四元数を応用したハッシュ関数QHFの安全性評価

摘要

現在、ハッシュ関数は復号化を行わない暗号方式として、電子署名やメッセージ認証コード、擬似乱数生成器など、多岐に渡り利用されている。しかし、多くの研究者によって既存のハッシュ関数に対する脆弱性が指摘されている。そこで、ハッシュ関数の新型アルゴリズムQHF（Quatemion Hash Function）が当研究室にて昨年度考案された。QHFでは、ハッシュ値の衝突耐性の向上に、四元数の特徴である乗算の非可換性を活かしている。しかし、QHFの安全性が未だ評価されていないという現状から、今回、QHFの評価を行った。評価方法として、NISTSP800-22により安全性のべ-スとなるランダム性について統計的な評価を行った。結果としてQHFの出力値に偏りが見つかり、QHFの改良が必要であることが判明した。%One of the security features for designing hash functions is collision resistance. It means that it is difficult to find a pair of messages producing the same hash value. Before analyzing a hash function through searching for collision resistances, we need to examine the randomness of hash values as a first step in determining whether a hash system is suitable for generating appropriate random hash values. This paper performs a statistical test for randomness of hash values that are produced by quaternion based hash function (QHF). The evolution test is based on NIST SP800-22 evaluated method for statistical randomness. The obtained results show that we need to reconsider the design of QHF to meet highest requirements for building a secure hash function.