2021 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 – 2023-03-31
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| Keywords | IoT / トラスト / セキュリティ / 通信トラヒック分析 / 電磁波解析 / 行動認識 |
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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機器は設置時の初期設 定以外はほとんどユーザが中身を考えなくて良いように設計されている。その結果高い利便性と引き換えに動作はブラックボックス化しておりどのような機能が どのようなタイミングで動作してどのようなデータがインターネット上に送られているのか把握することは難しい。 その問題に対して、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ことを目指している。
2021年度は、これまでに構築してきた通信トラヒックの収集と機械学習による機器および発動機能推定システムに、ユーザ側からの制御を行う部分を追加し、「IoT活動量計」のプロトタイプを完成させた。プロトタイプは、オープンソースのソフトウェアルータ向けOSであるVyOSを用いて無線ルータを構築し、その内部機能として、トラヒック分析による機器および発動機能推定、ユーザ向けの制御インターフェースを実装している。そして、IoT 機器への攻撃の一例として、非可聴域の音波を利用したドルフィンアタックへの対処を検証するための日常生活中のシナリオ4つを検討し、スマートホーム内に実験環境を設定した。さらに、IoT機器から漏えいする電磁情報から機器の内部情報を推定する手法の高精度化に取り組み、複数のIoT機器が宅内に存在する環境において、配電盤に伝搬する電磁情報を時間及び周波数領域で計測し、計測情報から、ターゲットとする機器の内部情報を推定する手法を開発した。
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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
引き続き、コロナ禍の影響があり、実験を多く実施することができなかったが、初年度より開発してきたシステムにユーザ側からの制御機能を実装し、IoT活動量計のコンセプトを実現することができた。また、分担者2名と共同実験を行い、それぞれのグループで進めている研究の統合に向けた課題抽出を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
完成したIoT活動量計については、ジャーナルへの投稿を行い、システムの公開に向けソフトウェアのブラッシュアップを行う。また、本ソフトウェアをプラットフォームとして、分担者が実施している行動認識による誤検知・未検知の低減手法や、通信トラヒックに加えて電磁情報を加えた手法もプラグインとして追加していくことで、研究成果の統合を図る。
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| Causes of Carryover |
コロナウイルス感染症のため、九州大学および奈良先端科学技術大学院大学における、実験住宅内での評価実験を実施できなかった。その結果、国際会議やジャーナルへの投稿を延期することになり、そのための旅費も計画と差が生まれた。
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