部分復元可能な秘密分散法による安全で持続可能な地域の多様なデータの分散共有

研究課題

研究課題/領域番号	23K03859
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21020:通信工学関連
研究機関	高知工科大学
研究代表者	福本昌弘高知工科大学, 情報学群, 教授 (70299387)
研究分担者	橋本浩二岩手県立大学, ソフトウェア情報学部, 教授 (80305309)
研究期間 (年度)	2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス	交付 (2023年度)
配分額 *注記	4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円) 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円) 2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円) 2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード	秘密分散法 / 部分復元 / 部分検索 / 地域情報分散共有 / 医療介護情報 / 施設園芸農業 / 漁海況情報 / 分散共有 / 地域情報共有
研究開始時の研究の概要	これまで主に電子カルテの分散バックアップのため研究してきた「検索および部分復元・更新可能な(k,n) しきい値秘密分散法」について、各々のシェアを構成する際に、項目毎に「分割」されたデータの位置を表す「結合情報」と、それぞれの分割データ毎に分散の仕方を修正することで、より厳密なアクセス権限を付与することを可能にする。これにより、様々なセキュリティレベルの、多様なデータを、異なる目的のために用いる利用者が混在する環境で、情報を安全に安心して共有できるシステムを構築するための秘密分散・共有アルゴリズムを導く。
研究実績の概要	データの所有者の権利を保護しながら多様な分野にわたるデータ間の連携ができれば新たな多大なる価値を創出することができる。そのためには、それぞれ全く異なる制限や制約などを持つ多種多様なデータをまとめて取り扱えるセキュリティ、十分な機能や処理の容易さ、コストなどを満足して、かつ、持続可能な情報共有システムが求められる。本研究では、これまで主に電子カルテの分散バックアップのため研究してきた「検索および部分復元・更新可能な(k,n)しきい値秘密分散法」について、各々のシェアを構成する際に、項目毎に「分割」されたデータの位置を表す「結合情報」と、それぞれの分割データ毎に分散の仕方を修正することで、より厳密なアクセス権限を付与することを可能にしている。異なるセキュリティレベルを安全に混在させるために、アクセス権限の与えられたデータのみ復元（読取り）または更新（書込み）でき、かつ、それ以外のデータは一切、復元も更新もできない、といったアクセス制限を実現するために、分散するそれぞれのシェアについて、分割するデータの項目の配置や有無、および、分散する際のしきい値(k,n)と分割データ（ダミーデータ）の組合せ等を変更することで、利用者毎にアクセスできるデータに原理的に不正アクセス不能な制限を加えている。これらを実現するため、まず、結合情報とシェアファイル内での分割データの配置および分散方法によるアクセス権限の厳密な制御方式を導いている。
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「検索および部分復元・更新可能な(k,n)しきい値秘密分散法」で、分割するデータの項目の配置や有無、および、分散する際のしきい値(k,n)と分割データ（ダミーデータ）の組合せ等を変更することで、利用者毎にアクセスできるデータに原理的に不正アクセス不能な制限を加えるため、結合情報とシェアファイル内での分割データの配置および分散方法によるアクセス権限の厳密な制御に関する研究を行っており、論文が採択されるなど一部では想定を上回る成果が上がっているが、アクセス権限の制御のリアルタイムでの実行などはまだ確認するに至っておらず、「おおむね順調に進展している」と評価している。
今後の研究の推進方策	当初の計画通り、以下の4項目について研究を推進する。 (1) 結合情報とシェアファイル内での分割データの配置および分散方法によるアクセス権限の厳密な制御方式をさらに進展させる。(2) リアルタイムでの検索や復元を可能とする（高速・並列）算法を導出する。(3) 安全性を検証する。(4) 広域ネットワークテストベッドにより実証する。この際、研究分担者である岩手県立大学と連携し、研究協力者の高知医療センターや高知県医療介護福祉推進協議会、高知県中央東福祉保健所などの協力を仰ぎながら、有効な情報利活用について検討していく。