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不正情報流に着目したIoTのセキュリティ向上と省電力化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K23336
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 1001:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター

研究代表者

中村 繁成  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部情報システム技術部通信技術グループ, 研究員 (40880498)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード情報流制御 / 不正情報流 / 遅延情報流 / 分散型IoT / 資格ベースアクセス制御モデル / 実装 / 資格書選択アルゴリズム / 省電力化
研究開始時の研究の概要

コンピュータに加えて「もの」も相互接続されたIoT では、性能、信頼性等の向上に加え、省電力でセキュアなシステムの実現が重要となっている。本研究では、資格ベースアクセス制御(CBAC)モデルを用いて、IoTの安全性の向上を行う。CBACモデルでは、各デバイスの管理者が発行した「そのデバイスをどう操作できるかを示した資格書」を持つユーザのみがその操作を許可される。しかし、デバイスからデータを取得する資格のないユーザが、他のデバイスを経由して取得できてしまう不正情報流が生じる問題がある。本研究では、CBACモデルに基づいて不正情報流を論理的に明らかにし、省電力で防止する方式を新たに考案し評価する。

研究成果の概要

IoTでは、デバイス上のある情報資源からデータを取得する資格のないユーザが、他の情報資源を経由してそのデータを取得できてしまう「不正情報流」が生じる問題がある。本研究では、不正情報流を引き起こすアクセス要求をデバイス上で検出し、禁止することで、不正情報流を防止可能な方式を実装した。さらに、本方式におけるアクセス要求処理時間の短縮と通信量の削減に取り組み、省電力化を行った。評価では、本方式を実装して評価し、上記取り組みの実現を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

IoTでは、センサデータを中心にシステム内で膨大かつ多種多様なデータが交換される。このようなシステムの安全性を保つためには、システム内を流れるデータについての情報流制御が重要となる。本研究では、従来のアクセス制御モデルでは対処しきれない不正情報流の防止と、その制御の省電力化を考えており、新規性と有用性がある。様々な場面、組織で利用されているIoTの安全化を促進し、産業発展に貢献する研究である。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021

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 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Capability Token Selection Algorithms to Implement Lightweight Protocols2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shigenari、Enokido Tomoya、Takizawa Makoto
    • 雑誌名

      Internet of Things

      巻: - ページ: 100542-100542

    • DOI

      10.1016/j.iot.2022.100542

    • 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] Information Flow Control Based on Capability Token Validity for Secure IoT: Implementation and Evaluation2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shigenari、Enokido Tomoya、Takizawa Makoto
    • 雑誌名

      Internet of Things

      巻: 15 ページ: 100423-100423

    • DOI

      10.1016/j.iot.2021.100423

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Implementation and evaluation of the information flow control for the Internet of Things2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shigenari、Enokido Tomoya、Takizawa Makoto
    • 雑誌名

      Concurrency and Computation: Practice and Experience

      巻: - 号: 19

    • DOI

      10.1002/cpe.6311

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Energy Consumption Model of a Device Supporting Information Flow Control in the IoT2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shigenari、Enokido Tomoya、Takizawa Makoto
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Emerging Internet, Data & Web Technologies (EIDWT-2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy Consumption of the Information Flow Control in the IoT: Simulation Evaluation2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shigenari、Enokido Tomoya、Takizawa Makoto
    • 学会等名
      The 36th International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA-2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Capability Token Selection Algorithm for Lightweight Information Flow Control in the IoT2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shigenari、Enokido Tomoya、Takizawa Makoto
    • 学会等名
      The 24th International Conference on Network-Based Information Systems (NBiS-2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Traffic Reduction for Information Flow Control in the IoT2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shigenari、Enokido Tomoya、Takizawa Makoto
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Broad-Band Wireless Computing, Communication and Applications (BWCCA-2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Implementation of a Device Adopting the OI (Operation Interruption) Protocol to Prevent Illegal Information Flow in the IoT2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shigenari、Enokido Tomoya、Lidia Ogiela, Takizawa Makoto
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Emerging Internet, Data & Web Technologies (EIDWT-2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design and Implementation of the TBOI (Time-Based Operation Interruption) Protocol to Prevent Late Information Flow in the IoT2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shigenari、Enokido Tomoya、Takizawa Makoto
    • 学会等名
      The 35th International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA-2021)
    • 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: 2020-09-29   更新日: 2023-01-30  

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