JP2010087590A - System, method and program for generating aggregate signature - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system, method and program for generating aggregate signatures, capable of representing a hierarchy to which a signer belongs. <P>SOLUTION: Nodes are provided for each signer who signs, and a plurality of nodes are disposed while the hierarchy of a plurality of layers is formed. An aggregate signature σ, in which each signer uses an own node to sign to mutually different messages and the signatures are collected, is represented by power operation by a signature key of each signer and a prescribed value differing for each hierarchy to which oneself belongs to a hash hf-q of a message mf-q. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、アグリゲート署名生成システム、アグリゲート署名生成方法、およびアグリゲート署名生成プログラムに関する。   The present invention relates to an aggregate signature generation system, an aggregate signature generation method, and an aggregate signature generation program.

従来、様々な電子情報がネットワークやメディアを介して送信されているが、電子情報の発信源を保証する仕組みとして、電子署名がある。電子署名とは、特定の人しか知り得ない署名鍵と電子情報とを入力値として署名の演算を行い、検証者が検証鍵と言われる公開された情報と署名されたデータとを入力値として検証演算を行うことで、上述の特定の人がデータの発信源であるか否かを確認できるものである。この電子署名によれば、検証鍵から署名鍵を導出することが計算量的に困難であるため、特定の人ではない人が特定の人に成りすまして署名を行うことができず、署名の正当性を保証できる。   Conventionally, various electronic information has been transmitted via a network or a medium. As a mechanism for guaranteeing a source of electronic information, there is an electronic signature. An electronic signature is a signature operation that uses a signature key and electronic information that only a specific person knows as input values, and the verifier uses public information called a verification key and signed data as input values. By performing the verification calculation, it is possible to confirm whether or not the above-mentioned specific person is a data transmission source. According to this electronic signature, since it is difficult to derive a signature key from a verification key, a person who is not a specific person cannot impersonate a specific person to perform the signature. Can guarantee sex.

ここで、電子情報によっては、複数の人が介在して署名を行うケースが想定される。このケースとしては、例えば、電子データの回覧や、会社における承認システムが該当する。そこで、複数人の署名を行う方式として、多重署名(非特許文献1)やグループ署名(特許文献1)が提案されている。   Here, depending on the electronic information, a case in which a plurality of people intervene and sign is assumed. Examples of this case include circulation of electronic data and an approval system in a company. Thus, multiple signatures (Non-Patent Document 1) and group signatures (Patent Document 1) have been proposed as methods for performing signatures of a plurality of persons.

ところが、上述の多重署名やグループ署名は、1つのメッセージに対して複数の署名者が署名を行うものであるため、メッセージを追加する回覧などでは利用できない。そこで、各署名者が互いに異なるメッセージに署名を行い、これら署名が行われたものを集合させる方式として、アグリゲート電子署名(非特許文献2および3)が提案されている。このアグリゲート電子署名によれば、署名者数に関係なく署名サイズを一定のサイズで納めつつ、各署名者が異なるメッセージに署名したものを集合させることができる。このため、アグリゲート電子署名をメッセージを追加する回覧などでは利用できる。
新保、「多重署名に適したElGamal署名の一変形方式」、暗号と情報セキュリティシンポジウム(CSS)、2C、電子情報通信学会、1994 寺西勇、佐古和恵、野田潤、田口大悟、「署名長が署名者数に比例しないRSAベースSequencial Aggregate署名方式」、CSEC−28、2005 D.Boneh,C.Gentry,B.Lynn, and H.Shacham,“Aggregate and Verifiably Encrypted Signatures from Bilinear Maps,”Advances in Cryptology EUROCRYPT2003,Springer−Verlag,2003 特開2001−166687号公報
However, since the multiple signatures and group signatures described above are signed by a plurality of signers for one message, they cannot be used for circulation of adding a message. Therefore, an aggregate electronic signature (Non-patent Documents 2 and 3) has been proposed as a scheme in which each signer signs different messages and collects the signatures. According to this aggregate electronic signature, it is possible to aggregate the signatures of different messages signed by each signer while keeping the signature size constant regardless of the number of signers. For this reason, the aggregate electronic signature can be used in circulation for adding a message.
Shinpo, “An ElGamal Signature Modification Suitable for Multiple Signatures”, Symposium on Cryptography and Information Security (CSS), 2C, IEICE, 1994 Isamu Teranishi, Kazue Sako, Jun Noda, Daigo Taguchi, “RSA-based Sequential Aggregate signature scheme whose signature length is not proportional to the number of signers”, CSEC-28, 2005 D. Boneh, C.I. Gentry, B.M. Lynn, and H.M. Shacham, “Aggregate and Verify Encrypted Signatures from Bilinear Map,” Advances in Cryptology EUROCRYPT 2003, Springer-Verlag, 2003 JP 2001-166687 A

しかしながら、上述のアグリゲート電子署名方式では、署名者がどの階層に属しているかを表現できなかった。   However, the above-described aggregate electronic signature method cannot express to which hierarchy the signer belongs.

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、署名者がどの階層に属しているかを表現できるアグリゲート署名生成システム、アグリゲート署名生成方法、およびアグリゲート署名生成プログラムを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an aggregate signature generation system, an aggregate signature generation method, and an aggregate signature generation program that can express to which hierarchy a signer belongs. The purpose is to do.

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。   The present invention proposes the following matters in order to solve the above problems.

(1)本発明は、署名者が署名を行うために用いる署名生成装置が複数階層の階層構造を形成して複数配置され、各署名者が異なるメッセージに対して署名を行うアグリゲート署名生成システムであって、前記複数の署名生成装置のそれぞれは、互いに異なる秘密鍵と、所定のパラメータに対して自身の前記秘密鍵でべき乗演算した公開鍵と、を格納する鍵格納部と、自身のメッセージのハッシュに対して自身の前記秘密鍵でべき乗演算を行って、署名を生成する署名生成部と、前記署名生成部により生成された前記署名に対して、自身が属する階層ごとに異なる所定値でべき乗演算を行うべき乗演算部と、を備え、前記複数の署名生成装置のうち所定の署名生成装置は、前記べき乗演算部による演算結果の総和を階層ごとに算出し、階層ごとの算出結果を乗算して、アグリゲート署名を生成するアグリゲート署名生成部をさらに備えることを特徴とするアグリゲート署名生成システムを提案している。   (1) The present invention provides an aggregate signature generation system in which a plurality of signature generation apparatuses used by a signer to form a signature are arranged in a plurality of hierarchies and each signer signs a different message Each of the plurality of signature generation devices includes a key storage unit that stores different private keys, a public key obtained by performing a power operation on the private key with respect to a predetermined parameter, and an own message. The signature generation unit that generates a signature by performing a power operation on the hash of the private key and the signature generated by the signature generation unit with a predetermined value that is different for each hierarchy to which the signature belongs A power calculation unit that performs a power operation, and a predetermined signature generation device among the plurality of signature generation devices calculates a sum of the calculation results of the power operation unit for each layer, and By multiplying the result of the calculation, it has proposed an aggregate signature generation system characterized in that it further comprises an aggregate signature generation unit for generating an aggregate signature.

この発明によれば、複数の署名生成装置のそれぞれは、署名生成部により、自身のメッセージのハッシュに対して自身の秘密鍵でべき乗演算を行って、署名を生成する。そして、べき乗演算部により、署名生成部により生成された署名に対して、自身が属する階層ごとに異なる所定値でべき乗演算を行う。そして、複数の署名生成装置のうち所定の署名生成装置は、アグリゲート署名生成部により、べき乗演算部による演算結果の総和を階層ごとに算出し、階層ごとの算出結果を乗算して、アグリゲート署名を生成する。   According to the present invention, each of the plurality of signature generation apparatuses generates a signature by performing a power operation with its own secret key on the hash of its own message by the signature generation unit. Then, the exponentiation operation unit performs an exponentiation operation on the signature generated by the signature generation unit with a predetermined value different for each hierarchy to which the signature belongs. The predetermined signature generation device among the plurality of signature generation devices calculates the sum of the calculation results of the power calculation unit for each hierarchy by the aggregate signature generation unit, multiplies the calculation results for each hierarchy, and Generate a signature.

このため、アグリゲート署名は、メッセージのハッシュに対して、各自の秘密鍵と、所定値と、でべき乗演算が行われた構造で表される。そして、この所定値は、自身が属する階層ごとに異なる値である。したがって、アグリゲート署名を表す数式の指数の構造により、署名生成装置がどの階層に属するのかを表現できる。よって、各署名者が互いに異なる署名生成装置を用いることで、署名者がどの階層に属するのかを表現できる。   For this reason, the aggregate signature is represented by a structure in which a power operation is performed on the hash of the message by each private key and a predetermined value. And this predetermined value is a value which changes with every hierarchy to which self belongs. Therefore, the hierarchy of the signature generation apparatus can be expressed by the structure of the exponent of the mathematical expression representing the aggregate signature. Therefore, by using different signature generation apparatuses for each signer, it is possible to express to which hierarchy the signer belongs.

また、アグリゲート署名は、各署名者の署名と同じ巡回群にあるため、署名者の人数にかかわらず、一定のサイズに納めることができる。   Further, since the aggregate signature is in the same cyclic group as the signatures of the respective signers, the aggregate signature can be stored in a certain size regardless of the number of signers.

(2)本発明は、(1)のアグリゲート署名生成システムについて、前記所定値は、自身が属する階層と、最下位層と、の階層数の差だけ特定値をべき乗演算した値であることを特徴とするアグリゲート署名生成システムを提案している。   (2) In the aggregate signature generation system according to (1), the predetermined value is a value obtained by performing a power operation on a specific value by a difference in the number of layers between the layer to which the self belongs and the lowest layer. We propose an aggregate signature generation system characterized by

この発明によれば、所定値は、自身が属する階層と、最下位層と、の階層数の差だけ特定値をべき乗演算した値で表される。このため、アグリゲート署名を表す数式の指数のうち、特定値により、署名生成装置がどの階層に属するのかを表現できる。   According to the present invention, the predetermined value is represented by a value obtained by performing a power operation on the specific value by the difference in the number of layers between the layer to which the device belongs and the lowest layer. For this reason, the hierarchy to which the signature generation apparatus belongs can be expressed by a specific value among the exponents of the mathematical expression representing the aggregate signature.

(3)本発明は、(1)または(2)のアグリゲート署名生成システムについて、前記アグリゲート署名を検証する署名検証装置をさらに備え、前記署名検証装置は、前記所定のパラメータ、前記公開鍵、前記メッセージのハッシュ、および前記アグリゲート署名を入力として、GAP−Diffie−Hellman署名の演算を行って、前記アグリゲート署名の正当性を検証するアグリゲート署名検証部を備えることを特徴とする記載のアグリゲート署名生成システムを提案している。   (3) The present invention further includes a signature verification device for verifying the aggregate signature in the aggregate signature generation system according to (1) or (2), wherein the signature verification device includes the predetermined parameter, the public key And an aggregate signature verification unit that performs a GAP-Diffie-Hellman signature operation using the hash of the message and the aggregate signature as input, and verifies the validity of the aggregate signature. An aggregate signature generation system is proposed.

この発明によれば、署名検証装置は、アグリゲート署名検証部により、所定のパラメータ、公開鍵、メッセージのハッシュ、およびアグリゲート署名を入力として、GAP−Diffie−Hellman署名の演算を行って、アグリゲート署名の正当性を検証する。   According to the present invention, the signature verification apparatus performs the calculation of the GAP-Diffie-Hellman signature using the predetermined parameter, public key, message hash, and aggregate signature as inputs by the aggregate signature verification unit. Verify the validity of the gate signature.

ここで、以下に、GAP−Diffie−Hellman署名の演算について説明する。GAP−Diffie−Hellman(GDH)署名とは、Decision−Diffie−Hellman(DDH)問題をペアリングと呼ばれるある種のブラックボックス関数e(P,Q)を用いることで解けることを利用した署名である。   Here, the calculation of the GAP-Diffie-Hellman signature will be described below. A GAP-Diffie-Hellman (GDH) signature is a signature that uses the decision-difficult-Hellman (DDH) problem that can be solved by using a certain black box function e (P, Q) called pairing. .

まず、DDH問題について説明する。DDH問題とは、g、ga、gb、gcが与えられたときにab=cを満たすか否かを判定する問題のことである。この問題に対して、関数e(P,Q)には、以下の性質がある。   First, the DDH problem will be described. The DDH problem is a problem that determines whether or not ab = c is satisfied when g, ga, gb, and gc are given. For this problem, the function e (P, Q) has the following properties.

Figure 2010087590
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数1に示す性質から、関数e(P,Q)にg、ga、gb、gcを入力すると、数2、3のようになる。   Due to the properties shown in Formula 1, when g, ga, gb, and gc are input to the function e (P, Q), Formulas 2 and 3 are obtained.

Figure 2010087590
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Figure 2010087590
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このため、数2の値と数3の値とが一致するか否かにより、上述のab=cを満たすか否かを判定できる。   For this reason, whether or not the above-mentioned ab = c is satisfied can be determined based on whether or not the values of Equation 2 and Equation 3 match.

次に、GDH署名の手順について説明する。GDH署名では、鍵を生成し、この生成した鍵を用いて署名を行う。   Next, the GDH signature procedure will be described. In the GDH signature, a key is generated, and the signature is performed using the generated key.

鍵を生成する際には、Zp*からランダムにxを選択し、v=gxとなるvを算出する。そして、vを公開鍵とし、xを秘密鍵とする。   When generating a key, x is randomly selected from Zp *, and v is calculated such that v = gx. Then, v is a public key and x is a secret key.

署名を行う際には、秘密鍵xとメッセージmとを用意する。そして、メッセージmからハッシュhを算出し、ハッシュhに対してx乗したものを署名σとする。   When signing, a secret key x and a message m are prepared. Then, a hash h is calculated from the message m, and a signature σ is obtained by raising the hash h to the power of x.

署名σを検証する際には、以下のように行う。ここで、GDH署名はG*の元を用いるため、ハッシュhもG*の元となり、その結果、h=gaが成り立つ。このため、署名σが正しければ、以下の式が成り立つ。   The verification of the signature σ is performed as follows. Here, since the GDH signature uses an element of G *, the hash h is also an element of G *, and as a result, h = ga holds. Therefore, if the signature σ is correct, the following expression is established.

Figure 2010087590
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また、(g,v,h,σ)を関数e(P,Q)に入力すると、以下の式が成り立つ。   When (g, v, h, σ) is input to the function e (P, Q), the following equation is established.

Figure 2010087590
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上述のように、署名σが正しければ、数5の値と数6の値とは一致する。このため、数5の値と数6の値とが一致するか否かにより、署名σを検証できる。   As described above, if the signature σ is correct, the values of Equation 5 and Equation 6 match. Therefore, the signature σ can be verified based on whether the values of Formula 5 and Formula 6 match.

以上によれば、GDH署名の演算により、アグリゲート署名の正当性を検証できる。   As described above, the validity of the aggregate signature can be verified by the calculation of the GDH signature.

(4)本発明は、署名者が署名を行うために用いる署名生成装置が複数階層の階層構造を形成して複数配置されたアグリゲート署名生成システムにおいて、各署名者が異なるメッセージに対して署名を行うアグリゲート署名生成方法であって、前記複数の署名生成装置のそれぞれにより、互いに異なる秘密鍵と、所定のパラメータに対して自身の前記秘密鍵でべき乗演算した公開鍵と、を格納する第1のステップと、前記複数の署名生成装置のそれぞれにより、自身のメッセージのハッシュに対して自身の前記秘密鍵でべき乗演算を行って、署名を生成する第2のステップと、前記複数の署名生成装置のそれぞれにより、前記第2のステップにより生成された前記署名に対して、自身が属する階層ごとに異なる所定値でべき乗演算を行う第3のステップと、前記複数の署名生成装置のうち所定の署名生成装置により、前記第3のステップによる演算結果の総和を階層ごとに算出し、階層ごとの算出結果を乗算して、アグリゲート署名を生成する第4のステップと、を備えることを特徴とするアグリゲート署名生成方法を提案している。   (4) The present invention relates to an aggregate signature generation system in which a plurality of signature generation apparatuses used for signing by a signer to form a multi-level hierarchical structure and each signer signs a different message. A method of generating an aggregate signature, wherein each of the plurality of signature generation devices stores a secret key different from each other and a public key obtained by performing a power operation on the predetermined key with the secret key. A second step of generating a signature by performing a power operation on the hash of its own message with its own secret key by each of the plurality of signature generation devices, and the plurality of signature generations Third, each device performs a power operation on the signature generated in the second step with a predetermined value that is different for each hierarchy to which the signature belongs. A sum of the calculation results of the third step is calculated for each layer by a predetermined signature generation device among the plurality of signature generation devices, and an aggregate signature is generated by multiplying the calculation result for each layer And a fourth step of providing an aggregate signature generation method.

この発明によれば、複数の署名生成装置のそれぞれでは、自身のメッセージのハッシュに対して自身の秘密鍵でべき乗演算を行って、署名を生成する。そして、生成した署名に対して、自身が属する階層ごとに異なる所定値でべき乗演算を行う。そして、複数の署名生成装置のうち所定の署名生成装置では、べき乗演算の演算結果の総和を階層ごとに算出し、階層ごとの算出結果を乗算して、アグリゲート署名を生成する。   According to the present invention, each of the plurality of signature generation devices generates a signature by performing a power operation with the own secret key on the hash of its own message. Then, a power operation is performed on the generated signature with a predetermined value that is different for each hierarchy to which the signature belongs. Then, a predetermined signature generation device among a plurality of signature generation devices calculates the sum of the calculation results of the exponentiation operation for each layer and multiplies the calculation results for each layer to generate an aggregate signature.

このため、アグリゲート署名は、メッセージのハッシュに対して、各自の秘密鍵と、所定値と、でべき乗演算が行われた構造で表される。そして、この所定値は、自身が属する階層ごとに異なる値である。したがって、アグリゲート署名を表す数式の指数の構造により、署名生成装置がどの階層に属するのかを表現できる。よって、各署名者が互いに異なる署名生成装置を用いることで、署名者がどの階層に属するのかを表現できる。   For this reason, the aggregate signature is represented by a structure in which a power operation is performed on the hash of the message by each private key and a predetermined value. And this predetermined value is a value which changes with every hierarchy to which self belongs. Therefore, the hierarchy of the signature generation apparatus can be expressed by the structure of the exponent of the mathematical expression representing the aggregate signature. Therefore, by using different signature generation apparatuses for each signer, it is possible to express to which hierarchy the signer belongs.

また、アグリゲート署名は、各署名者の署名と同じ巡回群にあるため、署名者の人数にかかわらず、一定のサイズに納めることができる。   Further, since the aggregate signature is in the same cyclic group as the signatures of the respective signers, the aggregate signature can be stored in a certain size regardless of the number of signers.

(5)本発明は、(4)のアグリゲート署名生成方法について、前記所定値は、自身が属する階層と、最下位層と、の階層数の差だけ特定値をべき乗演算した値であることを特徴とするアグリゲート署名生成方法を提案している。   (5) In the aggregate signature generation method according to (4), the predetermined value is a value obtained by performing a power operation on a specific value by a difference in the number of layers between the layer to which the self belongs and the lowest layer. We propose an aggregate signature generation method characterized by

この発明によれば、所定値は、自身が属する階層と、最下位層と、の階層数の差だけ特定値をべき乗演算した値で表される。このため、アグリゲート署名を表す数式の指数のうち、特定値により、署名生成装置がどの階層に属するのかを表現できる。   According to the present invention, the predetermined value is represented by a value obtained by performing a power operation on the specific value by the difference in the number of layers between the layer to which the device belongs and the lowest layer. For this reason, the hierarchy to which the signature generation apparatus belongs can be expressed by a specific value among the exponents of the mathematical expression representing the aggregate signature.

(6)本発明は、(4)または(5)のアグリゲート署名生成方法について、前記アグリゲート署名を検証する署名検証装置がさらに配置された前記アグリゲート署名生成システムにおけるアグリゲート署名生成方法であって、前記署名検証装置により、前記所定のパラメータ、前記公開鍵、前記メッセージのハッシュ、および前記アグリゲート署名を入力として、GAP−Diffie−Hellman署名の演算を行って、前記アグリゲート署名の正当性を検証する第5のステップを備えることを特徴とするアグリゲート署名生成方法を提案している。   (6) The present invention relates to the aggregate signature generation method according to (4) or (5), wherein the signature verification apparatus for verifying the aggregate signature is further arranged in the aggregate signature generation system. Then, the signature verification device performs an operation of a GAP-Diffie-Hellman signature with the predetermined parameter, the public key, the hash of the message, and the aggregate signature as inputs, thereby validating the aggregate signature. The present invention proposes an aggregate signature generation method comprising a fifth step of verifying the authenticity.

この発明によれば、署名検証装置では、所定のパラメータ、公開鍵、メッセージのハッシュ、およびアグリゲート署名を入力として、GAP−Diffie−Hellman署名の演算を行って、アグリゲート署名の正当性を検証する。このため、アグリゲート署名の正当性を検証できる。   According to the present invention, the signature verification apparatus performs a GAP-Diffie-Hellman signature calculation by inputting predetermined parameters, a public key, a message hash, and an aggregate signature, and verifies the validity of the aggregate signature. To do. Therefore, the validity of the aggregate signature can be verified.

(7)本発明は、署名者が署名を行うために用いる署名生成装置が複数階層の階層構造を形成して複数配置されたアグリゲート署名生成システムにおいて、各署名者が異なるメッセージに対して署名を行うアグリゲート署名生成方法を、コンピュータに実行させるためのアグリゲート署名生成プログラムであって、前記複数の署名生成装置のそれぞれにより、互いに異なる秘密鍵と、所定のパラメータに対して自身の前記秘密鍵でべき乗演算した公開鍵と、を格納する第1のステップと、前記複数の署名生成装置のそれぞれにより、自身のメッセージのハッシュに対して自身の前記秘密鍵でべき乗演算を行って、署名を生成する第2のステップと、前記複数の署名生成装置のそれぞれにより、前記第2のステップにより生成された前記署名に対して、自身が属する階層ごとに異なる所定値でべき乗演算を行う第3のステップと、前記複数の署名生成装置のうち所定の署名生成装置により、前記第3のステップによる演算結果の総和を階層ごとに算出し、階層ごとの算出結果を乗算して、アグリゲート署名を生成する第4のステップと、をコンピュータに実行させるためのアグリゲート署名生成プログラムを提案している。   (7) The present invention relates to an aggregate signature generation system in which a plurality of signature generation apparatuses used for signing by a signer to form a multi-layered hierarchical structure and each signer signs a different message An aggregate signature generation program for causing a computer to execute an aggregate signature generation method that performs a secret key that is different from each other by each of the plurality of signature generation devices and a predetermined parameter. A first step of storing a public key that has been exponentiated with a key; and each of the plurality of signature generation devices performs a power operation with its own secret key on a hash of its own message, thereby obtaining a signature. A second step of generating the signature generated by the second step by each of the plurality of signature generation devices; A third step of performing a power operation with a different predetermined value for each layer to which the device belongs, and a predetermined signature generation device among the plurality of signature generation devices to calculate a sum of the operation results of the third step An aggregate signature generation program for causing a computer to execute a fourth step of generating an aggregate signature by calculating for each layer and multiplying a calculation result for each layer is proposed.

この発明によれば、アグリゲート署名生成プログラムをコンピュータに実行させることで、自身のメッセージのハッシュに対して自身の秘密鍵でべき乗演算を行って、署名を生成する。そして、生成した署名に対して、自身が属する階層ごとに異なる所定値でべき乗演算を行う。そして、べき乗演算の演算結果の総和を階層ごとに算出し、階層ごとの算出結果を乗算して、アグリゲート署名を生成する。   According to the present invention, by causing the computer to execute the aggregate signature generation program, the signature is generated by performing a power operation with the own secret key on the hash of the own message. Then, a power operation is performed on the generated signature with a predetermined value that is different for each hierarchy to which the signature belongs. Then, the sum of the operation results of the power operation is calculated for each layer, and the calculation result for each layer is multiplied to generate an aggregate signature.

このため、アグリゲート署名は、メッセージのハッシュに対して、各自の秘密鍵と、所定値と、でべき乗演算が行われた構造で表される。そして、この所定値は、自身が属する階層ごとに異なる値である。したがって、アグリゲート署名を表す数式の指数の構造により、署名生成装置がどの階層に属するのかを表現できる。よって、各署名者が互いに異なる署名生成装置を用いることで、署名者がどの階層に属するのかを表現できる。   For this reason, the aggregate signature is represented by a structure in which a power operation is performed on the hash of the message by each private key and a predetermined value. And this predetermined value is a value which changes with every hierarchy to which self belongs. Therefore, the hierarchy of the signature generation apparatus can be expressed by the structure of the exponent of the mathematical expression representing the aggregate signature. Therefore, by using different signature generation apparatuses for each signer, it is possible to express to which hierarchy the signer belongs.

また、アグリゲート署名は、各署名者の署名と同じ巡回群にあるため、署名者の人数にかかわらず、一定のサイズに納めることができる。   Further, since the aggregate signature is in the same cyclic group as the signatures of the respective signers, the aggregate signature can be stored in a certain size regardless of the number of signers.

(8)本発明は、(7)のアグリゲート署名生成プログラムについて、前記所定値は、自身が属する階層と、最下位層と、の階層数の差だけ特定値をべき乗演算した値であることを特徴とするアグリゲート署名生成プログラムを提案している。   (8) In the aggregate signature generation program according to (7), the predetermined value is a value obtained by performing a power operation on a specific value by a difference in the number of layers between the layer to which the program belongs and the lowest layer. We have proposed an aggregate signature generation program characterized by

この発明によれば、アグリゲート署名生成プログラムをコンピュータに実行させることで、所定値は、自身が属する階層と、最下位層と、の階層数の差だけ特定値をべき乗演算した値で表される。このため、アグリゲート署名を表す数式の指数のうち、特定値により、署名生成装置がどの階層に属するのかを表現できる。   According to this invention, by causing the computer to execute the aggregate signature generation program, the predetermined value is expressed as a value obtained by performing a power operation on the specific value by the difference in the number of layers between the layer to which the computer belongs and the lowest layer. The For this reason, the hierarchy to which the signature generation apparatus belongs can be expressed by a specific value among the exponents of the mathematical expression representing the aggregate signature.

(9)本発明は、(7)または(8)のアグリゲート署名生成プログラムについて、前記アグリゲート署名を検証する署名検証装置がさらに配置された前記アグリゲート署名生成システムにおけるアグリゲート署名生成プログラムであって、前記署名検証装置により、前記所定のパラメータ、前記公開鍵、前記メッセージのハッシュ、および前記アグリゲート署名を入力として、GAP−Diffie−Hellman署名の演算を行って、前記アグリゲート署名の正当性を検証する第5のステップを備えることを特徴とするアグリゲート署名生成プログラムを提案している。   (9) The present invention relates to the aggregate signature generation program in the aggregate signature generation system in which the signature verification device for verifying the aggregate signature is further arranged for the aggregate signature generation program of (7) or (8). Then, the signature verification device performs an operation of a GAP-Diffie-Hellman signature with the predetermined parameter, the public key, the hash of the message, and the aggregate signature as inputs, thereby validating the aggregate signature. This invention proposes an aggregate signature generation program comprising a fifth step for verifying the authenticity.

この発明によれば、アグリゲート署名生成プログラムをコンピュータに実行させることで、所定のパラメータ、公開鍵、メッセージのハッシュ、およびアグリゲート署名を入力として、GAP−Diffie−Hellman署名の演算を行って、アグリゲート署名の正当性を検証する。このため、アグリゲート署名の正当性を検証できる。   According to the present invention, by causing the computer to execute the aggregate signature generation program, the GAP-Diffie-Hellman signature is calculated using the predetermined parameters, public key, message hash, and aggregate signature as inputs, Verify the validity of the aggregate signature. Therefore, the validity of the aggregate signature can be verified.

この発明によれば、アグリゲート署名は、メッセージのハッシュに対して、各自の秘密鍵と、所定値と、でべき乗演算が行われた構造で表される。そして、この所定値は、自身が属する階層ごとに異なる値である。したがって、アグリゲート署名を表す数式の指数の構造により、署名生成装置がどの階層に属するのかを表現できる。よって、各署名者が互いに異なる署名生成装置を用いることで、署名者がどの階層に属するのかを表現できる。   According to the present invention, the aggregate signature is represented by a structure in which a power operation is performed on the hash of the message by each private key and a predetermined value. And this predetermined value is a value which changes with every hierarchy to which self belongs. Therefore, the hierarchy of the signature generation apparatus can be expressed by the structure of the exponent of the mathematical expression representing the aggregate signature. Therefore, by using different signature generation apparatuses for each signer, it is possible to express to which hierarchy the signer belongs.

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Note that the constituent elements in the present embodiment can be appropriately replaced with existing constituent elements and the like, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Therefore, the description of the present embodiment does not limit the contents of the invention described in the claims.

アグリゲート署名システムは、署名を行う署名者ごとに設けられた複数のノードと、複数のノードで生成された署名を検証する署名検証装置と、を備える。各ノードは、署名鍵(秘密鍵)および検証鍵(公開鍵)を格納する鍵格納部と、署名を生成する署名生成部と、署名生成部により生成された署名に対して自身が属する階層ごとに異なる所定値でべき乗演算を行うべき乗演算部と、を備える。また、これらノードのうち所定のノードは、アグリゲート署名を生成するアグリゲート署名生成部を備える。署名検証装置は、アグリゲート署名の正当性を検証するアグリゲート署名検証部を備える。   The aggregate signature system includes a plurality of nodes provided for each signer who performs a signature, and a signature verification apparatus that verifies signatures generated by the plurality of nodes. Each node includes a key storage unit that stores a signature key (secret key) and a verification key (public key), a signature generation unit that generates a signature, and a hierarchy to which the node belongs to the signature generated by the signature generation unit And a power calculation unit for performing power calculation with different predetermined values. In addition, a predetermined node of these nodes includes an aggregate signature generation unit that generates an aggregate signature. The signature verification apparatus includes an aggregate signature verification unit that verifies the validity of the aggregate signature.

図1に示すように、複数のノードは、d層(dは、4≦dを満たす整数)のヒエラルキーを形成して配置される。最上位層である第1層には、p台(pは、1≦pを満たす整数)のノードが配置され、第(d−2)層には、o台(oは、1≦oを満たす整数)のノードが配置され、第(d−1)層には、n台(nは、1≦nを満たす整数)のノードが配置され、最下位層である第d層には、m台(mは、1≦mを満たす整数)のノードが配置される。なお、本実施形態では、各署名者は、各自のノードを用いて互いに異なるメッセージに対して署名を行う。   As shown in FIG. 1, a plurality of nodes are arranged to form a hierarchy of d layers (d is an integer satisfying 4 ≦ d). In the first layer, which is the highest layer, p nodes (p is an integer satisfying 1 ≦ p) are arranged, and in the (d−2) layer, o nodes (o is 1 ≦ o). (Integer integer) nodes are arranged, n nodes (n is an integer satisfying 1 ≦ n) are arranged in the (d−1) layer, and m is arranged in the d layer, which is the lowest layer. Nodes (m is an integer satisfying 1 ≦ m) are arranged. In the present embodiment, each signer signs a different message using his / her node.

<d階層のヒエラルキーが形成されている場合におけるアグリゲート署名の生成>
以下に、図1のノードによりアグリゲート署名を生成する場合について説明する。
<Generation of an aggregate signature when a hierarchy of d layers is formed>
Hereinafter, a case where an aggregate signature is generated by the node of FIG. 1 will be described.

ここで、署名鍵(秘密鍵)および検証鍵(公開鍵)のペアは、第1層のノード(1−l)のものを数7のように、第(d−2)層のノード((d−2)―k)のものを数8のように、第(d−1)層のノード((d−1)―j)のものを数9のように、第d層のものを数10のように表す。なお、数7において、lは、1≦l≦pを満たす整数とし、数8において、kは、1≦k≦oを満たす整数とし、数9において、jは、1≦j≦nを満たす整数とし、数10において、iは、1≦i≦mを満たす整数とする。   Here, the pair of the signature key (private key) and the verification key (public key) is the one of the node (d-2) layer (( d-2) -k) is represented by Equation 8, node (d-1) layer node ((d-1) -j) is represented by Equation 9, and d layer is numbered. It is expressed as 10. In Equation 7, l is an integer satisfying 1 ≦ l ≦ p, in Equation 8, k is an integer satisfying 1 ≦ k ≦ o, and in Equation 9, j satisfies 1 ≦ j ≦ n. An integer is used, and in Expression 10, i is an integer satisfying 1 ≦ i ≦ m.

Figure 2010087590
Figure 2010087590

Figure 2010087590
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Figure 2010087590
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Figure 2010087590
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まず、第d層の各ノード(d−i)は、数11に示すように、GDH署名を行って、メッセージmd−iのハッシュhd−iに対して自身の署名鍵xd−iでべき乗演算を行って、第d層に属する自身の署名σd−iとする。   First, each node (d-i) in the d-th layer performs a GDH signature as shown in Equation 11 and performs a power operation with its signature key xd-i on the hash hd-i of the message md-i. To make the signature σd-i belonging to the d-th layer.

Figure 2010087590
Figure 2010087590

次に、第(d−1)層の各ノード((d−1)−j)は、数12に示すように、GDH署名を行って、メッセージm(d−1)―jのハッシュh(d−1)―jに対して自身の署名鍵x(d−1)−jでべき乗演算を行った後に、さらに第1の値でべき乗演算を行って、第(d−1)層に属する自身の署名σ(d−1)−jとする。ここで、第1の値は、第(d−1)層と、最下位層である第d層と、の階層数の差に等しい「1」回だけ「2」をべき乗した値である「2(=21)」とする。   Next, each node ((d-1) -j) in the (d-1) layer performs a GDH signature, as shown in Equation 12, and a hash h () of the message m (d-1) -j After performing a power operation on d-1) -j with its own signature key x (d-1) -j, it further performs a power operation on the first value and belongs to the (d-1) layer. Let it be its own signature σ (d−1) -j. Here, the first value is a value obtained by raising “2” to the power of “1” times equal to the difference in the number of layers between the (d−1) layer and the d layer, which is the lowest layer. 2 (= 21) ".

Figure 2010087590
Figure 2010087590

次に、第(d−2)層の各ノード((d−2)−k)は、数13に示すように、GDH署名を行って、メッセージm(d−2)−kのハッシュh(d−2)−kに対して自身の署名鍵x(d−2)−kでべき乗演算を行った後に、さらに第2の値でべき乗演算を行って、第(d−2)層に属する自身の署名σ(d−2)−kとする。ここで、第2の値は、第(d−2)層と、最下位層である第d層と、の階層数の差に等しい「2」回だけ「2」をべき乗した値である「4(=22)」とする。   Next, each node ((d-2) -k) in the (d-2) layer performs a GDH signature, as shown in Equation 13, and a hash h () of the message m (d-2) -k d-2) -k is subjected to a power operation with its own signature key x (d-2) -k and then a power operation is further performed with the second value to belong to the (d-2) layer. It is assumed that its signature σ (d−2) −k. Here, the second value is a value obtained by raising “2” to the power of “2” times equal to the difference in the number of layers between the (d−2) th layer and the dth layer that is the lowest layer. 4 (= 22) ".

Figure 2010087590
Figure 2010087590

第(d−2)層よりも上位の階層に属する各ノードについても、上述の数12、13と同様に、署名を順次生成する。   For each node belonging to a layer higher than the (d-2) -th layer, signatures are sequentially generated in the same manner as in Equations 12 and 13 above.

例えば、第(d−2)層よりも上位の階層である第1層の各ノード(1−l)は、数14に示すように、GDH署名を行って、メッセージm1−lのハッシュh1−lに対して自身の署名鍵x1−lでべき乗演算を行った後に、さらに所定の値でべき乗演算を行って、第1層に属する自身の署名σ1−lとする。ここで、所定の値は、第1層と、最下位層である第d層と、の階層数の差に等しい「d−1」回だけ「2」をべき乗した値である「2d−1」とする。   For example, each node (1-l) in the first layer, which is a layer higher than the (d-2) layer, performs GDH signature as shown in Equation 14, and the hash h1- of the message m1-l After performing a power operation on l with its own signature key x1-l, it further performs a power operation with a predetermined value to obtain its own signature σ1-l belonging to the first layer. Here, the predetermined value is a value obtained by raising “2” to the power of “d−1” times equal to the difference in the number of layers between the first layer and the d-th layer that is the lowest layer. "

Figure 2010087590
Figure 2010087590

次に、全ての階層の全てのノードが自身の署名を生成した後、最後に自身の署名を生成したノードといった所定のノードは、数15に示すように、全ての階層の全てのノードの署名を集め、これらを乗算したものをアグリゲート署名σとする。   Next, after all nodes in all layers generate their own signatures, a predetermined node such as the node that finally generated their signatures is the signature of all nodes in all layers as shown in Equation 15. And the product of these is used as the aggregate signature σ.

Figure 2010087590
Figure 2010087590

次に、(g,h,σ)を公開する。   Next, (g, h, σ) is disclosed.

<d階層のヒエラルキーが形成されている場合に生成されたアグリゲート署名の検証>
以下に、図1のノードで生成されたアグリゲート署名を検証する場合について説明する。
<Verification of the aggregate signature generated when the hierarchy of the d layer is formed>
The case where the aggregate signature generated at the node of FIG. 1 is verified will be described below.

まず、署名検証装置は、数16、17に示すように、(g、・・・vf−q、・・・hf−q、・・・σ)を関数e(P,Q)に入力して、GDH署名の演算を行う。ここで、vf−qは、第f層(fは、1≦f≦dを満たす整数)のノード(f−q)の検証鍵を示し、hf−qは、第f層(fは、1≦f≦dを満たす整数)のノード(f−q)におけるメッセージmf−qのハッシュを示す。また、qは、1≦q<fを満たす整数とする。   First, the signature verification apparatus inputs (g,..., Vf-q,..., Hf-q,...) To a function e (P, Q) as shown in equations 16 and 17. , GDH signature calculation is performed. Here, vf-q represents the verification key of the node (fq) of the f-th layer (f is an integer satisfying 1 ≦ f ≦ d), and hf-q represents the f-th layer (f is 1 The hash of the message mf-q in the node (f-q) of ≦ f ≦ d is shown. Q is an integer satisfying 1 ≦ q <f.

Figure 2010087590
Figure 2010087590

Figure 2010087590
Figure 2010087590

数16の値と数17の値とが一致するか否かを検証して、アグリゲート署名σを検証する。具体的には、数16の値と数17の値とが一致すれば、アグリゲート署名σが正しいと判定し、数16の値と数17の値とが一致しなければアグリゲート署名σが正しくないと判定する。   The aggregate signature σ is verified by verifying whether the value of Expression 16 and the value of Expression 17 match. Specifically, if the value of Expression 16 and the value of Expression 17 match, it is determined that the aggregate signature σ is correct, and if the value of Expression 16 does not match the value of Expression 17, the aggregate signature σ is Judge that it is not correct.

以上によれば、数15に示すように、メッセージmf−qのハッシュhf−qに対して所定値でべき乗演算を行うことで、アグリゲート署名σを表すことができる。ここで、この所定値は、ノードが属する階層ごとに異なる値で各自の署名鍵を乗算したもので表される。   As described above, the aggregate signature σ can be expressed by performing a power operation with a predetermined value on the hash hf-q of the message mf-q as shown in Equation 15. Here, the predetermined value is expressed by multiplying each signature key by a different value for each hierarchy to which the node belongs.

そして、このノードが属する階層ごとに異なる値は、第d層では「1」であり、第(d−1)層では「2」であり、第(d−2)層では「4」であり、第1層では「2d−1」となる。このため、署名鍵の倍数により、ノードの属する階層を区別できる。したがって、アグリゲート署名σを表す数式の指数の構造により、各階層に属するノードを区別できるので、署名者がどの階層に属するのかを表現できる。   The different value for each layer to which this node belongs is “1” in the d-th layer, “2” in the (d−1) -th layer, and “4” in the (d-2) -th layer. In the first layer, “2d−1” is obtained. Therefore, the hierarchy to which the node belongs can be distinguished by a multiple of the signature key. Therefore, since the nodes belonging to each hierarchy can be distinguished by the structure of the exponent of the mathematical expression representing the aggregate signature σ, it is possible to express which hierarchy the signer belongs to.

また、アグリゲート署名σは、各署名者の署名と同じ巡回群にあるため、署名者の人数にかかわらず、一定のサイズに納めることができる。   Further, since the aggregate signature σ is in the same cyclic group as the signatures of each signer, the aggregate signature σ can be stored in a certain size regardless of the number of signers.

なお、本発明のノードおよび署名検証装置のそれぞれの処理をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶し、これら記録媒体に記録されたプログラムをノードおよび署名検証装置(いずれもコンピュータシステム)に読み込ませ、実行することによって、本発明を実現できる。   The processing of the node and signature verification device of the present invention is stored in a computer-readable recording medium, and the program recorded on these recording media is read and executed by the node and signature verification device (both are computer systems). By doing so, the present invention can be realized.

また、「コンピュータシステム」は、WWW(World Wide Web)システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、上述のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。   Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW (World Wide Web) system is used. Further, the above-described program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.

また、上述のプログラムは、上述の機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述の機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。   Further, the above-described program may be for realizing a part of the above-described function. Furthermore, what can implement | achieve the above-mentioned function in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

本発明の実施形態に係る複数のノードの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the some node which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

x1−l、x(d−1)―j、x(d−2)−k、xd−i・・・署名鍵(秘密鍵)
v1−l、v(d−1)―j、v(d−2)−k、vd−i・・・検証鍵(公開鍵)
σ・・・アグリゲート署名
x1-l, x (d-1) -j, x (d-2) -k, xd-i ... signature key (secret key)
v1-l, v (d-1) -j, v (d-2) -k, vd-i ... verification keys (public keys)
σ ・ ・ ・ Aggregate signature

Claims (9)

署名者が署名を行うために用いる署名生成装置が複数階層の階層構造を形成して複数配置され、各署名者が異なるメッセージに対して署名を行うアグリゲート署名生成システムであって、
前記複数の署名生成装置のそれぞれは、
互いに異なる秘密鍵と、所定のパラメータに対して自身の前記秘密鍵でべき乗演算した公開鍵と、を格納する鍵格納部と、
自身のメッセージのハッシュに対して自身の前記秘密鍵でべき乗演算を行って、署名を生成する署名生成部と、
前記署名生成部により生成された前記署名に対して、自身が属する階層ごとに異なる所定値でべき乗演算を行うべき乗演算部と、
を備え、
前記複数の署名生成装置のうち所定の署名生成装置は、前記べき乗演算部による演算結果の総和を階層ごとに算出し、階層ごとの算出結果を乗算して、アグリゲート署名を生成するアグリゲート署名生成部をさらに備えることを特徴とするアグリゲート署名生成システム。
An aggregate signature generation system in which a plurality of signature generation apparatuses used by a signer to form a signature is arranged in a plurality of layers to form a hierarchical structure, and each signer signs a different message,
Each of the plurality of signature generation devices includes:
A key storage unit for storing different secret keys, and a public key obtained by performing a power operation with the secret key for the predetermined parameter;
A signature generation unit that performs a power operation on the hash of its own message with its own secret key and generates a signature;
A power calculation unit that performs a power operation with a predetermined value different for each hierarchy to which the signature belongs, with respect to the signature generated by the signature generation unit;
With
The predetermined signature generation device among the plurality of signature generation devices calculates an aggregate sum of calculation results by the power calculation unit for each layer, and multiplies the calculation results for each layer to generate an aggregate signature. An aggregate signature generation system further comprising a generation unit.
前記所定値は、自身が属する階層と、最下位層と、の階層数の差だけ特定値をべき乗演算した値であることを特徴とする請求項1に記載のアグリゲート署名生成システム。   2. The aggregate signature generation system according to claim 1, wherein the predetermined value is a value obtained by performing a power operation on a specific value by a difference in the number of layers between a layer to which the predetermined value belongs and a lowest layer. 前記アグリゲート署名を検証する署名検証装置をさらに備え、
前記署名検証装置は、前記所定のパラメータ、前記公開鍵、前記メッセージのハッシュ、および前記アグリゲート署名を入力として、GAP−Diffie−Hellman署名の演算を行って、前記アグリゲート署名の正当性を検証するアグリゲート署名検証部を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のアグリゲート署名生成システム。
A signature verification device for verifying the aggregate signature;
The signature verification device verifies the validity of the aggregate signature by performing a GAP-Diffie-Hellman signature calculation using the predetermined parameter, the public key, the hash of the message, and the aggregate signature as inputs. The aggregate signature generation system according to claim 1, further comprising an aggregate signature verification unit configured to perform the aggregate signature verification.
署名者が署名を行うために用いる署名生成装置が複数階層の階層構造を形成して複数配置されたアグリゲート署名生成システムにおいて、各署名者が異なるメッセージに対して署名を行うアグリゲート署名生成方法であって、
前記複数の署名生成装置のそれぞれにより、互いに異なる秘密鍵と、所定のパラメータに対して自身の前記秘密鍵でべき乗演算した公開鍵と、を格納する第1のステップと、
前記複数の署名生成装置のそれぞれにより、自身のメッセージのハッシュに対して自身の前記秘密鍵でべき乗演算を行って、署名を生成する第2のステップと、
前記複数の署名生成装置のそれぞれにより、前記第2のステップにより生成された前記署名に対して、自身が属する階層ごとに異なる所定値でべき乗演算を行う第3のステップと、
前記複数の署名生成装置のうち所定の署名生成装置により、前記第3のステップによる演算結果の総和を階層ごとに算出し、階層ごとの算出結果を乗算して、アグリゲート署名を生成する第4のステップと、
を備えることを特徴とするアグリゲート署名生成方法。
Aggregate signature generation method in which each signer signs a different message in an aggregate signature generation system in which a plurality of signature generation apparatuses used for signing by a signer to form a multi-level hierarchical structure are arranged Because
A first step of storing, by each of the plurality of signature generation devices, a different private key and a public key obtained by performing a power operation with respect to a predetermined parameter using the private key;
A second step of generating a signature by performing a power operation on the own hash of the message with the secret key of each of the plurality of signature generation devices;
A third step of performing a power operation with a predetermined value different for each hierarchy to which the signature belongs by each of the plurality of signature generation devices;
A sum of the calculation results of the third step is calculated for each hierarchy by a predetermined signature generation apparatus among the plurality of signature generation apparatuses, and an aggregate signature is generated by multiplying the calculation result for each hierarchy. And the steps
An aggregate signature generation method comprising:
前記所定値は、自身が属する階層と、最下位層と、の階層数の差だけ特定値をべき乗演算した値であることを特徴とする請求項4に記載のアグリゲート署名生成方法。   5. The aggregate signature generation method according to claim 4, wherein the predetermined value is a value obtained by performing a power operation on a specific value by a difference between the number of layers to which the layer belongs and the lowest layer. 前記アグリゲート署名を検証する署名検証装置がさらに配置された前記アグリゲート署名生成システムにおけるアグリゲート署名生成方法であって、
前記署名検証装置により、前記所定のパラメータ、前記公開鍵、前記メッセージのハッシュ、および前記アグリゲート署名を入力として、GAP−Diffie−Hellman署名の演算を行って、前記アグリゲート署名の正当性を検証する第5のステップを備えることを特徴とする請求項4または5に記載のアグリゲート署名生成方法。
An aggregate signature generation method in the aggregate signature generation system, further comprising a signature verification device for verifying the aggregate signature,
The signature verification device performs a GAP-Diffie-Hellman signature operation by inputting the predetermined parameter, the public key, the hash of the message, and the aggregate signature, and verifies the validity of the aggregate signature. The aggregate signature generation method according to claim 4, further comprising: a fifth step.
署名者が署名を行うために用いる署名生成装置が複数階層の階層構造を形成して複数配置されたアグリゲート署名生成システムにおいて、各署名者が異なるメッセージに対して署名を行うアグリゲート署名生成方法を、コンピュータに実行させるためのアグリゲート署名生成プログラムであって、
前記複数の署名生成装置のそれぞれにより、互いに異なる秘密鍵と、所定のパラメータに対して自身の前記秘密鍵でべき乗演算した公開鍵と、を格納する第1のステップと、
前記複数の署名生成装置のそれぞれにより、自身のメッセージのハッシュに対して自身の前記秘密鍵でべき乗演算を行って、署名を生成する第2のステップと、
前記複数の署名生成装置のそれぞれにより、前記第2のステップにより生成された前記署名に対して、自身が属する階層ごとに異なる所定値でべき乗演算を行う第3のステップと、
前記複数の署名生成装置のうち所定の署名生成装置により、前記第3のステップによる演算結果の総和を階層ごとに算出し、階層ごとの算出結果を乗算して、アグリゲート署名を生成する第4のステップと、
をコンピュータに実行させるためのアグリゲート署名生成プログラム。
Aggregate signature generation method in which each signer signs a different message in an aggregate signature generation system in which a plurality of signature generation apparatuses used for signing by a signer to form a multi-level hierarchical structure are arranged Is an aggregate signature generation program for causing a computer to execute
A first step of storing, by each of the plurality of signature generation devices, a different private key and a public key obtained by performing a power operation with respect to a predetermined parameter using the private key;
A second step of generating a signature by performing a power operation on the own hash of the message with the secret key of each of the plurality of signature generation devices;
A third step of performing a power operation with a predetermined value different for each hierarchy to which the signature belongs by each of the plurality of signature generation devices;
A sum of the calculation results of the third step is calculated for each hierarchy by a predetermined signature generation apparatus among the plurality of signature generation apparatuses, and an aggregate signature is generated by multiplying the calculation result for each hierarchy. And the steps
Aggregate signature generation program for causing a computer to execute.
前記所定値は、自身が属する階層と、最下位層と、の階層数の差だけ特定値をべき乗演算した値であることを特徴とする請求項7に記載のアグリゲート署名生成プログラム。   8. The aggregate signature generation program according to claim 7, wherein the predetermined value is a value obtained by performing a power operation on a specific value by a difference in the number of layers between a layer to which the predetermined value belongs and a lowest layer. 前記アグリゲート署名を検証する署名検証装置がさらに配置された前記アグリゲート署名生成システムにおけるアグリゲート署名生成プログラムであって、
前記署名検証装置により、前記所定のパラメータ、前記公開鍵、前記メッセージのハッシュ、および前記アグリゲート署名を入力として、GAP−Diffie−Hellman署名の演算を行って、前記アグリゲート署名の正当性を検証する第5のステップを備えることを特徴とする請求項7または8に記載のアグリゲート署名生成プログラム。
An aggregate signature generation program in the aggregate signature generation system in which a signature verification device for verifying the aggregate signature is further arranged,
The signature verification device performs a GAP-Diffie-Hellman signature operation by inputting the predetermined parameter, the public key, the hash of the message, and the aggregate signature, and verifies the validity of the aggregate signature. The aggregate signature generation program according to claim 7 or 8, further comprising a fifth step.
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