(57)【要約】【課題】不正者追跡の機能を、双線形写像をベースとした暗号化手法に実現したコンテンツ配信システムを提供する。【解決手段】コンテンツ配信システム１は、暗号化の際に使用する暗号化情報を生成する暗号化情報生成装置１０と、その暗号化情報によりユーザ秘密鍵を生成する秘密鍵生成装置２０と、暗号化情報に基づいて生成したヘッダ情報をコンテンツに付加して配信用コンテンツを生成する配信用コンテンツ生成装置３０とを備え、暗号化情報生成装置１０が、２つの多項式の係数と双線形写像を用いた公開鍵とを暗号化情報として生成し、秘密鍵生成装置２０が、２つの多項式の係数に基づいてユーザ秘密鍵を生成し、配信用コンテンツ生成装置３０が、公開鍵に基づいてヘッダ情報を生成することを特徴とする。【選択図】図１
2009171016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテンツを暗号化して配信するコンテンツ配信システムにおいて、秘密鍵を生成するための多項式係数と、当該秘密鍵に対応する公開鍵とを生成する暗号化情報生成装置であって、
素数を位数とし、かつ、双線形写像となる群から生成元を選択する生成元選択手段と、
不正者の予め定めた最大結託者数をｋとしたとき、前記素数未満の数の中から、（２ｋ−１）次の第１多項式の係数ａｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝と第２多項式の係数ｂｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝とを選択して、前記多項式係数として生成する多項式係数生成手段と、
前記素数をｐ、前記生成元選択手段で選択された生成元をＱ、当該生成元Ｑに前記素数ｐ未満の数の中から選択した２つの乱数を乗算した２つの乗算生成元をＱα及びＱβ、前記双線形写像をｅとしたとき、前記公開鍵ＰＫを、
【数１】
2009171016.tif 000022
として生成する公開鍵生成手段と、
を備えることを特徴とする暗号化情報生成装置。
【請求項２】
コンテンツを暗号化して配信するコンテンツ配信システムにおいて、秘密鍵を生成するための多項式係数と、当該秘密鍵に対応する公開鍵とを生成するために、コンピュータを、
素数を位数とし、かつ、双線形写像となる群から生成元を選択する生成元選択手段、
不正者の予め定めた最大結託者数をｋとしたとき、前記素数未満の数の中から、（２ｋ−１）次の第１多項式の係数ａｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝と第２多項式の係数ｂｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝とを選択して、前記多項式係数として生成する多項式係数生成手段、
前記素数をｐ、前記生成元選択手段で選択された生成元をＱ、当該生成元Ｑに前記素数未満の数の中から選択した２つの乱数を乗算した２つの乗算生成元をＱα及びＱβ、前記双線形写像をｅとしたとき、前記公開鍵ＰＫを、
【数２】
2009171016.tif 000023
として生成する公開鍵生成手段、
として機能させることを特徴とする暗号化情報生成プログラム。
【請求項３】
コンテンツを暗号化して配信するコンテンツ配信システムにおいて、請求項１に記載の暗号化情報生成装置によって生成された公開鍵に基づいて、配信用コンテンツを生成する配信用コンテンツ生成装置であって、
前記コンテンツを暗号化する暗号化鍵を生成する暗号化鍵生成手段と、
この暗号化鍵生成手段で生成された暗号化鍵に基づいて、前記コンテンツを暗号化して暗号化コンテンツを生成するコンテンツ暗号化手段と、
前記暗号化鍵生成手段で生成された暗号化鍵Ｋｓと、前記公開鍵ＰＫと、予め選択した乱数ｒとに基づいて、
【数３】
2009171016.tif 000024
により、前記暗号化コンテンツに合成するヘッダ情報Ｈｅａｄを生成するヘッダ生成手段と、
このヘッダ生成手段で生成されたヘッダ情報と、前記暗号化コンテンツを合成することで前記配信用コンテンツを生成するヘッダ合成手段と、
を備えることを特徴とする配信用コンテンツ生成装置。
【請求項４】
コンテンツを暗号化して配信するコンテンツ配信システムにおいて、請求項１に記載の暗号化情報生成装置によって生成された公開鍵に基づいて、配信用コンテンツを生成するために、コンピュータを、
前記コンテンツを暗号化する暗号化鍵を生成する暗号化鍵生成手段、
この暗号化鍵生成手段で生成された暗号化鍵に基づいて、前記コンテンツを暗号化して暗号化コンテンツを生成するコンテンツ暗号化手段、
前記暗号化鍵生成手段で生成された暗号化鍵Ｋｓと、前記公開鍵ＰＫと、予め選択した乱数ｒとに基づいて、
【数４】
2009171016.tif 000025
により、前記暗号化コンテンツに合成するヘッダ情報Ｈｅａｄを生成するヘッダ生成手段、
このヘッダ生成手段で生成されたヘッダ情報と、前記暗号化コンテンツを合成することで前記配信用コンテンツを生成するヘッダ合成手段、
として機能させることを特徴とする配信用コンテンツ生成プログラム。
【請求項５】
コンテンツを暗号化して配信するコンテンツ配信システムにおいて、請求項１に記載の暗号化情報生成装置で生成された公開鍵ＰＫを、
【数５】
2009171016.tif 000026
としたとき、前記コンテンツを暗号化した暗号化鍵Ｋｓと乱数ｒとにより生成された次式で示すヘッダ情報
【数６】
2009171016.tif 000027
と暗号化コンテンツとで構成される配信用コンテンツを、前記暗号化情報生成装置で生成された多項式係数を有する第１多項式及び第２多項式にユーザ固有の値を代入して生成された秘密鍵に基づいて復号するコンテンツ復号装置であって、
前記配信用コンテンツを、前記ヘッダ情報と前記暗号化コンテンツとに分離する分離手段と、
この分離手段で分離されたヘッダ情報を（Ｑｒ，ｚ０，ｚ１，…，ｚ２ｋ−１）としたとき、前記第１多項式の演算結果ＳＫＩＤ１、及び、前記第２多項式の演算結果ＳＫＩＤ２と、前記ユーザ固有の値ＩＤとに基づいて、
【数７】
2009171016.tif 000028
により、コンテンツを暗号化した暗号化鍵Ｋｓを復号する暗号化鍵復号手段と、
この暗号化鍵復号手段で復号された暗号化鍵に基づいて、前記暗号化コンテンツを復号するコンテンツ復号手段と、
を備えることを特徴とするコンテンツ復号装置。
【請求項６】
コンテンツを暗号化して配信するコンテンツ配信システムにおいて、請求項１に記載の暗号化情報生成装置で生成された公開鍵ＰＫを、
【数８】
2009171016.tif 000029
としたとき、前記コンテンツを暗号化した暗号化鍵Ｋｓと乱数ｒとにより生成された次式で示すヘッダ情報
【数９】
2009171016.tif 000030
と暗号化コンテンツとで構成される配信用コンテンツを、前記暗号化情報生成装置で生成された多項式係数を有する第１多項式及び第２多項式にユーザ固有の値を代入して生成された秘密鍵に基づいて復号するために、コンピュータを、
前記配信用コンテンツを、前記ヘッダ情報と前記暗号化コンテンツとに分離する分離手段、
この分離手段で分離されたヘッダ情報を（Ｑｒ，ｚ０，ｚ１，…，ｚ２ｋ−１）としたとき、前記第１多項式の演算結果ＳＫＩＤ１、及び、前記第２多項式の演算結果ＳＫＩＤ２と、前記ユーザ固有の値ＩＤとに基づいて、
【数１０】
2009171016.tif 000031
により、コンテンツを暗号化した暗号化鍵Ｋｓを復号する暗号化鍵復号手段、
この暗号化鍵復号手段で復号された暗号化鍵に基づいて、前記暗号化コンテンツを復号するコンテンツ復号手段、
として機能させることを特徴とするコンテンツ復号プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテンツを暗号化して配信するコンテンツ配信システムに用いられる暗号化情報生成装置及びそのプログラム、配信用コンテンツ生成装置及びそのプログラム、並びに、コンテンツ復号装置及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネット（ネットワーク）上で、映像、音声等の種々のコンテンツが流通するようになってきた。
しかし、インターネット上でコンテンツの売買を行う場合、正規の利用者が不正によりコンテンツを流通させてしまうことがあり、コンテンツ提供者に被害を与えるケースが増えている。このような問題に対して、不正に流通したコンテンツがどの利用者から配信されたものかを特定する方法として、「不正者追跡（Ｔｒａｉｔｏｒ  Ｔｒａｃｉｎｇ）方式」と呼ばれる暗号化技術を用いる手法がある（以下、「ＫＤ９８法」という。非特許文献１参照）。
【０００３】
このＫＤ９８法では、暗号化されたコンテンツを復号する鍵となる秘密鍵を、利用者固有の識別子と多項式とを用いて生成している。すなわち、多項式をｆ（ｘ）としたとき、変数ｘに利用者固有の識別子ＩＤを代入したｆ（ＩＤ）が利用者の秘密鍵となる。このため、利用者が不正に秘密鍵の複製を作成した場合には、その秘密鍵ｆ（ＩＤ）を作成するために使用した識別子ＩＤを求めることで、どの利用者が不正を行ったかを特定することができる。なお、このＫＤ９８法では、当該不正者追跡方式を用いたシステムに対して、結託してｋ人の不正者が不正（攻撃）を行った場合でも耐性を持たせるために、多項式ｆ（ｘ）の次数をｋ次としている。
【０００４】
さらに、ＫＤ９８法の安全性を高めるため、多項式ｆ（ｘ）の次数を（２ｋ−１）次に高めた方式も提案されている（以下、「ＫＹ０２法」という。非特許文献２参照）。このように次数を高めることで、線形攻撃（Ｌｉｎｅａｒ  Ａｔｔａｃｋ）と呼ばれる攻撃に対して耐性を持たせることができる。
また、前記したＫＤ９８法やＫＹ０２法は、攻撃者が、ある定められた鍵のみ漏洩を受けることができる非適応的（Ｎｏｎ−Ａｄａｐｔｉｖｅ）な攻撃に対して安全性が証明されている。
【０００５】
これに対し、攻撃者が、いかなる鍵であっても、鍵漏洩を受けることができる適応的（Ａｄａｐｔｉｖｅ）な攻撃に対しても安全性が証明された手法が提案されている（以下、「ＤＦ０３法」という。非特許文献３参照）。
このＤＦ０３法では、次数が（２ｋ−１）次の多項式を２つ（ｆ１（ｘ），ｆ２（ｘ））用いて、利用者の秘密鍵を生成している。すなわち、多項式を（ｆ１（ｘ），ｆ２（ｘ））としたとき、変数ｘに利用者固有の識別子ＩＤを代入した（ｆ１（ＩＤ），ｆ２（ＩＤ））が利用者の秘密鍵となる。
なお、多項式の係数によって、任意の利用者の秘密鍵を生成することが可能である。そこで、コンテンツ提供者（プロバイダ）は、多項式の係数を厳重に管理・保管している。
【０００６】
一方、暗号化装置の安全性を高めるには、手法の異なる複数の暗号を用いて、１つの暗号が破られたとしても、他の暗号を用いることができるように構成することが望ましい。例えば、前記したＫＤ９８法、ＫＹ０２法、ＤＦ０３法は、基本的にエルガマル（ＥｌＧａｍａｌ）暗号をベースにした暗号化手法であるが、同じ不正者追跡の機能を、他の手法である双線形写像（Ｐａｒｉｎｇ）をベースにして実現した暗号化手法が存在する（以下、「ＴＳＺ０３法」という。非特許文献４参照）。
【０００７】
しかし、この双線形写像をベースにしたＴＳＺ０３法には、有効な攻撃方法が見つかり、安全性の保証がなくなっているのが現状である（非特許文献５参照）。
そこで、現在、双線形写像をベースとした手法として、「ｃ−セキュア符号」と呼ばれる符合を組み合わせることで、安全性を高めた暗号化手法が提案されている（非特許文献５参照）。
【非特許文献１】Ｋａｉｓａ  Ｎｙｂｅｒｇ著“Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｃｒｙｐｔｏｌｏｇｙ−ＥＵＲＯＣＲＹＰＴ’９８”，Ｌｅｃｔｕｒｅ  Ｎｏｔｅｓ  ｉｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，ｖｏｌ１４０３，ｐｐ．１４５−１５７
【非特許文献２】Ｄａｖｉｄ  Ｎａｃｃａｃｈｅ  ａｎｄ  Ｐａｓｃａｌ  Ｐａｉｌｌｉｅｒ著“Ｐｕｂｌｉｃ  Ｋｅｙ  Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ−ＰＫＣ’０２”，Ｌｅｃｔｕｒｅ  Ｎｏｔｅｓ  ｉｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，ｖｏｌ２２７４，ｐｐ．１７２−１８７
【非特許文献３】Ｙｖｏ．Ｇ．Ｄｅｓｍｅｄｔ著“Ｐｕｂｌｉｃ  Ｋｅｙ  Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ−ＰＫＣ’０３”，Ｌｅｃｔｕｒｅ  Ｎｏｔｅｓ  ｉｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，ｖｏｌ２５６７，ｐｐ．１００−１１５
【非特許文献４】Ｍ．Ｙｕｎｇ著“ＡＣＭ  ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｒｉｇｈｔｓ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ２００３”，ｐｐ．６７−７６
【非特許文献５】Ｒ．Ｃｒａｍｅｒ著“Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｃｒｙｐｔｏｌｏｇｙ−ＥＵＲＯＣＲＹＰＴ  ２００５”，Ｌｅｃｔｕｒｅ  Ｎｏｔｅｓ  ｉｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，ｖｏｌ３４９４，ｐｐ．５４２−５５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記したように、安全性を高めた暗号化手法として、双線形写像をベースとした暗号化手法が提案されているが、当該手法で用いられている「ｃ−セキュア符号」は、安全性を高めるため符号長を長くすればするほど暗号文が長くなってしまうため、効率的ではないという問題がある。このように、ＫＹ０２法、ＤＦ０３法と同じ不正者追跡の機能を有し、双線形写像をベースとした効率的な暗号化手法が存在していないのが現状である。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、ＤＦ０３法と同程度の高い安全性を保持しつつ、ＫＹ０２法、ＤＦ０３法と同じ不正者追跡の機能を、双線形写像をベースとして実現し、かつ、従来の双線形写像をベースとした暗号化手法に比べて効率的な暗号化手法によりコンテンツを配信することが可能な暗号化情報生成装置及びそのプログラム、配信用コンテンツ生成装置及びそのプログラム、並びに、コンテンツ復号装置及びその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】
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項１に記載の暗号化情報生成装置は、コンテンツを暗号化して配信するコンテンツ配信システムにおいて、秘密鍵を生成するための多項式係数と、当該秘密鍵に対応する公開鍵とを生成する暗号化情報生成装置であって、多項式係数生成手段と、公開鍵生成手段と、を備える構成とした。
【００１１】
かかる構成において、暗号化情報生成装置は、生成元選択手段によって、素数を位数とし、かつ、双線形写像となる群から生成元を選択する。なお、生成元選択手段は、群の中からランダムに１つの生成元を選択することとしてもよいし、群の数列順に選択することとしてもよい。そして、暗号化情報生成装置は、多項式係数生成手段によって、不正者の予め定めた最大結託者数をｋとしたとき、群の位数である素数未満の数の中から、（２ｋ−１）次の第１多項式の係数ａｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝と第２多項式の係数ｂｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝とを選択して、多項式係数として生成する。この段階で、秘密鍵を生成するための２つの多項式が特定されることになる。
【００１２】
そして、暗号化情報生成装置は、公開鍵生成手段によって、素数をｐ、生成元選択手段で選択された生成元をＱ、当該生成元Ｑに素数ｐ未満の数の中から選択した２つの乱数を乗算した２つの乗算生成元をＱα及びＱβ、双線形写像をｅとしたとき、公開鍵ＰＫを、
【数１１】
2009171016.tif 000003
として生成する。この段階で、２つの多項式で生成される秘密鍵に対応した公開鍵が生成されることになる。このように、ユーザの秘密鍵を生成するための多項式の係数を公開鍵に含ませることで、不正者追跡（Ｔｒａｉｔｏｒ  Ｔｒａｃｉｎｇ）方式によるコンテンツの暗号化を行うことが可能になる。さらに、暗号化情報生成装置は、多項式の係数を、双線形写像を用いて公開鍵に組み込むため、双線形写像の計算の困難性により暗号系の安全性を確保することができる。
【００１３】
さらに、請求項２に記載の暗号化情報生成プログラムは、コンテンツを暗号化して配信するコンテンツ配信システムにおいて、秘密鍵を生成するための多項式係数と、当該秘密鍵に対応する公開鍵とを生成するために、コンピュータを、多項式係数生成手段、公開鍵生成手段、として機能させる構成とした。
【００１４】
かかる構成において、暗号化情報生成プログラムは、生成元選択手段によって、素数を位数とし、かつ、双線形写像となる群から生成元を選択する。そして、暗号化情報生成プログラムは、多項式係数生成手段によって、不正者の予め定めた最大結託者数をｋとしたとき、群の位数である素数未満の数の中から、（２ｋ−１）次の第１多項式の係数ａｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝と第２多項式の係数ｂｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝とを選択して、多項式係数として生成する。
【００１５】
そして、暗号化情報生成プログラムは、公開鍵生成手段によって、素数をｐ、生成元選択手段で選択された生成元をＱ、当該生成元Ｑに素数ｐ未満の数の中から選択した２つの乱数を乗算した２つの乗算生成元をＱα及びＱβ、双線形写像をｅとしたとき、公開鍵ＰＫを、
【数１２】
2009171016.tif 000004
として生成する。
【００１６】
また、請求項３に記載の配信用コンテンツ生成装置は、コンテンツを暗号化して配信するコンテンツ配信システムにおいて、請求項１に記載の暗号化情報生成装置によって生成された公開鍵に基づいて、配信用コンテンツを生成する配信用コンテンツ生成装置であって、暗号化鍵生成手段と、コンテンツ暗号化手段と、ヘッダ生成手段と、ヘッダ合成手段と、を備える構成とした。
【００１７】
かかる構成において、配信用コンテンツ生成装置は、暗号化鍵生成手段によって、コンテンツを暗号化する暗号化鍵を生成する。そして、配信用コンテンツ生成装置は、コンテンツ暗号化手段によって、暗号化鍵生成手段で生成された暗号化鍵に基づいて、コンテンツを暗号化して暗号化コンテンツを生成する。
【００１８】
また、配信用コンテンツ生成装置は、ヘッダ生成手段によって、暗号化鍵生成手段で生成された暗号化鍵Ｋｓと、公開鍵ＰＫと、予め選択した乱数ｒとに基づいて、
【数１３】
2009171016.tif 000005
により、暗号化コンテンツに合成するヘッダ情報Ｈｅａｄを生成する。
【００１９】
そして、配信用コンテンツ生成装置は、ヘッダ合成手段によって、ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ情報と、暗号化コンテンツを合成することで配信用コンテンツを生成する。これによって、配信用コンテンツは、暗号化コンテンツとヘッダ情報とが一体となったファイルあるいはストリームとして形成されることになる。
【００２０】
さらに、請求項４に記載の配信用コンテンツ生成プログラムは、コンテンツを暗号化して配信するコンテンツ配信システムにおいて、請求項１に記載の暗号化情報生成装置によって生成された公開鍵に基づいて、配信用コンテンツを生成するために、コンピュータを、暗号化鍵生成手段と、コンテンツ暗号化手段と、ヘッダ生成手段と、ヘッダ合成手段として機能させる構成とした。
【００２１】
かかる構成において、配信用コンテンツ生成プログラムは、暗号化鍵生成手段によって、コンテンツを暗号化する暗号化鍵を生成する。そして、配信用コンテンツ生成プログラムは、コンテンツ暗号化手段によって、暗号化鍵生成手段で生成された暗号化鍵に基づいて、コンテンツを暗号化して暗号化コンテンツを生成する。
【００２２】
また、配信用コンテンツ生成プログラムは、ヘッダ生成手段によって、暗号化鍵生成手段で生成された暗号化鍵Ｋｓと、公開鍵ＰＫと、予め選択した乱数ｒとに基づいて、
【数１４】
2009171016.tif 000006
により、暗号化コンテンツに合成するヘッダ情報Ｈｅａｄを生成する。
そして、配信用コンテンツ生成プログラムは、ヘッダ合成手段によって、ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ情報と、暗号化コンテンツを合成することで配信用コンテンツを生成する。
【００２３】
また、請求項５に記載のコンテンツ復号装置は、コンテンツを暗号化して配信するコンテンツ配信システムにおいて、請求項１に記載の暗号化情報生成装置で生成された公開鍵ＰＫを、
【数１５】
2009171016.tif 000007
としたとき、前記コンテンツを暗号化した暗号化鍵Ｋｓと乱数ｒとにより生成された次式で示すヘッダ情報
【数１６】
2009171016.tif 000008
と暗号化コンテンツとで構成される配信用コンテンツを、前記暗号化情報生成装置で生成された多項式係数を有する第１多項式及び第２多項式にユーザ固有の値を代入して生成された秘密鍵に基づいて復号するコンテンツ復号装置であって、分離手段と、暗号化鍵復号手段と、コンテンツ復号手段と、を備える構成とした。
【００２４】
かかる構成において、コンテンツ復号装置は、分離手段によって、配信用コンテンツを、ヘッダ情報と暗号化コンテンツとに分離する。
そして、コンテンツ復号装置は、暗号化鍵復号手段によって、分離手段で分離されたヘッダ情報を（Ｑｒ，ｚ０，ｚ１，…，ｚ２ｋ−１）としたとき、秘密鍵である第１多項式の演算結果ＳＫＩＤ１、及び、第２多項式の演算結果ＳＫＩＤ２と、ユーザ固有の値ＩＤとに基づいて、
【数１７】
2009171016.tif 000009
により、コンテンツを暗号化した暗号化鍵Ｋｓを復号する。
【００２５】
そして、コンテンツ復号装置は、コンテンツ復号手段によって、暗号化鍵復号手段で復号された暗号化鍵に基づいて、暗号化コンテンツを復号する。
【００２６】
さらに、請求項６に記載のコンテンツ復号プログラムは、コンテンツを暗号化して配信するコンテンツ配信システムにおいて、請求項１に記載の暗号化情報生成装置で生成された公開鍵ＰＫを、
【数１８】
2009171016.tif 000010
としたとき、前記コンテンツを暗号化した暗号化鍵Ｋｓと乱数ｒとにより生成された次式で示すヘッダ情報
【数１９】
2009171016.tif 000011
と暗号化コンテンツとで構成される配信用コンテンツを、前記暗号化情報生成装置で生成された多項式係数を有する第１多項式及び第２多項式にユーザ固有の値を代入して生成された秘密鍵に基づいて復号するために、コンピュータを、分離手段、暗号化鍵復号手段、コンテンツ復号手段、として機能させる構成とした。
【００２７】
かかる構成において、コンテンツ復号プログラムは、分離手段によって、配信用コンテンツを、ヘッダ情報と暗号化コンテンツとに分離する。
そして、コンテンツ復号プログラムは、暗号化鍵復号手段によって、分離手段で分離されたヘッダ情報を（Ｑｒ，ｚ０，ｚ１，…，ｚ２ｋ−１）としたとき、秘密鍵である第１多項式の演算結果ＳＫＩＤ１、及び、第２多項式の演算結果ＳＫＩＤ２と、ユーザ固有の値ＩＤとに基づいて、
【数２０】
2009171016.tif 000012
により、コンテンツを暗号化した暗号化鍵Ｋｓを復号する。
そして、コンテンツ復号プログラムは、コンテンツ復号手段によって、暗号化鍵復号手段で復号された暗号化鍵に基づいて、暗号化コンテンツを復号する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
請求項１又は請求項２に記載の発明によれば、２つの多項式で生成される秘密鍵に対応した公開鍵を、双線形写像をベースに生成することができる。これによって、本発明は、従来の不正者追跡（Ｔｒａｉｔｏｒ  Ｔｒａｃｉｎｇ）の機能を、双線形写像をベースとして実現することができる。また、本発明によれば、従来の双線形写像をベースとした暗号化手法に比べて符号長に応じて暗号文が増加することがないため、効率的な暗号化手法を実現することができる。
【００２９】
請求項３又は請求項４に記載の発明によれば、配信用コンテンツは、公開鍵を暗号化したヘッダ情報と暗号化コンテンツとが一体となったファイルあるいはストリームとして形成されるため、コンテンツ復号装置において、暗号化コンテンツに対応する公開鍵を探索するといった手間を省くことができる。また、本発明によれば、不正者追跡の機能を付加した双線形写像をベースとした暗号化手法により、暗号化コンテンツに、ヘッダ情報を付加するため、安全性の高い不正者追跡を行うことができる。
【００３０】
請求項５又は請求項６に記載の発明によれば、暗号化コンテンツが、不正に流通する場合であっても、その暗号化コンテンツを復号するための情報は、そのユーザ固有の識別情報であるため、どのユーザが不正を行ったかを特定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［コンテンツ配信システムの構成］
まず、図１を参照して、コンテンツ配信システムの構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るコンテンツ配信システムの構成を示すブロック図である。コンテンツ配信システム１は、コンテンツの配信者（以下、プロバイダという）にイントラネット３で接続された暗号化情報生成サーバ１０と、秘密鍵生成サーバ２０と、コンテンツサーバ３０と、コンテンツ配信サーバ４０と、ゲートウェイ（ＧＷ）５とを備え、インターネット７を経由してコンテンツの購入者（以下、ユーザという）側の端末であるユーザ端末５０にコンテンツを配信するシステムである。
【００３２】
暗号化情報生成サーバ（暗号化情報生成装置）１０は、コンテンツを暗号化する際に用いる暗号化情報として、秘密鍵生成サーバ２０で使用する多項式の係数や、コンテンツサーバ３０で使用する公開鍵を生成するものである。なお、生成された多項式の係数は、秘密鍵生成サーバ２０に送信され、公開鍵は、コンテンツサーバ３０に送信される。
【００３３】
秘密鍵生成サーバ（秘密鍵生成装置）２０は、暗号化されたコンテンツを復号する際に使用するユーザ固有の秘密鍵（ユーザ秘密鍵）を生成するものである。この生成されたユーザ秘密鍵は、ユーザ側のユーザ端末５０に配布（送信）される。
【００３４】
コンテンツサーバ（配信用コンテンツ生成装置）３０は、コンテンツを暗号化し、暗号化情報生成サーバ１０で生成される公開鍵を用いて、コンテンツの暗号化に使用した暗号化鍵を暗号化してヘッダ情報を生成し、暗号化されたコンテンツと合成することで、ユーザ側に配信するコンテンツ（配信用コンテンツ）を生成するものである。なお、コンテンツサーバ３０は、図示していない記憶手段に複数の配信用コンテンツを保持し、コンテンツ配信サーバ４０から要求のあった配信用コンテンツをコンテンツ配信サーバ４０に送信する。
【００３５】
コンテンツ配信サーバ（コンテンツ配信装置）４０は、ユーザ端末５０から要求のあったコンテンツ（配信用コンテンツ）を、コンテンツサーバ３０から取得し、ユーザ端末５０に送信するものである。
【００３６】
ユーザ端末（コンテンツ復号装置）５０は、ユーザが所望するコンテンツ（配信用コンテンツ）をコンテンツ配信サーバ４０に対して要求し、コンテンツ配信サーバ４０から取得した配信用コンテンツを復号するものである。このユーザ端末５０は、予め秘密鍵生成サーバ２０から、ユーザ固有のユーザ秘密鍵を取得し、配信コンテンツを復号する。なお、ここでは、１台のユーザ端末５０のみを図示しているが、インターネット７を介して、複数のユーザ端末５０が接続可能なことは言うまでもない。
【００３７】
ゲートウェイ（ＧＷ）５は、イントラネット３とインターネット７との各ネットワークを接続するための装置である。このゲートウェイ５は、例えば、ＩＰルータ（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）であり、イントラネット３内への不正アクセスを防ぐファイア・ウォールの機能を有するものである。
【００３８】
以下、プロバイダ側の装置である暗号化情報生成サーバ１０、秘密鍵生成サーバ２０、コンテンツサーバ３０及びコンテンツ配信サーバ４０の各構成と、ユーザ側の装置であるユーザ端末５０の構成とについて順次説明を行う。
【００３９】
（暗号化情報生成サーバの構成）
まず、図２を参照（適宜図１参照）して、暗号化情報生成サーバの構成について説明する。図２は、暗号化情報生成サーバの構成を示すブロック図である。ここでは、暗号化情報生成サーバ１０は、基本情報生成手段１１と、多項式係数生成手段１２と、多項式係数送信手段１３と、公開鍵生成手段１４と、公開鍵送信手段１５とを備えている。
【００４０】
基本情報生成手段（生成元選択手段）１１は、多項式係数生成手段１２や公開鍵生成手段１４において多項式の係数や公開鍵を生成するために用いる基本情報を生成するものである。
【００４１】
ここでは、基本情報生成手段１１は、基本情報として、素数ｐと、双線形写像となる群の生成元Ｑとを生成する。具体的には、基本情報生成手段１１は、素数ｐをランダムに生成する。そして、基本情報生成手段１１は、素数ｐを位数とする巡回群である２つの群Ｇ１及びＧ２と、そのＧ１及びＧ２がＧ１×Ｇ１→Ｇ２となる双線形写像ｅを生成する。さらに、基本情報生成手段１１は、群Ｇ１の中から任意に１つの生成元Ｑを選択（Ｑ∈Ｇ１）する。
【００４２】
この基本情報生成手段１１で生成される双線形写像ｅは、素数ｐを位数とする群Ｇ１の生成元をＱ１及びＱ２（Ｑ１，Ｑ２∈Ｇ１）、素数ｐに基づく数列｛０，１，２，…，ｐ−１｝から選択した２つの要素をａ及びｂ（ａ，ｂ∈Ｚｐ）としたとき、以下の（１）式の関係が成り立つ性質を有している。
【００４３】
【数２１】
2009171016.tif 000013
【００４４】
また、基本情報生成手段１１は、生成した基本情報のうち、素数ｐを多項式係数生成手段１２に出力し、素数ｐと双線形写像ｅと生成元Ｑとを公開鍵生成手段１４に出力する。
なお、基本情報生成手段１１は、双線形写像ｅと群Ｇ１及びＧ２とを予め図示を省略した記憶手段に記憶しておき、ランダムに生成元を選択することとしてもよい。
【００４５】
多項式係数生成手段１２は、秘密鍵生成サーバ２０において、ユーザ秘密鍵を生成する際に用いる多項式の係数を生成するものである。
ここでは、多項式係数生成手段１２は、基本情報生成手段１１で生成された素数ｐに基づく数列｛０，１，２，…，ｐ−１｝から４ｋ個の値をランダムに選択し、４ｋ個の値を２ｋ個ずつに分けることで、第１多項式の係数ａｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝及び第２多項式の係数ｂｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝を生成する。ここで、ｋは、コンテンツ配信システム１に対して、不正者が結託して不正（攻撃）を行った場合でも耐性を持たせことが可能な最大結託者数を示している。なお、この最大結託者数ｋは、図示を省略した記憶装置に予め記憶させておいてもよいし、外部から図示を省略した入力手段を介して入力されることとしてもよい。
このように生成された係数ａｉ及びｂｉは、以下の（２）式に示す２つの多項式（第１多項式ｆ１（ｘ）及び第２多項式ｆ２（ｘ））の係数を示している。
【００４６】
【数２２】
2009171016.tif 000014
【００４７】
なお、多項式係数生成手段１２は、生成した多項式の係数を、多項式係数送信手段１３と公開鍵生成手段１４とに出力する。
【００４８】
多項式係数送信手段１３は、多項式係数生成手段１２で生成された多項式の係数を、イントラネット３を介して秘密鍵生成サーバ２０に送信するものである。
【００４９】
公開鍵生成手段１４は、コンテンツサーバ３０において、配信用コンテンツに合成するヘッダ（コンテンツ配信ヘッダ）を生成するための公開鍵（Ｔｒａｉｔｏｒ  Ｔｒａｃｉｎｇ用公開鍵；ＴＴ用公開鍵）を生成するものである。
ここでは、公開鍵生成手段１４は、基本情報生成手段１１で生成された素数ｐに基づく数列｛０，１，２，…，ｐ−１｝から、ランダムに２つの乱数（α及びβ）を選択（α，β∈Ｚｐ）し、以下の（３）式により公開鍵ＰＫを生成する。
【００５０】
【数２３】
2009171016.tif 000015
【００５１】
なお、ｅは基本情報生成手段１１で生成された双線形写像、Ｑは基本情報生成手段１１で生成された生成元、ａｉ及びｂｉは多項式係数生成手段１２で生成された係数である。
この（３）式に示すように、公開鍵ＰＫには、双線形写像ｅにより得られた値（ｙ０，ｙ１，…，ｙ２ｋ−１）を含ませるため、Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ問題の解法が困難な双線形写像を用いたＴＴ用公開鍵となる。
また、公開鍵生成手段１４は、生成した公開鍵を公開鍵送信手段１５に出力する。
【００５２】
公開鍵送信手段１５は、公開鍵生成手段１４で生成された公開鍵を、イントラネット３を介してコンテンツサーバ３０に送信するものである。なお、ここでは、公開鍵送信手段１５は、ユーザ端末５０から公開鍵の要求があった場合にも、公開鍵をユーザ端末５０に送信することとする。
【００５３】
このように暗号化情報生成サーバ１０を構成することで、暗号化情報生成サーバ１０は、ユーザの秘密鍵を生成するための多項式の係数と、公開鍵とを生成することができる。
なお、暗号化情報生成サーバ１０は、図示を省略したＣＰＵやメモリを搭載した一般的なコンピュータで実現することができる。このとき、暗号化情報生成サーバ１０は、コンピュータを、前記した各手段として機能させる暗号化情報生成プログラムによって動作する。
【００５４】
（秘密鍵生成サーバの構成）
次に、図３を参照（適宜図１参照）して、秘密鍵生成サーバの構成について説明する。図３は、秘密鍵生成サーバの構成を示すブロック図である。ここでは、秘密鍵生成サーバ２０は、多項式係数受信手段２１と、多項式係数記憶手段２２と、秘密鍵生成手段２３と、秘密鍵出力手段２４とを備えている。
【００５５】
多項式係数受信手段２１は、暗号化情報生成サーバ１０で生成される暗号化情報の中で、多項式の係数（ａｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝及びｂｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝）を、イントラネット３を介して受信するものである。ここで受信された多項式の係数は、多項式係数記憶手段２２に記憶される。
【００５６】
多項式係数記憶手段２２は、多項式係数受信手段２１で受信した多項式の係数を記憶するもので、ハードディスク等の一般的な記憶装置である。なお、多項式係数記憶手段２２には、多項式の各項の次数が予め記憶されているものとする。この多項式係数記憶手段２２に記憶されている係数と、各項の次数とによって、多項式が特定されることになる。
この多項式係数記憶手段２２に記憶されている係数及び次数は、秘密鍵生成手段２３によって読み出される。
【００５７】
秘密鍵生成手段２３は、ユーザを識別するための値（例えば、ユーザ固有の識別子〔ＩＤ〕）から、ユーザ固有の秘密鍵（ユーザ秘密鍵）を生成するものである。なお、秘密鍵生成手段２３は、図示を省略した第１多項式演算手段と第２多項式演算手段とを備え、それぞれの多項式の演算を行う。
ここでは、秘密鍵生成手段２３は、ユーザＩＤと、多項式係数記憶手段２２に記憶されている係数や次数で特定される多項式、すなわち、前記（２）式で示した多項式ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）に、ユーザＩＤを代入した値とに基づいて、ユーザ秘密鍵ＳＫｕを生成する（以下の（４）式参照）。なお、ユーザＩＤは、図示を省略した入力手段を介して入力されるものとする。
【００５８】
【数２４】
2009171016.tif 000016
【００５９】
この秘密鍵生成手段２３で生成されたユーザ秘密鍵は、秘密鍵出力手段２４に出力される。
【００６０】
秘密鍵出力手段２４は、秘密鍵生成手段２３で生成されたユーザ秘密鍵を外部に出力するものである。なお、秘密鍵出力手段２４は、耐タンパ性を有するＩＣカードやフレキシブルディスク等の汎用の記憶媒体（外部記憶媒体）に書き込むものとしてもよいし、ネットワーク（イントラネット３、インターネット７）を介してユーザ端末５０に送信するものとしてもよい。ただし、記憶媒体にユーザ秘密鍵が書き込まれた場合、当該記憶媒体は、郵送等によって、ユーザ側に配送されることになる。
このように秘密鍵生成サーバ２０を構成することで、秘密鍵生成サーバ２０は、ユーザ秘密鍵を生成するための多項式の係数と、公開鍵とを生成することができる。
【００６１】
なお、秘密鍵生成サーバ２０は、図示を省略したＣＰＵやメモリを搭載した一般的なコンピュータで実現することができる。このとき、秘密鍵生成サーバ２０は、コンピュータを、前記した各手段として機能させる秘密鍵生成プログラムによって動作する。
【００６２】
（コンテンツサーバの構成）
次に、図４を参照（適宜図１参照）して、コンテンツサーバの構成について説明する。図４は、コンテンツサーバの構成を示すブロック図である。ここでは、コンテンツサーバ３０は、暗号化鍵生成手段３１と、公開鍵受信手段３２と、ヘッダ生成手段３３と、コンテンツ受信手段３４と、コンテンツ暗号化手段３５と、ヘッダ合成手段３６と、配信用コンテンツ記憶手段３７と、コンテンツ要求受信手段３８と、配信用コンテンツ送信手段３９とを備えている。
【００６３】
暗号化鍵生成手段３１は、コンテンツを暗号化するための暗号化鍵を生成するものである。ここで生成された暗号化鍵は、ヘッダ生成手段３３及びコンテンツ暗号化手段３５に出力される。なお、この暗号化鍵は、コンテンツ暗号化手段３５で使用される暗号化鍵であり、図示していない擬似乱数発生手段、ハッシュ（Ｈａｓｈ）関数等を用いて乱数化され、鍵長を揃えたものである。
【００６４】
公開鍵受信手段３２は、暗号化情報生成サーバ１０で生成された公開鍵（ＴＴ用公開鍵ＰＫ〔前記（３）式参照〕）を、イントラネット３を介して受信するものである。ここで受信された公開鍵は、ヘッダ生成手段３３に出力される。
【００６５】
ヘッダ生成手段３３は、暗号化鍵生成手段３１で生成された暗号化鍵Ｋｓを、公開鍵受信手段３２で受信した公開鍵で暗号化（ＴＴ用公開鍵暗号化）することで、コンテンツに合成するヘッダ（コンテンツ配信ヘッダ）を生成するものである。
ここでは、ヘッダ生成手段３３は、乱数ｒをＺｐ＊の中から選択し（図示を省略した擬似乱数発生手段により乱数ｒを発生させ）、以下の（５）式に示すコンテンツ配信ヘッダ（ヘッダ情報）Ｈｅａｄを生成する。
【００６６】
【数２５】
2009171016.tif 000017
【００６７】
なお、ヘッダ生成手段３３は、生成したコンテンツ配信ヘッダをヘッダ合成手段３６に出力する。
【００６８】
コンテンツ受信手段３４は、配信用のコンテンツを受信するものである。ここで受信されたコンテンツはコンテンツ暗号化手段３５に出力される。このコンテンツ受信手段３４は、例えば、図示していない記録媒体からコンテンツを読み出すものであってもよいし、ネットワーク（インターネット７等）を介して、通信データとしてコンテンツを取得するものであってもよい。
【００６９】
コンテンツ暗号化手段３５は、コンテンツ受信手段３４で受信した配信用のコンテンツを、暗号化鍵生成手段３１で生成された暗号化鍵で暗号化し、暗号化コンテンツを生成するものである。ここで生成された暗号化コンテンツは、ヘッダ合成手段３６に出力される。なお、コンテンツ暗号化手段３５は、暗号化鍵を用いて、共通鍵暗号化方式によりコンテンツを暗号化する。また、暗号化対象となるコンテンツには、映像等のデータ量の多い情報を想定しているため、ここでは、公開鍵暗号化方式に比べて暗号化処理の速い共通鍵暗号化方式を使用することとする。例えば、ＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）等の一般的な共通鍵暗号化方式でよい。
【００７０】
ヘッダ合成手段３６は、コンテンツ暗号化手段３５で生成された暗号化コンテンツと、ヘッダ生成手段３３で生成されたコンテンツ配信ヘッダ（前記（５）式参照）とを合成して、配信用コンテンツを生成するものである。ここで生成された配信用コンテンツは、固有のコンテンツ識別情報（例えばファイル名等）を付して、配信用コンテンツ記憶手段３７に記憶される。
【００７１】
なお、ヘッダ合成手段３６における暗号化コンテンツと暗号化コンテンツヘッダとの合成は、１つのデータ（ファイル、ストリーム）として合成することのみを意味しない。すなわち、暗号化コンテンツと暗号化コンテンツヘッダとは、少なくとも関連付けられていればよく、個別のデータとして管理することも可能である。ただし、管理を簡易化するために、暗号化コンテンツと暗号化コンテンツヘッダとを合成して１つのデータとすることが好ましい。
【００７２】
配信用コンテンツ記憶手段３７は、ヘッダ合成手段３６で生成された配信用コンテンツを記憶するもので、ハードディスク等の一般的な記憶装置である。この配信用コンテンツ記憶手段３７に記憶されている配信用コンテンツは、配信用コンテンツ送信手段３９によって読み出される。
【００７３】
コンテンツ要求受信手段３８は、コンテンツ配信サーバ４０から送信される、配信用コンテンツを特定するコンテンツ識別情報を含んだコンテンツの要求（コンテンツ要求）を、イントラネット３を介して受信するものである。このコンテンツ要求受信手段３８は、コンテンツ要求に含まれる識別情報を配信用コンテンツ送信手段３９に出力する。
【００７４】
配信用コンテンツ送信手段３９は、コンテンツ要求受信手段３８から出力されるコンテンツ識別情報に対応する配信用コンテンツを、配信用コンテンツ記憶手段３７から読み出して、要求のあったコンテンツ配信サーバ４０に送信するものである。
このようにコンテンツサーバ３０を構成することで、コンテンツサーバ３０は、コンテンツを暗号化鍵で暗号化し、その暗号化された暗号化コンテンツと、コンテンツ配信ヘッダとを関連付けて配信用コンテンツを生成することができる。
【００７５】
なお、コンテンツサーバ３０は、図示を省略したＣＰＵやメモリを搭載した一般的なコンピュータで実現することができる。このとき、コンテンツサーバ３０は、コンピュータを、前記した各手段として機能させる配信用コンテンツ生成プログラムによって動作する。
【００７６】
（コンテンツ配信サーバの構成）
次に、図５を参照（適宜図１参照）して、コンテンツ配信サーバの構成について説明する。図５は、コンテンツ配信サーバの構成を示すブロック図である。ここでは、コンテンツ配信サーバ４０は、ユーザ要求受信手段４１と、コンテンツ要求送信手段４２と、配信用コンテンツ受信手段４３と、配信用コンテンツ送信手段４４とを備えている。
【００７７】
ユーザ要求受信手段４１は、ユーザ端末５０から送信される、ユーザが所望するコンテンツを示す要求（コンテンツ要求書）を、ネットワークを介して受信するものである。このコンテンツ要求書には、少なくともコンテンツを特定するためのコンテンツ識別情報と、どのユーザ端末５０からの要求かを示す端末識別情報（例えば、ＩＰアドレス等）とが含まれている。このユーザ要求受信手段４１は、コンテンツ識別情報をコンテンツ要求送信手段４２に出力し、端末識別情報を配信用コンテンツ送信手段４４に出力する。
【００７８】
コンテンツ要求送信手段４２は、ユーザ要求受信手段４１から出力されるコンテンツ識別情報を含んだコンテンツの要求（コンテンツ要求）を、イントラネット３を介してコンテンツサーバ３０に送信するものである。
【００７９】
配信用コンテンツ受信手段４３は、コンテンツ要求送信手段４２から送信されたコンテンツ識別情報に対応した配信用コンテンツを、イントラネット３を介してコンテンツサーバ３０から受信するものである。この配信用コンテンツ受信手段４３は、受信した配信用コンテンツを、配信用コンテンツ送信手段４４に出力する。
【００８０】
配信用コンテンツ送信手段４４は、配信用コンテンツ受信手段４３で受信した配信用コンテンツを、ユーザ要求受信手段４１から出力される端末識別情報に対応するユーザ端末５０に送信するものである。
このようにコンテンツ配信サーバ４０を構成することで、コンテンツ配信サーバ４０は、ユーザ端末５０から要求のあった配信用コンテンツをコンテンツサーバ３０から取得し、要求のあったユーザ端末５０に配信することができる。
【００８１】
なお、コンテンツ配信サーバ４０は、図示を省略したＣＰＵやメモリを搭載した一般的なコンピュータで実現することができる。このとき、コンテンツ配信サーバ４０は、コンピュータを、前記した各手段として機能させるコンテンツ配信プログラムによって動作する。
【００８２】
以上、コンテンツ配信システム１におけるプロバイダ側の各装置の構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、暗号化情報生成サーバ１０をコンテンツサーバ３０内に組み込んで、新たにコンテンツサーバ３０Ｂ（図示せず）として構成してもよい。あるいは、前記コンテンツサーバ３０Ｂ（図示せず）をコンテンツ配信サーバ４０内に組み込んで、新たにコンテンツ配信サーバ４０Ｂ（図示せず）として構成してもよい。
【００８３】
また、例えば、コンテンツ配信システム１における負荷を分散させるため、コンテンツサーバ３０を、コンテンツの種類等によって複数（コンテンツサーバ３０Ｂ、３０Ｃ…等：図示せず）備えることとしてもよい。この場合、コンテンツ配信サーバ４０は、コンテンツの種類等によって、コンテンツを要求するコンテンツサーバを切り替えて、コンテンツ要求を送信する。
【００８４】
（ユーザ端末の構成）
次に、図６を参照（適宜図１参照）して、ユーザ端末の構成について説明する。図６は、ユーザ端末の構成を示すブロック図である。ここでは、ユーザ端末５０は、配信用コンテンツ要求手段５１と、配信用コンテンツ受信手段５２と、分離手段５３と、公開鍵受信手段５４と、秘密鍵記憶手段５５と、暗号化鍵復号手段５６と、コンテンツ復号手段５７とを備えている。
【００８５】
配信用コンテンツ要求手段５１は、ユーザが所望するコンテンツ（配信用コンテンツ）を示す要求（コンテンツ要求書）を、インターネット７を介してプロバイダ側のコンテンツ配信サーバ４０に送信するものである。例えば、配信用コンテンツ要求手段５１は、図示していない入力手段によって、利用者が所望するコンテンツを特定するコンテンツ識別情報（例えばファイル名等）を入力されることで、このコンテンツ識別情報を含んだコンテンツ要求書を生成し、コンテンツ配信サーバ４０に送信する。
【００８６】
配信用コンテンツ受信手段５２は、プロバイダ側のコンテンツ配信サーバ４０から、ユーザが要求した配信用コンテンツを、インターネット７を介して受信するものである。ここで受信した配信用コンテンツは、分離手段５３に出力される。なお、ここで受信した配信用コンテンツには、暗号化されたコンテンツ（暗号化コンテンツ）に、コンテンツ配信ヘッダＨｅａｄ（前記（５）式参照）が合成されている。
【００８７】
分離手段５３は、配信用コンテンツ受信手段５２で受信した配信用コンテンツを、コンテンツ配信ヘッダと暗号化コンテンツとに分離するものである。ここで分離されたコンテンツ配信ヘッダは、暗号化鍵復号手段５６に出力され、暗号化コンテンツは、コンテンツ復号手段５７に出力される。
【００８８】
公開鍵受信手段５４は、暗号化情報生成サーバ１０で生成された公開鍵（ＴＴ用公開鍵ＰＫ〔前記（３）式参照〕）を、インターネット７を介して受信するものである。ここで受信された公開鍵は、暗号化鍵復号手段５６に出力される。
【００８９】
秘密鍵記憶手段５５は、対タンパ性を有するＩＣカードやフレキシブルディスク等の汎用の記憶媒体（外部記憶媒体）であって、予めプロバイダ側でユーザ秘密鍵が書き込まれ、ユーザに配布されるものである。
【００９０】
暗号化鍵復号手段５６は、公開鍵受信手段５４で受信した公開鍵と、秘密鍵記憶手段５５に記憶されているユーザ秘密鍵とに基づいて、分離手段５３で分離されたコンテンツ配信ヘッダから暗号化鍵を復号して抽出するものである。ここで復号された暗号化鍵は、コンテンツ復号手段５７に出力される。
この暗号化鍵復号手段５６は、秘密鍵記憶手段５５に記憶されている秘密鍵が、ＳＫＩＤ＝（ＩＤ，ＳＫＩＤ１，ＳＫＩＤ２）、分離手段５３で分離されたコンテンツ配信ヘッダが、Ｈｅａｄ＝（Ｑｒ，ｚ０，ｚ１，…，ｚ２ｋ−１）であった場合、公開鍵受信手段５４で受信した公開鍵（ここでは、ｅ，ｐ，Ｑ，Ｑα）を用いて、暗号化鍵Ｋｓを以下の（６）式により復号する。ここで、ＩＤは、ユーザ固有の情報（ユーザＩＤ）である。なお、（６）式における暗号化鍵Ｋｓの復号の正当性については、後で証明を行うこととする。
【００９１】
【数２６】
2009171016.tif 000018
【００９２】
コンテンツ復号手段５７は、暗号化鍵復号手段５６で復号された暗号化鍵を用いて、暗号化コンテンツを復号するものである。このコンテンツ復号手段５７は、分離手段５３でコンテンツ配信ヘッダを分離された後の暗号化コンテンツを、暗号化鍵を用いて復号する。これによって、暗号化コンテンツは、視聴等が可能なコンテンツに復号されたことになる。
【００９３】
このようにユーザ端末５０を構成することで、ユーザ端末５０は、暗号化鍵Ｋｓを復号する際に、ユーザ固有の情報（ユーザＩＤ）を使用しなければならならない。これによって、あるユーザが、自分が所有する秘密鍵を用いて、不正なユーザ端末を作成した場合であっても、その不正ユーザ端末には、所有者のＩＤと秘密鍵とを含まなければならないため、不正ユーザ端末を作成したユーザを容易に特定することができる。
【００９４】
なお、ユーザ端末５０は、図示を省略したＣＰＵやメモリを搭載した一般的なコンピュータで実現することができる。このとき、ユーザ端末５０は、コンピュータを、前記した各手段として機能させるコンテンツ復号プログラムによって動作する。
【００９５】
＜ユーザ端末における暗号化鍵の復号について＞
ここで、ユーザ端末５０が、暗号化鍵復号手段５６によって、前記（６）式で暗号化鍵を復号することが可能であることを証明しておく。
まず、分離手段５３で分離されたコンテンツ配信ヘッダＨｅａｄ＝（Ｑｒ，ｚ０，ｚ１，…，ｚ２ｋ−１）は、前記（５）式のコンテンツ配信ヘッダＨｅａｄ＝（ｒＱβ，Ｋｓｙ０ｒ，ｙ１ｒ，…，ｙ２ｋ−１ｒ）と等しいことから、前記（６）式の右辺（以下、ＫＳ′）は、以下の（７）式の関係を満たす。
【００９６】
【数２７】
2009171016.tif 000019
【００９７】
また、この（７）式のＱα、Ｑβ、ｙ０，ｙ１，…，ｙ２ｋ−１が、前記（３）式に示した条件であることから、前記（７）式は、以下の（８）式に変形することができる。
【００９８】
【数２８】
2009171016.tif 000020
【００９９】
さらに、前記（８）式は、前記（１）式、（２）式及び（４）式により、以下の（９）式に変形することできる。これによって、前記（６）式によって、暗号化鍵Ｋｓが復号されることが証明されたことになる。
【０１００】
【数２９】
2009171016.tif 000021
【０１０１】
［コンテンツ配信システムの動作］
次に、図７乃至図１０を参照して、本発明の実施の形態に係るコンテンツ配信システムの動作について説明する。
【０１０２】
（公開鍵・ユーザ秘密鍵生成動作）
最初に、図７を参照（適宜図１、図２及び図３参照）して、コンテンツ配信システム１において、公開鍵とユーザ秘密鍵とを生成する動作について説明する。図７は、コンテンツ配信システムにおいて、公開鍵とユーザ秘密鍵とを生成する動作を示すフローチャートである。
【０１０３】
まず、暗号化情報生成サーバ１０は、基本情報生成手段１１によって、素数ｐを生成（選択）する（ステップＳ１０）。さらに、暗号化情報生成サーバ１０は、基本情報生成手段１１によって、素数ｐを位数とする２つの群Ｇ１及びＧ２と、Ｇ１×Ｇ１→Ｇ２となる双線形写像ｅとを生成するとともに、群Ｇ１の中から任意に１つの生成元Ｑを選択（Ｑ∈Ｇ１）する（ステップＳ１１）。
【０１０４】
そして、暗号化情報生成サーバ１０は、多項式係数生成手段１２によって、ステップＳ１０で生成された素数ｐに基づく数列｛０，１，２，…，ｐ−１｝から４ｋ個の値をランダムに選択し、４ｋ個の値を２ｋ個ずつに分けることで、係数ａｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝及びｂｉ｛０≦ｉ≦２ｋ−１｝を生成する（ステップＳ１２）。なお、ｋは、コンテンツ配信システム１に対して、不正者が結託して不正（攻撃）を行った場合でも耐性を持たせことが可能な最大結託者数を示す。
そして、暗号化情報生成サーバ１０は、多項式係数送信手段１３によって、ステップＳ１２で生成された多項式の係数を、イントラネット３を介して秘密鍵生成サーバ２０に送信する（ステップＳ１３）。
【０１０５】
さらに、暗号化情報生成サーバ１０は、公開鍵生成手段１４によって、ステップＳ１０で生成された素数ｐと、ステップＳ１１で生成された生成元Ｑと、ステップＳ１２で生成された係数ａｉ及びｂｉとを用いて、前記（３）式により、公開鍵ＰＫを生成する（ステップＳ１４）。
その後、暗号化情報生成サーバ１０は、公開鍵送信手段１５によって、ステップＳ１４で生成した公開鍵を公開する（ステップＳ１５）。なお、ここでは、公開鍵送信手段１５、イントラネット３を介してコンテンツサーバ３０に公開鍵を送信する。また、暗号化情報生成サーバ１０は、公開鍵を保持しておき、要求のあったユーザ端末５０に公開鍵を送信することとする。
【０１０６】
そして、秘密鍵生成サーバ２０は、多項式係数受信手段２１によって、ステップＳ１３で暗号化情報生成サーバ１０から送信された多項式の係数を受信する（ステップＳ１６）。そして、秘密鍵生成サーバ２０は、秘密鍵生成手段２３によって、ステップＳ１６で受信した係数で特定される多項式（前記（２）式で示した多項式ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ））に、ユーザＩＤを代入することで、前記（４）式に示すユーザ秘密鍵ＳＫｕを生成する（ステップＳ１７）。
【０１０７】
その後、秘密鍵生成サーバ２０は、秘密鍵出力手段２４によって、ステップＳ１７で生成されたユーザ秘密鍵ＳＫｕを記憶媒体に書き込む。そして、プロバイダが当該記憶媒体をユーザに配布する（ステップＳ１８）。なお、秘密鍵出力手段２４は、ユーザ秘密鍵ＳＫｕを、ネットワーク（イントラネット３、インターネット７）を介してユーザ端末５０に送信することとしてもよい。
以上の動作によって、暗号化情報生成サーバ１０は、公開鍵を生成し、コンテンツサーバ３０に送信することができる。また、秘密鍵生成サーバ２０は、ユーザ秘密鍵を生成し、ユーザに配布することができる。
【０１０８】
（配信用コンテンツ生成動作）
次に、図８を参照（適宜図１及び図４参照）して、コンテンツ配信システム１において、配信用コンテンツを生成する動作について説明する。図８は、コンテンツ配信システムにおいて、配信用コンテンツを生成する動作を示すフローチャートである。
【０１０９】
まず、コンテンツサーバ３０は、暗号化鍵生成手段３１によって、コンテンツを暗号化するための暗号化鍵Ｋｓを生成する（ステップＳ２０）。
そして、コンテンツサーバ３０は、公開鍵受信手段３２によって、暗号化情報生成サーバ１０で生成された公開鍵ＰＫ（前記（３）式参照）を、イントラネット３を介して受信する（ステップＳ２１）。
【０１１０】
その後、コンテンツサーバ３０は、ヘッダ生成手段３３によって、ステップＳ２０で生成した暗号化鍵Ｋｓを、ステップＳ２１で受信した公開鍵ＰＫで暗号化することで、コンテンツに合成するヘッダ（コンテンツ配信ヘッダＨｅａｄ；前記（５）式参照）を生成する（ステップＳ２２）。
また、コンテンツサーバ３０は、コンテンツ受信手段３４によって、配信用のコンテンツを外部から受信する（ステップＳ２３）。そして、コンテンツサーバ３０は、コンテンツ暗号化手段３５によって、ステップＳ２３で受信したコンテンツを、ステップＳ２０で生成した暗号化鍵Ｋｓを用いて、ＡＥＳ等の共通鍵暗号化方式により暗号化する（ステップＳ２４）。
【０１１１】
その後、コンテンツサーバ３０は、ヘッダ合成手段３６によって、ステップＳ２４で暗号化されたコンテンツ（暗号化コンテンツ）と、ステップＳ２２で生成されたコンテンツ配信ヘッダＨｅａｄとを合成することで、配信用コンテンツを生成する（ステップＳ２５）。なお、配信用コンテンツは配信用コンテンツ記憶手段３７に記憶される。
以上の動作によって、コンテンツサーバ３０は、暗号化コンテンツに、ユーザ秘密鍵を用いなければ復号することができないコンテンツ配信ヘッダを合成した配信用コンテンツを生成することができる。
【０１１２】
（配信用コンテンツ配信動作）
次に、図９を参照（適宜図１、図４乃至図６参照）して、コンテンツ配信システム１において、コンテンツ（配信用コンテンツ）を配信する動作について説明する。図９は、コンテンツ配信システムにおいて、配信用コンテンツを配信する動作を示すフローチャートである。
【０１１３】
まず、ユーザ端末５０が、配信用コンテンツ要求手段５１によって、ユーザが所望するコンテンツを示すコンテンツ識別情報を含んだコンテンツ要求書を生成し（ステップＳ３０）、コンテンツ配信サーバ４０に送信する（ステップＳ３１）。
また、コンテンツ配信サーバ４０が、ユーザ要求受信手段４１によって、ユーザ端末５０からコンテンツ要求書を受信し（ステップＳ３２）、コンテンツ要求送信手段４２によって、そのコンテンツ要求書に記載されているコンテンツの識別情報（ファイル名等のコンテンツ識別情報）をコンテンツ要求として、コンテンツサーバ３０に送信する（ステップＳ３３）。
【０１１４】
そして、コンテンツサーバ３０が、コンテンツ要求受信手段３８によって、コンテンツ配信サーバ４０からコンテンツ要求を受信し（ステップＳ３４）、配信用コンテンツ送信手段３９によって、該当するコンテンツ（配信用コンテンツ）を配信用コンテンツ記憶手段３７から読み出して（ステップＳ３５）、コンテンツ配信サーバ４０に送信する（ステップＳ３６）。
【０１１５】
そして、コンテンツ配信サーバ４０が、配信用コンテンツ受信手段４３によって、コンテンツサーバ３０から配信用コンテンツを受信し（ステップＳ３７）、配信用コンテンツ送信手段４４によって、その配信用コンテンツを、要求のあったユーザ端末５０に送信する（ステップＳ３８）。
そして、ユーザ端末５０が、配信用コンテンツ受信手段５２によって、配信用コンテンツを受信する（ステップＳ３９）。
以上の動作によって、コンテンツ配信サーバ４０が、要求のあったユーザ端末５０に配信用コンテンツを送信（配信）することができる。
【０１１６】
（配信用コンテンツ復号動作）
次に、図１０を参照（適宜図１及び図６参照）して、コンテンツ配信システム１において、コンテンツ（配信用コンテンツ）を復号する動作について説明する。図１０は、ユーザ端末が配信用コンテンツを復号する動作を示すフローチャートである。
【０１１７】
まず、ユーザ端末５０は、配信用コンテンツ受信手段５２によって、コンテンツ配信サーバ４０から配信用コンテンツを受信する（ステップＳ４０）。そして、ユーザ端末５０は、分離手段５３によって、配信用コンテンツを、コンテンツ配信ヘッダと暗号化コンテンツとに分離する（ステップＳ４１）。
そして、ユーザ端末５０は、暗号化鍵復号手段５６によって、秘密鍵記憶手段５５に記憶されているユーザ秘密鍵を読み出し（ステップＳ４２）、そのユーザ秘密鍵に基づいて、ステップＳ４１で分離されたコンテンツ配信ヘッダから暗号化鍵を前記（６）式により復号して抽出する（ステップＳ４３）。なお、ユーザ端末５０は、暗号化鍵を復号する際に使用する公開鍵は、事前に公開鍵受信手段５４を介して、取得しておくものとする。
【０１１８】
そして、ユーザ端末５０は、コンテンツ復号手段５７によって、ステップＳ４３で復号された暗号化鍵を用いて、暗号化コンテンツを復号する（ステップＳ４４）。この段階で、ユーザは、復号されたコンテンツを視聴することが可能になる。
以上の動作によって、ユーザ端末５０は、ユーザ固有のユーザ秘密鍵によって、暗号化鍵を復号し、その暗号化鍵によって、暗号化コンテンツを復号することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施の形態に係るコンテンツ配信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】暗号化情報生成サーバの構成を示すブロック図である。
【図３】秘密鍵生成サーバの構成を示すブロック図である。
【図４】コンテンツサーバの構成を示すブロック図である。
【図５】コンテンツ配信サーバの構成を示すブロック図である。
【図６】ユーザ端末の構成を示すブロック図である。
【図７】コンテンツ配信システムにおいて、公開鍵とユーザ秘密鍵とを生成する動作を示すフローチャートである。
【図８】コンテンツ配信システムにおいて、配信用コンテンツを生成する動作を示すフローチャートである。
【図９】コンテンツ配信システムにおいて、配信用コンテンツを配信する動作を示すフローチャートである。
【図１０】ユーザ端末が配信用コンテンツを復号する動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２０】
１      コンテンツ配信システム
１０    暗号化情報生成サーバ（暗号化情報生成装置）
１１    基本情報生成手段（生成元選択手段）
１２    多項式係数生成手段
１３    多項式係数送信手段
１４    公開鍵生成手段
１５    公開鍵送信手段
２０    秘密鍵生成サーバ（秘密鍵生成装置）
２１    多項式係数受信手段
２２    多項式係数記憶手段
２３    秘密鍵生成手段
２４    秘密鍵出力手段
３０    コンテンツサーバ（配信用コンテンツ生成装置）
３１    暗号化鍵生成手段
３２    公開鍵受信手段
３３    ヘッダ生成手段
３４    コンテンツ受信手段
３５    コンテンツ暗号化手段
３６    ヘッダ合成手段
３７    配信用コンテンツ記憶手段
３８    コンテンツ要求受信手段
３９    配信用コンテンツ送信手段
４０    コンテンツ配信サーバ（コンテンツ配信装置）
４１    ユーザ要求受信手段
４２    コンテンツ要求送信手段
４３    配信用コンテンツ受信手段
４４    配信用コンテンツ送信手段
５０    ユーザ端末（コンテンツ復号装置）
５１    配信用コンテンツ要求手段
５２    配信用コンテンツ受信手段
５３    分離手段
５４    公開鍵受信手段
５５    秘密鍵記憶手段
５６    暗号化鍵復号手段
５７    コンテンツ復号手段
【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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