JP2013246678A - Storage device, storage medium, access pattern concealing method, and program - Google Patents

Storage device, storage medium, access pattern concealing method, and program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable execution in a built-in system and the like, dispense with dedicated hardware, and conceal an access pattern.SOLUTION: A storage device randomly rearranges data in a non-access area just once in an initial state; selects data in the non-access area according to a memory size in an access area and moves it to the access area; and, when there is an access to one data item, exchanges data between the access area and the non-access area, accesses another data item in the access area, and exchanges the data between the access area and the non-access area. When the access processing to the data to be accessed is finished, the storage device writes necessary data in the access area.

Description

本発明は、現実的なオーバーヘッドでアクセスパターンを秘匿する記憶装置、記憶媒体、アクセスパターンの秘匿方法およびプログラムに関する。   The present invention relates to a storage device, a storage medium, an access pattern concealment method, and a program for concealing an access pattern with realistic overhead.

近年、暗号に対するサイドチャネル攻撃と呼ばれる攻撃が大きな問題となっている。ソフトウェアに対するサイドチャネル攻撃としては、メモリアクセスを解析し秘密情報を復元する攻撃がある。こうした攻撃に対応して、メモリアクセスを攻撃者から保護するためにOblivious RAMが注目を集めている(例えば、非特許文献1および非特許文献2参照。)。   In recent years, attacks called side channel attacks against cryptography have become a major problem. As a side channel attack against software, there is an attack that analyzes memory access and restores secret information. In response to such an attack, Obvious RAM has attracted attention in order to protect memory access from attackers (see, for example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2).

Oded Goldreich and Rafail Ostrovsky,“Software protection and simulation on oblivious RAMS,”J.ACM,43(3):431−473,1996.Odded Goldrich and Rafir Ostrovsky, “Software protection and simulation on oblivious RAMS,” J. ACM, 43 (3): 431-473, 1996. X.Zhuang et al.“Hardware Assisted Control Flow Obfuscation for Embedded Processors”,CASE 2004,2004.X. Zhuang et al. “Hardware Assisted Control Flow Obfuscation for Embedded Processors”, CASE 2004, 2004.

ところが、非特許文献1などで検討されているOblivious RAMによるメモリの保護は、オーバーヘッドが大きく、実用化が困難であるという問題がある。そこで、非特許文献2では、ハードウェアの支援によるメモリ保護手法が提案されているが、この方法では、データに対するアクセス頻度や順序などの情報を攻撃者が入手できるという問題がある。また、専用のハードウェアが必要であるという制約がある。   However, the memory protection by the Obvious RAM, which has been studied in Non-Patent Document 1 and the like, has a problem that it has a large overhead and is difficult to put into practical use. Therefore, Non-Patent Document 2 proposes a memory protection method supported by hardware, but this method has a problem that an attacker can obtain information such as access frequency and order of data. There is also a restriction that dedicated hardware is necessary.

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、組み込みシステムなどでも実行が可能であり、かつ専用ハードウェアが不要であって、アクセスパターンを秘匿することができる記憶装置、記憶媒体、アクセスパターンの秘匿方法およびプログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and can be executed even in an embedded system, and does not require dedicated hardware, and can store an access pattern in a storage device and storage It is an object to provide a medium, an access pattern concealment method, and a program.

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。   The present invention proposes the following matters in order to solve the above problems. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.

(1)本発明は、メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割された記憶装置であって、初期状態において、1度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える並び替え手段(例えば、図1の並べ替え部110に相当)と、前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる移動手段(例えば、図1の移動部120に相当)と、1つのデータにアクセスが生じたときに、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う制御手段(例えば、図1の制御部130に相当)と、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す書き出し手段(例えば、図1の書き出し部140に相当)と、を備えたことを特徴とする記憶装置を提案している。   (1) The present invention is a storage device in which a memory is divided into a data access area and a non-access area, and in the initial state, the data in the non-access area is rearranged at random once. Means (for example, equivalent to the rearrangement unit 110 in FIG. 1) and moving means for selecting data in the non-access area according to the memory size of the access area and moving it to the access area (for example, FIG. 1) When a single data is accessed, data is exchanged between the access area and the non-access area, and other data in the access area is also accessed. Control means for exchanging data between the access area and the non-access area (for example, equivalent to the control unit 130 in FIG. 1) and data to be accessed And a writing device (for example, corresponding to the writing unit 140 in FIG. 1) for writing out the necessary data in the access area when the access processing is completed. .

この発明によれば、並び替え手段は、初期状態において、1度だけ、非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える。移動手段は、非アクセス領域内のデータをアクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、アクセス領域に移動させる。制御手段は、1つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う。書き出し手段は、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、アクセス領域内の必要なデータを書き出す。したがって、非アクセス領域内のデータの並べ替えを1度しか行わないため、所定のタイミングで、何度も非アクセス領域内のデータの並べ替えを行うOblivious RAMのように、オーバーヘッドが大きくなることを防止することができる。1つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うことから、データのアクセスパターンを秘匿することができる。さらに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うため、さらに、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   According to the present invention, the rearranging means rearranges the data in the non-access area at random once in the initial state. The moving means selects the data in the non-access area according to the memory size of the access area and moves it to the access area. When access to one piece of data occurs, the control means exchanges data between the access area and the non-access area, and also accesses other data in the access area to access the non-access area. Exchange data with the region. The writing means writes necessary data in the access area when the access process to the data to be accessed is completed. Therefore, since the data in the non-access area is rearranged only once, the overhead increases as in the case of the Obliative RAM that rearranges the data in the non-access area many times at a predetermined timing. Can be prevented. Since data is exchanged between the access area and the non-access area when one data is accessed, the data access pattern can be concealed. Furthermore, since other data in the access area is also accessed and data is exchanged between the access area and the non-access area, the data access pattern can be concealed.

(2)本発明は、(1)の記憶装置について、前記アクセス領域から前記非アクセス領域に移動したデータを履歴領域に履歴データとして保存する保存手段(例えば、図1の保存部150に相当)を備え、前記制御手段は、アクセスを行うデータが前記アクセス領域に存在せず、前記非アクセス領域に存在し、前記履歴領域に保存されたデータがある場合に、前記アクセスを行うデータと前記履歴領域に保存された任意のデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とする記憶装置を提案している。   (2) The present invention relates to a storage unit that stores data moved from the access area to the non-access area as history data in the history area (for example, corresponding to the storage unit 150 in FIG. 1). The control means includes the data to be accessed and the history when the data to be accessed does not exist in the access area, exists in the non-access area, and there is data stored in the history area. Arbitrary data stored in the area is moved to the access area, and the arbitrary data in the access area is moved to the history area and stored according to the moved data size. A device is proposed.

この発明によれば、保存手段は、アクセス領域から非アクセス領域に移動したデータを履歴領域に履歴データとして保存し、制御手段は、アクセスを行うデータがアクセス領域に存在せず、非アクセス領域に存在し、履歴領域に保存されたデータがある場合に、アクセスを行うデータと履歴領域に保存された任意のデータとをアクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する。したがって、アクセスを行うデータと履歴領域に保存された任意のデータとをアクセス領域に移動して、所望のデータへのアクセスを行うことから、有効に、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   According to the present invention, the storage means saves the data moved from the access area to the non-access area as history data in the history area, and the control means stores the data to be accessed in the non-access area without the access area. When there is data stored in the history area, the data to be accessed and any data stored in the history area are moved to the access area, and the data is in the access area according to the moved data size. Move any data to the history area and save it. Therefore, since the data to be accessed and the arbitrary data stored in the history area are moved to the access area and desired data is accessed, the data access pattern can be effectively concealed.

(3)本発明は、(1)の記憶装置について、前記アクセス領域から前記非アクセス領域に移動したデータを履歴領域に履歴データとして保存する保存手段(例えば、図1の保存部150に相当)を備え、前記制御手段は、アクセスを行うデータが前記履歴領域に保存されている場合に、前記履歴領域に保存されていないデータを選択し、前記アクセスを行うデータと前記選択したデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とする記憶装置を提案している。   (3) The present invention provides a storage unit (for example, corresponding to the storage unit 150 in FIG. 1) that stores data moved from the access area to the non-access area as history data in the storage device of (1). And when the data to be accessed is stored in the history area, the control means selects data that is not stored in the history area, and selects the data to be accessed and the selected data as the data to be accessed. A storage device is proposed that moves to an access area and moves and saves arbitrary data in the access area to the history area according to the moved data size.

この発明によれば、保存手段は、アクセス領域から非アクセス領域に移動したデータを履歴領域に履歴データとして保存し、制御手段は、アクセスを行うデータが履歴領域に保存されている場合に、履歴領域に保存されていないデータを選択し、アクセスを行うデータと選択したデータとをアクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する。したがって、履歴領域に保存されていないデータを選択し、アクセスを行うデータと選択したデータとをアクセス領域に移動して、所望のデータへのアクセスを行うことから、有効に、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   According to the present invention, the storage means stores data moved from the access area to the non-access area as history data in the history area, and the control means saves the history when the data to be accessed is stored in the history area. Select data not stored in the area, move the data to be accessed and the selected data to the access area, and move any data that was in the access area to the history area according to the moved data size save. Therefore, data that is not stored in the history area is selected, the data to be accessed and the selected data are moved to the access area, and the desired data is accessed. Can be concealed.

(4)本発明は、(1)の記憶装置について、前記アクセス領域から前記非アクセス領域に移動したデータを履歴領域に履歴データとして保存する保存手段(例えば、図1の保存部150に相当)を備え、前記制御手段は、アクセスを行うデータが前記アクセス領域に保存されている場合に、前記非アクセス領域からランダムに選択したデータと前記アクセスするデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とする記憶装置を提案している。   (4) The present invention relates to a storage unit that stores data moved from the access area to the non-access area as history data in the storage area (for example, corresponding to the storage unit 150 in FIG. 1). And when the data to be accessed is stored in the access area, the control means moves the data randomly selected from the non-access area and the data to be accessed to the access area, and moves According to the data size, there is proposed a storage device characterized in that arbitrary data in the access area is moved and stored in the history area.

この発明によれば、保存手段は、アクセス領域から非アクセス領域に移動したデータを履歴領域に履歴データとして保存し、制御手段は、アクセスを行うデータがアクセス領域に保存されている場合に、非アクセス領域からランダムに選択したデータとアクセスするデータとをアクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する。したがって、非アクセス領域からランダムに選択したデータとアクセスするデータとをアクセス領域に移動して、所望のデータへのアクセスを行うことから、有効に、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   According to the present invention, the storage unit stores the data moved from the access area to the non-access area as history data in the history area, and the control unit stores the non-access area when the data to be accessed is stored in the access area. Data randomly selected from the access area and data to be accessed are moved to the access area, and arbitrary data in the access area is moved to the history area and stored in accordance with the moved data size. Therefore, since the data selected at random from the non-access area and the data to be accessed are moved to the access area to access the desired data, the data access pattern can be effectively concealed.

(5)本発明は、(1)から(4)の記憶装置について、前記アクセス領域が耐タンパ性を有することを特徴とする記憶装置を提案している。   (5) The present invention proposes a storage device in which the access area has tamper resistance with respect to the storage devices of (1) to (4).

この発明によれば、アクセス領域が耐タンパ性を有する。この場合、アクセス領域内のすべてのデータにアクセスする必要がなくなるため、さらに、オーバーヘッドを削減できる。また、記憶装置として、SIMカード等を用いることができる。   According to the present invention, the access area has tamper resistance. In this case, since it is not necessary to access all data in the access area, the overhead can be further reduced. A SIM card or the like can be used as the storage device.

(6)本発明は、メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割された記憶媒体であって、初期状態において、1度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える並び替え手段と、前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる移動手段と、1つのデータにアクセスが生じたときに、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う制御手段と、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す書き出し手段と、を備えたことを特徴とする記憶媒体を提案している。   (6) The present invention is a storage medium in which a memory is divided into a data access area and a non-access area, and in the initial state, the data in the non-access area is rearranged at random once. Means for selecting data in the non-access area according to the memory size of the access area and moving the data to the access area; and when access to one data occurs, Control means for exchanging data with the access area, accessing other data in the access area, and exchanging data between the access area and the non-access area, and data to be accessed And writing means for writing out the necessary data in the access area when the access process is completed. It has proposed a storage medium that.

この発明によれば、並び替え手段は、初期状態において、1度だけ、非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える。移動手段は、非アクセス領域内のデータをアクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、アクセス領域に移動させる。制御手段は、1つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う。書き出し手段は、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、アクセス領域内の必要なデータを書き出す。したがって、非アクセス領域内のデータの並べ替えを1度しか行わないため、所定のタイミングで、何度も非アクセス領域内のデータの並べ替えを行うOblivious RAMのように、オーバーヘッドが大きくなることを防止することができる。1つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うことから、データのアクセスパターンを秘匿することができる。さらに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うため、さらに、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   According to the present invention, the rearranging means rearranges the data in the non-access area at random once in the initial state. The moving means selects the data in the non-access area according to the memory size of the access area and moves it to the access area. When access to one piece of data occurs, the control means exchanges data between the access area and the non-access area, and also accesses other data in the access area to access the non-access area. Exchange data with the region. The writing means writes necessary data in the access area when the access process to the data to be accessed is completed. Therefore, since the data in the non-access area is rearranged only once, the overhead increases as in the case of the Obliative RAM that rearranges the data in the non-access area many times at a predetermined timing. Can be prevented. Since data is exchanged between the access area and the non-access area when one data is accessed, the data access pattern can be concealed. Furthermore, since other data in the access area is also accessed and data is exchanged between the access area and the non-access area, the data access pattern can be concealed.

(7)本発明は、メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割された記憶装置におけるアクセスパターンの秘匿方法であって、初期状態において、1度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える第1のステップ(例えば、図2のステップS100に相当)と、前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる第2のステップ(例えば、図2のステップS200に相当)と、1つのデータにアクセスが生じたときに、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う第3のステップ(例えば、図2のステップS300に相当)と、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す第4のステップ(例えば、図2のステップS400に相当)と、を備えたことを特徴とするアクセスパターンの秘匿方法を提案している。   (7) The present invention relates to a method for concealing an access pattern in a storage device in which a memory is divided into a data access area and a non-access area, and in the initial state, the data in the non-access area is stored only once. A first step (for example, corresponding to step S100 in FIG. 2) that randomly rearranges, and a second step of selecting data in the non-access area according to the memory size of the access area and moving it to the access area (For example, corresponding to step S200 in FIG. 2) and when one data is accessed, data is exchanged between the access area and the non-access area, and other data in the access area A third step (for example, for accessing data and exchanging data between the access area and the non-access area) 2) (corresponding to step S300 in FIG. 2), and a fourth step (for example, corresponding to step S400 in FIG. 2) of writing necessary data in the access area when the access processing to the data to be accessed is completed. A method of concealing an access pattern characterized by comprising:

この発明によれば、初期状態において、1度だけ、非アクセス領域内のデータをランダムに並び替え、非アクセス領域内のデータをアクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、アクセス領域に移動させ、1つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う。そして、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、アクセス領域内の必要なデータを書き出す。したがって、非アクセス領域内のデータの並べ替えを1度しか行わないため、所定のタイミングで、何度も非アクセス領域内のデータの並べ替えを行うOblivious RAMのように、オーバーヘッドが大きくなることを防止することができる。1つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うことから、データのアクセスパターンを秘匿することができる。さらに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うため、さらに、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   According to the present invention, in the initial state, the data in the non-access area is randomly rearranged only once, and the data in the non-access area is selected according to the memory size of the access area and moved to the access area. When one data is accessed, data is exchanged between the access area and the non-access area, and other data in the access area is also accessed, and the access area and the non-access area are Exchange data between them. Then, when the access process to the data to be accessed is completed, necessary data in the access area is written out. Therefore, since the data in the non-access area is rearranged only once, the overhead increases as in the case of the Obliative RAM that rearranges the data in the non-access area many times at a predetermined timing. Can be prevented. Since data is exchanged between the access area and the non-access area when one data is accessed, the data access pattern can be concealed. Furthermore, since other data in the access area is also accessed and data is exchanged between the access area and the non-access area, the data access pattern can be concealed.

(8)本発明は、(7)のアクセスパターンの秘匿方法について、前記第3のステップにおいて、アクセスを行うデータが前記アクセス領域に存在せず、前記非アクセス領域に存在し、前記履歴領域に保存されたデータがある場合に、前記アクセスを行うデータと前記履歴領域に保存された任意のデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とするアクセスパターンの秘匿方法を提案している。   (8) In the access pattern concealment method according to (7), in the third step, the data to be accessed does not exist in the access area, exists in the non-access area, and exists in the history area. When there is stored data, the data to be accessed and any data stored in the history area are moved to the access area, and according to the moved data size, any data in the access area An access pattern concealment method is proposed in which data is moved to the history area and stored.

この発明によれば、アクセスを行うデータがアクセス領域に存在せず、非アクセス領域に存在し、履歴領域に保存されたデータがある場合に、アクセスを行うデータと履歴領域に保存された任意のデータとをアクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する。したがって、アクセスを行うデータと履歴領域に保存された任意のデータとをアクセス領域に移動して、所望のデータへのアクセスを行うことから、有効に、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   According to the present invention, when the data to be accessed does not exist in the access area, exists in the non-access area, and there is data stored in the history area, the data to be accessed and any arbitrary data stored in the history area are stored. Data is moved to the access area, and arbitrary data in the access area is moved to the history area and stored in accordance with the moved data size. Therefore, since the data to be accessed and the arbitrary data stored in the history area are moved to the access area and desired data is accessed, the data access pattern can be effectively concealed.

(9)本発明は、(7)のアクセスパターンの秘匿方法について、前記第3のステップにおいて、アクセスを行うデータが前記履歴領域に保存されている場合に、前記履歴領域に保存されていないデータを選択し、前記アクセスを行うデータと前記選択したデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とするアクセスパターンの秘匿方法を提案している。   (9) In the access pattern concealment method of (7), the present invention provides data that is not stored in the history area when data to be accessed is stored in the history area in the third step. The data to be accessed and the selected data are moved to the access area, and any data in the access area is moved to the history area and stored in accordance with the moved data size. We have proposed a method for concealing access patterns characterized by this.

この発明によれば、アクセスを行うデータが履歴領域に保存されている場合に、履歴領域に保存されていないデータを選択し、アクセスを行うデータと選択したデータとをアクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する。したがって、履歴領域に保存されていないデータを選択し、アクセスを行うデータと選択したデータとをアクセス領域に移動して、所望のデータへのアクセスを行うことから、有効に、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   According to the present invention, when the data to be accessed is stored in the history area, the data not stored in the history area is selected, the data to be accessed and the selected data are moved to the access area, and moved. Depending on the data size, the arbitrary data in the access area is moved to the history area and stored. Therefore, data that is not stored in the history area is selected, the data to be accessed and the selected data are moved to the access area, and the desired data is accessed. Can be concealed.

(10)本発明は、(7)のアクセスパターンの秘匿方法について、前記第3のステップにおいて、アクセスを行うデータが前記アクセス領域に保存されている場合に、前記非アクセス領域からランダムに選択したデータと前記アクセスするデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とするアクセスパターンの秘匿方法を提案している。   (10) In the access pattern concealment method according to (7), the present invention randomly selects from the non-access area when the data to be accessed is stored in the access area in the third step. An access pattern characterized in that data and the data to be accessed are moved to the access area, and arbitrary data in the access area is moved and stored in the history area according to the moved data size. A secret method is proposed.

この発明によれば、アクセスを行うデータがアクセス領域に保存されている場合に、非アクセス領域からランダムに選択したデータとアクセスするデータとをアクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する。したがって、非アクセス領域からランダムに選択したデータとアクセスするデータとをアクセス領域に移動して、所望のデータへのアクセスを行うことから、有効に、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   According to the present invention, when the data to be accessed is stored in the access area, the data randomly selected from the non-access area and the data to be accessed are moved to the access area, and according to the moved data size, Arbitrary data in the access area is moved to the history area and saved. Therefore, since the data selected at random from the non-access area and the data to be accessed are moved to the access area to access the desired data, the data access pattern can be effectively concealed.

(11)本発明は、メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割された記憶装置におけるアクセスパターンの秘匿方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、初期状態において、1度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える第1のステップ(例えば、図2のステップS100に相当)と、前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる第2のステップ(例えば、図2のステップS200に相当)と、1つのデータにアクセスが生じたときに、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う第3のステップ(例えば、図2のステップS300に相当)と、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す第4のステップ(例えば、図2のステップS400に相当)と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。   (11) The present invention is a program for causing a computer to execute an access pattern concealment method in a storage device in which a memory is divided into a data access area and a non-access area. A first step of randomly rearranging data in the non-access area (for example, corresponding to step S100 in FIG. 2), and selecting data in the non-access area according to the memory size of the access area; When a second step of moving to the access area (for example, corresponding to step S200 in FIG. 2) and access to one data occurs, data exchange is performed between the access area and the non-access area. The other access data in the access area is also accessed, and the access area and the non-access area A third step of exchanging data between them (for example, corresponding to step S300 in FIG. 2) and a fourth step of writing out necessary data in the access area when the access process to the data to be accessed is completed A program for causing a computer to execute steps (for example, corresponding to step S400 in FIG. 2) is proposed.

この発明によれば、初期状態において、1度だけ、非アクセス領域内のデータをランダムに並び替え、非アクセス領域内のデータをアクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、アクセス領域に移動させ、1つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う。そして、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、アクセス領域内の必要なデータを書き出す。したがって、非アクセス領域内のデータの並べ替えを1度しか行わないため、所定のタイミングで、何度も非アクセス領域内のデータの並べ替えを行うOblivious RAMのように、オーバーヘッドが大きくなることを防止することができる。1つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うことから、データのアクセスパターンを秘匿することができる。さらに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うため、さらに、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   According to the present invention, in the initial state, the data in the non-access area is randomly rearranged only once, and the data in the non-access area is selected according to the memory size of the access area and moved to the access area. When one data is accessed, data is exchanged between the access area and the non-access area, and other data in the access area is also accessed, and the access area and the non-access area are Exchange data between them. Then, when the access process to the data to be accessed is completed, necessary data in the access area is written out. Therefore, since the data in the non-access area is rearranged only once, the overhead increases as in the case of the Obliative RAM that rearranges the data in the non-access area many times at a predetermined timing. Can be prevented. Since data is exchanged between the access area and the non-access area when one data is accessed, the data access pattern can be concealed. Furthermore, since other data in the access area is also accessed and data is exchanged between the access area and the non-access area, the data access pattern can be concealed.

(12)本発明は、(11)のプログラムについて、前記第3のステップにおいて、アクセスを行うデータが前記アクセス領域に存在せず、前記非アクセス領域に存在し、前記履歴領域に保存されたデータがある場合に、前記アクセスを行うデータと前記履歴領域に保存された任意のデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とするプログラムを提案している。   (12) According to the present invention, in the program of (11), in the third step, data to be accessed does not exist in the access area, exists in the non-access area, and is stored in the history area If there is, the data to be accessed and the arbitrary data stored in the history area are moved to the access area, and the arbitrary data in the access area is transferred to the history according to the moved data size. A program characterized by moving to an area and saving is proposed.

この発明によれば、アクセスを行うデータがアクセス領域に存在せず、非アクセス領域に存在し、履歴領域に保存されたデータがある場合に、アクセスを行うデータと履歴領域に保存された任意のデータとをアクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する。したがって、アクセスを行うデータと履歴領域に保存された任意のデータとをアクセス領域に移動して、所望のデータへのアクセスを行うことから、有効に、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   According to the present invention, when the data to be accessed does not exist in the access area, exists in the non-access area, and there is data stored in the history area, the data to be accessed and any arbitrary data stored in the history area are stored. Data is moved to the access area, and arbitrary data in the access area is moved to the history area and stored in accordance with the moved data size. Therefore, since the data to be accessed and the arbitrary data stored in the history area are moved to the access area and desired data is accessed, the data access pattern can be effectively concealed.

(13)本発明は、(11)のプログラムについて、前記第3のステップにおいて、アクセスを行うデータが前記履歴領域に保存されている場合に、前記履歴領域に保存されていないデータを選択し、前記アクセスを行うデータと前記選択したデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とするプログラムを提案している。   (13) The present invention selects the data not stored in the history area when the data to be accessed is stored in the history area in the third step for the program of (11), The data to be accessed and the selected data are moved to the access area, and arbitrary data in the access area is moved to the history area and stored according to the moved data size. Propose a program to do.

この発明によれば、アクセスを行うデータが履歴領域に保存されている場合に、履歴領域に保存されていないデータを選択し、アクセスを行うデータと選択したデータとをアクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する。したがって、履歴領域に保存されていないデータを選択し、アクセスを行うデータと選択したデータとをアクセス領域に移動して、所望のデータへのアクセスを行うことから、有効に、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   According to the present invention, when the data to be accessed is stored in the history area, the data not stored in the history area is selected, the data to be accessed and the selected data are moved to the access area, and moved. Depending on the data size, the arbitrary data in the access area is moved to the history area and stored. Therefore, data that is not stored in the history area is selected, the data to be accessed and the selected data are moved to the access area, and the desired data is accessed. Can be concealed.

(14)本発明は、(11)のプログラムについて、前記第3のステップにおいて、アクセスを行うデータが前記アクセス領域に保存されている場合に、前記非アクセス領域からランダムに選択したデータと前記アクセスするデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とするプログラムを提案している。   (14) According to the present invention, in the program of (11), when the data to be accessed is stored in the access area in the third step, the data randomly selected from the non-access area and the access A program is proposed in which data to be moved is moved to the access area, and arbitrary data in the access area is moved and stored in the history area in accordance with the moved data size.

この発明によれば、したがって、非アクセス領域からランダムに選択したデータとアクセスするデータとをアクセス領域に移動して、所望のデータへのアクセスを行うことから、有効に、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   According to the present invention, therefore, the randomly selected data from the non-access area and the data to be accessed are moved to the access area to access the desired data, so that the data access pattern is effectively concealed. can do.

本発明によれば、非アクセス領域内のデータの並べ替えを1度しか行わないため、所定のタイミングで、何度も非アクセス領域内のデータの並べ替えを行うOblivious RAMのように、オーバーヘッドが大きくなることを防止することができるという効果がある。また、1つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うことから、データのアクセスパターンを秘匿することができるという効果がある。さらに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うため、さらに、データのアクセスパターンを秘匿することができるという効果がある。   According to the present invention, since the data in the non-access area is rearranged only once, there is an overhead like an Obvious RAM that rearranges the data in the non-access area many times at a predetermined timing. There is an effect that it can be prevented from becoming large. In addition, since data is exchanged between the access area and the non-access area when one data is accessed, the data access pattern can be concealed. Further, since other data in the access area is accessed and data is exchanged between the access area and the non-access area, the data access pattern can be concealed.

本発明の実施形態に係る記憶装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the memory | storage device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る記憶装置の処理を示す図である。It is a figure which shows the process of the memory | storage device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る記憶装置の処理のうち、ステップ300の処理を詳細に示した図である。It is the figure which showed the process of step 300 among the processes of the memory | storage device which concerns on embodiment of this invention in detail. 本発明の実施形態に係る記憶装置の処理のうち、ステップ300の処理を詳細に示した図である。It is the figure which showed the process of step 300 among the processes of the memory | storage device which concerns on embodiment of this invention in detail. 本発明の実施形態に係る記憶装置の処理のうち、ステップ300の処理を詳細に示した図である。It is the figure which showed the process of step 300 among the processes of the memory | storage device which concerns on embodiment of this invention in detail. 本発明の実施例に係るアクセス時の記憶領域内のデータの遷移を示す図である。It is a figure which shows the transition of the data in the storage area at the time of the access which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る記憶装置の処理を示す図である。It is a figure which shows the process of the memory | storage device which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る記憶装置の処理を示す図である。It is a figure which shows the process of the memory | storage device which concerns on the Example of this invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Note that the constituent elements in the present embodiment can be appropriately replaced with existing constituent elements and the like, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Therefore, the description of the present embodiment does not limit the contents of the invention described in the claims.

<第1の実施形態>
図1から図5を用いて、本発明の実施形態について説明する。
<First Embodiment>
The embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

<記憶装置の構成>
本実施形態に係る記憶装置は、図1に示すように、並べ替え部110と、移動部120と、制御部130と、書き出し部140と、保存部150と、記憶領域200とから構成されている。なお、本発明の記憶装置は、例えば、RAM等の一般的な記憶装置ばかりでなく、SIMやICカード等の記憶媒体も含むものである。
<Configuration of storage device>
As illustrated in FIG. 1, the storage device according to the present embodiment includes a rearrangement unit 110, a movement unit 120, a control unit 130, a writing unit 140, a storage unit 150, and a storage area 200. Yes. The storage device of the present invention includes not only a general storage device such as a RAM but also a storage medium such as a SIM or an IC card.

記憶領域200は、メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域と履歴領域とに分割されている。なお、アクセス領域、非アクセス領域、履歴領域は、DRAM、SRAM等の書き換え可能なメモリで構成される。また、アクセス領域を耐タンパ性を備えたDRAM、SRAM等の書き換え可能なメモリで構成してもよい。並べ替え部110は、初期状態において、1度だけ、非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える。移動部120は、非アクセス領域内のデータをアクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、アクセス領域に移動させる。   In the storage area 200, the memory is divided into a data access area, a non-access area, and a history area. The access area, non-access area, and history area are composed of rewritable memories such as DRAM and SRAM. Further, the access area may be constituted by a rewritable memory such as a DRAM or SRAM having tamper resistance. The rearrangement unit 110 randomly rearranges the data in the non-access area only once in the initial state. The moving unit 120 selects data in the non-access area according to the memory size of the access area and moves it to the access area.

制御部130は、1つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う。   When access to one piece of data occurs, the control unit 130 exchanges data between the access area and the non-access area, and also accesses other data in the access area so that the access area and the non-access area are not. Exchange data with the access area.

例えば、アクセスを行うデータがアクセス領域に存在せず、非アクセス領域に存在し、履歴領域に保存されたデータがある場合に、アクセスを行うデータと履歴領域に保存された任意のデータとをアクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する。   For example, if the data to be accessed does not exist in the access area, exists in the non-access area, and there is data stored in the history area, the data to be accessed and any data stored in the history area are accessed. The data is moved to the area, and arbitrary data in the access area is moved to the history area and stored in accordance with the moved data size.

また、アクセスを行うデータが履歴領域に保存されている場合に、履歴領域に保存されていないデータを選択し、アクセスを行うデータと選択したデータとをアクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する。   In addition, when the data to be accessed is stored in the history area, the data not stored in the history area is selected, the data to be accessed and the selected data are moved to the access area, and the moved data size is set. In response, any data in the access area is moved to the history area and saved.

また、アクセスを行うデータがアクセス領域に保存されている場合に、非アクセス領域からランダムに選択したデータとアクセスするデータとをアクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する。   In addition, when the data to be accessed is stored in the access area, the randomly selected data from the non-access area and the data to be accessed are moved to the access area, and the access area is matched with the moved data size. Move any data to the history area and save it.

書き出し部140は、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、アクセス領域内の必要なデータを書き出す。保存部150は、アクセス領域から非アクセス領域に移動したデータを履歴領域に履歴データとして保存する。   The writing unit 140 writes necessary data in the access area when the access process to the data to be accessed is completed. The storage unit 150 stores data moved from the access area to the non-access area as history data in the history area.

<記憶装置の処理>
図2から図5を用いて、本実施形態に係る記憶装置の処理について説明する。
<Storage device processing>
Processing of the storage device according to this embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、初期状態において、1度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替え(ステップS100)、非アクセス領域内のデータをアクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、アクセス領域に移動させる(ステップS200)。   First, in the initial state, the data in the non-access area is randomly rearranged only once (step S100), and the data in the non-access area is selected according to the memory size of the access area and moved to the access area. (Step S200).

次に、1つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う(ステップS300)。   Next, when one data is accessed, the data is exchanged between the access area and the non-access area, and other data in the access area is also accessed, and the access area and the non-access area And exchange data with each other (step S300).

例えば、アクセスを行うデータがアクセス領域に存在せず、非アクセス領域に存在し、履歴領域に保存されたデータがある場合には、アクセスを行うデータと履歴領域に保存された任意のデータとをアクセス領域に移動し(ステップS311)、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する(ステップS312)。   For example, if the data to be accessed does not exist in the access area, exists in the non-access area, and there is data stored in the history area, the data to be accessed and any data stored in the history area are The data is moved to the access area (step S311), and arbitrary data in the access area is moved to the history area according to the moved data size and stored (step S312).

また、アクセスを行うデータが履歴領域に保存されている場合には、履歴領域に保存されていないデータを選択し(ステップS321)、アクセスを行うデータと選択したデータとをアクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する(ステップS322)。   If the data to be accessed is stored in the history area, the data not stored in the history area is selected (step S321), the data to be accessed and the selected data are moved to the access area, In accordance with the moved data size, arbitrary data in the access area is moved to the history area and stored (step S322).

また、アクセスを行うデータがアクセス領域に保存されている場合には、非アクセス領域からランダムに選択したデータとアクセスするデータとをアクセス領域に移動し(ステップS331)、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する(ステップS332)。   If the data to be accessed is stored in the access area, the data randomly selected from the non-access area and the data to be accessed are moved to the access area (step S331), and the data size is changed according to the moved data size. The arbitrary data in the access area is moved to the history area and stored (step S332).

そして、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、アクセス領域内の必要なデータを書き出す(ステップS400)。   When the access process to the data to be accessed is completed, necessary data in the access area is written (step S400).

以上、説明したように、本実施形態によれば、非アクセス領域内のデータの並べ替えを1度しか行わないため、所定のタイミングで、何度も非アクセス領域内のデータの並べ替えを行うOblivious RAMのように、オーバーヘッドが大きくなることを防止することができる。1つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うことから、データのアクセスパターンを秘匿することができる。さらに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うため、さらに、データのアクセスパターンを秘匿することができる。   As described above, according to the present embodiment, data in the non-access area is rearranged only once. Therefore, data in the non-access area is rearranged many times at a predetermined timing. It is possible to prevent the overhead from becoming large as in the case of Oblivious RAM. Since data is exchanged between the access area and the non-access area when one data is accessed, the data access pattern can be concealed. Furthermore, since other data in the access area is also accessed and data is exchanged between the access area and the non-access area, the data access pattern can be concealed.

<実施例>
図6から図8を用いて、本発明の実施例について説明する。
<Example>
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図6は、1、2、・・・、9、A、B、・・・、Fをメモリに保存されているデータとしたときに、プログラムが、5→D→8→5→Aの順にデータにアクセスする場合のメモリの遷移を示したものである。以下、この処理を例示として、説明する。なお、図6の例にかかわらず、非アクセス領域をさらに複数に分割してもよい。   In FIG. 6, when 1, 2,..., 9, A, B,..., F are data stored in the memory, the program is in the order of 5 → D → 8 → 5 → A. The memory transition when accessing data is shown. Hereinafter, this process will be described as an example. Regardless of the example of FIG. 6, the non-access area may be further divided into a plurality.

まず、初期状態において、1度だけ、非アクセス領域内のデータをランダムに並び替え(ステップS1100)、非アクセス領域内のデータをアクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、アクセス領域に移動させる(ステップS1200)。   First, in the initial state, the data in the non-access area is randomly rearranged only once (step S1100), and the data in the non-access area is selected according to the memory size of the access area and moved to the access area. (Step S1200).

そして、まず、5にアクセスする場合には、5はアクセス領域に含まれないため、5ともう一つランダムに選択されたデータ(図6では、2)をアクセス領域に移動し、例えば、これにより、アクセス領域から移動する4とBを履歴領域に保存して、5にアクセスする。このとき、アクセス領域内の他のデータ(図6では、2、3、8)に対してもアクセスを行う(ステップS1300)。   First, when accessing 5, since 5 is not included in the access area, 5 and another randomly selected data (2 in FIG. 6) are moved to the access area. Thus, 4 and B moving from the access area are stored in the history area and 5 is accessed. At this time, another data in the access area (2, 3, 8 in FIG. 6) is also accessed (step S1300).

次に、Dにアクセスする場合には、Dはアクセス領域に含まれないため、Dをアクセス領域に移動し、もう一つのデータは、履歴領域から選択する(例えば、図6では、B)。これにより、アクセス領域から移動する5と8を履歴領域に保存して、Dにアクセスする。このとき、アクセス領域内の他のデータ(図6では、3、B、2)に対してもアクセスを行う(ステップS1400)。   Next, when accessing D, since D is not included in the access area, D is moved to the access area, and another data is selected from the history area (for example, B in FIG. 6). Thereby, 5 and 8 moved from the access area are stored in the history area, and D is accessed. At this time, another data in the access area (3, B, 2 in FIG. 6) is also accessed (step S1400).

さらに、8にアクセスする場合には、8は履歴領域に含まれているため、もう一つのデータは履歴領域に含まれないデータをランダムに選択し(図6では、A)、アクセス領域に移動する。これにより、アクセス領域から移動する3とBを履歴領域に保存して、8にアクセスする。このとき、アクセス領域内の他のデータ(図6では、A、D、2)に対してもアクセスを行う(ステップS1500)。   Further, when accessing 8, since 8 is included in the history area, data other than the history area is randomly selected as another data (A in FIG. 6) and moved to the access area. To do. As a result, 3 and B moving from the access area are stored in the history area and 8 is accessed. At this time, another data in the access area (A, D, 2 in FIG. 6) is also accessed (step S1500).

さらに、5にアクセスする場合には、5は履歴領域に含まれているため、もう一つのデータは履歴領域に含まれないデータをランダムに選択し(図6では、6)、アクセス領域に移動する。これにより、アクセス領域から移動する2と8を履歴領域に保存して、5にアクセスする。このとき、アクセス領域内の他のデータ(図6では、A、D、6)に対してもアクセスを行う(ステップS1600)。   Furthermore, when accessing 5, since 5 is included in the history area, another data is selected at random (6 in FIG. 6) and moved to the access area. To do. Thus, 2 and 8 moving from the access area are stored in the history area and 5 is accessed. At this time, another data in the access area (A, D, 6 in FIG. 6) is also accessed (step S1600).

最後に、Aにアクセスする場合には、Aはアクセス領域に含まれているため、アクセス領域に含まれないランダムに選択したデータと履歴領域に保存されているデータとを(図6では、3、F)、アクセス領域に移動する。これにより、アクセス領域から移動する6とDを履歴領域に保存して、Aにアクセスする。このとき、アクセス領域内の他のデータ(図6では、5、F、3)に対してもアクセスを行う(ステップS1700)。   Finally, when accessing A, since A is included in the access area, randomly selected data not included in the access area and data stored in the history area (in FIG. , F), move to the access area. Thus, 6 and D moving from the access area are stored in the history area and A is accessed. At this time, another data (5, F, 3 in FIG. 6) in the access area is also accessed (step S1700).

そして、すべての処理が完了するとアクセス領域内の必要なデータを書き出して、終了する(ステップS1800)。   When all the processes are completed, necessary data in the access area is written and the process ends (step S1800).

したがって、本実施例によれば、履歴を保存し、その中に含まれるデータに対して毎回アクセスすることで、あるデータに対して複数回アクセスした場合の安全性を確保することが可能となり、現実的なオーバーヘッドでアクセスパターンを秘匿することが可能となる。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to ensure the safety when accessing a certain number of times by storing the history and accessing the data contained therein every time, It is possible to conceal the access pattern with realistic overhead.

なお、記憶装置、記憶媒体の処理をコンピュータシステムが読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを記憶装置、記憶媒体に読み込ませ、実行することによって本発明の記憶装置、記憶媒体を実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、OSや周辺装置等のハードウェアを含む。   The processing of the storage device and the storage medium is recorded on a recording medium that can be read by the computer system, and the program recorded on the recording medium is read into the storage device and the storage medium and executed to execute the storage device of the present invention. A storage medium can be realized. The computer system here includes an OS and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータシステム」は、WWW(World Wide Web)システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。   Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW (World Wide Web) system is used. The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。   The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

110;並べ替え部
120;移動部
130;制御部
140;書き出し部
150;保存部
200;記憶領域
110; rearrangement unit 120; moving unit 130; control unit 140; writing unit 150; storage unit 200; storage area

Claims (14)

メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割された記憶装置であって、
初期状態において、1度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える並び替え手段と、
前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる移動手段と、
1つのデータにアクセスが生じたときに、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う制御手段と、
アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す書き出し手段と、
を備えたことを特徴とする記憶装置。
A storage device in which a memory is divided into a data access area and a non-access area,
In an initial state, rearrangement means for randomly rearranging data in the non-access area only once,
Moving means for selecting data in the non-access area according to the memory size of the access area and moving the data to the access area;
When one data is accessed, data is exchanged between the access area and the non-access area, and other data in the access area is also accessed, and the access area and the non-access area Control means for exchanging data with
Writing means for writing out the necessary data in the access area when the access process to the data to be accessed is completed;
A storage device comprising:
前記アクセス領域から前記非アクセス領域に移動したデータを履歴領域に履歴データとして保存する保存手段を備え、
前記制御手段は、
アクセスを行うデータが前記アクセス領域に存在せず、前記非アクセス領域に存在し、前記履歴領域に保存されたデータがある場合に、前記アクセスを行うデータと前記履歴領域に保存された任意のデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とする請求項1に記載の記憶装置。
A storage means for storing data moved from the access area to the non-access area as history data in the history area,
The control means includes
If the data to be accessed does not exist in the access area, exists in the non-access area, and there is data stored in the history area, the data to be accessed and any data stored in the history area The storage device according to claim 1, wherein, in accordance with the moved data size, arbitrary data in the access area is moved and stored in the history area.
前記アクセス領域から前記非アクセス領域に移動したデータを履歴領域に履歴データとして保存する保存手段を備え、
前記制御手段は、
アクセスを行うデータが前記履歴領域に保存されている場合に、前記履歴領域に保存されていないデータを選択し、前記アクセスを行うデータと前記選択したデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とする請求項1に記載の記憶装置。
A storage means for storing data moved from the access area to the non-access area as history data in the history area,
The control means includes
When data to be accessed is stored in the history area, data that is not stored in the history area is selected, the data to be accessed and the selected data are moved to the access area, and moved 2. The storage device according to claim 1, wherein arbitrary data in the access area is moved and stored in the history area according to a data size.
前記アクセス領域から前記非アクセス領域に移動したデータを履歴領域に履歴データとして保存する保存手段を備え、
前記制御手段は、
アクセスを行うデータが前記アクセス領域に保存されている場合に、前記非アクセス領域からランダムに選択したデータと前記アクセスするデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とする請求項1に記載の記憶装置。
A storage means for storing data moved from the access area to the non-access area as history data in the history area,
The control means includes
When data to be accessed is stored in the access area, data randomly selected from the non-access area and the data to be accessed are moved to the access area, and the access is performed according to the moved data size. 2. The storage device according to claim 1, wherein arbitrary data in the area is moved to the history area and stored.
前記アクセス領域が耐タンパ性を有することを特徴とする請求項1から請求項4に記載の記憶装置。   The storage device according to claim 1, wherein the access area has tamper resistance. メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割された記憶媒体であって、
初期状態において、1度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える並び替え手段と、
前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる移動手段と、
1つのデータにアクセスが生じたときに、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う制御手段と、
アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す書き出し手段と、
を備えたことを特徴とする記憶媒体。
A storage medium in which memory is divided into a data access area and a non-access area,
In an initial state, rearrangement means for randomly rearranging data in the non-access area only once,
Moving means for selecting data in the non-access area according to the memory size of the access area and moving the data to the access area;
When one data is accessed, data is exchanged between the access area and the non-access area, and other data in the access area is also accessed, and the access area and the non-access area Control means for exchanging data with
Writing means for writing out the necessary data in the access area when the access process to the data to be accessed is completed;
A storage medium comprising:
メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割された記憶装置におけるアクセスパターンの秘匿方法であって、
初期状態において、1度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える第1のステップと、
前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる第2のステップと、
1つのデータにアクセスが生じたときに、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う第3のステップと、
アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す第4のステップと、
を備えたことを特徴とするアクセスパターンの秘匿方法。
An access pattern concealment method in a storage device in which a memory is divided into a data access area and a non-access area,
A first step of randomly rearranging data in the non-access area only once in an initial state;
A second step of selecting data in the non-access area according to the memory size of the access area and moving the data to the access area;
When one data is accessed, data is exchanged between the access area and the non-access area, and other data in the access area is also accessed, and the access area and the non-access area A third step of exchanging data with
A fourth step of writing necessary data in the access area when the access process to the data to be accessed is completed;
A method for concealing an access pattern, comprising:
前記第3のステップにおいて、
アクセスを行うデータが前記アクセス領域に存在せず、前記非アクセス領域に存在し、前記履歴領域に保存されたデータがある場合に、前記アクセスを行うデータと前記履歴領域に保存された任意のデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とする請求項6に記載のアクセスパターンの秘匿方法。
In the third step,
If the data to be accessed does not exist in the access area, exists in the non-access area, and there is data stored in the history area, the data to be accessed and any data stored in the history area 7. The access pattern according to claim 6, wherein arbitrary data in the access area is moved and stored in the history area according to the moved data size. Concealment method.
前記第3のステップにおいて、
アクセスを行うデータが前記履歴領域に保存されている場合に、前記履歴領域に保存されていないデータを選択し、前記アクセスを行うデータと前記選択したデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とする請求項6に記載のアクセスパターンの秘匿方法。
In the third step,
When data to be accessed is stored in the history area, data that is not stored in the history area is selected, the data to be accessed and the selected data are moved to the access area, and moved 7. The method for concealing an access pattern according to claim 6, wherein arbitrary data in the access area is moved and stored in the history area according to a data size.
前記第3のステップにおいて、
アクセスを行うデータが前記アクセス領域に保存されている場合に、前記非アクセス領域からランダムに選択したデータと前記アクセスするデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とする請求項6に記載のアクセスパターンの秘匿方法。
In the third step,
When data to be accessed is stored in the access area, data randomly selected from the non-access area and the data to be accessed are moved to the access area, and the access is performed according to the moved data size. 7. The method for concealing an access pattern according to claim 6, wherein arbitrary data in the area is moved and stored in the history area.
メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割された記憶装置におけるアクセスパターンの秘匿方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
初期状態において、1度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える第1のステップと、
前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる第2のステップと、
1つのデータにアクセスが生じたときに、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う第3のステップと、
アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す第4のステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
A program for causing a computer to execute an access pattern concealment method in a storage device in which a memory is divided into a data access area and a non-access area,
A first step of randomly rearranging data in the non-access area only once in an initial state;
A second step of selecting data in the non-access area according to the memory size of the access area and moving the data to the access area;
When one data is accessed, data is exchanged between the access area and the non-access area, and other data in the access area is also accessed, and the access area and the non-access area A third step of exchanging data with
A fourth step of writing necessary data in the access area when the access process to the data to be accessed is completed;
A program that causes a computer to execute.
前記第3のステップにおいて、
アクセスを行うデータが前記アクセス領域に存在せず、前記非アクセス領域に存在し、前記履歴領域に保存されたデータがある場合に、前記アクセスを行うデータと前記履歴領域に保存された任意のデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とする請求項10に記載のプログラム。
In the third step,
If the data to be accessed does not exist in the access area, exists in the non-access area, and there is data stored in the history area, the data to be accessed and any data stored in the history area The program according to claim 10, wherein arbitrary data in the access area is moved and stored in the history area in accordance with the moved data size.
前記第3のステップにおいて、
アクセスを行うデータが前記履歴領域に保存されている場合に、前記履歴領域に保存されていないデータを選択し、前記アクセスを行うデータと前記選択したデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とする請求項10に記載のプログラム。
In the third step,
When data to be accessed is stored in the history area, data that is not stored in the history area is selected, the data to be accessed and the selected data are moved to the access area, and moved The program according to claim 10, wherein arbitrary data in the access area is moved and stored in the history area according to a data size.
前記第3のステップにおいて、
アクセスを行うデータが前記アクセス領域に保存されている場合に、前記非アクセス領域からランダムに選択したデータと前記アクセスするデータとを前記アクセス領域に移動し、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存することを特徴とする請求項10に記載のプログラム。
In the third step,
When data to be accessed is stored in the access area, data randomly selected from the non-access area and the data to be accessed are moved to the access area, and the access is performed according to the moved data size. The program according to claim 10, wherein arbitrary data in the area is moved to the history area and stored.
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