EP2104051B1

Data protection system that protects data by encrypting the data

Abstract

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EP2104051B1, drawing sheet 1
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Expired 28 March 2022, 4.5 years ago.

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  1. 1
    A decryption key determining system (104) that determines decryption key groups for use in decryption to be individually assigned to at least three terminals (103a, ... 103n) that obtain encrypted data and decrypt the obtained encrypted data, comprising:a decryption key setting unit (302) for associating each terminal (103a, ... 103n) with a leaf (406) in a tree structure, and determining, for each node in the tree structure, decryption keys in correspondence with an invalidation state that indicates whether or not the terminal (103a, ... 103n) corresponding to a leaf that is reachable from the node is invalidated;anda decryption key group assignment unit (305) for determining, for each terminal (103a, ... 103n), a decryption key group to be assigned to the terminal (103a, ... 103n), based on the decryption keys determined for each node that is on a path from the leaf corresponding to each terminal (103a, ... 103n) to a root in the tree structure, the decryption key setting unit (302) for (a) associating each terminal (103a, ...103n) with a leaf in the tree structure that is an N-ary tree structure and having a plurality of hierarchies (401, 402, 403), N being a natural number equal to or greater than four, and characterized in that the decryption setting unit is adapted for(b) determining, for each node in the tree structure other than the leaves (406), a plurality of invalidation patterns and deciding an individual decryption key for each determined invalidation pattern, wherein, each of the plurality of invalidation patterns determined for each node denotes a data value that designates whether each of N nodes that are one level below the node and reachable from the node is invalid or not, and indicates that two or more of the N nodes that are one level below the node and reachable from the node are not invalid, invalid nodes being nodes that are on the paths from the leaves in the tree structure to the root in the tree structure, and that are associated with the invalid terminals;the decryption key group assignment unit (305) for(c) associating with each leaf (406) in the tree structure decryption keys that are decided for all the invalidation patterns that each indicate that a node that is on a path from the leaf (406) to a root (405) in the tree structure is not invalid, and further individually associating with each leaf (406) a decryption key, and(d) assigning, as decryption key groups (905), to the terminal (904) corresponding to each leaf (406) all the decryption keys that are in correspondence with each leaf (406);an encryption key designation unit (306) judging whether there is an invalidation pattern that matches the invalidation information of the target node and if there is a matching invalidation pattern, designating an encryption key that corresponds to the decryption key, else if there is no matching invalidation pattern the determined plurality of invalidation patterns include one invalidation pattern that indicates that all of the N nodes that are one level below the node and reachable from the node are not invalid. Entschlüsselungsschlüssel-Bestimmungssystem (104), das Entschlüsselungsschlüsselgruppen für die Verwendung beim Entschlüsseln bestimmt für eine individuelle Zuweisung zu wenigstens drei Endgeräten (103a, ... 103n), die verschlüsselte Daten erhalten und die erhaltenen verschlüsselten Daten entschlüsseln, umfassend: eine Entschlüsselungsschlüssel-Setzeinheit (302) zum Assoziieren jedes Endgeräts (103a, ... 103n) mit einem Blatt (406) in einer Baumstruktur und zum Bestimmen, für jeden Knoten in der Baumstruktur, von Entschlüsselungsschlüsseln in Entsprechung zu einem Invalidierungszustand, der angibt, ob das Endgerät (103a, ... 103n) in Entsprechung zu einem Blatt, das von dem Knoten aus erreichbar ist, ungültig ist oder nicht, undeine Entschlüsselungsschlüsselgruppe-Zuweisungseinheit (305) zum Bestimmen, für jedes Endgerät (103a, ... 103n), einer Entschlüsselungsschlüsselgruppe für die Zuweisung zu dem Endgerät (103a, ... 103n) basierend auf Entschlüsselungsschlüsseln, die für jeden Knoten bestimmt werden, der auf einem Pfad von dem Blatt in Entsprechung zu jedem Endgerät (103a, ... 103n) zu einer Wurzel in der Baumstruktur liegt, wobei die Entschlüsselungsschlüssel-Setzeinheit (302) dient zum: (a) Assoziieren jedes Endgeräts (103a, ... 103n) mit einem Blatt in der Baumstruktur, die eine N-äre Baumstruktur ist und eine Vielzahl von Hierarchien (401, 402, 403) aufweist, wobei N eine natürliche Zahl gleich oder größer als vier ist,dadurch gekennzeichnet, dass die Entschlüsselungsschlüssel-Setzeinheit ausgebildet ist zum: (b) Bestimmen, für jeden anderen Knoten in der Baumstruktur als den Blättern (406), einer Vielzahl von Invalidierungsmustern und zum Auswählen eines individuellen Entschlüsselungsschlüssels für jedes bestimmte Invalidierungsmuster, wobei jedes aus der Vielzahl von für jeden Knoten bestimmten Invalidierungsmustern einen Datenwert angibt, der designiert, ob jeder der N Knoten, die eine Ebene unter dem Knoten liegen und von dem Knoten aus erreichbar sind, ungültig ist oder nicht, und angibt, dass zwei oder mehr der Knoten, die eine Ebene unter dem Knoten liegen und von dem Knoten aus erreichbar sind, nicht ungültig sind, wobei ungültige Knoten Knoten sind, die auf den Pfaden von den Blättern in der Baumstruktur zu der Wurzel in der Baumstruktur liegen und mit den ungültigen Anschlüssen assoziiert sind, wobei die Entschlüsselungsschlüsselgruppen-Zuweisungseinheit (305) dient zum: (c) Assoziieren, mit jedem Blatt (406) in der Baumstruktur, von Entschlüsselungsschlüsseln, die für alle Invalidierungsmuster ausgewählt werden, die jeweils angeben, dass ein Knoten, der auf einem Pfad von dem Blatt (406) zu einer Wurzel (405) in der Baumstruktur liegt, nicht ungültig ist, und weiterhin individuelles Assoziieren, mit jedem Blatt (406), eines Entschlüsselungsschlüssels, und(d) Zuweisen, als Entschlüsselungsschlüsselgruppen (905), zu dem Anschluss (904) in Entsprechung zu jedem Blatt (406) aller Entschlüsselungsschlüssel, die jedem Blatt (406) entsprechen,eine Verschlüsselungsschlüssel-Designierungseinheit (306) zum Bestimmen, ob ein Invalidierungsmuster vorhanden ist, das den Invalidierungsinformationen des Zielknotens entspricht, und ob ein entsprechendes Invalidierungsmuster vorhanden ist, und zum Designieren eines Verschlüsselungsschlüssels, der dem Entschlüsselungsschlüssel entspricht, wobei ansonsten, wenn kein entsprechendes Invalidierungsmuster vorhanden ist, die bestimmte Vielzahl von Invalidierungsmustern ein Invalidierungsmuster enthält, das angibt, dass alle N Knoten, die eine Ebene unter dem Knoten liegen und von dem Knoten aus erreichbar sind, nicht ungültig sind. Système de détermination de clé de déchiffrement (104) qui détermine des groupes de clés de déchiffrement pour une utilisation dans un déchiffrement pour qu'elles soient assignées individuellement à au moins trois terminaux (103a, ..., 103n) qui récupèrent des données chiffrées et déchiffrent les données chiffrées obtenues, comprenant : une unité d'établissement de clé de déchiffrement (302) pour associer chaque terminal (103a, ..., 103n) à une feuille (406) dans une structure arborescente, et déterminer, pour chaque nœud dans la structure arborescente, des clés de déchiffrement en correspondance avec un état d'invalidation qui indique si le terminal (103a, ..., 103n) correspondant à une feuille qui est atteignable à partir du nœud est ou non invalidé, etune unité d'assignation de groupes de clés de déchiffrement (305) pour déterminer, pour chaque terminal (103a, ..., 103n), un groupe de clés de déchiffrement à assigner au terminal (103a, ..., 103n), sur la base des clés de déchiffrement déterminées pour chaque nœud qui se trouve sur un chemin allant de la feuille correspondant à chaque terminal (103a, ..., 103n) jusqu'à une racine dans la structure arborescente, l'unité d'établissement de clé de déchiffrement (302) étant destinée à : (a) associer chaque terminal (103a, ..., 103n) à une feuille dans la structure arborescente qui est une structure arborescente N-aire et présentant une pluralité de hiérarchies (401, 402, 403), N étant un nombre entier naturel supérieur ou égal à quatre, et caractérisé en ce que l'unité d'établissement de déchiffrement est conçue pour :(b) déterminer, pour chaque nœud dans la structure arborescente différente des feuilles (406) une pluralité de motifs d'invalidation, et décider d'une clé individuelle de déchiffrement pour chaque motif d'invalidation déterminé, dans lequel chacun de la pluralité de motifs d'invalidation, déterminé pour chaque nœud, indique une valeur de données qui désigne si chacun des N nœuds, qui sont à un niveau en-dessous du nœud et sont atteignables à partir du nœud, est invalide ou non ;et indique que deux nœuds ou plus parmi les N nœuds qui sont un niveau en-dessous du nœud et sont atteignables à partir du nœud ne sont pas invalides, des nœuds invalides étant des nœuds qui sont sur les chemins allant des feuilles dans la structure arborescente jusqu'à la racine dans la structure arborescente et qui sont associés aux terminaux invalides, l'unité d'assignation de groupes de clés de déchiffrement (305) étant destinée à : (c) associer à chaque feuille (406) dans la structure arborescente des clés de déchiffrement qui sont décidées pour tous les motifs d'invalidation qui indiquent chacun qu'un nœud qui se trouve sur un chemin à partir de la feuille (406) jusqu'à une racine (405) dans la structure arborescente n'est pas invalide, et pour associer en outre individuellement à chaque feuille (406) une clé de déchiffrement, et(d) assigner, en tant que groupes de clés de déchiffrement (905), au terminal (904) correspondant à chaque feuille (406), toutes les clés de déchiffrement qui sont en correspondance avec chaque feuille (406), une unité de désignation de clé de chiffrement (306) évaluant s'il existe un motif d'invalidation qui correspond aux informations d'invalidation du nœud cible, et s'il existe un motif d'invalidation en correspondance, désignant une clé de chiffrement qui correspond à la clé de déchiffrement, sinon, s'il n'existe aucun motif d'invalidation en correspondance, la pluralité déterminée de motifs d'invalidation inclut un motif d'invalidation qui indique que la totalité des N nœuds qui sont un niveau en-dessous du nœud et sont atteignables à partir du nœud ne sont pas invalides.
  2. 2
    Entschlüsselungsschlüssel-Bestimmungssystem nach Anspruch 1, wobei:die Entschlüsselungsschlüsselgruppen-Zuweisungseinheit (305) für jedes Endgerät (103a, ... 103n) einen Knoten designiert, der auf dem Pfad von dem Blatt (406) in Entsprechung zu dem Endgerät zu der Wurzel (405) in der Baumstruktur liegt, und aus den für den designierten Knoten bestimmten Entschlüsselungsschlüsseln das Bestimmen einer Entschlüsselungsschlüsselgruppe für die Zuweisung zu dem Endgerät (103a, ... 103n) basierend auf dem in Entsprechung zu den Invalidierungszustandsinformationen, die angeben, dass das Endgerät (103a, ... 103n) nicht ungültig ist, bestimmten Entschlüsselungsschlüssel durchführt. Système de détermination de clé de déchiffrement selon la revendication 1, dans lequel : l'unité d'assignation de groupes de clés de déchiffrement (305) désigne, pour chaque terminal (103a, ..., 103n), un nœud qui est sur le chemin allant de la feuille (406) correspondant au terminal jusqu'à la racine (405) dans la structure arborescente, et elle effectue, parmi les clés de déchiffrement déterminées pour le nœud désigné, la détermination d'un groupe de clés de déchiffrement à assigner au terminal (103a, ..., 103n) sur la base de la clé de déchiffrement déterminée en correspondance avec les informations d'état d'invalidation qui indiquent que le terminal (103a, ..., 103n) n'est pas invalidé. The decryption key determining system of Claim 1, wherein the decryption key group assignment unit (305) designates, for each terminal (103a, ...103n), a node that is on the path from the leaf (406) corresponding to the terminal to the root (405) in the tree structure, and performs, from among the decryption keys determined for the designated node, the determining of a decryption key group to be assigned to the terminal (103a, ...103n), based on the decryption key determined in correspondence with the invalidation state information that indicates that the terminal (103a, ...103n) is not invalidated.
  3. 3
    Entschlüsselungsschlüssel-Bestimmungssystem nach Anspruch 2, wobei:der Invalidierungszustand ein Invalidierungsmuster ist, das zu jedem der Knoten zugewiesen ist, und angibt, ob ein oder mehrere Blätter (406), die von jedem aus einer Vielzahl von Kindknoten der Knoten aus erreichbar sind, ein Blatt (406) in Entsprechung zu einem Endgerät (103a, ... 103n), das ungültig ist, enthält,die Entschlüsselungsschlüssel-Setzeinheit einen Entschlüsselungsschlüssel zu jedem der Invalidierungsmuster der Knoten in der Baumstruktur zuweist, unddie Decodierungsschlüsselgruppen-Zuweisungseinheit (305), für jedes Endgerät (103a, ... 103n), Muster aus den dem designierten Knoten zugewiesenen Invalidierungsmustern definiert, wobei die Muster jeweils angeben, dass ein Kindknoten, der sich auf dem Pfad von dem designierten Knoten zu einem Blatt (406) in Entsprechung zu dem Endgerät (103a, ... 103n) befindet, nicht ungültig ist, und das Bestimmen von Entschlüsselungsschlüsseln für die Zuweisung zu dem Endgerät (103a, ... 103n) durchführt, sodass Entschlüsselungsschlüssel in Entsprechung zu den designierten Mustern zu dem Endgerät (103a, ... 103n) zugewiesen werden. Système de détermination de clé de déchiffrement selon la revendication 2, dans lequel : l'état d'invalidation est un motif d'invalidation qui est assigné à chacun des nœuds, et il indique si une ou plusieurs feuilles (406) qui sont atteignables à partir de chacun d'une pluralité de nœuds enfant parmi les nœuds inclut une feuille (406) correspondant à un terminal (103a, ..., 103n) qui est invalidé,l'unité d'établissement de clé de déchiffrement assigne une clé de déchiffrement à chacun des motifs d'invalidation des nœuds dans la structure arborescente, etl'unité d'assignation de groupes de clés de déchiffrement (305) désigne, pour chaque terminal (103a, ..., 103n), des motifs parmi les motifs d'invalidation assignés au nœud désigné, les motifs indiquant chacun qu'un nœud enfant qui est sur le trajet depuis le nœud désigné jusqu'à une feuille (406) correspondant au terminal (103a, ..., 103n) n'est pas invalidé, et elle effectue la détermination de clés de déchiffrement à assigner au terminal (103a, ..., 103n) de sorte à ce que les clés de déchiffrement correspondant aux motifs désignés soient assignées au terminal (103a, ..., 103n). The decryption key determining system of Claim 2, wherein the invalidation state is an invalidation pattern that is assigned to each of the nodes, and indicates whether one or more leaves (406) that are reachable from each of a plurality of child nodes of the nodes includes a leaf (406) corresponding to a terminal (103a, ...103n) that is invalidated, the decryption key setting unit assigns a decryption key to each of the invalidation patterns of the nodes in the tree structure, and the decoding key group assignment unit (305) designates, for each terminal (103a, ...103n), patterns from among the invalidation patterns assigned to the designated node, the patterns each indicating that a child node that is on the path from the designated node to a leaf (406) corresponding to the terminal (103a, ...103n) is not invalidated, and perform the determining of decryption keys to be assigned to the terminal (103a, ...103n) so that decryption keys corresponding to the designated patterns are assigned to the terminal (103a, ...103n).
  4. 4
    A terminal system including three or more terminals (103a, ...103n) for obtaining encrypted data and decrypting the obtained encrypted data, and having the decryption key group determined to be allocated to each terminal (103a, ...103n) by the decryption key determining system (104) of Claim 1, each terminal (103a, ...103n) including:a decryption key group storage unit (212) for storing the decryption key group that has been individually assigned to the terminal (103a, ...103n) by a predetermined key assignment method;an encrypted data obtaining unit (211) for obtaining the encrypted data;anda decryption unit (214, 215) for decrypting the obtained encrypted data using one decryption key included in the stored decryption key group. Endgerätsystem mit drei oder mehr Endgeräten (103a, ... 103n) zum Erhalten von verschlüsselten Daten und zum Entschlüsseln der erhaltenen verschlüsselten Daten und zum Veranlassen einer Zuweisung der bestimmten Entschlüsselungsschlüsselgruppe zu jedem Endgerät (103a, ... 103n) durch das Entschlüsselungsschlüssel-Bestimmungssystem (104) von Anspruch 1, wobei jedes Endgerät (103a, ... 103n) enthält: eine Entschlüsselungsschlüsselgruppen-Speichereinheit (212) zum Speichern der Entschlüsselungsschlüsselgruppe, die individuell zu dem Endgerät (103a, ... 103n) durch ein vorbestimmtes Schlüsselzuweisungsverfahren zugewiesen wurde,eine Verschlüsselte-Daten-Erhaltungseinheit (211) zum Erhalten der verschlüsselten Daten, undeine Entschlüsselungseinheit (214, 215) zum Entschlüsseln der erhaltenen verschlüsselten Daten unter Verwendung eines in der gespeicherten Entschlüsselungsschlüsselgruppe enthaltenen Entschlüsselungsschlüssels. Système de terminaux incluant trois terminaux (103a, ..., 103n) ou plus pour obtenir des données chiffrées et déchiffrer les données chiffrées obtenues, et comportant le groupe de clés de déchiffrement que l'on a déterminé être allouées à chaque terminal (103a, ..., 103n) par le système de détermination de clé de déchiffrement (104) de la revendication 1, chaque terminal (103a, ..., 103n) incluant: une unité de stockage de groupe de clés de déchiffrement (212) pour stocker le groupe de clés de déchiffrement qui a été assigné individuellement au terminal (103a, ..., 103n) par un procédé prédéterminé d'assignation de clé,une unité d'obtention de données chiffrées (211) pour obtenir les données chiffrées, etune unité de déchiffrement (214, 215) pour déchiffrer les données chiffrées obtenues en utilisant une clé de déchiffrement incluse dans le groupe de clés de déchiffrement stocké.