JP5508998B2 - 秘密分散システム、装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、秘密分散システム、装置及びプログラムに関する。

近年、電子的に記憶されたデータに対する情報セキュリティ技術の重要性が高まっている。情報セキュリティ技術は、機密性、完全性及び可用性を担保することを目的としており、最近では、情報漏洩への関心の高まりから、機密性を重視する傾向がみられる。

一般に、電子データの機密性を担保する技術としては、暗号化技術が用いられている。暗号化技術は、秘密にしたい電子データ（以下、“秘密情報”と称す）を暗号化することにより、正しい暗号化鍵を知らない場合には、秘密情報の復元を困難にする技術である。

このような暗号化技術の他に、電子データの機密性を担保する技術としては、秘密分散技術が注目されている。

秘密分散技術は、秘密情報を構成する複数の分散情報を当該秘密情報から生成し、得られた分散情報のうち、予め決められた部分集合を満たす分散情報の集合からは元の秘密情報を復元できるが、予め決められた部分集合を満たさない分散情報の集合からは元の秘密情報が全く漏洩しないといった特長をもつ技術である。

暗号化技術と秘密分散技術との違いとしては、暗号化技術が計算理論的であるのに対し、秘密分散技術は情報理論的である点に大きな違いがある。

更に、秘密分散技術は、情報セキュリティ技術における機密性の担保だけでなく、可用性の担保も実現可能である。上述したように、秘密分散技術は、元の秘密情報を復元するために、全ての分散情報を集める必要はなく、予め決められた部分集合を満たす分散情報のみを集めればよい。このため、元の秘密情報を復元可能な複数通りの部分集合を予め決めておけば、いくつかの分散情報が利用不能になっても、利用不能な分散情報を除いた分散情報を集めることにより、元の秘密情報を復元可能である。

この秘密分散技術の代表的な手法が、１９７９年にシャミア（Shamir）によって考案された（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法である。（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法は、秘密情報をｎ個の分散情報に分割し、任意のｋ個の分散情報からは当該秘密情報を復元できるが、任意の（ｋ−１）個の分散情報からは当該秘密情報を復元できないといった手法である。

このような秘密分散技術において、各分散情報のデータサイズは、情報理論的安全性を確保するために、元の秘密情報のデータサイズよりも小さくできないことが知られている。このため、例えば秘密情報をｎ個の分散情報に分割した場合には、ｎ個の分散情報のデータサイズが元の秘密情報のｎ倍になるといった不都合が生じる。

しかしながら、近年、例えば、クラウドコンピューティング等によって巨大なリソースを提供するサービス（以下、リソース提供サービスという）が広まってきており、ユーザは、第三者であるリソース提供者に秘密情報を預けることが可能になっている。リソースとしては、例えば、中央処理装置（CPU:Central Processing Unit）、メモリ及びハードディスク（HDD:Hard Disc Drive）等の計算機資源が適宜、提供される。このようなリソース提供サービスが利用可能である場合、多量のハードディスクが利用可能であるため、上述したｎ個の分散情報のデータサイズが元の秘密情報のｎ倍になるといった不都合を補うことができる。

ここで、リソース提供サービスを用いた秘密分散システムについて説明する。

秘密分散システム１０は、図４に示すように、ディーラー装置３００がネットワーク３１０を介して保管サーバ装置３２０，３３０，３４０に接続している。

ディーラー装置３００は、元の秘密情報を記憶しており、この秘密情報の分散処理及び復元処理を実行する。ディーラー装置３００は、制御部３０１、情報分散部３０２、情報結合部３０３、通信部３０４及び記憶部３０５を備えている。また、保管サーバ装置３２０，３３０，３４０は、リソース提供者が所有するサーバ装置であり、記憶部３２１，３３１，３４１及び通信部３２２，３３２，３４２を各々備えている。

次に、ディーラー装置３００が元の秘密情報に対して分散処理を実行し、分散情報を３台の保管サーバ装置に配布する動作について説明する。

始めに、情報分散部３０２は、制御部３０１からの指示に従って、ディーラー装置３００内の記憶部３０５に記憶された秘密情報に対して分散処理を実行する。なお、この分散処理は、（２，３）しきい値秘密分散法（ｋ＝２、ｎ＝３）に基づくものとする。

分散処理の後、ディーラー装置３００内の通信部３０４は、ネットワーク３１０を介して、情報分散部３０２において分割された３個の分散情報を保管サーバ装置３２０，３３０，３４０に各々配布する。

なお、保管サーバ装置３２０，３３０，３４０は、通信部３２２，３３２，３４２を介して、ディーラー装置３００から送信された自装置宛の分散情報を各々受信し、記憶部３２１，３３１，３４１に記憶する。

続いて、ディーラー装置３００が３台の保管サーバ装置３２０，３３０，３４０に記憶された分散情報を集め、元の秘密情報を復元する動作について説明する。

始めに、ディーラー装置３００内の通信部３０４は、ネットワーク３１０を介して、各保管サーバ装置３２０，３３０，３４０に記憶された分散情報を読出すための読出し要求を送信し、この読出し要求に応じて返信された分散情報を受信する。なお、ディーラー装置３００は、ｋ台（ｋ＝２）以上の保管サーバ装置に対して読出し要求を送信する。また、この読出し要求の送信対象となる保管サーバ装置は、ユーザの操作に応じて、任意に選択される。

しかる後、情報結合部３０３は、制御部３０１の指示に従って、受信された分散情報を結合し、元の秘密情報を復元する。

特開２００８−９８８９４号公報 特開２００４−２７４３２０号公報 A.Shamir:"How to share a secret", Communications of the ACM, 22, 11, pp.612-613(1979)

しかしながら、以上のような秘密分散システムは、機密性及び可用性が不十分なｋ台以上の保管サーバ装置３２０，３３０，３４０を用いると、この保管サーバ装置３２０，３３０，３４０に記憶している分散情報が漏洩し、元の秘密情報が第三者に復元される心配がある。また、この保管サーバ装置が故障等により停止すると、ディーラー装置が秘密情報を復元するために必要となる分散情報を集めることができず、必要な時に元の秘密情報を復元できないといった心配もある。

このような心配を無くすために、機密性及び可用性が十分に保たれている保管サーバ装置に全ての分散情報を記憶しようとすると、費用が高くなるといった不都合が生じる。

本明細書に開示された実施形態は、機密性及び可用性を十分に保ちつつ、リソース提供者への費用を抑制し得る秘密分散システムを提供することを目的とする。

実施形態の秘密分散システムは、秘密分散装置と、複数の第１保管サーバ装置と、複数の第２保管サーバ装置とを備えている。

実施形態の秘密分散装置は、秘密情報を分散数の個数の分散情報に分散し、当該分散された複数の分散情報のうち、任意のしきい値以上の個数の分散情報から当該秘密情報を復元可能なしきい値秘密分散法を実行可能なものである。

実施形態の複数の第１保管サーバ装置は、機密性及び可用性を有し、前記秘密分散装置から配布された分散情報を個別に保管する。

実施形態の複数の第２保管サーバ装置は、前記機密性及び可用性よりも低い機密性及び可用性を有し、前記秘密分散装置から配布された分散情報を個別に保管する。

ここで、前記秘密分散装置においては、記憶手段が前記秘密情報を一時的に記憶する。

前記秘密分散装置においては、ユーザの操作に応じて、前記しきい値及び前記分散数のうちの第１しきい値ｋ及び第１分散数ｎの入力を受け付ける。

前記秘密分散装置においては、前記受け付けた第１しきい値ｋ及び第１分散数ｎを用いる（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法（但し、２≦ｋ＜ｎ）に基づいて、前記記憶手段内の秘密情報をｎ個の第１分散情報に分散する。

前記秘密分散装置においては、前記ｎ個の第１分散情報のうち、ｉ個の第１分散情報（但し、１≦ｉ＜ｋ）を選択する。

前記秘密分散装置においては、前記ユーザの操作に応じて、前記しきい値及び前記分散数のうちの第２しきい値ｋ´及び第２分散数ｎ´の入力を受け付ける。

前記秘密分散装置においては、前記受け付けた第２しきい値ｋ´及び第２分散数ｎ´を用いる（ｋ´，ｎ´）しきい値秘密分散法（但し、２≦ｋ´＜ｎ´）に基づいて、前記選択された第１分散情報をｎ´個の第２分散情報に分散する。

前記秘密分散装置においては、前記ｎ個の第１分散情報のうち、前記選択された第１分散情報を除くｋ個以上の第１分散情報を前記各第１保管サーバ装置に個別に配布する。

前記秘密分散装置においては、前記ｎ´個の第２分散情報を前記各第２保管サーバ装置に個別に配布する。

一実施形態に係る秘密分散システムの構成の一例を示す模式図である。 同実施形態における動作の一例を示すフローチャートである。 同実施形態における情報分散部の処理の一例を示す模式図である。 リソース提供サービスを用いた秘密分散システムの構成の一例を示す模式図である。

以下、一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各装置は、装置毎に、ハードウェア構成、又はハードウェア資源とソフトウェアとの組合せ構成のいずれでも実施可能となっている。組合せ構成のソフトウェアとしては、予めネットワーク又は記憶媒体から対応する装置のコンピュータにインストールされ、対応する装置の機能を実現させるためのプログラムが用いられる。

図１は、一実施形態に係る秘密分散システムの構成の一例を示す模式図である。

秘密分散システム１では、ディーラー装置１００が、ネットワーク１１０を介して、２台の第１保管サーバ装置１２０，１３０及び３台の第２保管サーバ装置１４０，１５０，１６０に接続している。なお、本実施形態では、第１保管サーバ装置が２台であり、第２保管サーバ装置が３台であるシステム構成としたが、これらの台数に限定されない。

同実施形態において、第１保管サーバ装置１２０，１３０は、信頼度の高い保管サーバ装置を示し、第２保管サーバ装置１４０，１５０，１６０は信頼度の低い保管サーバ装置を示している。また、本明細書中において“信頼度の高い保管サーバ装置”とは、記憶される秘密情報の機密性及び可用性は十分に保たれるが、秘密情報を記憶しておくためにかかる費用が高い保管サーバ装置を示し、“信頼度の低い保管サーバ装置”とは、記憶される秘密情報の機密性及び可用性が十分には保たれないが、秘密情報を記憶しておくためにかかる費用は低い保管サーバ装置を示している。

換言すると、第１保管サーバ装置１２０，１３０は機密性及び可用性を有していると共に、第２保管サーバ装置１４０，１５０，１６０は、第１保管サーバ装置１２０，１３０の機密性及び可用性よりも低い機密性及び可用性を有している。また、第１保管サーバ装置１２０，１３０は所定の費用で提供されると共に、第２保管サーバ装置１４０，１５０，１６０は、第１保管サーバ装置１２０，１３０の費用よりも低い費用で提供される。また、機密性及び可用性の高低は、最終的にはユーザの主観で判断されるが、一般的にはＩＳＯ／ＩＥＣ １５４０８ ＩＴセキュリティ評価基準などに基づく認証を取得した製品を、認証を取得していない製品よりも機密性及び可用性が高いものと判断すればよい。

なお、第１保管サーバ装置１２０，１３０は、互いに同一の機能ブロック構成を有するので、以下、第１保管サーバ装置１２０を代表例に挙げて説明する。同様に、第２保管サーバ装置１４０，１５０，１６０は、互いに同一の機能ブロック構成を有するので、以下、第２保管サーバ装置１４０を代表例に挙げて説明する。

ディーラー装置１００は、秘密情報を分散数の個数の分散情報に分散し、当該分散された複数の分散情報のうち、任意のしきい値以上の個数の分散情報から当該秘密情報を復元可能なしきい値秘密分散法の秘密分散装置を実現するものである。ここで、しきい値秘密分散法は、分散数ｎ、しきい値ｋの場合、（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法と呼ばれる。

なお、同実施形態において、（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法は、しきい値ｋ及び分散数ｎを他の文字に置き換えて実行することも可能であり、例えば、（ｋ´，ｎ´）しきい値秘密分散法等が適用可能である。この場合、秘密情報をｎ´個の分散情報に分散し、且つ、このｎ´個の分散情報のうち、任意のｋ´個の分散情報から当該秘密情報が復元可能であることを示している。

ディーラー装置１００は、制御部１０１、情報分散部１０２、分散情報選択部１０３、通信部１０４、情報結合部１０５及び記憶部１０６を備えている。

制御部１０１は、ユーザの操作に応じて、前述したしきい値及び分散数のうちの第１しきい値ｋ及び第１分散数ｎの入力を受け付ける処理を実行する。また、制御部１０１は、当該ユーザの操作に応じて、前述したしきい値及び分散数のうちの第２しきい値ｋ´及び第２分散数ｎ´の入力を受け付ける処理を実行する。なお、制御部１０１は、各部１０２，１０３，…，１０５の動作を制御する処理も実行する。

なお、同実施形態において、第１しきい値ｋは第１保管サーバ装置の台数と同じ値を示し、第２分散数ｎ´は第２保管サーバ装置の台数と同じ値を示す。補足すると、第１保管サーバ装置は、ｋ台以上ｎ台未満の台数であればよいが、機密性を保ちつつリソース提供者への費用を抑制する観点から、ｋ台に近い方がより好ましい。また、第２保管サーバ装置は、ｋ´台以上ｎ´台以下の台数であればよいが、可用性を高く保つ観点から、ｎ´台に近い方がより好ましい。すなわち、信頼度の高い第１保管サーバ装置には少ない分散情報（例、ｋ個）を格納し、信頼度の低い第２保管サーバ装置には多くの分散情報（例、ｎ´個）を格納した方が、機密性及び可用性を保ちつつ、リソース提供者への費用を抑制する観点から好ましい。なお、同じ観点から、第２保管サーバ装置の台数（例、ｎ´台）は、第１保管サーバ装置に配布されない第１分散情報の個数（例、ｎ−ｋ個）よりも多い方（例、ｎ−ｋ＜ｎ´）が好ましい。

情報分散部１０２は、（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法（但し、２≦ｋ＜ｎ）に基づいて、秘密情報を分散させる処理を実行する。具体的には、以下の各機能(f102-1)及び(f102-2)をもっている。

(f102-1) 制御部１０１により受け付けた第１しきい値ｋ及び第１分散数ｎを用いる（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法（但し、２≦ｋ＜ｎ）に基づいて、記憶部１０６内の秘密情報をｎ個の第１分散情報に分散する機能。

(f102-2) 制御部１０１により受け付けた第２しきい値ｋ´及び第２分散数ｎ´を用いる（ｋ´，ｎ´）しきい値秘密分散法（但し、２≦ｋ´＜ｎ´）に基づいて、分散情報選択部１０３により選択された第１分散情報をｎ´個の第２分散情報に分散する機能。

分散情報選択部１０３は、情報分散部１０２において分散されたｎ個の第１分散情報のうち、ｉ個の第１分散情報（但し、１≦ｉ＜ｋ）を選択する処理を実行する。なお、この分散情報選択部１０３において選択された第１分散情報は、情報分散部１０２においてｎ´個の第２分散情報に分散される。

通信部１０４は、情報分散部１０２において分散された各分散情報を各保管サーバ装置１２０，１３０，…，１６０に配布する処理を実行し、且つ、各保管サーバ装置１２０，１３０，…，１６０に配布された分散情報を読出す処理を実行する。具体的には、以下の各機能(f104-1)〜(f104-3)をもっている。

(f104-1) 情報分散部１０２により分散されたｎ個の第１分散情報のうち、当該選択された第１分散情報を除くｋ個以上の第１分散情報を第１保管サーバ装置１２０，１３０に個別に配布し、情報分散部１０２により分散されたｎ´個の第２分散情報を第２保管サーバ装置１４０，１５０，１６０に個別に配布する機能。

(f104-2) 当該ユーザの操作に応じて、当該配布された各分散情報を読出すための読出し要求を各保管サーバ装置１２０，１３０，…，１６０に送信する機能。

(f104-3) 当該送信された読出し要求に応じて、各保管サーバ装置１２０，１３０，…，１６０から返信された第１分散情報及び第２分散情報を受信する機能。

情報結合部１０５は、通信部１０４において受信された分散情報を結合し、元の情報を復元する処理を実行する。具体的には、以下の各機能(f105-1)〜(f105-3)をもっている。

(f105-1) 当該受信された第１分散情報がｋ個以上のとき、当該ｋ個以上の第１分散情報から（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法に基づいて、当該秘密情報を復元する機能。

(f105-2) 当該受信された第１分散情報がｋ個未満で（ｋ−ｉ）個以上のとき、受信された第２分散情報から（ｋ´，ｎ´）しきい値秘密分散法に基づいて、当該選択されたｉ個の第１分散情報を復元する機能。

(f105-3) 復元されたｉ個の第１分散情報及び前記受信されたｋ個未満で（ｋ−ｉ）個以上の第１分散情報から（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法に基づいて、秘密情報を復元する機能。

記憶部１０６は、各部１０１〜１０５から読出／書込可能な記憶装置であり、秘密情報が一時的に記憶される。また、記憶部１０６は、各部１０１〜１０５の処理途中のデータや、処理結果の第１分散情報及び第２分散情報が一時的に記憶されてもよい。

次に、第１保管サーバ装置１２０及び第２保管サーバ装置１４０について説明する。

第１保管サーバ装置１２０は、記憶部１２１及び通信部１２２を備えている。

記憶部１２１は、ディーラー装置１００から個別に配布された第１分散情報を記憶している。

通信部１２２は、ディーラー装置１００から個別に配布された第１分散情報を受けると、この第１分散情報を記憶部１２１に書込む処理を実行する。また、通信部１２２は、ディーラー装置１００から読出し要求を受けると、記憶部１２１から第１分散情報を読出し、この第１分散情報をディーラー装置１００に返信する処理を実行する。

第２保管サーバ装置１４０は、第１保管サーバ装置１２０と同様に、記憶部１４１及び通信部１４２を備えている。

記憶部１４１は、ディーラー装置１００から個別に配布された第２分散情報を記憶している。

通信部１４２は、ディーラー装置１００から個別に配布された第２分散情報を受けると、この第２分散情報を記憶部１４１に書込む処理を実行する。また、通信部１４２は、ディーラー装置１００から読出し要求を受けると、記憶部１４１から第２分散情報を読出し、この第２分散情報をディーラー装置１００に返信する処理を実行する。

次に、以上のように構成された秘密分散システムの動作について、図２のフローチャート及び図３の模式図を参照しながら説明する。以下の説明では、（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法及び（ｋ´，ｎ´）しきい値秘密分散法が、互いに同じ（２，３）しきい値秘密分散法を示す場合を例に挙げて述べるが、これに限らず、各しきい値秘密分散法が互いに異なる場合でも同様に実行できる。

始めに、制御部１０１は、ユーザの操作に応じて、秘密情報２００を復元可能な分散情報の個数（第１しきい値）を示すｋに対する“２”の入力を受け付け、且つ、秘密情報２００を分散し、生成される分散情報の個数（第１分散数）を示すｎに対する“３”の入力を受け付ける（ステップＳ１）。

続いて、情報分散部１０２は、第１しきい値“２”及び第１分散数“３”を用いる（２，３）しきい値秘密分散法に基づいて、記憶部１０６に記憶された秘密情報２００を３個の分散情報に分散し、第１分散情報２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃを生成する（ステップＳ２）。なお、ステップＳ２において生成された第１分散情報２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃは、記憶部１０６に記憶される。

次に、分散情報選択部１０３は、生成された第１分散情報２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃのうち、２個未満の第１分散情報を選択する（ステップＳ３）。ここでは、分散情報選択部１０３は、生成された第１分散情報２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃのうち、第１分散情報２０１ａを選択したものとする。

続いて、制御部１０１は、当該ユーザの操作に応じて、ステップＳ３において選択された第１分散情報２０１ａを復元可能な分散情報の個数（第２しきい値）を示すｋ´に対する２の入力を受け付け、且つ、第１分散情報２０１ａを分散し、生成される分散情報の個数（第２分散数）を示すｎ´に対する３の入力を受け付ける（ステップＳ４）。

次に、情報分散部１０２は、第２しきい値“２”及び第２分散数“３”を用いる（２，３）しきい値秘密分散法に基づいて、選択された第１分散情報２０１ａを３個の分散情報に分散し、第２分散情報２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃを生成する（ステップＳ５）。なお、ステップＳ５において生成された第２分散情報２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃは、第１分散情報２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃと同様に、記憶部１０６に記憶される。

しかる後、通信部１０４は、第１分散情報２０１ｂ，２０１ｃを第１保管サーバ装置１２０，１３０に個別に配布し、第２分散情報２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃを第２保管サーバ装置１４０、１５０，１６０に個別に配布する（ステップＳ６）。

次に、以上のような秘密分散システムの機密性及び可用性について説明する。

始めに、機密性について述べる。

第１保管サーバ装置１２０，１３０は、信頼度が高いため、各記憶部１２１，１３１内の第１分散情報２０１ｂ，２０１ｃの機密性が十分に保たれている。

一方、第２保管サーバ装置１４０，１５０，１６０は信頼度が低いため、各記憶部１４１，１５１，１６１内の第２分散情報２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃの機密性が十分に保たれていない。但し、仮に第２保管サーバ装置１４０，１５０，１６０内の全ての第２分散情報２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃが漏洩した場合であっても、第２分散情報２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃからは、１個の第１分散情報２０１ａしか復元されない。１個の第１分散情報２０１ａは、（２，３）しきい値秘密分散法のしきい値“２”に満たないため、秘密情報２００を漏洩させない。

従って、高い信頼度の第１保管サーバ装置１２０，１３０により機密性が十分に保たれていることに加え、低い信頼度の第２保管サーバ装置１４０，１５０，１６０から第２分散情報が漏洩した場合でも、秘密情報の漏洩を阻止できるので、機密性が十分に保たれている。

次に、可用性について述べる。

第１保管サーバ装置１２０，１３０は、信頼度が高いため、各記憶部１２１，１３１内の第１分散情報２０１ｂ，２０１ｃの可用性が十分に保たれている。通常の場合、高い可用性をもつ第１保管サーバ装置１２０，１３０内の第１分散情報２０１ｂ，２０１ｃから秘密情報を復元すればよいので、可用性が十分に保たれている。

仮に、第１保管サーバ装置１２０，１３０の一方がメンテナンス等により停止した場合であっても、第２保管サーバ装置１４０，１５０，１６０のうちの２台が稼動していれば、第２保管サーバ装置内の第２分散情報から第１分散情報２０１ａを復元し、この第１分散情報２０１ａと、稼動している第１保管サーバ装置に記憶された第１分散情報とから秘密情報２００を復元することができる。

従って、高い信頼度の第１保管サーバ装置１２０，１３０により可用性が十分に保たれていることに加え、第１保管サーバ装置１２０，１３０の一方が停止した場合でも、秘密情報を復元できるので、可用性が十分に保たれている。

以上説明した本実施形態によれば、信頼度と費用の高い第１保管サーバ装置１２０，１３０と、信頼度と費用の低い第２保管サーバ装置１４０，１５０，１６０とを併用し、信頼度の低い保管サーバ装置１４０，１５０，１６０のみからは秘密情報２００を復元できないようにして機密性を保ち、信頼度の高い第１保管サーバ装置１２０，１３０をｋ台用いなくても秘密情報２００を復元できるようにして可用性を保つので、機密性及び可用性を十分に保ちつつ、リソース提供者への費用を抑制できる。

補足すると、第１段階の（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法におけるｋ個未満（例、１個）の第１分散情報を更に秘密分散した第２分散情報を第２保管サーバ装置１４０，１５０，１６０に配布した構成により、信頼度の低い保管サーバ装置１４０，１５０，１６０のみからは秘密情報２００を復元できないようにして機密性を保っている。

また、ｋ個未満のｉ個の第１分散情報２０１ａを更に秘密分散した第２分散情報を第２保管サーバ装置１４０，１５０，１６０に配布した構成により、第２保管サーバ装置からｉ個（例、１個）の第１分散情報を復元できることから、信頼度の高い第１保管サーバ装置１２０，１３０の台数がｋ−ｉ台（例、ｋ−１台）に減った場合でも秘密情報２００を復元できるようにして可用性を保っている。

なお、上記の各実施形態に記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することもできる。

また、この記憶媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であっても良い。

また、記憶媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のＭＷ（ミドルウェア）等が上記実施形態を実現するための各処理の一部を実行しても良い。

さらに、各実施形態における記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。

また、記憶媒体は１つに限らず、複数の媒体から上記の各実施形態における処理が実行される場合も本発明における記憶媒体に含まれ、媒体構成は何れの構成であっても良い。

なお、各実施形態におけるコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、上記の各実施形態における各処理を実行するものであって、パソコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であっても良い。

また、各実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１，１０…秘密分散システム、１００，３００…ディーラー装置、１０１，３０１…制御部、１０２，３０２…情報分散部、１０３…分散情報選択部、１０４，１２２，１３２，１４２，１５２，１６２，３０４，３２２，３３２，３４２…通信部、１０５，３０３…情報結合部、１０６，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，３０５，３２１，３３１，３４１…記憶部、１１０，３１０…ネットワーク、１２０，１３０…第１保管サーバ装置、１４０，１５０，１６０…第２保管サーバ装置、２００…秘密情報、２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ…第１分散情報、２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ…第２分散情報、３２０，３３０，３４０…保管サーバ装置。

Claims (5)

1. 秘密情報を分散数の個数の分散情報に分散し、当該分散された複数の分散情報のうち、任意のしきい値以上の個数の分散情報から当該秘密情報を復元可能なしきい値秘密分散法を実行可能な秘密分散装置と、
   機密性及び可用性を有し、前記秘密分散装置から配布された分散情報を個別に保管する複数の第１保管サーバ装置と、
   前記機密性及び可用性よりも低い機密性及び可用性を有し、前記秘密分散装置から配布された分散情報を個別に保管する複数の第２保管サーバ装置と
   を備えた秘密分散システムであって、
   前記秘密分散装置は、
   前記秘密情報を一時的に記憶する記憶手段と、
   ユーザの操作に応じて、前記しきい値及び前記分散数のうちの第１しきい値ｋ及び第１分散数ｎの入力を受け付ける手段と、
   前記受け付けた第１しきい値ｋ及び第１分散数ｎを用いる（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法（但し、２≦ｋ＜ｎ）に基づいて、前記記憶手段内の秘密情報をｎ個の第１分散情報に分散する手段と、
   前記ｎ個の第１分散情報のうち、ｉ個の第１分散情報（但し、１≦ｉ＜ｋ）を選択する手段と、
   前記ユーザの操作に応じて、前記しきい値及び前記分散数のうちの第２しきい値ｋ´及び第２分散数ｎ´の入力を受け付ける手段と、
   前記受け付けた第２しきい値ｋ´及び第２分散数ｎ´を用いる（ｋ´，ｎ´）しきい値秘密分散法（但し、２≦ｋ´＜ｎ´）に基づいて、前記選択された第１分散情報をｎ´個の第２分散情報に分散する手段と、
   前記ｎ個の第１分散情報のうち、前記選択された第１分散情報を除くｋ個の第１分散情報を前記各第１保管サーバ装置に個別に配布する手段と、
   前記ｎ´個の第２分散情報を前記各第２保管サーバ装置に個別に配布する手段と
   を備え、
   前記第１しきい値ｋは前記第１保管サーバ装置の台数と同じ値を示し、
   前記第２分散数ｎ´は、前記第２保管サーバ装置の台数と同じ値であって、前記各第１保管サーバ装置に配布されない第１分散情報の個数（ｎ−ｋ個）よりも大きい値（ｎ−ｋ＜ｎ´）を示すことを特徴とする秘密分散システム。
2. 請求項１に記載の秘密分散システムにおいて、
   前記秘密分散装置は、
   ユーザの操作に応じて、前記配布された各分散情報を読出すための読出し要求を各保管サーバ装置に送信する手段と、
   前記送信された読出し要求に応じて、前記各保管サーバ装置から返信された第１分散情報及び第２分散情報を受信する手段と、
   前記受信された第１分散情報がｋ個のとき、当該ｋ個の第１分散情報から前記（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法に基づいて、前記秘密情報を復元する手段と、
   前記受信された第１分散情報がｋ個未満で（ｋ−ｉ）個以上のとき、前記受信された第２分散情報から前記（ｋ´，ｎ´）しきい値秘密分散法に基づいて、前記選択されたｉ個の第１分散情報を復元する手段と、
   前記復元されたｉ個の第１分散情報及び前記受信されたｋ個未満で（ｋ−ｉ）個以上の第１分散情報から前記（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法に基づいて、前記秘密情報を復元する手段と
   を更に備えたことを特徴とする秘密分散システム。
3. 機密性及び可用性を有し、配布された分散情報を個別に保管する複数の第１保管サーバ装置と、前記機密性及び可用性よりも低い機密性及び可用性を有し、配布された分散情報を個別に保管する複数の第２保管サーバ装置とにそれぞれ通信可能であり、秘密情報を分散数の個数の分散情報に分散し、当該分散された複数の分散情報のうち、任意のしきい値以上の個数の分散情報から当該秘密情報を復元可能なしきい値秘密分散法を実行可能な秘密分散装置であって、
   前記秘密情報を一時的に記憶する記憶手段と、
   ユーザの操作に応じて、前記しきい値及び前記分散数のうちの第１しきい値ｋ及び第１分散数ｎの入力を受け付ける手段と、
   前記受け付けた第１しきい値ｋ及び第１分散数ｎを用いる（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法（但し、２≦ｋ＜ｎ）に基づいて、前記記憶手段内の秘密情報をｎ個の第１分散情報に分散する手段と、
   前記ｎ個の第１分散情報のうち、ｉ個の第１分散情報（但し、１≦ｉ＜ｋ）を選択する手段と、
   前記ユーザの操作に応じて、前記しきい値及び前記分散数のうちの第２しきい値ｋ´及び第２分散数ｎ´の入力を受け付ける手段と、
   前記受け付けた第２しきい値ｋ´及び第２分散数ｎ´を用いる（ｋ´，ｎ´）しきい値秘密分散法（但し、２≦ｋ´＜ｎ´）に基づいて、前記選択された第１分散情報をｎ´個の第２分散情報に分散する手段と、
   前記ｎ個の第１分散情報のうち、前記選択された第１分散情報を除くｋ個の第１分散情報を前記各第１保管サーバ装置に個別に配布する手段と、
   前記ｎ´個の第２分散情報を前記各第２保管サーバ装置に個別に配布する手段と
   を備え、
   前記第１しきい値ｋは前記第１保管サーバ装置の台数と同じ値を示し、
   前記第２分散数ｎ´は、前記第２保管サーバ装置の台数と同じ値であって、前記各第１保管サーバ装置に配布されない第１分散情報の個数（ｎ−ｋ個）よりも大きい値（ｎ−ｋ＜ｎ´）を示すことを特徴とする秘密分散装置。
4. 請求項３に記載の秘密分散装置において、
   ユーザの操作に応じて、前記配布された各分散情報を読出すための読出し要求を各保管サーバ装置に送信する手段と、
   前記送信された読出し要求に応じて、前記各保管サーバ装置から返信された第１分散情報及び第２分散情報を受信する手段と、
   前記受信された第１分散情報がｋ個のとき、当該ｋ個の第１分散情報から前記（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法に基づいて、前記秘密情報を復元する手段と、
   前記受信された第１分散情報がｋ個未満で（ｋ−ｉ）個以上のとき、前記受信された第２分散情報から前記（ｋ´，ｎ´）しきい値秘密分散法に基づいて、前記選択されたｉ個の第１分散情報を復元する手段と、
   前記復元されたｉ個の第１分散情報及び前記受信されたｋ個未満で（ｋ−ｉ）個以上の第１分散情報から前記（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法に基づいて、前記秘密情報を復元する手段と
   を更に備えたことを特徴とする秘密分散装置。
5. 機密性及び可用性を有し、配布された分散情報を個別に保管する複数の第１保管サーバ装置と、前記機密性及び可用性よりも低い機密性及び可用性を有し、配布された分散情報を個別に保管する複数の第２保管サーバ装置とにそれぞれ通信可能であり、秘密情報を分散数の個数の分散情報に分散し、当該分散された複数の分散情報のうち、任意のしきい値以上の個数の分散情報から当該秘密情報を復元可能なしきい値秘密分散法を実行可能な秘密分散装置のプログラムであって、
   前記秘密分散装置を、
   ユーザの操作に応じて、前記しきい値及び前記分散数のうちの第１しきい値ｋ及び第１分散数ｎの入力を受け付ける手段、
   前記受け付けた第１しきい値ｋ及び第１分散数ｎを用いる（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法（但し、２≦ｋ＜ｎ）に基づいて、前記秘密分散装置の記憶手段内の秘密情報をｎ個の第１分散情報に分散する手段、
   前記ｎ個の第１分散情報のうち、ｉ個の第１分散情報（但し、１≦ｉ＜ｋ）を選択する手段、
   前記ユーザの操作に応じて、前記しきい値及び前記分散数のうちの第２しきい値ｋ´及び第２分散数ｎ´の入力を受け付ける手段、
   前記受け付けた第２しきい値ｋ´及び第２分散数ｎ´を用いる（ｋ´，ｎ´）しきい値秘密分散法（但し、２≦ｋ´＜ｎ´）に基づいて、前記選択された第１分散情報をｎ´個の第２分散情報に分散する手段、
   前記ｎ個の第１分散情報のうち、前記選択された第１分散情報を除くｋ個の第１分散情報を前記各第１保管サーバ装置に個別に配布する手段、
   前記ｎ´個の第２分散情報を前記各第２保管サーバ装置に個別に配布する手段、
   として機能させ、
   前記第１しきい値ｋは前記第１保管サーバ装置の台数と同じ値を示し、
   前記第２分散数ｎ´は、前記第２保管サーバ装置の台数と同じ値であって、前記各第１保管サーバ装置に配布されない第１分散情報の個数（ｎ−ｋ個）よりも大きい値（ｎ−ｋ＜ｎ´）を示すプログラム。

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