(57)【要約】      （修正有）【課題】ある利用者端末宛ての暗号化メッセージを途中で復号することなく、別の利用者端末で復号可能な暗号文に再暗号する再暗号化システムであって、メッセージ送信者及びメッセージの分野ごとに，メッセージ受信者によるメッセージの閲覧を制御することができる再暗号化システムを提供する。【解決手段】メッセージを送信する利用者Ｃの利用者端末１０−３では，利用者端末１０−３の秘密鍵と利用者端末１０−３の通信相手の利用者端末１０−１の識別ＩＤとメッセージ分野δの識別ＩＤを含む暗号鍵でメッセージを暗号化して変換サーバに送信し，メッセージを受信する利用者端末１０−１では，変換サーバ２０により変換鍵を用いて生成された再暗号化メッセージを，利用者端末１０−１の秘密鍵と利用者端末１０−１の通信相手の利用者端末１０−３の識別ＩＤとメッセージ分野δの識別ＩＤを含む復号鍵を用いて復号して元のメッセージを取り出す。【選択図】図１
2015201773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の利用者端末と，該利用者端末とネットワークを介して接続された再暗号化装置と，から構成される再暗号化システムにおける再暗号化方法であって，
第一の利用者端末により，該第一の利用者端末の秘密鍵，通信相手の第二の利用者端末を識別する情報及び前記第二の利用者端末宛てメッセージの分野を識別する情報を含む暗号鍵を生成し，該暗号鍵を用いて前記メッセージを暗号化し，該暗号化メッセージを前記ネットワークを介して前記再暗号化装置に送信し，
前記再暗号化装置により，前記第一の利用者端末から前記暗号化メッセージを前記ネットワークを介して受信し，該暗号化メッセージを記憶部に記憶されている第一の変換鍵を用いて再暗号化し，該再暗号化メッセージを前記記憶部に格納し，
前記第二の利用者端末は，前記再暗号化装置から前記再暗号化メッセージを前記ネットワークを介して受信し，該第二の利用者端末の秘密鍵，通信相手の前記第一の利用者端末を識別する情報及び前記メッセージの分野を識別する情報を含む復号鍵を生成し，該復号鍵を用いて前記再暗号化メッセージを復号し元の前記メッセージを取得する，
ことを特徴とする再暗号化方法。
【請求項２】
前記第一の利用者端末により，前記第一の変換鍵の登録申請情報を前記ネットワークを介して前記再暗号化装置に送信し，前記再暗号化装置から第一の乱数を前記ネットワークを介して受信し，前記第一の乱数を用いて前記暗号鍵の逆元をマスク処理した第一の演算結果を前記ネットワークを介して前記第二の利用者端末に送信し，
前記第二の利用者端末により，前記第一の利用者端末から前記第一の演算結果を前記ネットワークを介して受信し，前記復号鍵を生成し，該復号鍵を用いて前記第一の演算結果をマスク処理した第二の演算結果を前記ネットワークを介して前記再暗号化装置に送信し，
前記再暗号化装置により，前記第一の利用者端末から前記第一の変換鍵の登録申請情報を前記ネットワークを介して受信し，前記第一の乱数を生成し，該第一の乱数を前記ネットワークを介して前記第一の利用者端末に送信し，前記第二の利用者端末から前記第二の演算結果を前記ネットワークを介して受信し，前記第一の乱数の逆元を用いて前記第二の演算結果をマスク処理した第三の演算結果を前記第一の変換鍵として前記記憶部に格納する，
ことを特徴とする請求項１に記載の再暗号化方法。
【請求項３】
前記第二の利用者端末により，前記第一の利用者端末利用者の代理人の登録申請情報を前記ネットワークを介して前記再暗号化装置に送信し，前記再暗号化装置から第二の乱数を前記ネットワークを介して受信し，該第二の利用者端末の秘密鍵，前記第一の利用者端末を識別する情報及び前記メッセージの分野を識別する情報を含む暗号鍵を生成し，該暗号鍵の逆元を前記第二の乱数を用いてマスク処理した第四の演算結果を前記ネットワークを介して前記代理人の利用者端末である第三の利用者端末に送信し，
前記第三の利用者端末により，前記第二の利用者端末から前記第四の演算結果を前記ネットワークを介して受信し，該第三の利用者端末の秘密鍵，前記第二の利用者端末を識別する情報及び前記メッセージの分野を識別する復号鍵を生成し，該復号鍵を用いて前記第三の演算結果をマスク処理した第五の演算結果を前記ネットワークを介して前記再暗号化装置に送信し，
前記再暗号化装置により，前記第二の利用者端末から前記代理人の登録申請情報を前記ネットワークを介して受信し，前記第二の乱数を生成し，該第二の乱数を前記ネットワークを介して前記第二の利用者端末に送信し，前記第三の利用者端末から前記第五の演算結果を前記ネットワークを介して受信し，前記第二の乱数の逆元を用いて前記第五の演算結果をマスク処理した第六の演算結果を第二の変換鍵として前記記憶部に格納する，
ことを特徴とする請求項２に記載の再暗号化方法。
【請求項４】
前記再暗号化装置により，前記第三の利用者端末から前記メッセージの代理閲覧申請情報を前記ネットワークを介して受信し，前記記憶部から前記第二の変換鍵と前記再暗号化メッセージを取得し，前記第二の変換鍵を用いて前記再暗号化メッセージを更に再暗号化し，該再々暗号化メッセージを前記ネットワークを介して前記第三の利用者端末に送信し，
前記第三の利用者端末により，前記再暗号化装置から前記再々暗号化メッセージを前記ネットワークを介して受信し，該第三の利用者端末の秘密鍵，前記第二の利用者端末を識別する情報及び前記メッセージの分野を識別する復号鍵を生成し，該復号鍵を用いて前記再々暗号化メッセージを復号し元の前記メッセージを取得する，
ことを特徴とする請求項３に記載の再暗号化方法。
【請求項５】
複数の利用者端末と，該利用者端末とネットワークを介して接続された再暗号化装置と，から構成される再暗号化システムであって，
第一の利用者端末は，該第一の利用者端末の秘密鍵，通信相手の第二の利用者端末を識別する情報及び前記第二の利用者端末宛てメッセージの分野を識別する情報を含む暗号鍵を生成し，該暗号鍵を用いて前記メッセージを暗号化し，該暗号化メッセージを前記ネットワークを介して前記再暗号化装置に送信し，
前記再暗号化装置は，前記第一の利用者端末から前記暗号化メッセージを前記ネットワークを介して受信し，該暗号化メッセージを記憶部に記憶されている第一の変換鍵を用いて再暗号化し，該再暗号化メッセージを前記記憶部に格納し，
前記第二の利用者端末は，前記再暗号化装置から前記再暗号化メッセージを前記ネットワークを介して受信し，該第二の利用者端末の秘密鍵，通信相手の前記第一の利用者端末を識別する情報及び前記メッセージの分野を識別する情報を含む復号鍵を生成し，該復号鍵を用いて前記再暗号化メッセージを復号し元の前記メッセージを取得する，
ことを特徴とする再暗号化システム。
【請求項６】
前記第一の利用者端末は，前記第一の変換鍵の登録申請情報を前記ネットワークを介して前記再暗号化装置に送信し，前記再暗号化装置から第一の乱数を前記ネットワークを介して受信し，前記第一の乱数を用いて前記暗号鍵の逆元をマスク処理した第一の演算結果を前記ネットワークを介して前記第二の利用者端末に送信し，
前記第二の利用者端末は，前記第一の利用者端末から前記第一の演算結果を前記ネットワークを介して受信し，前記復号鍵を生成し，該復号鍵を用いて前記第一の演算結果をマスク処理した第二の演算結果を前記ネットワークを介して前記再暗号化装置に送信し，
前記再暗号化装置は，前記第一の利用者端末から前記第一の変換鍵の登録申請情報を前記ネットワークを介して受信し，前記第一の乱数を生成し，該第一の乱数を前記ネットワークを介して前記第一の利用者端末に送信し，前記第二の利用者端末から前記第二の演算結果を前記ネットワークを介して受信し，前記第一の乱数の逆元を用いて前記第二の演算結果をマスク処理した第三の演算結果を前記第一の変換鍵として前記記憶部に格納する，
ことを特徴とする請求項５に記載の再暗号化システム。
【請求項７】
前記第二の利用者端末は，前記第一の利用者端末利用者の代理人の登録申請情報を前記ネットワークを介して前記再暗号化装置に送信し，前記再暗号化装置から第二の乱数を前記ネットワークを介して受信し，該第二の利用者端末の秘密鍵，通信相手の前記第一の利用者端末を識別する情報及び前記メッセージの分野を識別する情報を含む暗号鍵を生成し，該暗号鍵の逆元を前記第二の乱数を用いてマスク処理した第四の演算結果を前記ネットワークを介して前記代理人の利用者端末である第三の利用者端末に送信し，
前記第三の利用者端末は，前記第二の利用者端末から前記第四の演算結果を前記ネットワークを介して受信し，該第三の利用者端末の秘密鍵，前記第二の利用者端末を識別する情報及び前記メッセージの分野を識別する復号鍵を生成し，該復号鍵を用いて前記第三の演算結果をマスク処理した第五の演算結果を前記ネットワークを介して前記再暗号化装置に送信し，
前記再暗号化装置は，前記第二の利用者端末から前記代理人の登録申請情報を前記ネットワークを介して受信し，前記第二の乱数を生成し，該第二の乱数を前記ネットワークを介して前記第二の利用者端末に送信し，前記第三の利用者端末から前記第五の演算結果を前記ネットワークを介して受信し，前記第二の乱数の逆元を用いて前記第五の演算結果をマスク処理した第六の演算結果を第二の変換鍵として前記記憶部に格納する，
ことを特徴とする請求項６に記載の再暗号化システム。
【請求項８】
前記再暗号化装置は，前記第三の利用者端末から前記メッセージの代理閲覧申請情報を前記ネットワークを介して受信し，前記記憶部から前記第二の変換鍵と前記再暗号化メッセージを取得し，前記第二の変換鍵を用いて前記再暗号化メッセージを更に再暗号化し，該再々暗号化メッセージを前記ネットワークを介して前記第三の利用者端末に送信し，
前記第三の利用者端末は，前記再暗号化装置から前記再々暗号化メッセージを前記ネットワークを介して受信し，該第三の利用者端末の秘密鍵，前記第二の利用者端末を識別する情報及び前記メッセージの分野を識別する復号鍵を生成し，該復号鍵を用いて前記再々暗号化メッセージを復号し元の前記メッセージを取得する，
ことを特徴とする請求項７に記載の再暗号化システム。
【請求項９】
複数の利用者端末とネットワークを介して接続された再暗号化装置であって，
演算処理部と記憶部を具備し，
前記演算処理部は，
第一の利用者端末から，該第一の利用者端末の秘密鍵，通信相手の第二の利用者端末を識別する情報及び前記第二の利用者端末宛てメッセージの分野を識別する情報を含む暗号化メッセージを前記ネットワークを介して受信し，
前記受信した暗号化メッセージを前記記憶部に記憶されている第一の変換鍵を用いて再暗号化し，
前記再暗号化メッセージを前記記憶部に格納し，
前記第二の利用者端末からの要求に応じて，前記記憶部から前記再暗号化メッセージを取得し，
前記取得した再暗号化メッセージを前記ネットワークを介して前記第二の利用者端末に送信する，
ことを特徴とする再暗号化装置。
【請求項１０】
前記演算処理部は，第一の乱数を生成して前記第一の利用者端末に前記ネットワークを介して送信し，前記第一の利用者端末の秘密鍵，通信相手の第二の利用者端末を識別する情報及び前記メッセージの分野を識別する情報を含む暗号鍵の逆元を前記第一の乱数を用いてマスク処理した第一の演算結果に対して，前記第二の利用者端末の秘密鍵，通信相手の第一の利用者端末を識別する情報及び前記メッセージの分野を識別する情報を含む復号鍵を用いて更にマスク処理した第二の演算結果を，前記第二の利用者端末から前記ネットワークを介して受信し，該第二の演算結果を前記第一の乱数の逆元を用いてマスク処理した第三の演算結果を前記第一の変換鍵として前記記憶部に格納する，
ことを特徴とする請求項９に記載の再暗号化装置。
【請求項１１】
前記演算処理部は，第二の乱数を生成して前記第二の利用者端末に前記ネットワークを介して送信し，前記第二の利用者端末の秘密鍵，前記第一の利用者端末を識別する情報及び前記メッセージの分野を識別する情報を含む暗号鍵の逆元を前記第二の乱数を用いてマスク処理した第四の演算結果に対して，前記第二の利用者端末利用者の代理人の第三の利用者端末の秘密鍵，前記第二の利用者端末を識別する情報及び前記メッセージの分野を識別する情報を含む復号鍵を用いて更にマスク処理した第五の演算結果を，前記第三の利用者端末から前記ネットワークを介して受信し，該第五の演算結果を前記第二の乱数の逆元を用いてマスク処理した第六の演算結果を第二の変換鍵として前記記憶部に格納する，
ことを特徴とする請求項１０に記載の再暗号化装置。
【請求項１２】
前記演算処理部は，前記第三の利用者端末から前記メッセージの代理閲覧申請情報を前記ネットワークを介して受信し，前記記憶部から前記第二の変換鍵と前記再暗号化メッセージを取得し，前記第二の変換鍵を用いて前記再暗号化メッセージを更に再暗号化し，該再々暗号化メッセージを前記ネットワークを介して前記第三の利用者端末に送信する，
ことを特徴とする請求項１１に記載の再暗号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，暗号文を再暗号化する再暗号化方法，再暗号化システム及び再暗号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，ある利用者端末宛てメッセージ等の暗号文を送信途中で復号することなく，別の利用者端末の秘密鍵で復号可能な暗号文に再暗号化することで，メッセージ等を安全に送信できるプロキシ再暗号化技術と呼ばれる技術が知られている（例えば，特許文献１参照）。近年、このプロキシ再暗号化技術は、クラウドサービス上でより安全にデータを共有できる技術として注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１２/１４７８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
メッセージ送信者及びメッセージの分野ごとに，メッセージ受信者によるメッセージの閲覧を制御したい場合がある。具体例を挙げると，例えばある国民には，国税庁または地方自治体からの税分野に関するメッセージのみを通知し，その他のメッセージ送信者からのメッセージやその他の分野のメッセージは通知したくない場合がある。しかしながら，上記従来技術では，ユーザ装置単位で再暗号鍵をサーバに登録しているため，特定のユーザ装置向けに生成された暗号文が，再暗号鍵を持つ全てのユーザ装置によって復号可能となり，メッセージ送信者及びメッセージの分野ごとに，メッセージ受信者によるメッセージの閲覧を制御することができない。
【０００５】
また，実業務では，代理人が本人に代わって様々な処理を行う場合があり，もし本人宛てにデータが暗号化されていると，代理人が代理行為を行えなくなるケースが存在する。それ故，本人宛の暗号化データを本人の代理人が代理閲覧可能な暗号化技術も望まれている。
【０００６】
しかしながら，上記従来技術では，ユーザ装置単位で再暗号鍵をサーバに登録しているため，第一のユーザ装置宛ての全ての暗号文を第二のユーザ装置にて復号可能となり，第一のユーザ装置宛ての暗号文のうち，特定のユーザ装置からの暗号文のみ第二のユーザ装置に復号を許可させるなどの制御を行うことができない。また，第一のユーザ装置宛ての暗号文のうち，同じ分野に関する暗号文のみ第二のユーザ装置に復号を許可させるなどの制御を行うことができない。
【０００７】
より具体的にこの課題の状況を一例を用いて説明する。例えば，メッセージを送信するユーザ装置を国税庁および地方自治体が管理する装置とし，第一のユーザ装置を納税者が管理する装置とし，第二のユーザ装置を税理士等の代理人が管理する装置とした場合を想定する。この場合，従来技術では，代理人は納税者宛の暗号文をその内容に関わらず全て復号することができてしまう。本来，納税者が代理人に税に関する代理権限を与えた場合，国税庁から納税者宛てに送信された暗号文または地方自治体から納税者宛に送られた暗号文のうち，税分野に関する暗号文のみ代理人に復号を許可させ代理行為をさせたいとの要求がある。
【０００８】
本発明は，このような事情に鑑みてなされたものであり，メッセージ送信者及びメッセージの分野ごとに，メッセージ受信者によるメッセージの閲覧を制御する再暗号化方法，再暗号化システム及び再暗号化装置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】
【０００９】
本発明の代表的な一例は次の通りである。すなわち，本発明は，複数の利用者端末と，該利用者端末とネットワークを介して接続された再暗号化装置と，から構成される再暗号化システムにおける再暗号化方法である。第一の利用者端末は，該第一の利用者端末の秘密鍵，通信相手の第二の利用者端末を識別する情報及び前記第二の利用者端末宛てメッセージの分野を識別する情報を含む暗号鍵を生成し，該暗号鍵を用いて前記メッセージを暗号化し，該暗号化メッセージを前記ネットワークを介して前記再暗号化装置に送信する。前記再暗号化装置は，前記第一の利用者端末から前記暗号化メッセージを前記ネットワークを介して受信し，該受信した暗号化メッセージを記憶部に記憶されている第一の変換鍵を用いて再暗号化し，該再暗号化メッセージを前記記憶部に格納する。前記第二の利用者端末は，前記再暗号化装置から前記再暗号化メッセージを前記ネットワークを介して受信し，該第二の利用者端末の秘密鍵，通信相手の前記第一の利用者端末を識別する情報及び前記メッセージの分野を識別する情報を含む復号鍵を生成し，該復号鍵を用いて前記再暗号化メッセージを復号し元の前記メッセージを取得する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば，メッセージ送信者及びメッセージの分野ごとに，メッセージ受信者によるメッセージの閲覧を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る再暗号化システム全体構成例および再暗号化システムを構成する各コンピュータの機能構成例を示す図である。
【図２】変換サーバ２０にてメッセージ分野δに関する暗号文を再暗号化する際に用いる変換鍵の登録方法を示すシーケンス図である。
【図３】利用者端末１０−３により利用者端末１０−１宛ての，メッセージ分野δに関するメッセージＭ及びその暗号文を生成し，生成した暗号文を変換サーバ２０に送信し，変換サーバ２０により暗号文を再暗号化するまでの処理の流れを示すシーケンス図である。
【図４】利用者端末１０−１により再暗号文を復号し，メッセージ分野δのメッセージＭを取得するまでの流れを示すシーケンス図である。
【図５】メッセージＭの代理閲覧用の変換鍵を変換サーバ２０に登録するまでの流れを示すシーケンス図である。
【図６】再暗号文を，利用者端末１０−２が代理として受信し，メッセージ分野δのメッセージＭを取得するまでの流れを示すシーケンス図である。
【図７】本実施形態で用いる演算子の意味を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下，本発明の一実施形態について，図面を用いて詳細に説明する。尚，これにより本発明が限定されるものではない。
【００１３】
図１は，本発明の一実施形態に係る再暗号化システム全体構成例および再暗号化システムを構成する各コンピュータの機能構成例を示す図である。
【００１４】
本実施形態に係る再暗号化システムは，複数の利用者端末（１０−１，１０−２，１０−３）と変換サーバ（再暗号化装置）２０とがインターネットなどのネットワーク３０を介して互いに接続されて構成されるコンピュータネットワークシステムである。以下では，先ず，各利用者端末（１０−１，１０−２，１０−３）及び変換サーバ２０の機能構成と本実施形態で用いる演算子の意味を説明し，次に，利用者Ｃの利用者端末１０―３が特定の分野（以下，メッセージ分野δと記す）に関する利用者Ａの利用者端末１０―１宛てのデータ（以下，メッセージという）を暗号化し，その暗号化メッセージ(以下，暗号文という)を，変換サーバ２０にて再暗号化し，その再暗号文を，利用者端末１０−１にて復号して上記メッセージを取得するための仕組みと，利用者Ａにより上記メッセージの代理閲覧を許可された利用者Ｂの利用者端末１０−２が上記メッセージを取得するための仕組みを説明する。
【００１５】
先ず，各利用者端末（１０−１，１０−２，１０−３）の機能構成を説明する。図１に示すように各利用者端末（１０−１，１０−２，１０−３）は，各利用者端末（１０−１，１０−２，１０−３）で管理する秘密鍵を生成する秘密鍵生成部１０１と，動的に暗号鍵・復号鍵等を生成したり，メッセージ分野δに関する再暗号文の生成に必要な暗号鍵（以下，変換鍵という）を登録するための情報を生成する鍵演算部１０２と，通信相手端末を識別するＩＤ（identification）やメッセージ分野δを識別するＩＤなどメッセージの属性情報を記憶する公開ＩＤ記憶部１０３と，秘密鍵生成部１０１で生成された秘密鍵を安全に管理する鍵記憶部１０４と，通信相手端末へのメッセージを生成する情報生成部１０５と，暗号鍵を用いてメッセージを暗号化し暗号文を生成する暗号処理部１０６と，暗号文を送受信する暗号文送受信部１０７と，半導体を用いた一次記憶装置１０８（メモリともいう）と，メッセージを表示する情報表示部１０９とから構成することができる。尚，通信相手を識別するＩＤは，メールアドレスや身分証明書番号等，公に個人を特定できるものであればよく，利用するシステム毎に予め利用者に通知されているものとする。また，メッセージ分野δを識別するＩＤは，税分野，社会福祉分野などメッセージが属する分野等を識別する情報であり，利用するシステム毎に予め利用者に通知されているものとする。このような機能を有する各利用者端末（１０−１，１０−２，１０−３）は，一般的なコンピュータにより実現できる。例えば，秘密鍵生成部１０１，鍵演算部１０２，情報生成部１０５，暗号処理部１０６，暗号文送受信部１０７は，ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御部により実行されるコンピュータプログラムとして実現できる。このコンピュータプログラムは，例えば，ネットワーク３０やハードディスク，フラッシュメモリデバイスのような記録媒体を介して配布することができる。公開ＩＤ記憶部１０３，鍵記憶部１０４は，例えば，ハードディスクやフラッシュメモリデバイスとして実現できる。また，情報表示部１０９は，例えば液晶表示装置や有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイとして実現できる。
【００１６】
次に，変換サーバ２０の機能構成を説明する。図１に示すように，変換サーバ２０は，暗号文を送受信する暗号文送受信部２０１と，変換サーバ２０にアップロードされた暗号文がどの利用者端末からどの利用者端末へのメッセージであり，どのメッセージ分野のメッセージであるかを制御する送受信者制御部２０２と，再暗号化に用いる変換鍵を管理する変換鍵記憶部２０３と，再暗号文を記憶する再暗号文記憶部２０４と，変換鍵を登録するための情報を計算したり，乱数を生成する鍵演算部２０５と，再暗号化処理を行う再暗号化処理部２０６と，半導体を用いた一次記憶装置２０７（メモリともいう）とから構成することができる。このような機能を有する変換サーバ２０は，一般的なコンピュータにより実現できる。例えば，暗号文送受信部２０１，送受信者制御部２０２，鍵演算部２０５，再暗号化処理部２０６は，ＣＰＵ等の制御部により実行されるコンピュータプログラムとして実現できる。このコンピュータプログラムは，例えばネットワーク３０やハードディスク，フラッシュメモリデバイスのような記録媒体を介して配布することができる。変換鍵記憶部２０３，再暗号文記憶部２０４は，例えば，ハードディスクやフラッシュメモリデバイスとして実現できる。
【００１７】
次に，本実施形態で用いる演算子の意味を説明する。図７は，本実施形態で用いる演算子の意味を説明するための図である。図７に示すように，本実施形態では，●（９０１）とｆ（，）（９０２）とｈ（，，）（９０３）の三つの演算子を用いる。演算子●（９０１）は，可換性のあるマスク処理用の演算子であり，例えば，データＡをデータＢでマスク処理を行うことをＢ●Ａと表す。ここでいうマスク処理とは，データＡにデータＢを作用させ，別の値に変換させる処理をいう。また，演算子●（９０１）は，以下の性質を持つ。
【００１８】
（ア）Ｂ●Ａ=Ａ●Ｂ
（イ）Ｃ●（Ｂ●Ａ）=（Ｃ●Ｂ）●Ａ
（ウ）Ａ−１●Ａ=１ （但し，“１”は単位元）
この様な性質を持つ演算子として，例えば，ｘｏｒがある。
【００１９】
，演算子ｆ（，）（９０２）は，暗号鍵に関して可換性のある暗号処理演算子であり，例えば，データＡを暗号化鍵Ｋで暗号化を行うことを（ｆ（Ｋ， Ａ））と表す。また，演算子ｆ（，）（９０２）は，以下の性質を持つ。
【００２０】
（ア）ｆ（Ｋ１， ｆ（Ｋ２，Ａ））=ｆ（（Ｋ１●Ｋ２）， Ａ）=ｆ（（Ｋ２●Ｋ１）， Ａ） =ｆ（Ｋ２， ｆ（Ｋ１， Ａ））
（イ）ｆ（Ｋ１●Ｋ２， ｆ（Ｋ３， Ａ）） = ｆ（Ｋ１●Ｋ２●Ｋ３， Ａ） = ｆ（Ｋ１， ｆ（Ｋ２●Ｋ３， Ａ）
（ウ）ｆ（Ｋ−１， ｆ（Ｋ， Ａ））=ｆ（Ｋ−１●Ｋ， Ａ） = ｆ（１， Ａ） = Ａ
この様な性質を持つ演算子として，例えば，ｘｏｒがある。尚，演算子●（９０１）と演算子ｆ（，）（９０２）は，同じ演算処理を行う演算子として用いても良いし，夫々上記性質を満たす別々の演算処理を行う演算子として用いても良い。尚，復号化処理に関しては，性質（ウ）により，暗号化鍵の逆数（逆元ともいう）を用いて暗号文を再暗号化することにより，データＡを復号することができる。
【００２１】
演算子ｈ（，，）（９０３）は，複数のデータを入力とするハッシュ関数を表す演算子であり，例えば，データＡとデータＢとデータＣとのハッシュ値を生成することを（ｈ（Ａ，Ｂ，Ｃ））と表す。例えば，データＡとデータＢとデータＣとをｘｏｒした値に対するハッシュ値を出力する場合，ｈ（Ａ，Ｂ，Ｃ）=Ｈ（（Ａ ｘｏｒ Ｂｘｏｒ Ｃ））となる。但し，Ｈ（）は１つのデータを入力とするハッシュ関数であり，例えばＳＨＡ２５６がある。尚，ｈ（）に入力するデータが増えた場合，同様に入力値を更にｘｏｒで計算しＨ（）に入力する（ｈ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）=Ｈ（（Ａ ｘｏｒ Ｂ ｘｏｒ Ｃｘｏｒ Ｄ）））。
【００２２】
尚，これらの演算子は，その性質を満たしていれば良く，必ずしも例に挙げたｘｏｒ等を用いなくてもよい。
【００２３】
次に，利用者端末１０−３がメッセージ分野δに関する利用者端末１０−１宛てのメッセージを暗号化し，その暗号文を，変換サーバ２０にて再暗号化し，その再暗号文を，利用者端末１０−１にて復号して上記メッセージを取得するための仕組みを説明する。図２は，変換サーバ２０にてメッセージ分野δに関する暗号文を再暗号化する際に用いる変換鍵の登録方法を示すシーケンス図である。
【００２４】
先ず利用者Ｃの利用者端末１０−３は，利用者Ａの利用者端末１０−１へメッセージ分野δに関するメッセージの内容を通知するために，利用者端末１０−３は，変換サーバ２０にてその暗号文を再暗号化する際に用いる変換鍵の登録申請を行う（ステップＳ００１）。
【００２５】
変換サーバ２０は，変換鍵登録申請情報を受信すると，乱数ｐを生成し（ステップＳ００２），その乱数ｐを変換鍵登録申請元の利用者端末１０−３に送信する（ステップＳ００３）。
【００２６】
次に変換サーバ２０は，鍵記憶部１０４にて管理している自身の秘密鍵Ｋｃと，公開ＩＤ記憶部１０３にて管理している利用者端末１０−１を識別する公開ＩＤであるＩＤａ及び利用者端末１０−１宛てメッセージの分野δを識別するＩＤδをハッシュ関数に入力してハッシュ値ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）を計算し，暗号鍵を生成する（ステップＳ００４）。次に利用者端末１０−３は，ステップＳ００３で受信した乱数ｐを用いて，暗号鍵の逆数ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１をマスク処理した値ｐ●ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１を生成し，これを利用者端末１０−１へ送信する（ステップＳ００５）。尚，本実施形態では，使用する演算子ｆ（，）をｘｏｒ関数として説明しているため，暗号鍵の逆数を乱数ｐを用いてマスク処理をしたが，必ずしも暗号鍵の逆数である必要はなく，使用する演算子ｆ（，）が異なれば，必要に応じて，暗号鍵から生成される値等を乱数ｐを用いてマスク処理を行っても良い。
【００２７】
利用者端末１０−１は，暗号鍵から生成される値を乱数ｐを用いてマスク処理した値ｐ●ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１を受信すると，鍵記憶部１０４にて管理している自身の秘密鍵Ｋａと，公開ＩＤ記憶部１０３にて管理している利用者端末１０−３を識別する公開ＩＤであるＩＤｃ及びメッセージ分野δを識別するＩＤδをハッシュ関数に入力してハッシュ値ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）を計算し，復号鍵を生成する（ステップＳ００６）。次に利用者端末１０−１は，利用者端末１０−３から受信したｐ●ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１を，復号鍵を用いてマスク処理した値ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）●ｐ●ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１を生成し，これを変換サーバ２０へ送信する（ステップＳ００７）。
【００２８】
変換サーバ２０は，利用者端末１０−１からｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）●ｐ●ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１を受信すると，この値を乱数ｐの逆数を用いてマスク処理し，変換鍵ｐ−１●ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）●ｐ●ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１=ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）●ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１を計算する（ステップＳ００８）。次に変換サーバ２０は，変換鍵ｈ（Ｋａ， ＩＤｃ，ＩＤδ）●ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１を，利用者端末１０−３から利用者端末１０−１宛てのメッセージの分野δに関する変換鍵として，変換鍵記憶部２０３に登録する（ステップＳ００９）。
【００２９】
以上説明した変換鍵登録方法により，利用者端末１０−１にて管理する秘密鍵Ｋａと，利用者端末１０−３にて管理する秘密鍵Ｋｃが変換サーバ２０に漏洩することを防止できる。これにより，第三者にメッセージの内容が漏洩することを防止できる。尚，変換サーバ２０は，利用者端末１０−１又は利用者端末１０−３から変換鍵の削除申請を受信すると，変換鍵記憶部２０３から該当変換鍵を削除する。
【００３０】
図３は，利用者端末１０−３により利用者端末１０−１宛ての，メッセージ分野δに関するメッセージＭ及びその暗号文を生成し，生成した暗号文を変換サーバ２０に送信し，変換サーバ２０により暗号文を再暗号化するまでの処理の流れを示すシーケンス図である。
【００３１】
先ず利用者端末１０−３は，利用者端末１０−１宛ての，メッセージ分野δに関するメッセージＭを生成する（ステップＳ２０１）。次に利用者端末１０−３は，鍵記憶部１０４にて管理している自身の秘密鍵Ｋｃと，公開ＩＤ記憶部１０３にて管理している利用者端末１０−１を識別する公開ＩＤであるＩＤａ及びメッセージＭのメッセージ分野δを識別するＩＤδをハッシュ関数に入力してハッシュ値ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）を計算し，暗号鍵を生成する（ステップＳ２０２）。次に利用者端末１０−３は，生成した暗号鍵ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）を用いてメッセージＭを暗号化し，暗号文ｆ（ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ），Ｍ）を生成する（ステップＳ２０３）。次に利用者端末１０−３は，この利用者端末１０−１宛ての，メッセージ分野δに関する暗号文を変換サーバ２０に送信する（ステップＳ２０４）。
【００３２】
変換サーバ２０は，暗号文ｆ（ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ），Ｍ）を受信すると，変換鍵記憶部２０３から，利用者端末１０−３から利用者端末１０−１宛てのメッセージの分野δに関する変換鍵ｈ（Ｋａ， ＩＤｃ，ＩＤδ）●ｈ（Ｋｃ， ＩＤａ，ＩＤδ）−１を取得し（ステップＳ２０５），この変換鍵を用いて，暗号文ｆ（ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ），Ｍ）を再暗号化する（ステップＳ２０６）。この時生成せれる再暗号文は，各演算子の性質より，以下の様になる。ｆ（ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）●ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１， ｆ（ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ），Ｍ））=ｆ（（（ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）●ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１）●ｈ（Ｋｃ，ＩＤａ，ＩＤδ）），Ｍ）=ｆ（ｈ（Ｋａ， ＩＤｃ，ＩＤδ），Ｍ）。変換サーバ２０は，再暗号文を生成後，その再暗号文を再暗号文記憶部２０４に格納する。
【００３３】
図４は，利用者端末１０−１により，利用者端末１０−３から利用者端末１０−１宛てのメッセージ分野δのメッセージを含む再暗号文を復号し，メッセージＭを取得するまでの流れを示すシーケンス図である。
【００３４】
先ず利用者端末１０−１は，変換サーバ２０に，新着メッセージが存在するか否かを確認する（ステップＳ３０１）。新着メッセージが存在する場合，利用者端末１０−１は，その再暗号文ｆ（ｈ（Ｋａ， ＩＤｃ，ＩＤδ），Ｍ）を，変換サーバ２０の再暗号文記憶部２０４から取得する（ステップＳ３０２）。この暗号文は，利用者端末１０−３から利用者端末１０−１宛てのメッセージ分野δのメッセージＭを含む。次に利用者端末１０−１は，再暗号文を復号するための復号鍵を生成する（ステップＳ３０３）。具体的には，利用者端末１０−１は，鍵記憶部１０４にて管理している自身の秘密鍵Ｋａと，公開ＩＤ記憶部１０３にて管理している利用者端末１０−３を識別する公開ＩＤであるＩＤｃと，メッセージ分野を識別するＩＤδをハッシュ関数に入力したハッシュ値ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）を計算することで，復号鍵を生成する。次に利用者端末１０−１は，生成した復号鍵の逆数ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）−１を用いて，再暗号文ｆ（ｈ（Ｋａ， ＩＤｃ，ＩＤδ），Ｍ）を復号し，メッセージＭを取得する（ステップＳ３０４）。この時，再暗号文の復号処理は以下の様になる。ｆ（ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）−１， ｆ（ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）， Ｍ））=ｆ（ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）−１●ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ））， Ｍ）=ｆ（１，Ｍ）=Ｍ。
【００３５】
図２〜図４を用いて説明したように，本実施形態では，利用者端末１０−３が，利用者端末１０−３の秘密鍵Ｋｃと，通信相手である利用者端末１０−１を識別するＩＤaと，利用者端末１０−１宛てメッセージＭのメッセージ分野δを識別するＩＤδとを含む暗号鍵を生成し，この暗号鍵を用いてメッセージＭを暗号化し，その暗号文を変換サーバ２０に送信する。変換サーバ２０は，事前に生成した変換鍵を用いて，暗号文を再暗号化し，その再暗号文を再暗号文記憶部２０４に格納する。利用者端末１０−１は，変換サーバ２０にて自利用者端末１０−１宛て新着メッセージＭの存在を確認すると，その暗号文を変換サーバ２０の再暗号文記憶部２０４から取得する。そして利用者端末１０−１は，利用者端末１０−１の秘密鍵Ｋａと，通信相手である利用者端末１０−３を識別するＩＤｃと，利用者端末１０−１宛てメッセージＭのメッセージ分野δを識別するＩＤδとを含む復号鍵を生成し，この復号鍵を用いて再暗号文を復号し元のメッセージＭを取得する。
【００３６】
以上，利用者Ｃの利用者端末１０―３が特定のメッセージ分野δに関する利用者Ａの利用者端末１０―１宛てのメッセージＭを暗号化し，その暗号文を，変換サーバ２０にて再暗号化し，その再暗号文を，利用者端末１０−１にて復号してメッセージＭを取得するための仕組みを説明した。このような仕組みにより，利用者端末１０−３にて生成されるメッセージのうち，利用者端末１０−１宛ての特定のメッセージ分野δに関するメッセージＭのみを，第三者に漏洩されることなく，利用者端末１０−１で取得することができる。
【００３７】
次に，図５と図６を用いて，利用者ＡによりメッセージＭの代理閲覧を許可された利用者Ｂの利用者端末１０−２がメッセージＭを取得するための仕組みを説明する。
【００３８】
図５は，メッセージＭの代理閲覧用の変換鍵を変換サーバ２０に登録するまでの流れを示すシーケンス図である。
【００３９】
先ず利用者Ａの利用者端末１０−１は，変換サーバ２０に，利用者Ｂの利用者端末１０−２に利用者端末１０−３からのメッセージ分野δのメッセージＭを代理受信できる権限を与える旨を伝える代理人登録申請を行う（ステップＳ４０１）。
【００４０】
変換サーバ２０は，代理人登録申請情報を受信すると，乱数ｐ'を生成し（ステップＳ４０２），この乱数ｐ'を利用者端末１０−１に送信する（ステップＳ４０３）。
【００４１】
利用者端末１０−１は，乱数ｐ'を受信すると，鍵記憶部１０４にて管理している自身の秘密鍵Ｋaと，公開ＩＤ記憶部１０３にて管理している利用者端末１０−３を識別する公開ＩＤであるＩＤｃ及びメッセージ分野δを識別するＩＤδをハッシュ関数に入力してハッシュ値ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）を計算し，暗号鍵を生成する（ステップＳ４０４）。次に利用者端末１０−１は，変換サーバ２０から受信した乱数ｐ'を用いて上記復号鍵の逆数をマスク処理した値ｐ'●ｈ（Ｋａ， ＩＤｃ，ＩＤδ）−１を生成し，これを利用者端末１０−２へ送信する（ステップＳ４０５）。
【００４２】
利用者端末１０−２は，ｐ'●ｈ（Ｋａ， ＩＤｃ，ＩＤδ）−１を受信すると，鍵記憶部１０４にて管理している自身の秘密鍵Ｋｂと，公開ＩＤ記憶部１０３にて管理している利用者端末１０−１を識別する公開ＩＤであるＩＤａとメッセージ分野δを識別するＩＤδをハッシュ関数に入力してハッシュ値ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）を計算し，復号鍵を生成する（ステップＳ４０６）。次に利用者端末１０−２は，利用者端末１０−１から受信した値ｐ'●ｈ（Ｋａ， ＩＤｃ，ＩＤδ）−１を上記復号鍵を用いてマスク処理した値ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）●ｐ'●ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）−１を生成し，これを変換サーバ２０へ送信する（ステップＳ４０７）。
【００４３】
変換サーバ２０は，ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）●ｐ'●ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）−１を受信すると，乱数ｐ'の逆数を用いてｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）●ｐ'●ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）−１をマスク処理し，変換鍵ｐ'−１●ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）●ｐ'●ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）−１=ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）●ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）−１を計算し（ステップＳ４０８），変換鍵記憶部２０３に登録する（ステップＳ４０９）。尚，変換サーバ２０は，利用者端末１０−１又は利用者端末１０−３からメッセージＭの代理閲覧用の変換鍵の削除申請を受信すると，変換鍵記憶部２０３から該当変換鍵を削除する。
【００４４】
図６は，利用者端末１０−１宛てのメッセージ分野δのメッセージＭを含む再暗号文を，利用者端末１０−２が代理として受信しメッセージＭを取得するまでの流れを示すシーケンス図である。
【００４５】
先ず利用者端末１０−２は，変換サーバ２０に，利用者端末１０−３からの利用者端末１０−１宛てのメッセージ分野δに関する新着メッセージＭが存在するか否かを確認（代理閲覧申請）する（ステップＳ５０１）。
【００４６】
新着メッセージＭが存在する場合，変換サーバ２０は，変換鍵記憶部２０３から，メッセージＭの代理閲覧用の変換鍵ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）●ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）−１を取得し（ステップＳ５０２），この変換鍵を用いて，図３のステップＳ２０７で生成し，再暗号文記憶部２０４に格納した利用者端末１０−１宛てのメッセージ分野δに関する再暗号文を更に再暗号化し，再々暗号文を生成する（ステップＳ５０３）。この時生成される再々暗号文は，各演算子の性質より，以下の様になる。ｆ（ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）●ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）−１， ｆ（ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ），Ｍ））=ｆ（（（ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）●ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）−１）●ｈ（Ｋａ，ＩＤｃ，ＩＤδ）），Ｍ）=ｆ（ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ），Ｍ）。
【００４７】
利用者端末１０−２は，新着メッセージＭの確認後，変換サーバ２０から再々暗号文ｆ（ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ），Ｍ）を取得する（ステップＳ５０４）。次に利用者端末１０−２は鍵記憶部１０４にて管理されている自身の秘密鍵Ｋｂと，公開ＩＤ記憶部１０３にて管理している利用者端末１０−１を識別する公開ＩＤであるＩＤａ及びメッセージ分野δを識別するＩＤδをハッシュ関数に入力してハッシュ値ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）を計算し，復号鍵を生成する（ステップＳ５０５）。次に利用者端末１０−２は，復号鍵の逆数ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１を用いて，再々暗号文を復号し，メッセージＭを取得する（ステップＳ５０６）。この時，復号処理は以下の様になる。ｆ（ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１， ｆ（ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ），Ｍ））=ｆ（ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）−１●ｈ（Ｋｂ，ＩＤａ，ＩＤδ）），Ｍ）=ｆ（１，Ｍ）=Ｍ。
【００４８】
このように，利用者端末１０−３から利用者端末１０−１宛てのメッセージＭの暗号文を，変換サーバ２０にて，再暗号化し，その再暗号文を，利用者端末１０−２からの代理閲覧申請を受けて更に再暗号化して再々暗号文を生成し，利用者端末１０−２にて利用者端末１０−１の秘密鍵を用いることなく再々暗号文を復号して元のメッセージＭを取得できる。また，このような方法を用いることで，利用者端末１０−１宛てのメッセージＭの暗号文が送信途中で復号されることはないので，第三者の不正行為によって情報が漏洩することを防止できる。
【００４９】
以上，利用者端末１０−１宛てのメッセージ分野δのメッセージＭを含む再暗号文を，利用者端末１０−２が代理として受信しメッセージＭを取得する仕組みを説明した。
【００５０】
図５と図６に示した本実施形態によれば，利用者Ｃの利用者端末１０−３にて生成されるメッセージのうち，利用者Ａの利用者端末１０−１宛ての特定のメッセージ分野δに関するメッセージＭのみを，第三者に漏洩することなく，利用者Ａの代理人である利用者Ｂの利用者端末１０−２で取得することができる。
【００５１】
以上説明した実施形態によれば，メッセージ生成元の利用者端末は，生成メッセージを暗号化する際，そのメッセージを自利用者端末の暗号鍵のみで暗号化するのではなく，自利用者端末の暗号鍵と，通信相手端末を識別する情報と，メッセージ分野を識別する情報を含むデータを暗号鍵として生成し，この暗号鍵を用いてメッセージを暗号化する。これにより，通信相手端末でその暗号文を復号するには，自端末の復号鍵と，通信相手端末である上記メッセージ生成元の利用者端末を識別する情報と，上記メッセージ分野を識別する情報が必要となる。よって，メッセージ受信端末及びその代理端末は，通信相手やメッセージ分野が異なれば，上記暗号文を復号できなくなる。
【００５２】
また，各利用者端末は，自身の秘密鍵のみ管理すれば良いので，秘密鍵の管理が容易となる。
【００５３】
以上，本発明の実施形態を具体的に説明したが，本発明はこれに限定されるものでなく，その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【００５４】
例えば，上記実施形態では，暗号化鍵および復号化鍵を生成する際，通信相手を識別するＩＤとメッセージ分野を識別ＩＤの２つを識別子として利用したが，その他，メッセージの有効期間を示すＩＤなど，メッセージの属性を識別するＩＤを複数用いてメッセージを代理閲覧する利用者端末が代理閲覧できる範囲を細かく制御できるようにしても良い。
【００５５】
また，鍵生成処理は，メッセージの暗号化・復号化の際に動的に生成しても良いし，予め生成して各利用者端末で管理するようにしても良い。
【００５６】
また，上記実施形態は，日本政府が検討している社会保障・税番号制度におけるマイ・ポータルシステムへの適用も可能である。マイ・ポータルへの適用の際，本実施形態に係る変換サーバ２０の機能をマイ・ポータルの一機能として物理的に同一の機器上に構築しても良いし，物理的には切り離してマイ・ポータルはデータを橋渡しするだけで，本実施形態に係る変換サーバ２０の機能を別機器上に構築しても良い。
【００５７】
また，上記実施形態は，クラウドサービス上でデータを共有するシステムにも適用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１０−１，１０−２，１０−３・・・利用者端末，２０・・・変換サーバ（再暗号化装置），３０・・・ネットワーク。
【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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