JP3905907B2 - 電子価値交換システム、及び、電子価値交換方法 - Google Patents

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Description

本発明は、価値を電子的に表象する情報としての電子価値を交換する技術に関する。
従来、電子マネーや電子チケットを始めとする、価値を電子的に表象する情報（以下、「電子価値」と記す。）を安全に流通させる技術が提案されている。例えば、特許文献１に開示されている原本データ流通方法は、電子価値の複製や偽造を防止しつつ、ユーザ宛に発行された電子価値のデバイス間授受と行使を可能とすることで、安全な流通を実現する。
上述の原本データ流通方法は、流通の安全性を提供するが、必ずしも取引の公平性を確保するものではない。ここで、公平な取引とは、“電子価値の相互交換を試みる双方の当事者が、対価となる電子価値を取得する、または、取得する保証を得ることなく、自らの電子価値を失うことはない。”という条件を満たす取引である。すなわち、上述の原本データ流通方法では、ユーザのデバイスＤ１，Ｄ２にそれぞれ保持されている電子価値Ｅ１，Ｅ２の交換に際して、通信異常や取引相手の不正などにより交換処理が途絶した場合、Ｄ１は、Ｅ２を得ること無しにＥ１を失う可能性がある。
かかる難点を解消する技術を開示する文献として、例えば特許文献２がある。当該技術は、正常な条件下での取引、すなわちデバイスＤ１とＤ２との間の通信路が取引の開始から終了までの間切断されることがなく、かつ、Ｄ１とＤ２の双方が取引の遂行に協力するという条件が満たされている取引では、電子価値の交換を可能とする。一方、正常でない条件下においては、第三者装置を用いて、取引の中途からであっても取引の公平性を回復可能とする。
特開２００１−１４３００９号公報 特開２００４−３４１６４３号公報
しかしながら、上述した従来の電子価値交換技術においては、取引を開始するデバイスＤ１が、その対象となるＥ１を取引開始時に確定しなければならないことから、以下の問題点が懸念される。例えば、Ｄ１が、電子価値として、Ｅ１ａとＥ１ｂとを保持していたとする。Ｄ１のユーザは、Ｅ１ａとＥ１ｂのうち、何れか一方のみを、Ｄ２の保持するＥ２と交換したい。このとき、ユーザは、交換処理の開始に先立って、何れの電子価値をＥ１として使用するかを決定し、Ｄ１に与える必要がある。
ところが、Ｄ１のユーザが交換対象としてＥ１ａを選択した場合において、Ｄ２のユーザが「Ｅ１ｂならＥ２と交換してもよいが、Ｅ１ａなら交換しない。」という選好をもっていたとする。この場合、デバイスＤ１，Ｄ２は、一旦開始された交換処理を中断し、新たな交換処理を再び実行することになる。事前にユーザ間で交換対象を連絡しておけば、かかる状況は予防されるが、そのためには追加の手順が必要となり、これは、処理効率やシステム性能を低下させる要因となる。
そこで、本発明の課題は、高い安全性を維持しつつ、条件を満たす任意の電子価値を交換対象として適宜指定することが可能な電子価値の交換を実現することである。
本発明に係る電子価値交換システムは、第１の通信端末の備える第１の格納装置と第２の通信端末の備える第２の格納装置とにそれぞれ保持されている電子価値の交換を行う電子価値交換システムにおいて、前記第１の通信端末は、当該端末側の交換対象となる第１の電子価値の第１条件と、前記第２の通信端末側の交換対象となる第２の電子価値の第２条件とを含む条件情報を取得して、前記第１の格納装置に出力する出力手段と、前記条件情報と、前記第１の格納装置の生成した第１の乱数とを含む提案情報を前記第２の通信端末宛に送信する送信手段とを備え、前記第２の通信端末は、前記送信手段により送信された提案情報に含まれる前記条件情報をユーザに提示し、前記ユーザによる選択結果に従って、交換対象となる第１及び第２の電子価値を決定する決定手段を備え、前記第２の格納装置は、当該格納装置の生成した第２の乱数からのセッション情報の生成と、前記第１及び第２の電子価値と前記第１の乱数とからの合意対象情報の生成と、前記セッション情報と前記合意対象情報とを使用した第１の署名対象情報からの第１の電子署名の生成とを行う生成手段と、前記第２の電子価値を削除する管理手段とを備え、前記第２の通信端末は、前記第１の署名対象情報と前記第１の電子署名と前記第１及び第２の電子価値とを含む合意情報を前記第１の通信端末宛に送信する送信手段を更に備え、前記第１の通信端末は、前記合意情報を受信し、当該合意情報に含まれる前記第１の電子価値が前記第１条件を満たすか否かを確認し、前記第１の電子価値が前記第１条件を満たす場合に、当該合意情報に含まれる前記第２の電子価値が前記第２条件を満たすか否かを確認し、前記第２の電子価値が前記第２条件を満たす場合に、当該合意情報を確認依頼情報として前記第１の格納装置に出力する検証手段を更に備え、前記第１の格納装置は、前記確認依頼情報に含まれる前記第１の電子署名と前記合意対象情報とが所定の条件を満たすか否かを基に、前記第２の格納装置に対する認証を行う認証手段と、前記認証に成功した場合に、前記セッション情報を使用した第２の署名対象情報から第２の電子署名を生成し、前記セッション情報と前記第２の電子署名とを含む第１の確認情報を前記第２の格納装置へ送信する生成手段と、前記認証に成功した場合に、前記第１の電子価値を削除する管理手段とを更に備え、前記第２の格納装置は、前記セッション情報と前記第２の電子署名とを含む第１の確認情報のうち、前記第２の電子署名と前記セッション情報とが所定の条件を満たすか否かを基に、前記第１の格納装置に対する認証を行う認証手段を更に備え、前記管理手段は、前記認証に成功した場合に、前記第１の電子価値を格納手段に格納させ、前記第２の通信端末の送信手段は、前記第２の乱数を含む第２の確認情報を前記第１の通信端末宛に送信し、前記第１の格納装置の認証手段は、前記第２の確認情報に含まれる第２の乱数が、前記確認依頼情報に含まれる前記第１の署名対象情報のセッション情報に対応するものであるか否かを基に、前記第２の格納装置に対する認証を行い、前記第１の格納装置の管理手段は、前記認証に成功した場合に、前記第２の電子価値を格納手段に格納させる。
本発明に係る電子価値交換方法は、第１の通信端末の備える第１の格納装置と第２の通信端末の備える第２の格納装置とにそれぞれ保持されている電子価値の交換を行う電子価値交換方法において、前記第１の通信端末が、当該端末側の交換対象となる第１の電子価値の第１条件と、前記第２の通信端末側の交換対象となる第２の電子価値の第２条件とを含む条件情報を取得して、前記第１の格納装置に出力するステップと、前記条件情報と、前記第１の格納装置の生成した第１の乱数とを含む提案情報を前記第２の通信端末宛に送信するステップと、前記第２の通信端末が、送信された提案情報に含まれる前記条件情報をユーザに提示し、前記ユーザによる選択結果に従って、交換対象となる第１及び第２の電子価値を決定するステップと、前記第２の格納装置が、当該格納装置の生成した第２の乱数からのセッション情報の生成と、前記第１及び第２の電子価値と前記第１の乱数とからの合意対象情報の生成と、前記セッション情報と前記合意対象情報とを使用した第１の署名対象情報からの第１の電子署名の生成とを行うステップと、前記第２の電子価値を削除するステップと、前記第２の通信端末が、前記第１の署名対象情報と前記第１の電子署名と前記第１及び第２の電子価値とを含む合意情報を前記第１の通信端末宛に送信するステップと、前記第１の通信端末が、前記合意情報を受信し、当該合意情報に含まれる前記第１の電子価値が前記第１条件を満たすか否かを確認し、前記第１の電子価値が前記第１条件を満たす場合に、当該合意情報に含まれる前記第２の電子価値が前記第２条件を満たすか否かを確認し、前記第２の電子価値が前記第２条件を満たす場合に、当該合意情報を確認依頼情報として前記第１の格納装置に出力するステップと、前記第１の格納装置が、前記確認依頼情報に含まれる前記第１の電子署名と前記合意対象情報とが所定の条件を満たすか否かを基に、前記第２の格納装置に対する認証を行うステップと、前記認証に成功した場合に、前記セッション情報を使用した第２の署名対象情報から第２の電子署名を生成し、前記セッション情報と前記第２の電子署名とを含む第１の確認情報を前記第２の格納装置へ送信するステップと、前記認証に成功した場合に、前記第１の電子価値を削除するステップと、前記第２の格納装置が、前記セッション情報と前記第２の電子署名とを含む第１の確認情報のうち、前記第２の電子署名と前記セッション情報とが所定の条件を満たすか否かを基に、前記第１の格納装置に対する認証を行うステップと、前記認証に成功した場合に、前記第１の電子価値を格納するステップと、前記第２の通信端末が、前記第２の乱数を含む第２の確認情報を前記第１の通信端末宛に送信するステップと、前記第１の格納装置が、前記第２の確認情報に含まれる第２の乱数が、前記確認依頼情報に含まれる前記第１の署名対象情報のセッション情報に対応するものであるか否かを基に、前記第２の格納装置に対する認証を行うステップと、前記第１の格納装置が、前記認証に成功した場合に、前記第２の電子価値を格納するステップとを含む。
これらの発明によれば、第１の通信端末が取得した交換対象条件を満たす電子価値の中から、第２の通信端末にて電子価値が選択された後に、電子価値の交換が開始される。換言すれば、第１の通信端末は、交換対象の電子価値を確定しなくとも、その条件を第２の通信端末に提示すれば、第２の通信端末は、第１の通信端末との間で、所望する電子価値の交換を開始することができる。また、電子価値の交換を実現するための、双方の端末における電子価値の削除処理及び格納処理は、上述した複数の条件を満たした場合に限り実行される。したがって、電子価値を交換する過程において、高い安全性を維持しつつ、条件を満たす任意の電子価値を交換対象として適宜指定することが可能となる。
前記検証手段は、前記合意情報の検証に際して、例えば、前記合意情報内の第１の電子価値が前記第１条件を満たし、かつ、前記合意情報内の第２の電子価値が前記第２条件を満たすか否かを検証し、双方の条件を満たす場合には、前記合意情報を確認依頼情報として前記第１の格納装置に出力することができる。
また、上記所定の条件のうち、前記第１の格納装置の認証手段による認証における所定の条件は、例えば、前記第１の電子署名が、前記第１の署名対象情報に対する正規の署名であること、及び、前記合意対象情報が、前記第１及び第２の電子価値と前記第１の乱数とに対応するものであること、を少なくとも含む条件である。一方、前記第２の格納装置の認証手段による認証における所定の条件は、例えば、前記第２の電子署名が、前記第２の署名対象情報に対する正規の署名であること、及び、前記セッション情報が、前記第２の乱数に対応するものであること、を少なくとも含む条件である。
上述した電子価値交換システムにおいては、前記第１及び第２の通信端末は携帯端末であり、前記第１及び第２の格納装置はＩＣカードであることができる。このように、可搬性に優れた携帯端末に接続されたＩＣカード間における電子価値の交換に本発明を適用することで、より柔軟性と安全性の高い電子価値の交換を実現可能となる。その結果、電子価値の流通は促進される。
本発明によれば、高い安全性を維持しつつ、条件を満たす任意の電子価値を交換対象として適宜指定することが可能な電子価値の交換を実現することが可能となる。
以下、例示の為に添付された図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
本実施の形態における電子価値交換システム１は、図１に示すように、相互にデータの送受信が可能な２台の携帯端末１０，２０（通信端末に対応）を備えて構成される。携帯端末１０，２０は、ＩＣカード１０ａ，２０ａ（格納装置に対応）をそれぞれ着脱可能に備える。携帯端末１は、例えば携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）であるが、通信機能を有する端末装置であれば、その機能や用途による限定を受けない。
携帯端末１０は、交換対象条件取得部１１（出力手段に対応）とデータ送受信部１２（送信手段に対応）とデータ検証部１３（検証手段に対応）とＩＣカード１０ａとを備える。更に、ＩＣカード１０ａは、電子価値保持部１４と、電子価値管理部１５（管理手段に対応）と、データ生成部１６（生成手段に対応）と、データ認証部１７（認証手段に対応）とを備える。これら各構成要素は、バスを介して相互に信号の入出力が可能なように接続されている。ＩＣカード１０ａは、外部のプログラムや装置に対する高い秘匿性と耐性を確保するために、耐タンパー性を有する。
以下、各構成要素の機能を説明する。
交換対象条件取得部１１は、携帯端末１０のユーザによって入力された交換対象条件Ｃを取得し、この条件ＣをパラメータとするStartExchange信号をＩＣカード１０ａに出力する。
データ送受信部１２は、携帯端末２０との間で各種信号の送受信を行う。例えば、条件Ｃと乱数ｎ１とを要素とするOffer信号の送信、あるいは、乱数ｎ２を要素とするCommitment信号の受信を行う。
データ検証部１３は、Agreement信号の受信を検知すると、当該信号に含まれるＶ１（第１の電子価値に対応）が条件ＣのリストＣ１に属するか否かを検証し、検証結果を出力する。同様に、Agreement信号のＶ２（第２の電子価値に対応）に関して、リストＣ２に属するか否かを検証する。
電子価値保持部１４は、交換対象となる電子価値Ｖ１，Ｖ２を含む電子価値を保持する。
電子価値管理部１５は、電子価値保持部１４に保持されている電子価値の削除と、保持されていない電子価値の格納を行う。
データ生成部１６は、公開鍵Ｐ１を、認証局の発行したその証明書CertＰ１とともに保持し、公開鍵Ｐ１により検証可能な電子署名SigＰ１（ｍ）を生成する。ｍは、署名対象のメッセージである。詳細な処理内容については動作説明において後述するが、データ生成部１６は、上記乱数ｎ１を生成し、このｎ１と条件Ｃとを要素とするOffer信号を生成する。また、電子署名Ｓｅ＝SigＰ１（ｓ２）を生成する。
データ認証部１７は、後述のConfirmExchange信号｛ｓ１│ｓ２，Ｓａ，CertＰ２，Ｖ１，Ｖ２｝を基に、電子価値の交換相手であるＩＣカード２０ａの認証を行う。
携帯端末２０は、携帯端末１０の交換相手であり、交換対象の電子価値Ｖ１，Ｖ２を選択する。このため、携帯端末２０は、携帯端末１０と基本的に同様の構成を有するが、交換対象決定部２２を有する点において相違する。携帯端末２０は、データ送受信部２１（送信手段に対応）と交換対象決定部２２（決定手段に対応）とＩＣカード２０ａとを備える。ＩＣカード２０ａは、ＩＣカード１０ａと同様に、電子価値保持部２３、電子価値管理部２４（管理手段に対応）、データ生成部２５（生成手段に対応）、データ認証部２６（認証手段に対応）を備える。これら各構成要素は、バスを介して相互に信号の入出力が可能なように接続されている。
各携帯端末１０，２０に共通する構成要素の説明は省略し、交換対象決定部２２について説明する。
交換対象決定部２２は、携帯端末１０から送信されたOffer信号の受信を検知すると、当該信号から、交換対象の条件Ｃを抽出する。交換対象決定部２２は、条件Ｃから、リストＣ１，Ｃ２を取得して表示装置（図示せず）に表示させた後、交換対象Ｖ１，Ｖ２の選択を待機する。携帯端末２０のユーザが、リストＣ１に掲載された電子価値の中からＶ１を選択し、リストＣ２に掲載された電子価値の中からＶ２を選択すると、これらの交換対象Ｖ１，Ｖ２を第１の乱数ｎ１とともに、ＩＣカード２０ａに出力する。
次に、図２〜図４を参照しながら、本実施の形態における電子価値交換システム１の動作、併せて、本発明に係る電子価値交換方法を構成する各ステップについて説明する。
動作説明の前提として、電子価値交換システム１は、何れの携帯端末のユーザによっても、交換対象条件の範囲内で、任意の電子価値の交換を可能とするものである。本実施の形態では特に、携帯端末２０のユーザが、携帯端末１０から提供された電子価値のリストＣ１の中から、任意の電子価値を、交換対象の電子価値Ｖ１として選択する。また、自らが売買掲示板などに公開した携帯端末２０側の電子価値リストＣ２の中から、任意の電子価値を、交換対象の電子価値Ｖ２として選択する状況を想定する。
まず図２のＳ１では、携帯端末１０は、ユーザによる入力操作に従って、交換対象条件取得部１１により、交換対象の条件Ｃ（条件情報に対応）を取得する。
交換対象の条件Ｃは、交換対象の候補となる全ての電子価値が掲載されたリストＣ１，Ｃ２（第１条件、第２条件に対応）を構成要素とする。換言すれば、交換対象の条件Ｃに合致する電子価値、すなわち、Ｃの要素であるリストＣ１，Ｃ２に含まれる電子価値は、上記「条件Ｃを満たす」電子価値とみなすことができる。
Ｓ１で取得された条件Ｃは、StartExchange信号のパラメータとして、ＩＣカード１０ａに入力される（Ｓ２）。
ＩＣカード１０ａは、上記入力を受けると、データ生成部１６により、第１の乱数ｎ１を生成した後（Ｓ３）、このｎ１とＣとを含むOffer（＝｛ｎ１，Ｃ｝）を生成する（Ｓ４）。
生成されたOffer信号はＩＣカード１０ａから出力され、データ送受信部１２により、携帯端末１０から携帯端末２０に送信される（Ｓ５）。
携帯端末２０は、データ送受信部２１によりOffer信号を受信すると（Ｓ５）、交換対象決定部２２により、条件ＣのリストＣ１，Ｃ２をユーザに提示し、交換対象Ｖ１，Ｖ２の選択を待機する。ユーザへの提示は、例えば、表示装置への表示である。
交換対象の選択は、携帯端末２０のユーザが指示する。例えば、条件Ｃ＝（Ｃ１，Ｃ２）に関して、リストＣ１には、交換対象の候補として三種類の電子価値［Ｖ１ａ，Ｖ１ｂ，Ｖ１ｃ］が掲示され、リストＣ２には、交換対象の候補として二種類の電子価値［Ｖ２ａ，Ｖ２ｂ］が掲示されている。ユーザは、電子価値Ｖ１ａ，Ｖ１ｂ，Ｖ１ｃの中から何れか１つの電子価値を選択し、選択された電子価値が交換対象Ｖ１となる。ユーザが電子価値Ｖ１ａを選択した場合には、“Ｖ１＝Ｖ１ａ”である。同様に、ユーザは、電子価値Ｖ２ａ，Ｖ２ｂの中から何れか１つの電子価値を選択し、選択された電子価値が交換対象Ｖ２となる。ユーザが電子価値Ｖ２ｂを選択した場合には、“Ｖ２＝Ｖ２ｂ”となる。その結果、Ｖ１とＶ２が決定する（Ｓ６）。
決定された交換対象の電子価値Ｖ１，Ｖ２は、携帯端末１０側で生成された乱数ｎ１とともに、AgreeExchange（＝｛ｎ１，Ｖ１，Ｖ２｝）信号として、ＩＣカード２０ａに出力される（Ｓ７）。
ＩＣカード２０ａは、AgreeExchange信号の入力を契機として、データ生成部２５により第２の乱数ｎ２を生成する（Ｓ８）。
データ生成部２５は、一方向性をもつ関数を用いて、上記ｎ２に対応するセッション情報ｓ２の生成を行う。一方向性関数としては、例えばＳＨＡ−１（Secure Hash Algorithm 1）やＭＤ５（Message Digest 5）のような安全なハッシュ関数を適用することができる。ｓ２は、Ｈ（ｎ２）として算出される（Ｓ９）。
続いて、データ生成部２５は、上述の一方向性関数により、合意対象情報ｓ１を生成する（Ｓ１０）。ｓ１は、Ｓ６で決定されたＶ１とＶ２、及び乱数ｎ１をパラメータとして、ｓ１＝Ｈ（Ｖ１│Ｖ２│ｎ１）と表すことができる。なお、「│」は文字列の連接を表す。
更に、データ生成部２５は、Ｓ９，Ｓ１０にてそれぞれ生成されたｓ１とｓ２とから、電子署名Ｓａ＝SigＰ２（ｓ１│ｓ２）を生成する（Ｓ１１）。
ここで、SigＰ２は、公開鍵Ｐ２による検証の可能な電子署名を生成するための関数である。例えば、ＲＳＡ（RivestShamir Adleman）やＥＣＤＳＡ（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm）がこれに該当する。また、SigＰ２（ｘ）は、ｘを署名対象として生成された電子署名である。
電子署名Ｓａは第１の電子署名に対応し、ｓ１│ｓ２は第１の署名対象情報に対応する。
Ｓａの生成に伴い、電子価値保持部２３に保持されていたＶ２（例えば、Ｓ６で決定されたＶ２ｂ）は、電子価値管理部２４によって削除される（Ｓ１２）。
Ｓ１３では、ＩＣカード２０ａは、データ生成部２５により、｛ｓ１│ｓ２，Ｓａ，CertＰ２，Ｖ１，Ｖ２｝を情報要素とするAgreement信号を生成し、その送信をデータ送受信部２１に指示する。
データ送受信部２１は、携帯端末１０に対して、上記Agreement信号を送信する（Ｓ１４）。
図３に移り、Agreement信号を受信した携帯端末１０は、当該信号に含まれる“Ｖ１”が、Ｓ１で取得された条件ＣのリストＣ１に属するか否かを確認する（Ｓ１５）。この確認処理は、データ検証部１３により実行され、Ｖ１がＣ１に属する場合には（Ｓ１５；ＹＥＳ）、Ｓ１７に移行する。これに対して、Ｖ１がＣ１に属さない場合には（Ｓ１５；ＮＯ）、その旨を通知するエラーメッセージが携帯端末２０宛に送信された後（Ｓ１６）、一連の処理は中断する。
Ｓ１７，Ｓ１８では、Agreement信号の“Ｖ２”に関して、Ｓ１５，Ｓ１６と同様の処理が実行される。すなわち、データ検証部１３は、“Ｖ２”がリストＣ２に属するか否かを確認し、属する場合には次処理Ｓ１９に移行する。
なお、Ｓ１５，Ｓ１７において、交換対象Ｖ１，Ｖ２がそれぞれリストＣ１，Ｃ２に含まれていなくとも、携帯端末１０のユーザが了解する場合には、携帯端末１０は、エラーを送出することなく、次処理を継続することができる。
図２のＳ１４で携帯端末１０の受信したAgreement信号は、上述した検証処理を経ることで、ConfirmExchange信号としてＩＣカード１０ａに出力される（Ｓ１９）。
ＩＣカード１０ａは、データ認証部１７により、上記ConfirmExchange信号｛ｓ１│ｓ２，Ｓａ，CertＰ２，Ｖ１，Ｖ２｝の認証を行う（Ｓ２０）。
認証項目は、以下の三項目である。
１）CertＰ２が、認証局により認証された有効な公開鍵証明書である。
２）Ｐ２を用いれば、Ｓａ＝SigＰ２（ｓ１│ｓ２）の署名検証に成功する。
３）ｓ１，Ｖ１，Ｖ２と乱数ｎ１との間に、ｓ１＝Ｈ（Ｖ１│Ｖ２│ｎ１）の関係が成立する。
ConfirmExchange信号が上記の全項目を満たす場合には認証は成功し（Ｓ２０；ＹＥＳ）、Ｓ２１に移行する。しかし、少なくとも一項目を満たさない場合には認証に失敗し（Ｓ２０；ＮＯ）、エラーメッセージを介して、処理の中断が携帯端末１０に通知される（Ｓ２１）。
Ｓ２２では、データ生成部１６は、電子署名Ｓｅ＝SigＰ１（ｓ２）を生成する。
ここで、SigＰ１は、公開鍵Ｐ１による検証の可能な電子署名を生成するための関数であり、例えば、ＲＳＡ（RivestShamir Adleman）やＥＣＤＳＡ（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm）がこれに該当する。また、SigＰ１（ｘ）は、ｘを署名対象として生成された電子署名である。
電子署名Ｓｅの生成に伴い、交換対象となるＶ１は電子価値保持部１４から削除される（Ｓ２３）。
その後、｛ｓ２，Ｓｅ，CertＰ１｝を要素とするConfirmation信号が、携帯端末１０から携帯端末２０に送信される（Ｓ２４）。
図４に移り、携帯端末２０のＩＣカード２０ａは、データ認証部２６を用いて、上記Confirmation信号に対する認証を行う（Ｓ２５）。認証は、以下の三項目が全て満たされた場合に成功する。
ｉ）CertＰ１が、認証局により認証された有効な公開鍵証明書である。
ii）Ｐ１を用いれば、Ｓｅ＝SigＰ１（ｓ２）の署名検証に成功する。
iii）ｓ２と乱数ｎ２との間にｓ２＝Ｈ（ｎ２）の関係が成立する。
ここで、電子署名Ｓｅは第２の電子署名に対応し、ｓ２は第２の署名対象情報に対応する。
Confirmation信号が上記全項目を満たす場合には認証は成功し（Ｓ２５；ＹＥＳ）、Ｓ２６に移行する。Ｓ２６では、電子価値管理部２４は、Ｓ６で交換対象に決定された電子価値Ｖ１を電子価値保持部２３に格納する（Ｓ２６）。
一方、少なくとも一項目を満たさない場合には認証に失敗し（Ｓ２５；ＮＯ）、処理の中断が携帯端末２０に通知される（Ｓ２７）。
その後、携帯端末１０に対して、乱数ｎ２を要素とするCommitment信号が、データ送受信部２１により送信される。このCommitment信号は、バス経由でＩＣカード１０ａに出力される（Ｓ２８）。
Commitment信号を入力したＩＣカード１０ａは、該信号に含まれる乱数ｎ２を所定の一方向関数Ｈに代入した算出結果と、Ｓ２５で送信したｓ２とを照合することにより、関係式ｓ２＝Ｈ（ｎ２）の成否を判定する（Ｓ２９）。かかる判定処理は、データ認証部１７が行う。
成立する場合には（Ｓ２９；ＹＥＳ）、交換対象の電子価値Ｖ２（Ｓ１９で受信された電子価値）が電子価値保持部１４に格納される（Ｓ３０）。そして、交換の完了が携帯端末１０のユーザに通知される。
不成立の場合には（Ｓ２９；ＮＯ）、エラーメッセージを介して、ユーザに処理の中断が通知される（Ｓ３１）。
以上説明したように、本実施の形態における電子価値交換システム１によれば、安全性を損なうことなく、柔軟性と利便性の高い電子価値の交換が可能となる。
例えば、携帯端末２０のユーザが「Ｖ１ｂならＶ２ａと交換してもよいが、Ｖ１ａなら交換しない。」という選好をもっていた場合を想定する。この場合、従来であれば、携帯端末１０は、携帯端末２０との間で開始された電子価値交換処理を一旦中断し、新たな処理を再び実行することになる。本実施の形態における電子価値交換システム１によれば、携帯端末２０は、電子価値交換処理が開始された後に、その過程の中で、携帯端末１０から提示された条件Ｃを満たす電子価値の中から交換対象を選択する。すなわち、携帯端末２０は、条件ＣのリストＣ１，Ｃ２に掲載されている複数の電子価値の中から、電子価値Ｖ１ｂ，Ｖ２ａを交換対象Ｖ１，Ｖ２として選択する。これにより、一旦開始された処理を中断することなく、Ｖ２ａをＶ１ｂと交換することができる。
ＩＣカード１０ａ，２０ａ間における電子価値の交換を実現するためには、ＩＣカード１０ａにおけるＶ１の削除とＶ２の格納、及び、ＩＣカード２０ａにおけるＶ２の削除とＶ１の格納処理が必要となる。これらのうち、Ｖ１の削除処理は、上述のＳ２０で挙げた条件が成就しない限り実行されず、Ｖ１の格納処理は、上述のＳ２６で挙げた条件が成就しない限り実行されることはない。また、Ｖ２の格納処理は、上述のＳ２９における検証に成功しない限り実行されることはない。つまり、双方のＩＣカードが相互認証に成功したことを以って、交換対象Ｖ１とＶ２の交換は正常に完了する。これにより、条件を満たす任意の交換対象を選択可能としても、高いセキュリティレベルが維持される。
なお、本実施の形態に記載の態様は、本発明に係る電子価値交換システムの好適な一例であり、本発明は、かかる態様に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態では、交換対象となる電子価値の条件Ｃは、Ｃの要素であるリストＣ１，Ｃ２に掲載されていることとしたが、このような直接的な指定ではなく、各電子価値の属性に関する基準を用いてもよい。例えば、価値が所定値以上である、発行日や有効期限が所定期日以降である、あるいは、使用範囲や使用者が所定の条件を満たすこと、を電子価値の条件Ｃとして設定することもできる。
本発明の一実施形態における電子価値交換システムの機能的構成を示す図である。 本発明に係る電子価値交換システムの動作の第１フェーズを説明するための図である。 本発明に係る電子価値交換システムの動作の第２フェーズを説明するための図である。 本発明に係る電子価値交換システムの動作の第３フェーズを説明するための図である。
符号の説明
１…電子価値交換システム、１０…携帯端末、１０ａ…ＩＣカード、１１…交換対象条件取得部、１２…データ送受信部、１３…データ検証部、１４…電子価値保持部、１５…電子価値管理部、１６…データ生成部、１７…データ認証部、２０…携帯端末、２０ａ…ＩＣカード、２１…データ送受信部、２２…交換対象決定部、２３…電子価値保持部、２４…電子価値管理部、２５…データ生成部、２６…データ認証部、Ｃ…条件、Ｃ１，Ｃ２…リスト、ｎ１…第１の乱数、ｎ２…第２の乱数、ｓ１…合意対象情報、ｓ２…セッション情報、Ｓａ…第１の電子署名、Ｓｅ…第２の電子署名、Ｖ１，Ｖ２…交換対象に指定された電子価値

Claims (4)

  1. 第１の通信端末の備える第１の格納装置と第２の通信端末の備える第２の格納装置とにそれぞれ保持されている電子価値の交換を行う電子価値交換システムにおいて、
    前記第１の通信端末は、
    当該端末側の交換対象となる第１の電子価値の第１条件と、前記第２の通信端末側の交換対象となる第２の電子価値の第２条件とを含む条件情報を取得して、前記第１の格納装置に出力する出力手段と、
    前記条件情報と、前記第１の格納装置の生成した第１の乱数とを含む提案情報を前記第２の通信端末宛に送信する送信手段とを備え、
    前記第２の通信端末は、
    前記送信手段により送信された提案情報に含まれる前記条件情報をユーザに提示し、前記ユーザによる選択結果に従って、交換対象となる第１及び第２の電子価値を決定する決定手段を備え、
    前記第２の格納装置は、
    当該格納装置の生成した第２の乱数からのセッション情報の生成と、
    前記第１及び第２の電子価値と前記第１の乱数とからの合意対象情報の生成と、
    前記セッション情報と前記合意対象情報とを使用した第１の署名対象情報からの第１の電子署名の生成と
    を行う生成手段と、
    前記第２の電子価値を削除する管理手段とを備え、
    前記第２の通信端末は、
    前記第１の署名対象情報と前記第１の電子署名と前記第１及び第２の電子価値とを含む合意情報を前記第１の通信端末宛に送信する送信手段を更に備え、
    前記第１の通信端末は、
    前記合意情報を受信し、当該合意情報に含まれる前記第１の電子価値が前記第１条件を満たすか否かを確認し、前記第１の電子価値が前記第１条件を満たす場合に、当該合意情報に含まれる前記第２の電子価値が前記第２条件を満たすか否かを確認し、前記第２の電子価値が前記第２条件を満たす場合に、当該合意情報を確認依頼情報として前記第１の格納装置に出力する検証手段を更に備え、
    前記第１の格納装置は、
    前記確認依頼情報に含まれる前記第１の電子署名と前記合意対象情報とが所定の条件を満たすか否かを基に、前記第２の格納装置に対する認証を行う認証手段と、
    前記認証に成功した場合に、前記セッション情報を使用した第２の署名対象情報から第２の電子署名を生成し、前記セッション情報と前記第２の電子署名とを含む第１の確認情報を前記第２の格納装置へ送信する生成手段と、
    前記認証に成功した場合に、前記第１の電子価値を削除する管理手段とを更に備え、
    前記第２の格納装置は、
    前記セッション情報と前記第２の電子署名とを含む第１の確認情報のうち、前記第２の電子署名と前記セッション情報とが所定の条件を満たすか否かを基に、前記第１の格納装置に対する認証を行う認証手段を更に備え、
    前記管理手段は、前記認証に成功した場合に、前記第１の電子価値を格納手段に格納させ、
    前記第２の通信端末の送信手段は、前記第２の乱数を含む第２の確認情報を前記第１の通信端末宛に送信し、
    前記第１の格納装置の認証手段は、前記第２の確認情報に含まれる第２の乱数が、前記確認依頼情報に含まれる前記第１の署名対象情報のセッション情報に対応するものであるか否かを基に、前記第２の格納装置に対する認証を行い、
    前記第１の格納装置の管理手段は、前記認証に成功した場合に、前記第２の電子価値を格納手段に格納させることを特徴とする電子価値交換システム。
  2. 前記第１の格納装置の認証手段による認証における所定の条件は、
    前記第１の電子署名が、前記第１の署名対象情報に対する正規の署名であること、及び、前記合意対象情報が、前記第１及び第２の電子価値と前記第１の乱数とに対応するものであること、を少なくとも含む条件であるとともに、
    前記第２の格納装置の認証手段による認証における所定の条件は、
    前記第２の電子署名が、前記第２の署名対象情報に対する正規の署名であること、及び、前記セッション情報が前記第２の乱数に対応するものであること、を少なくとも含む条件である
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子価値交換システム。
  3. 前記第１及び第２の通信端末は携帯端末であり、
    前記第１及び第２の格納装置はＩＣカードであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子価値交換システム。
  4. 第１の通信端末の備える第１の格納装置と第２の通信端末の備える第２の格納装置とにそれぞれ保持されている電子価値の交換を行う電子価値交換方法において、
    前記第１の通信端末が、
    当該端末側の交換対象となる第１の電子価値の第１条件と、前記第２の通信端末側の交換対象となる第２の電子価値の第２条件とを含む条件情報を取得して、前記第１の格納装置に出力するステップと、
    前記条件情報と、前記第１の格納装置の生成した第１の乱数とを含む提案情報を前記第２の通信端末宛に送信するステップと、
    前記第２の通信端末が、
    送信された提案情報に含まれる前記条件情報をユーザに提示し、前記ユーザによる選択結果に従って、交換対象となる第１及び第２の電子価値を決定するステップと、
    前記第２の格納装置が、
    当該格納装置の生成した第２の乱数からのセッション情報の生成と、
    前記第１及び第２の電子価値と前記第１の乱数とからの合意対象情報の生成と、
    前記セッション情報と前記合意対象情報とを使用した第１の署名対象情報からの第１の電子署名の生成と
    を行うステップと、
    前記第２の電子価値を削除するステップと、
    前記第２の通信端末が、
    前記第１の署名対象情報と前記第１の電子署名と前記第１及び第２の電子価値とを含む合意情報を前記第１の通信端末宛に送信するステップと、
    前記第１の通信端末が、
    前記合意情報を受信し、当該合意情報に含まれる前記第１の電子価値が前記第１条件を満たすか否かを確認し、前記第１の電子価値が前記第１条件を満たす場合に、当該合意情報に含まれる前記第２の電子価値が前記第２条件を満たすか否かを確認し、前記第２の電子価値が前記第２条件を満たす場合に、当該合意情報を確認依頼情報として前記第１の格納装置に出力するステップと、
    前記第１の格納装置が、
    前記確認依頼情報に含まれる前記第１の電子署名と前記合意対象情報とが所定の条件を満たすか否かを基に、前記第２の格納装置に対する認証を行うステップと、
    前記認証に成功した場合に、前記セッション情報を使用した第２の署名対象情報から第２の電子署名を生成し、前記セッション情報と前記第２の電子署名とを含む第１の確認情報を前記第２の格納装置へ送信するステップと、
    前記認証に成功した場合に、前記第１の電子価値を削除するステップと、
    前記第２の格納装置が、
    前記セッション情報と前記第２の電子署名とを含む第１の確認情報のうち、前記第２の電子署名と前記セッション情報とが所定の条件を満たすか否かを基に、前記第１の格納装置に対する認証を行うステップと、
    前記認証に成功した場合に、前記第１の電子価値を格納するステップと、
    前記第２の通信端末が、前記第２の乱数を含む第２の確認情報を前記第１の通信端末宛に送信するステップと、
    前記第１の格納装置が、前記第２の確認情報に含まれる第２の乱数が、前記確認依頼情報に含まれる前記第１の署名対象情報のセッション情報に対応するものであるか否かを基に、前記第２の格納装置に対する認証を行うステップと、
    前記第１の格納装置が、前記認証に成功した場合に、前記第２の電子価値を格納するステップと
    を含むことを特徴とする電子価値交換方法。
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