(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッジコンピューティングによるビッグデータ・ネットワークデータの保護システムであ
って、
クライアントの基本情報に基づいてクライアントの計算性能レベルを確定する第１確定モ
ジュールと、
クライアントと接続したアプリケーションの類型および暗号化強度計画に基づいて暗号化
強度要求を確定する第２確定モジュールと、
ランダムにソルトを生成し、クライアントの計算性能レベルが暗号化強度要求を満足可能
であるかを判断し、可能であれば、ローカル暗号化モジュールを呼び出し、さもなければ
、選択モジュールを呼び出す判断モジュールと、
クライアントを利用する者から入力した平文パスワードをＰＢＫＤＦ２ハッシュ化アルゴ
ニズムを用いてハッシュ化して第１臨時パスワードを取得し、クライアントを利用する者
のネーム、ソルトと第１臨時パスワードをサーバーに発送する、および、記憶モジュール
を呼び出すローカル暗号化モジュールと、
クライアントを利用する者のネーム、クライアントを利用する者から入力した平文パスワ
ード、ソルトと暗号化強度をサーバーに発送し、サーバーが複数個のサーバーと接続する
クライアントを選択し、前記クライアントを利用する者から入力した平文パスワード、ソ
ルトと暗号化強度を選択したクライアントに発送する選択モジュールと、
選択したクライアントによりクライアントを利用する者から入力した平文パスワードをＰ
ＢＫＤＦ２ハッシュ化アルゴニズムを用いてハッシュ化して第２臨時パスワードを取得し
、第２臨時パスワードをサーバーに発送する協力暗号化モジュールと、
サーバーが複数個の第２臨時パスワードを受信した後、第１臨時パスワードを確定する第
３確定モジュールと、
サーバーにより前記第１臨時パスワードをＭＤ５暗号化アルゴニズムを用いて暗号化して
暗号化パスワードを取得し、クライアントを利用する者のネーム、ソルトと前記暗号化パ
スワードを保存する記憶モジュールと、を含み、
前記第３確定モジュールにおいて、サーバーは、受信した各第２臨時パスワードのそれぞ
れの対応するクライアントの数を統計し、対応するクライアントの数が同数で１位となる
複数個の第２臨時パスワードがあるかを判断し、ないと判断する場合、クライアントの数
が最も多い第２臨時パスワードを第１臨時パスワードとし、あると判断する場合、同数で
１位となる第２臨時パスワードの対応するクライアントの応答結果の正確率である信頼値
が最も高いクライアントの発送した第２臨時パスワードを第１臨時パスワードとし、クラ
イアントの発送した第２臨時パスワードが第１臨時パスワードと一致する場合、クライア
ントの応答結果が正確であり、そうでない場合、クライアントの応答結果が誤りであり、
さらに、前記第１確定モジュールは、
クロック周波数、語長、カーネル数およびメモリ容量の重みはそれぞれ
0006893626.tif 000122
、
0006893626.tif 000123
、
0006893626.tif 000124
、
0006893626.tif 000125
とすると、
0006893626.tif 000126
であり、クライアントの計算性能値は
0006893626.tif 000127
であり、ただし、
0006893626.tif 000128
、
0006893626.tif 000129
、
0006893626.tif 000130
、
0006893626.tif 000131
はそれぞれクロック周波数、語長、カーネル数およびメモリ容量の値であり、
予設定の計算性能レベルおよびその対応する計算性能値範囲によって、前記計算性能値に
基づいてクライアントをそれぞれ相応の計算性能レベルに分ける、
ことを特徴とするエッジコンピューティングによるビッグデータ・ネットワークデータの
保護システム。
【請求項２】
前記暗号化強度はループ繰り返し暗号化の回数であり、前記暗号化強度計画はクライアン
トを利用する者により各種類のアプリケーションに暗号化強度範囲を設置することであり
、前記第２確定モジュールにおいて、
クライアントと接続したアプリケーションの類型を判断し、クライアントにローカルに予
記憶したクライアントを利用する者の暗号化強度計画を呼び出し、アプリケーションの類
型によってその相応の暗号化強度範囲を確定し、暗号化強度範囲内のいずれか一つの暗号
化強度値をランダムに選択して当回のデータの暗号化強度とし、
さらに、前記信頼値をサーバーによりクライアントの応答結果が正確であるかによって調
整し、クライアントのサーバー上での登録時の初期信頼値は
0006893626.tif 000132
とし、
クライアントのＭ番目応答に関して、応答結果が正確であれば、クライアントの信頼値の
調整値は、
0006893626.tif 000133
であり、ただし、
0006893626.tif 000134
はＭ番目応答結果が正確であるときにおけるクライアントの信頼値の調整値、
0006893626.tif 000135
はＭ回の応答における応答結果が正確である回数、
0006893626.tif 000136
は応答結果が正確であるときにおける信頼値の単位調整値であり、
したがって、クライアントを利用する者のＭ番目応答が正確であった後の信頼値は、
0006893626.tif 000137
であり、ただし、
0006893626.tif 000138
はクライアントを利用する者のＭ番目応答後の信頼値、
0006893626.tif 000139
はクライアントを利用する者のＭ−１番目の応答後の信頼値であり、
クライアントのＭ番目応答に関して、応答結果が誤りであれば、クライアントの信頼値の
調整値は、
0006893626.tif 000140
と調整し、ただし、
0006893626.tif 000141
はＭ番目応答の結果が誤りである場合におけるクライアントの信頼値の調整値、
0006893626.tif 000142
はＭ番目応答の応答結果が誤りである回数、
0006893626.tif 000143
は応答結果が誤りであるときにおける信頼値の単位調整値であり、そして、
0006893626.tif 000144
とし、
クライアントを利用する者のＭ番目応答が誤りであった後の信頼値は
0006893626.tif 000145
であり、ただし、
0006893626.tif 000146
はクライアントを利用する者のＭ番目応答後の信頼値、
0006893626.tif 000147
はクライアントを利用する者のＭ−１番目応答後の信頼値であり、
クライアントを利用する者の初回応答に関して、応答の結果が正確であれば、クライアン
ト信頼値の調整値は
0006893626.tif 000148
とすると、調整後のクライアント信頼値は
0006893626.tif 000149
である。応答の結果が誤りであれば、クライアント信頼値の調整値は
0006893626.tif 000150
とすると、調整後のクライアント信頼値は
0006893626.tif 000151
となる、
ことを特徴とする請求項１に記載のエッジコンピューティングによるビッグデータ・ネッ
トワークデータの保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークのセキュリティ技術に関し、具体的にはエッジコンピューティン
グによるビッグデータ・ネットワークデータの保護方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク技術の応用が広がっている。これにつれて、グローバルの情報化の発展は急
激し、様々な分野では、内容の情報化が進展している。さらにビッグデータの取り組みは
人々の考え方を変えている。ビッグデータ時代の到来と言える。それは、著しく我々の生
活を変化して、世界に対して新たな見方を持たせている。特に、データ時代におけるネッ
トワーク技術の応用と効果的データ統合手段によって情報処理は加速することができるよ
うになるだけでなく、より良く、快速な情報統計および獲得も可能になりつつある。とこ
ろが、このようなコンピュータ技術普及の反面、データセキュリティはますます注目課題
となっている。
【０００３】
機微データ（財務諸表など）や各種アカウント（メールアカウントとパスワードや、ネッ
トバンクの口座番号とパスワード、ネット株取引の口座番号とパスワードなど）などのデ
ータのセキュリティは、ユーザにとっては、とても大切なものである。コンピュータ処理
性能が大幅に向上したが、データに対する「ドラッグアウト（ｄｒａｇ−ｏｕｔ）」、「
ウォッシュ（ｗａｓｈ）」、「バンプ（ｂｕｍｐ）」、「ディヴォース（ｄｉｖｏｒｃｅ
）」等の事件は後を立たせずに発生している。ここで「ドラッグアウト」と「ディヴォー
ス」は同じ意味で、ともに、価値的なネットワークのサイトに攻撃者が侵入し、登録ユー
ザの資料のデータベースを全部盗取する行為を意味する。「ウォッシュ」とは、ドラッグ
アウトにより大量のユーザデータを攻撃者が取得してから、一連の技術手段と、また黒産
業チェーンによって価値のあるユーザデータを購買して現金にする行為を意味する。最後
に、取得したデータを攻撃者が他のサイトでログイン試みする行為を「バンプ」という。
なお、ネット上ですでに漏洩されたユーザおよびパスワード情報を攻撃者が収集して、対
応のディクショナリ表を生成し、他のサイトに一括ログインを試み、一連のログイン可能
なユーザのものを盗取する行為も「バンプ」という。
【０００４】
想像に難くないが、システム上でユーザの平文データをそのまま記憶している場合、一旦
攻撃者にドラッグアウトされ、データベース全体をダウンロードされてしまったら、任意
のアカウントはログインされ、危険の操作をやらせられて、取り返しのつかない事故が発
生するおそれがある。ほとんどのウェブサイト上でデータベース中のパスワード情報を暗
号化記憶とする（ＭＤ５暗号化を用いるのが多い）。これは、理論的に不可逆的（復号化
不可能）であるが、依然としてセキュリティ的ものとは言えない。すべての常用パスワー
ドを列挙できれば、インデックス表を作成して、元のパスワードを導出することができる
ようになるからである。また、その平文解読の速度は快い。
【０００５】
これに対して、従来の技術では、ソルト（ｓａｌｔ）を追加して攻撃者の解読難度を増加
させることによってドラッグアウト等の攻撃に対抗すること、低速ハッシュ化と高速ハッ
シュ化を組み合わせて暗号化の事件を膨大して、相応的に攻撃者のパスワード解読難度と
時間も増加させることなどを提出している。
【０００６】
上記ネットワークデータの保護方法は、データセキュリティ性を大幅に向上することがで
きるが、データの暗号化に際して計算処理量が大きく、大量の計算資源を消費する。なお
、データの量は爆増する。この場合、もしすべての計算をサーバーに完成させるとしたら
、サーバーの負荷が大きく、システムに崩壊をもたらさせやすい。また、パソナル端末の
処理能力が向上するにつれて、エッジコンピューティングによりデータの暗号化処理をい
よいよ実現できている。ところが、ユーザによっては、また端末装置によっては、そのデ
ータ保護要求と計算性能は異なる。異なる保護要求に対して、端末装置上でエッジコンピ
ューティングによりビッグデータ・ネットワークデータを保護するのは、本分野において
早急に解決すべき課題である。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、従来技術の欠陥に対して、エッジ計算に基づくビックデータネットワー
クデータの保護方法およびシステムを提供することである。本発明は、異なるユーザ、異
なる端末装置のデータ保護要求及び演算能力に基づいて、異なるデータのスロー暗号化処
理を行い、安全保護及び計算性能間の有効なバランスを実現し、データの安全性が高い。
【０００８】
本発明は、エッジコンピューティングによるビッグデータ・ネットワークデータの保護方
法を提供する。該方法は、
Ｓ１、クライアントの基本情報に基づいてクライアントの計算性能レベルを確定するステ
ップと、
Ｓ２、接続したアプリケーションの類型および暗号化強度計画に基づいて当回のデータ暗
号化強度を確定するステップと、
Ｓ３、ランダムにソルトを生成し、クライアントの計算性能レベルが暗号化強度要求を満
足可能であるかを判断し、可能であれば、ステップＳ４を実行し、さもなければ、ステッ
プＳ５を実行するステップと、
Ｓ４、ユーザから入力した平文パスワードを低速ハッシュ化（ｓｌｏｗ  ｈａｓｈ）して
第１臨時パスワードを取得し、ユーザネーム、ソルトと第１臨時パスワードをアプリケー
ションサーバーに発送する、および、ステップＳ８を実行するステップと、
Ｓ５、ユーザネーム、ユーザから入力した平文パスワード、ソルトと暗号化強度をアプリ
ケーションサーバーに発送し、アプリケーションサーバーにより複数個の接続するクライ
アントを選択し、前記ユーザから入力した平文パスワード、ソルトと暗号化強度を選択し
たクライアントに発送するステップと、
Ｓ６、選択したクライアントによりユーザから入力した平文パスワードを低速ハッシュ化
して第２臨時パスワードを取得し、第２臨時パスワードをアプリケーションサーバーに発
送するステップと、
Ｓ７、アプリケーションサーバーにより受信した複数個の第２臨時パスワードに基づいて
第１臨時パスワードを確定するステップと、
Ｓ８、サーバーにより前記第１臨時パスワードを高速ハッシュ化して暗号化パスワードを
取得し、ユーザネーム、ソルトと前記暗号化パスワードを保存する記憶モジュールと、を
含む。
さらに、前記ステップＳ１は、
クロック周波数、語長、カーネル数およびメモリ容量の重みはそれぞれ
0006893626.tif 000002
、
0006893626.tif 000003
、
0006893626.tif 000004
、
0006893626.tif 000005
とすると、
0006893626.tif 000006
であり、クライアントの計算性能値は
0006893626.tif 000007
であり、ただし、
0006893626.tif 000008
、
0006893626.tif 000009
、
0006893626.tif 000010
、
0006893626.tif 000011
はそれぞれクロック周波数、語長、カーネル数およびメモリ容量の値であり、
予設定の計算性能レベルおよびその対応する計算性能値範囲によって、前記計算性能値に
基づいてクライアントをそれぞれ相応の計算性能レベルに分ける。
【０００９】
さらに、前記暗号化強度はループ繰り返し暗号化の回数であり、前記暗号化強度計画はユ
ーザにより各種類のアプリケーションに暗号化強度範囲を設置することであり、ステップ
Ｓ２は、
接続したアプリケーションの類型を判断し、クライアントにローカルに予記憶したユーザ
暗号化強度計画を呼び出し、アプリケーションの類型によってその相応の暗号化強度範囲
を確定し、暗号化強度範囲内のいずれか一つの暗号化強度値をランダムに選択して当回の
データの暗号化強度とする。
さらに、前記ステップＳ７は、
サーバーは、返還した各第２臨時パスワードのそれぞれの対応するクライアントの数を統
計し、対応するクライアントの数が同数で１位となる複数個の第２臨時パスワードがある
かを判断し、ないと判断する場合、クライアントの数が最も多い第２臨時パスワードを第
１臨時パスワードとし、あると判断する場合、同数で１位となる第２臨時パスワードの対
応するクライアントにおける信頼値が最も高いクライアントの返還した第２臨時パスワー
ドを第１臨時パスワードとし、クライアントの返還した第２臨時パスワードが第１臨時パ
スワードと一致する場合、クライアントの応答結果が正確であり、そうでない場合、クラ
イアントの応答結果が誤りである。
さらに、前記信頼値をサーバーによりクライアントの応答結果が正確であるかによって調
整する。クライアントのサーバー上での登録時の初期信頼値は
0006893626.tif 000012
とする。
クライアントのＭ番目結果応答に関して、応答結果が正確であれば、ユーザクライアント
の信頼値の調整値は、
0006893626.tif 000013
であり、ただし、
0006893626.tif 000014
はＭ番目応答結果が正確であるときにおけるユーザクライアントの信頼値の調整値、
0006893626.tif 000015
はＭ回の応答における応答結果が正確である回数、
0006893626.tif 000016
は応答結果が正確であるときにおける信頼値の単位調整値である。
したがって、ユーザのＭ番目結果応答が正確であった後の信頼値は、
0006893626.tif 000017
であり、ただし、
0006893626.tif 000018
はユーザのＭ番目結果応答後の信頼値、
0006893626.tif 000019
はユーザのＭ−１番目の結果応答後の信頼値である。
ユーザクライアントのＭ番目結果応答に関して、応答結果が誤りであれば、ユーザクライ
アントの信頼値の調整値は、
0006893626.tif 000020
と調整し、ただし、
0006893626.tif 000021
はＭ番目応答の結果が誤りである場合におけるユーザクライアントの信頼値の調整値、
0006893626.tif 000022
はＭ番目応答の応答結果が誤りである回数、
0006893626.tif 000023
は応答結果が誤りであるときにおける信頼値の単位調整値であり、そして、
0006893626.tif 000024
とする。
したがって、ユーザのＭ番目結果応答が誤りであった後の信頼値は
0006893626.tif 000025
であり、ただし、
0006893626.tif 000026
はユーザのＭ番目結果応答後の信頼値、
0006893626.tif 000027
はユーザのＭ−１番目結果応答後の信頼値である。
ユーザの初回応答に関して、応答の結果が正確であれば、クライアント信頼値の調整値は
0006893626.tif 000028
とすると、調整後のクライアント信頼値は
0006893626.tif 000029
である。応答の結果が誤りであれば、クライアント信頼値の調整値は
0006893626.tif 000030
とすると、調整後のクライアント信頼値は
0006893626.tif 000031
となる。
【００１０】
本発明は、エッジコンピューティングによるビッグデータ・ネットワークデータの保護シ
ステムを提供する。該システムは、
クライアントの基本情報に基づいてクライアントの計算性能レベルを確定する第１確定モ
ジュールと、
接続したアプリケーションの類型および暗号化強度計画に基づいて当回のデータ暗号化強
度を確定する第２確定モジュールと、
ランダムにソルトを生成し、クライアントの計算性能レベルが暗号化強度要求を満足可能
であるかを判断し、可能であれば、ローカル暗号化モジュールを呼び出し、さもなければ
、選択モジュールを呼び出す判断モジュールと、
ユーザから入力した平文パスワードを低速ハッシュ化（ｓｌｏｗ  ｈａｓｈ）して第１臨
時パスワードを取得し、ユーザネーム、ソルトと第１臨時パスワードをアプリケーション
サーバーに発送する、および、記憶モジュールを呼び出すローカル暗号化モジュールと、
ユーザネーム、ユーザから入力した平文パスワード、ソルトと暗号化強度をアプリケーシ
ョンサーバーに発送し、アプリケーションサーバーにより複数個の接続するクライアント
を選択し、前記ユーザから入力した平文パスワード、ソルトと暗号化強度を選択したクラ
イアントに発送する選択モジュールと、
選択したクライアントによりユーザから入力した平文パスワードを低速ハッシュ化して第
２臨時パスワードを取得し、第２臨時パスワードをアプリケーションサーバーに発送する
協力暗号化モジュールと、
アプリケーションサーバーにより受信した複数個の第２臨時パスワードに基づいて第１臨
時パスワードを確定する第３確定モジュールと、
サーバーにより前記第１臨時パスワードを高速ハッシュ化して暗号化パスワードを取得し
、ユーザネーム、ソルトと前記暗号化パスワードを保存する記憶モジュールと、を含む。
さらに、前記第１確定モジュールは、
クロック周波数、語長、カーネル数およびメモリ容量の重みはそれぞれ
0006893626.tif 000032
、
0006893626.tif 000033
、
0006893626.tif 000034
、
0006893626.tif 000035
とすると、
0006893626.tif 000036
であり、クライアントの計算性能値は
0006893626.tif 000037
であり、ただし、
0006893626.tif 000038
、
0006893626.tif 000039
、
0006893626.tif 000040
、
0006893626.tif 000041
はそれぞれクロック周波数、語長、カーネル数およびメモリ容量の値であり、
予設定の計算性能レベルおよびその対応する計算性能値範囲によって、前記計算性能値に
基づいてクライアントをそれぞれ相応の計算性能レベルに分ける。
【００１１】
さらに、前記暗号化強度はループ繰り返し暗号化の回数であり、前記暗号化強度計画はユ
ーザにより各種類のアプリケーションに暗号化強度範囲を設置することであり、前記第２
確定モジュールにおいて、
接続したアプリケーションの類型を判断し、クライアントにローカルに予記憶したユーザ
暗号化強度計画を呼び出し、アプリケーションの類型によってその相応の暗号化強度範囲
を確定し、暗号化強度範囲内のいずれか一つの暗号化強度値をランダムに選択して当回の
データの暗号化強度とする。
さらに、前記第３確定モジュールにおいて、
サーバーは、返還した各第２臨時パスワードのそれぞれの対応するクライアントの数を統
計し、対応するクライアントの数が同数で１位となる複数個の第２臨時パスワードがある
かを判断し、ないと判断する場合、クライアントの数が最も多い第２臨時パスワードを第
１臨時パスワードとし、あると判断する場合、同数で１位となる第２臨時パスワードの対
応するクライアントにおける信頼値が最も高いクライアントの返還した第２臨時パスワー
ドを第１臨時パスワードとし、クライアントの返還した第２臨時パスワードが第１臨時パ
スワードと一致する場合、クライアントの応答結果が正確であり、そうでない場合、クラ
イアントの応答結果が誤りである。
さらに、前記信頼値をサーバーによりクライアントの応答結果が正確であるかによって調
整する。クライアントのサーバー上での登録時の初期信頼値は
0006893626.tif 000042
とする。
クライアントのＭ番目結果応答に関して、応答結果が正確であれば、ユーザクライアント
の信頼値の調整値は、
0006893626.tif 000043
であり、ただし、
0006893626.tif 000044
はＭ番目応答結果が正確であるときにおけるユーザクライアントの信頼値の調整値、
0006893626.tif 000045
はＭ回の応答における応答結果が正確である回数、
0006893626.tif 000046
は応答結果が正確であるときにおける信頼値の単位調整値である。
したがって、ユーザのＭ番目結果応答が正確であった後の信頼値は、
0006893626.tif 000047
であり、ただし、
0006893626.tif 000048
はユーザのＭ番目結果応答後の信頼値、
0006893626.tif 000049
はユーザのＭ−１番目の結果応答後の信頼値である。
ユーザクライアントのＭ番目結果応答に関して、応答結果が誤りであれば、ユーザクライ
アントの信頼値の調整値は、
0006893626.tif 000050
と調整し、ただし、
0006893626.tif 000051
はＭ番目応答の結果が誤りである場合におけるユーザクライアントの信頼値の調整値、
0006893626.tif 000052
はＭ番目応答の応答結果が誤りである回数、
0006893626.tif 000053
は応答結果が誤りであるときにおける信頼値の単位調整値であり、そして、
0006893626.tif 000054
とする。
したがって、ユーザのＭ番目結果応答が誤りであった後の信頼値は
0006893626.tif 000055
であり、ただし、
0006893626.tif 000056
はユーザのＭ番目結果応答後の信頼値、
0006893626.tif 000057
はユーザのＭ−１番目結果応答後の信頼値である。
ユーザの初回応答に関して、応答の結果が正確であれば、クライアント信頼値の調整値は
0006893626.tif 000058
とすると、調整後のクライアント信頼値は
0006893626.tif 000059
である。応答の結果が誤りであれば、クライアント信頼値の調整値は
0006893626.tif 000060
とすると、調整後のクライアント信頼値は
0006893626.tif 000061
となる。
【００１２】
従来の技術に対して、本発明は下記の利点を有する。
・本発明はビッグデータネットワークのデータ計算量巨大問題に対して、エッジコンピュ
ーティングによるデータ保護方法およびシステムを提出する。クライアントをエッジノー
ドとし、クライアントの計算性能を十分に利用する。データの保護過程でクライアントに
より低速ハッシュ化を実行することにより、サーバーの計算大負荷、崩壊容易の問題を有
効に解決する。
【００１３】
・本発明は異なるユーザの異なるアプリケーションの類型に、異なる暗号化強度を設定す
る。これにより過大の暗号化強度による必要を超える計算処理コストの問題を解決する。
データセキュリティ性とシステムコストとの間で有効的バランスを取る。
・本発明はクライアントの計算性能を定量評価し、暗号化強度要求と計算性能が一致する
かによってローカルクライアントで低速ハッシュ化を行うかを確定し、一致する場合だけ
でローカルに低速ハッシュ化を行うことにより、処理速度の過低速、クライアント性能低
下などの問題を解決する。
・本発明は他のクライアントの返還した結果をスクリーンして、クライアントの信頼値を
定量評価する。誤り応答による信頼値への影響は、正確応答による影響より大きいので、
悪しのユーザからの返還誤り結果を回避する。これにより、データのセキュリティ性をさ
らに向上する。また、信頼値相応のインセンティブ規則を設置する。これにより、ユーザ
の低速ハッシュ化計算への参与積極性を向上する。さらにまた、ユーザの応答行為を制約
する。これにより、システムのセキュリティ性を向上する。
・本発明はクライアントの低速ハッシュ化・サーバーの高速ハッシュ化の方式によって、
攻撃者のデータへの攻撃コストを高騰させるようにして、データの保護力を強くさせる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係るエッジコンピューティングによるビッグデータ・ネットワークデータの保護方法のフローチャートである。
【図２】実施例２に係るエッジコンピューティングによるビッグデータネットワークデータの保護システムの構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を特定の具体例によって説明する。当業者は、本明細書に開示さ
れた内容から本発明の他の利点および効果を容易に理解することができる。本発明はまた
、他の異なる具体的な実施形態によって実施または適用されてもよく、本明細書の詳細は
、異なる観点と応用に基づいて、本発明の精神から逸脱することなく様々な修正または変
更を行うこともできる。なお、以下の実施形態および実施形態の特徴は、競合しない場合
には互いに組み合わせられ得る。
以下の実施形態で提供される図は、本発明の基本的な構想を概略的に説明するだけであり
、図面では、本発明に関連するコンポーネントだけを表示し、実際に実施された場合のコ
ンポーネントの数、形状およびサイズに従ってプロットするのではなく、実際に実施され
た場合の各コンポーネントの形態、数および割合は任意に変更され得る。コンポーネント
の配置も更に複雑になりうる。
以下、添付図面及び具体的な実施形態に関連して本発明をさらに説明するが、本発明を限
定するものではない。
【００１６】
実施例１
図１に示されるように、本実施例はエッジコンピューティングによるビッグデータネット
ワークデータの保護方法、特にユーザのパスワード等のプライベートデータを暗号化する
方法を提出する。該方法は、下記を含む。
【００１７】
Ｓ１、クライアントの基本情報によってクライアントの計算性能レベルを確定する。
ビッグデータ時代に伴うユーザデータ量の急増や、サーバーに基づくデータ保護方法にお
けるサーバー負荷過大という問題を克服するために、本発明においては、クライアントに
基づいて一部のデータ保護計算を実行することにして、サーバーの処理コストを有効に低
減する。端末装置の普及とモノネットワークの発展に伴って、ますます端末装置が多様化
し、クライアントの性能が強大する。このような現状では、一部の計算任務をサーバーか
ら移動端末に移転することが可能となる。したがって本発明は、クライアントをエッジノ
ードとし、エッジコンピューティングにより一部のデータ保護計算を実行し、サーバーと
共同でユーザデータの保護を行う。エッジコンピューティングは、分散式演算の仕組みと
して、アプリケーションプログラム、データ資料およびサービスの演算をネットワークの
中心ノードから、ネットワークの論理的エイジノートに移転して処理を行う。
クライアントは、パソコン、携帯電話、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａ
ｓｓｉｓｔａｎｔ）などを含むことができるが、それらに限定されない。クライアントを
エッジノードとしてデータ保護の暗号化計算を行う場合、クライアントによっては計算性
能が異なる。ユーザの計算性能が相応の暗号化要求を満足できない場合は、このクライア
ントに基づいて暗号化保護を行ることはできない。したがって本発明は、まずクライアン
トの基本情報に基づいてクライアントの計算性能を確定する。そしてその結果によって、
このエッジノードに基づいてデータの暗号化保護を実行するか否かを決定する。
計算性能と関連するクライアントの構成情報は、一般的にクロック周波数、語長、カーネ
ル数、メモリ容量等を含むことができる。クロック周波数とは、コンピュータＣＰＵの単
位時間パルス数をいう。語長とは、コンピュータの演算ユニットで一度処理可能なバイナ
リデータの桁数をいう。カーネル数とは、ＣＰＵ 内で指令を実行する演算器と制御器の
数をいう。メモリ容量とは、メモリで情報を記憶可能なバイトの合計数をいう。通常は、
クール周波数が高いほど、語長が大きいほど、カーネル数が多いほど、メモリア容量が大
きいほど、クレイアントの演算速度が速いほど、計算性能がそれぞれ強くなる。
クライアントの計算性能を確定するために、本発明は計算性能と関連するクライアントの
構成情報に異なる重みを設定する。例えばクロック周波数、語長、カーネル数、メモリ容
量の重みはそれぞれ
0006893626.tif 000062
、
0006893626.tif 000063
、
0006893626.tif 000064
、
0006893626.tif 000065
とすると、
0006893626.tif 000066
である。したがって、クライアントの計算性能値は
0006893626.tif 000067
であり、ただし、
0006893626.tif 000068
、
0006893626.tif 000069
、
0006893626.tif 000070
、
0006893626.tif 000071
はそれぞれクロック周波数、語長、カーネル数、メモリ容量の値である。構成情報によっ
てその占める重みが異なり、例えばクロック周波数は大きい程度で、クライアントの計算
性能を決定する。したがって、クロック周波数の重みは最も大きくする。
さらに、本発明において、算出計算性能値に基づいて、各クライアントを相応の計算性能
レベルに分けている。例えば本例ではクライアントの計算性能レベルはＩレベル、ＩＩレ
ベル、ＩＩＩレベル、ＩＶレベル、Ｖレベルがある。異なる計算性能レベルは、異なる計
算性能値の範囲に対応している。一般的には、計算性能値が高ければ、その対応する計算
性能レベルも高く、計算速度が速い。
注意すべきのは、クロック周波数、語長、カーネル数、メモリ容量に基づく計算性能の計
算は単に例示的説明だけで、他のクライアントの基本情報に基づく計算性能の計算と類似
のものも含み、その制限としてはならない。なお、クライアントの処理コストを低減させ
るために、クライアントの計算性能レベルの計算は単に一回だけで行い、初回で済み、公
開情報としてクライアントに保存される。クライアントをエッジノードとして暗号化保護
計算しょうとする場合、クライアントから相応の計算性能レベルを直接に読み取ってもよ
い。
【００１８】
Ｓ２、接続するアプリケーションの類型および暗号化強度計画によって当回のデータ暗号
化強度を確定する。
データ暗号化保護の過程では、暗号化強度が大きければ、データのセキュリティ性が高い
が、その相応処理コストも大きくなる。したがって本発明はセキュリティ性と処理コスト
の間で有効的なバランスを取るように務めている。実際では、アプリケーションによって
は、そのためのユーザのパスワードデータに必要なセキュリティ性が異なる。例えばネッ
トバンクのログインパスワードは、ユーザの財産セキュリティを保護するために、特に高
いセキュリティ性が望ましい。動画ウェブサイトのログインパスワードは、あまり高くな
いセキュリティ性としても構わない。したがって本発明は、異なるユーザの異なるアプリ
ケーションの類型に対して異なる暗号化強度を設定する。
具体的に本発明はアプリケーションの類型を金融類、ショッピング類、医療健康類、動画
類、生活サービス類等に分けている。ユーザにより、自分のニーズによって、各類型のア
プリケーションに相応の暗号化強度を設定する。金融類はアリペー（Ａｌｉ  Ｐａｙ）、
モバイルバンク、ネットバンク等が挙げられる。ショッピング類はＴａｏｂａｏ、ＪＤ等
が挙げられる。動画類はＴｅｎｃｅｎｔ、ＱＩＹ、Ｙｏｕｋｕ等が挙げられる。生活サー
ビス類は滴滴、Ｍｅｉｔｕａｎ等が挙げられる。また医療健康類は、病院受付の予約、ネ
ット医療相談等を含むプラットフォームが挙げられる。
本発明は、エッジノード上で暗号化した後の結果を再暗号化し、ｍ回のループ繰り返しを
行うことにより、攻撃者のブルートフォース解読の難度を高くする。即ち、データ暗号化
の強度はループ繰り返し暗号化の回数に関係する。したがって本発明にかかる各種類のア
プリケーションのデータ暗号化強度は相応のループ繰り返し回数の範囲に対応する。
例えば、ユーザは暗号化強度計画を予め設定する。金融類アプリケーションの対応する暗
号化強度を［１０００００、９００００］とする。ショッピング類アプリケーションの対
応する暗号化強度を［８００００、７００００］とする。医療健康類アプリケーションの
対応する暗号化強度を［７５０００、６００００］とする。、動画類アプリケーションの
対応する暗号化強度を［２００００、１００００］とする。生活サービス類アプリケーシ
ョンの対応する暗号化強度を［５００００、４００００］とする。
ユーザは、ウェブサイトまたはアプリケーションプログラム経由の登録やログインを介し
て、あるアプリケーションを利用する時は、まずこのウェブサイトまたはアプリケーショ
ンプログラムの属するアプリケーションの類型を判断する。次いでに、クライアント上で
ローカルに予記憶したユーザの暗号化強度計画を呼び出し、アプリケーションの類型によ
って相応の暗号化強度範囲を確定する。そして、ランダムに暗号化強度範囲内のいずれか
一つの暗号化強度値を選出して当回のデータの暗号化強度とする。
【００１９】
Ｓ３、ランダムにソルトを生成し、クライアントの計算性能レベルが暗号化強度要求を満
足可能であるかを判断する。そうであれば、Ｓ４を実行し、さもなければ、Ｓ５を実行す
る。
ブルートフォースの総当たり辞書攻撃などの解読方法に対抗するために、本発明は暗号化
過程でユーザーによっては異なるソルト値を導入する。プライバシーパスワードの任意の
特定位置に特定の文字列を挿入することにより、そのハッシュ化後の結果が元のパスワー
ドを使ったハッシュ化結果と一致できないようにする。このような動作はソルトという。
したがって、エッジノード上でデータ保護暗号化する前に、各ユーザクライアントはまず
ランダムにソルトを生成することにより、データ暗号化のセキュリティ性を向上する。
上述のように、ユーザの計算性能が相応の暗号化要求を満足できない場合、このクライア
ントに基づいて暗号化保護を実行することはできない。計算性能と暗号化強度要求とが一
致しない場合、相応の暗号化強度を完成するために大量の時間ロスがあり、ユーザの待機
時間が長く、ユーザ体験を大幅に悪化する。したがって本発明にかかるエッジノードデー
タ保護過程では、まず当時のクライアントの計算性能が暗号化強度要求を満足できるかを
判断する。そうであれば、当時のクライアント上で直接に保護暗号化計算を実行する。さ
もなければ、保護暗号化計算をローカルクライアント上で実行することにしなく、ユーザ
の体験が悪いからである。
本発明はまず、各計算性能レベルにかかる完成可能の暗号化強度範囲を確定する。具体的
に、大量のクライアントを統計することによって実現されるが、マシン学習によっても実
現できる。これについては限定されない。そしてクライアントの計算性能レベルによって
クライアントの完成可能な暗号化強度範囲を確定した結果、当回のデータ暗号化強度がク
ライアントの完成可能な暗号化強度範囲内に属する場合、当時のクライアントの計算性能
が暗号化要求を満足できると証明する。さもなければ暗号化要求を満足できない。
【００２０】
Ｓ４、ユーザから入力した平文パスワードを低速ハッシュ化して第１臨時パスワードを取
得する。ユーザネーム、ソルト、第１臨時パスワードをアプリケーションサーバーに発送
し、および、Ｓ８を実行する。
本発明はＰＢＫＤＦ２またはｂｃｒｙｐｔ等の低速ハッシュ化アルゴニズムによって平文
パスワードを暗号化する。低速ハッシュ化暗号化は、暗号化時間を長くして、相応的に解
読の時間と難度を増加させる。パスワード解読の時間は暗号化アルゴニズムに直接関係す
る。例えばＭＤ５の暗号化が非常に快速で、暗号化１回は１μｓである。それで任意一つ
のフレーズは解読時に１μｓ掛かる。１ｓ内で１００万個攻撃者が試行できる。もし１０
ｍｓまで暗号化を延長したら、１ｓ内で１００個だけが試み可能で、解読速度が一万倍と
遅くなる。暗号化時間を長くする方法として２つある。一つは複数回の暗号化、もう一つ
は暗号化アルゴニズムの複雑度増加である。
ＰＢＫＤＦ２を例として説明するが、ＰＢＫＤＦ２関数の定義はＤＫ＝ＰＢＫＤＦ２（Ｐ
ＲＦ、Ｐａｓｓｗｏｒｄ、Ｓａｌｔ、ｃ、ｄｋＬｅｎ）とする。ただし、ＰＲＦは、擬似
乱数関数であり、例えばＨＡＳＨ＿ＨＭＡＣ函数であり、ｈＬｅｎ長の結果を出力できる
。Ｐａｓｓｗｏｒｄは共通鍵を生成するための原文パスワードである。Ｓａｌｔは暗号化
用のソルト値である。ｃは、繰り返し計算の回数であり、本例では確定した当回のデータ
暗号化強度とする。ｄｋＬｅｎは所望の共通鍵の長度である。ＤＫは最後に生成した共通
鍵である。
当時のクライアントの計算性能が暗号化強度要求を満足可能であれば、クライアント上で
ランダムに生成したソルト、暗号化強度およびユーザから入力したウェブサイトまたはア
プリケーションプログラムのパスワードに基づいて、ループ繰り返しで第１臨時パスワー
ドを生成するとともに、サーバーによりユーザの次回のログインを検証するために、ユー
ザネーム、ソルト、第１臨時パスワードをアプリケーションサーバーに発送する。この場
合では、サーバー上で平文パスワードを受信もせず、保存もしなく、単に低速ハッシュ化
後の第１臨時パスワードだけを取得することができるわけで、有効にドラッグアウト等の
攻撃に対抗することが可能である。
【００２１】
Ｓ５、ユーザネーム、ユーザから入力した平文パスワード、ソルト、暗号化強度をアプリ
ケーションサーバーに発送する。アプリケーションサーバーは複数個の他の被接続クライ
アントを選出し、前記ユーザから入力した平文パスワード、ソルト、暗号化強度を選択し
たクライアントに発送する。
当時のクライアントの計算性能が暗号化強度要求を満足不可能であれば、クライアントに
何らかの保護暗号化計算を実行されない。この場合、当時のクライアントはユーザに相応
するユーザネーム、平文パスワード、ソルト、暗号化強度をアプリケーションサーバー発
送する。一方では、サーバー処理負荷過大を回避するために、サーバーによりユーザの平
文パスワードを受信してから、相応の低速ハッシュ化を行うことなしに、サーバーに接続
した複数個のクライアントを選出して低速ハッシュ化を実行させる。悪しのエッジノード
があるかもしれないから、本発明は複数個のエッジクライアントを選出し同時で暗号化計
算を実行させることにより、悪しのエッジノードからの結果無返還や、見込み計算のエラ
ーなどを回避する。
具体的に、サーバーはまず暗号化強度によって該暗号化強度の対応する計算性能レベルを
確定する。クライアントの計算性能レベルが公開されるものであるから、アプリケーショ
ンサーバーにより計算性能レベルが暗号化強度の対応する計算性能レベル要求を満足する
複数個のクライアントを選出し、選出したクライアントにより相応の低速ハッシュ化サー
ビスを提供する。相応的に、ユーザから入力した平文パスワード、ソルト、暗号化強度を
選出したクライアントに発送することにより、被選択のクライアントにより低速ハッシュ
化サービスを提供する。
注意すべきのは、サーバーから平文パスワード情報を被選択のクライアントに配送する時
は、ユーザの平文パスワードを、サーバー上で記憶しなく、破棄することにより、攻撃者
の攻撃を有効に防げる。クライアント上では、平文パスワードが受け取られるが、ユーザ
ネーム情報がないので、平文パスワードをユーザとの有効的関連にできず、ユーザのパス
ワード情報を解読できない。
【００２２】
Ｓ６、選出したクライアントによりユーザから入力した平文パスワードを低速ハッシュ化
して第２臨時パスワードを取得して、第２臨時パスワードをアプリケーションサーバーに
発送する。
選出したクライアントにおいて、サーバーから発送した暗号化請求を受け取った後、暗号
化請求に対して応答するか否かを自発的に決定してもよい。暗号化請求に応答しないとす
る場合、暗号化請求を無視し、請求へ応答しない。暗号化請求に応答するとする場合、ロ
ーカルクライアントと相同の低速ハッシュ化アルゴニズムで低速ハッシュ化して、第２臨
時パスワードを得る。低速ハッシュ化の過程が、ステップＳ４と類似で、ここで省略され
る。
【００２３】
Ｓ７、アプリケーションサーバーにより受信した複数個の第２臨時パスワードに基づいて
第１臨時パスワードを確定する。
上記のように、エッジクライアント上で悪しのノードがあるかもしれないから、複数個の
クライアントの返還結果が不同となる可能性がある。したがって、サーバーにおいて複数
個の第２臨時パスワードを受け取った時、スクリーンする必要がある。それによって最後
の第１臨時パスワードを確定する。
具体的に、サーバーは、返還した各第２臨時パスワードの対応するクライアントの数量を
統計し、クライアントの数が最も多い第２臨時パスワードを選択して第１臨時パスワード
とする。例えば、６個のクライアントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの選択した第２臨時パスワ
ードはそれぞれＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ３とすると、サーバーの統計によれば
、Ｘ１の対応するクライアントの数は１、Ｘ２の対応するクライアントの数は２、Ｘ３の
対応するクライアントの数は３となる場合、Ｘ３を返還したクライアントの数が最も多く
、Ｘ３を最終に確定する第１臨時パスワードとする。
対応するクライアントの数が複数個で、対応するクライアントの数が並んで１位となる複
数個の第２臨時パスワードがあった場合、これらのクライアントにおける信頼値の最も高
いクライアントの返還した第２臨時パスワードを第１臨時パスワードとする。具体的に、
システムのセキュリティ性を向上し、悪しのユーザ危害データのセキュリティ性を回避す
るために、本発明はサーバーに接続されるユーザを管理する。
具体的に、ユーザはサーバーに接続する時には、当該サーバーに登録やログインする必要
がある。したがって、本発明は各サーバーへの登録ユーザに初期信頼値
0006893626.tif 000072
を設定する。ユーザクライアントにより他のユーザの第２臨時パスワード計算請求へ応答
するとする場合、サーバーにおいてその応答結果が正確であるか否かによって信頼値を調
整する。クライアントの返還した第２臨時パスワードと最終に確定する第１臨時パスワー
ドが一致する場合、クライアントの応答結果が正確である。さもなければ、クライアント
の応答結果が誤りである。
クライアントのＭ番目結果応答に関して、応答結果が正確であれば、ユーザクライアント
の信頼値の調整値は
0006893626.tif 000073
であり、ただし、
0006893626.tif 000074
はＭ番目応答結果が正確であるときにおけるユーザクライアントの信頼値の調整値、
0006893626.tif 000075
はＭ回応答における応答結果が正確である回数、
0006893626.tif 000076
は応答結果が正確であるときにおける信頼値の単位調整値である。
相応的に、ユーザのＭ番目結果応答後の信頼値は、
0006893626.tif 000077
であり、ただし、
0006893626.tif 000078
はユーザのＭ番目結果応答後の信頼値、
0006893626.tif 000079
はユーザのＭ−１番目結果応答後の信頼値である。
ユーザクライアントのＭ番目結果応答に関して、応答結果が誤りであれば、ユーザクライ
アント信頼値の調整値は
0006893626.tif 000080
と調整し、ただし、
0006893626.tif 000081
はＭ番目応答結果が誤りである場合におけるユーザクライアントの信頼値の調整値、
0006893626.tif 000082
はＭ番目応答における応答結果が誤りである回数、
0006893626.tif 000083
は応答結果が誤りであるときにおける信頼値の単位調整値である。
相応的に、ユーザのＭ番目結果応答後の信頼値は、
0006893626.tif 000084
であり、ただし、
0006893626.tif 000085
はユーザのＭ番目結果応答後の信頼値、
0006893626.tif 000086
はユーザのＭ−１番目結果応答後の信頼値である。
ユーザの初回応答に関して、応答結果が正確であれば、クライアントの信頼値の調整値は
0006893626.tif 000087
とすると、調整後のクライアント信頼値は
0006893626.tif 000088
である。応答結果が誤りであれば、クライアント信頼値の調整値は
0006893626.tif 000089
とすると、調整後のクライアント信頼値は
0006893626.tif 000090
となる。
注意すべきのは、データを有効に保護できるように、データのセキュリティ性を向上する
ために、本発明では
0006893626.tif 000091
とする。
クライアントの信頼値に関して、サーバーから相応のインセンティブ手段を提供し、ユー
ザに積極的に第２臨時パスワードの協力計算過程に参与させる。例えば、動画類アプリケ
ーションは、一定範囲内の信頼値であるとなれば、会員サービスをただで与えるや、会員
費ディスカウントなどの手段がある。ショッピング類のアプリケーションは、閾値を超え
る信頼値であればユーザに運賃減免を与える手段があってもよい。
【００２４】
Ｓ８、サーバーにより前記第１臨時パスワードを快速ハッシュ化して暗号化パスワード、
保存ユーザネーム、ソルトおよび前記暗号化パスワードを取得する。
サーバーにおいて第１臨時パスワードが受信された後、第１臨時パスワードをソルトとと
もに再び快速ハッシュ化して、最終的ものとしてユーザから入力した平文パスワードの対
応する暗号化パスワードを取得する。快速ハッシュ化は例えばＭＤ５暗号化があげられる
が、それについて限定されない。サーバー上でユーザネーム、ソルトおよび暗号化パスワ
ードを保存して、ユーザのアイデンティティを検証する。サーバー上で暗号化パスワード
だけを保存しているので、たとえ攻撃者がアタックしょうとしても、単に第１臨時パスワ
ードだけを取得できるに過ぎなく、ユーザの平文パスワードを取得するにはさらに解読す
る必要があり、難度が極大である。ネットワークデータのセキュリティ性を大きく向上し
、ユーザデータを有効に保護できる。
【００２５】
ユーザのログイン検証に際して、ユーザにより平文パスワードを入力する。相応の暗号化
過程が、上述したものと同じであり、サーバーにより算出した暗号化パスワードが予め記
憶したものと一致するかを判断する。一致すると判断すれば、ユーザは合法ユーザである
と証明できる。なお、さらにデータのセキュリティ性を向上するために、絶えずにソルト
を更新生成すればよく、ログインの発生と同時に新たに生成したソルトを発送するととも
に、相応の第１臨時パスワードを計算する。それによって、ユーザに意識させることなく
ソルトの更新を実現でき、ユーザ体験を向上する。
【００２６】
実施例２
図２に示されるように、本実施例はエッジコンピューティングによるビッグデータネット
ワークデータの保護システム、特にユーザのパスワード等のプライベートデータを暗号化
するシステムを提出する。該システムは、下記を含む。
【００２７】
第１確定モジュールは、クライアントの基本情報によってクライアントの計算性能レベル
を確定する。
ビッグデータ時代に伴うユーザデータ量の急増や、サーバーに基づくデータ保護方法にお
けるサーバー負荷過大という問題を克服するために、本発明においては、クライアントに
基づいて一部のデータ保護計算を実行することにして、サーバーの処理コストを有効に低
減する。端末装置の普及とモノネットワークの発展に伴って、ますます端末装置が多様化
し、クライアントの性能が強大する。このような現状では、一部の計算任務をサーバーか
ら移動端末に移転することが可能となる。したがって本発明は、クライアントをエッジノ
ードとし、エッジコンピューティングにより一部のデータ保護計算を実行し、サーバーと
共同でユーザデータの保護を行う。エッジコンピューティングは、分散式演算の仕組みと
して、アプリケーションプログラム、データ資料およびサービスの演算をネットワークの
中心ノードから、ネットワークの論理的エイジノートに移転して処理を行う。
クライアントは、パソコン、携帯電話、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａ
ｓｓｉｓｔａｎｔ）などを含むことができるが、それらに限定されない。クライアントを
エッジノードとしてデータ保護の暗号化計算を行う場合、クライアントによっては計算性
能が異なる。ユーザの計算性能が相応の暗号化要求を満足できない場合は、このクライア
ントに基づいて暗号化保護を行ることはできない。したがって本発明は、まずクライアン
トの基本情報に基づいてクライアントの計算性能を確定する。そしてその結果によって、
このエッジノードに基づいてデータの暗号化保護を実行するか否かを決定する。
計算性能と関連するクライアントの構成情報は、一般的にクロック周波数、語長、カーネ
ル数、メモリ容量等を含むことができる。クロック周波数とは、コンピュータＣＰＵの単
位時間パルス数をいう。語長とは、コンピュータの演算ユニットで一度処理可能なバイナ
リデータの桁数をいう。カーネル数とは、ＣＰＵ 内で指令を実行する演算器と制御器の
数をいう。メモリ容量とは、メモリで情報を記憶可能なバイトの合計数をいう。通常は、
クール周波数が高いほど、語長が大きいほど、カーネル数が多いほど、メモリア容量が大
きいほど、クレイアントの演算速度が速いほど、計算性能がそれぞれ強くなる。
クライアントの計算性能を確定するために、本発明は計算性能と関連するクライアントの
構成情報に異なる重みを設定する。例えばクロック周波数、語長、カーネル数、メモリ容
量の重みはそれぞれ
0006893626.tif 000092
、
0006893626.tif 000093
、
0006893626.tif 000094
、
0006893626.tif 000095
とすると、
0006893626.tif 000096
である。したがって、クライアントの計算性能値は
0006893626.tif 000097
であり、ただし、
0006893626.tif 000098
、
0006893626.tif 000099
、
0006893626.tif 000100
、
0006893626.tif 000101
はそれぞれクロック周波数、語長、カーネル数、メモリ容量の値である。構成情報によっ
てその占める重みが異なり、例えばクロック周波数は大きい程度で、クライアントの計算
性能を決定する。したがって、クロック周波数の重みは最も大きくする。
さらに、本発明において、算出計算性能値に基づいて、各クライアントを相応の計算性能
レベルに分けている。例えば本例ではクライアントの計算性能レベルはＩレベル、ＩＩレ
ベル、ＩＩＩレベル、ＩＶレベル、Ｖレベルがある。異なる計算性能レベルは、異なる計
算性能値の範囲に対応している。一般的には、計算性能値が高ければ、その対応する計算
性能レベルも高く、計算速度が速い。
注意すべきのは、クロック周波数、語長、カーネル数、メモリ容量に基づく計算性能の計
算は単に例示的説明だけで、他のクライアントの基本情報に基づく計算性能の計算と類似
のものも含み、その制限としてはならない。なお、クライアントの処理コストを低減させ
るために、クライアントの計算性能レベルの計算は単に一回だけで行い、初回で済み、公
開情報としてクライアントに保存される。クライアントをエッジノードとして暗号化保護
計算しょうとする場合、クライアントから相応の計算性能レベルを直接に読み取ってもよ
い。
【００２８】
第２確定モジュールは、接続するアプリケーションの類型および暗号化強度計画によって
当回のデータ暗号化強度を確定する。
データ暗号化保護の過程では、暗号化強度が大きければ、データのセキュリティ性が高い
が、その相応処理コストも大きくなる。したがって本発明はセキュリティ性と処理コスト
の間で有効的なバランスを取るように務めている。実際では、アプリケーションによって
は、そのためのユーザのパスワードデータに必要なセキュリティ性が異なる。例えばネッ
トバンクのログインパスワードは、ユーザの財産セキュリティを保護するために、特に高
いセキュリティ性が望ましい。動画ウェブサイトのログインパスワードは、あまり高くな
いセキュリティ性としても構わない。したがって本発明は、異なるユーザの異なるアプリ
ケーションの類型に対して異なる暗号化強度を設定する。
具体的に本発明はアプリケーションの類型を金融類、ショッピング類、医療健康類、動画
類、生活サービス類等に分けている。ユーザにより、自分のニーズによって、各類型のア
プリケーションに相応の暗号化強度を設定する。金融類はアリペー（Ａｌｉ  Ｐａｙ）、
モバイルバンク、ネットバンク等が挙げられる。ショッピング類はＴａｏｂａｏ、ＪＤ等
が挙げられる。動画類はＴｅｎｃｅｎｔ、ＱＩＹ、Ｙｏｕｋｕ等が挙げられる。生活サー
ビス類は滴滴、Ｍｅｉｔｕａｎ等が挙げられる。また医療健康類は、病院受付の予約、ネ
ット医療相談等を含むプラットフォームが挙げられる。
本発明は、エッジノード上で暗号化した後の結果を再暗号化し、ｍ回のループ繰り返しを
行うことにより、攻撃者のブルートフォース解読の難度を高くする。即ち、データ暗号化
の強度はループ繰り返し暗号化の回数に関係する。したがって本発明にかかる各種類のア
プリケーションのデータ暗号化強度は相応のループ繰り返し回数の範囲に対応する。
例えば、ユーザは暗号化強度計画を予め設定する。金融類アプリケーションの対応する暗
号化強度を［１０００００、９００００］とする。ショッピング類アプリケーションの対
応する暗号化強度を［８００００、７００００］とする。医療健康類アプリケーションの
対応する暗号化強度を［７５０００、６００００］とする。、動画類アプリケーションの
対応する暗号化強度を［２００００、１００００］とする。生活サービス類アプリケーシ
ョンの対応する暗号化強度を［５００００、４００００］とする。
ユーザは、ウェブサイトまたはアプリケーションプログラム経由の登録やログインを介し
て、あるアプリケーションを利用する時は、まずこのウェブサイトまたはアプリケーショ
ンプログラムの属するアプリケーションの類型を判断する。次いでに、クライアント上で
ローカルに予記憶したユーザの暗号化強度計画を呼び出し、アプリケーションの類型によ
って相応の暗号化強度範囲を確定する。そして、ランダムに暗号化強度範囲内のいずれか
一つの暗号化強度値を選出して当回のデータの暗号化強度とする。
【００２９】
判断モジュールは、ランダムにソルトを生成し、クライアントの計算性能レベルが暗号化
強度要求を満足可能であるかを判断する。そうであれば、ローカル暗号化モジュールを呼
び出し、さもなければ、選択モジュールを呼び出す。
ブルートフォースの総当たり辞書攻撃などの解読方法に対抗するために、本発明は暗号化
過程でユーザーによっては異なるソルト値を導入する。プライバシーパスワードの任意の
特定位置に特定の文字列を挿入することにより、そのハッシュ化後の結果が元のパスワー
ドを使ったハッシュ化結果と一致できないようにする。このような動作はソルトという。
したがって、エッジノード上でデータ保護暗号化する前に、各ユーザクライアントはまず
ランダムにソルトを生成することにより、データ暗号化のセキュリティ性を向上する。
上述のように、ユーザの計算性能が相応の暗号化要求を満足できない場合、このクライア
ントに基づいて暗号化保護を実行することはできない。計算性能と暗号化強度要求とが一
致しない場合、相応の暗号化強度を完成するために大量の時間ロスがあり、ユーザの待機
時間が長く、ユーザ体験を大幅に悪化する。したがって本発明にかかるエッジノードデー
タ保護過程では、まず当時のクライアントの計算性能が暗号化強度要求を満足できるかを
判断する。そうであれば、当時のクライアント上で直接に保護暗号化計算を実行する。さ
もなければ、保護暗号化計算をローカルクライアント上で実行することにしなく、ユーザ
の体験が悪いからである。
本発明はまず、各計算性能レベルにかかる完成可能の暗号化強度範囲を確定する。具体的
に、大量のクライアントを統計することによって実現されるが、マシン学習によっても実
現できる。これについては限定されない。そしてクライアントの計算性能レベルによって
クライアントの完成可能な暗号化強度範囲を確定した結果、当回のデータ暗号化強度がク
ライアントの完成可能な暗号化強度範囲内に属する場合、当時のクライアントの計算性能
が暗号化要求を満足できると証明する。さもなければ暗号化要求を満足できない。
【００３０】
ローカル暗号化モジュールは、ユーザから入力した平文パスワードを低速ハッシュ化して
第１臨時パスワードを取得する。ユーザネーム、ソルト、第１臨時パスワードをアプリケ
ーションサーバーに発送する。および、記憶モジュールを呼び出す。
本発明はＰＢＫＤＦ２またはｂｃｒｙｐｔ等の低速ハッシュ化アルゴニズムによって平文
パスワードを暗号化する。低速ハッシュ化暗号化は、暗号化時間を長くして、相応的に解
読の時間と難度を増加させる。パスワード解読の時間は暗号化アルゴニズムに直接関係す
る。例えばＭＤ５の暗号化が非常に快速で、暗号化１回は１μｓである。それで任意一つ
のフレーズは解読時に１μｓ掛かる。１ｓ内で１００万個攻撃者が試行できる。もし１０
ｍｓまで暗号化を延長したら、１ｓ内で１００個だけが試み可能で、解読速度が一万倍と
遅くなる。暗号化時間を長くする方法として２つある。一つは複数回の暗号化、もう一つ
は暗号化アルゴニズムの複雑度増加である。
ＰＢＫＤＦ２を例として説明するが、ＰＢＫＤＦ２関数の定義はＤＫ＝ＰＢＫＤＦ２（Ｐ
ＲＦ、Ｐａｓｓｗｏｒｄ、Ｓａｌｔ、ｃ、ｄｋＬｅｎ）とする。ただし、ＰＲＦは、擬似
乱数関数であり、例えばＨＡＳＨ＿ＨＭＡＣ函数であり、ｈＬｅｎ長の結果を出力できる
。Ｐａｓｓｗｏｒｄは共通鍵を生成するための原文パスワードである。Ｓａｌｔは暗号化
用のソルト値である。ｃは、繰り返し計算の回数であり、本例では確定した当回のデータ
暗号化強度とする。ｄｋＬｅｎは所望の共通鍵の長度である。ＤＫは最後に生成した共通
鍵である。
当時のクライアントの計算性能が暗号化強度要求を満足可能であれば、クライアント上で
ランダムに生成したソルト、暗号化強度およびユーザから入力したウェブサイトまたはア
プリケーションプログラムのパスワードに基づいて、ループ繰り返しで第１臨時パスワー
ドを生成するとともに、サーバーによりユーザの次回のログインを検証するために、ユー
ザネーム、ソルト、第１臨時パスワードをアプリケーションサーバーに発送する。この場
合では、サーバー上で平文パスワードを受信もせず、保存もしなく、単に低速ハッシュ化
後の第１臨時パスワードだけを取得することができるわけで、有効にドラッグアウト等の
攻撃に対抗することが可能である。
【００３１】
選択モジュールは、ユーザネーム、ユーザから入力した平文パスワード、ソルト、暗号化
強度をアプリケーションサーバーに発送する。アプリケーションサーバーは複数個の他の
被接続クライアントを選出し、前記ユーザから入力した平文パスワード、ソルト、暗号化
強度を選択したクライアントに発送する。
当時のクライアントの計算性能が暗号化強度要求を満足不可能であれば、クライアントに
何らかの保護暗号化計算を実行されない。この場合、当時のクライアントはユーザに相応
するユーザネーム、平文パスワード、ソルト、暗号化強度をアプリケーションサーバー発
送する。一方では、サーバー処理負荷過大を回避するために、サーバーによりユーザの平
文パスワードを受信してから、相応の低速ハッシュ化を行うことなしに、サーバーに接続
した複数個のクライアントを選出して低速ハッシュ化を実行させる。悪しのエッジノード
があるかもしれないから、本発明は複数個のエッジクライアントを選出し同時で暗号化計
算を実行させることにより、悪しのエッジノードからの結果無返還や、見込み計算のエラ
ーなどを回避する。
具体的に、サーバーはまず暗号化強度によって該暗号化強度の対応する計算性能レベルを
確定する。クライアントの計算性能レベルが公開されるものであるから、アプリケーショ
ンサーバーにより計算性能レベルが暗号化強度の対応する計算性能レベル要求を満足する
複数個のクライアントを選出し、選出したクライアントにより相応の低速ハッシュ化サー
ビスを提供する。相応的に、ユーザから入力した平文パスワード、ソルト、暗号化強度を
選出したクライアントに発送することにより、被選択のクライアントにより低速ハッシュ
化サービスを提供する。
注意すべきのは、サーバーから平文パスワード情報を被選択のクライアントに配送する時
は、ユーザの平文パスワードを、サーバー上で記憶しなく、破棄することにより、攻撃者
の攻撃を有効に防げる。クライアント上では、平文パスワードが受け取られるが、ユーザ
ネーム情報がないので、平文パスワードをユーザとの有効的関連にできず、ユーザのパス
ワード情報を解読できない。
【００３２】
協力暗号化モジュールにおいて、選出したクライアントによりユーザから入力した平文パ
スワードを低速ハッシュ化して第２臨時パスワードを取得して、第２臨時パスワードをア
プリケーションサーバーに発送する。
選出したクライアントにおいて、サーバーから発送した暗号化請求を受け取った後、暗号
化請求に対して応答するか否かを自発的に決定してもよい。暗号化請求に応答しないとす
る場合、暗号化請求を無視し、請求へ応答しない。暗号化請求に応答するとする場合、ロ
ーカルクライアントと相同の低速ハッシュ化アルゴニズムで低速ハッシュ化して、第２臨
時パスワードを得る。低速ハッシュ化の過程が、ステップＳ４と類似で、ここで省略され
る。
【００３３】
第３確定モジュールにおいて、アプリケーションサーバーにより受信した複数個の第２臨
時パスワードに基づいて第１臨時パスワードを確定する。
上記のように、エッジクライアント上で悪しのノードがあるかもしれないから、複数個の
クライアントの返還結果が不同となる可能性がある。したがって、サーバーにおいて複数
個の第２臨時パスワードを受け取った時、スクリーンする必要がある。それによって最後
の第１臨時パスワードを確定する。
具体的に、サーバーは、返還した各第２臨時パスワードの対応するクライアントの数量を
統計し、クライアントの数が最も多い第２臨時パスワードを選択して第１臨時パスワード
とする。例えば、６個のクライアントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの選択した第２臨時パスワ
ードはそれぞれＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ３とすると、サーバーの統計によれば
、Ｘ１の対応するクライアントの数は１、Ｘ２の対応するクライアントの数は２、Ｘ３の
対応するクライアントの数は３となる場合、Ｘ３を返還したクライアントの数が最も多く
、Ｘ３を最終に確定する第１臨時パスワードとする。
対応するクライアントの数が複数個で、対応するクライアントの数が並んで１位となる複
数個の第２臨時パスワードがあった場合、これらのクライアントにおける信頼値の最も高
いクライアントの返還した第２臨時パスワードを第１臨時パスワードとする。具体的に、
システムのセキュリティ性を向上し、悪しのユーザ危害データのセキュリティ性を回避す
るために、本発明はサーバーに接続されるユーザを管理する。
具体的に、ユーザはサーバーに接続する時には、当該サーバーに登録やログインする必要
がある。したがって、本発明は各サーバーへの登録ユーザに初期信頼値
0006893626.tif 000102
を設定する。ユーザクライアントにより他のユーザの第２臨時パスワード計算請求へ応答
するとする場合、サーバーにおいてその応答結果が正確であるか否かによって信頼値を調
整する。クライアントの返還した第２臨時パスワードと最終に確定する第１臨時パスワー
ドが一致する場合、クライアントの応答結果が正確である。さもなければ、クライアント
の応答結果が誤りである。
クライアントのＭ番目結果応答に関して、応答結果が正確であれば、ユーザクライアント
の信頼値の調整値は
0006893626.tif 000103
であり、ただし、
0006893626.tif 000104
はＭ番目応答結果が正確であるときにおけるユーザクライアントの信頼値の調整値、
0006893626.tif 000105
はＭ回応答における応答結果が正確である回数、
0006893626.tif 000106
は応答結果が正確であるときにおける信頼値の単位調整値である。
相応的に、ユーザのＭ番目結果応答後の信頼値は、
0006893626.tif 000107
であり、ただし、
0006893626.tif 000108
はユーザのＭ番目結果応答後の信頼値、
0006893626.tif 000109
はユーザのＭ−１番目結果応答後の信頼値である。
ユーザクライアントのＭ番目結果応答に関して、応答結果が誤りであれば、ユーザクライ
アント信頼値の調整値は
0006893626.tif 000110
と調整し、ただし、
0006893626.tif 000111
はＭ番目応答結果が誤りである場合におけるユーザクライアントの信頼値の調整値、
0006893626.tif 000112
はＭ番目応答における応答結果が誤りである回数、
0006893626.tif 000113
は応答結果が誤りであるときにおける信頼値の単位調整値である。
相応的に、ユーザのＭ番目結果応答後の信頼値は、
0006893626.tif 000114
であり、ただし、
0006893626.tif 000115
はユーザのＭ番目結果応答後の信頼値、
0006893626.tif 000116
はユーザのＭ−１番目結果応答後の信頼値である。
ユーザの初回応答に関して、応答結果が正確であれば、クライアントの信頼値の調整値は
0006893626.tif 000117
とすると、調整後のクライアント信頼値は
0006893626.tif 000118
である。応答結果が誤りであれば、クライアント信頼値の調整値は
0006893626.tif 000119
とすると、調整後のクライアント信頼値は
0006893626.tif 000120
となる。
注意すべきのは、データを有効に保護できるように、データのセキュリティ性を向上する
ために、本発明では
0006893626.tif 000121
とする。
クライアントの信頼値に関して、サーバーから相応のインセンティブ手段を提供し、ユー
ザに積極的に第２臨時パスワードの協力計算過程に参与させる。例えば、動画類アプリケ
ーションは、一定範囲内の信頼値であるとなれば、会員サービスをただで与えるや、会員
費ディスカウントなどの手段がある。ショッピング類のアプリケーションは、閾値を超え
る信頼値であればユーザに運賃減免を与える手段があってもよい。
【００３４】
記憶モジュールにおいて、サーバーにより前記第１臨時パスワードを快速ハッシュ化して
暗号化パスワード、保存ユーザネーム、ソルトおよび前記暗号化パスワードを取得する。
サーバーにおいて第１臨時パスワードが受信された後、第１臨時パスワードをソルトとと
もに再び快速ハッシュ化して、最終的ものとしてユーザから入力した平文パスワードの対
応する暗号化パスワードを取得する。快速ハッシュ化は例えばＭＤ５暗号化があげられる
が、それについて限定されない。サーバー上でユーザネーム、ソルトおよび暗号化パスワ
ードを保存して、ユーザのアイデンティティを検証する。サーバー上で暗号化パスワード
だけを保存しているので、たとえ攻撃者がアタックしょうとしても、単に第１臨時パスワ
ードだけを取得できるに過ぎなく、ユーザの平文パスワードを取得するにはさらに解読す
る必要があり、難度が極大である。ネットワークデータのセキュリティ性を大きく向上し
、ユーザデータを有効に保護できる。
【００３５】
ユーザのログイン検証に際して、ユーザにより平文パスワードを入力する。相応の暗号化
過程が、上述したものと同じであり、サーバーにより算出した暗号化パスワードが予め記
憶したものと一致するかを判断する。一致すると判断すれば、ユーザは合法ユーザである
と証明できる。なお、さらにデータのセキュリティ性を向上するために、絶えずにソルト
を更新生成すればよく、ログインの発生と同時に新たに生成したソルトを発送するととも
に、相応の第１臨時パスワードを計算する。それによって、ユーザに意識させることなく
ソルトの更新を実現でき、ユーザ体験を向上する。
【００３６】
本発明はビッグデータネットワークのデータ計算量巨大問題に対して、エッジコンピュー
ティングによるデータ保護方法およびシステムを提出する。クライアントをエッジノード
とし、クライアントの計算性能を十分に利用する。データの保護過程でクライアントによ
り低速ハッシュ化を実行することにより、サーバーの計算大負荷、崩壊容易の問題を有効
に解決する。本発明は異なるユーザの異なるアプリケーションの類型に、異なる暗号化強
度を設定する。これにより過大の暗号化強度による必要を超える計算処理コストの問題を
解決する。データセキュリティ性とシステムコストとの間で有効的バランスを取る。本発
明はクライアントの計算性能を定量評価し、暗号化強度要求と計算性能が一致するかによ
ってローカルクライアントで低速ハッシュ化を行うかを確定し、一致する場合だけでロー
カルに低速ハッシュ化を行うことにより、処理速度の過低速、クライアント性能低下など
の問題を解決する。本発明は他のクライアントの返還した結果をスクリーンして、クライ
アントの信頼値を定量評価する。誤り応答による信頼値への影響は、正確応答による影響
より大きいので、悪しのユーザからの返還誤り結果を回避する。これにより、データのセ
キュリティ性をさらに向上する。また、信頼値相応のインセンティブ規則を設置する。こ
れにより、ユーザの低速ハッシュ化計算への参与積極性を向上する。さらにまた、ユーザ
の応答行為を制約する。これにより、システムのセキュリティ性を向上する。本発明はク
ライアントの低速ハッシュ化・サーバーの高速ハッシュ化の方式によって、攻撃者のデー
タへの攻撃コストを高騰させるようにして、データの保護力を強くさせる。
【００３７】
なお、上記は本発明のより良い実施形態および運用された技術原理のみである。当業者で
あれば、本発明はここで述べた特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の保護
範囲から逸脱することなく、様々な明白な変化、再調整、代替を行うことができることを
理解するであろう。したがって、以上の実施形態によって本発明をより詳細に説明したが
、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することな
く、より多くの他の等価な実施形態を含むことができ、本発明の範囲は添付の特許請求の
範囲によって決定される。
【要約】      （修正有）【課題】ビッグデータネットワークのデータ計算量巨大問題に対して、エッジコンピューティングによるデータ保護方法およびシステムを提供する。【解決手段】方法は、クライアントの計算性能レベルが暗号化強度要求を満足可能であれば、クライアントが平文パスワードを低速ハッシュ化して第１臨時パスワードを取得し、アプリケーションサーバーに発送する。クライアントの計算性能レベルが暗号化強度要求を満足可能でなければ、クライアントは平文パスワードをアプリケーションサーバに発送し、アプリケーションサーバは選択した他の複数クライアントに平文パスワードを発送して、低速ハッシュ化により第２臨時パスワードを計算させ、アプリケーションサーバに返送させ、取得した複数個の第２臨時パスワードに基づいて第１臨時パスワードを確定する。サーバは、取得した第１臨時パスワードを高速ハッシュ化して暗号化パスワードを取得し、保存する。【選択図】図１【図１】
0006893626.tif 000152
【図２】
0006893626.tif 000153