プライバシを保護した
ビッグデータ解析

研究課題

小学校で児童がブランコでけがをすると、事故が起こった遊具に関するデータは学校、病院への救急搬送データは消防署、傷害・後遺症に関するデータは病院に管理されます。

つまり、学校での事故の情報は学校・消防署・病院に分散して収集されます。

分散データをプライバシを保護しつつ、突合するセキュアな方法は、ビッグデータ解析に必須です。

研究室の取り組み

データは一極集中せず、各機関に分散したままプライバシを保護した統合システム (Privacy-preserving Distributed Data Integration : PDDI)を実現します。

さらにある一定数の機関に含まれるデータの統合など各種分散データのセキュアな活用方法を実現します。

耐量子暗号の効率化と安全性解析

研究課題

近年、量子計算機の開発が進んでおり、2030~2040年ぐらいに量子計算機が完成すると言われています。量子計算機は、RSA暗号や楕円曲線暗号など、現在の公開鍵暗号の基盤暗号を解読することができます。そのため、量子計算機に対しても安全な耐量子暗号において、現在の公開鍵暗号が実現した鍵共有や匿名署名などの機能の実現、処理速度、公開鍵や暗号文のサイズなどの性能の効率化さらには、安全性解析が必要です。

研究室の取り組み

本研究室では、耐量子暗号である格子ベース暗号(Ring-LWEベース暗号を含む)、同種写像暗号において、既存の公開鍵暗号に存在する鍵共有、匿名署名などの機能の実現、さらには処理速度やメモリ量の効率化、また、実験的・理論的な安全性解析を実施しています。

Cryptanalysis(暗号解析)

研究課題

コロナ時代の到来とともに、zoom などを用いたオンライン授業やオンラインミーティングなど新しいコミュニケーションが加わりました。

  • オンラインでつながっている人は本当に友達ですか?
  • データは秘匿されていますか?

安全なコミュニケーションを実現するのが暗号技術です。

暗号解読の改良は暗号の安全性保証に必須で、各研究機関は標準暗号の解読で競っています。

研究室の取り組み

TLSで世界標準の暗号であるChaCha及びその原型であるSalsaへの解読を実施しています。

これらの大量の暗号文の偏りを解析し、新たな脆弱性の発見により、より強力な暗号を設計する条件を明確にします。

ブロックチェーンの応用と改良

研究課題

ブロックチェーンの技術はビットコイン等金融領域に留まりません。

サプライチェーンによる食の安全保証システム、電力自由化に伴う電力トレーサビリティシステムなど、ディジタル社会を信頼できる取引へと変えると期待されています。

一方、ブロックチェーンに編集可能機能など新たな機能の追加、各種攻撃に対する安全性解析なども必要です。

研究室の取り組み

本研究室では、ブロックチェーンを適用した信頼できる各種ディジタルシステムの構築、編集可能なポリシーベースのカメレオンハッシュによる安全に編集可能なブロックチェーンの実現や様々な攻撃に対する安全性強化など、ブロックチェーンを用いたディジタル化の推進を進めます。

情報操作を回避したプライバシ保護技術

研究課題

データの適切な利活用に向けたプライバシ保護技術はDXに向けた重要な研究課題の一つです。定量的なプライバシ強度と有用性の評価方法、およびその評価指標を満たすデータ加工技術は様々あります。一方でプライバシ保護技術を導入することで、情報操作をしようとする悪意のあるデータの検知が困難になります。したがって、プライバシ保護を実現しつつ、情報操作を取り除く手法は今後ますます重要になります。

研究室の取り組み

データのユースケースに応じて悪意のあるユーザを想定し、攻撃を検知、あるいは攻撃自体を防ぐとともに、有用性の維持とプライバシ保護の両立が可能なデータ加工メカニズムの構築を目指します。

欺瞞的防御システムの研究

研究課題

ファイアウォールや侵入検知システムなどの防御手法は境界型防御と呼ばれています。

しかし、攻撃の高度化やネットワーク構成の複雑化などにより境界型の防御方法のみで防くことが難しくなってきています。

研究室の取り組み

本研究室では、囮ノードや囮ネットワークを実ネットワークに配置することで、攻撃者の活動を阻害し、被害を低減させる手法である欺瞞的防御システムの研究を行っています。

欺瞞的防御システムは侵入を前提とした防御システムであるため、ゼロデイ攻撃などのより高度な攻撃にも対応可能です。

高信頼システムソフトウェアに関する研究

研究課題

IoTの普及より、組み込みソフトウェアやネットワークソフトウェアが我々の命までも支えるようになってきています。

しかし、それらのソフトウェア脆弱性はまだまだ問題であり、脆弱性によって、システムの停止、情報漏洩、乗っ取りなどのセキュリティ上の問題が引き起こされます。

研究室の取り組み

本研究室では、オペレーティングシステム、ネットワークソフトウェアなどのシステムソフトウェアに、Rust言語などの型安全なプログラミング言語や、Coqなどの定理証明支援技術を適用することで、次世代の高信頼システムソフトウェア設計・実装について研究しています。

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