JP2008109422A - データ処理システムおよびデータ処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 秘密鍵・公開鍵の鍵ペアや公開鍵証明書の更新が必要なＩＣチップに対して、このＩＣチップを回収・廃棄することなく、鍵ペアおよび公開鍵証明書の更新処理を任意の携帯端末で非同期に行うことが可能なデータ処理システムを得る。
【解決手段】 秘密鍵と該秘密鍵に対応する公開鍵を生成すると共に、公開鍵の公開鍵証明書の発行を要求する申請データを第１の携帯端末へ送信するＩＣチップと、第１の携帯端末とネットワークを介して接続され、第１の携帯端末が受信した申請データを記憶するリポジトリと、リポジトリに記憶された申請データに基づいて公開鍵に対応する公開鍵証明書を発行する認証局とを有し、リポジトリは、認証局が発行する公開鍵証明書を記憶し、該公開鍵証明書をネットワークを介して接続された第２の携帯端末へ送信し、ＩＣチップは第２の携帯端末から公開鍵証明書を受信し、該公開鍵証明書を記憶しておくデータ処理システム。
【選択図】 図１

Description

この発明は、認証局から発行される公開鍵証明書を更新するためのデータ処理システムに関する。

近年コンピュータの小型化に伴い、ＩＣチップを用いたＰＫＩ（Ｐｕｂｌｉｋ Ｋｅｙ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の処理が行われている。利用者は、このＩＣチップに接続された情報端末を用いてＰＫＩを用いたシステムを利用する。

次に、ＰＫＩを利用したシステムにおける通信方法について簡単に説明する。このＩＣチップ内には、秘密鍵とこの秘密鍵に対応する公開鍵および公開鍵の公開鍵証明書が記憶されている。

利用者が携帯端末を利用して、インターネットを介して接続されたサイトと所定の取引を行う場合、秘密鍵を用いてデジタル署名を生成し、生成したデジタル署名と公開鍵証明書をサイトに対して送信する。

サイトでは受信した公開鍵証明書の有効期限やデジタル署名を検証し、検証の結果、公開鍵証明書が有効期限内であり、デジタル署名が正しければ、利用者から要求されたサービスの提供など、所定の処理を行う。

このようなＰＫＩを用いたシステムを利用する場合、鍵の危殆化や公開鍵証明書の失効または有効期限切れなどによって、ＩＣチップ内の鍵ペアや公開鍵証明書を更新する必要がある。従来では、鍵ペアや公開鍵証明書を更新するためには、ＩＣチップの所有者でであるサービス提供者がＩＣチップを回収し、または、ＩＣチップ自体を廃棄して新規の鍵ペアや公開鍵証明書が記憶されたＩＣチップを再配布するなどの対応を実施する必要があった。

しかし、近年のようにＩＣチップが身の回りの様々なものに埋め込まれているようなユビキタス・ネットワーク環境では、ＩＣチップの所有者であるサービス提供者は膨大な数のＩＣチップを管理する必要があり、これらのＩＣチップ全てに対して回収・廃棄・再配布を行うことで、鍵ペアや公開鍵証明書の更新を行うことは困難であった。

この課題を解決する手法として、利用者の携帯端末にインターネット等を介して接続された認証局（ＣＡ：Ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ａｕｔｈｏｒｉｔｙ）に対して、公開鍵証明書の更新申請を行う手法（例えば特許文献１）、秘密鍵及び公開鍵証明書の更新時にＩＣチップの回収及び再配布の手間を省く手法（例えば特許文献２）などが提案されている。
特開２００４−８０１７４号公報（第１図） 特開２００３−９２５６５号公報（第１図）

上記のような従来のデータ処理システムにおいては、ＩＣチップと携帯端末とが対になっているために、鍵ペアや公開鍵証明書の更新申請をする携帯端末と、更新後の鍵ペアや公開鍵証明書を受信する携帯端末とは同一の携帯端末である必要があり、更新処理を任意の携帯端末で非同期に実施することができないといった問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、鍵ペアや公開鍵証明書の更新処理を任意の携帯端末で非同期に実施することができるデータ処理システムを得るものである。

この発明に係るデータ処理システムにおいては、秘密鍵とこの秘密鍵に対応する公開鍵を生成すると共に、公開鍵の公開鍵証明書の申請データを第１の携帯端末へ送信するＩＣチップと、第１の携帯端末とネットワークを介して接続され、第１の携帯端末が受信した前記申請データを記憶するリポジトリと、リポジトリに記憶された申請データに基づいて公開鍵に対応する公開鍵証明書を発行する認証局とを有し、リポジトリは、認証局が発行する公開鍵証明書を記憶し、この公開鍵証明書をネットワークを介して接続された第２の携帯端末へ送信し、ＩＣチップは前記第２の携帯端末から前記公開鍵証明書を受信し、この公開鍵証明書を記憶しておくことを特徴とするものである。

この発明は、公開鍵証明書等を更新するための新データを記憶するリポジトリを携帯端末とネットワークを介して接続しているために、更新処理を任意の携帯端末で非同期に実施することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１におけるデータ処理システムを示すものである。図１において、携帯端末２Ａには鍵ペアや公開鍵証明書の発行を申請するための申請データを生成するＩＣチップ１が接続されている。リポジトリ３は、ＩＣチップ１が生成した更新申請用データや認証局４が発行する公開鍵証明書を記憶するためのメモリであり、インターネットなどのネットワーク５を介して携帯端末２Ａと接続されている。また、ＩＣチップ１はネットワーク５に接続されている携帯端末２Ｂとも接続が可能である。また、認証局４はＩＣチップ１が予め保存している公開鍵に対して公開鍵証明書を発行した認証局であり、認証局４にはどのＩＣチップに対して公開鍵証明書を発行したかの情報が記憶されている。この記憶は認証局４が発行した公開鍵証明書とＩＣチップ固有のＩＤ番号を対応させることでなされる。

次に、このように構成されたデータ処理システムにおける秘密鍵とこの秘密鍵に対応する公開鍵の鍵ペアおよびこの公開鍵の公開鍵証明書を更新する更新処理の動作について図２を用いて説明する。図２は本実施の形態１におけるデータ処理システムにおいて公開鍵証明書の発行の動作を説明するためのシーケンス図である。

まず、ＩＣチップ１は鍵の危殆化や公開鍵証明書の有効期限切れが近いなど理由により更新処理が必要である場合、現在保存している鍵ペア以外に秘密鍵とこの秘密鍵に対応する公開鍵との鍵ペアを生成する（ｓｔ１０１）。次に、ｓｔ１０１で生成した公開鍵について、認証局４に対して公開鍵証明書の発行を申請するための申請データを生成する（ｓｔ１０２）。この申請データ中にはＩＣチップ１自身を特定するＩＤ情報が含まれる。次に、ＩＣチップ１はｓｔ１０１で生成した申請データに対し、予め保存してあった秘密鍵を用いてデジタル署名を施し、情報端末２Ａに送信する（ｓｔ１０３）。この際、申請データに対して、盗聴や改竄を防止するために、認証局４の公開鍵を用いて暗号化処理を施すことが望ましいが必須ではない。情報端末２ＡはＩＣチップ１から受信した申請データを、ネットワーク５を介してリポジトリ３に転送する（ｓｔ１０４）。リポジトリ３は携帯端末２Ａから転送された申請データを記憶しておく（ｓｔ１０５）。

一方、認証局４はリポジトリ３に自身が過去に発行した公開鍵証明書を有しているＩＣチップからの申請データが記憶されているかどうかを定期的に監視している（ｓｔ１０６）。認証局４は、リポジトリ３に記憶されている申請データ中のＩＤ番号を確認することで、リポジトリ３に自身が発行した公開鍵証明書を有しているＩＣチップ１からの申請データが記憶されていることを確認する（ｓｔ１０７）。この申請データが認証局４によって確認されると、リポジトリ３は記憶している申請データを認証局４へと送信する（ｓｔ１０８）。認証局４は申請データ中のＩＤ番号に対応する公開鍵証明書を使用し、申請データに付されたデジタル署名を検証し、その申請データが、確かに自身が過去に発行した公開鍵証明書を有するＩＣチップ１から申請されたものかどうかを確認する（ｓｔ１０９）。この際、申請データが認証局４の公開鍵で暗号化されている場合には、秘密鍵を用いて復号する。

認証局４は、ｓｔ１０９における検証の結果、申請データが、自身が過去に発行した公開鍵証明書を有するＩＣチップから申請されたものと確認した場合には、申請データの申請内容が正しいかどうかを判断し（ｓｔ１１０）、正しいと判断した場合にはこの申請データに基づいて、ｓｔ１０１においてＩＣチップ１が生成した公開鍵に対する公開鍵証明書を発行し、リポジトリ３に送信する（ｓｔ１１１）。リポジトリ３は、認証局４から送信された公開鍵証明書を記憶しておく（ｓｔ１１２）。認証局４はｓｔ１１０において、申請内容が正しくないと判断した場合には、公開鍵証明書を発行せずに処理を終了する。以上のように、ｓｔ１０１〜ｓｔ１１２の動作を行うことにより、ＩＣチップ１で新しく生成した公開鍵の公開鍵証明書がリポジトリ３に記憶されている状態になる。

次に、リポジトリ３に記憶された公開鍵証明書をＩＣチップ１が取得・保管する動作について、図３を用いて説明する。図３は本実施の形態１におけるデータ処理システムにおいて公開鍵証明書の取得・保管の動作を示すためのシーケンス図である。ここでは、ＩＣチップ１は公開鍵証明書の発行申請をしたときに接続されていた携帯端末２Ａとは異なる携帯端末２Ｂに接続されるものとして説明する。

まず、携帯端末２ＢはＩＣチップ１と通信を行うために、ＩＣチップ１に対して公開鍵証明書の要求を行う（ｓｔ２０１）。この要求を受けてＩＣチップ１は、携帯端末２Ｂに対して自身が保存している公開鍵証明書を送付する（ｓｔ２０２）。携帯端末２ＢはＩＣチップ１から送付された公開鍵証明書が、現在有効であるかどうかや、有効期限切れが近いものであるかどうかを判断する（ｓｔ２０３）。このとき携帯端末２Ｂは、公開鍵証明書が有効でない、または、有効期限切れが近いと判断した場合、リポジトリ３にＩＣチップ１が発行申請を行った公開鍵証明書の送付を要求する（ｓｔ２０４）。リポジトリ３は、携帯端末２Ｂからの要求を受けて、ＩＣチップ１が発行申請を行った公開鍵証明書を記憶している場合には、この公開鍵証明書を携帯端末２Ｂに送付する（ｓｔ２０５）。リポジトリ３にそのような公開鍵証明書が記憶されていない場合には、その旨を携帯端末２Ｂに通知して動作を終了する（ｓｔ２０６）。

携帯端末２Ｂは、リポジトリ３から公開鍵証明書の送付を受けた場合には、この公開鍵証明書をＩＣチップ１へと転送する（ｓｔ２０７）。ＩＣチップ１は、携帯端末２Ｂから転送された公開鍵証明書の内容を確認し、自身が発行申請を行った公開鍵証明書であると確認した場合には、この公開鍵証明書を保存して動作を終了する（ｓｔ２０８）。このようにして、ＩＣチップ１にはｓｔ１０１で生成した新しい公開鍵の公開鍵証明書が保存されることになり、この新たに生成した鍵ペアおよび公開鍵証明書を用いてＰＫＩを用いた通信を行うことが可能となる。

本実施の形態１におけるデータ処理システムにおいては、ＩＣチップ１の鍵ペアの更新および公開鍵証明書の発行および取得・保存を、オンラインで任意の携帯端末を介して非同期に実施することが可能となり、ＩＣチップを回収したり、廃棄したりすることなく、新たに生成した鍵ペアを利用することが可能となる。

実施の形態２．
この発明を実施するための実施の形態２におけるデータ処理システムの構成図は図１に示される実施の形態１の構成図と同様であるので説明を省略する。本実施の形態２におけるデータ処理システムにおいては、秘密鍵とこの秘密鍵に対応する公開鍵の鍵ペアをＩＣチップ１が生成するのではなく、認証局４が生成する点で実施の形態１とは異なる。また、携帯端末は少なくとも１台存在すればよいので、携帯端末２Ｂは必ずしも必要ではない。

次に、このように構成されたデータ処理システムにおける秘密鍵とこの秘密鍵に対応する公開鍵の鍵ペアおよびこの公開鍵の公開鍵証明書を更新する更新処理の動作について図４を用いて説明する。図４は本実施の形態２におけるデータ処理システムにおいて公開鍵証明書の発行の動作を説明するためのシーケンス図である。

認証局４には過去に自身が発行した証明書に関するデータが記憶されており、このデータを参照し、鍵が危殆化したもの、公開鍵証明書の有効期限切れが近い、または、すでに失効済みである公開鍵証明書が存在するかどうかを調査する（ｓｔ３０１）。このような公開鍵証明書が存在すると判定した場合には、この公開鍵証明書が更新すべき公開鍵証明書であるかどうかを判定する（ｓｔ３０２）。このときの判定方法としては、例えば料金の未払い等の理由により、公開鍵証明書が既に失効済みである場合、ＩＣチップの所有者からの申請などにより再度公開鍵証明書を発行しなおす場合、公開鍵証明書の有効期限切れが近い場合等の理由がある場合には、公開鍵証明書を更新すべきであると判定する。ｓｔ３０１で条件に合う公開鍵証明書が発見できない場合や、ｓｔ３０２で更新すべき公開鍵証明書でないと判定した場合には動作を終了する。

認証局４は、ｓｔ３０２において、公開鍵証明書を更新すべきであると判定した場合には、新たに秘密鍵とこの秘密鍵に対応する公開鍵との鍵ペアを生成し（ｓｔ３０３）、生成した公開鍵に対して公開鍵証明書を発行する（ｓｔ３０４）。認証局４は、ｓｔ３０３で生成した鍵ペアおよびｓｔ３０４で発行した公開鍵証明書を、更新が必要な公開鍵証明書に対応する公開鍵によって暗号化し、さらにデジタル署名を施した暗号化データを生成し（ｓｔ３０５）、リポジトリ３へ送付する（ｓｔ３０６）。リポジトリ３は送付された署名付き暗号化データを記憶しておく（ｓｔ３０７）。以上のように、ｓｔ３０１〜ｓｔ３０７の動作を行うことにより、認証局４で新しく生成した鍵ペアおよび新しく発行した公開鍵証明書に対応する暗号化データがリポジトリ３に記憶されている状態になる。

次に、リポジトリ３に記憶された鍵ペアおよび公開鍵証明書をＩＣチップ１が取得・保管する動作について、図５を用いて説明する。図５は本実施の形態１におけるデータ処理システムにおいて鍵ペアおよび公開鍵証明書の取得・保管の動作を示すためのシーケンス図である。

まず、携帯端末２ＡはＩＣチップ１と通信を行うために、ＩＣチップ１に対して公開鍵証明書の要求を行う（ｓｔ４０１）。この要求を受けてＩＣチップ１は携帯端末２Ａに対して自身が保存している公開鍵証明書を送付する（ｓｔ４０２）。形態端末２ＡはＩＣチップ１から送付された公開鍵証明書が、現在有効であるかまたは有効期限切れが近いものであるかどうかを判断する（ｓｔ４０３）。このとき、公開鍵証明書が有効でない、または、有効期限切れが近いと判断した場合には、携帯端末２Ａはリポジトリ３にＩＣチップ１から送付された公開鍵証明書に対応する新しい鍵ペアおよび新しい公開鍵証明書の送付を要求する（ｓｔ４０４）。リポジトリ３は、携帯端末２Ａからの要求を受けて、要求された鍵ペアおよび公開鍵証明書に対応する署名付き暗号化データを記憶している場合には、この暗号化データを携帯端末２Ａに送付する（ｓｔ４０５）。リポジトリ３にそのようなデータが記憶されていない場合には、その旨を携帯端末２Ａに通知して動作を終了する（ｓｔ４０６）。

携帯端末２Ａは、リポジトリ３から署名付き暗号化データの送付を受けた場合には、このこのデータをＩＣチップ１へと転送する（ｓｔ４０７）。ＩＣチップ１は、携帯端末２Ａから転送された署名付き暗号化データの署名を確認し（ｓｔ４０８）、信頼できる認証局からのものである確認した場合には、自身の秘密鍵により暗号化データを復号し、復号した鍵ペアおよび公開鍵証明書を保存して動作を終了する（ｓｔ４０９）。このようにして、ＩＣチップ１にはｓｔ３０３で生成された新しい鍵ペア、および、ｓｔ３０４で発行された新しい公開鍵証明書が保存されることになり、この新たに生成された鍵ペアおよび公開鍵証明書を用いてＰＫＩを用いた通信を行うことが可能となる。

本実施の形態２におけるデータ処理システムにおいては、実施の形態１と同様に鍵ペアの更新および公開鍵証明書の発行および取得・保存を、オンラインで任意の携帯端末を介して非同期に実施することが可能になる。さらに、認証局４で鍵ペアを生成すると共に、公開鍵証明書を発行するので、ＩＣチップ１が認証局４に対して、新たに公開鍵証明書の発行を申請することなく、鍵ペアおよび公開鍵証明書の更新を行うことが可能となる。

この発明の実施の形態１，２を示すデータ処理システムの全体図である。 この発明の実施の形態１におけるデータ処理システムにおいて公開鍵証明書の発行の動作を示すシーケンス図である。 この発明の実施の形態１におけるデータ処理システムにおいて公開鍵証明書の取得・保管の動作を示すシーケンス図である。 この発明の実施の形態２におけるデータ処理システムにおいて公開鍵証明書の発行の動作を示すシーケンス図である。 この発明の実施の形態２におけるデータ処理システムにおいて公開鍵証明書の取得・保管の動作を示すシーケンス図である。

符号の説明

１ ＩＣチップ
２Ａ、２Ｂ 携帯端末
３ リポジトリ
４ 認証局
５ ネットワーク

Claims (3)

1. 秘密鍵と該秘密鍵に対応する公開鍵を生成すると共に、前記公開鍵の公開鍵証明書の発行を要求する申請データを第１の携帯端末へ送信するＩＣチップと、
   前記第１の携帯端末とネットワークを介して接続され、前記第１の携帯端末が受信した前記申請データを記憶するリポジトリと、
   前記リポジトリに記憶された申請データに基づいて前記公開鍵に対応する公開鍵証明書を発行する認証局とを有し、
   前記リポジトリは、
   前記認証局が発行する公開鍵証明書を記憶し、該公開鍵証明書をネットワークを介して接続された第２の携帯端末へ送信し、
   前記ＩＣチップは前記第２の携帯端末から前記公開鍵証明書を受信し、該公開鍵証明書を記憶しておく
   ことを特徴とするデータ処理システム。
2. 自身が過去に発行した公開鍵証明書のうち更新が必要な公開鍵証明書が存在すると判定した場合に、秘密鍵と該秘密鍵に対応する公開鍵の鍵ペア生成すると共に、前記公開鍵の公開鍵証明書を発行する認証局と、
   前記認証局が生成した前記鍵ペアおよび前記公開鍵の公開鍵証明書を記憶するリポジトリと、
   前記リポジトリとネットワークを介して接続された携帯端末から、前記リポジトリに記憶された前記鍵ペアおよび前記公開鍵の公開鍵証明書を受信して記憶しておくＩＣチップと
   を有することを特徴とするデータ処理システム。
3. ＩＣチップが秘密鍵と該秘密鍵に対応する公開鍵とを生成する鍵生成ステップと、
   前記公開鍵の公開鍵証明書の発行を要求する申請データを前記ＩＣチップから第１の携帯端末へ送信する申請データ送信ステップと、
   前記第１の携帯端末とネットワークを介して接続されたリポジトリに前記申請データを記憶する申請データ記憶ステップと、
   認証局が前記リポジトリに記憶された申請データに基づいて前記公開鍵に対応する公開鍵証明書を発行する公開鍵証明書発行ステップと、
   前記公開鍵証明書発行ステップにおいて発行された公開鍵証明書を前記リポジトリが記憶する公開鍵証明書記憶ステップと、
   前記リポジトリと前記ネットワークを介して接続された第２の情報端末に、前記公開鍵証明書記憶ステップで前記リポジトリが記憶した前記公開鍵証明書を送信する公開鍵証明書送信ステップと、
   前記第２の情報端末に送信された公開鍵証明書を前記ＩＣチップに送信し、前記ＩＣチップに該公開鍵証明書を記憶しておく更新ステップと、
   を有することを特徴とするデータ処理方法。

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