発明の詳細な説明【技術分野】 【０００１】 本発明は、データの真正性、完全性、機密性、秘匿性を確保しつつデータを共有する技術に関し、特に、中央管理者の介在なく、データソースが提供したデータをコンシューマが集約する分散型データアグリゲーションに関する。 続きを表示（約 5,600 文字）【背景技術】 【０００２】 データアグリゲーションは、複数のデータソースから情報をまとめるために不可欠なプロセスであり、特にデータ駆動型分散システムにおいて重要な役割を担っている。典型的なデータアグリゲーションモデルは、中央のアグリゲータが複数のデータソースからのデータストリームを共通のインターフェースで管理する中央集権型のアーキテクチャを採用している。このような中央集権型モデルは、一般に、次のような一連の信頼性の前提に依存している。 ａ１：アグリゲータはデータの真正性（authenticity）と完全性（integrity）を保証するデータソースを信頼する。 ａ２：データソースはコンシューマの要求に対するアクセス制御の正しさを保証するためにアグリゲータを信頼する。 ａ３：すべてのアグリゲーションプロトコルにおいてデータの機密性（confidentiality）が保持される。 ａ４：データソースはコンシューマに対する匿名性（anonymity）を保持する。 【０００３】 しかし、このような信頼性の前提を満たすデータアグリゲーションモデルのメカニズムを設計・実装することは、特にゼロトラスト・セキュリティ・モデルを構築する場合に困難である。ａ１に関して、データソースの信頼性を高めるために監査システムを使用して、アグリゲータにデータ生成から取得までのプロセス全体を監督・監査させて、データソースによるデータ操作の可能性を防ぐことができる。しかし、これらの監査システムは、新しいデータソースを追加するための拡張性がない上、実際問題としてプライバシーを侵害するおそれがある。ａ２は、アグリゲータが提供するアクセス制御メカニズムに依存しており、単一障害点攻撃やサービス拒否（ＤｏＳ）攻撃など、集中型システムに広く存在する脆弱性や脅威に直面している。ａ３は、データの暗号化により理論的には成立するものの、鍵の交換や管理に課題があり、データ漏洩の可能性もある。さらに、ａ４は、信頼の確立が双方向の認証（authenticate）とＩＤ証明に依存するため、ａ１、ａ２と矛盾する可能性が高い。このように、中央集権型のデータアグリゲーションは、データの真正性、完全性、機密性、匿名性といったセキュリティーおよびプライバシー上の重大な課題に直面している。 【０００４】 近年、ブロックチェーンに代表される分散型台帳技術の進歩により、中央管理者を置かない分散型データアグリゲーションが可能になった（例えば、非特許文献１ないし７を参照）。分散型データアグリゲーションでは、中央集権型アーキテクチャのアグリゲータを分散化し、ネットワーク上の任意のノード群によって制御することができる。これらのノードは、ＰｏＷ（Proof of Work）、ＰＢＦＴ（Practical Byzantine Fault Tolerance）、Ｒａｆｔなどの合意メカニズムを通じてアグリゲータの実行結果に同意する。データソースとコンシューマは、アグリゲータの中央集権型管理とは別に、到達可能なノードを介してデータアグリゲーション処理に参加する。 【先行技術文献】 【非特許文献】 【０００５】 Y. Ding and H. Sato, “Dagbase: A Decentralized Database Platform Using DAG-Based Consensus,” in 2020 IEEE 44th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC). Madrid, Spain: IEEE, 2020, pp. 798-807. Y. Hu, S. Kumar, and R. A. Popa, “Ghostor: Toward a Secure {Data-Sharing} System from Decentralized Trust,” in 17th USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation (NSDI 20), 2020, pp. 851-877. Y. Ding and H. Sato, “Derepo: A Distributed Privacy-Preserving Data Repository with Decentralized Access Control for Smart Health,” in 2020 7th IEEE International Conference on Cyber Security and Cloud Computing (CSCloud)/2020 6th IEEE International Conference on Edge Computing and Scalable Cloud (EdgeCom). IEEE, 2020, pp. 29-35. V.-H. Hoang, E. Lehtihet, and Y. Ghamri-Doudane, “Privacy-preserving blockchain-based data sharing platform for decentralized storage systems,” in 2020 IFIP Networking conference (networking). IEEE, 2020, pp. 280-288. Y. Ding and H. Sato, “Sunspot: A Decentralized Framework Enabling Privacy for Authorizable Data Sharing on Transparent Public Blockchains,” in International Conference on Algorithms and Architectures for Parallel Processing. Springer, 2021, pp. 693-709. Y. Ding and H. Sato, “Self-Sovereign Identity as a Service: Architecture in Practice,” in 2022 IEEE 46th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC). 2022, pp. 1536-1543. Y. Ding and H. Sato, “Bloccess: Enabling Fine-Grained Access Control Based on Blockchain,” Journal of Network and Systems Management, vol. 31, no. 1, pp. 1-34, 2023. 【発明の概要】 【発明が解決しようとする課題】 【０００６】 しかし、ブロックチェーンベースのシステムは、特にＩＤ管理に関する問題に依然として直面している。パーミッションレス・ブロックチェーンは、許可なくノードやユーザーとして分散型ネットワークに参加することができるが、データソースやコンシューマを認証および許諾する効果的なＩＤ管理メカニズムがなく、ａ１やａ２に抵触するおそれがある。一方、パーミッションド・ブロックチェーンは、アクセス制御によって参加を制限するが、そのＩＤ管理メカニズムはスケーラビリティの問題に直面しており、潜在的にａ４に違反するおそれがある。このように、現状の分散型データアグリゲーションシステムには適切なＩＤ管理メカニズムがないため、これらのシステムはなりすまし攻撃、データソースの操作、共謀に対して脆弱である。 【０００７】 近年、物理エンティティが自分のＩＤ情報を管理できるようにする新しいＩＤモデルである自己主権型アイデンティティ（SSI: Self-Sovereign Identity）の登場により、分散型ＩＤ管理メカニズムが実現可能になった。ＳＳＩによると、中央集権的メカニズムなしで部分的匿名および完全な仮名で認証および許諾の検証ができる。物理エンティティは、検証可能データレジストリ（VDR: Verifiable Data Registry）を介して分散型識別子（DID: Decentralized Identifiers）を登録し、オーソリティが発行し承認（endorse）した検証可能クレデンシャル（VC: Verifiable Credential）をそのＤＩＤに関連付ける。このように、物理エンティティは、対応する検証可能クレデンシャルを提示することで、第三者に自分のクレデンシャルを証明することができる。第三者は、ミドルウェアに依存することなく、提示されたクレデンシャルの真正性と承認を検証できる。 【０００８】 そこで、本発明は、分散型データアグリゲーションにＳＳＩ統合して潜在的な認証と許諾の問題に対処するインテリジェントフレームワーク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】 【０００９】 本発明の一局面に従うと、コンシューマがアグリゲータを通じて、データソースから提供されストレージに保存されたデータを集約する分散型データアグリゲーション方法であって、アグリゲータが、コンシューマからアグリゲーション要求を受けてデータソースにデータを要求する第１のステップと、データソースが、アグリゲータからの要求に応じてオーソリティにコンシューマの許諾を要求する第２のステップと、オーソリティが、データソースからの要求に応じてコンシューマをオースライズする第３のステップと、データソースが、ストレージから自身の提供データを収集し対称鍵で暗号化した暗号化データおよび対称鍵をコンシューマの公開鍵で暗号化した暗号化鍵をストレージにアップロードして保存情報を取得する第４のステップと、データソースが、データ所有証明としてオーソリティから発行され保持しているクレデンシャルをデータソースの秘密鍵およびコンシューマの公開鍵で暗号化した暗号化クレデンシャルおよび保存情報をコンシューマの公開鍵で暗号化した暗号化保存情報をアグリゲータに送る第５のステップと、アグリゲータが、暗号化クレデンシャルをコンシューマの秘密鍵およびデータソースの公開鍵で復号したクレデンシャルを検証してデータソースを認証するとともにクレデンシャルに基づくデータ所有証明およびオーソリティによるコンシューマの許諾を検証する第６のステップと、アグリゲータが、暗号化保存情報をコンシューマの秘密鍵で復号した保存情報に基づいてストレージから暗号化データおよび暗号化鍵をフェッチする第７のステップと、アグリゲータが、暗号化鍵をコンシューマの秘密鍵で復号した対称鍵で暗号化データを復号し所定の形式に変換したデータをコンシューマに返す第８のステップと、を備えた分散型データアグリゲーション方法が提供される。 【００１０】 本発明の別の局面に従うと、コンシューマがアグリゲータを通じて、データソースから提供されストレージに保存されたデータを集約する分散型データアグリゲーションフレームワークであって、データソースからの要求に応じて提供されたデータを承認し対称鍵で暗号化した暗号化データをストレージにアップロードして保存情報を取得するとともにデータ所有証明としてクレデンシャルを発行する機能、およびデータソースからの要求に応じてコンシューマをオースライズする機能を有するオーソリティを備え、データソースが、オーソリティに自身のＩＤを提示して提供したデータの承認を要求する機能、オーソリティから保存情報およびクレデンシャルを取得して保持する機能、アグリゲータからの要求に応じてオーソリティにコンシューマの許諾を要求する機能、ストレージから自身の提供データを収集し対称鍵で暗号化した暗号化データおよび対称鍵をコンシューマの公開鍵で暗号化した暗号化鍵をストレージにアップロードして保存情報を取得する機能、およびデータ所有証明としてオーソリティから発行され保持しているクレデンシャルをデータソースの秘密鍵およびコンシューマの公開鍵で暗号化した暗号化クレデンシャルおよび保存情報をコンシューマの公開鍵で暗号化した暗号化保存情報をアグリゲータに送る機能を有し、アグリゲータが、コンシューマからアグリゲーション要求を受けてデータソースにデータを要求する機能、暗号化クレデンシャルをコンシューマの秘密鍵およびデータソースの公開鍵で復号したクレデンシャルを検証してデータソースを認証するとともにクレデンシャルに基づくデータ所有証明およびオーソリティによるコンシューマの許諾を検証する機能、暗号化保存情報をコンシューマの秘密鍵で復号した保存情報に基づいてストレージから暗号化データおよび暗号化鍵をフェッチする機能、および暗号化鍵をコンシューマの秘密鍵で復号した対称鍵で暗号化データを復号し所定の形式に変換したデータをコンシューマに返す機能を有する、分散型データアグリゲーションフレームワークが提供される。 【発明の効果】 （【００１１】以降は省略されています） この特許をJ-PlatPatで参照する
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