研究者詳細 - 山内　利宏

MISC - 山内　利宏

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メモリ再利用を禁止するライブラリによりUse-After-Free脆弱性攻撃を防止する手法の提案

池上祐太, 山内利宏

コンピュータセキュリティシンポジウム2014論文集 2014 ( 2 ) 567 - 574 2014年10月

未参照バッファ数に着目した入出力バッファ分割法

山本光一, 土谷彰義, 山内利宏, 谷口秀夫

研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム（OS） 2014 ( 5 ) 1 - 8 2014年7月

記述言語：日本語

利用者が優先して実行したい処理（優先処理）の実行処理時間を短縮する方式として，ディレクトリ優先方式を提案した．この方式は，入出力バッファを二つの領域に分割し，指定したディレクトリ直下のファイル（優先ファイル）を優先的にキャッシュする．これにより，優先処理が頻繁にアクセスするファイルを優先ファイルとすることで，優先処理の実行処理時間を短縮できる．しかし，ディレクトリ優先方式は，優先ファイル以外のファイル（非優先ファイル）のキャッシュヒット率を著しく低下させ，悪影響を生じさせることがある．そこで，本稿では，領域のサイズを更新するまでの期間内に参照されてないバッファ数に着目し，このバッファがない方の領域のサイズを増加させる方式を提案する．提案方式は，優先ファイルをキャッシュする領域の下限を設定するパラメータを用いることで，優先ファイルをキャッシュする領域のキャッシュヒット率が低下しすぎないようにしている．また，カーネル make 処理と Web サーバ処理において提案方式を評価した結果を報告する．

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Tenderにおけるプロセス間通信データ域に特化したプロセス間通信の設計

川野直樹, 山内利宏, 谷口秀夫

研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム（OS） 2014 ( 22 ) 1 - 8 2014年7月

記述言語：日本語

協調処理では，プロセス間通信の性能が処理性能に大きな影響を与える．このため，プロセス間通信の高速化が必要である．本稿では，Tender オペレーティングシステムにおいて，プロセス間通信に特化した領域（プロセス間通信データ域）を実現し，この領域を利用したプロセス間通信の設計と実現方式について述べる．プロセス間通信データ域とは，プロセス間の複写レスでのデータ授受機能を支援する領域である．プロセスは，この領域を利用して通信することにより，複写レスなデータ授受と仮想アドレスから実アドレスへの変換の高速化を実現し，プロセス間通信を高速化できる．また，評価では，Tender オペレーティングシステムの既存のプロセス間通信との処理時間の比較結果を報告する．

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KVMにおける機密情報の拡散追跡機能の設計 (マルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント)

藤井翔太, 山内利宏, 谷口秀夫

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 ( 118 ) 187 - 193 2014年7月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

計算機内の機密情報が拡散する状況を追跡し,機密情報を有する資源を把握する機能として機密情報の拡散追跡機能をOS内に実現した.しかし,機密情報の拡散追跡機能には,導入の際に対象のOSのソースコードを修正する必要があること,およびOS自体を攻撃されると,機密情報の拡散追跡機能が無効化される危険性が存在する問題がある.そこで,KVMにおける機密情報の拡散追跡機能を設計した.機密情報の拡散追跡機能をKVM内に実現することにより,導入対象OSのソースコードを修正する必要がなくなり,より多くの環境に導入可能になる.また,機密情報の拡散追跡機能をOSから隔離できるため,機密情報の拡散追跡機能への攻撃をより困難にできる.

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プロセス関連情報の不可視化によりプロセスの識別を困難にする攻撃回避手法

佐藤将也, 山内利宏

コンピュータセキュリティシンポジウム2013論文集 2013 ( 4 ) 1042 - 1049 2013年10月

情報漏洩を契機とした攻撃者探査システムの提案

池上祐太, 山内利宏

コンピュータセキュリティシンポジウム2013論文集 2013 ( 4 ) 17 - 24 2013年10月

B-008 Tenderにおける効率的なページアウト規則の実現(B分野:ソフトウェア,一般論文)

濱口知之, 山内利宏, 谷口秀夫

情報科学技術フォーラム講演論文集 12 ( 1 ) 231 - 232 2013年8月

L-011 アンチデバッグ機能に着目したマルウェア検出手法(L分野:ネットワーク・セキュリティ,一般論文)

吉崎広太, 山内利宏

情報科学技術フォーラム講演論文集 12 ( 4 ) 219 - 220 2013年8月

L-001 ライブラリの置き換えによるVM外部への安全なログ転送方式における応用プログラムを用いた性能評価(L分野:ネットワーク・セキュリティ,一般論文)

佐藤将也, 山内利宏

情報科学技術フォーラム講演論文集 12 ( 4 ) 185 - 186 2013年8月

マルチコアTenderにおける排他制御の細粒度化による並列性向上手法

山本貴大, 山内利宏, 谷口秀夫

情報処理学会研究報告. [システムソフトウェアとオペレーティング・システム] 2013 ( 16 ) 1 - 8 2013年7月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

近年,マルチコアプロセッサの普及に伴い,オペレーティングシステム (以降,OS) のマルチコア対応が必要となっている.OS のマルチコア対応における課題として処理の並列性の向上がある.Tender オペレーティングシステム (以降,Tender) では,Tender 特有の OS 構造である資源インタフェース制御において一元的に排他制御することで修正工数を抑制し,マルチコア対応を実現した.このとき,資源インタフェース制御において資源の種類ごとに排他制御することで異なる種類の資源の並列処理を実現した.しかし,本手法では,同じ種類の資源を並列に処理することができない.本稿では,マルチコア向け Tender (以降,マルチコア Tender) において一元的な排他制御構造を維持しつつ,排他制御を細粒度化する手法について述べる.これにより,同じ種類の資源の並列処理を実現し,処理の並列性を向上させる.このとき,修正に要した工数について評価する.また,マイクロベンチマークを使用し,Linux,および FreeBSD と比較することでマルチコア Tender の性能を評価する.

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細粒度の情報追跡による機密情報送信の動的制御手法 (マルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント)

小倉禎幸, 山内利宏

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 113 ( 138 ) 135 - 141 2013年7月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

近年,Android端末の普及に伴い,Androidを標的とするマルウェアが増加し,マルウェアへの対策が重要視されている.特に,マルウェアによる端末外部への機密情報の漏洩が問題となっている.この問題に対処するために,機密情報の伝搬を追跡し,機密情報が外部に漏洩する際に利用者の判断に従ってAPの動作を動的に制御する手法を提案する.具体的には,提案手法は,TaintDroidを利用し,機密情報の伝搬を変数レベルで細粒度に追跡する.端末外部に機密情報が漏洩する場合,利用者の判断に従ってAPの動作を制御する.これにより,端末外部への機密情報の漏洩を防止する.また,端末外部に送信される機密情報をダミーデータに置換し,機密情報の漏洩を防止する.これにより,APの正常な動作をできるだけ妨げることなく機密情報の漏洩を防止できる.さらに,AP間で機密情報のやり取りがあった場合,機密情報の漏洩に関わったAP名を取得し,機密情報の伝搬経路を把握する.これにより,利用者は機密情報の漏洩の伝搬経路とその漏洩に関わったAPを正確に把握し,漏洩要因の各APに対処できる.

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ライブラリの置き換えによるVM外部への安全なログ転送方式の評価 (マルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント)

佐藤将也, 山内利宏

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 113 ( 138 ) 121 - 128 2013年7月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

ログは,計算機の動作を把握するための重要な情報である.しかし,攻撃や問題の発生により,ログの改ざんや消失が起こる可能性がある.この問題への既存の対処の多くは,対処する以前にログを改ざんされる恐れがある.また,VM上のOSの種類に応じた対処や性能低下が問題となる.これらの問題への対処として,ライブラリの置き換えによるVM外部への安全なログ転送方式を提案した.提案方式では,ログ発行時にVMMにログの転送を依頼するように,VM上のライブラリを置き換える.VMMはVMからログを取得し,ログの取得元とは異なるVMで保存する.これにより,多種のOSへ容易に適用でき,性能低下の小さい方式を実現した.本稿では,提案方式の評価について述べる.提案方式の有効性を示すために,ログの改ざんを防止できるか検証した.また,多種のOSへの適用の容易さを評価した.性能評価では,APの性能への影響と複数台のVMを走行させた場合の性能の変化を評価した.

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2012年度論文賞の受賞論文紹介：仮想計算機技術のセキュリティ技術への応用

佐藤将也, 山内利宏

情報処理 54 ( 8 ) 815 - 815 2013年7月

AnTオペレーティングシステムにおける低機能MMUの制御法

鶴谷昌弘, 山内利宏, 谷口秀夫

研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム（OS） 2013 ( 11 ) 1 - 7 2013年2月

記述言語：日本語

計算機の多様な利用を支える高い適応性と堅牢性を実現できるOSが必要となっており，これを実現するOSプログラム構造としてマイクロカーネル構造がある．マイクロカーネルOSは，OS機能の大半をOSサーバとして実現するため，OSサーバ間でプログラム間通信が頻発し，モノリシックカーネルOSに比べ性能が低下する．このため，データ複写レスによる通信により，OSサーバ間での授受データの複写オーバヘッドを低減している．しかし，低機能MMUでは，データ複写レスであっても通信時に発生するTLBミスに伴う処理オーバヘッドが大きい．そこで，マイクロカーネルOSにおける低機能MMU制御法を提案する．提案制御法は，サーバプログラム間通信で利用する領域についてはページテーブルを利用することなく，TLBエントリでページの割り当てを管理し，TLBミスを発生させないことによりサーバプログラム間通信を高速化する．SH-4を例として，提案制御法をAnTオペレーティングシステムに実現する方式を示し，性能評価の結果を報告する．

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仮想化技術による安全なファイルアクセスログ外部保存機構

安藤類央, 橋本正樹, 山内利宏

情報処理学会論文誌ジャーナル(CD-ROM) 54 ( 2 ) 2013年

ライブラリの置き換えによるVM外部への安全なログ転送方式の提案

佐藤将也, 山内利宏

研究報告コンピュータセキュリティ（CSEC） 2012 ( 6 ) 1 - 8 2012年12月

記述言語：日本語

ログは，計算機の動作を把握するための重要な情報である．しかし，攻撃や問題の発生により，ログの改ざんや消失が起こる可能性がある．この問題へ対処するために，ログを保護する手法が提案されている．しかし，手法の多くは AP や OS で実現されており，カーネルレベルで動作するマルウェアからログを保護するのは難しい．そこで，我々は， VMM を用いたログの保護方式を提案した．しかし，この方式では，複数の VM において多種の OS が利用される場合，それぞれの OS に対応するように VMM を修正する必要があり，その工数が大きい．そこで，複数 VM 上の多種の OS に最小限のプログラムの修正により対応可能な， AP の出力するログの保護方式を提案する．提案方式は，ログ発行時に特定の命令を実行するように， VM 上のライブラリをあらかじめ置き換える． VMM は，この命令を契機にログを保護する．このため，提案方式は OS の種類に依存しない．

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SEAndroidの拡張によるAPの動的制御手法の提案

矢儀真也, 山内利宏

コンピュータセキュリティシンポジウム2012論文集 2012 ( 3 ) 130 - 137 2012年10月

AnTオペレーティングシステムにおけるドライバプロセス入替え機能

蓮岡宜明, 鶴谷昌弘, 山内利宏, 谷口秀夫

マルチメディア通信と分散処理ワークショップ論文集 2012 ( 4 ) 202 - 209 2012年10月

AnTオペレーティングシステムにおけるマルチコア環境での負荷分散評価

佐古田健志, 枡田圭祐, 蓮岡宜明, 山内利宏, 谷口秀夫

情報処理学会研究報告. EIP, [電子化知的財産・社会基盤] 2012 ( 31 ) 1 - 7 2012年9月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

マイクロカーネル構造 OS は,高い適応性と堅牢性をあわせ持つ.また, LSI 技術の進歩によりマルチコアプロセッサが登場した.そこで,このマルチコアプロセッサ上で,マイクロカーネル構造 OS を走行させ, OS サーバを各コアに分散できれば, OS 処理の負荷分散が可能になる.これにより, OS 処理の負荷が大きいトランザクション処理をマルチコア環境で有効に提供できる.本稿では,マルチコア環境で動作するマイクロカーネル構造の AnT オペレーティングシステムにおいて, OS 処理を分散させたときの評価結果を報告する.具体的には,基本性能の評価として,ブロック単位でのデータ参照時の分散形態による性能の違いを報告する.また, PostMark と Bonnie を用いて,分散形態による分散効果を報告する.

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マルチコアTenderの開発

山本貴大, 長井健悟, 山内利宏, 谷口秀夫

研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム（OS） 2012 ( 4 ) 1 - 8 2012年7月

記述言語：日本語

近年，プロセッサのコア数は増加してきており，処理性能を向上させるためには，OS のマルチコアプロセッサへの対応が必要である．OS のマルチコア対応の手法として，ジャイアントロックがある．しかし，ジャイアントロックは，カーネル処理の並列性が失われるため，性能が低下するという欠点がある．したがって，マルチコアにおいてカーネル処理の性能を向上するためには，細粒度ロックを用いることが望ましい．本稿では，Tender をマルチコアに対応させる際の方式について述べる．マルチコアへの対応を行う上で，Tender の OS 構造に着目することにより，修正工数の削減を図りつつ，OS 処理の並列性を向上させることを目指す．また，マルチコアへ対応した Tender の修正工数と性能を評価した．In recent years, the number of processor cores has been increasing, therefore it is necessary to support multicore processor of the OS, in order to improve processing performance. There is a giant lock as a method of multicore support of the OS. However, the giant lock has the disadvantage that performance decreases, because parallelism of the kernel processing is lost. Therefore, in order to improve the performance of kernel processing on multicore, it is desirable to use a fine-grained lock. In this paper, we describe the method of multicore support in Tender. The goal is to reduce modified quantity, and to improve that of the parallelism of OS processing by focus on OS structure in supporting to multicore. In addition, we evaluate modified quantity to support multicore, and the performance of the multicore Tender.

<山内 利宏>

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