JP4294938B2

JP4294938B2 - ファイル転送システム、キーサーバ装置、ファイル送信装置、ファイル蓄積装置、ファイル受信装置、ならびに、プログラム

Info

Publication number: JP4294938B2
Application number: JP2002320234A
Authority: JP
Inventors: 秀治小川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2022-11-01
Also published as: JP2004158924A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファイルの転送を安全に行うのに好適なファイル転送システム、キーサーバ装置、ファイル送信装置、ファイル蓄積装置、ファイル受信装置、ならびに、これらをコンピュータにより実現するプログラムを提供することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、インターネットを用いた各種の情報の転送の通信路のセキュリティを確保するために、種々の技術が提案されている。たとえば、ＳＳＬ（Secure Socket Layer）プロトコルを用いたＨＴＴＰＳ（Hyper Text Transfer Protocol over SSL）はその一例である。
【０００３】
一方で、ＳＳＬプロトコルやＨＴＴＰＳサービスを用いてファイルを転送する場合であっても、ファイルの送信側から受信側へファイルを転送するためのサービスを提供しているインターネットプロバイダ事業も盛んである。
【０００４】
この場合、ファイルの送信側からプロバイダ事業者のファイルサーバへＨＴＴＰＳを用いてファイルを伝送する。プロバイダ事業者のファイルサーバは、伝送されたファイルを蓄積する。ファイルの受信側は、プロバイダ事業者のファイルサーバに蓄積されたファイルを取得する。このようにして、ファイルの伝送が行われる。
【０００５】
したがって、悪意のあるプロバイダ事業者に伝送されるファイルの内容が漏れてしまうおそれがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、コンピュータ通信網を介したファイル伝送の途中に介在しうる第三者からのセキュリティを容易に向上させるための技術が強く望まれている。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、ファイルの転送を安全に行うのに好適なファイル転送システム、キーサーバ装置、ファイル送信装置、ファイル蓄積装置、ファイル受信装置、ならびに、これらをコンピュータにより実現するプログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。
【０００９】
本発明の第１の観点に係るファイル転送システムは、キーサーバ装置と、ファイル送信装置と、ファイル蓄積装置と、ファイル受信装置と、を備え、以下のように構成する。
【００１０】
すなわち、キーサーバ装置は、種を生成し、生成された種に所定の乱数生成関数を適用して乱数を生成し、生成された種と、生成された乱数と、をファイル送信装置に送信する。
【００１１】
一方、ファイル送信装置は、キーサーバ装置から送信された種と、乱数と、を受信し、受信された乱数により、転送すべきファイルを暗号化して暗号化済ファイルを生成し、受信された種と、生成された暗号化済ファイルと、をファイル蓄積装置に送信する。
【００１２】
さらに、ファイル蓄積装置は、ファイル送信装置から送信された種と、暗号化済ファイルと、を受信し、受信された種と、暗号化済ファイルと、を蓄積する。
【００１３】
そして、ファイル受信装置は、ファイル蓄積装置に蓄積された種と、暗号化済ファイルと、を取得し、取得された種に、当該所定の乱数生成関数を適用して乱数を生成し、生成された乱数により、取得された暗号化済ファイルを復号して、転送すべきファイルを得る。
【００１４】
また、本発明のファイル転送システムは、以下のように構成することができる。
【００１５】
すなわち、キーサーバ装置は、複数のファイル受信装置のそれぞれに対応付けて所定の乱数生成関数に対するプログラムを記憶する。
【００１６】
一方、ファイル送信装置は、種と、乱数と、の受信に先立って、転送すべきファイルの宛先を、キーサーバ装置に送信する。
【００１７】
さらに、キーサーバ装置は、ファイル送信装置から送信された転送すべきファイルの宛先を受信し、受信された宛先に対応付けて記憶されたプログラムを取得し、当該プログラムを実行することにより、生成された種に当該所定の乱数生成関数を適用して乱数を生成する。
【００１８】
また、本発明のファイル転送システムにおいて、ファイル送信装置からファイル蓄積装置への暗号化済のファイルの送信に用いられる通信路は暗号化されているように構成することができる。
【００１９】
本発明の他の観点に係るファイル転送システムは、ファイル送信装置と、ファイル蓄積装置と、ファイル受信装置と、を備え、以下のように構成する。
【００２０】
すなわち、ファイル受信装置は、種を生成し、生成された種に所定の乱数生成関数を適用して乱数を生成し、生成された種と、生成された乱数と、をファイル送信装置に送信する。
【００２１】
一方、ファイル送信装置は、ファイル受信装置から送信された種と、乱数と、を受信し、受信された乱数により、転送すべきファイルを暗号化して暗号化済ファイルを生成し、受信された種と、生成された暗号化済ファイルと、をファイル蓄積装置に送信する。
【００２２】
さらに、ファイル蓄積装置は、ファイル送信装置から送信された種と、暗号化済ファイルと、を受信し、受信された種と、暗号化済ファイルと、を蓄積する。
【００２３】
そして、ファイル受信装置は、ファイル蓄積装置に蓄積された種と、暗号化済ファイルと、を取得し、取得された種に、当該所定の乱数生成関数を適用して乱数を生成し、生成された乱数により、取得された暗号化済ファイルを復号して、転送すべきファイルを得る。
【００２４】
また、本発明のファイル転送システムにおいて、ファイル送信装置からファイル蓄積装置への暗号化済のファイルの送信に用いられる通信路は暗号化されているように構成することができる。
【００２５】
本発明の他の観点に係るキーサーバ装置は、上記のファイル転送システムにおけるキーサーバ装置である。
【００２６】
本発明の他の観点に係るファイル送信装置は、上記のファイル転送システムにおけるファイル送信装置である。
【００２７】
本発明の他の観点に係るファイル受信装置は、上記のファイル転送システムにおけるファイル受信装置である。
【００２８】
本発明の他の観点に係るプログラムは、上記のキーサーバ装置、上記のファイル送信装置、もしくは、上記のファイル受信装置のいずれかとして機能させるように構成する。
【００２９】
当該プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk ROM）等の各種のコンピュータ読取可能な情報記録媒体に記録して配布・販売することができるほか、インターネットなどのコンピュータ通信網を介して配布・販売することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
【００３１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るファイル転送システムの概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００３２】
ファイル転送システム１０１は、キーサーバ装置１１１と、ファイル送信装置１２１と、ファイル蓄積装置１３１と、ファイル受信装置１４１と、を備える。
【００３３】
ファイル送信装置１２１からファイル受信装置１４１へのファイルの転送は、まず、ファイル送信装置１２１からファイル蓄積装置１３１へ情報をアップロードし、ファイル蓄積装置１３１がこれを蓄積し、次に、ファイル蓄積装置１３１からファイル受信装置１４１へ当該蓄積された情報をダウンロードすることによって行われる。
【００３４】
この際に、以下のような構成を採用して、ファイル蓄積装置１３１を運営する第三者に、転送すべきファイルの内容を知得されないようにするのである。
【００３５】
図２は、ファイル送信装置１２１において実行される処理の手順を示すフローチャートである。図３は、キーサーバ装置１１１において実行される処理の手順を示すフローチャートである。図４は、ファイル蓄積装置１３１において実行される処理の手順を示すフローチャートである。図５は、ファイル受信装置１４１において実行される処理の手順を示すフローチャートである。図６は、これらの間でやりとりされる各種のメッセージの応答図である。以下、適宜これらの図も参照しつつ、説明する。
【００３６】
まず、ファイル送信装置１２１は、転送すべきファイルの宛先を、キーサーバ装置１１１に送信する（ステップＳ２０１）。本実施形態では、ファイル受信装置１４１に対応付けられた識別子（事業者名、ＩＰ（Internet Protocol）アドレス等、ファイル受信装置１４１の運営者が特定できるようなものであればよい。）を、ファイルの宛先として送信することとなる。
【００３７】
一方、キーサーバ装置１１１は、識別子に対応付けて所定の乱数生成関数に対するプログラムをあらかじめ記憶する。「プログラム」は、実際に実行可能なバイナリ形式・スクリプト形式のもの、あらかじめ用意された複数の乱数生成プログラムのいずれを採用するかを示すパラメータ、乱数生成プログラムに与える各種のパラメータ、もしくはこれらの組み合わせであってもよい。
【００３８】
乱数生成関数としては、「種」を与えると「乱数」を生成するものであれば、任意のものが採用できる。たとえば、以下のようなものを採用することができる。
（１）合同法。もっとも単純な合同法では、ある数に他の数をある回数繰り返し乗算することにより乱数を得るが、「ある数」「他の数」「ある回数」のいずれかをパラメータとし、いずれかを種とすることにより、ファイル受信装置１４１同士での重複をできるだけ避けることができる。
（２）ＭＴ（Mersenne Trister）法。乱数生成のためのseedと、繰返して生成された乱数のいずれを採用するか、の２つのいずれかをパラメータとし、いずれかを種とすることにより、ファイル受信装置１４１同士での重複をできるだけ避けることができる。
【００３９】
なお、このようなアルゴリズムで生成される乱数は、１つであってもよいし、乱数の列を生成させて、これを「乱数」として用いてもよい。
【００４０】
なお、この「プログラム」は、キーサーバ装置１１１とファイル受信装置１４１とで共有している必要がある。典型的には、キーサーバ装置１１１が、各事業者のファイル受信装置１４１に対して互いに重複しない「プログラム」を提供するとともに、これを識別子に対応付けてあらかじめ記憶することとなる。
【００４１】
たとえば、ＭＴ法を採用した場合、４０９６バイト（約３万ビット）のシード空間の中から「種」が選択されるため、出力される乱数列の長さが４０９６バイトより短かければ（たとえば、１０２４バイトであれば）、バイト数が減っていることから情報が欠落することとなるので、乱数列から「種」を算出するのは不可能である。総当たりによる計算では、２の３万乗の回数のテストが必要であるため、既存の公開鍵・秘密鍵の鍵長よりも高いセキュリティを確保することが可能である。
【００４２】
そして、キーサーバ装置１１１は、ファイル送信装置１２１から送信された転送すべきファイルの宛先の識別子を受信すると（ステップＳ３０１）、当該識別子に対応付けて記憶されたプログラムを取得する（ステップＳ３０２）。
【００４３】
次に、キーサーバ装置１１１は、種を生成する（ステップＳ３０３）。種の生成には、上記のようなアルゴリズムを用いても良いし、識別子の送受信時刻、種の生成時刻、種の生成に用いるプログラムのプロセスＩＤ（Identifier）、宛先の識別子、ファイル送信装置１２１に割り当てられている識別子、これらの情報を組み合わせ等により生成したものでも良い。たとえば、これらの情報をバイト列としてみたときに、これに各種のハッシュ関数を適用したもの、これのチェックサム、これのＭＤ（Message Digest）５値、これのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）値などを採用することができる。
【００４４】
そして、ステップＳ３０２で取得したプログラムを実行することにより、生成された種に所定の乱数生成関数を適用してファイルの暗号化に用いる乱数を生成する（ステップＳ３０４）。
【００４５】
そして、生成された種と、生成された乱数と、をファイル送信装置１２１に送信する（ステップＳ３０５）。
【００４６】
一方、ファイル送信装置１２１は、キーサーバ装置１１１から送信された種と、乱数と、を受信する（ステップＳ２０２）。
【００４７】
そして、受信された乱数により、転送すべきファイルを暗号化して暗号化済ファイルを生成する（ステップＳ２０３）。乱数によりファイルを暗号化する手法については、各種のブロック暗号で用いられる技術等、種々の技術を用いることができる。
【００４８】
そして、受信された種と、生成された暗号化済ファイルと、をファイル蓄積装置１３１に送信する（ステップＳ２０４）。ファイル送信装置１２１とファイル蓄積装置１３１との間の通信は、暗号化された通信路によって行うことが望ましい。たとえば、ＨＴＴＰＳプロトコルによる通信路を採用することができる。これによって、第三者に暗号化済ファイルが漏曳するのを防止することができる。
【００４９】
さらに、ファイル蓄積装置１３１は、ファイル送信装置１２１から送信された種と、暗号化済ファイルと、を受信する（ステップＳ４０１）。そして、受信された種と、暗号化済ファイルと、を蓄積する（ステップＳ４０２）。
【００５０】
そして、ファイル受信装置１４１が取得要求をファイル蓄積装置１３１に送信すると（ステップＳ５０１）、ファイル蓄積装置１３１は、これを受信し（ステップＳ４０３）、蓄積した種と、暗号化済ファイルと、をファイル受信装置１４１に送信して、これに応答する（ステップＳ４０４）。
【００５１】
一方、ファイル受信装置１４１は、この応答を受信して、種と、暗号化済ファイルと、を取得する（ステップＳ５０２）。ファイル受信装置１４１とファイル蓄積装置１３１との間の通信も、ＨＴＴＰＳプロトコルによる通信路など、暗号化された通信路によって行うことが望ましい。
【００５２】
そして、取得された種に、あらかじめ用意されたプログラム（典型的には、キーサーバ装置１１１からそのファイル受信装置１４１用に重複なくあらかじめ提供されたプログラム。）を用いて、当該所定の乱数生成関数を適用して乱数を生成する（ステップＳ５０３）。この乱数は、キーサーバ装置１１１がステップＳ３０４において生成したものや、ファイル送信装置１２１がステップＳ２０３で暗号化済ファイルを生成する際に用いたものと同じとなるはずである。
【００５３】
ついで、生成された乱数により、取得された暗号化済ファイルを復号して、転送すべきファイルを得る（ステップＳ５０４）。
【００５４】
本実施形態では、キーサーバ装置１１１によって生成される種や乱数は一時的なものであって、互いに重複する可能性も極めて低い。仮に種や暗号化済ファイルが第三者（ファイル蓄積装置１３１の事業者を含む。）に漏曳したとしても、乱数を知得することは難しく、また仮に知得されたとしても、将来はこれとは異なる乱数が用いられるため、セキュリティを向上させることができる。
【００５５】
また、ファイル装置装置１２１とファイル蓄積装置１３１との間の暗号化済ファイルの転送は、暗号化された通信路によって行われるため、第三者への漏曳をできるだけ防止することができる。
【００５６】
さらに、キーサーバ装置１１１への乱数の要求の通信路と、ファイル蓄積装置１３１へファイル転送の通信路と、を、異なるものとすれば、さらにセキュリティを向上させることができる。
【００５７】
以下では、本実施形態の手法を、他の既存の技術と比較する。
【００５８】
まず、公開鍵方式では、「ファイル単位での暗号化ができない」「ファイル単位に公開鍵・秘密鍵のセットを作ったとしても、ファイルの数だけ鍵セットを管理する必要がある」「複数の人宛の場合はそれぞれ宛にファイル作成が必要である」などの問題がある。しかし、本技術によれば、ファイル単位の暗号化は容易であり、ファイル毎のキーの管理は不要である。
【００５９】
ファイル単位の共通鍵方式では、ファイルの数だけ鍵を生成する必要があり、これの管理をキーサーバ装置に任せるとすれば、ファイル受信装置でファイルを復元するには、必ずキーサーバ装置との通信が必要になり、高速化が難しい。しかし、本技術によれば、このような欠点は生じない。
【００６０】
なお、本実施形態の変形として、ファイル受信装置１４１が、キーサーバ装置１１１に所定のセキュリティ条件を満たすようにログインした後に、種を送信すると、キーサーバ装置１１１から当該種に対応する乱数列が入手できる、という方式を採用することもできる。この場合であっても、キーサーバ装置１１１では、各ファイル受信装置１４１用の乱数発生アルゴリズムを保持しておけば、ファイル毎の共通鍵を管理する必要はない。
【００６１】
（その他の実施の形態）
上記実施形態では、キーサーバ装置１１１を利用することによって、乱数生成関数の管理や、種と乱数の生成などの処理を、ファイル受信装置１４１の事業者からキーサーバ装置１１１の事業者へアウトソーシングしていたが、本実施形態では、ファイル受信装置１４１自身がこれらの処理を行う。
【００６２】
図７は、本実施形態に係るファイル転送システムの概要構成を示す模式図である。本実施形態に係るファイル転送システム１０１は、ファイル送信装置１２１と、ファイル蓄積装置１３１と、ファイル受信装置１４１と、を備える。図８は、これらの間でやりとりされるメッセージの応答図である。
【００６３】
まず、ファイル送信装置１２１と、ファイル受信装置１４１と、は、ファイル蓄積装置１３１を介在しない通信路、もしくは、ファイル蓄積装置１３１にその内容が漏曳する可能性が極めて低い通信手法を確保する。たとえば、ＨＴＴＰＳ通信のような技術を利用することができる。
【００６４】
そして、ファイル受信装置１４１は、種を生成し、生成された種に所定の乱数生成関数を適用して乱数を生成し、生成された種と、生成された乱数と、を、この通信手法により、ファイル送信装置１２１に送信する。
【００６５】
一方、ファイル送信装置１２１は、この通信手法により、ファイル受信装置１４１から送信された種と、乱数と、を受信し、受信された乱数により、転送すべきファイルを暗号化して暗号化済ファイルを生成し、受信された種と、生成された暗号化済ファイルと、をファイル蓄積装置１３１に送信する。
【００６６】
さらに、ファイル蓄積装置１３１は、ファイル送信装置１２１から送信された種と、暗号化済ファイルと、を受信し、受信された種と、暗号化済ファイルと、を蓄積する。
【００６７】
そして、ファイル受信装置１４１は、ファイル蓄積装置１３１に蓄積された種と、暗号化済ファイルと、を取得し、取得された種に、当該所定の乱数生成関数を適用して乱数を生成し、生成された乱数により、取得された暗号化済ファイルを復号して、転送すべきファイルを得る。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ファイルの転送を安全に行うのに好適なファイル転送システム１０１、キーサーバ装置１１１、ファイル送信装置１２１、ファイル蓄積装置１３１、ファイル受信装置１４１、ならびに、これらをコンピュータにより実現するプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るファイル転送システムの概要構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るファイル転送システムのファイル送信装置において実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るファイル転送システムのキーサーバ装置において実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るファイル転送システムのファイル蓄積装置において実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るファイル転送システムのファイル受信装置において実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るファイル転送システムにおけるメッセージの応答図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係るファイル転送システムの概要構成を示す模式図である。
【図８】本発明の他の実施の形態に係るファイル転送システムにおけるメッセージの応答図である。
【符号の説明】
１０１ファイル転送システム
１１１キーサーバ装置
１２１ファイル送信装置
１３１ファイル蓄積装置
１４１ファイル受信装置

Claims

キーサーバ装置と、ファイル送信装置と、ファイル蓄積装置と、ファイル受信装置と、を備えるファイル転送システムであって、
（ａ）前記キーサーバ装置は、
種を生成し、
前記生成された種に所定の乱数生成関数を適用して乱数を生成し、
前記生成された種と、前記生成された乱数と、を前記ファイル送信装置に送信し、
（ｂ）前記ファイル送信装置は、
前記キーサーバ装置から送信された種と、乱数と、を受信し、
前記受信された乱数により、転送すべきファイルを暗号化して暗号化済ファイルを生成し、
前記受信された種と、前記生成された暗号化済ファイルと、を前記ファイル蓄積装置に送信し、
（ｃ）前記ファイル蓄積装置は、
前記ファイル送信装置から送信された種と、暗号化済ファイルと、を受信し、
前記受信された種と、暗号化済ファイルと、を蓄積し、
（ｄ）前記ファイル受信装置は、
前記ファイル蓄積装置に蓄積された種と、暗号化済ファイルと、を取得し、
前記取得された種に、当該所定の乱数生成関数を適用して乱数を生成し、
前記生成された乱数により、前記取得された暗号化済ファイルを復号して、転送すべきファイルを得る
ことを特徴とするもの。
請求項１に記載のファイル転送システムであって、
（ｄ）前記キーサーバ装置は、
複数のファイル受信装置のそれぞれに対応付けて所定の乱数生成関数に対するプログラムを記憶し、
（ｅ）前記ファイル送信装置は、
前記種と、乱数と、の受信に先立って、転送すべきファイルの宛先を、前記キーサーバ装置に送信し、
（ｆ）前記キーサーバ装置は、
前記ファイル送信装置から送信された転送すべきファイルの宛先を受信し、
前記受信された宛先に対応付けて記憶されたプログラムを取得し、
当該プログラムを実行することにより、前記生成された種に当該所定の乱数生成関数を適用して乱数を生成する
ことを特徴とするもの。
請求項１または２に記載のファイル転送システムであって、
前記ファイル送信装置から前記ファイル蓄積装置への暗号化済のファイルの送信に用いられる通信路は暗号化されている
ことを特徴とするもの。
ファイル送信装置と、ファイル蓄積装置と、ファイル受信装置と、を備えるファイル転送システムであって、
（ａ）前記ファイル受信装置は、
種を生成し、
前記生成された種に所定の乱数生成関数を適用して乱数を生成し、
前記生成された種と、前記生成された乱数と、を前記ファイル送信装置に送信し、
（ｂ）前記ファイル送信装置は、
前記ファイル受信装置から送信された種と、乱数と、を受信し、
前記受信された乱数により、転送すべきファイルを暗号化して暗号化済ファイルを生成し、
前記受信された種と、前記生成された暗号化済ファイルと、を前記ファイル蓄積装置に送信し、
（ｃ）前記ファイル蓄積装置は、
前記ファイル送信装置から送信された種と、暗号化済ファイルと、を受信し、
前記受信された種と、暗号化済ファイルと、を蓄積し、
（ｄ）前記ファイル受信装置は、
前記ファイル蓄積装置に蓄積された種と、暗号化済ファイルと、を取得し、
前記取得された種に、当該所定の乱数生成関数を適用して乱数を生成し、
前記生成された乱数により、前記取得された暗号化済ファイルを復号して、転送すべきファイルを得る
ことを特徴とするもの。
請求項４に記載のファイル転送システムであって、
前記ファイル送信装置から前記ファイル蓄積装置への暗号化済のファイルの送信に用いられる通信路は暗号化されている
ことを特徴とするもの。
請求項１から３のいずれか１項に記載のファイル転送システムにおけるキーサーバ装置。
請求項１から５のいずれか１項に記載のファイル転送システムにおけるファイル送信装置。
請求項１から５のいずれか１項に記載のファイル転送システムにおけるファイル受信装置。
コンピュータを、請求項６に記載のキーサーバ装置、請求項７に記載のファイル送信装置、もしくは、請求項８に記載のファイル受信装置のいずれかとして機能させることを特徴とするプログラム。