(57)【要約】【課題】クラウドコンピュータを利用した計算処理において、ユーザの利便性を損なうことなく、実行ファイルに対するセキュリティを強化する。【解決手段】クラウドコンピュータナビゲーションシステムは、アプリケーション実行開始処理Ｓ５０において、管理ユーザとしてＨＰＣサーバにログインし（Ｓ５２）、管理ユーザのみがアクセス可能な記憶領域に格納されており、管理ユーザのみが実行可能に設定されている実行ファイルに対する権限を緩和して、当該管理ユーザと同一グループに属する一般ユーザが実行ファイルを実行可能にし（Ｓ５３）、ＨＰＣサーバにおいて実行ファイルを用いた計算の実行開始を検出した（Ｓ５５）後、実行ファイルに対する権限を元に戻す（Ｓ５６）。【選択図】図３
2016071464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラウドコンピュータを利用した計算処理の実行をナビゲートするクラウドコンピュータナビゲーションシステムであって、
各アプリケーションについて、前記クラウドコンピュータに含まれた各ＨＰＣ（High-Performance Computing）サーバ向けにチューニングされた実行ファイルを一元管理しており、かつ、所定の管理ユーザのみがアクセス可能であるアプリケーション管理サーバを用い、
前記各ＨＰＣサーバは、前記管理ユーザのみがアクセス可能な記憶領域を有しており、かつ、一般ユーザが、前記管理ユーザと同一グループとして予め登録されており、
当該クラウドコンピュータナビゲーションシステムが、
ユーザから、計算処理の対象となるアプリケーションと、計算処理を実行するＨＰＣサーバとの選択を受け、
前記アプリケーション管理サーバに前記管理ユーザとしてアクセスし、ユーザによって選択されたアプリケーションが、ユーザによって選択されたＨＰＣサーバ向けにチューニングされた実行ファイルを読み出し、当該ＨＰＣサーバに送信し、  
ユーザが当該クラウドコンピュータナビゲーションシステムを介して前記ＨＰＣサーバに前記一般ユーザとしてログインした後、所定のアプリケーション実行開始処理を行うものであり、
前記アプリケーション実行開始処理において、前記クラウドコンピュータナビゲーションシステムは、
前記管理ユーザとして、前記ＨＰＣサーバにログインし、
前記ＨＰＣサーバにおける前記管理ユーザのみがアクセス可能な記憶領域に格納されており、前記管理ユーザのみが実行可能に設定されている前記実行ファイルに対して、権限を緩和して、当該管理ユーザと同一グループに属する一般ユーザが前記実行ファイルを実行可能なように変更し、
前記ＨＰＣサーバにおいて前記実行ファイルを用いた計算の実行開始を検出した後、前記実行ファイルに対する権限を元に戻す
ことを特徴とするクラウドコンピュータナビゲーションシステム。
【請求項２】
請求項１記載のクラウドコンピュータナビゲーションシステムにおいて、
ユーザから、計算処理の対象となるアプリケーションと、計算処理を実行するＨＰＣサーバとの選択を受けたとき、公開鍵認証に用いられる秘密鍵と公開鍵を生成し、
生成した公開鍵を、前記実行ファイルとともに前記ＨＰＣサーバに送信し、
前記アプリケーション実行開始処理において、
前記管理ユーザとして、公開鍵認証方式で、前記ＨＰＣサーバにログインし、
前記ＨＰＣサーバにおいて前記実行ファイルによる計算の実行開始を検出した後、公開鍵を前記ＨＰＣサーバから削除する
ことを特徴とするクラウドコンピュータナビゲーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラウドコンピュータを利用した計算処理の実行をナビゲートするための情報システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クラウドコンピューティングとは、「クラウド＝雲（インターネット）」の向こう側にあるコンピューティングリソースを、ネットワーク経由でサービスとして利用する形態である。近年、流体解析や構造解析等のＨＰＣ（High-Performance Computing：ハイエンドの科学技術計算）の分野で、このクラウドコンピューティングを利用するケースが増えている。
【０００３】
特許文献１には、ユーザが、利用するクラウドコンピュータを選択する際に、その判断を支援するためのクラウドコンピュータ選択システムについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０７８０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的なＳａａＳ（Software as a service）では、サービス提供者が用意したソフトウェアをクラウドコンピュータ上で実行することによって、ユーザに対してサービス提供を行っている。ところが、実際に使われる計算機の種類を問わず動作するようにコンパイルされたソフトウェアは、演算性能が劣る。このため、ＨＰＣの分野においては一般に、個々の実行環境に合わせたソフトウェアの最適化を行っている。
【０００６】
一方、個々の計算機毎にチューニングされた実行ファイルを配置し、サービスを提供する場合には、実行ファイルの一元管理ができないため、セキュリティ面で問題が生じる可能性がある。例えば、ソフトウェアベンダーから見ると、実行ファイルが持ち去られて自社製品のソフトウェアが解析されたり、あるいは、不正にコピーされたりするリスクが高まる。
【０００７】
本発明は、クラウドコンピュータを利用した計算処理において、ユーザの利便性を損なうことなく、実行ファイルに対するセキュリティを強化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、クラウドコンピュータを利用した計算処理の実行をナビゲートするクラウドコンピュータナビゲーションシステムとして、各アプリケーションについて、前記クラウドコンピュータに含まれた各ＨＰＣサーバ向けにチューニングされた実行ファイルを一元管理しており、かつ、所定の管理ユーザのみがアクセス可能であるアプリケーション管理サーバを用い、前記各ＨＰＣサーバは、前記管理ユーザのみがアクセス可能な記憶領域を有しており、かつ、一般ユーザが、前記管理ユーザと同一グループとして予め登録されており、当該クラウドコンピュータナビゲーションシステムが、ユーザから、計算処理の対象となるアプリケーションと、計算処理を実行するＨＰＣサーバとの選択を受け、前記アプリケーション管理サーバに前記管理ユーザとしてアクセスし、ユーザによって選択されたアプリケーションが、ユーザによって選択されたＨＰＣサーバ向けにチューニングされた実行ファイルを読み出し、当該ＨＰＣサーバに送信し、ユーザが当該クラウドコンピュータナビゲーションシステムを介して前記ＨＰＣサーバに前記一般ユーザとしてログインした後、所定のアプリケーション実行開始処理を行うものであり、前記アプリケーション実行開始処理において、前記クラウドコンピュータナビゲーションシステムは、前記管理ユーザとして、前記ＨＰＣサーバにログインし、前記ＨＰＣサーバにおける前記管理ユーザのみがアクセス可能な記憶領域に格納されており、前記管理ユーザのみが実行可能に設定されている前記実行ファイルに対して、権限を緩和して、当該管理ユーザと同一グループに属する一般ユーザが前記実行ファイルを実行可能なように変更し、前記ＨＰＣサーバにおいて前記実行ファイルを用いた計算の実行開始を検出した後、前記実行ファイルに対する権限を元に戻す。
【０００９】
これによると、クラウドコンピュータに含まれた各ＨＰＣサーバ向けにチューニングされた実行ファイルは、所定の管理ユーザのみがアクセス可能であるアプリケーション管理サーバに、一元管理されている。そしてクラウドコンピュータナビゲーションシステムは、ユーザから、計算処理の対象となるアプリケーションと、計算処理を実行するＨＰＣサーバとの選択を受けると、アプリケーション管理サーバに管理ユーザとしてアクセスし、ユーザによって選択されたアプリケーションが、ユーザによって選択されたＨＰＣサーバ向けにチューニングされた実行ファイルを読み出し、当該ＨＰＣサーバに送信する。そして、アプリケーション実行開始処理において、クラウドコンピュータナビゲーションシステムは、管理ユーザとしての動作によって、元来は管理ユーザのみが実行可能に設定されている実行ファイルについて、管理ユーザと同一グループに属する一般ユーザが実行可能なように変更する。そして、実行ファイルを用いた計算の実行開始を検出した後、実行ファイルに対する権限を元に戻す。これにより、ＨＰＣサーバに送信された実行ファイルに対する一般ユーザの実行許可は、計算実行に必要最小限の期間に限定される。したがって、ユーザの利便性を損なうことなく、実行ファイルの持ち出しや改ざんを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、クラウドコンピュータナビゲーションシステムは、ＨＰＣサーバによる実行ファイルの実行許可を、一般ユーザに対して、計算実行に必要最小限の期間に限定して一時的に与える。これにより、ユーザの利便性を損なうことなく、実行ファイルのセキュリティを強化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係るクラウドコンピュータナビゲーションシステムの全体構成図
【図２】実施形態に係るクラウドコンピュータナビゲーションシステムを利用したＨＰＣサーバによる計算実行処理の流れの一例
【図３】図２中のアプリケーション実行開始処理Ｓ５０の具体的な処理の一例
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は実施形態に係るクラウドコンピュータナビゲーションシステムの全体構成図である。図１に示すクラウドコンピュータナビゲーションシステム（以下、適宜、単にナビゲーションシステムという）は、クラウドコンピュータ１を利用した計算処理の実行をナビゲートするものである。クラウドコンピュータ１には複数のＨＰＣサーバ１Ａ，１Ｂ，１Ｃが含まれており、ナビゲーションシステムは、複数のＨＰＣサーバ１Ａ，１Ｂ，１Ｃへのアクセスのユーザビリティを向上させる。
【００１４】
図１において、本ナビゲーションシステムは、後述する処理を実行するシステムサーバ１１と、アプリケーション管理サーバ１２と、ストレージサーバ１３とを備えている。ユーザは、ノートＰＣ等の端末機器５を利用してインターネット６を介してシステムサーバ１１にアクセスして、本ナビゲーションシステムが提供するサービスを利用することができる。端末機器５には、本ナビゲーションシステム用のソフトウェアがインストールされている。
【００１５】
アプリケーション管理サーバ１２は、クラウドコンピュータ１で実行されるアプリケーションを管理するものであり、各アプリケーションについて、各ＨＰＣサーバ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ向けにチューニングされた実行ファイルを一元管理している。なお、アプリケーション管理サーバ１２は、システムサーバ１１が有する所定の管理ユーザのみがアクセス可能である。ストレージサーバ１３は、各ＨＰＣサーバ１Ａ，１Ｂ，１Ｃによる計算結果や途中経過の情報を格納するものである。計算結果や途中経過は、例えば、グラフィックイメージの形式で格納されたり、データの形で格納されたりする。
【００１６】
ユーザは、本ナビゲーションシステムを利用することによって、アプリケーション管理サーバ１２に保存されたアプリケーションを、複数のＨＰＣサーバ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，…のいずれかによって実行させることができる。これにより、ユーザは簡単な操作で、アプリケーションの選択やＨＰＣサーバの選択が可能になる。
【００１７】
図２は本実施形態に係るナビゲーションシステムを利用したＨＰＣサーバによる計算実行処理の流れの一例を示す図である。ここでは、各ＨＰＣサーバは、システムサーバ１１が有する管理ユーザと、本システムを利用する一般ユーザとが、同一グループとして予め登録されているものとする。また、各ＨＰＣサーバは、管理ユーザのみがアクセス可能な記憶領域を有しているものとする。この記憶領域に格納された実行ファイルは、管理ユーザのみが実行可能に設定されている。管理ユーザは、この実行ファイルに対する権限を変更可能である。
【００１８】
なお、一般的なLinux/Unixシステム（Linux，Unixは登録商標）では、ファイルに対して「読み取り」「書き込み」「実行」という３種類の権限があり、それぞれの権限を「ファイルの所有者のみ可能／不可能」「所有者と同一グループに属するユーザのみ可能／不可能」「全ユーザが可能／不可能」と設定することができる。上述した本実施形態における実行ファイルに対する権限設定は、ＨＰＣサーバがLinux/Unixシステムの場合には、この権限設定機能を利用すればよい。ＨＰＣサーバがLinux/Unixシステム以外の場合には、そのシステムが備える同様の機能を利用すればいい。
【００１９】
図２において、ユーザは、端末機器５からナビゲーションシステムを起動する（Ｓ１１）。そして、端末機器５を介して、実行しようとするアプリケーション、すなわち計算処理の対象となるアプリケーションを選択するとともに、このアプリケーションによる計算処理を実行するＨＰＣサーバを選択する（Ｓ１２）。
【００２０】
ナビゲーションシステムは、公開鍵認証に用いられる秘密鍵と公開鍵の鍵ペアを生成する（Ｓ１３）。ここで生成される鍵ペアは、後述するアプリケーション実行開始処理において、ナビゲーションシステムが管理ユーザとしてＨＰＣサーバにログインする際の公開鍵認証に用いられる。また、ナビゲーションシステムは、アプリケーション管理サーバ１２に管理ユーザとしてアクセスし、ユーザによって選択されたアプリケーションが、ユーザによって選択されたＨＰＣサーバ向けにチューニングされた実行ファイルを、アプリケーション管理サーバ１２から読み出す（Ｓ１４）。このとき、アプリケーション管理サーバ１２は、今回の計算処理の途中経過や計算結果を管理するためのジョブＩＤを生成する。このジョブＩＤはストレージサーバ１３に送られる。
【００２１】
ナビゲーションシステムは、アプリケーション管理サーバ１２から読み出した実行ファイルと、生成した公開鍵とを、ユーザによって選択されたＨＰＣサーバに送信する（Ｓ１５）。ＨＰＣサーバは、送信された実行ファイルおよび公開鍵を、管理ユーザのみがアクセス可能な記憶領域に格納する（Ｓ１６）。
【００２２】
ユーザは、ナビゲーションシステムを介して、選択したＨＰＣサーバにログインする。そして、選択したアプリケーションを用いた計算処理の実行を指示する（Ｓ１７）。すると、ナビゲーションシステムは、所定のアプリケーション実行開始処理Ｓ５０を実行する。アプリケーション実行開始処理Ｓ５０の詳細については、後述する。その後、ＨＰＣサーバは、計算処理を実行し（Ｓ１８）、計算処理の途中経過情報を適宜、ストレージサーバ１３に保存する。ＨＰＣサーバはまた、計算処理が終了すると（Ｓ１９）、計算結果の情報をストレージサーバ１３に保存する。保存される途中経過情報や計算結果情報は、アプリケーション管理サーバ１２から送られたジョブＩＤと関連付けて管理される。
【００２３】
ユーザは、ナビゲーションシステムを介して、計算処理の途中経過や結果について確認を求める（Ｓ２０，Ｓ２１）。ナビゲーションシステムは、ユーザの求めに応じて、ストレージサーバ１３をアクセスし、途中経過情報や計算結果情報を読み出して、ユーザの端末機器５に表示させる。
【００２４】
図３はアプリケーション実行開始処理Ｓ５０の具体的な処理の一例を示す図である。図３に示すように、ナビゲーションシステムは、ユーザのログイン操作を受けて、ユーザによって選択されたＨＰＣサーバに、ユーザのアカウントを用いて一般ユーザとしてログインする（Ｓ５１）。また、これとともに、管理ユーザとして、当該ＨＰＣサーバにログインする（Ｓ５２）。ここでの管理ユーザとしてのログインには、公開鍵認証方式が用いられる。すなわち、ＨＰＣサーバは、事前に送信された公開鍵を用いてトークンを暗号化し、この暗号化されたトークンをナビゲーションシステムに送信する。ナビゲーションシステムは、送信されたトークンを秘密鍵で復号し、この復号化されたトークンをＨＰＣサーバに送信する。ＨＰＣサーバは、送信されたトークンが元のトークンと一致することを確認したとき、ナビゲーションシステムのログインを承認する。
【００２５】
認証を受けた管理ユーザとしてのナビゲーションシステムは、ＨＰＣサーバにおける、管理ユーザのみがアクセス可能な記憶領域に格納された実行ファイルについて、これに対するアクセス制限を緩和する。すなわち、管理ユーザのみが実行可能に設定されている実行ファイルについて、当該管理ユーザと同一グループに属する一般ユーザが実行可能なように、権限の設定を変更する（Ｓ５３）。
【００２６】
次に、ナビゲーションシステムは、一般ユーザとして、ＨＰＣサーバに計算実行を開始させる（Ｓ５４）。ここで、ステップＳ５３において実行ファイルの権限が緩和されているため、管理ユーザと同一グループに属する一般ユーザは、実行ファイルを実行することができる。
【００２７】
ナビゲーションシステムは、管理ユーザとして、権限を緩和した実行ファイルを用いた計算の実行開始を検出すると（Ｓ５５）、当該実行ファイルの権限を元に戻す（Ｓ５６）。すなわち、実行ファイルに対するアクセス制限は、管理ユーザのみが実行可能という設定に戻される。さらに、ＨＰＣサーバにおける、管理ユーザのみがアクセス可能な記憶領域に格納された公開鍵を削除する（Ｓ５７）。これらの動作を終了した後に、管理ユーザとして、ＨＰＣサーバからログアウトする（Ｓ５８）。また、ユーザのログアウト操作を受けて、一般ユーザとして、ＨＰＣサーバからログアウトする（Ｓ５９）。
【００２８】
なお、ここで説明した管理ユーザとしての動作は、ユーザからは認識されない。すなわち、管理ユーザとしてのログインからログアウトまでの動作は、ナビゲーションシステムが自動的に行い、ユーザにはその処理を見せないようにしている。また、公開鍵認証に必要なパスフレーズは、ナビゲーションシステムのソフトウェア内部で生成、保持され、ユーザには提示しない。
【００２９】
以上のように本実施形態では、ナビゲーションシステムは、アプリケーション実行開始処理において、管理ユーザとしての動作によって、元来は管理ユーザのみが実行可能なように制限されている実行ファイルの実行許可を、一般ユーザに対して一時的に与えることができる。すなわち、ＨＰＣサーバに送信された実行ファイルに対する一般ユーザの実行許可は、計算実行に必要最小限の期間に限定される。したがって、ユーザの利便性を損なうことなく、実行ファイルの持ち出しや改ざんを防ぐことができる。また、この手法によると、ナビゲーションシステムは、各ＨＰＣサーバに対してシステム管理者としての権限を持つ必要がないため、例えば複数のＨＰＣサーバへのナビゲーションを実現するのに、適用が容易である。
【００３０】
なお、上述の実施形態では、管理ユーザとしてのログインに公開鍵認証方式を用い、公開鍵をＨＰＣサーバに送信するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、単にパスワードを用いたログイン方式を用いてもかまわない。この場合は、鍵ペアの生成や、公開鍵の送信、格納、削除といった処理が不要になる。ただし、管理ユーザとしてのログインには公開鍵認証方式を用いる方が、セキュリティの面でより好ましいといえる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、クラウドコンピュータを利用した計算処理において、ユーザの利便性を損なうことなく、実行ファイルに対するセキュリティを強化するのに有用である。
【符号の説明】
【００３２】
１  クラウドコンピュータ
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  ＨＰＣサーバ
５  端末機器
６  インターネット
１１  システムサーバ
１２  アプリケーション管理サーバ
１３  ストレージサーバ
Ｓ５０  アプリケーション実行開始処理
【図１】
2016071464.tif 000003
【図２】
2016071464.tif 000004
【図３】
2016071464.tif 000005