JP2002544712A - 暗号鍵情報の安全な配布と保護 - Google Patents

暗号鍵情報の安全な配布と保護

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Abstract

(57)【要約】 本発明は配布装置（１）から受信装置（２）へ秘密鍵（Ｋ）の安全な配布に関係し、保護回路に個有な原始秘密鍵を保持する保護回路を配布装置と受信装置の各々に設けることを基にしている。受信装置（２）の保護回路（２０）は保護回路の型式に関する情報を保持する認証（ＣＥＲＴ ２）と関係している。配布装置の保護回路（１０）はこの認証を要求して、保護回路（１０）に記憶した認証局の公開鍵を使用することにより本物であることを検証する。次いで、保護回路（１０）は、認証の型式情報を基に、受信装置の保護回路（２０）が配布すべき秘密鍵（Ｋ）を保護するために容認可能である回路の型式を表しているかどうかを決定する。保護回路が容認可能であると分かった場合、秘密鍵は暗号化されそこに送信される。受信した鍵は受信装置の保護回路で復号され記憶される。このようにして、秘密鍵は転送時に保護され、１つ以上の受信装置で配布され安全に保護される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の技術分野） 本発明は応用暗号に一般的に関係し、特に暗号鍵情報の安全な（secure）配布
と保護の方法とシステムに関係する。
【０００２】 （発明の背景） 公開鍵暗号とも呼ばれる非対称暗号は、２つの型式の鍵、公開鍵と秘密鍵を利
用する。非対称暗号能力を有する各通信単位は１対のリンクされてはいるが分離
された鍵、公開鍵と秘密鍵を常に有する。鍵の一方により暗号化された情報は鍵
対の他方によってのみ復号化可能である。公開鍵は通常一般的使用のため公開さ
れる。しかしながら、秘密鍵は隠され、多分所属する人間を除いては誰にも知ら
されない。
【０００３】 一般に、非対称暗号は図１Ａ−Bに図示するように、２つの方法で使用される
：
【０００４】 秘密のメッセージを送信する（図１A）：メッセージまたは文書が公開鍵によ
り暗号化されている場合、これは秘密鍵によってのみ復号可能である。送信者は
意図した受信者のみがメッセージを復号可能であることを保証される。従ってメ
ッセージは秘密である。
【０００５】 メッセージに署名する（図１B）：メッセージまたは文書が秘密鍵により暗号
化されている場合、これは公開鍵によってのみ復号可能である。受信者はこれが
実際にメッセージを送信したと主張することを確認可能である。従って、秘密鍵
はディジタル署名として振る舞う。一般に、一方向メッセージ・ダイジェスト・
アルゴリズムがメッセージに適用され、次いでダイジェストが暗号化されて原始
メッセージと共に送信される。受信側では、対応する公開鍵により暗号化ダイジ
ェストが復号され、ダイジェスト・アルゴリズムが原始メッセージに適用されて
結果を比較し本物であることを検証する。
【０００６】 非対称暗号は、任意の人間がメッセージまたは文書を暗号化し、事前の交換ま
たは協定なしにこれを他の人間に送信することを可能とする。
【０００７】 しかしながら、他の人間、商人または相手の公開鍵が本物であるとある人間、
仕事の相手または商人が確信できるか？だれかがメッセージを忘れまたメッセー
ジを開く公開鍵を忘れた場合、どうなるか？この問題は認証局の使用により一般
的に解決される。信頼された組織である認証局（ＣＡ）は、人間の信任状を検証
し、いわゆるディジタル認証を発行することによりこれらの信任状に対する認定
の「スタンプ」を与える。以後単に認証と呼ぶディジタル認証は、使用者の本人
であることを検証し、ある種の公開鍵がある個人に属することを認証する。通常
、認証は、認定した個人に関する情報の組、この個人の公開鍵、そして多分認証
の発行者に関する情報の組を含む。一般に、メッセージ・ダイジェスト・アルゴ
リズムがこの情報に適用され、次いでダイジェストはＣＡの秘密鍵により暗号化
される。より一般的な意味では、認証は、公開鍵と、公開鍵が与えられる個人に
関する情報との容器として見ることが可能である。次いで容器は信頼されたＣＡ
のディジタル署名により署名される。
【０００８】 認証の受信者は次いでＣＡの公開鍵を使用することによりディジタル署名を復
号し、メッセージ・ダイジェスト・アルゴリズムを原始認証に適用して結果を比
較し、認証が本物であることを検証する。これは勿論ＣＡが本当に信頼されてい
ることを仮定している。米国では、信頼組織の階層が形成されつつあり、ここで
は私的な及び地方組織が全国ＣＡにより認定される。
【０００９】 ディジタル署名と共に非対称暗号方式は電子コマース、オンライン業務取引及
びサーバーへの安全なログインに非常に適しており、ディジタル・ネットワーク
を介した安全で柔軟な通信の重要な要素として多数の人に認識されている。
【００１０】 このような非対称または公開鍵暗号は当該技術において公知であり、最初既に
１９７０年代中期にディフィエとヘルマンにより開発され、以後リヴェスト、シ
ャミール及びエーデルマンにより開発された効果的で使用可能なＲＳＡシステム
に変わっていった。
【００１１】 問題の分野は、秘密鍵のような暗号鍵情報の異なるシステムと装置への配布と
装置中の鍵の記憶である。各個人は、携帯電話、パーソナルコンピュータ及びパ
ーソナル・ディジタル・アシスタントのようないくつかの通信装置を有する。便
利性と柔軟性から、個人が通信する装置とは独立に、個人が同じ秘密鍵と同じ認
証を使用可能であることが望ましい。１つ以上の分散した装置に秘密鍵を安全に
配布しこれを安全な方法で保管することが可能であるか？
【００１２】 通常、鍵と共に暗号アルゴリズムが各通信装置のソフトウェアとして記憶され
る。しかしながら、この方法の主な欠点は、通常のPCまたは同等の物にデータを
記憶するために設けられたもの以外に重要な情報をソフトウェアに記憶する安全
な方法がない点である。これは、鍵所有者以外の人間により秘密鍵がかなり容易
に不法にアクセスされることを意味する。さらに、鍵を他の装置へ配布する簡単
で安全な方法がない。
【００１３】 例えば米国特許第５，５６３，９５０号に記載されるように、時折、開封防止
ハードウェア・モジュールと呼ばれる保護回路を使用して秘密鍵を安全化できる
。保護回路は物理的論理的にカプセル化された回路である。例えば、保護回路は
、限定されたインターフェースを有し、消去不能な重要情報を記憶する消去不能
な論理と持続性メモリを備えたカプセル化された集積回路の形式を取りうる。不
可欠な特徴は、少なくとも論理のサブセットと記憶情報が回路の外側から利用不
能であるまたは不可視であることである。少なくとも暗号エンジンと秘密鍵を前
記ハードウェアにカプセル化することにより、外側から鍵を読み出し不能となる
。個人はこの回路と中にカプセル化された秘密鍵を暗号化に使用する。カプセル
化された全システムは情報を受信しこれを鍵により暗号化し、または暗号化情報
を受信しこれを鍵により復号する。しかしながら、この方法は柔軟性に欠ける。
いくつかの通信装置を有する個人は同じ数の認証と秘密鍵を保持する必要がある
。さらに、秘密鍵を新たな鍵に置換えなければならない場合（定期的に秘密鍵を
置換えることが強く推奨されている）、全装置を変更しなければならない。
【００１４】 さらに既知の他の解決法は、秘密鍵を備えた開封防止のスマートカードを使用
することである。これは、各装置がカード読取器を備えなければならないことを
意味する。スマートカードは多数の利点を提供するが、スマートカード自体も非
常に不便である。非対称暗号を必要とする度に、スマートカードをカード読取器
に挿入しなければならない。さらに、他のカード、例えば通常のクレジットカー
ドを、暗号化を必要とする取引に使用しようとする場合、さらに他のカード読取
器が必要である。他のカード読取器の必要性は勿論制限であり、これ以外の場合
に可能なものより重く大きくより高価な通信装置を必要とする。ますます小さな
装置に向かっている携帯電話、パーソナル・ディジタル・アシスタント及びパー
ソナルコンピュータでは、カード読取器の必要性は問題である。
【００１５】 本発明は従来技術のこれらの及びその他の欠点を克服する。
【００１６】 （関連技術） 米国特許第５，５１７，５６７号はマスタ装置から遠隔装置への通信鍵の配布
に関係し、第1及び第2秘密数、乱数、及び秘密数と乱数から発生された第1及び
第2中間数とを使用する。第2中間数は鍵と組合されて、マスタ装置から遠隔装置
へ乱数と共に送信される送信数を発生する。遠隔装置は、乱数、送信数及び第1
、第2の秘密数を使用することにより鍵を再生可能である。マスタ及び遠隔装置
の各々は、乱数と第1秘密数との排他ORを取って第1中間数を発生するＸＯＲ回路
と共に、第2秘密数により第1中間数を暗号化して第2中間数を発生する従来のＤ
ＥＳ（対称）暗号装置を含む。
【００１７】 米国特許第５，８２５，３００号は認証局（ＣＡ）とそのドメイン内の実体（
entity）との間での鍵と認証材の保護された配布の方法に関係する。最初に、Ｃ
Ａは人間の配達人または安全な郵便のような第1の安全媒体を介して実体へ、パ
スワードを含む鍵材料を送信する。受信実体は鍵材料を使用して公開及び秘密鍵
対を発生し、鍵材料を使用することによりＣＡへの認証の要求を発生し保護する
。第2の安全な媒体を介して要求がＣＡに送信され、ＣＡは、公開鍵と要求実体
のアドレスを要求することにより要求実体の身分を証明する。要求実体は鍵材料
を使用することによりその公開鍵とアドレスのＣＡへの伝送を保護する。要求実
体の身分が確認されると、ＣＡは認証を発行し、公開使用のためＣＡに公開鍵を
記録する。
【００１８】 米国特許第５，７８１，７２３号は計算装置へ携帯情報装置を自己識別するシ
ステムと方法に関係する。携帯情報装置の型式を指示する装置クラスタグが装置
に永久的に埋め込まれる。携帯情報装置と認証局（ＣＡ）の計算装置との間で通
信が確立すると、携帯情報装置は、装置クラスタグを含む数学演算の結果を含む
認証要求を計算装置へ送信する。装置クラスタグが携帯情報装置から露出されな
いよう、数学演算は結果から装置クラスタグを計算的に演繹困難または不可能と
する。計算装置はメッセージのタグ関連部分を使用して携帯情報装置の型式を識
別し、携帯情報装置の識別と型式を確認する認証を発行する。以後の取引の間、
認証は自己識別用に携帯情報装置により使用可能である。
【００１９】 （発明の要約） 本発明の一般的目的は、配布装置から受信装置へ秘密鍵のような暗号鍵情報の
安全な配布と共に、その中の秘密鍵の安全な保護を提供する。
【００２０】 特に、本発明の目的は、暗号鍵情報の保護された配布の鍵配布システムと方法
を提供することである。
【００２１】 本発明のさらに他の目的は秘密鍵の置換えを容易にすることである。
【００２２】 これらの及びその他の目的は添付の特許請求の範囲に定める本発明によりかな
えられる。
【００２３】 本発明は、保護回路にユニークな原始秘密鍵を保持する保護回路を配布装置と
受信装置の各々に提供することを基にしている。受信装置の保護回路は保護回路
の型式を基にした情報を保持する認証と関係している。配布装置の保護回路は受
信装置の認証を要求し、配布装置の保護回路に記憶された、信頼されたＣＡの公
開鍵を使用することにより本物であることを検証する。次いで、配布装置の保護
回路は、認証の型式情報を基に、受信装置の保護回路が配布すべき暗号化鍵情報
を保護するために容認できる回路の型式を表しているかどうかを決定する。
【００２４】 当然、暗号鍵情報は受信装置の保護回路の公開鍵によって暗号化され、暗号化
された暗号鍵情報は受信装置の保護回路の秘密鍵によって復号される。
【００２５】 さらに、受信装置の保護回路は、暗号鍵情報を配布した装置から証明された消
去要求を受信した場合、受信し中に保護された暗号鍵情報（Ｋ）を消去するよう
設定されることが望ましい。このようにして、カプセル化された鍵は証明された
消去要求時に装置の所有者により破壊可能であり、同一の個人によりまたは新た
な所有者により上記配布方式を繰返すことにより新たな鍵がインストール可能で
ある。従来技術のように全装置を変更する代わりに、鍵は効率的な方法で安全に
置換え可能である。
【００２６】 本発明は以下の利点を提供する： − 暗号鍵情報は転送時に保護され、１つ以上の受信装置に配布され安全に保護
される； − カプセル化鍵は装置の所有者により破壊可能であり、新たな鍵により置換え
可能である。 本発明により提供されるその他の利点は本発明の実施例の以下の説明を読むこと
により明らかとなる。
【００２７】 （発明の実施例の詳細な説明） 図面を通して、同一の参照文字は対応するまたは同様の要素に使用される。
【００２８】 図２は本発明による鍵配布システムの直接関係部分の概略図である。システム
は、配布装置１と通信リンク３により相互接続された受信装置２とを基本的に含
む。
【００２９】 配布装置１は、持続性メモリ１１、暗号エンジン１２及び論理部１３が含まれ
る保護回路１０を含む。保護回路１０は限定されたインターフェースを有するカ
プセル化された集積回路の形式を取ることが望ましい。これは、持続性メモリ１
１、暗号エンジン及び論理部１３は物理的にかつ論理的にカプセル化され、従っ
て保護回路１０内に記憶され及び／または処理される情報の高度の保護を与える
ことを意味する。メモリ１１は、保護回路１０に個有な第１秘密鍵と、受信装置
２に配布されるべき暗号鍵情報Ｋを保持する。
【００３０】 保護回路１０の持続性メモリ１１に記憶された暗号鍵情報Ｋは、個人の秘密鍵
と多分追加情報を共に含むのが一般的である。暗号鍵情報Ｋが秘密鍵の形式であ
る時、秘密鍵と関係する認証Ｃは通常メモリ１１に鍵と共に記憶される。
【００３１】 保護回路１０は認証ＣＥＲＴ １と関係することが望ましく、この認証は回路
の公開鍵、回路の識別と型式のような回路の情報、及び多分認証の発行者の情報
を保持する。認証は発行認証局により一般的に署名され、それゆえ認証は保護回
路に記憶される必要はないが、保護回路１０の外側に設けた追加メモリに記憶し
てもよい。しかしながら、利便性のため、認証ＣＥＲＴ １は持続性メモリ１１
に記憶されることが望ましい。
【００３２】 さらに、認証ＣＥＲＴ １を発行するＣＡまたは多分より中央のＣＡのような
、信頼されたＣＡの公開鍵を保護回路１０に記憶する必要がある。このようなＣ
Ａの公開鍵を、直接的にまたは段階的に、その他の回路の認証の検証用に使用す
る。要求した認証は認証の発行者の何らかの情報を保持するものと想定する。
【００３３】 前者の場合、多数の異なるＣＡの公開鍵を記憶してその他の回路の認証の検証
を容易にすることも可能である。
【００３４】 後者の場合、保護回路１０に記憶した公開鍵を使用してＣＡの階層で他のＣＡ
の公開鍵を連続的に演繹する。例えば、信頼されたＣＡの中央サーバーで連続演
繹を実行する。中央サーバーで処理した後、署名メッセージが信頼されたＣＡに
より配布装置１へ送信されて、他のＣＡが信頼されたＣＡの階層に属するかどう
かを知らせ、対応する公開鍵も署名メッセージで送信される。
【００３５】 または、発行ＣＡの名前のみの代わりに、要求した認証を発行したＣＡの公開
鍵と共に要求した認証が送信される場合、保護回路１０に記憶された公開鍵を単
に使用してＣＡが信頼されているかまたは信頼されたＣＡの階層に属しているか
を検証する。要求した認証の発行者の公開鍵を次いで使用して要求された認証が
本物であることを検証する。
【００３６】 同様に、受信装置２は、持続性メモリ２１、暗号エンジン２２及び論理部２３
を含む保護回路２０を含む。持続性メモリ２１は保護回路２０にユニークな第２
秘密鍵を保持する。保護回路１０と同様に、保護回路２０は、保護回路内に記憶
された及び／または処理された情報の高度な保護を提供する。保護回路２０は認
証ＣＥＲＴ ２と関係し、これは回路の公開鍵、回路の識別（一連番号）及び型
式のような回路の情報、及び多分認証の発行者の情報を保持する。必ずしも必要
ではないが、認証ＣＥＲＴ ２も不変メモリ２１に記憶することが望ましい。さ
らに、保護回路２０は他の回路の認証の検証用に信頼されたＣＡの公開鍵も保持
することが望ましい。
【００３７】 明確に図示してはいないが、装置１、２はその他の処理機能、共通メモリ、デ
ータの入出力用の従来のインターフェース及びこれらの装置の補助機能に必要な
場合にはユーザー・インターフェースを含んでもよい。
【００３８】 配布及び受信装置１、２の例は、パーソナルコンピュータ、携帯電話、パーソ
ナル・ディジタル・アシスタント、パームトップ、スマートカード、鍵発生器、
セットトップボックス、さらに車やバイクのような車両の装置である。
【００３９】 通信リンク３の例は、配布及び受信装置１、２の特性に応じて、従来の通信バ
ス、無線リンク、赤外線リンク、ブルートゥースのような無線ＬＡＮ、いわゆる
インターネットのような公衆網を介したリンク、またはその組合せである。
【００４０】 動作時に、配布装置１は、通信インターフェース１５、通信リンク３及び通信
インターフェース２５を介して受信装置２へ保護論理部１３から望ましくは認証
要求を送信することにより、受信装置２の保護回路２０の認証を要求する。受信
装置２は、通信インターフェース２５、通信リンク３及び通信インターフェース
１５を介して配布装置１へ認証ＣＥＲＴ ２を送信することにより応答する。配
布装置１と受信装置２は通信用に共通のプロトコルを使用するものと想定されて
いる。送信された認証ＣＥＲＴ ２は次いで通信インターフェース１５から保護
論理部１３へ転送され、この論理部が認証を評価する。
【００４１】 要求した認証ＣＥＲＴ ２は暗号化と記録用に配布装置１の持続性メモリ１１
または共通メモリに記憶されるのが望ましい。
【００４２】 認証要求は配布装置１のどこでも開始可能であるが、要求した認証は保護され
た評価のために保護回路１０の論理部１３へ結局転送されることを理解すべきで
ある。
【００４３】 論理部１３と２３はプログラム可能論理として実装されることが望ましい。
【００４４】 最初に、保護論理部１３は要求した認証ＣＥＲＴ ２が本物であることを検証
しなければならない。これは、保護回路１０の持続性メモリ１１に記憶された、
信頼されたＣＡの公開鍵を使用することにより処理される。要求した認証が保護
回路１０を認証したものと同じＣＡにより発行された場合、検証は非常に直裁的
であり、認証はＣＡの公開鍵を使用することにより本物とされる。しかしながら
、要求した認証がＣＡの共通階層に所属する他のＣＡにより発行される場合、保
護回路１０に記憶された公開ＣＡ鍵を連続処理で使用して、適切なＣＡの公開鍵
を演繹しなければならない。以後、演繹した公開鍵を従来の方法で使用して認証
が本物であるものと検証可能である。
【００４５】 または、要求した認証ＣＥＲＴ ２が認証の発行者の公開鍵と共に送信される
場合、保護回路１０に記憶された公開鍵を単純に使用して認証ＣＥＲＴ ２の発
行者が信頼されているまたは信頼されたＣＡの階層に所属していることを検証し
てもよい。認証ＣＥＲＴ ２の発行者の公開鍵を次いで使用して要求された認証
が本物であることを検証できる。
【００４６】 要求した認証ＣＥＲＴ ２が本物であると検証された場合、要求した認証ＣＥ
ＲＴ ２の型式情報に基づいて、保護論理部１３は、保護回路２０は暗号鍵情報
Ｋを保護するために容認可能な回路の型式を表しているかどうかを決定する。
【００４７】 配布装置１は、暗号鍵情報を配布する前に、受信装置２が暗号鍵情報を安全な
方法で処理可能であるかどうかを知る必要がある。一般に、重要情報の異なる保
護程度の異なる型式の装置がある。まず最初に、保護回路なしの装置が来る。通
常、このような装置は容認可能ではない。次いで、保護回路の入出力インターフ
ェースに関連した異なる制限を有する異なる安全レベルで動作する保護回路の異
なる型式の装置がある。
【００４８】 多数の所定型式の鍵受信回路が保護論理部１３により容認され、回路の容認型
式に関する情報は、要求した認証の型式情報との比較用に論理部１３によりアク
セス可能な表に保持されることが望ましい。１例として、型式Ａ回路と型式Ｂ回
路が容認され、型式Ａ回路は第１の所定基準に従ってカプセル化された保護回路
であり、型式Ｂ回路は第２の所定基準に従ってカプセル化された保護回路である
ものとする。さらに、型式Ａ回路は保護回路内に厳密に配布された鍵を保持し、
一方型式Ｂ回路は、最初に鍵を配布した装置からの証明された指令に応答して型
式Ａ回路へ鍵を配布可能であるものとする。従って、受信装置の保護回路の要求
した認証ＣＥＲＴ ２の型式情報が型式Ａまたは型式Ｂに整合する場合、回路は
容認される。しかしながら、例えば、受信装置の保護回路が型式Ａまたは型式Ｂ
に指定されたもの以外の基準に従ってカプセル化されたものである場合、回路は
容認されない。同様に、鍵を無条件で他の装置へ配布可能である回路型式も容認
されない。
【００４９】 受信装置の保護回路に対する共通要件は、暗号鍵情報が保護回路内に厳格に保
持されることである。従って、受信装置に配布された暗号鍵情報Ｋは通常別の装
置へ配布不能である。または、受信装置の保護回路は、非常に厳格な条件下での
み別の装置へ暗号鍵情報を配布することが許される。
【００５０】 従って、各配布装置に対して、保護論理は、暗号鍵情報を配布すべき回路が多
数の所定の属性を有するものまたは秘密鍵の保護に関して多数の所定の規則に従
うものであることを確認しなければならない。
【００５１】 さらに、受信装置２の保護回路２０に終了期日を設けることが有利であること
が分かった。同期クロックなしで有効期日を評価するために、配布すべき秘密鍵
Kと関係する認証Cの作成日時を終了日時と比較する。作成日時が終了日時後にあ
る場合、受信装置の保護回路２０は期限切れと認められ、鍵配布過程は終了する
。
【００５２】 受信装置２の保護回路２０が容認可能であるものと決定された場合、暗号化エ
ンジン１２は受信装置の保護回路２０の公開鍵により暗号鍵情報を暗号化する。
公開鍵は配布装置１に記憶した認証ＣＥＲＴ ２から得られる。暗号化後、暗号
化された暗号鍵情報Ｋが暗号エンジン１２から通信インターフェース１５に転送
され、受信装置２の通信インターフェース２５へリンク３を介して送信される。
受信装置２では、暗号化された暗号鍵情報Ｋが通信インターフェース２５から暗
号エンジン２２に転送され、ここで保護回路２０の秘密鍵により復号される。復
号された暗号鍵情報Ｋは次いで保護回路２０の不変メモリ２１に記憶される用意
が出来る。
【００５３】 このようにして、暗号鍵情報Ｋは転送時に保護され受信装置２の保護回路に安
全に保護される。受信装置の埋め込み保護暗号化システムは、これから情報の安
全な転送を必要とする任意のアプリケーションにより使用可能である。
【００５４】 暗号エンジン１２と２２の各々は例えばＲＳＡ型式の非対称暗号装置を含むこ
とを理解すべきである。
【００５５】 暗号鍵情報Ｋが秘密鍵の形式である場合、この秘密鍵と関係する認証は通常受
信装置２の保護回路２０に転送される。
【００５６】 さらに安全性を高めるため、ＰＩＮコードまたはディジタル指紋のような生物
的コードがキー配布処理を開始するために必要とされる。さらに安全性を得るた
めに、受信側のＰＩＮコードまたは生物学的コードを配布側により要求して検査
してもよい。このようなコードは保護回路に記憶されることが望ましい。
【００５７】 鍵が結果的に配布されると、鍵番号はどの鍵が配布されたかを指示し、保護回
路１０のメモリ１１に記憶された認証ＣＥＲＴ ２はどの回路に鍵が配布された
かを指示する。
【００５８】 さらに他の安全性手段として２方向暗号を使用することが望ましい。これは、
保護回路２０の公開鍵により暗号化された暗号鍵情報Ｋも保護回路１０の秘密鍵
により「署名される」ことを意味する。暗号化された暗号鍵情報Ｋは次いで保護
回路１０の公開鍵と共に保護回路２０の秘密鍵によって２方向復号される。しか
しながら、これは、保護装置２０が保護回路１０の認証ＣＥＲＴ １を要求し、
また保護回路２０に記憶された公開ＣＡ鍵が保護回路の１０の、認証ＣＥＲＴ
１とその中に含まれる公開鍵の本物であることの検証に使用されることを必要と
する。
【００５９】 保護回路の認証ＣＥＲＴ １は、回路１０が所定の方法で暗号化された暗号鍵
情報Ｋを、所定の型式の保護回路を備えた受信装置に配布することを認可された
型式のものであることを認証し、保護回路２０の認証ＣＥＲＴ ２は回路２０が
保護回路１０により容認された型式のものであることを認証する。
【００６０】 通常、第１保護回路１０の要求された認証ＣＥＲＴ １は保護回路２０の持続
性メモリ２１に記憶される。従って、受信装置２は、多分配布された秘密鍵と関
係する鍵番号と共に、配布装置１の保護回路１０の公開鍵と保護装置１０の同一
性と型式に関する情報を一般的に保持する。
【００６１】 第１保護回路１０の認証ＣＥＲＴ １が第２保護回路２０に記憶された２方向
暗号の場合、受信装置２の保護回路２０は、最初に暗号鍵情報を配布した装置と
同じ装置から消去要求を受信した場合に、受信し中に保護された暗号鍵情報Ｋを
消去するよう設定されていてもよい。消去要求の本物であることの証明を可能と
するため、配布装置１の保護回路１０は要求に署名し、次いで受信装置２にこれ
を送信する。消去要求の本物であることの証明は、記憶した認証ＣＥＲＴ １に
含まれる公開鍵を使用することにより保護論理部２３で評価される。消去要求が
本物であるものと検証可能である場合に、暗号鍵情報Ｋはメモリ２１から消去さ
れる。このようにして、カプセル化鍵は本物と証明された消去要求に応答して装
置の所有者により破壊可能であり、同じ個人によりまたは新たな所有者により上
記の配布処理を繰返すことにより新たな鍵をインストール可能である。従来技術
のように全装置を変更する代わりに、効率的な方法で鍵を安全に置換え可能であ
る。
【００６２】 暗号鍵情報Ｋは通常秘密鍵を含むが、別の方式は受信装置２の保護回路２０に
従来の鍵発生器（図示せず）を設け、受信装置に上記と同じ方法で保護された秘
密鍵のパラメータ表示を転送することである。パラメータ表示は以後秘密鍵を発
生する鍵発生器に転送される。
【００６３】 さらに別の方式は対称暗号の使用を含む。この場合、配布された暗号鍵情報Ｋ
は対称暗号鍵を含み、暗号エンジン１２と２２の各々は、例えばＤＥＳ型式の対
称暗号装置（図示せず）をさらに含む。保護回路１０から保護回路２０へ配布さ
れここに記憶された対称暗号鍵は、受信装置に配布されるべき秘密鍵を暗号化す
るため以後使用される。暗号エンジン１２のＤＥＳ型式装置の対称鍵によりいっ
たん暗号化されると、秘密鍵は受信装置２に送信され、以前に配布された対称鍵
の使用により暗号エンジン２２のＤＥＳ型式装置で復号される。復号された秘密
鍵は保護回路２０のメモリ２１に以後記憶される。対称鍵は配布装置の保護回路
に予め記憶されるべきではなく、セッション毎に発生されることを理解すべきで
ある。
【００６４】 本発明をより良く理解するため、図３を参照して鍵配布システムの特定例を以
下に説明する。
【００６５】 図３は、本発明による鍵配布装置と多数の相互接続された鍵受信装置とを有す
るシステムの特定の例を図示する概略図である。本システムはパーソナルコンピ
ュータ３０または同等の物、スマートカード４０、携帯電話５０及びパーソナル
・アシスタント６０を基本的に含む。パーソナルコンピュータ（ＰＣ）３０は中
央処理装置（ＣＰＵ）３２、ディスプレイ３４、キーボード３６及びスマートカ
ード４０をインターフェースするカード読取装置３８を有する従来のパーソナル
コンピュータ・システムである。本発明によると、スマートカード４０は上述し
た保護回路１０を備え、ＰＣ３０、携帯電話５０、及びＰＤＡ６０の各々は図２
と関連して上述したような保護回路２０を備える。保護回路１０は、回路に個有
な秘密鍵、信頼されたＣＡの公開鍵、と共にＰＣ３０、携帯５０及びＰＤＡ６０
の少なくとも１つに配布されるべき秘密鍵Ｋを保持する。各装置の保護回路２０
は回路に個有な秘密鍵を保持し、配布すべき秘密鍵Ｋを保護するため、保護回路
１０の論理部により決定されるような、容認可能である型式のものである。
【００６６】 既述のように、秘密鍵Ｋはスマートカード４０にカプセル化されているものと
する。リンクが間に設定されている限り、スマートカードは任意の装置と通信可
能である。動作時に、スマートカード４０はＰＣシステム３０のカード読取器３
８に挿入され、ＰＣの通信バスを使用して所要の通信が実行される。いったん、
ＰＣ３０の保護回路２０が容認されると、秘密鍵Ｋは保護回路１０で暗号化され
、カード読取器３８とＰＣの通信バスを介してＰＣ３０の保護回路２０へ転送さ
れる。転送された鍵Ｋは次いで保護回路２０で復号され記憶される。携帯電話５
０とＰＤＡ６０は無線ＬＡＮ技術（赤外線または無線）によりＰＣ３０に接続さ
れるのが望ましい。このことは、ＰＣ３０、携帯５０及びＰＤＡ６０が無線ＬＡ
Ｎ内の接続を確立するため標準のブルートゥース回路が望ましい、回路を全て備
えていることを意味する。カード読取器３８、ＰＣシステム３０の通信バスとＰ
Ｃ３０かつ携帯５０とＰＤＡ６０のＬＡＮ回路とを使用して、秘密鍵ＫはＰＣシ
ステム３０を介してスマートカード４０から携帯５０及び／またはＰＤＡ６０に
配布される。
【００６７】 秘密鍵Ｋは暗号化されているため、鍵配布装置（スマートカード４０）と鍵受
信装置（ＰＣ３０、携帯５０、ＰＤＡ６０）との間に任意の従来の通信リンクを
使用可能である。
【００６８】 スマートカード４０にカプセル化された秘密鍵Ｋは、図２と関連して既述した
ものと同じ処理により鍵発生器（図示せず）によりスマートカード４０へ転送可
能である。従って、鍵配布処理はいくつかの段階で再起的に繰返され、第１段階
で鍵受信役割を有する装置は、ある環境下では次の段階で鍵配布役割を引き受け
る。
【００６９】 図４は本発明による暗号鍵情報の保護された配布の方法の概略流れ図である。
暗号鍵情報Ｋは配布側から受信側へ配布される。配布側は、秘密鍵１、公開鍵１
、認証ＣＥＲＴ １及び信頼されたＣＡの公開鍵を備える保護回路を有する。受
信側は、秘密鍵２、公開鍵２、認証ＣＥＲＴ ２、及び信頼されたＣＡ（配布側
とは必ずしも同じＣＡである必要はない）の公開鍵を備えた保護回路を有する。
段階１０１で、配布側は受信側の保護回路の認証ＣＥＲＴ ２を要求する。受信
側は段階２０１で要求に応じてその保護回路の認証ＣＥＲＴ ２を送信する。段
階１０２と１０３で、配布側は本物であることを検証し、要求した認証ＣＥＲＴ
２に含まれる回路型式の情報を基に受信側の保護回路が暗号鍵情報を保護する
ために容認可能である型式のものであるかどうかを決定する。容認可能でない場
合、暗号鍵情報Ｋは段階１０４で少なくとも受信側の保護回路の公開鍵２により
暗号化される。段階１０５で、暗号化された鍵情報Ｋは受信側に送信される。受
信側では、暗号化鍵情報Ｋは、段階２０２で少なくとも受信側の保護回路の秘密
鍵２により復号される。最後に、段階２０３で、復号された暗号鍵情報Ｋが受信
側の保護回路に記憶される。
【００７０】 上述した実施例は単に一例として与えられ、本発明はこれに限定されないこと
を理解すべきである。本明細書で開示し特許請求した基本的な根本原理を保持す
るさらなる修正、変更及び改良は本発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
本発明は、その別の目的と利点と共に、添付図面と共に行われる以下の説明を
参照することにより最も良く理解できる。
【図１Ａ】 秘密メッセージを送信する原理を図示する概略図。
【図１Ｂ】 署名メッセージを送信する原理を図示する概略図。
【図２】 本発明による鍵配布システムの直接関連部分の概略図。
【図３】 本発明による、鍵配布装置と多数の相互接続鍵受信装置とを有するシステムの
特定例を図示する概略図。
【図４】 本発明による暗号鍵情報の保護された配布の方法の概略流れ図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通信リンク（３）により相互接続された配布装置（１）と受
    信装置（２）とを含む鍵配布システムにおいて、前記配布装置（１）は前記受信
    装置（２）へ配布すべき暗号鍵情報（Ｋ）を有し、 前記配布装置（１）は信頼された認証局の公開鍵を保持する第１保護回路（１
    ０）を含み、 前記受信装置（２）は前記第２保護回路に個有な原始秘密鍵（ＰＲＩＶＡＴＥ
    ＫＥＹ ２）を保持する第２保護回路（２０）を含み、前記第２保護回路は前
    記第２保護回路（２０）の型式に関する情報を含む認証（ＣＥＲＴ ２）と関係
    しており、 前記第１保護回路（１０）は、 − 前記第２保護回路の認証（ＣＥＲＴ ２）を要求する手段と、 − 前記認証局の公開鍵により、要求した認証（ＣＥＲＴ ２）が本物である
    かどうかを決定する手段（１３）と、 − 前記認証（ＣＥＲＴ ２）が本物であると決定された場合に、前記第２保
    護回路（２０）が前記暗号鍵情報（Ｋ）を保護するために容認可能である回路の
    多数の所定型式の内の１つを表しているかどうかを、前記認証（ＣＥＲＴ ２）
    の型式情報を基に決定する手段（１３）と、 − 前記第２保護回路が容認可能であるものと決定された場合に前記暗号鍵情
    報（Ｋ）を暗号化する手段（１２）と、 − 前記通信リンク（３）を介して前記第２保護回路（２０）へ前記暗号化さ
    れた暗号鍵情報（Ｋ）を送信する手段（１５）と、を含み、 前記第２保護回路（２０）は、 − 前記暗号化された暗号鍵情報（Ｋ）を復号する手段（２２）と、 − 前記暗号鍵情報（Ｋ）を記憶する手段（２１）と、を含む、 通信リンク（３）により相互接続された配布装置（１）と受信装置（２）とを含
    む鍵配布システム。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の鍵配布システムにおいて、前記暗号手段（１
    ２）は前記第２保護回路（２０）の要求した認証（ＣＥＲＴ ２）に含まれる公
    開鍵により前記暗号鍵情報（Ｋ）を暗号化し、前記復号装置（２２）は前記第２
    保護回路（２０）の秘密鍵（ＰＲＩＶＡＴＥ ＫＥＹ ２）により前記暗号化さ
    れた暗号鍵情報（Ｋ）を復号する鍵配布システム。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の鍵配布システムにおいて、前記第１保護回路
    （１０）は前記第１保護回路に個有な原始秘密鍵（ＰＲＩＶＡＴＥ ＫＥＹ １
    ）を保持し、前記第１保護回路（１０）の公開鍵を含む認証（ＣＥＲＴ １）と
    関係し、 前記第２保護回路（２０）は前記第１保護回路（１０）の認証（ＣＥＲＴ １
    ）を要求する手段を含み、要求した認証（ＣＥＲＴ １）が本物であることを検
    証するため信頼された認証局の公開鍵をさらに保持し、 前記暗号装置（１２）は、前記第２保護回路（２０）の要求した認証（ＣＥＲ
    Ｔ ２）に含まれる公開鍵と前記第１保護回路（１０）の秘密鍵（ＰＲＩＶＡＴ
    Ｅ ＫＥＹ １）とにより前記暗号鍵情報（Ｋ）を２方向暗号化し、 前記復号装置（２２）は、前記第１保護回路（１０）の要求した認証（ＣＥＲ
    Ｔ １）に含まれる公開鍵と前記第２保護回路（２０）の秘密鍵（ＰＲＩＶＡＴ
    Ｅ ＫＥＹ ２）とにより前記暗号化された暗号鍵情報（Ｋ）を２方向復号する
    、 鍵配布システム。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の鍵配布システムにおいて、前記暗号鍵情報（
    Ｋ）は秘密鍵またはこれを表すものを含む鍵配布システム。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の鍵配布システムにおいて、前記秘密鍵と関係
    する認証（Ｃ）は前記配布装置（１）から前記受信装置（２）へ転送される鍵配
    布システム。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の鍵配布システムにおいて、回路の前記容認可
    能な型式の各々は多数の所定規則に従って前記暗号鍵を処理する鍵配布システム
    。
  7. 【請求項７】 請求項１記載の鍵配布システムにおいて、回路の容認可能な
    型式は保護回路内に前記暗号鍵情報（Ｋ）を保持する鍵配布システム。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の鍵配布システムにおいて、回路の容認可能な
    型式は、暗号鍵情報を配布した装置から消去要求を受信した場合に、記憶した暗
    号鍵情報（Ｋ）をさらに消去する鍵配布システム。
  9. 【請求項９】 請求項１記載の鍵配布システムにおいて、 前記暗号鍵情報（Ｋ）は対称鍵を含み、前記第１保護回路（１０）は、 − 前記対称鍵により秘密鍵を暗号化する手段（１２）と、 − 前記第２保護回路（２０）へ前記対称的に暗号化された秘密鍵を送信する
    手段（１５）と、を含み、 前記第２保護回路（２０）は、 − 前記対称鍵により前記対称的に暗号化された秘密鍵を復号する手段（２２
    ）と、 − 前記秘密鍵を記憶する手段（２１）と、を含む、 鍵配布システム。
  10. 【請求項１０】 請求項３記載の鍵配布システムにおいて、前記第２保護回
    路（２０）は、 認証が本物であるものと検証された場合に前記第１保護回路の認証（ＣＥＲＴ
    １）を記憶する手段（２１）と、 第１保護回路（１０）の秘密鍵（ＰＲＩＶＡＴＥ ＫＥＹ １）により署名さ
    れた消去要求に応答して、記憶された暗号鍵情報（Ｋ）を消去する手段であって
    、前記消去要求は記憶された認証（ＣＥＲＴ １）に含まれる公開鍵により本物
    とされる前記消去する手段と、 を含む鍵配布システム。
  11. 【請求項１１】 請求項１記載の鍵配布システムにおいて、前記第１保護回
    路（１０）は、非対称暗号用のエンジン（１２）と、配布すべき暗号鍵情報（Ｋ
    ）、前記信頼された認証局の公開鍵と共に、前記第１保護回路（１０）にユニー
    クな原始秘密鍵（ＰＲＩＶＡＴＥ ＫＥＹ １）を記憶する持続性メモリ（１１
    ）とを有する鍵配布システム。
  12. 【請求項１２】 請求項１記載の鍵配布システムにおいて、前記第２保護回
    路（２０）は、非対称暗号用のエンジン（２２）と、前記第２保護回路の秘密鍵
    （ＰＲＩＶＡＴＥ ＫＥＹ ２）、受信した暗号鍵情報（Ｋ）と共に、信頼され
    た認証局の公開鍵を記憶する持続性メモリ（２１）とを有する鍵配布システム。
  13. 【請求項１３】 請求項１記載の鍵配布システムにおいて、前記第２保護回
    路（２０）の要求した認証（ＣＥＲＴ ２）は前記鍵配布装置（１）に記憶され
    る鍵配布システム。
  14. 【請求項１４】 請求項１記載の鍵配布システムにおいて、前記第２保護回
    路（２０）の認証（ＣＥＲＴ ２）は前記第２保護回路の識別に関する情報を有
    し、前記鍵配布装置（１）は前記第２保護回路（２０）の識別を記憶する鍵配布
    システム。
  15. 【請求項１５】 通信リンク（３）を介して鍵配布装置（１）から鍵受信装
    置（２）へ暗号鍵情報（Ｋ）を保護配布する方法において、 信頼された認証局の公開鍵を保持する第２保護回路（１０）を前記配布装置（
    １）に設ける段階と、 前記第２保護回路に個有な原始秘密鍵（ＰＲＩＶＡＴＥ ＫＥＹ ２）を保持
    する第２保護回路（２０）を前記受信装置（２）に設ける段階と、 前記受信装置（２）の前記第２保護回路（２０）を前記第２保護回路（２０）
    の型式に関する情報を有する認証（ＣＥＲＴ ２）と関係付ける段階と、 前記第１保護回路（１０）は前記第２保護回路（２０）の認証（ＣＥＲＴ ２
    ）を要求し、前記認証局の公開鍵を使用することにより、要求した認証（ＣＥＲ
    Ｔ ２）が本物であるかどうかを決定し、前記認証（ＣＥＲＴ ２）の型式情報
    を基に、前記第２保護回路（２０）が前記暗号鍵情報（K）を保護するために容
    認可能な回路の型式を表しているかどうかを決定する段階と、 前記要求した認証（ＣＥＲＴ ２）が本物であると決定され、かつ前記第２保
    護回路（２０）が容認可能であるものと決定された場合に、 前記第１保護回路（１０）で前記暗号鍵情報（Ｋ）を暗号化する段階と、 前記通信リンク（３）を介して前記第１保護回路（１０）から前記第２保護回
    路（２０）へ前記暗号化された暗号鍵情報（Ｋ）を送信する段階と、 前記第２保護回路（２０）で前記暗号化された暗号鍵情報（Ｋ）を復号する段
    階と、 前記第２保護回路（２０）に前記暗号鍵情報（Ｋ）を記憶する段階と、 を含む通信リンク（３）を介して鍵配布装置（１）から鍵受信装置（２）へ暗号
    鍵情報（Ｋ）を保護配布する方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１５記載の方法において、前記暗号鍵情報（Ｋ）は
    前記第２保護回路（２０）の要求した認証（ＣＥＲＴ ２）に含まれる公開鍵に
    より暗号化され、前記暗号化された暗号鍵情報（Ｋ）は前記第２保護回路（２０
    ）の秘密鍵（ＰＲＩＶＡＴＥ ＫＥＹ ２）により復号される方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１５記載の方法において、前記第１保護回路（１０
    ）は前記第１保護回路に個有な原始秘密鍵（ＰＲＩＶＡＴＥ ＫＥＹ １）を保
    持し、前記第１保護回路の公開鍵を含む認証（ＣＥＲＴ １）と関係しており、 前記第２保護回路（２０）は前記第１保護回路（１０）の認証（ＣＥＲＴ１）
    を要求し、要求した認証（ＣＥＲＴ １）が本物であることを検証するため信頼
    された認証局の公開鍵をさらに保持し、 前記暗号鍵情報（Ｋ）は、前記第２保護回路（２０）の認証（ＣＥＲＴ ２）
    に含まれた公開鍵と前記第１保護回路（１０）の秘密鍵（ＰＲＩＶＡＴＥ ＫＥ
    Ｙ １）とにより２方向暗号化され、 前記暗号化された暗号鍵情報（Ｋ）は前記第１保護回路（１０）の認証（ＣＥ
    ＲＴ １）に含まれた公開鍵と前記第２保護回路（２０）の秘密鍵（ＰＲＩＶＡ
    ＴＥ ＫＥＹ ２）とにより２方向復号される、 方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１５記載の方法において、前記暗号鍵情報（Ｋ）は
    秘密鍵またはそれを表現するものを含む方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１５記載の方法において、回路の容認可能な型式は
    多数の所定規則に従って前記暗号鍵を処理する方法。
  20. 【請求項２０】 請求項１５記載の方法において、回路の容認可能な型式は
    保護回路内に前記暗号鍵情報（Ｋ）を保持する方法。
  21. 【請求項２１】 請求項１７記載の方法において、前記第２保護回路は、認
    証が本物であるものと検証された場合に、前記第１保護回路（１０）の認証（Ｃ
    ＥＲＴ １）を記憶し、前記第１保護回路（１０）の秘密鍵（ＰＲＩＶＡＴＥ
    ＫＥＹ １）により署名された消去要求に応答して中に記憶された暗号鍵情報（
    Ｋ）を消去し、前記消去要求は記憶した認証（ＣＥＲＴ １）に含まれる公開鍵
    により本物とされる方法。
  22. 【請求項２２】 請求項１５記載の方法において、前記暗号鍵情報（Ｋ）は
    対称暗号鍵を含み、これは前記第１保護回路（１０）から前記第２保護回路（２
    ０）へ秘密非対称暗号鍵を安全に配布するために以後使用される方法。
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