JP2005522900A - 電子証明書の格納と移送方法 - Google Patents

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Abstract

本発明の目的は、電子証明書の移送可能性と証明書Ｘ５０９型の一部をなす私的鍵のセキュリティとを保証することにある。身元識別の侵害、望ましくないトランザクションやトランザクションの複製（再生）の認可のような保有者により許可されていない目的にこの証明書が用いられないことが重要である。この目的は電子証明書の格納と移送方法によって達成され、この証明書は、発行機関専用の機関欄と、証明書保有者専用の保有者欄と、発行機関により決められる署名欄とを有し、保有者欄の全部又は一部が取外し可能なセキュリティモジュールに含まれ、かつ少なくとも機関欄がホストコンピュータに含まれることを特徴とする。

Description

本発明は、Ｘ.５０９型証明書のための格納及び移送方法に関するものである。
例えばＸ.５０９型のような電子証明書は、電子的な手段による保有者の身元識別に関するあらゆる情報の集合である。この証明書は、この種の証明書を所有する保有者を身元識別する義務を負う公認機関により付与される。
これは、機関が証明書を付与する義務を負うレベルに基づいて、保有者がその身元識別の保証書を提供すること、例えば公証人が保有者の身元を立証すること、を機関が要求することができる理由である。
この証明書は、発行機関に基づく部分と、「明示的な」と呼ばれる証明書の保有者に基づく部分とにより概略的に構成される。
機関に基づく部分は、この機関によって付与される全ての証明書に対して同一であり得る。この部分は「暗黙的な」と呼ばれる。
これら２つの部分を分離不可能にするためには、証明書は、機関の私的鍵によってこれら２つの部分に記載された署名を有する。
この種の証明書が格納サーバから受け取られると、署名は発行機関の公開鍵を使って証明される。この鍵は、発行機関に由来する証明書において見出し得る。上述したように、その署名は、それが証明書の内容の真正性を検証することを可能にする。これらの証明書は、発行機関の証明書であるルート証明書のように、コンピュータの格納ユニットに一般的に格納される。
こうして、この方法で用いられる認証モジュールの役割を可能にする、取外し可能なデータ媒体に格納された証明書の配置に関心がある。
この理由のためには、簡素なディスケットが証明書を移送するのに十分であり、データ媒体はこの種の証明書をユーザに送信するのに時々用いられる
しかしながら、この原則は、オンラインのトランザクション操作のためにも必要である私的鍵の格納に対して十分なセキュリティを提供していない。
これは、本発明の目的が電子証明書及び私的鍵のセキュリティの可搬性を保証することにある、理由である。
要するに、この証明書が、身元識別の侵害、望ましくないトランザクションやトランザクションの複製（再生）の認可のような、保有者により許可されていない目的に使用されていないことが重要である。
この目的は、電子証明書の格納と移送方法によって達成され、この証明書は、発行機関専用の機関欄と、証明書保有者専用の保有者欄と、発行機関により決められる署名欄とを有し、保有者欄の全部又は一部が取外し可能なセキュリティモジュールに含まれ、かつ少なくとも機関欄がホストコンピュータに含まれることを特徴とする。
この方法は、またセキュリティモジュールに格納される情報量を減らす利点もある。このモジュールは、マイクロチップカード、ＰＣＭＣＩＡ又はＵＳＢインタフェース付きのモジュール又は非接触の送信モジュールの形状を具備し得る。
インターネット上のトランザクションプログラムはＸ.５０９型証明書を要求する。この証明書の一部が、大多数のユーザに共通であって、この種の証明書を発行する（暗黙的な）機関に適する欄を表すことは、確立されてきている。
取外し可能なデータ媒体に（明示的な）各ユーザに適する部分のみを格納することは、この発明により有利であり、我々の例ではこのセキュリティモジュールはマイクロチップカードである。これは情報過剰を回避し、それによりメモリをより良い使用状態にする。
要するに、これらのモジュールでは、保有者によって実行されるトランザクションのような、契約保証型の内容を有するデータ格納が好ましい。
この証明書は細分されるけれども、機関欄及び保有人欄を一緒にした発行機関の署名はこれら２つの実体(entities)の間で再構成することを可能にする。
従って、もし２つの部分の一方が修正されれば、独自イメージは、この署名に関する発行機関の公開鍵付きの算出された認証の値と同一ではあり得ない。
署名によって、（例えばハッシュ関数(Hash function)による）この署名により考慮されたデータの独自イメージを決定しかつ署名する実体(entity)の私的鍵による独自イメージを暗号化することにあるプロセスを人々は理解する。
この種の署名の検証のために、受領した署名を復号するのにこの実体の公開鍵を人々は使用し、この値は、認証するためにデータ上になされた独自イメージの結果と比較される。もし復号された値と独自イメージとが同じであれば、データは真正であって完全性を有する。
本発明は、非制限的な例として与えられ、添付の図面を参照する、次の詳細な説明によってより良く理解されるであろう。
図１はセキュリティモジュールＳＭによるルート証明書の公開鍵の抜粋を表す。
ルート証明書ＲＣＡは発行機関の証明書である。このユニットはホストユニットＳＴＢが保有者の証明書ＴＣＩ１に関連したルート証明書ＲＣＡを送ることを要求する。このルート証明書は発行機関の公開鍵ＣＡＰＵを含む。この鍵は、保有者の証明書の暗黙的な部分と明示的な部分とでもって保有者の再構成された証明書を認証することを可能にする。ホストユニットＳＴＢは、公開鍵ＣＡＰＵを取り出すためにこのルート証明書をセキュリティモジュールＳＭに送る。セキュリティモジュールにおいて保有者の証明書をインストールするときには、セキュリティモジュールは、ルート証明書ＲＣＡ上のハッシュ関数の結果であるイメージＨ５を保存する。
公開鍵ＣＡＰＵの取り出し（モジュールＸ参照）と同時に、ハッシュ関数はルート証明書の明示的かつ暗黙的データ（明示的＝発行機関の部分、暗黙的＝発行機関を証明した機関の部分）上のブロックＢで実行され、その結果Ｈ５’は最初に格納された基準値Ｈ５と比較される。もし２つの値が異なれば、認証操作は停止され、ホストユニットに告げられる。
２つの値Ｈ５とＨ５’が同じときには、発行機関の公開鍵は保護され、保有者の再構成された証明書の認証操作のために利用され得る。
もしホストユニットＳＴＢがルート証明書を処理しなければ、それは、例えば証明書ディレクトリ（ＣＤｉｒ）を有するサイトに近いインターネットネットワーク上の要求が所望の証明書（ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡｎ）にアクセスするのを可能にする。
図２には、第１のスマートカードＳＭ１が示され、そこには保有者の明示的部分ＴＣＥ１がその秘密鍵ＴＳ１とともに格納される。ホストユニットＳＴＢ内で、インターネットＢＲへのアクセスソフトウエアは現在ではナビゲータと呼ばれている。
認証機能に関して、このプログラムは、スマートカード付きのインターフェースを実行するセキュリティソフトウエアＳＡを有する。それは、全体的に証明書を送信することを可能にし、このために、機関欄ＴＣＩ１のデータを含む。
ホストユニットＳＴＢは、例えば、発行機関ＣａｕＤのデータ、ルート証明書のディレクトリＣＤｉｒについてのデータ及び時間ＴＳＡｕについての情報を得るためのサイト、サーバＰＳ１、ＰＳ２にアクセスするために、インターネットによる世界の残部にリンクされる。
セキュリティモジュールＳＭ１とホストユニットＳＴＢとの間を転送するときに、保有者欄ＴＣＥ１に関するデータが、セキュリティモジュールを用いた手続に基づいて主導的な方法でホストユニットに送られる。
この操作はより詳細に以下に記述されるであろう。
この証明書の完全性の認証は、図３に示されるプロセスでなされる。マルチメディア又はホストユニットは、ここではブロックＳＴＢで表されるが、セキュリティモジュールＳＭに向けてホストユニットに含まれる証明書のデータを送信する。この目的のために、もし「機関」の（暗黙的）部分がホストユニットに全体的に含まれれば、ホストユニットにまた「ユーザ」の（明示的）データの一部を格納することは可能であり、残部はセキュリティモジュールＳＭに置かれる。
これらのデータは、一方ではホストユニットＳＴＢにより、また他方ではセキュリティモジュールのメモリのデータＴＣＥ１により与えられるモジュールＡ内に編成される。セキュリティモジュールのデータＴＣＥ１が処理のためにホストユニットＳＴＢに送られないばかりか、操作を制御するのはセキュリティモジュールＳＭであることに留意することがここでは重要である。
モジュールＡによって再構成されるデータはホストユニットＳＴＢに再送され、サービスプロバイダへの移送のために証明書ＣＥＲＴを作成する。モジュールＡは同調器として動作し、予め定義され、かつ要素ＴＣＥ、ＴＣＩ、ＳＣＡＴで構成されたブロックにより示されるフォーマットに基づいて証明書を再構成する。
モジュールＡで再構成される証明書において、ホストユニットＳＴＢから到来する保有者の証明書から署名ＳＣＡＴを人々は取り出す（モジュールＸ参照）。
署名ＳＣＡＴを除く集められたデータは、これらのデータの集まりから独自イメージを決定する任務を有するモジュールＢに送られる。
このイメージは、正確な命令 Ｈ＝ｆ(ＴＣＥ１，ＴＣＩ１) 内のデータの集まりで実行される（一方向で衝突なしの）ハッシュ関数により得られる。この関数で同じ結果を与えるいかなる異なるデータの集まりは存在しないことが認められる。このイメージは、一方向関数により、またハッシュ型の衝突なしで、生成される。この用いられるアルゴリズムは、ＳＨＡ-１又はＭＤ５型のものであり得るし、またこのイメージは独自の方法でデータの集まりを示す。
用いられるアルゴリズムの型は証明書に明示される。このイメージは、将来の使用のためにモジュールＢ１に保護される。
証明書の２つの部分が不可分で真正であるかどうか検証するために、セキュリティモジュールＳＭは証明書の署名ＳＣＡＴを取り出し、発行機関の公開鍵ＣＡＰＵを使ってモジュールＣにおいてその署名を復号する。
この操作のために、署名の種類と鍵の長さを書き表す、証明書に含まれる、パラメータを人々は考慮に入れる。
モジュールＤでは、基準値Ｂ１’が算出され、独自イメージＢ１と比較される。もし２つの値が一致すればその証明書は真正であり、モジュールＥにより示される将来の操作のために使用され得る。もし一致しなければ、スマートカードＳＭはあらゆるトランザクション操作を拒否し、ホストユニットＳＴＢに連絡する。
図４は次の操作を示し、この操作はトランザクションを認可することにある。もし証明書の認証上の先行するテストが肯定的であれば（図３のモジュールＤ及びＥ参照）、ホストモジュールＳＴＢがサーバＰＳ１、ＰＳ２に署名されたトランザクションを送ることができる。
トランザクションＱはセキュリティモジュールＳＭのモジュールＦ、受入れルールを含むモジュールにより選別され得る。実際、セキュリティモジュールＳＭの保有者により受け入れられる機関のリストを列挙するか、又は最大量を決めることは可能である。これらの条件は、保有者の証明書の有効期限日を含むことができる。
一旦、トランザクションがモジュールＦのフィルタを首尾良く通過したならば、それはトランザクションＱの集まりでハッシュ関数Ｈ２を算出するモジュールＢで示される。その結果のＢ２は次の使用のために格納される。次いでこの値Ｈ２は保有者の私的鍵ＴＳ１により署名され、トランザクションの署名ＳＱＴＭを形成する。モジュールＡ２はトランザクションＱのデータ及びトランザクションの署名ＳＱＴＭを集め、それらをホストユニットＳＴＢの方に送る。本発明の変形によれば、時間ＴＭによって図式化されたトランザクションの有効期限をトランザクションＱに加えることは可能である。
この時間を決定するための方法は、現在の時間Ｔを用いること、及び有効期間ΔＴを加えることである。従って、この時間ＴＭは、ＴＭ＝Ｔ＋ΔＴで表される。
この有効期限ＴＭは、モジュールＢにおいてハッシュ関数を決定するとき及びモジュールＡ２においてデータを集めるときにトランザクションＱに加えられる。トランザクションがサービスサプライヤにより受領されると、この期限が過ぎていないことをそれは検証する。
本発明の変形によれば、有効期限ＴＭの使用は、トランザクションがある量に到達するならば、強制的になされ得る。
図５において、ホストユニットＳＴＢで与えられた時間の認証操作が記述される。これらの時間データは、本来の時間Ｔ、ランダム部分Ｒ及びこれら２つの先行するデータに関する署名を含む。ランダム部分Ｒ及び署名ＳＴＡのみならず時間ＴのデータはセキュリティモジュールＳＭに送信される。時間Ｔ以降、有効期間ΔＴを加えることにより人々は有効期限ＴＭを決定する。この期限は、トランザクションがこの時間により示され得る間、最長期間を定義するのに用いられる。
認証は、前述した操作、即ち時間データＴに関するハッシュ関数の算出とモジュールＡのおける組立て後のモジュールＢにおけるランダム部分Ｒ、と同様に行われる。
中間結果Ｈ３は次の使用のためにモジュールＢ３に格納される。値Ｂ３’(モジュールＣ)を決定するために、人々は、時間を付与する機関の公開鍵である鍵ＴＳＰＵを用いる。
鍵ＴＳＰＵがセキュリティモジュールＳＭに利用できないときには、要求は、この鍵を含む時間Ｔの発行機関に関係する証明書を調査するために、ホストユニットＳＴＢを経由して送信される。
人々は、時間が真正であるかどうか決めるために、次いでこの算出された値Ｂ３’をデータＴ及びＲの独自イメージＢ３と比較する（モジュールＤ）。
図６には、証明書とトランザクションとの結合操作、選択的にトランザクションに関する他のデータのみならず時間が示される。証明書の先行値Ｂ１、トランザクションの先行値Ｂ２及び時間の先行値Ｂ３がモジュールＡにおいて統合され、ハッシュ関数を決定するためにモジュールＢに送られる。次いでこの値は、保有者の私的鍵ＴＳ１により署名される。その結果は、証明書の集まり、トランザクション及び時間を含む封筒の署名ＳＥＴＭである。
この封筒は図７に示される。
メモリの管理がセキュリティモジュールにおいて重要な状況であるため、封筒の署名ＳＥＴＭは各ステップのハッシュ関数から生じる値に基づいて決められる。この処理方法は、すべてのデータを結びつけること及びメッセージの各部分が変更されていなかったことを保証することを可能にする。
各要素を別々に取り、かつこれらに関するハッシュ関数を算出することにより、封筒の署名を算出することも可能である。
それにもかかわらず、この方法はこの操作を行うためにすべてのメッセージの記憶化をもたらす。
図１は発行機関の証明書の検証を表す。 図２は証明書の２つの部分を示す構成を表す。 図３は再構成された証明書の認証を表す。 図４はトランザクションの処理方法を示す。 図５は時間の認証方法を表す。 図６はデータの集まりに関する最終の署名を示す。 図７は送られたメッセージを示す。

Claims (8)

  1. 取外し可能なセキュリティモジュール(SM)に接続されたホストユニット(STB)による電子証明書の格納と利用方法であって、前記証明書が発行機関専用の機関欄(TCI)と証明書保有者専用の保有者欄(TCE)と発行機関により決められる署名欄(SCAT)とを有し、前記保有者欄(TCE)の全部又は一部が前記取外し可能な前記セキュリティモジュール(SM)に含まれ、かつ少なくとも前記機関欄がホストユニット(STB)に含まれることを特徴とする電子証明書の格納と利用方法。
  2. セキュリティモジュール(SM)に機関欄(TCI)を送信する工程と、
    前記セキュリティモジュール(SM)に含まれる保有者欄(TCE)を集めることにより前記セキュリティモジュール(SM)における証明書を再構成する工程と、
    機関欄と保有者欄に関する独自イメージ(B1)を決定する工程と、
    確実な基準値(B1')を得るために証明書の発行機関の公開鍵(CAPU)を使って署名(SCAT)を復号する工程と、
    機関欄と保有者欄の独自イメージ(B1)に対してこの基準値(B1')を比較する工程と、
    これらの２つの値が異なる場合にホストユニット(STB)に通知しかつ利用を停止する工程とを備えた請求項１記載の電子証明書の格納と利用方法。
  3. セキュリティモジュール(SM)によるトランザクション要求(Q)を受領する工程と、
    選別モジュール(F)によりパラメータを選別することに基づいてこのトランザクションを選別する工程と、
    受入れたトランザクション(Q)の独自イメージ(B2)を決定しかつ保有者の私的鍵(TS1)により署名(SQTM)を算出する工程と、
    トランザクション(Q)のデータと署名(SQTM)をホストユニット(STB)に送る工程と
    に基づいて、セキュリティモジュール(SM)が認可するためのトランザクションデータを処理することを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 独自イメージ(B2)の決定のための有効期限(TM)をトランザクション(Q)に付加し、かつトランザクション(Q)のデータ及びトランザクション署名(SQTM)とともにこの有効期限(TM)をホストユニット(STB)に送信することを特徴とする請求項３記載の方法。
  5. 時間の認証機関により署名された時間情報(T)とランダムデータ(R)をセキュリティモジュール(SM)が受領すること、及びセキュリティモジュール(SM)がこれらの情報(T, R)の完全性を認証しかつ利用が継続し得る場合にホストユニット(STB)に通知することを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項に記載の方法。
  6. 取外し可能なセキュリティモジュール(SM)が、セキュリティモジュール(SM)の固有の期間(ΔT)に基づいて時間情報(T)以降の有効期限(TM)を生成することを特徴とする請求項５記載の方法。
  7. セキュリティモジュール(SM)が、証明書(B1)、トランザクション(B2)及び時間情報(B3)の独自イメージについて、私的鍵(TS1)を使って、包括的署名(SETM)を決定することを特徴とする請求項１ないし６いずれか１項に記載の方法。
  8. 取外し可能なセキュリティモジュール(SM)がスマートカードであることを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項に記載の方法。
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