JPH0981523A - 認証方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】通信ネットワークに接続した複数の機器間で少
ない通信量としながら相互の安全な認証を確実に得る。 【解決手段】各ユーザｉ（ｉ＝１，２，３）が予め秘密
情報を保存して該秘密情報に対する公開情報ＫＳｉを他
に送信しておき、認証時にそれぞれ乱数Ｒｉを生成して
他に送信し、自己の乱数と他から受信した乱数とを特定
の関数で処理した値を第一処理結果として保持し、第一
処理結果を自己の秘密情報を用いて変換して認証情報
｛ｈ（Ｒ）｝_KSi を生成して他に送信し、他から受信し
た認証情報をそのユーザの公開情報で処理した結果を第
二処理結果として保持し、第一処理結果と第二処理結果
とが一致するか否かを比較して認証情報を送信したユー
ザの認証を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば計算機を用
いた会議支援システム等で通信ネットワーク接続した複
数の機器間で認証を行なう認証方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、通信ネットワークを介して特
定の相手とのみ安全な通信を行なうために、通信開始に
先だって通信相手の正当性を確認する認証処理が行なわ
れる。この認証処理は、自己の正当性を主張する認証者
が、検証者に対し、正当な者のみが知り得る第三者の知
らない秘密情報を保持していることの証明となる認証情
報を送信することにより行なうのが一般的である。

【０００３】上記の秘密情報としてはパスワードを使用
するのが最も一般的であるが、パスワードは第三者から
推測され易く、また、同じパスワードからは同じ認証情
報が生成されるので、第三者が正当な認証者の認証情報
をコピーして検証者に送ることにより正当な認証者にな
りすます、所謂リプレイアタックとして知られる攻撃に
弱いという問題がある。

【０００４】これらの問題を解決するために、認証のた
びに認証情報が変化するように工夫した方式がワンタイ
ム・パスワード方式であり、以下の方式が知られてい
る。

【０００５】すなわち、秘密情報として暗号鍵を保持
し、検証者から送られてきた乱数を認証者が上記暗号鍵
で暗号化して自己の認証情報として送信し、検証者は受
信した上記認証情報を上記暗号鍵に対応する復号鍵で復
号した結果が自己の送信した上記乱数と同一であるか否
かを比較することにより、認証者が上記暗号鍵を保持し
ているか否かを検査することで認証を行なう、チャレン
ジ・レスポンス方式として知られる方式、及び、秘密情
報として暗号鍵を保持し、認証者は時刻情報を上記暗号
鍵で暗号化して自己の認証情報として検証者に送信し、
検証者は受信した認証情報を上記暗号鍵に対応する復号
鍵で復号し、復号結果と検証者の時刻情報とを比較し
て、一致すれば認証者を正当であると認証する方式であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】例えば計算機を用いた
会議支援システム等のように、複数のユーザが通信ネッ
トワークを介して共同作業を行なう場合には、上記複数
のユーザのうち任意のユーザが送信したデータが他の複
数のユーザすべてに受信されるような通信コネクション
であるマルチポイントツーマルチポイントコネクション
が使用される。このとき、上記コネクションに身分を偽
った第三者が不正に加わることがないように、上記コネ
クションに加わる複数のユーザ間で相互に認証を行なう
必要がある。

【０００７】しかし、ワンタイム・パスワード方式であ
る上記したチャレンジ・レスポンス方式として知られる
方式及びもう一つの方式では、例えばサーバとクライア
ント間の認証のように、ポイントツーポイントコネクシ
ョンにおける１対１の認証を行なうことが主な目的であ
ったため、複数のユーザ間相互で認証を行なう認証方式
として必ずしも適していない。

【０００８】例として、通信ネットワークで接続された
複数の通信相手（以下「ユーザ」と略称する）間での相
互の認証に上記チャレンジ・レスポンス方式をそのまま
単純に適用した場合を図３を用して以下に説明する。

【０００９】なお、通信ネットワークで接続された各ユ
ーザは秘密情報として公開鍵暗号における秘密鍵を保持
し、上記秘密鍵で暗号化された情報を復号する公開鍵は
予め通信相手にも配付されているものとする。公開鍵暗
号としては、例えばＲＳＡ暗号を用いる。

【００１０】図３は通信ネットワークに接続されたユー
ザ１〜３の３人の間での認証処理を例示するもので、図
中の太線がマルチキャスト、細線がユニットキャストを
表わす。

【００１１】まずユーザ１が乱数Ｒ１を生成し、生成し
た該乱数Ｒ１を自己以外の他のユーザ２，３に対してマ
ルチキャストにより送信する。

【００１２】ユーザ１からの乱数Ｒ１を受信したユーザ
２，３は、それぞれこれに対応して自己の秘密鍵ＫＳ
２，ＫＳ３で乱数Ｒ１を暗号化した｛Ｒ１｝_KS2 ，｛Ｒ
１｝_{KS 3} を自己の認証情報Ｃ２，Ｃ３としてユーザ１に
送る。

【００１３】ユーザ１は、受信したＣ２，Ｃ３をそれぞ
れ予め配付されていたユーザ２，３の公開鍵ＫＰ２，Ｋ
Ｐ３を用いて復号するもので、復号の結果として値Ｒ１
が得られれば、それぞれ認証情報Ｃ２，Ｃ３を送ってき
たユーザ２，３が秘密鍵ＫＳ２，ＫＳ３を保持している
ことが検査、確認できるのでユーザ２，３を正当なユー
ザであると認める。

【００１４】同様の動作をユーザ２がユーザ１，３に対
して乱数Ｒ２を送信することで、またユーザ３がユーザ
１，２に対して乱数Ｒ３を送信することでそれぞれ実行
して、相互の認証を行なうものである。

【００１５】このようにして、ユーザの人数をＮとする
と、Ｎ人のユーザがそれぞれ他の（Ｎ−１）人のユーザ
を認証することとなる。このとき必要な通信量は、マル
チキャストによる乱数の送信がＮ回、ユニキャストによ
る認証情報の送信がＮ（Ｎ−１）回であり、総計の通信
量がほぼユーザの数Ｎの２乗値に比例して増加するの
で、ユーザの数が多い場合には通信量が膨大なものとな
り、ネットワークに大きな負担をかけてしまうこととな
る。

【００１６】また、各ユーザの行なう処理は、認証情報
の作成がＮ−１回、受信した認証情報の検査がＮ−１回
であり、認証情報の作成及び検査にも多大の時間を要す
ることとなる。

【００１７】そして、上記認証処理は通信開始に先立っ
て行なわれるので、認証情報の処理に時間を要すると、
その後実際に通信が開始できるまでの時間が長くなり、
ユーザに不快感を与えることとなる。

【００１８】一方、上記認証方式の他に、時刻情報を用
いる認証方式もあり、その処理内容については詳細な説
明は省略するが、認証時の通信量はユーザが増えても急
速に増加することはない。しかしながら、この時刻情報
を用いる認証方式では、通信を行なうすべてのユーザ間
で時刻同期を正確にとる必要があり、ユーザの数が増え
るに従って、時刻同期をとるための複雑な処理が必要と
なる。

【００１９】また、この時刻情報を用いる認証方式で
は、基本的な弱点として、悪意の第三者に偽の時刻を設
定されると上述したリプレイアタックが可能になり、安
全が保てなくなるという欠点がある。

【００２０】したがって、この時刻情報を用いる認証方
式に比して、上記したチャレンジ・レスポンス方式は、
適切に設計するとリプレイアタックを完全に排除するこ
とが可能であるため、安全性に優れていることとなる。

【００２１】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、通信ネットワーク
に接続した複数の機器間で少ない通信量としながら相互
の安全な認証を確実に得ることが可能な認証方法を提供
することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、 （１） 通信ネットワークに接続した複数の機器間で認
証を行なう認証方法であって、上記複数の機器はそれぞ
れ、自機の秘密情報を保存し、上記自機の秘密情報に対
応した公開情報を予め通信相手となる他の複数の機器に
配布し、上記他の複数の機器から予め配布された公開情
報を保存し、乱数を生成して上記他の複数の機器に送信
し、上記他の複数の機器から乱数を受信し、自機で生成
し送信した乱数と上記他の複数の機器から受信した乱数
とを特定の関数で処理した値を第１の処理結果として保
持し、上記第１の処理結果を自機の秘密情報を用いて変
換することにより認証情報を生成してこの認証情報を上
記他の複数の機器に送信し、上記他の複数の機器からそ
れぞれの認証情報を受信し、上記他の複数の機器から受
信したそれぞれの認証情報をその認証情報を送信してき
た他の機器の公開情報で処理した結果を第２の処理結果
として保持し、上記第１の処理結果と上記第２の処理結
果とが一致するか否かを比較してその比較結果により上
記認証情報を送信してきた他の機器の認証を行なうよう
にしたものである。

【００２３】（２） 通信ネットワークに接続した複数
の機器間で認証を行なう認証方法であって、上記複数の
機器はそれぞれ、自機の秘密情報を保存し、上記秘密情
報を予め通信相手となる信頼関係にある他の複数の機器
に配布し、上記他の複数の機器から予め配布された秘密
情報を保存し、乱数を生成して上記他の複数の機器に送
信し、上記他の複数の機器から乱数を受信し、自機で生
成し送信した乱数と上記他の複数の機器から受信した乱
数とを特定の関数で処理した値を処理結果として保持
し、上記処理結果を自機の秘密情報を用いて変換するこ
とにより認証情報を生成してこの認証情報を上記他の複
数の機器に送信し、上記他の複数の機器からそれぞれの
認証情報を受信し、上記他の複数の機器から受信したそ
れぞれの認証情報、その認証情報を送信してきた他の機
器の秘密情報、及び上記処理結果が所定の関係を満たす
か否かにより上記認証情報を送信してきた他の機器の認
証を行なうようにしたものである。

【００２４】（３） 通信ネットワークに新たに接続し
た第１の機器と予め接続されている複数の第２の機器間
で認証を行なう認証方法であって、上記第１の機器は自
機の秘密情報を保存し、上記第１の機器は自機の秘密情
報に対応した公開情報を予め通信相手となる複数の第２
の機器に配布し、上記複数の第２の機器はそれぞれ、予
め配布された第１の機器の公開情報を保存し、上記複数
の第２の機器はそれぞれ、乱数を生成して上記第１の機
器及び自機以外の第２の機器に送信し、上記第１の機器
は上記複数の第２の機器からの乱数を受信し、受信した
乱数を特定の関数で処理した値を自機の秘密情報を用い
て変換することにより認証情報を生成して上記複数の第
２の機器に送信し、上記複数の第２の機器はそれぞれ、
第１の機器から認証情報を受信し、第１の機器から受信
した認証情報を第１の機器の公開情報で処理した結果を
第１の処理結果として保持し、自機の生成し送信した乱
数と上記自機以外の第２の機器から受信した乱数とを上
記特定の関数で処理した値を第２の処理結果として保持
し、上記第１処理結果と上記第２の処理結果とが一致す
るか否かを比較してその比較結果により上記認証情報を
送信してきた第１の機器の認証を行なうようにしたもの
である。

【００２５】（４） 通信ネットワークに新たに接続し
た第１の機器と予め接続されている複数の第２の機器間
で認証を行なう認証方法であって、上記第１の機器は自
機の秘密情報を保存し、上記第１の機器は自機の秘密情
報を予め通信相手となる複数の第２の機器に配布し、上
記複数の第２の機器はそれぞれ、予め配布された第１の
機器の秘密情報を保存し、上記複数の第２の機器はそれ
ぞれ、乱数を生成して上記第１の機器及び自機以外の第
２の機器に送信し、上記第１の機器は上記複数の第２の
機器からの乱数を受信し、受信した乱数を特定の関数で
処理した値を自機の秘密情報を用いて変換することによ
り認証情報を生成して上記複数の第２の機器に送信し、
上記複数の第２の機器はそれぞれ、自機で生成し送信し
た乱数と自機以外の第２の機器から受信した乱数を上記
特定の関数で処理した値を処理結果として保持し、上記
第１の機器からの認証情報を受信し、受信した第１の機
器の認証情報、予め配布された第１の機器の秘密情報及
び上記処理結果が所定の関係を満たすか否かにより上記
認証情報を送信してきた第１の機器の認証を行なうよう
にしたものである。

【００２６】上記（１）項乃至（４）項のいずれの方法
にあっても、認証者が複数の検証者に対し自己の正当性
を示す場合、認証者がそれぞれの検証者から送られた乱
数を一つずつ処理することにより複数の検証者それぞれ
に対し個別の認証情報を作成し送信するのではなく、す
べての検証者から送られた乱数を一括して特定の関数で
処理した結果を秘密情報で処理し、該処理結果を認証情
報として上記複数の検証者に送信するものである。認証
者は複数の検証者それぞれに対し個別の認証情報を作成
する必要がないため、認証情報作成に要する時間が短縮
され、認証情報は複数の検証者に対し同報的に送信する
ことが可能であるために通信量が削減されて、認証情報
作成時間の短縮及び通信量の削減により迅速な認証処理
が可能となる。

【００２７】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下本発明の第１の実施の形態を
図面を参照して説明する。

【００２８】図１は通信ネットワークに接続された３人
のユーザ１，２，３（以下端末機器及びその使用者を含
めて「ユーザ」と称する）の間で相互に相手を認証する
場合を例示したもので、認証に先立って、各ユーザｉ
（ｉ＝１，２，３）はそれぞれ秘密鍵ＫＳｉとこれに対
応する公開鍵ＫＰｉとを作成し、秘密鍵ＫＳｉを自己で
秘密に保持する一方、公開鍵ＫＰｉを他の全ての通信相
手に予め公開しておくものとする。

【００２９】なお、ユーザｉの公開鍵が確かにＫＰｉで
あることは信頼できる第三者によって保証されており、
悪意のユーザｉ′が秘密鍵ＫＳｉ′とこれに対応する公
開鍵ＫＰｉ′とを作成し、公開鍵ＫＰｉ′をユーザｉの
公開鍵であると偽って公開することによりユーザｉにな
りすますような可能性は排除されているものとする。

【００３０】認証手続きにおいては、まずユーザ１が乱
数Ｒ１を生成し、ユーザ２，３にマルチキャストにより
送信する。ユーザ２，３も同様にそれぞれ乱数Ｒ２，Ｒ
３を生成してマルチキャストにより他のユーザに送信す
る。

【００３１】これにより乱数の送受信が終了すると、ユ
ーザ１，２，３それぞれが乱数Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を得る
ことになる。

【００３２】次にそれぞれのユーザ１は、乱数Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３を後述する関数Ｆ（）の引数として与え、Ｙ＝
Ｆ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）を計算してその結果Ｙを自己の
秘密鍵ＫＳ１で暗号化することにより自己の認証情報Ｃ
１＝｛Ｙ｝_KS1 を作成し、作成した認証情報Ｃ１をマル
チキャストにより他のユーザに送信する。

【００３３】ここで、関数Ｆ（）は任意個の引数Ｘｉを
とり、Ｙ＝Ｆ｛Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，…，Ｘ_ｎ）において、同一
の関数値Ｙを与える、異なる引数（Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，…，Ｘ
_ｎ）の値の組を容易には見い出せないという条件を満た
す一方向性関数とする。

【００３４】このような関数Ｆ（）の構成例を、引数の
数が３個である場合を例にとって説明する。

【００３５】引数Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，Ｘ₃ を連結し、Ｘ＝Ｘ₁
｜Ｘ₂ ｜Ｘ₃ を作成する。

【００３６】ここで連結とは、乱数を文字列とみなして
そのまま単純に結合したもので、例えば引数の値がそれ
ぞれＸ₁ ＝１２，Ｘ₂ ＝３４，Ｘ₃ ＝５６であった場
合、連結の結果得られるＸの値は１２３４５６となる。

【００３７】このようにして得られたＸの値からハッシ
ュ関数値ｈ（Ｘ）を計算し、この値をＦ（Ｘ１，Ｘ２，
Ｘ３）の関数値とする。

【００３８】これにより上記条件を満たす関数Ｆ（）を
構成することができる。

【００３９】ユーザ２，３も同様にそれぞれ自己の保持
する乱数Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の値と関数Ｆ（）からＹを計
算し、認証情報Ｃ２＝｛Ｙ｝_KS2 、Ｃ３＝｛Ｙ｝_KS3 を
計算してマルチキャストにより他のユーザに送信する。

【００４０】ユーザ１は、ユーザ２からの認証情報Ｃ２
を受信すると、この認証情報Ｃ２を予め保存していたユ
ーザ２の公開鍵ＫＰ２で復号し、復号結果としてＹが得
られた際には、この認証情報Ｃ２の送信を行なった者が
ユーザ２の秘密鍵を保持していると確認できるので、上
記認識情報Ｃ２の送信者を確かにユーザ２であると認め
る。

【００４１】ここで、上記の関数Ｆ（）を用いて計算し
た値Ｙより認証情報を作成することの利点について説明
する。

【００４２】例えば、上記説明のように一方向性関数Ｆ
（）を用いて値Ｙを得る代わりに、排他的論理和のよう
に同一の関数値Ｙ（Ｙ＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）を与える引
数の組（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）を容易に得ることができる
ような関数を用いて値Ｙを計算すると、以下のような攻
撃が可能となる。

【００４３】すなわち、ユーザ１になりすまそうとする
ユーザ１′は、前回の認証時にユーザ１の送信した認証
情報Ｃ１＝｛Ｙ old｝_KS1 を傍受し、保持しておく。ま
た、上記認証情報をユーザ１の公開鍵で復号して得られ
るＹ oldの値も記憶しておく。

【００４４】ユーザ１′がユーザ１になりすましてユー
ザ２，３と通信を行なう時は、ユーザ２，３がそれぞれ
乱数Ｒ new２，Ｒ new３をマルチキャストするまで待
ち、その後に、自己の送信する乱数Ｒ new１を Ｙ old＝Ｒ new１＋Ｒ new２＋Ｒ new３ なる関係が成り立つように決めてマルチキャストし、さ
らに保持しておいた正当なユーザ１の認証情報を自己の
認証情報としてマルチキャストする。こうしてマルチキ
ャストされた認証情報Ｃ１は、ユーザ２，３の行なう検
査に合格し、ユーザ２，３はユーザ１′をユーザ１であ
ると信じる。かくして、ユーザ１′のユーザ１へのなり
すましが成功するものである。

【００４５】これに対して、値Ｙを一方向性関数Ｆ（）
により計算すると、値Ｙ old，乱数Ｒ new２，Ｒ new３
が与えられたとしても、これらから Ｙ old＝Ｆ（Ｒ new１，Ｒ new２，Ｒ new３） を満たすような乱数Ｒ new１を容易に見出すことは困難
であるので、上記のような攻撃を防ぐことができるもの
である。

【００４６】しかして、上記と同様に、ユーザ１はユー
ザ３からの認証情報Ｃ３を受信すると、その認証情報Ｃ
３をユーザ３の公開鍵ＫＰ３で復号してＹが得られるか
否か検査することにより、認証情報Ｃ３の送信者が確か
にユーザ３であるか否かの認証を行なう。

【００４７】ユーザ２，３も同様にして、それぞれ受信
した認証情報を検査することにより認証を行なう。この
ようにして、ユーザ１，２，３それぞれによる通信相手
の認証が完了する。

【００４８】上記した認証方法によるＮ人のユーザ相互
の認証における通信量は、上記図１でも自明な如く、マ
ルチキャストによる乱数の送信がＮ回、マルチキャスト
による認証情報の送信がＮ回であり、通信路のエラー等
による再送を除けば、通信路に送出されるパケット数の
合計は２Ｎとなる。

【００４９】上述した図３の従来の認証上記によれば、
マルチキャストＮ回、ユニキャストＮ（Ｎ−１）回であ
り、パケット数の合計がほぼＮの２乗となることに比べ
ると、本認証方法の通信量は大幅に少なく、通信ネット
ワークへの負荷を非常に軽減することができる。

【００５０】また、各ユーザにおける処理量を比較する
と、図３の従来の認証方法では、Ｎ−１人の通信相手に
対しそれぞれ個別の認証情報を作成する必要があるのに
対し、本認証方法によると通信相手の数によらず認証情
報の作成は一回でよいため、認証情報の作成に要する時
間が短縮される。

【００５１】ところで、上記認証方法においては、暗号
方式として公開鍵暗号を用いたが、公開鍵暗号による暗
号化及び復号処理に要する計算時間は慣用暗号よりも長
いのが普通である。

【００５２】したがって、認証情報の作成及び検査に要
する時間を短縮したい場合には、公開鍵暗号の代わりに
秘密情報である慣用暗号をそのまま使用することが考え
られる。このときの認証手順を第１の実施の形態に係る
他の方法例として以下に説明する。なお、基本的な手順
は上記図１と同様であるため、あえて図示は省略する。

【００５３】例えば通信ネットワークに接続された３人
のユーザ１，２，３の間で相互に相手を認証する場合、
認証に先立って、各ユーザｉ（ｉ＝１，２，３）はそれ
ぞれ暗号鍵Ｋｉを生成し、生成した暗号鍵Ｋｉを信頼で
きる通信相手にオフラインで、例えばフロッピーディス
ク等の形で予め配布しておく。

【００５４】認証手続きにおいては、まずユーザ１が乱
数Ｒ１を生成し、ユーザ２，３にマルチキャストにより
送信する。ユーザ２，３も同様にそれぞれ乱数Ｒ２，Ｒ
３を生成しマルチキャストにより他のユーザに送信す
る。

【００５５】これにより乱数の送受信が終了すると、ユ
ーザ１，２，３それぞれが乱数Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を得る
ことになる。

【００５６】ユーザ１は、自己が生成した乱数Ｒ１と受
信した乱数Ｒ２，Ｒ３を連結してＲ＝Ｒ１｜Ｒ２｜Ｒ３
を作成する。そして、作成したＲによるハッシュ関数値
ｈ（Ｒ）を計算し、自己の暗号鍵Ｋ１で暗号化すること
により自己の認証情報Ｃ１＝｛ｈ（Ｒ）｝_K1を計算し、
得た認証情報Ｃ１をマルチキャストにより他のユーザ
２，３に送信する。

【００５７】同様にユーザ２，３も、それぞれ乱数Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３と暗号鍵Ｋ２，Ｋ３から認証情報Ｃ２＝
｛ｈ（Ｒ）｝_K2、Ｃ３＝｛ｈ（Ｒ）｝_K3を計算し、それ
ぞれマルチキャストにより他のユーザに送る。

【００５８】ユーザ１は、ユーザ２からの認証情報Ｃ２
を受信すると、受信した認証情報Ｃ２を予め保存してい
たユーザ２の暗号鍵Ｋ２で復号し、復号結果としてｈ
（Ｒ）が得られた際には、この認証情報Ｃ２の送信を行
なった者がユーザ２の暗号鍵を保持していると確認でき
るので、該認識情報Ｃ２の送信者を確かにユーザ２であ
ると認める。

【００５９】同様に、ユーザ１はユーザ３からの認証情
報Ｃ３を受信すると、その認証情報Ｃ３をユーザ３の暗
号鍵Ｋ３で復号してｈ（Ｒ）が得られるか否か検査する
ことにより、認証情報Ｃ３の送信者が確かにユーザ３で
あるか否かの認証を行なう。

【００６０】この第１の実施の形態に係る他の方法例で
は、ユーザｉの秘密情報である暗号鍵Ｋｉを知っている
ユーザは、容易にユーザｉになりすますことができるの
で、ユーザｉは予めそのような不正行為を行なわないと
信用できる通信相手以外には上記暗号鍵Ｋｉを配布しな
いよう、注意する必要がある。

【００６１】（第２の実施の形態）以下本発明の第２の
実施の形態を図面を参照して説明する。

【００６２】図２は通信ネットワークに接続された３人
のユーザ２，３，４がこの通信ネットワークに新たに加
入してきたユーザ１を認証する場合を例示したものであ
る。

【００６３】すなわち、ユーザ２，３，４が予めマルチ
キャストコネクションを生成し、相互に通信を行なって
いるとする。ここでこのマルチキャストコネクションに
ユーザ１が新たに加入する場合、ユーザ２，３，４間相
互の認証は、上記マルチキャストコネクション生成時に
すでに完了しているため、行なう必要がない。したがっ
て、ユーザ１とユーザ２，３，４の間でのみ認証を行な
うものである。

【００６４】認証手続きにおいては、まずユーザ１が乱
数Ｒ１を生成し、ユーザ２，３，４にマルチキャストに
より送信する。これを受けたユーザｉ（ｉ＝２，３，
４）は、受信した乱数Ｒ１を自己の秘密鍵ＫＳｉで暗号
化した｛Ｒ１｝_KSi を作成して自己の認証情報Ｃｉとす
る。

【００６５】次にユーザｉは、それぞれ乱数Ｒｉを生成
し、認識情報Ｃｉすなわち｛Ｒ１｝_KSi と生成した乱数
Ｒｉとをユーザ１にユニキャストにより送信する一方、
生成した乱数Ｒｉのみをユーザｊ（ｊ＝２，３，４、ｊ
≠ｉ）に送る。

【００６６】ユーザ１はユーザｉから｛Ｒｉ｝_KSi を受
信すると、認証に先立って予め配布され、保存していた
ユーザｉの公開鍵ＫＰｉを用いてこれを復号し、自己が
生成した乱数Ｒ１と一致するか検査し、一致すればユー
ザｉを正当なユーザであると認める。

【００６７】またユーザ１は、他の全てのユーザｉから
認識情報Ｃｉである｛Ｒｉ｝_KSi を受信すると、受信し
た乱数を連結してＲ＝Ｒ２｜Ｒ３｜Ｒ４を作成し、その
ハッシュ関数値ｈ（Ｒ）を計算する。

【００６８】ユーザｉも同様に自己の送信した乱数Ｒｉ
とユーザｊ（ｊ＝２，３，４、ｊ≠ｉ）から受信した乱
数ＲｊからＲを計算し、そのハッシュ関数値ｈ（Ｒ）を
求めて記憶する。

【００６９】ユーザ１はハッシュ関数値ｈ（Ｒ）を自己
の秘密鍵ＫＳ１で暗号化した｛ｈ（Ｒ）｝_KS1 を自己の
認証情報Ｃ１としてユーザ２，３，４にマルチキャスト
により送信する。

【００７０】ユーザ２，３，４はそれぞれ、ユーザ１か
ら受信した｛ｈ（Ｒ）｝_KS1 をユーザ１の公開鍵ＫＰ１
を用いて復号し、復号結果と自己の計算したハッシュ値
ｈ（Ｒ）を比較して、その両者が同一であればユーザ１
を正当であると認める。

【００７１】上記した認証方法では、認証情報の作成及
び検査は公開鍵暗号を用いて行なっているが、公開鍵暗
号の代わりに秘密情報である慣用暗号を用いて認証情報
の作成、検査を行なうことも可能である。

【００７２】このときの認証手順を第２の実施の形態に
係る他の方法例として以下に説明する。なお、基本的な
手順は上記図２と同様であるため、あえて図示は省略す
る。

【００７３】すなわち、認証に先立って、各ユーザｉ
（ｉ＝２，３，４）は、それぞれ暗号鍵Ｋｉを生成し、
生成した暗号鍵Ｋｉを信頼できる通信相手にオフライン
で、例えばフロッピーディスク等の形で予め配布してお
く。

【００７４】認証手続きにおいては、まずユーザ１が乱
数Ｒ１を生成し、ユーザ２，３，４にマルチキャストに
より送信する。

【００７５】ユーザｉ（ｉ＝２，３，４）は、ユーザ１
から受信した乱数Ｒ１を自己の暗号鍵Ｋｉで暗号化した
｛Ｒ１｝_Kiを作成し、自己の認証情報Ｃｉとする。次に
ユーザｉは乱数Ｒｉを生成し、認識情報である｛Ｒ１｝
Ｋｉと乱数Ｒｉとをユーザ１にユニキャストにより送信
する一方、乱数Ｒｉのみをユーザｊ（ｊ＝２，３，４、
ｊ≠ｉ）にマルチキャストにより送信する。

【００７６】ユーザ１は、ユーザｉからの認識情報｛Ｒ
１｝_Kiを受信すると、保存してあった暗号鍵Ｋｉを用い
てこれを復号し、その複合結果が自己が生成した乱数Ｒ
１と一致するか検査し、一致すればその認識情報｛Ｒ
１｝_Kiを送信してきたユーザｉを正当なユーザであると
認める。

【００７７】さらにユーザ１は、全てのユーザｉから認
識情報｛Ｒ１｝_Kiを受信すると、受信した乱数Ｒｉを連
結してＲ＝Ｒ２｜Ｒ３｜Ｒ４を作成し、その値Ｒにより
ハッシュ関数値ｈ（Ｒ）を計算する。

【００７８】ユーザｉも同様に自己の送信した乱数Ｒｉ
とユーザｊ（ｊ＝２，３，４、ｊ≠ｉ）から受信した乱
数ＲｊからＲを計算してその値Ｒによるハッシュ関数値
ｈ（Ｒ）を計算しておく。

【００７９】ユーザ１は、ハッシュ関数値ｈ（Ｒ）を自
己の暗号鍵Ｋ１で暗号化した｛ｈ（Ｒ）｝_K1を自己の認
証情報Ｃ１としてユーザ２，３，４にマルチキャストに
より送信する。

【００８０】ユーザ２，３，４は、それぞれ受信した
｛ｈ（Ｒ）｝_K1を予め保存していたユーザ１の暗号鍵Ｋ
１を用いて復号し、その復号結果と自己の計算したハッ
シュ関数値ｈ（Ｒ）とを比較して、同一であればユーザ
１を正当であると認めるものである。

【００８１】この第２の実施の形態に係る他の方法例で
も、ユーザｉの秘密情報である暗号鍵Ｋｉを知っている
ユーザは、容易にユーザｉになりすますことができるの
で、ユーザｉは予めそのような不正行為を行なわないと
信用できる通信相手以外には上記暗号鍵Ｋｉを送信しな
いよう、注意する必要がある。

【００８２】なお、本発明は実施の形態に制限されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形が可
能であるものとする。

【００８３】

【発明の効果】以上詳記した如く本発明によれば、通信
ネットワークに接続した複数の機器間で少ない通信量と
しながら相互の安全な認証を確実に得ることが可能な認
証方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る処理手順を例
示する図。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る処理手順を例
示する図。

【図３】従来の認証方法に係る処理手順を例示する図。

【符号の説明】

Ｒｉ…ユーザｉが発生した乱数 ｈ（）…ハッシュ関数 ＫＳｉ…ユーザｉの秘密キー ｛ｉｎｆｏ｝ｋｅｙ…情報「ｉｎｆｏ」を暗号キーｋｅ
ｙで暗号化したもの

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信ネットワークに接続した複数の機器
   間で認証を行なう認証方法であって、上記複数の機器は
   それぞれ、 自機の秘密情報を保存し、 上記自機の秘密情報に対応した公開情報を予め通信相手
   となる他の複数の機器に配布し、 上記他の複数の機器から予め配布された公開情報を保存
   し、 乱数を生成して上記他の複数の機器に送信し、 上記他の複数の機器から乱数を受信し、 自機で生成し送信した乱数と上記他の複数の機器から受
   信した乱数とを特定の関数で処理した値を第１の処理結
   果として保持し、 上記第１の処理結果を自機の秘密情報を用いて変換する
   ことにより認証情報を生成してこの認証情報を上記他の
   複数の機器に送信し、 上記他の複数の機器からそれぞれの認証情報を受信し、 上記他の複数の機器から受信したそれぞれの認証情報を
   その認証情報を送信してきた他の機器の公開情報で処理
   した結果を第２の処理結果として保持し、 上記第１の処理結果と上記第２の処理結果とが一致する
   か否かを比較してその比較結果により上記認証情報を送
   信してきた他の機器の認証を行なうことを特徴とする認
   証方法。
2. 【請求項２】 通信ネットワークに接続した複数の機器
   間で認証を行なう認証方法であって、上記複数の機器は
   それぞれ、 自機の秘密情報を保存し、 上記秘密情報を予め通信相手となる信頼関係にある他の
   複数の機器に配布し、 上記他の複数の機器から予め配布された秘密情報を保存
   し、 乱数を生成して上記他の複数の機器に送信し、 上記他の複数の機器から乱数を受信し、 自機で生成し送信した乱数と上記他の複数の機器から受
   信した乱数とを特定の関数で処理した値を処理結果とし
   て保持し、 上記処理結果を自機の秘密情報を用いて変換することに
   より認証情報を生成してこの認証情報を上記他の複数の
   機器に送信し、 上記他の複数の機器からそれぞれの認証情報を受信し、 上記他の複数の機器から受信したそれぞれの認証情報、
   その認証情報を送信してきた他の機器の秘密情報、及び
   上記処理結果が所定の関係を満たすか否かにより上記認
   証情報を送信してきた他の機器の認証を行なうことを特
   徴とする認証方法。
3. 【請求項３】 通信ネットワークに新たに接続した第１
   の機器と予め接続されている複数の第２の機器間で認証
   を行なう認証方法であって、 上記第１の機器は自機の秘密情報を保存し、 上記第１の機器は自機の秘密情報に対応した公開情報を
   予め通信相手となる複数の第２の機器に配布し、 上記複数の第２の機器はそれぞれ、予め配布された第１
   の機器の公開情報を保存し、 上記複数の第２の機器はそれぞれ、乱数を生成して上記
   第１の機器及び自機以外の第２の機器に送信し、 上記第１の機器は上記複数の第２の機器からの乱数を受
   信し、受信した乱数を特定の関数で処理した値を自機の
   秘密情報を用いて変換することにより認証情報を生成し
   て上記複数の第２の機器に送信し、 上記複数の第２の機器はそれぞれ、第１の機器から認証
   情報を受信し、第１の機器から受信した認証情報を第１
   の機器の公開情報で処理した結果を第１の処理結果とし
   て保持し、自機の生成し送信した乱数と上記自機以外の
   第２の機器から受信した乱数とを上記特定の関数で処理
   した値を第２の処理結果として保持し、上記第１処理結
   果と上記第２の処理結果とが一致するか否かを比較して
   その比較結果により上記認証情報を送信してきた第１の
   機器の認証を行なうことを特徴とする認証方法。
4. 【請求項４】 通信ネットワークに新たに接続した第１
   の機器と予め接続されている複数の第２の機器間で認証
   を行なう認証方法であって、 上記第１の機器は自機の秘密情報を保存し、 上記第１の機器は自機の秘密情報を予め通信相手となる
   複数の第２の機器に配布し、 上記複数の第２の機器はそれぞれ、予め配布された第１
   の機器の秘密情報を保存し、 上記複数の第２の機器はそれぞれ、乱数を生成して上記
   第１の機器及び自機以外の第２の機器に送信し、 上記第１の機器は上記複数の第２の機器からの乱数を受
   信し、受信した乱数を特定の関数で処理した値を自機の
   秘密情報を用いて変換することにより認証情報を生成し
   て上記複数の第２の機器に送信し、 上記複数の第２の機器はそれぞれ、自機で生成し送信し
   た乱数と自機以外の第２の機器から受信した乱数を上記
   特定の関数で処理した値を処理結果として保持し、上記
   第１の機器からの認証情報を受信し、受信した第１の機
   器の認証情報、予め配布された第１の機器の秘密情報及
   び上記処理結果が所定の関係を満たすか否かにより上記
   認証情報を送信してきた第１の機器の認証を行なうこと
   を特徴とする認証方法。