2018 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, 工学研究科, 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．また，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３年目（H30年度）のものである．
H30年度は前年度から開始している，「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」を分散計算機システムに本格的に実装し，その手法および実験結果を学会で発表した．既存研究に，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あるが，そ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．本手法では，秘密計算のアイデアを利用し，第3者にはわからない仮想の桁を定義し，桁ごとの順序を維持するが全体の順序は隠ぺいするという手法を取り，その効率的な実装を行った．また，本研究成果を学術雑誌（International Journal of Networking and Computing）に投稿し，採択され掲載された．また，同じく前年度から開始した「エリアスカイライン問合せをMR計算モデルで効率的に計算する手法」についても，実際に分散計算機システムに実装し，その実装の効率化を行ったうえで，その成果を本年度，学術雑誌（MDPI Algorithms）に掲載した．
これらと並行し，完全準同形暗号を利用したスカイライン問い合わせの秘密計算手法について検討を進め，それを会津大学で開催された研究集会で口頭発表するとともに，その最初の手法を学術雑誌（MDPI Informations）に掲載した．この研究はさらに次年度以降を継続して進める計画である．
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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，H29年度からは計画していなかった別の暗号化手法（検索効率の低下が少ない暗号化手法）および，H30からは完全準同形暗号を利用した手法の研究を加えた研究を現在まですすめ，このあとも継続して行う予定である．
H29年度からは，予定していた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にも着手し，その実装と応用研究をH30年から本格的に始めた．次年度以降も応用方法を意識した諸問題について研究を継続する．
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| Strategy for Future Research Activity |
完全準同形暗号を利用した安全な分散計算手法について，さらに研究を継続する．
また，当初計画通り最終年度はエリアスカイライン問合せを中心とした応用に関わる諸問題について研究を進める．
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