(57)【要約】【課題】鍵の更新時に解読された確認鍵及び認証鍵を使用せず、安全に鍵の項を可能とし、不正な確認鍵の配布を防止し、サービス提供サーバの成りすましを防止する。【解決手段】本発明は、サービス提供センタ装置において、新たに確認鍵と署名鍵を生成し、生成された該確認鍵を鍵更新用暗号鍵記憶手段に格納されている更新用暗号鍵を用いて暗号化し、ＩＣカードに送信し、ＩＣカードにおいて、サービス提供センタ装置から暗号化された確認鍵を受信し、鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する。サービス提供センタ装置において、新たな確認鍵と新たな署名鍵で、確認鍵・署名鍵記憶手段を更新し、ＩＣカードにおいて、新たな確認鍵で確認鍵記憶手段の確認鍵を更新する。【選択図】図１
2008294861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成される鍵更新システムであって、
前記サービス提供センタ装置は、
鍵更新用暗号鍵を格納した鍵更新用暗号鍵記憶手段と、
確認鍵と署名鍵を格納する確認鍵・署名鍵記憶手段と、
新たに確認鍵と署名鍵を生成し、生成された該確認鍵を前記鍵更新用暗号鍵記憶手段に格納されている前記鍵更新用暗号鍵を用いて暗号化する暗号化手段と、
前記ＩＣカードと通信を行い、前記暗号化された新たな確認鍵を前記ＩＣカードに送信する第１の送受信手段と、
前記新たな確認鍵と前記署名鍵で、前記確認鍵・署名鍵記憶手段を更新する第１の鍵更新手段と、
を有し、
前記ＩＣカードは、
鍵更新用復号鍵を格納した鍵更新用復号鍵記憶手段と、
確認鍵を格納する確認鍵記憶手段と、
前記サービス提供センタ装置から暗号化された新たな確認鍵を受信する第２の送受信手段と、
前記鍵更新用復号鍵記憶手段に格納されている前記鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する復号化手段と、
前記新たな確認鍵で前記確認鍵記憶手段の確認鍵を更新する第２の鍵更新手段と、
を有することを特徴とする鍵更新システム。
【請求項２】
前記サービス提供センタ装置の前記暗号化手段は、
乱数を生成する手段と、
前記鍵更新用暗号鍵により暗号化する手段と、を有し、
前記第１の送受信手段は、
暗号化されない乱数と、前記鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数とを前記ＩＣカードに送信する手段を含み、
前記ＩＣカードの前記第２の送受信手段は、
前記第１の送受信手段により送信された前記暗号化されない乱数と前記暗号化された乱数を受信する手段を含み、
前記ＩＣカードの前記復号化手段は、
前記サービス提供センタ装置から受信した前記暗号化された乱数を、前記鍵更新用復号鍵により復号化する手段と、
復号化された乱数と前記サービス提供センタ装置から送信された前記暗号化されない乱数とを比較し、一致することを確認することにより、該サービス提供センタ装置の正当性を検証する手段と、を含む
請求項１記載の鍵更新システム。
【請求項３】
ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成されるシステムにおける鍵更新方法であって、
前記サービス提供センタ装置において、
新たに確認鍵と署名鍵を生成し、生成された該確認鍵を前記鍵更新用暗号鍵記憶手段に格納されている前記鍵更新用暗号鍵を用いて暗号化する暗号化ステップと、
第１の送受信手段を介して、暗号化された新たな確認鍵を前記ＩＣカードに送信する鍵送信ステップと、を行い、
前記ＩＣカードにおいて、
第２の送受信手段を介して、前記サービス提供センタ装置から前記暗号化された新たな確認鍵を受信する確認鍵受信ステップと、
鍵更新用復号鍵記憶手段に格納されている鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する復号化ステップを行い、
前記サービス提供センタ装置において、
前記新たな確認鍵及び前記新たな署名鍵で、確認鍵・署名鍵記憶手段を更新する第１の鍵更新ステップを行い、
前記ＩＣカードにおいて、
前記復号化ステップで生成された新たな確認鍵で確認鍵記憶手段の確認鍵を更新する第２の鍵更新ステップを行うことを特徴とする鍵更新方法。
【請求項４】
前記サービス提供センタ装置は、前記暗号化ステップにおいて、
乱数を生成し、
前記鍵更新用暗号鍵により暗号化し、
暗号化されない乱数と、前記鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数とを前記ＩＣカードに送信し、
前記ＩＣカードは、
前記サービス提供センタ装置から送信された前記暗号化されない乱数と前記暗号化された乱数を受信し、
前記復号化ステップにおいて、
前記サービス提供センタ装置から受信した前記暗号化された乱数を、前記鍵更新用復号鍵により復号化し、
復号化された乱数と前記サービス提供センタ装置から送信された前記暗号化されない乱数とを比較し、一致することを確認することにより、該サービス提供センタ装置の正当性を検証する
請求項３記載の鍵更新方法。
【請求項５】
ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成される鍵更新システムにおけるサービス提供センタ装置であって、
鍵更新用暗号鍵を格納した鍵更新用暗号鍵記憶手段と、
確認鍵と署名鍵を格納する確認鍵・署名鍵記憶手段と、
新たに確認鍵と署名鍵を生成し、新たな確認鍵を前記鍵更新用暗号鍵記憶手段に格納されている前記鍵更新用暗号鍵を用いて暗号化する暗号化手段と、
前記ＩＣカードと通信を行い、前記暗号化された新たな確認鍵を前記ＩＣカードに送信する送受信手段と、
前記新たな確認鍵と前記新たな署名鍵で、前記確認鍵・署名鍵記憶手段を更新する鍵更新手段と、
を有することを特徴とするサービス提供センタ装置。
【請求項６】
前記暗号化手段は、
乱数を生成する手段と、
前記鍵更新用暗号鍵により暗号化する手段と、
暗号化されない乱数と、前記鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数とを前記ＩＣカードに送信する手段と、を含む、
請求項５記載のサービス提供センタ装置。
【請求項７】
ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成される鍵更新システムにおけるＩＣカードであって、
鍵更新用復号鍵を格納した鍵更新用復号鍵記憶手段と、
確認鍵を格納する確認鍵記憶手段と、
前記サービス提供センタ装置から暗号化された新たな確認鍵を受信する送受信手段と、
前記鍵更新用復号鍵記憶手段に格納されている前記鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する復号化手段と、
前記新たな確認鍵で前記確認鍵記憶手段の確認鍵を更新する鍵更新手段と、
を有することを特徴とするＩＣカード。
【請求項８】
前記送受信手段は、
前記サービス提供センタ装置から送信された暗号化されない乱数と暗号化された乱数を受信する手段を含み、
前記復号化手段は、
前記サービス提供センタ装置から受信した暗号化された乱数を、前記鍵更新用復号鍵により復号化する手段と、
復号化された乱数と前記サービス提供センタ装置から送信された前記暗号化されない乱数とを比較し、一致することを確認することにより、該サービス提供センタ装置の正当性を検証する手段と、を含む
請求項７記載のＩＣカード。
【請求項９】
コンピュータを、
請求項５または６記載のサービス提供センタ装置として機能させるプログラム。
【請求項１０】
コンピュータを、
請求項７または８記載のＩＣカードとして機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍵管理方法及びシステム及びサービス提供センタ装置及びＩＣカード及びプログラムに係り、特に、電子署名の発行、及びこれに基づくサービス提供、電子署名用鍵の更新を行うための鍵管理方法及びシステム及びサービス提供センタ装置及びＩＣカード及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
同一の署名鍵と確認鍵を長期間使用続けることは、安全性の低下につながることから、一定期間毎に更新することが一般的である。
【０００３】
このため、鍵の有効期限が切れたときなどに新しい署名鍵と確認鍵を生成し、確認鍵をＩＣカードに配布したのち、新しい署名鍵と確認鍵に切り替えている。あるいは、予め複数の署名鍵と確認鍵を生成しておき、ＩＣカードに確認鍵を配布しておき、有効期限が来たときなどに切り替えている（例えば、非特許文献1参照）。
【０００４】
上記の例を以下に示す。
【０００５】
図７は、従来の鍵更新シーケンスを示す。
【０００６】
ステップ１０）  サービス提供センタ装置は、ＩＣカードに確認鍵Ｐｋ１をオフラインでＩＣカードの利用者に配布する。
【０００７】
ステップ１１）  ＩＣカードは乱数Ｒを生成する。
【０００８】
ステップ１２）  生成した乱数Ｒをサービス提供センタ装置に送信する。
【０００９】
ステップ１３）  サービス提供センタ装置は、乱数Ｒを受信し、Ｒに署名鍵Ｓｋ１を用いて署名Ｓｋ１（Ｒ）を作成する。
【００１０】
ステップ１４）  サービス提供センタ装置は、作成したＲの署名Ｓｋ１（Ｒ）をＩＣカードに送信する。
【００１１】
ステップ１５）  ＩＣカードは、署名Ｓｋ１を受信すると、確認鍵Ｐｋ１を用いて、Ｓｋ１（Ｒ）を検証する。
【００１２】
ステップ１６）  ＩＣカードでは、署名が正当であると判断した場合には、セッション鍵Ｔｋ１を生成し、確認鍵Ｐｋ１をＰｋ１（Ｔｋ１）として暗号化する。
【００１３】
ステップ１７）  暗号化したセッション鍵Ｐｋ１（Ｔｋ１）をサービス提供センタ装置２に送信する。
【００１４】
ステップ１８）  サービス提供センタ装置は、Ｐｋ１（Ｔｋ１）を受信し、Ｐｋ１（Ｔｋ１）を署名Ｓｋ１により復号化し、Ｔｋ１を生成する。
【００１５】
次に、鍵更新シーケンスについて説明する。
【００１６】
ステップ２０）  ＩＣカードは、認証用の乱数Ｒを生成する。
【００１７】
ステップ２１）  ＩＣカードから乱数Ｒをサービス提供センタ装置に送信する。
【００１８】
ステップ２２）  サービス提供センタ装置は、Ｒを受信し、Ｒより署名Ｓｋ１（Ｒ）を作成する。
【００１９】
ステップ２３）  サービス提供センタ装置は、作成された署名Ｓｋ１（Ｒ）をＩＣカードに送信する。
【００２０】
ステップ２４）  ＩＣカードは、署名Ｓｋ１を受信すると確認鍵Ｐｋ１を用いてＳｋ１（Ｒ）を検証する。具体的には、Ｐｋ１を用いてＳｋ１（Ｒ）を復号化し、復号化したＲがステップ２０で生成した乱数Ｒと一致すれば、署名が正当であると判断する。
【００２１】
ステップ２５）  ＩＣカードは、署名が正当であると判断した場合には、セッション鍵Ｔｋ２を生成し、Ｔｋ２を暗号化してセッション鍵Ｐｋ１（Ｔｋ２）とする。
【００２２】
ステップ２６）  セッション鍵Ｐｋ１（Ｔｋ２）をサービス提供センタ装置に送信する。
【００２３】
ステップ２７）  サービス提供センタ装置は、セッション鍵Ｐｋ１（Ｔｋ２）を受信し、Ｐｋ１（Ｔｋ２）を署名鍵Ｓｋ１により復号化し、セッション鍵Ｔｋ２を生成する。
【００２４】
ステップ２８）  サービス提供センタ装置では、新たな確認鍵Ｐｋ２と署名鍵Ｓｋ２を生成し、更新する。
【００２５】
ステップ２９）  サービス提供センタ装置は、Ｐｋ２をＴｋ２により暗号化してＴｋ２（Ｐｋ２）を作成する。
【００２６】
ステップ３０）  暗号化されたＴｋ２（Ｐｋ２）を確認鍵更新要求としてＩＣカードに送信する。
【００２７】
ステップ３１）  ＩＣカードでは、確認鍵更新要求を受信すると、Ｔｋ２（Ｐｋ２）をＴｋ２より復号化してＰｋ２を生成する。
【００２８】
ステップ３２）  生成されたＰｋ２で確認鍵を更新する。
【非特許文献１】http://www.ecom.jp/qecom/about_wg/wg05/cr-swg/code-index.html  「暗号利用技術ハンドブック（4．鍵管理）」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
しかしながら、上記の従来の技術では、署名鍵・確認鍵を更新する前に、これらの鍵を用いた通信を複数回傍受し、解読することなどにより、署名鍵が解読された場合、悪意のあるもののなりすましによる弊害が発生する恐れがある。
【００３０】
すなわち、ＩＣカードとの通信のためのセッション鍵を解読され、通信を盗聴されたり、にせの確認鍵を配布し、切り替えることにより、本来のサービス提供サーバとＩＣカードとの認証ができなくなることも想定される。
【００３１】
署名鍵は、全てのＩＣカードに対して共通に使用していた場合、当該鍵が解読されるとその影響は全てのＩＣカードに対して共通に使用していた場合、当該鍵が解読されるとその影響は全てのＩＣカードに及ぶこととなり、甚大な損害を蒙る恐れがある。
【００３２】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、鍵の更新時に解読された確認鍵及び認証鍵を使用せず、安全に鍵の更新を可能とし、不正な確認鍵の配布を防止し、サービス提供サーバの成りすましを防止することが可能な鍵管理方法及びシステム及びサービス提供センタ装置及びＩＣカード及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
図１は、本発明の原理構成図である。
【００３４】
本発明（請求項１）は、ＩＣカード１とサービス提供センタ装置とから構成される鍵更新システムであって、
サービス提供センタ装置２は、
鍵更新用暗号鍵を格納した鍵更新用暗号鍵記憶手段２３１と、
確認鍵と署名鍵を格納する確認鍵・署名鍵記憶手段２１０と、
新たに確認鍵と署名鍵を生成し、生成された該確認鍵を鍵更新用暗号鍵記憶手段２３１に格納されている鍵更新用暗号鍵を用いて暗号化する暗号化手段２３５と、
ＩＣカード１と通信を行い、暗号化された新たな確認鍵をＩＣカード１に送信する第１の送受信手段２４０と、
新たな確認鍵と新たな署名鍵で、確認鍵・署名鍵記憶手段２１０を更新する第１の鍵更新手段２３０と、
を有し、
ＩＣカード１は、
鍵更新用復号鍵を格納した鍵更新用復号鍵記憶手段１３３と、
確認鍵を格納する確認鍵記憶手段１４０と、
サービス提供センタ装置２から暗号化された新たな確認鍵を受信する第２の送受信手段１５０と、
鍵更新用復号鍵記憶手段１３３に格納されている鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する復号化手段１３１と、
新たな確認鍵で確認鍵記憶手段１４０の確認鍵を更新する第２の鍵更新手段１３０と、を有する。
【００３５】
また、本発明（請求項２）は、サービス提供センタ装置２の暗号化手段２３５に、
乱数を生成する手段と、
鍵更新用暗号鍵により暗号化する手段と、を含み、
第１の送受信手段２４０に、
暗号化されない乱数と、鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数とをＩＣカード１に送信する手段を含み、
ＩＣカード１の第２の送受信手段１５０に、
第１の送受信手段２４０により送信された暗号化されない乱数と暗号化された乱数を受信する手段を含み、
ＩＣカード１の復号化手段１３１に、
サービス提供センタ装置２から受信した暗号化された乱数を、鍵更新用復号鍵により復号化する手段と、
復号化された乱数とサービス提供センタ装置２から送信された暗号化されない乱数とを比較し、一致することを確認することにより、該サービス提供センタ装置２の正当性を検証する手段と、を含む。
【００３６】
図２は、本発明の原理を説明するための図である。
【００３７】
本発明（請求項３）は、ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成されるシステムにおける鍵更新方法であって、
サービス提供センタ装置において、
新たに確認鍵と署名鍵を生成し、生成された該確認鍵を鍵更新用暗号鍵記憶手段に格納されている鍵更新用暗号鍵を用いて暗号化する暗号化ステップ（ステップ１）と、
第１の送受信手段を介して、暗号化された新たな確認鍵をＩＣカードに送信する鍵送信ステップ（ステップ２）と、を行い、
ＩＣカードにおいて、
第２の送受信手段を介して、サービス提供センタ装置から暗号化された新たな確認鍵を受信する確認鍵受信ステップと、
鍵更新用復号鍵記憶手段に格納されている鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する復号化ステップ（ステップ３）を行い、
サービス提供センタ装置において、
新たな確認鍵と新たな署名鍵で、確認鍵・署名鍵記憶手段を更新する第１の鍵更新ステップ（ステップ４）を行い、
ＩＣカードにおいて、
復号化ステップで生成された新たな確認鍵で確認鍵記憶手段の確認鍵を更新する第２の鍵更新ステップ（ステップ５）を行う。
【００３８】
また、本発明（請求項４）は、サービス提供センタ装置は、暗号化ステップ（ステップ１）において、
乱数を生成し、
鍵更新用暗号鍵により暗号化し、
暗号化されない乱数と、鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数とをＩＣカードに送信し、
ＩＣカードは、
サービス提供センタ装置から送信された暗号化されない乱数と暗号化された乱数を受信し、
復号化ステップ（ステップ３）において、
サービス提供センタ装置から受信した暗号化された乱数を、鍵更新用復号鍵により復号化し、
復号化された乱数とサービス提供センタ装置から送信された暗号化されない乱数とを比較し、一致することを確認することにより、該サービス提供センタ装置の正当性を検証する。
【００３９】
本発明（請求項５）は、ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成される鍵更新システムにおけるサービス提供センタ装置であって、
鍵更新用暗号鍵を格納した鍵更新用暗号鍵記憶手段と、
確認鍵と署名鍵を格納する確認鍵・署名鍵記憶手段と、
新たに確認鍵と署名鍵を生成し、新たな確認鍵を鍵更新用暗号鍵記憶手段に格納されている鍵更新用暗号鍵を用いて暗号化する暗号化手段と、
ＩＣカードと通信を行い、暗号化された新たな確認鍵をＩＣカードに送信する送受信手段と、
新たな確認鍵と新たな署名鍵で、確認鍵・署名鍵記憶手段を更新する鍵更新手段と、を有する。
【００４０】
また、本発明（請求項６）は、暗号化手段に、
乱数を生成する手段と、
鍵更新用暗号鍵により暗号化する手段と、
暗号化されない乱数と、鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数とをＩＣカードに送信する手段と、を含む。
【００４１】
本発明（請求項７）は、ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成される鍵更新システムにおけるＩＣカードであって、
鍵更新用復号鍵を格納した鍵更新用復号鍵記憶手段と、
確認鍵を格納する確認鍵記憶手段と、
サービス提供センタ装置から暗号化された新たな確認鍵を受信する送受信手段と、
鍵更新用復号鍵記憶手段に格納されている鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する復号化手段と、
新たな確認鍵で確認鍵記憶手段の確認鍵を更新する鍵更新手段と、を有する。
【００４２】
また、本発明（請求項８）は、送受信手段に、サービス提供センタ装置から送信された暗号化されない乱数と暗号化された乱数を受信する手段を含み、
復号化手段に、サービス提供センタ装置から受信した該サービス提供センタ装置の鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数を、鍵更新用復号鍵により復号化する手段と、
復号化された乱数とサービス提供センタ装置から送信された暗号化されない乱数とを比較し、一致することを確認することにより、該サービス提供センタ装置の正当性を検証する手段と、を含む。
【００４３】
本発明（請求項９）は、コンピュータを、請求項５または６記載のサービス提供センタ装置として機能させるプログラムである。
【００４４】
本発明（請求項１０）は、コンピュータを、請求項７または８記載のＩＣカードとして機能させるプログラムである。
【００４５】
上記のように、本発明は、確認鍵及び認証鍵を解読された後においても、安全に当該鍵の切り替えを可能とするものであり、サービス提供サーバに鍵の更新時にのみ使用する鍵更新用復号鍵と鍵更新用暗号鍵、ＩＣカードに鍵更新用復号鍵を設けておき、確認鍵更新時において、サービス提供センタ装置は確認鍵を鍵更新用暗号鍵により暗号化すると共に、署名を付加し、ＩＣカードに送り、ＩＣカードにおいて鍵更新用復号鍵により復号化すると共に署名を検証することにより、サービス提供サーバが成りすましたものではないことを確認した上で、確認鍵を更新できることになる。
【発明の効果】
【００４６】
上記のように本発明によれば、鍵の更新時に解読された確認鍵及び認証鍵を使用せず、解読されていない鍵更新用暗号鍵と鍵更新用復号鍵を用いることにより、安全に鍵の更新を可能とし、不正な確認鍵の配布を防止し、サービス提供サーバの成りすましを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。
【００４８】
図３は、本発明の一実施の形態における機器構成を示す。
【００４９】
同図に示すシステムは、ＩＣカードを利用してサービスを受ける場合の機器構成を示している。ＩＣカード１、サービス提供センタ装置２、ＩＣカードリーダライタ３、利用者端末４、通信回線５から構成されている。サービスを受ける者は、ＩＣカード1を持参して、ＩＣカードリーダライタ３に接続すると、サービス提供センタ装置２は、ＩＣカードリーダライタ３、利用者端末４、通信回線５を経由して、ＩＣカード１と通信を行い、ＩＣカード１は、サービス提供センタ装置２を認証し、正しいサービス提供センタ装置２であれば、利用者は、ＩＣカードによる電子マネーの利用、バンキングなど様々なサービスを安全に受けることができるものである。この場合に、ＩＣカード１は、サービス提供センタ装置２を認証するための確認鍵を有しているが、このようなサービスを繰り返し実行すると、通信回線５などの盗聴により、サービス提供センタ装置２に存在する署名鍵や確認鍵が解読され、サービス提供センタ装置２がなりすまされ、偽の確認鍵を配布され、利用者は偽のサービス提供センタ装置２からのサービスを受けることとなり、不正な取引による甚大な損害を受ける恐れがある。
【００５０】
そこで、本発明では、このようななりすましを防止するため、ＩＣカード１やサービス提供センタ装置２に存在する認証に使用する鍵を安全に配布し、更新する仕組みを提供するものである。
【００５１】
以下、図４により、その形態を説明する。
【００５２】
図４は、本発明の一実施の形態におけるシステム構成図である。
【００５３】
同図に示すシステム構成は、図３で示したＩＣカード１とサービス提供センタ装置２が、ＩＣカードリーダ３と利用者端末４と通信回線５を経由して接続されている構成のうち、ＩＣカード１とサービス提供センタ装置２の構成を示したものである。ＩＣカードリーダライタ３、利用者端末４、通信回線５はあくまで、ＩＣカード１とサービス提供センタ装置２の通信路を形成しているものであり、本発明のしくみには直接関連しないものであるので省略している。
【００５４】
ＩＣカード１は、サービス提供センタ装置２を認証するための認証部１１０、サービス提供センタ装置２とセッション鍵を共有するためのセッション鍵共有部１２０、鍵更新部１３０、Ｐｋ１１４１，Ｐｋ２１４２を有する確認鍵保存・読出部１４０、サービス提供センタ装置２との通信を行うためのデータ送受信部１５０を有する。
【００５５】
認証部１１０は、乱数生成部１１１、署名検証部１１２を有する。
【００５６】
セッション鍵共有部１２０は、セッション鍵生成部１２１、暗号化部１２２、セッション鍵保存・読み出し部１２３を有する。セッション鍵保存・読み出し部１２３は、セッション鍵Ｔｋ１１２４とセッション鍵Ｔｋ２１２５を有する。
【００５７】
鍵更新部１３０は、確認鍵復号化部１３１、署名検証部１３２、鍵更新用復号鍵保存・読出部１３３を有する。鍵更新用復号鍵保存・読出部１３３は鍵更新用復号鍵Ｐｕ１３４を含む。
【００５８】
サービス提供センタ装置２は、確認鍵Ｐｋ１２１１、確認鍵・署名鍵保存読出部２１０、セッション鍵共有部２２０、鍵更新部２３０、ＩＣカード１との通信を行うためのデータ送受信部２４０、オフラインでＩＣカードを配布する際にＩＣカードに確認鍵Ｐｋ１１４１と鍵更新用復号鍵Ｐｕ１３４を書き込むための鍵配布部２５０を有する。
【００５９】
確認鍵・署名鍵保存読出部２１０は、確認鍵Ｐｋ１２１１、確認鍵Ｐｋ２２１３、署名鍵Ｓk１２１２、署名鍵Ｓｋ２２１４を含む。
【００６０】
セッション鍵共有部２２０は、セッション鍵Ｔｋ１２２２，セッション鍵Ｔｋ２２２４を含むセッション保存・読出部２２１及び復号化部２２３を有する。
【００６１】
鍵更新部２３０は、鍵更新用復号鍵Ｐｕ２３２と鍵更新用暗号鍵Ｓｕ２３３を含む鍵更新用保存・読出部２３１、乱数生成部２３４、暗号化部２３５を有する。
【００６２】
次に、上記の構成における動作を説明する。
【００６３】
まず、通常のサービス提供時のシーケンスを説明する。
【００６４】
図５は、本発明の一実施の形態における通常の通信シーケンスを示す図である。
【００６５】
ステップ１０１）  利用者にＩＣカード１を配布するため、サービス提供センタ装置２は、ＩＣカード１に鍵配布部２５０により、確認鍵Ｐｋ１１４１と鍵更新用復号鍵Ｐｕ１３４を書き込み、オンラインでＩＣカード１の利用者に配布する。この場合、ＩＣカード１では、鍵配布部２５０により書き込み要求がくると、確認鍵保存読出部１４０によりＰｋ１１４１を、鍵更新用復号鍵保存・読出部１３３により鍵更新用復号鍵Ｐｕ１３４を保存する。
【００６６】
ステップ１０２）  ＩＣカード利用者が、サービス提供センタ装置２によりサービスを受ける場合に、ＩＣカード１をＩＣカードリーダライタ３に接続すると、ＩＣカード１は認証部１１０の乱数生成部１１１により乱数Ｒ１を生成し、データ送受信部１５０によりサービス提供センタ装置２に乱数Ｒ１を送信する。
【００６７】
ステップ１０３）  サービス提供センタ装置２は、データ送受信部２４０により乱数Ｒ１を受信し、署名作成部２６０において、Ｒ１より署名Ｓｋ１（Ｒ１）を作成する。
【００６８】
ステップ１０４）  サービス提供センタ装置２は、データ送受信部２４０より署名Ｓｋ１（Ｒ１）をＩＣカード１に送信する。
【００６９】
ステップ１０５）  ＩＣカード１は、データ送受信部１５０により署名Ｓｋ１を受信すると、認証部１１０の署名検証部１１２により確認鍵保存読出部１４０に保存されているＰｋ１１４１を用いて、Ｓｋ１（Ｒ１）を復号化し、Ｒ１が生成されることを確認することにより、サービス提供センタ装置２の署名の正当性を確認する。
【００７０】
ステップ１０６）  ＩＣカード１では、前述の署名が正当であると判断した場合には、セッション鍵共有部１２０のセッション鍵生成部１２１は、セッション鍵Ｔｋ１を生成し、暗号化部１２２は、Ｔｋ１をセッション鍵保存・読出部１２３にＴｋ１１２４として保存すると共に、暗号化部１２２により確認鍵Ｐｋ１１４１をＰｋ１（Ｔｋ１）として暗号化し、データ送受信部１５０に送信する。
【００７１】
ステップ１０７）  ＩＣカード１のデータ送受信部１５０は、暗号化されたＰｋ１（Ｔｋ１）をサービス提供サーバ２に送信する。
【００７２】
ステップ１０８）  サービス提供センタ装置２は、Ｐｋ１（Ｔｋ１）をデータ送受信部２４０により受信し、セッション鍵共有部２２０の復号化部２２３によりＰｋ１（Ｔｋ１）を署名Ｓｋ１２１２により復号化し、復号されたＴｋ１をセッション鍵Ｔｋ１２２２としてセッション鍵保存・読出部２２１に保存する。
【００７３】
以後、セッション鍵Ｔｋ１により、ＩＣカード１とサービス提供サーバ２との間で暗号化通信が行われる。
【００７４】
次に、確認鍵Ｐｋ１２１１と署名鍵Ｓｋ１２１２の鍵更新シーケンスを説明する。
【００７５】
図６は、本発明の一実施の形態における鍵更新シーケンスを示す図である。
【００７６】
ステップ２０１）  まず、上記の通常のサービス提供時のシーケンスと同様に、ＩＣカード利用者が、サービス提供センタ装置２によりサービスを受ける場合に、ＩＣカード１をＩＣカードリーダライタ３に接続するとＩＣカードは、認証部１１０における乱数生成部１１１により乱数Ｒ２を生成し、データ送受信部１５０によりサービス提供センタ装置２に乱数Ｒ２を送信する。
【００７７】
ステップ２０２）  サービス提供センタ装置２は、データ送受信部２４０により、Ｒ２を受信し、署名作成部２６０において、Ｒ２より署名Ｓｋ１（Ｒ２）を作成する。
【００７８】
ステップ２０３）  サービス提供センタ装置２のデータ送受信部２４０は、作成された署名Ｓｋ１（Ｒ２）をＩＣカード１に送信する。
【００７９】
ステップ２０４）  ＩＣカード１は、データ送受信部１５０より署名Ｓｋ１（Ｒ２）を受信すると、認証部１１０の署名検証部１１２により確認鍵保存読出部１４０に保存されているＰｋ１１４１を用いてＳｋ１（Ｒ２）を復号化し、乱数Ｒ２が生成されることを確認することにより、サービス提供センタ装置２の署名の正当性を検証する。
【００８０】
ステップ２０５）  ＩＣカード１は、ステップ２０４において署名が正当であると判断した場合には、セッション鍵共有部１２０のセッション鍵生成部１２１において、セッション鍵Ｔｋ２を生成する。暗号化部１２２は、Ｔｋ２をセッション鍵保存・読出部１２３にＴｋ２１２５として保存すると共に、確認鍵Ｐｋ１１４１を用いてＰｋ１（Ｔｋ２）として暗号化し、データ送受信部１５０に送信する。
【００８１】
ステップ２０６）  ＩＣカード１のデータ送受信部１５０は、サービス提供センタ装置２に暗号化したセッション鍵Ｐｋ１（Ｔｋ２）を送信する。
【００８２】
ステップ２０７）  サービス提供センタ装置２は、セッション鍵Ｐｋ１（Ｔｋ２）をデータ送受信部２４０で受信し、セッション鍵共有部２２０の復号化部２２３によりＰｋ１（Ｔｋ２）を署名鍵Ｓｋ１２１２により復号化し、復号されたＴｋ２をセッション鍵Ｔｋ２２２４としてセッション鍵保存・読出部２２１に保存する。
【００８３】
ステップ２０８）  サービス提供センタ装置２では、セッション鍵Ｔｋ２２２４により通信を行う前に確認鍵・署名鍵の更新を行うため、鍵更新部２３０は、乱数生成部２３４により乱数Ｒ３を生成し、新たな確認鍵Ｐｋ２２１３と署名鍵Ｓｋ２２１４を生成し、確認鍵・署名鍵保存・読出部２１０に保存すると共に、暗号化部２３５は、確認鍵Ｐｋ２２１３と乱数Ｒ２との連結を鍵更新用暗号鍵Ｓｕにより暗号化し、Ｓｕ（Ｐｋ２│Ｒ３）として生成し、乱数Ｒ３との連結であるＲ３│Ｓｕ（Ｐｋ２│Ｒ３）を生成する。
【００８４】
ステップ２０９）  サービス提供センタ装置２のデータ送受信部２４０は、ステップ２０８で連結されたＲ３│Ｓｕ（ｐｋ２│Ｒ３）を確認鍵更新要求としてＩＣカード１に送信する。
【００８５】
ステップ２１０）  以後使用する確認鍵は、Ｐｋ２、署名鍵はＳk２を使用することとするよう更新する。
【００８６】
ステップ２１１）  ＩＣカード１では、データ送信受信部１５０により、Ｒ３│Ｓｕ（Ｐｋ２│Ｒ３）を含む確認鍵更新要求を受信すると、確認鍵復号化部１３１は、Ｒ３│Ｓｕ（Ｐｋ２│Ｒ３）のうち、Ｓｕ（Ｐｋ２│Ｒ３）を鍵更新用復号鍵Ｐｕにより復号化し、Ｐｋ２│Ｒ３を取り出し、署名検証部１３２は、Ｐｋ２│Ｒ３の右端のＲ３と、Ｒ３│Ｓｕ（Ｐｋ２│Ｒ３）の左端のＲ３と比較し、一致していれば署名は正当なものであり、サービス提供センタ装置２は、正当なものであると判断し、確認鍵保存読み出し部１４０は以後の認証シーケンスにおいては、確認鍵Ｐｋ２を使用できるようＰｋ２１４２として保存すると共に以後の確認鍵はＰｋ２を使用することとするように更新する。
【００８７】
なお、上記の図４に示すサービス提供センタ装置及びＩＣカードの機能をプログラムとして構築し、サービス提供センタ装置として利用されるコンピュータ、及びＩＣカードにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。
【００８８】
また、構築されたプログラムをハードディスク、フレキシブルディスク・ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記憶媒体に格納し、コンピュータにインストールする、または、配布することが可能である。
【００８９】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、ＩＣカードシステムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の原理を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施の形態における機器構成図である。
【図４】本発明の一実施の形態におけるシステム構成図である。
【図５】本発明の一実施の形態における通常の通信シーケンスを示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態における鍵更新シーケンスを示す図である。
【図７】従来の鍵更新シーケンスである。
【符号の説明】
【００９２】
１  ＩＣカード
２  サービス提供センタ装置
３  ＩＣカードリーダライタ
４  利用者端末
５  通信回線
１１０  認証部
１１１  乱数生成部
１１２  署名検証部
１２０  セッション鍵共有部
１２１  乱数生成部
１２２  暗号化部
１２３  セッション鍵保存・読出部
１２４  セッション鍵Ｔｋ１
１２５  セッション鍵Ｔｋ２
１３０  第２の鍵更新手段、鍵更新部
１３１  復号化手段、確認鍵復号化部
１３２  署名検証部
１３３  鍵更新用復号鍵記憶手段、鍵更新用復号鍵保存・読出部
１４０  確認鍵記憶手段、確認鍵保存・読出部
１４１  Ｐｋ１
１４２  Ｐｋ２
１５０  第２の送受信手段、データ送受信部
２１０  確認鍵・署名鍵記憶手段、確認鍵・署名鍵保存・読出部
２１１  確認鍵Ｐｋ１
２１２  署名鍵Ｓｋ１
２１３  確認鍵Ｐｋ２
２１４  署名鍵Ｓｋ２
２２０  セッション鍵共有部
２２１  セッション鍵保存・読出部
２２２  セッション鍵Ｔｋ１
２２３  復号化部
２２４  セッション鍵Ｔｋ２
２３０  第１の鍵更新手段、鍵更新部
２３１  鍵更新用暗号鍵記憶手段、鍵更新用暗号鍵保存・読出部
２３２  鍵更新用復号鍵Ｐｕ
２３３  鍵更新用暗号鍵Ｓｕ
２３４  乱数生成部
２３５  暗号化手段、暗号化部
２４０  第１の送受信手段、データ送受信部
【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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【図７】
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