JPS60247683A - デ−タ保護管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ″〔発明の技術分野〕 この発明は、情報の分散管理及びデータを暗号化して保
護する方式に関するものである。

〔従来技術〕

従来、この種の暗号化方式として、米国のデータ暗号化
規格ＣＤＢＳ）や公開鍵暗号方式がある（例えば土居範
久著、１米国のデータ暗号化規格ＤＫＳ″、コンピュー
タ・サイエンス、ｂｌｔ　Ｖｏｌ。

１３、隨２．Ｐ４〜Ｐ１５共立出版（１９８１）参照）
。

米国のデータ暗号化規格（ＤＢＳ　）は、元の情報列を
６４ビツト毎のブレツクに分割してそれぞれを入力ブロ
ックとし、換字及び転置処理を施すことによ）、暗号化
された６４ビツトの出力情報を作成するものである。す
−なわち、入力ブロックに対し、６４ビツトの鍵を使う
ととＫよシ暗号文を作）出すものである。ＤＢＳでは暗
号化の鍵と復号化の鍵は同一であるが、公開鍵暗号方式
で杜、暗号化と復号化の鍵が異なるため、暗号化の鍵は
公開される。

従′来のこの種の暗号化方式は、以上のように構成され
ていたので、１つの暗号化された情報とそれを復号化す
るための鍵さえあれば、元の情報列を容易に再生できる
欠点があった。

〔発明の概要〕

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
め罠なされたもので、元の情報列を暗号化された複数個
の情報に分割し、それらの中から任意の一定個数以上の
分割情報を集めると元の情報列が再生できるいわば情報
と鍵を分散管理するデータ保護管理システムを提供する
ことを目的としている。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１は元の情報列ｆ←）として用いるデータ
ベース、２はＮ個に分割され、分散管理される分割情報
、３はＮ個の分割情報２中に個以上よ〕再生されるデー
タベース４は元の情報列ｆ←）をＮ個に分割する符号化
器、５はに個以上の分割情報２より元の情報列ｆに）を
再生する復号器である。符号化器４線第２図に示すよう
に並列に入力をする複数のガロアフィールドＧ（Ｆ２）
上のＧＦ（２）除算器６からなシ、復号器５は第３図に
示すように％ＧＦ（２）乗算器７、ＣＦ（２）除算器８
及びＧＦ（２）乗算器９の並列回路からな、９．ＧＦ（
２）乗算器３の各出力を加算する０Ｆ（２）加算器１０
で加算して元の情報列ｆ←）を出力する。

一般に、元の情報列ｆ←）をＮ個に分割し、そのうち任
意のに個以上を集めると元のデータが再生できるかとい
う問題は、（Ｋ、Ｎ）Ｌきい値問題として呼ばれている
。この発明では次の整数における中国人の剰余定理を多
項式服に拡張したものを適用することによシこの問題を
解いている。

（１）整数におけ゛る中国人の剰余定理について説明す
る。

町（１＝１　、２　、・・・ｏｒ）を互いに素である整
数とし、Ｍ＝丁町 １＝１ とおく。この時、任意の整数ａＩ（１＝１ｓ２ｍ・・・
ｏｒ）が与えられるとすると、 ｆ　＝　ｍｌ　ｍ（ｍｏｄ　ＩＩＪ　）０≦ｆ（Ｍ を満九す整数ｆはただ１つ必ず存在する。

例えば、ｍｌ　＝　５　、　ｍ２　＝　６　＋　ｍ５　
＝　７とすると、Ｍ＝２１Ｇとなる。

ｍ１＝２　、　ｍ２＝４　、　ｍ５＝１とすると、ｆ；
２２となる。

すなわち −が成立する。

伽）　多項式における中国人の剰余定理について説明す
る。

町に）（ｉ＝１，２．・・・、Ｎ）を互いに素であるガ
ロアフィールド２　（ＧＦ（２１）ｆの多項式とする。

とおく。

任意の多項大町（ロ）（１−１，２，・・・ＳＸ）が与
えられた時、 を満たす多項式の元の情報列ｆに）はただ１つ必ず存在
する。

上記の多項式に拡張された中国人の剰余定理によル次の
関係を導くことができる。

ｔ（ｄをｍｌ（ｘ）（１＝１　、２　＊・ｍＮ７′ｔ′
割つ九余りをａｌ（ロ）とする。この時、ｆωはＮ個の
１□に）の中から任意に選んだに個のａｌ伝）（１＝１
．２．・・・ＳＸ）から次のように再生できる。

これらの関係式を第１図のシステムに対応させると、町
（ロ）はＮ分割を特徴づける多項式、Ｋは再生個数、ａ
ｉｃｔ）はＮ個の分割情報２、ｆ（ロ）は元の情報列に
対応する。

いま、ｍ１ｋ）（ｉｇｌ　、２　、・、Ｎ）、がすべて
ｄ次の多項式とすると、ｆωは式（４）と式（６）の関
係よシｄＫ−１次の多項式すなわち、元の情報列ｆ←）
はｄＫビットの情報量となる。またａｌ（ロ）はＩｆｌ
ｉ←）で割った余シであることから、ｄ−１次の多項式
すなわち、分割情報２はｄビットの情報量となる。従っ
て、各分割情報２の情報量は元の情報列ｆ←）のものの
１／にとなっている仁とがわかる。

例えばＮ＝３．に＝２とすると、互いに素な４次（ｄ＝
４　）のＧＦ（２１上の多項式を３つ選ぶ。

ｍｌ（→＝ｘ−）−ｘ−）−１・・・・・・・・・・・
・　（９）ｍｚ（→＝　ｘ１′＋　ｘ２＋　１　・・・
・・・・・・・・・　α１ｍ５（→＝　ｘ’　＋ｘ’　
＋　１　・・・・・・・・・・・・　ａυもとのデータ
ベース１の情報列をｄＫビット、すなわち８ビツトずつ
ブロック化し、符号化器４によシ分割符号化する。仮に
１つのブロック化した情報列が１０１０００１１とする
と、 ｆ侃）　＝ｘ　＋ｘ　−１−ｘ＋１ と表わされる。更にこの時の分割情報２は３個のＧＦ（
２１除算器６の剰余として ａｘ（ｘ）ｚｆ（ｘ）／ｍ１（ｄｘｘ３−１−ｘ’＋ｘ
　→１１１０　・−Ｑｇ）１２（Ｘ）；ＨｆＣＴ−Ｖｍ
２ＣＸ）Ｅ；−ｘ’＋ｘ＋１　４　１０１１　−　３３
）ｍｓ６ｃ）＝ｆＣｘＶｍｓ（ｄ＝＝ｘう＋ｘ”＋ｘ＋
１−　１　１　１　１　−・・　Ｑ４）と分割符号化さ
れる。このようＫして、４ビツト（元の情報列ｆ（ロ）
ＯＡ＝捧の情報量）の分割情報２がＮ個、すなわち３個
できる。これを復号する前に式（８）のＪ←）を計算し
ておく。

（１）再生時にＱｌ伝）と１２（ロ）を使う場合ｔｌ（
→＝ｘ２−）−ｘ＋１　・・・・・・・・・　φ）１２
（耐＝２２＋１　・・・・・・・・・　（紛（１ｒ）再
生時にａ２ωとａ５（→を使う場合１、（→＝ｘ＋１　
・・・・・・・・・　（イ）ｔ５←）＝　ｘ　・・・・
・・・・・　（ト）に７ｉ）再生時に匂（ロ）と１１←
）を使う場合ｔＳ（→＝　ｘ’＋ｚ＋１　・・・・・・
・・・　（ト）ｔＩ伝）＝ｘ５＋ｘ２　・・・・・・・
・・　（１）最後に任意のに個の分割情報２よシ元の情
報列ｆｋ）を復号器５によシ復号する場合を説明する。

１ｉ）　ｍｓ（ロ）とａＳよシ復号する場合式（７）Ｋ
式（９）　、　Ｑｌ　、　Ｃｌ２）、Ｑ３）、０１５）
、０６）を代入して、（ｉｉ）ａへ）とａＢ伝）よ〕復
号する場合式（７）Ｋ式Ｃｌ０）　、　（１１）、　０
３）　、α４）　、（１’ｆ）　、　Ｃｌ８）　を代入
して、以上のように復号した結果、式（２１Ｘ２２Ｘ２
３）はいずれの場合も元の情報列ｆ　（ｘ）を正しく再
生し、元のデータベース１と同一内容のデータベース３
を再生することができる。

式（２１）の復号動作を第３図において説明する。

復号器５に入力される２個の分割情報２であるＱｌ伝）
及びａ　２（Ｘ）は、Ｇ　Ｆ　（２１乗算器１によりｔ
　ｌ（ト）、ｔ　２６Ｃ）Ｉ　ｉｉ）と乗算され、それ
ぞれ１１（→ａｌ（ロ）及びｔ　２（Ｘ）ａ　２に）と
なって出力される。次に式（２１）のｎｏｄ　ｍｌ（ロ
）ｍｚ（幻なる関係を保つためＫ　Ｇ　Ｆ’　（２＋除
算器８に入力され、ｍＬに）。

ｍｚ（ｘ）、ｍＪｘ）によル除算され、それぞれの剰余
が出力され、更にＧＦＴ２１乗算器９によシ れてそれぞれｍｚ（ロ）ｔｔｋ）ａ　１（ロ）及びｍｌ
（→ｔｇ（（転）暑２←）の出力となる。最後Ｋ　Ｇ　
Ｆ　（２１加算器１０によシそれらを加算した結果とし
て元の情報列ｆ（ロ）が得られる。　□この発明では分
割情報２が元の情報列ｆ←）の１４の情報量しかないた
め、Ｋ個未満の分割情報２からは元の情報列ｆに）は正
しく再生できないこと祉明らかである。逆に、に個を越
えた分割情報からは、式（７）によ）、再生された元の
情報列ｆに）とオール″′０”の情報系列から成る付属
情報が得られ、この付属情報がオール１″Ｏｊ′かどう
かをチェックすることによシ、元の情報列を正しく再生
できたかどうかを判定することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、Ｎ個の分割情報のう
ち任意のに個を集めれば元の情報列が再生で＆に一１個
以下では元の情報列が再生できず、更にに＋１個以上で
あれば元の情報列が正しく再生できたかどうかをチェッ
クできるので、分割された情報の機密性、分割された情
報の紛失・盗難等に対する情報の再現性、分割された情
報の改ざん、ノイズ誤シに対する誤シ検出及び訂正能力
を特徴とする新しいデータの分散管理システムを構築す
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるデータ保護管理シス
テムのブロック図、第２図は第１図に示す符号化器のブ
ロック図、第３図は第１図に示す復号器のブロック図で
ある。 １・・・データベース、２・・・分割情報、３・・・デ
ータベース、４・・・符号化器、５・・・復号器、６，
８・・・ＧＦ（２）除算器、７，９・・・Ｇ　Ｆ　（２
＋乗算器、１０・・・Ｇ　Ｆ　ｆ２１加算器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 Ｕ　第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報を分散管理するシステムにおいて、多項式服
   に拡張された中国人の剰余定理に基づき元゛の情報を複
   数の分割情報としてそれぞれ符号化し、符号化された前
   記分割情報の中から任意の一定個数以上の分割情報を集
   めて元の情報列を一意に復号化するようにしたことを特
   徴とするデータ保護管理システム。
2. （２）一定個数以上、の分割情報を集めて復号化された
   元の情報列は論理的に正しく再生されているかどうか判
   定されたものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のデータ保護管理システム。