分散システムにおける通信の耐故障性と機密性に関する研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09680325
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 五十嵐 善英 群馬大学, 工学部, 教授 (60006260)
• 研究分担者: 西谷 泰昭 群馬大学, 工学部, 助教授 (60198463)
• キーワード: 分散システム / 耐故障性 / 情報セキュリティ / ブロードキャスト / メッセージ分散 / 秘密共有 / 独立全域木 / 相互排除

研究概要

分散ネットワークにおけるブロードキャスト、メッセージ分散、メッセージ伝達における耐故障性と機密性の研究を行った。また、関連問題として非同期分散システムの共有メモリ型モデル上の相互排除問題と情報セキュリティの研究を行った。ブロードキャストは情報源からの同じメッセージをネットワーク上のすべてのプロセッサに送る操作であり、メッセージ分散は情報源から目的地により異なるメッセージを送る操作である。メッセージ伝達はひとつのプロセッサから他のプロセッサにメッセージを伝達する操作である。このような通信のプロトコルを設計し、それらの効率、耐故障性、機密性の解析を行なった。安全な通信路として情報源を根とするネットワークの独立全域木または一般化した独立全域木の集合を用いた。今年度は特に、情報源のメッセージの変換方式としてM.O.Rabinが提案した情報散布アルゴリズムを拡張した方式を提案し、情報理論的に完全に安全な伝達がある条件のもとて実現できることを示し、計算機シミュレーションによってもそのことを確かめた。この方式を取り入れた信頼性と機密性の高い通信プロトコルを設計することができる。この方式では秘密共有スキームによる方式よりも通信量の点でかなり優れていることを示せた。関連問題として取り組んだロックアウトフリーな相互排除アルゴリズムはよく知られている2つの相互排除アルゴリズムを変更することにより、共有メモリの総容量を増やすことなくスピードを大幅に改良した。これらの結果は学術雑誌、国際会議、研究会などで発表した。

研究成果

• [文献書誌] F. Bao: "Reliable broadcasting and secure distribution in channel networks" IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciences. E81-A,5. 796-806 (1998)
• [文献書誌] F. Bao: "Reliable broadcasting in product networks" Discrete Applied Mathematics. 83,1. 3-20 (1998)
• [文献書誌] Y. Igarashi: "Some modifications of the tournament algorithm for the mutual exclusion" IEICE Transactions on Information and Systems. to appear.
• [文献書誌] A. Mei: "Optimal time broadcasting schemes in faulty star graphs" IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciences. to appear.
• [文献書誌] 熊亜平: "故障があるアレンジメントグラフのブロードキャスティング" 電子情報通信学会論文誌 A. 掲載予定.
• [文献書誌] Y. Iwasaki: "Independent spanning trees of chordal rings" Information Processing Letters. to appear.