(57)【要約】【課題】ある公開鍵を用いて生成された暗号文を、その公開鍵に対応する秘密鍵とは異なる秘密鍵を用いて復号する。【解決手段】主秘密鍵に基づいて被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成手段と、ＩＤベース暗号方式の秘密鍵に基づく電子署名を生成する電子署名手段と、電子署名の正当性を判定する電子署名検証手段と、電子署名検証手段により電子署名が正当であると判定した場合、公開鍵に対応する秘密鍵とＩＤベース暗号方式の秘密鍵とに基づいて、公開鍵で暗号化された暗号文をＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号可能な暗号文に変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成手段と、変換鍵を用いて、公開鍵で暗号化された暗号文をＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号可能な暗号文に変換する暗号文変換手段と、を備えることを特徴とする暗号文復号権委譲システム。【選択図】図１
2008172736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
復号権委譲装置によって公開鍵で暗号化された暗号文を、前記公開鍵に対応する秘密鍵とは異なる秘密鍵であって主秘密鍵に基づいたＩＤベース暗号方式の秘密鍵を用いて被復号権委譲装置が復号する暗号文復号権委譲システムであって、
前記主秘密鍵に基づいて前記被復号権委譲装置が用いる前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成手段と、
前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づく電子署名を生成する電子署名手段と、
前記電子署名の正当性を判定する電子署名検証手段と、
前記電子署名検証手段により前記電子署名が正当であると判定した場合、前記公開鍵に対応する秘密鍵と前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部とに基づいて、前記公開鍵で暗号化された暗号文を前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される暗号文に変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成手段と、
前記変換鍵を用いて、前記公開鍵で暗号化された暗号文を前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号可能な暗号文に変換する暗号文変換手段と、
を備えることを特徴とする暗号文復号権委譲システム。
【請求項２】
復号権委譲装置によって公開鍵で暗号化された暗号文を、前記公開鍵に対応する秘密鍵とは異なる秘密鍵であって主秘密鍵に基づいたＩＤベース暗号方式の秘密鍵を用いて被復号権委譲装置が復号する暗号文復号権委譲システムであって、
秘密鍵生成装置は、
前記主秘密鍵に基づいて前記被復号権委譲装置が用いる前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成手段と、
前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づく電子署名を生成する電子署名手段と、を有し、
前記復号権委譲装置は、
ＰＫＥ暗号方式によるＰＫＥ公開鍵を用いて平文を暗号化してＰＫＥ暗号文を生成するＰＫＥ暗号化手段と、
前記秘密鍵生成装置が生成した前記電子署名の正当性を判定する電子署名検証手段と、
前記電子署名検証手段により前記電子署名が正当であると判定した場合、前記ＰＫＥ公開鍵に対応する秘密鍵であるＰＫＥ秘密鍵と前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部とに基づいて、前記ＰＫＥ公開鍵で暗号化されたＰＫＥ暗号文を前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成手段と、を有し、
暗号文変換装置は、
前記復号権委譲装置が生成した前記変換鍵を用いて前記ＰＫＥ暗号文を前記ＩＤベース暗号方式の被変換暗号文へ変換する暗号文変換手段を有し、
前記被復号権委譲装置は、
前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵に基づいて前記被変換暗号文を復号するＩＢＥ復号手段を有する
ことを特徴とする暗号文復号権委譲システム。
【請求項３】
復号権委譲装置によって公開鍵で暗号化された暗号文を、前記公開鍵に対応する秘密鍵とは異なる秘密鍵であって主秘密鍵に基づいたＩＤベース暗号方式の秘密鍵を用いて被復号権委譲装置が復号する暗号文復号権委譲システムであって、
秘密鍵生成装置は、
前記主秘密鍵に基づいて前記被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成手段と、
前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づく電子署名を生成する電子署名手段と、を有し、
前記復号権委譲装置は、
ＩＤベース暗号方式により平文を暗号化したＩＢＥ暗号文を生成するＩＢＥ暗号化手段を有し、
変換鍵生成装置は、
前記秘密鍵生成装置が生成した前記電子署名の正当性を判定する電子署名検証手段と、
前記電子署名検証手段により前記電子署名が正当であると判定した場合、主秘密鍵の一部と前記ＩＤベース暗号方式による秘密鍵の一部とに基づいて、前記復号権委譲装置が生成した前記ＩＢＥ暗号文を前記被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成手段と、を有し、
暗号文変換装置は、
前記変換鍵生成装置が生成した前記変換鍵を用いて、ＩＤベース暗号方式により暗号化した前記ＩＢＥ暗号文を前記被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換する暗号文変換手段を有し、
前記被復号権委譲装置は、
前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵に基づいて前記被変換暗号文を復号するＩＢＥ復号手段を有する
ことを特徴とする暗号文復号権委譲システム。
【請求項４】
復号権委譲装置によって公開鍵で暗号化された暗号文を、前記公開鍵に対応する秘密鍵とは異なる秘密鍵であって主秘密鍵に基づいたＩＤベース暗号方式の秘密鍵を用いて被復号権委譲装置が復号する暗号文復号権委譲システムに具備されるコンピュータに、
秘密鍵生成装置として、前記主秘密鍵に基づいて前記被復号権委譲装置が用いる前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成ステップと、
秘密鍵生成装置として、前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づく電子署名を生成する電子署名ステップと、
前記復号権委譲装置として、ＰＫＥ暗号方式によるＰＫＥ公開鍵を用いて平文を暗号化してＰＫＥ暗号文を生成するＰＫＥ暗号化ステップと、
前記復号権委譲装置として、前記秘密鍵生成装置が生成した前記電子署名の正当性を判定する電子署名検証ステップと、
前記復号権委譲装置として、前記電子署名が正当であると判定した場合、前記ＰＫＥ公開鍵に対応する秘密鍵であるＰＫＥ秘密鍵と前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部とに基づいて、前記ＰＫＥ公開鍵で暗号化されたＰＫＥ暗号文を前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成ステップと、
暗号文変換装置として、前記復号権委譲装置が生成した前記変換鍵を用いて前記ＰＫＥ暗号文を前記ＩＤベース暗号方式の被変換暗号文へ変換する暗号文変換ステップと、
前記被復号権委譲装置として、前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵に基づいて前記被変換暗号文を復号するＩＢＥ復号ステップと
を実行させるための暗号文復号権委譲プログラム。
【請求項５】
復号権委譲装置によって公開鍵で暗号化された暗号文を、前記公開鍵に対応する秘密鍵とは異なる秘密鍵であって主秘密鍵に基づいたＩＤベース暗号方式の秘密鍵を用いて被復号権委譲装置が復号する暗号文復号権委譲システムに具備されるコンピュータに、
秘密鍵生成装置として、前記主秘密鍵に基づいて前記被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成ステップと、
秘密鍵生成装置として、前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づく電子署名を生成する電子署名ステップと、
前記復号権委譲装置として、ＩＤベース暗号方式により平文を暗号化したＩＢＥ暗号文を生成するＩＢＥ暗号化ステップと、
変換鍵生成装置として、前記秘密鍵生成装置が生成した前記電子署名の正当性を判定する電子署名検証ステップと、
変換鍵生成装置として、前記電子署名が正当であると判定した場合、主秘密鍵の一部と前記ＩＤベース暗号方式による秘密鍵の一部とに基づいて、前記復号権委譲装置が生成した前記ＩＢＥ暗号文を前記被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成ステップと、
暗号文変換装置として、前記変換鍵生成装置が生成した前記変換鍵を用いて、ＩＤベース暗号方式により暗号化した前記ＩＢＥ暗号文を前記被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換する暗号文変換ステップと、
前記被復号権委譲装置として、前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵に基づいて前記被変換暗号文を復号するＩＢＥ復号ステップと
を実行させるための暗号文復号権委譲プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ある公開鍵を用いて生成された暗号文を、その公開鍵に対応する秘密鍵とは異なる秘密鍵を用いて復号することを可能とする暗号文復号権委譲システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、公開鍵暗号を用いた暗号化において、ある公開鍵で暗号化された暗号文を復号できるのは、この公開鍵に対応する秘密鍵を有する者のみに限られていた。近年、その有用性から、ある公開鍵で暗号化された暗号文を、その公開鍵に対応する秘密鍵とは異なる秘密鍵を用いて復号することを可能とする暗号文復号権委譲システムに関する研究が行われている。
【０００３】
暗号文復号権委譲システムは委譲者、被委譲者、暗号文変換者の三者、もしくはこれらに変換鍵生成者（信頼できる第三者）を加えた四者から構成される。当該構成における復号権の委譲は、委譲者もしくは変換鍵生成者が暗号文変換用の変換鍵を生成し、暗号文変換者へ譲渡することにより行われる。委譲者が保持する平文を被委譲者と共有する場合、まず委譲者は自らの公開鍵で平文を暗号化することで得られる暗号文を暗号文変換者に送信する。平文とは、秘匿・隠蔽などの処理が行われていない暗号化される前のデータであり、平文は文字列に限らず、画像データや音声データであっても良い。
【０００４】
そして、変換鍵を保持する暗号文変換者は、委譲者から受信した暗号文を被委譲者が保持する秘密鍵で復号できるように変換し、被委譲者に送信する。被委譲者は、受信した変換後の暗号文を自らの秘密鍵を用いて復号し、平文を再現する。このような暗号文復号権委譲システムは、暗号学的な見地から以下の要件を満たすことが求められている。すなわち、（１）委譲者は自らの復号秘密鍵を自分以外の者に譲渡する必要がないこと、（２）暗号文変換者が変換を施さない限り、被委譲者は平文を再現することができないこと、（３）暗号文変換者は単独で委譲者の暗号文から平文を再現することができないこと、の３つの要件である。
【０００５】
委譲を実現する装置としては通常、委譲者、被委譲者が利用する装置（以下、それぞれ復号権委譲装置、被復号権委譲装置という）として、計算機、例えばパーソナルコンピュータ、携帯電話端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）端末などが適用される。また、暗号文変換者が利用する装置（以下、暗号文変換装置）として、プロキシと呼ばれるサーバ等により構成される装置が適用される。復号権委譲装置、被復号権委譲装置を実現する計算機にはそれぞれ公開鍵暗号アルゴリズムを実行する機能が実装されており、暗号化に必要な公開鍵、復号に必要な秘密鍵が記憶される。また、暗号文変換装置を実現するプロキシには、委譲者の装置から送信される暗号文を変換するための変換アルゴリズムを実行する機能が実装されており、変換鍵が記憶される。
【０００６】
このような暗号文復号権委譲システムは、例えば、以下のような不特定多数のユーザが利用する記憶装置を介したコンテンツ供給技術に応用することができる。すなわち、委譲者が、自らの公開鍵を用いて暗号化したコンテンツを不特定多数のユーザが利用する記憶装置へ保存しているものとする。ここで、第三者とコンテンツを共有する場合、委譲者はその第三者を被委譲者とし、その被委譲者用の変換鍵を生成して記憶装置のアクセスコントローラである暗号文変換装置に送信する。
【０００７】
被委譲者の被復号権委譲装置からコンテンツの要求を受けた暗号文変換装置は、変換鍵を用いてコンテンツの暗号文を再暗号化し、変換後の暗号文を被復号権委譲装置へ送信する。被復号権委譲装置は内部に記憶している被委譲者の秘密鍵を用いてコンテンツを復号する。暗号変換文装置は単独ではコンテンツを復号できず、また暗号変換文装置の記憶装置にはコンテンツが暗号化された状態で記憶されているため、委譲者と被委譲者は安全にコンテンツを共有することができる。またコンテンツ共有に際して、委譲者は追加的な計算を行う必要がないため、効率的にコンテンツを共有することが可能となる。
【０００８】
暗号文復号権委譲システムを実現するために用いられる公開暗号方式には、公開鍵にそれ自体では意味をなさない値（例えば乱数）を用いる標準的な公開鍵暗号方式（以下ＰＫＥ：Public Key Encryption）と、ＩＤベース暗号方式(以下ＩＢＥ：Identity Based Encryption)とがある。ＩＢＥ方式は、公開鍵として任意の文字列、例えば電話番号やメールアドレスなどを用いる公開鍵暗号方式であり、標準的な公開鍵暗号（ＰＫＥ）における鍵管理の複雑さを大幅に軽減する技術として注目されている（例えば、非特許文献１）。ＩＢＥ方式によれば、公開鍵は上述した電話番号やメールアドレスなどの意味のある文字列であるため、公開鍵とその所有者との関連付けが容易であり、また有効期限を公開鍵である文字列中に含ませれば有効期限の確認がしやすいことなどの利点もある。
【０００９】
また、ＩＢＥ方式では、秘密鍵の生成を行う秘密鍵生成者と呼ばれる第三者が必要である。秘密鍵生成者は主秘密鍵を用いて各ユーザの秘密鍵を生成し、各ユーザに配布する。秘密鍵生成者は各ユーザの公開鍵で暗号化された暗号文を全て解読することができるため信頼できる第三者である必要がある。
従来、ＰＫＥ方式あるいはＩＢＥ方式のいずれか一方のみを用いて上記の暗号文復号権委譲システムを実現する技術が提案されている。ＰＫＥ方式とＩＢＥ方式にはそれぞれ異なる長所と短所があり、求められる要件によって使い分けを行うのが一般的である。
【非特許文献１】[BF01]D.Boneh,M.Franklin,“Identity based encryption from the Weil paring“, Aug.2001, extended abstract in Advances in Cryptology − Crypto 2001,Lecture Notes in Computer Science,Vol.2139,Springer-Verlag,p.213-229
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年では、上記のようなＰＫＥ方式とＩＢＥ方式とのいずれもが広く利用されており、その利用状況は混在している。しかしながら、上記のように、暗号文復号権委譲はＰＫＥ方式とＩＢＥ方式とのいずれか一方のみの公開鍵暗号方式を利用するユーザ間でなければ行えないため、異なる公開鍵暗号方式を利用するユーザ間で暗号文復号権委譲を実現することはできない。
また、ＩＢＥ方式によるユーザ間で復号権の委譲を行うためには、被委譲者のために新たな秘密鍵を生成する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、復号権委譲装置によって公開鍵で暗号化された暗号文を、前記公開鍵に対応する秘密鍵とは異なる秘密鍵であって主秘密鍵に基づいたＩＤベース暗号方式の秘密鍵を用いて被復号権委譲装置が復号する暗号文復号権委譲システムであって、前記主秘密鍵に基づいて前記被復号権委譲装置が用いる前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成手段と、前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づく電子署名を生成する電子署名手段と、前記電子署名の正当性を判定する電子署名検証手段と、前記電子署名検証手段により前記電子署名が正当であると判定した場合、前記公開鍵に対応する秘密鍵と前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部とに基づいて、前記公開鍵で暗号化された暗号文を前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される暗号文に変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成手段と、前記変換鍵を用いて、前記公開鍵で暗号化された暗号文を前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号可能な暗号文に変換する暗号文変換手段と、を備えることを特徴とする暗号文復号権委譲システムである。
【００１２】
本発明は、復号権委譲装置によって公開鍵で暗号化された暗号文を、前記公開鍵に対応する秘密鍵とは異なる秘密鍵であって主秘密鍵に基づいたＩＤベース暗号方式の秘密鍵を用いて被復号権委譲装置が復号する暗号文復号権委譲システムであって、秘密鍵生成装置は、前記主秘密鍵に基づいて前記被復号権委譲装置が用いる前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成手段と、前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づく電子署名を生成する電子署名手段と、を有し、前記復号権委譲装置は、ＰＫＥ暗号方式によるＰＫＥ公開鍵を用いて平文を暗号化してＰＫＥ暗号文を生成するＰＫＥ暗号化手段と、前記秘密鍵生成装置が生成した前記電子署名の正当性を判定する電子署名検証手段と、前記電子署名検証手段により前記電子署名が正当であると判定した場合、前記ＰＫＥ公開鍵に対応する秘密鍵であるＰＫＥ秘密鍵と前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部とに基づいて、前記ＰＫＥ公開鍵で暗号化されたＰＫＥ暗号文を前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成手段と、を有し、暗号文変換装置は、前記復号権委譲装置が生成した前記変換鍵を用いて前記ＰＫＥ暗号文を前記ＩＤベース暗号方式の被変換暗号文へ変換する暗号文変換手段を有し、前記被復号権委譲装置は、前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵に基づいて前記被変換暗号文を復号するＩＢＥ復号手段を有することを特徴とする暗号文復号権委譲システムである。
【００１３】
本発明は、復号権委譲装置によって公開鍵で暗号化された暗号文を、前記公開鍵に対応する秘密鍵とは異なる秘密鍵であって主秘密鍵に基づいたＩＤベース暗号方式の秘密鍵を用いて被復号権委譲装置が復号する暗号文復号権委譲システムであって、秘密鍵生成装置は、前記主秘密鍵に基づいて前記被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成手段と、前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づく電子署名を生成する電子署名手段と、を有し、前記復号権委譲装置は、ＩＤベース暗号方式により平文を暗号化したＩＢＥ暗号文を生成するＩＢＥ暗号化手段を有し、変換鍵生成装置は、前記秘密鍵生成装置が生成した前記電子署名の正当性を判定する電子署名検証手段と、前記電子署名検証手段により前記電子署名が正当であると判定した場合、主秘密鍵の一部と前記ＩＤベース暗号方式による秘密鍵の一部とに基づいて、前記復号権委譲装置が生成した前記ＩＢＥ暗号文を前記被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成手段と、を有し、暗号文変換装置は、前記変換鍵生成装置が生成した前記変換鍵を用いて、ＩＤベース暗号方式により暗号化した前記ＩＢＥ暗号文を前記被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換する暗号文変換手段を有し、前記被復号権委譲装置は、前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵に基づいて前記被変換暗号文を復号するＩＢＥ復号手段を有することを特徴とする暗号文復号権委譲システムである。
【００１４】
本発明は、復号権委譲装置によって公開鍵で暗号化された暗号文を、前記公開鍵に対応する秘密鍵とは異なる秘密鍵であって主秘密鍵に基づいたＩＤベース暗号方式の秘密鍵を用いて被復号権委譲装置が復号する暗号文復号権委譲システムに具備されるコンピュータに、秘密鍵生成装置として、前記主秘密鍵に基づいて前記被復号権委譲装置が用いる前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成ステップと、秘密鍵生成装置として、前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づく電子署名を生成する電子署名ステップと、前記復号権委譲装置として、ＰＫＥ暗号方式によるＰＫＥ公開鍵を用いて平文を暗号化してＰＫＥ暗号文を生成するＰＫＥ暗号化ステップと、前記復号権委譲装置として、前記秘密鍵生成装置が生成した前記電子署名の正当性を判定する電子署名検証ステップと、前記復号権委譲装置として、前記電子署名が正当であると判定した場合、前記ＰＫＥ公開鍵に対応する秘密鍵であるＰＫＥ秘密鍵と前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部とに基づいて、前記ＰＫＥ公開鍵で暗号化されたＰＫＥ暗号文を前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成ステップと、暗号文変換装置として、前記復号権委譲装置が生成した前記変換鍵を用いて前記ＰＫＥ暗号文を前記ＩＤベース暗号方式の被変換暗号文へ変換する暗号文変換ステップと、前記被復号権委譲装置として、前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵に基づいて前記被変換暗号文を復号するＩＢＥ復号ステップとを実行させるための暗号文復号権委譲プログラムである。
【００１５】
本発明は、復号権委譲装置によって公開鍵で暗号化された暗号文を、前記公開鍵に対応する秘密鍵とは異なる秘密鍵であって主秘密鍵に基づいたＩＤベース暗号方式の秘密鍵を用いて被復号権委譲装置が復号する暗号文復号権委譲システムに具備されるコンピュータに、秘密鍵生成装置として、前記主秘密鍵に基づいて前記被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成ステップと、秘密鍵生成装置として、前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づく電子署名を生成する電子署名ステップと、前記復号権委譲装置として、ＩＤベース暗号方式により平文を暗号化したＩＢＥ暗号文を生成するＩＢＥ暗号化ステップと、変換鍵生成装置として、前記秘密鍵生成装置が生成した前記電子署名の正当性を判定する電子署名検証ステップと、変換鍵生成装置として、前記電子署名が正当であると判定した場合、主秘密鍵の一部と前記ＩＤベース暗号方式による秘密鍵の一部とに基づいて、前記復号権委譲装置が生成した前記ＩＢＥ暗号文を前記被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成ステップと、暗号文変換装置として、前記変換鍵生成装置が生成した前記変換鍵を用いて、ＩＤベース暗号方式により暗号化した前記ＩＢＥ暗号文を前記被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換する暗号文変換ステップと、前記被復号権委譲装置として、前記ＩＤベース暗号方式の秘密鍵に基づいて前記被変換暗号文を復号するＩＢＥ復号ステップとを実行させるための暗号文復号権委譲プログラムである。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、暗号文復号権委譲システムに、主秘密鍵に基づいて被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成手段と、ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づく電子署名を生成する電子署名手段と、電子署名の正当性を判定する電子署名検証手段と、電子署名検証手段により電子署名が正当であると判定した場合、公開鍵に対応する秘密鍵とＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部とに基づいて、公開鍵で暗号化された暗号文をＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される暗号文に変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成手段と、変換鍵を用いて、公開鍵で暗号化された暗号文をＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号可能な暗号文に変換する暗号文変換手段と、を備える構成とした。
これによれば、ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づいた電子署名が正当であると判定される限り、被復号権委譲装置は同一のＩＤベース暗号方式の秘密鍵を用いて復号権委譲を行うことができる。
【００１７】
すなわち、ＩＢＥ秘密鍵生成手段が、被復号権委譲装置のために生成したＩＤベース暗号方式の秘密鍵の有効性を証明する限り、被復号権委譲装置は、複数の異なる復号権委譲装置から復号権委譲の要求があった場合でも、同一のＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部と電子署名とを変換鍵生成手段に利用させて変換鍵を生成させることができる。つまり、復号権委譲のために被復号権委譲装置が記憶・管理すべき秘密鍵はひとつで足り、ＩＢＥ秘密鍵生成手段の秘密鍵生成コストおよび被復号権委譲装置の秘密鍵の管理コストを大幅に減少・簡易化することができ、また、数学的安全性を持った平文の交換が可能となる。
【００１８】
また、本発明によれば、暗号文復号権委譲システムにおける秘密鍵生成装置は、主秘密鍵に基づいて被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成手段と、ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づく電子署名を生成する電子署名手段と、を有し、復号権委譲装置は、ＰＫＥ暗号方式によるＰＫＥ公開鍵を用いて平文を暗号化してＰＫＥ暗号文を生成するＰＫＥ暗号化手段と、秘密鍵生成装置が生成した電子署名の正当性を判定する電子署名検証手段と、電子署名検証手段により電子署名が正当であると判定した場合、ＰＫＥ公開鍵に対応する秘密鍵であるＰＫＥ秘密鍵とＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部とに基づいて、ＰＫＥ公開鍵で暗号化されたＰＫＥ暗号文をＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成手段と、を有し、暗号文変換装置は、復号権委譲装置が生成した変換鍵を用いてＰＫＥ暗号文をＩＤベース暗号方式の被変換暗号文へ変換する暗号文変換手段を有し、被復号権委譲装置は、ＩＤベース暗号方式の秘密鍵に基づいて被変換暗号文を復号するＩＢＥ復号手段を有する構成とした。
これによれば、ＰＫＥ暗号方式による暗号化・復号を行う装置を復号権委譲装置とし、ＩＤベース暗号方式による暗号化・復号を行う装置を被復号権委譲装置とした暗号文復号権委譲システムを提供することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、暗号文復号権委譲システムにおける秘密鍵生成装置は、主秘密鍵に基づいて被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵を生成するＩＢＥ秘密鍵生成手段と、ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づく電子署名を生成する電子署名手段と、を有し、復号権委譲装置は、ＩＤベース暗号方式により平文を暗号化したＩＢＥ暗号文を生成するＩＢＥ暗号化手段を有し、変換鍵生成装置は、秘密鍵生成装置が生成した電子署名の正当性を判定する電子署名検証手段と、電子署名検証手段により電子署名が正当であると判定した場合、主秘密鍵の一部とＩＤベース暗号方式による秘密鍵の一部とに基づいて、復号権委譲装置が生成したＩＢＥ暗号文を被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換するための変換鍵を生成する変換鍵生成手段と、を有し、暗号文変換装置は、変換鍵生成装置が生成した変換鍵を用いて、ＩＤベース暗号方式により暗号化したＩＢＥ暗号文を被復号権委譲装置が用いるＩＤベース暗号方式の秘密鍵で復号される被変換暗号文へ変換する暗号文変換手段を有し、被復号権委譲装置は、ＩＤベース暗号方式の秘密鍵に基づいて被変換暗号文を復号するＩＢＥ復号手段を有する構成とした。
これによれば、ＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部に基づいた電子署名が正当であると判定される限り、被復号権委譲装置は同一のＩＤベース暗号方式の秘密鍵を用いて復号権委譲を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の説明において、ＰＫＥ方式による公開鍵をＰＫＥ公開鍵という。また、ＰＫＥ方式による秘密鍵をＰＫＥ秘密鍵と、ＰＫＥ方式による暗号化をＰＫＥ暗号化と、ＰＫＥ方式による復号をＰＫＥ復号と、ＰＫＥ暗号化により暗号化された暗号文をＰＫＥ暗号文という。
【００２１】
また、本実施形態の説明において、ＩＢＥ方式による公開鍵をＩＢＥ公開鍵またはＩＤ（IDentifier）という。ＩＤは、以下の説明においては各端末に予め記憶された識別情報であることとする。さらに、ＩＢＥ方式による秘密鍵をＩＢＥ秘密鍵と、ＩＢＥ方式による暗号化をＩＢＥ暗号化と、ＩＢＥ方式による復号をＩＢＥ復号と、ＩＢＥ暗号化により暗号化された暗号文をＩＢＥ暗号文という。
【００２２】
また、以下で説明する暗号文復号権委譲システムを構成する各装置は、乱数発生機能を有することとし、本実施形態の説明において例えば「ランダムな要素Ａ∈Ｂを選択する」といったときは、乱数発生機能を利用して、任意の範囲Ｂから、発生した乱数に対応する任意の要素Ａを選択することを表すこととする。また、本実施形態の説明において、任意の公開鍵を公開するといったときは、各装置が生成した任意の公開鍵を、接続するネットワークを通じて他の装置から受信可能な状態におくことをいう。
次に、本実施形態の説明において用いる記号を（１）式に定義する。
【００２３】
【数１】
2008172736.tif 000003
【００２４】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態により、ＰＫＥ暗号方式の暗号化・復号を行う復号権委譲装置１０がＩＢＥ暗号方式の暗号化・復号を行う被復号権委譲装置２０に暗号文の復号権委譲を行う暗号文復号権委譲システムのブロック図である。
本発明による暗号文復号権委譲システムは、ＰＫＧ（Private Key Generator）装置４０と、復号権委譲装置１０と、被復号権委譲装置２０と、暗号文変換装置３０とを備えている。これらの装置は、それぞれ別のユーザが管理・利用するものとする。
【００２５】
ＰＫＧ装置４０は、信頼できる第三者が各種鍵を管理する装置であり、セットアップ処理部４１と、ＩＢＥ秘密鍵生成部４２と、署名鍵生成部４３と、署名処理部４４と、ＰＫＧ情報記憶部４５と、送受信部４６とを備える。
セットアップ処理部４１は、本発明による復号権委譲を行うための主秘密鍵ｍｋと公開パラメータｐａｒｍｓとを生成する。ここで、セットアップ処理部４１により行われるセットアップアルゴリズムは、まず、セキュリティパラメータをｋとし、群Ｇ上の生成元ｇ∈Ｇをランダムに選択し、群Ｇ上のランダムな要素ｇ２、ｈ∈Ｇを選択する。そして、Ｚｐ＊上のランダムな要素α∈Ｚｐ＊を選択し、主秘密鍵ｍｋ（ｍｋ＝ｇ２α）を算出する。また、ｇ１（ｇ１＝ｇα）を算出し、公開パラメータｐａｒｍｓ（ｐａｒｍｓ＝（ｇ、ｇ１、ｇ２、ｈ））を算出することにより行われる。なお、本実施形態では、ＰＫＧ装置４０がセットアップ処理部４１を有することとするが、ＰＫＧ装置４０とは独立した信頼できる第三者が管理する装置がセットアップ処理部４１を有する構成としても良い。
【００２６】
ＩＢＥ秘密鍵生成部４２は、ネットワーク内の各装置が利用するＩＢＥ秘密鍵を生成する。ここで、ＩＢＥ秘密鍵生成部４２により行われるＩＢＥ秘密鍵生成アルゴリズムは、まず、主秘密鍵ｍｋ（ｍｋ＝ｇ２α）と、ＩＤと、公開パラメータｐａｒｍｓとが入力され、Ｚｐ＊上のランダムな要素ｕ∈Ｚｐ＊を選択する。そして、ＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤを以下（２）式により算出する。
【００２７】
【数２】
2008172736.tif 000004
【００２８】
署名鍵生成部４３は、署名鍵と検証鍵のペアを生成する。
署名処理部４４は、平文と署名鍵生成部４３が生成した署名鍵とに基づいて、署名σｅを算出する。署名のアルゴリズムは、一般に利用される電子署名を適用することができる。
ＰＫＧ情報記憶部４５は、例えば、セットアップ処理部４１が生成した主秘密鍵ｍｋと、公開パラメータｐａｒｍｓと、ＩＢＥ秘密鍵生成部４２が生成したＩＢＥ秘密鍵と、署名鍵生成部４３が生成した署名鍵と、検証鍵とを記憶する。送受信部４６は、情報の送受信を行い、例えば、ＩＢＥ秘密鍵の一部と署名とを送信する。
【００２９】
復号権委譲装置１０は、ＰＫＥ方式によりデータの暗号化・復号を行う装置であり、ＰＫＥ鍵生成部１１と、ＰＫＥ暗号化処理部１２と、ＰＫＥ復号部１３と、変換鍵生成部１４と、署名検証部１５と、復号権委譲情報記憶部１６と、送受信部１７とを備える。
ＰＫＥ鍵生成部１１は、ＰＫＥ公開鍵とＰＫＥ秘密鍵とを生成する。ここで、ＰＫＥ鍵生成部１１により行われＰＫＥ公開鍵とＰＫＥ秘密鍵とを生成するＰＫＥ鍵生成アルゴリズムは、まず、公開パラメータｐａｒｍｓが入力され、Ｚｐ＊上のランダムな要素β、θ、δ∈Ｚｐ＊とを選択する。そして、ｇ３＝ｇθ、ｇ４＝ｇ１β、ｈ１＝ｈδを算出し、ＰＫＥ公開鍵ｐｋ（ｐｋ＝（ｇ３、ｇ４、ｈ１））と、ＰＫＥ秘密鍵ｓｋ（ｓｋ＝（β、θ、δ））とを算出することにより行われる。
【００３０】
ＰＫＥ暗号化処理部１２は、ＰＫＥ公開鍵を利用して、平文Ｍを暗号化してＰＫＥ暗号文ＣＰＫを生成する。ここで、ＰＫＥ暗号化処理部１２により行われるＰＫＥ暗号化アルゴリズムは、まず、ＰＫＥ公開鍵ｐｋ（ｐｋ＝（ｇ３、ｇ４、ｈ１））と、平文Ｍ（Ｍ∈Ｇ１）と、公開パラメータｐａｒｍｓとが入力され、Ｚｐ＊上のランダムな要素ｒ∈Ｚｐ＊を選択し、ＰＫＥ暗号文ＣＰＫを、以下の（３）式によって算出する。
【００３１】
【数３】
2008172736.tif 000005
【００３２】
ＰＫＥ復号部１３は、ＰＫＥ秘密鍵を利用して、ＰＫＥ暗号文ＣＰＫから、平文Ｍを復号する。ＰＫＥ復号アルゴリズムを以下に説明する。
ＰＫＥ暗号文ＣＰＫ（ＣＰＫ＝（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４））と、公開パラメータｐａｒｍｓと、秘密鍵ｓｋ（ｓｋ＝（β、θ、δ））とを入力とし、平文Ｍを以下の（４）式によって算出する。
【００３３】
【数４】
2008172736.tif 000006
【００３４】
変換鍵生成部１４は、ＰＫＥ暗号文を、ＩＢＥ暗号文へ変換するための変換鍵を生成する。変換鍵生成アルゴリズムを以下に説明する。
後述の復号権委譲情報記憶部１６が記憶するＰＫＥ秘密鍵ｓｋ（ｓｋ＝（β、θ、δ））と、被復号権委譲装置２０のＩＤに対応するＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤの一部ｄ１＝ｇｕと、公開パラメータｐａｒｍｓとを入力とし、変換鍵ｒｋＩＤ（ｒｋＩＤ＝（ｇｕ／β、ｇｕ、θ、δ））を算出する。
【００３５】
署名検証部１５は、署名鍵生成部４３および署名処理部４４に対応する機能であり、任意の平文と、署名処理部４４が生成した任意の平文の署名σｅと、署名鍵生成部４３で生成された検証鍵が入力され、署名σｅが正当な署名であるか不当な署名であるかの正当性を判定する。
復号権委譲情報記憶部１６は、ＰＫＧ装置４０の公開パラメータｐａｒｍｓと、ＰＫＥ鍵生成部１１が生成するＰＫＥ公開鍵ｐｋと、ＰＫＥ秘密鍵ｓｋと、変換鍵生成部１４が生成する変換鍵ｒｋＩＤとを記憶する。
送受信部１７は、情報の送受信を行い、例えば、ＩＢＥ秘密鍵の一部と署名とを受信する。
【００３６】
被復号権委譲装置２０は、ＩＢＥ方式によりデータの暗号化・復号を行う装置であり、ＩＢＥ暗号化処理部２１と、ＩＢＥ復号部２２と、ＩＢＥ情報記憶部２３と、送受信部２４とを備える。
ＩＢＥ暗号化処理部２１は、ＩＢＥ公開鍵を利用して、平文ＭのＩＢＥ暗号文ＣＩＤを生成する。ここで、ＩＢＥ暗号化処理部２１により行われるＩＢＥ暗号化アルゴリズムは、まず、ＩＤ（ＩＤ∈Ｚｐ＊）と、平文Ｍ（Ｍ∈Ｇ１）と、公開パラメータｐａｒｍｓを入力とする。また、Ｚｐ＊上のランダムな要素ｒ∈Ｚｐ＊を選択する。そして、暗号文ＣＩＤを以下の（５）式によって算出する。
【００３７】
【数５】
2008172736.tif 000007
【００３８】
ＩＢＥ復号部２２は、ＩＢＥ秘密鍵を利用して、ＩＢＥ暗号文ＣＩＤから、平文Ｍを復号する。ここで、ＩＢＥ復号部２２により行われるＩＢＥ復号アルゴリズムは、まず、ＩＤに対応する秘密鍵ｓｋＩＤ（ｓｋＩＤ＝（ｄ０、ｄ１））と、公開パラメータｐａｒｍｓと、ＩＢＥ暗号文ＣＩＤ（ＣＩＤ＝（Ｃ’１、Ｃ’２、Ｃ’３））とを入力とし、平文Ｍ（Ｍ∈Ｇ１）を以下の（６）式によって算出する。
【００３９】
【数６】
2008172736.tif 000008
【００４０】
ＩＢＥ情報記憶部２３は、ＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤと、署名σｅとを記憶する。
送受信部２４は、情報の送受信を行い、例えば、ＩＢＥ秘密鍵と署名とを受信する。
暗号文変換装置３０は、復号権委譲装置１０から送信される変換鍵を受信し、記憶する装置であり、暗号文変換部３１と、変換鍵記憶部３２と、送受信部３３を備える。
暗号文変換部３１は、変換鍵を利用して、ＰＫＥ暗号文を、ＩＢＥ暗号文である被変換暗号文に変換する。変換鍵記憶部３２は変換鍵と公開パラメータを記憶する。送受信部３３は、復号権委譲装置１０から変換鍵を受信し、復号権委譲装置１０からＰＫＥ暗号文を受信し、ＩＢＥ暗号文を被復号権委譲装置２０に送信する。暗号文変換アルゴリズムを以下に説明する。
ＩＤで表される変換鍵ｒｋＩＤ（ｒｋＩＤ＝（ｇｕ／β、ｇｕ、θ、δ））と、公開パラメータｐａｒｍｓと、ＰＫＥ暗号文であるＣＰＫ（ＣＰＫ＝（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４））とを入力として、被変換暗号文ＣＩＤを以下の（７）式によって算出する。
【００４１】
【数７】
2008172736.tif 000009
【００４２】
以下、図２および図３を参照して、本発明による第１の実施形態の動作例について説明する。
ＰＫＧ装置４０は、セットアップ処理部４１を動作させ、主秘密鍵ｍｋと公開パラメータｐａｒｍｓを生成し、ＰＫＧ情報記憶部４５に記憶する（ステップＳ１０１）。なお、セットアップ処理部４１は、ＰＫＧ装置４０ではない信頼できる第三者が管理する装置が有することとして、信頼できる第三者装置が主秘密鍵ｍｋと公開パラメータｐａｒｍｓを生成し、ＰＫＧ装置４０に送信することとしても良い。
【００４３】
また、ＰＫＧ装置４０は、公開パラメータｐａｒｍｓを公開する。また、ＰＫＧ装置４０は、署名鍵生成部４３を動作させ（ステップＳ１０２）、署名鍵と検証鍵のペアを生成し、ＰＫＧ情報記憶部４５に記憶する。そして、ＰＫＧ装置４０は、検証鍵を公開する。なお、署名鍵生成部４３が署名鍵と検証鍵を生成する処理を行うのは、後に署名処理部４４がＩＢＥ秘密鍵の署名を生成する処理を行う前であれば良く、必ずしもセットアップ処理と連続して行う必要はない。
一方、復号権委譲装置１０は、ＰＫＥ鍵生成部１１を動作させ、ＰＫＥ秘密鍵ｓｋとＰＫＥ公開鍵ｐｋとのペアを生成し、復号権委譲情報記憶部１６に記憶する。また、復号権委譲装置１０は、ＰＫＥ公開鍵ｐｋを公開する（ステップＳ１０３）。
【００４４】
さらに、ＰＫＧ装置４０は、ＩＢＥ秘密鍵生成部４２を動作させて、ＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤ（ｓｋＩＤ＝（ｄ０、ｄ１））を生成する。ＰＫＧ装置４０は、署名鍵生成部４３で生成された署名鍵と、ＩＢＥ秘密鍵の一部であるｄ１と被復号権委譲装置２０のＩＤの結合データを入力として署名処理部４４を動作させて、署名σｅを生成する（ステップＳ１０４）。そして、ＰＫＧ装置４０は、ＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤ（ｓｋＩＤ＝（ｄ０、ｄ１））と、署名σｅとを被復号権委譲装置２０に送信する（ステップＳ１０５）。被復号権委譲装置２０は、ＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤと署名σｅとを受信し、ＩＢＥ情報記憶部２３に記憶する（ステップＳ１０６）。そして、被復号権委譲装置２０は、復号権委譲装置１０にＩＤと、ＩＢＥ秘密鍵の一部であるｄ１と、署名σｅとを送信する（ステップＳ２０１）。
【００４５】
この際、既にＰＫＧ装置４０がＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤと署名σｅを生成して被復号権委譲装置２０に送信してあり、被復号権委譲装置２０のＩＢＥ情報記憶部２３がＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤと署名σｅを記憶している場合には、ＰＫＧ装置４０は新たにＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤと署名σｅを生成しなくても良い。すなわち、ステップＳ１０４とステップＳ１０５とステップＳ１０６の処理は行わなくても良い。この場合、被復号権委譲装置２０は、ＩＢＥ情報記憶部２３からＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤと署名σｅを読み出し、復号権委譲装置１０にＩＤと、ＩＢＥ秘密鍵の一部であるｄ１と、署名σｅとを送信する。
【００４６】
復号権委譲装置１０は、署名検証部１５に、ＩＤと、ＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤの一部であるｄ１と、署名σｅと、ＰＫＧ装置４０の検証鍵を入力し、動作させる。すなわち、署名検証部１５は、ＰＫＧ装置４０が公開している検証鍵を受信し、受信した検証鍵を用いて署名σｅの正当性を判定する（ステップＳ２０２）。
署名σｅが正当であれば、復号権委譲装置１０は変換鍵生成部１４を動作させて、変換鍵ｒｋＩＤを生成し（ステップＳ２０３）、暗号文変換装置３０へ送信する（ステップＳ２０４）。暗号文変換装置３０は、変換鍵ｒｋＩＤを受信し、変換鍵記憶部３２に記憶する（ステップＳ２０５）。一方、署名σｅが不当であれば、復号権委譲装置１０は変換鍵生成部１４を動作させず、変換鍵ｒｋＩＤを生成しない。
【００４７】
次に、暗号文変換装置３０が暗号文を変換する動作例について説明する。
復号権委譲装置１０は、暗号化する平文と、ＰＫＥ公開鍵と、公開パラメータとをＰＫＥ暗号化処理部１２に入力し、ＰＫＥ暗号化処理部１２は、ＰＫＥ暗号文ＣＰＫを生成する（ステップＳ２０６）。そして、復号権委譲装置１０は、ＰＫＥ暗号文ＣＰＫを暗号文変換装置３０に送信する（ステップＳ２０７）。
【００４８】
暗号文変換装置３０は、ＰＫＥ暗号文ＣＰＫを受信すると、暗号文変換部３１にＰＫＥ暗号文ＣＰＫと変換鍵ｒｋＩＤと公開パラメータｐａｒｍｓを入力して動作させ、ＰＫＥ暗号文ＣＰＫを被変換暗号文ＣＩＤへ変換する（ステップＳ２０８）。そして、暗号文変換装置３０は、被変換暗号文ＣＩＤを被復号権委譲装置２０へ送信する（ステップＳ２０９）。
被復号権委譲装置２０が、ＩＢＥ復号部２２に被変換暗号文ＣＩＤとＩＢＥ情報記憶部２３に記憶されているＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤと公開パラメータｐａｒｍｓを入力して動作させると、ＩＢＥ復号部２２は平文Ｍを出力する（ステップＳ２１０）。
【００４９】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、復号権委譲装置がＰＫＥ方式により暗号化を行う装置であり、被復号権委譲装置がＩＢＥ方式により復号を行うネットワーク環境においても、安全に暗号文復号権委譲を行うことができる。また、変換鍵の生成に必要な情報（ＩＢＥ秘密鍵の一部ｄ１）は、予めＰＫＧ装置４０によって生成され、ＩＢＥ秘密鍵の一部とＩＢＥ公開鍵との結合データに基づいて生成した電子署名とともに被復号権委譲装置２０に送信され、被復号権委譲装置２０が、ＩＢＥ秘密鍵の一部と電子署名とを記憶し、被復号権委譲の際に復号権委譲装置１０に送信するようにした。これにより、被復号権委譲装置２０が記憶する秘密鍵の数は、復号権委譲回数に関係なく、ひとつだけで良い。また、ＰＫＧ装置４０は、一度ＩＢＥ秘密鍵と、ＩＢＥ秘密鍵の一部およびＩＢＥ公開鍵の結合データに基づく電子署名とを生成すれば、復号権委譲が行われる度に鍵を生成する必要はない。
【００５０】
すなわち、ＩＢＥ秘密鍵の一部とＩＢＥ公開鍵との結合データに基づいた電子署名が正当であると判定される限り、被復号権委譲装置２０は同一のＩＤベース暗号方式の秘密鍵を用いて復号権委譲を行うことができる。つまり、ＰＫＧ装置４０が、被復号権委譲装置２０のために生成したＩＤベース暗号方式の秘密鍵の有効性を証明する限り、被復号権委譲装置２０は、複数の異なる復号権委譲装置から復号権委譲の要求があった場合でも、同一のＩＤベース暗号方式の秘密鍵の一部と電子署名とを復号権委譲装置１０に利用させて変換鍵を生成させることができる。このことから、復号権委譲のために被復号権委譲装置２０が記憶・管理すべき秘密鍵はひとつで足り、ＰＫＧ装置４０の秘密鍵生成コストおよび被復号権委譲装置２０の秘密鍵の管理コストを大幅に減少・簡易化することができ、また、数学的安全性を持った平文の交換が可能となる。
【００５１】
＜第２の実施形態＞
図２は、第２の実施形態によるＩＢＥ方式の暗号文復号権委譲システムの概念図である。
以下、複数のＩＤが説明中に混在する場合には、ＩＤｉ、ＩＤｊなどとして区別して表記する。
本発明による暗号文復号権委譲システムは、ＰＫＧ装置８０と、復号権委譲装置５０と、被復号権委譲装置６０と、暗号文変換装置７０と、ＲＫＧ（Re-encryption Key Generator）装置９０とから構成される。なお、これらの装置は、それぞれ別のユーザが管理・利用するものとする。ただし、ＰＫＧ装置８０とＲＫＧ装置９０とは同一のユーザが管理すすることとしても良く、故に、例えばひとつのサーバマシンがＰＫＧ装置８０とＲＫＧ装置９０とが有する各処理部の機能を有する構成としても良い。
第２の実施形態による暗号文復号権委譲システムは、いくつかの構成が第１の実施形態と同様であり、同様の構成についてはその旨を明示して説明を省略する。
【００５２】
ＰＫＧ装置８０は、ＩＢＥ秘密鍵生成装置であり、セットアップ処理部８１と、ＩＢＥ秘密鍵生成部８２と、署名鍵生成部８３と、署名処理部８４と、ＰＫＧ情報記憶部８５と、送受信部８６を備える。
ＰＫＧ装置８０とその備える各処理部は、第１の実施形態におけるＰＫＧ装置４０とその備える各処理部と同様の構成・機能である。
【００５３】
復号権委譲装置５０と被復号権委譲装置６０とは、同様の構成をしており、ＩＢＥ暗号化処理部５１とＩＢＥ復号部５２とＩＢＥ情報記憶部５３と送受信部５４を備える。ＩＢＥ暗号化処理部５１は、第１の実施形態におけるＩＢＥ暗号化処理部２１と、ＩＢＥ復号部５２は第１の実施形態におけるＩＢＥ復号部２２と、ＩＢＥ情報記憶部５３は第１の実施形態におけるＩＢＥ情報記憶部２３と、送受信部５４は第１の実施形態における送受信部２４と同様の構成・機能である。
【００５４】
暗号文変換装置７０は、ＲＫＧ装置９０から送信される変換鍵を受信し、記憶する装置であり、暗号文検証部７１と、暗号文変換部７２と、変換鍵記憶部７３と、送受信部７４を備える。
暗号文検証部７１は、暗号文の形式が適切であるか否かの判定を行う。復号権委譲装置５０の識別情報であるＩＤｉと、公開パラメータｐａｒｍｓ（ｐａｒｍｓ＝（ｇ、ｇ１、ｇ２、ｈ））、ＩＤｉに対応する暗号文ＣＩＤｉ（ＣＩＤｉ＝（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３））を入力として、以下の（８）式によって値ｘ、ｙを算出する。
【００５５】
【数８】
2008172736.tif 000010
【００５６】
暗号文検証部７１は、上記で算出したｘとｙとの値を比較し、ｘ＝ｙの場合は１を出力し、他の場合は０を出力する。
暗号文変換部７２は、復号権委譲装置５０のＩＢＥ暗号文ＣＩＤｉを被復号権委譲装置６０のＩＢＥ暗号文ＣＩＤｊに変換する。暗号文変換アルゴリズムを以下に説明する。
復号権委譲装置５０のＩＢＥ公開鍵ＩＤｉと、被復号権委譲装置６０のＩＢＥ公開鍵ＩＤｊと、被復号権委譲装置６０のＩＢＥ公開鍵ＩＤｊに対応する変換鍵ｒｋＩＤｊ（ｒｋＩＤｊ＝ｇｕｊα）と、公開パラメータｐａｒｍｓと、被復号権委譲装置６０のＩＢＥ公開鍵によって暗号化されたＩＢＥ暗号文ＣＩＤｉ（ＣＩＤｉ＝（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３））を入力として、以下の（９）式によってＩＢＥ暗号文ＣＩＤｉをＩＢＥ暗号文ＣＩＤｊに変換する。
【００５７】
【数９】
2008172736.tif 000011
【００５８】
変換鍵記憶部７３は、任意のＩＤと別の任意のＩＤとの組み合わせを、変換鍵ｒｋＩＤと対応付けて記憶する。以下の説明において、任意のＩＤｉと別の任意のＩＤｊとの組み合わせをＩＤｉ→ＩＤｊと表記することとし、（ＩＤｉ→ＩＤｊ、ｒｋＩＤｊ）と表記したときは、ＩＢＥ暗号文ＣＩＤｉからＩＢＥ暗号文ＣＩＤｊへ変換する鍵が変換鍵ｒｋＩＤｊであることを示す。
送受信部７４は、ＲＫＧ装置９０から変換鍵を受信し、復号権委譲装置５０からＩＢＥ暗号文を受信し、変換したＩＢＥ暗号文を被復号権委譲装置６０に送信する。
【００５９】
ＲＫＧ装置９０は、変換鍵を生成する装置であり、変換鍵生成部９１と、ＲＫＧ記憶部９２と、署名検証部９３と、送受信部９４とを備える。
変換鍵生成部９１は、ＰＫＧ装置８０の主秘密鍵の一部αと、被復号権委譲装置６０のＩＢＥ公開鍵ＩＤｊと、被復号権委譲装置６０のＩＢＥ公開鍵ＩＤｊに対応する被復号権委譲装置６０のＩＢＥ秘密鍵の一部ｄ1（ｄ1＝ｇｕｊ）と、公開パラメータｐａｒｍｓを入力として、以下の（１０）式によって変換鍵ｒｋＩＤｊを算出する。
【００６０】
【数１０】
2008172736.tif 000012
【００６１】
ＲＫＧ記憶部９２は、変換鍵とＰＫＧ装置８０の主秘密鍵の一部αと公開パラメータｐａｒｍｓを記憶する。署名検証部９３は、署名検証部１５と同様の構成をしており、送受信部９４は、送受信部１７と同様の構成とする。
以下、図５および図６を参照して、本発明による第２の実施形態の動作例について説明する。
ＰＫＧ装置８０は、セットアップ処理部８１を動作させ、主秘密鍵ｍｋ（ｍｋ＝（ｇ２α、α））と公開パラメータｐａｒｍｓを生成し、ＰＫＧ情報記憶部８５に記憶する（ステップＳ３０１）。ＰＫＧ装置８０は、生成した主秘密鍵ｍｋの一部αをＲＫＧ装置９０に送信する（ステップＳ３０２）。
【００６２】
ＰＫＧ装置８０は、署名鍵生成部８３を動作させ（ステップＳ３０３）、署名鍵と検証鍵のペアを生成し、ＰＫＧ情報記憶部８５に記憶する。なお、署名鍵生成部８３が署名鍵と検証鍵を生成する処理を行うのは、後に署名処理部８４がＩＢＥ秘密鍵の署名を生成する処理を行う前であれば良い。
そして、ＰＫＧ装置８０がＩＢＥ秘密鍵生成部８２にＩＤｊを入力して動作させると、ＩＢＥ秘密鍵生成部８２は、ＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤｊ（ｓｋＩＤｊ＝（ｄ０、ｄ１））を生成する（ステップＳ３０４）。ＩＢＥ秘密鍵生成部８２がＩＢＥ秘密鍵を生成する処理を行うのは、対応する被復号権委譲装置６０が被復号権委譲を行う前であれば良く、必ずしもセットアップ処理と連続して行う必要はない。
【００６３】
ＰＫＧ装置８０は、署名鍵生成部８３で生成した署名鍵と、ｄ１とＩＤｊを結合させたデータを署名処理部８４に入力して、署名σｅを生成する。そして、ＰＫＧ装置８０は、ＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤｊと、署名σｅとを被復号権委譲装置６０に送信する（ステップＳ３０５）。また、ＩＢＥ秘密鍵を生成する順番に制限はなく、暗号文復号権委譲が行われる時点までに生成していれば良い。
【００６４】
復号権委譲装置５０が被復号権委譲装置６０へ復号権委譲する動作例を以下に説明する。
被復号権委譲装置６０は、ＩＤｊとＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤｊの一部であるｄ１（ｄ１＝ｇｕｊ）と署名σｅとをＲＫＧ装置９０に送信する（ステップＳ４０１）。ＲＫＧ装置９０は、ｄ１と署名σｅとＩＤｊを受信すると、ＰＫＧ装置８０の検証鍵とともに署名検証部９３に入力して動作させ、署名σｅの正当性を検証する（ステップＳ４０２）。
【００６５】
署名σｅが正当であれば、ＲＫＧ装置９０は、変換鍵生成部９１に被復号権委譲装置６０のＩＢＥ公開鍵ＩＤｊとＲＫＧ記憶部９２に記憶されている主秘密鍵の一部αと公開パラメータｐａｒｍｓを入力して、変換鍵ｒｋＩＤｊ（ｒｋＩＤｊ＝ｇｕｊα）を生成する（ステップＳ４０３）。ＲＫＧ装置９０は、インデックスＩＤｉ→ＩＤｊと変換鍵ｒｋＩＤｊとを暗号文変換装置７０に送信する（ステップＳ４０４）。暗号文変換装置７０は、インデックスＩＤｉ→ＩＤｊと変換鍵ｒｋＩＤｊとを変換鍵記憶部７３に記憶する。
【００６６】
次に、暗号文変換装置７０が暗号文を変換する動作例について説明する。
復号権委譲装置５０は、復号権委譲装置５０のユーザＩＤｉと、ＩＢＥ暗号文ＣＩＤｉと、被変換暗号文の変換先のＩＤであるＩＤｊとを暗号文変換装置７０に送信する（ステップＳ４０５）。
暗号文変換装置７０は、復号権委譲装置５０のユーザＩＤｉと、ＩＢＥ暗号文ＣＩＤｉと、被変換暗号文の変換先のＩＤであるＩＤｊを受信すると、変換鍵テーブルから、対応するインデックス（ＩＤｉ→ＩＤｊ）と変換鍵（ｒｋＩＤｊ）の組み合わせが存在するかどうかを判定する（ステップＳ４０６）。対応するインデックス（ＩＤｉ→ＩＤｊ）と変換鍵（ｒｋＩＤｊ）の組み合わせが存在しない場合は、暗号文変換を行わない。
【００６７】
一方、対応するインデックス（ＩＤｉ→ＩＤｊ）と変換鍵（ｒｋＩＤｊ）の組み合わせが存在する場合には、暗号文変換装置７０は、ＣＩＤｉと、ｐａｒｍｓと、ＩＤｉとを入力として暗号文検証部７１を動作させる（ステップＳ４０７）。暗号文検証部７１は、０か１かのいずれかの結果を出力する。暗号文検証部７１の出力結果が０ならば、暗号文変換装置７０は変換処理を中止する。一方、暗号文検証部７１の出力結果が１ならば、ＣＩＤｉと、変換鍵ｒｋＩＤｊと、公開パラメータｐａｒｍｓと、ＩＤｉと、ＩＤjとを暗号文変換部７２に入力して、被変換暗号文ＣＩＤｊに変換する（ステップＳ４０８）。なお、委譲者の秘密鍵の一部に基づいて変換鍵を生成するように構成すれば、暗号文検証部７１による暗号文の形式が適切であるか否かの判定処理は行わなくても良い。暗号文変換装置７０は、被変換暗号文ＣＩＤｊを被復号権委譲装置６０に送信する（ステップＳ４０９）。
被復号権委譲装置６０は、被変換暗号文ＣＩＤｊとＩＢＥ情報記憶部に記憶されたＩＢＥ秘密鍵ｓｋＩＤｊ、公開パラメータｐａｒｍｓを入力としてＩＢＥ復号部５２を動作させ、対応する平文を検出する（ステップＳ４１０）。
【００６８】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、復号権委譲の際に、被復号権委譲装置が既に利用しているＩＢＥ秘密鍵により、複数の復号権委譲装置から送信されて、暗号文変換装置により変換された暗号文を復号することができる。また、既存で一般によく行われているＩＢＥ方式による復号権委譲の環境に、ＲＫＧ装置を設置することによって、効率良く環境構築が行えるものである。
【００６９】
また、変換鍵の生成に必要な情報は、予めＰＫＧ装置８０によって生成され、電子署名とともに被復号権委譲装置６０に送信され、被復号権委譲装置６０が、ＩＢＥ秘密鍵の一部と電子署名とを記憶し、被復号権委譲の際にＲＫＧ装置９０に送信するようにしたので、被復号権委譲装置６０が保持する秘密鍵の数は、復号権委譲回数に関係なく、ひとつだけで良い。また、ＰＫＧ装置８０は、一度ＩＢＥ秘密鍵と、ＩＢＥ秘密鍵の一部およびＩＢＥ公開鍵の結合データに基づく電子署名とを生成すれば、復号権委譲が行われる度に鍵を生成する必要はない。
【００７０】
すなわち、ＰＫＧ装置８０が、被復号権委譲装置６０のために生成したＩＤベース暗号方式の秘密鍵の有効性を証明する限り、被復号権委譲装置６０は、複数の異なる復号権委譲装置から復号権委譲の要求があった場合でも、同一のＩＢＥ秘密鍵の一部とＩＢＥ公開鍵と電子署名とをＲＫＧ装置９０に利用させて変換鍵を生成させることができる。つまり、復号権委譲のために被復号権委譲装置６０が記憶・管理すべき秘密鍵はひとつで足り、ＰＫＧ装置８０の秘密鍵生成コストおよび被復号権委譲装置６０の秘密鍵の管理コストを大幅に減少・簡易化することができ、また、数学的安全性を持った平文の交換が可能となる。
さらに、一般に広く利用されている、ＩＤベース暗号方式による暗号化・復号を行う復号権委譲装置５０および被復号権委譲装置６０とＰＫＧ装置８０と暗号文変換装置７０とを備えた暗号文復号権委譲システムに、ＲＫＧ装置９０を加えることで、既存のシステムを活かした環境構築が行える。
【００７１】
なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより暗号文復号権委譲を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００７２】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態によるシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるシステムの動作を示すシーケンス図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるシステムの動作を示すシーケンス図である。
【図４】本発明の第２の実施形態によるシステムを示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態によるシステムの動作を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の第２の実施形態によるシステムの動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  復号権委譲装置
１１  ＰＫＥ鍵生成部
１２  ＰＫＥ暗号化処理部（ＰＫＥ暗号化手段）
１３  ＰＫＥ復号部
１４  変換鍵生成部（変換鍵生成手段）
１５  署名検証部（電子署名検証手段）
１６  復号権委譲情報記憶部
１７  送受信部
２０  被復号権委譲装置
２１  ＩＢＥ暗号化処理部
２２  ＩＢＥ復号部（ＩＢＥ復号手段）
２３  ＩＢＥ情報記憶部
２４  送受信部
３０  暗号文変換装置
３１  暗号文変換部（暗号文変換手段）
３２  変換鍵記憶部
３３  送受信部
４０  ＰＫＧ装置（秘密鍵生成装置）
４１  セットアップ処理部
４２  ＩＢＥ秘密鍵生成部（ＩＢＥ秘密鍵生成手段）
４３  署名鍵生成部
４４  署名処理部（電子署名手段）
４５  ＰＫＧ情報記憶部
４６  送受信部
５０  復号権委譲装置
５１  ＩＢＥ暗号化処理部（ＩＢＥ暗号化手段）
５２  ＩＢＥ復号部
５３  ＩＢＥ秘密鍵記憶部
５４  送受信部
６０  被復号権委譲装置
７０  暗号文変換装置
７１  暗号文検証部（暗号文検証手段）
７２  暗号文変換部（暗号文変換手段）
７３  変換鍵記憶部
７４  送受信部
８０  ＰＫＧ装置（秘密鍵生成装置）
８１  セットアップ処理部
８２  ＩＢＥ秘密鍵生成部（ＩＢＥ秘密鍵生成手段）
８３  署名鍵生成部
８４  署名処理部（電子署名手段）
８５  ＰＫＧ情報記憶部
８６  送受信部
９０  ＲＫＧ装置（変換鍵生成装置）
９１  変換鍵生成部（変換鍵生成手段）
９２  ＲＫＧ記憶部
９３  署名検証部（電子署名検証手段）
９４  送受信部
【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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