【手続補正書】
【提出日】平成19年12月14日(2007.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍵管理センタ側装置と、送信者側装置と、受信者側装置とを備え、前記送信者側装置が前記鍵管理センタ側装置により作成されたシステムパラメータを用いてメッセージ文Ｍの暗号文を作成し、前記受信者側装置が前記鍵管理センタ側装置により作成されたプライベート鍵を用いて前記暗号文を前記メッセージ文Ｍに復号化するＩＤベース暗号通信システムであって、
前記鍵管理センタ側装置は、
素数ｑ、位数ｑの加法群Ｇ１、位数ｑの乗法群Ｇ２、および、
【数５２】
2006330566.tif 000001
なる双線形写像ｅを生成する手段と、
ｓ∈Ｚ＊qおよびＰ∈Ｇ１をランダムに生成する手段（但し、Ｚ＊q＝{１、２、・・・、ｑ-１}）と、
【数５３】
2006330566.tif 000002
を生成し、ｓをマスタ鍵とし、（ｑ，Ｇ１，Ｇ２，ｅ，ｍ，ｎ，Ｐ，Ｐｐｕｂ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｅ，Ｄ）を前記システムパラメータとして、前記マスタ鍵および前記システムパラメータを記憶すると共に、前記システムパラメータを出力する手段（但し、（Ｅ，Ｄ）は共通鍵暗号を表し、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４は、
【数５４】
2006330566.tif 000003
なるハッシュ関数を意味する。なお、数５４において、{０，１}＊はユーザの個別情報と同じビット数の任意のビット列、Ｎは自然数全体の集合である。）と、
前記受信者側装置のユーザＡの個別情報ＩＤＡを登録する手段と、
前記受信者側装置のユーザＡの個別情報ＩＤＡおよび前記システムパラメータを用いて
【数５５】
2006330566.tif 000004
を計算する手段と、
数５５の計算結果および前記マスタ鍵ｓを用いて、
【数５６】
2006330566.tif 000005
を計算する手段と、
数５６の計算結果を前記受信者側装置のユーザＡの前記プライベート鍵として出力する手段と、を有し、
前記送信者側装置は、
前記メッセージ文Ｍ∈{０，１}ｎに対して、ｒ∈Ｚ＊ｑ、Ｒ∈{０，１}ｍをランダムに生成する手段と、
前記受信者側装置のユーザＡの個別情報ＩＤＡ、および、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータ（ｑ，Ｇ１，Ｇ２，ｅ，ｍ，ｎ，Ｐ，Ｐｐｕｂ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｅ，Ｄ）を用いて、
【数５７】
2006330566.tif 000006
なるデータ暗号化鍵Ｋを計算する手段（但し、Ｗは後述する数５８で定義される。）と、
前記メッセージ文Ｍと、前記メッセージ文Ｍに対して選んだｒ、Ｒと、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータと、前記データ暗号化鍵Ｋとを用いて、
【数５８】
2006330566.tif 000007
を計算する手段（但し、ＥＫ（ｘ）は平文データｘをデータ暗号化鍵Ｋを用いて暗号化した結果を表す。）と、
数５８の計算結果（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｙ）を暗号文として前記受信者側装置に送信する手段と、を有し、
前記受信者側装置は、
前記送信者側装置が送信した暗号文（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｙ）を受信する手段と、
受信した暗号文に対して、前記鍵管理センタ側装置より出力された前記受信者側装置のユーザＡのプライベート鍵を用いて、
【数５９】
2006330566.tif 000008
を計算する手段と、
前記暗号文を用いて、
【数６０】
2006330566.tif 000009
なるＲ′∈{０，１}ｍ、Ｍ′∈{０，１}ｎを計算する手段（但し、ＤＫ（ｙ）は暗号文ｙをデータ暗号化鍵Ｋを用いて復号化した結果を表す。）と、
数６０の計算結果と、前記暗号文と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータとを用いて、
【数６１】
2006330566.tif 000010
を計算する手段と、
数６０、数６１の計算結果と、前記暗号文と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータとを用いて、
【数６２】
2006330566.tif 000011
が成立するか否かを検証する手段と、
前記検証が成立した場合に、Ｍ′をメッセージ文として出力し、前記検証が成立しなかった場合に、メッセージ文の出力を拒否する手段と、を有すること
を特徴とするＩＤベース暗号通信システム。
【請求項２】
鍵管理センタ側装置と、送信者側装置と、受信者側装置とを備え、前記送信者側装置が前記鍵管理センタ側装置により作成されたシステムパラメータを用いてメッセージ文Ｍの暗号文を作成し、前記受信者側装置が前記鍵管理センタ側装置により作成されたプライベート鍵を用いて前記暗号文を前記メッセージ文Ｍに復号化するＩＤベース暗号通信ステップであって、
前記鍵管理センタ側装置が、
素数ｑ、位数ｑの加法群Ｇ１、位数ｑの乗法群Ｇ２、および、
【数６３】
2006330566.tif 000012
なる双線形写像ｅを生成する手段と、
ｓ∈Ｚ＊qおよびＰ∈Ｇ１をランダムに生成する手段（但し、Ｚ＊q＝{１、２、・・・、ｑ-１}）と、
【数６４】
2006330566.tif 000013
を生成し、ｓをマスタ鍵とし、（ｑ，Ｇ１，Ｇ２，ｅ，ｍ，ｎ，Ｐ，Ｐｐｕｂ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｅ，Ｄ）を前記システムパラメータとして、前記マスタ鍵および前記システムパラメータを記憶すると共に、前記システムパラメータを出力する手段（但し、（Ｅ，Ｄ）は共通鍵暗号を表し、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４は、
【数６５】
2006330566.tif 000014
なるハッシュ関数を意味する。なお、数６５において、{０，１}＊はユーザの個別情報と同じビット数の任意のビット列、Ｎは自然数全体の集合である。）と、
前記受信者側装置のユーザＡの個別情報ＩＤＡを登録する手段と、
前記受信者側装置のユーザＡの個別情報ＩＤＡおよび前記システムパラメータを用いて
【数６６】
2006330566.tif 000015
を計算する手段と、
数６６の計算結果および前記マスタ鍵ｓを用いて、
【数６７】
2006330566.tif 000016
を計算する手段と、
数６７の計算結果を前記受信者側装置のユーザＡのプライベート鍵として出力する手段と、を有し、
前記受信者側装置は、
前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータを用いて、前記受信者側装置のユーザＡの秘密鍵ｓＡ∈Ｚｑをランダムに生成して記憶する手段と、
前記受信者側装置のユーザＡの秘密鍵と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータとを用いて、
【数６８】
2006330566.tif 000017
なる公開鍵Ｐｐｕｂ，Ａを生成し出力する手段と、を有し、
前記送信者側装置は、
前記メッセージ文Ｍ∈{０，１}ｎに対して、ｒ∈Ｚ＊ｑ、Ｒ∈{０，１}ｍをランダムに生成する手段と、
前記受信者側装置のユーザＡの個別情報ＩＤＡ、および、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータ（ｑ，Ｇ１，Ｇ２，ｅ，ｍ，ｎ，Ｐ，Ｐｐｕｂ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｅ，Ｄ）を用いて、
【数６９】
2006330566.tif 000018
なるデータ暗号化鍵Ｋを計算する手段（但し、Ｗは後述する数７０で定義される。）と、
前記メッセージ文Ｍと、前記メッセージ文Ｍに対して選んだｒ、Ｒと、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータと、前記データ暗号化鍵Ｋとを用いて、
【数７０】
2006330566.tif 000019
を計算する手段（但し、ＥＫ（ｘ）は平文データｘをデータ暗号化鍵Ｋを用いて暗号化した結果を表す。）と、
数７０の計算結果（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｙ）を暗号文として前記受信者側装置に送信する手段と、を行い、
前記受信者側装置は、さらに、
前記送信者側装置が送信した暗号文（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｙ）を受信する手段と、
前記鍵管理センタ側装置より出力された前記受信者側装置のユーザＡのプライベート鍵と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータとを用いて、
【数７１】
2006330566.tif 000020
を計算する手段と、
数７１の計算結果と、前記鍵管理センタ側装置より出力された前記受信者側装置のユーザＡのプライベート鍵と、前記受信者側装置のユーザＡの秘密鍵と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータと、前記暗号文とを用いて、
【数７２】
2006330566.tif 000021
なるデータ暗号化鍵Ｋ′を計算する手段と、
数７２の計算結果と、前記暗号文とを用いて、
【数７３】
2006330566.tif 000022
なるＲ′∈{０，１}ｍ、Ｍ′∈{０，１}ｎを計算する手段（但し、ＤＫ（ｙ）は暗号文ｙをデータ暗号化鍵Ｋを用いて復号化した結果を表す。）と、
数７３の計算結果と、前記暗号文と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータとを用いて、
【数７４】
2006330566.tif 000023
を計算する手段と、
数７３、数７４の計算結果と、前記暗号文と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータとを用いて、
【数７５】
2006330566.tif 000024
が成立するか否かを検証する手段と、
前記検証が成立した場合に、Ｍ′をメッセージ文として出力し、前記検証が成立しなかった場合に、メッセージ文の出力を拒否する手段と、を行うこと
を特徴とするＩＤベース暗号通信システム。
【請求項３】
鍵管理センタ側装置と、送信者側装置と、受信者側装置とを備え、前記送信者側装置が前記鍵管理センタ側装置により作成されたシステムパラメータを用いてメッセージ文Ｍの暗号文を作成し、前記受信者側装置が前記鍵管理センタ側装置により作成されたプライベート鍵を用いて前記暗号文を前記メッセージ文Ｍに復号化するＩＤベース暗号通信ステップであって、
前記鍵管理センタ側装置は、
素数ｑ、位数ｑの加法群Ｇ１、位数ｑの乗法群Ｇ２、および、
【数７６】
2006330566.tif 000025
なる双線形写像ｅを生成する手段と、
ｓ∈Ｚ＊qおよびＰ∈Ｇ１をランダムに生成する手段（但し、Ｚ＊q＝{１、２、・・・、ｑ-１}）と、
【数７７】
2006330566.tif 000026
を生成し、ｓをマスタ鍵とし、（ｑ，Ｇ１，Ｇ２，ｅ，ｍ，ｎ，Ｐ，Ｐｐｕｂ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｅ，Ｄ）を前記システムパラメータとして、前記マスタ鍵および前記システムパラメータを記憶すると共に、前記システムパラメータを出力する手段（但し、（Ｅ，Ｄ）は共通鍵暗号を表し、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４は、
【数７８】
2006330566.tif 000027
なるハッシュ関数を意味する。なお、数７８において、{０，１}＊はユーザの個別情報と同じビット数の任意のビット列、Ｎは自然数全体の集合である。）と、
前記受信者側装置のユーザＡの個別情報ＩＤＡおよび前記送信者側装置のユーザＢの個別情報ＩＤＢを登録する手段と、
前記受信者側装置のユーザＡおよび前記送信者側装置のユーザＢ各々について、当該ユーザの個別情報および前記システムパラメータを用いて
【数７９】
2006330566.tif 000028
を計算する手段と、
数７９の計算結果および前記マスタ鍵ｓを用いて、
【数８０】
2006330566.tif 000029
を計算する手段と、
数８０の計算結果を前記受信者側装置のユーザＡのプライベート鍵および前記送信者側装置のユーザＢのプライベート鍵として出力する手段と、を有し、
前記送信者側装置は、
前記メッセージ文Ｍ∈{０，１}ｎに対して、ｒ∈Ｚ＊ｑ、Ｒ∈{０，１}ｍをランダムに生成する手段と、
前記受信者側装置のユーザＡの個別情報ＩＤＡと、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記送信者側装置のユーザＢのプライベート鍵および前記システムパラメータ（ｑ，Ｇ１，Ｇ２，ｅ，ｍ，ｎ，Ｐ，Ｐｐｕｂ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｅ，Ｄ）とを用いて、
【数８１】
2006330566.tif 000030
なるデータ暗号化鍵Ｋを計算する手段（但し、Ｗは後述する数８２で定義される。）と、
前記メッセージ文Ｍと、前記メッセージ文Ｍに対して選んだｒ、Ｒと、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータと、前記データ暗号化鍵Ｋとを用いて、
【数８２】
2006330566.tif 000031
を計算する手段（但し、ＥＫ（ｘ））は平文データｘをデータ暗号化鍵Ｋを用いて暗号化した結果を表す）と、
数８２の計算結果（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｙ）を暗号文として前記受信者側装置に送信する手段と、を有し、
前記受信者側装置は、
前記送信者側装置が送信した暗号文（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｙ）を受信する手段と、
前記鍵管理センタ側装置より出力された前記受信者側装置のユーザＡのプライベート鍵と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータとを用いて、
【数８３】
2006330566.tif 000032
なるデータ暗号化鍵Ｋ′を計算する手段と、
前記データ暗号化鍵Ｋ′および前記暗号文を用いて、
【数８４】
2006330566.tif 000033
なるＲ′∈{０，１}ｍ、Ｍ′∈{０，１}ｎを計算する手段（但し、ＤＫ（ｙ）は暗号文ｙをデータ暗号化鍵Ｋを用いて復号化した結果を表す。）と、
数８４の計算結果と、前記暗号文と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータとを用いて、
【数８５】
2006330566.tif 000034
を計算する手段と、
前記受信者側装置のユーザＡの個別情報ＩＤＡと、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータとを用いて、
【数８６】
2006330566.tif 000035
を計算する手段と、
数８５、数８６の計算結果と、前記暗号文と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータとを用いて、
【数８７】
2006330566.tif 000036
が成立するか否かを検証する手段と、
前記検証が成立した場合に、Ｍ′をメッセージ文として出力し、前記検証が成立しなかった場合に、メッセージ文の出力を拒否する手段と、を有すること
を特徴とするＩＤベース暗号通信システム。
【請求項４】
鍵管理センタ側装置と、送信者側装置と、受信者側装置とを備え、前記送信者側装置が前記鍵管理センタ側装置により作成されたシステムパラメータを用いてメッセージ文Ｍの暗号文を作成し、前記受信者側装置が前記鍵管理センタ側装置により作成されたプライベート鍵を用いて前記暗号文を前記メッセージ文Ｍに復号化するＩＤベース暗号通信システムであって、
前記鍵管理センタ側装置は、
素数ｑ、位数ｑの加法群Ｇ１、位数ｑの乗法群Ｇ２、および、
【数８８】
2006330566.tif 000037
なる双線形写像ｅを生成する手段と、
ｓ∈Ｚ＊qおよびＰ∈Ｇ１をランダムに生成する手段（但し、Ｚ＊q＝{１、２、・・・、ｑ-１}）と、
【数８９】
2006330566.tif 000038
を生成し、ｓをマスタ鍵とし、（ｑ，Ｇ１，Ｇ２，ｅ，ｍ，ｎ，Ｐ，Ｐｐｕｂ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｅ，Ｄ）を前記システムパラメータとして、前記マスタ鍵および前記システムパラメータを記憶すると共に、前記システムパラメータを出力する手段（但し、（Ｅ，Ｄ）は共通鍵暗号を表し、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４は、
【数９０】
2006330566.tif 000039
なるハッシュ関数を意味する。なお、数９０において、{０，１}＊はユーザの個別情報と同じビット数の任意のビット列、Ｎは自然数全体の集合である。）と、
前記受信者側装置のユーザＡの個別情報ＩＤＡおよび前記送信者側装置のユーザＢの個別情報ＩＤＢを登録する手段と、
前記受信者側装置のユーザＡおよび前記送信者側装置のユーザＢ各々について、当該ユーザの個別情報および前記システムパラメータを用いて
【数９１】
2006330566.tif 000040
を計算する手段と、
数９１の計算結果および前記マスタ鍵ｓを用いて、
【数９２】
2006330566.tif 000041
を計算する手段と、
数９２の計算結果を前記受信者側装置のユーザＡのプライベート鍵および前記送信者側装置のユーザＢのプライベート鍵として出力する手段と、を有し、
前記受信者側装置は、
前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータを用いて、前記受信者側装置のユーザＡの秘密鍵ｓＡ∈Ｚｑをランダムに生成して記憶する手段と、
前記受信者側装置のユーザＡの秘密鍵と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータとを用いて、
【数９３】
2006330566.tif 000042
なる公開鍵Ｐｐｕｂ，Ａを生成し出力する手段と、を有し、
前記送信者側装置は、
前記メッセージ文Ｍ∈{０，１}ｎに対して、ｒ∈Ｚ＊ｑ、Ｒ∈{０，１}ｍをランダムに生成する手段と、
前記受信者側装置のユーザＡの個別情報ＩＤＡと、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータ（ｑ，Ｇ１，Ｇ２，ｅ，ｍ，ｎ，Ｐ，Ｐｐｕｂ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｅ，Ｄ）と、必要に応じて前記受信者側装置のユーザＡの公開鍵Ｐｐｕｂ，Ａと、必要に応じて前記送信者側装置のユーザＢのプライベート鍵と、を用いて、
【数９４】
2006330566.tif 000043
を計算する手段（但し、αは前記メッセージＭの暗号通信に用いる暗号通信方法に付与された暗号識別情報であり、α∈{Ａ１，Ａ２，Ａ３}とする。）と、
数９４の計算結果と、前記暗号識別情報αとを用いて、
【数９５】
2006330566.tif 000044
なるデータ暗号化鍵Ｋを計算する手段（但し、Ｗは後述する数９６で定義される。）と、
前記メッセージ文Ｍと、前記メッセージ文Ｍに対して選んだｒ、Ｒと、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータと、前記データ暗号化鍵Ｋとを用いて、
【数９６】
2006330566.tif 000045
を計算する手段（但し、ＥＫ（ｘ）は平文データｘをデータ暗号化鍵Ｋを用いて暗号化した結果を表す）と、
数９６の計算結果（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｙ，α）を暗号文として前記受信者側装置に送信する手段と、を行い、
前記受信者側装置は、さらに、
前記送信者側装置が送信した暗号文（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｙ，α）を受信する手段と、
前記鍵管理センタ側装置より出力された前記受信者側装置のユーザＡのプライベート鍵と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータと、必要に応じて前記受信者側装置のユーザＡの秘密鍵ＳＡと、を用いて、
【数９７】
2006330566.tif 000046
を計算する手段（但し、
【数９８】
2006330566.tif 000047
である。）と、
数９７の計算結果と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータと、前記暗号文とを用いて、
【数９９】
2006330566.tif 000048
なるデータ暗号化鍵Ｋ′を計算する手段と、
数９９の計算結果と、前記暗号文とを用いて、
【数１００】
2006330566.tif 000049
なるＲ′∈{０，１}ｍ、Ｍ′∈{０，１}ｎを計算する手段（但し、ＤＫ（ｙ）は暗号文ｙをデータ暗号化鍵Ｋを用いて復号化した結果を表す。）と、
数１００の計算結果と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータと、前記暗号文とを用いて、
【数１０１】
2006330566.tif 000050
を計算する手段と、
数１００、数１０１の計算結果と、前記暗号文と、前記鍵管理センタ側装置から出力された前記システムパラメータとを用いて、
【数１０２】
2006330566.tif 000051
が成立するか否かを検証する手段と、
前記検証が成立した場合に、Ｍ′をメッセージ文として出力し、前記検証が成立しなかった場合に、メッセージ文の出力を拒否する手段と、を有すること
を特徴とするＩＤベース暗号通信システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＩＤベース暗号通信システムで用いられる鍵管理センタ側装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＩＤベース暗号通信システムで用いられる送信者側装置。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＩＤベース暗号通信システムで用いられる受信者側装置。