成果報告書詳細
管理番号20160000000705
タイトル平成27年度成果報告書 次世代スマートデバイス開発プロジェクト 電子・材料・ナノテクノロジー部実施事業の周辺技術・関連課題における小規模研究開発の実施 ブロックチェイン技術を用いたセキュアなIoTプラットフォームの研究開発
公開日2016/8/5
報告書年度2015 - 2015
委託先名Trillium株式会社
プロジェクト番号P13005
部署名IoT推進部
和文要約1.セキュアなIoTプラットフォームの開発
 本事業開始前に開発した「Device to Cloud serverモデル」IoTプラットフォームプロトタイプ(HeavenZ 1.0)をベースとして、クラウドサーバレストランザクション処理が可能となるブロックチェイン環境での「Vertual Cloudモデル」(HeavenZ 2.0)の構築を実施し、下記を達成した。
  -エッジノードスケーラビリティの担保
  -省エネルギー化の配慮
  -運用管理上のディペンダビリティの高さ
  -データの相互利用によるユーザビリティ(使い勝手)の向上
  -運営持続性及びデータの信頼性を確保
  具体作業項目として下記を実施。
    ・Heaven CoreモジュールSolidityコード移行
    ・Domains / Devices / Alerts Solidity環境移行
    ・Domains / Devices Ehereum Eventsに対応
    ・aXonコマンドJavaScript Function実装
    ・分散データストレージ及びプロセス履歴管理
2.セキュリティレベルの向上と暗号化応用性の実現
 次世代サイバーセキュリティ技術に関し、下記を達成した。
 (1)暗号化アルゴリズムの設計及び実装
   -複数の暗号化アルゴリズム及びキーマネジメントシステムの併用により暗号の堅牢性を強化
    ・暗号化アルゴリズム
     Value Diffusion / Time Multiplex / Spread Spectrum 実装
    ・Key Managemant System
     DKLP : Dynamic Key-Lock Pairing機能実装
-他のスタンダードな暗号アルゴリズムと比較して30%以上の高速化を実現(AES128 / 3DES / Browfilsh / ARC4 / Camellia)
-自由なペイロードサイズに直接ブロック技法を実現
スモールサイズIoTエッジノ-ドデバイスあるいは車載ネットワーク(CAN / LIN等)に対応
   -コードサイズの軽量化を実現



 (2)可視化ツールの開発
  -高速性比較ツールの開発
   他の暗号化アルゴリズムとの暗号化-復号化のパフォーマンスモニタの実現
  -低性能CPU暗号化実行可視化ツールの開発
   ARM M0クラスでの暗号-キーマネジメント-復号の可視化モジュールの実現

3.ユーザ評価を通じた技術的課題の明確化
 ユーザ企業とのディスカッション及び技術評価を実施し、本研究開発を今後普及させる上での技術的な課題を明確化した。

4.目的に照らした達成状況
 産業への波及効果について、本研究開発で達成した特徴性能は、現在その安全性が大きく問題視されている車載サイバーセキュリティに有効に応用可能なもので、自動車産業に大きな波及効果が期待できる技術であることから、車載サイバーセキュリティを特に応用的マーケットとして想定した。
英文要約1.Development of Secure IoT Platform
 Prior to the launch of the current project discussed in this document, Trillium had developed a cloud/server-based IoT Platform Prototype called HeavenZ 1.0. This advanced development project proceeds to revolutionise the IoT Platform as a Service architecture by transitioning from cloud/server-based model to a server-less transaction model by implementing BLOCKCHAIN technology to create a “Virtual Cloud Architecture Model” (HeavenZ 2.0).
 
 Within the scope of this project, Trillium accomplished the following:
  - Guaranty of unlimited ‘Edge-node’ scalability through blockchain technology implementation
  - Significant reduction in system-wide infrastructure energy consumption
  - Dependability enhancement for seamless, error free operation and secure transaction management
  - Increased user-friendliness for transaction management and device interoperability
  - Secure and robust performance including persistent transaction log creation and data authentication
 
 Specific technology development details as below:
  ・HeavenZ Core module validation and successful code migration
  ・Domains / Devices / Alerts provide for successful environment migration
  ・Domains / Device integration through utilisation of Ethereum Event handling technology
  ・aXon commands and JavaScript Functionality enablement within Ethereum platform
  ・Distributed data storage and process/transaction persistent log management
 
2.Security level update and implementation of encryption technology
 Successful implementation of next-generation cybersecurity as below:
(1)Design and implementation of revolutionary lightweight encryption algorithms
(2)Development of visualisation tools for demonstrating and benchmarking encryption processing performance

3.Clarification of Technical Problems through User Assessment
 To promote high impact R&D outcomes, we architected and coded our cybersecurity technologies based on the needs and requests of potential customers including the engineering evaluations of such users.
 
4.Status of the software development and technical outcomes
 Based on the outcome of this research and development project, Trillium has decided to focus this technology on automotive IVN and V2V usage case deployments as well as industrial applications. The introduction of this technology to the automotive and industrial engineer community has led to global interest and inquiries from some of the largest technology companies in the world.
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