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分散機械学習モデルに基づいた高度かつ堅牢なIoTセキュリティ対策技術に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K11801
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60060:情報ネットワーク関連
研究機関神奈川工科大学

研究代表者

岡崎 美蘭  神奈川工科大学, 情報学部, 教授 (00545155)

研究分担者 岡崎 直宣  宮崎大学, 工学部, 教授 (90347047)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード個人認証 / 機械学習 / IoT機器 / 加速度センサー / 認証 / IoTセキュリティ / 情報ネットワークシステム
研究開始時の研究の概要

本研究は,誰もが安心して暮らせる超スマート社会を実現するためにフィジカル空間とサイバー空間を融合したすべての部分で安全性と信頼性を確保することができる高度なIoTセキュリティ対策技術を確立することである.そこで,超スマート社会実現におけるサイバー攻撃の脅威を明確に分析し,フィジカル空間からサイバー空間まで一貫して安全性を提供可能となる高度なIoTセキュリティシステム構築技術の確立を行う.さらに,不正デバイスと不正アプリケーションを見分けることができるデバイス認証技術とユーザアプリケーション認証技術の研究開発と分散機械学習モデルを用いた,サイバー空間での信頼性の高い不正検知手法について検討する.

研究実績の概要

本研究の目的は,誰もが安心して暮らせる超スマート社会を実現するためにフィジカル空間とサイバー空間を融合したすべての部分で安全性と信頼性を確保することができる高度かつ堅牢なIoTセキュリティ統合対策技術を確立することである.具体的には,超スマート社会実現におけるサイバー攻撃の脅威を明確に分析し,フィジカル空間からサイバー空間まで一貫して安全性を提供可能となる高度なIoTセキュリティシステム構築技術の確立と共にIoTセキュリティの課題について検討することである.
今までの研究では,不正デバイスと不正アプリケーションを見分けることができるデバイス認証技術とユーザ認証技術を研究開発するとともに,不正データ・異常データをより早く検知することができる信頼性の高い分散機械学習モデルの構築手法について研究開発を行ってきた.特にIoTデバイスを用いたスマートロックの個人認証システムの有効性を確認するためのシステムの実装と提案手法の有効性確認実験を行った.提案システムでは加速度センサが搭載されたスマートフォンとスマートウォッチの二つの端末の合成加速度を用いることでユーザが何にも意識することなくスマートロックの個人認証が可能となる.しかし,歩行という行動的な特徴を用いた認証では,常に同じ歩き方を実現するのは難しく,認証率の精度が大きな課題になることが分かった.
今年度は,視線入力デバイスを用いたパスワード画像選択と視線軌跡の特徴量を組み合わせた認証システムについて検討を行った.提案システムでは,手の不自由な人にも簡単にできるとともに,利用者の記憶負担の軽減や録画攻撃への耐性が期待できる.提案システムの有効性を確認するために,視線検出デバイスを用いてユーザーの視線軌跡データを収集し,全処理と特徴量抽出を行った後いくつかの機械学習アルゴリズムを用いて分類を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

昨年度まで実施した構築システムの実装・実験を改めて行いながらその有効性について実験を実施した.しかし,個人認証の認証精度が期待したものよりよくなかったので,改めて他の機械学習アルゴリズムへの適用検討や追加実験を実施して学会発表する予定なので,やや遅れていると言える.

今後の研究の推進方策

今までの実験では認証精度が期待したものよりよくなかったので,認証精度の向上に向けた特徴量の抽出方法や速度処理について検討する.また,実験データの数をさらに増やして分析を行う予定である.
また,手の不自由な人にも簡単な認証方式,さらに新型コロナウィルス感染拡大の懸念から非接触型認証方式の実現を目的とした,新たな機械学習アルゴリズムを用いたパスワード画像選択と視線軌跡による認証システムの提案と評価を行う予定である.

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Investigation of malware classification based on image representation2024

    • 著者名/発表者名
      Hyoga Kawagoe, Shotaro Usuzaki, Kentaro Aburada, Hisaaki Yamaba, Tetsuro Katayama, Mirang Park, Naonobu Okazaki
    • 雑誌名

      Proc. 29th Int'l Sympo. on Artificial Life and Robotics 2024(AROB 2024)

      巻: OS3 ページ: 929-932

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of PIN authentication schemes resistant to video-based recording attacks2023

    • 著者名/発表者名
      Ryo Masuzawa, Shotaro Usuzaki, Kentaro Aburada, Hisaaki Yamaba, Tetsuro Katayama, Mirang Park, Naonobu Okazaki
    • 雑誌名

      The Twenty-Eighth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2023

      巻: ー ページ: 959-962

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] スマートロックにおける2端末による機械学習を用いた歩行認証に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      朴 美娘, 渡辺 一樹, 油田 健太郎, 岡崎 直宣
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 62 ページ: 2011-2023

    • NAID

      170000186160

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] リレーアタック耐性とボット耐性の両立を目指したインタラクティブな動画 CAPTCHAの提案と評価2021

    • 著者名/発表者名
      油田 健太郎, 臼崎 翔太郎, 山場 久昭, 片山 徹郎, 椋木 雅之, 朴 美娘, 岡崎 直宣
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 62 ページ: 1864-1878

    • NAID

      170000186173

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proposal and Evaluation of a Gesture Authentication Method with Peep Resistance for Smartwatches2021

    • 著者名/発表者名
      M. Park, K. Aburada, N. Okazaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2021 9th International Symposium on Computing and Networking

      巻: - ページ: 359-364

    • DOI

      10.1109/candarw53999.2021.00067

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proposal of Jawi CAPTCHA Using Digraphia Feature of the Malay Language2021

    • 著者名/発表者名
      H. Yamaba, A. Sohaimi, S. Usuzaki, K. Aburada, M. Mukunoki, M. Park, N. Okazaki
    • 雑誌名

      IWSEC 2021

      巻: - ページ: 119-133

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proposal and Evaluation for Color Constancy CAPTCHA2021

    • 著者名/発表者名
      S. Usuzaki, K. Aburada, H. Yamaba, T. Katayama, M. Mukunoki, M. Park, N. Okazaki
    • 雑誌名

      Journal of Artificial Life and Robotics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 主観的輪郭を用いた回転3Dテキスト型CAPTCHAの提案2020

    • 著者名/発表者名
      臼崎 翔太郎, 油田 健太郎, 山場 久昭, 片山 徹郎, 椋木 雅之, 朴 美娘, 岡崎 直宣
    • 雑誌名

      IEICE

      巻: Vol.J103-B, No.8 ページ: 332-343

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Yubimoji Based Gestures for Realizing User Authentication Method Using s-EMG2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaba, H., Nagatomo, Y., Usuzaki, S., Takatsuka, K., Aburada, K., Katayama, T., Park, M., Okazaki, N.
    • 雑誌名

      Advances in Intelligent Systems and Computing

      巻: 1150 ページ: 834-844

    • DOI

      10.1007/978-3-030-44038-1_76

    • ISBN
      9783030440374, 9783030440381
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 画像と視線入力装置を用いたユーザ認証方式の提案2023

    • 著者名/発表者名
      金井 秀真, 安浪 巧, 油田 健太郎, 岡崎 直宣, 朴 美娘
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイルシンポジウム(DICOMO2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 視線入力デバイスを用いた画像認証方式に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤 憂香, 朴美娘
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] An attempt at an introduction of deep learning for a user authentication system using s-EMG2021

    • 著者名/発表者名
      H. Yamaba, K. Shiraishi, S. Usuzaki, K. Takatsuka, K. Aburada, T. Katayama, M. Park, N. Okazaki
    • 学会等名
      The 26th International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 継続的な認証及び異なる歩行速度での二つの端末 を用いた異常検知による歩行認証の研究2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺 一樹、油田 健太郎、岡崎 直宣、朴 美娘
    • 学会等名
      ICCS/SPT研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェアラブル端末を用いた覗き見耐性を持つジェスチャー認証手法の提案と評価2021

    • 著者名/発表者名
      嘉藤 鴻介、渡辺 一樹、油田 健太郎、岡崎 直宣、朴 美娘
    • 学会等名
      ICCS/SPT研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [学会発表] On a user authentication method to realise an authentication system using s-EMG2020

    • 著者名/発表者名
      H. Yamaba, S. Usuzaki, K. Takatsuka, K. Aburada, T. Katayama, M. Park and N. Okazaki
    • 学会等名
      Int. J. Grid and Utility Computing
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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