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Study of Lightweight Packet Filter to Secure Super Smart Society

Research Project

Project/Area Number 19K11959
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60070:Information security-related
Research InstitutionMaebashi Institute of Technology (2021-2022)
Niigata University (2019-2020)

Principal Investigator

Mikawa Kenji  前橋工科大学, 工学部, 教授 (00344838)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 賢  神奈川大学, 情報学部, 教授 (50272810)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsパケット分類 / 情報ネットワーク / 情報セキュリティ / ネットワークアルゴリズム / データ構造 / 組合せアルゴリズム / ネットワークセキュリティ / 従属部分グラフ / トライ / ネットワーク / セキュリティ
Outline of Research at the Start

パケットフィルタは,不正な通信をブロックするネットワークセキュリティの基本的な手段である。暗号化技術が普及し,本来の通信内容が隠ぺいされて不正な通信がユーザの端末に直接届いてしまう。省電力が要求されるスマートフォン等のモバイル機器では,高性能な専用ハードウェアのフィルタを実装できず,ソフトウェアのフィルタを実装する。政府が提唱する超スマート社会では,あらゆる人とモノがネットワークにつながる社会の実現を目指しているが,既存の技術では,高度なサイバー攻撃や高速通信に十分対抗できない。本研究課題では,モバイル端末にも搭載可能な高性能かつ軽量なフィルタ技術の開発に取り組む。

Outline of Final Research Achievements

In order to protect devices such as personal computers from threats on the Internet, we proceeded with two research with the aim of developing the optimal data structure for software packet filtering in multi-layered defense. First, in order to achieve the research purpose without changing the existing filter algorithms, we investigated the efficiency of the filtering process by rearranging the rules. Second, we worked on the development of a new data structure by fusing the data structures used in previously developed filter algorithms. Several hurdles need to be overcome for practical application, but good theoretical performance was obtained.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現代ではネットワークなしの生活が考えられないほどネットワークは巨大なインフラに成長した。ネットワークの進展とともにネットワークを悪用した様々な脅威が出現し、それらの脅威に対抗しうる防御手段の開発が急務である。本研究の成果は、既存の防御手段の枠組みを変更せずにより強力な防御手段を提供しうる研究成果を得た。また、既存の防御手段をはるかに超える性能をもつデータ構造を得た。これらの成果は直ちに社会に還元できるものではないが、安心・安全な社会の実現に近づく意義がある。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (16 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Efficient linear-time ranking and unranking of derangements2023

    • Author(s)
      三河賢治,田中賢
    • Journal Title

      Information Processing Letters

      Volume: 179 Pages: 106288-106288

    • DOI

      10.1016/j.ipl.2022.106288

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HyperCutsと連分割トライを融合したパケット分類手法の提案2023

    • Author(s)
      小林大河,三河賢治
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 122 Pages: 67-72

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] リスト構築問題の計算困難性2022

    • Author(s)
      原田崇司,渕野敬,田中賢,三河賢治
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 122 Pages: 32-37

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Rule Reordering Method via Deleting Pre-Constraints that do not Affect Policy2021

    • Author(s)
      渕野敬, 原田崇司, 田中賢, 三河賢治
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      Volume: J104-B Issue: 10 Pages: 783-791

    • DOI

      10.14923/transcomj.2020NSP0004

    • ISSN
      1881-0209
    • Year and Date
      2021-10-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Rule Reordering Method via Dependent Subgraph Enumeration2020

    • Author(s)
      渕野 敬、原田 崇司、田中 賢、三河 賢治
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      Volume: J103-D Issue: 4 Pages: 228-237

    • DOI

      10.14923/transinfj.2019PDP0019

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • Year and Date
      2020-04-01
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simulated Annealing Method for Relaxed Optimal Rule Ordering2020

    • Author(s)
      Harada Takashi、Tanaka Ken、Mikawa Kenji
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems

      Volume: E103.D Issue: 3 Pages: 509-515

    • DOI

      10.1587/transinf.2019FCP0006

    • NAID

      130007804166

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • Year and Date
      2020-03-01
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Decision Tree Construction Based on Run-Based Tries with Pointers2020

    • Author(s)
      石川裕樹, 原田崇司, 田中賢, 三河賢治
    • Volume
      J103-B
    • Issue
      2
    • Pages
      48-56
    • DOI

      10.14923/transcomj.2019GTP0013

    • ISSN
      1344-4697
    • Year and Date
      2020-02-01
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ホワイトリスト順序問題の計算困難性2020

    • Author(s)
      原田崇司,田中賢,三河賢治
    • Journal Title

      数理解析研究所講究録

      Volume: 2154 Pages: 20-26

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] ポインタ付連分割トライに基づく決定図によるパケット分類法2020

    • Author(s)
      原田崇司,竹内聖悟,田中賢,三河賢治
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 120 Pages: 25-32

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] A Rule Reordering Method via Pairing Dependent Rules2020

    • Author(s)
      Harada Takashi, Tanaka Ken, Ogasawara Ryohei, Mikawa Kenji
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE Conference on Communications and Network Security (CNS)

      Volume: 2020 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1109/cns48642.2020.9162170

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ポインタ付連分割トライに基づく決定図構築法2020

    • Author(s)
      原田崇司, 田中賢, 三河賢治
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告

      Volume: 2020-AL-176 Pages: 1-8

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] A Packet Classification Method via Cascaded Circular-Run-Based Trie2019

    • Author(s)
      Harada T., Ishikawa Y., Tanaka K., Mikawa K.
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E102.A Issue: 9 Pages: 1171-1178

    • DOI

      10.1587/transfun.E102.A.1171

    • NAID

      130007699486

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • Year and Date
      2019-09-01
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acceleration of Packet Classification Using Adjacency List of Rules2019

    • Author(s)
      Fuchino T., Harada T., Tanaka K., Mikawa K
    • Journal Title

      Proceedings of the 28th International Conference on Computer Communication and Networks (ICCCN)

      Volume: No.1 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1109/icccn.2019.8846923

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 重み0のルール削除に基づくルール並び替え法2019

    • Author(s)
      渕野敬, 原田崇司, 田中賢, 三河賢治
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 119 Pages: 47-52

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] SATソルバによるルールリストポリシの等価判定2019

    • Author(s)
      渕野敬, 原田崇司, 田中賢, 三河賢治
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 119 Pages: 13-19

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] Computational Complexity of Relaxed Optimal Rule Ordering2019

    • Author(s)
      原田崇司, 田中賢, 三河賢治
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 119 Pages: 47-54

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Left-Child列で表された二分木のグレイコード生成について2023

    • Author(s)
      堀沙和香,三河賢治
    • Organizer
      LAシンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリシに影響しない従属関係削除に基づくルール並び替え法2020

    • Author(s)
      渕野敬,原田崇司,田中賢,三河賢治
    • Organizer
      情報科学技術フォーラム
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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