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2016 年度 実施状況報告書

デジタル指紋及びグループ検査に共通する組合せ構造とアルゴリズムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K04974
研究機関筑波大学

研究代表者

繆 いん  筑波大学, システム情報系, 教授 (10302382)

研究分担者 藤原 良叔  筑波大学, システム情報系(名誉教授), 名誉教授 (30165443)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードデジタル指紋 / グループ検査 / 組合せ構造 / アルゴリズム / マルチメディアIPP符号 / 分離可能符号 / ゼロ差均衡関数 / 最適
研究実績の概要

本研究は、デジタル指紋理論及びグループ検査理論に共通する組合せ構造の性質を調べ、その共通な組合せ構造を構成し、関連するアルゴリズムを開発することを目指している。
マルチメディア・コンテンツの著作権を保護するために、マルチメディアIPP符号を導入し、極値グラフ理論を用いて、その符号のサイズにおける上界を導いた。その上界に到達する最適なマルチメディアIPP符号を有限幾何により構成した。分離可能符号及びその拡張について、差行列などの組合せ構造を利用し、上界に到達する最適な符号を構成した。関連結果は論文「M. Cheng et al., Codes with the identifiable parent property for multimedia fingerprinting」や「M. Cheng et al., Bounds and constructions for 3-separable codes of length 3」、「J. Jiang et al., Strongly separable codes」としてジャーナル「Designs, Codes and Cryptography」に掲載された。
一部の符号や暗号化関数の拡張として導入されたゼロ差均衡関数について、拡張円分法により新しい無限系列を構成した。それに基づいて、constant-composition符号やdifference systems of sets、周波数ホッピング系列も構成した。その結果を論文「H. Cai et al., Zero-difference balanced functions with new parameters and their applications」としてジャーナルIEEE Transactions on Information Theoryに採用された。

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

平成28年度の研究計画は、(1) ユーザ数が分離可能符号のサイズの上界を超える場合の不正ユーザを特定する指紋システムを提案・構成することや、(2)SUT familyに基づく陽性識別アルゴリズムを改善するために導入された組合せ構造の性質を解明すること、(3) 誤り訂正符号の追跡能力を調べることとした。
現段階では、研究計画(1)及び(3)は予定通りおおむね順調に進展しているが、研究計画(2)はやや遅れている。その理由は主に二つある。(i)その組合せ構造が意外に分析しにくい。(ii)平成28年度の研究計画に含まれていなかったゼロ差均衡関数やトレーサビリティ・スキームに関する研究が当初予期しなかった目覚ましい進展ができ、それらの研究に多く時間を費した。

今後の研究の推進方策

平成29年度は引き続き、デジタル指紋及びグループ検査に共通する組合せ構造やアルゴリズムの数理的性質を解明し、情報伝達・蓄積・プライバシー保護などに適用してみる。
(1)ブロドキャスト暗号化の鍵不正配分を防ぐためのトレーサビリティ・スキームを極値組合せ論の立場から研究し、そのサイズの上界を導き、その上界に到達する最適なトレーサビリティ・スキームを構成する。(2)電子指紋に使われているIPP符号は、グループ検査に使われているSUT familyの概念とよく似ている。その共通な組合せ構造やアルゴリズムを解明し、理論的な概念を導入することによって、既存の結果を改善する。(3)グラフ上のグループ検査について、陽性アイテムが高々一つである時の最適検査スキームを提案し、検査アルゴリズムを開発する上で、研究結果を投稿する。
今までの研究の発展として、次の二つの問題を挑戦してみたい。(1)デジタル指紋と差分プライバシーの間に緊密な関係が指摘されているが、不明なところがまだたくさんある。デジタル指紋と差分プライバシーの間の関係を明確にしたい。(2)古典的な誤り訂正符号はビッグデータの蓄積・伝達に相応しくないので、局所修復可能符号やキャッシング・スキームなどが近年導入された。局所修復可能符号やキャッシング・スキームなどに潜んだ組合せ的構造もデジタル指紋とグループ検査に共通するものが多く、究明したい。

次年度使用額が生じた理由

国際会議に出席したり、国際共同研究を行ったりするため、当初は外国旅費を計上したが、その後、国際会議の招待講演者になったことにより、外国旅費の支出がなくなったことから、未使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

指導する大学院生Yujie Guがマルタで開催するThe Second Malta Conference in Graph Theory and Combinatoricsに論文を発表し、繆とYujie Guがイギリスで開催する26th British Combinatorial Conferenceに論文を発表するため、外国旅費として使用する予定である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] 西南交通大学/広西師範大学/台湾交通大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      西南交通大学/広西師範大学/台湾交通大学
    • 他の機関数
      3
  • [国際共同研究] メリーランド大学/カリフォルニア大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      メリーランド大学/カリフォルニア大学
  • [国際共同研究] ロンドン大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      ロンドン大学
  • [国際共同研究] スコルコボ科学技術学院(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      スコルコボ科学技術学院
  • [雑誌論文] Zero-difference balanced functions with new parameters and their applications2017

    • 著者名/発表者名
      H. Cai, Z. Zhou, X. Tang, Y. Miao
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Theory

      巻: 63 ページ: 4379-4387

    • DOI

      10.1109/TIT.2017.2675441

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Codes with the identifiable parent property for multimedia fingerprinting2017

    • 著者名/発表者名
      M. Cheng, H.-L. Fu, J. Jiang, Y.-H. Lo and Y. Miao,
    • 雑誌名

      Designs, Codes and Cryptography

      巻: 83 ページ: 71-82

    • DOI

      10.1007/s10623-016-0203-x

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bounds and constructions for 3- separable codes of length 32016

    • 著者名/発表者名
      M. Cheng, J. Jiang, H. Li, Y. Miao and X. Tang
    • 雑誌名

      Designs, Codes and Cryptography

      巻: 81 ページ: 317-335

    • DOI

      10.1007/s10623-015-0160-9

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Strongly separable codes2016

    • 著者名/発表者名
      J. Jiang, M. Cheng and Y. Miao
    • 雑誌名

      Designs, Codes and Cryptography

      巻: 79 ページ: 303-318

    • DOI

      10.1007/s10623-015-0050-1

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 電子指紋の組合せ理論2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Miao
    • 学会等名
      日本数学会2017年度年会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 超大容量通信・メモリー時代の符号を考える2016

    • 著者名/発表者名
      藤原良叔
    • 学会等名
      研究集会「実験計画法と符号および関連する組合せ構造」
    • 発表場所
      秋保リゾート ホテルクレセント(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-11-28 – 2016-11-30
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of non-zero coordinates in a sparse vector2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Miao
    • 学会等名
      現代分析とその応用研究集会
    • 発表場所
      清華大学、北京市(中華人民共和国)
    • 年月日
      2016-08-03 – 2016-08-03
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] IPP codes for multimedia fingerprinting2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Miao
    • 学会等名
      National Conference on Combinatorial Designs
    • 発表場所
      浙江大学、杭州市(中華人民共和国)
    • 年月日
      2016-07-08 – 2016-07-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Identification of non-zero coordinates in a sparse vector2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Miao
    • 学会等名
      Workshop on Coding Theory and Cryptography
    • 発表場所
      Xiangshan Business Hotel, Beijing, People's Republic of China
    • 年月日
      2016-07-02 – 2016-07-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anti-collusion codes and tracing algorithms for multimedia fingerprinting2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Miao
    • 学会等名
      Workshop on Coding Theory and Cryptography
    • 発表場所
      Xiangshan Business Hotel, Beijing, People's Republic of China
    • 年月日
      2016-07-02 – 2016-07-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Separable codes and related tracing algorithms for multimedia fingerprinting2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Miao
    • 学会等名
      Workshop on Graph Theory and Combinatorics of Yangtze Delta
    • 発表場所
      南京師範大学、南京市(中華人民共和国)
    • 年月日
      2016-04-15 – 2016-04-17
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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