| Project/Area Number |
22K21272
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
1001:Information science, computer engineering, and related fields
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | CPSセキュリティ / リスク評価 / 制御理論 / CPSセキュリティリスク評価 / 数理システム理論 / システム制御理論 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は情報通信及びデータ処理技術により物理システムの高度な制御を実現するCyber-Physical System (CPS)の汎用的なセキュリティリスク評価基盤を構築する．既存の枠組みは情報空間におけるセキュリティ三要素（機密性，完全性，可用性）に基づく評価を与えるが，CPSではそれらに加えて実空間における物理的安全性による評価が求められる．そこで，物理システムの動的な挙動を表現可能な連続状態空間モデルに基づくリスク評価フレームワークを構築する．提案法では，異常検知器の警報履歴が最悪攻撃特定のための十分統計量となる事実に着目し，計算量の増大を線形程度に削減したアルゴリズムを構築する．
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| Outline of Final Research Achievements |
In this project, we conducted the construction of a security risk assessment framework for CPS (Cyber-Physical Systems). Focusing on the characteristic of CPS where system behavior adheres to physical laws, we developed an efficient risk assessment algorithm based on state-space models. Additionally, we implemented the development of an evaluation platform for microgrids for practical applications. Furthermore, we developed an attack detection method using reservoir computing. We proposed real-time fast retraining under uncertain generation of distributed power sources, confirming that it achieves nearly equivalent performance to conventional methods while accelerating learning speed by approximately 100 times.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究ではCPS (Cyber-Physical-System)のセキュリティリスク評価基盤の構築に成功した。CPSでは既存の機密性，完全性，可用性に加えて実空間における物理的安全性による評価が求められるため、物理現象を陽に考慮する新たな評価手法が必要であるが、体系的かつ汎用的な方法論はこれまで提案されていなかった。本研究は各種防御技術の有効性を検証するための基礎として貢献でき、さらに，リスク評価とセキュリティ向上を繰り返すCPSセキュリティマネジメント（PDCAサイクル）の促進に繋がることが期待される。
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