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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-06-18 16:30 流体知的反射面による物理層鍵生成 ○熊田真歩（横浜国大）・Trinh Viet Phuc（東大）・石川直樹（横浜国大）・小島 駿（千葉大）  RCS2026-69 |
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| 抄録 | （和） | 物理層秘密鍵生成（SKG: secret key generation）は，正当な端末間で無線伝搬路の変動から直接共有鍵を抽出する技術であり，計算資源の限られた IoT デバイス等に適した軽量なセキュリティ手法として注目されている．しかし，チャネルの時間変動が乏しい静的な伝搬環境においては，十分なランダム性を確保できず，鍵生成性能が著しく低下するという課題がある．この問題に対し，再構成可能なインテリジェントサーフェス（RIS: reconfigurable intelligent surface）を導入し、反射パスを制御することで人工的なランダム性を付加する方式が有効である．しかし， 従来の RIS は空間的に固定された素子の位相のみを制御するため，チャネルの多様化には限界があり，付加的なランダム性の創出が制限されてしまう．本稿では，この限界を打破するめ，反射素子の位置と位相を統合的に最適化可能な Fluid RIS（FRIS）を用いた SKG システムを提案する．具体的には，秘密鍵容量を目的関数とする混合整数最適化問題を定式化し，位置と位相の効率的な統合設計を実現するアライメント誘導型交差エントロピー最適化アルゴリズムを用いることで低計算で最適な制御を実現する．数値シミュレーションにより，同一の開口面積制約下において，提案する FRIS 設計が従来の固定 RIS と比較して秘密鍵容量を向上させ，鍵不一致率を大幅に低減できることを示す． |
| （英） | Physical layer secret key generation (SKG) enables legitimate wireless nodes to extract shared secret keys directly from their wireless channels, offering a lightweight security solution for resource-limited systems. However, SKG becomes less effective in static environments, where the channel changes too little to provide sufficient randomness. A reconfigurable intelligent surface (RIS) can enhance SKG by creating controllable reflected paths. However, a conventional fixed-RIS can only adjust the phase shifts of reflecting elements at fixed locations, which limits its ability to diversify the wireless channel and generate additional randomness. This paper investigates fluid RIS (FRIS)-enabled SKG, where both the positions and phases of the reflecting elements are jointly optimized. We formulate an SKG-oriented mixed-integer optimization problem and develop an alignment-guided cross-entropy optimization (AGCEO) algorithm to enable an efficient joint position-and-phase design. Numerical results reveal that the proposed FRIS design improves the secret-key capacity and reduces the key error rate compared with fixed-RIS benchmarks under the same aperture constraints. | |
| キーワード | （和） | Fluid RIS / 秘密鍵生成 / 物理層セキュリティ / / / / / |
| （英） | Fluid RIS / secret key generation / physical layer security / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 126, no. 72, RCS2026-69, pp. 248-253, 2026年6月. | |
| 資料番号 | RCS2026-69 | |
| 発行日 | 2026-06-10 (RCS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | RCS2026-69 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS |
| 開催期間 | 2026-06-17 - 2026-06-19 |
| 開催地（和） | 大濱信泉記念館 |
| 開催地（英） | The Ohama Nobumoto Memorial Hall |
| テーマ（和） | 初めての研究会，リソース制御，スケジューリング，無線通信一般 |
| テーマ（英） | First Presentation in IEICE Technical Committee, Resource Control, Scheduling, Wireless Communications, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RCS |
| 会議コード | 2026-06-RCS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 流体知的反射面による物理層鍵生成 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Fluid Intelligent Reflecting Surface-Assisted Physical Layer Key Generation |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | Fluid RIS / Fluid RIS |
| キーワード(2)（和/英） | 秘密鍵生成 / secret key generation |
| キーワード(3)（和/英） | 物理層セキュリティ / physical layer security |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 熊田 真歩 / Maho Kumata / クマタ マホ |
| 第1著者 所属（和/英） | 横浜国立大学 (略称： 横浜国大) Yokohama National University (略称： Yokohama National Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | Trinh Viet Phuc / Trinh Viet Phuc / チン ヴィエット フック |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) Tokyo University (略称： Tokyo Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 石川 直樹 / Naioki Ishikawa / イシカワ ナオキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 横浜国立大学 (略称： 横浜国大) Yokohama National University (略称： Yokohama National Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小島 駿 / Shun Kojima / コジマ シュン |
| 第4著者 所属（和/英） | 千葉大学 (略称： 千葉大) Chiba University (略称： Chiba Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-06-18 16:30:00 |
| 発表時間 | 10分 |
| 申込先研究会 | RCS |
| 資料番号 | RCS2026-69 |
| 巻番号（vol） | vol.126 |
| 号番号（no） | no.72 |
| ページ範囲 | pp.248-253 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-06-10 (RCS) |
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