JP4531498B2

JP4531498B2 - 並列分散処理認証システム、および、並列分散処理認証方法

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Publication number: JP4531498B2
Application number: JP2004259164A
Authority: JP
Inventors: 学水町; 一成伊豫田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2024-09-07
Also published as: JP2006079144A

Description

本発明は、並列分散処理システムにおいて、実行時に、マスター装置およびスレイブ装置の並列分散処理モジュールの正当性を判定する、認証技術に関するものである。

従来の並列分散処理システムでは、マスター装置およびスレイブ装置に、処理モジュールを、登録しておき、処理の実行時に、登録したマスター装置の処理モジュールとスレイブ装置の処理モジュールに、処理を行わせている。

たとえば、特許文献１には、ネットワークを利用した並列処理システムを提供する技術が開示されている。マスター装置は、未使用のスレイブ装置を見つけて、必要に応じて分割した処理を割り振り、スレイブ装置は、処理終了後に、実行結果をマスター装置に返信する。
特開第１００３−２５６３８６号公報（４〜８頁、図２〜８）

しかし、従来技術１でも分かるように、従来の並列分散処理システムでは、予め、マスター装置やスレイブ装置にインストールしてある処理モジュールの正当性を検証することなく、並列分散処理を行っていたために、処理結果の信頼性や安全性を確認することができなかった。並列処理システム登録時に登録した正規の処理モジュールであるかの判断を行っていないため、並列処理システム登録後に、例えば、データ盗用を目的とした不正な処理モジュールに入れ換えられたり、悪意の改ざんをなされたりしても、判断することができなかった。

本発明はこのような従来技術を考慮してなされたものであって、本発明の課題は、並列分散処理システムにおいて、並列分散処理を実行する直前に、処理モジュールの正当性を認証した後に、並列分散処理を行うための並列分散処理認証システムおよびの並列分散処理認証方法を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。すなわち、請求項１の発明は、マスター装置と少なくとも１台以上のスレイブ装置がネットワーク接続されて構成される並列分散処理認証システムであって、マスター装置は、スレイブ用処理モジュールをスレイブ装置に送信して、マスター用処理モジュールをマスター装置に登録するマスター用処理モジュール登録手段と、マスター用処理モジュールをデータとして読み込み、マスター認証保存キーを作成して、かつ、スレイブ用処理モジュールをデータとして読み込み、スレイブ認証保存キーを作成して、共に、記憶手段に保存する認証キー保存手段と、マスター用処理モジュールをデータとして読み込み、マスター認証生成キーを作成して、前記マスター認証保存キーを比較して、一致した場合のみマスター用処理モジュールの実行を許可するマスター実行許可手段と、スレイブ装置から受信したスレイブ認証生成キーと、前記スレイブ認証保存キーを比較して、一致した場合のみスレイブ用処理モジュールの実行を許可するスレイブ実行許可手段と、記憶手段と、を備えて、スレイブ装置は、マスター装置から送信されたスレイブ用処理モジュールを、内蔵する記憶手段に登録する、スレイブ用処理モジュール登録手段と、スレイブ用処理モジュールをデータとして読み込み、スレイブ認証生成キーを作成して、送信するスレイブ認証生成キー送信手段（以降、スレイブ認証キー送信手段と呼ぶ）と、を備えて、並列処理システムのモジュール登録時に、マスター装置とスレイブ装置に、登録したマスター用処理モジュールとスレイブ用処理モジュールから、マスター認証保存キーとスレイブ認証保存キーをそれぞれ生成して保存しておき、並列分散処理の開始時に、登録したマスター用処理モジュールとスレイブ用処理モジュールから、マスター認証生成キーとスレイブ認証生成キーをそれぞれ生成して、それぞれの保存キーと照合して、一致すれば、並列分散処理の実行を許可する並列分散処理認証システムである。

請求項２の発明は、前記マスター実行許可手段は、処理の実行を許可するためのパスワード設定をすることを特徴とする請求項１に記載の並列分散処理認証システムである。

請求項３の発明は、前記スレイブ実行許可手段は、マスター用処理モジュールがスレイブ用処理モジュールをコールするたびに、認証を行うことを特徴とする請求項１、または、請求項２に記載の並列分散処理認証システムである。

請求項４の発明は、マスター装置と少なくとも１台以上のスレイブ装置がネットワーク接続されて構成される並列分散処理認証システムが実行する並列分散処理認証方法であって、
前記マスター装置が、スレイブ用処理モジュールをスレイブ装置に送信し、マスター用処理モジュール、および、スレイブ用処理モジュールを記憶手段に登録する、処理モジュール登録ステップと、前記マスター装置が、マスター用処理モジュールをデータとして読み込み、マスター認証保存キーを作成して、かつ、スレイブ用処理モジュールをデータとして読み込み、スレイブ認証保存キーを作成して、共に、記憶手段に保存する認証キー保存ステップと、並列分散処理開始時に、前記マスター装置が、マスター用処理モジュールをデータとして読み込み、マスター認証生成キーを作成して、前記マスター認証保存キーと比較して、一致した場合のみマスター用処理モジュールの実行を許可するマスター実行許可ステップと、前記マスター用処理モジュールが前記スレイブ用処理モジュールに処理を依頼する時に、マスター装置は、スレイブ装置がマスター装置から送信されたスレイブ用処理モジュールをデータとして読み込み作成したスレイブ認証生成キーを受け取り、前記スレイブ認証保存キーと比較して、一致した場合のみスレイブ用処理モジュールの実行を許可するスレイブ実行許可ステップと、を含んだ手順でなされる並列分散処理認証方法である。

本願発明によれば、並列分散処理システムにおいて、処理を実行する直前に、処理モジュールの正当性を認証することで、不正な処理モジュールによる処理を未然に防ぎ、処理結果の流出を防止する安全性や、正しい処理結果を得られる信頼性を確認して、分散処理をすることができる。

以下、図面等を参照しながら、本発明の実施の形態について、更に詳しく説明する。図１は、本発明による並行分散処理認証システムのネットワーク図である。マスター装置１０と複数のスレイブ装置１１は、ハブ１２を介して、ネットワーク接続されている。マスター装置１０には、マスター用処理モジュールが、登録された状態であり、スレイブ装置１１には、スレイブ用処理モジュールが、登録された状態であることを示している。ネットワークは、たとえば、１００Base-Tのケーブルで、相互接続して、TCP/IP、UDP/IPのプロトコルで通信する。

図２は、本発明の分散並行処理認証システムの構成図である。分散並行処理認証システムは、マスター装置１０と複数のスレイブ装置１１で構成されて、それぞれは、ネットワークで接続されている。マスター装置１０は、マスター用処理モジュール登録手段１０１と、認証キー保存手段１０２と、マスター実行許可手段１０３と、スレイブ実行許可手段１０４と、記憶手段１０５とマスター用処理モジュール１０６を備える。スレイブ装置１１は、スレイブ処理モジュール登録手段１１１と、スレイブ認証キー送信手段１１２とスレイブ処理モジュール１１３を備える。

図３は、マスター装置１０とスレイブ装置１１との通信手順の説明図である。マスター装置１０において、マスター用処理モジュール登録手段１０１は、マスタ−用処理モジュール１０６を登録する（図３（イ））。同時に、スレイブ処理モジュール１０７をスレイブ装置１１に送信する（同（ロ））。認証キー保存手段１０２は、登録したマスタ−用処理モジュール１０６と、スレイブ装置１１に送信したスレイブ用処理モジュール１０７を、それぞれ入力データにして、認証キー作成関数（たとえば、ハッシュ関数）で、マスター認証保存キー１０５ａとスレイブ認証保存キー１０５ｂを作成して、記憶手段１０５に保存する（同（ニ））。
スレイブ装置１１において、スレイブ処理モジュール登録手段１１１は、マスター装置１０から受信した、スレイブ処理モジュール１１３を、登録する（同（ハ））。

次に、並列分散処理の開始時に、マスター装置１０において、マスター実行許可手段１０３は、マスター処理モジュール１０６を入力データにして、認証キー作成関数で、認証生成キーを作成して、マスター認証保存キー１０５ａと照合する（同（ホ））。照合の結果、一致すれば、マスター処理モジュール１０６の処理を開始する（同（ヘ））。

スレイブ装置１１において、スレイブ認証キー送信手段１１２は、スレイブ装置１１のスレイブ処理モジュール１１３を入力データにして、認証キー作成関数で、スレイブ認証生成キーを作成して、マスター装置１０に送信する（同（ト））。

マスター装置１０において、スレイブ実行許可手段１０４は、スレイブ装置１１から受け取ったスレイブ認証生成キーを、スレイブ認証保存キー１０５ｂと照合する（同（チ））。照合の結果、一致すれば、スレイブ装置１１のスレイブ処理モジュール１１３の処理を許可する（同（リ））。そこで、マスター処理モジュール１０５は、スレイブ装置１１のスレイブ処理モジュール１１３に、分割した処理を、依頼するために、処理用データを送信する。

スレイブ装置１１において、スレイブ処理モジュール１１３は、マスター処理モジュール１０６から、処理用データを受信して、処理を実行する（同（ヌ））。次に、処理結果をマスター装置１０に回答する（同（ル））。

マスター装置１０のマスター処理モジュール１０６は、処理結果を受け取る（同（ヲ））。

ここでは図３に示すマスター装置１０の処理手順を、図４のフローチャートを用いて説明する。
（１）マスター用処理モジュール登録手段１０１は、マスター用処理モジュール１０６を、マスター装置１０に、登録して、スレイブ用処理モジュール１０７を、スレイブ装置１１に登録するために、送信する。（ステップＳ３０）
（２）認証キー送信手段１０２は、ハッシュ関数に、マスター用処理モジュール１０６をデータとして代入して、得られた値を、マスター認証保存キー１０５ａとして、マスター装置１０に、保存する。同様に、スレイブ用処理モジュール１０７も、データとして代入して、得られた値を、スレイブ認証保存キー１０５ｂとして、マスター装置１０に、保存する。（ステップＳ３１）
（３）並列分散処理開始時に、マスター実行許可手段１０３は、マスター用処理モジュール１０６を、ハッシュ関数に代入して、マスター認証生成キーを作成する。（ステップＳ３２）
（４）マスター実行許可手段１０３は、このマスター認証生成キーを、マスター認証保存キー１０５ａと照合して、（ステップＳ３３）一致すれば、システム登録時の正規なマスター用処理モジュール１０６であると判断し、実行を許可して、マスター用処理モジュール１０６は、並列分散処理を開始する。（ステップＳ３４））一致しなければ、不正なマスター用処理モジュールであると判断し、処理を中止する。
（５）マスター用処理モジュール１０６が、スレイブ装置１１に、処理を依頼する場合は、（ステップＳ３６）スレイブ実行許可手段１０４が、スレイブ装置１１に、スレイブ認証保存キー１０５ｂの送信を依頼する。（ステップＳ３７）スレイブ装置１１に、処理を依頼する必要がなければ、処理は終了する。（ステップＳ３５）
（６）スレイブ実行許可手段１０４は、スレイブ認証キー送信手段１１２から、スレイブ認証生成キーを受信する。（ステップＳ３８）
（７）スレイブ実行許可手段１０４は、このスレイブ認証生成キーを、スレイブ認証保存キー１０５ｂと照合して、（ステップＳ３９）一致すれば、システム登録時の正規なスレイブ用処理モジュール１１３であると判断し、実行を許可して、次のステップに、移る。一致しなければ、不正なスレイブ用処理モジュールであると判断し、このスレイブ装置に、処理を依頼しないで、別のスレーブ装置に依頼しなおす。（ステップＳ３６）
（８）マスター用処理モジュール１０６は、このスレイブ装置１１に処理データを送信する。（ステップＳ３９１）
（９）全ての処理が完了したか判断する。（ステップＳ３５）全ての処理が完了した場合は、並列分散処理を終了する。全ての処理が完了していない場合は、（６）に戻る。

なお、（３）の並列分散処理開始時に、パスワードの入力を促して、一致した場合のみ実行を許可してもよい。また、（９）のスレイブ用処理モジュールに処理データを送信する場合に、複数回に分けて実行する時に、スレイブ用処理モジュールが実行するたびに、（６）〜（８）の認証作業を行っても良い。

ところで、ハッシュ関数は、与えられたデータから固定長の擬似乱数を発生する関数である。偶然に同一の認証キーが生成される場合もあるが、発生確率が非常に低いので、実用上は、問題が無い。ところで、改ざんや入れ替えを確認する方法として、ハッシュ関数を用いたが、そのほかの方法として、たとえば、ファイルの更新目付、モジュールサイズ、チェックサム等を併用してもよい。

ここでは図３に示すスレイブ装置１１の処理手順を、図５のフローチャートを用いて説明する。
（１）スレイブ用処理モジュール登録手段１１１は、マスター装置１０のマスター用処理モジュール登録手段から、スレイブ用処理モジュール１０７を受信する。（ステップＳ４０）
（２）スレイブ用処理モジュール登録手段１１１は、スレイブ用処理モジュール１１３を登録する。ステップＳ４１）
（３）スレイブ認証キー送信手段１１２は、マスター装置１０のスレイブ実行許可手段１０４から、スレイブ認証生成キーの送信依頼を受ける。（ステップＳ４２）
（４）スレイブ認証キー送信手段１１２は、ハッシュ関数に、スレイブ用処理モジュール１１３をデータとして代入して、得られた値を、スレイブ認証生成キーとして、（ステップＳ４３）マスター装置１０のスレイブ実行許可手段１０４に送信する。（ステップＳ４４）
（５）スレイブ用処理モジュール１１３は、マスター用処理モジュールから、処理データを受信する。（ステップＳ４７）処理を実行する。
（６）スレイブ用処理モジュール１１３は、この処理データを用いて、処理を実行して、処理結果を、マスター用処理モジュール１０６に回答する。（ステップＳ４８）
（７）スレイブ用処理モジュールの処理が完了すれば、終了する。ステップＳ４６）

以上詳しく説明したように、本発明によれば、並列分散処理システムにおいて、並列分散処理を実行する直前に、処理モジュールの正当性を認証することで、不正な処理モジュールによる処理を未然に防ぎ、処理結果の流出を防止する。これによりシステムの安全性が高まり、正しい処理結果が得られ、信頼性の向上した並列分散処理ができる。

本発明による分散並行処理認証システムのネットワーク図本発明による分散並行処理認証システムの構成図本発明によるマスター装置とスレイブ装置との通信手順の説明図本発明によるマスター装置のフローチャート本発明によるスレイブ装置のフローチャート

符号の説明

１０マスター装置
１０１マスター用処理モジュール登録手段
１０２認証キー保存手段
１０３マスター実行許可手段
１０４スレイブ実行許可手段
１０５記憶手段
１０５ａマスター認証保存キー
１０５ｂスレイブ認証保存キー
１０６マスター用処理モジュール
１１スレイブ装置
１１１スレイブ処理モジュール登録手段
１１２スレイブ認証キー送信手段
１１３スレイブ処理モジュール
１２ハブ

Claims

マスター装置と少なくとも１台以上のスレイブ装置がネットワーク接続されて構成される並列分散処理認証システムであって、
マスター装置は、
スレイブ用処理モジュールをスレイブ装置に送信して、マスター用処理モジュールをマスター装置に登録するマスター用処理モジュール登録手段と、
マスター用処理モジュールをデータとして読み込み、マスター認証保存キーを作成して、かつ、スレイブ用処理モジュールをデータとして読み込み、スレイブ認証保存キーを作成して、共に、記憶手段に保存する認証キー保存手段と、
マスター用処理モジュールをデータとして読み込み、マスター認証生成キーを作成して、前記マスター認証保存キーを比較して、一致した場合のみマスター用処理モジュールの実行を許可するマスター実行許可手段と、
スレイブ装置から受信したスレイブ認証生成キーと前記スレイブ認証保存キーを比較して、一致した場合のみスレイブ用処理モジュールの実行を許可するスレイブ実行許可手段と、
記憶手段と、
を備えて、
スレイブ装置は、
マスター装置から送信されたスレイブ用処理モジュールを、内蔵する記憶手段に登録する、スレイブ用処理モジュール登録手段と、
スレイブ用処理モジュールをデータとして読み込み、スレイブ認証生成キーを作成して、送信するスレイブ認証生成キー送信手段と、
を備えて、
並列処理システムのモジュール登録時に、マスター装置とスレイブ装置に、登録したマスター用処理モジュールとスレイブ用処理モジュールから、マスター認証保存キーとスレイブ認証保存キーをそれぞれ生成して保存しておき、並列分散処理の開始時に、登録したマスター用処理モジュールとスレイブ用処理モジュールから、マスター認証生成キーとスレイブ認証生成キーをそれぞれ生成して、それぞれの保存キーと照合して、一致すれば、並列分散処理の実行を許可する並列分散処理認証システム。
前記マスター実行許可手段は、処理の実行を許可するためのパスワード設定をすることを特徴とする請求項１に記載の並列分散処理認証システム。
前記スレイブ実行許可手段は、マスター用処理モジュールがスレイブ用処理モジュールをコールするたびに、認証を行うことを特徴とする請求項１、または、請求項２に記載の並列分散処理認証システム。
マスター装置と少なくとも１台以上のスレイブ装置がネットワーク接続されて構成される並列分散処理認証システムが実行する並列分散処理認証方法であって、
前記マスター装置が、スレイブ用処理モジュールをスレイブ装置に送信し、マスター用処理モジュール、および、スレイブ用処理モジュールを記憶手段に登録する、処理モジュール登録ステップと、
前記マスター装置が、マスター用処理モジュールをデータとして読み込み、マスター認証保存キーを作成して、かつ、スレイブ用処理モジュールをデータとして読み込み、スレイブ認証保存キーを作成して、共に、記憶手段に保存する認証キー保存ステップと、
並列分散処理開始時に、前記マスター装置が、マスター用処理モジュールをデータとして読み込み、マスター認証生成キーを作成して、前記マスター認証保存キーと比較して、一致した場合のみマスター用処理モジュールの実行を許可するマスター実行許可ステップと、前記マスター用処理モジュールが前記スレイブ用処理モジュールに処理を依頼する時に、前記マスター装置は、スレイブ装置がマスター装置から送信されたスレイブ用処理モジュールをデータとして読み込み作成したスレイブ認証生成キーを受け取り、前記スレイブ認証保存キーと比較して、一致した場合のみスレイブ用処理モジュールの実行を許可するスレイブ実行許可ステップと、
を含んだ手順でなされる並列分散処理認証方法。