2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of Machine learning IPS processor with ASIC-FPGA Co-design and Wave Pipelining
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19K11969
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| Research Institution | Hokusei Gakuen University |
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Principal Investigator |
佐藤 友暁 北星学園大学, 経済学部, 教授 (00336992)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | FPGA / IPS / 機械学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
独立行政法人情報処理 (IPA)が毎年公表している情報セキュリティ10大脅威のうち、本年については、個人の１位はフィッシングによる個人情報等の搾取、２位はネット上の誹謗・中傷・デマ、３位はメールやSMS等を使った脅迫・詐欺の手口による金銭要求となっています。また、組織においては、１位がランサムウェアによる被害、２位が標的型攻撃による機密情報の窃取、３位がサプライチェーンの弱点を悪用した攻撃となっています。このうち、個人の２位のネット上の誹謗・中傷・デマについては防ぐことは困難ですが、他の脅威については、不正アクセス防御システム(intrusion prevention system, IPS)の高度化とスマートフォンやIoT(Internet of Things)機器といったどのような機器での使用を可能にするために低消費電力化や小型化によって防御率を100%に近づけることが可能です。本年度はこの高度化に必要な機械学習を高速化かつ低消費電力で動作するために必要なFPGAアーキテクチャに関する研究と、今後の新たに出現する攻撃手法に対処するために以下のように取り組みました。
(1) 昨年度見直したField-Programmable Gate Array (FPGA)アーキテクチャの評価を行いました。実際にこのFPGAを使用して加算回路を構築し、FPGAにリソースの使用率を評価しました。この結果、加算回路においては、リソースの使用率の観点で大幅な改善が見られないことが明らかになりました。また、このアーキテクチャが優位になると考えられる乗算回路を作成しました。現在、この乗算回路の評価を行なっています。
(2)計算機を使用して，機械学習による検知アルゴリズムの開発を行いました。
(3)FPGAを使用して機械学習に必要な回路の開発を行いました。
(４) VPS（Virtual Private Server）上のサーバを用いてパケットの収集を行いました。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
コロナ禍の影響で、海外出張等に影響があり、十分な打ち合わせが困難な状況になっていたためです。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在のところ、海外出張等が可能になってきているので、これまでの成果を論文としてまとめ、国際会議等での発表を予定しています。また、打ち合わせ等を通じて、現在の研究上の問題点を整理し、その問題を解決していきます。
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| Causes of Carryover |
海外出張を行うことができなかったため。本年度は主としてそのための旅費として使用する。
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