JPWO2014185447A1 - 照合システム、ノード、照合方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、日本国特許出願:特願2013−102956号(2013年5月15日出願)に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、照合システム、ノード、照合方法およびプログラムに関し、特に、照合されるデータの曖昧さを許容する照合システム、ノード、照合方法およびプログラムに関する。
(1)type1=type2
(2)0≦((x1-x2)^2+(y1-y2)^2)≦δd
(3)0≦(θ1-θ2)^2≦δt
の3条件が満たされたとき、2つのマニューシャが一致したとみなされる。
鍵生成:KeyGen(1^k)→(pk,sk)
暗号化:Enc(pk,M)→C
復号:Dec(sk,C)→M
Enc(pk,M1(+)M2)=Enc(pk,M1)(*)Enc(pk,M2)
kビットの素数p,qをランダムに選び、n=pqとする。
次に、g=1+n mod n^2とする。
公開鍵pk=(n,g)、秘密鍵sk=(p,q)を出力する。
Z*_{n^2}からランダムにrを選ぶ。
C=(1+mn)・r^n mod n^2を計算する。
暗号文Cを出力する。
λ=(p-1)(q-1)を計算する。
m=(c^{λ} mod n^2 -1)/(g^{λ} mod n^2 -1) mod nを計算する。
平文mを出力する。
2.ボブは、公開鍵pkを使用してα[0]、α[1]、…、α[n]をそれぞれ暗号化する。また、ボブは、暗号文C[0]、C[1]、…、C[n]をアリスに送付する。
3.アリスは、a^{n}、a^{n-1}、…、a^{0}を計算する。さらに、アリスは、C[n]^{a^{n}}、C[n-1]^{a^{n-1}}、…、C[0]^{a^{0}}を計算する。
4.アリスは、C=C[n]^{a^{n}}・C[n-1]^{a^{n-1}}・…・C[0]^{a^{0}}を計算する。凖同型性により、C=Enc(pk、F(a))である。また、アリスは、ランダムにrを選択し、C’=C^{r}とする。さらに、アリスは、C’をボブに送付する。
5.ボブは、受け取ったC’を復号する。ボブは、復号結果が0の場合、アリスは集合Bに含まれるデータを有すると判断し、復号結果が0以外の場合、アリスは集合Bに含まれるデータを持たないと判断する。
2.ボブはEnc(pk,ra)を復号し、raを得る。
3.ボブは(ra)^{α[1]}、(ra)^{α[2]}、…、(ra)^{α[n]}を計算し、それぞれ公開鍵pkを用いて暗号化する。すなわち、C[i]=Enc(pk,(ra)^{α[i]})をi=1〜nに対して行い、C[1]〜C[n]をアリスに送付する。
4.アリスは、i=1〜nに対してC’[i]=(C[i])^{1/(r^{i})}を計算する。
5.アリスはC=C’[1]・C’[2]・…・C’[n]・Enc(pk,α[0])を計算し、ボブに送付する。凖同型性より、C=Enc(pk,F(a))である。
6.ボブは、Cを復号する。ボブは、復号結果が0の場合、アリスは集合Bに含まれるデータの暗号文を有すると判断し、復号結果が0以外の場合、アリスは集合Bに含まれるデータの暗号文を持たないと判断する。
(ア)サーバはB={0,1,…,δd}として、F(x)を生成する。
(イ)サーバはEnc(pk,x2^2),Enc(pk,x2),Enc(pk,y2^2),Enc(pk,y2)をそれぞれ計算し、クライアントに送付する。
(ウ)クライアントはEnc(pk,x1^2),Enc(pk,y1^2)を計算する。
(エ)クライアントはEnc(pk,x1^2)・{Enc(pk,x2)}^{-2x1}・Enc(pk,x2^2)・Enc(pk,y1^2)・{Enc(pk,y2)}^{-2y1}・Enc(pk,y2^2)=Enc(pk,(x1-x2)^2+(y1-y2)^2)を計算する。
(オ)Aided Computation[クライアント(Enc(pk,(x1-x2)^2+(y1-y2)^2)),サーバ({0,1,…,δd},sk)](pk,F(x))を実行する。
第1のノード、第2のノードおよび第3のノードを備え、
前記第1のノードは、認証データとの距離を評価する評価式を生成する評価式生成部と、
公開鍵により前記評価式の係数を暗号化して前記第3のノードに送信する暗号化部と、
前記認証データと照合される被認証データを受信すると、暗号化された前記係数を前記第3のノードから取得して、前記被認証データおよび暗号化された前記係数に基づいて、前記被認証データを前記認証データと照合するための評価値を生成して前記第2のノードに送信する評価値生成部と、を有し、
前記第2のノードは、前記公開鍵と秘密鍵の対を生成し、前記公開鍵を第1のノードに送信する鍵生成部と、
前記秘密鍵を用いて前記評価値を復号することにより、前記被認証データを前記認証データと照合する照合部と、を有し、
前記第3のノードは、暗号化された前記係数を保持する記憶部を有する。
認証データとの距離を評価する評価式を生成する評価式生成部と、
公開鍵と秘密鍵の対を生成する第2のノードから受信した前記公開鍵により、前記評価式の係数を暗号化して第3のノードに送信する暗号化部と、
前記認証データと照合される被認証データを受信すると、暗号化された前記係数を前記第3のノードから取得して、前記被認証データおよび暗号化された前記係数に基づいて、前記被認証データを前記認証データと照合するための評価値を生成して前記第2のノードに送信する評価値生成部と、を備える。
第1のノードが、認証データとの距離を評価する評価式を生成する工程と、
公開鍵と秘密鍵の対を生成する第2のノードから受信した前記公開鍵により、前記評価式の係数を暗号化して第3のノードに送信する工程と、
前記認証データと照合される被認証データを受信すると、暗号化された前記係数を前記第3のノードから取得して、前記被認証データおよび暗号化された前記係数に基づいて、前記被認証データを前記認証データと照合するための評価値を生成する工程と、
前記評価値を前記第2のノードに送信する工程と、を含む。
認証データとの距離を評価する評価式を生成する処理と、
公開鍵と秘密鍵の対を生成する第2のノードから受信した前記公開鍵により、前記評価式の係数を暗号化して第3のノードに送信する処理と、
前記認証データと照合される被認証データを受信すると、暗号化された前記係数を前記第3のノードから取得して、前記被認証データおよび暗号化された前記係数に基づいて、前記被認証データを前記認証データと照合するための評価値を生成する処理と、
前記価値を前記第2のノードに送信する処理と、を第1のノードに設けられたコンピュータに実行させる。
なお、プログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体(non-transitory computer-readable storage medium)に記録されたプログラム製品として提供することができる。
次に、第1の実施形態に係る照合システムについて、図面を参照して詳細に説明する。
図3は、本実施形態に係る照合システムのデータ登録フェーズにおける動作を一例として示すシーケンス図である。
図4は、本実施形態に係る照合システムのデータ登録フェーズにおける動作を一例として示すシーケンス図である。
次に、第2の実施形態に係る照合システムついて、図面を参照して詳細に説明する。
図3を参照すると、データ照合装置40の鍵生成部41は、加法凖同型暗号の公開鍵pkと秘密鍵skを生成し、公開鍵pkを公開する(ステップA1)。
図4を参照すると、データ照合装置40は、記憶部31に記憶された暗号データと、暗号データに対応する識別子の組(C,ID)を受け付ける(ステップB2)。
1.V=Enc(pk,α[N])^{D’^{N}}・Enc(pk,α[N-1])^{D’^{N-1}}・…・Enc(pk,α[0])とする。
2.乱数rを選び,res=V^{r}とする。
次に、第3の実施形態に係る照合システムついて、図面を参照して詳細に説明する。
図6は、本実施形態に係る照合システムのデータ登録フェーズにおける動作を一例として示すシーケンス図である。
図7は、本実施形態に係る照合システムの暗号文照合フェーズにおける動作を一例として示すシーケンス図である。
次に、第4の実施形態に係る照合システムについて、図面を参照して詳細に説明する。
図6を参照すると、照合補助装置500の鍵生成部501は、加法凖同型暗号の公開鍵pkおよび秘密鍵skを生成し、公開鍵pkを公開する(ステップC1)。
図7を参照すると、データ照合装置400は、記憶部301に記憶された暗号データと暗号データに対応する識別子の組(C,ID)を受け付ける(ステップD2)。
2.乱数rを選び,res=V^{r}とする。
[形態1]
上記第1の視点に係る照合システムのとおりである。
[形態2]
前記暗号化部は、加法準同型性を有する暗号化方式に基づいて暗号化を行う、形態1に記載の照合システム。
[形態3]
前記暗号化部は、Paillier暗号に基づいて暗号化を行う、形態2に記載の照合システム。
[形態4]
前記評価式生成部は、認証データとの距離が所定の距離以内であるときにゼロとなる多項式を前記評価式として生成する、形態1ないし3のいずれか一に記載の照合システム。
[形態5]
前記暗号化部は、前記多項式がi次の項の係数をα[i](i=0,1,…,N)とするN次の多項式である場合、公開鍵により前記係数α[i]を暗号化し、暗号化された係数C[i]を求めて前記第3のノードに送信し、
前記評価値生成部は、前記被認証データD'を受信すると、暗号化された前記係数C[i]を前記第3のノードから取得して、C[N]^{D'^N}・C[N-1]^{D'^{N-1}}・…・C[1]^D'・C[0]を前記評価値として生成する、形態4に記載の照合システム。
[形態6]
前記照合部は、前記秘密鍵を用いて前記評価値を復号した値がゼロか否かに基づいて、前記被認証データを前記認証データと照合する、形態4または5に記載の照合システム。
[形態7]
前記認証データおよび前記被認証データは、n次元の要素を含み、
前記評価式生成部は、前記被認証データと前記認証データとのn次元ユークリッド距離が所定の距離以内であるときにゼロとなる多項式を前記評価式として生成する、形態4ないし6のいずれか一に記載の照合システム。
[形態8]
前記認証データおよび前記被認証データは、複数の要素を含み、
前記距評価式生成部は、前記複数の要素のそれぞれについて前記被認証データと前記認証データとの距離が所定の距離以内であるときゼロとなる多項式を求め、前記複数の要素に対して求めた多項式の和を、前記評価式として生成する、形態1ないし7のいずれか一に記載の照合システム。
[形態9]
上記第2の視点に係るノードのとおりである。
[形態10]
前記暗号化部は、加法準同型性を有する暗号化方式に基づいて暗号化を行う、形態9に記載のノード。
[形態11]
前記暗号化部は、Paillier暗号に基づいて暗号化を行う、形態10に記載のノード。
[形態12]
前記評価式生成部は、認証データとの距離が所定の距離以内であるときにゼロとなる多項式を前記評価式として生成する、形態9ないし11のいずれか一に記載のノード。
[形態13]
前記暗号化部は、前記多項式がi次の項の係数をα[i](i=0,1,…,N)とするN次の多項式である場合、公開鍵により前記係数α[i]を暗号化し、暗号化された係数C[i]を求めて前記第3のノードに送信し、
前記評価値生成部は、前記被認証データD'を受信すると、暗号化された前記係数C[i]を前記第3のノードから取得して、C[N]^{D'^N}・C[N-1]^{D'^{N-1}}・…・C[1]^D'・C[0]を前記評価値として生成する、形態12に記載のノード。
[形態14]
前記認証データおよび前記被認証データは、n次元の要素を含み、
前記評価式生成部は、前記被認証データと前記認証データとのn次元ユークリッド距離が所定の距離以内であるときにゼロとなる多項式を前記評価式として生成する、形態12または13に記載のノード。
[形態15]
前記認証データおよび前記被認証データは、複数の要素を含み、
前記距評価式生成部は、前記複数の要素のそれぞれについて前記被認証データと前記認証データとの距離が所定の距離以内であるときゼロとなる多項式を求め、前記複数の要素に対して求めた多項式の和を、前記評価式として生成する、形態9ないし14のいずれか一に記載のノード。
[形態16]
第1のノード、第2のノードおよび第3のノードを備えた照合システムにおける照合方法であって、
前記第2のノードが、公開鍵と秘密鍵の対を生成し、前記公開鍵を第1のノードに送信する工程と、
前記第1のノードが、認証データとの距離を評価する評価式を生成する工程と、
前記第1のノードが、前記公開鍵により前記評価式の係数を暗号化して前記第3のノードに送信する工程と、
前記第3のノードが、暗号化された前記係数を保持する工程と、
前記第1のノードが、前記認証データと照合される被認証データを受信すると、暗号化された前記係数を前記第3のノードから取得して、前記被認証データおよび暗号化された前記係数に基づいて、前記被認証データを前記認証データと照合するための評価値を生成して前記第2のノードに送信する工程と、
前記第2のノードが、前記秘密鍵を用いて前記評価値を復号することにより、前記被認証データを前記認証データと照合する工程と、を含む、照合方法。
[形態17]
上記第3の視点に係る照合方法のとおりである。
[形態18]
前記第1のノードは、加法準同型性を有する暗号化方式に基づいて暗号化を行う、形態17に記載の照合方法。
[形態19]
前記第1のノードは、Paillier暗号に基づいて暗号化を行う、形態18に記載の照合方法。
[形態20]
前記第1のノードは、認証データとの距離が所定の距離以内であるときにゼロとなる多項式を前記評価式として生成する、形態17ないし19のいずれか一に記載の照合方法。
[形態21]
前記第1のノードは、前記多項式がi次の項の係数をα[i](i=0,1,…,N)とするN次の多項式である場合、公開鍵により前記係数α[i]を暗号化し、暗号化された係数C[i]を求めて前記第3のノードに送信し、
前記被認証データD'を受信すると、暗号化された前記係数C[i]を前記第3のノードから取得して、C[N]^{D'^N}・C[N-1]^{D'^{N-1}}・…・C[1]^D'・C[0]を前記評価値として生成する、形態20に記載の照合方法。
[形態22]
前記認証データおよび前記被認証データは、n次元の要素を含み、
前記第1のノードは、前記被認証データと前記認証データとのn次元ユークリッド距離が所定の距離以内であるときにゼロとなる多項式を前記評価式として生成する、形態20または21に記載の照合方法。
[形態23]
前記認証データおよび前記被認証データは、複数の要素を含み、
前記第1のノードは、前記複数の要素のそれぞれについて前記被認証データと前記認証データとの距離が所定の距離以内であるときゼロとなる多項式を求め、前記複数の要素に対して求めた多項式の和を、前記評価式として生成する、形態17ないし22のいずれか一に記載の照合方法。
[形態24]
上記第4の視点に係るプログラムのとおりである。
[形態25]
加法準同型性を有する暗号化方式に基づいて暗号化する処理を、前記コンピュータに実行させる、形態24に記載のプログラム。
[形態26]
Paillier暗号に基づいて暗号化する処理を、前記コンピュータに実行させる、形態25に記載のプログラム。
[形態27]
認証データとの距離が所定の距離以内であるときにゼロとなる多項式を前記評価式として生成する処理を、前記コンピュータに実行させる、形態24ないし26のいずれか一に記載のプログラム。
[形態28]
前記多項式がi次の項の係数をα[i](i=0,1,…,N)とするN次の多項式である場合、公開鍵により前記係数α[i]を暗号化し、暗号化された係数C[i]を求めて前記第3のノードに送信する処理と、
前記被認証データD'を受信すると、暗号化された前記係数C[i]を前記第3のノードから取得して、C[N]^{D'^N}・C[N-1]^{D'^{N-1}}・…・C[1]^D'・C[0]を前記評価値として生成する処理と、を前記コンピュータに実行させる、形態27に記載のプログラム。
[形態29]
前記認証データおよび前記被認証データは、n次元の要素を含み、
前記被認証データと前記認証データとのn次元ユークリッド距離が所定の距離以内であるときにゼロとなる多項式を前記評価式として生成する処理を、前記コンピュータに実行させる、形態27または28に記載のプログラム。
[形態30]
前記認証データおよび前記被認証データは、複数の要素を含み、
前記複数の要素のそれぞれについて前記被認証データと前記認証データとの距離が所定の距離以内であるときゼロとなる多項式を求め、前記複数の要素に対して求めた多項式の和を、前記評価式として生成する処理を、前記コンピュータに実行させる、形態24ないし29のいずれか一に記載のプログラム。
11、101 評価式生成部
12、102 暗号化部
20、200 照合要求装置
21、201 照合要求部
22、202 評価値生成部
23、203 照合用データ生成部
30、300 記憶装置
31、301 記憶部
32、302 識別子管理部
40、400 データ照合装置
41 鍵生成部
42、401 照合用情報送付部
43 結果生成部
44、403 判定部
46 照合部
110、120、130 ノード
402 照合補助要求部
500 照合補助装置
501 鍵生成部
502 照合補助部
Claims (10)
- 第1のノード、第2のノードおよび第3のノードを備え、
前記第1のノードは、認証データとの距離を評価する評価式を生成する評価式生成部と、
公開鍵により前記評価式の係数を暗号化して前記第3のノードに送信する暗号化部と、
前記認証データと照合される被認証データを受信すると、暗号化された前記係数を前記第3のノードから取得して、前記被認証データおよび暗号化された前記係数に基づいて、前記被認証データを前記認証データと照合するための評価値を生成して前記第2のノードに送信する評価値生成部と、を有し、
前記第2のノードは、前記公開鍵と秘密鍵の対を生成し、前記公開鍵を第1のノードに送信する鍵生成部と、
前記秘密鍵を用いて前記評価値を復号することにより、前記被認証データを前記認証データと照合する照合部と、を有し、
前記第3のノードは、暗号化された前記係数を保持する記憶部を有する、照合システム。 - 前記暗号化部は、加法準同型性を有する暗号化方式に基づいて暗号化を行う、請求項1に記載の照合システム。
- 前記評価式生成部は、認証データとの距離が所定の距離以内であるときにゼロとなる多項式を前記評価式として生成する、請求項1または2に記載の照合システム。
- 前記暗号化部は、前記多項式がi次の項の係数をα[i](i=0,1,…,N)とするN次の多項式である場合、公開鍵により前記係数α[i]を暗号化し、暗号化された係数C[i]を求めて前記第3のノードに送信し、
前記評価値生成部は、前記被認証データD'を受信すると、暗号化された前記係数C[i]を前記第3のノードから取得して、C[N]^{D'^N}・C[N-1]^{D'^{N-1}}・…・C[1]^D'・C[0]を前記評価値として生成する、請求項3に記載の照合システム。 - 前記照合部は、前記秘密鍵を用いて前記評価値を復号した値がゼロか否かに基づいて、前記被認証データを前記認証データと照合する、請求項3または4に記載の照合システム。
- 前記認証データおよび前記被認証データは、n次元の要素を含み、
前記評価式生成部は、前記被認証データと前記認証データとのn次元ユークリッド距離が所定の距離以内であるときにゼロとなる多項式を前記評価式として生成する、請求項3ないし5のいずれか1項に記載の照合システム。 - 前記認証データおよび前記被認証データは、複数の要素を含み、
前記距評価式生成部は、前記複数の要素のそれぞれについて前記被認証データと前記認証データとの距離が所定の距離以内であるときゼロとなる多項式を求め、前記複数の要素に対して求めた多項式の和を、前記評価式として生成する、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の照合システム。 - 認証データとの距離を評価する評価式を生成する評価式生成部と、
公開鍵と秘密鍵の対を生成する第2のノードから受信した前記公開鍵により、前記評価式の係数を暗号化して第3のノードに送信する暗号化部と、
前記認証データと照合される被認証データを受信すると、暗号化された前記係数を前記第3のノードから取得して、前記被認証データおよび暗号化された前記係数に基づいて、前記被認証データを前記認証データと照合するための評価値を生成して前記第2のノードに送信する評価値生成部と、を備える、ノード。 - 第1のノードが、認証データとの距離を評価する評価式を生成する工程と、
公開鍵と秘密鍵の対を生成する第2のノードから受信した前記公開鍵により、前記評価式の係数を暗号化して第3のノードに送信する工程と、
前記認証データと照合される被認証データを受信すると、暗号化された前記係数を前記第3のノードから取得して、前記被認証データおよび暗号化された前記係数に基づいて、前記被認証データを前記認証データと照合するための評価値を生成する工程と、
前記評価値を前記第2のノードに送信する工程と、を含む、照合方法。 - 認証データとの距離を評価する評価式を生成する処理と、
公開鍵と秘密鍵の対を生成する第2のノードから受信した前記公開鍵により、前記評価式の係数を暗号化して第3のノードに送信する処理と、
前記認証データと照合される被認証データを受信すると、暗号化された前記係数を前記第3のノードから取得して、前記被認証データおよび暗号化された前記係数に基づいて、前記被認証データを前記認証データと照合するための評価値を生成する処理と、
前記価値を前記第2のノードに送信する処理と、を第1のノードに設けられたコンピュータに実行させる、プログラム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013102956 | 2013-05-15 | ||
JP2013102956 | 2013-05-15 | ||
PCT/JP2014/062815 WO2014185447A1 (ja) | 2013-05-15 | 2014-05-14 | 照合システム、ノード、照合方法およびプログラム |
Publications (2)
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