JP2002244555A - データ改竄検出方法及び装置及びデータ改竄検出プログラム及びデータ改竄検出プログラムを格納した記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データの順番を入れ替えられたり、途中のデ
ータを削除されても改ざんが検出可能であり、かつ改ざ
んされた箇所が特定可能で、攻撃者に容易に改ざん検出
に必要な値を計算されない改ざん検出方法及び装置及び
データ改ざん検出プログラムを提供する。 【解決手段】 本発明は、改ざんを防止したい電子デー
タＭi と、該電子データＭi の順番を保証する値Ｔi を
入力し、改ざんの検出を目的とし、改ざんを検出すると
きに用いるｉ番目の改ざん検出値Ｖi を計算するための
検証者側のみが秘密に保持する関数ｆを用いて、第１の
改ざん検出値Ｖi ＝ｆ（Ｍi ，Ｔi ）を求め、第１の改
ざん検出値Ｖi を、改ざん検出値記憶手段に格納し、順
番を保証する値Ｔi を順番保証値記憶手段に格納し、改
ざんを検証する際に、電子データＭi と順番を保証する
値Ｔi を用いて、第２の改ざん検出値Ｖi ’＝ｆ（Ｍi
，Ｔi ）を求め、改ざん検出値記憶手段に格納されて
いる第１の改ざん検出値Ｖi と、第２の改ざん値Ｖi ’
とを比較して等しい場合には、改ざんなし、等しくない
場合には改ざんされていると判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ改竄検出方
法及び装置及びデータ改竄検出プログラム及びデータ改
竄検出プログラムを格納した記憶媒体に係り、特に、暗
号技術を用いて電子データのセキュリティを守る技術に
おけるデータ改竄検出方法及び装置及びデータ改竄検出
プログラム及びデータ改竄検出プログラムを格納した記
憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子的に記述されたデータ（例えば、ワ
ープロ文章、電子掲示板、システムログ等）は、電子デ
ータであるので、誰でも改竄が可能である。ここで、改
竄とは、あるデータを変更し書き替えることを指す。な
お、データの削除はここでは別の扱いとする。

【０００３】従って、現状では一般には、データが改竄
された場合にチェック可能とするため、電子データに電
子署名を付ける。電子署名は、公開鍵暗号方式を用いて
実現され、秘密鍵で電子データに署名をし、公開鍵で署
名の検証を行う。電子署名を付けた電子データを改竄し
た場合でも、署名の検証を行うと検証に失敗するため、
改竄が発覚する。

【０００４】また、"VCR and peo revised" (http://ww
w.core-sdi.com/papers/peo.pdf)によると、一方向性関
数及び共通鍵暗号方式を用いた方法も提案されている。
この方法は、以下の手順で電子データの改竄を検出す
る。

【０００５】１．乱数Ｋ0 を生成し、安全な場所に保管
する。

【０００６】２．Ｋi-1 と電子データＤi を入力として
ハッシュ値Ｋi ＝Ｈ（Ｋi-1 ，Ｄi）を計算し、Ｋi を
保管しておく。（ｉ＝１，…，ｎまで繰り返す）。Ｋi-
1 は削除する。

【０００７】３．検証時には、Ｖ0 ＝Ｋ0 とし、Ｖj ＝
Ｈ（Ｖj-1 ，Ｄj ）をｊ＝１，…，ｎまで計算し、Ｖn
＝Ｋn かどうか検証する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の署名を用いただけの改竄検出方法では、連続して生
成されるデータの前後関係は保証されない。つまり、デ
ータの順序を入れ替えられたり、途中のデータだけ削除
されたりした場合には改竄を検出できない。よって、シ
ステムログのようにデータの順番が重要な場合やすべて
のデータが必要な場合には、上記の方法では対処できな
いという問題がある。

【０００９】また、従来のＶＣＲによる改竄検出方法で
は、順序は保証されており、データの入れ替えや途中の
データの削除にも対応可能であるが、途中の値Ｋi をす
べて削除してしまうため、改竄が検出されたとしてもど
の箇所が改竄されたのかは特定できない。また、例え、
Ｋ0 を安全に保管してあるとしても、途中の値Ｋi-1は
安全な場所には保管されておらず、改竄を成功させよう
とする攻撃者にＫi ＝Ｈ（Ｋi-1 ，Ｄi ）を計算されて
しまう可能性はある。例えば、検証者がＫi を計算する
前に、攻撃者がＫi-1 を読み出し、Ｄi を改竄してＤi
’にした場合、改竄は成功してしまう。

【００１０】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、データの順番を入れ替えられたり、途中のデータを
削除されても改竄が検出可能であり、かつ改竄された箇
所が特定可能で、攻撃者に容易に改竄検出に必要な値を
計算されない改竄検出方法及び装置及びデータ改竄検出
プログラム及びデータ改竄検出プログラムを格納した記
憶媒体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理を
説明するための図である。

【００１２】本発明（請求項１）は、暗号技術を用いて
電子データの改竄を検出するためのデータ改竄検出方法
において、改竄を防止したい電子データＭi と、該電子
データＭi の順番を保証する値Ｔi を入力し（ステップ
１）、改竄の検出を目的とし、改竄を検出するときに用
いるｉ番目の改竄検出値Ｖiを計算するための検証者側
のみが秘密に保持する関数ｆを用いて（ステップ２）、
第１の改竄検出値Ｖi ＝ｆ（Ｍi ，Ｔi ）を求め（ステ
ップ３）、第１の改竄検出値Ｖi を、改竄検出値記憶手
段に格納し、順番を保証する値Ｔi を順番保証値記憶手
段に格納し（ステップ４）、改竄を検証する際に、電子
データＭi と順番を保証する値Ｔi を用いて、第２の改
竄検出値Ｖi ’＝ｆ（Ｍi ，Ｔi ）を求め（ステップ
５）、改竄検出値記憶手段に格納されている第１の改竄
検出値Ｖi と、第２の改竄値Ｖi ’とを比較して等しい
場合には、改竄なし、等しくない場合には改竄されてい
ると判断する（ステップ６）。

【００１３】本発明（請求項２）は、順番を保証する値
Ｔi の代わりに、第１の改竄検出値Ｖi 及び、第２の改
竄検出値Ｖi ’に対して正しい順番で出力されることが
保証されたシーケンス番号Ｎi を適用する。

【００１４】本発明（請求項３）は、順番を保証する値
Ｔi の代わりに、改竄検出値記憶手段に格納されている
１つ前の改竄検出値Ｖi-1 を用いる。

【００１５】本発明（請求項４）は、秘密に保持する関
数ｆの代わりに、一方向性関数ｈを適用し、第１の改竄
検出値及び第２の改竄検出値を求める際に、秘密の情報
ｋを用いる。

【００１６】本発明（請求項５）は、秘密に保持する関
数ｆの代わりに、秘密に保管される共通鍵ｓを用いて、
共通鍵暗号方式ｅを適用する。

【００１７】本発明（請求項６）は、秘密に保持する関
数ｆの代わりに、秘密に保管される共通鍵ｓを用いて、
共通鍵暗号方式ｅを適用し、秘密に保持可能な記憶手段
に格納されている乱数Ｒi を追加入力とし、第１の改竄
検出値Ｖi 及び第２の改竄検出値Ｖi ’を計算する。

【００１８】本発明（請求項７）は、秘密に保持する関
数ｆの代わりに、秘密に保管される共通鍵ｓを用いて、
共通鍵暗号方式ｅを適用し、秘密に保持可能な記憶手段
に格納されている乱数Ｒi を追加入力とし、順番を保証
する値Ｔi の代わりに、改竄検出値記憶手段に格納され
ている１つ前の改竄検出値Ｖi-1 と、該改竄検出値の順
番で出力されることが保証されたシーケンス番号Ｎi を
用いて、第１の改竄検出値Ｖi 及び第２の改竄検出値Ｖ
i ’を計算する。

【００１９】本発明（請求項８）は、暗号技術を用いて
電子データの改竄を検出するためのデータ改竄検出方法
において、改竄を防止したい電子データＭi と、該電子
データＭi の順番を保証するＴi、または、該順番を保
証するＴi の代わりに、改竄検出値記憶手段に格納され
ている１つ前の改竄検証値Ｖi-1 と正しい順番で保証さ
れたシーケンス番号Ｎi のいずれかを入力し、秘密に保
管される共通鍵ｓを用いて、共通鍵暗号方式ｅにより、
該改竄を防止したい第１の電子データＭi を暗号化して
第１の改竄検出値Ｖi を計算して該改竄検出値記憶手段
に格納しておき、改竄検証時において、秘密に保管され
ている共通鍵ｓと、改竄値記憶手段に格納されている第
１の改竄検出値Ｖi を復号して得られた第２の電子デー
タＭi ’と第１の電子データＭi とが一致し、かつ、改
竄検出値Ｖi-1 と、復号して得られた第２の改竄検出値
Ｖi-1 ’を比較して等しい場合、あるいは、シーケンス
番号Ｎi と復号して得られたシーケンス番号Ｎi ’を比
較して等しい場合には、改竄なし、等しくない場合には
改竄されていると判断する。

【００２０】本発明（請求項９）は、暗号技術を用いて
電子データの改竄を検出するためのデータ改竄検出方法
において、改竄を防止したい電子データＭi と、該電子
データＭi の順番を保証する値Ｔi を入力し、公開鍵暗
号方式を用いて秘密鍵ＳＫで署名する関数Ｓｉｇを適用
して第１の改竄検出値Ｖi を計算し、第１の改竄検出値
Ｖi を、改竄検出値記憶手段に格納し、改竄を検証する
際には、秘密鍵ＳＫに対応する公開鍵ＰＫで該第１の改
竄検出値Ｖi の署名を検証し、改竄を防止する際に署名
したＭi とＴi が改竄されていないことを検証する。

【００２１】図２は、本発明の原理構成図である。

【００２２】本発明（請求項１０）は、暗号技術を用い
て電子データの改竄を検出するためのデータ改竄検出装
置であって、改竄を防止したい電子データＭi と、該電
子データＭi の順番を保証する値Ｔi を入力する入力手
段１１０と、改竄の検出を目的とし、改竄を検出すると
きに用いるｉ番目の改竄検出値Ｖiを計算するための検
証者側のみが秘密に保持する関数ｆを用いて、第１の改
竄検出値Ｖi ＝ｆ（Ｍi ，Ｔi ）を求める第１の改竄検
出値計算手段１２１と、第１の改竄検出値Ｖi を記憶す
る改竄検出値記憶手段１５２と、順番を保証する値Ｔi
を記憶する順番保証値記憶手段１５１と、改竄の検証時
に、電子データＭi と順番を保証する値Ｔi を用いて、
第２の改竄検出値Ｖi ’＝ｆ（Ｍi ，Ｔi ）を求める第
２の改竄検出値計算手段１２２と、改竄検出値記憶手段
１５２に格納されている第１の改竄検出値Ｖi と、第２
の改竄値Ｖi ’とを比較して等しい場合には、改竄な
し、等しくない場合には改竄されていると判断する改竄
検証手段１３０とを有する。

【００２３】本発明（請求項１１）は、第１の改竄検出
値計算手段１２１及び第２の改竄検出値計算手段１２２
において、順番を保証する値Ｔi の代わりに、第１の改
竄検出値Ｖi 及び、第２の改竄検出値Ｖi ’に対して正
しい順番で出力されることが保証されたシーケンス番号
Ｎi を適用して計算する手段を含む。

【００２４】本発明（請求項１２）は、第１の改竄検出
値計算手段１２１及び第２の改竄検出値計算手段１２２
において、順番を保証する値Ｔi の代わりに、改竄検出
値記憶手段１５１に格納されている１つ前の改竄検出値
Ｖi-1 を適用して計算する手段を含む。

【００２５】本発明（請求項１３）は、第１の改竄検出
値計算手段１２１及び第２の改竄検出値計算手段１２２
において、秘密に保持する関数ｆの代わりに、一方向性
関数ｈを適用し、改竄検出値を求める際に、秘密の情報
ｋを用いて第１の改竄検出値Ｖi 及び第２の改竄検出値
Ｖi ’を計算する手段を含む。

【００２６】本発明（請求項１４）は、第１の改竄検出
値計算手段１２１及び第２の改竄検出値計算手段１２２
において、秘密に保持する関数ｆの代わりに、秘密に保
管される共通鍵ｓを用いて、共通鍵暗号方式ｅを適用し
て第１の改竄検出値及び第２の改竄検出値を計算する手
段を含む。

【００２７】本発明（請求項１５）は、第１の改竄検出
値計算手段１２１及び第２の改竄検出値計算手段１２２
において、秘密に保持する関数ｆの代わりに、秘密に保
管される共通鍵ｓを用いて、共通鍵暗号方式ｅを適用
し、秘密に保持可能な記憶手段に格納されている乱数Ｒ
i を追加入力とし、第１の改竄検出値Ｖi 及び第２の改
竄検出値Ｖi ’を計算する手段を含む。

【００２８】本発明（請求項１６）は、第１の改竄検出
値計算手段及び第２の改竄検出値計算手段は、秘密に保
持する関数ｆの代わりに、秘密に保管される共通鍵ｓを
用いて、共通鍵暗号方式ｅを適用し、秘密に保持可能な
記憶手段に格納されている乱数Ｒi を追加入力とし、順
番を保証する値Ｔi の代わりに、改竄検出値記憶手段に
格納されている１つ前の改竄検出値Ｖi-1 と、該改竄検
出値の順番で出力されることが保証されたシーケンス番
号Ｎi を用いて、第１の改竄検出値Ｖi 及び第２の改竄
検出値Ｖi ’を計算する手段を含む。

【００２９】本発明（請求項１７）は、暗号技術を用い
て電子データの改竄を検出するためのデータ改竄検出装
置であって、改竄を防止したい電子データＭi と、該電
子データＭi の順番を保証するＴi、または、該順番を
保証するＴi の代わりに、改竄検出値記憶手段に格納さ
れている１つ前の改竄検証値Ｖi-1 と正しい順番で保証
されたシーケンス番号Ｎi のいずれかと、秘密に保管さ
れる共通鍵ｓを入力する入力手段と、共通鍵暗号方式ｅ
により、改竄を防止したい第１の電子データＭi を暗号
化して第１の改竄検出値Ｖi を計算する改竄値計算手段
と、第１の改竄検出値Ｖi を記憶する改竄検出値記憶手
段と、改竄を検証する際に、秘密に保管されている共通
鍵ｓと、改竄値記憶手段に格納されている第１の改竄検
出値Ｖi を復号して得られた第２の電子データＭi ’と
第１の電子データＭi とが一致し、かつ、改竄検出値Ｖ
i-1 と、復号して得られた第２の改竄検出値Ｖi-1 ’を
比較して等しい場合、あるいは、シーケンス番号Ｎi と
復号して得られたシーケンス番号Ｎi ’を比較して等し
い場合には、改竄なし、等しくない場合には改竄されて
いると判断する改竄検証手段とを有する。

【００３０】本発明（請求項１８）は、暗号技術を用い
て電子データの改竄を検出するためのデータ改竄検出装
置であって、改竄を防止したい電子データＭi と、該電
子データＭi の順番を保証する値Ｔi を入力する入力手
段と、公開鍵暗号方式を用いて秘密鍵ＳＫで署名する関
数Ｓｉｇを適用して第１の改竄検出値Ｖi を計算する第
１の改竄検出値計算手段と、第１の改竄検出値Ｖi を記
憶する改竄検出値記憶手段と、順番を保証する値Ｔi を
記憶する順番保証値記憶手段と、改竄を検証する際に
は、秘密鍵ＳＫに対応する公開鍵ＰＫで該第１の改竄検
出値Ｖi の署名を検証し、改竄を防止する際に署名した
Ｍi とＴi が改竄されていないことを検証する改竄検証
手段とを有する。

【００３１】本発明（請求項１９）は、暗号技術を用い
て電子データの改竄を検出するためのデータ改竄検出装
置に実行させるデータ改竄検出プログラムであって、改
竄を防止したい電子データＭi と、該電子データＭi の
順番を保証する値Ｔi を入力させる入力プロセスと、改
竄の検出を目的とし、改竄を検出するときに用いるｉ番
目の改竄検出値Ｖiを計算するための検証者側のみが秘
密に保持する関数ｆを用いて、第１の改竄検出値Ｖi ＝
ｆ（Ｍi ，Ｔi ）を求める第１の改竄検出値計算プロセ
スと、第１の改竄検出値Ｖi を改竄検出値記憶手段に格
納する検出値格納プロセスと、順番を保証する値Ｔi を
順番保証値記憶手段に格納する順番保証値格納プロセス
と、改竄の検証時に、電子データＭi と順番を保証する
値Ｔi を用いて、第２の改竄検出値Ｖi ’＝ｆ（Ｍi ，
Ｔi ）を求める第２の改竄検出値計算プロセスと、改竄
検出値記憶手段に格納されている第１の改竄検出値Ｖi
と、第２の改竄値Ｖi ’とを比較して等しい場合には、
改竄なし、等しくない場合には改竄されていると判断す
る改竄検証プロセスとを有する。

【００３２】本発明（請求項２０）は、暗号技術を用い
て電子データの改竄を検出するためのデータ改竄検出装
置に実行させるデータ改竄検出プログラムであって、改
竄を防止したい電子データＭi と、該電子データＭi の
順番を保証するＴi、または、該順番を保証するＴi の
代わりに、改竄検出値記憶手段に格納されている１つ前
の改竄検証値Ｖi-1 と正しい順番で保証されたシーケン
ス番号Ｎi のいずれかと、秘密に保管される共通鍵ｓを
入力させる入力プロセスと、共通鍵暗号方式ｅにより、
改竄を防止したい第１の電子データＭi を暗号化して第
１の改竄検出値Ｖi を計算して該改竄検出値記憶手段に
格納する際１の改竄検出値計算プロセスと、秘密に保管
されている共通鍵ｓと、改竄値記憶手段に格納されてい
る第１の改竄検出値Ｖi を復号して得られた第２の電子
データＭi ’と第１の電子データＭi とが一致し、か
つ、改竄検出値Ｖi-1 と、復号して得られた第２の改竄
検出値Ｖi-1 ’を比較して等しい場合、あるいは、シー
ケンス番号Ｎi と復号して得られたシーケンス番号Ｎi
’を比較して等しい場合には、改竄なし、等しくない
場合には改竄されていると判断する改竄検証プロセスと
を有する。

【００３３】本発明（請求項２１）は、暗号技術を用い
て電子データの改竄を検出するためのデータ改竄検出装
置に実行させるデータ改竄検出プログラムであって、改
竄を防止したい電子データＭi と、該電子データＭi の
順番を保証する値Ｔi を入力する入力プロセスと、公開
鍵暗号方式を用いて秘密鍵ＳＫで署名する関数Ｓｉｇを
適用して第１の改竄検出値Ｖi を計算する第１の改竄検
出値計算プロセスと、第１の改竄検出値Ｖi を、改竄検
出値記憶手段に格納するプロセスと、改竄を検証する際
には、秘密鍵ＳＫに対応する公開鍵ＰＫで該第１の改竄
検出値Ｖi の署名を検証し、改竄を防止する際に署名し
たＭi とＴi が改竄されていないことを検証する改竄検
証プロセスとを有する。

【００３４】本発明（請求項２２）は、暗号技術を用い
て電子データの改竄を検出するためのデータ改竄検出装
置に実行させるデータ改竄検出プログラムを格納した記
憶媒体であって、上記の請求項１９、請求項２０及び請
求項２１に記載されているプログラムを格納する。上記
のように、本発明では、改竄検出値を求める際に電子デ
ータの順番を保証する値や、当該順番を保証する値で出
力されることが保証されたシーケンスを用いることによ
り、データの順序が入れ替えられたり、途中のデータを
削除された場合でも改竄を検出することが可能となる。

【００３５】また、公開鍵暗号方式に用いられる秘密鍵
や秘密情報を安全に保管して署名を行うことにより、改
竄された箇所を特定することが可能となる。

【００３６】

【発明の実施の形態】図３は、本発明のデータ改竄検出
装置の構成を示す。

【００３７】同図に示す装置は、入力部１１０、改竄検
出演算部１２０、改竄検証部１３０、関数格納部１４
０、メモリ１５０、及び制御部１６０から構成される。

【００３８】メモリ１５０は、順番保証値Ｔi を格納す
る順番保証値格納領域１５１と、改竄検出演算部１２０
で計算された改竄検出値を格納する改竄検出値格納領域
１５２を有する。

【００３９】関数格納部１４０は、改竄の検出を目的と
して改竄検出計算を行う者しか使用できない秘密の関数
ｆを格納する。

【００４０】入力部１１０は、改竄を防止したい対象と
なる電子データＭi 、または、改竄の検証を対象の電子
データＭi 及び、電子データの順番を保証する順番保証
値Ｔi の入力を受け付ける。

【００４１】改竄検出演算部１２０は、改竄の検出を目
的として、改竄検出値を計算する。当該改竄検出演算部
１２０は、最初に、改竄を防止したい対象の電子データ
Ｍiについて、順番保証値Ｔi 及び、関数格納部１４０
で保持されている、改竄の検出を目的として改竄検出計
算を行う者しか使用できない秘密の関数ｆとを用いて、
改竄検出値Ｖi ＝ｆ（Ｍi ，Ｔi ）の計算を行い、その
時に使用した順番保証値Ｔi と、改竄検出値Ｖi をメモ
リ１５０に格納する。

【００４２】また、改竄検出演算部１２０は、改竄を検
出する対象となる電子データＭi について、順番保証値
Ｔi 、及び秘密の関数ｆを用いて、改竄検出値Ｖi ’＝
ｆ（Ｍi ，Ｔi ）を求める。

【００４３】改竄検証部１３０は、メモリ１５０の改竄
検出値格納領域１５２に格納されている改竄検証値Ｖi
と、改竄検出演算部１２０で求められた改竄の検出対象
の電子データに対する改竄検証値Ｖi ’とを比較して、
一致していれば改竄されていないと判断し、不一致であ
る場合には改竄されていると判断する。

【００４４】制御部１６０は、上記の各構成要素を制御
する。

【００４５】上記の構成における動作を説明する。

【００４６】図４は、本発明のデータ改竄検証装置の動
作の概要を説明するための図である。

【００４７】ここで、Ｔは、メモリ１５０の順番保証値
格納領域１５１の順番保証値の集合を示し、Ｖは、メモ
リ１５０の改竄検出値格納領域１５２の改竄検出値の集
合を示す。

【００４８】図４において、秘密の関数ｆを保持してお
き（ステップ１０１）、電子データＭi と順番保証値Ｔ
i を入力部１１０から入力し（ステップ１０２）、改竄
検出演算部１２０において、秘密の関数ｆと入力された
Ｍi とＴi から改竄検出値Ｖi ＝ｆ（Ｍi ，Ｔi ）を計
算し（ステップ１０３）、Ｔi をメモリ１５０の順番保
証値格納領域１５１の集合Ｔに格納し（ステップ１０
４）、求められた改竄検出値Ｖi を改竄検出値格納領域
１５２の集合Ｖに格納する（ステップ１０５）。次に、
改竄を検証する際には、検証対象の電子データＭi と順
番保証値Ｔi を入力し（ステップ１０６）、上記と同様
の計算により、Ｖi ’＝ｆ（Ｍi ，Ｔi）を計算し（ス
テップ１０７）、改竄検証部１３０において、改竄検証
値格納領域１５２のＶに格納されているＶi と、Ｖi ’
を比較して、一致する場合には、改竄されていないと判
断し、不一致の場合には改竄されていると判断する（ス
テップ１０８）。

【００４９】

【実施例】以下、図面と共に本発明の実施例を説明す
る。

【００５０】まず、説明の前に以下で使用される記号に
ついて説明する。

【００５１】Ｍi ：電子データ Ｔi ：電子データの順番を保証するための順番保証値 Ｖi ：改竄検出値 Ｎi ：シーケンス番号 ｋ：秘密情報 ｐｋ：公開鍵 ｓｋ：秘密鍵 Ｓｉｇ：署名方式 Ｒi ：乱数 ［第１の実施例］まず、ハッシュ関数を用いた例とし
て、一つ前の改竄検出値Ｖi-1 を適用した例と、Ｔi に
シーケンス番号Ｎi を適用した例を、改竄防止対策時
と、改竄防止検証時の両方の時点における改竄検出方法
について説明する。

【００５２】最初に、上記で述べた順番保証値Ｔi の代
わりに、順番保証値格納領域１５１のＴに格納されてい
る一つ前の改竄検出値Ｖi-1 を適用した例について説明
する。予め、秘密情報ｋ，ｎ個のＭi が存在するものと
する。但し、Ｍi は、入力部１１０から入力される他、
システムのログのようにその都度生成されるものであっ
てもよい。

【００５３】図５は、本発明の第１の実施例のデータ改
竄検出装置の構成を示す。

【００５４】同図において、図３の構成と異なるのは、
秘密の関数ｆを格納する関数格納部１４０の代わりに、
ハッシュ関数値ｈを格納するハッシュ関数格納部１７０
を設けた点である。

【００５５】当該ハッシュ関数格納部１７０は、ハッシ
ュ関数ｈを改竄検出計算部１２０に渡すことで、改竄検
出演算部１２０において、Ｖi ＝ｈ（Ｍi ，Ｖi-1 ，
ｋ）の計算を行う際に利用される。

【００５６】図６は、本発明の第１の実施例のデータ改
竄検証方法を説明するためのフローチャートである。

【００５７】・改竄防止対策時 ステップ２０１）Ｖ0 ＝ＮＵＬＬ，Ｖ＝｛ＮＵＬＬ｝
（Ｖは追記していくため、集合で表す），Ｔ＝ＮＵＬＬ
とする。

【００５８】ステップ２０２）改竄検出演算部１２０
は、Ｔ（順番保証値領域１５１の集合）に保管されてい
るＶi-1 と、入力部１１０から入力されたＭi 、ｋ、ハ
ッシュ関数格納部１７０のハッシュ関数ｈを用いて、 Ｖi ＝ｈ（Ｍi ，Ｖi-1 ，ｋ） を計算する。

【００５９】ステップ２０３）ステップ２０２で求めら
れたＶi をメモリ１５０の改竄検出値格納領域１５２の
Ｖへ追加する形で保管する。

【００６０】ステップ２０４）ステップ２０２で求めら
れたＶi をメモリ１５０の順番保証値格納領域１５１の
Ｔへ上書き保存する。

【００６１】ステップ２０５）上記のステップ２０２か
らステップ２０４をｉ＝１〜ｎまで繰り返す。

【００６２】・改竄防止検証時 予め改竄防止対象のｎ個のＭi を用意する。

【００６３】ステップ２０６）メモリ１５０の改竄検出
値格納領域１５２のＶに保管されているＶi-1 ，Ｍi ，
ｋを入力とし、 Ｖi ’＝ｈ（Ｍi ，Ｖi-1 ，ｋ） を計算する。

【００６４】ステップ２０７）改竄検出値格納領域１５
２のＶに保管されているＶi とで計算したＶi ’を比
較する。

【００６５】ステップ２０８）等しければステップ２０
６へｉ＝１〜ｎまで繰り返す。異なれば、その箇所のＭ
i が改竄されたことがわかり、検証処理を終了する。

【００６６】なお、本実施例では、ハッシュ関数ｈを用
いているが、前述の検証者本人のみが知り得る関数ｆを
適用してもよい。

【００６７】［第２の実施例］本実施例では、順番保証
値Ｔi の代わりに、シーケンス番号Ｎi を適用した例を
示す。シーケンス番号Ｎi は、Ｔi に正しい順番で出力
されることが保証されたことを保証するためのものであ
り、当該シーケンス番号Ｎi を適用することにより、順
番保証値格納領域１５１にＴi を格納する必要がない。

【００６８】図７は、本発明の第２の実施例のデータ改
竄検出装置の構成を示す。

【００６９】予め、秘密情報ｋ、ｎ個のＭi が存在する
ものとする。但し、Ｍi は、システムのログのようにそ
の都度生成されるものであってもよい。また、当該デー
タ改竄検出装置は、シーケンス番号Ｎi を生成するシー
ケンス生成部１８０を有し、当該シーケンス生成部１８
０で生成されるシーケンス番号の順番は保証されている
ものとする。つまり、番号が１、３、２のように前後し
たりしないものとする。

【００７０】図８は、本発明の第２の実施例のデータ改
竄検証方法を説明するための図である。

【００７１】・改竄防止対策時 ステップ３０１）Ｖ0 ＝ＮＵＬＬ，Ｖ＝｛ＮＵＬＬ｝，
Ｔ＝ＮＵＬＬとする。ステップ３０２）シーケンス生成
部１８０で生成されたＮi と、入力部１１０からＭi 、
ｋ、及びハッシュ関数格納部１７０のハッシュ関数ｈを
改竄検出演算部１２０に入力し、 Ｖi ＝ｈ（Ｍi ，Ｎi ，ｋ） を計算する。

【００７２】ステップ３０３）ステップ３０２で求めら
れたＶi をメモリ１５０の改竄検出値格納領域１５２の
Ｖに追加する形で保管する。

【００７３】ステップ３０４）ステップ３０２〜ステッ
プ３０３をｉ＝１〜ｎまで繰り返す。

【００７４】・改竄防止検証時 予め、改竄防止対象のｎ個のＭi を用意する。

【００７５】ステップ３０５）シーケンス生成部１８０
で生成されたＮi 、入力部１１０から入力されたＭi 、
ｋを改竄検出演算部１２０に入力し、 Ｖi ’＝ｈ（Ｍi ，Ｎi ，ｋ） を計算する。

【００７６】ステップ３０６）メモリ１５０の改竄検出
値格納領域１５２のＶに保管されているＶi とで求め
られたＶi ’とを比較する。等しければ、ステップ３０
５に移行し、ｉ＝１〜ｎまで繰り返す。

【００７７】ステップ３０７） 異なれば、その箇所の
Ｍi が改竄されたことがわかり、検証処理を終了する。

【００７８】［第３の実施例］上記の第１、第２の実施
例では、秘密情報ｋを利用することによりハッシュ関数
を改竄検出者のみが使用できる秘密の関数として適用し
た例を示したが、本実施例では、共通鍵暗号方式を用い
た例について説明する。

【００７９】本実施例では、共通鍵暗号方式を用いると
ともに、前述のＴi の代わりに一つ前の改竄検出値Ｖi-
1 を適用した例を示す。

【００８０】予め、共通鍵ｓ、ｎ個の電子データＭi が
存在するものとする。共通鍵ｓ、秘密情報ｋは、ＩＣカ
ードなどの安全な場所に保管されているものとする。ま
た、電子データＭi は、入力部１１０からの入力の他、
システムのログのようにその都度生成されるものであっ
てもよい。

【００８１】図９は、本発明の第３の実施例のデータ改
竄検出装置の構成を示す。

【００８２】同図に示すデータ改竄検出装置は、入力部
１１０、改竄検出演算部１２０、改竄検証部１３０、メ
モリ１５０から構成され、当該データ改竄検出装置の外
部にＩＣカード等の耐タンパ性を有する秘密情報格納装
置２００を有し、これより共通鍵ｓを取得する。

【００８３】また、改竄検出演算部１２０は、暗号化機
能を有するものとする。

【００８４】図１０は、本発明の第３の実施例のデータ
改竄検証方法を説明するための図である。

【００８５】・改竄防止対策時 ステップ４０１）Ｖ0 ＝ＮＵＬＬ，Ｖ＝｛ＮＵＬＬ｝，
Ｔ＝ＮＵＬＬとする。ステップ４０２）メモリの順番保
証値格納領域１５１に保管されているＶi-1と、入力部
１１０から入力されたＭi 、外部の秘密情報格納装置２
００から取得した共通鍵ｓが、改竄検出演算部１２０に
入力されると、改竄検出演算部１２０では、 Ｖi ＝ｅs （Ｍi ，Ｖi-1 ） を計算（暗号化）する。なお、ここで、ｅs （Ｄ）は、
Ｄを鍵ｓを使って暗号化することを意味する。

【００８６】ステップ４０３）ステップ４０２で暗号化
された結果Ｖi をメモリ１５０の改竄検出値格納領域１
５２のＶに追加する形で保管する。

【００８７】ステップ４０４）Ｖi をメモリ１５０の順
番保証値格納領域１５１のＴに上書き保管する。

【００８８】ステップ４０５） ステップ４０２からス
テップ４０４をｉ＝１〜ｎまで繰り返す。

【００８９】・改竄防止検証時 予め、共通鍵ｓ、改竄防止対象のｎ個のＭi を用意す
る。

【００９０】ステップ４０６）メモリ１５０の改竄検証
値格納領域１５２のＶに格納されているＶi-1 、Ｍi 及
び外部の秘密情報格納装置２００から共通鍵ｓを取得
し、改竄検出演算部１２０に入力し、 Ｖi ’＝ｅs （Ｍi ，Ｖi-1 ） の計算を行う。

【００９１】ステップ４０７）メモリ１５０の改竄検証
格納領域１５２のＶに格納されているＶi と、ステップ
４０６で計算したＶi ’とを比較する。等しければステ
ップ４０６に移行し、ｉ＝１〜ｎまで繰り返す。

【００９２】ステップ４０８） 異なれば、その箇所の
Ｍi が改竄されたことがわかり、検証処理を終了する。

【００９３】［第４の実施例］本実施例では、前述の第
３の実施例の改竄検証時において、共通鍵ｓで復号し、
改竄検出値格納領域１５２のＶに格納されているＶi-1
と比較する例を示す。なお、本実施例における改竄検出
演算部１２０では、共通鍵暗号機能を有するものとす
る。

【００９４】図１１は、本発明の第４の実施例のデータ
改竄検出方法を説明するためのフローチャートである。

【００９５】予め共通鍵ｓ、改竄防止対象のｎ個のＭi
を用意する。

【００９６】ステップ５０１）メモリ１５０の改竄検出
値格納領域１５２のＶに格納されているＶi 及び外部の
秘密情報格納装置２００から共通鍵ｓを取得し、改竄検
出演算部１２０に入力し、以下の式によりＶi を復号す
る。

【００９７】（Ｍi ’，Ｖi-1 ’）＝ｄｓ（Ｖi ） 但し、ｄｓ（Ｃ）は、鍵ｓで暗号文Ｃを復号することを
表す。

【００９８】ステップ５０２）復号して出力されたＭi
’、Ｖi-1 ’とメモリ１５０の改竄検出値格納領域１
５２のＶに格納されているＶi-1 及び予め用意したＭi
を比較する。等しければステップ５０１に移行し、ｉ＝
１〜ｎまで繰り返す。

【００９９】ステップ５０３） 異なれば、その箇所の
Ｍi が改竄されたことがわかり、検証処理を終了する。

【０１００】［第５の実施例］本実施例では、第３の実
施例におけるＴi にシーケンス番号Ｎi を適用した例を
示す。

【０１０１】図１２は、本発明の第５の実施例のデータ
改竄検出装置の構成を示す。同図に示すデータ改竄検出
装置１００は、図９の構成に前述の第２の実施例と同様
の機能を有するシーケンス生成部１８０を設けた構成で
ある。なお、シーケンス生成部１８０で生成されるシー
ケンス番号の順番は保証されているものとする。つま
り、番号が１、３、２などと前後したりはしないものと
する。

【０１０２】予め、共通鍵ｓ、ｎ個の電子データＭi が
存在するものとする。共通鍵ｓは、ＩＣカードなどの安
全な場所に保管されているものとする。但し、電子デー
タＭi は、入力部１１０からの入力の他、システムのロ
グのようにその都度生成されるものであってもよい。

【０１０３】図１３は、本発明の第５の実施例のデータ
改竄検証方法を説明するための図である。

【０１０４】・改竄防止対策時 ステップ６０１）Ｖ0 ＝ＮＵＬＬ，Ｖ＝｛ＮＵＬＬ｝，
Ｔ＝ＮＵＬＬとする。ステップ６０２）シーケンス生成
部１８０で生成されたＮi と、外部から入力された鍵ｅ
を改竄検出演算部１２０に入力し、 Ｖi ＝ｅs （Ｍi ，Ｎi ） を計算する。

【０１０５】ステップ６０３）Ｖi をメモリ１５０の改
竄検証値格納領域１５２のＶに追加する形で保管する。

【０１０６】ステップ６０４）ステップ６０２〜ステッ
プ６０３をｉ＝１〜ｎまで繰り返す。

【０１０７】・改竄防止検証時 予め、共通鍵ｓ、改竄防止対象のｎ個の電子データＭi
を用意する。

【０１０８】ステップ６０５）シーケンス生成部１８０
からＮi を入力部１１０からＭi を改竄検出演算部１２
０に入力し、 Ｖi ’＝ｅs （Ｍi ，Ｎi ） を計算する。

【０１０９】ステップ６０６）メモリ１５０の改竄検出
値格納領域１５２のＶに保管されているＶi とステップ
６０５で計算したＶi ’を比較する。等しければ、ステ
ップ６０５に移行し、ｉ＝１〜ｎまで繰り返す。

【０１１０】ステップ６０７） 異なれば、その箇所の
Ｍi が改竄されたことがわかり、検出処理を終了する。

【０１１１】［第６の実施例］本実施例では、公開鍵暗
号方式を用いて署名を行う関数ＳｉｇSKを適用し、Ｔi
に１つ前の改竄検出値Ｖi-1 を適用した例を説明する。

【０１１２】図１４は、本発明の第６の実施例のデータ
改竄検出装置の構成を示す。

【０１１３】同図に示すデータ改竄装置１００は、公開
鍵ｐｋを格納する公開鍵格納部１９０を有し、装置外部
にＩＣカードなどのようにセキュリティが保持できる秘
密情報格納装置２００を有し、公開鍵暗号方式の秘密鍵
ｓｋを格納しておく。改竄検出部１２０において、電子
データＭi 、公開鍵ｐｋ、秘密鍵ｓｋを入力して改竄検
出の計算（電子署名）を行う。

【０１１４】図１５は、本発明の第６の実施例のデータ
改竄検出方法を説明するための図である。

【０１１５】予め、公開鍵暗号方式の秘密鍵ｓｋ、公開
鍵ｐｋ、ｎ個の電子データＭi が存在するものとする。
但し、Ｍi は、システムのログのようにその都度生成さ
れるものであってもよい。

【０１１６】・改竄防止対策時 ステップ７０１）Ｖ0 ＝ＮＵＬＬ，Ｖ＝｛ＮＵＬＬ｝，
Ｔ＝ＮＵＬＬとする。ステップ７０２）改竄検出演算部
１２０は、メモリ１５０の順番保証値格納領域１５１に
保管されているＶi-1 と、入力部１１０から入力された
Ｍi 、及び、外部の秘密情報格納装置からｓｋを取得し
て、 Ｖi ＝Ｓｉｇsk（Ｍi ，Ｖi -1） を計算する。ここで、Ｓｉｇsk（Ｄ）は、Ｄに鍵ＳＫを
使って署名することを表す。

【０１１７】ステップ７０３）ステップ７０２で求めら
れたＶi をメモリ１５０の改竄検出値格納領域１５２の
Ｖに追加する形で保管する。

【０１１８】ステップ７０４）ステップ７０２で求めら
れたＶi をメモリ１５０の順番保証値格納領域１５１の
Ｔに上書き保管する。

【０１１９】ステップ７０５）ステップ７０２からステ
ップ７０４をｉ＝１〜ｎまで繰り返す。

【０１２０】・改竄防止検証時 予め、改竄防止対象のｎ個の電子データＭi と、秘密鍵
ｓｋ，公開鍵ｐｋを用意する。

【０１２１】ステップ７０６）メモリ１５０の改竄検出
値格納領域１５２に格納されているＶのＶi-1 及び入力
部１１０からＭi を入力とし、ｐｋを使用してＶi を検
証する。検証に成功すれば、ｉ＝１〜ｎまで繰り返す。

【０１２２】ステップ７０７）検証に失敗すれば、Ｍi
に改竄ありと判断する。

【０１２３】［第７の実施例］本実施例では、公開鍵暗
号方式を用いて署名を行う関数ＳｉｇSKを適用し、前述
のＴi の代わりにシーケンス番号Ｎi を適用した例を説
明する。

【０１２４】図１６は、本発明の第７の実施例のデータ
改竄検出装置の構成を示す。同図に示す構成は、図１３
の構成にシーケンス生成部１８０を付加した構成であ
り、シーケンス生成部１８０はシーケンス番号Ｎi を生
成する。なお、シーケンス番号の順番は保証されてい
る。つまり、番号が１、３、２のように前後したりはし
ないものとする。

【０１２５】図１７は、本発明の第７の実施例のデータ
改竄検出方法を説明するための図である。

【０１２６】・改竄防止時 ステップ８０１）Ｖ0 ＝ＮＵＬＬ，Ｖ＝｛ＮＵＬＬ｝，
Ｔ＝ＮＵＬＬとする。ステップ８０２）改竄検出演算部
１２０に対して、秘密情報格納装置２００からｓｋを、
公開鍵格納部１９０からｐｋを、シーケンス生成部１８
０からＮi を、入力部１１０からＭi を入力し、改竄検
出演算部１２０では、 Ｖi ＝Ｓｉｇsk（Ｍi ，Ｎi ） を計算する。ここで、Ｓｉｇsk（Ｄ）は、Ｄに鍵ｓを使
って署名することを表す。

【０１２７】ステップ８０３）ステップ８０２で求めら
れたＶi をメモリ１５０の改竄検出値格納部１５２のＶ
に追加する形で保管する。

【０１２８】ステップ８０４）ステップ８０２〜ステッ
プ８０３をｉ＝１〜ｎまで繰り返す。

【０１２９】・改竄防止検証時 予め、改竄防止対象のｎ個の電子データＭi と、秘密鍵
ｓｋ，公開鍵ｐｋを用意する。

【０１３０】ステップ８０５）メモリ１５０の改竄検出
値格納領域１５２に格納されているＶのＶi-1 及び入力
部１１０からＭi を、さらに、シーケンス生成部１８０
からＮi を入力とし、公開鍵格納部１９０のｐｋを使用
して公開鍵格納部１９０のＰＫを使用してＶi を検証す
る。ｉ＝１〜ｎまで繰り返す。

【０１３１】ステップ８０６）検証に失敗すれば、その
Ｍi の改竄が検出される。

【０１３２】［第８の実施例］本実施例では、秘密に保
管してある共通鍵ｓを使用した共通鍵暗号方式ｅを適用
し、乱数Ｒi を追加入力として改竄値を計算する例を説
明する。なお、当該乱数Ｒi は、改竄検出装置の外部に
設け保管領域に格納しておく。本実施例では、秘密情報
格納装置２００に格納しておくものとする。

【０１３３】さらに、本実施例では、前述のＴi の代わ
りに一つ前の改竄検出値Ｖi-1 を適用し、Ｔi に正しい
順番で出力されることが保証されたシーケンス番号Ｎi
を適用し、Ｔに保管する例を説明する。

【０１３４】図１８は、本発明の第８の実施例のデータ
改竄検出装置の構成を示す。

【０１３５】同図に示すデータ改竄検出装置は、外部の
秘密情報格納装置２００に共通鍵ｓと乱数Ｒi を格納し
ており、これらを改竄検出演算部２０と改竄検証部１３
０に渡す。

【０１３６】図１９は、本発明の第８の実施例のデータ
改竄検出方法を説明するためのフローチャートである。

【０１３７】・改竄防止対策時 ステップ９０１）Ｖ0 ＝ＮＵＬＬ，Ｖ＝｛ＮＵＬＬ｝，
Ｔ＝ＮＵＬＬとする。ステップ９０２）改竄検出演算部
１２０に対して、入力部１１０からＶi-1 ，Ｍi 、秘密
情報格納装置２００からＲi とｓ、シーケンス生成部１
８０からＮiを入力し、改竄検出演算部１２０におい
て、 Ｖi ＝ｅs （Ｍi ，Ｎi ，Ｖi-1 ，Ｒi ） を計算する。

【０１３８】ステップ９０３）ステップ９０２で求めら
れたＶi をメモリ１５０の改竄検出値格納部１５２のＶ
に追加する形で保管する。

【０１３９】ステップ９０４）ステップ９０２で求めら
れたＶi をメモリ１５０の順番保証値格納領域１５１の
Ｔに上書きする。

【０１４０】ステップ９０５）ステップ９０２からステ
ップ９０４をｉ＝１〜ｎまで繰り返す。

【０１４１】・改竄防止検証時 予め、改竄防止対象のｎ個の電子データＭi と、秘密鍵
ｓ，乱数Ｒi を用意する。

【０１４２】ステップ９０６）改竄検証部１３０は、メ
モリ１５０の改竄検出値格納領域１５２に格納されてい
るＶのＶi-1 及び入力部１１０からＭi を、さらに、シ
ーケンス生成部１８０からＮi を入力とし、秘密情報格
納装置２００からＲi を取得して、 Ｖi ’＝ｅs （Ｍi ，Ｎi ，Ｖi-1 ，Ｒi ） によりＶi を検証する。

【０１４３】ステップ９０７）検証に成功すれば、ステ
ップ９０６に移行し、ｉ＝１〜ｎまで繰り返す。

【０１４４】ステップ９０８）検証に失敗すれば、その
Ｍi に改竄ありと判定する。

【０１４５】［第９の実施例］本実施例では、共通鍵ｓ
で復号し、改竄検出値格納領域１５２のＶに格納されて
いるＶi-1 と比較することも可能である。

【０１４６】この例を以下に示す。

【０１４７】なお、本実施例における改竄検出演算部１
２０では、共通鍵暗号機能を有するものとする。

【０１４８】図２０は、本発明の第９の実施例のデータ
改竄検出方法を説明するためのフローチャートである。

【０１４９】予め共通鍵ｓ、改竄防止対象のｎ個のＭi
、乱数Ｒi を用意する。

【０１５０】ステップ１００１）メモリ１５０の改竄検
出値格納領域１５２のＶに格納されているＶi 及び外部
の秘密情報格納装置２００から共通鍵ｓを取得し、改竄
検出演算部１２０に入力し、以下の式によりＶi を復号
する。

【０１５１】 （Ｍi ’，Ｎi ’，Ｖi-1 ’，Ｒi ’）＝ｄs （Ｖi ） ステップ１００２）復号して出力されたＭi ’、Ｖi-1
’とメモリ１５０の改竄検出値格納領域１５２のＶに
格納されているＶi-1 及び予め用意したＭi を比較す
る。等しければステップ１００１に移行し、ｉ＝１〜ｎ
まで繰り返す。

【０１５２】ステップ１００３）異なれば、その箇所の
Ｍi が改竄されたことがわかり、検証処理を終了する。

【０１５３】なお、上記の実施例を組み合わせて実施す
ることも可能である。

【０１５４】また、上記の実施例におけるデータ改竄検
出装置の構成要素をプログラムとして構築し、データ改
竄検出時に使用されるコンピュータにインストールした
り、ネットワークを介してコンピュータのＣＰＵにイン
ストールすることが可能である。

【０１５５】また、構築されたプログラムをデータ改竄
検出装置として利用されるコンピュータに接続されるデ
ィスク装置や、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ
−ＲＯＭ等の可搬記憶媒体に格納しておき、本発明を実
施する際にインストールすることにより、容易に本発明
を実現できる。

【０１５６】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
ることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応
用が可能である。

【０１５７】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、データ
の順番を入れ替えられたり、途中のデータを削除されて
も改竄の検出が可能であり、かつ改竄された箇所が特定
可能で、攻撃者に容易に改竄検出に必要な値を計算され
ない改竄検出方法を提供することができる。

【０１５８】また、公開鍵を用いることにより、秘密の
情報を知らない第三者であってもデータの改竄をチェッ
クすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するための図である。

【図２】本発明の原理を説明するための図である。

【図３】本発明のデータ改竄検出装置の構成図である。

【図４】本発明のデータ改竄検出装置の動作概要のフロ
ーチャートである。

【図５】本発明の第１の実施例のデータ改竄検出装置の
構成図である。

【図６】本発明の第１の実施例のデータ改竄検出方法を
説明するためのフローチャートである。

【図７】本発明の第２の実施例のデータ改竄検出装置の
構成図である。

【図８】本発明の第２の実施例のデータ改竄検出方法を
説明するためのフローチャートである。

【図９】本発明の第３の実施例のデータ改竄検出装置の
構成図である。

【図１０】本発明の第３の実施例のデータ改竄検出方法
を説明するためのフローチャートである。

【図１１】本発明の第４の実施例のデータ改竄検出方法
を説明するためのフローチャートである。

【図１２】本発明の第５の実施例のデータ改竄検出装置
の構成図である。

【図１３】本発明の第５の実施例のデータ改竄検出方法
を説明するためのフローチャートである。

【図１４】本発明の第６の実施例のデータ改竄検出装置
の構成図である。

【図１５】本発明の第６の実施例のデータ改竄検出方法
を説明するためのフローチャートである。

【図１６】本発明の第７の実施例のデータ改竄検出装置
の構成図である。

【図１７】本発明の第７の実施例のデータ改竄検出方法
を説明するためのフローチャートである。

【図１８】本発明の第８の実施例のデータ改竄検出装置
の構成図である。

【図１９】本発明の第８の実施例のデータ改竄検出方法
を説明するためのフローチャートである。

【図２０】本発明の第９の実施例のデータ改竄検出方法
を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１１０ 入力手段、入力部 １２０ 改竄検出演算部 １２１ 第１の改竄検出値計算手段 １２２ 第２の改竄検出値計算手段 １３０ 改竄検証手段、改竄検証部 １４０ 関数格納部 １５０ メモリ １５１ 順番保証値記憶手段 １５２ 改竄検出値記憶手段 １６０ 制御部 １７０ ハッシュ関数格納部 １８０ シーケンス生成部 １９０ 公開鍵格納部 ２００ 秘密情報格納装置

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 暗号技術を用いて電子データの改竄を検
   出するためのデータ改竄検出方法において、 改竄を防止したい電子データＭi と、該電子データＭi
   の順番を保証する値Ｔi を入力し、 改竄の検出を目的とし、改竄を検出するときに用いるｉ
   番目の改竄検出値Ｖiを計算するための検証者側のみが
   秘密に保持する関数ｆを用いて、第１の改竄検出値Ｖi
   ＝ｆ（Ｍi ，Ｔi ）を求め、 前記第１の改竄検出値Ｖi を、改竄検出値記憶手段に格
   納し、 前記順番を保証する値Ｔi を順番保証値記憶手段に格納
   し、 改竄を検証する際に、 前記電子データＭi と前記順番を保証する値Ｔi を用い
   て、第２の改竄検出値Ｖi ’＝ｆ（Ｍi ，Ｔi ）を求
   め、 前記改竄検出値記憶手段に格納されている前記第１の改
   竄検出値Ｖi と、前記第２の改竄値Ｖi ’とを比較して
   等しい場合には、改竄なし、等しくない場合には改竄さ
   れていると判断することを特徴とするデータ改竄検出方
   法。
2. 【請求項２】 前記順番を保証する値Ｔi の代わりに、
   前記第１の改竄検出値Ｖi 及び、前記第２の改竄検出値
   Ｖi ’に対して正しい順番で出力されることが保証され
   たシーケンス番号Ｎi を適用する請求項１記載のデータ
   改竄検出方法。
3. 【請求項３】 前記順番を保証する値Ｔi の代わりに、
   前記改竄検出値記憶手段に格納されている１つ前の改竄
   検出値Ｖi-1 を用いる請求項１記載のデータ改竄検出方
   法。
4. 【請求項４】 前記秘密に保持する関数ｆの代わりに、
   一方向性関数ｈを適用し、 前記第１の改竄検出値及び前記第２の改竄検出値を求め
   る際に、秘密の情報ｋを用いる請求項２または、３記載
   のデータ改竄検出方法。
5. 【請求項５】 前記秘密に保持する関数ｆの代わりに、
   秘密に保管される共通鍵ｓを用いて、共通鍵暗号方式ｅ
   を適用する請求項２または、３記載のデータ改竄検出方
   法。
6. 【請求項６】 前記秘密に保持する関数ｆの代わりに、
   秘密に保管される共通鍵ｓを用いて、共通鍵暗号方式ｅ
   を適用し、秘密に保持可能な記憶手段に格納されている
   乱数Ｒi を追加入力とし、前記第１の改竄検出値Ｖi 及
   び前記第２の改竄検出値Ｖi ’を計算する請求項２また
   は、３記載のデータ改竄検出方法。
7. 【請求項７】 前記秘密に保持する関数ｆの代わりに、
   秘密に保管される共通鍵ｓを用いて、共通鍵暗号方式ｅ
   を適用し、秘密に保持可能な記憶手段に格納されている
   乱数Ｒi を追加入力とし、前記順番を保証する値Ｔi の
   代わりに、前記改竄検出値記憶手段に格納されている１
   つ前の改竄検出値Ｖi-1 と、該改竄検出値の順番で出力
   されることが保証されたシーケンス番号Ｎi を用いて、
   前記第１の改竄検出値Ｖi 及び前記第２の改竄検出値Ｖ
   i ’を計算する請求項２または、３記載のデータ改竄検
   出方法。
8. 【請求項８】 暗号技術を用いて電子データの改竄を検
   出するためのデータ改竄検出方法において、 改竄を防止したい電子データＭi と、該電子データＭi
   の順番を保証するＴi、または、該順番を保証するＴi
   の代わりに、改竄検出値記憶手段に格納されている１つ
   前の改竄検証値Ｖi-1 と正しい順番で保証されたシーケ
   ンス番号Ｎi のいずれかを入力し、秘密に保管される共
   通鍵ｓを用いて、共通鍵暗号方式ｅにより、該改竄を防
   止したい第１の電子データＭi を暗号化して第１の改竄
   検出値Ｖi を計算して該改竄検出値記憶手段に格納して
   おき、 改竄検証時において、 秘密に保管されている共通鍵ｓと、前記改竄値記憶手段
   に格納されている前記第１の改竄検出値Ｖi を復号して
   得られた第２の電子データＭi ’と前記第１の電子デー
   タＭi とが一致し、かつ、前記改竄検出値Ｖi-1 と、復
   号して得られた第２の改竄検出値Ｖi-1 ’を比較して等
   しい場合、あるいは、前記シーケンス番号Ｎi と復号し
   て得られたシーケンス番号Ｎi ’を比較して等しい場合
   には、改竄なし、等しくない場合には改竄されていると
   判断することを特徴とするデータ改竄検出方法。
9. 【請求項９】 暗号技術を用いて電子データの改竄を検
   出するためのデータ改竄検出方法において、 改竄を防止したい電子データＭi と、該電子データＭi
   の順番を保証する値Ｔi を入力し、 公開鍵暗号方式を用いて秘密鍵ＳＫで署名する関数Ｓｉ
   ｇを適用して前記第１の改竄検出値Ｖi を計算し、 前記第１の改竄検出値Ｖi を、改竄検出値記憶手段に格
   納し、 改竄を検証する際には、前記秘密鍵ＳＫに対応する公開
   鍵ＰＫで該第１の改竄検出値Ｖi の署名を検証し、改竄
   を防止する際に署名したＭi とＴi が改竄されていない
   ことを検証することを特徴とするデータ改竄検出方法。
10. 【請求項１０】 暗号技術を用いて電子データの改竄を
    検出するためのデータ改竄検出装置であって、 改竄を防止したい電子データＭi と、該電子データＭi
    の順番を保証する値Ｔi を入力する入力手段と、 改竄の検出を目的とし、改竄を検出するときに用いるｉ
    番目の改竄検出値Ｖiを計算するための検証者側のみが
    秘密に保持する関数ｆを用いて、第１の改竄検出値Ｖi
    ＝ｆ（Ｍi ，Ｔi ）を求める第１の改竄検出値計算手段
    と、 前記第１の改竄検出値Ｖi を記憶する改竄検出値記憶手
    段と、 順番を保証する値Ｔi を記憶する順番保証値記憶手段
    と、 改竄の検証時に、前記電子データＭi と前記順番を保証
    する値Ｔi を用いて、第２の改竄検出値Ｖi ’＝ｆ（Ｍ
    i ，Ｔi ）を求める第２の改竄検出値計算手段と、 前記改竄検出値記憶手段に格納されている前記第１の改
    竄検出値Ｖi と、前記第２の改竄値Ｖi ’とを比較して
    等しい場合には、改竄なし、等しくない場合には改竄さ
    れていると判断する改竄検証手段とを有することを特徴
    とするデータ改竄検出装置。
11. 【請求項１１】 前記第１の改竄検出値計算手段、及び
    前記第２の改竄検出値計算手段は、 前記順番を保証する値Ｔi の代わりに、前記第１の改竄
    検出値Ｖi 及び、前記第２の改竄検出値Ｖi ’に対して
    正しい順番で出力されることが保証されたシーケンス番
    号Ｎi を適用して計算する手段を含む請求項１０記載の
    データ改竄検出装置。
12. 【請求項１２】 前記第１の改竄検出値計算手段、及び
    前記第２の改竄検出値計算手段は、 前記順番を保証する値Ｔi の代わりに、前記改竄検出値
    記憶手段に格納されている１つ前の改竄検出値Ｖi-1 を
    適用して計算する手段を含む請求項１０記載のデータ改
    竄検出方法。
13. 【請求項１３】 前記第１の改竄検出値計算手段及び前
    記第２の改竄検出値計算手段は、 前記秘密に保持する関数ｆの代わりに、一方向性関数ｈ
    を適用し、前記改竄検出値を求める際に、秘密の情報ｋ
    を用いて前記第１の改竄検出値Ｖi 及び前記第２の改竄
    検出値Ｖi ’を計算する手段を含む請求項１１または、
    １２記載のデータ改竄検出装置。
14. 【請求項１４】 前記第１の改竄検出値計算手段及び前
    記第２の改竄検出値計算手段は、 前記秘密に保持する関数ｆの代わりに、秘密に保管され
    る共通鍵ｓを用いて、共通鍵暗号方式ｅを適用して前記
    第１の改竄検出値及び前記第２の改竄検出値を計算する
    手段を含む請求項１１または、１２記載のデータ改竄検
    出装置。
15. 【請求項１５】 前記第１の改竄検出値計算手段及び前
    記第２の改竄検出値計算手段は、 前記秘密に保持する関数ｆの代わりに、秘密に保管され
    る共通鍵ｓを用いて、共通鍵暗号方式ｅを適用し、秘密
    に保持可能な記憶手段に格納されている乱数Ｒi を追加
    入力とし、前記第１の改竄検出値Ｖi 及び前記第２の改
    竄検出値Ｖi ’を計算する手段を含む請求項１１また
    は、１２記載のデータ改竄検出装置。
16. 【請求項１６】 前記第１の改竄検出値計算手段及び前
    記第２の改竄検出値計算手段は、 前記秘密に保持する関数ｆの代わりに、秘密に保管され
    る共通鍵ｓを用いて、共通鍵暗号方式ｅを適用し、秘密
    に保持可能な記憶手段に格納されている乱数Ｒi を追加
    入力とし、前記順番を保証する値Ｔi の代わりに、前記
    改竄検出値記憶手段に格納されている１つ前の改竄検出
    値Ｖi-1 と、該改竄検出値の順番で出力されることが保
    証されたシーケンス番号Ｎi を用いて、前記第１の改竄
    検出値Ｖi 及び前記第２の改竄検出値Ｖi ’を計算する
    手段を含む請求項１１または、１２記載のデータ改竄検
    出装置。
17. 【請求項１７】 暗号技術を用いて電子データの改竄を
    検出するためのデータ改竄検出装置であって、 改竄を防止したい電子データＭi と、該電子データＭi
    の順番を保証するＴi、または、該順番を保証するＴi
    の代わりに、改竄検出値記憶手段に格納されている１つ
    前の改竄検証値Ｖi-1 と正しい順番で保証されたシーケ
    ンス番号Ｎi のいずれかと、秘密に保管される共通鍵ｓ
    を入力する入力手段と、 共通鍵暗号方式ｅにより、改竄を防止したい第１の電子
    データＭi を暗号化して第１の改竄検出値Ｖi を計算す
    る改竄値計算手段と、 前記第１の改竄検出値Ｖi を記憶する改竄検出値記憶手
    段と、 改竄を検証する際に、秘密に保管されている共通鍵ｓ
    と、前記改竄値記憶手段に格納されている前記第１の改
    竄検出値Ｖi を復号して得られた第２の電子データＭi
    ’と前記第１の電子データＭi とが一致し、かつ、前
    記改竄検出値Ｖi-1と、復号して得られた第２の改竄検
    出値Ｖi-1 ’を比較して等しい場合、あるいは、前記シ
    ーケンス番号Ｎi と復号して得られたシーケンス番号Ｎ
    i ’を比較して等しい場合には、改竄なし、等しくない
    場合には改竄されていると判断する改竄検証手段とを有
    することを特徴とするデータ改竄検出装置。
18. 【請求項１８】 暗号技術を用いて電子データの改竄を
    検出するためのデータ改竄検出装置であって、 改竄を防止したい電子データＭi と、該電子データＭi
    の順番を保証する値Ｔi を入力する入力手段と、 公開鍵暗号方式を用いて秘密鍵ＳＫで署名する関数Ｓｉ
    ｇを適用して前記第１の改竄検出値Ｖi を計算する第１
    の改竄検出値計算手段と、 前記第１の改竄検出値Ｖi を記憶する改竄検出値記憶手
    段と、 順番を保証する値Ｔi を記憶する順番保証値記憶手段
    と、 改竄を検証する際には、前記秘密鍵ＳＫに対応する公開
    鍵ＰＫで該第１の改竄検出値Ｖi の署名を検証し、改竄
    を防止する際に署名したＭi とＴi が改竄されていない
    ことを検証する改竄検証手段とを有することを特徴とす
    るデータ改竄検出装置。
19. 【請求項１９】 暗号技術を用いて電子データの改竄を
    検出するためのデータ改竄検出装置に実行させるデータ
    改竄検出プログラムであって、 改竄を防止したい電子データＭi と、該電子データＭi
    の順番を保証する値Ｔi を入力させる入力プロセスと、 改竄の検出を目的とし、改竄を検出するときに用いるｉ
    番目の改竄検出値Ｖiを計算するための検証者側のみが
    秘密に保持する関数ｆを用いて、第１の改竄検出値Ｖi
    ＝ｆ（Ｍi ，Ｔi ）を求める第１の改竄検出値計算プロ
    セスと、 前記第１の改竄検出値Ｖi を改竄検出値記憶手段に格納
    する検出値格納プロセスと、 順番を保証する値Ｔi を順番保証値記憶手段に格納する
    順番保証値格納プロセスと、 改竄の検証時に、前記電子データＭi と前記順番を保証
    する値Ｔi を用いて、第２の改竄検出値Ｖi ’＝ｆ（Ｍ
    i ，Ｔi ）を求める第２の改竄検出値計算プロセスと、 前記改竄検出値記憶手段に格納されている前記第１の改
    竄検出値Ｖi と、前記第２の改竄値Ｖi ’とを比較して
    等しい場合には、改竄なし、等しくない場合には改竄さ
    れていると判断する改竄検証プロセスとを有することを
    特徴とするデータ改竄検出プログラム。
20. 【請求項２０】 暗号技術を用いて電子データの改竄を
    検出するためのデータ改竄検出装置に実行させるデータ
    改竄検出プログラムであって、 改竄を防止したい電子データＭi と、該電子データＭi
    の順番を保証するＴi、または、該順番を保証するＴi
    の代わりに、改竄検出値記憶手段に格納されている１つ
    前の改竄検証値Ｖi-1 と正しい順番で保証されたシーケ
    ンス番号Ｎi のいずれかと、秘密に保管される共通鍵ｓ
    を入力させる入力プロセスと、 共通鍵暗号方式ｅにより、改竄を防止したい第１の電子
    データＭi を暗号化して第１の改竄検出値Ｖi を計算し
    て該改竄検出値記憶手段に格納する際１の改竄検出値計
    算プロセスと、 秘密に保管されている共通鍵ｓと、前記改竄値記憶手段
    に格納されている前記第１の改竄検出値Ｖi を復号して
    得られた第２の電子データＭi ’と前記第１の電子デー
    タＭi とが一致し、かつ、前記改竄検出値Ｖi-1 と、復
    号して得られた第２の改竄検出値Ｖi-1 ’を比較して等
    しい場合、あるいは、前記シーケンス番号Ｎi と復号し
    て得られたシーケンス番号Ｎi ’を比較して等しい場合
    には、改竄なし、等しくない場合には改竄されていると
    判断する改竄検証プロセスとを有することを特徴とする
    データ改竄検出プログラム。
21. 【請求項２１】 暗号技術を用いて電子データの改竄を
    検出するためのデータ改竄検出装置に実行させるデータ
    改竄検出プログラムであって、 改竄を防止したい電子データＭi と、該電子データＭi
    の順番を保証する値Ｔi を入力する入力プロセスと、 公開鍵暗号方式を用いて秘密鍵ＳＫで署名する関数Ｓｉ
    ｇを適用して前記第１の改竄検出値Ｖi を計算する第１
    の改竄検出値計算プロセスと、 前記第１の改竄検出値Ｖi を、改竄検出値記憶手段に格
    納するプロセスと、 改竄を検証する際には、前記秘密鍵ＳＫに対応する公開
    鍵ＰＫで該第１の改竄検出値Ｖi の署名を検証し、改竄
    を防止する際に署名したＭi とＴi が改竄されていない
    ことを検証する改竄検証プロセスとを有することを特徴
    とするデータ改竄検出プログラム。
22. 【請求項２２】 暗号技術を用いて電子データの改竄を
    検出するためのデータ改竄検出装置に実行させるデータ
    改竄検出プログラムを格納した記憶媒体であって、 請求項１９、請求項２０、請求項２１記載のプログラム
    を格納したことを特徴とするデータ改竄検出プログラム
    を格納した記憶媒体。