特許 7476982 情報秘匿制御装置、情報秘匿装置、情報再構成制御装置、情報再構成装置、情報秘匿システム、情報秘匿制御方法、情報再構成制御方法、情報秘匿制御プログラム、及び情報再構成制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】情報秘匿制御装置、情報秘匿装置、情報再構成制御装置、情報再構成装置、情報秘匿システム、情報秘匿制御方法、情報再構成制御方法、情報秘匿制御プログラム、及び情報再構成制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 9/32 20060101AFI20240423BHJP

【ＦＩ】

H04L9/32 100D

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2022563289

(86)(22)【出願日】2020-11-17

(86)【国際出願番号】 JP2020042853

(87)【国際公開番号】W WO2022107224

(87)【国際公開日】2022-05-27

【審査請求日】2023-03-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141519

【弁理士】

【氏名又は名称】梶田 邦之

(72)【発明者】

【氏名】田宮 寛人

(72)【発明者】

【氏名】一色 寿幸

【審査官】行田 悦資

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３２７０２９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００２－５３８５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５３３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１０８３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】DODIS, Y. et al.，Fuzzy Extractors: How to Generate Strong Keys from Biometrics and Other Noisy Data，Advances in Cryptology - EUROCRYPT 2004，ドイツ，Springer，2004年，pp.523-540，<DOI:10.1007/978-3-540-24676-3_31>

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シードから疑似乱数を生成する秘匿側疑似乱数生成手段と、
入力された第１情報を、前記疑似乱数を用いて第１変換情報に変換する変換処理を行う秘匿側変換処理手段と、
入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成手段に、前記第１情報を再構成可能な第１秘匿情報を、前記第１変換情報に基づいて生成させる秘匿情報生成制御手段と、を備える、
情報秘匿制御装置。

【請求項2】

前記秘匿情報生成制御手段は、前記第１変換情報のハミング重みが第１値以上である場合に、前記秘匿情報生成手段に前記秘匿情報を生成させる、
請求項１に記載の情報秘匿制御装置。

【請求項3】

前記第１値は、前記秘匿情報生成手段によって前記第１変換情報に対して埋めこまれる秘密鍵の誤り訂正能力である、
請求項２に記載の情報秘匿制御装置。

【請求項4】

前記第１情報は、生体情報である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の情報秘匿制御装置。

【請求項5】

前記シードは、前記生体情報を入力したユーザによって管理される識別情報を含む、
請求項４に記載の情報秘匿制御装置。

【請求項6】

前記シードは、使い捨て可能な臨時値を含む、
請求項１から５のいずれか１項に記載の情報秘匿制御装置。

【請求項7】

前記変換処理は、前記第１情報と前記疑似乱数との可逆演算を含む、
請求項１から６のいずれか１項に記載の情報秘匿制御装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の情報秘匿制御装置と、
前記秘匿情報生成手段と、を備える、
情報秘匿装置。

【請求項9】

入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成手段によって生成され、かつ第１情報を再構成可能な第１秘匿情報からシードに関する情報を抽出する抽出手段と、
抽出された前記シードに関する情報に基づいて再構成側疑似乱数を生成する再構成側疑似乱数生成手段と、
入力された第２情報を、前記再構成側疑似乱数を用いて第２変換情報に変換する再構成側変換処理手段と、
前記秘匿情報として秘匿されている情報を再構成可能な再構成手段に、前記第１秘匿情報として秘匿された前記第１情報を、前記第２変換情報と前記第１秘匿情報とに基づいて再構成させる再構成制御手段と、を備える、
情報再構成制御装置。

【請求項10】

前記再構成制御手段は、前記第１情報と前記第２情報とのハミング距離が所定値以下である場合に、前記再構成手段に前記秘匿情報として秘匿された前記第１情報を再構成させる、
請求項９に記載の情報再構成制御装置。

【請求項11】

前記第１情報及び前記第２情報は、生体情報である、
請求項９又は１０に記載の情報再構成制御装置。

【請求項12】

前記再構成側疑似乱数生成手段は、前記生体情報を入力したユーザによって管理される識別情報と前記シードに関する情報とを用いて前記再構成側疑似乱数を生成する、
請求項１１に記載の情報再構成制御装置。

【請求項13】

前記シードに関する情報は、使い捨て可能な臨時値を含む、
請求項９から１２のいずれか１項に記載の情報再構成制御装置。

【請求項14】

請求項９から１３のいずれか１項に記載の情報再構成制御装置と、
前記再構成手段と、を備える、
情報再構成装置。

【請求項15】

請求項８に記載の情報秘匿装置と、
請求項１４に記載の情報再構成装置と、を備える、
情報秘匿システム。

【請求項16】

コンピュータによって実行される方法であって、
シードから疑似乱数を生成することと、
入力された第１情報を、前記疑似乱数を用いて第１変換情報に変換する変換処理を行うことと、
入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成手段に、前記第１情報を再構成可能な第１秘匿情報を、前記第１変換情報に基づいて生成させることと、を備える、
情報秘匿制御方法。

【請求項17】

コンピュータによって実行される方法であって、
入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成手段によって生成され、かつ第１情報を再構成可能な第１秘匿情報からシードに関する情報を抽出することと、
抽出された前記シードを用いて再構成側疑似乱数を生成することと、
入力された第２情報を、前記再構成側疑似乱数を用いて第２変換情報に変換することと、
前記秘匿情報として秘匿されている情報を再構成可能な再構成手段に、前記第１秘匿情報として秘匿された前記第１情報を、前記第２変換情報と前記第１秘匿情報とに基づいて再構成させることと、を備える、
情報再構成制御方法。

【請求項18】

シードから疑似乱数を生成することと、
入力された第１情報を、前記疑似乱数を用いて第１変換情報に変換する変換処理を行うことと、
入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成手段に、前記第１情報を再構成可能な第１秘匿情報を、前記第１変換情報に基づいて生成させることと、をコンピュータに実行させる、
情報秘匿制御プログラム。

【請求項19】

入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成手段によって生成され、かつ第１情報を再構成可能な第１秘匿情報からシードに関する情報を抽出することと、
抽出された前記シードを用いて再構成側疑似乱数を生成することと、
入力された第２情報を、前記再構成側疑似乱数を用いて第２変換情報に変換することと、
前記秘匿情報として秘匿されている情報を再構成可能な再構成手段に、前記第１秘匿情報として秘匿された前記第１情報を、前記第２変換情報と前記第１秘匿情報とに基づいて再構成させることと、をコンピュータに実行させる、
情報再構成制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報秘匿制御装置、情報秘匿装置、情報再構成制御装置、情報再構成装置、情報秘匿システム、情報秘匿制御方法、情報再構成制御方法、情報秘匿制御プログラム、及び情報再構成制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電子文書に対する偽造及び改ざん等の不正行為の防止や個人認証を目的として、電子署名技術が広く用いられている。電子署名技術では、機密性の高い情報である秘密鍵と、公開しても安全性に差し支えのない情報である公開鍵とのペアを、予め生成し保存しておく。そして、電子文書に対して秘密鍵を用いて電子署名を生成し、電子署名に対応した電子文書に偽造や改ざん等の有無を、公開鍵を用いて検証する。なお、電子署名技術における秘密鍵の保存方法としては、ＩＣカード等の情報記憶媒体に秘密鍵を記憶しておく方法が一般的である。しかしながら、ＩＣカードの紛失及び盗難等が発生した場合には、秘密鍵の漏洩により安全性が損なわれるという問題がある。

【0003】

このような問題に対して、近年、指紋や静脈、顔画像等の生体情報によって個人認証を行う生体認証技術が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。生体認証技術は、ＩＣカード等を利用した認証技術と比較して、紛失や盗難のリスクが少ないといった利点がある。生体認証技術においては、ユーザの生体情報から特徴量を抽出して登録情報として保存し、個人認証に際し入力されたユーザの生体情報の特徴量と登録情報とを比較して認証可否が判断される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１６－５３３６９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

生体情報は取り換えることができないため、登録したユーザの生体情報がひとたび漏洩してしまうと、漏洩した生体情報を用いてユーザになりすます等の不正行為が可能となり、ユーザのプライバシーや安全性を毀損する原因となってしまう。一方で、取り換え可能な情報としてＩＣカード等によって秘密鍵を管理したとしても、依然として紛失及び盗難等が発生した場合には、安全性が損なわれるという問題がある。ゆえに、情報の漏洩リスクを低減することが望まれている。

【0006】

本発明の目的は、情報の漏洩リスクを低減する情報秘匿制御装置、情報秘匿装置、情報再構成制御装置、情報再構成装置、情報秘匿システム、情報秘匿制御方法、情報再構成制御方法、情報秘匿制御プログラム、及び情報再構成制御プログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の情報秘匿制御装置は、シードから疑似乱数を生成する秘匿側疑似乱数生成部と、入力された第１情報を、前記疑似乱数を用いて第１変換情報に変換する変換処理を行う秘匿側変換処理部と、入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部に、前記第１情報を再構成可能な第１秘匿情報を、前記第１変換情報に基づいて生成させる秘匿情報生成制御部と、を備える。

【0008】

本発明の情報秘匿装置は、シードから疑似乱数を生成する秘匿側疑似乱数生成部と、入力された第１情報を、前記疑似乱数を用いて第１変換情報に変換する変換処理を行う秘匿側変換処理部と、入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部と、前記第１情報を再構成可能な第１秘匿情報を、前記第１変換情報に基づいて前記秘匿情報生成部に生成させる秘匿情報生成制御部と、を備える。

【0009】

本発明の情報再構成制御装置は、入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部によって生成され、かつ第１情報を再構成可能な第１秘匿情報からシードに関する情報を抽出する抽出部と、抽出された前記シードに関する情報に基づいて再構成側疑似乱数を生成する再構成側疑似乱数生成部と、入力された第２情報を、前記再構成側疑似乱数を用いて第２変換情報に変換する再構成側変換処理部と、前記秘匿情報として秘匿されている情報を再構成可能な再構成部に、前記第１秘匿情報として秘匿された前記第１情報を、前記第２変換情報と前記第１秘匿情報とに基づいて再構成させる再構成制御部と、を備える。

【0010】

本発明の情報再構成装置は、入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部によって生成され、かつ第１情報を再構成可能な第１秘匿情報からシードに関する情報を抽出する抽出部と、抽出された前記シードに関する情報に基づいて再構成側疑似乱数を生成する再構成側疑似乱数生成部と、入力された第２情報を、前記再構成側疑似乱数を用いて第２変換情報に変換する再構成側変換処理部と、前記秘匿情報として秘匿されている情報を再構成可能な再構成部と、前記第１秘匿情報として秘匿された前記第１情報を、前記第２変換情報と前記第１秘匿情報とに基づいて前記再構成部に再構成させる再構成制御部と、を備える。

【0011】

本発明の情報秘匿システムは、シードから疑似乱数を生成する秘匿側疑似乱数生成部と、入力された第１情報を、前記疑似乱数を用いて第１変換情報に変換する変換処理を行う秘匿側変換処理部と、入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部と、前記第１情報を再構成可能な第１秘匿情報を、前記第１変換情報に基づいて前記秘匿情報生成部に生成させる秘匿情報生成制御部と、を備える情報秘匿装置と、入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部によって生成され、かつ第１情報を再構成可能な第１秘匿情報からシードに関する情報を抽出する抽出部と、抽出された前記シードに関する情報に基づいて再構成側疑似乱数を生成する再構成側疑似乱数生成部と、入力された第２情報を、前記再構成側疑似乱数を用いて第２変換情報に変換する再構成側変換処理部と、前記秘匿情報として秘匿されている情報を再構成可能な再構成部と、前記第１秘匿情報として秘匿された前記第１情報を、前記第２変換情報と前記第１秘匿情報とに基づいて前記再構成部に再構成させる再構成制御部と、を備える情報再構成装置とを備える。

【0012】

本発明の情報秘匿制御方法は、シードから疑似乱数を生成することと、入力された第１情報を、前記疑似乱数を用いて第１変換情報に変換する変換処理を行うことと、入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部に、前記第１情報を再構成可能な第１秘匿情報を、前記第１変換情報に基づいて生成させることと、を備える。

【0013】

本発明の情報再構成制御方法は、入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部によって生成され、かつ第１情報を再構成可能な第１秘匿情報からシードに関する情報を抽出することと、抽出された前記シードを用いて再構成側疑似乱数を生成することと、入力された第２情報を、前記再構成側疑似乱数を用いて第２変換情報に変換することと、前記秘匿情報として秘匿されている情報を再構成可能な再構成部に、前記第１秘匿情報として秘匿された前記第１情報を、前記第２変換情報と前記第１秘匿情報とに基づいて再構成させることと、を備える。

【0014】

本発明の情報秘匿制御プログラムは、シードから疑似乱数を生成することと、入力された第１情報を、前記疑似乱数を用いて第１変換情報に変換する変換処理を行うことと、入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部に、前記第１情報を再構成可能な第１秘匿情報を、前記第１変換情報に基づいて生成させることと、をコンピュータに実行させる。

【0015】

本発明の情報再構成制御プログラムは、入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部によって生成され、かつ第１情報を再構成可能な第１秘匿情報からシードに関する情報を抽出することと、抽出された前記シードを用いて再構成側疑似乱数を生成することと、入力された第２情報を、前記再構成側疑似乱数を用いて第２変換情報に変換することと、前記秘匿情報として秘匿されている情報を再構成可能な再構成部に、前記第１秘匿情報として秘匿された前記第１情報を、前記第２変換情報と前記第１秘匿情報とに基づいて再構成させることと、をコンピュータに実行させる。

【0016】

本発明によれば、情報の漏洩リスクを低減する情報秘匿制御装置、情報秘匿装置、情報再構成制御装置、情報再構成装置、情報秘匿システム、情報秘匿制御方法、情報再構成制御方法、情報秘匿制御プログラム、及び情報再構成制御プログラムを提供することが可能になる。なお、本発明により、当該効果の代わりに、又は当該効果とともに、他の効果が奏されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１の実施形態に係る情報秘匿システムの運用形態の一例を示す図である。

【図2】第１の実施形態に係る、情報処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図3】第１の実施形態に係るセキュアスケッチを説明するモデル図である。

【図4A】第１の実施形態に係るセキュアスケッチアルゴリズム及び再構成アルゴリズムの説明である。

【図4B】第１の実施形態に係るセキュアスケッチアルゴリズムのモデル図である。

【図4C】第１の実施形態に係る再構成アルゴリズムのモデル図である。

【図5】第１の実施形態に係るセキュアスケッチの問題点の説明図である。

【図6】第１の実施形態に係る情報秘匿制御装置の機能構成を示す機能ブロック図である。

【図7】第１の実施形態に係る情報再構成制御装置の機能構成を示す機能ブロック図である。

【図8】第１の実施形態に係る誤り訂正符号によって通信路で発生する誤りを訂正する手順を説明する説明図である。

【図9】第１の実施形態に係る情報秘匿システムにおけるセキュアスケッチ及び再構成におけるデータの取り扱いの流れを示す説明図である。

【図10】第１の実施形態に係るＰＩＮを用いた誤り訂正符号によるセキュアスケッチの流れを示すフローチャートである。

【図11】第１の実施形態に係る、ＰＩＮを用いた誤り訂正符号による再構成の流れを示すフローチャートである。

【図12A】第１の実施形態に係る情報秘匿システムにおけるセキュアスケッチをモデル化した説明図である。

【図12B】第１の実施形態に係る情報秘匿システムにおけるセキュアスケッチをモデル化した説明図である。

【図13】第２の実施形態に係る情報秘匿システムの運用形態を示す図である。

【図14】第３の実施形態に係る情報秘匿システムの運用形態を示す図である。

【図15】第３の実施形態に係る情報秘匿装置の機能構成を示す機能ブロック図である。

【図16】第３の実施形態に係る情報再構成装置の機能構成を示す機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、同様に説明されることが可能な要素については、同一の符号を付することにより重複説明が省略され得る。

【0019】

以下に説明される各実施形態は、本発明を実現可能な構成の一例に過ぎない。以下の各実施形態は、本発明が適用される装置の構成や各種の条件に応じて適宜に修正又は変更することが可能である。以下の各実施形態に含まれる要素の組合せの全てが本発明を実現するに必須であるとは限られず、要素の一部を適宜に省略することが可能である。したがって、本発明の範囲は、以下の各実施形態に記載される構成によって限定されるものではない。相互に矛盾のない限りにおいて、実施形態内に記載された複数の構成を組み合わせた構成も採用可能である。

【0020】

説明は、以下の順序で行われる。
１．本発明の実施形態の概要
２．第１の実施形態
２．１．情報秘匿システムの運用形態の概要
２．２．情報処理装置のハードウェア構成
２．３．セキュアスケッチの概要
２．４．セキュアスケッチの問題点
２．５．情報秘匿制御装置の機能構成
２．６．情報再構成制御装置の機能構成
２．７．誤り訂正符号を用いたセキュアスケッチの概要
２．８．ＰＩＮを用いたセキュアスケッチ及び再構成の概要
３．第２の実施形態
４．第３の実施形態
５．その他の実施形態

【0021】

＜＜１．本発明の実施形態の概要＞＞
まず、本発明の実施形態の概要を説明する。

【0022】

（１）技術的課題
従来、電子文書に対する偽造及び改ざん等の不正行為の防止や個人認証を目的として、電子署名技術が広く用いられている。電子署名技術では、機密性の高い情報である秘密鍵と、公開しても安全性に差し支えのない情報である公開鍵とのペアを、予め生成し保存しておく。そして、電子文書に対して秘密鍵を用いて電子署名を生成し、電子署名に対応した電子文書に偽造や改ざん等の有無を、公開鍵を用いて検証する。なお、電子署名技術における秘密鍵の保存方法としては、ＩＣカード等の情報記憶媒体に秘密鍵を記憶しておく方法が一般的である。しかしながら、ＩＣカードの紛失及び盗難等が発生した場合には、秘密鍵の漏洩により安全性が損なわれるという問題がある。

【0023】

このような問題に対して、近年、指紋や静脈、顔画像等の生体情報によって個人認証を行う生体認証技術が広く用いられている。生体認証技術は、ＩＣカード等を利用した認証技術と比較して、紛失や盗難のリスクが少ないといった利点がある。生体認証技術においては、ユーザの生体情報から特徴量を抽出して登録情報として保存し、個人認証に際し入力されたユーザの生体情報の特徴量と登録情報とを比較して認証可否が判断される。

【0024】

生体情報は取り換えることができないため、登録したユーザの生体情報がひとたび漏洩してしまうと、漏洩した生体情報を用いてユーザになりすます等の不正行為が可能となり、ユーザのプライバシーや安全性を毀損する原因となってしまう。一方で、取り換え可能な情報としてＩＣカード等によって秘密鍵を管理したとしても、依然として紛失及び盗難等が発生した場合には、安全性が損なわれるという問題がある。ゆえに、情報の漏洩リスクを低減することが望まれている。

【0025】

以上の事情に鑑み、本実施形態では、情報の漏洩リスクを低減する情報秘匿制御装置、情報秘匿装置、情報再構成制御装置、情報再構成装置、情報秘匿システム、情報秘匿制御方法、情報再構成制御方法、情報秘匿制御プログラム、及び情報再構成制御プログラムを提供することを目的とする。

【0026】

（２）技術的特徴
本発明の実施形態では、シードから疑似乱数を生成する秘匿側疑似乱数生成部と、入力された第１情報を、疑似乱数を用いて第１変換情報に変換する変換処理を行う秘匿側変換処理部と、入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部に、第１情報を再構成可能な第１秘匿情報を、第１変換情報に基づいて生成させる秘匿情報生成制御部とを備える。

【0027】

これにより、情報の漏洩リスクを低減する情報秘匿制御装置、情報秘匿装置、情報再構成制御装置、情報再構成装置、情報秘匿システム、情報秘匿制御方法、情報再構成制御方法、情報秘匿制御プログラム、及び情報再構成制御プログラムを提供することが可能となる。なお、上述した技術的特徴は本発明の実施形態の具体的な一例であり、当然ながら、本発明の実施形態は上述した技術的特徴に限定されない。

【0028】

＜＜２．第１の実施形態＞＞
以下、図１～図１１を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。本実施形態においては、指紋や静脈及び顔画像等のユーザの生体情報を秘匿する情報秘匿システムについて説明する。以下の説明において、ハットが付された文字を示す場合、その文字の後に「（ハット）」を記載し、チルダが付された文字を示す場合、その文字の後に「（チルダ）」を記載する。

【0029】

＜＜２．１．情報秘匿システムの運用形態の概要＞＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る情報秘匿システム１０００の運用形態の一例を示す図である。図１に示すように、情報秘匿システム１０００は、情報秘匿装置１、情報再構成装置２、及びユーザ情報入力端末３がネットワーク４を介して接続されて構成されている。

【0030】

情報秘匿装置１は、ユーザの生体情報に基づいてセキュアスケッチを行うことにより、ユーザの生体情報が秘匿された秘匿情報を生成するプログラムがインストールされたサーバ等の情報処理装置である。情報秘匿装置１は、ユーザの生体情報をセキュアスケッチして、ユーザの生体情報が秘匿された秘匿情報を生成する秘匿情報生成部１Ａと、秘匿情報生成部１Ａによるセキュアスケッチの実行を制御する情報秘匿制御装置１Ｂとを含む。情報秘匿装置１におけるセキュアスケッチの概要については後述する。

【0031】

情報再構成装置２は、秘匿情報に秘匿されているユーザの生体情報を再構成するプログラムがインストールされたサーバ等の情報処理装置である。情報秘匿装置１は、ユーザの生体情報を再構成する再構成部２Ａと、再構成部２Ａによる再構成の実行を制御する情報再構成制御装置２Ｂとを含む。情報再構成装置２における秘匿情報の再構成の概要については後述する。

【0032】

ユーザ情報入力端末３は、ユーザが、指紋や静脈の読み取りや顔画像の撮像等を行うために操作する情報処理装置であり、スマートフォン等の可搬型情報処理端末やＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）等によって実現される。ユーザ情報入力端末３は、入力部１７（図２参照）として、指紋や静脈、顔画像等、ユーザの生体情報を取得するためのセンサを有する。

【0033】

なお、図１では、ユーザ情報入力端末３がネットワーク４を介して情報秘匿装置１や情報再構成装置２に接続される例を示しているが、必ずしもネットワーク４に接続される必要はない。例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等によって、ユーザ情報入力端末３が情報秘匿装置１や情報再構成装置２に接続されていてもよい。また、ユーザ情報入力端末３は、ユーザの生体情報を情報秘匿装置１に送信するとき、ユーザの生体情報を情報再構成装置２に送信するときに情報秘匿装置１や情報再構成装置２に接続されていればよい。

【0034】

＜＜２．２．情報処理装置のハードウェア構成＞＞
続いて、図２を参照して、本実施形態に係る情報秘匿装置１、情報秘匿制御装置１Ｂ、情報再構成装置２、情報再構成制御装置２Ｂ及びユーザ情報入力端末３等の情報処理装置のハードウェア構成について説明する。図２は、情報処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【0035】

情報処理装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３、記憶媒体１４、及びインタフェース（Ｉ／Ｆ）１５がバス１６を介して相互に接続されている。また、Ｉ／Ｆ１５には、入力部１７、表示部１８及びネットワーク４が接続されている。

【0036】

ＣＰＵ１１は、演算手段であり、情報処理装置全体の動作を制御する。ＲＡＭ１３は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。記憶媒体１４は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。

【0037】

Ｉ／Ｆ１５は、バス１６と各種のハードウェアやネットワーク等とを接続し制御する。入力部１７は、ユーザが情報処理装置に情報を入力するためのキーボードやマウス等の入力装置である。表示部１８は、ユーザが情報処理装置の状態を確認するためのＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置である。なお、情報秘匿装置１や情報再構成装置２においては、入力部１７や表示部１８を省略可能である。

【0038】

また、上述したように、ユーザ情報入力端末３は、入力部１７（図２参照）として、指紋や静脈、顔画像等、ユーザの生体情報を取得するためのセンサを有する。

【0039】

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムや、記憶媒体１４からＲＡＭ１３にロードされたプログラムに従ってＣＰＵ１１が演算を行うことにより、情報処理装置のソフトウェア制御部が構成される。そして、以上のようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る情報秘匿制御装置１Ｂのコントローラ１００（図６参照）、秘匿情報生成部１Ａ、情報再構成制御装置２Ｂのコントローラ２００（図７参照）、再構成部２Ａ及びユーザ情報入力端末３の機能を実現する機能ブロックが構成される。

【0040】

＜＜２．３．セキュアスケッチの概要＞＞
続いて、図３、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃを参照して、機密性の高い情報等を秘匿する手法であるセキュアスケッチについて説明する。図３は、セキュアスケッチを説明するモデル図である。図４Ａは、セキュアスケッチアルゴリズム（ＳＳ）及び再構成アルゴリズム（Ｒｅｃ）の説明図である。図４Ｂは、セキュアスケッチアルゴリズム（ＳＳ）のモデル図である。図４Ｃは、再構成アルゴリズム（Ｒｅｃ）のモデル図である。

【0041】

生体認証技術においては、指紋や静脈、顔画像等、ユーザの生体情報を予め登録しておき、個人認証に際し入力されたユーザの生体情報との比較結果に基づいて認証可否が判断される。しかし、登録したユーザの生体情報がひとたび漏洩してしまうと、漏洩した生体情報を用いてユーザになりすます等の不正行為が可能となり、ユーザのプライバシーや安全性を毀損する原因となってしまう。

【0042】

このような問題に対して、機密性の高い情報から秘密鍵を生成するセキュアスケッチという手法が用いられている。セキュアスケッチとは、図３に示すように、例えば、ベクトルであるデータの一例として登録済のデータ

【数1】

に対して“近い”データ

【数2】

が入力されたとする。以後、ベクトルであるデータｗを単に「データｗ」、ベクトルであるデータｗ´を単に「データｗ´」と記載する場合がある。セキュアスケッチとは、このような場合に、データｗとデータｗ´の差をノイズとみなしてデータｗを出力する手法である。図３では、データｗ及びデータｗ´をベクトルと仮定したときのセキュアスケッチにおけるデータｗ及びデータｗ´の入出力をモデル化して示している。

【0043】

また、図３において、データｗに対して“近い”データｗ´とは、データｗとデータｗ´との差ｗ－ｗ´が、点ｐの周囲の所定の領域（近隣領域Ｆ）であると定義する。図３では、近隣領域Ｆを円形にて示しているが、近隣領域Ｆは円形に限られない。

【0044】

セキュアスケッチは、図４Ａに示すように、スケッチｓを出力するセキュアスケッチアルゴリズム（ＳＳ）と、スケッチｓとデータｗ´に基づいてデータｗを出力する再構成アルゴリズム（Ｒｅｃ）との２つのアルゴリズムからなる手法である。まず、セキュアスケッチアルゴリズム（ＳＳ）において、データｗを入力として、スケッチｓが出力される手順について説明する。セキュアスケッチアルゴリズム（ＳＳ）では、まず、乱数

【数3】

を生成し、生成した乱数ｒを符号化関数Ｅｎｃによって符号化して符号語

【数4】

を生成する（式１－１）。以後、ベクトルである乱数ｒを単に「乱数ｒ」、ベクトルである符号語ｃを単に「符号語ｃ」と記載する場合がある。符号化関数Ｅｎｃは、入力されたデータ（ここでは、乱数ｒ）を符号語ｃに変換する関数である。

【0045】

【数5】

（式１－１）において、乱数ｒは、符号語ｃがデータｗを誤り訂正可能となるように生成される。具体的に、符号語ｃによってｔビットの誤り訂正が可能なように生成される。次に、セキュアスケッチアルゴリズム（ＳＳ）では、符号語ｃとデータｗとを可逆的に演算した値をスケッチｓとして出力する（式１－２）。図４Ａにて破線で示すように、安全性の観点から、スケッチｓは、スケッチｓからデータｗを推測できないことが求められる。

【数6】

図４Ｂは、符号語ｃにデータｗを加算することにより出力されたスケッチｓを示している。以後、ベクトルであるスケッチｓを単に「スケッチｓ」と記載する場合がある。図４Ｂに示すように、スケッチｓは符号語ｃによって誤り訂正可能な範囲外となるため、スケッチｓに対して誤り訂正を行ったとしても秘匿されたデータｗを推測することはできない。

【0046】

次に、再構成アルゴリズム（Ｒｅｃ）において、スケッチｓとデータｗ´とに基づいてデータｗを出力する手順について説明する。ここでは、説明のために、データｗとデータｗ´との差ｗ－ｗ´が、近隣領域Ｆ内であるときのデータｗ´が再構成アルゴリズム（Ｒｅｃ）に入力されたとする。ここで、「近隣領域Ｆ内である」とは、符号語ｃによって誤り訂正可能なｔビットの範囲内にあることに相当する。

【0047】

再構成アルゴリズム（Ｒｅｃ）では、スケッチｓをデータｗ´に基づいて復号関数Ｄｅｃによって復号し、符号語ｃ（チルダ）を出力する（式１－３）。復号関数Ｄｅｃは、入力されたデータ（ここでは、データｗ´）に最も近い符号語ｃ（チルダ）を出力する関数である。

【数7】

また、再構成アルゴリズム（Ｒｅｃ）から出力されるデータｗ（チルダ）は、スケッチｓ及び入力されたデータｗ´に最も近い符号語ｃ（チルダ）によって（式１－４）のように定義される。

【数8】

ここで、（式１－３）は、（式１－２）より、

【数9】

と表すことができる。また、データｗに対してデータｗ´は、近隣領域Ｆ内であるから、差分ｗ－ｗ´は符号語ｃによって誤り訂正可能である。このとき、（式１－５）を差分ｗ－ｗ´に関して誤り訂正して、入力されたデータｗ´に最も近い符号語ｃ（チルダ）が符号語ｃとなることを導くことができる（式１－６）。

【数10】

【0048】

そして、（式１－６）及び（式１－４）から、データｗを再構成する（式１－７）。

【数11】

【0049】

図４Ｃでは、データｗとデータｗ´との差分ｗ－ｗ´が、近隣領域Ｆ内であるときのスケッチｓを示している。図４Ｂにて説明したように、スケッチｓは符号語ｃによって誤り訂正可能な範囲外となるため、スケッチｓに対して誤り訂正を行ったとしても秘匿されたデータｗを得ることはできない。しかし、入力されたデータｗ´に最も近い符号語ｃ（チルダ）を復号することにより、データｗとデータｗ´との差分ｗ－ｗ´が、近隣領域Ｆ内であれば、再構成アルゴリズム（Ｒｅｃ）によってデータｗを推測することが可能となる。

【0050】

このように、セキュアスケッチにおいては、秘匿対象となるデータｗに対して符号語ｃを可逆的に演算することにより、符号語ｃによって誤り訂正不可能な範囲となるスケッチｓを生成する。

【0051】

＜＜２．４．セキュアスケッチの問題点＞＞
従来、セキュアスケッチにおいては、図４Ｂに示したように、スケッチｓが符号語ｃによる誤り訂正範囲外となるようなデータｗが想定されている。しかし、図５に示すように、スケッチｓが符号語ｃによる誤り訂正範囲内となるようなデータｗの場合、スケッチｓ自体に対して符号語ｃによって誤り訂正を行うことで、データｗを再構成することが可能となる。つまり、スケッチｓが符号語ｃによる誤り訂正範囲内となるようなデータｗの場合には、データｗに近いデータｗ´が無くともスケッチｓのみでデータｗを再構成でき、データｗが漏洩するという問題がある。

【0052】

このような問題に対して、本実施形態では、ユーザの生体情報等のデータをデータｗとしたときに、データｗを、符号語ｃによる誤り訂正範囲外となるようなデータに変換した上でセキュアスケッチを行う。このようにすることで、スケッチｓからのデータｗの漏洩リスクを低減する。

【0053】

＜＜２．５．情報秘匿制御装置の機能構成＞＞
続いて、図６を参照して、情報秘匿制御装置１Ｂの機能構成について説明する。図６は、情報秘匿制御装置１Ｂの機能構成を示す機能ブロック図である。図６に示すように、情報秘匿制御装置１Ｂは、コントローラ１００及びネットワークＩ／Ｆ１０１を含む。

【0054】

コントローラ１００は、ネットワークＩ／Ｆ１０１を介して、ユーザ情報入力端末３からのユーザの生体情報、ＰＩＮ等の情報の取得や取得したユーザの生体情報のセキュアスケッチの制御等を行う。コントローラ１００は、専用のソフトウェア・プログラムが情報秘匿制御装置１Ｂ等の情報処理装置にインストールされることによって構成される。コントローラ１００は、秘匿側疑似乱数生成部１１０、秘匿側変換処理部１２０、及び秘匿情報生成制御部１３０を有する。

【0055】

秘匿側疑似乱数生成部１１０は、使い捨て可能な臨時値（以降、「Ｎｏｎｃｅ」と称する）と、情報秘匿制御装置１Ｂに入力されたＰＩＮとをシードとして、疑似乱数ｒ´を生成する。ＰＩＮとは、情報秘匿制御装置１Ｂに入力される生体情報（データｗ）をユーザ情報入力端末３に入力したユーザによって管理される識別情報であり、例えば、４桁の数字等の情報である。また、Ｎｏｎｃｅは、公開可能な情報である。秘匿側疑似乱数生成部１１０は、乱数に近い性質の数列を生成できる決定性アルゴリズムである疑似乱数生成器（以後「ＰＲＮＧ」と称する）によって実現される（図９参照）。

【0056】

秘匿側変換処理部１２０は、情報秘匿制御装置１Ｂに入力されたユーザの生体情報（データｗ）を、疑似乱数ｒ´を用いてデータｗ（ハット）に変換する変換処理を実行する。秘匿側変換処理部１２０は、具体的に、データｗを疑似乱数ｒ´によって可逆演算することによりマスクしてデータｗ（ハット）に変換する。秘匿側変換処理部１２０は、入力されたデータをマスク処理するマスク処理回路（以後「Ｍａｓｋ」とする）によって実現される（図９参照）。情報秘匿制御装置１Ｂに入力されるユーザの生体情報、つまり、データｗが本実施形態の第１情報に相当する。また、データｗ（ハット）が本実施形態の第１変換情報に相当する。

【0057】

秘匿情報生成制御部１３０は、秘匿情報生成部１Ａによってデータｗ（ハット）に基づいて秘匿情報生成部１Ａにセキュアスケッチを実行させる。データｗ（ハット）に基づいたセキュアスケッチによって出力されるスケッチｓ´には、情報秘匿制御装置１Ｂに入力されるユーザの生体情報、つまり、データｗが秘匿されている。データｗ（ハット）に対するセキュアスケッチによって出力されるスケッチｓ´が本実施形態の第１秘匿情報に相当する。

【0058】

以上説明した構成により、情報秘匿装置１においては、情報秘匿制御装置１Ｂによってユーザの生体情報（データｗ）を疑似乱数ｒ´によって変換したデータｗ（ハット）が生成される。そして、秘匿情報生成部１Ａによってデータｗ（ハット）に対してセキュアスケッチを行うことにより、データｗ（ハット）が秘匿された第１秘匿情報としてのスケッチｓ´が出力される。

【0059】

＜＜２．６．情報再構成制御装置の機能構成＞＞
続いて、図７を参照して、情報再構成制御装置２Ｂの機能構成について説明する。図７は、情報再構成制御装置２Ｂの機能構成を示す機能ブロック図である。図７に示すように、情報再構成制御装置２Ｂは、コントローラ２００及びネットワークＩ／Ｆ２０１を含む。

【0060】

コントローラ２００は、ネットワークＩ／Ｆ２０１を介して、ユーザ情報入力端末３からのユーザの生体情報の取得や、情報秘匿装置１において生成されたスケッチｓ´の取得等を行う。また、コントローラ２００は、スケッチｓ´に秘匿されている情報（ユーザの生体情報、データｗ）の再構成を制御する。コントローラ２００は、専用のソフトウェア・プログラムが情報再構成制御装置２Ｂ等の情報処理装置にインストールされることによって構成される。コントローラ２００は、抽出部２１０、再構成側疑似乱数生成部２２０、再構成側変換処理部２３０、及び再構成制御部２４０を有する。

【0061】

抽出部２１０は、情報秘匿装置１によって生成されたスケッチｓ´から、シードに関する情報を抽出する。具体的に、抽出部２１０は、スケッチｓ´に秘匿されているＮｏｎｃｅを抽出する。

【0062】

再構成側疑似乱数生成部２２０は、抽出部２１０によって抽出されたＮｏｎｃｅと、情報再構成制御装置２Ｂに入力されたＰＩＮとをシードとして、疑似乱数ｒ´を生成する。ＰＩＮとは、情報再構成制御装置２Ｂに入力される生体情報（データｗ´）をユーザ情報入力端末３に入力したユーザによって管理される識別情報であり、例えば、４桁の数字等の情報である。再構成側疑似乱数生成部２２０は、乱数に近い性質の数列を生成できる決定性アルゴリズムであるＰＲＮＧ（図９参照）によって実現される。本実施形態において、ユーザは、ユーザ情報入力端末３を操作して、情報秘匿制御装置１Ｂ及び情報再構成制御装置２Ｂに対して同一のＰＩＮを送信する。

【0063】

再構成側変換処理部２３０は、情報再構成制御装置２Ｂに入力される生体情報（データｗ´）を、疑似乱数ｒ´を用いてデータｗ´（ハット）に変換する。再構成側変換処理部２３０は、具体的に、データｗ´を疑似乱数ｒ´で可逆演算することによりマスクしてデータｗ´（ハット）に変換する。秘匿側変換処理部１２０は、入力されたデータをマスク処理するＭａｓｋ（図９参照）によって実現される。情報再構成制御装置２Ｂに入力されるユーザの生体情報、つまり、データｗ´が本実施形態の第２情報に相当する。また、データｗ´（ハット）が本実施形態の第２変換情報に相当する。

【0064】

再構成制御部２４０は、情報秘匿装置１から受信したスケッチｓ´と、データｗ´（ハット）とに基づいて、再構成部２Ａに再構成を実行させる。スケッチｓ´には、情報秘匿制御装置１Ｂに入力されたユーザの生体情報、つまり、データｗが秘匿されている。スケッチｓ´と、データｗ´（ハット）とに基づいた再構成の結果、スケッチｓ´からデータｗを推測することができる。

【0065】

以上説明した構成により、情報再構成装置２においては、情報再構成制御装置２Ｂによって、情報再構成装置２に入力されたユーザの生体情報（データｗ´）を変換する。そして、変換した情報に基づいて再構成部２Ａに秘匿情報（スケッチｓ）から符号語ｃを再構成させる。そして、再構成した符号語ｃによって情報再構成装置２に入力されたユーザの生体情報（データｗ´）を誤り訂正して、情報秘匿装置１に入力されたユーザの生体情報（データｗ）を推測する。

【0066】

＜＜２．７．誤り訂正符号を用いたセキュアスケッチの概要＞＞
続いて、誤り訂正符号を用いたセキュアスケッチの概要について説明する。まず、図８を参照して、符号語ビット数ｎ、情報ビット数ｋ、誤り訂正能力ｔ（ｔビット以下の誤り、つまり、ハミング重みＨＷ（ｅ）≦ｔであれば訂正可能）である、（ｎ，ｋ，ｔ）‐２元線形符号を例に挙げて誤り訂正技術について説明する。図８は、誤り訂正符号によって通信路で発生する誤りを訂正する手順を説明する説明図である。なお、図８においては、ＢＣＨ符号を例に、各ビットが０又は１の値を取る長さｋビットの情報

【数12】

を２元通信路を介して送信したときの誤り訂正の手順について説明する。また、図８では、データの流れを実線の矢印にて示している。

【0067】

各ビットが０又は１の値を取る長さｋビットの情報ｒは、符号器によって各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットの符号語

【数13】

に符号化される。各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットの符号語ｃには、通信路を送信される過程で各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットのノイズ

【数14】

が発生する。この結果、復号器は、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットの受信語

【数15】

を受信する。そして、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットの受信語ｃ＋ｚは、復号器によって誤り訂正されて、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットの符号語ｃ´となる。

【0068】

続いて、誤り訂正符号を用いたセキュアスケッチの概要について考察する。ここでは、データ

【数16】

は、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビット上に分布し、データｗに近いデータｗ´は、ＨＷ（ｗ－ｗ´）≦ｔを満たすものとする。また、ここでは、符号語ビット数ｎ、情報ビット数ｋ、誤り訂正能力ｔ（ｔビット以下の誤り、つまり、ハミング重みＨＷ（ｅ）≦ｔであれば訂正可能）である（ｎ，ｋ，ｔ）２元線形符号（例えば、ＢＣＨ符号）を例に挙げて誤り訂正符号を用いたセキュアスケッチについて説明する。

【0069】

まず、誤り訂正符号を用いたセキュアスケッチアルゴリズム（ＳＳ_ｅｃｃ）において、｛０，１｝からなる長さｎビット上に分布するデータｗを入力として、スケッチｓが出力される手順について説明する。誤り訂正符号を用いたセキュアスケッチアルゴリズム（ＳＳ_ｅｃｃ）に、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビット上に分布するデータｗが入力されると仮定する。まず、各ビットが０又は１の値を取る長さｋビットの乱数ｒを生成し、符号化関数Ｅｎｃによって、生成した乱数ｒを各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットの符号語ｃに符号化する（式２－１）。

【数17】

【0070】

（式２－１）において、各ビットが０又は１の値を取る長さｋビットの乱数ｒは、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットの符号語ｃが、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットのデータｗを誤り訂正可能となるように生成される。具体的に、各ビットが０又は１の値を取る符号語ｃによってｔビットの誤り訂正が可能なように生成される。次に、誤り訂正符号を用いたセキュアスケッチアルゴリズム（ＳＳ_ｅｃｃ）では、各ビットが０又は１の値を取る符号語ｃと、各ビットが０又は１の値を取るデータｗとを可逆的に演算した値をスケッチｓとして出力する（式２－２）。本実施形態において、秘匿情報生成部１Ａは、誤り訂正符号を用いたセキュアスケッチアルゴリズム（ＳＳ_ｅｃｃ）によって、ユーザの生体情報に基づいてユーザの生体情報が秘匿された秘匿情報を生成するソフトウェア・モジュールに相当する。

【数18】

【0071】

次に、誤り訂正符号を用いた再構成アルゴリズム（Ｒｅｃ_ｅｃｃ）において、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットのスケッチｓと各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットのデータｗ´とに基づいてデータｗを出力する手順について説明する。ここでは、ＨＷ（ｗ－ｗ´）≦ｔであるデータｗ´が、誤り訂正符号を用いた再構成アルゴリズム（Ｒｅｃ_ｅｃｃ）に入力されたとする。誤り訂正符号を用いた再構成アルゴリズム（Ｒｅｃ_ｅｃｃ）では、復号関数Ｄｅｃによって、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットのスケッチｓを、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットのデータｗ´に基づいて復号し、入力されたデータｗ´に最も近い符号語ｃ（チルダ）を出力する（式２－３）。

【数19】

【0072】

また、誤り訂正符号を用いた再構成アルゴリズム（Ｒｅｃ_ｅｃｃ）から出力されるデータｗ（チルダ）は、スケッチｓ及び入力されたデータｗ´に最も近い符号語ｃ（チルダ）によって（式２－４）のように定義される。

【数20】

【0073】

ここで、（式２－３）は、（式２－２）より、

【数21】

となる。また、ＨＷ（ｗ－ｗ´）≦ｔであるから、図８で説明した（ｎ，ｋ，ｔ）‐２元線形符号の性質により、差分ｗ－ｗ´は誤り訂正可能である。このとき、（式２－５）の差分ｗ－ｗ´に対する誤り訂正を行うことにより、入力された各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットのデータｗ´に最も近い符号語ｃ（チルダ）が、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットの符号語ｃに等しいことを導くことができる（式２－６）。

【数22】

【0074】

そして、（式２－６）及び（式２－４）から、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットのデータｗを再構成してｗ（チルダ）として出力する（式２－７）。

【数23】

【0075】

本実施形態において、再構成部２Ａは、誤り訂正符号を用いた再構成アルゴリズム（Ｒｅｃ_ｅｃｃ）によってユーザの生体情報（データｗ）を再構成するソフトウェア・モジュールに相当する。

【0076】

＜＜２．８．ＰＩＮを用いたセキュアスケッチ及び再構成の概要＞＞
続いて、図９から図１２Ａ、図１２Ｂを参照して、本実施形態に係るＰＩＮを用いたセキュアスケッチの概要について説明する。図９は、情報秘匿システムにおけるセキュアスケッチ及び再構成におけるデータの取り扱いの流れを示す説明図である。図１０は、ＰＩＮを用いた誤り訂正符号によるセキュアスケッチの流れを示すフローチャートである。図１１は、ＰＩＮを用いた誤り訂正符号による再構成の流れを示すフローチャートである。図１２Ａ及び図１２Ｂは、情報秘匿システムにおけるセキュアスケッチをモデル化した説明図である。

【0077】

ここでは、符号語ビット数ｎ、情報ビット数ｋ、誤り訂正能力ｔ（ｔビット以下の誤り、つまり、ハミング重みＨＷ（ｅ）≦ｔであれば訂正可能）である（ｎ，ｋ，ｔ）２元線形符号（例えば、ＢＣＨ符号）を例に挙げて説明する。また、データ

【数24】

は、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビット上に分布するｔビット以下の誤りを持ったデータであると仮定する。＜＜２．８．＞＞の説明において、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットのデータｗを、単に「データｗ」と記載する場合がある。

【0078】

まず、図９、図１０及び図１２Ａを参照して、情報秘匿装置１におけるセキュアスケッチ処理について説明する。ここでは、情報秘匿制御装置１Ｂに対して、図９に示すように、ユーザ情報入力端末３から、ユーザの生体情報であるデータｗ、データｗを入力したユーザによって管理されるＰＩＮ、及び使い捨て可能なＮｏｎｃｅが入力されたとして説明を行う。なお、Ｎｏｎｃｅは、ユーザ情報入力端末３において生成されてもよいし、情報秘匿装置１において生成されてもよい。

【0079】

ステップＳ１１において、秘匿側疑似乱数生成部１１０は、ＰＩＮとＮｏｎｃｅとをシードとして、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットの疑似乱数ｒ´を生成する（式３－１）。＜＜２．８．＞＞の説明において、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットの疑似乱数ｒ´を、単に「疑似乱数ｒ´」と記載する場合がある。

【数25】

【0080】

ステップＳ１２において、秘匿側変換処理部１２０は、情報秘匿制御装置１Ｂに入力されたデータｗを、ステップＳ１１で生成された疑似乱数ｒ´でマスクして、データｗ（ハット）に変換する（式３－２）。

【数26】

【0081】

ステップＳ１３において、秘匿情報生成制御部１３０は、データｗ（ハット）のハミング重みＨＷ（ｗ（ハット））が誤り訂正符号の訂正能力ｔより小さい場合、ステップＳ１１にリターンする（Ｓ１３／Ｎ）。一方で、秘匿情報生成制御部１３０は、データｗ（ハット）のハミング重みＨＷ（ｗ（ハット））が誤り訂正符号の訂正能力ｔ以上である場合、ステップＳ１４に進む（Ｓ１３／Ｙ）。本実施形態の第１値が、秘密鍵としてデータｗ（ハット）に埋め込まれる誤り訂正符号の誤り訂正能力ｔに相当する。

【0082】

ステップＳ１４において、秘匿情報生成制御部１３０は、データｗ（ハット）のセキュアスケッチを秘匿情報生成部１Ａに実行させる。秘匿情報生成部１Ａは、データｗ（ハット）をセキュアスケッチして、スケッチｓ´を出力する（式３－３）。

【数27】

情報秘匿装置１によって生成された秘匿情報（スケッチｓ´、式３－３参照）は、ネットワーク４を介して情報再構成装置２に送信される。図１２Ａに示すように、スケッチｓ´はデータｗが疑似乱数ｒ´によりマスクされているため、誤り訂正符号により誤り訂正できないデータとなっている。

【0083】

続いて、図９、図１１及び図１２Ｂを参照して情報再構成装置２における再構成処理について説明する。ここでは、ユーザ情報入力端末３から情報再構成装置２に送信されるユーザの生体情報が｛０，１｝からなる長さｎビット上に分布するデータ

【数28】

であるとする。＜＜２．８．＞＞の説明において、各ビットが０又は１の値を取る長さｎビットのデータｗ´を、単に「データｗ´」と記載する場合がある。

【0084】

また、データｗに対してデータｗ´は近いデータであると仮定する。また、情報再構成装置２に入力されるＰＩＮは、データｗ´を入力したユーザによって管理されるデータである。本実施形態は、データｗとデータｗ´とが同一ユーザの指紋等の生体情報であり、Ｓ１１で用いられたＰＩＮと同じＰＩＮを入力するものとする。

【0085】

ステップＳ２１において、抽出部２１０は、情報秘匿装置１から受信したスケッチｓ´からＮｏｎｃｅを抽出する。なお、情報秘匿装置１は、スケッチｓ´にＮｏｎｃｅが含まれないように情報再構成装置２に送信してもよい。

【0086】

ステップＳ２２において、再構成側疑似乱数生成部２２０は、情報再構成制御装置２Ｂに入力されたＰＩＮとＮｏｎｃｅとをシードとして疑似乱数

【数29】

を生成する（式３－４）。このとき、例えば、ステップＳ１１において「０１２３」をＰＩＮとして用いていたと仮定して、情報再構成制御装置２Ｂに入力されたＰＩＮが「０１２３」である場合に、ＰＩＮとＮｏｎｃｅとをシードとして疑似乱数ｒ´を生成するようにしてもよい。換言すると、ステップＳ１１とステップＳ２２とで、ＰＩＮが一致した場合に疑似乱数ｒ´を生成する。したがって、ステップＳ２２で生成される疑似乱数ｒ´は、ステップＳ１１で生成される疑似乱数ｒ´と一致する。

【0087】

ステップＳ２３において、再構成側変換処理部２３０は、情報再構成制御装置２Ｂに入力されたデータｗ´を、ステップＳ２２で生成された疑似乱数ｒ´でマスクしてデータｗ´（ハット）に変換する（式３－５）。

【数30】

ステップＳ２４において、再構成制御部２４０は、ステップＳ２３で生成されたデータｗ´（ハット）と、スケッチｓ´とに基づいて、再構成部２Ａに再構成を実行させる（式３－６）。

【数31】

【0088】

データｗ´（ハット）と、スケッチｓ´とに基づいて再構成を行って、再構成部２Ａは、ステップＳ２５において、データｗ´に対して符号語ｃによって誤り訂正を行うことにより、データｗを出力する。

【0089】

このように、情報再構成装置２は、情報秘匿装置１によって生成された秘匿情報（スケッチｓ´、式３－３参照）と、ユーザの生体情報（データｗ´）とに基づいて、スケッチｓ´に秘匿されているデータｗ（情報秘匿装置１に入力されたユーザの生体情報）を推測することができる。このとき、図１２Ｂに示すように、スケッチｓ´に秘匿されているデータｗを推測するには、データｗとデータｗ´とが近いデータ、つまり、データｗとデータｗ´とのハミング距離が符号語ｃによって誤り訂正可能な範囲である必要がある。符号語ｃによって誤り訂正可能であるときのデータｗとデータｗ´とのハミング距離が、本実施形態の所定値に相当する。ゆえに、データｗに対応するユーザとは異なるユーザの生体情報が情報再構成装置２に入力された場合には、データｗを再構成できないため、生体情報の漏洩を抑制することが可能である。また、情報秘匿装置１から送信されるスケッチｓ´は、符号語ｃによる誤り訂正範囲外となるような長さであるため、スケッチｓ´のみでデータｗを再構成できない。すなわち、情報秘匿システム１０００における情報の漏洩リスクをより低減することが可能となり、セキュリティ性を向上させることができる。

【0090】

＜＜３．第２の実施形態＞＞
次いで、図１３を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。図１３は、第２の実施形態に係る情報秘匿システム１０００Ｂの運用形態を示す図である。第１の実施形態では、秘匿情報生成部１Ａ及び情報秘匿制御装置１Ｂを含む情報秘匿装置１と、再構成部２Ａ及び情報再構成制御装置２Ｂを含む情報再構成装置２を含む情報秘匿システム１０００について説明を行った。

【0091】

本実施形態では、情報秘匿制御装置１Ｂに対して、ネットワーク４を介して接続された外部装置に秘匿情報生成部１Ａが実装されている点、及び情報再構成制御装置２Ｂに対して、ネットワーク４を介して接続された外部装置に再構成部２Ａが実装されている点で第１の実施形態と異なる。情報秘匿制御装置１Ｂ及び情報再構成制御装置２Ｂの機能構成やセキュアスケッチの具体的な動作は、第１の実施形態と同様である。以上の場合、第１実施形態についての説明が第２実施形態にも適用可能である。

【0092】

＜＜４．第３の実施形態＞＞
次いで、図１４から図１６を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。上述した第１の実施形態及び第２の実施形態は具体的な実施形態であるが、第３の実施形態はより一般化された実施形態である。以下の第３の実施形態によれば、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の技術的効果が奏される。

【0093】

図１４は、本発明の第３の実施形態に係る情報秘匿システム１０００Ｃの概略的な構成を例示するブロック図である。図１４に示すように、情報秘匿システム１０００Ｃは、情報秘匿装置１Ｃ及び情報再構成装置２Ｃを有する。

【0094】

図１５は、第３の実施形態に係る情報秘匿装置１Ｃの概略的な構成を例示するブロック図である。情報秘匿装置１Ｃは、秘匿側疑似乱数生成部１１０Ｃ、秘匿側変換処理部１２０Ｃ、秘匿情報生成制御部１３０Ｃ、及び秘匿情報生成部１４０Ｃを有する。

【0095】

秘匿側疑似乱数生成部１１０Ｃは、シードから疑似乱数を生成する。秘匿側変換処理部１２０Ｃは、入力された第１情報を、疑似乱数を用いて第１変換情報に変換する変換処理を行う。秘匿情報生成制御部１３０Ｃは、秘匿情報生成部１４０Ｃに、第１情報を再構成可能な第１秘匿情報を第１変換情報に基づいて生成させる。秘匿情報生成部１４０Ｃは、入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する。

【0096】

図１６は、第３の実施形態に係る情報再構成装置２Ｃの概略的な構成を例示するブロック図である。情報再構成装置２Ｃは、抽出部２１０Ｃ、再構成側疑似乱数生成部２２０Ｃ、再構成側変換処理部２３０Ｃ、再構成制御部２４０Ｃ、及び再構成部２５０Ｃを有する。

【0097】

抽出部２１０Ｃは、第１秘匿情報からシードに関する情報を抽出する。再構成側疑似乱数生成部２２０Ｃは、シードに関する情報に基づいて再構成側疑似乱数を生成する。再構成側変換処理部２３０Ｃは、入力された第２情報を、再構成側疑似乱数を用いて第２変換情報に変換する。再構成制御部２４０Ｃは、第２変換情報と第１秘匿情報とに基づいて、再構成部２５０Ｃに第１秘匿情報として秘匿された第１情報を再構成させる。再構成部２５０Ｃは、秘匿情報として秘匿されている情報を再構成可能である。

【0098】

－第１実施形態との関係
一例として、第３の実施形態に係る情報秘匿装置１Ｃが、第１の実施形態に係る情報秘匿装置１の動作を実行してもよい。同様に、一例として、第３の実施形態に係る情報再構成装置２Ｃが、第１の実施形態に係る情報再構成装置２の動作を実行してもよい。同様に、一例として、第３の実施形態に係る情報秘匿システム１０００Ｃが、第１実施形態に係る情報秘匿システム１０００と同様に構成されてもよい。以上の場合、第１の実施形態についての説明が第３の実施形態にも適用可能である。なお、第３の実施形態は以上の例に限定されるものではない。

【0099】

＜＜５．その他の実施形態＞＞
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は例示にすぎないということ、及び、本発明のスコープ及び精神から逸脱することなく様々な変形が可能であるということは、当業者に理解されるであろう。

【0100】

例えば、本明細書に記載されている処理におけるステップは、必ずしもフローチャートに記載された順序に沿って時系列に実行されなくてよい。例えば、処理におけるステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で実行されても、並列的に実行されてもよい。また、処理におけるステップの一部が削除されてもよく、さらなるステップが処理に追加されてもよい。

【0101】

また、本明細書において説明した情報秘匿装置の構成要素（秘匿側疑似乱数生成部、秘匿側変換処理部、秘匿情報生成制御部、及び／又は秘匿情報生成部）を備える装置（例えば、情報秘匿装置を構成する複数の装置（又はユニット）のうちの１つ以上の装置（又はユニット）、又は上記複数の装置（又はユニット）のうちの１つのためのモジュール）が提供されてもよい。本明細書において説明した情報再構成装置の構成要素（抽出部、再構成側疑似乱数生成部、再構成側変換処理部、再構成制御部、及び／又は再構成部）を備える装置（例えば、情報再構成装置を構成する複数の装置（又はユニット）のうちの１つ以上の装置（又はユニット）、又は上記複数の装置（又はユニット）のうちの１つのためのモジュール）が提供されてもよい。また、上記構成要素の処理を含む方法が提供されてもよく、上記構成要素の処理をプロセッサに実行させるためのプログラムが提供されてもよい。また、当該プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体（Non-transitory computer readable medium）が提供されてもよい。当然ながら、このような装置、モジュール、方法、プログラム、及びコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体も本発明に含まれる。

【0102】

上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

【0103】

（付記１）
シードから疑似乱数を生成する秘匿側疑似乱数生成部と、
入力された第１情報を、前記疑似乱数を用いて第１変換情報に変換する変換処理を行う秘匿側変換処理部と、
入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部に、前記第１情報を再構成可能な第１秘匿情報を、前記第１変換情報に基づいて生成させる秘匿情報生成制御部と、を備える、
情報秘匿制御装置。

【0104】

（付記２）
前記秘匿情報生成制御部は、前記第１変換情報のハミング重みが第１値以上である場合に、前記秘匿情報生成部に前記秘匿情報を生成させる、
付記１に記載の情報秘匿制御装置。

【0105】

（付記３）
前記第１値は、前記秘匿情報生成部によって前記第１変換情報に対して埋めこまれる秘密鍵の誤り訂正能力である、
付記２に記載の情報秘匿制御装置。

【0106】

（付記４）
前記第１情報は、生体情報である、
付記１から３のいずれか１項に記載の情報秘匿制御装置。

【0107】

（付記５）
前記シードは、前記生体情報を入力したユーザによって管理される識別情報を含む、
付記４に記載の情報秘匿制御装置。

【0108】

（付記６）
前記シードは、使い捨て可能な臨時値を含む、
付記１から５のいずれか１項に記載の情報秘匿制御装置。

【0109】

（付記７）
前記変換処理は、前記第１情報と前記疑似乱数との可逆演算を含む、
付記１から６のいずれか１項に記載の情報秘匿制御装置。

【0110】

（付記８）
付記１から７のいずれか１項に記載の情報秘匿制御装置と、
前記秘匿情報生成部と、を備える、
情報秘匿装置。

【0111】

（付記９）
入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部によって生成され、かつ第１情報を再構成可能な第１秘匿情報からシードに関する情報を抽出する抽出部と、
抽出された前記シードに関する情報に基づいて再構成側疑似乱数を生成する再構成側疑似乱数生成部と、
入力された第２情報を、前記再構成側疑似乱数を用いて第２変換情報に変換する再構成側変換処理部と、
前記秘匿情報として秘匿されている情報を再構成可能な再構成部に、前記第１秘匿情報として秘匿された前記第１情報を、前記第２変換情報と前記第１秘匿情報とに基づいて再構成させる再構成制御部と、を備える、
情報再構成制御装置。

【0112】

（付記１０）
前記再構成制御部は、前記第１情報と前記第２情報とのハミング距離が所定値以下である場合に、前記再構成部に前記秘匿情報として秘匿された前記第１情報を再構成させる、
付記９に記載の情報再構成制御装置。

【0113】

（付記１１）
前記第１情報及び前記第２情報は、生体情報である、
付記９又は１０に記載の情報再構成制御装置。

【0114】

（付記１２）
前記再構成側疑似乱数生成部は、前記生体情報を入力したユーザによって管理される識別情報と前記シードに関する情報とを用いて前記再構成側疑似乱数を生成する、
付記１１に記載の情報再構成制御装置。

【0115】

（付記１３）
前記シードに関する情報は、使い捨て可能な臨時値を含む、
付記９から１２のいずれか１項に記載の情報再構成制御装置。

【0116】

（付記１４）
付記９から１３のいずれか１項に記載の情報再構成制御装置と、
前記再構成部と、を備える、
情報再構成装置。

【0117】

（付記１５）
付記８に記載の情報秘匿装置と、
付記１４に記載の情報再構成装置と、を備える、
情報秘匿システム。

【0118】

（付記１６）
シードから疑似乱数を生成することと、
入力された第１情報を、前記疑似乱数を用いて第１変換情報に変換する変換処理を行うことと、
入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部に、前記第１情報を再構成可能な第１秘匿情報を、前記第１変換情報に基づいて生成させることと、を備える、
情報秘匿制御方法。

【0119】

（付記１７）
入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部によって生成され、かつ第１情報を再構成可能な第１秘匿情報からシードに関する情報を抽出することと、
抽出された前記シードを用いて再構成側疑似乱数を生成することと、
入力された第２情報を、前記再構成側疑似乱数を用いて第２変換情報に変換することと、
前記秘匿情報として秘匿されている情報を再構成可能な再構成部に、前記第１秘匿情報として秘匿された前記第１情報を、前記第２変換情報と前記第１秘匿情報とに基づいて再構成させることと、を備える、
情報再構成制御方法。

【0120】

（付記１８）
シードから疑似乱数を生成することと、
入力された第１情報を、前記疑似乱数を用いて第１変換情報に変換する変換処理を行うことと、
入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部に、前記第１情報を再構成可能な第１秘匿情報を、前記第１変換情報に基づいて生成させることと、をコンピュータに実行させる、
情報秘匿制御プログラム。

【0121】

（付記１９）
入力された情報に基づいて秘匿情報を生成する秘匿情報生成部によって生成され、かつ第１情報を再構成可能な第１秘匿情報からシードに関する情報を抽出することと、
抽出された前記シードを用いて再構成側疑似乱数を生成することと、
入力された第２情報を、前記再構成側疑似乱数を用いて第２変換情報に変換することと、
前記秘匿情報として秘匿されている情報を再構成可能な再構成部に、前記第１秘匿情報として秘匿された前記第１情報を、前記第２変換情報と前記第１秘匿情報とに基づいて再構成させることと、をコンピュータに実行させる、
情報再構成制御プログラム。

【産業上の利用可能性】

【0122】

情報の漏洩リスクを低減する情報秘匿制御装置、情報秘匿装置、情報再構成制御装置、情報再構成装置、情報秘匿システム、情報秘匿制御方法、情報再構成制御方法、情報秘匿制御プログラム、及び情報再構成制御プログラムを提供することができる。

【符号の説明】

【0123】

１、１Ｃ 情報秘匿装置
１Ａ、１４０Ｃ 秘匿情報生成部
１Ｂ 情報秘匿制御装置
２、２Ｃ 情報再構成装置
２Ａ、２５０Ｃ 再構成部
２Ｂ 情報再構成制御装置
３ ユーザ情報入力端末
４ ネットワーク
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 記憶媒体
１５ インタフェース（Ｉ／Ｆ）
１６ バス
１７ 入力部
１８ 表示部
１００ コントローラ
１１０、１１０Ｃ 秘匿側疑似乱数生成部
１２０、１２０Ｃ 秘匿側変換処理部
１３０、１３０Ｃ 秘匿情報生成制御部
２００ コントローラ
２１０、２１０Ｃ 抽出部
２２０、２２０Ｃ 再構成側疑似乱数生成部
２３０、２３０Ｃ 再構成側変換処理部
２４０、２４０Ｃ 再構成制御部
１０００、１０００Ｂ、１０００Ｃ 情報秘匿システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】