WO2020170695A1 - クラウドサービスを用いた安全な秘密分散保管システム - Google Patents

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WO2020170695A1
WO2020170695A1 PCT/JP2020/001990 JP2020001990W WO2020170695A1 WO 2020170695 A1 WO2020170695 A1 WO 2020170695A1 JP 2020001990 W JP2020001990 W JP 2020001990W WO 2020170695 A1 WO2020170695 A1 WO 2020170695A1
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WO
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data
random number
distributed
main controller
controllers
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PCT/JP2020/001990
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French (fr)
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正克 松尾
勝則 古賀田
佐々木　雅英
藤原　幹生
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パナソニック株式会社
国立研究開発法人情報通信研究機構
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/60—Protecting data
    • G06F21/602—Providing cryptographic facilities or services
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/60—Protecting data
    • G06F21/604—Tools and structures for managing or administering access control systems
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09C—CIPHERING OR DECIPHERING APPARATUS FOR CRYPTOGRAPHIC OR OTHER PURPOSES INVOLVING THE NEED FOR SECRECY
    • G09C1/00—Apparatus or methods whereby a given sequence of signs, e.g. an intelligible text, is transformed into an unintelligible sequence of signs by transposing the signs or groups of signs or by replacing them by others according to a predetermined system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0816—Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
    • H04L9/085—Secret sharing or secret splitting, e.g. threshold schemes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/46—Secure multiparty computation, e.g. millionaire problem

Definitions

  • the present disclosure relates to a secure secret distributed storage system using a cloud service that stores a plurality of distributed data generated by distributed processing of original data.
  • a threshold secret sharing method using exclusive OR is known as a method for satisfying the real-time property.
  • XOR processing a threshold secret sharing method that uses secure XOR processing in which the original data is not inferred from the shared data is used to reduce the data amount of the distributed data, and the number of shares and the threshold value can be freely set to make the secret sharing easy to use.
  • a device configuration has been proposed.
  • the conventional threshold secret sharing method including Patent Document 1 is used, for example, for secret sharing processing so that it is difficult to restore the original data from the distributed data (that is, to secure the security of the original data).
  • a method is known in which a physical random number generated based on a signal such as thermal noise (that is, a random number that is difficult to guess) is used as the random number.
  • the present disclosure has been devised in view of the above-described conventional situation, and increases the cost associated with the installation of a physical random number generator that generates a physical random number used in secret sharing regardless of the number of users who need secret sharing. It is an object of the present invention to provide a secret sharing storage system and a secret sharing storage method that suppress the above and support the safe storage of original data to be kept secret.
  • the present disclosure is a secret distributed storage system having at least one user terminal, each of n (n: an integer of 2 or more) storage devices, and a main controller communicatively connected to a random number generator. Then, when the main controller receives the original data sent from the user terminal, the main controller acquires the random number generated by the random number generator, and uses the random number to perform the distributed processing of the original data to obtain n pieces of data.
  • a secret distributed storage system that generates distributed data and stores each of the n distributed data in the corresponding n storage devices.
  • the present disclosure also provides n controllers provided corresponding to each of n (n: an integer of 2 or more) storage devices, the n controllers, at least one user terminal, and a random number generator. And a communication management server communicatively connected to the n controllers, the user terminal, and the second random number generator.
  • the management server receives the bibliographic information of the original data from the user terminal, the second random number generated by the second random number generator is distributed to generate n pieces of distributed random number data, and the n pieces of distributed random number data are distributed.
  • Each of the random number data is sent to the corresponding n controllers and the second random number is sent to the user terminal, and the main controller encrypts the original data using the second random number.
  • n encrypted distributed data are generated, A secret distributed storage system is provided, which sends each of the n encrypted distributed data to the corresponding n controllers.
  • a secret distributed storage having at least one user terminal, each of n (n: an integer of 2 or more) storage devices, and a main controller communicatively connected to a random number generator.
  • a secret sharing storage method using a system wherein when receiving original data sent from the user terminal, obtaining a random number generated by the random number generator, and distributing the original data using the random number.
  • a secret shared storage method is provided, which includes a step of processing to generate n pieces of distributed data, and a step of storing each of the n pieces of distributed data in the corresponding n storage devices.
  • the present disclosure also provides n controllers provided corresponding to each of n (n: an integer of 2 or more) storage devices, the n controllers, at least one user terminal, and a random number generator.
  • a secret sharing storage that includes a main controller communicatively connected to a communication controller and a communication management server communicatively connected to the n controllers, the user terminal, and a second random number generator.
  • a secret distributed sharing method using a system wherein when bibliographic information of original data is received from the user terminal, the second random number generated by the second random number generator is distributed to generate n pieces of distributed random number data.
  • FIG. 3 is a diagram showing a system configuration example of a secret sharing system according to the first embodiment.
  • Block diagram showing an example of the hardware configuration of the main controller Block diagram showing an example of hardware configuration of shareholder Sequence diagram showing an operation procedure example of distributed processing Sequence diagram showing an operation procedure example of restoration processing
  • Block diagram showing an example of the hardware configuration of the controller The figure which shows the system structural example of the secret sharing system which concerns on the modification 2 of Embodiment 1.
  • Block diagram showing a hardware configuration example of a proxy server Sequence diagram showing an operation procedure example of distributed processing Sequence diagram showing an operation procedure example of restoration processing The figure which shows the system configuration example of the secret sharing system which concerns on Embodiment 3.
  • Sequence diagram showing an operation procedure example of distributed processing Sequence diagram showing an operation procedure example of restoration processing A table showing an example of original data, physical random numbers, and distributed data Table showing an example of physical random numbers and encrypted original data Table showing an example of distributed encrypted distributed data generated by distributed processing of encrypted original data
  • the secret sharing system performs a secret sharing process (hereinafter “distributed process”) on original data that is secret data to store (store) a plurality of generated shared data in a plurality of storage devices. To do.
  • the secret sharing system restores original data which is secret data by performing restoration processing using a plurality of shared data.
  • hospital data electronic medical record data
  • personal information such as name, age, sex, address, occupation, and medical history of patients managed in a hospital.
  • the original data is not limited to the hospital data described above as long as it is secret data.
  • FIG. 1 is a diagram showing a system configuration example of a secret sharing storage system 5 according to the first embodiment.
  • the secret sharing storage system 5 includes a main controller 10, a random number generator 20, a plurality of hospital terminals H1,..., Hm, and a plurality of share holders S1,. Both m and n are integers of 2 or more, and may have the same value or different values.
  • Each of the plurality of hospital terminals H1 to Hm is communicably connected to the main controller 10 via the network NW1.
  • the network NW1 may be a wide area network such as the Internet.
  • the network NW1 may be a private network such as a VPN (Virtual Private Network) that virtually connects the hospital terminals H1 to Hm and the main controller 10, or may be a dedicated line.
  • VPN Virtual Private Network
  • Each of the plurality of share holders S1 to Sn as an example of the storage device is communicably connected to the main controller 10 via the network NW2.
  • the network NW2 may be a wide area network such as the Internet.
  • the network NW2 may be a private network such as a VPN that virtually connects the shareholders S1 to Sn and the main controller 10, or may be a dedicated line.
  • the hospital terminals H1 to Hm which are examples of user terminals, have the same internal configuration to simplify the description, and the hospital terminal H1 will be described as an example as necessary.
  • Each of the hospital terminals H1 to Hm is a user terminal used by an administrator who manages hospital data such as electronic medical record data.
  • a hospital terminal is illustrated as the user terminal here, it may be a business terminal used in a company or organization that handles secret data. Therefore, the original data which is the secret data is not only hospital data but also personal pension record data, product design data, experimental data, unpublished image data, unpublished music data and the like.
  • the random number generator 20 is a physical random number generator that generates a physically varying value (in other words, a value that a malicious third party cannot easily guess) as random number data.
  • Examples of the random number data include data such as thermal noise and quantum fluctuation.
  • the random number generator 20 is preferably a physical random number generator, but may be a pseudo random number generator. When the ramp secret sharing method is used for this method, part of the original data may be part of the random number of this method.
  • the main controller 10 When the main controller 10 receives the hospital data transmitted from at least one of the hospital terminals H1 to Hm (for example, the hospital terminal H1), it performs distributed processing using the physical random number generated by the random number generator 20. Then, a plurality of (for example, n) pieces of distributed data are generated.
  • the main controller 10 has a recording device 13 (see FIG. 2) that stores the physical random number generated by the random number generator 20, and uses this physical random number to perform distributed processing of hospital data.
  • the main controller 10 When executing the distributed processing, the main controller 10 has the same number (for example, n) of pieces of distributed information that indicates how the original data (hospital data) has been processed for distributed processing (for example, n pieces). To generate.
  • the distributed information is, in addition to the above-described information about the distributed data generation method, Bibliographical information of the distributed data, the file name of the original data, the file name of the distributed data, the date and time of the distributed processing, the size of the distributed data, It may include a part of the physical random number used to generate the distributed data (that is, the distributed processing), information on the storage location, authentication information for accessing the storage location, and the like.
  • the main controller 10 stores the set of the first distributed data and the corresponding first distributed information in the first share holder, and stores it in correspondence with the second distributed data.
  • the set of the second shared information to be stored is stored in the second share holder, and similarly, the set of the third shared data and the corresponding third shared information is stored in the third share holder.
  • the main controller 10 restores the original data (that is, the hospital data) by performing restoration processing on the hospital data (an example of the original data) using the plurality of distributed data already generated and the distributed information corresponding to each distributed data. Data). If the physical random number used in the distributed processing is stored in the recording device 13, the main controller 10 may restore the original hospital data from the plurality of distributed data using the physical random number.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration example of the main controller 10.
  • the main controller 10 is configured to include at least a processor 11, a memory 12, a recording device 13, and a communication circuit 14.
  • the processor 11 is configured by using, for example, a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or an FPGA (Field Programmable Gate Array), and cooperates with the memory 12 in accordance with programs and data stored in advance in the memory 12. Operate.
  • a CPU Central Processing Unit
  • DSP Digital Signal Processor
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the processor 11 uses the physical random number received from the random number generator 20 via the communication circuit 14 to transmit to the hospital sent from at least one of the hospital terminals H1 to Hm (for example, the hospital terminal H1) via the communication circuit 14. Performs distributed processing of data.
  • the processor 11 transmits, via the communication circuit 14, a set of the same number of pieces of distributed data generated by the distributed processing and shared information corresponding to the distributed data to the corresponding share holders S1 to Sn.
  • the processor 11 obtains a set of shared data and corresponding shared information from each of the plurality of share holders S1 to Sn, a predetermined value (threshold value) required for the restoration process, or all the shared data and the shared information.
  • the hospital data that is the original data is restored using the set of information.
  • the memory 12 is configured using, for example, a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory), and is a program and data required to execute the operation of the main controller 10, and further, data generated during the operation or Hold information temporarily.
  • the RAM is, for example, a work memory used when the main controller 10 operates.
  • the ROM stores and holds in advance programs and data for controlling the main controller 10, for example.
  • the recording device 13 is configured by using, for example, an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive), and stores the physical random number generated by the random number generator 20.
  • an HDD Hard Disk Drive
  • SSD Solid State Drive
  • the communication circuit 14 is configured using a circuit that communicates with various devices communicatively connected to the main controller 10.
  • the communication circuit 14 performs data communication with each of the plurality of hospital terminals H1 to Hm via the network NW1.
  • the communication circuit 14 performs data communication with each of the plurality of share holders S1 to Sn via the network NW2.
  • the main controller 10 and the random number generator 20 may be connected by wire or wirelessly.
  • Each of the share holders S1 to Sn is a recording device that stores any of the distributed data generated by the main controller 10.
  • Each of the share holders S1 to Sn may be an online cloud server as viewed from the main controller 10 or a storage built in the main controller.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration example of the share holders S1 to Sn.
  • Each of the share holders S1 to Sn has the same internal configuration, specifically, a configuration including at least a processor 41, a memory 42, a recording device 43, and a communication circuit 44.
  • the processor 41 is configured by using, for example, a CPU, DSP, or FPGA, and operates according to a program and data stored in advance in the memory 42 in cooperation with the memory 42.
  • the processor 41 receives one of the sets of distributed data and distributed information transmitted from the main controller 10 via the communication circuit 44, the processor 41 stores (stores) the set of distributed data and distributed information in the recording device 43.
  • the processor 41 receives an acquisition request for distributed data transmitted from the main controller 10 via the communication circuit 44
  • the processor 41 reads and acquires a set of distributed data and distributed information stored in the recording device 43, and performs communication. It is transmitted to the main controller 10 via the circuit 44.
  • the memory 42 is configured by using, for example, a RAM and a ROM, and temporarily holds programs and data required to execute the operations of the share holders S1 to Sn, and further data or information generated during the operation.
  • the RAM is, for example, a work memory used when the share holders S1 to Sn are operated.
  • the ROM stores and holds in advance programs and data for controlling the share holders S1 to Sn, for example.
  • the recording device 43 is configured by using, for example, an HDD or SSD, and stores (stores) any set of distributed data and distributed information generated by the distributed processing of the main controller 10.
  • the communication circuit 44 is configured using a circuit that communicates with the main controller 10.
  • the communication circuit 44 performs data communication with the main controller 10 via the network NW2.
  • the distribution process and the restoration process were executed at the hospital terminals in each hospital. Therefore, an expensive random number generator such as the random number generator 20 is required in each hospital terminal, and an increase in cost associated with the construction of the secret sharing system in the hospital cannot be avoided.
  • the secret sharing storage system 5 only one random number generator 20 is provided corresponding to the main controller 10.
  • the main controller 10 performs distributed processing on the original data (that is, hospital data) transmitted from the hospital terminal (for example, the hospital terminal H1).
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing an operation procedure example of distributed processing.
  • the hospital terminal H1 is illustrated as an example of the hospital terminal.
  • the hospital terminal H1 requests (requests) the distributed processing of the hospital data ODH1 (an example of original data) to the main controller 10
  • the hospital data ODH1 of plaintext data is sent to the main controller 10. Is transmitted (T1).
  • the main controller 10 receives the hospital data ODH1 of plaintext data from the hospital terminal H1 via the network NW1.
  • the main controller 10 acquires the physical random number generated by the random number generator 20 at the time of receiving the hospital data ODH1 and stores it in the recording device 13 (T2).
  • the main controller 10 may temporarily store the acquired physical random number in the memory 12 without storing it in the recording device 13, and may delete the physical random number after executing the distributed processing in step T3.
  • the acquired physical random number is deleted so that information necessary for restoration is not left in the main controller 10.
  • the main controller 10 performs the distributed processing of the hospital data ODH1 using this physical random number, and creates a plurality (n) of distributed data H1D1 to H1Dn and respective distributed data so as to match the arrangement number of the share holders S1 to Sn. A pair with the corresponding shared information is generated (T3).
  • the main controller 10 delete the hospital data ODH1 that is the original data after executing the distributed processing in step T3.
  • the main controller 10 transmits a set of the generated distributed data H1D1 and the distributed information corresponding to the distributed data H1D1 to the share holder S1 via the network NW2 (T4).
  • the shareholder S1 stores the set of the distributed data H1D1 and the distributed information corresponding to the distributed data H1D1 received from the main controller 10 in the recording device 43 (T5).
  • the main controller 10 executes the same processing as that of step T5 for other share holders, and sets the generated distributed data H1Dn and the distributed information corresponding to the distributed data H1Dn via the network NW2.
  • the share holder Sn stores the set of the distributed data H1Dn and the distributed information corresponding to the distributed data H1Dn received from the main controller 10 in the recording device 43 (T7).
  • the distributed data stored in each of the share holders S1 to Sn is plaintext data (in other words, unencrypted data).
  • the hospital data may already be encrypted in the hospital terminal H1, and the distributed data is encrypted distributed data. Further, although the case where the distributed processing is performed on the hospital data ODH1 from the hospital terminal H1 is shown here, the distributed processing can be similarly performed on the hospital data from the other hospital terminals.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing an operation procedure example of restoration processing.
  • the hospital terminal H1 is illustrated as an example of the hospital terminal.
  • each of the share holders S1 to Sn stores the corresponding distributed data H1D1 to H1Dn in the recording device 43 (T11, T12).
  • the hospital terminal H1 specifies the file name of the hospital data to be restored (T13).
  • the main controller 10 Based on the file name specified by the hospital terminal H1, the main controller 10 sends to the shareholder S1 an acquisition request for the distributed data generated corresponding to that file name (T14). In response to this acquisition request, the shareholder S1 reads the set of the shared data H1D1 stored in the recording device 43 and the corresponding shared information, and returns it to the main controller 10 (T15).
  • the main controller 10 sends a request for the distributed data generated corresponding to the file name to the share holder Sn (T16).
  • the shareholder Sn reads the distributed data H1Dn and the corresponding distributed information stored in the recording device 43, and returns the read data to the main controller 10 (T17).
  • the main controller 10 receives, via the network NW2, the distributed data and the corresponding distributed information sets transmitted from each of the shareholders S1 to Sn.
  • the main controller 10 may read and acquire the physical random number (T18).
  • the physical random number acquired in step T18 is not essential for restoring the distributed data H1D1 to H1Dn, and thus step T18 may be omitted.
  • the main controller 10 performs a restoration process using each of the plurality of distributed data H1D1 to H1Dn to restore the hospital data ODH1 that is the original data (T19).
  • the acquired physical random number may be used for the restoration process in step T19.
  • the main controller 10 transmits the restored hospital data ODH1 (that is, desired hospital data) to the hospital terminal H1 (T20).
  • the main controller 10 may omit the process of step T18. That is, the main controller 10 does not have to keep holding the physical random number stored in step T2.
  • the main controller 10 can restore the hospital data ODH1 that is the original data by using the shared information corresponding to the shared data transmitted from each of the shareholders S1 to Sn.
  • the hospital terminal H1 receives the hospital data ODH1 transmitted from the main controller 10 (T21). As a result, the hospital terminal H1 can safely obtain the hospital data ODH1.
  • the main controller 10 performs the distribution process and the restoration process of the hospital data that is the original data transmitted from the hospital terminal. Therefore, one random number generator 20 is installed in close proximity to the single main controller 10. For security reasons, it is preferable that the random number generator 20 be installed as close to the main controller 10 as possible. Therefore, the random number generator 20 may be provided inside the main controller 10. That is, the main controller 10 itself may have the function of the random number generator 20. Although the random number generator 20 may be installed remotely from the main controller 10 and connected to the main controller 10 via a network (not shown), a secure network is provided between the main controller 10 and the random number generator 20. preferable.
  • each of the hospital terminals H1 to Hm can request the main controller 10 arranged outside each hospital to perform distributed processing of the original data without having the configuration of the main controller 10. Therefore, compared to the case where the hospital terminals H1 to Hm have the configurations of the main controller 10 and the random number generator 20, respectively, the number of the main controller 10 and the random number generator 20 arranged is one, and thus the secret sharing storage system. 5 can be constructed at low cost.
  • the secret sharing storage system 5 includes the main controller 10 communicably connected to at least one hospital terminal H1 to Hm, each of the n share holders S1 to Sn, and the random number generator 20. Have.
  • the main controller 10 receives the hospital data ODH1 sent from the hospital terminal H1, it acquires the physical random number generated by the random number generator 20 and uses the physical random number to perform distributed processing on the hospital data ODH1 to distribute n pieces of data. Data H1D1 to H1Dn are generated.
  • the main controller 10 stores each of the n pieces of distributed data in the corresponding n share holders S1 to Sn.
  • the secret sharing storage system 5 uses the random number generator 20 that generates the physical random number used for secret sharing, regardless of the number of hospital terminals (that is, the number of users) that require secret sharing of the original data.
  • the cost increase due to installation can be suppressed. Therefore, the secret sharing storage system 5 can support realization of safe storage of the original data to be concealed while suppressing the cost increase due to the system construction as much as possible.
  • the main controller 10 acquires n pieces of distributed data H1D1 to H1Dn stored in each of the n share holders S1 to Sn in response to an instruction to restore the original data from the hospital terminal H1.
  • the main controller 10 restores the original hospital data ODH1 from the n pieces of distributed data H1D1 to H1Dn and sends it to the hospital terminal H1.
  • the secret distributed storage system 5 can narrow down the execution subjects that can perform the restoration process so that the restoration process of the hospital data that is the original data cannot be performed other than the main controller 10. That is, restoration of the original data by a third party other than the person who uses the main controller 10 can be effectively suppressed.
  • the main controller 10 can also obtain, for example, the hospital data managed by the hospital terminal (that is, the original data) with malicious intent of plaintext data.
  • the administrator of the main controller 10 does not know the storage destination of the distributed data.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the secret sharing storage system 5A according to the first modification of the first embodiment.
  • the same components as those of the shared secret storage system 5 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
  • the same number of controllers C1 to Cn as the number of share holders S1 to Sn installed are provided in a one-to-one correspondence. To do.
  • the main controller 10 receives hospital data (for example, hospital data ODH1) from at least one of the hospital terminals H1 to Hm via the network NW1, and the physical data generated by the random number generator 20.
  • Hospital data for example, hospital data ODH1
  • Distributed processing of hospital data is performed using random numbers, and a total of n distributed data H1D1 to H1Dn and logical distributed information are generated.
  • the logical distributed information is generated by the distributed processing of hospital data in the main controller 10.
  • the logical distribution information includes the file name of the original data, each file name of the n pieces of distributed data, the execution date and time of the distributed processing, and the size of the distributed data, in addition to the information on the method of generating the n pieces of distributed data.
  • the main controller 10 cannot determine the respective information of the share holders S1 to Sn in which the distributed data is finally stored (saved) based on the logical distribution information.
  • the main controller 10 performs a distribution process of distributing each of a total of n pieces of distributed data H1D1 to H1Dn and the above-mentioned logical distribution information to a plurality of controllers C1 to Cn via the network NW2.
  • the main controller 10 preferably deletes the hospital data, which is the original data, after executing the distributed processing.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a hardware configuration example of the controllers C1 to Cn.
  • Each of the controllers C1 to Cn has the same internal configuration, specifically, a configuration including at least a processor 51, a memory 52, a recording device 53, and a communication circuit 54.
  • the processor 51 is configured by using, for example, a CPU, DSP, or FPGA, and operates according to a program and data stored in advance in the memory 52 in cooperation with the memory 52.
  • the processor 51 receives the distributed data and the logical distributed information transmitted from the main controller 10 via the communication circuit 54.
  • the processor 51 uses the logical distribution information and the information of the storage destination (for example, the share holder S1) corresponding to the own controller that is stored in advance, and the entity distribution information regarding the distributed data received by the own controller (for example, the controller C1). To generate.
  • the entity distribution information is distribution information (see Embodiment 1) related to generation of corresponding distributed data.
  • the processor 51 stores the corresponding distributed data in the corresponding shareholder (for example, the shareholder S1) according to the entity distribution information corresponding to the distributed data.
  • the memory 52 is configured by using, for example, a RAM and a ROM, and temporarily holds programs and data necessary for executing the operations of the controllers C1 to Cn, and further data or information generated during the operation.
  • the RAM is, for example, a work memory used when the controllers C1 to Cn operate.
  • the ROM stores and holds in advance programs and data for controlling the controllers C1 to Cn, for example.
  • the recording device 53 is configured by using, for example, an HDD or an SSD, and stores (stores) any set of distributed data and real distributed information generated by the distributed processing of the main controller 10.
  • the communication circuit 54 is configured using a circuit that communicates with the main controller 10 or a shareholder (eg, shareholder S1) corresponding to the own controller.
  • the communication circuit 54 performs data communication with the main controller 10 via the network NW2. Further, the communication circuit 54 performs data communication with a share holder (for example, share holder S1) corresponding to its own controller.
  • Each of the plurality of controllers C1 to Cn stores one set of distributed data and substance logical information for any corresponding share holder among the share holders S1 to Sn.
  • the respective managers of the plurality of controllers C1 to Cn know the storage location of the corresponding distributed data and the entity distribution information including the authentication information for accessing the storage location, but other distributed data.
  • the entity distribution information corresponding to can not be grasped.
  • Each of the controllers C1 to Cn is connected to a corresponding share holder among the share holders S1 to Sn, and holds authentication information for the corresponding share holder. Therefore, unlike the first embodiment, the main controller 10 can only indirectly receive the individual distributed data via each of the controllers C1 to Cn after the distributed processing of the original data. Not all distributed data can be directly acquired from each of S1 to Sn.
  • the secret sharing storage system 5A is provided corresponding to each of the n share holders S1 to Sn, and is communicably connected to the main controller 10. It further has n controllers C1 to Cn.
  • the main controller 10 generates logical distribution information regarding generation of each of the plurality of distributed data H1D1 to H1Dn.
  • the main controller 10 associates each of the n pieces of distributed data with the logical distribution information, and sends the data to each of the corresponding n controllers C1 to Cn.
  • Each of the n controllers C1 to Cn receives distributed data and logical distribution information corresponding to its own device (own controller) from the main controller 10, and uses the logical distribution information to identify the distributed data received by the own device. Generate distributed information.
  • Each of the n controllers C1 to Cn stores, in association with each of the corresponding n share holders S1 to Sn, the entity shared information and the distributed data received by the own device (own controller).
  • the secret distributed storage system 5A can safely store the distributed data so that the administrator of the main controller 10 does not know the final storage destination of the distributed data. Therefore, according to the secret distributed storage system 5A, the administrator who uses the main controller 10 can effectively prevent the leakage of highly confidential hospital data as a malicious attack.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the secret sharing storage system 5B according to the second modification of the first embodiment.
  • the same components as those of the shared secret storage system 5A according to the first modification of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
  • two share holders S1A and S1B are connected to one controller (for example, controller C1). Therefore, the total number of controllers is less than the total number of shareholder.
  • the controller C1 stores, in each of the two share holders S1A and S1B, the distributed data received by the own controller and the entity shared information generated to correspond to the distributed data in association with each other.
  • each administrator of the controllers C1 to Cn has only authentication information for accessing the shareholder corresponding to the own controller. do not do. Therefore, according to the secret distributed storage system 5B, the administrator of the main controller 10 cannot directly access the share holders S1 to Sn to acquire the distributed data.
  • controller C1 is shown here as being communicably connected between the two share holders S1A and S1B, at least one of the other controllers C2 to Cn is connected to a plurality of share holders. May be communicatively connected with.
  • At least one controller (for example, the controller C1) among the n controllers C1 to Cn is communicably connected to the plurality of share holders S1A and S1B.
  • the controller C1 stores, in each of the plurality of share holders S1A and S1B, the distributed data received by the own controller and the entity shared information generated to correspond to the distributed data in association with each other.
  • two or more share holders can be connected to one controller. Therefore, it is possible to appropriately construct a backup for storing the distributed data and the entity shared information in the case where any of the plurality of share holders fails.
  • Modification 3 of Embodiment 1 In the second modification of the first embodiment, only one main controller 10 is arranged. Therefore, for example, when either the distributed processing or the restored processing of the hospital data needs to be performed and the main controller 10 malfunctions due to a disaster or a failure, the distributed processing or the restored processing of the hospital data can be appropriately executed. Disappear.
  • the third modification of the first embodiment an example will be described in which, when the main controller 10 malfunctions or detects a sign of the malfunction, another main controller that performs either distributed processing or restoration processing is arranged.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of the secret sharing storage system 5C according to the third modification of the first embodiment.
  • the same components as those of the shared secret storage system 5B according to the second modification of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
  • a backup main controller 10A is arranged separately from the main controller 10.
  • the main controller 10 and the main controller 10A may be geographically distant from each other or close to each other so that malfunctions do not occur simultaneously due to a disaster.
  • the main controller 10A is connected to the random number generator 20A and acquires the physical random number generated by the random number generator 20A.
  • the random number generator 20A is preferably configured by a physical random number generator like the random number generator 20, but may be configured by a pseudo random number generator.
  • the main controller 10A is connected to each of the hospital terminals H1 to Hm via the network NW1, and is also connected to each of the controllers C1 to Cn via the network NW2.
  • the main controller 10 monitors the life and death of its own device. For example, due to the occurrence of a disaster, the main controller 10 can detect a malfunction or a sign of the malfunction. When the detection is performed, the main controller 10A arranged for backup and the logical distribution information generated by the main controller 10 and the distributed information are distributed to the main controller 10A. Send notification of delegation of authority for processing and restoration processing.
  • the main controller 10A When the main controller 10A receives the logically distributed information and the authority delegation notification transmitted from the main controller 10, the main controller 10A continues the processing (for example, the distributed processing and the restoration processing) of the main controller 10 according to the authority delegation notification and continues. .. It should be noted that the main controller 10A may operate independently without being connected to the main controller 10 without any instruction from the main controller 10 such as a notification of delegation of authority.
  • main controller 10A may monitor the life of the main controller 10 instead of the main controller 10 monitoring the life of the device itself.
  • An external PC (not shown) or a mobile terminal (not shown) may monitor the main controller 10 for life and death.
  • the backup main controller 10A acts on its behalf. Therefore, the robustness of the secret sharing storage system 5C is improved.
  • the random number generator 20A is not provided, and the main controller 10A generates a physical random number from the random number generator 20 if it can be connected to the random number generator 20 connected to the main controller 10. You may get it.
  • the main controller 10A is eventually added, but since it is possible to avoid an increase in the number of random number generators installed, it is possible to suppress cost increase.
  • the main controller for backup is not limited to one main controller 10A, and a plurality of main controllers may be provided.
  • the secret sharing storage system 5C includes the main controller 10A communicably connected to at least one hospital terminal H1 to Hm, n share holders S1 to Sn, the random number generator 20A, and the main controller 10. Is further provided.
  • the main controller 10 detects a malfunction of its own device, the main controller 10 sends the logical distribution information and the authority transfer notification of the distributed processing and the restoration processing to the main controller 10A.
  • the main controller 10A receives the logical distribution information and the authority transfer notification from the main controller 10, the main controller 10A performs the hospital data distribution process and the restoration process on behalf of the main controller 10.
  • the main controller 10A does not interrupt the distributed processing and the restoration processing of the hospital data, and the distributed data based on the hospital data is safe. Storage and restoration of hospital data as needed can be continued.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of the secret sharing storage system 5D according to the second embodiment.
  • the same components as those of the shared secret storage system 5 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
  • the secret sharing storage system 5D has a configuration further including a proxy server 70 and a random number generator 80 in addition to the configuration of the secret sharing storage system 5A according to the first modification of the first embodiment.
  • the proxy server 70 and each of the controllers C1 to Cn are connected via the network NW3.
  • the network NW3 may be the same network as the networks NW1 and NW2, or may be a different network.
  • the network NW3 may be a wide area network such as the Internet, a private network such as a VPN that virtually connects the proxy server 70 and each of the controllers C1 to Cn, or a dedicated line. Good.
  • the proxy server 70 and each of the hospital terminals H1 to Hm may be communicably connected via a network such as the network NW3.
  • the random number generator 80 which is an example of the second physical random number generator, is a value that physically changes (in other words, a value that is difficult for a malicious third party to easily guess), similarly to the random number generator 20. Is a random number generator that generates as a random number.
  • the random number generator 80 is a physical random number used for communication between each of the hospital terminals H1 to Hm and each of the main controller 10 and each of the controllers C1 to Cn (for example, for encryption and decryption). Common key) is generated. Note that pseudo random numbers may be used instead of physical random numbers.
  • the physical random number generated by the random number generator 80 is different from the physical random number used to generate the distributed data (that is, the physical random number generated by the random number generator 20).
  • the proxy server 70 as an example of the communication management server stores the physical random number (an example of the second physical random number) generated by the random number generator 80 in the recording device 73 as stream cipher information.
  • the proxy server 70 transmits to the hospital terminal H1 a physical random number positioned as a common key used for encryption or decryption of communication between each of the hospital terminals H1 to Hm and each of the main controller 10 and each of the controllers C1 to Cn. To do.
  • the hospital terminal H1 stores the common key transmitted from the proxy server 70 in the memory in the hospital terminal H1.
  • the proxy server 70 also transmits the common key to each of the controllers C1 to Cn via the network NW3.
  • Each of the controllers C1 to Cn stores the common key received from the proxy server 70 in each recording device 53 in its own controller. In this way, the same common key transmitted (distributed) from the proxy server 70A is held in each of the hospital terminal H1 and the controllers C1 to Cn.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a hardware configuration example of the proxy server 70.
  • the proxy server 70 is configured to include at least a processor 71, a memory 72, a recording device 73, and a communication circuit 74.
  • the processor 71 is configured by using, for example, a CPU, DSP, or FPGA, and operates according to a program and data stored in advance in the memory 72 in cooperation with the memory 72.
  • the processor 71 acquires the physical random number (common key) transmitted from the random number generator 80 via the communication circuit 74.
  • the processor 71 transmits the common key to each of the hospital terminal H1 and the controllers C1 to Cn via the communication circuit 74.
  • the memory 72 is configured by using, for example, a RAM and a ROM, and temporarily holds a program and data required to execute the operation of the proxy server 70, and further, data or information generated during the operation.
  • the RAM is, for example, a work memory used when the proxy server 70 operates.
  • the ROM stores and holds, in advance, a program and data for controlling the proxy server 70, for example.
  • the recording device 73 is configured by using, for example, an HDD or SSD, and stores the physical random number generated by the random number generator 80.
  • the communication circuit 74 is configured by using a circuit that communicates with various devices communicatively connected to the proxy server 70.
  • the communication circuit 74 performs data communication with each of the plurality of hospital terminals H1 to Hm.
  • the communication circuit 74 performs data communication with each of the plurality of controllers C1 to Cn via the network NW3.
  • the proxy server 70 and the random number generator 80 may be connected by wire or wirelessly.
  • the hospital terminal (for example, the hospital terminal H1) encrypts the original hospital data OD using the common key transmitted from the proxy server 70, and transmits the encrypted hospital data E(OD) via the network NW1. It is transmitted to the main controller 10.
  • the hospital data OD which is the original data is encrypted
  • the encrypted hospital data is described as E(OD) for convenience.
  • the main controller 10 receives the hospital data E(OD) encrypted by the hospital terminal (for example, the hospital terminal H1) from the hospital terminal H1 and encrypts it using the physical random number generated by the random number generator 20. Distributed processing of hospital data E (OD) is performed.
  • the main controller 10 transmits each of the plurality of encrypted distributed data E(ODH1) to E(ODHn) generated by the distributed processing to the corresponding controller C1 to Cn via the network NW2. ..
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing the procedure of distributed processing.
  • the hospital terminal H1 is illustrated as an example of the hospital terminal.
  • the proxy server 70 first acquires the physical random number generated by the random number generator 80 as stream cipher information, and uses this physical random number as a common key, before executing the distributed processing. It transmits to each of the controllers C1 to Cn and the hospital terminal H1 (T31, T32, T33).
  • Each of the controllers C1 to Cn stores the common key received from the proxy server 70 in the recording device 53.
  • the hospital terminal H1 stores the common key received from the proxy server 70 in the memory 12 or the recording device 13.
  • the hospital terminal H1 encrypts the original data OD (for example, hospital data) with this common key (T34).
  • the hospital terminal H1 transmits the encrypted hospital data E(OD) as an example of the encryption source data to the main controller 10 (T35).
  • the main controller 10 acquires the physical random number generated by the random number generator 20 at the time of receiving the encrypted hospital data E(OD), for example, and stores it in the recording device 13 (T36).
  • the main controller 10 may temporarily store the acquired physical random number in the memory 12 without storing it in the recording device 13, and may delete the physical random number after performing the distributed processing in step T37.
  • the main controller 10 uses this physical random number to perform distributed processing of the encrypted hospital data E(OD), and a plurality (for example, n) of encrypted data is encrypted so as to match the number of controllers C1 to Cn arranged.
  • a set of each of the distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) and the distributed information corresponding to each encrypted distributed data is generated (T37).
  • Each of the encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) is an example of the encrypted distributed data.
  • the main controller 10 may delete the encrypted hospital data E(OD) after executing the distributed processing of step T37.
  • the main controller 10 sends a set of encrypted distributed data E (H1D1) and corresponding distributed information to the controller C1 (T38).
  • the controller C1 reads the common key stored in the recording device 53 in step T31, decrypts the encrypted distributed data E(H1D1) using this common key, and obtains the distributed data H1D1 that is plaintext data ( T39).
  • the controller C1 stores the set of the shared data H1D1 obtained by the decoding and the corresponding shared information in the corresponding share holder S1 (T40).
  • the main controller 10 also performs the same processing as steps T38 to T40 on the other controllers, and sends a pair of the encrypted distributed data E(H1Dn) and the corresponding distributed information to the controller Cn. (T41).
  • the controller Cn reads the common key stored in the recording device 53 in step T32, decrypts the encrypted distributed data E(H1Dn) using this common key, and obtains the distributed data H1Dn that is plaintext data ( T42).
  • the controller Cn stores the set of the shared data H1Dn obtained by the decoding and the corresponding shared information in the corresponding share holder Sn (T43).
  • each of the controllers C1 to Cn decrypts the distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) encrypted with the common key received from the proxy server 70, and distributes the distributed data H1D1 to Obtain H1Dn.
  • Each of the controllers C1 to Cn stores the set of the shared data H1D1 to H1Dn obtained by the decoding and the corresponding shared information in the corresponding share holder S1 to Sn. Therefore, each of the share holders S1 to Sn stores a set of the shared data H1D1 to H1Dn that is plaintext data and the corresponding shared information.
  • FIG. 13 is a sequence diagram showing an operation procedure example of restoration processing.
  • the hospital terminal H1 is illustrated as an example of the hospital terminal.
  • the proxy server 70 first obtains the physical random number generated by the random number generator 80 as stream cipher information, and uses this physical random number as a common key in the controller. It transmits to each of C1 to Cn and the hospital terminal H1 (T51, T52, T53).
  • Each of the controllers C1 to Cn stores the common key received from the proxy server 70 in the recording device 53.
  • the hospital terminal H1 stores the common key received from the proxy server 70 in the memory 12 or the recording device 13. Further, different common keys may be used during distributed processing and restoration processing, or the same common key may be used. When the same common key is used, steps T51 to T53 can be omitted.
  • the hospital terminal H1 When requesting (requesting) the restoration process of the hospital data OD (an example of the original data) from the main controller 10, the hospital terminal H1 specifies the file name of the hospital data to be restored (T54).
  • the main controller 10 Based on the file name specified by the hospital terminal H1, the main controller 10 sends to the controller C1 an acquisition request for the distributed data generated corresponding to the file name (T55).
  • the controller C1 reads the set of shared data H1D1 and corresponding shared information stored in the share holder S1 corresponding to its own controller.
  • the controller C1 reads the common key stored in the recording device 53 in step T51, encrypts the distributed data H1D1 using this common key, and obtains the encrypted distributed data E(H1D1) (T56).
  • the controller C1 transmits a set of encrypted shared data E(H1D1) and corresponding shared information to the main controller 10 (T57).
  • the main controller 10 acquires a set of shared information corresponding to the encrypted shared data E(H1D1).
  • the main controller 10 transmits to the controller Cn, an acquisition request for the distributed data generated corresponding to that file name (T58).
  • the controller Cn reads the set of shared data H1Dn and corresponding shared information stored in the share holder Sn corresponding to the own controller.
  • the controller Cn reads the common key stored in the recording device 53 in step T52, encrypts the distributed data H1Dn using this common key, and obtains the encrypted distributed data E(H1Dn) (T59).
  • the controller Cn transmits a set of encrypted shared data E(H1Dn) and corresponding shared information to the main controller 10 (T60).
  • the main controller 10 acquires a set of shared information corresponding to the encrypted shared data E(H1Dn).
  • the main controller 10 obtains the encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) and the corresponding distributed information from all the controllers C1 to Cn. To receive.
  • the main controller 10 performs restoration processing based on each of the encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) and the corresponding distributed information to obtain encrypted hospital data E(OD) ( T61).
  • the main controller 10 may perform the restoration process using the physical random number.
  • the main controller 10 transmits the encrypted hospital data E(OD) to the hospital terminal H1 (T62).
  • the hospital terminal H1 decrypts the encrypted hospital data E(OD) using the common key stored in the memory 12 or the recording device 13 to obtain the hospital data OD (desired original data) (T63).
  • the secret sharing storage system 5D of the second embodiment further includes the proxy server 70 communicably connected to the random number generator 80.
  • the proxy server 70 sends the common key generated by the random number generator 80 to each of the n controllers C1 to Cn and the hospital terminal (for example, the hospital terminal H1).
  • the main controller 10 receives the hospital data E(OD) encrypted by the hospital terminal H1 using the common key.
  • the main controller 10 uses the physical random number to perform distributed processing on the encrypted hospital data E(OD) to generate n pieces of encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) to generate n units. To each of the controllers C1 to Cn.
  • each of the n controllers C1 to Cn receives encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) corresponding to its own device (self controller) from the main controller 10, each of the controllers C1 to Cn uses a common key to The received distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) are decoded.
  • the n controllers C1 to Cn store the distributed data H1D1 to H1Dn obtained by the decoding in the share holders S1 to Sn corresponding to their own devices.
  • the hospital data received from the hospital terminal has already been encrypted, so the contents of the hospital data are kept secret from the administrator of the main controller 10. it can.
  • the original data (hospital data) to be concealed is encrypted with the common key passed from the proxy server 70 different from the main controller 10 (that is, the common key that the main controller 10 cannot know)
  • the hospital terminal can transmit to the main controller 10 with peace of mind without worrying about leakage of hospital data by the administrator of the main controller 10.
  • the main controller 10 also sends an acquisition request for n distributed data to each of the n controllers C1 to Cn in response to a restoration instruction from the hospital terminal H1.
  • the n controllers C1 to Cn use the common key to encrypt the distributed data H1D1 to H1Dn stored in each of the share holders S1 to Sn, and the encrypted distributed data E(H1D1 ) To E(H1Dn) are generated and sent to the main controller 10.
  • the main controller 10 uses the physical random number to generate the encrypted hospital data E from the n encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) received from each of the n controllers C1 to Cn. (OD) is restored and sent to the hospital terminal H1.
  • the main controller 10 when the main controller 10 performs the restoration process, the main controller 10 receives the encrypted distributed data from each of the controllers C1 to Cn. I can't. In other words, since the main controller 10 can only obtain encrypted data, the administrator of the main controller 10 cannot know the confidential information. Therefore, leakage of confidential information by the administrator of the main controller can be eliminated.
  • the physical random number generated by the random number generator 80 (that is, the common key used for the stream cipher) is transferred from the proxy server 70 to the hospital terminal (for example, the hospital terminal H1) and The same common key is transmitted to each of the controllers C1 to Cn.
  • the proxy server 70A assumes the use of another encryption method, performs distributed processing of the common key obtained by using the random number generator 80, and performs distributed processing on each of the controllers C1 to Cn.
  • the encryption method here is not particularly limited.
  • FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of the secret sharing storage system 5E according to the third embodiment.
  • the same components as those of the secret sharing storage system 5D according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted, and different contents will be described.
  • the proxy server 70A stores the physical random number generated by the random number generator 80 in the recording device 73 as cryptographic information.
  • the proxy server 70 performs distributed processing on the physical random number and transmits the distributed common key to the controllers C1 to Cn via the network NW3.
  • Each of the controllers C1 to Cn stores the distributed common key received from the proxy server 70A in the recording device 53 of its own controller.
  • the distributed common key is a physical random number generated as cryptographic information in a distributed manner, and therefore is different for each of the controllers C1 to Cn.
  • the proxy server 70A directly transmits the common key to the hospital terminal H1 without performing the distributed processing on the physical random number generated by the random number generator 80.
  • FIG. 15 is a sequence diagram showing an operation procedure example of distributed processing.
  • the hospital terminal H1 is illustrated as an example of the hospital terminal.
  • the secret sharing storage system 5E makes preparations before starting the distributed processing.
  • advance preparation first, known device authentication and communication channel formation are performed between the hospital terminal H1 and the proxy server 70A (T101).
  • Device authentication is performed using, for example, a public key cryptosystem.
  • negotiation is performed between the hospital terminal H1 and the proxy server 70A, and a communication path capable of data communication is formed. VPN, for example, is used for this communication path.
  • T105 well-known device authentication and communication channel formation are performed between the main controller 10 and the controller C1 (T105). Similar device authentication and formation of a communication path are performed between the main controller 10 and the controllers after the controller C2, and finally known device authentication and formation of a communication path are performed between the main controller 10 and the controller Cn. (T106).
  • the hospital terminal H1 transmits the file information (including the file name and the data amount) of the original hospital data OD to the proxy server 70A (T107).
  • the proxy server 70A acquires and stores the physical random number generated by the random number generator 80 based on this file information (T108).
  • the random number generator 80 generates a physical random number having the same size length (number of digits) as the hospital data.
  • the proxy server 70A distributes the physical random number to generate a plurality (for example, n) of distributed common keys.
  • the proxy server 70A sends each of the n shared keys (hereinafter, "physical random number file") to the controllers C1 to Cn in a one-to-one correspondence (T109, T110). ..
  • the proxy server 70A sends the first physical random number file to the first controller, sends the second physical random number file to the second controller, and similarly sends the nth physical random number file to the nth physical random number file.
  • Each of the controllers C1 to Cn transmits and stores one of the n shared keys received from the proxy server 70A to each of the share holders S1 to Sn corresponding to its own controller.
  • the header information of the distributed common key includes the file name of the hospital data OD of the hospital terminal H1. Thereby, the distributed data of the hospital data OD, which will be described later, and the distributed common key are associated with the same file name (specifically, the file name of the hospital data OD).
  • each of the controllers C1 to Cn when storing the distributed common key (physical random number file) received from the proxy server 70A, each of the controllers C1 to Cn is in an unused state as a usage state of the distributed common key (physical random number file). Is set to "1". As will be described later, the value of this status flag is obtained by decrypting distributed data of encrypted hospital data (encrypted distributed data) with a distributed common key (physical random number file) to obtain distributed data that is plaintext data. When stored in each of the share holders S1 to Sn, it is changed to "0". That is, it is recognized whether the distributed common key (physical random number file) is unused or used depending on whether the value of the state flag is "1" or "0".
  • each of the controllers C1 to Cn can reject the reception of encrypted distributed data and can detect an error if there is no physical random number file (distributed random number data) having a status flag value of “1”.
  • the proxy server 70A transmits the distributed common key to each of the controllers C1 to Cn, and then transmits the common key to the hospital terminal H1 (T111).
  • the hospital terminal H1 stores the distributed common key in the memory 12 or the recording device 13.
  • the proxy server 70A may acquire and generate a physical random number from the random number generator 80 at the stage of preparation.
  • the hospital terminal H1 encrypts the hospital data OD using the common key stored in the memory 12 or the recording device 13, and obtains the encrypted hospital data E(OD) (T112).
  • the hospital terminal H1 transmits the encrypted hospital data E(OD) to the main controller 10 (T113).
  • the main controller 10 receives the encrypted hospital data E(OD).
  • the main controller 10 acquires the physical random number generated by the random number generator 20 at the time of receiving the encrypted hospital data E(OD), and stores it in the recording device 13.
  • the main controller 10 may delete the physical random number after executing the distributed processing. Further, the main controller 10 may obtain the physical random number generated at this stage, or may obtain the physical random number in advance.
  • the main controller 10 performs distributed processing using this physical random number, and stores a plurality of encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) and the distributed information corresponding to each encrypted distributed data. A set is generated (T114). The main controller 10 transmits a set of shared information corresponding to each of the plurality of encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) to each of the corresponding controllers C1 to Cn (T115, T116).
  • Each of the controllers C1 to Cn receives the set of shared information corresponding to each of the plurality of encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn), and then stores the distributed common data stored in the recording device 53.
  • the distributed data H1D1 to H1Dn which are plaintext data, are obtained by decryption using the key and stored in the corresponding share holders S1 to Sn.
  • the encrypted distributed data and the distributed common key are associated with each other by the file name, as described above.
  • the main controller 10 After finishing the distributed processing, the main controller 10 sends an end notification indicating that the distributed processing of the hospital data OD has ended to the hospital terminal H1 (T117).
  • Each of the controllers C1 to Cn changes the value of the status flag to "0" which is a value indicating the used state of the distributed common key (T118, T119).
  • the processes of steps T117 and T118 and T119 may be performed in the reverse order.
  • FIG. 16 is a sequence diagram showing an operation procedure example of restoration processing.
  • the hospital terminal H1 is illustrated as an example of the hospital terminal.
  • the restoration process is performed at an arbitrary time after the distributed process shown in FIG. 15 is performed (for example, half a year later).
  • the secret sharing storage system 5E performs the same preparation as before the start of the distributed processing before starting the restoration processing (T121 to T126). Since it is the same as the distributed processing, the description of the preparation is omitted.
  • the hospital terminal H1 specifies the file name of the desired original data (for example, hospital data OD) for which the restoration process is requested by the user's operation, and notifies the main controller 10 (T127). ..
  • This file name may be specified using plaintext data.
  • the main controller 10 calls only the respective header information of the distributed data H1D1 to H1Dn corresponding to the file name specified by the hospital terminal H1 to each of the controllers C1 to Cn (T128, T129).
  • Each of the controllers C1 to Cn reads out a set of shared information corresponding to the respective header information of the respective different shared data H1D1 to H1Dn stored in each of the share holders S1 to Sn, and sends it to the main controller 10.
  • the main controller 10 restores the header information of the hospital data OD based on the set of shared information corresponding to these header information (T130).
  • the main controller 10 acquires the file size (data amount) included in the restored header information, and transmits the data amount information to the hospital terminal H1 (T131).
  • the hospital terminal H1 specifies the file name and data amount of the hospital data OD to be restored and notifies the proxy server 70A (T132).
  • the proxy server 70A acquires the physical random number generated by the random number generator 80 based on this file information (T133). By specifying the file name and the data amount, the correspondence between the physical random number and the hospital data and the data size of the physical random number become clear.
  • the proxy server 70A performs a distributed process of the physical random numbers generated by the random number generator 80, and stores the distributed common key in the recording device 73.
  • the proxy server 70A transmits the distributed common key to each of the controllers C1 to Cn (T134, T135). Each of the controllers C1 to Cn temporarily stores the distributed common key in each of the corresponding share holders S1 to Sn.
  • This distributed common key head information includes the file name of the hospital data OD of the hospital terminal H1.
  • the proxy server 70A transmits the common key to the hospital terminal H1 (T136).
  • the hospital terminal H1 stores the common key in the memory 12 or the recording device 13.
  • the hospital terminal H1 notifies the main controller 10 by specifying the file name of the hospital data OD to be restored (T137).
  • the main controller 10 transmits a distributed data acquisition request to each of the controllers C1 to Cn.
  • each of the controllers C1 to Cn reads a set of shared information corresponding to any of the shared data H1D1 to H1Dn stored in each of the corresponding share holders S1 to Sn.
  • Each of the controllers C1 to Cn encrypts any of the corresponding distributed data H1D1 to H1Dn using the distributed common key stored in the recording device 53, and the encrypted distributed data E(H1D1) to Obtain each of E(H1Dn).
  • Each of the controllers C1 to Cn sends a set of shared information corresponding to each of the encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) to the main controller 10 (T138, T139).
  • the main controller 10 When the main controller 10 receives a set of encrypted shared data and corresponding shared information from each of the controllers C1 to Cn, it is encrypted using the shared information corresponding to each encrypted distributed data. Perform restoration processing to restore hospital data. Thereby, the main controller 10 can obtain the encrypted hospital data E(OD) (T140). The main controller 10 transmits the encrypted hospital data E(OD) obtained by the restoration to the hospital terminal H1 (T141).
  • the hospital terminal H1 decrypts the encrypted hospital data E(OD) using the common key stored in the memory 12 or the recording device 13 in step T136 to obtain the hospital data OD (T142).
  • the hospital terminal H1 can acquire hospital data which is plaintext data.
  • the secret sharing storage system 5E since the shared common keys are distributed to the controllers C1 to Cn, the respective managers of the controllers C1 to Cn are stored in other controllers. I cannot know the distributed common key. Therefore, the leakage of confidential information by the administrator of each controller can be eliminated, and a system with higher security can be constructed. Further, as in the second embodiment, when the distributed processing is performed, the hospital data received from the hospital terminal is encrypted, so the administrator of the main controller 10 cannot know the content of the hospital data. Further, the main controller 10 does not know which physical random number was used for which hospital data.
  • the administrator of the main controller 10 receives the encrypted distributed data from each of the controllers C1 to Cn, and therefore cannot know the contents of the hospital data even if the restoration process is performed. That is, since only encrypted data is passed to the main controller 10, the administrator of the main controller 10 cannot know highly confidential hospital data in the form of plaintext data. Therefore, leakage of confidential information by the administrator of the main controller 10 can be eliminated.
  • FIG. 17 is a table showing an example of the original data OD, the physical random number A, and the distributed data ODD.
  • the original data OD (for example, hospital data) is configured by connecting, for example, eight original data OD1, original data OD2,..., Original data OD8.
  • the physical random number A is generated by the random number generator 20 for distributed processing, and is composed of, for example, eight random numbers A1, random numbers A2,... As shown in FIG. 17, when the Vernam cipher is used, for example, the size length of the original data OD and the size length of the physical random number A are the same, so the original data OD1 and the random number A1, the original data OD2 and the random number A2, The original data OD8 and the random number A8 both have the same size length.
  • the main controller 10 performs distributed processing using each of the original data OD1 to OD8 and each of the corresponding random numbers A1 to A8, the four distributed data OD1D, OD2D, and OD3D shown in FIG. , OD4D to obtain distributed data ODD.
  • the original data OD1D In the distributed data OD1D, the original data OD1, the original data OD5, the random number A1, and the random number A5 are subjected to exclusive OR (that is, XOR processing), so that "the original data OD1 XOR the original data OD5 XOR random number A1 XOR random number A5" Is generated like.
  • exclusive OR that is, XOR processing
  • the configuration example of the distributed data OD1D is not limited to the example shown in FIG. Therefore, the distributed data OD1D is stored as the corresponding share holder, for example, in the share holder S1.
  • the original data OD2, the original data OD6, the random number A2, and the random number A6 are subjected to exclusive OR (that is, XOR processing), so that the original data OD2 XOR original data OD6 XOR random number A2 XOR random number A6 Is generated.
  • exclusive OR that is, XOR processing
  • the configuration example of the distributed data OD2D is not limited to the example shown in FIG. Therefore, the distributed data OD2D is stored as the corresponding share holder, for example, in the share holder S2.
  • the original data OD3, the original data OD7, the random number A3, and the random number A7 are subjected to the exclusive OR (that is, XOR processing), so that the original data OD3 XOR original data OD7 XOR random number A3 XOR random number A7 Is generated.
  • the configuration example of the distributed data OD3D is not limited to the example shown in FIG. Therefore, the distributed data OD3D is stored as the corresponding share holder, for example, in the share holder S3.
  • the original data OD4, the original data OD8, the random number A4, and the random number A8 are subjected to exclusive OR (that is, XOR processing), so that the original data OD4 XOR original data OD8 XOR random number A4 XOR random number A8 Is generated.
  • exclusive OR that is, XOR processing
  • the configuration example of the distributed data OD4D is not limited to the example shown in FIG. Therefore, the distributed data OD4D is stored as the corresponding share holder, for example, in the share holder S4.
  • FIG. 18 is a table showing an example of the physical random number B and the encrypted original data (hospital data) E(OD).
  • the physical random number B is generated by the random number generator 80 for communication encryption or decryption, and is configured by connecting, for example, eight random numbers B1, random numbers B2,..., Random numbers B8.
  • the size length of the original data OD and the size length of the physical random number B are the same, so the original data OD1 and the random number B1, the original data OD2 and the random number B2, The original data OD8 and the random number B8 both have the same size length.
  • the hospital terminal for example, the hospital terminal H1
  • the hospital terminal H1 performs the encryption process using each of the original data OD1 to OD8 and each of the corresponding random numbers B1 to B8, the eight data shown in FIG. Encrypted hospital data E(OD) composed of codes 1 to 8 is obtained.
  • Encrypt 1 is generated as “random number B1 XOR original data OD1” by exclusive OR (that is, XOR processing) the original data OD1 and random number B1.
  • exclusive OR that is, XOR processing
  • the configuration example of the cipher 1 is not limited to the example shown in FIG.
  • the cipher 2 is generated as "random number B2 XOR original data OD2" by exclusive OR (that is, XOR processing) the original data OD2 and the random number B2.
  • exclusive OR that is, XOR processing
  • the configuration example of the cipher 2 is not limited to the example shown in FIG.
  • the cipher 3 is generated as "random number B3 XOR original data OD3" by exclusive OR (that is, XOR processing) the original data OD3 and the random number B3.
  • exclusive OR that is, XOR processing
  • the configuration example of the cipher 3 is not limited to the example shown in FIG.
  • the cipher 4 is generated as "random number B4 XOR original data OD4" by exclusive OR (that is, XOR processing) the original data OD4 and the random number B4.
  • exclusive OR that is, XOR processing
  • the configuration example of the cipher 4 is not limited to the example shown in FIG.
  • the cipher 5 is generated as "random number B5 XOR original data OD5" by exclusive OR (that is, XOR processing) the original data OD5 and the random number B5.
  • exclusive OR that is, XOR processing
  • the configuration example of the cipher 5 is not limited to the example shown in FIG.
  • the cipher 6 is generated as "random number B6 XOR original data OD6" by exclusive OR (that is, XOR processing) the original data OD6 and the random number B6.
  • exclusive OR that is, XOR processing
  • the configuration example of the cipher 6 is not limited to the example shown in FIG.
  • the cipher 7 is generated as "random number B7 XOR original data OD7" by exclusive OR (that is, XOR processing) the original data OD7 and the random number B7.
  • exclusive OR that is, XOR processing
  • the configuration example of the cipher 7 is not limited to the example shown in FIG.
  • the cipher 8 is generated as "random number B8 XOR original data OD8" by exclusive OR (that is, XOR processing) the original data OD8 and the random number B8.
  • exclusive OR that is, XOR processing
  • the configuration example of the cipher 2 is not limited to the example shown in FIG.
  • the encrypted original data (hospital data) E(OD) is generated in the hospital terminal (for example, the hospital terminal H1) and transmitted from the hospital terminal H1 to the main controller 10.
  • the main controller 10 performs distributed processing on the encrypted original data (hospital data) E(OD) using the physical random number A generated by the random number generator 20, and the four encrypted data shown in FIG.
  • the distributed data (encryption 1D, encryption 2D, encryption 3D, encryption 4D) is generated.
  • FIG. 19 is a table showing an example of distributed encrypted distributed data E(ODD) generated by distributed processing of encrypted original data (hospital data) E(OD).
  • the encrypted distributed data E is composed of, for example, four ciphers 1D, 2D, 3D, and 4D. Cipher 1D to cipher 4D represent encrypted and encrypted original data.
  • the main controller 10 generates the encrypted original data (hospital data) E(OD) by the random number generator 20 according to the distributed data generation algorithm (distributed processing method) shown in FIG.
  • the distributed processing is performed using the physical random number A.
  • four distributed and encrypted original data specifically, cipher 1D to cipher 4D are generated.
  • the cipher 1D is generated as "cipher 1 XOR cipher 5 XOR random number B1 XOR random number B5" by performing exclusive OR (that is, XOR processing) of cipher 1, cipher 5, random number A1, and random number A5. It The configuration example of the cipher 1D is not limited to the example shown in FIG.
  • the cipher 2D is generated as "cipher 2 XOR cipher 6 XOR random number B2 XOR random number B6" by performing exclusive OR (that is, XOR processing) of cipher 2, cipher 6, random number A2, and random number A6. It
  • the configuration example of the encryption 2D is not limited to the example shown in FIG.
  • the cipher 3D is generated as "cipher 3 XOR cipher 7 XOR random number B3 XOR random number B7" by performing exclusive OR (that is, XOR processing) of cipher 3 and cipher 7, random number A3, and random number A7. It Note that the configuration example of the encryption 3D is not limited to the example shown in FIG.
  • the cipher 4D is generated as "cipher 4 XOR cipher 8 XOR random number B4 XOR random number B8" by performing exclusive OR (that is, XOR processing) of cipher 4, cipher 8, random number A4, and random number A8. It Note that the configuration example of the cipher 4D is not limited to the example shown in FIG.
  • the distributed encrypted original data (cipher 1D, cipher 2D, cipher 3D, cipher 4D) sent to each of the four controllers is, for example, "the distributed data generated by the distributed processing of the physical random number B.
  • Distributed random number data (“random number B1 XOR random number B5”, “random number B2 XOR random number B6”, “random number B3 XOR random number B7”, “random number B4 XOR random number B8”) and “source data OD generated by distributed processing
  • the distributed data “OD1D, OD2D, OD3D, OD4D” that is “distributed data” is subjected to exclusive OR (XOR processing).
  • each of the four controllers receives the distributed random number received from the proxy server 70A (“random number B1 XOR random number B5”, “random number B2 XOR random number B6”, “random number B3 XOR random number B7”, “random number B4 XOR”).
  • Random number B8 and encrypted distributed data (encryption 1D, encryption 2D, encryption 3D, encryption 4D) received from the main controller 10 can be used to generate distributed data OD1D, OD2D, OD3D, OD4D that is plaintext data. ..
  • Each of the four controllers stores the distributed data OD1D to OD4D, which is plaintext data, in any of the corresponding four share holders.
  • the secret distributed storage system 5E includes the n controllers C1 to Cn provided corresponding to the n share holders S1 to Sn, and at least one of the n controllers C1 to Cn, respectively.
  • Main hospital 10 communicatively connected to each of the hospital terminals H1 to Hn and the random number generator 20, each of the n controllers C1 to Cn, each of the hospital terminals H1 to Hn, and the random number generation.
  • the proxy server 70A is communicably connected to the device 80.
  • the proxy server 70A When the proxy server 70A receives the file name and data amount of the hospital data (an example of the bibliographic information of the original data) from the hospital terminal (for example, the hospital terminal H1), the common key (second physical random number) generated by the random number generator 80 ) Are subjected to distributed processing to generate n distributed-processed common keys (distributed random number data).
  • the proxy server 70A sends each of the n distributed common keys to the corresponding n controllers C1 to Cn, and also sends the common key to the hospital terminal H1.
  • the main controller 10 receives the hospital data E(OD) encrypted using the common key from the hospital terminal H1, the main controller 10 acquires the physical random number generated by the random number generator 20, and uses this physical random number to encrypt the physical random number.
  • the encrypted hospital data E(OD) is subjected to distributed processing to generate n pieces of encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) (encrypted distributed data).
  • the main controller 10 sends each of the n pieces of encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) to the corresponding n controllers C1 to Cn.
  • the proxy server 70A uses the physical random number obtained by the random number generator 80 as a common key, performs the distributed processing of the common key, and distributes the common key to the controllers C1 to Cn. It becomes possible for the administrator of 10 to pass the distributed common key safely without the knowledge. Therefore, according to the secret sharing storage system 5E, when the highly confidential hospital data held by the hospital terminal (for example, the hospital terminal H1) is distributed and processed, the main controller 10 includes the proxy server 70A, the hospital terminal, and the Since the hospital data is encrypted and passed by the common key known only to the controller, the administrator of the main controller 10 can prevent the contents of the hospital data from being known.
  • each of the n controllers C1 to Cn has the encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) corresponding to its own device (self controller) (specifically, one of them). Is received from the main controller 10, it is decrypted by using the shared key which has been subjected to the distributed processing corresponding to its own device, and the distributed data obtained by the decryption is stored in the corresponding share holders S1 to Sn.
  • the secret distributed storage system 5E when storing the distributed data in the share holders S1 to Sn and decrypting any encrypted distributed data, the corresponding shared-processed common key can be easily processed. Can be specified.
  • the proxy server 70A performs a distributed process on the common key generated by the random number generator 80 according to a restore instruction including the data amount (size amount information) of the hospital data from the hospital terminal H1 to perform n distributed processes.
  • the generated common key (distributed random number data) is generated.
  • the proxy server 70A sends each of the n distributed common keys to the corresponding n controllers C1 to Cn, and also sends the common key to the hospital terminal H1.
  • Each of the n controllers C1 to Cn uses the distributed data H1D1 to H1Dn received from each of the share holders S1 to Sn corresponding to the own device, and the distributed common key received from the proxy server 70A by the own device.
  • the encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) are generated and sent to the main controller 10.
  • the main controller 10 restores the encrypted hospital data E(OD) from the encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) received from each of the n controllers C1 to Cn to restore the hospital terminal E(OD). Send to H1.
  • the proxy server 70A distributes the common key obtained by using the random number generator 80, and passes the distributed common key to each controller. Therefore, when performing restoration processing, the common key can be safely passed to each controller.
  • the main controller 10 responds to the restoration instruction from the hospital terminal H1 with the file names (an example of bibliographic information) of the distributed data received from the share holders S1 to Sn corresponding to the respective n controllers C1 to Cn , N controllers C1 to Cn, respectively.
  • the main controller 10 restores the bibliographic information of the hospital data and extracts the data amount (size amount information) of the hospital data from the bibliographic information of the hospital data. As a result, even when the distributed data stored in the share holders S1 to Sn is restored, it is possible to easily specify the corresponding distributed common key and encrypt the distributed data.
  • each of the n controllers C1 to Cn sets the value of the status flag indicating the usage state of the distributed-processed common key (distributed random number data) to “1” when storing the corresponding distributed-processed common key.
  • the n controllers C1 to Cn respectively decrypts the n pieces of encrypted distributed data E(H1D1) to E(H1Dn) using the shared key subjected to the distributed processing, and the decrypted distributed data is After storing in the corresponding share holders S1 to Sn, the information indicating the used state, that is, the value of the state flag is set to "0".
  • each of the controllers C1 to Cn can reject the reception of the encrypted distributed data and promptly generate an error if there is no distributed shared key having the value of the status flag of “1”.
  • a hospital terminal is illustrated as a user, but the present disclosure is not limited to this, and can be applied to an organization that handles hospital data such as a public institution or a private research facility.
  • the present disclosure suppresses an increase in cost associated with the installation of a physical random number generator that generates a physical random number used in secret sharing regardless of the number of users who need secret sharing, and secures the original data to be hidden. It is useful as a secure secret sharing storage system using a cloud service that supports the realization of secure storage.

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Abstract

秘密分散保管システム（５）では、メインコントローラ（１０）は、病院端末（Ｈ１）から病院データ（ＯＤ）を受信すると、乱数生成器（２０）により発生された物理乱数を用いて、病院データ（ＯＤ）を分散処理してｎ個の分散データ（Ｈ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎ）を生成し、対応するｎ台のシェアホルダ（Ｓ１～Ｓｎ）にそれぞれ保管する。メインコントローラ（１０）は、病院端末（Ｈ１）の復元指示に応じてｎ台のシェアホルダ（Ｓ１～Ｓｎ）のそれぞれに保管されるｎ個の分散データ（Ｈ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎ）を取得する。メインコントローラ（１０）は、物理乱数を用いて、ｎ個の分散データ（Ｈ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎ）から病院データ（ＯＤ）を復元して病院端末（Ｈ１）に送る。

Description

クラウドサービスを用いた安全な秘密分散保管システム
　本開示は、元データの分散処理により生成された複数の分散データを保管するクラウドサービスを用いた安全な秘密分散保管システムに関する。
　従来、閾値秘密分散法として多項式補間を利用する手法がよく知られているが、この手法では計算処理に時間を要する。このため、リアルタイム性を満たすための手法として排他的論理和（いわゆるＸＯＲ処理）を用いた閾値秘密分散法が知られている。例えば特許文献１では、分散データから元データを推測されない安全なＸＯＲ処理を用いる閾値秘密分散法を用い、分散データのデータ量を削減し、分散数および閾値を自由に設定して使いやすい秘密分散装置の構成が提案されている。
　特許文献１を含む従来の閾値秘密分散法では、分散データから元データの復元が困難となるように（つまり、元データの安全性を担保するために）、例えば秘密分散の処理に使用される乱数に、熱雑音等の信号を元にして発生された物理乱数（つまり、推測が困難な乱数）を用いる手法が知られている。
日本国特表２０１４－５０９７５３号公報
　しかし、このような物理乱数を用いる場合、物理乱数生成器が高価であるため、秘密分散を行うユーザごとに物理乱数生成器を設置することは容易ではなく、秘密分散技術の実体的かつ社会的な普及が困難となるという課題があった。
　本開示は、上述した従来の状況に鑑みて案出され、秘密分散を必要とするユーザの数に拘わらず、秘密分散の際に用いる物理乱数を発生する物理乱数生成器の設置に伴うコストアップを抑制し、秘匿されるべき元データの安全な保管の実現を支援する秘密分散保管システムおよび秘密分散保管方法を提供することを目的とする。
　本開示は、少なくとも１台のユーザ端末、ｎ（ｎ：２以上の整数）台の保管装置のそれぞれ、および乱数生成器との間で通信可能に接続されるメインコントローラを有する秘密分散保管システムであって、前記メインコントローラは、前記ユーザ端末から送られる元データを受信すると、前記乱数生成器により発生された乱数を取得し、前記乱数を用いて、前記元データを分散処理してｎ個の分散データを生成し、前記ｎ個の分散データのそれぞれを、対応する前記ｎ台の保管装置に保管する、秘密分散保管システムを提供する。
　また、本開示は、ｎ（ｎ：２以上の整数）台の保管装置のそれぞれに対応して設けられるｎ台のコントローラと、前記ｎ台のコントローラ、少なくとも１台のユーザ端末、および乱数生成器との間で通信可能に接続されるメインコントローラと、前記ｎ台のコントローラ、前記ユーザ端末、および第２乱数生成器との間で通信可能に接続される通信管理サーバと、を備え、前記通信管理サーバは、元データの書誌情報を前記ユーザ端末から受信すると、前記第２乱数生成器により発生された第２乱数を分散処理してｎ個の分散乱数データを生成し、前記ｎ個の分散乱数データのそれぞれを、対応する前記ｎ台のコントローラに送るとともに、前記第２乱数を前記ユーザ端末に送り、前記メインコントローラは、前記第２乱数を用いて前記元データが暗号化された暗号化元データを前記ユーザ端末から受信すると、前記乱数生成器により発生された乱数を取得し、前記乱数を用いて、前記暗号化元データを分散処理してｎ個の暗号化分散データを生成し、前記ｎ個の暗号化分散データのそれぞれを、対応する前記ｎ台のコントローラに送る、秘密分散保管システムを提供する。
　また、本開示は、少なくとも１台のユーザ端末、ｎ（ｎ：２以上の整数）台の保管装置のそれぞれ、および乱数生成器との間で通信可能に接続されるメインコントローラを有する秘密分散保管システムを用いた秘密分散保管方法であって、前記ユーザ端末から送られる元データを受信すると、前記乱数生成器により発生された乱数を取得するステップと、前記乱数を用いて、前記元データを分散処理してｎ個の分散データを生成するステップと、前記ｎ個の分散データのそれぞれを、対応する前記ｎ台の保管装置に保管するステップと、を有する、秘密分散保管方法を提供する。
　また、本開示は、ｎ（ｎ：２以上の整数）台の保管装置のそれぞれに対応して設けられるｎ台のコントローラと、前記ｎ台のコントローラ、少なくとも１台のユーザ端末、および乱数生成器との間で通信可能に接続されるメインコントローラと、前記ｎ台のコントローラ、前記ユーザ端末、および第２乱数生成器との間で通信可能に接続される通信管理サーバと、を備える秘密分散保管システムを用いた秘密分散保管方法であって、元データの書誌情報を前記ユーザ端末から受信すると、前記第２乱数生成器により発生された第２乱数を分散処理してｎ個の分散乱数データを生成するステップと、前記ｎ個の分散乱数データのそれぞれを、対応する前記ｎ台のコントローラに送るとともに、前記第２乱数を前記ユーザ端末に送るステップと、前記第２乱数を用いて前記元データが暗号化された暗号化元データを前記ユーザ端末から受信すると、前記乱数生成器により発生された乱数を取得するステップと、前記乱数を用いて、前記暗号化元データを分散処理してｎ個の暗号化分散データを生成するステップと、前記ｎ個の暗号化分散データのそれぞれを、対応する前記ｎ台のコントローラに送るステップと、を有する、秘密分散保管方法を提供する。
　本開示によれば、秘密分散を必要とするユーザの数に拘わらず、秘密分散の際に用いる物理乱数を発生する物理乱数生成器の設置に伴うコストアップを抑制し、秘匿されるべき元データの安全な保管の実現を支援できる。
実施の形態１に係る秘密分散システムのシステム構成例を示す図 メインコントローラのハードウェア構成例を示すブロック図 シェアホルダのハードウェア構成例を示すブロック図 分散処理の動作手順例を示すシーケンス図 復元処理の動作手順例を示すシーケンス図 実施の形態１の変形例１に係る秘密分散システムのシステム構成例を示す図 コントローラのハードウェア構成例を示すブロック図 実施の形態１の変形例２に係る秘密分散システムのシステム構成例を示す図 実施の形態１の変形例３に係る秘密分散システムのシステム構成例を示す図 実施の形態２に係る秘密分散システムのシステム構成例を示す図 代理サーバのハードウェア構成例を示すブロック図 分散処理の動作手順例を示すシーケンス図 復元処理の動作手順例を示すシーケンス図 実施の形態３に係る秘密分散システムのシステム構成例を示す図 分散処理の動作手順例を示すシーケンス図 復元処理の動作手順例を示すシーケンス図 元データ、物理乱数、および分散データの一例を示すテーブル 物理乱数、および暗号化された元データの一例を示すテーブル 暗号化された元データが分散処理されて生成された、分散された暗号化分散データの一例を示すテーブル
　以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る秘密分散保管システムおよび秘密分散保管方法の構成および作用を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
　本開示に係る秘密分散システムは、秘匿データである元データに対して秘密分散処理（以下「分散処理」）を行うことで、生成された複数の分散データを複数の保管装置に保管（保存）する。秘密分散システムは、複数の分散データを用いて復元処理を行うことで、秘匿データである元データを復元する。
　以下の実施の形態では、秘匿データである元データの一例として、病院で管理される患者の氏名、年齢、性別、住所、職業、既往歴等の個人情報を含む電子カルテデータ（以下「病院データ」）を例示して説明する。但し、以下の実施の形態においては、元データは秘匿データであれば、上述した病院データに限定されない。
（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１に係る秘密分散保管システム５のシステム構成例を示す図である。秘密分散保管システム５は、メインコントローラ１０と、乱数生成器２０と、複数の病院端末Ｈ１，…，Ｈｍと、複数のシェアホルダＳ１，…，Ｓｎとを含む構成である。ｍ，ｎはともに２以上の整数であり、同一の値でも異なる値でもよい。
　複数の病院端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれは、ネットワークＮＷ１を介して、メインコントローラ１０との間で通信可能に接続される。ネットワークＮＷ１は、例えばインターネット等の広域ネットワークでよい。また、ネットワークＮＷ１は、病院端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれとメインコントローラ１０との間を仮想的に接続するＶＰＮ（Virtual Private Network）等のプライベートネットワークでもよいし、専用線でもよい。
　保管装置の一例としての複数のシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれは、ネットワークＮＷ２を介して、メインコントローラ１０との間で通信可能に接続される。ネットワークＮＷ２は、ネットワークＮＷ１と同様、例えばインターネット等の広域ネットワークでよい。また、ネットワークＮＷ２は、シェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれとメインコントローラ１０との間を仮想的に接続するＶＰＮ等のプライベートネットワークでもよいし、専用線でもよい。
　ユーザ端末の一例としての病院端末Ｈ１～Ｈｍは、説明を簡単にするために、それぞれ同一の内部構成を有し、必要に応じて病院端末Ｈ１を例示して説明する。病院端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれは、電子カルテデータ等の病院データを管理する管理者により使用されるユーザ端末である。なお、ここでは、ユーザ端末として、病院端末を例示しているが、秘匿データを取り扱う企業あるいは組織において使用される業務用端末でもよい。従って、秘匿データである元データは、病院データである他、例えば個人の年金記録データ、製品の設計データ、実験データ、未公開の画像データ、未発表の音楽データ等が挙げられる。
　乱数生成器２０は、物理的に変動する値（言い換えると、悪意ある第三者が容易に推測することが困難な値）を乱数データとして発生する物理乱数生成器である。乱数データは、例えば、熱雑音あるいは量子ゆらぎ等のデータが挙げられる。なお、秘密分散保管システム５において、乱数生成器２０は、物理乱数生成器の方が好ましいが、擬似乱数生成器でもよい。なお、本方式にランプ型秘密分散法を使用した場合、元データの一部を本方式の乱数の一部としてもよい。
　メインコントローラ１０は、それぞれの病院端末Ｈ１～Ｈｍのうち少なくとも１台（例えば病院端末Ｈ１）から送信された病院データを受信すると、乱数生成器２０により発生された物理乱数を用いて分散処理することで、複数（例えばｎ個）の分散データを生成する。メインコントローラ１０は、乱数生成器２０で生成された物理乱数を記憶する記録装置１３（図２参照）を有し、この物理乱数を用いて病院データを分散処理する。メインコントローラ１０は、分散処理の実行時に、元データ（病院データ）をどのようにして分散処理したかを示す分散情報を分散データの生成数（例えばｎ個）と同数（例えばｎ個）分だけ生成する。なお、分散情報は、上述した分散データの生成方法に関する情報の他に、分散データの書誌的情報として、元データのファイル名、分散データのファイル名、分散処理の実行日時、分散データのサイズ、分散データの生成（つまり、分散処理）に用いた物理乱数の一部、保管先の情報、保管先にアクセスするための認証情報等を含んでよい。
　メインコントローラ１０は、例えば、３個の分散データを生成した場合、第１の分散データと対応する第１の分散情報との組を第１のシェアホルダに保管し、第２の分散データと対応する第２の分散情報との組を第２のシェアホルダに保管し、同様に、第３の分散データと対応する第３の分散情報との組を第３のシェアホルダに保管する。
　メインコントローラ１０は、病院データ（元データの一例）に対して既に生成された複数の分散データとそれぞれの分散データに対応する分散情報とを用いて復元処理することで、元データ（つまり、病院データ）を復元する。なお、メインコントローラ１０は、分散処理時に使用した物理乱数が記録装置１３に記憶されている場合には、その物理乱数を用いて、複数の分散データから元の病院データを復元してもよい。
　図２は、メインコントローラ１０のハードウェア構成例を示すブロック図である。メインコントローラ１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、記録装置１３と、通信回路１４とを少なくとも含む構成である。
　プロセッサ１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）あるいはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を用いて構成され、メモリ１２と協働してメモリ１２に予め記憶されるプログラムおよびデータに従って動作する。
　プロセッサ１１は、通信回路１４を介して乱数生成器２０から受信した物理乱数を用いて、通信回路１４を介して病院端末Ｈ１～Ｈｍのうち少なくとも１台（例えば病院端末Ｈ１）から送られた病院データの分散処理を行う。プロセッサ１１は、通信回路１４を介して、分散処理により生成された同数個の分散データとその分散データに対応する分散情報との組を、それぞれ対応するシェアホルダＳ１～Ｓｎに送信する。
　また、プロセッサ１１は、複数のシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれから分散データと対応する分散情報との組を取得すると、復元処理に必要な所定値（閾値）個分、あるいは全ての分散データおよび分散情報の組を用いて、元データである病院データの復元処理を行う。
　メモリ１２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）とＲＯＭ（Read Only Memory）とを用いて構成され、メインコントローラ１０の動作の実行に必要なプログラムおよびデータ、さらには、動作中に生成されたデータもしくは情報を一時的に保持する。ＲＡＭは、例えば、メインコントローラ１０の動作時に使用されるワークメモリである。ＲＯＭは、例えば、メインコントローラ１０を制御するためのプログラムおよびデータを予め記憶して保持する。
　記録装置１３は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）を用いて構成され、乱数生成器２０で生成された物理乱数を記憶する。
　通信回路１４は、メインコントローラ１０との間で通信可能に接続された各種の機器との間で通信を行う回路を用いて構成される。通信回路１４は、ネットワークＮＷ１を介して、複数の病院端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれとの間でデータ通信を行う。通信回路１４は、ネットワークＮＷ２を介して、複数のシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれとの間でデータ通信を行う。なお、メインコントローラ１０と乱数生成器２０とは、有線あるいは無線で接続されてよい。
　シェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれは、メインコントローラ１０により生成された複数の分散データのうちいずれかの分散データを保管する記録装置である。シェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれは、メインコントローラ１０から見てオンライン上のクラウドサーバであってもよいし、メインコントローラに内蔵されたストレージであってもよい。
　図３は、シェアホルダＳ１～Ｓｎのハードウェア構成例を示すブロック図である。シェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれは、同一の内部構成を有し、具体的にはプロセッサ４１と、メモリ４２と、記録装置４３と、通信回路４４とを少なくとも含む構成である。
　プロセッサ４１は、例えばＣＰＵ、ＤＳＰあるいはＦＰＧＡを用いて構成され、メモリ４２と協働してメモリ４２に予め記憶されるプログラムおよびデータに従って動作する。プロセッサ４１は、通信回路４４を介してメインコントローラ１０から送信されたいずれかの分散データおよび分散情報の組を受信すると、その分散データおよび分散情報の組を記録装置４３に保管（保存）する。また、プロセッサ４１は、通信回路４４を介してメインコントローラ１０から送信された分散データの取得要求を受けると、記録装置４３に保管されていた分散データおよび分散情報の組を読み出して取得し、通信回路４４を介してメインコントローラ１０に送信する。
　メモリ４２は、例えばＲＡＭとＲＯＭとを用いて構成され、シェアホルダＳ１～Ｓｎの動作の実行に必要なプログラムおよびデータ、さらには、動作中に生成されたデータもしくは情報を一時的に保持する。ＲＡＭは、例えば、シェアホルダＳ１～Ｓｎの動作時に使用されるワークメモリである。ＲＯＭは、例えば、シェアホルダＳ１～Ｓｎを制御するためのプログラムおよびデータを予め記憶して保持する。
　記録装置４３は、例えばＨＤＤまたはＳＳＤを用いて構成され、メインコントローラ１０の分散処理により生成されたいずれかの分散データおよび分散情報の組を保管（保存）する。
　通信回路４４は、メインコントローラ１０との間で通信を行う回路を用いて構成される。通信回路４４は、ネットワークＮＷ２を介して、メインコントローラ１０との間でデータ通信を行う。
　次に、実施の形態１に係る秘密分散保管システム５の分散処理および復元処理を説明する。
　上述したように、従来の秘密分散システムでは、分散処理および復元処理は個々の病院内の病院端末において実行されていた。このため、個々の病院端末において乱数生成器２０のような高価な乱数生成器が必要となり、病院における秘密分散システムの構築に伴うコストアップが避けられなかった。一方、実施の形態１に係る秘密分散保管システム５では、乱数生成器２０はメインコントローラ１０に対応して１つだけ設けられる。メインコントローラ１０は、病院端末（例えば病院端末Ｈ１）から送信される元データ（つまり、病院データ）に対して分散処理を行う。
　図４は、分散処理の動作手順例を示すシーケンス図である。図４の説明では、病院端末の一例として病院端末Ｈ１を例示する。
　図４において、秘密分散保管システム５では、病院端末Ｈ１は、病院データＯＤＨ１（元データの一例）の分散処理をメインコントローラ１０に依頼（要求）する際、メインコントローラ１０に平文データの病院データＯＤＨ１を送信する（Ｔ１）。メインコントローラ１０は、病院端末Ｈ１からネットワークＮＷ１を介して、平文データの病院データＯＤＨ１を受信する。
　メインコントローラ１０は、例えば病院データＯＤＨ１を受信した時点で乱数生成器２０により生成された物理乱数を取得し、記録装置１３に記憶する（Ｔ２）。なお、メインコントローラ１０は、取得された物理乱数を記録装置１３に記憶せず、メモリ１２に一時的に保存してよく、ステップＴ３の分散処理の実行後に物理乱数を削除してよい。但し、メインコントローラ１０に復元に必要な情報を残さないために、取得された物理乱数は削除される方が好ましい。メインコントローラ１０は、この物理乱数を用いて病院データＯＤＨ１の分散処理を行い、シェアホルダＳ１～Ｓｎの配置数と一致するように複数（ｎ個）の分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎとそれぞれの分散データに対応する分散情報との組を生成する（Ｔ３）。なお、メインコントローラ１０は、ステップＴ３の分散処理を実行した後、元データである病院データＯＤＨ１を削除することが好ましい。
　メインコントローラ１０は、ネットワークＮＷ２を介して、生成された分散データＨ１Ｄ１と分散データＨ１Ｄ１に対応する分散情報との組をシェアホルダＳ１に送信する（Ｔ４）。シェアホルダＳ１は、メインコントローラ１０から受信した、分散データＨ１Ｄ１と分散データＨ１Ｄ１に対応する分散情報との組を記録装置４３に保管する（Ｔ５）。
　同様に、メインコントローラ１０は、他のシェアホルダに対してもステップＴ５と同様な処理を実行し、ネットワークＮＷ２を介して、生成された分散データＨ１Ｄｎと分散データＨ１Ｄｎに対応する分散情報との組をシェアホルダＳｎに送信する（Ｔ６）。シェアホルダＳｎは、メインコントローラ１０から受信した、分散データＨ１Ｄｎと分散データＨ１Ｄｎに対応する分散情報との組を記録装置４３に保管する（Ｔ７）。シェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれに保管される分散データは、平文データ（言い換えると、暗号化されていないデータ）である。
　なお、メインコントローラ１０が受信した時点で、その受信された病院データが病院端末Ｈ１において既に暗号化されていてもよく、分散データは、暗号化された分散データとなる。また、ここでは、病院端末Ｈ１からの病院データＯＤＨ１に対し、分散処理を行う場合を示したが、他の病院端末からの病院データに対しても、同様に分散処理が可能である。
　図５は、復元処理の動作手順例を示すシーケンス図である。図５の説明では、病院端末の一例として病院端末Ｈ１を例示する。
　図５において、秘密分散保管システム５では、シェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれは、対応する分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎのそれぞれを記録装置４３に保管している（Ｔ１１，Ｔ１２）。病院端末Ｈ１は、病院データＯＤＨ１（元データの一例）の復元処理をメインコントローラ１０に依頼（要求）する際、復元処理の対象となる病院データのファイル名を指定する（Ｔ１３）。
　メインコントローラ１０は、病院端末Ｈ１により指定されたファイル名に基づいて、そのファイル名に対応して生成された分散データの取得要求をシェアホルダＳ１に送信する（Ｔ１４）。シェアホルダＳ１は、この取得要求に応じて、記録装置４３に保管された分散データＨ１Ｄ１および対応する分散情報の組を読み出し、メインコントローラ１０に返信する（Ｔ１５）。
　同様に、メインコントローラ１０は、病院端末Ｈ１により指定されたファイル名に基づいて、そのファイル名に対応して生成された分散データの取得要求をシェアホルダＳｎに送信する（Ｔ１６）。シェアホルダＳｎは、この取得要求に応じて、記録装置４３に保管された分散データＨ１Ｄｎおよび対応する分散情報を読み出し、メインコントローラ１０に返信する（Ｔ１７）。
　このように、ステップＴ１１～Ｔ１７を経ることで、メインコントローラ１０は、ネットワークＮＷ２を介して、全てのシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれから送信された分散データおよび対応する分散情報の組を受信する。メインコントローラ１０は、記録装置１３に分散処理（ステップＴ３参照）時に用いた物理乱数が記憶されている場合には、その物理乱数を読み出して取得してもよい（Ｔ１８）。なお、ステップＴ１８で取得する物理乱数は分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎを復元するために必須ではないためステップＴ１８は省略されてもよい。次に、メインコントローラ１０は、複数の分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎのそれぞれを用いて復元処理を行い、元データである病院データＯＤＨ１を復元する（Ｔ１９）。なお、ステップＴ１８で物理乱数を取得する場合は、この取得した物理乱数をステップＴ１９での復元処理に用いてもよい。次に、メインコントローラ１０は、復元した病院データＯＤＨ１（つまり、所望の病院データ）を病院端末Ｈ１に送信する（Ｔ２０）。なお、メインコントローラ１０は、ステップＴ１８の処理を省略してよい。つまり、メインコントローラ１０は、ステップＴ２において記憶された物理乱数を保持し続ける必要はない。この場合、メインコントローラ１０は、シェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれから送信された分散データに対応する分散情報を用いて、元データである病院データＯＤＨ１を復元できる。
　病院端末Ｈ１は、メインコントローラ１０から送信された病院データＯＤＨ１を受信する（Ｔ２１）。これにより、病院端末Ｈ１は、病院データＯＤＨ１を安全に入手できる。
　このように、実施の形態１の秘密分散保管システム５では、メインコントローラ１０が、病院端末から送信された元データである病院データの分散処理および復元処理を行う。このため、乱数生成器２０は、単一のメインコントローラ１０に対応して近接して１台設置される。乱数生成器２０は、セキュリティ上、メインコントローラ１０に極力近接して設置される方が好ましい。このため、乱数生成器２０は、メインコントローラ１０内部に設けられてもよい。すなわち、メインコントローラ１０自身が乱数生成器２０の機能を有しても良い。なお、乱数生成器２０は、メインコントローラ１０から遠隔に設置され、ネットワーク（図示略）を介してメインコントローラ１０と接続されてもよいが、メインコントローラ１０および乱数生成器２０間はセキュアなネットワークが好ましい。
　また、各病院端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれは、メインコントローラ１０の構成を有することなく、それぞれの病院外に配置されるメインコントローラ１０に対して元データの分散処理を依頼できる。従って、病院端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれにメインコントローラ１０および乱数生成器２０の構成を有する場合と比べて、メインコントローラ１０および乱数生成器２０の配置数が１つずつで済むので、秘密分散保管システム５を低コストで構築できる。
　以上により、秘密分散保管システム５は、少なくとも１台の病院端末Ｈ１～Ｈｍ、ｎ台のシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれ、および乱数生成器２０との間で通信可能に接続されるメインコントローラ１０を有する。メインコントローラ１０は、病院端末Ｈ１から送られる病院データＯＤＨ１を受信すると、乱数生成器２０により発生された物理乱数を取得し、物理乱数を用いて、病院データＯＤＨ１を分散処理してｎ個の分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎを生成する。メインコントローラ１０は、ｎ個の分散データのそれぞれを、対応するｎ台のシェアホルダＳ１～Ｓｎに保管する。
　これにより、秘密分散保管システム５は、元データの秘密分散を必要とする病院端末の数（つまり、ユーザの数）に拘わらず、秘密分散の際に用いる物理乱数を発生する乱数生成器２０の設置に伴うコストアップを抑制できる。従って、秘密分散保管システム５は、システム構築に伴うコストアップを極力抑えながら、秘匿されるべき元データの安全な保管の実現を支援できる。
　また、メインコントローラ１０は、病院端末Ｈ１からの元データの復元指示に応じて、ｎ台のシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれに保管されるｎ個の分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎを取得する。メインコントローラ１０は、ｎ個の分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎから元データである病院データＯＤＨ１を復元して病院端末Ｈ１に送る。これにより、秘密分散保管システム５は、メインコントローラ１０以外に元データである病院データの復元処理を実行できないように、復元処理を可能とする実行主体を絞り込むことができる。つまり、メインコントローラ１０を使用する人物以外の第三者による元データへの復元を効果的に抑制できる。仮に前述の元データの復元ができた場合、極めて個人情報性の高い病院データの流出に繋がるが、実施の形態１によれば病院データのデータ漏洩を強固に防止できることで、責任分界点が明確となる。
（実施の形態１の変形例１)
　実施の形態１では、メインコントローラ１０は、例えば病院端末が管理する病院データ（つまり、元データ）を平文データ悪意で取得することも可能であった。実施の形態１の変形例１では、メインコントローラ１０の管理者に分散データの保存先が分からないようにする。
　図６は、実施の形態１の変形例１に係る秘密分散保管システム５Ａの構成例を示す図である。秘密分散保管システム５Ａにおいて、実施の形態１に係る秘密分散保管システム５と同一の構成要素については、同一の符号を付すことでその説明を簡略化または省略する。
　秘密分散保管システム５Ａでは、メインコントローラ１０と複数のシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれとの間には、シェアホルダＳ１～Ｓｎの設置数と同数のコントローラＣ１～Ｃｎが１対１に対応して介在する。
　実施の形態１と同様に、メインコントローラ１０は、病院端末Ｈ１～Ｈｍのうち少なくとも１台からネットワークＮＷ１を介して病院データ（例えば病院データＯＤＨ１）を受信し、乱数生成器２０で生成された物理乱数を用いて病院データの分散処理を行い、合計ｎ個の分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎおよび論理分散情報を生成する。論理分散情報は、メインコントローラ１０における病院データの分散処理により生成される。具体的には、論理分散情報は、ｎ個の分散データの生成方法に関する情報の他に、元データのファイル名、ｎ個の分散データの各ファイル名、分散処理の実行日時、分散データのサイズ、分散データの生成（つまり、分散処理）に用いた物理乱数、分配先であるｎ個のコントローラに関する情報等である。従って、メインコントローラ１０は、論理分散情報を基にして、最終的に分散データが保管（保存）されるシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれの情報は判別不能である。
　メインコントローラ１０は、ネットワークＮＷ２を介して、合計ｎ個の分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎのそれぞれと上述した論理分散情報とを複数のコントローラＣ１～Ｃｎに１個ずつ振り分ける分配処理を行う。なお、メインコントローラ１０は、分散処理を実行した後、元データである病院データを削除することが好ましい。
　図７は、コントローラＣ１～Ｃｎのハードウェア構成例を示すブロック図である。コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、同一の内部構成を有し、具体的にはプロセッサ５１と、メモリ５２と、記録装置５３と、通信回路５４とを少なくとも含む構成である。
　プロセッサ５１は、例えばＣＰＵ、ＤＳＰあるいはＦＰＧＡを用いて構成され、メモリ５２と協働してメモリ５２に予め記憶されるプログラムおよびデータに従って動作する。プロセッサ５１は、メインコントローラ１０から送信された分散データと論理分散情報とを、通信回路５４を介して受信する。プロセッサ５１は、論理分散情報と予め保持している自コントローラに対応する保管先（例えばシェアホルダＳ１）の情報とを用いて、自コントローラ（例えばコントローラＣ１）により受信された分散データに関する実体分散情報を生成する。実体分散情報は、対応する分散データの生成に関連する分散情報（実施の形態１参照）であり、例えば、分散データの生成方法に関する情報の他に、分散データの書誌的情報として、元データのファイル名、分散データのファイル名、分散処理の実行日時、分散データのサイズ、分散データの生成（つまり、分散処理）に用いた物理乱数の一部、保管先の情報、保管先にアクセスするための認証情報等を含んでよい。プロセッサ５１は、分散データに対応する実体分散情報に従って、該当する分散データを対応するシェアホルダ（例えば、シェアホルダＳ１）に保管する。
　メモリ５２は、例えばＲＡＭとＲＯＭとを用いて構成され、コントローラＣ１～Ｃｎの動作の実行に必要なプログラムおよびデータ、さらには、動作中に生成されたデータもしくは情報を一時的に保持する。ＲＡＭは、例えば、コントローラＣ１～Ｃｎの動作時に使用されるワークメモリである。ＲＯＭは、例えば、コントローラＣ１～Ｃｎを制御するためのプログラムおよびデータを予め記憶して保持する。
　記録装置５３は、例えばＨＤＤまたはＳＳＤを用いて構成され、メインコントローラ１０の分散処理により生成されたいずれかの分散データおよび実体分散情報の組を保管（保存）する。
　通信回路５４は、メインコントローラ１０あるいは自コントローラに対応するシェアホルダ（例えば、シェアホルダＳ１）との間で通信を行う回路を用いて構成される。通信回路５４は、ネットワークＮＷ２を介して、メインコントローラ１０との間でデータ通信を行う。また、通信回路５４は、自コントローラに対応するシェアホルダ（例えば、シェアホルダＳ１）との間でデータ通信を行う。
　複数のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、シェアホルダＳ１～Ｓｎのうち対応するいずれかのシェアホルダに対し、１個の分散データおよび実体論理情報の組を保管する。つまり、複数のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれの管理者は、対応する分散データの保管先およびその保管先にアクセスするための認証情報を含む実体分散情報をそれぞれ把握しているが、他の分散データに対応する実体分散情報を把握できない。各コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、シェアホルダＳ１～Ｓｎのうち対応するシェアホルダと連結し、対応するシェアホルダへの認証情報を保持する。従って、実施の形態１と異なり、メインコントローラ１０は、元データの分散処理の後は、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれを介して個々の分散データを間接的に受け取ることしかできず、複数のシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれから直接的に全ての分散データを取得できない。
　このように、実施の形態１の変形例１に係る秘密分散保管システム５Ａでは、全ての分散データの保存先を含む分散情報を把握可能な管理者が存在できなくなる。従って、実施の形態１に比べて、分散データの保管に関するセキュリティをより一層向上できる。また、メインコントローラ１０と複数のシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれとの間に複数のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれとを設けたため、例えば、仮にいずれかの分散データの漏洩が生じた場合にどのコントローラの管理者による責任であるかを明確に判別し易くなる。なお、メインコントローラ１０とコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれとの間では、機器認証を行い、第三者によるなりすましを防止してもよい。機器認証には、例えば双方向の公開鍵暗号方式による暗号化復号技術が用いられる。
　以上により、実施の形態１の変形例１に係る秘密分散保管システム５Ａは、ｎ台のシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれに対応して設けられ、メインコントローラ１０との間で通信可能に接続されるｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎを更に有する。メインコントローラ１０は、複数の分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎのそれぞれの生成に関する論理分散情報を生成する。メインコントローラ１０は、ｎ個の分散データのそれぞれと論理分散情報とを対応付けて、対応するｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに送信する。ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、自装置（自コントローラ）に対応する分散データと論理分散情報とをメインコントローラ１０から受信し、論理分散情報を用いて自装置が受信した分散データに関する実体分散情報を生成する。ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、対応するｎ台のシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれに、実体分散情報と自装置（自コントローラ）が受信した分散データとを対応付けて保管する。
　これにより、秘密分散保管システム５Ａは、メインコントローラ１０の管理者に分散データの最終的な保存先が分からないように、分散データを安全に保管できる。従って、秘密分散保管システム５Ａによれば、メインコントローラ１０を使用する管理者が仮に悪意による攻撃として、秘匿性の高い病院データの漏洩を効果的に阻むことが可能となる。
（実施の形態１の変形例２）
　実施の形態１の変形例１では、コントローラとシェアホルダとが１対１で対応するように連結していた。実施の形態１の変形例２では、１台のコントローラに２台以上のシェアホルダが接続される例を説明する。
　図８は、実施の形態１の変形例２に係る秘密分散保管システム５Ｂの構成例を示す図である。秘密分散保管システム５Ｂにおいて、実施の形態１の変形例１に係る秘密分散保管システム５Ａと同一の構成要素については、同一の符号を付すことでその説明を簡略化または省略する。
　実施の形態１の変形例２では、１台のコントローラ（例えばコントローラＣ１）に２台のシェアホルダＳ１Ａ，Ｓ１Ｂが接続される。従って、コントローラの総数は、シェアホルダの総数より少ない。コントローラＣ１は、２台のシェアホルダＳ１Ａ，Ｓ１Ｂのそれぞれに、自コントローラが受信した分散データとその分散データに対応するように生成した実体分散情報とを対応付けてそれぞれ保管する。
　実施の形態１の変形例２においても、実施の形態１の変形例１と同様に、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれの管理者は、自コントローラに対応するシェアホルダにアクセスするための認証情報しか保有しない。従って、秘密分散保管システム５Ｂによれば、メインコントローラ１０の管理者は、それぞれのシェアホルダＳ１～Ｓｎに直接アクセスして分散データを取得することはできない。
　なお、ここでは、コントローラＣ１が２台のシェアホルダＳ１Ａ，Ｓ１Ｂの間で通信可能に接続される場合を示したが、他のコントローラＣ２～Ｃｎのうち少なくとも１台が複数のシェアホルダとの間で通信可能に接続されてもよい。
　以上により、秘密分散保管システム５Ｂでは、ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのうち少なくとも１台のコントローラ（例えばコントローラＣ１）は、複数のシェアホルダＳ１Ａ，Ｓ１Ｂとの間で通信可能に接続される。そのコントローラＣ１は、複数のシェアホルダＳ１Ａ，Ｓ１Ｂのそれぞれに、自コントローラが受信した分散データとその分散データに対応するように生成した実体分散情報とを対応付けてそれぞれ保管する。これにより、秘密分散保管システム５Ｂによれば、１台のコントローラに２台以上のシェアホルダを接続できる。従って、複数のシェアホルダのうちいずれかが故障した場合等の分散データおよび実体分散情報の保管用のバックアップを適切に構築できる。
（実施の形態１の変形例３）
　実施の形態１の変形例２では、１台のメインコントローラ１０だけが配置されていた。このため、例えば病院データの分散処理あるいは復元処理のいずれかを行う必要がある際に、災害あるいは故障等によってメインコントローラ１０が動作不良となると、病院データの分散処理あるいは復元処理を適切に実行できなくなる。実施の形態１の変形例３では、メインコントローラ１０が動作不良に陥るまたはその予兆を検知した際に、分散処理あるいは復元処理のいずれかを代行する他のメインコントローラを配置する例を説明する。
　図９は、実施の形態１の変形例３に係る秘密分散保管システム５Ｃの構成例を示す図である。秘密分散保管システム５Ｃにおいて、実施の形態１の変形例２に係る秘密分散保管システム５Ｂと同一の構成要素については、同一の符号を用いることでその説明を簡略化または省略する。
　秘密分散保管システム５Ｃでは、メインコントローラ１０とは別に、バックアップ用のメインコントローラ１０Ａが配置される。メインコントローラ１０とメインコントローラ１０Ａとは、例えば災害の発生によって同時に動作不良が起きないように、地理的に遠方に配置されてよいし、近くに配置されてもよい。
　第２メインコントローラの一例としてのメインコントローラ１０Ａはメインコントローラ１０と同一の構成を有するので、メインコントローラ１０Ａの内部構成の詳細な説明は省略する。メインコントローラ１０Ａは、メインコントローラ１０と同様に、乱数生成器２０Ａと接続され、乱数生成器２０Ａで生成された物理乱数を取得する。乱数生成器２０Ａは、乱数生成器２０と同様に物理乱数生成器によって構成される方が好ましいが、擬似乱数生成器によって構成されてもよい。メインコントローラ１０Ａは、ネットワークＮＷ１を介して、病院端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれと接続されるとともに、ネットワークＮＷ２を介して、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれと接続される。
　秘密分散保管システム５Ｃでは、メインコントローラ１０は、自装置の死活監視を行う。例えば災害の発生によってメインコントローラ１０は、動作不良あるいはその予兆を検知でき、その検知を行った場合、バックアップ用に配置されたメインコントローラ１０Ａに対し、メインコントローラ１０により生成された論理分散情報と分散処理および復元処理の権限委譲通知とを送る。
　メインコントローラ１０Ａは、メインコントローラ１０から送信された、論理分散情報と権限委譲通知とを受け取ると、その権限委譲通知に従い、メインコントローラ１０の処理（例えば分散処理および復元処理）を代行して継続する。なお、メインコントローラ１０Ａはメインコントローラ１０に接続せず、メインコントローラ１０からの権限委譲通知等の指示なしに独立に動作してもよい。
　なお、メインコントローラ１０が自装置の死活監視を行う代わりに、メインコントローラ１０Ａがメインコントローラ１０の死活監視を行ってもよい。なお、外部のＰＣ（図示略）あるいは携帯端末（図示略）がメインコントローラ１０の死活監視を行ってもよい。
　このように、実施の形態１の変形例３では、例えば災害時等において、メインコントローラ１０が動作不良に陥っても、バックアップ用のメインコントローラ１０Ａが代行して作動する。従って、秘密分散保管システム５Ｃのロバスト性が向上する。また、秘密分散保管システム５Ｃにおいて、乱数生成器２０Ａを設けず、メインコントローラ１０Ａは、メインコントローラ１０に接続される乱数生成器２０との間で接続可能であれば乱数生成器２０から物理乱数を取得してもよい。これにより、秘密分散保管システム５Ｃにおいて、メインコントローラ１０Ａが結果的に増設となるが、乱数生成器の設置数の増大を回避できるので、コストアップの抑制が可能となる。なお、バックアップ用のメインコントローラは、１台のメインコントローラ１０Ａに限らず、複数台設けられてもよい。
　以上により、秘密分散保管システム５Ｃは、少なくとも１台の病院端末Ｈ１～Ｈｍ、ｎ台のシェアホルダＳ１～Ｓｎ、乱数生成器２０Ａおよびメインコントローラ１０との間で通信可能に接続されるメインコントローラ１０Ａを更に備える。メインコントローラ１０は、自装置の動作不良を検知すると、論理分散情報と分散処理および復元処理の権限移譲通知とをメインコントローラ１０Ａに送る。メインコントローラ１０Ａは、論理分散情報と権限移譲通知とをメインコントローラ１０から受信すると、メインコントローラ１０に代わって、病院データの分散処理および復元処理を代行する。これにより、メインコントローラ１０が動作不良に陥った時あるいはその予兆が検知された時でも、メインコントローラ１０Ａにより、病院データの分散処理および復元処理が中断されず、病院データに基づく分散データの安全な保管ならびに必要に応じた病院データの復元が継続できる。
（実施の形態２）
　上述した実施の形態１あるいはその各種の変形例では、病院端末（例えば病院端末Ｈ１）とメインコントローラ１０との間のデータ通信においては、平文データの送受信が行われることが主に想定されていた。実施の形態２では、病院端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれ、メインコントローラ１０、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれの間での通信に先立って、病院データを暗号化する例を説明する。従って、メインコントローラ１０は、病院端末により暗号化された病院データを受信し、その暗号化された病院データに分散処理を行う。
　図１０は、実施の形態２に係る秘密分散保管システム５Ｄの構成例を示す図である。秘密分散保管システム５Ｄにおいて、実施の形態１に係る秘密分散保管システム５と同一の構成要素については、同一の符号を付すことでその説明を簡略化または省略する。
　秘密分散保管システム５Ｄは、実施の形態１の変形例１に係る秘密分散保管システム５Ａの構成に加え、代理サーバ７０および乱数生成器８０を更に含む構成である。代理サーバ７０とコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれとは、ネットワークＮＷ３を介して接続される。ネットワークＮＷ３は、ネットワークＮＷ１，ＮＷ２と同一のネットワークであってもよいし、異なるネットワークであってもよい。具体的には、ネットワークＮＷ３は、例えばインターネット等の広域ネットワークでもよいし、代理サーバ７０とコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれとの間を仮想的に接続するＶＰＮ等のプライベートネットワークでもよいし、専用線でもよい。なお、図１０では図示されていないが、代理サーバ７０と病院端末Ｈ１～ＨｍのそれぞれとはネットワークＮＷ３のようなネットワークを介して通信可能に接続されてもよい。
　第２物理乱数生成器の一例としての乱数生成器８０は、乱数生成器２０と同様に、物理的に変動する値（言い換えると、悪意ある第三者が容易に推測することが困難な値）を乱数として発生する乱数生成器である。具体的には、乱数生成器８０は、病院端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれとメインコントローラ１０とコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれとの間での通信に使用される物理乱数（例えば、暗号化および復号のための共通鍵）を生成する。なお、物理乱数の代わりに、擬似乱数が用いられてもよい。また、乱数生成器８０により生成される物理乱数は、分散データを生成するために用いられる物理乱数（つまり、乱数生成器２０により生成される物理乱数）とは異なる。
　通信管理サーバの一例としての代理サーバ７０は、乱数生成器８０で生成された物理乱数（第２物理乱数の一例）をストリーム暗号情報として記録装置７３に記憶する。代理サーバ７０は、病院端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれとメインコントローラ１０とコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれとの間の通信の暗号化あるいは復号に用いる共通鍵としての位置付けられる物理乱数を、病院端末Ｈ１に送信する。病院端末Ｈ１は、代理サーバ７０から送信された共通鍵を、病院端末Ｈ１内のメモリに記憶する。また、代理サーバ７０は、ネットワークＮＷ３を介して、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに共通鍵を送信する。コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、代理サーバ７０から受信した共通鍵を、自コントローラ内の各記録装置５３に記憶する。このように、代理サーバ７０Ａから送信（配布）された同一の共通鍵が病院端末Ｈ１およびコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに保持される。
　図１１は、代理サーバ７０のハードウェア構成例を示すブロック図である。代理サーバ７０は、プロセッサ７１と、メモリ７２と、記録装置７３と、通信回路７４とを少なくとも含む構成である。
　プロセッサ７１は、例えばＣＰＵ、ＤＳＰあるいはＦＰＧＡを用いて構成され、メモリ７２と協働してメモリ７２に予め記憶されるプログラムおよびデータに従って動作する。プロセッサ７１は、通信回路７４を介して乱数生成器８０から送信された物理乱数（共通鍵）を取得する。プロセッサ７１は、通信回路７４を介して、病院端末Ｈ１およびコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに共通鍵を送信する。
　メモリ７２は、例えばＲＡＭとＲＯＭとを用いて構成され、代理サーバ７０の動作の実行に必要なプログラムおよびデータ、さらには、動作中に生成されたデータもしくは情報を一時的に保持する。ＲＡＭは、例えば、代理サーバ７０の動作時に使用されるワークメモリである。ＲＯＭは、例えば、代理サーバ７０を制御するためのプログラムおよびデータを予め記憶して保持する。
　記録装置７３は、例えばＨＤＤまたはＳＳＤを用いて構成され、乱数生成器８０で生成された物理乱数を記憶する。
　通信回路７４は、代理サーバ７０との間で通信可能に接続された各種の機器との間で通信を行う回路を用いて構成される。通信回路７４は、複数の病院端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれとの間でデータ通信を行う。通信回路７４は、ネットワークＮＷ３を介して、複数のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれとの間でデータ通信を行う。なお、代理サーバ７０と乱数生成器８０とは、有線あるいは無線で接続されてよい。
　病院端末（例えば病院端末Ｈ１）は、代理サーバ７０から送信された共通鍵を用いて元データである病院データＯＤを暗号化し、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を、ネットワークＮＷ１を介してメインコントローラ１０に送信する。なお、以下の説明では、元データである病院データＯＤが暗号化された場合、その暗号化された病院データを、便宜的にＥ（ＯＤ）と記載する。
　メインコントローラ１０は、病院端末（例えば病院端末Ｈ１）により暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を病院端末Ｈ１から受信し、乱数生成器２０で生成された物理乱数を用いて、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）の分散処理を行う。メインコントローラ１０は、分散処理により生成された、複数の暗号化された分散データＥ（ＯＤＨ１）～Ｅ（ＯＤＨｎ）のそれぞれを、ネットワークＮＷ２を介して、対応するコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに送信する。
　次に、実施の形態２に係る秘密分散保管システム５Ｄの分散処理および復元処理を説明する。
　図１２は、分散処理の手順を示すシーケンス図である。図１２の説明では、病院端末の一例として病院端末Ｈ１を例示する。
　図１２において、秘密分散保管システム５Ｄでは、分散処理の実行に先立って先ず、代理サーバ７０は、乱数生成器８０で生成された物理乱数をストリーム暗号情報として取得し、この物理乱数を共通鍵としてコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれと病院端末Ｈ１に送信する（Ｔ３１，Ｔ３２，Ｔ３３）。
　コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、代理サーバ７０から受信した共通鍵をそれぞれ記録装置５３に保管する。
　病院端末Ｈ１は、代理サーバ７０から受信した共通鍵をメモリ１２あるいは記録装置１３に保管する。病院端末Ｈ１は、この共通鍵で元データＯＤ（例えば、病院データ）を暗号化する（Ｔ３４）。病院端末Ｈ１は、暗号化元データの一例としての暗号化された病院データＥ（ＯＤ）をメインコントローラ１０に送信する（Ｔ３５）。
　メインコントローラ１０は、例えば暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を受信した時点で乱数生成器２０により生成された物理乱数を取得し、記録装置１３に記憶する（Ｔ３６）。なお、メインコントローラ１０は、取得された物理乱数を記録装置１３に記憶せず、メモリ１２に一時的に保存してよく、ステップＴ３７の分散処理の実行後に物理乱数を削除してよい。メインコントローラ１０は、この物理乱数を用いて、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）の分散処理を行い、コントローラＣ１～Ｃｎの配置数と一致するように複数（例えばｎ個）の暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）のそれぞれとそれぞれの暗号化された分散データに対応する分散情報との組を生成する（Ｔ３７）。暗号化分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）のそれぞれは、暗号化分散データの一例である。なお、メインコントローラ１０は、ステップＴ３７の分散処理を実行した後、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を削除してもよい。
　メインコントローラ１０は、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）と対応する分散情報との組をコントローラＣ１に送信する（Ｔ３８）。コントローラＣ１は、ステップＴ３１において記録装置５３に保管された共通鍵を読み出し、この共通鍵を用いて、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）を復号して平文データである分散データＨ１Ｄ１を得る（Ｔ３９）。コントローラＣ１は、復号により得られた分散データＨ１Ｄ１および対応する分散情報との組を、対応するシェアホルダＳ１に保管する（Ｔ４０）。
　同様に、メインコントローラ１０は、他のコントローラに対してもステップＴ３８～Ｔ４０と同様な処理を実行し、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄｎ）と対応する分散情報との組をコントローラＣｎに送信する（Ｔ４１）。コントローラＣｎは、ステップＴ３２において記録装置５３に保管された共通鍵を読み出し、この共通鍵を用いて、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄｎ）を復号して平文データである分散データＨ１Ｄｎを得る（Ｔ４２）。コントローラＣｎは、復号により得られた分散データＨ１Ｄｎおよび対応する分散情報との組を、対応するシェアホルダＳｎに保管する（Ｔ４３）。
　このように、分散処理を行う場合、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、代理サーバ７０から受信した共通鍵で暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）を復号して分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎを得る。コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、復号により得られた分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎのそれぞれと対応する分散情報との組を、対応するシェアホルダＳ１～Ｓｎに保管する。従って、シェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれには、平文データである分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎのそれぞれと対応する分散情報との組が保管される。
　図１３は、復元処理の動作手順例を示すシーケンス図である。図１３の説明では、病院端末の一例として病院端末Ｈ１を例示する。
　図１３において、秘密分散保管システム５Ｄでは、復元処理の実行に先だって先ず、代理サーバ７０は、乱数生成器８０で生成された物理乱数をストリーム暗号情報として取得し、この物理乱数を共通鍵としてコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれと病院端末Ｈ１に送信する（Ｔ５１，Ｔ５２，Ｔ５３）。
　コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、代理サーバ７０から受信した共通鍵をそれぞれ記録装置５３に保管する。
　病院端末Ｈ１は、代理サーバ７０から受信した共通鍵をメモリ１２あるいは記録装置１３に保管する。また、分散処理時と復元処理時とで、異なる共通鍵を用いてもよいし同一の共通鍵を用いてもよい。同一の共通鍵を用いる場合には、ステップＴ５１～Ｔ５３を省略可能である。
　病院端末Ｈ１は、病院データＯＤ（元データの一例）の復元処理をメインコントローラ１０に依頼（要求）する際、復元処理の対象となる病院データのファイル名を指定する（Ｔ５４）。
　メインコントローラ１０は、病院端末Ｈ１により指定されたファイル名に基づいて、そのファイル名に対応して生成された分散データの取得要求をコントローラＣ１に送信する（Ｔ５５）。コントローラＣ１は、この取得要求に応じて、自コントローラに対応するシェアホルダＳ１に保管されている分散データＨ１Ｄ１および対応する分散情報の組を読み出す。コントローラＣ１は、ステップＴ５１において記録装置５３に保管された共通鍵を読み出し、この共通鍵を用いて分散データＨ１Ｄ１を暗号化し、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）を得る（Ｔ５６）。コントローラＣ１は、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）と対応する分散情報の組をメインコントローラ１０に送信する（Ｔ５７）。メインコントローラ１０は、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）と対応する分散情報の組を取得する。
　同様に、メインコントローラ１０は、病院端末Ｈ１により指定されたファイル名に基づいて、そのファイル名に対応して生成された分散データの取得要求をコントローラＣｎに送信する（Ｔ５８）。コントローラＣｎは、この取得要求に応じて、自コントローラに対応するシェアホルダＳｎに保管されている分散データＨ１Ｄｎおよび対応する分散情報の組を読み出す。コントローラＣｎは、ステップＴ５２において記録装置５３に保管された共通鍵を読み出し、この共通鍵を用いて分散データＨ１Ｄｎを暗号化し、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄｎ）を得る（Ｔ５９）。コントローラＣｎは、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄｎ）と対応する分散情報の組をメインコントローラ１０に送信する（Ｔ６０）。メインコントローラ１０は、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄｎ）と対応する分散情報の組を取得する。
　このように、ステップＴ５５～Ｔ６０を経ることで、メインコントローラ１０は、全てのコントローラＣ１～Ｃｎから、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）のそれぞれと対応する分散情報とを受信する。メインコントローラ１０は、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）のそれぞれと対応する分散情報とを基にして復元処理を行い、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を得る（Ｔ６１）。なお、メインコントローラ１０は、分散処理時に使用した物理乱数が記録装置１３に保管されている場合には、その物理乱数を用いて復元処理を行ってもよい。メインコントローラ１０は、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を病院端末Ｈ１に送信する（Ｔ６２）。病院端末Ｈ１は、メモリ１２あるいは記録装置１３に記憶された共通鍵を用いて暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を復号して病院データＯＤ（所望の元データ）を取得する（Ｔ６３）。
　以上により、実施の形態２の秘密分散保管システム５Ｄは、乱数生成器８０との間で通信可能に接続される代理サーバ７０を更に有する。代理サーバ７０は、乱数生成器８０により発生された共通鍵を、ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれと病院端末（例えば病院端末Ｈ１）とに送る。メインコントローラ１０は、病院端末Ｈ１により共通鍵を用いて暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を受信する。メインコントローラ１０は、物理乱数を用いて、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を分散処理してｎ個の暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）を生成してｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに送る。ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、自装置（自コントローラ）に対応する、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）をメインコントローラ１０から受信すると、共通鍵を用いて、その受信された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）を復号する。ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎは、その復号により得られた分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎを自装置に対応するシェアホルダＳ１～Ｓｎに保管する。
　これにより、秘密分散保管システム５Ｄでは、メインコントローラ１０が分散処理を行う場合、病院端末から受け取る病院データが既に暗号化されているので、メインコントローラ１０の管理者に対して病院データの内容を秘匿できる。言い換えると、秘匿されるべき元データ（病院データ）が、メインコントローラ１０とは異なる代理サーバ７０から渡された共通鍵（つまり、メインコントローラ１０が知り得ない共通鍵）によって暗号化されるので、病院端末は、メインコントローラ１０の管理者による病院データの漏えいを心配することなく安心してメインコントローラ１０に送信できる。
　また、メインコントローラ１０は、病院端末Ｈ１からの復元指示に応じて、ｎ個の分散データの取得要求をｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに送る。ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎは、取得要求に応じて、共通鍵を用いて、シェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれに保管された分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎを暗号化し、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）を生成してメインコントローラ１０に送る。メインコントローラ１０は、物理乱数を用いて、ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれから受信したｎ個の暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）から、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を復元して病院端末Ｈ１に送る。
　これにより、メインコントローラ１０が復元処理を行う場合、メインコントローラ１０は、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれから暗号化された分散データを受け取るので、復元処理しても平文データである病院データの内容を知ることができない。つまり、メインコントローラ１０には、暗号化されたデータしか取得されないので、メインコントローラ１０の管理者は、機密情報を知ることができない。従って、メインコントローラの管理者による機密情報の漏洩を排除できる。
（実施の形態３）
　実施の形態２では、ストリーム暗号が使用されるため、乱数生成器８０により生成された物理乱数（つまり、ストリーム暗号に用いられる共通鍵）は、代理サーバ７０から病院端末（例えば病院端末Ｈ１）およびコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに同一の共通鍵として送信された。実施の形態３では、代理サーバ７０Ａは、他の暗号方式の使用を想定し、乱数生成器８０を用いて得られる共通鍵を分散処理し、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに、分散処理された共通鍵（つまり、乱数生成器８０からの物理乱数を分散処理した分散データ）を送信することで、共通鍵の漏洩をできるだけ抑制するために、共通鍵全体そのものを送信しないように配慮する。なお、ここでの暗号方式は特に限定するものではない。
　図１４は、実施の形態３に係る秘密分散保管システム５Ｅの構成例を示す図である。秘密分散保管システム５Ｅにおいて、実施の形態２に係る秘密分散保管システム５Ｄと同一の構成要素には同一の符号を用いることで、その説明を簡略化または省略し、異なる内容について説明する。
　秘密分散保管システム５Ｅでは、代理サーバ７０Ａは、乱数生成器８０で生成された物理乱数を暗号情報として記録装置７３に記憶する。代理サーバ７０は、この物理乱数を分散処理し、ネットワークＮＷ３を介して、分散された共通鍵を各コントローラＣ１～Ｃｎに送信する。コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、代理サーバ７０Ａから受信した、分散された共通鍵を自コントローラの記録装置５３に記憶する。分散された共通鍵は、暗号情報として生成された物理乱数を分散処理したものであるので、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれで異なる。一方、代理サーバ７０Ａは、乱数生成器８０で生成された物理乱数を分散処理せずに、そのまま病院端末Ｈ１に共通鍵を送信する。
　図１５は、分散処理の動作手順例を示すシーケンス図である。図１５の説明では、病院端末の一例として病院端末Ｈ１を例示する。
　図１５において、秘密分散保管システム５Ｅは、分散処理を開始する前に事前準備を行う。事前準備では、先ず、病院端末Ｈ１と代理サーバ７０Ａとの間で公知の機器認証および通信路の形成が行われる（Ｔ１０１）。機器認証は、例えば公開鍵暗号方式を用いて行われる。また、病院端末Ｈ１と代理サーバ７０Ａとの間でネゴシエーションが行われ、データ通信可能な通信路が形成される。この通信路には、例えばＶＰＮが利用される。
　同様に、病院端末Ｈ１とメインコントローラ１０との間で公知の機器認証および通信路の形成が行われる（Ｔ１０２）。代理サーバ７０ＡとコントローラＣ１との間で公知の機器認証および通信路の形成が行われる（Ｔ１０３）。代理サーバ７０ＡとコントローラＣ２以降のコントローラとの間でも同様の機器認証および通信路の形成が行われ、最終的に代理サーバ７０ＡとコントローラＣｎとの間で公知の機器認証および通信路の形成が行われる（Ｔ１０４）。
　また同様に、メインコントローラ１０とコントローラＣ１との間で公知の機器認証および通信路の形成が行われる（Ｔ１０５）。メインコントローラ１０とコントローラＣ２以降のコントローラとの間でも同様の機器認証および通信路の形成が行われ、最終的にメインコントローラ１０とコントローラＣｎとの間で公知の機器認証および通信路の形成が行われる（Ｔ１０６）。
　分散処理が開始される際、病院端末Ｈ１は、元データである病院データＯＤのファイル情報（ファイル名およびデータ量を含む）を代理サーバ７０Ａに送信する（Ｔ１０７）。代理サーバ７０Ａは、病院端末Ｈ１から病院データＯＤのファイル情報を受信すると、このファイル情報を基に、乱数生成器８０で生成された物理乱数を取得して保管する（Ｔ１０８）。例えば暗号アルゴリズムの一例としてバーナム暗号が使用される場合、乱数生成器８０は、病院データのサイズ長（桁数）と同じサイズ長を有する物理乱数を生成する。代理サーバ７０Ａは、物理乱数を分散処理し、複数（例えばｎ個）の分散された共通鍵を生成する。
　代理サーバ７０Ａは、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに対し、ｎ個に分散された共通鍵（以下「物理乱数ファイル」）のそれぞれを１対１となるように対応付けて送信する（Ｔ１０９，Ｔ１１０）。例えば、代理サーバ７０Ａは、第１の物理乱数ファイルを第１のコントローラに送信し、第２の物理乱数ファイルを第２のコントローラに送信し、同様にして第ｎの物理乱数ファイルを第ｎのコントローラに送信する。コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、自コントローラに対応するシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれに、代理サーバ７０Ａから受信した、ｎ個に分散された共通鍵のうちいずれかを送信して保管する。この分散された共通鍵のヘッダ情報には、病院端末Ｈ１の病院データＯＤのファイル名が含まれる。これにより、後述する病院データＯＤの分散データと、分散された共通鍵とは、同一のファイル名（具体的には、病院データＯＤのファイル名）で対応付けられる。
　ここで、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、代理サーバ７０Ａから受信した、分散された共通鍵（物理乱数ファイル）を記憶する際、分散された共通鍵（物理乱数ファイル）の使用状態として未使用状態を示す状態フラグの値を「１」に設定する。この状態フラグの値は、後述するように、暗号化された病院データの分散データ（暗号化分散データ）を分散された共通鍵（物理乱数ファイル）で復号して、平文データである分散データをシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれに保管する際、「０」に変更される。つまり、状態フラグの値が「１」か「０」かによって、分散された共通鍵（物理乱数ファイル）が未使用であるか使用済みであるかが認識される。これにより、病院データの分散データが保管される前に一連の処理が中断された場合、状態フラグの値が「１」である分散された共通鍵（物理乱数ファイル）を消去することが可能であり、病院データの分散データの保管に使用されない分散乱数データが徒に残ってしまうことを回避できる。従って、メモリの使用効率を上げることができる。また、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、状態フラグの値が「１」である物理乱数ファイル（分散乱数データ）が無い場合、暗号化分散データの受信を拒否でき、エラーを検知できる。
　代理サーバ７０Ａは、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに、分散された共通鍵を送信した後に病院端末Ｈ１に共通鍵を送信する（Ｔ１１１）。病院端末Ｈ１は、分散された共通鍵をメモリ１２あるいは記録装置１３に記憶する。なお、代理サーバ７０Ａは、事前準備の段階で、乱数生成器８０から物理乱数を取得して生成してもよい。
　病院端末Ｈ１は、メモリ１２あるいは記録装置１３に記憶された共通鍵を用いて病院データＯＤを暗号化し、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を得る（Ｔ１１２）。病院端末Ｈ１は、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）をメインコントローラ１０に送信する（Ｔ１１３）。メインコントローラ１０は、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を受信する。
　メインコントローラ１０は、例えば暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を受信した時点で乱数生成器２０により生成された物理乱数を取得し、記録装置１３に保管する。なお、メインコントローラ１０は、分散処理の実行後に物理乱数を削除してよい。また、メインコントローラ１０は、この段階で生成された物理乱数を取得してもよいし、事前準備で物理乱数を取得してもよい。
　メインコントローラ１０は、この物理乱数を用いて分散処理を行い、複数の暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）のそれぞれとそれぞれの暗号化された分散データに対応する分散情報の組を生成する（Ｔ１１４）。メインコントローラ１０は、複数の暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）のそれぞれと対応する分散情報の組を、対応するコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに送信する（Ｔ１１５，Ｔ１１６）。
　コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、複数の暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）のそれぞれと対応する分散情報の組を受信した後、記録装置５３に記憶された分散された共通鍵を用いて復号し、平文データである分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎのそれぞれを取得し、対応するシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれに保管する。ここで、暗号化された分散データと分散された共通鍵とは、上述したように、ファイル名で対応付けられる。
　メインコントローラ１０は、分散処理を終えると、病院端末Ｈ１に病院データＯＤの分散処理が終了したことを表す終了通知を送信する（Ｔ１１７）。コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、状態フラグの値を、分散された共通鍵の使用済みを示す値である「０」に変更する（Ｔ１１８，Ｔ１１９）。なお、ステップＴ１１７とステップＴ１１８，Ｔ１１９の処理は、逆の順番で行われてもよい。
　図１６は、復元処理の動作手順例を示すシーケンス図である。図１６の説明では、病院端末の一例として病院端末Ｈ１を例示する。
　図１６において、復元処理は、図１５に示した分散処理が行われた後（例えば半年後等）の任意の時期に行われる。秘密分散保管システム５Ｅは、復元処理を開始する前に分散処理の開始前と同様の事前準備を行う（Ｔ１２１～Ｔ１２６）。分散処理と同様であるので、事前準備の説明を省略する。
　復元処理が開始される際、病院端末Ｈ１は、ユーザの操作により、復元処理が要請される所望の元データ（例えば病院データＯＤ）のファイル名を指定し、メインコントローラ１０に通知する（Ｔ１２７）。このファイル名の指定は平文データを用いて行われてよい。
　メインコントローラ１０は、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに対し、病院端末Ｈ１により指定されたファイル名に対応する分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎのそれぞれのヘッダ情報だけの呼び出しを行う（Ｔ１２８，Ｔ１２９）。コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、シェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれに保管されている個々の異なる分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎのそれぞれのヘッダ情報と対応する分散情報の組を読み出してメインコントローラ１０に送信する。メインコントローラ１０は、これらのヘッダ情報と対応する分散情報の組を基に、病院データＯＤのヘッダ情報を復元する（Ｔ１３０）。メインコントローラ１０は、復元したヘッダ情報に含まれるファイルサイズ（データ量）を取得し、病院端末Ｈ１にデータ量の情報を送信する（Ｔ１３１）。
　病院端末Ｈ１は、復元する病院データＯＤのファイル名およびデータ量を指定して代理サーバ７０Ａに通知する（Ｔ１３２）。代理サーバ７０Ａは、病院端末Ｈ１から病院データＯＤのファイル名およびデータ量を受信すると、このファイル情報を基に乱数生成器８０で生成される物理乱数を取得する（Ｔ１３３）。ファイル名およびデータ量を用いて指定することで、物理乱数と病院データとの対応、および物理乱数のデータサイズが明確になる。代理サーバ７０Ａは、乱数生成器８０で生成された物理乱数の分散処理を行い、分散された共通鍵を記録装置７３に記憶する。
　代理サーバ７０Ａは、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに、分散された共通鍵を送信する（Ｔ１３４，Ｔ１３５）。コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、対応するシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれに、分散された共通鍵を一時的に保管する。この分散された共通鍵のヘッド情報には、病院端末Ｈ１の病院データＯＤのファイル名が含まれる。代理サーバ７０Ａは、病院端末Ｈ１に共通鍵を送信する（Ｔ１３６）。病院端末Ｈ１は、共通鍵をメモリ１２あるいは記録装置１３に記憶する。
　病院端末Ｈ１は、復元する病院データＯＤのファイル名を指定してメインコントローラ１０に通知する（Ｔ１３７）。メインコントローラ１０は、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに、分散データの取得要求を送信する。コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、この取得要求に応じ、対応するシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれに保管された分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎのいずれかと対応する分散情報の組を読み出す。コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、記録装置５３に記憶されている分散された共通鍵を用いて、対応する分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎのいずれかを暗号化し、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）のそれぞれを得る。コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）のそれぞれと対応する分散情報の組をメインコントローラ１０に送信する（Ｔ１３８，Ｔ１３９）。
　メインコントローラ１０は、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれから暗号化された分散データと対応する分散情報の組を受信すると、それぞれの暗号化された分散データに対応する分散情報を用いて、暗号化された病院データを復元するための復元処理を行う。これにより、メインコントローラ１０は、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を得ることができる（Ｔ１４０）。メインコントローラ１０は、復元により得られた暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を病院端末Ｈ１に送信する（Ｔ１４１）。
　病院端末Ｈ１は、ステップＴ１３６でメモリ１２あるいは記録装置１３に記憶された共通鍵を用いて、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を復号し、病院データＯＤを得る（Ｔ１４２）。病院端末Ｈ１は、平文データである病院データを取得できる。
　このように、実施の形態３に係る秘密分散保管システム５Ｅでは、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに分散された共通鍵が渡るので、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれの管理者は、他のコントローラに保管されている分散された共通鍵を知ることができない。従って、各コントローラの管理者による機密情報の漏洩を排除でき、よりセキュリティの高いシステムを構築できる。また、実施の形態２と同様、分散処理を行う場合、病院端末から受け取る病院データが暗号化されているので、メインコントローラ１０の管理者は、病院データの内容を知ることができない。また、メインコントローラ１０は、どの病院データにどの物理乱数を用いられたかが分からない。同様に、復元処理を行う場合、メインコントローラ１０の管理者は、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれから暗号化された分散データを受け取るので、復元処理しても病院データの内容を知ることができない。つまり、メインコントローラ１０には、暗号化されたデータしか渡らないので、メインコントローラ１０の管理者は、機密性の高い病院データを平文データの形式で知ることができない。従って、メインコントローラ１０の管理者による機密情報の漏洩を排除できる。
（データ構造例）
　次に、上述した実施の形態１～３に係る各種のデータの構造例について、図１７、図１８および図１９を参照して説明する。図１７～図１９の説明においては、説明を分かり易くするために、コントローラおよびシェアホルダの配置数は「４」とする。
　図１７は、元データＯＤ、物理乱数Ａ、および分散データＯＤＤの一例を示すテーブルである。
　一例として、元データＯＤ（例えば病院データ）は、例えば８個の元データＯＤ１，元データＯＤ２，…，元データＯＤ８が連接されて構成される。
　同様に、物理乱数Ａは、分散処理用に乱数生成器２０により生成され、例えば８個の乱数Ａ１，乱数Ａ２，…，乱数Ａ８が連接されて構成される。図１７に示すように、例えばバーナム暗号が使用される場合、元データＯＤのサイズ長と物理乱数Ａのサイズ長とは同一であるため、元データＯＤ１と乱数Ａ１、元データＯＤ２と乱数Ａ２、…、元データＯＤ８と乱数Ａ８とはともに同一のサイズ長を有する。
　ここで、メインコントローラ１０により、元データＯＤ１～ＯＤ８のそれぞれと対応する乱数Ａ１～Ａ８のそれぞれとが用いて分散処理が実行される際、図１７に示す４個の分散データＯＤ１Ｄ，ＯＤ２Ｄ，ＯＤ３Ｄ，ＯＤ４Ｄから構成される分散データＯＤＤが得られる。
　分散データＯＤ１Ｄは、元データＯＤ１と元データＯＤ５と乱数Ａ１と乱数Ａ５とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「元データＯＤ１　ＸＯＲ　元データＯＤ５　ＸＯＲ　乱数Ａ１　ＸＯＲ　乱数Ａ５」のように生成される。なお、分散データＯＤ１Ｄの構成例は、図１７に示す例に限定されない。従って、分散データＯＤ１Ｄは、対応するシェアホルダとして、例えばシェアホルダＳ１にて保管される。
　同様に、元データＯＤ２と元データＯＤ６と乱数Ａ２と乱数Ａ６とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「元データＯＤ２　ＸＯＲ　元データＯＤ６　ＸＯＲ　乱数Ａ２　ＸＯＲ　乱数Ａ６」のように生成される。なお、分散データＯＤ２Ｄの構成例は、図１７に示す例に限定されない。従って、分散データＯＤ２Ｄは、対応するシェアホルダとして、例えばシェアホルダＳ２にて保管される。
　同様に、元データＯＤ３と元データＯＤ７と乱数Ａ３と乱数Ａ７とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「元データＯＤ３　ＸＯＲ　元データＯＤ７　ＸＯＲ　乱数Ａ３　ＸＯＲ　乱数Ａ７」のように生成される。なお、分散データＯＤ３Ｄの構成例は、図１７に示す例に限定されない。従って、分散データＯＤ３Ｄは、対応するシェアホルダとして、例えばシェアホルダＳ３にて保管される。
　同様に、元データＯＤ４と元データＯＤ８と乱数Ａ４と乱数Ａ８とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「元データＯＤ４　ＸＯＲ　元データＯＤ８　ＸＯＲ　乱数Ａ４　ＸＯＲ　乱数Ａ８」のように生成される。なお、分散データＯＤ４Ｄの構成例は、図１７に示す例に限定されない。従って、分散データＯＤ４Ｄは、対応するシェアホルダとして、例えばシェアホルダＳ４にて保管される。
　図１８は、物理乱数Ｂ、および暗号化された元データ（病院データ）Ｅ（ＯＤ）の一例を示すテーブルである。
　物理乱数Ｂは、通信の暗号化用あるいは復号用に乱数生成器８０により生成され、例えば８個の乱数Ｂ１，乱数Ｂ２，…，乱数Ｂ８が連接されて構成される。図１８に示すように、例えばバーナム暗号が使用される場合、元データＯＤのサイズ長と物理乱数Ｂのサイズ長とは同一であるため、元データＯＤ１と乱数Ｂ１、元データＯＤ２と乱数Ｂ２、…、元データＯＤ８と乱数Ｂ８とはともに同一のサイズ長を有する。
　ここで、病院端末（例えば病院端末Ｈ１）により、元データＯＤ１～ＯＤ８のそれぞれと対応する乱数Ｂ１～Ｂ８のそれぞれとを用いて暗号化の処理が実行される際、図１８に示す８個の暗号１～８から構成される暗号化された病院データＥ（ＯＤ）が得られる。
　暗号１は、元データＯＤ１と乱数Ｂ１とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「乱数Ｂ１　ＸＯＲ　元データＯＤ１」のように生成される。なお、暗号１の構成例は、図１８に示す例に限定されない。
　同様に、暗号２は、元データＯＤ２と乱数Ｂ２とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「乱数Ｂ２　ＸＯＲ　元データＯＤ２」のように生成される。なお、暗号２の構成例は、図１８に示す例に限定されない。
　同様に、暗号３は、元データＯＤ３と乱数Ｂ３とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「乱数Ｂ３　ＸＯＲ　元データＯＤ３」のように生成される。なお、暗号３の構成例は、図１８に示す例に限定されない。
　同様に、暗号４は、元データＯＤ４と乱数Ｂ４とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「乱数Ｂ４　ＸＯＲ　元データＯＤ４」のように生成される。なお、暗号４の構成例は、図１８に示す例に限定されない。
　同様に、暗号５は、元データＯＤ５と乱数Ｂ５とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「乱数Ｂ５　ＸＯＲ　元データＯＤ５」のように生成される。なお、暗号５の構成例は、図１８に示す例に限定されない。
　同様に、暗号６は、元データＯＤ６と乱数Ｂ６とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「乱数Ｂ６　ＸＯＲ　元データＯＤ６」のように生成される。なお、暗号６の構成例は、図１８に示す例に限定されない。
　同様に、暗号７は、元データＯＤ７と乱数Ｂ７とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「乱数Ｂ７　ＸＯＲ　元データＯＤ７」のように生成される。なお、暗号７の構成例は、図１８に示す例に限定されない。
　同様に、暗号８は、元データＯＤ８と乱数Ｂ８とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「乱数Ｂ８　ＸＯＲ　元データＯＤ８」のように生成される。なお、暗号２の構成例は、図１８に示す例に限定されない。
　実施の形態２あるいは実施の形態３では、暗号化された元データ（病院データ）Ｅ（ＯＤ）は、病院端末（例えば病院端末Ｈ１）において生成され、病院端末Ｈ１からメインコントローラ１０に対して送信される。メインコントローラ１０は、暗号化された元データ（病院データ）Ｅ（ＯＤ）を、乱数生成器２０により生成された物理乱数Ａを用いて分散処理を行い、図１９に示す４個の暗号化された分散データ（暗号１Ｄ，暗号２Ｄ，暗号３Ｄ，暗号４Ｄ）を生成する。
　図１９は、暗号化された元データ（病院データ）Ｅ（ＯＤ）が分散処理されて生成された、分散された暗号化分散データＥ（ＯＤＤ）の一例を示すテーブルである。
　暗号化分散データＥ（ＯＤＤ）は、例えば４個の暗号１Ｄ，暗号２Ｄ，暗号３Ｄ，暗号４Ｄから構成される。暗号１Ｄ～暗号４Ｄは、それぞれ分散された、暗号化された元データを示す。
　実施の形態３において、メインコントローラ１０は、図１７に示す分散データの生成アルゴリズム（分散処理方法）に従い、暗号化された元データ（病院データ）Ｅ（ＯＤ）を、乱数生成器２０により生成された物理乱数Ａを用いて分散処理を行う。これにより、例えば４個の分散された、暗号化された元データ（具体的には、暗号１Ｄ～暗号４Ｄ）が生成される。
　暗号１Ｄは、暗号１と暗号５と乱数Ａ１と乱数Ａ５とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「暗号１　ＸＯＲ　暗号５　ＸＯＲ　乱数Ｂ１　ＸＯＲ　乱数Ｂ５」のように生成される。なお、暗号１Ｄの構成例は、図１９に示す例に限定されない。
　暗号２Ｄは、暗号２と暗号６と乱数Ａ２と乱数Ａ６とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「暗号２　ＸＯＲ　暗号６　ＸＯＲ　乱数Ｂ２　ＸＯＲ　乱数Ｂ６」のように生成される。なお、暗号２Ｄの構成例は、図１９に示す例に限定されない。
　暗号３Ｄは、暗号３と暗号７と乱数Ａ３と乱数Ａ７とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「暗号３　ＸＯＲ　暗号７　ＸＯＲ　乱数Ｂ３　ＸＯＲ　乱数Ｂ７」のように生成される。なお、暗号３Ｄの構成例は、図１９に示す例に限定されない。
　暗号４Ｄは、暗号４と暗号８と乱数Ａ４と乱数Ａ８とが排他的論理和（つまり、ＸＯＲ処理）されることで、「暗号４　ＸＯＲ　暗号８　ＸＯＲ　乱数Ｂ４　ＸＯＲ　乱数Ｂ８」のように生成される。なお、暗号４Ｄの構成例は、図１９に示す例に限定されない。
　従って、例えば４台のコントローラのそれぞれに送られる、分散された暗号化された元データ（暗号１Ｄ，暗号２Ｄ，暗号３Ｄ，暗号４Ｄ）は、「物理乱数Ｂの分散処理により生成された分散データ」である分散乱数データ（「乱数Ｂ１　ＸＯＲ　乱数Ｂ５」，「乱数Ｂ２　ＸＯＲ　乱数Ｂ６」，「乱数Ｂ３　ＸＯＲ　乱数Ｂ７」，「乱数Ｂ４　ＸＯＲ　乱数Ｂ８」）と、「元データＯＤの分散処理により生成された分散データ」である分散データＯＤ１Ｄ，ＯＤ２Ｄ，ＯＤ３Ｄ，ＯＤ４Ｄとを排他論理和（ＸＯＲ処理）したものとなる。
　従って、４台のコントローラのそれぞれは、代理サーバ７０Ａから受け取った分散処理された乱数（「乱数Ｂ１　ＸＯＲ　乱数Ｂ５」，「乱数Ｂ２　ＸＯＲ　乱数Ｂ６」，「乱数Ｂ３　ＸＯＲ　乱数Ｂ７」，「乱数Ｂ４　ＸＯＲ　乱数Ｂ８」）と、メインコントローラ１０から受け取った暗号化分散データ（暗号１Ｄ，暗号２Ｄ，暗号３Ｄ，暗号４Ｄ）とを用いて、平文データである分散データＯＤ１Ｄ，ＯＤ２Ｄ，ＯＤ３Ｄ，ＯＤ４Ｄを生成できる。４台のコントローラのそれぞれは、対応する４台のシェアホルダのいずれかに平文データである分散データＯＤ１Ｄ～ＯＤ４Ｄのそれぞれを保管する。
　以上により、秘密分散保管システム５Ｅは、ｎ台のシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれに対応して設けられるｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれと、ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれ、少なくとも１台の病院端末Ｈ１～Ｈｎのそれぞれ、および乱数生成器２０との間で通信可能に接続されるメインコントローラ１０と、ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれ、病院端末Ｈ１～Ｈｎのそれぞれ、および乱数生成器８０との間で通信可能に接続される代理サーバ７０Ａとを備える。代理サーバ７０Ａは、病院データのファイル名およびデータ量（元データの書誌情報の一例）を病院端末（例えば病院端末Ｈ１）から受信すると、乱数生成器８０により発生された共通鍵（第２物理乱数）を分散処理してｎ個の分散処理された共通鍵（分散乱数データ）を生成する。代理サーバ７０Ａは、ｎ個の分散処理された共通鍵のそれぞれを、対応するｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎに送るとともに、共通鍵を病院端末Ｈ１に送る。メインコントローラ１０は、共通鍵を用いて暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を病院端末Ｈ１から受信すると、乱数生成器２０により発生された物理乱数を取得し、この物理乱数を用いて、暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を分散処理してｎ個の暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）（暗号化分散データ）を生成する。メインコントローラ１０は、ｎ個の暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）のそれぞれを、対応するｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎに送る。
　これにより、秘密分散保管システム５Ｅでは、代理サーバ７０Ａは、乱数生成器８０により得られた物理乱数を共通鍵として使用し、その共通鍵を分散処理してコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれに、メインコントローラ１０の管理者が知得することなく、分散処理された共通鍵を安全に渡すことが可能となる。従って、秘密分散保管システム５Ｅによれば、病院端末（例えば病院端末Ｈ１）が保持する秘匿性の高い病院データが分散処理される際に、メインコントローラ１０には、代理サーバ７０Ａ、病院端末およびそれぞれのコントローラしか知り得ない共通鍵により病院データが暗号化された上で渡されるので、メインコントローラ１０の管理者は病院データの内容の知得を防ぐことができる。
　また、ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、自装置（自コントローラ）に対応する暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）のそれぞれ（具体的には、いずれか一つ）をメインコントローラ１０から受信すると、自装置に対応する分散処理された共通鍵を用いて復号し、復号により得られた分散データを対応するシェアホルダＳ１～Ｓｎに保管する。これにより、秘密分散保管システム５Ｅによれば、シェアホルダＳ１～Ｓｎに分散データを保管する際、いずれの暗号化された分散データを復号する際も、対応する分散処理された共通鍵を容易に特定できる。
　また、代理サーバ７０Ａは、病院端末Ｈ１からの病院データのデータ量（サイズ量情報）を含む復元指示に応じて、乱数生成器８０により生成された共通鍵を分散処理してｎ個の分散処理された共通鍵（分散乱数データ）を生成する。代理サーバ７０Ａは、ｎ個の分散処理された共通鍵のそれぞれを、対応するｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎに送るとともに、共通鍵を病院端末Ｈ１に送る。ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、自装置に対応するシェアホルダＳ１～Ｓｎのそれぞれから受信した分散データＨ１Ｄ１～Ｈ１Ｄｎを、自装置が代理サーバ７０Ａから受信した分散処理された共通鍵を用いて暗号化し、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）のそれぞれを生成してメインコントローラ１０に送る。メインコントローラ１０は、ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれから受信した、暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）から暗号化された病院データＥ（ＯＤ）を復元して病院端末Ｈ１に送る。これにより、代理サーバ７０Ａは、乱数生成器８０を用いて得られる共通鍵を分散処理して各コントローラに分散処理された共通鍵を渡す。従って、復元処理する場合、共通鍵を安全に各コントローラに渡すことができる。
　また、メインコントローラ１０は、病院端末Ｈ１からの復元指示に応じて、ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれが対応するシェアホルダＳ１～Ｓｎから受信した分散データのファイル名（書誌情報の一例）を、ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎからそれぞれ受信する。メインコントローラ１０は、病院データの書誌情報を復元し、病院データの書誌情報から病院データのデータ量（サイズ量情報）を抽出する。これにより、シェアホルダＳ１～Ｓｎに保管される分散データを復元する際も、対応する分散処理された共通鍵を容易に特定して分散データを暗号化できる。
　また、ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、対応する分散処理された共通鍵を保管する際、その分散処理された共通鍵（分散乱数データ）の使用状態を示す状態フラグの値を「１」に設定する。その後、ｎ台のコントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、分散処理された共通鍵を用いてｎ個の暗号化された分散データＥ（Ｈ１Ｄ１）～Ｅ（Ｈ１Ｄｎ）をそれぞれ復号し、復号した分散データを対応シェアホルダＳ１～Ｓｎに保管した後、使用済みを表す情報、つまり状態フラグの値を「０」に設定する。これにより、病院データの分散データが保管される前に一連の処理が中断された場合、状態フラグの値が「１」である分散処理された共通鍵を消去することで、保管に使用されない分散処理された共通鍵が残ってしまうことを回避できる。つまり、メモリの使用効率を上げることができる。また、コントローラＣ１～Ｃｎのそれぞれは、状態フラグの値が「１」である分散処理された共通鍵が無い場合、暗号化された分散データの受信を拒否でき、速やかにエラーを発生できる。
　以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
　例えば、上記実施形態では、ユーザとして病院端末を例示したが、これに限らず、公的機関や民間の研究施設等、病院データを扱う組織において、本開示は適用可能である。
　なお、本出願は、２０１９年２月２２日出願の日本特許出願（特願２０１９－０３１０２２）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
　本開示は、秘密分散を必要とするユーザの数に拘わらず、秘密分散の際に用いる物理乱数を発生する物理乱数生成器の設置に伴うコストアップを抑制し、秘匿されるべき元データの安全な保管の実現を支援するクラウドサービスを用いた安全な秘密分散保管システムとして有用である。
５　秘密分散保管システム
１０　メインコントローラ
１１、４１、５１、７１　プロセッサ
１２、４２、５２、７２　メモリ
１３、４３、５３、７３　記録装置
１４、４４、５４、７４　通信回路
２０　乱数生成器
７０　代理サーバ
Ｃ１、Ｃｎ　コントローラ
Ｈ１、Ｈｍ　病院端末
Ｓ１、Ｓｎ　シェアホルダ

Claims (14)

  1. 　少なくとも１台のユーザ端末、ｎ（ｎ：２以上の整数）台の保管装置のそれぞれ、および乱数生成器との間で通信可能に接続されるメインコントローラを有する秘密分散保管システムであって、
    　前記メインコントローラは、
    　前記ユーザ端末から送られる元データを受信すると、前記乱数生成器により発生された乱数を取得し、
    　前記乱数を用いて、前記元データを分散処理してｎ個の分散データを生成し、
    　前記ｎ個の分散データのそれぞれを、対応する前記ｎ台の保管装置に保管する、
    　秘密分散保管システム。
  2. 　前記メインコントローラは、
    　前記ユーザ端末からの復元指示に応じて前記ｎ台の保管装置のそれぞれに保管される前記ｎ個の分散データを取得し、前記ｎ個の分散データから前記元データを復元して前記ユーザ端末に送る、
    　請求項１に記載の秘密分散保管システム。
  3. 　前記ｎ台の保管装置のそれぞれに対応して設けられ、前記メインコントローラとの間で通信可能に接続されるｎ台のコントローラ、を更に有し、
    　前記メインコントローラは、
    　前記ｎ個の分散データの生成に関する論理分散情報を生成し、
    　前記ｎ個の分散データのそれぞれと前記論理分散情報とを対応付けて、対応する前記ｎ台のコントローラに送信し、
    　前記ｎ台のコントローラは、
    　自装置に対応する前記分散データと前記論理分散情報とを前記メインコントローラから受信し、前記論理分散情報を用いて自装置が受信した分散データに関する実体分散情報を生成し、対応する前記ｎ台の保管装置に、前記実体分散情報と前記自装置が受信した分散データとを対応付けて保管する、
    　請求項１に記載の秘密分散保管システム。
  4. 　前記ｎ台のコントローラのうち少なくとも１台は、
    　複数の保管装置との間で通信可能に接続され、前記複数の保管装置のそれぞれに、前記実体分散情報と前記自装置が受信する分散データとを対応付けて保管する、
    　請求項３に記載の秘密分散保管システム。
  5. 　前記少なくとも１台のユーザ端末、前記ｎ台の保管装置、前記乱数生成器および前記メインコントローラとの間で通信可能に接続される第２メインコントローラ、を更に備え、
    　前記メインコントローラは、
    　自装置の動作不良を検知すると、前記論理分散情報と権限移譲通知とを前記第２メインコントローラに送り、
    　前記第２メインコントローラは、
    　前記論理分散情報と前記権限移譲通知とを前記メインコントローラから受信すると、前記メインコントローラに代わって、前記元データの分散処理および復元処理を代行する、
    　請求項３または４に記載の秘密分散保管システム。
  6. 　第２乱数生成器との間で通信可能に接続される通信管理サーバ、を更に有し、
    　前記通信管理サーバは、
    　前記第２乱数生成器により発生された第２乱数を前記ｎ台のコントローラおよび前記ユーザ端末に送り、
    　前記メインコントローラは、
    　前記ユーザ端末により前記第２乱数を用いて暗号化された暗号化元データを前記元データとして受信し、
    　前記乱数を用いて、前記暗号化元データを分散処理してｎ個の暗号化分散データを生成して前記ｎ台のコントローラにそれぞれ送り、
    　前記ｎ台のコントローラは、
    　自装置に対応する前記暗号化分散データを前記メインコントローラから受信すると、前記第２乱数を用いて、その受信された前記暗号化分散データを復号し、その復号により得られた分散データを自装置に対応する前記保管装置に保管する、
    　請求項３に記載の秘密分散保管システム。
  7. 　前記メインコントローラは、
    　前記ユーザ端末からの復元指示に応じて、ｎ個の分散データの取得要求を前記ｎ台の保管装置のそれぞれに送り、
    　前記ｎ台のコントローラは、
    　前記取得要求に応じて、前記第２乱数を用いて、前記ｎ台の保管装置のそれぞれに保管された前記分散データを暗号化して暗号化分散データを生成して前記メインコントローラに送り、
    　前記メインコントローラは、
    　前記乱数を用いて、前記ｎ台のコントローラのそれぞれから受信したｎ個の前記暗号化分散データから、暗号化元データを復元して前記ユーザ端末に送る、
    　請求項６に記載の秘密分散保管システム。
  8. 　ｎ（ｎ：２以上の整数）台の保管装置のそれぞれに対応して設けられるｎ台のコントローラと、
    　前記ｎ台のコントローラ、少なくとも１台のユーザ端末、および乱数生成器との間で通信可能に接続されるメインコントローラと、
    　前記ｎ台のコントローラ、前記ユーザ端末、および第２乱数生成器との間で通信可能に接続される通信管理サーバと、を備え、
    　前記通信管理サーバは、
    　元データの書誌情報を前記ユーザ端末から受信すると、前記第２乱数生成器により発生された第２乱数を分散処理してｎ個の分散乱数データを生成し、
    　前記ｎ個の分散乱数データのそれぞれを、対応する前記ｎ台のコントローラに送るとともに、前記第２乱数を前記ユーザ端末に送り、
    　前記メインコントローラは、
    　前記第２乱数を用いて前記元データが暗号化された暗号化元データを前記ユーザ端末から受信すると、前記乱数生成器により発生された乱数を取得し、
    　前記乱数を用いて、前記暗号化元データを分散処理してｎ個の暗号化分散データを生成し、
    　前記ｎ個の暗号化分散データのそれぞれを、対応する前記ｎ台のコントローラに送る、
    　秘密分散保管システム。
  9. 　前記ｎ台のコントローラは、
    　自装置に対応する前記暗号化分散データを前記メインコントローラから受信すると、自装置に対応する前記分散乱数データを用いて復号し、復号により得られた分散データを対応する前記保管装置に保管する、
    　請求項８に記載の秘密分散保管システム。
  10. 　前記通信管理サーバは、
    　前記ユーザ端末からの元データのサイズ量情報を含む復元指示に応じて、前記第２乱数生成器により発生された第２乱数を分散処理してｎ個の分散乱数データを生成し、
    　前記ｎ個の分散乱数データのそれぞれを、対応する前記ｎ台のコントローラに送るとともに、前記第２乱数を前記ユーザ端末に送り、
    　前記ｎ台のコントローラは、
    　自装置に対応する前記保管装置から受信した分散データを、自装置が前記通信管理サーバから受信した分散乱数データを用いて暗号化した暗号化分散データを生成して前記メインコントローラに送り、
    　前記メインコントローラは、
    　前記ｎ台のコントローラのそれぞれから受信した前記暗号化分散データから、暗号化元データを復元して前記ユーザ端末に送る、
    　請求項８に記載の秘密分散保管システム。
  11. 　前記メインコントローラは、
    　前記ユーザ端末からの復元指示に応じて、前記ｎ台のコントローラのそれぞれが対応する前記保管装置から受信した分散データの書誌情報を、前記ｎ台のコントローラからそれぞれ受信し、
    　前記元データの書誌情報を復元し、前記元データの書誌情報から前記元データのサイズ量情報を抽出する、
    　請求項１０に記載の秘密分散保管システム。
  12. 　前記ｎ台のコントローラのそれぞれは、対応する前記分散乱数データを保管する際、その分散乱数データの使用状態を示す状態フラグを未使用に設定し、
    　対応する前記分散乱数データを用いて対応する前記暗号化分散データを復号し、その復号により得られた分散データを対応する前記保管装置に保管した後、前記状態フラグを使用済みに更新する、
    　請求項９に記載の秘密分散保管システム。
  13. 　少なくとも１台のユーザ端末、ｎ（ｎ：２以上の整数）台の保管装置のそれぞれ、および乱数生成器との間で通信可能に接続されるメインコントローラを有する秘密分散保管システムを用いた秘密分散保管方法であって、
    　前記ユーザ端末から送られる元データを受信すると、前記乱数生成器により発生された乱数を取得するステップと、
    　前記乱数を用いて、前記元データを分散処理してｎ個の分散データを生成するステップと、
    　前記ｎ個の分散データのそれぞれを、対応する前記ｎ台の保管装置に保管するステップと、を有する、
    　秘密分散保管方法。
  14. 　ｎ（ｎ：２以上の整数）台の保管装置のそれぞれに対応して設けられるｎ台のコントローラと、
    　前記ｎ台のコントローラ、少なくとも１台のユーザ端末、および乱数生成器との間で通信可能に接続されるメインコントローラと、
    　前記ｎ台のコントローラ、前記ユーザ端末、および第２乱数生成器との間で通信可能に接続される通信管理サーバと、を備える秘密分散保管システムを用いた秘密分散保管方法であって、
    　元データの書誌情報を前記ユーザ端末から受信すると、前記第２乱数生成器により発生された第２乱数を分散処理してｎ個の分散乱数データを生成するステップと、
    　前記ｎ個の分散乱数データのそれぞれを、対応する前記ｎ台のコントローラに送るとともに、前記第２乱数を前記ユーザ端末に送るステップと、
    　前記第２乱数を用いて前記元データが暗号化された暗号化元データを前記ユーザ端末から受信すると、前記乱数生成器により発生された乱数を取得するステップと、
    　前記乱数を用いて、前記暗号化元データを分散処理してｎ個の暗号化分散データを生成するステップと、
    　前記ｎ個の暗号化分散データのそれぞれを、対応する前記ｎ台のコントローラに送るステップと、を有する、
    　秘密分散保管方法。
     
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