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Research on Advanced IoT security flatform based on Decentralized Machine Learning Model

Research Project

Project/Area Number 20K11801
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60060:Information network-related
Research InstitutionKanagawa Institute of Technology

Principal Investigator

岡崎 美蘭  神奈川工科大学, 情報学部, 教授 (00545155)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡崎 直宣  宮崎大学, 工学部, 教授 (90347047)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords個人認証 / 機械学習 / IoT機器 / 加速度センサー / 認証 / IoTセキュリティ / 情報ネットワークシステム
Outline of Research at the Start

本研究は,誰もが安心して暮らせる超スマート社会を実現するためにフィジカル空間とサイバー空間を融合したすべての部分で安全性と信頼性を確保することができる高度なIoTセキュリティ対策技術を確立することである.そこで,超スマート社会実現におけるサイバー攻撃の脅威を明確に分析し,フィジカル空間からサイバー空間まで一貫して安全性を提供可能となる高度なIoTセキュリティシステム構築技術の確立を行う.さらに,不正デバイスと不正アプリケーションを見分けることができるデバイス認証技術とユーザアプリケーション認証技術の研究開発と分散機械学習モデルを用いた,サイバー空間での信頼性の高い不正検知手法について検討する.

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,誰もが安心して暮らせる超スマート社会を実現するためにフィジカル空間とサイバー空間を融合したすべての部分で安全性と信頼性を確保することができる高度かつ堅牢なIoTセキュリティ統合対策技術を確立することである.具体的には,超スマート社会実現におけるサイバー攻撃の脅威を明確に分析し,フィジカル空間からサイバー空間まで一貫して安全性を提供可能となる高度なIoTセキュリティシステム構築技術の確立と共にIoTセキュリティの課題について検討することである.
今までの研究では,不正デバイスと不正アプリケーションを見分けることができるデバイス認証技術とユーザ認証技術を研究開発するとともに,不正データ・異常データをより早く検知することができる信頼性の高い分散機械学習モデルの構築手法について研究開発を行ってきた.特にIoTデバイスを用いたスマートロックの個人認証システムの有効性を確認するためのシステムの実装と提案手法の有効性確認実験を行った.提案システムでは加速度センサが搭載されたスマートフォンとスマートウォッチの二つの端末の合成加速度を用いることでユーザが何にも意識することなくスマートロックの個人認証が可能となる.しかし,歩行という行動的な特徴を用いた認証では,常に同じ歩き方を実現するのは難しく,認証率の精度が大きな課題になることが分かった.
今年度は,視線入力デバイスを用いたパスワード画像選択と視線軌跡の特徴量を組み合わせた認証システムについて検討を行った.提案システムでは,手の不自由な人にも簡単にできるとともに,利用者の記憶負担の軽減や録画攻撃への耐性が期待できる.提案システムの有効性を確認するために,視線検出デバイスを用いてユーザーの視線軌跡データを収集し,全処理と特徴量抽出を行った後いくつかの機械学習アルゴリズムを用いて分類を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

昨年度まで実施した構築システムの実装・実験を改めて行いながらその有効性について実験を実施した.しかし,個人認証の認証精度が期待したものよりよくなかったので,改めて他の機械学習アルゴリズムへの適用検討や追加実験を実施して学会発表する予定なので,やや遅れていると言える.

Strategy for Future Research Activity

今までの実験では認証精度が期待したものよりよくなかったので,認証精度の向上に向けた特徴量の抽出方法や速度処理について検討する.また,実験データの数をさらに増やして分析を行う予定である.
また,手の不自由な人にも簡単な認証方式,さらに新型コロナウィルス感染拡大の懸念から非接触型認証方式の実現を目的とした,新たな機械学習アルゴリズムを用いたパスワード画像選択と視線軌跡による認証システムの提案と評価を行う予定である.

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 7 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Investigation of malware classification based on image representation2024

    • Author(s)
      Hyoga Kawagoe, Shotaro Usuzaki, Kentaro Aburada, Hisaaki Yamaba, Tetsuro Katayama, Mirang Park, Naonobu Okazaki
    • Journal Title

      Proc. 29th Int'l Sympo. on Artificial Life and Robotics 2024(AROB 2024)

      Volume: OS3 Pages: 929-932

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Investigation of PIN authentication schemes resistant to video-based recording attacks2023

    • Author(s)
      Ryo Masuzawa, Shotaro Usuzaki, Kentaro Aburada, Hisaaki Yamaba, Tetsuro Katayama, Mirang Park, Naonobu Okazaki
    • Journal Title

      The Twenty-Eighth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2023

      Volume: ー Pages: 959-962

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] スマートロックにおける2端末による機械学習を用いた歩行認証に関する研究2021

    • Author(s)
      朴 美娘, 渡辺 一樹, 油田 健太郎, 岡崎 直宣
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 62 Pages: 2011-2023

    • NAID

      170000186160

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] リレーアタック耐性とボット耐性の両立を目指したインタラクティブな動画 CAPTCHAの提案と評価2021

    • Author(s)
      油田 健太郎, 臼崎 翔太郎, 山場 久昭, 片山 徹郎, 椋木 雅之, 朴 美娘, 岡崎 直宣
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 62 Pages: 1864-1878

    • NAID

      170000186173

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Proposal and Evaluation of a Gesture Authentication Method with Peep Resistance for Smartwatches2021

    • Author(s)
      M. Park, K. Aburada, N. Okazaki
    • Journal Title

      Proceedings of the 2021 9th International Symposium on Computing and Networking

      Volume: - Pages: 359-364

    • DOI

      10.1109/candarw53999.2021.00067

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Proposal of Jawi CAPTCHA Using Digraphia Feature of the Malay Language2021

    • Author(s)
      H. Yamaba, A. Sohaimi, S. Usuzaki, K. Aburada, M. Mukunoki, M. Park, N. Okazaki
    • Journal Title

      IWSEC 2021

      Volume: - Pages: 119-133

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Proposal and Evaluation for Color Constancy CAPTCHA2021

    • Author(s)
      S. Usuzaki, K. Aburada, H. Yamaba, T. Katayama, M. Mukunoki, M. Park, N. Okazaki
    • Journal Title

      Journal of Artificial Life and Robotics

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 主観的輪郭を用いた回転3Dテキスト型CAPTCHAの提案2020

    • Author(s)
      臼崎 翔太郎, 油田 健太郎, 山場 久昭, 片山 徹郎, 椋木 雅之, 朴 美娘, 岡崎 直宣
    • Journal Title

      IEICE

      Volume: Vol.J103-B, No.8 Pages: 332-343

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Yubimoji Based Gestures for Realizing User Authentication Method Using s-EMG2020

    • Author(s)
      Yamaba, H., Nagatomo, Y., Usuzaki, S., Takatsuka, K., Aburada, K., Katayama, T., Park, M., Okazaki, N.
    • Journal Title

      Advances in Intelligent Systems and Computing

      Volume: 1150 Pages: 834-844

    • DOI

      10.1007/978-3-030-44038-1_76

    • ISBN
      9783030440374, 9783030440381
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 画像と視線入力装置を用いたユーザ認証方式の提案2023

    • Author(s)
      金井 秀真, 安浪 巧, 油田 健太郎, 岡崎 直宣, 朴 美娘
    • Organizer
      マルチメディア,分散,協調とモバイルシンポジウム(DICOMO2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 視線入力デバイスを用いた画像認証方式に関する研究2022

    • Author(s)
      伊藤 憂香, 朴美娘
    • Organizer
      電子情報通信学会 総合大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] An attempt at an introduction of deep learning for a user authentication system using s-EMG2021

    • Author(s)
      H. Yamaba, K. Shiraishi, S. Usuzaki, K. Takatsuka, K. Aburada, T. Katayama, M. Park, N. Okazaki
    • Organizer
      The 26th International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 継続的な認証及び異なる歩行速度での二つの端末 を用いた異常検知による歩行認証の研究2021

    • Author(s)
      渡辺 一樹、油田 健太郎、岡崎 直宣、朴 美娘
    • Organizer
      ICCS/SPT研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
  • [Presentation] ウェアラブル端末を用いた覗き見耐性を持つジェスチャー認証手法の提案と評価2021

    • Author(s)
      嘉藤 鴻介、渡辺 一樹、油田 健太郎、岡崎 直宣、朴 美娘
    • Organizer
      ICCS/SPT研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
  • [Presentation] On a user authentication method to realise an authentication system using s-EMG2020

    • Author(s)
      H. Yamaba, S. Usuzaki, K. Takatsuka, K. Aburada, T. Katayama, M. Park and N. Okazaki
    • Organizer
      Int. J. Grid and Utility Computing
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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