システムアーキテクチャ

AutoPrivacy DataCleanRoomのシステムアーキテクチャについて説明します。

概要

AutoPrivacy DataCleanRoomは、データの機密性を保持したまま複数パーティ間でデータ分析を実行できるプラットフォームです。システムは3つの主要コンポーネントで構成されており、それぞれが明確な役割を持っています。

システム構成

システムは以下の3層で構成されています：

        graph LR
    Client["APC CLI<br/>(クライアント)"]

    subgraph APOS["管理サーバー"]
        direction LR
        APOSDesc["・サーバー管理<br/>・アクセス制御（認証）"]
    end

    subgraph ComputeServer["計算実行サーバー"]
        direction LR
        subgraph Enclave["TEE (機密計算環境)"]
            EnclaveDesc["・データ復号<br/>・関数実行<br/>・結果暗号化"]
        end
    end

    Client --> APOS
    Client -.-> ComputeServer

    classDef clientStyle fill:#e1f5ff,stroke:#01579b,stroke-width:2px
    classDef aposStyle fill:#fff3e0,stroke:#e65100,stroke-width:2px
    classDef computeStyle fill:#f3e5f5,stroke:#4a148c,stroke-width:2px
    classDef enclaveStyle fill:#e8f5e9,stroke:#1b5e20,stroke-width:3px

    class Client clientStyle
    class APOS,APOSDesc aposStyle
    class ComputeServer computeStyle
    class Enclave,EnclaveDesc enclaveStyle

各コンポーネントの役割

1. APC CLI（クライアント）

概要

ユーザーのローカル環境で動作するコマンドラインツールです。データの暗号化やサーバーとの通信を行います。

主な機能

実行環境作成: クリーンルームの作成・設定
データ準備: 分析関数とデータのアップロード
実行制御: 計算処理の開始と結果の取得
セキュリティ: データの暗号化・復号とサーバー検証

重要なポイント

データはクライアント側で暗号化されてから送信されます
暗号化鍵はユーザーのローカル環境でのみ管理されます
サーバーが信頼できる環境で動作しているか検証できます

2. 管理サーバー

概要

計算実行サーバー（TEE Server）を管理し、認証機能を提供するサーバーです。

主な機能

認証: ユーザーの身元を確認し、計算実行サーバーへのアクセスを管理

重要なポイント

認証トークンを発行し、ユーザーがどの計算実行サーバーにアクセスできるかを制御します
暗号化されたデータは見ることができません

3. 計算実行サーバー（TEE環境）

概要

ユーザーが送信したデータを復号し、関数を実行した後、結果を暗号化してクライアントに返送するサーバーです。 TEE（Trusted Execution Environment）という特殊なハードウェアで保護された領域を持っています。

主な機能

データ復号: 暗号化されたデータをTEE内でのみ復号
関数実行: 指定された分析処理を実行
結果暗号化: 実行結果を暗号化してクライアントに返送

重要なポイント

データはTEE内でのみ平文で処理されます
TEEの外（サーバー管理者を含む）からはデータを見ることができません
実行環境の正当性をRemote Attestationで検証できます

利用の流れ

基本的な流れ

認証
- 管理サーバーから認証トークンを取得
関数とデータの準備
- 分析したい関数（Pythonスクリプト）を作成
- 関数をアップロード
- クリーンルームをデプロイ
- 入力データを用意
セキュリティ検証
- サーバーの実行環境の状態を検証
- 詳細はセキュリティを参照
実行
- 暗号化されたデータをサーバーに送信
- TEE内で処理を実行
- 暗号化された処理結果が返送
結果の取得
- 暗号化された結果をダウンロード
- ユーザーのローカル環境で復号して確認

まとめ

AutoPrivacy DataCleanRoomは、以下の3つのコンポーネントで構成される安全なデータ分析プラットフォームです：

1. クライアント（APC CLI）

ユーザーのローカル環境で動作し、データの暗号化とサーバーとの通信を担当します。

2. 管理サーバー

認証機能を提供し、計算実行サーバーへのアクセスを管理します。

3. 計算実行サーバー（TEE環境）

TEE（Trusted Execution Environment）という特殊なハードウェアで保護された環境で、ユーザーのデータを安全に処理します。

セキュリティの特徴

データはクライアント環境とTEE内でのみ平文で扱われます
暗号化されたデータは、サーバー管理者・クラウドサービスプロバイダーを含む誰も見ることができません
Remote Attestaionによってサーバーの実行環境の状態を検証できます

詳細なセキュリティモデルについては、セキュリティを参照してください。