研究者詳細 - 福田　豊

その他リンク： https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85133165592&origin=inward

キャンパスネットワークにおける脆弱性スキャナの比較評価査読有り

佐藤彰洋, 福田豊, 中村豊

学術情報処理研究 ( 一般社団法人大学ICT推進協議会 ) 28 ( 1 ) 213 - 217 2024年11月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

九州工業大学では，学外から到達可能なIPアドレスを付与した機器の脆弱性管理に取り組んでいる．その機器の数が389であるため，脆弱性スキャナを用いた検査の自動化は必須となっている．しかしながら，自動化がなされているが故に，その検査の不透明性が問題となる．本稿の目的は，2種の脆弱性スキャナの比較評価を通じて，各脆弱性スキャナの特性に関する理解を深めることにある．その比較評価の結果，各脆弱性スキャナが検出可能な脆弱性には大きな差異があることを確認した．この特性の理解は脆弱性スキャナを適切に選択するうえでの一助となり，その結果として誤検知や見逃しの低減に繋がることが期待できる．

DOI： 10.24669/jacn.28.1_213

新型コロナウィルスによるパンデミック影響下での無線LAN整備とAP設置準備の工夫査読有り

福田豊, 中村豊, 佐藤彰洋, 和田数字郎

情報処理学会デジタルプラクティス ( 情報処理学会 ) 5 ( 3 ) 1 - 10 2024年07月

担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

九州工業大学では2022年度の後半に，COVID-19の影響によってネットワーク機材の入手性が著しく低下していたなか，工学部が設置された戸畑キャンパスに97台のAP（Access Point）の導入と，114箇所の配線工事を行った．APは2023年2月末と3月中旬の2回に分かれて納品され，かつ配線工事は3月前半から開始であったため，ごく短い期間でAPのキッティングを行い，約2週間かけて配線工事およびAP取付を行った．本稿ではAP設置箇所の選考と現地調査，現地調査に基づく設置箇所の確定，APやPoE Switchの機材選定と実際の手配，およびAPをキッティングする際に工夫した点について報告する．

その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00237220/

学外公開アドレス管理システム査読有り

佐藤彰洋, 戸田哲也, 和田数字郎, 福田豊, 中村豊

学術情報処理研究 ( 一般社団法人大学ICT推進協議会 ) 27 ( 1 ) 167 - 173 2023年11月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

国立大学法人において，サイバー攻撃によるセキュリティインシデントが多発している．その対策として，我々は学外公開アドレス管理システムを構築した．本システムの特徴は，学外公開，すなわち学外から到達可能なIPアドレスを付与した機器に関する情報共有と，それに対する措置として脆弱性改善と通信制御を実現したことにある．また，長期的な運用を見据え，本システムの運用に介在する人的な作業を可能な限り自動化した．具体的には，学外公開に関する申請の処理と期限の周知である．その結果，IPアドレスの学外公開が適切に管理され，本学のネットワークが高い堅牢性を確保できることを確認した．

DOI： 10.24669/jacn.27.1_167

その他リンク： https://kyutech.repo.nii.ac.jp/records/2000303

パブリッククラウドを活用した大規模センサデータ集約システムの構築査読有り

林豊洋, 冨重秀樹, 福田豊

学術情報処理研究 ( 一般社団法人大学ICT推進協議会 ) 26 ( 1 ) 20 - 31 2022年12月

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

九州工業大学では，全ての講義室と多くの共用スペースに無線LANのアクセスポイント（AP）が整備されている．APが学内に網羅されていることから，各APへの接続端末数とAPのカバーする面積を用いた密集度が定義できることに着目し，地図情報と共に密集度を図示するシステムを公開している．接続端末数は密集度以外にも応用可能なセンサデータの一種であることから，より大規模なセンサデータ集約システムの構築を検討した．特に，多数のセンサ，プロトコル，フォーマットで構成されたデータを受け入れ可能であり，同様に多様なシステムへのデータ出力が可能なシステムの構築を目的とした．本稿では，上記の仕様を考慮したパブリッククラウドを活用した大規模センサデータ集約システムの構築について言及する．

DOI： 10.24669/jacn.26.1_20

その他リンク： https://kyutech.repo.nii.ac.jp/records/7852

無線LAN利用状況調査に基づいて策定した改善策の検証査読有り

福田豊, 中村豊, 佐藤彰洋, 和田数字郎, 岩崎宣仁

情報処理学会デジタルプラクティス ( 情報処理学会 ) 3 ( 3 ) 1 - 9 2022年07月

担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

九州工業大学は2019年9月に全学セキュアネットワークを更新した．このうち無線LANシステムの更新は，学内アンケートから得られた要望と，2014年から2018年の利用動向調査から抽出した5つの改善点に基づいて実施した．具体的には（1）平均利用端末数の増加を見越したAPの増設，（2）稠密環境を考慮したIEEE 802.11ax対応機材の導入，（3）トラヒック増加に備えた有線側の増速，（4）講義に直接関係しないトラヒック制御，（5）利用動向に基づくAP機材選定である．この更新により，APは更新直前の368台から約1.3倍増加し470台となった．本稿ではこの改善点を元に行った具体的な更新内容と，2019年度の利用動向について述べる．続いて導入前後の利用状況を比較して，実施した改善策の効果を検証し有効性を明らかにする．

その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00218904/

無線LAN利用状況調査に基づいて策定した改善策の検証査読有り

福田豊

情報処理学会デジタルプラクティス 3 1 - 9 2022年01月

DGAマルウェアにより自動生成された悪性ドメインの判別査読有り

佐藤彰洋, 林豊洋，和田数字郎，福田豊

情報処理学会論文誌 ( 情報処理学会 ) 62 ( 5 ) 1341 - 1349 2021年05月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

マルウェアはインターネットにおける重大な脅威の1つである．多くのマルウェアには，検出を回避するための機能としてDGA（Domain Generation Algorithm）が実装されている．DGAとは，C&C（Command-and-Control Server）のドメインを頻繁に変更することで，マルウェアからC&Cへ向けた通信であるコールバックを隠蔽するための仕組みである．本稿では，表層的なドメイン文字列の解析により，DGAマルウェアのコールバックのために自動生成した悪性ドメインの判別を試みる．本手法の独自性は，DGAに関する事前情報をまったく必要とせず，ドメイン文字列の意味の有無からドメインの良性と悪性を推定する点にある．また実験を通じて，提案手法が0.9960の再現率と0.9029の適合率で悪性ドメインを判別可能であることを確認した．この結果から，ネットワークに内在するマルウェアへの迅速な対処が可能となるため，ネットワークにおける安全性の向上が期待できる．

DOI： 10.20729/00211107

An Approach for Identifying Malicious Domain Names Generated by Dictionary-Based DGA Bots 査読有り

A. Satoh, Y. Nakamura, Y. Fukuda, D. Nobayashi, T. Ikenaga

IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems ( IEICE ) E104-D ( 5 ) 669 - 672 2021年05月

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Computer networks are facing serious threats from the emergence of sophisticated new DGA bots. These DGA bots have their own dictionary, from which they concatenate words to dynamically generate domain names that are difficult to distinguish from human-generated domain names. In this letter, we propose an approach for identifying the callback communications of DGA bots based on relations among the words that constitute the character string of each domain name. Our evaluation indicates high performance, with a recall of 0.9977 and a precision of 0.9869.

DOI： 10.1587/transinf.2020NTL0001

CiNii Article

その他リンク： https://www.jstage.jst.go.jp/article/transinf/E104.D/5/E104.D_2020NTL0001/_article/-char/en

A Word-Level Analytical Approach for Identifying Malicious Domain Names Caused by Dictionary-Based DGA Malware 査読有り国際誌

A. Satoh, Y. Fukuda, G. Kitagata, Y. Nakamura

Electronics 10 ( 9 ) 2021年04月

担当区分：責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Computer networks are facing serious threats from the emergence of malware with sophisticated DGAs (Domain Generation Algorithms). This type of DGA malware dynamically generates domain names by concatenating words from dictionaries for evading detection. In this paper, we propose an approach for identifying the callback communications of such dictionary-based DGA malware by analyzing their domain names at the word level. This approach is based on the following observations: These malware families use their own dictionaries and algorithms to generate domain names, and accordingly, the word usages of malware-generated domains are distinctly different from those of human-generated domains. Our evaluation indicates that the proposed approach is capable of achieving accuracy, recall, and precision as high as 0.9989, 0.9977, and 0.9869, respectively, when used with labeled datasets. We also clarify the functional differences between our approach and other published methods via qualitative comparisons. Taken together, these results suggest that malware-infected machines can be identified and removed from networks using DNS queries for detected malicious domain names as triggers. Our approach contributes to dramatically improving network security by providing a technique to address various types of malware encroachment.

DOI： 10.3390/electronics10091039

その他リンク： https://www.mdpi.com/1089838

辞書に基づくDGAマルウェアに起因した悪性ドメインの判別査読有り

佐藤彰洋, 福田豊, 井上純一, 中村豊

情報処理学会論文誌 ( 情報処理学会 ) 62 ( 3 ) 829 - 837 2021年03月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

高度なDGAマルウェアの出現により，コンピュータネットワークは深刻な脅威に直面している．このDGAマルウェアは，それ自体が有する辞書の単語を連結することで，人為的に生成したものと判別が困難な悪性ドメインを機械的に生成する．本稿では，ドメインの文字列を構成する単語間の関係性を考慮することで，辞書に基づくDGAマルウェアにより生成された悪性ドメインの判別を試みる．また実験を通じて，提案手法が0.9977の再現率と0.9869の適合率で悪性ドメインを判別可能であることを確認した．この結果から，ネットワークに内在する多様なマルウェアへの迅速な対処が可能となるため，ネットワークの運用において安全性の向上が期待できる．

DOI： 10.20729/00210246

無線LAN接続情報を利用した密集度表示システムとその改良査読有り

冨重秀樹, 井上純一, 畑瀬卓司, 和田数字郎, 林豊洋, 福田豊

学術情報処理研究 ( 国立大学法人情報系センター協議会 ) 25 ( 1 ) 1 - 8 2021年01月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

九州工業大学情報基盤センターでは，新型コロナウイルス感染症予防策の一つとして2020年7月10日より学内の無線LAN接続情報を利用した密集度表示システムの運用を開始した．本システムの運用により学内の人が密集する場所や時間を視覚的に確認することができるようになった．運用開始後も対象箇所の拡大や地図を活用した視覚表示機能の追加等を行い，密集状況を把握しやすくなるように改良を続けている．本稿では，無線LAN接続情報を利用した密集度表示システムとその改良について報告する．

DOI： 10.24669/jacn.25.1_1

CiNii Article

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130008110387

Office365を用いたメールサービスに対するセキュリティ向上対策 - ログ監視，認証基盤の強化 - 査読有り

林豊洋, 福田豊, 佐藤彰洋, 大橋健

学術情報処理研究 24 ( 1 ) 104 - 115 2020年12月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

九州工業大学では2012年度より，卒業後も継続して利用可能な全学メールサービスの提供を開始した．メールサービスの稼働基盤には，2015年度よりMicrosoft社のSaaSであるOffice365およびMicrosoft365(以降365とも称する)を活用している．本サービスには，2020年7月現在で約21,800アカウントが存在し，在学生・在職者に加え本学の卒業生が含まれている．このような多様な利用者層が，電子メールに加えネットワークストレージやグループウェア機能を利用しているため，不正アクセスによるアカウント詐取の対象になっていた．本学では，365に対するセキュリティ向上対策として，ログ監視体制の強化と認証基盤の強化を検討・運用を行っている．具体的には，365へのサインイン情報，メール送受信ログ等を学内のログ収集基盤へ集約する手法を確立した．また，サインイン時の認証強化については，365が有する多数の実現手法の中から，実現容易性やライセンスの観点から比較検討を行い，利用者層に応じた手法を採用した．本稿ではこれらの詳細について報告する．

DOI： 10.24669/jacn.24.1_104

その他リンク： https://www.jstage.jst.go.jp/article/jacn/24/1/24_JACN24-1-12/_article/-char/ja/

A Superficial Analysis Approach for Identifying Malicious Domain Names Generated by DGA Malware 査読有り国際誌

A. Satoh, Y. Fukuda, Y. Nakamura, T. Hayashi, G. Kitagata

IEEE Open Journal of the Communications Society ( IEEE ) 1 1837 - 1849 2020年11月

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Some of the most serious security threats facing computer networks involve malware. To prevent malware-related damage, administrators must swiftly identify and remove the infected machines that may reside in their networks. However, many malware families have domain generation algorithms (DGAs) to avoid detection. A DGA is a technique in which the domain name is changed frequently to hide the callback communication from the infected machine to the command-and-control server. In this article, we propose an approach for estimating the randomness of domain names by superficially analyzing their character strings. This approach is based on the following observations: human-generated benign domain names tend to reflect the intent of their domain registrants, such as an organization, product, or content. In contrast, dynamically generated malicious domain names consist of meaningless character strings because conflicts with already registered domain names must be avoided; hence, there are discernible differences in the strings of dynamically generated and human-generated domain names. Notably, our approach does not require any prior knowledge about DGAs. Our evaluation indicates that the proposed approach is capable of achieving recall and precision as high as 0.9960 and 0.9029, respectively, when used with labeled datasets. Additionally, this approach has proven to be highly effective for datasets collected via a campus network. Thus, these results suggest that malware-infected machines can be swiftly identified and removed from networks using DNS queries for detected malicious domains as triggers.

DOI： 10.1109/OJCOMS.2020.3038704

その他リンク： https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85122048053&origin=inward

Practicality Verification of an Application Virtualization System Assuming Use of BYOD Environment 査読有り国際誌

Toyohiro Hayashi, Yutaka Fukuda, Akihiro Satoh, Kyoko Kai, Noriyuki Kushiro

Open Journal of Social Sciences 8 ( 3 ) 482 - 492 2020年08月

九州工業大学全学ネットワークの更新に向けた無線LAN利用動向調査査読有り

福田豊, 中村豊, 佐藤彰洋, 和田数字郎

情報処理学会デジタルプラクティス ( 情報処理学会 ) 11 ( 3 ) 636 - 656 2020年07月

担当区分：筆頭著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

本学では2014年9月に全学ネットワークの更新を行い，IEEE 802.11acに対応した機材の導入を行った．導入直後のAP（Access Point）数は253台であったが，建屋改修時や他部局リプレース時に講義室等を中心に増設し，2019年度までに368台となった．しかしこの5年間で無線LANの運用環境は大きく変化しており，次の更新に向けて無線LAN環境の増強策を検討するためには，既存無線LANの利用動向調査が必要である．そこで本稿では2014年9月から2018年度末までの無線LAN利用動向について調査し，更新に向けた知見を得たので報告する．

その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00206170/

学外公開アドレス管理システムの設計と評価査読有り

佐藤彰洋, 福田豊, 和田数字郎, 中村豊

情報処理学会デジタルプラクティス ( 情報処理学会 ) 11 ( 3 ) 624 - 635 2020年07月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

国立大学法人において，サイバー攻撃によるセキュリティインシデントが多発している．その攻撃に抗するため，我々が属す九州工業大学情報基盤運用室では学外公開アドレス管理システムを構築した．本システムの特徴は，学外公開，すなわち学外から到達可能なIPアドレスを付与した機器に関する情報共有と，それに対する措置として脆弱性改善と通信制御を実現したことにある．その導入により，本学のネットワークにおいて高い堅牢性の実現を確認した．本稿では，学外公開アドレス管理システムの設計と，12カ月にわたるシステムの運用による有効性の評価，そこから得られた知見について報告する．

その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00206169/

A Cause-Based Classification Approach for Malicious DNS Queries Detected Through Blacklists 査読有り国際誌

A. Satoh, Y. Nakamura, Y. Fukuda, K. Sasai, G. Kitagata

IEEE Access ( IEEE ) 7 142991 - 143001 2019年09月

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Some of the most serious security threats facing computer networks involve malware. To prevent this threat, administrators need to swiftly remove the infected machines from their networks. One common way to detect infected machines in a network is by monitoring communications based on blacklists. However, detection using this method has the following two problems: no blacklist is completely reliable, and blacklists do not provide sufficient evidence to allow administrators to determine the validity and accuracy of the detection results. Therefore, simply matching communications with blacklist entries is insufficient, and administrators should pursue their detection causes by investigating the communications themselves. In this paper, we propose an approach for classifying malicious DNS queries detected through blacklists by their causes. This approach is motivated by the following observation: a malware communication is divided into several transactions, each of which generates queries related to the malware; thus, surrounding queries that occur before and after a malicious query detected through blacklists help in estimating the cause of the malicious query. Our cause-based classification drastically reduces the number of malicious queries to be investigated because the investigation scope is limited to only representative queries in the classification results. In experiments, we have confirmed that our approach could group 388 malicious queries into 3 clusters, each consisting of queries with a common cause. These results indicate that administrators can briefly pursue all the causes by investigating only representative queries of each cluster, and thereby swiftly address the problem of infected machines in the network.

DOI： 10.1109/ACCESS.2019.2944203

その他リンク： https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85077740083&origin=inward

BYOD環境整備に向けた無線LAN通信実験査読有り

福田豊，畑瀬卓司，冨重秀樹，林豊洋

情報処理学会論文誌 60 ( 3 ) 758 - 767 2019年03月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

2019年03月15日

大学の講義に個人必携PC等の移動端末を活用する動きが広まっている．講義においてそれら移動端末の主な通信手段は無線LANであり，講義室等で高密度に端末が存在する状況でも円滑に講義できる通信環境を提供しなければならない．その環境整備のためには，1 Access Point（AP）あたりの収容端末数やチャネルボンディングの導入等を考慮した設計指針が必要となる．そこで本稿では端末数や稼働AP数，チャネルボンディングの幅を変えながら無線LAN通信実験を行い，APあたりの収容数の目安やチャネルボンディングの有効活用手法を明らかにした．

その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00195305/

A Dynamic Channel Switching for ROD-SAN 査読有り

NOBAYASHI Daiki, FUKUDA Yutaka, TSUKAMOTO Kazuya, IKENAGA Takeshi

IEICE Transactions on Information and Systems ( 電子情報通信学会 ) 102 ( 5 ) 920 - 931 2019年01月

担当区分：責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Wireless sensor and actuator networks (WSANs) are expected to become key technologies supporting machine-to-machine (M2M) communication in the Internet of things (IoT) era. However, sensors must be able to provide high demand response (DR) levels despite severely limited battery power. Therefore, as part of efforts to achieve a high DR, we are working on research and development related to radio-on-demand sensor and actuator networks (ROD-SANs). ROD-SAN nodes are equipped with wake-up receivers that allow all nodes to stay in sleep mode for a long period of time, and transmit only after the receiver receives a wake-up signal. In addition, sender nodes can direct the receiver nodes to switch communication channels because the wake-up signal also includes information on the channel to use for communication between each other. However, as the number of nodes utilizing the same channel increases, frequent packet collisions occur, thereby degrading response performance. To reduce packet collisions, we propose an own-channel-utilization based channel switching (OCS) scheme, which is a modification of the average-channel-utilization based switching (ACS) as our previous works. The OCS scheme decides whether or not to switch channels based on a probability value that considers not only average-channel utilization of nearby nodes but also own-channel utilization. This approach permits node switching to other channels by considering the overall utilization states of all channels. In this paper, based on simulations, we show that our scheme can improve the delivery ratio by approximately 15% rather than ACS scheme.

DOI： 10.1587/transinf.2018NTP0007

CiNii Article

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130007641123

Performance Evaluation of TCP Variants with Packet Reordering 査読有り

Yutaka Fukuda, Daiki Nobayashi, Takeshi Ikenaga

ICN 2018, The Seventeenth International Conference on Networks 2018年04月

ROD 無線 LAN における消費電力削減のための代理応答手法査読有り

野林大起,福田豊,池永全志

電子情報通信学会論文誌 B ( 電子情報通信学会 ) J99-B ( 10 ) 908 - 910 2016年10月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

IEEE802.11規格に基づく無線LANで用いられる代表的なメディアアクセス制御(MAC)としてCSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)が挙げられる．しかし，CSMA/CAにはアクセスポイントに接続する無線端末数の増加に伴ってデータフレームの衝突が頻発し，全無線端末の合計スループットが低下する問題が知られている．この問題を回避するために，我々はこれまで結合振動子の同期現象に基づくMAC方式(以降，SP-MACと示す)を提案してきた．SP-MACを利用する端末は，データフレームの衝突を回避することでスループットを大幅に向上できることを確認している．しかし，これまでのSP-MACに対する評価は，全無線端末がお互いのチャネル利用状況を認知できる，すなわち隠れ端末が存在しない環境でのみ行われてきた．現実の無線LAN環境では隠れ端末の存在が無線端末の合計スループットに影響を及ぼすことが予想される．そこで，本論文では隠れ端末が存在する環境におけるSP-MACの問題点を明らかにし，その解決策であるSP-MACの改良方式を提案する．シミュレーション評価の結果，通常のSP-MACはUDP通信を行う場合に，隠れ端末が存在することで合計スループットが大きく低下するが，改良方式は通常のSP-MAC，及びRTS/CTS
を用いないCSMA/CAと比べて高い合計スループットが得られることがわかった．

DOI： 10.14923/transcomj.2016IAL0003