Research for Global Use of Secure Edge Computing

Research Project

Project/Area Number	19K11935
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 60060:Information network-related
Research Institution	National Institute of Information and Communications Technology
Principal Investigator	山中広明国立研究開発法人情報通信研究機構, 総合テストベッド研究開発推進センター, 研究員 (60614518)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords	エッジコンピューティング / インフラ / 応答遅延 / 信頼性 / グローバル利用
Outline of Research at the Start	エンドユーザデバイスが様々なネットワークに接続して、近隣のエッジサーバを安全に利用して、低遅延応答性に優れたエッジコンピューティングのアプリケーションサービスを享受できるシステムの実現を目的とする。提案システムでは、評判システムを用いて、多数のエッジサーバ事業者の信頼性を確認する。エッジサーバ上とエンドユーザデバイス上の計測結果を組み合せ、機械的な評価を行う。また、エッジサーバ事業者がエッジサーバ利用者に証明書を発行して、評価時に認証する。これにより、機械的な評価で懸念される、不公正な評価を回避する。本研究では、システム開発を行い、実システムとしての実現性を明らかにする。
Outline of Annual Research Achievements	モバイルのエンドユーザが様々な場所でネットワークに接続、様々なエッジサーバ事業者（サーバ資源提供者）が運用する近隣のエッジサーバを利用する場合、メンテナンス状況等のばらつきにより、低遅延応答性に優れたエッジコンピューティングのアプリケーションサービスを実現できる保証がない。本研究では、評判システムを用いてエッジサーバ事業者の信頼性を確認することで、低遅延応答性能向上を目標とする。本研究の成果として、まず、システム全体設計を行い、エンドユーザデバイス、アプリケーションサービスプロバイダ、エッジサーバ事業者、評判システムの構成要素について、それぞれの機能、各構成要素間のインタフェースを提案した。提案システムでは、エンドユーザにとって簡易に評判システムを運用するため、計測および品質評価をエンドユーザデバイス上で自動的に行わせる。また、自動的な評判システム運用において特に懸念される不公正な評価を排除するため、エッジサーバ事業者がエンドユーザに証明書を発行して、評価を行うエンドユーザデバイスを認証して、不正なエンドユーザデバイスによる評価や、不公正な多重評価を排除する。さらに、アプリケーションサービス提供者によるエッジサーバ上でのサービスプログラム実行時間等の計測結果を評判システムに登録することで、エッジサーバ事業者の信頼性確認の正確性を向上する。次に、提案システムにおける評判システムのシミュレーション実験を行い、不公正評価に対する低遅延応答性能を確認した。また、提案システムの実現性を確認するため、様々なネットワーク遅延で実験が行えるシステム実験基盤を構築した。そして、提案システムの実装を行い、システム実験基盤に展開、IoT機器を模したホストを接続して、動作検証を行い、システムの実現性を確認した。