JP2003234734A - 相互認証方法及びサーバ装置及びクライアント装置及び相互認証プログラム及び相互認証プログラムを格納した記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共通秘密鍵を使用する認証において、特定多
数間で行う相互認証を短時間で行うことを可能にする。 【解決手段】 本発明は、共通秘密鍵を使用した認証に
おいて、第三者によるサーバ装置成り済ましを防止する
ために送受信する該サーバ固有な情報を、相互認証時に
使用する乱数と混合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相互認証方法及び
サーバ装置及びクライアント装置及び相互認証プログラ
ム及び相互認証プログラムを格納した記憶媒体に係り、
特に、認証用の共通秘密鍵をシステム全体で共有してい
るようなサービスを提供をする際に、相互認証を行うた
めの相互認証方法及びサーバ装置及びクライアント装置
及び相互認証プログラム及び相互認証プログラムを格納
した記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、相互認証の方法として、例えば、
ＩＣカードを使用する相互認証は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８
１６−４，９７９８−３／４で定められている。その方
法を以下に示す。

【０００３】図６は、従来のＩＣカード−端末間の相互
認証のシーケンスチャートである。端末から相互認証要
求をＩＣカードに送信し（ステップ１０１）、ＩＣカー
ドは、乱数Ｒａを生成して（ステップ１０２）、端末に
送信する（ステップ１０３）。端末は、端末固有の情報
αを読み出し（ステップ１０４）、乱数Ｒｂを生成する
（ステップ１０５）。読み出した情報αと、ＩＣカード
から取得した乱数Ｒａ及び生成した乱数Ｒｂを連接（α
‖Ｒａ‖Ｒｂ）する（ステップ１０６）。次に、連接し
た（α‖Ｒａ‖Ｒｂ）を秘密共通鍵で暗号化（Ｅｎｃ
（α‖Ｒａ‖Ｒｂ））して（ステップ１０７）、ＩＣカ
ードに送信する（ステップ１０８）。

【０００４】ＩＣカードは、端末から受信した（Ｅｎｃ
（α‖Ｒａ‖Ｒｂ））を秘密共通鍵で復号化し（ステッ
プ１０９）、端末固有情報αを読み出し（ステップ１１
０）、復号化されたαと送信した乱数Ｒａとが同一であ
るかを確認し、同一である場合には端末の認証が成功し
たものとする（ステップ１１１）。次に、乱数Ｒａ及び
乱数Ｒｂを秘密共通鍵で暗号化して（Ｅｎｃ（Ｒｂ‖Ｒ
ａ））（ステップ１１２）、端末に送信する（ステップ
１１３）。

【０００５】端末は、ＩＣカードから受信した（Ｅｎｃ
（Ｒｂ‖Ｒａ））を秘密共通鍵で復号化し（ステップ１
１４）、復号化された乱数ＲａがＩＣカードに送信した
乱数Ｒｂと同一であるかを確認し、同一である場合に
は、ＩＣカードの認証が成功したものとする（ステップ
１１５）。

【０００６】上記の例は、ＩＣカードと端末間の例であ
るが、サーバ装置−クライアント装置間でも同様であ
り、サーバ装置とクライアント装置の互いが生成する乱
数を端末固有情報を連接して交換し、それを第三者が知
り得ない共通秘密鍵を使用して暗号化した上で再度交換
し、受信データを復号化することにより互いが共通秘密
鍵を保持していること、かつ、端末が端末固有情報を保
持していることを確認することにより、認証を行う方法
がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、装置固有情報と乱数を連接した上でデー
タの送受信を行うため、通信データ量が増加し、通信時
間が長くなるという問題がある。

【０００８】さらに、それらのデータを暗号化及び復号
化するためのデータ長の長い演算処理が行われるため、
処理時間が長くなる。

【０００９】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、共通秘密鍵を使用する認証において、特定多数間で
行う相互認証を短時間で行うことが可能な相互認証方法
及びサーバ装置及びクライアント装置及び相互認証プロ
グラム及び相互認証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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）は、
サービスを提供する際に、サービス提供の可否を判断す
る場合に、事前にサーバ装置とサービスを受けるクライ
アント装置間で相互に相手の正当性を確認する際に使用
される共通秘密鍵がシステム全体で１つである場合に行
われる相互認証方法において、第三者によるサーバ装置
成り済ましを防止するために送受信する該サーバ固有な
情報を、相互認証時に使用する乱数と混合することを特
徴とする相互認証方法。

【００１１】図１は、本発明の原理構成図である。

【００１２】本発明（請求項２）は、サーバ装置から相
互認証要求をクライアント装置に対して行い（ステップ
１）、クライアント装置は、相互認証要求を受信する
と、耐タンパな装置内において、該相互認証要求に固有
な乱数Ｒａを生成し（ステップ２）、サーバ装置に送信
する（ステップ３）と共に、予め当該クライアント装置
内に保持してある該サーバ装置固有情報αを用いて、演
算結果のデータサイズが該乱数Ｒａより大きくならない
ような演算を実行し、Ｒａ’を生成して保存し（ステッ
プ４）、サーバ装置は、クライアント装置から乱数Ｒａ
を受信すると、予め当該サーバ装置内に保持してあるサ
ーバ装置固有情報αとを用いて、演算結果のデータサイ
ズが該乱数Ｒａより大きくならないような演算を実行
し、Ｒａ’’を生成し（ステップ５）、相互認証に固有
な乱数Ｒｂを生成して保存しておき（ステップ６）、Ｒ
ａ’’と乱数Ｒｂを連接し（ステップ７）、クライアン
ト装置と共有している共通秘密鍵を使用して暗号化した
結果Ｅ１（ステップ８）を該クライアント装置に送信し
（ステップ９）、クライアント装置は、受信したＥ１を
共通秘密鍵を用いて復号化して（ステップ１０）得られ
る結果Ｒａ’’と、保存してあるＲａ’が同一か否かを
確認することによりサーバ装置を認証し（ステップ１
１）、Ｅ１を復号して得られたＲｂを共通秘密鍵を使用
して暗号化した（ステップ１２）結果Ｅ２をサーバ装置
に送信し（ステップ１３）、サーバ装置は、共通秘密鍵
を用いて受信した結果Ｅ２を復号し（ステップ１４）、
その結果得られるデータが保存してある乱数Ｒｂと同一
であるかを確認することによりクライアント装置を認証
する（ステップ１５）。

【００１３】図２は、本発明の原理構成図である。

【００１４】本発明（請求項３）は、サービスを提供す
る際に、サービス提供の可否を判断する場合に、事前に
サービスを受けるクライアント装置２００間で相互に相
手の正当性を確認する際に使用される共通秘密鍵がシス
テム全体で１つである場合に相互認証を行うサーバ装置
１００であって、乱数Ｒｂを生成して保存する乱数生成
手段１５０と、クライアント装置２００から受信したデ
ータＲａと予め保持している装置固有の情報αを用い
て、演算結果のデータサイズが該データＲａより大きく
ならないような演算を実行して得られた結果Ｒａ’’と
乱数Ｒｂとを連接する演算手段１３０と、演算手段１３
０で得られた連接された値を、予めクライアント装置２
００と共有している共通秘密鍵を用いて暗号化して結果
Ｅ１を生成する暗号化手段１４１と、暗号化された結果
Ｅ１をクライアント装置２００に送信する結果送信手段
１１０と、クライアント装置２００内で共通秘密鍵を用
いて乱数Ｒｂを暗号化して得られる暗号化データＥ２を
該クライアント装置から受信して、該暗号化データＥ２
を該共通秘密鍵を用いて復号化する復号化手段１４２
と、乱数Ｒｂと復号化手段１４２で復号化されたＲｂと
が同一であるかを比較する認証手段１２０とを有する。

【００１５】本発明（請求項４）は、サービスを提供す
る際に、サービス提供の可否を判断する場合に、事前に
サービスを提供するサーバ装置１００間で相互に相手の
正当性を確認する際に使用される共通秘密鍵がシステム
全体で１つである場合に相互認証を行うクライアント装
置２００であって、耐タンパな装置であり、サーバ装置
１００からの相互認証要求を受信すると、乱数Ｒａを生
成する乱数生成手段２５０と、通信相手となるサーバ装
置固有の情報αと乱数Ｒａを用いて、演算結果のデータ
サイズが該Ｒａより大きくならないような演算を実行
し、Ｒａ’を生成して保存する演算手段２３０と、Ｒ
ａ’をサーバ装置１００に送信する送信手段２１１と、
サーバ装置１００から暗号化されたデータＥ１を受信し
て、該データＥ１を予め該サーバ装置と共有している共
通秘密鍵で復号化してＲａ’’を得る復号化手段２４１
と、復号化手段２４１により得られたＲａ’’を保存し
ておいたＲａ’と比較して同一であるかを確認する認証
手段２２０と、認証手段２４２において比較結果が同一
である場合には、データＥ１から得られる乱数Ｒｂを共
通秘密鍵を用いて暗号化し、暗号化データＥ２を生成す
る暗号化手段２４２と、暗号化手段２４２で生成された
暗号化データＥ２をサーバ装置１００に送信する結果送
信手段２１２とを有する。

【００１６】本発明（請求項５）は、サービスを提供す
る際に、サービス提供の可否を判断する場合に、事前に
サービスを受けるクライアント装置間で相互に相手の正
当性を確認する際に使用される共通秘密鍵がシステム全
体で１つである場合に相互認証を行うサーバ装置が実行
する相互認証プログラムであって、乱数Ｒｂを生成して
保存する乱数生成プロセスと、クライアント装置から受
信したデータＲａと予め保持している装置固有の情報α
を用いて、演算結果のデータサイズが該データＲａより
大きくならないような演算を実行して得られた結果Ｒ
ａ’’と乱数Ｒｂとを連接する演算プロセスと、演算プ
ロセスで得られた連接された値を、予めクライアント装
置と共有している共通秘密鍵を用いて暗号化して結果Ｅ
１を生成する暗号化プロセスと、暗号化された結果Ｅ１
をクライアント装置に送信する結果送信プロセスと、ク
ライアント装置内で共通秘密鍵を用いて乱数Ｒｂを暗号
化して得られる暗号化データＥ２を該クライアント装置
から受信して、該暗号化データＥ２を該共通秘密鍵を用
いて復号化し、乱数Ｒｂと復号化されたＲｂとが同一で
あるかを比較する認証プロセスとを有する。

【００１７】本発明（請求項６）は、サービスを提供す
る際に、サービス提供の可否を判断する場合に、事前に
サービスを提供するサーバ装置間で相互に相手の正当性
を確認する際に使用される共通秘密鍵がシステム全体で
１つである場合に相互認証を行うクライアント装置が実
行する相互認証プログラムであって、サーバ装置からの
相互認証要求を受信すると、乱数Ｒａを生成する乱数生
成プロセスと、通信相手となるサーバ装置固有の情報α
と乱数Ｒａを用いて、演算結果のデータサイズが該Ｒａ
より大きくならないような演算を実行し、Ｒａ’を生成
して保存する演算プロセスと、Ｒａ’をサーバ装置に送
信する送信プロセスと、サーバ装置から暗号化されたデ
ータＥ１を受信して、該データＥ１を予め該サーバ装置
と共有している共通秘密鍵で復号化してＲａ’’を得る
復号化プロセスと、復号化プロセスにより得られたＲ
ａ’’を保存しておいたＲａ’と比較して同一であるか
を確認する認証プロセスと、認証プロセスにおいて比較
結果が同一である場合には、データＥ１から得られる乱
数Ｒｂを共通秘密鍵を用いて暗号化し、暗号化データＥ
２を生成する暗号化プロセスと、暗号化プロセスで生成
された暗号化データＥ２をサーバ装置に送信する結果送
信プロセスとを有する。

【００１８】本発明（請求項７）は、サービスを提供す
る際に、サービス提供の可否を判断する場合に、事前に
サービスを受けるクライアント装置間で相互に相手の正
当性を確認する際に使用される共通秘密鍵がシステム全
体で１つである場合に相互認証を行うサーバ装置が実行
する相互認証プログラムを格納した記憶媒体であって、
乱数Ｒｂを生成して保存する乱数生成プロセスと、クラ
イアント装置から受信したデータＲａと予め保持してい
る装置固有の情報αを用いて、演算結果のデータサイズ
が該データＲａより大きくならないような演算を実行し
て得られた結果Ｒａ’’と乱数Ｒｂとを連接する演算プ
ロセスと、演算プロセスで得られた連接された値を、予
めクライアント装置と共有している共通秘密鍵を用いて
暗号化して結果Ｅ１を生成する暗号化プロセスと、暗号
化された結果Ｅ１をクライアント装置に送信する結果送
信プロセスと、クライアント装置内で共通秘密鍵を用い
て乱数Ｒｂを暗号化して得られる暗号化データＥ２を該
クライアント装置から受信して、該暗号化データＥ２を
該共通秘密鍵を用いて復号化し、乱数Ｒｂと復号化され
たＲｂとが同一であるかを比較する認証プロセスとを有
する。

【００１９】本発明（請求項８）は、サービスを提供す
る際に、サービス提供の可否を判断する場合に、事前に
サービスを提供するサーバ装置間で相互に相手の正当性
を確認する際に使用される共通秘密鍵がシステム全体で
１つである場合に相互認証を行うクライアント装置が実
行する相互認証プログラムを格納した記憶媒体であっ
て、サーバ装置からの相互認証要求を受信すると、乱数
Ｒａを生成する乱数生成プロセスと、通信相手となるサ
ーバ装置固有の情報αと乱数Ｒａを用いて、演算結果の
データサイズが該Ｒａより大きくならないような演算を
実行し、Ｒａ’を生成して保存する演算プロセスと、Ｒ
ａ’をサーバ装置に送信する送信プロセスと、サーバ装
置から暗号化されたデータＥ１を受信して、該データＥ
１を予め該サーバ装置と共有している共通秘密鍵で復号
化してＲａ’’を得る復号化プロセスと、復号化プロセ
スにより得られたＲａ’’を保存しておいたＲａ’と比
較して同一であるかを確認する認証プロセスと、認証プ
ロセスにおいて比較結果が同一である場合には、データ
Ｅ１から得られる乱数Ｒｂを共通秘密鍵を用いて暗号化
し、暗号化データＥ２を生成する暗号化プロセスと、暗
号化プロセスで生成された暗号化データＥ２をサーバ装
置に送信する結果送信プロセスとを有する。

【００２０】上記のように、本発明では、サーバ装置固
有情報と乱数に対して、演算結果がより大きくならない
演算をほどこし、その結果を送受信、更に暗号化並びに
復号化することにより、データ転送時間及び演算処理時
間を短縮し、更に、装置固有情報の漏洩を防止すること
が可能になる。

【００２１】例えば、装置固有情報α、乱数Ｒａ，Ｒｂ
をそれぞれサイズが１６バイトとし、暗号処理時の演算
ブロック単位が１６バイトとした場合、本発明によれ
ば、４８バイトのデータ送信が３２バイトのデータ送信
でよく、更に４８バイトの復号化処理が３２バイトの暗
号化処理と３２バイトの復号化処理を行うことで可能に
なる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下の実施の形態では、サービス
を提供する際に、サービス提供可否を判断する場合に、
事前にサービス提供者（以下、サーバ装置と記す）と、
サービス受領者（以下、クライアント装置と記す）が互
いに相手の正当性を確認する必要があり、かつ正当性を
確認する際に使用される共通秘密鍵がシステム全体で１
つである場合に行われる相互認証について説明する。

【００２３】本発明は、第三者によるサーバ装置成り済
ましを防止するために送受信するサーバ装置固有な情報
を相互認証時に使用する乱数と混合することにより、相
互認証時の暗号化及び復号処理時間及びデータ転送時間
を短縮するものである。

【００２４】ここで行う認証方式とは、第三者が知り得
ない共通秘密鍵を使用してクライアント装置とサーバ装
置が送受信データの暗号化及び復号化を行うことによ
り、互いに共通秘密鍵を保持していることと、情報とサ
ーバ装置が固有の情報を保持していることを確認するこ
とを示す。

【００２５】最初に装置構成について説明する。

【００２６】図３は、本発明の一実施の形態におけるサ
ーバ装置の構成を示す。

【００２７】同図に示すサーバ装置１００は、データ送
受信部１１０、確認処理部１２０、演算処理部１３０、
暗号化・復号化処理部１４０、及び乱数関連処理部１５
０から構成される。

【００２８】データ送受信部１１０は、クライアント装
置２００から乱数Ｒａ及び暗号化された情報（Ｅ２（＝
Ｅｎｃ（Ｒｂ））を受信する、暗号化・復号化処理部１
４０で暗号化された情報（Ｅ１（＝Ｅｎｃ（Ｒａ’‖Ｒ
ｂ））をクライアント装置２００に送信する。

【００２９】確認処理部１２０は、演算処理部１３０か
ら渡された乱数Ｒｂについて先に保存している乱数Ｒｂ
と比較して認証を行う。

【００３０】演算処理部１３０は、装置固有情報格納領
域１６０で保持されている装置固有情報αと、データ送
受信部１１０から取得した乱数Ｒａを用いて演算結果の
データサイズがＲａより大きくならないような演算を実
行することにより、Ｒａ’’を求め、Ｒａ’’‖Ｒｂを
暗号化・復号化処理部１４０に渡す。

【００３１】暗号化・復号化処理部１４０は、予めクラ
イアント装置２００と共通している共通秘密鍵を用いて
暗号化したＥ１（＝Ｅｎｃ（Ｒａ’‖Ｒｂ））をデータ
送受信部１１０に渡す。また、クライアント装置２００
から取得したＥ２（＝Ｅｎｃ（Ｒｂ））を共通秘密鍵を
用いて復号化し、復号した結果を演算処理部１３０に渡
す。

【００３２】乱数関連処理部１５０は、乱数を生成し、
乱数格納領域１８０に格納すると共に、演算処理部１３
０及び確認処理部１２０に渡す。

【００３３】図４は、本発明の一実施の形態におけるク
ライアント装置の構成を示す。

【００３４】クライアント装置２００は、耐タンパな装
置であることを前提とし、データ送受信部２１０、確認
処理部２２０、演算処理部２３０、暗号化・復号化処理
部２４０、乱数関連処理部２５０から構成される。

【００３５】データ送受信部２１０は、乱数関連処理部
２５０で生成された乱数、及び暗号化・復号化処理部２
４０で生成されたＥｎｃ（Ｒｂ）をサーバ装置１００に
送信すると共に、サーバ装置１００からＥｎｃ（Ｒ
ａ’’‖Ｒｂ）を受信する。

【００３６】確認処理部２２０は、演算処理部２３０か
ら渡されたサーバ装置１００から取得し、暗号化・復号
化処理部２４０で復号化された結果得られるＲａ’’と
保存してあるＲａ’を比較してサーバ装置を認証する。

【００３７】演算処理部２３０は、乱数関連処理部２５
０から渡された乱数Ｒａと装置固有情報αを用いて演算
結果のデータサイズＲａより大きくならないよう演算を
実行しＲａ’を生成し確認処理部２２０に渡す。また、
暗号化・復号化処理部２４０から渡された復号化された
（Ｒａ’’‖Ｒｂ）のＲａ’’を確認処理部２２０に渡
す。

【００３８】暗号化・復号化処理部２４０は、データ送
受信部２１０から取得したＥｎｃ（Ｒａ’’‖Ｒｂ）を
復号化すると共に、乱数Ｒｂと共通秘密鍵格納領域２７
０に格納されている共通秘密鍵を用いて暗号化データＥ
ｎｃ（Ｒｂ）をデータ送受信部２１０に渡す。

【００３９】乱数関連処理部２５０は、乱数Ｒａを生成
して乱数格納領域２１８０に保存すと共に、データ送受
信部２１０に渡す。

【００４０】次に、上記の構成における動作を説明す
る。

【００４１】図５は、本発明の一実施の形態における動
作のシーケンスチャートである。

【００４２】サーバ装置１００からクライアント装置２
００に対して相互認証要求を送信する（ステップ２０
１）。

【００４３】クライアント装置２００は、乱数関連処理
部２５０において、乱数Ｒａを生成し（ステップ２０
２）、演算処理部２３０において、装置固有情報格納領
域２６０からサーバ装置２００の固有情報αを読み出し
（ステップ２０３）、αとＲａから演算結果のデータサ
イズがＲａより大きくならないような演算を実行し、混
合データＲａ’を生成し、保存する（ステップ２０
４）。データ送受信部２１０からサーバ装置１００に対
して乱数Ｒａを送信する（ステップ２０５）。

【００４４】サーバ装置１００は、データ送受信部１１
０において乱数Ｒａを受信し、演算処理部１３０におい
て装置固有情報格納領域１６０からサーバ装置固有情報
αを読み出し（ステップ２０６）、αとＲａから演算結
果のデータサイズがＲａより大きくならないような演算
を実行し、混合データＲａ’’を生成する（ステップ２
０７）。さらに、乱数関連処理部１５０において、乱数
Ｒｂを生成し乱数格納領域１８０に格納すると共に、演
算処理部１３０に渡す。これにより、演算処理部１３０
では、Ｒａ’とＲｂを連接し（Ｒａ’‖Ｒｂ）、暗号化
・復号化処理部１４０に渡す（ステップ２０９）。暗号
化・復号化処理部１４０では、（Ｒａ’‖Ｒｂ）の共通
秘密鍵による暗号化データＥ１を生成し（ステップ２１
０）、データ送受信部１１０を介してクライアント装置
２００に送信する（ステップ２１１）。

【００４５】クライアント装置２００は、データ送受信
部２１０において、暗号化データＥ１を受信し、暗号化
・復号化部２４０において、共通秘密鍵で当該Ｅ１を復
号化し（ステップ２１２）、確認処理部２２０におい
て、復号化されたＲａ’’が、演算処理部２３０に保存
されているＲａ’と同一であるか否かを確認することに
よりサーバ装置１００を認証する（ステップ２１３）。
次に、暗号化・復号化処理部２４０において、共通秘密
鍵格納領域に格納されている共通秘密鍵を用いて、Ｒｂ
の暗号化データＥ２を生成し（ステップ２１４）、サー
バ装置１００に送信する（ステップ２１５）。

【００４６】サーバ装置１００は、クライアント装置２
００からデータ送受信部１１０を介して受信した暗号化
データＥ２を暗号化・復号化部１４０で復号化し（ステ
ップ２１６）、確認処理部１２０において、復号化され
たＲｂと送信したＲｂが同一であるかを確認することに
よりクライアント装置２００を認証する（ステップ２１
７）。

【００４７】

【実施例】以下、前述の図面と共に、本発明の実施例を
説明する。

【００４８】本実施例では、サーバ装置としてＰＯＳ端
末、クライアント装置としてＩＣカードを適用するもの
とする。

【００４９】図６は、本発明の一実施例の動作のシーケ
ンスチャートである。

【００５０】ＩＣカード２００は、ＰＯＳ端末１００か
ら相互認証要求を受け（ステップ３０１）、乱数Ｒａを
生成し（ステップ３０２）、ＰＯＳ端末固有情報αとの
間で排他的論理和Ｒａ’を生成する（ステップ３０３、
３０４）。続いて、当該Ｒａ’を保存した上で、Ｒａを
ＰＯＳ端末１００に送信する（ステップ３０５）。

【００５１】ＰＯＳ端末１００は、Ｒａを受信里、ＰＯ
Ｓ端末固有情報αとの間で排他的論理和Ｒａ’’を生成
し（ステップ３０６、３０７）、さらに、乱数Ｒｂを生
成し（ステップ３０８）、Ｒａ’’とＲｂを連接し、予
めＩＣカード２００と共有している共通秘密鍵を用いて
暗号化データＥ１を生成する（ステップ３０９）。続い
て、Ｒｂを保存した上で、Ｅ１をＩＣカード２００に送
信する（ステップ３１０）。

【００５２】Ｅ１を受信したＩＣカード２００は、共通
秘密鍵を用いてＥ１を復号化し（ステップ３１１）、さ
らに、その結果からＲａ’’とＲｂを抽出し（ステップ
３１２）、Ｒａ’とＲａ’’が同一であることを比較
し、ＰＯＳ端末１００が共通秘密鍵とαを所有している
ことを確認する（ステップ３１３）。共通秘密鍵とαを
ＰＯＳ端末１００が所有していることを確認できれば、
Ｒｂを共通秘密鍵を用いて暗号化し、Ｅ２を生成し（ス
テップ３１４）、ＰＯＳ端末１００に送信する（ステッ
プ３１５）。

【００５３】Ｅ２を受信したＰＯＳ端末１００は、共通
秘密鍵を用いてＥ２を復号化し（ステップ３１６）、そ
の結果得られるＲｂが保存しておいたデータと一致する
かを確認する（ステップ３１７）。

【００５４】なお、上記の実施の形態及び実施例では、
クライアント装置／サーバ装置、ＩＣカード／ＰＯＳ端
末の構成に基づいて説明したが、これらの装置での動作
をプログラムとして構築し、クライアント装置、サーバ
装置、ＩＣカード、ＰＯＳ端末として利用されるコンピ
ュータ、機器にインストールすることも可能である。ま
た、構築されたプログラムをクライアント装置、サーバ
装置、ＩＣカード、ＰＯＳ端末として利用されるコンピ
ュータに接続されるハードディスクや、フレキシブルデ
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。

【００５５】なお、本発明は、上記の実施の形態及び実
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。

【００５６】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、共通秘
密鍵をシステム全体で１つ使用する環境において、特定
多数間で行う相互認証を、クライアント装置固有情報を
乱数と混合して行うため、データ量が１対間で行う相互
認証と同じであり、同等の処理時間で相互認証を行うこ
とができる。

【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】本発明の原理構成図である。

【図３】本発明の一実施の形態におけるサーバ装置の構
成図である。

【図４】本発明の一実施の形態におけるクライアント装
置の構成図である。

【図５】本発明の一実施の形態における動作のシーケン
スチャートである。

【図６】本発明の一実施例の動作のシーケンスチャート
である。

【図７】従来のＩＣカード−端末間の相互認証のシーケ
ンスチャートである。

【符号の説明】

１００ サーバ装置、ＰＯＳ端末 １１０ 結果送信手段、データ送受信部 １２０ 認証手段、確認処理部 １３０ 演算手段、演算処理部 １４０ 暗号化・復号化処理部 １４１ 暗号化手段 １４２ 復号化手段 １５０ 乱数生成手段、乱数関連処理部 １６０ 装置固有情報格納領域 １７０ 共通秘密鍵格納領域 １８０ 乱数格納領域 ２００ クライアント装置、ＩＣカード ２１０ データ送受信部 ２１１ 送信手段 ２１２ 結果送信手段 ２２０ 認証手段、確認処理部 ２３０ 演算手段、演算処理部 ２４０ 暗号化・復号化処理部 ２４１ 復号化手段 ２４２ 暗号化手段 ２５０ 乱数生成手段、乱数関連処理部 ２６０ 装置固有情報格納領域 ２７０ 共通秘密鍵領域 ２８０ 乱数格納領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 英雄 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 青谷 浩二 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5J104 AA07 EA26 GA05 JA03 KA04 KA15

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サービスを提供する際に、サービス提供
   の可否を判断する場合に、事前にサーバ装置とサービス
   を受けるクライアント装置間で相互に相手の正当性を確
   認する際に使用される共通秘密鍵がシステム全体で１つ
   である場合に行われる相互認証方法において、 第三者によるサーバ装置成り済ましを防止するために送
   受信する該サーバ固有な情報を、相互認証時に使用する
   乱数と混合することを特徴とする相互認証方法。
2. 【請求項２】 前記サーバ装置から相互認証要求を前記
   クライアント装置に対して行い、 前記クライアント装置は、前記相互認証要求を受信する
   と、耐タンパな装置内において、該相互認証要求に固有
   な乱数Ｒａを生成し、前記サーバ装置に送信すると共
   に、予め当該クライアント装置内に保持してある該サー
   バ装置固有情報αを用いて、演算結果のデータサイズが
   該乱数Ｒａより大きくならないような演算を実行し、Ｒ
   ａ’を生成して保存し、 前記サーバ装置は、前記クライアント装置から前記乱数
   Ｒａを受信すると、予め当該サーバ装置内に保持してあ
   るサーバ装置固有情報αとを用いて、演算結果のデータ
   サイズが該乱数Ｒａより大きくならないような演算を実
   行し、Ｒａ’’を生成し、 相互認証に固有な乱数Ｒｂを生成して保存しておき、 前記Ｒａ’’と前記乱数Ｒｂを連接し、前記クライアン
   ト装置と共有している共通秘密鍵を使用して暗号化した
   結果Ｅ１を該クライアント装置に送信し、 前記クライアント装置は、受信した前記Ｅ１を前記共通
   秘密鍵を用いて復号化して得られる結果Ｒａ’’と、保
   存してある前記Ｒａ’が同一か否かを確認することによ
   り前記サーバ装置を認証し、 前記Ｅ１を復号して得られたＲｂを前記共通秘密鍵を使
   用して暗号化した結果Ｅ２を前記サーバ装置に送信し、 前記サーバ装置は、前記共通秘密鍵を用いて受信した前
   記結果Ｅ２を復号し、その結果得られるデータが保存し
   てある前記乱数Ｒｂと同一であるかを確認することによ
   り前記クライアント装置を認証する請求項１記載の相互
   認証方法。
3. 【請求項３】 サービスを提供する際に、サービス提供
   の可否を判断する場合に、事前にサービスを受けるクラ
   イアント装置間で相互に相手の正当性を確認する際に使
   用される共通秘密鍵がシステム全体で１つである場合に
   相互認証を行うサーバ装置であって、 乱数Ｒｂを生成して保存する乱数生成手段と、 前記クライアント装置から受信したデータＲａと予め保
   持している装置固有の情報αを用いて、演算結果のデー
   タサイズが該データＲａより大きくならないような演算
   を実行して得られた結果Ｒａ’’と前記乱数Ｒｂとを連
   接する演算手段と、 前記演算手段で得られた連接された値を、予め前記クラ
   イアント装置と共有している共通秘密鍵を用いて暗号化
   して結果Ｅ１を生成する暗号化手段と、 暗号化された前記結果Ｅ１を前記クライアント装置に送
   信する結果送信手段と、 前記クライアント装置内で前記共通秘密鍵を用いて前記
   乱数Ｒｂを暗号化して得られる暗号化データＥ２を該ク
   ライアント装置から受信して、該暗号化データＥ２を該
   共通秘密鍵を用いて復号化する復号化手段と、 前記乱数Ｒｂと前記復号化手段で復号化されたＲｂとが
   同一であるかを比較する認証手段とを有することを特徴
   とするサーバ装置。
4. 【請求項４】 サービスを提供する際に、サービス提供
   の可否を判断する場合に、事前にサービスを提供するサ
   ーバ装置間で相互に相手の正当性を確認する際に使用さ
   れる共通秘密鍵がシステム全体で１つである場合に相互
   認証を行うクライアント装置であって、 耐タンパな装置であり、 前記サーバ装置からの相互認証要求を受信すると、乱数
   Ｒａを生成する乱数生成手段と、 通信相手となる前記サーバ装置固有の情報αと前記乱数
   Ｒａを用いて、演算結果のデータサイズが該Ｒａより大
   きくならないような演算を実行し、Ｒａ’を生成して保
   存する演算手段と、 前記Ｒａ’を前記サーバ装置に送信する送信手段と、 前記サーバ装置から暗号化されたデータＥ１を受信し
   て、該データＥ１を予め該サーバ装置と共有している共
   通秘密鍵で復号化してＲａ’’を得る復号化手段と、 前記復号化手段により得られた前記Ｒａ’’を保存して
   おいた前記Ｒａ’と比較して同一であるかを確認する認
   証手段と、 前記認証手段において比較結果が同一である場合には、
   前記データＥ１から得られる乱数Ｒｂを前記共通秘密鍵
   を用いて暗号化し、暗号化データＥ２を生成する暗号化
   手段と、 前記暗号化手段で生成された前記暗号化データＥ２を前
   記サーバ装置に送信する結果送信手段とを有することを
   特徴とするクライアント装置。
5. 【請求項５】 サービスを提供する際に、サービス提供
   の可否を判断する場合に、事前にサービスを受けるクラ
   イアント装置間で相互に相手の正当性を確認する際に使
   用される共通秘密鍵がシステム全体で１つである場合に
   相互認証を行うサーバ装置が実行する相互認証プログラ
   ムであって、 乱数Ｒｂを生成して保存する乱数生成プロセスと、 前記クライアント装置から受信したデータＲａと予め保
   持している装置固有の情報αを用いて、演算結果のデー
   タサイズが該データＲａより大きくならないような演算
   を実行して得られた結果Ｒａ’’と前記乱数Ｒｂとを連
   接する演算プロセスと、 前記演算プロセスで得られた連接された値を、予め前記
   クライアント装置と共有している共通秘密鍵を用いて暗
   号化して結果Ｅ１を生成する暗号化プロセスと、 暗号化された前記結果Ｅ１を前記クライアント装置に送
   信する結果送信プロセスと、 前記クライアント装置内で前記共通秘密鍵を用いて前記
   乱数Ｒｂを暗号化して得られる暗号化データＥ２を該ク
   ライアント装置から受信して、該暗号化データＥ２を該
   共通秘密鍵を用いて復号化し、前記乱数Ｒｂと復号化さ
   れたＲｂとが同一であるかを比較する認証プロセスとを
   有することを特徴とする相互認証プログラム。
6. 【請求項６】 サービスを提供する際に、サービス提供
   の可否を判断する場合に、事前にサービスを提供するサ
   ーバ装置間で相互に相手の正当性を確認する際に使用さ
   れる共通秘密鍵がシステム全体で１つである場合に相互
   認証を行うクライアント装置が実行する相互認証プログ
   ラムであって、 前記サーバ装置からの相互認証要求を受信すると、乱数
   Ｒａを生成する乱数生成プロセスと、 通信相手となる前記サーバ装置固有の情報αと前記乱数
   Ｒａを用いて、演算結果のデータサイズが該Ｒａより大
   きくならないような演算を実行し、Ｒａ’を生成して保
   存する演算プロセスと、 前記Ｒａ’を前記サーバ装置に送信する送信プロセス
   と、 前記サーバ装置から暗号化されたデータＥ１を受信し
   て、該データＥ１を予め該サーバ装置と共有している共
   通秘密鍵で復号化してＲａ’’を得る復号化プロセス
   と、 前記復号化プロセスにより得られた前記Ｒａ’’を保存
   しておいた前記Ｒａ’と比較して同一であるかを確認す
   る認証プロセスと、 前記認証プロセスにおいて比較結果が同一である場合に
   は、前記データＥ１から得られる乱数Ｒｂを前記共通秘
   密鍵を用いて暗号化し、暗号化データＥ２を生成する暗
   号化プロセスと、 前記暗号化プロセスで生成された前記暗号化データＥ２
   を前記サーバ装置に送信する結果送信プロセスとを有す
   ることを特徴とする相互認証プログラム。
7. 【請求項７】 サービスを提供する際に、サービス提供
   の可否を判断する場合に、事前にサービスを受けるクラ
   イアント装置間で相互に相手の正当性を確認する際に使
   用される共通秘密鍵がシステム全体で１つである場合に
   相互認証を行うサーバ装置が実行する相互認証プログラ
   ムを格納した記憶媒体であって、 乱数Ｒｂを生成して保存する乱数生成プロセスと、 前記クライアント装置から受信したデータＲａと予め保
   持している装置固有の情報αを用いて、演算結果のデー
   タサイズが該データＲａより大きくならないような演算
   を実行して得られた結果Ｒａ’’と前記乱数Ｒｂとを連
   接する演算プロセスと、 前記演算プロセスで得られた連接された値を、予め前記
   クライアント装置と共有している共通秘密鍵を用いて暗
   号化して結果Ｅ１を生成する暗号化プロセスと、 暗号化された前記結果Ｅ１を前記クライアント装置に送
   信する結果送信プロセスと、 前記クライアント装置内で前記共通秘密鍵を用いて前記
   乱数Ｒｂを暗号化して得られる暗号化データＥ２を該ク
   ライアント装置から受信して、該暗号化データＥ２を該
   共通秘密鍵を用いて復号化し、前記乱数Ｒｂと復号化さ
   れたＲｂとが同一であるかを比較する認証プロセスとを
   有することを特徴とする相互認証プログラムを格納した
   記憶媒体。
8. 【請求項８】 サービスを提供する際に、サービス提供
   の可否を判断する場合に、事前にサービスを提供するサ
   ーバ装置間で相互に相手の正当性を確認する際に使用さ
   れる共通秘密鍵がシステム全体で１つである場合に相互
   認証を行うクライアント装置が実行する相互認証プログ
   ラムを格納した記憶媒体であって、 前記サーバ装置からの相互認証要求を受信すると、乱数
   Ｒａを生成する乱数生成プロセスと、 通信相手となる前記サーバ装置固有の情報αと前記乱数
   Ｒａを用いて、演算結果のデータサイズが該Ｒａより大
   きくならないような演算を実行し、Ｒａ’を生成して保
   存する演算プロセスと、 前記Ｒａ’を前記サーバ装置に送信する送信プロセス
   と、 前記サーバ装置から暗号化されたデータＥ１を受信し
   て、該データＥ１を予め該サーバ装置と共有している共
   通秘密鍵で復号化してＲａ’’を得る復号化プロセス
   と、 前記復号化プロセスにより得られた前記Ｒａ’’を保存
   しておいた前記Ｒａ’と比較して同一であるかを確認す
   る認証プロセスと、 前記認証プロセスにおいて比較結果が同一である場合に
   は、前記データＥ１から得られる乱数Ｒｂを前記共通秘
   密鍵を用いて暗号化し、暗号化データＥ２を生成する暗
   号化プロセスと、 前記暗号化プロセスで生成された前記暗号化データＥ２
   を前記サーバ装置に送信する結果送信プロセスとを有す
   ることを特徴とする相互認証プログラムを格納した記憶
   媒体。