WO2019053778A1 - 登録端末、検索端末、検索サーバ、検索システム、登録プログラム及び検索プログラム - Google Patents

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WO2019053778A1
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豊 川合
義博 小関
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • G—PHYSICS
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    • 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
    • H04L9/0819—Key transport or distribution, i.e. key establishment techniques where one party creates or otherwise obtains a secret value, and securely transfers it to the other(s)
    • H04L9/083—Key transport or distribution, i.e. key establishment techniques where one party creates or otherwise obtains a secret value, and securely transfers it to the other(s) involving central third party, e.g. key distribution center [KDC] or trusted third party [TTP]
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0894—Escrow, recovery or storing of secret information, e.g. secret key escrow or cryptographic key storage

Definitions

  • the present invention relates to a confidential search technology capable of searching data in an encrypted state.
  • the secret search technology is roughly classified into a public key type secret search method and a common key type secret search method, and each has merits and demerits.
  • the public key secret search method has an advantage that access control is possible.
  • the public key type secret search method has a disadvantage that it is slower than the common key type secret search method.
  • the secret search method of the common key type is advantageous in that it is faster than the secret search method of the public key type.
  • the secret search method of the common key type has a disadvantage that access control can not be performed.
  • An object of the present invention is to realize a secret search method capable of access control and capable of increasing processing speed.
  • the registration terminal is An encryption unit configured to generate a ciphertext CT X in which the access range X is set and the key K is encrypted with the access range X indicating the range in which access is permitted, and the key K; A key registration unit that registers in the key server a set of the access range X and the ciphertext CT X generated by the encryption unit; A tag generation unit that generates a tag t for search with the key K and a search keyword w as inputs; And a tag registration unit that registers the tag t generated by the tag generation unit in a search server.
  • a set of the access range X and the ciphertext CT X is registered in the key server, and the tag t is registered in the search server.
  • the search terminal can obtain the usable key K by acquiring the decryptable ciphertext CT X based on the access range X. Therefore, access control can be realized.
  • the search terminal can execute the search processing by the secret key search method of the common key type by generating the trap door which is information to be transmitted to the search server when searching based on the key K. Therefore, the search process can be executed at high speed as in the secret key search method of the common key type.
  • FIG. 2 is a block diagram of a registration terminal 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram of a search terminal 20 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a key server 30 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram of a search server 40 according to the first embodiment. Explanatory drawing of operation
  • FIG. 6 is a flowchart of registration processing according to the first embodiment. 6 is a flowchart of search processing according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart of key generation processing according to Modification 1; 10 is a flowchart of data acquisition processing according to Modification 1; FIG. 10 is a block diagram of a registration terminal 10 according to a modification 3; FIG. 8 is a block diagram of a search terminal 20 according to a modification 3; FIG. 10 is a block diagram of a key server 30 according to a modification 3; FIG. 14 is a block diagram of a search server 40 according to a modification 3; FIG. 8 is a block diagram of a search server 40 according to a second embodiment. Explanatory drawing of operation
  • FIG. 11 is a flowchart of registration processing according to the third embodiment.
  • the secret search system 1 includes one or more registration terminals 10, one or more search terminals 20, a key server 30, and a search server 40.
  • the registration terminal 10, the key server 30, and the search server 40 are connected via the transmission path 91. Further, the search terminal 20, the key server 30, and the search server 40 are connected via the transmission path 91.
  • the configuration of the registration terminal 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
  • the registration terminal 10 includes hardware of a processor 11, a memory 12, a storage 13, and a communication interface 14.
  • the processor 11 is connected to other hardware via a signal line to control these other hardware.
  • the registration terminal 10 includes, as functional components, an encryption unit 111, a key registration unit 112, a tag generation unit 113, and a tag registration unit 114.
  • the function of each functional component of the registration terminal 10 is realized by software.
  • the storage 13 stores a program for realizing the function of each functional component of the registration terminal 10. The program is read into the memory 12 by the processor 11 and executed by the processor 11. Thereby, the function of each functional component of the registration terminal 10 is realized.
  • the search terminal 20 includes hardware of a processor 21, a memory 22, a storage 23, and a communication interface 24.
  • the processor 21 is connected to other hardware via a signal line to control these other hardware.
  • the search terminal 20 includes, as functional components, a request receiving unit 211, a ciphertext acquisition unit 212, a decryption unit 213, a trapdoor generation unit 214, and a data acquisition unit 215.
  • the function of each functional component of the search terminal 20 is realized by software.
  • the storage 23 stores a program for realizing the function of each functional component of the search terminal 20.
  • the program is read into the memory 22 by the processor 21 and executed by the processor 21. Thereby, the function of each functional component of the search terminal 20 is realized.
  • the configuration of the key server 30 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
  • the key server 30 includes hardware of a processor 31, a memory 32, a storage 33, and a communication interface 34.
  • the processor 31 is connected to other hardware via a signal line to control these other hardware.
  • the key server 30 includes a ciphertext acquisition unit 311, an attribute determination unit 312, and a ciphertext transmission unit 313 as functional components.
  • the function of each functional component of the key server 30 is realized by software.
  • the storage 33 stores programs for realizing the functions of the functional components of the key server 30.
  • the program is read into the memory 32 by the processor 31 and executed by the processor 31. Thereby, the functions of the functional components of the key server 30 are realized.
  • the search server 40 includes hardware of a processor 41, a memory 42, a storage 43, and a communication interface 44.
  • the processor 41 is connected to other hardware via a signal line to control these other hardware.
  • the search server 40 includes, as functional components, a tag acquisition unit 411, a trapdoor acquisition unit 412, and a tag extraction unit 413.
  • the function of each functional component of the search server 40 is realized by software.
  • the storage 43 stores a program for realizing the function of each functional component of the search server 40. This program is read by the processor 41 into the memory 42 and executed by the processor 41. Thereby, the function of each functional component of the search server 40 is realized.
  • the processors 11, 21, 31, and 41 are integrated circuits (ICs) that perform processing.
  • the processors 11, 21, 31, and 41 are, as a specific example, a central processing unit (CPU), a digital signal processor (DSP), and a graphics processing unit (GPU).
  • CPU central processing unit
  • DSP digital signal processor
  • GPU graphics processing unit
  • the memories 12, 22, 32, 42 are storage devices for temporarily storing data.
  • the memories 12, 22, 32, and 42 are, as a specific example, a static random access memory (SRAM) and a dynamic random access memory (DRAM).
  • SRAM static random access memory
  • DRAM dynamic random access memory
  • the storages 13, 23, 33, 43 are storage devices for storing data.
  • the storages 13, 23, 33, 43 are, as a specific example, HDDs (Hard Disk Drives).
  • the storages 13, 23, 33, 43 are SD (Secure Digital) memory cards, CF (Compact Flash), NAND flash, flexible disks, optical disks, compact disks, Blu-ray (registered trademark) disks, DVDs (Digital Versatile Disks) It may be a portable storage medium.
  • the communication interfaces 14, 24, 34, 44 are interfaces for communicating with an external device.
  • the communication interfaces 14, 24, 34 and 44 are ports of Ethernet (registered trademark), USB (Universal Serial Bus), and HDMI (registered trademark, High-Definition Multimedia Interface) as a specific example.
  • the operation of the confidential search system 1 according to the first embodiment corresponds to the secret search method according to the first embodiment. Further, the operation of the secret search system 1 according to the first embodiment corresponds to the processing of the secret search program according to the first embodiment.
  • the operation of the confidential search system 1 according to the first embodiment includes a registration process and a search process.
  • the registration process according to the first embodiment corresponds to the registration method according to the first embodiment. Further, the registration process according to the first embodiment corresponds to the process of the registration program according to the first embodiment.
  • the search process according to the first embodiment corresponds to the search method according to the first embodiment.
  • the search process according to the first embodiment corresponds to the process of the search program according to the first embodiment.
  • Step S11 Encryption Process
  • the encryption unit 111 of the registration terminal 10 receives an input of an access range X indicating a range for permitting access.
  • the access range X is, as a specific example, represented by a logical expression of an attribute.
  • the access range X is input by the user of the registration terminal 10 by operating the input device.
  • the encryption unit 111 uses the received access range X as an input to generate a ciphertext CT X in which the access range X is set and the key K is encrypted, and the key K. Specifically, the encryption unit 111 generates a ciphertext CT X and a key K by using a Key Encapsulating Mechanism (KEM) function of a public key encryption method capable of access control. For example, the encryption unit 111 generates a ciphertext CT X and a key K using the Enc algorithm of the functional encryption method described in Patent Document 2.
  • KEM Key Encapsulating Mechanism
  • the encryption unit 111 sets the access range X as the attribute set ⁇ , inputs the value 1 as the message m, executes the Enc algorithm, and generates the element c 0 and the element c t as the ciphertext CT X And generate the element cd + 1 as the key K.
  • Step S12 key registration process
  • the key registration unit 112 of the registration terminal 10 registers the set of the access range X accepted in step S11 and the ciphertext CT X generated in step S11 in the key server 30.
  • the key registration unit 112 transmits the set of the access range X and the ciphertext CT X to the key server 30 via the transmission path 91.
  • the ciphertext acquisition unit 311 of the key server 30 acquires a set of the transmitted access range X and the ciphertext CT X, and writes the acquired combination to the storage 33.
  • a set of the access range X and the ciphertext CT X is accumulated in the storage 33.
  • Step S13 tag generation process
  • the tag generation unit 113 of the registration terminal 10 receives the input of the search keyword w.
  • the keyword w is an arbitrary string.
  • the keyword w is input by the user of the registration terminal 10 by operating the input device.
  • the tag generation unit 113 generates a tag t for search using the key K generated in step S11 and the received keyword w for search as input. Specifically, the tag generation unit 113 receives the key K and the keyword w, and generates a tag t for search using a tag generation algorithm in the secret search scheme of the common key type. For example, the tag generation unit 113 receives the key K and the keyword w, calculates a hash function H, and generates a tag t for search. As the secret search method of the common key type, a partial match search method may be used.
  • Step S14 Tag registration process
  • the tag registration unit 114 of the registration terminal 10 registers the tag t generated in step S13 in the search server 40. Specifically, the tag registration unit 114 transmits the tag t to the search server 40 via the transmission path 91. Then, the tag acquisition unit 411 of the search server 40 acquires the transmitted tag t and writes the acquired tag t in the storage 43. Thus, the tag t is accumulated in the storage 43.
  • the tag generation unit 113 may receive the input of the message m, encrypt the message m using the key K according to the common key encryption method, and generate the ciphertext C. Then, in step S14, the tag registration unit 114 may register the set of the tag t and the ciphertext C in the search server 40.
  • Step S21 Ciphertext Acquisition Process
  • the ciphertext acquisition unit 212 of the search terminal 20 transmits the attribute Y to the key server 30, and acquires the ciphertext CT X in which the access range X including the attribute Y is set in the access permission range.
  • the attribute Y is an attribute of the user of the search terminal 20.
  • the ciphertext acquisition unit 212 transmits the attribute Y to the key server 30 via the transmission path 91.
  • the attribute determination unit 312 of the key server 30 extracts a set including the attribute Y in the access range X from the set of the access range X and the ciphertext CT X stored in the storage 33.
  • the ciphertext transmission unit 313 of the key server 30 transmits the extracted set of ciphertext CT X to the search terminal 20 via the transmission path 91.
  • the ciphertext transmission unit 313 transmits the ciphertext CT X of each set.
  • the ciphertext acquisition unit 212 acquires the transmitted ciphertext CT X.
  • Step S22 decryption process
  • the decryption unit 213 of the search terminal 20 decrypts the ciphertext CT X obtained at step S 21 with the decryption key sk Y in which the attribute Y is set to generate the key K. Specifically, the decryption unit 213 decrypts the ciphertext CT X with the decryption key sk Y using the decryption algorithm of the public key cryptosystem used in step S11.
  • the decryption unit 213 uses the Dec algorithm of the functional encryption scheme described in Patent Document 2 , Decrypt the ciphertext CT X with the decryption key sk Y.
  • the decoding unit 213 may generate the elements k * 0 ,. . . , K * L as the decryption key sk Y , the elements c 0 and c t that are the ciphertext CT X , and the elements k * 0 ,. . . , K * L are calculated, and a session key K is generated as the key K.
  • Step S23 Request Acceptance Process
  • the request receiving unit 211 of the search terminal 20 receives an input of a search request including the search keyword w ′.
  • the keyword w ' is an arbitrary string.
  • the keyword w ′ is input by the user of the search terminal 20 by operating the input device.
  • Step S24 Trap door generation processing
  • the trap door generation unit 214 generates a trap door t ′ for search, using the key K generated in step S22 and the search keyword w ′ received in step S23 as an input.
  • the trapdoor generation unit 214 receives the key K and the keyword w 'as input, and generates a trapdoor t' for search using a trapdoor generation algorithm in the secret key search scheme of the common key type.
  • the trapdoor generation unit 214 receives the key K and the keyword w 'as input, calculates the hash function H used in step S13 of FIG. 7, and generates a trapdoor t' for search.
  • Step S25 Data Acquisition Process
  • the data acquisition unit 215 of the search terminal 20 transmits the trapdoor t 'generated in step S24 to the search server 40, and acquires data corresponding to the keyword w'.
  • the data acquisition unit 215 transmits the trapdoor t ′ to the search server 40 via the transmission path 91.
  • the trapdoor acquisition unit 412 of the search server 40 acquires the transmitted trapdoor t '.
  • the tag extraction unit 413 of the search server 40 extracts the tag t corresponding to the trapdoor t ′ from the tag t stored in the storage 43 which is a storage device.
  • the tag extraction unit 413 extracts a tag t that matches the trapdoor t '.
  • the tag extraction unit 413 transmits data relating to the extracted tag t to the search terminal 20 via the transmission path 91.
  • the data related to the tag t is, as a specific example, an identifier of the tag t.
  • the data on the tag t may be the number of extracted tags t.
  • the data on the tag t may be the ciphertext C on the tag t.
  • the registration terminal 10 registers the set of the access range X and the ciphertext CT X in the key server 30, and registers the tag t in the search server 40. Keep it. Then, the search terminal 20 acquires the ciphertext CT X corresponding to the attribute Y from the key server 30, generates a key K, generates a trapdoor t 'with the key K, transmits it to the search server 40, and transmits the data. get. Thereby, in the secret search system 1 according to the first embodiment, the speed of search processing can be increased while realizing access control.
  • the key K that can be acquired by the search terminal 20 is limited to the key K that can be decrypted by the decryption key sk Y in which the attribute Y is set. Therefore, access control is realized.
  • the tag t and the trapdoor t ′ are generated by an algorithm in the secret key search method of the common key type. Therefore, the generation process of the tag t and the trapdoor t ′ and the matching process of the tag t and the trapdoor t ′ have the same speed as the secret key type secret search method.
  • the search process is one series of processes. However, the search process may be divided into two processes of key generation process and data acquisition process.
  • the key generation process is performed at an arbitrary timing different from the timing at which the request receiving unit 211 receives the search request. For example, key generation processing is performed periodically.
  • the processes of step S31 to step S32 correspond to the processes of step S21 to step S22 of FIG. That is, in step S31, the ciphertext acquisition unit 212 acquires the ciphertext CT X at an arbitrary timing different from the timing at which the request reception unit 211 receives the search request.
  • step S32 the decryption unit 213 decrypts the acquired ciphertext CT X with the decryption key sk Y to generate a key K, and stores the generated key K in the storage 23 as a storage device. .
  • the data acquisition process is executed at the timing when the request receiving unit 211 receives a search request.
  • the processes of steps S41 to S43 correspond to the processes of steps S23 to S25 of FIG. That is, in step S41, the request receiving unit 211 receives a search request.
  • the trapdoor generating unit 214 generates a trapdoor t 'for search, using the key K stored in the storage 23, which is a storage device, and the search keyword w' as input.
  • the data acquisition unit 215 transmits the trapdoor t 'to the search server 40, and acquires data corresponding to the keyword w'.
  • the process of generating the key K in step S32 is a decryption process of the public key cryptosystem, and takes a processing time. Therefore, if the search request is accepted and then executed, the response time from the acceptance of the search request to the acquisition of data becomes long. Therefore, key generation processing including time consuming decryption processing is performed before the search request is accepted. This can reduce the response time.
  • the set of the access range X and the ciphertext CT X is stored in the storage 33 of the key server 30.
  • the set of the access range X and the ciphertext CT X may be stored in a storage device external to the key server 30.
  • the tag t is stored in the storage 43 of the search server 40.
  • the tag t may be stored in a storage device external to the search server 40.
  • the functions of the functional components of the registration terminal 10, the search terminal 20, the key server 30, and the search server 40 are realized by software.
  • the functions of the functional components of the registration terminal 10, the search terminal 20, the key server 30, and the search server 40 may be realized by hardware. A point of difference with the first embodiment will be described with respect to the third modification.
  • the registration terminal 10 includes an electronic circuit 15 instead of the processor 11, the memory 12, and the storage 13.
  • the electronic circuit 15 is a dedicated electronic circuit that realizes the functions of each part of the registration terminal 10 and the functions of the memory 12 and the storage 13.
  • the search terminal 20 includes an electronic circuit 25 instead of the processor 21, the memory 22 and the storage 23.
  • the electronic circuit 25 is a dedicated electronic circuit that realizes the functions of each part of the search terminal 20 and the functions of the memory 22 and the storage 23.
  • the key server 30 includes an electronic circuit 35 instead of the processor 31, the memory 32, and the storage 33.
  • the electronic circuit 35 is a dedicated electronic circuit that realizes the functions of the components of the key server 30 and the functions of the memory 32 and the storage 33.
  • the search server 40 includes an electronic circuit 45 instead of the processor 41, the memory 42, and the storage 43.
  • the electronic circuit 45 is a dedicated electronic circuit that realizes the functions of each part of the search server 40 and the functions of the memory 42 and the storage 43.
  • the electronic circuits 15, 25, 35, 45 are a single circuit, a complex circuit, a programmed processor, a processor programmed in parallel, a logic IC, a gate array (GA), an application specific integrated circuit (ASIC), an FPGA (field- A programmable gate array) is assumed.
  • the function of each part of the registration terminal 10 may be realized by one electronic circuit 15, or the function of each part of the registration terminal 10 may be distributed to a plurality of electronic circuits 15.
  • the function of each part of the search terminal 20 may be realized by one electronic circuit 25, or the function of each part of the search terminal 20 may be distributed to a plurality of electronic circuits 25.
  • each part of the key server 30 may be realized by one electronic circuit 35, or the function of each part of the key server 30 may be distributed to a plurality of electronic circuits 35.
  • the function of each part of the search server 40 may be realized by one electronic circuit 45, or the function of each part of the search server 40 may be distributed to a plurality of electronic circuits 45.
  • ⁇ Modification 4> As a fourth modification, some functions may be realized by hardware and other functions may be realized by software. That is, among the functional components of the registration terminal 10, some functions may be realized by hardware, and other functions may be realized by software. Similarly, with regard to the search terminal 20, the key server 30, and the search server 40, among the functional components, some functions may be realized by hardware, and other functions may be realized by software.
  • the processors 11, 21, 31, 41, the memories 12, 22, 32, 42, the storages 13, 23, 33, 43 and the electronic circuits 15, 25, 35, 45 are referred to as processing circuits. That is, the functions of the registration terminal 10, the search terminal 20, the key server 30, and the search server 40 are realized by the processing circuit.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the tag t to be processed is narrowed down with the attribute Y before the matching between the tag t and the trapdoor t ′. In the second embodiment, this difference will be described, and the description of the same point will be omitted.
  • the configuration of the search server 40 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the search server 40 differs from the search server 40 illustrated in FIG. 5 in that the search server 40 includes an attribute extraction unit 414 as a functional component.
  • the attribute extraction unit 414 is realized by software or hardware as other functional components.
  • step S11 to step S13 is the same as that of the first embodiment.
  • Step S14 Tag registration process
  • the tag registration unit 114 of the registration terminal 10 registers, in the search server 40, a set of the access range X accepted in step S11 and the tag t generated in step S13.
  • step S21 to step S24 is the same as that of the first embodiment.
  • Step S25 Data Acquisition Process
  • the data acquisition unit 215 of the search terminal 20 transmits the combination of the attribute Y and the trapdoor t 'generated in step S24 to the search server 40, and acquires data corresponding to the keyword w'.
  • the data acquisition unit 215 transmits the set of the attribute Y and the trapdoor t ′ to the search server 40 via the transmission path 91.
  • the trapdoor acquisition unit 412 of the search server 40 acquires the set of the transmitted attribute Y and the trapdoor t ′.
  • the attribute extraction unit 414 of the search server 40 accesses the attribute Y included in the set acquired by the trapdoor acquisition unit 412 from the set of the access range X and the tag t stored in the storage 43 which is a storage device.
  • the tag extraction unit 413 Extracts a set including the access range X included in the permitted range.
  • the tag extraction unit 413 extracts a set including the tag t corresponding to the trapdoor t ′ included in the set acquired by the trapdoor acquisition unit 412 from the set extracted by the attribute extraction unit 414. Then, the tag extraction unit 413 transmits data relating to the extracted tag t to the search terminal 20 via the transmission path 91.
  • the registration terminal 10 registers the set of the access range X and the tag t in the search server 40 in advance. Then, the search terminal 20 transmits the set of the attribute Y and the trapdoor t ′ to the search server 40. Then, the search server 40 narrows down the tag t to be processed by the access range X and the attribute Y, and then extracts the tag t corresponding to the trapdoor t '. Thereby, in the confidential search system 1 according to the second embodiment, the speed of the search process can be made faster than in the first embodiment.
  • the tag t for which the user of the search terminal 20 does not have the access authority is also the target of the matching process with the trapdoor t '.
  • the tag t is narrowed down by the attribute Y before the matching process with the trapdoor t ′.
  • the narrowing of the tag t by the attribute Y can be performed at high speed by, for example, aligning the tag t by the access range X. Therefore, the speed of search processing can be increased.
  • the third embodiment is different from the first and second embodiments in that the tag t is generated using the same key K when specifying the same access range X. In the third embodiment, this difference will be described, and the description of the same point will be omitted. In the third embodiment, the case where a function is added to the first embodiment will be described. However, it is also possible to add a function to the second embodiment.
  • the registration terminal 10 differs from the registration terminal 10 illustrated in FIG. 2 in that the registration terminal 10 includes a ciphertext acquisition unit 115 and a decryption unit 116.
  • the ciphertext acquisition unit 115 and the decryption unit 116 are realized by software or hardware, as with other functional components.
  • the registration process according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 18 and 19.
  • Step S51 Ciphertext Acquisition Process
  • the encryption unit 111 of the registration terminal 10 receives an input of the range information X * .
  • the range information X * is a range to be the access range X of the tag t generated in step S56 described later.
  • the range information X * is, as a specific example, represented by a logical expression of an attribute.
  • the range information X * is input by the user of the registration terminal 10 by operating the input device.
  • the ciphertext acquisition unit 115 of the registration terminal 10 transmits the attribute Y 'and the range information X * indicating the range to the key server 30, and the registration range X' including the attribute Y 'is set in the range for which the registration is permitted. Obtain the ciphertext CT X.
  • the attribute Y ′ is an attribute of the user of the registration terminal 10.
  • the registration range X ′ indicates a range for permitting registration of the tag t using the key K.
  • the registration range X ′ is, as a specific example, represented by a logical expression of an attribute.
  • the ciphertext acquisition unit 115 transmits the attribute Y ′ to the key server 30 via the transmission path 91.
  • the attribute determination unit 312 of the key server 30 sets the access range X indicating the same range as the range information X * from the combination of the access range X, the registration range X ′ and the ciphertext CT X stored in the storage 33 And extract a set in which the registration range X ′ includes the attribute Y ′.
  • the key server 30 a set of an access range X, a registration range X ′, and a ciphertext CT X is registered.
  • the ciphertext transmission unit 313 of the key server 30 transmits the extracted set of ciphertext CT X to the registration terminal 10 via the transmission path 91.
  • the ciphertext acquisition unit 115 acquires the transmitted ciphertext CT X.
  • Step S52 Acquisition determination processing
  • the ciphertext acquisition unit 115 of the registration terminal 10 determines whether the ciphertext CT X has been acquired in step S52. When the ciphertext CT X is acquired, the ciphertext acquisition unit 115 proceeds with the process to step S53. On the other hand, when the ciphertext CT X is not acquired, the ciphertext acquisition unit 115 proceeds with the process to step S54.
  • Step S53 Decryption Process
  • the decryption unit 116 of the registration terminal 10 decrypts the ciphertext CT X obtained in step S51 with the decryption key sk Y ' in which the attribute Y' is set to generate the key K.
  • the specific process is the same as step S22 of FIG. 8 except that the decryption key sk Y ′ is used.
  • Step S54 Encryption Process
  • the encryption unit 111 of the registration terminal 10 receives an input of the registration range X ′ indicating the range for which the registration is permitted.
  • the registration range X ′ is input by the user of the registration terminal 10 operating the input device.
  • Step S56 tag generation processing
  • the tag generation unit 113 of the registration terminal 10 receives the input of the search keyword w.
  • the keyword w is an arbitrary string.
  • the keyword w is input by the user of the registration terminal 10 by operating the input device.
  • the tag generation unit 113 generates a tag t for search using the key K generated in step S53 or step S54 and the accepted search keyword w as an input.
  • the specific process is the same as step S13 in FIG.
  • Step S57 Tag registration process
  • the tag registration unit 114 of the registration terminal 10 registers the tag t generated in step S56 in the search server 40.
  • the specific process is the same as step S14 in FIG.
  • the registration terminal 10 generates the tag t using the same key K when specifying the same access range X.
  • the search terminal 20 only has to decrypt one ciphertext CT X for one access range X. That is, in the first embodiment, the search terminal 20 may have to decrypt a plurality of ciphertexts CT X in one access range X. Decryption of the ciphertext CT X is computationally intensive and takes time to process. However, in the third embodiment, the search terminal 20 only has to decrypt one ciphertext CT X for one access range X, so that the speed of key K generation can be increased.
  • the registration terminal 10M when the registration terminal 10M registers the tag t, it is assumed that there is no key K corresponding to the access range X. In this case, the registration terminal 10M generates a key K, registers the encrypted text CT X obtained by encrypting the key K in the key server 30, and generates a tag t using the key K and registers the tag t in the search server 40. . Thereafter, when the registration terminal 10N designates the access range X and registers another tag t, the registration terminal 10N acquires the ciphertext CT X from the key server 30 to obtain the key K generated by the registration terminal 10M. obtain.
  • the registration terminal 10N generates a tag t using the key K generated by the registration terminal 10M and registers the tag t in the search server 40.
  • the registration terminal 10M and the registration terminal 10N can generate the tag t with the same key K.
  • the search terminal 20 only has to decrypt one ciphertext CT X for one access range X.

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Abstract

登録端末（１０）は、アクセス範囲（Ｘ）が設定され鍵Ｋが暗号化された暗号文（ＣＴＸ）と、鍵（Ｋ）との組を鍵サーバ（３０）に登録するとともに、鍵（Ｋ）と検索用のキーワード（ｗ）とから生成された検索用のタグ（ｔ）を検索サーバ（４０）に登録する。検索端末（２０）は、アクセスを許可する範囲に属性（Ｙ）を含むアクセス範囲（Ｘ）が設定された暗号文（ＣＴＸ）を取得し、暗号文（ＣＴＸ）を、属性（Ｙ）が設定された復号鍵（ｓｋＹ）によって復号して鍵（Ｋ）を生成する。検索端末（２０）は、鍵（Ｋ）と検索用のキーワード（ｗ'）とから検索用のトラップドア（ｔ'）を生成して、検索サーバ（４０）に送信し、キーワード（ｗ'）に対応するデータを取得する。

Description

登録端末、検索端末、検索サーバ、検索システム、登録プログラム及び検索プログラム
　この発明は、データを暗号化した状態で検索可能な秘匿検索技術に関する。
　秘匿検索技術には、大別して公開鍵型の秘匿検索方式と共通鍵型の秘匿検索方式とがあり、それぞれメリットとデメリットとがある。
　公開鍵型の秘匿検索方式は、アクセス制御が可能であるというメリットがある。しかし、公開鍵型の秘匿検索方式は、共通鍵型の秘匿検索方式に比べて低速であるというデメリットがある。一方、共通鍵型の秘匿検索方式は、公開鍵型の秘匿検索方式に比べて高速であるというメリットがある。しかし、共通鍵型の秘匿検索方式は、アクセス制御ができないというデメリットがある。
米国特許出願公開第２０１１／１３８１９０号明細書 特開２０１１－２３２４７５号公報
　アクセス制御が可能であり、かつ、共通鍵型の秘匿検索方式と同様に高速な秘匿検索方式は実現されていない。
　この発明は、アクセス制御が可能であり、かつ、処理速度を早くすることが可能な秘匿検索方式を実現することを目的とする。
　この発明に係る登録端末は、
　アクセスを許可する範囲を示すアクセス範囲Ｘを入力として、前記アクセス範囲Ｘが設定され鍵Ｋが暗号化された暗号文ＣＴＸと、前記鍵Ｋとを生成する暗号化部と、
　前記アクセス範囲Ｘと前記暗号化部によって生成された前記暗号文ＣＴＸとの組を鍵サーバに登録する鍵登録部と、
　前記鍵Ｋと検索用のキーワードｗとを入力として、検索用のタグｔを生成するタグ生成部と、
　前記タグ生成部によって生成された前記タグｔを検索サーバに登録するタグ登録部と
を備える。
　この発明では、アクセス範囲Ｘと暗号文ＣＴＸとの組を鍵サーバに登録するとともに、タグｔを検索サーバに登録する。
　これにより、検索端末は、アクセス範囲Ｘに基づき復号可能な暗号文ＣＴＸを取得することにより、利用可能な鍵Ｋを得ることができる。したがって、アクセス制御を実現できる。また、検索端末は、鍵Ｋに基づき検索する際に検索サーバへ送信する情報であるトラップドアを生成することにより、共通鍵型の秘匿検索方式により、検索処理を実行できる。したがって、共通鍵型の秘匿検索方式と同様に高速に検索処理を実行できる。
実施の形態１に係る秘匿検索システム１の構成図。 実施の形態１に係る登録端末１０の構成図。 実施の形態１に係る検索端末２０の構成図。 実施の形態１に係る鍵サーバ３０の構成図。 実施の形態１に係る検索サーバ４０の構成図。 実施の形態１に係る秘匿検索システム１の動作の説明図。 実施の形態１に係る登録処理のフローチャート。 実施の形態１に係る検索処理のフローチャート。 変形例１に係る鍵生成処理のフローチャート。 変形例１に係るデータ取得処理のフローチャート。 変形例３に係る登録端末１０の構成図。 変形例３に係る検索端末２０の構成図。 変形例３に係る鍵サーバ３０の構成図。 変形例３に係る検索サーバ４０の構成図。 実施の形態２に係る検索サーバ４０の構成図。 実施の形態２に係る秘匿検索システム１の動作の説明図。 実施の形態３に係る登録端末１０の構成図。 実施の形態３に係る秘匿検索システム１の動作の説明図。 実施の形態３に係る登録処理のフローチャート。
　実施の形態１．
　＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１を参照して、実施の形態１に係る秘匿検索システム１の構成を説明する。
　秘匿検索システム１は、１台以上の登録端末１０と、１台以上の検索端末２０と、鍵サーバ３０と、検索サーバ４０とを備える。登録端末１０と、鍵サーバ３０及び検索サーバ４０とは、伝送路９１を介して接続されている。また、検索端末２０と、鍵サーバ３０及び検索サーバ４０とは、伝送路９１を介して接続されている。
　図２を参照して、実施の形態１に係る登録端末１０の構成を説明する。
　登録端末１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、通信インタフェース１４とのハードウェアを備える。プロセッサ１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
　登録端末１０は、機能構成要素として、暗号化部１１１と、鍵登録部１１２と、タグ生成部１１３と、タグ登録部１１４とを備える。登録端末１０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
　ストレージ１３には、登録端末１０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ１１によりメモリ１２に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。これにより、登録端末１０の各機能構成要素の機能が実現される。
　図３を参照して、実施の形態１に係る検索端末２０の構成を説明する。
　検索端末２０は、プロセッサ２１と、メモリ２２と、ストレージ２３と、通信インタフェース２４とのハードウェアを備える。プロセッサ２１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
　検索端末２０は、機能構成要素として、要求受付部２１１と、暗号文取得部２１２と、復号部２１３と、トラップドア生成部２１４と、データ取得部２１５とを備える。検索端末２０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
　ストレージ２３には、検索端末２０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ２１によりメモリ２２に読み込まれ、プロセッサ２１によって実行される。これにより、検索端末２０の各機能構成要素の機能が実現される。
　図４を参照して、実施の形態１に係る鍵サーバ３０の構成を説明する。
　鍵サーバ３０は、プロセッサ３１と、メモリ３２と、ストレージ３３と、通信インタフェース３４とのハードウェアを備える。プロセッサ３１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
　鍵サーバ３０は、機能構成要素として、暗号文取得部３１１と、属性判定部３１２と、暗号文送信部３１３とを備える。鍵サーバ３０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
　ストレージ３３には、鍵サーバ３０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ３１によりメモリ３２に読み込まれ、プロセッサ３１によって実行される。これにより、鍵サーバ３０の各機能構成要素の機能が実現される。
　図５を参照して、実施の形態１に係る検索サーバ４０の構成を説明する。
　検索サーバ４０は、プロセッサ４１と、メモリ４２と、ストレージ４３と、通信インタフェース４４とのハードウェアを備える。プロセッサ４１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
　検索サーバ４０は、機能構成要素として、タグ取得部４１１と、トラップドア取得部４１２と、タグ抽出部４１３とを備える。検索サーバ４０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
　ストレージ４３には、検索サーバ４０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ４１によりメモリ４２に読み込まれ、プロセッサ４１によって実行される。これにより、検索サーバ４０の各機能構成要素の機能が実現される。
　プロセッサ１１，２１，３１，４１は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ１１，２１，３１，４１は、具体例としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）である。
　メモリ１２，２２，３２，４２は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ１２，２２，３２，４２は、具体例としては、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）である。
　ストレージ１３，２３，３３，４３は、データを保管する記憶装置である。ストレージ１３，２３，３３，４３は、具体例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）である。また、ストレージ１３，２３，３３，４３は、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ　Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＣＦ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ）、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）といった可搬記憶媒体であってもよい。
　通信インタフェース１４，２４，３４，４４は、外部の装置と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース１４，２４，３４，４４は、具体例としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）、ＨＤＭＩ（登録商標，Ｈｉｇｈ－Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）のポートである。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図６から図８を参照して、実施の形態１に係る秘匿検索システム１の動作を説明する。
　実施の形態１に係る秘匿検索システム１の動作は、実施の形態１に係る秘匿検索方法に相当する。また、実施の形態１に係る秘匿検索システム１の動作は、実施の形態１に係る秘匿検索プログラムの処理に相当する。
　実施の形態１に係る秘匿検索システム１の動作は、登録処理と検索処理とを含む。実施の形態１に係る登録処理は、実施の形態１に係る登録方法に相当する。また、実施の形態１に係る登録処理は、実施の形態１に係る登録プログラムの処理に相当する。実施の形態１に係る検索処理は、実施の形態１に係る検索方法に相当する。また、実施の形態１に係る検索処理は、実施の形態１に係る検索プログラムの処理に相当する。
　図６及び図７を参照して、実施の形態１に係る登録処理を説明する。
　（ステップＳ１１：暗号化処理）
　登録端末１０の暗号化部１１１は、アクセスを許可する範囲を示すアクセス範囲Ｘの入力を受け付ける。アクセス範囲Ｘは、具体例としては、属性の論理式によって表される。アクセス範囲Ｘは、登録端末１０の利用者によって入力装置が操作され入力される。
　暗号化部１１１は、受け付けられたアクセス範囲Ｘを入力として、アクセス範囲Ｘが設定され鍵Ｋが暗号化された暗号文ＣＴＸと、鍵Ｋとを生成する。
　具体的には、暗号化部１１１は、アクセス制御が可能な公開鍵暗号方式のＫＥＭ（Ｋｅｙ　Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｎｇ　Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）機能を用いて、暗号文ＣＴＸと、鍵Ｋとを生成する。例えば、暗号化部１１１は、特許文献２に記載された関数型暗号方式のＥｎｃアルゴリズムを用いて、暗号文ＣＴＸと鍵Ｋとを生成する。この場合、例えば、暗号化部１１１は、アクセス範囲Ｘを属性集合Γとし、値１をメッセージｍとして入力し、Ｅｎｃアルゴリズムを実行して、要素ｃ０及び要素ｃｔを暗号文ＣＴＸとして生成し、要素ｃｄ＋１を鍵Ｋとして生成する。
　（ステップＳ１２：鍵登録処理）
　登録端末１０の鍵登録部１１２は、ステップＳ１１で受け付けられたアクセス範囲Ｘと、ステップＳ１１で生成された暗号文ＣＴＸとの組を鍵サーバ３０に登録する。
　具体的には、鍵登録部１１２は、アクセス範囲Ｘと暗号文ＣＴＸとの組を、伝送路９１を介して鍵サーバ３０に送信する。すると、鍵サーバ３０の暗号文取得部３１１は、送信されたアクセス範囲Ｘと暗号文ＣＴＸとの組を取得して、ストレージ３３に書き込む。これにより、ストレージ３３にアクセス範囲Ｘと暗号文ＣＴＸとの組が蓄積される。
　（ステップＳ１３：タグ生成処理）
　登録端末１０のタグ生成部１１３は、検索用のキーワードｗの入力を受け付ける。キーワードｗは、任意の文字列である。キーワードｗは、登録端末１０の利用者によって入力装置が操作され入力される。
　タグ生成部１１３は、ステップＳ１１で生成された鍵Ｋと、受け付けられた検索用のキーワードｗとを入力として、検索用のタグｔを生成する。
　具体的には、タグ生成部１１３は、鍵Ｋとキーワードｗとを入力として、共通鍵型の秘匿検索方式におけるタグ生成アルゴリズムを用いて、検索用のタグｔを生成する。例えば、タグ生成部１１３は、鍵Ｋとキーワードｗとを入力として、ハッシュ関数Ｈを計算して、検索用のタグｔを生成する。共通鍵型の秘匿検索方式としては、部分一致検索可能な方式であってもよい。
　（ステップＳ１４：タグ登録処理）
　登録端末１０のタグ登録部１１４は、ステップＳ１３で生成されたタグｔを検索サーバ４０に登録する。
　具体的には、タグ登録部１１４は、タグｔを、伝送路９１を介して検索サーバ４０に送信する。すると、検索サーバ４０のタグ取得部４１１は、送信されたタグｔを取得して、ストレージ４３に書き込む。これにより、ストレージ４３にタグｔが蓄積される。
　なお、ステップＳ１３でタグ生成部１１３は、メッセージｍの入力を受け付け、メッセージｍを鍵Ｋを用いて共通鍵暗号方式により暗号化して暗号文Ｃを生成してもよい。そして、ステップＳ１４でタグ登録部１１４は、タグｔと暗号文Ｃとの組を検索サーバ４０に登録してもよい。
　図６及び図８を参照して、実施の形態１に係る検索処理を説明する。
　（ステップＳ２１：暗号文取得処理）
　検索端末２０の暗号文取得部２１２は、属性Ｙを鍵サーバ３０に送信して、アクセスを許可する範囲に属性Ｙを含むアクセス範囲Ｘが設定された暗号文ＣＴＸを取得する。属性Ｙは、検索端末２０の利用者の属性である。
　具体的には、暗号文取得部２１２は、属性Ｙを伝送路９１を介して鍵サーバ３０に送信する。すると、鍵サーバ３０の属性判定部３１２は、ストレージ３３に記憶されたアクセス範囲Ｘと暗号文ＣＴＸとの組から、アクセス範囲Ｘに属性Ｙが含まれる組を抽出する。鍵サーバ３０の暗号文送信部３１３は、抽出された組の暗号文ＣＴＸを伝送路９１を介して検索端末２０に送信する。暗号文送信部３１３は、複数の組が抽出されている場合には、各組の暗号文ＣＴＸを送信する。暗号文取得部２１２は、送信された暗号文ＣＴＸを取得する。
　（ステップＳ２２：復号処理）
　検索端末２０の復号部２１３は、ステップＳ２１で取得された暗号文ＣＴＸを、属性Ｙが設定された復号鍵ｓｋＹによって復号して鍵Ｋを生成する。
　具体的には、復号部２１３は、ステップＳ１１で用いられた公開鍵暗号方式の復号アルゴリズムを用いて、暗号文ＣＴＸを復号鍵ｓｋＹによって復号する。図７のステップＳ１１で特許文献２に記載された関数型暗号方式のＥｎｃアルゴリズムが用いられた場合には、復号部２１３は、特許文献２に記載された関数型暗号方式のＤｅｃアルゴリズムを用いて、暗号文ＣＴＸを復号鍵ｓｋＹによって復号する。この場合、例えば、復号部２１３は、要素ｋ＊ ０，．．．，ｋ＊ Ｌを復号鍵ｓｋＹとし、暗号文ＣＴＸである要素ｃ０及び要素ｃｔと、要素ｋ＊ ０，．．．，ｋ＊ Ｌとのペアリング演算を計算して、セッション鍵Ｋを鍵Ｋとして生成する。
　（ステップＳ２３：要求受付処理）
　検索端末２０の要求受付部２１１は、検索用のキーワードｗ’を含む検索要求の入力を受け付ける。キーワードｗ’は、任意の文字列である。キーワードｗ’は、検索端末２０の利用者によって入力装置が操作され入力される。
　（ステップＳ２４：トラップドア生成処理）
　トラップドア生成部２１４は、ステップＳ２２で生成された鍵Ｋと、ステップＳ２３で受け付けられた検索用のキーワードｗ’とを入力として、検索用のトラップドアｔ’を生成する。
　具体的には、トラップドア生成部２１４は、鍵Ｋとキーワードｗ’とを入力として、共通鍵型の秘匿検索方式におけるトラップドア生成アルゴリズムを用いて、検索用のトラップドアｔ’を生成する。例えば、トラップドア生成部２１４は、鍵Ｋとキーワードｗ’とを入力として、図７のステップＳ１３で用いられたハッシュ関数Ｈを計算して、検索用のトラップドアｔ’を生成する。
　（ステップＳ２５：データ取得処理）
　検索端末２０のデータ取得部２１５は、ステップＳ２４で生成されたトラップドアｔ’を検索サーバ４０に送信して、キーワードｗ’に対応するデータを取得する。
　具体的には、データ取得部２１５は、トラップドアｔ’を、伝送路９１を介して検索サーバ４０に送信する。すると、検索サーバ４０のトラップドア取得部４１２は、送信されたトラップドアｔ’を取得する。検索サーバ４０のタグ抽出部４１３は、記憶装置であるストレージ４３に記憶されたタグｔから、トラップドアｔ’に対応するタグｔを抽出する。例えば、タグ抽出部４１３は、トラップドアｔ’と一致するタグｔを抽出する。そして、タグ抽出部４１３は、抽出されたタグｔに関するデータを、伝送路９１を介して検索端末２０に送信する。
　タグｔに関するデータとは、具体例としては、タグｔの識別子である。また、タグｔに関するデータは、抽出されたタグｔの個数であってもよい。また、タグｔに関するデータは、タグｔと暗号文Ｃとの組が検索サーバ４０に登録されている場合には、タグｔに関する暗号文Ｃであってもよい。
　＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態１に係る秘匿検索システム１では、登録端末１０はアクセス範囲Ｘと暗号文ＣＴＸとの組を鍵サーバ３０に登録するとともに、タグｔを検索サーバ４０に登録しておく。そして、検索端末２０は、鍵サーバ３０から属性Ｙに対応した暗号文ＣＴＸを取得して鍵Ｋを生成し、鍵Ｋでトラップドアｔ’を生成して検索サーバ４０に送信してデータを取得する。
　これにより、実施の形態１に係る秘匿検索システム１では、アクセス制御を実現しつつ、検索処理の速度を早くすることができる。具体的には、検索端末２０が取得できる鍵Ｋは、属性Ｙが設定された復号鍵ｓｋＹで復号可能な鍵Ｋに限定される。したがって、アクセス制御が実現される。また、タグｔとトラップドアｔ’とは、共通鍵型の秘匿検索方式におけるアルゴリズムで生成されている。したがって、タグｔとトラップドアｔ’との生成処理、及び、タグｔとトラップドアｔ’とのマッチング処理は、共通鍵型の秘匿検索方式と同じ速度になる。
　＊＊＊他の構成＊＊＊
　＜変形例１＞
　実施の形態１では、検索処理を１つの一連の処理とした。しかし、検索処理は、鍵生成処理と、データ取得処理との２つの処理に分けてもよい。
　図９を参照して、変形例１に係る鍵生成処理を説明する。
　鍵生成処理は、要求受付部２１１によって検索要求が受け付けられたタイミングとは異なる任意のタイミングに実行される。例えば、鍵生成処理は、定期的に実行される。
　ステップＳ３１からステップＳ３２の処理は、図８のステップＳ２１からステップＳ２２の処理に対応する。つまり、ステップＳ３１で暗号文取得部２１２は、要求受付部２１１によって検索要求が受け付けられたタイミングとは異なる任意のタイミングに、暗号文ＣＴＸを取得する。そして、ステップＳ３２で復号部２１３は、取得された暗号文ＣＴＸを、復号鍵ｓｋＹによって復号して鍵Ｋを生成し、生成された鍵Ｋを記憶装置であるストレージ２３に記憶しておく。
　図１０を参照して、変形例１に係るデータ取得処理を説明する。
　データ取得処理は、要求受付部２１１によって検索要求が受け付けられたタイミングに実行される。
　ステップＳ４１からステップＳ４３の処理は、図８のステップＳ２３からステップＳ２５の処理に対応する。つまり、ステップＳ４１で要求受付部２１１は、検索要求を受け付ける。すると、ステップＳ４２でトラップドア生成部２１４は、記憶装置であるストレージ２３に記憶された鍵Ｋと検索用のキーワードｗ’とを入力として、検索用のトラップドアｔ’を生成する。そして、ステップＳ４３でデータ取得部２１５は、トラップドアｔ’を検索サーバ４０に送信して、キーワードｗ’に対応するデータを取得する。
　ステップＳ３２で鍵Ｋを生成する処理は、公開鍵暗号方式の復号処理であり、処理時間がかかる。そのため、検索要求が受け付けられてから実行すると、検索要求が受け付けられてからデータを取得するまでの応答時間が長くなってしまう。そこで、時間がかかる復号処理を含む鍵生成処理を、検索要求が受け付けられる前に実行しておく。これにより、応答時間を短くすることができる。
　＜変形例２＞
　実施の形態１では、アクセス範囲Ｘと暗号文ＣＴＸとの組は、鍵サーバ３０のストレージ３３に記憶された。しかし、アクセス範囲Ｘと暗号文ＣＴＸとの組は、鍵サーバ３０の外部の記憶装置に記憶されてもよい。
　同様に、実施の形態１では、タグｔは、検索サーバ４０のストレージ４３に記憶された。しかし、タグｔは、検索サーバ４０の外部の記憶装置に記憶されてもよい。
　＜変形例３＞
　実施の形態１では、登録端末１０と検索端末２０と鍵サーバ３０と検索サーバ４０との各機能構成要素の機能がソフトウェアで実現された。しかし、変形例３として、登録端末１０と検索端末２０と鍵サーバ３０と検索サーバ４０との各機能構成要素の機能はハードウェアで実現されてもよい。この変形例３について、実施の形態１と異なる点を説明する。
　図１１を参照して、変形例３に係る登録端末１０の構成を説明する。
　各機能構成要素の機能がハードウェアで実現される場合、登録端末１０は、プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３とに代えて、電子回路１５を備える。電子回路１５は、登録端末１０の各部の機能とメモリ１２とストレージ１３との機能とを実現する専用の電子回路である。
　図１２を参照して、変形例３に係る検索端末２０の構成を説明する。
　各機能構成要素の機能がハードウェアで実現される場合、検索端末２０は、プロセッサ２１とメモリ２２とストレージ２３とに代えて、電子回路２５を備える。電子回路２５は、検索端末２０の各部の機能とメモリ２２とストレージ２３との機能とを実現する専用の電子回路である。
　図１３を参照して、変形例３に係る鍵サーバ３０の構成を説明する。
　各機能構成要素の機能がハードウェアで実現される場合、鍵サーバ３０は、プロセッサ３１とメモリ３２とストレージ３３とに代えて、電子回路３５を備える。電子回路３５は、鍵サーバ３０の各部の機能とメモリ３２とストレージ３３との機能とを実現する専用の電子回路である。
　図１４を参照して、変形例３に係る検索サーバ４０の構成を説明する。
　各機能構成要素の機能がハードウェアで実現される場合、検索サーバ４０は、プロセッサ４１とメモリ４２とストレージ４３とに代えて、電子回路４５を備える。電子回路４５は、検索サーバ４０の各部の機能とメモリ４２とストレージ４３との機能とを実現する専用の電子回路である。
　電子回路１５，２５，３５，４５は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）が想定される。
　登録端末１０の各部の機能を１つの電子回路１５で実現してもよいし、登録端末１０の各部の機能を複数の電子回路１５に分散させて実現してもよい。同様に、検索端末２０の各部の機能を１つの電子回路２５で実現してもよいし、検索端末２０の各部の機能を複数の電子回路２５に分散させて実現してもよい。同様に、鍵サーバ３０の各部の機能を１つの電子回路３５で実現してもよいし、鍵サーバ３０の各部の機能を複数の電子回路３５に分散させて実現してもよい。同様に、検索サーバ４０の各部の機能を１つの電子回路４５で実現してもよいし、検索サーバ４０の各部の機能を複数の電子回路４５に分散させて実現してもよい。
　＜変形例４＞
　変形例４として、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。つまり、登録端末１０の各機能構成要素のうち、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。同様に、検索端末２０と鍵サーバ３０と検索サーバ４０とについても、各機能構成要素のうち、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
　プロセッサ１１，２１，３１，４１とメモリ１２，２２，３２，４２とストレージ１３，２３，３３，４３と電子回路１５，２５，３５，４５とを、処理回路という。つまり、登録端末１０と検索端末２０と鍵サーバ３０と検索サーバ４０との各部の機能は、処理回路により実現される。
　実施の形態２．
　実施の形態２は、タグｔとトラップドアｔ’とのマッチングの前に、処理対象とするタグｔを属性Ｙで絞り込む点が実施の形態１と異なる。実施の形態２では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
　＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１５を参照して、実施の形態２に係る検索サーバ４０の構成を説明する。
　検索サーバ４０は、機能構成要素として、属性抽出部４１４を備える点が図５に示す検索サーバ４０と異なる。属性抽出部４１４は、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアで実現される。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図７及び図８と、図１６とを参照して、実施の形態２に係る秘匿検索システム１の動作を説明する。
　図１６及び図７を参照して、実施の形態２に係る登録処理を説明する。
　ステップＳ１１からステップＳ１３の処理は、実施の形態１と同じである。
　（ステップＳ１４：タグ登録処理）
　登録端末１０のタグ登録部１１４は、ステップＳ１１で受け付けられたアクセス範囲Ｘと、ステップＳ１３で生成されたタグｔとの組を検索サーバ４０に登録する。
　図１６及び図８を参照して、実施の形態２に係る検索処理を説明する。
　ステップＳ２１からステップＳ２４の処理は、実施の形態１と同じである。
　（ステップＳ２５：データ取得処理）
　検索端末２０のデータ取得部２１５は、属性Ｙと、ステップＳ２４で生成されたトラップドアｔ’の組を検索サーバ４０に送信して、キーワードｗ’に対応するデータを取得する。
　具体的には、データ取得部２１５は、属性Ｙとトラップドアｔ’との組を、伝送路９１を介して検索サーバ４０に送信する。すると、検索サーバ４０のトラップドア取得部４１２は、送信された属性Ｙとトラップドアｔ’との組を取得する。検索サーバ４０の属性抽出部４１４は、記憶装置であるストレージ４３に記憶されたアクセス範囲Ｘとタグｔとの組から、トラップドア取得部４１２によって取得された組に含まれる属性Ｙを、アクセスを許可する範囲に含むアクセス範囲Ｘを含む組を抽出する。タグ抽出部４１３は、属性抽出部４１４によって抽出された組から、トラップドア取得部４１２によって取得された組に含まれるトラップドアｔ’に対応するタグｔを含む組を抽出する。そして、タグ抽出部４１３は、抽出されたタグｔに関するデータを、伝送路９１を介して検索端末２０に送信する。
　＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態２に係る秘匿検索システム１では、登録端末１０はアクセス範囲Ｘとタグｔとの組を検索サーバ４０に登録しておく。そして、検索端末２０は、属性Ｙとトラップドアｔ’との組を検索サーバ４０に送信する。すると、検索サーバ４０は、アクセス範囲Ｘと属性Ｙとで処理対象のタグｔを絞り込んだ上で、トラップドアｔ’に対応するタグｔを抽出する。
　これにより、実施の形態２に係る秘匿検索システム１では、実施の形態１に比べ検索処理の速度を早くすることができる。つまり、実施の形態１では、検索端末２０の利用者がアクセス権限を持たないタグｔについても、トラップドアｔ’とのマッチング処理の対象になっていた。しかし、実施の形態２では、トラップドアｔ’とのマッチング処理の前に、属性Ｙによりタグｔを絞り込んでおく。属性Ｙによるタグｔの絞り込みは、アクセス範囲Ｘによってタグｔを整列する等しておけば、高速に行うことが可能である。したがって、検索処理の速度を早くすることができる。
　実施の形態３．
　実施の形態３は、同じアクセス範囲Ｘを指定する場合に同じ鍵Ｋを用いてタグｔが生成される点が実施の形態１，２と異なる。実施の形態３では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
　実施の形態３では、実施の形態１に機能を追加した場合を説明する。しかし、実施の形態２に機能を追加することも可能である。
　＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１７を参照して、実施の形態３に係る登録端末１０の構成を説明する。
　登録端末１０は、暗号文取得部１１５と、復号部１１６とを備える点が、図２に示す登録端末１０と異なる。暗号文取得部１１５と、復号部１１６とは、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアで実現される。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図１８及び図１９を参照して、実施の形態３に係る秘匿検索システム１の動作を説明する。
　図１８及び図１９を参照して、実施の形態３に係る登録処理を説明する。
　（ステップＳ５１：暗号文取得処理）
　登録端末１０の暗号化部１１１は、範囲情報Ｘ＊の入力を受け付ける。範囲情報Ｘ＊は、後述するステップＳ５６で生成されるタグｔのアクセス範囲Ｘとなる範囲である。範囲情報Ｘ＊は、具体例としては、属性の論理式によって表される。範囲情報Ｘ＊は、登録端末１０の利用者によって入力装置が操作され入力される。
　登録端末１０の暗号文取得部１１５は、属性Ｙ’と範囲を示す範囲情報Ｘ＊とを鍵サーバ３０に送信して、登録を許可する範囲に属性Ｙ’を含む登録範囲Ｘ’が設定された暗号文ＣＴＸを取得する。属性Ｙ’は、登録端末１０の利用者の属性である。登録範囲Ｘ’は、鍵Ｋを用いてタグｔを登録することを許可する範囲を示す。登録範囲Ｘ’は、具体例としては、属性の論理式によって表される。
　具体的には、暗号文取得部１１５は、属性Ｙ’を伝送路９１を介して鍵サーバ３０に送信する。すると、鍵サーバ３０の属性判定部３１２は、ストレージ３３に記憶されたアクセス範囲Ｘと登録範囲Ｘ’と暗号文ＣＴＸとの組から、範囲情報Ｘ＊と同じ範囲を示すアクセス範囲Ｘが設定され、かつ、登録範囲Ｘ’に属性Ｙ’が含まれる組を抽出する。なお、後述するように、鍵サーバ３０には、アクセス範囲Ｘと登録範囲Ｘ’と暗号文ＣＴＸとの組が登録されている。鍵サーバ３０の暗号文送信部３１３は、抽出された組の暗号文ＣＴＸを伝送路９１を介して登録端末１０に送信する。暗号文取得部１１５は、送信された暗号文ＣＴＸを取得する。
　（ステップＳ５２：取得判定処理）
　登録端末１０の暗号文取得部１１５は、ステップＳ５２で暗号文ＣＴＸが取得されたか否かを判定する。
　暗号文取得部１１５は、暗号文ＣＴＸが取得された場合には、処理をステップＳ５３に進める。一方、暗号文取得部１１５は、暗号文ＣＴＸが取得されなかった場合には、処理をステップＳ５４に進める。
　（ステップＳ５３：復号処理）
　登録端末１０の復号部１１６は、ステップＳ５１で取得された暗号文ＣＴＸを、属性Ｙ’が設定された復号鍵ｓｋＹ’によって復号して鍵Ｋを生成する。具体的な処理は、復号鍵ｓｋＹ’を用いる点を除き、図８のステップＳ２２と同じである。
　（ステップＳ５４：暗号化処理）
　登録端末１０の暗号化部１１１は、登録を許可する範囲を示す登録範囲Ｘ’の入力を受け付ける。登録範囲Ｘ’は、登録端末１０の利用者によって入力装置が操作され入力される。
　暗号化部１１１は、アクセス範囲Ｘ（＝範囲情報Ｘ＊）と登録範囲Ｘ’とを入力として、アクセス範囲Ｘ及び登録範囲Ｘ’が設定され鍵Ｋが暗号化された暗号文ＣＴＸと、鍵Ｋとを生成する。
　具体的には、暗号化部１１１は、図７のステップＳ１１と同様に、アクセス制御が可能な公開鍵暗号方式のＫＥＭ機能を用いて、暗号文ＣＴＸと、鍵Ｋとを生成する。この際、暗号化部１１１は、アクセス範囲Ｘと登録範囲Ｘ’とがＯＲ条件で結ばれた条件を暗号文ＣＴＸの復号条件として設定する。つまり、暗号文ＣＴＸは、アクセス範囲Ｘが示す範囲に含まれる属性と、登録範囲Ｘ’が示す範囲に含まれる属性との少なくともいずれかの属性が設定された復号鍵によって復号可能である。
　（ステップＳ５５：鍵登録処理）
　登録端末１０の鍵登録部１１２は、ステップＳ５１で受け付けられたアクセス範囲Ｘ（＝範囲情報Ｘ＊）と、ステップＳ５４で受け付けられた登録範囲Ｘ’と、ステップＳ５４で生成された暗号文ＣＴＸとの組を鍵サーバ３０に登録する。
　具体的には、鍵登録部１１２は、アクセス範囲Ｘと登録範囲Ｘ’と暗号文ＣＴＸとの組を、伝送路９１を介して鍵サーバ３０に送信する。すると、鍵サーバ３０の暗号文取得部３１１は、送信されたアクセス範囲Ｘと登録範囲Ｘ’と暗号文ＣＴＸとの組を取得して、ストレージ３３に書き込む。これにより、ストレージ３３にアクセス範囲Ｘと登録範囲Ｘ’と暗号文ＣＴＸとの組が蓄積される。
　（ステップＳ５６：タグ生成処理）
　登録端末１０のタグ生成部１１３は、検索用のキーワードｗの入力を受け付ける。キーワードｗは、任意の文字列である。キーワードｗは、登録端末１０の利用者によって入力装置が操作され入力される。
　タグ生成部１１３は、ステップＳ５３又はステップＳ５４で生成された鍵Ｋと、受け付けられた検索用のキーワードｗとを入力として、検索用のタグｔを生成する。具体的な処理は、図７のステップＳ１３と同じである。
　（ステップＳ５７：タグ登録処理）
　登録端末１０のタグ登録部１１４は、ステップＳ５６で生成されたタグｔを検索サーバ４０に登録する。具体的な処理は、図７のステップＳ１４と同じである。
　＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態３に係る秘匿検索システム１では、登録端末１０は同じアクセス範囲Ｘを指定する場合に同じ鍵Ｋを用いてタグｔを生成する。
　これにより、実施の形態３に係る秘匿検索システム１では、検索端末２０は、１つのアクセス範囲Ｘについて１つの暗号文ＣＴＸを復号すれば済む。つまり、実施の形態１では、検索端末２０は、１つのアクセス範囲Ｘについて複数の暗号文ＣＴＸを復号しなければならない場合があった。暗号文ＣＴＸの復号は計算量が多く、処理時間がかかった。しかし、実施の形態３では、検索端末２０は、１つのアクセス範囲Ｘについて１つの暗号文ＣＴＸを復号すれば済むため、鍵Ｋの生成の速度を早くすることができる。
　例えば、図１８において、登録端末１０Ｍがタグｔを登録するときには、アクセス範囲Ｘに対応する鍵Ｋがなかったとする。この場合には、登録端末１０Ｍは、鍵Ｋを生成し、鍵Ｋを暗号化した暗号文ＣＴＸを鍵サーバ３０に登録するとともに、鍵Ｋによりタグｔを生成して検索サーバ４０に登録する。
　その後、登録端末１０Ｎがアクセス範囲Ｘを指定して別のタグｔを登録する場合、登録端末１０Ｎは鍵サーバ３０から暗号文ＣＴＸを取得することにより、登録端末１０Ｍによって生成された鍵Ｋを得る。そして、登録端末１０Ｎは、登録端末１０Ｍによって生成された鍵Ｋによりタグｔを生成して検索サーバ４０に登録する。
　このように、登録端末１０Ｍ及び登録端末１０Ｎが同じ鍵Ｋによりタグｔを生成することができる。その結果、検索端末２０は、１つのアクセス範囲Ｘについて１つの暗号文ＣＴＸを復号すれば済む。
　１　秘匿検索システム、１０　登録端末、１１　プロセッサ、１２　メモリ、１３　ストレージ、１４　通信インタフェース、１５　電子回路、１１１　暗号化部、１１２　鍵登録部、１１３　タグ生成部、１１４　タグ登録部、１１５　暗号文取得部、１１６　復号部、２０　検索端末、２１　プロセッサ、２２　メモリ、２３　ストレージ、２４　通信インタフェース、２５　電子回路、２１１　要求受付部、２１２　暗号文取得部、２１３　復号部、２１４　トラップドア生成部、２１５　データ取得部、３０　鍵サーバ、３１　プロセッサ、３２　メモリ、３３　ストレージ、３４　通信インタフェース、３５　電子回路、３１１　暗号文取得部、３１２　属性判定部、３１３　暗号文送信部、４０　検索サーバ、４１　プロセッサ、４２　メモリ、４３　ストレージ、４４　通信インタフェース、４５　電子回路、４１１　タグ取得部、４１２　トラップドア取得部、４１３　タグ抽出部、４１４　属性抽出部、９１　伝送路。

Claims (12)

  1. 　アクセスを許可する範囲を示すアクセス範囲Ｘを入力として、前記アクセス範囲Ｘが設定され鍵Ｋが暗号化された暗号文ＣＴＸと、前記鍵Ｋとを生成する暗号化部と、
    　前記アクセス範囲Ｘと前記暗号化部によって生成された前記暗号文ＣＴＸとの組を鍵サーバに登録する鍵登録部と、
    　前記鍵Ｋと検索用のキーワードｗとを入力として、検索用のタグｔを生成するタグ生成部と、
    　前記タグ生成部によって生成された前記タグｔを検索サーバに登録するタグ登録部と
    を備える登録端末。
  2. 　前記タグ登録部は、前記アクセス範囲Ｘと前記タグｔとの組を前記検索サーバに登録する
    請求項１に記載の登録端末。
  3. 　前記暗号化部は、前記アクセス範囲Ｘと、登録を許可する範囲を示す登録範囲Ｘ’とを入力として、前記アクセス範囲Ｘと前記登録範囲Ｘ’とが設定され前記鍵Ｋが暗号化された前記暗号文ＣＴＸと、前記鍵Ｋとを生成し、
    　前記鍵登録部は、前記アクセス範囲Ｘと前記登録範囲Ｘ’と前記暗号文ＣＴＸとの組を前記鍵サーバに登録する
    請求項１又は２に記載の登録端末。
  4. 　前記登録端末は、さらに、
    　属性Ｙ’を前記鍵サーバに送信して、登録を許可する範囲に前記属性Ｙ’を含む登録範囲Ｘ’が設定された暗号文ＣＴＸを取得する暗号文取得部と、
    　前記暗号文取得部によって取得された前記暗号文ＣＴＸを、前記属性Ｙ’が設定された復号鍵ｓｋＹ’によって復号して鍵Ｋを生成する復号部と
    を備え、
    　前記タグ生成部は、前記復号部によって生成された前記鍵Ｋと、前記キーワードｗとを入力として、検索用のタグｔを生成する
    請求項３に記載の登録端末。
  5. 　前記暗号文取得部は、前記属性Ｙ’と範囲を示す範囲情報Ｘ＊とを前記鍵サーバに送信して、前記範囲情報Ｘ＊と同じ範囲を示すアクセス範囲Ｘが設定され、かつ、登録を許可する範囲に前記属性Ｙ’を含む登録範囲Ｘ’が設定された暗号文ＣＴＸを取得する
    請求項４に記載の登録端末。
  6. 　属性Ｙを鍵サーバに送信して、アクセスを許可する範囲に前記属性Ｙを含むアクセス範囲Ｘが設定された暗号文ＣＴＸを取得する暗号文取得部と、
    　前記暗号文取得部によって取得された前記暗号文ＣＴＸを、前記属性Ｙが設定された復号鍵ｓｋＹによって復号して鍵Ｋを生成する復号部と、
    　前記復号部によって生成された鍵Ｋと検索用のキーワードｗ’とを入力として、検索用のトラップドアｔ’を生成するトラップドア生成部と、
    　前記トラップドア生成部によって生成された前記トラップドアｔ’を検索サーバに送信して、前記キーワードｗ’に対応するデータを取得するデータ取得部と
    を備える検索端末。
  7. 　前記検索端末は、さらに、
    　前記キーワードｗ’を含む検索要求の入力を受け付ける要求受付部
    を備え、
    　前記暗号文取得部は、前記要求受付部によって前記検索要求が受け付けられたタイミングとは異なるタイミングに、前記暗号文ＣＴＸを取得し、
    　前記復号部は、前記暗号文取得部によって取得された前記暗号文ＣＴＸを、前記復号鍵ｓｋＹによって復号して鍵Ｋを生成し、生成された前記鍵Ｋを記憶装置に記憶し、
    　前記トラップドア生成部は、前記要求受付部によって前記検索要求が受け付けられると、前記記憶装置に記憶された鍵Ｋと検索用のキーワードｗ’とを入力として、検索用のトラップドアｔ’を生成する
    請求項６に記載の検索端末。
  8. 　前記データ取得部は、前記属性Ｙと前記トラップドアｔ’とを前記検索サーバに送信して、前記キーワードｗ’に対応するデータを取得する
    請求項６又は７に記載の検索端末。
  9. 　アクセス範囲Ｘと検索用のタグｔとの組を登録端末から取得して、記憶装置に記憶するタグ取得部と、
    　属性Ｙとトラップドアｔ’との組を検索端末から取得するトラップドア取得部と、
    　前記記憶装置に記憶された組から、前記トラップドア取得部によって取得された組に含まれる前記属性Ｙを、アクセスを許可する範囲に含む前記アクセス範囲Ｘを含む組を抽出する属性抽出部と、
    　前記属性抽出部によって抽出された組から、前記トラップドア取得部によって取得された組に含まれる前記トラップドアｔ’に対応する前記タグｔを含む組を抽出するタグ抽出部と
    を備える検索サーバ。
  10. 　登録端末と、検索端末と、鍵サーバと、検索サーバとを備える検索システムであり、
    　前記登録端末は、
    　アクセスを許可する範囲を示すアクセス範囲Ｘを入力として、前記アクセス範囲Ｘが設定され鍵Ｋが暗号化された暗号文ＣＴＸと、前記鍵Ｋとを生成する暗号化部と、
    　前記アクセス範囲Ｘと前記暗号化部によって生成された前記暗号文ＣＴＸとの組を前記鍵サーバに登録する鍵登録部と、
    　前記鍵Ｋと検索用のキーワードｗとを入力として、検索用のタグｔを生成するタグ生成部と、
    　前記タグ生成部によって生成された前記タグｔを前記検索サーバに登録するタグ登録部と
    を備え、
    　前記検索端末は、
    　属性Ｙを前記鍵サーバに送信して、アクセスを許可する範囲に前記属性Ｙを含むアクセス範囲Ｘが設定された暗号文ＣＴＸを取得する暗号文取得部と、
    　前記暗号文取得部によって取得された前記暗号文ＣＴＸを、前記属性Ｙが設定された復号鍵ｓｋＹによって復号して鍵Ｋを生成する復号部と、
    　前記復号部によって生成された鍵Ｋと検索用のキーワードｗ’とを入力として、検索用のトラップドアｔ’を生成するトラップドア生成部と、
    　前記トラップドア生成部によって生成された前記トラップドアｔ’を前記検索サーバに送信して、前記キーワードｗ’に対応するデータを取得するデータ取得部と
    を備える検索システム。
  11. 　アクセスを許可する範囲を示すアクセス範囲Ｘを入力として、前記アクセス範囲Ｘが設定され鍵Ｋが暗号化された暗号文ＣＴＸと、前記鍵Ｋとを生成する暗号化処理と、
    　前記アクセス範囲Ｘと前記暗号化処理によって生成された前記暗号文ＣＴＸとの組を鍵サーバに登録する鍵登録処理と、
    　前記鍵Ｋと検索用のキーワードｗとを入力として、検索用のタグｔを生成するタグ生成処理と、
    　前記タグ生成処理によって生成された前記タグｔを検索サーバに登録するタグ登録処理と
    をコンピュータに実行させる登録プログラム。
  12. 　属性Ｙを鍵サーバに送信して、アクセスを許可する範囲に前記属性Ｙを含むアクセス範囲Ｘが設定された暗号文ＣＴＸを取得する暗号文取得処理と、
    　前記暗号文取得処理によって取得された前記暗号文ＣＴＸを、前記属性Ｙが設定された復号鍵ｓｋＹによって復号して鍵Ｋを生成する復号処理と、
    　前記復号処理によって生成された鍵Ｋと検索用のキーワードｗ’とを入力として、検索用のトラップドアｔ’を生成するトラップドア生成処理と、
    　前記トラップドア生成処理によって生成された前記トラップドアｔ’を検索サーバに送信して、前記キーワードｗ’に対応するデータを取得するデータ取得処理と
    をコンピュータに実行させる検索プログラム。
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