JP2005123996A - デバイス間において認証用情報を委譲する情報処理方法及び情報処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 信頼できるＩＣカードと、別の携帯デバイスとが通信することにより、携帯デバイスに安全に個人認証用データを書き込む為の情報処理方法及び情報処理システムを提案すること。
【解決手段】
ＩＣカードで新たな秘密鍵データを生成し、利用者のユーザ秘密鍵データを用いて署名処理を行い共通鍵データとする。共通鍵データとユーザ公開鍵証明書データ等を携帯デバイスに送信し、携帯デバイスにおいて共通鍵データの署名を検証する。共通鍵データをセキュア記憶領域に保存する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、認証用情報を備えたＩＣカードから他の携帯デバイスへ該認証用情報を委譲する情報処理方法及び情報処理システムに関する。

近年、住民基本台帳カードの本格的な導入や、クレジットカードのＩＣカード化が進むことにより、重要な個人認証用情報を信頼できるＩＣカード上に格納し、多くの場面でそのＩＣカードを利用する機会が増えている。
特に、このようなＩＣカードを用いると、プライバシーに係る情報を取り出したり、経済活動を行うことができるため、利用者はＩＣカードの取り扱いには最大限の注意を払う必要がある。

また、ＩＣカードは複数のサービスを利用できるように複数の個人認証用情報を１枚のカードに同時に登録することができるが、発行元や用途により実際には完全な統一は難しい。そのため、個人認証用情報を利用する際に、複数の信頼できるＩＣカードを常に携帯しなければならなくなり、利便性を大きく損なうことが予想される。
従って、全ての認証用情報を備えたＩＣカードを常に利用するのではなく、一般に市販されているＩＣカードや、ＰＤＡ（Personal Data Assistant）、携帯電話などの携帯デバイスに、利用するサービスに応じた個人認証用情報を登録する技術が求められている。

このためには、信頼できるＩＣカードから別のＩＣカード等の携帯デバイスに一括して認証用情報を委譲して保管させ、サービスの利用時にはそれらのデバイスから送出できるような処理方法が必要である。
その方法は、常に利用者の手元で簡単にできることが望ましいが、この場合利用者によって不正な情報が書き込まれる可能性がある。
従来ではこのような要求を満たす処理方法が提案されていなかったため、個人認証用情報は、信頼できる機関によって、本人の身元確認を行った上で、必要な情報を書き込まなければならず、利用者の利便性を損なっていた。

個人認証に際しては、従来から特許文献１に開示されるような公開鍵、秘密鍵、証明書を用いた認証方法が知られており、該開示では安全な証明書の発行方法が提案されている。
また、特許文献２では、複数ＩＣカード及び同一カード内のアプリケーションの連携の自由度を向上させる技術を提案しており、各アプリケーションに鍵を所有させ、その鍵に対して、カードを管理するカードマネージャ（CM）により、その鍵に対するお墨付きを与えるアプリケーション間にて、証明書と署名を用いたチャレンジ＆レスポンスを元にした認証を行なうか、又はカードマネージャが代理認証して、アプリケーションの連携を行なうようにする技術が開示されている。

特開２００１−３５０４０６号公報 特開２００２−２７９３７３号公報

本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて創出されたものであり、その目的は、利用者が既に信頼できるＩＣカードを持っていることを前提として、そのＩＣカードと、別の携帯デバイスとが通信することにより、携帯デバイスに安全に個人認証用データを書き込む為の情報処理方法及び情報処理システムを提案することである。

上記目的を達成するために、本発明による情報処理方法は次の特徴を備える。
すなわち、請求項１に記載の発明は、認証用情報を備えたＩＣカードから他の携帯デバイスへ該認証用情報を委譲する情報処理方法であって次のステップを備える。
（１）ＩＣカードの共通鍵生成手段が、新たな秘密鍵データを生成する共通鍵生成ステップ
（２）ＩＣカードの共通鍵署名手段が、該新たな秘密鍵データに対し、予めＩＣカードに記憶された利用者のユーザ秘密鍵データを用いて署名処理を行い共通鍵データとする共通鍵署名ステップ
（３）ＩＣカードの認証用情報送信手段が、携帯デバイスの受信手段に向けて、少なくとも該共通鍵データと、予めＩＣカードに記憶された利用者のユーザ公開鍵証明書データと、予めＩＣカードに記憶されたサービスサーバ認証に用いるルート証明書データとを送信する認証用情報送信ステップ
（４）携帯デバイスの署名検証手段が、ユーザ公開鍵証明書データを用いて該共通鍵データの署名を検証する署名検証ステップ
（５）携帯デバイスのセキュア記憶領域に、該共通鍵データと、該ユーザ公開鍵証明書データと、該ルート証明書データとを保存する認証用情報保存ステップ。

また、本発明の請求項２に係る発明は、認証用情報を備えたＩＣカードから他の携帯デバイスへ該認証用情報を請求項１記載の情報処理方法によって委譲した後に、該携帯デバイスとサービスサーバ間で認証を行う情報処理方法を提供する。本処理方法は次の初期認証処理及び通常認証処理により構成される。
すなわち、初期認証処理は次の各ステップからなる。
（Ａ）携帯デバイスの送信手段から通信手段を介してサービスサーバに利用開始要求を送信する利用開始要求ステップ
（Ｂ）サービスサーバの乱数発生手段が、第１乱数を発生させ、送信手段から携帯デバイスの受信手段に向けて該第１乱数を送信する第１乱数送信ステップ
（Ｃ）携帯デバイスの共通鍵暗号化手段が、該第１乱数に前記共通鍵データを結合し、サービスサーバの公開鍵を用いてそれらを暗号化する共通鍵暗号化ステップ
（Ｄ）携帯デバイスの乱数発生手段が、第２乱数を発生させる乱数発生ステップ、
（Ｅ）携帯デバイスの送信手段が、サービスサーバの受信手段に向けて、暗号化済み共通鍵と第２乱数とユーザ公開鍵証明書を送信するユーザ認証用情報送信ステップ（Ｆ）サービスサーバのユーザ認証手段が、受信した暗号化済み共通鍵をサービスサーバが予め備える秘密鍵を用いて復号化し、含まれていた第１乱数がサービスサーバが携帯デバイスに送信した第１乱数と一致すること、および携帯デバイスから受信したユーザ公開鍵証明書により該共通鍵の署名を検証し、またサービスサーバが予め記憶するユーザのルート証明書によりユーザ公開鍵証明書データを検証することによりユーザ認証を行うユーザ認証ステップ
（Ｇ）該共通鍵データを、サービスサーバのセキュア記憶領域に保存する共通鍵保存ステップ
（Ｈ）サービスサーバの乱数暗号化手段が、受信した第２乱数を暗号化する乱数暗号化ステップ、
（Ｉ）サービスサーバの送信手段が、携帯デバイスの受信手段に向けて、暗号化済みの第２乱数とサービスサーバが予め備える公開鍵証明書とを送信するサーバ認証用情報送信ステップ、
（Ｊ）携帯デバイスのサーバ認証手段が、受信した暗号化済みの乱数をサービスサーバが予め備える秘密鍵により復号化して、携帯デバイスから送信した第２乱数と一致すること、およびサービスサーバの公開鍵証明書を該サービスサーバを認証するためのルート証明書により検証するサーバ認証ステップ、

そして、一度初期認証を行った次の認証からは、次のステップからなる通常認証処理を行う。
（Ａ’）携帯デバイスの送信手段から通信手段を介してサービスサーバに利用開始要求を送信する利用開始要求ステップ
（Ｂ’）サービスサーバの乱数発生手段が、乱数を発生させ、送信手段から携帯デバイスの受信手段に向けて該乱数を送信する第２乱数送信ステップ
（Ｃ’）携帯デバイスの乱数暗号化手段が、該乱数を前記共通鍵データを用いて暗号化する乱数暗号化ステップ
（Ｄ’）携帯デバイスの送信手段から該暗号化済み乱数をサービスサーバの受信手段に向けて送信する暗号化済み乱数送信ステップ、
（Ｅ’）サービスサーバのユーザ認証手段が、受信した暗号化済み乱数をセキュア記憶領域内の共通鍵データを用いて復号化し、ユーザ認証を行うユーザ認証ステップ。

請求項３に係る発明は、上記秘密鍵に換えてチケットデータを用いる手法である。すなわち、認証用情報を備えたＩＣカードから他の携帯デバイスへ該認証用情報を委譲すると共に、該携帯デバイスとサービスサーバ間で認証を行う情報処理方法であって、次の各ステップを備える。まず、
（I）ＩＣカードのチケットデータ生成手段が、ユーザ認証に用いるチケットデータを生成するチケット生成ステップ
（II）ＩＣカードのチケット署名手段が、該チケットデータに対し、予めＩＣカードに記憶された利用者のユーザ秘密鍵データを用いて署名処理を行い署名済みチケットデータとするチケット署名ステップ
（III）ＩＣカードの認証用情報送信手段が、携帯デバイスの受信手段に向けて、少なくとも該署名済みチケットデータと、予めＩＣカードに記憶された利用者のユーザ公開鍵証明書データと、予めＩＣカードに記憶されたサービスサーバ認証に用いるルート証明書データとを送信する認証用情報送信ステップ
（IV）携帯デバイスの署名検証手段が、ユーザ公開鍵証明書データを用いて該署名済みチケットデータの署名を検証する署名検証ステップ
（V）携帯デバイスのセキュア記憶領域に、該署名済みチケットデータと、該ユーザ公開鍵証明書データと、該ルート証明書データとを保存する認証用情報保存ステップ
の各ステップにより携帯デバイスに認証用情報を委譲する。

そして、該チケットを用い、次のような認証処理を行う。
（VI）携帯デバイスの送信手段から通信手段を介してサービスサーバに利用開始要求及び該署名済みチケットデータを送信する利用開始要求ステップ
（VII）サービスサーバのユーザ認証手段が、ユーザ公開鍵証明書データを用いて該署名済みチケットデータの署名を検証し、また、サービスサーバに予め記憶されるユーザのルート証明書によりユーザ公開鍵証明書データを検証することによりユーザ認証を行うユーザ認証ステップ。

本発明は、上記情報処理方法における携帯デバイスとしてＩＣカードを用いることができる。これによりＩＣカード間での認証用情報の委譲を可能とし、委譲を受けたＩＣカードを用いてサービスサーバとの相互認証が行える。

本発明は、上記情報処理方法における携帯デバイスとして携帯電話端末を用いることができる。これにより携帯電話端末に向けて認証用情報の委譲を可能とし、委譲を受けた携帯電話端末を用いてサービスサーバとの相互認証が行える。

本発明は、上記情報処理方法における携帯デバイスとして携帯情報端末装置、ＰＤＡを用いることができる。これによりＩＣカードからＰＤＡに向けて認証用情報の委譲を可能とし、委譲を受けたＰＤＡを用いてサービスサーバとの相互認証が行える。

本発明は次のような情報処理システムを提供することもできる。すなわち、請求項７に記載の発明は、認証用情報を備えたＩＣカードと、該認証用情報を委譲可能な携帯デバイスと、サービスを提供するサービスサーバとを備えた情報処理システムである。
該システムのＩＣカードには、新たな秘密鍵データを生成する共通鍵生成手段と、該新たな秘密鍵データに対し、予めＩＣカードに記憶された利用者のユーザ秘密鍵データを用いて署名処理を行い共通鍵データとする共通鍵署名手段と、携帯デバイスの受信手段に向けて、少なくとも該共通鍵データと、予めＩＣカードに記憶された利用者のユーザ公開鍵証明書データと、予めＩＣカードに記憶されたサービスサーバ認証に用いるルート証明書データとを送信する認証用情報送信手段とを少なくとも備える。

同時に、携帯デバイスにおいて、各データをＩＣカードから受信可能な受信手段と、ユーザ公開鍵証明書データを用いて該共通鍵データの署名を検証する署名検証手段、ＩＣカードから受信する共通鍵データと、ユーザ公開鍵証明書データと、ルート証明書データとを保存する認証用情報保存手段と、各データをセキュアに記憶可能なセキュア記憶領域とを少なくとも備える。

請求項８に記載の発明は、認証用情報を備えたＩＣカードから他の携帯デバイスへ該認証用情報を委譲可能な請求項７記載の情報処理システムを提供するものである。
本システムのサービスサーバは、乱数を発生させる乱数発生手段と、初期認証時においては携帯デバイスから受信した暗号化済み共通鍵を予め備える秘密鍵を用いて復号化し、該乱数がサービスサーバが携帯デバイスに送信した乱数R₁であること、および携帯デバイスから受信したユーザ公開鍵証明書により該共通鍵の署名を検証し、また予めサービスサーバに記憶されるユーザのルート証明書によりユーザ公開鍵証明書データを検証することによりユーザ認証を行うと共に、通常認証時には受信した暗号化済み乱数をセキュア記憶領域内の共通鍵データを用いて復号化してユーザ認証を行うユーザ認証手段と、共通鍵データをセキュアに記憶可能なセキュア記憶領域と、初期認証時に受信した乱数を暗号化する乱数暗号化手段と、携帯デバイスの受信手段に向けて、暗号化済みの乱数とサービスサーバが予め備える公開鍵証明書とを送信するサーバ認証用情報送信手段、を少なくとも備える。
同時に、携帯デバイスは、該乱数に前記共通鍵データを結合し、サービスサーバの公開鍵を用いてそれらを暗号化する共通鍵暗号化手段と、初期認証時においては乱数を発生させる乱数発生手段と、該乱数を前記共通鍵データを用いて暗号化する乱数暗号化手段と、サービスサーバの受信手段に向けて、初期認証時においては暗号化済み共通鍵と発生した乱数とユーザ公開鍵証明書を、通常認証時には暗号化済み乱数を送信するユーザ認証用情報送信手段とを少なくとも備える。

請求項９に記載の発明は、上記共有鍵を用いるシステムに換えて、チケットを用いる情報処理システムを提供するものである。
すなわち、認証用情報を備えたＩＣカードから他の携帯デバイスへ該認証用情報を委譲すると共に、該携帯デバイスとサービスサーバ間で認証を行う情報処理システムであって、そのＩＣカードには、ユーザ認証に用いるチケットデータを生成するチケットデータ生成手段と、該チケットデータに対し、予めＩＣカードに記憶された利用者のユーザ秘密鍵データを用いて署名処理を行い署名済みチケットデータとするチケット署名手段と、携帯デバイスの受信手段に向けて、少なくとも該署名済みチケットデータと、予めＩＣカードに記憶された利用者のユーザ公開鍵証明書データと、予めＩＣカードに記憶されたサービスサーバ認証に用いるルート証明書データとを送信する認証用情報送信手段とを少なくとも備える。

また、その携帯デバイスには、ユーザ公開鍵証明書データを用いて該署名済みチケットデータの署名を検証する署名検証手段と、各データをセキュアに記憶可能なセキュア記憶領域と、ＩＣカードから受信する該署名済みチケットデータとユーザ公開鍵証明書データと、ルート証明書データとを保存する認証用情報保存手段と、各データをＩＣカード及びサービスサーバとの間で送受信可能な送信手段及び受信手段とを少なくとも備える。さらに、そのサービスサーバには、ユーザ公開鍵証明書データを用いて該署名済みチケットデータの署名を検証し、また予めサービスサーバに記憶されるユーザのルート証明書によりユーザ公開鍵証明書データを検証することによりユーザ認証を行うユーザ認証手段を少なくとも備えることを特徴とする。

本発明は、上記情報処理方法における携帯デバイスとしてＩＣカードを用いることができる。これによりＩＣカード間での認証用情報の委譲を可能とし、委譲を受けたＩＣカードを用いてサービスサーバとの相互認証が行える。

本発明は、上記情報処理方法における携帯デバイスとして携帯電話端末を用いることができる。これにより携帯電話端末に向けて認証用情報の委譲を可能とし、委譲を受けた携帯電話端末を用いてサービスサーバとの相互認証が行える。

本発明は、上記情報処理方法における携帯デバイスとして携帯情報端末装置、ＰＤＡを用いることができる。これによりＩＣカードからＰＤＡに向けて認証用情報の委譲を可能とし、委譲を受けたＰＤＡを用いてサービスサーバとの相互認証が行える。

以上の発明により次の効果を奏する。
すなわち、請求項１及び７の発明は、利用者は自分の手元で安全に個人認証用のデバイスに認証用情報を委譲することができるものであり、請求項２及び８に記載の発明により、委譲された認証用情報で携帯デバイス間とサービスサーバ間で相互認証を行うことができる。
このとき、携帯デバイスには、ＩＣカードから利用するサービスサーバに応じて、特定の認証用情報だけを選択的に委譲することができるので、利用者は利用用途に応じてサービスを適宜組み合わせた携帯デバイスを作成する。これにより、利用しない認証用情報を持ち出さずに済むので、認証用情報の安全性向上に寄与する。
また、共通鍵方式を利用するため、通常認証時の高速化が期待できる。

請求項３及び９の発明によると、署名を施したチケットを送付することで認証処理が行えるため、取り扱いが容易で、簡便な認証用情報の委譲方法に寄与することができる。

請求項４及び１０に記載の発明は、携帯デバイスとしてＩＣカードを用いるものであり、認証時にＩＣカードを差し込むサービスサーバなどでも作成した携帯デバイスを元のＩＣカードと同様に使用することができる。特に、発行元によって複数のＩＣカードに分かれた各カードから、認証用情報を１枚のＩＣカードに委譲することができるので、利用性の向上を図ることができる。

請求項５及び１１に記載の発明は、携帯デバイスとして携帯電話端末を用いるものであり、個人別に利用され、しかも利用者が常に携行する携帯電話端末に安全に認証用情報を委譲することができるので、利用性の向上に寄与する。また、すでに送受信手段を備えているため、携帯電話回線を利用した認証方法も可能である。

請求項６及び１２に記載の発明は、携帯デバイスとして携帯情報端末装置を用いるものであり、他の多くの情報や手帳としての機能に加えて、認証用情報を備えることにより、情報の一元的な管理を実現することができる。特に、ＰＤＡとして近年急速に利用されており、個人性が強く、利用者が常に携行するため、利用性の向上にも寄与する。ＰＤＡには携帯電話やＰＨＳ、一般電話回線などのモデム、有線・無線ＬＡＮ・ブルートゥースなどの通信アダプタを実装することができ、これらの通信手段による認証方法も容易に実現可能である。

以下、本発明の最良と考えられる実施形態を、図面に示す実施例を基に説明する。なお、実施形態は下記に限定されるものではない。
図１は本発明に係る情報処理システムの構成図である。本情報処理システムは、認証用情報を備えたＩＣカード（１）から他の携帯デバイス（２）へ該認証用情報を委譲し、携帯デバイス（２）とサービスサーバ（３）間で認証を行うことを可能にする。
携帯デバイス（２）としては、市販のＩＣカードや、携帯電話、ＰＤＡとして知られる携帯情報端末装置に、後述する機能を備えて実施することができる。
本発明では、以下の実施例のようにＩＣカード（１）から携帯デバイス（２）に認証用情報を委譲する構成に加え、該携帯デバイス（２）とサービスサーバ（３）で認証を行う構成を提案する。

本発明の第１の実施形態に係るＩＣカード（１）から他の携帯デバイス（２）へ認証用情報を委譲する情報処理方法のフローチャートを図２に、ＩＣカード（１）の構成図を図３に、携帯デバイス（２）の構成図を図４に示す。
認証用情報を委譲する処理のステップ１では、まずＩＣカード（１）における共通鍵生成部（３１）において、新たな秘密鍵K₁を生成する。後述するように、ここで生成された秘密鍵K₁を、共通鍵として利用するのが本方法である。

そして、ステップ２の処理として、共通鍵署名部（３２）において、該秘密鍵K₁に対し、セキュア記憶領域（３３）に予め記憶されているユーザ秘密鍵K₂で署名処理を行う。これにより、新たに生成された秘密鍵K₁は署名済みの共通鍵データとして用いることができる。なお、秘密鍵に対して異なる秘密鍵で署名を行う処理は公知である。

ここで、共通鍵K₁とユーザ秘密鍵K₂はセキュアな記憶領域（３３）に格納してある。セキュア記憶領域（３３）は、別にＩＣチップなどのハードウェアを付設して設けてもよいし、ソフトウェア的に実装してもよい。ソフトウェア的に実装する場合には、オペレーティングシステムと同レベルにあるセキュリティマネージャであり、認証以外のプロセスやオペレーティングシステムからはアクセスすることができないようにする。
セキュア記憶領域（３３）へのアクセスにはユーザ認証が別に必要であり、秘密鍵は特に公知の暗号化技術を用いて暗号化される領域に格納する。

ステップ３では、ＩＣカード（１）の認証用情報送信部（３４）が、署名Ｓと、共通鍵K₁を共に携帯デバイス（２）の受信部（４１）に向けて送信する。
また、このときセキュア記憶領域（３３）から前記ユーザ秘密鍵K₂と対をなすユーザ公開鍵証明書C₁、サービスサーバの認証に必要なルート証明書C_Rを読み出し、該認証用情報送信部（３４）で同時に送信する。

携帯デバイス（２）とＩＣカード（１）との通信は、公知の送受信手段を用いることができるが、ネットワーク等を用いて通信する場合には、通信データが漏洩しないように、例えば通信インターフェースを上位に公開せず、セキュア領域内に隠蔽し、セキュア領域のＡＰＩ（application program interface）としてアクセスするようにする。
また、ＩＣカード（１）側では、携帯デバイスのセキュア記憶領域（４２）を介して通信が行われているか、例えば初回アクセス時にシークレットを共有することなどにより、確認する。

ＩＣカード（１）と携帯デバイス（２）間の通信は、暗号化通信を行うことが望ましく、該暗号化技術は公知の手法を用いることができる。
もっとも、非接触型の通信手段を用いて、ごく接近し、かつ１００ｍｓ以下等の短時間に通信を行う場合には、該通信において通信データが漏洩する可能性は低く、必ずしも暗号化通信を行わなくともよい。

ステップ４の処理において、署名検証部（４３）が、携帯デバイスの受信部（４１）で受信した認証用情報に基づき、受信した署名済み共通鍵データを、ユーザ公開鍵証明書C₁のユーザ公開鍵により検証して、該共通鍵K₂が信頼できるＩＣカード（１）により真正に作成されたものであることを確認する。
さらに、ステップ５の処理において、認証用情報保存部（４４）が、確認された署名付きの共通鍵K₂と、同時に受信したユーザ公開鍵証明書C₁、ルート証明書C_Rをセキュア記憶領域（４２）に格納する。

本発明では、上記の共通鍵K₁、署名Ｓに有効期間を設定し、有効期間を過ぎた場合には、セキュア記憶領域（３３）（４２）から自動的に削除するようにすることができる。これにより、任意に認証用情報の委譲期間を定めることができ、安全性の向上を図ることができる。また、セキュア記憶領域（４２）がセキュアな状態であるか、常に管理する。これらの処理は図示しない携帯デバイスに設ける管理部によって行う。

以上の情報処理方法によると、携帯デバイス（２）は、セキュア記憶領域（４２）に格納された共通鍵K₁と署名Ｓとユーザ公開鍵証明書C₁、サービスサーバを認証するためのルート証明書C_Rを用いて、サービスサーバとの認証処理を行うことができる状態になり、委譲が完了する。

次に、本発明の第２の実施形態に係る情報処理方法につき説述する。本方法は、第１の実施形態の情報処理方法によって認証用情報を委譲した後に、携帯デバイス（２）とサービスサーバ（３）との間の認証を可能にする技術であり、初期認証を行った後には通常認証の処理を行い、認証処理を短縮化することができる。
図５に初期認証時のフローチャートを、図６に通常認証時のフローチャートを、図７に携帯デバイスの本処理方法に係る構成図を、図８にサービスサーバの構成図をそれぞれ示す。ここで、第１の実施形態と本実施形態は重複する機能が多いので、同様の構成要素については同一の符号をもって指示する。

実施形態１により共通鍵K₁と署名Ｓ、ユーザ公開鍵証明書C₁、ルート証明書C_Rをセキュア記憶領域（４２）に格納した状態で、携帯デバイス（２）とサービスサーバ（３）が初期認証処理を開始する。まずステップＡ（図７、８の丸に囲まれた文字に該当する）において、所定の利用開始要求信号を送信部（７１）からサービスサーバ（３）の受信部（８１）に送信する。

利用開始要求信号を受信した後、乱数発生部（８２）は公知の手法により第１乱数R₁を発生させ、セキュア記憶領域（８３）に該第１乱数R₁を記憶させると共に、ステップＢにおいて送信部（８４）から携帯デバイス（２）に送信する。このとき、セキュア記憶領域（８３）からサービスサーバの公開鍵証明書C₃を読み出して同時に送信する。
携帯デバイス（２）の受信部（４１）は該第１乱数R₁を受信する。そして、ステップＣにおいて、共通鍵暗号化部（７２）が該第１乱数R₁と、セキュア記憶領域（４２）から読み出した署名付き共通鍵K₁を結合させた上で、上記公開鍵証明書C₃から得られるサービスサーバの公開鍵K₃により暗号化処理する。本処理により暗号化済み共通鍵（７３）が作出される。
ステップＤとして、携帯デバイス（２）の乱数発生部（７７）が第２乱数R₂を発生させ、セキュア記憶領域（４２）に記憶させる。

さらに、ステップＥにおいて、暗号化済み共通鍵（７３）と発生した第２乱数とユーザ公開鍵証明書C₁をセキュア記憶領域（４２）から取り出して送信部（７１）からサービスサーバ（３）に向けて送信する。
サービスサーバ（３）のユーザ認証部（８５）では、ステップＦにおいて、受信した暗号化済み共通鍵（７３）を、セキュア記憶領域（８３）に予め格納されているサービスサーバの秘密鍵K₄により復号する。その結果、署名済み共通鍵と結合されて含まれていた第１乱数が乱数発生部（８２）で前回発生し、セキュア記憶領域（８３）に格納されていた第１乱数R₁と一致するか否かを照合し、また携帯デバイスから受信したユーザ公開鍵証明書C₁により該共通鍵の署名を検証し、サービスサーバが予め記憶するユーザのルート証明書によりユーザ公開鍵証明書C₁を検証することによりユーザ認証を行う。
また、復号により同時に署名付きの共通鍵K₁が得られるので、ステップＧとしてセキュア記憶領域（８３）に格納する処理を行う。
さらに、ステップＨにおいて、サービスサーバの乱数暗号化部（８６）が、受信した第２乱数R₂を暗号化し、ステップＩにおいて、サービスサーバの送信部（８４）が、携帯デバイスの受信部（４１）に向けて、暗号化済みの第２乱数とサービスサーバが予め備える公開鍵証明書C₃とを送信する。
ステップＪでは、携帯デバイスのサーバ認証部（７６）が、受信した暗号化済みの第２乱数をサービスサーバの公開鍵証明書C₃により復号し、セキュア記憶領域（４２）に記憶される第２乱数R₂と一致することを確認し、また、サービスサーバの公開鍵証明書C₃を該サービスサーバを認証するためのルート証明書C_Rで検証することにより、サーバ認証を行う。
以上の処理により初期認証処理は終了する。

初期認証処理が終了した後、認証処理を行う際には、次のように携帯デバイス（２）とサービスサーバ（３）が通常認証処理を開始する。まずステップＡ’（図７、８の丸に囲まれた文字に該当する）において、所定の利用開始要求信号を送信部（７１）からサービスサーバ（３）の受信部（８１）に送信する。

利用開始要求信号を受信した後、乱数発生部（８２）は公知の手法により乱数R₁を発生させ、セキュア記憶領域（８３）に該乱数を記憶させると共に、ステップＢ’において送信部（８４）から携帯デバイス（２）に送信する。
携帯デバイス（２）の受信部（４１）は該乱数R₁を受信する。そして、ステップＣ’において、乱数暗号化部（７４）が該乱数R₁を、セキュア記憶領域（４２）から読み出した共通鍵K₁により暗号化処理する。本処理により暗号化済み乱数（７５）が作出される。

さらに、ステップＤ’において、暗号化済み乱数（７５）を送信部（７１）からサービスサーバ（３）に向けて送信する。
サービスサーバ（３）のユーザ認証部（８５）では、ステップＥ’において、受信した暗号化済み乱数（７５）を、セキュア記憶領域（８３）に初期認証処理で格納した共通鍵K₁により復号する。その結果、乱数が乱数発生部（８２）で前回発生し、セキュア記憶領域（８３）に格納されていた乱数R₁と一致するか否かを照合してユーザ認証を行う。
以上の処理により通常認証処理は終了する。

本発明の第２の実施形態における情報処理方法及びシステムは上記のように構成されるが、実施例１及び２の携帯デバイスは１個のデバイスであり、一体的に構成される。ここで、携帯デバイスとしてはＩＣカードや、携帯電話、携帯情報端末装置ＰＤＡなどを用いることができる。

さらに、本発明の第３の実施形態として、チケットデータを介して認証用情報を委譲し、認証に用いる方法を提案する。
本実施形態に係る情報処理方法のフローチャートを図９に、ＩＣカード（１）の構成図を図１０に、携帯デバイス（２）の構成図を図１１に、サービスサーバの構成図を図１２にそれぞれ示す。
まず、本処理のうち認証用情報を委譲する処理のステップIでは、まずＩＣカ
ード（１）におけるチケット生成部（１０１）において、チケットデータＴを生成する。

そして、ステップIIの処理として、チケット署名部（１０２）において、該チ
ケットＴに対し、セキュア記憶領域（１０３）に予め記憶されているユーザ秘密鍵K₂で署名処理を行う。これにより、チケットＴは署名済みのチケットデータとして用いることができる。なお、あるデータに対して秘密鍵で署名を行う処理は公知である。

チケットＴは、少なくともユーザ名、利用可能なサービス、有効期間を含んだデータであり、ＩＣチップや磁気カードなどにより実体的に構成することもでき、それら記憶可能な媒体に署名付きチケットデータを記録することで郵送などの実体的な取引も可能である。この点が、実施例１及び２の構成と大きく異なる点である。なお、セキュア記憶領域（１０３）は上記と同様の構成である。

ステップIIIでは、ＩＣカード（１）の認証用情報送信部（１０４）が、署名Ｓと、チケットＴを共に携帯デバイス（２）の受信部（１１１）に向けて送信する。
また、このときセキュア記憶領域（１０３）から前記ユーザ秘密鍵K₂と対をなすユーザ公開鍵証明書C₁、サービスサーバの認証に必要なルート証明書C_Rを読み出し、該認証用情報送信部（１０４）で同時に送信する。

携帯デバイス（２）とＩＣカード（１）との通信についても上記実施例と同様である。
そして、ステップIVの処理において、署名検証部（１１２）が、携帯デバイスの受信部（１１１）で受信した認証用情報に基づき、署名Ｓを検証し、チケットＴが信頼できるＩＣカード（１）により真正に作成されたものであることを確認する。
さらに、ステップVの処理において、認証用情報保存部（１１３）が、確認された署名付きのチケットＴと、同時に受信したユーザ公開鍵証明書C₁、ルート証明書C_Rをセキュア記憶領域（１１４）に格納する。

本発明では、上述のようにチケットに有効期間を設定し、有効期間を過ぎた場合には、セキュア記憶領域（１１４）から自動的に削除するようにすることができる。これにより、任意に認証用情報の委譲期間を定めることができ、安全性の向上を図ることができる。

このチケットを用いて認証する認証処理方法を次に説述する。ステップVI（図１１、１２の丸に囲まれた文字に該当する）の処理において、所定の利用開始要求信号を送信部（１１５）からサービスサーバ（３）の受信部（１２１）に送信する。このとき、上記署名付きのチケットＴとユーザの公開鍵証明書C₁も同時に送信する。該チケットＴの送信により利用開始要求信号としてもよい。

チケットＴを受信した後、ステップVIIの処理において、ユーザ認証部（１２２）が、ユーザ公開鍵証明書データを用いて該署名済みチケットデータの署名Ｓを検証し、チケットＴが正しいＩＣカード（１）により真正に作成されたものであることを確認し、また予めサービスサーバのセキュア記憶領域（１２３）に記憶されるユーザのルート証明書C_Rによりユーザ公開鍵証明書データC₁を検証することによりユーザ認証を行う。
これにより、ユーザ認証を完了し、サービスを開始する。

上記において、チケットに署名を行う秘密鍵としてユーザ秘密鍵K₂を用いたが、サービスサーバのセキュア記憶領域（１２３）に保管している公開鍵の集合から、チケットの内容を基に選択するように構成することもできる。この場合、図示のように送信部（１２４）からＩＣカード（１）に該公開鍵を送信し、チケット署名部（１０２）における署名処理に用いる。

本発明を以上の３実施形態により説述したが、本発明の実施形態は任意に変更することができる。
携帯デバイスとして好適な携帯電話、ＰＤＡには公知のようにＣＰＵ、メモリなどが実装されており、各処理部はＣＰＵにより構成することができる。また、セキュア記憶領域は上述のように別にハードウェア資源を用いることもできるし、メモリ上にＣＰＵとの協働によってセキュアな領域を確保することもできる。また、送信部・受信部はＩＣカード（１）との通信が可能な公知のアンテナ手段を配設して非接触的に通信を行うように構成するか、或いは公知のＩＣカード書出・読取手段を配設して接触的に通信を行うように構成する。これらの各手段はＣＰＵと連携動作する。

携帯デバイスをＩＣカードで構成する場合には、ＩＣチップ内に各処理部の演算処理を行う回路を構成すると共に、ＩＣカード内に埋設したアンテナや、接続端子により送信・受信を行う。これらの手法は現在するＩＣカードの製造方法においていずれも公知である。

また、サービスサーバ（３）はパーソナルコンピュータ等によって構成され、携帯デバイス（２）とはインターネット、専用回線などの通信手段を介したり接続することができる。この場合、携帯デバイスの送信部・受信部は該通信手段に対応したモデム、ネットワークアダプタにより構成することもできるし、携帯デバイスをＩＣカードとする場合には、該ネットワークとＩＣカードを接続するカードリーダ・ライタ手段を別途配設してもよい。また、携帯デバイスの送信部・受信部では通信手段におけるセキュリティを確保するため、公知の暗号化処理を行わせることができる。

本発明に係る情報処理システムの構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る情報処理方法のフローチャートである。 同、ＩＣカードの構成図である。 同、携帯デバイスの構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る情報処理方法のフローチャート（初期認証処理）である。 本発明の第２の実施形態に係る情報処理方法のフローチャート（通常認証処理）である。 同、携帯デバイスの構成図である。 同、サービスサーバの構成図である。 本発明の第３の実施形態に係る情報処理方法のフローチャートである。 同、ＩＣカードの構成図である。 同、携帯デバイスの構成図である。 同、サービスサーバの構成図である。

符号の説明

１ ＩＣカード
２ 携帯デバイス
３ サービスサーバ

Claims (12)

1. 認証用情報を備えたＩＣカードから他の携帯デバイスへ該認証用情報を委譲する情報処理方法であって、
   ＩＣカードの共通鍵生成手段が、新たな秘密鍵データを生成する共通鍵生成ステップ、
   ＩＣカードの共通鍵署名手段が、該新たな秘密鍵データに対し、予めＩＣカードに記憶されたユーザの秘密鍵データを用いて署名処理を行い共通鍵データとする共通鍵署名ステップ、
   ＩＣカードの認証用情報送信手段が、携帯デバイスの受信手段に向けて、少なくとも該共通鍵データと、予めＩＣカードに記憶されたユーザ公開鍵証明書データと、予めＩＣカードに記憶されたサービスサーバ認証に用いるルート証明書データとを送信する認証用情報送信ステップ、
   携帯デバイスの署名検証手段が、ユーザ公開鍵証明書データを用いて該共通鍵データの署名を検証する署名検証ステップ、
   携帯デバイスのセキュア記憶領域に、該共通鍵データと、該ユーザ公開鍵証明書データと、該ルート証明書データとを保存する認証用情報保存ステップ
   の各ステップを少なくとも有することを特徴とする認証用情報を委譲する情報
   処理方法。
2. 認証用情報を備えたＩＣカードから他の携帯デバイスへ該認証用情報を請求項１記載の情報処理方法によって委譲した後に、該携帯デバイスとサービスサーバ間で認証を行う情報処理方法であって、
   携帯デバイスの送信手段から通信手段を介してサービスサーバに利用開始要求を送信する利用開始要求ステップ、
   サービスサーバの乱数発生手段が、第１乱数を発生させ、送信手段から携帯デバイスの受信手段に向けて該第１乱数とサービスサーバが予め備えるサービスサーバの公開鍵証明書とを送信する第１乱数送信ステップ、
   携帯デバイスの共通鍵暗号化手段が、該第１乱数に前記共通鍵データを結合し、サービスサーバの公開鍵を用いてそれらを暗号化する共通鍵暗号化ステップ、
   携帯デバイスの乱数発生手段が、第２乱数を発生させる第２乱数発生ステップ、
   携帯デバイスの送信手段が、サービスサーバの受信手段に向けて、暗号化済み共通鍵と、発生した第２乱数と、ユーザ公開鍵証明書とを送信するユーザ認証用情報送信ステップ、
   サービスサーバのユーザ認証手段が、受信した暗号化済み共通鍵をサービスサーバが予め備える秘密鍵を用いて復号化し、含まれていた第１乱数がサービスサーバが携帯デバイスに送信した第１乱数と一致すること、および携帯デバイスから受信したユーザ公開鍵証明書により該共通鍵の署名を検証し、またサービスサーバが予め記憶するユーザのルート証明書によりユーザ公開鍵証明書データを検証することによりユーザ認証を行うユーザ認証ステップ 該共通鍵データを、サービスサーバのセキュア記憶領域に保存する共通鍵保存ステップ、
   サービスサーバの乱数暗号化手段が、受信した第２乱数を暗号化する乱数暗号化ステップ、
   サービスサーバの送信手段が、携帯デバイスの受信手段に向けて、暗号化済みの第２乱数を送信するサーバ認証用情報送信ステップ、携帯デバイスのサーバ認証手段が、受信した暗号化済みの第２乱数をサービスサーバの公開鍵証明書により復号し、携帯デバイスがサービスサーバに送信した第２乱数と一致すること、およびサービスサーバの公開鍵証明書を該サービスサーバを認証するためのルート証明書により検証するサーバ認証ステップ、
   の各ステップを少なくとも有する初期認証処理を行う一方、初期認証後には、
   携帯デバイスの送信手段から通信手段を介してサービスサーバに利用開始要求を送信する利用開始要求ステップ、
   サービスサーバの乱数発生手段が、乱数を発生させ、送信手段から携帯デバイスの受信手段に向けて該乱数を送信する第１乱数送信ステップ、
   携帯デバイスの乱数暗号化手段が、該乱数を前記共通鍵データを用いて暗号化する乱数暗号化ステップ、
   携帯デバイスの送信手段から該暗号化済み乱数をサービスサーバの受信手段に向けて送信する暗号化済み乱数送信ステップ、
   サービスサーバのユーザ認証手段が、受信した暗号化済み乱数をセキュア記憶領域内の共通鍵データを用いて復号化し、含まれていた第１乱数がサービスサーバが携帯デバイスに送信した第１乱数と一致することを確認することによりユーザ認証を行うユーザ認証ステップ
   の各ステップを少なくとも有する通常認証処理を行うことを特徴とする携帯デバイスとサービスサーバ間で認証を行う情報処理方法。
3. 認証用情報を備えたＩＣカードから他の携帯デバイスへ該認証用情報を委譲すると共に、該携帯デバイスとサービスサーバ間で認証を行う情報処理方法であって、
   ＩＣカードのチケットデータ生成手段が、ユーザ認証に用いるチケットデータを生成するチケット生成ステップ、
   ＩＣカードのチケット署名手段が、該チケットデータに対し、予めＩＣカードに記憶されたユーザの秘密鍵データを用いて署名処理を行い署名済みチケットデータとするチケット署名ステップ、
   ＩＣカードの認証用情報送信手段が、携帯デバイスの受信手段に向けて、少なくとも該署名済みチケットデータと、予めＩＣカードに記憶されたユーザ公開鍵証明書データと、予めＩＣカードに記憶されたサービスサーバ認証に用いるルート証明書データとを送信する認証用情報送信ステップ、
   携帯デバイスの署名検証手段が、ユーザ公開鍵証明書データを用いて該署名済みチケットデータの署名を検証する署名検証ステップ、
   携帯デバイスのセキュア記憶領域に、該署名済みチケットデータと、該ユーザ公開鍵証明書データと、該ルート証明書データとを保存する認証用情報保存ステップ
   の各ステップにより携帯デバイスに認証用情報を委譲する一方、
   携帯デバイスの送信手段から通信手段を介してサービスサーバに利用開始要求及び該署名済みチケットデータとユーザ公開鍵証明書を送信する利用開始要求ステップ、
   サービスサーバのユーザ認証手段が、ユーザ公開鍵証明書データを用いて該署名済みチケットデータの署名を検証し、また予めサービスサーバに記憶されるユーザのルート証明書によりユーザ公開鍵証明書データを検証することによりユーザ認証を行うユーザ認証ステップ
   の各ステップにより、携帯デバイスとサービスサーバ間で認証を行う
   ことを特徴とする情報処理方法。
4. 前記携帯デバイスがＩＣカードである
   請求項１ないし３に記載の情報処理方法。
5. 前記携帯デバイスが携帯電話端末である
   請求項１ないし３に記載の情報処理方法。
6. 前記携帯デバイスが携帯情報端末装置である
   請求項１ないし３に記載の情報処理方法。
7. 認証用情報を備えたＩＣカードと、該認証用情報を委譲可能な携帯デバイスと、サービスを提供するサービスサーバとを備えた情報処理システムであって、
   ＩＣカードにおいて、
   新たな秘密鍵データを生成する共通鍵生成手段と、
   該新たな秘密鍵データに対し、予めＩＣカードに記憶されたユーザ秘密鍵データを用いて署名処理を行い共通鍵データとする共通鍵署名手段と、
   携帯デバイスの受信手段に向けて、少なくとも該共通鍵データと、予めＩＣカードに記憶されたユーザ公開鍵証明書データと、予めＩＣカードに記憶されたサービスサーバ認証に用いるルート証明書データとを送信する認証用情報送信手段と
   を少なくとも備えると共に、
   携帯デバイスにおいて、
   各データをＩＣカードから受信可能な受信手段と
   ユーザ公開鍵証明書データを用いて該共通鍵データの署名を検証する署名検証手段、
   ＩＣカードから受信する共通鍵データと、ユーザ公開鍵証明書データと、ルート証明書データとを保存する認証用情報保存手段と、
   各データをセキュアに記憶可能なセキュア記憶領域と
   を少なくとも備えた
   ことを特徴とする認証用情報を委譲する情報処理システム。
8. 認証用情報を備えたＩＣカードから他の携帯デバイスへ該認証用情報を委譲可能な請求項７記載の情報処理システムにおいて、
   サービスサーバにおいて、
   乱数を発生させる乱数発生手段と、
   初期認証時においては携帯デバイスから受信した暗号化済み共通鍵を予め備える秘密鍵を用いて復号化し、該乱数がサービスサーバが携帯デバイスに送信した乱数であること、および携帯デバイスから受信したユーザ公開鍵証明書により該共通鍵の署名を検証し、また予めサービスサーバに記憶されるユーザのルート証明書によりユーザ公開鍵証明書データを検証することによりユーザ認証を行うと共に、通常認証時には受信した暗号化済み乱数をセキュア記憶領域内の共通鍵データを用いて復号化してユーザ認証を行うユーザ認証手段と、
   共通鍵データをセキュアに記憶可能なセキュア記憶領域と 初期認証時に受信した乱数を暗号化する乱数暗号化手段と、
   携帯デバイスの受信手段に向けて、暗号化済みの乱数とサービスサーバが予め備える公開鍵証明書とを送信するサーバ認証用情報送信手段、
   を少なくとも備えると共に、
   携帯デバイスにおいて、
   該乱数に前記共通鍵データを結合し、サービスサーバの公開鍵を用いてそれらを暗号化する共通鍵暗号化手段と、
   初期認証時においては乱数を発生させる乱数発生手段と、
   該乱数を前記共通鍵データを用いて暗号化する乱数暗号化手段と
   サービスサーバの受信手段に向けて、初期認証時においては暗号化済み共通鍵と発生した乱数とユーザ公開鍵証明書を、通常認証時には暗号化済み乱数を送信するユーザ認証用情報送信手段と、
   を少なくとも備える
   ことを特徴とする携帯デバイスとサービスサーバ間で認証を行う情報処理システム。
9. 認証用情報を備えたＩＣカードから他の携帯デバイスへ該認証用情報を委譲すると共に、該携帯デバイスとサービスサーバ間で認証を行う情報処理システムであって、
   ＩＣカードにおいて、
   ユーザ認証に用いるチケットデータを生成するチケットデータ生成手段と、
   該チケットデータに対し、予めＩＣカードに記憶された利用者のユーザ秘密鍵データを用いて署名処理を行い署名済みチケットデータとするチケット署名手段と、
   携帯デバイスの受信手段に向けて、少なくとも該署名済みチケットデータと、予めＩＣカードに記憶された利用者のユーザ公開鍵証明書データと、予めＩＣカードに記憶されたサービスサーバ認証に用いるルート証明書データとを送信する 認証用情報送信手段と、
   を少なくとも備え、かつ、
   携帯デバイスにおいて、
   ユーザ公開鍵証明書データを用いて該署名済みチケットデータの署名を検証する署名検証手段と、
   各データをセキュアに記憶可能なセキュア記憶領域と
   ＩＣカードから受信する該署名済みチケットデータと、ユーザ公開鍵証明書データと、ルート証明書データとを保存する認証用情報保存手段と、
   各データをＩＣカード及びサービスサーバとの間で送受信可能な送信手段及び受信手段と
   を少なくとも備え、かつ、
   サービスサーバにおいて、
   ユーザ公開鍵証明書データを用いて該署名済みチケットデータの署名を検証し、また予めサービスサーバに記憶されるユーザのルート証明書によりユーザ公開鍵証明書データを検証することによりユーザ認証を行うユーザ認証手段
   を少なくとも備える
   ことを特徴とする情報処理システム。
10. 前記携帯デバイスがＩＣカードである
    請求項７ないし９に記載の情報処理システム。
11. 前記携帯デバイスが携帯電話端末である
    請求項７ないし９に記載の情報処理システム。
12. 前記携帯デバイスが携帯情報端末装置である
    請求項７ないし９に記載の情報処理システム。
    
    

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