鍵配信システムおよび鍵管理サーバならびにプログラム、鍵配信方法
【課題】 複数の利用者を１つのグループとして纏めて鍵更新を行うことで鍵管理に対する利用者の負担を軽減し、利便性を高める。
【解決手段】 鍵管理サーバ１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。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。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、鍵管理サーバが木構造を用いてコンテンツを暗号化する共有鍵を管理し、コンテンツ配信サーバが前記共有鍵を用いてコンテンツを暗号化して効率的に配信する、鍵配信システムおよび鍵管理サーバならびにプログラム、鍵配信方法に関する。
【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量にでき、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、利用者からの吸入を確保するために、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】
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】
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、複数の利用者を１つのグループとして纏めて鍵更新を行うことで鍵管理に対する利用者の負担を軽減し、利便性を高めた、鍵配信システムおよび鍵管理サーバならびにプログラム、鍵配信方法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】
【０００７】
上記した課題を解決するために本発明は、コンテンツ配信サーバと、鍵管理サーバと、利用者端末とが、ネットワークを介して接続され、前記鍵管理サーバが、木構造を用いてコンテンツを暗号化する共有鍵を管理し、配信する鍵配信システムであって、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グループ構成部と、前記グループ毎、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、および前記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、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新規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を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前記鍵管理サーバと、前記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前記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に配信する前記コンテンツ配信サーバと、を具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、コンテンツ配信サーバと利用者端末とはネットワークを介して接続され、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グループ構成部と、前記グループ毎、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、および前記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、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を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、を具備することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明において、前記鍵更新処理部は、前記利用者端末を介して利用者の入会要求を受信したとき、前記利用者を前記独立した新規のグループに所属させて対応する前記グループ鍵を更新するグループ鍵送信部を備え、前記更新したグループ鍵を前記独立したグループに属する全ての利用者の利用者端末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に対し、前記更新前のグループ鍵で暗号化した共有鍵を配布し、前記入会した利用者の利用者端末に対し、その利用者の個人鍵で暗号化した共有鍵を配布することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明において、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閾値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。
【００１１】
また、本発明において、前記鍵更新処理部は、前記新規のグループに属する利用者がｍ人になったとき、前記フラグ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、グループ解体処理部を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明において、前記鍵更新処理部は、前記グループ構成部を制御して前記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、残った利用者を前記新規のグループに所属させ、当該グループの新たなグループ鍵を生成してそれぞれの利用者の個人鍵で暗号化し、前記利用者の利用者端末へ配布する、グループ再構成部を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明において、前記鍵更新処理部は、前記解体されたグループ鍵が配置されていた節点に前記新たなグループ鍵を優先して配置し、前記解体されたグループが存在しない場合は前記鍵管理木に新たな節点を追加し、当該接点に前記新たなグループ鍵を配置する鍵管理木構成部を具備することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明において、前記鍵更新処理部は、前記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、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に配布する共有鍵配布部を具備することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、コンテンツ配信サーバと利用者端末とはネットワークを介して接続され、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に用いられるプログラムであって、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処理と、前記グループ毎、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、および前記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、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を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処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、コンテンツ配信サーバと、鍵管理サーバと、利用者端末とが、ネットワークを介して接続され、前記鍵管理サーバが、木構造を用いてコンテンツを暗号化する共有鍵を管理し、配信する、鍵配信システムに用いられる鍵配信方法であって、前記鍵管理サーバが、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ステップと、前記鍵管理サーバが、前記グループ毎、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、および前記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、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新規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を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ステップと、前記コンテンツ配信サーバが、前記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前記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に配信するステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数の利用者を１つのグループとして纏めて鍵更新を行うことで鍵更新の頻度を減らすことができ、このため、利用者の負担を少なくすることができる。また、新規入会した利用者についてはコンテンツの暗号鍵をすぐに提供できるため、サービス提供開始に遅延を生じさせることなく利便性が高まり顧客満足度（ＣＳ）が向上する。
更に、コンテンツ提供事業者にとっては配布するコンテンツの著作権を保護すると共にサービスのセキュリティを向上させることができ、信頼性の向上にもつながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、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１において、符号１は鍵配信サーバ、符号２はコンテンツ配信サーバ、符号３は利用者端末であり、いずれもＩＰ網等のネットワーク４に接続されている。
【００１９】
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。
【００２０】
図２は、本発明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
【００２１】
鍵更新処理部１０は、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
図３〜図８は、本発明実施形態の動作を説明するために引用したフローチャート、図９〜図１２は、本発明実施形態の動作を説明するために引用した動作概念図である。図３〜図８はまた、本発明のプログラムの処理手順もあわせて示している。
以下、図３〜図１２を参照しながら図１、図２に示す本発明実施形態の動作について詳細に説明する。
【００２６】
図３は、本発明の鍵配信システムによる基本動作を示すフローチャートである。ここでは、鍵管理サーバ１による準備処理（Ｓ３１）から始まり、コンテンツ配信サーバ２によるコンテンツの配布処理（Ｓ３２）、そした、鍵管理サーバ１による利用者の入会処理（Ｓ３３）、利用者の脱会処理（Ｓ３４）、および鍵の更新処理（Ｓ３５）の５つの処理から構成される。
【００２７】
まず、図４に示すフローチャートを参照しながら鍵管理サーバ１による準備処理から説明する。
鍵管理サーバ１は、グループ作成部１１を起動してグループを構築するための処理を開始する。具体的に、グループ構成部１１は、Ｎ人の利用者をｍ人ずつのグループに分け、ｎ＝［Ｎ／ｍ］個のグループを作成する（Ｓ３１１）。これらのグループを、Ｇ１，Ｇ２，……，Ｇｎとする。また、余ったＮ ｍｏｄ ｍ人の利用者は、新規参加者を格納するグループＧｎｅｗに所属させる。
次に、鍵更新処理部１０のグループ鍵作成部１２は、グループに属する利用者全員が共有するグループ鍵を生成し、利用者にそれぞれの個人鍵で暗号化して配布する。ここで生成するグループ鍵をそれぞれＫＧ１，ＫＧ２，……ＫＧｎとする。また、グループＧｎｅｗに所属している利用者に対しては、グループ鍵Ｋｎｅｗを作成し、暗号化処理部１３を会してそれぞれの個人鍵で暗号化して配布する（Ｓ３１２）。
【００２８】
次に鍵管理木構成部１４は、例えば、図９に一例を示す鍵管理木を生成し構築する。図９において、鍵管理木の次数ｄは４、グループ数ｎは１１とする。
具体的に、鍵管理木構成部１４は、木の葉（節点６〜１６）に、各グループ鍵ＫＧ１，ＫＧ２，……，ＫＧ１１を配置する。さらに、共有鍵Ｋ１，Ｋ２Ｋ３Ｋ４を作成し、葉以外の節点（節点１〜４）に配置する。これらの共有鍵は、配置された節点の子孫となるグループ鍵を持つすべてのグループ間で共有されるものである。例えば、共有鍵Ｋ３は、グループＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８で共有される。また、共有鍵Ｋ１はすべてのグループに属する利用者間で共有されるため、コンテンツの暗号化鍵として用いる。また、グループ鍵Ｋｎｅｗに関しては、上記した管理木とは別に管理するものとする。
【００２９】
そして、共有鍵配布部１５は、上記により作成した全ての共有鍵を、グループＧ１，Ｇ２，……，Ｇｎに所属する利用者に配布する（Ｓ３１４）。ここで、１つの共有鍵を配布する際は、その共有鍵の子である共有鍵またはグループ鍵で暗号化し、配布される。
図９に示す例では、共有鍵Ｋ１は、共有鍵Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４で暗号化され、それぞれ、グループＧ１〜Ｇ４，Ｇ５〜Ｇ８，Ｇ９〜Ｇ１１に所属している利用者に配布される。また、共有鍵Ｋ２は、グループ鍵ＫＧ１，ＫＧ２，ＫＧ３，ＫＧ４で暗号化され、それぞれグループＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に所属している利用者に配布される。
【００３０】
図５に、コンテンツ配信サーバ２によるコンテンツの配布処理がフローチャートで示されている。
コンテンツ配信サーバ２は、上記した鍵管理サーバ１から配信される２つの鍵を用いて自身が作成したコンテンツ（ＤＣ）を暗号化する（Ｓ３２１）。１つの鍵は、すべてのグループＧ１，Ｇ２，……，Ｇｎに属する利用者が共有している共有鍵Ｋ１であり、他の１つの鍵は、新規参加者が属しているグループＧｎｅｗのグループ鍵Ｋｎｅｗである。暗号化されたコンテンツＥｋ１（ＤＣ）およびＥｎｅｗ（ＤＣ）は、それぞれグループＧ１，Ｇ２，……，Ｇｎに属している利用者、グループＧｎｅｗに属している利用者に配布される（Ｓ３２２）。
【００３１】
説明を鍵管理サーバ１の処理に戻し、図６に示すフローチャートを参照しながら利用者の入会処理について説明する。
ここで、新規に入会（参加）した利用者は、グループＧｎｅｗに参加する。このとき、鍵管理サーバ１は、鍵更新処理部１０の利用者要求受信部１６を会して利用者の新規入会要求を受信し（Ｓ３３１）、グループ鍵更新部１７によりグループ鍵Ｋ′ｎｅｗに更新し、そのグループ鍵Ｋ′ｎｅｗをグループに属するすべての利用者に暗号化して配布する（Ｓ３３２）。
なお、既存の利用者に対しては、これまでのグループ鍵で暗号化した鍵Ｅｋｎｅｗ（Ｋ′ｎｅｗ）を送り、新規に参加した利用者に対しては、その利用者の個人鍵Ｋｕｎｅｗで暗号化した鍵Ｅｋｎｅｗ（Ｋ′ｎｅｗ）を送る。この様子を図１０に示す。
一方で、鍵管理木に配置されている共有鍵およびグループ鍵には、変更を加えない。
【００３２】
次に、図７に示すフローチャートを参照しながら利用者の脱会処理について説明する。
利用者の脱会（脱退）時には、鍵の更新または配布などの処理は行わない。但し、グループの人数が、閾値（ｔ人）以下となった場合は、次の鍵更新時にグループを解体することを意味するグループ解体フラグ１８をＯＮする。この処理は、利用者要求受信部１６が行う。
図１１に示す例では、グループの人数ｍを１６人、閾値ｔを１４人としている。ここでは、グループＧ２およびＧ５の利用者の人数が閾値以下となっているため、２つのグループに対しグループ解体フラグ１８をＯＮする。
【００３３】
一方、グループＧｎｅｗが満員になったとき（グループＧｎｅｗに所属する利用者数がｍ人になったとき）に鍵更新を行う。共有鍵の更新処理は図８にその手順がフローチャートで示されている。以下、図８に示すフローチャートを参照しながら共有鍵の更新処理について詳細に説明する。
グループ管理部１９は、まず、グループＧｎｅｗが満員になったことを確認してグループ解体処理部２０を起動する（Ｓ３５１）。グループ解体処理部２０は、グループ解体フラグ１８を参照し（Ｓ３５２）、ＯＮしているグループの解体を行う。ここで、解体されたグループのグループ鍵は廃棄する（Ｓ３５３）。図１２に示す例では、グループ解体フラグがＯＮしているグループＧ２，Ｇ５およびＧ７を解体する。
【００３４】
次に、グループ再構成部２１によるグループの再構築処理が実行される。ここでは具体的に、解体されたグループに所属していた利用者からｍ人ずつのグループを再構成する（Ｓ３５４）。ここで、残った利用者は、新たな新規参加者のグループに入る。さらに、グループ鍵作成部１２により新たなグループ鍵を作成し、暗号化処理部１３を会してそれぞれの利用者の個人鍵で暗号化して配布する（Ｓ３５５）。
図１２に示す例では、解体されたグループＧ２，Ｇ５およびＧ７には、あわせて４２人の利用者が所属していたため、１６人のグループが２つでき、１０人が残る。新たに作成された２つグループをＧ１２，Ｇ１３とし、これらのグループのグループ鍵は、それぞれＫＧ１２，ＫＧ１３とする。残った１０人の利用者は、新たな新規参加者のグループＧ′ｎｅｗに格納し、それぞれの利用者に新たなグループ鍵Ｋ′ｎｅｗを暗号化して配布する（Ｓ３５５）。また、これまでの新規参加者グループであったＧｎｅｗは、Ｇ１４に名前を変更し、グループ鍵の名前もＫｎｅｗからＫＧ１４に名前を変更する。
【００３５】
続いて鍵管理木構成部１４による鍵管理木の再構成処理が実行される。具体的に、鍵管理木構成部１４は、新たなグループ鍵を鍵管理木に配置する。ここでは、上記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するものとする。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、この節点に新たなグループ鍵を配置する。図１２に示す例では、グループＧ２，Ｇ５およびＧ７が存在していた節点に、それぞれグループ鍵ＫＧ１２，ＫＧ１３およびＫＧ１４を配置する。
そして、共有鍵配布部１５は、新たに配置されたグループ鍵の祖先であるすべての共有鍵を更新する。図１２に示す例では、グループ鍵ＫＧ１２，ＫＧ１３およびＫＧ１４の祖先である共有鍵は、Ｋ１，Ｋ２およびＫ３である。このため、共有鍵Ｋ１．Ｋ２およびＫ３が、それぞれＫ′１，Ｋ′２およびＫ３に更新される（Ｓ３５６）。
【００３６】
続いて、暗号化処理部１３は、更新されたすべ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に配布する（Ｓ３５７）。ここでは、上記した準備処理の手順と同様、共有鍵をその共有鍵の子である共通鍵またはグループ鍵で暗号化して配布する。
図１２に示す例では、共有鍵Ｋ′１は、共有鍵Ｋ′２，Ｋ′３およびＫ４で暗号化され、それぞれグループ（Ｇ１，Ｇ１２，Ｇ３，Ｇ４），（Ｇ１３，Ｇ６，Ｇ１４，Ｇ８）および（Ｇ８，Ｇ９，Ｇ１０）に配布される。共有鍵Ｋ′２は、グループ鍵ＫＧ１，ＫＧ１２，ＫＧ３およびＫＧ４で暗号化され、それぞれグループＧ１，Ｇ１２，Ｇ３およびＧ４に配布される。また、共通鍵Ｋ′３は、グループ鍵ＫＧ１３，ＫＧ６，ＫＧ１４およびＫＧ８で暗号化され、それぞれグループＧ１３，Ｇ６，Ｇ１２およびＧ８に配布される。
【００３７】
以上説明のように本発明は、鍵管理サーバ１が、複数の利用者を１つのグループとして纏めて鍵更新を行うことで鍵更新の頻度を減らすものであり、このことにより、利用者の負担を少なくすることができる。また、新規入会した利用者についてはコンテンツの暗号鍵をすぐに提供でき、サービス提供開始に遅延を生じさせることなく利便性が高まり、顧客満足度（ＣＳ）を向上させることができる。更に、コンテンツ提供事業者にとっては配布するコンテンツの著作権を保護すると共にサービスのセキュリティを向上させることができ、信頼性の向上にもつながる。
【００３８】
なお、図２に示す鍵更新処理部１０、グループ構成部１１、グループ鍵作成部１２、暗号化処理部１３、鍵管理木構成部１４、共有鍵配布部１５、利用者要求受信部１６、グループ鍵更新部１７、グループ解体フラグ１８、グループ管理部１９、グループ解体処理部２０、グループ再構成部２１のそれぞれで実行される手順をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって本発明の鍵管理サーバを実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺装置等のハードウェアを含む。
【００３９】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００４０】
以上、この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】
【００４１】
【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。
【図３】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用した動作に関する概念図である。
【図１０】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用した動作概念図である。
【図１１】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用した動作概念図である。
【図１２】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用した動作概念図である。
【符号の説明】
【００４２】
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、鍵管理サーバが木構造を用いてコンテンツを暗号化する共有鍵を管理し、コンテンツ配信サーバが前記共有鍵を用いてコンテンツを暗号化して効率的に配信する、鍵配信システムおよび鍵管理サーバならびにプログラム、鍵配信方法に関する。
【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量にでき、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、利用者からの吸入を確保するために、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】
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】
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、複数の利用者を１つのグループとして纏めて鍵更新を行うことで鍵管理に対する利用者の負担を軽減し、利便性を高めた、鍵配信システムおよび鍵管理サーバならびにプログラム、鍵配信方法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】
【０００７】
上記した課題を解決するために本発明は、コンテンツ配信サーバと、鍵管理サーバと、利用者端末とが、ネットワークを介して接続され、前記鍵管理サーバが、木構造を用いてコンテンツを暗号化する共有鍵を管理し、配信する鍵配信システムであって、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グループ構成部と、前記グループ毎、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、および前記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、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新規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を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前記鍵管理サーバと、前記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前記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に配信する前記コンテンツ配信サーバと、を具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、コンテンツ配信サーバと利用者端末とはネットワークを介して接続され、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グループ構成部と、前記グループ毎、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、および前記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、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を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、を具備することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明において、前記鍵更新処理部は、前記利用者端末を介して利用者の入会要求を受信したとき、前記利用者を前記独立した新規のグループに所属させて対応する前記グループ鍵を更新するグループ鍵送信部を備え、前記更新したグループ鍵を前記独立したグループに属する全ての利用者の利用者端末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に対し、前記更新前のグループ鍵で暗号化した共有鍵を配布し、前記入会した利用者の利用者端末に対し、その利用者の個人鍵で暗号化した共有鍵を配布することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明において、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閾値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。
【００１１】
また、本発明において、前記鍵更新処理部は、前記新規のグループに属する利用者がｍ人になったとき、前記フラグ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、グループ解体処理部を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明において、前記鍵更新処理部は、前記グループ構成部を制御して前記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、残った利用者を前記新規のグループに所属させ、当該グループの新たなグループ鍵を生成してそれぞれの利用者の個人鍵で暗号化し、前記利用者の利用者端末へ配布する、グループ再構成部を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明において、前記鍵更新処理部は、前記解体されたグループ鍵が配置されていた節点に前記新たなグループ鍵を優先して配置し、前記解体されたグループが存在しない場合は前記鍵管理木に新たな節点を追加し、当該接点に前記新たなグループ鍵を配置する鍵管理木構成部を具備することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明において、前記鍵更新処理部は、前記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、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に配布する共有鍵配布部を具備することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、コンテンツ配信サーバと利用者端末とはネットワークを介して接続され、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に用いられるプログラムであって、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処理と、前記グループ毎、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、および前記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、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を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処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、コンテンツ配信サーバと、鍵管理サーバと、利用者端末とが、ネットワークを介して接続され、前記鍵管理サーバが、木構造を用いてコンテンツを暗号化する共有鍵を管理し、配信する、鍵配信システムに用いられる鍵配信方法であって、前記鍵管理サーバが、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ステップと、前記鍵管理サーバが、前記グループ毎、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、および前記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、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新規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を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ステップと、前記コンテンツ配信サーバが、前記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前記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に配信するステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数の利用者を１つのグループとして纏めて鍵更新を行うことで鍵更新の頻度を減らすことができ、このため、利用者の負担を少なくすることができる。また、新規入会した利用者についてはコンテンツの暗号鍵をすぐに提供できるため、サービス提供開始に遅延を生じさせることなく利便性が高まり顧客満足度（ＣＳ）が向上する。
更に、コンテンツ提供事業者にとっては配布するコンテンツの著作権を保護すると共にサービスのセキュリティを向上させることができ、信頼性の向上にもつながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、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１において、符号１は鍵配信サーバ、符号２はコンテンツ配信サーバ、符号３は利用者端末であり、いずれもＩＰ網等のネットワーク４に接続されている。
【００１９】
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。
【００２０】
図２は、本発明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
【００２１】
鍵更新処理部１０は、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
図３〜図８は、本発明実施形態の動作を説明するために引用したフローチャート、図９〜図１２は、本発明実施形態の動作を説明するために引用した動作概念図である。図３〜図８はまた、本発明のプログラムの処理手順もあわせて示している。
以下、図３〜図１２を参照しながら図１、図２に示す本発明実施形態の動作について詳細に説明する。
【００２６】
図３は、本発明の鍵配信システムによる基本動作を示すフローチャートである。ここでは、鍵管理サーバ１による準備処理（Ｓ３１）から始まり、コンテンツ配信サーバ２によるコンテンツの配布処理（Ｓ３２）、そした、鍵管理サーバ１による利用者の入会処理（Ｓ３３）、利用者の脱会処理（Ｓ３４）、および鍵の更新処理（Ｓ３５）の５つの処理から構成される。
【００２７】
まず、図４に示すフローチャートを参照しながら鍵管理サーバ１による準備処理から説明する。
鍵管理サーバ１は、グループ作成部１１を起動してグループを構築するための処理を開始する。具体的に、グループ構成部１１は、Ｎ人の利用者をｍ人ずつのグループに分け、ｎ＝［Ｎ／ｍ］個のグループを作成する（Ｓ３１１）。これらのグループを、Ｇ１，Ｇ２，……，Ｇｎとする。また、余ったＮ ｍｏｄ ｍ人の利用者は、新規参加者を格納するグループＧｎｅｗに所属させる。
次に、鍵更新処理部１０のグループ鍵作成部１２は、グループに属する利用者全員が共有するグループ鍵を生成し、利用者にそれぞれの個人鍵で暗号化して配布する。ここで生成するグループ鍵をそれぞれＫＧ１，ＫＧ２，……ＫＧｎとする。また、グループＧｎｅｗに所属している利用者に対しては、グループ鍵Ｋｎｅｗを作成し、暗号化処理部１３を会してそれぞれの個人鍵で暗号化して配布する（Ｓ３１２）。
【００２８】
次に鍵管理木構成部１４は、例えば、図９に一例を示す鍵管理木を生成し構築する。図９において、鍵管理木の次数ｄは４、グループ数ｎは１１とする。
具体的に、鍵管理木構成部１４は、木の葉（節点６〜１６）に、各グループ鍵ＫＧ１，ＫＧ２，……，ＫＧ１１を配置する。さらに、共有鍵Ｋ１，Ｋ２Ｋ３Ｋ４を作成し、葉以外の節点（節点１〜４）に配置する。これらの共有鍵は、配置された節点の子孫となるグループ鍵を持つすべてのグループ間で共有されるものである。例えば、共有鍵Ｋ３は、グループＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８で共有される。また、共有鍵Ｋ１はすべてのグループに属する利用者間で共有されるため、コンテンツの暗号化鍵として用いる。また、グループ鍵Ｋｎｅｗに関しては、上記した管理木とは別に管理するものとする。
【００２９】
そして、共有鍵配布部１５は、上記により作成した全ての共有鍵を、グループＧ１，Ｇ２，……，Ｇｎに所属する利用者に配布する（Ｓ３１４）。ここで、１つの共有鍵を配布する際は、その共有鍵の子である共有鍵またはグループ鍵で暗号化し、配布される。
図９に示す例では、共有鍵Ｋ１は、共有鍵Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４で暗号化され、それぞれ、グループＧ１〜Ｇ４，Ｇ５〜Ｇ８，Ｇ９〜Ｇ１１に所属している利用者に配布される。また、共有鍵Ｋ２は、グループ鍵ＫＧ１，ＫＧ２，ＫＧ３，ＫＧ４で暗号化され、それぞれグループＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に所属している利用者に配布される。
【００３０】
図５に、コンテンツ配信サーバ２によるコンテンツの配布処理がフローチャートで示されている。
コンテンツ配信サーバ２は、上記した鍵管理サーバ１から配信される２つの鍵を用いて自身が作成したコンテンツ（ＤＣ）を暗号化する（Ｓ３２１）。１つの鍵は、すべてのグループＧ１，Ｇ２，……，Ｇｎに属する利用者が共有している共有鍵Ｋ１であり、他の１つの鍵は、新規参加者が属しているグループＧｎｅｗのグループ鍵Ｋｎｅｗである。暗号化されたコンテンツＥｋ１（ＤＣ）およびＥｎｅｗ（ＤＣ）は、それぞれグループＧ１，Ｇ２，……，Ｇｎに属している利用者、グループＧｎｅｗに属している利用者に配布される（Ｓ３２２）。
【００３１】
説明を鍵管理サーバ１の処理に戻し、図６に示すフローチャートを参照しながら利用者の入会処理について説明する。
ここで、新規に入会（参加）した利用者は、グループＧｎｅｗに参加する。このとき、鍵管理サーバ１は、鍵更新処理部１０の利用者要求受信部１６を会して利用者の新規入会要求を受信し（Ｓ３３１）、グループ鍵更新部１７によりグループ鍵Ｋ′ｎｅｗに更新し、そのグループ鍵Ｋ′ｎｅｗをグループに属するすべての利用者に暗号化して配布する（Ｓ３３２）。
なお、既存の利用者に対しては、これまでのグループ鍵で暗号化した鍵Ｅｋｎｅｗ（Ｋ′ｎｅｗ）を送り、新規に参加した利用者に対しては、その利用者の個人鍵Ｋｕｎｅｗで暗号化した鍵Ｅｋｎｅｗ（Ｋ′ｎｅｗ）を送る。この様子を図１０に示す。
一方で、鍵管理木に配置されている共有鍵およびグループ鍵には、変更を加えない。
【００３２】
次に、図７に示すフローチャートを参照しながら利用者の脱会処理について説明する。
利用者の脱会（脱退）時には、鍵の更新または配布などの処理は行わない。但し、グループの人数が、閾値（ｔ人）以下となった場合は、次の鍵更新時にグループを解体することを意味するグループ解体フラグ１８をＯＮする。この処理は、利用者要求受信部１６が行う。
図１１に示す例では、グループの人数ｍを１６人、閾値ｔを１４人としている。ここでは、グループＧ２およびＧ５の利用者の人数が閾値以下となっているため、２つのグループに対しグループ解体フラグ１８をＯＮする。
【００３３】
一方、グループＧｎｅｗが満員になったとき（グループＧｎｅｗに所属する利用者数がｍ人になったとき）に鍵更新を行う。共有鍵の更新処理は図８にその手順がフローチャートで示されている。以下、図８に示すフローチャートを参照しながら共有鍵の更新処理について詳細に説明する。
グループ管理部１９は、まず、グループＧｎｅｗが満員になったことを確認してグループ解体処理部２０を起動する（Ｓ３５１）。グループ解体処理部２０は、グループ解体フラグ１８を参照し（Ｓ３５２）、ＯＮしているグループの解体を行う。ここで、解体されたグループのグループ鍵は廃棄する（Ｓ３５３）。図１２に示す例では、グループ解体フラグがＯＮしているグループＧ２，Ｇ５およびＧ７を解体する。
【００３４】
次に、グループ再構成部２１によるグループの再構築処理が実行される。ここでは具体的に、解体されたグループに所属していた利用者からｍ人ずつのグループを再構成する（Ｓ３５４）。ここで、残った利用者は、新たな新規参加者のグループに入る。さらに、グループ鍵作成部１２により新たなグループ鍵を作成し、暗号化処理部１３を会してそれぞれの利用者の個人鍵で暗号化して配布する（Ｓ３５５）。
図１２に示す例では、解体されたグループＧ２，Ｇ５およびＧ７には、あわせて４２人の利用者が所属していたため、１６人のグループが２つでき、１０人が残る。新たに作成された２つグループをＧ１２，Ｇ１３とし、これらのグループのグループ鍵は、それぞれＫＧ１２，ＫＧ１３とする。残った１０人の利用者は、新たな新規参加者のグループＧ′ｎｅｗに格納し、それぞれの利用者に新たなグループ鍵Ｋ′ｎｅｗを暗号化して配布する（Ｓ３５５）。また、これまでの新規参加者グループであったＧｎｅｗは、Ｇ１４に名前を変更し、グループ鍵の名前もＫｎｅｗからＫＧ１４に名前を変更する。
【００３５】
続いて鍵管理木構成部１４による鍵管理木の再構成処理が実行される。具体的に、鍵管理木構成部１４は、新たなグループ鍵を鍵管理木に配置する。ここでは、上記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するものとする。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、この節点に新たなグループ鍵を配置する。図１２に示す例では、グループＧ２，Ｇ５およびＧ７が存在していた節点に、それぞれグループ鍵ＫＧ１２，ＫＧ１３およびＫＧ１４を配置する。
そして、共有鍵配布部１５は、新たに配置されたグループ鍵の祖先であるすべての共有鍵を更新する。図１２に示す例では、グループ鍵ＫＧ１２，ＫＧ１３およびＫＧ１４の祖先である共有鍵は、Ｋ１，Ｋ２およびＫ３である。このため、共有鍵Ｋ１．Ｋ２およびＫ３が、それぞれＫ′１，Ｋ′２およびＫ３に更新される（Ｓ３５６）。
【００３６】
続いて、暗号化処理部１３は、更新されたすべ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に配布する（Ｓ３５７）。ここでは、上記した準備処理の手順と同様、共有鍵をその共有鍵の子である共通鍵またはグループ鍵で暗号化して配布する。
図１２に示す例では、共有鍵Ｋ′１は、共有鍵Ｋ′２，Ｋ′３およびＫ４で暗号化され、それぞれグループ（Ｇ１，Ｇ１２，Ｇ３，Ｇ４），（Ｇ１３，Ｇ６，Ｇ１４，Ｇ８）および（Ｇ８，Ｇ９，Ｇ１０）に配布される。共有鍵Ｋ′２は、グループ鍵ＫＧ１，ＫＧ１２，ＫＧ３およびＫＧ４で暗号化され、それぞれグループＧ１，Ｇ１２，Ｇ３およびＧ４に配布される。また、共通鍵Ｋ′３は、グループ鍵ＫＧ１３，ＫＧ６，ＫＧ１４およびＫＧ８で暗号化され、それぞれグループＧ１３，Ｇ６，Ｇ１２およびＧ８に配布される。
【００３７】
以上説明のように本発明は、鍵管理サーバ１が、複数の利用者を１つのグループとして纏めて鍵更新を行うことで鍵更新の頻度を減らすものであり、このことにより、利用者の負担を少なくすることができる。また、新規入会した利用者についてはコンテンツの暗号鍵をすぐに提供でき、サービス提供開始に遅延を生じさせることなく利便性が高まり、顧客満足度（ＣＳ）を向上させることができる。更に、コンテンツ提供事業者にとっては配布するコンテンツの著作権を保護すると共にサービスのセキュリティを向上させることができ、信頼性の向上にもつながる。
【００３８】
なお、図２に示す鍵更新処理部１０、グループ構成部１１、グループ鍵作成部１２、暗号化処理部１３、鍵管理木構成部１４、共有鍵配布部１５、利用者要求受信部１６、グループ鍵更新部１７、グループ解体フラグ１８、グループ管理部１９、グループ解体処理部２０、グループ再構成部２１のそれぞれで実行される手順をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって本発明の鍵管理サーバを実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺装置等のハードウェアを含む。
【００３９】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００４０】
以上、この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】
【００４１】
【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。
【図３】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用した動作に関する概念図である。
【図１０】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用した動作概念図である。
【図１１】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用した動作概念図である。
【図１２】本発明の実施形態に係わる動作を説明するために引用した動作概念図である。
【符号の説明】
【００４２】
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】
コンテンツ配信サーバと、鍵管理サーバと、利用者端末とが、ネットワークを介して接続され、前記鍵管理サーバが、木構造を用いてコンテンツを暗号化する共有鍵を管理し、配信する鍵配信システムであって、
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グループ構成部と、前記グループ毎、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、および前記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、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新規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を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前記鍵管理サーバと、
前記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前記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に配信する前記コンテンツ配信サーバと、
を具備することを特徴とする鍵配信システム。
【請求項２】
コンテンツ配信サーバと利用者端末とはネットワークを介して接続され、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グループ構成部と、
前記グループ毎、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、および前記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、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を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、
を具備することを特徴とする鍵管理サーバ。
【請求項３】
前記鍵更新処理部は、
前記利用者端末を介して利用者の入会要求を受信したとき、前記利用者を前記独立した新規のグループに所属させて対応する前記グループ鍵を更新するグループ鍵更新部を備え、前記更新したグループ鍵を前記独立したグループに属する全ての利用者の利用者端末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に対し、前記更新前のグループ鍵で暗号化した共有鍵を配布し、前記入会した利用者の利用者端末に対し、その利用者の個人鍵で暗号化した共有鍵を配布することを特徴とする請求項２に記載の鍵管理サーバ。
【請求項４】
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閾値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２に記載の鍵管理サーバ。
【請求項５】
前記鍵更新処理部は、
前記新規のグループに属する利用者がｍ人になったとき、前記フラグ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、グループ解体処理部を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の鍵管理サーバ。
【請求項６】
前記鍵更新処理部は、
前記グループ構成部を制御して前記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、残った利用者を前記新規のグループに所属させ、当該グループの新たなグループ鍵を生成してそれぞれの利用者の個人鍵で暗号化し、前記利用者の利用者端末へ配布する、グループ再構成部を備えることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の鍵管理サーバ。
【請求項７】
前記鍵更新処理部は、
前記解体されたグループ鍵が配置されていた節点に前記新たなグループ鍵を優先して配置し、前記解体されたグループが存在しない場合は前記鍵管理木に新たな節点を追加し、当該接点に前記新たなグループ鍵を配置する鍵管理木構成部を具備することを特徴とする請求項６に記載の鍵管理サーバ。
【請求項８】
前記鍵更新処理部は、
前記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、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に配布する共有鍵配布部を具備することを特徴とする請求項７に記載の鍵管理サーバ。
【請求項９】
コンテンツ配信サーバと利用者端末とはネットワークを介して接続され、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に用いられるプログラムであって、
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処理と、
前記グループ毎、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、および前記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、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を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処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１０】
コンテンツ配信サーバと、鍵管理サーバと、利用者端末とが、ネットワークを介して接続され、前記鍵管理サーバが木構造を用いてコンテンツを暗号化する共有鍵を管理し、配信する、鍵配信システムに用いられる鍵配信方法であって、
前記鍵管理サーバが、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ステップと、
前記鍵管理サーバが、前記グループ毎、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、および前記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、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新規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を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ステップと、
前記コンテンツ配信サーバが、前記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前記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に配信するステップと、
を有することを特徴とする鍵配信方法。
【請求項１】
コンテンツ配信サーバと、鍵管理サーバと、利用者端末とが、ネットワークを介して接続され、前記鍵管理サーバが、木構造を用いてコンテンツを暗号化する共有鍵を管理し、配信する鍵配信システムであって、
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グループ構成部と、前記グループ毎、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、および前記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、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新規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を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前記鍵管理サーバと、
前記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前記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に配信する前記コンテンツ配信サーバと、
を具備することを特徴とする鍵配信システム。
【請求項２】
コンテンツ配信サーバと利用者端末とはネットワークを介して接続され、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グループ構成部と、
前記グループ毎、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、および前記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、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を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、
を具備することを特徴とする鍵管理サーバ。
【請求項３】
前記鍵更新処理部は、
前記利用者端末を介して利用者の入会要求を受信したとき、前記利用者を前記独立した新規のグループに所属させて対応する前記グループ鍵を更新するグループ鍵更新部を備え、前記更新したグループ鍵を前記独立したグループに属する全ての利用者の利用者端末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に対し、前記更新前のグループ鍵で暗号化した共有鍵を配布し、前記入会した利用者の利用者端末に対し、その利用者の個人鍵で暗号化した共有鍵を配布することを特徴とする請求項２に記載の鍵管理サーバ。
【請求項４】
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閾値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２に記載の鍵管理サーバ。
【請求項５】
前記鍵更新処理部は、
前記新規のグループに属する利用者がｍ人になったとき、前記フラグ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、グループ解体処理部を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の鍵管理サーバ。
【請求項６】
前記鍵更新処理部は、
前記グループ構成部を制御して前記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、残った利用者を前記新規のグループに所属させ、当該グループの新たなグループ鍵を生成してそれぞれの利用者の個人鍵で暗号化し、前記利用者の利用者端末へ配布する、グループ再構成部を備えることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の鍵管理サーバ。
【請求項７】
前記鍵更新処理部は、
前記解体されたグループ鍵が配置されていた節点に前記新たなグループ鍵を優先して配置し、前記解体されたグループが存在しない場合は前記鍵管理木に新たな節点を追加し、当該接点に前記新たなグループ鍵を配置する鍵管理木構成部を具備することを特徴とする請求項６に記載の鍵管理サーバ。
【請求項８】
前記鍵更新処理部は、
前記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、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に配布する共有鍵配布部を具備することを特徴とする請求項７に記載の鍵管理サーバ。
【請求項９】
コンテンツ配信サーバと利用者端末とはネットワークを介して接続され、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に用いられるプログラムであって、
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処理と、
前記グループ毎、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、および前記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、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を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処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１０】
コンテンツ配信サーバと、鍵管理サーバと、利用者端末とが、ネットワークを介して接続され、前記鍵管理サーバが木構造を用いてコンテンツを暗号化する共有鍵を管理し、配信する、鍵配信システムに用いられる鍵配信方法であって、
前記鍵管理サーバが、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ステップと、
前記鍵管理サーバが、前記グループ毎、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、および前記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、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新規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を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ステップと、
前記コンテンツ配信サーバが、前記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前記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に配信するステップと、
を有することを特徴とする鍵配信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２０３３６３（Ｐ２００６−２０３３６３Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０８１４（Ｐ２００５−１０８１４）
【出願日】平成１７年１月１８日（２００５．１．１８）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１８日（２００５．１．１８）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
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