JP2001255816A - 電子署名の作成装置と作成方法およびこの方法を記録した記録媒体 - Google Patents
電子署名の作成装置と作成方法およびこの方法を記録した記録媒体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子署名の作成要求で、事前計算と事後計算
を行うのでは、高速処理が難しい。 【解決手段】 事前計算部２は、事前計算を予め実行
し、この事前計算結果を記憶装置４に記憶させておく。
事後計算部３は、電子署名の作成要求があったときに記
憶装置から事前計算値を読み出して事後計算を行うこと
で電子署名を作成する。事前計算は電子署名の事前計算
をＮ回行なって記憶装置に記憶させておくこと、事前計
算手順は外部装置により計算すること、電子署名の作成
を高速にする必要があるもののみを事前計算しておくこ
とも含む。
を行うのでは、高速処理が難しい。 【解決手段】 事前計算部２は、事前計算を予め実行
し、この事前計算結果を記憶装置４に記憶させておく。
事後計算部３は、電子署名の作成要求があったときに記
憶装置から事前計算値を読み出して事後計算を行うこと
で電子署名を作成する。事前計算は電子署名の事前計算
をＮ回行なって記憶装置に記憶させておくこと、事前計
算手順は外部装置により計算すること、電子署名の作成
を高速にする必要があるもののみを事前計算しておくこ
とも含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気通信システ
ムやＩＣカードや耐タンパデバイス等を利用して、電子
署名の作成をＩＣカード等にて実行する電子署名の作成
装置、作成方法に関する。
ムやＩＣカードや耐タンパデバイス等を利用して、電子
署名の作成をＩＣカード等にて実行する電子署名の作成
装置、作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】社会の高度情報化／ネットワーク化によ
って、電子取引や電子メールなどが普及してきている。
このような情報のやり取りには、従来の文書に対する署
名、捺印に対応するのもとして、電子文書（ディジタル
情報）に対する電子署名がある。
って、電子取引や電子メールなどが普及してきている。
このような情報のやり取りには、従来の文書に対する署
名、捺印に対応するのもとして、電子文書（ディジタル
情報）に対する電子署名がある。
【０００３】この電子署名は、データ化されるため、従
来からの捺印等に比し、何の保証もなしに読み取り、コ
ピーされる恐れがある。そこで、セキュリティ上、安全
な装置（ＩＣカード等の不正な解析を防止する耐タンパ
装置など）を利用したシステムが普及しつつある。
来からの捺印等に比し、何の保証もなしに読み取り、コ
ピーされる恐れがある。そこで、セキュリティ上、安全
な装置（ＩＣカード等の不正な解析を防止する耐タンパ
装置など）を利用したシステムが普及しつつある。
【０００４】ＩＣカードのような装置上にて、電子署名
自身を価値とする電子的価値を生み出すためなどに、暗
号処理／署名処理を行なう場合、その処理全体（署名の
前処理／後処理を分けずに）をＩＣカードのような装置
内で行なってきた。
自身を価値とする電子的価値を生み出すためなどに、暗
号処理／署名処理を行なう場合、その処理全体（署名の
前処理／後処理を分けずに）をＩＣカードのような装置
内で行なってきた。
【０００５】なお、電子署名には、ＥＳＩＧＮ署名やＤ
ＳＡ署名、ＥｌＧａｍｅｌ署名、楕円ＤＳＡ署名、楕円
ＥｌＧａｍｅｌ署名などがあり、これら署名方式は、実
際の署名生成の前に電子署名の事前計算を行ない、実際
の署名生成には事後計算を行うことにより、安全性を高
めるようにしている。
ＳＡ署名、ＥｌＧａｍｅｌ署名、楕円ＤＳＡ署名、楕円
ＥｌＧａｍｅｌ署名などがあり、これら署名方式は、実
際の署名生成の前に電子署名の事前計算を行ない、実際
の署名生成には事後計算を行うことにより、安全性を高
めるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記のような電子署名
装置又は署名方式によって電子署名を生成する場合、高
速な署名が要望されることが多い。例えば、電子マネー
の支払いや改札での入出・チケット管理・精算（電車や
イベント等の会場での切符など）、高速道路での料金徴
収などで、特に高速な電子署名の生成が必要となってい
る。
装置又は署名方式によって電子署名を生成する場合、高
速な署名が要望されることが多い。例えば、電子マネー
の支払いや改札での入出・チケット管理・精算（電車や
イベント等の会場での切符など）、高速道路での料金徴
収などで、特に高速な電子署名の生成が必要となってい
る。
【０００７】しかし、現状の手法では、電子署名は必要
とされる時間では行なうことができていないし、又、電
子署名を用いず、高速な共通鍵暗号を用いる手法では、
安全性で劣っていたり、共通鍵を多数持つ必要があると
いう問題があった。
とされる時間では行なうことができていないし、又、電
子署名を用いず、高速な共通鍵暗号を用いる手法では、
安全性で劣っていたり、共通鍵を多数持つ必要があると
いう問題があった。
【０００８】本発明の目的は、電子署名を高速に生成で
きる方法、装置、及びそのプログラムを格納した記録媒
体を提供することにある。
きる方法、装置、及びそのプログラムを格納した記録媒
体を提供することにある。
【０００９】また、事前計算部をＩＣカードなどの装置
内に持たなくても済む方法、装置、及びそのプログラム
を格納した記録媒体を提供することにある。
内に持たなくても済む方法、装置、及びそのプログラム
を格納した記録媒体を提供することにある。
【００１０】また、効率よく高速な電子署名を生成でき
る方法、装置、及びそのプログラムを格納した記録媒体
を提供することにある。
る方法、装置、及びそのプログラムを格納した記録媒体
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来電子署名
処理全体を装置内にて行なってきたものを、事前に実行
しておく事前計算と、電子署名を生成する際に実行する
必要がある事後処理に分け、署名が必要となる前に予め
事前計算値を求めておき、実際に署名が必要となった際
には、事前計算値を読み出し、事後計算のみにより高速
に電子署名を作成するようにしたもので、以下の装置、
方法および記録媒体を特徴とする。
処理全体を装置内にて行なってきたものを、事前に実行
しておく事前計算と、電子署名を生成する際に実行する
必要がある事後処理に分け、署名が必要となる前に予め
事前計算値を求めておき、実際に署名が必要となった際
には、事前計算値を読み出し、事後計算のみにより高速
に電子署名を作成するようにしたもので、以下の装置、
方法および記録媒体を特徴とする。
【００１２】（装置の発明）事前計算と事後計算の組み
合わせによって電子署名を作成する電子署名の作成装置
であって、前記事前計算を予め実行し、この事前計算結
果を記憶手段に記憶させておくことができる事前計算部
と、電子署名の作成要求があったときに前記記憶手段か
ら事前計算値を読み出して前記事後計算を行うことで電
子署名を作成する事後計算部とを備えたことを特徴とす
る。
合わせによって電子署名を作成する電子署名の作成装置
であって、前記事前計算を予め実行し、この事前計算結
果を記憶手段に記憶させておくことができる事前計算部
と、電子署名の作成要求があったときに前記記憶手段か
ら事前計算値を読み出して前記事後計算を行うことで電
子署名を作成する事後計算部とを備えたことを特徴とす
る。
【００１３】また、前記事前計算部は電子署名の事前計
算を複数回行なって前記記憶手段に記憶させておき、前
記事後計算部は電子署名作成の要求で前記事前計算結果
の１つを用いて、電子署名の事後計算を行なうことを特
徴とする。
算を複数回行なって前記記憶手段に記憶させておき、前
記事後計算部は電子署名作成の要求で前記事前計算結果
の１つを用いて、電子署名の事後計算を行なうことを特
徴とする。
【００１４】また、前記事前計算部は外部装置に設け、
この外部装置による事前計算結果を前記記憶手段に記憶
させておくことを特徴とする。
この外部装置による事前計算結果を前記記憶手段に記憶
させておくことを特徴とする。
【００１５】また、電子署名の作成要求に際し、電子署
名の作成を高速にする必要があるか否かを判定する署名
生成速度判定部を設け、前記事前計算部は、電子署名の
作成を高速にする必要があるものについてのみ事前計算
を行って前記記憶手段に記憶させておき、前記事後計算
部は、前記判定部が電子署名の作成を高速にする必要が
あると判定したときは、前記記憶手段に記憶する事前計
算結果を用いて事後計算を行うことを特徴とする。
名の作成を高速にする必要があるか否かを判定する署名
生成速度判定部を設け、前記事前計算部は、電子署名の
作成を高速にする必要があるものについてのみ事前計算
を行って前記記憶手段に記憶させておき、前記事後計算
部は、前記判定部が電子署名の作成を高速にする必要が
あると判定したときは、前記記憶手段に記憶する事前計
算結果を用いて事後計算を行うことを特徴とする。
【００１６】また、前記事前計算装置および事後計算装
置または署名生成速度判定部をＩＣカードまたは耐タン
パ装置に組み込んだことを特徴とする。
置または署名生成速度判定部をＩＣカードまたは耐タン
パ装置に組み込んだことを特徴とする。
【００１７】（方法の発明）事前計算と事後計算の組み
合わせによって電子署名を作成する電子署名の作成方法
であって、前記事前計算を予め実行し、この事前計算結
果を記憶手段に記憶させておく事前計算手順と、電子署
名の作成要求があったときに前記記憶手段に記憶する事
前計算値を読み出して前記事後計算を行うことで電子署
名を作成する事後計算手順とを備えたことを特徴とす
る。
合わせによって電子署名を作成する電子署名の作成方法
であって、前記事前計算を予め実行し、この事前計算結
果を記憶手段に記憶させておく事前計算手順と、電子署
名の作成要求があったときに前記記憶手段に記憶する事
前計算値を読み出して前記事後計算を行うことで電子署
名を作成する事後計算手順とを備えたことを特徴とす
る。
【００１８】また、前記事前計算手順は電子署名の事前
計算を複数回行なって前記記憶手段に記憶させておき、
前記事後計算手順は電子署名作成の要求で前記事前計算
結果の１つを用いて、電子署名の事後計算を行なうこと
を特徴とする。
計算を複数回行なって前記記憶手段に記憶させておき、
前記事後計算手順は電子署名作成の要求で前記事前計算
結果の１つを用いて、電子署名の事後計算を行なうこと
を特徴とする。
【００１９】また、前記事前計算手順は外部装置に設
け、この外部装置による事前計算結果を前記記憶手段に
記憶させておくことを特徴とする。
け、この外部装置による事前計算結果を前記記憶手段に
記憶させておくことを特徴とする。
【００２０】また、電子署名の作成要求に際し、電子署
名の作成を高速にする必要があるか否かを判定する署名
生成速度判定手順を設け、前記事前計算手順は、電子署
名の作成を高速にする必要があるものについてのみ事前
計算を行って前記記憶手段に記憶させておき、前記事後
計算手順は、前記判定手順が電子署名の作成を高速にす
る必要があると判定したときは、前記記憶手段に記憶す
る事前計算結果を用いて事後計算を行うことを特徴とす
る。
名の作成を高速にする必要があるか否かを判定する署名
生成速度判定手順を設け、前記事前計算手順は、電子署
名の作成を高速にする必要があるものについてのみ事前
計算を行って前記記憶手段に記憶させておき、前記事後
計算手順は、前記判定手順が電子署名の作成を高速にす
る必要があると判定したときは、前記記憶手段に記憶す
る事前計算結果を用いて事後計算を行うことを特徴とす
る。
【００２１】（記録媒体の発明）前記事前計算手順と事
後計算手順または判定手順の処理をコンピュータに実行
させるプログラムとして、該コンピュータが読み取り可
能な記録媒体に記録したことを特徴とする。
後計算手順または判定手順の処理をコンピュータに実行
させるプログラムとして、該コンピュータが読み取り可
能な記録媒体に記録したことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
システム全体の構成図である。このシステム構成は、１
がＩＣカード、２が事前計算を行う事前計算部、３が事
前計算結果を基に事後計算を行い署名を作成する事後計
算部、４が事前計算による事前計算結果を記憶する記憶
装置（揮発性メモリまたは不揮発性メモリ）により構成
される。
システム全体の構成図である。このシステム構成は、１
がＩＣカード、２が事前計算を行う事前計算部、３が事
前計算結果を基に事後計算を行い署名を作成する事後計
算部、４が事前計算による事前計算結果を記憶する記憶
装置（揮発性メモリまたは不揮発性メモリ）により構成
される。
【００２３】事前計算部２は、事後計算部３や記憶装置
４とは分離構成し、電子署名の作成には予め事前計算を
実行しておき、これを記憶装置４に記憶しておく。これ
により、実際に署名が必要となった際には、事前計算値
を使って事後計算部３のみを用いて計算することがで
き、電子署名の作成には事後計算部３による計算のみで
済み、電子署名の生成を高速にする。
４とは分離構成し、電子署名の作成には予め事前計算を
実行しておき、これを記憶装置４に記憶しておく。これ
により、実際に署名が必要となった際には、事前計算値
を使って事後計算部３のみを用いて計算することがで
き、電子署名の作成には事後計算部３による計算のみで
済み、電子署名の生成を高速にする。
【００２４】図２は、電子署名作成の態様を示す。ＩＣ
カード１内の事前計算部２では、予め電子署名に必要な
事前計算をＮ回行い、このＮ個の事前計算結果を記憶装
置４に記憶させておく。電子署名作成の要求があったと
き、事後計算部３は記憶装置４から予め記憶させておい
た事前計算結果を１個取り出し、事後計算を行って電子
署名を作成する。
カード１内の事前計算部２では、予め電子署名に必要な
事前計算をＮ回行い、このＮ個の事前計算結果を記憶装
置４に記憶させておく。電子署名作成の要求があったと
き、事後計算部３は記憶装置４から予め記憶させておい
た事前計算結果を１個取り出し、事後計算を行って電子
署名を作成する。
【００２５】図３は、他の態様を示し、ＩＣカード１は
事前計算部をもたない構成とし、このＩＣカード１とは
別の外部装置５に電子署名に必要な事前計算部を設け
る。
事前計算部をもたない構成とし、このＩＣカード１とは
別の外部装置５に電子署名に必要な事前計算部を設け
る。
【００２６】外部装置５内の事前計算部２では電子署名
に必要な事前計算をＮ回行い、ＩＣカード１内の記憶装
置４に事前計算結果をＮ個記憶させておく。そして、電
子署名作成の要求がきた場合、事後計算部３は記憶装置
４から予め記憶させておいた事前計算結果を１個取り出
し、署名作成を高速に行う。
に必要な事前計算をＮ回行い、ＩＣカード１内の記憶装
置４に事前計算結果をＮ個記憶させておく。そして、電
子署名作成の要求がきた場合、事後計算部３は記憶装置
４から予め記憶させておいた事前計算結果を１個取り出
し、署名作成を高速に行う。
【００２７】図４は、他の態様を示し、図１又は図２の
構成要素の他に、署名生成速度判断部６を設ける。事前
計算処理は、ＩＣカード１内の事前計算部２において
は、高速作成を必要とする電子署名には、それに必要な
事前計算をＮ回行い、ＩＣカード１内の記憶装置４に事
前計算結果をＮ個記憶させておく。
構成要素の他に、署名生成速度判断部６を設ける。事前
計算処理は、ＩＣカード１内の事前計算部２において
は、高速作成を必要とする電子署名には、それに必要な
事前計算をＮ回行い、ＩＣカード１内の記憶装置４に事
前計算結果をＮ個記憶させておく。
【００２８】署名生成速度判断部６は、署名作成要求が
きた場合、署名作成要求に付随された高速署名／低速署
名の判断情報により署名作成を高速に行うか低速で行う
かを判断する。
きた場合、署名作成要求に付随された高速署名／低速署
名の判断情報により署名作成を高速に行うか低速で行う
かを判断する。
【００２９】署名作成を高速に行うと判断した場合は、
事後計算部３が記憶装置４から予め記憶させておいた事
前計算結果を１個取り出し、署名作成を高速に行う。な
お、高速署名を必要とする事例としては、電子マネーの
支払いや改札での入出、チケット管理、電車やイベント
等の会場での切符などの清算、高速道路での料金徴収な
どがある。
事後計算部３が記憶装置４から予め記憶させておいた事
前計算結果を１個取り出し、署名作成を高速に行う。な
お、高速署名を必要とする事例としては、電子マネーの
支払いや改札での入出、チケット管理、電車やイベント
等の会場での切符などの清算、高速道路での料金徴収な
どがある。
【００３０】署名作成を低速に行うと判断した場合、電
子署名の要求があったときに、事前計算部２において事
前計算を行い、事前計算結果を記憶装置４に記憶させ、
記憶装置４に記憶させた事前計算結果をもとに事後計算
部３が事後計算を行い、署名を作成する。なお、低速署
名で済む事例は、スーパーのレジでの清算などがある。
子署名の要求があったときに、事前計算部２において事
前計算を行い、事前計算結果を記憶装置４に記憶させ、
記憶装置４に記憶させた事前計算結果をもとに事後計算
部３が事後計算を行い、署名を作成する。なお、低速署
名で済む事例は、スーパーのレジでの清算などがある。
【００３１】以上のように、電子価値を必要とする際
に、高速に利用する必要があるかないかを判断し、高速
に利用する必要がある場合のみ、予め所持している電子
署名の事前計算値を用いて、電子署名の事後計算を行な
うことにより、高速に電子署名計算を行ない、かつ、事
前計算値を有効利用（ＩＣカード１に蓄える事前計算値
を少なく）しながら電子価値を生成することができる。
に、高速に利用する必要があるかないかを判断し、高速
に利用する必要がある場合のみ、予め所持している電子
署名の事前計算値を用いて、電子署名の事後計算を行な
うことにより、高速に電子署名計算を行ない、かつ、事
前計算値を有効利用（ＩＣカード１に蓄える事前計算値
を少なく）しながら電子価値を生成することができる。
【００３２】図５は、ＥＳＩＧＮ署名による事前計算と
事後計算を行う場合である。同図において、事前計算部
２は、乱数生成部２ＡとＥＳＩＧＮ事前計算部２Ｂで構
成する。事後計算部３は、ハッシュ部３ＡとＥＳＩＧＮ
事後計算部３Ｂで構成する。
事後計算を行う場合である。同図において、事前計算部
２は、乱数生成部２ＡとＥＳＩＧＮ事前計算部２Ｂで構
成する。事後計算部３は、ハッシュ部３ＡとＥＳＩＧＮ
事後計算部３Ｂで構成する。
【００３３】なお、ＥＳＩＧＮ署名に本発明を適用した
場合、事後計算部３は記憶装置４から事前計算結果を取
得する際、未だ事後計算部３での処理に供されていない
ものを１つ選択する。ＥＳＩＧＮ署名生成の特質上、同
一の乱数ｘから異なる２つのメッセージＭ１，Ｍ２に対
して署名ｓ１，ｓ２を生成した場合、Ｍ１，Ｍ２とｓ
１，ｓ２の値から署名の生成に用いた秘密鍵を容易に推
測することができるためである。また、記憶装置４に記
憶されている事前計算の値と、それを用いて生成された
署名の値の組み合わせからも容易に秘密鍵を推測するこ
とができるため、これを防止するために事前計算部２お
よびメモリ４はＩＣカード１に内蔵させることが望まし
い。
場合、事後計算部３は記憶装置４から事前計算結果を取
得する際、未だ事後計算部３での処理に供されていない
ものを１つ選択する。ＥＳＩＧＮ署名生成の特質上、同
一の乱数ｘから異なる２つのメッセージＭ１，Ｍ２に対
して署名ｓ１，ｓ２を生成した場合、Ｍ１，Ｍ２とｓ
１，ｓ２の値から署名の生成に用いた秘密鍵を容易に推
測することができるためである。また、記憶装置４に記
憶されている事前計算の値と、それを用いて生成された
署名の値の組み合わせからも容易に秘密鍵を推測するこ
とができるため、これを防止するために事前計算部２お
よびメモリ４はＩＣカード１に内蔵させることが望まし
い。
【００３４】まず、乱数生成部２Ａにおいて乱数ｘをＮ
個生成し、ＥＳＩＧＮ事前計算部２Ｂにおいて以下の計
算、 ｘｋ＝ｘk ｍｏｄ ｎ Ｋ１＝（ｋｘk-1）-1 ｍｏｄ ｐ をＮ回行う。算出されたＮ個の（Ｋ１，ｘ，ｘｋ）はメ
モリ４へ記憶させる。メッセージＭに対する署名作成要
求がきた場合、ハッシュ部３ＡにおいていＭＤ５等のセ
キュアハッシュ関数ｈを用いてメッセージＭのハッシュ
値ｈ（Ｍ）を作成し、メモリ４に予め記憶しておいた
（Ｋ１，ｘ，ｘｋ）を１個取り出し、ＥＳＩＧＮ事後計
算部３Ｂにおいて、以下の計算、 ｗ＝（ｈ（Ｍ）−ｘｋ）・ｐｑ１ ｙ＝ｗ・Ｋ１ ｍｏｄ ｐ ｓ＝ｘ＋ｙ・ｐｑ を行い、高速に署名ｓを作成する。なお、署名作成にお
いて、ｎは公開鍵、ｐ，ｑは秘密鍵、ｋは公開パラメー
タである。
個生成し、ＥＳＩＧＮ事前計算部２Ｂにおいて以下の計
算、 ｘｋ＝ｘk ｍｏｄ ｎ Ｋ１＝（ｋｘk-1）-1 ｍｏｄ ｐ をＮ回行う。算出されたＮ個の（Ｋ１，ｘ，ｘｋ）はメ
モリ４へ記憶させる。メッセージＭに対する署名作成要
求がきた場合、ハッシュ部３ＡにおいていＭＤ５等のセ
キュアハッシュ関数ｈを用いてメッセージＭのハッシュ
値ｈ（Ｍ）を作成し、メモリ４に予め記憶しておいた
（Ｋ１，ｘ，ｘｋ）を１個取り出し、ＥＳＩＧＮ事後計
算部３Ｂにおいて、以下の計算、 ｗ＝（ｈ（Ｍ）−ｘｋ）・ｐｑ１ ｙ＝ｗ・Ｋ１ ｍｏｄ ｐ ｓ＝ｘ＋ｙ・ｐｑ を行い、高速に署名ｓを作成する。なお、署名作成にお
いて、ｎは公開鍵、ｐ，ｑは秘密鍵、ｋは公開パラメー
タである。
【００３５】図６は、楕円ＤＳＡ署名による事前計算と
事後計算を行う場合である。同図において、事前計算部
２は、乱数生成部２Ａと楕円ＤＳＡ事前計算部２Ｂで構
成する。事後計算部３は、ハッシュ部３Ｃと楕円ＤＳＡ
事後計算部３Ｄで構成する。
事後計算を行う場合である。同図において、事前計算部
２は、乱数生成部２Ａと楕円ＤＳＡ事前計算部２Ｂで構
成する。事後計算部３は、ハッシュ部３Ｃと楕円ＤＳＡ
事後計算部３Ｄで構成する。
【００３６】なお、楕円ＤＳＡ署名に本発明を適用した
場合、事後計算部３は記憶装置４から事前計算結果を取
得する際、未だ事後計算部３での処理に供されていない
ものを１つ選択する。楕円ＤＳＡ署名生成の特質上、同
一の乱数ｋから異なる２つのメッセージＭ１，Ｍ２に対
して署名（ｓ１，ｒ１），（ｓ２，ｒ２）を生成した場
合、Ｍ１，Ｍ２と（ｓ１，ｒ１），（ｓ２，ｒ２）の値
から署名の生成に用いた秘密鍵を容易に推測することが
できるためである。また、記憶装置４に記憶されている
事前計算の値と、それを用いて生成された署名の値の組
み合わせからも容易に秘密鍵を推測することができるた
め、これを防止するために事前計算部２およびメモリ４
はＩＣカード１に内蔵させることが望ましい。
場合、事後計算部３は記憶装置４から事前計算結果を取
得する際、未だ事後計算部３での処理に供されていない
ものを１つ選択する。楕円ＤＳＡ署名生成の特質上、同
一の乱数ｋから異なる２つのメッセージＭ１，Ｍ２に対
して署名（ｓ１，ｒ１），（ｓ２，ｒ２）を生成した場
合、Ｍ１，Ｍ２と（ｓ１，ｒ１），（ｓ２，ｒ２）の値
から署名の生成に用いた秘密鍵を容易に推測することが
できるためである。また、記憶装置４に記憶されている
事前計算の値と、それを用いて生成された署名の値の組
み合わせからも容易に秘密鍵を推測することができるた
め、これを防止するために事前計算部２およびメモリ４
はＩＣカード１に内蔵させることが望ましい。
【００３７】まず、乱数生成部２Ｃにおいて乱数ｋをＮ
個生成し、楕円ＤＳＡ事前計算部２Ｄにおいて以下の計
算、 Ｒ＝（Ｒx，Ｒy）＝ｋＰ Ｐのｋ倍点Ｒの計算 ｒ＝Ｒx ｍｏｄ ｐ Ｋ１＝ｋ-1 ｍｏｄ ｎ ｘｒ’＝ｘｒ ｍｏｄ ｎ をＮ回行う。算出されたＮ個の（ｒ，Ｋ１，ｘｒ’）を
メモリ４へ記憶させる。メッセージＭに対する署名作成
要求がきた場合には、ハッシュ部３Ｃにおいて、ＭＤ５
等のセキュアハッシュ関数ｈを用いてメッセージＭのハ
ッシュ値ｈ（Ｍ）を作成し、メモリ４に予め記憶してお
いた（ｒ，Ｋ１，ｘｒ’）を１個取り出し、楕円ＤＳＡ
事後計算部３Ｄにおいて、以下の計算、 ｓ＝Ｋ１・（ｈ（Ｍ）＋ｘｒ’） ｍｏｄ n 計算し、高速に署名（ｒ，ｓ）を作成する。なお、署名
作成において、ｘは秘密鍵、Ｑ＝ｘＰ（Ｆｐ上の楕円曲
線）は公開鍵、ペースポイントＰ（Ｐx，Ｐy）、Ｐの位
数ｎ、及び有限体位数ｐは公開パラメータである。
個生成し、楕円ＤＳＡ事前計算部２Ｄにおいて以下の計
算、 Ｒ＝（Ｒx，Ｒy）＝ｋＰ Ｐのｋ倍点Ｒの計算 ｒ＝Ｒx ｍｏｄ ｐ Ｋ１＝ｋ-1 ｍｏｄ ｎ ｘｒ’＝ｘｒ ｍｏｄ ｎ をＮ回行う。算出されたＮ個の（ｒ，Ｋ１，ｘｒ’）を
メモリ４へ記憶させる。メッセージＭに対する署名作成
要求がきた場合には、ハッシュ部３Ｃにおいて、ＭＤ５
等のセキュアハッシュ関数ｈを用いてメッセージＭのハ
ッシュ値ｈ（Ｍ）を作成し、メモリ４に予め記憶してお
いた（ｒ，Ｋ１，ｘｒ’）を１個取り出し、楕円ＤＳＡ
事後計算部３Ｄにおいて、以下の計算、 ｓ＝Ｋ１・（ｈ（Ｍ）＋ｘｒ’） ｍｏｄ n 計算し、高速に署名（ｒ，ｓ）を作成する。なお、署名
作成において、ｘは秘密鍵、Ｑ＝ｘＰ（Ｆｐ上の楕円曲
線）は公開鍵、ペースポイントＰ（Ｐx，Ｐy）、Ｐの位
数ｎ、及び有限体位数ｐは公開パラメータである。
【００３８】なお、前記のＥＳＩＧＮ、楕円ＤＳＡの式
等については、文献「暗号ゼロ知識証明数論」岡本龍明
・太田和夫著（共立出版）などで公知である。
等については、文献「暗号ゼロ知識証明数論」岡本龍明
・太田和夫著（共立出版）などで公知である。
【００３９】また、実施形態では、事前計算部や事後計
算部などをＩＣカードに設ける場合を示すが、これらに
一部または全部を耐タンパ装置等に設けて同等の作用効
果を得ることができる。
算部などをＩＣカードに設ける場合を示すが、これらに
一部または全部を耐タンパ装置等に設けて同等の作用効
果を得ることができる。
【００４０】また、図１〜図６に示す装置の一部又は全
部をコンピュータプログラムで記載してそれを実行でき
るようにし、それをコンピュータが読み取り可能な記録
媒体、例えば、ＦＤ（フロッピー（登録商標）ディス
ク）や、ＭＯ、ＲＯＭ、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、
リムーバブルディスクなどに記録して提供し、配布する
ことが可能である。
部をコンピュータプログラムで記載してそれを実行でき
るようにし、それをコンピュータが読み取り可能な記録
媒体、例えば、ＦＤ（フロッピー（登録商標）ディス
ク）や、ＭＯ、ＲＯＭ、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、
リムーバブルディスクなどに記録して提供し、配布する
ことが可能である。
【００４１】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、事前に
実行しておく事前計算と、電子署名を生成する際に実行
する必要がある事後処理に分け、署名が必要となる前に
予め事前計算値を求めておき、実際に署名が必要となっ
た際には、事前計算値を読み出し、事後計算のみにより
電子署名を作成するようにしたため、以下の効果があ
る。
実行しておく事前計算と、電子署名を生成する際に実行
する必要がある事後処理に分け、署名が必要となる前に
予め事前計算値を求めておき、実際に署名が必要となっ
た際には、事前計算値を読み出し、事後計算のみにより
電子署名を作成するようにしたため、以下の効果があ
る。
【００４２】（１）従来の手法と比べ、高速にＩＣカー
ドなどの装置内にて電子署名を行うことが可能となる。
ドなどの装置内にて電子署名を行うことが可能となる。
【００４３】（２）外部装置から事前に、複数の電子署
名の事前計算値をＩＣカードなどの装置内に入れること
により、事前計算値部をＩＣカードなどの装置内に持た
なくても済み、かつ高速な電子署名を生成することが可
能となる。
名の事前計算値をＩＣカードなどの装置内に入れること
により、事前計算値部をＩＣカードなどの装置内に持た
なくても済み、かつ高速な電子署名を生成することが可
能となる。
【００４４】（３）実際に電子署名を生成する際に、高
速か低速かを判断することにより、電子署名の事前計算
値を効率的に使用することが可能となる。
速か低速かを判断することにより、電子署名の事前計算
値を効率的に使用することが可能となる。
【図１】本発明の実施形態を示すシステム構成図。
【図２】本発明における電子署名作成の態様図。
【図３】本発明における電子署名作成の他の態様図。
【図４】本発明における電子署名作成の他の態様図。
【図５】本発明をＥＳＩＧＮ署名を用いた署名作成シス
テムに適用した例。
テムに適用した例。
【図６】本発明を楕円ＤＳＡ署名を用いた署名作成シス
テムに適用した例。
テムに適用した例。
１…ＩＣカード ２…事前計算部 ３…事後計算部 ４…記憶装置 ５…外部装置 ６…署名生成速度判定部 ２Ａ、２Ｃ…乱数生成部 ２Ｂ…ＥＳＩＧＮ事前計算部 ２Ｄ…楕円ＤＳＡ事前計算部 ３Ａ、３Ｃ…ハッシュ部 ３Ｂ…ＥＳＩＧＮ事後計算部 ３Ｄ…楕円ＤＳＡ事後計算部
Claims (10)
- 【請求項１】 事前計算と事後計算の組み合わせによっ
て電子署名を作成する電子署名の作成装置であって、 前記事前計算を予め実行し、この事前計算結果を記憶手
段に記憶させておくことができる事前計算部と、 電子署名の作成要求があったときに前記記憶手段から事
前計算値を読み出して前記事後計算を行うことで電子署
名を作成する事後計算部と、を備えたことを特徴とする
電子署名の作成装置。 - 【請求項２】 前記事前計算部は電子署名の事前計算を
複数回行なって前記記憶手段に記憶させておき、 前記事後計算部は電子署名作成の要求で前記事前計算結
果の１つを用いて、電子署名の事後計算を行なうことを
特徴とする請求項１に記載の電子署名の作成装置。 - 【請求項３】 前記事前計算部は外部装置に設け、この
外部装置による事前計算結果を前記記憶手段に記憶させ
ておくことを特徴とする請求項１または２に記載の電子
署名の作成装置。 - 【請求項４】 電子署名の作成要求に際し、電子署名の
作成を高速にする必要があるか否かを判定する署名生成
速度判定部を設け、 前記事前計算部は、電子署名の作成を高速にする必要が
あるものについてのみ事前計算を行って前記記憶手段に
記憶させておき、 前記事後計算部は、前記判定部が電子署名の作成を高速
にする必要があると判定したときは、前記記憶手段に記
憶する事前計算結果を用いて事後計算を行うことを特徴
とする請求項１〜３のいずれか１に記載の電子署名の作
成装置。 - 【請求項５】 前記事前計算装置および事後計算装置ま
たは署名生成速度判定部をＩＣカードまたは耐タンパ装
置に組み込んだことを特徴とする請求項１〜４のいずれ
か１に記載の電子署名の作成装置。 - 【請求項６】 事前計算と事後計算の組み合わせによっ
て電子署名を作成する電子署名の作成方法であって、 前記事前計算を予め実行し、この事前計算結果を記憶手
段に記憶させておく事前計算手順と、 電子署名の作成要求があったときに前記記憶手段に記憶
する事前計算値を読み出して前記事後計算を行うことで
電子署名を作成する事後計算手順と、を備えたことを特
徴とする電子署名の作成方法。 - 【請求項７】 前記事前計算手順は電子署名の事前計算
を複数回行なって前記記憶手段に記憶させておき、 前記事後計算手順は電子署名作成の要求で前記事前計算
結果の１つを用いて、電子署名の事後計算を行なうこと
を特徴とする請求項６に記載の電子署名の作成方法。 - 【請求項８】 前記事前計算手順は外部装置に設け、こ
の外部装置による事前計算結果を前記記憶手段に記憶さ
せておくことを特徴とする請求項６または７に記載の電
子署名の作成方法。 - 【請求項９】 電子署名の作成要求に際し、電子署名の
作成を高速にする必要があるか否かを判定する署名生成
速度判定手順を設け、 前記事前計算手順は、電子署名の作成を高速にする必要
があるものについてのみ事前計算を行って前記記憶手段
に記憶させておき、 前記事後計算手順は、前記判定手順が電子署名の作成を
高速にする必要があると判定したときは、前記記憶手段
に記憶する事前計算結果を用いて事後計算を行うことを
特徴とする請求項６〜８のいずれか１に記載の電子署名
の作成方法。 - 【請求項１０】 前記事前計算手順と事後計算手順また
は判定手順の処理をコンピュータに実行させるプログラ
ムとして、該コンピュータが読み取り可能な記録媒体に
記録したことを特徴とする電子署名の作成方法を記録し
た記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000397826A JP2001255816A (ja) | 2000-01-06 | 2000-12-27 | 電子署名の作成装置と作成方法およびこの方法を記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000000574 | 2000-01-06 | ||
| JP2000-574 | 2000-01-06 | ||
| JP2000397826A JP2001255816A (ja) | 2000-01-06 | 2000-12-27 | 電子署名の作成装置と作成方法およびこの方法を記録した記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001255816A true JP2001255816A (ja) | 2001-09-21 |
Family
ID=26583180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000397826A Pending JP2001255816A (ja) | 2000-01-06 | 2000-12-27 | 電子署名の作成装置と作成方法およびこの方法を記録した記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001255816A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011034408A (ja) * | 2009-08-03 | 2011-02-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 半導体装置、半導体装置の制御方法および半導体装置の制御プログラム |
| JP2011250335A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Hitachi Ltd | 効率的相互認証方法，プログラム，及び装置 |
| WO2020065958A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 日本電気株式会社 | 署名生成装置、署名プログラム生成装置、署名生成方法、署名プログラム生成方法、署名プログラム、及び署名生成プログラムの生成プログラム |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000397826A patent/JP2001255816A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011034408A (ja) * | 2009-08-03 | 2011-02-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 半導体装置、半導体装置の制御方法および半導体装置の制御プログラム |
| JP2011250335A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Hitachi Ltd | 効率的相互認証方法，プログラム，及び装置 |
| WO2011152084A1 (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | 株式会社日立製作所 | 効率的相互認証方法、プログラム、及び装置 |
| WO2020065958A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 日本電気株式会社 | 署名生成装置、署名プログラム生成装置、署名生成方法、署名プログラム生成方法、署名プログラム、及び署名生成プログラムの生成プログラム |
| JPWO2020065958A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2021-08-30 | 日本電気株式会社 | 署名生成装置、署名プログラム生成装置、署名生成方法、署名プログラム生成方法、署名プログラム、及び署名生成プログラムの生成プログラム |
| JP7364241B2 (ja) | 2018-09-28 | 2023-10-18 | 日本電気株式会社 | 署名生成装置、署名生成方法及び署名プログラム |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051220 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060328 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060529 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060815 |