(57)【要約】【課題】私有鍵をＩＣカードの外部に出す場合のセキュリティを高め、少ない資源しか備えていないＩＣカードにおいても公開鍵暗号処理の実行を可能にすることを目的とする。【解決手段】公開鍵により暗号化し、私有鍵で復号化する公開鍵暗号処理システムであって、私有鍵の一部のみと所有者識別情報を記録した可搬記録媒体と、前記私有鍵の残りの一部が記録され、前記可搬記録媒体を携帯するものが正当な所有者であることを確認し、その者が特定領域に入場した際に、前記私有鍵の残りの一部を当該可搬記録媒体に書き込む媒体利用手段と、前記私有鍵の残りの一部を書き込んだ可搬記録媒体から私有鍵、暗号演算を行う機器を一意に識別する情報を受け取り、受け取った私有鍵および情報に基づいて暗号演算を行う暗号処理手段とを設けた公開鍵暗号処理システムおよび方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誰もが入手可能な公開鍵により暗号化し、自分だけが持つ私有鍵で復号化する公開鍵暗号処理システムであって、
私有鍵の一部のみと所有者識別情報を記録した可搬記録媒体と、
前記私有鍵の残りの一部が記録され、前記可搬記録媒体を携帯するものが正当な所有者であることを確認し、その可搬記録媒体を携帯する者が特定領域に入場した際に、前記私有鍵の残りの一部を当該可搬記録媒体に書き込む媒体利用手段と、
前記私有鍵の残りの一部を書き込んだ可搬記録媒体から私有鍵、暗号演算を行う機器を一意に識別する情報を受け取り、受け取った私有鍵および情報に基づいて暗号演算を行う暗号処理手段と、
【請求項２】
請求項１記載の公開鍵暗号処理システムであって、
該可搬記録媒体の暗号演算を実行可能な暗号処理手段を特定する暗号処理特定手段、
を備えることを特徴とする公開鍵暗号処理システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の公開鍵暗号処理システムであって、
前記媒体利用手段と、前記暗号処理手段とを接続するネットワーク、
を備えることを特徴とする公開鍵暗号処理システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の公開鍵暗号処理システムであって、
前記可搬記録媒体が、
非接触型または接触型の読み取り／書き込みインタフェースを有するＩＣカードである、
ことを特徴とする公開鍵暗号処理システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の公開鍵暗号処理システムであって、
前記媒体利用手段が、
前記可搬記録媒体に対して、利用開始および利用終了に係るデジタル情報を記録する情報記録手段、
を備えることを特徴とする公開鍵暗号処理システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の公開鍵暗号処理システムであって、
前記暗号処理手段が、
暗号演算を行ったことに係る管理情報を記録する管理情報記録手段、
を備えることを特徴とする公開鍵暗号処理システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の公開鍵暗号処理システムであって、
前記可搬記録媒体が、
前記暗号処理特定手段、
を備えることを特徴とする公開鍵暗号処理システム。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の公開鍵暗号処理システムであって、
前記可搬記録媒体が、
前記管理情報、
を備えることを特徴とする公開鍵暗号処理システム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の公開鍵暗号処理システムであって、
前記管理情報が、
署名回数、
またはネットワーク接続先、
またはデジタル証明書、
またはデジタル証明書の保存先情報、
のいずれか一つ、
またはそれらの組み合わせ、
を備えることを特徴とする公開鍵暗号処理システム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の公開鍵暗号処理システムであって、
前記媒体利用手段が、
入退室管理システム、
または個人認証システム、
または設備に対するアクセス管理システム、
であることを特徴とする公開鍵暗号処理システム。
【請求項１１】
誰もが入手可能な公開鍵により暗号化し、自分だけが持つ私有鍵で復号化する公開鍵暗号処理方法であって、
予め私有鍵を可搬記録媒体に記録する段階と、
前記可搬記録媒体を用いて、特定の媒体利用手段を利用する段階と、
前記媒体利用手段の利用を開始する段階において、利用の開始に係るデジタル情報を該可搬記録媒体に記録する段階と、
前記可搬記録媒体の暗号演算を実行可能な暗号処理手段を特定する段階と、
前記可搬記録媒体に記録したデジタル情報に基づき、暗号演算の実行を許可する段階と、
前記可搬記録媒体から前記私有鍵を読み出し、暗号演算を実行する段階と、
を設けたことを特徴とする公開鍵暗号処理方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の公開鍵暗号処理方法であって、
前記媒体利用手段の利用を終了する場合に、前記可搬記録媒体に対して利用の終了に係るデジタル情報を記録する段階、
を設けたことを特徴とする公開鍵暗号処理方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載の公開鍵暗号処理方法であって、
予め私有鍵の一部を可搬記録媒体に記録する段階と、
前記私有鍵の残りの一部を前記可搬記録媒体とは異なる記録手段に記録する段階と、
前記媒体利用手段の利用を開始する段階において、前記デジタル情報として、前記私有鍵の残りの一部を前記可搬記録媒体に記録する段階と、
前記暗号演算を実行する段階において、前記私有鍵の一部と、前記私有鍵の残りの一部を合成して、一つの私有鍵とする段階と、
を設けたことを特徴とする公開鍵暗号処理方法。
【請求項１４】
請求項１１から１３のいずれかに記載の公開鍵暗号処理方法であって、
前記可搬記録媒体の暗号演算を実行可能な暗号処理手段を特定する段階が、前記暗号処理手段が備える、ネットワークにおいて該暗号処理手段を一意に識別可能なネットワーク識別子を用いて、該可搬記録媒体の暗号処理を実行する暗号処理手段を特定する段階、
を設けたことを特徴とする公開鍵暗号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、公開鍵暗号処理システムに関し、具体的には、ＩＣカードに保持した私有鍵（Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｋｅｙ；秘密鍵）を用いた電子署名、個人認証を行う公開鍵暗号処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
企業間や企業−個人間の電子商取引が本格化してきた現在、なりすましやデータの盗聴、改ざんといった危険性が取り上げられており、このような危険性をなくす基盤として、デジタル署名（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）が注目されている。
【０００３】
デジタル署名は、公開キー暗号システムを使って実現されていることが多い。通常の暗号文通信では、受信者の公開鍵で暗号化を行ったものを受信者の私有鍵で復号化するが、逆に、「発信者の私有鍵で暗号化を行なう」とデジタル署名となる。
【０００４】
このデジタル署名された、すなわち暗号化された文を元に戻すには、発信者の公開鍵を使用する。公開鍵は広く公開されているので、だれでもその署名の正当性を簡単に検査することができる。もし公開鍵で暗号文を正しく復元することができ、意味のある文が得られれば、それは正しい発信者であると確認することができる。
【０００５】
これは、デジタル署名を行うのに使用した私有鍵を知っているのは正規の発信者だけであり、公開鍵で復元できるようなデジタル署名を作成するには、そのペアとなる私有鍵を知らなければいけないからであり、途中でデータが改ざんされると正しく復号化できなくなるため、改ざんの防止・検出にも利用することができる。
【０００６】
したがって、公開鍵暗号処理において、自分だけが所有すべき私有鍵の秘密を如何に守るかは非常に重要であり、そのため、磁気カードなどと比較してセキュリティレベルが高いＩＣカードに私有鍵を保持し、ＩＣカードのＣＰＵを用いてデジタル署名を行い、私有鍵をＩＣカードの外に出さない方法が好適である。
【０００７】
しかしながら、ＩＣカードを用いた公開鍵暗号処理においては、以下の問題がある。すなわち、公開鍵暗号処理は高い演算能力を必要とし、尚且つ多くのメモリを必要とするため、ＣＰＵ能力が低い、あるいはメモリ容量が少ないＩＣカードにおいては、公開鍵暗号処理を実行できないという問題がある。
【０００８】
係る公開鍵暗号処理において、通常は、私有鍵をＩＣカードから読み出し、ホスト側のＣＰＵを使用して公開鍵暗号演算を行う方法を用いることが一般的であるが、この場合においては、私有鍵がＩＣカードの外部に出ることになり、セキュリティレベルが下がるという問題がある。
【０００９】
特に、非接触型の読み込み／書き込みインタフェースを有する非接触型ＩＣカードにおいては、ＣＰＵ能力やメモリ容量などの資源が少ないのに加えて、非接触である操作性によりＰＩＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｕｍｂｅｒ）などを入力することがないため、カード保有者の認証が難しいという問題もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、私有鍵をＩＣカードの外部に出す場合のセキュリティを高め、少ない資源しか備えていないＩＣカードにおいても公開鍵暗号処理を実行可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、  誰もが入手可能な公開鍵により暗号化し、自分だけが持つ私有鍵で復号化する公開鍵暗号処理システムであって、
私有鍵の一部のみと所有者識別情報を記録した可搬記録媒体と、
前記私有鍵の残りの一部が記録され、前記可搬記録媒体を携帯するものが正当な所有者であることを確認し、その可搬記録媒体を携帯する者が特定領域に入場した際に、前記私有鍵の残りの一部を当該可搬記録媒体に書き込む媒体利用手段と、
前記私有鍵の残りの一部を書き込んだ可搬記録媒体から私有鍵、暗号演算を行う機器を一意に識別する情報を受け取り、受け取った私有鍵および情報に基づいて暗号演算を行う暗号処理手段とを設けたものである。
本発明の第２の態様は、上述の第１の態様に係る公開鍵暗号処理システムにおいて、該可搬記録媒体の暗号演算を実行可能な暗号処理手段を特定する暗号処理特定手段を設けたものである。
本発明の第３の態様は、上述の第１または２の態様に係る公開鍵暗号処理システムにおいて、前記媒体利用手段と前記暗号処理手段とを接続するネットワークを設けたものである。
本発明の第４の態様は、上述の第１から３の態様に係る公開鍵暗号処理システムにおいて、前記可搬記録媒体を、非接触型または接触型の読み取り／書き込みインタフェースを有するＩＣカードにより構成したものである。
本発明の第５の態様は、上述の第１から４の態様に係る公開鍵暗号処理システムにおいて、前記媒体利用手段に、前記可搬記録媒体に対して利用開始および利用終了に係るデジタル情報を記録する情報記録手段を設けたものである。
本発明の第６の態様は、上述の第１から５の態様に係る公開鍵暗号処理システムにおいて、前記暗号処理手段に、暗号演算を行ったことに係る管理情報を記録する管理情報記録手段を設けたものである。
本発明の第７の態様は、上述の第１から６の態様に係る公開鍵暗号処理システムにおいて、前記可搬記録媒体に、前記暗号処理特定手段を設けたものである。
本発明の第８の態様は、上述の第１から７の態様に係る公開鍵暗号処理システムにおいて、前記可搬記録媒体に、前記管理情報を設けたものである。
本発明の第９の態様は、上述の第１から８の態様に係る公開鍵暗号処理システムにおいて、前記管理情報が、署名回数、またはネットワーク接続先、またはデジタル証明書、またはデジタル証明書の保存先情報のいずれか一つ、またはそれらの組み合わせにより構成したものである。
本発明の第１０の態様は、上述の第１から９の態様に係る公開鍵暗号処理システムにおいて、前記媒体利用手段を、入退室管理システム、または個人認証システム、または設備に対するアクセス管理システムにより構成したものである。
本発明の第１１の態様は、誰もが入手可能な公開鍵により暗号化し自分だけが持つ私有鍵で復号化する公開鍵暗号処理方法において、予め私有鍵を可搬記録媒体に記録する段階と、前記可搬記録媒体を用いて特定の媒体利用手段を利用する段階と、前記媒体利用手段の利用を開始する段階において利用の開始に係るデジタル情報を該可搬記録媒体に記録する段階と、前記可搬記録媒体の暗号演算を実行可能な暗号処理手段を特定する段階と、前記可搬記録媒体に記録したデジタル情報に基づき暗号演算の実行を許可する段階と、前記可搬記録媒体から前記私有鍵を読み出し暗号演算を実行する段階とを行うようにしたものである。
本発明の第１２の態様は、上述の第１１の態様に係る公開鍵暗号処理方法において、前記媒体利用手段の利用を終了する場合に前記可搬記録媒体に対して利用の終了に係るデジタル情報を記録する段階を設けたものである。
本発明の第１３の態様は、上述の第１１または１２の態様に係る公開鍵暗号処理方法において、予め私有鍵の一部を可搬記録媒体に記録する段階と、前記私有鍵の残りの一部を前記可搬記録媒体とは異なる記録手段に記録する段階と、前記媒体利用手段の利用を開始する段階において前記デジタル情報として前記私有鍵の残りの一部を前記可搬記録媒体に記録する段階と、前記暗号演算を実行する段階において前記私有鍵の一部と前記私有鍵の残りの一部を合成して一つの私有鍵とする段階とを行うようにしたものである。
本発明の第１４の態様は、上述の第１１から１３の態様に係る公開鍵暗号処理方法において、前記可搬記録媒体の暗号演算を実行可能な暗号処理手段を特定する段階が、前記暗号処理手段が備えるネットワークにおいて該暗号処理手段を一意に識別可能なネットワーク識別子を用いて該可搬記録媒体の暗号処理を実行する暗号処理手段を特定する段階を行うようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る公開鍵暗号処理システムおよび方法によれば、可搬記録媒体を用いて利用者および利用機器を限定して暗号演算を代行することにより、資源が少ない可搬記録媒体においても、公開鍵暗号処理を行うことが可能となる。
また、可搬記録媒体から私有鍵を取り出す場合においても、可搬記録媒体を用いて利用者および利用機器を限定して暗号演算を代行するため、安全な作業領域の中で私有鍵を扱うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明の公開鍵暗号処理システム１の一実施例の構成図である。
【００１４】
公開鍵暗号処理システム１は、可搬記録媒体２と、媒体利用手段３と、暗号処理手段４と、暗号処理特定手段５とを備えており、媒体利用手段３、暗号処理手段４、および暗号処理特定手段５は、ネットワークに接続し、互いにデータ通信可能である。
【００１５】
可搬記録媒体２は、可搬記録媒体２を一意に識別可能な識別ＩＤ、所有者ＩＤなどの所有者情報、私有鍵の一部などを記録した非接触型ＩＣカードである。可搬記録媒体２は、データを記録するメモリ、演算を行うＣＰＵ、外部とデータの通信を行う非接触型のインタフェースを備えている。
【００１６】
媒体利用手段３は、例えば、入退室管理システム、または個人認証システム、またはアクセス管理システムなどの、一定のセキュリティが確保された領域を有し、可搬記録媒体２を用いて該可搬記録媒体２の所有者を認識するアプリケーションシステムである。
【００１７】
図１に示した媒体利用手段３は、可搬記録媒体２に対してデータの読み出しおよび書き込みを行うリーダ／ライタ６と、所有者確認手段７と、入口開閉手段８と、情報記録手段９を備えた入退室管理システムの例である。
【００１８】
リーダ／ライタ６は、非接触の状態において、可搬記録媒体２からデータを読み出したり、データを書き込んだりするものである。
【００１９】
所有者確認手段７は、入力手段を備え、可搬記録媒体２に記録した所有者ＩＤなどの所有者情報と、入力手段により入力した暗証番号や生体情報などとを比較対照し、該可搬記録媒体２の所有者が本人であるか否か確認するものである。
【００２０】
入口開閉手段８は、所有者確認手段７が、可搬記録媒体２の所有者の本人であると確認した場合は、入口の施錠を解除し、可搬記録媒体２の所有者が本人ではないと判定し入場を拒絶する場合は、入口の施錠状態を保持するものである。
【００２１】
情報記録手段９は、所有者確認手段７が、可搬記録媒体２の所有者が本人であることを確認した場合、入場を許可する何らかのデジタル情報を可搬記録媒体２へ書き込むものである。
【００２２】
可搬記録媒体２へ書き込むデジタル情報としては、可搬記録媒体が有効であることを示す情報、入室時刻、フロア情報、私有鍵の一部など、用途や目的に応じた様々な情報を書き込むことができる。
【００２３】
また、情報記録手段９は、退室時において、入室時に該可搬記録媒体２に対して書き込んだデジタル情報を消去する。
【００２４】
暗号処理手段４は、可搬記録媒体２より私有鍵を読み出し、デジタル署名や個人認証などの暗号演算を代行するコンピュータシステムであり、リーダ／ライタ６と、実際に暗号演算を行う暗号演算部１０と、暗号演算を行った結果に係る管理情報を記録する管理情報記録手段１１とを備えている。
【００２５】
管理情報記録手段１１が記録する管理情報は、署名回数、ネットワークの接続先、デジタル証明書またはデジタル証明書の保存先などの情報を、用途や目的に応じて使用することができる。データ量が少ない署名回数などは、可搬記録媒体２へ書き込むことも可能である。
【００２６】
暗号処理特定手段５は、可搬記録媒体２と該可搬記録媒体２の暗号演算を代行可能な暗号処理手段４を対応付けて管理し、対応付けされている暗号処理手段４においてのみ、暗号演算の代行を許可するものである。
【００２７】
暗号処理手段４を特定する情報は、暗号処理手段４を一意に識別可能な情報であれば特に限定されるものではないが、ネットワークにおいて機器を一意に特定可能なＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスやＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）  アドレスを用いることができる。
【００２８】
暗号処理特定手段６は、可搬記録媒体２が備えるメモリに上述の暗号処理手段４を特定する情報を記録し、可搬記録媒体２が備えるＣＰＵにより実行することも、可搬記録媒体２から識別ＩＤをネットワークに接続したコンピュータに送信することにより、該コンピュータにおいて実行することも可能である。
【００２９】
次に、図２のフローチャートに基づき、媒体利用手段３が居室などへの入室管理であり、情報記録手段９が私有鍵の一部をデジタル情報として可搬記録媒体２へ書き込む例に基づき、本発明の公開鍵暗号処理システム１の動作を詳細に説明する。
【００３０】
私有鍵の一部ＰＫ´、識別ＩＤ、認証局が発行したデジタル証明書の保存先などの情報を予め可搬記録媒体２に記録しておき、記録した私有鍵の残りの一部ＰＫ´´を所有者確認手段７が記録しているものとして説明する。私有鍵の一部ＰＫ´と、残りの私有鍵ＰＫ´´は、例えば識別ＩＤなどで関連付けされているものとする。
【００３１】
媒体利用手段３は、非接触インタフェースを介して、可搬記録媒体２を携帯する者が、居室へ入る際に、入口に設置されているリーダ／ライタ６に近づけた可搬記録媒体２に記録された識別ＩＤなどを読み取り、所有者確認手段７へ渡す。
【００３２】
可搬記録媒体２を携帯する者は、入力手段により暗証番号や生体情報などを入力し、所有者確認手段７は、識別ＩＤなどと、入力手段により入力された情報を対照し、可搬記録媒体２を携帯する者が該可搬記録媒体２の正当な所有者であるか否かを確認する。
【００３３】
所有者確認手段７が、被確認者を該可搬記録媒体２の正当な所有者であると確認し、該場所への入場を許可する場合は、入口開閉手段８は、居室入口の施錠を解除する。
【００３４】
更に、情報記録手段９は、リーダ／ライタ６を介して、可搬記録媒体２に記録した私有鍵の一部ＰＫ´に対応した残りの私有鍵の一部ＰＫ´´を、可搬記録媒体２へ書き込む。
【００３５】
所有者確認手段７が、被確認者が該可搬記録媒体２の正当な所有者ではない、すなわち不正な利用であると確認した場合、入口開閉手段８は、居室入口の施錠された状態を保持する。
【００３６】
不正な利用の場合に、情報記録手段９が、予め定めた不正使用を示す情報を入退場情報として該可搬記録媒体２に記録するようにしてもよい。
【００３７】
次に、居室内に入った者は、居室内に設置された暗号処理手段４により、デジタル署名や、認証などの公開鍵暗号演算を行う。この時、暗号処理特定手段５は、予め関連付けてある情報に基づき、該可搬記録媒体２の暗号演算を代行する暗号処理手段４を、１台または複数台に限定する。
【００３８】
暗号演算部１０は、可搬記録媒体２に記録されている私有鍵ＰＫ（私有鍵の一部ＰＫ´と、残りの私有鍵の一部ＰＫ´´を合成したもの）と、デジタル証明書の保存先を読み出し、公開鍵暗号演算を代行する。
【００３９】
管理情報記録手段１１は、署名回数、ネットワークの接続先、デジタル証明書またはデジタル証明書の保存先などの管理情報を記録する。管理情報を記録することにより、不正使用のチェックも可能になる。
【００４０】
退室時は、再度可搬記録媒体２をリーダ／ライタ６に近づけることにより、情報記録手段９は、入室時に書き込んだ残りの私有鍵の一部ＰＫ´´を可搬記録媒体２から消去する。
【００４１】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明による公開鍵暗号処理システムは、上述の実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能なことは当然のことである。
【００４２】
本発明の基本概念は、私有鍵を可搬記録媒体の外部で使用する場合において、可搬記録媒体により認証を受けた一定のセキュリティが及ぶ領域内、且つ限定した機器により暗号演算を代行する手法にあるから、媒体利用手段は入退室管理だけではなく、可搬記録媒体を介して利用者および利用機器が特定可能なアプリケーションシステムを適用可能である。
【００４３】
また、本実施の形態においては、非接触型の読み取り／書き込みインタフェースを備えた非接触型ＩＣカードを例に説明したが、少ない資源しか持たない接触型インタフェースを備える接触型ＩＣカードであっても同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の公開鍵暗号処理システムの一実施例の構造図である。
【図２】本発明の公開鍵暗号処理システムの動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１  公開鍵暗号処理システム
２  可搬記録媒体
３  媒体利用手段
４  暗号処理手段
５  暗号処理特定手段
６  リーダ／ライタ
７  所有者確認手段
８  入口開閉手段
９  情報記録手段
１０  暗号演算部
１１  管理情報記録手段
【図１】
2008167505.tif 000003
【図２】
2008167505.tif 000004