JP2008294861A - 鍵管理方法及びシステム及びサービス提供センタ装置及びｉｃカード及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】鍵の更新時に解読された確認鍵及び認証鍵を使用せず、安全に鍵の項を可能とし、不正な確認鍵の配布を防止し、サービス提供サーバの成りすましを防止する。
【解決手段】本発明は、サービス提供センタ装置において、新たに確認鍵と署名鍵を生成し、生成された該確認鍵を鍵更新用暗号鍵記憶手段に格納されている更新用暗号鍵を用いて暗号化し、ＩＣカードに送信し、ＩＣカードにおいて、サービス提供センタ装置から暗号化された確認鍵を受信し、鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する。サービス提供センタ装置において、新たな確認鍵と新たな署名鍵で、確認鍵・署名鍵記憶手段を更新し、ＩＣカードにおいて、新たな確認鍵で確認鍵記憶手段の確認鍵を更新する。
【選択図】図１

Description

本発明は、鍵管理方法及びシステム及びサービス提供センタ装置及びＩＣカード及びプログラムに係り、特に、電子署名の発行、及びこれに基づくサービス提供、電子署名用鍵の更新を行うための鍵管理方法及びシステム及びサービス提供センタ装置及びＩＣカード及びプログラムに関する。

同一の署名鍵と確認鍵を長期間使用続けることは、安全性の低下につながることから、一定期間毎に更新することが一般的である。

このため、鍵の有効期限が切れたときなどに新しい署名鍵と確認鍵を生成し、確認鍵をＩＣカードに配布したのち、新しい署名鍵と確認鍵に切り替えている。あるいは、予め複数の署名鍵と確認鍵を生成しておき、ＩＣカードに確認鍵を配布しておき、有効期限が来たときなどに切り替えている（例えば、非特許文献1参照）。

上記の例を以下に示す。

図７は、従来の鍵更新シーケンスを示す。

ステップ１０） サービス提供センタ装置は、ＩＣカードに確認鍵Ｐｋ_１をオフラインでＩＣカードの利用者に配布する。

ステップ１１） ＩＣカードは乱数Ｒを生成する。

ステップ１２） 生成した乱数Ｒをサービス提供センタ装置に送信する。

ステップ１３） サービス提供センタ装置は、乱数Ｒを受信し、Ｒに署名鍵Ｓｋ１を用いて署名Ｓｋ_１（Ｒ）を作成する。

ステップ１４） サービス提供センタ装置は、作成したＲの署名Ｓｋ_１（Ｒ）をＩＣカードに送信する。

ステップ１５） ＩＣカードは、署名Ｓｋ_１を受信すると、確認鍵Ｐｋ_１を用いて、Ｓｋ_１（Ｒ）を検証する。

ステップ１６） ＩＣカードでは、署名が正当であると判断した場合には、セッション鍵Ｔｋ_１を生成し、確認鍵Ｐｋ_１をＰｋ_１（Ｔｋ_１）として暗号化する。

ステップ１７） 暗号化したセッション鍵Ｐｋ_１（Ｔｋ_１）をサービス提供センタ装置２に送信する。

ステップ１８） サービス提供センタ装置は、Ｐｋ_１（Ｔｋ_１）を受信し、Ｐｋ_１（Ｔｋ_１）を署名Ｓｋ_１により復号化し、Ｔｋ_１を生成する。

次に、鍵更新シーケンスについて説明する。

ステップ２０） ＩＣカードは、認証用の乱数Ｒを生成する。

ステップ２１） ＩＣカードから乱数Ｒをサービス提供センタ装置に送信する。

ステップ２２） サービス提供センタ装置は、Ｒを受信し、Ｒより署名Ｓｋ_１（Ｒ）を作成する。

ステップ２３） サービス提供センタ装置は、作成された署名Ｓｋ_１（Ｒ）をＩＣカードに送信する。

ステップ２４） ＩＣカードは、署名Ｓｋ_１を受信すると確認鍵Ｐｋ_１を用いてＳｋ_１（Ｒ）を検証する。具体的には、Ｐｋ_１を用いてＳｋ_１（Ｒ）を復号化し、復号化したＲがステップ２０で生成した乱数Ｒと一致すれば、署名が正当であると判断する。

ステップ２５） ＩＣカードは、署名が正当であると判断した場合には、セッション鍵Ｔｋ_２を生成し、Ｔｋ_２を暗号化してセッション鍵Ｐｋ_１（Ｔｋ_２）とする。

ステップ２６） セッション鍵Ｐｋ_１（Ｔｋ_２）をサービス提供センタ装置に送信する。

ステップ２７） サービス提供センタ装置は、セッション鍵Ｐｋ_１（Ｔｋ_２）を受信し、Ｐｋ_１（Ｔｋ_２）を署名鍵Ｓｋ_１により復号化し、セッション鍵Ｔｋ_２を生成する。

ステップ２８） サービス提供センタ装置では、新たな確認鍵Ｐｋ_２と署名鍵Ｓｋ_２を生成し、更新する。

ステップ２９） サービス提供センタ装置は、Ｐｋ２をＴｋ２により暗号化してＴｋ_２（Ｐｋ_２）を作成する。

ステップ３０） 暗号化されたＴｋ_２（Ｐｋ_２）を確認鍵更新要求としてＩＣカードに送信する。

ステップ３１） ＩＣカードでは、確認鍵更新要求を受信すると、Ｔｋ_２（Ｐｋ_２）をＴｋ２より復号化してＰｋ２を生成する。

ステップ３２） 生成されたＰｋ２で確認鍵を更新する。
http://www.ecom.jp/qecom/about_wg/wg05/cr-swg/code-index.html 「暗号利用技術ハンドブック（4．鍵管理）」

しかしながら、上記の従来の技術では、署名鍵・確認鍵を更新する前に、これらの鍵を用いた通信を複数回傍受し、解読することなどにより、署名鍵が解読された場合、悪意のあるもののなりすましによる弊害が発生する恐れがある。

すなわち、ＩＣカードとの通信のためのセッション鍵を解読され、通信を盗聴されたり、にせの確認鍵を配布し、切り替えることにより、本来のサービス提供サーバとＩＣカードとの認証ができなくなることも想定される。

署名鍵は、全てのＩＣカードに対して共通に使用していた場合、当該鍵が解読されるとその影響は全てのＩＣカードに対して共通に使用していた場合、当該鍵が解読されるとその影響は全てのＩＣカードに及ぶこととなり、甚大な損害を蒙る恐れがある。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、鍵の更新時に解読された確認鍵及び認証鍵を使用せず、安全に鍵の更新を可能とし、不正な確認鍵の配布を防止し、サービス提供サーバの成りすましを防止することが可能な鍵管理方法及びシステム及びサービス提供センタ装置及びＩＣカード及びプログラムを提供することを目的とする。

図１は、本発明の原理構成図である。

本発明（請求項１）は、ＩＣカード１とサービス提供センタ装置とから構成される鍵更新システムであって、
サービス提供センタ装置２は、
鍵更新用暗号鍵を格納した鍵更新用暗号鍵記憶手段２３１と、
確認鍵と署名鍵を格納する確認鍵・署名鍵記憶手段２１０と、
新たに確認鍵と署名鍵を生成し、生成された該確認鍵を鍵更新用暗号鍵記憶手段２３１に格納されている鍵更新用暗号鍵を用いて暗号化する暗号化手段２３５と、
ＩＣカード１と通信を行い、暗号化された新たな確認鍵をＩＣカード１に送信する第１の送受信手段２４０と、
新たな確認鍵と新たな署名鍵で、確認鍵・署名鍵記憶手段２１０を更新する第１の鍵更新手段２３０と、
を有し、
ＩＣカード１は、
鍵更新用復号鍵を格納した鍵更新用復号鍵記憶手段１３３と、
確認鍵を格納する確認鍵記憶手段１４０と、
サービス提供センタ装置２から暗号化された新たな確認鍵を受信する第２の送受信手段１５０と、
鍵更新用復号鍵記憶手段１３３に格納されている鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する復号化手段１３１と、
新たな確認鍵で確認鍵記憶手段１４０の確認鍵を更新する第２の鍵更新手段１３０と、を有する。

また、本発明（請求項２）は、サービス提供センタ装置２の暗号化手段２３５に、
乱数を生成する手段と、
鍵更新用暗号鍵により暗号化する手段と、を含み、
第１の送受信手段２４０に、
暗号化されない乱数と、鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数とをＩＣカード１に送信する手段を含み、
ＩＣカード１の第２の送受信手段１５０に、
第１の送受信手段２４０により送信された暗号化されない乱数と暗号化された乱数を受信する手段を含み、
ＩＣカード１の復号化手段１３１に、
サービス提供センタ装置２から受信した暗号化された乱数を、鍵更新用復号鍵により復号化する手段と、
復号化された乱数とサービス提供センタ装置２から送信された暗号化されない乱数とを比較し、一致することを確認することにより、該サービス提供センタ装置２の正当性を検証する手段と、を含む。

図２は、本発明の原理を説明するための図である。

本発明（請求項３）は、ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成されるシステムにおける鍵更新方法であって、
サービス提供センタ装置において、
新たに確認鍵と署名鍵を生成し、生成された該確認鍵を鍵更新用暗号鍵記憶手段に格納されている鍵更新用暗号鍵を用いて暗号化する暗号化ステップ（ステップ１）と、
第１の送受信手段を介して、暗号化された新たな確認鍵をＩＣカードに送信する鍵送信ステップ（ステップ２）と、を行い、
ＩＣカードにおいて、
第２の送受信手段を介して、サービス提供センタ装置から暗号化された新たな確認鍵を受信する確認鍵受信ステップと、
鍵更新用復号鍵記憶手段に格納されている鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する復号化ステップ（ステップ３）を行い、
サービス提供センタ装置において、
新たな確認鍵と新たな署名鍵で、確認鍵・署名鍵記憶手段を更新する第１の鍵更新ステップ（ステップ４）を行い、
ＩＣカードにおいて、
復号化ステップで生成された新たな確認鍵で確認鍵記憶手段の確認鍵を更新する第２の鍵更新ステップ（ステップ５）を行う。

また、本発明（請求項４）は、サービス提供センタ装置は、暗号化ステップ（ステップ１）において、
乱数を生成し、
鍵更新用暗号鍵により暗号化し、
暗号化されない乱数と、鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数とをＩＣカードに送信し、
ＩＣカードは、
サービス提供センタ装置から送信された暗号化されない乱数と暗号化された乱数を受信し、
復号化ステップ（ステップ３）において、
サービス提供センタ装置から受信した暗号化された乱数を、鍵更新用復号鍵により復号化し、
復号化された乱数とサービス提供センタ装置から送信された暗号化されない乱数とを比較し、一致することを確認することにより、該サービス提供センタ装置の正当性を検証する。

本発明（請求項５）は、ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成される鍵更新システムにおけるサービス提供センタ装置であって、
鍵更新用暗号鍵を格納した鍵更新用暗号鍵記憶手段と、
確認鍵と署名鍵を格納する確認鍵・署名鍵記憶手段と、
新たに確認鍵と署名鍵を生成し、新たな確認鍵を鍵更新用暗号鍵記憶手段に格納されている鍵更新用暗号鍵を用いて暗号化する暗号化手段と、
ＩＣカードと通信を行い、暗号化された新たな確認鍵をＩＣカードに送信する送受信手段と、
新たな確認鍵と新たな署名鍵で、確認鍵・署名鍵記憶手段を更新する鍵更新手段と、を有する。

また、本発明（請求項６）は、暗号化手段に、
乱数を生成する手段と、
鍵更新用暗号鍵により暗号化する手段と、
暗号化されない乱数と、鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数とをＩＣカードに送信する手段と、を含む。

本発明（請求項７）は、ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成される鍵更新システムにおけるＩＣカードであって、
鍵更新用復号鍵を格納した鍵更新用復号鍵記憶手段と、
確認鍵を格納する確認鍵記憶手段と、
サービス提供センタ装置から暗号化された新たな確認鍵を受信する送受信手段と、
鍵更新用復号鍵記憶手段に格納されている鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する復号化手段と、
新たな確認鍵で確認鍵記憶手段の確認鍵を更新する鍵更新手段と、を有する。

また、本発明（請求項８）は、送受信手段に、サービス提供センタ装置から送信された暗号化されない乱数と暗号化された乱数を受信する手段を含み、
復号化手段に、サービス提供センタ装置から受信した該サービス提供センタ装置の鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数を、鍵更新用復号鍵により復号化する手段と、
復号化された乱数とサービス提供センタ装置から送信された暗号化されない乱数とを比較し、一致することを確認することにより、該サービス提供センタ装置の正当性を検証する手段と、を含む。

本発明（請求項９）は、コンピュータを、請求項５または６記載のサービス提供センタ装置として機能させるプログラムである。

本発明（請求項１０）は、コンピュータを、請求項７または８記載のＩＣカードとして機能させるプログラムである。

上記のように、本発明は、確認鍵及び認証鍵を解読された後においても、安全に当該鍵の切り替えを可能とするものであり、サービス提供サーバに鍵の更新時にのみ使用する鍵更新用復号鍵と鍵更新用暗号鍵、ＩＣカードに鍵更新用復号鍵を設けておき、確認鍵更新時において、サービス提供センタ装置は確認鍵を鍵更新用暗号鍵により暗号化すると共に、署名を付加し、ＩＣカードに送り、ＩＣカードにおいて鍵更新用復号鍵により復号化すると共に署名を検証することにより、サービス提供サーバが成りすましたものではないことを確認した上で、確認鍵を更新できることになる。

上記のように本発明によれば、鍵の更新時に解読された確認鍵及び認証鍵を使用せず、解読されていない鍵更新用暗号鍵と鍵更新用復号鍵を用いることにより、安全に鍵の更新を可能とし、不正な確認鍵の配布を防止し、サービス提供サーバの成りすましを防止することができる。

以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。

図３は、本発明の一実施の形態における機器構成を示す。

同図に示すシステムは、ＩＣカードを利用してサービスを受ける場合の機器構成を示している。ＩＣカード１、サービス提供センタ装置２、ＩＣカードリーダライタ３、利用者端末４、通信回線５から構成されている。サービスを受ける者は、ＩＣカード1を持参して、ＩＣカードリーダライタ３に接続すると、サービス提供センタ装置２は、ＩＣカードリーダライタ３、利用者端末４、通信回線５を経由して、ＩＣカード１と通信を行い、ＩＣカード１は、サービス提供センタ装置２を認証し、正しいサービス提供センタ装置２であれば、利用者は、ＩＣカードによる電子マネーの利用、バンキングなど様々なサービスを安全に受けることができるものである。この場合に、ＩＣカード１は、サービス提供センタ装置２を認証するための確認鍵を有しているが、このようなサービスを繰り返し実行すると、通信回線５などの盗聴により、サービス提供センタ装置２に存在する署名鍵や確認鍵が解読され、サービス提供センタ装置２がなりすまされ、偽の確認鍵を配布され、利用者は偽のサービス提供センタ装置２からのサービスを受けることとなり、不正な取引による甚大な損害を受ける恐れがある。

そこで、本発明では、このようななりすましを防止するため、ＩＣカード１やサービス提供センタ装置２に存在する認証に使用する鍵を安全に配布し、更新する仕組みを提供するものである。

以下、図４により、その形態を説明する。

図４は、本発明の一実施の形態におけるシステム構成図である。

同図に示すシステム構成は、図３で示したＩＣカード１とサービス提供センタ装置２が、ＩＣカードリーダ３と利用者端末４と通信回線５を経由して接続されている構成のうち、ＩＣカード１とサービス提供センタ装置２の構成を示したものである。ＩＣカードリーダライタ３、利用者端末４、通信回線５はあくまで、ＩＣカード１とサービス提供センタ装置２の通信路を形成しているものであり、本発明のしくみには直接関連しないものであるので省略している。

ＩＣカード１は、サービス提供センタ装置２を認証するための認証部１１０、サービス提供センタ装置２とセッション鍵を共有するためのセッション鍵共有部１２０、鍵更新部１３０、Ｐｋ_１１４１，Ｐｋ_２１４２を有する確認鍵保存・読出部１４０、サービス提供センタ装置２との通信を行うためのデータ送受信部１５０を有する。

認証部１１０は、乱数生成部１１１、署名検証部１１２を有する。

セッション鍵共有部１２０は、セッション鍵生成部１２１、暗号化部１２２、セッション鍵保存・読み出し部１２３を有する。セッション鍵保存・読み出し部１２３は、セッション鍵Ｔｋ_１１２４とセッション鍵Ｔｋ_２１２５を有する。

鍵更新部１３０は、確認鍵復号化部１３１、署名検証部１３２、鍵更新用復号鍵保存・読出部１３３を有する。鍵更新用復号鍵保存・読出部１３３は鍵更新用復号鍵Ｐｕ１３４を含む。

サービス提供センタ装置２は、確認鍵Ｐｋ_１２１１、確認鍵・署名鍵保存読出部２１０、セッション鍵共有部２２０、鍵更新部２３０、ＩＣカード１との通信を行うためのデータ送受信部２４０、オフラインでＩＣカードを配布する際にＩＣカードに確認鍵Ｐｋ_１１４１と鍵更新用復号鍵Ｐｕ１３４を書き込むための鍵配布部２５０を有する。

確認鍵・署名鍵保存読出部２１０は、確認鍵Ｐｋ_１２１１、確認鍵Ｐｋ_２２１３、署名鍵Ｓk_１２１２、署名鍵Ｓｋ_２２１４を含む。

セッション鍵共有部２２０は、セッション鍵Ｔｋ_１２２２，セッション鍵Ｔｋ_２２２４を含むセッション保存・読出部２２１及び復号化部２２３を有する。

鍵更新部２３０は、鍵更新用復号鍵Ｐｕ２３２と鍵更新用暗号鍵Ｓｕ２３３を含む鍵更新用保存・読出部２３１、乱数生成部２３４、暗号化部２３５を有する。

次に、上記の構成における動作を説明する。

まず、通常のサービス提供時のシーケンスを説明する。

図５は、本発明の一実施の形態における通常の通信シーケンスを示す図である。

ステップ１０１） 利用者にＩＣカード１を配布するため、サービス提供センタ装置２は、ＩＣカード１に鍵配布部２５０により、確認鍵Ｐｋ_１１４１と鍵更新用復号鍵Ｐｕ１３４を書き込み、オンラインでＩＣカード１の利用者に配布する。この場合、ＩＣカード１では、鍵配布部２５０により書き込み要求がくると、確認鍵保存読出部１４０によりＰｋ_１１４１を、鍵更新用復号鍵保存・読出部１３３により鍵更新用復号鍵Ｐｕ１３４を保存する。

ステップ１０２） ＩＣカード利用者が、サービス提供センタ装置２によりサービスを受ける場合に、ＩＣカード１をＩＣカードリーダライタ３に接続すると、ＩＣカード１は認証部１１０の乱数生成部１１１により乱数Ｒ１を生成し、データ送受信部１５０によりサービス提供センタ装置２に乱数Ｒ１を送信する。

ステップ１０３） サービス提供センタ装置２は、データ送受信部２４０により乱数Ｒ１を受信し、署名作成部２６０において、Ｒ１より署名Ｓｋ_１（Ｒ１）を作成する。

ステップ１０４） サービス提供センタ装置２は、データ送受信部２４０より署名Ｓｋ_１（Ｒ１）をＩＣカード１に送信する。

ステップ１０５） ＩＣカード１は、データ送受信部１５０により署名Ｓｋ_１を受信すると、認証部１１０の署名検証部１１２により確認鍵保存読出部１４０に保存されているＰｋ_１１４１を用いて、Ｓｋ_１（Ｒ１）を復号化し、Ｒ１が生成されることを確認することにより、サービス提供センタ装置２の署名の正当性を確認する。

ステップ１０６） ＩＣカード１では、前述の署名が正当であると判断した場合には、セッション鍵共有部１２０のセッション鍵生成部１２１は、セッション鍵Ｔｋ_１を生成し、暗号化部１２２は、Ｔｋ_１をセッション鍵保存・読出部１２３にＴｋ_１１２４として保存すると共に、暗号化部１２２により確認鍵Ｐｋ_１１４１をＰｋ_１（Ｔｋ_１）として暗号化し、データ送受信部１５０に送信する。

ステップ１０７） ＩＣカード１のデータ送受信部１５０は、暗号化されたＰｋ_１（Ｔｋ_１）をサービス提供サーバ２に送信する。

ステップ１０８） サービス提供センタ装置２は、Ｐｋ_１（Ｔｋ_１）をデータ送受信部２４０により受信し、セッション鍵共有部２２０の復号化部２２３によりＰｋ_１（Ｔｋ_１）を署名Ｓｋ_１２１２により復号化し、復号されたＴｋ_１をセッション鍵Ｔｋ_１２２２としてセッション鍵保存・読出部２２１に保存する。

以後、セッション鍵Ｔｋ_１により、ＩＣカード１とサービス提供サーバ２との間で暗号化通信が行われる。

次に、確認鍵Ｐｋ_１２１１と署名鍵Ｓｋ_１２１２の鍵更新シーケンスを説明する。

図６は、本発明の一実施の形態における鍵更新シーケンスを示す図である。

ステップ２０１） まず、上記の通常のサービス提供時のシーケンスと同様に、ＩＣカード利用者が、サービス提供センタ装置２によりサービスを受ける場合に、ＩＣカード１をＩＣカードリーダライタ３に接続するとＩＣカードは、認証部１１０における乱数生成部１１１により乱数Ｒ２を生成し、データ送受信部１５０によりサービス提供センタ装置２に乱数Ｒ２を送信する。

ステップ２０２） サービス提供センタ装置２は、データ送受信部２４０により、Ｒ２を受信し、署名作成部２６０において、Ｒ２より署名Ｓｋ_１（Ｒ２）を作成する。

ステップ２０３） サービス提供センタ装置２のデータ送受信部２４０は、作成された署名Ｓｋ_１（Ｒ２）をＩＣカード１に送信する。

ステップ２０４） ＩＣカード１は、データ送受信部１５０より署名Ｓｋ_１（Ｒ２）を受信すると、認証部１１０の署名検証部１１２により確認鍵保存読出部１４０に保存されているＰｋ_１１４１を用いてＳｋ_１（Ｒ２）を復号化し、乱数Ｒ２が生成されることを確認することにより、サービス提供センタ装置２の署名の正当性を検証する。

ステップ２０５） ＩＣカード１は、ステップ２０４において署名が正当であると判断した場合には、セッション鍵共有部１２０のセッション鍵生成部１２１において、セッション鍵Ｔｋ_２を生成する。暗号化部１２２は、Ｔｋ_２をセッション鍵保存・読出部１２３にＴｋ_２１２５として保存すると共に、確認鍵Ｐｋ_１１４１を用いてＰｋ_１（Ｔｋ_２）として暗号化し、データ送受信部１５０に送信する。

ステップ２０６） ＩＣカード１のデータ送受信部１５０は、サービス提供センタ装置２に暗号化したセッション鍵Ｐｋ_１（Ｔｋ_２）を送信する。

ステップ２０７） サービス提供センタ装置２は、セッション鍵Ｐｋ_１（Ｔｋ_２）をデータ送受信部２４０で受信し、セッション鍵共有部２２０の復号化部２２３によりＰｋ_１（Ｔｋ_２）を署名鍵Ｓｋ_１２１２により復号化し、復号されたＴｋ_２をセッション鍵Ｔｋ_２２２４としてセッション鍵保存・読出部２２１に保存する。

ステップ２０８） サービス提供センタ装置２では、セッション鍵Ｔｋ_２２２４により通信を行う前に確認鍵・署名鍵の更新を行うため、鍵更新部２３０は、乱数生成部２３４により乱数Ｒ３を生成し、新たな確認鍵Ｐｋ_２２１３と署名鍵Ｓｋ_２２１４を生成し、確認鍵・署名鍵保存・読出部２１０に保存すると共に、暗号化部２３５は、確認鍵Ｐｋ_２２１３と乱数Ｒ２との連結を鍵更新用暗号鍵Ｓｕにより暗号化し、Ｓｕ（Ｐｋ_２│Ｒ３）として生成し、乱数Ｒ３との連結であるＲ３│Ｓｕ（Ｐｋ_２│Ｒ３）を生成する。

ステップ２０９） サービス提供センタ装置２のデータ送受信部２４０は、ステップ２０８で連結されたＲ３│Ｓｕ（ｐｋ_２│Ｒ３）を確認鍵更新要求としてＩＣカード１に送信する。

ステップ２１０） 以後使用する確認鍵は、Ｐｋ_２、署名鍵はＳk_２を使用することとするよう更新する。

ステップ２１１） ＩＣカード１では、データ送信受信部１５０により、Ｒ３│Ｓｕ（Ｐｋ_２│Ｒ３）を含む確認鍵更新要求を受信すると、確認鍵復号化部１３１は、Ｒ３│Ｓｕ（Ｐｋ_２│Ｒ３）のうち、Ｓｕ（Ｐｋ_２│Ｒ３）を鍵更新用復号鍵Ｐｕにより復号化し、Ｐｋ_２│Ｒ３を取り出し、署名検証部１３２は、Ｐｋ_２│Ｒ３の右端のＲ３と、Ｒ３│Ｓｕ（Ｐｋ_２│Ｒ３）の左端のＲ３と比較し、一致していれば署名は正当なものであり、サービス提供センタ装置２は、正当なものであると判断し、確認鍵保存読み出し部１４０は以後の認証シーケンスにおいては、確認鍵Ｐｋ_２を使用できるようＰｋ_２１４２として保存すると共に以後の確認鍵はＰｋ_２を使用することとするように更新する。

なお、上記の図４に示すサービス提供センタ装置及びＩＣカードの機能をプログラムとして構築し、サービス提供センタ装置として利用されるコンピュータ、及びＩＣカードにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。

また、構築されたプログラムをハードディスク、フレキシブルディスク・ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記憶媒体に格納し、コンピュータにインストールする、または、配布することが可能である。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。

本発明は、ＩＣカードシステムに適用可能である。

本発明の原理構成図である。 本発明の原理を説明するための図である。 本発明の一実施の形態における機器構成図である。 本発明の一実施の形態におけるシステム構成図である。 本発明の一実施の形態における通常の通信シーケンスを示す図である。 本発明の一実施の形態における鍵更新シーケンスを示す図である。 従来の鍵更新シーケンスである。

符号の説明

１ ＩＣカード
２ サービス提供センタ装置
３ ＩＣカードリーダライタ
４ 利用者端末
５ 通信回線
１１０ 認証部
１１１ 乱数生成部
１１２ 署名検証部
１２０ セッション鍵共有部
１２１ 乱数生成部
１２２ 暗号化部
１２３ セッション鍵保存・読出部
１２４ セッション鍵Ｔｋ_１
１２５ セッション鍵Ｔｋ_２
１３０ 第２の鍵更新手段、鍵更新部
１３１ 復号化手段、確認鍵復号化部
１３２ 署名検証部
１３３ 鍵更新用復号鍵記憶手段、鍵更新用復号鍵保存・読出部
１４０ 確認鍵記憶手段、確認鍵保存・読出部
１４１ Ｐｋ_１
１４２ Ｐｋ_２
１５０ 第２の送受信手段、データ送受信部
２１０ 確認鍵・署名鍵記憶手段、確認鍵・署名鍵保存・読出部
２１１ 確認鍵Ｐｋ_１
２１２ 署名鍵Ｓｋ_１
２１３ 確認鍵Ｐｋ_２
２１４ 署名鍵Ｓｋ_２
２２０ セッション鍵共有部
２２１ セッション鍵保存・読出部
２２２ セッション鍵Ｔｋ_１
２２３ 復号化部
２２４ セッション鍵Ｔｋ_２
２３０ 第１の鍵更新手段、鍵更新部
２３１ 鍵更新用暗号鍵記憶手段、鍵更新用暗号鍵保存・読出部
２３２ 鍵更新用復号鍵Ｐｕ
２３３ 鍵更新用暗号鍵Ｓｕ
２３４ 乱数生成部
２３５ 暗号化手段、暗号化部
２４０ 第１の送受信手段、データ送受信部

Claims (10)

1. ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成される鍵更新システムであって、
   前記サービス提供センタ装置は、
   鍵更新用暗号鍵を格納した鍵更新用暗号鍵記憶手段と、
   確認鍵と署名鍵を格納する確認鍵・署名鍵記憶手段と、
   新たに確認鍵と署名鍵を生成し、生成された該確認鍵を前記鍵更新用暗号鍵記憶手段に格納されている前記鍵更新用暗号鍵を用いて暗号化する暗号化手段と、
   前記ＩＣカードと通信を行い、前記暗号化された新たな確認鍵を前記ＩＣカードに送信する第１の送受信手段と、
   前記新たな確認鍵と前記署名鍵で、前記確認鍵・署名鍵記憶手段を更新する第１の鍵更新手段と、
   を有し、
   前記ＩＣカードは、
   鍵更新用復号鍵を格納した鍵更新用復号鍵記憶手段と、
   確認鍵を格納する確認鍵記憶手段と、
   前記サービス提供センタ装置から暗号化された新たな確認鍵を受信する第２の送受信手段と、
   前記鍵更新用復号鍵記憶手段に格納されている前記鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する復号化手段と、
   前記新たな確認鍵で前記確認鍵記憶手段の確認鍵を更新する第２の鍵更新手段と、
   を有することを特徴とする鍵更新システム。
2. 前記サービス提供センタ装置の前記暗号化手段は、
   乱数を生成する手段と、
   前記鍵更新用暗号鍵により暗号化する手段と、を有し、
   前記第１の送受信手段は、
   暗号化されない乱数と、前記鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数とを前記ＩＣカードに送信する手段を含み、
   前記ＩＣカードの前記第２の送受信手段は、
   前記第１の送受信手段により送信された前記暗号化されない乱数と前記暗号化された乱数を受信する手段を含み、
   前記ＩＣカードの前記復号化手段は、
   前記サービス提供センタ装置から受信した前記暗号化された乱数を、前記鍵更新用復号鍵により復号化する手段と、
   復号化された乱数と前記サービス提供センタ装置から送信された前記暗号化されない乱数とを比較し、一致することを確認することにより、該サービス提供センタ装置の正当性を検証する手段と、を含む
   請求項１記載の鍵更新システム。
3. ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成されるシステムにおける鍵更新方法であって、
   前記サービス提供センタ装置において、
   新たに確認鍵と署名鍵を生成し、生成された該確認鍵を前記鍵更新用暗号鍵記憶手段に格納されている前記鍵更新用暗号鍵を用いて暗号化する暗号化ステップと、
   第１の送受信手段を介して、暗号化された新たな確認鍵を前記ＩＣカードに送信する鍵送信ステップと、を行い、
   前記ＩＣカードにおいて、
   第２の送受信手段を介して、前記サービス提供センタ装置から前記暗号化された新たな確認鍵を受信する確認鍵受信ステップと、
   鍵更新用復号鍵記憶手段に格納されている鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する復号化ステップを行い、
   前記サービス提供センタ装置において、
   前記新たな確認鍵及び前記新たな署名鍵で、確認鍵・署名鍵記憶手段を更新する第１の鍵更新ステップを行い、
   前記ＩＣカードにおいて、
   前記復号化ステップで生成された新たな確認鍵で確認鍵記憶手段の確認鍵を更新する第２の鍵更新ステップを行うことを特徴とする鍵更新方法。
4. 前記サービス提供センタ装置は、前記暗号化ステップにおいて、
   乱数を生成し、
   前記鍵更新用暗号鍵により暗号化し、
   暗号化されない乱数と、前記鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数とを前記ＩＣカードに送信し、
   前記ＩＣカードは、
   前記サービス提供センタ装置から送信された前記暗号化されない乱数と前記暗号化された乱数を受信し、
   前記復号化ステップにおいて、
   前記サービス提供センタ装置から受信した前記暗号化された乱数を、前記鍵更新用復号鍵により復号化し、
   復号化された乱数と前記サービス提供センタ装置から送信された前記暗号化されない乱数とを比較し、一致することを確認することにより、該サービス提供センタ装置の正当性を検証する
   請求項３記載の鍵更新方法。
5. ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成される鍵更新システムにおけるサービス提供センタ装置であって、
   鍵更新用暗号鍵を格納した鍵更新用暗号鍵記憶手段と、
   確認鍵と署名鍵を格納する確認鍵・署名鍵記憶手段と、
   新たに確認鍵と署名鍵を生成し、新たな確認鍵を前記鍵更新用暗号鍵記憶手段に格納されている前記鍵更新用暗号鍵を用いて暗号化する暗号化手段と、
   前記ＩＣカードと通信を行い、前記暗号化された新たな確認鍵を前記ＩＣカードに送信する送受信手段と、
   前記新たな確認鍵と前記新たな署名鍵で、前記確認鍵・署名鍵記憶手段を更新する鍵更新手段と、
   を有することを特徴とするサービス提供センタ装置。
6. 前記暗号化手段は、
   乱数を生成する手段と、
   前記鍵更新用暗号鍵により暗号化する手段と、
   暗号化されない乱数と、前記鍵更新用暗号鍵により暗号化された乱数とを前記ＩＣカードに送信する手段と、を含む、
   請求項５記載のサービス提供センタ装置。
7. ＩＣカードとサービス提供センタ装置とから構成される鍵更新システムにおけるＩＣカードであって、
   鍵更新用復号鍵を格納した鍵更新用復号鍵記憶手段と、
   確認鍵を格納する確認鍵記憶手段と、
   前記サービス提供センタ装置から暗号化された新たな確認鍵を受信する送受信手段と、
   前記鍵更新用復号鍵記憶手段に格納されている前記鍵更新用復号鍵を用いて該確認鍵を復号化し、新たな確認鍵を生成する復号化手段と、
   前記新たな確認鍵で前記確認鍵記憶手段の確認鍵を更新する鍵更新手段と、
   を有することを特徴とするＩＣカード。
8. 前記送受信手段は、
   前記サービス提供センタ装置から送信された暗号化されない乱数と暗号化された乱数を受信する手段を含み、
   前記復号化手段は、
   前記サービス提供センタ装置から受信した暗号化された乱数を、前記鍵更新用復号鍵により復号化する手段と、
   復号化された乱数と前記サービス提供センタ装置から送信された前記暗号化されない乱数とを比較し、一致することを確認することにより、該サービス提供センタ装置の正当性を検証する手段と、を含む
   請求項７記載のＩＣカード。
9. コンピュータを、
   請求項５または６記載のサービス提供センタ装置として機能させるプログラム。
10. コンピュータを、
    請求項７または８記載のＩＣカードとして機能させるプログラム。

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