JP2024066020A - 情報伝達方法及び情報伝達システム - Google Patents

Abstract

【課題】新たな情報伝達方法を提供することである。【解決手段】送信者の送信者端末装置及び受信者の受信者端末装置を用いた情報伝達方法であって、送信者が、第一秘密鍵を用いて平文データを暗号化して第一暗号データを生成する、又は、公開鍵を用いて平文データを暗号化して第二暗号データを生成し、第一秘密鍵を用いて第二暗号データを暗号化して第三暗号データを生成し、送信者は第一暗号データ又は第三暗号データを受信者に送信し、送信者は第一秘密鍵を含む情報を受信者に送信し、受信者が第一暗号データ又は第三暗号データを受信し、受信した前記第一秘密鍵を用いて第一暗号データ又は第三暗号データを復号し、前記第一暗号データ又は第三暗号データを生成するステップにおいて前記平文データ又は前記第二暗号データの桁数を減少させる、情報伝達方法。【選択図】 図２

Description

本発明は、新たな情報伝達方法及び情報伝達システムに関する。

従来、情報通信におけるセキュリティ対策として、情報を暗号化する技術が用いられてきた。例えば、共通鍵暗号方式や公開鍵暗号方式がある。

しかし昨今、ハードウェアの性能の向上に伴い、従来の暗号化技術ではセキュリティが脅かされる事態となりつつある。

本発明の少なくとも１つの実施の形態の目的は、新たな情報伝達方法を提供することである。

非限定的な観点によると、本発明に係る情報伝達方法は、送信者の送信者端末装置及び受信者の受信者端末装置を用いる情報伝達方法であって、送信者が、第一秘密鍵を用いて平文データを暗号化して第一暗号データを生成するステップと、送信者が前記第一暗号データを受信者に送信する第一送信ステップと、送信者が前記第一秘密鍵を含む情報を受信者に送信する第二送信ステップと、受信者が前記第一暗号データを受信する第一受信ステップと、受信者が前記第一秘密鍵を含む情報を受信する第二受信ステップと、受信した前記第一秘密鍵を含む情報を用いて前記第一暗号データを復号し、前記平文データを取得するステップとを有し、前記第一暗号データを生成するステップにおいて前記平文データの桁数を減少させる、情報伝達方法である。

非限定的な観点によると、本発明に係る情報伝達方法は、送信者の送信者端末装置及び受信者の受信者端末装置を用いる情報伝達方法であって、受信者端末装置において受信者の第二秘密鍵を作成するステップと、作成した第二秘密鍵に対応する受信者の公開鍵を作成するステップと、受信者の公開鍵を取得するステップと、送信者が取得した公開鍵を用いて平文データを暗号化して第二暗号データを生成するステップと、送信者が第一秘密鍵を用いて第二暗号データを暗号化して第三暗号データを生成するステップと、送信者が第三暗号データを受信者に送信する第一送信ステップと、送信者が前記第一秘密鍵を含む情報を受信者に送信する第二送信ステップと、受信者が前記第三暗号データを受信する第一受信ステップと、受信者が前記第一秘密鍵を含む情報を受信する第二受信ステップと、受信者が受信した前記第一秘密鍵を含む情報を用いて前記第三暗号データを復号し、前記第二暗号データを取得する第一復号ステップと、受信者が前記公開鍵に対応する第二秘密鍵を用いて前記第二暗号データを復号し、前記平文データを取得する第二復号ステップとを有し、前記第三暗号データを生成するステップにおいて前記第二暗号データの桁数を減少させる、情報伝達方法である。

非限定的な観点によると、本発明に係る情報伝達システムは、送信者の送信者端末装置及び受信者の受信者端末装置を用いる情報伝達システムであって、情報伝達システムが、第一秘密鍵を用いて平文データを暗号化して第一暗号データを生成する第一暗号生成手段と、前記第一暗号データを受信者に送信する第一送信手段と、前記第一秘密鍵を含む情報を受信者に送信する第二送信手段と、前記第一暗号データを受信する第一受信手段と、前記第一秘密鍵を含む情報を受信する第二受信手段と、受信した前記第一秘密鍵を含む情報を用いて前記第一暗号データを復号し、平文データを取得する第一復号手段とを備え、前記第一暗号生成手段が、前記平文データの桁数を減少させて第一暗号データを生成する、情報伝達システムである。

非限定的な観点によると、本発明に係る情報伝達システムは、送信者の送信者端末装置及び受信者の受信者端末装置を用いる情報伝達システムであって、情報伝達システムが、受信者の第二秘密鍵を生成する第二秘密鍵生成手段と、作成した第二秘密鍵に対応する受信者の公開鍵を作成する公開鍵作成手段と、受信者の公開鍵を取得する公開鍵取得手段と、取得した公開鍵を用いて平文データを暗号化して第二暗号データを生成する第二暗号生成手段と、第一秘密鍵を用いて第二暗号データを暗号化して第三暗号データを生成する第三暗号生成手段と、第三暗号データを受信者に送信する第一送信手段と、前記第一秘密鍵を含む情報を受信者に送信する第二送信手段と、前記第三暗号データを受信する第一受信手段と、前記第一秘密鍵を含む情報を受信する第二受信手段と、受信した前記第一秘密鍵を含む情報を用いて前記第三暗号データを復号し、前記第二暗号データを取得する第二復号手段と、前記公開鍵に対応する第二秘密鍵を用いて前記第二暗号データを復号し、前記平文データを取得する第三復号手段とを備え、前記第三暗号生成手段が、前記第二暗号データの桁数を減少させて第三暗号データを生成する、情報伝達システムである。

本発明の各実施形態により１または２以上の不足が解決される。

本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達システムの概要を示す図である。 本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達システムの機能を示すブロック図である。 本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達処理に関するフローチャートである。 本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、第一暗号生成処理に関するフローチャートである。 本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、ノゼ変換を説明する図である。 本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、ノゼ変換を説明する図である。 本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、第一復号処理に関するフローチャートである。 本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達システムの概要を示す図である。 本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達システムの機能を示すブロック図である。 本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達処理に関するフローチャートである。 本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、第三暗号生成処理に関するフローチャートである。 本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、ノゼ変換を説明する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。以下、効果に関する記載は、本発明の実施の形態の効果の一側面であり、ここに記載するものに限定されない。また、以下で説明するフローチャートを構成する各処理の順序は、処理内容に矛盾や不整合が生じない範囲で順不同である。

［第一の実施の形態］
本発明の第一の実施の形態の概要について説明をする。以下では、送信者の送信者端末装置及び受信者の受信者端末装置を用いた情報伝達方法であって、秘密鍵を１つ用いる方法を例示して説明する。

図１は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達システムの構成を示すブロック図である。情報伝達システム４は、少なくとも１の送信者端末装置１と、通信ネットワーク２と、少なくとも１の受信者端末装置３とを備える。送信者端末装置１及び受信者端末装置３は複数台から構成されても構わない。

送信者端末装置１は、通信ネットワーク２を介して受信者端末装置３と接続されている。なお、送信者端末装置１と受信者端末装置３とは常時接続していなくてもよく、必要に応じて、接続が可能であればよい。

送信者端末装置１及び受信者端末装置３は、一例として、制御部、ＲＡＭ、ストレージ部、サウンド処理部、グラフィックス処理部、通信インタフェース、インタフェース部を備え、それぞれ内部バスにより接続されている。グラフィックス処理部は表示部に接続されている。表示部は、表示画面と、表示部に対する、プレイヤによる接触により入力を受け付けるタッチ入力部とを有しても良い。

タッチ入力部は、例えば、タッチパネルに用いられる抵抗膜方式、静電容量方式、超音波表面弾性波方式、光学方式、又は、電磁誘導方式等、いずれの方式を用いて、接触した位置を検知できるものであってもよく、ユーザのタッチ操作により操作を認識できれば方式は問わない。タッチ入力部の上面を指やスタイラス等により押圧や移動等の操作をした場合に、指等の位置を検知可能なデバイスである。

インタフェース部には外部メモリ（例えば、ＳＤカード等）が接続され得る。外部メモリから読み込まれたデータはＲＡＭにロードされ、制御部により演算処理が実行される。

通信インタフェースは無線又は有線により通信ネットワークに接続が可能であり、通信ネットワークを介してデータを受信することが可能である。通信インタフェースを介して受信したデータは、外部メモリから読み込まれたデータと同様に、ＲＡＭにロードされ、制御部により演算処理が行われる。

送信者端末装置１及び受信者端末装置３は、近接センサ、赤外線センサ、ジャイロセンサ、又は、加速度センサ等のセンサを備えるものであってもよい。また、送信者端末装置１及び受信者端末装置３は、レンズを有し、レンズ介して撮像する撮像部を備えるものであってもよい。さらに、送信者端末装置１及び受信者端末装置３は、身体に装着可能（ウェアラブル）な端末装置であってもよい。

［システム概要］
図２は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達システムの概要を示す図である。送信者と受信者との間で通信を行う情報伝達システムを前提とする。

送信者が所有する平文データを、ノゼを含む秘密鍵で暗号化し、暗号データを生成する。ノゼは、実数以外の数（虚偏数ともいう）であり、次の数式（１）を満たすように定義される。

虚偏数時間をビッグバン宇宙論である「無境界仮説」等の虚数時間と実数時間に導入する事で、より宇宙誕生の瞬間に、空間と時間の区別が無くなる。こうする事で、宇宙のはじまりが他の時期と区別されることはより無くなり、宇宙誕生の謎を解き明かす一助となる。

次に、前記暗号データ及び前記ノゼを含む秘密鍵を含む情報を受信者に送信する。ここで、暗号データとノゼを含む秘密鍵を含む情報とは、異なる経路で送信することが好ましい。

受信者は、前記暗号データ及び前記ノゼを含む秘密鍵を受信する。次に、前記暗号データ及び前記ノゼを含む秘密鍵を用いて復号し、受信者は平文データを取得する。

［機能説明］
図３は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達処理に関するフローチャートである。情報伝達システム４は、平文入力受付機能１０１、第一暗号生成機能１０２、暗号化有無判定機能１０３，第一送信機能１０４、第二送信機能１０５、第一受信機能１０６、第二受信機能１０７、及び第一復号機能１０８を備え得る。

平文入力受付機能１０１は、送信者端末装置１が送信者による平文データの入力を受け付ける機能を有する。第一暗号生成機能１０２は、情報伝達システム４が第一秘密鍵を用いて、平文入力受付機能１０１により受け付けた平文データを暗号化して第一暗号データを生成する機能を有する。

暗号化有無判定機能１０３は、情報伝達システム４が第一暗号生成機能１０２により暗号を生成したか否かを判定する機能を有する。第一送信機能１０４は、情報伝達システム４が第一暗号データを受信者に送信する機能を有する。第二送信機能１０５は、情報伝達システム４が第一秘密鍵を含む情報を受信者に送信する機能を有する。

第一受信機能１０６は、第一暗号データを受信する機能を有する。第二受信機能１０７は、第一秘密鍵を含む情報を受信する機能を有する。第一復号機能１０８は、第二受信機能１０７により受信した第一秘密鍵を含む情報を用いて、第一受信機能１０６により受信した第一暗号データを復号する機能を有する。

第一暗号生成機能１０２、暗号化有無判定機能１０３、第一送信機能１０４、及び第二送信機能１０５は、送信者端末装置１が備えてもよく、他のサーバ装置等により提供されるサービスを利用しても良い。第一受信機能１０６、第二受信機能１０７、及び第一復号機能１０８は、受信者端末装置３が備えてもよく、他のサーバ装置等により提供されるサービスを利用しても良い。

第一暗号生成機能１０２は、指定受付機能１１１、暗号化可否判定機能１１２、ノゼ変換機能１１３、及び情報出力機能１１４を備え得る。

指定受付機能１１１は、送信者又は情報伝達システム４から、暗号化する桁に関する指定を受け付ける機能を有する。暗号化可否判定機能１１２は、指定受付機能１１１により受け付けた桁に対応する情報を用いて暗号化の可否を判定する機能を有する。ノゼ変換機能１１３は、指定受付機能１１１により指定された桁数に対応する数値に関して、ノゼ変換を行う機能を有する。ノゼ変換については、後述する。情報出力機能１１４は、暗号化した桁数に関する情報を出力する機能を有する。

第一復号機能１０８は、情報読込機能１２１及び逆ノゼ変換機能１２２を備え得る。情報読込機能１２１は、情報出力機能１１４により出力された情報に含まれる、暗号化した桁数に関する情報を読み込む機能を有する。逆ノゼ変換機能１２２は、情報読込機能１２１により読み込んだ情報を用いて、暗号データに対して逆ノゼ変換を行う機能を有する。逆ノゼ変換については後述する。

［情報伝達処理］
図４は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達処理に関するフローチャートである。

送信者端末装置１は、送信者から平文の入力を受け付ける（ステップＳ１）。次に、送信者端末装置１は、第一秘密鍵を用いて平文データを暗号化して第一暗号データの生成処理を実行する（ステップＳ２）。

［第一暗号生成処理］
第一秘密鍵を用いた暗号化処理について説明する。暗号化の一例として、ノゼ変換を挙げる。ノゼ変換とは、例えば、数列において指定された箇所の数値を分子、その後に続く数値を分母として計算することをいう。

図５は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、第一暗号生成処理に関するフローチャートである。送信者端末装置１は、暗号化する桁数の指定を受け付ける（ステップＳ１０１）。指定する主体は、送信者であってもよいし、送信者端末装置１がランダムな数値を選定し、桁数の指定としてもよい。

次に、送信者端末装置１は、指定された桁に対応する数値及びその後に続く数値を用いて、ノゼ変換の実行可否を判定する（ステップＳ１０２）。ノゼ変換の実行可否については、後述のノゼ変換の説明の記載において詳述する。

送信者端末装置１がノゼ変換を実行可能と判定した場合（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）には、指定された桁数に対してノゼ変換を実行する（ステップＳ１０３）。送信者端末装置１がノゼ変換を実行不可と判定した場合（ステップＳ１０２においてＮＯ）には、ステップＳ１０１において指定された桁数における暗号化処理をスキップする。

［ノゼ変換（その１）］
図６は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、ノゼ変換を説明する図である。図６（Ａ）に示すように、桁数ｍからｍ＋４までの数列がある。このとき、ｍ桁目に対してノゼ変換を実行する場合について説明する。

ｍ桁目は「０」で、ｍ＋１桁目は「０」である。図６（Ｂ）に示すように、指定されたｍ桁目の数値を分子に、その後に続くｍ＋１桁目の数値を分母に配置し、上述した数式（１）に当てはめると、０／０＝－０＝０となる。

図６（Ｃ）に示すように、ノゼ変換を実行後に０となった場合には、ｍ桁目とｍ＋１桁目の「０」を、ｍ桁目の「０」に統合する。すなわち、桁数を１減じる。ｍ＋１桁目には、図６（Ａ）においてｍ＋２桁目に存在していた数値が繰り上がって配置される。

ノゼ変換が実行できない場合もある。例えば、図６（Ａ）でｍ＋１桁目にノゼ変換を実施した場合には、分子が「０」、分母が「１」となり、数式（１）には当てはめられない。このような場合には、ノゼ変換不可とし、桁数を減じることなくノゼ変換処理を終了する。

ノゼ変換は、一例として、０／０となる場合、すなわち、０が連続した場合にのみ結果が０となる。結果が０となった場合に、桁数を減じる。

ステップＳ１０２におけるノゼ変換の可否に関する判断は、ステップＳ１０１において指定された桁数の数値及び指定された桁の直後の数値がともに０である場合に、ノゼ変換可能と判断することになる。

ノゼ変換を実行する前に、平文データを予めｐ進数（ｐは自然数、以下同じ）に変換しておき、ｐ進数の桁数を指定するように設計してもよい。特に、予め二進数に変換しておくことが好ましい。

［ノゼ変換（その２）］
図７は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、ノゼ変換を説明する図である。ここでは、暗号化の対象である文字列に対し、文字を他の文字に一文字ずつ置き換え、置き換え後の値に対してノゼ変換を行う、「換字方式」を用いたノゼ変換を説明する。

図７（Ａ）は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、暗号化の対象である文字を他の文字に置き換える表を表す。換字前の文字に対応する換字後の文字に置き換える。

図７（Ｂ）は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、換字の例を示した図である。平文の例として、「the elephant」という文字列を想定する。この文字列に対し、換字対応表を参照して変換した結果が換字後の文字列である。このとき、換字後の文字列には、少なくとも除算を実施するための記号（図中の例では「÷」）を含むことが好ましい。

図７（Ｃ）は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、換字後の文字列に対して適用するノゼ変換を表す式である。図７（Ｃ）の数式は、数式（１）に示した数式の一部である。分子に「ノゼ」、分母に「ノゼ」として計算した場合に、結果は「－１」となる。

図７（Ｄ）は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、ノゼ変換後の文字列を表す。ステップＳ１０１において指定された桁数が「４」であった場合に、図７（Ｂ）に示すように、「÷」の記号が指定される。

ノゼ変換は、一例として、指定された桁の直前の文字を分子、指定された直後の文字を分母に配置し、図７（Ｃ）の数式に当てはめるものとする。すると、３桁目に位置する「ノゼ」を５桁目に位置する「ノゼ」で除する。つまり、図７（Ｃ）の表す数式に合致し、結果は「－１」となる。

ここで得られた結果「－１」を３桁目の値とする。４桁目及び５桁目はノゼ変換に使用したため、６桁目の「７」を４桁目に、７桁目の「ノゼ」を５桁目にそれぞれ繰り上げ、以降の値も繰り上げて配置する。

このようにすると、換字後の段階で１２桁まで存在したデータは、ノゼ変換を経て１０桁のデータとなる。つまり、桁数が減じられている。

ノゼ変換が実行できない場合もある。例えば、図７（Ｂ）で６桁目を指定した場合には、図７（Ｃ）の数式には当てはめられない。このような場合には、ノゼ変換不可とし、桁数を減じることなくノゼ変換処理を終了する。

ノゼ変換は、一例として、指定した桁の換字後の値が「÷」であり、直前と直後の桁の値がともに「ノゼ」である場合にのみ結果が「－１」となる。つまり、情報伝達システム４は、結果が「－１」となった場合に、桁数を減じることになる。

ステップＳ１０２におけるノゼ変換の可否に関する判断は、ステップＳ１０１において指定された桁数の値並びに指定された桁の直前及び直後の数値から判断するようにしてもよい。すなわち、図７（Ａ）の例示に基づいて説明するならば、指定した桁の換字前の値が「（半角スペース）」、指定した桁の直前及び直後の値が「ｅ」である場合に、ノゼ変換可と判断してもよい。

図５のフローチャートに戻る。送信者端末装置１は、情報を出力する（ステップＳ１０４）。出力する情報には、ステップＳ１０１にて指定された桁数の情報を含む。

ステップＳ１０４において出力される情報は、ノゼ変換された順番がわかるように記録されることが好ましい。ノゼ変換された順番がわかることで、暗号データを復号可能となる。

送信者からノゼ変換を実行する桁数の指定の受付が完了するまで、ステップＳ１０１からステップＳ１０４の処理を繰り返し実行する。指定が完了すると、第一暗号生成処理は完了する。

第一暗号生成処理は、送信者端末装置１にて実行されるように記載したが、これに限定されない。すなわち、情報伝達システム４を構成するいずれかの装置で実行されればよく、クラウドサービスを利用するように構成されていてもよい。

ステップＳ１０１の桁数の指定は、送信者からの指示により指定を受け付けるように記載したが、これに限定されない。例えば、送信者端末装置１又は情報伝達システム４が所定のプログラムを実行することで、桁数を自動で指定するように構成してもよい。

図４のフローチャートに戻る。送信者端末装置１は、ステップＳ２において第一暗号生成機能１０２により暗号を生成したか否かを判定する（ステップＳ３）。第一暗号が生成されたか否かの判定には、例えば、ステップＳ１０４において情報が出力されたか否かで判定してもよい。

第一暗号が生成されたと判定した場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）には、送信者端末装置１は、生成された第一暗号データを受信者端末装置３に送信する（ステップＳ４）。受信者端末装置３は、送信された第一暗号データを受信する（ステップＳ５）。

第一暗号が生成されなかったと判定した場合（ステップＳ３においてＮＯ）には、一例として、送信者端末装置１は、エラーを出力したうえで、ステップＳ１に戻り、平文の入力を受け付けてもよい。暗号化されずに送信されるというセキュリティレベルを下げる事象を予防するためである。

次に、送信者端末装置１は、第一秘密鍵を含む情報を受信者端末装置３に送信する（ステップＳ６）。第一秘密鍵を含む情報とは、例えば、ノゼに関する数式（１）の情報、及び、ステップＳ１０４で出力された、ノゼ変換が実行された桁数に関する情報を含むものであり得る。

受信者端末装置３は、送信された第一秘密鍵を含む情報を受信する（ステップＳ７）。ステップＳ４における第一送信と、ステップＳ６における第二送信は、異なる経路で送信することが好ましい。

次に、受信者端末装置３は、ステップＳ７において受信した第一秘密鍵を含む情報を用いて、ステップＳ５において受信した第一暗号データを復号して平文を取得し（ステップＳ８）、終了する。

［第一復号処理］
図８は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、第一復号処理に関するフローチャートである。受信者端末装置３は、ステップＳ７で受信された第一秘密鍵を含む情報を読み込む（ステップＳ１１１）。次に、受信者端末装置３は、ステップＳ１１１において読み込んだ情報にしたがって、逆ノゼ変換を実行する（ステップＳ１１２）。

［逆ノゼ変換処理（その１）］
図６を用いて逆ノゼ変換処理を説明する。受信者端末装置３が受信した第一秘密鍵を含む情報には、ｍ桁目にノゼ変換を実施したことがわかる情報が含まれ得る。そこで、図６（Ｃ）に示すｍ桁目の「０」に対して逆ノゼ変換を行う。すなわち、０＝－０＝０／０となる。ここでｍ桁目及びｍ＋１桁目が「０」であったことがわかるようになる。

そこで、ｍ＋１桁目に「０」を挿入し、桁数を増やす処理を実行する。復号化処理は、暗号化処理の逆の順番に実行することで、平文データを取得できる。

［逆ノゼ変換処理（その２）］
次に、図７を用いて逆ノゼ変換処理を説明する。受信者端末装置３が受信した第一秘密鍵を含む情報には、「－１」を配置した桁数が含まれ得る。そこで、図７（Ｄ）に示す３桁目の「－１」に対して逆ノゼ変換を行う。すなわち、－１＝「ノゼ」／「ノゼ」となる。ここで３桁目及び５桁目が「ノゼ」、４桁目が「÷」であったことがわかるようになる。

そこで、３桁目及び５桁目に「ノゼ」を、４桁目に「÷」を挿入し、桁数を増やす処理を実行する。さらに、図７（Ａ）に示す換字対応表を参照しつつ、換字前の文字に変換する処理を行う。復号化処理は、すなわち、暗号化処理の逆の順番に実行することで、平文データを取得できる。

第一の実施の形態において、ノゼ変換を実行する回数を送信者が指定できるように設計してもよい。

第一の実施の形態において、実行するノゼ変換の方法は、予め送信者と受信者との間で取り決めておいてもよく、秘密鍵を含む情報に変換方法を含めていてもよい。

第一の実施の形態の一側面として、新たな情報伝達方法を提供することができる。

第一の実施の形態において、「送信者端末装置」及び／又は「受信者端末装置」とは、例えば、ウェアラブル型端末、デスクトップ型又はノート型パーソナルコンピュータ、タブレットコンピュータ、又は、ＰＤＡ等をいい、表示画面にタッチパネルセンサを備えるスマートフォン等の携帯型端末であってもよい。「異なる経路で送信する」とは、例えば、一方がメールを使用して、他方が郵送あるいはＦＡＸを使用して送信するように、送信手段が異なることをいう。「ノゼ」は、例えば、実数以外の数（虚偏数）を示す記号をいい、発明者が独自に考案した記号である。

［第二の実施の形態］
次に、本発明の第二の実施の形態の概要について説明をする。以下では、送信者の送信者端末装置及び受信者の受信者端末装置を用いた情報伝達方法であって、秘密鍵を２つ用いる方法を例示して説明する。

本発明の第二の実施の形態では、２つの暗号化を組み合わせた態様、すなわち、発明者が考案したノゼ変換と、公開鍵暗号方式（具体的にはＲＳＡ暗号）とを組み合わせた例を用いて説明する。本発明の第二の実施の形態における情報伝達システムの構成は、図１に示したシステムの構成を必要な範囲で採用できる。

［システム概要］
図９は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達システムの概要を示す図である。送信者と受信者との間で通信を行う情報伝達システムを前提とする。

情報伝達システム４は、公開鍵暗号方式を利用するために、受信者の公開鍵及び該公開鍵に対応する秘密鍵（以下、第二秘密鍵という）を生成又は取得し、保持するものとする。第二秘密鍵は、受信者端末装置３内に秘密に管理され、あるいは、受信者が紙等に印刷することで秘密に管理されるものとし、他者には公開されない。公開鍵は、送信者端末装置１から取得可能に配置されていればよい。

続いて、図９の処理の流れについて説明する。送信者が所有する平文データを、受信者の公開鍵で暗号化し、第二暗号データを生成する。

次に、生成した第二暗号データを、ノゼを含む秘密鍵で暗号化し、第三暗号データを生成する。ノゼは、実数以外の数（虚偏数ともいう）であり、上述した数式（１）を満たすように定義される。

次に、前記第三暗号データ及び前記ノゼを含む秘密鍵を含む情報を受信者に送信する。ここで、第三暗号データとノゼを含む秘密鍵を含む情報とは、異なる経路で送信することが好ましい。

受信者は、前記第三暗号データ及び前記ノゼを含む秘密鍵を含む情報を受信する。次に、前記第三暗号データに対して、前記ノゼを含む秘密鍵を用いて復号し、前記第二暗号データを取得する。

次に、前記第二暗号データに対して、公開鍵に対応する第二秘密鍵を用いて復号し、受信者は平文データを取得する。

［機能説明］
図１０は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達システムの機能を示すブロック図である。情報伝達システム４は、平文入力受付機能２０１、第二暗号生成機能２０２、第三暗号生成機能２０３、暗号化有無判定機能２０４、第一送信機能２０５、第二送信機能２０６、第一受信機能２０７、第二受信機能２０８、第二復号機能２０９、及び第三復号機能２１０を備え得る。

平文入力受付機能２０１は、送信者端末装置１が送信者による平文データの入力を受け付ける機能を有する。第二暗号生成機能２０２は、情報伝達システム４が受信者の公開鍵を用いて前記平文データを暗号化して第二暗号データを生成する機能を有する。

第三暗号生成機能２０３は、情報伝達システム４が第一秘密鍵を用いて、第二暗号生成機能２０２により生成された第二暗号データを暗号化して第三暗号データを生成する機能を有する。

暗号化有無判定機能２０４は、情報伝達システム４が第三暗号生成機能２０３により暗号を生成したか否かを判定する機能を有する。第一送信機能２０５は、情報伝達システム４が第三暗号データを受信者に送信する機能を有する。第二送信機能２０６は、情報伝達システム４が第一秘密鍵を含む情報を受信者に送信する機能を有する。

第一受信機能２０７は、第三暗号データを受信する機能を有する。第二受信機能２０８は、第一秘密鍵を含む情報を受信する機能を有する。

第二復号機能２０９は、第二受信機能２０８により受信した第一秘密鍵を含む情報を用いて、第一受信機能２０７により受信した第三暗号データを復号する機能を有する。第三復号機能２１０は、前記公開鍵に対応する第二秘密鍵を用いて、第二復号機能２０９により復号した第二暗号データを復号する機能を有する。

第二暗号生成機能２０２、第三暗号生成機能２０３、暗号化有無判定機能２０４、第一送信機能２０５、及び第二送信機能２０６は、送信者端末装置１が備えてもよく、他のサーバ装置等により提供されるサービスを利用しても良い。第一受信機能２０７、第二受信機能２０８、第二復号機能２０９、及び第三復号機能２１０は、受信者端末装置３が備えてもよく、他のサーバ装置等により提供されるサービスを利用しても良い。

第三暗号生成機能２０３は、指定受付機能２１１、暗号化可否判定機能２１２、ノゼ変換機能２１３、及び情報出力機能２１４を備え得る。

指定受付機能２１１は、送信者又は情報伝達システム４から、暗号化する桁に関する指定を受け付ける機能を有する。暗号化可否判定機能２１２は、指定受付機能２１１により受け付けた桁に対応する情報を用いて暗号化の可否を判定する機能を有する。

ノゼ変換機能２１３は、指定受付機能２１１により指定された桁数に対応する数値に関して、ノゼ変換を行う機能を有する。ノゼ変換については後述する。情報出力機能２１４は、暗号化した桁数に関する情報を出力する機能を有する。

第二復号機能２０９は、情報読込機能２２１、及び逆ノゼ変換機能２２２を備え得る。情報読込機能２２１は、暗号化した桁数に関する情報を読み込む機能を有する。逆ノゼ変換機能２２２は、情報読込機能２２１により読み込んだ情報を用いて、暗号データに対して逆ノゼ変換を行う機能を有する。逆ノゼ変換については、第一の実施の形態における逆ノゼ変換に関する説明、図６、及び図７に記載の内容を必要な範囲で採用することができる。

［情報伝達処理］
図１１は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、情報伝達処理に関するフローチャートである。

送信者端末装置１は、送信者から平文の入力を受け付ける（ステップＳ１１）。次に、送信者端末装置１は、受信者の公開鍵を用いて、ステップＳ１１において受け付けた平文データを暗号化して第二暗号データを生成する（ステップＳ１２）。

公開鍵を用いた公開鍵暗号化方式は、例えばＲＳＡ暗号を使用することができる。ＲＳＡ暗号は、桁数が大きい合成数の素因数分解が現実的な時間内で困難であることを安全性の根拠とした公開鍵暗号であり、既知の技術であるためここでは説明を省略する。

次に、送信者端末装置１は、第一秘密鍵を用いて第二暗号データをさらに暗号化して第三暗号データの生成処理を実行する（ステップＳ１３）。

［第三暗号生成処理］
図１２は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、第三暗号生成処理に関するフローチャートである。送信者端末装置１は、暗号化する桁数の指定を受け付ける（ステップＳ２０１）。指定する主体は、送信者であってもよいし、送信者端末装置１がランダムな数値を選定し、桁数の指定としてもよい。

次に、送信者端末装置１は、指定された桁に対応する数値及びその後に続く数値を用いて、ノゼ変換の実行可否を判定する（ステップＳ２０２）。

送信者端末装置１がノゼ変換を実行可能と判定した場合（ステップＳ２０２においてＹＥＳ）には、指定された桁数に対してノゼ変換を実行する（ステップＳ２０３）。送信者端末装置１がノゼ変換を実行不可と判定した場合（ステップＳ２０２においてＮＯ）には、ステップＳ２０１において指定された桁数における暗号化処理をスキップする。

図１３は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、ノゼ変換を説明する図である。図１３（Ａ）は、公開鍵暗号方式により暗号化された数値であり、桁数ｎからｎ＋４までの数列がある。このとき、ｎ＋３桁目に対してノゼ変換を実行する場合について説明する。

ｎ＋３桁目は「０」で、ｎ＋４桁目は「０」である。図１３（Ｂ）に示すように、指定されたｎ＋３桁目の数値を分子に、その後に続くｎ＋４桁目の数値を分母に配置し、上述した数式（１）に当てはめると、０／０＝－０＝０となる。

図１３（Ｃ）に示すように、ノゼ変換を実行後に０となった場合には、ｎ＋３桁目とｎ＋４桁目の「０」を、ｎ＋３桁目の「０」に統合する。すなわち、桁数を１減じる。ｎ＋４桁目には、図１３（Ａ）においてｎ＋５桁目に存在していた数値が繰り上がって配置される。

ノゼ変換が実行できない場合もある。例えば、図１３（Ａ）でｎ桁目にノゼ変換を実施した場合には、分子が「１」、分母が「０」となり、数式（１）には当てはめられない。このような場合には、ノゼ変換不可とし、桁数を減じることなくノゼ変換処理を終了する。

ノゼ変換は、一例として０／０となる場合、すなわち、０が連続した場合にのみ結果が０となる。結果が０となった場合に、桁数を減じる。

ノゼ変換を実行する前に、第二暗号データを予めｐ進数（ｐは自然数、以下同じ）に変換しておき、ｐ進数の桁数を指定するように設計してもよい。特に、予め二進数に変換しておくことが好ましい。

ノゼ変換については、第一の実施の形態において説明した、ノゼ変換（その２）に示す換字方式と組み合わせた方式を採用してもよい。

図１２のフローチャートに戻る。送信者端末装置１は、情報を出力する（ステップＳ２０４）。出力する情報には、ステップＳ２０１にて指定された桁数の情報を含む。

ステップＳ２０４において出力される情報は、ノゼ変換された順番がわかるように記録されることが好ましい。ノゼ変換された順番がわかることで、暗号データを復号可能となる。

送信者からノゼ変換を実行する桁数の指定の受付が完了するまで、ステップＳ２０１からステップＳ２０４の処理を繰り返し実行する。指定が完了すると、第三暗号生成処理は完了する。

第三暗号生成処理は、送信者端末装置１にて実行されるように記載したが、これに限定されない。すなわち、情報伝達システム４を構成するいずれかの装置で実行されればよく、クラウドサービスを利用するように構成されていてもよい。

ステップＳ２０１の桁数の指定は、送信者からの指示により指定を受け付けるように記載したが、これに限定されない。例えば、送信者端末装置１又は情報伝達システム４が所定のプログラムを実行することで、桁数を自動で指定するように構成してもよい。

図１１のフローチャートに戻る。送信者端末装置１は、ステップＳ１３において第三暗号生成機能２０３により暗号を生成したか否かを判定する（ステップＳ１４）。第三暗号が生成されたか否かの判定には、例えば、ステップＳ２０４において情報が出力されたか否かで判定してもよい。

第三暗号が生成されたと判定した場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）には、送信者端末装置１は、生成された第三暗号データを受信者端末装置３に送信する（ステップＳ１５）。受信者端末装置３は、送信された第三暗号データを受信する（ステップＳ１６）。

第三暗号が生成されなかったと判定した場合（ステップＳ１４においてＮＯ）には、一例として、送信者端末装置１は、エラーを出力したうえで、ステップＳ１１に戻り、平文の入力を受け付けてもよい。暗号化されずに送信されるというセキュリティレベルを下げる事象を予防するためである。

次に、送信者端末装置１は、第一秘密鍵を含む情報を受信者端末装置３に送信する（ステップＳ１７）。第一秘密鍵を含む情報とは、例えば、ノゼに関する数式（１）の情報、及び、第三暗号生成処理において出力された、ノゼ変換が実行された桁数に関する情報を含むものであり得る。

受信者端末装置３は、送信された第一秘密鍵を含む情報を受信する（ステップＳ１８）。ステップＳ１５における第一送信と、ステップＳ１７における第二送信は、異なる経路で送信することが好ましい。

次に、受信者端末装置３は、ステップＳ１８において受信した第一秘密鍵を含む情報を用いて、ステップＳ１６において受信した第三暗号データを復号して第二暗号データを取得する（ステップＳ１９、第二復号処理）。第二復号処理は、第一の実施の形態における第一復号処理の記載及び図８に記載された内容を必要な範囲で採用することができる。逆ノゼ変換処理は、第一の実施の形態における逆ノゼ変換処理の記載内容を必要な範囲で採用することができる。

次に、受信者端末装置３は、前記公開鍵に対応する第二秘密鍵を用いて、ステップＳ１９において復号した第二暗号データを復号して平文データを取得し（ステップＳ２０、第三復号処理）、終了する。

第二の実施の形態において、ノゼ変換を実行する回数を送信者が指定できるように設計してもよい。

第二の実施の形態において、実行するノゼ変換の方法は、予め送信者と受信者との間で取り決めておいてもよく、秘密鍵を含む情報に変換方法を含めていてもよい。

第二の実施の形態の一側面として、新たな情報伝達方法を提供することができる。

第二の実施の形態において、「送信者端末装置」、「受信者端末装置」、「異なる経路で送信する」、及び「ノゼ」は、第一の実施の形態におけるそれぞれの記載を必要な範囲で採用することができる。

１ ：送信者端末装置
２ ：通信ネットワーク
３ ：受信者端末装置
４ ：情報伝達システム

Claims (10)

1. 送信者の送信者端末装置及び受信者の受信者端末装置を用いる情報伝達方法であって、
   送信者が、第一秘密鍵を用いて平文データを暗号化して第一暗号データを生成するステップと、
   送信者が前記第一暗号データを受信者に送信する第一送信ステップと、
   送信者が前記第一秘密鍵を含む情報を受信者に送信する第二送信ステップと、
   受信者が前記第一暗号データを受信する第一受信ステップと、
   受信者が前記第一秘密鍵を含む情報を受信する第二受信ステップと、
   受信した前記第一秘密鍵を含む情報を用いて前記第一暗号データを復号し、前記平文データを取得するステップと
   を有し、
   前記第一暗号データを生成するステップにおいて前記平文データの桁数を減少させる、情報伝達方法。
2. 送信者の送信者端末装置及び受信者の受信者端末装置を用いる情報伝達方法であって、
   受信者端末装置において受信者の第二秘密鍵を作成するステップと、
   作成した第二秘密鍵に対応する受信者の公開鍵を作成するステップと、
   受信者の公開鍵を取得するステップと、
   送信者が取得した公開鍵を用いて平文データを暗号化して第二暗号データを生成するステップと、
   送信者が第一秘密鍵を用いて第二暗号データを暗号化して第三暗号データを生成するステップと、
   送信者が第三暗号データを受信者に送信する第一送信ステップと、
   送信者が前記第一秘密鍵を含む情報を受信者に送信する第二送信ステップと、
   受信者が前記第三暗号データを受信する第一受信ステップと、
   受信者が前記第一秘密鍵を含む情報を受信する第二受信ステップと、
   受信者が受信した前記第一秘密鍵を含む情報を用いて前記第三暗号データを復号し、前記第二暗号データを取得する第二復号ステップと、
   受信者が前記公開鍵に対応する第二秘密鍵を用いて前記第二暗号データを復号し、前記平文データを取得する第三復号ステップと
   を有し、
   前記第三暗号データを生成するステップにおいて前記第二暗号データの桁数を減少させる、情報伝達方法。
3. 前記第一暗号データの生成において、
   

   

   という変数を用いる、請求項１に記載の情報伝達方法。
4. 前記第三暗号データの生成において、
   

   

   という変数を用いる、請求項２に記載の情報伝達方法。
5. 前記第一送信ステップと前記第二送信ステップとは、異なる経路で送信する、請求項１又は２に記載の情報伝達方法。
6. 第一暗号データを生成するステップにおいて、第一秘密鍵を用いた平文の暗号化の可否を判断するステップ
   をさらに有し、
   前記平文の暗号化が可能な場合に第一暗号データを生成する、請求項１に記載の情報伝達方法。
7. 第三暗号データを生成するステップにおいて、第一秘密鍵を用いた第二暗号データの暗号化の可否を判断するステップ
   をさらに有し、
   前記第二暗号データの暗号化が可能な場合に第三暗号データを生成する、請求項２に記載の情報伝達方法。
8. 情報伝達方法がさらに、第一暗号データの生成後又は第三暗号データの生成後に、暗号データを生成したか否かを判定するステップを有する、請求項１又は２に記載の情報伝達方法。
9. 送信者の送信者端末装置及び受信者の受信者端末装置を用いる情報伝達システムであって、
   情報伝達システムが、
   第一秘密鍵を用いて平文データを暗号化して第一暗号データを生成する第一暗号生成手段と、
   前記第一暗号データを受信者に送信する第一送信手段と、
   前記第一秘密鍵を含む情報を受信者に送信する第二送信手段と、
   前記第一暗号データを受信する第一受信手段と、
   前記第一秘密鍵を含む情報を受信する第二受信手段と、
   受信した前記第一秘密鍵を含む情報を用いて前記第一暗号データを復号し、平文データを取得する第一復号手段と
   を備え、
   前記第一暗号生成手段が、前記平文データの桁数を減少させて第一暗号データを生成する、情報伝達システム。
10. 送信者の送信者端末装置及び受信者の受信者端末装置を用いる情報伝達システムであって、
    情報伝達システムが、
    受信者の第二秘密鍵を生成する第二秘密鍵生成手段と、
    作成した第二秘密鍵に対応する受信者の公開鍵を作成する公開鍵作成手段と、
    受信者の公開鍵を取得する公開鍵取得手段と、
    取得した公開鍵を用いて平文データを暗号化して第二暗号データを生成する第二暗号生成手段と、
    第一秘密鍵を用いて第二暗号データを暗号化して第三暗号データを生成する第三暗号生成手段と、
    第三暗号データを受信者に送信する第一送信手段と、
    前記第一秘密鍵を含む情報を受信者に送信する第二送信手段と、
    前記第三暗号データを受信する第一受信手段と、
    前記第一秘密鍵を含む情報を受信する第二受信手段と、
    受信した前記第一秘密鍵を含む情報を用いて前記第三暗号データを復号し、前記第二暗号データを取得する第二復号手段と、
    前記公開鍵に対応する第二秘密鍵を用いて前記第二暗号データを復号し、前記平文データを取得する第三復号手段と
    を備え、
    前記第三暗号生成手段が、前記第二暗号データの桁数を減少させて第三暗号データを生成する、情報伝達システム。

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