JP6864884B2 - 暗号化データ管理システム、暗号化データ管理プログラム及び暗号化データ管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、データを暗号化して安全に管理する為の暗号化データ管理システム、暗号化データ管理プログラム及び暗号化データ管理方法に関する。

近年、様々な情報がクラウド管理されるようになっており、ユーザの情報が高い価値を持つようになった。このような情報はクラウド事業者が独占しており、ユーザの情報はクラウド事業者によって自由に使われてしまっているのが現状である。

また、クラウド事業者からの情報漏洩も問題になっている。企業で利用できるビジネスチャットツールやオンラインストレージも提供されているが、個人情報の流出事故も発生しており、セキュリティへの不安から、クラウドサービスの利用を見送る企業も多い。

このような情報管理への課題に対して、様々な技術が知られている。例えば、特許文献１には、クライアント上で実行されたアプリケーションソフトウェアの実行結果を複数の中間データに分割し、該複数の中間データをサーバとクライアントとに分散配置して、中間データから元の実行結果を復元する為のプログラムをクライアントに送信することで、なりすましを防ぐ方法が記載されている。

再公表特許ＷＯ２０１０／０６７８４６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のシステムでは、クライアント側で中間データを管理しておく必要がある等、従来のクラウドサービスで実現されるような利便性が確保できないという課題があった。更に、元の実行結果を復元する為のプログラムを別途送信する必要があり、その送信に対するセキュリティ対策も求められるという課題があった。

また、例えば一般的な電子メール等の暗号化の際には、共通鍵暗号方式や公開鍵暗号方式によって内容を暗号化する技術が用いられているが、送信先の情報については暗号化されずそのまま送信することになる。即ち、少なくとも特定の相手に情報を送信したという事実については、秘匿することができない。また、メールでの送信の場合は、送信相手にデータ本体を送信するため、一度送信したデータは編集や削除をすることができない。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ユーザが自身の情報を完全に自らの制御下に置くことができ、従来通りの利便性を実現できるデータ管理システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決する為に、本発明は、データを暗号化して安全に管理する為の暗号化データ管理システムであって、
前記データを暗号化して暗号化データを作成する暗号化手段と、
前記暗号化データを第１サーバに送信するデータ送信手段と、
前記第１サーバから、前記暗号化データへのアクセス情報を受信するアクセス情報受信手段と、
前記アクセス情報及び前記暗号化データの送信先に関する情報を、第２サーバに送信するアクセス情報送信手段と、を備えることを特徴とする。

このような構成とすることで、第１サーバには暗号化データが保管され、送信先や無防備なデータは提供されないため、データをユーザの制御下で管理できる。また、アクセス情報は第２サーバに送られるため、データの受信者は、第２サーバからアクセス情報を取得することで第１サーバの暗号化データにアクセスすることができる。これにより、ユーザは送信後のデータについても編集や削除を行うことができる。

本発明の好ましい形態では、前記暗号化手段は、前記送信先の公開鍵を用いて前記データの暗号化を行うことを特徴とする。
このような構成とすることで、送信者は予め登録された公開鍵を用いて暗号化を行えばよく、また受信者は自らの秘密鍵で復号化を行うことができる。従って、万が一アクセス情報が第三者に漏洩した場合でも、秘密鍵が適切に管理されている限り、第三者は暗号化データの復号化を行うことができないため、データの漏洩を防ぐことができる。

本発明の好ましい形態では、前記暗号化手段は、共通鍵を用いて前記データの暗号化を行い、前記送信先の公開鍵を用いて前記共通鍵を暗号化し、
前記アクセス情報送信手段は、暗号化された前記共通鍵を前記第２サーバに送信することを特徴とする。
このような構成とすることで、データ本体については共通鍵を用いて高速に暗号化及び復号化の処理を行うことができ、共通鍵については送信先の公開鍵と秘密鍵を用いて安全に送信することができる。

本発明の好ましい形態では、前記第２サーバは、前記アクセス情報を含むプッシュ通知を前記送信先に通知する為の通知情報を送信することを特徴とする。
このような構成とすることで、プッシュ通知によってアクセス情報が第２サーバを経由して送信先に送られるため、受信者は、アクセス情報に基づいて第１サーバ上の暗号化データにアクセスし、復号化を行うことでデータの内容を確認できる。

本発明の好ましい形態では、前記暗号化手段は、前記アクセス情報を暗号化し、
前記アクセス情報送信手段は、暗号化された前記アクセス情報を第２サーバに送信することを特徴とする。
このような構成とすることで、第２サーバには暗号化されたアクセス情報が保管され、アクセス情報についても意図したユーザ以外が解読できないようにすることができる。これにより、暗号化データ及びアクセス情報の両方が暗号化された状態で送信され、秘密鍵を持つ受信者のもとで双方が揃わない限り、データ本体を解読できない。従って、強固にデータを秘匿してユーザの管理下に置きながら、第１サーバ等の外部のサーバを利用することができる。

本発明は、データを暗号化して安全に管理する為の暗号化データ管理プログラムであって、
コンピュータを、前記データを暗号化して暗号化データを作成する暗号化手段と、
前記暗号化データを第１サーバに送信するデータ送信手段と、
前記第１サーバから、前記暗号化データへのアクセス情報を受信するアクセス情報受信手段と、
前記アクセス情報及び前記暗号化データの送信先に関する情報を、第２サーバに送信するアクセス情報送信手段と、として機能させることを特徴とする。

本発明は、データを暗号化して安全に管理する為の暗号化データ管理方法であって、
前記データを暗号化して暗号化データを作成する暗号化ステップと、
前記暗号化データを第１サーバに送信するデータ送信ステップと、
前記第１サーバから、前記暗号化データへのアクセス情報を受信するアクセス情報受信ステップと、
前記アクセス情報及び前記暗号化データの送信先に関する情報を、第２サーバに送信するアクセス情報送信ステップと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、暗号化データ本体をクラウドに保存し、暗号化データにアクセスする為のアクセス情報を別途通知することで、ユーザの情報を完全に自身の管理下に置きながら、従来のクラウドサービスと同等の利便性を持つシステムを提供することができる。

本発明の実施形態における暗号化データ管理システムの構成図である。 本発明の実施形態における暗号化データ管理システムの機能ブロック図である。 本発明の実施形態における暗号化データ管理システムの公開鍵登録に係る処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態における暗号化データ管理システムが用いる情報の一例を示す図である。 本発明の実施形態における暗号化データ管理システムのデータ送信に係る処理手順を示すシーケンス図である。

以下、図面を用いて本発明の一実施形態について詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明の一例であり、本発明を以下の実施形態に限定するものではなく、様々な構成を採用することもできる。

例えば、本実施形態では暗号化データ管理システムの構成、動作などについて説明するが、同様の構成の方法、サーバ装置、コンピュータプログラム、記録媒体なども、同様の作用効果を奏することができる。また、プログラムは、記録媒体に記憶させてもよい。この記録媒体を用いれば、例えばコンピュータにプログラムをインストールすることができる。ここで、プログラムを記憶した記録媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であっても良い。

本実施形態では、本発明をメッセージの送受信を管理するチャットツールに利用する場合について例示する。即ち、本実施形態において送信されるデータは、メッセージの内容を示す情報である。更に、これに替えて、又は加えて、画像やドキュメントファイル、データ記述言語のデータ等を送信してもよい。例えば、医療機関がカルテやレセプト情報をメッセージと共に送信する形で利用すれば、患者が直接その情報を所有することができる。

図１は、本実施形態における暗号化データ管理システムの構成を示す図である。本実施形態における暗号化データ管理システムは、送信者端末１と、第１サーバ２と、第２サーバ３と、通知サーバ４と、受信者端末５と、がネットワークを介して通信可能に構成される。

送信者端末１は、送信先の公開鍵で暗号化したデータを第１サーバ２に送信し、第１サーバ２は受信した暗号化データの保管場所のＵＲＬをアクセス情報として送信者端末１に送信する。アクセス情報としては、この他にも、暗号化データにアクセスする為の任意の情報を用いてよい。アクセス情報は、送信者端末１において暗号化されて送信先に関する情報と共に第２サーバ３に送信され、これに基づいて第２サーバ３が通知サーバ４に通知情報を送信する。通知情報は、通知サーバ４がプッシュ通知を送信する為に、送信先を特定する情報であり、プッシュ通知用識別子やアプリＩＤであってもよい。通知サーバ４は、通知情報に基づいて、受信者端末５にアクセス情報を通知する。

このようにすることで、受信者は自らの秘密鍵でアクセス情報を復号化し、このアクセス情報に基づいて第１サーバ２にアクセスして暗号化データを取得することができる。そして、自らの秘密鍵で暗号化データを復号化することで、送信者及び受信者以外の者に内容を知られることなく、データの送受信を行うことができる。

送信者端末１及び受信者端末５としては、演算装置、主記憶装置、補助記憶装置、ネットワークへの接続手段や、種々の入出力装置等を備えた、一般的なコンピュータ装置を利用することができる。本実施形態では、タブレット端末等を利用する場合を想定するが、この他にも例えばＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やスマートフォン等のような任意のコンピュータ装置や通信機能を持った組み込み機器を用いてよい。本実施形態では、後述の各手段としてコンピュータ装置を機能させる為の専用のアプリケーションソフトを記憶しており、暗号化や復号化等を行う。

第１サーバ２、第２サーバ３及び通知サーバ４としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算装置、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の主記憶装置、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ等の補助記憶装置、ネットワークへの接続手段を含む種々の入出力装置等を備えた、サーバ装置等の一般的なコンピュータ装置を利用することができる。

第１サーバ２は、本実施形態における暗号化データ管理システムの外部のサーバであってよく、例えばクラウド事業者によって提供されるクラウドサーバを利用できる。本実施形態における暗号化データ管理システムでは、第１サーバには無防備なデータは送らず、暗号化データを送信して保存させるのみであるため、クラウド事業者に勝手にデータを使われてしまう恐れはない。

第２サーバ３としては、本実施形態における暗号化データ管理システムの管理者が管理するサーバを用いることができる。本実施形態では、第２サーバ３が各ユーザの公開鍵を記憶しており、これを用いて送信者端末１が各種データの暗号化を行う。また、本実施形態では、暗号化されたアクセス情報を含むプッシュ通知を送信する為の通知情報を通知サーバに送信する。これにより、受信者に安全にアクセス情報を通知することができる。

また、通知サーバは、本実施形態における暗号化データ管理システムの外部のサーバであってもよい。例えばＡＰＮｓ（Ａｐｐｌｅ Ｐｕｓｈ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）やＧＣＭ（Ｇｏｏｇｌｅ Ｃｌｏｕｄ Ｍｅｓｓａｇｉｎｇ）等の通知サービスを提供するサーバを利用することができる。

図２は、本実施形態における暗号化データ管理システムの機能構成を示す機能ブロック図である。送信者端末１、第１サーバ２、第２サーバ３、通知サーバ４及び受信者端末５は、ここに示す各種の手段を備えている。

暗号化手段１１は、送信先の情報を第２サーバに問い合わせ、送信先の公開鍵を取得する。そして、この公開鍵を用いて送信したいデータを暗号化する。また、本実施形態では、第１サーバ２から受信したアクセス情報の暗号化も行う。

データ送信手段１２は、暗号化手段１１によって作成された暗号化データを第１サーバ２に送信する。そしてアクセス情報受信手段１３が第１サーバ２からアクセス情報を受信し、アクセス情報送信手段１４は、暗号化されたアクセス情報を第２サーバ３に送信する。

なお、本発明の構成は上記に限られない。例えば、説明の為に、送信者端末１及び受信者端末５が図２の各種手段を備える構成を示すが、実際には、送信者端末１及び受信者端末５の各手段を全て備えるコンピュータ装置を用いて、メッセージ（データ）の送受信を相互に行う形態が想定される。この他にも、例えば各種サーバ装置を複数のコンピュータ装置を用いて実現する構成等、任意の構成とすることができる。

図３は、本実施形態における、第２サーバ３への公開鍵の登録に係る処理の流れを示す図である。本実施形態では、暗号化データ管理システムの初回利用時に、受信者端末５からの要求に応じて公開鍵登録手段３２が図３の処理を実行し、管理情報記憶手段３３にユーザの公開鍵を登録しておく。

まずステップＳ１１において、ユーザの情報と、ユーザの公開鍵と、認証局のデジタル署名と、を含む公開鍵証明書を、アプリＩＤ及びプッシュ通知用識別子と共に受信する。アプリＩＤ及びプッシュ通知用識別子は、アクセス情報を通知するプッシュ通知を送信する為に用いられるものであり、アクセス情報を通知する為の任意の情報に置き換えてもよい。

公開鍵登録手段３２は、受信した公開鍵証明書について、ステップＳ１２で署名検証を行う。検証成功した場合にはステップＳ１３に進み、証明書に含まれる公開鍵からユーザＩＤを生成する。このようにすることで、ＩＤが秘密鍵から計算されるため、秘密鍵の持ち主であることを証明できる。また、ユーザごとに異なるＩＤを確実に生成することができる。

そして、ステップＳ１４で、公開鍵証明書と、ユーザＩＤと、アプリＩＤ及びプッシュ通知用識別子と、を管理情報として管理情報記憶手段３３に登録し、処理を終了する。ステップＳ１２で署名検証に失敗した場合には、ステップＳ１５に進み、証明書エラーを受信者端末５に送信して処理を終了する。

図４（ａ）は、管理情報記憶手段３３が記憶する管理情報の一例を示す図である。ここに示すように、管理情報記憶手段３３は、各ユーザに対し、図３の処理によって登録された、ユーザＩＤと、公開鍵と、アプリＩＤと、プッシュ通知用識別子と、通知タイプと、を記憶する。本実施形態では、送信者端末１が、送信先に関する情報として送信先のユーザＩＤを送信する。これにより、第２サーバ３は、送信先のユーザＩＤに対応する公開鍵を送り返すことができる。

図４（ｂ）は、本実施形態において第２サーバ３が通知サーバ４に送信する通知情報の一例を示す図である。このように、暗号化されたアクセス情報（暗号化ＵＲＬ）及び宛先情報（アプリＩＤ及びプッシュ通知用識別子）を通知情報として送信することで、通知サーバ４に通知要求を送ることができる。

次に、データ送信から受信までの処理の流れを、図５に沿って説明する。図５は、処理手順を示すシーケンス図である。まず、ステップＳ２１において、暗号化手段１１が第２サーバ３に、送信先のユーザＩＤに対応する公開鍵を問い合せ、これに対して第２サーバ３が送信先の公開鍵を送り返す。

次に、ステップＳ２２において、暗号化手段１１が、送信したいデータをステップＳ２１で取得した公開鍵で送信者端末１が生成した共通鍵を暗号化して、その共通鍵で暗号化データを作成する。そしてステップＳ２３でデータ送信手段１２が第１サーバ２に暗号化データ及び暗号化された共通鍵を送信し、ステップＳ２４において第１サーバから送り返される、アクセス情報（暗号化データの保管場所のＵＲＬ）をアクセス情報受信手段１３が受信する。

ステップＳ２５では、暗号化手段１１が、ステップＳ２１で取得した送信先の公開鍵を用いてアクセス情報を暗号化する。そして、ステップＳ２６で、アクセス情報送信手段１４が、第２サーバ３に暗号化されたアクセス情報及び送信先のユーザＩＤ（送信先に関する情報）を送信する。

第２サーバ３は、送信先のユーザＩＤに対応するアプリＩＤ及びプッシュ通知用識別子を宛先情報として、宛先情報及び暗号化されたアクセス情報を含む通知情報を通知サーバ４に送信する（ステップＳ２７）。そして、ステップＳ２８で通知サーバ４が、受信者端末５に、暗号化されたアクセス情報を含むプッシュ通知を送信する。

受信者端末５においては、プッシュ通知受信手段５１がプッシュ通知を受信し、受信したアクセス情報を復号化手段５２が秘密鍵で復号化する。そして、復号化されたアクセス情報に基づいて第１サーバのデータ保管場所にアクセスし、受信者端末５が暗号化データ及び暗号化された共通鍵を受信する（ステップＳ２９）。そして復号化手段５２が、受信した共通鍵を秘密鍵によって復号化し、暗号化データを共通鍵によって復号化することで、受信者はデータの内容を確認できる。

なお、本実施形態では、送信先の公開鍵によって暗号化された共通鍵を、データ送信手段１２が第１サーバ２に送信する構成を示したが、アクセス情報送信手段が暗号化された共通鍵を第２サーバ３に送信して、アクセス情報と同様にして送信先に渡される構成としてもよい。また、送信したいデータを公開鍵によって暗号化し、共通鍵のやり取りを不要とする構成としてもよい。

以上のように、本実施形態における暗号化データ管理システムによれば、データの送信者及び受信者以外の第三者に無防備なデータを預けることなく、安全にデータの送受信を行うことができる。従って、従来のクラウドサービス同様の利便性を保ちながら、機密保持が求められる個人情報や機微な情報の送受信やビジネスチャットにも利用できるクラウドサービスを提供することができる。

また、本実施形態の他に、例えば、送信者端末としてＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）機器を用いて、任意のセンサによって得られるデータを暗号化して第１サーバ２やＭＱＴＴブローカーに送信する構成として、データの収集・販売に利用してもよい。この場合、送信者端末１としては、通信機能を持った組み込み機器等を用いることができる。受信者端末５としては、データ収集を行うユーザ自身の端末等、収集したデータを確認する端末を用いることができ、上記の実施形態と同様に、通知サーバ４及び第１サーバ２からそれぞれアクセス情報及び暗号化データを受信すればよい。

この場合にも、第三者には暗号化したデータのみが預けられるため、安全性を確保した上で、他者サーバを利用したデータ収集を行うことが可能になる。更に、ユーザからのデータ販売オファーを受け付け、データ銀行に暗号化データのアクセス情報を提供することにより、データの販売も可能である。このとき、データ販売の対価として、ポイント付与や暗号通貨による決済を行ってもよい。

なお、上記の実施形態は一例にすぎず、任意に構成を変更してよい。例えば、扱うデータの内容はメッセージや文書、音声、画像、動画データなどに限定されず、任意に決定してよい。また、本実施形態では第２サーバ３が通知サーバ４に通知情報を送信し、通知サーバ４が受信者端末５にプッシュ通知を送信することでアクセス情報を受信者端末５に送信する構成を示したが、この他任意の経路でアクセス情報を受信者端末５に連絡してよい。

１ 送信者端末
１１ 暗号化手段
１２ データ送信手段
１３ アクセス情報受信手段
１４ アクセス情報送信手段
２ 第１サーバ
２１ アクセス情報通知手段
２２ データ記憶手段
３ 第２サーバ
３１ 通知情報送信手段
３２ 公開鍵登録手段
３３ 管理情報記憶手段
４ 通知サーバ
４１ プッシュ通知送信手段
５ 受信者端末
５１ プッシュ通知受信手段
５２ 復号化手段
５３ 出力手段

Claims (6)

1. 送信者端末から受信者端末に対して安全にデータを送信するための暗号化データ管理システムであって、
   前記暗号化データ管理システムは、前記データを保持する前記送信者端末と、
   前記データの送信先である前記受信者端末と、
   前記データを暗号化した暗号化データを保存する第１サーバと、
   前記受信者端末の公開鍵及びプッシュ通知の宛先を保持する第２サーバと、
   前記第１サーバに保存された前記暗号化データにアクセスするためのアクセス情報を前記受信者端末に対しプッシュ通知する通知サーバと、を備え、
   前記第２サーバが、
   前記送信者端末の要求に応じて、前記公開鍵を前記送信者端末に送信し、
   前記送信者端末が、
   前記データを暗号化して前記暗号化データを作成し、
   前記暗号化データを前記第１サーバに送信し、
   前記第１サーバが、
   前記暗号化データを保存し、前記暗号化データへの前記アクセス情報を前記送信者端末に送信し、
   前記送信者端末が、
   前記アクセス情報及び、前記受信者端末への前記アクセス情報の通知要求を前記第２サーバに送信し、
   前記第２サーバが、
   前記通知要求に基づき、前記宛先及び前記アクセス情報を前記通知サーバに送信し、
   前記通知サーバが、前記アクセス情報を前記受信者端末に対しプッシュ通知する、暗号化データ管理システム。
2. 前記送信者端末は、前記公開鍵を用いて前記データの暗号化を行うことを特徴とする、請求項１に記載の暗号化データ管理システム。
3. 前記送信者端末は、共通鍵を用いて前記データの暗号化を行い、前記公開鍵を用いて前記共通鍵を暗号化し、
   暗号化された前記共通鍵を前記第１サーバに送信して前記暗号化データとともに保存させることを特徴とする、請求項１に記載の暗号化データ管理システム。
4. 前記送信者端末は、前記第１サーバから受信した前記アクセス情報を暗号化し、
   暗号化された前記アクセス情報を前記第２サーバに送信することを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の暗号化データ管理システム。
5. 送信者端末から受信者端末に対して安全にデータを送信するための暗号化データ管理システムの一部を構成するサブシステムであって、
   前記暗号化データ管理システムは、前記データを保持する前記送信者端末と、
   前記データの送信先である前記受信者端末と、
   前記データを暗号化した暗号化データを保存する第１サーバと、
   前記受信者端末の公開鍵及びプッシュ通知の宛先を保持する第２サーバと、
   前記第１サーバに保存された前記暗号化データにアクセスするためのアクセス情報を前記受信者端末に対しプッシュ通知する通知サーバと、を備え、
   前記サブシステムは、前記送信者端末と、前記第２サーバと、を備え、
   前記第２サーバが、
   前記送信者端末の要求に応じて、前記公開鍵を前記送信者端末に送信し、
   前記送信者端末が、
   前記データを暗号化して前記暗号化データを作成し、
   前記暗号化データを前記第１サーバに送信して前記暗号化データを保存させ、前記暗号化データへの前記アクセス情報を前記第１サーバから受信し、
   前記アクセス情報及び、前記受信者端末への前記アクセス情報の通知要求を前記第２サーバに送信し、
   前記第２サーバが、
   前記通知サーバに、前記アクセス情報を前記受信者端末に対しプッシュ通知させるために、前記通知要求に基づき、前記宛先及び前記アクセス情報を前記通知サーバに送信する、サブシステム。
6. 送信者端末から受信者端末に対して安全にデータを送信するための暗号化データ管理システムを用いた暗号化データ管理方法であって、
   前記暗号化データ管理システムは、前記データを保持する前記送信者端末と、
   前記データの送信先である前記受信者端末と、
   前記データを暗号化した暗号化データを保存する第１サーバと、
   前記受信者端末の公開鍵及びプッシュ通知の宛先を保持する第２サーバと、
   前記第１サーバに保存された前記暗号化データにアクセスするためのアクセス情報を前記受信者端末に対しプッシュ通知する通知サーバと、を備え、
   前記第２サーバが、
   前記送信者端末の要求に応じて、前記公開鍵を前記送信者端末に送信し、
   前記送信者端末が、
   前記データを暗号化して前記暗号化データを作成し、
   前記暗号化データを前記第１サーバに送信して前記暗号化データを保存させ、前記暗号化データへの前記アクセス情報を前記第１サーバから受信し、
   前記アクセス情報及び、前記受信者端末への前記アクセス情報の通知要求を前記第２サーバに送信し、
   前記第２サーバが、
   前記通知サーバに、前記アクセス情報を前記受信者端末に対しプッシュ通知させるために、前記通知要求に基づき、前記宛先及び前記アクセス情報を前記通知サーバに送信する、暗号化データ管理方法。

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