(57)【要約】【課題】攻撃者がデータを改変できる場合においても、重要なデータを攻撃者から保護する記憶装置を提供する。【解決手段】アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとを前記アクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する計算手段と、計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する比較手段と、比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、処理を終了させる信号を出力する。【選択図】図３
2015041217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割し、履歴データを記憶する記憶領域を備えた記憶装置であって、
前記非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、前記アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとを前記アクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する計算手段と、
該計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する比較手段と、
該比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、処理を終了させる信号を出力することを特徴とする記憶装置。
【請求項２】
メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割し、履歴データを記憶する記憶領域を備えた記憶装置であって、
前記非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、前記アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとを前記アクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する計算手段と、
該計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する比較手段と、
該比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、比較結果に応じて、アクセス先を変更することを特徴とする記憶装置。
【請求項３】
前記計算手段が、ｎビットのデータブロックに対して、該データブロックａをｍビット単位に分割し、数１（ここで、１ｍは、ｍビットの「１１１．．．１」を表す。）のように足し合わせることでチェックサムを計算することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記憶装置。
【数１】
2015041217.tif 000004
【請求項４】
前記計算手段が、巡回冗長検査を用いて、チェックサムを計算することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記憶装置。
【請求項５】
前記アクセスパターンの保護方法が、
初期状態において、１度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える第１のステップと、
前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる第２のステップと、
１つのデータにアクセスが生じたときに、２つのデータを選択し、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う際に、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセスを行うデータが前記アクセス領域および前記履歴領域に存在せず、前記非アクセス領域に存在し、前記履歴領域に保存されたデータがある場合に、前記アクセスを行うデータと前記履歴領域に保存された任意のデータとを前記２つのデータとして選択して、前記アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存する第３のステップと、
アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す第４のステップと、
を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の記憶装置。
【請求項６】
前記アクセスパターンの保護方法が、
初期状態において、１度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える第１のステップと、
前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる第２のステップと、
１つのデータにアクセスが生じたときに、２つのデータを選択し、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う際に、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセスを行うデータが前記履歴領域に保存されている場合に、前記履歴領域に保存されていないデータをランダムに選択し、前記アクセスを行うデータと前記ランダムに選択したデータとを前記２つのデータとし、前記アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存する第３のステップと、
アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す第４のステップと、
を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の記憶装置。
【請求項７】
前記アクセスパターンの保護方法が、
初期状態において、１度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える第１のステップと、
前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる第２のステップと、
１つのデータにアクセスが生じたときに、２つのデータを選択し、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う際に、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセスを行うデータが前記アクセス領域に保存されている場合に、前記非アクセス領域と前記履歴領域とからランダムに選択したデータを前記２つのデータとし、前記アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記非アクセス領域に移動し、これらのデータを前記履歴領域に保存する第３のステップと、
アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す第４のステップと、
を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の記憶装置。
【請求項８】
メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割し、履歴データを記憶する記憶領域を備えた記憶装置における処理方法であって、
前記非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、前記アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとを前記アクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する第１のステップと、
該計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する第２のステップと、
該比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、処理を終了させる信号を出力する第３のステップと、
を備えたことを特徴とする処理方法。
【請求項９】
メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割し、履歴データを記憶する記憶領域を備えた記憶装置における処理方法であって、
前記非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、前記アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとを前記アクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する第１のステップと、
該計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する第２のステップと、
該比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、比較結果に応じて、アクセス先を変更する第３のステップと、
を備えたことを特徴とする処理方法。
【請求項１０】
メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割し、履歴データを記憶する記憶領域を備えた記憶装置における処理をコンピュータに実行するためのプログラムであって、
前記非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、前記アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとを前記アクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する第１のステップと、
該計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する第２のステップと、
該比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、処理を終了させる信号を出力する第３のステップと、
をコンピュータに実行するためのプログラム。
【請求項１１】
メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割し、履歴データを記憶する記憶領域を備えた記憶装置における処理をコンピュータに実行するためのプログラムであって、
前記非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、前記アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとを前記アクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する第１のステップと、
該計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する第２のステップと、
該比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、比較結果に応じて、アクセス先を変更する第３のステップと、
をコンピュータに実行するためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセスパターンの保護に適した記憶装置、処理方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、暗号に対するサイドチャネル攻撃と呼ばれる攻撃が大きな問題となっている。ソフトウェアに対するサイドチャネル攻撃としては、メモリアクセスを解析し秘密情報を復元する攻撃がある。こうした攻撃に対応して、メモリアクセスを攻撃者から保護するためにＯｂｌｉｖｉｏｕｓ ＲＡＭが注目を集めている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ｏｄｅｄ  Ｇｏｌｄｒｅｉｃｈ  ａｎｄ  Ｒａｆａｉｌ  Ｏｓｔｒｏｖｓｋｙ,  “Ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｎ  ｏｂｌｉｖｉｏｕｓ  ＲＡＭＳ,”  Ｊ. ＡＣＭ, ４３（３）：４３１−４７３, １９９６.
【非特許文献２】Ｙｕｔｏ  Ｎａｋａｎｏ，Ｃａｒｌｏｓ  Ｃｉｄ，Ｓｈｉｎｓａｋｕ  Ｋｉｙｏｍｏｔｏ，and  Ｙｕｔａｋａ  Ｍｉｙａｋｅ, “Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ―ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，” ＣＡＲＩＤＳ２０１２，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，２０１２．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、非特許文献１などで検討されている技術は、アクセスパターンの保護を主目的しているため、攻撃者がデータを改変した場合、それを検知したり、防止したりする機能は実現されていない。
【０００５】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、攻撃者がデータを改変できる場合においても、重要なデータを攻撃者から保護する記憶装置、処理方法およびプログラ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】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
【０００７】
（１）本発明は、メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割し、履歴データを記憶する記憶領域を備えた記憶装置であって、前記非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、前記アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとをアクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する計算手段と、該計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する比較手段と、該比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、処理を終了させる信号を出力することを特徴とする記憶装置を提案している。
【０００８】
（２）本発明は、メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割し、履歴データを記憶する記憶領域を備えた記憶装置であって、前記非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、前記アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとを前記アクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する計算手段と、該計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する比較手段と、該比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、比較結果に応じて、アクセス先を変更することを特徴とする記憶装置を提案している。
【０００９】
（３）本発明は、（１）または（２）の記憶装置について、前記計算手段が、ｎビットのデータブロックに対して、該データブロックａをｍビット単位に分割し、数１のように足し合わせることでチェックサムを計算することを特徴とする記憶装置を提案している。
【００１０】
（４）本発明は、（１）または（２）の記憶装置について、前記計算手段が、巡回冗長検査を用いて、チェックサムを計算することを特徴とする記憶装置を提案している。
【００１１】
（５）本発明は、（１）から（４）のいずれかの記憶装置について、前記アクセスパターンの保護方法が、初期状態において、１度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える第１のステップと、前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる第２のステップと、１つのデータにアクセスが生じたときに、２つのデータを選択し、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う際に、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセスを行うデータが前記アクセス領域および前記履歴領域に存在せず、前記非アクセス領域に存在し、前記履歴領域に保存されたデータがある場合に、前記アクセスを行うデータと前記履歴領域に保存された任意のデータとを前記２つのデータとして選択して、前記アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存する第３のステップと、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す第４のステップと、を備えたことを特徴とする記憶装置を提案している。
【００１２】
（６）本発明は、（１）から（４）のいずれかの記憶装置について、前記アクセスパターンの保護方法が、初期状態において、１度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える第１のステップと、前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる第２のステップと、１つのデータにアクセスが生じたときに、２つのデータを選択し、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う際に、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセスを行うデータが前記履歴領域に保存されている場合に、前記履歴領域に保存されていないデータをランダムに選択し、前記アクセスを行うデータと前記ランダムに選択したデータとを前記２つのデータとし、前記アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記履歴領域に移動して保存する第３のステップと、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す第４のステップと、を備えたことを特徴とする記憶装置を提案している。
【００１３】
（７）本発明は、（１）から（４）のいずれかの記憶装置について、前記アクセスパターンの保護方法が、初期状態において、１度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える第１のステップと、前記非アクセス領域内のデータを前記アクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、前記アクセス領域に移動させる第２のステップと、１つのデータにアクセスが生じたときに、２つのデータを選択し、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う際に、前記アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、前記アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセスを行うデータが前記アクセス領域に保存されている場合に、前記非アクセス領域と前記履歴領域とからランダムに選択したデータを前記２つのデータとし、前記アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、前記アクセス領域にあった任意のデータを前記非アクセス領域に移動し、これらのデータを前記履歴領域に保存する第３のステップと、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、前記アクセス領域内の必要なデータを書き出す第４のステップと、を備えたことを特徴とする記憶装置を提案している。
【００１４】
（８）本発明は、メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割し、履歴データを記憶する記憶領域を備えた記憶装置における処理方法であって、前記非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、前記アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとを前記アクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する第１のステップと、該計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する第２のステップと、該比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、処理を終了させる信号を出力する第３のステップと、を備えたことを特徴とする処理方法を提案している。
【００１５】
（９）メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割し、履歴データを記憶する記憶領域を備えた記憶装置における処理方法であって、前記非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、前記アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとをアクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する第１のステップと、該計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する第２のステップと、該比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、比較結果に応じて、アクセス先を変更する第３のステップと、を備えたことを特徴とする処理方法を提案している。
【００１６】
（１０）本発明は、メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割し、履歴データを記憶する記憶領域を備えた記憶装置における処理をコンピュータに実行するためのプログラムであって、前記非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、前記アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとを前記アクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する第１のステップと、該計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する第２のステップと、該比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、処理を終了させる信号を出力する第３のステップと、をコンピュータに実行するためのプログラムを提案している。
【００１７】
（１１）本発明は、メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域とに分割し、履歴データを記憶する記憶領域を備えた記憶装置における処理をコンピュータに実行するためのプログラムであって、前記非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、前記アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとを前記アクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する第１のステップと、該計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する第２のステップと、該比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、比較結果に応じて、アクセス先を変更する第３のステップと、をコンピュータに実行するためのプログラムを提案している。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、アクティブな攻撃を検知することが可能となり、データの改変によって、ダミーと秘密情報を識別する攻撃に対して耐性をもたせることができるという効果がある。したがって、リモートストレージに本発明を適用すれば、ストレージの管理者が利用者のデータを改変した場合に、利用者はこれを検知することが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る記憶装置の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る記憶装置におけるチェックサムの保存形式を示す図である。
【図３】本発明に係る記憶装置の処理の概略を示す図である。
【図４】本発明に係る記憶装置の構成を示す図である。
【図５】本発明に係る記憶装置の処理の概略を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るアクセスパターン保護部の構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るアクセスパターン保護部の処理を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る記憶装置におけるアクセスパターン保護部の構成を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る記憶装置におけるアクセスパターン保護部の処理を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る記憶装置におけるアクセスパターン保護部の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る記憶装置におけるアクセスパターン保護部の処理を示す図である。
【図１２】本発明の実施例に係るアクセス時の記憶領域内のデータの遷移を示す図である。
【図１３】本発明の実施例に係るアクセスパターン保護部の処理を示す図である。
【図１４】本発明の実施例に係るアクセスパターン保護部の処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００２１】
＜記憶装置の構成＞
図１から図５を用いて、本発明の記憶装置について説明する。
本発明の記憶装置は、アクセスパターン保護部１００と記憶領域２００と、計算部１０と、保存部２０と、比較部３０と、出力部４０とから構成されている。なお、アクセスパターン保護部１００の詳細については、後述する。
【００２２】
記憶領域２００は、メモリをデータのアクセス領域と非アクセス領域と履歴領域とに分割されている。なお、アクセス領域、非アクセス領域、履歴領域は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の書き換え可能なメモリで構成される。また、アクセス領域を耐タンパ性を備えたＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の書き換え可能なメモリで構成してもよい。なお、本発明の記憶装置は、例えば、ＲＡＭ等の一般的な記憶装置ばかりでなく、ＳＩＭやＩＣカード等の記憶媒体も含むものである。
【００２３】
計算部１０は、非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとをアクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する。
【００２４】
計算部１０は、ｎビットのデータブロックに対して、データブロックａをｍビット単位に分割し、数１のように足し合わせることでチェックサムを計算する。ここで、１ｍは、ｍビットの「１１１．．．１」を表す。
【００２５】
【数１】
2015041217.tif 000003
【００２６】
また、巡回冗長検査等を用いて、チェックサムを計算することも可能である。
【００２７】
保存部２０は、予めデータと対応付けて、チェックサムを保存する。この保存形態の一例を図２に示す。比較部３０は、計算部１０において計算されたチェックサムと、保存部２０において、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する。出力部４０は、比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、処理を終了させる信号を出力する。
【００２８】
また、図４に示すように、出力部４０に代えて、アクセス先変更部５０を設けてもよい。このとき、アクセス先変更部５０は、比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、比較結果に応じて、アクセス先を変更する。
【００２９】
＜チェックサムの計算処理＞
図２および図５を用いて、チェックサムの計算処理について説明する。
【００３０】
まず、計算部１０は、非アクセス領域に格納されているデータに対してアクセスを行う場合に、後述する任意のアクセスパターンの保護方法を用いて、アクセス対象のデータとアクセス対象ではないデータとをアクセス領域に移動させる際に、チェックサムを計算する（ステップＳ１０）。
【００３１】
比較部３０は、計算したチェックサムと、予めデータと対応付けられて保存されたチェックサムとを比較する（ステップＳ２０）。出力部４０は、比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、処理を終了させる信号を出力する（ステップＳ３０）。なお、ステップ３０の処理に代えて、図５に示すように、アクセス先変更部５０が、比較の結果が一致した場合には、処理を続行し、一致しない場合には、比較結果に応じて、アクセス先を変更してもよい（ステップＳ３１）。
【００３２】
＜第１の実施形態＞
図６から図７を用いて、本発明の実施形態について説明する。
【００３３】
＜アクセスパターン保護部の構成＞
本実施形態に係るアクセスパターン保護部１００は、図６に示すように、並べ替え部１１０と、移動部１２０と、制御部１３０と、書き出し部１４０と、保存部１５０とから構成されている。
【００３４】
並べ替え部１１０は、初期状態において、１度だけ、非アクセス領域内のデータをランダムに並び替える。移動部１２０は、非アクセス領域内のデータをアクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、アクセス領域に移動させる。
【００３５】
制御部１３０は、１つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う。
【００３６】
例えば、アクセスを行うデータがアクセス領域および履歴領域に存在せず、非アクセス領域に存在し、履歴領域に保存されたデータがある場合に、アクセスを行うデータと履歴領域に保存された任意のデータとを２つのデータとして選択して、アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する。
【００３７】
なお、制御部１３０は、他のプロセス、あるいは、他の時刻で使用されるデータを対象としてランダムにデータを選択する。これにより、有効に、アクセスパターンを保護することができる。
【００３８】
書き出し部１４０は、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、アクセス領域内の必要なデータを書き出す。保存部１５０は、アクセス領域から非アクセス領域に移動したデータを履歴領域に履歴データとして保存する。
【００３９】
＜アクセスパターン保護部の処理＞
図７を用いて、本実施形態に係るアクセスパターン保護部の処理について説明する。
【００４０】
まず、初期状態において、１度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替え（ステップＳ１００）、非アクセス領域内のデータをアクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、アクセス領域に移動させる（ステップＳ２００）。
【００４１】
次に、１つのデータにアクセスが生じたときに、２つのデータを選択し、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う際に、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセスを行うデータがアクセス領域および履歴領域に存在せず、非アクセス領域に存在し、履歴領域に保存されたデータがある場合に、アクセスを行うデータと履歴領域に保存された任意のデータとを２つのデータとして選択して、アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する（ステップＳ３００）。
【００４２】
そして、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、アクセス領域内の必要なデータを書き出す（ステップＳ４００）。
【００４３】
以上、説明したように、本実施形態によれば、非アクセス領域内のデータの並べ替えを１度しか行わないため、所定のタイミングで、何度もデータの並べ替えを行うＯｂｌｉｖｉｏｕｓ  ＲＡＭのように、オーバーヘッドが大きくなることを防止することができる。また、アクセスを行うデータがアクセス領域および履歴領域に存在せず、非アクセス領域に存在し、履歴領域に保存されたデータがある場合に、アクセスを行うデータと履歴領域に保存された任意のデータとを２つのデータとして選択して、アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存することから、有効に、アクセスパターンを保護することができる。
【００４４】
＜第２の実施形態＞
図８から図９を用いて、本発明の実施形態について説明する。
【００４５】
＜アクセスパターン保護部の構成＞
本実施形態に係るアクセスパターン保護部は、図８に示すように、並べ替え部１１０と、移動部１２０と、制御部１３１と、書き出し部１４０と、保存部１５０とから構成されている。なお、第１の実施形態と同一の符号を付す構成要素については、同様の機能を有することから、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
制御部１３１は、１つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う。
【００４７】
例えば、アクセスを行うデータが履歴領域に保存されている場合に、履歴領域に保存されていないデータをランダムに選択し、アクセスを行うデータとランダムに選択したデータとを２つのデータとし、アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する。
【００４８】
なお、制御部１３１は、他のプロセス、あるいは、他の時刻で使用されるデータを対象としてランダムにデータを選択する。これにより、ランダムなデータの付加を不要とすることができる。
【００４９】
＜アクセスパターン保護部の処理＞
図９を用いて、本実施形態に係るアクセスパターン保護部の処理について説明する。
【００５０】
まず、初期状態において、１度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替え（ステップＳ１１０）、非アクセス領域内のデータをアクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、アクセス領域に移動させる（ステップＳ２１０）。
【００５１】
次に、１つのデータにアクセスが生じたときに、２つのデータを選択し、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う際に、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセスを行うデータが履歴領域に保存されている場合に、履歴領域に保存されていないデータをランダムに選択し、アクセスを行うデータとランダムに選択したデータとを２つのデータとし、アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存する（ステップＳ３１０）。
【００５２】
そして、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、アクセス領域内の必要なデータを書き出す（ステップＳ４１０）。
【００５３】
以上、説明したように、本実施形態によれば、非アクセス領域内のデータの並べ替えを１度しか行わないため、所定のタイミングで、何度もデータの並べ替えを行うＯｂｌｉｖｉｏｕｓ  ＲＡＭのように、オーバーヘッドが大きくなることを防止することができる。また、アクセスを行うデータが履歴領域に保存されている場合に、履歴領域に保存されていないデータをランダムに選択し、アクセスを行うデータとランダムに選択したデータとを２つのデータとし、アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存することから、有効に、アクセスパターンを保護することができる。
【００５４】
＜第３の実施形態＞
図１０から図１１を用いて、本発明の実施形態について説明する。
【００５５】
＜アクセスパターン保護部の構成＞
本実施形態に係るアクセスパターン保護部は、図１０に示すように、並べ替え部１１０と、移動部１２０と、制御部１３２と、書き出し部１４０と、保存部１５０とから構成されている。なお、第１の実施形態と同一の符号を付す構成要素については、同様の機能を有することから、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
制御部１３２は、１つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う。
【００５７】
例えば、アクセスを行うデータがアクセス領域に保存されている場合に、非アクセス領域と履歴領域とからランダムに選択したデータを２つのデータとし、アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを非アクセス領域に移動し、これらのデータを履歴領域に保存する。
【００５８】
なお、制御部１３２は、他のプロセス、あるいは、他の時刻で使用されるデータを対象としてランダムにデータを選択する。これにより、ランダムなデータの付加を不要とすることができる。
【００５９】
＜アクセスパターン保護部の処理＞
図１１を用いて、本実施形態に係る記憶装置の処理について説明する。
【００６０】
まず、初期状態において、１度だけ、前記非アクセス領域内のデータをランダムに並び替え（ステップＳ１２０）、非アクセス領域内のデータをアクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、アクセス領域に移動させる（ステップＳ２２０）。
【００６１】
次に、１つのデータにアクセスが生じたときに、２つのデータを選択し、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行う際に、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うとともに、アクセスを行うデータがアクセス領域に保存されている場合に、非アクセス領域と履歴領域とからランダムに選択したデータを２つのデータとし、アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを非アクセス領域に移動し、これらのデータを履歴領域に保存する（ステップＳ３２０）。  
【００６２】
そして、アクセスすべきデータへのアクセス処理が終了したときに、アクセス領域内の必要なデータを書き出す（ステップＳ４２０）。
【００６３】
以上、説明したように、本実施形態によれば、非アクセス領域内のデータの並べ替えを１度しか行わないため、所定のタイミングで、何度もデータの並べ替えを行うＯｂｌｉｖｉｏｕｓ  ＲＡＭのように、オーバーヘッドが大きくなることを防止することができる。また、アクセスを行うデータがアクセス領域に保存されている場合に、非アクセス領域と履歴領域からランダムに選択したデータを２つのデータとし、アクセス領域に移動して、移動したデータサイズに応じて、アクセス領域にあった任意のデータを履歴領域に移動して保存することから、有効に、アクセスパターンを保護することができる。
【００６４】
＜実施例＞
図１２から図１４を用いて、本発明の実施例について説明する。
【００６５】
図１２は、１、２、・・・、９、Ａ、Ｂ、・・・、Ｆをメモリに保存されているデータとしたときに、プログラムが、５→Ｄ→８→５→Ａの順にデータにアクセスする場合のメモリの遷移を示したものである。以下、図１３、図１４を用いて、この処理を例示とし、説明する。なお、図１２の例にかかわらず、非アクセス領域をさらに複数に分割してもよい。
【００６６】
まず、初期状態において、１度だけ、非アクセス領域内のデータをランダムに並び替え（ステップＳ１１００）、非アクセス領域内のデータをアクセス領域のメモリサイズに応じて選択して、アクセス領域に移動させる（ステップＳ１２００）。
【００６７】
そして、まず、５にアクセスする場合には、５はアクセス領域に含まれないため、５ともう一つランダムに選択されたデータ(図１２では、２)をアクセス領域に移動し、例えば、これにより、アクセス領域から移動する４とＢとを履歴領域に保存して、５にアクセスする。このとき、アクセス領域内の他のデータ（図１２では、２、３、８）に対してもアクセスを行う（ステップＳ１３００）。
【００６８】
次に、Ｄにアクセスする場合には、Ｄはアクセス領域に含まれないため、Ｄをアクセス領域に移動し、もう一つのデータは、履歴領域から選択する（例えば、図１２では、Ｂ)。これにより、アクセス領域から移動する５と８とを履歴領域に保存して、Ｄにアクセスする。このとき、アクセス領域内の他のデータ（図１２では、３、Ｂ、２）に対してもアクセスを行う（ステップＳ１４００）。
【００６９】
さらに、８にアクセスする場合には、８は履歴領域に含まれているため、もう一つのデータは履歴領域に含まれないデータをランダムに選択し(図１２では、Ａ)、アクセス領域に移動する。これにより、アクセス領域から移動する３とＢとを履歴領域に保存して、８にアクセスする。このとき、アクセス領域内の他のデータ（図１２では、Ａ、Ｄ、２）に対してもアクセスを行う（ステップＳ１５００）。
【００７０】
さらに、５にアクセスする場合、５は履歴領域に含まれているため、もう一つのデータは履歴領域に含まれないデータをランダムに選択し(図１２では、６)、アクセス領域に移動する。これにより、アクセス領域から移動する２と８とを履歴領域に保存して、５にアクセスする。また、アクセス領域内の他のデータ（図１２では、Ａ、Ｄ、６）に対してもアクセスを行う（ステップＳ１６００）。
【００７１】
最後に、Ａにアクセスする場合、Ａはアクセス領域に含まれているため、アクセス領域に含まれないランダムに選択したデータと履歴領域に保存されているデータとを(図１３では、３、Ｆ)、アクセス領域に移動する。これにより、アクセス領域から移動する６とＤとが非アクセス領域に書き出され、Ａにアクセスする。また、アクセス領域内の他のデータ（図１２では、５、Ｆ、３）に対してもアクセスを行う（ステップＳ１７００）。
【００７２】
そして、すべての処理が完了するとアクセス領域内の必要なデータを書き出して、終了する（ステップＳ１８００）。
【００７３】
したがって、本実施例によれば、非アクセス領域内のデータの並べ替えを１度しか行わないため、所定のタイミングで、何度もデータの並べ替えを行うＯｂｌｉｖｉｏｕｓ  ＲＡＭのように、オーバーヘッドが大きくなることを防止することができるという効果がある。また、１つのデータにアクセスが生じたときに、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うことから、データのアクセスパターンを保護することができるという効果がある。さらに、アクセス領域内の他のデータについてもアクセスを行って、アクセス領域と非アクセス領域との間でデータ交換を行うため、さらに、データのアクセスパターンを保護することができる。また、プログラムによってアクセスされるデータに対して、ランダムに選択したデータを取り込むことによって、安全性を保ちつつ、アクセスパターンの保護において、必要な保存領域を削減することができる。
【００７４】
なお、記憶装置の処理をコンピュータシステムが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記憶装置に読み込ませ、実行することによって本発明の記憶装置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。
【００７５】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ）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。
【００７６】
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よい。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）であってもよい。
【００７７】
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。
【符号の説明】
【００７８】
１０；計算部
２０；保存部
３０；比較部
４０；出力部
５０；アクセス先変更部
１００；アクセスパターン保護部
１１０；並べ替え部
１２０；移動部
１３０；制御部
１３１；制御部
１３２；制御部
１４０；書き出し部
１５０；保存部
２００；記憶領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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