Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

トラヒック / 推定 / DNS / 暗号化 / グラフ / スケーラビリティ / 通信 / インターネット / 計測 / アルゴリズム / 高速

本研究課題の遂行にあたり、特にアプリケーションとして有望であるテーマから研究を進めた。具体的には暗号化通信の通信先ホスト名を推定する問題に取り組みんだ。この問題を解決するために、ドメインネームグラフと呼ぶデータ構造とアルゴリズムを提案し、DNSの観測情報から暗号化された通信の宛先ホスト名を高精度に推定できることを実証した。結果を国際会議 TMA 2015 (採録率 29.6%)で発表、スケーラビリティに関する課題を克服した結果を 2015年度に Computer Comminications 誌にて発表。国内特許出願1件と同出願のPCT出願1件を実施。国内招待講演を1件実施。

インターネット / DNS / ルートサーバ / IPSec / デジタルビデオ / IPv6 / ドメインネームサーバ

インターネットにおけるトラヒックパターンの測定として、以下の4つの運用システムにおけけるトラヒック特性の測定を行い解析を行った。
(1)インターネットにおけるトラヒックデータレポジトリの設計と運用
ユーザのプライバシーに関する情報を秘匿しつつ、エンドエンドインターネット通信のトラヒック特を計測解析可能なトラヒックデータのパラメータとデータの保存方法に関する検討を行い、実際にシテムの構築と運用評価を行った。
(2)ルートドメインネームサーバへの問い合わせパケットのトラヒック計測
ルートドメインネームサーバに到着するDNS解決要求パケットをテープドライブに記録し、要求ハットの問い合わせ元および問い合わせ先情報の解析を行った。ルートドメインネームサーバは世界13個存在しており、ユーザがどのサーバを利用するかを決定することができるために、DNS解決要パケットの処理は13個のルートDNSサーバによって分散処理される。測定の結果、アジアからの求よりも、欧米諸国からのDNS解決要求パケットの割合が多いことが明かとなった。
(3)ラベルスイッチシステムにおける必要ラベル数の評価
ラベルスイッチシステムにおいて必要となるラベル数の評価を実トラヒックデータを用いて行い、大らに、大規模システムにおいて、ラベル数を実装可能な数に減少させる方法を提案し、実トラヒックータを用いて評価を行った。
(4)デジタルビデオを用いた遠隔会議システムにおけるパケットのトラヒック計測
東京大学と慶應義塾大学の間でデジタルビデオを用いた高精細の動画像の転送実験を行い、トラヒッ計測と解析を行った。大容量のファイル転送とデジタルビデオ情報の転送、さらにIPSecを用いて暗した場合に情報転送の場合におけるトラヒック特性の計測と解析を行った。この計測実験により、速データ通信が行われる環境において、受信パケットの統計情報を記録することが可能であることを確認することができた。

インターネット / DNS / セキュリティ / 公開鍵暗号

インターネット上でのディレクトリシステムであるDNS(ドメインネ-ムシステム)は、ホスト名からIPアドレス、あるいはその逆の対応等を行い、インターネットのセキュリティの基礎として極めて重要なものである。DNSのデータは木構造に従って配置されており、その構造に応じて分散管理も容易である。しかし、DNS自体は多くのセキュリティ上の問題をかかえ、データの変造等が容易に行える。
そこで、公開鍵暗号技術を用いて、木構造の階層の上下間で相互に認証を行い合うことにより、DNSのデータのセキュリティを飛躍的に高めることができる。
このような目標のために研究代表者が提案した方式は、データを配布するネ-ムサーバ部分と、セキュリティを検証するリゾルバ部分にわかれる。
本研究では、まず、本研究以前に研究代表者が既に実装していたセキュリティを高めたネ-ムサーバ部分の、複数の計算機での相互接続性を確認した。
また、リゾルバ部分の実装にあたっては、公開鍵暗号の計算の速度が重要であるため、多倍長演算の高速化の各種技法の比較を行った。単純な方法、Karastubaの方法、高速フーリエ変換による方法を、公開鍵暗号に必要な程度のビット数で比較したところ、研究代表者の工夫した単純な方法の高速化による計算が最も速いことがわかった。

【研究分担者】
加藤朗	東京大学	情報基盤センター	助手	(Kakenデータベース)
中山雅哉	東京大学	情報基盤センター	助教授	(Kakenデータベース)