複数組織の学習データをセキュアに利用可能な学習分析プラットフォームの開発

开发可以安全地使用来自多个组织的学习数据的学习分析平台

基本信息

批准号：
22K12023
负责人：
長谷川真吾
金额：
$ 2.41万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

教育環境の情報化が進むにつれて学習分析に注目が集まっている。現在の学習分析は1つの組織内で取得されたデータを利用することが基本であり、複数組織の学習データを組み合わせて使用する学習分析の実現が求められているが、そのためにはデータのセキュリティ・プライバシーを保証するための仕組みが必要である。本研究では、この要求に対し暗号化で保護された学習分析プラットフォームの開発を行う。具体的には複数組織から学習データを安全に収集し暗号化データベースを構築するための暗号化PSI、およびその暗号化データベース上でデータプライバシーを確保しながら学習分析を行うためのデータ形式特化秘密計算の開発を行う。本年度は複数のデータセットからセキュリティとプライバシーを担保しながら暗号化データベースを構築するための暗号化PSI、特に格子構造を用いた実装の開発を目指した。格子構造に基づくPSIは知られていないため、まずは格子構造を用いたPSIを開発すべく格子構造による暗号技術の調査研究を行い、その中で発見された各種課題を解決し、格子構造に基づく暗号技術構成のための手法、ならびに公開鍵暗号系暗号技術構成のための手法の改善とその実践により新たな種々の暗号技術を開発した。具体的には、複数人で電子署名の作成を行うグループ署名技術において、管理者の機能に適切に制限をつけ参加者の匿名性とのバランスをとる各種手法の開発と具体例の構成、および格子構造に基づく暗号技術で使用される基本関数の改良を行った。

随着教育环境变得更加信息，注意力集中在学习分析上。当前的学习分析基于使用单个组织中获得的数据，并且有必要实现从多个组织中学习数据结合的学习分析，但是为此，需要一种机制来确保数据的安全性和隐私。在这项研究中，我们将开发一个学习分析平台，该平台受加密保护以满足这一要求。具体来说，它将开发一个加密的PSI，用于从多个组织安全地收集学习数据并构建加密数据库，以及用于执行学习分析的特定数据格式的秘密计算，同时确保对加密数据库的数据隐私。今年，我们旨在使用网格结构（尤其是加密PSI）来开发实施，以构建具有从多个数据集的安全性和隐私的加密数据库。由于尚不清楚基于晶格结构的PSI，因此我们首先使用晶格结构进行了对加密技术的研究和研究，使用晶格结构开发PSI，并通过基于晶格结构的加密技术构建方法进行了改进的加密技术构建方法，并开发了新的加密技术，并开发了新的加密技术，以及构建公共密钥技术及其实施方法。具体而言，在多人创建数字签名的小组签名技术中，我们开发了各种方法并构建了特定示例，以适当限制管理人员的功能并平衡参与者的匿名性，并改善了基于晶格结构的加密技术中使用的基本功能。