ユーザ参加により自律型Device-to-Device通信を促進するメカニズム

通过用户参与促进自主设备到设备通信的机制

基本信息

批准号：
21K17729
负责人：
中山悠
金额：
$ 3万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

スマートデバイス間での通信効率を改善するために注目されているのが，Device-to-Device（D2D）通信である．自律型D2Dは，オペレータの管理負荷が低く，効率的な通信が期待されている一方で，ユーザの自発的な参加を促すことが必要である．したがって，適切なD2D通信を実現するために，モバイルユーザーのD2Dへの参加を促進するための仕組みが必要である．ゲーム参加型D2Dでは，ホストが接続を提供することで得点を得る仕組みを採用しているが，従来の単純な得点モデルではホストが空間的に集まりやすく，カバレッジが低下するという問題があった．そこで本研究では，新たにペナルティ項を導入したモデルを提案した．提案モデルでは，他のホストとの接近度に応じて高くなるペナルティ項を設定し，これを得られる得点から減算する．ペナルティ項を導入してもナッシュ均衡が存在することを確認した．さらに，D2D接続時のセキュリティを担保するため，光カメラ通信を使用したマルチチャネル認証プロトコルを提案し，Androidアプリを実装・評価した．これは，Diffie-Hellman鍵交換を，光通信チャネルで実施する手法である．接続先デバイスを明示的に確認できるため，なりすましや中間者攻撃を防ぐことが可能である．また攻撃者は，光信号を盗聴したとしても，鍵を解読することができない．当該プロトコルについて，理論モデルに基づいた検討を進めている．

设备对设备（D2D）通信一直集中在提高智能设备之间的通信效率上。自主D2D需要低操作员的控制负载，并且有望是有效的通信，但是有必要促进用户的自发参与。因此，为了实现适当的D2D通信，需要一种促进移动用户参与D2D的机制。游戏参与类型D2D采用了通过提供连接来获得得分的机制，但是在常规的简单评分模型中，有一个问题，主机很容易在空间上收集，并且覆盖范围降低了。因此，这项研究提出了一个新模型，该模型引入了罚款。在提案模型中，设置了根据其他主机的方法增加的惩罚项，并从可以获得的分数中减去减法。已经确认，即使引入了罚款，也存在纳什均衡。此外，为了确保D2D连接时的安全性，提出了使用光学摄像机通信的多通道身份验证协议，并对Android应用程序进行了实施和评估。这是一种在光学通信通道上执行Diffie-Hellman密钥替换的方法。由于可以明确确认连接目标设备，因此可以防止欺骗和中间攻击。此外，即使光学信号被窃听，攻击者也无法破译钥匙。我们正在基于理论模型检查协议。