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秘密分散・秘密計算に基づくクラウドサービスの安全化と安全性能評価手法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 16H02813
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 情報ネットワーク
研究機関東邦大学

研究代表者

佐藤 文明  東邦大学, 理学部, 教授 (40273164)

研究分担者 金岡 晃  東邦大学, 理学部, 准教授 (00455924)
白鳥 則郎  中央大学, 研究開発機構, 機構教授 (60111316)
研究協力者 宮西 洋太郎  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード秘密計算 / 秘密分散 / クラウドコンピューティング / セキュリティ / 暗号 / 安全性分析 / 情報システム / セキュア・ネットワーク / ディペンダブル・コンピューティング / 暗号・認証等
研究成果の概要

実数に基づく簡易型秘密計算方式を提案し、クラウド間で中間結果を安全に交換することで中間結果をクライアントに戻すことなく効率よく計算する方法を確立した。また、FFT、位置情報の範囲検索、外れ値の検出、機械学習などへの適用方法を示した。更にクラウドの安全性を分析する方法として、ハードウェア信頼性を扱う従来の信頼性理論の手法に倣い、安全性を定量的に評価するためのモデルを提案した。ハードウェアの信頼性、ソフトウェア及び人間系の安全性を含めた情報システム全体としての安全性を確率モデルによって定式化する方法を提案し評価した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、企業やその他の組織において、内部不正による情報セキュリティ事故が原因で事業の根幹を脅かすような事案が目立つようになってきた。秘密分散に基づく秘密計算技術は、一部のクラウドから情報漏洩しても、元の情報は再現できないため情報漏洩対策として有効である。また、我々の提案する実数による簡易型秘密計算は、既存の方式より通信量やサーバが保持するシェアの量が少なくて済み、大規模なデータベースや教師データを使った深層学習にも適用しやすいため、今後のAIを用いた多くのシステムにも利用できる技術となる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 16件)

  • [雑誌論文] Secure Communication in Non-Geostationary Orbit Satellite Systems: A Physical Layer Security Perspective2018

    • 著者名/発表者名
      YEQIU XIAO, JIA LIU, YULONG SHEN, XIAOHONG JIANG, and NORIO SHIRATORI
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 7 ページ: 3371-3382

    • DOI

      10.1109/access.2018.2885979

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Analog Q-learning Methods for Secure Multiparty Computation2018

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, and Norio Shiratori
    • 雑誌名

      IAENG International Journal of Computer Science

      巻: 45 ページ: 623-629

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] End-to-end congestion relief and physical layer security-aware routing design for ad hoc networks in IoT applications2018

    • 著者名/発表者名
      Yang Xu, Jia Liu, Ruo Ando, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Journal of Information Science and Engineering

      巻: 34 ページ: 1015-1030

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Proposal of Security Preserving Machine Learning of IoT2018

    • 著者名/発表者名
      H. Miyajima, H., H. Miyajima, N. Shiratori
    • 雑誌名

      Artificial Intelligence Research

      巻: 7 号: 2 ページ: 26-33

    • DOI

      10.5430/air.v7n2p26

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 軽量Nパーティ秘匿関数計算の一般化2018

    • 著者名/発表者名
      滝 雄太郎, 藤田 茂, 宮西 洋太郎, 白鳥 則郎
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 59 ページ: 1895-1902

    • NAID

      170000149804

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement in IntErzone Routing Protocol of ZRP Based on Bloom Filter2018

    • 著者名/発表者名
      Yuria Oigawa, Fumiaki Sato
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 26 号: 0 ページ: 124-131

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.26.124

    • NAID

      130006351620

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physical Layer Security-Aware Routing and Performance Tradeoffs in Ad Hoc Networks2017

    • 著者名/発表者名
      Yang Xu, Jia Liu, Yulong Shen, Xiaohong Jiang , Norio Shiratorid
    • 雑誌名

      Computer Networks

      巻: 123 ページ: 77-87

    • DOI

      10.1016/j.comnet.2017.05.012

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A proposal of privacy preserving reinforcement learning for secure multiparty computation2017

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Syunki Makino, Hiromi Miyajima, Yohtaro Miyanishi, Shinji Kitagami, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Artificial Intelligence Research

      巻: 6 号: 2 ページ: 57-68

    • DOI

      10.5430/air.v6n2p57

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New privacy preserving clustering methods for Secure Multiparty Computation2017

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei , Hiromi Miyajima, Yohtaro Miyanishi, Shinji Kitagami, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Artificial Intelligence Research

      巻: 6 号: 1 ページ: 27-36

    • DOI

      10.5430/air.v6n1p27

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New Privacy Preserving Back Propagation Learning for Secure Multiparty Computation2016

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Yohtaro Miyanishi, Shinji Kitagami, and Norio Shiratori
    • 雑誌名

      IAENG International Journal of Computer Science

      巻: 43 ページ: 270-276

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Improvement of Self Position Estimation of Electric Wheelchair Combining Multiple Positioning Methods2019

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Sato
    • 学会等名
      The 33rd International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA-2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-Driving System for Electric Wheelchair Using Smartphone to Estimate Travelable Areas2018

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Sato, Takamasa Koshizen, Takanari Matsumoto, Hiroaki Kawase, Shugo Miyamoto, Yasuo Torimoto
    • 学会等名
      The 2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deterrence System for Texting-While-Walking Focused on User Situation2018

    • 著者名/発表者名
      Megumi Fujiwara, Fumiaki Sato
    • 学会等名
      The 21-th International Conference on Network-Based Information Systems (NBiS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Securing of Clouds Based on Lightweight Secure Multi-party Computation2018

    • 著者名/発表者名
      Kouta Takahashi, Fumiaki Sato
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems (CISIS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of IoT edge optimization model for balancing local system and total system and its simulation evaluation2018

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kitagami, Yuichi Tokunaga, and Norio Shiratori
    • 学会等名
      International Workshop on Informatics 2018 (2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Empirical Analysis of Japanese Passwords2018

    • 著者名/発表者名
      Nonoko Ai, Akira Kanaoka
    • 学会等名
      The 2018 IEEE Workshop on System Dependability and Security (WSDS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数の屋内測位方式を用いた電動車椅子自動運転システムの提案2018

    • 著者名/発表者名
      高橋宗資、佐藤文明
    • 学会等名
      情報処理学会DPSワークショップ2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 日本人が付けるパスワードの特性調査と他国データとの比較2018

    • 著者名/発表者名
      愛 野乃子 , 金岡 晃
    • 学会等名
      情報処理学会セキュリティ心理学とトラスト(SPT)研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パスワード非開示によるパスワード強度測定方式2018

    • 著者名/発表者名
      菅井 琢 , 大東 俊博 , 柿崎 淑郎 , 金岡 晃
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータセキュリティシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マルチパーティ計算を利用した秘匿情報統合分析に対するゲーム理論の適用2018

    • 著者名/発表者名
      作本 壮志朗 , 金岡 晃
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータセキュリティシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 開発者向けユーザブルセキュリティ・プライバシー研究の現状調査2018

    • 著者名/発表者名
      金岡 晃
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータセキュリティシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Privacy Preserving Q-learning in the analog model for Secure Multiparty Computation2018

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima and Norio Shiratori
    • 学会等名
      the International Multi Conference of Engineers and Computer Scientists 2018 (IMECS 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分散秘匿計算による高度な安心・安全を確保する情報管理基盤の提案2018

    • 著者名/発表者名
      樋地 正浩, 橋 祐一, 菊池 一彦, 藤田 茂, 宮西 洋太郎,白鳥 則郎
    • 学会等名
      平成29年度情報処理学会東北支部研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 簡易的秘密計算によるクラウド利用インタフェースの開発と評価2017

    • 著者名/発表者名
      高橋康太,佐藤文明,金岡 晃,宮西洋太郎,白鳥則郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会2017年総合大会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Privacy Preserving Fuzzy Modeling for Secure Multiparty Computation2017

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Yohtaro Miyanishi, Shinji Kitagami and Norio Shiratori
    • 学会等名
      International Multi Conference of Engineers and Computer Scientists 2017
    • 発表場所
      香港(中国)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis and Verification of Practical Password Strength Meters2017

    • 著者名/発表者名
      Taku Sugai and Akira Kanaoka
    • 学会等名
      The Network and Distributed System Security Symposium 2017 (NDSS 2017)
    • 発表場所
      サンディエゴ(米国)
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Load Balancing in Wireless Mesh Networks Based on OpenFlow2017

    • 著者名/発表者名
      Shota Kubota and Fumiaki Sato
    • 学会等名
      The 20-th International Conference on Network-Based Information Systems (NBiS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Indoor Navigation System Based on Augmented Reality Markers2017

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Sato
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Innovative Mobile and Internet Services in Ubiquitous Computing (IMIS-2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Application Using a BLE Beacon Model Combined with Fully Autonomous Wheelchair Control2017

    • 著者名/発表者名
      Shugo Miyamoto, Takamasa Koshizen, Takanari Matsumoto, Hiroaki Kawase, Makoto Higuchi, Yasuo Torimoto, Koji Uno, Fumiaki Sato
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems (CISIS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Secure Arithmetic on Floating Point Numbers2017

    • 著者名/発表者名
      Wakana Omori, Akira Kanaoka
    • 学会等名
      The 20-th International Conference on Network-Based Information Systems (NBiS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Privacy Preserved Rule-Based Risk Analysis via Secure Multi-Party Computation2017

    • 著者名/発表者名
      S. Sakumoto and A. Kanaoka
    • 学会等名
      12th Asia Joint Conference on Information Security (AsiaJCIS)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 簡易秘密計算法による安全な連続値Q-learingの実現2017

    • 著者名/発表者名
      宮島洋文, 重井 徳貴,宮島 廣美,白鳥 則郎
    • 学会等名
      バイオメディカル・ファジィ・システム学会第30回年次大会(BMFSA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 秘密計算を使ったプライバシ保護ルールベースリスク分析の改良2017

    • 著者名/発表者名
      作本 壮志朗、金岡 晃
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2017)シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 実利用されているパスワード強度メーターの分析と検証2016

    • 著者名/発表者名
      菅井琢, 金岡晃
    • 学会等名
      情報処理学会第21回セキュリティ心理学とトラスト研究会
    • 発表場所
      長崎歴史文化博物館(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 簡易的秘密計算によるクラウド利用インタフェースの開発と応用2016

    • 著者名/発表者名
      高橋 康太, 佐藤 文明
    • 学会等名
      情報処理学会第24回マルチメディア通信と分散処理ワークショップ
    • 発表場所
      プラザホテル山麓荘(秋田県仙北市)
    • 年月日
      2016-10-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] An Improvement in Zone Routing Protocol Using Bloom Filter2016

    • 著者名/発表者名
      Yuria Oigawa, Fumiaki Sato
    • 学会等名
      The 19-th International Conference on Network-Based Information Systems (NBiS-2016)
    • 発表場所
      オストラバ(チェコ)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プライバシーを保護するセキュアマルチパーティーベクトル量子化法2016

    • 著者名/発表者名
      宮島洋文, 重井徳貴, 宮島廣美, 宮西洋太郎, 北上眞二, 白鳥則郎
    • 学会等名
      第32回ファジィシステムシンポジウム講演論文集FSS
    • 発表場所
      佐賀大学本庄キャンパス(佐賀県佐賀市)
    • 年月日
      2016-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 情報システムの「安心性」評価モデルの提案2016

    • 著者名/発表者名
      宮西洋太郎, 北上眞二,荻野正, 佐藤文明, 浦野義頼, 白鳥則郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 SWIM研究会
    • 発表場所
      法政大学(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-08-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hybrid Routing Scheme Combining with Geo-Routing and DTN in VANET2016

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kikuchi, Fumiaki Sato
    • 学会等名
      10th International Conference on Innovative Mobile and Internet Services in Ubiquitous Computing (IMIS)
    • 発表場所
      福岡工業大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-07-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セキュアマルチパーティー秘密計算法によるベクトル量子化の実現2016

    • 著者名/発表者名
      宮島洋文, 重井徳貴, 宮島廣美, 宮西洋太郎, 北上眞二, 白鳥則郎
    • 学会等名
      ARG 第8回Webインテリジェンスとインタラクション研究会
    • 発表場所
      鹿児島県市町村自治会館(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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