JP2019174995A - アクセス制限システム、アクセス制限方法及びアクセス制限プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ブロックチェーンに登録したデータへのアクセスを制限できるアクセス制限システム、アクセス制限方法及びアクセス制限プログラムを提供すること。【解決手段】パブリックブロックチェーン１０に登録された情報へのアクセスを制限するアクセス制限システム１は、複数のユーザグループそれぞれに設けられたプライベートブロックチェーン２０と、データを暗号化して、パブリックブロックチェーン１０に登録するデータ登録部３１と、暗号化に利用した鍵を、データの閲覧を許可するユーザグループに設けられたプライベートブロックチェーン２０に登録する鍵登録部３２と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ブロックチェーンに登録された情報に対するアクセス制限システム、アクセス制限方法及びアクセス制限プログラムに関する。

従来、データの改竄が困難なブロックチェーンを利用したデータ管理方法が提案されている。
また、複数レイヤのブロックチェーンを組み合わせることで、下位レイヤのブロックチェーンがサービス停止となった場合でも、新しい下位レイヤのブロックチェーンにデータをコピーし直すことで、同じデータ構造を保持できるシステムが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

Ｒ． Ｓｈｅａ， Ｍ． Ａｌｉ， "Ａ Ｔｏｋｅｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｏｒ Ｇｒｏｗｉｎｇ ｔｈｅ Ｂｌｏｃｋｓｔａｃｋ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ"， Ｔｏｋｅｎ Ｗｈｉｔｅｐａｐｅｒ Ｖｅｒ１．２ ｈｔｔｐ：／／ｂｌｏｃｋｓｔａｃｋ．ｃｏｍ， ２０１７

しかしながら、ブロックチェーンに登録したデータは改竄が困難ではあるものの、登録したデータがシステムに参加している全てのユーザに共有されてしまうという課題があり、データへのアクセスを一部のユーザに制限することは難しかった。

本発明は、ブロックチェーンに登録したデータへのアクセスを制限できるアクセス制限システム、アクセス制限方法及びアクセス制限プログラムを提供することを目的とする。

本発明に係るアクセス制限システムは、第１のブロックチェーンに登録された情報へのアクセスを制限するシステムであって、複数のユーザグループそれぞれに設けられた第２のブロックチェーンと、データを暗号化して、前記第１のブロックチェーンに登録するデータ登録部と、暗号化に利用した鍵を、前記データの閲覧を許可するユーザグループに設けられた前記第２のブロックチェーンに登録する鍵登録部と、を備える。

前記鍵登録部は、前記複数のユーザグループのうちの所属先の組み合わせを属性とし、前記鍵を属性ベース暗号により暗号化して複数の前記第２のブロックチェーンに登録してもよい。

前記鍵登録部は、前記鍵を秘密分散により複数に分散し、分散情報を複数の前記第２のブロックチェーンに登録してもよい。

前記鍵登録部は、前記鍵を、前記ユーザグループ内の特定のユーザを指定したＩＤベース暗号により暗号化して登録してもよい。

前記鍵登録部は、前記データのハッシュ値を、前記鍵と共に登録してもよい。

前記鍵登録部は、前記第１のブロックチェーンにおける前記データの位置を特定する情報を、前記鍵と共に登録してもよい。

前記アクセス制限システムは、複数の前記データの関連付け情報を、前記第２のブロックチェーンに登録する関連情報登録部を備えてもよい。

前記アクセス制限システムは、ユーザ毎の前記鍵の利用履歴を、前記第２のブロックチェーンに登録する履歴登録部を備えてもよい。

本発明に係るアクセス制限方法は、第１のブロックチェーンに登録された情報へのアクセスを制限する方法であって、複数のユーザグループそれぞれに設けられた第２のブロックチェーンの管理装置が、データを暗号化して、前記第１のブロックチェーンに登録するデータ登録ステップと、暗号化に利用した鍵を、前記データの閲覧を許可するユーザグループそれぞれに設けられた第２のブロックチェーンに登録する鍵登録ステップと、を実行する。

本発明に係るアクセス制限プログラムは、第１のブロックチェーンに登録された情報へのアクセスを制限するためのプログラムであって、複数のユーザグループそれぞれに設けられた第２のブロックチェーンの管理装置に、データを暗号化して、前記第１のブロックチェーンに登録するデータ登録ステップと、暗号化に利用した鍵を、前記データの閲覧を許可するユーザグループそれぞれに設けられた第２のブロックチェーンに登録する鍵登録ステップと、を実行させるためのものである。

本発明によれば、ブロックチェーンに登録したデータへのアクセスを制限できる。

実施形態に係るアクセス制限システムの機能構成を示すブロック図である。 実施形態に係るパブリックブロックチェーンのブロックと、プライベートブロックチェーンのブロックとの関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態の一例について説明する。
図１は、本実施形態に係るアクセス制限システム１の機能構成を示すブロック図である。
アクセス制限システム１は、パブリックブロックチェーン１０（第１のブロックチェーン）にユーザのデータ（トランザクション）を登録する際に、ユーザグループ又はユーザ個人に対してアクセス権限を付与し、登録されたデータがパブリックブロックチェーン１０に参加する不特定多数のユーザに公開されることを制限する。

なお、本実施形態では、第１のブロックチェーンが不特定多数に公開されたパブリックブロックチェーン１０であるとして説明するが、これには限られず、複数のユーザグループの少なくともいずれかに属するユーザが参照可能なブロックチェーンであればよく、パブリック又はプライベートの区別は問わない。

アクセス制限システム１は、複数のユーザグループそれぞれに設けられたプライベートブロックチェーン（第２のブロックチェーン）２０と、管理装置３０とを備える。
なお、プライベートブロックチェーン２０は、複数のユーザ端末により分散管理されてもよいし、１又は複数のサーバ装置により集中管理されてもよい。

管理装置３０は、パブリックブロックチェーン１０及び複数のプライベートブロックチェーン２０の少なくともいずれかにアクセス可能な情報処理装置（コンピュータ）、又はその組み合わせであり、ユーザ端末、又はユーザ端末と接続されたサーバ装置等により構成されてよい。なお、各ユーザは、管理装置３０を介して、パブリックブロックチェーン１０の他、自身が属している１又は複数のユーザグループそれぞれのプライベートブロックチェーン２０のみにアクセスできるものとする。
また、管理装置３０は、データ登録部３１と、鍵登録部３２と、関連情報登録部３３と、履歴登録部３４とを備える。

データ登録部３１は、所定の鍵によりデータを暗号化して、パブリックブロックチェーン１０に登録する。

鍵登録部３２は、データ登録部３１が暗号化に利用した鍵を、データの閲覧を許可するユーザグループに設けられたプライベートブロックチェーン２０に登録する。
これにより、パブリックブロックチェーン１０に登録された暗号化データは、復号のための鍵が登録されたプライベートブロックチェーン２０に参加するユーザ、すなわちデータの閲覧を許可されたユーザグループに属するユーザのみが復号できる。

さらに、鍵登録部３２は、パブリックブロックチェーン１０に登録されたデータ（暗号化前、又は暗号化後）のハッシュ値を、鍵と共に登録してもよい。
また、鍵登録部３２は、パブリックブロックチェーン１０におけるデータの位置を特定する情報（例えば、ブロック番号）を、鍵と共に登録してもよい。

図２は、本実施形態に係るパブリックブロックチェーン１０のブロックと、プライベートブロックチェーン２０のブロックとの関係を示す図である。
パブリックブロックチェーン１０には、管理装置３０によって、暗号化されたデータを含むブロック１１及び１２等が格納される。

例えば、ブロック１１に格納されたデータをユーザグループＡに属するユーザのみで共有する場合、ブロック１１の暗号化データを復号するための鍵は、プライベートブロックチェーン２０Ａのブロック２１のみに格納される。
また、例えば、ブロック１２に格納されたデータをユーザグループＡ又はユーザグループＢに属するユーザで共有する場合、ブロック１２の暗号化データを復号するための鍵は、プライベートブロックチェーン２０Ａ及び２０Ｂのブロック２２及び２３に格納される。

次に、アクセス権限の付与方法のバリエーション（Ａ）〜（Ｃ）を例示する。
（Ａ）鍵登録部３２は、鍵をプライベートブロックチェーン２０に登録する際に、複数のユーザグループのうちの所属先の組み合わせを属性とし、鍵を属性ベース暗号により暗号化して複数のプライベートブロックチェーン２０に登録する。
これにより、例えば、ユーザグループＡ又はＢのいずれか一方にのみ属するユーザは暗号化された鍵を復号できないが、ユーザグループＡ及びＢの両方に属するユーザは復号できる等、特定の複数のユーザグループに属するユーザのみにパブリックブロックチェーン１０に格納されたデータへのアクセス権限が付与される。

（Ｂ）鍵登録部３２は、鍵を秘密分散により複数に分散し、分散情報を複数のプライベートブロックチェーン２０に登録する。
これにより、例えば、ある閾値以上の数のユーザグループに属しているユーザのみが、分散情報から鍵を復元できるため、このようなユーザのみにパブリックブロックチェーン１０に格納されたデータへのアクセス権限が付与される。

（Ｃ）鍵登録部３２は、鍵を、あるユーザグループ内の特定のユーザを指定したＩＤベース暗号により暗号化して登録する。
これにより、ユーザグループ内の特定のユーザのみにパブリックブロックチェーン１０に格納されたデータへのアクセス権限が付与される。

関連情報登録部３３は、複数のデータの関連付け情報を、プライベートブロックチェーン２０に登録する。
例えば、文書と文書とを接続するポインタを、パブリックブロックチェーン１０に登録せず、プライベートブロックチェーン２０で管理することにより、文書間の関連付け情報が特定のユーザ以外に秘匿される。

履歴登録部３４は、ユーザ毎の鍵の利用履歴を、プライベートブロックチェーン２０に登録する。
例えば、履歴登録部３４は、ユーザ端末からの鍵のダウンロード要求を受けると、要求元に対する鍵の公開情報をアクセス履歴として、プライベートブロックチェーン２０に登録する。

本実施形態によれば、アクセス制限システム１は、パブリックブロックチェーン１０に対して暗号化したデータを登録することで、不特定多数への公開を避けつつ、暗号化に利用した鍵を、データの閲覧を許可するユーザグループに対して設けられたプライベートブロックチェーン２０に登録する。
これにより、プライベートブロックチェーン２０に参加しているユーザのみが鍵を取得して暗号化データを復号できるので、パブリックブロックチェーン１０に登録したデータへのアクセスを制限できる。

また、アクセス制限システム１は、複数のユーザグループのうちの所属先の組み合わせを属性とし、鍵を属性ベース暗号により暗号化してプライベートブロックチェーン２０に登録することで、特定の複数ユーザグループに属しているユーザのみに、データへのアクセス権限を付与することができる。
あるいは、アクセス制限システム１は、秘密分散により鍵の分散情報をプライベートブロックチェーン２０に分散して登録することで、閾値以上の数のユーザグループに属しているユーザのみに、データへのアクセス権限を付与することができる。
さらに、アクセス制限システム１は、特定のユーザを指定したＩＤベース暗号により鍵を暗号化することで、ユーザグループ内であっても特定の個人に対してのみ、データへのアクセス権限を付与することができる。

ここで、プライベートブロックチェーン２０でデータを共有する方法では、複数のユーザグループにデータを提供する場合に、同じデータを複数用意する必要がある。アクセス制限システム１は、改竄が困難な共有のデータベースとしてパブリックブロックチェーン１０を利用しつつ、様々な条件を採用して条件を満たす一部のユーザにのみ、登録したデータへのアクセス権限を付与できる。
また、アクセス制限システム１は、例えば、あるユーザグループにアクセス権限を付与した後、別のユーザグループに対しても追加でアクセス権限を付与するような場合に、プライベートブロックチェーン２０への鍵の登録のみで実現でき、アクセス権限の追加等の変更が容易である。

アクセス制限システム１は、データのハッシュ値を鍵と共に登録することにより、鍵を取得してデータにアクセス可能なユーザは、データがパブリックブロックチェーン１０に正しく格納されていることを確認することができる。
また、データのハッシュ値、又はパブリックブロックチェーン１０におけるデータの位置を特定するブロック番号等の情報を鍵と共に登録することにより、データの検索効率を向上できる。

アクセス制限システム１は、ポインタ等の複数のデータ間の関連付け情報を、さらにプライベートブロックチェーン２０に登録することにより、パブリックブロックチェーン１０に登録された複数のデータ間の関連付けを隠し、秘匿性を向上できる。

アクセス制限システム１は、プライベートブロックチェーン２０に登録された鍵の利用履歴を、さらにプライベートブロックチェーン２０に登録することにより、パブリックブロックチェーン１０に登録したデータの提供先を管理できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、前述した実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

アクセス制限システム１によるアクセス制限方法は、ソフトウェアにより実現される。ソフトウェアによって実現される場合には、このソフトウェアを構成するプログラムが、情報処理装置（コンピュータ）である管理装置３０にインストールされる。また、これらのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭのようなリムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されてもよいし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されてもよい。さらに、これらのプログラムは、ダウンロードされることなくネットワークを介したＷｅｂサービスとしてユーザのコンピュータに提供されてもよい。

１ アクセス制限システム
１０ パブリックブロックチェーン（第１のブロックチェーン）
２０ プライベートブロックチェーン（第２のブロックチェーン）
３０ 管理装置
３１ データ登録部
３２ 鍵登録部
３３ 関連情報登録部
３４ 履歴登録部

Claims (10)

1. 第１のブロックチェーンに登録された情報へのアクセスを制限するアクセス制限システムであって、
   複数のユーザグループそれぞれに設けられた第２のブロックチェーンと、
   データを暗号化して、前記第１のブロックチェーンに登録するデータ登録部と、
   暗号化に利用した鍵を、前記データの閲覧を許可するユーザグループに設けられた前記第２のブロックチェーンに登録する鍵登録部と、を備えるアクセス制限システム。
2. 前記鍵登録部は、前記複数のユーザグループのうちの所属先の組み合わせを属性とし、前記鍵を属性ベース暗号により暗号化して複数の前記第２のブロックチェーンに登録する請求項１に記載のアクセス制限システム。
3. 前記鍵登録部は、前記鍵を秘密分散により複数に分散し、分散情報を複数の前記第２のブロックチェーンに登録する請求項１に記載のアクセス制限システム。
4. 前記鍵登録部は、前記鍵を、前記ユーザグループ内の特定のユーザを指定したＩＤベース暗号により暗号化して登録する請求項１に記載のアクセス制限システム。
5. 前記鍵登録部は、前記データのハッシュ値を、前記鍵と共に登録する請求項１から請求項４のいずれかに記載のアクセス制限システム。
6. 前記鍵登録部は、前記第１のブロックチェーンにおける前記データの位置を特定する情報を、前記鍵と共に登録する請求項１から請求項５のいずれかに記載のアクセス制限システム。
7. 複数の前記データの関連付け情報を、前記第２のブロックチェーンに登録する関連情報登録部を備える請求項１から請求項６のいずれかに記載のアクセス制限システム。
8. ユーザ毎の前記鍵の利用履歴を、前記第２のブロックチェーンに登録する履歴登録部を備える請求項１から請求項７のいずれかに記載のアクセス制限システム。
9. 第１のブロックチェーンに登録された情報へのアクセスを制限するアクセス制限方法であって、
   複数のユーザグループそれぞれに設けられた第２のブロックチェーンの管理装置が、
   データを暗号化して、前記第１のブロックチェーンに登録するデータ登録ステップと、
   暗号化に利用した鍵を、前記データの閲覧を許可するユーザグループそれぞれに設けられた第２のブロックチェーンに登録する鍵登録ステップと、を実行するアクセス制限方法。
10. 第１のブロックチェーンに登録された情報へのアクセスを制限するためのアクセス制限プログラムであって、
    複数のユーザグループそれぞれに設けられた第２のブロックチェーンの管理装置に、
    データを暗号化して、前記第１のブロックチェーンに登録するデータ登録ステップと、
    暗号化に利用した鍵を、前記データの閲覧を許可するユーザグループそれぞれに設けられた第２のブロックチェーンに登録する鍵登録ステップと、を実行させるためのアクセス制限プログラム。

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