JP2014099727A - 鍵共有システム、鍵共有方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】秘密鍵の漏洩を防ぐことができる鍵共有システムを提供する。
【解決手段】本発明の鍵共有システムは、送信者装置と、受信者装置と、鍵発行局装置と、鍵管理ＤＢにて構成される。鍵管理ＤＢには鍵発行局装置のみがアクセス可能である。送信者装置は、公開鍵要求送信部と、暗号化部とを備える。受信者装置は、鍵ペア登録依頼送信部と、鍵利用要求送信部と、一時鍵生成部と、鍵復号要求送信部と、復号部とを備える。鍵発行局装置は、マスタ鍵生成部と、鍵ペア生成部と、公開鍵送信部と、マスタ公開鍵送信部と、鍵復号部と、鍵返送部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は秘匿通信において送信者と受信者の間で鍵共有を行うための鍵共有システム、鍵共有方法、プログラムに関する。

送信者と受信者の間で鍵共有を行うための技術として、鍵カプセル化メカニズム（ＫＥＭ、Ｋｅｙ＿Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ＿Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ）がある（非特許文献１）。ＫＥＭの演算方式には、その構成要素となる公開鍵暗号方式によって様々なアルゴリズムを構成することができ、例えばＫＥＭを構成する公開鍵暗号アルゴリズムとしてＲＳＡ暗号や、楕円曲線暗号を利用した構成などが考えられる。ＫＥＭでは、下記の手順により送受信者間の鍵共有を行い、暗号化を行うための鍵を共有する事ができる。

＜手順１＞受信者は、鍵ペア生成処理を行い、公開鍵（ＰＫＲ）と秘密鍵（ＳＫＲ）を生成し、保持する。
＜手順２＞受信者は、生成した鍵ペアのうち公開鍵（ＰＫＲ）を送信者に対して公開する。
＜手順３＞送信者は、受信者から公開鍵（ＰＫＲ）を入手してＫＥＭの暗号化処理を実行し、「共通鍵（ＫＲ）」と「暗号化された共通鍵（ＣＲ）」を生成する。
＜手順４＞送信者は、平文のデータを「共通鍵（ＫＲ）」で暗号化し、「暗号化された共通鍵（ＣＲ）」とともに受信者へ送付する。
＜手順５＞受信者は、保持している秘密鍵（ＳＫＲ）を用いてＫＥＭの復号処理を実行し、「暗号化された共通鍵（ＣＲ）」から「共通鍵（ＫＲ）」を得る。
＜手順６＞受信者は、復号して得られた「共通鍵（ＫＲ）」で暗号化されたデータを復号し平文のデータを得る。

以上の手順により送受信者の鍵共有を行い、送受信者間で暗号したデータの送受信を実現する事ができる。また、１−３の実行後に、必要に応じて鍵導出関数（ＫＤＦ）を実行して、「共通鍵（ＫＲ）」をもとに「暗号化のための共通鍵」「メッセージ認証コード（ＭＡＣ）のための共通鍵」を導出することにより、送受信の対象となるデータの完全性を確保することができる。

しかし、上記の手順では、鍵生成により実行された秘密鍵を受信者が保持し続ける必要があり、受信者の過失などによる秘密鍵漏洩のリスクが存在する。そこで、受信者からの秘密鍵の漏洩リスクを低減するために、鍵ペア生成処理によって生成された鍵ペアを、鍵発行マスタと呼ばれる信頼可能な第三者で保管し、受信者が秘密鍵を利用する際に、秘密鍵を受け渡し利用後に削除するなどの手段が考えられる。

V. Shoup, "A Proposal for an ISO Standards for Public Key Encryption (version 2.1)", December 20, 2001. Available at http://shoup.net/papers/iso-2_1.pdf

受信者が秘密鍵を利用するためには、鍵発行マスタから受信者への秘密鍵の受渡を行う必要があるが、その際下記の二つのリスクが存在するために、攻撃者への秘密鍵の漏洩リスクを回避できないという課題がある。
リスク１：受信者がコンピュータウィルスやマルウェアに感染している等の場合に、受け渡した秘密鍵が攻撃者に漏洩するリスクがある。
リスク２：鍵発行マスタから受信者へ秘密鍵を受け渡した際に利用した通信路が盗聴され、秘密鍵が攻撃者に漏洩するリスクがある。

そこで本発明では、秘密鍵の漏洩を防ぐことができる鍵共有システムを提供することを目的とする。

本発明の鍵共有システムは、送信者装置と、受信者装置と、鍵発行局装置と、鍵管理ＤＢにて構成される。鍵管理ＤＢには鍵発行局装置のみがアクセス可能であるものとする。

送信者装置は、公開鍵要求送信部と、暗号化部とを備える。受信者装置は、鍵ペア登録依頼送信部と、鍵利用要求送信部と、一時鍵生成部と、鍵復号要求送信部と、復号部とを備える。鍵発行局装置は、マスタ鍵生成部と、鍵ペア生成部と、公開鍵送信部と、マスタ公開鍵送信部と、鍵復号部と、鍵返送部とを備える。

鍵発行局装置のマスタ鍵生成部は、鍵発行局装置のＩＤと、マスタ秘密鍵と、マスタ公開鍵とを生成して、鍵管理ＤＢに登録する。受信者装置の鍵ペア登録依頼送信部は、受信者装置のＩＤを鍵ペア登録依頼とともに鍵発行局装置に送信する。鍵発行局装置の鍵ペア生成部は、受信者装置のＩＤを鍵ペア登録依頼とともに受信した場合に、受信者装置の鍵ペアとして（秘密鍵,公開鍵）を生成し、受信者装置のＩＤと対応させて鍵管理ＤＢに登録する。送信者装置の公開鍵要求送信部は、受信者装置のＩＤを公開鍵要求とともに鍵発行局装置に送信する。鍵発行局装置の公開鍵送信部は、公開鍵要求とともに受信者装置のＩＤを受信した場合に、受信者装置のＩＤに対応する公開鍵を鍵管理ＤＢから取得して、当該受信者装置の公開鍵を送信者装置に送信する。送信者装置の暗号化部は、受信者装置の公開鍵を受信した場合に、受信者装置の公開鍵を入力としてＫＥＭの暗号化処理を実行し、共通鍵と、暗号化された共通鍵とを生成し、平文を共通鍵で暗号化した暗号文と、暗号化された共通鍵とを受信者装置に送信する。受信者装置の鍵利用要求送信部は、暗号文と暗号化された共通鍵とを受信した場合に、受信者装置のＩＤを鍵利用要求とともに鍵発行局装置に送信する。鍵発行局装置のマスタ公開鍵送信部は、鍵利用要求とともに受信者装置のＩＤを受信した場合に、鍵管理ＤＢからマスタ公開鍵を取得して、当該マスタ公開鍵を受信者装置に送信する。受信者装置の一時鍵生成部は、マスタ公開鍵を受信した場合に、マスタ公開鍵を入力としてＫＥＭの暗号化処理を実行し、一時鍵と、暗号化された一時鍵とを生成する。受信者装置の鍵復号要求送信部は、一時鍵と、暗号化された一時鍵とが生成された場合に、鍵復号要求とともに（暗号化された共通鍵，暗号化された一時鍵）を鍵発行局装置に送信する。鍵発行局装置の鍵復号部は、鍵復号要求とともに（暗号化された共通鍵，暗号化された一時鍵）を受信した場合に、マスタ秘密鍵を用いて暗号化された一時鍵を復号して一時鍵を取得し、受信者装置の秘密鍵を用いて暗号化された共通鍵を復号して共通鍵を取得し、一時鍵を用いて共通鍵を暗号化し、暗号化された共通鍵を取得する。鍵発行局装置の鍵返送部は、暗号化された共通鍵を受信者装置に返送する。受信者装置の復号部は、暗号化された共通鍵を受信した場合に、一時鍵を用いて暗号化された共通鍵を復号して、共通鍵を取得し、暗号文を復号して平文を取得する。

本発明の鍵共有システムによれば、秘密鍵の漏洩を防ぐことができる。

実施例１の鍵共有システムの概要を示すブロック図。 実施例１の送信者装置の構成を示すブロック図。 実施例１の受信者装置の構成を示すブロック図。 実施例１の鍵発行局装置の構成を示すブロック図。 実施例１の鍵共有システムの初期設定動作を示すシーケンス図。 実施例１の鍵共有システムの鍵生成動作を示すシーケンス図。 実施例１の鍵共有システムの暗号化動作を示すシーケンス図。 実施例１の鍵共有システムの復号動作を示すシーケンス図。 実施例１の送信者装置の暗号化部の構成を示すブロック図。 実施例１の送信者装置の暗号化部の動作を示すフローチャート。 実施例１の暗号化部の平文暗号化部の構成を示すブロック図。 実施例１の暗号化部の平文暗号化部の動作を示すフローチャート。 実施例１の受信者装置の復号部の構成を示すブロック図。 実施例１の受信者装置の復号部の動作を示すフローチャート。 実施例１の復号部の暗号文復号部の構成を示すブロック図。 実施例１の復号部の暗号文復号部の動作を示すフローチャート。 実施例１の鍵発行局装置の鍵復号部の構成を示すブロック図。 実施例１の鍵発行局装置の鍵復号部の動作を示すフローチャート。 実施例２の鍵共有システムの概要を示すブロック図。 実施例２の送信者装置の構成を示すブロック図。 実施例２の受信者装置の構成を示すブロック図。 実施例２の鍵発行局装置の構成を示すブロック図。 実施例２の鍵共有システムの初期設定動作を示すシーケンス図。 実施例２の鍵共有システムの暗号化動作を示すシーケンス図。 実施例２の鍵共有システムの復号動作を示すシーケンス図。 実施例２の送信者装置の暗号化部の構成を示すブロック図。 実施例２の送信者装置の暗号化部の動作を示すフローチャート。 実施例２の鍵発行局装置の鍵復号部の構成を示すブロック図。 実施例２の鍵発行局装置の鍵復号部の構成を示すフローチャート。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

本実施例は、ＫＥＭの方式としてＩＳＯ／ＩＥＣ１８０３３（Information Technology - Security technique - Encryption algorithms）におけるＰＳＥＣ−ＫＥＭ、ＲＳＡ−ＫＥＭを適用した際の実施例である。以下、図１から図４を参照して、実施例１の鍵共有システムの概要、およびシステムの要素である各装置の構成について説明する。図１は本実施例の鍵共有システム１０００の概要を示すブロック図である。図２は本実施例の送信者装置１の構成を示すブロック図である。図３は本実施例の受信者装置２の構成を示すブロック図である。図４は本実施例の鍵発行局装置３の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施例の鍵共有システム１０００は、送信者装置１と、受信者装置２と、鍵発行局装置３と、鍵管理ＤＢ４とからなり、送信者装置１、受信者装置２、鍵発行局装置３は互いにＮＷ９を介して通信可能である。鍵管理ＤＢ４には、鍵発行局装置３のみがアクセス可能であるものとする。図２に示すように、本実施例の送信者装置１は公開鍵要求送信部１１と、データ受信部１２と、暗号化部１３とを備える。図３に示すように、本実施例の受信者装置２は、鍵ペア登録依頼送信部２１と、データ受信部２２と、鍵利用要求送信部２３と、一時鍵生成部２４と、鍵復号要求送信部２５と、復号部２６とを備える。図４に示すように、本実施例の鍵発行局装置３は、マスタ鍵生成部３１と、データ受信部３２と、鍵ペア生成部３３と、公開鍵送信部３４と、マスタ公開鍵送信部３５と、鍵復号部３６と、鍵返送部３７とを備える。

以下、図５から図８を参照して、各装置の動作について説明する。図５は本実施例の鍵共有システム１０００の初期設定動作を示すシーケンス図である。図６は本実施例の鍵共有システム１０００の鍵生成動作を示すシーケンス図である。図７は本実施例の鍵共有システム１０００の暗号化動作を示すシーケンス図である。図８は本実施例の鍵共有システム１０００の復号動作を示すシーケンス図である。

＜初期設定＞
図５に示すように、鍵発行局装置３のマスタ鍵生成部３１は、鍵発行局装置３のＩＤであるＩＤ_Ｃと、マスタ秘密鍵ＳＫ_Ｃと、マスタ公開鍵ＰＫ_Ｃとを生成して、鍵管理ＤＢ４に登録する（Ｓ３１）。

＜鍵生成＞
図６に示すように、受信者装置２の鍵ペア登録依頼送信部２１は、受信者装置２のＩＤであるＩＤ_Ｒを鍵ペア登録依頼要求とともに（あるいは要求の際に）鍵発行局装置３に送信する（Ｓ２１）。鍵発行局装置３のデータ受信部３２は、鍵ペア登録依頼とともにＩＤ_Ｒを受信する（Ｓ３２Ａ）。鍵発行局装置３の鍵ペア生成部３３は、ＩＤ_Ｒを鍵ペア登録依頼とともに受信した場合に、受信者装置２の秘密鍵ＳＫ_Ｒを保持、利用できるようにするために、受信者装置２の鍵ペアとして（秘密鍵ＳＫ_Ｒ,公開鍵ＰＫ_Ｒ）を生成し、受信したＩＤ_Ｒと対応させて鍵管理ＤＢ４に登録する（Ｓ３３）。なお、鍵生成の際に、受信者を識別するＩＤの正当性を確認するために、パスワードベースや証明書ベースの認証を行ってもよい。

＜暗号化＞
図７に示すように、送信者装置１の公開鍵要求送信部１１は、受信者装置２のＩＤであるＩＤ_Ｒを公開鍵要求とともに鍵発行局装置３に送信する（Ｓ１１）。通信相手である受信者装置２のＩＤ_Ｒは、送信者装置１に既知であるものとする。鍵発行局装置３のデータ受信部３２は、公開鍵要求とともにＩＤ_Ｒを受信する（Ｓ３２Ｂ）。鍵発行局装置３の公開鍵送信部３４は、公開鍵要求とともにＩＤ_Ｒを受信した場合に、ＩＤ_Ｒに対応する公開鍵ＰＫ_Ｒを鍵管理ＤＢ４から取得して、当該受信者装置２の公開鍵ＰＫ_Ｒを送信者装置１に送信する（Ｓ３４）。送信者装置１のデータ受信部１２は、鍵発行局装置３から公開鍵ＰＫ_Ｒを受信する（Ｓ１２Ａ）。送信者装置１の暗号化部１３は、受信者装置２の公開鍵ＰＫ_Ｒを受信した場合に、受信者装置２の公開鍵ＰＫ_Ｒを入力としてＫＥＭの暗号化処理を実行し、共通鍵Ｋ_Ｒと、暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒとを生成し、平文（Ｐｌａｉｎｔｅｘｔ）を共通鍵Ｋ_Ｒで暗号化した暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）と、暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒとを受信者装置２に送信する（Ｓ１３）。暗号化部１３については、その詳細を後述する。受信者装置２のデータ受信部２２は、送信者装置１から暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）と、暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒとを受信する（Ｓ２２Ａ）。

＜復号＞
図８に示すように、受信者装置２の鍵利用要求送信部２３は、暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）と、暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒとを受信した場合に、ＩＤ_Ｒを鍵利用要求とともに鍵発行局装置３に送信する（Ｓ２３）。鍵発行局装置３のデータ受信部３２は、鍵利用要求とともにＩＤ_Ｒを受信する（Ｓ３２Ｃ）。マスタ公開鍵送信部３５は、鍵利用要求とともにＩＤ_Ｒを受信した場合に、鍵管理ＤＢ４からマスタ公開鍵ＰＫ_Ｃを取得して、当該マスタ公開鍵ＰＫ_Ｃを受信者装置２に送信する（Ｓ３５）。受信者装置２のデータ受信部２２は、鍵発行局装置３からマスタ公開鍵ＰＫ_Ｃを受信する（Ｓ２２Ｂ）。受信者装置２の一時鍵生成部２４は、マスタ公開鍵ＰＫ_Ｃを受信した場合に、マスタ公開鍵ＰＫ_Ｃを入力としてＫＥＭの暗号化処理を実行し、一時鍵Ｋ_Ｃと、暗号化された一時鍵Ｃ_Ｃとを生成する（Ｓ２４）。受信者装置２の鍵復号要求送信部２５は、一時鍵Ｋ_Ｃと、暗号化された一時鍵Ｃ_Ｃとが生成された場合に、鍵復号要求とともに（暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒ，暗号化された一時鍵Ｃ_Ｃ）を鍵発行局装置３に送信する（Ｓ２５）。鍵発行局装置３のデータ受信部３２は、鍵復号要求とともに（Ｃ_Ｒ，Ｃ_Ｃ）を受信する（Ｓ３２Ｄ）。鍵発行局装置３の鍵復号部３６は、鍵復号要求とともに（Ｃ_Ｒ，Ｃ_Ｃ）を受信した場合に、マスタ秘密鍵ＳＫ_Ｃを用いて暗号化された一時鍵Ｃ_Ｃを復号して一時鍵Ｋ_Ｃを取得し、受信者装置２の秘密鍵ＳＫ_Ｒを用いて暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒを復号して共通鍵Ｋ_Ｒを取得し、一時鍵Ｋ_Ｃを用いて共通鍵Ｋ_Ｒを暗号化し、暗号化された共通鍵Ｋ’_Ｒを取得する（Ｓ３６）。鍵復号部３６についてはその詳細を後述する。鍵発行局装置３の鍵返送部３７は、暗号化された共通鍵Ｋ’_Ｒを受信者装置２に返送する（Ｓ３７）。受信者装置２のデータ受信部２２は、鍵発行局装置３から暗号化された共通鍵Ｋ’_Ｒを受信する（Ｓ２２Ｃ）。受信者装置２の復号部２６は、暗号化された共通鍵Ｋ’_Ｒを受信した場合に、一時鍵Ｋ_Ｃを用いて暗号化された共通鍵Ｋ’_Ｒを復号して、共通鍵Ｋ_Ｒを取得し、暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）を復号して平文（Ｐｌａｉｎｔｅｘｔ）を取得する（Ｓ２６）。復号部２６についてはその詳細を後述する。

＜暗号化部１３＞
以下、図９、図１０を参照して、本実施例の送信者装置１が備える暗号化部１３の構成について詳細に説明する。図９は本実施例の送信者装置１の暗号化部１３の構成を示すブロック図である。図１０は本実施例の送信者装置１の暗号化部１３の動作を示すフローチャートである。

図９に示すように、送信者装置１の暗号化部１３は、ＫＥＭ暗号化処理部１３１と、平文記憶部１３２と、平文暗号化部１３３と、データ送信部１３４とを備える。ＫＥＭ暗号化処理部１３１は、ＫＥＭの暗号化処理を実行し、共通鍵Ｋ_Ｒと、暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒとを生成する（ＳＳ１３１）。平文暗号化部１３３は、平文記憶部１３２に記憶された平文（Ｐｌａｉｎｔｅｘｔ）を共通鍵Ｋ_Ｒで暗号化して暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）を生成する（ＳＳ１３３）。データ送信部１３４は、暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）と、暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒとを受信者装置２に送信する（ＳＳ１３４）。

＜平文暗号化部１３３’＞
前述した平文暗号化部１３３は、完全性担保のためにＭＡＣ（メッセージ認証コード）付与機能を具備した平文暗号化部１３３’としてもよい。以下、図１１、図１２を参照して平文暗号化部１３３’について詳細に説明する。図１１は本実施例の暗号化部１３の平文暗号化部１３３’の構成を示すブロック図である。図１２は本実施例の暗号化部１３の平文暗号化部１３３’の動作を示すフローチャートである。

図１１に示すように、平文暗号化部１３３’は、鍵導出関数部１３３１と、テキスト暗号化部１３３２と、ＭＡＣ生成部１３３３とを備える。鍵導出関数部１３３１は、共通鍵Ｋ_Ｒを入力とし鍵導出関数によりテキスト用鍵Ｋ_{Ｒ＿Ｅｎｃ}とＭＡＣ鍵Ｋ_{Ｒ＿ＭＡＣ}とを生成する（ＳＳ１３３１）。テキスト暗号化部１３３２は、平文（Ｐｌａｉｎｔｅｘｔ）をテキスト用鍵Ｋ_{Ｒ＿Ｅｎｃ}で暗号化して暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）を生成する（ＳＳ１３３２）。ＭＡＣ生成部１３３３は、ＭＡＣ鍵Ｋ_{Ｒ＿ＭＡＣ}を用いて暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）にＭＡＣを付与する（ＳＳ１３３３）。

＜復号部２６＞
以下、図１３、図１４を参照して、本実施例の受信者装置２が備える復号部２６の構成について詳細に説明する。図１３は本実施例の受信者装置２の復号部２６の構成を示すブロック図である。図１４は本実施例の受信者装置２の復号部２６の動作を示すフローチャートである。

図１３に示すように、受信者装置２の復号部２６は、共通鍵復号部２６１と、暗号文復号部２６２とを備える。共通鍵復号部２６１は、一時鍵Ｋ_Ｃを用いて暗号化された共通鍵Ｋ’_Ｒを復号して、共通鍵Ｋ_Ｒを取得する（ＳＳ２６１）。暗号文復号部２６２は、共通鍵Ｋ_Ｒを用いて暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）を復号して平文（Ｐｌａｉｎｔｅｘｔ）を取得する（ＳＳ２６２）。

＜暗号文復号部２６２’＞
前述した暗号文復号部２６２は、平文暗号化部１３３’と対応させて、完全性担保のためにＭＡＣ検証機能を具備した暗号文復号部２６２’としてもよい。以下、図１５、図１６を参照して暗号文復号部２６２’について詳細に説明する。図１５は本実施例の復号部２６の暗号文復号部２６２’の構成を示すブロック図である。図１６は本実施例の復号部２６の暗号文復号部２６２’の動作を示すフローチャートである。

図１５に示すように、暗号文復号部２６２’は、鍵導出関数部２６２１と、ＭＡＣ検証部２６２２と、テキスト復号部２６２３とを備える。鍵導出関数部２６２１は、共通鍵Ｋ_Ｒを入力とし鍵導出関数によりテキスト用鍵Ｋ_{Ｒ＿Ｅｎｃ}とＭＡＣ鍵Ｋ_{Ｒ＿ＭＡＣ}とを生成する（ＳＳ２６２１）。ＭＡＣ検証部２６２２は、ＭＡＣ鍵Ｋ_{Ｒ＿ＭＡＣ}を用いて暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）に付与されたＭＡＣを検証する（ＳＳ２６２２）。テキスト復号部２６２３は、暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）をテキスト用鍵Ｋ_{Ｒ＿Ｅｎｃ}で復号して平文（Ｐｌａｉｎｔｅｘｔ）を得る（ＳＳ２６２３）。

＜鍵復号部３６＞
以下、図１７、図１８を参照して、本実施例の鍵発行局装置３が備える鍵復号部３６の構成について詳細に説明する。図１７は本実施例の鍵発行局装置３の鍵復号部３６の構成を示すブロック図である。図１８は本実施例の鍵発行局装置３の鍵復号部３６の動作を示すフローチャートである。

図１７に示すように、鍵発行局装置３の鍵復号部３６は、一時鍵復号部３６１と、共通鍵復号部３６２と、共通鍵暗号化部３６３とを備える。一時鍵復号部３６１は、マスタ秘密鍵ＳＫ_Ｃを用いて暗号化された一時鍵Ｃ_Ｃを復号して一時鍵Ｋ_Ｃを取得する（ＳＳ３６１）。共通鍵復号部３６２は、受信者装置２の秘密鍵ＳＫ_Ｒを用いて暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒを復号して共通鍵Ｋ_Ｒを取得する（ＳＳ３６２）。共通鍵暗号化部３６３は、一時鍵Ｋ_Ｃを用いて共通鍵Ｋ_Ｒを暗号化し、暗号化された共通鍵Ｋ’_Ｒを取得する（ＳＳ３６３）。安全のため、一時鍵Ｋ_Ｃは共通鍵Ｋ’_Ｒが得られた時点で破棄（消去）してもよい。また、共通鍵Ｋ’_Ｒについても同様に利用後に破棄（消去）してもよい。

本実施例の鍵共有システム１０００によれば、鍵生成処理によって生成される秘密鍵（ＳＫ_Ｒ）を受信者装置２へ送付しなくて良くなるため、受信者装置２の過失による攻撃者への秘密鍵の漏洩リスクを回避する事ができる。また、鍵発行局装置３から受信者装置２へ秘密鍵（ＳＫ_Ｒ）を送付する代わりに、共通鍵（Ｃ_Ｒ）を暗号化して返送するため、攻撃者の盗聴による秘密鍵の漏洩リスクを回避する事ができる。

本実施例は、ＩＤベース暗号方式をＫＥＭとして利用した際の実施例である（処理の詳細については参考特許文献１を参照、特に鍵生成については段落［００３３］、ＫＥＭ暗号化処理については段落［００２４］、ＫＥＭ復号処理については段落［００２８］［００２９］を参照）。
（参考特許文献１）特許第５０２７７４２号明細書

以下、図１９から図２２を参照して、実施例２の鍵共有システムの概要、およびシステムの要素である各装置の構成について説明する。図１９は本実施例の鍵共有システム２０００の概要を示すブロック図である。図２０は本実施例の送信者装置５の構成を示すブロック図である。図２１は本実施例の受信者装置６の構成を示すブロック図である。図２２は本実施例の鍵発行局装置７の構成を示すブロック図である。図１９に示すように、本実施例の鍵共有システム２０００は、送信者装置５と、受信者装置６と、鍵発行局装置７と、鍵管理ＤＢ８とからなり、送信者装置５、受信者装置６、鍵発行局装置７は互いにＮＷ９を介して通信可能である。鍵管理ＤＢ８には、鍵発行局装置７のみがアクセス可能であるものとする。図２０に示すように、本実施例の送信者装置５は公開パラメータ要求送信部５１と、データ受信部１２と、暗号化部５３とを備える。図２１に示すように、本実施例の受信者装置６は、データ受信部２２と、公開パラメータ要求送信部６３と、一時鍵生成部６４と、鍵復号要求送信部２５と、復号部２６とを備える。図２２に示すように、本実施例の鍵発行局装置７は、マスタ鍵生成部７１と、データ受信部３２と、第１公開パラメータ送信部７４と、第２公開パラメータ送信部７５と、鍵復号部７６と、鍵返送部３７とを備える。なお、実施例１と同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

以下、図２３から図２５を参照して、各装置の動作について説明する。図２３は本実施例の鍵共有システム２０００の初期設定動作を示すシーケンス図である。図２４は本実施例の鍵共有システム２０００の暗号化動作を示すシーケンス図である。図２５は本実施例の鍵共有システム２０００の復号動作を示すシーケンス図である。

＜初期設定＞
図２３に示すように、鍵発行局装置７のマスタ鍵生成部７１は、鍵発行局装置７のＩＤであるＩＤ_Ｃと、マスタ秘密鍵Ｓ_Ｃと、公開パラメータＰＫ_Ｃとを生成して、鍵管理ＤＢ８に登録する（Ｓ７１）。

＜暗号化＞
図２４に示すように、送信者装置５の公開パラメータ要求送信部５１は、公開パラメータ要求を鍵発行局装置７に送信する（Ｓ５１）。鍵発行局装置７のデータ受信部３２は、公開パラメータ要求を受信する（Ｓ３２Ｂ）。鍵発行局装置７の第１公開パラメータ送信部７４は、公開パラメータ要求を受信した場合に、公開パラメータＰＫ_Ｃを鍵管理ＤＢ８から取得して、当該公開パラメータＰＫ_Ｃを送信者装置５に送信する（Ｓ７４）。送信者装置５のデータ受信部１２は、鍵発行局装置７から公開パラメータＰＫ_Ｃを受信する（Ｓ１２Ａ）。送信者装置５の暗号化部５３は、公開パラメータＰＫ_Ｃを受信した場合に、公開パラメータＰＫ_Ｃと受信者装置のＩＤであるＩＤ_Ｒとを入力として、ＫＥＭの暗号化処理を実行し、共通鍵Ｋ_Ｒと、暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒとを生成し、平文（Ｐｌａｉｎｔｅｘｔ）を共通鍵Ｋ_Ｒで暗号化した暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）と、暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒとを受信者装置２に送信する（Ｓ５３）。暗号化部５３については、その詳細を後述する。受信者装置６のデータ受信部２２は、送信者装置５から暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）と、暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒとを受信する（Ｓ２２Ａ）。

＜復号＞
図２５に示すように、受信者装置６の公開パラメータ要求送信部６３は、暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）と、暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒとを受信した場合に、ＩＤ_Ｒを公開パラメータ要求とともに鍵発行局装置７に送信する（Ｓ６３）。鍵発行局装置７のデータ受信部３２は、公開パラメータ要求とともにＩＤ_Ｒを受信する（Ｓ３２Ｃ）。第２公開パラメータ送信部７５は、公開パラメータ要求とともにＩＤ_Ｒを受信した場合に、鍵管理ＤＢ８から公開パラメータＰＫ_Ｃと鍵発行局装置７のＩＤであるＩＤ_Ｃとを取得して、（ＰＫ_Ｃ，ＩＤ_Ｃ）を受信者装置６に送信する（Ｓ７５）。受信者装置６のデータ受信部２２は、鍵発行局装置７から（ＰＫ_Ｃ，ＩＤ_Ｃ）を受信する（Ｓ２２Ｂ）。受信者装置６の一時鍵生成部６４は、（ＰＫ_Ｃ，ＩＤ_Ｃ）を受信した場合に、（ＰＫ_Ｃ，ＩＤ_Ｃ）を入力としてＫＥＭの暗号化処理を実行し、一時鍵Ｋ_Ｃと、暗号化された一時鍵Ｃ_Ｃとを生成する（Ｓ６４）。受信者装置６の鍵復号要求送信部２５は、一時鍵Ｋ_Ｃと、暗号化された一時鍵Ｃ_Ｃとが生成された場合に、鍵復号要求とともに（暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒ，暗号化された一時鍵Ｃ_Ｃ）を鍵発行局装置７に送信する（Ｓ２５）。鍵発行局装置７のデータ受信部３２は、鍵復号要求とともに（Ｃ_Ｒ，Ｃ_Ｃ）を受信する（Ｓ３２Ｄ）。鍵発行局装置７の鍵復号部７６は、鍵復号要求とともに（Ｃ_Ｒ，Ｃ_Ｃ）を受信した場合に、マスタ秘密鍵Ｓ_Ｃと鍵発行局装置７のＩＤであるＩＤ_Ｃと公開パラメータＰＫ_Ｃを用いて第１の秘密鍵ＳＫ_Ｃを生成し、マスタ秘密鍵Ｓ_Ｃと受信者装置６のＩＤであるＩＤ_Ｒと公開パラメータＰＫ_Ｃを用いて第２の秘密鍵ＳＫ_Ｒを生成し、第１の秘密鍵ＳＫ_Ｃと公開パラメータＰＫ_Ｃとを用いて暗号化された一時鍵Ｃ_Ｃを復号して一時鍵Ｋ_Ｃを取得し、第２の秘密鍵ＳＫ_Ｒと公開パラメータＰＫ_Ｃとを用いて暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒを復号して共通鍵Ｋ_Ｒを取得し、一時鍵Ｋ_Ｃを用いて共通鍵Ｋ_Ｒを暗号化し、暗号化された共通鍵Ｋ’_Ｒを取得する（Ｓ７６）。鍵復号部７６についてはその詳細を後述する。鍵発行局装置３の鍵返送部３７は、暗号化された共通鍵Ｋ’_Ｒを受信者装置２に返送する（Ｓ３７）。受信者装置６のデータ受信部２２は、鍵発行局装置７から暗号化された共通鍵Ｋ’_Ｒを受信する（Ｓ２２Ｃ）。受信者装置２の復号部２６は、暗号化された共通鍵Ｋ’_Ｒを受信した場合に、一時鍵Ｋ_Ｃを用いて暗号化された共通鍵Ｋ’_Ｒを復号して、共通鍵Ｋ_Ｒを取得し、暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）を復号して平文（Ｐｌａｉｎｔｅｘｔ）を取得する（Ｓ２６）。

＜暗号化部５３＞
以下、図２６、図２７を参照して、本実施例の送信者装置５が備える暗号化部５３の構成について詳細に説明する。図２６は本実施例の送信者装置５の暗号化部５３の構成を示すブロック図である。図２７は本実施例の送信者装置５の暗号化部５３の動作を示すフローチャートである。なお通信相手である受信者装置６のＩＤ_Ｒは、送信者装置５に既知であるものとする。

図２７に示すように、送信者装置５の暗号化部５３は、ＫＥＭ暗号化処理部５３１と、平文記憶部１３２と、平文暗号化部１３３と、データ送信部１３４とを備える。ＫＥＭ暗号化処理部５３１は、公開パラメータＰＫ_Ｃと受信者装置のＩＤであるＩＤ_Ｒとを入力として、ＫＥＭの暗号化処理を実行し、共通鍵Ｋ_Ｒと、暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒとを生成する（ＳＳ５３１）。平文暗号化部１３３は、平文記憶部１３２に記憶された平文（Ｐｌａｉｎｔｅｘｔ）を共通鍵Ｋ_Ｒで暗号化して暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）を生成する（ＳＳ１３３）。前述した平文暗号化部１３３は、完全性担保のためにＭＡＣ（メッセージ認証コード）付与機能を具備した平文暗号化部１３３’としてもよい。データ送信部１３４は、暗号文（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ）と、暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒとを受信者装置６に送信する（ＳＳ１３４）。

＜鍵復号部７６＞
以下、図２８、図２９を参照して、本実施例の鍵発行局装置７が備える鍵復号部７６の構成について詳細に説明する。図２８は本実施例の鍵発行局装置７の鍵復号部７６の構成を示すブロック図である。図２９は本実施例の鍵発行局装置７の鍵復号部７６の動作を示すフローチャートである。

図２８に示すように、鍵発行局装置７の鍵復号部７６は、第１ＫＥＭ鍵生成部７６１と、第２ＫＥＭ鍵生成部７６２と、第１ＫＥＭ復号部７６３と、第２ＫＥＭ復号部７６４と、共通鍵暗号化部３６３とを備える。第１ＫＥＭ鍵生成部７６１は、マスタ秘密鍵Ｓ_Ｃと鍵発行局装置７のＩＤであるＩＤ_Ｃと公開パラメータＰＫ_Ｃを用いて第１の秘密鍵ＳＫ_Ｃを生成する（ＳＳ７６１）。第２ＫＥＭ鍵生成部７６２は、マスタ秘密鍵Ｓ_Ｃと受信者装置６のＩＤであるＩＤ_Ｒと公開パラメータＰＫ_Ｃを用いて第２の秘密鍵ＳＫ_Ｒを生成する（ＳＳ７６２）。第１ＫＥＭ復号部７６３は、第１の秘密鍵ＳＫ_Ｃと公開パラメータＰＫ_Ｃとを用いて暗号化された一時鍵Ｃ_Ｃを復号して一時鍵Ｋ_Ｃを取得する（ＳＳ７６３）。第２ＫＥＭ復号部７６４は、第２の秘密鍵ＳＫ_Ｒと公開パラメータＰＫ_Ｃとを用いて暗号化された共通鍵Ｃ_Ｒを復号して共通鍵Ｋ_Ｒを取得する（ＳＳ７６４）。共通鍵暗号化部３６３は、一時鍵Ｋ_Ｃを用いて共通鍵Ｋ_Ｒを暗号化し、暗号化された共通鍵Ｋ’_Ｒを取得する（ＳＳ３６３）。安全のため、一時鍵Ｋ_Ｃは共通鍵Ｋ’_Ｒが得られた時点で破棄（消去）してもよい。また、共通鍵Ｋ’_Ｒについても同様に利用後に破棄（消去）してもよい。

本実施例の鍵共有システム２０００によれば、実施例１の効果に加えて、ＫＥＭを構成する公開鍵暗号としてＩＤベース暗号を利用した場合、受信者ＩＤ（ＩＤ_Ｒ）から秘密鍵（ＳＫ_Ｒ）を導出する事ができるため、秘密鍵を受信者ＩＤと対応させて鍵発行局装置７で安全に保持・管理する手間が削減される。

また、上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。

また、上述の構成をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。

また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。

また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、本装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。

Claims (5)

1. 送信者装置と、受信者装置と、鍵発行局装置と、鍵管理ＤＢにて構成される鍵共有システムであって、
   鍵管理ＤＢには鍵発行局装置のみがアクセス可能であるものとし、
   送信者装置は、公開鍵要求送信部と、暗号化部とを備え、
   受信者装置は、鍵ペア登録依頼送信部と、鍵利用要求送信部と、一時鍵生成部と、鍵復号要求送信部と、復号部とを備え、
   鍵発行局装置は、マスタ鍵生成部と、鍵ペア生成部と、公開鍵送信部と、マスタ公開鍵送信部と、鍵復号部と、鍵返送部とを備え、
   鍵発行局装置のマスタ鍵生成部は、鍵発行局装置のＩＤと、マスタ秘密鍵と、マスタ公開鍵とを生成して、鍵管理ＤＢに登録し、
   受信者装置の鍵ペア登録依頼送信部は、受信者装置のＩＤを鍵ペア登録依頼とともに鍵発行局装置に送信し、
   鍵発行局装置の鍵ペア生成部は、受信者装置のＩＤを鍵ペア登録依頼とともに受信した場合に、受信者装置の鍵ペアとして（秘密鍵,公開鍵）を生成し、受信者装置のＩＤと対応させて鍵管理ＤＢに登録し、
   送信者装置の公開鍵要求送信部は、受信者装置のＩＤを公開鍵要求とともに鍵発行局装置に送信し、
   鍵発行局装置の公開鍵送信部は、公開鍵要求とともに受信者装置のＩＤを受信した場合に、受信者装置のＩＤに対応する公開鍵を鍵管理ＤＢから取得して、当該受信者装置の公開鍵を送信者装置に送信し、
   送信者装置の暗号化部は、受信者装置の公開鍵を受信した場合に、受信者装置の公開鍵を入力としてＫＥＭの暗号化処理を実行し、共通鍵と、暗号化された共通鍵とを生成し、平文を共通鍵で暗号化した暗号文と、暗号化された共通鍵とを受信者装置に送信し、
   受信者装置の鍵利用要求送信部は、暗号文と暗号化された共通鍵とを受信した場合に、受信者装置のＩＤを鍵利用要求とともに鍵発行局装置に送信し、
   鍵発行局装置のマスタ公開鍵送信部は、鍵利用要求とともに受信者装置のＩＤを受信した場合に、鍵管理ＤＢからマスタ公開鍵を取得して、当該マスタ公開鍵を受信者装置に送信し、
   受信者装置の一時鍵生成部は、マスタ公開鍵を受信した場合に、マスタ公開鍵を入力としてＫＥＭの暗号化処理を実行し、一時鍵と、暗号化された一時鍵とを生成し、
   受信者装置の鍵復号要求送信部は、一時鍵と、暗号化された一時鍵とが生成された場合に、鍵復号要求とともに（暗号化された共通鍵，暗号化された一時鍵）を鍵発行局装置に送信し、
   鍵発行局装置の鍵復号部は、鍵復号要求とともに（暗号化された共通鍵，暗号化された一時鍵）を受信した場合に、マスタ秘密鍵を用いて暗号化された一時鍵を復号して一時鍵を取得し、受信者装置の秘密鍵を用いて暗号化された共通鍵を復号して共通鍵を取得し、一時鍵を用いて共通鍵を暗号化し、暗号化された共通鍵を取得し、
   鍵発行局装置の鍵返送部は、暗号化された共通鍵を受信者装置に返送し、
   受信者装置の復号部は、暗号化された共通鍵を受信した場合に、一時鍵を用いて暗号化された共通鍵を復号して、共通鍵を取得し、暗号文を復号して平文を取得すること
   を特徴とする鍵共有システム。
2. 送信者装置と、受信者装置と、鍵発行局装置と、鍵管理ＤＢにて構成される鍵共有システムであって、
   鍵管理ＤＢには鍵発行局装置のみがアクセス可能であるものとし、
   送信者装置は、公開パラメータ要求送信部と、暗号化部とを備え、
   受信者装置は、公開パラメータ要求送信部と、一時鍵生成部と、鍵復号要求送信部と、復号部とを備え、
   鍵発行局装置は、マスタ鍵生成部と、第１公開パラメータ送信部と、第２公開パラメータ送信部と、鍵復号部と、鍵返送部とを備え、
   鍵発行局装置のマスタ鍵生成部は、鍵発行局装置のＩＤと、マスタ秘密鍵と、公開パラメータとを生成して、鍵管理ＤＢに登録し、
   送信者装置の公開パラメータ要求送信部は、公開パラメータ要求を鍵発行局装置に送信し、
   鍵発行局装置の第１公開パラメータ送信部は、公開パラメータ要求を受信した場合に、公開パラメータを鍵管理ＤＢから取得して、当該公開パラメータを送信者装置に送信し、
   送信者装置の暗号化部は、公開パラメータを受信した場合に、公開パラメータと受信者装置のＩＤとを入力として、ＫＥＭの暗号化処理を実行し、共通鍵と、暗号化された共通鍵とを生成し、平文を共通鍵で暗号化した暗号文と、暗号化された共通鍵とを受信者装置に送信し、
   受信者装置の公開パラメータ要求送信部は、暗号文と、暗号化された共通鍵とを受信した場合に、受信者装置のＩＤを公開パラメータ要求とともに鍵発行局装置に送信し、
   鍵発行局装置の第２公開パラメータ送信部は、公開パラメータ要求とともに受信者装置のＩＤを受信した場合に、鍵管理ＤＢから公開パラメータと鍵発行局装置のＩＤとを取得して、当該（公開パラメータ，鍵発行局装置のＩＤ）を受信者装置に送信し、
   受信者装置の一時鍵生成部は、（公開パラメータ，鍵発行局装置のＩＤ）を受信した場合に、（公開パラメータ，鍵発行局装置のＩＤ）を入力としてＫＥＭの暗号化処理を実行し、一時鍵と、暗号化された一時鍵とを生成し、
   受信者装置の鍵復号要求送信部は、一時鍵と、暗号化された一時鍵とが生成された場合に、鍵復号要求とともに（暗号化された共通鍵，暗号化された一時鍵）を鍵発行局装置に送信し、
   鍵発行局装置の鍵復号部は、鍵復号要求とともに（暗号化された共通鍵，暗号化された一時鍵）を受信した場合に、マスタ秘密鍵と鍵発行局装置のＩＤと公開パラメータを用いて第１の秘密鍵を生成し、マスタ秘密鍵と受信者装置のＩＤと公開パラメータを用いて第２の秘密鍵を生成し、第１の秘密鍵と公開パラメータとを用いて暗号化された一時鍵を復号して一時鍵を取得し、第２の秘密鍵と公開パラメータとを用いて暗号化された共通鍵を復号して共通鍵を取得し、一時鍵を用いて共通鍵を暗号化し、暗号化された共通鍵を取得し、
   鍵発行局装置の鍵返送部は、暗号化された共通鍵を受信者装置に返送し、
   受信者装置の復号部は、暗号化された共通鍵を受信した場合に、一時鍵を用いて暗号化された共通鍵を復号して、共通鍵を取得し、暗号文を復号して平文を取得すること
   を特徴とする鍵共有システム。
3. 送信者装置と、受信者装置と、鍵発行局装置とが実行する鍵共有方法であって、
   鍵発行局装置のみがアクセス可能な鍵管理ＤＢを備え、
   鍵発行局装置は、鍵発行局装置のＩＤと、マスタ秘密鍵と、マスタ公開鍵とを生成して、鍵管理ＤＢに登録するマスタ鍵生成ステップを実行し、
   受信者装置は、受信者装置のＩＤを鍵ペア登録依頼とともに鍵発行局装置に送信する鍵ペア登録依頼送信ステップを実行し、
   鍵発行局装置は、受信者装置のＩＤを鍵ペア登録依頼とともに受信した場合に、受信者装置の鍵ペアとして（秘密鍵,公開鍵）を生成し、受信者装置のＩＤと対応させて鍵管理ＤＢに登録する鍵ペア生成ステップを実行し、
   送信者装置は、受信者装置のＩＤを公開鍵要求とともに鍵発行局装置に送信する公開鍵要求送信ステップを実行し、
   鍵発行局装置は、公開鍵要求とともに受信者装置のＩＤを受信した場合に、受信者装置のＩＤに対応する公開鍵を鍵管理ＤＢから取得して、当該受信者装置の公開鍵を送信者装置に送信する公開鍵送信ステップを実行し、
   送信者装置は、受信者装置の公開鍵を受信した場合に、受信者装置の公開鍵を入力としてＫＥＭの暗号化処理を実行し、共通鍵と、暗号化された共通鍵とを生成し、平文を共通鍵で暗号化した暗号文と、暗号化された共通鍵とを受信者装置に送信する暗号化ステップを実行し、
   受信者装置は、暗号文と暗号化された共通鍵とを受信した場合に、受信者装置のＩＤを鍵利用要求とともに鍵発行局装置に送信する鍵利用要求送信ステップを実行し、
   鍵発行局装置は、鍵利用要求とともに受信者装置のＩＤを受信した場合に、鍵管理ＤＢからマスタ公開鍵を取得して、当該マスタ公開鍵を受信者装置に送信するマスタ公開鍵送信ステップを実行し、
   受信者装置は、マスタ公開鍵を受信した場合に、マスタ公開鍵を入力としてＫＥＭの暗号化処理を実行し、一時鍵と、暗号化された一時鍵とを生成する一時鍵生成ステップを実行し、
   受信者装置は、一時鍵と、暗号化された一時鍵とが生成された場合に、鍵復号要求とともに（暗号化された共通鍵，暗号化された一時鍵）を鍵発行局装置に送信する鍵復号要求送信ステップを実行し、
   鍵発行局装置は、鍵復号要求とともに（暗号化された共通鍵，暗号化された一時鍵）を受信した場合に、マスタ秘密鍵を用いて暗号化された一時鍵を復号して一時鍵を取得し、受信者装置の秘密鍵を用いて暗号化された共通鍵を復号して共通鍵を取得し、一時鍵を用いて共通鍵を暗号化し、暗号化された共通鍵を取得する鍵復号ステップを実行し、
   鍵発行局装置は、暗号化された共通鍵を受信者装置に返送する鍵返送ステップを実行し、
   受信者装置は、暗号化された共通鍵を受信した場合に、一時鍵を用いて暗号化された共通鍵を復号して、共通鍵を取得し、暗号文を復号して平文を取得する復号ステップを実行すること
   を特徴とする鍵共有方法。
4. 送信者装置と、受信者装置と、鍵発行局装置とが実行する鍵共有方法であって、
   鍵発行局装置のみがアクセス可能な鍵管理ＤＢを備え、
   鍵発行局装置は、鍵発行局装置のＩＤと、マスタ秘密鍵と、公開パラメータとを生成して、鍵管理ＤＢに登録するマスタ鍵生成ステップを実行し、
   送信者装置は、公開パラメータ要求を鍵発行局装置に送信する公開パラメータ要求送信ステップを実行し、
   鍵発行局装置は、公開パラメータ要求を受信した場合に、公開パラメータを鍵管理ＤＢから取得して、当該公開パラメータを送信者装置に送信する第１公開パラメータ送信ステップを実行し、
   送信者装置は、公開パラメータを受信した場合に、公開パラメータと受信者装置のＩＤとを入力として、ＫＥＭの暗号化処理を実行し、共通鍵と、暗号化された共通鍵とを生成し、平文を共通鍵で暗号化した暗号文と、暗号化された共通鍵とを受信者装置に送信する暗号化ステップを実行し、
   受信者装置は、暗号文と、暗号化された共通鍵とを受信した場合に、受信者装置のＩＤを公開パラメータ要求とともに鍵発行局装置に送信する公開パラメータ要求送信ステップを実行し、
   鍵発行局装置は、公開パラメータ要求とともに受信者装置のＩＤを受信した場合に、鍵管理ＤＢから公開パラメータと鍵発行局装置のＩＤとを取得して、当該（公開パラメータ，鍵発行局装置のＩＤ）を受信者装置に送信する第２公開パラメータ送信ステップを実行し、
   受信者装置は、（公開パラメータ，鍵発行局装置のＩＤ）を受信した場合に、（公開パラメータ，鍵発行局装置のＩＤ）を入力としてＫＥＭの暗号化処理を実行し、一時鍵と、暗号化された一時鍵とを生成する一時鍵生成ステップを実行し、
   受信者装置は、一時鍵と、暗号化された一時鍵とが生成された場合に、鍵復号要求とともに（暗号化された共通鍵，暗号化された一時鍵）を鍵発行局装置に送信する鍵復号要求送信ステップを実行し、
   鍵発行局装置は、鍵復号要求とともに（暗号化された共通鍵，暗号化された一時鍵）を受信した場合に、マスタ秘密鍵と鍵発行局装置のＩＤと公開パラメータを用いて第１の秘密鍵を生成し、マスタ秘密鍵と受信者装置のＩＤと公開パラメータを用いて第２の秘密鍵を生成し、第１の秘密鍵と公開パラメータとを用いて暗号化された一時鍵を復号して一時鍵を取得し、第２の秘密鍵と公開パラメータとを用いて暗号化された共通鍵を復号して共通鍵を取得し、一時鍵を用いて共通鍵を暗号化し、暗号化された共通鍵を取得する鍵復号ステップを実行し、
   鍵発行局装置は、暗号化された共通鍵を受信者装置に返送する鍵返送ステップを実行し、
   受信者装置は、暗号化された共通鍵を受信した場合に、一時鍵を用いて暗号化された共通鍵を復号して、共通鍵を取得し、暗号文を復号して平文を取得する復号ステップを実行すること
   を特徴とする鍵共有方法。
5. コンピュータを請求項１または２に記載の鍵共有システムを構成する装置として機能させるためのプログラム。

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