(57)【要約】  【課題】  自装置の周囲に位置している他の端末装置との間で、秘密情報を秘匿した状態で、公開情報と秘密情報に基づいて互いのユーザの類似度を判定することのできる情報交換システムを提供する。  【解決手段】  端末装置Ａは、第１の公開情報と秘密情報とを保持しており、自装置の周囲の情報交換範囲内で端末装置Ｂを探索し、第１の公開情報と秘密情報を公開鍵で暗号化し、暗号化された第１の公開情報と秘密情報と公開鍵を端末装置Ｂへ送信する。端末装置Ｂは、第２の公開情報と秘密情報とを保持しており、第２の公開情報と秘密情報を端末装置Ａの公開鍵で暗号化し、暗号化された公開情報と秘密情報に基づいてユーザの類似度を暗号化された状態で算出し、端末装置Ａへ送信する。端末装置Ａは、暗号化された状態の類似度を秘密鍵で復号化し、端末装置Ｂから公開情報を取得するか否かを判定する。【選択図】  図１
2011114392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの端末装置間で無線通信により情報交換を行うことが可能な情報交換システムであって、
第１の端末装置は、
前記第１の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が許可された第１の公開情報を保持する第１公開情報保持部と、
前記第１の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が禁止された第１の秘密情報を保持する第１秘密情報保持部と、
自装置の周囲に設定された所定の情報交換範囲内において第２の端末装置を探索する探索部と、
前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報を、自装置用の公開鍵を用いて暗号化する第１暗号化部と、
暗号化された前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報と、暗号化に用いられた前記公開鍵を、前記第２の端末装置へ送信する第１送信部と、
を備え、
前記第２の端末装置は、
前記第２の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が許可された第２の公開情報を保持する第２公開情報保持部と、
前記第２の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が禁止された第２の秘密情報を保持する第２秘密情報保持部と、
前記第２の公開情報および前記第２の秘密情報を、前記第１の端末装置から受信した前記公開鍵を用いて暗号化する第２暗号化部と、
暗号化された前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報と、暗号化された前記第２の公開情報および前記第２の秘密情報とに基づいて、前記第１の端末装置のユーザと前記第２の端末装置のユーザの類似度であって前記公開鍵で暗号化された状態の類似度を算出する類似度算出部と、
前記暗号化された状態の類似度を、前記第１の端末装置へ送信する第２送信部と、
を備え、
前記第１の端末装置は、さらに、
前記第２の端末装置から受信した前記暗号化された状態の類似度を、前記公開鍵と鍵ペアになっている秘密鍵を用いて復号化する復号化部と、
復号化された前記類似度に基づいて、前記第２の端末装置から前記第２の公開情報を取得するか否かを判定する判定部と、
前記判定の結果に基づいて、前記第２の端末装置から前記第２の公開情報を取得する情報取得部と、
を備えることを特徴とする情報交換システム。
【請求項２】
前記第１の端末装置は、前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報を数値化した第１のベクトルデータを生成する第１ベクトルデータ生成部を備え、
前記第１暗号化部は、前記第１のベクトルデータに対して、前記暗号化された状態でも演算処理が可能である準同型性を有する暗号化を行うものであり、
前記第２の端末装置は、前記第２の公開情報および前記第２の秘密情報を数値化した第２のベクトルデータを生成する第２ベクトルデータ生成部を備え、
前記第２暗号化部は、前記第２のベクトルデータに対して、前記暗号化された状態でも演算処理が可能である準同型性を有する暗号化を行うものであり、
前記類似度算出部は、暗号化された前記第１のベクトルデータと暗号化された前記第２のベクトルデータに対して準同型性を利用した演算処理を施して、前記暗号化された状態の類似度を求めるものである、請求項１に記載の情報交換システム。
【請求項３】
前記情報交換範囲は、前記第１の端末装置からの距離に基づいて設定される範囲であり、
前記情報交換範囲内に位置している前記第２の端末装置と前記第１の端末装置との直接通信が困難である場合に、前記第１の端末装置と前記第２の端末装置との通信を中継する中継装置を備える、請求項１または請求項２に記載の情報交換システム。
【請求項４】
前記情報取得部は、前記第２の公開情報のうち、前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報のいずれにも含まれない情報を取得する、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の情報交換システム。
【請求項５】
他の端末装置と無線通信により情報交換を行うことが可能な端末装置であって、
自装置のユーザに関する情報であって情報交換が許可された第１の公開情報を保持する第１公開情報保持部と、
自装置のユーザに関する情報であって情報交換が禁止された第１の秘密情報を保持する第１秘密情報保持部と、
自装置の周囲に設定された所定の情報交換範囲内において他の端末装置を探索する探索部と、
前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報を、自装置用の公開鍵を用いて暗号化する第１暗号化部と、
暗号化された前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報と、暗号化に用いられた前記公開鍵を、前記他の端末装置へ送信する第１送信部と、
前記他の装置において、前記他の端末装置のユーザに関する第２の公開情報および第２の秘密情報が前記公開鍵を用いて暗号化され、暗号化された前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報と、暗号化された前記第２の公開情報および前記第２の秘密情報とに基づいて、前記自装置のユーザと前記他の端末装置のユーザの類似度であって前記公開鍵で暗号化された状態の類似度が算出されると、前記暗号化された類似度を前記他の端末装置から受信する受信部と、
前記第２の端末装置から受信した前記暗号化された状態の類似度を、前記公開鍵と鍵ペアになっている秘密鍵を用いて復号化する復号化部と、
復号化された前記類似度に基づいて、前記第２の端末装置から前記第２の公開情報を取得するか否かを判定する判定部と、
前記判定の結果に基づいて、前記第２の端末装置から前記第２の公開情報を取得する情報取得部と、
を備えることを特徴とする端末装置。
【請求項６】
二つの端末装置間で無線通信によって行われる情報交換方法であって、
第１の端末装置は、
前記第１の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が許可された第１の公開情報と、前記第１の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が禁止された第１の秘密情報とを保持しており、
自装置の周囲に設定された所定の情報交換範囲内において第２の端末装置を探索し、
前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報を、自装置用の公開鍵を用いて暗号化し、
暗号化された前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報と、暗号化に用いられた前記公開鍵を、前記第２の端末装置へ送信し、
前記第２の端末装置は、
前記第２の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が許可された第２の公開情報と、前記第２の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が禁止された第２の秘密情報とを保持しており、
前記第２の公開情報および前記第２の秘密情報を、前記第１の端末装置から受信した前記公開鍵を用いて暗号化し、
暗号化された前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報と、暗号化された前記第２の公開情報および前記第２の秘密情報とに基づいて、前記第１の端末装置のユーザと前記第２の端末装置のユーザの類似度であって前記公開鍵で暗号化された状態の類似度を算出し、
前記暗号化された状態の類似度を、前記第１の端末装置へ送信し、
前記第１の端末装置は、
前記第２の端末装置から受信した前記暗号化された状態の類似度を、前記公開鍵と鍵ペアになっている秘密鍵を用いて復号化し、
復号化された前記類似度に基づいて、前記第２の端末装置から前記第２の公開情報を取得するか否かを判定し、
前記判定の結果に基づいて、前記第２の端末装置から前記第２の公開情報を取得することを特徴とする情報交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの端末装置間で無線通信によって情報交換を行うことができる情報交換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の車両間で無線通信によって情報交換を行うシステムが提案されている。例えば、複数の車両がグループで走行するときに、互いに種々の情報を無線通信にて接受するためのシステムが提案されている（特許文献１参照）。この従来のシステムでは、グループを構成する複数の車両のそれぞれにナビゲーションシステムと無線機が搭載されており、グループに属する車両間でのみ通信が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−６２１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のシステムにおいては、複数の車両に搭載された無線機に予めグループコードを割り当てておく必要があるという問題があった。しかも、従来のシステムで得ることができる情報は、そのグループに属する車両（のユーザ）が持っている情報に限られるという問題があった。
【０００５】
そこで、グループに属する車両間でのみ情報交換を行うのではなく、その車両の近くに位置する他の車両との間で情報交換を行うというシステムも考えられる。しかし、単に近くに位置しているというだけで情報交換を行うとすると、互いのユーザの趣味や嗜好が異なる場合には、互いにあまり興味のない情報の交換が行われることになり、互いに有益な情報を得ることができない。
【０００６】
そこで更に、互いのユーザの趣味や嗜好の類似している場合にのみ情報交換を行うために、ユーザの類似度を判定することも考えられる。ユーザの類似度を正確に判定するためには、互いのユーザが持っている多くの情報を用いることが望ましい。しかし、ユーザが持っている情報には、他人に公開してもいい情報（公開情報）と他人には秘密にしておきたい情報（秘密情報）がある。すべての情報（公開情報と秘密情報）を用いてユーザの類似度を判定すれば、より正確な類似度判定を行うことが可能であるが、単に秘密情報を用いることとすると、秘密情報を他人に公開することになりプライバシ漏洩の危険性が高くなるという問題があった。一方、公開情報だけを用いてユーザの類似度を判定することも考えられるが、その場合には類似度判定の確度が低くなってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、ある端末装置（自装置）の周囲に位置している他の端末装置との間で、秘密情報を秘匿した状態で、公開情報と秘密情報に基づいて互いのユーザの類似度を判定することのできる情報交換システム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】
本発明の情報交換システムは、二つの端末装置間で無線通信により情報交換を行うことが可能な情報交換システムであって、第１の端末装置は、前記第１の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が許可された第１の公開情報を保持する第１公開情報保持部と、前記第１の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が禁止された第１の秘密情報を保持する第１秘密情報保持部と、自装置の周囲に設定された所定の情報交換範囲内において第２の端末装置を探索する探索部と、前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報を、自装置用の公開鍵を用いて暗号化する第１暗号化部と、暗号化された前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報と、暗号化に用いられた前記公開鍵を、前記第２の端末装置へ送信する第１送信部と、を備え、前記第２の端末装置は、前記第２の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が許可された第２の公開情報を保持する第２公開情報保持部と、前記第２の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が禁止された第２の秘密情報を保持する第２秘密情報保持部と、前記第２の公開情報および前記第２の秘密情報を、前記第１の端末装置から受信した前記公開鍵を用いて暗号化する第２暗号化部と、暗号化された前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報と、暗号化された前記第２の公開情報および前記第２の秘密情報とに基づいて、前記第１の端末装置のユーザと前記第２の端末装置のユーザの類似度であって前記公開鍵で暗号化された状態の類似度を算出する類似度算出部と、前記暗号化された状態の類似度を、前記第１の端末装置へ送信する第２送信部と、を備え、前記第１の端末装置は、さらに、前記第２の端末装置から受信した前記暗号化された状態の類似度を、前記公開鍵と鍵ペアになっている秘密鍵を用いて復号化する復号化部と、復号化された前記類似度に基づいて、前記第２の端末装置から前記第２の公開情報を取得するか否かを判定する判定部と、前記判定の結果に基づいて、前記第２の端末装置から前記第２の公開情報を取得する情報取得部と、を備えている。
【０００９】
これにより、第１の端末装置は、周囲の情報交換範囲を探索して他の端末装置（第２の端末装置）を見つけると、第１の公開情報と第１の秘密情報（第１の端末装置のユーザの公開情報と秘密情報）を公開鍵で暗号化し、暗号化した第１の公開情報と第１の秘密情報を第２の端末装置へ送信するとともに、その公開鍵を第２の端末装置へ送信する。第２の端末装置は、第２の公開情報と第２の秘密情報（第２の端末装置のユーザの公開情報と秘密情報）をその公開鍵で暗号化し、両端末装置の公開情報と秘密情報（暗号化された状態）から両端末装置のユーザの類似度（暗号化された状態）を算出し、それを第１の端末装置へ送信する。第１の端末装置は、暗号化された状態の類似度を秘密鍵で復号化し、その類似度に基づいて第２の端末装置から情報（第２の公開情報）を取得するか否かを判定する。例えば、類似度が所定の基準値より高い場合には、ユーザ同士の嗜好が似ているとして、第２の端末装置から情報（第２の公開情報）を取得する。このようにして、第１の端末装置は、自装置の周囲に位置している他の端末装置（第２の端末装置）との間で、秘密情報を秘匿した状態（暗号化した状態）で、公開情報と秘密情報に基づいて互いのユーザの類似度を判定することができる。そして、その類似度から互いのユーザの嗜好が似ていると判定された場合には、第２の端末装置から公開情報を取得することができる。
【００１０】
また、本発明の情報交換システムでは、前記第１の端末装置は、前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報を数値化した第１のベクトルデータを生成する第１ベクトルデータ生成部を備え、前記第１暗号化部は、前記第１のベクトルデータに対して、前記暗号化された状態でも演算処理が可能である準同型性を有する暗号化を行うものであり、前記第２の端末装置は、前記第２の公開情報および前記第２の秘密情報を数値化した第２のベクトルデータを生成する第２ベクトルデータ生成部を備え、前記第２暗号化部は、前記第２のベクトルデータに対して、前記暗号化された状態でも演算処理が可能である準同型性を有する暗号化を行うものであり、前記類似度算出部は、暗号化された前記第１のベクトルデータと暗号化された前記第２のベクトルデータに対して準同型性を利用した演算処理を施して、前記暗号化された状態の類似度を求めてもよい。
【００１１】
これにより、第１の端末装置は、第１の公開情報と第１の秘密情報（第１の端末装置のユーザの公開情報と秘密情報）を数値化して第１のベクトルデータを生成し、その第１のベクトルデータに対して、準同型性を有する暗号化を行う。第２の端末装置も、同様に、第２の公開情報と第２の秘密情報（第２の端末装置のユーザの公開情報と秘密情報）を数値化して第２のベクトルデータを生成し、その第２のベクトルデータに対して、準同型性を有する暗号化を行う。そして、第２の端末装置は、暗号化された第１のベクトルデータと第２のベクトルデータに対して準同型性を利用した演算処理を施して、暗号化された状態の類似度を算出する。このようにして、第１の端末装置と第２の端末装置の間で、秘密情報を秘匿した状態（暗号化した状態）で、公開情報と秘密情報に基づいて互いのユーザの類似度を求めることができる。
【００１２】
また、本発明の情報交換システムでは、前記情報交換範囲は、前記第１の端末装置からの距離に基づいて設定される範囲であり、前記情報交換範囲内に位置している前記第２の端末装置と前記第１の端末装置との直接通信が困難である場合に、前記第１の端末装置と前記第２の端末装置との通信を中継する中継装置を備えてもよい。
【００１３】
これにより、第１の端末装置は、情報交換範囲内の第２の端末装置と直接通信が困難な場合（例えば、自装置から近い距離に位置しているが第２の端末装置との間に障害物や遮蔽物がある場合）に、中継装置を介して第２の端末装置と情報交換を行うことができる。
【００１４】
また、本発明の情報交換システムでは、前記情報取得部は、前記第２の公開情報のうち、前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報のいずれにも含まれない情報を取得してもよい。
【００１５】
これにより、第１の端末装置は、第２の端末装置が持っている情報（第２の公開情報）のうち自装置が持っていない情報（第１の公開情報および第１の秘密情報のいずれにも含まれない情報）のみを効率よく取得することができる。
【００１６】
本発明の端末装置は、他の端末装置と無線通信により情報交換を行うことが可能な端末装置であって、自装置のユーザに関する情報であって情報交換が許可された第１の公開情報を保持する第１公開情報保持部と、自装置のユーザに関する情報であって情報交換が禁止された第１の秘密情報を保持する第１秘密情報保持部と、自装置の周囲に設定された所定の情報交換範囲内において他の端末装置を探索する探索部と、前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報を、自装置用の公開鍵を用いて暗号化する第１暗号化部と、暗号化された前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報と、暗号化に用いられた前記公開鍵を、前記他の端末装置へ送信する第１送信部と、前記他の装置において、前記他の端末装置のユーザに関する第２の公開情報および第２の秘密情報が前記公開鍵を用いて暗号化され、暗号化された前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報と、暗号化された前記第２の公開情報および前記第２の秘密情報とに基づいて、前記自装置のユーザと前記他の端末装置のユーザの類似度であって前記公開鍵で暗号化された状態の類似度が算出されると、前記暗号化された類似度を前記他の端末装置から受信する受信部と、前記第２の端末装置から受信した前記暗号化された状態の類似度を、前記公開鍵と鍵ペアになっている秘密鍵を用いて復号化する復号化部と、復号化された前記類似度に基づいて、前記第２の端末装置から前記第２の公開情報を取得するか否かを判定する判定部と、前記判定の結果に基づいて、前記第２の端末装置から前記第２の公開情報を取得する情報取得部と、を備えている。
【００１７】
この端末装置によっても、上記のシステムと同様に、自装置の周囲に位置している他の端末装置との間で、秘密情報を秘匿した状態（暗号化した状態）で、公開情報と秘密情報に基づいて互いのユーザの類似度を判定することができ、そして、その類似度から互いのユーザの嗜好が似ていると判定された場合には、他の端末装置から公開情報を取得することができる。
【００１８】
本発明の情報交換方法は、二つの端末装置間で無線通信によって行われる情報交換方法であって、第１の端末装置は、前記第１の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が許可された第１の公開情報と、前記第１の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が禁止された第１の秘密情報とを保持しており、自装置の周囲に設定された所定の情報交換範囲内において第２の端末装置を探索し、前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報を、自装置用の公開鍵を用いて暗号化し、暗号化された前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報と、暗号化に用いられた前記公開鍵を、前記第２の端末装置へ送信し、前記第２の端末装置は、前記第２の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が許可された第２の公開情報と、前記第２の端末装置のユーザに関する情報であって情報交換が禁止された第２の秘密情報とを保持しており、前記第２の公開情報および前記第２の秘密情報を、前記第１の端末装置から受信した前記公開鍵を用いて暗号化し、暗号化された前記第１の公開情報および前記第１の秘密情報と、暗号化された前記第２の公開情報および前記第２の秘密情報とに基づいて、前記第１の端末装置のユーザと前記第２の端末装置のユーザの類似度であって前記公開鍵で暗号化された状態の類似度を算出し、前記暗号化された状態の類似度を、前記第１の端末装置へ送信し、前記第１の端末装置は、前記第２の端末装置から受信した前記暗号化された状態の類似度を、前記公開鍵と鍵ペアになっている秘密鍵を用いて復号化し、復号化された前記類似度に基づいて、前記第２の端末装置から前記第２の公開情報を取得するか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、前記第２の端末装置から前記第２の公開情報を取得する。
【００１９】
この方法によっても、上記のシステムと同様に、第１の端末装置は、自装置の周囲に位置している他の端末装置（第２の端末装置）との間で、秘密情報を秘匿した状態（暗号化した状態）で、公開情報と秘密情報に基づいて互いのユーザの類似度を判定することができ、そして、その類似度から互いのユーザの嗜好が似ていると判定された場合には、第２の端末装置から公開情報を取得することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、第１の端末装置は、自装置の周囲に位置している他の端末装置（第２の端末装置）との間で、秘密情報を秘匿した状態（暗号化した状態）で、公開情報と秘密情報に基づいて互いのユーザの類似度を判定することができ、そして、その類似度から互いのユーザの嗜好が似ていると判定された場合には、第２の端末装置から公開情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施の形態における情報交換システムの説明図
【図２】第１の実施の形態における端末装置の構成を示すブロック図
【図３】第１の実施の形態における情報交換システムの動作を示すシーケンス図
【図４】ベクトルデータの生成（移動経路履歴情報から生成する例）の説明図
【図５】ベクトルデータの生成（閲覧したコンテンツのタグ情報から生成する例）の説明図
【図６】他の端末装置から公開情報を取得する処理の説明図
【図７】第２の実施の形態における情報交換システムの説明図
【図８】第２の実施の形態の情報交換システムの構成を示すブロック図
【図９】他の実施の形態における情報交換システムの説明図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態の情報交換システムについて、図面を用いて説明する。本実施の形態では、車両に搭載される端末装置（車載機器）やモバイル情報端末装置（携帯機器）等に用いられる情報交換システムの場合を例示する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態の情報交換システムの全体構成を、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態における情報交換システムの説明図である。本実施の形態では、複数の車両に搭載される端末装置１（車載機器）で情報交換システムが構成される場合について説明する。すなわち、図１に示すように、複数の車両（車両Ａ〜Ｆ）にはそれぞれ端末装置１（端末装置Ａ〜Ｆ）が搭載されており、互いに近くに位置している端末装置間で無線通信によって情報交換が行われる。例えば、同じ駐車場（イベント会場の駐車場など）に駐車している車両間で情報交換が行われる。
【００２４】
具体的には、端末装置１（例えば、端末装置Ａ）は、自装置の周囲に設定された所定の情報交換範囲を有しており、その情報交換範囲内に位置している他の端末装置１（例えば、端末装置Ｂ〜Ｄ）と情報交換を行うことができる。この情報交換範囲は、端末装置１からの距離に基づいて設定されている。例えば、端末装置１を中心にして半径１００ｍ以内の範囲が、情報交換範囲として設定される。なお、この半径１００ｍ以内の範囲というのは、あくまで情報交換範囲の一例であり、半径５００ｍ以内の範囲や半径１ｋｍ以内の範囲などであってよいことは言うまでもない。
【００２５】
つぎに、情報交換システムを構成する端末装置１の各構成について、図面を参照しながら説明する。図２は、端末装置１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、端末装置１は、自装置のユーザに関する情報を保持する情報保持部２を備えている。情報保持部２は、情報交換を行うことが許可された公開情報（例えば、インターネットの閲覧履歴）を保持する公開情報保持部３と、情報交換を行うことが禁止された秘密情報（例えば、車両での移動経路履歴）を保持する秘密情報保持部４を備えている。
【００２６】
また、端末装置１は、他の無線端末との間で無線通信（送受信）を行う機能を有する無線通信部５と、ＧＰＳ測位システムやジャイロセンサーなどで車両の現在位置情報を取得する機能を有する現在位置取得部６と、自装置の情報交換範囲内に存在する他の端末装置１を探索する探索部７を備えている。
【００２７】
この端末装置１は、公開鍵と秘密鍵を用いた暗号処理を行なう機能を備えており、そのための構成として、鍵保持部８と暗号処理部９を備えている。鍵保持部８は、自装置用の鍵ペア（公開鍵と秘密鍵のペア）を保持する鍵ペア保持部１０と、他の端末装置１から受信した公開鍵を保持する受信鍵保持部１１を備えている。なお、受信鍵保持部１１に保持されている公開鍵（他の端末装置１から受信した公開鍵）は、指定時間が経過すると自動的に削除されるようになっている。一方、暗号処理部９は、公開鍵（自装置用の公開鍵または他の端末装置１から受信した公開鍵）を用いた暗号化の処理をする暗号化部１２と、秘密鍵（自装置用の秘密鍵）を用いた復号化の処理をする復号化１３を備えている。
【００２８】
また、端末装置１は、公開情報や秘密情報を暗号化するときに公開情報や秘密情報を数値化したベクトルデータを生成するベクトルデータ生成部１４と、暗号化された公開情報と秘密情報に基づいてユーザの類似度を暗号化された状態で算出する機能を有する類似度算出部１５と、類似度（復号化された類似度）に基づいて他の端末装置１から公開情報を取得するか否かを判定する判定部１６と、その判定結果に基づいて他の端末装置１から公開情報を取得する処理を行なう情報取得部１７を備えている。
【００２９】
以上のように構成された情報交換システムについて、図面を参照してその動作を説明する。
【００３０】
ここでは、まずシステム全体の動作の流れについて説明する。図３は、本実施の形態における情報交換システムの全体の動作を示すシーケンス図である。ここでは、端末装置Ａと端末装置Ｂとの間で情報交換を行う（端末装置Ａが端末装置Ｂから情報を取得する）例について説明する。
【００３１】
図３に示すように、端末装置Ａでは、まず、自装置の周囲の情報交換範囲内に存在する他の端末装置１を探索する（Ｓ１）。本実施の形態では、周囲の端末装置１の探索をするときに、端末装置１の有する無線通信機能を用いて、直接通信可能な他の端末装置１が存在するか否かを探索する。探索の結果、情報交換の相手となる他の端末装置１を検出した場合には、その端末装置１（端末装置Ｂ）を通信対象となる端末装置として選択する（Ｓ２）。なお、探索の結果、他の端末装置１を複数検出した場合には、それらの端末装置１の中から一つを選択して、通信対象となる端末装置１（端末装置Ｂ）を決定する。
【００３２】
つぎに、端末装置Ａは、自装置が保持している公開情報や秘密情報を数値化してベクトルデータを生成する（Ｓ３）。なお、ベクトルデータの生成については後述する。そして、端末装置Ａは、自装置用の公開鍵を用いてベクトルデータを暗号化し（Ｓ４）、暗号化したベクトルデータと公開鍵を端末装置Ｂへ送信する（Ｓ５）。なお、端末装置Ｂが、端末装置Ａと以前に情報交換しており、端末装置Ａの公開鍵（期限切れになっていないもの）をすでに持っている場合には、公開鍵の送信を省略してもよい。
【００３３】
端末装置Ｂは、自装置が保持している公開情報や秘密情報を数値化してベクトルデータを生成し（Ｓ６）、そのベクトルデータを端末装置Ａから受信した公開鍵（端末装置Ａの公開鍵）を用いて暗号化する（Ｓ７）。そして、端末装置Ａから受信した暗号化されたベクトルデータと自装置で暗号化したベクトルデータとに基づいて、端末装置Ａのユーザと端末装置Ｂのユーザの類似度を暗号化された状態で算出し（Ｓ８）、算出した類似度（暗号化された状態の類似度）を端末装置Ａへ送信する（Ｓ９）。なお、類似度算出の処理については後述する。
【００３４】
端末装置Ａは、端末装置Ｂから受信した類似度（暗号化された状態の類似度）を、自装置用の秘密鍵で復号化し（Ｓ１０）、その類似度に基づいて、端末装置Ｂから情報を取得するか否かの判定を行う（Ｓ１１）。例えば、類似度が所定の基準値より高い場合には、ユーザ同士の嗜好が似ている（類似度が高い）と判定する。そして、類似度が高いと判定された場合には、端末装置Ａは端末装置Ｂから公開情報を取得する。なお、端末装置Ｂからの公開情報の取得の処理についても後述する。
【００３５】
ここで、ベクトルデータの生成について具体的に説明する。図４および図５には、ベクトルデータの生成の例が示されている。秘密情報（例えば移動経路履歴）からベクトルデータを生成する場合には、図４に示すように、移動経路履歴から車両が停止した地点（一定時間、車両の移動量が所定の閾値以下であった地点）を抽出し、地図を細分化した小エリア内にそれらの地点が含まれる個数（その地点を訪れた頻度）の分布を求め、その個数（頻度）をベクトルの要素としてベクトルデータを生成する。
【００３６】
例えば、図４の例では、移動経路履歴から５つの地点（黒丸印で図示）が抽出され、１６分割された地図の小エリア内にそれらの地点が含まれる個数の分布（左上の小エリア：０、その右の小エリア：２、・・・）が求められ、その個数を要素としたベクトルデータ（０，２，０，０，・・・，０，０）が算出される。
【００３７】
一方、公開情報（例えばインターネットの閲覧履歴）からベクトルデータを生成する場合には、閲覧したサイトのＵＲＬをハッシュ関数でハッシュ値化し、そのハッシュ値をベクトルの要素としてベクトルデータを生成する。あるいは、図５に示すように、閲覧したサイトのコンテンツ（記事や写真など）に付されていたタグ情報（その記事や写真のカテゴリなど）を集計し、集計したタグ情報の個数を要素としてベクトルデータを生成する。
【００３８】
例えば、図５の例では、コンテンツＡ〜Ｃに付されていたタグ情報Ａ〜Ｃを集計すると、集計データ（タグ情報Ａ：２，タグ情報Ｂ：２，タグ情報Ｃ：１，・・・）が求められ、そのタグ情報の個数を要素としたベクトルデータ（２，２，１，・・・）が算出される。
【００３９】
つづいて、類似度算出の処理について詳しく説明する。ここでは、類似度算出の一例として、コサイン類似度とＲＳＡ暗号（積算に関して準同型性の特性を持つ暗号アルゴリズム）を用いた類似度の算出方法について説明するが、暗号化に用いる暗号アルゴリズムは、準同型性の特性を有するものであれば、ＲＳＡ暗号以外の暗号アルゴリズムを用いることができ、また、類似度の算出に用いる計算アルゴリズムも、コサイン類似度以外の他の計算アルゴリズムを用いることができることは言うまでもない。
【００４０】
なお、準同型性の特性とは、暗号化した状態でも四則演算などの演算処理を行なうことができ、暗号化した状態で演算した演算結果を復号化しても正しい演算結果（暗号化せずに演算したのと同じ結果）が得られる性質をいう。ＲＳＡ暗号は、上述のように積算に対して準同型性の特性を有しており、すなわち、暗号化した状態で積算をした結果を復号化しても正しい演算結果が得られる性質を有している。
【００４１】
類似度ｓは、コサイン類似度を用いて下記の式（１）で表される。
【数１】
2011114392.tif 000003
ここで、ベクトルｘ＝（ｘ１，ｘ２，・・・）は、端末装置Ａの公開情報や秘密情報から算出されたベクトルデータであり、ベクトルｙ＝（ｙ１，ｙ２，・・・）は、端末装置Ｂの公開情報や秘密情報から算出されたベクトルデータである。
【００４２】
また、Ｘは、ベクトルｘのノルムであり、下記の式（２）で表される。
【数２】
2011114392.tif 000004
【００４３】
また、Ｙは、ベクトルｙのノルムであり、下記の式（３）で表される。
【数３】
2011114392.tif 000005
【００４４】
本実施の形態では、ＲＳＡ暗号は、積算に関して準同型性の特性を持っているものの、加算に関しては準同型性の特性を持っていないため、コサイン類似度のすべての演算を暗号化した状態で行わず、積算部分のみを暗号化した状態で行う。
【００４５】
すなわち、端末装置Ａは、ベクトルｘを暗号化する前に、ベクトルｘのノルムＸを計算し、ベクトルｘの各要素ｘｉとノルムＸを自装置の公開鍵で暗号化し、その後、暗号化した各要素Ｅｎｃ（ｘｉ）と暗号化したノルムＥｎｃ（Ｘ）を端末装置Ｂへ送信する。端末装置Ｂは、ベクトルｙを暗号化する前に、ベクトルｙのノルムＹを計算し、その後、ベクトルｙの各要素ｙｉとノルムＹを端末装置Ａの公開鍵で暗号化して、各要素Ｅｎｃ（ｙｉ）と暗号化したノルムＥｎｃ（Ｙ）を得る。
【００４６】
そして、端末装置Ｂは、下記の式（４）を用いて、端末装置Ａから受信したＥｎｃ（ｘｉ）とＥｎｃ（Ｘ）と、自装置で求めたＥｎｃ（ｙｉ）とＥｎｃ（Ｙ）から、暗号化された類似度Ｅｎｃ（ｓ）を算出し、算出した値Ｅｎｃ（ｓ）を端末装置Ａへ送信する。
【数４】
2011114392.tif 000006
【００４７】
端末装置Ａは、暗号化された類似度Ｅｎｃ（ｓ）を自装置の秘密鍵で復号化し、下記の式（５）に示すように、それらの値を加算することによって類似度ｓを得る。
【数５】
2011114392.tif 000007
【００４８】
なお、本実施の形態では、上記の式（４）に示すように、端末装置Ｂから端末装置Ａに送信される値Ｅｎｃ（ｓ）には、ベクトルｙのノルムＹと要素ｙｉという二つの不定数（端末装置Ａにとっての不定数）が用いられているので、端末装置Ａでこの値Ｅｎｃ（ｓ）が復号化されても、その復号化した値（ｘｉ・ｙｉ）／（Ｘ・Ｙ）から端末装置ＡでノルムＹと要素ｙｉを一意に決定することはできない。すなわち、端末装置Ｂで行われる類似度の演算処理は、端末装置Ａで類似度が復号化されたときに、その復号化された状態の類似度から、端末装置Ｂの秘密情報を取得できないような演算処理であるともいえる。
【００４９】
最後に、他の端末装置１から公開情報を取得する処理について詳しく説明する。図６は、端末装置Ａが端末装置Ｂから公開情報を取得する処理の説明図である。図６に示すように、端末装置Ａは、端末装置Ｂが保持している公開情報（情報Ａ、Ｄ、Ｅ）のうち、自装置が保持している公開情報（情報Ａ、Ｂ、Ｃ）および秘密情報（情報Ｘ、Ｙ、Ｚ）のいずれにも含まれない情報（情報Ｄ、Ｅ）を取得する。
【００５０】
より具体的には、端末装置Ｂは、端末装置Ａから受信した暗号化されたベクトルデータと、自装置で生成したベクトルデータとを比較して、端末装置Ａが持っていない情報をベクトル要素の欠損から判断し、その欠損に対応する公開情報を端末装置Ａに送信する。
【００５１】
つぎに、Ｐａｉｌｌｉｅｒ暗号を用いて類似度を算出する例について説明する。Ｐａｉｌｌｉｅｒ暗号は、ＲＳＡ暗号とは異なる準同型性の特性を有している。したがって、ここでは、まず、Ｐａｉｌｌｉｅｒ暗号の持っている準同型性の特性について説明する。Ｐａｉｌｌｉｅｒ暗号は、以下に説明するような加法的・乗法的準同型性を有している。
【００５２】
・平文の加法的準同型性
Ｐａｉｌｌｉｅｒ暗号では、下記の式（６）に示すように、２つの暗号文の積は、対応する平文の和に復号される。
【数６】
2011114392.tif 000008
ここで、ｍ１とｍ２は、平文であり、Ｅｎｃ（ｍ１，ｒ１）とＥｎｃ（ｍ２，ｒ２）は、それらの暗号文である。公開鍵ｎは、大きな素数ｐとｑの積であり、定数ｒ１とｒ２は、いずれもランダムな値である。
【００５３】
また、下記の式（７）に示すように、ある暗号文と、公開鍵ｇを別の平文乗したものとの積は、平文の和に復号される。
【数７】
2011114392.tif 000009
【００５４】
・平文の乗法的準同型性
Ｐａｉｌｌｉｅｒ暗号では、下記の式（８）および式（９）に示すように、ある暗号文を別の平文乗したものは、２つの平文の積に復号される。
【数８】
2011114392.tif 000010
【数９】
2011114392.tif 000011
【００５５】
また、下記の式（１０）に示すように、暗号文を定数ｋ乗したものは、平文と定数ｋとの積に復号される。
【数１０】
2011114392.tif 000012
【００５６】
つぎに、このようなＰａｉｌｌｉｅｒ暗号を用いて類似度ｓを算出するときの処理の流れについて説明する。なお、ＲＳＡ暗号の場合と同様、類似度ｓは、式（１）に示すように、コサイン類似度によって表される。
【００５７】
端末装置Ａは、まず、式（２）に示すように、ベクトルｘのノルムＸを計算し、下記の式（１１）に示すように、ベクトルｘをノルムＸで正規化したベクトルｘ’を求める。
【数１１】
2011114392.tif 000013
【００５８】
そして、端末装置Ａは、下記の式（１２）に示すように、正規化ベクトルｘ’を暗号化し（正規化ベクトルｘ’の各要素を暗号化し）、暗号化した正規化ベクトルＥｎｃ（ｘ’）と公開鍵ｐｋ＝（ｎ、ｇ）を、端末装置Ｂへ送信する。
【数１２】
2011114392.tif 000014
【００５９】
端末装置Ｂは、まず、式（３）に示すように、ベクトルｙのノルムＹを計算し、下記の式（１３）に示すように、ベクトルｙをノルムＹで正規化したベクトルｙ’を求める。
【数１３】
2011114392.tif 000015
【００６０】
そして、端末装置Ｂは、下記の式（１４）に示す演算により、暗号化されたコサイン類似度を求める。
【数１４】
2011114392.tif 000016
【００６１】
この場合、Ｐａｉｌｌｉｅｒ暗号は、上述のような加法的・乗法的準同型性の特性を持っているので、ベクトルｘ’の要素を暗号化したものをベクトルｙ’の要素でべき乗することにより、ベクトルｘ’の要素とベクトルｙ’の要素の積を端末装置Ａの公開鍵により暗号化した値を、このようにして端末装置Ｂで求めることが出来る。
【００６２】
なお、ベクトルｚは、ベクトルｘ’とベクトルｙ’の要素の積を暗号化した値を要素に持つベクトルである。このベクトルzの要素の和は、Ｐａｉｌｌｉｅｒ暗号の加法的準同型性から、下記の式（１５）に示すように、暗号化した要素同士の積として求めることが出来る。
【数１５】
2011114392.tif 000017
【００６３】
端末装置Ｂは、このようにして算出した値（暗号化されたコサイン類似度）を、端末装置Ａへ送信する。端末装置Ａは、端末装置Ｂから受信した値（暗号化されたコサイン類似度）を、自装置の秘密鍵で復号化することによってコサイン類似度を得ることができる。
【００６４】
このような本発明の第１の実施の形態の情報交換システムによれば、端末装置Ａは、自装置の周囲に位置している他の端末装置Ｂとの間で、秘密情報を秘匿した状態（暗号化した状態）で、公開情報と秘密情報に基づいて互いのユーザの類似度を判定することができ、そして、その類似度から互いのユーザの嗜好が似ていると判定された場合には、端末装置Ｂから公開情報を取得することができる。
【００６５】
すなわち、本実施の形態では、端末装置Ａは、周囲の情報交換範囲を探索して他の端末装置Ｂを見つけると、端末装置Ａのユーザの公開情報と秘密情報を公開鍵で暗号化し、暗号化した公開情報と秘密情報を端末装置Ｂへ送信するとともに、その公開鍵を端末装置Ｂへ送信する。端末装置Ｂは、端末装置Ｂのユーザの公開情報と秘密情報を端末装置Ａの公開鍵で暗号化し、両端末装置Ａ、Ｂの公開情報と秘密情報（暗号化された状態）から両端末装置Ａ、Ｂのユーザの類似度（暗号化された状態）を算出し、それを端末装置Ａへ送信する。端末装置Ａは、暗号化された状態の類似度を秘密鍵で復号化し、その類似度に基づいて端末装置Ｂから情報（公開情報）を取得するか否かを判定する。
【００６６】
例えば、類似度が所定の基準値より高い場合には、ユーザ同士の嗜好が似ているとして、端末装置Ｂから情報（情報Ｄ、Ｅ）を取得する。コサイン類似度の場合には、類似度が高いほど値が「１」に近づき、類似度が低いほど値が「０」に近づく。このようなコサイン類似度の場合、例えば、基準値は「０，８」などに設定される。このようにして、端末装置Ａは、自装置の周囲に位置している他の端末装置Ｂとの間で、秘密情報を秘匿した状態（暗号化した状態）で、公開情報と秘密情報に基づいて互いのユーザの類似度を判定することができる。そして、その類似度から互いのユーザの嗜好が似ていると判定された場合には、端末装置Ｂから公開情報を取得することができる。
【００６７】
この場合、端末装置Ａは、自装置のユーザの公開情報と秘密情報を数値化してベクトルデータｘを生成し、そのベクトルデータｘに対して、準同型性を有する暗号化を行う。端末装置Ｂも、同様に、自装置のユーザの公開情報と秘密情報を数値化してベクトルデータｙを生成し、そのベクトルデータｙに対して、準同型性を有する暗号化を行う。そして、端末装置Ｂは、暗号化されたベクトルデータｘとベクトルデータｙに対して準同型性を利用した演算処理を施して、暗号化された状態の類似度Ｅｎｃ（ｓ）を算出する。このようにして、端末装置Ａと端末装置Ｂの間で、秘密情報を秘匿した状態（暗号化した状態）で、公開情報と秘密情報に基づいて互いのユーザの類似度を求めることができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、端末装置Ａは、端末装置Ｂが持っている公開情報（情報Ａ、Ｄ、Ｅ）のうち自装置が持っていない情報（情報Ｄ、Ｅ）のみを効率よく取得することができる。なお、端末装置Ａは、端末装置Ｂから情報を取得するときに、端末装置Ａが持っている公開情報（情報Ａ、Ｂ、Ｃ）のうち端末装置Ｂが持っていない情報（情報Ｃ）を、端末装置Ｂに送信してもよい。
【００６９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態の情報交換システムについて説明する。ここでは、第２の実施の形態の情報交換システムが、第１の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第１の実施の形態と同様である。
【００７０】
図７は、第２の実施の形態における情報交換システムの説明図である。図７に示すように、第２の実施の形態の情報交換システムは、端末装置Ａと端末装置Ｂとの直接通信が困難である場合に、端末装置Ａと端末装置Ｂとの通信を中継する中継装置２０を備えている。この中継装置２０は、各端末装置１から定期的に通知される現在位置情報を保持・記録し、端末装置１からの問い合わせに応じて、その端末装置１の現在位置周辺の他の端末装置１を検索・通知する機能を有している。
【００７１】
図８は、第２の実施の形態の情報交換システムの構成を示すブロック図である。図８に示すように、中継装置２０は、無線通信用の基地局２１とネットワーク２２を介して、各端末装置１と通信可能である。また、この中継装置２０は、端末装置１から通知される現在位置情報を記録・保存する端末位置情報記録部２３と、端末装置１から他の端末装置１へ向けて送信された公開鍵を格納する公開鍵格納部２４と、端末装置１から他の端末装置１へ向けて送信された通知メッセージを一時的に保存する通知メッセージ保存部２５を備えている。なお、これらの現在位置情報や公開鍵や通知メッセージは、一定時間が経過した後に自動的に削除される。
【００７２】
このような第２の実施の形態の情報交換システムでは、端末装置Ａは、中継装置２０を利用して他の端末装置Ｂと情報交換をすることができる。例えば、端末装置Ａは、自装置の情報交換範囲内に存在する他の端末装置Ｂを探索するときに、中継装置２０に記録・保持されている他の端末装置１の現在位置情報を利用することができる。例えば、端末装置Ａは、自装置の情報交換範囲内に他の端末装置Ｂが存在しているか否かを中継装置２０に問合せすることができる。また、端末装置Ａは、中継装置２０から他の端末装置１の現在位置情報を取得して、自装置の情報交換範囲内に存在する他の端末装置Ｂを探索することもできる。また、端末装置Ａは、中継装置２０を利用して他の端末装置Ｂとの情報交換を行う場合には、中継装置２０へ現在位置情報を通知するときに、自装置の公開鍵をあわせて中継装置２０へ送信してもよい。
【００７３】
このような本発明の第２の実施の形態の情報交換システムによっても、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏される。
【００７４】
そのうえ、本実施の形態では、端末装置Ａは、情報交換範囲内の端末装置Ｂと直接通信が困難な場合（例えば、自装置から近い距離に位置しているが端末装置Ｂとの間に障害物や遮蔽物がある場合）に、中継装置２０を介して端末装置Ｂと情報交換を行うことができる。
【００７５】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【００７６】
以上の説明では、端末装置１が車両に搭載される車載機器であり、情報交換システムが車両間通信システムに利用される場合について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、本発明の情報交換システムは、広告配信システムに適用することも可能である。
【００７７】
例えば、図９に示すように、端末装置１は、車載機器だけでなく、広告配信用の固定機器であってもよい。この広告配信用の端末装置１には、その広告を配信するターゲットのユーザと関連性の高い公開情報や秘密情報が保持されている。この場合、公開情報が広告用のコンテンツ情報である。このようなシステムでは、広告配信用の端末装置１の近くに類似度の高いユーザ（その広告を配信するターゲットのユーザ）の車両（端末装置１）が位置していると、そのユーザの端末装置１（車載機器）に、広告配信用の端末装置１から公開情報（広告用のコンテンツ情報）が自動的に配信される。このようにして、類似度の高い特定のユーザ（その広告を配信するターゲットのユーザ）のみに対して、効率よく広告を配信することが可能である。なお、この広告配信用の端末装置１の機能は、中継装置２０に備えられていてもよい。すなわち、この広告配信用の端末装置１は、中継装置２０と兼用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上のように、本発明にかかる情報交換システムは、自装置の周囲に位置している他の端末装置（第２の端末装置）との間で、秘密情報を秘匿した状態（暗号化した状態）で、公開情報と秘密情報に基づいて互いのユーザの類似度を判定することができるという効果を有し、車両に搭載される端末装置（車載機器）やモバイル情報端末装置（携帯機器）等に用いられ、有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１  端末装置
２  情報保持部
３  公開情報保持部
４  秘密情報保持部
５  無線通信部
６  現在位置取得部
７  探索部
８  鍵保持部
９  暗号処理部
１０  鍵ペア保持部
１１  受信鍵保持部
１２  暗号化部
１３  復号化部
１４  ベクトルデータ生成部
１５  類似度算出部
１６  判定部
１７  情報取得部
２０  中継装置
２１  基地局
２２  ネットワーク
２３  端末位置情報記録部
２４  公開鍵格納部
２５  通知メッセージ保存部
【図１】
2011114392.tif 000018
【図２】
2011114392.tif 000019
【図３】
2011114392.tif 000020
【図４】
2011114392.tif 000021
【図５】
2011114392.tif 000022
【図６】
2011114392.tif 000023
【図７】
2011114392.tif 000024
【図８】
2011114392.tif 000025
【図９】
2011114392.tif 000026