蓄電池の充電率などの個人情報を守る制御技術を開発

名古屋大学の東 俊一教授と北見工業大学の佐藤 一宏助教は、フォグコンピューティングの環境下において、端末の内部情報を秘匿化しながら、端末を思い通りに制御するための技術を開発した。フォグコンピューティングとは、クラウドと端末の間に中継的な計算装置を設置し、クラウドサーバに代わって一部のタスクを担当させるという処理環境の概念。


IoT(モノのインターネット)への注目が高まる中、「フォグコンピューティング」という概念が提案されてきた。クラウド(雲)と端末デバイスの間に、フォグ(霧)と呼ばれる計算装置を設置し、計算負荷の小さい一部のタスクをクラウドサーバの代わりに担当させるものだ。IoTでは、複数の端末に対して同時に管理する。クラウドサーバでの処理やクラウドサーバとの通信には一定の時間を要するため、集中管理型でIoTを適用できるには1秒未満の速さで情報処理と制御が実行されなくてはならなかった。

その一方、フォグコンピューティングの導入を想定した制御系設計の研究は、これまでほとんど見受けられなかった。特にIoT環境では、制御対象である端末デバイスのセキュリティを保証するために、端末の内部情報を秘匿化しながら制御することが重要となる。しかし、フォグコンピューティングの特徴を捉えた秘匿化制御技術の研究は、これまでなされていなかった。

研究では、システムを制御するためのコントローラー(フォグ)が実装される場合を想定し、制御対象のセンサー情報を秘匿化しながらコントローラーに受け渡し、フィードバック制御する技術を開発した。この方法では、センサー情報を直接フォグに送信するのではなく、「セキュリティ信号」と呼ぶランダムな信号を加えて秘匿化して送信する。その結果、制御対象の内部情報の秘密が保たれるという。

セキュリティ信号を加えることによって、「センサー情報」と「秘匿化された情報」の相互情報量を任意の値に設定可能。相互情報量を小さくすることで、センサー情報の秘匿化が図れる。通常、信号を秘匿化すると、どこかの工程で信号の復号化が必要となるが、この方式では復号化することなく、フォグでの計算量を低減できる。

また、研究では、この秘匿化制御技術を蓄電池の充電率を目標値に到達させる制御へ適用した。シミュレーションの結果、充電率の情報を秘匿化しながら目標の値に制御できることが示された。

将来、蓄電池が家庭にまで広く普及することが想定されるが、充電率の履歴から在宅状態の推定ができてしまうと、空き巣などの犯罪被害につながる恐れがある。今後、各家庭の充電率はその家庭の生活パターンを示す個人情報であり、秘匿化が強く求められる。こうしたエネルギー管理システムにおいて、今回の研究で開発した秘匿化制御技術は有効であるといえると研究グループでは説明する。

超スマート社会で個人情報を守る制御技術を開発


カテゴリー: 情報通信 , セキュリティ   

大島 純一郎

大島 純一郎Author

証券系システムエンジニアやIT系資格対策問題集の編集、IT系Webメディアの編集記者などの経歴を生かして、企業向けIT関連の記事制作に携わる。専門は、IT、金融、医療分野。医療情報システムの企画/構築、運用に関する知識を有する専門者としての資格、医療情報技師、情報セキュリティアドミニストレータの保有者。

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