JP5189799B2 - 秘密情報復元装置、秘密情報復元方法およびプログラム - Google Patents
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Description
A.Shamir,"How to Share a Secret,"Commun.ACM, vol.22 no.11 pp.612−613, 1979. J.Kurihara、S.Kiyomoto、K.Fukushima、T.Tanaka、"A Fast (4、n)−Threshold Secret Sharing Scheme Using Exclusive−OR Operation and its Extension to (k、n)−Threshold Schemes"、電子情報通信学会技術研究報告、vol.107、No.44、情報セキュリティ、ISSN0913−5685、ISEC2007−4 藤井吉弘、栃窪孝也、保坂範和、多田美奈子、加藤岳久、"排他的論理和を用いた(k、n)しきい値法の構成法"、電子情報通信学会技術研究報告、vol.107、No.44、情報セキュリティ、ISSN0913−5685、ISEC2007−5
(1)本発明は、XORを用いた(k、n)閾値分散法により生成された分散情報から秘密情報を復元する秘密情報復元装置であって、k個(kは正の整数)の前記分散情報を入力し、k(np−1)個(npは、正の素数)の部分分散情報を生成する部分分散情報生成手段(例えば、図2の分散情報分割部21に相当)と、前記k個の分散情報に対応するインデックス番号t0、t1、・・・、tk−1(0≦t0、t1、・・・、tk−1≦k−1)を入力し、部分秘密情報K1、・・・、Knp−1を復元するための前記部分分散情報の組み合わせを示す行列を生成する行列生成手段(例えば、図2の行列生成部22に相当)と、該生成された行列を前記部分分散情報に適用して、部分秘密情報を復元する復元手段(例えば、図2の部分秘密情報復元部23に相当)と、該復元した部分秘密情報を連結して元の秘密情報Kを生成する連結手段(例えば、図2の連結部24に相当)と、を備えたことを特徴とする秘密情報復元装置を提案している。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
秘密情報Kを(np−1)個の部分秘密情報Kqに分割する。
ダミーの部分秘密情報K0を生成する。
np個ずつの乱数Rl 0、・・・、Rl k−2の計(k−1)np個の乱数を全て独立に生成する。
XOR演算により、以下のように部分分散情報S(i,m)を生成する。
部分分散情報S(i、0)、・・・、S(i,np−2)を連結して分散情報Siを生成し、管理者Piへセキュアに配付する。
上記の分散情報の生成処理を踏まえて、本発明の秘密情報復元装置について説明する。本実施形態に係る秘密情報復元装置は、図2に示すように、分散情報分割部21と、行列生成部22と、部分秘密情報復元部23と、連結部24とから構成されている。
次に、図4から図7を用いて、本実施形態に係る秘密情報復元装置の処理について説明する。
まず、分散情報分割部21にk個の分散情報が入力され、k(np−1)個の部分分散情報が生成されて、部分秘密情報復元部23に出力される(ステップS101)。一方、行列生成部22には、k個の分散情報についてのインデックス番号が入力される。
次に、図8および図9を用いて、上記実施形態の変形例について説明する。
本変形例は、上記の実施形態に対して、行列生成部22の構成が異なっている。具体的は、本変形例に係る行列生成部は、図8に示すように、単位行列生成器41と、行基本変形演算器42と、行基本変形演算器43と、行基本変形演算器44a、44mと、行基本変形演算器45とからなり、これらが直列に接続されている。
次に、図9を用いて、本変形例における秘密情報の復元処理について説明する。
まず、分散情報分割部21にk個の分散情報が入力され、k(np−1)個の部分分散情報が生成されて、部分秘密情報復元部23に出力される(ステップS201)。一方、行列生成部22には、k個の分散情報についてのインデックス番号が入力される。
Claims (9)
- XORを用いた(k、n)閾値分散法により生成されたn個の分散情報のうちk個の分散情報から秘密情報を復元する秘密情報復元装置であって、
k個(kは正の整数)の前記分散情報を入力し、k(np−1)個(npは、np≧nを満たす素数)の部分分散情報を生成する部分分散情報生成手段と、
前記k個の分散情報に対応するインデックス番号t0、t1、・・・、tk−1(0≦t0、t1、・・・、tk−1≦k−1)であって前記k個の分散情報のそれぞれが前記n個の分散情報のうち何番目の分散情報かを示したインデックス番号を入力し、部分秘密情報K1、・・・、Knp−1を復元するための前記部分分散情報の組み合わせを示す行列を、入力した前記インデックス番号のみより生成する行列生成手段と、
該生成された行列を前記部分分散情報に適用して、部分秘密情報を復元する復元手段と、
該復元した部分秘密情報を連結して元の秘密情報Kを生成する連結手段と、
を備えたことを特徴とする秘密情報復元装置。 - 前記行列生成手段が、
k(np−1)行k(np−1)列のバイナリ行列X0を生成する第1の行列生成器と、
前記インデックス番号t0、t1、・・・、tk−1の値により、k(np−1)行k(np−1)列のバイナリ行列X1を生成する第2の行列生成器と、
前記インデックス番号tm−2、tm−1、・・・、tk−1(m=3、4、・・・、k−1)の値により、k(np−1)行k(np−1)列のバイナリ行列Xm−1を生成する第3の行列生成器と、
前記インデックス番号t0、t1、・・・、tk−1の値により、k(np−1)行k(np−1)列のバイナリ行列Xk−1を生成する第4の行列生成器と、
前記第1の行列生成器から第4の行列生成器において生成された行列を乗じて部分秘密情報K1、・・・、Knp−1を復元するための前記部分分散情報の組み合わせを示す行列Mを生成する第5の行列生成器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の秘密情報復元装置。 - 前記行列生成手段が、
単位行列を生成する単位行列生成器と、
該生成した単位行列を行基本変形する第1の行基本変形演算器と、
前記インデックス番号t0、t1、・・・、tk−1の値に基づいて、該第1の行基本変形演算器において演算された行列を行基本変形する第2の行基本変形演算器と、
前記インデックス番号tm−2、tm−1、・・・、tk−1(m=3、4、・・・、k−1)の値に基づいて、該第2の行基本変形演算器において演算された行列を行基本変形する第3の行基本変形演算器と、
前記インデックス番号t0、t1、・・・、tk−1の値に基づいて、該第3の行基本変形演算器において演算された行列を行基本変形し、部分秘密情報K1、・・・、Knp−1を復元するための前記部分分散情報の組み合わせを示す行列を生成する第4の行基本変形演算器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の秘密情報復元装置。 - XORを用いた(k、n)閾値分散法により生成されたn個の分散情報のうちk個の分散情報から秘密情報を復元する請求項1に記載の秘密情報復元装置が実行する秘密情報復元方法であって、
前記部分分散情報生成手段が、k個(kは正の整数)の前記分散情報を入力し、k(np−1)個(npは、np≧nを満たす素数)の部分分散情報を生成する第1のステップと、
前記行列生成手段が、前記k個の分散情報に対応するインデックス番号t0、t1、・・・、tk−1(0≦t0、t1、・・・、tk−1≦k−1)であって前記k個の分散情報のそれぞれが前記n個の分散情報のうち何番目の分散情報かを示したインデックス番号を入力し、部分秘密情報K1、・・・、Knp−1を復元するための前記部分分散情報の組み合わせを示す行列を、入力した前記インデックス番号のみより生成する第2のステップと、
前記復元手段が、該生成された行列を前記部分分散情報に適用して、部分秘密情報を復元する第3のステップと、
前記連結手段が、該復元した部分秘密情報を連結して元の秘密情報Kを生成する第4のステップと、
を備えたことを特徴とする秘密情報復元方法。 - 請求項2に記載の秘密情報復元装置が実行する秘密情報復元方法であって、
前記部分分散情報生成手段が、k個(kは正の整数)の前記分散情報を入力し、k(n p −1)個(n p は、n p ≧nを満たす素数)の部分分散情報を生成する第1のステップと、
前記第1の行列生成器が、k(np−1)行k(np−1)列のバイナリ行列X0を生成し、
前記第2の行列生成器が、前記インデックス番号t0、t1、・・・、tk−1の値により、k(np−1)行k(np−1)列のバイナリ行列X1を生成し、
前記第3の行列生成器が、前記インデックス番号tm−2、tm−1、・・・、tk−1(m=3、4、・・・、k−1)の値により、k(np−1)行k(np−1)列のバイナリ行列Xm−1を生成し、
前記第4の行列生成器が、前記インデックス番号t0、t1、・・・、tk−1の値により、k(np−1)行k(np−1)列のバイナリ行列Xk−1を生成し、
前記第5の行列生成器が、前記生成されたすべての行列を乗じて部分秘密情報K1、・・・、Knp−1を復元するための前記部分分散情報の組み合わせを示す行列Mを生成する第2のステップと、
前記復元手段が、該生成された行列を前記部分分散情報に適用して、部分秘密情報を復元する第3のステップと、
前記連結手段が、該復元した部分秘密情報を連結して元の秘密情報Kを生成する第4のステップと、
を備えたことを特徴とする秘密情報復元方法。 - 請求項3に記載の秘密情報復元装置が実行する秘密情報復元方法であって、
前記部分分散情報生成手段が、k個(kは正の整数)の前記分散情報を入力し、k(n p −1)個(n p は、n p ≧nを満たす素数)の部分分散情報を生成する第1のステップと、
前記単位行列生成器が、単位行列を生成し、
前記第1の行基本変形演算器が、該生成した単位行列を行基本変形して、第1の行列を生成し、
前記第2の行基本変形演算器が、前記インデックス番号t0、t1、・・・、tk−1の値に基づいて、該第1の行列を行基本変形して、第2の行列を生成し、
前記第3の行基本変形演算器が、前記インデックス番号tm−2、tm−1、・・・、tk−1(m=3、4、・・・、k−1)の値に基づいて、該第2の行列を行基本変形して、第3の行列を生成し、
前記第4の行基本変形演算器が、前記インデックス番号t0、t1、・・・、tk−1の値に基づいて、該第3の行列を行基本変形し、部分秘密情報K1、・・・、Knp−1を復元するための前記部分分散情報の組み合わせを示す行列を生成する第2のステップと、
前記復元手段が、該生成された行列を前記部分分散情報に適用して、部分秘密情報を復元する第3のステップと、
前記連結手段が、該復元した部分秘密情報を連結して元の秘密情報Kを生成する第4のステップと、
を備えたことを特徴とする秘密情報復元方法。 - 請求項4に記載の秘密情報復元方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項5に記載の秘密情報復元方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項6に記載の秘密情報復元方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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