PATENT

擬似乱数発生装置に関する(特許取得済)

特許証番号/
CREATFICATE OF PATENT NUMBER
特許第4351731号
発明の名称/
TITLE OF THE INVENTION
擬似乱数発生装置、擬似乱数発生プログラム及び擬似乱数発生プログラムを記録した媒体
特許権者/
PATENTEE
由井 清人(Kiyoto Yui)
発明者/
INVENTOR
由井 清人(Kiyoto Yui)
出願番号/
APPLICATION NUMBER
特願2008-542166
出願年月日/
FILING DATE
平成19年10月31日(October 31,2007)
特許取得日/
PATENT DATE
平成21年7月31日(July 31,2009)

擬似乱数発生装置の特許から発明されたソフトウェア「SRG-SDK(ソリトン・ランダム・ジェネレータ)」

暗号化技術の優位性

暗号、乱数に関する詳しい説明につきましては別途、専門資料としてご案内しておりますので、そちらをご確認いただくこととして、ここでは解読は不可能な“無限乱数式ソフトウェア”ソリトンランダムジェネレータ「SRG-SDK」の性能などのポテンシャルについて、知ってもらいたい旨、ご案内します。

まず、AESブロック暗号は、鍵長やブロック長が可変の共通鍵方式。パラメーターとしては、鍵長は3種類あり、128ビット、192ビット、256ビットのいずれかで、ブロック長は1種類、128ビットのみ。そのため、鍵長によって「AES-128」「AES-192」「AES-256」という3種類から選択。ただし、鍵長が多いほど安全性が高まるものの、それだけ処理速度などが低下するため、「AES-256」は敬遠され、セキュリティが概ねしっかりしているとされる「AES-128」が最もよく利用されているのが現状。「AES-256」の鍵長の周期は10の77乗程度であり、メモリの桁数を増加すれば周期性が向上するものの、汎用性が低く、また処理速度も低下する弱点があることから、「AES-128」を採用されているが、簡単に解読されてしまう有限乱数式に値するものに間違いない。

それに対して「SRG-SDK」の性能が大きく異なるポイントはストリーム暗号+“無限乱数式(ワンタイムパッド=1回限り暗号)”であること。 鍵の長さは1,200ビット以上、指定可能で、生成する乱数の周期は10の27000乗であり、その作業負荷はたったの8KBと超高速。20KB程度のメモリで十分に稼動する。また周期、速度と併せて、周期性、偏りが少ない安定性の高いものとして、世界最高品質の暗号と評価された。
(※SRGの評価は「独立行政法人情報通信研究機構/カオスウェア」)

暗号(アルゴリズム)別の比較検査実績
アルゴリズム速度(Mバイト/秒)品質(検定合格率%)周期(10の指数)
SRG(ソリトン式)2688027000
AES(SHA-1)535077
メルセンヌ・ツイスター550306000
BlumBlumShub5120.066N/A(評価不能)N/A(不明)
※品質において、評価機関が過去に検査評価した中で、最も高い評価、数値を確認したもの。
※テスト環境は インテルCore i7+Windows7+16GBのRAM-DISK
「SRG-SDK」の3つの性能/暗号強度
SRG(ソリトン式)周期“10の27000乗”世界最高の周期
速度“15Gbps/sec”世界最高の速度
精度“周期性、偏りが少ない”世界最高の品質
※米国国立標準技術研究所(NIST)のSTS2.1.2は2014年7月版となるSP800-22の最新版乱数 検定ソフト、NISTSP800-22の最新版で検証。(※SRGの評価は基準値を遥にクリアするもの/ ※検証レポートは別途、ご確認ください。)
※STS2.1.2の強化版「NIST SP800-22 STS2.1.2×100」無料配布中

またSRGの特長として、ブロックチェーンなどの高度なセキュリティに対応した暗号強度であることは前述から理解いただけると考えますが、鍵長の周期が10の157乗(※AESの約80乗倍/約2倍の周期)程度で良ければ、4ビットのCPU上で稼動することも可能であることから、プラットフォームを選ばない拡張性があること、また汎用性も容易であることで組込みCPUでも高速稼動を実現します。

SRGによる流動解析

SRG[ソリトンランダムジェネレーター]はソリトン式のアルゴリズムを採用した暗号化技術、すなわち乱数の擬似発生装置、擬似発生プログラムであり、流体力学の範疇に属する流動解析が可能なものになります。

例えば刻々と変化、変動する大気動向に対して、乱数生成の処理を連続実行、流動解析した結果、天気予報として情報提供を受けています。この流動解析にSRGを採用することで、ビッグデータの処理能力(※特に処理スピードアップ)が向上、より高精度な解析情報を得ることが可能です。処理能力が改善されることによって、スパコンの負荷、コストの低減はもとより、火山噴火や地震予知、津波予測、大気汚染(黄砂、PM2.5、花粉飛散等)の警報など、未然に災害を防止できる可能性が高まります。

従いまして、SRGのもう1つの強みとして、擬似乱数発生装置による流動解析の応用により、スパコンの能力に依存せずに統計(GDPデフレーター)、エンジン燃焼などのシミュレーターや空洞実験(高速で走行する列車等で高速時の空力特性を検証するもの)、原子核反応実験などの解析も可能であり、幅広い分野でSRGの可能性が期待できるものになります。(※エンターテイメントではバーチャルシミュレーター、アミューズメントではカジノゲーム機全般、オンラインゲームなど。防衛ではサイバーレンジ対策に。) ※レポートvol.2以降で様々な角度から技術の可能性を掘り下げます。

擬似乱数発生装置および「SRG-SDK(ソリトン・ランダム・ジェネレータ)」の参考資料

擬似乱数発生装置に関する「SRG-SDK(ソリトン・ランダム・ジェネレータ)」

「乱数」とは何か?発明、開発の背景。ソリトン式無限乱数の開発について。

擬似乱数発生装置に関する「SRG-SDK(ソリトン・ランダム・ジェネレータ)」

無限乱数式暗号化「SRG」の可能性、応用について。

「乱数の特性評価レポート/ソリトンランダムジェネレーター」

独立行政法人情報通信研究機構 新世代ネットワーク研究センター: 株式会社カオスウェア

擬似乱数発生装置の特許に関する資料は「特許情報プラットフォーム」www.j-platpat.inpit.go.jp/から閲覧をお願いします。

断線検出に関する(特許出願済)

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