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2021 Fiscal Year Annual Research Report

多重防御機構を備えたセキュアで騙されないAIエンジンの開発

Research Project

Project/Area Number 19K24357
Research InstitutionMeijo University

Principal Investigator

野崎 佑典  名城大学, 理工学部, 助教 (60847953)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2022-03-31
KeywordsAIエンジン / セキュリティ
Outline of Annual Research Achievements

Society5.0の実現のためにArtificial Intelligence(AI)技術が注目されている。一方で、AIの社会実装における課題として、AIを使用することの安全性とセキュリティリスクが挙げられている。AIの安全性に関して、AIの誤判断は現実へ与える影響が大きいため、騙されないAIが必要である。AIのセキュリティリスクに関して、AIで利用する学習データには個人情報や企業機密が含まれるだけでなく、モデル生成は豊富な計算資源を必要とするため、モデル情報を保護するためのセキュアなAIが必要である。本研究は、セキュアで騙されないAIを実現するために、AIの内部と外部に着目した防御機構を開発する。
2021年度の研究では、これまでの研究で開発した実験環境を用いてAIの安全性評価手法だけでなく、対策技術に関する検討を進めた。具体的には、Field Programmable Gate Array(FPGA)にハードウェア実装したAIに対して、推論時の消費電力を利用したモデル抽出攻撃の検討を進めた。また、ソフトウェア実装したAI推論器への消費電力を用いたモデル抽出攻撃に対して、シャッフリングによる対策手法を開発した。他にもAI推論器での防御技術として、デバイスの認証技術の検討を進めた。ここでは、AIとPhysically Unclonable Function(PUF)の併用技術に関する研究開発を進め、従来よりもユニーク性を高めた新しいアーキテクチャを開発した。また、実デバイスでの様々な性能評価を行い有効性について定量的に評価した。さらに、PUFの安全な認証方法として秘密分散法を利用したセキュアな認証方式についての研究開発も行った。
本年度の研究成果については、関連する国際会議や国内学会で研究発表を行うだけでなく、学術論文誌に投稿し採択された。

  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] 秘密分散法を利用したPUFのセキュア認証方式とその評価2022

    • Author(s)
      野崎佑典,吉川雅弥
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 63 Pages: 840~848

    • DOI

      10.20729/00217481

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] LUTベースのAIデバイスに対する階層的なハードウェアトロイとその評価2021

    • Author(s)
      野崎佑典,竹本修,池崎良哉,吉川雅弥
    • Journal Title

      電気学会論文誌C

      Volume: 141 Pages: 1234~1240

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.141.1234

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Shuffling Countermeasure against Power Side-Channel Attack for MLP with Software Implementation2021

    • Author(s)
      Y. Nozaki and M. Yoshikawa
    • Organizer
      2021 IEEE the 4th International Conference on Electronics and Communication Engineering (ICECE 2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neural Network Based Glitch Physically Unclonable Function2021

    • Author(s)
      Y. Nozaki and M. Yoshikawa
    • Organizer
      2021 IEEE 12th Annual Ubiquitous Computing, Electronics & Mobile Communication Conference (UEMCON 2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Performance Evaluation of AI Authentication Device Implemented on SAKURA-G2021

    • Author(s)
      Y. Nozaki and M. Yoshikawa
    • Organizer
      7th IEEE International Conference on Applied System Innovation (ICASI 2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] FPGA向けAIモジュールに対する電力解析の検討2021

    • Author(s)
      野崎佑典,竹本修,池崎良哉,吉川雅弥
    • Organizer
      2021年電気学会電子・情報・システム部門大会
  • [Presentation] NN PUFのユニーク性を向上させるレスポンス生成手法2021

    • Author(s)
      野崎佑典,吉川雅弥
    • Organizer
      令和3年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [Presentation] 軽量認証暗号SPARKLEの耐タンパ性評価2021

    • Author(s)
      野崎佑典,吉川雅弥
    • Organizer
      情報処理学会CDS研究会
  • [Presentation] 多層パーセプトロンへの電力サイドチャネル対策の検討2021

    • Author(s)
      野崎佑典,吉川雅弥
    • Organizer
      第50回東海ファジィ研究会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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