2021 Fiscal Year Research-status Report
コンテンツ指向型センサネットワークにおけるセキュアキャッシング手法の研究開発
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19K20261
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
森 慎太郎 福岡大学, 工学部, 助教 (90734913)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 情報指向型ネットワーク / 無線センサネットワーク / セキュアキャッシング / ブロックチェーン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
情報指向型ネットワーク（ICN）を無線センサネットワーク（WSN）に適用させた情報指向無線センサネットワーク（ICWSN）に対し、本研究開発ではブロックチェーンに基づく新たなセキュアキャッシングフレームワークを開発することを目的としている。令和２年度において、新たなブロック認証手法を検討した結果、従来のマイニングによるブロック認証処理に見られる多量の計算機資源を必要としない利点を持つ手法を提案した。令和３年度においては、提案手法の有効性と実現性を評価することに焦点をあて、計算機シミュレーションに基づく評価を中心に行ってきた。とくに提案手法が机上の空論と一蹴されないようにするために実機を用いた検証は必須と考え、テストベッドを開発のうえ実験室ベースでの実現性と基礎評価も併せて行ってきた。さらに、提案手法を適用する具体的なアプリケーションを想定する点についても検討を行い、スマートシティへの導入をケーススタディとして、必要な条件の洗い出しを行った。また、提案手法を支える無線通信ネットワーク技術として、消失訂正符号によるパケット分割、協力通信システムの初期検討を行った。当初計画で想定していたマイニングに基づくブロックチェーンとは異なるメカニズムを発見し採用したことにより、研究が対象とするアプリケーションに対し、実現性の点において適する形でセキュアキャッシング手法が仕上がっている。令和４年度においては、現実的な環境での評価に先立ち研究室ベースでのテストベッド試作および基礎評価結果も良好であるため、より本格的なプロトタイプ開発による評価を考えている。また、提案手法を支える無線通信ネットワーク技術の開発、および当初計画で考えていたスマートコントラクトのメカニズムの導入に関しても継続して検討してゆく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究の進捗に関しては当初の予定通りに進められている。研究開始当初においては確立していなかった当該分野について、情報指向無線センサネットワークと名称を設定し鋭意研究開発をすすめている。令和３年度はひき続きCOVID-19の影響により国際会議や国内学会の現地開催が中止されているが、オンライン開催の学会での議論により、幅広い専門家の意見を受けられるようにすることで研究開発の進捗を維持してきた。ただし、感染状況が落ち着いた頃合いを見計らい、現地開催の全国大会に参加し研究者同士の対面での議論を行えたことは良かった。また、電子情報通信学会において本研究の主テーマである情報指向ネットワークを積極的に議論している研究会のメンバと接点を持つことができ、同学会の全国大会において本研究の取り組みについてチュートリアル講演を行った。そこから情報指向無線センサネットワークに対して興味を持つグループとコネクションを得ることができ、本研究のハードウェア実装が加速するためのグループと深い議論ができたことは重要であった。令和３年度以降にハードウェア実験による実環境を想定した評価を検討していたが、世界的パンデミックな感染状況に対する収束の見通しが立たない状況で、先に計算機シミュレーションによる評価と実験室ベースのテストベッド実装評価を行うことで対処した。具体的には、本研究開発を導入するスマートシティを想定し、そのひとつのアプリケーションとして河川モニタリングシステムをケーススタディに設定し、実際に解析に必要なデータ取得および解析を行った。そこで得られた知見を踏まえ、情報指向無線センサネットワークのテストベッドの試作と基礎評価を行った。併せて、提案手法を支える無線通信・ネットワークのプロトコル設計に関して基礎的な検討を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和３年度の研究開発を通じて、本研究が対象とするアプリケーションとしてスマートシティがケーススタディとして妥当であると一定の結論に至っている。本研究開発ではハードウェア実験を通じた実装に係る問題点の洗い出しと解決を試みることも重要なテーマであるため、研究室ベースでの実験用テストベッドの実装およびプロトタイプネットワークの構築を図り、提案手法の基本的な特性について評価が得られている。一方、現実的な環境での評価という点において、現時点で実装しているテストベッドは実用に耐えられないと考えており、ハードウェア装置の開発とネットワーク環境の構築が必要であると考えている。併せて、情報指向無線センサネットワークの構築は目処が立っているが、当初計画で考えていたスマートコントラクトのメカニズムを実現するブロックチェーンについては令和４年度の課題であると考えている。そこで、令和４年度の早い段階で実験デバイスの開発とネットワーク構築を済ませ、そこにブロックチェーンネットワークの構築をすすめてゆき基礎評価を行うための環境作りに取り組む必要がある。本テストベッド開発については、本研究課題の主たる成果物であると考えており、継続する研究課題や関連する研究プロジェクトに対しても適用可能であるか検討する必要がある。令和４年度以降は感染状況が落ち着いていることもあり、これまで得られた知見・ノウハウを活かして、実環境での評価を前提としたハードウェア実験をひき続き行っていく予定である。併せて、提案手法を支える無線通信ネットワークのプロトコル設計について基礎検討を行ってきたが、適切な設計について継続して検討をすすめてゆくつもりである。
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| Causes of Carryover |
令和３年度に繰越しが生じた理由は、COVID-19の感染症拡大の影響により国際会議や国内研究会がオンライン開催となったためである。令和４年度は現地開催での学会参加のための旅費、および論文出版費として利用する予定である。併せてテストベッドの開発に予算を割当て、提案手法の実現可能性を示すため、開発システムの実々装による評価を行う費用としても利用する予定である。なお、後者は当初予定にはなかった費用項目であるが、本研究課題を遂行してゆくうえで、目標達成に必要であることが研究を行っていく中で洗い出された点であることを補足する。
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