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実世界志向認証技術の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 22K19782
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関早稲田大学

研究代表者

森 達哉  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60708551)

研究分担者 大木 哲史  静岡大学, 情報学部, 准教授 (80537407)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード認証 / 実世界 / 3次元 / センサ / ユーザビリティ / 点群 / ユーザ / 3D / 物体
研究開始時の研究の概要

本研究が開発する実世界指向認証は、個人に特有な周囲の空間情報、個人が所有する実体のある物理オブジェクト、その場に固有な音響情報などの物理系測量を認証の根拠として使う認証方式である。従来認証技術における「所有」では、ICカードやハードウェアトークンなど、デジタル情報を安全に保持するデバイスが用いられたのに対し、実世界拡張認証では、周辺に存在するオブジェクトや、3Dプリンタで生成した複雑な形状のオブジェクト、その場に固有な音響情報など、所有者に紐付いた物理的計測量を認証の根拠とする点に違いがある。実世界指向認証を実現するにあたり、普及率が高く、汎用性に優れたカメラやLiDARを用いる。

研究実績の概要

認証技術は、主体(ユーザやシステム)を識別し、その権限を検証する技術である。認証技術における主体の識別は、3つの要素、すなわち「知識」、「所有」、「生体情報」が基本的な要素であり、これらはいずれも広く利用されている技術である。本研究課題は、主体を識別する新たな基本要素として、「周辺実世界」 を基礎とする認証フレームワーク「WorldAuth」を提案する。WorldAuthの狙いは、画像、点群、磁気、音響等によって特徴づけられる「実空間情報」は、空間毎に固有であるという原理に基づいた認証技術の提案である。
今年度の主要な実績として、WorldAuthの概念をまとめ、LiDAR点群を用いた具体的な方式を提案・評価した研究成果を「WorldAuth: 周辺実世界の特徴を利用した 新たな認証フレームワークの提案」として国内研究会で発表したこと、および3軸磁気情報を用いた実世界認証技術として、「3軸磁気値を利用した屋内位置識別手法の提案」および「MagSerea:周辺世界の3軸磁気情報に基づく認証方式」の2件を国内研究会で発表したことである。これらの研究においては、基本的な認証システムとしての動作、および精度を評価したものであり、それぞれ良好な認証精度を達成できることを明らかにしている。今後はそれぞれの方式をモバイルデバイス等で実際に動作するシステムとして実装し、ユーザスタディによってユーザビリティの評価(精度ならびに使い勝手などのユーザ経験に関する調査)を行う予定である。
また、今年度は実世界認証技術のアイディアに着想を得て、加速度センサを用いた認証技術の開発に取り組み、国内研究会2件、国際会議発表1件を実施した。

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

周辺実世界のデータを用いて認証を行う実世界認証のアイディアを、申請当初にメインで想定していたカメラ画像と物体識別機械学習モデルのみならず、LiDARセンサ、磁気センサ、加速度センサなど、異なる入力データを用いて実現可能であることを方式の提案、実装、実世界での実験を通じて明らかにした点において、当初の計画以上の進展があった。得られた主要な研究成果は国内の研究会で発表しており、今後は国際会議に投稿予定である。このため、「おおむね順調に進展している」と評価した。

今後の研究の推進方策

2023年度までに確立したLiDAR点群、および磁気センサを用いた実世界認証技術に関し、2024年度はユーザ登録、認証までの一連の処理を実装し、ユーザスタディを通じてユーザビリティ評価を行う。また、スマートフォンのみならず、Apple Vision Pro で導入された「空間コンピューティング」の概念を実世界認証に取り込む検討を進める。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] PinchKey: A Natural and User-Friendly Approach to VR User Authentication2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Mei、Iijima Ryo、Nomoto Kazuki、Ohki Tetsushi、Mori Tatsuya
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2023 European Symposium on Usable Security

      巻: - ページ: 192-211

    • DOI

      10.1145/3617072.3617122

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multi-observed Multi-factor Authentication: A Multi-factor Authentication Using Single Credential2022

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Shinnosuke、Serizawa Ayumi、Yoshihira Mizuho、Fujita Masahiro、Shibata Yoichi、Yamanaka Tadakazu、Matsuda Nori、Ohki Tetsushi、Nishigaki Masakatsu
    • 雑誌名

      Advances in Network-Based Information Systems. NBiS 2022. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 526. Springer

      巻: - ページ: 201-211

    • DOI

      10.1007/978-3-031-14314-4_20

    • ISBN
      9783031143137, 9783031143144
    • 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
  • [学会発表] WorldAuth: 周辺実世界の特徴を利用した 新たな認証フレームワークの提案2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木芽依,飯島涼,小林竜之輔,田中優奈,大木哲史,森達哉
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] MagSerea:周辺世界の3軸磁気情報に基づく認証方式2023

    • 著者名/発表者名
      相場智也,森達哉,西垣正勝,大木哲史
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] リズムタップ:リズム感の違いを利用した包摂的な個人認証技術の提案とユーザビリティ評価2023

    • 著者名/発表者名
      髙瀬由梨,利川悠斗,野本一輝,飯島涼,森達哉
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 3軸磁気値を利用した屋内位置識別手法の提案2023

    • 著者名/発表者名
      相場 智也, 佐藤 佑哉, 西垣 正勝, 大木 哲史
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータセキュリティ研究会 (CSEC)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] VRデバイス向けハンドジェスチャ認証システムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木芽依、飯島涼、野本一輝、森 達哉
    • 学会等名
      情報通信システムセキュリティ研究会(ICSS)2023年3月
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 手首の表面筋電位を用いたスマートウォッチ向けジェスチャ認証方式2023

    • 著者名/発表者名
      渡部晃久、飯島涼、森達哉
    • 学会等名
      情報通信システムセキュリティ研究会(ICSS)2023年3月
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] リズム感の違いを利用した個人認証方式の開発と評価2023

    • 著者名/発表者名
      髙瀬由梨、野本一輝、飯島涼、森達哉
    • 学会等名
      セキュリティ心理学とトラスト研究会(IPSJ-SPT)2023年3月
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ユーザの自然な動作を利用したヘッドマウントディスプレイユーザ認証方法の提案と評価2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木芽依、飯島涼、野本一輝、森 達哉
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム2022論文集
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] リズムタップ: 視覚障害者と健常者のどちらにも使いやすい認証技術の提案と評価2022

    • 著者名/発表者名
      髙瀬由梨、野本一輝、飯島涼、森達哉
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム2022論文集
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 飯島涼、竹久達也、大木哲史、森達哉2022

    • 著者名/発表者名
      まばたきによって生じる電圧を用いた認証方式の提案
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム2022論文集
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2024-12-25  

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