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スパースな分散ネットワークでセキュリティとトラストを推論・計算する論理とモデル

研究課題

研究課題/領域番号 19K11958
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60070:情報セキュリティ関連
研究機関東京大学

研究代表者

佐藤 周行  東京大学, 情報基盤センター, 准教授 (20225999)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードインターネットトラスト / セキュリティ / IoTネットワーク / ブロックチェイン / Elastic Trust Model / Internet Trust / IoT Security / Blockchain / Security Model / Internet trust / policy decision point / assertion exchange / elastic trust model / BLE network / blockchain / トラスト / ブロックチェーン
研究開始時の研究の概要

IoTに代表される通信能力的に非力かつセキュリティ的に脆弱なデバイスを構成要素として持つネットワークにおいて、参加各ノードのセキュリティ、トラストレベルを推論できる論理と、デバイスの能力に応じて変化する論理の仮定の強さを表現できるモデルを構築するものである。IoTデバイスの作るネットワークでは、近隣とのみ計算を行う環境が一般的であり、セキュリティ強度、トラストレベルは動的に伸縮する。このダイナミズムを表現し、解析するための論理体系の構築する。さらに、現実に配備されているIoTネットワークに適用するために、フィージブルな仮定を提示し、その上で現実のインシデント解析にも適用する。

研究成果の概要

リフレクションを含み、IoTノードのjoin, leaveによって トラストが変化するKripke modelの記述を行い、Elastic Trustを構築し論文 (Sato and Yamamoto) にまとめた。さらに、blockchain上での分散したトラストを表現するシステム(Bloccess, Derepo)の理論的解析を行った。さらに、実際にIoTネットワークを構築した上で、IoTセキュリティを想定したリスク解析をもとに、トラストの観点からの解析を加えた。さらに、セキュリティ境界がモニタリングによって移動する環境の解析も行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、スパースな分散ネットワーク、具体的にIoTネットワークやブロックチェインは、社会基盤としての存在感が高まっているが、同時に、セキュリティ的に脆弱性を抱えており、攻撃が激化しつつある。セキュリティ保証を行うための前提条件であるトラストの解析を行うこと、特にトラストを動的に伸縮させてセキュリティを確保する方法論を確立し、さらに実際のシステムの解析に応用したことで、この方面でのセキュリティ対策の方針を示すことができた。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 25件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Formalism-Driven Development: Concepts, Taxonomy, and Practice2022

    • 著者名/発表者名
      Ding Yepeng、Sato Hiroyuki
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 12 号: 7 ページ: 3415-3415

    • DOI

      10.3390/app12073415

    • 関連する報告書
      2021 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] Risk Assessment Quantification for BYOD Based on Practical Viewpoints2022

    • 著者名/発表者名
      Endo Teruo、Tanimoto Shigeaki、Iwashita Motoi、Kobayashi Toru、Sato Hiroyuki、Kanai Atsushi
    • 雑誌名

      International Journal of Service and Knowledge Management

      巻: 6 号: 1 ページ: 1

    • DOI

      10.52731/ijskm.v6.i1.678

    • ISSN
      2189-9223, 2189-9231
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Risk Assessment for Mobile Workers based on Multiple Viewpoints and Portfolio of Risk Countermeasures2022

    • 著者名/発表者名
      Tanimoto Shigeaki、Dechen Tenzin、Wangyal Sonam、Sato Hiroyuki、Kanai Atsushi
    • 雑誌名

      International Journal of Service and Knowledge Management

      巻: 6 号: 1 ページ: 1

    • DOI

      10.52731/ijskm.v6.i1.642

    • ISSN
      2189-9223, 2189-9231
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] セキュアなIoT環境に資するフォグ・エッジコンピューティングアーキテクチャの提案2020

    • 著者名/発表者名
      谷本茂明, プラジャック・チャートチョム, 佐藤周行, 金井敦
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J103-D 号: 10 ページ: 650-663

    • DOI

      10.14923/transinfj.2019LII0001

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2020-10-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic Trust Model for Dynamically Evolving Trust Frameworks2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Sato, Noriyasu Yamamoto
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E102.D 号: 9 ページ: 1617-1624

    • DOI

      10.1587/transinf.2018OFI0001

    • NAID

      130007699818

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2019-09-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 確率密度関数を用いたソフトウェアテスティングのためのテストケース優先順位付け戦略2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤雄太, 佐藤周行
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 プログラミング

      巻: 12

    • NAID

      170000150468

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Formalism-Driven Development of Decentralized Systems2022

    • 著者名/発表者名
      Yepeng Ding, Hiroyuki Sato
    • 学会等名
      26th Int'l Conf. Engineering of Comples Computer Systems
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IoT環境における動的セキュリティ管理システム2022

    • 著者名/発表者名
      竹内佑樹, 金井敦, 谷本茂明, 佐藤周行
    • 学会等名
      SCIS2022 暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] SDNを利用したセキュアなホームネットワーク2022

    • 著者名/発表者名
      松永和也, 金井敦, 谷本茂明, 佐藤周行
    • 学会等名
      SCIS2022 暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 公開ブロックチェーンのためのプライバシー保護データ共有フレームワーク2022

    • 著者名/発表者名
      丁曄澎, 佐藤周行
    • 学会等名
      SCIS2022 暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Sunspot: A Decentralized Framework Enabling Privacy for Authorizable Data Sharing on Transparent Public Blockchains2021

    • 著者名/発表者名
      Yepeng Ding, Hiroyuki Sato
    • 学会等名
      21st International Conference on Algorithms and Architectures for Parallel Processing (ICA3PP 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Complementary Methods of IoT Reliability for Embedding IoT Devices into SDP2021

    • 著者名/発表者名
      Palmo Yangchen; Shigeaki Tanimoto; Hiroyuki Sato; Atsushi Kanai
    • 学会等名
      Int'l Conf. Consumer Electronics Berlin 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Consideration of Scalability for Software Defined Perimeter2021

    • 著者名/発表者名
      Palmo Yangchen, Shigeaki Tanimoto, Hiroyuki Sato and Atsushi Kanai
    • 学会等名
      IIAI Int'l Congress on Advanced Applied Informatics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Risk Management of Silent Cyber Risks in Consideration of Emerging Risks2021

    • 著者名/発表者名
      Ryuya Mishina, Shigeaki Tanimoto, Hideki Goromaru, Hiroyuki Sato and Atsushi Kanai
    • 学会等名
      IIAI Int'l Congress on Advanced Applied Informatics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Risk Management of Fog Computing for Improving IoT Security2021

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Tanimoto, Mari Matsumoto, Teruo Endo, Hiroyuki Sato and Atsushi Kanai
    • 学会等名
      IIAI Int'l Congress on Advanced Applied Informatics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-air Signature Authentication Using Smartwatch Motion Sensors2021

    • 著者名/発表者名
      G. Li, L. Zhang and H. Sato
    • 学会等名
      2021 IEEE 45th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic resource allocation among collocated applications via reinforcement learning2021

    • 著者名/発表者名
      Li Shaowen, Li Gen, SATO Hiroyuki
    • 学会等名
      IEEE 6th Int'l Conf. Cloud Computing and Big Data Analytics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Internet Trust: Classic Scenarios and IoT Scenarios2021

    • 著者名/発表者名
      SATO Hiroyuki
    • 学会等名
      The Thirteenth International Conference on Future Computational Technologies and Applications
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] NTRU格子電子署名への中国剰余定理を用いたアグリゲート署名スキームの適用2021

    • 著者名/発表者名
      安ヵ川 彩乃,佐藤 周行
    • 学会等名
      IPSJ TR 2021-EIP-94-7
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Risk Breakdown Structure and Security Space for Security Management2020

    • 著者名/発表者名
      SATO, Hiroyuki TANIMOTO Shigeaki, KANAI Atsushi
    • 学会等名
      Int'l Conf. Service-Oriented System Engineering
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Service-Oriented Software Design Model for Communication Robot2020

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, K. Arai, T. Imai, S. Tanimoto, H. Sato, A. Kanai, T. Miyazaki, A. Tsujino
    • 学会等名
      Int'l Conf. Service-Oriented System Engineering
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bloccess: Towards Fine-Grained Access Control Using Blockchain in a Distributed Untrustworthy Environment2020

    • 著者名/発表者名
      Yepeng Ding and Hiroyuki Sato
    • 学会等名
      8th IEEE Int'l Conf. Mobile Cloud 2020,
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dagbase: A Decentralized Database Platform Using DAG-Based Consensus2020

    • 著者名/発表者名
      Yepeng Ding and Hiroyuki Sato
    • 学会等名
      44th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Handwritten Signature Authentication Using Smartwatch Motion Sensors2020

    • 著者名/発表者名
      Gen Li and Hiroyuki Sato
    • 学会等名
      44th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Derepo: A Distributed Privacy-Preserving Data Repository with Decentralized Access Control for Smart Health2020

    • 著者名/発表者名
      Yepeng Ding and Hiroyuki Sato
    • 学会等名
      7th IEEE International Conference on Cyber Security and Cloud Computing (CSCloud)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of a Perimeter Line Management Method for Fog and Edge Computing with SDP Concept2020

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Tanimoto, Yuzuka Sato, Hiroyuki Sato and Atsushi Kanai
    • 学会等名
      Advances in Networked-Based Information Systems. NBiS 2020.
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study of Multi-viewpoint Risk Assessment of Internet of Things (IoT)2020

    • 著者名/発表者名
      Sonam Wangyal, Tenzin Dechen, Shigeaki Tanimoto, Hiroyuki Sato and Atsushi Kanai
    • 学会等名
      IIAI AAI 2020 (EAIS)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Risk Management of Mobile Workers based on Multiple Viewpoints2020

    • 著者名/発表者名
      Tenzin Dechen, Sonam Wangyal, Shigeaki Tanimoto, Hiroyuki Sato and Atsushi Kanai
    • 学会等名
      IIAI AAI 2020 (EAIS)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Formalizing and Verifying Decentralized Systems with Extended Concurrent Separation Logic2020

    • 著者名/発表者名
      Yepeng Ding and Hiroyuki Sato
    • 学会等名
      Algorithms and Architectures for Parallel Processing. ICA3PP 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Proposed for Data Management-Portfolio of fog-to-cloud computing systems2019

    • 著者名/発表者名
      Prajak Chertchom, Shigeaki Tanimoto, Tsutomu Konosu, Motoi Iwashita, Toru Kobayashi, Hiroyuki Sato and Atsushi Kanai
    • 学会等名
      8th International Congress on Advanced Applied Informatics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Edge Computing Platform Management: Design for F2C and F2F for Small Business2019

    • 著者名/発表者名
      Prajak Chertchom, Shigeaki Tanimoto, Tsutomu Konosu, Motoi Iwashita, Toru Kobayashi, Hiroyuki Sato and Atsushi Kanai
    • 学会等名
      8th International Congress on Advanced Applied Informatics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Communication Robot for Elderly based on Robotic Process Automation2019

    • 著者名/発表者名
      Toru Kobayashi, Kenichi Arai, Tetsuo Imai, Shigeaki Tanimoto, Hiroyuki Sato and Atsushi Kanai
    • 学会等名
      Int'l Workshop of Consumer Devices and Systems (COMPSAC Workshop)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Interactive and Continuous Authorization Scheme by using Belnap Logic2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Sato, Nikita Sridhar
    • 学会等名
      Int'l Workshop of Secure Digital Identity Management (COMPSAC Workshop)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Privacy-Preserving and Fully Decentralized Storage and Sharing System on Blockchain2019

    • 著者名/発表者名
      Gen Li, Hiroyuki Sato
    • 学会等名
      Int'l Workshop of Secure Digital Identity Management (COMPSAC Workshop)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Concept Proposal of Multi-layer Defense Security Countermeasures Based on Dynamic Reconfiguration Multi-perimeter Lines2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Tanimoto, Yuuki Takahashi, Ayaka Takeishi, Sonam Wangyal, Tenzin Dechen, Hiroyuki Sato, Atsushi Kanai
    • 学会等名
      22nd Int'l Conf. Network-Based Information Systems (NBiS-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考]

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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