JP4733119B2 - マルチキャストでのアクセス制御 - Google Patents

Description

本発明は、公開情報のアクセス制御に関する。具体的には、本発明は、マルチキャスト公開／購読システムにおけるアクセス制御に関する。

公開／購読システムでは、情報を、階層情報集合体（hierarchicalinformation aggregate）と称するトピックの階層構造として編成することができる。ユーザは、トピックに対して公開された情報を受信するために購読（subscribe）することができる。情報が、情報集合体のトピックに対して公開される時に、情報提供装置は、そのトピックを購読するユーザの一部だけがメッセージにアクセスできる形で、ユーザの集合へのメッセージとして情報をセキュアに通信する。メッセージがセキュアに通信され、購読ユーザによってのみアクセスできることを保証するために、情報提供装置が公開鍵／秘密鍵暗号化などの鍵ベース暗号化方法を使用してメッセージを暗号化することが必要である。

公開される情報が購読ユーザだけにアクセス可能になることを保証する形の１つが、ユニキャスト公開／購読システムを使用することである。ユニキャスト・システムでは、情報提供装置が、情報が公開されるトピックを購読しているユーザの集合を判定する。購読ユーザごとに、情報提供装置と購読ユーザの間の通信チャネルが、購読ユーザへのメッセージとして公開情報を通信するのに使用される。この通信チャネルは、購読ユーザ用の鍵を使用して保護され、購読ユーザごとに別々の通信チャネルが存在する。この形で、公開情報が、別々の通信チャネルを使用して各購読ユーザにセキュアに送達され、したがって、購読ユーザだけが公開情報を受信し、これにアクセスできることが保証される。ユニキャスト公開／購読システムは、購読ユーザごとに通信チャネルが存在しなければならず、公開情報をユーザごとに別々に通信しなければならないという短所を有する。

ユニキャスト公開／購読システムに対する代替案は、マルチキャスト公開／購読システムであり、このシステムには、ユーザごとに別々の通信チャネルを必要としない。マルチキャスト・システムでは、公開情報が、購読していないユーザを潜在的に含む複数のユーザに共通の通信チャネルを介して、購読ユーザへのメッセージとして通信される。メッセージが、購読ユーザだけにアクセス可能であることを保証するために、メッセージは、一度、ユーザの固有の鍵を使用して、購読ユーザごとに暗号化される。購読ユーザのために暗号化されたならば、そのメッセージが、共通の通信チャネルを介して通信される。そのユーザのためにメッセージが暗号化されたユーザだけが、そのユーザの特定の鍵を使用することによって、公開情報にアクセスすることができる。そのようなマルチキャスト公開／購読システムは、公開情報を含むメッセージを購読ユーザごとに１回暗号化し、セキュアに通信しなければならないという短所を有する。特に、多数の購読ユーザがいる場合には、マルチキャスト公開／購読システムは、リソース集中型になってしまう。

"Secure Group Communications UsingKey Graphs" (Wong et al, IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol. 8, No.1, Feb 2000 pp. 16-30)と題された論文において、論理鍵階層構造（logical key hierarchy）と称する鍵の階層構造を使用することによってこれらの問題を部分的に軽減する技法が開示されている。Ｗｏｎｇ他は、論理木の葉ノードとしてマルチキャスト受領装置のユーザを表すことを説明している。各ノードは、１つの鍵を含み、各ユーザは、その葉から木のルートまでの経路内のすべての鍵を知っているものとする。情報が公開される時に、情報提供装置は、マルチキャスト通信チャネルを介するメッセージとしてその情報を通信する。通信の前に、メッセージが、ランダム鍵Ｋ_ｒを使用して暗号化される。次に、情報提供装置は、ランダム鍵Ｋ_ｒを暗号化するのに使用できる鍵の集合を決定し、ここで、この鍵の集合は、購読ユーザの集合に対応する。したがって、メッセージは、ランダム鍵Ｋ_ｒを使用して１回だけ暗号化されるが、ランダム鍵自体は、購読ユーザに対応する鍵の集合を使用して複数回暗号化される。論理木の１つの枝に含まれるすべてのユーザが、その公開情報の購読者である場合に、木のその枝を表すノードの鍵を、ランダム鍵Ｋ_ｒを暗号化するのに使用することができる。この形で、購読ユーザごとに個別の鍵を使用してランダム鍵Ｋ_ｒを暗号化する必要がなくなる。したがって、Ｗｏｎｇ他によって説明された論理鍵階層構造手法は、公開情報メッセージを複数回暗号化する必要を除去し、購読ユーザの集合に対処するのに必要な鍵の集合を減らすことによって、マルチキャスト通信チャネルを介するセキュア公開／購読配布の問題を軽減する。

論理鍵階層構造手法は、単純な公開構造情報には効果的であるが、公開情報メッセージごとにランダム鍵Ｋ_ｒの生成を必要とするという短所を有する。情報の頻繁な公開を伴う大容量システムでは、ランダム鍵の繰り返される生成が、リソース集中型になり得る。この問題は、ユーザが情報集合体の特定の詳細なトピックに対する非常に微細な粒度の購読を有することができ、公開情報メッセージの個数が大量になり得る階層情報集合体において特に関係する。例えば、ポートフォリオの特定の株の株式市況情報に対応する、階層情報集合体のトピックを各ユーザが購読する株式市況システムなどでは、あるユーザが、他のユーザと非常に異なる特定の購読に関心を有する場合がある。
"Secure Group CommunicationsUsing Key Graphs" (Wong et al, IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol.8, No. 1, Feb 2000 pp. 16-30)

したがって、階層情報集合体の公開される情報に関する公開情報メッセージごとにランダム鍵を生成する必要なしに、マルチキャスト通信チャネルを介して公開情報をセキュアに通信することが有利である。

したがって、本発明は、第１の態様として、それぞれがパーティション要素暗号鍵と関連付けられたパーティション要素に区分されたトピックの集合のうちのいずれかに関して公開された情報を、これらのトピックについて許可された購読者装置に配信するマルチキャスト・ホストであって、パーティション要素のそれぞれは、トピックの集合の互いに素な真部分集合であり、トピックに関する情報を受ける手段と、トピックに対応するパーティション要素を判定する手段と、パーティション要素に関連するパーティション要素暗号鍵を取り出す手段と、取り出されたパーティション要素暗号鍵を用いて情報を暗号化する手段と、情報を購読者装置に配信する手段を含む、マルチキャスト・ホストを提供する。

したがって、本発明は、トピックに対する公開情報が、マルチキャスト・メッセージ用のランダム鍵の生成の必要なしに、トピック鍵を使用して暗号化されるという利益を提供する。トピック用のトピック鍵は、そのトピックを購読したユーザだけがそのトピック鍵にアクセスできるようになるように配布される。

好ましくは、それぞれのトピックの集合の互いに素な真部分集合が、アクセス制御リストに従って定義される。

アクセス制御リストが、複数の役割の定義を含むことが好ましい。

複数の役割のそれぞれが、トピックの集合の部分集合であることが好ましい。

それぞれのトピックの集合の互いに素な真部分集合が、複数の役割の集合の差および交差のうちの１つになるように定義されることが好ましい。

マルチキャスト・ホストが、パーティション要素暗号鍵を購読者装置にセキュアに通信する手段をさらに含むことが好ましい。

パーティション要素暗号鍵が、パーティション要素暗号鍵を暗号化することによってセキュアに通信されることが好ましい。

パーティション要素暗号鍵が、論理鍵が１以上の許可された購読者装置に対応する論理鍵階層構造を使用して暗号化されることが好ましい。

マルチキャスト・ホストが、パーティション要素暗号鍵に対応するパーティション要素復号鍵を購読者装置にセキュアに通信する手段をさらに含むことが好ましい。

パーティション要素復号鍵が、パーティション要素復号鍵を暗号化することによってセキュアに通信されることが好ましい。

好ましくは、パーティション要素復号鍵が、論理鍵が１以上の許可された購読者装置に対応する論理鍵階層構造を使用して暗号化されることが好ましい。

マルチキャスト・ホストが、パーティション要素内のトピックに対する新規購読を受け取る手段と、パーティション要素に関する新しいパーティション要素暗号鍵を生成する手段とをさらに含むことが好ましい。

マルチキャスト・ホストが、新しいパーティション要素暗号鍵に対応する新しいパーティション要素復号鍵を生成する手段をさらに含むことが好ましい。

マルチキャスト・ホストが、パーティション要素内のトピックに対する取り消された購読を受け取る手段と、パーティション要素に関する新しいパーティション要素暗号鍵を生成する手段とをさらに含むことが好ましい。

マルチキャスト・ホストが、新しいパーティション要素暗号鍵に対応する新しいパーティション要素復号鍵を生成する手段をさらに含むことが好ましい。

本発明は、第２の態様として、第１の態様に記載のマルチキャスト・ホストと、マルチキャスト・ホストによって配信される情報を受けるマルチキャスト購読者装置とを含む、マルチキャスト・システムを提供する。

本発明は、第３の態様として、それぞれがパーティション要素暗号鍵と関連付けられたパーティション要素に区分されたトピックの集合のうちのいずれかに関して公開された情報を、これらのトピックについて許可された購読者装置に配信する方法であって、パーティション要素のそれぞれは、トピックの集合の互いに素な真部分集合であり、トピックに関する情報を受けるステップと、トピックに対応するパーティション要素を判定するステップと、パーティション要素に関連するパーティション要素暗号鍵を取り出すステップと、取り出されたパーティション要素暗号鍵を用いて情報を暗号化するステップと、情報を購読者装置に配信するステップを含む、方法を提供する。

本発明は、第４の態様として、データ処理システムで実行される時に、第３の態様で説明した方法を実行するようにデータ処理システムに指示する、コンピュータ可読記憶媒体に保管されたコンピュータ・プログラム・コードを含むコンピュータ・プログラムを提供する。

本発明は、第５の態様として、 コンピュータ使用可能媒体に保管され、それぞれがパーティション要素暗号化鍵をそれに関連付けられたパーティション要素に区分されたトピックの集合のうちのいずれかに関して公開された情報を、これらのトピックについて許可された購読者装置に配信するコンピュータ・プログラムであって、パーティション要素のそれぞれは、トピックの集合の互いに素な真部分集合であり、トピックに関係する情報を受けるコンピュータ可読プログラム手段と、トピックに関するパーティション要素を判定するコンピュータ可読プログラム手段と、パーティション要素に関連するパーティション要素暗号鍵を取り出すコンピュータ可読プログラム手段と、取り出されたパーティション要素暗号鍵を用いて情報を暗号化するコンピュータ可読プログラム手段と、情報を購読者装置に配信するコンピュータ可読プログラム手段を含む、コンピュータ・プログラムを提供する。

以下、本発明の好ましい実施形態を、例としてのみ、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、情報提供装置（information provider）１０２を含むマルチキャスト公開／購読システム（multicastpublish/subscribe system）を示す概略図である。このマルチキャスト公開／購読システムでは、公開装置（publisher）１４８ａおよび１４８ｂは、階層情報集合体１２０のトピックに情報を公開するデバイスまたは実体のハードウェア実装またはソフトウェア実装である。階層情報集合体１２０は、それに対する情報を公開できる、階層的に配置されたトピックの論理構造であり、図２に関して下で詳細に検討する。公開装置１４８ａおよび１４８ｂによって公開される情報は、公開装置１４８ａおよび１４８ｂとの間の通信チャネルを介して情報提供装置１０２に通信される。そのような通信チャネルの例に、有線または無線のコンピュータ・ネットワークが含まれるが、当業者は、公開装置１４８ａおよび１４８ｂと情報提供装置１０２の間のすべての通信チャネルを使用できることを諒解するであろう。

情報提供装置１０２は、公開装置１４８ａおよび１４８ｂから公開情報を受信するデバイスまたは実体のハードウェア実装またはソフトウェア実装である。情報提供装置に、マルチキャスト装置（multicaster）１５２が含まれ、マルチキャスト装置１５２は、公開情報をマルチキャスト・メッセージとしてマルチキャスト受領装置（multicast audience）１０８に通信するハードウェアまたはソフトウェアのデバイスまたは実体である。マルチキャスト・メッセージは、ネットワーク上の複数のデバイスまたはユーザに送信されるメッセージであり、当技術分野で周知である。例えば、マルチキャスト装置１５２は、マルチキャスト・メッセージをマルチキャスト受領装置１０８に送信するように構成されたソフトウェア・アプリケーションである。マルチキャスト受領装置１０８は、ユーザ１１０ａおよび１１０ｂの集合である。ユーザ１１０ａおよび１１０ｂは、情報提供装置１０２からの公開情報に対応するマルチキャスト・メッセージを受信するように構成されたデバイスまたは実体のハードウェア実装またはソフトウェア実装である。例えば、情報提供装置１０２は、マルチキャスト受領装置１０８に通信できるように接続されたコンピュータ・システムとすることができ、公開情報は、バイナリ・データなどのデータとすることができる。情報提供装置１０２とマルチキャスト受領装置１０８の間の接続の例が、コンピュータ・ネットワークである。ユーザ１１０ａおよび１１０ｂは、情報提供装置１０２に購読リクエスト（subscriptionrequest）を通信することによって、階層情報集合体１２０の１以上のトピックを購読（subscribe）することができる。情報提供装置１０２に、ユーザ購読データ１０４が含まれ、ユーザ購読データ１０４には、階層情報集合体１２０内のトピックのユーザ１１０ａおよび１１０ｂによる購読に関する情報が保管される。例えば、ユーザ１１０ａが、階層情報集合体１２０内の特定のトピックを購読する場合に、この購読が、ユーザの識別およびトピックの識別を含めて、ユーザ購読データ１０４に記録される。ユーザ購読データ１０４を、データベースに記録することができる。その代わりに、ユーザ購読データ１０４を、コンピュータ・システムのメモリ内でまたはコンピュータ・システムのストレージ・デバイス上のファイルとして記録することができる。当業者は、ユーザ購読データ１０４を保管する他の適当な手段を使用できることを諒解するであろう。

情報提供装置１０２に、さらに、トピック鍵生成器１０６、トピック鍵階層構造構造１４４、論理鍵階層構造１１２、および暗号器１５０が含まれる。トピック鍵生成器は、当技術分野で周知の公開鍵／秘密鍵暗号化に必要な公開鍵および秘密鍵などの暗号鍵を生成するハードウェアまたはソフトウェアのデバイスまたは実体である。トピック鍵生成器１０６の例が、「Pretty Good Privacy」（ＰＧＰ）製品（Pretty Good PrivacyおよびＰＧＰは、ＰＧＰ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社の登録商標である）である。トピック鍵生成器１０６は、階層情報集合体１２０のトピックごとに鍵を生成し、これらをトピック鍵階層構造１４４に保管する。トピック鍵階層構造１４４は、下で図３に関して詳細に検討する。論理鍵階層構造１１２は、当技術分野で既知の鍵の論理木構造であり、下で図４に関して詳細に検討する。暗号器１５０は、１以上の暗号鍵を使用してデータ・アイテムの暗号化されたバージョンを生成するハードウェアまたはソフトウェアのデバイスまたは実体である。例えば、暗号器１５０は、公開暗号鍵を使用してデータのアイテムを暗号化することができる。暗号器１５０の例が、「PrettyGood Privacy」（ＰＧＰ）製品である。

図１では、マルチキャスト受領装置１０８が、２ユーザを伴うものとして図示されているが、当業者には、任意の数のユーザがマルチキャスト受領装置１０８を構成できることが明白であろう。同様に、２つの公開装置１４８ａおよび１４８ｂだけが図示されているが、当業者には、任意の数の公開装置が、そのようなマルチキャスト公開／購読システムで情報を公開できることが明白であろう。

図２は、図１の階層情報集合体１２０の例示的な実施例である。階層情報集合体１２０が、デバイスのストレージまたはメモリ（図示せず）に保管され、公開装置１４８ａ、１４８ｂ、情報提供装置１０２、ならびにマルチキャスト受領装置１０８のユーザ１１０ａおよび１１０ｂからアクセス可能である。代替案では、階層情報集合体１２０を、公開装置１４８ａ、１４８ｂ、情報提供装置１０２、またはマルチキャスト受領装置１０８のユーザ１１０ａおよび１１０ｂのうちのいずれか１以上のストレージまたはメモリに保管し、これらのデバイスまたは実体のそれぞれからアクセス可能とすることができる。階層情報集合体１２０に、トピック「ニュース」１２２が階層のルート・トピックになるように階層的に配置された、トピック「ニュース」１２２、トピック「金融」１２４、トピック「スポーツ」１２６、トピック「会社」１２８、およびトピック「個人」１３０が含まれる。トピック「金融」１２４および「スポーツ」１２６は、トピック「ニュース」１２２から下り、トピック「会社」１２８および「個人」１３０は、トピック「金融」１２４から下る。トピックのそれぞれが、公開装置１４８ａおよび１４８ｂによって情報を公開できるカテゴリである。ユーザ１１０ａおよび１１０ｂは、１以上の特定のトピックに公開された情報にアクセスするために購読することができる。例えば、ユーザ１１０ａは、「ニュース／金融」に公開された情報にアクセスするために購読することができる。表記「／」は、階層内の特定のトピックを一意に識別するために、階層のルート・トピックからの階層情報集合体１２０内の経路を示すのに使用される。したがって、「ニュース／金融」は、この階層内のトピック「金融」１２４を一意に識別する。例えば、ユーザ１１０ａが、「ニュース／金融」に公開された情報にアクセスするために購読する場合に、ユーザ１１０ａは、情報提供装置１０２によってトピック「金融」１２４に公開されたすべての情報にアクセスすることができる。同様に、ユーザが、ワイルドカードを使用することによって、階層情報集合体１２０の１つの枝を購読することができる。例えば、ユーザ１１０ｂは、「ニュース／金融／＃」に公開された情報にアクセスするために購読することができ、ここで、表記「＃」は、トピック「金融」１２４から下るすべてのトピックに対するワイルドカード購読を示すのに使用される。したがって、ユーザ１１０ｂが、「ニュース／金融／＃」を購読する場合に、ユーザ１１０ｂは、トピック「金融」１２４、「会社」１２８、および「個人」１３０のいずれかに公開されたすべての情報にアクセスすることができる。階層情報集合体１２０は、５つのトピックを有するものとして図示されているが、当業者には、任意の個数のトピックが階層情報集合体１２０を構成できることが明白であろう。

図３は、図１のトピック鍵階層構造１４４の例示的な実施例である。トピック鍵階層構造１４４には、階層情報集合体１２０内のトピック「ニュース」１２２から「個人」１３０のそれぞれに関連するトピック鍵が含まれる。トピック鍵Ｋ_Ａ １３２は、トピック「ニュース」１２２に関連する。トピック鍵Ｋ_Ｂ １３４は、トピック「金融」１２４に関連し、以下同様である。トピック鍵Ｋ_Ａ １３２、Ｋ_Ｂ １３４、Ｋ_Ｃ １３６、Ｋ_Ｄ １３８、およびＫ_Ｅ １４０は、トピック鍵生成器１０６によって生成された暗号鍵である。例えば、トピック鍵生成器１０６が、公開鍵／秘密鍵生成器である場合に、トピック鍵１４４に、階層情報集合体１２０内のトピックごとに公開鍵および秘密鍵が含まれる。階層情報集合体１２０のトピックに対して公開される情報は、そのトピックに関連するトピック鍵を使用して、情報提供装置１０２の暗号器１５０によって暗号化される。トピック鍵階層構造１４４は、情報提供装置１０２内に存在し、階層情報集合体１２０と別々のものとして図示されているが、当業者は、トピック鍵階層構造１４４を、階層情報集合体１２０に一体化することができ、情報提供装置１０２から離れて保管できることを諒解するであろう。例えば、階層情報集合体１２０に、階層内の各トピックに関連するトピック鍵と一緒にトピックの階層を含めることができる。

図４は、従来技術で既知の、図１の論理鍵階層構造１１２の例示的な実施例である。論理鍵階層構造は、論文"Secure Group Communications Using Key Graphs" (Wong etal, IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol. 8, No. 1, Feb 2000 pp. 16-30)に詳細に説明されている。論理鍵階層構造１１２は、暗号鍵Ａ １１４ａ、Ａ１ １１６ａ、およびＡ２ １１８ａの論理木構造である。論理鍵階層構造１１２内で、マルチキャスト受領装置１０８のユーザ１１０ａおよび１１０ｂのそれぞれの表示は、この論理木構造の「葉」鍵（leafkey）に関連する。すなわち、ユーザ１１０ａのインジケータ１４０ａは、論理鍵階層構造１１２の葉の鍵Ａ１ １１６ａに関連する。同様に、ユーザ１１０ｂのインジケータ１４０ｂは、論理鍵階層構造１１２の葉の鍵Ａ２ １１８ａに関連する。マルチキャスト受領装置１０８のすべてのユーザが、この形で論理鍵階層構造１１２の葉鍵に関連する。論理鍵階層構造１１２内の鍵の配置は、当技術分野でおよびＷｏｎｇ他から既知のように、特定のマルチキャスト受領装置１０８が、特定のマルチキャスト配布システムのマルチキャスト受領装置１０８に関する最も効果的または効率的な配布に対処するように構成される。論理鍵階層構造１１２の設計の特定の方法および考慮事項は、この説明の範囲の外であり、本明細書には含まれない。

ユーザ１１０ａおよび１１０ｂのそれぞれは、そのユーザの関連する葉鍵から論理鍵階層構造１１２のルートまでの経路内の鍵のそれぞれに対応する鍵にアクセスすることができる。第１ユーザ１１０ａを検討すると、図５は、図４のインジケータ１４０ａによる、論理鍵階層構造１１２の鍵Ａ１ １１６ａに関連するユーザ１１０ａの例示的な実施例である。ユーザ１１０ａは、鍵Ａ１ １１６ａおよびＡ １１４ａのそれぞれに対応する鍵にアクセスすることができる。なぜなら、これらの鍵が、それに関連する葉鍵からルートへの経路にあるからである。したがって、ユーザ１１０ａは、論理鍵階層構造１１２で鍵Ａ１ １１６ａに対応する鍵Ａ１ １１６ｂにアクセスすることができる。したがって、ユーザ１１０ａは、論理鍵階層構造１１２で鍵Ａ １１４ａに対応する鍵Ａ １１４ｂにもアクセスすることができる。鍵Ａ１ １１６ｂおよびＡ １１４ｂは、対応する鍵Ａ１ １１６ａおよびＡ １１４ａのコピーとすることができる。その代わりに、公開鍵／秘密鍵暗号化を使用することができ、この場合に、鍵Ａ１ １１６ｂおよびＡ １１４ｂは、暗号化解除用の秘密鍵であり、鍵Ａ１ １１６ａおよびＡ １１４ａは、暗号化用の公開鍵である。ユーザ１１０ａには、復号器１５６ａも含まれ、復号器１５６ａは、１以上の暗号化復号鍵を使用して暗号器・データ・アイテムの暗号化解除された版を生成するハードウェアまたはソフトウェアのデバイスまたは実体である。例えば、復号器１５６ａは、鍵Ａ１ １１６ｂなどの秘密暗号化復号鍵を使用して、データのアイテムを暗号化解除することができる。復号器１５６ａの例が、「Pretty Good Privacy」（ＰＧＰ）製品である。次に、ユーザ１１０ｂを検討すると、図６は、図４のインジケータ１４０ｂによる、論理鍵階層構造１１２の鍵Ａ２ １１８ａに関連するユーザ１１０ｂの例示的な実施例である。ユーザ１１０ｂは、鍵Ａ２ １１８ａおよびＡ １１４ａのそれぞれに対応する鍵にアクセスすることができる。なぜなら、これらの鍵が、それに関連する葉鍵からルートへの経路にあるからである。したがって、ユーザ１１０ｂは、論理鍵階層構造１１２で鍵Ａ２ １１８ａに対応する鍵Ａ２ １１８ｂにアクセスすることができる。したがって、ユーザ１１０ｂは、論理鍵階層構造１１２で鍵Ａ １１４ａに対応する鍵Ａ １１４ｂにもアクセスすることができる。鍵Ａ２ １１８ｂおよびＡ １１４ｂは、対応する鍵Ａ２ １１８ａおよびＡ １１４ａのコピーとすることができる。その代わりに、公開鍵／秘密鍵暗号化を使用することができ、この場合に、鍵Ａ２ １１８ｂおよびＡ １１４ｂは、暗号化解除用の秘密鍵であり、鍵Ａ２ １１８ａおよびＡ １１４ａは、暗号化用の公開鍵である。ユーザ１１０ｂには、復号器１５６ｂも含まれ、復号器１５６ｂは、ユーザ１１０ａの復号器１５６ａと同等である。この実施例で、ユーザ１１０ａと１１０ｂの両方が、論理鍵階層構造の鍵Ａ １１４ａに対応する鍵Ａ １１４ｂにアクセスできることに留意されたい。したがって、鍵Ａ １１４ａを使用して情報提供装置１０２によって暗号化されたデータを、ユーザ１１０ａと１１０ｂの両方が暗号化解除することができる。

論理鍵階層構造１１２は、３つの鍵を有するものとして図示されているが、当業者には、任意の個数の鍵を論理鍵階層構造１１２に編成できることが明白であろう。

図７は、マルチキャスト・システムで情報を公開する方法を示すフローチャートである。公開装置１４８ａおよび１４８ｂのうちの１つが、階層情報集合体１２０のトピックに対する情報を公開する時に、情報提供装置１０２は、図７の方法を使用して、マルチキャスト受領装置１０８へのマルチキャスト・メッセージとしてその情報をマルチキャストする。まず、ステップ２０２で、情報提供装置１０２が、マルチキャスト受領装置１０８の全ユーザのうちで、情報が公開されるトピックを購読している部分集合を判定する。この判定は、ユーザ購読データ１０４を参照して行われる。その後、ステップ２０４で、公開情報が、トピック鍵階層構造１４４のトピック鍵を使用して、暗号器１５０によってマルチキャスト・メッセージとして暗号化される。暗号化に使用されるトピック鍵は、階層情報集合体１２０内の、公開情報が公開されるトピックに関連する鍵である。ステップ２０６で、トピック鍵自体を、論理鍵階層構造１１２を使用して、購読ユーザのために暗号化する。したがって、当技術分野で既知のように、トピック鍵は、論理鍵階層構造１１２からの鍵を使用して１回または複数回暗号化され、その結果、公開情報が公開されたトピックを購読するユーザだけが、トピック鍵を暗号化解除できるようになる。この技法は、Ｗｏｎｇ他で詳細に説明されている。最後に、ステップ２０８で、暗号化されたトピック鍵および暗号化されたマルチキャスト・メッセージが、マルチキャスト装置１５２によってマルチキャスト受領装置１０８に通信される。この形で、公開情報は、マルチキャスト・メッセージ用のランダム鍵の生成の必要なしに、適当なトピック用のトピック鍵を使用して暗号化される。また、この方法を使用すると、トピック鍵が購読ユーザに配布され、その結果、情報が公開されたトピックを購読するユーザだけが、マルチキャスト・メッセージにアクセスできるようになる。

マルチキャスト・システムで情報を公開する図７の方法のほかに、トピック鍵が、階層情報集合体１２０のトピック「ニュース」１２２から「個人」１３０のそれぞれについて、トピック鍵階層構造１４４内で生成される。トピック鍵階層構造１４４でのトピック鍵の生成は、トピックが階層情報集合体で最初に定義される時に行うことができる。例えば、情報が、公開装置１４８ａまたは１４８ｂによって新しいトピックに対して最初に公開される時に、トピック鍵を生成することができる。図７のステップ２０８で説明したように、生成されたトピック鍵を、論理鍵階層構造１１２からの鍵を使用して１回以上暗号化し、公開情報を含むマルチキャスト・メッセージと一緒にマルチキャスト受領装置１０８に通信することができる。その代わりに、生成されたトピック鍵を、論理鍵階層構造１１２を使用して暗号化し、公開情報を含まないマルチキャスト・メッセージなど、別々のマルチキャスト・メッセージでマルチキャスト受領装置１０８に通信することができる。したがって、マルチキャスト・メッセージごとのランダム鍵の使用が、回避される。

ユーザ購読データ１０４が更新されて、トピックの購読ユーザが追加または除去された時には、トピックについてトピック鍵を再生成することが好ましい。トピック鍵は、トピック鍵を破棄し、トピック鍵生成器１０６を使用して新しいトピック鍵を生成することによって再生成される。トピック鍵の再生成は、新たな購読ユーザが以前に送信されたマルチキャスト・メッセージを暗号化解除しないようにするのに好ましい。さらに、トピック鍵の再生成は、新たに購読をやめるユーザが将来のマルチキャスト・メッセージを暗号化解除し続けないようにするのに好ましい。図８は、トピック鍵を再生成する方法を示すフローチャートである。この方法は、ステップ３０２でユーザ購読データ１０４の変更に反応する。階層情報集合体１２０の１以上のトピックに関するユーザ購読データ１０４の変更に応答して、ステップ３０４で、トピック鍵生成器１０６を使用して、トピック鍵階層構造１４４の影響を受けたトピックごとにトピック鍵を再生成する。この形で、トピック鍵階層構造１４４のトピック鍵は、新しいユーザが対応するトピックを購読するか、購読ユーザが対応するトピックの購読をやめた時に限って再生成される。

上で説明した方法を、これから、例としてのみ、ユーザ１１０ａが階層情報集合体１２０のトピック「個人」１３０を購読する状況に関する使用において検討する。トピック「個人」１３０を購読するために、ユーザ１１０ａは、「ニュース／金融／個人」の購読に関するリクエストを情報提供装置１０２に通信する。このリクエストが、ユーザ購読データ１０４の変更をもたらす。トピック鍵再生成の図８の方法を検討すると、ステップ３０２で、この方法は、ユーザ購読データ１０４でのトピック「個人」１３０の購読者装置としてのユーザ１１０ａの追加に反応する。その後、ステップ３０４で、トピック「個人」１３０の新しい鍵Ｋ_Ｅ １４０が、トピック鍵生成器１０６を使用して生成される。したがって、ユーザ購読データ１０４がトピック「個人」１３０に関して変更される時に、鍵Ｋ_Ｅ １４０が再生成される。

第２の実施例で、ユーザ１１０ｂは、「ニュース／金融／＃」の購読に関するリクエストを情報提供装置１０２に通信する。このリクエストは、トピック「金融」１２４、「会社」１２８、および「個人」１３０の購読者装置としてユーザ１１０ｂを含める、ユーザ購読データ１０４の変更をもたらす。トピック鍵の再生成に関して図８の方法を検討すると、ステップ３０２で、この方法は、ユーザ購読データ１０４でのトピック「金融」１２４、「会社」１２８、および「個人」１３０の購読者装置としてのユーザ１１０ｂの追加に反応する。その後、ステップ３０４で、新しいトピック鍵が、影響されるトピック「金融」１２４、「会社」１２８、および「個人」１３０に関してトピック鍵階層構造１４４内で生成される。これは、トピック鍵生成器１０６を使用するトピック鍵Ｋ_Ｂ １３４、Ｋ_Ｄ １３８、およびＫ_Ｅ １４０の再生成をもたらす。したがって、ユーザ１１０ｂが「ニュース／金融／＃」を購読する時に、ユーザ購読データ１０４が、トピック「金融」１２４、「会社」１２８、および「個人」１３０に関して変化し、対応するトピック鍵が、再生成される。

図７の方法を、これから、ユーザ１１０ｂがトピック「金融」１２４を購読した唯一のユーザであり、情報が公開装置１４８ａまたは１４８ｂのうちの１つによってトピック「金融」１２４に公開される状況に関する使用において検討する。ステップ２０２で、情報提供装置１０２は、ユーザ購読データ１０４への参照を用いて、ユーザ１１０ｂがトピック「金融」１２４を購読していると判定する。ステップ２０４で、暗号器１５０が、トピック鍵階層構造１４４でトピック「金融」１２４に対応するトピック鍵Ｋ_Ｂ １３４を使用して、トピック「金融」１２４に対して公開された情報をマルチキャスト・メッセージとして暗号化する。その後、ステップ２０６で、暗号器１５０が、論理鍵階層構造１１２を使用して、購読しているユーザ１１０ｂのためにトピック鍵Ｋ_Ｂ １３４を暗号化する。これには、論理鍵階層構造１１２の鍵Ａ２ １１８ａを使用することが含まれる。なぜなら、この鍵が、階層情報集合体１２０のトピック「金融」１２４を購読する唯一のユーザであるユーザ１１０ｂに対応するからである。その後、ステップ２０８で、鍵Ａ２ １１８ａを使用して暗号化されたトピック鍵Ｋ_Ｂ １３４と、トピック鍵Ｋ_Ｂ １３４を使用して暗号化された公開情報との両方が、マルチキャスト・メッセージとしてマルチキャスト装置１５２によって通信される。このマルチキャスト・メッセージは、マルチキャスト受領装置１０８のユーザ１１０ａと１１０ｂの両方によって受信される。この形で、ユーザ１１０ｂが、情報提供装置１０２からトピック鍵Ｋ_Ｂ １３４を受信する。ユーザ１１０ｂは、トピック鍵Ｋ_Ｂ １３４を暗号化解除することができる。なぜなら、ユーザ１１０ｂが、トピック鍵Ｋ_Ｂ １３４がそれを用いて暗号化された鍵Ａ２ １１８ａに対応する鍵Ａ２ １１８ｂにアクセスできるからである。ユーザ１１０ｂは、トピック鍵Ｋ_Ｂ １３４を暗号化解除したならば、トピック鍵Ｋ_Ｂ １３４を使用して暗号化された公開情報を暗号化解除することができる。しかし、ユーザ１１０ａは、トピック鍵Ｋ_Ｂ １３４を暗号化解除することができない。なぜなら、ユーザ１１０ａが、論理鍵階層構造１１２の鍵Ａ２ １１８ａに対応する鍵にアクセスできないからである。したがって、ユーザ１１０ａは、トピック鍵Ｋ_Ｂ １３４を使用して暗号化された公開情報にアクセスすることができない。したがって、この公開情報は、マルチキャスト受領装置１０８の購読ユーザだけが使用可能であり、トピック「金融」１２４のトピック鍵Ｋ_Ｂ １３４を、トピック「金融」１２４への情報の公開ごとに再生成する必要はない。

図７の方法を、これから、ユーザ１１０ａと１１０ｂの両方が、トピック「個人」１３０を購読し、情報が、公開装置１４８ａまたは１４８ｂのうちの１つによってトピック「個人」１３０に対して公開される状況に関する使用においてさらに検討する。ステップ２０２で、情報提供装置１０２は、ユーザ購読データ１０４への参照を用いて、ユーザ１１０ａと１１０ｂの両方が、トピック「個人」１３０を購読していると判定する。ステップ２０４で、暗号器１５０が、トピック鍵階層構造１４４でトピック「個人」１３０に対応するトピック鍵Ｋ_Ｅ １４０を使用して、トピック「個人」１３０に対して公開された情報をマルチキャスト・メッセージとして暗号化する。その後、ステップ２０６で、暗号器１５０が、論理鍵階層構造１１２を使用して、購読しているユーザ１１０ａと１１０ｂの両方のためにトピック鍵Ｋ_Ｅ １４０を暗号化する。両方のユーザがトピック「個人」１３０を購読しているので、ユーザ１１０ａと１１０ｂの両方が共通してアクセス可能な論理鍵階層構造１１２からの鍵が、トピック鍵Ｋ_Ｅ １４０を暗号化するのに選択される。鍵Ａ １１４ｂは、ユーザ１１０ａと１１０ｂの両方から共通してアクセス可能であり、したがって、論理鍵階層構造１１２の対応する鍵Ａ １１４ａを使用して、トピック鍵Ｋ_Ｅ １４０を暗号化することができる。その後、ステップ２０８で、鍵Ａ １１４ａを使用して暗号化されたトピック鍵Ｋ_Ｅ １４０と、トピック鍵Ｋ_Ｅ １４０を使用して暗号化された公開情報との両方が、マルチキャスト・メッセージとしてマルチキャスト装置１５２によって通信される。このマルチキャスト・メッセージは、マルチキャスト受領装置１０８のユーザ１１０ａと１１０ｂの両方によって受信される。ユーザ１１０ａは、トピック鍵Ｋ_Ｅ １４０を暗号化解除することができる。なぜなら、ユーザ１１０ａが、トピック鍵Ｋ_Ｅ １４０がそれを用いて暗号化された鍵Ａ １１４ａに対応する鍵Ａ １１４ｂにアクセスできるからである。ユーザ１１０ａは、トピック鍵Ｋ_Ｅ １４０を暗号化解除したならば、そのトピック鍵Ｋ_Ｅ １４０を使用して暗号化された公開情報を暗号化解除することができる。同様に、ユーザ１１０ｂは、トピック鍵Ｋ_Ｅ １４０を暗号化解除することができる。なぜなら、ユーザ１１０ｂも、トピック鍵Ｋ_Ｅ １４０がそれを用いて暗号化された鍵Ａ １１４ａに対応する鍵Ａ １１４ｂにアクセスできるからである。ユーザ１１０ｂは、トピック鍵Ｋ_Ｅ １４０を暗号化解除したならば、そのトピック鍵Ｋ_Ｅ １４０を使用して暗号化された公開情報を暗号化解除することができる。したがって、この公開情報は、マルチキャスト受領装置１０８の購読するユーザ１１０ａと１１０ｂの両方によってアクセス可能であり、トピック「個人」１３０のトピック鍵Ｋ_Ｅ １４０を、トピック「個人」１３０への情報の公開ごとに再生成する必要はない。また共通にアクセス可能な鍵Ａ １１４ａを使用してトピック鍵Ｋ_Ｅ １４０を暗号化するのに論理鍵階層構造１１２を使用することは、トピック鍵を複数回暗号化することを不要にする。

階層情報集合体のトピックを購読する個々のユーザのほかに、情報提供装置に、ユーザがアクセスを許可されるトピックを定義するアクセス制御リストを含めることができる。そのようなシステムでは、公開情報が保護され、その結果、許可されたユーザ（購読ユーザではなく）だけにアクセス可能になり、ユーザは、アクセス制御リストに従ってアクセスを許可されるトピックを購読することだけができる。そのような配置では、各トピックの鍵の生成および維持が大きい負荷になり得る。なぜなら、ユーザが、階層情報集合体のトピックの集合へのアクセスを許可されるからである。原理的に、階層情報集合体を、アクセス制御リストに従ってトピックのグループに区分し、トピックのそのようなグループごとに鍵を維持することが有益である。本発明の好ましい実施形態を、これから説明する。

図９は、本発明の好ましい実施形態による、情報提供装置４０２を含むマルチキャスト公開／購読システムの概略図である。図９の要素の多くが、図１に関して説明したものと同一であり、ここでは繰り返さない。図１と共通しない図９の要素を、下で詳細に説明する。

情報提供装置４０２に、マルチキャスト受領装置４０８のユーザがアクセスを許可される階層情報集合体４２０のトピックを定義するアクセス制御リスト４６０が含まれる。アクセス制御リスト４６０は、データベースに記録することができる。その代わりに、アクセス制御リスト４６０を、コンピュータ・システムのメモリ内にまたはコンピュータ・システムのストレージ・デバイス上のファイルとして記録することができる。当業者は、アクセス制御リスト４６０を保管する他の適当な手段を使用できることを諒解するであろう。情報提供装置４０２は、アクセス制御リスト４６０を使用して、ユーザ購読データ４０４で定義されたユーザ購読が、アクセス制御リスト４６０で定義された許可と一貫することを保証することができる。これは、ユーザが、アクセスを許可されないトピックを購読できなくするために望ましい。

１実施形態で、アクセス制御リスト４６０が、特定のユーザがアクセスを許可される、階層情報集合体４２０のトピックまたは枝のリストとして定義される。そのようなアクセス制御リスト４６０の実施例を、これから、図１５に示された例示的な階層情報集合体４２０を参照して説明する。図１５の階層情報集合体４２０に、ルート・トピック「フライト」６００が含まれる。ルート・トピックから下るのが、トピック「国内」６０２および「国際」６０４である。トピック「国内」６０２から下がるのが、トピック「中部」６０６、「東海岸」６０８、および「西海岸」６１０である。トピック「国際」６０４から下がるのが、トピック「欧州」６１２および「アジア」６１４である。この例示的な階層情報集合体４２０に基づいて、下の表１は、１実施形態のユーザ４１０ａから４１０ｄのアクセス制御リスト４６０である。ユーザ４１０ａから４１０ｄのそれぞれについて、表１に、トピックの集合の定義が含まれる。各ユーザは、アクセス制御リスト４６０内のそのユーザに関するトピックの集合に含まれるトピックに対して公開された情報へアクセスだけを許可される。例えば、ユーザ４１０ａは、｛フライト／国内／＃｝に公開された情報へのアクセスを許可される。したがって、ユーザ４１０ａは、トピック「国内」６０２、「中部」６０６、「東海岸」６０８、および「西海岸」６１０が、集合｛フライト／国内／＃｝に属するトピックなので、これらのいずれかに対して公開された情報へのアクセスを許可される。

図１０に、アクセス制御リスト４６０の代替実施形態を示す。図１０のアクセス制御リストに、役割（role）４６０２およびユーザ４６０４が含まれる。役割４６０２に、階層情報集合体４２０内のトピックまたは枝の１以上の名前付き集合が含まれる。ユーザ４６０４は、ユーザ４１０ａ〜４１０ｄのそれぞれのエントリを含み、ユーザごとに、そのユーザがどの役割４６０２に関連するかを指定する。ある役割に関連するユーザは、その役割のトピックに対して公開された情報にアクセスすることだけを許可される。そのようなアクセス制御リスト４６０の実施例を、これから、図１５の階層情報集合体４２０を参照して説明する。下の表２ａは、図１０の役割４６０２の例の定義である。表２ａの各行は、階層情報集合体４２０のトピックの名前付き集合である。

したがって、例えば、役割「国内」６２４に、階層情報集合体４２０のトピックの集合｛フライト／国内／＃｝が含まれる。したがって、役割「国内」６２４は、トピック「国内」６０２、「中部」６０６、「東海岸」６０８、および「西海岸」６１０に対応する。下の表２ｂは、図１０のユーザ４６０４の例の定義である。表２ｂの各行は、マルチキャスト受領装置４０８のユーザ４１０ａから４１０ｄのうちの１つに対応する。

したがって、例えば、ユーザ４１０ａは、役割「国内」６２４に属するものとして指定される。したがって、ユーザ４１０ａは、役割「国内」６２４に含まれるトピックに対して公開された情報にアクセスすることだけを許可される。上で検討したように、役割「国内」６２４に、トピックの集合｛フライト／国内／＃｝が含まれる。したがって、ユーザ４１０ａは、トピック「国内」６０２、「中部」６０６、「東海岸」６０８、および「西海岸」６１０に対して公開された情報へのアクセスだけを許可される。

これらの形で、階層情報集合体４２０の個々のトピックに対して公開された情報への個々のユーザのアクセスを制御することが可能である。上で説明したアクセス制御リスト４６０の２つの例の実施形態のそれぞれに、ユーザがアクセスを許可される情報を公開できるトピックまたは枝の集合の定義が含まれる。当業者は、アクセス制御リスト４６０に、ユーザがアクセスを許可されない情報を公開できるトピックまたは枝の集合（すなわち、許可からの除外）の定義を同等に含めることができることを諒解するであろう。さらに、アクセス制御リスト４６０の２つの例の実施形態を上で説明したが、当業者は、マルチキャスト受領装置４０８のユーザのアクセス制御を指定するすべての適当な機構を使用できることを諒解するであろう。

図９に戻って、情報提供装置４０２に、さらに、情報集合体分割器（informationaggregate partitioner）４６２が含まれる。情報集合体分割器４６２は、階層情報集合体４２０を１以上のパーティション要素４６８に区分する。パーティション要素４６８のそれぞれは、階層情報集合体４２０からのトピックの互いに素な真部分集合として数学的に定義される。互いに素な真部分集合は、集合理論で周知であり、階層情報集合体Ｔについて、トピックＴの集合の集まりＳ_１、Ｓ_２、Ｓ_３．．．Ｓ_ｎとして定義することができ、ここで、２つの集合Ｓ_ｉ、Ｓ_ｊについて、
（Ｓ_ｉ∩Ｓ_ｊ＝φ）かつ（Ｓ_１∪Ｓ_２∪Ｓ_３．．．∪Ｓ_ｎ＝Ｔ）
である。したがって、集合Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_３．．．Ｓ_ｎのうちのどの２つも交差せず、この集合のすべての和集合は、階層情報集合体Ｔの全体と正確に等しい。パーティション要素４６８は、階層情報集合体４２０を区分するために、アクセス制御リスト４６０を使用して定義される。パーティション要素４６８のそれぞれは、アクセス制御リスト４６０の基本構成要素を表す。例えば、役割４６０２のそれぞれは、パーティション要素の別個のリストに関して定義される。パーティション要素の目的は、階層情報集合体４２０のトピックの適当なグループ化を定義し、その結果、暗号鍵をトピックのグループに割り当てることができるようにし、階層内のすべてのトピックについて鍵を生成する必要をなくすことである。

パーティション要素４６８を定義する方法を、図１１に示し、これから、図１５の階層情報集合体４２０ならびに上の表２ａおよび２ｂで定義されたアクセス制御リスト４６０を参照して検討する。

図１１の方法の最初のステップ５０２を検討すると、階層情報集合体４２０の部分集合が、アクセス制御リスト４６０に従って定義される。これを実際的に示すために、図１６に、アクセス制御リスト４６０の表２ａで定義された部分集合が太線を使用して示されている、図１５の階層情報集合体を示す。表２ａは、４つの役割４６０２を定義し、各役割は、階層情報集合体４２０の部分集合を含む。図１６から、役割「太平洋」６２２が、トピック「国際」６０４、「西海岸」６１０、「欧州」６１２、および「アジア」６１４を含む部分集合を定義することがわかる。また、役割「国内」６２４は、トピック「国内」６０２、「中部」６０６、「東海岸」６０８、および「西海岸」６１０を含む階層情報集合体の部分集合を定義する。同様に、役割「国内−欧州」６２６および「すべて」６２８は、階層情報集合体４２０の部分集合を定義する。役割４６０２によって定義される部分集合が、互いに交差し、したがって、この段階で互いに素でないこともわかる。

次に、図１１の方法のステップ５０４を検討すると、アクセス制御リスト４６０の役割４６０２に対応する部分集合を使用して、階層情報集合体４２０を互いに素な真部分集合に区分する。互いに素な真部分集合は、パーティション要素４６８に対応する。図１７に、パーティション要素４６８に区分された階層情報集合体４２０を示す。各要素は、図１６の部分集合の交差または集合の差から導出される互いに素な部分集合である。互いに素な部分集合のリストを生成する詳細な方法は、下で図１２および１３に関して検討する。５つのパーティション要素４６８すなわち、パーティション要素「Ｌ」４６８０、パーティション要素「Ｍ」４６８２、パーティション要素「Ｎ」４６８４、パーティション要素「Ｏ」４６８６、およびパーティション要素「Ｐ」４６８８がある。下の表３に、図１１の方法に従う集合表記を使用したパーティション要素４６８のそれぞれの定義を示す。

したがって、パーティション要素「Ｌ」４６８０から「Ｐ」４６８８が、階層情報集合体４２０の互いに素な真部分集合であることが理解される。なぜなら、どの２つのパーティション要素も交差せず、すべてのパーティション要素の和集合に、階層情報集合体４２０のすべてのトピックが含まれるからである。情報集合体分割器４６２が、アクセス制御リスト４６０が変更される時に、必ずパーティション要素４６８を生成することが望ましい。これによって、パーティション要素４６８がアクセス制御リスト４６０を正確に反映することが保証される。

図１２は、本発明の好ましい実施形態による、部分集合のリストから互いに素な部分集合のリストを生成する方法を示すフローチャートである。例えば、図１２の方法を使用して、役割のリストから階層情報集合体４２０のトピックの互いに素な部分集合のリストを生成することができ、各役割は、階層の部分集合を定義する。図１２の方法を、これから、図１３に示された階層情報集合体４２０のさらなるより単純な実施例を参照して、使用において説明する。図１３の階層情報集合体４２０に、トピック５５０が階層のルートになるように配置された、７つのトピック５５０から５６０が含まれる。トピック５５２および５５３は、トピック５５０から下る。トピック５５４および５５６は、トピック５５２から下り、トピック５５８および５６０は、トピック５５３から下る。図１３に、さらに、アクセス制御リスト４６０の役割４６０２など、階層情報集合体４２０の３つの部分集合が示されている。第１の部分集合ｉ ５７０に、すべてのトピック５５２から５６０が含まれる。第２の部分集合ｊ ５７２に、トピック５５２、５５４、および５５６が含まれる。第３の部分集合ｋ ５７４に、トピック５５３、５５８、および５６０が含まれる。すべての部分集合のリストを、便宜のために下の表４ａに要約する。

次に、使用中の図１２の方法を検討すると、ステップ５１０で、上の表４ａのリストからの部分集合の対のすべての組合せを判定する。この、３つの部分集合ｉ ５７０、ｊ ５７２、およびｋ５７４の、対部分集合のすべての組合せを、下の表４ｂに概要として要約することができる。部分集合の対のそれぞれは、括弧内で部分集合名を使用して指定されている。

その後、ステップ５１２で、部分集合の対のすべての組合せを通るループを開始する。組合せ１（ｉ，ｊ）から開始して、ステップ５１４で、（ｉ∩ｊ≠φ）であるかどうかを判定する。表４ａの部分集合ｉ ５７０およびｊ ５７２の定義を使用すると、
ｉ∩ｊ＝｛５５２，５５４，５５６｝
であることがわかり、したがって、（ｉ∩ｊ≠φ）は真であり、この方法はステップ５１６に進む。ステップ５１６で、新しい部分集合をすべての部分集合のリストに追加し（この部分集合を部分集合ｌと呼ぶ）、ここで、新しい部分集合は（ｉ∩ｊ）に対応する。したがって、新しい部分集合ｌは、｛５５２，５５４，５５６｝と定義される。さらに、ステップ５１８で、新しい部分集合をすべての部分集合のリストに追加し（この部分集合を部分集合ｍと呼ぶ）、ここで、新しい部分集合は（ｉ−ｊ）に対応する。したがって、新しい部分集合ｍは、｛５５０，５５３，５５８，５６０｝と定義される。さらに、ステップ５２０で、新しい部分集合をすべての部分集合のリストに追加し（この部分集合を部分集合ｎと呼ぶ）、ここで、新しい部分集合は（ｊ−ｉ）に対応する。したがって、新しい部分集合ｎは、｛５５２，５５４，５５６｝と定義される。したがって、ステップ５１６から５２０は、３つの新しい部分集合ｌ、ｍ、およびｎが表４ａの部分集合のリストに追加されることをもたらす。ステップ５２２で、部分集合ｉ ５７０およびｊ ５７２を、すべての部分集合のリストから除去する。したがって、このステップで、すべての部分集合のリストは、下の表４ｃで定義されているようになる。

その後、ステップ５２４で、重複した部分集合を、すべての部分集合のリストから除去する。すべての部分集合のリストに、両方とも｛５５２，５５４，５５６｝になるように定義され、したがって重複する部分集合ｌおよびｎが含まれる。したがって、部分集合ｎが、ステップ５２４ですべての部分集合のリストから除去される。このステップで、すべての部分集合のリストが、下の表４ｄに定義されているようになる。

ステップ５２６で、部分集合の対のすべての組合せを、すべての部分集合の新しいリストに鑑みて再判定する。表４ｅに、部分集合の対のすべての組合せの新しいリストを示す。この方法は、次に、ステップ５１２に戻って、部分集合の次の対にループする。

ステップ５１２で、部分集合の次の対を、対部分集合の組合せのリストから処理のために選択する。部分集合の対の組合せのリストが更新されているので、処理に関する部分集合の次の対は、リストの次の最初の組合せすなわち（ｋ，ｌ）である。ステップ５１４で、（ｋ∩ｌ≠φ）であるかどうかを判定する。表４ｄの部分集合ｋ ５７４およびｌの定義を使用すると、
ｋ∩ｌ＝｛５５４，５５６｝
であることがわかり、したがって、（ｋ∩ｌ≠φ）は真であり、この方法はステップ５１６に進む。ステップ５１６で、新しい部分集合をすべての部分集合のリストに追加し（この部分集合を部分集合ｏと呼ぶ）、ここで、新しい部分集合は（ｋ∩ｌ）に対応する。したがって、新しい部分集合ｏは、｛５５４，５５６｝と定義される。さらに、ステップ５１８で、新しい部分集合をすべての部分集合のリストに追加し（この部分集合を部分集合ｐと呼ぶ）、ここで、新しい部分集合は（ｋ−ｌ）に対応する。したがって、新しい部分集合ｐは、｛５５８，５６０｝と定義される。さらに、ステップ５２０で、新しい部分集合をすべての部分集合のリストに追加し（この部分集合を部分集合ｑと呼ぶ）、ここで、新しい部分集合は（ｌ−ｋ）に対応する。したがって、新しい部分集合ｑは、｛５５２｝と定義される。したがって、ステップ５１６から５２０は、３つの新しい部分集合ｏ、ｐ、およびｑが表４ｄの部分集合のリストに追加されることをもたらす。ステップ５２２で、部分集合ｋ ５７４および部分集合ｌを、すべての部分集合のリストから除去する。したがって、このステップで、すべての部分集合のリストは、下の表４ｆで定義されているようになる。

その後、ステップ５２４で、重複した部分集合をすべての部分集合のリストから除去する。すべての部分集合のリストに、重複が一切含まれず、したがって、この方法はステップ５２６に進み、ここで、部分集合の対のすべての組合せを、すべての部分集合の新しいリストに鑑みて再判定する。表４ｇに、部分集合の対のすべての組合せの新しいリストを示す。この方法は、次に、ステップ５１２に戻って、部分集合の次の対にループする。

ステップ５１２で、部分集合の次の対を、対部分集合の組合せのリストから処理のために選択する。部分集合の対の組合せのリストが更新されているので、処理に関する部分集合の次の対は、リストの次の最初の組合せすなわち（ｍ，ｏ）である。ステップ５１４で、（ｍ∩ｏ≠φ）であるかどうかを判定する。表４ｆの部分集合ｍおよびｏの定義を使用すると、
ｍ∩ｏ＝｛｝＝φ
であることがわかり、したがって、（ｍ∩ｏ≠φ）は偽である。この方法は、その後、ステップ５２８に進み、ここで、処理すべき部分集合の対の組合せがまだあるかどうかを判定する。処理は、部分集合の次の対（ｍ，ｐ）に関してステップ５１２に戻る。ステップ５１４で、（ｍ∩ｐ≠φ）であるかどうかを判定する。表４ｆの部分集合ｍおよびｐの定義を使用すると、
ｍ∩ｐ＝｛５５８，５６０｝
であることがわかり、したがって、（ｍ∩ｐ≠φ）は真であり、この方法は、ステップ５１６に進む。ステップ５１６で、新しい部分集合をすべての部分集合のリストに追加し（この部分集合を部分集合ｒと呼ぶ）、ここで、新しい部分集合は（ｍ∩ｐ）に対応する。したがって、新しい部分集合ｒは、｛５５８，５６０｝と定義される。さらに、ステップ５１８で、新しい部分集合をすべての部分集合のリストに追加し（この部分集合を部分集合ｓと呼ぶ）、ここで、新しい部分集合は（ｍ−ｐ）に対応する。したがって、新しい部分集合ｓは、｛５５０，５５３｝と定義される。さらに、ステップ５２０で、新しい部分集合をすべての部分集合のリストに追加し（この部分集合を部分集合ｔと呼ぶ）、ここで、新しい部分集合は（ｐ−ｍ）に対応する。したがって、新しい部分集合ｔは、｛｝と定義される。部分集合ｔは、空の集合であり、したがって、すべての部分集合のリストに追加されない。したがって、ステップ５１６から５２０は、２つの新しい部分集合ｒおよびｓが表４ｆの部分集合のリストに追加されることをもたらす。ステップ５２２で、部分集合ｍおよび部分集合ｐを、すべての部分集合のリストから除去する。したがって、このステップで、すべての部分集合のリストは、下の表４ｈで定義されているようになる。

その後、ステップ５２４で、重複した部分集合をすべての部分集合のリストから除去する。すべての部分集合のリストに、重複が一切含まれず、したがって、この方法はステップ５２６に進み、ここで、部分集合の対のすべての組合せを、すべての部分集合の新しいリストに鑑みて再判定する。表４ｉに、部分集合の対のすべての組合せの新しいリストを示す。この方法は、次に、ステップ５１２に戻って、部分集合の次の対にループする。

ステップ５１２で、部分集合の次の対を、対部分集合の組合せのリストから処理のために選択する。部分集合の対の組合せのリストが更新されているので、処理に関する部分集合の次の対は、リストの次の最初の組合せすなわち（ｏ，ｑ）である。ステップ５１４で、（ｏ∩ｑ≠φ）であるかどうかを判定する。表４ｈの部分集合ｏおよびｑの定義を使用すると、
ｏ∩ｑ＝｛｝＝φ
であることがわかり、したがって、（ｏ∩ｑ≠φ）は偽である。この方法は、その後、ステップ５２８に進み、ここで、処理すべき部分集合の対の組合せがまだあるかどうかを判定する。処理は、部分集合の次の対（ｏ，ｒ）に関してステップ５１２に戻る。ステップ５１４で、（ｏ∩ｒ≠φ）であるかどうかを判定する。表４ｈの部分集合ｏおよびｒの定義を使用すると、
ｏ∩ｒ＝｛｝＝φ
であることがわかり、したがって、（ｏ∩ｒ≠φ）は偽である。この方法は、この形で進行して、部分集合の対のすべての組合せを処理し、各組合せが交差しないことを見つける。すべての組合せを処理したならば、ステップ５２８でこの方法が終了する。

したがって、図１２の方法は、互いに素な真部分集合のリストである、表４ｈのすべての部分集合のリストを生成する。本発明の好ましい実施形態でパーティション要素に対応するのは、この互いに素な真部分集合である。図１４に、図１２の方法を使用して生成された互いに素な真部分集合を示す。

図９に戻って、情報提供装置４０２に、さらに、パーティション鍵生成器４７０が含まれる。パーティション鍵生成器４７０は、パーティション要素鍵４７２を生成するハードウェアまたはソフトウェアのデバイスまたは実体である。パーティション要素鍵４７２は、公開鍵／秘密鍵暗号化に必要な公開鍵および秘密鍵などの暗号鍵である。パーティション要素鍵４７２のそれぞれは、パーティション要素４６８のうちの１つに対応する。パーティション鍵生成器４７０の例が、「Pretty Good Privacy」（ＰＧＰ）製品である（Pretty Good PrivacyおよびＰＧＰは、ＰＧＰ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社の登録商標である）。下の表６に、上で図１７および表３に関して定義したパーティション要素４６８のパーティション要素鍵４７２を示す。

したがって、パーティション要素鍵Ｋ_Ｌ ４７２０は、パーティション要素「Ｌ」４６８０に関連する。パーティション要素鍵Ｋ_Ｍ ４７２２は、パーティション要素「Ｍ」４６８２に関連し、以下同様である。パーティション鍵生成器４７０は、パーティション要素４６８が情報集合体分割器４６２によって初めて作成される時に、パーティション要素鍵４７２を生成する。代替案では、最初のユーザがパーティション要素のトピックを購読する時に、その特定のパーティション要素についてパーティション要素鍵を生成することができる。これは、ユーザがパーティション要素のトピックのどれをも購読していない時に、そのパーティション要素の鍵の生成を防ぐという利益を有する。さらに、アクセス制御リスト４６０の変更が、パーティション要素４６８の変更をもたらす場合がある。パーティション要素４６８のうちの１つが変更される（パーティション要素に追加トピックを含めることまたはパーティション要素からトピックを除去することを介するなど）時には、対応するパーティション要素鍵４７２を再生成することが望ましい。パーティション要素鍵の再生成は、アクセス制御リスト４６０を介して特定のトピックに対して公開された情報へのアクセスを新たに許可されるユーザが、以前に送信されたマルチキャスト・メッセージを暗号解除しなくするのに望ましい。さらに、トピック鍵の再生成は、アクセス制御リスト４６０を介して新たに許可されなくなるユーザが、将来のマルチキャスト・メッセージを暗号化解除し続けなくするのに望ましい。

図９に戻ると、情報提供装置４０２に、さらに、図１の論理鍵階層構造と同等の論理鍵階層構造４１２が含まれる。本発明の好ましい実施形態では、論理鍵階層構造が、マルチキャスト受領装置４０８の許可されたユーザにパーティション要素鍵４７２をセキュアに通信するのに使用される。図１８は、図９の論理鍵階層構造４１２の例示的な実施例である。論理鍵階層構造４１２は、公開鍵／秘密鍵暗号化で使用される公開暗号鍵の論理木構造である。公開鍵Ｆ ４１２０２ａが、論理鍵階層構造４１２のルートにある。公開鍵Ｆ ４１２０２ａの真下にあるのが、公開鍵Ｆ１ ４１２０４ａおよびＦ２ ４１２０６ａである。公開鍵Ｆ１ ４１２０４ａの真下にあるのが、公開鍵Ｆ１１ ４１２０８ａおよびＦ１２ ４１２１０ａである。公開鍵Ｆ１２ ４１２１０ａの真下にあるのが、公開鍵Ｆ１２１ ４１２１２ａおよびＦ１２２ ４１２１４ａである。論理鍵階層構造４１２に、ユーザ４１０ａから４１０ｄのそれぞれのインジケータが含まれる。各インジケータは、この論理木構造の「葉」鍵に関連する。インジケータ４８０ａは、ユーザ４１０ａに対応し、公開鍵Ｆ１１ ４１２０８ａに関連する。インジケータ４８０ｂは、ユーザ４１０ｂに対応し、公開鍵Ｆ１２１ ４１２１２ａに関連し、以下同様である。

ユーザ４１０ａから４１０ｄのそれぞれは、そのユーザに関連する葉鍵から論理鍵階層構造４１２のルートまでの経路の公開鍵のそれぞれに対応する秘密鍵にアクセスできる。第１のユーザ４１０ａを検討すると、図１９は、図１８のインジケータ４８０ａによる、論理鍵階層構造１１２の公開鍵Ｆ１１ ４１２０８ａに関連するユーザ４１０ａの例示的な実施例である。ユーザ４１０ａは、公開鍵Ｆ ４１２０２ａ、Ｆ１ ４１２０４ａ、およびＦ１１ ４１２０８ａのそれぞれに対応する秘密鍵にアクセスできる。なぜなら、これらの鍵が、その関連する葉鍵からルートまでの経路にあるからである。したがって、ユーザ４１０ａは、公開鍵Ｆ ４１２０２ａに対応する秘密鍵Ｆ ４１２０２ｂ、公開鍵Ｆ１ ４１２０４ａに対応する秘密鍵Ｆ１ ４１２０４ｂ、および公開鍵Ｆ１１ ４１２０８ａに対応する秘密鍵Ｆ１１ ４１２０８ｂにアクセスできる。

ユーザ４１０ａに、復号器４１０２ａも含まれ、復号器４１０２ａは、１以上の暗号化復号鍵を使用して、暗号化されたデータ・アイテムの暗号化解除された版を生成するハードウェアまたはソフトウェアのデバイスまたは実体である。例えば、復号器４１０２ａは、秘密鍵Ｆ１１ ４１２０８ｂなどの秘密暗号化復号鍵を使用して、データのアイテムを暗号化解除することができる。復号器４１０２ａの例が、「Pretty Good Privacy」（ＰＧＰ）製品である。

ユーザ４１０ｂから４１０ｄは、同様に、各ユーザの関連する葉鍵から論理鍵階層構造４１２のルートまでの経路内の公開鍵のそれぞれに対応する秘密鍵にアクセスすることができる。ユーザ４１０ｂから４１０ｄに対応する図を、図２０から２２に示す。この例示的実施形態で、ユーザ４１０ａから４１０ｄのそれぞれが、論理鍵階層構造４１２の公開鍵Ｆ ４１２０２ａに対応する秘密鍵Ｆ ４１２０２ｂにアクセスできることに留意されたい。したがって、公開鍵Ｆ ４１２０２ａを使用して情報提供装置４０２によって暗号化されたデータを、ユーザ４１０ａから４１０ｄのすべてが暗号化解除することができる。同様に、ユーザの他のグループは、論理鍵階層構造４１２に従って共通の鍵を共用する。例えば、ユーザ４１０ｂおよび４１０ｃの両方が、秘密鍵Ｆ１２ ４１２１０ｂにアクセスできるが、他のユーザは、秘密鍵Ｆ１２ ４１２１０ｂにアクセスできない。したがって、公開鍵Ｆ１２ ４１２１０ａを使用して情報提供装置４０２によって暗号化されたデータは、ユーザ４１０ｂおよび４１０ｃのみが、対応する秘密鍵Ｆ１２ ４１２１０ｂを使用して暗号化解除することができる。この形で、論理鍵階層構造４１２を、マルチキャスト受領装置４０８の許可されたユーザだけにパーティション要素鍵４７２を配布するのに使用することができる。

図２３は、本発明の好ましい実施形態による、マルチキャスト・システムで情報を公開する方法を示すフローチャートである。公開装置４４８ａおよび４４８ｂのうちの１つが、階層情報集合体４２０のトピックに対する情報を公開する時に、情報提供装置４０２は、図２３の方法を使用して、マルチキャスト受領装置４０８へのマルチキャスト・メッセージとしてその情報をマルチキャストする。まず、ステップ８０２で、情報提供装置４０２が、パーティション要素４６８のどれに、情報が公開されるトピックが含まれるかを判定する。判定されたパーティション要素は、パーティション要素鍵４７２から鍵を関連付けられる。その後、ステップ８０４で、公開される情報を、判定されたパーティション要素のパーティション要素鍵を使用して、マルチキャスト・メッセージとして暗号化する。ステップ８０６で、パーティション要素鍵自体を、論理鍵階層構造４１２からの公開鍵を使用して、許可されるユーザのために暗号化する。したがって、パーティション要素鍵は、トピックに対して公開された情報へのアクセスを許可されるユーザだけがそのパーティション要素鍵を暗号化解除できるように暗号化される。論理鍵階層構造を使用するこの技法は、当技術分野で周知であり、Ｗｏｎｇ他で詳細に説明されている。最後に、ステップ８０８で、暗号化されたパーティション要素鍵および暗号化されたマルチキャスト・メッセージを、マルチキャスト装置４５２によってマルチキャスト受領装置４０８に通信する。この形で、公開される情報は、情報が公開されるトピックを含むパーティション要素に対応するパーティション要素鍵を使用して暗号化される。したがって、階層情報集合体４２０のトピックごとに別々の鍵は不要である。

図２３の方法を、これから、図１５で定義された階層情報集合体４２０の構成および上の表２ａおよび２ｂで定義されたアクセス制御リスト４６０に関する使用において検討する。図１７および表３のパーティション要素４６８の定義も適用される。情報が公開装置４４８ａおよび４４８ｂによって公開される、３つのシナリオを検討する。この３つのシナリオの概要を、下の表６に示す。

まず、シナリオ１について図２３の方法を検討する。シナリオ１では、公開装置４４８ａが、トピック「欧州」６１２に対して情報を公開する。まず、ステップ８０２で、情報提供装置４０２は、パーティション要素４６８のどれに、情報が公開されるトピックが含まれるかを判定する。表３のパーティション要素の定義を参照して、情報提供装置４０２は、トピック「欧州」６１２が、パーティション要素「Ｏ」４６８６にあると判定することができる。さらに、表５から、パーティション要素「Ｏ」４６８６が、パーティション要素鍵Ｋ_Ｏ ４７２６を関連付けられている。その後、ステップ８０４で、公開情報が、パーティション要素鍵Ｋ_Ｏ ４７２６を使用して、マルチキャスト・メッセージとして暗号化される。ステップ８０６で、パーティション要素鍵Ｋ_Ｏ ４７２６自体が、論理鍵階層構造４１２からの公開鍵を使用して、許可されたユーザのために暗号化される。情報提供装置４０２は、表２ａおよび２ｂで定義されたアクセス制御リスト４６０を参照して、どのユーザがトピック「欧州」６１２に対して公開された情報へのアクセスを許可されるかを判定することができる。表２ａから、トピック「欧州」６１２が、役割「太平洋」６２２（「フライト／国際／＃」によって）、役割「国内−欧州」６２６（「フライト／国際／欧州」によって）、および役割「すべて」６２８（「フライト／＃」によって）に含まれることがわかる。したがって、これらの役割に含まれるユーザが、トピック「欧州」６１２に対して公開された情報へのアクセスを許可される。表２ｂから、ユーザ４１０ｂが、役割「太平洋」６２２のメンバであり、ユーザ４１０ｃが、役割「国内−欧州」６２６のメンバであることがわかる。したがって、ユーザ４１０ｂおよび４１０ｃが、トピック「欧州」６１２に対して公開された情報へのアクセスを許可される。したがって、ステップ８０６で、ユーザ４１０ｂおよび４１０ｃだけがアクセス可能な論理鍵階層構造４１２からの鍵が、パーティション要素鍵Ｋ_Ｏ ４７２６の暗号化のために選択される。図１８から２２から、ユーザ４１０ｂおよび４１０ｃだけが対応する秘密鍵Ｆ１２ ４１２１０ｂを有するので、公開鍵Ｆ１２ ４１２１０ａが適当であることがわかる。したがって、パーティション要素鍵Ｋ_Ｏ ４７２６が、情報提供装置４０２によって、公開鍵Ｆ１２ ４１２１０ａを使用して暗号化される。最後に、ステップ８０８で、暗号化されたパーティション要素鍵Ｋ_Ｏ ４７２６および暗号化されたマルチキャスト・メッセージが、マルチキャスト装置４５２によってマルチキャスト受領装置４０８に通信される。この形で、暗号化されたパーティション要素鍵Ｋ_Ｏ ４７２６は、許可されたユーザ４１０ｂおよび４１０ｃだけからアクセス可能であり、したがって、これらのユーザだけが、公開情報を含むマルチキャスト・メッセージを暗号化解除することができる。

次に、シナリオ２について図２３の方法を検討する。シナリオ２では、公開装置４４８ｂが、トピック「西海岸」６１０に対して情報を公開する。まず、ステップ８０２で、情報提供装置４０２は、パーティション要素４６８のどれに、情報が公開されるトピックが含まれるかを判定する。表３のパーティション要素の定義を参照して、情報提供装置４０２は、トピック「西海岸」６１０が、パーティション要素「Ｎ」４６８４にあると判定することができる。さらに、表５から、パーティション要素「Ｎ」４６８４が、パーティション要素鍵Ｋ_Ｎ ４７２４を関連付けられている。その後、ステップ８０４で、公開情報が、パーティション要素鍵Ｋ_Ｎ ４７２４を使用して、マルチキャスト・メッセージとして暗号化される。ステップ８０６で、パーティション要素鍵Ｋ_Ｎ ４７２４自体が、論理鍵階層構造４１２からの公開鍵を使用して、許可されたユーザのために暗号化される。情報提供装置４０２は、表２ａおよび２ｂで定義されたアクセス制御リスト４６０を参照して、どのユーザがトピック「西海岸」６１０に対して公開された情報へのアクセスを許可されるかを判定することができる。表２ａから、トピック「西海岸」６１０が、役割「太平洋」６２２（「フライト／国内／西海岸」によって）、役割「国内−欧州」６２６（「フライト／国内／＃」によって）、役割「国内」６２４（「フライト／国内／＃」によって）、および役割「すべて」６２８（「フライト／＃」によって）に含まれることがわかる。したがって、これらの役割に含まれるユーザが、トピック「西海岸」６１０に対して公開された情報へのアクセスを許可される。表２ｂから、ユーザ４１０ａが、役割「国内」６２４のメンバであり、ユーザ４１０ｂが、役割「太平洋」６２２のメンバであり、ユーザ４１０ｃが、役割「国内−欧州」６２６のメンバであることがわかる。したがって、ユーザ４１０ａ、４１０ｂ、および４１０ｃが、トピック「西海岸」６１０に対して公開された情報へのアクセスを許可される。したがって、ステップ８０６で、ユーザ４１０ａ、４１０ｂ、および４１０ｃだけがアクセス可能な論理鍵階層構造４１２からの鍵が、パーティション要素鍵Ｋ_Ｎ ４７２４の暗号化のために選択される。図１８から２２から、ユーザ４１０ａ、４１０ｂ、および４１０ｃだけが対応する秘密鍵Ｆ１ ４１２０４ｂを有するので、公開鍵Ｆ１ ４１２０４ａが適当であることがわかる。したがって、パーティション要素鍵Ｋ_Ｎ ４７２４が、情報提供装置４０２によって、公開鍵Ｆ１ ４１２０４ａを使用して暗号化される。最後に、ステップ８０８で、暗号化されたパーティション要素鍵Ｋ_Ｎ ４７２４および暗号化されたマルチキャスト・メッセージが、マルチキャスト装置４５２によってマルチキャスト受領装置４０８に通信される。この形で、暗号化されたパーティション要素鍵Ｋ_Ｎ ４７２４は、許可されたユーザ４１０ａ、４１０ｂ、および４１０ｃだけからアクセス可能であり、したがって、これらのユーザだけが、公開情報を含むマルチキャスト・メッセージを暗号化解除することができる。

次に、シナリオ３について図２３の方法を検討する。シナリオ３では、公開装置４４８ａが、トピック「アジア」６１４に対して情報を公開する。まず、ステップ８０２で、情報提供装置４０２は、パーティション要素４６８のどれに、情報が公開されるトピックが含まれるかを判定する。表３のパーティション要素の定義を参照して、情報提供装置４０２は、トピック「アジア」６１４が、パーティション要素「Ｐ」４６８８にあると判定することができる。さらに、表５から、パーティション要素「Ｐ」４６８８が、パーティション要素鍵Ｋ_Ｐ ４７２８を関連付けられている。その後、ステップ８０４で、公開情報が、パーティション要素鍵Ｋ_Ｐ ４７２８を使用して、マルチキャスト・メッセージとして暗号化される。ステップ８０６で、パーティション要素鍵Ｋ_Ｐ ４７２８自体が、論理鍵階層構造４１２からの公開鍵を使用して、許可されたユーザのために暗号化される。情報提供装置４０２は、表２ａおよび２ｂで定義されたアクセス制御リスト４６０を参照して、どのユーザがトピック「アジア」６１４に対して公開された情報へのアクセスを許可されるかを判定することができる。表２ａから、トピック「アジア」６１４が、役割「太平洋」６２２（「フライト／国際／＃」によって）、および役割「すべて」６２８（「フライト／＃」によって）に含まれることがわかる。したがって、これらの役割に含まれるユーザが、トピック「アジア」６１４に対して公開された情報へのアクセスを許可される。表２ｂから、ユーザ４１０ｂが、役割「太平洋」６２２のメンバであることがわかる。したがって、ユーザ４１０ｂが、トピック「アジア」６１４に対して公開された情報へのアクセスを許可される。したがって、ステップ８０６で、ユーザ４１０ｂだけがアクセス可能な論理鍵階層構造４１２からの鍵が、パーティション要素鍵Ｋ_Ｐ ４７２８の暗号化のために選択される。図１８から２２から、ユーザ４１０ｂだけが対応する秘密鍵Ｆ１２１ ４１２１２ｂを有するので、公開鍵Ｆ１２１ ４１２１２ａが適当であることがわかる。したがって、パーティション要素鍵Ｋ_Ｐ ４７２８が、情報提供装置４０２によって、公開鍵Ｆ１２１ ４１２１２ａを使用して暗号化される。最後に、ステップ８０８で、暗号化されたパーティション要素鍵Ｋ_Ｐ ４７２８および暗号化されたマルチキャスト・メッセージが、マルチキャスト装置４５２によってマルチキャスト受領装置４０８に通信される。この形で、暗号化されたパーティション要素鍵Ｋ_Ｐ ４７２８は、許可されたユーザ４１０ｂだけからアクセス可能であり、したがって、このユーザだけが、公開情報を含むマルチキャスト・メッセージを暗号化解除することができる。

したがって、アクセス制御リスト４６０が提供される場合に、鍵を、各個々のトピックではなく、パーティション要素４６８の一部としてのトピックのグループに割り当てることができる。この形では、アクセス制御の粒度がそれを必要としない限り（すなわち、アクセス制御がトピックごとの基礎で定義されていない限り）各トピックに鍵を割り当てる必要はない。

本発明の好ましい実施形態による、マルチキャスト情報提供装置を含むマルチキャスト公開／購読システムを示す概略図である。 本発明の好ましい実施形態による、図１の階層情報集合体の例示的な実施例を示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、図１のトピック鍵階層構造の例示的な実施例を示す図である。 従来技術で既知の、図１の論理鍵階層構造１１２の例示的な実施例を示す図である。 図４のインジケータによる、図１の論理鍵階層構造の鍵Ａ１に関連するユーザの例示的な実施例を示す図である。 図４のインジケータによる、論理鍵階層構造の鍵Ａ２に関連するユーザの例示的な実施例を示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、マルチキャスト・システムで情報を公開する方法を示すフローチャートである。 本発明の好ましい実施形態による、トピック鍵を再生成する方法を示すフローチャートである。 本発明の好ましい実施形態による、マルチキャスト情報提供装置を含むマルチキャスト公開／購読システムを示す概略図である。 本発明の好ましい実施形態による、図９のアクセス制御リストを示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、図９のパーティション要素を定義する方法を示すフローチャートである。 本発明の好ましい実施形態による、部分集合のリストから互いに素な部分集合のリストを生成する方法を示すフローチャートである。 本発明の好ましい実施形態による、階層情報集合体の部分集合の定義を含む、図９の階層情報集合体の例示的な実施例を示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、図１３の階層情報集合体の、図１２の方法を使用して生成された互いに素な真部分集合を示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、図９の階層情報集合体の例示的な実施例を示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、図９のアクセス制御リストおよび図１５の階層情報集合体を示す概略図である。 本発明の好ましい実施形態による、図９のパーティション要素の例示的な実施例を示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、図９の論理鍵階層構造の例示的な実施例を示す図である。 図１８のインジケータによる、図９の論理鍵階層構造の鍵Ｆ１１に関連するユーザの例示的な実施例を示す図である。 図１８のインジケータによる、図９の論理鍵階層構造の鍵Ｆ１２１に関連するユーザの例示的な実施例を示す図である。 図１８のインジケータによる、図９の論理鍵階層構造の鍵Ｆ１２２に関連するユーザの例示的な実施例を示す図である。 図１８のインジケータによる、図９の論理鍵階層構造の鍵Ｆ２に関連するユーザの例示的な実施例を示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、マルチキャスト・システムで情報を公開する方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０２ 情報提供装置
１０４ ユーザ購読データ
１０６ トピック鍵生成器
１０８ マルチキャスト受領装置
１１０ａ ユーザ
１１０ｂ ユーザ
１１２ 論理鍵階層構造
１１４ａ 鍵Ａ
１１４ｂ 鍵Ａ
１１６ａ 鍵Ａ１
１１６ｂ 鍵Ａ１
１１８ａ 鍵Ａ２
１２０ 階層情報集合体
１２２ トピック「ニュース」
１２４ トピック「金融」
１２６ トピック「スポーツ」
１２８ トピック「会社」
１３０ トピック「個人」
１３２ トピック鍵Ｋ_Ａ
１３４ トピック鍵Ｋ_Ｂ
１３６ トピック鍵Ｋ_Ｃ
１３８ トピック鍵Ｋ_Ｄ
１４０ トピック鍵Ｋ_Ｅ
１４０ａ インジケータ
１４０ｂ インジケータ
１４４ トピック鍵階層構造
１４８ａ 公開装置
１４８ｂ 公開装置
１５０ 暗号器
１５２ マルチキャスト装置
１５６ａ 復号器
１５６ｂ 復号器
４０２ 情報提供装置
４０４ ユーザ購読データ
４０８ マルチキャスト受領装置
４１０ａから４１０ｄ ユーザ
４１２ 論理鍵階層構造
４２０ 階層情報集合体
４４８ａ 公開装置
４４８ｂ 公開装置
４５２ マルチキャスト装置
４６０ アクセス制御リスト
４６２ 情報集合体分割器
４６８ パーティション要素
４７０ パーティション鍵生成器
４７２ パーティション要素鍵
４８０ａ インジケータ
４８０ｂ インジケータ
５５０ トピック
５５２ トピック
５５３ トピック
５５４ トピック
５５６ トピック
５５８ トピック
５６０ トピック
５７０ 部分集合ｉ
５７２ 部分集合ｊ
５７４ 部分集合ｋ
６００ ルート・トピック「フライト」
６０２ トピック「国内」
６０４ トピック「国際」
６０６ トピック「中部」
６０８ トピック「東海岸」
６１０ トピック「西海岸」
６１２ トピック「欧州」
６１４ トピック「アジア」
６２２ 役割「太平洋」
６２４ 役割「国内」
６２６ 役割「国内−欧州」
６２８ 役割「すべて」
４６０２ 役割
４６０４ ユーザ
４６８０ パーティション要素「Ｌ」
４６８２ パーティション要素「Ｍ」
４６８４ パーティション要素「Ｎ」
４６８６ パーティション要素「Ｏ」
４６８８ パーティション要素「Ｐ」
４７２０ パーティション要素鍵Ｋ_Ｌ
４７２２ パーティション要素鍵Ｋ_Ｍ
４７２４ 鍵Ｋ_Ｎ
４７２６ 鍵Ｋ_Ｏ
４７２８ 鍵Ｋ_Ｐ
４１０２ａ 復号器
４１２０２ａ 公開鍵Ｆ
４１２０２ｂ 秘密鍵Ｆ
４１２０４ａ 公開鍵Ｆ１
４１２０４ｂ 秘密鍵Ｆ１
４１２０６ａ 公開鍵Ｆ２
４１２０８ａ 公開鍵Ｆ１１
４１２０８ｂ 秘密鍵Ｆ１１
４１２１０ａ 公開鍵Ｆ１２
４１２１０ｂ 秘密鍵Ｆ１２
４１２１２ａ 公開鍵Ｆ１２１
４１２１４ａ 公開鍵Ｆ１２２

Claims (19)

1. それぞれがパーティション要素暗号鍵と関連付けられたパーティション要素に区分されたトピックの集合のうちのいずれかに関して公開された情報を、これらのトピックについて許可された購読者装置に配信するマルチキャスト・ホストであって、前記パーティション要素のそれぞれは、前記トピックの集合の互いに素な真部分集合であり、
   トピックに関する情報を受ける手段と、
   前記トピックに対応するパーティション要素を判定する手段と、
   前記パーティション要素に関連するパーティション要素暗号鍵を取り出す手段と、
   前記取り出されたパーティション要素暗号鍵を用いて前記情報を暗号化する手段と、
   前記情報を前記購読者装置に配信する手段と、
   を含む、マルチキャスト・ホスト。
2. それぞれの前記トピックの集合の互いに素な真部分集合が、アクセス制御リストに従って定義される、請求項１に記載のマルチキャスト・ホスト。
3. 前記アクセス制御リストが、複数の役割の定義を含む、請求項２に記載のマルチキャスト・ホスト。
4. 前記複数の役割のそれぞれは、前記トピックの集合の部分集合である、請求項３に記載のマルチキャスト・ホスト。
5. それぞれの前記トピックの集合の互いに素な真部分集合が、前記複数の役割の集合の差および交差のうちの１つになるように定義される、請求項４に記載のマルチキャスト・ホスト。
6. 前記パーティション要素暗号鍵を前記購読者装置にセキュアに配信する手段をさらに含む、請求項１に記載のマルチキャスト・ホスト。
7. 前記パーティション要素暗号鍵が、前記パーティション要素暗号鍵を暗号化することによってセキュアに配信される、請求項６に記載のマルチキャスト・ホスト。
8. 前記パーティション要素暗号鍵が、論理鍵が前記購読者装置に対応する論理鍵階層構造を使用して暗号化される、請求項７に記載のマルチキャスト・ホスト。
9. 前記パーティション要素暗号鍵に対応するパーティション要素復号鍵を前記購読者装置にセキュアに配信する手段をさらに含む、請求項１に記載のマルチキャスト・ホスト。
10. 前記パーティション要素復号鍵は、前記パーティション要素復号鍵を暗号化することによってセキュアに配信される、請求項９に記載のマルチキャスト・ホスト。
11. 前記パーティション要素復号鍵は、論理鍵が前記許可された購読者装置に対応する論理鍵階層構造を使用して暗号化される、請求項１０に記載のマルチキャスト・ホスト。
12. パーティション要素内のトピックに対する新規購読を受け取る手段と、パーティション要素に関する新しいパーティション要素暗号鍵を生成する手段とをさらに含む、請求項１に記載のマルチキャスト・ホスト。
13. 前記新しいパーティション要素暗号鍵に対応する新しいパーティション要素復号鍵を生成する手段をさらに含む、請求項１２に記載のマルチキャスト・ホスト。
14. パーティション要素内のトピックに対する取り消された購読を受け取る手段と、パーティション要素に関する新しいパーティション要素暗号鍵を生成する手段とをさらに含む、請求項１に記載のマルチキャスト・ホスト。
15. 前記新しいパーティション要素暗号鍵に対応する新しいパーティション要素暗号化復号鍵を生成する手段をさらに含む、請求項１４に記載のマルチキャスト・ホスト。
16. 請求項１に記載のマルチキャスト・ホストと、前記マルチキャスト・ホストによって配信される情報を受けるマルチキャスト購読者装置とを含む、マルチキャスト・システム。
17. 複数のトピックのうちのいずれか１つに関する情報を公開する公開装置をさらに含む、請求項１６に記載のマルチキャスト・システム。
18. それぞれがパーティション要素暗号鍵と関連付けられたパーティション要素に区分されたトピックの集合のうちのいずれかに関して公開された情報を、データ処理システムがこれらのトピックについて許可された購読者装置に配信する方法であって、前記パーティション要素のそれぞれは、前記トピックの集合の互いに素な真部分集合であり、
    データ処理システムが、トピックに関する情報を受けるステップと、
    データ処理システムが、前記トピックに対応するパーティション要素を判定するステップと、
    データ処理システムが、前記パーティション要素に関連するパーティション要素暗号鍵を取り出すステップと、 前記取り出されたパーティション要素暗号鍵を用いて前記情報を暗号化するステップと、
    データ処理システムが、前記情報を前記購読者装置に配信するステップと、
    を含む、方法。
19. それぞれがパーティション要素暗号化鍵をそれに関連付けられたパーティション要素に区分されたトピックの集合のうちのいずれかに関して公開された情報を、これらのトピックについて許可された購読者装置に配信するコンピュータ・プログラムであって、前記パーティション要素のそれぞれは、前記トピックの集合の互いに素な真部分集合であり、
    トピックに関係する情報を受けるステップと、
    前記トピックに関するパーティション要素を判定するステップと、
    前記パーティション要素に関連するパーティション要素暗号鍵を取り出すステップと、
    前記取り出されたパーティション要素暗号鍵を用いて前記情報を暗号化するステップと、
    前記情報を前記購読者装置に配信するステップと、
    をデータ処理システムに実行させる、コンピュータ・プログラム。

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