(57)【要約】文書の種々のセクションを選択的に暗号化し復号化する方法及びシステムは、種々の鍵を利用する技術において種々のアクセスレベルを与える。文書は、文書セクションレベル（ここで、「セクション」は一般的な意味で使用されている）で暗号化され、セクション毎に語となる暗号鍵の組を使用する。アクセスレベル１をもつユーザＡは、アクセスレベル１で符号化されたセクションと、暗号化されていないセクションとだけを利用する。本技術のアプリケーション例は病院である。患者の記録は、看護師には適切な素材だけへのアクセスを許可し、医師にはより広いアクセスを許可するように別々に暗号化された部分に区分される。看護師は、自分に権利が与えられている文書の部分にアクセスできるように自分のアクセスレベル秘密鍵が与えられる。プラマリ・ケア医師又は健康ケア・プロキシだけが権利を与えられているレベルも存在する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の文書を安全に送る方法であって、
第１レベルの文書鍵及び第２レベルの文書鍵を生成する手順と、
該第１の文書の第１セクションを該第１レベルの文書鍵で暗号化し、該第１の文書の第２セクションを該第２レベルの文書鍵で暗号化する手順と、
該第１レベルの文書鍵及び該第２レベルの文書鍵を収容する第２の文書又は該第１の文書の一部を形成する手順と、
該第２の文書又は該第１の文書の一部を形成する手順における選択に応じて、該第１の文書又は該第１の文書及び該第２の文書を送る手順と、
を有する方法。
【請求項２】
該第１レベルの文書鍵及び該第２レベルの文書鍵は対称鍵である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
受取側から少なくとも二つの公開鍵を受け取る手順を更に有し、
該第２の文書又は該第１の文書の一部を形成する手順は、該第１レベルの文書鍵及び該第２レベルの文書鍵の対応した組が該少なくとも二つの公開鍵の中の一方を用いる復号化によって利用可能にされ、該第１レベルの文書鍵及び該第２レベルの文書鍵の対応した別の組が該少なくとも二つの公開鍵の中の他方を用いる復号化によって利用可能にされるように、該第２の文書を暗号化する手順を含む、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
該第２の文書を暗号化する手順は、
該第２の文書の第１の部分又は第１の文書部分における該少なくとも二つの公開鍵の一方を暗号化する手順と、
該第２の文書の第２の部分又は第１の文書部分における該少なくとも二つの公開鍵の両方を暗号化する手順と、
を含む、
請求項３記載の方法。
【請求項５】
該第１レベルの文書鍵及び該第２レベルの文書鍵は対称鍵である、請求項３記載の方法。
【請求項６】
該文書を送る手順は、該第２の文書又は該第１の文書の一部を形成する手順における選択に応じて、該第１の文書、又は、該第１の文書及び該第２の文書を暗号化する手順を含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
文書を暗号化する方法であって、
第１の鍵を用いて文書の第１の部分を暗号化する第１の手順と、
第２の鍵を用いて該文書の第２の部分を暗号化する第２の手順と、
受信側の公開鍵である第３の鍵を用いて、該第１の手順及び該第２の手順の結果を暗号化する手順と、
を有する文書を暗号化する方法。
【請求項８】
該第１の鍵は該受信側の第１の公開鍵であり、該第２の鍵は該受信側の第２の公開鍵である、請求項７記載の文書を暗号化する方法。
【請求項９】
該第１の鍵は第１の対称鍵であり、該第２の鍵は第２の対称鍵であり、
公開鍵を用いて該第１の対称鍵を暗号化する手順を更に有する、
請求項７記載の文書を暗号化する方法。
【請求項１０】
該第２の部分は該第１の部分の一部分を含み、
該一部分は該第１の対称鍵で暗号化されている、
請求項９記載の文書を暗号化する方法。
【請求項１１】
第２の公開鍵を用いて該第２の対称鍵を暗号化する手順を更に有する、請求項９記載の文書を暗号化する方法。
【請求項１２】
文書の第１の受け手側及び第２の受け手側に安全に文書にアクセスさせる方法であって、
該文書の受け手側に対応し該文書を暗号化するため使用される公開鍵を、文書の送り手側へ送る手順と、
該送り手側から暗号化されたデータを受ける手順と、
該公開鍵の一方に対応した秘密鍵を用いて該暗号化されたデータの一部分を復号化する第１の手順と、
該第１の手順の結果として、該公開鍵の該一方に対応した該データの一部分にアクセスする手順と、
該公開鍵の他方に対応した秘密鍵を用いて該暗号化されたデータの一部分を復号化する第２の手順と、
該第２の手順の結果として、該公開鍵の該他方に対応した該データの一部分にアクセスする手順と、
を有する方法。
【請求項１３】
該第１の手順及び該第２の手順は、暗号鍵の対応した組を開くため、該データの一部分を復号化する手順を含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
該第１の手順及び該第２の手順は、該文書の一部分だけへのアクセスを許可すべく、該暗号化されたデータの少なくとも一部分を開くため、暗号鍵の該対応した組を使用する手順を含む、
請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
該第１の手順及び該第２の手順は、該文書へのアクセスを許可すべく、該暗号化されたデータの少なくとも一部分を開くため、暗号鍵の該対応した組を使用する手順を含む、
請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
鍵部分及び暗号文書部分を含む暗号保護付き文書を収容し、
該鍵部分は、第１の対称鍵にアクセスするため、第１の公開鍵を用いて少なくとも部分的に復号化可能であり、
該鍵部分は、第２の対称鍵にアクセスするため、第２の公開鍵を用いて少なくとも部分的に復号化可能であり、
該暗号文書部分の第１の部分は、該第１の対称鍵を用いて復号化可能であり、
該暗号文書部分の第２の部分は、該第２の対称鍵を用いて復号化可能である、データファイル。
【請求項１７】
暗号文書及び少なくとも二つの暗号鍵を収容し、
該暗号鍵は、少なくとも二つの公開鍵を用いてアクセスできるように暗号化され、
該暗号文書の第１の部分は、該少なくとも二つの公開鍵のうちの一方を用いて復号化可能である該暗号鍵の第１の部分集合を用いて復号化することによりアクセス可能であり、
該暗号文書の第２の部分は、該少なくとも二つの公開鍵のうちの他方を用いて復号化可能である該暗号鍵の第２の部分集合を用いて復号化することによりアクセス可能である、
データファイル。
【請求項１８】
部分毎に対応した鍵を用いて暗号化された文書を含み、
該文書の第１の部分は、該対応した鍵のうちの第１の鍵を用いて暗号化され、
該文書の第２の部分は、該対応した鍵のうちの第２の鍵を用いて暗号化され、
該第１の鍵及び該第２の鍵は、第１の秘密鍵によって該第１の鍵を復号化することができ、第２の秘密鍵によって該第２の鍵を復号化することができるように、ファイル内で暗号化されている、
データ記憶媒体に格納されたデータセット。
【請求項１９】
部分毎に対応した鍵を用いて暗号化された文書を含み、
該文書の第１の部分は、該対応した鍵のうちの第１の鍵及び第２の鍵を用いて暗号化され、
該文書の第２の部分は、該対応した鍵のうちの該第１の鍵を用いて暗号化され、
該第１の鍵及び該第２の鍵は、第１の秘密鍵によって該第１の鍵及び該第２の鍵を復号化することができ、第２の秘密鍵によって該第１の鍵を復号化することができるように、ファイル内で暗号化されている、
データ記憶媒体に格納されたデータセット。
【請求項２０】
各鍵を用いて復号化することによって更なる各鍵の組が得られるデータセットの一部分を選択的に復号化するプロセスを定義するコードと、
各鍵に対応した該文書の一部分だけにアクセスできるようにするため、該データセットから該更なる各鍵の組に対応した文書の部分を獲得する更なるプロセスを定義するコードと、
を含む、データ記憶媒体に格納された文書復号化プログラム。
【請求項２１】
該各鍵は公開鍵である、請求項２０記載の文書復号化プログラム。
【請求項２２】
該更なる鍵の組の各鍵は該文書に対して固有の鍵である、請求項２０記載の文書復号化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の背景］
［発明の分野］
本発明は、文書暗号化及び文書に関するアクセス制限に係り、特に、暗号化された文書の部分へのアクセス権が対応した鍵によって獲得される文書の部分毎の暗号化に関する。
【０００２】
［背景技術］
文書アクセス保護に関する多数の技術が公知である。一例として、文献：ＥＰ ０ ８４８ ３１４ Ａ１， ”ＤＯＣＵＭＥＮＴ ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ”では、ユーザが権利をもつ文書だけがデータベースから生成される。可変のセキュリティレベルが与えられる。米国特許第５，０５２，０４０号、”ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＵＳＥＲ ＳＴＯＲＥＤ ＤＡＴＡ ＣＲＹＰＴＯＧＲＡＰＨＩＣ ＬＡＢＥＬＬＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ”に記載された別のシステムは、種々のユーザが同じファイルを利用することを許容する。このシステムは、コンフィギュレーション能力と、ユーザの権利及び特権を含むファイルラベルの拡張を利用する。この例における別々のユーザの権利及び特権は、読み出し専用、読み書き、削除などのように文書全体に関係する。文書は暗号化される。別の従来技術のシステムは、米国特許第６，００１，８４７号、”ＣＲＹＰＴＯＧＲＡＰＨＩＣ ＡＣＣＥＳ ＡＮＤ ＬＡＢＥＬＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ”に記載されている。このシステムの場合、ファイルの暗号化及び復号化は、システムによって生成された関係鍵を使用する。コンピュータプログラムは、暗号化され、暗号化されたメッセージへの終端部（トレーラ）として付加された一連のラベルを生成する。暗号化されたラベルは、特定の暗号化の来歴を与え、全ファイルから個別に選択され、分離され、復号化される。アクセス制御モジュールは、生成されたベクトル若しくは鍵を、フレキシブルディスクのような可搬型記憶媒体に格納された第２のベクトル若しくは鍵の部分的に復号化された変形バージョンと比較することにより、ユーザにパスフレーズによる文書の暗号部分へのアクセスを許可する。これに応答して、主鍵は、ラベルを暗号化若しくは復号化するため生成される。後者のシステムは、主として、記述的なラベルを暗号化された文書の最後に付加することに関心があり、サーバーとクライアントの間で記述鍵を渡す鍵交換方法を含む。
【０００３】
その他の従来技術によるシステム及び方法が公知ではあるが、アクセス特権に基づいて文書の種々の部分の暗号化・保護を行なう非常に便利で、頑強性があり、かつ、簡単な方法は存在しない。
【０００４】
［発明の概要］
文章の種々のセクションを選択的に暗号化し復号化する方法及びシステムは、種々の鍵を利用する技術において、種々のアクセスレベルを実現する。文書は、文書セクションレベル（ここで、「セクション」は一般的な意味で使用されている）で暗号化され、セクション毎に語となる暗号鍵の組を使用する。アクセスレベル１をもつユーザＡは、アクセスレベル１で符号化されたセクションと、暗号化されていないセクションとだけを利用する。本技術のアプリケーション例は病院である。患者の記録は、看護師には適切な素材だけへのアクセスを許可し、医師にはより広いアクセスを許可するように別々に暗号化された部分に区分される。このようにして、本例は、特定の環境内で認められた予め決められた役割に基づく、文書に含まれる情報へのアクセス制御を例示する。看護師は病院によって決められたアクセス制御ルールに基づいてアクセスレベル鍵が付与される。プラマリ・ケア医師又は健康ケア・プロキシだけが権利を与えられているレベルも存在する。
【０００５】
鍵を識別する方法も提供される。この方法は、文書のセクションを符号化するため使用される鍵を保持するため作成された鍵ボックスを利用する。鍵ボックスは、アクセスレベル毎にスロットを格納する。所与のレベルのユーザが必要とする鍵の組が対応したスロットに収容される。各スロットは、ユーザの秘密鍵を用いて復号化したときにユーザに適切なスロット内の鍵へのアクセスを許可するアクセスレベル公開鍵を用いて符号化される。
【０００６】
更なる特徴によれば、要求側機関に対する公開鍵を用いる暗号化の外層が得られる。要求側機関が自分の秘密鍵を用いて文書を開くと、受信側機関の人は誰でも自分のアクセスレベル秘密鍵を鍵ボックスへ適用することができ、次に、対応したスロット内の鍵を文書に適用する。これにより、各ユーザは、自分がアクセス権を保有する文書の一部を閲覧、変更することが可能になる。
【０００７】
以下では、ある種の好ましい実施例に関して、理解がより深まるように例示的な添付図面を参照して、本発明を説明する。本発明の説明では、非対称アルゴリズムを実現するため従来技術において使用される公開・秘密鍵ペアの公開部に対応させるため、公開鍵の定義を使用する。本発明の説明は、非対称アルゴリズムを実現するため従来技術において使用される公開・秘密鍵ペアの秘密部に対応させるため、秘密鍵の定義を使用する。本発明の説明は、対称アルゴリズムを実現するため従来技術において使用される単一鍵を表わすため、対称鍵の定義を使用する。
【０００８】
図面に関しては、図示された具体例は、例示として用いられて、本発明の好ましい実施例を具体的に説明することだけを意図し、本発明の原理及び概念的な局面が最も有効に、かつ、最も容易に理解できるように提示されている。この点に関して、本発明の構造的な細部は、本発明の基本的な理解に必要な程度以上には図示されていない。添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによって、当業者は、本発明の幾つかの実施形態を実際に実現できることが明らかである。
【０００９】
［好ましい実施例の詳細な説明］
図１によれば、本発明は、電子文書転送の環境で使用される。このような環境の一例は、ネットワーク１００によって、或いは、フレキシブルディスクのような不揮発性データ記憶装置９０の物理的な運搬によって接続された送信側コンピュータ１１０及び受信側コンピュータ１２０である。
【００１０】
図２Ａを参照するに、文書９５は、種々のセクション１３０、１３５、１４０及び１４５を含む。各セクションは、セクションに含まれる情報が特定の人（機関若しくはその他の実体）或いは人のクラスによってアクセスできるようにするために望ましい方式に従って区分される。文書９５は、送信側１１０によって受信側１２０へ転送されるよう意図されている。受信側は、各人又は人のクラスを含む。セクション１３０及び１４５は、第１のユーザ若しくはユーザクラスに値対応した公開鍵Ｌ１によって暗号化される。セクション１３５は、第２のユーザ若しくはユーザクラスに対応した公開鍵Ｌ２によって暗号化される。セクション１４５は、セクション１３５に埋め込まれているため、Ｌ２公開鍵を用いて暗号化される。
【００１１】
図２Ｂを参照するに、種々のセクションは、対応したアクセスレベルから最低のアクセスレベルまでの全てのアクセスレベルからの１個の鍵だけ、又は、全ての鍵を用いて暗号化される。かくして、本例の場合、文書セクション１４５は、Ｌ１鍵及びＬ２鍵の両方を用いて暗号化され、文書１３０はそうではない。或いは、各セクションは、唯一の鍵によって暗号化されるので、レベル２セクションに現れるレベル１セクションは、レベル２とは全く別のセクションとして取り扱われ、Ｌ２暗号化に対するセクションとは別のセクションに分離される。上述の暗号方式は、意図された対象者の公開鍵に基づいて文書への多重レベルアクセスを認める。ユーザに基づいて、並びに、次の実施例で説明するように特定の文書に基づいてアクセスを制限することが可能である。
【００１２】
図３及び４を参照するに、文書セクションは、それぞれの文書鍵によって暗号化され、各文書鍵は文書の範囲内で定義された各アクセスレベルに対応する。文書鍵は対称鍵でもよい。対称鍵は、文書使用の前後関係の範囲外では共用されないので、ユーザは、対称鍵が何であるかを知る必要が無い。文書鍵は、文書鍵を別々の文書（図７に示されたファイルヘッダのように元の文書の一部でも構わない）に暗号化することにより、受信側で利用できるようにされる。鍵ボックスは、そのような文書を要求する機関の範囲内で定義された各アクセルレベルに対応したスロットを有する。第１のスロット１（２１０）は、ユーザに両方のレベルへのアクセスを許可するアクセスレベル１及び２に対する文書鍵を格納する。第２のスロット１（２１５）は、アクセスレベル２に対する文書鍵を格納する。各スロットは、スロットのアクセスレベルに対応した機関の公開鍵を用いて暗号化される。全鍵ボックスファイル及び文書は、文書及び鍵ボックスの伝送の機密性を保証するため、ユーザの公開鍵を用いて暗号化される。さらに、鍵ボックス及び文書は、文書の伝送の完全性及び真実性を保証するため、送信側１１０によって署名される。
【００１３】
上記の実施例は、暗号を準備する文書の送信側と、文書を受け取る機関との間に同意があることを前提としている。この同意によって、文書を暗号化する際に使用されるアクセスレベルは、受信側に与えられるアクセスレベルにマッピングされる。特定の文書に対し、特定の機関のレベルは、単一の文書アクセスレベルに位置付けられる。或いは、特定の機関のレベルは、多数の文書アクセスレベルに位置付けられる。
【００１４】
好ましくは、データの完全性及び否認防止を保証するため、文書供給側は、秘密鍵を用いて文書にハッシュを署名する。これにより、文書を署名と共に受け取った要求側は、供給側の正当性を保証できる。文書のコンテンツを認証するその他のメカニズムも使用される。
【００１５】
アクセスレベルＮを与えられた人が文書を開くとき、その人は、対称鍵ペアに対応した自分の機関のアクセスレベル秘密鍵を、その鍵を用いて鍵ボックス内の適当なスロットへアクセスする復号化プロセスに提示する。対称鍵は、ユーザからは見えないように、文書の適切なレベルにアクセスするためプロセスによって使用される。ユーザは、対称文書鍵を決して取り扱うことが無く、自分がアクセスを許可されている文書の部分へアクセスするだけである。
【００１６】
図５を参照するに、文書を作成、送信、受信及び使用する詳細な手順は、ステップ１０で、文書及び適当な情報の要求を受信することで始まる。適当な情報には、ユーザの公開鍵、ユーザのアクセスレベルへのマップなどが含まれる。つぎに、ステップ２０で、要求されたアクセスレベル毎に鍵が作成される。ステップ３０において、文書は、次に、最上位（最高特権）アクセスレベルから始めて、徐々に下のレベルへ暗号化される。これにより、図２Ａ及び２Ｂの何れかの階層型暗号化が行なわれるか、或いは、各レベルが１回だけ暗号化される別のプロセスが行なわれる。鍵は鍵ボックス文書に形成され、各組はアクセスレベルの公開鍵を用いて別々に暗号化される（ステップ４５）。次に、文書及び鍵ボックスは、一つにまとめられ、受信側の公開鍵を用いて随意的に暗号化される（ステップ５５）。
【００１７】
受信側が暗号化された文書及び鍵ボックスを含むファイルを受け取ったとき、パッケージは、別々にされ、随意的に復号化される（ステップ６０）。文書及び鍵ボックスは、ユーザ側で利用できるようになる（ステップ７０）。ユーザが文書にアクセスしたとき、ユーザは、自分の機関のアクセスレベル秘密鍵を、受信側コンピュータ（たとえば、コンピュータ１２０）の復号化プロセスへ与え、受信側コンピュータは、鍵ボックスの適当なスロットを復号化するためこの鍵を使用する（ステップ７５）。このプロセスは、鍵ボックス内の復号化されたスロットから獲得された対称鍵を文書へ適用し（ステップ８０）、ユーザは文書にアクセスできるようになる（ステップ８５）。ユーザは、対称アクセスレベル鍵に直接アクセスすることはなく、或いは、自分にとって必要な鍵の個数を気にすることさえない。
【００１８】
図６を参照するに、他の一実施例において、受信側の公開鍵は、文書を暗号化するため使用されない。ステップ４５は飛ばされ、鍵ボックスは、機関の公開鍵だけを用いて暗号化される。受信側機関では、ステップ６５とステップ７０の間に更なるステップ９０が追加され、ステップ９０において、鍵ボックスのスロットが機関に存在するアクセスレベルへマッピングされ、ユーザ若しくはユーザのグループの適当な公開鍵を用いて暗号化される。
【００１９】
当業者には、本発明が上記の例示的な実施例の細部に限定されないこと、並びに、本発明は、本発明の精神若しくは不可欠な条件を逸脱することなく他の具体的な形態で実施され得ることが明らかである。したがって、本発明の実施例は、全ての観点において、上記の詳細な説明ではなく請求項に記載された事項によって示された発明の範囲を例示するものであり、限定するものではないと考えられるべきであり、また、請求項に記載された事項の均等物の意味及び範囲が請求項の記載に包摂されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明が使用されるコンピュータ環境を示す図である。
【図２Ａ】
暗号化のため公開鍵が使用される本発明の第１の実施例による別々のセクションを示す文書と各セクションに適用される暗号化処理とを示す図である。
【図２Ｂ】
暗号化のため公開鍵が使用される本発明の第２の実施例による別々のセクションを示す文書と各セクションに適用される暗号化処理とを示す図である。
【図３】
文書固有鍵が使用される本発明の第３の実施例による別々のセクションを示す文書と各セクションに適用される暗号化処理とを示す図である。
【図４】
図３の実施例と共に使用される鍵ボックス文書の説明図である。
【図５】
第１〜第３の実施例と互換性のある一実施例による文書暗号化処理の説明図である。
【図６】
第１〜第３の実施例と互換性のある一実施例による文書暗号化処理の説明図である。
【図７】
鍵ボックスを単一文書内に組み込むことにより伝送情報に鍵ボックスをパッケージングする他の方法の説明図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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