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2014 年度 実績報告書

違和感画像CAPTCHA:3DCGを用いた究極のチューリングテストとその応用

研究課題

研究課題/領域番号 25280046
研究機関静岡大学

研究代表者

西垣 正勝  静岡大学, 情報学研究科, 教授 (20283335)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
キーワードCAPTCHA / 違和感 / 3DCG / 認証
研究実績の概要

CAPTCHAとは人間と機械を識別するチューリングテストであり、コンピュータには解読できないが人間ならば簡単に解くことができる問題を、コンピュータが無数に自動生成できることが実装上の要件となる。しかし、「コンピュータには解読できない問題」をコンピュータに自動生成(および正誤判定)させることは根本的には不可能である。本研究は、3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)技術を巧みに駆使し、人間だけが「違和感」を感じる画像の自動生成を達成することによって、マルウエアに対する高い攻撃耐性とWEBシステムとしての十分な可用性を有する「違和感画像CAPTCHA」を実現する。
具体的には、3DCG技術を巧みに駆使することによって、人間だけが違和感に気付く画像の自動生成を達成する。一般的に、3次元モデルから2次元画像を生成することは可能であるが、2次元画像から3次元モデルを再現することは(1次元分の情報が落ちているため)不可能である。この不可逆性を活用し、「コンピュータが問題を作成することは可能であるが、その問題を解くことができない」という要件を満たす違和感画像をコンピュータ自身に自動生成(および正誤判定)させる。
平成26年度は、2体の3次元オブジェクトをめり込ませることによって世の中には存在しないオブジェクトを自動生成するという方法(めり込みCAPTCHA)と、人間の認知処理の一つであるメンタルローテーションを利用した3次元CAPTCHAを強化する方式(拡張型メンタルローテーションCAPTCHA)に関して、両方式のユーザビリティ評価を実施した。

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

平成25年度の基礎実験を通じて着想を得た、めり込みCAPTCHA(2体の3次元オブジェクトをめり込ませることによって、世の中には存在しないオブジェクトを自動生成する方式)および拡張型メンタルローテーションCAPTCHA(人間の認知処理の一つであるメンタルローテーションを利用した3次元CAPTCHAを強化する方式)に関して、ユーザビリティ評価を実施した。
この成果を国際会議、国内研究会にて発表した。発表件数は5件(これに加え、国際会議の採録決定が1件)に達しており、達成度は「概ね順調に進展している」に区分されると考える。

今後の研究の推進方策

平成26年度の研究成果を引継ぎ、めり込みCAPTCHAに関しては、3次元オブジェクトのめり込ませ方の違いが違和感に対してどういう影響を与えるかについて研究を深めていく。拡張型メンタルローテーションCAPTCHAに関しては、3次元オブジェクトに対する加工の方法が認識率にどういう影響を与えるかについて研究を進めていく。
具体的には、めり込みCAPTCHAおよび拡張型メンタルローテーションCAPTCHAに関する本実験を実施するとともに、両方式のCAPTCHAに対する攻撃手法について考察する。また、両方式のCAPTCHAシステムのプログラムをプラットフォーム化していく予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Chimera CAPTCHA: A Proposal of CAPTCHA using Strangeness in Merged Objects2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Fujita, Yuki Ikeya, Junya Kani, Masakatsu Nishigaki
    • 学会等名
      Proceedings of 2015 International Conference on Human-Computer Interaction
    • 発表場所
      The Westin Bonaventure Hotel (アメリカ ロサンゼルス)
    • 年月日
      2015-08-02 – 2015-08-07
  • [学会発表] キメラCAPTCHA:3DCGを利用した違和感画像CAPTCHA2014

    • 著者名/発表者名
      藤田真浩,池谷勇樹,可児潤也,西垣正勝
    • 学会等名
      インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ2014
    • 発表場所
      浜名湖ロイヤルホテル(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-28
  • [学会発表] Chimera CAPTCHA: A Proposal of CAPTCHA using Strangeness in Merged Objects2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Fujita, Yuki Ikeya, Junya Kani, Masakatsu Nishigaki
    • 学会等名
      Poster presentation in International Workshop on Security 2014
    • 発表場所
      弘前大学(青森県弘前市)
    • 年月日
      2014-08-27 – 2014-08-29
  • [学会発表] 非現実画像CAPTCHA:オブジェクトのめり込みを利用した違和感画像CAPTCHA2014

    • 著者名/発表者名
      藤田真浩,池谷勇樹,可児潤也,西垣正勝
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム2014
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-07-31
  • [学会発表] An Image-Based CAPTCHA Using Sophisticated Mental Rotation2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ikeya, Masahiro Fujita, Junya Kani. Yuta Yoneyam, Masakatsu Nishigaki
    • 学会等名
      Proceedings of 2014 International Conference on Human-Computer Interaction
    • 発表場所
      Creta Maris(ギリシャ クレタ島)
    • 年月日
      2014-06-22 – 2014-06-27
  • [学会発表] 高度なメンタルローテーションを利用した画像CAPTCHAの提案2014

    • 著者名/発表者名
      藤田真浩,池谷勇樹,可児潤也,米山裕太,西垣正勝
    • 学会等名
      電子情報通信学会 バイオメトリクス(BioX)研究会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2014-06-16 – 2014-06-17
  • [備考] javascript:onNext()

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公開日: 2016-06-01  

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