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安全でセキュアなドローンネットワークシステムの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K11077
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60060:情報ネットワーク関連
研究機関同志社大学

研究代表者

木村 共孝  同志社大学, 理工学部, 准教授 (20756382)

研究分担者 平田 孝志  関西大学, システム理工学部, 教授 (10510472)
プレーマチャンドラ チンタカ  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40632485)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードドローンネットワーク / マルウェア拡散 / ドローン / セキュリティ
研究開始時の研究の概要

近い将来,多くのドローンが人々の上空を飛び交い,労働・作業をドローンによって代替することが期待されているが,ドローンの安全面への懸念が強まっており,安全性の確保は最重要な技術課題である.本研究では,多くのドローンで構成されるドローンネットワーク上で発生するサイバー攻撃に焦点を当て,これらの攻撃を防ぐことのできるセキュアなドローンネットワークシステムを構築する.具体的には,ドローンネットワーク特有のサイバー攻撃に対する脆弱性を分析した上で,ネットワーク構成やルーチング制御を柔軟に変更する安全でセキュアなドローンネットワーク設計手法を確立する.

研究実績の概要

近い将来,多くのドローンが人々の上空を飛び交い,労働・作業をドローンによって代替することが期待されているが,ドローンの安全面への懸念が強まっており,安全性の確保は最重要な技術課題である.本研究では,多くのドローンで構成されるドローンネットワーク上で発生するサイバー攻撃に焦点を当て,これらの攻撃を防ぐことのできるセキュアなドローンネットワークシステムを構築する.具体的には,ドローンネットワーク特有のサイバー攻撃に対する脆弱性を分析した上で,ネットワーク構成やルーチング制御を柔軟に変更する安全でセキュアなドローンネットワーク設計手法を確立する.この目的を達成するために,本年度は物理的なドローンネットワーク上にネットワークスライシングやSDN(Software Defined Networking)などの仮想ネットワーク技術を用いた防御技術を検討した.具体的には,ドローンは風の影響や遮蔽物などによって通信が不安定になるため,これらを考慮したドローンの移動制御,スライスの切り替え制御,ルーチング制御,負荷分散制御などを提案した.さらに,地上のIoT デバイスなどから回収した情報をドローンネットワーク上を流れると,攻撃者によって盗聴される可能性がある.そこで,ドローンにGPUを搭載し,情報を受け取った時点で連合学習(Federated Learning)などの分散機械学習を行うことで,デバイス固有の情報をネットワーク上を流れることを防ぐ技術についても検討した.

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度に予定していたドローンネットワーク上の防御・検知技術について検討ができており,概ね順調に進んでいる.

今後の研究の推進方策

ドローンネットワーク上の防御・検知技術を検討できたため,今後はこの技術と協調させた対応・復旧技術を検討を進めていく.

報告書

(2件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2025 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Deployment Method with Connectivity for Drone Communication Networks2023

    • 著者名/発表者名
      Osumi Hirofumi、Kimura Tomotaka、Hirata Kouji、Premachandra Chinthaka、Cheng Jun
    • 雑誌名

      Drones

      巻: 7 号: 6 ページ: 384-384

    • DOI

      10.3390/drones7060384

    • 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
  • [学会発表] Relay Node Placement Considering Age of Information for Seafloor Optical Wireless Networks2025

    • 著者名/発表者名
      H. Taniguchi, N. Iwami, T. Kodama, T. Kimura, J. Cheng
    • 学会等名
      International Conference on Information Networking (ICOIN 2025)
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Combination of General-Purpose and Attack-Specific Detectors against Adversarial Malware2025

    • 著者名/発表者名
      Y. Namura, T. Kimura, J. Cheng
    • 学会等名
      International Conference on Information Networking (ICOIN 2025)
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルウェアファミリに特化した複数のオートエンコーダを用いた異常検出2025

    • 著者名/発表者名
      野村暢宏, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] ファイルヘッダに着目したTransformerによるPEマルウェア検知2025

    • 著者名/発表者名
      大久保颯太, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 検知駆動型パッチ配布によるモバイルマルウェア抑制2025

    • 著者名/発表者名
      梶原壮大郎, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] ドローンを用いた荷物輸送における主要物流拠点の決定法2025

    • 著者名/発表者名
      中川僚, 木村共孝, 平田孝志, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] データ収集デッドラインを考慮したマルチUAV軌道計画およびクラスタリング手法2025

    • 著者名/発表者名
      魚見直矢, 木村共孝, 平田孝志
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] センサの充電量とUAVの飛行時間を考慮した深層強化学習を用いたUAVによる給電システム2025

    • 著者名/発表者名
      曽川翔太, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] UAV型MECシステムにおける通過地点を考慮した軌道最適化2025

    • 著者名/発表者名
      三浦秀芳, 木村共孝, 平田孝志
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] CNN-Assisted Geometric Misalignment Detection and Compensation for Underwater Optical Wireless Transceivers with In-line Twin Beam and Single Camera Monitoring2024

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, F. Kobori, A. Kariya, K. Kuwahara, T. Ishikawa, Y. Tanaka, K. Fujimoto, T. Kimura, T. Kodama
    • 学会等名
      50th European Conference on Optical Communication (ECOC'24)
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interference-Tolerant Duobinary-Coded Time-Domain Hybrid PAM with Adaptive Bitrate and Key for Flexible and Secure VLC2024

    • 著者名/発表者名
      H. Amano, F. Kobori, A. Kariya, K. Tanaka, K. Shimada, R. Suketomo, K. Kuwahara, T. Kimura, E. Tangdiongga, T. Kodama
    • 学会等名
      50th European Conference on Optical Communication (ECOC'24)
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling of Mobile Malware Propagation Considering Prevention Using Patch Distribution2024

    • 著者名/発表者名
      S. Kajiwara,T. Kimura,K. Hirata,J. Cheng,
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Consumer Electronics-Taiwan (IEEE ICCE-TW'24)
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SCINetを用いた通信トラヒック量の時系列予測の検討2024

    • 著者名/発表者名
      今井信吾, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 通信需要の変動を考慮した UAVのデータ収集拠点の配置決定法2024

    • 著者名/発表者名
      早川大洋, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 敵対的マルウェアに対抗する二段階検知の検討2024

    • 著者名/発表者名
      苗村佳暉, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 敵対的マルウェアの構造を考慮したJPEG圧縮を用いた防御策2024

    • 著者名/発表者名
      桑原新大, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] [ポスター講演]盗聴者の移動を考慮したセキュアなUAV通信の検討2024

    • 著者名/発表者名
      森田早稀, 桑原新大, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電子情報通信学会 革新的無線通信技術に関する横断型研究会 (MIKA2024)
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] [ポスター講演]エッジコンピューティング型UAVにおけるサービスチェイニングの検討2024

    • 著者名/発表者名
      杉田湧一郎, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電子情報通信学会 革新的無線通信技術に関する横断型研究会 (MIKA2024)
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] [ポスター講演]ドローンネットワークにおけるトラフィック異常検知の検討2024

    • 著者名/発表者名
      黒木理之介, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電子情報通信学会 革新的無線通信技術に関する横断型研究会 (MIKA2024)
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] センサ密度を考慮したエッジコンピューティング型UAVの飛行経路選択2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤克樹, 木村共孝, 平田孝志, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] DTNを用いた圃場監視システムにおける 情報源の増減に応じたドローンの動的飛行制御2024

    • 著者名/発表者名
      畑尻浩太, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 水中光無線ネットワークにおける情報の鮮度を考慮した中継ノードの配置手法2024

    • 著者名/発表者名
      石見渚紗, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] UAV Wireless Power Supply Planning Based on Sensing Intervals2024

    • 著者名/発表者名
      Shouta Sogawa, Tomotaka Kimura, Jun Cheng
    • 学会等名
      International Conference on Image Processing and Robotics 2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 劣通信環境下モニタリングのための効用値と複製を用いた蓄積運搬転送型ルーチング2023

    • 著者名/発表者名
      畑尻浩太,池田茜,木村共孝,程俊
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] [依頼講演]混合整数線形計画法を用いたドローンによる物流拠点間輸送問題の検討2023

    • 著者名/発表者名
      中川僚, 木村共孝, 平田孝志, 程俊
    • 学会等名
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] センシング間隔を考慮したUAVによる無線給電計画法2023

    • 著者名/発表者名
      曽川翔太, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] `UAVエッジコンピューティングシステムにおけるオフロードを考慮したUAV配置手法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      金子稜, 三浦秀芳, 木村共孝, 平田孝志
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 環状路線に対する混合整数線形計画法を用いたダイヤグラムの設計2023

    • 著者名/発表者名
      中川僚, 木村共孝, 程俊
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2025-12-26  

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