天体観測で暗号鍵共有

switch720曰く、"本家の記事、およびNewScientistの記事によると、 情報通信研究機構の梅野健氏のグループが、クェーサーなどの電波星の観測データを、暗号化のための鍵として用いる手法を開発した。
クェーサーから発せられる電波はほとんどランダムであり、送信側と受信側で、観測対象となるクェーサーと観測開始時刻を通信前に共有すると全く同じ観測データを得ることができるため、このデータをワンタイムパッドとして利用するもの。
鍵共有にわざわざ天体観測というのも壮大に思えるが、すでに米国特許商標庁に特許も出願中のようだ。天文台に諜報部員が出入りする時代も近いかもしれない。"

この2つの特許は日本でも【特開2003-218866】、【特開2005-292171】として出願されており、うち前者は2005年4月1日に特許第3660985号として登録済みである。なお、梅野氏は、プレベンチャー制度を使用して、2003年8月に株式会社カオスウェアを設立している。

誤差と雑音があっても使えるのか？

[nq (16642)]

観測には誤差がつきものだし、必ずデータには電波星以外の起源の雑音が受信機内外から入り込む。共通の乱数を鍵とするには、2箇所の観測データの間で相関がとれる成分に限らなくてはいけないが、それは実際に相関をとってみないとわからない。そのような、同一性が確率的部分的にしか保証されていない観測量が暗号鍵として使えるのだろうか？

つーか重大な問題が

[Anonymous Coward]

この暗号、他の星に攻め込むときには使えないよね。

秘密鍵としてはいいけど

[Anonymous Coward]

何時何分何秒からの信号を使ってね、ってのを
何らかの方法で共有せにゃならんので、結局
公開鍵暗号にある程度依存することになるんでしょうね。

とはいえ、OTPは原理的に解読不能なんで、いままで
エージェントが鍵を運んでたりしていた分野で
使いやすくなるんではなかろうかと。
クェーサー観測できる電波望遠鏡持てるレベルの
組織限定ですがね

Re:秘密鍵としてはいいけど

[Anonymous Coward]

OTPの場合、「何時何分何秒からの信号を使ってね」に相当する情報は、公開しても安全性に影響しません。（乱数表自体は公開してはまずいですが）

逆に、乱数表が公開された状態で、「何時何分何秒からの信号を使ってね」に相当する情報を隠しても、通常は、簡単にクラック可能ですね。

Re:秘密鍵としてはいいけど

[Anonymous Coward]

>>OTPの場合、「何時何分何秒からの信号を使ってね」に相当する情報は、
>>公開しても安全性に影響しません。（乱数表自体は公開してはまずいですが）

いや，だから，今までに見つかってるクェーサーの数はたかが知れてるから，暗号化に
使用する乱数列が公開されてるのと変わりないんだが．

Re:秘密鍵としてはいいけど

[Anonymous Coward]

そんなことは百も承知なんですが…。
コメント元に何が書いてあって、何が書いていないか、良く読んでからコメントを付けていただけると助かります。

Re:秘密鍵としてはいいけど

[Anonymous Coward]

OTPの一般論が書いてあったみたい。
でも今回の手法に関しては的外れだなあ。

時間が分からなければクラックできないでしょコレ。
どういう装置かほんとに分かってる？

Re:秘密鍵としてはいいけど

[Anonymous Coward]

>時間が分からなければクラックできないでしょコレ。

本当かい？

Re:秘密鍵としてはいいけど

[Anonymous Coward]

> 何らかの方法で共有せにゃならんので、結局
> 公開鍵暗号にある程度依存することになるんでしょうね。

公開鍵暗号？
それだって事前に何らかの方法で共有せにゃならんでしょ。

疑問なのですが

[yohata (11299)]

日本からUSにクエーサー暗号を使用する場合、こんな時はどーすればいいんだろう？

・日本から見えるが、USから見えない星を使った場合→日本周辺の天文台のデータを使用するとして、改竄の余地が出てくるコトはどうするんだろう？

・双方から見える、太平洋中天にある星を使用すると仮定した場合→ヨーロッパとインドにも使用する必要が出てきたとき、この手は使えない。相手ごとに最適な星を選び直さないといけないのだろうか？

Re:疑問なのですが

[guchis (27687)]

他にも、 曇ってたり、雨が降ってたり しても大丈夫なんでしょーかね？

雲よりも雷

[siu (17089)]

雲や雨に影響されるよりも、ずっとに波長の長い周波数帯を使うので問題はないかと。

問題となるのは雷ですね。 ご近所との通信でない限り、雷によるノイズの影響は片側にしかないでしょうから。

--
-- siu

クェーサーがありなら

[holon (13785)]

簡易に、ラジオ局からの電波とかでもいいのかも。
複数ラジオ局ならエアジャックの危険性も減るだろうし。
適当に「いつから何秒間」を局いくつかぶんchainするとかなら、
現行の tuner cardでそのまま実装できそう。

FMラジオとかVHF(テレビ?)とかなら海外から watchされる
心配もなさそう(といっても国内でも遠いとダメか)。

# 攻殻機動隊(単行本1巻)にも音声データを鍵にするようなセリフありましたね

Re:クェーサーがありなら

[bakuchikujuu (16666)]

　アナログだと色々面倒ですけど、データがデジタルなら鍵に使いやすいかな。
　デジタルテレビとかは相当に面倒ですけど、衛星放送のデジタル音声あたりなら個人でも実験できそう。
（チューナー内部での遅延とかの処理は面倒そう。そもそも、色々な意味で暗号としてはほぼ無意味で、原理実験以上のものにはならなさそうですが）

Re:クェーサーがありなら

[Anonymous Coward]

デジタル放送であれば、パケットごとにタイムスタンプが付くので 問題無しよ。
でも、ネット上に乱数生成サイトを作るのと何が違うんだろ？

位置情報は?

[tmiura (6268)]

時刻に対して位置情報による補正が必要だと思うのだが。

観測者の位置によって星から届く電波の到着時刻にはずれがあるわけで。

ま、予め決めた星の位置が鉛直になるジオイド上の点、など、一意に決められる約束をしておけば各々自分の位置を測定して補正できるかな。

ところで、クエーサーの電波って可搬なアンテナで観測できるのかしら?

Re:位置情報は?

[Anonymous Coward]

100億光年って距離だと、ほぼ無限平行な光とみなせるんで、
地球のでこぼこはほぼ無視できるんじゃないですかね
基線の距離は精密に測定されてるんだから、精度の高い
クロック信号で到達時間差を求めればいい。

Re:位置情報は?

[Anonymous Coward]

GPS衛星位の距離なら観測出来るでしょうが星となると無理じゃないでしょうか。
月面反射通信ですらクロス八木を使ったりする位ですし。

＃自分の無線機にその機能があったもののアンテナで挫折したので。

今のご時世下手に立てたら通報されそうですが・・・

4/1（おふとぴ:-1）

[Phalacrocoracidae (29780)]

4/1なので真に受けていいものか迷うな。

4/1発表のニュースリリースがタレコまれてしばらくは疑心暗鬼になるのでID

--
しないさせない！スルー力

Re:4/1（おふとぴ:-1）

[Anonymous Coward]

嫌がらせとしか思えない程使いにくく分かりにくい特許・実用新案検索 [ncipi.go.jp]で特許第3660985号を検索したらちゃんとありました。
ネタではないようです。

Re:4/1（おふとぴ:-1）

[Dosa (17200)]

　　　　特許第3660985号を検索したらちゃんとありました。

特許庁の中の人も冗談がお好きなようで（違

Re:4/1（おふとぴ:-1）

[shiten (11861)]

でもぎりぎり 3/31 に見えるけど。

いついつのデータをつかってね

[Anonymous Coward]

こういうのって，ランダムなデータなら何でもいいの?
例えば，オムレツのようなコンテンツを提供しているWebサイトのコメントとか．

# 今回のキーは2006/04/01 13:40投稿のコメントを使って下さい．

Re:いついつのデータをつかってね

[Anonymous Coward]

まぁクエーサーでなくても

1)座標を指定することで一意に決まり、
2)第3者が操作できなくて、
3)かつ予測できないものなら何でも良いんじゃないかと。

掲示板の書き込みは(2)の条件に合わないけど。

Re:いついつのデータをつかってね

[Toutaku (22062)]

嫁さんの今日の寝言を秘密鍵にしてもいいってこと？

Re:いついつのデータをつかってね

[Anonymous Coward]

> 3)かつ予測できないものなら何でも良いんじゃないかと。

それが一番むずかしいわけだが。
オムレツのレシピ集にオムレツが何度出てくると思ってるんだよｗ

クエーサーは何Mbps？

[Anonymous Coward]

暗号のワンタイムパッドに使うとなると、クエーサーの観測データのbpsが、暗号通信のbpsを決めるよね。

クエーサーは何Mbpsくらい出せるんだろう？

クェーサーから発せられる電波はほとんどランダム

[Anonymous Coward]

つ 天の声

素人暗号だな

[Anonymous Coward]

時刻を総当たりする事で破られてしまう

Re:素人暗号だな

[iida (8060)]

「暗号」を「破る」というと、ふつう、総当たりよりも計算量が少ない場合のことでは?

--
iida

Re:素人暗号だな

[Anonymous Coward]

よく不粋って言われませんか？

Re:素人暗号だな

[Anonymous Coward]

つ[RC5-64]

総当たりだが破った。

ショルダーハック

[tmiura (6268)]

あと、アンテナの向きを見張っておくと、どの星を観測しているのかがばれます。

Re:ショルダーハック

[Anonymous Coward]

そんな単純なもんじゃないでしょ？
視野角一秒にどれだけクエーサーってあるんでしょうね。

Re:ショルダーハック

[Anonymous Coward]

>電波望遠鏡に向きも何も無いが。

・・・ありますけど？
野辺山のやつとか、普通に向き変えてますよ。

Re:ショルダーハック

[Anonymous Coward]

たぶん、アレシボのしか頭にないんじゃないでしょうか。

あれだって、受信部は動くから見てればわかると思うけど。

Re:暗号の素人だな

[Anonymous Coward]

この方式だと乱数表が(実用上で)無限大の大きさを持つことになる可能性を考慮に入れてないようで。

＃というか、これだと乱数表はオープンなエンコーディングの指定であって、鍵は指定される観測対象と観測時刻でしかない。
＃とはいえ、秘密情報の通信にかかる時間が短くなることには意味はある。

Re:暗号の素人だな

[Anonymous Coward]

ワンタイムパッドは暗号化する時に乱数列が必要なので、観測開始時刻は暗号送信開始時刻より前。 かつ、この暗号の発明日以降だから、総当りすべき時刻の 範囲は結構せまい。 １年を秒で表しても２５ビットしかないよ。

Re:暗号の素人だな

[Anonymous Coward]

その25ビット分の文章の中から正しいものを選び出す時間は?
＃ある1つの文章が正しいかどうか調べるのに1秒かかったとしたら、正解を得るには期待値でも半年かかっちゃうんだよ。

Re:暗号の素人だな

[Anonymous Coward]

OTP(XOR)よりも圧倒的に面倒な計算を行っている、通常の共通鍵暗号でも、25bit鍵ならブルートフォースで破れてるんじゃないの？
１つ１秒って、どういう仮定から出てきた話ですか？

Re:暗号の素人だな

[Anonymous Coward]

だから復号の計算量の問題じゃないんだって。
OTPの場合は出てきた文章が正しいかどうか確認するのに時間がかかるんだって。

わかりやすく、32bit鍵があるとしましょう。通常の共通鍵ならたかだか4byte周期ですね。4byte先に対して解読を繰り返して意味のある文章ができるかどうかで簡単に検算ができるわけです。また、鍵長のmodでグループ化すれば、各グループはたかだか単文字換字(シーザー暗号)にすぎないので、文字の出現頻度などからの検算も可能です。

対して、OTPの場合は周期はないわけだから、復号した32bit = 4,294,967,296通りの文章を全て読んで、そのうちのある解読が正しいかどうかを判断しなきゃいけないわけです。まして、この中には意味のある文章が1通りかどうかはわからないんだよ? もし2通り出てきたら、どっちが正しいかをどうやって確認するの?

Re:暗号の素人だな

[Anonymous Coward]

その上クエーサー信号は1bit/秒よりかずっと多いし。

Re:暗号の素人だな

[Anonymous Coward]

ワンタイムパッドは、ちゃんとした乱数を使っていれば「時間がかかる」ではなく「時間をかけても不可能」。
しかし、本件の場合は盗聴者も受信可能な乱数列を使っていて、送信者が選べるのは「観測開始時刻」と「どの電波星を使うか」だけ。
OTPの暗号化に使った乱数を総当たりで探す訳じゃない。観測開始時刻と星を総当たりで探せば本件の暗号は解けてしまうという話。観測開始時刻の分解能や使える星の数が何個かは知らないが、やっぱり範囲は狭いんじゃないか？

陰謀論

[Anonymous Coward]

それなりの観測ネットワークをもつ組織なら支障なく解読できそうですね。

これが国家のバックドアってやつか…。

今なら

[Anonymous Coward]

二本直販で同じ物がもう１個。

これならアンテナが２つで安心ですね。

同じ観測データ?

[Anonymous Coward]

>>観測対象となるクェーサーと観測開始時刻を通信前に共有すると
>>全く同じ観測データを得ることができるため

うーん、これが俄かには信じられないのですが。
観測装置には必ず個々のクセがありますし。
例えば仮に0.1刻みでA/D変換していたときに
A点とB点での観測値がそれぞれ0.103と0.101なら問題ありませんが
0.101と0.099だとアウトですよね。

Re:同じ観測データ?

[Anonymous Coward]

考えが間違っている
クエーサーは周期的な電波出す星です。

強弱じゃなくて周期ならデジタル信号と同じですよ。

Re:同じ観測データ?

[Anonymous Coward]

　パルサーと間違えとらんか？

パルサーの方は、周期が安定すぎて使えんと思うが...