鍵管理サーバ
【課題】 鍵管理木の次数やグループの人数、グループ解体の閾値等を適切に定めることにより、利用者の負担を軽減し、利便性を高めるとともに、サーバの負荷をも軽減できる鍵管理サーバを提供する。
【解決手段】 鍵管理サーバ１は、Ｎ人の利用者をｌｏｇ４Ｎ人ずつグループに所属させる。そして、グループ毎、当該グループに属する利用者全員が共有するグループ鍵、およびグループ鍵を持つ全てのグループ間で共有する４次の木構造を持つ共有鍵を生成し、利用者端末３に対し、それぞれの利用者の個人鍵で暗号化して配布すると共に、利用者端末３を介して受信される利用者の入会もしくは脱会要求に基づき、それぞれのグループを単位に一括して共有鍵の更新を行い、当該更新した共有鍵をコンテンツ配信サーバ２に提供する。
【解決手段】 鍵管理サーバ１は、Ｎ人の利用者をｌｏｇ４Ｎ人ずつグループに所属させる。そして、グループ毎、当該グループに属する利用者全員が共有するグループ鍵、およびグループ鍵を持つ全てのグループ間で共有する４次の木構造を持つ共有鍵を生成し、利用者端末３に対し、それぞれの利用者の個人鍵で暗号化して配布すると共に、利用者端末３を介して受信される利用者の入会もしくは脱会要求に基づき、それぞれのグループを単位に一括して共有鍵の更新を行い、当該更新した共有鍵をコンテンツ配信サーバ２に提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木構造を用いてコンテンツを暗号化する共有鍵を管理する鍵管理サーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速なインターネット環境や大容量メディアが急速に普及している。これに伴い、映画、音楽、およびソフトウェアなどのディジタルコンテンツを、インターネットを介して配布するサービスが広がりつつある。
【０００３】
ところで、これらのサービスでは著作権保護が大きな問題となる。ディジタルコンテンツのコピーは容易にでき、なおかつ劣化を生じない。このため、不正コピーにより、違法なコンテンツが広く流通することが考えられる。このため、不正コピーを防止し、利用者の適正な利用を促すために、配布時にコンテンツを暗号化することにより、正当な利用者のみがコンテンツを利用できるようにする方法がある。
【０００４】
こうした技術に関しては、具体的に、木構造を持つ鍵を用いてコンテンツを暗号化するための共有鍵を共有し、管理する方法が従来から多数提案されている（例えば、特許文献１、非特許文献１、２、３、４参照）。
【特許文献１】特開２００１−１８６１１９号公報
【非特許文献１】Ｍｉｋｅ Ｂｕｒｍｅｓｔｅｒ ａｎｄ Ｙｖｏ Ｄｅｓｍｅｄｔ．Ａｓｅｃｕｒｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｋｅｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ （ｅｘｔｅｎｄｅｄ ａｂｓｔｒａｃｔ）．Ｉｎ ＥＵＲＯＣＲＹＰＴ，ｐａｇｅｓ２７５−２８６，１９９４．
【非特許文献２】Ｄａｉｓｕｋｅ Ｉｎｏｕｅ ａｎｄ Ｍａｓａｈｉｒｏ Ｋｕｒｏｄａ． Ｆｄｌｋｈ：Ｆｕｌｌｙ ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｋｅｙ ｍａｎａｇｍｅｎｔ ｓｃｈｅｍｅ ｏｎ ｌｏｇｉｃａｌ ｋｅｙ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ． Ｉｎ Ｐｒｏｃ． ｏｆ ２ｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ（ＬＮＣＳ３０８９），ｐａｇｅｓ ｐｐ．３３９−３５４，２００４．
【非特許文献３】Ｈｙｕｎｇｋｙｕ Ｙａｎｇ Ｊｕｎｇｈｙｕｎ Ｎａｍ， Ｓｅｕｎｇｊｏｏ Ｋｉｍ ａｎｄ Ｄｏｎｇｈｏ Ｗｏｎ．Ｓｅｃｕｒｅ ｇｒｏｕｐ ｃｏｍｍｕｎｉｃａ−ｔｉｏｎｓ ｏｖｅｒ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｒｅｄ／ｗｉｒｅｄ／ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋｓ． Ｃｒｙｐｔｏｌｏｇｙ ｅＰｒｉｎｔ Ａｒｃｈｉｖｅ， Ｒｅｐｏｒｔ ２００４／２６０，２００４．ｈｔｔｐ：／／ｅｐｒｉｎｔ．ｉａｃｒ．ｏｒｇ／．
【非特許文献４】Ｃｈｕｎｇ Ｋｅｉ Ｗｏｎｇ，Ｍｏｈａｍｅｄ Ｇ．Ｇｏｕｄａ Ｓ，Ｌａｍ．Ｓｅｃｕｒｅ ｇｒｏｕｐ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｕｓｉｎｇ ｋｅｙ ｇｒａｐｈｓ． Ｉｎ Ｐｒｏｃ．ｏｆ ｔｈｅ ＡＣＭ ＳＩＧＣＯＭＭ’９８ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ｔｅｃｈ−ｎｏｌｏｇｉｅｓ， ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ， ａｎｄ ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｆｏｒ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ， ｐａｇｅｓ６８−７９，１９９８．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、上記した特許文献１、および非特許文献１〜４に開示された技術に従い、木構造を持つ共有鍵の設計方法、共有鍵の生成方式、あるいは利用者間の負荷負担方法を工夫し、鍵更新の効率化を図ってきた。
しかしながら、これらの方式では共通して、利用者が新規入会、または脱会するたびに共有鍵を更新する必要がある。このことは、利用者が多いサービスでは、入会、または脱会を希望する利用者が頻繁に発生するため、規模が大きいサービスにこれらの方式を適用するのは現実的ではないことを意味する。
【０００６】
こうした問題に対応して、複数の利用者をグループとして管理し、鍵の更新を行う方法も考えられるが、こうした複数の利用者をグループ化する鍵管理方式においては、鍵管理木の次数やグループの人数、グループ解体の閾値等を適切に定めなければ、サーバの負荷が大きくなるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、サービスに入会した利用者は共有鍵を直ちに入手したいことと、サービスから脱会した利用者が保持している共有鍵はいずれ使えなくなることに着目し、かつ、鍵管理木の次数やグループの人数、グループ解体の閾値等を適切に定めることにより、利用者の負担を軽減し、利便性を高めるとともに、サーバの負荷をも軽減できる鍵管理サーバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するために本発明は、ネットワークを介してコンテンツを配信するコンテンツ配信サーバと該コンテンツを利用する利用者端末とに接続され、木構造を用いて、コンテンツを暗号化する共有鍵を管理する鍵管理サーバであって、Ｎ人の利用者をｌｏｇ４Ｎ人ずつグルーピングし、余りの利用者を前記それぞれのグループとは独立したグループに所属させるグループ構成部と、前記グループ毎に、当該グループに属する利用者全員が共有するグループ鍵、および前記グループ鍵を持つ全てのグループ間で共有する４次の木構造を持つ共有鍵を生成し、前記利用者端末に対し、それぞれの利用者の個人鍵で暗号化して配布すると共に、前記利用者端末を介して受信される利用者の入会もしくは脱会要求に基づき、前記それぞれのグループ単位に一括して前記共有鍵の更新を行い、当該更新した共有鍵を前記コンテンツ配信サーバに提供する鍵更新処理部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記鍵更新処理部が前記利用者端末を介して脱会要求を受信したとき、脱会する利用者が属していたグループの構成人員がｍ−１以下となった場合に、次回の共有鍵更新時に前記グループを解体することを意味するフラグ情報を有効にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、鍵管理木の次数やグループの人数、グループ解体の閾値等を適切に定めることにより、利用者の負担を軽減し、利便性を高めるとともに、サーバの負荷をも軽減できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係わる鍵管理サーバが用いられる鍵配信システムのネットワーク接続形態を説明するために引用した図である。
図１において、鍵配信サーバ１、コンテンツ配信サーバ２、利用者端末３は、いずれもＩＰ網等のネットワーク４に接続されている。
【００１２】
鍵配信サーバ１は、後述するように、Ｎ人の利用者をｍ人ずつグルーピングし、Ｎ／ｍ個のグループと、余りのＮ ｍｏｄ ｍ人の利用者を前記それぞれのグルプとは独立したグループに所属させる。また、そのグループ毎、当該グループに属する利用者全員が共有するグループ鍵、およびそのグループ鍵を持つ全てのグループ間で共有する前記木構造を持つ共有鍵を生成し、利用者端末３に対し、それぞれの利用者の個人鍵で暗号化して配布すると共に、利用者端末３を介して受信される利用者の新規入会もしくは脱会要求に基づき、それぞれのグループを単位に一括して共有鍵の更新を行い、当該更新した共有鍵をコンテンツ配信サーバ２に提供する役割を持つ。
また、コンテンツ配信サーバ２は、全てのグループに属する利用者が共有する共有鍵、および新規入会した利用者が属しているグループのグループ鍵を用いてコンテンツを暗号化し、それぞれのグループに属している利用者の利用者端末３に配信する役割を持つ。
【００１３】
図２は、本発明の実施形態に係わる鍵管理サーバの内部構成を示すブロック図である。
本発明の実施形態の鍵管理サーバ１は、鍵更新処理部１０と、グループ構成部１１によって構成される。グループ構成部１１は、Ｎ人の利用者をｍ人ずつグルーピングし、Ｎ／ｍ個のグループと、余りのＮ ｍｏｄ ｍ人の利用者を前記それぞれのグルプとは独立したグループに所属させる。また、鍵更新処理部１０は、グループ構成部１１によって構成されたグループ毎、当該グループに属する利用者全員が共有するグループ鍵、およびそのグループ鍵を持つ全てのグループ間で共有する前記木構造を持つ共有鍵を生成し、利用者端末３に対し、それぞれの利用者の個人鍵で暗号化して配布すると共に、利用者端末３を介して受信される利用者の新規入会もしくは脱会要求に基づき、それぞれのグループを単位に一括して共有鍵の更新を行い、当該更新した共有鍵をコンテンツ配信サーバ２に提供する
【００１４】
鍵更新処理部１０は、さらに、グループ鍵作成部１２と、暗号化処理部１３と、鍵管理木構成部１４と、共有鍵配布部１５と、利用者要求受信部１６と、グループ鍵更新部１７と、グループ解体フラグ１８と、グループ管理部１９と、グループ解体処理部２０と、グループ再構成部２１で構成される。
【００１５】
ここで、利用者要求受信部１６は、利用者端末３を介して利用者の入会要求を受信したとき、当該利用者を独立した新規のグループに所属させ、グループ鍵更新部１７を起動し、当該グループ鍵更新部１７が対応するグループ鍵を更新してグループ鍵作成部１２へ供給する。
このとき、暗号化処理部１３は、更新したグループ鍵を独立したグループに属する全ての利用者の利用者端末３に対して暗号化して配布すると共に、既存の利用者の利用者端末３に対し、更新前のグループ鍵で暗号化した共有鍵を配布し、新規入会した利用者の利用者端末３に対し、その利用者の個人鍵で暗号化した共有鍵を配布する。
【００１６】
利用者要求受信部１６はまた、利用者端末３を介して脱会要求を受信したとき、脱会する利用者が属していたグループの構成人員が閾値以下となった場合に、次回の共有鍵更新時にグループを解体することを意味するフラグ情報（グループ解体フラグ１８）を有効にする。
また、グループ解体処理部２０は、グループ管理部１９により、新規のグループに属する利用者がｍ人になったことが通知されたとき、グループ解体フラグ１８を参照し、グループ解体フラグ１８が有効になっているグループの解体を行い、当該解体されたグループのグループ鍵を廃棄する機能を持つ。
【００１７】
グループ再構成部２１は、グループ構成部１２を制御してグループ解体処理部２０により解体されたグループに所属していた利用者からｍ人ずつのグループに再構成し、残った利用者を新規のグループに所属させ、また、グループ鍵作成部１２を制御して当該グループの新たなグループ鍵を生成し、暗号化処理部１３を介してそれぞれの利用者の個人鍵で暗号化し、利用者の利用者端末３へ配布する。
なお、鍵管理木構成部１４は、グループ解体処理部２０により解体されたグループ鍵が配置されていた節点に新たなグループ鍵を優先して配置し、当該解体されたグループが存在しない場合は鍵管理木に新たな節点を追加し、当該接点に新たなグループ鍵を配置する。また、共有鍵配布部１５は、新たに配置されたグループ鍵の上位に位置する全ての共有鍵を更新し、暗号化処理部１３を介して当該更新された全ての共有鍵を暗号化し、各グループに所属している利用者の利用者端末３に配布する。
【００１８】
次に、上記のように利用者をグループ化する鍵管理方式において、鍵管理サーバの処理負荷および利用者の負荷軽減の観点から、利用者Ｎに対して、最適なグループの人数ｍ、鍵管理木の次数ｄおよびグループを解体する場合のグループ構成人員の閾値ｔを最適化する方法について説明する。
【００１９】
上記パラメータを最適化するために、まず、サーバの負荷および利用者の負荷を定式化して評価する。ここでは、単位時間あたり平均１人の利用者が参加をし、平均１人の利用者が脱退すると仮定し、サーバの負荷Ｓをサーバが単位時間あたり発行するメッセージの平均数、利用者の負荷を利用者が単位時間あたりに受け取るメッセージの最大数として評価する。ただし、メッセージとはサーバが利用者に配布する暗号化した鍵のことである。
【００２０】
評価にあたって、まず、鍵更新処理の間隔を求める。鍵更新処理は、新規参加者のグループＧｎｅｗに所属する参加者がｍ人になった時点で実行される。鍵更新処理が行われた直後に、Ｇｎｅｗに所属している利用者は平均でｍ／２人であるから、これから、鍵更新処理の平均間隔は、ｍ／２単位時間となる。
【００２１】
次に、サーバが利用者にメッセージを送信するのは、１）利用者の参加処理、２）利用者の脱退処理、３）グループの再構築、４）共有鍵の再配布のときであることから、これらの処理について評価を行う。
【００２２】
＜利用者の参加処理＞
この場合、サーバは、既存の利用者に新しい鍵を古い鍵で暗号化して配布し、新規参加者に対しては、新しい鍵をその新規参加者の個人鍵で暗号化して配布する。すなわち、この処理に関して、サーバは単位時間あたり、平均２種類のメッセージを発行する。また、Ｇｎｅｗに所属する利用者は単位時間あたり、１個のメッセージを受け取ることになる。
【００２３】
＜利用者の脱退処理＞
新規参加者の所属するグループＧｎｅｗから利用者が脱退した場合、サーバは秘密鍵を更新し、これを残った利用者それぞれの個人鍵で暗号化して配布する。ここで、単位時間に利用者がグループＧｎｅｗから脱退する確率はｍ／Ｎであるから、サーバは単位時間あたり、ｍ2／Ｎ種類のメッセージを発行する。また、Ｇｎｅｗに所属する利用者は単位時間あたり、１個のメッセージを受け取ることになる。
【００２４】
＜グループの再構築＞
単位時間あたり解体されるグループは、１／（ｍｌｏｇ（ｍ／ｔ））個となる。これは、以下のことにより証明できる。すなわち、定常状態における利用者の人数がｉ人のグループの分布確率をｐｉとすると、単位時間にグループの人数が減少する確率はｉ／Ｎとなる。ただし、ｔ＋１≦ｉ≦ｍである。
【００２５】
また、グループの人数がｔ人以下になると、そのグループは解体され、新たなｍ人のグループが生成される。このため、定常状態における利用者の人数がｉ人のグループの分布確率をｐｉは、数１のようになる。また、ｐｉについては、数２の関係が成り立つため、ｐｉは、数３のように求まる。
【００２６】
【数１】
【００２７】
【数２】
【００２８】
【数３】
【００２９】
ここで、グループの総数はＮ／ｍであって、単位時間にグループが解体される確率は、ｐｔ+1・（ｔ＋１）／Ｎであるから、単位時間あたり解体されるグループの数は、数４のようになる。
【００３０】
【数４】
【００３１】
解体されたグループの利用者には、新たなグループ鍵を夫々の個人鍵で暗号化して配布する。このため、サーバが単位時間あたりに発行するメッセージは、１／ｌｏｇ（ｍ／ｔ）個となる。また、解体されたグループの利用者は、新しいグループの鍵を１つ受け取るので、単位時間あたり２／ｍ個のメッセージを受け取ることになる。
【００３２】
＜共有鍵の再配布＞
本手法を用いた場合、鍵管理木の高さは、数５のようになる。この処理でサーバは、更新された共有鍵をこの鍵の子の位置にある共有鍵またはグループ鍵で暗号化し、利用者に配布する。ここで、新たに配置されるグループの数は、ｍ／２個であるため、サーバは、数６に示す種類のメッセージを配布する必要がある。また、鍵更新処理は、ｍ／２単位時間ごとに行われるため、この処理に関して、サーバは単位時間あたり、平均で数７に示す種類のメッセージを発行する。さらに、利用者は最大で数５に示すメッセージを受け取るため、これを単位時間に換算すると、受け取るメッセージの数は、数８のようになる。これらから、サーバの負荷は、各処理でサーバが発行するメッセージ数の和になるから、数９のようになる。
【００３３】
【数５】
【００３４】
【数６】
【００３５】
【数７】
【００３６】
【数８】
【００３７】
【数９】
【００３８】
次に、利用者の負荷を求める。ここで、新規参加者のグループＧｎｅｗが、次回の鍵更新処理で解体されることはない。そのため、利用者の参加処理および利用者の脱退処理で受け取るメッセージ数の和と、グループの再構築および共有鍵の再配布で受け取るメッセージ数の和のうち、大きい方が、単位時間あたりに利用者が受け取るメッセージの最大数となる。すなわち、単位時間あたりに利用者が受け取るメッセージの最大数は、数１０のようになる。
【００３９】
【数１０】
【００４０】
次に、上記の内容に基づき、グループの人数ｍ、鍵管理木の次数ｄおよびグループを解体する場合のグループ構成人員の閾値ｔの３つのパラメータを最適化する方法について説明する。
【００４１】
＜グループを解体する場合のグループ構成人員の閾値ｔの最適化＞
グループを解体する場合のグループ構成人員の閾値ｔとサーバの負荷ＳＮ（ｍ、ｄ、ｔ）とは、ｔを小さくするとサーバの負荷ＳＮ（ｍ、ｄ、ｔ）が減少する関係にある。一方で、ｔを小さくすると、サービスを脱退した利用者が共有鍵を入手できる期間Δは、数１１のようになる。
【００４２】
【数１１】
【００４３】
つまり、ｉ人のグループが、ｉ−１人になるまでの期間をＸｉ単位時間とすると、Ｘｉは幾何分布Ｇｅ（ｉ／Ｎ）に従うため、Ｅ[Ｘｉ]は、Ｅ[Ｘｉ]＝Ｎ／ｉとなる。また、グループの人数がｔ人となったときにグループの解体を行うため、グループの更新間隔をＸ単位時間とすると、Ｘは、数１２のようになる。これらから、Ｅ[Ｘ]は、数１３のようになる。
【００４４】
【数１２】
【００４５】
【数１３】
【００４６】
次に、最初にグループを脱退した利用者が、共有鍵を入手できる期間について考察すると、グループが買いたいされるまで、脱退した利用者は鍵更新処理で更新される共有鍵を入手でき、最初の利用者が脱退する時刻は、Ｎ／ｍからＮｌｏｇ（ｍ／ｍ−１）であることから、サービスを脱退した利用者が共有鍵を入手できる期間Δは、数１４のようになる。
【００４７】
【数１４】
【００４８】
なお、閾値ｔがｍ−１のとき、Δ＝０となるが、閾値ｔがｔ＜ｍ−１のときには、数１５のような関係となり、Ｎが大きいときΔも極めて大きくなる。このため、閾値ｔは、ｔ＝ｍ−１とするのが最も最適である。
【００４９】
【数１５】
【００５０】
＜グループ人数の最適化＞
数９に示されるように、サーバの負荷はｍに従い増加する。一方で、数１０に示すように、利用者の負荷はｍの増加に従い減少するが、２より小さくなることはない。すなわち、利用者の負荷が２となる最小のｍを選択すれば、利用者の負荷は最小となり、なおかつサーバの負担も大きくならない。ここで、利用者の負荷が２となるためには、数１６、すなわち、数１７に示すような関係になることが必要である。つまり、数１７の関係を満足する最小の自然数が最適なｍの値となる。
【００５１】
【数１６】
【００５２】
【数１７】
【００５３】
ここで、数１７を満たす最小の自然数を求めると、ｆ（ｘ）＝ｘｄＸ−１は、ｘ＞１において単調増加である。すなわち、ｆ（ｘ）≧Ｎとなる最小のｘ＝ｍに対して、数１８が成立する。ここで、両辺に対しｄを底とする対数を取り、ｍで割ると、数１９となる。ここで、ｍを無限大にすると、右辺、左辺ともに１に近づくため、はさみうちの定理により、数２０のようになる。これから、最適なグループの人数ｍは、数２１のようになる。
【００５４】
【数１８】
【００５５】
【数１９】
【００５６】
【数２０】
【００５７】
【数２１】
【００５８】
＜鍵管理木の次数の最適化＞
数９に、先に求めたグループを解体する場合のグループ構成人員に関する最適な閾値ｔ、すなわち、ｔ＝ｍ−１および最適なグループの人数ｍ＝ｌｏｇｄＮを代入すると、数２２のようになる。この数２２の両辺をｄで微分すると、数２３になる。そして、Ｓ´＝０とすれば、数２４が得られる。
ここで、数２４を満たすｄ＝αは、３＜α＜４となり、Ｓ（Ｎ、４）＜Ｓ（Ｎ、３）より、最適な鍵管理木の次数ｄは、ｄ＝４となる。
【００５９】
【数２２】
【００６０】
【数２３】
【００６１】
【数２４】
【００６２】
ここで、上記最適化した値を用いて、サーバの負荷ＳＮおよび利用者の負荷ＵＮを算出すると、ＳＮ＝５ｌｏｇ４Ｎ、ＵＮ＝２となる。一方、先に示した例えば、非特許文献１に示された方法によるサーバの負荷ＳＮおよび利用者の負荷ＵＮは、ＳＮ＝Ｎ、ＵＮ＝２であり、非特許文献４に示された方法によるサーバの負荷ＳＮおよび利用者の負荷ＵＮは、ＳＮ＝７ｌｏｇ５Ｎ、ＵＮ＝ｌｏｇ５Ｎである。これらのことから、本実施形態における方法は、従来の方法と比較して、サーバや利用者の負荷を軽減する方法であることがわかる。
【００６３】
以上、本実施形態によれば、利用者をグループ化する鍵配送方式において、与えられた利用者数Ｎに対する各種パラメータ（グループの人数、鍵管理の次数、閾値）を最適化することにより、サーバおよび利用者の負荷を軽減できる。
【００６４】
以上、この本発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態に係わる本発明実施形態に係わる鍵配信システムのネットワーク接続形態を説明するために引用した図である。
【図２】本発明の実施形態に係わる鍵管理サーバの内部構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…鍵管理サーバ、２…コンテンツ配信サーバ、３…利用者端末、４…ネットワーク、１０…鍵更新処理部、１１…グループ構成部、１２…グループ鍵作成部、１３…暗号化処理部、１４…鍵管理木構成部、１５…共有鍵配布部、１６…利用者要求受信部、１７…グループ鍵更新部、１８…グループ解体フラグ、１９…グループ管理部、２０…グループ解体処理部、２１…グループ再構成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木構造を用いてコンテンツを暗号化する共有鍵を管理する鍵管理サーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速なインターネット環境や大容量メディアが急速に普及している。これに伴い、映画、音楽、およびソフトウェアなどのディジタルコンテンツを、インターネットを介して配布するサービスが広がりつつある。
【０００３】
ところで、これらのサービスでは著作権保護が大きな問題となる。ディジタルコンテンツのコピーは容易にでき、なおかつ劣化を生じない。このため、不正コピーにより、違法なコンテンツが広く流通することが考えられる。このため、不正コピーを防止し、利用者の適正な利用を促すために、配布時にコンテンツを暗号化することにより、正当な利用者のみがコンテンツを利用できるようにする方法がある。
【０００４】
こうした技術に関しては、具体的に、木構造を持つ鍵を用いてコンテンツを暗号化するための共有鍵を共有し、管理する方法が従来から多数提案されている（例えば、特許文献１、非特許文献１、２、３、４参照）。
【特許文献１】特開２００１−１８６１１９号公報
【非特許文献１】Ｍｉｋｅ Ｂｕｒｍｅｓｔｅｒ ａｎｄ Ｙｖｏ Ｄｅｓｍｅｄｔ．Ａｓｅｃｕｒｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｋｅｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ （ｅｘｔｅｎｄｅｄ ａｂｓｔｒａｃｔ）．Ｉｎ ＥＵＲＯＣＲＹＰＴ，ｐａｇｅｓ２７５−２８６，１９９４．
【非特許文献２】Ｄａｉｓｕｋｅ Ｉｎｏｕｅ ａｎｄ Ｍａｓａｈｉｒｏ Ｋｕｒｏｄａ． Ｆｄｌｋｈ：Ｆｕｌｌｙ ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｋｅｙ ｍａｎａｇｍｅｎｔ ｓｃｈｅｍｅ ｏｎ ｌｏｇｉｃａｌ ｋｅｙ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ． Ｉｎ Ｐｒｏｃ． ｏｆ ２ｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ（ＬＮＣＳ３０８９），ｐａｇｅｓ ｐｐ．３３９−３５４，２００４．
【非特許文献３】Ｈｙｕｎｇｋｙｕ Ｙａｎｇ Ｊｕｎｇｈｙｕｎ Ｎａｍ， Ｓｅｕｎｇｊｏｏ Ｋｉｍ ａｎｄ Ｄｏｎｇｈｏ Ｗｏｎ．Ｓｅｃｕｒｅ ｇｒｏｕｐ ｃｏｍｍｕｎｉｃａ−ｔｉｏｎｓ ｏｖｅｒ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｒｅｄ／ｗｉｒｅｄ／ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋｓ． Ｃｒｙｐｔｏｌｏｇｙ ｅＰｒｉｎｔ Ａｒｃｈｉｖｅ， Ｒｅｐｏｒｔ ２００４／２６０，２００４．ｈｔｔｐ：／／ｅｐｒｉｎｔ．ｉａｃｒ．ｏｒｇ／．
【非特許文献４】Ｃｈｕｎｇ Ｋｅｉ Ｗｏｎｇ，Ｍｏｈａｍｅｄ Ｇ．Ｇｏｕｄａ Ｓ，Ｌａｍ．Ｓｅｃｕｒｅ ｇｒｏｕｐ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｕｓｉｎｇ ｋｅｙ ｇｒａｐｈｓ． Ｉｎ Ｐｒｏｃ．ｏｆ ｔｈｅ ＡＣＭ ＳＩＧＣＯＭＭ’９８ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ｔｅｃｈ−ｎｏｌｏｇｉｅｓ， ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ， ａｎｄ ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｆｏｒ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ， ｐａｇｅｓ６８−７９，１９９８．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、上記した特許文献１、および非特許文献１〜４に開示された技術に従い、木構造を持つ共有鍵の設計方法、共有鍵の生成方式、あるいは利用者間の負荷負担方法を工夫し、鍵更新の効率化を図ってきた。
しかしながら、これらの方式では共通して、利用者が新規入会、または脱会するたびに共有鍵を更新する必要がある。このことは、利用者が多いサービスでは、入会、または脱会を希望する利用者が頻繁に発生するため、規模が大きいサービスにこれらの方式を適用するのは現実的ではないことを意味する。
【０００６】
こうした問題に対応して、複数の利用者をグループとして管理し、鍵の更新を行う方法も考えられるが、こうした複数の利用者をグループ化する鍵管理方式においては、鍵管理木の次数やグループの人数、グループ解体の閾値等を適切に定めなければ、サーバの負荷が大きくなるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、サービスに入会した利用者は共有鍵を直ちに入手したいことと、サービスから脱会した利用者が保持している共有鍵はいずれ使えなくなることに着目し、かつ、鍵管理木の次数やグループの人数、グループ解体の閾値等を適切に定めることにより、利用者の負担を軽減し、利便性を高めるとともに、サーバの負荷をも軽減できる鍵管理サーバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するために本発明は、ネットワークを介してコンテンツを配信するコンテンツ配信サーバと該コンテンツを利用する利用者端末とに接続され、木構造を用いて、コンテンツを暗号化する共有鍵を管理する鍵管理サーバであって、Ｎ人の利用者をｌｏｇ４Ｎ人ずつグルーピングし、余りの利用者を前記それぞれのグループとは独立したグループに所属させるグループ構成部と、前記グループ毎に、当該グループに属する利用者全員が共有するグループ鍵、および前記グループ鍵を持つ全てのグループ間で共有する４次の木構造を持つ共有鍵を生成し、前記利用者端末に対し、それぞれの利用者の個人鍵で暗号化して配布すると共に、前記利用者端末を介して受信される利用者の入会もしくは脱会要求に基づき、前記それぞれのグループ単位に一括して前記共有鍵の更新を行い、当該更新した共有鍵を前記コンテンツ配信サーバに提供する鍵更新処理部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記鍵更新処理部が前記利用者端末を介して脱会要求を受信したとき、脱会する利用者が属していたグループの構成人員がｍ−１以下となった場合に、次回の共有鍵更新時に前記グループを解体することを意味するフラグ情報を有効にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、鍵管理木の次数やグループの人数、グループ解体の閾値等を適切に定めることにより、利用者の負担を軽減し、利便性を高めるとともに、サーバの負荷をも軽減できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係わる鍵管理サーバが用いられる鍵配信システムのネットワーク接続形態を説明するために引用した図である。
図１において、鍵配信サーバ１、コンテンツ配信サーバ２、利用者端末３は、いずれもＩＰ網等のネットワーク４に接続されている。
【００１２】
鍵配信サーバ１は、後述するように、Ｎ人の利用者をｍ人ずつグルーピングし、Ｎ／ｍ個のグループと、余りのＮ ｍｏｄ ｍ人の利用者を前記それぞれのグルプとは独立したグループに所属させる。また、そのグループ毎、当該グループに属する利用者全員が共有するグループ鍵、およびそのグループ鍵を持つ全てのグループ間で共有する前記木構造を持つ共有鍵を生成し、利用者端末３に対し、それぞれの利用者の個人鍵で暗号化して配布すると共に、利用者端末３を介して受信される利用者の新規入会もしくは脱会要求に基づき、それぞれのグループを単位に一括して共有鍵の更新を行い、当該更新した共有鍵をコンテンツ配信サーバ２に提供する役割を持つ。
また、コンテンツ配信サーバ２は、全てのグループに属する利用者が共有する共有鍵、および新規入会した利用者が属しているグループのグループ鍵を用いてコンテンツを暗号化し、それぞれのグループに属している利用者の利用者端末３に配信する役割を持つ。
【００１３】
図２は、本発明の実施形態に係わる鍵管理サーバの内部構成を示すブロック図である。
本発明の実施形態の鍵管理サーバ１は、鍵更新処理部１０と、グループ構成部１１によって構成される。グループ構成部１１は、Ｎ人の利用者をｍ人ずつグルーピングし、Ｎ／ｍ個のグループと、余りのＮ ｍｏｄ ｍ人の利用者を前記それぞれのグルプとは独立したグループに所属させる。また、鍵更新処理部１０は、グループ構成部１１によって構成されたグループ毎、当該グループに属する利用者全員が共有するグループ鍵、およびそのグループ鍵を持つ全てのグループ間で共有する前記木構造を持つ共有鍵を生成し、利用者端末３に対し、それぞれの利用者の個人鍵で暗号化して配布すると共に、利用者端末３を介して受信される利用者の新規入会もしくは脱会要求に基づき、それぞれのグループを単位に一括して共有鍵の更新を行い、当該更新した共有鍵をコンテンツ配信サーバ２に提供する
【００１４】
鍵更新処理部１０は、さらに、グループ鍵作成部１２と、暗号化処理部１３と、鍵管理木構成部１４と、共有鍵配布部１５と、利用者要求受信部１６と、グループ鍵更新部１７と、グループ解体フラグ１８と、グループ管理部１９と、グループ解体処理部２０と、グループ再構成部２１で構成される。
【００１５】
ここで、利用者要求受信部１６は、利用者端末３を介して利用者の入会要求を受信したとき、当該利用者を独立した新規のグループに所属させ、グループ鍵更新部１７を起動し、当該グループ鍵更新部１７が対応するグループ鍵を更新してグループ鍵作成部１２へ供給する。
このとき、暗号化処理部１３は、更新したグループ鍵を独立したグループに属する全ての利用者の利用者端末３に対して暗号化して配布すると共に、既存の利用者の利用者端末３に対し、更新前のグループ鍵で暗号化した共有鍵を配布し、新規入会した利用者の利用者端末３に対し、その利用者の個人鍵で暗号化した共有鍵を配布する。
【００１６】
利用者要求受信部１６はまた、利用者端末３を介して脱会要求を受信したとき、脱会する利用者が属していたグループの構成人員が閾値以下となった場合に、次回の共有鍵更新時にグループを解体することを意味するフラグ情報（グループ解体フラグ１８）を有効にする。
また、グループ解体処理部２０は、グループ管理部１９により、新規のグループに属する利用者がｍ人になったことが通知されたとき、グループ解体フラグ１８を参照し、グループ解体フラグ１８が有効になっているグループの解体を行い、当該解体されたグループのグループ鍵を廃棄する機能を持つ。
【００１７】
グループ再構成部２１は、グループ構成部１２を制御してグループ解体処理部２０により解体されたグループに所属していた利用者からｍ人ずつのグループに再構成し、残った利用者を新規のグループに所属させ、また、グループ鍵作成部１２を制御して当該グループの新たなグループ鍵を生成し、暗号化処理部１３を介してそれぞれの利用者の個人鍵で暗号化し、利用者の利用者端末３へ配布する。
なお、鍵管理木構成部１４は、グループ解体処理部２０により解体されたグループ鍵が配置されていた節点に新たなグループ鍵を優先して配置し、当該解体されたグループが存在しない場合は鍵管理木に新たな節点を追加し、当該接点に新たなグループ鍵を配置する。また、共有鍵配布部１５は、新たに配置されたグループ鍵の上位に位置する全ての共有鍵を更新し、暗号化処理部１３を介して当該更新された全ての共有鍵を暗号化し、各グループに所属している利用者の利用者端末３に配布する。
【００１８】
次に、上記のように利用者をグループ化する鍵管理方式において、鍵管理サーバの処理負荷および利用者の負荷軽減の観点から、利用者Ｎに対して、最適なグループの人数ｍ、鍵管理木の次数ｄおよびグループを解体する場合のグループ構成人員の閾値ｔを最適化する方法について説明する。
【００１９】
上記パラメータを最適化するために、まず、サーバの負荷および利用者の負荷を定式化して評価する。ここでは、単位時間あたり平均１人の利用者が参加をし、平均１人の利用者が脱退すると仮定し、サーバの負荷Ｓをサーバが単位時間あたり発行するメッセージの平均数、利用者の負荷を利用者が単位時間あたりに受け取るメッセージの最大数として評価する。ただし、メッセージとはサーバが利用者に配布する暗号化した鍵のことである。
【００２０】
評価にあたって、まず、鍵更新処理の間隔を求める。鍵更新処理は、新規参加者のグループＧｎｅｗに所属する参加者がｍ人になった時点で実行される。鍵更新処理が行われた直後に、Ｇｎｅｗに所属している利用者は平均でｍ／２人であるから、これから、鍵更新処理の平均間隔は、ｍ／２単位時間となる。
【００２１】
次に、サーバが利用者にメッセージを送信するのは、１）利用者の参加処理、２）利用者の脱退処理、３）グループの再構築、４）共有鍵の再配布のときであることから、これらの処理について評価を行う。
【００２２】
＜利用者の参加処理＞
この場合、サーバは、既存の利用者に新しい鍵を古い鍵で暗号化して配布し、新規参加者に対しては、新しい鍵をその新規参加者の個人鍵で暗号化して配布する。すなわち、この処理に関して、サーバは単位時間あたり、平均２種類のメッセージを発行する。また、Ｇｎｅｗに所属する利用者は単位時間あたり、１個のメッセージを受け取ることになる。
【００２３】
＜利用者の脱退処理＞
新規参加者の所属するグループＧｎｅｗから利用者が脱退した場合、サーバは秘密鍵を更新し、これを残った利用者それぞれの個人鍵で暗号化して配布する。ここで、単位時間に利用者がグループＧｎｅｗから脱退する確率はｍ／Ｎであるから、サーバは単位時間あたり、ｍ2／Ｎ種類のメッセージを発行する。また、Ｇｎｅｗに所属する利用者は単位時間あたり、１個のメッセージを受け取ることになる。
【００２４】
＜グループの再構築＞
単位時間あたり解体されるグループは、１／（ｍｌｏｇ（ｍ／ｔ））個となる。これは、以下のことにより証明できる。すなわち、定常状態における利用者の人数がｉ人のグループの分布確率をｐｉとすると、単位時間にグループの人数が減少する確率はｉ／Ｎとなる。ただし、ｔ＋１≦ｉ≦ｍである。
【００２５】
また、グループの人数がｔ人以下になると、そのグループは解体され、新たなｍ人のグループが生成される。このため、定常状態における利用者の人数がｉ人のグループの分布確率をｐｉは、数１のようになる。また、ｐｉについては、数２の関係が成り立つため、ｐｉは、数３のように求まる。
【００２６】
【数１】
【００２７】
【数２】
【００２８】
【数３】
【００２９】
ここで、グループの総数はＮ／ｍであって、単位時間にグループが解体される確率は、ｐｔ+1・（ｔ＋１）／Ｎであるから、単位時間あたり解体されるグループの数は、数４のようになる。
【００３０】
【数４】
【００３１】
解体されたグループの利用者には、新たなグループ鍵を夫々の個人鍵で暗号化して配布する。このため、サーバが単位時間あたりに発行するメッセージは、１／ｌｏｇ（ｍ／ｔ）個となる。また、解体されたグループの利用者は、新しいグループの鍵を１つ受け取るので、単位時間あたり２／ｍ個のメッセージを受け取ることになる。
【００３２】
＜共有鍵の再配布＞
本手法を用いた場合、鍵管理木の高さは、数５のようになる。この処理でサーバは、更新された共有鍵をこの鍵の子の位置にある共有鍵またはグループ鍵で暗号化し、利用者に配布する。ここで、新たに配置されるグループの数は、ｍ／２個であるため、サーバは、数６に示す種類のメッセージを配布する必要がある。また、鍵更新処理は、ｍ／２単位時間ごとに行われるため、この処理に関して、サーバは単位時間あたり、平均で数７に示す種類のメッセージを発行する。さらに、利用者は最大で数５に示すメッセージを受け取るため、これを単位時間に換算すると、受け取るメッセージの数は、数８のようになる。これらから、サーバの負荷は、各処理でサーバが発行するメッセージ数の和になるから、数９のようになる。
【００３３】
【数５】
【００３４】
【数６】
【００３５】
【数７】
【００３６】
【数８】
【００３７】
【数９】
【００３８】
次に、利用者の負荷を求める。ここで、新規参加者のグループＧｎｅｗが、次回の鍵更新処理で解体されることはない。そのため、利用者の参加処理および利用者の脱退処理で受け取るメッセージ数の和と、グループの再構築および共有鍵の再配布で受け取るメッセージ数の和のうち、大きい方が、単位時間あたりに利用者が受け取るメッセージの最大数となる。すなわち、単位時間あたりに利用者が受け取るメッセージの最大数は、数１０のようになる。
【００３９】
【数１０】
【００４０】
次に、上記の内容に基づき、グループの人数ｍ、鍵管理木の次数ｄおよびグループを解体する場合のグループ構成人員の閾値ｔの３つのパラメータを最適化する方法について説明する。
【００４１】
＜グループを解体する場合のグループ構成人員の閾値ｔの最適化＞
グループを解体する場合のグループ構成人員の閾値ｔとサーバの負荷ＳＮ（ｍ、ｄ、ｔ）とは、ｔを小さくするとサーバの負荷ＳＮ（ｍ、ｄ、ｔ）が減少する関係にある。一方で、ｔを小さくすると、サービスを脱退した利用者が共有鍵を入手できる期間Δは、数１１のようになる。
【００４２】
【数１１】
【００４３】
つまり、ｉ人のグループが、ｉ−１人になるまでの期間をＸｉ単位時間とすると、Ｘｉは幾何分布Ｇｅ（ｉ／Ｎ）に従うため、Ｅ[Ｘｉ]は、Ｅ[Ｘｉ]＝Ｎ／ｉとなる。また、グループの人数がｔ人となったときにグループの解体を行うため、グループの更新間隔をＸ単位時間とすると、Ｘは、数１２のようになる。これらから、Ｅ[Ｘ]は、数１３のようになる。
【００４４】
【数１２】
【００４５】
【数１３】
【００４６】
次に、最初にグループを脱退した利用者が、共有鍵を入手できる期間について考察すると、グループが買いたいされるまで、脱退した利用者は鍵更新処理で更新される共有鍵を入手でき、最初の利用者が脱退する時刻は、Ｎ／ｍからＮｌｏｇ（ｍ／ｍ−１）であることから、サービスを脱退した利用者が共有鍵を入手できる期間Δは、数１４のようになる。
【００４７】
【数１４】
【００４８】
なお、閾値ｔがｍ−１のとき、Δ＝０となるが、閾値ｔがｔ＜ｍ−１のときには、数１５のような関係となり、Ｎが大きいときΔも極めて大きくなる。このため、閾値ｔは、ｔ＝ｍ−１とするのが最も最適である。
【００４９】
【数１５】
【００５０】
＜グループ人数の最適化＞
数９に示されるように、サーバの負荷はｍに従い増加する。一方で、数１０に示すように、利用者の負荷はｍの増加に従い減少するが、２より小さくなることはない。すなわち、利用者の負荷が２となる最小のｍを選択すれば、利用者の負荷は最小となり、なおかつサーバの負担も大きくならない。ここで、利用者の負荷が２となるためには、数１６、すなわち、数１７に示すような関係になることが必要である。つまり、数１７の関係を満足する最小の自然数が最適なｍの値となる。
【００５１】
【数１６】
【００５２】
【数１７】
【００５３】
ここで、数１７を満たす最小の自然数を求めると、ｆ（ｘ）＝ｘｄＸ−１は、ｘ＞１において単調増加である。すなわち、ｆ（ｘ）≧Ｎとなる最小のｘ＝ｍに対して、数１８が成立する。ここで、両辺に対しｄを底とする対数を取り、ｍで割ると、数１９となる。ここで、ｍを無限大にすると、右辺、左辺ともに１に近づくため、はさみうちの定理により、数２０のようになる。これから、最適なグループの人数ｍは、数２１のようになる。
【００５４】
【数１８】
【００５５】
【数１９】
【００５６】
【数２０】
【００５７】
【数２１】
【００５８】
＜鍵管理木の次数の最適化＞
数９に、先に求めたグループを解体する場合のグループ構成人員に関する最適な閾値ｔ、すなわち、ｔ＝ｍ−１および最適なグループの人数ｍ＝ｌｏｇｄＮを代入すると、数２２のようになる。この数２２の両辺をｄで微分すると、数２３になる。そして、Ｓ´＝０とすれば、数２４が得られる。
ここで、数２４を満たすｄ＝αは、３＜α＜４となり、Ｓ（Ｎ、４）＜Ｓ（Ｎ、３）より、最適な鍵管理木の次数ｄは、ｄ＝４となる。
【００５９】
【数２２】
【００６０】
【数２３】
【００６１】
【数２４】
【００６２】
ここで、上記最適化した値を用いて、サーバの負荷ＳＮおよび利用者の負荷ＵＮを算出すると、ＳＮ＝５ｌｏｇ４Ｎ、ＵＮ＝２となる。一方、先に示した例えば、非特許文献１に示された方法によるサーバの負荷ＳＮおよび利用者の負荷ＵＮは、ＳＮ＝Ｎ、ＵＮ＝２であり、非特許文献４に示された方法によるサーバの負荷ＳＮおよび利用者の負荷ＵＮは、ＳＮ＝７ｌｏｇ５Ｎ、ＵＮ＝ｌｏｇ５Ｎである。これらのことから、本実施形態における方法は、従来の方法と比較して、サーバや利用者の負荷を軽減する方法であることがわかる。
【００６３】
以上、本実施形態によれば、利用者をグループ化する鍵配送方式において、与えられた利用者数Ｎに対する各種パラメータ（グループの人数、鍵管理の次数、閾値）を最適化することにより、サーバおよび利用者の負荷を軽減できる。
【００６４】
以上、この本発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態に係わる本発明実施形態に係わる鍵配信システムのネットワーク接続形態を説明するために引用した図である。
【図２】本発明の実施形態に係わる鍵管理サーバの内部構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…鍵管理サーバ、２…コンテンツ配信サーバ、３…利用者端末、４…ネットワーク、１０…鍵更新処理部、１１…グループ構成部、１２…グループ鍵作成部、１３…暗号化処理部、１４…鍵管理木構成部、１５…共有鍵配布部、１６…利用者要求受信部、１７…グループ鍵更新部、１８…グループ解体フラグ、１９…グループ管理部、２０…グループ解体処理部、２１…グループ再構成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークを介してコンテンツを配信するコンテンツ配信サーバと該コンテンツを利用する利用者端末とに接続され、木構造を用いて、コンテンツを暗号化する共有鍵を管理する鍵管理サーバであって、
Ｎ人の利用者をｌｏｇ４Ｎ人ずつグルーピングし、余りの利用者を前記それぞれのグループとは独立したグループに所属させるグループ構成部と、
前記グループ毎に、当該グループに属する利用者全員が共有するグループ鍵、および前記グループ鍵を持つ全てのグループ間で共有する４次の木構造を持つ共有鍵を生成し、前記利用者端末に対し、それぞれの利用者の個人鍵で暗号化して配布すると共に、前記利用者端末を介して受信される利用者の入会もしくは脱会要求に基づき、前記それぞれのグループ単位に一括して前記共有鍵の更新を行い、当該更新した共有鍵を前記コンテンツ配信サーバに提供する鍵更新処理部と、
を備えたことを特徴とする鍵管理サーバ。
【請求項２】
前記鍵更新処理部は、
前記利用者端末を介して脱会要求を受信したとき、脱会する利用者が属していたグループの構成人員がｍ−１以下となった場合に、次回の共有鍵更新時に前記グループを解体することを意味するフラグ情報を有効にすることを特徴とする請求項１に記載の鍵管理サーバ。
【請求項１】
ネットワークを介してコンテンツを配信するコンテンツ配信サーバと該コンテンツを利用する利用者端末とに接続され、木構造を用いて、コンテンツを暗号化する共有鍵を管理する鍵管理サーバであって、
Ｎ人の利用者をｌｏｇ４Ｎ人ずつグルーピングし、余りの利用者を前記それぞれのグループとは独立したグループに所属させるグループ構成部と、
前記グループ毎に、当該グループに属する利用者全員が共有するグループ鍵、および前記グループ鍵を持つ全てのグループ間で共有する４次の木構造を持つ共有鍵を生成し、前記利用者端末に対し、それぞれの利用者の個人鍵で暗号化して配布すると共に、前記利用者端末を介して受信される利用者の入会もしくは脱会要求に基づき、前記それぞれのグループ単位に一括して前記共有鍵の更新を行い、当該更新した共有鍵を前記コンテンツ配信サーバに提供する鍵更新処理部と、
を備えたことを特徴とする鍵管理サーバ。
【請求項２】
前記鍵更新処理部は、
前記利用者端末を介して脱会要求を受信したとき、脱会する利用者が属していたグループの構成人員がｍ−１以下となった場合に、次回の共有鍵更新時に前記グループを解体することを意味するフラグ情報を有効にすることを特徴とする請求項１に記載の鍵管理サーバ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−３０３９９８（Ｐ２００６−３０３９９８Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２３９６２（Ｐ２００５−１２３９６２）
【出願日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
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