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･･･そうだっけ?? 改ざん防止小泉首相は、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･･･そうなのか… 安倍首相 ↓ 小泉首相

デジタル署名 秘密鍵公開鍵原文原文復号暗号化ハッシュ値比較ハッシュ値電子署名ハッシュ値

問題点２．個人情報の漏洩 なんで、私の成績が好評されてるの？今回の成績優秀者は、90点以上が3ADM2144小泉くんの98点と… プライバシー保護あいつそんなに成績良いのか

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… 入力に対して出力は一定小泉 H(x) 元総理安倍総理ハッシュ値から元のデータは再現できない小泉元総理小泉小泉　純一郎 H(x) 政治家元のデータの推測が困難になる小泉　孝太郎俳優

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。音声音声変更はない!! １．署名者２．墨塗り者３．検証者 ------------------------ ------------------------ --＊＊-----------＊＊--- --＊＊-----------＊＊--- 署名署名署名

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） • 署名乱数１乱数２乱数３乱数Ｎ乱数付きデータＤデータ第１ブロック第２ブロック第３ブロック第Ｎブロック秘密鍵第１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値署名σ

墨塗り署名方式（ＳＵＭＩ－４） • 墨塗り乱数１乱数２乱数３第３乱数付きブロックのＨａｓｈ値乱数Ｎ墨塗り後データD’ 第１ブロック第２ブロック第３ブロック第Ｎブロック

墨塗り署名方式（ＳＵＭＩ－４） • 検証乱数１乱数２乱数３第３乱数付きブロックのＨａｓｈ値乱数Ｎ第１ブロック第２ブロック第３ブロック第Ｎブロック公開鍵第1～第N乱数付きブロックのHash値の和第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値署名σ

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」 RIFFチャンク乱数をいれる場所がない！？ WAVE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）

提案方式 RIFFチャンク WAVEチャンク fmtチャンク dataチャンク(波形データ) 無音データ・・・・・Ｍ１Ｍ２Ｍ３Ｍn LISTチャンク randチャンク(乱数データ) Hash値・・・・・ R1 R2 R3 Rn

------------------------ ------------------------ 署名ツール“SANI” ・鍵作成公開鍵秘密鍵・署名秘密鍵 WAVファイル署名済みWAVファイル

データサイズに対する署名生成、墨塗り、署名検証時間データサイズに対する署名生成、墨塗り、署名検証時間時間t[s] 再生：１分再生：４分再生：８分データサイズ[M byte]

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 • 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 ・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情報の秘匿 -安倍晋三は学年で○位だ- 生徒先生インターネットで公開録音 -安倍晋三は学年で最下位だ- 署名検証

--＊＊-----------＊＊--- ------------------------ --＊＊-----------＊＊--- 署名署名署名ツール“SANI” ・墨塗り署名済みWAVファイル墨塗り済みWAVファイル・検証公開鍵墨塗り済み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

音声データにおける墨塗り署名ツール“ SANI” の開発