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ICTおよび暗号技術を駆使した医療情報セキュア管理システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K20484
補助金の研究課題番号 19H05579 (2019)
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金 (2020)
補助金 (2019)
審査区分 中区分62:応用情報学およびその関連分野
研究機関岡山大学

研究代表者

野上 保之  岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (60314655)

研究分担者 日下 卓也 (甲本卓也)  岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (00336918)
福島 行信  岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (00432625)
横平 徳美  岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 教授 (50220562)
山内 利宏  岡山大学, 自然科学学域, 教授 (80359942)
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
25,350千円 (直接経費: 19,500千円、間接経費: 5,850千円)
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: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード情報セキュリティ / メールセキュリティ / 暗号 / 秘密分散 / データベースセキュリティ / ユーザ認証 / セキュアデータベース / ネットワークセキュリティ / オペレーションシステムセキュリティ / 認証 / 医療情報セキュリティ / 安全性評価
研究開始時の研究の概要

本研究では、岡山大学で研究を進める次世代のがん治療法であるホウ素中性子捕捉療法の臨床データ群を主たるターゲットとして、技術・知財・臨床データを、ICT技術および暗号技術を高度に駆使して、利便性を損うことなく、かつ強固に守る高度な医療情報セキュリティ技術の確立を目指す。数学的に「同型」と呼ばれる構造を巧みに用いることで、無数の暗号計算の組み合わせと暗号データの表現方法により構成し、データがどのように暗号化されているか識別できないようにする「暗号拡散法」を開発する。新たな秘密分散法を組合せ、電子メール・リモート閲覧などの利便性を損なわない、セキュアな医療情報データベース構築法を開発する。

研究成果の概要

インターネットを中心とするICT技術の急速な進化は、医療の分野にも大きな変革と新たな価値の創出をもたらす。ネット上に情報クラウドサーバを配置し、医師・患者・製薬メーカーなど参画メンバが各々に情報を提供し、これを共有することで高度な医療を提供する。共有される情報には、電子カルテ・ゲノムデータなど重要なものが含まれ、漏えい・改ざん されないよう運用されなければならない。ネットを活用することによる利便性を損なうことなく、極秘ビッグデータを守ることが要求される。そのような情報をいかに活用しながらも厳密に保護するか、そのような技術をどのように実現するかはAI・DX・BigData時代の喫緊の課題である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

例えば臨床データ群は、数百フィールド×数十万人×(テキスト+画像・ゲノムデータ)に及ぶ複雑な極秘ビッグデータとなる。これに対し、広く使われているAES暗号や楕円曲線暗号をそのまま用いるのではなく、従来にないアプローチとして、数学的に「同型」と呼ばれる構造を巧みに用いることで、無数の暗号計算の組み合わせと暗号データの表現方法により構成し、これらをシャッフルして用いることで、そのデータがどのように暗号化されているか識別できないようにする「暗号拡散法」を開発する。この暗号技術をベースとしつつ、新たな秘密分散法を組合せ、利便性を損なわない、極めてセキュアな医療情報データベース構築法が実現される。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 16件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Policy-Based Method for Applying OAuth 2.0-Based Security Profiles2023

    • 著者名/発表者名
      NORIMATSU Takashi、NAKAMURA Yuichi、YAMAUCHI Toshihiro
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E106.D 号: 9 ページ: 1364-1379

    • DOI

      10.1587/transinf.2022ICP0004

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2023-09-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition Probability Test for an RO-Based Generator and the Relevance between the Randomness and the Number of ROs2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Kodera, Ryoichi Sato, Md. Arshad Ali, Takuya Kusaka, and Yasuyuki Nogami
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 24(6) ページ: 780-780

    • 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] A Business-to-Business Collaboration System That Promotes Data Utilization While Encrypting Information on the Blockchain2022

    • 著者名/発表者名
      H. Nasu, Y. Kodera and Y. Nogami
    • 雑誌名

      Proceedings of MDPI Sensors

      巻: 22(13) ページ: 1-12

    • 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
  • [雑誌論文] Sophisticated Analysis of a Method to Eliminate Fruitless Cycles for Pollard’s Rho Method with Skew Frobenius Mapping over a Barreto-Naehrig Curve2021

    • 著者名/発表者名
      H. Miura, S. Kanzawa, R. Matsumura, Y. Kodera, T. Kusaka and Y. Nogami
    • 雑誌名

      International Journal of Networking and Computing

      巻: 11 ページ: 231-250

    • NAID

      130008063320

    • 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] An Optimal Curve Parameters for BLS12 Elliptic Curve Pairing and Its Efficiency Evaluation2021

    • 著者名/発表者名
      [1]D. Hattori, Y. Takahashi, T. Tatara, Y. Nanjo, T. Kusaka and Y. Nogami
    • 雑誌名

      ,”Proceedings of International Conference on Consumer Electronics-Taiwan 2021 (ICCETW)

      巻: NA

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Secret Sharing Scheme to Reduce the Total Data Size2021

    • 著者名/発表者名
      Kuniaki Tsuji, Shiden Kishimoto, Yuya Tarutani, Yukinobu Fukushima and Tokumi Yokohira
    • 雑誌名

      ,” International Conference on ICT Convergence 2021 (ICTC 2021)

      巻: NA ページ: 163-166

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] (Short Paper) Evidence Collection and Preservation System with Virtual Machine Monitoring2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Toru、Ito Hiroshi、Kiyomoto Shinsaku、Yamauchi Toshihiro
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (LNCS)

      巻: 12835 ページ: 64-73

    • DOI

      10.1007/978-3-030-85987-9_4

    • ISBN
      9783030859862, 9783030859879
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Equivalent Keys of a Nonlinear Filter Generator Using a Power Residue Symbol2020

    • 著者名/発表者名
      Kodera Yuta、Taketa Yuki、Kusaka Takuya、Nogami Yasuyuki、Uehara Satoshi
    • 雑誌名

      Advances in Information and Computer Security - 15th International Workshop on Security, IWSEC 2020, Proceedings, Springer Science and Business Media Deutschland GmbH.

      巻: NA ページ: 23-36

    • DOI

      10.1007/978-3-030-58208-1_2

    • ISBN
      9783030582074, 9783030582081
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Algebraic Group Structure of the Random Number Generator: Theoretical Analysis of NTU Sequence(s)2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Kodera, M. A. Ali, T. Miyazaki, T. Kusaka, Y. Nogami, S. Uehara and R. H. M. Zaragoza
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E102.A 号: 12 ページ: 1659-1667

    • DOI

      10.1587/transfun.E102.A.1659

    • NAID

      130007753986

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2019-12-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Improvement of a Secret Sharing Scheme to Reduce the Total Data Size2023

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Ishii, Kuniaki Tsuji, Yuya Tarutani, Yukinobu Fukushima and Tokumi Yokohira
    • 学会等名
      International Conference on ICT Convergence 2023 (ICTC 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effectiveness of a Method to Eliminate Fruitless Cycles for Pollard's Rho Method2022

    • 著者名/発表者名
      S. Kanzawa, H. Miura, Y. Kodera, Y. Nogami and T. Kusaka
    • 学会等名
      2022 37th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Final Exponentiation for a Pairing on FK12 Curve and its Implementation2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Ikesaka, Yuki Nanjo, Yuta Kodera, Takuya Kusaka, and Yasuyuki Nogami
    • 学会等名
      2022 37th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comaparison of conversion matrices for a compact AES-CTR defined over an isomorphic field2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Hikida, Yasuyuki Nogami, Md. Arshad Ali, Yuta Kodera
    • 学会等名
      2022 37th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Final Exponentiation for a Pairing on FK12 Curve and its Implementation2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Ikesaka, Yuki Nanjo, Yuta Kodera, Takuya Kusaka and Yasuyuki Nogami
    • 学会等名
      the 10th International Symposium on Computing and Networking (CANDAR)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design and Implementation of a Practical Control System for an Air-conditioner with IoT Sensor Nodes2022

    • 著者名/発表者名
      Duan M., Kodera Y., Ishihara N., Nogami Y., Kusaka T.
    • 学会等名
      2022 37th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Method to Eliminate Fruitless Cycles for Pollard’s Rho Method by Splitting a Seed-point Table for a Random Walk2022

    • 著者名/発表者名
      Kanzawa S., Miura H., Nogami Y., Kodera Y., Kusaka T.
    • 学会等名
      the 10th International Symposium on Computing and Networking (CANDAR)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Optimal-Ate Pairing on Cocks-Pinch Curve with Embedding Degree 6 in Affine Coordinates2022

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Iida, Kazuma Ikesaka, Yuta Kodera, Takuya Kusaka and Yasuyuki Nogami
    • 学会等名
      the 10th International Symposium on Computing and Networking (CANDAR)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Malware Classification by Deep Learning Using Characteristics of Hash Functions2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Baba, Kensuke Baba, Toshihiro Yamauchi
    • 学会等名
      the 36th International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA-2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BLS12曲線上のペアリングにおけるG2上の有理点生成の高速化2022

    • 著者名/発表者名
      [2]飯田 智宏, 服部 大地, 松村 陸矢, 南條 由紀, 小寺 雄太, 日下 卓也, 野上 保之
    • 学会等名
      SCIS2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] FK12曲線上のペアリングにおける最終べきアルゴリズムの改良2022

    • 著者名/発表者名
      池坂和真, 南條由紀, 小寺雄太, 日下卓也, 野上保之
    • 学会等名
      SCIS2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] TCPインキャスト回避法の性能比較2022

    • 著者名/発表者名
      濱田泰誠,樽谷優弥,福島行信,横平徳美
    • 学会等名
      電子情報通信学会2022年総合大会, B-6-41,通信講演論文集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 総データ量の低減を指向した秘密分散法2022

    • 著者名/発表者名
      辻普明,谷優弥,福島行信,横平徳美
    • 学会等名
      電子情報通信学会2022年総合大会, B-6-81,通信講演論文集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] VMMを用いたプログラム実行時の証拠取得機能における取得対象の拡張と改ざん耐性の向上2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤 寛史,中村 徹,磯原 隆将,山内 利宏
    • 学会等名
      2022年暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ハッシュ関数の特徴を用いた深層学習によるマルウェア分類2021

    • 著者名/発表者名
      馬場 隆寛,馬場 謙介,山内 利宏
    • 学会等名
      第20回情報科学技術フォーラム (FIT2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] VMMによるプログラム実行時のライブラリ情報取得機能の設計2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤 寛史,中村 徹,清本 晋作,山内 利宏
    • 学会等名
      2021年暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2021)論文集
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Implementation and Evaluation of Ate Pairings on Elliptic Curves with Embedding Degree 10 Applied Type-II All-One Polynomial Extension Field of Degree 52020

    • 著者名/発表者名
      R. Matsumura, Y. Takahashi, Y. Nanjo, T. Kusaka and Y. Nogami
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC), pp. 336-341, Nagoya, JPN, July 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of a method to eliminate fruitless cycles for Pollard’s rho method with skew Frobenius mapping over a Barreto-Naehrig curve2020

    • 著者名/発表者名
      H. Miura, R. Matsumura, T. Kusaka and Y. Nogami
    • 学会等名
      Proceedings of CANDAR/Track5, pp. 160-166, Online, Nov. 2020.
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluating Side-Channel Resistance Using Low Order Rational Points Against Curve25519 and an Associated Quadratic Twist2020

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshimoto, Y. Uetake, Y. Kodera, T. Kusaka and Y. Nogami
    • 学会等名
      Proceedings of International Journal of Networking and Computing (IJNC), vol. 10, no. 2, pp. 144-158, July 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cascaded NTU 系列の線形複雑度に関する 考察2020

    • 著者名/発表者名
      多田羅 友也, 小寺 雄太, 日下 卓也, 野上 保之
    • 学会等名
      第 6 回有限体理論とその擬似乱数系列生成への応用ワークショップ;, pp. 12-17, Sep. 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 暗号向け乱数生成における非線形フィルタの設計に関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      高谷 つぐみ, 小寺 雄太, 野上 保之
    • 学会等名
      第 6 回有限体理論とその擬似乱数系列生成への応用ワークショップ;, pp. 12-17, Sep. 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] リングオシレータを用いた小規模な物理乱数生成回路の設計及び乱数性評価2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤陵一,小寺雄太,野上保之
    • 学会等名
      第 6 回有限体理論とその擬似乱数系列生成への応用ワークショップ;, pp. 12-17, Sep. 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 仮想計算機モニタによるプログラム実行の証拠保全システムの設計2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 寛史, 中村 徹, 橋本 真幸, 山内 利宏
    • 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] 属性ベース検索可能暗号の構成2020

    • 著者名/発表者名
      松本年史, 日下卓也, 野上保之, 中西透
    • 学会等名
      2020年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] typeattributeset宣言の置き換えによるSELinuxの不要なポリシの細粒度な 削減手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      齋藤 凌也, 山内 利宏
    • 学会等名
      情報処理学会シンポジウムシリーズ コンピュータセキュリティシンポジウム 2019 (CSS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Classifying a Random Number Generators Based on a Statistical Feature of the Distribution of Bits2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Kodera, T. Kusaka and Y. Nogami
    • 学会等名
      Workshop on Finite Field Theory and its Application for Pseudo-Random Sequences
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 埋め込み次数10のペアリング曲線の実装とその評価2019

    • 著者名/発表者名
      松村陸矢, 高橋裕人, 多田羅友也, 南條由紀, 日下卓也, 野上保之
    • 学会等名
      情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 鍵更新機能を追加したMKSEおよびKASE方式に関する一考察2019

    • 著者名/発表者名
      松本年史, 日下卓也, 野上保之
    • 学会等名
      情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 非線形フィルタの適用による群をなす2 値擬似乱数系列の生成2019

    • 著者名/発表者名
      武田祐樹, 小寺雄太, 日下卓也, 野上保之
    • 学会等名
      有限体理論とその擬似乱数系列生成への応用ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 識別不能性証明のためのある幾何系列に対する考察2019

    • 著者名/発表者名
      多田羅友也, 小寺雄太, 日下卓也, 野上保之
    • 学会等名
      有限体理論とその擬似乱数系列生成への応用ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Decomposing the Inverse of a Masked Vector in an Isomorphic Galois Field for Perfectly Masked S-Box2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Kodera, Y. Taketa, T. Kusaka and Y. Nogami
    • 学会等名
      International Symposium on Computing and Networking
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A preliminary study on methods to eliminate short fruitless cycles for Pollard’s rho method for ECDLP over BN curves2019

    • 著者名/発表者名
      H. Miura, R. Matsumura, K. Ikuta, S. Joichi, T. Kusaka and Y. Nogami
    • 学会等名
      International Workshop on Information and Communication Security
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluating a Side-Channel Resistance against Order 4 Rational Points in Arduino Cryptography Library2019

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshimoto, Y. Uetake, Y. Kodera, T. Kusaka and Y. Nogami
    • 学会等名
      International Symposium on Computing and Networking
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Side-Channel Attack using Order 8 Rational Points against Curve25519 on an 8-Bit Microcontroller2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Uetake, K. Yoshimoto, Y. Kodera, L. Weissbart, T. Kusaka and Y. Nogami
    • 学会等名
      International Symposium on Computing and Networking
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 競争的資金に関する情報

    • URL

      http://isec.ec.okayama-u.ac.jp/home/funds_jp.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2025-01-30  

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