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2018 Fiscal Year Research-status Report

統計手法と形式手法の融合によるサイバーフィジカルシステムの定量的検証

Research Project

Project/Area Number 17K12667
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

川本 裕輔  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (60760006)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords情報セキュリティ / プライバシ / 情報理論 / 定量的情報流解析 / ゲーム理論 / 差分プライバシ
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、サイバーフィジカルシステムにおける量的性質、特に情報漏洩やプライバシの度合いをモデル化・解析・検証する手法を開発することを目的としている。
本年度は、サイバーフィジカルシステムにおける情報漏洩やプライバシの定量的なモデル化・解析・検証技術、およびその基礎となる理論や関連する技術について、以下の研究に取り組んだ。
(1) 昨年度発表したツールHyLeak(プログラム解析と統計手法の長所を組み合わせ、与えられたプログラムからの情報漏洩量を効率的に推定するツール)やその基礎となる技術、実験結果などの研究成果をまとめた論文を査読付きの国際誌Formal Aspects of Computingで発表した。
(2) 昨年度提案の情報漏洩の定量的モデル「情報漏洩ゲーム」(適応的に振る舞う攻撃者と防御者のもとでのプライバシ情報の漏洩量を分析するためのモデル)を発展させ、様々な攻撃者に応じて情報漏洩の状況を様々なゲームで定式化し、これらのゲームの間の関係を解明し、研究成果をまとめた論文を査読付きの国際会議と査読付きの国際誌Entropyで発表した。
(3) サイバーフィジカルシステムとして位置情報サービスを対象とし、プライバシの量的性質、特に差分プライバシとk匿名性について研究をおこなった。具体的には、位置情報サービスプロバイダが各ユーザから確率的ノイズを加えた位置情報を収集し、得られたデータセットを匿名化して第三者に提供する場合の匿名性と有用性のトレードオフを評価した。研究成果をまとめた論文を査読付きの国際会議で発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

情報漏洩やプライバシの量的性質のモデル化の研究を着実に進めている。サイバーフィジカルシステムとしては位置情報サービスと、タイミング攻撃に対して脆弱なシステムを対象として研究を進めている。研究実績の概要で述べたとおり、プログラム解析と統計手法を融合させたツールHyLeakについての国際誌論文を発表し、また、情報漏洩やプライバシに関する量的性質のモデル化に関して複数の論文を発表できた。論理的アプローチと統計的アプローチの融合に関しても、着実に研究を進めている。

Strategy for Future Research Activity

情報漏洩やプライバシ以外の量的性質のモデル化について、論理的アプローチと統計的アプローチの融合に関する研究を進めようとしている。

Causes of Carryover

参加を予定していた国際学会に参加できなかった。
翌年度に国内外の学会参加費として支出する予定である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Inria Saclay(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Inria Saclay
  • [Int'l Joint Research] Federal University of Minas Gerais(ブラジル)

    • Country Name
      BRAZIL
    • Counterpart Institution
      Federal University of Minas Gerais
  • [Journal Article] Hybrid Statistical Estimation of Mutual Information and its Application to Information Flow2019

    • Author(s)
      Fabrizio Biondi, Yusuke Kawamoto, Axel Legay, and Louis-Marie Traonouez
    • Journal Title

      Formal Aspects of Computing

      Volume: 31(2) Pages: 165-206

    • DOI

      10.1007/s00165-018-0469-z

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Game-Theoretic Approach to Information-Flow Control via Protocol Composition2018

    • Author(s)
      Mario S. Alvim, Konstantinos Chatzikokolakis, Yusuke Kawamoto, and Catuscia Palamidessi
    • Journal Title

      Entropy

      Volume: 20(5:382) Pages: 1-43

    • DOI

      10.3390/e20050382

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On the Anonymization of Differentially Private Location Obfuscation2018

    • Author(s)
      Yusuke Kawamoto and Takao Murakami
    • Journal Title

      Proc. of the 2018 International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA 2018)

      Volume: - Pages: 159-163

    • DOI

      10.23919/ISITA.2018.8664351

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 情報量を利得とするゲームとプライバシー定量化への応用2019

    • Author(s)
      川本裕輔
    • Organizer
      ゲーム理論ワークショップ2019
  • [Presentation] Obfuscation Mechanisms with Distribution Privacy2018

    • Author(s)
      Yusuke Kawamoto
    • Organizer
      4th Franco-Japanese Cybersecurity Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On the Anonymization of Differentially Private Location Obfuscation2018

    • Author(s)
      Yusuke Kawamoto and Takao Murakami
    • Organizer
      2018 International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] タイミング攻撃に対抗するための情報処理方法、システム及びプログラム2018

    • Inventor(s)
      川本 裕輔,村上隆夫
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2018-153830

URL: 

Published: 2019-12-27  

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