JP6576699B2 - 暗号化システム、更新方法、および更新プログラム - Google Patents
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Description
好ましくは、変換処理前における第2暗号化データのデータサイズと、変換処理後における第2暗号化データのデータサイズとは等しい。
まず、以下の各実施の形態についての理解を深めるために、図1を参照して、関連技術に従う暗号化システム300Xについて説明する。図1は、暗号化システム300Xによる暗号化キーの更新処理を概略的に示す概念図である。図1に示されるように、暗号化システム300Xは、互いにネットワーク上で接続されているクライアント100Xとサーバー200Xとを含む。
[データ構造]
図2を参照して、第1の実施の形態に従う暗号化システム300が利用するデータの内容について説明する。図2は、暗号化システム300が利用するデータの内容を概略的に示す概念図である。
暗号化システム300によって実行される処理として、キー更新処理と、暗号化処理と、復号化処理とが挙げられる。暗号化システム300は、キー更新処理を実行することで、暗号化および復号化に用いられるキーを更新する。暗号化システム300は、暗号化処理を実行することで、平文のデータを暗号化し、暗号化データを生成する。暗号化システム300は、復号化処理を実行することで、暗号化データを復号化し、平文のデータを生成する。
図3および図4を参照して、暗号化システム300のキー更新処理について説明する。図3は、キー更新時における暗号化システム300の機能構成の一例を示す図である。図4は、暗号化システム300のキー更新処理を表わすフローチャートである。図4の処理は、クライアント100のCPU(Central Processing Unit)102(図10参照)およびサーバー200のCPU202(図10参照)がキー更新プログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子その他のハードウェアによって実行されてもよい。
図5および図6を参照して、暗号化システム300の暗号化処理について説明する。図5は、暗号化時における暗号化システム300の機能構成の一例を示す図である。図6は、暗号化システム300の暗号化処理を表わすフローチャートである。図6の処理は、クライアント100のCPU102(図10参照)およびサーバー200のCPU202(図10参照)が暗号化プログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子その他のハードウェアによって実行されてもよい。
図7〜図9を参照して、暗号化システム300の復号化処理について説明する。図7は、復号化時における暗号化システム300の機能構成の一例を示す図である。図8は、復号化時における暗号化システム300の機能構成の他の例を示す図である。図9は、暗号化システム300の復号化処理を表わすフローチャートである。図9の処理は、クライアント100のCPU102(図10参照)およびサーバー200のCPU202(図10参照)が復号化プログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子その他のハードウェアによって実行されてもよい。
図10を参照して、暗号化システム300のハードウェア構成の一例について説明する。図10は、暗号化システム300の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。図10に示されるように、暗号化システム300は、クライアント100と、サーバー200とを含む。クライアント100およびサーバー200は、互いにネットワーク接続されている。以下では、クライアント100のハードウェア構成と、サーバー200のハードウェア構成とについて順に説明する。
図10に示されるように、クライアント100は、ROM(Read Only Memory)101と、CPU102と、RAM(Random Access Memory)103と、ネットワークI/F(インタフェース)104と、モニタ105と、記憶装置110とを含む。
次に、サーバー200のハードウェア構成について説明する。図10に示されるように、サーバー200は、ROM201と、CPU202と、RAM203と、ネットワークI/F204と、モニタ205と、記憶装置210とを含む。
以上のようにして、本実施の形態に従う暗号化システム300は、キーの更新時において、更新前のサブキーで暗号化されている暗号化データを、更新後の新たなサブキーで暗号化されている状態に変換する。すなわち、暗号化システム300は、キーの更新時において、更新前のサブキーで暗号化データを復号化する必要はない。これにより、キーの更新処理の効率が改善される。また、暗号化データの復号時には、更新前のサブキーを用いる必要はないため、復号化処理の効率も改善される。
[概要]
第2の実施の形態に従う暗号化システム300は、データベース213に含まれるデータのうち保管期間が過ぎているデータを削除するとともに、メインキー履歴情報211に含まれるメインキーのうち保管期間が過ぎているメインキーを削除する。これにより、暗号化システム300でのデータ量が抑制される。また、データ量が抑制されることで、暗号化処理および復号化処理にかかる時間が短縮される。
図11および図12を参照して、暗号化システム300の削除処理について説明する。図11は、キー削除時における暗号化システム300の機能構成の一例を示す図である。図12は、暗号化システム300の削除処理を表わすフローチャートである。図12の処理は、クライアント100のCPU102(図10参照)およびサーバー200のCPU202(図10参照)がプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子その他のハードウェアによって実行されてもよい。
以上のようにして、本実施の形態に従う暗号化システム300は、保管期間が過ぎているデータをデータベース213から削除するとともに、保管期間が過ぎているメインキーをメインキー履歴情報211から削除する。これにより、データベース213およびメインキー履歴情報211のデータサイズを一定に保つことができ、暗号化システム300のパフォーマンスを維持することができる。
Claims (13)
- データの暗号化システムであって、
第1キーを用いた第1暗号化方式で前記データを暗号化し、第1暗号化データを生成するための第1暗号化部と、
第2キーを用いた第2暗号化方式で前記第1暗号化データを暗号化し、第2暗号化データを生成するための第2暗号化部とを備え、前記第2暗号化方式は、データのシフト量を規定している前記第2キーに基づいてシフト演算を行う暗号化方式、または、データの反転位置を規定している前記第2キーに基づいてXOR演算を行う暗号化方式であり、
生成された前記第2暗号化データを格納するためのデータ記憶部と、
現在の前記第1キーおよび現在の前記第2キーの両方の更新指示を受け付けたことに基づいて、現在の前記第1キーを新たな前記第1キーに更新するとともに、現在の前記第2キーを新たな前記第2キーに更新するためのキー更新部と、
現在の前記第2キーの更新時に、現在の前記第2キーで暗号化されている前記第2暗号化データを、新たな前記第2キーで暗号化されている状態に変換するデータ更新部と、
現在の前記第2キーと新たな前記第2キーとの間の差分を算出するための算出部とを備え、
前記データ更新部は、前記差分を用いて、現在の前記第2キーで暗号化されている前記第2暗号化データを、現在の前記第2キーで復号化せずに、新たな前記第2キーで暗号化されている状態に変換し、
前記キー更新部による更新後の前記第2キーで、前記データ更新部による変換後の前記第2暗号化データを前記第1暗号化データに復号化するための第1復号化部と、
前記キー更新部による更新前の前記第1キーで、前記第1復号化部による復号化で得られた前記第1暗号化データを前記データに復号化するための第2復号化部とを備える、暗号化システム。 - 前記データ更新部は、前記第2暗号化データの変換後に、前記差分を削除する、請求項1に記載の暗号化システム。
- 変換処理前における前記第2暗号化データのデータサイズと、変換処理後における前記第2暗号化データのデータサイズとは等しい、請求項1または2に記載の暗号化システム。
- 前記データ記憶部は、前記第2暗号化データと当該第2暗号化データの更新日時とを互いに関連付けて格納し、
前記暗号化システムは、さらに、
過去の前記第1キーと当該第1キーの生成日時とを現在の第1キーで暗号化した上で履歴情報として格納する履歴情報記憶部と、
現在の前記第2キーを現在の前記第1キーで暗号化した上で第2キー情報として格納するための第2キー記憶部とを備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の暗号化システム。 - 前記キー更新部は、
現在の前記第1キーの更新指示を受け付けたことに基づいて、前記履歴情報を現在の前記第1キーで復号化し、
現在の前記第1キーを過去の第1キーとして当該第1キーと当該第1キーの生成日時とを前記履歴情報に追加し、
当該履歴情報を新たな前記第1キーで暗号化する、請求項4に記載の暗号化システム。 - 前記キー更新部は、
現在の前記第2キーの更新指示を受け付けたことに基づいて、前記第2キー情報を現在の前記第1キーで復号化し、
復号化処理後の前記第2キー情報に含まれる現在の前記第2キーを新たな前記第2キーで置換し、
置換処理後の前記第2キー情報を新たな前記第1キーで暗号化する、請求項4または5に記載の暗号化システム。 - 前記暗号化システムは、前記第2暗号化データの更新日時が保管期間を過ぎたことに基づいて、前記第2暗号化データを削除するための削除部をさらに備え、
前記キー更新部は、
前記第2暗号化データが削除されたことに基づいて、前記履歴情報を現在の前記第1キーで復号化し、
復号化処理後の前記履歴情報に含まれる過去の第1キーの中から前記保管期間が過ぎている第1キーを削除し、
削除処理後の前記履歴情報を現在の前記第1キーで再び暗号化する、請求項4〜6のいずれか1項に記載の暗号化システム。 - 前記第2復号化部は、生成日時が前記第2暗号化データの更新日時よりも前である最新の第1キーで前記第1暗号化データを前記データに復号化する、請求項4〜7のいずれか1項に記載の暗号化システム。
- 前記暗号化システムは、互いにネットワークで接続されているクライアントとサーバーとを備え、
前記クライアントは、
現在の前記第1キーを格納するための第1キー記憶部を含み、
前記サーバーは、
前記第2キー記憶部と、
前記履歴情報記憶部と、
前記データ記憶部とを含む、請求項4〜8のいずれか1項に記載の暗号化システム。 - 前記暗号化システムは、互いにネットワークで接続されているクライアントとサーバーとを備え、
前記クライアントは、
現在の前記第1キーを格納するための第1キー記憶部と、
前記第2キー記憶部と、
前記履歴情報記憶部とを含み、
前記サーバーは、
前記データ記憶部を含む、請求項4〜8のいずれか1項に記載の暗号化システム。 - 前記データから前記第2暗号化データへの暗号化処理および前記第2暗号化データから前記データへの復号化処理は、前記クライアントおよび前記サーバーの少なくとも一方によって実行される、請求項9または10に記載の暗号化システム。
- データの暗号化システムにおけるコンピュータによって実行されるデータの暗号化時に用いられるキーの更新方法であって、
前記コンピュータが、第1キーを用いた第1暗号化方式で前記データを暗号化し、第1暗号化データを生成するステップと、
前記コンピュータが、第2キーを用いた第2暗号化方式で前記第1暗号化データを暗号化し、第2暗号化データを生成するステップとを備え、前記第2暗号化方式は、データのシフト量を規定している前記第2キーに基づいてシフト演算を行う暗号化方式、または、データの反転位置を規定している前記第2キーに基づいてXOR演算を行う暗号化方式であり、
前記コンピュータが、生成された前記第2暗号化データを前記暗号化システムの記憶装置に格納するステップと、
前記コンピュータが、現在の前記第1キーおよび現在の前記第2キーの両方の更新指示を受け付けたことに基づいて、現在の前記第1キーを新たな前記第1キーに更新するとともに、現在の前記第2キーを新たな前記第2キーに更新するステップと、
前記コンピュータが、現在の前記第2キーの更新時に、現在の前記第2キーで暗号化されている前記第2暗号化データを、新たな前記第2キーで暗号化されている状態に変換するステップと、
前記コンピュータが、現在の前記第2キーと新たな前記第2キーとの間の差分を算出するステップと、
を備え、
前記変換するステップでは、前記コンピュータが前記差分を用いたビットの操作を実行することで、現在の前記第2キーで暗号化されている前記第2暗号化データを、現在の前記第2キーで復号化せずに、新たな前記第2キーで暗号化されている状態に変換する処理を実行し、
前記更新するステップでの更新後の前記第2キーで、前記変換するステップでの変換後の前記第2暗号化データを前記第1暗号化データに復号化するステップと、
前記更新するステップでの更新前の前記第1キーで、前記復号化するステップで得られた前記第1暗号化データを前記データに復号化するステップとを備える、更新方法。 - データの暗号化システムにおけるコンピュータによって実行可能で、データの暗号化時に用いられるキーの更新プログラムであって、
前記コンピュータに、
第1キーを用いた第1暗号化方式で前記データを暗号化し、第1暗号化データを生成するステップと、
第2キーを用いた第2暗号化方式で前記第1暗号化データを暗号化し、第2暗号化データを生成するステップとを実行させ、前記第2暗号化方式は、データのシフト量を規定している前記第2キーに基づいてシフト演算を行う暗号化方式、または、データの反転位置を規定している前記第2キーに基づいてXOR演算を行う暗号化方式であり、
前記コンピュータに、さらに、
生成された前記第2暗号化データを前記コンピュータの記憶装置に格納するステップと、
現在の前記第1キーおよび現在の前記第2キーの更新指示を受け付けたことに基づいて、現在の前記第1キーを新たな前記第1キーに更新するとともに、現在の前記第2キーを新たな前記第2キーに更新するステップと、
現在の前記第2キーの更新時に、現在の前記第2キーで暗号化されている前記第2暗号化データを、新たな前記第2キーで暗号化されている状態に変換するステップと、
現在の前記第2キーと新たな前記第2キーとの間の差分を算出するステップと、
を実行させ、
前記変換するステップでは、前記差分を用いたビットの操作が実行されることで、現在の前記第2キーで暗号化されている前記第2暗号化データを、現在の前記第2キーで復号化せずに、新たな前記第2キーで暗号化されている状態に変換する処理を実行させ、
前記コンピュータに、さらに、
前記更新するステップでの更新後の前記第2キーで、前記変換するステップでの変換後の前記第2暗号化データを前記第1暗号化データに復号化するステップと、
前記更新するステップでの更新前の前記第1キーで、前記復号化するステップで得られた前記第1暗号化データを前記データに復号化するステップとを実行させる、更新プログラム。
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