JP4671340B2 - 外部記憶媒体へのデータ保存・読み出し方法 - Google Patents

Description

本発明は、外部記憶媒体へのデータ保存・読み出し方法に関するものである。

２００５年４月に施行された個人情報保護法に伴い、機密情報が漏洩しないよう情報漏洩防止対策が必要とされている。しかし、企業等においては、組織内の関係者に機密情報を提供したり、バックアップなどの理由により、機密情報を外部記憶媒体に格納する必要性が出てくる。
そこで、下記の特許文献１に開示されているように、外部記憶媒体に機密情報を格納する場合は、暗号化プログラムを利用し、パスワードによって機密情報を暗号化してから、外部記憶媒体に格納する方法が一般的に使用されている。
特開平１１−１４９４１４号公報

ところで、外部記憶媒体にパスワードによって暗号化した機密情報を格納し、同じ組織内の関係者で外部記憶媒体に格納された機密情報を利用する場合、暗号化する時に設定したパスワードを組織内の関係者に伝えることで、組織内の関係者は機密情報を利用する事ができる。ただし、その機密情報を再度外部記憶媒体に暗号化して格納する場合、パスワードを再度組織内の関係者に伝える必要があり、個人に対する作業負担が高くなる。
これは、組織内で共通のパスワードを決めておくことで対処できる。
しかし、共通のパスワードでは、パスワード自体の漏洩の可能性が高くなる。また、利用者は毎回、暗号化・復号化作業を意識する必要があり、暗号化し忘れて外部記憶媒体に格納する危険性がある。

本発明の目的は、組織内のユーザはパスワードなどを意識することなく機密情報の暗号化・復号化作業を行うことができ、かつ組織外に機密情報が漏洩するのを防止することができる外部記憶媒体へのデータ保存・読み出し方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る外部記憶媒体へのデータ保存・読み出し方法は、クライアントコンピュータに、アプリケーションプログラムからのデータ読み書き命令を捕捉する入出力フック処理手段と、暗号化組織鍵を復号する復号処理手段と、データを暗号化する暗号化処理手段と、組織鍵を格納する組織鍵格納手段とを組み込み、これらの入出力フック処理手段、復号処理手段、暗号化処理手段、組織鍵格納手段を用いてクライアントコンピュータにおける外部記憶媒体へのデータ保存・読み出しを行う方法であって、
前記外部記憶媒体へのデータ書き込み要求発生時に、当該クライアントコンピュータ内に組み込んだ前記入出力フック処理手段により当該データ書き込み要求を捕捉し、前記クライアントコンピュータのオペレーティングシステムが前記外部記憶媒体に対しデータを書き込む前に、前記外部記憶媒体内に組織毎の暗号化組織鍵が埋め込まれているかをチェックし、埋め込まれていた場合には当該暗号化組織鍵を取得して前記復号処理手段によって復号する第１のステップと、前記クライアントコンピュータ内の前記組織鍵格納手段に保存されている組織鍵を取得し、前記第１のステップで復号した組織鍵と一致するかを判定し、一致していた場合には前記暗号化処理手段に書き込み命令を渡し、当該暗号化処理手段が書き込み対象のデータを前記組織鍵格納手段に保存されている組織鍵によって暗号化して前記外部記憶媒体に書き込んだ後、前記入出力フック処理手段を介して前記オペレーティングシステムおよび書き込み要求元に書き込み完了を通知する第２のステップと、前記外部記憶媒体からのデータ読み出し要求発生時に、当該クライアントコンピュータ内に組み込んだ前記入出力フック処理手段により当該データ読み出し要求を捕捉し、前記クライアントコンピュータのオペレーティングシステムが前記外部記憶媒体からデータを読み出す前に、前記外部記憶媒体内に組織毎の暗号化組織鍵が埋め込まれているかをチェックし、埋め込まれていた場合には当該暗号化組織鍵を取得して前記復号処理手段によって復号する第３のステップと、前記クライアントコンピュータ内の前記組織鍵格納手段に保存されている組織鍵を取得し、前記第３のステップで復号した組織鍵と一致するかを判定し、一致していた場合には前記復号処理手段に読み込み命令を渡し、当該復号処理手段が読み出し対象の暗号化データを前記外部記憶媒体から読み出して前記組織鍵格納手段に保存されている組織鍵によって復号した後、前記入出力フック処理手段を介して前記オペレーティングシステムに読み出し完了を通知すると共に読み出し要求元に対して復号データを渡す第４のステップとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果がある。
（１）組織内のユーザは、組織毎に割り当てられた組織鍵を意識することなく、組織内の外部記憶媒体の暗号化された機密情報を暗号化したり、復号して利用することができる。
（２）利用者（ユーザ）は、最初に外部記憶媒体を暗号化フォーマットしておけば、外部記憶媒体のデータを参照する場合、又は外部記憶媒体にデータを保存する度に、ユーザが復号化、暗号化の指示・入力を行う必要が無くなる。

以下、本発明を適用した情報漏洩防止システムの一実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る外部記憶媒体へのデータ保存・読み出し方法を適用した情報漏洩防止システムの一実施の形態を示すシステム構成図である。
図１において、ＣＬ−Ａ１〜ＣＬ−ＡＸは組織Ａにおけるクライアントコンピュータであり、ＣＬ−Ｂ１〜ＣＬ−ＢＸは組織Ｂにおけるクライアントコンピュータである。
これらのクライアントコンピュータＣＬ−Ａ１〜ＣＬ−ＡＸ、ＣＬ−Ｂ１〜ＣＬ−ＢＸはネットワークＮＴを介してサーバ１に接続されている。
サーバ１は、クライアントコンピュータＣＬ−Ａ１〜ＣＬ−ＡＸ、ＣＬ−Ｂ１〜ＣＬ−ＢＸの起動に際して、それぞれのユーザが組織Ａ、Ｂにおける正規のユーザであるかを認証するなどの処理を行うものである。本発明においては、組織Ａ、Ｂのそれぞれにおいて組織固有の組織鍵でデータの暗号化・復号を行う外部記憶媒体を使用するためのインストール媒体３を作成する機能を備えている。
サーバ１は、ＣＰＵ１０、入出力装置１１、メモリ１２を備え、メモリ１２には前記のインストール媒体３を作成するプログラム（インストール媒体作成プログラム）１２１が記憶されている。
外部記憶媒体２は、組織Ａ、Ｂのそれぞれにおいて使用するフレキシブルディスク（ＦＤ）やＵＳＢメモリ、光ディスクなどの携帯可能な記憶媒体であり、例えば組織ＡのクライアントコンピュータＣＬ−Ａ１〜ＣＬ−ＡＸにおいて使用する外部記憶媒体については、組織Ａに固有の組織鍵Ｋａが埋め込まれている。
この組織鍵Ｋａは、インストール媒体３に格納されたプログラム（後述）をクライアントコンピュータＣＬ−Ａ１〜ＣＬ−ＡＸに組み込み（インストール）、この組み込んだプログラムを起動することによって埋め込まれるものである。

図２は、サーバ１におけるインストール媒体作成プログラム１２１の機能構成図であり、組織鍵情報保存処理部１２１１とインストールプログラム１２１２とから構成されている。
インストールプログラム１２１２は、組織鍵情報格納部１２１２１、暗号フォーマット処理部１２１２２、データ暗号処理部１２１２３、データ復号処理部１２１２４、入出力フック処理部１２１２５とから構成されている。

このインストール媒体作成プログラム１２１は、起動されると、組織毎に固有の組織鍵の入力を促し、それに応答して管理者が組織毎の組織鍵を入出力装置１１から入力すると、その組織鍵を組織鍵情報保存処理部１２１１が組織鍵情報格納部１２１２１に格納する。
これによって、組織Ａのクライアントコンピュータをインストール対象にしたインストールプログラム１２１２の組織鍵情報格納部１２１２１には組織Ａに固有の組織鍵Ｋａが格納され、組織Ｂのクライアントコンピュータをインストール対象にしたインストールプログラム１２１２の組織鍵情報格納部１２１２１には組織Ｂに固有の組織鍵Ｋｂが格納される。

インストールプログラム１２１２の暗号フォーマット処理部１２１２２は、それぞれの組織で使用する外部記憶媒体２に対して組織固有の組織鍵Ｋａ，Ｋｂを独自の暗号アルゴリズムによって暗号化して埋め込むものである。
データ暗号処理部１２１２３は、外部記憶媒体２に格納するアプリケーションデータを組織鍵ＫａまたはＫｂによって暗号化して格納するものである。
データ復号処理部１２１２４は、外部記憶媒体２に格納された暗号化データを組織鍵ＫａまたはＫｂによって復号し、アプリケーションプログラム（図示せず）に渡すものである。
入出力フック処理部１２１２５は、アプリケーションプログラムからのデータ入出力命令（書き込み又は読み出し命令）をフックし、図示しないオペレーティングシステム（ＯＳ）がデータの読み書き動作を行う前に、データの暗号化保存、または暗号化データの復号処理を行わせるために、データ暗号処理部１２１２３又はデータ復号処理部１２１２４に制御を渡すものである。

インストールプログラム１２１２は、ＣＤ−ＲＯＭ等のインストール媒体３に格納されて各組織Ａ、ＢにおけるクライアントコンピュータＣＬ−Ａ１〜ＣＬ−ＡＸ、ＣＬ−Ｂ１〜ＣＬ−ＢＸのユーザに配布され、各クライアントコンピュータＣＬ−Ａ１〜ＣＬ−ＡＸ、ＣＬ−Ｂ１〜ＣＬ−ＢＸにインストールされる。又は、ネットワークを通じてクライアントがインストールプログラム１２１２をダウンロードしてインストールする。
図３は、組織Ａ、Ｂの各クライアントコンピュータＣＬ−Ａ１〜ＣＬ−ＡＸ、ＣＬ−Ｂ１〜ＣＬ−ＢＸ向けのインストール媒体３Ａ，３Ｂを作成し、そのインストール媒体３Ａ，３Ｂを各クライアントコンピュータＣＬ−Ａ１〜ＣＬ−ＡＸ、ＣＬ−Ｂ１〜ＣＬ−ＢＸに配布する様子を示すものである。

インストール媒体３Ａ，３Ｂが配布された各クライアントコンピュータのユーザはサーバ１によるユーザ認証を受けた後、インストール媒体３Ａ，３Ｂに格納されたインストールプログラム１２１２をインストールする。この後、インストールした各クライアントコンピュータＣＬ−Ａ１〜ＣＬ−ＡＸ、ＣＬ−Ｂ１〜ＣＬ−ＢＸにおいて、インストールプログラム１２１２を起動し、外部記憶媒体２を暗号フォーマット化する。すなわち、図４に示すように、組織Ａ，Ｂに固有の組織鍵を埋め込んだ外部記憶媒体２Ａ，２Ｂを作成する。

図５は、インストールプログラム１２１２によって外部記憶媒体２を暗号フォーマット化する場合の処理を示すシーケンス図である。
まず、クライアントコンピュータにおいてインストールプログラム１２１２を起動し、操作メニューから暗号フォーマット化指令を選択し、暗号フォーマット化を指令する（ステップＳ５０１）。
すると、暗号フォーマット処理部１２１２２が同じインストールプログラム１２１２中の組織鍵情報格納部１２１２１から組織鍵Ｋ（ＫａまたはＫｂ）を取得し（ステップ５０２）、その組織鍵Ｋを独自の暗号アルゴリズムで暗号化し（ステップＳ５０３）、その暗号化組織鍵をＯＳによって保護される暗号化ファイルとして外部記憶媒体２に保存する（ステップＳ５０４）。
ＯＳによって保護される暗号化ファイルとは、ファイルに隠しファイル属性を付与することで、利用者のディフォルト設定では表示されないように保護されるものである。
組織鍵Ｋを格納したならば、完了通知をユーザ（画面）に確認可能なように表示・出力する（ステップＳ５０５）。
これによって、組織毎の組織鍵Ｋａ，Ｋｂを暗号化して埋め込んだ外部記憶媒体２Ａ、２Ｂが作成される。

図６は、例えば組織Ａにおける外部記憶媒体２Ａとの間でデータを読み書きする場合のインストールプログラム１２１２の処理を示すシーケンス図である。
例えば、組織ＡのクライアントコンピュータＣＬ−Ａ１にインストールされたインストールプログラム１２１２を使用し、外部記憶媒体２Ａに記憶されたデータを読み出す場合、まず、読み出し対象のデータをアプリケーションプログラム（図示せず）のファイル操作メニューから選択し、読み込み命令をアプリケーションプログラムからＯＳに渡す（ステップＳ６０１）。
インストールプログラム１２１２内の入出力フック処理部１２１２５は、ＯＳが読み出し動作を開始する前に、この読み込み命令をフックし（ステップＳ６０２）、外部記憶媒体２Ａが暗号フォーマット済みであるかをチェックする（ステップＳ６０３）。すなわち、何らかの組織鍵Ｋが埋め込まれているかをチェックする。
組織鍵Ｋが埋め込まれていた場合には、その組織鍵を取得して復号し（ステップＳ６０４）、その復号した組織鍵と組織鍵情報格納部１２１２１に格納されている組織鍵とが一致するかをチェックし（ステップＳ６０５）、一致する場合には、データ復号処理部１２１２４に読み込み命令を渡す（ステップＳ６０６）。一致しない場合には、他の組織の外部記憶媒体であるので読み込み命令を渡さない。したがって、他の組織の外部記憶媒体を組織Ａのクライアントコンピュータで読み出すことはできない。
データ復号処理部１２１２４は、外部記憶媒体２Ａからアプリケーションプログラムによって指定された暗号化データを読出して組織鍵情報格納部１２１２１に格納されている組織鍵によって復号し（ステップＳ６０７）、復号データを入出力フック処理部１２１２５を介してＯＳに渡す（ステップＳ６０８，Ｓ６０９）。
ＯＳは復号データをアプリケーションプログラムに渡し、利用者に確認可能なように表示出力させる（ステップＳ６１０）。

次に、組織ＡのクライアントコンピュータＣＬ−Ａ１のアプリケーションプログラムで作成されたデータを外部記憶媒体２Ａに書き込む場合、まず、書き込み対象のデータをアプリケーションプログラム（図示せず）のファイル操作メニューから選択し、書き込み命令をアプリケーションプログラムからＯＳに渡す（ステップＳ６１１）。
インストールプログラム１２１２内の入出力フック処理部１２１２５は、ＯＳが書き込み動作を開始する前に、この書き込み命令をフックし（ステップＳ６１２）、外部記憶媒体２Ａが暗号フォーマット済みであるかをチェックする（ステップＳ６１３）。すなわち、何らかの組織鍵Ｋが埋め込まれているかをチェックする。
組織鍵Ｋが埋め込まれていた場合には、暗号化されている組織鍵を取得して復号し（ステップＳ６１４）、その復号した組織鍵と組織鍵情報格納部１２１２１に格納されている組織鍵とが一致するかをチェックし（ステップＳ６１５）、一致する場合には、データ暗号処理部１２１２３に書き込み命令を渡す（ステップＳ６１６）。一致しない場合には、他の組織の外部記憶媒体であるので書き込み命令を渡さない。したがって、他の組織の外部記憶媒体に対して組織Ａのクライアントコンピュータからデータを書き込むことはできない。
データ暗号処理部１２１２３は、外部記憶媒体２Ａに対し入出力フック処理部１２１２５を介してアプリケーションプログラムから渡されたデータを組織鍵情報格納部１２１２１に格納されている組織鍵によって暗号化して外部記憶媒体２Ａに書き込む（ステップＳ６１７）。
データ暗号処理部１２１２３は、書き込み完了通知を入出力フック処理部１２１２５に返す（ステップＳ６１８）。
入出力フック処理部１２１２５は、書き込み完了通知をＯＳを介してアプリケーションプログラムに返し、利用者に確認可能なように表示出力させる（ステップＳ６１９、Ｓ６２０）。

以上の処理により、図７に示すように、組織Ａ，Ｂの各クライアントコンピュータは、組織Ａ，Ｂのそれぞれに対応する組織鍵が埋め込まれた外部記憶媒体のみ以外とではデータの保存、読出しができなくなる。これによって、外部記憶媒体を介して組織外に機密情報が漏洩してしまうのを未然に防止することができる。
また、各組織のユーザは、データの読み書きを行う際に、組織鍵を入力する必要がないため、組織鍵を意識することなくデータの保存・読出しを行うことが可能になる。
なお、組織鍵情報格納部１２１２１に格納する組織鍵については暗号化していないが、暗号フォーマット処理部１２１２２の暗号アルゴリズムと同様のアルゴリズムで暗号化して保存することにより、インストールプログラム１２１２自体が解析されて組織鍵が漏洩してしまうのを防止することができる。

本発明に係る外部記憶媒体へのデータ保存・読み出し方法を適用した情報漏洩防止システムの一実施の形態を示すシステム構成図である。 サーバにおけるインストール媒体作成プログラムの機能構成図である。 組織固有の組織鍵を埋め込んだインストール媒体を作成し、組織毎のクライアントコンピュータにインストールすることを示す図である。 組織固有の組織鍵を埋め込んだ外部記憶媒体を作成することを示す図である。 インストールプログラムによって外部記憶媒体を暗号フォーマット化する場合の処理を示すシーケンス図である。 組織Ａにおける外部記憶媒体３Ａとの間でデータを読み書きする場合のインストールプログラムの処理を示すシーケンス図である。 組織毎の外部記憶媒体に対する各組織のクライアントコンピュータが読み書き可能な使用例を示す図である。

符号の説明

ＣＬ−Ａ１〜ＣＬ−ＡＸ 組織Ａのクライアントコンピュータ
ＣＬ−Ｂ１〜ＣＬ−ＢＸ 組織Ｂのクライアントコンピュータ
１ サーバ
２ 外部記憶媒体
２Ａ 組織Ａの外部記憶媒体
２Ｂ 組織Ｂの外部記憶媒体
３ インストール媒体
３Ａ 組織Ａのインストール媒体
３Ｂ 組織Ｂのインストール媒体
１２１ インストール媒体作成プログラム
１２１１ 組織鍵情報保存処理部
１２１２ インストールプログラム
１２１２１ 組織鍵情報格納部
１２１２２ 暗号フォーマット処理部
１２１２３ データ暗号処理部
１２１２４ データ復号処理部
１２１２５ 入出力フック処理部

Claims (1)

1. クライアントコンピュータに、アプリケーションプログラムからのデータ読み書き命令を捕捉する入出力フック処理手段と、暗号化組織鍵を復号する復号処理手段と、データを暗号化する暗号化処理手段と、組織鍵を格納する組織鍵格納手段とを組み込み、これらの入出力フック処理手段、復号処理手段、暗号化処理手段、組織鍵格納手段を用いてクライアントコンピュータにおける外部記憶媒体へのデータ保存・読み出しを行う方法であって、
   前記外部記憶媒体へのデータ書き込み要求発生時に、当該クライアントコンピュータ内に組み込んだ前記入出力フック処理手段により当該データ書き込み要求を捕捉し、前記クライアントコンピュータのオペレーティングシステムが前記外部記憶媒体に対しデータを書き込む前に、前記外部記憶媒体内に組織毎の暗号化組織鍵が埋め込まれているかをチェックし、埋め込まれていた場合には当該暗号化組織鍵を取得して前記復号処理手段によって復号する第１のステップと、前記クライアントコンピュータ内の前記組織鍵格納手段に保存されている組織鍵を取得し、前記第１のステップで復号した組織鍵と一致するかを判定し、一致していた場合には前記暗号化処理手段に書き込み命令を渡し、当該暗号化処理手段が書き込み対象のデータを前記組織鍵格納手段に保存されている組織鍵によって暗号化して前記外部記憶媒体に書き込んだ後、前記入出力フック処理手段を介して前記オペレーティングシステムおよび書き込み要求元に書き込み完了を通知する第２のステップと、前記外部記憶媒体からのデータ読み出し要求発生時に、当該クライアントコンピュータ内に組み込んだ前記入出力フック処理手段により当該データ読み出し要求を捕捉し、前記クライアントコンピュータのオペレーティングシステムが前記外部記憶媒体からデータを読み出す前に、前記外部記憶媒体内に組織毎の暗号化組織鍵が埋め込まれているかをチェックし、埋め込まれていた場合には当該暗号化組織鍵を取得して前記復号処理手段によって復号する第３のステップと、前記クライアントコンピュータ内の前記組織鍵格納手段に保存されている組織鍵を取得し、前記第３のステップで復号した組織鍵と一致するかを判定し、一致していた場合には前記復号処理手段に読み込み命令を渡し、当該復号処理手段が読み出し対象の暗号化データを前記外部記憶媒体から読み出して前記組織鍵格納手段に保存されている組織鍵によって復号した後、前記入出力フック処理手段を介して前記オペレーティングシステムに読み出し完了を通知すると共に読み出し要求元に対して復号データを渡す第４のステップとを備えることを特徴とする外部記憶媒体へのデータ保存・読み出し方法。

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