2020 Fiscal Year Research-status Report
情報セキュリティ人材育成のための暗号技術学習支援eラーニングシステムの開発
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18K02917
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| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
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Principal Investigator |
村上 恭通 大阪電気通信大学, 情報通信工学部, 教授 (50368172)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡崎 裕之 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (50432167)
布田 裕一 東京工科大学, コンピュータサイエンス学部, 教授 (50706223)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 情報セキュリティ人材育成 / 暗号技術学習支援 / eラーニングシステム / 形式的暗号プロトコル安全性検証ツール / CAI教材 / Proverif / Moodle / Virtual Programming Lab |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我が国において情報セキュリティ人材の育成は急務である。暗号技術は情報セキュリティを実現するための基盤要素であり、暗号を専門とする研究者や技術者のみならずネットワークエンジニアや運用者にとっても暗号技術に関する知識の習得は必須である。形式的暗号プロトコル安全性検証ツールを用いることにより、既存の教材では実現し得ないような実際の暗号技術の動作や攻撃を、学習者が設定した暗号システム上でシミュレーションしながらインタラクティブに学べる。このツールを用いた教材システムを開発することで、学習効果のより高い教材を実現できるため、本研究課題の成果は暗号技術の基礎知識を身に着けたセキュリティ技術者の育成に大きく貢献できる。
本研究課題を遂行するために、(1)個々の暗号技術とその学習教材の開発、(2)暗号技術の組み合わせによる暗号プロトコルの構成に関する学習教材の開発、(3)上記(1),(2)を統合する教育用ユーザインタフェースおよび教材システム開発と評価、を行う予定である。
本年度は、(1)については、形式化を平成30年度の成果をもとに、暗号学的ハッシュ関数の構成法であるMD変換や、ブロック暗号の利用モードなどのより具体的な暗号技術の形式化を行った。(2)の暗号技術の組み合わせの教材については、学生の教育効果を考慮して、穴埋め問題、デバッグ問題などさまざまな出題方法を比較、検討中である。(3)については、平成30年度に試作したeラーニングシステムを構築し、外部からコンテンツの導入や開発ができる環境を整え、複数端末による負荷試験についても行っているところである。さらに、開発したeラーニングコンテンツ及びシステムを、外部のクラウドサービスへ適用する試みを実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
対面での演習を前提とする実証実験を計画していたが、コロナ禍により実施できなくなったため。また、発表を予定していた学会が中止になったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題を遂行するために、(1)個々の暗号技術とその学習教材の開発、(2)暗号技術の組み合わせによる暗号プロトコルの構成に関する学習教材の開発、(3)上記(1),(2)を統合する教育用ユーザインタフェースおよび教材システム開発と評価、を行う予定である。
令和元年度は、(1)については、形式化を平成30年度の成果をもとに、暗号学的ハッシュ関数の構成法であるMD変換や、ブロック暗号の利用モードなどのより具体的な暗号技術の形式化を行った。また、平成30年度に第5回 実践的IT教育シンポジウム rePiT2019 in 愛媛（ソフトウェア科学会、enPit2共催）において発表し、優秀教育実践賞を受賞した成果を日本ソフトウェア科学会「コンピュータソフトウェア」rePit特集号に論文投稿し、掲載された。(2)の暗号技術の組み合わせの教材については、学生自身に一から記述させることは困難であるため、穴埋め問題、デバッグ問題などさまざまな出題方法を比較、検討中である。(3)については、平成30年度に試作したeラーニングシステムを本年度に購入したサーバを構築し、共同研究者により外部からネットワーク経由でコンテンツの導入や開発ができる環境を整えることができた。また、20台の端末による同時接続を行い、動作することを確認した。さらに、開発したeラーニングコンテンツを外部のクラウドサービスで提供する試みに着手したところである。
本成果の元となった演習は現在も継続中であり、令和２年度はコロナ禍により遠隔授業となったため、奇しくもオンライン化の対応を推し進めることができ、当初計画の教材作成に加え、講義部分の動画作成も完了した。感染症対策としても、本演習科目は有効であることが確認できた。なお、コロナ禍のため、研究を十分に進めることができなかったため、１年間の研究期間の延長を認めていただいた。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍により、参加を予定していた学会や研究会などが中止になったため，次年度に開催される学会や研究会にて使用する予定である．
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