2015/6/12
中村素典 / 国⽴情報学研究所

 配布形態

ユーザごとに1枚（複数端末で共⽤）

端末紛失等で、当該ユーザの全端末に証明書の再インストールが必
要

端末ごとに1枚

同⼀メールアドレスだと、電⼦メールの暗号化利⽤に難あり

 発⾏単位

ユーザごと（⼤学担当者が申請し、利⽤者が受領）
 バルク（⼤学担当者がまとめて申請、受領）

⼤学のID管理システムとの連携の考慮

 発⾏⽅法

PKCS#12 （私有鍵をCAが⽣成）
 Web enroll （ブラウザ内で私有鍵を⽣成）

2

PKCS#12

公開鍵証明書
CA証明書
CA
私有鍵
解凍フレーズで暗号化可 ⽤途

認証、署名、暗号化⼀般
 ＋電⼦メール（S/MIME）


証明書にメールアドレスを記載

 利⽤形態端末にインストール

クライアント証明書発⾏管理システムを利⽤することも可能

ICカード（Type B等）、USBトークン、SIMカード等に格納

耐タンパ性のあるものを⽤いることによる安全性
 ユーザに直接扱わせる必要がない



FCF（FeliCa）等と連携


3

携帯回線を⽤いた証明書更新も可能（特にSIMの場合）
JCANパス⽅式の活⽤（前述ICカードに近い使い勝⼿）

JCAN (Japan CA Network)

⼀般財団法⼈⽇本情報経済社会推進協会（JIPDEC）による
統⼀仕様パブリッククライアント証明書普及プロジェクト（2009〜）

JCAN証明書

共通仕様（CNやOU2）に基づくパブリックなクライアント証明書
JIPDECがCA、LRAを認定

JCANパス（カード）

JCAN証明書のPKCS#12を利⽤するために、その解凍フレーズを暗号化して書き込んだFCF Version 3規格のICカード（フェリカ)
V2のC4領域と、V3のD1領域を利⽤

JCANパス⽅式



4

JCANパスを利⽤して、利⽤する時だけ、PKCS#12に格納された私有鍵＋公開鍵証明書を⼀時的に証明書ストアにインストールして利⽤可能な状態にする⽅式

人事・学務
在籍者DB

個人ID、氏名等証明書認証局発行申請
解凍パスフレーズ

ブランクカード

カードID― カード固有情報（Idmなど）



カードPIN― カード所有者であることを確認する知識情報（最大16文字）

PKCS#12

学生証・職員証発行管理
印刷・書込

バルク発行
カードID
LRA
解凍パスフレーズ
証明書発行管理

カードPIN
通知

カードID
カード
解凍パスフレーズ
配布（カード内情報）

利用者
カードPIN カードを入力
セット
リーダつき端末5

解凍パス
フレーズ生成カードID
PKCS#12

問い合わせ（カードID）
PKCS#12
証明書ストアサーバ

PKCS#12― PKIの私有鍵と公開鍵（証明書）のペア（解凍フレーズにて暗号化）
解凍フレーズ― PKCS#12を復号するための秘密情報（カードIDで暗号化しカード内に保持） 2013/11公開

 V2からV3へのバージョンアップには再発⾏が必要
エリア

用途

読出鍵

書込鍵

4

システム 製造ID (IDm)

New!

New!

ブロック数

A

基本ID情報なし

あり

8

N

FCF-UN

なし・ありあり6

B

追加サービス履歴ありあり

10

C1追加サービスありあり

7

C2追加サービスあり

あり

7

C3

追加サービスありあり

13

C4追加サービス

なし

あり

7

D1

追加サービスなし

なし

16

カードPIN、
2解凍フレーズ×2

解凍フレーズ×66 学⽣証や職員証として広く利⽤されているFCFが使える100万枚発⾏済。但し、FCF V3が必要
 ⾝分証を利⽤することで、紛失や貸し借りの問題が減る フェリカの他のアプリと共存しやすい証明書を格納するための⼤きな領域が不要 複数の証明書（８枚）と紐付けた運⽤が可能
 証明書配布のために、PKCS#12や解凍フレーズを開⽰して各⾃でインストールさせる必要がない⼀般的なリーダ（パソリ等）が利⽤可能
 共有PCでもクライアント証明書が利⽤可能
 証明書の更新がサーバ側のみで可能（有効期限が短くても可）

7

CAでのCRLによる失効とは別に、証明書ストアサーバ上での迅速な無効化が可能（CRL更新を待つ必要がない） サーバにアクセスできる環境が必要

ログイン認証、ネットワークアクセス認証には使いづらい サーバの厳格な運⽤管理が求められる（鍵の漏洩対策）


脆弱性診断は必須

 端末にリーダとソフトウェアのインストールが必要

8 必要なときのみPC上の証明書ストアにインストール


ICカードがないと証明書が有効化されない

 ICカード上の解凍フレーズは3DESで暗号化し、暗号鍵にカードの製造番号を使⽤するため、他のカードに複製できない
 本⼈確認のためにカードPINを⼊⼒させて照合カードPINには⼀定以上の複雑さを要求

 証明書ストアサーバとの通信はSSLを利⽤


サーバとの通信でタイムスタンプを確認
 端末の時間同期が必要

 証明書ストアサーバには解凍フレーズは置かない
9

PKCS#12とその解凍フレーズが同時に漏洩しない

カードPINはカードに保存せず、証明書ストアサー
バのアクセス認証に利⽤

1.


外出時に（インターネットから）利⽤できない

UPKI証明書の証明書発⾏⽅式に対応

2.

PKCS#12の発⾏時に解凍フレーズが事前指定できない
 同時に利⽤可能な証明書の数の最⼤は6


端末の証明書ストアに⼀時的に書き込まず、暗号トークンインタフェース（PKCS#11）等を利⽤

3.

10

鍵を容易にエクスポートできないように

初期解凍パス
フレーズ生成カードID
初期カードPIN
初期解凍フレーズ
印刷

発行業務委託送付
カードPIN（カード内情報）
カードID
初期解凍フレーズ

カードをセット、カードPIN入力

11



券面データ
個人ID

個人ID
カードID
カードPIN
初期解凍
パスフレーズ

発行申請（個人ID）

証明書認証局

解凍パスフレーズ

カードPIN認証、更新
問い合わせ（カードID）

カードID ― カード固有情報(IDm or FCF-UN）
カードPIN ― カード所有者であることを確認する知識情報（最大16文字）

鍵ペア、
解凍パスフレーズ
生成
証明書発行管理

ブランクカード

リーダつき端末



人事・学務
在籍者DB

カード発行用
初期データ

個人ID、カードID
初期カードPIN
e解凍パスフレーズ

証明書ストアサーバ（個人ID）
PKCS#12

PKCS#12
e解凍パスフレーズ

解凍フレーズ更新



PKCS#12 ― PKIの私有鍵と公開鍵（証明書）のペア（解凍フレーズにて暗号化）
解凍フレーズ ― PKCS#12を復号するための秘密情報（認証局生成）
初期解凍フレーズ ― PKCS#12を復号するための秘密情報（カード初期データ）
e解凍フレーズ ― 解凍フレーズを、初期解凍フレーズで暗号化したもの

カードの発⾏処理

カード事業者にどこまで委託するかブランクカード作成まで（券⾯印刷は全て⼤学）
 券⾯印刷まで（再発⾏時の券⾯印刷は⼤学？）
 郵送まで（⼊学⼿続き等との連携）


カードと証明書の紐付け


TSVに記載する「利⽤者⽒名」欄

フォーマット：「識別⼦ ⽒名」（半⾓スペース区切り）
 証明書には含まれない情報
 ⼀括発⾏フォーマットから⾃動抽出

「証明書発⾏管理システム」の構築


⼤学のID管理システム（⼤学ごとに異なる）との連携

12

証明書⾃動発⾏の仕組みの構築・連携も課題

今のところ、簡易管理システムを提供

FCFv3 ブランクカード
カード追加書込ツール
カード発行機/DB
データ管理ツール
一括発行申請初期解凍フレーズ
入りカード

管理端末
解凍フレーズ
PKCS#12

証明書ローダ

利用者端末(Windows 7/8)
PKCS#11未対応
13

証明書ストアサーバ

サーバプログラム(DB/スクリプト)

証明書ストアサーバとFeliCa連携による、クライアント証明書の活⽤

毎回、証明書ストアサーバから私有鍵と公開鍵証明書を取得し、Felicaカード上のキーで復号して利⽤する⽅式
 JIPDECの「JCANパス⽅式」をベースに改良

新名称：UPKIパス

特徴

FeliCaカード（FCF Version 3）を利⽤
 証明書をサーバに保持しカードに保存しないため、証明書の更新処理、利⽤停⽌処理が容易

14



証明書の有効期限がカードの有効期限より短くても良い

TypeB/Javaカード等の安全性には劣るが、クライアント証明書普及の⼀助になると期待証明書をユーザに直接扱わせる必要がない等、セキュリティが向上
NFC対応スマートフォンでも利⽤できる?