JPH0382239A

JPH0382239A - 暗号鍵配送方式

Info

Publication number: JPH0382239A
Application number: JP1218863A
Authority: JP
Inventors: Tatsuaki Okamoto; 龍明岡本; Kazuo Ota; 和夫太田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1989-08-25
Publication date: 1991-04-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は暗号鍵配送方式に係り、特に、利用者間で共通
の公開鍵と利用者の識別情報を利用する暗号鍵配送方式
に関する。

〔従来の技術〕

従来、公開鍵及び利用＃識別情報を用いて暗号鍵配送を
行う方式の代表的なものとしては、例えば岡本栄司氏に
より提案された”　Ｉ　Ｄに基づく鍵配送方式″′　（
電子通信学会研究技術報告、ＩＴ８６−５３．１９８６
）がある。この方式は二つに大別される。第１の方式は
、暗号通信を開始してから初めて相手の正当性を検証で
きる方式であり。

鍵配送時に通信相手の正当性を検証できない。第２の方
式は、鍵配送時に通信相手の正当性を検証できる方式で
あり、第１の方式より優れていると云える。また、第２
の方式は、第１の方式に比べて多者間での鍵共有方式へ
の拡張にも優れている。

この拡張方式については、小山、太田氏らの論文（Ｋ、
　Ｋｏｙａｍａ　＆　Ｋ、　０ｈｔａ、　”　Ｉｄｅｎ
ｔｉｔｙ−ｂａｓｅｄＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　Ｋｅｙ　
Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ、　〃Ｐｒ
ｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　　ｏｆ　　Ｃｒｙｐｔｏ　　’　
８７　、ＬｅｃｔｕｒｅＮｏｔｅｓ　　ｉｎ　　Ｃｏｍ
ｐｕｔｅｒ　　５ｃｉｅｎｃｅ、　　２９３　。

Ｓ　ｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ　（１９８７））に
示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記第２の方式は、鍵配送時に通イａ相手の正当性を検
証できる点、および、多者間での鍵共有方式へ拡張でき
る点に優れているが、各利用者間の転送情報量が膨大と
なり、転送効率が悪いという問題がある。

本発明の目的は、岡本氏の提案した第２の方式における
鍵配送時に相手を確認する機能及び多者間での鍵共有へ
の拡張機能を保持し、しかも、転送情ＩＩ量の軽減を実
現して、転送効率の向上を図った暗号鍵配送方式を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、全利用者間で共
通の公開鍵と利用者の識別情報を利用して暗号鍵配送を
行うにあたり、システム内の信頼できるセンタは、利用
者共通の公開鍵を公開すると共に、各利用者ｉの保持す
る秘密情報Ｓ１を利用者ｉの識別情報■Ｄｉとセンタだ
けが知っている秘密情報より生成して各利用者に秘密に
配送し、鍵を共有したい各利用者は、それぞれ内部で発
生させた乱数と自分の秘密ｍＳ　ｌから相手に送る情報
を作成して、自分の識別情報ＩＤｉと共に相手に送信し
、相手より情報を受け取った各利用者は、それぞれ相手
の識別情報よりｉを用いて正当性を認証すると共に、共
有する鍵を生成することを特徴とする。

〔作　用〕

本発明では、Ｆｉａｔ氏らの提案した利用者識別情報を
用いた認証方式（Ａ、Ｆｉａｔ　＆　Ａ、Ｓｈａｍｉｒ
。

“Ｈｏｗ　ｔｏ　Ｐｒｏｖｅ　Ｙｏｕｒｓｅｌｆ、　”
　Ｃｒｙｐｔｏ　’　８６（１９８６））及び本発明の
発明者らの提案した認証方式（Ｋ、　０ｈｔａ　＆　Ｔ
、　Ｏｋａｍｏｔｏ、　　”ＡＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏ
ｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｆｉａｔ−５ｈａｍｉｒ　Ｓｃｈｅ
ｍｅ。

Ｃｒｙｐｔｏ　’８８　（１９８８））で使用していた
乱数情報として暗号鍵配送のための情報を埋め込むこと
で、転送情報量を増加させることなく、利用者の正当性
を保証すると同時に暗号鍵情報を配送するものである。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例について図面により説明する。

第１図は本発明の暗号鍵配送方式を実施するシステムの
概略ブロック図で、信頼できるセンタ１と利用者（１）
２と利用者（２）３が通信回線４などを介して接続され
ていることを示している。第２図はセンタ１の詳細構成
、第３図は利用者（１）２の詳細構成である。なお、利
用者（２）３の構成も第３図と全く同じである。

初めに、第２図を用いて、センタ１が利用者共通の公開
情報及び各利用者の秘密情報を作成する手順を説明する
。

まず、センタ１は素数生成器１０１を用いて、素数Ｐ、
Ｑを生成するとともに、乗算器１０３を用いて、その積
Ｎ＝Ｐ−Ｑを算出する。一方、素数Ｐ、Ｑより、減算器
１０２を用いてＰ−１，Ｑ−１を求めるとともに、最小
公倍数演算器１０４を用いて、Ｃ＝ＬＣＭ　（Ｐ−１，
Ｑ−１）を求める。そこで、ＧＣＤ　（Ｌ、Ｃ）＝１と
なるようなＬをランダムに定め、さらに、剰余除算器１
０５を用いて、Ｌ−に＝１　（ｍＯｄＣ）となるような
Ｋの値を定める。なお、ＬＣＭは最小公倍数を、ＧＣＤ
は最大公約数を意味する。さらに、センタ１は、原始元
生成器王２０を用いて、素数Ｐ及びＱのそれぞれを法と
する有限体上において原始元となるようなＧを定める。

以上で求めた値のうち、Ｎ、Ｌ、Ｇを利用者共通の公開
鍵として公開する。それに対し、Ｐ、Ｑ。

Ｋ等の値は、センタ１のみが秘密に保持する。

次に、センタ１は、センタの秘密情報を用いて、各利用
者２，３に渡す各利用者の秘書情報を以下のように生成
する。まず、各利用者ｉ　（ここでは。

ｉ＝１．２）の識別情報ＩＤｉを得る。次に、一方向性
関数器１０６を用いて一方向性関数ｈ（ＩＤｉ）を求め
、剰余除算器１０７を用いてｌ／ｈ（ＩＤｉ）（■ｏｄ
Ｎ）を計算し、剰余べき乗算器１０７を用いてＳ　ｔ＝
　（１／　ｈ　（Ｉ　Ｄｉ））ｋ（ｓｏｄ　Ｎ）を求め
る。このＳｉが利用者ｉの秘書情報（秘密ｆａ）であり
、センタ１は、これを利用者ｉに秘密に配送する。秘密
情報Ｓ□を配送された利用者ｉは。

それ以降、センタ１をアクセスする必要はない。

次に、第３図を用いて、利用者共通の公開鍵と利用者の
識別情報を利用して利用者２．３の間で暗号鍵配送を実
現する手順を説明する。

（ｉ）　　利用者（１）２は、乱数発生器２０１を用い
て乱数ｒ１（０≦ｒ　ｘ　＜　Ｎ　）を生威し、とのｒ
ｌとり、Ｇに対して、剰余べき乗算器２０２゜２０３を
用いて、Ｘ１＝Ｇ”・Ｌ（ｌＩＯｄＮ）の値を計算し、それを一方向性関数器２０４に入力して
。

Ｂ工＝ｆ（Ｘ工）の値を計算する（０≦８１＜Ｌ）、さらに、このＢ□と
Ｓｉ、Ｎを剰余べき乗算器２０５に入力し、その出力（
Ｓ、”（厘０ｄＮ））と剰余べき乗算器２０２の出力（
Ｇ　ｒｌ（ｎｏｄ　Ｎ　））を剰余乗算器２０６に入力
し、Ｙ１＝　Ｓ□Ｂ１　・　　（Ｇ’１）　　　　（鳳ｏｄ
Ｎ）の値を計算する。利用者（１）２はＹ□、Ｂ１、及
び自分の識別情報よりｉを利用者（２）３に送付する。

（ｉｉ）　　利用者（２）３は、利用者（１）２と同等
の手続きでＹ２．Ｂ２を作成し、これらと自分の識別情
報ＩＤｉを利用＃（１）２に送付する。

（ｉｉｉ）　　利用者（１）２は、ＩＤｉを一方向性関
数器２０７に入力してｈ（ＩＤｉ）を求め、これとＢ、
、ｎを剰余べき乗算器２０８に入力してｈ　（Ｉ　Ｄ、
）”（ｎｏｄ　Ｎ）を求める。一方、Ｙ、。

Ｌ、Ｎを剰余べき乗算器２１２に入力してＹＬ（ＩｌＯ
ｄＮ）を求める。こうして求めた剰余べき乗算器２０８
，２１２の出力を剰余乗算器２０９に入力して、Ｘ、’　＝Ｙ、Ｌ−ｈ　（Ｉ　Ｄ、）”　（ｍｏｄ　Ｎ
）の値を、計算する。そして、それを一方向性関数器２
１０に入力してｔ”（ｘｚ’）を求め、それを８２と共
に比較器２１１に入力し、Ｂ２＝ｆ　ＣＸ２’　）が一致するかどうかを検証する。一致すれば、相手を正
しい利用者（２）３として認証し、相手との暗号通信に
用いる暗号鍵Ｋを、剰余べき乗算器２１３を用いて、次
の式により生成する。

Ｋ＝Ｘ、’　　”　　（ｓｏｄ　　Ｎ）（ｔｖ）　　利
用者（２）３は、利用者（１）２と同等の手順で。

利用者（１）２の正当性を認証した後、暗号＠Ｋを生成
する。

なお、以上の実施例では１本発明の発明者らの提案した
認証方式（Ｋ　、　０ｈｔａ　＆　Ｔ　、　Ｏｋａｍｏ
ｔｏ。

“Ａ　Ｍｏｄｉｆｉａｓｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｆｉ
ａｔ−８ｈａｍｉｒＳｃｈｅｍｅ、”　Ｃｒｙｐｔｏ　
’　８８　（１９８８））を一方向性関数を用いて非対
話型にした認証方式を利用する方法を示したが、Ｆｉａ
ｔやＢ　ａｔｈ氏らの認証方式％式％ｃｒｙｐｔ　’８８　（１９８８））もしくはその非対
数型方式を用いても同様に構成できる。

〔発明の効果〕

本発明の利用者共通の公開情報と利用＃識別情報を利用
する暗号鍵配送方式によれば、岡本氏の提案した第２方
式と同等の機能を保持し、かつ、第１方式とほぼ同等の
転送量を実現できる。例えば、剰余剰算の法のサイズを
５１２ビツト、Ｌのサイズを７２ビツトとすると、岡本
氏の第２方式では、各利用者の転送情報量は、１０２４
ビツトとＩＤの情報量であるが、第１方式は、５１２ビ
ツトとＩＤの情報量である。それに対し、本発明では、
各利用者の転送情報量は、５８４ビット程度とＩＤの情
報量である。従って、本発明は、第２方式に比べ１機能
は同等で、転送効率がほぼ２倍になっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の暗号鍵配送方式を実施するシステムの
概略ブロック図、第２図はセンタの詳細構成図、第３図
は利用者の詳細構成図である。１・・・センタ、　２，３・・・利用者、　４・・・通
信回線。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の利用者が信頼できるセンタと結ばれ、全利
用者間で共通の公開鍵と利用者の識別情報を利用して暗
号鍵配送を行う方式であって、センタは、利用者共通の
公開鍵を公開すると共に、各利用者ｉの保持する秘密情
報Ｓ＿ｉを利用者ｉの識別情報ＩＤ＿ｉとセンタだけが
知っている秘密情報より生成して各利用者に秘密に配送
し、鍵を共有したい各利用者は、それぞれ内部で発生させた
乱数と自分の秘密鍵Ｓ＿ｉから相手に送る情報を作成し
て、自分の識別情報ＩＤ＿ｉと共に相手に送信し、相手
より情報を受け取った各利用者は、それぞれ相手の識別
情報ＩＤ＿ｉを用いて正当性を認証すると共に、共有す
る鍵を生成することを特徴とする暗号鍵配送方式。