 勇一
情報処理学会 コンピュータセキュリティ研究発表会 2023年12月11日 情報処理学会
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Optimum Fingerprinting Function for Winternitz One-Time Signature
Motonari Honda, Yuichi Kaji
2023年11月29日
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Winternitz署名の最適化:Median-sum署名方式
本多志成，楫勇一
電子情報通信学会情報セキュリティ研究会 2023年11月9日 電子情報通信学会
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二次元コードによる安全でオフライン実行可能な暗号鍵共有
山口夏生，楫勇一
マルチメディア，分散，協調とモバイル(DICOMO2023)シンポジウム 2023年7月6日 情報処理学会
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実行ファイル改変によるキャッシュ攻撃への対策手法の検討
島田 祐希，楫 勇一
情報処理学会 コンピュータセキュリティ研究発表会 2022年12月22日 情報処理学会
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ゼロサム指紋関数の導入によるWinternitz署名の改良
本多 志成, 楫 勇一
コンピュータセキュリティシンポジウム 2022 2022年10月27日 情報処理学会
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Improved Upper-bound of the Entropy of Multinomial Distribution 国際会議
Yuichi Kaji
RE:BIT 2022 2022年8月27日 The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers
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Efficient Machine learning Method for Protocol Fuzzing: Improvement of Sequence-to-Sequence Model and Refined Training Data
Bo Wang, Ako Suzuki, Yuichi Kaji
2022年3月12日
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Efficient Machine Learning Method for Protocol Fuzzing: Improvement of Sequence-to-Sequence Model and Refined Training Data
Bo Wang, Ako Suzuki, Yuichi Kaji
2022年1月19日
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A Real-Time Bluetooth Protocol Fuzzing System
Bo Wang, Aki Suzuki, Yuichi Kaji
2021年3月4日
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Information leakage through passive timing attacks on ElGamal Elliptic Curve Cryptography
Tomonori Hirata, Yuichi Kaji
2021年1月21日
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遺伝的アルゴリズムを用いたBluetoothファジングの検討
山中隆太郎, 王博, 鈴木亜香, 楫勇一
暗号と情報セキュリティシンポジウム 2020
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署名鍵のパンクチャと定数和指紋を利用したハッシュベース署名
柏倉祐吉, 楫勇一
暗号と情報セキュリティシンポジウム 2020
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Information leakage through passive timing attacks on RSA decryption system
Tomonori Hirata, Yuichi Kaji
2019 Computer Security Symposium
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BLDAG: Generalization of the Blockchain into Bi-Layered Directed Acyclic Graph
Atsuki Momose, Jason Paul Cruz, Yuichi Kaji
2019 Computer Security Symposium
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RSA復号プログラムへのタイミング攻撃により得られる秘密鍵の漏洩情報量評価
平田智紀，楫勇一
電子情報通信学会 情報セキュリティ研究会
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署名鍵のパンクチャによるWinternitz OTSの改良
柏倉祐吉，楫勇一
電子情報通信学会 情報セキュリティ研究会
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改良型Winternitz one time署名の提案と安全性評価 国際会議
弥谷圭朗, ジェイソン ポール クルーズ, 楫勇一
電子情報通信学会 情報セキュリティ研究会
科研費 3
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サイドチャネル攻撃の包括的安全性評価を目的とした漏洩情報量計算手法の開発
研究課題/研究課題番号：21K11886 2021年4月 - 2024年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
楫 勇一
担当区分：研究代表者
配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）
サイドチャネル攻撃に対する包括的な安全性保証を実現するため，副次的情報を介して攻撃者に漏洩する「秘密情報の量」を定量的に評価するための手法を開発する．攻撃者は，どのような手段を取っても漏洩する以上の情報を得ることはできないため，将来出現し得る未知の攻撃まで考慮に入れた安全性評価が可能となる．従来の研究では回避されがちであった複雑な情報システムやコンピュータプログラムを解析の対象とし，サイドチャネル攻撃において想定される現実的なシナリオも考慮に入れモデル化を行った上で，具体的な数値として漏洩情報量を導き出す手法を開発する．
情報システムが意図せず発生する副次的な情報，たとえば，プログラムの実行時間，電力消費のパターン，電子回路から発出される電磁波等を分析することで，システム内部の機微情報の推測等を試みるサイドチャネル攻撃が深刻な問題となりつつある．攻撃者がどのような分析を行うかを事前に予測することはできないため，サイドチャネル攻撃のリスクを正確に評価することは困難である．
情報理論的な見地に立てば，たとえ無限の計算能力を持つ攻撃者であっても，機微情報 Xと副次的情報 Yの相互情報量I(X; Y)より多くの情報を得ることはできない．ただし，複雑な情報処理を行う実用的なシステムにおいて相互情報量I(X; Y)を求めることは非常に難しく，このアプローチによるリスク評価は現実的でないと考えられてきた．
本研究では，具体的なコンピュータ・プログラムの動作に即して副次的情報が生成されるメカニズムをモデル化し，そのモデルに基づいて，相互情報量I(X; Y)の定量的な評価を可能とする手法を開発する．これまでの取り組みにより，RSA暗号復号処理に対するタイミング攻撃（プログラム実行時間に着目するサイドチャネル攻撃の一種）の相互情報量導出に成功している．開発した手法は汎用性を有しており，2021年度終了時点においては，楕円曲線ElGamal暗号に対しても同種のアプローチが有効であることが明らかとなりつつある．また，タイミング攻撃以外のサイドチャネル攻撃についても検討対象を広げるため，プロセッサキャッシュに対する能動的な攻撃についての情報収集を行い，漏洩情報量の評価手法の開発，具体的なキャッシュ攻撃対策方法の検討等を行っている．
研究代表者は大学の情報システム部門に在籍しており，新型コロナウィルスへの対応業務（遠隔講義・テレワーク等のための環境整備と運用）に多大な労力を取られている状態である．限られた時間のなか，研究の技術的な部分については概ね順調に推移しているが，研究成果の発表等について十分対応できていない．現在投稿中の論文（条件付き採録），国際会議に投稿準備中の成果等があるため，2022年度には，計画通りの進捗に復帰できると見込んでいる．
プログラムの実行時間は，その実装と直接的な関係があるため，タイミング攻撃における漏洩情報量の見積もり評価手法の開発は，比較的円滑に行うことが可能であった．一方，プロセッサキャッシュの振る舞いに着目したサイドチャネル攻撃においては，投機的実行等のシステム的な要因，同一システムを利用する他のプロセスやスレッドの影響等，不確定な要因が多く存在する．それら不確定要因を適切に反映し，タイミング攻撃以外のサイドチャネル攻撃に対しても適用可能となるよう，提案アプローチを拡張・強化していく予定である． -
研究課題/研究課題番号：18K11162 2018年4月 - 2022年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
楫 勇一
担当区分：研究代表者
配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）
耐量子安全性が期待されるハッシュベース署名方式について，各種方式のベースとなるWinternitzワンタイム署名の安全性要件を詳細に検討した上で，主要な性能指標のすべてにおいてWinternitz方式よりも優れた効率を有する改良方式を開発した．改良方式においては，定数和指紋関数，ゼロサム指紋関数と呼ばれる新しい指紋関数を導入し，署名情報が流用されることを防止している．Winternitz方式のチェックサムを効率よく代替できるようになっており，強存在的偽造不可能性を維持したまま，効率の改善が可能となった．
ハッシュベース暗号は，耐量子安全性を実現する有望な基礎技術であるが，その効率の悪さがしばしば指摘されてきた．本研究では，代表的なハッシュベース暗号として広く使用されているWinternitz方式の効率改善に成功しており，耐量子安全な技術の実用化に大きく貢献することが期待される．また，本研究においては，ハッシュベース署名で使用する指紋関数の値域が備えるべき条件について詳細に検討を行っており，比較不能部分集合の概念を明確に定義している．比較不能部分集合は，情報理論・符号理論的な見地からも興味深い対象であり，関連研究の発展への動機づけを与える可能性がある． -
漏洩情報の量に基づくセキュリティ解析を可能とする情報量指標の開発
研究課題/研究課題番号：15K00017 2015年4月 - 2019年3月
楫 勇一
担当区分：研究代表者
配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）
情報システムの副次的出力（実行時間等）から漏洩する情報を定量的に測ることは，サイドチャネル攻撃等のリスク評価の精密化に不可欠である．この問題に対処するため，本研究では２つの課題に取り組んだ．最初の課題は，サイドチャネル攻撃のモデルにおいて頻出する多項分布のエントロピーを精密に評価する限界式を導出することであり，非漸近的なパラメータについても有効で漸近的に収束する限界式の導出に成功した．２つ目の課題は，実用的なプログラムから漏洩する情報量の具体的計算手段の確率であり，RSA復号アルゴリズムを対象に，情報量計算のベースとなる公式を導出した．また，関連する周辺分野についても多くの知見を得た．
悪意を持った攻撃者は，プログラムの実行時間等，誰もが観測できる情報を手がかりに，システム内部に隠された秘密情報を推測しようと試みる可能性がある．本研究では，そのような「意図せずシステムから漏洩する情報」の量を数値として測るための技術について検討を行った．最初の大きな研究成果は，既存研究で知られていなかった数学的な公式を導出したことである．これにより，漏洩情報量を正確に見積もることが可能となった．二つ目の大きな成果は，実用的なプログラムの具体的な分析手法を開発したことである．これにより，漏洩情報量の量的評価に関する研究が，より一層実用的なものとなった．