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故障・攻撃・盗聴に対する耐性を備えた移動無線センサネットワーク構成手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00140
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 情報ネットワーク
研究機関東京電機大学

研究代表者

桧垣 博章  東京電機大学, 未来科学部, 教授 (70287431)

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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード無線センサネットワーク / 耐故障 / 耐攻撃 / 耐盗聴 / 無線マルチホップ通信 / プロトコル / 協調検出 / センサネットワーク / 移動無線通信 / セキュリティ
研究成果の概要

無線センサーノードによる無線マルチホップ配送により観測データを収集する無線センサネットワークでは、中継無線センサノードの故障や悪意のある無線ノードによる攻撃、盗聴に対して耐性を持つことが求められる。本研究課題では、無線マルチホップ配送経路の検出と観測データメッセージ配送の両フェーズにおいて、無線ノードの故障や悪意のある動作によって、不適切な配送経路を検出すること、観測データを破棄、改竄すること、中継無線センサノードの故障を誤って通知することを検出、通知する手法を考案し実装した。さらに、近隣無線センサノードが協調的に観測データを送信することで盗聴を困難にする手法を考案し実装した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多数のセンサが取得する観測データを簡易に収集可能とする無線センサネットワークへの需要は拡大することが予想されるが、多数の無線センサノードで構成されることから故障への耐性は必須である。また、悪意のある無線ノードにより、観測データが破棄、改竄されたり、正常無線センサノードを故障と偽って通知されることで、無線センサネットワークの機能が損なわれることも回避しなければならない。本研究課題の成果は、これらの問題を近隣の無線センサノード間の協調によって解決する新しい手法を考案した点にある。ここでは、特別なハードウェアを付加することなく、制御メッセージの適切な交換のみによって問題解決している点で優れている。

報告書

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

    (16件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Interference of Overhearing by Eavesdropper Nodes for Secure Wireless Ad-Hoc Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Shimada, I. and Higaki, H.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 32nd International Conference on Information Networking

      巻: 1 ページ: 700-705

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Common-key Cryptosystem with Mixture of Fake Plaintexts2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, M. and Higaki, H.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd International Conference on Computer Science, Electronics and Communication Engineering

      巻: 1 ページ: 105-108

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interference of Overhearing by Eavesdropper Nodes for Secure Wireless Multihop Networks2017

    • 著者名/発表者名
      Shimada, I. and Higaki, H.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th International Conference on Computational Science and Computational Intelligence

      巻: 1 ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Relative Offset and Drift for Synchronization of Local Clocks in Wireless Sensor Networks2017

    • 著者名/発表者名
      Arao, A. and Higaki, H.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 11th International Conference on Mobile Ubiquitous Computing, Systems, Services and Technologies

      巻: 1 ページ: 108-114

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Secure Wireless Multihop Transmissions by Intentional Collisions with Noise Wireless Signals2016

    • 著者名/発表者名
      Shimada, I and Higaki, H.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15th International Conference on Wireless Networks

      巻: 1 ページ: 51-56

    • NAID

      40020850605

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cooperative Watchdog for Malicious Failure Notification in Wireless Ad-Hoc Networks2016

    • 著者名/発表者名
      Sota, N. and Higaki, H.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th IFIP International Conference on New Technologies, Mobility and Security

      巻: 1 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intentional Collisions for Secure Ad-Hoc Networks2016

    • 著者名/発表者名
      Shimada, I. and HIgaki, H.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th International Conference on Mobile and Ubiquitous Systems

      巻: 1 ページ: 183-188

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extended Intra-Route Collision Avoidance Method with Variable Transmission Power based on SIR Collision Model2016

    • 著者名/発表者名
      Numata, N. and Higaki, H.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 31st International Conference on Information Networking

      巻: 1 ページ: 706-711

    • NAID

      40020848732

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 秘密分散通信のための無線マルチホップ配送手法2016

    • 著者名/発表者名
      金持, 桧垣
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 57 ページ: 1554-1564

    • NAID

      170000130992

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Concurrent Data Message Transmissions for Interference of Illegal Overhearing in Wireless Sensor Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki HIGAKI
    • 学会等名
      Proc. of 22nd Int. Conf. on Computational Science and its Applications
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intentional Collisions for Preventing Illegal Overhearing by Eavesdropper Node in Wireless Sensor Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki HIGAKI
    • 学会等名
      Proc. of 17th Int. Conf. on Wireless Networks
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intentional Collisions for Preventing Illegal Overhearing by Eavesdropper Node in Wireless Sensor Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro OKURI
    • 学会等名
      Proc. of the World Conference on Smart Trends in Systems, Security and Sustainability
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 盗聴データメッセージの無線マルチホップ配送を困難にすることによるアドホックネットワークの安全性向上2017

    • 著者名/発表者名
      原嶋, 桧垣
    • 学会等名
      情報処理学会マルチメディア通信と分散処理研究会
    • 発表場所
      リフレッツ勝浦 (千葉県勝浦市)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 無線センサネットワークにおける意図的衝突による盗聴妨害のための転送スロット割当てアルゴリズム2017

    • 著者名/発表者名
      大栗, 桧垣
    • 学会等名
      第25回情報処理学会マルチメディア通信と分散処理ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 無線センサネットワークにおける共通観測イベントを利用したイベント観測時刻修正手法2016

    • 著者名/発表者名
      荒尾, 桧垣
    • 学会等名
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • 発表場所
      金沢勤労者プラザ (石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-12-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 無線アドホックネットワークにおける送信電力低下をともなう故障中継無線ノード検出手法2016

    • 著者名/発表者名
      武井, 桧垣
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報ネットワーク研究会
    • 発表場所
      広島市立大学 (広島県広島市)
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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