JP2000502827A - コンピュータ・システムの暗号化データファイルへのアクセスを制御するための方法並びに装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 協調してパスワードを使用する多数のユーザにより暗号化情報を保護管理できるシステムにおいて、機密データを含むファイルは、暗号化されていないヘッダと暗号化されたデータ部分の両方を含む。データ部分は、機密データとハッシュされたパスワードのリストの両方を含み、単一のファイルキーで暗号化される。暗号化されていないファイル・ヘッダは２つのテーブルを含む。第１のテーブルは、パスワードのリストで、各パスワードはファイルのデータ部分でハッシュされたパスワードとは別の第２のハッシュ技術を用いて暗号的にハッシュされる。第２のテーブルは、暗号的にハッシュされたパスワードの暗号的にハッシュされた組み合わせのリストで、組み合わせは正規ユーザの選択集団に対応しており、パスワードはファイルのデータ部分に格納されているパスワードと同じ技術を用いてハッシュされる。リストの中でそれぞれのハッシュされた組み合わせはファイルキーを暗号化するためのパスワードキーとしても使用される。システムの使用中は、正規ユーザは、ハッシュされたときに第１のテーブルで発見できるパスワードを入力する必要がある。入力されたパスワードが第１のテーブルで発見されると、チェックを行って選択集団を構成するだけの十分な正規ユーザがパスワードを入力したかどうか判定する。選択集団が存在する場合には、選択集団のユーザのパスワードが第１のハッシュ技術でハッシュされ、組み合わせれてからさらにハッシュされてパスワードキーを形成する。ファイルキーはパスワードキーで復号されファイルを復号するために使用される。ファイルの保護部分にあるハッシュされたパスワードはパスワードリストを管理するために使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】 コンピュータ・システムの暗号化データファイルへのアクセスを 制御するための方法並びに装置 発明の分野 本発明はコンピュータのセキュリティ（security）に関し、さらに詳しくは協 調してパスワードを使用する多数ユーザにより暗号化情報を保護し管理すること の出来るシステムに関する。 発明の背景 多くのコンピュータシステムではある種のセキュリティを用いて不正使用を防 止している。大半のシステムではこのセキュリティは特定企業についてユーザご とに１つのパスワードの形をなしている。パスワードは従来、ユーザだけが知っ ている恣意的な文字の組み合わせである。文字の組合わせは一般にシステム内で ビットの組み合わせとして符号化されて、システムへのログイン並びに特定のフ ァイルの機密情報へのアクセスを制御するために使用される。 ある種のシステムでは、ファイル内の機密情報にアクセスするために２人又は ３人以上のユーザが協調して動作しなければならないようにすることでさらにセ キュリティを提供している。このようなシステムでは、情報にアクセスするため にはユーザのグループが単一のセッションで全員正しいパスワードを入力しなけ ればならない。この種の操作は、それを有効にするためには、２人の署名（おそ らくは従業員と従業員の上司）が必要となるような核兵器の発射や経済文書で公 知となっているプロトコルと同様である。 このような多数ユーザ・システムでの問題は、同一情報へのアク セスに協調動作が必要とされる場合、ファイルへの協調アクセスに必要なユーザ の一人がパスワードを忘れてしまうか、又はパスワードをだれにも伝えないまま 退社してしまい、それによって他の残ったユーザが機密情報へアクセスできなく なる危険が存在することである。多くのシステムでは、情報へのアクセスに必要 な全ユーザが揃っていない場合でもセキュリティ・システムを無視して情報への アクセスを得ることが可能である。しかし、情報を暗号化することによりその情 報を機密化しているような暗号システムでは、パスワードが全部なければ情報の 復号はできないことになる。さらに、ファイルにアクセスするために必要なユー ザ全員を集めるのが困難になることが多いことから、数名のユーザが協調動作す る必要のある方法は使い勝手が悪いことが多い。 これらの問題を回避するための１つのメカニズムはユーザ全部のグループのう ちの部分集合（subset）又は選択集団（quorum）による機密情報へのアクセスを 許容することである。例えば、５名のユーザがいる場合、５名のユーザのうちの だれか２人が同時にパスワードを入力すると機密データにアクセスできる。した がって、一人のユーザがパスワードを忘れた場合、会社を辞めた場合、又は単に 利用できない場合、データにアクセスするためには残りのユーザからまだ選択集 団を形成することができる。この方法はパスワードの紛失又は忘却に対して特別 な注意を払う必要がないので暗号化システムでうまく機能する。 このようなシステムにおいて、ユーザ名を入力したときに、パスワード・プロ ンプトが表示されるが二以上のパスワードが要求されることになる。パスワード を入力したら、一人又はそれ以上のユーザが離れて残ったユーザに作業をまかせ るか、又はセキュリティ制 限が必要な場合、作業が完了しパスワードが「クリアされる」まで全ユーザが（ 管理上）残り続ける必要がある。どちらかの場合でも、有効パスワードを所持し て会社を辞めたユーザは他の正規ユーザの協調を得ることができない限りパスワ ードが使いものにならないことが分かる。 このような選択集団システムでの１つの問題はパスワード入力が厄介になるこ とである。一般にそれぞれのユーザが自分の名前とパスワードを入力する必要が ある。次にパスワードが組み合わされて、アクセスファイルに格納されている正 規の組み合わせに対してその組み合わせが検証される。しかし、数名のユーザが パスワードを入力しなければならないときに、最後の人がパスワード入力に失敗 した場合、全てのユーザがパスワードを再入力しなければならないことが多い。 選択集団システムは維持管理の面でも問題がある。例えば、可能なグループの 大きさ又は構成を変更するためには、選択集団パスワードの組み合わせを形成す るパスワードの組み合わせを取得する何らかの方法を提供しなければならない。 典型的には、選択集団グループの大きさと構成に変更を加える場合、又はユーザ が追加された場合、若しくは削除された場合に、全ての正規ユーザが自分のパス ワードを再入力する必要がある。 したがって、暗号化システムで有用であって、簡単に管理でき、パスワードを 忘れた場合に復旧できるセキュリティ・システムが必要とされている。又パスワ ード入力が簡略化されたセキュリティ・システムも必要とされている。 発明の要旨 本発明の原理によれば、暗号化されていないヘッダファイルと暗号化されたデ ータファイルとを使用することによりセキュリティ・システムが実現される。デ ータファイルには機密化しようとするデータに加えて暗号でハッシュしたパスワ ードのリストが含まれる。データファイル内容は単一のファイルキーで暗号化さ れる。暗号化されないヘッダファイルには２つのテーブルが含まれる。第１のテ ーブルは正規ユーザの名前とこれに対応するハッシュされたパスワードのリスト で、パスワードは第２の、データファイルでハッシュされたパスワードとは別の 、ハッシュ技術を用いてハッシュされる。第２のテーブルはハッシュしたパスワ ードのハッシュされた組み合わせリストであり、組み合わせは正規ユーザの選択 集団に対応し、パスワードはデータファイルに格納されているパスワードと同じ 技術を用いてハッシュされる。リストでのそれぞれのハッシュされた組み合わせ もファイルキーを暗号化するためのパスワードキーとして使用される。 システム使用中、正規ユーザは、ハッシュされたときに第１のテーブルで発見 できるパスワードを入力しなければならない。入力したパスワードが第１のテー ブルで見つかると、チェックを行って、選択集団を形成するパスワードを十分な 正規ユーザが入力したか判定する。選択集団が存在する場合には、選択集団内の ユーザのパスワードがデータファイル内のパスワードに使用されたハッシュ技術 でハッシュ化され、組み合わされてさらにハッシュされてパスワードキーを形成 する。次に、ファイルキーはパスワードキーで復号してファイルを復号するのに 使用できる。ファイルの保護部分にあるハッシュされたパスワードを用いて、全 てのユーザが自分のパスワードを再入力する必要なしに、パスワードリストを管 理できる。 暗号化されていないファイルへのアクセスが得られた者でもパスワード自体は 入手できない。同様に、暗号化ファイルへアクセスできた者はハッシュされたパ スワードを入手できるが、パスワードを直接取得することはできない。ユーザが 同一パスワードを幾つかのファイルで使用するのはあまり一般的でないので、本 発明の構成により、ユーザが何らかのパスワードを入手できないようにし、又こ れを使用して他のファイルへ不正にアクセスを得ることもできないようにできる 。 図面の簡単な説明 図１は、本発明で使用するのに適したパーソナルコンピュータ・システムのブ ロック図である。 図２は、本発明の原理にしたがって機密化されたデータファイルの内容の幾つ かを示す模式図である。 図３は、入力値の暗号ハッシュを実行するための装置を示す模式図である。 図４は、図３に図示したハッシュ機構とは異なる入力値の暗号ハッシュを実行 するための装置を示す模式図である。 図５は、図２に図示してあるデータファイルの暗号化に使用されるファイルキ ーをユーザの選択集団の動作により取得するための実際的な方法を示すフローチ ャートである。 図６は、図２のデータファイルを管理するための実際的な方法を示すフローチ ャートである。 実施態様の詳細な説明 図１は、本発明のセキュリティ・システムが動作し得る、例えばＩＢＭ 社ＰＳ／２コンピュータなどの、従来のコンピュータシステムのシステム・アー キテクチャを示す。図１の例示的コンピュータシステムは単に説明を目的とした ものである。以下の説明では、特定のコンピュータシステム、例えばＩＢＭ Ｐ Ｓ／２コンピュータなどを説明する上で共通に使用される術語が使用されている が、本発明の説明と概念は、図１とは異なるアーキテクチャを備えたシステムを 含め他のシステムに等しく適用される。 例示のコンピュータ100は従来のマイクロプロセッサを含む中央演算処理装置 （ＣＰＵ）105、情報の一時的記憶のためのシステム・ランダム・アクセス・メ モリ（ＲＡＭ）110、情報の永久的記憶のためのリード・オンリー・メモリ（Ｒ ＯＭ）115を含む。メモリ制御装置120はシステムＲＡＭ110を制御するために設 けてある。バス制御装置125はバス130を制御するために設けてある。割り込み制 御装置135は各種割込み信号を受信して処理するために使用する。 大容量記憶はディスケット142、ＣＤ−ＲＯＭディスク147又はハードディスク 152によっても提供される。ディスケット142はディスケットドライブ装置141に 挿入でき、これが更に制御装置140によりバス130へ接続されている。同様に、Ｃ Ｄ−ＲＯＭディスク147はＣＤ−ＲＯＭドライブ装置146へ挿入でき、これが制御 装置145によりバス130へ接続される。最後に、ハードディスク152は固定ディス クドライブ装置151の一部であり、制御装置150によってバス130へ接続されてい る。 コンピュータ・システム100への入力と出力は多数のデバイスによって提供さ れる。例えば、キーボード及びマウスの制御装置155はキーボード入力デバイス1 56とマウス入力デバイス157を制御するためにバス130へ接続する。ＤＭＡ制御装 置160はシステムＲＡＭ110 へのダイレクトメモリアクセスを実行するために設けてある。画像表示は、ビデ オ出力ディスプレイ170を制御するビデオ制御装置165によって生成される。コン ピュータはバス191として模式的に図示してあるシステムをローカルエリアネッ トワーク（ＬＡＮ）又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）へシステムを接続できるよ うにする通信アダプタ190も含む。 コンピュータ100は、例えば米国フロリダ州ボカレイトンのインターナショナ ル・ビジネス・マシンズ・コーポレーション（ＩＢＭ社）ングシステム・ソフトウェアにより一般に制御調節される。従来のオペレーティ ングシステムは実行のためのコンピュータプロセスを制御及びスケジュールし、 メモリ管理を実行し、ファイルシステム、ネットワーキング、Ｉ／Ｏサービスを 提供し、ユーザ・インタフェース、例えばグラフィカル・ユーザ・インターフェ ース(ＧＵＩ)、等々を提供する。ユーザ・アプリケーション例えばエディタやス プレッドシートはオペレーティングシステムのこれらの能力及び他の能力に直接 又は間接的に依存する。 図２は、本発明の原理に従って構成されたデータファイル200の構造を示す。 ファイルは２つの主要部分から構成されるが、他の部分が存在しても良い。こう した他の部分は本発明を理解する上で必要ではないので簡明のため図面からは排 除してある。さらに詳しくは、ファイルは暗号化していない、即ち、「クリアテ キスト(平文)」のヘッダ202と暗号化したデータ部分204から構成される。暗号化 していない部分とデータ部分は単一ファイルの２つの部分として図示してあるが 、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、暗号化していないファイルと暗 号化したファイルを別々に使用することもで きる。同様に、テーブル220とデータ部分222は暗号化部分204の一部として図示 してあるが、これらを別のファイルに配置しても良い。 ファイル200の暗号化したデータ部分204でクリアテキストのデータは周知の方 法で単一のファイルキーを用いて暗号化される。ＤＥＳ暗号化方式、ＲＣ２暗号 化方式、ＲＣ４暗号化方式、又はＩＤＥＡ技術等々、ファイルを暗号化するため に使用できる従来の単一キー暗号化技術は幾つか存在する。これと同じ暗号化技 術が、ファイル200のデータ部分204の一部として又は別のファイルとして機密デ ータ部分222を暗号化するためにも使用できる。 ファイル200のデータ部分を暗号化するために使用される単一ファイルキーは それ自体が以下で詳細に説明する本発明の複数パスワード方式を用いて暗号化さ れる。 クリアテキストヘッダ202は数個のテーブルと、本明細書では、「ソルト(salt )」と呼称し、ここに格納されるランダムに選択した値206とを含む。ソルト値20 6は、例えばコンピュータの乱数発生機を用いて選択できるランダムに選択され た値として提供されるのが典型的である。実際の値がクリティカルになることは ないが、このソルト数は異なるファイルでの複製ソルト数の選択がきわめて起こ り難い程充分なビット数を有するべきである。例示的には64ビットを有するソル ト値206を使用できる。 暗号化されていないヘッダ202には全てのエントリについて２つのフィールド を設けた複数のエントリから構成されている第１のテーブル208も含まれる。さ らに詳しくは、各エントリはユーザ名を含む第１のフィールド210とフィールド2 10にあるユーザ名に対応するパスワードの暗号ハッシュを含む第２のフィールド 212を有する。 例示の実施態様において、ユーザ名に対応するパスワードはソルト値と組み合 わせた実際のパスワードの一方向暗号「ハッシュ」を用いてハッシュされる。さ らに詳しくは、パスワードはソルト値と単純に連結されてから、又は別の方法で 組み合わせてからハッシュすることができる。 入力値の暗号「ハッシュ」を生成するための例示的装置が図３に図示してある が、当業者には公知の他の同様な構成も本発明の範囲から逸脱することなく使用 できる。さらに詳しくは、図３に図示してあるように、入力300のソルト値と入 力304のパスワードが連結回路302へ提供される。連結回路302はソルト値を形成 するビットとパスワードを含むビットとを単純に連結して得られたビット列を一 方向関数306に提供する。 一方向関数306はビット列を受け入れてそのビットに対して一連の数学的演算 を実行し、一方向関数の出力だけが与えられても入力を再構成するのが実質的に 不可能なようにする周知の関数である。当業者には周知のこのような関数は幾つ か存在する。例示の実施例で使用するのに適しているこのような関数の１つが、「 ＭＤ２」と呼ばれる一方向関数で、これについてはＣ.カウフマン／Ｒ.パールマ ン／Ｍ.スペシナー共著「ネットワーク・セキュリティ」(Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅ ｃｕｒｉｔｙ，Ｃ．Ｋａｕｆｍａｎ，Ｒ．Ｐｅｒｌｍａｎ ａｎｄ Ｍ．Ｓｐｅ ｃｉｎｅｒ，Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ 1995)と題する書籍に詳細に説明さ れている。暗号化ハッシュは暗号化データがキーで複合できるキー暗号化方式と は区別される。しかし、ハッシュされたデータは「逆ハッシュ」できない。 関数306の出力で生成されたハッシュ後の値は第２のＭＤ２ハッシュ関数308に 供給され、ここで第２のＭＤ２ハッシュ関数を実施して第２のハッシュ後の値を これの出力ポートに提供する。この第２のハ ッシュ後の値がテーブル208の第２フィールド212に格納される。 ２つのＭＤ２関数306と308（図３）で表現されたハッシュ関数は、図２ではＨ ＡＳＨ１［...］で標記してある。２つの値の連結は２本の縦線（“｜｜”）に よりこの値を分離することで表わされる。図３に図示したメカニズムはソフトウ ェアルーチンで実現するのが望ましいが、ハードウェアに実装することもできる 。いずれの場合にも、ルーチンは永久ファイル機密プログラムの一部をなしてい る。 テーブル208のエントリの順番がパスワードの暗示的な順番を構成することは 注意すべきである。例えば、第１のエントリはパスワード１に対応し、第２のエ ントリはパスワード２に対応する、と言った具合である。この順番が以下で説明 するように他のテーブルのエントリの順番を決定することから重要である。 暗号化されていないヘッダ202は第２のテーブル214も含み、これも複数のエン トリを含み、その各々は２つのフィールド216と218を有している。ファイルの暗 号化した部分を複号するために必要な選択集団を形成するために使用できるパス ワードの各々の組み合わせについてエントリが存在する。 例えば、５名の正規管理者が存在し選択集団には２名が要求されるものと仮定 する。更に、５つのパスワードがＰＷ１,ＰＷ２,ＰＷ３,ＰＷ４,ＰＷ５（ここの パスワード番号はテーブル208のエントリ順序を表わすものであって、パスワー ドがユーザによって入力された実際の順番ではない）であると仮定しておく。次 に、エントリの順序が問題ではなく、１つのパスワードはそれ自身と組み合わせ ることができないことから、２つのパスワードで可能な組み合わせは10個であり 、その各々が選択集団についての値の組み合わせを定義する。 （１） ＰＷ１，ＰＷ２ （２） ＰＷ１，ＰＷ３ （３） ＰＷ１，ＰＷ４ （４） ＰＷ１，ＰＷ５ （５） ＰＷ２，ＰＷ３ （６） ＰＷ２，ＰＷ４ （７） ＰＷ２，ＰＷ５ （８） ＰＷ３，ＰＷ４ （９） ＰＷ３，ＰＷ５ （１０）ＰＷ４，ＰＷ５ これら10個の組み合わせの各々がテーブル214にエントリを有することになる 。各エントリの第１のフィールド216はどのパスワードが組み合わせになってい るかを表わす一組の数値である。このフィールドはテーブル208のエントリにつ いてのエントリ番号から構成される。つまり、例えば、ＵＳＥＲ ＮＡＭＥ １ とＵＳＥＲ ＮＡＭＥ ２のユーザ（これはパスワードＰＷ１とＰＷ２に対応す る）から構成された特定の選択集団では、テーブル214の第１フィールドのエン トリは１,２になる。 テーブル214の第２フィールド218は、この組み合わせの中のハッシュされたパ スワードを用いて暗号化したファイルキーから構成される。さらに詳しくは、エ ントリについての組み合わせにおける各パスワードの暗号化ハッシュは、これと ソルト値を連結してその連結子をハッシュすることにより生成される。第２の演 算で使用されるハッシュ技術は、後述するような理由から、テーブル208を形成 する際に使用されたハッシュ技術とは異なっていることが重要である。 第２の暗号化ハッシュを実行するための装置が図４に図示してある が、他の公知の技術を用いることもできる。図４に図示してあるように、手順は 入力400のソルト値と入力404のパスワードとを連結関数406に適用してこの２つ の値からのビットを連結することである。連結回路402の出力は一方向関数406に 提供される。前述のハッシュ関数と同様、一方向関数としてはＭＤ２ハッシュ関 数を使用できる。ここでＭＤ２関数は１回だけ適用してテーブル208を構築する ために使用した関数とは異なるハッシュ関数を作る。これ以外では、一方向関数 に通す前にソルト／パスワード連結と別の所定の定数とを連結する又は単にＭＤ ２とは別の一方向関数を使用することにより、ハッシュ出力を別のものにするこ とができる。 テーブル208と同様、この第２のハッシュ関数はテーブル214においてＨＡＳＨ ２［...］によって表現されており、連結は縦線（“｜｜”）で表現されている 。パスワードとソルトの連結をハッシュしたものは各々組み合わせナンバー（Ｃ １ ... Ｃｎ）によって表現されている。従って、Ｃ１＝ＨＡＳＨ２[ＰＷ１｜｜ ＳＡＬＴ]、Ｃ２＝ＨＡＳＨ２［ＰＷ２｜｜ＳＡＬＴ］というようになる。 パスワードキーは、組み合わせ値を連結して連結した値を第２のハッシュ関数 でハッシュすることにより組み合わせ値から形成される。例えば、あるエントリ がパスワードＰＷ１とＰＷ２を含む場合、暗号化キーはＨＡＳＨ２［ＨＡＳＨ２ ［ＰＷ１｜｜ＳＡＬＴ］｜｜ＨＡＳＨ２[ＰＷ２｜｜ＳＡＬＴ]］又はＨＡＳＨ２ ［Ｃ１｜｜Ｃ２］によって生成されることになる。エントリは実際のエントリの 順番ではなく、テーブル208内の順番に基づいた順番で連結される。更に、例示 の実施例ではハッシュ関数ＨＡＳＨ２を使用してパスワードの組み合わせをハッ シュしているが別のハッシュ関数も使用できる。 次にこのパスワードキーを用いてファイルキーを暗号化する。理 想的には、ファイルキーを暗号化するのに用いられる暗号化処理は、ファイルキ ーを簡単に復元できるようなものである。好ましい実施態様によれば、パスワー ドキーはファイルキーで単純に排他的論理和（ＸＯＲ）を取っている。排他的論 理和演算の結果がテーブル214の第２フィールド218に格納される。この排他的論 理和関数を使用する場合、入力されたパスワードの組み合わせからパスワードキ ーを生成し、さらに生成したキーとテーブル214の第２フィールド218に格納され ている値との排他的論理和を取ることにより、後でファイルキーを簡単に復元で きる。 パスワードファイルを管理するためには、ファイル200の暗号化データ部分204 にパスワードを配置することが可能である。しかし、これを行なった場合、ユー ザは正当にパスワードへのアクセスを得ることができるが、前述した通り、ユー ザが幾つかのコンテクストで同一パスワードを使用した場合には他のファイルへ アクセスするときに不適切に使用することになる。従って、ファイル200の暗号 化データ部分204は、後述するようにテーブル214を管理するために使用される一 連のハッシュ値220を含む。さらに詳しくは、テーブル220にあるエントリは前述 の組み合わせ値Ｃ１...Ｃｎである。つまり、パスワードそれ自体はファイル内 に出現しない。 図５は、ユーザの選択集団により図２に図示したテーブルを含む暗号化ファイ ルのファイルキーを取得するための方法を示した例示的フローチャートである。 本明細書では「処理ブロック」と表示された四角い要素（要素500が代表的）は コンピュータソフトウェアの命令又は命令グループを表わしている。本明細書で は「決定ブロック」を意味する菱形の要素は（要素506が代表的）処理ブロック で表現されたコンピュータソフトウェアの命令の実行に影響するコン ピュータソフトウェア命令又は命令のグループを表わす。フロー図では何らかの 特定のコンピュータプログラミング言語のシンタックスを表現しない。むしろ、 フロー図は暗号化ファイル構造の複合に必要とされる処理を実行するためのコン ピュータソフトウェアを生成するのに当業者が必要とする機能的情報を図示して いる。多数のルーチンプログラム要素、例えばループや変数の初期化や一時変数 の使用等は図示していないことに注意。 図５に戻ると、プログラムの流れは500から始まり処理ブロック502に進み、こ こでファイルヘッダ（又はヘッダファイル）が読み込まれて正規ユーザ名のリス ト、「ソルト」値、ハッシュされたパスワードが抽出される。ソルト値、ユーザ 名、ハッシュされたパスワードは典型的には平文ファイルヘッダ202（図２）の テーブル208及び214等のテーブルから抽出されて一時的にメモリに記憶される。 次に、処理ステップ504で、抽出されたユーザ名のリストが、一般には画像表示 画面上に表示される。決定ブロック506はパスワードが入力されるまで待機する 待ちループを実施する。さらに詳しくは、ルーチンが入出力デバイス、例えばキ ーボードバッファを調べて、いつパスワードが入力されたかを検出する。別の方 式では、別の等価な方法、例えば磁気ストライプ読み取り装置又はその他の入力 デバイスにより、情報を入力しても良い。以下の説明ではキーボードによる入力 を説明するが、同様に等価な方法を使用できることは明白である。パスワードが 入力されなかった場合、ルーチンはステップ506を反復する。 ユーザがパスワードを入力すると、ルーチンは処理ステップ508に進む。ステ ップ508では、入力されたパスワードが取り出されたソルト値と連結され第１の ハッシュ関数でハッシュされて、ステップ 508に図示してあるように、ＨＡＳＨ１［ＰＷ１｜｜ＳＡＬＴ］を生成する。 決定ブロック510は計算したばかりのハッシュされたパスワードがステップ502 でファイルヘッダ202から取り出されたハッシュ後のパスワードのいずれかと一 致するかどうかを調べる。一致が見付からない場合には、パスワードは間違えて 入力されたものであり、ルーチンはステップ512に進み、ここでパスワードを入 力したユーザにエラーメッセージを表示する。次にルーチンはステップ504に戻 って、正しくないパスワードが不注意により入力された場合にはユーザ名を再表 示する。正しくないパスワードが繰り返し入力される場合に取られる通常のステ ップは図示していない。 ステップ510で、ハッシュされたパスワードがファイルのヘッダ202にあるテー ブル208から取り出されたハッシュ後のパスワードの１つと一致した場合、処理 はステップ516に進み、ここでソルト値と連結されたパスワードの第２のハッシ ュ値が第２のハッシュ関数（ＨＡＳＨ２[ＰＷ｜｜ＳＡＬＴ]）を用いて計算され る。 次に、処理ステップ518で、チェックを行なって正規ユーザの選択集団が得ら れたかどうかを判定する。このステップは、すでに受信したパスワード番号（テ ーブル208にあるテーブルの順番に基づく）を、テーブル214の第１フィールド（ 216）に格納されているパスワードの有効な組み合わせと比較することによって 行なわれる。 これまでにすでに入力されたパスワード番号の組が、選択集団の有効な組み合 わせの１つと一致しない場合、計算したハッシュ値とパスワード番号が記憶され て処理はステップ514へ進み、ここで入力されたパスワードに対応するユーザ名 が、表示されているリストから削除される。 次にルーチンはステップ504に戻り、ここでユーザ名の調節されたリストが再 表示される。テーブル214の第１エントリに格納されたパスワード番号の組み合 わせの１つと一致する入力されたパスワードの番号で示される通りの選択集団が 得られるまで、ステップ504、506、508、510、516、518、514を繰り返すことに より、処理が継続する。 ステップ520で、選択集団が存在すると判定された場合、記憶してあるハッシ ュ後のパスワード値がテーブル208により決定された順番で連結されて第２のハ ッシュ関数を用いてハッシュされ、ステップ520に示してあるようなパスワード キーを生成する。連結は実施のエントリの順序ではなくテーブル208の順番によ って行なわれることから、選択集団を形成するためのパスワードはどのような順 序でも入力することができる。最後にステップ522で、パスワードキーを用いて ファイルキーを複号する。例示の実施例において、ステップ522はステップ520で 計算したパスワードキーと、入力されたパスワードのリストに（第１フィールド の）リストが一致したエントリについてテーブル214の第２フィールド218にある 値との排他的論理和を取ることにより行なわれる。ルーチンはステップ524で終 了する。 ここで図６を参照すると、ユーザを追加又は除外するため又は選択集団のメン バーを変更するための例示的ルーチンが開示されている。ルーチンはステップ60 0で始まり、ステップ602へと進み、ここで図５との関連で前述した手順を用いて ファイルの暗号化部分が復号される。ファイルの暗号化部分が復号された後、テ ーブル220（図２）のハッシュされたパスワードがメモリに読み込まれる。これ らのハッシュされたパスワードはテーブル214を再構築するために使用さ れる。 処理はステップ606に進み、ここで新規ユーザを正規ユーザのグループに追加 するかどうかの決定を行なう。新規ユーザを追加する場合には、そのユーザのた めにテーブル208及び220に追加エントリを作成しなければならない。この場合、 処理はステップ608に進み、ここでユーザは新規パスワードを入力するように指 示される。新しく入力されたパスワードは、ソルト値と連結されてからステップ 610に示すように第１と第２のハッシュ関数を用いてハッシュされる。 新規にハッシュされた値は、ステップ612に示すように適切なテーブル208（フ ィールド212）とテーブル220へ入力される。更に、ハッシュされた新しいパスワ ードは、パスワード組み合わせファイル214を後に再構築するためにメモリ内に 記憶される。一人以上の新規ユーザを正規ユーザのグループに追加している場合 には、ステップ608及び610を各々の新規ユーザについて反復して新規ユーザの情 報の全部をステップ612で適当なテーブルに入力する。 ルーチンは次にステップ614に進む。決定ボックス606で、新規ユーザを入力し ていないと決定した場合には、ルーチンは又ステップ614へ進む。ステップ614で 、何らかの新規ユーザ及び何らかの新規の選択集団規則を使用してテーブル214 を再構築できる。テーブル220はユーザの追加又は削除によって変更されている ので、これもステップ614に示してあるように、ファイルのデータ部分は同一の キー又は新規のキーを用いて再暗号化される。ステップ604でテーブル220から読 み込まれたハッシュ後のパスワードと新規にハッシュされたパスワードは実際の パスワードのどれも知らなくても、テーブル214を再構築するのに充分であるこ とには注意すべきである。 本発明の構成には以下の特徴がある。テーブル208はユーザ名のリストとこれ に対応するハッシュされたパスワードを含むので、ユーザは最初にユーザ名を入 力して、次にパスワードを入力する必要がない。名前がリストに現われている全 てのユーザは、対応する名前がなくとも、又どのような順序でもパスワードを入 力でき、ルーチンは有効なパスワードを認識する。更に、ルーチンはパスワード が入力された順番と無関係にパスワードの有効な組み合わせを認識する。 更に、実際のパスワードはファイルの平文ヘッダ又はファイルの暗号化部分の どちらにも出現しないことに注意すべきである。一方向関数を通したパスワード だけがファイルに存在するので、ファイルだけからではパスワードを復元するこ とは現実的に不可能である。つまり、実際にユーザが別のファイルに同一のパス ワードを使用した場合でも、本発明の構成では、ファイルは危険に曝されない。 ファイルの暗号化された部分にある情報からファイルキー復号テーブル214を再 構築するのは可能であるものの、２つのテーブルでのハッシュ関数が異なってい るので、テーブル208の第２フィールドからテーブル214を再構築できない。 本発明の１つの実施態様だけを開示したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱す ることなく本発明の利点の幾つかを実現するような各種の変化及び変更を成し得 ることは当業者には明らかであろう。例えば、上記で開示した暗号化技術を各種 の周知の暗号化技術で置き換えて同じ結果を達成することができる。このような 変更、又はその他の明白な変更は、添付の請求の範囲に包含されるものである。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 する必要がある。入力されたパスワードが第１のテーブ ルで発見されると、チェックを行って選択集団を構成す るだけの十分な正規ユーザがパスワードを入力したかど うか判定する。選択集団が存在する場合には、選択集団 のユーザのパスワードが第１のハッシュ技術でハッシュ され、組み合わせれてからさらにハッシュされてパスワ ードキーを形成する。ファイルキーはパスワードキーで 復号されファイルを復号するために使用される。ファイ ルの保護部分にあるハッシュされたパスワードはパスワ ードリストを管理するために使用できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数の正規ユーザによりメモリ内に記憶されている機密データへのアクセス を制御するための装置であって： 暗号的にハッシュされたパスワードを有するエントリを、それぞれの正規ユ ーザのために、前記メモり内に作成するための手段と； 前記正規ユーザの一人からパスワードを受信するための手段と； 前記受信したパスワードを暗号化ハッシュするための手段と； 前記ユーザから受信した前記暗号的にハッシュされたパスワードが、前記メ モリ内にある前記暗号的にハッシュされたパスワードのどれかと一致した場合に 、前記機密データに前記一人のユーザがアクセスできるようにするために、前記 暗号的にハッシュされたパスワードに応答する手段とを含むことを特徴とする装 置。 ２．前記メモリ内に前記エントリを作成するための前記手段が、各パスワードと 予め定められたソルト値とを組み合わせるための手段と、前記ソルト値と前記パ スワードの組み合わせを暗号的にハッシュするための手段とを含むことを特徴と する請求の範囲第１項に記載の装置。 ３．前記ソルト値と前記パスワードの組み合わせをハッシュするための前記手段 が、前記ソルト値と前記パスワードを連結するための手段を含むことを特徴とす る、請求の範囲第２項に記載の装置。 ４．前記ソルト値と前記パスワードの前記組み合わせを暗号的に ハッシュするための前記手段が、前記組み合わせを一方向関数に通すための手段 を含むことを特徴とする、請求の範囲第２項に記載の装置。 ５．それぞれが１つのパスワードを有する正規ユーザの選択集団によって機密情 報へのアクセスを制御するための装置であって、前記機密情報は暗号化されてメ モり内に記憶されるように成してあり、前記装置が： 前記複数の正規ユーザのそれぞれのためのエントリを有するテーブルを前記 メモリ内に作成し、第１のエントリには前記各ユーザのパスワードの暗号化ハッ シュを含むようにするための手段と； ユーザのグループから複数のパスワードを受信するための手段と； 前記受信したパスワードのそれぞれを暗号的にハッシュするための手段と； 前記受信した暗号的にハッシュされたパスワードが、前記メモリ内にある前 記暗号的にハッシュされたパスワードのどれかと一致した場合に、前記対応する ユーザを正規ユーザとして認識するためにそれぞれの暗号的にハッシュされたパ スワードに応答する手段と； 前記正規ユーザのグループが有効な選択集団を構成するかどうか判定するた めに前記正規ユーザから受信したパスワードに応答する手段と； 前記正規ユーザのグループが有効な選択集団を構成する場合に前記機密情報 を復号するための手段とを含むことを特徴とする装置。 ６．それぞれが１つのパスワードを有する正規ユーザの選択集団によって機密情 報へのアクセスを制御するパスワード情報を管理するための装置であって、前記 機密情報はファイルキーで暗号化されてメモリ内に記憶されるように成してあり 、前記装置が： 前記複数の正規ユーザのそれぞれのための第１のエントリを有するテーブル を前記メモリ内に作成し、前記第１のエントリが前記それぞれのユーザのパスワ ードから派生されるようにするための手段と； 正規ユーザのグループから複数のパスワードを受信するための手段と； 前記ユーザのグループが有効な選択集団を構成するかどうか判定するために 前記複数の受信したパスワードに応答する手段と； 供給されたパスワードに対応する複数の第１エントリから前記ファイルキー を計算するための手段と； 前記ファイルキーで前記第１のエントリを暗号化するための手段とを含むこ とを特徴とする装置。 ７．前記判定手段が、前記ユーザのグループが有効な選択集団を構成する場合に 前記ファイルキーを生成するための手段を含むことを特徴とする、請求の範囲第 ６項に記載の装置。 ８．前記生成されたファイルキーで前記第２のエントリを復号するために前記判 定手段と協働する手段と； 前記メモリ内に前記テーブルを再生成するために、前記復号された第２のエ ントリに応答する手段をさらに含むことを特徴とする、請求の範囲第７項に記載 の装置。 ９．それぞれが１つのパスワードを有する正規ユーザの選択集団に よって機密情報へのアクセスを制御するパスワード情報を管理するための装置で あって、前記機密情報はファイルキーで暗号化されてメモリ内に記憶されるよう に成してあり、前記装置が： 前記複数の正規ユーザのそれぞれのために第１のエントリを有するテーブ ルを前記メモリ内に作成し、前記第１のエントリには前記それぞれのユーザのパ スワードの暗号化ハッシュを含むようにするための手段と； 有効な選択集団を構成するユーザの各グループのために前記メモリ内に前 記各グループのユーザのためのパスワードの組み合わせと前記各グループの前記 ユーザのそれぞれのための前記第１のエントリの暗号化ハッシュから構成される パスワードキーで暗号化されたファイルキーとを含む、第２のエントリを作成す るための手段と； 正規ユーザのグループからの複数のパスワードを受信するための手段と； 前記第２のエントリのそれぞれにおいて前記パスワードの組み合わせに対 して前記受信した複数のパスワードを照合するため、及び、前記受信した複数の パスワードからパスワードキーを生成するための手段と； 前記ファイルキーを復号するために前記生成されたパスワードキーに応答 する手段とを含むことを特徴とする装置。 １０．正規ユーザの選択集団によって機密データへのアクセスを制御するための 装置であって、前記機密データはファイルキーで暗号化されてメモリ内に記憶さ れるように成してあり、前記装置が： それぞれの正規ユーザのために，対応する１つのパスワードの 暗号ハッシュを有する第１のエントリを前記メモリ内に作成するための手段と； ユーザのグループから複数のパスワードを受信するための手段と； 前記ユーザのグループが正規ユーザの有効な選択集団を構成するかどうか 判定するために、前記受信した複数のパスワードと前記メモリ内に作成された前 記暗号化ハッシュとに応答する手段と； それぞれの正規ユーザのために前記メモリ内に、前記第１のエントリにお けるパスワードの暗号化ハッシュに使用される暗号化技術とは異なる技術で暗号 化ハッシュされた前記それぞれの正規ユーザのためのパスワードを含む第２のエ ントリを作成するための手段と； 前記ファイルキーで前記第２のエントリのそれぞれを暗号化するための手 段とを含むことを特徴とする装置。 １１．前記第１のエントリを作成するための前記手段が、各パスワードを予め定 められたソルト値と組み合わせるための手段と、前記ソルト値と前記パスワード の前記組み合わせを暗号的にハッシュするための手段とを含むことを特徴とする 、請求の範囲第１０項に記載の装置。 １２．前記ユーザのグループが正規ユーザの有効な選択集団を構成するかどうか 判定するための前記手段が、正規ユーザの各選択集団のために前記メモリ内に、 前記各選択集団におけるパスワードの組み合わせと前記各選択集団の前記ユーザ の暗号的にハッシュされたパスワードの暗号的にハッシュされた組み合わせから 構成されるパスワードキーで暗号化された前記ファイルキー とを含む、第３のエントリを作成するための手段を含むことを特徴とする、請求 の範囲第１０項に記載の装置。 １３．前記複数の第３のエントリのそれぞれにおいて、前記ハッシュされたパス ワードが、前記第２のエントリでパスワードを暗号的にハッシュするために使用 されたのと同じ技術を用いて暗号的にハッシュされることを特徴とする、請求の 範囲第１２項に記載の装置。 １４．前記ソルト値と前記パスワードの前記組み合わせを暗号的にハッシュする ための前記手段が、前記ソルト値と前記パスワードを連結するための手段を含む ことを特徴とする、請求の範囲第１１項に記載の装置。 １５．前記ソルト値と前記パスワードの前記組み合わせを暗号化ハッシュするた めの前記手段が前記組み合わせを一方向関数に渡すための手段を含むことを特徴 とする、請求の範囲第１１項に記載の装置。 １６．前記一方向関数がＭＤ２関数であることを特徴とする、請求の範囲第１５ 項に記載の装置。 １７．前記第３のエントリを作成するための前記手段が： 各パスワードを所定のソルト値と組み合わせるための手段と； 前記ソルト値と前記パスワードの前記組み合わせを暗号的にハッシュする ための手段と； 暗号的にハッシュされたパスワードの組み合わせを前記各選択集団におい て形成するための手段と； 暗号的にハッシュされたパスワードの前記組み合わせを暗号的にハッシュ するための手段とを含むことを特徴とする、請求の範囲第１２項に記載の装置。 １８．各パスワードを前記予め定められたソルト値と組み合わせるための前記手 段が、前記各パスワードと前記ソルト値を連結するための手段を含むことを特徴 とする、請求の範囲第１７項に記載の装置。 １９．前記ソルト値と前記パスワードの前記組み合わせを暗号的にハッシュする ための前記手段が、前記ソルト値と前記パスワードの前記組み合わせを一方向関 数に通すための手段を含むことを特徴とする、請求の範囲第１７項に記載の装置 。 ２０．前記一方向関数が前記組み合わせを第１のＭＤ２関数に通し、その結果を 第２のＭＤ２関数に通すための手段を含むことを特徴とする、請求の範囲第１９ 項に記載の装置。 ２１．前記ファイルキーと前記パスワードキーの排他的論理和を取ることにより 前記ファイルキーが前記パスワードキーで暗号化されることを特徴とする、請求 の範囲第１２項に記載の装置。 ２２．正規ユーザの選択集団によって機密データへのアクセスを制御するための 方法であって、前記機密データはファイルキーにより暗号化されてメモリ内に記 憶されるように成してあり、前記方法が、前記メモリ内のテーブルであって、各 正規ユーザのための第１のエントリを有し、前記第１のエントリにはそれぞれの 正規ユーザの名前とこれに対応する暗号化されたパスワードとが含まれ、かつ、 前記選択集団のそれぞれについて、前記各選択集団におけるパスワードの組み合 わせと、前記各選択集団における前記ユーザの暗号的にハッシュされたパスワー ドの暗号的にハッシュされた組み合わせから構成されたパスワードキーで暗号化 された前記ファイルキーとを含む、第２のエントリを有するテーブルを使用し、 前記第２のエントリを作成するために使 用される第２の暗号化ハッシュ技術が、前記第１のエントリを作成するための第 １の暗号化ハッシュ技術とは異なるような方法において、前記方法が： Ａ．入力されたパスワードを前記第１の暗号化ハッシュ技術でハッシュする ステップと； Ｂ．前記暗号的にハッシュされたパスワードと前記複数の第１のエントリと を比較するステップと； Ｃ．ステップＢにおいて一致が検出された場合に、前記入力されたパスワー ドを前記第２のハッシュ技術で暗号的にハッシュするステップと； Ｄ．入力されたパスワードの選択集団が得られたかどうか調べるステップと ； Ｅ．前記第２の暗号化ハッシュ技術でハッシュされたパスワードを組み合わ せて前記第２のハッシュ技術で前記組み合わせを暗号化ハッシュすすることによ りパスワードキーを計算し、ステップＤで選択集団が得られた場合には、前記フ ァイルキーを復号するために前記パスワードキーを使用するステップと； Ｆ．ステップＤで選択集団が得られなかった場合ステップＡからステップＣ を反復するステップとを含むことを特徴とする方法。 ２３．前記メモリが、それぞれの正規ユーザについて、前記第２のエントリにお いてパスワードをハッシュするために使用したのと同じ暗号化ハッシュ技術でハ ッシュされたそれぞれの正規ユーザのためのパスワードを含む第３のエントリを 含み、前記方法はさらに： Ｇ．新規の選択集団規則を受信するステップと； Ｈ．前記新規の選択集団規則に基づき新規の第２のエントリを計算するため に前記第３のエントリを使用するステップとを含むことを特徴とする、請求の範 囲第２２項に記載の方法。 ２４．ステップＡが： Ａ１．前記パスワードと予め定められたソルト値とを連結するステップと； Ａ２．前記連結を一方向関数に渡すステップとを含むことを特徴とする請求 の範囲第２２項に記載の方法。 ２５．ステップＡ２が： Ａ２Ａ．前記連結をＭＤ２関数に通すステップを含むことを特徴とする、請 求の範囲第２４項に記載の方法。 ２６．ステップＣが： Ｃ１．前記パスワードを予め定められたソルト値と連結するステップと； Ｃ２．前記連結を一方向関数に通すステップとを含むことを特徴とする、請 求の範囲第２２項に記載の方法。 ２７．ステップＣ２が： Ｃ２Ａ．前記連結を２つのＭＤ２関数に通すステップを含むことを特徴とす る、請求の範囲第２６項に記載の方法。 ２８．ステップＥが： Ｅ１．前記ファイルキーと前記パスワードキーの排他的論理和を取ることに よって前記ファイルキーを復号するステップを含むことを特徴とする、請求の範 囲第２２項に記載の方法。 ２９．ステップＥが更に： Ｅ２．前記選択集団の部分集合においてパスワードを連結するステップと； Ｅ３．ステップＥ２で計算した連結を暗号化ハッシュするステップとを含む ことを特徴とする、請求の範囲第２２項に記載の方法。 ３０．ステップＥ３が： Ｅ３Ａ．前記連結を２つのＭＤ２関数に通すステップを含むことを特徴とす る、請求の範囲第２９項に記載の方法。 ３１．正規ユーザの選択集団によって機密データへのアクセスを制御するための コンピュータ・プログラム製品であって、前記機密データはファイルキーで暗号 化されてメモリ内に記憶されるように成してあり、前記コンピュータ・プログラ ム製品が： それぞれの正規ユーザのために、前記それぞれの正規ユーザの名前と対応 するパスワードの暗号化ハッシュとを有する第１のエントリを前記メモリ内に作 成するための手段と； それぞれの正規ユーザのために、対応するパスワードの第２の暗号化ハッ シュを前記メモリ内に作成するための手段と； 正規ユーザのグループから複数のパスワードを受信するための手段と； 前記ユーザのグループが有効な選択集団を構成するかどうか判定するため に、前記受信した複数のパスワードと前記メモリ内に作成された前記暗号化ハッ シュとに応答する手段と； それぞれの正規ユーザのために、前記第２の暗号化ハッシュにおいてパス ワードを暗号的にハッシュするために使用したのと同じ技術で暗号的にハッシュ された前記それぞれの正規ユーザのためのパスワードを含む第３のエントリを、 前記メモリ内に作成するための手段と； 前記第３のエントリのそれぞれを前記ファイルキーで暗号化す るための手段とを含むことを特徴とするコンピュータ・プログラム製品。 ３２．前記ユーザのグループが有効な選択集団を構成するかどうか判定するため の前記手段が、正規ユーザの各選択集団のために、前記各選択集団におけるパス ワードの組み合わせと、前記各選択集団において前記ユーザの暗号的にハッシュ されたパスワードの暗号化ハッシュされた組み合わせから構成されるパスワード キーで暗号化された前記ファイルキーとを含む第２のエントリを、前記メモリ内 に作成するための手段を含むことを特徴とする、請求の範囲第３１項に記載のコ ンピュータ・プログラム製品。