JP2000339270A

JP2000339270A - ユーザ相互認証システム、ユーザ相互認証方法、および記録媒体

Info

Publication number: JP2000339270A
Application number: JP11146878A
Authority: JP
Inventors: Masatsugu Tashiro; 賢嗣田代
Original assignee: NEC Software Kyushu Ltd
Current assignee: NEC Solution Innovators Ltd
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2000-12-08
Anticipated expiration: 2019-05-26
Also published as: JP3498008B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ユーザ認証において、性能に影響を与えずに
信頼度を向上させる。【解決手段】クライアント１は、２回目以降認証開始
トークンをサーバ２へ送信する。サーバ２は、認証情報
キャッシュ生成・更新手段２６で、認証情報キャッシュ
テーブル２１内の情報を更新する。すなわち、乱数Ｒ１
を次回の認証確認で使用する共通鍵を生成するための種
となる乱数Ｒ４に、乱数Ｒ２を次回の認証確認で使用す
る乱数Ｒ３に、共通鍵を次回の認証確認で使用する新共
通鍵に、それぞれ更新する。クライアント１は、認証応
答トークン受信手段１４で、サーバ２から認証応答トー
クンを受信し、乱数Ｒ３と乱数Ｒ４とに基づいて次回の
認証確認で使用する新共通鍵を生成し、認証情報キャッ
シュテーブル１１内の情報を更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暗号的手法を用い
たユーザ相互認証システム、ユーザ相互認証方法、記録
媒体に関し、特に、インターネットあるいはイントラネ
ットを介してクライアントとサーバとが接続されたクラ
イアント・サーバシステムにおけるユーザ相互認証シス
テム、ユーザ相互認証方法、および記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】インターネットあるいはイントラネット
を介したクライアント・サーバシステムにおいて、クラ
イアントとサーバ間の暗号を用いたユーザ相互認証を高
速化する従来技術は、たとえば、以下のようである。

【０００３】クライアントからサーバへの最初の接続
時、互いに相手の公開鍵を使って相互に認証用の乱数お
よび共通鍵情報を暗号化して交換することで相互認証を
行うとともに以後の通信でどのような認証用の乱数およ
び共通鍵を使用するかを両者で取り決める。また、前記
認証用の乱数および共通鍵をクライアントおよびサーバ
側の記憶手段で記憶する。２回目以降の同一クライアン
トとサーバ間の接続時、記憶してある認証用の乱数を共
通鍵で暗号化して交換することにより同一相手であるか
否かを相互に認証する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術の
問題点は、共通鍵が更新されないので、２回目以降の同
一クライアントとサーバ間の接続には同一の共通鍵が使
用され続け、同一の共通鍵が長期に使用され続けること
になり、共通鍵が盗聴（解読）される可能性が高くなる
ことである。

【０００５】本発明の目的は、共通鍵を更新することに
より、上記欠点を解決し、信頼性の高いユーザ相互認証
を実現することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１のユーザ相
互認証システムは、認証情報を格納する第１のキャッシ
ュテーブルを備え、前記クライアントが初めて認証を要
求する初期認証開始トークン、２回以降に認証を要求す
る２回目以降認証開始トークン、認証の完了を示す共通
鍵で暗号化された認証応答完了トークンを送信するクラ
イアントと、認証情報を格納する第２のキャッシュテー
ブルを備え、第１の認証応答トークン、または前記共通
鍵で暗号化された第２の認証応答トークンを送信し、前
記クライアントからの前記認証応答トークンを受信する
サーバとを有し、前記第１のキャッシュテーブルに前記
サーバの認証情報が存在するかどうか検索する前記クラ
イアント内の第１のキャッシュ検索手段と、前記第１の
キャッシュ検索手段による検索に失敗すると、前記初期
認証開始トークンを、検索に成功すると、前記２回目以
降認証開始トークンを前記サーバに送信する前記クライ
アント内の認証開始トークン生成・送信手段と、前記初
期認証開始トークン、または前記２回目以降認証開始ト
ークンを受信する前記サーバ内の認証開始トークン受信
手段と、前記２回目以降認証開始トークンを受信する
と、前記第２のキャッシュテーブルに、対応する前記初
期開始認証トークンの認証情報が存在するかどうか検索
する前記サーバ内の第２のキャッシュ検索手段と、前記
初期認証開始トークン、あるいは、前記２回目以降認証
開始トークンの前記第２のキャッシュ検索手段による検
索失敗に対して、第１の乱数を含めた前記第１の認証応
答トークンを前記クライアントに送信する前記サーバ内
の認証応答トークン生成・送信手段と、前記サーバから
の前記第１の認証応答トークンを受信する前記クライア
ント内の認証応答トークン受信手段と、前記認証応答ト
ークン受信手段で受信した前記第１の認証応答トークン
に対して、第２の乱数を含めた前記認証応答完了トーク
ンを前記サーバに送信する前記クライアント内の認証応
答完了トークン生成・送信手段と、前記クライアントか
らの認証応答トークンを受信する前記サーバ内の認証応
答完了トークン受信手段と、前記第１のキャッシュテー
ブルに前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を
格納する前記クライアント内の第１の認証情報キャッシ
ュ生成・更新手段と、前記第２のキャッシュテーブルに
前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を格納す
る前記サーバ内の第２の認証情報キャッシュ生成・更新
手段と、前記第１のキャッシュ検索手段による検索に検
索に成功すると、第３の乱数および前記第１のキャッシ
ュテーブル内の前記第２の乱数を含めた前記２回目以降
認証開始トークンを前記サーバに送信する前記認証開始
トークン生成・送信手段と、前記２回目以降認証開始ト
ークンの前記第２のキャッシュ検索手段による検索に成
功すると、第４の乱数および前記第２のキャッシュテー
ブル内の前記第１の乱数を含めた前記認証応答トークン
を前記クライアントに送信し、前記第３の乱数、および
前記第４の乱数から新共通鍵を作成する前記証応答トー
クン生成・送信手段と、前記サーバから前記第４の乱数
を含めた前記認証応答トークンを受信し、前記第３の乱
数、および前記第４の乱数から前記新共通鍵を作成する
前記認証応答トークン受信手段と、前記第１のキャッシ
ュテーブル内の前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記
共通鍵を、それぞれ前記第４の乱数、前記第３の乱数、
新共通鍵に更新する前記第１の認証情報キャッシュ生成
・更新手段と、前記第２のキャッシュテーブル内の前記
第１の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を、それぞれ
前記第４の乱数、前記第３の乱数、新共通鍵に更新する
前記認証情報キャッシュ生成・更新手段と、を有する。

【０００７】本発明の第２のユーザ相互認証システム
は、前記第１のユーザ相互認証システムであって、前記
認証応答トークンに含まれる前記第１の乱数と、前記第
１のキャッシュテーブルに格納されている第１の乱数と
が不一致であると、認証が不成立であるとして、前記前
記第１のキャッシュテーブル内の対応する認証情報を削
除する前記クライアントを有する。

【０００８】本発明の第１のユーザ相互認証方法は、認
証情報を格納する第１のキャッシュテーブルを備え、前
記クライアントが初めて認証を要求する初期認証開始ト
ークン、２回以降に認証を要求する２回目以降認証開始
トークン、認証の完了を示す共通鍵で暗号化された認証
応答完了トークンを送信するクライアントと、認証情報
を格納する第２のキャッシュテーブルを備え、第１の認
証応答トークン、または前記共通鍵で暗号化された第２
の認証応答トークンを送信し、前記クライアントからの
前記認証応答トークンを受信するサーバとを使用する、
（ａ）前記第１のキャッシュテーブルに前記サーバの認
証情報が存在するかどうか検索する第１のステップと、
（ｂ）前記第１のステップにおける検索に失敗すると、
前記初期認証開始トークンを、検索に成功すると、前記
２回目以降認証開始トークンを前記サーバに送信する第
２のステップと、（ｃ）前記初期認証開始トークン、ま
たは前記２回目以降認証開始トークンを受信する第３の
ステップと、（ｃ）前記第３のステップにおいて、前記
２回目以降認証開始トークンを受信すると、前記第２の
キャッシュテーブルに、対応する前記初期開始認証トー
クンの認証情報が存在するかどうか検索する第４のステ
ップと、（ｄ）前記初期認証開始トークン、あるいは、
前記２回目以降認証開始トークンの前記第４のステップ
における検索失敗に対して、第１の乱数を含めた前記第
１の認証応答トークンを前記クライアントに送信する第
５のステップと、（ｅ）前記サーバからの前記第１の認
証応答トークンを受信する第６のステップと、（ｆ）前
記第６のステップにおいて受信した前記第１の認証応答
トークンに対して、第２の乱数を含めた前記認証応答完
了トークンを前記サーバに送信する第７のステップと、
（ｇ）前記クライアントからの認証応答トークンを受信
する第８のステップと、（ｈ）前記第１のキャッシュテ
ーブルに前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵
を格納する第９のステップと、（ｉ）前記第２のキャッ
シュテーブルに前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記
共通鍵を格納する第１０のステップと、（ｊ）前記第１
のステップにおける検索に検索に成功すると、第３の乱
数および前記第１のキャッシュテーブル内の前記第２の
乱数を含めた前記２回目以降認証開始トークンを前記サ
ーバに送信する第１１のステップと、（ｋ）前記第４の
ステップにおいて、前記２回目以降認証開始トークンの
検索に成功すると、第４の乱数および前記第２のキャッ
シュテーブル内の前記第１の乱数を含めた前記認証応答
トークンを前記クライアントに送信する第１２のステッ
プと、（ｌ）前記サーバのために、前記第３の乱数、お
よび前記第４の乱数から新共通鍵を作成する第１３のス
テップと、（ｍ）前記サーバから前記第４の乱数を含め
た前記認証応答トークンを受信し、前記クライアントの
ために、前記第３の乱数、および前記第４の乱数から前
記新共通鍵を作成する第１４のステップと、（ｎ）前記
第１のキャッシュテーブル内の前記第１の乱数、前記第
２の乱数、前記共通鍵を、それぞれ前記第４の乱数、前
記第３の乱数、新共通鍵に更新する第１５のステップ
と、（ｏ）前記第２のキャッシュテーブル内の前記第１
の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を、それぞれ前記
第４の乱数、前記第３の乱数、新共通鍵に更新する第１
６のステップと、を含む。

【０００９】本発明の第２のユーザ相互認証方法は、前
記第１のユーザ相互認証方法であって、前記認証応答ト
ークンに含まれる前記第１の乱数と、前記第１のキャッ
シュテーブルに格納されている第１の乱数とが不一致で
あると、認証が不成立であるとして、前記前記第１のキ
ャッシュテーブル内の対応する認証情報を削除する第１
７のステップを含む。

【００１０】本発明の第１の記録媒体は、認証情報を格
納する第１のキャッシュテーブルを備え、前記クライア
ントが初めて認証を要求する初期認証開始トークン、２
回以降に認証を要求する２回目以降認証開始トークン、
認証の完了を示す共通鍵で暗号化された認証応答完了ト
ークンを送信するクライアントと、認証情報を格納する
第２のキャッシュテーブルを備え、第１の認証応答トー
クン、または前記共通鍵で暗号化された第２の認証応答
トークンを送信し、前記クライアントからの前記認証応
答トークンを受信するサーバとを使用する、（ａ）前記
第１のキャッシュテーブルに前記サーバの認証情報が存
在するかどうか検索する第１のステップと、（ｂ）前記
第１のステップにおける検索に失敗すると、前記初期認
証開始トークンを、検索に成功すると、前記２回目以降
認証開始トークンを前記サーバに送信する第２のステッ
プと、（ｃ）前記初期認証開始トークン、または前記２
回目以降認証開始トークンを受信する第３のステップ
と、（ｃ）前記第３のステップにおいて、前記２回目以
降認証開始トークンを受信すると、前記第２のキャッシ
ュテーブルに、対応する前記初期開始認証トークンの認
証情報が存在するかどうか検索する第４のステップと、
（ｄ）前記初期認証開始トークン、あるいは、前記２回
目以降認証開始トークンの前記第４のステップにおける
検索失敗に対して、第１の乱数を含めた前記第１の認証
応答トークンを前記クライアントに送信する第５のステ
ップと、（ｅ）前記サーバからの前記第１の認証応答ト
ークンを受信する第６のステップと、（ｆ）前記第６の
ステップにおいて受信した前記第１の認証応答トークン
に対して、第２の乱数を含めた前記認証応答完了トーク
ンを前記サーバに送信する第７のステップと、（ｇ）前
記クライアントからの認証応答トークンを受信する第８
のステップと、（ｈ）前記第１のキャッシュテーブルに
前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を格納す
る第９のステップと、（ｉ）前記第２のキャッシュテー
ブルに前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を
格納する第１０のステップと、（ｊ）前記第１のステッ
プにおける検索に検索に成功すると、第３の乱数および
前記第１のキャッシュテーブル内の前記第２の乱数を含
めた前記２回目以降認証開始トークンを前記サーバに送
信する第１１のステップと、（ｋ）前記第４のステップ
において、前記２回目以降認証開始トークンの検索に成
功すると、第４の乱数および前記第２のキャッシュテー
ブル内の前記第１の乱数を含めた前記認証応答トークン
を前記クライアントに送信する第１２のステップと、
（ｌ）前記サーバのために、前記第３の乱数、および前
記第４の乱数から新共通鍵を作成する第１３のステップ
と、（ｍ）前記サーバから前記第４の乱数を含めた前記
認証応答トークンを受信し、前記クライアントのため
に、前記第３の乱数、および前記第４の乱数から前記新
共通鍵を作成する第１４のステップと、（ｎ）前記第１
のキャッシュテーブル内の前記第１の乱数、前記第２の
乱数、前記共通鍵を、それぞれ前記第４の乱数、前記第
３の乱数、新共通鍵に更新する第１５のステップと、
（ｏ）前記第２のキャッシュテーブル内の前記第１の乱
数、前記第２の乱数、前記共通鍵を、それぞれ前記第４
の乱数、前記第３の乱数、新共通鍵に更新する第１６の
ステップと、をコンピュータに実行させるプログラムを
記録する。

【００１１】本発明の第２の記録媒体は、認証情報を格
納する第１のキャッシュテーブルを備え、前記クライア
ントが初めて認証を要求する初期認証開始トークン、２
回以降に認証を要求する２回目以降認証開始トークン、
認証の完了を示す共通鍵で暗号化された認証応答完了ト
ークンを送信するクライアントと、認証情報を格納する
第２のキャッシュテーブルを備え、第１の認証応答トー
クン、または前記共通鍵で暗号化された第２の認証応答
トークンを送信し、前記クライアントからの前記認証応
答トークンを受信するサーバとを使用する、（ａ）前記
第１のキャッシュテーブルに前記サーバの認証情報が存
在するかどうか検索する第１のステップと、（ｂ）前記
第１のステップにおける検索に失敗すると、前記初期認
証開始トークンを、検索に成功すると、前記２回目以降
認証開始トークンを前記サーバに送信する第２のステッ
プと、（ｃ）前記初期認証開始トークン、または前記２
回目以降認証開始トークンを受信する第３のステップ
と、（ｃ）前記第３のステップにおいて、前記２回目以
降認証開始トークンを受信すると、前記第２のキャッシ
ュテーブルに、対応する前記初期開始認証トークンの認
証情報が存在するかどうか検索する第４のステップと、
（ｄ）前記初期認証開始トークン、あるいは、前記２回
目以降認証開始トークンの前記第４のステップにおける
検索失敗に対して、第１の乱数を含めた前記第１の認証
応答トークンを前記クライアントに送信する第５のステ
ップと、（ｅ）前記サーバからの前記第１の認証応答ト
ークンを受信する第６のステップと、（ｆ）前記第６の
ステップにおいて受信した前記第１の認証応答トークン
に対して、第２の乱数を含めた前記認証応答完了トーク
ンを前記サーバに送信する第７のステップと、（ｇ）前
記クライアントからの認証応答トークンを受信する第８
のステップと、（ｈ）前記第１のキャッシュテーブルに
前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を格納す
る第９のステップと、（ｉ）前記第２のキャッシュテー
ブルに前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を
格納する第１０のステップと、（ｊ）前記第１のステッ
プにおける検索に検索に成功すると、第３の乱数および
前記第１のキャッシュテーブル内の前記第２の乱数を含
めた前記２回目以降認証開始トークンを前記サーバに送
信する第１１のステップと、（ｋ）前記第４のステップ
において、前記２回目以降認証開始トークンの検索に成
功すると、第４の乱数および前記第２のキャッシュテー
ブル内の前記第１の乱数を含めた前記認証応答トークン
を前記クライアントに送信する第１２のステップと、
（ｌ）前記サーバのために、前記第３の乱数、および前
記第４の乱数から新共通鍵を作成する第１３のステップ
と、（ｍ）前記サーバから前記第４の乱数を含めた前記
認証応答トークンを受信し、前記クライアントのため
に、前記第３の乱数、および前記第４の乱数から前記新
共通鍵を作成する第１４のステップと、（ｎ）前記第１
のキャッシュテーブル内の前記第１の乱数、前記第２の
乱数、前記共通鍵を、それぞれ前記第４の乱数、前記第
３の乱数、新共通鍵に更新する第１５のステップと、
（ｏ）前記第２のキャッシュテーブル内の前記第１の乱
数、前記第２の乱数、前記共通鍵を、それぞれ前記第４
の乱数、前記第３の乱数、新共通鍵に更新する第１６の
ステップと、（ｐ）前記認証応答トークンに含まれる前
記第１の乱数と、前記第１のキャッシュテーブルに格納
されている第１の乱数とが不一致であると、認証が不成
立であるとして、前記前記第１のキャッシュテーブル内
の対応する認証情報を削除する第１７のステップと、を
コンピュータに実行させるプログラムを記録する。

【００１２】

【発明の実施の形態】まず、本発明が適用されるクライ
アント・サーバシステムについて図面を参照して説明す
る。図２（ａ）は、本発明が適用されるクライアント・
サーバシステムを示すブロック図であり、図２（ｂ）
は、図１における通信シーケンスの説明図である。

【００１３】図２（ａ）を参照すると、発明が適用され
るクライアント・サーバシステムは、複数のクライアン
ト１と複数のサーバ２とがインターネットあるいはイン
トラネット等のネットワーク３を介して接続されてい
る。このクライアント・サーバシステムにおいて、任意
のクライアント１と任意のサーバ２とが互いに相手の認
証を行い、その認証した相手との間でデータを送受信す
る場合、図２（ｂ）のような手順を踏む。

【００１４】先ず、コネクション接続フェーズを実施
し、クライアント１とサーバ２との間にネットワーク３
を介してコネクションを接続する。次に、相互認証フェ
ーズを実施し、接続相手のサーバ２が真に接続を望むサ
ーバであることをクライアント１側が確認し、また、接
続相手のクライアント１が真に接続を望むクライアント
であることをサーバ２側が確認する。そして、相互に認
証できた場合に限ってデータ転送フェーズを実施し、ク
ライアント１とサーバ２との間でデータを送受信し、一
連のデータ転送フェーズの終了後に、コネクション切断
フェーズを実施してコネクションを切断する。相互認証
フェーズで相互認証が得られなかった場合はデータ転送
フェーズには移行せず、直ちにコネクション切断フェー
ズが実施される。クライアント１が再びサーバ２と接続
する場合には、コネクション接続、相互認証、データ転
送、コネクション切断の各フェーズが繰り返される。

【００１５】本発明のユーザ相互認証は、上述した通信
シーケンスにおける相互認証フェーズに適用される。

【００１６】次に、本発明の第１の実施の形態について
図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１
の実施の形態を示すブロック図である。図１を参照する
と、本発明の第１の実施の形態は、クライアント１と、
サーバ２と、これらを接続するネットワーク３とから構
成される。クライアント１およびサーバ２は、それぞれ
認証部１０および認証部２０を有しており、コネクショ
ン接続後の相互認証フェーズにおいて、認証部１０およ
び認証部２０にて相互認証処理が実施され、相互に認証
できた場合に限って後続のデータ転送フェーズを実施す
る。

【００１７】クライアント１の認証部１０は、認証情報
キャッシュテーブル１１を記憶する記憶手段１７と、認
証情報キャッシュ検索手段１２と、認証開始トークン生
成・送信手段１３と、認証応答トークン受信手段１４
と、認証応答完了トークン生成・送信手段１５と、認証
情報キャッシュ生成・更新手段１６とを備えている。こ
のような認証部１０は、プロセッサ（ＣＰＵ）およびメ
モリを有するコンピュータとＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディス
ク装置、半導体メモリ等の機械読み取り可能な記録媒体
とで実現することができる。この場合、記録媒体にはク
ライアント１側相互認証用のプログラムが記録されてお
り、そのプログラムがＣＰＵに読み取られ、ＣＰＵの動
作を制御することにより、クライアント１上に認証部１
０を実現する。

【００１８】他方、サーバ２の認証部２０は、認証情報
キャッシュテーブル２１を記憶する記憶手段２７と、認
証開始トークン受信手段２２と、認証情報キャッシュ検
索手段２３と、認証応答トークン生成・送信手段２４
と、認証応答完了トークン受信手段２５と、認証情報キ
ャッシュ生成・更新手段２６とを備えている。このよう
な認証部２０は、プロセッサ（ＣＰＵ）およびメモリを
有するコンピュータとＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク装
置、半導体メモリ等の機械読み取り可能な記録媒体とで
実現することができる。この場合、記録媒体にはサーバ
２側相互認証用のプログラムが記録されており、そのプ
ログラムがＣＰＵに読み取られ、ＣＰＵの動作を制御す
ることにより、サーバ２上に認証部２０を実現する。

【００１９】次に、クライアント１の認証部１０の各構
成要素について説明する。図３は、認証情報キャッシュ
テーブル１１の構成を示す説明図である。認証情報キャ
ッシュテーブル１１は、接続相手のサーバ２の認証情報
を保持するテーブルであり、各サーバ２毎にその最初の
接続時に動的に生成される。図３を参照すると、認証情
報キャッシュテーブル１１は、インデックス部とデータ
部とから成り、インデックス部に、サーバ２のユーザＩ
Ｄが登録され、データ部に、サーバ２の公開鍵で暗号化
された初期認証開始トークン、クライアント１のユーザ
ＩＤ、乱数Ｒ１（サーバ２で生成される）、乱数Ｒ２
（クライアント１で生成される）、認証情報一式（サー
バ２の公開鍵、サーバ２のユーザＩＤ、クライアント１
の秘密鍵、共通鍵等）が登録される。

【００２０】認証情報キャッシュ検索手段１２は、認証
フェーズの開始時にサーバ２のユーザＩＤをインデック
ス部に持つ認証情報キャッシュテーブル１１を記憶手段
１７中から検索する手段である。

【００２１】認証開始トークン生成・送信手段１３は、
認証情報キャッシュ検索手段１２の検索結果に応じ、初
期認証開始トークンまたは２回目以降認証開始トークン
を生成し、サーバ２に送信する手段である。初期認証開
始トークンは検索が失敗した場合に、２回目以降認証開
始トークンは検索が成功した場合に、それぞれ生成され
て送信される。

【００２２】次に、初期認証開始トークン、および２回
目以降認証開始トークンの内容について説明する。図４
（ａ）は、期認証開始トークンの内容を示す説明図、図
４（ｂ）は、２回目以降認証開始トークンの内容を示す
説明図である。

【００２３】図４（ａ）を参照すると、期認証開始トー
クンは、当該トークンが初期認証開始トークンである旨
を含むヘッダと、サーバ２の公開鍵で暗号化されたクラ
イアント１のユーザＩＤ、乱数Ｒａおよび共通鍵の第１
の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋａとを含んでいる。サーバ２の
公開鍵はクライアント１側で事前に取得し別途管理して
いるものを使用する。なお、公開鍵方式としては例えば
ＲＳＡを使用することができる。乱数Ｒａおよび共通鍵
の第１の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋａは、認証開始トークン
生成・送信手段１３で乱数発生器によって独自に生成し
たものである。共通鍵の第１の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋａ
は、サーバ２側で生成される後述する共通鍵の第２の生
成情報ｓｅｅｄ−Ｋｂと組み合わせることで、１つの共
通鍵を一意に生成することができる情報である。つま
り、情報Ａと情報Ｂとが決まった場合、それらから特定
の共通鍵が生成され、それ以外の共通鍵が生成できない
とき、そのような情報Ａ、Ｂがその共通鍵の第１の生成
情報ｓｅｅｄ−Ｋａ、共通鍵の第２の生成情報ｓｅｅｄ
−Ｋｂとなる。なお、共通鍵方式としては、例えばＤＥ
Ｓを使用することができる。

【００２４】図４（ｂ）を参照すると、２回目以降認証
開始トークンは、当該トークンが２回目以降認証開始ト
ークンである旨を含むヘッダと、サーバ２の公開鍵で暗
号化されている初期認証開始トークンと、共通鍵で暗号
化された乱数Ｒ２および乱数Ｒ３とを含んでいる。初期
認証開始トークンは、検索された認証情報キャッシュテ
ーブル１１から取得された初期認証開始トークンであ
る。乱数Ｒ２は、検索された認証情報キャッシュテーブ
ル１１から取得されたものである。乱数Ｒ３は、認証開
始トークン生成・送信手段１３が乱数発生器によって新
たに生成したものである。乱数Ｒ２および乱数Ｒ３を暗
号化する共通鍵は、検索された認証情報キャッシュテー
ブル１１から取得された共通鍵である。

【００２５】認証応答トークン受信手段１４は、認証開
始トークン生成・送信手段１３が送信した認証開始トー
クンに対してサーバ２が認証応答トークンを送信してき
たとき、それを受信して処理する手段である。受信する
認証応答トークンには、初期認証応答トークンと２回目
以降認証応答トークンとの２通りがある。

【００２６】次に、初期認証応答トークンおよび２回目
以降認証応答トークンについて説明する。図５（ａ）
は、初期認証応答トークンの内容を示す説明図、図５
（ｂ）は、２回目以降認証応答トークンの内容を示す説
明図である。

【００２７】図５（ａ）を参照すると、初期認証応答ト
ークンは、当該トークンが初期認証応答トークンである
旨を含むヘッダと、クライアント１の公開鍵で暗号化さ
れた乱数Ｒａ、乱数Ｒｂ、共通鍵の第２の生成情報ｓｅ
ｅｄ−Ｋｂおよび乱数Ｒ１（または乱数Ｒｎ）とを含ん
でいる。

【００２８】図５（ｂ）を参照すると、２回目以降認証
応答トークンは、当該トークンが２回目以降認証応答ト
ークンである旨を含むヘッダと、共通鍵で暗号化された
乱数Ｒ４および乱数Ｒ１とを含んでいる。２回目以降認
証応答トークンは、２回目以降認証開始トークンの応答
として返されるが、初期認証応答トークンは初期認証開
始トークンの応答以外に２回目以降認証開始トークンの
応答として返される場合がある。初期証応答トークンお
よび２回目以降認証応答トークンの生成方法について
は、サーバ２の認証応答トークン生成・送信手段２４の
説明箇所で詳述する。

【００２９】認証応答完了トークン生成・送信手段１５
は、認証応答トークン受信手段１４が初期認証応答トー
クンを受信した場合に、その応答である認証応答完了ト
ークンを生成しサーバ２に送信する手段である。認証応
答トークン受信手段１４が２回目以降認証応答トークン
を受信した場合、認証応答完了トークン生成・送信手段
１５は動作しない。

【００３０】次に、認証応答完了トークンについて説明
する。図６は、認証応答完了トークンの内容を示す説明
図である。図６を参照すると、認証応答完了トークン
は、当該トークンが認証応答完了トークンである旨を含
むヘッダと、共通鍵で暗号化された乱数ＲｂおよびＲ２
（または乱数Ｒｎ＋１）を含んでいる。乱数Ｒｂは、認
証応答トークン受信手段１４が受信した初期認証応答ト
ークンから抽出したものであり、乱数Ｒ２（またはＲｎ
＋１）は、認証応答完了トークン生成・送信手段１５が
乱数発生器により独自に生成したものである。これらを
暗号化する共通鍵は、認証開始トークン生成・送信手段
１３が送出した初期認証開始トークン中に含めた共通鍵
の第１の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋａと認証応答トークン受
信手段１４が初期認証応答トークンから抽出した共通鍵
の第２の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋｂとから一意に生成され
る共通鍵である。

【００３１】認証情報キャッシュ生成・更新手段１６
は、記憶手段１７中に図３に示したような認証情報キャ
ッシュテーブル１１に情報を登録したり、既に登録され
ている認証情報キャッシュテーブル１１の情報を更新し
たり、削除する手段である。

【００３２】次に、サーバ２の認証部２０の各構成要素
について説明する。図７は、認証情報キャッシュテーブ
ル２１の構成を示す説明図である。認証情報キャッシュ
テーブル２１は、接続相手のクライアント１の認証情報
を保持するテーブルであり、各クライアント１ごとにそ
の最初の接続時に動的に生成される。図７を参照する
と、認証情報キャッシュテーブル２１は、インデックス
部とデータ部とから成り、インデックス部に、サーバ２
の公開鍵で暗号化された初期認証開始トークンが登録さ
れ、データ部に、サーバ２のユーザＩＤ、乱数Ｒ１（サ
ーバ２で生成される）、乱数Ｒ２（クライアント１で生
成される）、認証情報一式（クライアント１の公開鍵、
クライアント１のユーザＩＤ、サーバ２の秘密鍵、共通
鍵等）が登録される。

【００３３】認証開始トークン受信手段２２は、認証フ
ェーズの開始時、クライアント１から認証開始トークン
を受信する手段である。受信する認証開始トークンに
は、図４（ａ）に示した初期認証開始トークンと図４
（ｂ）に示した２回目以降認証開始トークンとの２通り
がある。

【００３４】認証情報キャッシュ検索手段２３は、認証
開始トークン受信手段２２で２回目以降認証開始トーク
ンが受信されたとき、２回目以降認証開始トークンに含
まれる初期認証開始トークンをインデックス部に持つ認
証情報キャッシュテーブル２１を記憶手段２７中から検
索する手段である。認証開始トークン受信手段２２で初
期認証開始トークンが受信された場合、認証情報キャッ
シュ検索手段２３は動作しない。

【００３５】認証応答トークン生成・送信手段２４は、
認証開始トークン受信手段２２が受信した認証開始トー
クンに対する応答として、認証応答トークンを生成し、
クライアント１に送信する手段である。生成し送信する
認証応答トークンは、初期認証応答トークンと２回目以
降認証応答トークンとの２通りある。２回目以降認証応
答トークンは、認証開始トークン受信手段２２で２回目
以降認証開始トークンが受信されかつ認証情報キャッシ
ュ検索手段２３で認証情報キャッシュテーブル２１の検
索に成功し、更にサーバ２側で認証成立した場合に生
成、送信される。初期認証応答トークンは、それ以外の
場合、つまり、認証開始トークン受信手段２２で初期認
証開始トークンが受信された場合、２回目以降認証開始
トークンを受信したが認証情報キャッシュテーブル２１
の検索に失敗した場合、検索に成功したが認証不成立の
場合に、生成、送信される。

【００３６】次に、認証応答トークンについて説明す
る。図５（ａ）を参照すると、初期認証応答トークン
中、乱数Ｒａは、認証開始トークン受信手段２２で受信
された初期認証開始トークンから抽出した乱数Ｒａまた
は検索された認証情報キャッシュテーブル２１中から抽
出された初期認証開始トークン中の乱数Ｒａである。ま
た、乱数Ｒｂ、共通鍵の第２の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋｂ
および乱数Ｒ１は、認証応答トークン生成・送信手段２
４が乱数発生器によって独自に生成したものである。さ
らに、これらを暗号化するクライアント１の公開鍵はサ
ーバ２が事前に取得して別途管理してある公開鍵であ
る。

【００３７】図５（ｂ）を参照すると、２回目以降認証
応答トークン中の乱数Ｒ１は検索された認証情報キャッ
シュテーブル２１中から抽出されたものであり、乱数Ｒ
４は、認証応答トークン生成・送信手段２４が乱数発生
器によって独自に生成したものであり、それらを暗号化
する共通鍵は検索された認証情報キャッシュテーブル２
１から取得された共通鍵である。

【００３８】認証応答完了トークン受信手段２５は、認
証応答トークン生成・送信手段２４が初期認証応答トー
クンを送信した場合に、それに対する応答である図６に
示したような認証応答完了トークンをクライアント１か
ら受信して処理する手段である。認証応答トークン生成
・送信手段２４が２回目以降認証応答トークンを送信し
た場合、認証応答完了トークン受信手段２５は動作しな
い。

【００３９】認証情報キャッシュ生成・更新手段２６
は、記憶手段２７中に図７に示したような認証情報キャ
ッシュテーブル２１に情報を新たに登録したり、既に登
録されている認証情報キャッシュテーブル２１の情報を
更新したり、削除する手段である。

【００４０】次に、本発明の第１の実施の形態の動作に
ついて図面を参照して説明する。図８は、本発明の第１
の実施の形態の動作を示すフローチャートである。図９
〜図１２は、発明の第１の実施の形態の動作の認証フロ
ーを示す説明図である。

【００４１】まず、クライアント１の認証情報キャッシ
ュテーブル１１の検索において失敗した（すなわち、情
報が登録されていなかった）場合について説明する。

【００４２】クライアント１は、認証情報キャッシュ検
索手段１２において、認証情報キャッシュテーブル１１
をサーバ２のユーザＩＤをキーにしてサーバ２の情報を
検索し（図８Ｓ１）、検索に失敗した場合（図８Ｓ１失
敗）、図９に示すような認証フローが実施される。

【００４３】クライアント１は、認証開始トークン生成
・送信手段１３で、乱数Ｒａと共通鍵の第１の生成情報
ｓｅｅｄ−Ｋａとを生成し、自ユーザＩＤ、乱数Ｒａ、
および共通鍵の第１の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋａをサーバ
２の公開鍵で暗号化し、それを含む初期認証開始トーク
ン（図９ｆ１）をサーバ２へ送信する（図８Ｓ２）。

【００４４】サーバ２はクライアント１から初期認証開
始トークン（図９ｆ１）を認証開始トークン受信手段２
２で受信すると、初期認証開始トークンを自秘密鍵で復
号し、乱数Ｒａおよび共通鍵の第１の生成情報ｓｅｅｄ
−Ｋａを抽出する（図８Ｓ３）。

【００４５】次に、サーバ２は、認証応答トークン生成
・送信手段２４で、乱数Ｒｂ、乱数Ｒ１、および共通鍵
の第２の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋｂを生成し、乱数Ｒａ、
乱数Ｒｂ、乱数Ｒ１、および共通鍵の第２の生成情報ｓ
ｅｅｄ−Ｋｂをクライアント１の公開鍵で暗号化し、そ
れを含む認証応答トークン（図９ｆ２）をクライアント
１へ送信する（図８Ｓ４）。さらに、共通鍵の第１の生
成情報ｓｅｅｄ−Ｋａ、共通鍵の第２の生成情報ｓｅｅ
ｄ−Ｋｂより共通鍵を生成する（図８Ｓ５）。

【００４６】クライアント１は、認証応答トークン受信
手段１４で、サーバ２からの認証応答トークン（図９ｆ
２）を受信し、受信した認証応答トークンを自秘密鍵で
復号し、乱数Ｒａ、乱数Ｒｂ、乱数Ｒ１、および共通鍵
の第２の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋｂを抽出する（図８Ｓ
６）。さらに、共通鍵の第１の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋ
ａ、共通鍵の第２の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋｂより共通鍵
を生成する（図８Ｓ７）。

【００４７】次に、クライアント１は、認証応答完了ト
ークン生成・送信手段１５で、乱数Ｒ２を生成し、乱数
Ｒｂ、および乱数Ｒ２を生成した共通鍵で暗号化し、そ
れを含む認証応答完了トークン（図９ｇ１）をサーバ２
へ送信する（図８Ｓ８）。

【００４８】次に、クライアント１は、認証情報キャッ
シュ生成・更新手段１６で、認証情報キャッシュテーブ
ル１１のインデックス部に、サーバ２のユーザＩＤを、
データ部に、サーバ２の公開鍵で暗号化された初期認証
開始トークン、クライアント１のユーザＩＤ、乱数Ｒ
１、乱数Ｒ２、認証情報一式（サーバ２の公開鍵、サー
バ２のユーザＩＤ、クライアント１の秘密鍵、共通鍵
等）を対にして登録する（図８Ｓ９）。

【００４９】サーバ２は、認証応答完了トークン受信手
段２５で、認証応答完了トークン（図９ｇ１）を受信す
ると、これを先に生成した共通鍵で復号し、乱数Ｒｂお
よび乱数Ｒ２を抽出する（図８Ｓ１０）。

【００５０】次に、サーバ２は、認証情報キャッシュ生
成・更新手段２６で、クライアント１の情報が認証情報
キャッシュテーブル２１に存在すれば、それを削除し、
インデックス部にサーバ２の公開鍵で暗号化された初期
認証開始トークンを、データ部に、サーバ２のユーザＩ
Ｄ、乱数Ｒ１、乱数Ｒ２、認証情報一式（クライアント
１の公開鍵、クライアント１のユーザＩＤ、サーバ２の
秘密鍵、共通鍵等）を対にして登録する（図８Ｓ１
１）。

【００５１】次に、クライアント１の認証情報キャッシ
ュテーブル１１、サーバ２の認証情報キャッシュテーブ
ル２１の検索において成功した（すなわち、情報が登録
されていた）場合について説明する。

【００５２】クライアント１は、認証情報キャッシュ検
索手段１２において、認証情報キャッシュテーブル１１
をサーバ２のユーザＩＤをキーにしてサーバ２の情報を
検索し（図８Ｓ１）、検索に成功した場合（図８Ｓ１成
功）、図１０に示すような認証フローが実施される。

【００５３】次に、クライアント１は、認証開始トーク
ン生成・送信手段１３で、次回の認証確認で使用する乱
数Ｒ３を生成し、認証情報キャッシュテーブル１１に登
録されている乱数Ｒ２および乱数Ｒ３を共通鍵で暗号化
したものと、認証情報キャッシュテーブル１１に登録さ
れているサーバ２の公開鍵で暗号化された初期認証開始
トークンとを含む２回目以降認証開始トークン（図１０
ｇ２）をサーバ２へ送信する（図８Ｓ３２）。

【００５４】サーバ２は、認証開始トークン受信手段２
２で、２回目以降認証開始トークン（図１０ｇ２）を受
信し（図８Ｓ３３）、認証情報キャッシュ生成・更新手
段２６により受信した２回目以降認証開始トークン（図
１０ｇ２）内のサーバ２の公開鍵で暗号化された初期認
証開始トークン部分をキーにして認証情報キャッシュテ
ーブル２１を検索する（図８Ｓ３４）。検索に成功する
と（図Ｓ３４成功）、認証情報キャッシュテーブル２１
に登録されている乱数Ｒ２と、共通鍵で復号して抽出し
た２回目以降認証開始トークン（図１０ｇ２）中の乱数
Ｒ２とが一致することを確認する（図８Ｓ３５）。

【００５５】乱数Ｒ２が一致すると（図８Ｓ３５一
致）、認証応答トークン生成・送信手段２４で、次回の
認証確認で使用する共通鍵を生成するための種となる乱
数Ｒ４を生成し、乱数Ｒ４と認証情報キャッシュテーブ
ル２１からの乱数Ｒ１とを共通鍵で暗号化し、それを含
む認証応答トークン（図１０ｇ３）をクライアント１へ
送信する（図８Ｓ３６）。また、乱数Ｒ４と２回目以降
認証開始トークン（図１０ｇ２）から抽出した乱数Ｒ３
とに基づいて次回の認証確認で使用する新共通鍵を生成
する（図８Ｓ３７）。

【００５６】次に、サーバ２は、認証情報キャッシュ生
成・更新手段２６で、認証情報キャッシュテーブル２１
内の情報を更新する。すなわち、乱数Ｒ１を次回の認証
確認で使用する共通鍵を生成するための種となる乱数Ｒ
４に、乱数Ｒ２を次回の認証確認で使用する乱数Ｒ３
に、共通鍵を次回の認証確認で使用する新共通鍵に、そ
れぞれ更新する（図８Ｓ３８）。

【００５７】クライアント１は、認証応答トークン受信
手段１４で、サーバ２から認証応答トークン（図１０ｇ
３）を受信し（図８Ｓ３９）、受信した認証応答トーク
ン（図１０ｇ３）を共通鍵で復号し、認証情報キャッシ
ュテーブル１１中の乱数Ｒ１と認証応答トークン（図１
０ｇ３）から抽出された乱数Ｒ１とが一致することを確
認する（図８Ｓ４０）。

【００５８】一致することが確認されると（図８Ｓ４０
一致）、乱数Ｒ３と乱数Ｒ４とに基づいて次回の認証確
認で使用する新共通鍵を生成する（図８Ｓ４１）。

【００５９】次に、クライアント１は、認証情報キャッ
シュ生成・更新手段１６で、認証情報キャッシュテーブ
ル１１内の情報を更新する。すなわち、乱数Ｒ１を次回
の認証確認で使用する共通鍵を生成するための種となる
乱数Ｒ４に、乱数Ｒ２を次回の認証確認で使用する乱数
Ｒ３に、共通鍵を次回の認証確認で使用する新共通鍵
に、それぞれ更新する（図８Ｓ４２）。

【００６０】次に、クライアント１の認証情報キャッシ
ュテーブル１１の検索において成功（すなわち、情報が
登録されていた）し、サーバ２の認証情報キャッシュテ
ーブル２１の検索において失敗した（すなわち、情報が
登録されていなかった）場合について説明する。この場
合には、図１１に示す認証フローが実施される。

【００６１】クライアント１は、認証情報キャッシュ検
索手段１２において、認証情報キャッシュテーブル１１
をサーバ２のユーザＩＤをキーにしてサーバ２の情報を
検索し（図８Ｓ１）、検索に成功すると（図８Ｓ１成
功）、認証開始トークン生成・送信手段１３で、次回の
認証確認で使用する乱数Ｒ３を生成し、認証情報キャッ
シュテーブル１１に登録されている乱数Ｒ２および乱数
Ｒ３を共通鍵で暗号化したものと、認証情報キャッシュ
テーブル１１に登録されているサーバ２の公開鍵で暗号
化された初期認証開始トークンとを含む２回目以降認証
開始トークン（図１１ｇ２）をサーバ２へ送信する（図
８Ｓ３２）。

【００６２】サーバ２は、認証開始トークン受信手段２
２で、２回目以降認証開始トークン（図１１ｇ２）を受
信し（図８Ｓ３３）、認証情報キャッシュ生成・更新手
段２６により受信した２回目以降認証開始トークン（図
１１ｇ２）内のサーバ２の公開鍵で暗号化された初期認
証開始トークン部分をキーにして認証情報キャッシュテ
ーブル２１を検索する（図８Ｓ３４）。

【００６３】検索に失敗すると（図Ｓ３４失敗）、２回
目以降認証開始トークン（図１１ｇ２）のサーバ２の公
開鍵で暗号化された初期認証開始トークンを自秘密鍵で
復号し、乱数Ｒａおよび共通鍵の第１の生成情報ｓｅｅ
ｄ−Ｋａを抽出し、認証応答トークン生成・送信手段２
４で、乱数Ｒｂ、乱数Ｒｎおよび共通鍵の第２の生成情
報ｓｅｅｄ−Ｋｂを生成し、乱数Ｒａ、乱数Ｒｂ、乱数
Ｒｎおよび共通鍵の第２の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋｂをク
ライアント１の公開鍵で暗号化し、それを含む認証応答
トークン（図１１ｇ４）をクライアント１へ送信する
（図８Ｓ５１）。さらに、共通鍵の第１の生成情報ｓｅ
ｅｄ−Ｋａ、共通鍵の第２の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋｂに
基づいて新共通鍵を生成する（図８Ｓ５２）。

【００６４】次に、サーバ２は、認証情報キャッシュ生
成・更新手段２６により、認証情報キャッシュテーブル
２１のインデックス部にサーバ２の公開鍵で暗号化され
た初期認証開始トークンを、データ部に、サーバ２のユ
ーザＩＤ、乱数Ｒｎ、乱数Ｒ２、認証情報一式（クライ
アント１の公開鍵、クライアント１のユーザＩＤ、サー
バ２の秘密鍵、新共通鍵等）を対にして登録する（図８
Ｓ５３）。

【００６５】クライアント１は、認証応答トークン受信
手段１４で、サーバ２からの認証応答トークン（図１１
ｇ４）を受信し、受信した認証応答トークン（図１１ｇ
４）を自秘密鍵で復号し、乱数Ｒａ、乱数Ｒｂ、乱数Ｒ
ｎ、および共通鍵の第２の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋｂを抽
出する（図８Ｓ５４）。

【００６６】さらに、共通鍵の第１の生成情報ｓｅｅｄ
−Ｋａ、共通鍵の第２の生成情報ｓｅｅｄ−Ｋｂに基づ
いて新共通鍵を生成する（図８Ｓ５５）。

【００６７】次に、クライアント１は、認証応答完了ト
ークン生成・送信手段１５で、乱数Ｒｎ＋１を生成し、
乱数Ｒｂおよび乱数Ｒｎ＋１を新共通鍵で暗号化し、そ
れを含む認証応答完了トークン（図１１ｇ５）をサーバ
２へ送信する（図８Ｓ５６）。

【００６８】次に、クライアント１は、認証情報キャッ
シュ生成・更新手段１６で、認証情報キャッシュテーブ
ル１１内の情報を更新する。すなわち、乱数Ｒ１を乱数
Ｒｎに、乱数Ｒ２を乱数Ｒｎ＋１に、共通鍵を次回の認
証確認で使用する新共通鍵に、それぞれ更新する（図８
Ｓ５７）。

【００６９】サーバ２は、認証応答完了トークン受信手
段２５で、認証応答完了トークン（図１１ｇ５）を受信
すると、これを新共通鍵で復号し、乱数Ｒｂおよび乱数
Ｒｎ＋１を抽出する（図８Ｓ５８）。

【００７０】次に、サーバ２は、認証情報キャッシュ生
成・更新手段２６で認証情報キャッシュテーブル２１内
の情報を更新する。すなわち、乱数Ｒ２を乱数Ｒｎ＋１
に更新する（図８Ｓ５９）。

【００７１】次に、クライアント１の認証情報キャッシ
ュテーブル１１の検索において成功（すなわち、情報が
登録されていた）、サーバ２の認証情報キャッシュテー
ブル２１の検索においても成功（すなわち、情報が登録
されていた）であるが、クライアント１で、データ部内
の情報に不一致を検出する場合について説明する。この
場合には、図１２に示す認証フローが実施される。

【００７２】クライアント１は、認証情報キャッシュ検
索手段１２において、認証情報キャッシュテーブル１１
をサーバ２のユーザＩＤをキーにしてサーバ２の情報を
検索し（図８Ｓ１）、検索に成功した場合（図８Ｓ１成
功）、クライアント１は、認証開始トークン生成・送信
手段１３で、次回の認証確認で使用する乱数Ｒ３を生成
し、認証情報キャッシュテーブル１１に登録されている
乱数Ｒ２および乱数Ｒ３を共通鍵で暗号化したものと、
認証情報キャッシュテーブル１１に登録されているサー
バ２の公開鍵で暗号化された初期認証開始トークンとを
含む２回目以降認証開始トークン（図１２ｇ２）をサー
バ２へ送信する（図８Ｓ３２）。

【００７３】サーバ２は、認証開始トークン受信手段２
２で、２回目以降認証開始トークン（図１２ｇ２）を受
信し（図８Ｓ３３）、認証情報キャッシュ生成・更新手
段８により受信した２回目以降認証開始トークン（図１
２ｇ２）内のサーバ２の公開鍵で暗号化された初期認証
開始トークン部分をキーにして認証情報キャッシュテー
ブル２１を検索する（図８Ｓ３４）。検索に成功すると
（図Ｓ３４成功）、認証情報キャッシュテーブル２１に
登録されている乱数Ｒ２と、共通鍵で復号して抽出した
２回目以降認証開始トークン（図１０ｇ２）中の乱数Ｒ
２とが一致することを確認する（図８Ｓ３５）。

【００７４】乱数Ｒ２が一致すると（図８Ｓ３５一
致）、認証応答トークン生成・送信手段２４で、次回の
認証確認で使用する共通鍵を生成するための種となる乱
数Ｒ４を生成し、乱数Ｒ４と認証情報キャッシュテーブ
ル２１からの乱数Ｒ１とを共通鍵で暗号化し、それを含
む認証応答トークン（図１２ｇ３）をクライアント１へ
送信する（図８Ｓ３６）。また、乱数Ｒ４と２回目以降
認証開始トークン（図１２ｇ２）から抽出した乱数Ｒ３
とに基づいて次回の認証確認で使用する新共通鍵を生成
する（図８Ｓ３７）。

【００７５】次に、サーバ２は、証情報キャッシュ生成
・更新手段２６で、認証情報キャッシュテーブル２１内
の情報を更新する。すなわち、乱数Ｒ１を次回の認証確
認で使用する共通鍵を生成するための種となる乱数Ｒ４
に、乱数Ｒ２を次回の認証確認で使用する乱数Ｒ３に、
共通鍵を次回の認証確認で使用する新共通鍵に、それぞ
れ更新する（図８Ｓ３８）。

【００７６】クライアント１は、認証応答トークン受信
手段１４で、サーバ２から認証応答トークン（図１０ｇ
３）を受信し（図８Ｓ３９）、受信した認証応答トーク
ン（図１０ｇ３）を共通鍵で復号し、認証情報キャッシ
ュテーブル１１中の乱数Ｒ１と認証応答トークン（図１
０ｇ３）から抽出された乱数Ｒ１とが一致することを確
認する（図８Ｓ４０）。

【００７７】不一致であることが確認されると（図８Ｓ
４０不一致）、相互認証不成立とみなされ、コネクショ
ン切断処理が実施される。すなわち、クライアント１の
認証情報キャッシュ生成・更新手段１６で、認証情報キ
ャッシュテーブル１１中のサーバ２の情報は削除される
（図８Ｓ７１）。

【００７８】次に、本発明の第２の実施の形態について
図面を参照して説明する。本発明の第２の実施の形態
は、クライアント１の認証情報キャッシュテーブル１
１、サーバ２の認証情報キャッシュテーブル２１を利用
するユーザ相互認証方法であって、図８に示される各ス
テップＳ１〜Ｓ７１を含むユーザ相互認証方法である。

【００７９】次に、本発明の第３の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１３は、本発明の第３の実
施の形態を示すブロック図である。図１３を参照する
と、本発明の第３の実施の形態は、本発明の第２の実施
の形態の各ステップ（図８のＳ１〜Ｓ７１）をコンピュ
ータ１００（たとえば、クライアント１、サーバ２）に
実行させるプログラムを記録する記録媒体１２０であ
る。

【００８０】ここで、このプログラムは、ステップＳ
１、Ｓ２、Ｓ６〜８９、Ｓ３２、Ｓ３９〜Ｓ４２、Ｓ５
４〜Ｓ５７、Ｓ７１を、クライアント１で実行させ、Ｓ
３〜Ｓ５、Ｓ１０〜Ｓ１１、Ｓ３３〜Ｓ３８、Ｓ５１〜
Ｓ５３、Ｓ５８〜Ｓ５９を、サーバ２で実行させるよう
に構成される。

【００８１】また、このプログラムは、クライアント
１、サーバ２の記憶装置にロードされ、さらに、主記憶
にロードされて実行される。

【００８２】

【発明の効果】本発明の効果は、ユーザ認証において、
性能に影響を与えずに信頼度が向上することである。

【００８３】その理由は、認証フローにおいて、認証ご
とに共通鍵を更新するので（たとえば、上述したよう
に、乱数Ｒ３および乱数Ｒ４から新共通鍵）、共通鍵が
盗聴（解読）される可能性が低くなるからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２】本発明が適用されるクライアント・サーバシス
テムを示すブロック図、および通信シーケンスの説明図
である。

【図３】クライアントの認証情報キャッシュテーブルの
構成を示す説明図である。

【図４】初期認証開始トークン、および２回目以降認証
開始トークンの内容を示す説明図である。

【図５】初期認証応答トークン、および２回目以降認証
応答トークンの内容を示す説明図である。

【図６】認証応答完了トークンの内容を示す説明図であ
る。

【図７】サーバの認証情報キャッシュテーブルの構成を
示す説明図である。

【図８】本発明の第１の実施の形態の動作を示すフロー
チャートである。

【図９】本発明の第１の実施の形態の動作の認証フロー
を示す説明図である。

【図１０】本発明の第１の実施の形態の動作の認証フロ
ーを示す説明図である。

【図１１】本発明の第１の実施の形態の動作の認証フロ
ーを示す説明図である。

【図１２】本発明の第１の実施の形態の動作の認証フロ
ーを示す説明図である。

【図１３】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１クライアント２サーバ３ネットワーク１０認証部１１認証情報キャッシュテーブル１２認証情報キャッシュ検索手段１３認証開始トークン生成・送信手段１４認証応答トークン受信手段１５認証応答完了トークン生成・送信手段１６認証情報キャッシュ生成・更新手段１７記憶手段２０認証部２１認証情報キャッシュテーブル２２認証開始トークン受信手段２３認証情報キャッシュ検索手段２４認証応答トークン生成・送信手段２５認証応答完了トークン受信手段２６認証情報キャッシュ生成・更新手段２７記憶手段１００コンピュータ１２０記録媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】認証情報を格納する第１のキャッシュテ
ーブルを備え、前記クライアントが初めて認証を要求す
る初期認証開始トークン、２回以降に認証を要求する２
回目以降認証開始トークン、認証の完了を示す共通鍵で
暗号化された認証応答完了トークンを送信するクライア
ントと、認証情報を格納する第２のキャッシュテーブル
を備え、第１の認証応答トークン、または前記共通鍵で
暗号化された第２の認証応答トークンを送信し、前記ク
ライアントからの前記認証応答トークンを受信するサー
バとを有し、前記第１のキャッシュテーブルに前記サー
バの認証情報が存在するかどうか検索する前記クライア
ント内の第１のキャッシュ検索手段と、前記第１のキャ
ッシュ検索手段による検索に失敗すると、前記初期認証
開始トークンを、検索に成功すると、前記２回目以降認
証開始トークンを前記サーバに送信する前記クライアン
ト内の認証開始トークン生成・送信手段と、前記初期認
証開始トークン、または前記２回目以降認証開始トーク
ンを受信する前記サーバ内の認証開始トークン受信手段
と、前記２回目以降認証開始トークンを受信すると、前
記第２のキャッシュテーブルに、対応する前記初期開始
認証トークンの認証情報が存在するかどうか検索する前
記サーバ内の第２のキャッシュ検索手段と、前記初期認
証開始トークン、あるいは、前記２回目以降認証開始ト
ークンの前記第２のキャッシュ検索手段による検索失敗
に対して、第１の乱数を含めた前記第１の認証応答トー
クンを前記クライアントに送信する前記サーバ内の認証
応答トークン生成・送信手段と、前記サーバからの前記
第１の認証応答トークンを受信する前記クライアント内
の認証応答トークン受信手段と、前記認証応答トークン
受信手段で受信した前記第１の認証応答トークンに対し
て、第２の乱数を含めた前記認証応答完了トークンを前
記サーバに送信する前記クライアント内の認証応答完了
トークン生成・送信手段と、前記クライアントからの認
証応答トークンを受信する前記サーバ内の認証応答完了
トークン受信手段と、前記第１のキャッシュテーブルに
前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を格納す
る前記クライアント内の第１の認証情報キャッシュ生成
・更新手段と、前記第２のキャッシュテーブルに前記第
１の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を格納する前記
サーバ内の第２の認証情報キャッシュ生成・更新手段
と、前記第１のキャッシュ検索手段による検索に検索に
成功すると、第３の乱数および前記第１のキャッシュテ
ーブル内の前記第２の乱数を含めた前記２回目以降認証
開始トークンを前記サーバに送信する前記認証開始トー
クン生成・送信手段と、前記２回目以降認証開始トーク
ンの前記第２のキャッシュ検索手段による検索に成功す
ると、第４の乱数および前記第２のキャッシュテーブル
内の前記第１の乱数を含めた前記認証応答トークンを前
記クライアントに送信し、前記第３の乱数、および前記
第４の乱数から新共通鍵を作成する前記証応答トークン
生成・送信手段と、前記サーバから前記第４の乱数を含
めた前記認証応答トークンを受信し、前記第３の乱数、
および前記第４の乱数から前記新共通鍵を作成する前記
認証応答トークン受信手段と、前記第１のキャッシュテ
ーブル内の前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共通
鍵を、それぞれ前記第４の乱数、前記第３の乱数、新共
通鍵に更新する前記第１の認証情報キャッシュ生成・更
新手段と、前記第２のキャッシュテーブル内の前記第１
の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を、それぞれ前記
第４の乱数、前記第３の乱数、新共通鍵に更新する前記
認証情報キャッシュ生成・更新手段と、を有することを
特徴とするユーザ相互認証システム。
【請求項２】前記認証応答トークンに含まれる前記第
１の乱数と、前記第１のキャッシュテーブルに格納され
ている第１の乱数とが不一致であると、認証が不成立で
あるとして、前記前記第１のキャッシュテーブル内の対
応する認証情報を削除する前記クライアントを有するこ
とを特徴とする請求項１記載のユーザ相互認証システ
ム。
【請求項３】認証情報を格納する第１のキャッシュテ
ーブルを備え、前記クライアントが初めて認証を要求す
る初期認証開始トークン、２回以降に認証を要求する２
回目以降認証開始トークン、認証の完了を示す共通鍵で
暗号化された認証応答完了トークンを送信するクライア
ントと、認証情報を格納する第２のキャッシュテーブル
を備え、第１の認証応答トークン、または前記共通鍵で
暗号化された第２の認証応答トークンを送信し、前記ク
ライアントからの前記認証応答トークンを受信するサー
バとを使用する、（ａ）前記第１のキャッシュテーブル
に前記サーバの認証情報が存在するかどうか検索する第
１のステップと、（ｂ）前記第１のステップにおける検
索に失敗すると、前記初期認証開始トークンを、検索に
成功すると、前記２回目以降認証開始トークンを前記サ
ーバに送信する第２のステップと、（ｃ）前記初期認証
開始トークン、または前記２回目以降認証開始トークン
を受信する第３のステップと、（ｃ）前記第３のステッ
プにおいて、前記２回目以降認証開始トークンを受信す
ると、前記第２のキャッシュテーブルに、対応する前記
初期開始認証トークンの認証情報が存在するかどうか検
索する第４のステップと、（ｄ）前記初期認証開始トー
クン、あるいは、前記２回目以降認証開始トークンの前
記第４のステップにおける検索失敗に対して、第１の乱
数を含めた前記第１の認証応答トークンを前記クライア
ントに送信する第５のステップと、（ｅ）前記サーバか
らの前記第１の認証応答トークンを受信する第６のステ
ップと、（ｆ）前記第６のステップにおいて受信した前
記第１の認証応答トークンに対して、第２の乱数を含め
た前記認証応答完了トークンを前記サーバに送信する第
７のステップと、（ｇ）前記クライアントからの認証応
答トークンを受信する第８のステップと、（ｈ）前記第
１のキャッシュテーブルに前記第１の乱数、前記第２の
乱数、前記共通鍵を格納する第９のステップと、（ｉ）
前記第２のキャッシュテーブルに前記第１の乱数、前記
第２の乱数、前記共通鍵を格納する第１０のステップ
と、（ｊ）前記第１のステップにおける検索に検索に成
功すると、第３の乱数および前記第１のキャッシュテー
ブル内の前記第２の乱数を含めた前記２回目以降認証開
始トークンを前記サーバに送信する第１１のステップ
と、（ｋ）前記第４のステップにおいて、前記２回目以
降認証開始トークンの検索に成功すると、第４の乱数お
よび前記第２のキャッシュテーブル内の前記第１の乱数
を含めた前記認証応答トークンを前記クライアントに送
信する第１２のステップと、（ｌ）前記サーバのため
に、前記第３の乱数、および前記第４の乱数から新共通
鍵を作成する第１３のステップと、（ｍ）前記サーバか
ら前記第４の乱数を含めた前記認証応答トークンを受信
し、前記クライアントのために、前記第３の乱数、およ
び前記第４の乱数から前記新共通鍵を作成する第１４の
ステップと、（ｎ）前記第１のキャッシュテーブル内の
前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を、それ
ぞれ前記第４の乱数、前記第３の乱数、新共通鍵に更新
する第１５のステップと、（ｏ）前記第２のキャッシュ
テーブル内の前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共
通鍵を、それぞれ前記第４の乱数、前記第３の乱数、新
共通鍵に更新する第１６のステップと、を含むことを特
徴とするユーザ相互認証方法。
【請求項４】前記認証応答トークンに含まれる前記第
１の乱数と、前記第１のキャッシュテーブルに格納され
ている第１の乱数とが不一致であると、認証が不成立で
あるとして、前記前記第１のキャッシュテーブル内の対
応する認証情報を削除する第１７のステップを含むこと
を特徴とする請求項２記載のユーザ相互認証方法。
【請求項５】認証情報を格納する第１のキャッシュテ
ーブルを備え、前記クライアントが初めて認証を要求す
る初期認証開始トークン、２回以降に認証を要求する２
回目以降認証開始トークン、認証の完了を示す共通鍵で
暗号化された認証応答完了トークンを送信するクライア
ントと、認証情報を格納する第２のキャッシュテーブル
を備え、第１の認証応答トークン、または前記共通鍵で
暗号化された第２の認証応答トークンを送信し、前記ク
ライアントからの前記認証応答トークンを受信するサー
バとを使用する、（ａ）前記第１のキャッシュテーブル
に前記サーバの認証情報が存在するかどうか検索する第
１のステップと、（ｂ）前記第１のステップにおける検
索に失敗すると、前記初期認証開始トークンを、検索に
成功すると、前記２回目以降認証開始トークンを前記サ
ーバに送信する第２のステップと、（ｃ）前記初期認証
開始トークン、または前記２回目以降認証開始トークン
を受信する第３のステップと、（ｃ）前記第３のステッ
プにおいて、前記２回目以降認証開始トークンを受信す
ると、前記第２のキャッシュテーブルに、対応する前記
初期開始認証トークンの認証情報が存在するかどうか検
索する第４のステップと、（ｄ）前記初期認証開始トー
クン、あるいは、前記２回目以降認証開始トークンの前
記第４のステップにおける検索失敗に対して、第１の乱
数を含めた前記第１の認証応答トークンを前記クライア
ントに送信する第５のステップと、（ｅ）前記サーバか
らの前記第１の認証応答トークンを受信する第６のステ
ップと、（ｆ）前記第６のステップにおいて受信した前
記第１の認証応答トークンに対して、第２の乱数を含め
た前記認証応答完了トークンを前記サーバに送信する第
７のステップと、（ｇ）前記クライアントからの認証応
答トークンを受信する第８のステップと、（ｈ）前記第
１のキャッシュテーブルに前記第１の乱数、前記第２の
乱数、前記共通鍵を格納する第９のステップと、（ｉ）
前記第２のキャッシュテーブルに前記第１の乱数、前記
第２の乱数、前記共通鍵を格納する第１０のステップ
と、（ｊ）前記第１のステップにおける検索に検索に成
功すると、第３の乱数および前記第１のキャッシュテー
ブル内の前記第２の乱数を含めた前記２回目以降認証開
始トークンを前記サーバに送信する第１１のステップ
と、（ｋ）前記第４のステップにおいて、前記２回目以
降認証開始トークンの検索に成功すると、第４の乱数お
よび前記第２のキャッシュテーブル内の前記第１の乱数
を含めた前記認証応答トークンを前記クライアントに送
信する第１２のステップと、（ｌ）前記サーバのため
に、前記第３の乱数、および前記第４の乱数から新共通
鍵を作成する第１３のステップと、（ｍ）前記サーバか
ら前記第４の乱数を含めた前記認証応答トークンを受信
し、前記クライアントのために、前記第３の乱数、およ
び前記第４の乱数から前記新共通鍵を作成する第１４の
ステップと、（ｎ）前記第１のキャッシュテーブル内の
前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を、それ
ぞれ前記第４の乱数、前記第３の乱数、新共通鍵に更新
する第１５のステップと、（ｏ）前記第２のキャッシュ
テーブル内の前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共
通鍵を、それぞれ前記第４の乱数、前記第３の乱数、新
共通鍵に更新する第１６のステップと、をコンピュータ
に実行させるプログラムを記録したことを特徴とする記
録媒体。
【請求項６】認証情報を格納する第１のキャッシュテ
ーブルを備え、前記クライアントが初めて認証を要求す
る初期認証開始トークン、２回以降に認証を要求する２
回目以降認証開始トークン、認証の完了を示す共通鍵で
暗号化された認証応答完了トークンを送信するクライア
ントと、認証情報を格納する第２のキャッシュテーブル
を備え、第１の認証応答トークン、または前記共通鍵で
暗号化された第２の認証応答トークンを送信し、前記ク
ライアントからの前記認証応答トークンを受信するサー
バとを使用する、（ａ）前記第１のキャッシュテーブル
に前記サーバの認証情報が存在するかどうか検索する第
１のステップと、（ｂ）前記第１のステップにおける検
索に失敗すると、前記初期認証開始トークンを、検索に
成功すると、前記２回目以降認証開始トークンを前記サ
ーバに送信する第２のステップと、（ｃ）前記初期認証
開始トークン、または前記２回目以降認証開始トークン
を受信する第３のステップと、（ｃ）前記第３のステッ
プにおいて、前記２回目以降認証開始トークンを受信す
ると、前記第２のキャッシュテーブルに、対応する前記
初期開始認証トークンの認証情報が存在するかどうか検
索する第４のステップと、（ｄ）前記初期認証開始トー
クン、あるいは、前記２回目以降認証開始トークンの前
記第４のステップにおける検索失敗に対して、第１の乱
数を含めた前記第１の認証応答トークンを前記クライア
ントに送信する第５のステップと、（ｅ）前記サーバか
らの前記第１の認証応答トークンを受信する第６のステ
ップと、（ｆ）前記第６のステップにおいて受信した前
記第１の認証応答トークンに対して、第２の乱数を含め
た前記認証応答完了トークンを前記サーバに送信する第
７のステップと、（ｇ）前記クライアントからの認証応
答トークンを受信する第８のステップと、（ｈ）前記第
１のキャッシュテーブルに前記第１の乱数、前記第２の
乱数、前記共通鍵を格納する第９のステップと、（ｉ）
前記第２のキャッシュテーブルに前記第１の乱数、前記
第２の乱数、前記共通鍵を格納する第１０のステップ
と、（ｊ）前記第１のステップにおける検索に検索に成
功すると、第３の乱数および前記第１のキャッシュテー
ブル内の前記第２の乱数を含めた前記２回目以降認証開
始トークンを前記サーバに送信する第１１のステップ
と、（ｋ）前記第４のステップにおいて、前記２回目以
降認証開始トークンの検索に成功すると、第４の乱数お
よび前記第２のキャッシュテーブル内の前記第１の乱数
を含めた前記認証応答トークンを前記クライアントに送
信する第１２のステップと、（ｌ）前記サーバのため
に、前記第３の乱数、および前記第４の乱数から新共通
鍵を作成する第１３のステップと、（ｍ）前記サーバか
ら前記第４の乱数を含めた前記認証応答トークンを受信
し、前記クライアントのために、前記第３の乱数、およ
び前記第４の乱数から前記新共通鍵を作成する第１４の
ステップと、（ｎ）前記第１のキャッシュテーブル内の
前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共通鍵を、それ
ぞれ前記第４の乱数、前記第３の乱数、新共通鍵に更新
する第１５のステップと、（ｏ）前記第２のキャッシュ
テーブル内の前記第１の乱数、前記第２の乱数、前記共
通鍵を、それぞれ前記第４の乱数、前記第３の乱数、新
共通鍵に更新する第１６のステップと、（ｐ）前記認証
応答トークンに含まれる前記第１の乱数と、前記第１の
キャッシュテーブルに格納されている第１の乱数とが不
一致であると、認証が不成立であるとして、前記前記第
１のキャッシュテーブル内の対応する認証情報を削除す
る第１７のステップと、をコンピュータに実行させるプ
ログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。