東京大学 人口密度観測プロジェクト (セグメント単位) の実施について
UTokyo Crowd Monitoring Project (Network Segment WG)
１．プロジェクトの目的 ( Project Goal )４．ホスト数カウントの方法 ( How to Count Hosts )新型コロナウイルス第２波, 第３波の到来に備え、人の密集度に気を付けながらキャンパスライフを送る必要があります。人手で通学・出勤簿を作って密集度を気にする方法もありますが、本プロジェクトで用いるネットワーク接続端末数を自動的にカウントする方法を用いれば、楽に密集度合を推定することが可能になり、より効果的に感染症に対抗できるようになります。
We must be aware of crowded situation in campus lives due to the
expected second/third epidemic waves of COVID-19. Automaticcounting of connected hosts on a network will allow estimation ofcrowd-ness more easily compared to manual handling of commuters.
スペイン風邪の流行の波

We may be here.

Waves of 1918 Influenza

ARP要求
ARP request
src_macopt-out 対象 リスト(opt-out lists fetched from DB)

Hash(src_mac)

匿名化された
MACアドレス一覧
Anonymized
MAC addresses

ComparePush if not contained.
観測された
匿名化後のMACアドレス一覧
Observed andanonymized MAC addresses

このサイズを 観測されたホスト数 として可視化サーバに送信
Upload this size as the number of hosts
to the visualization server

1時間ごとに作られ、削除される
Created and Deleted Hourly
出典：Taubenberger JK, Morens DM (January 2006). "1918 Influenza: the mother of allpandemics". Emerging Infectious Diseases. 12 (1): 15–22.

２．概要 ( System Overview )① お使いのスイッチング・ハブやルータのLANの空きポートに観測モニタを接続します。
Connect your ‘Monitoring Device’ to a LAN port of your switch hub or router.

観測モニタが取得するMACアドレスには、位置情報に相当するものが含まれますが、匿名化されるうえ、1時間ごとに消去されます。可視化サーバに送信されるデータは、(観測モニタID, 時刻, ホスト数)のみであるので、個人に紐づく位置情報は保存されません。
The MAC addresses observed by the monitoring device contains
location information. However, they are anonymized and deleted
every hour. Only (Monitoring device ID, timestamp, number of hosts)
are sent to the visualization server, and location information
associated to persons are not saved.

Switching Hub or Router② 観測モニタの電源を入れます。
Power on your ‘Monitoring Device’.

③ 可視化サーバを見ます
Check the visualization server

Then, it automatically starts monitoring.
1. IP address assignment by DHCP
2. Clock synchronization by NTP
3. To fetch the opt-out list from the database
4. To count up the detected hosts
5. Upload the number to the visualization
server

ネットワークのセグメントは、「研究室単位」、「建物単位」、「部局単位」といった区分になっています。観測モニタを用いると、その区分単位で端末数を数え上げ、増減傾向を可視化できます。「研究室単位」の可視化は匿名化され、建物名や部局名と関連付けされて示されるデータは広く集約されたものに限ります。
Network segments are separated and managed by laboratory, building,department, etc. The monitoring device allows the visualization of increase ordecrease of connected hosts by such a segment. Laboratory-based visualization
is anonymized. The data associated with building names or department names
are widely aggregated.

３．ホスト存在検知の原理 ( How to Detect a Host )本プロジェクトで用いる手法では、パソコンやスマホが行う個々のインターネット通信を見ることなく、サイドエフェクトとして発生するブロードキャスト
ARP要求を観測することでホストの存在を検知します。
This project detects a host by observing the ARP requests broadcasted overthe entire network segment, which is performed without capturing
individual Internet communications developed by PCs and smartphones.

Router B

Host A

IPパケットは1-対-1で届けられる
IP packet is delivered by unicast.

ARP Request

A wants to find B
観測モニタ
Monitoring Device

ARP要求を観測することで、ARP要求はLAN内全体に広がる ホストAがネットワークに存在していることがわかる
ARP requests are broadcasted.
By monitoring ARP requests,

The monitoring device can detect the existence of A
※ 通信の中身 は原理的に見えない(IPヘッダ情報も含め)Contents of IP packets (including headers) are not captured.

５．対象となるネットワーク ( Target Networks )この周囲では下記ネットワークにて接続端末数の観測を行っています。
The following networks monitors the number of hosts around here.

ここにbld2-guest, ist_membersなどと書いていただきます６． opt-out申請の方法 ( Opt-out Application )https://www.crowd-monitor.net/opt-out/
上記URLにアクセスし、ネットワーク接続ホスト数のカウント処理から除外してほしい端末のMACアドレスを登録してください。代表的な端末のMACアドレス確認方法は上記サイトに書かれています。登録するMACアドレスはお使いのブラウザ内で十分に匿名化されてから送信されるため、生のMACアドレスが記録されることはありません。
Please access the URL above, and register the MAC addresses of thehosts which want to be exclude from the counting process ofconnected hosts. How to find your MAC address is shown in the URLabove. The MAC addresses going to be registered will be transmitted
after the anonymization within your web browser.

７． お問い合わせ ( Contact )東京大学 大学院 情報理工学系研究科 准教授 落合秀也
Associate Professor, Hideya Ochiai, Ph.D.,
Graduate School of Information Science and Technology,
The University of Tokyo
E-mail: ochiai@elab.ic.i.u-tokyo.ac.jp
TEL: 03-5841-6748