2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of CAPTCHA to realize barrier free
| Project/Area Number |
19K11957
|
|---|
| Research Institution | Tsukuba University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
岡本 健 筑波技術大学, 保健科学部, 教授 (00349797)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | CAPTCHA / バリアフリー型 / 認証技術 / 情報アクセシビリティ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究において我々は、視覚や聴覚といった人間の知覚に依存しない新しいCAPTCHAについて取り組んできた。現在、ICT社会で主流となっているCAPTCHAは、認証段階においてロボットにより作成された歪んだ画像を使用している。これにより「解析困難な」環境を作り出し、安全性を確保しているが、この方式を採用した場合、視覚障害者はこのシステムを利用できない。代替手段として、音声を変形させて利用する音声型CAPTCHA があるが、今度は聴覚障害者が利用できないという事に加え、AIの進歩により作問の高度化が進んだことで、たとえ健聴者であっても解くことが困難になっている現状がある。
我々の研究では人間の知覚ではなく、人間が本来有している物事の「考え方」や「認識方法」を用いて認証を行う。我々はこの方式を「バリアフリー型」のCAPTCHAと呼び、近年このテーマでいくつかの研究成果を出している。
これまでの研究では、CAPTCHAの安全性のみが強調され、利用者の取り巻く環境について十分に考慮されなかった。一方で我々の研究では、利用者の利便性、身体障害者に対する情報アクセシビリティの強化という観点から、「特定の知覚のみの使用に限定されない」という「バリアフリー要件」を満たした方式を提案すると同時に、バリアフリー型CAPTCHAの安全性、利便性等、各種の観点から検討を行っている。
これまで我々は複数のバリアフリー型CAPTCHAを提案してきたが、ロボットによって作られた問題に対し、人間が実際に解けるかどうか被験者を用いた実験等により厳格かつ定量的に安全性を評価している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
文意文脈解釈問題に着目した新しいCAPTCHA方式を提案した。文意文脈解釈問題は、文字情報として提示されれば十分であり、視覚ディスプレイや点字ディスプイ、音声読み上げのいずれの手段にも対応できるため、視覚障害者も利用できることから、バリアフリー要件を満たす。
提案方式では、作問に必要な文章について、インターネット上にある公開文章を利用することにより、出題の個数に制限のない作問を可能とした。一方で攻撃者は公開文章を検索し、問題に対するヒントを取得することができるため、公開文章をそのまま使ったのでは識別性要件を満たさない。対策として、提案方式では問題文として表示する文字列の子音を改変することによってこれらの問題を解決した。
作問方法に関して、提案方式では独自の共通話題識別テスト方式を採用した。これは共通する話題の文脈上で現れる文を複数個、回答者に提示し、共通話題が何であるかを選択肢から回答させる問題である。また、仮名展開することにより、既存データベースの利用を防ぐようにした。さらに、問題に偽の話題を混入し、回答者には偽の話題が小数混入していることを告知して、多数を占める共通話題を答えさせる方式にすることで、ロボット(攻撃者)による回答は、より困難になる事を示した。
提案方式は、時々刻々作り出されるネット上の文章データを作問の種にすることで問題の新規性を保つようにしている。また、公開情報となっている文章データを安全に使用する際の問題点をあげ対処法を示した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでに得られた成果をまとめ適宜統合していく。その際に得られた成果に対する総合的な評価を行い、必要に応じてシステムの改良を行う。提案システムの実現は、実社会で求められる匿名認証の解決手段、またはその普及のためにも重要であると考え、重点的に取り組む。また、コンピュータシステムの代表的な評価指標である「信頼性」「可用性」「保守性」「保全性」「安全性」の検証についても明示的に実施する。
特にCAPTCHAの場合、十分な安全性を有するためには、「知識非依存性」、「識別性」、「問題新規性」といった要件を満たす必要がある。我々の研究では、既にそれぞれに対し厳格な定義、および定量的に評価する手法について提案しており、今後構築するシステムについても、これらの要件について十分な検討を行う。
これに加えて、本研究では主要テーマとして「バリアフリー型」CAPTCHAについて取り組んできたことから、人間が本来もつ言語解釈能力等を明示的に用いた統合システムを提示することにより、バリアフリー要件を満たす有益なCAPTCHA方式の体系化を目指す。
また、我々はこれまでCAPTCHA以外に、電子署名、匿名認証、ペアリング技術、マルチパーティプロトコル、eラーニング、福祉情報支援ツールといった研究実績があり、本研究で得られた要素技術については、本研究に転用または応用できる部分も多いと考えられるためこれらの検討についても適宜従事する。
|
| Causes of Carryover |
当該年度は昨年度に続きコロナ渦であった。感染症を予防するため当初予定をしていた出張を取り止め、代わりにオンライン発表等、ネットワークを用いた手段で対応したため、次年度使用額が若干生じた。この金額については、オンライン打ち合わせが円滑に行えるようネットワーク関連の整備費に充当する予定である。
|
