(57)【要約】【課題】  非公開鍵を持ち歩くことなくデジタル署名を生成することが可能で、、バイオメトリクス情報によるデジタル署名を行う際、バイオメトリクス情報の盗難・偽造を防止し、デジタル署名の真正性を保証することを可能にすること。【課題を解決するための手段】  公開鍵32,42、非公開鍵33,43、認証局（ＣＡ）より発行されたデジタル証明書34,44をバイオメトリクス情報入力装置30,40に対して予め組込んでおく。デジタルコンテンツにデジタル署名を付与する際には、バイオメトリクス情報によるハッシュ値を付与したのち、バイオメトリクス情報入力装置によるデジタル署名を付与し、デジタル署名検証時には、バイオメトリクス情報入力装置10によるデジタル署名の検証を行う。有効性が保証された場合、バイオメトリクス情報によるハッシュ値とデジタルコンテンツに付与されているハッシュ値とを比較することによってデジタル署名の検証を行う。【選択図】      図１
2006270342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個々のバイオメトリクス情報入力装置毎に生成され認証局（ＣＡ）に登録された公開鍵、非公開鍵、および、対応するデジタル証明書を組み込んだバイオメトリクス情報入力装置を備えたデジタル署名・検証システムであって、
前記バイオメトリクス情報入力装置から入力されたバイオメトリクス情報に基づいてバイオメトリクスキーを生成するバイオメトリクスキー生成手段と、
該バイオメトリクスキーを用いて第１のハッシュ値を生成してコンテンツに付与するとともに前記非公開鍵を用いて前記コンテンツにデジタル署名及びデジタル証明書を付与するバイオメトリクス署名付与手段と、
前記付与されたデジタル署名を検証する際に、前記コンテンツからデジタル証明書を取得し認証局へ問合せ、有効性を検証できたデジタル証明書を用いてデジタル署名を検証し、検証結果がＯＫの場合に、前記バイオメトリクス情報入力装置から入力されたバイオメトリクス情報に基づきバイオメトリクスキー生成手段でバイオメトリクスキーを生成し、該生成したバイオメトリクスキーを用いて第２のハッシュ値を生成し、該生成した第２のハッシュ値と前記コンテンツに付されている第１のハッシュ値とを比較してデジタル署名を検証するバイオメトリクス署名検証手段を備えたことを特徴とするデジタル署名・検証システム。
【請求項２】
前記第１のハッシュ値と前記第２のハッシュ値は同一のハッシュアルゴリズムによるものであることを特徴とする請求項１記載のデジタル署名・検証システム。
【請求項３】
個々のバイオメトリクス情報入力装置毎に生成され認証局（ＣＡ）に登録された公開鍵、非公開鍵、および、対応するデジタル証明書を組み込んだバイオメトリクス情報入力装置を備えたデジタル署名・検証方法であって、
前記バイオメトリクス情報入力装置から入力されたバイオメトリクス情報に基づいてバイオメトリクスキーを生成するバイオメトリクスキー生成ステップと、
該バイオメトリクスキーを用いて第１のハッシュ値を生成してコンテンツに付与するとともに前記非公開鍵を用いて前記コンテンツにデジタル署名及びデジタル証明書を付与するバイオメトリクス署名付与ステップと、
前記付与されたデジタル署名を検証する際に、前記コンテンツからデジタル証明書を取得し認証局へ問合せ、有効性を検証できたデジタル証明書を用いてデジタル署名を検証し、検証結果がＯＫの場合に、前記バイオメトリクス情報入力装置から入力されたバイオメトリクス情報に基づきバイオメトリクスキーを生成し、該生成したバイオメトリクスキーを用いて第２のハッシュ値を生成し、該生成した第２のハッシュ値と前記コンテンツに付されている第１のハッシュ値とを比較してデジタル署名を検証するバイオメトリクス署名検証ステップを備えたことを特徴とするデジタル署名・検証方法。
【請求項４】
前記第１のハッシュ値と前記第２のハッシュ値は同一のハッシュアルゴリズムによるものであることを特徴とする請求項３記載のデジタル署名・検証方法。
【請求項５】
個々のバイオメトリクス情報入力装置毎に生成され認証局（ＣＡ）に登録された公開鍵、非公開鍵、および、対応するデジタル証明書を組み込んだバイオメトリクス情報入力装置を備えたデジタル署名・検証システムにおけるデジタル署名・検証用プログラムであって、
コンピュータを、
前記バイオメトリクス情報入力装置から入力されたバイオメトリクス情報に基づいてバイオメトリクスキーを生成するバイオメトリクスキー生成手段、
該バイオメトリクスキーを用いて第１のハッシュ値を生成してコンテンツに付与するとともに前記非公開鍵を用いて前記コンテンツにデジタル署名及びデジタル証明書を付与するバイオメトリクス署名付与手段、
前記付与されたデジタル署名を検証する際に、前記コンテンツからデジタル証明書を取得し認証局へ問合せ、有効性を検証できたデジタル証明書を用いてデジタル署名を検証し、検証結果がＯＫの場合に、前記バイオメトリクス情報入力装置から入力されたバイオメトリクス情報に基づきバイオメトリクスキー生成手段でバイオメトリクスキーを生成し、該生成したバイオメトリクスキーを用いて第２のハッシュ値を生成し、該生成した第２のハッシュ値と前記コンテンツに付されている第１のハッシュ値とを比較してデジタル署名を検証するバイオメトリクス署名検証手段
として機能させるためのデジタル署名・検証用プログラム。
【請求項６】
前記第１のハッシュ値と前記第２のハッシュ値は同一のハッシュアルゴリズムによるものであることを特徴とする請求項５記載のデジタル署名・検証用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルコンテンツの作成者を証明し、かつそのデジタルコンテンツが改ざんされていないことを保証するためのデジタル署名・検証システムおよび方法ならびにそのためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インターネットを介して配布される電子文書のセキュリティについては今後ますます重要になってくると考えられ、盛んに研究されており、例えばデジタル署名に関する従来技術として次のようなものが発表されている。
【０００３】
（ａ）「http://www.ipa.go.jp/security/pki/012.html」（平成１７年３月１１日検索）、情報処理振興事業協会セキュリティセンター（非特許文献１）には、「インターネットに代表されるネットワークの普及により、様々な情報が電子化されネットワークを通じて交換されるようになっている。（中略）しかし、ネットワークは必ずしもセキュアなものでなく、様々な脅威が存在する。」と記載されており、そのうち改ざん・否認といった脅威に対する対策として、現在、デジタル署名が有効な技術となっている。
【０００４】
（ｂ）一方、認証技術においては、バイオメトリクス認証への関心が高まっている。バイオメトリクス認証とは、指紋や眼球の奥の虹彩、あるいは声などの身体的特徴によって本人確認を行う認証方式のことである。
【０００５】
例えば、「http://www.ipa.go.jp/security/fy14/reports/authentication/
authentication2002.pdf」（本人認証技術の現状に関する調査）（平成１７年３月１１日検索）、情報処理振興事業協会セキュリティセンター（非特許文献２）には、「バイオメトリクス認証では、パスワードなどの記憶に基づく認証における「忘れる」、「他人に知られる」といった問題や、カードなどの所持に基づく認証における「紛失」、「盗難」、「置き忘れ」の問題を回避できると一般的に言われている。」と記載されている。
【０００６】
デジタル署名は、デジタル文書の正当性を保証するために付与される暗号化された署名情報である。デジタル署名の仕組みは、以下の通りである。署名者は、デジタルコンテンツのダイジェストを署名者自身の非公開鍵で暗号化し、デジタル署名を生成し、署名対象であるメッセージに付与する。
【０００７】
署名検証者はまず、署名者の公開鍵を使ってデジタル署名を復号する。これで、ダイジェストを生成した人が確かに署名者であることを確認できる。次に、デジタルコンテンツのダイジェストを生成し、デジタル署名から復号したダイジェストと比較することによって、デジタルコンテンツが改ざんされていないことを確認できる。
【０００８】
デジタル署名により、デジタルコンテンツの作成者を証明し、かつそのデジタルコンテンツが改ざんされていないことを保証することができる。
【０００９】
（ｃ）「http://www.ipa.go.jp/security/pki/031.html」（認証局と電子証明書）（平成１７年３月１１日検索）、情報処理振興事業協会セキュリティセンタ（非特許文献３）には、「公開鍵暗号方式を利用する時には、使用する公開鍵が本当に正しい相手のものであるかを確認する必要がある。」と記載されている。
【００１０】
公開鍵の所有者を確認する方法として、認証局（ＣＡ；Certificate Authority）に公開鍵の所有者を保証してもらう方法がある。認証局（ＣＡ）は、公開鍵の所有者の本人性をなんらかの方法で確認し、公開鍵とその所有者を保証するデジタル証明書を発行する。デジタル証明書をデジタル署名に付属させることにより、公開鍵の所有者（デジタルコンテンツの作成者）を認証局（ＣＡ）を通して証明することができる。
【００１１】
また、認証局より発行された電子証明書はクライアントＰＣ内に保存されていることにより他ＰＣからでは使用できない等の問題を解決するため、特開２００３−１１４６１７号公報（特許文献１）のように、電子証明書を使用する都度、発行するシステムとして認証サーバがクライアントへ電子証明書を発行する際にバイオメトリクス情報により本人確認を行う技術などがある。また、バイオメトリクスキーを用いて認証することで更なるセキュリティを高める事が可能となる。
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−１１４６１７号公報
【非特許文献１】http://www.ipa.go.jp/security/pki/012.html（ネットワーク上の脅威）（平成１７年３月１１日検索）、情報処理振興事業協会セキュリティセンター
【非特許文献２】http://www.ipa.go.jp/security/fy14/reports/authentication/authentication2002.pdf（本人認証技術の現状に関する調査）（平成１７年３月１１日検索）、情報処理振興事業協会セキュリティセンター
【非特許文献３】http://www.ipa.go.jp/security/pki/031.html（認証局と電子証明書）（平成１７年３月１１日検索）、情報処理振興事業協会セキュリティセンター
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
（従来技術のの問題点）
解決しようとする第１の問題点は、従来の技術では、デジタル署名を生成し、そのデジタル署名の真正性を証明するためには、個々人が認証局（ＣＡ）よりデジタル証明書を取得する必要があり、そのデジタル証明書の取得に手間・時間がかかるという点である。
【００１４】
解決しようとする第２の問題点は、従来の技術では、デジタル署名を生成するための非公開鍵の実体はデータファイルであり、別のコンピュータ上でデジタル署名を行う場合には、非公開鍵（データファイル）を持ち歩く必要があるという点である。
【００１５】
上記２点の問題点の解決策として、バイオメトリクス情報をキーとしてデジタル署名を生成することが考えられる。バイオメトリクス情報は署名者が生まれながらにして持ち合わせているものであり、デジタル署名の真正性が保証される。
【００１６】
しかしながら、バイオメトリクス情報もコンピュータ上では単なるデジタル情報であり、盗難・偽造の可能性がある。盗難・偽造等によりバイオメトリクス情報が第三者の手に渡れば、第三者によりデジタル署名が偽造される可能性があり、デジタルコンテンツの改ざんや成りすましが可能となってしまう。
【００１７】
解決しようとする第３の問題点は、第三者によるデジタル署名の偽造の可能性があり、デジタル署名の真正性が証明できなくなるという点である。
【００１８】
（本発明の目的）
本発明の第１の目的は、個々人が認証局（ＣＡ）よりデジタル証明書を発行してもらうことなくデジタル署名を生成することができ、その真正性を証明することを可能とするシステムを提供することである。
【００１９】
本発明の第２の目的は、わざわざ非公開鍵を持ち歩くことなく、デジタル署名を生成することを可能とするシステムを提供することである。
【００２０】
本発明の第３の目的は、バイオメトリクス情報によるデジタル署名を行う際、バイオメトリクス情報の盗難・偽造を防止し、デジタル署名の真正性を保証するシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、上記目的を達成するため、公開鍵、非公開鍵、および、認証局（ＣＡ）より発行されたデジタル証明書を、バイオメトリクス情報入力装置に対して予め組込んでおく。
【００２２】
そして、デジタルコンテンツにデジタル署名を付与する際には、「バイオメトリクス情報によるハッシュ値（第１のハッシュ値）」を付与したのち、さらに「バイオメトリクス情報入力装置によるデジタル署名」を付与する。
【００２３】
デジタル署名の検証時には、まず「バイオメトリクス情報入力装置によるデジタル署名」の検証を行う。バイオメトリクス情報入力装置の公開鍵は予め認証局（ＣＡ）に登録されているため、バイオメトリクス情報が正規のバイオメトリクス情報入力装置から入力されたものであることを保証することができる。
【００２４】
有効性が保証された場合、「バイオメトリクス情報によるハッシュ値（第２のハッシュ値）と前記デジタルコンテンツに付与されているハッシュ値（第１のハッシュ値）とを比較する」ことによってデジタル署名の検証を行う。
【発明の効果】
【００２５】
本発明による第１の効果は、デジタル署名を生成し、その真正性を証明するために、個々人が予め認証局（ＣＡ）よりデジタル証明書を発行してもらう必要がないことにより、個々人の手間を省くことができるという点である。
【００２６】
本発明による第２の効果は、デジタル署名を生成するために、わざわざ非公開鍵を持ち歩く必要がないことにより、非公開鍵の盗難・紛失の可能性がないという点である。
【００２７】
例えば、拠点Ａ、拠点Ｂに本発明を適用したデジタル署名・検証システムが設置してある場合、拠点Ａで付与したデジタル署名に対し、拠点Ｂでデジタル署名の検証を行うことができる。この時、デジタル署名の付与にあたり、非公開鍵（データファイル）を持ち歩く必要がない。
【００２８】
本発明による第３の効果は、第三者によるデジタル署名の偽造を防止し、デジタル署名の真正性を証明できるという点である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を実施する為の最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明を適用したバイオメトリクス署名・検証システムの構成を示す図である。
【００３１】
バイオメトリクス署名・検証システム３０,４０は、バイオメトリクス情報入力装置３１,４１と、バイオメトリクスキー生成手段３６,４６、バイオメトリクス署名付与手段３７,４７、およびバイオメトリクス署名検証手段３８,４８から構成されている。
【００３２】
バイオメトリクスキー生成手段３６,４６、バイオメトリクス署名付与手段３７,４７、およびバイオメトリクス署名検証手段３８,４８は、コンピュータにより実現される。すなわち、それぞれの手段に対応する機能を実現するためのコンピュータプログラムを、メモリにインストールして格納しておき、それをＣＰＵに読み込んで順次実行することにより各手段に対応する機能が実現される。
【００３３】
バイオメトリクス情報入力装置３１,４１は、本発明におけるデジタル署名の付与、および検証用のキー作成に使用するバイオメトリクス情報を読取る装置である。公開鍵３２,４２、および非公開鍵３３,４３は、予め個々のバイオメトリクス情報入力装置毎に生成し、認証局（ＣＡ；Certificate Authority）１０に登録したものであり、対応するデジタル証明書３４,４４と共にＲＯＭ等の記憶装置に格納し、バイオメトリクス情報入力装置に事前に組込んでおく。また、非正規な手段による機密データの読み取りを防ぐための耐タンパ装置３５,４５により、機密性を確保する。
【００３４】
バイオメトリクスキー生成手段３６,４６は、バイオメトリクス情報入力装置３１,４１より入力されたバイオメトリクス情報から、バイオメトリクスキーを生成する手段である。バイオメトリクスキー生成手段３６,４６で使用する鍵生成アルゴリズムは任意のものを使用することができる。
【００３５】
ただし、デジタル署名の付与を行うシステムと、検証を行うシステムでは、鍵生成アルゴリズムを統一しておく必要がある。これにより、異なるバイオメトリクス署名・検証システムで入力された同一のバイオメトリクス情報に対して、同一のバイオメトリクスキーを生成することができる。
【００３６】
バイオメトリクス署名付与手段３７,４７は、バイオメトリクスキー生成手段３６,４６で生成したバイオメトリクスキー、およびバイオメトリクス情報入力装置３１,４１に組込まれている非公開鍵３３,４３を用いて、デジタルコンテンツにデジタル署名を付与する手段である。
【００３７】
バイオメトリクス署名検証手段３８,４８は、バイオメトリクス署名付与手段３７,４７により付与されたデジタル署名を検証する手段である。
【００３８】
バイオメトリクス署名付与手段３７，４７が実現する機能について、図２のフローチャートを用いて説明する。以下では、バイオメトリクス署名・検証システム３０でバイオメトリクス署名付与を行うものとして説明する。デジタル署名の対象とするデジタルコンテンツを選択する（ステップＳ１０１）。
【００３９】
バイオメトリクス情報入力装置３１より、バイオメトリクス情報を入力する（ステップＳ１０２）。バイオメトリクスキー生成手段３６により、バイオメトリクスキーを生成する（ステップＳ１０３）。
【００４０】
バイオメトリクス署名付与手段３７は、バイオメトリクスキー生成手段３６により生成したバイオメトリクスキーを用いて、（ステップＳ１０１）で選択したデジタルコンテンツに対するハッシュ値（第１のハッシュ値）を生成する（ステップＳ１０４）。
【００４１】
なお、使用するハッシュ生成アルゴリズムには、任意のものを使用することができる。ただし、デジタル署名の付与を行うシステムと、検証を行うシステムでは、同一のハッシュアルゴリズムを使用する必要がある。
【００４２】
算出したハッシュ値（第１のハッシュ値）をデジタルコンテンツに付与する（ステップＳ１０５）。このとき、ハッシュ値を付与したデジタルコンテンツをハッシュ付デジタルコンテンツとする。
【００４３】
ハッシュ付デジタルコンテンツに対し、非公開鍵３３を用いて、デジタル署名および、デジタル証明書を付与する（ステップＳ１０６）。なお、デジタル署名の付与に使用するアルゴリズムには、任意のものを使用することができる。
【００４４】
次に、バイオメトリクス署名検証手段３８，４８が実現する機能について、図３のフローチャートを用いて説明する。以下では、バイオメトリクス署名・検証システム４０にて、バイオメトリクス署名検証を行うものとして説明する。
【００４５】
検証対象となるデジタルコンテンツを選択する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１で選択したデジタルコンテンツからデジタル証明書を取得する（ステップＳ２０２）。デジタル証明書の取得に失敗した場合、検証失敗として終了する（ステップＳ２１０）。
【００４６】
デジタル証明書の取得に成功した場合、認証局に問い合わせ、取得したデジタル証明書の有効性を検証する（ステップＳ２０３）。証明書が無効だった場合、検証失敗として終了する（ステップＳ２１０）。
【００４７】
証明書が有効だった場合、デジタル証明書を使用して、デジタル署名の検証を行う（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４の結果がＮＧの場合、検証失敗として終了する（ステップＳ２１０）。
【００４８】
ＯＫの場合バイオメトリクス情報入力装置４１より、バイオメトリクス情報を入力する（ステップＳ２０５）。バイオメトリクスキー生成手段４６により、バイオメトリクスキーを生成する（ステップＳ２０６）。
【００４９】
次に、バイオメトリクスキーを用いて、デジタルコンテンツに対するハッシュ値（第２のハッシュ値）の生成を行う（ステップＳ２０７）。
【００５０】
次に、ステップＳ１０５においてデジタルコンテンツに付与されたハッシュ値（第１のハッシュ値）と、ステップＳ２０７で生成したハッシュ値（第２のハッシュ値）の比較を行う（ステップＳ２０８）。
【００５１】
比較の結果、ハッシュ値が異なる場合、検証失敗として終了する（ステップＳ２１０）。ハッシュ値が同じ場合、検証成功として終了する（ステップＳ２０９）。
【００５２】
なお、上記バイオメトリクスキー生成手段３６,４６、バイオメトリクス署名付与手段３７,４７、およびバイオメトリクス署名検証手段３８,４８の機能をコンピュータで実現するためのプログラムは、予め作成され、インターネットなどのネットワークや、ＣＤ−ＲＯＭ,ＦＤ，ＤＶＤなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を介してユーザに配布されることができる。
【００５３】
配布されたプログラムは、ユーザのバイオメトリクス署名・検証システムを実現するコンピュータの記憶装置に読み込まれて、さらにＣＰＵに読み込まれて実行され、各プログラムに対応する所望の機能が実現される。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、デジタルコンテンツの作成者が、当該デジタルコンテンツの作成者が自分自身であることを証明し、かつ当該デジタルコンテンツが改ざんされていないことを確認するような場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明を適用したバイオメトリクス署名・検証システムの構成図である。
【図２】バイオメトリクス署名付与手段が実現する機能を示すフローチャートである。
【図３】バイオメトリクス署名検証手段が実現する機能を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１０：認証局（ＣＡ：Certificate Authority）
３０，４０：バイオメトリクス署名・検証システム
３２，４２：公開鍵
３３，４３：非公開鍵
３４，４４：デジタル証明書
３５，４５：耐タンパ装置
３６，４６：バイオメトリクスキー生成手段
３７，４７：バイオメトリクス署名付与手段
３８，４８：バイオメトリクス署名検証手段
【図１】
2006270342.tif 000003
【図２】
2006270342.tif 000004
【図３】
2006270342.tif 000005