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2022 年度 実施状況報告書

物理層と上位層に適用される離散フーリエ変換を用いた情報保護方式に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K04091
研究機関広島市立大学

研究代表者

山嵜 彰一郎  広島市立大学, 情報科学研究科, 客員研究員 (60648963)

研究分担者 松嶋 智子  横浜商科大学, 商学部, 教授 (30648902)
田中 宏和  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (40551388)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード情報セキュリティ / 離散フーリエ変換 / リードソロモン符号 / 秘密分散 / 直交周波数分割多重
研究実績の概要

本研究では,誤り制御に用いられるリードソロモン (Reed-Solomon, RS) 符号の符号化と復号,及び,情報の分散管理で有用な秘密分散は,各々,有限体上の離散フーリエ変換 (Discrete Fourier Transform, DFT) に基づいていること,そして,無線通信で用いられる直交周波数分割多重 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 伝送方式,及び,周波数領域のマルチパス等化方式は,各々,複素数体上のDFTに基づいていることに着目し,DFTに基づく通信の物理層と上位層に適用される情報保護と誤り制御方式の研究を行う.
初年度は,(1) 有限体上のDFTを用いた情報の非組織短縮RS符号化方式を確立し,正規端末において消失訂正を可能とし,一方,非正規端末において消失訂正を不可能とする技術による非正規端末への情報漏えいの抑制,及び,(2) 複素数体上のDFTを用いた周波数領域等化に関して,正規端末において等化を可能とし,一方,非正規端末において等化を不可能とする技術による非正規端末への情報漏えいの抑制,これら両者に基づく符号化伝送方式を検討し,国際学会で方式を提案した.さらに,有限体上のDFTから導出される可変長直交系列を用いたマルチレート情報の多重方式におけるRS符号化方式を検討し国内学会で提案した.加えて,これらのDFTに基づく情報伝送方式を,発光ダイオード (Light-Emitting Diode, LED) を用いた可視光通信に適用する検討を行ない国内学会で発表した.これらの研究で,論文2件,学会発表6件の成果を得た.

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

本研究の基盤である有限体上の離散フーリエ変換を用いた情報の非組織短縮リードソロモン符号化方式を確立し学会発表がなされたことと,それを適用した符号化情報伝送方式が提案されたこと.

今後の研究の推進方策

今後は,提案方式の情報保護特性の強化と誤り制御特性の強化を目的とした方式提案を行い,特性を理論解析により評価するとともに,計算機上でシミュレーションシステムを構築し特性を評価し,さらに方式改良を行う.

次年度使用額が生じた理由

理由:主として従来研究の調査と基本的な方式提案に注力したため,特性の数値解析とシミュレーション評価に使用するための計算機の一部を購入しなかったこと.
使用計画:特性の数値解析とシミュレーション評価に使用する計算機の購入に使用する.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Orthogonal Variable Spreading Factor Codes Suppressing Signal-Envelope Fluctuation2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoko K. Matsushima, Shoichiro Yamasaki, Hirokazu Tanaka
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E106.A ページ: 445~449

    • DOI

      10.1587/transfun.2022TAL0003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visible-Light CDMA Communications Using Inverted Spread Sequences2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoko K. Matsushima, Shoichiro Yamasaki, Kyohei Ono, Hirokazu Tanaka
    • 雑誌名

      Electronics

      巻: 11 ページ: 1823~1839

    • DOI

      10.3390/electronics11121823

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A Study on Secure Coded Communications Using Discrete Fourier Transform over Finite Fields2023

    • 著者名/発表者名
      Shoichiro Yamasaki, Tomoko K. Matsushima, Hirokazu Tanaka
    • 学会等名
      IEICE Technical Report, IT2022-79, vol. 122, no. 427, IT2022-79, pp. 74-79, March 2023
  • [学会発表] A Security Enhanced Data Transmission Scheme Using Sequences Generated by Non-Systematic Reed-Solomon Coding2022

    • 著者名/発表者名
      Shoichiro Yamasaki, Tomoko K. Matsushima, Hirokazu Tanaka
    • 学会等名
      International Symposium on Information Theory and Its Applications, W-1-102-3, pp.173-177, Tsukuba, Japan, October, 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on Multiplexing Scheme for Multi-Rate Information in Visible-Light Communications2022

    • 著者名/発表者名
      Shoichiro Yamasaki, Tomoko K. Matsushima, Kyohei Ono, Hirokazu Tanaka
    • 学会等名
      IEICE Technical Report, vol. 122, no. 132, MICT2022-31, pp. 82-87, July 2022
  • [学会発表] レベル分割多重を用いた光符号分割多元接続の符号割当の検討2022

    • 著者名/発表者名
      宮崎真一郎, 山嵜彰一郎, 松嶋智子
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集, BS-5-1, Sept. 2022 (依頼講演)
  • [学会発表] 反転符号と非反転符号を組み合わせた光CDMA調光方式の特性評価2022

    • 著者名/発表者名
      小野恭平, 松嶋智子, 山嵜彰一郎, 田中宏和
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集, BS-5-4, Sept. 2022 (依頼講演)
  • [学会発表] A Study on Orthogonal Variable Length Sequences over Finite Fields Applied to Reed-Solomon Coding and Multi-Rate Communications2022

    • 著者名/発表者名
      Shoichiro Yamasaki, Tomoko K. Matsushima, Hirokazu Tanaka, Kyohei Ono
    • 学会等名
      The 45th Symposium on Information Theory and its Applications, 3.3.2, pp. 271-276, Dec. 2022

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公開日: 2023-12-25  

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