JP7440796B2 - 情報処理システム、情報処理方法、データ処理装置、およびプログラム - Google Patents

情報処理システム、情報処理方法、データ処理装置、およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、情報処理システム、情報処理方法、データ処理装置、およびプログラムに関する。
企業・自治体などにおける顧客・住民データの有効活用が進み、現在では、顧客の購買傾向の分析、業務の効率化、生産流通管理などの様々な場面で、データの解析・利用が行われている。また、様々なセンサやデバイスをネットワークに接続し、データを収集して活用するＩｏＴが注目されている。
国際公開第２０１５／１１４９４７号
データの有効活用という点では、複数組織間でデータを共有し、共有されたデータを解析することが考えられる。
データの共有に際して、自組織の実データは、できれば部分的にも、他組織には見られたくないという要望がある。また、組織間でデータの共有・利用における合意がとれる仕組みが望まれている。
特許文献１には、複数の計算主体に計算対象のデータを秘密分散して保存しておき、元のデータを復元することなく他の計算主体と協力してデータ処理を行う技術が開示されているが、処理負荷が高く、処理の記述に制約が生じるという問題があった。
データの一部にマスキングを施す、統計化、ハッシュ化、あるいは雑音を付加するなどのデータを匿名化する方法では、匿名化されていないデータについては組織間で実データを見られる可能性がある。
いずれの方法も、データの共有・利用における合意がとれる仕組みを提供するものではない。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、組織間でのデータの共有と利用を促進することを目的とする。
本発明の一態様の情報処理システムは、組織間でデータを共有して処理する情報処理システムであって、データ処理装置と各組織においてデータを管理するデータ入出力装置を有し、前記データ処理装置は、各組織の保持するデータのデータ構造を規定するスキーマを保持し、求めに応じてスキーマを送信するスキーマ共有部と、組織間で共有する共有データの範囲と当該共有データを入力とする処理を示すデータ処理提案を受信し、当該データ処理提案に対する認可を各組織のデータ入出力装置から得て、当該データ処理提案に対する合意を形成する合意形成部と、合意が形成された前記データ処理提案の示す前記共有データを各組織のデータ入出力装置から取得し、前記データ処理提案の示す処理を実行する処理実行部を有し、前記データ入出力装置は、前記データ処理提案を前記データ処理装置へ送信する提案部と、前記データ処理提案に対する認可を前記データ処理装置へ送信する認可部と、前記データ処理提案の示す前記共有データを前記データ処理装置へ送信する送信部を有する。
上記情報処理システムにおいて、前記処理実行部は、仮想化技術を用いて、前記データ処理提案の処理を実行する実行環境を構築し、前記データ処理提案の示す前記共有データを各組織のデータ入出力装置から当該実行環境に複製したうえで前記データ処理提案の示す処理を実行し、処理の実行後、前記実行環境を破棄する。
本発明によれば、組織間でのデータの共有と利用を促進できる。
図１は、情報処理システムの全体構成の一例を示す図である。 図２は、データ処理装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 図３は、データ入出力装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 図４は、情報処理システムの処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 図５は、情報処理システムの処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 図６は、情報処理システムの処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 図７は、データ処理装置およびデータ入出力装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１を参照し、本実施形態の情報処理システムについて説明する。本実施形態の情報処理システムは、組織Ａ，Ｂ間でデータを共有して処理する機能を提供する。より具体的には、情報処理システムは、組織Ａ，Ｂ間でデータ構造を規定するスキーマを共有し、組織Ａ，Ｂ間で共有する共有データの範囲と共有データを入力とする処理を示すデータ処理提案に対して各組織Ａ，Ｂから認可が得られると、データ処理提案に基づいて各組織Ａ，Ｂから共有データを取得し、データ処理提案の示す処理を実行する。
情報処理システムは、データ処理装置１、データ入出力装置３Ａ，３Ｂ、およびデータベース５Ａ，５Ｂを備える。データ入出力装置３Ａとデータベース５Ａは組織Ａに属し、データ入出力装置３Ｂとデータベース５Ｂは組織Ｂに属する。
データ処理装置１は、各組織Ａ，Ｂの所有データのスキーマを受信し、各組織Ａ，Ｂの所有データのスキーマを閲覧可能とする。スキーマとは、データが格納されるデータベース５Ａ，５Ｂのテーブル構造を示すものであり、テーブルの有する項目、テーブル間の関係などの情報を含む。例えば、スキーマの含む情報として、ユーザＩＤ、時刻、商店ＩＤ、購買商品ＩＤ、および購買時刻といったものが想定される。各組織Ａ，Ｂのデータ管理者は、他組織の所有データのスキーマを参照することで、他組織がどのようなデータを所有しているのかを知ることができ、自組織の所有データと他組織の所有データとを用いてどのような処理をすればどのような情報が得られるのかを把握できる。
データ処理装置１は、組織Ａ，Ｂ間で共有する共有データの範囲と共有データを入力する処理を示すデータ処理提案を受け付け、提案に対する認可を各組織Ａ，Ｂに求める。
データ処理装置１は、提案に対して認可が得られると、各組織Ａ，Ｂから共有データを取得し、提案された処理を実行して、処理結果を各組織Ａ，Ｂに送信する。
データ入出力装置３Ａ，３Ｂは、組織Ａ，Ｂの所有データのスキーマをデータ処理装置１へ送信し、組織Ａ，Ｂ間でスキーマを共有する。
データ入出力装置３Ａ，３Ｂは、データ処理提案をデータ処理装置１へ送信し、提案が認可されたら、データベース５Ａ，５Ｂから共有するデータを取得してデータ処理装置１へ送信し、データ処理装置１から処理結果を受信する。
なお、データ入出力装置３Ａ，３Ｂ間でデータを直接送受信することはない。
データベース５Ａ，５Ｂは、組織Ａ，Ｂそれぞれが管理するデータを格納する。データベース５Ａ，５Ｂのスキーマおよび共有データは、データ入出力装置３Ａ，３Ｂを介してデータ処理装置１へ送信される。データベース５Ａ，５Ｂはリレーショナルデータベースを利用できる。
なお、組織Ａ，Ｂは、同一企業内の別々の組織であってもよいし、別々の企業であってもよい。データを共有する組織の数は２つに限らず、３つ以上の組織間でデータを共有してもよい。
次に、図２を参照し、データ処理装置について説明する。同図に示すデータ処理装置１は、認証部１１、スキーマ情報共有部１２、データ処理関数共有部１３、合意形成部１４、および処理実行部１５を備える。
認証部１１は、データ処理装置１と各データ入出力装置３Ａ，３Ｂとの間に安全なセッションを確立する。例えば、認証部１１は、Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ（ＴＬＳ）のサーバ・クライアント認証によりデータ入出力装置３Ａ，３Ｂとの間に安全なセッションを確立する。データ処理装置１と各データ入出力装置３Ａ，３Ｂとの間の通信は、安全なセッションを通じて行われる。
スキーマ情報共有部１２は、各組織Ａ，Ｂの所有データのスキーマを保持し、データ入出力装置３Ａ，３Ｂからの求めに応じて、スキーマをデータ入出力装置３Ａ，３Ｂへ送信する。
データ処理関数共有部１３は、データ入出力装置３Ａ，３Ｂから受信した共有データに対する処理を管理する。この処理は、例えば、複数のデータベース５Ａ，５ＢをまたがったＳＱＬのＪＯＩＮ文を含む統計処理であり、特定のカラムでＪＯＩＮした後のカラム間の相関係数を求める処理である。データ処理装置１で行う処理を上記に限定するものではない。
合意形成部１４は、データ入出力装置３Ａ，３Ｂからデータ共有の提案を受信し、共有する共有データの範囲と共有データを入力する処理を示すデータ処理提案に対する認可を各組織Ａ，Ｂから得て、データ処理提案に対する合意を形成する。データ共有の提案は、自組織から共有するデータの範囲を表す条件式と他組織から共有してほしいデータの範囲を表す条件式を含む。条件式は、例えば、ＳＱＬのＷＨＥＲＥ句を含むＳＥＬＥＣＴ文である。データ処理提案が含む共有データを入力する処理は、例えば、データ共有を提案するデータ管理者が記述した処理関数である。
合意形成部１４は、データ処理提案をデータ入出力装置３Ａ，３Ｂへ送信して提案に対する認可を得る。各組織Ａ，Ｂから認可が得られると、合意形成部１４は、組織Ａ，Ｂ間で合意が形成されたものとして、提案の処理を処理実行部１５に実行させる。
処理実行部１５は、データ処理提案に従って処理を実行し、処理結果をデータ入出力装置３Ａ，３Ｂへ送信する。処理実行部１５は、仮想化技術を用いて、データ入出力装置３Ａ，３Ｂ以外とは接続しないように隔離されており、データ処理提案の示す処理のみを実行するアプリケーション実行環境を作る。アプリケーション実行環境では、データ入出力装置３Ａ，３Ｂのそれぞれから条件式に従った共有データを取得し、データ処理提案の示す処理を実行する。アプリケーション実行環境は、データ入出力装置３Ａ，３Ｂからの共有データの入力以外に外部からのアクセスができないように設計され、データ処理提案の示す処理のみを実行する。アプリケーション実行環境には、例えば、Ｄｏｃｋｅｒコンテナを用いることができる。処理実行部１５は、後処理として、Ｄｏｃｋｅｒコンテナの削除とｓｈｒｅｄコマンドによる特定領域の完全データ消去を行う。
次に、図３を参照し、データ入出力装置について説明する。同図に示すデータ入出力装置３は、認証部３１、スキーマ情報共有部３２、提案部３３、認可部３４、データ送信部３５、および結果受信部３６を備える。組織Ａ，Ｂのデータ入出力装置３Ａ，３Ｂは、図３に示すデータ入出力装置３と同じ構成である。データ入出力装置３に接続されたデータベース５は、各組織Ａ，Ｂのデータベース５Ａ，５Ｂである。
認証部３１は、データ処理装置１との間に安全なセッションを確立する。
スキーマ情報共有部３２は、自組織のデータベース５のスキーマをデータ処理装置１へ送信する。また、スキーマ情報共有部３２は、他組織のデータベース５のスキーマをデータ処理装置１から取得する。
データ管理者は、スキーマ情報共有部３２の取得した自組織のスキーマおよび他組織のスキーマを参照して、所望の処理を記述する。処理の記述方法には制約がなく、処理実行部１５が実行できる処理であればよい。例えば、ＳＱＬ、Ｐｙｔｈｏｎ、およびＲなどの汎用かつ広く用いられる言語で処理を記述することができる。
提案部３３は、共有データを入力する処理をデータ処理装置１へ送信するとともに、自組織から共有するデータの範囲を表す条件式と他組織から共有してほしいデータの範囲を表す条件式を含むデータ共有の提案をデータ処理装置１へ送信する。
認可部３４は、データ処理提案を受信して自組織のデータ管理者へ提示し、認可をデータ処理装置１へ送信する。
データ送信部３５は、合意されたデータ処理提案が実行されるときに、共有するデータをデータベース５から取得し、データ処理装置１へ送信する。
結果受信部３６は、データ処理装置１から処理結果を受信する。
次に、図４ないし６のシーケンス図を用いて本実施形態の情報処理システムの動作について説明する。
まず、図４のシーケンス図を参照し、スキーマを共有する処理について説明する。
ステップＳ１１にて、データ入出力装置３Ａは、データ処理装置１と間で互いに認証を行い、暗号化した安全な通信路を確立する。
ステップＳ１２にて、データ入出力装置３Ｂは、データ入出力装置３Ａと同様に、データ処理装置１との間で安全な通信路を確立する。
ステップＳ１３にて、データ入出力装置３Ａは、データベース５Ａにスキーマの取得を要求する。
ステップＳ１４にて、データ入出力装置３Ａは、データベース５Ａから取得したスキーマをデータ処理装置１へ送信する。データ処理装置１は、組織Ａのデータベース５Ａのスキーマを保持し、閲覧可能とする。
組織Ｂも同様に、ステップＳ１５にて、データ入出力装置３Ｂはデータベース５Ｂにスキーマの取得を要求し、ステップＳ１６にて、データ入出力装置３Ｂはデータベース５Ｂから取得したスキーマをデータ処理装置１へ送信する。データ処理装置１は、組織Ｂのデータベース５Ｂのスキーマを保持し、閲覧可能とする。
続いて、図５のシーケンス図を参照し、組織間でデータ共有の合意を形成する処理について説明する。ここでは、組織Ａから提案する例を示しているが、組織Ｂから提案する場合も同様に適用できる。
ステップＳ３１にて、データ入出力装置３Ａは、スキーマ情報取得要求をデータ処理装置１へ送信し、ステップＳ３２にて、データ入出力装置３Ａは、スキーマ情報をデータ処理装置１から受信する。スキーマ情報は、データ処理装置１が保持している組織Ａのデータベース５Ａのスキーマと組織Ｂのデータベース５Ｂのスキーマを含む。
組織Ａのデータ管理者は、スキーマ情報を参照し、所望の処理を実行する処理関数を記述する。
ステップＳ３３にて、データ入出力装置３Ａは、データ処理関数設定要求をデータ処理装置１へ送信し、データ処理装置１に処理関数を登録する。
ステップＳ３４にて、データ入出力装置３Ａは、データ処理関数設定応答をデータ処理装置１から受信する。
ステップＳ３５にて、データ入出力装置３Ａは、データ処理提案をデータ処理装置１へ送信する。データ処理提案は、組織Ａから共有するデータの範囲を表す条件式、組織Ｂから共有してほしいデータの範囲を表す条件式、および処理内容を含む。処理内容は、データ処理装置１に登録した処理関数を特定するための情報であってもよいし、処理関数そのものであってもよい。
ステップＳ３６にて、データ処理装置１は、データ処理提案の認可要求を組織Ｂへ送信するとともに、ステップＳ３７にて、データ処理提案の認可要求を組織Ａへ送信する。なお、本実施例のデータ処理提案は組織Ａからのものであるので、ステップＳ３７の処理は行わなくてもよい。
組織Ｂのデータ管理者は、認可要求に含まれるデータ処理提案を確認する。データ処理提案は、組織Ａの共有データの範囲、組織Ｂの共有データの範囲、および処理内容を含む。
組織Ｂのデータ管理者がデータ処理提案に納得すると、ステップＳ３８にて、データ入出力装置５Ｂは、データ処理提案を認可したことをデータ処理装置１へ通知する。
なお、組織Ｂのデータ管理者がデータ処理提案に納得しなかった場合、組織Ｂは、組織Ａの共有データの範囲や組織Ｂの共有データの範囲を修正したデータ処理提案をデータ処理装置１へ送信してもよい。データ処理装置１は、修正されたデータ処理提案の認可要求を組織Ａへ送信する。あるいは、データ処理提案に対する不認可をデータ処理装置１へ通知してもよい。
ステップＳ３９にて、データ入出力装置５Ａは、組織Ａのデータ管理者がデータ処理提案を認可したことをデータ処理装置１へ通知する。なお、組織Ａが送信したデータ処理提案が修正されていない場合は、ステップＳ３９の処理を省略してもよい。
組織Ａ，Ｂの両者から認可が得られると、ステップＳ４０にて、データ処理装置１は、組織Ａの提案についての合意が成立したとして、提案の処理を実行するためのアプリケーション実行環境を作成し、図６に示すデータ処理の実施を開始する。データ処理装置１は、合意されたデータ処理提案を記憶装置に格納して管理してもよい。
続いて、図６のシーケンス図を参照し、合意された提案を実行する処理について説明する。図６で示すデータ処理装置１の処理は、アプリケーション実行環境で実行される処理である。
ステップＳ５１にて、データ処理装置１は、組織Ａから共有するデータの範囲を表す条件式に当てはまる共有データをデータ入出力装置３Ａに要求する。
ステップＳ５２にて、データ入出力装置３Ａは、データベース５Ａから条件式に当てはまる共有データを取得し、データ処理装置１へ送信する。
ステップＳ５３にて、データ処理装置１は、組織Ｂから共有するデータの範囲を表す条件式に当てはまる共有データをデータ入出力装置３Ｂに要求する。
ステップＳ５４にて、データ入出力装置３Ｂは、データベース５Ｂから条件式に当てはまる共有データを取得し、データ処理装置１へ送信する。
組織Ａ，Ｂのそれぞれから受信した共有データは、アプリケーション実行環境内に構築されたデータベースに格納される。
ステップＳ５５にて、データ処理装置１は、合意された提案の処理を実行する。
ステップＳ５６，Ｓ５７にて、データ処理装置１は、処理結果をデータ入出力装置３Ａ，３Ｂのそれぞれに送信する。
処理結果を送信し終えると、データ処理装置１は、組織Ａ，Ｂから受信した共有データとともにアプリケーション実行環境を削除する。
以上説明したように、本実施形態の情報処理システムは、組織Ａ，Ｂ間でデータを共有して処理する情報処理システムであって、データ処理装置１と各組織においてデータを管理するデータ入出力装置３Ａ，３Ｂを有する。データ処理装置１は、各組織Ａ，Ｂの保持するデータのデータ構造を規定するスキーマを各組織Ａ，Ｂ間で共有するスキーマ情報共有部１２と、各組織Ａ，Ｂ間で共有する共有データの範囲と当該共有データを入力とする処理を示すデータ処理提案を受信し、当該データ処理提案に対する認可を各組織から得て、当該データ処理提案に対する合意を形成する合意形成部１４と、合意が形成されたデータ処理提案の示す共有データを各組織Ａ，Ｂから取得し、データ処理提案の示す処理を実行する処理実行部１５を有する。データ入出力装置３Ａ，３Ｂは、データ処理提案をデータ処理装置１へ送信する提案部３３と、データ処理提案に対する認可をデータ処理装置１へ送信する認可部３４と、データ処理提案の示す共有データをデータ処理装置１へ送信するデータ送信部３５を有する。各組織Ａ，Ｂの所有データのスキーマを共有することで、自組織のデータと他組織のデータを組み合わせて処理することで得られる情報を把握することができる。また、組織Ａ，Ｂ間で、共有する共有データの範囲および共有データに対する処理の合意を形成できるので、データ所有者は、安心して他組織にデータを提供できる。
本実施形態の情報処理システムは、処理実行部１５が、仮想化技術を用いて、データ処理提案の処理を実行する実行環境を構築し、データ処理提案の示す共有データを各組織Ａ，Ｂから当該実行環境に複製したうえでデータ処理提案の示す処理を実行し、処理の実行後、実行環境を破棄する。これにより、共有データのみが実行環境にコピーされ、処理の実行後に破棄されるので、各組織Ａ，Ｂの保持するデータを秘匿しつつ、処理を実行できる。
上記説明したデータ処理装置１およびデータ入出力装置３Ａ，３Ｂには、例えば、図７に示すような、中央演算処理装置（ＣＰＵ）９０１と、メモリ９０２と、ストレージ９０３と、通信装置９０４と、入力装置９０５と、出力装置９０６とを備える汎用的なコンピュータシステムを用いることができる。このコンピュータシステムにおいて、ＣＰＵ９０１がメモリ９０２上にロードされた所定のプログラムを実行することにより、データ処理装置１およびデータ入出力装置３Ａ，３Ｂが実現される。このプログラムは磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することも、ネットワークを介して配信することもできる。
１…データ処理装置
１１…認証部
１２…スキーマ情報共有部
１３…データ処理関数共有部
１４…合意形成部
１５…処理実行部
３，３Ａ，３Ｂ…データ入出力装置
３１…認証部
３２…スキーマ情報共有部
３３…提案部
３４…認可部
３５…データ送信部
３６…結果受信部
５，５Ａ，５Ｂ…データベース

Claims (7)

  1. 組織間でデータを共有して処理する情報処理システムであって、
    データ処理装置と各組織においてデータを管理するデータ入出力装置を有し、
    前記データ処理装置は、
    各組織の保持するデータのデータ構造を規定するスキーマを保持し、求めに応じてスキーマを送信するスキーマ共有部と、
    組織間で共有する共有データの範囲と当該共有データを入力とする処理を示すデータ処理提案を受信し、当該データ処理提案に対する認可を各組織のデータ入出力装置から得て、当該データ処理提案に対する合意を形成する合意形成部と、
    合意が形成された前記データ処理提案の示す前記共有データを各組織のデータ入出力装置から取得し、前記データ処理提案の示す処理を実行する処理実行部を有し、
    前記データ入出力装置は、
    前記データ処理提案を前記データ処理装置へ送信する提案部と、
    前記データ処理提案に対する認可を前記データ処理装置へ送信する認可部と、
    前記データ処理提案の示す前記共有データを前記データ処理装置へ送信する送信部を有する
    情報処理システム。
  2. 請求項１に記載の情報処理システムであって、
    前記処理実行部は、仮想化技術を用いて、前記データ処理提案の処理を実行する実行環境を構築し、前記データ処理提案の示す前記共有データを各組織のデータ入出力装置から当該実行環境に複製したうえで前記データ処理提案の示す処理を実行し、処理の実行後、前記実行環境を破棄する
    情報処理システム。
  3. 組織間でデータを共有して処理する情報処理方法であって、
    データ処理装置による、
    各組織の保持するデータのデータ構造を規定するスキーマを保持し、求めに応じてスキーマを送信するステップと、
    組織間で共有する共有データの範囲と当該共有データを入力とする処理を示すデータ処理提案を受信し、当該データ処理提案に対する認可を各組織の装置から得て、当該データ処理提案に対する合意を形成するステップと、
    合意が形成された前記データ処理提案の示す前記共有データを各組織の装置から取得し、前記データ処理提案の示す処理を実行するステップを有する
    情報処理方法。
  4. 請求項３に記載の情報処理方法であって、
    前記データ処理提案の示す処理を実行するステップでは、仮想化技術を用いて、前記データ処理提案の処理を実行する実行環境を構築し、前記データ処理提案の示す前記共有データを各組織の装置から当該実行環境に複製したうえで前記データ処理提案の示す処理を実行し、処理の実行後、前記実行環境を破棄する
    情報処理方法。
  5. 各組織において管理されるデータを共有して処理するデータ処理装置であって、
    各組織の保持するデータのデータ構造を規定するスキーマを保持し、求めに応じてスキーマを送信するスキーマ共有部と、
    組織間で共有する共有データの範囲と当該共有データを入力とする処理を示すデータ処理提案を受信し、当該データ処理提案に対する認可を各組織の装置から得て、当該データ処理提案に対する合意を形成する合意形成部と、
    合意が形成された前記データ処理提案の示す前記共有データを各組織の装置から取得し、前記データ処理提案の示す処理を実行する処理実行部を有する
    データ処理装置。
  6. 請求項５に記載のデータ処理装置であって、
    前記処理実行部は、仮想化技術を用いて、前記データ処理提案の処理を実行する実行環境を構築し、前記データ処理提案の示す前記共有データを各組織の装置から当該実行環境に複製したうえで前記データ処理提案の示す処理を実行し、処理の実行後、前記実行環境を破棄する
    データ処理装置。
  7. 請求項５または６に記載のデータ処理装置の各部としてコンピュータを動作させるプログラム。
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