JP3510941B2 - アクセス制御方法 - Google Patents

アクセス制御方法

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JP3510941B2
JP3510941B2 JP21294795A JP21294795A JP3510941B2 JP 3510941 B2 JP3510941 B2 JP 3510941B2 JP 21294795 A JP21294795 A JP 21294795A JP 21294795 A JP21294795 A JP 21294795A JP 3510941 B2 JP3510941 B2 JP 3510941B2
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    • H04L9/0894—Escrow, recovery or storing of secret information, e.g. secret key escrow or cryptographic key storage

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ・ネ
ットワーク環境で共用情報に安全を保護したアクセスを
提供する方法に係り、特に電子的蓄積ドキュメントから
できている情報にネットワークで有効でかつ安全を保護
したアクセスを提供する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、コンピュータ・ネットワーク環境
で共用情報に安全を保護したアクセスを提供する方法と
装置に対する需要がある。特に、ユーザに依存するある
限られた継続時間の間、比較的大量のまたはグループ分
けした関連情報にユーザの動的変動する部分集合がアク
セス可能であるような大型システム（すなわち、多数の
ユーザを持つシステム）に対する需要がある。例えば、
印刷した通常の新聞または同様の新聞類似品の電子的蓄
積コピーまたはバージョンである電子新聞を挙げること
ができるが、これはユーザが支払った加入料金の見返り
に所定の時間の間ある集団のユーザ（加入者）がこの電
子新聞にアクセス可能という例である。
【０００３】ここで用いるようなこの電子新聞という用
語は電子的に蓄積した関連情報のなんらかのグループ分
けまたは集合を広範囲に提供することを意図し比較的多
数の動的変動する複数のユーザにそのアクセスが提供さ
れるものである。このような共用情報に対してはそのス
トレージ・システムかまたはその伝送媒体かのいずれか
に重要な規制がないのが通常である。そこでこの共用情
報に不正なアクセスを阻止する万能的な機構が提供でき
れば望ましいことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】コンピュータ・ネット
ワーク環境で、例えば、電子新聞のような共用情報に不
正なアクセスを阻止するような安全を保護し、さらに
は、例えば、従来に比しアクセス時間を短縮するような
従来より有効な改善安全保護機構の提供が望まれてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は以下に説明する
ネットワークの共用情報の改善安全保護アクセス法を提
供し前記課題を解決しこの技術分野の進歩を遂げる。本
発明の方法は少くとも２個の暗号キー（暗号キーを以下
単にキーと呼ぶ）を用いて形成された通信関係者間の連
携によって実施される。サーバはアクセスしようとする
情報を有するが、この情報は第１のキーによって暗号化
され、この情報を求めるユーザは第２のキーを保有す
る。このユーザに付随しこのユーザによってアクセス可
能、オプションではこのユーザによってのみアクセス可
能、の“ロッカ”が第１のキーを保持するが、これはこ
のユーザのみがその第１のキーを解読できるようさらに
これによってアクセスした情報の解読が可能となるよう
このユーザの第２のキーで暗号化ずみ（“ロックず
み”）の形の第１のキーを保有する。
【０００６】通常、このロッカはそのサーバにおけるバ
ッファ位置かまたはメモリ・ストレージ位置であって例
えば、このユーザのワークステーションのようなこのネ
ットワークのいずれの位置でも好都合に設けることが可
能である。そこで本発明の情報安全保護法をロッカ・キ
ー法と名付けることも可能でありこの第１のキーをロッ
カ・キーと呼ぶことができ、というのはこれはこのユー
ザのロッカに暗号化形で蓄積されるからである。正規ユ
ーザがこの蓄積情報へのアクセスを要求する場合、この
暗号化された第１のキーはこのユーザのロッカに置かれ
ている。このユーザはこのユーザのロッカにアクセス
し、このユーザの第２のキーを用いてその第１のキーを
解読し次にこの解読した第１のキーを用いてこの情報を
解読する。
【０００７】そこで本発明の方法は、下記に説明する２
個の対称的暗号システムを利用するものである。すなわ
ち、（１）アクセスする情報を暗号化しさらにこれを解
読するこの両者を行う第１のキーならびに（２）この第
１のキーを暗号化しさらにこれを解読するこの両者を行
う第２のキーである。本発明は多数の重要な利点を提供
する。例えば、アクセスする情報をただ一度だけ暗号化
し１個のコピーのみをそのサーバによってまたはサーバ
において蓄積し動的変動する複数のユーザによるアクセ
ス用とする。さらにまた、この情報の暗号化はこの情報
へのアクセスを特定のユーザが要求する要求時ではなく
むしろオフラインで行われる。さらにこの第１のキーを
変更があっても配分し直す必要はない。
【０００８】本発明の方法は、電子新聞やマルチメディ
ア・ドキュメントなどへの安全を保護したアクセス提供
に特に有用でありまたこれに適している。また本発明は
この第１のキーへのユーザのアクセスを一体化して組込
み制限するインタフェース・ルーチン（以下単にルーチ
ンと呼ぶ）をユーザに提供する。このルーチンはこのユ
ーザのローカル端末またはコンピュータまたは機械上で
動作実行されるがこれは自動的にそのサーバと通信し、
そのユーザのロッカから符号化し暗号化した第１のキー
を検索し、この第１のキーを解読し、この解読した第１
のキーを用いてそのサーバからその情報を解読し、次に
このユーザへこの情報を表示する。この情報にアクセス
するためのこのユーザの許可が切れてしまうと、このユ
ーザのロッカには新しいキーは入らずこのインタフェー
ス・ルーチンはその情報を都合よく解読できなくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、コンピュータ・ネット
ワーク環境で共用情報に安全を保護したアクセスを提供
する問題に有効な新規解決法を提供する。一般に、通信
システムにおけるセキュリティ問題には次のような特質
がある。それには、発信元／行先の認証、情報機密保
護、情報の保全性、意図せぬサービス否認の防止および
著作権施行強化がある。本発明は前記特質のなかの２種
の認証と著作権施行強化に対処するものである。本発明
は下記のアーキテクチャの有用な方法でもって電子新聞
のような共用情報に安全を保護したアクセスを動作し提
供する。ここではネットワーク、ユーザのグループも含
め、が同一場所（例えば、サーバ）に置かれた情報の共
用部分または集合へのアクセスを所望または要求できる
アーキテクチャである。
【００１０】これは、２個の秘密暗号キー、つまり第１
の秘密キーのＫnewsと第２の秘密キーのＫi を用いるこ
とによって得られる。この第１の秘密キーのＫnewsはま
たここでは“ロッカ・キー”Ｋnewsと呼ばれ、これは本
発明法の少くとも１個のステップ時にこのキーＫnewsが
“ロッカ”すなわちバッファ位置またはストレージ位置
に蓄積されるものでこの（例えば、電子新聞のような）
蓄積情報へのアクセスが正規許可された特定のユーザに
関係する位置である。この第２の秘密のキーＫi はその
ユーザｉの秘密キーである。本明細書を通じ、この行先
ユーザｉは次のように理解すべきである。これは特定の
人であるオペレータかそれとも加入者のワークステーシ
ョンまたはネットワーク・ノードもしくは接続で行われ
るアプリケーション・プログラムかのいずれかである。
【００１１】ここで用いる記号のＥk （Ｘ）は、電子新
聞３２（図１）のような情報Ｘを暗号キーｋを用いて暗
号化した形態を特定して指す。図１に本発明の方法を図
示したがこれは以下の実施の形態の説明に参照するもの
である。本発明の方法は電子新聞３２のような蓄積情報
を暗号化してその正規なグループ以外のユーザから保護
するが、この保護はその第１のキーＫnews（このキーは
このサーバの秘密のキーであってこのサーバによって生
成されこのサーバにのみ既知である）でその情報を暗号
化して保護する。次にこの第１のキーＫnewsはその正規
グループ内のユーザにのみ利用可能とする。各ユーザｉ
には“ロッカ”へのアクセスが割当てられまたは供与さ
れる。
【００１２】一般的に意図されることはこのロッカがサ
ーバ３０におけるストレージまたはバッファ１０の位置
である場合であるが、またはこのネットワーク４０のい
ずれかの位置にこれを設ける場合も可能である。この第
１のキーであるロッカ・キーのＫnewsは、そのユーザの
バッファ１０に入れられるが、これはこの第２のキーの
このユーザの秘密キーＫi で暗号化されたＥKi（Ｋnew
s）の形態で入れられる。この電子新聞３２の単一コピ
ーはこのサーバ３２においてまたはこのサーバ３２によ
って蓄積されるが、これはこのキーのＫnewsで暗号化し
た形態である。ユーザのｉがこの電子新聞３２の蓄積コ
ピーへのアクセスまたは閲覧（購読）を所望する場合、
下記のように行う。
【００１３】このユーザｉの秘密キーＫi 、これはこの
ユーザｉにとって既知でありおよび／またはこのユーザ
ｉによって生成されたキーであってこのＫi をそのサー
バ３０へこのユーザｉは送信する。その返信に、このキ
ーのＥKi（Ｋnews）を、すなわちこのキーＫi によって
暗号化したキーＫnewsを、このユーザｉのバッファ１０
に入れる。その後このユーザｉがこの暗号化電子新聞ま
たはその一部分の閲覧またはアクセスを所望する場合、
ユーザｉはそのバッファ１０からこのキーＫnewsの暗号
形を検索し、その秘密キーＫi を用いてこのキーのＫne
wsを解読し、次にこの解読したキーのＫnewsを用いてこ
の暗号化電子新聞またはその所望部分を解読する。
【００１４】この第１のキーＫnewsと第２のキーＫi
は、例えば、数字または文字、もしくはその組合わせの
ような一連の文字で定義することができる。ネットワー
ク生成の数字は２進形とすることができ、または生成後
に２進形に変換することができる。本発明の方法の一つ
の形態例で電子新聞にアクセスするための情報交換をさ
らに具体的に図２に示す。この最初のセットアップ・フ
ェーズにおいて、このユーザｉはそのＩＤを識別パラメ
タとしてそのサーバに送信するが、例えば、ネットワー
ク識別名または番号、このユーザのクレジット・カード
番号（料金請求用）およびこのユーザの秘密キーＫi を
そのサーバに送信する（ＲＳＡで図示）。この情報は、
意図せぬ第３者のアクセスを防止するためこのサーバ３
０の公開キーのＫservで暗号化するのが好ましい。
【００１５】次にオプションであるが、このサーバ３０
はこの要求または加入を確認することができる。このサ
ーバの公開キーのＫservは、キー登録簿、これは公開キ
ー暗号用の“イエロー・ページ”に等しいものである
が、これから加入者には自由に利用できるものと仮定す
る。この公開キーのＫservによって種々のサーバへのス
タートアップまたは照会データの安全を保護した送信が
可能となるが、この種々の例には例えば、新聞、天気、
株式相場などへの蓄積とアクセス提供を挙げることがで
きる。公開キー暗号による非対称暗号法の利用がこの最
初のセットアップ・ステージでの公開キーのＫservに対
してのみ行われるがこれでこのサーバへのユーザのｉの
秘密情報（例、キーＫi ）の安全を保護した送信を行い
またこのユーザのアイデンティティをマスクすることが
行われる。
【００１６】これに対し本発明の方法は対称暗号法を以
下に続くキーのＫi とＫnewsによるデータの暗号化／解
読に利用する。そこでこのセットアップ・ステージの後
ユーザｉはそのＩＤ（ｉ）をその要求データの記述（デ
ータ記述子）でそのサーバ３０へ送信してこの新聞デー
タへのアクセスを要求することができる。これらのフィ
ールドはオプションであるがこの秘密キーＫi で暗号化
してユーザの機密を秘匿でき、すなわちこれはユーザｉ
がデータのアクセス中の事実を他人に知られたくない場
合の秘匿ができる。このサーバ３０はこのキーＫnewsを
そのユーザの秘密キーのＫi で暗号化して送信し応答す
る。次にこの要求電子新聞データをＫnewsで暗号化して
ユーザｉに送信する。
【００１７】この新聞全体は比較的大量のデータを指
し、予想される場合はユーザの要求が一般には記事ベー
スの場合であって、つまり最初ユーザは記事のインデッ
クスを要求しその後にそれぞれアクセスがただ１個以上
の個々の記事を求める場合である。そこでこの電子新聞
の各記事は個々に暗号化することができこれによってさ
らに各個別記事への迅速アクセスが可能となる。しかし
さらに本発明ではまたこの電子新聞全体をシングル・ド
キュメントとして暗号化する変形例の場合にも対処する
ことを意図している。本発明は、多数の重要な利点を提
供するが、例えば、その一つとして、この電子新聞のシ
ングル暗号化コピーをそのサーバにおいてまたはそのサ
ーバによって蓄積する利点を挙げることができる。
【００１８】さらに、この新聞の暗号化は所定のキーＫ
newsに対しただ１度のみ行われる。さらにまた、この暗
号化は“リアルタイム”ではなく“オフライン”で実施
できるため需要がピークとなるピーク需要時にサーバの
渋滞を回避することができる。以上説明したような本発
明の方法によりかなり高水準のセキュリティを提供する
ことができるが、さらに次のような加入者によって不正
を受ける可能性がある。それは、このキーのＫi とＫne
ws、または解読新聞それ自身を非加入者など料金の支払
いをせずまたは適当な要求をせずにこの情報にアクセス
する者に不適当に分散させる加入者によって不正を受け
る可能性がある。この解読ロッカ・キーのＫnewsの分散
に対する防護はこのロッカ・キーを頻繁に変更すること
で行われる。
【００１９】そこでこのサーバ３０は新しいロッカ・キ
ーのＫ´newsを用いてこの新聞を定期的に再暗号化しこ
の新しいキーをそれぞれ各ユーザの秘密キーＫi で暗号
化してすべての有資格ロッカに入れる。ユーザのアクセ
ス許可が期限切れになると、このユーザのロッカはその
暗号化新ロッカ・キーで再ロードされない。好都合なこ
とであるが、本発明ではこのロッカ・キーが変わると、
このサーバはこの新ロッカ・キーをマルチキャストまた
は広く分配させる必要はなく修正する必要があるのはそ
の際に有資格であるまたは正規なユーザのロッカのみで
ある。そこで正規なユーザはそのそれぞれの秘密キーＫ
i でそのロッカをアクセスしこの暗号化新ロッカ・キー
を検索し解読することができる。
【００２０】本発明の第２の実施の形態例では次のよう
にしてこのような不正行動を回避する。それは、インタ
フェース・ルーチンの使用によってこのサーバ３０への
および解読キーのＫnewsへのユーザの直接アクセスを制
限して行う。このインタフェース・ルーチンは、比較的
短いソフトウェア・プログラムであってこれはその情報
アクセス料金のユーザの支払いに応答して図３に示すよ
うこのユーザｉにオブジェクト・コードで送信される。
このユーザｉのワークステーションはこのインタフェー
ス・ルーチンを用いてそのサーバ３０にアクセスするが
これはこのキーのＫnewsの値をユーザｉから隠すように
行う。これによってユーザｉがこのキーのＫnewsを不適
当に分散したりまたはこの新聞をマニュアルで解読した
り分散したりすることができない。
【００２１】このインタフェース・ルーチンは、このユ
ーザのハードウェア上で遠隔実施されるサーバ３０の延
長部の役目をする。そこでこのユーザｉとサーバ３０間
のすべての通信はこのインタフェース・ルーチンを通り
このインタフェース・ルーチンによって行われる。この
蓄積情報の各々の目指すアクセスでこのユーザｉはこの
ルーチンを呼び出し，これは自動的にまたユーザの干渉
無しにこのサーバ３０から注目する暗号化新聞部分のＥ
Knews （ｎｅｗｓ）と共に暗号化キーのＥKi〓（Ｋnew
s）を検索する。次にこのインタフェース・ルーチンは
このユーザｉの秘密キーＫi を用いてこのロッカ・キー
のＫnewsを解読し、この解読ロッカ・キーのＫnewsを用
いてこの新聞またはデータ部分を解読する。
【００２２】次にこの解読テキストはこのユーザｉのア
プリケーション・プログラムに送られまたはこのユーザ
の画面上に表示、例えば、グラフィック・ユーザ・イン
タフェースのウインドウにおいて表示される。当然のこ
とであるが、このユーザｉは、さらになおこの表示出力
を不正にファイルへ転送しまたこのファイル自身を他に
分散することが可能である。しかしこの大きさが比較的
大きい新聞はその新聞全体をダウンロードすることは難
しく時間のかかることである。そこでこのようなデータ
を不正に分散するユーザの能力は限定される。各ユーザ
ｉはそのユーザ・キーＫi を知っているので、さらにユ
ーザｉはこのルーチンとネットワーク間の通信を妨害し
てＥKi（Ｋnews）を検索しこの公開キーのＫnewsを入手
してこれを公的に分散（つまりこのインタフェース・ル
ーチンをマニュアルでバイパス）することがある。
【００２３】この問題は、次のようにこのユーザ・キー
Ｋi を２個のコンポーネントから生成して回避すること
ができる。それは、このユーザが供給する一方のコンポ
ーネントのＫi u とこのサーバが供給する他方のコンポ
ーネントのＫi s である。次にこのＫi は下記のように
このサーバによりまたこのインタフェース・ルーチンに
より計算される。これは、例えば、ビットごとの排他的
論理和（ＸＯＲ）を用いて、Ｋi ＝Ｋi u （ＸＯＲ）Ｋ
i s によって得られる。ただし図４に図示のように（Ｘ
ＯＲ）を丸印中央プラス記号で表示することができる。
したがって、このサーバ３０とそのインタフェース・ル
ーチンの組合わせのみがＫi を知り、このサーバ供給の
Ｋi s がこのルーチンにおいて隠され、この複合キーの
Ｋi はしたがってこのユーザｉには知られていない。
【００２４】したがってたとえユーザｉがこのサーバ３
０とそのルーチン間の通信を妨害してもこのキーのＫne
wsを検索することはできない、というのはこのユーザｉ
はＫi を知らないからである。さらに、この暗号化新聞
データをアクセスするのに必要とするこの複合キーのＫ
i を計算するためＫi u をこのルーチンにこの目指すユ
ーザ以外のユーザは提供することができない。しかしな
お認められることであるが、不正なユーザｉはこのイン
タフェース・ルーチンのコピーをさらに不正なユーザｊ
に送ってこのユーザｉがさらにその秘密のキー・コンポ
ーネントのＫiu をユーザｊに供与する場合このユーザ
ｊはこのインタフェース・ルーチンを用いてその新聞を
アクセスすることができる。
【００２５】これによってユーザｊはこのインタフェー
ス・ルーチンを呼び出してユーザｉのキー・コンポーネ
ントのＫi u をこのルーチンに供給してこの電子新聞に
アクセスしこれを閲覧することができる。このような行
為に種々の阻止法をオプションであるが適用することが
できる。第１の阻止法は、このインタフェース・ルーチ
ンを正しいユーザ・キー・コンポーネントのＫi u を用
いて呼び出す場合そのユーザｉのクレジット・カード番
号にアクセス可能な構成にし、例えば、画面上にユーザ
ｉのクレジット・カード番号を点滅または表示させる。
このような改善によってこのユーザｉを他者にそのイン
タフェース・プログラムとそのキー・コンポーンネント
のＫi u を供与し難くさせることができる。
【００２６】第２の阻止法は、このユーザに、そのセッ
トアップ・ステージの際に例えば、このユーザからの最
初のメッセージと共に下記を送信させる。つまり、
（１）そのクレジット・カード番号および（２）ユーザ
ｉがその電子新聞にアクセスを所望している機械または
ステーションもしくは位置の限定番号のインターネット
・パケット（ＩＰ）アドレス・リストをこのユーザに送
信させる。次にこのインタフェース・ルーチンは、呼び
出されるたび毎にこのサーバへ呼び出しが行われたノー
ドまたは端末のＩＰアドレスおよびこのルーチンのＩＤ
であってこれはこの特定のユーザｉとそれ自身関係付け
られたものであるがこのルーチンのＩＤを送信するよう
構成することができる。
【００２７】次にこのサーバ３０は、先に特定したＩＰ
アドレスの中の１個からこのルーチンを呼び出したかそ
の正否を確認し、もしそうでない場合にはこのサーバは
次のことを行うことができる。（１）その元のリストに
ないような機械または位置からこのようなアクセスの各
々に対しこのユーザｉをそれぞれ別個にかつ追加して課
金する。または（２）その元のリストにない機械や位置
へのアクセスを拒否する。もしくは（３）この先に特定
したＩＰアドレスの中の１個の位置へすべての応答を向
ける。当然のことであるが、このユーザｉはその登録Ｉ
Ｐアドレスの変更を選択的に要求できこれはこの要求を
好ましくは暗号形でこのサーバへ送信して行うが、これ
によってユーザｊがユーザｉの登録情報をユーザｉの知
識無しに変更できなくする。
【００２８】第３の阻止法は、このサーバ３０に各ユー
ザのインタフェース・ルーチンの中の１個のコピーのみ
をいずれか所定時にアクティブ状態にさせるものであ
る。この変形例を図５に示すが、これにはこのルーチン
が呼び出される場合にそのＩＰアドレスをこのサーバ３
０へ送信することが必要である。このサーバ３０がこの
同じルーチンはすでにアクティブ状態であることを知る
と、この新規呼出ルーチンがこの電子新聞の暗号化バー
ジョンかまたはこのロッカ・キーかのいずれかを検索す
る検索動作に進めさせない。そこでユーザｉがそのイン
タフェース・ルーチンのコピーを１以上の不正ユーザｊ
へ分散させる場合、その１個のみがその所定時にこのル
ーチンを使用でき、その他はすべて同時平行サービスが
拒否される。
【００２９】ここに開示のインタフェース・ルーチンを
利用する本発明の方法は、歓迎されることであるが、こ
のインタフェース・ルーチンを高度不正操作抵抗性目標
に構成する場合、さらに有効である。例えば、このルー
チンはここで必要とするキーやキー・コンポーネントの
値を一体的に隠す必要がある。好ましくは、このコード
を“マニュアル”処理がこのコードを逆処理（逆アセン
ブル）するため必要となるほど十分に難しくする。さら
にこのルーチンの偽造または不正バージョンがサーバ３
０によって容易に検出可能であるようにこのルーチンを
書込むこともできる。不正アクセス防止のためこのルー
チンは、例えば、新規電子新聞エディションの度ごと
に、頻繁に変更、つまり特注化や配分し直すことも好ま
しい。
【００３０】このルーチンを次のような構造を持つよう
に特注化する。それは、このルーチン・コードからデー
タの不適当な自動検索を防止する構造でありまたデータ
のマニュアル検索をこのデータ自身へのアクセス料金よ
り時間的に資源的にさらに高価とするものである。この
ルーチンの特注化には、例を挙げると、このルーチンの
コード内または実行時メモリ内このキー位置の変更、こ
のルーチン実行のデータ・フローの変更、または別途コ
マンドの追加がある。さらにこのルーチンはデータや実
行可能なコードをインタリーブしてこのコードの自動逆
アセンブリングを防止する。
【００３１】この隠されたキーを意味のある機械語の命
令に翻訳できこのキー位置がこのルーチンの機械コード
内にランダムに移動できる場合が好ましい。さらに、キ
ー位置についてのこのプログラムにおける参照を間接的
とする場合もあるが、これは侵入者にこのキー位置を求
めるようそのコード実行フローを密着追従させる必要が
あるためである。図６と図７に、例を限定するものでは
ないが、同じタスクを行う２種の異なる特注化ルーチン
の一部を例示する。２個のキーが間接的にのみアクセス
可能である異なるプログラム位置に隠されている。これ
らのルーチンにおいてこの間接アクセスは、他のメモリ
位置（第１と第２）の内容に基づくものであるがレジス
タの内容を利用し実施することも可能である。
【００３２】この配置ではそのキー位置を求めるよう動
作できるプログラムを設計するのが困難になる。さら
に、両ルーチンにおけるキーは正規な機械命令シーケン
スに翻訳される。したがってこれらのルーチンは、同一
キーを異なる位置にまたは２個の異なるキーを異なる位
置に隠す。次に本発明によって得られる動作効率を従来
法と比較する例について以下に説明するが、以下の計算
では電子新聞をアクセスするユーザが経験するアクセス
時間を本発明法と従来法で比較する。まず第１のシステ
ムＳ1 では本発明のバッチ暗号化に基づく方法で、次に
第２のシステムＳ2 では従来法でユーザの要求に応答し
リアルタイムでこの暗号化を行う。この計算では単一の
暗号化サーバを仮定しさらにその電子新聞サーバにおけ
る要求の到着はパラメタλでのポアソン分布によると仮
定する。
【００３３】この各システムＳ1 、Ｓ2 におけるアクセ
ス時間は多数のコンポーネントからできている。システ
ムＳ1 では、この暗号化ロッカ・キーを検索するステッ
プ、これを以下−ｒ（ＬＣ）と表す、とその要求記事の
事前計算済み暗号文を検索するステップ、これを以下−
ｒ（ＣＴ）と表す、およびこの２個の項目をこのユーザ
に送り返すステップ、これを以下−ｔ（ＬＣ＋ＣＴ）と
表す、これらのステップを行う。システムＳ2 では、要
求データを検索するステップ、これを−ｒ（Ａ）と表
す、この記事を暗号化するステップ、これを以下−ｅ
（Ａ）と表す、およびこの暗号文を送信するステップ、
これを以下ｔ（ＣＴ）と表す、これらのステップを行
う。
【００３４】ロードをゼロと仮定すると、このシステム
Ｓ1 のアクセス時間ｘ1 とシステムＳ2 のアクセス時間
ｘ2 は次式の通りである。
【数１】 一般に、このサーバ生成キーのＬＣは固定長であってこ
れに対しこの暗号文ＣＴとクリア文記事Ａの長さはラン
ダム変数（ｒ．ｖ．）である。そこでｘ1 とｘ2 もまた
ある分布を持つｒ．ｖ．である。各検索プロセスｒ
（・）と伝送プロセスｔ（・）はキューでモデルとする
ことができる。したがって、この各システムＳ1 ，Ｓ2
はタンデム形のシリーズの３個のキューを使用する。こ
の例は下記の関係を仮定する。
【００３５】（１）１個のキューは他のキューに比しさ
らにかなり渋滞し、ボトルネックを生成する。 （２）この検索、伝送および暗号化の動作を行う時間は
データ量と線形関係にある。 （３）この暗号化ロッカ・キーを検索する時間はこの記
事の暗号文を検索する時間よりかなり短い、つまりＬＣ
＜＜ＣＴでありｒ（ＬＣ）＜＜ｒ（ＣＴ）である。 （４）この暗号文の大きさはそのクリア文の大きさに比
例しそれより長い。 （５）データの一部分を暗号化する時間はデータの同一
部分を検索および／または伝送する時間よりかなり長
い。
【００３６】この計算では、さらに、この検索動作の帯
域幅はそのネットワークの伝送帯域幅よりかなり大きい
と仮定する。この最後の仮定は通常のネットワークの場
合では妥当であるが、例えば、ギガビット・ネットワー
クのような妥当であるとはできないシステムの場合もあ
る。前記仮定に基づいて、計算で単一のＭ／Ｇ／１のキ
ュー・システムとしてこのシステムＳ1 ，Ｓ2 を近似し
それぞれ次のアクセス時間が得られる。
【数２】 ここで使用するこのＭ／Ｇ／１の項がキュー・システム
の特定の種類を規定するが、このようなキュー・システ
ムとして例えば、Kleinrock ,Queuing Systems,Vol.1,T
heory(John Wiley & Son 1975)を挙げることができこれ
を参照のこと。
【００３７】ここで前記（２）、（４）および（５）の
関係を仮定すると、次式が得られる。ただし、次式以下
の式中のｘ1 ´とｘ2 ´は、ある分布を持ったランダム
変数のｘ1 とｘ2 の代表値としてその平均値を示す。
【数３】 ここでPollaczek-Khinchinの式(L.Kleinrock, “Queuei
ng systems,Vol.1,Theory,p.191(John Wiley & Sons 19
75) を適用すると、このキューＳ1 、Ｓ2 における待ち
時間は、それぞれ次式の通りである。
【数４】 ただし式中のρi はキューｉの利用を示しおよびＣxiは
プロセスｘi （ｉ＝１，２）の変動係数を示す。
【００３８】ここでランダム・プロセスｘの変動数を
【数５】 と規定すると、次式を得る。
【数６】 ここで前記（４）の仮定によってこの暗号文の長さ分布
は種々のパラメタを持つがそのクリア文の長さ分布と同
じ形を持つ。さらに前記（２）の仮定によってそれぞれ
この暗号文を伝送する時間はこの暗号文の大きさに比例
しそのクリア文を暗号化する時間はそのクリア文の大き
さに比例する。したがって、ｒ．ｖ．ｔ（ＣＴ）とｅ
（Ａ）の分布は同じ形を持ちＣx1＝Ｃx2であり、そこで
次式を得る。
【数７】
【００３９】そこで本発明の場合のバッチ・システムの
平均待ち時間は、従来技術の場合のリアルタイム・シス
テムの平均待ち時間に比し、ほぼｋ2 の大きさ分の一だ
け減少する。平均システム時間（ＴS ）は、次式のよう
に平均待ち時間（Ｗx ）と平均サービス時間（ｘ´）の
和と規定される。
【数８】 したがって、次式が得られる。
【数９】 式７において、このシステムＳ1 、Ｓ2 のアクセス時間
を下記の仮定をおいて比較する。この平均的記事または
電子ドキュメントはほぼ５０００バイトの大きさとす
る。さらにこの（ソフトウェア・ベース）暗号化速度は
ほぼ１００Ｋｂｐｓの大きさとする。
【００４０】さらにまたこの暗号文の大きさはその対応
するクリア文にほぼ等しいとする。さらにまたこの伝送
リンクはＴ１線（〜１．５Ｍｂｐｓ）とする。さらにま
たこのメモリ・アクセス・スループットは１０Ｍｂｐｓ
（すなわち，ｒ（ＣＴ）＜＜ｔ（ＣＴ））とする。この
比較によって次のことが分かる。本発明の第１のシステ
ムＳ1 はアクセス時間が従来技術の第２のシステムＳ2
のアクセス時間の約４３５分の一つまり約０．０２パー
セントであることが分かり、アクセス時間の大きい改善
が認められた。それは、従来技術ではそのユーザの要求
の着信時にリアルタイムで各ユーザに対しその新聞をそ
れぞれに暗号化するのに対し本発明ではその電子新聞の
暗号化はすべてのユーザに対し一度でオフラインで行
う。このため本発明の方法によって従来技術に比しアク
セス時間が大きく改善できることが認められる。
【００４１】以上の説明は、本発明の一実施形態例に関
するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の
種々の変形例が考え得るが、それらはいづれも本発明の
技術的範囲に包含される。尚、特許請求の範囲に記載し
た参照番号は発明の容易なる理解のためで、その技術的
範囲を制限するよう解釈されるべきではない。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によって、例
えば、電子新聞のような共用情報に安全を保護しかつ有
効な安全保護アクセス法を提供することができ、例え
ば、本発明法ではすべてのユーザに対し一度でオフライ
ンで、例えば、その電子新聞を暗号化でき従来法に比し
アクセス時間を短縮するなど有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すブロック略図であ
る。
【図２】電子新聞への制御アクセスを提供する本発明の
第１の実施の形態例を示す略図である。
【図３】電子新聞への制御アクセスを提供するよう動作
するインタフェース・ルーチンを利用する本発明の第２
の実施の形態例を示す略図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態例を示す略図であ
る。
【図５】本発明の第４の実施の形態例を示す略図であ
る。
【図６】本発明のインタフェース・ルーチンの一部の第
１の実施の形態例のコンピュータ・ソース・コード・リ
スト作成を示す図である。
【図７】本発明のインタフェース・ルーチンの一部の第
２の実施の形態例のコンピュータ・ソース・コード・リ
スト作成を示す図である。
【符号の説明】
１０ ストレージ位置またはバッファ位置（図１のロッ
カ） ３０ サーバ ３２ 電子新聞 ４０ ネットワーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サンジョイ ポール アメリカ合衆国，07716 ニュージャー ジー， アトランティック ハイラン ズ，サウザンド オークス ドライブ 280 (56)参考文献 国際公開91／012693（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 15/00

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 サーバ（３０）を有するネットワーク
    （４０）に接続された複数のユーザ間で電子的に規定さ
    れた電子規定情報（３２）へのアクセスを制御するアク
    セス制御方法であって、前記サーバが、前記電子規定情
    報が前記複数のユーザの中の少なくとも一人の所定のユ
    ーザ（ｉ）のみによりアクセス可能であることを保証す
    るように動作可能であり、前記複数のユーザのそれぞれ
    が、第１の部分（Ｋｉｕ）および第２の部分（Ｋｉｓ）
    の組み合わせにより生成される第１の暗号化キー（Ｋ
    ｉ）を有するアクセス制御方法において、（Ａ） 前記サーバ（３０）および前記所定のユーザ
    （ｉ）の両方に既知の前記第１の部分（Ｋｉｕ）を作成
    するステップと、 （Ｂ） 前記サーバ（３０）にのみ既知の前記第２の部
    分（Ｋｉｓ）を作成するステップと、 （Ｃ） 前記サーバ（３０）のみに既知の第２の暗号化
    キー（Ｋnews）を用いて前記電子規定情報を暗号化し、
    その暗号化した電子規定情報を形成する情報暗号化ステ
    ップと、 （Ｄ） 前記複数のユーザに前記ネットワークを介して
    アクセス可能なネットワークに付随する電子ストレージ
    に前記暗号化した電子規定情報を蓄積する情報蓄積ステ
    ップと、 （Ｅ） 前記電子規定情報へのアクセスが提供されるべ
    き前記所定のユーザの前記第１の暗号化キー（Ｋｉ）を
    用いて、前記第２の暗号化キー（Ｋnews）を暗号化し、
    暗号化した第２の暗号化キーを形成する、キー暗号化ス
    テップと、 （Ｆ） 前記所定のユーザによってアクセス可能な電子
    ストレージ位置（１０）に、前記暗号化した第２の暗号
    化キーを蓄積する暗号化キー蓄積ステップと、（Ｇ） 前記ユーザを解読された電子規定情報へアクセ
    スさせるアクセスステップとを有し、 前記（Ｇ）アクセスステップは、 （Ｇ１） 前記所定のユーザのネットワーク接続装置か
    ら、蓄積された前記暗号化した第２の暗号化キーを入手
    する入手ステップと、 （Ｇ２） 前記所定のユーザの前記ネットワーク接続装
    置で、前記所定のユーザの前記第１の暗号化キーを用い
    て、入手した前記暗号化した第２の暗号化キーを解読
    し、前記第２の暗号化キーを再生させる、解読ステップ
    と、 （Ｇ３） 前記所定のユーザの前記ネットワーク接続装
    置から、蓄積した前記暗号化した電子規定情報を入手す
    る電子規定情報入手ステップと、 （Ｇ４） （Ｇ２）ステップで前記再生した前記第２の
    暗号化キーを用いて、（Ｇ３）ステップで入手した前記
    暗号化した電子規定情報を解読する電子規定情報解読ス
    テップとによって、前記ユーザを解読された電子規定情
    報へアクセスさせることを特徴とするアクセス制御方
    法。
  2. 【請求項２】 （Ｈ） 前記サーバにおいて前記第２の
    暗号化キーを生成するキー生成ステップをさらに有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 （Ｉ） 現行第２の暗号化キーを置換す
    るため、新規の第２の暗号化キーを周期的に生成する新
    規キー生成ステップと、前記（Ｉ）ステップで、 新規の第２の暗号キーを生成す
    る度ごとに、 （Ｊ） 新規の暗号化した第２の暗号化キーを形成する
    ために、前記所定のユーザの前記第１の暗号化キーを用
    いて前記新規第２の暗号化キーを暗号化するステップ
    と、 （Ｋ） 前記所定のユーザによるアクセスのために前記
    電子ストレージ位置に先に蓄積した前記暗号化した第２
    の暗号化キーを置換するため、前記所定のユーザによっ
    てアクセス可能な前記電子ストレージ位置に前記新規の
    暗号化した第２の暗号化キーを蓄積するステップとを有
    することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記（Ｉ）ステップで、新規第２の暗号
    キーを生成する度ごとに、 （Ｌ） 新規に暗号化した新規の暗号化情報を形成する
    ために、前記新規の第２の暗号化キーを用いて、前記電
    子規定情報を暗号化する新規キー使用による情報暗号化
    ステップと、 （Ｍ） 前記先に蓄積した暗号化情報を置換するため、
    前記ネットワークを通り前記複数のユーザにアクセス可
    能な前記ネットワーク付随電子ストレージに前記新規暗
    号化情報を蓄積するステップとを有することを特徴とす
    る請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記（Ｆ）暗号化キー蓄積ステップは、（Ｆ１） 前記暗号化した第２の暗号化キーを前記所定
    のユーザによってのみアクセス可能な電子ストレージ位
    置に蓄積する蓄積ステップを有することを特徴とする請
    求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記（Ｄ）情報蓄積ステップは、（Ｄ１） 前記サーバに付随する電子ストレージに前記
    暗号化情報を蓄積するステップを有することを特徴とす
    る請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記（Ｇ１）の入手ステップ、前記（Ｇ
    ２）の解読ステップおよび前記（Ｇ４）の解読ステップ
    は、実行可能なプログラム・ルーチンの動作によって実
    行され、かくして前記所定のユーザによる直接のアクセ
    スを制限し、前記複数のユーザの中の前記所定のユーザ
    以外のユーザによる、再生した前記第２の暗号化キーへ
    のアクセスを阻止することを特徴とする請求項１に記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 前記（Ｇ１）の入手ステップ、前記（Ｇ
    ２）の解読ステップおよび前記（Ｇ４）の解読ステップ
    は、前記所定のユーザの前記ネットワーク接続装置にお
    いて実行可能なプログラム・ルーチンの動作によって実
    行され、かくして前記所定のユーザによる直接のアクセ
    スを制限し、前記複数のユーザの中の前記所定のユーザ
    以外のユーザによる、再生した前記第２の暗号化キーへ
    のアクセスを阻止することを特徴とする請求項１に記載
    の方法。
  9. 【請求項９】 前記（Ｆ）暗号化キー蓄積ステップは、（Ｆ２） 前記所定のユーザの前記ネットワーク接続装
    置に付随する電子ストレージ位置に、前記暗号化した第
    ２の暗号化キーを蓄積する蓄積ステップを有することを
    特徴とする請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記（Ｃ）情報暗号化ステップは、前
    記複数のユーザの中の所定のユーザによって、それぞれ
    個別にアクセス可能な多数の個別に暗号化された部分を
    有する暗号化情報を形成するように、 （Ｃ１） 前記電子規定情報を複数の情報部分に分割す
    るステップと、（Ｃ２） 前記複数の情報部分をそれぞれを個別に暗号
    化するステップとを有する ことを特徴とする請求項１に
    記載の方法。
  11. 【請求項１１】 サーバ（３０）を有するネットワーク
    （４０）に接続された複数のユーザ間で電子的に規定さ
    れた電子規定情報（３２）へのアクセスを制御するアク
    セス制御方法であって、前記サーバが、前記電子規定情
    報が前記複数のユーザの中の少なくとも一人の所定のユ
    ーザ（ｉ）のみによりアクセス可能であることを保証す
    るように動作可能であり、前記複数のユーザのそれぞれ
    が、第１の部分（Ｋｉｕ）および第２の部分（Ｋｉｓ）
    の組み合わせにより生成される特有の第１の暗号化キー
    （Ｋｉ）を有するアクセス制御方法において、 （Ａ） 前記サーバ（３０）および前記所定のユーザ
    （ｉ）の両方に既知の前記第１の部分（Ｋｉｕ）を作成
    するステップと、 （Ｂ） 前記サーバ（３０）にのみ既知の前記第２の部
    分（Ｋｉｓ）を作成するステップと、 （Ｃ） 前記サーバ（３０）にのみ既知の前記第２の暗
    号化キー（Ｋnews）によって暗号化された、電子的に規
    定された情報を、前記ネットワークを介して前記複数の
    ユーザにアクセス可能なネットワークに付随する電子ス
    トレージに蓄積する蓄積ステップと、 （Ｄ） 前記複数のユーザの中の一人の特定のユーザ
    を、解読された電子規定情報へアクセスさせるアクセス
    ステップとを有し、 前記（Ｄ）アクセスステップは、 （Ｄ１） 前記所定のユーザの前記第１の暗号化キー
    （Ｋｉ）を用いて暗号化した前記第２の暗号化キーを入
    手するために、前記所定のユーザのネットワーク接続装
    置から前記ネットワークにアクセスするステップと、 （Ｄ２） 前記第２の暗号化キーを再生するために、前
    記所定のユーザの前記ネットワーク接続装置において、
    前記所定のユーザの第１の暗号化キーを用いて、入手し
    た前記暗号化した第２の暗号化キーを解読する暗号化キ
    ー解読ステップと、 （Ｄ３） 前記所定のユーザの前記ネットワーク接続装
    置から、蓄積した暗号化した前記電子規定情報を入手す
    るステップと、 （Ｄ４） 前記電子規定情報を再生させ、前記所定のユ
    ーザがその再生した前記電子規定情報を検査するため
    に、再生した前記第２の暗号化キーを用いて入手した前
    記暗号化した電子規定情報を解読するステップとによっ
    て、前記ユーザを解読された電子規定情報へアクセスさ
    せることを特徴とするアクセス制御方法。
  12. 【請求項１２】 前記（Ｃ）蓄積ステップは、 （Ｃ１） 前記サーバのみに既知の第２の暗号化キーを
    用いて、前記電子規定情報を暗号化し、その暗号化した
    電子規定情報を形成する情報暗号化ステップと、 （Ｃ２） 前記ネットワークを介して、前記複数のユー
    ザにアクセス可能なネットワークに付随した電子ストレ
    ージに前記暗号化した電子規定情報を蓄積するステップ
    とを有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記（Ｄ２）の暗号化キー解読ステッ
    プの前に、 （Ｅ） 前記電子規定情報へのアクセスが提供される前
    記所定のユーザの前記第１の暗号化キーを用いて前記第
    ２の暗号化キーを暗号化し、暗号化した第２の暗号化キ
    ーを形成する、キー暗号化ステップと、 （Ｆ） 前記所定のユーザによってアクセス可能な電子
    ストレージ位置に、前記暗号化した第２の暗号化キーを
    蓄積する暗号化キー蓄積ステップとを有することを特徴
    とする請求項１１に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 （Ｎ） 前記所定のユーザからクレジ
    ットカード番号を入手するステップと、 （Ｏ） 前記所定のユーザとアクセスが許可されないユ
    ーザとが前記第１の暗号化キーを共有しにように、前記
    クレジットカード番号を、前記（Ｇ４）の電子規定情報
    解読ステップの間、前記所定のユーザと通信できるよう
    にするステップとをさらに有することを特徴とする請求
    項１に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 （Ｐ） 前記所定のユーザの前記ネッ
    トワーク接続装置に固有のネットワークアドレスを割り
    当てるステップと、 （Ｑ） 前記（Ｇ３）の電子規定情報入手ステップの
    間、前記暗号化された電子規定情報へのアクセスを希望
    している前記ネットワーク接続装置の固有のネットワー
    クアドレスを決定する決定ステップと、 （Ｒ） 前記（Ｑ）決定ステップにおいて決定された前
    記固有のネットワークアドレスが、前記所定のユーザの
    前記ネットワーク接続装置に割り当てられた前記固有の
    ネットワークアドレスと一致するかを決定する決定ステ
    ップと、 （Ｓ） 前記（Ｒ）の決定ステップにおいて不一致が検
    出された場合に、前記（Ｇ４）の電子規定情報解読ステ
    ップを中止するステップとを有することを特徴とする請
    求項１に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 （Ｇ） 前記所定のユーザからクレジ
    ットカード番号を入手するステップと、 （Ｈ） 前記所定のユーザとアクセスが許可されないユ
    ーザとが前記第１の暗号化キーを共有するのを阻止する
    ために、前記クレジットカード番号を、前記（Ｄ４）の
    電子規定情報解読ステップの間、前記所定のユーザと通
    信できるようにするステップとをさらに有することを特
    徴とする請求項１１に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 （Ｉ） 前記所定のユーザの前記ネッ
    トワーク接続装置に固有のネットワークアドレスを割り
    当てるステップと、 （Ｊ） 前記（Ｄ３）の電子規定情報入手ステップの
    間、前記暗号化された電子規定情報へのアクセスを希望
    している前記ネットワーク接続装置の固有のネットワー
    クアドレスを決定する決定ステップと、 （Ｋ） 前記（Ｊ）決定ステップにおいて決定された前
    記固有のネットワークアドレスが、前記所定のユーザの
    前記ネットワーク接続装置に割り当てられた前記固有の
    ネットワークアドレスと一致するかを決定する決定ステ
    ップと、 （Ｌ） 前記（Ｋ）の決定ステップにおいて不一致が検
    出された場合に、前記（Ｄ４）の電子規定情報解読ステ
    ップを中止するステップとを有することを特徴とする請
    求項１に記載の方法。
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