符号理論及びパターン認識に基づいた二次元コードの拡張

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K17852
• Research Institution: University of Hyogo
• Principal Investigator: 瀧田 愼 兵庫県立大学, 情報科学研究科, 助教 (50822285)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: QRコード / 誤り訂正符号 / パターン認識

Outline of Annual Research Achievements

本研究はパターン認識技術や誤り訂正符号等の基盤技術に基づいて、QRコードの性能や特性を評価することを目的としています。
本研究の一つ目の課題は、QRコードを読み取る際の雑音特性の評価です。カメラ性能の向上により、汚れや欠けのないQRコードを読み取る際には、読み取り間違いがほとんど発生しないことが知られています。一方、デザイン性や大容量化を求めるためにQRコード画像を変形させると多くの誤りが生じることが分かっています。まずは、カメラ性能が異なる複数の携帯端末とアプリケーションを用いてQRコードの読み取りを行い、雑音特性を評価しました。変形したQRコードにおいては、読取機器の性能やアプリケーションの実装方法により読み取り結果が異なる現象が生じることを観察しました。その結果、異なる環境下でQRコードが正確に読み取られるための条件を明らかにすることができました。これらの結果は、今後の研究において、QRコードの新たな拡張機能の開発に利用できます。
本研究の二つ目の課題は、QRコードの脆弱性と安全性の評価です。第一の課題で明らかになった、正確に読み取るための条件は、正確に読み取らせないための条件でもあります。QRコードを変形させて作成した偽装QRコードは、意図的に読み間違いを誘発させることができます。本研究では、偽装QRコードの危険性の評価を進め、その結果をもとに新たな安全対策を検討しています。また、埋め草コードやQRコード特有の認識方法を考慮した新たな脆弱性を明らかにしようとしています。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

QRコードの雑音特性の評価においては、使用する携帯端末やアプリケーションの多様性、またさまざまな環境下での読み取り精度の変動を調査するため、想定以上の時間と労力が必要となりました。そのため、QRコードに利用される誤り訂正符号に起因する脆弱性の考察が十分にできていません。

Strategy for Future Research Activity

様々な条件下での読み取り実験で明らかになった性質をもとに、新たな脆弱性の発見や新しい機能の開発に取り組みます。また、誤り訂正符号の誤訂正に関する理論的な考察を進めていきます。

Causes of Carryover

QRコードの読み取り実験に想定より時間を要したため、その後に行う予定だった符号探索用の計算機の購入を取りやめた。翌年度はその計算機を購入し、符号探索に利用する。