JP2008242665A - 暗号化処理装置、暗号化処理方法及びファイル分割保存システム - Google Patents

Abstract

【課題】 保存するファイルの漏洩を強力に防止する。
【解決手段】 まず、ファイル転送元機器１で生成したセッション鍵３１を用いて元のファイル２０を暗号化処理して暗号化ファイル２１を形成する。次に、ファイル転送元機器１用の公開鍵３２を用いて、上記セッション鍵３１に対して暗号化処理を施し、上記暗号化ファイル２１に付加することで分割前ファイル２２を形成する。次に、分割前ファイル２２を、セッション鍵３１を用いて施した暗号化処理の暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズの部分ビット列に分解し、この部分ビット列単位で複数の分割後ファイル２３〜２５に振り分け、複数の機器１、２ａ、２ｂ等でそれぞれ保存する。上記部分ビット列で各分割後ファイルを形成しているため、各分割後ファイル単位での不正な復号化を防止することができ、牽いては全体のファイル２０の漏洩を強力に防止することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば携帯電話機、ＰＨＳ電話機（PHS：Personal Handyphone System）、ＰＤＡ装置（PDA：Personal Digital Assistant）等の携帯機器のファイル（データ）や、ノート型或いはデスクトップ型のパーソナルコンピュータ装置のファイル等を保存して保存する暗号化処理装置、暗号化処理方法及びファイル分割保存システムに関する。特には、暗号化処理したファイルを、この暗号化処理の暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズの部分ビット列に分解し、この部分ビット列単位で複数の分割ファイルに振り分けて複数の機器で保存することで、各分割ファイル単位での断片的な漏洩は元より、ファイル全体の漏洩を強力に防止可能とした暗号化処理装置、暗号化処理方法及びファイル分割保存システムに関する。

近年、ストレージ技術の進歩により、ノート型のパーソナルコンピュータ装置や携帯電話機等のモバイル機器に大量のデータを保存して持ち歩くことが可能となっている。その一方で、モバイル機器の盗難や紛失により、個人情報や機密情報が漏洩したり、失われたりするリスクが次第に高まっている。従来は、モバイル機器をパスワードでロックしたり、ファイルやフォルダ毎に暗号化を行うソフトウェアを用いることで、個人情報や機密情報の漏洩を防止していた。

ここで、特開２０００−２６１５００号の公開特許公報（特許文献１）に、機密性のあるデータを、より安全に送信することを目的としたデータ通信装置が開示されている。このデータ通信装置の場合、送信時において、データ分割部が、データ入力部を介して供給された元データを、入力部を介して供給されたパターンデータに基づいて分割する。そして、通信部が、この分割した各データを、入力部を介して供給された宛先に対して、複数の通信経路に分けて送信する。

受信時には、上記分割された各データを通信部で受信し、該各データを全て受信するまで蓄積部に記憶する。分割されたデータを全て受信すると、データ結合部は、入力部を介して供給されたパターンデータに従って、上記分割された各データを結合し、元データを復元する。

これにより、ネットワークを介して送信されるデータは、送信する元データの断片毎のデータとなるため、通信経路上でデータが傍受されても、元データの全容を知ることはできず、情報の漏洩を低減することができるようになっている。

特開２０００−２６１５００号公報（第３頁〜第４頁、図１）

しかし、パスワードでモバイル機器自体をロックした場合、当該モバイル機器からストレージデバイスを取り外し、このストレージデバイスを他の機器に接続して読み出し操作を行った場合には、上記ロックの効果は及ばず、簡単に上記個人情報や機密情報の読み出しが可能となる問題がある。

また、ファイルに対して暗号化が施されていた場合でも、モバイル機器に記憶されている情報に基づいて暗号化キーが推測され、暗号が解読される可能性もある。また、将来的には、素因数分解問題を高速で解くことが可能な量子コンピュータ装置を用いることで、素因数分解の困難性を利用したＲＳＡ暗号化処理（RSA：Rivest Shamir Adleman）が施されたデータであっても、容易に解読される可能性もある。

さらに、上記パスワードでモバイル機器自体をロックしていても、或いは上記ファイルに暗号化を施していても、ユーザがモバイル機器を紛失した際に、該ファイルを失わないようにするためには、定期的にファイルのバックアップを行う必要がある。このファイルのバックアップ保存により、必然的に、機密情報が複数の場所（機器）に保存されることとなるため、情報漏洩のリスクが、かえって高まる問題がある。

また、特許文献１に開示されているデータ通信装置の場合、元データの全体の漏洩は防止できるのは良いが、元データの一部の漏洩（＝元データの断片的な漏洩）は避けられない問題がある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、一つのファイルを分割して複数の場所（機器）に安全に保存することができ、この分割した各ファイル単体での断片的な漏洩は元より、ファイル全体の漏洩を強力に防止可能とした暗号化処理装置、暗号化処理方法及びファイル分割保存システムの提供を目的とする。

本発明に係る暗号化処理装置は、上述の課題を解決するための手段として、
元となるファイルに対して第１の暗号化鍵を用いて所定の暗号化処理を施すことで暗号化ファイルを形成するファイル暗号化手段と、
上記ファイル暗号化手段により形成された上記暗号化ファイルに対して、当該暗号化ファイルを形成する際に用いた上記第１の暗号化鍵を付加することで分割前ファイルを形成する分割前ファイル形成手段と、
上記分割前ファイル形成手段で形成された分割前ファイルを、上記ファイル暗号化手段で施した暗号化処理における暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズの部分ビット列に分解し、この部分ビット列単位で振り分けることで複数の分割後ファイルを形成する分割後ファイル形成手段と、
上記分割後ファイル形成手段で形成された各分割後ファイルを複数の機器にそれぞれ振り分けて保存制御する分割保存制御手段と
を有する。

また、本発明に係る暗号化処理方法は、上述の課題を解決するための手段として、
ファイル暗号化手段が、元となるファイルに対して第１の暗号化鍵を用いて所定の暗号化処理を施すことで暗号化ファイルを形成するステップと、
分割前ファイル形成手段が、上記ステップで形成された上記暗号化ファイルに対して、当該暗号化ファイルを形成する際に用いた上記第１の暗号化鍵を付加することで分割前ファイルを形成するステップと、
分割後ファイル形成手段が、上記ステップで形成された分割前ファイルを、上記元となるファイルに施した暗号化処理における暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズの部分ビット列に分解し、この部分ビット列単位で振り分けることで複数の分割後ファイルを形成するステップと、
分割保存制御手段が、上記ステップで形成された各分割後ファイルを複数の機器にそれぞれ振り分けて保存制御するステップと
を有する。

また、本発明に係るファイル分割保存システムは、上述の課題を解決するための手段として、
元となるファイルに対して第１の暗号化鍵を用いて所定の暗号化処理を施すと共に、この暗号化処理を施したファイルに対して、当該暗号化の際に用いた上記第１の暗号化鍵を付加して分割前ファイルを形成し、この分割前ファイルを、上記第１の暗号化鍵を用いた暗号化処理における暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズの部分ビット列に分解し、この部分ビット列単位で振り分けることで複数の分割後ファイルを形成する分割ファイル形成機器と、
上記分割ファイル形成機器で形成された各分割後ファイルをそれぞれ保存する複数のストレージ機器と
を有する。

このような本発明は、元となるファイルを暗号化処理したうえで、この暗号化処理における暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズの部分ビット列に分解し、この部分ビット列単位で振り分けることで複数の分割後ファイルを形成する。そして、各分割後ファイルを複数の機器にそれぞれ振り分けて保存する。

各分割後ファイルは、上記暗号化処理における暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズの部分ビット列で形成されているため、各分割後ファイル単位でも復号化を困難なものとすることができる。このため、各分割後ファイル単位での漏洩を強力に防止することができ、牽いては元となるファイル全体の漏洩を強力に防止することができる。従って、各分割後ファイルを複数の機器に振り分けて保存した場合でも、該各分割後ファイルを安全に保存可能とすることができる。

本発明は、一つのファイルを分割して複数の機器に安全に保存することができ、この分割した各ファイル単体での断片的な漏洩は元より、ファイル全体の漏洩を強力に防止することができる。

［ファイル分割保存システムの構成］
本発明は、図１に示すファイル分割保存システムに適用することができる。この本発明の実施の形態となるファイル分割保存システムは、保存を行うファイル（＝分割ファイル）を形成する携帯電話機やパーソナルコンピュータ装置等のファイルの転送元となる機器であるファイル転送元機器１と、このファイル転送元機器１から転送された各分割ファイルをそれぞれ保存する携帯電話機やパーソナルコンピュータ装置等の複数のストレージ機器２と、必要に応じて公開鍵を配布するための鍵サーバ装置３と、上記ファイル転送元機器１、ストレージ機器２及び鍵サーバ装置３の状況管理等を行う管理サーバ装置４とを、通信事業者のネットワークやインターネット等の所定のネットワーク５を介して、それぞれ相互に接続して構成されている。

〔ファイル転送元機器の構成〕
ファイル転送元機器１は、図２に示すようにユーザインターフェースとなる表示部１１と、所定の入力操作や選択操作等を行うための操作部１２と、通信アプリケーションプログラムの他、後述するファイルの分割アプリケーションプログラム、及びこの分割アプリケーションプログラムで分割されたファイルを復元する復元アプリケーションプログラム等が記憶されたＲＯＭ１３（ROM：Read Only Memory）と、ファイルの分割時や復元時に実行途中のデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ１４（RAM：Random Access Memory）とを有している。

また、このファイル転送元機器１は、プライベート鍵等の秘密鍵や公開鍵等を記憶する鍵記憶部１５と、分割前の元ファイルや分割後の分割ファイル等を保存するストレージ部１６と、ＲＯＭ１３に記憶されている分割アプリケーションプログラムに基づくファイルの分割転送制御や、復元アプリケーションプログラムに基づくファイルの復元制御等を行う制御部１７とを有している。

なお、この例では、ファイル転送元機器１は、当該ファイル転送元機器１に内蔵されたストレージ部１６を有することとしたが、上記ストレージ部１６の代わりに、有線的或いは無線的にアクセス可能な外部のストレージ装置を用いてもよい。

また、鍵記憶部１５を、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、ストレージ部１６等の記憶装置に対して別ブロックで図示したが、この鍵記憶部１５を、ＲＯＭ１３内、ＲＡＭ１４内、或いはストレージ部１６内に設けてもよい。また、この鍵記憶部１５として、当該ファイル転送元機器１の外部に設けられた鍵記憶装置を用い、この鍵記憶装置に対して有線的或いは無線的にアクセスして上記秘密鍵や公開鍵等を取り込むようにしてもよい。

［ファイル分割保存時におけるシステム動作］
このようなファイル分割保存システムは、一つのファイルを複数の分割ファイルに分割し、各分割ファイルを、それぞれ物理的に異なる端末装置に保存するようになっている。図３に、このファイル分割保存時におけるシステム動作の模式図を示す。この図３は、ファイル転送元機器１でファイルの分割処理を行うことで形成した各分割ファイルを、３つのストレージ機器２に振り分けて保存する例を示している。

まず、ファイル転送元機器１のユーザは、操作部１２を介して、この分割保存を行うファイルを選択操作すると共に、この選択したファイルの分割指示操作を行う。この分割指示操作がなされると、制御部１７は、ＲＯＭ１３に記憶されている分割アプリケーションプログラムに基づいて、以下の処理を実行制御する。

まず、ステップＳ１では、制御部１７が、ユーザにより選択された図３に示すファイル２０に対して所定の暗号化処理を施して、暗号化ファイル２１を形成する。この暗号化処理に用いる暗号化方式は任意であるが、一例として、公開鍵方式、及び共有鍵方式を用いてファイルの暗号化処理を行うこととすると、このステップＳ１では、制御部１７は、セッション鍵３１を形成し、このセッション鍵３１を用いてファイル２０の暗号化処理を行い、上記暗号化ファイル２１を形成する。なお、ファイル２０に対してデジタル署名やＭＡＣアドレス（MAC：Media Access Control）を付加したうえで、上記セッション鍵３１をによる暗号化処理を施してもよい。

次に、制御部１７は、ステップＳ２において、公開鍵３２を用いて、上記ファイルを暗号化する際に用いたセッション鍵３１を暗号化処理する。そして、制御部１７は、ステップＳ３において、この暗号処理したセッション鍵３１と、上記暗号化ファイル２１とを結合処理することで分割前ファイル２２を形成する。

具体的には、このファイル分割保存システムを利用するユーザは、予め図１に示す管理サーバ装置４にアクセスすることで、各分割ファイルを保存する複数の機器（＝ファイル転送元機器１やストレージ機器２）を指定しておく。管理サーバ装置４は、この機器の指定がなされると、当該指定された各機器用の公開鍵を発行し、これらを関連付けたうえで、鍵サーバ装置３に登録する。これにより、各分割ファイルを保存する複数の機器は、言わば上記ファイル２０の断片（＝分割ファイル）をそれぞれ保存する一つのグループを構成する機器として、管理サーバ装置４に管理されることとなる。

制御部１７は、上記暗号化処理を行う際、或いはユーザの任意のタイミングで、予め管理サーバ装置４を介して鍵サーバ装置３にアクセスし、当該ファイル転送元機器１用の公開鍵３２の取り込みを行う。そして、この取り込んだ公開鍵３２を、図２に示す鍵記憶部１５に記憶し、上記暗号化処理の際に読み出してセッション鍵３１の暗号化処理を行う。

なお、この例では、鍵サーバ装置３から取り込んだ公開鍵３２を鍵記憶部１５に記憶することとしたが、上記ファイル２０の分割指示操作がなされる毎に、制御部１７が、管理サーバ装置４を介して鍵サーバ装置３にアクセスして、当該ファイル転送元機器１用の公開鍵３２の発行をリアルタイムで受けるようにしてもよい。ただ、鍵サーバ装置３から取り込んだ公開鍵３２を鍵記憶部１５に記憶しておくことで、当該ファイル転送元機器１が、例えば通信圏外に位置する場合等のように、ネットワーク５に接続できない出来ない場合でも、上記ファイル２０の暗号化分割処理を実行可能とすることができる。

また、ユーザが各分割ファイルを保存する複数の機器を予め指定することで、各機器用の公開鍵の発行を受けることとしたが、ユーザからファイル２０の分割指示操作がなされた際に、制御部１７がサーバ装置４にアクセスして当該ファイル転送元機器１用の公開鍵３２の発行をリアルタイムで受けるようにしてもよい。この場合、制御部１７は、ユーザが各分割ファイルを保存する機器を指定したタイミングで、再度、サーバ装置４にアクセスし、該各分割ファイルを保存する機器用の各公開鍵の発行を受けることとなる。そして、管理サーバ装置４は、上記ファイル２０の分割指示操作時に発行したファイル転送元機器１用の公開鍵３２と、各分割ファイルを保存する機器の指定時に発行した該各機器の各公開鍵を関連付けて鍵サーバ装置３に登録することとなる。これにより、ファイル２０の暗号化分割処理を行う毎に、各分割ファイルの保存先を変更可能とすることができる。

また、この例では、上記ファイルを暗号化する際に用いたセッション鍵３１を公開鍵３２を用いて暗号化処理することとしたが、該セッション鍵３１を暗号化することなく、そのまま上記暗号化ファイル２１とを結合処理して上記分割前ファイル２２を形成してもよい。

次に、制御部１７は、ステップＳ４において、分割前ファイル２２を、例えば第１〜第３の分割後ファイル２３〜２５に冗長性を持たせて分割する。なお、この例では、分割前ファイル２２を、３つの分割後ファイル２３〜２５に分割することとして説明を進めるが、分割前ファイル２２を、２つ或いは４つ以上の分割後ファイルに分割してもよい。

具体的には、制御部１７は、分割前ファイル２２の全体のビット列から、当該分割前ファイル２２を形成する際に用いた暗号化処理の暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズとなる部分ビット列を抜き出し、各部分ビット列を第１〜第３の分割後ファイル２３〜２５に振り分けることで、該第１〜第３の分割後ファイル２３〜２５を形成する。

例えば、分割前ファイル２２を形成する際にＡＥＳ暗号化方式（AES：Advanced Encryption Standard）を用いた場合、このＡＥＳ暗号化方式では１６バイトを一つの暗号化ブロックとして暗号化処理を行う。このため、制御部１７は、ステップＳ４において、この１６バイトの暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズとなる、例えば２ビットの部分ビット列を抜き出して、上記各分割後ファイル２３〜２５に振り分ける。

部分ビット列の抜き出し方としては、分割前ファイル２２の先頭から例えば２ビット等の固定ビット数の部分ビット列を抜き出してもよいし、上記暗号化処理の暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズとなる範囲内で、例えば２ビット〜８ビット等の範囲で可変的に部分ビット列を抜き出してもよい。

また、各分割後ファイル２３〜２５に対する部分ビット列の振り分け方としては、該各分割後ファイル２３〜２５がそれぞれ同じくらいのデータ量となるように、該各分割後ファイル２３〜２５に対して略々均等に部分ビット列を振り分けてもよいし、記憶容量に余裕のあるストレージ機器２に転送予定の分割後ファイルに対しては、他よりも多くの部分ビット列を振り分けてもよい。また、当該ファイル転送元機器１との間で高速通信が可能なストレージ機器２に転送予定の分割後ファイルに対しては、他よりも多くの部分ビット列を振り分けてもよいし、可用性の高いストレージ機器２（＝セキュリティが強固なストレージ機器２）に転送予定の分割後ファイルに対しては、他よりも多くの部分ビット列を振り分けてもよい。

また、各分割後ファイル２３〜２５に振り分ける部分ビット列は、第１の分割後ファイル２３→第２の分割後ファイル２４→第３の分割後ファイル２５→第１の分割後ファイル２３・・・等のように、該各分割後ファイル２３〜２５に対して順番に振り分けてもよいし、所定の規則に基づいて、各分割後ファイル２３〜２５に対して順番を変更して振り分けてもよいし、同じ部分ビット列をいくつかの分割後ファイル２３〜２５に対して重複させて振り分けてもよい。

さらに、分割前ファイル２２、及び（又は）各分割後ファイル２３〜２５に対して各部分ビット列の順番を入れ替えるシャフリング処理を施してもよい。これにより、各分割後ファイル２３〜２５の解析をさらに困難なものとすることができる。

また、冗長性を持たせて上記分割を行う他、誤り訂正符号を付加して分割してもよい。この場合、分割元となるファイル２０に対して誤り訂正符号を付加してもよいし、分割前ファイル２２に対して誤り訂正符号を付加してもよいし、各分割後ファイル２３〜２５に対して誤り訂正符号を付加してもよい。

次に、制御部１７は、ステップＳ５において、このように各部分ビット列を振り分けることで形成した各分割後ファイル２３〜２５を、それぞれユーザにより指定されたストレージ機器に転送して保存制御すると共に、ステップＳ６において、各分割後ファイル２３〜２５を保存した各ストレージ機器を示す保存先情報４３を形成し、これをＲＡＭ１４（或いはストレージ部１６）に記憶制御する。

上記分割後ファイル２３〜２５の保存先となるストレージ機器は、ユーザが、ネットワークアドレス等で指定するようになっており、制御部１７は、このユーザの指定に従って、例えば第１の分割後ファイル２３を、当該ファイル転送元機器１のストレージ部１６に記憶制御すると共に、第２の分割後ファイル２４を、ネットワーク５を介して例えばパーソナルコンピュータ装置等のストレージ機器２ｂに送信し、第３の分割後ファイル２５を、ネットワーク５を介して友人の携帯電話機等のストレージ機器２ａに送信する。

これにより、分割元となるファイル２０を、暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズの部分ビット列に分割することで形成された各分割後ファイル２３〜２５が、それぞれ異なる機器（ファイル転送元機器１、ストレージ機器２ｂ、ストレージ機器２ａ）に振り分けられて保存されることとなる。

なお、この例では、制御部１７は、各分割後ファイル２３〜２５を保存した各ストレージ機器を示す保存先情報４３を形成してＲＡＭ１４等に記憶制御することとして説明を進めるが、各分割後ファイル２３〜２５を予め固定的に定められた各ストレージ機器に保存制御してもよい。この場合、保存先となる機器が固定されているため、上記保存先情報４３の形成処理や保存処理を省略可能とすることができる。

また、この例では、一つの分割後ファイル（この例の場合は第１の分割後ファイル２３）を、当該分割処理を行ったファイル転送元機器１に保存することとしたが、全ての分割後ファイル２３〜２５を、このファイル転送元機器１以外のストレージ機器に振り分けて保存するようにしてもよい。

また、上記保存先情報４３を、当該ファイル転送元機器１に記憶制御することとしたが、この保存先情報４３は、ストレージ機器２ａ或いはストレージ機器２ｂに記憶させてもよいし、ファイル転送元機器１、ストレージ機器２ａ及びストレージ機器２ｂでそれぞれ記憶しておいてもよい。複数の機器で保存先情報４３を記憶しておくことで、いずれかの機器が紛失した場合でも、保存先情報４３を取り出すことを可能とすることができる。また、保存先情報４３に対しても、暗号化処理を施すようにしてもよい。

また、この例では、第１の分割後ファイル２３を当該ファイル転送元機器１に、第２の分割後ファイル２４をストレージ機器２ｂに、第３の分割後ファイル２５をストレージ機器２ａに保存する等のように、各分割後ファイル２３〜２５と、該各分割後ファイル２３〜２５を保存する機器とを１対１に対応付けて分割後ファイルの保存を行うこととしたが、これは、図３に点線で囲んで示すように、例えば第３の分割後ファイル２５を、ストレージ機器２ａ及びストレージ機器２ｃに保存する等のように、同じ分割後ファイルを異なるストレージ機器に保存してもよい。これにより、ストレージ機器２ａを紛失した場合でも、この紛失したストレージ機器２ａに記憶されている分割後ファイルと同じ分割後ファイルが保存されているストレージ機器２ｃを用いて、分割元のファイル２０を復元することを可能とすることができる。

また、図３に点線で囲んで示すように、各ストレージ機器２ａ、２ｂに対して転送する分割後ファイルに対して、再度、暗号化処理を施して該転送を行うようにしてもよい。これを、図３に点線で囲んだ部分を例として説明すると、当該ファイル転送元機器１の制御部１７は、ストレージ機器２ｃに転送する分割後ファイル２５が形成されると、再度、セッション鍵４１を形成し、このセッション鍵４１を用いて、第３の分割後ファイル２５に対して、再度、暗号化処理を施す。

また、制御部１７は、管理サーバ装置４を介して鍵サーバ装置３にアクセスすることで、この分割後ファイル２５を転送するストレージ機器２ｃに割り当てられている公開鍵４２を取り込む。そして、このストレージ機器２ｃ用の公開鍵４２を用いて、セッション鍵４１の暗号化処理を行う。そして、制御部１７は、セッション鍵４１で再暗号化処理した第３の分割後ファイル２５と、ストレージ機器２ａ用の公開鍵４２を用いて暗号化処理したセッション鍵４１とを結合させ、これをストレージ機器２ａに転送する。

これにより、安全性に問題のある通信経路を介して、分割後ファイルをストレージ機器に転送する必要がある場合でも、このストレージ機器に対して安全に分割後ファイルを転送することができる。

また、例えば、分割後ファイルを保存するストレージ機器が、誰でも自由にファイルの保存を行うことができる公共の機器であり、この公共の機器に対して、ユーザが半導体メモリ等の鍵記憶部を装着することで、保存したファイルを利用するようなセキュリティレベルが低いストレージ機器であっても、安全に分割後ファイルを保存可能とすることができる。

なお、この例では、ストレージ機器２ａ用の公開鍵４２を用いてセッション鍵４１を暗号化処理することとしたが、このように各機器専用の公開鍵を用いてもよいし、各機器のユーザに対して割り当てられた公開鍵を用いてもよいし、上述のように管理サーバ装置４で管理される機器やユーザのグループに対して割り当てられた公開鍵を用いてもよい。

また、ネットワーク５が故障している場合、分割後ファイルを保存する予定のストレージ機器がネットワーク５に接続されていない場合、或いは分割後ファイルの転送を行う当該ファイル転送元機器１自体がネットワーク５に接続できない状態の場合には、各分割後ファイルの転送を行うことができない。このような場合、各分割後ファイル２３〜２５を当該ファイル転送元機器１内に一時的に保存しておいても良いが、この一時的に各分割後ファイル２３〜２５を保存している状態で、当該ファイル転送元機器１を紛失した場合には、この各分割後ファイル２３〜２５に基づいて、当該分割元となるファイル２０の情報が漏洩する危険がある。

そこで、上述のように各分割後ファイル２３〜２５を、例えば各ストレージ機器に割り当てられている公開鍵を用いて再暗号化処理して一時的に保存することで、当該ファイル転送元機器１を紛失した場合であっても、各ストレージ機器に割り当てられている公開鍵がわからなければ、各分割後ファイル２３〜２５に基づいて、当該分割元となるファイル２０の情報が漏洩する不都合を防止することができる。

また、上記ネットワーク５に接続されていない場合等のように、分割後ファイルを一時的に当該ファイル転送元機器１に保存する場合、制御部１７が、一定時間経過後に、その分割後ファイルの再暗号化処理を実行するようにしてもよい。例えば、図１に示すストレージ機器２ｂがネットワーク５に接続されておらず、該ストレージ機器２ｂに対して第２の分割後ファイル２４を転送できない場合、制御部１７は、この第２の分割後ファイル２４をストレージ部１６（或いは、ＲＡＭ１４）に一時的に保存すると共に、図示しないタイマの計時時刻に基づいて、例えば３０分、１時間等の一定時間の経過を監視する。そして、この一定時間の経過を検出したタイミングで、ストレージ部１６に保存しておいた第２の分割後ファイル２４に対して、ストレージ機器２ｂ用の公開鍵を用いて、再度、暗号化処理を施す。

これにより、上記一定時間を経過するまでは第２の分割後ファイル２４を自由に開くことを可能とすることができる一方、上記一定時間を経過した後は、再暗号化処理により、第２の分割後ファイル２４の漏洩を防止することができる。

また、各ストレージ機器に対して割り当てられている公開鍵は、その都度、鍵サーバ装置３から取り込んでもよいし、予め鍵サーバ装置３から各ストレージ機器に対して割り当てられている公開鍵を取り込んで、鍵記憶部１５に記憶しておいてもよい。予め各ストレージ機器の公開鍵を鍵記憶部１５に記憶しておくことで、当該ファイル転送元機器１自体がネットワーク５に接続できない場合でも、この鍵記憶部１５に記憶しておいた各機器用の公開鍵を用いて各分割後ファイル２３〜２５を再暗号化して一時的に保存しておくことができる。

また、例えばストレージ機器２ｂのセキュリティレベルが高い場合、このストレージ機器２ｂ用の公開鍵のみを鍵記憶部１５に記憶しておき、各分割後ファイル２３〜２５を当該ファイル転送元機器１内に一時的に保存する必要が生じた場合に、該分割後ファイル２３〜２５をストレージ機器２ｂ用の公開鍵を用いて再暗号化処理して、当該ファイル転送元機器１内に一時的に保存してもよい。この場合、ストレージ機器２ｂのセキュリティレベルが高いことで、該ストレージ機器２ｂ用の公開鍵が漏洩する可能性は低いため、略々安全に、当該ファイル転送元機器１内に各分割後ファイル２３〜２５を一時的に保存することができる。

［ファイル復元時におけるシステム動作］
次に、このようにファイル転送元機器１、ストレージ機器２ａ、及びストレージ機器２ｂに振り分けられて保存された各分割後ファイル２３〜２５は、保存先情報４３に基づいて、該分割後ファイル２３〜２５を保存している機器から収集され、復号化処理及び結合処理が施されることで復元される。図４に、このファイル復元時におけるシステム動作の模式図を示す。この図４は、図３を用いて説明したようにファイル転送元機器１、ストレージ機器２ａ及びストレージ機器２ｂに振り分けられて保存された各分割後ファイル２３〜２５を、保存先情報４３を有するファイル転送元機器１で収集して復元する例を示している。

なお、この例では、ファイル転送元機器１が保存先情報４３を有しているため、ファイル転送元機器１でファイルの復元処理を行うこととして説明を進めるが、保存先情報４３を各ストレージ機器２ａやストレージ機器２ｂに保存してもよい。また、図１に示す管理サーバ装置４が保存先情報４３を管理し、上述のグループを構成する機器から転送要求がなされた際に、該保存先情報４３を転送するようにしてもよい。いずれの場合も、各機器でファイルの復元処理を行うことを可能とすることができる。

図４において、ファイル転送元機器１のユーザにより、操作部１２を介してファイルの復元指示操作がなされると、制御部１７は、ＲＯＭ１３に記憶されている復元アプリケーションプログラムに基づいて、以下に説明するファイルの復元制御を行う。

ステップＳ１１では、制御部１７が、当該復元指示がなされたファイルに対応する各分割後ファイル２３〜２５を保存している機器を、上記ＲＡＭ１４（或いはストレージ部１６）に記憶している保存先情報４３に基づいて検出する。そして、この検出した保存先となる各機器に対して、各分割後ファイル２３〜２５の転送要求を行う。保存先となる各機器は、この転送要求がなされるとネットワーク５等を介して、各機器が保存している分割後ファイルをファイル転送元機器１に転送する。

具体的には、この例の場合、第１の分割後ファイル２３は、当該ファイル転送元機器１のストレージ部１６に保存されており、第２の分割後ファイル２４は、パーソナルコンピュータ装置等のストレージ機器２ｂに保存されており、第３の分割後ファイル２５は、当該ユーザの友人の携帯電話機等のストレージ機器２ａに保存されている。このため、制御部１７は、ファイルの復元指示操作がなされると、ステップＳ１２において、ストレージ部１６（或いは、ＲＡＭ１４）から第１の分割後ファイル２３を取り込むと共に、ストレージ機器２ｂからネットワーク５を介して送信された第２の分割後ファイル２４、及びストレージ機器２ａからネットワーク５を介して送信された第３の分割後ファイル２５を取り込む。そして、各分割後ファイル２３〜２５を、一時的にストレージ部１６（或いは、ＲＡＭ１４）に記憶制御する。

なお、図３に点線で囲んで示したように、分割後ファイルに対して再暗号化処理を施して保存しているストレージ機器２ｃの場合は、図４に点線で囲んで示すように、第３の分割後ファイル２５に対して再暗号化処理を施した際に用いたセッション鍵４１を、プライベート鍵５１で復号化処理し、この復号化処理したセッション鍵４１で、再暗号化処理を施した第３の分割後ファイル２５を復号化したうえで、ファイル転送元機器１に転送する。ファイル転送元機器１は、この再暗号化処理が解かれた状態で、第３の分割後ファイル２５を取り込むこととなる。

次に、制御部１７は、上述の振り分け順序と反対の順序で、各分割後ファイル２３〜２５から部分ビット列を抜き出して再構築を行うことで、各分割後ファイル２３〜２５を結合させた分割前ファイル２２を再生する。

次に、制御部１７は、ステップＳ１４において、分割前ファイル２２から、暗号化ファイル２１と、ファイル２０の暗号化処理の際に用いたセッション鍵３１（＝暗号化処理が施されている状態のセッション鍵３１）を分離処理する。そして、制御部１７は、ステップＳ１５において、図３に示す公開鍵３２に対応するプライベート鍵５０を用いて、暗号化処理が施されている状態のセッション鍵３１に対して復号化処理を施し、セッション鍵３１を復元する。

次に、制御部１７は、ステップＳ１６において、この復元したセッション鍵３１を用いて、上記ステップＳ１４で分離した暗号化ファイル２１に対して復号化処理を施し、分割元となるファイル２０を復元する。

ここで、この例では、各分割後ファイル２３〜２５を保存しているストレージ機器２ａ、２ｂ等は、分割後ファイルの転送要求に無条件に応じて、該分割後ファイルの転送を行うこととしたが、「所定の条件」を満たした場合のみ、分割後ファイルの転送を行うようにしてもよい。

「所定の条件」としては、例えば
１．ファイル転送元機器１が安全な状況にあることが確認された場合のみ分割後ファイルの転送を行う、
２．所定の時間的範囲内においてのみ、分割後ファイルの転送を行う、
３．ファイルに対するセキュリティレベルが所定の範囲内である場合のみ、分割後ファイルの転送を行う、
４．ファイル転送元機器１が安全なネットワークに接続されていることが確認された場合のみ分割後ファイルの転送を行う、
５．所定の転送要求回数以内でのみ、分割後ファイルの転送を行う、
６．操作部１２を介してファイルの復元指示操作がなされた際に、ファイル転送元機器１の制御部１７が、パスワードの入力画面等のユーザ認証画面を表示し、ユーザ認証が行えた場合のみ、分割後ファイルの転送を行う、
７．分割後ファイルの転送要求がなされたストレージ機器２ａ、２ｂが、それぞれファイル転送元機器１に対してパスワードの入力画面等のユーザ認証画面を返信し、このユーザ認証画面を介してユーザ認証が行えた場合にのみ、分割後ファイルの転送を行う
等のうち、いずれか一つ、或いは複数を組み合わせて設定することができる。

上記「１」に示した「ファイル転送元機器１が安全な状況にあることが確認された場合のみ分割後ファイルの転送を行う」との条件は、以下に説明するものである。例えば、ファイル転送元機器１を紛失した際に、このファイル転送元機器１のユーザは、何らかの通信機器を操作して、分割後ファイルを保存している各ストレージ機器に対してファイル転送元機器１を紛失した旨の通知を行う。この通知がなされると、各ストレージ機器は、ファイル転送元機器１に対する分割後ファイルの非転送設定を行う。そして、この非転送設定が解除されていない間に、ファイル転送元機器１から分割後ファイルの転送要求がなされた場合に、ファイル転送元機器１は安全な状況にはないことと判断して、分割後ファイルの転送を拒否する。これにより、転送要求を行う機器が安全な状況にある場合のみ、分割後ファイルの転送を行うことができる。

なお、この例では、ファイル転送元機器１のユーザが、何らかの通信機器を操作して、分割後ファイルを保存している各ストレージ機器に対してファイル転送元機器１を紛失した旨の通知を行うこととしたが、ファイル転送元機器１のユーザが、管理サーバ装置４に対して、ファイル転送元機器１を紛失した旨の通知を行うようにしてもよい。この場合、各分割後ファイルを保存している機器は、分割後ファイルの転送の際に、管理サーバ装置４に対してファイル転送元機器１の安全性の問い合わせを行う。そして、ファイル転送元機器１の安全性が確認された場合のみ、分割後ファイルの転送を行う。これにより、転送要求を行う機器が安全な状況にある場合のみ、分割後ファイルの転送を行うことができる。

上記「２」に示した「所定の時間的範囲内においてのみ、分割後ファイルの転送を行う」との条件とは、例えば午前７時〜午後８時までの間のみ、分割後ファイルの転送を行い、或いは３月１日〜３月５日までの間のみ、分割後ファイルの転送を行い等のものである。この条件設定は、分割後ファイルを保存している各ストレージ機器に対して行う。これにより、分割後ファイルの転送を所望の時間帯等のみに制限することができる。

なお、管理サーバ装置４に対して、分割後ファイルの転送を可能とする時間帯等を通知するようにしてもよい。この場合、各分割後ファイルを保存する機器は、分割後ファイルの転送の際に、管理サーバ装置４に対して転送可能時間等の問い合わせを行う。そして、現在の時刻や日付が、分割後ファイルの転送を行ってよい時刻や日付である場合のみ、分割後ファイルの転送を行う。これにより、分割後ファイルの転送を所望の時間帯等のみに制限することができる。

上記各条件は、組み合わせて設定してもよい。例えば、「１」，「２」，「４」，「６」の各条件を組み合わせて設定することで、分割後ファイルの転送要求を行ったファイル転送元機器１が安全な状況にあり（条件「１」）、かつ、安全なネットワークに接続されており（条件「４」）、かつ、分割後ファイルの転送が許可された時間帯である場合（条件「２」）に、ファイル転送元機器１の制御部１７がユーザ認証画面を表示し、ユーザが認証された際に（条件「６」）、分割後ファイルの転送を可能とすることができる。

［実施の形態の効果］
以上の説明から明らかなように、この実施の形態のファイル分割保存システムは、ファイル２０に対して暗号化処理を施すことで形成した暗号化ファイル２１を、この暗号化処理における暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズの部分ビット列に分解し、この部分ビット列単位で振り分けることで、例えば第１〜第３の分割後ファイル２３〜２５等の冗長性を持たせた複数の分割後ファイルを形成する。そして、各分割後ファイルを、例えばファイル転送元機器１、ストレージ機器２ａ、ストレージ機器２ｂ等の複数の機器に振り分けて保存する。

パスワードで機器自体をロックしていても、或いはファイルに暗号化を施していても、ユーザが機器を紛失した際に、該ファイルを失わないようにするためには、定期的にファイルのバックアップを行う必要がある。このファイルのバックアップ保存により、必然的に、機密情報が複数の場所（機器）に保存されることとなるため、情報漏洩のリスクが、かえって高まる危険性がある。また、分割後ファイルを形成する際に、暗号化ブロックサイズよりも大きなブロックサイズで分割して該分割後ファイルを形成すると、分割後ファイル単位での復号化が可能となるおそれがある。

しかし、当該実施の形態のファイル分割保存システムの場合、各分割後ファイルは、上記暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズの部分ビット列で形成されたものであるため、分割後ファイルが保存されている機器からストレージデバイスを取り外し、素因数分解問題を高速で解くことが可能な量子コンピュータ装置を用いて分割後ファイルの解読を試みた場合でも、この解読を不可とすることができ、分割後ファイル単位での断片的な漏洩を防止することができる。

また、各分割後ファイルは、複数の機器に振り分けられて保存されているとはいえ、上述のように量子コンピュータ装置を用いても該各分割後ファイル単位の解読を不可とすることができるため、漏洩のリスクを負うことなく、ファイルを複数の機器に振り分けて保存可能とすることができる。

また、各分割後ファイルは、冗長性を有しているため、一つのファイルを例えば３つの機器に分割して保存し、そのうちの一つの機器を紛失した場合であっても、残りの２つの機器に保存されている分割後ファイルに基づいて、元のファイルを復元可能とすることができる。

また、元のファイル２０を形成する際に用いる公開鍵等の暗号化に用いる鍵を、予め鍵サーバ装置３から取得してＲＡＭ１４やストレージ部１６等に記憶しておくことにより、ファイル転送元機器１がネットワーク５に接続できない状態である場合も、元のファイル２０を暗号化して各分割後ファイルを形成することを可能とすることができる。

また、例えば分割後ファイルを保存する予定のストレージ機器がネットワーク５に接続されていない場合等のように、上記予定のストレージ機器に対して分割後ファイルを転送できない場合、ファイル転送元機器１の制御部１７は、この予定のストレージ機器の公開鍵を用いて分割後ファイルを暗号化して、一時的にファイル転送元機器１内に保存する。これにより、他の機器に転送予定の分割後ファイルを、該分割後ファイルの転送元となるファイル転送元機器１内に一時的に保存する場合でも、漏洩を防止して安全に保存可能とすることができる。

また、ファイル転送元機器１の制御部１７は、上記予定のストレージ機器の公開鍵を用いて分割後ファイルを暗号化する際に、所定時間の経過を待って分割後ファイルの暗号化を実行する。これにより、上記所定時間を経過するまでの間は、上記予定のストレージ機器で保存する分割後ファイルを自由に開くことを可能とすることができ、また、上記所定時間を経過した後は、上記予定のストレージ機器の公開鍵で暗号化処理を施して一時的に保存することで、該分割後ファイルの漏洩を防止して安全に保存可能とすることができる。

また、ファイル２０の復元の際に、各分割後ファイルを保存しているストレージ機器等は、所定の条件を満たした場合のみ、転送要求を行った機器（ファイル２０の復元を行う機器）に対して、保存している分割後ファイルを転送するようになっている。このため、転送要求を行った機器が紛失中である場合等のように、セキュリティ上、問題のある機器でファイル２０が復元される不都合を防止することができる。

最後に、上述の実施の形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述の実施の形態に限定されることはなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論であることを付け加えておく。

本発明を適用した実施の形態となるファイル分割保存システムのシステム構成を示す図である。 実施の形態のファイル分割保存システムに適用されるファイル転送元機器のブロック図である。 実施の形態のファイル分割保存システムのファイル分割保存時におけるシステム動作を説明するための図である。 実施の形態のファイル分割保存システムのファイル復元時におけるシステム動作を説明するための図である。

符号の説明

１ ファイルの暗号化分割処理を行うファイル転送元機器、２ 分割後ファイルの保存を行うストレージ機器、２ａ 携帯電話機等のストレージ機器、２ｂ パーソナルコンピュータ装置等のストレージ機器、２ｃ 携帯電話機等のストレージ機器、３ 各機器用の公開鍵等を配布する鍵サーバ装置、４ 公開鍵の配布状況等を管理する管理サーバ装置、５ インターネットやコミュニケーション網等のネットワーク、１１ ファイル転送元機器の表示部、１２ ファイル転送元機器の操作部、１３ ファイル転送元機器のＲＯＭ、１４ ファイル転送元機器のＲＡＭ、１５ ファイル転送元機器の鍵記憶部、１６ ファイル転送元機器のストレージ部、２０ 元のファイル、２１ セッション鍵で暗号化された暗号化ファイル、２２ 公開鍵で暗号化されたセッション鍵を暗号化ファイルに付加することで形成された分割前ファイル、２３ 第１の分割後ファイル、２４ 第２の分割後ファイル、２５ 第３の分割後ファイル、３１ ファイル転送元機器で生成したセッション鍵、３２ ファイル転送元機器用の公開鍵、４３ 各分割後ファイルの保存先を示す保存先情報

Claims (11)

1. 元となるファイルに対して第１の暗号化鍵を用いて所定の暗号化処理を施すことで暗号化ファイルを形成するファイル暗号化手段と、
   上記ファイル暗号化手段により形成された上記暗号化ファイルに対して、当該暗号化ファイルを形成する際に用いた上記第１の暗号化鍵を付加することで分割前ファイルを形成する分割前ファイル形成手段と、
   上記分割前ファイル形成手段で形成された分割前ファイルを、上記ファイル暗号化手段で施した暗号化処理における暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズの部分ビット列に分解し、この部分ビット列単位で振り分けることで複数の分割後ファイルを形成する分割後ファイル形成手段と、
   上記分割後ファイル形成手段で形成された各分割後ファイルを複数の機器にそれぞれ振り分けて保存制御する分割保存制御手段と
   を有する暗号化処理装置。
2. 請求項１に記載の暗号化処理装置であって、
   上記第１の暗号化鍵に対して第２の暗号化鍵を用いて所定の暗号化処理施すことで暗号化された第１の暗号化鍵を形成する鍵暗号化手段を有し、
   上記分割前ファイル形成手段は、上記ファイル暗号化手段により形成された上記暗号化ファイルに対して、上記鍵暗号化手段で形成された上記暗号化された第１の暗号化鍵を付加することで上記分割前ファイルを形成すること
   を特徴とする暗号化処理装置。
3. 請求項２に記載の暗号化処理装置であって、
   上記鍵暗号化手段は、上記第２の暗号化鍵を記憶する鍵記憶手段を有し、この鍵記憶手段に記憶されている第２の暗号化鍵を用いて、上記第１の暗号化鍵に対して所定の暗号化処理を施すこと
   を特徴とする暗号化処理装置。
4. 請求項１から請求項３のうち、いずれか一項に記載の暗号化処理装置であって、
   上記分割保存制御手段により振り分けられて保存された上記各分割後ファイルの保存先となる機器を示す保存先情報を形成し、この保存先情報を、少なくとも上記各機器の一つに保存制御する制御手段を有すること
   を特徴とする暗号化処理装置。
5. 請求項１から請求項４のうち、いずれか一項に記載の暗号化処理装置であって、
   上記分割後ファイル形成手段は、それぞれ所定の冗長性を付加した上記各分割後ファイルを形成すること
   を特徴とする暗号化処理装置。
6. 請求項１から請求項５のうち、いずれか一項に記載の暗号化処理装置であって、
   上記分割後ファイル形成手段で形成された分割後ファイルを保存できない機器が存在する場合、この分割後ファイルを保存できない機器用の暗号化鍵を用いて、該保存できない機器に保存する予定であった分割後ファイルを再暗号化処理して一時的に保存する一時保存手段を有すること
   を特徴とする暗号化処理装置。
7. 請求項６に記載の暗号化処理装置であって、
   上記一次保存手段は、上記分割後ファイル形成手段で上記分割後ファイルが形成されてから、所定時間経過後に、上記分割後ファイルの再暗号化処理を実行すること
   を特徴とする暗号化処理装置。
8. ファイル暗号化手段が、元となるファイルに対して第１の暗号化鍵を用いて所定の暗号化処理を施すことで暗号化ファイルを形成するステップと、
   分割前ファイル形成手段が、上記ステップで形成された上記暗号化ファイルに対して、当該暗号化ファイルを形成する際に用いた上記第１の暗号化鍵を付加することで分割前ファイルを形成するステップと、
   分割後ファイル形成手段が、上記ステップで形成された分割前ファイルを、上記元となるファイルに施した暗号化処理における暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズの部分ビット列に分解し、この部分ビット列単位で振り分けることで複数の分割後ファイルを形成するステップと、
   分割保存制御手段が、上記ステップで形成された各分割後ファイルを複数の機器にそれぞれ振り分けて保存制御するステップと
   を有する暗号化処理方法。
9. 元となるファイルに対して第１の暗号化鍵を用いて所定の暗号化処理を施すと共に、この暗号化処理を施したファイルに対して、当該暗号化の際に用いた上記第１の暗号化鍵を付加して分割前ファイルを形成し、この分割前ファイルを、上記第１の暗号化鍵を用いた暗号化処理における暗号化ブロックサイズよりも小さなサイズの部分ビット列に分解し、この部分ビット列単位で振り分けることで複数の分割後ファイルを形成する分割ファイル形成機器と、
   上記分割ファイル形成機器で形成された各分割後ファイルをそれぞれ保存する複数のストレージ機器と
   を有するファイル分割保存システム。
10. 請求項９に記載のファイル分割保存システムであって、
    上記分割ファイル形成機器及び上記各ストレージ機器のうち、少なくとも一つの機器は、上記分割ファイル形成機器で形成された、上記各分割後ファイルを保存している機器を示す保存先情報を保存しており、
    上記保存先情報を保存している機器は、該保存先情報で示される機器から上記分割後ファイルをそれぞれ取り込んで結合し、上記暗号化処理に対応する復号化処理を施すことで、上記元となるファイルを復元すること
    を特徴とするファイル分割保存システム。
11. 請求項１０に記載のファイル分割保存システムであって、
    上記保存先情報を保存している機器から上記分割後ファイルの転送要求のなされた機器は、所定の条件が満たされた場合のみ、保存している上記分割後ファイルの転送を行うこと
    を特徴とするファイル分割保存システム。

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