JP2003273863A - データ受配信システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報データを暗号化して転送するデータ受配
信システムおよび方法に関し、ローコストな構成と暗号
解読困難性を実現すること。 【解決手段】 上位装置１は、記憶部９ａから情報デー
タをデータ暗号化部１６に入力して、共通鍵生成部４ａ
からの共通鍵Ｋ_Ａおよび鍵復号化部１０ａからの共通鍵
Ｋ_Ｂを用いて２重に暗号化を行ない、暗号化データを送
受信部２ａにより端末装置１１に送信する。端末装置１
１は、上位装置１から受信した暗号化データについて、
データ復号化部１７により鍵復号化部１０ｂからの共通
鍵Ｋ_Ａおよび共通鍵生成部４ｂからの共通鍵Ｋ_Ｂを用い
た復号化を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は情報データを暗号化
して転送するデータ受配信システムおよび方法に関する
ものであり、特に、情報家電等を使用したコンテンツの
受配信に用いられるデータ受配信システムおよび方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年ネット上での情報家電等を使用した
コンテンツの受配信、電子商取引等の普及により、情報
データの暗号化の必要性が高まっている。現在普及して
いる暗号化方式は大きく分けて２種類ある。

【０００３】ＤＥＳ（Data Encryption Standard）に代
表される共通鍵暗号化方式は、データの暗号化と復号化
に同一の鍵を用いるものであり、高速な暗号処理ができ
るため大量のデータを扱う通信メッセージやファイルの
暗号化に多く使われている。高速処理の理由は、本方式
が基本的に転置と置換の組み合わせからなる比較的単純
なロジックに基づくことによる。しかし本方式は、暗号
文の送信者と受信者が同一の鍵を共有する必要があり、
鍵を配送する際に、これが他人に傍受される可能性があ
る。

【０００４】一方、ＲＳＡ（Rivest Shamir Aldeman)等
に代表される公開鍵暗号化方式は、暗号化鍵と復号化鍵
が異なるものである。従って相手に暗号化鍵を教える際
に他人に漏れても、直ちに暗号を解読される事態にはな
らない。暗号化のロジックが比較的複雑なため、一般に
共通鍵暗号化方式に比べ暗号解読は困難で安全性は高い
が、その反面処理時間が１００〜１０００倍と長くかか
り、大量データの暗号化には向かない。このようにそれ
ぞれの方式には一長一短がある。

【０００５】ところで情報家電等を使用しコンテンツの
受配信をネットワーク上で行うシステムでは、サーバと
情報家電端末との間で音楽や、ゲームソフト等の数ＭＢ
〜数１００ＭＢ単位のデータを暗号化してやり取りする
場合がある。上述したように両方式には一長一短がある
ので、コンテンツの暗号化では公開鍵暗号化方式と共通
鍵暗号化方式を組み合わせた方式を用いる。具体的に
は、暗号化したいデータ（コンテンツ）を共通鍵暗号に
よって暗号化し、そしてその共通鍵暗号の鍵を公開鍵暗
号によって暗号化して受け渡す。これにより安全性と高
速処理を両立させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで今日、差分解
読法や、線形解読法といった暗号解読法の研究の進歩に
伴い、共通鍵暗号化方式の安全性が議論されるようにな
った。例えば１６段のＤＥＳ暗号は２^４７個の平文攻撃
により解読が可能であることが示され、安全性が疑問視
されている。他の共通鍵暗号化方式についても将来のよ
り強力な暗号解読法の発見、およびコンピュータの処理
能力の向上により、安全性に問題を有するものが出てく
る可能性がある。従って、上述した公開鍵暗号化方式と
共通鍵暗号化方式を組み合わせた方式も完全なものとは
言えず、より安全性の高い代替方式が求められている。

【０００７】本発明の目的は、ローコストな構成で、暗
号解読を困難としたデータ受配信システムおよび方法を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１の発明は、互いにネットワーク接続された
上位装置と１個以上の端末装置を有し、該上位装置と該
端末装置間で通信手段を介してデータの送受信を行なう
データ受配信システムにおいて、前記上位装置は、情報
データを入力して、第１および第２の共通鍵を用いた暗
号化を行なう２重暗号化手段と、前記暗号化されたデー
タを前記端末装置に送信する手段とを備え、前記端末装
置は、前記上位装置から受信した前記暗号化されたデー
タについて、第３の共通鍵および第４の共通鍵を用いて
復号化を行なう復号化手段を備えることを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、互いにネットワーク接
続された上位装置と１個以上の端末装置を有し、該上位
装置と該端末装置間で通信手段を介してデータの送受信
を行なうデータ受配信システムにおいて、前記上位装置
は、共通鍵暗号化方式に基づき第１の共通鍵を生成する
とともに、公開鍵暗号化方式に基づき第１の公開鍵と第
１の秘密鍵のペアを生成して前記第１の公開鍵を前記端
末装置に送信する第１の公開鍵送信手段と、前記第１の
共通鍵と前記端末装置から受信した第２の公開鍵から第
１の暗号化鍵データを生成して前記端末装置に送信する
第１の暗号化鍵送信手段と、情報データを入力し、前記
第１の共通鍵を用いた暗号化および前記第１の秘密鍵と
前記端末装置から受信した第２の暗号化鍵データから生
成した第２の共通鍵を用いた暗号化を２重に行ない、該
暗号化データを前記端末装置に送信する暗号化データ送
信手段とを備え、前記端末装置は、共通鍵暗号化方式に
基づき第３の共通鍵を生成するとともに、公開鍵暗号化
方式に基づき前記第２の公開鍵と第２の秘密鍵のペアを
生成して前記第２の公開鍵を前記端末装置に送信する第
２の公開鍵送信手段と、前記第３の共通鍵と前記上位装
置から受信した前記第１の公開鍵から前記第２の暗号化
鍵データを生成して前記上位装置に送信する第２の暗号
化鍵送信手段と、前記上位装置から受信した前記暗号化
データについて、前記第３の共通鍵を用いた復号化およ
び前記上位装置から受信した前記第１の暗号化鍵データ
と前記第２の秘密鍵から生成した第４の共通鍵を用いた
復号化を行なう復号化手段とを備えることを特徴とす
る。

【００１０】請求項３の発明は、請求項２に記載のデー
タ受配信システムにおいて、前記端末装置はさらに、別
の情報データを読み込んで前記第１および第３の共通鍵
を用いて暗号化する暗号化手段と、前記暗号化したデー
タを前記上位装置に送信する送信手段とを備え、前記上
位装置はさらに、前記端末装置から受信した前記別の情
報データを受信して前記第１および第２の共通鍵を用い
て復号化する別の復号化手段を備えることを特徴とす
る。

【００１１】請求項４の発明は、互いにネットワーク接
続された上位装置と１個以上の端末装置の間でデータの
送受信を行なうデータ受配信方法において、前記上位装
置において、共通鍵暗号化方式に基づき第１の共通鍵を
生成するとともに、公開鍵暗号化方式に基づき第１の公
開鍵と第１の秘密鍵のペアを生成して前記第１の公開鍵
を前記端末装置に送信する第１ステップと、前記端末装
置において、共通鍵暗号化方式に基づき第２の共通鍵を
生成するとともに、公開鍵暗号化方式に基づき第２の公
開鍵と第２の秘密鍵のペアを生成して前記第２の公開鍵
を前記端末装置に送信する第２ステップと、前記上位装
置において、前記第１の共通鍵と前記端末装置から受信
した前記第２の公開鍵から第１の暗号化鍵データを生成
して前記端末装置に送信する第３ステップと、前記端末
装置において、前記第２の共通鍵と前記上位装置から受
信した前記第１の公開鍵から第２の暗号化鍵データを生
成して前記上位装置に送信する第４ステップと、前記上
位装置において、情報データを入力し、前記第１の共通
鍵を用いた暗号化および前記第１の秘密鍵と前記端末装
置から受信した前記第２の暗号化鍵データから生成した
第３の共通鍵を用いた暗号化を２重に行ない、該暗号化
データを前記端末装置に送信する第５ステップと、前記
端末装置において、前記上位装置から送信された前記暗
号化データについて、前記第２の共通鍵を用いた復号化
および前記上位装置から受信した前記第１の暗号化鍵デ
ータと前記第２の秘密鍵から生成した第４の共通鍵を用
いた復号化を行なう第６ステップとを備えることを特徴
とする。

【００１２】請求項５の発明は、互いにネットワーク接
続された上位装置と１個以上の端末装置の間でデータの
送受信を行なうデータ受配信方法において、前記上位装
置において、共通鍵暗号化方式に基づき第１の共通鍵を
生成するとともに、公開鍵暗号化方式に基づき第１の公
開鍵と第１の秘密鍵のペアを生成して前記第１の公開鍵
を前記端末装置に送信する第１ステップと、前記端末装
置において、共通鍵暗号化方式に基づき第２の共通鍵を
生成するとともに、公開鍵暗号化方式に基づき第２の公
開鍵と第２の秘密鍵のペアを生成して前記第２の公開鍵
を前記端末装置に送信する第２ステップと、前記上位装
置において、前記第１の共通鍵と前記端末装置から受信
した前記第２の公開鍵から第１の暗号化鍵データを生成
して前記端末装置に送信する第３ステップと、前記端末
装置において、前記第２の共通鍵と前記上位装置から受
信した前記第１の公開鍵から第２の暗号化鍵データを生
成して前記上位装置に送信する第４ステップと、前記端
末装置において、情報データを入力し、前記第２の共通
鍵を用いた暗号化および前記上位装置から受信した前記
第１の暗号化鍵データと前記第２の秘密鍵から生成した
第３の共通鍵を用いた暗号化を２重に行ない、該暗号化
データを前記上位装置に送信する第５ステップと、前記
上位装置において、前記端末装置から送信された前記暗
号化データについて、前記第２の共通鍵を用いた復号化
および前記端末装置から受信した前記第２の暗号化鍵デ
ータと前記第２の秘密鍵から生成した第４の共通鍵を用
いた復号化を行なう第６ステップとを備えることを特徴
とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）まず、本発明の
第１実施形態について図１および図２を参照して説明す
る。図１は本発明に係るデータ受配信システムの第１実
施形態のシステム構成図である。上位装置（サーバ）１
は、データ受配信システムにおいてコンテンツを配信す
る。端末装置１１は、上位装置１とネットワーク回線１
２により相互に接続されている。なお、実際は１台のサ
ーバに対して複数個の端末装置が接続されるが、図１で
は簡略化のために１個のみ示している。

【００１４】上位装置１は、端末装置１１とのデータの
送受信を行う送受信部２ａ、端末装置１１から送られて
くる公開鍵Ｙ_Ｂのデータを記憶する公開鍵記憶部３ａ、
乱数に基づき共通鍵Ｋ_Ａを生成する共通鍵生成部４ａ、
共通鍵Ｋ_Ａを公開鍵暗号化方式により暗号化する鍵暗号
化部５ａ、ダウンロードすべきデータを共通鍵暗号化方
式により暗号化するデータ暗号化部１６、公開鍵Ｙ_Ａと
秘密鍵Ｘ_Ａのペアを生成する公開鍵ペア生成部８ａ、音
楽やゲームソフト等のコンテンツ、その他管理情報等を
ストアする記憶部９ａ、端末装置１１から送られてくる
暗号化鍵Ｐ_Ｂを復号化する鍵復号化部１０ａから構成さ
れる。

【００１５】共通鍵生成部４ａは乱数を発生し、この乱
数に基づいて５６ビットの暗号化鍵（共通鍵Ｋ_Ａ）を生
成し、その鍵データを出力する。公開鍵ペア生成部８ａ
は、暗号化鍵のペア（公開鍵Ｙ_Ａおよび秘密鍵Ｘ_Ａ）を
生成し、それらの鍵データを出力する。鍵生成のアルゴ
リズムはＲＳＡ方式に基づく。すなわち、選択した２個
の素数を用いて所定の条件を満足する一対のデータを求
め、このデータを公開鍵Ｙ_Ａ、秘密鍵Ｘ_Ａとする。な
お、出力される鍵のビット数は選択した素数、その他の
条件により決定される。

【００１６】鍵暗号化部５ａは、共通鍵Ｋ_Ａおよび公開
鍵Ｙ_Ｂの鍵データを入力し、公開鍵Ｙ_Ｂを用いて共通鍵
Ｋ_ＡをＲＳＡ方式により暗号化して、その鍵データ（暗
号化鍵Ｐ_Ａ）を出力する。本暗号化処理はベキ乗と剰余
の演算に基づく。

【００１７】鍵復号化部１０ａは、暗号化鍵Ｐ_Ｂと秘密
鍵Ｘ_Ａの鍵データを入力し、秘密鍵Ｘ_Ａを用いて暗号化
鍵Ｐ_ＢをＲＳＡ方式により復号化して、その鍵データ
（共通鍵Ｋ_Ｂ）を出力する。この復号化処理も同様にベ
キ乗と剰余の演算に基づく。

【００１８】データ暗号化部１６は、共通鍵Ｋ_Ａと共通
鍵Ｋ_Ｂの鍵データを入力すると共に、記憶部９ａにスト
アされている図示しないコンテンツデータを読み出し、
ＤＥＳ方式による２重の暗号化を行い、その暗号化デー
タを出力する。データ暗号化部１６による暗号化処理
は、コンテンツデータに対して共通鍵Ｋ_Ａを用いてＤＥ
Ｓ暗号化処理を行うステップ、およびその暗号化データ
に対して共通鍵Ｋ_Ｂを用いてＤＥＳ暗号化処理を行うス
テップを行なうことより実現される。さらに、各ＤＥＳ
暗号化処理は次のステップを行なうことより実現され
る。 入力データを６４ビット毎のブロックに分割するステ
ップ １６段のラウンド関数によりデータの置換と転置を行
い各ブロック毎に暗号化するステップ 各ブロックを連結して暗号化データを求めるステップ

【００１９】一方、端末装置１１は、上位装置１とのデ
ータの送受信を行う送受信部２ｂ、上位装置から送られ
てくる公開鍵Ｙ_Ａのデータを記憶する公開鍵記憶部３
ｂ、乱数に基づき共通鍵Ｋ_Ｂを生成する共通鍵生成部４
ｂ、共通鍵Ｋ_Ｂを公開鍵暗号化方式により暗号化する鍵
暗号化部５ｂ、ダウンロードした暗号化コンテンツデー
タを共通鍵方式により復号化するデータ復号化部１７、
公開鍵Ｙ_Ｂと秘密鍵Ｘ_Ｂのペアを生成する公開鍵ペア生
成部８ｂ、音楽やゲームソフト等のダウンロードしたコ
ンテンツをストアする記憶部９ｂ、上位装置１から送ら
れてくる暗号化鍵Ｐ_Ａを復号化する鍵復号化部１０ｂか
ら構成される。

【００２０】図１において、端末装置１１の例えば構成
要素２ｂ，３ｂ，４ｂ，…等は、各々上位装置の構成要
素２ａ，３ａ，４ａ，…等に対応しており、これらの構
成要素は同一のものであるため詳しい説明は省略する。

【００２１】図１においてデータ復号化部１７は共通鍵
Ｋ_Ａと共通鍵Ｋ_Ｂの鍵データを入力すると共に、送受信
部２ｂで受信した暗号化コンテンツデータを入力し、こ
のコンテンツデータをＤＥＳ方式により復号化する。デ
ータ復号化部１７には記憶部９ｂが接続されており、復
号化したコンテンツデータがストアされるようになって
いる。

【００２２】また、本復号化処理は、コンテンツデータ
に対して共通鍵Ｋ_Ｂを用いてＤＥＳ復号化処理を行うス
テップ、およびその復号化データに対して共通鍵Ｋ_Ａを
用いてＤＥＳ復号化処理を行うステップを行なうことよ
り実現される。さらに、各ＤＥＳ復号化処理は、上述し
たＤＥＳ暗号化処理と同様のステップ（，，）を
行なうことより実現される。

【００２３】なお、端末装置１１には、この他にキーボ
ード、マウス等の入力装置や、ディスプレイ等の出力装
置、ダウンロードした音楽データ等のコンテンツを再生
するための再生装置等が接続されるが、図１ではこれら
の構成要素を省略している。

【００２４】図２は本発明の第１実施形態におけるデー
タ受配信システムにおいて、上位装置１からコンテンツ
をダウンロードする際のデータ受配信手順を示するシー
ケンス図である。

【００２５】まず、端末装置１１にてユーザが希望する
コンテンツデータ（音楽データ等）を選択すると、端末
装置１１から上位装置１に対してダウンロード要求が送
られる。

【００２６】上位装置１がこのダウンロード要求を受け
取ると、公開鍵ペア生成部８ａはＲＳＡ方式の公開鍵Ｙ
_Ａと秘密鍵Ｘ_Ａのペアを生成し、これらの鍵データを出
力する。そして公開鍵Ｙ_Ａの鍵データは送受信部２ａを
介して端末装置１１へ送られる。さらに、共通鍵生成部
４ａは、発生した乱数に基づき５６ビットの共通鍵Ｋ _Ａ
を生成し、その鍵データを鍵暗号化部５ａおよびデータ
暗号化部１６に入力する。

【００２７】一方、端末装置１１は、公開鍵Ｙ_Ａを受信
すると、公開鍵Ｙ_Ａを公開鍵記憶部３ｂにストアする。
さらに、公開鍵ペア生成部８ｂはＲＳＡ方式に基づく公
開鍵Ｙ_Ｂと秘密鍵Ｘ_Ｂのペアを生成する。そして公開鍵
Ｙ_Ｂの鍵データを送受信部２ｂを介して上位装置１へ送
信する。さらに、共通鍵生成部４ｂは、発生した乱数に
基づき５６ビットの共通鍵Ｋ_Ｂを生成し、その鍵データ
を鍵暗号化部５ｂおよびデータ復号化部１７に入力す
る。

【００２８】上位装置１は公開鍵Ｙ_Ｂを受信すると、公
開鍵Ｙ_Ｂを公開鍵記憶部３ａにストアする。さらに、鍵
暗号化部５ａは、共通鍵Ｋ_Ａと、公開鍵Ｙ_Ｂの鍵データ
をそれぞれ入力し、公開鍵Ｙ_Ｂを暗号鍵としてＲＳＡ方
式により共通鍵Ｋ_Ａを暗号化する。さらに、暗号化鍵Ｐ
_Ａのデータを送受信部２ａを介して端末装置１１に送信
する。

【００２９】一方、端末装置１１は、この暗号化鍵Ｐ_Ａ
のデータを受信すると鍵復号化部１０ｂにこの鍵データ
を入力して、鍵復号化部１０ｂは公開鍵ペア生成部８ｂ
から入力される秘密鍵Ｘ_Ｂの鍵データを用いて、ＲＳＡ
方式により暗号化鍵Ｐ_Ａの復号化処理を行って共通鍵Ｋ
_Ａを取得し、その鍵データをデータ復号化部１７に入力
する。さらに、鍵暗号化部５ｂは、共通鍵Ｋ_Ｂと、公開
鍵Ｙ_Ａの鍵データをそれぞれ入力し、公開鍵Ｙ_Ａを暗号
鍵としてＲＳＡ方式により共通鍵Ｋ_Ｂを暗号化する。さ
らに、暗号化鍵Ｐ_Ｂのデータを送受信部２ｂを介して上
位装置１に送信する。

【００３０】上位装置１は、暗号化鍵Ｐ_Ｂのデータを受
信すると鍵復号化部１０ａにこの鍵データを入力し、鍵
復号化部１０ａは公開鍵ペア生成部８ａから入力される
秘密鍵Ｘ_Ａの鍵データを用いて、ＲＳＡ方式により暗号
化鍵Ｐ_Ｂの復号化処理を行って共通鍵Ｋ_Ｂを取得し、そ
の鍵データをデータ暗号化部１６に入力する。

【００３１】さらに、端末装置１１からのダウンロード
要求に基づき記憶部９ａから所定のコンテンツを探索
し、このコンテンツをデータ暗号化部１６に読み込む。
そしてデータ暗号化部１６はまず、共通鍵生成部４ａか
ら入力される共通鍵Ｋ_Ａの鍵データを用いてＤＥＳ方式
によるコンテンツデータの暗号化処理を行う。次に、そ
の暗号化データについて、公開鍵記憶部３ａから入力さ
れる共通鍵Ｋ_Ｂの鍵データを用いて再度ＤＥＳ方式によ
る暗号化処理を行う。さらに、これらの暗号化データを
送受信部２ａを介して端末装置１１へ送信する。

【００３２】端末装置１１は、暗号化データを受信する
と、この暗号化データをデータ復号化部１７へ入力す
る。そしてデータ復号化部１７はまず、共通鍵生成部４
ｂから入力される共通鍵Ｋ_Ｂの鍵データを用いてＤＥＳ
方式により暗号化データの復号化処理を行う。さらに、
その出力データについて、鍵復号化部１０ｂから入力さ
れる共通鍵Ｋ_Ａの鍵データを用いて再度ＤＥＳ方式によ
る復号化処理を行う。そして復元されたコンテンツデー
タを記憶部９ｂにストアする。

【００３３】さらに、このコンテンツが例えば音楽デー
タである場合は、図示しない上述の再生装置により、こ
のコンテンツが読み込まれて再生が行われる。

【００３４】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施
形態について図３および図４を参照して説明する。図３
は本発明に係るデータ受配信システムの第２実施形態の
システム構成図である。図３において図１と同一のもの
は同一の番号を割り当てている。

【００３５】本実施形態のデータ受配信システムの構成
は基本的に第１実施形態と同様であるが、上位装置１に
データ復号化部２７が追加され、端末装置１１にデータ
暗号化部２６が追加されている点で異なる。この様な構
成により、上位装置１から端末装置１１へのコンテンツ
のダウンロードに加え、端末装置１１から上位装置１へ
のコンテンツのアップロードを可能とすることができ。
なお、コンテンツのダウンロードにおける上位装置１と
端末装置１１間のデータ受配信手順（図２）は第１実施
形態と同様なので説明を省略する。

【００３６】図４は、本発明の第２実施形態におけるデ
ータ受配信システムにおいて上位装置１に対しコンテン
ツをアップロードする際のデータ受配信手順を示するシ
ーケンス図である。

【００３７】まず、端末装置１１にてユーザがアップロ
ードするコンテンツデータ（音楽データ等）を選択する
と、端末装置１１から上位装置１に対してアップロード
要求が送られる。

【００３８】上位装置１がこのアップロード要求を受け
取ると、公開鍵ペア生成部８ａはＲＳＡ方式の公開鍵Ｙ
_Ａと秘密鍵Ｘ_Ａのペアを生成し、これらの鍵データを出
力する。そして公開鍵Ｙ_Ａの鍵データは送受信部２ａを
介して端末装置１１へ送られる。さらに、共通鍵生成部
４ａは、発生した乱数に基づき５６ビットの共通鍵Ｋ _Ａ
を生成し、その鍵データを鍵暗号化部５ａおよびデータ
復号化部１７に入力する。

【００３９】一方、端末装置１１は、公開鍵Ｙ_Ａを受信
すると、公開鍵Ｙ_Ａを公開鍵記憶部３ｂにストアする。
そして公開鍵ペア生成部８ｂはＲＳＡ方式に基づく公開
鍵Ｙ _Ｂと秘密鍵Ｘ_Ｂのペアを生成する。そして公開鍵Ｙ
_Ｂの鍵データを送受信部２ｂを介して上位装置１に送信
する。さらに、共通鍵生成部４ｂは、発生した乱数に基
づき５６ビットの共通鍵Ｋ_Ｂを生成し、その鍵データを
鍵暗号化部５ｂおよびデータ暗号化部２６に入力する。

【００４０】上位装置１は公開鍵Ｙ_Ｂを受信すると、公
開鍵Ｙ_Ｂを公開鍵記憶部３ａにストアする。さらに、鍵
暗号化部５ａは、共通鍵Ｋ_Ａと、公開鍵Ｙ_Ｂの鍵データ
をそれぞれ入力し、公開鍵Ｙ_Ｂを暗号鍵としてＲＳＡ方
式により共通鍵Ｋ_Ａを暗号化する。さらに、暗号化鍵Ｐ
_Ａの鍵データを送受信部２ａを介して端末装置１１に送
信する。

【００４１】一方、端末装置１１は、この暗号化鍵Ｐ_Ａ
の鍵データを受信すると、鍵復号化部１０ｂにこの鍵デ
ータを入力し、鍵復号化部１０ｂは公開鍵ペア生成部８
ｂから入力される秘密鍵Ｘ_Ｂの鍵データを用いて、ＲＳ
Ａ方式により暗号化鍵Ｐ_Ａの復号化処理を行って共通鍵
Ｋ_Ａを取得し、その鍵データをデータ暗号化部２６に入
力する。さらに、鍵暗号化部５ｂは、共通鍵Ｋ_Ｂと、公
開鍵Ｙ_Ａの鍵データをそれぞれ入力し、公開鍵Ｙ_Ａを暗
号鍵としてＲＳＡ方式により共通鍵Ｋ_Ｂを暗号化する。
さらに、暗号化鍵Ｐ_Ｂの鍵データを送受信部２ｂを介し
て上位装置１に送信する。

【００４２】上位装置１は、暗号化鍵Ｐ_Ｂの鍵データを
受信すると、鍵復号化部１０ａにこの鍵データを入力
し、鍵復号化部１０ａは公開鍵ペア生成部８ａから入力
される秘密鍵Ｘ_Ａの鍵データを用いて、ＲＳＡ方式によ
り暗号化鍵Ｐ_Ｂの復号化処理を行って共通鍵Ｋ_Ｂを取得
し、その鍵データをデータ復号化部２７に入力する。

【００４３】一方、端末装置１１では引き続き、データ
暗号化部２６がアップロードすべきコンテンツを記憶部
９ｂから読み込む。そして、データ暗号化部２６は、鍵
復号化部１０ｂから入力される共通鍵Ｋ_Ａの鍵データを
用いてＤＥＳ方式によるコンテンツデータの暗号化処理
を行う。次に、この暗号化したデータについて、共通鍵
生成部４ｂから入力される共通鍵Ｋ_Ｂの鍵データを用い
て再度ＤＥＳ方式による暗号化処理を行う。さらに、こ
の暗号化データＢを送受信部２ｂを介して上位装置１へ
送信する。

【００４４】上位装置１は、暗号化データＢを受信する
と、この暗号化データＢをデータ復号化部２７へ入力す
る。そしてデータ復号化部２７は、鍵復号化部１０ａか
ら入力される共通鍵Ｋ_Ｂの鍵データを用いてＤＥＳ方式
による復号化処理を行う。さらに、その復号化した出力
データについて、共通鍵Ｋ_Ａを用いて再度ＤＥＳ方式に
よる復号化処理を行う。そして復号化されたコンテンツ
データを記憶部９ａにストアする。

【００４５】なお、以上の実施形態ではデータ暗号化部
２６／データ復号化部２７の暗号化／復号化方式として
ＤＥＳ方式を用いていたが、他の共通鍵暗号化／復号化
方式を使用しても本発明を実施可能である。この場合、
共通鍵生成部４ａ，４ｂは、当然ながら使用する共通鍵
暗号化／復号化方式に対応したビット数の鍵データを生
成するものに置き換える必要がある。

【００４６】また、以上の実施形態では鍵暗号化部５
ａ，５ｂおよび鍵復号化部１０ａ，１０ｂの暗号化／復
号化方式としてＲＳＡ方式を用いていたが、他の公開鍵
方式を使用しても本発明を実施可能である。この場合、
公開鍵ペア生成部８ａおよび８ｂは、当然ながら使用す
る公開鍵方式に対応した公開鍵／秘密鍵のペアを生成す
るものに置き換える必要がある。

【００４７】また、以上の実施形態におけるデータ受配
信システムの手順において行われる装置間の暗号鍵（公
開鍵Ｙ_Ａ，Ｙ_Ｂおよび共通鍵Ｋ_Ａ，Ｋ_Ｂ）の交換は、必
ずしもコンテンツをダウンロード、又はアップロードす
る度に行う必要はない。実際には数回のデータ受配信に
１回程度の頻度で行うだけでよく、これにより処理時間
が節約される。

【００４８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係るデ
ータ受配信システムは、上位装置から端末装置に情報デ
ータを送信（ダウンロード）する場合に、上位装置側が
生成した共通鍵と端末装置側が生成した共通鍵により、
情報データを２重に暗号化するので、ダウンロードデー
タについて第三者による暗号解読の困難さが増し、シス
テムの安全性が向上する。

【００４９】また、本発明の他の実施形態におけるデー
タ受配信システムは、上記の効果に加え、端末装置から
上位装置への情報データを送信（アップロード）する場
合に、上位装置側が生成した共通鍵と端末装置側が生成
した共通鍵により、情報データを２重に暗号化するの
で、アップロードデータについても第三者による暗号解
読の困難さが増し、システムの安全性が向上する効果を
有する。

【００５０】また、２重に暗号化することにより暗号化
／復号化の処理時間は約２倍となるが、公開鍵暗号化方
式を単独で使用した場合に比べればはるかに高速なた
め、ローコストで実用的なシステムを実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデータ受配信システムの第１実施
形態のシステム構成図である。

【図２】第１実施形態におけるデータ受配信手順を説明
するシーケンス図である。

【図３】本発明に係るデータ受配信システムの第２実施
形態のシステム構成図である。

【図４】第２実施形態におけるデータ受配信手順を説明
するシーケンス図である。

【符号の説明】

１ 上位装置 ２ａ，２ｂ 送受信部 ３ａ，３ｂ 公開鍵記憶部 ４ａ，４ｂ 共通鍵生成部 ５ａ，５ｂ 鍵暗号化部 １６，２６ データ暗号化部 １７，２７ データ復号化部 ８ａ，８ｂ 公開鍵ペア生成部 ９ａ，９ｂ 記憶部 １０ａ，１０ｂ 鍵復号化部 １１ 端末装置 １２ ネットワーク回線 Ｋ_Ａ，Ｋ_Ｂ 共通鍵 Ｐ_Ａ，Ｐ_Ｂ 暗号化鍵 Ｘ_Ａ，Ｘ_Ｂ 秘密鍵 Ｙ_Ａ，Ｙ_Ｂ 公開鍵

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いにネットワーク接続された上位装置
   と１個以上の端末装置を有し、該上位装置と該端末装置
   間で通信手段を介してデータの送受信を行なうデータ受
   配信システムにおいて、 前記上位装置は、情報データを入力して、第１および第
   ２の共通鍵を用いた暗号化を行なう２重暗号化手段と、
   前記暗号化されたデータを前記端末装置に送信する手段
   とを備え、 前記端末装置は、前記上位装置から受信した前記暗号化
   されたデータについて、第３の共通鍵および第４の共通
   鍵を用いて復号化を行なう復号化手段を備えることを特
   徴とするデータ受配信システム。
2. 【請求項２】 互いにネットワーク接続された上位装置
   と１個以上の端末装置を有し、該上位装置と該端末装置
   間で通信手段を介してデータの送受信を行なうデータ受
   配信システムにおいて、 前記上位装置は、共通鍵暗号化方式に基づき第１の共通
   鍵を生成するとともに、公開鍵暗号化方式に基づき第１
   の公開鍵と第１の秘密鍵のペアを生成して前記第１の公
   開鍵を前記端末装置に送信する第１の公開鍵送信手段
   と、前記第１の共通鍵と前記端末装置から受信した第２
   の公開鍵から第１の暗号化鍵データを生成して前記端末
   装置に送信する第１の暗号化鍵送信手段と、情報データ
   を入力し、前記第１の共通鍵を用いた暗号化および前記
   第１の秘密鍵と前記端末装置から受信した第２の暗号化
   鍵データから生成した第２の共通鍵を用いた暗号化を２
   重に行ない、該暗号化データを前記端末装置に送信する
   暗号化データ送信手段とを備え、 前記端末装置は、共通鍵暗号化方式に基づき第３の共通
   鍵を生成するとともに、公開鍵暗号化方式に基づき前記
   第２の公開鍵と第２の秘密鍵のペアを生成して前記第２
   の公開鍵を前記端末装置に送信する第２の公開鍵送信手
   段と、前記第３の共通鍵と前記上位装置から受信した前
   記第１の公開鍵から前記第２の暗号化鍵データを生成し
   て前記上位装置に送信する第２の暗号化鍵送信手段と、
   前記上位装置から受信した前記暗号化データについて、
   前記第３の共通鍵を用いた復号化および前記上位装置か
   ら受信した前記第１の暗号化鍵データと前記第２の秘密
   鍵から生成した第４の共通鍵を用いた復号化を行なう復
   号化手段とを備えることを特徴とするデータ受配信シス
   テム。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のデータ受配信システム
   において、 前記端末装置はさらに、別の情報データを読み込んで前
   記第１および第３の共通鍵を用いて暗号化する暗号化手
   段と、前記暗号化したデータを前記上位装置に送信する
   送信手段とを備え、 前記上位装置はさらに、前記端末装置から受信した前記
   別の情報データを受信して前記第１および第２の共通鍵
   を用いて復号化する別の復号化手段を備えることを特徴
   とするデータ受配信システム。
4. 【請求項４】 互いにネットワーク接続された上位装置
   と１個以上の端末装置の間でデータの送受信を行なうデ
   ータ受配信方法において、 前記上位装置において、共通鍵暗号化方式に基づき第１
   の共通鍵を生成するとともに、公開鍵暗号化方式に基づ
   き第１の公開鍵と第１の秘密鍵のペアを生成して前記第
   １の公開鍵を前記端末装置に送信する第１ステップと、 前記端末装置において、共通鍵暗号化方式に基づき第２
   の共通鍵を生成するとともに、公開鍵暗号化方式に基づ
   き第２の公開鍵と第２の秘密鍵のペアを生成して前記第
   ２の公開鍵を前記端末装置に送信する第２ステップと、 前記上位装置において、前記第１の共通鍵と前記端末装
   置から受信した前記第２の公開鍵から第１の暗号化鍵デ
   ータを生成して前記端末装置に送信する第３ステップ
   と、 前記端末装置において、前記第２の共通鍵と前記上位装
   置から受信した前記第１の公開鍵から第２の暗号化鍵デ
   ータを生成して前記上位装置に送信する第４ステップ
   と、 前記上位装置において、情報データを入力し、前記第１
   の共通鍵を用いた暗号化および前記第１の秘密鍵と前記
   端末装置から受信した前記第２の暗号化鍵データから生
   成した第３の共通鍵を用いた暗号化を２重に行ない、該
   暗号化データを前記端末装置に送信する第５ステップ
   と、 前記端末装置において、前記上位装置から送信された前
   記暗号化データについて、前記第２の共通鍵を用いた復
   号化および前記上位装置から受信した前記第１の暗号化
   鍵データと前記第２の秘密鍵から生成した第４の共通鍵
   を用いた復号化を行なう第６ステップとを備えることを
   特徴とするデータ受配信方法。
5. 【請求項５】 互いにネットワーク接続された上位装置
   と１個以上の端末装置の間でデータの送受信を行なうデ
   ータ受配信方法において、 前記上位装置において、共通鍵暗号化方式に基づき第１
   の共通鍵を生成するとともに、公開鍵暗号化方式に基づ
   き第１の公開鍵と第１の秘密鍵のペアを生成して前記第
   １の公開鍵を前記端末装置に送信する第１ステップと、 前記端末装置において、共通鍵暗号化方式に基づき第２
   の共通鍵を生成するとともに、公開鍵暗号化方式に基づ
   き第２の公開鍵と第２の秘密鍵のペアを生成して前記第
   ２の公開鍵を前記端末装置に送信する第２ステップと、 前記上位装置において、前記第１の共通鍵と前記端末装
   置から受信した前記第２の公開鍵から第１の暗号化鍵デ
   ータを生成して前記端末装置に送信する第３ステップ
   と、 前記端末装置において、前記第２の共通鍵と前記上位装
   置から受信した前記第１の公開鍵から第２の暗号化鍵デ
   ータを生成して前記上位装置に送信する第４ステップ
   と、 前記端末装置において、情報データを入力し、前記第２
   の共通鍵を用いた暗号化および前記上位装置から受信し
   た前記第１の暗号化鍵データと前記第２の秘密鍵から生
   成した第３の共通鍵を用いた暗号化を２重に行ない、該
   暗号化データを前記上位装置に送信する第５ステップ
   と、 前記上位装置において、前記端末装置から送信された前
   記暗号化データについて、前記第２の共通鍵を用いた復
   号化および前記端末装置から受信した前記第２の暗号化
   鍵データと前記第２の秘密鍵から生成した第４の共通鍵
   を用いた復号化を行なう第６ステップとを備えることを
   特徴とするデータ受配信方法。