| 研究課題/領域番号 |
19K20273
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| 研究機関 | 東京電機大学 |
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研究代表者 |
廣瀬 幸 東京電機大学, 未来科学部, 助教 (80804541)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 物理層セキュリティ / 認証方式 / 電波伝搬 |
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| 研究実績の概要 |
ネットワーク接続台数の増加による，IPアドレス管理や認証の負荷は，セキュリティ品質を下げている．そこで本課題では，OSI参照モデルの物理層に着目し，無線LANおよびBluetoothにおけるセキュアな物理層における認証方式の開発を目指す．
二年目では，初年度に提案したシミュレーションにて設計・開発した物理層認証方式を送受信機を制作し実測評価した．ここで認証方式は，電波伝搬特性と伝送特性を利用した鍵共有方式を採用した．これは電波伝搬における多重波環境の特性を利用した鍵共有技術で通信路の可逆性に基づいている．ある空間おける特定の2点の受信時の電波伝搬特性は，同じ周波数で同じ時間に送信すれば同一特性となる．このとき，別の場所では干渉現象により異なる電波伝搬特性となり，特定の2点の電波伝搬特性を推定することは難しくなる．この特性を基に秘密鍵を生成することで鍵共有が可能となる．
代表的な無線LAN方式の変調方式としてQPSK（4相位相変調方式; Quadrature Phase-Shift Keying Quadrature Phase Shift Keying）をOFDMで伝送するQPSK-OFDM伝送を想定して生成した秘密鍵を屋内環境にて送受信間距離を変更して，鍵の不一致率について評価した．
さらに送受信機とも複数アンテナで構成したMIMO(multiple-input and multiple-output)技術を取り入れた実験環境を構築した．
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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
二年目では物理層における電波伝搬特性を利用する認証方式開発のため，初年度にシミュレーションにて提案．開発した方式を搭載した送受信機を製作し実験的に評価した．
本研究で次の4点の研究課題を掲げている；1) 無線LANにおける電波伝搬および伝送特性を利用した認証方式，2) 省電力デバイス向けのセキュアな認証方式，3)提案方式（秘密鍵生成）のシミュレーション評価，4) 提案方式の実装および実験的評価．
今年度では当初の予定通り，3)および4)について実施した．
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度では，今年度の実験的評価の結果を提案方式にフィードバックし鍵生成アルゴリズムの高度化するとともに，さらに研究開発を発展させるためMIMOにも対応した開発環境を構築する．無線機に鍵生成アルゴリズムを実装し，電波伝搬特性や鍵一致率を評価する．さらにその結果を鍵生成アルゴリズムにフィードバックしていく．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（次年度使用額が生じた理由） 学会発表の旅費，参加費や論文掲載費などを計上していたが，想定していた学会が延期・中止になりと学会発表を次年度に繰り越した．
（使用計画） 研究計画に変更はなく，前年度の研究費も含め当初予定通りの計画を進めていく．未使用額は追加実験のため機器購入と旅費に充てることにする．
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