JP2024090051A - 情報処理装置および通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 データの秘匿性を確保できる情報処理装置および通信システムを提供する。【解決手段】 実施形態によれば、通信システムは、第１の情報処理装置と第２の情報処理装置とを有する。第１の情報処理装置は、第１通信部と第２通信部と第１制御部とを有する。第２の情報処理装置は、第３通信部と第４通信部と第２制御部とを有する、第１通信部は、機器に接続する。第２通信部は、ネットワークに接続する。第１制御部は、第１通信部により機器から取得したデータを複数の分割データに分割し、複数の分割データを第２通信部によりネットワークを経由して複数のデータベースに分散して送信する。第３通信部は、サーバ装置に接続する。第４通信部は、ネットワークに接続する。第２制御部は、第４通信部によりネットワークを経由して複数のデータベースから収集する分割データによって復元したデータを第３通信部によりサーバ装置へ送信する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、情報処理装置および通信システムに関する。

近年、ＩｏＴ技術を活用して様々なデバイスをネットワークにつなげるシステムが提案されている。例えば、工場、発電所あるいは鉄道などで運転や点検時の様々な稼働データを収集してＡＩ（人工知能）にて分析することによって事前に故障の兆候などを検知する予防保全や設備の効率運用を実現するための通信システムが提案されている。

このような通信システムを新たに構築するには、様々なデータをネットワーク経由で収集する必要があるために、既存の独自ネットワーク内で運用していたシステムをオープンなネットワークにつなげる必要性が生じることがある。既存の独自ネットワークで運用していたシステムをオープンなネットワークに接続する場合、不正なアクセスに対応するために、新たにオープンなネットワークに接続するデバイス自体にセキュリティ対策を組み込むことでセキュリティを強化することが考えられる。ただし、既に稼働している既存のデバイスに変更を加えることは、デバイス自体の取り替えなどの必要が生じるためコストや可用性の点で実現困難な場合が多い。

従来、既存のデバイスに変更を加えずに通信経路の機密性および完全性を担保するために、既存のデバイスとネットワークとの間に接続される情報処理装置が開発されている。このような情報処理装置は、デバイスにおける通信の振る舞いを観察することによりデバイスへの攻撃やウイルス感染などを検知した場合に攻撃者の通信を遮断する機能を備えている。

また、様々な機器が得たデータをデータベースに保存し、データベースに保存したデータを用いてサーバ装置が分析や機械学習を行うシステムがある。このようなシステムにおいて、既存の機器とネットワークとの間に接続される情報処理装置は、既存の機器からネットワーク上のデータベースへのデータ伝送をセキュアに実施させることができる。また、既存のサーバ装置とネットワークとの間に接続される情報処理装置は、データベースからサーバ装置へのデータ伝送をセキュアに実施させることができる。

しかしながら、データベースに保管したデータは、流出等のリスクを完全になくすことが難しい。従来のシステムでは、個人情報などのデータがデータベースから流出した場合にプライバシー保護などの面からも大きな問題となることがある。このため、通信システムでは、データ通信におけるセキュリティを維持するだけでなく、データを秘匿することによってプライバシーなどのデータの保護を実現できるものが要望されている。

特開２０１９－５０４８５号公報

本発明が解決しようとする課題は、データの秘匿性を確保できる情報処理装置および通信システムを提供することである。

実施形態によれば、通信システムは、第１の情報処理装置と第２の情報処理装置とを有する。第１の情報処理装置は、第１通信部と第２通信部と第１制御部とを有する。第２の情報処理装置は、第３通信部と第４通信部と第２制御部とを有する、第１通信部は、機器に接続する。第２通信部は、ネットワークに接続する。第１制御部は、第１通信部により機器から取得したデータを複数の分割データに分割し、複数の分割データを第２通信部によりネットワークを経由して複数のデータベースに分散して送信する。第３通信部は、サーバ装置に接続する。第４通信部は、ネットワークに接続する。第２制御部は、第４通信部によりネットワークを経由して複数のデータベースから収集する分割データによって復元したデータを第３通信部によりサーバ装置へ送信する。

図１は、実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。 図２は、実施形態に係る通信システムにおける情報処理装置の構成例を示すブロック図である。 図３は、実施形態に係る情報処理装置に装着されるＩＣカードの構成例を示すブロック図である。 図４は、実施形態に係る情報処理装置に装着されるＩＣカードにおける機能の構成例としてのＩＣカードのハードウェア構成例を示す図である。 図５は、実施形態に係る通信制御装置における認証部の構成例としてのＣカードにおける機能構成例を示すブロック図である。 図６は、実施形態に係る通信システムにおける機器とサーバ装置との間における通信制御の流れを説明するためのシーケンスである。 図７は、実施形態に係る通信システムにおける機器側の情報処理装置によるデータの分散出力処理の動作例を説明するためのフローチャートである。 図８は、実施形態に係る通信システムにおけるサーバ側の情報処理装置によるデータの復元処理の動作例を説明するためのフローチャートである。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る情報処理装置１３を有する通信システムの構成例を示す図である。
通信システム１は、機器（ＩｏＴデバイス、端末装置）１１（１１Ａ１、１１Ａ２、１１Ａ３）、サーバ装置１２、情報処理装置１３（１３Ａ１、１３Ａ２、１３Ａ３、１３Ｂ、１３Ｃ１、１３Ｃ２、…、１３Ｃｎ）、通信管理装置１４、複数のデータベース（ＤＢ）１５（１５１、１５２、…、１５ｎ）、ゲートウエイ１７、および、ネットワーク１８を備える。図１に示す構成例において、ゲートウエイ１７およびネットワーク１８をまとめてネットワークＮＷとも称するものとする。

通信システム１において、各情報処理装置１３（１３Ａ１、１３Ａ２、１３Ａ３、１３Ｂ、１３Ｃ１、１３Ｃ２、…、１３Ｃｎ）は、機器あるいは装置とネットワーク１８との間に接続される。例えば、各情報処理装置１３Ａ１、１３Ａ２、１３Ａ３、１３Ｂは、機器１１、サーバ装置１２、通信管理装置１４、および、ゲートウエイ１７を備える既存のシステムにおいて図１に示すような位置に接続される。すなわち、情報処理装置１３Ａ１、１３Ａ２、１３Ａ３、１３Ｂは、機器１１とサーバ装置１２とがネットワークを介して通信する既存のシステムに対して各装置の構成を変更せずに可用性を維持したままで通信システム１を構築するように設置される。

さらに、本実施形態に係る通信システム１は、複数のデータベース（データベースサーバ）１５（１５１、１５２、…、１５ｎ）を有する。データベース１５（１５１、１５２、…、１５ｎ）は、制御部、通信部および記憶装置などを備えるサーバ（コンピュータ）である。各データベース１５（１５１、１５２、…、１５ｎ）は、それぞれが情報処理装置１３Ｃ（１３Ｃ１、１３Ｃ２、…、１３Ｃｎ）を介してネットワーク１８に接続される。

本実施形態において、情報処理装置１３Ｃは、後述する情報処理装置１３Ａおよび情報処理装置１３Ｂと同様な構成を備えるものとする。ただし、情報処理装置１３Ｃは、情報処理装置１３Ａおよび情報処理装置１３Ｂと同様な構成を備えるものに限定されるものではない。情報処理装置１３Ｃは、情報処理装置１３Ａあるいは情報処理装置１３Ｂと相互認証を実行し、相互認証が成功した場合にデータを送受信する通信制御装置であれば良い。

各情報処理装置１３（１３Ａ１、１３Ａ２、１３Ａ３、１３Ｂ、１３Ｃ１、１３Ｃ２、…、１３Ｃｎ）は、図１に示すように、機器１１、サーバ装置１２およびデータベース１５の通信経路に接続するための第１ポート（例えば、第１のＬＡＮポート）２１と第２ポート（例えば、第２のＬＡＮポート）２２とを備える。第１ポート２１は、ネットワーク側に接続される。また、第２ポート２２は、機器１１、サーバ装置１２、データベース１５などの装置側に接続される。例えば、情報処理装置１３Ａは、第１ポート２１Ａをゲートウエイ１７（ネットワークＮＷ）側に接続し、第２ポート２２Ａを機器１１側に接続することにより、機器１１とネットワークＮＷとの間に接続される。

各機器１１は、それぞれ機器側の情報処理装置（第１の情報処理装置）１３Ａを介してネットワークＮＷと接続する。サーバ装置１２は、サーバ側の情報処理装置（第２の情報処理装置）１３Ｂを介してネットワークＮＷと接続する。すなわち、各機器１１とサーバ装置１２とは、それぞれに接続された情報処理装置１３およびネットワークＮＷなどを介して通信するように構成される。

機器１１は、様々なデータを取得するデバイス（ＩｏＴデバイス、端末装置、センサ、カメラ、クライアント端末など）である。例えば、機器１１は、センサなどでデータを取得するデバイスであっても良いし、オペレータが入力するデータを取得するデバイスであっても良い。例えば、機器１１は、取得したデータをサーバ装置１２宛のデータとして出力する。また、機器１１は、サーバ装置１２の制御情報に応じて動作を制御する機能を有するものであっても良い。

サーバ装置１２は、機器１１が取得したデータを収集し、収集したデータを用いて分析や機械学習などの情報処理を行う。例えば、サーバ装置１２は、各機器１１から収集したデータを分析するデータ分析装置である。また、サーバ装置１２は、機器１１に対して制御情報を送信するようにしても良い。

機器側の情報処理装置１３Ａ（１３Ａ１、１３Ａ２、１３Ａ３）は、機器１１（１１１、１１２、１１３とネットワークＮＷとの間に接続される。機器側の情報処理装置１３Ａ（１３Ａ１、１３Ａ２、１３Ａ３）は、それぞれネットワークＮＷ側のインターフェース接続部としての第１ポート２１Ａ（２１Ａ１、２１Ａ２、２１Ａ３）と機器側のインターフェース接続部としての第２ポート２２Ａ（２２Ａ１、２２Ａ２、２２Ａ３）とを有する。第１ポート２１Ａおよび第２ポート２２Ａは、例えば、ＬＡＮポートである。図１に示す構成例において、第１ポート２１Ａには、ゲートウエイ１７が接続され、第２ポート２２Ａには、それぞれ機器１１Ａが接続される。

機器側の情報処理装置１３Ａとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとは、機器１１とサーバ装置１２との間のデータの送受信を仲介する。情報処理装置１３Ａは、機器１１によりサーバ装置１２に対して送信すべきデータを取得する。情報処理装置１３Ａは、機器１１から取得したデータをサーバ装置１２宛のデータとして出力する。本実施形態において、情報処理装置１３Ａは、機器１１から取得したデータを通信設定に従って複数のデータベース１５へ分散して送信する。情報処理装置１３Ａは、機器１１から取得したデータ通信設定で設定される分割数に分割し、分割したデータ（分割データ）を複数のデータベース１５にそれぞれ送信する。

例えば、機器側の情報処理装置１３Ａは、サーバ側の情報処理装置１３Ｂが復号可能な暗号鍵を用いて暗号化した分割データを各データベース側の情報処理装置１３Ｃへ送信する。データベース（ＤＢ）側の情報処理装置１３Ｃは、情報処理装置１３Ａからのデータをパススルーしてデータベース１５へ送信する。この場合、データベース１５は、情報処理装置１３Ａが暗号化した分割データをそのまま保存でき、サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、情報処理装置１３Ｃを介してデータベース１５に保存した情報処理装置１３Ａが暗号化したデータを取得することができる。

ただし、機器側の情報処理装置１３Ａとデータベース側の情報処理装置１３Ｃとは、相互認証を実行した後に暗号鍵方式によりデータの暗号化および復号化を行うようにしても良い。また、データベース側の情報処理装置１３Ｃとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとも、相互認証を実行した後にデータの暗号化および復号化を行うようにしても良い。この場合、機器側の情報処理装置１３Ａとデータベース側の情報処理装置１３Ｃとの間の通信、および、ＤＢ側の情報処理装置１３Ｃとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとの間の通信は、それぞれセキュアに実施することができる。

また、機器側の情報処理装置１３Ａは、サーバ装置１２から機器１１に対して送信されるデータを取得し、取得したデータを機器１１に対して出力する。サーバ装置１２から機器１１宛のデータを送信する場合、サーバ側の情報処理装置１３Ｂと機器側の情報処理装置１３Ａとは、機器１１からのデータをサーバ装置１２へ送信する場合と同様に、複数のデータベース１５を介してデータを送受信するようにしても良い。

サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、サーバ装置１２とネットワークＮＷとの間に接続される。サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、ネットワークＮＷ側のインターフェース接続部としての第１ポート２１Ｂとサーバ側のインターフェース接続部としての第２ポート２２Ｂとを有する。第１ポート２１Ｂには、ネットワーク１８が接続され、第２ポート２２Ｂには、サーバ装置１２が接続される。

サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、サーバ装置１２から機器１１への制御情報などのデータを取得し、取得したデータを機器１１に対して送信する。ここで、サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、サーバ装置１２から取得した機器１１宛のデータを情報処理装置１３Ａが復号可能な暗号化データにして宛先の機器１１に接続された情報処理装置１３Ａに送信する。これにより、機器１１は、ネットワーク上をセキュアに伝送されるサーバ装置１２からのデータを受信することができる。

なお、サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、上述した機器側の情報処理装置１３Ａと同様に、サーバ装置１２からの機器１１宛のデータを複数のデータベース１５に分散して送信するようにしても良い。この場合、情報処理装置１３Ｂから各データベース１５に分散して送信されたデータは、機器側の情報処理装置１３Ａが収集して宛先の機器１１へ供給するようにすれば良い、
各情報処理装置１３は、例えば、ＳＳＬ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｓｏｃｋｅｔ Ｌａｙｅｒ）／ＴＬＳ（Ｔｒａｎｓ ｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）のプロトコルによる暗号化を実行する。情報処理装置１３は、例えば、ＳＳＬ／ＴＬＳプロトコルを、ＨＴＴＰ（Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と組み合わせることで、ＨＴＴＰに含まれるデータを暗号化し、安全性を向上させたＨＴＴＰＳ（ＨＴＴＰ Ｓｅｃｕｒｅ）に置き換える。

なお、情報処理装置１３が行うデータの暗号化は、ＨＴＴＰをＨＴＴＰＳとすることに限定されない。情報処理装置１３は、ＳＳＬ／ＴＬＳプロトコルを種々の通信プロトコルと組み合わせることにより、安全性を向上させたセキュアな通信プロトコルに置き換えてもよい。例えば、情報処理装置１３は、ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）をＦＴＰＳ（ＦＴＰ Ｓｅｃｕｒｅ）に置き換えてもよい。

通信システム１において、情報処理装置１３により暗号化されたデータがネットワークＮＷに出力される。換言すると、通信システム１におけるネットワークＮＷを流れるデータは、何れかの情報処理装置１３によって暗号化されたデータである。このため、ネットワークＮＷで送受信されるデータに対し、外部から悪意をもってアクセスされデータが盗聴されてしまうような危険を回避し、安全性を向上させる。なお、ここでいうデータの盗聴とは、「データを盗み見る行為」又は「データを抜き取る行為」をいう。

通信管理装置１４は、各情報処理装置１３間の通信を管理するためのサーバ装置である。例えば、通信管理装置１４は、プライベート認証局としても機能する。通信管理装置１４は、各情報処理装置１３に対し、クライアント証明書および秘密鍵を発行する。

図１に示す構成例において、機器側の情報処理装置１３Ａとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとが暗号化通信を行う場合、通信管理装置１４は、情報処理装置１３Ａに装着するＩＣカードに記憶するクライアント証明書および秘密鍵を発行する。例えば、機器側の情報処理装置１３Ａに認証部およびセキュアな記憶部を備えるＩＣカードが装着される場合、通信管理装置１４は、情報処理装置１３Ａに対してＩＣカードに記憶させるクライアント証明書および秘密鍵をネットワークＮＷを介して送信する。

また、通信管理装置１４は、サーバ側の情報処理装置１３Ｂに対して、サーバ証明書、および秘密鍵を発行する。サーバ側の情報処理装置１３Ｂに認証部およびセキュアな記憶部を備えるＩＣカードが装着される場合、通信管理装置１４は、サーバ側の情報処理装置１３Ｂに対してＩＣカードに記憶させるサーバ証明書および秘密鍵をネットワークＮＷを介して送信する。クライアント証明書、サーバ証明書および秘密鍵のそれぞれは、機器側の情報処理装置１３Ａとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとが暗号化通信を行う場合に用いる共通鍵（セッション鍵）を決定するために必要な情報である。

ここで、機器１１およびサーバ装置１２の例について説明する。
機器１１とサーバ装置１２とは、例えば、社会インフラシステムを構築する構成要素（コンポーネント）である。社会インフラとは、道路交通網、発電設備、配送電設備、水処理設備、又はガス配給設備等などの社会基盤を整えるために必要な設備である。社会インフラシステムとは、例えば、社会インフラを監視し、状況の変化を把握し、その変化に対応することにより、社会インフラを安定的に動作させる仕組みである。

具体例として、道路や公共設備などを映像で監視する監視システムである場合、機器１１は、道路の状況等を監視するために撮像された撮像データをネットワークＮＷを介して送信する装置（ネットワーク監視カメラ）であり、サーバ装置１２は、機器１１により送信された撮像データをネットワークＮＷを介して受信する装置である。また、機器１１とサーバ装置１２とは、発電設備や配送電設備における電力状況をモニタリングするシステムのコンポーネントであっても良い。また、機器１１とサーバ装置１２とは、物流センタにおける配送状況を取得するシステムのコンポーネントであっても良い。また、機器１１とサーバ装置１２とは、工場や研究機関における設備の稼働状況を取得するシステム等のコンポーネントであっても良い。

なお、監視システムやモニタリングシステムなどの社会インフラシステムは、機器１１とサーバ装置１２をコンポーネントとする通信システムの例であり、機器１１とサーバ装置１２は、社会インフラシステムのコンポーネントに限定されるものではない。

機器１１は、ＮＷ（ネットワーク）通信部、デバイス制御部およびデータ取得部などを有する。ＮＷ通信部は、データ通信を行うための通信インターフェースである。ＮＷ通信部は、ネットワークを介して外部装置と通信可能とするイーサネット（登録商標）などの通信インターフェースである。言い換えると、機器１１は、ＮＷ通信部によりネットワークに接続される装置と通信可能な構成を備えるデバイスである。

本実施形態に係る通信システム１においては、機器１１のＮＷ通信部は、情報処理装置１３に接続され、情報処理装置１３を介してネットワークＮＷに接続されるサーバ装置１２と通信する構成となっている。すなわち、本実施形態に係る通信システム１は、機器１１とサーバ装置１２とがネットワークを介して通信可能に構成される既存のシステムに対して、後付で機器１１とネットワークＮＷとの間に情報処理装置１３Ａを接続し、サーバ装置１２とネットワークＮＷとの間に情報処理装置１３Ｂを接続することで構築できるシステムである。

デバイス制御部は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、機器１１を統括的に制御する。デバイス制御部は、例えば、サーバ装置１２からの制御に従い、データ取得部によるデータの取得を開始又は停止させたり、データ取得部に対する動作設定などを実行したりする。データ取得部は、デバイス制御部の指示に従って動作することにより、データを取得し、取得したデータを制御部に出力する。デバイス制御部は、データ取得部で取得したデータをＮＷ通信部により送信（出力）する。

本実施形態に係る通信システム１においては、機器１１のＮＷ通信部は、情報処理装置１３に接続される。このため、各機器１１は、情報処理装置１３を介してデータの入出力を行う。例えば、機器１１は、機器側の情報処理装置１３Ａ、ネットワークＮＷ、および、サーバ側の情報処理装置１３Ｂを介してサーバ装置１２と通信する。

サーバ装置１２は、ＮＷ（ネットワーク）通信部、サーバ制御部およびデータ記憶部などを備える。ＮＷ通信部は、データ通信を行うための通信インターフェースである。ＮＷ通信部は、ネットワークを介して外部装置と通信可能とするイーサネット（登録商標）などの通信インターフェースである。言い換えると、サーバ装置１２は、ＮＷ通信部によりネットワークに接続される装置と通信可能な構成を備える装置である。

本実施形態に係る通信システム１においては、サーバ装置１２のＮＷ通信部は、情報処理装置１３Ｂに接続され、情報処理装置１３Ｂを介してネットワークＮＷに接続される機器と通信する構成となっている。すなわち、本実施形態に係る通信システム１は、機器１１とサーバ装置１２とがネットワークを介して通信可能に構成される既存のシステムに対して、後付でサーバ装置１２とネットワークとの間に情報処理装置１３Ｂを接続することで構築できるシステムである。

サーバ制御部は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、サーバ装置を統括的に制御する。サーバ制御部は、例えば、ＮＷ通信部により各機器１１からデータを取得し、機器１１から取得したデータをデータ記憶部に記憶させる。データ記憶部は、サーバ制御部の指示に従い、機器１１から取得したデータを記憶する。また、サーバ制御部は、ＮＷ通信部により通信する各機器１１に動作指示などの制御命令を出力したりする。

次に、機器１１とサーバ装置１２との間の通信について説明する。
一般に、通信機能を有する機器（ＩｏＴデバイス、クライアント端末、通信デバイス）とサーバ装置とが互いのＮＷ通信部およびネットワークを介して接続された場合、機器とサーバ装置との間の通信には、一般的な通信プロトコルであるＨＴＴＰが用いられることがある。この場合、通信デバイス又はサーバ装置によりネットワークに出力された暗号化されていない情報（いわゆる、平文）がネットワークを流れる。この場合、外部から悪意をもってネットワーク上のデータが取得されてしまうと、容易にデータが盗聴されたり、改ざんされたりする危険性がある。このような不正な攻撃に対する対策としては、通信デバイスがデータを暗号化してネットワークに出力させることが考えられる。

しかしながら、既存のシステムに用いられている既存の機器（クライアント端末）は、暗号化のための処理を行うだけの資源（リソース）を備えていないことが多い。例えば、機器の一例としての監視カメラは、撮像データの圧縮や符号化を行うためのＣＰＵ等のプロセッサを備えるが、さらに暗号化あるいは秘密計算のための処理を行うだけのリソースを備えていないことが多い。従って、既存のシステムにおいて、機器がネットワークに出力するデータを暗号化させるためには、データを暗号化するためのプロセッサをさらに機器に搭載させる必要があり、機器のハードウェア構成の変更や置き換えが必要となることが考えられる。監視システム等の社会インフラシステムを構成するコンポーネントとしての既存の機器は、ハードウェア構成を変更したり置き換えたりすることが容易にはできない。

上述したような事情を鑑みると、既存の機器に変更を加えることなく、機器からのデータが暗号化されてネットワークＮＷに伝送されるように構成できる通信システムが望ましい。本実施形態に係る通信システム１は、既存のシステムにおける既存の機器にハードウェア構成を変更したり既存の機器を新たな機器に置き換えたりすることなく、既存の機器およびサーバ装置に情報処理装置を接続することでデータを安全に伝送できるものである。

すなわち、通信システム１において、機器１１とネットワークＮＷとの間に接続された情報処理装置１３Ａは、機器１１がサーバ装置１２宛に送信するデータを暗号化してネットワークＮＷに出力することができる。また、通信システム１において、サーバ装置１２とネットワークＮＷとの間に接続されたサーバ側の情報処理装置１３Ｂはサーバ装置１２からの機器１１宛の制御情報などのデータを暗号化してネットワークＮＷに出力することができる。これにより、本実施形態に係る通信システム１によれば、機器１１およびサーバ装置１２を変更することなく、ネットワークＮＷを流れるデータの安全性（セキュリティ）を向上できる。

次に、実施形態に係る情報処理装置１３の構成について説明する。
図２は、図１に示す情報処理装置１３の構成例を示すブロック図である。
図２に示すように、情報処理装置１３は、制御部３０、第１通信部３１、第２通信部３２、リーダライタ３３、ＩＣカード３４、および、記憶部３５を備える。ここで、リーダライタ３３、および、ＩＣカード３４は、「認証部」の一例である。認証部は、リーダライタ３３およびＩＣカード３４で実現するものに限定されない。認証部は、制御部３０が実現しても良いし、認証処理用の処理回路で実現しても良い。

制御部３０は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサを有する。制御部３０は、情報処理装置１３を統括的に制御する。制御部３０は、例えば、リーダライタ３３を介して、ＩＣカード３４にコマンドを送信するとともに、ＩＣカード３４からレスポンスを受信する。また、制御部３０は、ＩＣカード３４から受信したレスポンスに基づく情報を、第１通信部３１を介して、他方の情報処理装置１３に送信する。また、制御部３０は、第１通信部３１を介して、他方の情報処理装置１３から受信した情報に基づいて、ＩＣカード３４にコマンドを送信する。

記憶部３５は、データを記憶する。記憶部３５は、データの書き込むおよび書き換えが可能な記憶装置などにより構成される。記憶部３５は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの一時記憶部３５ａを有する。また、記憶部３５は、データの書き換えが可能な不揮発性の記憶装置を含むものであっても良い。

第１通信部３１は、ネットワークＮＷを介して接続される各装置と通信するためのネットワーク通信部である。第１通信部３１は、ネットワークＮＷに接続される第１ポート２１（２１Ａ、２１Ｂ）を備える。第１通信部３１は、例えば、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）により構成される。例えば、情報処理装置１３Ａは、第１通信部３１によりネットワークＮＷを介して、通信管理装置１４、サーバ側の情報処理装置１３Ｂおよびデータベース側の情報処理装置１３Ｃと通信する。

具体的には、機器側の情報処理装置１３Ａの第１通信部３１は、機器１１から取得したサーバ装置１２宛のデータをネットワークＮＷ経由で複数のデータベース１５に分散して送信する。また、サーバ側の情報処理装置１３Ｂの第１通信部（第３通信部）３１は、第１ポート２１Ｂに接続されるネットワークＮＷ上の複数のデータベース１５から当該サーバ装置１２宛のデータを取得する。データベース側の情報処理装置１３Ｃの第１通信部３１は、第１ポート２１Ｂに接続されるネットワークＮＷを介して機器側の情報処理装置１３Ａからのデータ（分散データ）を受信したり、サーバ側の情報処理装置１３Ｂへデータベース１５から取得したデータ（分散データ）を送信したりする。

第２通信部３２は、端末装置としての機器１１、サーバ装置１２又はデータベース１５と通信するためのデバイス通信部である。第２通信部３２は、通信を実行する端末装置（機器１１、サーバ装置１２又はデータベース１５）に接続される第２ポート２２（２２Ａ、２２Ｂ）を備える。例えば、第２通信部３２は、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）により構成される。

具体的には、機器側の情報処理装置１３Ａの第２通信部３２は、第２ポート２２Ａに接続される機器１１からのデータ（サーバ装置１２宛のデータ）を取得する。また、サーバ側の情報処理装置１３Ｂの第２通信部（第４通信部）３２は、第２ポート２２Ｂに接続されるサーバ装置１２へ複数のデータベース１５から収集した分割データに基づいて復元したデータを送信する。データベース側の情報処理装置１３Ｃの第２通信部３２は、第２ポート２２Ｃに接続されるデータベース１５に機器側の情報処理装置１３Ａから取得したサーバ装置１２宛のデータ（分割データ）を送信したり、データベース１５からサーバ側の情報処理装置１３Ｂへ転送するサーバ装置１２宛の分割データを受信したりする。

リーダライタ３３は、ＩＣカード３４との間の通信を行う。リーダライタ３３は、ＩＣカード３４の通信方式に対応するインターフェースを備える。ＩＣカード３４が接触式のＩＣカードである場合、リーダライタ３３は、図２に示すように、ＩＣカード３４のコンタクト部に接続するインターフェースを備え、インターフェースを介してデータの送受信を行う。

ＩＣカード３４は、例えば、プラスチックのカード基材に、ＩＣモジュール４０を実装して形成されている。ＩＣカード３４は、ＩＣモジュール４０とＩＣモジュール４０が埋め込まれたカード基材（本体）とを備える。図２に示す構成例において、ＩＣカード３４は、情報処理装置１３のリーダライタ３３に着脱可能に構成される。ＩＣカード３４は、リーダライタ３３に装着された状態でコンタクト部４１を介して情報処理装置１３と通信する。

ＩＣカード３４は、例えば、情報処理装置１３が送信したコマンド（処理要求）をコンタクト部４１を介して受信し、受信したコマンドに応じた処理（コマンド処理）を実行する。ＩＣカード３４は、コマンド処理の実行結果であるレスポンス（処理応答）を情報処理装置１３にコンタクト部４１を介して送信する。

ＩＣモジュール４０は、コンタクト部４１とＩＣチップ４２とを備える。コンタクト部４１は、ＩＣカード３４が動作するために必要な各種信号の端子を有している。ここで、各種信号の端子は、電源電圧、クロック信号、リセット信号などを情報処理装置１３から供給を受ける端子、および、情報処理装置１３と通信するためのシリアルデ―タ入出力端子（ＳＩＯ端子）を有する。ＩＣチップ４２は、例えば、１チップのマイクロプロセッサなどのＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）である。

ここで、実施形態に係る情報処理装置１３が備える認証部の構成例としてのＩＣカード３４のハードウェア構成について説明する。
図３は、図２に示すＩＣカード３４のハードウェア構成例を示す図である。
ＩＣカード３４は、コンタクト部４１とＩＣチップ４２とを備えたＩＣモジュール４０を有する。ＩＣチップ４２は、図３に示すように、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉ ｖｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）４３、ＣＰＵ４４と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４５、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４６、および、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）４７を備える。また、各構成（４３から４７）は、内部バスＢＳを介して接続されている。

ＵＡＲＴ４３は、上述したＳＩＯ端子を介して、情報処理装置１３とシリアルデータ通信を行う。ＵＡＲＴ４３は、ＳＩＯ端子を介して受信したシリアルデータ信号をパラレル変換したデータ（例えば、１バイトのデータ）を内部バスＢＳに出力する。また、ＵＡＲＴ４３は、内部バスＢＳを介して取得したデータをシリアル変換して、ＳＩＯ端子を介して情報処理装置１３に出力する。ＵＡＲＴ４３は、例えば、ＳＩＯ端子を介してコマンドを情報処理装置１３から受信する。また、ＵＡＲＴ４３は、ＳＩＯ端子を介してレスポンスを情報処理装置１３に送信する。

ＣＰＵ４４は、ＲＯＭ４５又はＥＥＰＲＯＭ４７に記憶されているプログラムを実行して、ＩＣカード３４の各種処理を行う。ＣＰＵ４４は、例えば、コンタクト部４１を介して、ＵＡＲＴ４３が受信したコマンドに応じたコマンド処理を実行する。

ＲＯＭ４５は、例えば、マスクＲＯＭなどの不揮発性メモリであり、ＩＣカード３４の各種処理を実行するためのプログラム、およびコマンドテーブルなどのデータを記憶する。ＲＡＭ４６は、例えば、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ ＲＡＭ）などの揮発性メモリであり、ＩＣカード３４の各種処理を行う際に利用されるデータを一時記憶する。ＥＥＰＲＯＭ４７は、例えば、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである。ＥＥＰＲＯＭ４７は、ＩＣカード３４が利用する各種データを記憶する。ＥＥＰＲＯＭ４７は、例えば、ＩＣカード３４を利用した各種サービス（アプリケーション）に使用される情報を記憶する。

次に、実施形態に係る情報処理装置１３における認証部の構成例としてのＩＣカード３４が備える機能について説明する。
図４は、図３に示すＩＣカード３４の機能構成例を示すブロック図である。ＩＣカード３４は、通信部５０と、制御部５１と、記憶部５４とを備える。ここで、図４に示されるＩＣカード３４の各部は、図３に示されるＩＣカード３４のハードウェアを用いて実現される。

通信部５０は、コンタクト部４１を介して、情報処理装置１３との間でコマンドおよびレスポンスの送受信を行う。通信部５０は、ＣＰＵ４４がＲＯＭ４５に記憶されているプログラムを実行することによりＵＡＲＴ４３を用いてデータの送受信を実行する機能である。通信部５０は、所定の処理を要求するコマンド（処理要求）を情報処理装置１３から受信するとともに、コマンドに対するレスポンス（処理応答）を情報処理装置１３に送信する。通信部５０は、ＵＡＲＴ４３を介して情報処理装置１３から受信した受信データをＲＡＭ４６に記憶させる。また、通信部５０は、ＲＡＭ４６に記憶されている送信データを、ＵＡＲＴ４３を介して情報処理装置１３に送信する。

制御部５１は、ＩＣカード３４の動作を制御する。制御部５１は、ＣＰＵ４４、ＲＯＭ４５、ＲＡＭ４６およびＥＥＰＲＯＭ４７などを有する。制御部５１は、コマンド処理部５２および暗号化復号部５３を備える。ここで、コマンド処理部５２が行う処理は、「認証処理」の一例である。また、暗号化復号部５３が行う処理は、「暗号化復号処理」の一例である。

コマンド処理部５２は、各種コマンド処理を実行する。コマンド処理部５２は、例えば、後述するＨＴＴＰＳリクエストを要求するコマンド処理として、ＳＳＬ／ＴＬＳハンドシェイクを行う。ＳＳＬ／ＴＬＳハンドシェイクでは、暗号化された通信に必要な鍵情報等の交換、および通信先の装置との相互認証を行う。ここで、相互認証とは、互いに正当に認証された装置であることを相互に確認する処理である。例えば、機器側の情報処理装置１３Ａとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとが通信を行う場合、機器側の情報処理装置１３Ａとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとは、データの送受信を実行する前に相互認証を行う。

暗号化復号部５３は、データを暗号化する処理、および暗号化されたデータを復号する処理を実行する。暗号化復号部５３は、通信部５０を介して取得した装置（機器１１又はサーバ装置１２）により出力されたデータを暗号化する。また、暗号化復号部５３は、通信部５０を介して取得したネットワークＮＷからの暗号化されたデータを復号する。

記憶部５４は、データを記憶する。記憶部５４は、制御部５１の制御によってデータのリードおよびライトが実行されるＥＥＰＲＯＭ４７により実現される。記憶部５４は、証明書情報記憶部５５と秘密情報記憶部５６とを有する。証明書情報記憶部５５は、通信管理装置１４が発行した装置（機器１１又はサーバ装置１２）に対する証明書を記憶する。具体的には、情報処理装置１３に装着されるＩＣカード３４の証明書情報記憶部５５には、クライアント証明書を示す情報が記憶される。また、サーバ側の情報処理装置１３Ｂに装着されるＩＣカード３４の証明書情報記憶部５５には、サーバ証明書を示す情報が記憶される。

秘密情報記憶部５６は、通信管理装置１４が発行した装置（機器１１又はサーバ装置１２）に対する秘密鍵を記憶する。具体的には、情報処理装置１３に装着されるＩＣカード３４の秘密情報記憶部５６には、情報処理装置１３に対して発行された秘密鍵を示す情報が記憶される。また、サーバ側の情報処理装置１３Ｂに装着されるＩＣカード３４の証明書情報記憶部５５には、サーバ側の情報処理装置１３Ｂに対して発行された秘密鍵を示す情報が記憶される。

次に、実施形態に係る通信システム１における通信管理装置１４の構成について説明する。
図５は、図１に示す通信管理装置１４の構成例を示すブロック図である。
通信管理装置１４は、ＮＷ（ネットワーク）通信部６０、制御部６１、および、記憶部６２を備える。
ＮＷ通信部６０は、ネットワークＮＷに接続され、ネットワークＮＷを介して、情報処理装置１３と通信を行う。

制御部６１は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサとＲＯＭおよびＲＡＭなどのシステムメモリとを含む。制御部６１は、プロセッサがシステムメモリなどの記憶部に記憶したプログラムを実行することにより種々の処理を実現する。制御部６１は、通信管理装置１４を統括的に制御する。制御部６１は、情報処理装置１３と他の装置との通信に用いるセキュリティ情報を管理する。例えば、制御部６１は、主に情報処理装置１３の正当性を認めるプライベート認証局として動作する。図６に示す例において、制御部６１は、プロセッサがプログラムを実行することにより、鍵生成部７１、証明書発行部７２、証明書更新部７３、証明書管理部７４および管理部７５としての機能を実現するための処理を実行する。

鍵生成部７１は、例えば、情報処理装置１３からの認証申請に基づいて、後述する証明書に含まれる公開鍵に対応する秘密鍵の発行を行う。
証明書発行部７２は、例えば、情報処理装置１３からの認証申請に基づいて、情報処理装置１３の正当性を認める証明書の発行を行う。証明書には、例えば、公開鍵と情報処理装置１３の所有者を示す情報とが含まれる。

証明書更新部７３は、有効期限が渡過した証明書に対して新たな有効期限を設定することにより、証明書の更新を行う。証明書更新部７３は、例えば、情報処理装置１３からの更新申請に基づいて、当該情報処理装置１３に対して発行した証明書の有効期限を延長させた証明書を発行し、発行した証明書を情報処理装置１３に対して送信する。発行した証明書を示す情報が情報処理装置１３により受信され、情報処理装置１３のＩＣカード３４の証明書情報記憶部５５に記憶されることで、情報処理装置１３の証明書の有効期限が延長される。

証明書管理部７４は、既に発行済みの証明書に対する管理を行う。証明書管理部７４は、例えば、情報処理装置１３に装着されたＩＣカード３４の改ざん、又は盗難等により相互認証において互いの正当性が証明されない場合に、情報処理装置１３に対して発行した証明書を無効化する処理を行う。

また、証明書管理部７４は、情報処理装置１３からの問い合わせに基づいて、情報処理装置１３、および他の通信装置に対して発行した証明書が証明書発行部７２により発行されたものか否か応答するようにしてもよい。また、証明書管理部７４は、定期的に、発行済みの証明書が正当な情報処理装置１３に使用されているかを確認するようにしてもよい。

管理部７５は、情報処理装置１３を管理する。例えば、管理部７５は、情報処理装置１３が行う相互認証を、ネットワークＮＷを介して遠隔制御する。
記憶部６２は、書き換え可能な不揮発性の記憶装置で構成される。記憶部６２は、鍵情報記憶部８１、証明書情報記憶部８２および通信設定記憶部８３を備える。また、記憶部６２は、各情報処理装置１３から取得する通信（処理）履歴情報を保存する記憶領域も有する。

鍵情報記憶部８１は、例えば既に発行済みの公開鍵や秘密鍵を示す情報を記憶する。証明書情報記憶部８２は、例えば既に発行済みの証明書を示す情報を記憶する。鍵情報記憶部８１と証明書情報記憶部８２とは、例えば、鍵生成部７１が秘密鍵を発行する際、証明書発行部７２が証明書を発行する際などに参照される。また、鍵情報記憶部８１には、鍵生成部７１が発行した秘密鍵を示す情報が記憶される。また、証明書情報記憶部８２には、証明書発行部７２が発行した証明書を示す情報が記憶される。

通信設定記憶部８３は、各情報処理装置１３に適用（設定）する通信設定を示す通信設定情報を記憶する。通信設定記憶部８３は、情報処理装置１３が後述する分散出力処理におけるデータ分割数などの通信設定情報および分散入力処理における復元に必要なデータ数などの通信設定を含む通信設定情報を記憶する。また、制御部６１は、通信設定記憶部８３に記憶する通信設定情報を情報処理装置１３からの要求に応じて供給するようにしても良い。例えば、制御部６１は、情報処理装置１３が起動した場合に情報処理装置１３へ通信設定情報を供給するようにしても良い。

次に、通信システム１における情報処理装置１３を用いた通信処理について説明する。ここでは、通信処理の一例として、通信システム１における情報処理装置１３Ａおよび情報処理装置１３ＢがネットワークＮＷを介して機器１１からサーバ装置１２へデータを送信する通信処理について説明する。
図６は、通信システム１が行う通信処理の一例を説明するためのシーケンスチャートである。

機器１１は、データ（ＩｏＴデバイスが検出したデータや撮像したデータなど）をサーバ装置１２に送信する場合、まずサーバ装置１２に対するＨＴＴＰリクエストを送信する（ステップＳ１）。機器１１が送信したＨＴＴＰリクエストは、機器側の情報処理装置１３（１３Ａ）により取得される（ステップＳ２）。

機器側の情報処理装置１３は、機器１１により送信されたＨＴＴＰリクエストを取得すると、サーバ側の情報処理装置１３Ｂに対して、ＨＴＴＰＳのリクエスト（ＣｌｉｅｎｔＨｅｌｌｏ）を送信する（ステップＳ３）。これにより、機器側の情報処理装置１３とサーバ側の情報処理装置１３Ｂとの間のハンドシェイクが開始される（ステップＳ４）。

具体的には、機器側の情報処理装置１３が送信するＣｌｉｅｎｔＨｅｌｌｏには、例えば、ＴＬＳのバージョン、および通信に用いる暗号方式やアルゴリズムのリストを示す情報が含まれる。サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、ＣｌｉｅｎｔＨｅｌｌｏに対する応答として、機器側の情報処理装置１３に対しＨＴＴＰＳのレスポンス（ＳｅｒｖｅｒＨｅｌｌｏ）を送信する。サーバ側の情報処理装置１３Ｂが送信するＳｅｒｖｅｒＨｅｌｌｏには、例えばＣｌｉｅｎｔＨｅｌｌｏで提示された選択肢の中でサーバ装置１２が選択した情報が含まれる。換言すると、機器側の情報処理装置１３からの提示に対し、サーバ側の情報処理装置１３Ｂが選択を行うことで、通信における具体的な暗号化アルゴリズムが決定される。

そして、サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、暗号化通信に用いる共通鍵に必要な情報を送る。共通鍵に必要な情報には、例えば、サーバ装置１２に対して発行された公開鍵とその証明書を示す情報、および機器１１の公開鍵とその証明書を送ることを要求する情報が含まれる。機器側の情報処理装置１３Ａは、サーバ側の情報処理装置１３Ｂに対して、自装置に対して発行された公開鍵とその証明書、および暗号化通信に用いる共通鍵に必要な情報を送る。

機器側の情報処理装置１３Ａとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとの間の相互認証は、例えば次のように行われる。機器側の情報処理装置１３Ａは、今までに受信したＳｅｒｖｅｒＨｅｌｌｏ等から署名を生成し、サーバ側の情報処理装置１３Ｂに送信する。サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、機器側の情報処理装置１３Ａから受信した署名を機器側の情報処理装置１３から受信した証明書に基づいて検証する。サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、検証が成功すると、その証明書が間違いなく機器側の情報処理装置１３Ａのものであると判定する。また、サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、今までに受信したＣｌｉｅｎｔＨｅｌｌｏ等から署名を生成し、機器側の情報処理装置１３Ａに送信する。機器側の情報処理装置１３Ａは、サーバ側の情報処理装置１３Ｂから受信した署名を、サーバ側の情報処理装置１３Ｂから受信した証明書に基づいて検証する。機器側の情報処理装置１３Ａは、検証が成功すると、その証明書が間違いなくサーバ側の情報処理装置１３Ｂのものであると判定する。

機器側の情報処理装置１３Ａとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとの間の相互認証が正しく行われると、機器側の情報処理装置１３Ａとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとは、それぞれ暗号化に用いる共通鍵を生成して交換する。

サーバ側の情報処理装置１３Ｂから送付されたサーバ装置１２に対して発行された公開鍵とその証明書が、機器側の情報処理装置１３Ａに許容される証明書であれば、サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、機器側の情報処理装置１３Ａから送付された公開鍵とその証明書が、サーバ側の情報処理装置１３Ｂに許容される証明書であれば、ハンドシェイクを終了する。

サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、機器側の情報処理装置１３Ａとのハンドシェイクが確立されると、サーバ装置１２に対し、ＨＴＴＰリクエストを送信する（ステップＳ５）。ＨＴＴＰリクエストは、ステップＳ１において機器１１から送信されるＨＴＴＰリクエストである。

サーバ側の情報処理装置１３Ｂにより送信されたＨＴＴＰリクエストは、サーバ装置１２により受信される（ステップＳ６）。このとき、サーバ装置１２は、機器１１からＨＴＴＰリクエストが要求されたと認識する。このため、サーバ装置１２は、機器１１に対しするＨＴＴＰレスポンスを応答する（ステップＳ７）。サーバ装置１２が送信したＨＴＴＰレスポンスは、サーバ側の情報処理装置１３Ｂにより取得される（ステップＳ８）。

サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、取得したサーバ装置１２からのＨＴＴＰレスポンスを、ステップＳ４のハンドシェイクにおいて決定された共通鍵を用いて暗号化する（ステップＳ９）。サーバ側の情報処理装置１３Ｂにより暗号化されたＨＴＴＰレスポンスは、ネットワークＮＷを介して機器側の情報処理装置１３Ａに受信される（ステップＳ１０）。機器側の情報処理装置１３Ａは、受信したＨＴＴＰレスポンスを、共通鍵を用いて復号する（ステップＳ１１）。機器側の情報処理装置１３Ａにより復号されたＨＴＴＰレスポンスは、機器１１に取得される（ステップＳ１２）。機器１１は、復号されたＨＴＴＰレスポンスを受信する（ステップＳ１３）。このとき、機器１１は、サーバ装置１２からＨＴＴＰレスポンスが応答されたと認識する。このため、機器１１は、サーバ装置１２に対し、データを送信する（ステップＳ１４）。

機器１１が送信したデータは、機器側の情報処理装置１３Ａにより取得される（ステップＳ１５）。機器側の情報処理装置１３Ａは、機器１１から取得したデータを分散して複数のデータベース１５へ送信する分散出力処理を実行する（ステップＳ１６）。機器側の情報処理装置１３Ａは、通信管理装置１４から設定される通信設定に従ってデータを分散して複数のデータベース１５へ出力するデータの分散出力処理を行う。例えば、機器側の情報処理装置１３Ａは、データを分散する方法として秘密分散法を用いてデータを分散して出力するようにしても良い。

データの分散出力処理において、機器側の情報処理装置１３Ａは、機器１１から取得したデータを通信設定によって設定されている分割数でデータを分割し、分割したデータ（分割データ、シェア）の保存先とする複数のデータベース１５を設定し、各データベース１５に接続されているデータベース側の情報処理装置１３Ｃへ分割データを送信する。各データベース１５は、機器側の情報処理装置１３Ａからの分割データをデータベース側の情報処理装置１３Ｃを介して受信し、受信した分割データを記憶装置に保存する。

これに対応して、サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、機器１１からのデータが分散して送信されたデータベース１５から分割データを収集し、取集した分割データに基づいてデータを復元するデータの復元処理を実行する（ステップＳ１８）。サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、通信管理装置１４が管理する通信設定に従って、分散出力処理によって複数のデータベース１５に保存された分割データを収集し、収集した分割データからデータを復元する復元処理を行う。

データの復元処理において、サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、複数のデータベースから分割データを収集する。分割データを保存した各データベース１５に接続するデータベース側の情報処理装置１３Ｃは、データベース１５から記憶装置に保存する分割データを取得する。データベース側の情報処理装置１３Ｃは、データベース１５から取得した分割データをサーバ側の情報処理装置１３Ｂへ送信する。サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、複数のデータベース側の情報処理装置１３Ｃから複数のデータベース１５に保存された分割データを収集し、収集した分割データにより機器１１からのデータを復元する。

サーバ側の情報処理装置１３ｂは、復元したデータをサーバ装置１２へ送信する（ステップＳ１９）。サーバ装置１２は、サーバ側の情報処理装置１３Ｂから機器１１からのデータとして復号されたデータを受信する（ステップＳ２０）。これにより、サーバ装置１２は、データが分散されていることを意識することなく、データ分析などの用いるデータとして機器１１からのデータを受信することができる。

なお、上記フローチャートのステップＳ４において、機器（データ送信）側の情報処理装置１３Ａとサーバ（データ受信）側の情報処理装置１３Ｂとの間の相互認証が正しく行われなかった場合、機器側の情報処理装置１３Ａは、通信先との通信を許可しない。具体的には、機器側の情報処理装置１３Ａは、通信先から送信された情報を機器１１に出力しない。相互認証が正しく行われなかった場合、通信先がサーバ側の情報処理装置１３Ｂに見せかけた不正な通信装置である可能性があるためである。この場合、機器側の情報処理装置１３Ａは、例えば、相互認証が正しく行われなかった場合の通信記録を通信管理装置１４に送信するようにしてもよい。これより、通信管理装置１４は相互認証が正しく行われなかった場合の通信記録を取得することができ、管理下にある機器側の情報処理装置１３Ａに対する不正な通信のパターンや頻度を把握することで、ネットワークの異常を監視することができる。

また、機器側の情報処理装置１３Ａは、上記フローチャートのステップＳ４において行われるハンドシェイクにおいて相互認証の代わりに機器１１に対する通信を許可する通信機器の情報を示す送信先リストに基づいて、通信先との通信を許可するか否かを判定するようにしてもよい。送信先リストに示される通信機器の情報は、例えばＵＲＬ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｌｏｃａｔｏｒ）である。機器側の情報処理装置１３Ａの制御部３０は、通信先のＵＲＬが送信先リストに登録されているＵＲＬである場合に当該通信先との通信を許可し、送信先リストに登録されていない場合には通信を許可しない。

また、制御部３０は、送信先リストを更新するようにしてもよい。制御部３０は、例えば、一定期間に機器１１に対する通信を許可された通信先のＵＲＬ、および許可されなかった通信先ＵＲＬを記憶させる。そして、制御部３０は、例えば、送信先リストに登録されたＵＲＬのうち、一定期間に通信が行われた通信先のＵＲＬを再度登録する等することにより送信先リストを更新する。あるいは、機器側の情報処理装置１３は、一定期間に通信を許可された通信先ＵＲＬ、および許可されなかった通信先ＵＲＬを通信管理装置１４に送信するようにしてもよい。この場合、例えば、通信管理装置１４は、機器側の情報処理装置１３Ａと通信を行った通信先ＵＲＬに基づいて、送信先リストを更新するようにしてもよい。通信管理装置１４により送信先リストが更新されることで、通信管理装置１４が管理下にある機器側の情報処理装置１３Ａと通信する通信機器を一括して管理することができる。

また、機器側の情報処理装置１３Ａは、ステップＳ４において行われるハンドシェイクが確立した後に機器１１に対して送信された情報（例えば、ファームウェアの更新プログラム）の内容が正しいか否かの検証を行うようにしてもよい。例えば、機器側の情報処理装置１３Ａの制御部３０は、ネットワークＮＷを介して機器１１のファームウェアの更新プログラムが送信された場合、検証用の鍵（検証鍵）を用いて検証する。この場合、通信管理装置１４は、例えば、機器側の情報処理装置１３Ａおよびサーバ側の情報処理装置１３Ｂそれぞれに検証鍵を送信するようにしてもよい。

例えば、サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、機器１１へ送信する情報（平文）からハッシュ値を生成し、生成したハッシュ値を検証鍵で暗号化する。そして、サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、平文と暗号化したハッシュ値をさらに秘密鍵で暗号して機器１１へ送信する。また、機器側の情報処理装置１３は共通鍵を用いて情報を復号化し、平文と暗号化されたハッシュ値とを取得する。

また、機器側の情報処理装置１３Ａは、取得した平文からハッシュ値を生成するとともに、暗号化されたハッシュ値を検証鍵で復号する。機器側の情報処理装置１３Ａは、平文から生成したハッシュ値と、復号化したハッシュ値とが等しい値である場合、機器１１に対して送信された情報は正しい内容であると判定する。この場合、機器側の情報処理装置１３Ａは、復号した情報（平文）を機器１１に出力する。一方、機器側の情報処理装置１３Ａは、平文から生成したハッシュ値と復号化したハッシュ値が等しい値でない場合、機器１１に対して送信された情報は、サーバ装置１２又はサーバ側の情報処理装置１３Ｂに見せかけた不正な通信装置から送信された不正な情報である可能性があると判定する。この場合、機器側の情報処理装置１３Ａは、復号した情報（平文）を機器１１に出力しない。

これにより、機器１１は、検証済みである正しい内容であることが検証された情報のみを受け取ることができる。また、通常、機器１１がファームウェアを更新する際の更新プログラムの内容が正しいか否かの判定を行うと考えられるが、機器１１に代わりサーバ側の情報処理装置１３Ｂが機器１１に対して送信された情報の内容を検証することにより、機器１１の処理負担を軽減させることが可能となる。

以上説明したように、通信システム１は、機器１１とネットワークＮＷとの間に接続される機器側の情報処理装置１３Ａと、サーバ装置１２とネットワークＮＷとの間に接続されるサーバ側の情報処理装置１３Ｂと、を備える。機器側の情報処理装置１３Ａは、機器１１からの情報を複数の分割データに分割してネットワークＮＷおよび複数のデータベース１５を経由してサーバ側の情報処理装置１３Ｂへ送信し、ネットワークＮＷ経由で受信するサーバ側の情報処理装置１３Ｂで暗号化されたサーバ装置１２からの情報を復号して機器１１へ送信する。サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、サーバ装置１２からの情報を暗号化してネットワークＮＷ経由で機器側の情報処理装置１３へ送信し、機器側の情報処理装置１３Ａが複数のデータベース１５に分散した機器からの情報の分割データをネットワークＮＷ経由で収集し、収集した分割データから復号した情報をサーバ装置１２に送信する。

これにより、通信システム１は、社会インフラシステムを変更することなく、社会インフラシステムの安全性を向上させることができる。機器１１からサーバ装置１２に対して送信されるデータは、機器側の情報処理装置１３により複数に分割されて安全性が確保された分割データとして複数のデータベースに保管される。サーバ側の情報処理装置は複数のデータベースから収集（受信）する複数の分割データから復元したデータをサーバ装置へ供給される。機器からのデータは、ネットワークＮＷおよびデータベース１５上に存在する個々の分割データだけでは復元できないため、プライバシーが確保される。また、サーバ装置１２から機器１１に対して送信された制御データは、暗号化されるが、機器側の情報処理装置１３により復号されて、機器１１に受信されるため、機器１１に復号させる処理を行わせる必要がなく、既存の装置を変更することなくそのまま利用することができる。

また、通信システム１では、機器側の情報処理装置１３Ａとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとが相互認証を行うため、いずれか一方方向のみの認証を行う場合よりも安全性を向上させることができる。一般的なクライアント端末とサーバ装置とにおいては、サーバ装置に対して不特定多数のクライアント端末が通信を行うため、当該不特定多数のクライアント端末に対して正当なクライアント証明書を発行して管理し続けることは現実的ではない。しかしながら、通信システムを適用する社会インフラシステムなどにおいては、機器１１とサーバ装置１２との関係は明確に特定されている。このため、機器側の情報処理装置１３Ａとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとが相互認証を行うことが可能であり、安全性を向上させることができる。

一般に、クライアント証明書を有していないクライアント端末では、サーバ装置と通信を行うために、サーバ装置が発行したＩＤやパスワードの入力を求められることがある。このようなパスワード認証においては、安全性を維持するために、パスワードに対し文字と数字を組み合わせた長文の文字列が要求されたり、定期的なパスワードの変更等が求められたりすることがある。しかしながら、覚えなければならないパスワードが増えると、管理が面倒になってしまい、パスワードをメモに残したり、ウェブブラウザに記録させたりするなど、かえってパスワードが漏洩してしまう場合があった。

これに対し、通信システム１では、機器側の情報処理装置１３Ａがクライアント（デバイス）証明書を有することにより、サーバ装置１２との間で確実に相互認証を行うことができる。このため、パスワード認証が不要となる。このため、パスワードを入力する手間や定期的に変更して管理する手間がなくなり、ユーザの利便性が向上する。つまり、ユーザに負担をかけることなく安全性を維持することができる。

また、クライアント証明書を有していないクライアント端末がＩＤやパスワードによる認証に基づいてサーバ装置と通信を行うシステムでは、ＩＤとパスワードが正しく入力できてしまえば、だれでもサーバ装置と通信することができてしまう。このため、クライアント端末を不正に乗っ取り、サーバ装置へ不正にアクセスすることが可能となってしまう。例えば、不正に乗っ取られたサーバ装置によってクライアント端末の機能が制限され、解除するために身代金が要求されるといったランサムウェアに感染する可能性がある。

これに対し、上述した通信システム１では、機器１１とサーバ装置１２との間で、機器側の情報処理装置１３Ａとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとを介した相互認証が行われることにより、機器１１やサーバ装置１２が不正に乗っ取られることがない。つまり、通信システム１では、ランサムウェアに対する対策も可能となる。

また、例えば、ネットワーク内に管理者が不在の端末（野良デバイスともいう）がある場合、その端末が不正に乗っ取られることにより、その端末がマルウエア等の攻撃を行う不正な端末として利用されてしまう場合がある。これに対し、上述した通信システム１では、機器１１とサーバ装置１２との間で、機器側の情報処理装置１３Ａ（１３Ｂ、１３Ｃ）とサーバ側の情報処理装置１３Ｂとを介した相互認証が行われることにより、ネットワークＮＷの内部にある管理者が不在の端末が不正に乗っ取られて攻撃に利用された場合であっても、マルウエア等に感染することを防止することができる。

また、上述した通信システム１では、サーバ装置１２がサーバ側の情報処理装置１３Ｂに接続されており、サーバ装置１２の内部で認証処理を行わない。このため、サーバ装置１２の内部で証明書等を保持する必要がなく、サーバ側の情報処理装置１３Ｂに接続されたサーバ装置１２が通信管理装置１４の管理下であることが明確となる。サーバ装置１２が既にサーバ側の情報処理装置１３Ｂに相当する機能部を有している場合には、必ずしもサーバ装置１２とネットワークＮＷとの間にサーバ側の情報処理装置１３Ｂが物理的に接続される必要はない。この場合、サーバ装置１２が元々有するサーバ側の情報処理装置１３Ｂに相当する機能部により、機器側の情報処理装置１３Ａとの間の認証処理が行われる。

また、通信システム１では、ＩＣカード３４において、相互認証と暗号化復号処理とのうち少なくともいずれか一方を行わせる。このため、情報処理装置１３の装置コストを抑制することができる。

また、通信システム１においては、情報処理装置１３に装着されたＩＣカード３４が相互認証と暗号化復号処理とのうち少なくともいずれか一方の処理を行う例を説明したが、通信システム１は、相互認証および暗号化複合化処理を行う構成がＩＣカードに限定されるものではない。また、上述したＩＣカード３４としては、秘密鍵およびクライアント証明書（あるいは、サーバ証明書）を記憶する記憶機能と、相互認証と暗号化復号処理とのうち少なくともいずれか一方を行う処理機能を有している機能部であればよく、例えば、ＩＣチップが搭載されたＳＩＭカードであってもよいし、カードの形態を採用しなくてもよい。

また、通信システム１においては、情報処理装置１３のＩＣカード３４は、情報処理装置１３に対して着脱可能に装着される。これにより、通信システム１においては、ＩＣカード３４と情報処理装置１３とが分離可能であるため、どちらか一方を交換する場合には、当該一方のデバイスを交換すればよい。例えば、ＩＣカード３４と情報処理装置１３とが一体化された場合には、ＩＣカード３４に相当する部分を交換する場合には、情報処理装置１３全体を交換しなければならないが、この場合と比較して、通信システム１では、情報処理装置１３が有するＩＣカード３４等の特定の部分を交換する場合のメンテナンスコストを抑制することができる。

また、通信システム１は、通信管理装置１４をさらに備える。通信管理装置１４は、情報処理装置１３に装着されたＩＣカード３４に記憶させる秘密鍵、およびクライアント証明書を情報処理装置１３に送信し、サーバ側の情報処理装置１３Ｂに装着されたＩＣカード３４に記憶させる秘密鍵、およびサーバ証明書をサーバ側の情報処理装置１３Ｂに送信する。これにより、通信システム１は、通信管理装置１４により発行された正当な秘密鍵、証明書を用いて、ハンドシェイクを行い、共通鍵を決定することができ、上述した効果を奏する他、社会インフラシステムの安全性をさらに向上させることができる。

なお、通信システム１の構成は、上述した例に限定されない。例えば、情報処理装置１３は、処理の負荷に基づき、ハードウェアにより情報処理装置１３の機能を実現するＨＳＭ（Ｈａｒｄｗａｒｅ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）を用いてもよい。つまり、情報処理装置１３は、セキュアな処理が可能な限り、必ずしもＩＣカードを装着する構成に限らず、上記情報処理装置１３の機能を実現できるＩＣチップやＩＣモジュールを用いた構成としてもよい。

また、通信システム１においては、ＳＳＬ／ＴＬＳプロトコルを用いたセキュアな通信を常時行うようにしてもよいし、ＳＳＬ／ＴＬＳプロトコルを用いた通信を行うか否かを選択可能にしてもよい。また、機器１１とサーバ装置１２との間における双方向の通信のうち一方の方向の通信のみをＳＳＬ／ＴＬＳプロトコルを用いた通信としてもよい。また、ＳＳＬ／ＴＬＳプロトコルを用いたセキュアな通信を常時行うようにしてもよいし、ＳＳＬ／ＴＬＳプロトコルを用いた通信を行うか否かを選択可能にしてもよい。

ＳＳＬ／ＴＬＳプロトコルを用いた通信を常時行うようにすることで、情報処理装置１３により認証された正当な情報処理装置１３とは異なる装置からの通信を遮断することができる。このため、機器１１やサーバ装置１２に対する不正なアクセスや、機器１１やサーバ装置１２がマルウエアに感染することを抑止することができる。

また、通信システム１においては、ＳＳＬ／ＴＬＳプロトコルを用いた通信を常時行い、機器１１やサーバ装置１２に対する不正なアクセスを記憶するようにしてもよい。この場合、通信管理装置１４に不正なアクセスの記録が送信されるようにしてもよい。通信管理装置１４は、不正なアクセスの有無を認識することができ、システム全体に対する大規模攻撃が開始される前の予兆の段階を検出して対策することが可能となる。

また、通信システム１においては、情報処理装置１３は、定期的に、自装置が接続されている機器１１又はサーバ装置１２との接続が維持されているか否かを確認するようにしてもよい。この場合、通信管理装置１４に接続状態を示す情報が送信されるようにしてもよい。通信管理装置１４は、情報処理装置１３から接続状態を示す情報が受信できない場合などには、情報処理装置１３が機器１１又はサーバ装置１２から切り離された判断し、当該切り離された情報処理装置１３を無効とする。こうすることで通信管理装置１４は、切り離された情報処理装置１３が不正な装置に接続されてなりすましに悪用されることを抑制する。

また、通信システム１においては、情報処理装置１３に装着するＩＣカード３４に、ＣＣ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｒｉｔｅｒｉａ／ＩＳＯ１５４０８）認証を取得したセキュアエレメントと呼ばれる耐タンパ性の高いチップを搭載してもよい。このチップを用いて、秘密鍵や公開鍵を含む証明書を記憶させることにより、非常に高い安全性を維持することができる。

また、通信システム１においては、サーバ装置１２や通信管理装置１４等から、情報処理装置１３を介して、機器１１のプログラムを更新させるようにしてもよい。情報処理装置１３を介してプログラムの更新（ファームウェアのアップデート）が行われることにより、安全に機器１１の機能を更新させることができる。このようにサーバ装置１２から機器１１に対してファームウェアが送信される場合、サーバ装置１２から送信されるファームウェアには、例えばサーバ側の情報処理装置１３Ｂにより暗号化されたサーバ装置１２の署名が付与される。この場合、機器１１では、情報処理装置１３により署名が復号されることにより、送信されたファームウェアが間違いなくサーバ装置１２から送信されたファームウェアであると判定することができる。これにより、あたかもサーバ装置１２であるかのように装う不正な端末から、不正なファームウェアが機器１１に送信されてしまった場合であっても、機器１１に対し不正なファームウェアに基づく誤った更新がなされてしまうことを排除することができる。

また、このように情報処理装置１３を介して通信が行われることにより、サーバ装置１２や通信管理装置１４等から機器１１にファームウェアを安全に更新することができるため、作業員が複数の機器１１に対して物理的に各々の機器１１が設置されている場所まで移動してファームウェアのアップデート作業を行う場合と比較して、作業コストを低減させることも可能である。

また、通信システム１においては、サーバ装置１２や通信管理装置１４等から、情報処理装置１３を介して、機器１１の起動や停止を行ってもよい。情報処理装置１３を介して起動や停止（リモートアクティベーション）が行われることにより、安全に機器１１の機能を更新させることができ、セキュアな遠隔制御を実現させることができる。

また、通信システム１においては、機器１１、およびサーバ装置１２が有線により通信する場合を例に説明したが、これに限定されることはない。機器１１、およびサーバ装置１２のうち少なくともいずれかが無線ＬＡＮ等により無線通信を行う装置であってもよい。例えば、機器１１が無線通信によりサーバ装置１２と通信を行う場合、情報処理装置１３は、無線による通信機能を有し、機器１１により送信されるデータを暗号化し、暗号化したデータを、無線通信によりサーバ装置１２に送信する。

上述した例では、通信システム１において、機器側の情報処理装置１３Ａがサーバ側の情報処理装置１３Ｂへデータを送信する通信処理の例を説明したが、情報処理装置１３の通信先はこれに限定されることはない。例えば、情報処理装置１３Ａおよび情報処理装置１３Ｂは、情報処理装置１３Ｃとも同様に通信することができる。情報処理装置１３Ａは、情報処理装置１３Ｃと通信する場合、まず情報処理装置１３Ｃとの間で相互認証を行い、情報処理装置１３Ｃが正当な通信端末であることを確認する。そして、相互認証が正しく行われた場合、情報処理装置１３Ａ又は情報処理装置１３Ｂは、情報処理装置１３Ｃへ情報を送信したり情報処理装置１３Ｃから情報を受信したりすることができる。さらに、情報処理装置１３Ａ又は情報処理装置１３Ｂと情報処理装置１３Ｃとの間で伝送するデータは、暗号を使用して認証子が付与されることにより、改ざんの検出および送信者の特定が可能となる。

以上のように、通信システム１においては、機器側の情報処理装置１３Ａとサーバ側の情報処理装置１３Ｂとの通信において、「正しい相手から」、「改ざんされていないデータを受け取る」ことを確実にすることができ、機器側の情報処理装置１３Ａからサーバ側の情報処理装置１３Ｂへ伝送するデータのプライバシーを保護することができる。

次に、実施形態に係る通信システム１における機器側の情報処理装置１３Ａによるデータの分散出力処理とサーバ側の情報処理装置１３Ｂによるデータの復元処理とについて説明する。
まず、実施形態に係る機器側の情報処理装置１３Ａによるデータの分散出力処理について説明する。
図７は、実施形態に係る情報処理装置１３Ａが機器１１からのデータを分散して複数のデータベース１５に送信するデータの分散出力処理の動作例を説明するためのフローチャートである。
通信管理装置１４は、各情報処理装置１３における通信設定および通信履歴などを管理する。機器側の情報処理装置１３Ａは、第２通信部３２により通信する通信管理装置１４から通信設定情報を取得する。機器側の情報処理装置１３Ａは、通信管理装置１４から取得する通信設定情報に従って機器１１からのデータを複数のデータベース１５に分散して送信するための通信設定を実施しておくものとする。

機器側の情報処理装置１３Ａは、第１通信部３１により機器１１からのデータを取得する（ステップＳ３１）。機器側の情報処理装置１３Ａの制御部（第１制御部）３０は、通信設定に応じて機器１１からデータを分散する分散方法を特定する（ステップＳ３２）。例えば、制御部３０は、通信管理装置１４で管理する通信設定に従って機器１１からのデータを分割する分割数を特定する。

また、制御部３０は、通信設定に従って機器１１から取得したデータに対して加工が必要かを判断する（ステップＳ３３）。制御部３０は、データの加工が必要であると判断した場合（ステップＳ３３、ＹＥＳ）、機器１１から取得したデータを通信設定に従う処理方法によって加工する（ステップＳ３４）。

例えば、制御部３０は、機器１１から取得したデータに対する加工処理として最適化処理を施すようにしても良い。制御部３０は、最適化処理の具体例として、機器１１から取得する複数のデータに対してうち外れ値となる一部のデータを除外するようにしても良い。また、制御部３０は、機器１１から取得したデータに対する加工処理としてデータを秘匿化する秘匿化処理を実施しても良い。制御部３０は、秘匿化処理の具体例として、特定の数値のデータを特定の数値を含む範囲を示すデータに変換（例えば、２７歳というデータを２０代というデータに変換）するようにしても良い。

また、制御部３０は、通信設定に従ってデータの分割数を特定し、特定した分割数で分割した各分割データの送信（保存）先とするデータベース１５を選定する（ステップＳ３５）。例えば、データの分割数がｎ個である場合、ｎ個のデータベース１５を選定する。また、通信管理装置１４により指定される通信設定は、分割データの送信（保存）先とするデータベース１５を指定するものであっても良い。この場合、制御部３０は、通信設定に従って機器１１からのデータを分散して送信（保存）するデータベースを特定すれば良い。

制御部３０は、分割データの送信先となるデータベースを選定（特定）すると、送信先となる各データベース１５に接続される情報処理装置１３Ｃとの相互認証を行う（ステップＳ３６）。例えば、機器側の情報処理装置１３Ａの制御部３０は、分割データの保存先がデータベース１５１、１５２、…、１５ｎである場合、データベース側の情報処理装置１３Ｃ１、１３Ｃ２、…、１３Ｃｎとの相互認証をそれぞれ実行する。

また、制御部３０は、選定した各データベース１５が分割データの送信（保存）先として問題がないか否かを判断する（ステップＳ３７）。制御部３０は、選定した各データベース１５に接続する情報処理装置１３Ｃとの相互認証の成否により送信先として問題ないか否かを判断する。また、制御部３０は、選定した各データベース１５との情報処理装置１３Ｃを経由するデータの通信負荷の状態により分割データの送信先として問題ないか否かを判断する。また、制御部３０は、選定した各データベース１５又はデータベースに接続する情報処理装置１３Ｃの状態（ソフトウエアのアップデート状況など）により分割データの送信（保存）先として問題ないか否かを判断する。

例えば、制御部３０は、選定した各データベース１５に接続する全ての情報処理装置１３Ｃとの相互認証に成功し、通信状況が良好で、かつ、各データベース１５および各情報処理装置１３Ｃの状態が問題なければ、選定した各データベース１５を送信先として問題ないと判断する。また、制御部３０は、選定した何れかのデータベース１５に接続する情報処理装置１３Ｃとの相互認証に失敗した場合、通信負荷が基準値以上である場合、又は、選定したデータベース１５又は情報処理装置１３Ｃの状態に問題がある場合、送信先として選定したデータベース１５に問題があると判断する。

制御部３０は、選定した複数のデータベースに送信先として問題があるデータベースがある場合（ステップＳ３７、ＮＯ）、通信管理装置１４へアラートを報知する（ステップＳ３８）。例えば、制御部３０は、送信先として問題があると判断したデータベース又は情報処理装置１３Ｃを示す情報を通信管理装置１４へ通知するようにしても良い。これに応じて、通信管理装置１４は、問題があると判断されたデータベースを管理者に通知する。また、通信管理装置１４は、問題があると判断されたデータベースを分割データの送信先として設定しないようにする通信設定情報を各機器側の情報処理装置１３Ａへ供給するようにしても良い。

さらに、制御部３０は、送信先として問題があるデータベースがある場合、送信先として問題があるデータベース（又は情報処理装置）を除外して分割データの送信先を別のデータベースに変更する送信先の変更処理を実行する（ステップＳ３９）。送信先の変更処理において、分割データの送信先とする別のデータベースが見つからない場合、制御部３０は、通信管理装置１４を分割データの送信（保存）先の１つとして設定しても良いし、情報処理装置１３Ｂとの通信可能な別のデバイスを分割データの送信（保存）先の１つとして設定しても良い。

制御部３０は、送信先として問題があるデータベースがない場合（ステップＳ３７、ＹＥＳ）、送信先の変更処理で送信先のデータベースを変更した場合、分割データの送信先とするデータベース１５を確定する。制御部３０は、機器１１から取得したデータを送信先として確定した各送信先とするデータベースごとに分割することにより分割データを生成する（ステップＳ４０）。

制御部３０は、機器１１から取得したデータを分割した分割データを生成すると、各分割データを暗号化し（ステップＳ４１）、暗号化した分割データを各送信先のデータベース１５に接続された情報処理装置１３Ｃへ送信する（ステップＳ４２）。

例えば、機器側の情報処理装置１３Ａの制御部３０は、相互認証が成功した情報処理装置１３Ｃが復号可能となる暗号鍵を用いて分割データを暗号化しても良い。この場合、情報処理装置１３Ａで暗号化された分割データは、情報処理装置１３Ｃで復号化されてデータベース１５に保存される。つまり、情報処理装置１３Ｃは、情報処理装置１３Ａからの分割データを復号化してデータベース１５へ供給する。これにより、データベース１５には、機器側の情報処理装置１３Ａが生成した分割データが保存されることになる。

また、機器側の情報処理装置１３Ａの制御部３０は、サーバ側の情報処理装置１３Ｂが復号可能となる暗号鍵を用いて分割データを暗号化しても良い。この場合、情報処理装置１３Ａで暗号化された分割データは、情報処理装置１３Ｃでパススルーされて暗号化された状態のままでデータベース１５に保存される。つまり、情報処理装置１３Ｃは、情報処理装置１３Ａから受信するデータをそのままの状態でデータベース１５に供給する。これにより、データベース１５には、機器側の情報処理装置１３Ａで生成された分割データがサーバ側の情報処理装置１３Ｂで復号可能に暗号化された状態で保存されることになる。

制御部３０は、分割データを複数のデータベース１５に送信すると、機器１１から取得したデータを分割した各分割データの送信（保存）先を示す情報を含む通信履歴情報を通信管理装置１４へ送信する（ステップＳ４３）。通信管理装置１４は、機器側の情報処理装置１３Ａから受信する通信履歴情報を記憶部６２に保存する。

上述したデータの分散出力処理によれば、機器とネットワークとの間に接続される機器側の情報処理装置は、機器から取得したデータを内容が分からないように分割した分割データとして複数のデータベースに送信する。これにより、各データベースは、データの内容が分からない分割データとして機器からのデータの一部を保存できる。この結果、機器自体に分散出力処理を行うためのソフトウエアなどをインスト―ル等する必要がなく、機器側の情報処理装置から複数のデータベースに至る通信経路におけるデータの秘匿性を確保でき、各データベースにおいても内容が判別できない分割データの状態で保存することでデータのプライバシーを保護することができる。

次に、実施形態に係る通信システム１におけるサーバ側の情報処理装置１３Ｂによるデータの復元処理について説明する。
図８は、サーバ側の情報処理装置１３Ｂが複数のデータベース１５に保存された複数の分割データから復元したデータをサーバ装置１２へ供給するデータの復元処理の動作例を説明するためのフローチャートである。
サーバ側の情報処理装置１３Ｂは、第１通信部３１によりサーバ装置１２からのデータの取得要求を受信する（ステップＳ４１）。ここで、サーバ装置１２が取得を要求するデータは、上述したデータの分散出力処理によって複数のデータベース１５に分割データとして保存された機器１１からのデータであるものとする。

サーバ側の情報処理装置１３Ｂの制御部（第２制御部）３０は、サーバ装置１２が要求するデータ（機器１１からのデータ）が分割データとして保存されているデータベースを特定する（ステップＳ４２）。通信管理装置１４は、機器側の情報処理装置１３Ａが機器１１からのデータを分割データとして送信（保存）したデータベースを示す情報（通信履歴情報）を保持している。サーバ側の情報処理装置１３Ｂの制御部３０は、第２通信部により通信する通信管理装置１４から取得するデータ（機器１１からのデータ）に関する通信履歴情報を取得する。制御部３０は、通信管理装置１４からの通信履歴情報に基づいて機器１１からのデータが分割データとして保存されているデータベースを特定する。

ただし、機器１１からのデータが分割データとして保存されているデータベースは、サーバ装置１２が特定するようにしても良い。この場合、サーバ装置１２は、通信管理装置１４と通信し、機器１１からのデータが分割データとして保存されているデータベースを示す通信履歴情報を通信管理装置１４から取得する。サーバ装置１２が分割データを保存するデータベースと特定する場合、情報処理装置１３Ｂは、サーバ装置１２が特定した各データベース１５から情報処理装置１３Ｃを介して分割データを取得するようにすれば良い。

サーバ側の情報処理装置１３Ｂの制御部３０は、機器１１からのデータの分割データを保存するデータベースを特定すると、機器１１からのデータを分割した全ての分割データが必要であるか否かを判断する（ステップＳ５３）。サーバ側の情報処理装置１３Ｂの制御部３０は、機器１１からのデータを復元するのに必要な所定量（分割データの必要数）が設定されるものとする。

例えば、秘密分散の技術では、１つのデータから分割（生成）した全ての分割データ（シェア）がなくても、所定量以上の分割データがあれば元のデータを復元できる。また、統計的な分析や機械学習に用いるデータなどは、全てのデータを取得しなくても所定量以上のデータがあれば良いこともある。これらのように、サーバ装置１２が要求するデータは、所定量以上を分割データから復元することができる場合もある。通信管理装置１４は、機器１１からのデータを復元するのに必要な分割データの必要数などを通信設定として管理する。

サーバ側の情報処理装置１３Ｂの制御部３０は、全ての分割データが必要ではないと判断した場合（ステップＳ５３、ＮＯ）、サーバ装置１２が要求するデータを復元するのに必要な分割データを保存しているデータベース１５を選定する（ステップＳ５４）。例えば、ｎ個ある分割データのうち復元に必要な分割データの数がｔ（ｔ＜ｎ）個である場合、制御部３０は、必要数ｔの分割データの取得先とする必要数ｔのデータベース１５を選定する。具体例としては、制御部３０は、通信負荷が小さい順に必要数のデータベースを分割データの取得先のデータベースとして選定しても良い。

また、サーバ側の情報処理装置１３Ｂの制御部３０は、分割データの取得元のデータベース１５を設定（選定）すると、それらのデータベース１５から情報処理装置１３Ｃを介して分割データを取得する（ステップＳ５５）。サーバ側の情報処理装置１３Ｂの制御部３０は、取得元のデータベース１５に接続される各情報処理装置１３Ｃと相互認証を実行し、相互認証が成功した各情報処理装置１３Ｃから複数のデータベース１５に保存した分割データを受信（収集）する。

サーバ側の情報処理装置１３Ｂの制御部３０は、各データベース１５から情報処理装置１３Ｃを介して取得する分割データを復号化する（ステップＳ５６）。例えば、分割データが機器側の情報処理装置１３Ａで暗号化されている場合、サーバ側の情報処理装置１３Ｂの制御部３０は、情報処理装置１３Ａの共通鍵を用いて分割データを復号化する。また、分割データがデーベース側の情報処理装置１３Ｃで暗号化されている場合、サーバ側の情報処理装置１３Ｂの制御部３０は、情報処理装置１３Ｃの共通鍵を用いて分割データを復号化する。

サーバ側の情報処理装置１３Ｂの制御部３０は、復号化した分割データを集めて元のデータ（機器１１からのデータ）を復元する（ステップＳ５７）。制御部３０は、収集した分割データによりデータを復元すると、復元したデータを第２通信部３２によりサーバ装置１２へ送信する（ステップＳ５８）。

また、サーバ側の情報処理装置１３Ｂの制御部３０は、復元したデータをサーバ装置１２へ送信した場合（データ復元処理を終了した場合）、各データベース１５から取得する分割データをサーバ装置１２へ送信した履歴を示す通信履歴情報を通信管理装置１４へ送信しても良い。これにより、通信管理装置１４は、サーバ側の情報処理装置１３Ｂがデータの復元処理を実行した履歴を示す履歴情報を管理できる。

上述したデータの復元処理によれば、サーバとネットワークとの間に接続するサーバ側の情報処理装置は、元のデータの内容が分からないように分割された分割データを複数のデータベースから収集し、複数のデータベースから収集した複数の分割データにより元のデータを復元し、復元したデータをサーバ装置へ供給する。これにより、サーバ装置自体にデータの復元処理を行うためのソフトウエアなどをインスト―ル等する必要がなく、複数のデータベースからサーバ側の情報処理装置へ至る通信経路におけるデータの秘匿性を保つことができ、データのプライバシーを保護できる。

なお、サーバ側の情報処理装置は、元のデータ（機器からのデータ）をサーバ装置１２へ供給するのではなく、複数の分割データから得られた計算結果をサーバ装置１２へ供給するようにしても良い。例えば、通信管理装置１４又は何れかの１つのデータベース１５（データベースとしてのサーバ）は、複数のデータベース１５と通信して暗号化されている分割データを収集し、収集した暗号化されている分割データに対する秘密計算などを用いて得られる計算結果を情報処理装置１３Ｂ経由でサーバ装置１２へ送信するようにしても良い。ここで、秘密計算は、データを暗号化されたままの状態で計算する技術である。例えば、サーバ装置１２がデータの分析を行う分析装置である場合、通信管理装置１４又はデータベース１５の何れかは、暗号化された状態の分割データを収集し、収集した暗号化された状態のままの分割データに対して分析アルゴリズムを用いて分析処理（計算）を実行し、その計算結果（データの分析結果）を情報処理装置１３Ｂ経由でサーバ装置１２へ供給できるようにすることもできる。

以上のように、実施形態に係る通信システムによれば、機器から出力される個人情報や機密情報を含むデータを機器およびサーバ装置に外付けで接続する情報処理装置によって複数のデータベースに分散して送信することでセキュリティとプライバシーとを守ることができる。また、実施形態に係る通信システムによれば、機器側の情報処理装置およびサーバ側の情報処理装置に適用するデータの分散方法や復元方法などを含む通信設定を通信管理装置が一括で管理することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…通信システム、１１…機器（ＩｏＴデバイス、端末装置）、１２…サーバ装置、１３（１３Ａ１、１３Ａ２、１３Ａ３、１３Ｂ、１３Ｃ１、１３Ｃ２、…、１３Ｃｎ）…情報処理装置、１４…通信管理装置、１７…ゲートウエイ、１８…ネットワーク、ＮＷ…ネットワーク、２１（２１Ａ１、２１Ａ２、２１Ａ３、２１Ｂ）…第１ポート、２２（２２Ａ１、２２Ａ２、２２Ａ３、２２Ｂ）…第２ポート、３０…制御部、３１…第１通信部、３２…第２通信部、３３…リーダライタ、３４…ＩＣカード、４０…ＩＣモジュール、４１…コンタクト部、４２…ＩＣチップ、４３…ＵＡＲＴ、４４…ＣＰＵ、４５…ＲＯＭ、４６…ＲＡＭ、４７…ＥＥＰＲＯＭ、６０…ＮＷ通信部、６１…制御部、６２…記憶部。

Claims (13)

1. 第１の情報処理装置と第２の情報処理装置とを有する通信システムであって、
   前記第１の情報処理装置は、
   機器に接続する第１通信部と、
   ネットワークに接続する第２通信部と、
   前記第１通信部により前記機器から取得したデータを複数の分割データに分割し、前記複数の分割データを前記第２通信部により前記ネットワークを経由して複数のデータベースに分散して送信する第１制御部と、を有し、
   前記第２の情報処理装置は、
   サーバ装置に接続する第３通信部と、
   前記ネットワークに接続する第４通信部と、
   前記第４通信部により前記ネットワークを経由して複数のデータベースから収集する分割データによって復元したデータを前記第３通信部により前記サーバ装置へ送信する第２制御部と、を有する、
   通信システム。
2. 前記第１制御部は、前記複数の分割データを暗号化し、暗号化した分割データを複数のデータベースへ送信する、
   請求項１に記載の通信システム。
3. 前記第２制御部は、前記第２通信部により複数のデータベースから暗号化された複数の分割データを収集し、収集した各分割データを復号化し、復号化したデータ群によってデータを復元する、
   請求項２に記載の通信システム。
4. 前記第２通信部は、前記ネットワークに接続される他の装置が複数のデータベースから収集する複数の分割データを用いて計算した計算結果を受信し、
   前記第２制御部は、前記第２通信部により受信した計算結果を前記サーバ装置へ送信する、
   請求項２に記載の通信システム。
5. 前記第１制御部は、前記第２通信部により前記ネットワークに接続する通信管理装置から取得する通信設定情報に基づいて前記機器から取得したデータに対する分割数を設定する、
   請求項１に記載の通信システム。
6. 前記第２制御部は、前記第４通信部により前記ネットワークを介して接続する通信管理装置から取得する通信設定情報に基づいてデータを復元するのに必要となる分割データの必要数を設定する、
   請求項１に記載の通信システム。
7. 前記第２制御部は、前記必要数の分割データを通信負荷の少ないデータベースから取得する、
   請求項６に記載の通信システム。
8. 前記第１制御部は、前記第２通信部からの分割データの送信が不可となったデータベースが存在する場合に前記ネットワークに接続する通信管理装置にアラートを通知する、
   請求項１に記載の通信システム。
9. 前記第１制御部は、前記第２通信部からの分割データの送信が不可となったデータベースが存在する場合に当該分割データの送信先を変更する、
   請求項１に記載の通信システム。
10. 前記第１制御部は、前記機器から取得したデータを最適化処理した後に複数の分割データに分割する、
    請求項１に記載の通信システム。
11. 前記第１制御部は、前記機器から取得したデータを秘匿化した後に複数の分割データに分割する、
    請求項１に記載の通信システム。
12. 機器に接続する第１通信部と、
    ネットワークに接続する第２通信部と、
    前記第１通信部により前記機器から取得したデータを複数の分割データに分割し、前記複数の分割データを前記第２通信部により前記ネットワークを経由して複数のデータベースに分散して送信する制御部と、
    を有する情報処理装置。
13. サーバ装置に接続する第１通信部と、
    ネットワークに接続する第２通信部と、
    前記第２通信部により前記ネットワークを経由して複数のデータベースから収集する分割データによって復元したデータを前記第１通信部により前記サーバ装置へ送信する制御部と、
    を有する情報処理装置。