| 研究課題/領域番号 |
17K06455
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| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
田中 秀磨 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 准教授 (30328570)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 混合整数線形計画法 / 軽量ブロック暗号 / 代数的攻撃手法 / Division Property |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題である自律的な再配置問題を考察する上で、混合整数線形計画法に注目している。ただし、本研究テーマに対応したネットワーク再構築の話題はORなど別の分野でも注目を集めており、解決手法の研究成果も激増しその文献収集および調査には多大な時間を要することになった。一方で、共通鍵暗号の安全性評価においても混合整数線形計画法を代数的解読法に応用した研究成果が発表されており、大きな研究成果が発表されるに至っている。したがって、本研究テーマにおける新規性がかなり乏しい状況ではないか、という印象に陥りそうになったが、共通鍵暗号の構造と混合整数線形計画法を用いた安全性評価は、有限ネットワークにおいて前の結果から次の解析の効率を予測する繰り返し探索と見なせる(機械学習における回帰アルゴリズムとも見なせる)。そこで、まずはブロック暗号の代表的な構造であるフェイステル構造(フェイステルネットワーク)におけるDivision Property探索を実行することで、計算機実験における探索限界やパラメータの設定、生じうる問題の洗い出しを行うこととした。対象として、2011年にSONYから提案されている軽量ブロック暗号Piccoloを挙げ、上述のように混合整数線形計画法により、代数的攻撃手法に対する安全性指標であるDivision Property探索で試験的な調査を行った。Division Propertyは攻撃が不能になる構造の繰り返し回数を示すため、本研究課題における自律的再配置問題の探索限界を示すことと等価と考えたからである。しかしながら当初の課題の解決よりも、Piccoloに対するDivision Property探索自体で大きな成果を挙げ、国内で開催された国際学会での発表を行った。
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| 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
実験ネットワークの構築を断念し理論研究に特化しているため、当初想定していた実証的な結果は期待できないものの、他分野、特に機械学習とORの分野にまで進展しネットワークに関する多角的な視野が得られたことは大変意義がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
自動復旧ネットワークは理論的視点よりも技術的解決が優先され、学問的というよりは企業的サービスとして著しい発展を遂げている。本研究では、当初は実証実験型の研究活動を考えていたが、今後は実装の限界や定量的評価手法など、理論的解析に重きを置いて活動していく方針に変更はない。ただし、企業的サービス故に技術的詳細がわからず、比較評価ができないという問題があることが既に分かっている。したがって、1)技術的内容を想定して比較モデルを構築する、2)別の問題、例えば共通鍵暗号や秘密分散の安全性評価に置き換える、などして、理論的見地からの定量的評価の手法開発を主な活動方針にする予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究を遂行する上で混合整数線形計画法を最適化するGroubiを用いたとしても計算機実験におよそ一ヶ月程度を必要とする。しかしながら昨夏は天候不順により落雷や大雨などで停電や瞬電が頻発し、機材の不調や部品交換など計算機実験のやり直しをする状況が続いた。このため、当初投稿を予定していた国際学会に投稿できなかったり、不十分な実験データを理由にした不採択などがあったため、確保していた旅費をまったく使用しないという想定外の状況が生じた。令和2年度の旅費に当てる予定であるが、世界的なコロナ禍にあり不明な状況にある。
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