2016 Fiscal Year Research-status Report
マップリデュース計算におけるデータ機密性強化と時空間データベースへの応用
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16K00155
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
森本 康彦 広島大学, 工学研究院, 准教授 (00363010)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ビッグデータ / マップリデュース / 秘密計算 / スカイライン問合せ / Map Reduce / Secure Computation / Skyline Query |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，ビッグデータの事実上の標準であるマップリデュース（MR）計算モデルの計算過程でのデータ機密性問題の解決を目的としている．特に時空間情報を含む個人情報は応用価値が高いが，その一方で，データの所有権や個人情報保護に関係する利活用の制約が大きい．この問題が解決されると広域に分散した情報源を利用するビッグデータアプリケーションの開発が大きく進展すると期待できる．この研究を通して，MR計算モデルで動作する安全で新しい（時空間情報）ビッグデータアプリケーションの研究を合わせて進める計画である．尚，本研究の研究期間はH28年度からH31年度までの4年間で，この実績はその初年度のものである．
H28年度は，「スカイライン問合せ」を，問合せ対象の値を他の計算機に隠したままMR計算モデルに基づき分散計算する手法を開発し，その成果を国際会議で発表した．「スカイライン問合せ」とは，データベース中で，他のデータよりも良い何らかの特性を含むデータを列挙する機能で，様々なデータ分析に必要な重要機能である．この機能は，研究代表者が進めている情報検索機能の中でも利用し，それを論文発表した．
また，上述の「スカイライン問合せ」の研究の副産物として，検索効率の低下が少ない数値データベースの暗号化手法を考案し，実装した．既存の類似研究として，順序を維持した暗号化を行うことにより検索効率の低下を防ぐ手法が数多く発表されているが，これらの手法では順序が開示されてしまうために，プライバシーの面での問題が指摘されている．本研究では，秘密計算のアイデアを利用し，第3者にはわからない桁を定義し，桁ごとの順序を維持するが暗号化後の順序は隠ぺいするという手法と取っている．これによりプライバシーの面でも問題はなく，検索効率の面でもよい手法と言えるものとなっている．この研究はH29年度の早い時期に学会発表する予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画していた「スカイライン問合せ」のマップリデュースモデルでの秘密計算はH28年度内に完成した．それに加え，計画していなかった別の暗号化手法を生み出すこともできた．つまり，計画している研究は予定通りであるが，研究内容は予定以上のものとなっている．
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| Strategy for Future Research Activity |
H28年度に国際会議に発表した「スカイライン問合せのマップリデュースモデルでの秘密計算」に関する論文は，現在，学術雑誌に公表すべくジャーナル論文としてまとめているところである．また，「研究実績の概要」欄に述べている，「検索効率の低下が少ない数値データベースの暗号化手法」の研究成果も国際会議および学術雑誌論文としてまとめているところで，これらはH29年度内に完了させる予定である．それとともに，「スカイライン問合せ」以外の重要なデータ分析機能に関するマップリデュースモデルでの秘密分散計算手法の研究へ展開させていく予定である．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額である29,308円は，本年度に使用した経費の端数から生じたものです．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記端数分は次年度に計画されている国際会議参加旅費または参加費（その他の経費）として使用予定である．
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[Journal Article] Reverse Area Skyline in a Map2017
Author(s)
Annisa, Asif Zaman, Yasuhiko Morimoto
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Journal Title
International Journal of Advanced Computer Science and Applications
Volume: 8
Pages: 333-343
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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