(57)【要約】  本発明は、通信グループにおける装置又はパーティ間での鍵共有を認証することを含め、通信グループにおける３つ以上の装置又はパーティの間での安全なセッションを構成するための、方法、システム、装置及びコンピュータプログラム製品を提供する。そこにおいて、グループにおける装置は、好ましくは鍵が計算されたか共有された後に、鍵共有を認証するため、プロトコル、好ましくはマルチパーティデータインテグリティプロトコルを開始する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信グループにおける３つ以上の装置又はパーティの間で安全なセッションを構成するための方法であって、
前記通信グループにおける前記３つ以上の装置又はパーティの間での鍵共有を認証することを含み、
前記通信グループにおける前記装置は、好ましくは鍵が計算されたか共有された後に、前記鍵共有を認証するため、マルチパーティデータインテグリティプロトコルを開始する、方法。
【請求項２】
前記マルチパーティデータインテグリティプロトコルは、
前記３つ以上の装置がその全ての装置において同一であることを証明したいデータを、前記３つ以上の装置が共有することと、
ランダム番号を、前記３つ以上の装置のうちの少なくとも１つが選択することと、
前記ランダム番号に基づいた値を計算することと、
前記計算された値を、前記３つ以上の装置のうちの他の装置へ、送信又は放送することと、
前記他の装置から前記計算された値を受信するまで、前記３つ以上の装置のうちの少なくとも１つが待つことと、
前記ランダム番号を前記他の装置へ、前記３つ以上の装置のうちの少なくとも１つが送信又は放送することと、
各々の受信された計算値に対して、それが正しいかどうかを、前記３つ以上の装置のうちの少なくとも１つがチェックすることと、
前記ランダム番号と前記共有されたデータ又は前記共有されたデータの一意的表示とに基づいた、前記安全なセッションを受け入れるか又は拒絶するために用いられる値を、前記３つ以上の装置のうちの少なくとも１つが算出することと、
のうちの少なくとも１つ以上、又は全てを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記計算は一方向性ハッシュ関数を用いることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記鍵共有はマルチパーティ認証Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ鍵共有である、上記請求項のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記３つ以上の装置は、共有秘密Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ鍵を計算するか記憶する、上記請求項のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ鍵が計算され、前記装置は、該計算された鍵に対応する前記共有されたデータ又は前記共有されたデータの一意的表示を設定し、そして前記マルチパーティデータインテグリティプロトコルを開始する、上記請求項のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記３つ以上の装置は、アドホックグループを形成したい、ユーザ装置、コンピュータ、ラップトップ、又はモバイルである、上記請求項のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
前記鍵共有を認証する前に前記鍵共有を実行する段階を含む、上記請求項のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
認証されたグループ鍵共有を実行する段階を含む、上記請求項のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
認証されたグループＤｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ鍵共有を実行する段階を含む、上記請求項のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ鍵を含む共有秘密鍵を計算する段階を含む、上記請求項のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
前記３つ以上の装置は、鍵に合意するために公開鍵ベースの鍵共有方法を用いる、上記請求項のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
前記グループにおける前記３つ以上の装置は、無線通信に適しているか又は無線通信を用いる、上記請求項のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
秘密でないチェックサムを用いることを含む、上記請求項のいずれか１つに記載の、マルチパーティ鍵共有を認証するための方法。
【請求項１５】
通信グループにおける３つ以上の装置又はパーティの間で安全なセッションを構成するためのシステムであって、
前記通信グループにおける前記３つ以上の装置又はパーティの間での鍵共有を認証するための手段を含み、
前記通信グループにおける前記３つ以上の装置は、鍵が計算されたか共有された後に、マルチパーティデータインテグリティプロトコルを開始するよう構成される、システム。
【請求項１６】
前記３つ以上の装置がその全ての装置において同一であることを証明したいデータを共有する、前記３つ以上の装置と、
ランダム番号を選択し、該ランダム番号に基づいた値を計算し、該計算された値を、前記３つ以上の装置のうちの他の装置へ送信又は放送する、前記３つ以上の装置のうちの少なくとも１つと、
前記他の装置から前記計算された値を受信するまで待つ、前記３つ以上の装置のうちの少なくとも１つと、
前記ランダム番号を前記３つ以上の装置のうちの前記他の装置へ送信又は放送する、前記３つ以上の装置のうちの少なくとも１つと、
各々の受信された計算値に対して、それが正しいかどうかをチェックする、前記３つ以上の装置のうちの少なくとも１つと、
前記ランダム番号と前記共有されたデータとに基づいた、前記セッションを受け入れるか又は拒絶するために用いられる値を算出する、前記３つ以上の装置のうちの少なくとも１つと、
のうちの少なくとも１つ以上、又は全てが提供される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
通信グループにおける２つ以上の装置又はパーティと自己との間に安全なセッションを構成するための装置であって、
前記通信グループにおける前記装置又はパーティの間での鍵共有を認証するための手段を含み、
前記装置は、好ましくは鍵が計算されたか共有された後に、マルチパーティデータインテグリティプロトコルを開始するよう構成される、装置。
【請求項１８】
前記マルチパーティデータインテグリティプロトコルにおける、
前記装置によって、前記装置が全ての装置において同一であることを証明したいデータを共有する段階と、
前記装置によってランダム番号を選択する段階と、
前記ランダム番号に基づいた値を計算する段階と、
前記計算された値を他の装置へ送信又は放送する段階と、
前記装置によって、他の装置から前記計算された値を受信するまで待つ段階と、
前記装置によって、前記ランダム番号を前記他の装置へ送信又は放送する段階と、
前記装置によって、各々の受信された計算値に対して、それが正しいかどうかをチェックする段階と、
前記装置によって、前記ランダム番号と前記共有されたデータとに基づいた、前記セッションを受け入れるか又は拒絶するために用いられる値を、算出する段階と、
のうちの少なくとも１つ以上、又は全てを実行するよう構成される、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
コンピュータ読み取り可能な媒体上に記録された、通信グループにおける３つ以上の装置又はパーティの間での鍵共有を認証する段階をコンピュータに実行させるよう構成されたプログラムであって、
前記通信グループにおける前記装置は、鍵が計算されたか共有された後に、前記鍵共有を認証するため、マルチパーティデータインテグリティプロトコルを開始する、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野と背景
本発明は、一般にはセキュリティの提供に関し、熟達者ではないユーザによって形成されるユーザグループのようなグループにおける装置間でセキュリティアソシエーションを形成するための可能性を明らかにする。
【０００２】
安全な接続を形成することについてのこの問題について、２パーティの場合は広く研究されてきたのであり、しばしば「最初の接続（Ｆｉｒｓｔ  Ｃｏｎｎｅｃｔ）」の問題と呼ばれる。
【０００３】
本発明は、短距離ラジオ通信のような無線通信を用いてお互いに通信可能な２つ以上の参加者を伴う、マルチパーティの場合に関する。本発明は更に、近接ネットワーク又はＣＵＧ（ｃｌｏｓｅｄ−ｕｓｅｒ−ｇｒｏｕｐｓ）のようなネットワーク又はグループにおける、又は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮｓ）又は無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮｓ）のようなアドホックネットワークにおける、セキュリティに関する。
【０００４】
複数の者が、例えばミーティングルーム又は他の環境内におり、ラップトップ、コンピュータ、又は携帯電話のようなモバイル通信装置、といった彼等の個人的装置の間で安全な通信セッション、好ましくは無線セッションを確立したいと望む時、問題が生じる。（共通の中央権限者（ＣＡ：ｃｅｎｔｒａｌ  ａｕｔｈｏｒｉｔｙ）によって発行された証明書のような）優先されるコンテクストが存在しない場合や、助けとなるような経験豊富なセキュリティ管理者がその場にいない時には、装置間での通信を保護するために用いることが可能な共通のセキュリティアソシエーション（ＳＡ）を確立する、ユーザフレンドリーな手段を見つけることが問題となる。セキュリティアソシエーションは、暗号化鍵及び通信を暗号化によって保護するために必要な他の情報で構成される。
【０００５】
マルチプレーヤーゲームや、複数の装置における個人的ネットワーク等においても、同様のシナリオが生じるかもしれない。
【０００６】
短い共有パスワードを用いる、マルチパーティＤｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ鍵共有（Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ  ｋｅｙ  ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）の認証が知られている（非特許文献１参照）。
【０００７】
秘密でないチェックサムを用いる、２パーティＤｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ認証が、また知られている（非特許文献２参照）。
【０００８】
２００５年１０月３日になされた米国特許出願「Ｓｙｓｔｅｍ，  Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｆｏｒ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｎｇ  Ａ  Ｄａｔａ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｅｎｔｉｔｉｅｓ」はまた、ネットワークエンティティ間でデータ合意を認証する方法を開示している。
【０００９】
非特許文献１の上記参照された記事と共に、この米国特許出願の開示内容、及び非特許文献２が、ここにおいて、本特許出願の全範囲へと組み込まれている。
【背景技術】
【００１０】
【非特許文献１】Ａｓｏｋａｎ  ａｎｄ  Ｇｉｎｚｂｏｏｒｇ，  “Ｋｅｙ  ａｇｒｅｅｍｅｎｔ  ｉｎ  ａｄ  ｈｏｃ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ”，  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，  Ａｐｒｉｌ  ２０００
【非特許文献２】Ｓｅｒｇｅ  Ｖａｕｄｅｎａｙ，  “Ｓｅｃｕｒｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｓｅｃｕｒｅ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｓｈｏｒｔ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅｄ  Ｓｔｒｉｎｇｓ”，  Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｃｒｙｐｔｏｌｏｇｙ  −  ＣＲＹＰＴＯ  ２００５，  Ｌｅｃｔｕｒｅ  Ｎｏｔｅｓ  ｉｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  ＬＮＣＳ  ｖｏｌ．３６２１，  Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，  ｐｐ．３０９−３２６，  ２００５
【非特許文献３】ＦＩＰＳ−１８０−２  ｄｏｃｕｍｅｎｔ  ｂｙ  ｔｈｅ  ＵＳ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  http://csrc.nist.gov/CryptoToolkit/tkhash.html
【発明の開示】
【００１１】
発明の概要
本発明は、請求の範囲によって定義される通りの方法、システム、装置、及びネットワーク要素を提供する。
【００１２】
本発明は更に、マルチパーティ鍵共有を、好ましくは秘密でないチェックサムのみを用いて認証するための、方法、システム、及び装置を提供する。
【００１３】
本発明は、グループ内装置が、例えば認証されたグループＤｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ鍵共有を実行できるように、装置のグループを認証する方法を示す。好ましくは、上述のＣＲＹＰＴＯ  ２００５でのＶａｕｄｅｎａｙによるインタラクティブデータ認証プロトコルアプローチをマルチパーティの場合へと拡張することにより、この方法は実行される。
【００１４】
本発明は、通信グループにおける装置又はパーティ間での鍵共有を認証することを含め、通信グループにおける３つ以上の装置又はパーティの間での安全なセッションを構成するための、方法、システム装置、及び製品を提供する。グループにおける装置は鍵共有を認証するために、プロトコル、好ましくはマルチパーティデータインテグリティプロトコルを開始する。グループにおける装置は、好ましくは鍵が計算されたか共有された後に、そのプロトコルを開始する。その鍵が共有される前であるにも関わらず、このプロトコルを実行又は開始することができるようなバリエーションも可能である。
【００１５】
本発明によって、例えば熟達者ではないようなユーザの装置間において、セキュリティアソシエーションを簡単に、確実に、そして安全に形成するということがもたらされる。本発明は、主には３つ以上の参加者でのマルチパーティの場合に関するものではあるが、それに限定されるわけではない。
【００１６】
本発明は、グループ内装置が、例えば認証されたグループＤｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ鍵共有を実行できるような、装置のグループの認証をどうやって行うか、についての可能性を示す。
【００１７】
本発明は、マルチパーティの場合において、熟達者ではないようなユーザによって、装置間のセキュリティアソシエーションを簡単に、そして安全に形成することを可能とする。
【００１８】
本発明の更なる態様、利点、及び実施形態の詳細が、以下に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の１つの実施形態においては、基本的なマルチパーティデータインテグリティプロトコルが用いられる。このマルチパーティデータインテグリティプロトコルは、次のような特徴とステップとを備える。
【００２０】
１．全ての装置において同一であることを証明したいデータＤを、装置間で共有する。
【００２１】
以下のステップ２−７は、全ての装置Ｄｉ（ｉ＝１…ｎ）によって等しく実行される。
【００２２】
２．装置Ｄｉは新たな２５６ビットのランダム番号Ｒｉを採取し、Ｒｉへの寄与を、ｈｉ  ＝  ｈ（Ｒｉ）の形で計算し、ｈｉを放送する。
【００２３】
３．Ｄｉは、全ての他の装置よりｈｊ（ｊ＝１…ｎ，ｊ≠ｉ）の値が受信されるまで待つ。
【００２４】
４．Ｄｉは、まさに今、Ｒｉを放送する。
【００２５】
５．Ｄｉは、各ｊ（ｊ＝１…ｎ，ｊ≠ｉ）に対して、ステップ３において受信されたｈｊがｈ（Ｒｊ）に等しいことをチェックする。チェックができなかった場合は、いかなる場合においても、Ｄｉは中断する。
【００２６】
６．ステップ５におけるチェックが成功した場合、Ｄｉはｆ（Ｒ１，Ｒ２，…Ｒｎ，Ｍ）を算出する。Ｍは、Ｄが変わった場合には高い確率でＭも併せて変化するような、データＤの一意的表示である。ｆ（）の出力は、例えば４桁の短い数字列である。Ｄｉはその列を表示し、ユーザの受け入れ／拒絶を促す。
【００２７】
７．ユーザが受け入れた場合、ＤｉはＤを受け入れる。
【００２８】
上記ｈ（）において、ｈ（）は暗号化寄与関数である。実際は、それはＳＨＡ−２５６（非特許文献３において定義される）のような一方向性ハッシュ関数であってよく、そしてｆ（）は短い出力を伴う関数である。この関数ｆ（）は、例えば、４桁の数に打ち切られたＳＨＡ＿２５６（Ｒ１，Ｒ２，…Ｒｎ；Ｍ）又はＨＭＡＣ＿ＳＨＡ２５６（ＸＯＲ（Ｒ１，Ｒ２，…Ｒｎ）；Ｍ）であってよい。
【００２９】
それまでのステップにおける全てのパーティからの放送メッセージを受信するまでＤｉが待つというステップ３は、セキュリティにとっては極めて重要である。この技法はまた、共通の共有秘密パスワードに基づいて認証するような、他の、マルチパーティ認証鍵共有プロトコルへと応用可能である。
【００３０】
本発明において用いられる鍵共有は、例えば、マルチパーティ認証Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ鍵共有であってよい。この鍵共有は、以下で説明される。
【００３１】
装置Ｄｉ（ｉ＝１…ｎ）のグループは、共有秘密Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ鍵、ＤＨＫｅｙを計算するか、または既に計算済みである。その装置は、好ましくは、コンピュータ、ラップトップ、モバイル等の、アドホックグループ（お互いに通信する装置の一時的なグループである）を形成したいか又はアドホックグループに入りたいユーザ装置である。この計算を行うための公知の方法が存在する。１つの単純な方法は、以下の通りである。
【００３２】
全ての装置Ｄｉが、以下のステップを等しく実行する。
１．）Ｄｉは秘密鍵ａｉと公開鍵ｇaiとを持っている。装置Ｄｉは、Ｍｉ０  ＝  ｇaiと設定する。
【００３３】
ｊ＝１…ｎ−１の各々に対して、以下のステップ２．）と３．）とが実行される。
２．）Ｄｉは、Ｍｉ（ｊ−１）をＤ（ｉ＋１）へ送る（ここでＤ（ｎ＋１）  ＝  Ｄ１である）。
３．）Ｄｉは、Ｍｉｊ＝  Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）  aiを計算する。
こうして、全てのｉ＝１…ｎに対して、Ｍｉ（ｎ−１）は共有秘密Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ鍵、ＤＨＫｅｙ＝ｇa1a2 … an  に等しい。
【００３４】
Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ鍵を計算した後、装置においてはＭ＝ＤＨＫｅｙと設定がなされ、そして上述のマルチパーティデータインテグリティプロトコルを開始する。
【００３５】
同様に、データインテグリティプロトコルを用いるこの鍵認証方法を、任意の認証されていないマルチパーティ公開鍵ベースの鍵共有方法に応用することができる。
【００３６】
本発明の別の実施形態においては、認証された鍵共有プロトコルは上述のものと同じであってよいが、そこにおいてはＭ＝ＤＨＫｅｙとする代わりに、Ｍを以下のように設定する。
Ｍ  ＝  （ｇA1，ｇA2，…ｇAn）
ここでＡｉ＝（ａｉ）-1（ａ１，ａ２，…ａｎ）である。
【００３７】
本発明の実施形態における典型的な実装には、以下の特徴又はステップが含まれてよい。
【００３８】
一連のユーザ動作の例は、以下の通りである。
１．形成されるべきグループのユーザは、各々の装置上で、例えば各装置上のボタンを押すことによって、アソシエーションを開始する。
【００３９】
２．装置は、上述のプロトコル又は特徴／ステップに参加し、そして各々は、短い数字の列を発生させ、そして例えば、ステップ２の結果として発生するその短い数字列を表示させる。
【００４０】
３．ユーザ又は装置は、その列が全ての装置において同一であるかどうかをチェックする。１つの例としては、１ユーザがその数字を声に出して読み上げ、そして残りのユーザが、彼ら各自の装置がその同じ列を示しているかどうかをチェックする。その列はまた、例えば、装置が発生させた列を１つ以上の装置に、例えば赤外線送信のような信頼できる送信手段により送信することによって、グループにおける１つ以上の装置による同一性のチェックを自動的に受ける。その１つ以上の装置は、受信された列と、恐らくは内部でも発生させているであろう列とがお互いに同一であるかどうかをチェックし、もしそうであるなら、そのアソシエーションは、その１つ以上の装置によって確認されたということになる。
【００４１】
４．全ての装置が同一の列を示すか発生させた場合、ユーザ達は彼ら各々の装置上でのそのアソシエーションを、例えば確認ボタンを押すことにより受け入れる。
【００４２】
受け入れられたアソシエーションはそれから、このグループのユーザ間での通信に、プライバシーを保証しつつ用いられる。
【００４３】
この方法は、例えば各々の装置が、短い文字列（例えば４桁）を表示する能力を有するディスプレイと、単純な入力機器（例えば確認ボタン）とを有している時に適用可能である。
【００４４】
このように、本発明によって、アドホックシナリオにおける認証されたグループ鍵の共有がもたらされた。本発明を、１つの部屋又はビルのような制限区域内にあって、同一グループ又はネットワークに所属する他の装置と、典型的には、例えばミーティングのような限定された時間の間だけ通信する複数のコンピュータのような、アドホックグループ、又はアドホックネットワークと共に用いることができるのではあるが、そのようなシナリオに限定されるわけではない。
【００４５】
本発明はとりわけ、Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ鍵共有を利用することによる、マルチパーティの場合のためのデータ認証プロトコルと、マルチパーティセッションを認証するための方法と、そのようなステップを実行する装置と、を提供する。
【００４６】
上記好ましい実施形態が説明されてきたのではあるが、本発明はそれに限定されるものではなく、当業者の能力の範囲内にある全ての改良、変更、特徴の付加及び削除にまで及ぶことを意図したものである。
【国際調査報告】
2009525660.tif 000002
2009525660.tif 000003
2009525660.tif 000004