特開 2024-142378 秘密分散保管システム、秘密分散保管方法および秘密分散保管装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024142378

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】秘密分散保管システム、秘密分散保管方法および秘密分散保管装置

(51)【国際特許分類】

   G09C 1/00 20060101AFI20241003BHJP

   H04L 9/12 20060101ALI20241003BHJP

   G06F 21/62 20130101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

G09C1/00 650Z

H04L9/12

G06F21/62 318

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023054496

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】301063496

【氏名又は名称】東芝デジタルソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】南條 由紀

(72)【発明者】

【氏名】花谷 嘉一

(72)【発明者】

【氏名】藤井 吉弘

(72)【発明者】

【氏名】松尾 正克

(72)【発明者】

【氏名】武藤 浩二

(72)【発明者】

【氏名】新家 巧真

(57)【要約】

【課題】クラウドサービスを用いた秘密分散保管システムの構成を簡略化することで、秘密分散保管システムの設置コストを抑制すると共に、秘匿されるべき元データの安全な保管を支援する秘密分散保管装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、秘密分散保管システムは、複数台の保管装置と、乱数生成器と、第１秘密分散装置と、第２秘密分散装置とを具備する。乱数生成器は乱数を生成する。第１秘密分散装置は、第１データが乱数を用いて暗号化された第２データを分散処理してｎ（ｎ：２以上の整数）個の第１分散データを生成し、ｎ個の第１分散データを複数台の保管装置の中のｎ台の保管装置に分けて保管する。第２秘密分散装置は、乱数を分散処理してｎ個の第２分散データを生成し、ｎ個の第２分散データを複数台の保管装置の中のｎ台の保管装置に分けて保管する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数台の保管装置と、
乱数を生成する乱数生成器と、
第１データが前記乱数を用いて暗号化された第２データを分散処理してｎ（ｎ：２以上の整数）個の第１分散データを生成し、前記ｎ個の第１分散データを前記複数台の保管装置の中のｎ台の保管装置に分けて保管する第１秘密分散装置と、
前記乱数を分散処理してｎ個の第２分散データを生成し、前記ｎ個の第２分散データを前記複数台の保管装置の中のｎ台の保管装置に分けて保管する第２秘密分散装置と、
を具備する秘密分散保管システム。

【請求項2】

前記第２データを前記第１秘密分散装置へ送信するユーザ端末と、前記乱数生成器または前記乱数生成器が生成した乱数を配布する乱数配布装置との間における前記乱数の送受信は、前記ユーザ端末側と前記乱数生成器または前記乱数配布装置側とのそれぞれに配置される量子鍵配送装置間で共有化される量子鍵を用いた量子鍵暗号通信によって行われ、
前記第２秘密分散装置と前記乱数生成器または前記乱数配布装置との間における前記乱数の送受信は、前記第２秘密分散装置側と前記乱数生成器または前記乱数配布装置側とのそれぞれに配置される量子鍵配送装置間で共有化される量子鍵を用いた量子鍵暗号通信によって行われる、
請求項１に記載の秘密分散保管システム。

【請求項3】

前記第１秘密分散装置と同一の機能を備えた１台以上の第１秘密分散予備装置と、
前記第２秘密分散装置と同一の機能を備えた１台以上の第２秘密分散予備装置と、
をさらに具備し、
前記１台以上の第１秘密分散予備装置のそれぞれは、前記第１秘密分散装置の代替装置として動作可能であり、
前記１台以上の第２秘密分散予備装置のそれぞれは、前記第２秘密分散装置の代替装置として動作可能である、
請求項１に記載の秘密分散保管システム。

【請求項4】

前記第１秘密分散装置は、前記第１分散データの第１識別子と、前記第１分散データを保管する前記保管装置の第２識別子とを含む第１情報を生成して前記第２秘密分散装置に送信し、
前記第２秘密分散装置は、前記第１情報に基づいて前記第２分散データを保管する前記保管装置を決定し、
前記保管装置は、前記第１秘密分散装置から受信した前記第１分散データと、前記第２秘密分散装置から受信した前記第２分散データとを用いて、前記第１データを分散処理して得られるｎ個の第３分散データの中の１つを生成する、
請求項１に記載の秘密分散保管システム。

【請求項5】

前記保管装置は、前記第３分散データの生成後、前記第１分散データおよび前記第２分散データを破棄する請求項４に記載の秘密分散保管システム。

【請求項6】

複数台の保管装置と、
第１乱数を生成する第１乱数生成器と、
第２乱数を生成する第２乱数生成器と、
第３データが暗号化された第４データをユーザ端末から受信し、前記第１乱数を用いて前記第４データを暗号化して二重暗号化された第５データを生成する暗号化装置と、
前記第２乱数生成器によって生成された前記第２乱数を、前記第３データを暗号化して前記第４データを生成するための暗号鍵として前記ユーザ端末へ配布し、かつ、前記第２乱数を用いて、前記第５データに施されている２つの暗号化のうちの１つの暗号化に対応する復号を行って第６データを生成し、前記第６データを分散処理してｎ（ｎ：２以上の整数）個の第３分散データを生成し、前記ｎ個の第３分散データを前記複数台の保管装置の中のｎ台の保管装置に分けて保管する第３秘密分散装置と、
前記暗号化装置が前記第４データの暗号化に用いた前記第１乱数を分散処理してｎ個の第４分散データを生成し、前記ｎ個の第４分散データを前記複数台の保管装置の中のｎ台の保管装置に分けて保管する第４秘密分散装置と、
を具備する秘密分散保管システム。

【請求項7】

前記暗号化装置と前記第４秘密分散装置との間における前記第１乱数の送受信は、前記暗号化装置側と前記第４秘密分散装置側とのそれぞれに配置される量子鍵配送装置間で共有化される量子鍵を用いた量子鍵暗号通信によって行われ、
前記ユーザ端末と前記第３秘密分散装置との間における前記第２乱数の送受信は、前記ユーザ端末側と前記第３秘密分散装置側とのそれぞれに配置される量子鍵配送装置間で共有化される量子鍵を用いた量子鍵暗号通信によって行われる、
請求項６に記載の秘密分散保管システム。

【請求項8】

乱数生成器で乱数を生成してユーザ端末へ配布し、
第１秘密分散装置において、前記ユーザ端末が前記乱数を用いて第１データを暗号化した第２データを分散処理してｎ（ｎ：２以上の整数）個の第１分散データを生成し、前記ｎ個の第１分散データを複数台の保管装置の中のｎ台の保管装置に分けて保管し、
第２秘密分散装置において、前記乱数を分散処理してｎ個の第２分散データを生成し、前記ｎ個の第２分散データを前記複数台の保管装置の中のｎ台の保管装置に分けて保管する、
秘密分散保管方法。

【請求項9】

ｎ（ｎ：２以上の整数）個の第１分散データに分散処理された暗号データの暗号化に用いられた乱数が入力される入力部と、
前記乱数を分散処理してｎ個の第２分散データを生成する分散処理部と、
前記ｎ個の第２分散データをｎ台の保管装置に分けて保管させる保管部と、
を具備する秘密分散保存装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、秘密分散保管システム、秘密分散保管方法および秘密分散保管装置に関する。

【背景技術】

【0002】

秘密分散は、秘匿したいデータ（元データ）を複数の無意味な分散データに変換し、あらかじめ決められた組み合わせの分散データの集合を用いると元データが復元できるが、それ以外の組み合わせを用いても元データの推測が困難であることを保証する。決められた組み合わせが、閾値の個数以上の分散データからなる任意の集合である場合は、閾値秘密分散と呼ばれる。特に、排他的論理和（ＸＯＲ）を用いた閾値秘密分散は、リアルタイム性の高い手法として知られている。

【0003】

秘密分散では、分散データから元データの復元が困難となるように、秘密分散の処理に使用される乱数に物理乱数を用いる場合がある。しかしながら、物理乱数を生成するための物理乱数生成器の設置コストが高価であるため、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い。

【0004】

このため、例えば特許文献１では、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生成器の設置に伴うコストアップを抑制できる、クラウドサービスを用いた秘密分散保管システムが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１３４８４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のクラウドサービスを用いた秘密分散保管システムでは、秘密分散を必要とするユーザの数に拘わらず、少なくとも２台の物理乱数生成器を要する。また、データを秘密分散して分散データを生成する拠点の管理者などに対して、分散データの格納先を分からないようにするために、分散データを格納するための保管装置と同数台のコントローラを要するため、その構成は簡略であるとは言えない。

【0007】

本発明の実施形態は、クラウドサービスを用いた秘密分散保管システムの構成を簡略化することで、秘密分散保管システムの設置コストを抑制すると共に、秘匿されるべき元データの安全な保管を支援する秘密分散保管システム、秘密分散保管方法および秘密分散保管装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態によれば、秘密分散保管システムは、複数台の保管装置と、乱数生成器と、第１秘密分散装置と、第２秘密分散装置とを具備する。乱数生成器は乱数を生成する。第１秘密分散装置は、第１データが乱数を用いて暗号化された第２データを分散処理してｎ（ｎ：２以上の整数）個の第１分散データを生成し、ｎ個の第１分散データを複数台の保管装置の中のｎ台の保管装置に分けて保管する。第２秘密分散装置は、乱数を分散処理してｎ個の第２分散データを生成し、ｎ個の第２分散データを複数台の保管装置の中のｎ台の保管装置に分けて保管する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図。

【図2】第１実施形態の秘密分散保管システムにおける元データ、乱数データ、乱数データで暗号化された元データ（暗号データ）のデータ構造の一例を示す図。

【図3】第１実施形態の秘密分散保管システムにおける乱数データの分散データ、乱数データで暗号化された元データ（暗号データ）の分散データ、元データの分散データの一例を示す図。

【図4】第１実施形態の秘密分散保管システムの第１秘密分散拠点のハードウェア構成例を示すブロック図。

【図5】第１実施形態の秘密分散保管システムの第２秘密分散拠点のハードウェア構成例を示すブロック図。

【図6】第１実施形態の秘密分散保管システムのクラウドサーバのハードウェア構成例を示すブロック図。

【図7】第１実施形態の秘密分散保管システムにおける分散処理の動作手順例を示すシーケンス図。

【図8】第１実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図。

【図9】第１実施形態の第２変形例の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図。

【図10】第１実施形態の第３変形例の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図。

【図11】第１実施形態の第４変形例の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図。

【図12】第２実施形態の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図。

【図13】第２実施形態の秘密分散保管システムにおける、暗号化に関する、第２乱数データ、第２乱数データにより暗号化された暗号データ、第１乱数データにより暗号化した二重暗号データ、二重暗号データを復号した暗号データの一例を示す図。

【図14】第２実施形態の秘密分散保管システムにおける分散処理の動作手順例を示すシーケンス図。

【図15】第２実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

【0011】

（第１実施形態）
まず、第１実施形態について説明する。

【0012】

図１は、第１実施形態の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図である。

【0013】

図１に示すように、第１実施形態の秘密分散システムは、第１秘密分散拠点１０と、第２秘密分散拠点２０と、乱数生成器３０と、代理サーバ４０と、ｎ台のクラウドサーバＳ１～Ｓｎとを有する。図１には、第１実施形態の秘密分散保管システムの、当該秘密分散保管システムが提供するサービスを利用するユーザのユーザ端末Ｃ１～Ｃｍとの一接続例が併せて示されている。ｍは１以上の整数であり、ｎは２以上の整数である。

【0014】

第１実施形態の秘密分散保管システムは、ユーザが保有する秘匿したいデータ（元データ）を暗号化した暗号データについて、第１秘密分散拠点１０において分散処理を行い、複数のクラウドサーバＳ１～Ｓｎ上で暗号データの分散データを保管する。また、元データの暗号化や暗号化された元データの復号に利用する鍵（共通鍵）について、第２秘密分散拠点２０において分散処理を行い、複数のクラウドサーバＳ１～Ｓｎ上で共通鍵の分散データを保管する。

【0015】

これにより、第１実施形態の秘密分散保管システムは、ユーザの鍵管理を不要とし、かつ不正者によりクラウドサーバから暗号データの分散データもしくは共通鍵の分散データの一部が窃取されても、元データを安全に保管することができる。また、第１実施形態の秘密分散保管システムは、第１秘密分散拠点１０の管理者などに対しては、共通鍵の分散データの格納先を分からないようにし、一方、第２秘密分散拠点２０の管理者などに対しては、暗号データの分散データの格納先を分からないようにする。そして、第１実施形態の秘密分散保管システムは、同様の機能を実現する従来の秘密分散保管システムよりも簡略な構成で実現できる。以下、この点について詳述する。

【0016】

ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、ネットワークＮＷ１を介して、第１秘密分散拠点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。

【0017】

クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、ネットワークＮＷ２を介して、第１秘密分散拠点１０との間で通信可能に接続される。ネットワークＮＷ２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、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、ネットワークＮＷ３を介して、第２秘密分散拠点２０との間で通信可能に接続される。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よい。

【0018】

なお、図１には図示していないが、第２秘密分散拠点２０は、ネットワークを介して、代理サーバ４０との間で通信可能に接続されていてもよい。ネットワークは、例えばインターネット等の広域ネットワークでよい。ｍ台のユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、ネットワークを介して、代理サーバ４０との間で通信可能に接続されていてもよい。ネットワークは、例えばインターネット等の広域ネットワークでよい。

【0019】

乱数生成器３０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。乱数データとしては、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。具体的には、乱数生成器３０は、ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれとｎ台のクラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれとの間の通信に使用される乱数データ（例えば暗号化及び復号のための共通鍵）を生成する。

【0020】

ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍは、それぞれ同一の内部構造を有する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、例えば、秘匿したいデータ（元データ）を取り扱う企業あるいは組織において使用される端末などが想定される。

【0021】

ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、それぞれが保有する元データを保管する必要が生じたとき、代理サーバ４０へ、ユーザ端末Ｃ１～ＣｍのそれぞれとクラウドサーバＳ１～Ｓｎ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利用する乱数データの取得要求を送信する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、代理サーバ４０から乱数データを取得し、それぞれの乱数データを用いてそれぞれの保有する元データを暗号化処理し、暗号データを生成する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、生成したそれぞれの暗号データを第１秘密分散拠点１０へ送信する。

【0022】

また、ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、それぞれが保有する元データを使用する必要が生じたとき、代理サーバ４０と第１秘密分散拠点１０へ復元要求を送信する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、第１秘密分散拠点１０からそれぞれの乱数データで暗号化されたそれぞれの元データ（暗号データ）を受信し、代理サーバ４０からそれぞれの乱数データを受信する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、代理サーバ４０から受信した乱数データを用いて、第１秘密分散拠点１０から受信した暗号データを復号処理し、元データを生成する。

【0023】

以下の説明では、ユーザ端末の一例としてユーザ端末Ｃ１を例示する。

【0024】

代理サーバ４０は、ユーザ端末Ｃ１から乱数データの取得要求を受けた場合、乱数生成器３０から乱数データを取得し、取得した乱数データをユーザ端末Ｃ１と第２秘密分散拠点２０とへ送信する。また、代理サーバ４０は、ユーザ端末Ｃ１から復元要求を受けた場合、第２秘密分散拠点２０に対して、暗号データを復元するための乱数データの取得要求を送信する。代理サーバ４０は、第２秘密分散拠点２０から乱数データを取得し、取得した乱数データをユーザ端末Ｃ１へ送信する。

【0025】

第１秘密分散拠点１０は、ネットワークＮＷ１を介してユーザ端末Ｃ１から暗号データを受信した場合、暗号データを分散処理し、ｎ個の分散データを生成する。第１秘密分散拠点１０は、分散処理の実行時に、暗号データをどのように分散処理したかを示すｎ個の分散情報を生成する。分散情報には、分散データの生成手順や格納先の情報などを含んでもよいが、分散データの生成にあたり利用した乱数の情報は含めない。第１秘密分散拠点１０は、ｎ個の分散データをクラウドサーバＳ１～Ｓｎへ送信する。このとき、第１秘密分散拠点１０は、クラウドサーバ１台あたり分散データを１つずつ送信するものとし、この条件を満たすように、分散データの格納先とするクラウドサーバをランダムに選択するものとする。第１秘密分散拠点１０は、ｎ個の分散情報を第１秘密分散拠点１０内の記憶装置に保管する。

【0026】

なお、ここでは、ｎ個の分散データの保管先として、ｎ台のクラウドサーバＳ１～Ｓｎが用意されている例を示すが、ｎ台よりも多い台数のクラウドサーバを用意し、それらの中からｎ台をランダムに選択するようにしてもよい。

【0027】

また、第１秘密分散拠点１０は、ユーザ端末Ｃ１から復元要求を受信した場合、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれへ暗号データの分散データの取得要求を送信する。第１秘密分散拠点１０は、ネットワークＮＷ２を介して、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれから分散データを取得した後、第１秘密分散拠点１０内の記憶装置に保管されたｎ個の分散情報を読み出し、復元処理に必要な所定値（閾値）個数分の分散データとそれぞれの分散情報との組を用いて分散データの復元処理を行い、暗号データを生成する。第１秘密分散拠点１０は、ネットワークＮＷ１を介して、ユーザ端末Ｃ１へ暗号データを送信する。

【0028】

第２秘密分散拠点２０は、代理サーバ４０から乱数データを受信した場合、乱数データを分散処理し、ｎ個の分散データを生成する。第２秘密分散拠点２０は、分散処理の実行時に、ｎ個の分散データをどのように生成したかを示すｎ個の分散情報を生成する。分散情報には、分散データの生成手順や格納先の情報などを含んでもよいが、分散データの生成にあたり利用した乱数の情報は含めない。第２秘密分散拠点２０は、ネットワークＮＷ３を介して、ｎ個の分散データをクラウドサーバＳ１～Ｓｎへ送信する。このとき、第２秘密分散拠点２０は、クラウドサーバ１台あたり分散データを１つずつ送信するものとし、この条件を満たすように、分散データの格納先とするクラウドサーバをランダムに選択するものとする。第２秘密分散拠点２０は、ｎ個の分散情報を第２秘密分散拠点２０内の記憶装置に保管する。

【0029】

なお、ここでは、ｎ個の分散データの保管先として、ｎ台のクラウドサーバＳ１～Ｓｎが用意されている例を示すが、ｎ台よりも多い台数のクラウドサーバを用意し、それらの中からｎ台をランダムに選択するようにしてもよい。また、ｎ台よりも多い台数のクラウドサーバが用意されている場合、第１秘密分散拠点１０によって暗号データの分散データの保管先として選択されるｎ台のクラウドサーバと、第２秘密分散拠点２０によって乱数データの分散データの保管先として選択されるｎ台のクラウドサーバとは、全部または一部が一致していてもよいし、全部が異なっていてもよい。

【0030】

また、第２秘密分散拠点２０は、代理サーバ４０から乱数データの取得要求を受信した場合、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれへ乱数データの分散データの取得要求を送信する。第２秘密分散拠点２０は、ネットワークＮＷ３を介して、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれから分散データを受信した後、第２秘密分散拠点２０内の記憶装置に保管されたｎ個の分散データを読み出し、復元処理に必要な所定値（閾値）個数分の分散データとそれぞれの分散情報との組を用いて分散データの復元処理を行い、乱数データを生成する。第２秘密分散拠点２０は、代理サーバ４０へ乱数データを送信する。

【0031】

図２に、元データ、乱数データ、乱数データで暗号化された元データ（暗号データ）のデータ構造の一例を示す。ここでは、説明を分かりやすくするために、クラウドサーバの配置数を４とする。

【0032】

一例として、元データＣ１Ｄは、例えば８個の元データＯＤ１～ＯＤ８が連結されて構成される。乱数生成器３０で生成される乱数データＣ１Ｋは、例えば８個の乱数ＯＫ１～ＯＫ８が連結されて構成される。例えば、バーナム暗号が利用される場合は、元データと乱数データの長さは同一であるため、ＯＤ１～ＯＤ８のそれぞれと、ＯＫ１～ＯＫ８のそれぞれは同一のサイズ長を有する。

【0033】

例えば、ユーザ端末Ｃ１において、乱数データＣ１Ｋを用いて元データＣ１Ｄを暗号化処理する際、図２に示すように、暗号データＯＥ１～ＯＥ８により構成される暗号データＣ１Ｅを生成する。例えば、ＯＥ１は、ＯＤ１ ＸＯＲ ＯＫ１により生成する。暗号データの構成例は、図２の例に限らない。

【0034】

また、図３に、乱数データの分散データ、暗号化された元データ（暗号データ）の分散データ、元データの分散データの一例を示す。

【0035】

第１秘密分散拠点１０において、暗号データＣ１Ｅ（図２参照）を秘密分散する場合、例えば、ＯＥ１～ＯＥ８と同一のサイズを有する秘密分散用の乱数データＯＱ１～ＯＱ８を用いて、図３に示す４個の分散データＣ１Ｅ１～Ｃ１Ｅ４を生成する。秘密分散用の乱数データＯＱ１～ＯＱ８は疑似乱数でも構わない。例えば、Ｃ１Ｅ１は、ＯＥ１ ＸＯＲ ＯＱ１ ＸＯＲ ＯＥ５ ＸＯＲ ＯＱ５を計算することにより生成し、クラウドサーバＳ１～Ｓ４のいずれかに保存する。なお、第１秘密分散拠点１０において、分散処理の際に作成されるｎ個の分散情報は、元データのどの部分の情報が含まれるのかを示す情報、分散データの格納先の情報などである。

【0036】

同様に、第２秘密分散拠点２０において、乱数データＣ１Ｋ（図２参照）を秘密分散する場合、例えば、ＯＫ１～ＯＫ８と同一のサイズを有する秘密分散用の乱数データＯＲ１～ＯＲ８を用いて、図３に示す４個の分散データＣ１Ｋ１～Ｃ１Ｋ４を生成する。乱数データＯＲ１～ＯＲ８は疑似乱数でも構わない。例えば、Ｃ１Ｋ１は、ＯＫ１ ＸＯＲ ＯＲ１ ＸＯＲ ＯＫ５ ＸＯＲ ＯＲ５を計算することにより生成し、クラウドサーバＳ１～Ｓ４のいずれかに保存する。なお、第２秘密分散拠点２０において、分散処理の際に作成されるｎ個の分散情報は、元データのどの部分の情報が含まれるのかを示す情報、分散データの格納先の情報などである。

【0037】

図１に戻り、第１実施形態の秘密分散保管システムの各構成要素についての説明を続ける。

【0038】

クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、第１秘密分散拠点１０から暗号データの分散データを受信したとき、クラウドサーバＳ１～Ｓｎ内の記憶装置にそれぞれの分散データを保管する。クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、第２秘密分散拠点２０から乱数データの分散データを受信したとき、クラウドサーバＳ１～Ｓｎ内の記憶装置にそれぞれの分散データを保管する。

【0039】

クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、第１秘密分散拠点１０から暗号データの分散データの取得要求を受けると、クラウドサーバＳ１～Ｓｎ内の記憶装置からそれぞれの分散データを読み出し、第１秘密分散拠点１０へ送信する。クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、第２秘密分散拠点２０から乱数データの分散データの取得要求を受けると、クラウドサーバＳ１～Ｓｎ内の記憶装置からそれぞれの分散データを読み出し、第２秘密分散拠点２０へ送信する。

【0040】

図４は、第１秘密分散拠点１０のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【0041】

第１秘密分散拠点１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、記憶装置１３と、通信回路１４とを有する。

【0042】

プロセッサ１１は、例えば、ＣＰＵ、ＤＳＰあるいはＦＰＧＡ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及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、ユーザ端末Ｃ１から送られた暗号データの分散処理を行い、ｎ個の分散データとｎ個の分散情報とを生成する。プロセッサ１１は、通信回路１４を介して、ｎ個の分散データをｎ台のクラウドサーバＳ１～Ｓｎへ送信する。このとき、プロセッサ１１は、記憶装置１３にｎ個の分散情報を保管する。

【0043】

プロセッサ１１は、通信回路１４を介して、ユーザ端末Ｃ１から復元要求を受信すると、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれへ暗号データの分散データの取得要求を送信する。プロセッサ１１は、メモリ１２からｎ個の分散情報を読み出し、復元処理に必要な所定値（閾値）個数分の分散データと対応する分散情報との組を用いて分散データの復元処理を行い、暗号データを生成する。プロセッサ１１は、通信回路１４を介して、暗号データをユーザ端末Ｃ１へ送信する。

【0044】

メモリ１２は、例えばＲＡＭとＲＯＭとを用いて構成され、第１秘密分散拠点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、第１秘密分散拠点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、第１秘密分散拠点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。

【0045】

記憶装置１３は、例えばＨＤＤまたはＳＳＤを用いて構成され、ｎ個の分散情報を保管する。

【0046】

通信回路１４は、第１秘密分散拠点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、複数のユーザ端末Ｃ１～Ｃｍ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、複数のクラウドサーバＳ１～Ｓｎそれぞれとの間でデータ通信を行う。

【0047】

図５は、第２秘密分散拠点２０のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【0048】

第２秘密分散拠点２０は、プロセッサ２１と、メモリ２２と、記憶装置２３と、通信回路２４とを有する。

【0049】

プロセッサ２１は、例えば、ＣＰＵ、ＤＳＰあるいはＦＰＧＡを用いて構成され、メモリ２２と協働してメモリ２２に予め記憶されるプログラム及びデータに従って動作する。プロセッサ２１は、通信回路２４を介して、代理サーバ４０から受信した乱数データの分散処理を行い、ｎ個の分散データとｎ個の分散情報とを生成する。プロセッサ２１は、通信回路２４を介して、ｎ個の分散データをｎ台のクラウドサーバＳ１～Ｓｎへ送信する。このとき、プロセッサ２１は、記憶装置２３にｎ個の分散情報を保管する。

【0050】

プロセッサ２１は、通信回路２４を介して、代理サーバ４０から乱数データの取得要求を受信すると、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれへ乱数データの分散データの取得要求を送信する。プロセッサ２１は、メモリ２２からｎ個の分散情報を読み出し、復元処理に必要な所定値（閾値）個数分の分散データと対応する分散情報との組を用いて分散データの復元処理を行い、暗号データを生成する。プロセッサ２１は、通信回路２４を介して、乱数データを代理サーバ４０へ送信する。

【0051】

メモリ２２は、例えばＲＡＭとＲＯＭとを用いて構成され、第２秘密分散拠点２０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、第２秘密分散拠点２０の動作時に使用されるワークメモリである。ＲＯＭは、例えば、第２秘密分散拠点２０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。

【0052】

記憶装置２３は、例えばＨＤＤまたはＳＳＤを用いて構成され、ｎ個の分散情報を保管する。

【0053】

通信回路２４は、第２秘密分散拠点２０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２４は、代理サーバ４０との間でデータ通信を行う。通信回路２４は、ネットワークＮＷ３を介して、複数のクラウドサーバＳ１～Ｓｎそれぞれとの間でデータ通信を行う。

【0054】

図６は、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのハードウェア構成例を示すブロック図である。

【0055】

クラウドサーバＳ１～Ｓｎは、同一の内部構成を有する。具体的には、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、プロセッサ５１と、メモリ５２と、記憶装置５３と、通信回路５４とを有する。以下では、クラウドサーバＳ１～Ｓｎの構成について、クラウドサーバＳ１を一例として挙げて説明を行う。

【0056】

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及びデータに従って動作する。プロセッサ５１は、通信回路５４を介して、第１秘密分散拠点１０から受信した暗号データの分散データと、第２秘密分散拠点２０から受信した乱数データの分散データとを記憶装置５３に保管する。

【0057】

プロセッサ５１は、通信回路５４を介して、第１秘密分散拠点１０から暗号データの分散データの取得要求を受けると、記憶装置５３に保管される暗号データの分散データを読み出し、第１秘密分散拠点１０へ送信する。プロセッサ５１は、通信回路５４を介して、第２秘密分散拠点２０から分散データの取得要求を受けると、記憶装置５３に保管される乱数データの分散データを読み出し、第２秘密分散拠点２０へ乱数データの分散データを送信する。

【0058】

メモリ５２は、例えばＲＡＭとＲＯＭとを用いて構成され、クラウドサーバＳ１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、クラウドサーバＳ１の動作時に使用されるワークメモリである。ＲＯＭは、例えば、クラウドサーバＳ１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。

【0059】

記憶装置５３は、例えばＨＤＤまたはＳＳＤを用いて構成され、暗号データの分散データと乱数データの分散データとを保管する。

【0060】

通信回路５４は、クラウドサーバＳ１と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５４は、ネットワークＮＷ２を介して、第１秘密分散拠点１０との間でデータ通信を行う。通信回路５４は、ネットワークＮＷ３を介して、第２秘密分散拠点２０との間でデータ通信を行う。

【0061】

次に、第１実施形態の秘密分散保管システムの分散処理動作を説明する。図７は、分散処理の動作手順例を示すシーケンス図である。図７の説明では、ユーザ端末の一例としてユーザ端末Ｃ１を例示する。

【0062】

分散処理の実行に先立って、まず、代理サーバ４０は、乱数生成器３０から乱数データを取得する。代理サーバ４０は、乱数データをユーザ端末Ｃ１及び第２秘密分散拠点２０へ送信する（Ｔ１、Ｔ２）。

【0063】

ユーザ端末Ｃ１は、代理サーバ４０から受信した乱数データを、ユーザ端末Ｃ１内のメモリに保管する。

【0064】

第２秘密分散拠点２０は、代理サーバ４０から受信した乱数データを分散処理し、ｎ個の分散データと、ｎ個の分散データをどのように生成したかを示す分散情報とを生成する（Ｔ３）。なお、第２秘密分散拠点２０は、乱数データを削除してもよい。

【0065】

第２秘密分散拠点２０は、ネットワークＮＷ３を介して、ｎ個の分散データをクラウドサーバＳ１～Ｓｎへ送信する（Ｔ４、Ｔ６）。このとき、第２秘密分散拠点２０は、クラウドサーバ１台あたりに分散データを１つずつ送信するものとし、送信先とするクラウドサーバを、この条件を満たすようにランダムに選択するものとする。第２秘密分散拠点２０は、ｎ個の分散情報を第２秘密分散拠点２０内の記憶装置２３に保管する。

【0066】

クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、第２秘密分散拠点２０から受信した乱数データの分散データを、記憶装置５３に保管する（Ｔ５、Ｔ７）。

【0067】

ユーザ端末Ｃ１は、乱数データをユーザ端末Ｃ１内のメモリから読み出し、乱数データを用いて元データを暗号化し、暗号データを生成する（Ｔ８）。なお、ユーザ端末Ｃ１は、暗号化処理を実行した後、乱数データを削除してもよい。

【0068】

ユーザ端末Ｃ１は、ネットワークＮＷ１を介して、暗号データを第１秘密分散拠点１０へ送信する（Ｔ９）。

【0069】

第１秘密分散拠点１０は、ユーザ端末Ｃ１から受信した暗号データを分散処理し、ｎ個の分散データのそれぞれと、ｎ個の分散データをどのように生成したかを示す分散情報とを生成する（Ｔ１０）。なお、第１秘密分散拠点１０は、分散処理を実行した後、暗号データを削除してもよい。

【0070】

第１秘密分散拠点１０は、ネットワークＮＷ２を介して、ｎ個の分散データをクラウドサーバＳ１～Ｓｎへ送信する（Ｔ１１、Ｔ１３）。このとき、第１秘密分散拠点１０は、クラウドサーバ１台あたりに分散データを１つずつ送信するものとし、送信先とするクラウドサーバを、この条件を満たすようにランダムに選択するものとする。第１秘密分散拠点１０は、ｎ個の分散情報を第１秘密分散拠点１０内の記憶装置１３に保管する。

【0071】

クラウドサーバＳ１～Ｓｎは、第１秘密分散拠点１０から受信した暗号データの分散データを、記憶装置５３に保管する（Ｔ１２，Ｔ１４）。

【0072】

続いて、第１実施形態の秘密分散保管システムの復元処理動作を説明する。ここでも、ユーザ端末の一例としてユーザ端末Ｃ１を例示する。

【0073】

復号処理の実行の際には、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、暗号データの分散データを第１秘密分散拠点１０へ、また、乱数データの分散データを第２秘密分散拠点２０へ送信する。

【0074】

第１秘密分散拠点１０は、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれから暗号データの分散データを受信すると、暗号データの分散データの分散情報を記憶装置１３から読み出し、復元処理に必要な所定値（閾値）個数分の分散データとそれぞれの分散情報との組を用いて分散データの復元処理を行い、暗号データを生成する。第１秘密分散拠点１０は、ユーザ端末Ｃ１へ暗号データを送信する。

【0075】

第２秘密分散拠点２０は、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれから乱数データの分散データを受信すると、乱数データの分散データの分散情報を記憶装置２３から読み出し、復元処理に必要な所定値（閾値）個数分の分散データとそれぞれの分散情報との組を用いて分散データの復元処理を行い、乱数データを生成する。第２秘密分散拠点２０は、代理サーバ４０へ乱数データを送信する。

【0076】

代理サーバ４０は、第２秘密分散拠点２０から受信した乱数データを、ユーザ端末Ｃ１へ送信する。

【0077】

ユーザ端末Ｃ１は、代理サーバ４０から受信した乱数データ用いて、第１秘密分散拠点１０から受信した暗号データを復号処理し、元データを生成する。

【0078】

以上のように、第１実施形態の秘密分散保管システムは、同様の機能を実現する従来の秘密分散保管システムと比べて、構成が簡略化される。具体的には、従来の秘密分散保管システムは、物理乱数生成器は２台必要であるが、第１実施形態の秘密分散保管システムは、物理乱数生成器は１台のみ必要である。つまり、第１実施形態の秘密分散保管システムでは、ユーザ端末Ｃ１での暗号化の効用が、クラウドサーバＳ１～Ｓｎに分散して保管される暗号データの分散データにまで及ぶため、第１秘密分散拠点１０での秘密分散の処理に物理乱数を用いることを不要にできる。

【0079】

また、従来の秘密分散保管システムは、秘密分散拠点の管理者などによる分散データの不正アクセスを防止するために、格納先と同数台のコントローラが必要となるが、第１実施形態の秘密分散保管システムでは、第１秘密分散拠点１０の管理者などに対しては、共通鍵の分散データの格納先を分からないようにし、一方、第２秘密分散拠点２０の管理者などに対しては、暗号データの分散データの格納先を分からないようにすることで、格納先と同数台のコントローラを必要なしに、秘密分散拠点（第１秘密分散拠点１０、第２秘密分散拠点２０）の管理者などによる分散データの不正アクセスを防止できる。

【0080】

（第１実施形態の第１変形例）
次に、第１実施形態の第１変形例について説明する。

【0081】

第１実施形態の秘密分散保管システムでは、ユーザ端末Ｃ１～ＣｍとクラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれとの間で共通鍵として利用する乱数データを、広域ネットワークなどを利用して配送するため、第三者に共通鍵を摂取される危険性がある。このため、第１実施形態の第１変形例では、共通鍵の配送の際に、量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを利用し、第三者に共通鍵を摂取される恐れのない秘密分散保管システムを例示する。

【0082】

図８は、第１実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図である。第１実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムにおける、第１実施形態の秘密分散保管システム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。以下では、第１実施形態の秘密分散保管システムと、第１実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムとの異なる点を中心に説明し、同様の箇所については説明を省略する。

【0083】

図８に示すように、第１実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムでは、第２秘密分散拠点２０は、量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを介して、代理サーバ４０との間で通信可能に接続される。

【0084】

ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを介して、代理サーバ４０との間で通信可能に接続される。

【0085】

量子暗号通信は、量子鍵配送システムにより共有した鍵を利用して行う暗号通信である。量子鍵配送システムは、たとえば、鍵配送システムを備える２拠点の間において、光ファイバーで接続して鍵を共有することにより、それをもとに通信を行う二者間でのセキュア通信を保証する機能をもつ。第１実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムでは、ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれに接続される量子鍵配送システムＱＣ１～ＱＣｍと、代理サーバ４０に接続される量子鍵配送システムＱ４０と、第２秘密分散拠点２０に接続される量子鍵配送システムＱ２０とを有する。量子鍵配送システムＱ４０と量子鍵配送システムＱＣ１～ＱＣｍのそれぞれとの間と、量子鍵配送システムＱ４０と量子鍵配送システムＱ２０との間とは、それぞれ光ファイバーで接続される。なお、光ファイバーに代わるものであれば何でもよい。

【0086】

以下の説明では、ユーザ端末の一例としてユーザ端末Ｃ１を例示する。

【0087】

代理サーバ４０は、ユーザ端末Ｃ１から元データの分散要求を受信した場合、乱数生成器３０から、ユーザ端末Ｃ１とクラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれとの間の共通鍵として利用される乱数データを取得し、量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを介して、ユーザ端末Ｃ１と、代理サーバ４０へ送信する。

【0088】

第２秘密分散拠点２０は、代理サーバ４０から乱数データの取得要求を受信した場合、クラウドサーバＳ１～Ｓｎから取得した乱数データを復元したのち、量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを介して、乱数データを送信する。

【0089】

代理サーバ４０は、ユーザ端末Ｃ１から元データの復元要求を受信したとき、代理サーバ４０から取得した乱数データを量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを介して、ユーザ端末Ｃ１へ送信する。

【0090】

第１実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムでは、ユーザ端末Ｃ１～ＣｍとクラウドサーバＳ１～Ｓｎとの間における共通鍵の配送の際に、量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを利用する。これにより、第三者に共通鍵を窃取される恐れなく、元データの分散データを保管できる。

【0091】

（第１実施形態の第２変形例）
続いて、第１実施形態の第２変形例について説明する。

【0092】

第１実施形態の秘密分散保管システムでは、第１秘密分散拠点１０と第２秘密分散拠点２０とが１台ずつのみ配置されているが、これらが動作不良を起こした場合、ユーザの元データの分散処理又は復元処理を実行できなくなる。第１実施形態の第２変形例では、第１秘密分散拠点１０や第２秘密分散拠点２０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、予備の秘密分散拠点を配置した秘密分散保管システムを例示する。

【0093】

図９は、第１実施形態の第２変形例の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図である。第１実施形態の第２変形例の秘密分散保管システムにおける、第１実施形態の秘密分散保管システム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。以下では、第１実施形態の秘密分散保管システムと、第１実施形態の第２変形例の秘密分散保管システムとの異なる点を中心に説明し、同様の箇所については説明を省略する。

【0094】

図９に示すように、第１実施形態の第２変形例の秘密分散保管システムでは、少なくとも１台の予備の第１秘密分散拠点１０Ａと、少なくとも１台の予備の第２秘密分散拠点２０Ａとが配置される。

【0095】

ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、ネットワークＮＷ１を介して、予備の第１秘密分散拠点１０Ａとの間で通信可能に接続される。

【0096】

クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、ネットワークＮＷ２を介して、予備の第１秘密分散拠点１０Ａとの間で通信可能に接続される。また、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、ネットワークＮＷ３を介して、予備の第２秘密分散拠点２０Ａとの間で通信可能に接続される。

【0097】

図９には図示していないが、予備の第２秘密分散拠点２０Ａは、ネットワークを介して、代理サーバ４０との間で通信可能に接続されていてよい。

【0098】

予備の第１秘密分散拠点１０Ａは、第１秘密分散拠点１０と同一の構成を有し、ユーザ端末Ｃ１から受信した暗号データに関する分散処理と復元処理とを行う機能を有する。機能の詳細は、第１秘密分散拠点１０と同様であるため、説明を省略する。

【0099】

予備の第２秘密分散拠点２０Ａは、第２秘密分散拠点２０と同一の構成を有し、代理サーバ４０から受信した乱数データに関する分散処理と復元処理を行う機能を有する。機能の詳細は、第２秘密分散拠点２０と同様であるため、説明を省略する。

【0100】

第１秘密分散拠点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、予備の第１秘密分散拠点１０Ａに暗号データの分散データの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。

【0101】

予備の第１秘密分散拠点１０Ａは、第１秘密分散拠点１０から送信された、暗号データの分散データの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受信すると、第１秘密分散拠点１０の処理を代行して実行する。予備の第１秘密分散拠点１０Ａは、第１秘密分散拠点１０に接続せず、独立に動作してもよい。

【0102】

なお、第１秘密分散拠点１０が自装置の死活監視を行う代わりに、予備の第１秘密分散拠点１０Ａが第１秘密分散拠点１０の死活監視を行ってもよい。

【0103】

同様に、第２秘密分散拠点２０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、予備の第２秘密分散拠点２０Ａに共通鍵として利用する乱数データの分散データの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。

【0104】

予備の第２秘密分散拠点２０Ａは、第２秘密分散拠点２０から送信された、乱数データの分散データの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受信すると、第２秘密分散拠点２０の処理を代行して実行する。予備の第２秘密分散拠点２０Ａは、第２秘密分散拠点２０に接続せず、独立に動作してもよい。

【0105】

なお、第２秘密分散拠点２０が自装置の死活監視を行う代わりに、予備の第２秘密分散拠点２０Ａが第２秘密分散拠点２０の死活監視を行ってもよい。

【0106】

図９には記載していないが、外部のＰＣあるいは携帯端末が第１秘密分散拠点１０及び第２秘密分散拠点２０の死活監視を行ってもよい。

【0107】

第１実施形態の第２変形例の秘密分散保管システムでは、秘密分散拠点（第１秘密分散拠点１０、第２秘密分散拠点２０）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、予備の秘密分散拠点（予備の第１秘密分散拠点１０Ａ、予備の第２秘密分散拠点２０Ａ）を配置する。これにより、災害等で第１秘密分散拠点１０や第２秘密分散拠点２０が動作しなくなったとしても、継続して分散処理及び復号処理を実行できる。

【0108】

（第１実施形態の第３変形例）
続いて、第１実施形態の第３変形例について説明する。

【0109】

第１実施形態の秘密分散保管システムでは、代理サーバが必要であったが、代理サーバにおいて実施する処理をユーザ端末で実施することにより、代理サーバを不要とし、さらに簡略な構成を有する秘密分散保管システムを実現できる。

【0110】

図１０は、第１実施形態の第３変形例の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図である。第１実施形態の第３変形例の秘密分散保管システムにおける、第１実施形態の秘密分散保管システム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。以下では、第１実施形態の秘密分散保管システムと、第１実施形態の第３変形例の秘密分散保管システムとの異なる点を中心に説明し、同様の箇所については説明を省略する。

【0111】

図１０に示すように、第１実施形態の第３変形例の秘密分散保管システムでは、第１実施形態の秘密分散保管システムにおける代理サーバ４０を削除する。第１実施形態の第３変形例の秘密分散保管システムでは、ユーザ端末Ｈ１～Ｈｍが、代理サーバ４０で実施されていた処理を請け負う。

【0112】

ユーザ端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれは、ネットワークＮＷ１を介して、第１秘密分散拠点１０との間で通信可能に接続される。ユーザ端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれは、第２秘密分散拠点２０との間で通信可能に接続されていても良い。ユーザ端末Ｈ１～Ｈｍは、同一の内部構成を有する。

【0113】

ユーザ端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれは、それぞれが保有する元データの分散の必要が生じたとき、乱数生成器３０から、ユーザ端末Ｈ１～ＨｍのそれぞれとクラウドサーバＳ１～Ｓｎ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用いる乱数データを取得し、乱数データを第２秘密分散拠点２０へ送信する。ユーザ端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれは、乱数データを用いて元データを暗号化し、暗号データを生成する。ユーザ端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれは、ネットワークＮＷ１を介して、暗号データを第１秘密分散拠点１０へ送信する。ユーザ端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれは、暗号化処理の後に、乱数データを削除しても構わない。

【0114】

また、ユーザ端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれは、それぞれが保有する元データの復元の必要が生じたとき、第１秘密分散拠点１０へ暗号データの取得要求、第２秘密分散拠点２０へ乱数データの取得要求を送信する。ユーザ端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれは、第２秘密分散拠点２０から受信した乱数データを用いて、第１秘密分散拠点１０から受信した暗号データを復号処理し、元データを生成する。

【0115】

第１実施形態の第３変形例の秘密分散保管システムでは、代理サーバ４０が実行する処理をユーザ端末Ｈ１～Ｈｍのそれぞれが請け負うことにより、代理サーバ４０を不要とすることが可能である。

【0116】

（第１実施形態の第４変形例）
続いて、第１実施形態の第４変形例について説明する。

【0117】

第１実施形態の秘密分散保管システムでは、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれにおいて、暗号データの分散データと、ユーザ端末とクラウドサーバとの間の共通鍵として用いる乱数データの分散データとが保管されるため、単純に元データの分散データを保管する場合と比較して、保管データのサイズが増大する課題があった。第１実施形態の第４変形例では、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれにおいて、暗号データの分散データと共通鍵として用いる乱数データの分散データとから元データの分散データを復号し、元データの分散データを保管することにより、保管データのデータサイズを削減する秘密分散保管システムを例示する。

【0118】

図１１は、第１実施形態の第４変形例の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図である。第１実施形態の第４変形例の秘密分散保管システムにおける、第１実施形態の秘密分散保管システム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。以下では、第１実施形態の秘密分散保管システムと、第１実施形態の第４変形例の秘密分散保管システムとの異なる点を中心に説明し、同様の箇所については説明を省略する。

【0119】

第１実施形態の第４変形例の秘密分散保管システムでは、第１秘密分散拠点１０は、第２秘密分散拠点２０とネットワークを通じて通信可能に接続されていてもよい。

【0120】

ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、それぞれが保有する元データの分散の必要が生じたとき、代理サーバ４０から、ユーザ端末Ｃ１～ＣｍのそれぞれとクラウドサーバＳ１～Ｓｎ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利用する乱数データを取得する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、元データを暗号化し、暗号データを生成し、第１秘密分散拠点１０へ送信する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、暗号データを生成した後に、乱数データを削除してもよい。

【0121】

また、ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、それぞれが保有する元データの復元の必要が生じたとき、代理サーバ４０から、ユーザ端末Ｃ１～ＣｍのそれぞれとクラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれとの間で共通鍵として利用する乱数データを再度取得する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、第１秘密分散拠点１０から暗号データを取得し、再度取得された乱数データを用いて復号し、元データを生成する。

【0122】

以下の説明では、ユーザ端末の一例としてユーザ端末Ｃ１を例示する。

【0123】

第１秘密分散拠点１０は、ユーザ端末Ｃ１から受信した暗号データの分散データの一部の分散情報を、第２秘密分散拠点２０へ送信する。一部の分散情報には、分散データの生成方法に関する情報と、分散データと対応する分散情報との組がどのクラウドサーバに送信されたかを示す格納先情報とが含まれる。

【0124】

第２秘密分散拠点２０は、第１秘密分散拠点１０から受信した一部の分散情報を記憶装置２３に保管する。

【0125】

第２秘密分散拠点２０は、代理サーバ４０から乱数データを受信した場合、第１秘密分散拠点１０から受信した一部の分散情報に含まれる分散データの生成方法に関する情報を読み出し、第１秘密分散拠点１０と同一の分散方法を用いて、乱数データのｎ個の分散データのそれぞれと、対応するｎ個の分散情報とを生成する。第２秘密分散拠点２０は、第１秘密分散拠点１０から受信した一部の分散情報に含まれる格納先情報を読み出し、乱数データの分散データと対応する分散情報との組をクラウドサーバＳ１～Ｓｎへ送信する。このとき、第１秘密分散拠点１０が生成した暗号データのｎ個の分散データを、生成された順にＣ１Ｅ１、Ｃ１Ｅ２、…、Ｃ１Ｅｎと表し、第２秘密分散拠点２０が生成した乱数データのｎ個の分散データが生成された順にＣ１Ｋ１、Ｃ１Ｋ２、…、Ｃ１Ｋｎと表せば（図３参照）、第２秘密分散拠点２０は、格納先情報に基づいて、Ｃ１Ｋ１をＣ１Ｅ１が格納されたクラウドサーバへ、Ｃ１Ｋ２をＣ１Ｅ２が格納されたクラウドサーバへ、…、Ｃ１ＫｎをＣ１Ｅｎが格納されたクラウドサーバへそれぞれ送信する。

【0126】

クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、第１秘密分散拠点１０から暗号データの分散データを受信し、かつ、第２秘密分散拠点２０から乱数データの分散データを受信した場合、第２秘密分散拠点２０から受信した乱数データの分散データを用いて、第１秘密分散拠点１０から受信した暗号データの分散データの復号処理を行い、元データの分散データの１つを生成し、保管する。なお、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、復号処理の後、暗号データの分散データと乱数データの分散データとを削除してもよい。

【0127】

また、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、第１秘密分散拠点１０から分散データの取得の要求を受けた場合、第２秘密分散拠点２０から乱数データの分散データを受信し、乱数データの分散データを用いて元データの分散データの暗号化処理を行い、暗号データの分散データを生成する。クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、生成したそれぞれの暗号データを第１秘密分散拠点１０へ送信する。

【0128】

なお、第２秘密分散拠点２０が保有する一部の分散情報を第１秘密分散拠点１０へ送信し、第１秘密分散拠点１０がそれらの情報に基づいて暗号データの分散処理及び復元処理を行ってもよい。また、第１秘密分散拠点１０と第２秘密分散拠点２０とは、分散処理の方法及び分散データの格納先をあらかじめ合意しておき、それに基づいて分散処理及び復元処理を行なってもよい。暗号データの分散データと共通鍵として用いる乱数データの分散データとをその生成順に応じてクラウドサーバへ送信または保管する方法は、上記の例に限らない。

【0129】

このように、クラウドサーバには元データの分散データが保管されるため、第１実施形態よりもクラウドサーバで保管するデータサイズが半分に削減される。

【0130】

つまり、第１実施形態の第４変形例の秘密分散保管システムでは、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれにおいて、暗号データの分散データと共通鍵として利用する乱数データの分散データとから元データの分散データを復号し、元データの分散データを保管することにより、クラウドサーバで保管するデータサイズが半分に削減される。

【0131】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。

【0132】

第２実施形態では、従来の秘密分散保管システムと同等の機能を有し、かつ、第１実施形態実施の秘密分散保管システムとは異なる構成を有し、従来の秘密分散保管システムよりも簡略な構成をもつ秘密分散保管システムを示す。第２実施形態の秘密分散保管システムは、第１実施形態の秘密分散保管システムにおける代理サーバ４０とユーザ端末Ｃ１～Ｃｍとの配置を転換し、また、第１秘密分散拠点１０に第２乱数生成器を付加した構成を有する。

【0133】

図１２は、第２実施形態の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図である。第２実施形態の秘密分散保管システムにおける、第１実施形態の秘密分散保管システム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。以下では、第１実施形態の秘密分散保管システムと、第２実施形態の秘密分散保管システムの異なる点を中心に説明し、同様の箇所については説明を省略する。

【0134】

図１２に示すように、第２実施形態の秘密分散保管システムでは、第１実施形態の秘密分散保管システムにおける代理サーバ４０とユーザ端末Ｃ１～Ｃｍとの配置を転換し、第１秘密分散拠点１０と接続可能な第２乱数生成器５０を有する構成である。なお、図１２に示す、第２実施形態の秘密分散保管システムの「第１乱数生成器３０」は、第１実施形態の秘密分散保管システムの「乱数生成器３０」に相当する。

【0135】

ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、第１秘密分散拠点１０との間で通信可能に接続されていてもよい。また、ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、代理サーバ４０との間で通信可能に接続されていてもよい。

【0136】

代理サーバ４０は、第１秘密分散拠点１０との間で通信可能に接続されていてもよい。

【0137】

第１乱数生成器３０は、物理的に変動する値を第１乱数データとして発生させる物理乱数生成器である。第１乱数生成器３０は、例えば、代理サーバ４０とクラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれとの間の通信に使用される第１乱数データ（例えば暗号化および復号のための共通鍵）を生成する。

【0138】

第２乱数生成器５０は、第１乱数生成器３０と同様に、物理的に変動する値を第１乱数データとして発生させる物理乱数生成器である。第２乱数生成器５０は、例えば、ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれと第１秘密分散拠点１０との間の通信に使用される第２乱数データ（例えば暗号化および復号のための共通鍵）を生成する。

【0139】

ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、それぞれが保有する元データの分散の必要が生じたとき、第１秘密分散拠点１０へ分散要求を送信する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、第１秘密分散拠点１０からユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれと第１秘密分散拠点１０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利用する第２乱数データを取得する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、第２乱数データを用いて保有する元データを暗号化し、暗号データを生成する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、生成した暗号データを代理サーバ４０へ送信する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、暗号データを作成した後、第２乱数データを削除してもよい。

【0140】

また、ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、それぞれが保有する元データの復号の必要が生じたとき、代理サーバ４０と第１秘密分散拠点１０とへ復元要求を送信する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、第１秘密分散拠点１０から、ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれと第１秘密分散拠点１０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利用する第２乱数データを取得する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、代理サーバ４０から第１乱数データで暗号化された元データの暗号データを受信し、第１秘密分散拠点１０から受信した第１乱数データを用いて暗号データを復号し、元データを生成する。ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、元データを作成した後、第１乱数データを削除してもよい。

【0141】

以下の説明では、ユーザ端末の一例としてユーザ端末Ｃ１を例示する。

【0142】

代理サーバ４０は、ユーザ端末Ｃ１から第２乱数データで暗号化された暗号データを受信した場合、第１乱数生成器３０から、代理サーバ４０と第２秘密分散拠点２０との間で共通鍵として利用する第１乱数データを取得し、第２秘密分散拠点２０へ第１乱数データを送信する。代理サーバ４０は、取得した第１乱数データを用いてユーザ端末Ｃ１から受信した暗号データを二重暗号化し、二重暗号データを生成する。代理サーバ４０は、第１秘密分散拠点１０へ二重暗号データを送信する。

【0143】

また、代理サーバ４０は、ユーザ端末Ｃ１から元データの復元要求を受信した場合、第１秘密分散拠点１０へ第２乱数データ及び第１乱数データで暗号化された元データの二重暗号データの取得要求を送信し、第２秘密分散拠点２０へ第１乱数データの取得要求を送信する。代理サーバ４０は、第１秘密分散拠点１０から二重暗号データを受信し、第２秘密分散拠点２０から第１乱数データを受信する。代理サーバ４０は、第１秘密分散拠点１０から受信した二重暗号データを、第１乱数データを用いて復号処理し、第２乱数データで暗号化された元データの暗号データを生成する。代理サーバ４０は、生成した暗号データをユーザ端末Ｃ１へ送信する。

【0144】

第１秘密分散拠点１０は、ユーザ端末Ｃ１から分散要求を受信した場合、第２乱数生成器５０から、ユーザ端末Ｃ１と第１秘密分散拠点１０との間との通信の暗号化あるいは復号に用いる共通鍵として利用する第２乱数データを取得し、ユーザ端末Ｃ１へ送信する。

【0145】

第１秘密分散拠点１０は、第２乱数データを用いて代理サーバ４０から受信した二重暗号データを復号し、代理サーバ４０とクラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれとの間で共通鍵として利用される第１乱数データで暗号化された暗号データを生成する。第１秘密分散拠点１０は、二重暗号データを復号処理した後、第２乱数データを削除しても良い。

【0146】

第１秘密分散拠点１０は、暗号データを分散処理し、暗号データのｎ個の分散データのそれぞれと、対応するｎ個の分散情報とを生成する。第１秘密分散拠点１０は、ネットワークＮＷ２を介して、ｎ個の分散データをｎ台のクラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれへ送信する。このとき、第１秘密分散拠点１０は、クラウドサーバ１台あたりの分散データを１つずつ送信するものとし、この条件を満たすように、分散データの格納先とするクラウドサーバをランダムに選択するものとする。第１秘密分散拠点１０は、ｎ個の分散情報を第１秘密分散拠点１０内の記憶装置に保管する。

【0147】

なお、ここでは、ｎ個の分散データの保管先として、ｎ台のクラウドサーバＳ１～Ｓｎが用意されている例を示すが、ｎ台よりも多い台数のクラウドサーバを用意し、それらの中からｎ台をランダムに選択するようにしてもよい。

【0148】

また、第１秘密分散拠点１０は、ユーザ端末Ｃ１から復元要求を受けた場合、第２乱数生成器５０から、ユーザ端末Ｃ１と第１秘密分散拠点１０との間との通信の暗号化あるいは復号に用いる共通鍵として利用する第２乱数データを取得し、ユーザ端末Ｃ１へ送信する。

【0149】

第１秘密分散拠点１０は、クラウドサーバＳ１～Ｓｎへ、第１乱数データで暗号化された、元データの暗号データの分散データの取得要求を送信する。第１秘密分散拠点１０は、ネットワークＮＷ２を介して、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれから分散データを受信した後、第１秘密分散拠点１０内の記憶装置に保管された暗号データの分散データの分散情報を読み出し、復元処理に必要な所定値（閾値）個数分の分散データとそれぞれの分散情報との組を用いて分散データの復元処理を行い、暗号データを生成する。

【0150】

第１秘密分散拠点１０は、暗号データを第２乱数データで二重暗号化し、第１乱数データ及び第２乱数データで暗号化された、元データの二重暗号データを生成する。第１秘密分散拠点１０は、ユーザ端末Ｃ１へ二重暗号データを送信する。

【0151】

第２秘密分散拠点２０は、代理サーバ４０から第１乱数データを受信した場合、第１乱数データを分散処理し、第１乱数データのｎ個の分散データと、対応するｎ個の分散情報とを生成する。第２秘密分散拠点２０は、ネットワークＮＷ３を介して、ｎ個の分散データをｎ台のクラウドサーバＳ１～Ｓｎへ送信する。このとき、第２秘密分散拠点２０は、クラウドサーバ１台あたりの分散データを１つずつ送信するものとし、この条件を満たすように、分散データの格納先とするクラウドサーバをランダムに選択するものとする。第２秘密分散拠点２０は、ｎ個の分散データの分散情報を第２秘密分散拠点２０内の記憶装置に保管する。

【0152】

なお、ここでは、ｎ個の分散データの保管先として、ｎ台のクラウドサーバＳ１～Ｓｎが用意されている例を示すが、ｎ台よりも多い台数のクラウドサーバを用意し、それらの中からｎ台をランダムに選択するようにしてもよい。また、ｎ台よりも多い台数のクラウドサーバが用意されている場合、第１秘密分散拠点１０によって暗号データの分散データの保管先として選択されるｎ台のクラウドサーバと、第２秘密分散拠点２０によって第１乱数データの分散データの保管先として選択されるｎ台のクラウドサーバとは、全部または一部が一致していてもよいし、全部が異なっていてもよい。

【0153】

また、第２秘密分散拠点２０は、代理サーバ４０から第１乱数データの取得要求を受信した場合、クラウドサーバＳ１～Ｓｎへ第１乱数データの分散データの取得要求を送信する。第２秘密分散拠点２０は、ネットワークＮＷ３を介して、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれから分散データを受信した後、第２秘密分散拠点２０内の記憶装置に保管された第１乱数データの分散データの分散情報を読み出し、復元処理に必要な所定値（閾値）個数分の分散データとそれぞれの分散情報との組を用いて分散データの復元処理を行い、第１乱数データを生成する。第２秘密分散拠点２０は、代理サーバ４０へ第１乱数データを送信する。

【0154】

クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、第１秘密分散拠点１０から暗号データの分散データを受信した場合、クラウドサーバＳ１～Ｓｎ内の記憶装置に暗号データの分散データを保管する。クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、第２秘密分散拠点２０から第１乱数データの分散データを受信した場合、クラウドサーバＳ１～Ｓｎ内の記憶装置に第１乱数データの分散データを保管する。

【0155】

また、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、第１秘密分散拠点１０から暗号データの分散データの取得要求を受信した場合、記憶装置から暗号データの分散データを読み出し、第１秘密分散拠点１０へ送信する。クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、第２秘密分散拠点２０から第１乱数データの分散データの取得要求を受信した場合、記憶装置から第１乱数データの分散データを読み出し、第２秘密分散拠点２０へ送信する。

【0156】

図１３に、第２実施形態の秘密分散保管システムにおける、暗号化に関する、第２乱数データ、第２乱数データにより暗号化された暗号データ、第１乱数データにより暗号化した二重暗号データ、二重暗号データを復号した暗号データの一例を示す。

【0157】

一例として、第２乱数生成器５０で生成される第２乱数データＣ１Ｍは、例えば８個の乱数ＯＭ１～ＯＭ８が連結されて構成される。例えば、バーナム暗号が利用される場合、図２に示した元データと第２乱数データの長さは同一であるため、ＯＤ１～ＯＤ８のそれぞれと、ＯＭ１～ＯＭ８のそれぞれは同一のサイズ長を有する。

【0158】

第２実施形態におけるユーザ端末Ｃ１において、第２乱数データＣ１Ｍを用いて元データＣ１Ｄを暗号化処理する際は、図２と同様に、図１３のような暗号データＯＦ１～ＯＦ８により構成される暗号データＣ１Ｆを生成する。例えば、ＯＦ１は、ＯＤ１ ＸＯＲ ＯＭ１により生成する。

【0159】

第２実施形態における代理サーバ４０において、暗号データＣ１Ｆを二重暗号化処理する際は、図１３に示すような、二重暗号データＯＦＥ１～ＯＦＥ８で構成される二重暗号データＣ１ＦＥを生成する。例えば、ＯＦＥ１は、ＯＦ１ ＸＯＲ ＯＫ１により生成する。

【0160】

第２実施形態における第１秘密分散拠点１０において、第２乱数データＣ１Ｍを用いて、二重暗号データＣ１ＦＥを復号処理する際、例えば、図１３に示したように暗号データＣ１Ｅを復号する。例えば、ＯＥ１は、ＯＦＥ１ ＸＯＲ ＯＭ１により生成する。このとき、ＯＦＥ１ ＸＯＲ ＯＭ１は、ＯＤ１ ＸＯＲ ＯＭ１ ＸＯＲ ＯＫ１ ＸＯＲ ＯＭ１、すなわち、ＯＤ１ ＸＯＲ ＯＫ１と書けるため、ＯＥ１は第１乱数データＣ１Ｋで暗号化された暗号データＣ１Ｅを構成する暗号データの１つとなる。暗号データの構成例は、図１３の例に限らないが、二重暗号データＣ１ＦＥを第２乱数データＣ１Ｍで復号し、暗号データＣ１Ｅを生成できる場合に限る。

【0161】

次に、第２実施形態の秘密分散保管システムの分散処理動作を説明する。図１４は、分散処理の動作手順例を示すシーケンス図である。図１４の説明では、ユーザ端末の一例としてユーザ端末Ｃ１を例示する。

【0162】

第１秘密分散拠点１０は、ユーザ端末Ｃ１の分散要求を受信次第、第２乱数生成器５０から第２乱数データを取得し、ユーザ端末Ｃ１へ第２乱数データを送信する（Ｔ１５）。

【0163】

ユーザ端末Ｃ１は、第１秘密分散拠点１０から受信した第２乱数データを用いて、保有する秘匿したいデータ（元データ）を暗号化し、暗号データを生成する（Ｔ１６）。ユーザ端末Ｃ１は、代理サーバ４０へ暗号データを送信する（Ｔ１７）。

【0164】

代理サーバ４０は、第１乱数生成器３０から第１乱数データを取得し、第１乱数データを用いて、ユーザ端末Ｃ１から受信した暗号データを二重暗号化し、二重暗号データを生成する（Ｔ１８）。代理サーバ４０は、二重暗号データを第１秘密分散拠点１０へ送信する（Ｔ１９）。

【0165】

第１秘密分散拠点１０は、第２乱数データを用いて、代理サーバ４０から受信した二重暗号データを復号し、代理サーバ４０とクラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれとの間で共通鍵として利用される第１乱数データで暗号化された暗号データを生成する（Ｔ２０）。第１秘密分散拠点１０は、生成した暗号データを分散処理し、暗号データのｎ個の分散データのそれぞれと、対応するｎ個の分散情報とを生成する（Ｔ２１）。第１秘密分散拠点１０は、ｎ個の分散データをクラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれへ送信する（Ｔ２２、Ｔ２４）。このとき、第１秘密分散拠点１０は、クラウドサーバ１台あたり分散データを１つずつ送信するものとし、この条件を満たすように、分散データの格納先とするクラウドサーバをランダムに選択するものとする。第１秘密分散拠点１０は、ｎ個の分散データの分散情報を第１秘密分散拠点１０内の記憶装置に保管する。

【0166】

クラウドサーバＳ１～Ｓｎは、第１秘密分散拠点１０から受信した分散データを記憶装置に保管する（Ｔ２３、Ｔ２５）。

【0167】

代理サーバ４０は、第１乱数生成器３０から取得した第１乱数データを第２秘密分散拠点２０へ送信する（Ｔ２６）。

【0168】

第２秘密分散拠点２０は、代理サーバ４０から受信した第１乱数データを分散処理し、第１乱数データのｎ個の分散データのそれぞれと、対応するｎ個の分散情報とを生成する（Ｔ２７）。第２秘密分散拠点２０は、ｎ個の分散データをｎ台のクラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれへ送信する（Ｔ２８，Ｔ３０）。このとき、第２秘密分散拠点２０は、クラウドサーバ１台あたり分散データを１つずつ送信するものとし、この条件を満たすように、分散データの格納先とするクラウドサーバをランダムに選択するものとする。第２秘密分散拠点２０は、ｎ個の分散データの分散情報を第２秘密分散拠点２０内の記憶装置に保管する。

【0169】

クラウドサーバＳ１～Ｓｎは、第２秘密分散拠点２０から受信した分散データを記憶装置に保管する（Ｔ２９、Ｔ３１）。

【0170】

続いて、第２実施形態の秘密分散保管システムの復元処理動作を説明する。ここでも、ユーザ端末の一例としてユーザ端末Ｃ１を例示する。

【0171】

クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、記憶装置から第１乱数データの分散データを読み出し、第２秘密分散拠点２０へ第１乱数データの分散データを送信する。

【0172】

第２秘密分散拠点２０は、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれから第１乱数データの分散データを受信した後、第２秘密分散拠点２０内の記憶装置に保管された分散データの分散情報を読み出し、復元処理に必要な所定値（閾値）個数分の分散データとそれぞれの分散情報との組を用いて分散データの復元処理を行い、第１乱数データを生成する。第２秘密分散拠点２０は、代理サーバ４０へ第１乱数データを送信する。

【0173】

クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれは、記憶装置から暗号データの分散データを読み出し、第１秘密分散拠点１０へ暗号データの分散データを送信する。

【0174】

第１秘密分散拠点１０は、クラウドサーバＳ１～Ｓｎのそれぞれから暗号データの分散データを受信した後、第１秘密分散拠点１０内の記憶装置に保管された分散データの分散情報を読み出し、復元処理に必要な所定値（閾値）個数分の分散データとそれぞれの分散情報との組を用いて分散データの復元処理を行い、暗号データを生成する。

【0175】

第１秘密分散拠点１０は、第２乱数生成器５０から取得した第２乱数データを用いて、生成した暗号データを二重暗号化し、二重暗号データを生成する。第１秘密分散拠点１０は、第２乱数データをユーザ端末Ｃ１へ送信し、二重暗号データを代理サーバ４０へ送信する。

【0176】

代理サーバ４０は、第２秘密分散拠点２０から受信した乱数データを用いて、第１秘密分散拠点１０から受信した二重暗号データを復元し、第２乱数データで暗号化された、元データの暗号データを生成する。代理サーバ４０は、生成した暗号データをユーザ端末Ｃ１へ送信する。

【0177】

ユーザ端末Ｃ１は、第１秘密分散拠点１０から受信した第２乱数データを用いて、代理サーバ４０から受信した暗号データを復号処理し、元データを生成する。

【0178】

以上のように、第２実施形態の秘密分散保管システムにおいても、第１実施形態の秘密分散保管システムと同様、同様の機能を有する従来の秘密分散保管システムと比べて、構成の簡略化を図ることができる。

【0179】

（第２実施形態の第１変形例）
次に、第２実施形態の第１変形例について説明する。

【0180】

第２実施形態の秘密分散保管システムでは、代理サーバ４０と第２秘密分散拠点２０との間で共通鍵として利用される第１乱数データと、ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍと第１秘密分散拠点１０との間とで共通鍵として利用される第２乱数データとを、広域ネットワークなどを利用して配送するため、第三者に共通鍵を窃取される危険性がある。このため、第２実施形態の第１変形例では、共通鍵の配送の際に、量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを利用し、第三者に共通鍵を窃取される恐れのない秘密分散保管システムを例示する。

【0181】

図１５は、第２実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムの一構成例を示すブロック図である。第２実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムにおける、第２実施形態の秘密分散保管システム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。以下では、第２実施形態の秘密分散保管システムと、第２実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムとの異なる点を中心に説明し、同様の箇所については説明を省略する。

【0182】

図１５に示すように、第２実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムでは、第２秘密分散拠点２０は、量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを介して、代理サーバ４０との間で通信可能に接続される。

【0183】

ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれは、量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを介して、第１秘密分散拠点１０との間で通信可能に接続される。

【0184】

第２実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムでは、ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれに接続される量子鍵配送システムＱＣ１～ＱＣｍと、代理サーバ４０に接続される量子鍵配送システムＱ４０と、第１秘密分散拠点１０に接続される量子鍵配送システムＱ１０と、第２秘密分散拠点２０に接続される量子鍵配送システムＱ２０とを有する。量子鍵配送システムＱ１０と量子鍵配送システムＱＣ１～ＱＣｍのそれぞれとの間と、量子鍵配送システムＱ４０と量子鍵配送システムＱ２０との間とは、それぞれ光ファイバーで接続される。

【0185】

以下の説明では、ユーザ端末の一例としてユーザ端末Ｃ１を例示する。

【0186】

第１秘密分散拠点１０は、第２乱数生成器５０から、ユーザ端末Ｃ１と第１秘密分散拠点１０との間の共通鍵として利用される第２乱数データを取得した際、量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを介して、第２乱数データをユーザ端末Ｃ１へ送信する。

【0187】

代理サーバ４０は、第１乱数生成器３０から、代理サーバ４０と第２秘密分散拠点２０との間の共通鍵として利用される第１乱数データを取得した際、量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを介して、第１乱数データを第２秘密分散拠点２０へ送信する。

【0188】

第２秘密分散拠点２０は、共通鍵として利用される第１乱数データの分散データを復元した際、量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを介して、共通鍵として用いる第１乱数データの分散データを代理サーバ４０へ送信する。

【0189】

第２実施形態の第１変形例の秘密分散保管システムでは、代理サーバ４０と第２秘密分散拠点２０との間で共通鍵として利用される第１乱数データと、ユーザ端末Ｃ１～Ｃｍのそれぞれと第１秘密分散拠点１０との間で共通鍵として利用される第２乱数データとを配布する際、量子暗号通信によりセキュア通信が保証されたネットワークを利用する。これにより、第三者に共通鍵を窃取される恐れなく、元データの分散データを保管できる。

【0190】

以上のように、各実施形態の秘密分散保管システムは、クラウドサービスを用いた秘密分散保管システムの構成を簡略化することで、秘密分散保管システムの設置コストを抑制すると共に、秘匿されるべき元データの安全な保管を支援することを実現する。

【0191】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0192】

１０…第１秘密分散拠点、１０Ａ…予備の第１秘密分散拠点、２０…第２秘密分散拠点、２０Ａ…予備の第２秘密分散拠点、３０…乱数生成器（第１乱数生成器）、４０…代理サーバ、５０…第２乱数生成器、Ｃ１～Ｃｍ…ユーザ端末、ＮＷ１～ＮＷ３…ネットワーク、Ｑ１０，Ｑ２０，Ｑ４０，ＱＣ１～ＱＣｍ…量子鍵配送システム、Ｓ１～Ｓｎ…クラウドサーバ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】