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同期ずれを考慮した情報系列の距離・相関のモデル化と符号化法

研究課題

研究課題/領域番号 18K04125
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

金子 晴彦  東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (70392868)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード同期誤り訂正 / DNAストレージ / Polar符号 / 最大事後確率推定 / 制約符号 / McEliece暗号 / 挿入・削除誤り / 有限状態マルコフ通信路 / 耐量子計算機暗号 / 制約符号化 / QC-MDPC符号 / polar符号 / 挿入/削除誤り / 非対称誤り / オーバーサンプリング / 連接符号 / 逐次除去復号 / 対称通信路容量 / 同期誤り / 逐次除去法 / シンボル間干渉 / 通信路符号化 / 通信路モデル
研究成果の概要

本研究では同期(挿入/削除)誤り訂正符号に関して,同期誤り訂正可能なpolar符号の逐次除去復号法,DNAストレージに対する各種誤り訂正符号化(通信路のモデル化,積符号を用いた誤り訂正アルゴリズム,複数トレースからの最大事後確率推定法,制約符号化),などを提案した.また,符号を用いた耐量子計算機暗号(PQC)であるMcEliece暗号に対して同期誤りモデルを適用する準備として,MDPC符号のビットフリッピング復号に関する解析を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

(1) 同期誤りはDNAストレージやレーストラックメモリ等の次世代ストレージやメモリにおいて観測される誤りであり,これらを効率的に訂正する誤り訂正符号はシステムの実用化と高信頼化に有効である.本研究では符号理論に基づきアプリケーションを考慮した誤り訂正符号を提案した.
(2) 量子計算機の実用化により,現在使用されている公開鍵暗号など,一部の暗号は解読可能となる可能性がある.本研究では耐量子計算機暗号であるMDPC-McEliece暗号の耐攻撃性向上のため,同期誤りモデルを用いた基礎的な検討を行った.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (19件) (うち国際学会 6件)

  • [学会発表] タイミング攻撃に対する耐性を有するビットフリッピング復号の検討2023

    • 著者名/発表者名
      申 永貴, 金子 晴彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Look-Ahead Bit-Flipping Decoding of MDPC Code2022

    • 著者名/発表者名
      Haruhiko Kaneko
    • 学会等名
      IEEE Int. Symp. Information Theory
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on Reaction-Based Attack on QC-MDPC McEliece PKC2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Iiyama, Haruhiko Kaneko
    • 学会等名
      IEEE Int. Conf. Consumer Electronics - Taiwan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 重み付きNUP 分布を用いたQC-MDPC符号の復号法の誤り率評価2022

    • 著者名/発表者名
      申 永貴, 金子 晴彦
    • 学会等名
      第45回情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] DNA ストレージの塩基配列に対する Runlength limited および GC-content 制約化アルゴリズム2022

    • 著者名/発表者名
      市原 和希, 金子 晴彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Bit-Flipping 復号を用いた QC-MDPC McEliece 暗号に対する Reaction-Based Attack の検討2022

    • 著者名/発表者名
      飯山 祐介, 金子 晴彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] DNAストレージに対する誤り訂正符号(チュートリアル)2022

    • 著者名/発表者名
      金子 晴彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Synchronization and Asymmetric Error Correction for Nanopore Sequencing2021

    • 著者名/発表者名
      中田 良祐, 金子 晴彦
    • 学会等名
      IEEE Int. Conf. Consumer Electronics-Taiwan
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Soft information set decoding における尤度比分布と計算量の関係2021

    • 著者名/発表者名
      申 永貴, 金子 晴彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] QC-MDPC 符号に対する pairwise bit-flipping 復号の誤り率評価2021

    • 著者名/発表者名
      申 永貴, 金子 晴彦
    • 学会等名
      第44回情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Symbolwise MAP Estimation for Multiple-Trace Insertion/Deletion/Substitution Channels2020

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sakogawa, Haruhiko Kaneko
    • 学会等名
      2020 IEEE Int. Symp. Information Theory
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polar Coding for Oversampling Drift Channel2020

    • 著者名/発表者名
      Leo Otani, Haruhiko Kaneko
    • 学会等名
      2020 Int. Symp. Information Theory and Its Applications
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オーバーサンプリングドリフト通信路に対するpolar符号化法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      大谷怜央, 金子晴彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノポアシーケンシングにおける同期誤りと非対称誤りに対する訂正法2020

    • 著者名/発表者名
      中田 良祐, 金子 晴彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] DNAストレージに対するファクターグラフを用いた挿入/削除誤り訂正手法2019

    • 著者名/発表者名
      迫川凌, 金子晴彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] タイミングドリフト通信路におけるPolar符号を用いた逐次除去復号法2019

    • 著者名/発表者名
      石松 佑太, 金子 晴彦
    • 学会等名
      第42回情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] DNAストレージに対する複数の受信語を用いたMAP推定法2019

    • 著者名/発表者名
      迫川凌, 金子晴彦
    • 学会等名
      第42回情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Successive Cancellation Decoding of Polar Codes for Insertion/Deletion Error Correction2019

    • 著者名/発表者名
      Hikari Koremuta, Haruhiko Kaneko
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Information Theory
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] タイミングドリフトとISIが生じる通信路の検討2018

    • 著者名/発表者名
      金子晴彦
    • 学会等名
      第41回情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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