秘密計算による制御と最適化

サイバーフィジカルシステムにおける安心安全な意思決定と制御の実現に向けて、制御システムのセキュリティとプライバシーに関する研究を行なっています。サイバーフィジカルシステムでは、物理空間の情報がサイバー空間に集約され、その情報に基づいてリアルタイムに制御が実行されます。そのため、信頼性が高く安心して利用できるシステムを構築するには、データの改ざんや不正アクセスなどの潜在的な脅威からシステムを適切に保護することが不可欠です。また、高度な意思決定に要するデータの利活用と、機密情報を守るプライバシー保護はトレードオフの関係にあり、これらをいかに両立させるかが現代社会の重要な課題となっています。

このような背景から、暗号理論とシステム制御理論を融合した暗号化制御の理論構築とその応用に取り組んでいます。暗号化制御は、準同型暗号やマルチパーティ計算といった秘密計算の技術を用いて、制御器のパラメータやセンサの観測出力、アクチュエータへの制御入力を暗号論的に秘匿したまま、システム内部の情報を公開せずに制御演算を実行する手法です。これにより、クラウドサーバへの制御器の委託計算や、複数の主体が関わる分散制御を、プライバシーと安全性を維持したまま実現することが可能となります。また、具体的な制御手法の開発だけでなく、制御システムにおける安全性やプライバシー概念の数理的定義など、安全なシステム設計のための基礎理論の確立にも興味をもっています。