大学間連携のための全国共同電子認証基盤
UPKIにおける認証連携方式の検討
2006年5月24日
国立情報学研究所
島岡 政基
谷本 茂明、片岡 俊幸、峯尾 真一、曽根原 登
寺西 裕一、飯田 勝吉、岡部 寿男

本日の概要 UPKIの背景とモチベーション

CSIを支えるUPKI UPKIにおけるサービス展開 大学界へPKIを適用していくには?

大学特有の課題が沢山 様々な多様性への対応


セキュリティポリシ、セキュリティレベルの多様性
 認証基盤の多様性、などなど
 具体的な課題の抽出


信頼点の設定、ドメイン構造、認証連携方式

 今後のアプローチ


UPKI相互運用フレームワークの確立を目指して

2006/05/24

IA研究会

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背景とモチベーション(1) セキュリティニーズの増加 情報セキュリティポリシとコンプライアンス
 大学のセキュリティガバナンス
 政府機関の情報セキュリティ対策のための統一基準
 ID・パスワードからPKIへ
 銀行などでは2要素認証への移行が進みつつある 記憶だけでなく、所持と記憶

2006/05/24IA研究会

3背景とモチベーション(2)～CSI構想におけるUPKIの位置づけ～
e-Academia
e-Science

e-Campus
SSO of Web services, wireless LAN roaming,
VPN, public IP phone,Web terminals

Seamless federation, Nano-science/technology ,Bio/Genome Informatics, NeuroInformatics,
global environmental research

Academic
AcademicContents
ContentsSharing
Sharing

全国の大学で知の共有を!!
Computing Resource Sharing

CampusCampusSecurity,Security,e-Learning
e-Learning

Computing Resource Sharing

e-Authentication
e-Authentication && Authorization
Authorization Platform
Platform
Cyber Campus
Infrastructure

Cyber Science
Infrastructure

CampusCampusPKI
PKI

Grid
GridPKI
PKIInteruniversity
InteruniversityCommonCommonPKI
PKI

2006/05/24

ScholarlyService,
Scholarly Information
Information Network
Network
Service, Super
Super SINET
SINET
IA研究会

4背景とモチベーション(3)～UPKIにおけるサービス展開～【現状】大学のセキュリティレベ
ルが低いため、企業が信用せず、接続を行わない。

企業，海外

大学

【UPKI】国内外の産学連携の橋渡し
研究・実用化のサイクル活性化

ベンチャー
企業育成

(3)産学連携, (4)国際連携(1)大学間連携，(2)官学連携認証基盤(UPKI)
UPKI認証局【UPKI】学内に設置された基盤ネットワークの相互利用(5)民学連携
民間

大学・官庁【UPKI】生涯学習：地域活性化
誰もがどこからでも学習できる環境の提供【現状】大学へセキュアに接続する仕組みが整備されていない

2006/05/24

IA研究会【現状】学間で論理ネットワーク、ネットワー
クポリシが異なるため、ローミングが難しい。
5

大学へ適用していくには…


大学特有の背景

大学特有の事情・文化…


大学間の多様性

少子化、産学連携、セキュリティコンプライアンス
大学によって異なるセキュリティポリシ

認証の必要性、競争力確保のためのコスト共有

PKIと多様性の難しさを克服するために皆でノウハウを共有
PKIの技術的難しさと導入コストの問題


セキュリティポリシ、RA業務の設計
信頼点証明書の配布問題

認証レイヤでの課題


高価な研究施設の共同利用


UPKIのアプリケーション


NW経由での利用には認証連携が不可欠
科学技術計算、学術コンテンツ、高等教育、学術ネットワーク3層の認証基盤


2006/05/24

グリッド認証基盤、キャンパス認証基盤、オープンドメイン認証基盤

IA研究会

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セキュリティポリシを揃えていくには 多様なセキュリティポリシ
 大学によってセキュリティポリシは様々
 高価な研究施設を共同利用するには認証連携が必要
 連携するには合意できる要素が必要
 何が合意できればいい??
 PKIであれば、本人性が信頼に直結する 本人性を保証する考え方: 保証レベル
2006/05/24

IA研究会

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信用度を示す保証レベル(例)
保証レベル

定義

レベル1

Little or no
confidence

自己登録のID/パスワードを用いる運用

レベル2

Some
confidence

登録時に何かしらのアイデンティティ確認を求める運用

レベル3

Highconfidence

高い本人確認を求める運用
cf. 知財情報の取り扱いなど

レベル4

Very highconfidence

より高い本人確認を求める運用
cf. 犯罪情報の取り扱いなど

2006/05/24

適用例

IA研究会

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保証レベルのキューブ
組織
デバイス・サービス

アイデンティティ

自然人多様性
開放性
認証
2006/05/24

署名

Level4例) 対面確認が必須、
H/Wトークン+PKIなど

Level3例) 写真付身分証の提示、PKIやﾜﾝﾀｲﾑﾊﾟｽﾜｰﾄﾞなど

Level2例) 任意の本人確認、ID/ﾊﾟｽﾜｰﾄﾞなど

Level1例) 基準なし

高い
保証レベル

低い
保証レベル

秘匿
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UPKIの3層構造
Future planNII
Pub CA

OpenDomain
PKI
WebｻｰﾊﾞWebｻｰﾊﾞWeb Srv.

CampusPKI

S/MIME
S/MIMES/MIME

WebｻｰﾊﾞWebｻｰﾊﾞWeb
Srv.

Auth, Sign, Encrpt.

A Univ.
CASign, Encrpt.

Other
Pub CA

S/MIME
S/MIME
S/MIME

Auth, Sign, Encrpt.

B Univ.
CA

それぞれの認証基盤の学内用
学内用
学内用
学内用
EE
EE
特徴を生かして連携を図る
A Univ.
NAREGI CA

Grid
PKI
Proxy
Proxy
Proxy

EE EE

Server,Super Computer

Student,
Faculty

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Grid Computing

B Univ.
NAREGI CA

EE

Proxy
Proxy
Proxy

EE EE

Server,Student,
Faculty

IA研究会
Super Computer

EE

10具体的な課題の抽出
 UPKIドメイン構造の検討
 ドメイン構造の分類、PMAの確立
 ハイブリッドなドメイン構造

 UPKIにおける信頼点の検討
 信頼点は現実世界との紐付け
 利用者への(物理層での)安全な配布 学間連携のアーキテクチャ
 マルチドメイン問題
 ブリッジ、統合ドメイン、ID連携
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ドメイン構造の分類
特徴

ドメイン規模

期待される
PMA組織

備考

単一 全ての大学・研 全国一元の大ドメイン 究機関でポリシ 規模ドメイン
構造 を共有文部科学省，大学共同利用機関法人など全大学・研究機関に対する一定の支配力が必要．

複数 いくつかの大国・公・私，
ドメイン 学・研究機関で 都道府県単位，構造 ポリシを共有
地域単位など中規模ドメイン

7大学情報基盤センター，国立大学協会など

共有可能なポリシを策定する協調性が不可欠．

個別 各大学・研究機 個々の大学・研ドメイン 関で個別にポリ 究機関毎構造 シを確立

各大学・研究機関重複するポリシ策定
コストによる負担増．
連携時の平準化コスト．

2006/05/24

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信頼点と認証パス
 信頼点は現実世界との唯一の紐付け
RealReal WorldWorld

現実社会でいつでも信頼関係を確認できる組織 信頼点証明書の配布問題
CA鍵更新時の再配布コストなど
Direct Trust

Relying Party

Certification
Cyber
Cyber WorldWorldIntermediate CA(1)Trust Point

SubscriberIntermediate CA(2)Certification Path

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信頼点の配付 (配布)方法
配付: 銘々にくばりわたすこと。
配布: 広くゆきわたるように配ること。
三省堂「大辞林 第二版」より

 ダウンロード方式

信頼できる機関が、ネットワーク上で信頼者に信頼点を配る方式
 配付(配布)コストそのものは安価
 配布するサイト自体の信頼性が必要→鶏卵問題
 対面配付方式

信頼できる機関が直接、信頼者に信頼点を配付する方式
 信頼できる機関から直接入手できるのできわめて安全 地理的制約が伴う → 配付コストに直結

2006/05/24

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信頼点の配付形態
 アプリケーション組み込み型

信頼点を組み込んだアプリケーションを配付(配布)する形態
 アプリケーションの配付自体に信頼性が必要
 アプリケーションによっては登録コストが発生する(登録審査・手続きなど)
 アプリケーション毎に信頼点を組み込む必要がある
 直接配付型

信頼点証明書そのものを配付(配布)する形態
 配布自体はアプリケーションに依存しないため、自由度が高い 利用するアプリケーションによっては信頼点の登録方法が異なるな
どのサポートコストが発生する


2006/05/24

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ブリッジモデルの信頼点
RealReal World
World

Real
Real WorldWorld

Direct Trust

Relying Party B

Relying Party A

Certification
UPKI
Bridge CA
Trust
Point

A Univ.
CA

B Univ.
CA

Trust
Point

Subscriber

学内用
学内用
学内用

Subscriber

学内用
学内用
学内用

Cyber
Cyber World
World

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統合ドメインモデルの信頼点
RealReal World
World

Real
Real WorldWorld

Relying Party A

Relying Party B

UPKI
Unifying CA
Trust
Point

A Univ.
CA

B Univ.
CATrust
Point

Subscriber

学内用
学内用
学内用

Subscriber

学内用
学内用
学内用

Cyber
Cyber World
World

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ここまでのまとめ
 取り組むべき具体的課題の整理
 ドメイン構造
 信頼点の配付方法と配付形態
 学間連携アーキテクチャ

 大学界全体で検討・合意形成していくべき課題 課題解決・合意形成へ向けた 「知の共有」

 大学界全体で合意形成していけるフレームワークが必要となる
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今後のアプローチ～UPKI相互運用フレームワークの整備～
 広く全国の大学に支持・合 全国のUPKI有志がバーチャ意を得られる仕組みを持つこと
 広く全国の大学が導入・運用可能なアーキテクチャを持つこと
 広く全国の大学が導入可能な経済合理性を実現すること
 広く全国の大学にUPKIの技術や利用事例を啓発することルに議論を行い，合意形成できるコミュニティ作り
 デファクトスタンダードを多用したリファレンス仕様の策定 全国の大学が効率よく負担できるコスト集中型の運用モデル検討や設計開発
 UPKIのアーキテクチャ，アプリケーション，ケーススタディのKnowledge Base構築

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ありがとうございました
国立情報学研究所
島岡 政基
shimaoka@nii.ac.jp