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高可用IoT/CPSのためのブロックチェーン連動型ネットワーク制御技術の研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H04103
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分60060:情報ネットワーク関連
研究機関立命館大学

研究代表者

山本 寛  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (80451201)

研究分担者 飯田 勝吉  北海道大学, 情報基盤センター, 教授 (00332768)
塚本 和也  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (20452823)
野林 大起  九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40632906)
池永 全志  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (50284716)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードIoT/CPS / Blockchain / エッジコンピューティング / 情報滞留技術 / ブロックチェーン / AI / 情報滞留手法
研究開始時の研究の概要

本研究は、データの不正な改ざんを防止する技術として注目されているブロックチェーン技術を用いてIoT/CPSの機能要素(データ管理/解析など)を運用することで、高信頼なIoT/CPSの提供基盤の実現を目的とする。特に、ブロックチェーン技術に不足しているリアルタイム性/機密性を実現するために、IoT/CPS向けネットワーク制御技術であるエッジコンピューティングや情報滞留手法と連携する。その際、ブロックチェーンに記録されるIoT/CPSの提供履歴を解析するAI技術を用いて、将来的に発生するIoT/CPSとその性能要件を予測する独創的な設計を有する。

研究成果の概要

本研究課題は高信頼なIoT/CPSを実現するための基盤技術を確立することを目的としており、ブロックチェーン基盤を活用して、現実空間に配備されているセンサノードが生成するデータの管理基盤を設計・試作した。また、ブロックチェーン上で管理されているデータを機械学習技術により解析することで、IoT/CPSに生じている異常を検知し、解析処理が正しく行われたことを検証する機能を実現した。さらに、IoT/CPSにおけるデータ管理/解析処理の局所性を実現するために、エッジコンピューティング技術や情報滞留技術を活用して、データを管理/解析するノードが特定のエリア内に存在することを保証できる技術を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題の成果となるブロックチェーン基盤が実用化されることで、IoT/CPSにおけるデータの収集/解析/フィードバックの過程に攻撃者が介入して情報が不正に改竄される状況を防ぐことができ、高信頼なIoT/CPSが実現できる。これにより、IoT/CPSに関する技術が普及し、それらの技術を活用して人の社会活動や生活を支えるシステム/サービスの展開が加速する効果が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Empirical Study of Low-Latency Network Model with Orchestrator in MEC2021

    • 著者名/発表者名
      INTHARAWIJITR Krittin、IIDA Katsuyoshi、KOGA Hiroyuki、YAMAOKA Katsunori
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E104.B 号: 3 ページ: 229-239

    • DOI

      10.1587/transcom.2020NVP0005

    • NAID

      130007993111

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2021-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reliable IoT Data Management Platform Based on Real-World Cooperation Through Blockchain2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hasegawa, Hiroshi Yamamoto
    • 雑誌名

      IEEE Consumer Electronics Magazine

      巻: 10 号: 1 ページ: 82-92

    • DOI

      10.1109/mce.2020.3011646

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation Study of Low-Latency Network Model with Orchestrator in MEC2019

    • 著者名/発表者名
      INTHARAWIJITR Krittin、IIDA Katsuyoshi、KOGA Hiroyuki、YAMAOKA Katsunori
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E102.B 号: 11 ページ: 2139-2150

    • DOI

      10.1587/transcom.2018EBP3368

    • NAID

      130007740371

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2019-11-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Location Information Verification for Reliable Resource Collaboration in Sharing Economy2023

    • 著者名/発表者名
      Takuro Kamada, Hiroshi Yamamoto
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 位置情報検証機能を備えた高信頼資源連携プラットフォームの開発と評価2022

    • 著者名/発表者名
      鎌田拓朗, 山本 寛
    • 学会等名
      電子情報通信学会IA研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Design of High-Reliablitity IoT System Delivery Platform Based on Blockchain and System Prototyping2022

    • 著者名/発表者名
      Hayato Komiya, Hiroshi Yamamoto
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブロックチェーンを活用した高信頼IoTシステム提供基盤の開発と評価2021

    • 著者名/発表者名
      小宮迅人, 山本 寛
    • 学会等名
      電子情報通信学会CQ研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ブロックチェーンを活用した高信頼IoTデータ管理基盤の設計と車両管理を対象としたシステム試作2021

    • 著者名/発表者名
      鎌田拓朗, 山本 寛
    • 学会等名
      電子情報通信学会NS研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 時空間データ滞留システム監査を目的とする多層化ブロックチェーンの提案2021

    • 著者名/発表者名
      上田 純輝,塚本 和也,山本 寛,野林 大起,池永 全志
    • 学会等名
      電子情報通信学会 超知性ネットワーキングに関する分野横断型研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 多層化ブロックチェーンを用いた時空間データ滞留システム監査機構に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      上田 純輝,塚本 和也,山本 寛,野林 大起,池永 全志
    • 学会等名
      電子情報通信学会NS研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習による不審なDoH 通信検出システムに関する一検討2021

    • 著者名/発表者名
      三橋力麻, 金勇, 品川高廣, 飯田勝吉, 高井昌彰
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ブロックチェーンを活用したIoTネットワーク異常検知システムの検討2021

    • 著者名/発表者名
      小宮迅人, 山本寛
    • 学会等名
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ブロックチェーンに記録されていた大規模データを対象とした高速処理技術の検討2020

    • 著者名/発表者名
      小宮 迅人, 山本 寛
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会 ISS特別企画「学生ポスターセッション」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Highly Reliable IoT Data Management Platform Using Blockchain and Transaction Data Analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hasegawa, Hiroshi Yamamoto
    • 学会等名
      2020 IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 時空間データ滞留方式におけるブロックチェーン技術を用いたデータトレース方式の提案2020

    • 著者名/発表者名
      加藤 耕平, 野林 大起, 塚本和也, 池永 全志
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ブロックチェーンを活用した高信頼IoTデータ管理基盤の開発と評価2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川 悠貴, 山本 寛
    • 学会等名
      電子情報通信学会 インターネットアーキテクチャ研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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