JP5666422B2 - ブロードキャスト暗号化システムにおける除かれたノードリストの生成方法 - Google Patents
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Description
BEシステムには種々の技法が提案されており、通常、階層化されたノード構造を取る場合が多く、また、HBESにおいて実現される場合もある。
ここで、HBES(Hierarchical Hash−Chain Broadcast Encryption Scheme)とは、階層的なハッシュチェインブロードキャスト暗号化の体系を意味する。
図1を参照すると、ノード0、ノード1、ノード2及びノード3が円形に配列されており、ここで、各ノードはBEシステム内におけるそれぞれのユーザーに対応する。なお、それぞれのノード(Node i)には独自のノードキーKiを割り当てられる。すなわち、ノード0にはK0が、ノード1にはK1が、ノード2にはK2が、ノード3にはK3が独自のノードキーとして割り当てられる。
一方向ハッシュ関数上においては、与えられた出力値を用いて入力値を求めることが計算上不可能であり、与えられた入力値に対して同じ出力値を示す他の入力値を見出すことが計算上不可能である。加えて、一方向ハッシュ関数上においては、同じ出力値を示す任意の異なる2つの入力値を見出すことも計算上不可能である。
上述の如き性質を満足するハッシュ関数は、データの完全性(integrity)、認証、不認防止(repudiation prevention)などにおいて応用される重要な関数の一つであり、一方向ハッシュ関数は「HBES SHA−1」でありうる。
図2は、図1に示す円形ノード群を階層化した構造に示した図である。
図2に示すように、第0の層と第1の層の2つの層からなり、各層を構成するそれぞれのノード群は4個のノードからなり、これらのノードには上記表1における方法により、ハッシュ関数により生成されたキー値(キー集合)が割り当てられる。また、図2における最後の層である第1の層を構成するノードは葉ノード(leaf node)という。
すなわち、ノード群1のノード3は自分に割り当てられたキー集合とノード群0のノード0に割り当てられたキー集合を両方とも保存している。また、ノード群3のノード1が除かれた場合に、ノード群0のノード2もまた除かれたノードと見なされる。
さらに、ノード群3の認証されたノードのためには、「K32」から生成された「HH(K32)」を暗号化キーとして用いて、ノード群3の認証されたノードも暗号化通信チャンネルを確保可能にする。
このため、サーバーは、「HH(K03)」と「HH(K32)」を暗号化キーとして用いて、ノード群3のノード1を除く全てのノードに暗号化された情報を伝送することが可能になる。
この場合、葉ノードは、サーバーからの暗号化されたデータパケットを伝送された場合に、自分が保存しているキーの内のいかなるキーを用いて暗号化キーを生成し、コンテンツを復号化できるかに関する情報が必要となる。
このため、葉ノードは、除かれたノードに関する情報から、伝送されたデータパケットを暗号化した暗号化キーを認知することができ、これにより、暗号化キーを生成することになる。
好ましくは、前記生成ステップは、 (0) 除かれた葉ノードに対する第0の層の親ノードのID、 (1) 前記除かれた葉ノードに対する第1の層の親ノードのID、 乃至、 n−2) 前記除かれた葉ノードに対する第(n−2)の層の親ノードのID、及び (n−1) 第(n−1)の層に従属された前記除かれた葉ノードのID、を結合して、前記除かれたノードのリストを生成する。
好ましくは、 前記ノードは層構造からなるノード群の各層内でグループ化され、 前記IDは、「ノードが従属するグループにおける前記ノードの順番に従って決定されるノードパスID(Node Path IDentification)」及び「前記ノードが従属するグループを示すグループID(Gr
oup IDentification)」が結合される。
好ましくは、 前記グループIDは、 各層における最初のノードに対しては第1の値で割当てられ、 各層における2番目からのノードに対しては、以前のノードと同じグループに従属すると前記第1の値で割当てられ、以前のノードと異なるグループに従属すると第2の値で割当てられる。
好ましくは、 前記第2の値は、 前記第1の値に「1」を加えた後に「2」で割った余り値である。
好ましくは、 前記各層における最初のノードが、子ノードが全て除かれたノードであり、親ノードの子ノードが全て除かれたノードではないノードの子ノードであると、前記グループIDは第3の値で割当てられる。
好ましくは、 前記各層における2番目からのノードが、子ノードが全て除かれたノードであり、親ノードの子ノードが全て除かれたノードではないノードの子ノードであると、前記グループIDは前記第3の値で割当てられる。
好ましくは、 前記ノードは、第0の層ないし第(n−1)の層に階層化され、 前記第1の葉ノードは、前記第(n−1)の層に従属され、 前記第1の親ノードのIDは、 「第0の層に従属する第1の親ノードのID」、「第1の層に従属する第1の親ノードのID」、乃至、「第(n−2)の層に従属する第1の親ノードのID」を含む。
好ましくは、 前記ノードは層構造からなるノード群の各層内でグループ化され、 前記IDは、「ノードが従属するグループにおける前記ノードの順番に従って決定されるノードパスID(Node Path IDentification)」を含む。
好ましくは、 除かれた第2の葉ノードの親ノードである第2の親ノードのIDを把握するステップを更に含み、 前記生成ステップは、 前記第1の親ノードのID及び前記第1の葉ノードのIDを並べて生成されるIDが、除かれた第1の葉ノードのIDで収録され、前記第2の親ノードのID及び前記第2の葉ノードのIDを並べて生成されるIDが、除かれた第2の葉ノードのIDで収録されるリストを生成する。
好ましくは、 前記ノードは、第0の層ないし第(n−1)の層に階層化され、 前記第1の葉ノード及び前記第2の葉ノードは、前記第(n−1)の層に従属され、 前記生成ステップは、 「第0の層に従属する第1の親ノードのID」、「第0の層に従属する第2の親ノードのID」、「第1の層に従属する第1の親ノードのID」、「第1の層に従属する第2の親ノードのID」、乃至、「第(n−2)の層に従属する第1の親ノードのID」、「第(n−2)の層に従属する第2の親ノードのID」、前記第1の葉ノードのID及び前記第2の葉ノードのIDを並べて、前記除かれたノードのリストを生成する。
図3は、層構造が3個の層(第0の層、第1の層、第2の層)からなる場合を例に取っている。図3に示す各ノード群は、図2に示す円形ノード群であってもよいが、説明の便宜のために、図中には円形の構造を示していない。
第2の層は、第1の層における16 2 個の各ノード毎に16個のノードからなるノード群が子ノードの群を形成する。すなわち、第2の層には16個のノードからなるノード群が16 2 個存在し、その結果、16 3 個のノードが存在する。ここで、最後の層である第2の層を構成する16 3 個のノードを葉ノード(leaf node)という。
本実施形態において、図3に示す各ノード群を構成するノードは、順番に0からFまでの16進数を通し番号として与えられる。すなわち、それぞれのノード群を構成するノードの数をNとしたとき、それぞれのノード群を構成するノードに0からN−1までの通し番号を与える。
下記に示す表2は、本発明によるタグの形成方法における葉ノードのノードIDの決定方法を示すものである。
優先順位2、同じ層においては、親ノードに与えられたノードパスIDが小さなものから構成する。
優先順位3、同じノード群内にある場合には、該当ノード群内におけるノードパスIDが小さなものから構成する。
換言すると、各ノードパスIDには各ノードパスIDに相当するノードの親ノードのノードパスIDである群ID(GID)が結合されるのである。
図4は、本発明の一実施形態による、特定の層内のノードに属する全ての葉ノードが除かれた場合を示す図である。
除かれた葉ノードのノードIDを表2における方法により表現すれば、下記の表8に示す通りである。
この場合、本実施形態において、除かれた葉ノード(a)から(p)までのノードIDを除かれた葉ノード(a)のノードIDに置き換える。これを表現すれば、下記の表9に示す通りである。
ここで、群ID(GID)の桁数は代表ノードIDを構成するノードパスIDに相当するノードが構成するノード群内のノードの数(t)に対する底が2の対数値(log2t)であるともいえる。
これに対し、各層における2番目からのノードパスIDが直前のノードパスIDとは異なるノード群内にある場合には、直前のノードパスIDに「1」を加えた後に2で割った余りの値の群ID(GID)が結合される。
Claims (10)
- サーバと複数のデバイスとを含み、前記デバイスが葉ノード、言い換えると、階層的に第0乃至第(n−1)のn個(nは2以上の定数)の層からなるツリー構造(ツリートポロジ構造)に構成されたノード群のうち、最後の層のノード群に属するノードとして組織化された放送システムのブロードキャスト暗号化(略してBEという)通信チャネルの形成に使用され、前記BEの暗号化通信チャネルから除かれたノードリスト生成方法において、
前記サーバが、前記ツリートポロジ構造で除かれた葉ノードの親ノードのIDを把握するステップと、
前記サーバが、前記親ノードのID及び除かれた葉ノードのIDを順次に並べて、除かれたノードのリストを生成するステップと、
を含み、
前記ノードは層構造からなるノード群の各層内でグループ化され、
前記IDは、「ノードが従属するグループにおける前記ノードの順番に従って決定されるノードパスID(Node Path IDentification)」及び「前記ノードが従属するグループを示すグループID(Group IDentification)」が結合されてなることを特徴とする除かれたノードリストの生成方法。 - 前記生成ステップは、
(0)除かれた葉ノードに対する第0の層の親ノードのID、
(1)前記除かれた葉ノードに対する第1の層の親ノードのID、
乃至、
(n−2)前記除かれた葉ノードに対する第(n−2)の層の親ノードのID、及び
(n−1)第(n−1)の層に従属された前記除かれた葉ノードのID、
を結合して、前記除かれたノードのリストを生成することを特徴とする請求項1に記載の除かれたノードリストの生成方法。 - 前記グループIDは、
各層における最初のノードに対しては第1の値で割当てられ、
各層における2番目からのノードに対しては、以前のノードと同じグループに従属すると前記第1の値で割当てられ、以前のノードと異なるグループに従属すると第2の値で割当てられることを特徴とする請求項1に記載の除かれたノードリストの生成方法。 - 前記第2の値は、
前記第1の値に「1」を加えた後に「2」で割った余り値であることを特徴とする請求項3に記載の除かれたノードリストの生成方法。 - 前記各層における最初のノードが、子ノードが全て除かれたノードであり、親ノードの子ノードが全て除かれたノードではないノードの子ノードであると、前記グループIDは第3の値で割当てられることを特徴とする請求項3に記載の除かれたノードリストの生成方法。
- 前記各層における2番目からのノードが、子ノードが全て除かれたノードであり、親ノードの子ノードが全て除かれたノードではないノードの子ノードであると、前記グループIDは第3の値で割当てられることを特徴とする請求項3に記載の除かれたノードリストの生成方法。
- サーバと複数のデバイスとを含み、前記デバイスが葉ノード、言い換えると、階層的に第0乃至第(n−1)のn個(nは2以上の定数)の層からなるツリー構造(ツリートポロジ構造)に構成されたノード群のうち、最後の層のノード群に属するノードとして組織化された放送システムのブロードキャスト暗号化(略してBEという)通信チャネルの形成に使用され、前記BEの暗号化通信チャネルから除かれたノードリスト生成方法において、
前記サーバが、前記ツリートポロジ構造で除かれた第1の葉ノードの親ノードである第1の親ノードのIDを把握するステップと、
前記サーバが、前記第1の親ノードのID及び前記第1の葉ノードのIDを並べて生成されるIDが、除かれたノードIDで収録されるリストを生成するステップと、を含み、
前記ノードは層構造からなるノード群の各層内でグループ化され、
前記IDは、「ノードが従属するグループにおける前記ノードの順番に従って決定されるノードパスID(Node Path IDentification)」及び「前記ノードが従属するグループを示すグループID(Group IDentifination)」が結合されたことを特徴とする除かれたノードリストの生成方法。 - 前記ノードは、第0の層ないし第(n−1)の層に階層化され、
前記第1の葉ノードは、前記第(n−1)の層に従属され、
前記第1の親ノードのIDは、
「第0の層に従属する第1の親ノードのID」、「第1の層に従属する第1の親ノードのID」、乃至、「第(n−2)の層に従属する第1の親ノードのID」を含むことを特徴とする請求項7に記載の除かれたノードリストの生成方法。 - 除かれた第2の葉ノードの親ノードである第2の親ノードのIDを把握するステップを更に含み、
前記生成ステップは、
前記第1の親ノードのID及び前記第1の葉ノードのIDを並べて生成されるIDが、除かれた第1の葉ノードのIDで収録され、前記第2の親ノードのID及び前記第2の葉ノードのIDを並べて生成されるIDが、除かれた第2の葉ノードのIDで収録されるリストを生成することを特徴とする請求項7に記載の除かれたノードリストの生成方法。 - 前記ノードは、第0の層ないし第(n−1)の層に階層化され、
前記第1の葉ノード及び前記第2の葉ノードは、前記第(n−1)の層に従属され、
前記生成ステップは、
「第0の層に従属する第1の親ノードのID」、「第0の層に従属する第2の親ノードのID」、「第1の層に従属する第1の親ノードのID」、「第1の層に従属する第2の親ノードのID」、乃至、「第(n−2)の層に従属する第1の親ノードのID」、「第(n−2)の層に従属する第2の親ノードのID」、前記第1の葉ノードのID及び前記第2の葉ノードのIDを並べて、前記除かれたノードのリストを生成することを特徴とする請求項9に記載の除かれたノードリストの生成方法。
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