JP2012005129A

JP2012005129A - 通信データの保護方法、セキュリティ・システム

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Publication number: JP2012005129A
Application number: JP2011135913A
Authority: JP
Inventors: Chol-Ang Chu; 哲仰周
Original assignee: CHU CHOL ANG
Current assignee: CHU CHOL ANG
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2012-01-05
Also published as: EP2398208A3; SG177101A1; US20110314284A1; KR20110139128A; BRPI1103160A2; KR101317496B1; EP2398208A2; TW201201041A

Abstract

【課題】第一、第二のセキュリティ・モジュールを含むセキュリティ・システムで実行される通信データ保護方法を提供する。
【解決手段】第一のセキュリティ・モジュール１は第二のセキュリティ・モジュール２に第一の公開鍵を提供する。第二のセキュリティ・モジュール２は第一の公開鍵を使用し関連する第二の公開鍵と第二の照合データを暗号化し第一のセキュリティ・モジュール１に提供する。第一のセキュリティ・モジュール１は第一の秘密鍵を使用し暗号化された第二の公開鍵を復号し、第二の公開鍵を使用し関連する第一の照合データを暗号化し第二のセキュリティ・モジュール２に提供する。第一、第二のセキュリティ・モジュール１、２は暗号化された第二と第一の照合データを使用し互いを照合する。照合成功時、セキュリティ・システム１０は第一、第二のセキュリティ・モジュール１、２を介したデータ通信を許可する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信データを保護する方法、とくに、非対称鍵を用いて通信データを保護する方法に関する。

データの保護に鍵を使用する現在の暗号化アルゴリズムは、２つの主なタイプ、すなわち、対称鍵暗号化アルゴリズムと非対称鍵暗号化アルゴリズムに分類される。セキュリティの程度やこれらのアルゴリズムの安全性はアルゴリズムとは関係がなく、鍵の安全性に依存する。

対称鍵暗号化アルゴリズムでは、同じ鍵が暗号化と復号の両方に使用される。したがって、データ暗号化側とデータ復号側は、いずれもこの鍵を有する必要がある。よく知られた対称鍵暗号化アルゴリズムには、Data Encryption Standard（DES）やその修正版、International Data Encryption Algorithm（IDEA）などが含まれる。

非対称鍵暗号化アルゴリズムでは、一対の公開鍵と秘密鍵が、暗号化と復号にそれぞれ使用され、公開鍵から秘密鍵を導き出すのは難しい。よく知られた非対称鍵暗号化アルゴリズムには、RSAアルゴリズム（最初にこのアルゴリズムを公開したRivest、Shamis、およびAdlemanを表す)、楕円曲線アルゴリズムなどが含まれる。

コンピューターやネットワークの普及により、既存の暗号化アルゴリズムに基づく、比較的安全性の高いデータ保護方法が望まれている。

本発明の目的は、通信データの保護方法を提供することである。また、本発明の別の目的は、通信データを保護するためのセキュリティ・システムを提供することである。

そこで、本発明における通信データの保護方法は、第一の照合データに関連した第一のセキュリティ・モジュール、および第二の照合データに関連した第二のセキュリティ・モジュールを含むセキュリティ・システムによって実行されるものである。第一のセキュリティ・モジュールは、第一の公開鍵と第一の公開鍵に対応する第一の秘密鍵を含む。第二のセキュリティ・モジュールは、第二の公開鍵と第二の公開鍵に対応する第二の秘密鍵を含む。前記通信データの保護方法は、次のステップを含む：

ａ）第一のセキュリティ・モジュールが、第二のセキュリティ・モジュールに第一の公開鍵を提供するステップ；
ｂ）第二のセキュリティ・モジュールが、第一の公開鍵を使用して第二の公開鍵を暗号化し、かつ第一のセキュリティ・モジュールに、暗号化された第二の公開鍵を提供するステップ；
ｃ）第二のセキュリティ・モジュールが、ステップａ）において受信された第一の公開鍵を使用して、第二のセキュリティ・モジュールに関連する第二の照合データを暗号化し、かつ第一のセキュリティ・モジュールに、暗号化された第二の照合データを提供するステップ；
ｄ）第一のセキュリティ・モジュールが、第一の秘密鍵を使用して、ステップｂ）において受信された暗号化された第二の公開鍵を復号し、それにより第二の公開鍵を得るステップ；
ｅ）第一のセキュリティ・モジュールが、ステップｄ）において得られた第二の公開鍵を使用して、第一のセキュリティ・モジュールに関連する第一の照合データを暗号化し、かつ第二のセキュリティ・モジュールに、暗号化された第一の照合データを提供するステップ；
ｆ）第一のセキュリティ・モジュールと第二のセキュリティ・モジュールが、ステップｃ）およびｅ）においてそれぞれ受信された暗号化された第二の照合データと暗号化された第一の照合データを使用して、互いを照合しあうステップ；および
ｇ）セキュリティ・システムが、ステップｆ）において照合が成功した場合に、第一のセキュリティ・モジュールおよび第二のセキュリティ・モジュールを介したデータ通信を許可するステップ。

別の態様によれば、本発明における通信データを保護するためのセキュリティ・システムは、第一の照合データに関連した第一のセキュリティ・モジュール、および第二の照合データに関連した第二のセキュリティ・モジュールを含む。

第一のセキュリティ・モジュールは、第一の暗号化／復号ユニットと、第一の照合ユニットと、アクセス可能な第一の公開鍵と第一の公開鍵に対応した第一の秘密鍵を生成するための、第一の鍵生成ユニットを含む。第二のセキュリティ・モジュールは、第一のセキュリティ・モジュールから第一の公開鍵を得るように構成され、かつ第二の暗号化／復号ユニットと、第二の照合ユニットと、第二の公開鍵と第二の公開鍵に対応した第二の秘密鍵を生成するための、第二の鍵生成ユニットを含む。

第二の暗号化／復号ユニットは、第一の公開鍵を使用して第二の公開鍵と第二の照合データを暗号化し、かつ暗号化された第二の公開鍵と暗号化された第二の照合データを、第一のセキュリティ・モジュールに提供するように作動することが可能である。

第一の暗号化／復号ユニットは、第一の秘密鍵を使用して、暗号化された第二の公開鍵と暗号化された第二の照合データを復号することにより、第二の公開鍵と第二の照合データを得て、得られた第二の公開鍵を使用して第一の照合データを暗号化し、暗号化された第一の照合データを、第二のセキュリティ・モジュールに提供するように作動することが可能である。第一の照合ユニットは、第二のセキュリティ・モジュールを、第一の暗号化／復号ユニットにより復号されて得られた第二の照合データに基づき照合するように作動することが可能である。

第二の暗号化／復号ユニットは、さらに、第二の秘密鍵を使用して暗号化された第一の照合データを復号して、第一の照合データを得るように作動することが可能である。第二の照合ユニットは、第一のセキュリティ・モジュールを、第二の暗号化／復号ユニットにより復号されて得られた第一の照合データに基づき照合するように作動することが可能である。

前記セキュリティ・システムは、第一のセキュリティ・モジュールと第二のセキュリティ・モジュールの間での照合が成功した場合に、第一のセキュリティ・モジュールと第二のセキュリティ・モジュールを介したデータ通信を許可するように作動することが可能である。

第一と第二の鍵のうちのいずれか一方を使用して、通信データが暗号化されることから、暗号化されたデータが盗まれても、暗号化されたデータは、第一および第二の鍵のもう一方なしでは復号することができない。その結果、盗まれた暗号化されたデータは役に立たなくなる。したがって、本発明の通信データの保護方法は、第二の公開鍵、第一および第二の鍵、および記憶装置に保存されたデータに対して、多重の防護を提供するものとなる。不正な経路で盗み出されたデータは、他の目的に使用することができなくなる。したがって、データのセキュリティおよび安全性は確かに増強される。

図１は、本発明の通信データを保護するためのセキュリティ・システムの第一の好ましい実施態様を示すブロック図である。図２は、第一の好ましい実施態様のセキュリティ・システムによって実行される通信データ保護方法のフローチャートである。図３は、第一の好ましい実施態様のセキュリティ・システムを使用して実行されたデータ通信方法の手順を示したフローチャートである。図４は、第一の好ましい実施態様のセキュリティ・システムを使用して実行されたログイン方法の手順を示したフローチャートである。図５は、本発明の通信データを保護するためのセキュリティ・システムの第二の好ましい実施態様を示すブロック図である。図６は、本発明の通信データを保護するためのセキュリティ・システムの第三の好ましい実施態様を示すブロック図である。図７は、第三の好ましい実施態様のセキュリティ・システムによって実行される通信データ保護方法のフローチャートである。

本発明のその他の特徴や利点は、以下の発明の好ましい実施態様に関する詳細な説明と添付の図面を参照することによりさらに明確になる。

本発明をより詳細に説明する前に、本明細書の全体に渡り、類似の構成要素は同じ符号によって表示されることに注意されたい。

図１を参照すると、本発明の第一の好ましい実施態様におけるセキュリティ・システム１０は、第一のセキュリティ・モジュール１と第二のセキュリティ・モジュール２を含む。第一のセキュリティ・モジュール１は、第一の照合データに関連し（associated）、第一の照合ユニット１１、第一の暗号化／復号ユニット１２および第一の鍵生成ユニット１３を含む。第二のセキュリティ・モジュール２は、第二の照合データに関連し、第二の照合ユニット２１、第二の暗号化／復号ユニット２２および第二の鍵生成ユニット２３を含む。

この実施態様では、第一のセキュリティ・モジュール１と第二のセキュリティ・モジュール２は、パソコン、ノート型コンピューター、携帯電話、あるいは他の同様の電子装置のようなクライアント装置３内で統合されるように構成される。クライアント装置３は、オペレーティング・システム、記憶装置３１（ハードディスク、フラッシュ・メモリーあるいは他のタイプの記憶装置など）、および処理装置３２（アプリケーション・プログラム、チップあるいはプロセッサーなど）を含む。第一のセキュリティ・モジュール１は、記憶装置３１に電気的に接続され、第二のセキュリティ・モジュール２は、動作可能なように処理装置３２に付随している。クライアント装置３、記憶装置３１、および処理装置３２は、当業者間においてよく知られており、本発明における特徴ではないことから、簡潔性を得るため、ここではそれらについてのさらなる説明は省略する。

この実施態様では、第一のセキュリティ・モジュール１は、特定のチップのようなハードウェアを使用して実施することができる。第一のセキュリティ・モジュール１に含まれるデータ、および第一のセキュリティ・モジュール１の構成要素の作動中に生成されるデータが公にならない限り、これらのデータは、クライアント装置３のオペレーティング・システム、およびオペレーティング・システムにインストールされた他のアプリケーション・プログラムからはアクセス不能である。すなわち、オペレーティング・システムおよび他のアプリケーション・プログラムは、第一のセキュリティ・モジュール１における公でないデータを、モニターしたり、アクセスしたり、修正したりすることができない。第二のセキュリティ・モジュール２は、例えば、クライアント装置３の記憶装置３１における非表示の記憶装置、または読み出し専用/書き込み専用の記憶装置に格納されたアプリケーション・プログラムであり、クライアント装置３の処理装置３２によって実行されるように構成される。

図1および２を参照して、第一の好ましい実施態様のセキュリティ・システム１０によって実行される通信データの保護方法は、以下のステップを含む。

ステップ５０１では、第一のセキュリティ・モジュール１における第一の鍵生成ユニット１３は、アクセス可能な第一の公開鍵と第一の公開鍵に対応する第一の秘密鍵を生成するように作動することが可能である。とくに、第一の公開鍵および第一の秘密鍵は、既存の非対称鍵暗号化アルゴリズムを使用して生成される。非対称鍵暗号化アルゴリズムは、当業者間においてよく知られていることから、簡潔性を得るために、ここではそれらについての詳細な説明は省略する。

同様に、ステップ５０２では、第二のセキュリティ・モジュール２における第二の鍵生成ユニット２３は、アクセス可能な第二の公開鍵と第二の公開鍵に対応する第二の秘密鍵を生成するように作動することが可能である。第二の公開鍵および第二の秘密鍵も、非対称鍵暗号化アルゴリズムを使用して生成される。

ステップ５０３では、第一のセキュリティ・モジュール１は、第一の公開鍵を公開するように作動することが可能である。すなわち、クライアント装置３のオペレーティング・システム、およびオペレーティング・システムにインストールされたアプリケーション・プログラムは、第一の公開鍵をモニターし、アクセスし、修正できる。ネットワーク１００を介してクライアント装置３に接続された他の装置４さえ、第一の公開鍵をモニターし、アクセスし、修正することができる。したがって、第二のセキュリティ・モジュール２は、ステップ５０３の後には、第一の公開鍵にアクセスし、第一の公開鍵を得ることができる。一方、第一の秘密鍵は、公にはならず、単に第一のセキュリティ・モジュール１内で生成され、使用されることから、オペレーティング・システムやアプリケーション・プログラムは、第一の秘密鍵をモニターしたり、アクセスしたり、修正したりすることはできない。

ステップ５０４では、第二のセキュリティ・モジュール２における第二の暗号化／復号ユニット２２は、ステップ５０３で第一のセキュリティ・モジュール１から得られた第一の公開鍵を使用して、ステップ５０２で生成された第二の公開鍵を暗号化し、次いで、暗号化された第二の公開鍵を公開するように作動することが可能である。したがって、暗号化された第二の公開鍵は、第一の秘密鍵を使用するだけで、復号することができる。すなわち、第一のセキュリティ・モジュール１だけが、暗号化された第二の公開鍵を復号することができる。

ステップ５０５では、第二のセキュリティ・モジュール２における第二の暗号化／復号ユニット２２は、また、第一の公開鍵を使用して、第二の照合データを暗号化するのに作動することが可能であり、そして、第二のセキュリティ・モジュール２は第一のセキュリティ・モジュール１に暗号化された第二の照合データを提供する（provide）ように作動することが可能である。とくに、第二の照合データは、第二のセキュリティ・モジュール２および処理装置３２に関連しており、第二のセキュリティ・モジュール２と処理装置３２を照合する（verify）ために、第一のセキュリティ・モジュール１に提供される。実際には、第二のセキュリティ・モジュール２における第二の照合ユニット２１は、第一のセキュリティ・モジュール１における第一の照合ユニット１１によって動的に生成された照合規則に従って、第二の照合データを生成するように構成される。

第一のセキュリティ・モジュール１における第一の暗号化／復号ユニット１２は、ステップ５０６において、第一の秘密鍵を使用して、暗号化された第二の照合データを復号し、かつ、ステップ５０７で、第一の秘密鍵を使用して、暗号化された第二の公開鍵を復号して第二の公開鍵を得るように作動することが可能である。

ステップ５０８では、第一のセキュリティ・モジュール１における第一の照合ユニット１１は、ステップ５０６で復号された第二の照合データによって、第二のセキュリティ・モジュール２を照合するように作動することが可能である。実際には、第一の照合ユニット１１は、第二のセキュリティ・モジュール２を照合するための従来の照合機構を実施するように構成される。従来の照合機構は、当業者間においてよく知られていることから、簡潔性を得るために、ここでは、それらについての詳細な説明は省略する。

フローは、ステップ５０８において第一のセキュリティ・モジュール１が第二のセキュリティ・モジュール２の照合に成功したとき、ステップ５０９に進む。そうでない場合には、セキュリティ・システム１０は、第一のセキュリティ・モジュール１と第二のセキュリティ・モジュール２によるデータ通信を拒否するように構成される。

ステップ５０９では、第一のセキュリティ・モジュール１における第一の暗号化／復号ユニット１２は、ステップ５０７で得られた第二の公開鍵を使用して、第一の照合データを暗号化するように作動することが可能であり、そして、第一のセキュリティ・モジュール１は、第二のセキュリティ・モジュール２に暗号化された第一の照合データを提供するように作動することが可能である。とくに、第一の照合データは、第一のセキュリティ・モジュール１に関連していて、第一のセキュリティ・モジュール１を照合するために第二のセキュリティ・モジュール２に提供される。実際には、第一のセキュリティ・モジュール１における第一の照合ユニット１１は、動的に第一の照合データを生成するように構成される。したがって、第一の照合データは、第一のセキュリティ・モジュール１内において、第一の照合データがクライアント装置３のオペレーティング・システムおよびアプリケーション・プログラムにとってアクセス不能であるように生成される。すなわち、オペレーティング・システムとアプリケーション・プログラムは、第一の照合データをモニターしたり、アクセスしたり、修正したりすることができない。

ステップ５１０では、第二のセキュリティ・モジュール２における第二の暗号化／復号ユニット２２は、第二の秘密鍵を使用して、ステップ５０９で得られた暗号化された第一の照合データを復号するように作動することが可能である。そして、ステップ５１１では、第二のセキュリティ・モジュール２における第二の照合ユニット２１は、ステップ５１０で復号された第一の照合データによって第一のセキュリティ・モジュール１を照合するように作動することが可能である。第二のセキュリティ・モジュール２は、さらに、第一のセキュリティ・モジュール１に照合の結果を提供するように構成される。

第二のセキュリティ・モジュール２からの照合結果が成功である場合、すなわち、第一および第二のセキュリティ・モジュール１、２間の照合が成功した場合、フローはステップ５１２に進む。そうでない場合には、セキュリティ・システム１０は、第一のセキュリティ・モジュール１と第二のセキュリティ・モジュール２を介したデータ通信を拒否するように構成される。例えば、第二のセキュリティ・モジュール２が第一のセキュリティ・モジュール１の照合に失敗した場合、第二のセキュリティ・モジュール２に協働的に関連した（cooperatively associated）処理装置３２は、第一のセキュリティ・モジュール１に電気的に接続された記憶装置３１へのアクセスを拒否される。同様に、ネットワーク１００を介してクライアント装置３に接続されたいずれの装置４も、前記装置４の照合が成功した後にのみ、記憶装置３１にアクセスすることを認められる。

ステップ５１２では、第一および第二のセキュリティ・モジュール１、２間の照合が成功した後、第一のセキュリティ・モジュール１における第一の鍵生成ユニット１３は、一対の第一の鍵と第二の鍵を生成するように作動することが可能である。第一および第二の鍵のそれぞれは、データの暗号化および他方で暗号化されたデータを一方で復号するために使用される。実際には、第一と第二の鍵は、また、既存の非対称鍵暗号化アルゴリズムを使用して生成される。次に、ステップ５１３では、第一のセキュリティ・モジュール1における第一の暗号化／復号ユニット１２は、ステップ５０７で得られた第二の公開鍵を使用して、第一または第二の鍵のいずれか（例えば、この実施態様では、第一の鍵）を暗号化するように作動することが可能であり、また、第一のセキュリティ・モジュール１は、暗号化された第一の鍵を公開するように作動することが可能である。ステップ５１４では、第二のセキュリティ・モジュール２における第二の暗号化／復号ユニット２２は、第二の秘密鍵を使用して、暗号化された第一の鍵を復号し、第一の鍵を得るように作動することが可能である。

図１および３を参照して、処理装置３２が記憶装置３１に保存されたデータへのアクセスを要求する場合、ステップ６０１では、第一のセキュリティ・モジュール１における第一の暗号化／復号ユニット１２は、第二の鍵を使用して、通信されることになっているデータを暗号化するように作動することが可能である。続いて、ステップ６０２では、第一のセキュリティ・モジュール１は、第二のセキュリティ・モジュール２に暗号化されたデータを送信するように作動することが可能である。

次に、ステップ６０３で、第二のセキュリティ・モジュール２における第二の暗号化／復号ユニット２２は、ステップ５１４で得られた第一の鍵を使用して、ステップ６０２で受信された、暗号化されたデータを復号するように作動することが可能である。ステップ６０４では、第二のセキュリティ・モジュール２は、ステップ６０３で復号されたデータを処理装置３２へ送信するように作動することが可能である。

さらに、通信データを保護する方法は、ステップ５０１に先立って、第二のセキュリティ・モジュール２がセキュリティ・システム１０へアクセスすることを可能にするためのログイン手順を含んでいてもよい。図１および４を参照して、ログイン手順は、例えば、次のステップを含んでいる。

第二のセキュリティ・モジュール２がインストールされている場合（例えば、第二のセキュリティ・モジュール２のアプリケーション・プログラムのインストール）、第二のセキュリティ・モジュール２は、ステップ６１１で、第二のセキュリティ・モジュール２に対応する識別コードを生成することを第一のセキュリティ・モジュール２に通知するように作動することが可能である。

第一のセキュリティ・モジュール１は、ステップ６１２では、ステップ６１１における第二のセキュリティ・モジュール２からの通知に対して、識別コードを生成するように、かつステップ６１３では、第二のセキュリティ・モジュール２に識別コードを提供するように作動することが可能である。

ステップ６１４では、第二のセキュリティ・モジュール２は、ステップ６１３で受信された識別コードを使用して、ログイン手順を実行するように作動することが可能である。その後、第一のセキュリティ・モジュール１は、ステップ６１５において、第二のセキュリティ・モジュール２と識別コードを照合するように作動することが可能である。セキュリティ・システム１０は、ログイン手順が成功した後にのみ、通信データ保護方法の続くステップを実行できるように作動することが可能である。

とくに、第一のセキュリティ・モジュール１が、記憶装置３１への無許可のアクセスが数多く試みられていること、あるいは、ログイン手順において、誤った識別コードの使用回数が設定回数を超過したことを認めた場合、第一のセキュリティ・モジュール１は、新しい識別コードを生成し、それを第二のセキュリティ・モジュールへ提供するために、ステップ６１２および６１３を繰り返すように作動することが可能である。その後、第二のセキュリティ・モジュール２は、ステップ６１４で、ログイン手順を実行するために新しい識別コードを使用することができる。

図５を参照すると、本発明の第二の好ましい実施態様によるセキュリティ・システム２０は、第一の好ましい実施態様のものと同様に、第一のセキュリティ・モジュール１および第二のセキュリティ・モジュール２を含む。また、第一と第二のセキュリティ・モジュール１、２の構成要素の動作についても、第一の好ましい実施態様のものと同様である。この実施態様では、第一のセキュリティ・モジュール１は、サーバー５内における統合のために構成され、サーバー５の送受信ユニット５１およびサーバー記憶装置５２に接続される。第二のセキュリティ・モジュール２は、ネットワーク１００を介してサーバー５に接続されたクライアント装置３’内における統合のために構成され、クライアント装置３’の送受信ユニット３５および記憶装置３６に接続される。

この実施態様のセキュリティ・システム２０は、サーバー５のサーバー記憶装置５２に保存されたデータ、およびクライアント装置３’の記憶装置３６に保存されたデータを保護するために、第一の好ましい実施態様（図２参照）と同様の方法を実行するように構成される。さらに、セキュリティ・システム２０は、サーバー５とクライアント装置３’の間の通信データをも保護するように、前記方法を実行するように構成される。図２および５を参照して、この実施態様のセキュリティ・システム２０を使用して実行される方法を、以下記述する。

ステップ５０１〜５１１では、セキュリティ・システム２０の第一および第二のセキュリティ・モジュール１、２は、互いを照合しあうように作動することが可能である。この実施態様では、サーバー５の送受信ユニット５１、およびクライアント装置３’の送受信ユニット３５は、照合の間に使用されるデータ、すなわち、第一の公開鍵、暗号化された第二の公開鍵、および暗号化された第一および第二の照合データを、送信および受信するように構成される。

第一のセキュリティ・モジュール１と第二のセキュリティ・モジュール２の間の照合が成功した場合、セキュリティ・システム２０における第一および第二のセキュリティ・モジュール１、２は、第一および第二の鍵を得るために、ステップ５１２〜５１４を実行するように作動することが可能である。この実施態様では、第一のセキュリティ・モジュール１は、第二の鍵を使用して、サーバー記憶装置５２に保存されたデータだけでなく、サーバー５からクライアント装置３’に第一のセキュリティ・モジュール１を介して送信されたデータをも保護するように構成される。同様に、第二のセキュリティ・モジュール２は、第一の鍵を使用して、記憶装置３６に保存されたデータだけでなく、クライアント装置３’からサーバー５に第二のセキュリティ・モジュール２を介して送信されたデータをも保護するように構成される。

例えば、サーバー５が、クライアント装置３’にデータを送信する必要がある場合、第一のセキュリティ・モジュール１における第一の暗号化／復号ユニット１１は、第二の鍵を使用して、データを暗号化するように作動することが可能であり、続いて、サーバー５の送受信ユニット５１は、クライアント装置３’に、暗号化されたデータを送信するように作動することが可能である。次に、第二のセキュリティ・モジュール２は、クライアント装置３’の送受信ユニット３５を介して暗号化されたデータを受信し、ステップ５１４で得た第一の鍵を使用して、暗号化されたデータを復号するように作動することが可能である。クライアント装置３’がサーバー５にデータを送信する必要がある場合、第二のセキュリティ・モジュール２の第二の暗号化／復号ユニット２２は、第一の鍵を使用して、データを暗号化するように作動することが可能であり、また、クライアント装置３’の送受信ユニット３５は、続いて、サーバー５に暗号化されたデータを送信するように作動することが可能である。その後、第一のセキュリティ・モジュール１はサーバー５の送受信ユニット５１を介して暗号化されたデータを受信し、第二の鍵を使用して、暗号化されたデータを復号するように作動することが可能である。

図６を参照すると、本発明の第三の好ましい実施態様によるセキュリティ・システム３０は、第一の好ましい実施態様と同様に、第一のセキュリティ・モジュール１、および第二のセキュリティ・モジュール２を含み、さらに第三の照合データに関連する第三のセキュリティ・モジュール６を含む。第三のセキュリティ・モジュール６は、第三の照合ユニット６１、第三の暗号化／復号ユニット６２、および第三の鍵生成ユニット６３を含む。この実施態様では、第一のセキュリティ・モジュール１は、照合センター７内における統合のために構成され、照合センター７の送受信ユニット３７に接続される。第二のセキュリティ・モジュール２は、ネットワーク１００を介して照合センター７に接続された、第一のクライアント装置８内における統合のために構成され、第一のクライアント装置８の送受信ユニット３８に接続される。第三のセキュリティ・モジュール６は、ネットワーク１００を介して照合センター７に接続された、第二のクライアント装置９内における統合のために構成され、第二のクライアント装置９の送受信ユニット３９に接続される。

図６および７を参照すると、第三の好ましい実施態様のセキュリティ・システム３０によって実行される、第一および第二のクライアント装置８、９の間の通信データ保護方法は、次のステップを含んでいる。
まず、セキュリティ・システム３０における第一および第二のセキュリティ・モジュール１、２は、図２に示される第一の好ましい実施態様におけるステップ５０１〜５１１と同様のステップ７０１〜７１１により、互いを照合しあうように作動することが可能である。さらには、第一および第三のセキュリティ・モジュール１、６は、やはり、第一の好ましい実施態様におけるステップ５０１〜５１１と同様のステップ７０１および７０３、ならびにステップ７１２〜７２０により、互いを照合しあうように作動することが可能である。

ステップ７１２では、第三のセキュリティ・モジュール６における第三の鍵生成ユニット６３は、アクセス可能な第三の公開鍵と、第三の公開鍵に対応する第三の秘密鍵を生成するように作動することが可能である。ステップ７１３および７１４では、第三のセキュリティ・モジュール６における第三の暗号化／復号ユニット６２は、各々、第一の公開鍵を使用して、第三の公開鍵および第三の照合データを暗号化するように作動することが可能である。暗号化された第三の公開鍵は、ステップ７１３で公開され、また、暗号化された第三の照合データは、ステップ７１４で第一のセキュリティ・モジュール１に提供される。

ステップ７１５〜７１８では、第一のセキュリティ・モジュール１の動作は、第二の照合データと第二の公開鍵の代わりに、各々、第三の照合データと第三の公開鍵を使用する以外は、ステップ５０６〜５０９と同様である。第一のセキュリティ・モジュール１における第一の照合ユニット１１が、ステップ７１７において、第三のセキュリティ・モジュール６の照合に成功した場合、第一のセキュリティ・モジュール１は、ステップ７１８において、ステップ７１６で得られた第三の公開鍵を使用して、第一の照合データを暗号化し、かつ第三のセキュリティ・モジュール６に、暗号化された第一の照合データを提供するように作動することが可能である。

次に、第三のセキュリティ・モジュール６は、ステップ７１９において、第三の秘密鍵を使用して、暗号化された第一の照合データを復号し、かつステップ７２０において、第一の照合データによって第一のセキュリティ・モジュール１を照合するように作動することが可能である。

照合センター７における第一のセキュリティ・モジュール１と、第一のクライアント装置８中の第二のセキュリティ・モジュール２、および第二のクライアント装置９中の第三のセキュリティ・モジュール６の各々の間の照合が成功した場合、第一のセキュリティ・モジュール１における第一の鍵生成ユニット１３は、ステップ７２１で、一対の第一の鍵と第二の鍵を生成するように作動することが可能である。続いて、ステップ７２２では、第一のセキュリティ・モジュール1における第一の暗号化／復号ユニット１２は、第二の公開鍵を使用して第一の鍵を暗号化し、かつ第三の公開鍵を使用して第二の鍵を暗号化するように作動することが可能である。暗号化された第一の鍵と暗号化された第二の鍵は公開される。

ステップ７２３では、第二のセキュリティ・モジュール２における第二の暗号化／復号ユニット２２は、第二の秘密鍵を使用して、暗号化された第一の鍵を復号し、第一の鍵を得るように作動することが可能である。ステップ７２４では、第三のセキュリティ・モジュール６における第三の暗号化／復号ユニット６２は、第三の秘密鍵を使用して、暗号化された第二の鍵を復号し、第二の鍵を得るように作動することが可能である。

第一のクライアント装置８が、第二のクライアント装置９にデータを送信する必要がある場合、第二のセキュリティ・モジュール１における第二の暗号化／復号ユニット２２は、第一の鍵を使用してデータを暗号化するように作動することが可能であり、また、続いて、第一のクライアント装置８の送受信ユニット３８は、ネットワーク１００を介して、第二のクライアント装置９に、暗号化されたデータを送信するように作動することが可能である。次に、第三のセキュリティ・モジュール６は、第二のクライアント装置９の送受信ユニット３９を介して暗号化されたデータを受信し、第二の鍵を使用して、暗号化されたデータを復号するように作動することが可能である。一方、第二のクライアント装置９が、第一のクライアント装置８にデータを送信する必要がある場合、第三のセキュリティ・モジュール６における第三の暗号化／復号ユニット６２は、第二の鍵を使用して、データを暗号化するように作動することが可能であり、また、第二のクライアント装置９における送受信ユニット３９は、続いて、第一のクライアント装置８に暗号化されたデータを送信するように作動することが可能である。その後、第二のセキュリティ・モジュール２は、第一のクライアント装置８の送受信ユニット３８を介して暗号化されたデータを受信し、第一の鍵を使用して、暗号化されたデータを復号するように作動することが可能である。

以上より、第一と第二の鍵のうちのいずれか一方を使用して、通信データが暗号化されることから、暗号化されたデータが盗まれても、暗号化されたデータは、第一および第二の鍵のもう一方なしでは復号することができない。その結果、盗まれた暗号化されたデータは役に立たなくなるのである。したがって、本発明の通信データの保護方法は、第二の公開鍵、第一および第二の鍵、および記憶装置３１、５２、３６に保存されたデータに対して、多重の防護を提供するものとなる。不正な経路で盗み出されたデータは、他の目的に使用することができなくなる。したがって、データのセキュリティおよび安全性は確かに増強される。

以上、本発明をもっとも実質的で好ましいと思われる態様に関連して説明してきたが、本発明はこれら開示された態様に限定されるものではなく、本発明のもっとも広い解釈の精神および範囲に含まれる限り、様々な変更や同等の構成を包含するものと理解されるべきである。

１第一のセキュリティ・モジュール
１０第一の好ましい実施態様のセキュリティ・システム
１１第一の照合ユニット
１２第一の暗号化／復号ユニット
１３第一の鍵生成ユニット
１００ネットワーク
２第二のセキュリティ・モジュール
２０第二の好ましい実施態様のセキュリティ・システム
２１第二の照合ユニット
２２第二の暗号化／復号ユニット
２３第二の鍵生成ユニット
３コンピューター
３’ クライアント装置
３０第三の好ましい実施態様のセキュリティ・システム
３１記憶装置
３２処理装置
３５送受信ユニット
３６記憶装置
３７送受信ユニット
３８送受信ユニット
３９送受信ユニット
４他の装置
５サーバー
５１送受信ユニット
５２サーバー記憶装置
６第三のセキュリティ・モジュール
６１第三の照合ユニット
６２第三の暗号化／復号ユニット
６３第三の鍵生成ユニット
７照合センター
８第一のクライアント装置
９第二のクライアント装置

Claims

セキュリティ・システム（１０，２０，３０）によって実行される通信データの保護方法であって、セキュリティ・システムは、第一の照合データに関連した第一のセキュリティ・モジュール（１）と、第二の照合データに関連した第二のセキュリティ・モジュール（２）を含み、第一のセキュリティ・モジュール（１）は、第一の公開鍵と第一の公開鍵に対応する第一の秘密鍵を含み、第二のセキュリティ・モジュール（２）は、第二の公開鍵と第二の公開鍵に対応する第二の秘密鍵を含んでおり、前記通信データの保護方法は：
ａ）第一のセキュリティ・モジュール（１）が、第二のセキュリティ・モジュール（２）に第一の公開鍵を提供するステップ；
ｂ）第二のセキュリティ・モジュール（２）が、第一の公開鍵を使用して第二の公開鍵を暗号化し、かつ第一のセキュリティ・モジュール（１）に、暗号化された第二の公開鍵を提供するステップ；
ｃ）第二のセキュリティ・モジュール（２）が、ステップａ）において受信された第一の公開鍵を使用して、第二のセキュリティ・モジュールに関連する第二の照合データを暗号化し、かつ第一のセキュリティ・モジュール（１）に、暗号化された第二の照合データを提供するステップ；
ｄ）第一のセキュリティ・モジュール（１）が、第一の秘密鍵を使用して、ステップｂ）において受信された暗号化された第二の公開鍵を復号し、それにより第二の公開鍵を得るステップ；
ｅ）第一のセキュリティ・モジュール（１）が、ステップｄ）において得られた第二の公開鍵を使用して、第一のセキュリティ・モジュールに関連する第一の照合データを暗号化し、かつ第二のセキュリティ・モジュール（２）に、暗号化された第一の照合データを提供するステップ；
ｆ）第一のセキュリティ・モジュール（１）と第二のセキュリティ・モジュール（２）が、ステップｃ）およびｅ）においてそれぞれ受信された暗号化された第二の照合データと暗号化された第一の照合データを使用して、互いを照合しあうステップ；および
ｇ）セキュリティ・システム（１０，２０，３０）が、ステップｆ）において照合が成功した場合に、第一のセキュリティ・モジュール（１）および第二のセキュリティ・モジュール（２）を介したデータ通信を許可するステップ
を有することを特徴とする通信データの保護方法。
ステップａ）に先立って：
第一のセキュリティ・モジュール（１）が、第二のセキュリティ・モジュール（２）に対応する識別コードを生成し、かつ第二のセキュリティ・モジュール（２）に前記識別コードを提供するステップ；および
セキュリティ・システム（１０，２０，３０）が、第二のセキュリティ・モジュール（２）が、前記識別コードを使用して、セキュリティ・システム（１０，２０，３０）にアクセスするためのログイン手順に成功した後に、前記ステップａ）からｇ）を実行するステップ
を有することをさらなる特徴とする請求項１に記載の通信データの保護方法。
ステップｆ）は：
ｆ１）第一のセキュリティ・モジュール（１）が、第一の秘密鍵を使用して、ステップｃ）において受信された暗号化された第二の照合データを復号し、それにより第二の照合データを得て、かつ得られた第二の照合データを使用して、第二のセキュリティ・モジュール（２）を照合するサブステップ；および
ｆ２）第二のセキュリティ・モジュール（２）が、第二の秘密鍵を使用して、ステップｅ）において受信された暗号化された第一の照合データを復号し、それにより第一の照合データを得て、かつ得られた第一の照合データを使用して、第一のセキュリティ・モジュール（１）を照合するサブステップ
を有することをさらなる特徴とする請求項１に記載の通信データの保護方法。
ステップｇ）に先立って：
ｉ）第一のセキュリティ・モジュール（１）が、データを暗号化するため、ならびに他方を使って暗号化したデータを一方で復号するために使用される第一の鍵と第二の鍵を生成するステップ；および
ii）第一のセキュリティ・モジュール（１）が、ステップｄ）において得られた第二の公開鍵を使用して、第一の鍵を暗号化し、かつ暗号化された第一の鍵を第二のセキュリティ・モジュール（２）に提供するステップ
を有することをさらなる特徴とする請求項１に記載の通信データの保護方法。
ステップｇ）は：
ｇ１）第一のセキュリティ・モジュール（１）が、第二の鍵を使用して、通信されるべきデータを暗号化し、かつ暗号化されたデータを第二のセキュリティ・モジュール（２）に送信するサブステップ；および
ｇ２）第二のセキュリティ・モジュール（２）が、第二の秘密鍵を使用して、ステップｉｉ）において受信された暗号化された第一の鍵を復号し、それにより第一の鍵を得て、かつ得られた第一の鍵を使用して、サブステップｇ１）において受信された暗号化されたデータを復号するサブステップ
を有することをさらなる特徴とする請求項４に記載の通信データの保護方法。
ステップｇ）は：
ｇ３）第二のセキュリティ・モジュール（２）が、第二の秘密鍵を使用して、ステップｉｉ）において受信された暗号化された第一の鍵を復号し、それにより第一の鍵を得るサブステップ；
ｇ４）第二のセキュリティ・モジュール（２）が、得られた第一の鍵を使用して、通信されるべきデータを暗号化し、かつ第一のセキュリティ・モジュール（１）に暗号化されたデータを送信するサブステップ；および
ｇ５）第一のセキュリティ・モジュール（１）が、第二の鍵を使用して、サブステップｇ４）において受信された暗号化されたデータを復号するサブステップ
を有することをさらなる特徴とする請求項４に記載の通信データの保護方法。
セキュリティ・システム（３０）は、さらに、第三の照合データに関連した第三のセキュリティ・モジュール（６）を含み、前記第三のセキュリティ・モジュール（６）は、第三の公開鍵と第三の公開鍵に対応する第三の秘密鍵を含み、
前記通信データの保護方法は、
セキュリティ・システム（３０）が、第二のセキュリティ・モジュール（２）、第二の照合データ、第二の公開鍵および第二の秘密鍵に代わり、各々、第三のセキュリティ・モジュール（６）、第三の照合データ、第三の公開鍵および第三の秘密鍵を使用して、ステップａ）からｇ）を実行し、第一および第二のセキュリティ・モジュール（１、２）が相互に照合に成功した場合、および第一および第三のセキュリティ・モジュール（１、６）が相互に照合に成功した場合に、ステップｇ）において、第二のセキュリティ・モジュール（２）と第三のセキュリティ・モジュール（６）を介したデータ通信が許可されることをさらなる特徴とする請求項４に記載の通信データの保護方法。
ステップｉｉ）において、第一のセキュリティ・モジュール（１）は、さらに、ステップｄ）において得られた第三の公開鍵を使用して第二の鍵を暗号化し、かつ暗号化された第二の鍵を第三のセキュリティ・モジュール（６）に提供することをさらなる特徴とする請求項７に記載の通信データの保護方法。
ステップｇ）は：
ｇ６）第二のセキュリティ・モジュール（２）が、第二の秘密鍵を使用して、ステップｉｉ）において受信された、暗号化された第一の鍵を復号し、第一の鍵を得るサブステップ；
ｇ７）第二のセキュリティ・モジュール（２）が、得られた第一の鍵を使用して、通信されるべきデータを暗号化し、かつ暗号化されたデータを第三のセキュリティ・モジュール（６）に送信するサブステップ；および
ｇ８）第三のセキュリティ・モジュール（６）が、第三の秘密鍵を使用して、ステップｉｉ）において受信された、暗号化された第二の鍵を復号し、第二の鍵を得て、かつ得られた第二の鍵を使用して、サブステップｇ７）において受信された暗号化されたデータを復号するサブステップ
を有することをさらなる特徴とする請求項８に記載の通信データの保護方法。
ステップｇ）は：
ｇ９）第三のセキュリティ・モジュール（６）が、第三の秘密鍵を使用して、ステップｉｉ）において受信された、暗号化された第二の鍵を復号し、第二の鍵を得るサブステップ；
ｇ１０）第三のセキュリティ・モジュール（６）が、得られた第二の鍵を使用して、通信されるべきデータを暗号化し、かつ第二のセキュリティ・モジュール（２）に、暗号化されたデータを送信するサブステップ；および
ｇ１１）第二のセキュリティ・モジュール（２）が、第二の秘密鍵を使用して、ステップｉｉ）において受信された、暗号化された第一の鍵を復号し、かつ得られた第一の鍵を使用して、サブステップｇ１０）において受信された、暗号化されたデータを復号するサブステップ
を有することをさらなる特徴とする請求項８に記載の通信データの保護方法。
通信データを保護するためのセキュリティ・システム（１０、２０、３０）であって:
第一の暗号化／復号ユニット（１２）と、第一の照合ユニット（１１）と、アクセス可能な第一の公開鍵と第一の公開鍵に対応した第一の秘密鍵を生成するための、第一の鍵生成ユニット（１３）を含む、第一の照合データに関連した第一のセキュリティ・モジュール（１）；および
前記第一のセキュリティ・モジュール（１）から第一の公開鍵を得るように構成され、かつ第二の暗号化／復号ユニット（２２）と、第二の照合ユニット（２１）と、第二の公開鍵と第二の公開鍵に対応した第二の秘密鍵を生成するための、第二の鍵生成ユニット（２３）を含む、第二の照合データに関連した第二のセキュリティ・モジュール（２）を含み；
前記第二の暗号化／復号ユニット（２２）は、第一の公開鍵を使用して第二の公開鍵と第二の照合データを暗号化し、かつ暗号化された第二の公開鍵と暗号化された第二の照合データを、前記第一のセキュリティ・モジュール（１）に提供するように作動可能であり；
前記第一の暗号化／復号ユニット（１２）は、第一の秘密鍵を使用して、暗号化された第二の公開鍵と暗号化された第二の照合データを復号することにより、第二の公開鍵と第二の照合データを得て、得られた第二の公開鍵を使用して第一の照合データを暗号化し、暗号化された第一の照合データを、前記第二のセキュリティ・モジュール（２）に提供するように作動可能であり；
前記第一の照合ユニット（１１）は、前記第二のセキュリティ・モジュール（２）を、前記第一の暗号化／復号ユニット（１２）により復号されて得られた第二の照合データに基づき照合するように作動可能であり；
前記第二の暗号化／復号ユニット（２２）は、さらに、第二の秘密鍵を使用して暗号化された第一の照合データを復号して、第一の照合データを得るように作動可能であり；
前記第二の照合ユニット（２１）は、前記第一のセキュリティ・モジュール（１）を、前記第二の暗号化／復号ユニット（２２）により復号されて得られた第一の照合データに基づき照合するように作動可能であり；
前記セキュリティ・システム（１０、２０、３０）は、前記第一のセキュリティ・モジュールと前記第二のセキュリティ・モジュールの間での照合が成功した場合に、前記第一のセキュリティ・モジュールと前記第二のセキュリティ・モジュールを介したデータ通信を許可するように作動可能である
ことを特徴とするセキュリティ・システム（１０、２０、３０）。
前記第一のセキュリティ・モジュール（１）は、前記第二のセキュリティ・モジュール（２）に対応する識別コードを生成し、かつ前記第二のセキュリティ・モジュール（２）に識別コードを提供するように作動可能であり；
前記第二のセキュリティ・モジュール（２）は、前記第二のセキュリティ・モジュール（２）が、前記第一のセキュリティ・モジュール（１）から受信された識別コードを使用して、前記セキュリティ・システム（１０、２０、３０）へのアクセスを得るためのログイン手順に成功した場合にのみ、作動可能である
ことをさらなる特徴とする請求項１１に記載のセキュリティ・システム（１０、２０、３０）。
前記第一と第二セキュリティ・モジュール（１、２）が相互に照合しあうことに成功した後、
前記第一のセキュリティ・モジュール（１）における前記第一の鍵生成ユニット（１３）は、さらに、データを暗号化するとともに、他方を使用して暗号化されたデータを一方で復号するための第一の鍵および第二の鍵を生成するように作動可能であり;
前記第一のセキュリティ・モジュール（１）における前記第一の暗号化／復号ユニット（１２）は、さらに、第二の公開鍵を使用して第一の鍵を暗号化し、かつ前記第二のセキュリティ・モジュール（２０）に、暗号化された第一の鍵を提供するように作動可能であり；
前記第二のセキュリティ・モジュール（２）における前記第二の暗号化／復号ユニット（２２）は、さらに、第二の秘密鍵を使用して暗号化された第一の鍵を復号し、第一の鍵を得るように作動可能であり；
前記第一の暗号化／復号ユニット（１２）は、さらに、第二の鍵を使用して、通信されるべきデータを暗号化し、前記第二のセキュリティ・モジュール（２）に暗号化されたデータを送信するように作動可能であり、また、前記第二の暗号化／復号ユニット（２２）は、さらに、得られた第一の鍵を使用して、前記第一のセキュリティ・モジュール（１）からの暗号化されたデータを復号するように作動可能であり；そして
前記第二の暗号化／復号ユニット（２２）は、さらに、得られた第一の鍵を使用して、通信されるべきデータを暗号化し、前記第一のセキュリティ・モジュール（１）に暗号化されたデータを送信するように作動可能であり、また、前記第一の暗号化／復号ユニット（１２）は、さらに、第二の鍵を使用して、前記第二のセキュリティ・モジュール（２）からの暗号化されたデータを復号するように作動可能である
ことをさらなる特徴とする請求項１１に記載のセキュリティ・システム（１０、２０、３０）。
前記第一のセキュリティ・モジュール（１）は、オペレーティング・システムとアプリケーション・プログラムを有するコンピューター（３）内においてハードウェアと統合されるように構成され、前記第一の鍵生成ユニット（１３）によって生成された第一の秘密鍵は、コンピューター（３）のオペレーティング・システムおよびアプリケーション・プログラムからはアクセス不能であることをさらなる特徴とする請求項１１に記載のセキュリティ・システム（１０、２０、３０）。
前記第一のセキュリティ・モジュール（１）における前記第一の照合ユニット（１１）は、さらに、動的に第一の照合データを生成するように作動可能であり、生成された第一の照合データは、コンピューター（３）のオペレーティング・システムおよびアプリケーション・プログラムからはアクセス不能であり；
前記第二のセキュリティ・モジュール（２）は、前記第一のセキュリティ・モジュール（１）に電気的に接続されたコンピューター（３）の記憶装置（３１）に格納されたアプリケーション・プログラムであり、コンピューター（３）のプロセッサー（３２）によって実行されるように構成され；そして
前記第二のセキュリティ・モジュール（２）における前記第二の照合ユニット（２１）は、さらに、前記第一のセキュリティ・モジュール（１）における前記第一の照合ユニット（１１）によって動的に生成された照合規則によって、第二の照合データを生成するように作動可能である
ことをさらなる特徴とする請求項１４に記載のセキュリティ・システム（１０、２０、３０）。