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機械学習による誤りが引き起こす情報セキュリティ問題に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K11248
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60050:ソフトウェア関連
研究機関東京工科大学

研究代表者

宇田 隆哉  東京工科大学, コンピュータサイエンス学部, 准教授 (50350509)

研究分担者 柴田 千尋  法政大学, 理工学部, 准教授 (00633299)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード情報セキュリティ / 人工知能 / 機械学習 / 深層学習 / 標的型マルウェア / Adversarial Examples
研究成果の概要

もっとも大きな成果は、画像の見た目が大きく変化しないで強い除去耐性を持たせたAdversarial CAPTCHAの開発である。その他、クロス・サイト・スクリプティングを機械学習により検出する手法の問題点を指摘する研究、人間に判読が困難なナンバープレートを機械学習で読む研究、筆記の特徴を分解することで、任意の文字の筆記に対応した本人確認の研究、マルウェアから特徴を抽出してサイズを縮小することで、機械学習の時間を削減した上で高精度なマルウェア検出を行える研究も行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

機械学習があらゆるものに利用されるようになり、情報セキュリティ分野のサービスやシステムにも利用されるようになってきた。一方、機械学習に詳しい者が情報セキュリティに詳しいとは限らず、また逆もしかりであるため、開発された技術に問題がある場合や、開発自体を断念してしまうこともあり得る。研究成果のAdversarial CAPTCHAは、万能と思われていた人工知能技術に一石を投じるものであったと言える。XSS検出技術における問題点の指摘や、大量の写真を使わずにナンバープレートの数字を読む技術は、通常とは異なる視点からの解を社会に与えられたと考えている。

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

    (23件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] n-gram抽出と機械学習を用いた亜種マルウェア分類手法の提案と評価2022

    • 著者名/発表者名
      瀧口翔貴, 宇田隆哉
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 63 ページ: 1052-1071

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 特徴の再訓練を必要としない変更可能な筆記2022

    • 著者名/発表者名
      釜石智史, 宇田隆哉
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 63 ページ: 1094-1114

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] n-gramによるマルウェア検出における機械学習を騙す良性ソフトウェア汚染2021

    • 著者名/発表者名
      宇田隆哉
    • 雑誌名

      コンピュータセキュリティシンポジウム2021論文集

      巻: 1 ページ: 623-630

    • NAID

      170000186032

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 不適切なデータセットや処理方法を用いた機械学習によるXSS攻撃検出研究の解説と精度の比較2021

    • 著者名/発表者名
      飯野和真, 宇田隆哉
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告

      巻: 2021-CSEC-92 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Malware Subspecies Detection Method by Suffix Arrays and Machine Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Kita and Ryuya Uda
    • 雑誌名

      Proceeding of the 55th Annual Conference on Information Sciences and Systems

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recognition of Digits on License Plate by RAISR with Changing Contrast Ratio2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Suzuki and Ryuya Uda
    • 雑誌名

      Proceeding of the 55th Annual Conference on Information Sciences and Systems

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 圧縮サイズと比較コストを考慮したマルチN-gramによる亜種マルウェアの検出2020

    • 著者名/発表者名
      宇田隆哉
    • 雑誌名

      情報処理学会コンピュータセキュリティシンポジウム2020論文集

      巻: なし

    • NAID

      170000184009

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Comparison of Algorithms and Action Coordinates Sets in Detection of Slight Differences in Motions like Lock-Picking2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shiraishi and Ryuya Uda
    • 雑誌名

      Proceeding of the 5th South-East Europe Design Automation, Computer Engineering, Computer Networks and Social Media Conference

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-gram抽出法による亜種マルウェアの検出と攻撃耐性の考察2019

    • 著者名/発表者名
      宇田隆哉
    • 雑誌名

      情報処理学会コンピュータセキュリティシンポジウム2019論文集

      巻: 1 ページ: 515-522

    • NAID

      170000181045

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 畳込みニューラルネットワークに耐性のあるCAPTCHAの提案と評価2019

    • 著者名/発表者名
      阿座上知香, 柴田千尋, 宇田隆哉
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 60 ページ: 680-695

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-gram圧縮と深層学習を用いたマルウェア分類手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      瀧口翔貴, 宇田隆哉
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 118 ページ: 111-116

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Classification of XSS Attacks by Machine Learning with Frequency of Appearance and Co-Occurrence2019

    • 著者名/発表者名
      Sota Akaishi and Ryuya Uda
    • 雑誌名

      The 53rd Annual Conference on Information Sciences and Systems

      巻: なし ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/ciss.2019.8693047

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Creation of Adversarial Examples with Keeping High Visual Performance2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoka Azakami, Chihiro Shibata, Ryuya Uda and Toshiyuki Kinoshita
    • 雑誌名

      IEEE 2nd International Conference on Information and Computer Technologies

      巻: なし ページ: 52-56

    • DOI

      10.1109/infoct.2019.8710918

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] n-gramによるマルウェア検出における機械学習を騙す良性ソフトウェア汚染2021

    • 著者名/発表者名
      宇田隆哉
    • 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2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 不適切なデータセットや処理方法を用いた機械学習によるXSS攻撃検出研究の解説と精度の比較2021

    • 著者名/発表者名
      飯野和真
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータセキュリティ研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Malware Subspecies Detection Method by Suffix Arrays and Machine Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Kita
    • 学会等名
      55th Annual Conference on Information Sciences and Systems
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recognition of Digits on License Plate by RAISR with Changing Contrast Ratio2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Suzuki
    • 学会等名
      55th Annual Conference on Information Sciences and Systems
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 圧縮サイズと比較コストを考慮したマルチN-gramによる亜種マルウェアの検出2020

    • 著者名/発表者名
      宇田隆哉
    • 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2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparison of Algorithms and Action Coordinates Sets in Detection of Slight Differences in Motions like Lock-Picking2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shiraishi
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Security and Reliability of IoT Systems
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] N-gram抽出法による亜種マルウェアの検出と攻撃耐性の考察2019

    • 著者名/発表者名
      宇田隆哉
    • 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2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] N-gram圧縮と深層学習を用いたマルウェア分類手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      瀧口翔貴,宇田隆哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Classification of XSS Attacks by Machine Learning with Frequency of Appearance and Co-Occurrence2019

    • 著者名/発表者名
      Sota Akaishi and Ryuya Uda
    • 学会等名
      IEEE
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Creation of Adversarial Examples with Keeping High Visual Performance2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoka Azakami, Chihiro Shibata, Ryuya Uda and Toshiyuki Kinoshita
    • 学会等名
      IEEE
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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