JP2008288750A - 分散情報生成装置、機密情報復元装置、分散情報生成方法、機密情報復元方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワーク通信容量とストレージ使用量を任意の大きさで削減可能なセキュアな分散情報生成装置等を提供する。
【解決手段】機密情報Ｓを情報サイズＡとＢとからなる２つの情報に分割し、分割された情報Ａをｎ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_ｎ−１に分散するとともに、分割された情報Ｂを複製してＬ個の情報を生成し、分散されたｎ個の分散情報のうちＬ個の分散情報Ｗ_ｎ−Ｌ、・・・、Ｗ_ｎ−１を取り出して、複製したＬ個の情報と連結して連結情報を生成する。そして、分散されたｎ−Ｌ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_{ｎ−Ｌ−１}を第１のノード群に送信し、生成されたＬ個の連結情報を第２のノード群に送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、秘密分散法とデータ分割変換方式を用いた分散情報生成装置、機密情報復元装置、分散情報生成方法、機密情報復元方法およびプログラムに関する。

一般に、データを秘匿する方法として、秘密鍵を使った暗号化方法が挙げられる。現状では、例えば、非特許文献２に示される米国標準暗号ＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）が、最も使用されている暗号のひとつである。このような暗号により、データそのものの漏洩を防ぐことが可能である。

ところが、暗号化したデータそのものや暗号化キーがストレージの破損により破壊されたり、不正者の攻撃によって破壊されたりすることにより、データそのものを利用することが不可能となる場合がある。そのため、暗号化を行う際には、暗号化データと暗号化キーの複数個のコピーを作成し、複数の安全な場所に保存しておく手法がとられることが多いが、このような手法では、暗号化キーのコピーを複数の異なる場所に置くことになるため、漏洩を招く可能性が高くなるという問題がある。また、暗号化データそのものも複数の異なる場所に置くことで、不正者の手に渡りやすくなり、解読に挑戦される可能性も高くなるという問題もある。

こうした問題に鑑みて、Ｓｈａｍｉｒにより非特許文献１に記載されるような秘密分散法の概念が導入された。非特許文献１による秘密分散法は（ｋ，ｎ）閾値法と呼ばれる方式であり、秘密情報をｎ個の意味のない分散情報（シェア）と呼ばれる情報へ分散し、そのうちのｋ個のシェアを集めることで元の秘密情報を復元可能とする方式である。

また、ｋがｎより小さい場合、シェアのうちｎ−ｋ個が欠損しても元の秘密情報を復元できるため、情報の秘匿とバックアップとを同時に実現する手法として注目を浴びている。すなわち、非特許文献１に記載の手法は「無限の計算時間をもってしても秘密情報を決定不能である」という情報理論的安全性を持つ手法として知られており、強固な安全性を有している。

しかしながら、秘密分散法において完全な情報理論的安全性を有している手法は、それぞれのシェアのサイズが秘密情報のサイズより小さくなることがないことが理論的に証明されている。そのため、秘密情報の一部の漏洩を許すことがあるランプ型秘密分散法と呼ばれる手法を用いることで、シェアのサイズを削減する手法がある。（例えば、非特許文献３および４参照。）
Ａ．Ｓｈａｍｉｒ，「Ｈｏｗ ｔｏ Ｓｈａｒｅ ａ Ｓｅｃｒｅｔ」， Ｃｏｍｍｕｎ． ｏｆ ｔｈｅ ＡＣＭ，ｖｏｌ．２２ ｎｏ．１１ ｐｐ．６１２−６１３，１９７９． ＮＩＳＴ，ＦＩＰＳ１９７，ｈｔｔｐ：／／ｃｓｒｃ．ｎｉｓｔ．ｇｏｖ／ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ｆｉｐｓ／ｆｉｐｓ１９７／ｆｉｐｓ−１９７．ｐｄｆ，２００１． Ｇ．Ｒ．Ｂｌａｋｌｅｙ ａｎｄ Ｃ．Ｍｅａｄｏｗｓ，「Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ Ｒａｍｐ Ｓｃｈｅｍｅｓ」Ｐｒｏｃ．ＣＲＹＰＴＯ‘８４，ＬＮＣＳ １９６，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，ｐｐ．２４２−２６９，１９８５． Ｈ．Ｙａｍａｍｏｔｏ，「Ｏｎ Ｓｅｃｒｅｔ ＳｈａｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｓ Ｕｓｉｎｇ （ｋ，Ｌ，ｎ）−Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｓｃｈｅｍｅ」, ＩＥＩＣＥ Ｔｒａｎｓ．Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ），ｖｏｌ．Ｊ６８−Ａ，ｎｏ．９，ｐｐ．９４５−９５２．

ところで、現状のネットワークシステム等を考えた場合、シェアを配付するノードのストレージ容量やノード間を繋げているネットワークインフラ能力には非常に偏りが大きい。例えば、一般に携帯電話端末のストレージ容量は小さく、無線インフラも超高速通信とは言いがたいが、光インフラでつながっているファイルサーバなどはストレージ容量が潤沢で高速通信可能である。

また、信頼度に関しても全てのノードで均一とは言いがたく、上記の例を用いれば、携帯電話端末は紛失・盗難にあう可能性が高いが、ファイルサーバ自体は携帯電話端末ほどの紛失・盗難の危険性はないと言える。そのため、データを削減するためにランプ型秘密分散法を用いた場合には、そのような実社会でのノードの状況の違いを考慮することなく同じようにシェアを生成するため、場合によっては情報の漏洩が簡単に発生してしまうことが起こりうるといった問題がある。

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、ネットワーク通信容量とストレージ使用量を任意の大きさで削減可能なセキュアな分散情報生成装置、機密情報復元装置、分散情報生成方法、機密情報復元方法およびプログラムを提供することを目的とする。

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。
（１）本発明は、ｎ−Ｌ個（ｎ＞Ｌ、ｎ、Ｌはともに正の整数）からなる第１のノード群と、Ｌ個からなる第２のノード群とに保管させる分散情報を生成する分散情報生成装置であって、機密情報Ｓを情報サイズＡとＢとからなる２つの情報に分割する機密情報分割手段（例えば、図１のデータ分割変換部１１に相当）と、該分割された情報Ａをｎ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_ｎ−１に分散する分散手段（例えば、図１の秘密分散部１３に相当）と、前記分割された情報Ｂを複製してＬ個の情報を生成する複製手段（例えば、図１のデータ複製部１２に相当）と、前記分散されたｎ個の分散情報のうちＬ個の分散情報Ｗ_ｎ−Ｌ、・・・、Ｗ_ｎ−１を取り出して、該複製したＬ個の情報と連結して連結情報を生成する連結手段（例えば、図１のデータ連結部１４に相当）と、前記分散されたｎ−Ｌ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_{ｎ−Ｌ−１}を前記第１のノード群に送信する第１の送信手段（例えば、図１の情報送信部１５ａに相当）と、前記連結手段から出力されるＬ個の連結情報を前記第２のノード群に送信する第２の送信手段（例えば、図１の情報送信部１５ｂに相当）と、を備えたことを特徴とする分散情報生成装置を提案している。

この発明によれば、機密情報分割手段が、機密情報Ｓを情報サイズＡとＢとからなる２つの情報に分割し、分散手段が、その分割された情報Ａをｎ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_ｎ−１に分散するとともに、複製手段が、分割された情報Ｂを複製してＬ個の情報を生成する。そして、連結手段が、分散されたｎ個の分散情報のうちＬ個の分散情報Ｗ_ｎ−Ｌ、・・・、Ｗ_ｎ−１を取り出して、複製したＬ個の情報と連結して連結情報を生成し、第１の送信手段が、分散されたｎ−Ｌ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_{ｎ−Ｌ−１}を第１のノード群に送信するとともに、第２の送信手段が、連結手段から出力されるＬ個の連結情報を第２のノード群に送信する。したがって、分散情報を情報サイズの異なる２つの情報に分割して、それぞれのノード群に保管させるため、それぞれのノード群における信頼性の差やストレージ容量の差および通信路状態の差に応じた分散情報の管理が可能となる。

（２）本発明は、（１）の分散情報生成装置について、前記機密情報分割手段が、情報サイズＡとＢとを任意に可変できることを特徴とする分散情報生成装置を提案している。

この発明によれば、機密情報分割手段が、情報サイズＡとＢとを任意に可変できることから、それぞれのノード群における信頼性の差やストレージ容量の差および通信路状態の差に応じて、柔軟に分割する情報サイズを決定することができる。

（３）本発明は、（１）の分散情報生成装置について、前記第２のノード群が、ストレージ容量やネットワーク通信容量が十分で信頼性の高いノード群であり、前記第１のノード群が、ストレージ容量やネットワーク通信容量が脆弱で、前記第２のノード郡と比較して信頼性の低いノード群であることを特徴とする分散情報生成装置を提案している。

この発明によれば、第２のノード群が、ストレージ容量やネットワーク通信容量が十分で信頼性の高いノード群であり、第１のノード群が、ストレージ容量やネットワーク通信容量が脆弱で、第２のノード郡と比較して信頼性の低いノード群であることから、第１のノード群および第２のノード群のストレージ容量やネットワーク通信容量に応じて、分割した分散情報の管理を分担させることができる。

（４）本発明は、（１）の分散情報生成装置について、前記機密情報分割手段が、秘密鍵を使用して機密情報Ｓの分割を行う場合に、前記分散手段が、前記情報Ａに秘密鍵を連結して情報の分散を行うことを特徴とする分散情報生成装置を提案している。

この発明によれば、機密情報分割手段が、秘密鍵を使用して機密情報Ｓの分割を行う場合に、分散手段が、情報Ａに秘密鍵を連結して情報の分散を行うことから、秘密鍵を使用して機密情報Ｓの分割する形式についても対応することができる。

（５）本発明は、ｎ−Ｌ個（ｎ＞Ｌ、ｎ、Ｌはともに正の整数）からなる第１のノード群と、Ｌ個からなる第２のノード群とに保管させる分散情報を生成する分散情報生成方法であって、機密情報Ｓを情報サイズＡとＢとからなる２つの情報に分割する第１のステップ（例えば、図３のステップＳ１０１に相当）と、該分割された情報Ａをｎ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_ｎ−１に分散する第２のステップ（例えば、図３のステップＳ１０２に相当）と、前記分割された情報Ｂを複製してＬ個の情報を生成する第３のステップ（例えば、図３のステップＳ１０３に相当）と、前記分散されたｎ個の分散情報のうちＬ個の分散情報Ｗ_ｎ−Ｌ、・・・、Ｗ_ｎ−１を取り出して、該複製したＬ個の情報と連結して連結情報を生成する第４のステップ（例えば、図３のステップＳ１０４に相当）と、前記分散されたｎ−Ｌ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_{ｎ−Ｌ−１}を前記第１のノード群に送信し（例えば、図３のステップＳ１０５に相当）、前記第４のステップにおいて生成されたＬ個の連結情報を前記第２のノード群に送信する（例えば、図３のステップＳ１０６に相当）第５のステップと、を備えたことを特徴とする分散情報生成方法を提案している。

この発明によれば、機密情報Ｓを情報サイズＡとＢとからなる２つの情報に分割し、分割された情報Ａをｎ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_ｎ−１に分散するとともに、分割された情報Ｂを複製してＬ個の情報を生成し、分散されたｎ個の分散情報のうちＬ個の分散情報Ｗ_ｎ−Ｌ、・・・、Ｗ_ｎ−１を取り出して、複製したＬ個の情報と連結して連結情報を生成する。そして、分散されたｎ−Ｌ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_{ｎ−Ｌ−１}を第１のノード群に送信し、生成されたＬ個の連結情報を第２のノード群に送信する。したがって、分散情報を情報サイズの異なる２つの情報に分割して、それぞれのノード群に保管させるため、それぞれのノード群における信頼性の差やストレージ容量の差および通信路状態の差に応じた分散情報の管理が可能となる。

（６）本発明は、ｎ−Ｌ個（ｎ＞Ｌ、ｎ、Ｌはともに正の整数）からなる第１のノード群と、Ｌ個からなる第２のノード群とに保管させる分散情報を生成する分散情報生成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、機密情報Ｓを情報サイズＡとＢとからなる２つの情報に分割する第１のステップ（例えば、図３のステップＳ１０１に相当）と、該分割された情報Ａをｎ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_ｎ−１に分散する第２のステップ（例えば、図３のステップＳ１０２に相当）と、前記分割された情報Ｂを複製してＬ個の情報を生成する第３のステップ（例えば、図３のステップＳ１０３に相当）と、前記分散されたｎ個の分散情報のうちＬ個の分散情報Ｗ_ｎ−Ｌ、・・・、Ｗ_ｎ−１を取り出して、該複製したＬ個の情報と連結して連結情報を生成する第４のステップ（例えば、図３のステップＳ１０４に相当）と、前記分散されたｎ−Ｌ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_{ｎ−Ｌ−１}を前記第１のノード群に送信し（例えば、図３のステップＳ１０５に相当）、前記第４のステップにおいて生成されたＬ個の連結情報を前記第２のノード群に送信する（例えば、図３のステップＳ１０６に相当）第５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を提案している。

この発明によれば、機密情報Ｓを情報サイズＡとＢとからなる２つの情報に分割し、分割された情報Ａをｎ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_ｎ−１に分散するとともに、分割された情報Ｂを複製してＬ個の情報を生成し、分散されたｎ個の分散情報のうちＬ個の分散情報Ｗ_ｎ−Ｌ、・・・、Ｗ_ｎ−１を取り出して、複製したＬ個の情報と連結して連結情報を生成する。そして、分散されたｎ−Ｌ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_{ｎ−Ｌ−１}を第１のノード群に送信し、生成されたＬ個の連結情報を第２のノード群に送信する。したがって、分散情報を情報サイズの異なる２つの情報に分割して、それぞれのノード群に保管させるため、それぞれのノード群における信頼性の差やストレージ容量の差および通信路状態の差に応じた分散情報の管理が可能となる。

（７）本発明は、前記（１）に記載の分散情報生成装置から送信され、前記第１のノード群が保管する前記分散情報と前記第２のノード群が保管する前記連結情報とから機密情報を復元する機密情報復元装置であって、前記第１のノード群のうち、所定数のノードから前記分散情報を受信する第１の受信手段（例えば、図４の情報受信部２１ａに相当）と、前記第２のノード群のうち、１以上のノードから前記連結情報を受信する第２の受信手段（例えば、図４の情報受信部２１ｂに相当）と、該第２の受信手段において受信した連結情報から分散情報と情報Ｂとを分離する分割手段（例えば、図４のデータ分割部２２に相当）と、前記第１の受信手段により受信した分散情報と前記分割手段により分離された分散情報とから情報Ａを復元する復元手段（例えば、図４の秘密情報復元部２３に相当）と、前記分割手段により得られた情報Ｂと該復元手段により得られた情報Ａとを連結して機密情報を再生する再生手段（例えば、図４のデータ復元部２４に相当）と、を備えたことを特徴とする機密情報復元装置を提案している。

この発明によれば、第１の受信手段が、第１のノード群のうち、所定数のノードから分散情報を受信し、第２の受信手段が、第２のノード群のうち、１以上のノードから連結情報を受信する。そして、分割手段が、第２の受信手段において受信した連結情報から分散情報と情報Ｂとを分離し、復元手段が、第１の受信手段により受信した分散情報と分割手段により分離された分散情報とから情報Ａを復元するとともに、再生手段が、分割手段により得られた情報Ｂと復元手段により得られた情報Ａとを連結して機密情報を再生する。したがって、（１）に記載の分散情報生成装置において生成され、各ノード群に送信された分散情報から簡易な構成により、秘密情報を完全に復元することができる。

（８）本発明は、前記（１）に記載の分散情報生成装置から送信され、前記第１のノード群が保管する前記分散情報と前記第２のノード群が保管する前記連結情報とから機密情報を復元する機密情報復元方法であって、前記第１のノード群のうち、所定数のノードから前記分散情報を受信する第１のステップ（例えば、図５のステップＳ２０１に相当）と、前記第２のノード群のうち、１以上のノードから前記連結情報を受信する第２のステップ（例えば、図５のステップＳ２０２に相当）と、該第２のステップにおいて受信した連結情報から分散情報と情報Ｂとを分離する第３のステップ（例えば、図５のステップＳ２０３に相当）と、前記第１のステップにより受信した分散情報と前記第３のステップにより分離された分散情報とから情報Ａを復元する第４のステップ（例えば、図５のステップＳ２０４に相当）と、前記第３のステップにより得られた情報Ｂと該第４のステップにより得られた情報Ａとを連結して機密情報を再生する第５のステップ（例えば、図５のステップＳ２０５に相当）と、を備えたことを特徴とする機密情報復元方法を提案している。

この発明によれば、第１のノード群のうち、所定数のノードから分散情報を受信し、第２のノード群のうち、１以上のノードから連結情報を受信する。そして、第２のステップにおいて受信した連結情報から分散情報と情報Ｂとを分離し、第１のステップにより受信した分散情報と第３のステップにより分離された分散情報とから情報Ａを復元するとともに、第３のステップにより得られた情報Ｂと第４のステップにより得られた情報Ａとを連結して機密情報を再生する。したがって、（１）に記載の分散情報生成装置において生成され、各ノード群に送信された分散情報から簡易な構成により、秘密情報を完全に復元することができる。

（９）本発明は、前記（１）に記載の分散情報生成装置から送信され、前記第１のノード群が保管する前記分散情報と前記第２のノード群が保管する前記連結情報とから機密情報を復元する機密情報復元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、前記第１のノード群のうち、所定数のノードから前記分散情報を受信する第１のステップ（例えば、図５のステップＳ２０１に相当）と、前記第２のノード群のうち、１以上のノードから前記連結情報を受信する第２のステップ（例えば、図５のステップＳ２０２に相当）と、該第２のステップにおいて受信した連結情報から分散情報と情報Ｂとを分離する第３のステップ（例えば、図５のステップＳ２０３に相当）と、前記第１のステップにより受信した分散情報と前記第３のステップにより分離された分散情報とから情報Ａを復元する第４のステップ（例えば、図５のステップＳ２０４に相当）と、前記第３のステップにより得られた情報Ｂと該第４のステップにより得られた情報Ａとを連結して機密情報を再生する第５のステップ（例えば、図５のステップＳ２０５に相当）と、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。

この発明によれば、第１のノード群のうち、所定数のノードから分散情報を受信し、第２のノード群のうち、１以上のノードから連結情報を受信する。そして、第２のステップにおいて受信した連結情報から分散情報と情報Ｂとを分離し、第１のステップにより受信した分散情報と第３のステップにより分離された分散情報とから情報Ａを復元するとともに、第３のステップにより得られた情報Ｂと第４のステップにより得られた情報Ａとを連結して機密情報を再生する。したがって、（１）に記載の分散情報生成装置において生成され、各ノード群に送信された分散情報から簡易な構成により、秘密情報を完全に復元することができる。

本発明によれば、ノードのストレージ容量、通信インフラ、信頼度などを考慮しながら、セキュアかつ破壊耐性を有した分散データの管理を適切に実行できるという効果がある。

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。

＜分散情報生成装置の構成＞
図１を用いて、分散情報生成装置の構成について説明する。
図１に示すように、分散情報生成装置は、データ分割変換部１１と、データ複製部１２と、秘密分散部１３と、データ連結部１４と、情報送信部１５ａ、１５ｂとから構成されている。なお、分散情報を保管するノードは、ｎ−Ｌ個（ｎ＞Ｌ、ｎ、Ｌはともに正の整数）からなる第１のノード群と、Ｌ個からなる第２のノード群とから構成されている。

データ分割変換部１１は、機密情報Ｓを情報サイズＡ（図中、断片Ａ）とＢ（図中、断片Ｂ）とからなる２つの情報に分割する。この分割変換には、Ａｌｌ−Ｏｒ−Ｎｏｔｈｉｎｇ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＡＯＮＴ）や、暗号化して単純にバイナリを分割する方法等が用いられる。また、分割変換における情報の分割サイズは任意に可変できる。したがって、これにより、それぞれのノード群における信頼性の差やストレージ容量の差および通信路状態の差に応じて、柔軟に分割する情報サイズを決定することができる。

データ複製部１２は、データ分割変換部１１において分割された断片Ｂを複製してＬ個の情報を生成する。

秘密分散部１３は、データ分割変換部１１において分割された断片Ａを秘密分散法によって分散し、ｎ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_ｎ−１を生成する。なお、データ分割変換部１１における分割変換において、秘密鍵を使用する分割変換法を利用している場合には、秘密鍵と断片Ａとを連結したものを秘密分散法によって分散する。また、秘密分散法には、非特許文献２に示すＳｈａｍｉｒの提案した秘密分散法のほか、非特許文献３および４に示したランプ型秘密分散法、ＸＯＲを用いた高速秘密分散法などを用いることができる。

データ連結部１４は、データ分割変換部１１において分割された断片Ａ（ｎ個の分散情報）うちＬ個の分散情報Ｗ_ｎ−Ｌ、・・・、Ｗ_ｎ−１を取り出して、データ複製部１２において複製した断片Ｂと連結して、Ｌ個の連結データ（Ｗ_ｎ−Ｌ｜｜Ｂ）、・・・、（Ｗ_ｎ−１｜｜Ｂ）を生成する。なお、ここで、｜｜は、バイナリの連結を示す。

情報送信部１５ａは、ｎ−Ｌ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_{ｎ−Ｌ−１}を第１のノード群に送信する。情報送信部１５ｂは、データ連結部１４から出力されるＬ個の連結情報を第２のノード群に送信する。

ここで、第２のノード群は、ストレージ容量やネットワーク通信容量が十分で信頼性の高いノード群を、第１のノード群は、ストレージ容量やネットワーク通信容量が脆弱で、第２のノード群と比較して信頼性の低いノード群を想定している。これにより、第１のノード群および第２のノード群のストレージ容量やネットワーク通信容量に応じて、分割した分散情報の管理を分担させることができる。

＜分散情報の構造＞
図２は、分散情報の構造を示している。この図によれば、秘密情報は、分割変換により断片Ａ（情報Ａ）と断片Ｂ（情報Ｂ）とに分割される。分割された断片Ｂ（情報Ｂ）は、Ｌ個の断片Ｂ（情報Ｂ）に複製され、断片Ａ（情報Ａ）は、秘密分散によって、ｎ個の分散情報とされる。

秘密分散されたｎ個の分散情報のうち、Ｌ個は、複製されたＬ個の断片Ｂ（情報Ｂ）と連結され、残りのｎ−Ｌ個の分散情報と分離される。そして、連結されたＬ個の分散情報が第２のノード群に送信され、残りのｎ−Ｌ個の分散情報が第１のノード群に送信される。

＜分散情報の生成処理＞
次に、図３を用いて、分散情報の生成処理について説明する。
まず、機密データＳを分割変換し、断片Ａ（情報Ａ）及びＢ（情報Ｂ）を得る（ステップＳ１０１）。次に、情報Ａを秘密分散法によって分散し、ｎ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_ｎ−１を生成する（ステップＳ１０２）。一方、情報Ｂを複製してＬ個の情報を生成する（ステップＳ１０３）。

次に、情報Ａ（ｎ個の分散情報）うちＬ個の分散情報Ｗ_ｎ−Ｌ、・・・、Ｗ_ｎ−１を取り出して、データ複製部１２において複製した情報Ｂと連結して、Ｌ個の連結データ（Ｗ_ｎ−Ｌ｜｜Ｂ）、・・・、（Ｗ_ｎ−１｜｜Ｂ）を生成する（ステップＳ１０４）。

そして、ｎ−Ｌ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_{ｎ−Ｌ−１}を第１のノード群に送信し（ステップＳ１０５）、Ｌ個の連結情報を第２のノード群に送信する（ステップＳ１０６）。

したがって、本実施形態における分散情報生成装置によれば、分散情報を情報サイズの異なる２つの情報に分割して、それぞれのノード群に保管させるため、それぞれのノード群における信頼性の差やストレージ容量の差および通信路状態の差に応じた分散情報の管理が可能となる。

＜機密情報復元装置の構成＞
図４を用いて、機密情報復元装置の構成について説明する。
本実施形態に係る機密情報復元装置は、上記の分散情報生成装置に対応するものであって、その構成は、図４に示すように、情報受信部２１ａ、２１ｂと、データ分割部２２と、秘密情報復元部２３と、データ復元部２４とから構成されている。なお、本実施形態に係る機密情報復元装置は、各ノード群から分散情報を受信して、秘密情報の復元を行うものであるが、各ノード群より分散情報を受信する際には、分散情報に含まれる秘密分散法の分散情報の組み合わせが、アクセス構造の要素となる必要がある。ここで、アクセス構造とは、秘密分散法において秘密情報を復元することが可能となる分散情報の組み合わせの集合である。

情報受信部２１ａは、第１のノード群のうち、所定数のノードから分散情報を受信する。情報受信部２１ｂは、第２のノード群のうち、１以上のノードから連結情報を受信する。データ分割部２２は、情報受信部２１ｂにおいて受信した連結情報から分散情報と情報Ｂとを分離する。

秘密情報復元部２３は、情報受信部２１ａにより受信した分散情報とデータ分割部２２により分離された分散情報とから秘密分散法の復元法により復元処理を実行して、情報Ａを復元する。なお、秘密鍵を用いた分割変換により分散情報を生成した場合には、分割変換の情報Ａと秘密鍵の連結情報を得るため、これを秘密鍵と情報Ａとに分割する。データ復元部２４は、データ分割部２２により得られた情報Ｂと秘密情報復元部２３により得られた情報Ａとを連結して機密情報を復元する。

＜機密情報の復元処理＞
次に、図５を用いて、機密情報の復元処理について説明する。
まず、第１のノード群（ノード群１）のうち、所定数のノードから分散情報を受信する（ステップＳ２０１）。さらに、第２のノード群（ノード群２）のうち、１以上のノードから連結情報を受信する（ステップＳ２０２）。

そして、ステップＳ２０２において受信した連結情報を分割し、秘密分散法の分散情報と分割変換の情報Ｂと得る（ステップＳ２０３）。さらに、ステップＳ２０１により受信した分散情報とステップＳ２０３により分割された秘密分散法の分散情報を復元し、分割変換の情報Ａを得る（ステップＳ２０４）。そして、ステップＳ２０３により得られた情報ＢとステップＳ２０４により得られた情報Ａとを連結して機密情報を復元する（ステップＳ２０５）。

したがって、本実施形態に係る機密情報復元装置によれば、上記の分散情報生成装置において生成され、各ノード群に送信された分散情報から簡易な構成により、機密情報を復元することができる。

なお、上述の機密情報の分散処理及び復元処理は、コンピュータ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録装置に読み込ませ、実行することによって本発明の制御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。

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良い。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。

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良い。更に、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）であっても良い。

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。

なお、本発明は、ノードのストレージ容量、通信インフラ、信頼度を考慮した方式であるため、ネットワークを通じた状況の異なる複数のノードに分散して、企業の機密データを漏洩・破壊より保護して管理する方法として適用が可能である。

本実施形態に係る分散情報生成装置の構成図である。 分散情報の構成を示す図である。 本実施形態に係る分散情報の生成処理を示すフローである。 本実施形態に係る秘密情報復元装置の構成図である。 本実施形態に係る秘密情報の復元処理を示すフローである。

符号の説明

１１・・・データ分割変換部、１２・・・データ複製部、１３・・・秘密分散部、１４・・・データ連結部、１５ａ、１５ｂ・・・情報送信部、２１ａ、２１ｂ・・・情報受信部、２２・・・データ分割部、２３・・・秘密情報復元部、２４・・・データ復元部

Claims (9)

1. ｎ−Ｌ個（ｎ＞Ｌ、ｎ、Ｌはともに正の整数）からなる第１のノード群と、Ｌ個からなる第２のノード群とに保管させる分散情報を生成する分散情報生成装置であって、
   機密情報Ｓを情報サイズＡとＢとからなる２つの情報に分割する機密情報分割手段と、
   該分割された情報Ａをｎ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_ｎ−１に分散する分散手段と、
   前記分割された情報Ｂを複製してＬ個の情報を生成する複製手段と、
   前記分散されたｎ個の分散情報のうちＬ個の分散情報Ｗ_ｎ−Ｌ、・・・、Ｗ_ｎ−１を取り出して、該複製したＬ個の情報と連結して連結情報を生成する連結手段と、
   前記分散されたｎ−Ｌ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_{ｎ−Ｌ−１}を前記第１のノード群に送信する第１の送信手段と、
   前記連結手段から出力されるＬ個の連結情報を前記第２のノード群に送信する第２の送信手段と、
   を備えたことを特徴とする分散情報生成装置。
2. 前記機密情報分割手段が、情報サイズＡとＢとを任意に可変できることを特徴とする請求項１に記載の分散情報生成装置。
3. 前記第２のノード群が、ストレージ容量やネットワーク通信容量が十分で信頼性の高いノード群であり、前記第１のノード群が、ストレージ容量やネットワーク通信容量が脆弱で、前記第２のノード郡と比較して信頼性の低いノード群であることを特徴とする請求項２に記載の分散情報生成装置。
4. 前記機密情報分割手段が、秘密鍵を使用して機密情報Ｓの分割を行う場合に、前記分散手段が、前記情報Ａに秘密鍵を連結して情報の分散を行うことを特徴とする請求項１に記載の分散情報生成装置。
5. ｎ−Ｌ個（ｎ＞Ｌ、ｎ、Ｌはともに正の整数）からなる第１のノード群と、Ｌ個からなる第２のノード群とに保管させる分散情報を生成する分散情報生成方法であって、
   機密情報Ｓを情報サイズＡとＢとからなる２つの情報に分割する第１のステップと、
   該分割された情報Ａをｎ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_ｎ−１に分散する第２のステップと、
   前記分割された情報Ｂを複製してＬ個の情報を生成する第３のステップと、
   前記分散されたｎ個の分散情報のうちＬ個の分散情報Ｗ_ｎ−Ｌ、・・・、Ｗ_ｎ−１を取り出して、該複製したＬ個の情報と連結して連結情報を生成する第４のステップと、
   前記分散されたｎ−Ｌ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_{ｎ−Ｌ−１}を前記第１のノード群に送信し、前記第４のステップにおいて生成されたＬ個の連結情報を前記第２のノード群に送信する第５のステップと、
   を備えたことを特徴とする分散情報生成方法。
6. ｎ−Ｌ個（ｎ＞Ｌ、ｎ、Ｌはともに正の整数）からなる第１のノード群と、Ｌ個からなる第２のノード群とに保管させる分散情報を生成する分散情報生成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、
   機密情報Ｓを情報サイズＡとＢとからなる２つの情報に分割する第１のステップと、
   該分割された情報Ａをｎ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_ｎ−１に分散する第２のステップと、
   前記分割された情報Ｂを複製してＬ個の情報を生成する第３のステップと、
   前記分散されたｎ個の分散情報のうちＬ個の分散情報Ｗ_ｎ−Ｌ、・・・、Ｗ_ｎ−１を取り出して、該複製したＬ個の情報と連結して連結情報を生成する第４のステップと、
   前記分散されたｎ−Ｌ個の分散情報Ｗ_０、・・・、Ｗ_{ｎ−Ｌ−１}を前記第１のノード群に送信し、前記第４のステップにおいて生成されたＬ個の連結情報を前記第２のノード群に送信する第５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。
7. 前記請求項１に記載の分散情報生成装置から送信され、前記第１のノード群が保管する前記分散情報と前記第２のノード群が保管する前記連結情報とから機密情報を復元する機密情報復元装置であって、
   前記第１のノード群のうち、所定数のノードから前記分散情報を受信する第１の受信手段と、
   前記第２のノード群のうち、１以上のノードから前記連結情報を受信する第２の受信手段と、
   該第２の受信手段において受信した連結情報から分散情報と情報Ｂとを分離する分割手段と、
   前記第１の受信手段により受信した分散情報と前記分割手段により分離された分散情報とから情報Ａを復元する復元手段と、
   前記分割手段により得られた情報Ｂと該復元手段により得られた情報Ａとを連結して機密情報を再生する再生手段と、
   を備えたことを特徴とする機密情報復元装置。
8. 前記請求項１に記載の分散情報生成装置から送信され、前記第１のノード群が保管する前記分散情報と前記第２のノード群が保管する前記連結情報とから機密情報を復元する機密情報復元方法であって、
   前記第１のノード群のうち、所定数のノードから前記分散情報を受信する第１のステップと、
   前記第２のノード群のうち、１以上のノードから前記連結情報を受信する第２のステップと、
   該第２のステップにおいて受信した連結情報から分散情報と情報Ｂとを分離する第３のステップと、
   前記第１のステップにより受信した分散情報と前記第３のステップにより分離された分散情報とから情報Ａを復元する第４のステップと、
   前記第３のステップにより得られた情報Ｂと該第４のステップにより得られた情報Ａとを連結して機密情報を再生する第５のステップと、
   を備えたことを特徴とする機密情報復元方法。
9. 前記請求項１に記載の分散情報生成装置から送信され、前記第１のノード群が保管する前記分散情報と前記第２のノード群が保管する前記連結情報とから機密情報を復元する機密情報復元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、
   前記第１のノード群のうち、所定数のノードから前記分散情報を受信する第１のステップと、
   前記第２のノード群のうち、１以上のノードから前記連結情報を受信する第２のステップと、
   該第２のステップにおいて受信した連結情報から分散情報と情報Ｂとを分離する第３のステップと、
   前記第１のステップにより受信した分散情報と前記第３のステップにより分離された分散情報とから情報Ａを復元する第４のステップと、
   前記第３のステップにより得られた情報Ｂと該第４のステップにより得られた情報Ａとを連結して機密情報を再生する第５のステップと、
   コンピュータに実行させるためのプログラム。

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