医療ICTの高度化を
促進する高機能暗号の
開発とその汎用化

匿名化暗号は、患者の診療情報を暗号化したまま匿名化できる高機能暗号技術です。通常の匿名化では、一度データを復号してから氏名や住所などの個人情報を加工する必要がありますが、匿名化暗号では暗号化状態のまま匿名化処理を実行できます。これにより、機微な医療情報を取り扱う過程そのもののリスクを低減しながら、安全な医療データ利活用を実現できます。

図に示すシステムでは、複数の医療機関から収集された診療情報提供書を暗号化した状態で単一のデータベースへ集約します。このデータベースには膨大な量の診療情報が蓄積されますが、データベース管理者であっても診療情報の内容を閲覧することはできません。データは常に暗号化された状態のまま安全に保存されます。

研究者が医療データ分析のための情報提供を希望した場合には、その分析目的に応じて、診療情報提供書の内容を暗号化状態のまま匿名化します。例えば、氏名や住所を削除したり、年齢を年代へ変換したりすることで、個人を特定しにくい情報へ変換します。この処理は暗号化状態のまま実行されるため、匿名化処理を行うサーバであっても元の診療情報を知ることはできません。

匿名化後のデータは復号サーバへ送られ、そこで初めて復号されます。そして、分析に必要な情報のみを含む匿名化済みデータとして研究者へ提供されます。この仕組みにより、患者のプライバシーを保護しながら、医療研究や統計分析に必要最低限かつ十分な情報を提供することが可能となります。

本プロジェクトでは、産総研グループが匿名化暗号ライブラリの研究開発を担当し、千葉大グループがそれを用いた診療情報提供書匿名化システムのプロトタイプ開発を進めています。さらに金沢大グループは、ユーザブルセキュリティの知見を活かして、暗号研究者と医療従事者との継続的な対話を支援し、技術シーズと実ニーズの相互理解を促進しています。このような共創的な研究開発サイクルにより、利用者自身が開発と評価を主導し、その知見を暗号方式やシステム設計へ還元することで、実利用に資する高機能暗号の社会実装を目指しています。

空間ベース暗号は、特定の条件を満たし、かつ指定された地理的範囲に存在する受信者のみが復号できる高機能暗号技術です。属性や資格などの条件に基づいて復号可否を制御する従来の属性ベース暗号に対し、空間ベース暗号では「どこにいるか」という物理的・地理的条件も復号条件として扱います。これにより、特定の属性を持つだけでなく、指定された場所に実際に存在する受信者のみが情報を取得できるようになります。

図に示すシステムでは、救急搬送が必要となった患者の情報を暗号化したまま、複数の医療機関へ同時に送信します。患者情報はインターネット等を利用して広範囲に配信できますが、その内容を復号できるのは、搬送可能な地域に存在し、かつ必要な診療科や設備などの条件を満たす医療機関・医師に限定されます。そのため、不特定多数の医療機関へ情報を送信しながらも、患者情報の閲覧を必要最小限の範囲に抑えることができます。

現在の救急医療の現場では、救急隊が候補となる医療機関へ電話やFAXを用いて順番に受入可否を確認することが多く、搬送先が決定するまでに長い時間を要する場合があります。空間ベース暗号を用いることで、患者情報を安全に共有しながら、搬送可能性のある医療機関へ効率的に情報提供できるため、搬送先選定の迅速化が期待されます。これにより、患者情報のプライバシー保護と救急医療の迅速化を両立し、より多くの救命につながることが期待されます。

本プロジェクトでは、産総研グループが空間ベース暗号の研究開発を担当し、千葉大グループが救急医療の現場ニーズに基づいて応用システムの設計・評価を進めています。さらに金沢大グループは、ユーザブルセキュリティの知見を活かして、暗号研究者と医療従事者との継続的な対話を支援し、技術シーズと実ニーズの相互理解を促進しています。実際に、救急搬送先選定という応用課題そのものも、医療現場との対話を通じて明らかになったニーズの一つです。このような共創的な研究開発サイクルにより、利用者自身が開発と評価を主導し、その知見を暗号方式やシステム設計へ還元することで、実利用に資する高機能暗号の社会実装を目指しています。