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第3世代移動体通信W-CDMA国際標準暗号の開発

 第3世代移動体通信方式の無線アクセス技術標準に採用されたW-CDMAでは、回線上の柔軟性や高速のデータ転送速度などにより、テレビ電話、動画配信、EC(Electronic Commerce)やバンキングなどといった新しいアプリケーションの実現が期待されている。特に、ECやバンキングといった用途では、データやプライバシーの保護が重要であり、より安全な暗号技術が求められている。1998年12月に、世界の五つの通信標準化団体(欧州ETSI、米国T1、日本ARIB、TTC、韓国TTA)が結成した3GPP(3rd Generation Partnership Project)において、このW-CDMAの標準化が進められている。3GPPでは、通信の安全性確保と国際的な相互接続性とを両立させるため、秘とく方式とメッセージ認証方式について、高い安全性と実用性とを備えた暗号アルゴリズムに基づく標準方式の制定を決定し、その設計作業を欧州の暗号専門家グループであるSAGE(Special Algorithm Group of Experts)に委嘱した。

 一方、松井充氏は、1993年に安全性と小型・高速性の観点から暗号技術の研究開発を行い、「線形解読法」と呼ばれる新しい暗号解読技術を発表した。この「線形解読法」は、世界で初めて米国標準暗号DES(Data Encryption Standard)の計算機による解読に成功したことで知られており、その発表は、我が国における暗号解読技術の研究を刺激し、安全な暗号を設計する手段を与える暗号強度評価技術の発展を促した。現在では、この解読法は「差分解読法」と並んで、共通鍵暗号の最も強力な解読法の一つとして全世界から認知されている。

 更に、松井充氏、山岸篤弘氏、時田俊雄氏らは、1995年に「差分解読法」や「線形解読法」という強力な暗号解読法に対して安全性が保障された「証明可能安全性」を持つMISTYを発表し、その実用化を進めている。このMISTYは、「証明可能安全性」を持つ最初の実用暗号であり、高い安全性とともに、ハードウェアで小型・高速・低消費電力であるという他の暗号方式にない特徴を有しており、現在様々な分野で広く利用されている。

 SAGEは、これらのMISTYの優れた特徴を評価し、第3世代移動体通信W-CDMAの国際標準暗号のベースとすることを決定し、三氏の一人でMISTYの設計者である松井充氏を招へいし、第3世代移動体通信W-CDMAの国際標準暗号としてKASUMIを開発した。

 最近、欧州における現世代のGSM携帯電話や第2.5世代と呼ばれるGPRS(General Packet Radio Service)でも、このKASUMIを利用することが決定している。そのため、MISTY/KASUMIは、今後世界で最も数多く利用される暗号方式になることが確実視されている。

 以上のように、三氏らが研究開発してきた暗号技術の数々の成果は、第3世代移動体通信W-CDMAの国際標準暗号の実現に貢献した。このように国際的な標準暗号に単独で採用されたのは日本の暗号史上初めてのことであり、日本の暗号技術の国際的価値を飛躍的に高めたという点でも大きな意義がある。

 この技術に対して、電子情報通信学会は、2003年、松井充氏、山岸篤弘氏、時田俊雄氏に業績賞を贈った。


文献

[1] Mitsuru Matsui、Fast Software Encryption、2002年、8th International Workshop, FSE 2001 Yokohama, Japan, April 2-4, 2001, Revised Papers Springer 2002
[2] Kazumaro Aoki, Tetsuya Ichikawa, Masayuki Kanda, Mitsuru Matsui, Shiho Moriai, Junko Nakajima, Toshio Tokita、Camellia: A 128-Bit Block Cipher Suitable for Multiple Platforms - Design and Analysis、2000年、Selected Areas in Cryptography 2000: 39-56

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キーワード

第3世代移動体通信、W-CDMA、国際標準暗号、MISTY、KASUMI、情報セキュリティ
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