JP2007043416A - 認証方法、情報処理システム、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】利用者側で管理すべき情報量を抑えながら認証者毎に異なる識別情報を用いることができるようにする。
【解決手段】認証装置と利用者端末とが通信可能に接続される情報処理システムにおいて、利用者の識別情報を用いて認証を行う認証方法であって、認証装置が、第１及び第２の素数を乗じた値を法とした整数環上の生成元を、認証装置に割り当てられた第１の割当値で累乗した第１の鍵値と、第１の鍵値に対する、認証装置に割り当てられた第２の割当値の累乗根である第２の鍵値とを記憶し、利用者端末が、利用者端末に割り当てられた値である第３の鍵値と、生成元に対する第３の鍵値の累乗根である第４の鍵値とを記憶し、認証装置から第１及び第２の鍵値を取得し、第１の鍵値を第３の鍵値で累乗した値に第４の鍵値を乗じた第５の鍵値を算出し、第３の鍵値を２乗した値で第２の鍵値を累乗した第６の鍵値を算出し、第５及び第６の鍵値を含む識別情報を認証装置に送信する。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、認証方法、情報処理システム、及びプログラムに関する。

近年インターネットの普及により、電子商取引や電子申請などのサービスに対する需要が高まっている。これらのサービスを安全に利用する為の仕組みとして、利用者の証明などを行う公開鍵基盤（ＰＫＩ；Public Key Infrastructure）が知られている。ＰＫＩでは氏名や住所などの実名の個人情報の提供が必要となるが、例えばオンラインショップなどに個人情報が悪用される可能性を危惧し、オンラインショップなどに実名の個人情報を登録することなく、ユーザＩＤなどの識別情報を用いて商取引を行うことがある。例えば特許文献１では、仮名登録装置と実名登録装置を別々に管理し、仮名登録装置が証明書を発行することにより、認証者が仮名（匿名）の識別情報のまま被認証者を認証する仕組みが開示されている。
特開２００１−０９４５５３号公報

ところで、不正アクセスなどにより、個人情報を管理する特許文献１の実名登録装置などから利用者の識別情報と個人情報とが対応付けられた状態で漏洩し、オンラインショップがそれらを入手すると、オンラインショップにアクセスしてくる利用者の識別情報やアクセス履歴を元に、利用者の予期しない形で個人情報が利用される可能性が出てくる。したがって、このような事態を最小限に抑えるためには、オンラインショップ毎に異なる識別情報を設定することが望ましい。
しかしながら、オンラインショップ毎に異なる識別情報を用いる場合、利用者側で複数の識別情報を管理しなくてはならず、管理が煩雑となり不便である。

本発明は、このような背景を鑑みてなされたものであり、利用者側で管理すべき情報量を抑えながら認証者毎に異なる識別情報を用いることのできる認証方法、情報処理システム、及びプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の主たる発明は、認証装置と利用者端末とが通信可能に接続される情報処理システムにおいて、前記利用者の識別情報を用いて認証を行う認証方法であって、前記認証装置が、第１及び第２の素数を乗じた値を法とした整数環上の生成元を、前記認証装置に割り当てられた第１の割当値で累乗した第１の鍵値と、前記第１の鍵値に対する、前記認証装置に割り当てられた第２の割当値の累乗根である第２の鍵値とを記憶し、前記利用者端末が、前記利用者端末に割り当てられた値である第３の鍵値と、前記生成元に対する前記第３の鍵値の累乗根である第４の鍵値とを記憶し、前記認証装置から前記第１及び第２の鍵値を取得し、前記第１の鍵値を前記第３の鍵値で累乗した値に前記第４の鍵値を乗じた第５の鍵値を算出し、前記第３の鍵値を２乗した値で前記第２の鍵値を累乗した第６の鍵値を算出し、前記第５及び第６の鍵値を含む前記識別情報を前記認証装置に送信することとする。

本発明によれば、利用者側で管理すべき情報量を抑えながら認証者毎に異なる識別情報を用いることができる。

＝＝システム構成＝＝
図１は本実施形態に係る通信システムの全体構成を示す図である。同図に示すように、本実施形態の通信システムでは、鍵配送装置１０と、利用者端末２０と、サービス提供装置３０とがインターネットなどの通信ネットワーク４０を介して、互いに通信可能に接続されている。

サービス提供装置３０は、例えばオンラインショッピングなどのサービスを提供するコンピュータである。利用者は利用者端末２０を操作してサービス提供装置３０にアクセスして、サービス提供装置３０のサービスの提供を受ける。利用者端末２０は、例えば携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、パーソナルコンピュータ、ワークステーションなどのコンピュータである。サービス提供装置３０は利用者端末２０の識別情報（以下、利用者ＩＤという。）を用いて利用者端末２０の認証を行ない、サービス提供装置３０と利用者端末２０との間では共通鍵方式の暗号化通信が行われる。

鍵配送装置１０は、利用者端末２０及びサービス提供装置３０の秘密鍵や公開鍵を生成するコンピュータである。また、本実施形態では、サービス提供装置３０には利用者の個人情報は管理されず、鍵配送装置１０が利用者の個人情報を管理するようになっている。

＝＝ハードウェア＝＝
図２は鍵配送装置１０、利用者端末２０、及びサービス提供装置３０を実現するコンピュータの典型的なハードウェア構成を示す図である。同図に示すように、コンピュータは、記録媒体読取装置５１、メモリ５２、入力装置５３、ＣＰＵ５４、記憶装置５５、通信装置５６、出力装置５７を備えている。記憶装置５５はプログラムやデータを記憶するための例えばハードディスクドライブやフラッシュディスクなどである。記録媒体読取装置５１は記録媒体５７に記録されているプログラムやデータを記憶装置５５に読み出す。メモリ５２は半導体を用いた一次記憶装置である。ＣＰＵ５４は情報処理装置全体の制御を司り、記憶装置５５に格納されたプログラムをメモリ５２に読み出して実行することにより、各種の機能を実現する。入力装置５３は、データの入力を受け付ける例えばキーボードやマウス、タッチパネルなどである。出力装置５７は、データを出力する例えばディスプレイやプリンタなどである。通信装置５６は通信ネットワーク４０に接続するための例えばイーサネット（登録商標）アダプタやモデムなどである。

＝＝鍵配送装置１０＝＝
図３は、鍵配送装置１０のソフトウェア構成を示す図である。同図に示すように、鍵配送装置１０は、認証者情報受信部１１１、認証者鍵情報生成部１１２、認証者鍵情報送信部１１３、利用者情報受信部１１４、被認証者鍵情報生成部１１５、被認証者鍵情報送信部１１６、鍵情報記憶部１５１、認証者情報記憶部１５２、利用者情報記憶部１５３、を備えている。

鍵情報記憶部１５１は、利用者端末２０やサービス提供装置３０に鍵を割り当てる際に用いる情報（以下、鍵情報という。）を記憶する。図４に鍵情報の構成を示す。同図に示すように、鍵情報は、鍵配送装置１０の秘密鍵１５１１及び公開鍵１５１２、生成元１５１３、秘密情報１５１４（１〜ｎ）を含んでいる。秘密鍵１５１１は２つの素数ｐ及びｑからなる。公開鍵１５１２は、上記秘密鍵１５１１の２つの素数ｐ及びｑの積ｎである。生成元１５１３は、公開鍵１５１２を法とした整数環Ｚｎにおける単元群Ｚｎ＊上の生成元である。秘密情報１５１４はサービス提供装置３０ごとに割り当てられた任意の値である。

認証者情報記憶部１５２は、サービス提供装置３０を運用する、例えばショッピングモールの店舗などのサービス提供者（以下、認証者という。）に関する情報（以下、認証者情報という。）を記憶する。図５に認証者情報の構成を示す。同図に示すように、認証者情報には、認証者の名称１５２１（事業者名）、住所１５２２、電話番号１５２３、メールアドレス１５２４などの事業者に関する情報と、サービス提供装置３０の秘密鍵１５２５及び公開鍵１５２６などとが含まれる。秘密鍵１５２５は、上記鍵情報の秘密情報１５１４とは別に、サービス提供装置３０に割り当てられた任意の値である。公開鍵１５２６は、２つの値ｇ_Ａ及びｙ_Ａを含む。値ｇ_Ａは、サービス提供装置３０に割り当てられた上記鍵情報の秘密情報１５１４で、秘密鍵１５２５を累乗したものである。

すなわち、秘密鍵１５２５をｘ_Ａとして、公開鍵（ｇ_Ａ，ｙ_Ａ）のそれぞれの値は次の式で求められる。

認証者情報受信部１１１は、サービス提供装置３０から送信される認証者情報を受信し、受信した認証者情報を認証者情報記憶部１５２に登録する。
認証者鍵情報生成部１１２は、鍵情報記憶部１５１に記憶されている鍵情報に基づいてサービス提供装置３０に付与する鍵に関する情報（以下、認証者鍵情報という。）を生成する。認証者鍵情報には事業者（利用者の認証を行う認証者）に付与される秘密鍵及び公開鍵が含まれる。認証者鍵情報生成部１１２は、生成した認証者鍵情報の秘密鍵及び公開鍵で認証者情報記憶部１５２の認証者情報を更新する。なお、認証者鍵情報を生成する処理の詳細については後述する。
認証者鍵情報送信部１１３は、認証者鍵情報生成部１１２が生成した認証者鍵情報をサービス提供装置３０に送信する。

利用者情報記憶部１５３は、利用者端末２０の利用者に関する情報（以下、利用者情報という。）を記憶する。図６に利用者情報の構成を示す。同図に示すように、利用者情報は、利用者の氏名１５３１、住所１５３２、電話番号１５３３、メールアドレス１５３４、利用者の秘密鍵１５３５とが含まれる。
利用者情報受信部１１４は、利用者端末２０から送信される利用者情報を受信し、受信した利用者情報を利用者情報記憶部１５３に登録する。

被認証者鍵情報生成部１１５は、利用者端末２０の利用者に付与する鍵に関する情報（以下、被認証者鍵情報という。）を生成する。被認証者鍵情報には、利用者に付与される秘密鍵が含まれる。利用者に付与される秘密鍵は２つの値ｘ_Ｄ及びｙ_Ｄを含む。値ｘ_Ｄは、利用者に付与された任意の値である。値ｙ_Ｄは、上述した生成元ｇに対する、上記ｘ_Ｄの累乗根である。また、被認証者鍵情報生成部１１５は、生成した秘密鍵で利用者情報記憶部１５３の利用者情報を更新する。
被認証者鍵情報送信部１１６は、被認証者鍵情報生成部１１５が生成した被認証者鍵情報を利用者端末２０に送信する。

＝＝利用者端末２０＝＝
図７は利用者端末２０のソフトウェア構成を示す図である。同図に示すように、利用者端末２０は、利用者情報送信部２１１、被認証者鍵情報受信部２１２、被認証者鍵情報記憶部２５１、認証者公開鍵受信部２１３、利用者ＩＤ生成部２１４、利用者ＩＤ送信部２１５、セッション鍵生成情報受信部２１６、セッション鍵生成部２１７、暗号化通信部２１８を備えている。

利用者情報送信部２１１は、秘密鍵１５３５以外の利用者情報の入力を受け付け、受け付けた利用者情報を鍵配送装置１０に送信する。
被認証者鍵情報記憶部２５１は被認証者鍵情報を記憶する。
被認証者鍵情報受信部２１２は、利用者情報の送信に応じて鍵配送装置１０から送信される被認証者鍵情報を受信し、受信した被認証者鍵情報を被認証者鍵情報記憶部２５１に登録する。

認証者公開鍵受信部２１３は、サービス提供装置３０から送信される事業者の公開鍵（ｇ_Ａ，ｙ_Ａ）を受信する。
利用者ＩＤ生成部２１４は、サービス提供装置３０から受信した公開鍵（ｇ_Ａ，ｙ_Ａ）と、被認証者鍵情報記憶部２５１に登録されている被認証者鍵情報の秘密鍵（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ）とに基づいて、利用者端末２０の利用者ＩＤを生成する。本実施形態では、利用者ＩＤは２つの値（Ｙ_ＡＤ，Ｗ_ＡＤ）からなり、利用者ＩＤのＹ_ＡＤは、事業者の公開鍵（ｇ_Ａ，ｙ_Ａ）に含まれるｇ_Ａを、利用者端末２０の秘密鍵のｘ_Ｄで累乗した値に、秘密鍵のｙ_Ｄを乗じたものである。また、利用者ＩＤのＷ_ＡＤは、利用者端末２０の秘密鍵のｘ_Ｄの２乗で事業者の公開鍵のｙ_Ａを累乗したものである。

上記利用者ＩＤ（Ｙ_ＡＤ，Ｗ_ＡＤ）は、次の式で表すことができる。

利用者ＩＤ送信部２１５は、利用者ＩＤ生成部２１４が生成した利用者ＩＤをサービス提供装置３０に送信する。
セッション鍵生成情報受信部２１６は、サービス提供装置３０から送信される、利用者端末２０とサービス提供装置３０との間での通信を暗号化するための共通鍵となるセッション鍵を生成するための情報（以下、セッション鍵生成情報という。）を受信する。なお、本実施形態においてセッション鍵生成情報はＸ_ＡＤで表すものとする。

セッション鍵生成部２１７は、サービス提供装置３０から受信したセッション鍵生成情報と、被認証者鍵情報記憶部２５１に記憶されている被認証者鍵情報の秘密鍵とに基づいてセッション鍵を生成する。具体的には、セッション鍵生成部２１７は、利用者の秘密鍵である（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ）のｘ_Ｄで、受信したセッション鍵生成情報Ｘ_ＡＤを累乗した値をセッション鍵として算出する。

上記セッション鍵Ｋ_ＡＤは、次の式で表すことができる。

暗号化通信部２１８は、サービス提供装置３０との間でセッション鍵Ｋ_ＡＤを用いた共通鍵方式の暗号化通信を行う。

＝＝サービス提供装置３０＝＝
図８はサービス提供装置３０のソフトウェア構成を示す図である。同図に示すように、サービス提供装置３０は、認証者情報送信部３１１、認証者鍵情報受信部３１２、認証者鍵情報記憶部３５１、認証者公開鍵送信部３１３、利用者ＩＤ受信部３１４、利用者認証部３１５、セッション鍵生成情報生成部３１６、セッション鍵生成情報送信部３１７、セッション鍵生成部３１８、暗号化通信部３１９を備えている。

認証者情報送信部３１１は、サービス提供装置３０を運営している認証者に関する認証者情報を鍵配送装置１０に送信する。
認証者鍵情報記憶部３５１は認証者鍵情報を記憶する。認証者鍵情報受信部３１２は、鍵配送装置１０から送信される認証者鍵情報を受信し、受信した認証者鍵情報を認証者鍵情報記憶部３５１に登録する。
認証者公開鍵送信部３１３は、認証者鍵情報記憶部３５１に記憶されている認証者鍵情報の公開鍵を利用者端末２０に送信する。

利用者ＩＤ受信部３１４は、利用者端末２０から送信される利用者ＩＤを受信する。利用者認証部３１５は、受信した利用者ＩＤを用いて利用者の認証処理を行う。利用者認証部３１５は一般的な認証処理を行うことができる。例えば、利用者ＩＤとともにパスワードを受信するようにして、利用者ＩＤ及びパスワードを利用した認証処理を行なうようにしてもよい。

セッション鍵生成情報生成部３１６は、利用者ＩＤ（Ｙ_ＡＤ，Ｗ_ＡＤ）に基づいてセッション鍵生成情報Ｘ_ＡＤを生成する。本実施形態では、セッション鍵生成情報生成部３１６は、乱数ｒを発生させ、発生させた乱数ｒで利用者ＩＤのＹ_ＡＤを累乗してＸ_ＡＤを生成する。
セッション鍵生成情報送信部３１７は、セッション鍵生成情報生成部３１６が生成したセッション鍵生成情報を利用者端末２０に送信する。

セッション鍵生成部３１８は、利用者ＩＤ及び、認証者鍵情報記憶部３５１に記憶されている認証者鍵情報の秘密鍵ｘ_Ｄに基づいてセッション鍵Ｋ_ＡＤを生成する。本実施形態では、セッション鍵生成部３１８は、秘密鍵ｘ_Ａと上記の乱数ｒとの積で利用者ＩＤのＷ_ＡＤを累乗した値に、生成元ｇを乱数ｒで累乗した値を乗じて、セッション鍵Ｋ_ＡＤを算出する。

上記セッション鍵Ｋ_ＡＤは次のような式で表すことができる。

暗号化通信部３１９は、利用者端末２０との間で上記のセッション鍵Ｋ_ＡＤを用いた共通鍵方式の暗号化通信を行う。

＝＝登録処理＝＝
図９に利用者情報及び認証者情報の登録処理の流れを示す。

利用者端末２０は、利用者情報の入力を受け付け、受け付けた利用者情報を鍵配送装置１０に送信する（Ｓ５０１）。鍵配送装置１０は、受信した利用者情報を利用者情報記憶部１５３に登録する（Ｓ５０２）。鍵配送装置１０は、利用者端末２０に付与する秘密鍵（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ）を作成し、作成した秘密鍵を含む被認証者鍵情報を利用者端末２０に送信する（Ｓ５０３）。利用者端末２０は、受信した被認証者鍵情報を被認証者鍵情報記憶部２５１に登録する（Ｓ５０４）。

一方、サービス提供装置３０は認証者情報の入力を受け付けて、受け付けた認証者情報を鍵配送装置１０に送信する（Ｓ５０５）。鍵配送装置１０は、サービス提供装置３０から認証者情報を受信すると、受信した認証者情報を認証者情報記憶部１５２に登録し（Ｓ５０６）、サービス提供装置３０に付与する秘密鍵１５２５（ｘ_Ａ）、及び公開鍵１５２６（ｇ_Ａ，ｙ_Ａ）を、サービス提供装置３０に送信する（Ｓ５０７）。サービス提供装置３０は、受信した認証者鍵情報を認証者鍵情報記憶部３５１に登録する（Ｓ５０８）。

以上のようにして、利用者情報が鍵配送装置１０に登録されると、利用者端末２０に鍵情報が登録され、認証者情報が鍵配送装置１０に登録されると、サービス提供装置３０に鍵情報が登録される。

＝＝通信処理＝＝
図１０に本実施形態の情報処理システムにおいて、利用者端末２０からサービス提供装置３０にアクセスする処理の流れを示す。

利用者端末２０がサービス提供装置３０にアクセスすると、サービス提供装置３０は認証者鍵情報記憶部３５１に記憶されている認証者鍵情報の公開鍵（ｇ_Ａ，ｙ_Ａ）を利用者端末２０に送信する（Ｓ５２１）。利用者端末２０は、公開鍵のｇ_Ａを、秘密鍵のｘ_Ｄで累乗した値に、秘密鍵のｙ_Ｄを乗じた値Ｙ_ＡＤと、秘密鍵のｘ_Ｄの２乗で公開鍵のｙ_Ａを累乗した値Ｗ_ＡＤからなる、利用者ＩＤ（Ｙ_ＡＤ，Ｗ_ＡＤ）を生成する（Ｓ５２２）。利用者端末２０は生成した利用者ＩＤ（Ｙ_ＡＤ，Ｗ_ＡＤ）をサービス提供装置３０に送信する（Ｓ５２３）。
サービス提供装置３０は、受信した利用者ＩＤを用いて利用者の認証処理を行なう（Ｓ５２４）。

次にサービス提供装置３０は、乱数ｒを発生させ（Ｓ５２５）、利用者ＩＤのＹ_ＡＤをｒで累乗して、セッション鍵情報Ｘ_ＡＤを生成する（Ｓ５２６）。サービス提供装置３０は、生成したセッション鍵生成情報Ｘ_ＡＤを利用者端末２０に送信する（Ｓ５２７）。サービス提供装置３０は、ｘ_Ａをｒ乗した値でＷ_ＡＤを累乗した値に、生成元ｇをｒ乗した値を乗じてセッション鍵Ｋ_ＡＤを算出する（Ｓ５２８）。
一方、利用者端末２０は、セッション鍵生成情報Ｘ_ＡＤを受信すると、セッション鍵生成情報Ｘ_ＡＤを秘密鍵のｘ_Ｄで累乗して、セッション鍵Ｋ_ＡＤを生成する（Ｓ５２９）。

サービス提供装置３０と利用者端末２０とは、セッション鍵Ｋ_ＡＤを利用した共通鍵方式の暗号化通信を行う（Ｓ５３０）。なお、サービス提供装置３０においてセッション鍵Ｋ_ＡＤは次の式により算出される。

また、利用者端末２０においてセッション鍵Ｋ_ＡＤは次の式により算出される。

このように、サービス提供装置３０及び利用者端末２０のそれぞれにおいて同一のセッション鍵Ｋ_ＡＤが算出されるので、セッション鍵Ｋ_ＡＤを用いた共通鍵方式の暗号化通信を行うことができる。以上説明した本実施形態の情報処理システムにおける処理の概要を図１１に示す。

上記のようにして、本実施形態の情報処理システムでは、事業者の公開鍵（ｇ_Ａ，ｙ_Ａ）と、利用者の秘密鍵（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ）とに基づいて上記のような利用者ＩＤが生成される。したがって、サービス提供装置３０毎に異なる利用者ＩＤを用いることができる。よって、あるサービス提供装置３０において利用者ＩＤに対応する利用者の個人情報が漏洩した場合であっても、他のサービス提供装置３０にまで個人情報の漏洩の効果が及ばないようにすることができる。すなわち、個人情報漏洩のリスクを低減することができる。

また、本実施形態の情報処理システムでは、利用者端末２０において管理すべき情報は、秘密鍵（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ）のみであり、サービス提供装置３０毎に異なる利用者ＩＤを管理する必要がない。したがって、利用者による利用者ＩＤの管理の手間を低減しながらも、サービス提供装置３０毎に異なる利用者ＩＤを用いることができる。

また、本実施形態の情報処理システムでは、利用者端末２０から利用者ＩＤがサービス提供装置３０に送信されると、サービス提供装置３０からは、利用者ＩＤに基づいてセッション鍵生成情報Ｘ_ＡＤが応答され、利用者端末２０及びサービス提供装置３０のそれぞれにおいてセッション鍵Ｋ_ＡＤが生成される。したがって、利用者端末２０及びサービス提供装置３０の間において、セッション鍵Ｋ_ＡＤを用いた共通鍵方式の暗号化通信を行うことができる。

また、利用者ＩＤには氏名などの個人情報は含まれず、またサービス提供装置３０側にも利用者の個人情報は登録されないので、サービス提供装置３０と利用者端末２０との間での取引における匿名性、すなわち個人情報の秘匿が可能となる。

その一方で、個人情報は鍵配送装置１０に集中管理されているので、例えば契約不履行時など、取引において個人情報取得の必要性が生じた場合には、鍵配送装置１０から個人情報を取得することも可能である。

また、生成される利用者ＩＤは、利用者端末２０の外部に公開されない秘密鍵の値を用いた累乗演算を行っているので、解読の困難性が高い。したがって、サービス提供装置３０が提供するサービスを受けるにつき、不正な利用者ＩＤを利用した、いわゆる成りすましを防ぐことができる。

また、暗号化通信を行うためのセッション鍵は、利用者ＩＤと、サービス提供装置３０及び利用者端末２０のそれぞれで管理している秘密鍵とに基づいて生成することができるので、暗号化通信を行うために鍵配送装置１０にアクセスする必要がない。したがって、利用者ＩＤやセッション鍵を生成する際の処理負荷を低減することができる。

また、サービス提供装置３０毎の利用者ＩＤは、事業者の公開鍵（ｇ_Ａ，ｙ_Ａ）を用いた演算により生成されるため、複数の利用者ＩＤが関連性を有さず、ある利用者ＩＤから同一の利用者が利用している他の利用者ＩＤを推測することが困難である。したがって、利用者の利用者ＩＤの匿名性を高く保つことができる。

また、利用者ＩＤは鍵配送装置１０が生成した事業者の公開鍵（ｇ_Ａ，ｙ_Ａ）及び利用者の秘密鍵（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ）を用いた演算により算出されるため、利用者ＩＤを利用者が自由に変更することができない。したがって、同一の利用者は、同一の事業者について、同一の利用者ＩＤを利用することになる。よって、各事業者は、その事業者について用いられる利用者ＩＤを、例えばマーケティング情報として利用することができる。

なお、本実施形態の情報処理システムでは、利用者ＩＤが利用者端末２０からサービス提供装置３０に送付された後、サービス提供装置３０は乱数を発生させて、セッション鍵生成情報Ｘ_ＡＤを作成して利用者端末２０に送信するものとしたが、乱数を用いずに、サービス提供装置３０及び利用者端末２０のそれぞれにおいて、セッション鍵Ｋ_ＡＤを生成するようにしてもよい。

この場合、サービス提供装置３０は、利用者ＩＤ（Ｙ_ＡＤ，Ｗ_ＡＤ）を受信すると、秘密鍵ｘ_Ａで利用者ＩＤの値Ｗ_ＡＤを累乗した値に、生成元ｇを乗算してセッション鍵Ｋ_ＡＤを算出する。ここでサービス提供装置３０が算出するセッション鍵Ｋ_ＡＤは次の式で表される。

一方、利用者端末２０は、利用者ＩＤの値Ｙ_ＡＤを秘密鍵の値ｘ_Ｄで累乗してセッション鍵Ｋ_ＡＤを算出する。

このように、乱数を用いずにセッション鍵Ｋ_ＡＤを生成する場合には、セッション鍵生成情報Ｘ_ＡＤのやり取りを省略することができるので、迅速に暗号化通信処理を開始することができる。

以上、本実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。

本実施形態に係る通信システムの全体構成を示す図である。 鍵配送装置１０、利用者端末２０、及びサービス提供装置３０を実現するコンピュータの典型的なハードウェア構成を示す図である。 鍵配送装置１０のソフトウェア構成を示す図である。 鍵情報の構成を示す図である。 認証者情報の構成を示す図である。 利用者情報の構成を示す図である。 利用者端末２０のソフトウェア構成を示す図である。 サービス提供装置３０のソフトウェア構成を示す図である。 利用者情報及び認証者情報の登録処理の流れを示す図である。 本実施形態の情報処理システムにおいて、利用者端末２０からサービス提供装置３０にアクセスする処理の流れを示す図である。 本実施形態の情報処理システムにおいてやり取りされる情報を説明する図である。

符号の説明

１０ 鍵配送装置 １１１ 認証者情報受信部
１１２ 認証者鍵情報生成部 １１３ 認証者鍵情報送信部
１１４ 利用者情報受信部
１１５ 被認証者鍵情報生成部 １１６ 被認証者鍵情報送信部
１５１ 鍵情報記憶部
１５２ 認証者情報記憶部 １５３ 利用者情報記憶部
２０ 利用者端末 ２１１ 利用者情報送信部
２１２ 被認証者鍵情報受信部 ２５１ 被認証者鍵情報記憶部
２１３ 認証者公開鍵受信部
２１４ 利用者ＩＤ生成部 ２１５ 利用者ＩＤ送信部
２１６ セッション鍵生成情報受信部 ２１７ セッション鍵生成部
２１８ 暗号化通信部
３０ サービス提供装置 ３１１ 認証者情報送信部
３１２ 認証者鍵情報受信部 ３５１ 認証者鍵情報記憶部
３１３ 認証者公開鍵送信部
３１４ 利用者ＩＤ受信部 ３１５ 利用者認証部
３１６ セッション鍵生成情報生成部 ３１７ セッション鍵生成情報送信部
３１８ セッション鍵生成部 ３１９ 暗号化通信部
４０ 通信ネットワーク

Claims (9)

1. 認証装置と利用者端末とが通信可能に接続される情報処理システムにおいて、前記利用者の識別情報を用いて認証を行う認証方法であって、
   前記認証装置が、第１及び第２の素数を乗じた値を法とした整数環上の生成元を、前記認証装置に割り当てられた第１の割当値で累乗した第１の鍵値と、前記第１の鍵値に対する、前記認証装置に割り当てられた第２の割当値の累乗根である第２の鍵値とを記憶し、
   前記利用者端末が、
   前記利用者端末に割り当てられた値である第３の鍵値と、前記生成元に対する前記第３の鍵値の累乗根である第４の鍵値とを記憶し、
   前記認証装置から前記第１及び第２の鍵値を取得し、
   前記第１の鍵値を前記第３の鍵値で累乗した値に前記第４の鍵値を乗じた第５の鍵値を算出し、
   前記第３の鍵値を２乗した値で前記第２の鍵値を累乗した第６の鍵値を算出し、
   前記第５及び第６の鍵値を含む前記識別情報を前記認証装置に送信すること、
   を特徴とする認証方法。
2. 請求項１に記載の認証方法であって、
   前記認証装置は、
   前記利用者端末から送信される前記識別情報を受信し、
   受信した前記識別情報に含まれている前記第６の鍵値を前記第２の割当値で累乗し、前記利用者端末との間で共通鍵方式による暗号化通信を行うためのセッション鍵を生成し、
   前記利用者端末は、
   前記第５の鍵値を前記第３の鍵値で累乗して前記セッション鍵を生成すること、
   を特徴とする認証方法。
3. 請求項１に記載の認証方法であって、
   前記認証装置が、
   前記利用者端末から送信される前記識別情報を受信し、
   乱数を生成し、
   前記第５の鍵値を前記乱数で累乗した値であるセッション鍵生成情報を生成し、
   生成した前記セッション鍵生成情報を前記利用者端末に送信し、
   前記利用者端末が、
   前記認証装置から前記セッション鍵生成情報を受信し、
   受信した前記セッション鍵生成情報を前記第３の鍵値で累乗して、前記認証装置との間で共通鍵方式による暗号化通信を行うためのセッション鍵を生成し、
   前記認証装置が、
   前記第２の割当値と前記乱数との積で前記第６の鍵値を累乗した値に、前記生成元を前記乱数で累乗した値を乗じて前記セッション鍵を生成すること、
   を特徴とする認証方法。
4. 請求項１に記載の認証方法であって、
   前記情報処理システムには、前記認証装置及び前記利用者端末のそれぞれと通信可能に接続する鍵配送装置が含まれており、
   前記鍵配送装置が、
   前記第１及び第２の割当値を決定し、
   第１及び第２の素数を乗じた値を法とした整数環上の生成元を、前記第１の割当値で累乗して前記第１の鍵値を算出し、
   前記第１の鍵値に対する前記第２の割当値の累乗根により前記第２の鍵値を算出し、
   算出した前記第１及び第２の鍵値を前記認証装置に送信し、
   前記利用者端末に任意の値を前記第３の鍵値として割り当て、
   前記生成元に対する前記第３の鍵値の累乗根により前記第４の鍵値を算出し、
   前記第３及び第４の鍵値を前記利用者端末に送信すること、
   を特徴とする認証方法。
5. 認証装置と利用者端末とが通信可能に接続され、前記利用者の識別情報を用いて認証を行う情報処理システムであって、
   前記認証装置は、第１及び第２の素数を乗じた値を法とした整数環上の生成元を、前記認証装置に割り当てられた第１の割当値で累乗した第１の鍵値と、前記第１の鍵値に対する、前記認証装置に割り当てられた第２の割当値の累乗根である第２の鍵値とを記憶する公開鍵記憶部を備え、
   前記利用者端末は、
   前記利用者端末に割り当てられた値である第３の鍵値と、前記生成元に対する前記第３の鍵値の累乗根である第４の鍵値とを記憶する秘密鍵記憶部と、
   前記認証装置から前記第１及び第２の鍵値を取得する公開鍵取得部と、
   前記第１の鍵値を前記第３の鍵値で累乗した値に前記第４の鍵値を乗じた第５の鍵値を算出し、前記第３の鍵値を２乗した値で前記第２の鍵値を累乗した第６の鍵値を算出し、前記第５及び第６の鍵値を含む前記識別情を生成する識別情報生成部と、
   生成した前記識別情報を前記認証装置に送信する識別情報送信部と、
   を備えることを特徴とする情報処理システム。
6. 請求項５に記載の情報処理システムであって、
   前記認証装置は、
   前記利用者端末から送信される前記識別情報を受信する識別情報受信部と、
   受信した前記識別情報に含まれている前記第６の鍵値を前記第２の割当値で累乗し、前記利用者端末との間で共通鍵方式による暗号化通信を行うためのセッション鍵を生成する第１のセッション鍵生成部と、を備え、
   前記利用者端末は、
   前記第５の鍵値を前記第３の鍵値で累乗して前記セッション鍵を生成する第２のセッション鍵生成部と、
   を備えることを特徴とする情報処理システム。
7. 請求項５に記載の情報処理システムであって、
   前記認証装置は、
   前記利用者端末から送信される前記識別情報を受信する識別情報受信部と、
   乱数を生成する乱数生成部と、
   前記第５の鍵値を前記乱数で累乗した値であるセッション鍵生成情報を生成するセッション鍵生成情報生成部と、
   生成した前記セッション鍵生成情報を前記利用者端末に送信するセッション鍵生成情報送信部と、
   前記第２の割当値と前記乱数との積で前記第６の鍵値を累乗した値に、前記生成元を前記乱数で累乗した値を乗じて、前記利用者端末との間で共通鍵方式による暗号化通信を行うためのセッション鍵を生成する第１のセッション鍵生成部と、を備え、
   前記利用者端末は、
   前記認証装置から前記セッション鍵生成情報を受信するセッション鍵生成情報受信部と、
   受信した前記セッション鍵生成情報を前記第３の鍵値で累乗して前記セッション鍵を生成する第２のセッション鍵生成部と、を備えること、
   を特徴とする情報処理システム。
8. 第１及び第２の素数を乗じた値を法とした整数環上の生成元を、前記認証装置に割り当てられた第１の割当値で累乗した第１の鍵値と、前記第１の鍵値に対する、前記認証装置に割り当てられた第２の割当値の累乗根である第２の鍵値とを記憶する認証装置と通信可能に接続される利用者を特定する識別情報を用いて認証を行うためのプログラムであって、
   前記利用者端末に、
   前記利用者端末に割り当てられた値である第３の鍵値と、前記生成元に対する前記第３の鍵値の累乗根である第４の鍵値とを記憶するステップと、
   前記認証装置から前記第１及び第２の鍵値を取得するステップと、
   前記第１の鍵値を前記第３の鍵値で累乗した値に前記第４の鍵値を乗じた第５の鍵値を算出するステップと、
   前記第３の鍵値を２乗した値で前記第２の鍵値を累乗した第６の鍵値を算出するステップと、
   前記第５及び第６の鍵値を含む前記識別情報を前記認証装置に送信するステップと、
   を実行させるためのプログラム。
9. 請求項８に記載のプログラムであって、
   前記利用者端末に、
   前記認証装置から送信される、前記第５の鍵値を乱数で累乗した値であるセッション鍵生成情報を受信するステップと、
   受信した前記セッション鍵生成情報を前記第３の鍵値で累乗して前記セッション鍵を生成するステップと、
   をさらに実行させるためのプログラム。
   
   

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