アプリケーションのモビリティに関する研究
年度
福田 浩章
現在，情報システムの普及，および高機能な計算機 端末の低価格化に伴い，我々 は 複 数 の 端 末 を 利 用 し て 作 業 を 行 う 機 会 が 増 加 し て い る ．特 に 近 年 ，特 定 の 個 人 や 組 織 が 所 有 し て い る 端 末 だ け で な く，不 特 定 多 数 が 利 用 可 能 な 端 末 が い た る と ころ に 整 備さ れ つ つあ る ．し か し，セキュリ ティなど の 理 由か ら ，一 般 ユー ザ が こ れ ら の 端 末 に 新 規 に ア プ リ ケ ー ション を イ ン ス ト ー ル す る こ と が で き な い ．そ の ため ，多数 の端末が 配置さ れてい ても，そ こで利 用でき るのは，ウェブブラウ ザな どの 非 常に 限ら れ たア プリ ケ ーションだ けで あ り，日頃 使い 慣 れた アプ リ ケー ショ ン を 利 用 す る ユ ー ザ は 個 人 の 端 末 を 携 帯 せ ざ る を 得 な い ．す な わ ち ，設 置 さ れ た 端 末 の 有 効 利 用 が で き て い な い ．
ま た ，ア プ リ ケ ー ション の 個 数 も 年々増 加 し ，個々の ア プ リ ケ ー ション 自 身 も 多 機 能 化 し て い く 一 方 で ，ユ ー ザ が 実 際 に 使 用 し て い る の は そ の 中 の 一 部 で あ る こ とも少なくない．そのため，不特定多数が利用する端末で，一般ユーザが自由にア プ リ ケ ー ション を イ ン ス ト ー ル で き た と し て も ，場 当 た り 的 に イ ン ス ト ー ル し た 結果 ，管 理が煩雑にな るばかりでな く，端 末リソースを 浪費すること になる．しか し ，多 く の ア プ リ ケ ー ション は 動 的 に リ ン ク す る ラ イ ブ ラ リ な ど を 利 用 す る も の の，実質 的に一つの実 行プログラム であり，分割不能で あるため，必要な 機能だけ を 選 択 し て イ ン ス ト ー ル す る こ と は で き な い ．
一 方，無 線を代 表とする ネットワーク インフ ラの普及 により，不 特定多 数が 利 用 可 能 な 端 末 や 個 人 の 端 末 を ネット ワ ー ク に 接 続 す る 環 境 が 整 備 さ れ つ つ あ る ． し か し ，不 特 定 多 数 に 接 続 を 許 可 す る と ，そ こ が 不 正 ア ク セ ス の 温 床 に な る こ と は容 易に想像 できる．そこ で，利 用を許 可された ユーザ 正 規ユーザとそれ 以外の ユ ー ザ 不 正 ユ ー ザを 特 定 し ，正 規 ユ ー ザ が 使 用 す る 端 末 正 規 端 末だ け を ネット
ワークに接続させる仕組みや，端末の識別子である ア ドレスを偽造した不
正 端 末 の 利 用 を 防 止 す る 必 要 が あ る ．
こ れらの背景を受け，本 論文では端末の種類 ハ ードウェア やに依存すること なく，個々の ユ ーザ が 任 意 の アプ リ ケ ー ションを 必 要 な 機 能だ け で 実 行 し，端 末リ ソース の有効活用を実現する手法について述べる．本論文では，ア プリケーション の起動を契機に，必要な部分だけをネットワークを介して取得しながら実行する枠 組み を提案 する．そ して，こ の実行 方式を アプリ ケーションの 管理へ 応用し，イ ン スト ール ，実行 ，アップデ ート といった 一連 の作 業を 効率 化す るシ ステ ムの 提案 と 実装 を行 う．これ らの シス テム にお いて ，ア プリ ケー ションの 取得 にはの 動 的 ロ ー ディン グ 機 構 を 拡 張 し ，実 際 に 必 要 な 機 能 プ ロ グ ラ ムだ け を 取 得 す る た め ， 端 末 リ ソ ー ス の 有 効 活 用 が 実 現 で き る ．
ま た，これ らのシス テムで必 須となる ネット ワーク接 続につい ては，認証 処理を 行うことで正規ユーザを識別し，正規端末だけをネットワークに接続させるととも に ，ア ド レ ス 偽 造 に よ る 不 正 利 用 を 防 止 す る 手 法 を 提 案 し ，シ ス テ ム を 実 現 す る ．
こ れ ら の 仕 組 み に よ り，正 規 ユ ー ザ で あ れ ば 使 用 す る 端 末 に 依 存 す る こ と な く ネットワー クに接続 し，使い慣 れたアプリ ケーションを必 要な機能 だけで利 用する こ と が 可 能 に な る ．
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第 章 序 論
% 背 景
%% ユ ビ キ タ ス 環 境
%%1 多 機 能 な ア プ リ ケ ー ション
%%2 ネット ワ ー ク 接 続 環 境 1
%1 ア プ リ ケ ー ション の 種 類 と モ ビ リ ティ 1
%1% ア プ リ ケ ー ション の 分 類 1
%1%% ク ラ イ ア ン ト サ ー バ 型 ア プ リ ケ ー ション 1
%1%%1 ス タ ン ド ア ロ ン 型 ア プ リ ケ ー ション 2
%1%1 モ ビ リ ティの 定 義 2
%2 本 研 究 の 目 的 と 概 要 3
%2% 4/. 3
%2%1 " 5
%2%2 5
%3 論 文 の 構 成 5
第章 関連 研究
1% ネット ワ ー ク 接 続 方 式 6
1%% 管 理 者 と ユ ー ザ の 要 求 6
1%%1 不 特 定 多 数 の ユ ー ザ を 対 象 に し た ネット ワ ー ク 接 続 方 式 7
1%1 端 末 に 依 存 し な い ア プ リ ケ ー ション の 実 行 方 式 8
1%1% シ ン ク ラ イ ア ン ト 9
1%1%1 モ バ イ ル エ ー ジェン ト 9
1%1%2 ." 1
1%2 本 研 究 の 位 置 づ け 3
1%2% ネット ワ ー ク 接 続 方 式 の 比 較 3
1%2%1 ア プ リ ケ ー ション 実 行 方 式 の 比 較 3 第章 アド レス偽装を 防止した ネット ワーク接 続方式
2% 概 要 8
2%1 不 正 利 用 防 止 法 19
2%1% 接 続 方 法 1
2%1%1 接 続 維 持 と 切 断 の 方 法 11
2%1%2 ア ド レ ス 偽 造 の 防 止 法 12
2%2 4/.の 設 計 と 実 装 13
2%2%%1 ! 15
2%2%%2 ! 15
2%2%%3 ;*! 15
2%2%%5 < !- 1=
2%2%1 認 証 処 理 1=
2%2%1% ' :!と ブ ラ ウ ザ 間 1=
2%2%1%1 !と ブ ラ ウ ザ 間 16
2%2%1%2 !と 外 部 認 証 シ ス テ ム 16
2%2%2 セッション>の 変 更 方 法 16
2%2%2% ! が 有 効 な 場 合 17
2%2%2%1 ! の 動 作 判 定 と 無 効 な 場 合 の 対 応 17
2%2%2%2 管 理 者 が 設 定 す る パ ラ メ ー タ 29
2%3 運 用 と 評 価 2
2%3% 4/.単 体 の 負 荷 テ ス ト 2
2%3%1 大 学 で の 運 用 22
2%3%2 評 価 22
2%3%2% セ キュリ ティ 22
2%3%2%1 性 能 2=
2%3%2%2 ユ ー ザ の 利 用 方 法 2=
2%3%2%3 導 入 コ ス ト 2=
2%3%2%5 4/.の 問 題 点 26
2%3%2%= #と の 比 較 26
2%5 ま と め 26
第章 オンデ マンドロ ーディングを支 援するフ レームワー ク
3% 概 要 28
3%1 ?@ア プ リ ケ ー ション の 特 徴 39
3%1% 処 理 の 手 順 39
3%1%1 機 能 と リ ス ナ ー オ ブ ジェク ト の 関 係 39
3%1%2 開 発 と 実 行 時 の 問 題 点 3
3%2 ア プ ロ ー チ 3
3%2% 依 存 関 係 の 役 割 31
3%2%1 の 使 用 法 31
3%2%1% オ ブ ジェク ト の 生 成 に 関 す る 32
3%2%1%1 メ ソッド の 実 行 に 関 す る 32
3%2%1%2 依 存 関 係 の 作 成 に 関 す る 33
3%2%2 ロ ー ディン グ 機 構 の 実 現 法 33
3%2%2% イ ン タ フェー ス 機 能 の 実 現 法 33
3%2%2%1 オ ン デ マ ン ド 生 成 機 能 の 実 現 法 35
3%3 ラ ン タ イ ム の 実 装 と 動 作 3=
3%3%2 ラ ン タ イ ム の 動 作 37
3%3%2% イ ニ シャラ イ ズ 部 分 の 実 行 37
3%3%2%1 オ ン デ マ ン ド な オ ブ ジェク ト 生 成 38
3%5 ア プ リ ケ ー ション の 作 成 と 実 行 59
3%5% ア プ リ ケ ー ション の 作 成 法 59
3%5%1 ア プ リ ケ ー ション の 実 行 59
3%5%2 "を使った ア プ リ ケ ー ション 51
3%5%2% 実 行 例 51
3%5%2%1 評 価 51
3%= 応 用 例 55
3%6 ま と め 5=
第章 オン デマンドロ ーディングのア プリケー ション管理への 応用
5% 概 要 56
5%1 デ プ ロ イ 作 業 と 問 題 点 57
5%1% 一 般 的 な デ プ ロ イ 作 業 57
5%1%% デ プ ロ イ 作 業 の 要 素 57
5%1%%1 デ プ ロ イ 作 業 の 問 題 点 58
5%1%1 のデ プ ロ イ 作 業 58
5%1%1% 開 発 者 の 役 割 =9
5%1%1%1 の役 割 =
5%2 オ ブ ジェク ト の 生 成 処 理 =
5%2% オ ブ ジェク ト 生 成 と ク ラ ス ファイ ル の 関 係 =
5%2%1 オ ブ ジェク ト と ア プ リ ケ ー ション 設 計 =2
5%2%2 ク ラ ス ロ ー ダ の 拡 張 =2
5%3 設 計 と 実 装 =3
5%3% ア ー キ テ ク チャと 各 要 素 の 関 係 =3
5%3%1 セ キュリ ティ =5
5%3%2 デ プ ロ イ ファイ ル と 管 理 方 式 =5
5%3%2% デ プ ロ イ ファイ ル と 配 置 ==
5%3%2%1 ア プ リ ケ ー ション の 管 理 方 式 =7
5%5 の動 作 =7
5%5% ア プ リ ケ ー ション の 公 開 と 更 新 =8
5%5%1 ア プ リ ケ ー ション の 実 行 69
5%5%2 アップ デ ー ト 6
5%5%3 の制 約 62
5%= ア プ リ ケ ー ション の 実 行 と 評 価 63
5%=% サ ン プ ル ア プ リ ケ ー ション 63
5%=%1 実 行 例 63
5%=%2 評 価 6=
5%=%2%1 起 動 と 機 能 実 行 時 間 66
5%=%2%2 ク ラ ス 数 と デ ー タ 量 66
5%=%2%3 アップ デ ー ト 66
5%=%2%5 総 合 評 価 67
5%6 既 存 技 術 と の 比 較 67
5%7 ま と め 68
第章 総 括
=% ま と め 7
=%1 今 後 の 展 望 71
謝辞
1% シ ン ク ラ イ ア ン ト 9
1%1 モ バ イ ル エ ー ジェン ト
1%2 ." 2
2% プ ラ イ ベ ー ト ネット ワ ー ク を 使った 接 続 法 19
2%1 4/.を 利 用 し た 接 続 方 法 1
2%2 セッション>の 変 更 方 法 12
2%3 4/.の ア ー キ テ ク チャ 13
2%5 リ ダ イ レ ク ト レ ス ポ ン ス 1=
2%= 認 証 用 コ ン テ ン ツ に 必 要 な 部 分 1=
2%6 !イ ン タ ー フェー ス 16
2%7 ) % 17
2%8 !!% 18
2%9 ! % 18
2% !!-% 29
2%1 秒 あ た り の リ ク エ ス ト 処 理 数 21
2%2 同 時 接 続 数 の 推 移 25
2%3 延 べ ユ ー ザ 数 の 推 移 25
3% ?@ア プ リ ケ ー ション とA モ デ ル 39
3%1 の 標 準を 使 用 し た イ ニ シャラ イ ズ 部 分 の 実 装 3
3%2 を 使 用 し た イ ニ シャラ イ ズ 部 分 の 実 装 32
3%3 を 使った 依 存 関 係 の 作 成 32
3%5 ロ ー ディン グ 機 構 の 実 現 法 35
3%= 変 換 後 のコ ー ド 36
3%6 オ ブ ジェク ト の 生 成 と メ ソッド の 実 行 法 37
3%7 ア プ リ ケ ー ション と ラ ン タ イ ム の 状 態 38
3%8 ;!ク ラ ス の 定 義 38
3%9 ア プ リ ケ ー ション の 作 成 と 配 置 5
3% 変 換 ツ ー ル の 使 い 方 5
3%1 ア プ リ ケ ー ション の 実 行 手 順 5
3%2 )#の 実 行 52
3%3 "!を 用 い た ア プ リ ケ ー ション の 利 用 法 55
5% 一 般 的 な デ プ ロ イ 作 業 57
5%2 オ ブ ジェク ト の 生 成 =1
5%3 ア プ リ ケ ー ション 設 計 と オ ブ ジェク ト =1
5%5 ク ラ ス ロ ー ダ と オ ブ ジェク ト の 関 係 =2
5%= のア ー キ ティチャ =5
5%6 4の 依 存 関 係 ==
5%7 デ プ ロ イ ファイ ル =6
5%8 ディレ ク ト リ 構 造 =6
5%9 ア プ リ ケ ー ション の 管 理 =7
5% ア プ リ ケ ー ション 公 開 時 の 動 作 =8
5%1 ア プ リ ケ ー ション の 実 行 69
5%2 ア プ リ ケ ー ション の アップ デ ー ト 61
5%3 アップ デ ー ト 手 順 61
5%5 実 行 環 境 65
5%= ア プ リ ケ ー ション の 実 行 例 65
1% ネット ワ ー ク 接 続 方 式 の 比 較 3
1%1 ア プ リ ケ ー ション 実 行 方 式 の 比 較 5
2% 管 理 者 が 設 定 す る パ ラ メ ー タ 2
2%1 テ ス ト 環 境 21
2%2 運 用 サ ー バ の 仕 様 23
2%3 4/.で 使 用 す る ソ フ ト ウェア 23
2%5 延 べ ユ ー ザ 数 と 同 時 接 続 数 の 最 大 値 23
3% 31
3%1 と 変 換 後 の ク ラ ス 3=
3%2 "で の 起 動 時 間 53
3%3 ." で の 起 動 時 間 53
5% バ ー ジョン 間 の 差 分 6
5%1 を 用 い た 公 開 時 間 6=
5%2 を用 い た 起 動 と 機 能 実 行 時 間 6=
背 景
ユビキタス環境
近 年 ，我々の 日常 的 な 作 業 は シ ス テ ム 化さ れ ，高 機 能 な 計算 機 端 末が 低 価格 化 し て い る ．そ れ に よって 我々は 自 宅 や オ フィス で は デ ス ク トップ 型 端 末 ，外 出 先 で は ノ ー ト 型 端 末 を 使 用 す る よ う に ，複 数 の 端 末 を 使 用 し て 作 業 を 行 う 機 会 が 増 加 して いる．特 に近年，特定 の個人や組織 が所有する端 末だけでなく，不特 定多数が 利 用 可 能 な 端 末 が い た る と こ ろ に 配 置 さ れ ，端 末 を い つ で も 利 用 で き る 環 境 が 整 備 さ れ つ つ あ る ．我々ユ ー ザ が 端 末 を 利 用 す る と き ，実 際 に は 端 末 そ の も の ハ ー ド ウェア やで は な く，目 的 に 応 じ て 適 切 な ア プ リ ケ ー ション を 選 択 し て 利 用 し ている ．したがって，単に不特定多数が利用でき る端末が十分に配置されたとして も，個々のユ ーザの目 的に適し たアプリケ ーションがイン ストール されてい なけれ ば意 味を 成さ ない ．しか し現 状で は，セキュリティな ど管 理上 の理 由か ら一 般ユ ー ザ に は こ れ ら の 端 末 に 新 規 に ア プ リ ケ ー ション を イ ン ス ト ー ル す る 権 限 が 与 え ら れ て い な い ．そ の た め ，そ れ ら の 端 末 で 利 用 で き る の は あ ら か じ め イ ン ス ト ー ル され た ウェブ ブラ ウザ など 非 常に 限定 され た アプ リケ ーションだ けで あ り，日頃 使 い 慣 れ た ア プ リ ケ ー ション を 利 用 す る ユ ー ザ は 個 人 の 端 末 を 携 帯 せ ざ る を 得 な い ． そ の た め ，単 に 端 末 の 個 数 だ け に 着 目 し ，配 置 す る だ け で は ユ ー ザ の 要 求 を 満 た す こ と に は な ら な い ．
多機能なアプリケーション
端末の性能が向上し一般に普及するにつれて，同等の機能をもった数多くのアプ リ ケ ー ション が 開 発 さ れ ，配 布 さ れ て い る ．ま た ，同 一 の ア プ リ ケ ー ション で あっ てもバ ージョン が上がるにつれて数多くの機能 が追加され，多機能化し ている．し かし，アプリケーション全 体の機能数に対し，ユ ーザが実際に使用するのはその中 の一 部 であ り，ほ とん ど の機 能 は利 用さ れ てい な い．ま た ，多く のア プ リケ ー ショ ン は 動 的 に リ ン ク す る ラ イ ブ ラ リ を 使 用 す る こ と は あ る も の の 実 質 一 つ の 実 行 プ ログラムであり，分割不能であるため，必要な機能だけを選択してインストールす るこ とはで きない ．したがって，実 際に は使用さ れない ものも 含め，す べての 機能 を事 前 に端 末に イ ンス トー ル して おく 必要 が あり，こ のこ と は端 末リ ソ ース '>>
や メ モ リの 浪 費 に つ な が る ．特 に ，不 特 定 多 数 が 利 用 で き る 端 末 に お い て ，個々 の ユ ー ザ が ア プ リ ケ ー ション を イ ン ス ト ー ル す る 権 限 を 与 え ら れ た 場 合 ，ユ ー ザ ご と に 使 い 慣 れ た ア プ リ ケ ー ション は 異 な る た め ，ほ と ん ど 同 一 の 機 能 を 有 す る
複数のアプ リケーション がインストールされること になる．この場合，特にリソー ス の 浪 費 は 顕 著 に な り，端 末 の 管 理 も 煩 雑 に な る こ と が 容 易 に 想 像 で き る ．
ネットワーク接続環境
無 線，お よ び*>な ど の 普 及 に よ り，端 末 を ネット ワ ー ク に 接 続 す る イ ン フラ が整 備さ れつ つあ る．そ れに 伴い ，ア プリ ケー ションに もネットワ ーク の使 用 を前提とし た機能が増加している．端 末の配置と同様，ネット ワークもいたるとこ ろ で 利 用 で き る 環 境 が 整 備 さ れ つ つ あ る が ，不 特 定 多 数 の ユ ー ザ に ネット ワ ー ク 接 続 を 無 条 件 に 許 可 す る こ と は で き な い ．仮 に 接 続 を 許 可 し た 場 合 ，不 正 利 用 の 温床 となる ことは容 易に想 像でき る．現在 ，ネットワー クに接 続し，不 特定多 数で 利用可能な 端末では，ユーザが使 用できるアプリケーション を限定し，新規アプリ ケ ー ション の イ ン ス ト ー ル 権 限 を 与 え な い こ と で 不 正 利 用 を 防 止 し て い る が ，こ の方法 ではユーザに任意のアプリ ケーション を利用させ ることができず，端 末の有 効活 用が実 現できな い．一 方，個人 の端末 をネットワー クに接 続させる 場合，ユ ー ザ は 自 由 に 端 末 の 設 定 が 可 能 で あ る た め ，任 意 の ア プ リ ケ ー ション を 実 行 す る こ と が で き ，不 正 利 用 が 可 能 に な る ．
し た がって ，利 用 す る 権 利 を もった 正 規 ユ ー ザ が 使 用 す る 端 末 正 規 端 末の ネッ トワ ーク 接続だ けを 許可 し，そ れ以 外の 端末 不 正 端末のネット ワー ク接続 を防 止 する必要が ある．しかし，不 正端末のネット ワーク接 続を防ぐ従来の手法のほとん ど は ，端 末 の 識 別 にアド レ ス や ア ド レ ス を 使 用 し て い る た め ，そ れ ら を 偽 造するアプ リケーション を実行されると不正利用を 防ぐ手段がない．また ，ユーザ も初心 者から熟練者までさまざま であり，専 用アプリケーションを 利用した不正利 用 対 策 を 行 う 場 合 ，イ ン ス ト ー ル や 設 定 で 混 乱 の 原 因 に な る 場 合 が 多 い ．管 理 者 は 不 正 利 用 を 防 止 し ，ユ ー ザ は 煩 わ し い 作 業 を す る こ と な く 簡 単 に 接 続 で き る 方 式 が 望 ま し い ．
アプリケーションの種類とモビリティ
本節では，処理の主体という点からアプリケーションを分類しそれぞれの特徴を 述 べ た 後 ，本 論 文 で 述 べ る モ ビ リ ティの 定 義 を 明 確 に す る ．
アプリケーションの分類
クライ アントサー バ型アプ リケーション
クライアントサーバ型アプリケーションでは，サービスの要求を行うクライアン ト，クライ アント からの要 求を処理 した後 ，ク ライ アントに 結果を返 すサー バ，こ れ ら1種 類 の ア プ リ ケ ー ション が ，要 求 の 送 信 と 結 果 の 受 信 を 繰 り 返 す こ と に よっ て処 理 を 進 め る ．'))プ ロ ト コ ルを 使 用 し た ウェブ サー バ ，ウェブブ ラ ウ ザ に よ る静的および動的なコンテンツ配信や，遠隔手続き呼び出しなどはここに分類され
る．クライアントサーバ型ア プリケーション では，ク ライアントとサーバはともに 単独 では動作せず，処 理の主体はサー バである．また，多く の場合クライ アントと サーバが動作する端末は分離され，ネットワークを介して要求と結果の送受信を行 うた め ，ネットワ ー ク は 必 須と な る ．なお ，B*C Dや/*C1 Dを 用 い た ウェブ ア プリ ケ ー ション で は ，サ ー バ だ け で は な く 受 信 し た 結 果 を ク ラ イ ア ン ト の! C2 D また は/プラ グ インC3 Dが 処 理 する が ，本 質 的に は クラ イ ア ント サ ー バ型 ア プ リ ケ ー ション で あ る ．
スタン ドアロン 型アプリケ ーション
スタンドアロン型アプリケーションでは，基本的に単一の端末ですべての処理が 行わ れ る ．具体 例 と し て は ，エディタ や 表計 算 な ど の オ フィス ア プ リ ケ ー ション が 該当 す る ．近 年，スタ ン ド アロ ン 型 アプ リ ケ ーション で あって も ，事 前 に端 末 に イ ン ス ト ー ル さ れ て い な い デ ー タ を ネット ワ ー ク を 介 し て 取 得 す る 機 能 が 実 装 さ れ ている ものも見受けられる．し かし，それらの機能は アプリケーション の主要な機 能 の 副 次 的 な 存 在 で あ る た め ，ク ラ イ ア ン トEサ ー バ 型 ア プ リ ケ ー ション に は 分 類 さ れ な い ．一 方 ，%1%%項 で 述 べ た よ う に ，ウェブ サ ー バ と ウェブ ブ ラ ウ ザ に よ る コンテ ンツ配信自体はクライアントサーバ型アプリ ケーション である．し かし，そ こ で 用 い ら れ る ウェブ ブ ラ ウ ザ は ，サ ー バ と デ ー タ の 送 受 信 を 行 う 代 わ り に ロ ー カルディス クからデータを読み込み，表 示することができるため，スタンドアロン 型 ア プ リ ケ ー ション と 位 置 づ け る こ と が で き る ．
モビリティの定義
本 節で はモ ビリ ティの定 義を 明確に する ．一 般に ソフ トウェア の分 野にお いて モ ビリ ティと は，デー タ や アプ リ ケ ーション を いつ で も ，ど こで も ，ど ん なデ バ イ ス を使 用し ても利 用でき る事を 指す．一 方，類 似す る用語 として ポー タビリ ティがあ るが ，ソフ トウェア の分 野に おい てポ ータ ビリ ティが 高い こと とは ，僅 かな 改造 で 異 な る プ ラット フォー ム @や で 動 作 す る こ と を 指 す．こ れ ら に 対 し 本 論 文 では ，スタ ンドアロ ン型の 中で，ネット ワークを 介して プログ ラムを 取得し，任 意 の端 末で実行 できるア プリケー ションを モバイル アプリケ ーションと呼び ，そ の性 質を ア プ リケ ー ション の モ ビリ ティと定 義 する ．した がって本 論 文で 定 義す る モ バ イ ル ア プ リ ケ ー ション は ポ ー タ ビ リ ティを 有 す る こ と に な る ．
既 存 の研 究 やシ ス テ ムの 中 で，モビ リ ティを有 す るア プ リケ ー ションは ，モ バ イ ル エ ー ジェン ト と し て 実 装 し た ア プ リ ケ ー ション や ， ." C5 Dを 用 い て 実 行す る ア プリ ケ ーション で ある ．ア プ リケ ー ション を モバ イ ル エー ジェント と し て 実装 した 場合，モ バイ ルエー ジェントの 特徴で ある 移動を 行うこ とによ り，任 意の 端 末 に ア プ リ ケ ー ション を 移 動 し て 実 行 す る こ と が で き る ．ま た ， ."
では ，端末 にイ ンス トー ルさ れた アプ リケ ーション マネ ージャが，オン デマ ンド で 必要な プログラムを取得して実行する．こ れらのアプリケーションは，アプリケー ション 自身，または実行環 境に移動する仕組みや，ダ ウンロードから実行までシー
ム レ ス に 行 う 仕 組 み を 備 え て い る ．
一 方 ，ネット ワ ー ク イ ン フ ラ の 普 及 によ り，'))や/)を 用い た 外 部 プ ロ グ ラ ムを 利 用す るこ と によ り，容 易に アプ リ ケー ション を 取得 でき る ．しか し，こ れ ら の 方 法 で 取 得 し た ア プ リ ケ ー ション を 任 意 の 端 末 で 実 行 で き る と し て も ，そ れ ら のア プ リケ ーション自 身 にモ ビリ ティがあ ると は言 え ない ．'))や/)を用 い た 転送 は ，従 来 >>A>と いった 外 部 メ ディア で 行って い た ア プ リ ケー ションの 配 布 を 置 き 換 え た だ け に 過 ぎ な い ．
本研究の目的と概要
本 論文 では ，ス タン ドアロ ン型 アプ リケ ーション のモ ビリティを実現 する ため の 手 法 に つ い て 述 べ る ．%%節 で 述 べ た よ う に ，近 年 個 人 の 端 末 を 携 帯 し て 利 用 す る だ け で な く，不 特 定 多 数 が 利 用 で き る 端 末 が い た る と こ ろ に 設 置 さ れ つ つ あ る ため ，ア プリケ ーションのモビリ ティを 実現する ことによ りユーザの 利便性が 向上 する ．しか し 現 状 で は ，端末 の セ キュリティや 管 理 の 煩雑 化 と いった 問題 が 存 在 す る．また ，%1%1節 で 述べたモバ イルアプリ ケーションの場合，実 際には使用 されな い 機 能 プ ロ グ ラ ム ま で 取 得 す る 必 要 は な い ．
そ こ で 本 論 文 で は ，端 末 の 種 類 に 依 存 す る こ と な く，個々の ユ ー ザ が 任 意 ア プ リ ケ ー ション を 必 要 な 機 能 だ け で 実 行 す る 枠 組 み "C=D を 提 案 す る ．
"では ，ア プ リ ケ ー ション の 起 動 を 契 機 に ，ユ ー ザ が 必 要 な 機 能 を オ ン デマンドで ネット ワークを介して取得しながら実行 する．そのため，使 用しない機 能の 転送 は 不要 であ り，大規 模 なア プリ ケー ション で あっても 最 小限 の機 能だ け で 実行が可能 である．そして，こ の実行方式をアプリケーション またはライブラリの 管理へ応用 し，配布元の一元管理 ，および変更部分だけを シームレスにアップ デー ト す る シ ス テ ム の 提 案 と 実 装 を 行 う．そ し て ，ア プ リ ケ ー ション を 実 装 し ，こ れ ら の シ ス テ ム で 実 行 す る こ と に よって 有 効 性 を 確 認 す る ．
ま た，こ れらのシス テムではネット ワーク接続が必 須となるが，%%2節 で述べた ように 不特定多数のユーザにネット ワーク接続を許可す ることはできず，不 正利用 も防止しな ければならない．この 問題に対し，本論文では 一般的なウェブ ブラウザ だけを使用 して，正規ユーザの識 別と正規端末のネット ワーク接続および ，アドレ ス偽 造 に よ る不 正 利 用 を 防止 す る シ ス テム ，4/. ;* /C6 Dの 提 案と 実 装 を 行 い ，負 荷 テ ス ト と 運 用 実 績 を 示 す．
こ れら のシ ステ ムを導 入す るこ とに よって，ユー ザは 認証を 受け た後 ネットワ ー ク に 接 続 し ，任 意 の 端 末 で 必 要 な ア プ リ ケ ー ション を オ ン デ マ ン ド で 取 得 し な が ら 実 行 す る こ と が 可 能 に な る ．
次 に ，こ れ ら の シ ス テ ム の 概 要 を 示 す．
4/.で は ，ほ と ん ど の 端 末 に は あ ら か じ め イ ン ス ト ー ル さ れ て い る ウェブ ブ ラ ウザ だけを 利用し，直感的 なユー ザ認証イ ンタフェース を提供 する．そ して，外 部
の 認 証 機 構 と 連 携 す る こ と で ネット ワ ー ク を 利 用 で き る 正 規 ユ ー ザ を 識 別 し ， ア ド レ ス や ア ド レ ス と いった 端 末 の 識 別 子 を 偽 造 す る こ と に よ る 不 正 利 用 を 防止 する ．その ため ，ネットワ ーク に接 続す るた めの 専用 アプ リケ ーション を導 入 す る 必 要 も な く，初 心 者 で も 容 易 に 利 用 す る こ と が で き る ．
"では，ユーザがアプリケーションの必要な機能を指定することによっ て ，必 要 な プ ロ グ ラ ム だ け を オ ン デ マ ン ド に 取 得 し て 実 行 す る ．こ れ を 実 現 す る た め ，"で はと ア プ リ ケ ー ション の 実 行 環 境 を 提 供 し て お り，開 発 者がを用いて通常のプログラムには現れないオブジェク ト同士の依存関係を定 義 し ，そ れ を も と に 実 行 環 境 が 機 能 の 実 行 に 必 要 な プ ロ グ ラ ム 群 を 検 出 す る ．ま た，プロ グラ ムのオ ンデ マン ドな取 得，およ び実行 は，ネットワ ーク との 動 的 な ク ラ ス ロ ー ディン グ 機 構 の 拡 張 に よって 実 現 す る ．"を 用 い る こ と に よって ，全体 が 大 規 模 な ア プ リ ケ ー ション で あって も ，実 際 に 使 用 す る 機能 だ け で 実 行 す る こ と が 可 能 に な る ．な お ，一 度 取 得 し た プ ロ グ ラ ム は 端 末 に 保 存 さ れ る ため ，例え 別の ユー ザが 実行 する 場合 で あっても ，その 端末 で同 じア プリ ケー ショ ン を 実 行 す る 場 合 再 利 用 さ れ る ．
はア プ リ ケ ー ション の 管 理 に 着 目 し ，ア プ リ ケ ー ション と そ れ が 依 存 す る ラ イ ブ ラ リ を ま と め て 配 布 す る 従 来 の 方 式 に 対 し ，依 存 ラ イ ブ ラ リ を@:C7 D 形 式 で 定 義 す る こ と に よ り，配 布 元 の 一 元 管 理 を 実 現 す る ． では ，オ ブ ジェク ト の 生 成 処 理 に 直 接 割 り 込 み ，開 発 者 が@:形 式 で 定 義 す る ラ イ ブ ラ リ へ の パ ス を 解 釈 す る こ と に よ り，必 要 な プ ロ グ ラ ム を オ ン デ マ ン ド に 取 得 す る こ と がで きる．ま た，ア プリケ ーションやラ イブラリ に変更 がある 場合に は，変更 部分 だけを シームレスにアップ デートする機能を備 えている．そのため，開発者は自身 が 作 成 す る プ ロ グ ラ ム の 管 理 だ け に 集 中 す れ ば よ く，依 存 ラ イ ブ ラ リ の 変 更 に よ る アップ デ ー ト 処 理 を 自 動 化 で き る ．な お ，"と 同 様 に 一 度 取 得 し た プ ロ グ ラ ム は 再 利 用 さ れ る ．
論文の構成
本 論 文 の 構 成 を 次 に 示 す．
1章 で は 本 論 文 で 述 べ る そ れ ぞ れ の シ ス テ ム に 関 連 す る 研 究 を 述 べ ，本 論 文 の 位 置 づ け を 明 確 に す る ．そ し て ，2章 で は4/.が 行 う ネット ワ ー ク 接 続 方 式 に つ い て 述 べ る ．次 に ，3章 で"で 実 現 す る オ ン デ マ ン ド な ア プ リ ケ ー ション の実 行 方 式 に つ い て述 べ ，5章 では そ の 実 行 方 式 を アプ リ ケ ー ション 管 理 へ 応 用し た につ い て 述 べ る ．最 後 に=章 で 本 論 文 の 総 括 と 今 後 の 展 望 に つ い て 述 べ る ．
本 章 で は ，本 論 文 で 実 現 す る シ ス テ ム と 既 存 研 究 を 比 較 し ，本 研 究 の 位 置 づ け を 明 確 に す る ．次 に ，4/.に 関 連 す る 既 存 研 究 と し て ネット ワ ー ク 接 続 方 式 ，
"と に関 連 す る 既 存 研 究 と し て 端 末 に 依 存 し な い ア プ リ ケ ー ション の 実 行 方 式 の 順 に 述 べ る ．
ネットワーク接続方式
本 節では ，ネット ワーク接 続を提供 する場合 ，管 理者と ユーザの 立場から それぞ れの 要 求 につ い て 述 べた 後 ，不 特 定多 数 を 対 象に し た 場合 の 優 劣に つ い て 述べ る ． そして ，不特定多数を対象に したネット ワーク接続方式の研究，お よび既存システ ム に つ い て 述 べ る ．
管理者とユーザの要求
ネットワーク接続を提供する場合，それを管理する管理者と利用するユーザには そ れ ぞ れ 次 の よ う な 要 求 が あ る ．
ま ず，管 理 者 の 要 求 と し て ，
¯ 正 規 ユ ー ザ の 識 別
¯ ア ド レ ス 偽 造 に よ る 不 正 利 用 の 防 止
¯ 通 信 の 暗 号 化
¯ 多 様 な 認 証 機 構 と の 連 携
¯ 通 信 量 の 制 御
が 挙 げ ら れ る ．一 方 ，ユ ー ザ の 要 求 と し て ，
¯ 接 続 手 順 の 簡 略 化
¯ 情 報 漏 洩 の 防 止
¯ 接 続 用 ア プ リ ケ ー ション の 排 除
が 挙 げ ら れ る ．
こ のよう に，管理者 は利用者 の制限や 通信の暗 号化など ，ネットワ ークの頑 健性 を高めることを目的とし，ユーザは煩わしい作業を行うことなく瞬時にネットワー クを利用できるなど，利便性を重視する．しかし，例えば通信を暗号化して頑健性 を高 める場合 ，個々のユ ーザが暗 号化する ためのア プリケー ションを 導入する 必要 があるように，頑健性と利便性は相反する性質を持つ．そのため，これらすべての 要 求 を す べ て 満 た す こ と は 不 可 能 で あ る ．%%2節 で 述 べ た 不 特 定 多 数 の ユ ー ザ が 対象の場合 ，たとえ初心者であって も容易に接続できる必要があるため，接続手順 の 簡 略 化 や 接 続 用 ア プ リ ケ ー ション の 排 除 な ど の 利 便 性 を 優 先 し ，そ の 上 で 可 能 な 限 り 頑 健 性 を の 高 い 接 続 方 式 が 望 ま し い ．
不特定多数のユーザを対象にしたネットワーク接続方式
頑健性を高めるため，ネットワーク接続に認証機構を設けて提供するという研究 やシステムは過去にも事例があり，いずれも目的に対して十分な効果をあげている
C8 $9 $$1 $2D．しかしこれらのシステムでは，ユーザを認証するために，それぞ れの接続機構に特化した専用アプリケーションを使用する必要がある．それらの専 用 ア プ リ ケ ー ション は 一 般 的 な 端 末 に は イ ン ス ト ー ル さ れ て い な い た め ，ユ ー ザ は あ ら か じ め 別 の 環 境 で イ ン ス ト ー ル し て お か な け れ ば 利 用 で き な い ．ま た ，接 続するため の設定を行う必要があるため，初 心者にとって は混乱の原因と なる．し たがって ，こ れ らの シ ス テム の 利 便性 は 低 い．また ，専用 アプ リ ケ ーション を 導入 し て い る も の の ，通 信 の 暗 号 化 は 行って い な い ．
:%,!-ら のシステムC3 Dで は，認証にC5 Dを 使用し，ユ ーザの識別子となる ユー ザ>，パ スワー ドを入 力して ユーザ 認証を 行った後，端 末をネット ワーク に接 続 す る 方 式 を 提 供 し て い る ．し か し ，を 使 用 し て い る た め ，ユ ー ザ>，パ ス ワ ー ド と い う 極 め て 重 要 な 情 報 が 平 文 で ネット ワ ー ク 上 を 流 れ る こ と に な る ．こ の シ ス テ ム で は ，ユ ー ザ が 能 動 的 に 認 証 を 行 う 必 要 は あ る も の の ，認 証 機 構 に あ らか じ めイ ンス ト ール され て いるを 利用 し てお り，認証 に も>と パ スワ ー ド と い う 直 感 的 で 分 か り や す い 機 構 を 導 入 し て い る た め 利 便 性 は 高 い ．し か し ，先 に 述 べ た よ う にを 使 用 し て い る た め ，頑 健 性 は 低 い ．
#C1Dで は ，4/.と 同 様 に ブ ラ ウ ザ だ け を 利 用 し た 認 証 方 法 を 提 供 し て おり，認 証時にブラ ウザにダウ ンロード されるア プレットが，サー バとの) コネ クションを確立し ，サ ーバが それを監 視するこ とによって端末の 切断を検 知す る．したがって，4/.と 同様にアドレスや アドレスを偽造したとしても不 正 利 用 す る こ と は で き な い ．こ の シ ス テ ム を 利 用 す る 場 合 ，ユ ー ザ が 行 う こ と は ブ ラ ウ ザ を 起 動 す る だ け で あ り，利 便 性 を 保 ち つ つ 頑 健 性 も 高 い シ ス テ ム で あ る ． しかし ，この 仕組みにはが 動作す るブラウザを使用 する必要があり，が 実 装 さ れ て い な い>な ど の 携 帯 端 末 で は 利 用 す る こ と が で き な い ．
一方，近年では空港やホテルでも@"!"?C=Dや ')C6 D， といった製 品を 使用 して ，ネットワ ーク 接続 が展 開さ れて いる ．こ れら のシ ステ ム で は ，4/.と 同 様 に 一 般 的 な ウェブ ブ ラ ウ ザ だ け を 利 用 し て 認 証 を 行った 後 ，端
末をネット ワークに接続することができる．また，課 金システムと連携することに よって，一度 認証を受 けた端末 であれば料 金に対応 した期間 内は自由 にネットワー ク に 接 続 す る こ と が で き る ．そ の た め ，不 正 利 用 を 目 的 と し た ユ ー ザ で あって も ， 認証 を受けた 端末を使 用するこ とによってネットワーク の利用が 可能であ る．しか しこ れら のシス テム では ，端末 の識 別に ア ド レス を利用 して いるた め，
アド レス を偽 造す るこ とに よって 容易 に不 正利 用が 可能 であ る．した がって ，利 便 性 は 高 い が 頑 健 性 は 低 い ．
C7 Dでは，正規ユーザが利用する度に認証処理を行い， #C8Dを使用する こ と に よって 正 規 端 末 の 接 続 性 を 確 認 し て い る ．そ の た め ，ア ド レ ス や ア ドレ スを 偽 造す るこ とに よる 不正 利用 が可 能で ある ．また ，近 年コ ン ピュータ ウィ ル ス の 蔓 延 に よ る セ キュリ ティソ フ ト の 導 入 に よ り，デ フォル ト で は #のエ コ ー リク エス トに 対し てエ コー リプ ライ を返 さな い．そ のた め，セキュリティソ フト の 設定 を 変 更 し な い 限 り，数 分 間 接 続し た 後 切 断 さ れ て し ま う．し た がって ，頑健 性 も 低 く，利 便 性 も 高 い と は い え な い ．
C9DC Dで は ， 791%FC19Dに 対 応 し た ス イッチ を 使 用 し ，Aタ グ を 使 用
してアドレス， アドレスの偽造を防止している．の場合，スイッチに
カスケード接続されたハブを使って接続する正規端末の識別に必ずク ライア
ントが必要であるため，無線アクセスポイントを接続する場合，すべての端末
にク ラ イ ア ン ト が 必 要 に な る ．し た がって ，頑 健 性 は 高 い が 利 便 性 は 低 い ． ま た ，;;;791%4C1Dに 対 応 し た ス イッチ，ま た は 無 線 ア ク セ ス ポ イ ン ト を 導 入 す る 場 合 ，す べ て の ス イッチ や ア ク セ ス ポ イ ン ト が こ の 規 格 に 対 応 す る 必 要 が あ り，こ れを 利用す るソフ トウェアも 必要と なる ．現在 一般的 なユー ザが最 も使 用し てい る.4，および!4では標 準で;;;791%4に 対応し たソフト ウェア が あ ら か じ め 導 入 さ れ て い る が ，設 定 は ユ ー ザ 自 身 が 行 う 必 要 が あ る ．そ の た め ， 頑 健 性 は 高 い も の の 利 便 性 が 高 い と は 言 え な い ．ま た ，イ ン フ ラ の 導 入 コ ス ト も 無 視 で き な い ．
端末に依存しないアプリケーションの実行方式
本 節で は ，%1%%1項 で 述 べた スタ ンド アロ ンア プリ ケ ーションを 任意 の端 末で 実 行 す る た め の 既 存 シ ス テ ム や 研 究 を 述 べ る ．%1%1節 で 述 べ た よ う に ，端 末 に 依 存 せず にスタン ドアロン アプリケ ーションを実行す るために は，アプリ ケーション自 身ある いは実行環境にモビリティの 性質を与え る方式がある．または，アプリケー ション およ び 実行 環境 にモ ビ リティを与 える ので は なく，ク ライ アン トサ ー バ型 ア プ リ ケ ー ション を 応 用 し ，イ ベ ン ト 情 報 や 表 示 情 報 を 送 受 信 し て 処 理 を 行 う シ ン ク ラ イ ア ン ト 方 式 が あ る ．次 に ，シ ン ク ラ イ ア ン ト，モ バ イ ル エ ー ジェン ト，
." の 順 に そ れ ら の 方 式 を 述 べ る ．
