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2022 年度 実施状況報告書

ICTおよび暗号技術を駆使した医療情報セキュア管理システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K20484
研究機関岡山大学

研究代表者

野上 保之  岡山大学, 自然科学学域, 教授 (60314655)

研究分担者 日下 卓也 (甲本卓也)  岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (00336918)
福島 行信  岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (00432625)
横平 徳美  岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 教授 (50220562)
山内 利宏  岡山大学, 自然科学学域, 教授 (80359942)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードデータベースセキュリティ / メールセキュリティ / ユーザ認証 / 暗号 / 秘密分散
研究実績の概要

昨年度までに拡散暗号方式を完成させており、これをメールデータの暗号化・ユーザ認証として実装するためにThunderbirdに対して独自実装している。暗号強度を自在に変えることができる乗算アルゴリズムをC言語およびJavaScriptとして実装したため、必ずしも大きな整数での実装が効率よく働かないため、その効率化を行った。具体的には、ベクトル乗算アルゴリズムのあるパラメータの大小に計算効率が大きくかかわるため、このままではその計算処理時間の大小によってパラメータの大小が解析される可能性がある。したがって、当初よりそのパラメータをセッションキーのように用いる通信(メール通信)を考えていたが、そこにサイドチャネル的な攻撃の可能性が残ることとなる。この問題を解消するために、そのパラメータを自在に選べることは確保しつつも、その大小に大きく依存しない計算アルゴリズムを開発し、平均的に効率よくベクトル乗算を行えるものを提案・実装している。これを具体的な医療データの暗号化の方にも実装する準備を進めており、楕円曲線暗号をベースとした公開鍵認証のみでなく、さらなる安全性拡張を実施することを考えている。これは、実際に医療データを考えたとき、例えばゲノム情報など気びな個人情報をより厳格に保護するためである。そのための改ざん耐性やエビデンスの確保のためにブロックチェーン技術との相性について検討を進めるよう展開していく予定である。一方で、そのデータ自身は暗号化して秘匿する必要があるため、準同型暗号などと組み合わせる必要もでてくると考えている。

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

予定している研究テーマについてはおおよそ完了を見ている。その一方で、実際の医療情報をターゲットとしたとき、単にデータの秘匿化だけでなく、改ざん耐性・真正性なども保証できるべきという考えから、ブロックチェーン・準同型暗号の適用について研究を拡張して実施する予定である。

今後の研究の推進方策

実際の医療情報をターゲットとしたとき、単にデータの秘匿化だけでなく、改ざん耐性・真正性なども保証できるべきという考えから、ブロックチェーン・準同型暗号の適用について研究を拡張して実施する予定である。より具体的には、岡山大学としてバイオデータバンプとの連携を考えたとき、個々人のゲノムデータとその解析を扱うことが想定される。その際に、そのゲノムデータそのものや解析結果などを、準同型暗号を活用しつつ、一部のデータ処理についてはプロセスなども改ざんされずにログのようにエビデンスを残すことができたらと考え、ブロックチェーン技術との連携を発展的に考えたい。そのための研究開発を推進する予定である。

次年度使用額が生じた理由

コロナ・半導体不足の影響により、当初より予定していた国際会議への現地参加発表や計算環境の構築が十分に期間内に実施できなかったため。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Transition Probability Test for an RO-Based Generator and the Relevance between the Randomness and the Number of ROs2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Kodera, Ryoichi Sato, Md. Arshad Ali, Takuya Kusaka, and Yasuyuki Nogami
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 24(6) ページ: 780

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Business-to-Business Collaboration System That Promotes Data Utilization While Encrypting Information on the Blockchain2022

    • 著者名/発表者名
      H. Nasu, Y. Kodera and Y. Nogami
    • 雑誌名

      Proceedings of MDPI Sensors

      巻: 22(13) ページ: 1-12

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effectiveness of a Method to Eliminate Fruitless Cycles for Pollard's Rho Method2022

    • 著者名/発表者名
      S. Kanzawa, H. Miura, Y. Kodera, Y. Nogami and T. Kusaka
    • 学会等名
      2022 37th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Final Exponentiation for a Pairing on FK12 Curve and its Implementation2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Ikesaka, Yuki Nanjo, Yuta Kodera, Takuya Kusaka, and Yasuyuki Nogami
    • 学会等名
      2022 37th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Comaparison of conversion matrices for a compact AES-CTR defined over an isomorphic field2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Hikida, Yasuyuki Nogami, Md. Arshad Ali, Yuta Kodera
    • 学会等名
      2022 37th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Final Exponentiation for a Pairing on FK12 Curve and its Implementation2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Ikesaka, Yuki Nanjo, Yuta Kodera, Takuya Kusaka and Yasuyuki Nogami
    • 学会等名
      the 10th International Symposium on Computing and Networking (CANDAR)
    • 国際学会
  • [学会発表] Design and Implementation of a Practical Control System for an Air-conditioner with IoT Sensor Nodes2022

    • 著者名/発表者名
      Duan M., Kodera Y., Ishihara N., Nogami Y., Kusaka T.
    • 学会等名
      2022 37th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Method to Eliminate Fruitless Cycles for Pollard’s Rho Method by Splitting a Seed-point Table for a Random Walk2022

    • 著者名/発表者名
      Kanzawa S., Miura H., Nogami Y., Kodera Y., Kusaka T.
    • 学会等名
      the 10th International Symposium on Computing and Networking (CANDAR)
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Optimal-Ate Pairing on Cocks-Pinch Curve with Embedding Degree 6 in Affine Coordinates2022

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Iida, Kazuma Ikesaka, Yuta Kodera, Takuya Kusaka and Yasuyuki Nogami
    • 学会等名
      the 10th International Symposium on Computing and Networking (CANDAR)
    • 国際学会
  • [学会発表] Malware Classification by Deep Learning Using Characteristics of Hash Functions2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Baba, Kensuke Baba, Toshihiro Yamauchi
    • 学会等名
      the 36th International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA-2022)
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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