(57)【要約】【課題】  秘話通信システムにおいて、一方のエージェントの保持する認証用鍵を変更しなくても、もう一方のエージェントの保持する認証用鍵を変更することができる秘話通信システムを提供する。【解決手段】  本発明における秘話通信システムにおいて、公開鍵暗号アルゴリズムの公開鍵と秘密鍵を電子認証用鍵ペアとして用いることで、一方を第１エージェント１が第１の認証用鍵として保持し、もう一方を第２のエージェント２が第２の認証用鍵として保持しているときに、第１の認証用鍵を固定値とした場合でも、第２の認証用鍵を変更することが可能となる。【選択図】  図１
2006246165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子認証用鍵ペアのうち、一方の鍵を第１の認証用鍵として保持する第１エージェントと、もう一方の鍵を第２の認証用鍵として保持する第２エージェントの間で認証及び秘話通信を行うシステムにおいて、
前記第１の認証用鍵と前記第２の認証用鍵のどちらか一方のみを変更する手段を有することを特徴とする、秘話通信システム。
【請求項２】
上記第１エージェントが保持する上記第１の認証用鍵は、書き換え不可能なストレージに保存されていることを特徴とする、請求項１記載のデータ秘話通信システム。
【請求項３】
上記認証用鍵を変更する際には、上記第１エージェントあるいは上記第２のエージェント何れかが新規の認証用鍵を生成し、することを特徴とする、請求項１記載のデータの秘話通信システム。
【請求項４】
上記認証用鍵を変更する際には、第三者が新規の認証用鍵を生成することを特徴とする、請求項１記載の秘話通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は秘話通信を行うシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エージェント間で秘話通信を行うシステムにおいて、秘話通信に先立って電子認証を行い、お互いが正式なエージェントであることを確認するシステムがある。このようなシステムでは、一般的に公開鍵暗号方式を用いてメッセージのやり取りを行い、お互いが正式なエージェントであることを認証する。このとき、お互いのエージェントは認証対象となるエージェントの認証用鍵として、認証対象のエージェントの公開鍵を用いる。このとき用いられる公開鍵は、認証局から送信される場合もあるが、より高速に秘話通信を行うために、予めハードディスクやＳＲＡＭなどの不揮発性メモリに保存されている場合もある。
【０００３】
秘話通信を行うエージェントがルータやＰＣ端末などの場合は不揮発性ストレージを持つことに問題はないが、システムＬＳＩなどが秘話通信を行う場合には、コストや大きさの関係から不揮発性ストレージを持つことができないということは良くあるケースである。このような場合には、エージェントは認証用鍵を固定値として保持している。
【０００４】
又、従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開２００２−２８１０２７号公報
【特許文献２】特開２００２−３７４２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のようにエージェントが認証用鍵を固定値として保持している場合、前記エージェントの保持する認証用鍵に対応したもう一方のエージェントの認証用鍵の値も固定値となってしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
電子認証用鍵ペアのうち、一方の鍵を第１の認証用鍵として保持する第１エージェントと、もう一方の鍵を第２の認証用鍵として保持する第２エージェントの間で認証及び秘話通信を行うシステムにおいて、前記第１の認証用鍵と前記第２の認証用鍵のどちらか一方のみを変更する手段を有することを特徴とする、秘話通信システム。
【０００７】
本発明の秘話通信システムにおいて、上記第１エージェントが保持する上記第１の認証用鍵は書き換え不可能なストレージに保存されていることを特徴とする、請求項１記載のデータ秘話通信システム。
【０００８】
本発明の秘話通信システムは、上記認証用鍵を変更する際には、上記第１エージェントあるいは上記第２のエージェント何れかが新規の認証用鍵を生成し、することを特徴とする、請求項１記載のデータの秘話通信システム。
本発明の秘話通信システムは、上記認証用鍵を変更する際には、第三者が新規の認証用鍵を生成することを特徴とする、請求項１記載の秘話通信システム。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の秘話通信システムでは、一方のエージェントの保持する第１の認証用鍵が固定値であった場合でも、もう一方のエージェントの保持する第２の認証用鍵を変更することができるので、より安全な秘話通信システムを構築することができる。また、本発明の秘話通信システムは、一方のエージェントがシステムＬＳＩなどの制限された状況下にあったとしても、適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に本発明における秘話通信システムを半導体を用いた暗号化・復号処理システムに対応させた全体構成図を示す。図１を用いて本実施例の構成について説明する。
【００１１】
図１において、１は暗号化・復号処理手段２を持ち、且つ第２エージェント３の認証を行い、且つ固定値である第１の認証用鍵を保持する第１エージェント、２は暗号化・復号処理を行う暗号鍵を用いてデータの暗号化・復号処理を行う暗号化・復号処理手段、３は第１エージェント１に暗号化・復号処理依頼を発行し、且つ鍵管理手段４をもつ第２エージェント、４は暗号化・復号処理を行う暗号鍵と変更可能な値をとる第２の認証用鍵を保管する鍵管理手段を表している。また本実施例では、第１エージェント１はＨ／Ｗ、第２エージェントはＳ／Ｗで構成されている。
【００１２】
次に、図２を用いて本実施例における暗号化・復号処理システムの認証及びセッション鍵の配送時の動作について説明する。本実施例ではｙａｋｓｈａアルゴリズムを用いている。第１エージェント１は第１の認証用鍵Ｄａａ（固定値）を、第２エージェント３は鍵管理手段４において第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ、Ｅａ）（変更可能）を保持している。この第１の認証用鍵Ｄａａと第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ、Ｅａ）は以下の式１及び式２の関係を持つ。
【００１３】
Ｄａａ・Ｄａｙ＝Ｄａ（mod n）                            …式１
Ｄａ・Ｅａ＝１（mod n）                                  …式２
ただしｎ＝ｐ・ｑ（ｐ、ｑは素数）である。この第１の認証用鍵Ｄａａと第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ、Ｅａ）を用いて、第１エージェント１は第２エージェント３の認証及び第２エージェント３へのセッション鍵の配送を行う。以下に、本実施例の暗号化・復号処理システムの認証及びセッション鍵の配送時の動作を図３のフローチャート図を用いて説明する。
【００１４】
始めに、第２エージェント３は第１エージェント１に対し、第２の認証用鍵の鍵ペアのうちの一つ、Ｄａｙの情報を含んだ暗号化・復号処理依頼を送信する（Ｓ１１）。この暗号化・復号処理依頼を受信した（Ｓ１２）第１エージェント１はセッション鍵Ｋと乱数Ｄｒを生成する。そして、第１の認証用鍵ＤａａとＫ、Ｄｒを用いてチャレンジＫDaa・Drを生成し（Ｓ１３）、第２エージェント３にチャレンジＫDaa・Dr送信する（Ｓ１４）。チャレンジＫDaa・Drを受信した（Ｓ１５）第２エージェント３は第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ、Ｅａ）を用いて式３のようにレスポンスを計算する（Ｓ１６）。
【００１５】
（ＫDaa・Dr）Day・Ea＝ＫDaa・Dr・Day・Ea＝ＫDaa・Day・Ea・Dr＝ＫDa・Ea・Dr＝ＫDr      …式３
次に第２エージェント３は、この得られたレスポンスＫDrを第１エージェント１に返信する（Ｓ１７）。このレスポンスＫDrを受信した（Ｓ１８）第１エージェント１では、Ｓ１３で生成したセッション鍵Ｋと乱数Ｄｒを用いてＫDrを求め、受信したレスポンスＫDrと比較する（Ｓ１９）。比較した結果、不一致であれば通信を終了する。それに対し、比較した結果が一致した場合には、第２エージェント３を正規のエージェントと認め、第１エージェント１は第１の認証用鍵ＤａａとＳ１１で受信したＤａｙ、セッション鍵Ｋを用いて、暗号化セッション鍵ＫDaa・Day＝ＫDaを生成し（Ｓ２０）、第２エージェント３に送信する（Ｓ２１）。暗号化セッション鍵ＫDaを受信した（Ｓ２２）第２エージェント３は、第２の認証用鍵Ｅａを用いて式４の計算を行い、暗号化セッション鍵ＫDaを復号しセッション鍵Ｋを得（Ｓ２３）鍵管理手段４に保存する。
【００１６】
（ＫDa）Ea＝ＫDa・Ea＝Ｋ                          …式４
このセッション鍵Ｋを用いて、暗号化・復号処理手段２は暗号化・復号処理依頼に沿った処理を行う。
【００１７】
次に、認証用鍵の変更方法について説明する。本実施例では第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ、Ｅａ）を変更している。この変更方法を図４のフローチャート図を用いて説明する。
【００１８】
始めに、第１エージェント１及び第三者は以下の式５及び式６の関係を持つ、新しい第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ’、Ｅａ’）を生成する（Ｓ４０）。ただしｎ＝ｐ・ｑ（ｐ、ｑは素数）である。
【００１９】
Ｄａａ・Ｄａｙ’＝Ｄａ’（mod n）              …式５
Ｄａ’・Ｅａ’＝１（mod n）                    …式６
次に、第１エージェント１及び第三者は、セッション鍵Ｋまたは第１の認証用鍵Ｄａａを用いて新しい第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ’、Ｅａ’）を暗号化し（Ｓ４１）、第２エージェント３に送信する（Ｓ４２）。暗号化された新しい第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ’、Ｅａ’）を受信した（Ｓ４３）第２エージェント３はセッション鍵Ｋまたは現在の第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ、Ｅａ）を用いて、暗号化された新しい第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ’、Ｅａ’）を復号し（Ｓ４４）、新しい第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ’、Ｅａ’）を得る。最後に第２エージェント３は、この得られた新しい第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ’、Ｅａ’）を鍵管理手段４に保存し（Ｓ４５）、第２の認証用鍵の鍵ペアを変更する。
【００２０】
ここで、第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ、Ｅａ）を変更するためには式５及び式６の関係を持つ第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ’、Ｅａ’）が複数存在しなければならない。よって、式５及び式６の関係を持つ第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ’、Ｅａ’）が複数存在することを証明する。
【００２１】
＜第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ’、Ｅａ’）が複数存在することの証明＞
始めに、式６の関係を持つ（Ｄａ’、Ｅａ’）が複数存在することを証明する。いま、Ｄａ’を秘密鍵と仮定し、Ｅａ’を公開鍵と仮定すると、ＲＳＡ暗号のアルゴリズムより、式６の関係を持つ（Ｄａ’、Ｅａ’）は複数存在する。このとき、第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ’、Ｅａ’）が複数存在するためには、（Ｄａ’、Ｅａ’）を式６の関係を持つ任意の組とし、且つＤａａを固定値とした場合に、式５のＤａ’が
【００２２】
【数１】
2006246165.tif 000003
を満たすべての整数値を取ることができればよい。よって、これを証明する。
【００２３】
まず、
【００２４】
【数２】
2006246165.tif 000004
且つ［Ｍq-1］mod p≠０且つ［Ｍp-1］mod q≠０を満たすＭを求める。このときフェルマーの小定理より以下の式７及び式８の関係が成り立つ。
【００２５】
［Ｍ(q-1)(p-1)］mod p＝１                  …式７
［Ｍ(p-1)(q-1)］mod p＝１                  …式８
式７及び式８より、Ｍ(p-1)(q-1)−１はｐでもｑでも割り切れる。いま、ｐ、ｑは素数であるので、Ｍ(p-1)(q-1)−１がｐでもｑでも割り切れるためには、ｐとｑの積ｐｑ、すなわちｎで割り切れなくてはならない。よって以下の式９が成り立つ。
【００２６】
［Ｍ(p-1)(q-1)］mod p＝１                  …式９
ここで、（ｐ‐１）・（ｑ‐１）＝α＋βとすると、Ｍ(p-1)(q-1)は次のように変形できる。
【００２７】
Ｍ(p-1)(q-1)＝Ｍα+β＝Ｍα・Ｍβ                      …式１０
このときＭα＝Ｄｘ、Ｍβ＝Ｄｙとすると式９及び式１０より
［Ｄｘ・Ｄｙ］mod n＝１                        …式１１
また、
【００２８】
【数３】
2006246165.tif 000005
満たすＤａを式１１の両辺にかけると
［Ｄｘ・Ｄｙ・Ｄａ］mod n＝Ｄａ                …式１２
ここでＤｘの値を固定したとしても、Ｄａの値を変更することにより式１２は１〜ｎ‐１間の全ての整数値を取ることができる。従って、Ｄｘ＝Ｄａａ（固定値）、Ｄｙ・Ｄａ＝Ｄａｙ’とすれば、式５のＤａ’が
【００２９】
【数４】
2006246165.tif 000006
を満たすべての整数値を取ることができる。
【００３０】
以上より、式５及び式６の関係を持つ第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ’、Ｅａ’）は複数存在する事がわかる。
【００３１】
＜証明終了＞
上記証明により、式５及び式６の関係を持つ第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ’、Ｅａ’）は確かに複数ペア存在するので、本実施例の第２の認証用鍵の鍵ペア（Ｄａｙ、Ｅａ）を変更することは可能である。
【００３２】
以上の実施例はあくまで本発明の一例に過ぎず、本発明の効果は上記実施例に限ったことではない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例における全体構成図。
【図２】本発明の実施例における認証及びセッション鍵生成のプロトコル図。
【図３】本発明の実施例における認証及びセッション鍵生成のフローチャート図。
【図４】本発明の実施例における第２の認証用鍵を変更する際のフローチャート図。
【符号の説明】
【００３４】
１  第１エージェント
２  暗号化・復号処理手段
３  第２エージェント
４  鍵管理手段
【図１】
2006246165.tif 000007
【図２】
2006246165.tif 000008
【図３】
2006246165.tif 000009
【図４】
2006246165.tif 000010