オープンな評価コンテストによる匿名加工アルゴリズムとリスク評価の研究

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H04099
• 研究機関: 明治大学
• 研究代表者: 菊池 浩明 明治大学, 総合数理学部, 専任教授 (20266365)
• 研究分担者: 中川 裕志 国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, チームリーダー (20134893) ; 渡辺 知恵美 筑波技術大学, 産業技術学部, 准教授 (20362832) ; 木村 映善 愛媛大学, 医学系研究科, 教授 (20363244) ; 村上 隆夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (80587981) ; 佐久間 淳 筑波大学, システム情報系, 教授 (90376963)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: プライバシー / 個人情報 / 匿名化 / 再識別 / ビッグデータ / 購買履歴

研究実績の概要

本研究では多くの研究者により加工技術の有用性と安全性を集積し，優れたアルゴリズムを探求するオープン型の評価コンテストを企画し，信頼できる匿名加工技術の開発を目指している．匿名加工に関する課題に対して，1. オープンデータベースの開発，2. 有用性指標の設計，3. 攻撃者の知識モデルと安全性指標の設計，4. 匿名加工アルゴリズムの開発，5. 位置情報の属性推定とテンソル分解による学習手法の研究，6. コンテストの評価環境の構築を研究目的としている．
2022年度は，課題5 (欠損位置情報推定とテンソル分解による学習)と，新たに課題6 (評価環境構築)に着手した．匿名化データの投稿，有用性と安全性の自動評価，ランキング，安全性評価（攻撃）データの投稿と評価，これらを全て執り行うウェブサービスを実装した．新型コロナの感染者データベースを題材とし，メンバーシップリスクを正しく評価するコンテストを実施した．2022年10月に，熊本城ホールとオンラインのハイブリッド環境で実施した情報処理学会コンピュータセキュリティ研究会主催のシンポジウムにおいて，匿名加工コンテスト PWS Cup 2022を開催した．国内外のIT企業や大学から多くのチームが参加した．
研究計画に従って，5年間に5回の匿名化コンテストを開催して，当初計画した購買履歴データ，位置情報データ，医療データの全てについて匿名化を検討することが出来た．コンテストには国内外から多くの研究者が参加し，十分に順調な進捗をしていると評価する．これまでの研究グループの研究活動に基づき，ジャーナル論文を出版することができた．ヘルスケア情報の匿名化に関する論文がIEEE Big Data 2022に採択された． 2023年3月には，5年間を総括し，新たな課題を検討するための公開シンポジウムを開催した．

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Designing a Location Trace Anonymization Contest (2023)
  • 著者名/発表者名: Takao Murakami, Hiromi Arai, Koki Hamada, Takuma Hatano, Makoto Iguchi, Hiroaki Kikuchi, Atsushi Kuromasa, Hiroshi Nakagawa, Yuichi Nakamura, Kenshiro Nishiyama, Ryo Nojima Hidenobu Oguri, Chiemi Watanabe, Akira Yamada, Takayasu Yamaguchi, and Yuji Yamaoka
  • 雑誌名: Proceedings on Privacy Enhancing Technologies (PoPETs) 巻: 2023 ページ: 225-243
  • DOI: 10.56553/popets-2023-0014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 個人データの利用に対する許容度に関する社会調査 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中川 裕志, 菊池 浩明
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: 63 ページ: TBA
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of cost of k-anonymity in the number of dummy records (2022)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ito, Hiroaki Kikuchi
  • 雑誌名: J Ambient Intell Human Comput 巻: 2022 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1007/s12652-021-03369-5
  • 査読あり
• [学会発表] key-valueデータにおける局所差分プライバシーアルゴリズムPrivKVの改良 (2022)
  • 著者名/発表者名: 堀込 光, 菊池 浩明, Chia-Mu Yu
  • 学会等名: マルチメディア，分散，協調とモバイルシンポジウム (DICOMO 2022)
• [学会発表] 個人データの利用に対する許容度に関する社会調査 (2022)
  • 著者名/発表者名: 中川 裕志, 菊池 浩明
  • 学会等名: コンピュータセキュリティシンポジウム2022論文集
• [学会発表] Expectation-Maximization Estimation for Key-Value Data Randomized with Local Differential Privacy (2022)
  • 著者名/発表者名: Horigome, H., Kikuchi, H., Yu, CM.
  • 学会等名: Advanced Information Networking and Applications. AINA 2023. Lecture Notes in Networks and Systems
  • 国際学会
• [学会発表] Improvement of Estimate Distribution with Local Differential Privacy (2022)
  • 著者名/発表者名: Horigome, H., Kikuchi, H.
  • 学会等名: Modeling Decisions for Artificial Intelligence. MDAI 2022, Lecture Notes in Computer Science
  • 国際学会
• [学会発表] Diseases Prediction from Officially Anonymized Medical and Healthcare Big Data (2022)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Kikuchi, Satoshi, Ito, Kazuki Ikegami, and, Shota Shindo
  • 学会等名: 2022 IEEE International Conference on Big Data (Big Data)
  • 国際学会
• [学会発表] CAMRI Loss: Improving Recall of a Specific Class without Sacrificing Accuracy (2022)
  • 著者名/発表者名: Daiki Nishiyama, Kazuto Fukuchi, Youhei Akimoto, Jun Sakuma
  • 学会等名: IJCNN 2022
  • 国際学会