2017 Fiscal Year Research-status Report
Security Evaluation Methods in Trust Infrastructure Based on Engineering and Economics
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17KT0081
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松浦 幹太 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00292756)
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2017-07-18 – 2022-03-31
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| Keywords | トラスト基盤 / ブロックチェーン / 暗号通貨 / 高機能暗号 / セキュリティ経済学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
緩やかな連携先と立ち上げているトラスト基盤（ブロックチェーン）のテストネットワークにおいて、ノードの整備が順調に進んだ。具体的には、発足当初6つであったものが、平成30年1月現在で26個（南北アメリカに7、アジアに7、ヨーロッパに11、アフリカに1）となった。これにより、平成31～32年度に予定している実装評価実験の質を確保できる可能性が高まった。
工学的研究では、まず、高機能暗号の研究において、秘密鍵が漏洩した場合でも漏洩前の処理結果に悪影響が出ない鍵漏洩耐性の研究で完成度の高い成果を得た（主要な国内会議で学生論文賞を受賞）。これは、従来よりも広いクラスの漏洩に耐えられることが高く評価された結果である。ただし、安全性証明の帰着先は、典型的な公開鍵暗号と同様のものであって、トラスト基盤特有のものではない。工学的研究のもう一つの柱である人工知能のセキュリティに関しては、ブラックボックス攻撃（「攻撃者が学習器の内部情報を知らない」という状況での攻撃）の研究で先駆的な成果を得た。具体的には、フィンテック応用に相応しいモデルのもとで、人工知能を騙す現実的な攻撃があることを示した。これにより、平成30年度以降の本研究の意義が高まった。
経済学的な研究では、暗号通貨よりもさらに広義のブロックチェーン応用プロトコルにおいて、リスク管理に有効な経済学的モデルの一般化を進めた。その結果、システムで扱われるトークンを4つの属性に着目してモデル化できることが明らかとなった。うち2つは、暗号通貨の交換レートのような確率過程の実現値である。詳しい内容は、国際誌の招待論文として執筆中である。また、ブロックチェーンを応用したプロトコルとして、データベース上の記録を所定のタイミングで消去するなどして情報のライフサイクルを制御する技術を開発し、そのプロトタイプ実装を工学的および経済学的に評価した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
トラスト基盤のテストネットワークにおいてノードの整備が順調に進み、全世界に26個までになった。さらに拡大基調にあり、本研究で予定している実装評価実験の実施環境が整いつつある。また、工学的研究と経済学的研究で初年度に予定していた個別研究のうち、初年度に予定していて完了しなかった研究が1件あるが（安全性証明の帰着先としてトラスト基盤に特有の問題を利用する研究）、受賞を伴う成果1件（高機能暗号の研究）や国際誌の招待論文となることが決まった成果1件（トラスト基盤に関する経済学的モデルの研究）がある。さらに、平成30年度以降に予定していた実験の1つ（トラスト基盤における少数ノードでのアプリケーションのプロトタイプ実装）を前倒しして実施して定量的な評価も終えることができた。
以上要するに、予定より遅れている側面が1つ、早まっている側面が1つ、他は計画通りである。よって、総合的に考えれば、概ね順調に進んでいると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
テストネットワークの整備は、同等の環境を利用した技術コンペティションの実施などにより、技術レベルの強化と緩やかな連携ネットワークの拡大を進める。また、初年度にプロトタイプ実装を前倒しでできたことを活用し、人工知能へのブラックボックス攻撃対策と関連づけたアプリケーションの実装を、当初予定の平成31年度から平成30年度に前倒しして開始する。
予定よりも遅れている研究（安全性証明の帰着先としてトラスト基盤に特有なものを利用する研究）に関しては、順調に進んでいる経済学的モデルの研究成果を活用して解決することを試みる。具体的には、確率過程の実現値（例えば、直近の取引時の股間レート）から一方向的に算出した数値をアプリケーション固有のコンテンツに反映させるようなリンクの生成方法を考える。これにより、トークンモデルの性質自体を帰着先にできる可能性がある。
その他の計画通りに進んでいる研究項目に関しては、当初計画通りに継続する。具体的には、平成30年度は、個別成果の完成度を高めるとともに、その中からさらに厳選して本研究の研究期間後半における本格的な実装評価研究に反映させるものを選ぶ。
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