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生体認証技術を見据えたセキュアな分散検定理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20H02144
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21020:通信工学関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

渡辺 峻  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70546910)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード情報理論 / 暗号理論 / 計算量理論 / セキュリティ / 仮説検定 / 認証 / ゼロ知識証明 / 同定符号 / ビットセキュリティ / 分散検定 / 生体認証
研究開始時の研究の概要

IoT技術の発展に伴い,システムへの不正アクセスを防ぐための認証技術はますます重要になってきており,指紋認証や虹彩認証などの生体認証の利用は増加していくと考えられる.しかしながら,生体認証をリモートで行う際に,生体情報をそのまま回線で送信してしまうと,通信途中で生体情報が盗聴されてしまう危険性がある.生体情報は一度漏洩してしまうとパスワードのように変更ができないため,極めて深刻な問題となる.従って,情報の漏洩を抑えた認証方式の提案が望まれる.本研究では,生体認証をネットワーク情報理論における分散検定として捉え,不正検出のための分散検定理論を構築する.

研究成果の概要

本研究では、セキュアな分散検定理論の構築を目指し様々な研究を行った。主な成果を要約すると、(1)分散仮説検定において、これまでに知られていた検定方法が準最適であることを世界で初めて明らかにした;(2)同定符号化符号において、従来未解決であった強逆性の仮定なして容量を求めることに成功した;(3)可逆なマルコフ連鎖が指数型族をなすこと、ならびにそこに付随する様々な性質を明らかにした;(4)暗号システムの安全性を議論される際に使われるビットセキュリティの操作的な定義を情報理論的な道具により提案した;(5)情報理論的暗号を体系的にまとめた著書を執筆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

IoT技術の発展に伴い,システムへの不正アクセスを防ぐための認証技術はますます重要になってきている.そのようなシステムの安全性を保証するためにも、なぜ安全性が保証されるのか、どうすれば効率を高めることができるのか、といったことの原理をしっかりと理解しなければならない。本研究で得られた成果はIoT技術の理論基盤を築く際の指針となり得るものであると考える。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Indian Institute of Science, Bangalore(インド)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Unified View for Notions of Bit Security2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shun、Yasunaga Kenji
    • 雑誌名

      ASIACRYPT2023 (Lecture Notes in Computer Science)

      巻: 14443 ページ: 361-389

    • DOI

      10.1007/978-981-99-8736-8_12

    • ISBN
      9789819987351, 9789819987368
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Information geometry of Markov Kernels: a survey2023

    • 著者名/発表者名
      Wolfer Geoffrey、Watanabe Shun
    • 雑誌名

      Frontiers in Physics

      巻: 11 ページ: 1195562-1195562

    • DOI

      10.3389/fphy.2023.1195562

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Minimax Converse for Identification via Channels2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shun
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Theory

      巻: 68 号: 1 ページ: 25-34

    • DOI

      10.1109/tit.2021.3120033

    • 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] A Classification of Functions in Multiterminal Distributed Computing2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shun
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Theory

      巻: 66 号: 10 ページ: 6169-6183

    • DOI

      10.1109/tit.2020.3002756

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Tight Exponential Strong Converse for Source Coding with Encoded Side Information2023

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Daisuke, Watanabe Shun
    • 学会等名
      IEEE 2023 International Symposium on Information Theory
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On Sub-optimality of Random Binning for Distributed Hypothesis Testing2022

    • 著者名/発表者名
      Shun Watanabe
    • 学会等名
      2022 IEEE International Symposium on Information Theory
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Numerical Study of Multi-letter Ahlswede-Han Scheme for Modulo-Sum Problem2022

    • 著者名/発表者名
      Takuto Kakishima and Shun Watanabe
    • 学会等名
      International Symposium on Information Theory and It Applications
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bit Security as Computational Cost for Winning Games with High Probability2021

    • 著者名/発表者名
      Shun Watanabe and Kenji Yasunaga
    • 学会等名
      ASIACRYPT 2021: Advances in Cryptology, ASIACRYPT 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Minimax Converse for Identification via Channels2020

    • 著者名/発表者名
      Shun Watanabe
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報理論研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Information-theoretic Cryptography2023

    • 著者名/発表者名
      Himanshu Tyagi, Shun Watanabe
    • 総ページ数
      517
    • 出版者
      Cambridge University Press
    • ISBN
      9781108484336
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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