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マスター生体情報のなりすまし防止と生体情報の活用を実現する生体情報保護活用基盤

研究課題

研究課題/領域番号 21H04907
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

越前 功  国立情報学研究所, 情報社会相関研究系, 教授 (30462188)

研究分担者 山岸 順一  国立情報学研究所, コンテンツ科学研究系, 教授 (70709352)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2024-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
42,120千円 (直接経費: 32,400千円、間接経費: 9,720千円)
2023年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2022年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2021年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
キーワード生体情報保護 / 機械学習
研究開始時の研究の概要

機械学習の進展により,特定の人物の生体情報を復元せずに,公開されている生体情報データセットから複数の人物の生体情報と認識される生体情報(マスター生体情報)を生成可能なことが新たに分かってきた.そこで,本研究では,マスター生体情報の検出により「なりすまし」を防止する一方で,当該情報の生成に用いられる生体情報データセットについては,その有用性を担保しつつ,生体情報データセット固有の脅威を「無毒化」する生体情報保護活用基盤を確立する.

研究実績の概要

2022年度には,[目的2] 生体情報データセット無毒化技術の確立の以下の2つの課題に取り組み,成果を論文,ソースコード,およびデータセットとして公開した.[目的2]の概要は,以下の通りである.
[目的2]:生体情報データセットを「無毒化」し,なりすましやプライバシー侵害のリスクを排除した疑似生体情報データセットとして多様な評価や分析・解析に用いることのできる無毒化技術を確立する.さらに,マスター生体情報についても疑似生体情報に変換する無毒化技術を確立する.
[目的2]における各課題の実績概要を以下に示す.
[課題2-1]生体情報無毒化の基本検討:生体情報を用いた多様な評価や分析・解析などの有用性を維持しながら,生体情報の公開,漏洩などによる,プライバシー侵害やなりすましなどのセキュリティ問題などのリスクを排除または低減する無毒化技術の基本原理を検討した.具体的には,顔画像に対して,有用性の観点から維持すべき特徴量と,リスク低減の観点から匿名化すべき特徴量を分析し,双方の要件が両立するように学習モデルを検討し,生体情報から疑似生体情報を生成する無毒化の基本原理を確立した.
[課題2-2] 生体情報データセットの無毒化:[課題2-1]で検討した無毒化の基本原理は,生体情報を入力としているが,[目的1]で検討したマスター生体情報に対しても,無毒化によりなりすましの成功率が大幅に低減するように,無毒化技術を高度化することを検討した.次に,公開されている顔,静脈の生体情報データセットを入手し,検討した無毒化技術により当該データセットから疑似生体情報データセットを生成し,疑似生体情報データセットの有用性(生体認証の性能評価)を検証した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の想定に反し、無毒化により、生体情報データの品質が劣化することが判明したが、上記以外の課題については、順調に進展している。

今後の研究の推進方策

生体情報データセットの無毒化の再検討を追加して実施する。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 8件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 20件、 招待講演 8件) 図書 (6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Deep Learning for Predictive Analytics in Reversible Steganography2023

    • 著者名/発表者名
      Chang Ching-Chun、Wang Xu、Chen Sisheng、Echizen Isao、Sanchez Victor、Li Chang-Tsun
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 11 ページ: 3494-3510

    • DOI

      10.1109/access.2023.3233976

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 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] On the predictability in reversible steganography2023

    • 著者名/発表者名
      Chang Ching-Chun、Wang Xu、Chen Sisheng、Kiya Hitoshi、Echizen Isao
    • 雑誌名

      Telecommunication Systems

      巻: 82 号: 2 ページ: 301-313

    • DOI

      10.1007/s11235-022-00985-0

    • 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] Purifying Adversarial Images using Adversarial Autoencoder with Conditional Normalizing Flows2023

    • 著者名/発表者名
      Ji Yi、Le Trung-Nghia、Nguyen Huy H.、Echizen Isao
    • 雑誌名

      IEEE Open Journal of Signal Processing

      巻: - ページ: 1-9

    • DOI

      10.1109/ojsp.2023.3275053

    • 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] Effects of Image Processing Operations on Adversarial Noise and Their Use in Detecting and Correcting Adversarial Images2022

    • 著者名/発表者名
      Huy H. Nguyen, Minoru Kuribayashi, Junichi Yamagishi, Isao Echizen
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E105.D 号: 1 ページ: 65-77

    • DOI

      10.1587/transinf.2021MUP0005

    • NAID

      130008138838

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2022-01-01
    • 関連する報告書
      2022 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] Steganographic secret sharing via AI-generated photorealistic images2022

    • 著者名/発表者名
      Gao Kai、Chang Ching-Chun、Horng Ji-Hwei、Echizen Isao
    • 雑誌名

      EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking

      巻: 2022 号: 1

    • DOI

      10.1186/s13638-022-02190-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 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] Group Testing with Blocks of Positives and Inhibitors2022

    • 著者名/発表者名
      Bui Thach V.、Echizen Isao、Kuribayashi Minoru、Kojima Tetsuya、Nguyen Thuc D.
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 24 号: 11 ページ: 1562-1562

    • DOI

      10.3390/e24111562

    • 関連する報告書
      2022 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] Master Face Attacks on Face Recognition Systems2022

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Huy H.、Marcel Sebastien、Yamagishi Junichi、Echizen Isao
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Biometrics, Behavior, and Identity Science

      巻: 4 号: 3 ページ: 398-411

    • DOI

      10.1109/tbiom.2022.3166206

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 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] Steganographic Secret Sharing With GAN-Based Face Synthesis and Morphing for Trustworthy Authentication in IoT2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Sisheng、Chang Ching-Chun、Echizen Isao
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 9 ページ: 116427-116439

    • DOI

      10.1109/access.2021.3105590

    • 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
  • [学会発表] Secure and Privacy Preserving Proxy Biometrics Identities2023

    • 著者名/発表者名
      H. Kaur, R. Shukla, I. Echizen, and P. Khanna
    • 学会等名
      AINA 2023
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Face Forgery Detection Based on Facial Region Displacement Trajectory Series2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Sun, Z. Zhang, I. Echizen, H. H. Nguyen, C. Qiu, and S. Lu
    • 学会等名
      Winter Conference on Applications of Computer Vision Workshop (WACV-W)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Closer Look at the Transferability of Adversarial Examples: How They Fool Different Models Differently2023

    • 著者名/発表者名
      Futa Waseda, Sosuke Nishikawa, Trung-Nghia Le, Huy H. Nguyen, and Isao Echizen
    • 学会等名
      IEEE/CVF Winter Conference on Applications of Computer Vision (WACV 2023)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Master Vein Attacks on Finger Vein Recognition Systems2023

    • 著者名/発表者名
      Huy H. Nguyen, Trung-Nghia Le, Junichi Yamagishi, and Isao Echizen
    • 学会等名
      IEEE/CVF Winter Conference on Applications of Computer Vision (WACV 2023)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection and Correction of Adversarial Examples Based on JPEG-Compression-Derived Distortion2022

    • 著者名/発表者名
      K. Tsunomori, Y. Yamasaki, M. Kuribayashi, N. Funabiki, I. Echize
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the Adversarial Transferability of ConvMixer Models2022

    • 著者名/発表者名
      Ryota Iijima, Miki Tanaka, Isao Echizen, and Hitoshi Kiya
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the Transferability of Adversarial Examples between Encrypted Models2022

    • 著者名/発表者名
      Miki Tanaka, Isao Echizen, Hitoshi Kiya
    • 学会等名
      IEEE ISPACS 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Multilingual Bag-of-Entities Model for Zero-Shot Cross-Lingual Text Classification2022

    • 著者名/発表者名
      Sosuke Nishikawa, Ikuya Yamada, Yoshimasa Tsuruoka, Isao Echizen
    • 学会等名
      The SIGNLL Conference on Computational Natural Language Learning (CoNLL 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rethinking Adversarial Examples for Location Privacy Protection2022

    • 著者名/発表者名
      Trung-Nghia Le, Ta Gu, Huy H. Nguyen, Isao Echizen
    • 学会等名
      IEEE International Workshop on Information Forensics and Security, 2022 (WIFS 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GUNNEL: Guided Mixup Augmentation and Multi-View Fusion for Aquatic Animal Segmentation2022

    • 著者名/発表者名
      Minh-Quan Le, Trung-Nghia Le, Tam V. Nguyen, Isao Echizen, Minh-Triet Tran
    • 学会等名
      CV4Animal Workshop, CVPR 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EASE: Entity-Aware Contrastive Learning of Sentence Embedding2022

    • 著者名/発表者名
      Sosuke Nishikawa, Ryokan Ri, Ikuya Yamada, Yoshimasa Tsuruoka and Isao Echizen
    • 学会等名
      NAACL 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチメディア・シンセティックメディアの観点からの次世代セキュリティ2022

    • 著者名/発表者名
      越前功
    • 学会等名
      第9回ASF次世代セキュリティシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Real or Fake? フェイクメディアの生成と検出,インフォデミックの克服に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      越前功
    • 学会等名
      JSAI合同研究会 安全性とセキュリティ研究会セッション
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Real or Fake? From Biometric Data Protection to Fake Media Detection2022

    • 著者名/発表者名
      Isao Echizen
    • 学会等名
      ICSTE 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Real or Fake? From Biometric Data Protection to Fake Media Detection2022

    • 著者名/発表者名
      Isao Echizen
    • 学会等名
      IEICE English Webinar(Distinguished Lecturer Program Series)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Real or Fake? Fake Media Generation and Detection2022

    • 著者名/発表者名
      Isao Echizen
    • 学会等名
      INTERNATIONAL FORUM INTELLIGENCE AUGMENTATION AND AMPLIFICATION PLUS SOCIETY 2022 (IAASOC 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Real or Fake? From Biometric Data Protection to Fake Media Detection2022

    • 著者名/発表者名
      Isao Echizen
    • 学会等名
      The 2022 4th International Electronics Communication Conference (IECC 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Real or Fake? 生体情報の共有とフェイクメディア生成 ~インフォデミックの克服に向けた取り組み~2022

    • 著者名/発表者名
      越前功
    • 学会等名
      大阪大学 MMDS AI・データ利活用研究会 第28回
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ディープフェイクとは2022

    • 著者名/発表者名
      越前功
    • 学会等名
      第65回 情報セキュリティ大学院大学 ISSスクエア水平ワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] EASE: Entity-Aware Contrastive Learning of Sentence Embedding.2022

    • 著者名/発表者名
      Sosuke Nishikawa, Ryokan Ri, Ikuya Yamada, Yoshimasa Tsuruoka and Isao Echizen
    • 学会等名
      NAACL 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effectiveness of Detection-based and Regression-based Approaches for Estimating Mask-Wearing Ratio2021

    • 著者名/発表者名
      Khanh-Duy Nguyen, Huy H. Nguyen, Trung-Nghia Le, Junichi Yamagishi, Isao Echizen
    • 学会等名
      The International Workshop on Face and Gesture Analysis for COVID-19 (FG4COVID19) held in conjunction with FG 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Multilingual Bag-of-Entities Model forZero-Shot Cross-Lingual Text Classification2021

    • 著者名/発表者名
      Sosuke Nishikawa, Ikuya Yamada, Yoshimasa Tsuruoka, Isao Echizen
    • 学会等名
      ACL-IJCNLP 2021 Student Research Workshop (non-archival option)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] OpenForensics: Large-Scale Challenging Dataset For Multi-Face Forgery Detection And Segmentation In-The-Wild2021

    • 著者名/発表者名
      Trung-Nghia Le, Huy H. Nguyen, Junichi Yamagishi, Isao Echizen
    • 学会等名
      ICCV 2021, accepted
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fashion-Guided Adversarial Attack on Person Segmentation2021

    • 著者名/発表者名
      Marc Treu, Trung-Nghia Le, Huy H. Nguyen, Junichi Yamagishi, Isao Echizen
    • 学会等名
      Computer Vision and Pattern Recognition WORKSHOP ON MEDIA FORENSICS 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Frontiers in Fake Media Generation and Detection2022

    • 著者名/発表者名
      Mahdi Khosravy (編集), Isao Echizen (編集), Noboru Babaguchi (編集)
    • 総ページ数
      289
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] "Future Trends in Digital Face Manipulation and Detection", Book chapter, Handbook of Digital Face Manipulation and Detection2022

    • 著者名/発表者名
      Christian Rathgeb (Editor), Ruben Tolosana (Editor), Ruben Vera-Rodriguez (Editor), Christoph Busch (Editor)
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] "Future Trends in Digital Face Manipulation and Detection", Book chapter, Handbook of Digital Face Manipulation and Detection2022

    • 著者名/発表者名
      Ruben Tolosana, Christian Rathgeb, Ruben Vera-Rodriguez, Christoph Busch, Luisa Verdoliva, Siwei Lyu, Huy H. Nguyen, Junichi Yamagishi, Isao Echizen,他
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] Frontiers in Fake Media Generation and Detection2022

    • 著者名/発表者名
      Mahdi Khosravy, Isao Echizen, Noboru Babaguchi
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 映像情報メディア学会誌(2022年07月号)特集:インフォデミック時代のAIとサイバーセキュリティ, "Deepfake生成と検出の現状"2022

    • 著者名/発表者名
      Trung-Nghia Le, Huy H Nguyen, 山岸順一, 越前功
    • 出版者
      映像情報メディア学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 映像情報メディア学会誌(2022年07月号)特集:インフォデミック時代のAIとサイバーセキュリティ "フェイクメディア克服の最前線"2022

    • 著者名/発表者名
      越前功, 馬場口登, 笹原和俊
    • 出版者
      映像情報メディア学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 越前研究室

    • URL

      https://research.nii.ac.jp/~iechizen/official/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/echizenisao/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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