基因信息存储装置、基因信息检索装置、基因信息存储程序、基因信息检索程序、基因信息 ...的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及对作为DNA序列的分析结果而得到的基因组和/或作为基因的分析信息的基因信息进行加密并存储在存储装置内的存储技术。并且，本发明涉及在加密的状态下对利用所述存储技术存储的基因信息进行检索的技术。
【背景技术】
[0002]近年来，生命工程学取得了显著的进展，基因组序列的读取能力也取得进展。因此，解读一个人的全部基因组序列的成本降低，从而许多人的基因组序列可以被解读。
[0003]包含个人的基因组序列和其发现信息等关联信息的基因信息被称为终极的个人信息，对本人以外的信息公开必须安全地进行。必须使从基因组DNA和RNA序列的读取装置输出经分析而成为有意义的信息的基因信息迅速被加密，没有使用者的同意不得被解读。
[0004]存在如下这样的隐匿检索方式:能够在对蓄积于数据库内的数据和检索关键字进行了加密的状态下，从蓄积于数据库内的数据中检索包含检索关键字的数据(参照非专利文献I)。
[0005]在该隐匿检索方式中，在将数据蓄积于数据库内时，将被设想为在检索该数据的情况下使用的检索关键字作为标签来提取。然后，对数据和标签分别进行加密，将加密后的标签附加给加密后的数据并蓄积在数据库内。
[0006]在从蓄积于数据库内的数据中检索包含检索关键字的数据的情况下，输入加密后的检索关键字。然后，检索与加密后的检索关键字对应的加密后的标签。在发现了与检索关键字对应的标签的情况下，将附加有该标签的数据确定为是包含检索关键字的数据。
[0007]在先技术文献
[0008]非专利文献
[0009]非专利文献1:Boneh, Di Crescenzo, Ostrovski, and Persiano “Public keyencrypt1n with keyword search” EUROCRYPT 2004，PP506-522
[0010]非专利文献2:Allison Lewkoj Tatsuaki Okamotoj Amit Sahaij KatsuyukiTakashimaj Brent Waters, “Fully Secure Funct1nal Encrypt1n:Attribute-BasedEncrypt1n and (Hierarchical) Inner Product Encrypt1n，，，EUR0CRYPT2010，LectureNotes In Computer Science，2010，Volume 6110/2010.
【发明内容】
[0011]发明所要解决的课题
[0012]迄今为止，在检索已加密的基因信息的情况下，在执行检索时，暂时对基因进行解密来检索。
[0013]即使在使用隐匿检索方式的情况下，也将使用平文生成的检索索引赋予给已加密的基因信息，使用该检索索引来检索。并且，对I个基因信息赋予庞大数量的检索索引，检索花费大量的时间。
[0014]因此，若是蓄积基因信息的计算机的特权用户，则可以在被解密的时间中自由访问数据或者检索索引。因此，不能说基因信息是完全对第三者隐蔽的状态。
[0015]本发明的目的是能够在使基因信息对第三者隐蔽的状态下进行基因信息的检索。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]本发明的基因信息存储装置使存储装置存储基因信息，其特征在于，该基因信息存储装置具有:基准基因取得部，其取得作为预定的基因信息的基准基因；基因输入部，其输入使所述存储装置存储的基因信息即对象基因；差异生成部，其将所述基准基因取得部取得的基准基因与所述基因输入部输入的对象基因进行比较，生成差异信息；数据加密部，其对所述对象基因进行加密，生成加密基因；加密标签生成部，其生成嵌入了所述差异生成部生成的差异信息的加密标签；以及数据存储部，其使所述存储装置相关联地存储所述数据加密部生成的加密基因和所述加密标签生成部生成的加密标签。
[0018]该基因信息存储装置的特征在于，所述差异信息包含多个类别的信息，所述基因信息存储装置还具有:差异信息置换部，其针对所述差异信息包含的预定类别，将该类别可取的值划分为多个块，将所述差异生成部生成的差异信息中的该类别的值置换为识别该值所属的块的识别信息，所述加密标签生成部对所述差异信息置换部置换后的差异信息进行加密，生成加密标签。
[0019]该基因信息存储装置的特征在于，所述差异信息置换部以使属于各块的值的一部分也属于其它块的方式，将所述类别可取的值划分为多个块，将所述差异生成部生成的差异信息中的该类别的值置换为识别该值所属的各块的识别信息。
[0020]该基因信息存储装置的特征在于，所述加密标签生成部根据当加密数据中设定的加密属性与密钥中设定的密钥属性不对应的情况下无法使用所述密钥解密所述加密数据的加密方式，将能够检索所述加密基因的用户的属性信息和差异信息设定为所述加密属性，对随机数值进行加密，生成所述加密标签。
[0021]该基因信息存储装置的特征在于，根据所述加密方式，将能够解密所述加密基因的用户的属性信息设定为所述加密属性，对所述对象基因进行加密，生成所述加密基因。
[0022]本发明的基因信息检索装置对存储在数据管理装置所管理的存储装置内的基因信息进行检索，其特征在于，所述基因信息检索装置具有:差异信息输入部，其输入要检索的基因信息与作为预定的基因信息的基准基因之间的差异信息；检索查询生成部，其生成嵌入了所述差异信息输入部输入的差异信息的检索查询；以及基因信息取得部，其将所述检索查询生成部生成的检索查询发送到所述数据管理装置，取得包含所述差异信息的基因?目息O
[0023]该基因信息检索装置的特征在于，所述差异信息包含多个类别的信息，所述基因信息检索装置还具有:差异信息置换部，其针对所述差异信息包含的预定类别，将该类别可取的值划分为多个块，将差异信息中的该类别的值置换为识别该值所属的块的识别信息，所述检索查询生成部生成嵌入了所述差异信息置换部置换后的差异信息的检索查询。
[0024]该基因信息检索装置的特征在于，所述差异信息置换部以使属于各块的值的一部分也属于其它块的方式，将所述类别可取的值划分为多个块，将差异信息中的该类别的值置换为识别该值所属的各块的识别信息。
[0025]该基因信息检索装置的特征在于，所述基因信息检索装置还具有:用户密钥管理部，其管理当加密数据中设定的加密属性与密钥中设定的密钥属性不对应的情况下无法使用所述密钥对所述加密数据进行解密的加密方式中的所述密钥，即用户的属性信息被设定为所述密钥属性的密钥，所述检索查询生成部追加所述差异信息作为所述用户密钥管理部管理的密钥的密钥属性，来生成所述检索查询。
[0026]该基因信息检索装置的特征在于，所述基因信息取得部取得如下的加密基因作为包含所述差异信息的基因信息:该加密基因是通过所述加密方式将能够进行解密的用户的属性信息设定为所述加密属性并对所述基因信息进行加密而得到的，所述基因信息检索装置还具有解密部，该解密部利用所述用户密钥管理部管理的密钥对所述加密基因进行解
LU O
[0027]本发明的基因信息存储程序使存储装置存储基因信息，其特征在于，所述基因信息存储程序使计算机执行:基准基因取得处理，取得作为预定的基因信息的基准基因；基因输入处理，输入使所述存储装置存储的基因信息即对象基因；差异生成处理，将通过所述基准基因取得处理取得的基准基因与通过所述基因输入处理输入的对象基因进行比较，生成差异信息；数据加密处理，对所述对象基因进行加密，生成加密基因；加密标签生成处理，生成嵌入了通过所述差异生成处理生成的差异信息的加密标签；以及数据存储处理，使所述存储装置相关联地存储通过所述数据加密处理生成的加密基因和通过所述加密标签生成处理生成的加密标签。
[0028]该基因信息存储程序的特征在于，所述差异信息包含多个类别的信息，所述基因信息存储程序还使计算机执行:差异信息置换处理，针对所述差异信息包含的预定类别，将该类别可取的值划分为多个块，将通过所述差异生成处理生成的差异信息中的该类别的值置换为识别该值所属的块的识别信息，在所述加密标签生成处理中，对通过所述差异信息置换处理置换后的差异信息进行加密，生成加密标签。
[0029]该基因信息存储程序的特征在于，在所述差异信息置换处理中，以使属于各块的值的一部分也属于其它块的方式，将所述类别可取的值划分为多个块，将通过所述差异生成处理生成的差异信息中的该类别的值置换为识别该值所属的各块的识别信息。
[0030]该基因信息存储程序的特征在于，在所述加密标签生成处理中，根据当加密数据中设定的加密属性与密钥中设定的密钥属性不对应的情况下无法使用所述密钥对所述加密数据进行解密的加密方式，将能够检索所述加密基因的用户的属性信息和差异信息设定为所述加密属性，对随机数值进行加密，生成所述加密标签。
[0031]该基因信息存储程序的特征在于，根据所述加密方式，将能够解密所述加密基因的用户的属性信息设定为所述加密属性，对所述对象基因进行加密，生成所述加密基因。
[0032]本发明的基因信息检索程序检索存储在数据管理装置管理的存储装置内的基因信息，其特征在于，所述基因信息检索程序使计算机执行:差异信息输入处理，输入要检索的基因信息与作为预定的基因信息的基准基因之间的差异信息；检索查询生成处理，生成嵌入了通过所述差异信息输入处理输入的差异信息的检索查询；以及基因信息取得处理，将通过所述检索查询生成处理生成的检索查询发送到所述数据管理装置，取得包含所述差异?目息的基因?目息。
[0033]该基因信息检索程序的特征在于，所述差异信息包含多个类别的信息，所述基因信息检索程序还使计算机执行:差异信息置换处理，针对所述差异信息包含的预定类别，将该类别可取的值划分为多个块，将差异信息中的该类别的值置换为识别该值所属的块的识别信息，在所述检索查询生成处理中，生成嵌入了通过所述差异信息置换处理置换后的差异信息的检索查询。
[0034]该基因信息检索程序的特征在于，在所述差异信息置换处理中，以使属于各块的值的一部分也属于其它块的方式，将所述类别可取的值划分为多个块，将差异信息中的该类别的值置换为识别该值所属的各块的识别信息。
[0035]该基因信息检索程序的特征在于，所述基因信息检索程序还使计算机执行:用户密钥管理处理，管理当加密数据中设定的加密属性与密钥中设定的密钥属性不对应的情况下无法使用所述密钥对所述加密数据进行解密的加密方式中的所述密钥，即用户的属性信息被设定为所述密钥属性的密钥，在所述检索查询生成处理中，追加所述差异信息作为通过所述用户密钥管理处理管理的密钥的密钥属性，生成所述检索查询。
[0036]该基因信息检索程序的特征在于，在所述基因信息取得处理中，通过所述加密方式，将能够进行解密的用户的属性信息设定为所述加密属性，取得对所述基因信息进行加密而得到的加密基因作为包含所述差异信息的基因信息，所述基因信息检索程序还使计算机执行解密处理，在该解密处理中，利用通过所述用户密钥管理处理管理的密钥对所述加密基因进行解密。
[0037]本发明的基因信息存储方法，使存储装置存储基因信息，其特征在于，所述基因信息存储方法具有:基准基因取得步骤，处理装置取得作为预定的基因信息的基准基因；基因输入步骤，输入装置输入使所述存储装置存储的基因信息即对象基因；差异生成步骤，处理装置将通过所述基准基因取得步骤取得的基准基因与通过所述基因输入步骤输入的对象基因进行比较，生成差异信息；数据加密步骤，处理装置对所述对象基因进行加密，生成加密基因；加密标签生成步骤，处理装置生成嵌入了通过所述差异生成步骤生成的差异信息的加密标签；以及数据存储步骤，处理装置使所述存储装置相关联地存储通过所述数据加密步骤生成的加密基因和通过所述加密标签生成步骤生成的加密标签。
[0038]本发明的基因信息检索方法，检索存储在数据管理装置管理的存储装置内的基因信息，其特征在于，所述基因信息检索方法具有:差异信息输入步骤，输入装置输入要检索的基因信息与作为预定的基因信息的基准基因之间的差异信息；检索查询生成步骤，处理装置生成嵌入了通过所述差异信息输入步骤输入的差异信息的检索查询；以及基因信息取得步骤，处理装置将通过所述检索查询生成步骤生成的检索查询发送到所述数据管理装置，取得包含所述差异信息的基因信息。
[0039]本发明的基因信息检索系统具有基因信息存储装置和基因信息检索装置，该基因信息存储装置使数据管理装置管理的存储装置存储基因信息，该基因信息检索装置从所述基因信息存储装置存储的基因信息中检索包含检索关键字的基因信息，其特征在于，所述基因信息存储装置具有:基准基因取得部，其取得作为预定的基因信息的基准基因；基因输入部，其输入使所述存储装置存储的基因信息即对象基因；差异生成部，其将