【CTO Tech Blog】格子ベースのデジタル署名スキームFALCON
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当社のCTO、安土 茂亨がクラウドやBlockchainについて書き連ねるブログ Develop with pleasure! から最新記事をご紹介するCTO Tech Blog。
今回は「格子ベースのデジタル署名スキームFALCON」というタイトルの記事をご紹介！！
ブログ記事の要約
✅ 概要
- FALCON は “Fast-Fourier Lattice-based Compact Signatures over NTRU” という名称で、〈NTRU 格子〉を前提としたポスト量子署名スキームです。
- 具体的には、署名／検証アルゴリズムに “高速フーリエ変換（FFT）／フーリエサンプリング” を利用しており、署名をできるだけ小さく、かつ検証を高速に行えることを志向しています。
🔍 主な技術ポイント
- 公開鍵・秘密鍵・署名サイズのトレードオフが設計上の鍵です。たとえば FALCON-1024 では署名サイズはおよそ 1.3 KB 程度という実装例があります。
- 署名生成側は浮動小数点演算や FFT サンプリングを用いるため、実装がやや複雑・負荷が大きめ。一方、検証側は主に整数演算で処理できるようになっており、ブロックチェーン等検証頻度の高い環境には有利とされています。
- 格子問題（特に SIS／NTRU 格子）を安全性の根拠としています。
🚦 適用・注意点
- ブロックチェーン、分散台帳、量子耐性が求められる将来の暗号基盤など「署名サイズを抑えたい」「検証を高速化したい」用途には有望です。
- ただし、署名生成のコスト・実装の難易度・サイドチャネル耐性（特に浮動小数点演算を含む構造ゆえ）など、導入時には技術的検討が必要です。
- 量子耐性署名スキームとして標準化の議論も進んでおり、今後の普及・実装支援・ハードウェア対応が鍵となっています。
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