Download - 音声データにおける 墨塗り署名ツール“ SANI” の開発
音声データにおける墨塗り署名ツール“ SANI”の開発
菊池研究室石井 利晃
背景• サイバーキャンパス整備事業(文部科学省)–インターネットを用いた学習支援システム–音声・動画を用いた自宅学習
• 2つの問題点–情報の改竄–個人情報の漏洩
問題点1.情報の改竄
安倍首相 ↓
小泉首相
安部首相は、1月5日の時点でホワイトカラー・エグゼンプションの導入を検
討・・・
そうなのか…
小泉首相は、1月5日の時点でホワイトカラー・エグゼンプションの導入を検討
・・・
そうだっけ ??
改ざん防止
デジタル署名秘密鍵 公開鍵
ハッシュ値ハッシュ値
原文原文 原文原文
暗号化
復号
電子署名電子署名 ハッシュ値ハッシュ値
ハッシュ値ハッシュ値
比較
問題点2.個人情報の漏洩
今回の成績優秀者は、90 点以上が
3ADM2144 小泉くんの98 点と…
あいつそんなに成績良いの
か
なんで、私の成績が好評されてる
の?
プライバシー保護
個人情報特定攻撃への対策• ハッシュ関数の特徴
• 乱数を加えると…
H(x)
小泉 元総理
安倍 総理
H(x)小泉 純一郎 政治家
小泉 孝太郎 俳優
入力に対して出力は一定
ハッシュ値から元のデータは再現できな
い
元のデータの推測が困難に
なる
小泉 元総理小泉
解決手段• 墨塗り署名
–署名者がある文書に対する署名を生成した後に、墨塗り者が文書の一部を変更 (墨塗り )することを許容する署名方式。
–宮崎らの提案した SUMI-4を用いる。
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------------------------
------------------------
------------------------
署名
-- ** ----------- ** ---
-- ** ----------- ** --- 署名
-- ** ----------- ** ---
-- ** ----------- ** --- 署名
1.署名者 2.墨塗り者 3.検証者
音声音声
変更はない !!
研究の目的
• 墨塗り署名ツールの開発–音声データに対して署名・検証を行える–情報が秘匿されていてもOK
墨塗り署名方式(SUMI-4)
• 署名
第1ブロック
乱数1
第2ブロック
乱数2
第3ブロック
乱数3
第Nブロックデータ
乱数N
第1乱数付きブロックのHash値
第2乱数付きブロックのHash値
第3乱数付きブロックのHash値
第 N乱数付きブロックのHash値
第 1 ~第 N 乱数付きブロックの Hash 値の和
署名 σ
乱数付きデータD
秘密鍵
墨塗り署名方式(SUMI-4)
• 墨塗り
第1ブロック
乱数1
第2ブロック
乱数2
第3ブロック
乱数3
第Nブロック
乱数N第3乱数付き
ブロックのHash値
墨塗り後データD’
墨塗り署名方式(SUMI-4)
• 検証
第1ブロック
乱数1
第2ブロック
乱数2
第3ブロック
乱数3
第Nブロック
乱数N
署名 σ
第3乱数付き
ブロックのHash値
第1乱数付き
ブロックのHash値
第2乱数付き
ブロックのHash値
第N乱数付き
ブロックのHash値
第3乱数付き
ブロックのHash値
第 1 ~第 N 乱数付きブロックの Hash 値の和
公開鍵
WAVファイルの構成WAVフォーマット SUMI-4を音声ファイル形式
WAVのファイル構成 「チャンク」
fmt チャンク(フォーマットデータ)
data チャンク(波形データ)
RIFF チャンク
WAVE チャンク乱数をいれる
場所がない!?
提案方式
fmt チャンク
data チャンク ( 波形データ )
rand チャンク ( 乱数データ )
RIFF チャンク
WAVE チャンク
LIST チャンク
・・・・・
・・・・・M1 M2 M3 M n
R1 R2 R3 Rn
無音データ
Hash 値
ツール“ SANI”・鍵作成
・署名------------------------
------------------------
秘密鍵
公開鍵
秘密鍵
WAV ファイル
------------------------
------------------------
署名
署名済みWAV ファイ
ル
データサイズに対する署名生成、墨塗り、署名検証時間
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 2 4 6 8 10 12 14 16
[M Byte]データサイズ
t[s
]時
間
署名生成署名検証墨塗り
データサイズ [M byte]
時間t[s]
再生:1分 再生:8分再生:4分
結論• Javaを用いて、音声データへの墨塗り署名ツールを開発した。
今後の課題今後の課題• WAV以外のフォーマットに、墨塗りをできるようにする– mp3、wma、MIDIなど
• 動画データへの墨塗り署名ツールの開発
御静聴ありがとうございました
m ( _ _ ) m
研究の背景
録音インターネットで公開
・サイバーキャンパスインターネットを活用した教育支
援大学の授業 自宅学習
-安倍晋三は学年で○位だ -
-安倍晋三は学年で○位だ -
-安倍晋三は学年で最下位だ -
-安倍晋三は学年で最下位だ -
署名検証
先生生徒
情報の秘匿
ツール“ SANI”・墨塗り
・検証
-- ** ----------- ** ---
-- ** ----------- ** --- 署名
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署名
署名済みWAV ファイ
ル
墨塗り済みWAV ファイ
ル
-- ** ----------- ** ---
-- ** ----------- ** --- 署名公開鍵
墨塗り済みWAV ファイ
ル
サンプル音声データ• ビットレート 256kbps
• オーディオサンプルサイズ 16bit
• チャンネル ステレオ• オーディオサンプルレート 16KHz