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安全でセキュアなドローンネットワークシステムの研究開発

Research Project

Project/Area Number 23K11077
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 InstitutionDoshisha University

Principal Investigator

木村 共孝  同志社大学, 理工学部, 准教授 (20756382)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平田 孝志  関西大学, システム理工学部, 教授 (10510472)
プレーマチャンドラ チンタカ  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40632485)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsドローンネットワーク / マルウェア拡散 / ドローン / セキュリティ
Outline of Research at the Start

近い将来,多くのドローンが人々の上空を飛び交い,労働・作業をドローンによって代替することが期待されているが,ドローンの安全面への懸念が強まっており,安全性の確保は最重要な技術課題である.本研究では,多くのドローンで構成されるドローンネットワーク上で発生するサイバー攻撃に焦点を当て,これらの攻撃を防ぐことのできるセキュアなドローンネットワークシステムを構築する.具体的には,ドローンネットワーク特有のサイバー攻撃に対する脆弱性を分析した上で,ネットワーク構成やルーチング制御を柔軟に変更する安全でセキュアなドローンネットワーク設計手法を確立する.

Outline of Annual Research Achievements

近い将来,多くのドローンが人々の上空を飛び交い,労働・作業をドローンによって代替することが期待されているが,ドローンの安全面への懸念が強まっており,安全性の確保は最重要な技術課題である.本研究では,多くのドローンで構成されるドローンネットワーク上で発生するサイバー攻撃に焦点を当て,これらの攻撃を防ぐことのできるセキュアなドローンネットワークシステムを構築する.具体的には,ドローンネットワーク特有のサイバー攻撃に対する脆弱性を分析した上で,ネットワーク構成やルーチング制御を柔軟に変更する安全でセキュアなドローンネットワーク設計手法を確立する.この目的を達成するために,本年度は物理的なドローンネットワーク上にネットワークスライシングやSDN(Software Defined Networking)などの仮想ネットワーク技術を用いた防御技術を検討した.具体的には,ドローンは風の影響や遮蔽物などによって通信が不安定になるため,これらを考慮したドローンの移動制御,スライスの切り替え制御,ルーチング制御,負荷分散制御などを提案した.さらに,地上のIoT デバイスなどから回収した情報をドローンネットワーク上を流れると,攻撃者によって盗聴される可能性がある.そこで,ドローンにGPUを搭載し,情報を受け取った時点で連合学習(Federated Learning)などの分散機械学習を行うことで,デバイス固有の情報をネットワーク上を流れることを防ぐ技術についても検討した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度に予定していたドローンネットワーク上の防御・検知技術について検討ができており,概ね順調に進んでいる.

Strategy for Future Research Activity

ドローンネットワーク上の防御・検知技術を検討できたため,今後はこの技術と協調させた対応・復旧技術を検討を進めていく.

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2025 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] Deployment Method with Connectivity for Drone Communication Networks2023

    • Author(s)
      Osumi Hirofumi、Kimura Tomotaka、Hirata Kouji、Premachandra Chinthaka、Cheng Jun
    • Journal Title

      Drones

      Volume: 7 Issue: 6 Pages: 384-384

    • DOI

      10.3390/drones7060384

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Relay Node Placement Considering Age of Information for Seafloor Optical Wireless Networks2025

    • Author(s)
      H. Taniguchi, N. Iwami, T. Kodama, T. Kimura, J. Cheng
    • Organizer
      International Conference on Information Networking (ICOIN 2025)
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Combination of General-Purpose and Attack-Specific Detectors against Adversarial Malware2025

    • Author(s)
      Y. Namura, T. Kimura, J. Cheng
    • Organizer
      International Conference on Information Networking (ICOIN 2025)
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マルウェアファミリに特化した複数のオートエンコーダを用いた異常検出2025

    • Author(s)
      野村暢宏, 木村共孝, 程俊
    • Organizer
      電気学会通信研究会
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      2024 Research-status Report
  • [Presentation] ファイルヘッダに着目したTransformerによるPEマルウェア検知2025

    • Author(s)
      大久保颯太, 木村共孝, 程俊
    • Organizer
      電気学会通信研究会
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      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 検知駆動型パッチ配布によるモバイルマルウェア抑制2025

    • Author(s)
      梶原壮大郎, 木村共孝, 程俊
    • Organizer
      電気学会通信研究会
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  • [Presentation] ドローンを用いた荷物輸送における主要物流拠点の決定法2025

    • Author(s)
      中川僚, 木村共孝, 平田孝志, 程俊
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      電気学会通信研究会
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  • [Presentation] データ収集デッドラインを考慮したマルチUAV軌道計画およびクラスタリング手法2025

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      魚見直矢, 木村共孝, 平田孝志
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      電気学会通信研究会
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      曽川翔太, 木村共孝, 程俊
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      電気学会通信研究会
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      三浦秀芳, 木村共孝, 平田孝志
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      電気学会通信研究会
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      K. Tanaka, F. Kobori, A. Kariya, K. Kuwahara, T. Ishikawa, Y. Tanaka, K. Fujimoto, T. Kimura, T. Kodama
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      50th European Conference on Optical Communication (ECOC'24)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Interference-Tolerant Duobinary-Coded Time-Domain Hybrid PAM with Adaptive Bitrate and Key for Flexible and Secure VLC2024

    • Author(s)
      H. Amano, F. Kobori, A. Kariya, K. Tanaka, K. Shimada, R. Suketomo, K. Kuwahara, T. Kimura, E. Tangdiongga, T. Kodama
    • Organizer
      50th European Conference on Optical Communication (ECOC'24)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Modeling of Mobile Malware Propagation Considering Prevention Using Patch Distribution2024

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      S. Kajiwara,T. Kimura,K. Hirata,J. Cheng,
    • Organizer
      IEEE International Conference on Consumer Electronics-Taiwan (IEEE ICCE-TW'24)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SCINetを用いた通信トラヒック量の時系列予測の検討2024

    • Author(s)
      今井信吾, 木村共孝, 程俊
    • Organizer
      電気学会通信研究会
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  • [Presentation] 通信需要の変動を考慮した UAVのデータ収集拠点の配置決定法2024

    • Author(s)
      早川大洋, 木村共孝, 程俊
    • Organizer
      電気学会通信研究会
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  • [Presentation] 敵対的マルウェアに対抗する二段階検知の検討2024

    • Author(s)
      苗村佳暉, 木村共孝, 程俊
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      電気学会通信研究会
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      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 敵対的マルウェアの構造を考慮したJPEG圧縮を用いた防御策2024

    • Author(s)
      桑原新大, 木村共孝, 程俊
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      電気学会通信研究会
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  • [Presentation] [ポスター講演]盗聴者の移動を考慮したセキュアなUAV通信の検討2024

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      森田早稀, 桑原新大, 木村共孝, 程俊
    • Organizer
      電子情報通信学会 革新的無線通信技術に関する横断型研究会 (MIKA2024)
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      2024 Research-status Report
  • [Presentation] [ポスター講演]エッジコンピューティング型UAVにおけるサービスチェイニングの検討2024

    • Author(s)
      杉田湧一郎, 木村共孝, 程俊
    • Organizer
      電子情報通信学会 革新的無線通信技術に関する横断型研究会 (MIKA2024)
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      2024 Research-status Report
  • [Presentation] [ポスター講演]ドローンネットワークにおけるトラフィック異常検知の検討2024

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      黒木理之介, 木村共孝, 程俊
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      電子情報通信学会 革新的無線通信技術に関する横断型研究会 (MIKA2024)
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      2024 Research-status Report
  • [Presentation] センサ密度を考慮したエッジコンピューティング型UAVの飛行経路選択2024

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      佐藤克樹, 木村共孝, 平田孝志, 程俊
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      電気学会通信研究会
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  • [Presentation] DTNを用いた圃場監視システムにおける 情報源の増減に応じたドローンの動的飛行制御2024

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      畑尻浩太, 木村共孝, 程俊
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      電気学会通信研究会
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      中川僚, 木村共孝, 程俊
    • Organizer
      電気学会通信研究会
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Published: 2023-04-13   Modified: 2025-12-26  

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