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2021 Fiscal Year Research-status Report

Research on Metabolic Communication Networking Technology

Research Project

Project/Area Number 19K11948
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

村山 純一  東海大学, 情報通信学部, 教授 (10723702)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords通信ネットワーク / 仮想ネットワーク / 仮想ルータ / ネットワーク切り替え / ルータ切り替え / マルウェア感染 / パケット転送テーブルの改竄
Outline of Annual Research Achievements

本研究の最終目的は、ネットワークに潜伏する検知困難なマルウェアを駆除することにある。ネットワークを仮想化し、これらの生成・消滅を繰り返しつつ、順次置換していくアプローチで取り組む。この際、通信を切断させず、通信サービスの提供を継続し続けることが主要な課題となる。2021年度の主要な実績は、次の2点である。
[実績1] 同種のマルウェアへの繰り返し感染を防止する目的で、稼働中の仮想ネットワークを異種の仮想ネットワークへ切り替える方式の基本検討を行った。具体的には、1つの仮想ルータで構成される仮想ネットワークを題材にして、これらの切り替え方式の検討を進めた。切り替え対象の仮想ネットワークの種類が異なると、その制御コマンドも異なり、オペレーションが煩雑になる恐れがある。そこで、統一的なコマンドでの制御を実現するために、コマンド差異を効率的に吸収する機能配備方式を提案した。また、この成果を、国際会議ICETC2021(12月開催、査読有)において発表した。
[実績2] これまでに、ネットワーク内に感染したマルウェアを早期に駆除する目的で、稼働中の仮想ネットワークをネットワーク単位で切り替える方式を提案している。この際、新旧の仮想ネットワークを共存させる期間が必須であることを明らかにしている。このため、両ネットワークの端点に位置するエッジルータが、セキュリティボトルネックとなり、マルウェアが残留し続ける可能性がある。そこで、仮想ネットワークの切り替え時に、エッジルータ内の仮想ルータも同時に切り替え、マルウェア残留を防止する方式を設計・提案した。またこの成果を、国際会議ICETC2021(12月開催、査読有)において発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究の最終目的は、通信サービスを継続しつつ、ネットワークに潜伏する検知困難なマルウェアを駆除することにある。次の4つの課題を、4年間で解決することにより、最終目的を達成する計画である。[課題1] 故障切り替え技術を参考とした仮想ネットワークの割り当て形態の研究、[課題2] モバイル通信技術を参考とした異種の仮想ネットワーク割り当て手法の研究、[課題3] 仮想マシン技術を参考とした仮想ネットワークの生成・消滅順序の研究、[課題4] ルートサーバ技術を参考とした仮想ネットワーク消滅時の情報保持手法の研究
2020年度までに、[課題1]および[課題4]について、それぞれ目標の100%まで研究を進めた。2021年度は、残りの[課題2]および[課題3]について、それぞれ目標の50%まで研究を進めた。計画全体での進捗率は75%となる。2021年度末は、4年計画の3年目にあたることから、順調に進捗していると言える。各課題の具体的な進捗内容は次の通りである。
[課題2] 異種の仮想ネットワークへの切り替え問題を、異種の仮想ルータへの切り替え問題に置き換えて、基礎検討を行った。具体的には、仮想ルータ種類毎の制御コマンド差異を、コマンド翻訳機能の最適配置で吸収し、統一的な制御を実現する方式を設計した。この研究成果を、国際会議(査読有)等で発表したことから、本課題の進捗率は50%と位置付ける。
[課題3] 仮想ネットワークを切り替える際に、その生成・消滅順序に起因して、ネットワーク端点のエッジルータがセキュリティボトルネックとなるが、この問題を解決するための基礎検討を行った。具体的には、仮想ネットワーク切り替えとエッジルータ内の仮想ルータ切り替えを同期させ、マルウェア残留を防止する方式の設計を行った。この研究成果も国際会議(査読有)等で発表したことから、本課題の進捗率は50%と位置付ける。

Strategy for Future Research Activity

本研究は、次の4つの課題を、4年間で解決する計画である。[課題1] 故障切り替え技術を参考とした仮想ネットワークの割り当て形態の研究、[課題2] モバイル通信技術を参考とした異種の仮想ネットワーク割り当て手法の研究、[課題3] 仮想マシン技術を参考とした仮想ネットワークの生成・消滅順序の研究、[課題4] ルートサーバ技術を参考とした仮想ネットワーク消滅時の情報保持手法の研究
2021年度末までに、[課題1]および[課題4]について、それぞれ目標の100%まで進捗し、 [課題2]および[課題3] について、それぞれ目標の50%まで進捗している。したがって、2022年度は、[課題2]および[課題3]のぞれぞれの残課題50%分の解決を主題として取り組み、計画全体を完結させる予定である。
特に、最終年度であることを意識して、これまでに得られた研究成果の積極的な発表を目指していく。

Causes of Carryover

今年度末時点で計画通りに使用している。但し、若干の端数が発生した。次年度も計画通りの使用を予定している。今年度に発生した端数は、次年度における端数の精算に使用する予定である。

  • Research Products

    (2 results)

All 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results)

  • [Journal Article] A router metabolizing scheme using heterogeneous virtual routers2021

    • Author(s)
      Rei Ishioka, Yu Tamura, and Junichi Murayama
    • Journal Title

      2021 International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC2021)

      Volume: Session C3 Pages: C3-5

    • DOI

      10.34385/proc.68.C3-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Designing a metabolic edge router for a metabolic network2021

    • Author(s)
      Yu Tamura, Rei Ishioka, and Junichi Murayama
    • Journal Title

      2021 International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC2021)

      Volume: Session C3 Pages: C3-4

    • DOI

      10.34385/proc.68.C3-4

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2022-12-28  

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