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JP7458150B2 - データ流通方法及び認証サーバ - Google Patents
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JP7458150B2 - データ流通方法及び認証サーバ - Google Patents

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Description

本開示は、データ流通方法、認証サーバ及びデータ構造に関し、特にユーザから収集したデータを利活用するためのデータ流通方法、認証サーバ及びデータ構造に関する。
近年、ユーザのデータ及び機器のデータなどのデータを収集、分析及び流通するシステムが検討されている。今後、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）が進展しＡＩ等が普及することにより、従来よりも多くのデータを収集することが可能となるため、収集したデータの利活用が期待されている。
しかし、収集したデータを利活用するためには、データに含まれるプライバシ情報の保護すなわちデータのプライバシ保護が重要になる。
例えば非特許文献１では、産業用制御システム（ＩＣＳ：Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）及びＩｏＴにおけるセキュリティについて記載されている。非特許文献１によれば、センサ情報だけでなく、ヘルスケア及びウェアラブルなどのパーソナルデータに関連するプライバシ情報の保護が重要である。
Cyber Physical Security for Industrial Control Systems and IoT、IEICE TRANS. INF. & SYST., VOL.E99-D, NO.4 APRIL 2016 ABY - A Framework for Efficient Mixed-Protocol Secure Two-Party Computation、NDSS Symposium 2015 SecureML: A System for Scalable Privacy-Preserving Machine Learning、https://eprint.iacr.org/2017/396.pdf(2018年7月13日検索)
しかしながら、データを収集及び流通するシステムが、収集したデータのプライバシ保護を行うためにデータを暗号化して流通させる場合には、サービスを提供したい企業などでは、取得できるデータが暗号化されているため、データの利活用が難しい。一方、当該システムが、収集したデータを平文化のまま流通させる場合には、ユーザはデータの漏えいのリスクからデータそのものを提供してくれないため、当該システムはデータを利活用できるほどのデータを収集できない。
本開示は、上述の事情を鑑みてなされたもので、データのプライバシ保護を行いつつ、データを利活用することができるデータ流通方法等を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本開示のデータ流通方法は、機器と複数の認証サーバを備えるデータ流通システムにおけるデータ流通方法であって、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて前記機器の履歴情報が暗号化された暗号化履歴情報を含み、生成されたトランザクションデータを、前記複数の認証サーバのうちの第１の認証サーバが受信するステップと、前記第１の認証サーバが、前記機器から受信した前記トランザクションデータの正当性を確認した場合、前記第１の認証サーバ以外の前記複数の認証サーバと同期して、前記トランザクションデータを分散台帳に記録するステップと、前記第１の認証サーバが、前記トランザクションデータに含まれる前記暗号化履歴情報に対し、暗号化したまま演算処理を実行する秘密計算を行うステップとを含む。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータで読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示によれば、データのプライバシ保護を行いつつ、データを利活用することができるデータ流通方法等を実現できる。
図１は、実施の形態に係るデータ流通システムの全体構成の一例を示す図である。 図２は、実施の形態に係る住宅の全体構成の一例を示す図である。 図３は、図２に示すコントローラの機能構成の一例を示すブロック図である。 図４は、実施の形態に係るトランザクションデータのデータ構造の一例を示す図である。 図５は、実施の形態に係る端末の機能構成の一例を示すブロック図である。 図６は、実施の形態に係る車両が有する車載ネットワークシステムの全体構成の一例を示す図である。 図７は、図５に示すゲートウェイの機能構成の一例を示すブロック図である。 図８は、実施の形態に係る認証サーバの機能構成の一例を示すブロック図である。 図９は、ブロックチェーンのデータ構造を示す説明図である。 図１０は、実施の形態に係るサービスサーバの機能構成の一例を示すブロック図である。 図１１は、実施の形態に係るデータ流通の全体シーケンス図である。 図１２は、実施の形態に係るトランザクションデータ登録処理のシーケンス図である。 図１３は、実施の形態に係るデータ提供処理のシーケンス図である。 図１４は、実施の形態に係るトークン発行処理のシーケンス図である。
本開示の一実施態様のデータ流通方法は、機器と複数の認証サーバを備えるデータ流通システムにおけるデータ流通方法であって、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて前記機器の履歴情報が暗号化された暗号化履歴情報を含み、生成されたトランザクションデータを、前記複数の認証サーバのうちの第１の認証サーバが受信するステップと、前記第１の認証サーバが、前記機器から受信した前記トランザクションデータの正当性を確認した場合、前記第１の認証サーバ以外の前記複数の認証サーバと同期して、前記トランザクションデータを分散台帳に記録するステップと、前記第１の認証サーバが、前記トランザクションデータに含まれる前記暗号化履歴情報に対し、暗号化したまま演算処理を実行する秘密計算を行うステップとを含む。
これにより、データのプライバシ保護を行いつつ、データを利活用することができるデータ流通方法等を実現できる。
また、さらに、前記第１の認証サーバが、前記分散台帳に記録された前記トランザクションデータのうち前記秘密計算を行った第１のトランザクションデータのブロックチェーンアドレスを含み、前記ブロックチェーンアドレスに対してトークンを生成した旨を示す第２のトランザクションデータを生成し、前記第１の認証サーバ以外の前記複数の認証サーバに送信するステップと、前記第１の認証サーバが、前記第１の認証サーバ以外の前記複数の認証サーバと同期して、前記第２のトランザクションデータを前記分散台帳に記録するステップとを含むとしてもよい。
これにより、機器の履歴情報の提供に対してインセンティブを与えることができる。
また、前記データ流通システムは、さらに、サービスサーバを備え、前記データ流通方法は、さらに、前記サービスサーバが、データ分析の依頼を示す第３のトランザクションデータを生成し、前記第１の認証サーバに送信するステップと、前記第１の認証サーバが、前記サービスサーバから受信した前記第３のトランザクションデータの正当性を確認した場合、前記複数の認証サーバそれぞれが、前記第３のトランザクションデータを分散台帳に記録するステップと、前記第１の認証サーバが、前記秘密計算を行うステップにおいて、前記分散台帳に記録された前記トランザクションデータのうち、前記データ分析の依頼に基づく前記演算処理の対象である第１のトランザクションデータに含まれる前記暗号化履歴情報に対して、前記秘密計算を行い、前記秘密計算の演算結果を前記サービスサーバに送信し、前記サービスサーバが、前記秘密計算の演算結果を前記第１の認証サーバから受信するステップとを含むとしてもよい。
これにより、機器の履歴情報のプライバシ保護を行いつつ、利活用することができる。
また、前記データ流通システムは、さらに、サービスサーバを備え、前記データ流通方法は、さらに、前記サービスサーバが、データ分析の依頼を示す第３のトランザクションデータを生成し、前記第１の認証サーバに送信するステップと、前記第１の認証サーバが、前記サービスサーバから受信した前記第３のトランザクションデータの正当性を確認した場合、前記複数の認証サーバそれぞれが、前記第３のトランザクションデータを分散台帳に記録するステップと、前記第１の認証サーバが、前記秘密計算を行うステップにおいて、前記分散台帳に記録された前記トランザクションデータのうち、前記データ分析の依頼に基づく前記演算処理の対象である第１のトランザクションデータに含まれる前記暗号化履歴情報に対して、前記秘密計算を行い、前記秘密計算の演算結果を前記サービスサーバに送信し、前記サービスサーバが、前記秘密計算の演算結果を前記第１の認証サーバから受信するステップとを含むとしてもよい。
また、例えば、前記履歴情報は、前記機器のユーザのパーソナルデータを含んでもよい。
また、例えば、前記演算処理は、画像認識処理を含んでもよい。
また、本開示の一実施態様の認証サーバは、機器と複数の認証サーバとを備えるデータ流通システムにおける、前記複数の認証サーバのうちの一つの認証サーバであって、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて機器の履歴情報が暗号化された暗号化履歴情報を含み、生成されたトランザクションデータを受信する通信部と、前記機器から受信した前記トランザクションデータの正当性を確認した場合、前記トランザクションデータを分散台帳に記録する記録部と、前記トランザクションデータに含まれる前記暗号化履歴情報に対し、暗号化したまま演算処理を実行する秘密計算を行う秘密計算部とを備える。
また、本開示の一実施態様のデータ構造は、機器と複数の認証サーバとを備えるデータ流通システムにおいてブロックチェーンとして記録されるブロックに用いられるデータ構造であって、前記データ構造は、ブロックチェーンのブロックに含まれるトランザクションデータを生成した主体を識別する識別子であるブロックチェーンアドレスと、前記トランザクションデータを識別するトランザクションＩＤと、前記トランザクションデータに含まれる暗号化履歴情報であって、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて前記機器の履歴情報が暗号化された暗号化履歴情報と、前記トランザクションデータのユーザの電子署名とを含み、前記暗号化履歴情報は、前記複数の認証サーバのうちの第１の認証サーバが、暗号化したままでデータ分析を含む演算処理を実行する秘密計算処理に用いられる。
以下、図面を参照しながら、実施の形態について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の一形態に係る実現形態を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。本開示の実現形態は、現行の独立請求項に限定されるものではなく、他の独立請求項によっても表現され得る。
（実施の形態）
まず、本開示のシステム構成について説明する。
［１． システム構成］
本開示のデータ流通システムは、機器の履歴情報などのデータを秘密計算が可能な方式で暗号化した暗号化データを、トランザクションデータに含めて分散台帳に記録する。これにより、本開示のデータ流通システムは、ブロックチェーン技術を活用して、データのプライバシ保護を行いつつ、データの収集及び利活用を行うことができる。
以下では、図面を参照しながら実施の形態におけるデータ流通システム等の説明を行う。
［１．１ データ流通システム１０の全体構成］
図１は、本実施の形態に係るデータ流通システム１０の全体構成の一例を示す図である。
データ流通システム１０は、図１に示すように、住宅１００と、端末１１０と、車両１２０と、認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃと、サービスサーバ３００とを備える。これらは、通信ネットワーク４００で接続されている。
また、認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃ（以下、認証サーバ２００とも表現する）は、記憶装置２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ（以下、記憶装置２０１とも表現する）と接続する。認証サーバ２００は、記憶装置２０１と通信ネットワーク４００を介して接続されていてもよいし、内部に記憶装置２０１を備えてもよい。記憶装置２０１は、ブロックチェーンのトランザクションデータ及びブロックが電子的に記録される分散台帳を有する。
なお、図１では、データ流通システム１０が、３つの認証サーバを備える場合の例が示されているが、これに限らない。すなわち、データ流通システム１０は、４つ以上の認証サーバを備えてもよい。
［１．２ 住宅１００の構成］
図２は、本実施の形態に係る住宅１００の全体構成の一例を示す図である。
住宅１００は、図２に示すように、コントローラ１０１と、太陽光発電１０２と、蓄電池１０３と、電力メータ１０４とを備える。コントローラ１０１、太陽光発電１０２、蓄電池１０３及び電力メータ１０４は、通信ネットワーク１０５で接続されている。また、太陽光発電１０２、蓄電池１０３及び電力メータ１０４は、電力ネットワーク１０６で接続されている。なお、住宅１００は、例えば住家などの家屋であるが、これに限られない。住宅１００は、工場、ビルなどの建物であってもよい。つまり、住宅１００は、ユーザが使用する建物であれば、その態様は問われない。また以下では、住宅１００内にある機器を宅内の機器と称する。宅内の機器は、本開示の機器の一例である。宅内の機器には、太陽光発電１０２、蓄電池１０３及び電力メータ１０４を含めても、含めなくてもよい。また、住宅１００を本開示の機器の一例としてもよい。
＜コントローラ１０１＞
コントローラ１０１は、例えば、エネルギーマネジメントシステムのコントローラである。本実施の形態では、コントローラ１０１は、太陽光発電１０２を制御したり、太陽光発電１０２での発電状況及び蓄電池１０３の蓄電状態を表示したり、売電または買電の申請などを入力したりする。また、コントローラ１０１は、電力メータ１０４を介して、外部の電力ネットワーク（不図示）に送電された電力量を管理し、認証サーバ２００に通知する。このように、コントローラ１０１は、宅内の機器を操作したり、宅内の機器の状態を表示したり、宅内の機器に対する入力等を行ったり、宅内の機器の動作履歴、状態変更を管理したりする。
＜太陽光発電１０２＞
太陽光発電１０２は、太陽電池を用いて太陽光から直接的に電力に変換する発電方式を搭載した装置である。太陽光発電１０２は、発電した電力を、住宅１００内で使用したり、蓄電池１０３に蓄電したり、電力ネットワークに送電したりする。
＜蓄電池１０３＞
蓄電池１０３は、太陽光発電１０２で発電された電力を蓄電する。蓄電池１０３は、例えばコントローラ１０１の送電指示により、蓄電した電力を電力ネットワークに送電する。また、蓄電池１０３は、例えばコントローラ１０１の受電指示により、電力ネットワークから受電された電力を蓄電してもよい。なお、蓄電池１０３は必須の構成ではなく、住宅１００に備えられていなくてもよい。
＜電力メータ１０４＞
電力メータ１０４は、外部の電力ネットワークに送電される電力量または外部の電力ネットワークから受電される電力量を計測する。電力メータ１０４は、コントローラの送電指示により、太陽光発電１０２または蓄電池１０３が電力ネットワークに送電したとき、太陽光発電１０２または蓄電池１０３が送電した時刻と電力量とを計測し、コントローラ１０１に通知する。また、電力メータ１０４は、コントローラ１０１からの電力使用の指示により、電力ネットワークから受電して使用した電力を計測する。
以下、コントローラ１０１の構成の一例について説明する。
［１．３ コントローラ１０１の構成］
図３は、図２に示すコントローラ１０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
コントローラ１０１は、プロセッサと、プロセッサに所定の処理を実行させるプログラムが記憶されたメモリとを備える。つまり、コントローラ１０１は、プロセッサがメモリを用いて所定のプログラムを実行することで実現される。本実施の形態では、コントローラ１０１は、図３に示すように、トランザクションデータ生成部１０１１と、秘密計算部１０１２と、記録部１０１３と、通信部１０１４とを備える。
＜トランザクションデータ生成部１０１１＞
トランザクションデータ生成部１０１１は、ユーザが宅内の機器の操作をし、機器から操作履歴を受信する場合、または、宅内の機器が状態変更し、機器から状態履歴を受信する場合、操作履歴及び状態履歴などの機器の履歴情報を基に、ブロックチェーンにおけるトランザクションデータを生成する。ここで、機器の履歴情報は、パーソナルデータの一例であり、機器のユーザのパーソナルデータを含む。
本実施の形態では、トランザクションデータ生成部１０１１は、機器から受信した機器の履歴情報を、秘密計算部１０１２に送信し、秘密計算部１０１２から、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて暗号化された暗号化履歴情報を受信する。トランザクションデータ生成部１０１１は、受信した暗号化履歴情報を含めたトランザクションデータを生成する。
ここで、図４を用いて、トランザクションデータ生成部１０１１が生成するトランザクションデータの構造（データ構造）の一例について説明する。図４は、本実施の形態に係るトランザクションデータのデータ構造の一例を示す図である。
図４に示すように、トランザクションデータ生成部１０１１が生成するトランザクションデータのデータ構造には、トランザクションＩＤと、ブロックチェーンアドレスと、暗号化履歴情報と、署名とが含まれる。トランザクションＩＤは、トランザクションデータを識別する識別子である。ブロックチェーンアドレスは、トランザクションデータを生成した主体を識別する識別子であり、図４でＢＣアドレスと表されている。本実施の形態では、ブロックチェーンアドレスにより、暗号化履歴情報のユーザまたはコントローラを特定することができる。暗号化履歴情報は、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて機器の履歴情報が暗号化されたデータであり、トランザクションデータに含まれる。図４に示すように、暗号化履歴情報は、トランザクションデータのデータ本体であるペイロード部分に含まれる。署名は、ユーザの電子署名である。本実施の形態では、署名は、ユーザ個別の署名生成鍵を用いて生成される。
なお、図４に示すように、トランザクションデータ生成部１０１１は、暗号化履歴情報の種別を示す種別情報をさらに付与したトランザクションデータを生成してもよい。種別情報とは、例えば、宅内の機器の操作履歴もしくは状態履歴、または、太陽光発電１０２で発電した電力量など、暗号化履歴情報を構成する履歴情報（データ）の種類を示す。
また、トランザクションデータ生成部１０１１は、生成したトランザクションデータを記録部１０１３に記録する。また、トランザクションデータ生成部１０１１は、生成したトランザクションデータを、通信部１０１４を介して、認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃのうちの少なくとも１つの認証サーバ２００に送信する。
＜秘密計算部１０１２＞
秘密計算部１０１２は、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて機器の履歴情報を暗号化した暗号化履歴情報を生成する。本実施の形態では、秘密計算部１０１２は、トランザクションデータ生成部１０１１から受信した機器の履歴情報に対して秘密計算方式の暗号化処理を行う。
秘密計算方式を用いて暗号化処理されたデータは、暗号化した状態のままで画像認識を含む演算処理を行うことができる。秘密計算方式を用いた暗号化処理は、例えば非特許文献２または非特許文献３に開示される方法を用いて行うことができる。非特許文献２に開示される方法を用いてデータを暗号化する場合、暗号化したまま四則演算が可能となる。この場合には、暗号化したままで例えば統計データを演算することができる。また、非特許文献３に開示される方法を用いてデータを暗号化する場合、ニューラルネットワークの予測演算ができる。暗号化処理に用いる方法は事前に決まっていてもよいし、暗号化時にどの方法を用いるかを認証データなどから取得するとしてもよい。また、暗号化処理に、複数の方法を用いるとしてもよい。
＜記録部１０１３＞
記録部１０１３は、トランザクションデータ生成部１０１１で生成したトランザクションデータを記録する。本実施の形態では、記録部１０１３は、トランザクションデータ生成部１０１１で生成した秘密計算が可能な暗号化履歴情報を含むトランザクションデータを記録する。
＜通信部１０１４＞
通信部１０１４は、通信ネットワーク４００を介してサービスサーバ３００及び認証サーバ２００との通信を行う。この通信は、ＴＬＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）によりなされてもよい。この場合、ＴＬＳ通信用の暗号鍵は通信部１０１４で保持してもよい。
次に、端末１１０について説明する。
［１．４ 端末１１０の構成］
図５は、本実施の形態に係る端末１１０の機能構成の一例を示すブロック図である。
端末１１０は、本開示の機器の一例であり、プロセッサがメモリを用いて所定のプログラムを実行することで実現される。また、端末１１０は、例えばスマートフォンのような表示部及び入力部を有する機器、または、ウェアラブルデバイスのようなユーザのセンサ情報を取得する機器などである。
本実施の形態では、端末１１０は、図５に示すように、トランザクションデータ生成部１１０１と、秘密計算部１１０２と、記録部１１０３と、通信部１１０４とを備える。
＜トランザクションデータ生成部１１０１＞
トランザクションデータ生成部１１０１は、ユーザによる端末１１０の操作履歴、ユーザが端末１１０に入力した情報の履歴、及び端末１１０が収集したユーザに関する情報の履歴などを含む履歴情報を基に、ブロックチェーンにおけるトランザクションデータを生成する。ユーザが端末１１０に入力した情報の履歴は、例えば、ユーザが端末１１０を利用して撮影した過去の複数の写真である。端末１１０が収集したユーザに関する情報の履歴は、例えばユーザの体温を示す情報などのセンサ情報の履歴である。
本実施の形態では、トランザクションデータ生成部１１０１は、端末１１０から取得した履歴情報を、秘密計算部１１０２に送信し、秘密計算部１１０２から、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて暗号化された暗号化履歴情報を受信する。トランザクションデータ生成部１１０１は、受信した暗号化履歴情報を含めたトランザクションデータを生成する。
ここで、トランザクションデータ生成部１１０１が生成するトランザクションデータの構造（データ構造）は、図４に示した通りである。すなわち、トランザクションデータ生成部１１０１が生成するトランザクションデータのデータ構造には、トランザクションＩＤと、ブロックチェーンアドレスと、暗号化履歴情報と、署名とが含まれる。
なお、このブロックチェーンアドレスは、上述したように、トランザクションデータを生成した主体を識別する識別子であり、ユーザまたは端末１１０を特定することができる。また、上記と同様に、トランザクションデータ生成部１１０１は、暗号化履歴情報の種別を示す種別情報をさらに付与したトランザクションデータを生成してもよい。この種別情報とは、例えば、端末１１０の操作履歴または端末１１０が保持する過去の複数の写真、センサ情報の履歴など暗号化履歴情報を構成する履歴情報（データ）の種類を示す。
また、トランザクションデータ生成部１１０１は、生成したトランザクションデータを記録部１１０３に記録する。また、トランザクションデータ生成部１１０１は、生成したトランザクションデータを、通信部１１０４を介して、認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃのうちの少なくとも１つの認証サーバ２００に送信する。
＜秘密計算部１１０２＞
秘密計算部１１０２は、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて端末１１０の履歴情報を暗号化した暗号化履歴情報を生成する。本実施の形態では、秘密計算部１１０２は、トランザクションデータ生成部１１０１から受信した端末１１０の履歴情報または端末１１０が保持する過去の複数の写真、センサ情報の履歴などの履歴情報に対して、秘密計算方式の暗号化処理を行う。秘密計算方式を用いた暗号化処理は、上述した通りのため詳述を省略するが、例えば非特許文献２及び／または非特許文献３に開示される方法を用いればよい。
なお、上述した通り暗号化処理に用いる方法は事前に決まっていてもよいし、どの方法を用いるかをデータなどから取得するとしてもよい。また、暗号化処理に、複数の方法を用いるとしてもよい。
＜記録部１１０３＞
記録部１１０３は、トランザクションデータ生成部１１０１で生成したトランザクションデータを記録する。本実施の形態では、記録部１１０３は、トランザクションデータ生成部１１０１で生成した秘密計算が可能な暗号化履歴情報を含むトランザクションデータを記録する。
＜通信部１１０４＞
通信部１１０４は、通信ネットワーク４００を介してサービスサーバ３００及び認証サーバ２００との通信を行う。この通信は、ＴＬＳによりなされてもよい。この場合、ＴＬＳ通信用の暗号鍵は、通信部１１０４で保持してもよい。
次に、車両１２０について説明する。
［１．５ 車両１２０の構成］
車両１２０は、例えば自動車であるが、これに限られない。車両１２０は、自動二輪車、船舶等であってもよい。つまり、車両１２０等は、車両１２０内のネットワークに複数のＥＣＵが接続されていればよい。
図６は、本実施の形態に係る車両１２０が有する車載ネットワークシステムの全体構成の一例を示す図である。
複数の電子制御ユニットであるＥＣＵ１２１１ａ、ＥＣＵ１２２１、ＥＣＵ１２３１、ＥＣＵ１２４１、ＥＣＵ１２５１、及び、ゲートウェイ１２１が車載ネットワークで接続されている。ここで、車載ネットワークはＣＡＮであってもよいし、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）であってもよいし、ＣＡＮとＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）とが混在したものであってもよい。なお、車載ネットワークがＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を含む場合でも、ブロードキャストでメッセージを送信されるとしてもよい。
車載ネットワークには、例えば、エンジン１２１０、バッテリー１２３０や、図示しないモータ、燃料の制御に関連する駆動系のＥＣＵが接続されている。図６に示す例では、車載ネットワークには、エンジン１２１０用のＥＣＵ１２１１ａ、及び、バッテリー１２３０用のＥＣＵ１２３１が接続されている。
また、車載ネットワークには、運転アシスト部１２２０、並びに、図示しない自動ブレーキ、車線維持、車間距離機能、衝突防止機能及びエアバッグなどの安全快適機能系ＥＣＵが接続されている。図６に示す例では、車載ネットワークには、運転アシスト部１２２０用のＥＣＵ１２２１が接続されている。
また、車載ネットワークには、ヘッドユニット１２４０などインフォテイメント系ＥＣＵが接続されている。図６に示す例では、車載ネットワークには、ヘッドユニット１２４０用のＥＣＵ１２４１が接続されている。なお、ヘッドユニット１２４０用のＥＣＵ１２４１がなく、ヘッドユニット１２４０がＥＣＵ１２４１を介さず車載ネットワークに直接接続されていてもよい。また、ヘッドユニットは表示部及び入力部を有し、車両１２０の中すなわち車内に搭乗しているユーザに対し、画面の表示及び情報入力を受け付ける機能を保持する。
また、車載ネットワークには、認証サーバ２００と通信する通信機能を有する通信部１２５０など通信系ＥＣＵが接続されている。図６に示す例では、車載ネットワークには、通信部１２５０用のＥＣＵ１２５１が接続されている。
なお、上述したＥＣＵ１２１１ａ～ＥＣＵ１２５１は、それぞれが接続する部品と一体すなわち１つの部品で構成されるとしてもよい。例えば、エンジン１２１０とこれに接続されるエンジン１２１０用のＥＣＵ１２１１ａとが１つの部品として構成されてもよい。他のＥＣＵ１２２１等も同様である。
このような複数の電子制御ユニットすなわちＥＣＵ１２１１ａ～ＥＣＵ１２５１は、定期的または非定期的にメッセージを送信する。例えば、エンジン１２１０用のＥＣＵ１２１１ａは、エンジン１２１０の回転数を取得しており、定期的に、取得したエンジン１２１０の回転数を示すメッセージを送信する。また、例えば運転アシスト部１２２０用のＥＣＵ１２２１であれば、運転アシスト機能がＯＮになった時にその旨を示すメッセージを送信する。また、ＥＣＵが新規に車載ネットワークに接続したときに、その旨を示すメッセージを送信するとしてもよい。
次に、車載ネットワークに接続されているゲートウェイ１２１について説明する。
［１．６ ゲートウェイ１２１の構成］
図７は、図６に示すゲートウェイ１２１の機能構成の一例を示すブロック図である。
ゲートウェイ１２１は、プロセッサがメモリを用いて所定のプログラムを実行することで実現される。本実施の形態では、ゲートウェイ１２１は、図７に示すように、トランザクションデータ生成部１２１１と、秘密計算部１２１２と、記録部１２１３と、通信部１２１４とを備える。
＜トランザクションデータ生成部１２１１＞
トランザクションデータ生成部１２１１は、車両１２０の手動運転履歴もしくは自動運転履歴、及び、車両１２０のセンサ情報の履歴などを含む車両１２０の履歴情報を基に、ブロックチェーンにおけるトランザクションデータを生成する。
本実施の形態では、トランザクションデータ生成部１２１１は、車両１２０から取得した履歴情報を、秘密計算部１２１２に送信し、秘密計算部１２１２から、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて暗号化された暗号化履歴情報を受信する。トランザクションデータ生成部１２１１は、受信した暗号化履歴情報を含めたトランザクションデータを生成する。
ここで、トランザクションデータ生成部１２１１が生成するトランザクションデータの構造（データ構造）は、図４に示した通りである。すなわち、トランザクションデータ生成部１２１１が生成するトランザクションデータのデータ構造には、トランザクションＩＤと、ブロックチェーンアドレスと、暗号化履歴情報と、署名とが含まれる。
なお、このブロックチェーンアドレスは、トランザクションデータを生成した主体を識別する識別子であり、車両１２０のユーザ、ゲートウェイ１２１または車両１２０を特定することができる。また、上記と同様に、トランザクションデータ生成部１２１１は、暗号化履歴情報の種別を示す種別情報をさらに付与したトランザクションデータを生成してもよい。この種別情報とは、車両１２０の走行データなどの運転履歴、センサ情報の履歴など暗号化履歴情報を構成する履歴情報（データ）の種類を示す。
また、トランザクションデータ生成部１２１１は、生成したトランザクションデータを記録部１２１３に記録する。また、トランザクションデータ生成部１２１１は、生成したトランザクションデータを、通信部１２１４を介して、認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃのうちの少なくとも１つの認証サーバ２００に送信する。
＜秘密計算部１２１２＞
秘密計算部１２１２は、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて車両１２０の履歴情報を暗号化した暗号化履歴情報を生成する。本実施の形態では、秘密計算部１２１２は、トランザクションデータ生成部１２１１から受信した車両１２０の運転履歴、センサ情報の履歴などの履歴情報に対して、秘密計算方式の暗号化処理を行う。秘密計算方式を用いた暗号化処理は、上述した通りのため詳述を省略するが、例えば非特許文献２及び／または非特許文献３に開示される方法を用いればよい。
＜記録部１２１３＞
記録部１２１３は、トランザクションデータ生成部１２１１で生成したトランザクションデータを記録する。本実施の形態では、記録部１２１３は、トランザクションデータ生成部１２１１で生成した秘密計算が可能な暗号化履歴情報を含むトランザクションデータを記録する。
＜通信部１２１４＞
通信部１２１４は、通信ネットワーク４００を介してサービスサーバ３００及び認証サーバ２００との通信を行う。この通信は、ＴＬＳによりなされてもよい。この場合、ＴＬＳ通信用の暗号鍵は、通信部１２１４で保持してもよい。
次に、認証サーバ２００ａ等について説明する。
［１．７ 認証サーバ２００ａの構成］
図８は、本実施の形態に係る認証サーバ２００ａの機能構成の一例を示すブロック図である。認証サーバ２００ｂ、２００ｃも同様の構成であるため、以下では、認証サーバ２００ａを例に挙げて説明する。
認証サーバ２００ａは、図８に示すように、トランザクションデータ検証部２１１、ブロック生成部２１２と、同期部２１３と、秘密計算部２１４と、トークン生成部２１５と、記録部２１６と、通信部２１７とを備える。認証サーバ２００ａは、プロセッサがメモリを用いて所定のプログラムを実行することで実現され得る。以下、各構成要素について説明する。
＜トランザクションデータ検証部２１１＞
トランザクションデータ検証部２１１は、受信したトランザクションデータを検証する。具体的には、住宅１００、端末１１０または車両１２０などの機器からのトランザクションデータを受信すると、トランザクションデータのフォーマットが合っているか、及び署名が正当であるかを検証する。このように、トランザクションデータ検証部２１１は、受信したトランザクションデータの正当性を確認することでトランザクションデータを検証する。
トランザクションデータ検証部２１１は、検証の結果、トランザクションデータの正当性を確認した場合、そのトランザクションデータを、記録部２１６に記録し、同期部２１３へ通知する。
＜ブロック生成部２１２＞
ブロック生成部２１２は、トランザクションデータ検証部２１１においてトランザクションデータの検証が成功した場合、複数の認証サーバの間で、トランザクションデータについてのコンセンサスアルゴリズムを実行する。ここで、コンセンサスアルゴリズムには、ＰＢＦＴ（Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｂｙｚａｎｔｉｎｅ Ｆａｕｌｔ Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）とよばれるコンセンサスアルゴリズムを用いてもよいし、その他の公知のコンセンサスアルゴリズムを用いてもよい。
このように、本実施の形態では、ブロック生成部２１２は、認証サーバ２００ａ、認証サーバ２００ｂ及び認証サーバ２００ｃの間でコンセンサスアルゴリズムを実行する。すなわち、ブロック生成部２１２は、まず、１以上のトランザクションデータを含むブロックチェーンのブロックを生成する。次に、ブロック生成部２１２は、コンセンサスアルゴリズムを実行する。そして、ブロック生成部２１２は、コンセンサスアルゴリズムを実行することで合意形成ができた場合、生成したブロックを記録部２１６に記録する。ブロック生成部２１２により生成されたブロックは、記録部２１６によりブロックチェーンに接続されて記録される。
ここで、ブロックチェーンのデータ構造と、ブロックチェーンに含まれるトランザクションデータの一部のデータ構造とについて説明する。
図９は、ブロックチェーンのデータ構造を示す説明図である。
ブロックチェーンは、その記録単位であるブロックがチェーン（鎖）状に接続されたものである。それぞれのブロックは、複数のトランザクションデータと、直前のブロックのハッシュ値とを有している。具体的には、ブロックＢ２には、その前のブロックＢ１のハッシュ値が含まれている。そして、ブロックＢ２に含まれる複数のトランザクションデータと、ブロックＢ１のハッシュ値とから演算されたハッシュ値が、ブロックＢ２のハッシュ値として、ブロックＢ３に含められる。このように、前のブロックの内容をハッシュ値として含めながら、ブロックをチェーン状に接続することで、接続されたトランザクションデータの改ざんを有効に防止する。
仮に過去のトランザクションデータが変更されると、ブロックのハッシュ値が変更前と異なる値になり、改ざんしたブロックを正しいものとみせかけるには、それ以降のブロックすべてを作り直さなければならず、この作業は現実的には非常に困難である。
＜同期部２１３＞
同期部２１３は、認証サーバ（認証サーバ２００ａ～２００ｃ）の間でブロックチェーンのブロック、または、トランザクションデータの同期を行う。
複数の認証サーバ２００ａ～２００ｃの同期部２１３では、ｐｅｅｒ ｔｏ ｐｅｅｒでブロックチェーンのトランザクションデータの同期を行う。そして、同期部２１３は、同期が行われたブロックチェーンのトランザクションデータを記録部２１６に記録する。
例えば、同期部２１３は、トランザクションデータ検証部２１１においてトランザクションデータの正当性が検証されると、他の認証サーバ２００である認証サーバ２００ｂ、２００ｃに検証済みのトランザクションデータを転送する。また、同期部２１３は、他の認証サーバ２００から検証済みのトランザクションデータを受信した場合、受信した検証済みのトランザクションデータを記録部２１６に記録する。
＜秘密計算部２１４＞
秘密計算部２１４は、トランザクションデータに含まれる暗号化履歴情報に対し、暗号化したまま演算処理を実行する秘密計算を行う。より具体的には、秘密計算部２１４は、サービスサーバ３００から、データ分析の依頼を受けると、ブロックチェーンに記憶装置２０１ａの分散台帳に記録されたトランザクションデータのうち、データ分析の依頼に基づく演算処理の対象である第１のトランザクションデータに含まれる暗号化履歴情報に対して、秘密計算を行う。秘密計算部２１４が実行する秘密計算における演算処理には、統計処理及び画像認識処理などのデータ分析処理が含まれる。
そして、秘密計算部２１４は、秘密計算の演算結果をサービスサーバ３００に送信する。
例えば、秘密計算部２１４は、サービスサーバ３００から、統計データの取得依頼を受けると、受けた依頼に基づき、記憶装置２０１ａの分散台帳に記録されているトランザクションデータを用いて統計データを計算する。より具体的には、秘密計算部２１４は、トランザクションデータに含まれる暗号化履歴情報の統計データに秘密計算を用いて統計処理を実行する。そして、秘密計算部２１４は、秘密計算を用いて統計処理を実行して得た統計データをサービスサーバ３００に送信する。なお、この秘密計算は、非特許文献２及び／または非特許文献３に開示される方法を用いて実行すればよい。
これにより、例えば電力量の最大値または平均を演算したり、端末１１０が保持する写真データを分析したり、車両１２０の車速から、ある地域における平均車速を演算して渋滞を予測したりすることなどが可能となる。
また、秘密計算部２１４は、秘密計算に用いた暗号化履歴情報のブロックチェーンアドレスをトークン生成部２１５に送信する。
＜トークン生成部２１５＞
トークン生成部２１５は、秘密計算に用いた暗号化履歴情報のユーザに対してインセンティブを付与する。本実施の形態では、トークン生成部２１５は、秘密計算部２１４からブロックチェーンアドレスを受信すると、受信したブロックチェーンアドレスに対してトークンを発行するトランザクションデータを生成する。トークン生成部２１５は、生成したトランザクションデータを、ブロック生成部２１２と同期部２１３とに送信することで、同期部２１３に他の認証サーバ２００と同期を行わせ、ブロック生成部２１２にブロックの生成を行わせる。そして、トークン生成部２１５は、受信したブロックチェーンアドレスが示す住宅１００、端末１１０または車両１２０に対して、通信部２１７を介して、トークンを発行した旨の通知を行う。
＜記録部２１６＞
記録部２１６は、トランザクションデータをブロックに含めて、記憶装置２０１ａの分散台帳にあるブロックチェーンに記録する。当該記憶装置２０１ａは、記録部２１６の内部に構成されていてもよいし、図１に示すように、認証サーバ２００ａの外部に構成されていてもよい。
このトランザクションデータは、住宅１００、端末１１０または車両１２０から受信したトランザクションデータ、及び、トークン生成部２１５により生成したトークンのトランザクションデータを含む。
本実施の形態では、記録部２１６は、機器から受信したトランザクションデータの正当性が確認された場合、そのトランザクションデータを分散台帳に記録する。
＜通信部２１７＞
通信部２１７は、住宅１００、端末１１０、車両１２０、認証サーバ２００ｂ、２００ｃ、及び、サービスサーバ３００との通信を行う。この通信は、ＴＬＳによりなされてもよい。この場合、ＴＬＳ通信用の暗号鍵は通信部２１７で保持してもよい。本実施の形態では、通信部２１７は、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて機器の履歴情報が暗号化された暗号化履歴情報を含み、生成されたトランザクションデータを受信する。
次に、サービスサーバ３００について説明する。
［１．８ サービスサーバ３００の構成］
図１０は、本実施の形態に係るサービスサーバ３００の機能構成の一例を示すブロック図である。
サービスサーバ３００は、図１０に示すように、サービス管理部３１１と、通信部３１２とを備える。
＜サービス管理部３１１＞
サービス管理部３１１は、データ分析の依頼を示すトランザクションデータを生成し、認証サーバ２００に送信する。例えば、サービス管理部３１１は、住宅１００、端末１１０または車両１２０などの機器についての情報を活用する場合、認証サーバ２００に、統計データの提供依頼を送信する。ここで、統計データとしては、住宅１００での電力量の最大値または平均値の統計データ、及び、端末１１０で撮影した写真を人物または風景に分類した統計データなどが挙げられる。なお、データ分析の依頼には、統計データの提供依頼に限らず、画像認識データの提供依頼なども含まれる。
本実施の形態では、サービス管理部３１１は、トランザクションＩＤ、データ分析の依頼内容を示す情報、及び、署名を含むトランザクションデータを生成する。
＜通信部３１２＞
通信部３１２は、認証サーバ２００との通信を行う。この通信は、ＴＬＳによりなされてもよい。この場合、ＴＬＳ通信用の暗号鍵は通信部３１２で保持してもよい。
［１．９ 住宅と認証サーバとサービスサーバとの間のデータ流通の全体シーケンス］
続いて、住宅１００と認証サーバ２００ａ～２００ｃとサービスサーバとの間におけるデータ流通のシーケンスについて説明する。
図１１は、本実施の形態に係るデータ流通の全体シーケンス図である。各処理については後述する。なお、図１１に示す住宅１００は、端末１１０または車両１２０でもよく、いずれも本開示の機器の一例となる。
まず、ステップＳ１００において、住宅１００と、認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃとの間でトランザクションデータ登録処理が行われる。次に、ステップＳ２００において、認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃとサービスサーバ３００との間でデータ提供処理が行われる。次に、ステップＳ３００において、住宅１００と認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃとの間でトークン発行処理が行われる。
なお、ステップＳ３００すなわちトークン発行処理は、データ提供処理が行われるたびに実行されてもよいし、定期的に実行されるとしてもよい。
［１．９．１ 住宅と認証サーバとの間のトランザクションデータ登録処理］
続いて、住宅１００と認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃとの間でのトランザクションデータ登録処理について説明する。
図１２は、本実施の形態に係るトランザクションデータ登録処理のシーケンス図である。図１２では、本開示の機器の一例としての住宅１００がトランザクションデータを登録するとして説明するが、これに限らない。端末１１０または車両１２０であってもよく、同様のシーケンスとなる。
まず、ステップＳ１０１において、住宅１００のコントローラ１０１は、宅内の機器の履歴情報などを取得し、トランザクションデータの元となるデータを生成する。例えば、住宅１００は、宅内にある家電機器の操作履歴、太陽光発電１０２で発電した電力量もしくは蓄電池１０３から出力された電力量などの履歴情報を取得し、トランザクションデータの元となるデータを生成する。
次に、ステップＳ１０２において、住宅１００のコントローラ１０１は、ステップＳ１０１で取得した履歴情報などのデータに対し、秘密計算処理すなわち秘密計算方式を用いた暗号化処理を行う。秘密計算方式は、認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃと住宅１００のコントローラ１０１との間で予め共有してもよいし、データ流通システム１０で決まっているとしてもよい。
次に、ステップＳ１０３において、住宅１００のコントローラ１０１は、ステップＳ１０２で秘密計算方式を用いて暗号化処理を行ったデータを用いて、トランザクションデータを生成する。より具体的には、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて機器の履歴情報が暗号化された暗号化履歴情報を含むトランザクションデータを生成する。ここで、トランザクションデータには、暗号化履歴情報以外に、上述したようにトランザクションＩＤと、ブロックチェーンアドレスと、署名とが含まれている。
次に、ステップＳ１０４において、住宅１００のコントローラ１０１は、ステップＳ１０３で生成したトランザクションデータを、認証サーバ２００ａに送信する。なお、図１２に示す例では、住宅１００のコントローラ１０１は、生成したトランザクションデータを認証サーバ２００ａに送信するとして説明しているが、認証サーバ２００ｂまたは認証サーバ２００ｃに送信してもよい。認証サーバ２００ｂまたは認証サーバ２００ｃに送信した場合も同様の処理となるからである。
次に、ステップＳ１０５において、認証サーバ２００ａは、住宅１００からトランザクションデータを受信すると、受信したトランザクションデータを検証する。
ステップＳ１０５において、認証サーバ２００ａは、トランザクションデータの検証が成功しなかった場合（Ｓ１０５でＮ）、住宅１００にその旨の通知を送信し（Ｓ１０６）、処理を終了する。
一方、ステップＳ１０５において、認証サーバ２００ａは、トランザクションデータの検証が成功した場合（Ｓ１０５でＹ）、他の認証サーバ２００（認証サーバ２００ｂ、２００ｃ）にトランザクションデータを転送する（Ｓ１０７）。なお、認証サーバ２００ｂ、２００ｃでも、転送されて受信したトランザクションデータを検証する。
次に、ステップＳ１０８において、認証サーバ２００ａと認証サーバ２００ｂと認証サーバ２００ｃとは、コンセンサスアルゴリズムを実行する。認証サーバ２００ａと認証サーバ２００ｂと認証サーバ２００ｃとは、受信したトランザクションデータが正当なトランザクションデータであること（つまり正当性）を検証すると、それぞれトランザクションデータを含むブロックを生成する。そして、認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃは、トランザクションデータを含むブロックを記憶装置２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの分散台帳に記録する。換言すると、認証サーバ２００ａは、住宅１００から受信したトランザクションデータの正当性を確認した場合、認証サーバ２００ａ以外の認証サーバ２００ｂ、２００ｃと同期して、トランザクションデータを分散台帳に記録する。
［１．９．２ サービスサーバと認証サーバとの間のデータ提供処理］
続いて、サービスサーバ３００と認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃとの間でのデータ提供処理について説明する。
図１３は、本実施の形態に係るデータ提供処理のシーケンス図である。
まず、ステップＳ２０１において、サービスサーバ３００は、データ分析の依頼を生成する。具体的には、サービスサーバ３００は、住宅１００での電力使用の平均もしくは最大値の算出などの統計データ、または、端末１１０の写真の分類情報などのデータ分析の依頼を生成する。
次に、ステップＳ２０２において、サービスサーバ３００は、ステップＳ２０１で生成したデータ分析の依頼を示すトランザクションデータ（以下、第３のトランザクションデータと称する）を生成する。例えば、サービスサーバ３００は、サービスサーバ３００を示し、トランザクションデータを識別するためのトランザクションＩＤ、データ分析の依頼内容を示す情報、及び、署名を含む第３のトランザクションデータを生成する。
次に、ステップＳ２０３において、サービスサーバ３００は、ステップＳ２０２で生成したデータ分析の依頼を示す第３のトランザクションデータを、認証サーバ２００ｃに送信する。なお、図１３では、サービスサーバ３００は、第３のトランザクションデータを認証サーバ２００ｃに送信したとして説明するが、これに限らない。他の認証サーバ２００（認証サーバ２００ｂ、２００ａ）に送信してもよく、同様のシーケンスとなる。
次に、ステップＳ２０４において、認証サーバ２００ｃは、サービスサーバから第３のトランザクションデータを受信すると、受信した第３のトランザクションデータを検証する。
ステップＳ２０４において、認証サーバ２００ｃは、第３のトランザクションデータの検証が成功しなかった場合（Ｓ２０４でＮ）、サービスサーバ３００にその旨の通知を送信し（Ｓ２０５）、処理を終了する。
一方、ステップＳ２０４において、認証サーバ２００ｃは、トランザクションデータの検証が成功した場合（Ｓ２０４でＹ）、他の認証サーバ２００（認証サーバ２００ａ、２００ｂ）に、第３のトランザクションデータを転送する。他の認証サーバ２００でも、転送されて受信した第３のトランザクションデータを検証する。
次に、ステップＳ２０７において、認証サーバ２００ａと認証サーバ２００ｂと認証サーバ２００ｃとは、コンセンサスアルゴリズムを実行する。認証サーバ２００ａと認証サーバ２００ｂと認証サーバ２００ｃとは、受信したトランザクションデータが正当なトランザクションデータであること（つまり正当性）を検証すると、それぞれトランザクションデータを含むブロックを生成する。そして、認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃは、トランザクションデータを含むブロックを記憶装置２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの分散台帳に記録する。換言すると、認証サーバ２００ｃは、サービスサーバ３００から受信した第３のトランザクションデータの正当性を確認した場合、認証サーバ２００ｃ以外の認証サーバ２００ａ、２００ｂと同期して、第３のトランザクションデータを分散台帳に記録する。
次に、ステップＳ２０８において、認証サーバ２００ａと認証サーバ２００ｂと認証サーバ２００ｃとは、サービスサーバ３００から受信した第３のトランザクションデータに含まれるデータ分析の依頼に基づき、秘密計算処理を実行して統計データなどの演算結果を得る。具体的には、認証サーバ２００ａと認証サーバ２００ｂと認証サーバ２００ｃとは、分散台帳に記録されているトランザクションデータのうち演算処理の対象である第１のトランザクションデータに含まれる暗号化履歴情報に対して、秘密計算における演算処理を実行する。演算処理の対象である第１のトランザクションデータは、データ種別を基に選択されるとしてもよい。このとき、秘密計算に用いられた第１のトランザクションデータのブロックチェーンアドレスは記録される。
なお、ステップＳ２０８では、秘密計算における演算処理を、認証サーバ２００ａと認証サーバ２００ｂと認証サーバ２００ｃとで分散して行うとしたが、これに限らない。例えば認証サーバ２００ｃなどのみで秘密計算における演算処理を行うとしてもよい。
次に、ステップＳ２０９において、認証サーバ２００ｃは、認証サーバ２００間で秘密計算処理を実行して得た統計データなどの演算結果を、サービスサーバ３００に送信する。
次に、ステップＳ２１０において、認証サーバ２００ｃは、ステップＳ２０８で秘密計算処理に用いた第１のトランザクションデータのトランザクションＩＤを基に、トランザクション（以下、第４のトランザクションデータと称する）を生成する。換言すると、認証サーバ２００ｃは、秘密計算処理を行った第１のトランザクションデータのトランザクションＩＤを含み、秘密計算処理の演算結果をサービスサーバ３００に送信した旨を示す第４のトランザクションデータを生成する。生成される第４のトランザクションデータには、秘密計算処理に用いた第１のトランザクションデータのトランザクションＩＤと、認証サーバ２００ｃの署名とが含まれる。なお、署名は、認証サーバ２００ｃのみの署名でもよいし、秘密計算処理を行ったすべての認証サーバ２００（認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃ）の署名を含めるとしてもよい。
次に、ステップＳ２１１において、認証サーバ２００ｃは、他の認証サーバ２００（認証サーバ２００ａ、２００ｂ）に生成した第４のトランザクションデータを転送する。他の認証サーバ２００では、転送されて受信した第４のトランザクションデータを検証する。
次に、ステップＳ２１２において、認証サーバ２００ａと認証サーバ２００ｂと認証サーバ２００ｃとは、コンセンサスアルゴリズムを実行する。認証サーバ２００ａと認証サーバ２００ｂと認証サーバ２００ｃとは、受信した第４のトランザクションデータが正当なトランザクションデータであること（つまり正当性）を検証すると、それぞれ第４のトランザクションデータを含むブロックを生成する。そして、認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃは、第４のトランザクションデータを含むブロックを記憶装置２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの分散台帳に記録する。換言すると、認証サーバ２００ｃは、認証サーバ２００ｃ以外の複数の認証サーバ（認証サーバ２００ａ、２００ｂ）と同期して、第４のトランザクションデータを分散台帳に記録する。
［１．９．３ 住宅と認証サーバとの間のトークン発行処理］
続いて、住宅と認証サーバ間でのトークン発行処理について説明する。
図１４は、本実施の形態に係るトークン発行処理のシーケンス図である。図１４に示す例では、認証サーバ２００ｃがトークンを発行するとして説明するが、認証サーバ２００ｂまたは認証サーバ２００ａが行ってもよい。認証サーバ２００ｂまたは認証サーバ２００ａが行っても、同様の処理となるからである。
まず、ステップＳ３０１において、認証サーバ２００ｃは、秘密計算処理に用いたブロックチェーンアドレスを含むブロックを参照し、ブロックチェーンアドレスを抽出する。そして、認証サーバ２００ｃは、抽出したブロックチェーンアドレスに対し、トークンを発行するトランザクションデータ（以下、第２のトランザクションデータと称する）を生成する。換言すると、認証サーバ２００ｃは、分散台帳に記録されたトランザクションデータのうち秘密計算処理を行った第１のトランザクションデータのブロックチェーンアドレスを含み、当該ブロックチェーンアドレスに対してトークンを生成した旨を示す第２のトランザクションデータを生成する。
次に、ステップＳ３０２において、認証サーバ２００ｃは、認証サーバ２００ａ、２００ｂに、第２のトランザクションデータを転送する。つまり、認証サーバ２００ｃは精製した第２のトランザクションデータを、認証サーバ２００ｃ以外の複数の認証サーバ２００に送信する。なお、認証サーバ２００ｃ以外の複数の認証サーバ２００すなわち認証サーバ２００ａ、２００ｂでは、受信した第２のトランザクションデータを検証する。
次に、ステップＳ３０３において、認証サーバ２００ａと認証サーバ２００ｂと認証サーバ２００ｃとは、コンセンサスアルゴリズムを実行する。認証サーバ２００ａと認証サーバ２００ｂと認証サーバ２００ｃとは、受信した第２のトランザクションデータが正当なトランザクションデータであること（つまり正当性）を検証すると、それぞれ第２のトランザクションデータを含むブロックを生成する。そして、認証サーバ２００ａ、２００ｂ、２００ｃは、第２のトランザクションデータを含むブロックを記憶装置２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの分散台帳に記録する。換言すると、認証サーバ２００ｃが、認証サーバ２００ｃ以外の複数の認証サーバ２００（認証サーバ２００ａ、２００ｂ）と同期して、第２のトランザクションデータを分散台帳に記録する。
次に、ステップＳ３０４において、認証サーバ２００ｃは、トークンを発行したブロックチェーンアドレスに対して、トークンを発行した旨の通知を行う。図１４に示す例では、住宅１００に通知している。
［１．１０ 実施の形態の効果］
本実施の形態では、住宅１００、端末１１０または車両１２０などの機器から、履歴情報などのパーソナルデータを秘密計算が可能な方式で暗号化した暗号化データをトランザクションデータに含めて分散台帳に記録する。これにより、暗号化データの改ざんを有効に防止できるだけでなく、ブロックチェーンのブロックに含まれる当該トランザクションデータが公開されたとしても、パーソナルデータが漏えいさせずに、プライバシ保護を行うことができる。また、秘密計算を用いることで、復号せずに当該トランザクションデータに含まれるパーソナルデータを利活用できる。
この結果、ユーザは、パーソナルデータを提供してもプライバシ保護されることから、パーソナルデータを提供すなわち、秘密計算が可能な方式で暗号化した暗号化データを含めたトランザクションデータを認証サーバ２００に提供しやすくなる。さらに、送信したトランザクションデータが利活用されるとトークンが発行されるので、ユーザにとってもパーソナルデータを提供するメリットがある。つまり、ユーザがパーソナルデータを提供することにインセンティブを与えることができる。
このように、認証サーバ２００が分散台帳を公開したとしても、パーソナルデータのプライバシ保護を行うことができ、かつ、パーソナルデータを利活用できる。つまり、ブロックチェーン技術を活用して、パーソナルデータの改ざんを有効に防止するだけでなく、パーソナルデータのプライバシ保護を行いつつ利活用できる安全なシステムを構築することができる。
［２． その他変形例］
なお、本開示を上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本開示は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本開示に含まれる。
（１）上記の実施の形態では、認証サーバ２００とサービスサーバ３００とは別の装置として説明したが、認証サーバ２００とサービスサーバ３００とを同一の装置としてもよい。
（２）上記の実施の形態では、認証サーバ２００は、トランザクションデータの検証を失敗した場合、住宅１００、端末１１０または車両１２０に通知しているが、サービスサーバ３００にも通知してもよい。
（３）上記の実施の形態では、認証サーバ２００は、秘密計算処理に用いたブロックチェーンアドレスに対して、トークンを発行しているが、サービスサーバ３００で保有しているトークンを当該ブロックチェーンアドレスに送信するとしてもよい。また、サービスサーバ３００は、認証サーバ２００にトークンを発行してもらい、発行してもらったトークンを当該ブロックチェーンアドレスに送信するとしてもよい。
（４）上記の実施の形態では、認証サーバ２００がトークンを発行しているが、流通システム１０の外部で発行されたトークンまたは仮想通貨を、認証サーバ２００の記憶装置２０１等であらかじめ保有しておき、当該ブロックチェーンアドレスに送付するとしてもよい。
（５）上記の実施の形態で説明したように、複数の認証サーバ２００が協力して秘密計算処理を行ってもよいし、既存の秘密計算の暗号化方式に基づいて、１つの認証サーバ２００が秘密計算処理を行ってもよい。このとき、秘密計算処理を行った認証サーバ２００がトークンを生成してもよいし、秘密計算処理を行わなかったその他の認証サーバ２００がトークンを生成してもよい。
（６）上記の実施の形態では、秘密計算処理に用いたブロックチェーンアドレスに対して、認証サーバ２００がトークンを発行しているが、トランザクションデータ登録処理でトランザクションデータを登録した住宅１００、端末１１０、または車両１２０などの機器にトークンを発行するとしてもよい。これにより、より多くのトランザクションデータが登録される可能性がある。
（７）上記の実施の形態において、秘密計算による暗号化処理は、複数の暗号化方式を用いるとしてもよい。これにより、統計データまたは機械学習の予測処理など複数の方式に対応ができる。
（８）上記の実施の形態では、秘密計算処理に用いたブロックチェーンアドレスに対して、トークンを発行しているが、トークンの発行単位として秘密計算処理に一回用いられると１トークンを発行するとしてもよい。また、秘密計算処理に複数回用いられた場合、都度ずつ１トークンを発行してもよいし、多く用いられた場合に複数トークンをまとめて発行するとしてもよい。これにより、サービスサーバ３００へパーソナルデータが多く提供された場合に、ユーザへのインセンティブを増やすことができる。
（９）上記の実施の形態では、住宅１００、端末１１０及び車両１２０のトランザクションデータを生成する際に、秘密計算により暗号化した暗号化履歴情報を含んでいるが、これに限らない。当該トランザクションデータに、暗号化履歴情報そのものを含まずに暗号化履歴情報を識別する履歴識別情報のみを含めるとしてもよい。このとき、暗号化履歴情報は、認証サーバ２００の記録部に記録され、複数の認証サーバ２００のうち、一つ以上の認証サーバ２００で暗号化履歴情報を保持するとしてもよい。
（１０）さらに、本開示には、上記実施の形態のデータ流通システム１０においてブロックチェーンとして記録されるブロックに用いられるデータ構造も含まれる。より具体的には、本開示のデータ構造は、ブロックチェーンのブロックに含まれるトランザクションデータを生成した主体を識別する識別子であるブロックチェーンアドレスと、トランザクションデータを識別するトランザクションＩＤと、トランザクションデータに含まれる暗号化履歴情報であって、暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて機器の履歴情報が暗号化された暗号化履歴情報と、トランザクションデータのユーザの電子署名とを含む。そして、本開示のデータ構造に含まれる暗号化履歴情報は、複数の認証サーバ２００のうちの第１の認証サーバが、暗号化したままでデータ分析を含む演算処理を実行する秘密計算処理に用いられる。
（１１）上記の実施の形態における各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記録されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
（１２）上記の実施の形態における各装置は、構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記録されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
また、上記の各装置を構成する構成要素の各部は、個別に１チップ化されていても良いし、一部又はすべてを含むように１チップ化されてもよい。
また、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
（１３）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
（１４）本開示は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
また、本開示は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号をコンピュータで読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。
また、本開示は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
また、本開示は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記録しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。
また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、または前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
（１５）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
本開示は、データ流通システムにおいて、機器の履歴情報を秘密計算の方式で暗号化して送信し、認証サーバで暗号化したままデータを演算することで、プライバシを保護しつつ、データを活用することができる。
１００ 住宅
１０１ コントローラ
１０２ 太陽光発電
１０３ 蓄電池
１０４ 電力メータ
１０５、４００ 通信ネットワーク
１０６ 電力ネットワーク
１１０ 端末
１２０ 車両
１２１ ゲートウェイ
２００ａ、２００ｂ、２００ｃ 認証サーバ
２１１ トランザクションデータ検証部
２１２ ブロック生成部
２１３ 同期部
２１４、１０１２、１１０２、１２１２ 秘密計算部
２１５ トークン生成部
２１６、１０１３、１１０３、１２１３ 記録部
２１７、３１２、１０１４、１１０４、１２１４ 通信部
３００ サービスサーバ
３１１ サービス管理部
１０１１、１１０１、１２１１ トランザクションデータ生成部
１２１０ エンジン
１２２０ 運転アシスト部
１２３０ バッテリー
１２４０ ヘッドユニット
１２５０ 通信部
１２１１ａ、１２２１、１２３１、１２４１、１２５１ ＥＣＵ

Claims (7)

  1. 機器と複数の認証サーバを備えるデータ流通システムにおけるデータ流通方法であって、
    暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて前記機器の履歴情報が暗号化された暗号化履歴情報を含み、生成されたトランザクションデータを、前記複数の認証サーバのうちの第１の認証サーバが受信するステップと、
    前記第１の認証サーバが、前記機器から受信した前記トランザクションデータの正当性を確認した場合、前記第１の認証サーバ以外の前記複数の認証サーバと同期して、前記トランザクションデータを分散台帳に記録するステップと、
    前記第１の認証サーバが、前記トランザクションデータに含まれる前記暗号化履歴情報に対し、暗号化したまま、前記機器の履歴情報を統計処理することで前記機器の履歴情報の統計データを算定する演算処理を実行する秘密計算を行うステップとを含む、
    データ流通方法。
  2. さらに、
    前記第１の認証サーバが、前記分散台帳に記録された前記トランザクションデータのうち前記秘密計算が行われたトランザクションデータである第１のトランザクションデータのブロックチェーンアドレスを含み、前記ブロックチェーンアドレスに対してトークンを生成した旨を示す第２のトランザクションデータを生成し、前記第１の認証サーバ以外の前記複数の認証サーバに送信するステップと、
    前記第１の認証サーバが、前記第１の認証サーバ以外の前記複数の認証サーバと同期して、前記第２のトランザクションデータを前記分散台帳に記録するステップとを含む、
    請求項１に記載のデータ流通方法。
  3. 前記データ流通システムは、さらに、サービスサーバを備え、
    前記データ流通方法は、さらに、
    前記サービスサーバが、データ分析の依頼を示す第３のトランザクションデータを生成し、前記第１の認証サーバに送信するステップと、
    前記第１の認証サーバが、前記サービスサーバから受信した前記第３のトランザクションデータの正当性を確認した場合、前記複数の認証サーバそれぞれが、前記第３のトランザクションデータを分散台帳に記録するステップと、
    前記第１の認証サーバが、前記秘密計算を行うステップにおいて、前記分散台帳に記録された前記トランザクションデータのうち、前記データ分析の依頼に基づく前記演算処理の対象である第１のトランザクションデータに含まれる前記暗号化履歴情報に対して、前記秘密計算を行い、前記秘密計算の演算結果を前記サービスサーバに送信し、
    前記サービスサーバが、前記秘密計算の演算結果を前記第１の認証サーバから受信するステップとを含む、
    請求項１または２に記載のデータ流通方法。
  4. 前記データ流通方法は、
    前記第１の認証サーバが、前記秘密計算を行った前記第１のトランザクションデータのトランザクションＩＤを含み、前記秘密計算の演算結果を前記サービスサーバに送信した旨を示す第４のトランザクションデータを生成し、前記第１の認証サーバ以外の前記複数の認証サーバに送信するステップと、
    前記第１の認証サーバが、前記第１の認証サーバ以外の前記複数の認証サーバと同期して、前記第４のトランザクションデータを分散台帳に記録するステップと、を含む、
    請求項３に記載のデータ流通方法。
  5. 前記履歴情報は、前記機器のユーザのパーソナルデータを含む、
    請求項１～４のいずれか１項に記載のデータ流通方法。
  6. 前記演算処理は、画像認識処理を含む、
    請求項１～５のいずれか１項に記載のデータ流通方法。
  7. 機器と複数の認証サーバとを備えるデータ流通システムにおける、前記複数の認証サーバのうちの一つの認証サーバであって、
    暗号化したまま演算が可能な秘密計算方式を用いて機器の履歴情報が暗号化された暗号化履歴情報を含み、生成されたトランザクションデータを受信する通信部と、
    前記機器から受信した前記トランザクションデータの正当性を確認した場合、前記トランザクションデータを分散台帳に記録する記録部と、
    前記トランザクションデータに含まれる前記暗号化履歴情報に対し、暗号化したまま、前記機器の履歴情報を統計処理することで前記機器の履歴情報の統計データを算定する演算処理を実行する秘密計算を行う秘密計算部とを備える、
    認証サーバ。
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