2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Cyber-Secure Networked Distributed Algorithms
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18H01460
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
石井 秀明 東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (50376612)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 制御システム / サイバーセキュリティ / 分散アルゴリズム / マルチエージェント系 / 合意問題 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では制御工学の観点から，物理システムへの影響を考慮したセキュリティ対策の高度化を目指す．とくに大規模なネットワーク系の協調制御の枠組みの中で，悪意のある攻撃者によりデータ改ざんや異常な情報発信・通信妨害等が生じた場合にも所望のタスクを達成するレジリエントな遠隔制御や分散アルゴリズムを開発する．本年度は主に以下の3つの成果を得た．
① レジリエント合意(1)：合意達成のための分散アルゴリズムにおいて，異常に振舞うエージェントが含まれる場合に，その影響抑制のために外れ値に基づくレジリエントな手法を考案した．マルチホップ通信による手法を昨年度から継続して研究し，悪意性の高い攻撃にロバストな手法へと拡張を図った．高度な協調制御への展開として，一般次元のエージェント系の合意問題や時刻同期の問題にも取り組んだ．
② レジリエント合意(2)：ゲーム理論の観点から，攻撃者と防御者がエージェント間の通信の妨害および復活を通じてネットワークの連結性に関する評価関数を争う問題を検討した．各プレーヤは攻撃・防御に必要なエネルギーが制約されており，最適な戦略を解析的に導出した．とくにモデル予測制御の手法を取り込んだ．
③ 攻撃下のネットワーク化制御：遠隔制御システムに対するサイバー攻撃を考え，安定性および通信量への悪影響を解析した．とくに通信データがジャミングやDoS攻撃を受けた状況を考え，攻撃者はエネルギー制約を受けるものとした．制御系に確率的なノイズが含まれる場合へ展開した．
成果は制御分野トップの国際会議 American Control Conference (6月),IEEE Conference on Decision and Control(12月)等で発表し，国際誌IEEE Trans Automatic Control や Automatica 等へ投稿した．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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