2019 Fiscal Year Research-status Report
Creating trust for IoT devices by analyzing the network and electromagnetic information, and activity recognition
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19KT0020
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
荒川 豊 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (30424203)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安本 慶一 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (40273396)
林 優一 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (60551918)
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| Project Period (FY) |
2019-07-17 – 2022-03-31
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| Keywords | IoT / トラスト / セキュリティ / 通信トラフィック分析 / 電磁波解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、急速に広がるIoT機器を安心して利用するために、情報機器に対するトラストを構築する手段を提供することである。IoT機器は、どのような機能がどのようなタイミングで動作しているのか不明であるが、ブラックボックス化しており、パソコンやスマートフォンのようにアプリケーションを追加して動作を確認することができない。
そこで、我々は、IoT機器の入出力を監視し、そこから得られる情報から機器の動作を推定するというアプローチを取っている。入出力としては、データの送受信、と、電磁波、に着目している。殆どのIoT機器は、インターネット上のクラウドサービスと接続されていることから、そのサービスとの通信状況を監視することで、カメラ機能が利用されているか、検索が行われているのか、といったことを推定できると考えている。また、そうした機能を利用する場合は、必ず内部のプロセッサが駆動することから、機器の周りに発生する電磁波にも変化が現れると考えている。
初年度は、さまざまなIoT機器を購入、設置し、動作と機能を確認するとともに、機能が発動した際に、IoT機器から送出される、通信パケットや電磁波を観測するシステムを構築し、発動される機能による違いを観察できるようにした。電磁波観測システムは、奈良先端大で開発し、実験室内で、IoT機器からの電磁波を計測できるようになっている。通信パケットの観測システムは、九州大学で開発し、大学内の住宅模擬設備（2DK）にIoT機器とともに設置し、実環境に近い状態でデータを観測できるようにしている。
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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
予定通り、データの送受信、ならびに、電磁波を、観測できるシステムの構築を終えており、順調に進展している。特に、非常に微弱な電磁波の観測は難易度が高かったが、これまでの経験を元に観測することに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、市販されているさまざまなIoT機器の様々な機能を動作させ、その際に発生するパケットや電磁波のデータを収集していく。そして、そのデータを機械学習させ、パターン認識できるようにしていく予定である。
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| Causes of Carryover |
当初計画では、初年度からシステム実装を行い多数のIoT機器からデータ収集を開始する予定であった。しかし、議論を重ねた結果、対象機器がIoT機器ではないが、通信トラヒックによる家電判定といった従来文献について広く調査しておくほうが良いと考え、調査に多くの時間を割いた。また、最初から大規模にデータを集めるのではなく、代表的なIoT機器（具体的にはGoogle HomeとAmazon Alexa）に絞って、観測可能なデータの種類と、その中で、どのようなデータに注目すればよいかについて調査した方が良いという結論になった。その結果、さまざまなIoT機器やそのデータ収集システムを構築するサーバなどを想定していた物品費の支出において当初の予定と相違が生じた。
また、感染症の影響により、3月に予定していた学会発表や打ち合わせがすべてキャンセルとなったため、旅費についても当初の予定と相違が生じた。
次年度は、早急に、IoT機器の観測システムの構築に着手するととともに、研究成果の発表を国内外で行っていく予定である。
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