(57)【要約】暗号鍵を安全に生成すること、および／または取り替えることを容易にする特徴が、提供される。第１の秘密鍵および第１の公開鍵を備えた第１の鍵ペアが、生成される。第２の秘密鍵および第２の公開鍵を備えた第２の（スペアの）鍵ペアが、生成される。第２の鍵ペアは、第１の秘密鍵に関連づけられる。第２の鍵ペアは、複数のシェアに分割され、少なくとも２つのシェアホルダに分配される。第１の鍵ペアが、取り替えられなければならない場合、第２の鍵ペアが、再生成され、分配されたシェアの少なくとも一部によって認証される。第１の鍵ペアの信頼レベルに対応する信頼レベルが、第２の鍵ペアに関連づけられる。第２の鍵ペアが認証されると、第１の鍵ペアは、無効にされてもよい。さらなる構成は、さらなるスペア鍵ペアの生成を提供する。
2009519687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非対称暗号鍵を取り替えるためにトークン装置上で動作可能な方法であって、
第１の秘密鍵と、対応する第１の公開鍵と、を備える擬似乱数第１の鍵ペア、を取得することと、
第２の秘密鍵と、第２の公開鍵と、を備える擬似乱数スペア第２の鍵ペア、を取得することと、
署名された証明書を取得するために、前記第１の秘密鍵で前記第２の公開鍵に署名することと、
前記の第２の鍵ペアおよび署名された証明書を、整数であるｎ個のシェアに分割することと、
保管のために前記ｎ個のシェアを少なくとも２つのシェアホルダに分配することと、
を備える方法。
【請求項２】
前記ｎ個のシェアの少なくとも一部を前記少なくとも２つのシェアホルダから取り出すことと、
取り出された前記ｎ個のシェアの少なくとも一部から前記の第２の鍵ペアおよび署名された証明書を復元することと、
前記第１の公開鍵を前記第２の公開鍵に取り替えるために、前記署名された証明書を確認装置に提出することと、
をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の鍵ペアが認証されると、前記第１の公開鍵を前記第２の公開鍵に取り替え、かつ、前記第１の鍵ペアを無効にするために、前記署名された証明書を認証装置に分配すること、
をさらに備える請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の鍵を前記第２の鍵に取り替えるとき、第３の公開鍵と第３の秘密鍵とを備える第３の鍵ペアを取得すること、
をさらに備える請求項２に記載の方法。
【請求項５】
第２の署名された証明書を取得するために、前記第２の秘密鍵で前記第３の公開鍵に署名することと、
前記の第３の鍵ペアおよび第２の署名された証明書を、整数であるｎ個のシェアに分割することと、
保管のために前記第３の鍵ペアの前記ｎ個のシェアを少なくとも２つのシェアホルダに分配することと、
をさらに備える請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第３の鍵ペアの前記ｎ個のシェアの少なくとも一部を取り出すことと、
取り出された前記ｎ個のシェアの少なくとも一部から前記第３の鍵ペアを再生成することと、
前記第２の公開鍵を前記第３の公開鍵に取り替えるために、前記第２の署名された証明書を確認装置に提出することと、
をさらに備える請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の鍵ペアの信頼レベルを前記第２の鍵ペアのための信頼レベルに関連づけること、
をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記の第２の鍵ペアおよび署名された証明書をシェアに分割することは、秘密分散法によって決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の鍵ペアの複製の鍵ペアを生成することと、
一組の使用規則を前記複製の鍵ペアに関連づけることと、
前記複製の鍵ペアおよび前記使用規則を第２のトークン装置に分配することと、
をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記使用規則に基づいて前記複製の鍵ペアを無効にすること、
をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
暗号鍵を取り替えることを容易にするトークン装置であって、
第１の秘密鍵と、対応する第１の公開鍵と、を備える擬似乱数第１の鍵ペア、を取得するための手段と、
第２の秘密鍵と、第２の公開鍵と、を備える擬似乱数スペア第２の鍵ペア、を取得するための手段と、
署名された証明書を取得するために、前記第１の秘密鍵で前記第２の公開鍵に署名するための手段と、
前記の第２の鍵ペアおよび署名された証明書を、整数であるｎ個のシェアに分割するための手段と、
保管のために前記ｎ個のシェアを少なくとも２つのシェアホルダに分配するための手段と、
を備えるトークン装置。
【請求項１２】
前記ｎ個のシェアの少なくとも一部を、前記少なくとも２つのシェアホルダから取り出すための手段と、
取り出された前記ｎ個のシェアの少なくとも一部から、前記の第２の鍵ペアおよび署名された証明書を復元するための手段と、
前記第１の公開鍵を前記第２の公開鍵に取り替えるために、前記署名された証明書を確認装置に提出するための手段と、
をさらに備える請求項１１に記載のトークン装置。
【請求項１３】
前記第２の鍵ペアを認証し、かつ、前記第２の鍵ペアが認証されると、前記第１の鍵ペアを無効にする確認装置に、前記第２の公開鍵を送信するための手段と、
前記第１の鍵ペアに関連づけられた信頼レベルに対応する信頼レベルを前記第２の鍵ペアに関連づけるための手段と、
をさらに備える請求項１２に記載のトークン装置。
【請求項１４】
前記第２の鍵ペアが認証されると、前記第１の公開鍵を前記第２の公開鍵に取り替え、かつ、前記第１の鍵ペアを無効にするために、前記署名された証明書を認証装置に分配するための手段、
をさらに備える請求項１２に記載のトークン装置。
【請求項１５】
暗号鍵を取り替えることを容易にするトークン装置であって、
第１の秘密鍵と、対応する第１の公開鍵と、を備える擬似乱数第１の鍵ペア、を取得し、
第２の秘密鍵と、第２の公開鍵と、を備える擬似乱数スペア第２の鍵ペア、取得し、
署名された証明書を取得するために、前記第１の秘密鍵で前記第２の公開鍵に署名する、
ように構成された鍵割当コンポーネントと、
前記の第２の鍵ペアおよび署名された証明書を、整数であるｎ個のシェアに分割するように構成され、前記鍵割当コンポーネントに結合された分配コンポーネントと、
保管のために前記ｎ個のシェアを少なくとも２つのシェアホルダに分配する送信機と、
を備えるトークン装置。
【請求項１６】
前記ｎ個のシェアの少なくとも一部を、前記少なくとも２つのシェアホルダから受信する受信機と、
受信された前記ｎ個のシェアの少なくとも一部から、前記の第２の鍵ペアおよび署名された証明書を復元する統合コンポーネントと、
前記第１の公開鍵を前記第２の公開鍵に取り替えるために、前記署名された証明書を確認装置に送信する送信機と、
を含む鍵確認コンポーネント、
をさらに備える請求項１５に記載のトークン装置。
【請求項１７】
前記鍵確認コンポーネントは、
前記第２の鍵ペアを認証し、かつ、前記第２の鍵ペアが認証されると、前記第１の鍵ペアを無効にする、
ようにさらに構成されている、請求項１６に記載のトークン装置。
【請求項１８】
前記鍵割当コンポーネントは、
前記第１の鍵を前記第２の鍵に取り替えるとき、第３の鍵ペアを取得する、
ようにさらに構成され、
前記第３の鍵ペアは、第３の公開鍵と第３の秘密鍵とを備える、
請求項１７に記載のトークン装置。
【請求項１９】
前記鍵確認コンポーネントは、
前記第２の鍵ペアが認証されると、前記第１の公開鍵を前記第２の公開鍵に取り替え、かつ、前記第１の鍵ペアを無効にするために、前記署名された証明書を認証装置に分配する、
ようにさらに構成されている請求項１６に記載のトークン装置。
【請求項２０】
前記鍵割当コンポーネントは、
前記第１の鍵ペアの複製の鍵ペアを生成し、
一組の使用規則を前記複製の鍵ペアに関連づけ、
前記複製の鍵ペアおよび前記使用規則を第２のトークン装置に分配する、
ようにさらに構成されている請求項１５に記載のトークン装置。
【請求項２１】
前記鍵割当コンポーネントは、
前記使用規則に基づいて前記複製の鍵ペアを無効にする、
ようにさらに構成されている請求項１５に記載のトークン装置。
【請求項２２】
暗号鍵を取り替えるための１つまたは複数の命令を有する機械可読媒体であって、
前記１つまたは複数の命令は、プロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサに、
第１の秘密鍵と、対応する第１の公開鍵と、を備える擬似乱数第１の鍵ペア、を取得させ、
第２の秘密鍵と、第２の公開鍵と、を備える擬似乱数スペア第２の鍵ペア、を取得させ、
署名された証明書を取得するために、前記第１の秘密鍵で前記第２の公開鍵に署名させ、
前記の第２の鍵ペアおよび署名された証明書を、整数であるｎ個のシェアに分割させ、
保管のために前記ｎ個のシェアを少なくとも２つのシェアホルダに分配させる、
機械可読媒体。
【請求項２３】
前記プロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサに、さらに、
前記ｎ個のシェアの少なくとも一部を、前記少なくとも２つのシェアホルダから取り出させ、
取り出された前記ｎ個のシェアの少なくとも一部から、前記の第２の鍵ペアおよび署名された証明書を復元させ、
前記第１の公開鍵を前記第２の公開鍵に取り替えるために、前記署名された証明書を確認装置に提出させ、
前記第２の鍵ペアを認証させ、かつ、前記第２の鍵ペアが認証されると、前記第１の鍵ペアを無効にさせる、
１つまたは複数の命令、
を有する請求項２２に記載の機械可読媒体。
【請求項２４】
前記プロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサに、
前記第２の鍵ペアが認証されると、前記第１の公開鍵を前記第２の公開鍵に取り替え、かつ、前記第１の鍵ペアを無効にするために、前記署名された証明書を認証装置に分配させる、
１つまたは複数の命令、
を有する請求項２３に記載の機械可読媒体。
【請求項２５】
前記プロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサに、さらに、
前記第１の鍵ペアに関連づけられた信頼レベルに対応する信頼レベルを前記第２の鍵ペアに関連づけさせる、
１つまたは複数の命令、
を有する請求項２２に記載の機械可読媒体。
【請求項２６】
前記プロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサに、さらに、
前記第１の鍵ペアの複製の鍵ペアを生成させ、
一組の使用規則を前記複製の鍵ペアに関連づけさせ、
前記複製の鍵ペアおよび前記使用規則を複製のユーザ装置に分配させる、
１つまたは複数の命令、
を有する請求項２２に記載の機械可読媒体。
【請求項２７】
非対称暗号鍵を取り替えるために認証装置上で動作可能な方法であって、
関連する第１の秘密鍵を有する、ユーザに関連づけられた第１の公開鍵、を取得することと、
前記第１の秘密鍵でディジタル的に署名された第２の公開鍵のディジタル証明書、を受信することと、
前記ディジタル証明書を認証するために前記第１の公開鍵を使用することによって、前記ユーザを認証することと、
前記ディジタル証明書が成功裡に認証されたならば、前記ユーザとの通信を保護するために、前記第１の公開鍵を前記第２の公開鍵に取り替えることと、
を備える方法。
【請求項２８】
前記第１の公開鍵と前記第２の公開鍵との間に認証チェーンを生成する１つまたは複数のその他の介在ディジタル証明書を受信することと、
前記第１の公開鍵が前記第２の公開鍵に取り替えられるべきかどうかを決定するために、それぞれの前記介在ディジタル証明書を認証することと、
をさらに備える請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１の公開鍵による前記ディジタル証明書の認証が失敗したならば、前記第２の公開鍵を拒否すること、
をさらに備える請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
認証装置であって、
関連する第１の秘密鍵を有する、ユーザに関連づけられた第１の公開鍵、を取得するための手段と、
前記第１の秘密鍵でディジタル的に署名された第２の公開鍵のディジタル証明書、を受信するための手段と、
前記ディジタル証明書を認証するために、前記第１の公開鍵を使用することによって、前記ユーザを認証するための手段と、
前記ディジタル証明書が成功裡に認証されたならば、前記ユーザとの通信を保護するために、前記第１の公開鍵を前記第２の公開鍵に取り替えるための手段と、
を備える認証装置。
【請求項３１】
前記第１の公開鍵と前記第２の公開鍵との間に認証チェーンを生成する１つまたは複数のその他の介在ディジタル証明書を受信するための手段と、
前記第１の公開鍵が前記第２の公開鍵に取り替えられるべきかどうかを決定するために、それぞれの前記介在ディジタル証明書を認証するための手段と、
をさらに備える請求項３０に記載の認証装置。
【請求項３２】
前記第１の公開鍵による前記ディジタル証明書の認証が失敗したならば、前記第２の公開鍵を拒否するための手段、
をさらに備える請求項３０に記載の認証装置。
【請求項３３】
認証装置であって、
関連する第１の秘密鍵を有する、ユーザに関連づけられた第１の公開鍵、を受信し、
前記第１の秘密鍵でディジタル的に署名された第２の公開鍵のディジタル証明書を受信する、
ように構成された通信モジュールと、
前記ディジタル証明書を認証するために前記第１の公開鍵を使用することによって、前記ユーザを認証し、
前記ディジタル証明書が成功裡に認証されたならば、前記ユーザとの通信を保護するために、前記第１の公開鍵を前記第２の公開鍵に取り替える、
ように構成された、前記通信モジュールに結合された処理回路と、
を備える認証装置。
【請求項３４】
前記通信モジュールは、
前記第１の公開鍵と前記第２の公開鍵との間に認証チェーンを生成する１つまたは複数のその他の介在ディジタル証明書を受信する、
ようにさらに構成され、
前記処理回路は、
前記第１の公開鍵が前記第２の公開鍵に取り替えられるべきかどうかを決定するために、それぞれの前記介在ディジタル証明書を認証し、
前記第１の公開鍵による前記ディジタル証明書の認証が失敗したならば、前記第２の公開鍵を拒否する、
ようにさらに構成されている、
請求項３３に記載の認証装置。
【請求項３５】
暗号鍵を取り替えるための１つまたは複数の命令を有する機械可読媒体であって、
プロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサに、
関連する第１の秘密鍵を有する、ユーザに関連づけられた第１の公開鍵、を取得させ、
前記第１の秘密鍵でディジタル的に署名された第２の公開鍵のディジタル証明書、を受信させ、
前記ディジタル証明書を認証するために、前記第１の公開鍵を使用することによって、前記ユーザを認証させ、
前記ディジタル証明書が成功裡に認証されたならば、前記ユーザとの通信を保護するために、前記第１の公開鍵を前記第２の公開鍵に取り替えさせる、
１つまたは複数の命令、
を有する機械可読媒体。
【請求項３６】
前記プロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサに、さらに、
前記第１の公開鍵と前記第２の公開鍵との間に認証チェーンを生成する１つまたは複数のその他の介在ディジタル証明書を受信させ、
前記第１の公開鍵が前記第２の公開鍵に取り替えられるべきかどうかを決定するために、それぞれの前記介在ディジタル証明書を認証させる、
１つまたは複数の命令、
を有する請求項３５に記載の機械可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【背景】
【０００１】
（米国特許法１１９条のもとでの優先権の主張）
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、ここにおける参照によりここに明示的に組み込まれる、２００５年１２月１２日に出願された、「暗号鍵を取り替えるための認証および分散システム並びに方法(Certify and Split System and Method for Replacing Cryptographic Keys)」の名称の米国仮出願第６０／７４９，７１８号の優先権を主張する。
【０００２】
（分野）
以下の説明は、一般的には、データ保護に関し、より詳細には、暗号システム(cryptographic system)において鍵を取り替えることに関する。
【０００３】
（背景）
自分自身の目的のために、データを悪意を持って変更する、および／または、利用しようとする者は、ディジタル的に送信される情報を傍受するかもしれない。このようなものとして、ディジタル的に送信される情報は、送信された情報が宛先に送信されたのと実質的に同じ形で到着するのを保証するために、また、発信者を確認(verify)および／または識別する(identify)ために、多くの場合、暗号を用いて(cryptographically)認証される(authenticated)。
【０００４】
データセキュリティのために、公開鍵暗号システム(Public-key cryptography systems)が、携帯機器を含む装置(devices)において実施され(implemented)、暗号署名(cryptographic signatures)を提供する。公開鍵暗号システムあるいは非対称暗号システム(public-key or asymmetric cryptography systems)は、典型的には、認証のために、秘密鍵(private key)および公開鍵(public key)をユーザに提供する。一般的には、公開鍵は、他人と共有される(shared)が、秘密鍵は、このユーザ以外には非公開(private)または秘密(secret)に保たれる。すなわち、秘密鍵は、装置に留まり、公開鍵は、目標とする１つまたは複数のエンティティ(entities)に送信される。このようにして、装置は、目標とするエンティティとの関係を確立するために、所有者によって使用されてもよく、所有者が、ドア、銀行口座、コンピュータネットワークなどを含む保護されたアイテムへアクセスするのを可能にする。
【０００５】
装置およびその装置に記憶された秘密鍵は、盗まれ、紛失され、解読され、破壊され、あるいは、代替品を必要とする状態にあるかもしれない。盗難の場合、装置の所有者は、このような泥棒が装置を所持することによってこの泥棒が発生させるかもしれない被害の量を軽減しなければならない。一般的には、所有者が、装置を取り替えたいならば、所有者は、古いトークン(token)の鍵を利用することによって、新しいトークンの鍵を認証する。この方法には、所有者が古いトークン（古い秘密鍵と公開鍵とのペア）および新しいトークン（新しい秘密鍵と公開鍵とのペア）の両方を同時に持たなければならないという欠点があり、それは、装置が盗まれた場合、あるいは、使用できないほど損傷している場合には、不可能なことである。
【０００６】
このように、装置の古い暗号鍵を新しい暗号鍵に取り替えるための安全かつ効率的な方法が、装置に必要とされている。
【発明の開示】
【０００７】
［概要］
１つまたは複数の例および構成のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、そのような例および構成の簡略化された概要(summary)が、以下に提供される。この概要は、１つまたは複数の広範囲に及ぶ全体像ではなく、また、実施形態の主要なまたは重要な構成要素を識別することも、そのような構成の範囲を正確に示すことも意図されていない。１つの目的は、後に提供されるより詳細な説明の前置きとして、簡略化された形態で、説明される構成のいくつかの概念を提供することである。
【０００８】
トークン装置(token device)上において動作可能な(operational)方法が、非対称暗号鍵を取り替えるために提供される。擬似乱数の第１の鍵ペア(pseudorandom first key pair)が、取得され(obtained)、この第１の鍵ペアは、第１の秘密鍵とこれに対応する第１の公開鍵とを備える。擬似乱数のスペアの第２の鍵ペアが、取得され、この第２の鍵ペアは、第２の秘密鍵と第２の公開鍵とを備える。第２の公開鍵は、署名された証明書(signed certificate)を取得するために、第１の秘密鍵で署名される。第２の鍵ペアおよび署名された証明書は、ｎ個のシェア(n shares)に分割され、ここで、ｎは、整数である。そのあと、ｎ個のシェアは、保管(safekeeping)のために、少なくとも２つのシェアホルダ(shareholder)に分配される(distributed)。
【０００９】
第１の鍵ペアを第２の鍵ペアに取り替えるために、ｎ個のシェアの少なくとも一部が、少なくとも２つのシェアホルダから取り出される(retrieved)。第２の鍵ペアおよび署名された証明書が、取り出されたｎ個のシェアの少なくとも一部から復元される(reconstructed)。署名された証明書は、第１の公開鍵を第２の公開鍵に取り替えるために、確認装置(verification device)に提出される(presented)。シェアに分割される第２の鍵ペアおよび署名された証明書は、秘密分散法(secret sharing scheme)によって決定される。
【００１０】
署名された証明書はまた、第１の公開鍵を第２の公開鍵に取り替え、そして、第２の鍵ペアが認証されると、第１の鍵ペアを無効にするために、認証装置(authentication device)に分配されることができる。
【００１１】
さらに、第１の鍵を第２の鍵に取り替えるとき、第３の鍵ペアが、取得され、あるいは生成され、この第３の鍵ペアは、第３の公開鍵と第３の秘密鍵とを備える。第２の署名された証明書を取得するために、第３の公開鍵は、第２の秘密鍵で署名されてもよい。そのあと、第３の鍵ペアおよび第２の署名された証明書は、ｎ個のシェアに分割されてもよく、ここで、ｎは、整数である。そして、第３の鍵ペアに関連づけられたｎ個のシェアは、保管のために、少なくとも２つのシェアホルダに分配される。
【００１２】
第２の鍵ペアを第３の鍵ペアに取り替えるために、第３の鍵ペアに関連づけられたｎ個のシェアの少なくとも一部が、取り出される。第３の鍵ペアは、取り出されたｎ個のシェアの少なくとも一部から再生成される(recreated)。第２の公開鍵を第３の公開鍵に取り替えるために、第２の署名された証明書が、確認装置に提出される。第１の鍵ペアの信頼レベル(trust level)は、第２の鍵ペアの信頼レベルに関連づけられてもよい。
【００１３】
別の特徴は、複製の鍵ペア(duplicate key pair)を提供する。第１の鍵ペアの複製の鍵ペアが、生成される。一組の使用規則(use rules)が、複製の鍵ペアに関連づけられてもよい。そのあと、複製の鍵ペアおよび使用規則は、第２のトークン装置に分配されてもよい。複製の鍵ペアまた、使用規則にしたがって無効にされてもよい。
【００１４】
別の特徴は、暗号鍵を取り替えることを容易にするトークン装置(token device)を提供する。トークン装置は、鍵割当コンポーネント(key assignment component)および分配コンポーネント(distribution component)を含んでもよい。鍵割当コンポーネントは、（１）第１の秘密鍵とこれに対応する第１の公開鍵とを備えた擬似乱数の第１の鍵ペアを取得し、（２）第２の秘密鍵と第２の公開鍵とを備えた擬似乱数のスペアの第２の鍵ペアを取得し、（３）署名された証明書を取得するために、第１の秘密鍵で第２の公開鍵に署名するように、構成されてもよい。分配コンポーネントは、第２の鍵ペアおよび署名された証明書をｎ個のシェアに分割するように構成されてもよく、ここで、ｎは、整数である。送信機は、分配コンポーネントが保管のためにｎ個のシェアを少なくとも２つのシェアホルダに分配するのを、可能にすることができる。
【００１５】
トークン装置はまた、（ａ）ｎ個のシェアの少なくとも一部を少なくとも２つのシェアホルダから受信する受信機と、（ｂ）受信されたｎ個のシェアの少なくとも一部から第２の鍵ペアおよび署名された証明書を復元する統合コンポーネント(aggregation component)と、および／または、（ｃ）第１の公開鍵を第２の公開鍵に取り替えるために、署名された証明書を確認装置に送信する送信機と、を備える鍵確認コンポーネント(key verification component)を含むことができる。鍵確認コンポーネントはまた、第２の鍵ペアを認証し、第２の鍵ペアが認証されると、第１の鍵ペアを無効にするように、構成されてもよい。第１の鍵を第２の鍵に取り替えたとき、第３の鍵ペアが取得されてもよく、この第３の鍵ペアは、第３の公開鍵と第３の秘密鍵とを備える。第１の公開鍵を第２の公開鍵に取り替え、第２の鍵ペアが認証されると、第１の鍵ペアを無効にするために、鍵確認コンポーネントは、署名された証明書を認証装置に分配するように、さらに構成されてもよい。
【００１６】
鍵割当コンポーネントは、また、（ａ）第１の鍵ペアの複製の鍵ペアを生成し、（ｂ）一組の使用規則を複製の鍵ペアに関連づけ、（ｃ）複製の鍵ペアおよび使用規則を第２のトークン装置に分配し、および／または、（ｄ）使用規則にしたがって、複製の鍵ペアを無効にするように、構成されてもよい。
【００１７】
暗号鍵を取り替えるための１つまたは複数の命令を有する機械可読媒体(machine-readable medium)もまた提供され；この１つまたは複数の命令は、プロセッサによって実行されるとき、プロセッサに、（ａ）第１の秘密鍵と、それに対応する第１の公開鍵と、を備えた擬似乱数の第１の鍵ペア、を取得させ、（ｂ）第２の秘密鍵と、第２の公開鍵と、を備えた擬似乱数のスペアの第２の鍵ペア、を取得させ、（ｃ）署名された証明書を取得するために、第１の秘密鍵で第２の公開鍵に署名させ、（ｄ）第２の鍵ペアおよび署名された証明書を整数であるｎ個のシェアに分割させ、および／または、（ｅ）保管のために、ｎ個のシェアを少なくとも２つのシェアホルダに分配させる。プロセッサによって実行されるとき、プロセッサに、さらに、（ａ）ｎ個のシェアの少なくとも一部を少なくとも２つのシェアホルダから取り出させ、（ｂ）取り出されたｎ個のシェアの少なくとも一部から第２の鍵ペアおよび署名された証明書を復元させ、（ｃ）第１の公開鍵を第２の公開鍵に取り替えるために、署名された証明書を確認装置に提出させ、（ｄ）第２の鍵ペアを認証させ、第２の鍵ペアが認証されると、第１の鍵ペアを無効にさせ、および／または、（ｅ）第２の鍵ペアが認証されるとき、第１の公開鍵を第２の公開鍵に取り替え、かつ、第１の鍵ペアを無効にするために、署名された証明書を認証装置に分配させる、１つまたは複数の命令を；機械可読媒体は、さらに含むことができる。プロセッサによって実行されるとき、プロセッサに、さらに、（ａ）第１の鍵ペアの複製の鍵ペアを生成させ、（ｂ）一組の使用規則を複製の鍵ペアに関連づけさせ、および／または、（ｃ）複製の鍵ペアおよび使用規則を複製のユーザ装置に分配させる、１つまたは複数の命令を；機械可読媒体は、さらに含むことができる。
【００１８】
非対称暗号鍵を取り替えるために認証装置上で動作可能な方法もまた、提供される。ユーザに関連づけられた第１の公開鍵が、取得され、この第１の公開鍵は、関連する第１の秘密鍵を有する。第１の秘密鍵でディジタル的に署名された第２の公開鍵のディジタル証明書が、受信される。ユーザは、ディジタル証明書を認証するために第１の公開鍵を使用することによって、認証されることができる。ディジタル証明書が成功裡に認証されたならば、ユーザとの通信を保護するために、第１の公開鍵は、第２の公開鍵に取り替えられる。１つまたは複数の他の介在ディジタル証明書(intervening digital certificates)が受信され、この１つまたは複数の他の介在ディジタル証明書は、第１の公開鍵と第２の公開鍵との間に認証チェーンを生成する。それぞれの介在ディジタル証明書は、第１の公開鍵が第２の公開鍵に取り替えられるべきかどうかを決定するために、認証される。第１の公開鍵によるディジタル証明書の認証が失敗したならば、第２の公開鍵は、拒否される。
【００１９】
認証装置(authentication device)もまた提供され、通信モジュールおよび処理回路を備える。通信モジュールは、（ａ）関連する第１の秘密鍵を有する、ユーザに関連づけられた第１の公開鍵、を受信し、（ｂ）第１の秘密鍵でディジタル的に署名された第２の公開鍵のディジタル証明書を受信するように構成されることができる。処理回路は、（ａ）ディジタル証明書を認証するために、第１の公開鍵を使用することによってユーザを認証し、（ｂ）ディジタル証明書が成功裡に認証されたならば、ユーザとの通信を保護するために、第１の公開鍵を第２の公開鍵に取り替えるように構成されることができる。通信モジュールはまた、第１の公開鍵と第２の公開鍵との間に認証チェーンを生成する１つまたは複数の他の介在ディジタル証明書を受信するように構成されてもよい。また、処理回路は、（ａ）第１の公開鍵が第２の公開鍵に取り替えられるべきかどうかを決定するために、それぞれの介在ディジタル証明書を認証し、および／または、（ｂ）第１の公開鍵によるディジタル証明書の認証が失敗したならば、第２の公開鍵を拒否するように構成されてもよい。
【００２０】
暗号鍵を取り替えるための１つまたは複数の命令を有する機械可読媒体もまた提供され、その１つまたは複数の命令は、プロセッサによって実行されるとき、プロセッサに、（ａ）関連する第１の秘密鍵を有する、ユーザに関連づけられた第１の公開鍵、を取得させ、（ｂ）第１の秘密鍵でディジタル的に署名された第２の公開鍵のディジタル証明書を受信させ、（ｃ）ディジタル証明書を認証するために、第１の公開鍵を使用することによってユーザを認証させ、（ｄ）ディジタル証明書が成功裡に認証されたならば、ユーザとの通信を保護するために、第１の公開鍵を第２の公開鍵に取り替えさせ、（ｅ）第１の公開鍵と第２の公開鍵との間に認証チェーンを生成する１つまたは複数の他の介在ディジタル証明書を受信させ、および／または、（ｆ）第１の公開鍵が第２の公開鍵に取り替えられるべきかどうかを決定するために、それぞれの介在ディジタル証明書を認証させる。
【００２１】
上述および関連する目的を達成するために、１つまたは複数の例および構成は、このあと十分に説明され、そして特に特許請求の範囲において指摘された特徴を備える。以下の記述および添付の図面は、１つまたは複数の例および／または構成のある例示的な態様を詳細に説明する。しかしながら、これらの態様は、様々な構成の原理が使用されることができる様々な方法のほんのいくつかを示しているのにすぎず、また、説明される例および／または構成は、すべてのそのような態様(aspects)およびそれらの均等物(equivalents)を含むように意図されている。
【００２２】
［詳細な説明］
ここで、図面を参照して、様々な例および構成が、説明される。以下の記述においては、説明のために、多くの具体的な細部が、１つまたは複数の態様を十分に理解するために説明される。しかしながら、これらの具体的な細部を備えることなくそのような構成（単数または複数）が実施されてもよいことは明らかなことである。場合によっては、これらの構成を説明することを容易にするために、よく知られている構造および装置が、ブロック図の形で示される。
【００２３】
この出願において使用されているように、「コンポーネント」、「システム」、などの用語は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアを組み合わせたもの、ソフトウェア、または、実行中のソフトウェアのいずれかであるコンピュータ関連エンティティ(computer-related entity)を指すように意図されている。例えば、コンポーネントは、限定はされないが、プロセッサ上で実行されている処理、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行のスレッド、プログラム、および／または、コンピュータであってもよい。例として、コンピューティング装置上で実行されているアプリケーションおよびこのコンピューティング装置の両方は、コンポーネントであってもよい。１つまたは複数のコンポーネントが、処理および／または実行のスレッド内に存在してもよく、また、コンポーネントは、１つのコンピュータ上に局所的に配置されてもよく、および／または、２つかまたはそれ以上のコンピュータ間に分散配置されてもよい。さらに、これらのコンポーネントは、コンピュータ可読媒体上に記憶された様々なデータ構造を有する様々なコンピュータ可読媒体から実行できる。コンポーネントは、例えば、１つまたは複数のデータパケット（例えば、ローカルシステムおよび分散システムにおいて他方のコンポーネントと対話している一方のコンポーネントからのデータ、および／または、信号によってインターネットのようなネットワークを介して他方のシステムと対話している一方のコンポーネントからのデータ）を有する信号に基づいて、ローカル処理および／または遠隔処理によって通信してもよい。
【００２４】
１つの特徴は、第１の秘密鍵−公開鍵ペア（しばしば、非対称鍵暗号および公開鍵暗号と呼ばれる）を、予め生成されかつ署名されたスペアの第２の秘密鍵−公開鍵ペアに取り替えるための暗号方法を提供する。スペアの第２の鍵ペアと、第１の秘密鍵で署名された証明書とが、複数シェア(multiple shares)に分離され(split)、複数のシェアホルダ(a plurality of shareholders)によって記憶される。署名された証明書は、第１の秘密鍵でディジタル的に署名された第２の公開鍵（スペアの第２の鍵ペアの）であってもよい。第１の秘密鍵−公開鍵ペアを取り替えるために、スペアの第２の鍵ペアのシェアが、複数のシェアホルダから呼び戻される(recalled)。第１の秘密鍵で署名された、スペアの第２の鍵ペアの第２の公開鍵部分は、認証のためにクライアント装置に提出される(presented)。第１の秘密鍵を使用することによって、クライアント装置は、署名された証明書すなわち第２の公開鍵を認証してもよい。クライアント装置は、このあと、第１の秘密鍵−公開鍵ペアから元々の(original)第１の公開鍵を廃棄(discard)または無効(invalidate)にしてもよい。
【００２５】
図１は、暗号鍵の取り替えを容易にするように構成された処理装置のハイレベルブロック図を示す。暗号鍵は、多くの場合、データおよび通信を保護するために使用され、また、メッセージ、データ、情報のパケットなどが意図した受信者以外の誰かによって読まれかつ理解されることなく、このようなメッセージ、データ、情報のパケットなどを通信するのを可能にするために使用される。非対称暗号システムにおいては、「公開鍵(public key)」は、秘密鍵−公開鍵ペアの公開可能部分であり、一方「秘密鍵(private key)」は、秘密鍵−公開鍵ペアの秘密の（私有の）部分である。公開鍵および／または秘密鍵の両方は、署名を確認するのに使用されてもよい。ディジタル署名は、署名されるべきデータからなるブロックの固有のダイジェスト(digest)であり、署名者の秘密鍵を用いて計算される。ディジタル署名は、メッセージ、データ、または、情報のパケットが、ある人によって許可されており、かつ、他の誰かによって変更または修正されていないことを確認するのに使用される。この処理は、一般的には、「認証(authentication)」と呼ばれる。
【００２６】
処理装置１０６は、スペア鍵分配コンポーネント１０４とインタフェース接続している鍵割当コンポーネント１０２を含む。処理装置１０６（以下、「トークン(token)」とも呼ばれる）は、携帯電話、携帯情報端末、コンピュータ、プロセッサ、または、暗号方法（単数または複数）をとおしてセキュアーデータ(secure data)の転送が利用される他の電子装置、であってもよい。鍵割当コンポーネント１０２は、第１の鍵ペア（ｘ，Ｘ）１０８（すなわち、第１の秘密鍵ｘおよびそれに対応する第１の公開鍵Ｘ）を生成することを容易にする。第１の鍵ペア（ｘ，Ｘ）１０８の秘密鍵ｘは、トークン１０６内に存在してもよく、トークン１０６へのおよび／またはトークン１０６からの通信を認証するのに使用されてもよく、また、関連づけられた信頼レベルを含んでもよい。
【００２７】
鍵割当コンポーネント１０２は、さらに、第１の鍵ペア（ｘ，Ｘ）１０８に関連づけられたスペアの第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０（例えば、第２の秘密鍵ｙおよびそれに対応する第２の公開鍵Ｙ）を生成する。スペアの第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０の生成は、自動的なものであってもよく、それによって、トークン１０６は、まだ生成されていなければ、スペアの第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０を自動的に生成し、あるいは、スペアの第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０は、手動操作(manual action)をとおして生成されてもよく、それによって、所有者は、要求によって、スペアの第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０の生成を開始する。
【００２８】
別の構成においては、鍵割当コンポーネント１０２は、第１の鍵ペア１０８を外部発生源から受け取り、そして、スペアの第２の鍵ペア１１０および署名された証明書１１２を生成してもよい。
【００２９】
スペアの第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０は、将来の使用に備えて、例えば、トークン１０６が、紛失され、盗まれ、解読された場合に、あるいは、所有者が、セキュリティ上の理由から、第１の鍵ペア（ｘ，Ｘ）を取り替えたい場合に、生成される。第２の鍵ペア１１０は、そのとき、新しいトークンの所有者およびその所有者のクレデンシャル(credential)を以前のまたは古いトークンおよび関連する第１の鍵ペア（ｘ，Ｘ）１０８に関連づけるために、新しいトークンとともに使用される。これは、処理を簡素化することができ、これによって、所有者は、古いトークンによって以前に確立された関係に基づき、目標とするエンティティとの関係を新しいトークンによって再確立(reestablish)できる。
【００３０】
第１の鍵ペア（ｘ，Ｘ）１０８と第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０との間の関連は、第１の秘密鍵ｘでスペアの第２の公開鍵Ｙに署名することによって確立される。所有者が、関連する第１の鍵ペア（ｘ，Ｘ）を有する第１のトークン（「アクティブトークン」）を、依然として所有している間に、第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０が生成される。鍵割当コンポーネント１０２は、新しい擬似乱数スペア第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）を生成するように、あるいは割り当てるように、構成されることができる。署名された証明書Ｓｘ（Ｙ）１１２もまた、第１の公開鍵ｘで第２の公開鍵Ｙに署名することによって、生成されることができる。このようにして、新しい認証鍵が生成され、スペアの第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０および署名された証明書Ｓｘ（Ｙ）１１２、  
（ｙ，Ｙ），Ｓｉｇｘ（Ｙ）  
を備える。
【００３１】
署名された証明書Ｓｘ（Ｙ）１１２を生成するために、鍵割当コンポーネント１０２は、適切なディジタル署名アルゴリズムを用いて、第１の秘密鍵ｘで第２の公開鍵Ｙにディジタル的に署名してもよい。秘密鍵および公開鍵を使用するディジタル署名アルゴリズムの一例は、ＦＩＰＳ（連邦情報処理規格）文書１８０および１８６において規定されたディジタル署名規格（ＤＳＳ）である。ＤＳＳは、本質的に、規定されたアルゴリズムに従って、かつ決定されたパラメータ内で、計算された１対の大きな数（a pair of large numbers）である。ＤＳＳは、署名の認証および添付データのインテグリティ(integrity)を証明する(certifies)。ここでは、いくつかの例が、ＤＳＳによって説明されるが、他のディジタル署名技法が、この開示内で同じ目的に使用されてもよく、特定のタイプのディジタル署名に限定されない。
【００３２】
第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０は、公開鍵に基づくものであるので、その第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０は、トークンからの通信を受信してその情報が認証できるものであることを確認する複数の認証者(authenticators)または確認装置(verifier devices)に認証されてもよい。これは、公開鍵インフラストラクチャ(infrastructure)が所定の場所に(in places)存在しないとき、あるいは認証者が何らかの許可証明書(certificate of authority)を信頼する場合、でさえも可能である。認証者が、署名された証明書を認証するための公開鍵を有するならば、認証者は、必ずしもお互いに信頼しなくてもよい。
【００３３】
ひとたび、第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０が、割当コンポーネント１０２によって生成され、かつ、第２の公開鍵Ｙが、第１の秘密鍵ｘで署名されると、スペア鍵分配コンポーネント１０４は、第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０を、この第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０の関連する署名された証明書Ｓｘ（Ｙ）１１２とともに、複数のｎ個のシェア１１４、１１６、および、１１８に分割(divides)または分離する(splits)。スペア鍵分配コンポーネント１０４は、第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０および署名された証明書Ｓｘ（Ｙ）１１２をいくつかのシェア、すなわち、ｎ個のシェアに分割してもよく、ここで、ｎは、整数である。ｎ個のシェアのそれぞれは、同じサイズを有してもよく、あるいは、異なるサイズを有してもよい。
【００３４】
第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０および証明書Ｓｘ（Ｙ）１１２を複数のシェア(a plurality of shares)１１４、１１６、および、１１８に分割した後、鍵分配コンポーネント１０４は、シェアを、所持者(holders)（「シェアホルダ(shareholders)」）の間に分配してもよい。シェアホルダは、信頼でき得るもので、また、例えば、ユーザ装置の所有者、信頼される協力者および／または所有者の友人、金融機関、または、携帯電話サービスプロバイダーのような第三者を含んでもよい。様々なアルゴリズム、方法、および／または、技術が、潜在的なシェアホルダの信頼性を決定するのに使用されてもよい。
【００３５】
スペア第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）１１０および署名された証明書Ｓｘ（Ｙ）１１２をｎ個のシェアに分割する目的は、一人のシェアホルダが鍵を復元(reconstruct)できないことを保証することである。これは、信頼できないかまたは以前には信頼できたが信頼できなくなったシェアホルダが悪意のあるまたは許可されていない目的のために鍵を復元できる状況を、防止することである。この信頼できないシェアホルダが、鍵全体を委ねられていたのであれば、この信頼できないシェアホルダは、文字どおり、本物の鍵の所持人または所有者の後釜に座ることができるであろう。この信頼できないシェアホルダは、このとき、悪意を持ってデータを通信することができたであろうし、そのデータの受信者に、信頼できないシェアホルダが実際の本物の鍵所持人であると確実に信じさせることになる。それぞれのシェアホルダが鍵の一部分だけを有することを許すことによって、個々のシェアホルダは、一人かまたは複数人の他のシェアホルダ（単数または複数）と共謀しなければ、鍵を復元するのに十分な情報を有することはない。
【００３６】
スペアの第２の鍵ペア１１０は、この第２の鍵ペア１１０に関連づけられた信頼レベルを有してもよく、この信頼レベルは、第２の鍵１１０に署名された第１の鍵ペア１０８の信頼レベルと同程度のものである。このようにして、もし第１の鍵ペア１０８を使用するトークンが、危険にさらされた(compromised)（例えば、盗まれ、紛失された、．．．）ならば、所有者は、スペアの第２の鍵ペア１１０を備えた新しいトークンを登録でき、そして、この新しいトークンは、この所有者に帰属するものとして認証または確認されることができる。したがって、トークンの取り替えは、簡素化され、これと同時に、第１のトークンに関連づけられた秘密鍵および第２のトークンに関連づけられた秘密鍵の両方の機密性を維持する。
【００３７】
第２のスペア鍵ペア１１０を擬似乱数として生成することによって、また、類似する部分を信頼できるシェアホルダに出力することによって、第２の鍵ペア１１０をアクティブトークン自身に記憶する必要性が、軽減される。したがって、第２の鍵ペア１１０は、所有者が新しいトークンを所持する前でさえも、新しいトークンを将来必要とする可能性を見込んで生成されてもよい。第２の鍵ペア１１０がユーザによって決して必要とされないかもしれないことも考えられ、したがって、シェア１１４、１１６、および、１１８は、非アクティブ状態(inactive state)にあるシェアホルダに留まるかもしれない。
【００３８】
トークン１０６は、第２の暗号鍵ペア１１０だけを生成することに限定されなくてもよく、第２の鍵ペア、第３の鍵ペア、などのような多数の新しいスペア鍵(spare keys)を生成することができる。各々のその後の鍵ペアは、以前の鍵ペアで署名されるが、連鎖的に(in the chain)以前の鍵ペアで署名されてもよい。例えば、もしスペアの第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）が、認証のために、アクティブ鍵ペアとして第１の鍵ペア（ｘ，Ｘ）に取って代わるならば、スペアの第３の鍵ペア（ｚ，Ｚ）が生成される。新しい署名された証明書Ｓｙ（Ｚ）は、第２の秘密鍵ｙで第３の公開鍵Ｚに署名することによって生成される。新しい署名された証明書Ｓｙ（Ｚ）および第３の鍵ペア（ｚ，Ｚ）は、そのあと、複数シェア(multiple shares)に分離され、複数シェアホルダ(multiple shareholders)間に分配される。この処理は、アクティブ鍵ペア(active key pair)がスペア鍵ペアに取り替えられるときに反復されてもよい。様々な構成において、スペア鍵ペアは、第１の鍵ペアと同時にまたは第１の鍵ペアの後に生成されてもよい。
【００３９】
代替の構成においては、複数のスペア鍵ペアが、生成されてもよい。それぞれの鍵ペアは、関連する署名された証明書を有することができ、そこでは、その公開鍵は、先行する鍵ペアの秘密鍵で署名される。複数のスペア鍵ペアおよびそれらの署名された証明書は、そのあと、分離され、そして、複数のシェアホルダの間に分配されることができる。このようにして、現在の鍵ペアは、複数の連鎖的または順次的なスペア鍵ペアの中の１つと取り替えられることができる。
【００４０】
その後のまたはスペアのそれぞれの鍵ペアの認証は、認証装置または確認装置によって決定されてもよい。例えば、確認装置は、ただ１つの新しい／代替の鍵ペアの存在を第１の鍵ペアに関連づけるのを可能にする規則を規定してもよい。したがって、例えば、第２の鍵ペア（すなわち、スペア鍵ペア）が、生成され、そして、第１の鍵ペアで署名されてもよい。そして、第３の鍵ペア（すなわち、さらなるスペア鍵ペア）が、生成され、そして、第２の鍵ペアおよび／または第１の鍵ペアで署名される。ユーザが、トークンを第３の鍵ペアと関連づけ、そして、確認装置からの認証を要求する場合、確認装置は、第３の鍵ペアを認証し、それとほぼ同時に、第１および第２の鍵ペアを無効にしてもよい。この無効にすることは、第２の鍵ペアが一度も認証されたことがない場合でさえも、発生してもよい。このようにして、その後の鍵ペアが、認証されたとき、以前に生成されたその後の鍵ペアは、無効にされ、無視され、および／または、破壊されてもよい。これらの規則は、それぞれのトークンおよび／または確認装置ごとに個々に規定されてもよい。例えば、別の構成においては、先行する(preceding)鍵ペア（単数または複数）で署名された１つよりも多い鍵ペアは、複製の鍵ペアとして認証されてもよい。
【００４１】
図２は、一例による暗号鍵を取り替えるための方法を示す。一例においては、この方法は、処理装置上またはトークン上で、部分的にまたは全体的に動作する。符号２０２において、第１の秘密鍵−公開鍵ペアが、取得され、または、擬似乱数的に(pseudorandomly)生成され、第１の鍵ペアは、第１の秘密鍵ｘおよび第１の公開鍵Ｘを有する。第１の鍵ペアは、非対称暗号システムにおいて使用されてもよい。第１の鍵ペアは、これに関連づけられた信頼レベルを有してもよく、この信頼レベルは、確認装置へ通知され、および／または、確認装置から受信される。第１の鍵ペアの秘密鍵ｘは、ユーザ装置上で維持または記憶される。
【００４２】
符号２０４において、スペアの第２の秘密鍵−公開鍵ペアが、第１の鍵ペアと同時に、あるいは、第１の鍵ペアの後に、取得され、または、擬似乱数的に生成され、ここでは、スペアの第２の鍵ペアは、第２の秘密鍵ｙおよび第２の公開鍵Ｙを有する。このようにして、スペア鍵ペアは、第１の鍵ペアかまたはスペアの第２の鍵ペアのいずれかを危険にさらすことなく、また、スペアの第２の鍵ペアをユーザ装置上に記憶することを必要とせずに、第１の鍵ペアに関連づけられる。スペアの第２の鍵ペアの生成は、例えば、第１の鍵ペアがトークンに関連づけられたときに、自発的に実行されてもよい。スペアの第２の鍵ペアは、また、スペア（第３の、第４の、第５の、．．．）代替品または複製の鍵ペアの生成を要求するトークンの所有者から催促されたときに生成されてもよい。
【００４３】
符号２０６において、署名された証明書が、第１の秘密鍵ｘでスペアの第２の公開鍵Ｙに署名することにより、取得され、あるいは、生成される。符号２０８において、スペアの第２の鍵ペアおよび署名された証明書は、複数シェア(multiple shares)に区分され(partitioned)、この複数のシェアよりも少ない数のシェア(less than the plurality of shares)が、第２の鍵ペアおよび署名された証明書を復元するのに使用されることができる。第２の鍵ペアは、ｎ個のシェアに分割または分離されてもよい、なおここでは、ｎは、整数である。第２の鍵ペアは、分散法（sharing scheme）にしたがって分離されてもよい。ｎ個のシェアは、少なくとも２つの信頼できるシェアホルダに分配されてもよい。様々なアルゴリズム、方法、および／または、技術が、潜在的なシェアホルダの信頼性を決定するのに使用されてもよい。例として、それぞれのシェアホルダは、第２の鍵ペアの分割された個々のシェアを受け取ってもよい。すなわち、ｎ個のシェアのそれぞれは、異なるシェアホルダに分配され、シェアホルダは、１つよりも多いシェアを有することはない。さらに、この１つのシェアは、シェアホルダがさらなるシェアを他のシェアホルダから取得せずに第２の鍵ペアを復元するのを可能にするほどに実質的に十分ではない。このようにして、鍵ペアの許可されていない使用および認証が、抑制される。所有者が新しいおよび／または複製のトークンにおいて使用するために第２の鍵ペアを再生成しなければならないような時まで、第２の鍵ペアの分配された部分は、それぞれのシェアホルダに分配されたままである。
【００４４】
符号２１０において、複数シェア(multiples shares)は、記憶または保管のために、複数のシェアホルダに分配されることができる。
【００４５】
図３は、スペアの暗号鍵ペアを組み立てかつ認証するように構成された処理装置のブロック図である。処理装置３００（新しいトークンとも呼ばれる）は、鍵シェア統合コンポーネント３０６および鍵認証コンポーネント３０８を含む。所有者が、以前に生成されたスペア鍵ペア３０２で、新しいトークン３００を認証したい場合、この所有者は、以前に複数のシェアホルダに分配されたスペア鍵ペア３０２のｎ個のシェアを取り出すための要求を送信する。
【００４６】
スペア鍵ペア３０２を再生成するのに十分な数のシェアがｎ個のシェアから受け取られるならば、スペア鍵ペア３０２を復元するためには、ｎ個のシェア３１４、３１６、および、３１８の中のすべてのシェアが、受け取られる必要はない。スペア鍵ペア３０２を再生成するのに十分なシェアの数は、ｋ個のシェアとして表現され、ここで、ｋは、整数である。典型的には、鍵を再生成するのに必要なｋ個のシェアは、ｎよりも小さい数であり、（ｋ＜ｎ）として表現される。スペア鍵ペアを再生成するのに必要なシェアの数を決定することは、例えば、Ｓｈａｍｉｒの秘密分散法(Shamir’s secret sharing scheme)のような分散法(sharing scheme)によって、実行される。適切などのような分散法が使用されてもよく、また、すべてのこのような技法はここに示される構成に適用できることを理解すべきである。
【００４７】
シェアが、処理装置３００によって受け取られるとき、鍵シェア統合コンポーネント(key share aggregation component)３０６は、適切な数ｋのシェアが受け取られたことを確認する(confirms)。ひとたび、ｋ個のシェアが受け取られると、鍵シェア統合コンポーネント３０６は、スペア鍵ペア３１０を再生成する(recreate)ために、ｋ個のシェアを編集する(compiles)。
【００４８】
鍵認証コンポーネント３０８は、再生成されたスペア鍵ペアを受け取り、このスペア鍵ペアが本物かどうかを証明するために、このスペア鍵ペアを解析し、そして、このスペア鍵ペアの関連する信頼レベルまたはセキュリティレベルを決定する。スペア鍵ペアは、署名された証明書３０４を取得するために、第１の鍵ペアでディジタル的に署名されていてもよい。スペア鍵ペア３０２は、既知の信頼レベルを有する第１の鍵ペアでディジタル的に署名されたものであるので、スペア鍵ペア３０２は、第１の鍵ペアの信頼レベルに基づいたこのスペア鍵ペア３０２に関連づけられた信頼レベルを有する。したがって、新しいトークン３００を所持する所有者は、この所有者が第１の鍵ペアで署名された生成されたスペア鍵ペア３０２を有しているならば、新しいトークンおよび古い（以前にアクティブの）トークンの両方を実質上同様なときに所持することなく、新しいトークン３００を認証することができる。例えば、署名された証明書３０４は、秘密鍵ｘ（第１の鍵ペアに属する）でスペア公開鍵Ｙにディジタル的に署名することによって生成されたものであってもよい。
【００４９】
図４は、一例によるスペア鍵ペアを統合および認証するための方法を示す。符号４０２において、スペア鍵ペアおよび署名された証明書の分配されたシェアが、複数のシェアホルダから要求される。符号４０４において、ｋ個の複数のシェアが、シェアホルダから取得される。このｋ個の複数のシェアは、スペア鍵ペアを復元または再生成するために取り出されるべき以前に分配された合計ｎ個のシェアの一部(subset)である。必要とされるｋ個のシェアの数は、分散法に基づいて決定されてもよい。一般的に使用される技法は、Ｓｈａｍｉｒの秘密分散法である。しかしながら、複数の分散法が使用されてもよく、また、すべてのそのような技法(scheme)はここに開示される１つまたは複数の構成に同様に適用できる、ということは理解されるべきである。
【００５０】
符号４０６において、受け取られたシェアは、スペア鍵ペアおよび署名された証明書を取得するために、統合される(aggregated)。符号４０８において、スペア鍵ペアは、署名された証明書によって認証される。符号４１０において、信頼レベルが、第１の鍵ペアの署名された証明書に関連づけられた信頼レベルに基づいて、スペア鍵ペアに関連づけられる。この信頼レベルは、スペア鍵ペアの公開鍵部分の署名に基づいて決定されてもよい。スペアの公開鍵部分は、第１の鍵ペアの秘密鍵部分によって以前に署名されたものなので、スペア鍵ペアは、第１の鍵ペアと同じかまたはそれに類似する認証を有することができる。
【００５１】
そのあと、符号４１２において、スペア鍵ペアのスペア公開鍵は、確認装置に分配されることができる。そのあと、符号４１４において、スペア鍵ペアは、認証のために使用されることができる。符号４１６において、ひとたび、スペア鍵ペアが認証されると、そのあと、第１の鍵ペアは、ディスエーブルされる(disabled)。すなわち、スペア鍵ペアが、認証されると、第１の鍵ペアが、ディスエーブルされ、無効にされ、破壊され、および／または、無効認証に関連づけられる。第１の鍵ペアを無効にすることは、オプショナル(optional)であってもよい。ある特定の構成においては、第１の鍵ペアは、アクティブのままであることができ、スペア鍵ペアが、第１の鍵ペアに関連づけられた複製の鍵ペアであることを、そして、第１の鍵ペアと実質上同様なときに使用できることを、可能にしている。このような複製が、許可されたならば、複製の鍵ペアの生成は、例えば、確認装置によって確立された規則に関連づけられる。
【００５２】
例えば、銀行のＡＴＭ装置の場合、確認装置（銀行）は、１つよりも多いＡＴＭカードが特定の一人のユーザに関連づけられることを許可しないかもしれない。ここでの関心事は、銀行および口座所有者の両方に対する不正行為を抑制することである。したがって、銀行に関連づけられた規則は、このような複製を許さないので、複製の鍵ペアは生成されないことになる。セキュリティシステムのような他のアップリケーションにおいては、例えば、複製の鍵は許容でき得るものであり、別のユーザが元々の所有者と実質上同様なときに認証を有することを認める。規則は、複製のトークン（および、関連づけられた鍵ペア）がどのようにして／いつ使用されてもよいかを確立するスペアのまたは複製の鍵に関連づけられる。スペア鍵ペアが無効にされるような時まで、スペア鍵ペアは、認証のために使用される。第３、第４、第５、．．．の鍵が、類似する方法を用いて認証されてもよい。
【００５３】
図５は、代替暗号鍵(replacement cryptographic keys)を生成および認証するための装置(device)を示す。一例によれば、鍵生成機能は、鍵生成装置５０２によって実行されることができ、鍵確認機能または鍵認証機能(key verification or authentication functions)は、鍵確認装置５０４によって実行されることができる。鍵生成装置５０２は、送信機／受信機５０６、記憶コンポーネント５０８、鍵割当コンポーネント５１０、および、スペア鍵分配コンポーネント５１２を含んでもよい。鍵確認装置５０４は、送信機／受信機５１４、統合コンポーネント５１６、および、鍵認証コンポーネント５１８を含んでもよい。様々な構成においては、鍵生成装置５０２および鍵確認装置５０４は、個々に独立した装置であってもよく、あるいは、ただ１つの装置として組み合わせられてもよい。この例を説明するために、鍵生成装置５０２および鍵確認装置５０４は、ユーザ装置(user device)５００の一部である。
【００５４】
以前に第２の鍵ペア５２４を生成した所有者が、新しいユーザ装置５００を入手するとき、所有者は、第２の鍵ペア５２４を用いて、新しいユーザ装置５００を登録または認証することを試みる。すなわち、所有者は、以前の第１の鍵ペア（ｘ，Ｘ）５２６を第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）５２４に取り替える(replace)ことを試みる。この例においては、第１の鍵ペア（ｘ，Ｘ）５２６は、秘密鍵ｘおよび公開鍵Ｘを含み、第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）５２４は、秘密鍵ｙおよび公開鍵Ｙを含む。第２の鍵ペア５２４の一部をそれぞれが有する複数のシェアホルダから、第２の鍵ペア５２４の少なくともｋ個のシェアを取り出す(retrieve)ために、鍵確認装置５０４からの信号が、送信機／受信機５１４を介して送信される。ｋ個のシェアは、第２の鍵ペア５２４を再生成するのに十分な数のシェアであり、一般的には、複数のシェアホルダに分配されたシェア総数の何パーセントかまたは一部である。さらに、要求されたシェアは、また、第１の秘密鍵ｘで署名された第２の公開鍵Ｙの署名された証明書を含んでもよい。
【００５５】
鍵確認装置５０４によって、ｋ個のシェアのそれぞれが受信されるので（あるいは、十分な数のシェアが受信されるので）、これらのシェアは、鍵シェア統合コンポーネント５１６によって統合される。第２の鍵ペア５２４を再生成するのに必要なｋ個のシェアの数は、分散法システムによって決定される。例として、鍵生成装置５０２上のスペア鍵分配コンポーネント５１２は、例えば、新しいスペア鍵ペアを３つのシェアに分割してもよい。送信機／受信機５０６を介して、３つのシェアのそれぞれは、３つのシェアホルダの中の１つに個々に出力され、それぞれのシェアホルダは、シェアの中の１つだけを受信する。新しいスペア鍵ペアが、再生成されるべきであるとき、ｎ個のシェアの何パーセントかまたはすべてを取り出すために、信号が、送信機／受信機５１４を介して送信される。統合コンポーネント５１６は、新しい鍵ペアを再生成するために、ｎ個のシェアの中のｋ個を受け取る、なお、ここで、ｋは、ｎよりも小さい整数を表わす（ｋ＜ｎ）。
【００５６】
したがって、例えば、ｎ＝３であれば、３つのシェアの中の２つが、第２の鍵ペア５２４を再生成してもよい。これは、１つのシェアホルダが単独で第２の鍵ペア５２４を再生成できないことを保証し、信頼できないシェアホルダまたは昔は信頼できたが今は邪悪なシェアホルダが第２の鍵ペア５２４を再生成してこの第２の鍵ペア５２４に関連づけられた信頼を裏切ることのできる機会を抑制する。この分散法は、また、１つのシェアホルダがその個人的な部分／シェアを紛失しあるいはもはやアクセスできないケースについて定めている(provides)。３つのシェアが、説明のために利用されているが、第２の鍵ペア５２４およびその後の鍵ペア（例えば、第３の鍵ペア、第４の鍵ペア、など）は、鍵生成装置５０２および／または鍵確認装置５０４によって確立されることができる規則によって決定されるように、複数のシェアに分離されることができる。
【００５７】
復元された第２の鍵ペア５２４は、認証コンポーネント(authentication component)５１８によって認証され、その認証コンポーネントは、取消コンポーネント(nullification component)５２０および記憶コンポーネント(storage component)５２２を含むことができる。再生成された第２の鍵ペア５２４が認証されると、取消コンポーネント５２０は、第１の鍵ペア５２６を無効(invalidate)または破棄(nullify)にすることができ、この第１の鍵ペア５２６をもはや有効ではないものにし、第１の鍵ペア５２６に許可されないアクセスしか取得できない者は誰も、あるいは、その後には第１の鍵ペア５２６へのアクセスを獲得できる者は誰も、第１の鍵ペア５２６はもはや使用できない、ということを保証する。第１の鍵ペア５２６を無効にすることは、オプショナルであり、他の実施形態は、第２の鍵ペア、第３の鍵ペア、第４の鍵ペア、などと実質上同様なときに、第１の鍵ペア５２６の継続的使用を提供することができる。第１の鍵ペア５２６が無効にされたことの通知が、ユーザ装置５０２に送信されてもよい。
【００５８】
記憶コンポーネント５２２は、第１の鍵ペア５２６がもはや使用できないことを立証するように、第１の鍵ペア５２６に関する情報を記憶してもよい。第１の鍵ペア５２６を取り消すことによって、例えば詐欺によって第１の鍵ペア５２６を無許可で所持しているユーザは、第１の鍵ペア５２６をもはや使用することはできない。さらに、もし、第２の鍵ペア５２４が、危険にさらされているものであり、かつ、この第２の鍵ペア５２４を危険にさらしている当事者が、鍵確認装置５０４によって、第２の鍵ペア５２４を認証すれば、本物の所有者が依然として所持している第１の鍵ペア５２６は、無効なものになる。したがって、第１の鍵ペア５２６を依然として使用している本物の所有者は、違反している当事者(breaching party)が第２の鍵ペア５２４を認証するときと実質上同様なときに通知される。これは、第２の鍵ペア５２４がアクティブな状態にされるのと同様なときに第１の鍵ペア５２６が非アクティブとなり、本物の所有者が、確認装置５０４によって第１の鍵ペア５２６をもはや認証することができないからである。このことが発生するとき、本物の所有者は、違反された第２の鍵ペア５２４を取り出すための、かつ／または、無効にするための措置を講じることができ、これによって、この違反によって発生する潜在的なさらなる損害を軽減することができる。
【００５９】
鍵認証コンポーネント５１８が、第２の鍵ペア５２４を認証した後、鍵確認装置５０４は、新しい鍵ペアを認証したことの通知をそれぞれの送信機／受信機５０６および５１４を介して鍵生成装置５０２に連絡する。鍵生成装置５０２は、第２の鍵ペア５２４（現時点において、アクティブ鍵ペア）を記憶コンポーネント５０８に保持することができる。鍵生成装置５０２は、再生成された第２の鍵ペア５２４を受信すると自発的に、またはユーザの催促によって、丁度受信したばかりの現時点においてアクティブな第２の鍵ペア５２４に基づき、将来の使用のために、スペアの第３の鍵ペア５２８を生成する。第３の鍵ペア５２８は、鍵割当コンポーネント５１０と、スペア鍵分配コンポーネント５１２と、を用いて生成され、スペア鍵分配コンポーネント５１２は、第３の鍵ペア５２８をｎ個のシェアに分離し、そのｎ個のシェアをｎ個のシェアホルダに送信する。そのあと、第３の鍵ペア５２８は、第２の鍵ペア５２４が取り替えられるならば／取り替えられるときに、その後の取り出し(future retrieval)に利用できる。
【００６０】
鍵確認装置５０４は、また、第１の秘密鍵ｘによって署名された第２の公開鍵Ｙの、署名された証明書(signed certificate)５３０を、他のユーザに分配することができる。これらのユーザは、ユーザ装置５００を認証する目的で、新しい公開鍵Ｙを認証するために、また、以前の公開鍵Ｘを取り替えるために、この証明書を使用してもよい。
【００６１】
図６は、第１の暗号鍵ペアと実質上同様なときに使用される第２の暗号鍵ペアを生成するための概念を示す。トークンの所有者が、別のユーザに、その所有者と同じ認証レベルおよび／または修正された認証レベルを所有して欲しいと望む状況が、存在するかもしれない。例として、但し限定ではないが、所有者は、ホームセキュリティシステムをとおして所有者の自宅にアクセスすることを提供するトークンを、有してもよい。このような所有者が、例えば、ハウスクリーニングサービスまたはペット散歩サービスなど、誰か他の人が、予め定められた時刻に自宅にアクセスすることを必要とするならば、このような所有者は、他人が自宅にアクセスするのに使用するための複製のトークンおよび関連する鍵ペアを生成してもよい。
【００６２】
関係する暗号鍵の同時使用が、ユーザ装置６０２と複製のユーザ装置６０４との間で実施され(implemented)てもよい。ユーザ装置６０２および６０４は、トークン、携帯電話、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ、または、その他の電子装置において、インプリメントされ(implemented)てもよい。両方のユーザ装置６０２および６０４は、それぞれ、暗号鍵を生成および操作するプロセッサ６０６および６１４を含む。ユーザ装置６０２および６０４上にはまた、生成された暗号鍵を記憶する記憶コンポーネント(storage components)６０８および６１６と、規則をそれぞれのユーザ装置６０２および６０４（および、関連する鍵ペア）に関連づける規則コンポーネント(rules components)６１０および６１８と、複数のユーザ装置６０２と６０４および／または複数の認証装置（示されていない）の間の通信を容易にする通信コンポーネント(communication components)６１２および６２０と、が含まれている。
【００６３】
一例においては、ユーザ装置６０２は、第１の鍵ペアを暗号処理および／または認証処理に使用してもよい。ユーザ装置６０２を所持する所有者は、例えば、プロセッサ６０６を使用することによって、複製の鍵ペア６２４を生成する。例えば、複製の鍵ペア６２４は、第１の鍵ペアの複製であってもよい。複製の鍵ペア６２４は、ユーザ装置６０２の記憶コンポーネント６０８上に記憶されてもよく、あるいは、シェアホルダに出力されてもよい。複製の鍵ペア６２４は、規則コンポーネント６１０によって指示(directed)あるいは生成されるように、この鍵ペア６２４に関連づけられた規則を有してもよい。規則コンポーネント６１０は、特定の予め規定された時刻、日、および／または、時間長に対するアクセス可能性(accessibility)あるいは認証を可能にする複製のユーザ装置６０４の規則を、許可してもよい。複製の鍵ペア６２４は、この鍵ペア６２４が生成された第１の鍵ペアと同じかまたは異なる規則を有してもよい。例えば、複製のユーザ装置６０４が、７日間だけ使用されるならば、規則コンポーネント６１０は、複製のユーザ装置６０４（および、関連する鍵ペア）がアクティブの状態または認証された状態のままである開始時刻および終了時刻を提供してもよい。開始および終了の時刻は、暦日であってもよく、あるいは、他の手段の計算および／または追跡に基づくものであってもよい。予め規定された期間が、満了すると、複製のユーザ装置６０４（および、関連づけられた鍵ペア６２４）は、非アクティブな状態にされてもよい。複製の鍵ペア６２４を使用する将来の認証の試みは、非アクティブあるいは無効として、認証装置（示されていない）によって戻される(returned)。このようにして、ユーザ装置６０２は、複製のユーザ装置６０４が使用されるのと実質上同様なときに使用されることができる。
【００６４】
ユーザ装置６０２は、通信コンポーネント６１２および６２０をとおして、または、シェアホルダをとおして、複製のユーザ装置６０４と直接に通信することができる。複製のユーザ装置６０４は、規則コンポーネント６１８を有しており、この規則コンポーネント６１８は、複製の鍵６２４に関連づけられた規則を取り出し、これらの規則を複製のユーザ装置６０４に適用する。複製のユーザ装置６０４は、複製の鍵ペア６２４の私有部分を記憶する記憶コンポーネント６１６、および、複製の鍵ペア６２４に関連づけられた情報を処理するプロセッサ６１４、を有する。このようにして、複製のユーザ装置６０４は、複製の鍵ペア（ｙ，Ｙ）６２４を取り出すことができる。
【００６５】
図７は、１回よりも多く取り替えられた代替暗号鍵(replacement cryptographic key)を認証するための方法を示す。ある特定の状況においては、ユーザは、将来の使用のために１つよりも多くの鍵を生成できる、あるいは、多くの鍵を次々に生成できるが、認証装置でそれぞれの鍵を検証(validate)できない。代替の構成においては、トークン（および、関連づけられた鍵）は、１年に１回あるいは数年に１回しか使用されないかもしれず、ユーザは、それぞれの鍵ペアを認証してもらうとかあるいは特定のトークンに関連づけてもらうことなしに、その時間枠内にいくつかの鍵を調べる(go through)かもしれない。もし、ある期間にわたってその特定のトークンから情報を受信していないかまたはこのトークンに関連づけられたその後のそれぞれの鍵を受信していない認証装置によって、トークンを認証する試みがなされたならば、認証装置は、そのトークンを認証することができないかもしれない。そのような状況においては、認証装置は、例えば、デイジーチェーンの方法(daisy-chain fashion)で、新しい鍵を認証するためにトークンについて、それぞれの以前の鍵から情報を必要とするかもしれない。もし認証装置が、その鍵を依然と認識しない場合は、認証装置は、もしそれが最後の知られている鍵を確立することが可能であれば、認証装置は、それが知っている最後の鍵を出力することができる。これは、現在の鍵を認証するために、どれだけ多くの鍵ペアが取り出され、そして認証装置に通知されるべきかを、また、そのような認証が発生しうるかどうかを、ユーザが決定するのを可能にする。もし認証が確立されることができないならば、ユーザは、そのイベント(event)から回復できないかもしれない。
【００６６】
認証装置上で、鍵がどのようにして更新されることができるかという一例が、ここで説明される。符号７００において、第１のユーザ装置に関連づけられた第１の公開鍵Ｋ０が、認証装置によって取得される、なおここでは、第１の公開鍵は、関連づけられた第１の秘密鍵ｋ０である。符号７０２において、秘密鍵ｋｎ−１でディジタル的に署名された公開鍵Ｋｎのディジタル証明書Ｓｎが、受け取られる、なおここでは、Ｋｎおよびｋｎ−１は、ユーザに関連づけられる。符号７０４において、ユーザは、ユーザに対するディジタル証明書Ｓｎおよび既知の公開鍵Ｋ０を用いて、認証される。符号７０６において、既に知られている公開鍵Ｋ０が成功裏にディジタル証明書Ｓｎを解読した(decrypt)のかどうかの決定がなされる。認証が成功すれば、符号７０８において、公開鍵Ｋｎが、ユーザに対する新しいアクティブな鍵として受け入れられる(accepted)。そうではなく、認証が失敗すれば、符号７１０において、秘密鍵ｋｎ−２でディジタル的に署名された公開鍵Ｋｎ−１の以前のディジタル証明書Ｓｎ−１が、取得される、なおここでは、Ｋｎ−１およびｋｎ−２は、ユーザに関連づけられている。そして、符号７１２において、ユーザは、ユーザに対するディジタル証明書Ｓｎ−１および既知の公開鍵Ｋ０を用いて、認証される。これは、新しい公開鍵が特定のユーザに関連づけられるべきかどうかを決定するために、以前のディジタル証明書および公開鍵を再帰的に(recursively)認証することを必要とするかもしれない。例えば、符号７１４において、既に知られている公開鍵Ｋ０が成功裏にディジタル証明書Ｓｎ−１を解読したのかどうかの決定がなされる。もしそうであれば、そのときは、符号７１６において、ディジタル証明書Ｓｎ−１から取り出された公開鍵Ｋｎ−１がディジタル証明書Ｓｎを成功裏に解読したかどうかの第２の決定がなされる。もしそうであれば、符号７１８において、公開鍵ｋｎは、ユーザに対する新しい鍵として受け入れられる。そうでなければ、符号７２０において、秘密鍵ｋｎ−ｉ−１でディジタル的に署名された公開鍵Ｋｎ−ｉの以前のディジタル証明書Ｓｎ−ｉによって、処理が、反復される、なおここでは、Ｋｎ−ｉおよびｋｎ−ｉ−１が、ユーザに関連づけられる。このようにして、以前のディジタル証明書が、ユーザの新しい公開鍵を認証するのに使用されることができる。
【００６７】
例として、但し限定するものでないが、もし所有者が、鍵を何回か連続して取り替えたならば、最新のものに維持されていない認証装置による認証は、所有者が以前の署名および公開鍵を維持している限り、依然として可能である。例えば、もし所有者が、ｘでＹを証明するために署名Ｓｘ（Ｙ）を用いて、また、ｙでＺを証明するために署名Ｓｙ（Ｚ）を用いて、第１の鍵（ｘ，Ｘ）から、第２の鍵（ｙ，Ｙ）、第３の鍵（ｚ，Ｚ）、などに移行していれば、そのときは、Ｘのみを知っている認証装置による認証は、認証装置にＹ、Ｓｘ（Ｙ）、および、Ｓｙ（Ｚ）を提供することによって可能である。Ｘを用いてＳｘ（Ｙ）を検査することによって、認証装置は、Ｙが所有者に対して有効な鍵であることを知ることができ、そして、Ｓｙ（Ｚ）を検査することによって、認証装置は、Ｚが、現在、所有者に対して有効な鍵であることを知ることができる。
【００６８】
鍵が認識されるまで（第１の鍵のように）、複数の以前の鍵が情報に対してポーリングされる(polled)ことができるように、この処理は続く。第１の鍵は確認装置によって今までに知られているので、上記の例における第１の鍵の認証は成功するであろうことが、また理解されるべきである。
【００６９】
以前の鍵の動的なクエリ(querying)あるいは自動的なクエリが、他の構成と関連して使用されてもよい、ということが理解されるべきである。例えば、システムは、無効な認証の試みにしたがって、自動的にクエリするように、および／または、以前の情報を動的に報告するように、構成されてもよい。これは、以前の鍵ペア情報を入力する、または取り出すトークンユーザによって実行されることができる。もし鍵ペアが、上述したように、先行するそれぞれの鍵ペアで署名されていれば、この方法は、認証されるまで、それぞれの先行する鍵について、情報を自動的にアクセスすることができる。以前の鍵を検査するユーザおよび／または自動的な方法は、特定の数の試みに制限されてもよく、その特定の数に達した時点から、認証は拒絶される。例えば、ユーザまたは自動的な方法は、例えば、最大で５つの以前の鍵を用いて、鍵を認証することを試みることができる。もし認証が、第５の鍵の試みでなされなければ、認証は、失敗する。
【００７０】
説明された例のいくつかは、公開鍵（非対称）暗号システムに言及したが、これらの特徴はまた、対称鍵システム上で実施され(implemented)てもよい。対称鍵システムは、受信者および送信者が共通のまたは単一の鍵を共有する暗号システムのタイプである。すなわち、同じ鍵が、符号化および復号化のために使用される。このように、対称鍵システムは、安全な方法で鍵を交換する２人の当事者を関係させる。新しい鍵が、対称鍵システムにしたがって生成されるとき、「Ｙ０」のような第２の鍵は、この第２の鍵に関連する公開鍵のみを有し、かつ、第１の鍵「Ｘ」のもとで署名され、また、場合によっては、規則によって署名される。対称鍵システムの状況においては、公開情報のみが、複数のシェアホルダの間にリリースされ(released)、そして分配される。
【００７１】
Ｙ０，Ｓｉｇｘ（Ｙ０ＲＵＬＥＳ）  
【００７２】
ここで説明される例は、２つの鍵を使用する公開鍵暗号、メッセージを暗号化する公開鍵、およびメッセージを解読する秘密鍵、を使用できる。したがって、公開鍵システムにおいては、公開鍵は、誰にでも分配されてもよいが、秘密鍵は、送信されない。鍵自身は、新しい鍵の暗号化、以前の鍵のもとでの新しい鍵、および、暗号化の認証、を用いて送信される。
【００７３】
Ｙ０，Ｅｘ（Ｙ０），ＭＡＣｘ（Ｅｘ（ｙ０），ＲＵＬＥＳ）  
【００７４】
「メッセージ認証コード(message authentication code)」あるいはＭＡＣは、実際に入力されたデータを代表するハッシュ値(hash value)（固定長ディジタルコード）を有する。ＭＡＣは、典型的には、データ自身によって暗号化され、エンティティに送信される。このエンティティは、暗号化されたデータを受信すると、データを解読し、データに関する新しいＭＡＣを生成する。受信されたＭＡＣおよび新しく生成されたＭＡＣは、受信されたデータが損なわれていない状態(intact)であることを認証するために、また、情報送信者を認証するために、比較される。
【００７５】
図８は、複製の暗号鍵を生成するための方法のフローチャートである。符号８０２において、複製の鍵ペアが、生成され、第１の鍵ペアに関連づけられる。第１の鍵ペアは、所有者がホームセキュリティシステムのような装置と通信するのを可能にする。所有者が、所有者が有するものと同じかまたは類似するレベルで別のユーザがアクセスすることを望むならば、かつ、複製の鍵の生成が、受け入れることのできるものであれば、所有者は、複製のトークンによって別のユーザの認証を可能にするために、複製の鍵ペアを生成してもよい。符号８０４において、複製の鍵が、所有者および／または確認システムのいずれかによって規定されたある種の使用規則を条件として生成される。例えば、所有者は、ホームセキュリティシステムを有し、しかも、例えば、毎週木曜日のようなある時刻に別の者が自宅にアクセスするのを望むかもしれない。ユーザは、複製の鍵／トークンが木曜日（１日または複数日）のみに認証されることを指示する規則によって複製の鍵を生成する。そのとき、複製のトークン（および、対応する複製の鍵ペア）を所持する者は、木曜日（１日または複数日）にセキュリティシステムをディスエーブルする(disable)ことができる。そのあと、符号８０６において、複製の鍵ペアおよび使用規則は、第２のユーザ装置またはトークンに分配される。
【００７６】
複製のトークンの所有者は、認証することを試み、複製の鍵ペアに関連づけられた規則（単数または複数）が満たされているかどうか（例、木曜日であるか？）を決定する。規則（単数または複数）が満たされたならば、複製の鍵は認証される。規則（単数または複数）が満たされなければ、認証は拒絶される。したがって、例えば、もし所有者が、木曜日（１日または複数日）のみに、許可されたアクセスを提供する規則を規定しており、そして、別のユーザが、木曜日以外の日にトークンを使用することを試みれば、認証は拒絶される。別のユーザは、それが許されない使用であり、および／または、その使用は許可されたパラメータ（単数または複数）の範囲外であるという通知、を受信してもよい。また、所有者は、この試みの通知を受信してもよく、これによって、必要であれば、予防のための措置を講じてもよい。また、所有者および／または確認装置は、状況が変われば、規則／パラメータを変更することができる。また、符号８０８において、所有者および／または確認装置は、別の／複製のユーザに通知しあるいは通知せずに、複製の鍵をいつでも無効にすることができる。
【００７７】
図９は、暗号鍵および複製の暗号鍵を管理するための方法を示す。符号９０２において、関連する公開鍵および秘密鍵を有する、第１の鍵ペアが生成される。符号９０４において、第１の秘密鍵で署名された公開鍵を有する、複製の鍵が生成される。符号９０６において、ユーザトークンに関連づけられた第１の鍵、および、類似するユーザトークンに関連づけられた複製の鍵、の両方が、違反する状態(breaching condition)を監視される。例えば、違反する状態は、ユーザ装置が紛失されあるいは盗まれたときに、あるいは、装置に関連づけられた暗号鍵が危険にさらされたときに、発生し得る。示される違反が存在しなければ、符号９０６において、方法は、ループの方法(loop fashion)で、違反する状態を監視することを続ける。
【００７８】
もし違反があれば、符号９０８において、違反されている鍵ペアは、無効にされる。例えば、複製の鍵／トークンが、危険にさらされていれば、複製の鍵ペアは、無効にされ、さらに使用することはできない。別の複製の鍵ペアが、違反されていない第１の鍵ペアを用いて、生成されてもよい。しかしながら、もし第１の鍵／トークンが違反されたならば、第１の鍵ペアは無効にされ、このことは、所有者が複製の鍵を利用することによって認証を得るのを可能にするために、もう１回の認証の試みのように、設定された時間の期間は有効のままであるべきと規則（単数または複数）が規定していない限り、複製の鍵を、自動的に無効にする。
【００７９】
図１０は、新しい暗号鍵がアクティブな状態にされたときにはいつでもスペア暗号鍵を生成および／または認証するように構成された処理装置のブロック図である。処理装置１０００は、通信モジュール１００４および記憶装置１００６に結合された処理回路１００２を含むことができる。処理回路は、第１の秘密鍵−公開鍵ペア（ｘ，Ｘ）を生成するように構成されることができる。例えば、秘密鍵ｘは、記憶装置１００６に記憶されることができ、公開鍵Ｘは、通信ネットワーク上で、確認装置に分配されることができる。
【００８０】
第１の鍵ペア（ｘ，Ｘ）の生成とともに、処理回路１００２は、第２の（スペアの）秘密鍵−公開鍵ペア（ｙ，Ｙ）を生成することができる。第２の鍵ペアを認証するために、署名された証明書は、秘密鍵ｘで公開鍵Ｙに署名することによって、生成されることができる。第２の鍵ペア（ｙ，Ｙ）および署名された証明書は、（信頼される）シェアホルダに分配される複数のシェアに区分されることができる。一実施形態においては、この複数のシェアよりも少ない数のシェアが、第２の鍵ペアおよび／または署名された証明書を再生成するために使用されてもよい。処理装置１００２はまた、ここに説明された１つまたは複数の他の方法および／または機能を実行するように構成されてもよい。
【００８１】
ここで説明された例および構成は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、または、これらを組み合わせたもの、によってインプリメントされることができる、ということが理解されるべきである。システムおよび／または方法は、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアまたはマイクロコード、プログラムコードまたはコードセグメントにおいて、インプリメントされるとき、それらは、機械可読媒体などに記憶されてもよく、あるいは、別の記憶媒体に記憶されてもよい。コードセグメントは、手順、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、または、命令、データ構造、または、プログラムステートメントを組み合わせたもの、を表すことができる。コードセグメントは、情報、データ、引数、パラメータ、または、メモリ内容を伝達および／または受信することによって、別のコードセグメントまたはハードウェア回路に結合されてもよい。情報、引数、パラメータ、データ、等は、メモリシェアリング(memory sharing)、メッセージパッシング(message passing)、トークンパッシング(token passing)、ネットワーク伝送、等を含む適切な手段を用いて、伝達、転送、または、送信されてもよい。
【００８２】
上記に説明されたことは、１つまたは複数の構成の例を含む。当然ながら、これらの例および構成を説明するためにコンポーネントまたは方法の考えられるすべての組み合わせを説明することはできないが、当業者は、そのような例および構成の多くのさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを認識することができる。したがって、ここで説明された例および構成は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内に入る全てのそのような変更、修正、および、変形を包含するように意図されている。さらにまた、用語「含む(includes)」が詳細な説明または特許請求の範囲において使用される限りにおいて、そのような用語は、用語「備えている(comprising)」が請求項においてトランジショナルワード(transitional word)として使用されるときに解釈されるように、用語「備えている」と同様な方法で、包含的であるように意図されている。
【００８３】
図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７、図８、図９、および／または、図１０に示される１つまたは複数のコンポーネント、ステップ、および／または、機能は、本発明の様々な態様に影響を与えることなく、単一のコンポーネント、ステップ、または、機能として再配置されてもよく、および／または、組み合わせられてもよく、あるいは、いくつかのコンポーネント、ステップ、または、機能として具現化されてもよい。さらなるエレメント、コンポーネント、ステップ、および／または、機能もまた、本発明から逸脱することなく、付加されてもよい。図１、図３、図５、図６、および／または、図１０に示される機器、装置、および／または、コンポーネントは、図２、図４、図７、図８、および／または、図９で説明される１つまたは複数の方法、特徴、または、ステップを実行するように構成されることができる。
【００８４】
当業者は、さらに、ここで開示された構成に関連して説明された様々な例としての論理ブロック、モジュール、回路、および、アルゴリズムステップは、電子的ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または、これらの両方を組み合わせたものとしてインプリメントされることができる、ということを理解するであろう。ハードウェアおよびソフトウェアの相互交換性を明確に説明するために、様々な説明のためのコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、および、ステップが、一般に、それらの機能に関して、上記に説明された。そのような機能がハードウェアまたはソフトウェアとしてインプリメントされるかどうかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課された設計制約に依存する。
【００８５】
例および構成の記述は、説明のためであるように意図されたものであり、特許請求の範囲を限定するように意図されたものではない。このようなものとして、本開示は、他のタイプの装置に容易に適用されることができ、また、多くの代替、修正、および変形は、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】暗号鍵の取り替えを容易にするように構成された処理装置のハイレベルブロック図図である。
【図２】一例による、暗号鍵取り替えのための方法を説明する図である。
【図３】スペア暗号鍵ペアを組み立てかつ認証するように構成された処理装置のブロック図である。
【図４】一例による、スペア鍵ペアを統合しかつ認証するための方法を説明する図である。
【図５】一例による、ユーザ装置またはトークンと、確認装置または認証装置と、の間で、暗号鍵を取り替えるための方式を説明する図である。
【図６】第１の暗号鍵ペアと実質的に同様なときに使用される第２の暗号鍵ペアを生成するための方式を説明する図である。
【図７】２回以上取り替えられた代替暗号鍵を認証するための方法のフローチャートである。
【図８】複製暗号鍵を生成するための方法のフローチャートである。
【図９】暗号鍵および複製暗号鍵を管理するための方法を説明する図である。
【図１０】新しい暗号鍵がアクティブにされたときはいつでもスペア暗号鍵を生成および／または認証するように構成された処理装置のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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