JP3396638B2 - 利用者署名を用いた電子現金方法、その装置及び記録媒体 - Google Patents
利用者署名を用いた電子現金方法、その装置及び記録媒体Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気通信システ
ム、又は情報を記録するＩＣカードなどを利用して電子
的な現金を実現する電子現金方法、その装置及びその方
法を実施するプログラムが記録された記録媒体に関す
る。
ム、又は情報を記録するＩＣカードなどを利用して電子
的な現金を実現する電子現金方法、その装置及びその方
法を実施するプログラムが記録された記録媒体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子現金技術として、日本国特許
公告7-052460「電子現金実施方法及びその装置」、日本
国特許出願公開4-367070「電子現金実施方法」、5-2034
4 「電子現金実施方法」、7-302288「電子現金方式」、
8-87559 「電子現金方法及び電子現金システム」、9-12
8465「信託機関付き電子現金方法」などがある。
公告7-052460「電子現金実施方法及びその装置」、日本
国特許出願公開4-367070「電子現金実施方法」、5-2034
4 「電子現金実施方法」、7-302288「電子現金方式」、
8-87559 「電子現金方法及び電子現金システム」、9-12
8465「信託機関付き電子現金方法」などがある。
【０００３】これらにおいては、電子現金に、利用者を
限定する情報及び金額情報に対する電子現金を発行する
機関の署名が付加されており、利用者は発行された電子
現金を利用者装置内に記憶しておき、利用時に小売店に
電子現金を送信し、小売店は受信した電子現金に正しい
署名が付いている事を検証することにより電子現金を受
領し、受領者は電子現金情報を発行機関に還流すること
により換金を行い、発行機関は還流された電子現金情報
を検証することにより不正使用をチェックしていた。
限定する情報及び金額情報に対する電子現金を発行する
機関の署名が付加されており、利用者は発行された電子
現金を利用者装置内に記憶しておき、利用時に小売店に
電子現金を送信し、小売店は受信した電子現金に正しい
署名が付いている事を検証することにより電子現金を受
領し、受領者は電子現金情報を発行機関に還流すること
により換金を行い、発行機関は還流された電子現金情報
を検証することにより不正使用をチェックしていた。
【０００４】前述の電子現金方法においては、発行機関
は発行した電子現金毎にそれに関する情報を管理し、発
行した電子現金は利用者、小売店を経由し発行機関に還
流され、戻ってきた電子現金毎に不正が行われていない
事をチェックする方法であった。
は発行した電子現金毎にそれに関する情報を管理し、発
行した電子現金は利用者、小売店を経由し発行機関に還
流され、戻ってきた電子現金毎に不正が行われていない
事をチェックする方法であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記方法では、
・利用者は発行された電子現金を保持するための記憶装
置が必要、 ・受領者、銀行、発行機関は電子現金を検証するための
装置、時間が必要、 ・発行機関において、発行した電子現金毎に対応する情
報を保持するため、大容量の記憶装置が必要、 ・発行時に、利用者限定情報（仮名）が決められるた
め、支払い時に、引出したときの仮名を変更する事がで
きない、 などの問題があった。
置が必要、 ・受領者、銀行、発行機関は電子現金を検証するための
装置、時間が必要、 ・発行機関において、発行した電子現金毎に対応する情
報を保持するため、大容量の記憶装置が必要、 ・発行時に、利用者限定情報（仮名）が決められるた
め、支払い時に、引出したときの仮名を変更する事がで
きない、 などの問題があった。
【０００６】この発明の目的は、支払い時に利用者の署
名のみで支払いを行い、発行機関では利用者毎に不正が
行われていないことをチェックする事により、電子現金
を記憶するための記憶装置をもたないですむ電子現金方
法及びその装置を提供することである。
名のみで支払いを行い、発行機関では利用者毎に不正が
行われていないことをチェックする事により、電子現金
を記憶するための記憶装置をもたないですむ電子現金方
法及びその装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発行機関装置は、利用者
毎に発行残高カウンタを持ち、利用者装置からの要求に
応じて電子現金を発行し、電子現金発行額分だけカウン
タを増額し、電子現金還流時に利用者署名に基づき還流
額分だけ残高カウンタを減額し、利用者は、残高カウン
タを利用者装置内に持ち、発行機関装置から電子現金を
発行されたとき、発行額分だけ残高カウンタを増額し、
電子現金を支払ったとき、支払い額分だけ残高カウンタ
を減額し、カウンタが０になるまで利用者署名により支
払いを行い、小売店装置は、利用者署名が正しい事を検
証し、正しい場合支払いを認め、利用者署名を記憶し、
利用者署名を発行機関装置に還流する事により換金を行
う。
毎に発行残高カウンタを持ち、利用者装置からの要求に
応じて電子現金を発行し、電子現金発行額分だけカウン
タを増額し、電子現金還流時に利用者署名に基づき還流
額分だけ残高カウンタを減額し、利用者は、残高カウン
タを利用者装置内に持ち、発行機関装置から電子現金を
発行されたとき、発行額分だけ残高カウンタを増額し、
電子現金を支払ったとき、支払い額分だけ残高カウンタ
を減額し、カウンタが０になるまで利用者署名により支
払いを行い、小売店装置は、利用者署名が正しい事を検
証し、正しい場合支払いを認め、利用者署名を記憶し、
利用者署名を発行機関装置に還流する事により換金を行
う。
【０００８】以上の手法により、利用者装置は、電子現
金を記憶するための記憶装置を持つことなく、支払いを
行う事が可能となる。また、発行機関においても残高カ
ウンタで管理できるため、電子現金情報を記憶する必要
がない。
金を記憶するための記憶装置を持つことなく、支払いを
行う事が可能となる。また、発行機関においても残高カ
ウンタで管理できるため、電子現金情報を記憶する必要
がない。
【０００９】
【発明の実施の形態】第１実施例
図１は、この第１実施例が適用される電子現金システム
の原理構成を示す。信託機関装置（単に信託機関とも呼
ぶ）500 、発行機関装置（単に発行機関とも呼ぶ）100
、利用者装置（単に利用者とも呼ぶ）300 、小売店装
置（単に小売店とも呼ぶ）400 は例えば通信回線を介し
て接続されているが、情報を記録できるＩＣカード等を
介しての接続であってもよい。
の原理構成を示す。信託機関装置（単に信託機関とも呼
ぶ）500 、発行機関装置（単に発行機関とも呼ぶ）100
、利用者装置（単に利用者とも呼ぶ）300 、小売店装
置（単に小売店とも呼ぶ）400 は例えば通信回線を介し
て接続されているが、情報を記録できるＩＣカード等を
介しての接続であってもよい。
【００１０】この電子現金システムにおいては、利用者
は信託機関500 に対し、実名を提示して電子現金を使用
するための登録を行い、ライセンスの発行を受け、次に
発行機関100 に対し、電子現金の発行を依頼し、電子現
金の発行を受ける。利用者300 はそのライセンスを小売
店400 に提示し、任意の支払い金額と利用者の署名によ
り小売店400 に支払いを行う。小売店400 は利用者300
との通信ヒストリを発行機関100 に送り、換金する。以
下に実施例を詳細に説明する。
は信託機関500 に対し、実名を提示して電子現金を使用
するための登録を行い、ライセンスの発行を受け、次に
発行機関100 に対し、電子現金の発行を依頼し、電子現
金の発行を受ける。利用者300 はそのライセンスを小売
店400 に提示し、任意の支払い金額と利用者の署名によ
り小売店400 に支払いを行う。小売店400 は利用者300
との通信ヒストリを発行機関100 に送り、換金する。以
下に実施例を詳細に説明する。
【００１１】(1) 利用者登録処理
図２に登録処理時の機能構成を示す。信託機関装置500
は、記憶装置510 と、鍵生成装置520 と、署名装置530
とを有している。信託機関装置500 は鍵生成装置520 を
用いて秘密鍵SKR 及び公開鍵PKR を生成し、記憶装置51
0 に保持すると共に、公開鍵PKR を利用者300 及び小売
店400 に公開しているものとする。
は、記憶装置510 と、鍵生成装置520 と、署名装置530
とを有している。信託機関装置500 は鍵生成装置520 を
用いて秘密鍵SKR 及び公開鍵PKR を生成し、記憶装置51
0 に保持すると共に、公開鍵PKR を利用者300 及び小売
店400 に公開しているものとする。
【００１２】利用者装置300 は記憶装置310 と、署名検
証装置320 と、鍵生成装置330 とを有している。利用者
装置300 は、鍵生成装置330 を用いて署名用秘密鍵SKU
及び検証用公開鍵PKU を作成し、記憶装置310 に記憶す
るとともに、公開鍵PKU 及び利用者実名（識別情報）Id
U を信託機関装置500 に送信する。信託機関装置500 は
PKU 及びIdU を記憶装置510 に記憶し、署名装置530 に
より鍵SKR でPKU に対する信託機関署名（以下ライセン
スと呼ぶ）SKR(PKU)を作成し、利用者装置300 に送信す
る。PKU は公開鍵であると同時に後述の支払い処理にお
いて利用者の仮名として使用される。
証装置320 と、鍵生成装置330 とを有している。利用者
装置300 は、鍵生成装置330 を用いて署名用秘密鍵SKU
及び検証用公開鍵PKU を作成し、記憶装置310 に記憶す
るとともに、公開鍵PKU 及び利用者実名（識別情報）Id
U を信託機関装置500 に送信する。信託機関装置500 は
PKU 及びIdU を記憶装置510 に記憶し、署名装置530 に
より鍵SKR でPKU に対する信託機関署名（以下ライセン
スと呼ぶ）SKR(PKU)を作成し、利用者装置300 に送信す
る。PKU は公開鍵であると同時に後述の支払い処理にお
いて利用者の仮名として使用される。
【００１３】利用者装置300 は、署名検証装置320 によ
り公開鍵PKR でライセンスSKR(PKU)が正しい事を検証
し、ライセンスを記憶装置310 に記憶する。 (2) 電子現金発行処理 利用者と発行機関間の電子現金発行処理について説明す
る。図３に示すように、発行機関装置100 は記憶装置11
0 と、署名装置130 と、残高修正装置190 とを有してい
る。利用者装置300 は、更に、入力装置360 と残高修正
装置370 を有しており、記憶装置310 から読み出した利
用者の仮名としての公開鍵PKU 及び実名としての利用者
識別情報IdU と、入力装置360 から入力した発行依頼金
額ｘとを引き出し要求として発行機関装置100 に送信す
る。
り公開鍵PKR でライセンスSKR(PKU)が正しい事を検証
し、ライセンスを記憶装置310 に記憶する。 (2) 電子現金発行処理 利用者と発行機関間の電子現金発行処理について説明す
る。図３に示すように、発行機関装置100 は記憶装置11
0 と、署名装置130 と、残高修正装置190 とを有してい
る。利用者装置300 は、更に、入力装置360 と残高修正
装置370 を有しており、記憶装置310 から読み出した利
用者の仮名としての公開鍵PKU 及び実名としての利用者
識別情報IdU と、入力装置360 から入力した発行依頼金
額ｘとを引き出し要求として発行機関装置100 に送信す
る。
【００１４】発行機関装置100 は、利用者から引き出し
要求としてPKU, IdU, x を受信すると、残高修正装置19
0 により記憶装置110 内にPKU が既に登録されているか
検索し、されてなければ記憶装置110 内に仮名としての
公開鍵PKU を登録し、その仮名PKU に対応して発行残高
カウンタEBC を設定し、その値EBC(初期値は０）をｘ増
額し(EBC←EBC+x)、記憶装置110 内に利用者実名IdU に
対応して設けられている利用者の口座の残高ABC をｘ減
額し(ABC←ABC-x)、署名装置130 により鍵SKIで金額ｘ
及び利用者公開鍵PKU に対する発行機関署名SKI(PKU,
x) を作成し、それを利用者装置300 に送信する。
要求としてPKU, IdU, x を受信すると、残高修正装置19
0 により記憶装置110 内にPKU が既に登録されているか
検索し、されてなければ記憶装置110 内に仮名としての
公開鍵PKU を登録し、その仮名PKU に対応して発行残高
カウンタEBC を設定し、その値EBC(初期値は０）をｘ増
額し(EBC←EBC+x)、記憶装置110 内に利用者実名IdU に
対応して設けられている利用者の口座の残高ABC をｘ減
額し(ABC←ABC-x)、署名装置130 により鍵SKIで金額ｘ
及び利用者公開鍵PKU に対する発行機関署名SKI(PKU,
x) を作成し、それを利用者装置300 に送信する。
【００１５】利用者装置300 は、署名検証装置320 によ
り公開鍵PKI を用いて署名SKI(PKU,x)が正しい事を検証
し、正しければ残高修正装置370 により記憶装置310 内
に設定した利用者残高カウンタBalanceをｘ増額する(Ba
lance＝＋ｘ)。図３における引き出し処理で注目すべき
点は、従来とは異なり、発行機関装置100 が利用者装置
300 に対し発行した署名SKI(PKU, x) は記憶装置310 に
保持されず、従って、以降において使用されないことで
ある。即ち、発行機関装置100が利用者に発行した署名S
KI(PKU, x) は、利用者に対し、発行残高カウンタに金
額ｘが増額され、利用者の口座から金額ｘが減額された
ことを通知し、利用者はそれを確認し、利用者装置300
の利用者残高カウンタBalance をｘ増額するだけであ
る。これは、以降に述べる他の実施例にも共通なこの発
明の特徴の１つである。
り公開鍵PKI を用いて署名SKI(PKU,x)が正しい事を検証
し、正しければ残高修正装置370 により記憶装置310 内
に設定した利用者残高カウンタBalanceをｘ増額する(Ba
lance＝＋ｘ)。図３における引き出し処理で注目すべき
点は、従来とは異なり、発行機関装置100 が利用者装置
300 に対し発行した署名SKI(PKU, x) は記憶装置310 に
保持されず、従って、以降において使用されないことで
ある。即ち、発行機関装置100が利用者に発行した署名S
KI(PKU, x) は、利用者に対し、発行残高カウンタに金
額ｘが増額され、利用者の口座から金額ｘが減額された
ことを通知し、利用者はそれを確認し、利用者装置300
の利用者残高カウンタBalance をｘ増額するだけであ
る。これは、以降に述べる他の実施例にも共通なこの発
明の特徴の１つである。
【００１６】もう１つのこの発明の特徴として、発行機
関100 において、利用者の実名IdU（又は後述の実施例
では仮名PKU ）毎に電子現金が管理されることであり、
しかも発行残高カウンタEBC として管理されるだけであ
る。しかも、利用者が必要に応じて電子現金の追加発行
を発行機関100 に要求した場合、発行機関100 はその利
用者に対応する発行残高カウンタの現在残高に対し追加
発行額だけ加算し、利用者の口座ABC から更にその追加
発行額を減算するだけである。これに対し、従来の電子
現金システムにおいては、発行電子現金毎に管理され、
同じ利用者に複数の電子現金を発行すれば、それら複数
の電子現金は別々に管理される。
関100 において、利用者の実名IdU（又は後述の実施例
では仮名PKU ）毎に電子現金が管理されることであり、
しかも発行残高カウンタEBC として管理されるだけであ
る。しかも、利用者が必要に応じて電子現金の追加発行
を発行機関100 に要求した場合、発行機関100 はその利
用者に対応する発行残高カウンタの現在残高に対し追加
発行額だけ加算し、利用者の口座ABC から更にその追加
発行額を減算するだけである。これに対し、従来の電子
現金システムにおいては、発行電子現金毎に管理され、
同じ利用者に複数の電子現金を発行すれば、それら複数
の電子現金は別々に管理される。
【００１７】(3) 支払い処理
利用者が小売店でｙ円支払う処理について説明する（図
４参照）。小売店装置400 は記憶装置410 と、署名検証
装置420 と、乱数生成装置440 と、時間取得装置450 と
を有している。記憶装置410 には小売店400 の実名IdS
と、信託機関500 の公開鍵PKR が保持されている。
４参照）。小売店装置400 は記憶装置410 と、署名検証
装置420 と、乱数生成装置440 と、時間取得装置450 と
を有している。記憶装置410 には小売店400 の実名IdS
と、信託機関500 の公開鍵PKR が保持されている。
【００１８】ステップ１：利用者装置300 は、仮名とし
ての利用者公開鍵PKU 及びライセンスSKR(PKU)を小売店
装置400 に送信する。 ステップ２：小売店装置400 は、署名検証装置420 によ
り信託機関公開鍵PKRを用いてライセンスSKR(PKU)に含
まれる署名を検証し、乱数生成装置440 と時間取得装置
450 を用いてそれぞれ生成した乱数Rs及び時間情報Tsと
小売店実名IdSをチャレンジとして利用者装置300 に送
信する。
ての利用者公開鍵PKU 及びライセンスSKR(PKU)を小売店
装置400 に送信する。 ステップ２：小売店装置400 は、署名検証装置420 によ
り信託機関公開鍵PKRを用いてライセンスSKR(PKU)に含
まれる署名を検証し、乱数生成装置440 と時間取得装置
450 を用いてそれぞれ生成した乱数Rs及び時間情報Tsと
小売店実名IdSをチャレンジとして利用者装置300 に送
信する。
【００１９】ステップ３：利用者装置は、記憶装置310
内に設定された利用者残高カウンタBalance をｙ減額し
（Balance=x-y ）、署名装置390 により、鍵SKU を用い
て、チャレンジ(Rs, Ts, IdS) 及び支払額ｙに対する利
用者署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) を作成し、その署名と支
払額ｙを小売店装置400 に送信する。 ステップ４：小売店装置400 は、署名検証装置420 で公
開鍵PKU を用いて利用者装置300 からの署名SKU(y, Id
S, Rs, Ts) を検証し、送受信した全ての情報｛(PKU, S
KR(PKU), Ts, Rs, y, SKU(y, IdS, Rs, Ts)｝をヒスト
リ情報Ｈとして記憶装置410 に格納する。
内に設定された利用者残高カウンタBalance をｙ減額し
（Balance=x-y ）、署名装置390 により、鍵SKU を用い
て、チャレンジ(Rs, Ts, IdS) 及び支払額ｙに対する利
用者署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) を作成し、その署名と支
払額ｙを小売店装置400 に送信する。 ステップ４：小売店装置400 は、署名検証装置420 で公
開鍵PKU を用いて利用者装置300 からの署名SKU(y, Id
S, Rs, Ts) を検証し、送受信した全ての情報｛(PKU, S
KR(PKU), Ts, Rs, y, SKU(y, IdS, Rs, Ts)｝をヒスト
リ情報Ｈとして記憶装置410 に格納する。
【００２０】図４の支払い処理で注目すべき点は、従来
と異なり、発行機関100 が発行した形態の電子現金とい
うものは存在せず、利用者装置300 が小売店装置400 に
送ったライセンスSKR(PKU)、利用者公開鍵PKU 及び利用
者署名SKU(y, IdS, Rs, Ts)のセットが電子現金に相当
する。即ち、この発明のもう１つの特徴として、支払い
に使用される電子現金は、利用者公開鍵に対する信託機
関の署名であるライセンスSKR(PKU)と利用者の署名が伴
ったものでさえあれば、その支払金額は補償されている
ものとして扱われ、従来必要とされた発行者（例えば銀
行）による署名を使わない。
と異なり、発行機関100 が発行した形態の電子現金とい
うものは存在せず、利用者装置300 が小売店装置400 に
送ったライセンスSKR(PKU)、利用者公開鍵PKU 及び利用
者署名SKU(y, IdS, Rs, Ts)のセットが電子現金に相当
する。即ち、この発明のもう１つの特徴として、支払い
に使用される電子現金は、利用者公開鍵に対する信託機
関の署名であるライセンスSKR(PKU)と利用者の署名が伴
ったものでさえあれば、その支払金額は補償されている
ものとして扱われ、従来必要とされた発行者（例えば銀
行）による署名を使わない。
【００２１】(4) 預入れ処理
小売店に支払われた電子現金を発行機関装置100 に預入
れる手順について図５を参照して説明する。なお、発行
機関装置100 は更に署名検証装置120 と残高修正装置19
5 とを有している。 ステップ１：小売店装置400 は、ヒストリ情報H=｛(PK
U, SKR(PKU), Ts, Rs,y, SKU(y, IdS, Rs, Ts)｝及び小
売店実名IdS を発行機関装置100 に送信する。
れる手順について図５を参照して説明する。なお、発行
機関装置100 は更に署名検証装置120 と残高修正装置19
5 とを有している。 ステップ１：小売店装置400 は、ヒストリ情報H=｛(PK
U, SKR(PKU), Ts, Rs,y, SKU(y, IdS, Rs, Ts)｝及び小
売店実名IdS を発行機関装置100 に送信する。
【００２２】ステップ２：発行機関装置100 は、署名検
証装置120 によりヒストリ情報Ｈに含まれるライセンス
SKR(PKU)及び利用者署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) をそれぞ
れ信託機関公開鍵PKR 及び利用者公開鍵PKU で検証し、
全てが正しく検証された場合、残高修正装置190 により
記憶装置100 内の小売店Ｓの口座ABC を増額し(IdS:ABC
←ABC+y)、またPKU の発行残高カウンタEBC をｙだけ減
額し(PKU:EBC←EBC-y)、ヒストリ情報Ｈを記憶装置110
に保存する。
証装置120 によりヒストリ情報Ｈに含まれるライセンス
SKR(PKU)及び利用者署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) をそれぞ
れ信託機関公開鍵PKR 及び利用者公開鍵PKU で検証し、
全てが正しく検証された場合、残高修正装置190 により
記憶装置100 内の小売店Ｓの口座ABC を増額し(IdS:ABC
←ABC+y)、またPKU の発行残高カウンタEBC をｙだけ減
額し(PKU:EBC←EBC-y)、ヒストリ情報Ｈを記憶装置110
に保存する。
【００２３】(5) 不正時の処理
発行機関装置100 において、PKU の発行残高カウンタEB
C が負値になった場合、発行機関装置100 は、発行機関
記憶装置110 に記憶されているPKU に対応する実名IdU
を検索する事により不正利用者の特定を行う。第２実施例 前述の第１実施例では発行機関が利用者IdU の口座ABC
を管理すると共に、利用者の登録した仮名PKU の発行残
高カウンタEBC も管理するので、発行機関は利用者の口
座ABC の残高も、電子現金の使用状態も知ることができ
る。しかも、小売店IdS から還流されたヒストリＨに含
まれる仮名PKU から、実名IdU の利用者がどの小売店で
電子現金を使用したかも知ることができるので、利用者
のプライバシが侵害される可能性がある。そこで、第２
実施例では、利用者IdU の口座を管理する機能と仮名PK
U に対応して発行残高カウンタを管理する機能を異なる
独立した機関、この例では銀行と発行機関に分離した場
合である。
C が負値になった場合、発行機関装置100 は、発行機関
記憶装置110 に記憶されているPKU に対応する実名IdU
を検索する事により不正利用者の特定を行う。第２実施例 前述の第１実施例では発行機関が利用者IdU の口座ABC
を管理すると共に、利用者の登録した仮名PKU の発行残
高カウンタEBC も管理するので、発行機関は利用者の口
座ABC の残高も、電子現金の使用状態も知ることができ
る。しかも、小売店IdS から還流されたヒストリＨに含
まれる仮名PKU から、実名IdU の利用者がどの小売店で
電子現金を使用したかも知ることができるので、利用者
のプライバシが侵害される可能性がある。そこで、第２
実施例では、利用者IdU の口座を管理する機能と仮名PK
U に対応して発行残高カウンタを管理する機能を異なる
独立した機関、この例では銀行と発行機関に分離した場
合である。
【００２４】図６に第２実施例が適用される電子現金シ
ステムの原理構成を示す。発行機関装置100 、銀行装置
200 、利用者装置300 、小売店装置400 、信託機関装置
500は例えば通信回線を介して接続されているが、情報
を記録できるＩＣカード等を介しての接続であってもよ
い。この実施例では、電子現金の発行機関100 は、利用
者の口座を管理する例えば銀行200 とは別に設けられて
いる。利用者は第１の実施例と同様に信託機関500に実
名に対応する仮名を登録して電子現金の使用ライセンス
を得る。次に、電子現金の発行を発行機関100 から受け
るため、まず銀行200 に対し所望の金額ｘの発行依頼を
行い、銀行はその額ｘを利用者の口座から減算して電子
現金の引換券を利用者に発行する。利用者はその引換券
を仮名のもとに発行機関100 に送り、電子現金の発行を
受ける。小売店400 に対する電子現金の支払い手順は第
１実施例と同じであり、小売店400 は、その支払い処理
における通信ヒストリを銀行200 に送って、電子現金に
よる支払い金額を小売店の口座に振り込む処理を行う。
以下、詳細を説明する。
ステムの原理構成を示す。発行機関装置100 、銀行装置
200 、利用者装置300 、小売店装置400 、信託機関装置
500は例えば通信回線を介して接続されているが、情報
を記録できるＩＣカード等を介しての接続であってもよ
い。この実施例では、電子現金の発行機関100 は、利用
者の口座を管理する例えば銀行200 とは別に設けられて
いる。利用者は第１の実施例と同様に信託機関500に実
名に対応する仮名を登録して電子現金の使用ライセンス
を得る。次に、電子現金の発行を発行機関100 から受け
るため、まず銀行200 に対し所望の金額ｘの発行依頼を
行い、銀行はその額ｘを利用者の口座から減算して電子
現金の引換券を利用者に発行する。利用者はその引換券
を仮名のもとに発行機関100 に送り、電子現金の発行を
受ける。小売店400 に対する電子現金の支払い手順は第
１実施例と同じであり、小売店400 は、その支払い処理
における通信ヒストリを銀行200 に送って、電子現金に
よる支払い金額を小売店の口座に振り込む処理を行う。
以下、詳細を説明する。
【００２５】(1) 利用者登録処理
図７に利用者登録処理を示す。信託機関装置500 は、第
１実施例と同様に記憶装置510 と、鍵生成装置520 と、
署名装置530 とを有し、鍵生成装置520 を用いて秘密鍵
SKR 及び公開鍵PKR を生成し、公開鍵PKR を利用者装置
300 及び小売店装置400 に公開しているものとする。
１実施例と同様に記憶装置510 と、鍵生成装置520 と、
署名装置530 とを有し、鍵生成装置520 を用いて秘密鍵
SKR 及び公開鍵PKR を生成し、公開鍵PKR を利用者装置
300 及び小売店装置400 に公開しているものとする。
【００２６】利用者装置300 は、第１実施例と同様に記
憶装置310 と、署名検証装置320 と、鍵生成装置330 と
を有し、鍵生成装置330 を用いて秘密鍵SKU 及び公開鍵
PKUを作成し、記憶装置310 に記憶するとともに、PKU
及び利用者実名IdU を登録依頼（ライセンス発行依頼）
として信託機関装置500 に送信する。信託機関装置500
は、署名装置530 により、鍵SKR を打つかって利用者公
開鍵（仮名）PKU に対する信託機関署名（ライセンス）
SKR(PKU)を作成し、PKU とIdU を対応づけて記憶装置51
0 に記憶し、ライセンスを利用者装置300 に送信する。
憶装置310 と、署名検証装置320 と、鍵生成装置330 と
を有し、鍵生成装置330 を用いて秘密鍵SKU 及び公開鍵
PKUを作成し、記憶装置310 に記憶するとともに、PKU
及び利用者実名IdU を登録依頼（ライセンス発行依頼）
として信託機関装置500 に送信する。信託機関装置500
は、署名装置530 により、鍵SKR を打つかって利用者公
開鍵（仮名）PKU に対する信託機関署名（ライセンス）
SKR(PKU)を作成し、PKU とIdU を対応づけて記憶装置51
0 に記憶し、ライセンスを利用者装置300 に送信する。
【００２７】利用者装置300 は、署名検証装置320 によ
り公開鍵PKR でライセンスSKR(PKU)が正しい事を検証
し、ライセンスを記憶装置310 に記憶する。 (2) 電子現金発行処理 利用者300 と銀行200 と発行機関100 間による電子現金
発行処理手順について説明する（図８、図９参照）。
利用者装置300 は更に、アンブラインド装置340 と、ブ
ラインド装置350 と、入力装置360 と、乱数生成装置38
0 （図８）と、残高修正装置370 （図９）とが設けられ
ている。銀行装置200 は記憶装置210 と署名装置230 を
有している。銀行装置200 の記憶装置210 には予め生成
した電子現金ｘ用秘密鍵SKBxが保持されており、また電
子現金ｘ用公開鍵PKBxが利用者装置300 及び発行機関10
0 に与えられている。利用者装置300 はブラインド装置
350 によりPKU を乱数Ｒで撹乱することによりブライン
ドした情報Br(PKU, R)を作成し、Br(PKU, R)、利用者実
名IdU 及び引出し金額ｘを銀行装置200 に送信する。
り公開鍵PKR でライセンスSKR(PKU)が正しい事を検証
し、ライセンスを記憶装置310 に記憶する。 (2) 電子現金発行処理 利用者300 と銀行200 と発行機関100 間による電子現金
発行処理手順について説明する（図８、図９参照）。
利用者装置300 は更に、アンブラインド装置340 と、ブ
ラインド装置350 と、入力装置360 と、乱数生成装置38
0 （図８）と、残高修正装置370 （図９）とが設けられ
ている。銀行装置200 は記憶装置210 と署名装置230 を
有している。銀行装置200 の記憶装置210 には予め生成
した電子現金ｘ用秘密鍵SKBxが保持されており、また電
子現金ｘ用公開鍵PKBxが利用者装置300 及び発行機関10
0 に与えられている。利用者装置300 はブラインド装置
350 によりPKU を乱数Ｒで撹乱することによりブライン
ドした情報Br(PKU, R)を作成し、Br(PKU, R)、利用者実
名IdU 及び引出し金額ｘを銀行装置200 に送信する。
【００２８】銀行装置200 は、利用者実名IdU の口座AB
C からｘ減額し(IdU:ABC←ABC-x)、ｘ用秘密鍵SKBxを用
いてBr(PKU, R)に対する署名SKBx(Br(PKU, R))を署名装
置230 により作成し、利用者装置300 に送信する。利用
者装置300 は、アンブラインド装置340 によりSKBx(Br
(PKU, R))をＲでアンブラインド処理してSKBx(PKU) を
求め、署名検証装置320 によりPKBxでSKBx(PKU) が正し
い事を検証し、正しい場合、SKBx(PKU) を引換券として
記憶装置310に保存する。
C からｘ減額し(IdU:ABC←ABC-x)、ｘ用秘密鍵SKBxを用
いてBr(PKU, R)に対する署名SKBx(Br(PKU, R))を署名装
置230 により作成し、利用者装置300 に送信する。利用
者装置300 は、アンブラインド装置340 によりSKBx(Br
(PKU, R))をＲでアンブラインド処理してSKBx(PKU) を
求め、署名検証装置320 によりPKBxでSKBx(PKU) が正し
い事を検証し、正しい場合、SKBx(PKU) を引換券として
記憶装置310に保存する。
【００２９】次に図９に示すように、利用者装置300
は、引換券SKBx(PKU) と金額ｘと仮名としての利用者公
開鍵PKU を発行機関装置100 に送信する。発行機関装置
100 は記憶装置110 と、鍵生成装置125 と、署名装置13
0 と、署名検証装置135 と、残高修正装置190 とを有
し、鍵生成装置125 により予め公開鍵PKI と秘密鍵SKI
を生成し、記憶装置110 に保持すると共に、公開鍵PKI
を利用者装置300 に与えてある。
は、引換券SKBx(PKU) と金額ｘと仮名としての利用者公
開鍵PKU を発行機関装置100 に送信する。発行機関装置
100 は記憶装置110 と、鍵生成装置125 と、署名装置13
0 と、署名検証装置135 と、残高修正装置190 とを有
し、鍵生成装置125 により予め公開鍵PKI と秘密鍵SKI
を生成し、記憶装置110 に保持すると共に、公開鍵PKI
を利用者装置300 に与えてある。
【００３０】発行機関装置100 は利用者装置300 からSK
Bx(PKU), PKU, x を受信すると、署名検証装置135 によ
り引換券SKBx(PKU) をｘ用公開鍵PKBxで検証し、正しけ
れば記憶装置110 内に仮名PKU に対応して設定された発
行残高カウンタEBC を残高修正装置190 によりｘ増額し
(PKU：EBC←EBC+x) 、署名装置130 により金額ｘ及び仮
名PKU に対する発行機関署名SKI(PKU, x) を作成し、利
用者装置300 に送信する。
Bx(PKU), PKU, x を受信すると、署名検証装置135 によ
り引換券SKBx(PKU) をｘ用公開鍵PKBxで検証し、正しけ
れば記憶装置110 内に仮名PKU に対応して設定された発
行残高カウンタEBC を残高修正装置190 によりｘ増額し
(PKU：EBC←EBC+x) 、署名装置130 により金額ｘ及び仮
名PKU に対する発行機関署名SKI(PKU, x) を作成し、利
用者装置300 に送信する。
【００３１】利用者装置300 は、署名検証装置320 によ
り公開鍵PKI を用いてSKI(PKU, x)が正しい事を検証
し、正しい場合、残高修正装置370 により記憶装置310
内に設定された利用者残高カウンタBalance をｘ増額す
る(Balance＝＋ｘ）。 (3) 支払い処理 利用者300 が小売店400 で電子現金によりｙ円支払う処
理について説明する（図１０参照）。利用者装置300 は
更に、残高修正装置370 と、入力装置360 と、署名装置
390 とを有し、小売店装置400 は記憶装置410 と、署名
検証装置420 と、乱数生成装置440 と、時間取得装置45
0 とを有している。
り公開鍵PKI を用いてSKI(PKU, x)が正しい事を検証
し、正しい場合、残高修正装置370 により記憶装置310
内に設定された利用者残高カウンタBalance をｘ増額す
る(Balance＝＋ｘ）。 (3) 支払い処理 利用者300 が小売店400 で電子現金によりｙ円支払う処
理について説明する（図１０参照）。利用者装置300 は
更に、残高修正装置370 と、入力装置360 と、署名装置
390 とを有し、小売店装置400 は記憶装置410 と、署名
検証装置420 と、乱数生成装置440 と、時間取得装置45
0 とを有している。
【００３２】ステップ１：利用者装置300 は、仮名とし
ての利用者公開鍵PKU 及びライセンスSKR(PKU)を小売店
装置400 に送信する。 ステップ２：小売店装置400 は、署名検証装置420 を用
いてライセンスSKR(PKU)を公開鍵PKR で検証し、小売店
実名IdS と、乱数生成装置440 と時間取得装置450 を用
いてそれぞれ生成した乱数Rs及び時間情報Tsとをチャレ
ンジとして利用者装置300 に送信する。
ての利用者公開鍵PKU 及びライセンスSKR(PKU)を小売店
装置400 に送信する。 ステップ２：小売店装置400 は、署名検証装置420 を用
いてライセンスSKR(PKU)を公開鍵PKR で検証し、小売店
実名IdS と、乱数生成装置440 と時間取得装置450 を用
いてそれぞれ生成した乱数Rs及び時間情報Tsとをチャレ
ンジとして利用者装置300 に送信する。
【００３３】ステップ３：利用者装置は、残高修正装置
370 により記憶装置310 内の利用者残高カウンタBalanc
e をｙ減額し(Balance＝x-y)、署名装置390 を用いて、
チャレンジ(Rs, Ts, IdS) 及び支払額ｙに対する利用者
署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) を作成し、金額ｙと共に小売
店装置400 に送信する。 ステップ４：小売店装置400 は、署名検証装置420 を用
いて利用者装置300 からの署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) を
PKU, Rs, Ts で検証し、正しければ正規の電子現金によ
る支払いであると認め、利用者装置300 との間で送受信
した全ての情報｛(PKU, SKR(PKU), Ts, Rs, y, SKU(y,
IdS, Rs, Ts)｝をヒストリ情報Ｈとして記憶装置410 に
格納する。
370 により記憶装置310 内の利用者残高カウンタBalanc
e をｙ減額し(Balance＝x-y)、署名装置390 を用いて、
チャレンジ(Rs, Ts, IdS) 及び支払額ｙに対する利用者
署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) を作成し、金額ｙと共に小売
店装置400 に送信する。 ステップ４：小売店装置400 は、署名検証装置420 を用
いて利用者装置300 からの署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) を
PKU, Rs, Ts で検証し、正しければ正規の電子現金によ
る支払いであると認め、利用者装置300 との間で送受信
した全ての情報｛(PKU, SKR(PKU), Ts, Rs, y, SKU(y,
IdS, Rs, Ts)｝をヒストリ情報Ｈとして記憶装置410 に
格納する。
【００３４】(4) 預入れ処理
小売店装置が入手した電子現金の銀行装置への預入れ方
法について説明する（図１１参照）。銀行装置200 は更
に署名検証装置220 を有している。 ステップ１：小売店装置400 は、ヒストリ情報Ｈ及び小
売店実名IdS を銀行装置200 に送信する。
法について説明する（図１１参照）。銀行装置200 は更
に署名検証装置220 を有している。 ステップ１：小売店装置400 は、ヒストリ情報Ｈ及び小
売店実名IdS を銀行装置200 に送信する。
【００３５】ステップ２：銀行装置200 は、署名検証装
置220 によりヒストリ情報Ｈに含まれるライセンスSKR
(PKU)及び利用者署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) をそれぞれ
信託機関公開鍵PKR 及び利用者公開鍵PKU を使って検証
し、全てが正しく検証された場合、小売店装置400 の口
座ABC をｙ増額し(IdS:ABC←ABC+y)、ヒストリ情報Ｈを
記憶装置210 に保存する。
置220 によりヒストリ情報Ｈに含まれるライセンスSKR
(PKU)及び利用者署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) をそれぞれ
信託機関公開鍵PKR 及び利用者公開鍵PKU を使って検証
し、全てが正しく検証された場合、小売店装置400 の口
座ABC をｙ増額し(IdS:ABC←ABC+y)、ヒストリ情報Ｈを
記憶装置210 に保存する。
【００３６】(5) 還流処理
銀行と発行機関間の還流方法について説明する（図１２
参照）。発行機関装置100 は更に残高修正装置190 を有
している。 ステップ１：銀行装置200 は、ヒストリ情報Ｈを発行機
関装置100 に送信する。
参照）。発行機関装置100 は更に残高修正装置190 を有
している。 ステップ１：銀行装置200 は、ヒストリ情報Ｈを発行機
関装置100 に送信する。
【００３７】ステップ２：発行機関装置100 は、署名検
証装置135 により、ヒストリ情報Ｈに含まれるライセン
ス及び利用者署名を、公開鍵PKR, PKUを使って検証し、
全てが正しく検証された場合、残高修正装置190 により
記憶装置110 内のPKU の発行残高カウンタEBC をｙ減額
し(PKU:EBC←EBC-y)、ヒストリ情報Ｈを記憶装置110に
保存する。
証装置135 により、ヒストリ情報Ｈに含まれるライセン
ス及び利用者署名を、公開鍵PKR, PKUを使って検証し、
全てが正しく検証された場合、残高修正装置190 により
記憶装置110 内のPKU の発行残高カウンタEBC をｙ減額
し(PKU:EBC←EBC-y)、ヒストリ情報Ｈを記憶装置110に
保存する。
【００３８】(6) 不正時の処理
発行機関装置100 にて、PKU の発行残高カウンタEBC が
負値になった場合、発行機関装置100 は、発行機関記憶
装置110 に記憶されているPKU を信託機関装置500 へ送
信し、信託機関装置500 （図７）は記憶装置510 内のPK
U から対応するIdU を検索することにより不正利用者の
特定を行う。第３実施例 上述の第２実施例によれば利用者のプライバシを守るこ
とができるが、仮名登録機関と電子現金発行機関が別な
ので、電子現金の発行を得るために複雑な手順を踏まな
ければならない欠点がある。そこで、この第３実施例で
は、利用者のプライバシを守り、かつ、仮名の登録と電
子現金発行を同一機関、ここでは発行機関で行うように
し、電子現金の発行手順を簡単にした実施例を示す。
負値になった場合、発行機関装置100 は、発行機関記憶
装置110 に記憶されているPKU を信託機関装置500 へ送
信し、信託機関装置500 （図７）は記憶装置510 内のPK
U から対応するIdU を検索することにより不正利用者の
特定を行う。第３実施例 上述の第２実施例によれば利用者のプライバシを守るこ
とができるが、仮名登録機関と電子現金発行機関が別な
ので、電子現金の発行を得るために複雑な手順を踏まな
ければならない欠点がある。そこで、この第３実施例で
は、利用者のプライバシを守り、かつ、仮名の登録と電
子現金発行を同一機関、ここでは発行機関で行うように
し、電子現金の発行手順を簡単にした実施例を示す。
【００３９】図１３にこの実施例３を適用した電子現金
システムの原理構成を示す。発行機関装置100 、銀行装
置200 、利用者装置300 、小売店装置400 は例えば通信
回線を介して接続されているが、情報を記録できるＩＣ
カード等を介しての接続であってもよい。この実施例で
は独立した信託機関は用いられず、発行機関100 がライ
センスの発行と電子現金の発行の両方を行う。利用者30
0 は銀行200に対し、電子現金の使用登録依頼を行う
と、銀行200 は発行機関100 に対し電子現金の使用登録
依頼を送る。発行機関100 は、利用者に対するライセン
スを銀行200 が解読できないように暗号化して銀行200
を経由して利用者300 に送る。利用者300 は銀行200 に
対し電子現金発行依頼を送ると、銀行200 は利用者300
の口座から発行額だけ引き落とし、発行機関100 にその
電子現金発行依頼を送る。発行機関100 は依頼された額
の電子現金を、銀行200 には解読できないように暗号化
して銀行を介して利用者300 に送る。電子現金による小
売店400 への支払い手順及び小売店400 から銀行200 へ
の使用された電子現金の預け入れは第２実施例と同様で
ある。以下に第３実施例を詳細に説明する。
システムの原理構成を示す。発行機関装置100 、銀行装
置200 、利用者装置300 、小売店装置400 は例えば通信
回線を介して接続されているが、情報を記録できるＩＣ
カード等を介しての接続であってもよい。この実施例で
は独立した信託機関は用いられず、発行機関100 がライ
センスの発行と電子現金の発行の両方を行う。利用者30
0 は銀行200に対し、電子現金の使用登録依頼を行う
と、銀行200 は発行機関100 に対し電子現金の使用登録
依頼を送る。発行機関100 は、利用者に対するライセン
スを銀行200 が解読できないように暗号化して銀行200
を経由して利用者300 に送る。利用者300 は銀行200 に
対し電子現金発行依頼を送ると、銀行200 は利用者300
の口座から発行額だけ引き落とし、発行機関100 にその
電子現金発行依頼を送る。発行機関100 は依頼された額
の電子現金を、銀行200 には解読できないように暗号化
して銀行を介して利用者300 に送る。電子現金による小
売店400 への支払い手順及び小売店400 から銀行200 へ
の使用された電子現金の預け入れは第２実施例と同様で
ある。以下に第３実施例を詳細に説明する。
【００４０】(1) 利用者登録処理（ライセンス発行処
理） 図１４に利用者登録処理を示す。発行機関装置100 は記
憶装置110 と、鍵生成装置120 と、署名装置130 と、復
号装置140 と、暗号装置150 とを有している。発行機関
装置100 は、鍵生成装置120 を用いて秘密鍵SKI 及び公
開鍵PKI を生成し、記憶装置110 に保持すると共に公開
鍵PKI を利用者装置300 及び小売店装置400 に公開して
いるものとする。
理） 図１４に利用者登録処理を示す。発行機関装置100 は記
憶装置110 と、鍵生成装置120 と、署名装置130 と、復
号装置140 と、暗号装置150 とを有している。発行機関
装置100 は、鍵生成装置120 を用いて秘密鍵SKI 及び公
開鍵PKI を生成し、記憶装置110 に保持すると共に公開
鍵PKI を利用者装置300 及び小売店装置400 に公開して
いるものとする。
【００４１】利用者装置300 は記憶装置310 と、署名装
置320 と、鍵生成装置330 と、復号装置340 と、暗号装
置350 とを有している。利用者装置300 は鍵生成装置33
0 を用いて秘密鍵SKU と公開鍵PKU と共通鍵Ｋとを作成
し、記憶装置310 に記憶すると共に、銀行200 に解読さ
れないよう、暗号装置350 により発行機関公開鍵PKIを
用いて利用者公開鍵PKU と共通鍵Ｋを暗号化して暗号化
鍵PKI(PKU, K) とし、その暗号化鍵PKI(PKU, K) と利用
者実名IdU を銀行装置200 に電子現金使用登録依頼とし
て送信する。
置320 と、鍵生成装置330 と、復号装置340 と、暗号装
置350 とを有している。利用者装置300 は鍵生成装置33
0 を用いて秘密鍵SKU と公開鍵PKU と共通鍵Ｋとを作成
し、記憶装置310 に記憶すると共に、銀行200 に解読さ
れないよう、暗号装置350 により発行機関公開鍵PKIを
用いて利用者公開鍵PKU と共通鍵Ｋを暗号化して暗号化
鍵PKI(PKU, K) とし、その暗号化鍵PKI(PKU, K) と利用
者実名IdU を銀行装置200 に電子現金使用登録依頼とし
て送信する。
【００４２】銀行装置200 は利用者から受信したIdU と
PKI(PKU, K) を対応させて記憶装置210 に保存し、PKI
(PKU, K) をそのまま電子現金使用のための利用者登録
依頼として発行機関装置100 に送信する。発行機関装置
100 は、復号装置140 によりPKI(PKU, K) を秘密鍵SKI
で復号化して鍵PKU とＫを取出し、PKI(PKU, K) とPKU
を記憶装置110 に記憶する。更に、署名装置130 により
SKI を使ってPKU に対する発行機関署名（即ちライセン
ス）SKI(PKU)を作成し、暗号装置150 により銀行が解読
できないようライセンスを利用者からの共通鍵Ｋで暗号
化した暗号化ライセンスK(SKI(PKU)) を作成し、それを
銀行装置200 に送信する。
PKI(PKU, K) を対応させて記憶装置210 に保存し、PKI
(PKU, K) をそのまま電子現金使用のための利用者登録
依頼として発行機関装置100 に送信する。発行機関装置
100 は、復号装置140 によりPKI(PKU, K) を秘密鍵SKI
で復号化して鍵PKU とＫを取出し、PKI(PKU, K) とPKU
を記憶装置110 に記憶する。更に、署名装置130 により
SKI を使ってPKU に対する発行機関署名（即ちライセン
ス）SKI(PKU)を作成し、暗号装置150 により銀行が解読
できないようライセンスを利用者からの共通鍵Ｋで暗号
化した暗号化ライセンスK(SKI(PKU)) を作成し、それを
銀行装置200 に送信する。
【００４３】銀行装置200 は、暗号化ライセンスK(SKI
(PKU)) を利用者装置300 に送信し、利用者装置300
は、復号装置340 によりK(SKI(PKU)) を共通鍵Ｋで復号
化してライセンスSKI(PKU)を取出し、署名検証装置320
により公開鍵PKI を用いてライセンスが正しい事を検証
し、ライセンスを記憶装置310 に記憶する。 (2) 引出し処理（電子現金発行処理） 利用者装置と銀行装置と発行機関間装置による電子現金
発行処理について説明する（図１５参照）。
(PKU)) を利用者装置300 に送信し、利用者装置300
は、復号装置340 によりK(SKI(PKU)) を共通鍵Ｋで復号
化してライセンスSKI(PKU)を取出し、署名検証装置320
により公開鍵PKI を用いてライセンスが正しい事を検証
し、ライセンスを記憶装置310 に記憶する。 (2) 引出し処理（電子現金発行処理） 利用者装置と銀行装置と発行機関間装置による電子現金
発行処理について説明する（図１５参照）。
【００４４】利用者装置300 は更に入力装置360 と残高
修正装置370 とを有し、公開鍵PKUと共通鍵Ｋを入力装
置360 から入力した発行依頼金額ｘと共に暗号化装置35
0 により発行機関の公開鍵PKI で暗号化してPKI(PKU,
K, x)を作成し、PKI(PKU, K,x)と利用者実名IdU とｘを
銀行装置200 に電子現金発行依頼として送信する。銀行
装置200 は、IdU の口座ABC からｘ減額し、PKI(PKU,
K, x)及びｘを発行機関装置100 に送信する。
修正装置370 とを有し、公開鍵PKUと共通鍵Ｋを入力装
置360 から入力した発行依頼金額ｘと共に暗号化装置35
0 により発行機関の公開鍵PKI で暗号化してPKI(PKU,
K, x)を作成し、PKI(PKU, K,x)と利用者実名IdU とｘを
銀行装置200 に電子現金発行依頼として送信する。銀行
装置200 は、IdU の口座ABC からｘ減額し、PKI(PKU,
K, x)及びｘを発行機関装置100 に送信する。
【００４５】発行機関装置100 は更に比較装置180 と残
高修正装置190 を有しており、受信したPKI(PKU, K, x)
を、復号装置140 において秘密鍵SKI で復号化する事に
より、PKU, K, x を取出し、銀行装置200 から受信した
ｘと、復号により取出されたｘが等しい事を比較装置18
0 により検証する。等しければ、残高修正装置190 によ
りPKU の発行残高カウンタEBC （初期値は０）をｘ増額
し(EBC←EBC+x)、更に、署名装置130 により鍵SKI で金
額ｘ及び公開鍵PKU に対する発行機関署名SKI(PKU, x)
を作成し、暗号装置150 によりSKI(PKU, x) を利用者の
共通鍵Ｋで暗号化した暗号化署名K(SKI(PKU, x))を作成
し、銀行装置200 に送信する。
高修正装置190 を有しており、受信したPKI(PKU, K, x)
を、復号装置140 において秘密鍵SKI で復号化する事に
より、PKU, K, x を取出し、銀行装置200 から受信した
ｘと、復号により取出されたｘが等しい事を比較装置18
0 により検証する。等しければ、残高修正装置190 によ
りPKU の発行残高カウンタEBC （初期値は０）をｘ増額
し(EBC←EBC+x)、更に、署名装置130 により鍵SKI で金
額ｘ及び公開鍵PKU に対する発行機関署名SKI(PKU, x)
を作成し、暗号装置150 によりSKI(PKU, x) を利用者の
共通鍵Ｋで暗号化した暗号化署名K(SKI(PKU, x))を作成
し、銀行装置200 に送信する。
【００４６】銀行装置200 は、K(SKI(PKU, x))を利用者
装置300 に送信し、利用者装置300は、復号装置340 に
よりK(SKI(PKU, x))を共通鍵Ｋで復号化して発行機関署
名SKI(PKU, x) を取出し、署名検証装置320 により公開
鍵PKI を用いて、発行機関署名が正しい事を検証し、記
憶装置310 内の利用者残高カウンタBalance をｘ増額す
る。
装置300 に送信し、利用者装置300は、復号装置340 に
よりK(SKI(PKU, x))を共通鍵Ｋで復号化して発行機関署
名SKI(PKU, x) を取出し、署名検証装置320 により公開
鍵PKI を用いて、発行機関署名が正しい事を検証し、記
憶装置310 内の利用者残高カウンタBalance をｘ増額す
る。
【００４７】(3) 電子現金支払い処理
利用者が小売店に対しｙ円を電子現金で支払う処理につ
いて説明する（図１６参照）。小売店装置400 は記憶装
置410 と、署名検証装置420 と、乱数生成装置440 と、
時間取得装置450 とを有している点は図１０の第２実施
例と同様であるが、ライセンスの検証に使用する公開鍵
として発行機関の公開鍵PKI を使用する点が異なるだけ
である。
いて説明する（図１６参照）。小売店装置400 は記憶装
置410 と、署名検証装置420 と、乱数生成装置440 と、
時間取得装置450 とを有している点は図１０の第２実施
例と同様であるが、ライセンスの検証に使用する公開鍵
として発行機関の公開鍵PKI を使用する点が異なるだけ
である。
【００４８】ステップ１：利用者装置300 は、利用者公
開鍵（仮名）PKU 及びライセンスSKI(PKU)を小売店装置
400 に送信する。 ステップ２：小売店装置400 は、署名検証装置420 によ
り発行機関公開鍵PKIを用いてライセンスSKI(PKU)を検
証し、正しければ小売店実名IdS と、乱数生成装置440
及び時間取得装置450 によりそれぞれ生成した乱数Rs及
び時間情報Tsとをチャレンジとして利用者装置300 に送
信する。 ステップ３：利用者装置300 は、入力装置360 から支払
金額ｙを入力し、残高修正装置370 により記憶装置310
内の利用者残高カウンタBalance をｙ減額し、署名装置
390 を用いて、チャレンジ及び支払額ｙに対する利用者
署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) を作成し、その署名と支払額
ｙを小売店装置400 に送信する。
開鍵（仮名）PKU 及びライセンスSKI(PKU)を小売店装置
400 に送信する。 ステップ２：小売店装置400 は、署名検証装置420 によ
り発行機関公開鍵PKIを用いてライセンスSKI(PKU)を検
証し、正しければ小売店実名IdS と、乱数生成装置440
及び時間取得装置450 によりそれぞれ生成した乱数Rs及
び時間情報Tsとをチャレンジとして利用者装置300 に送
信する。 ステップ３：利用者装置300 は、入力装置360 から支払
金額ｙを入力し、残高修正装置370 により記憶装置310
内の利用者残高カウンタBalance をｙ減額し、署名装置
390 を用いて、チャレンジ及び支払額ｙに対する利用者
署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) を作成し、その署名と支払額
ｙを小売店装置400 に送信する。
【００４９】ステップ４：小売店装置400 は、署名検証
装置420 により利用者装置300 からの署名SKU(y, IdS,
Rs, Ts) をPKU で検証し、正しければ電子現金による金
額ｙの支払いを認め、送受した情報｛(PKU, SKI(PKU),
Ts, Rs, y, SKU(y, IdS, Rs,Ts)｝をヒストリ情報Ｈと
して記憶装置410 に格納する。 (4) 預入れ処理 小売店に支払われた電子現金を銀行に預入れる処理につ
いて説明する（図１７参照）。銀行200 は署名検証装置
220 を有している。
装置420 により利用者装置300 からの署名SKU(y, IdS,
Rs, Ts) をPKU で検証し、正しければ電子現金による金
額ｙの支払いを認め、送受した情報｛(PKU, SKI(PKU),
Ts, Rs, y, SKU(y, IdS, Rs,Ts)｝をヒストリ情報Ｈと
して記憶装置410 に格納する。 (4) 預入れ処理 小売店に支払われた電子現金を銀行に預入れる処理につ
いて説明する（図１７参照）。銀行200 は署名検証装置
220 を有している。
【００５０】ステップ１：小売店装置400 は、ヒストリ
情報Ｈ及び実名IdS を銀行装置200に送信する。 ステップ２：銀行装置200 は、署名検証装置220 により
ヒストリ情報Ｈに含まれるライセンスSKI(PKU)及び利用
者署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) をそれぞれPKI, PKU で検
証し、全てが正しく検証された場合、小売店の口座IdS:
ABCをｙだけを増額し（ABC←ABC+y）、ヒストリ情報Ｈ
を記憶装置210 に保存する。
情報Ｈ及び実名IdS を銀行装置200に送信する。 ステップ２：銀行装置200 は、署名検証装置220 により
ヒストリ情報Ｈに含まれるライセンスSKI(PKU)及び利用
者署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) をそれぞれPKI, PKU で検
証し、全てが正しく検証された場合、小売店の口座IdS:
ABCをｙだけを増額し（ABC←ABC+y）、ヒストリ情報Ｈ
を記憶装置210 に保存する。
【００５１】(5) 還流処理
銀行と発行機関間の還流処理について説明する（図１８
参照）。発行機関装置100 は更に署名検証装置135 と残
高修正装置190 とを有している。 ステップ１：銀行装置は、ヒストリ情報Ｈを発行機関装
置100 に送信する。 ステップ２：発行機関装置100 は、署名検証装置135 を
用いて、ヒストリ情報Ｈに含まれるライセンス署名SKI
(PKU)及び利用者署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) を公開鍵PK
I, PKUでそれぞれ検証し、全てが正しく検証された場
合、残高修正装置190 により仮名PKU の発行残高カウン
タEBC をｙ減額し(EBC←EBC-y)、ヒストリ情報Ｈを記憶
装置110 に保存する。
参照）。発行機関装置100 は更に署名検証装置135 と残
高修正装置190 とを有している。 ステップ１：銀行装置は、ヒストリ情報Ｈを発行機関装
置100 に送信する。 ステップ２：発行機関装置100 は、署名検証装置135 を
用いて、ヒストリ情報Ｈに含まれるライセンス署名SKI
(PKU)及び利用者署名SKU(y, IdS, Rs, Ts) を公開鍵PK
I, PKUでそれぞれ検証し、全てが正しく検証された場
合、残高修正装置190 により仮名PKU の発行残高カウン
タEBC をｙ減額し(EBC←EBC-y)、ヒストリ情報Ｈを記憶
装置110 に保存する。
【００５２】(6) 不正時の処理
発行機関装置100 にて、仮名PKU の発行残高カウンタが
負値になった場合、発行機関装置100 は、発行機関記憶
装置110 に記憶されている仮名PKU からPKI(PKU, K) を
検索し、PKI(PKU, K) を銀行装置200 に送信し、銀行装
置200 は、PKI(PKU, K) からIdU を検索する事により不
正利用者の特定を行う。第４実施例 第４実施例の電子現金システムの構成自体は図１３に示
したものと同じである。前述の第３実施例では銀行から
利用者のプライバシを守るため、電子現金使用登録処理
時（図１４）及び電子現金発行処理時（即ち、引き出し
処理時）（図１５）のいずれにおいても、利用者が生成
した共通鍵Ｋと利用者公開鍵PKU を発行機関の公開鍵PK
I で暗号化して銀行経由で発行機関に送り、発行機関は
その暗号化された鍵Ｋから共通鍵Ｋを復号し、それを使
って利用者へ送る署名を暗号化した場合を示した。それ
に対し、この第４実施例では、登録処理時には第３実施
例と同様に利用者は共通鍵を発行機関公開鍵PKI で暗号
化して送るが、発行機関は復号して得た利用者共通鍵Ｋ
を利用者に対応つけて記憶装置に記憶することにより、
電子現金発行依頼時には利用者はPKI を使用せず、共通
鍵Ｋを使ってPKU と金額ｘを暗号化して送ることができ
るように変形されている。
負値になった場合、発行機関装置100 は、発行機関記憶
装置110 に記憶されている仮名PKU からPKI(PKU, K) を
検索し、PKI(PKU, K) を銀行装置200 に送信し、銀行装
置200 は、PKI(PKU, K) からIdU を検索する事により不
正利用者の特定を行う。第４実施例 第４実施例の電子現金システムの構成自体は図１３に示
したものと同じである。前述の第３実施例では銀行から
利用者のプライバシを守るため、電子現金使用登録処理
時（図１４）及び電子現金発行処理時（即ち、引き出し
処理時）（図１５）のいずれにおいても、利用者が生成
した共通鍵Ｋと利用者公開鍵PKU を発行機関の公開鍵PK
I で暗号化して銀行経由で発行機関に送り、発行機関は
その暗号化された鍵Ｋから共通鍵Ｋを復号し、それを使
って利用者へ送る署名を暗号化した場合を示した。それ
に対し、この第４実施例では、登録処理時には第３実施
例と同様に利用者は共通鍵を発行機関公開鍵PKI で暗号
化して送るが、発行機関は復号して得た利用者共通鍵Ｋ
を利用者に対応つけて記憶装置に記憶することにより、
電子現金発行依頼時には利用者はPKI を使用せず、共通
鍵Ｋを使ってPKU と金額ｘを暗号化して送ることができ
るように変形されている。
【００５３】(1) 利用者登録処理（ライセンス発行処
理） 図１９に示すように、発行機関装置100 は図１４の第３
実施例の場合の発行機関100 の構成に、更にKID 付与装
置160 が追加された構成とされている。第３実施例の場
合と同様に、発行機関100 は、鍵生成装置120 を用いて
秘密鍵SKI 及び公開鍵PKI を生成し、公開鍵PKI を利用
者装置300 及び小売店装置400 に公開しているものとす
る。
理） 図１９に示すように、発行機関装置100 は図１４の第３
実施例の場合の発行機関100 の構成に、更にKID 付与装
置160 が追加された構成とされている。第３実施例の場
合と同様に、発行機関100 は、鍵生成装置120 を用いて
秘密鍵SKI 及び公開鍵PKI を生成し、公開鍵PKI を利用
者装置300 及び小売店装置400 に公開しているものとす
る。
【００５４】利用者装置300 も図１４の第３実施例の場
合の利用者装置300 と同様の構成とされており、鍵生成
装置330 を用いて秘密鍵SKU 及び公開鍵PKU 及び共通鍵
Ｋを作成し、記憶装置310 に記憶するとともに、登録す
る仮名としてのPKU と共通鍵Ｋを、暗号装置350 により
発行機関公開鍵PKI を用いて暗号化してPKI(PKU, K)と
し、PKI(PKU, K) と利用者実名IdU を電子現金使用登録
依頼として銀行装置200 に送信する。
合の利用者装置300 と同様の構成とされており、鍵生成
装置330 を用いて秘密鍵SKU 及び公開鍵PKU 及び共通鍵
Ｋを作成し、記憶装置310 に記憶するとともに、登録す
る仮名としてのPKU と共通鍵Ｋを、暗号装置350 により
発行機関公開鍵PKI を用いて暗号化してPKI(PKU, K)と
し、PKI(PKU, K) と利用者実名IdU を電子現金使用登録
依頼として銀行装置200 に送信する。
【００５５】銀行装置200 は、利用者実名IdU 及びPKI
(PKU, K) を対応させて記憶装置210に保存し、PKI(PKU,
K) を登録依頼として発行機関装置100 に送信する。発
行機関装置100 は、受信したPKI(PKU, K) を復号装置14
0 により秘密鍵SKIで復号して仮名PKU と共通鍵Ｋを取
出し、署名装置130 により仮名PKU に対する発行機関署
名（ライセンス）SKI(PKU)を作成する。以上の利用者装
置300 、銀行装置200 発行機関装置100 の処理は、図１
４に示す第３実施例の処理と同じである。次に、この第
４実施例においてはKID 付与装置160 により共通鍵Ｋに
対する識別番号ID（以下、鍵情報KID と呼ぶ）を付与
し、PKI(PKU, K), PKU, K, KIDを記憶装置110 に記憶
し、暗号装置150 によりライセンスSKI(PKU)及び鍵情報
KIDを共通鍵Ｋで暗号化したK(SKI(PKU), KID)を銀行装
置200 に送信する。
(PKU, K) を対応させて記憶装置210に保存し、PKI(PKU,
K) を登録依頼として発行機関装置100 に送信する。発
行機関装置100 は、受信したPKI(PKU, K) を復号装置14
0 により秘密鍵SKIで復号して仮名PKU と共通鍵Ｋを取
出し、署名装置130 により仮名PKU に対する発行機関署
名（ライセンス）SKI(PKU)を作成する。以上の利用者装
置300 、銀行装置200 発行機関装置100 の処理は、図１
４に示す第３実施例の処理と同じである。次に、この第
４実施例においてはKID 付与装置160 により共通鍵Ｋに
対する識別番号ID（以下、鍵情報KID と呼ぶ）を付与
し、PKI(PKU, K), PKU, K, KIDを記憶装置110 に記憶
し、暗号装置150 によりライセンスSKI(PKU)及び鍵情報
KIDを共通鍵Ｋで暗号化したK(SKI(PKU), KID)を銀行装
置200 に送信する。
【００５６】銀行装置200 は、暗号化ライセンスK(SKI
(PKU), KID)を利用者装置300 に送信し、利用者装置300
は、復号装置340 により暗号化ライセンスK(SKI(PKU),
KID)を共通鍵Ｋで復号化する事により、ライセンスSKI
(PKU)及び鍵情報KID を取出し、署名検証装置320 によ
り公開鍵PKI を用いてライセンスが正しい事を検証し、
ライセンスSKI(PKU)及び鍵情報KID を記憶装置310 に記
憶する。
(PKU), KID)を利用者装置300 に送信し、利用者装置300
は、復号装置340 により暗号化ライセンスK(SKI(PKU),
KID)を共通鍵Ｋで復号化する事により、ライセンスSKI
(PKU)及び鍵情報KID を取出し、署名検証装置320 によ
り公開鍵PKI を用いてライセンスが正しい事を検証し、
ライセンスSKI(PKU)及び鍵情報KID を記憶装置310 に記
憶する。
【００５７】(2) 電子現金発行処理
図２０を参照して利用者と銀行と発行機関間の電子現金
発行処理について説明する。利用者装置300 は、暗号装
置350 により利用者公開鍵PKU 及び発行依頼金額ｘをＫ
で暗号化してK(PKU, x) を作成し、K(PKU, x)、IdU、ｘ
及びKID を電子現金発行依頼として銀行装置200 に送信
する。
発行処理について説明する。利用者装置300 は、暗号装
置350 により利用者公開鍵PKU 及び発行依頼金額ｘをＫ
で暗号化してK(PKU, x) を作成し、K(PKU, x)、IdU、ｘ
及びKID を電子現金発行依頼として銀行装置200 に送信
する。
【００５８】銀行装置200 は、IdU の口座ABC からｘ減
額し、K(PKU, x), ｘ, KIDを発行機関装置100 に送信す
る。発行機関装置100 は更に検索装置170 を有してお
り、検索装置170 によりKID に対応した共通鍵Ｋを記憶
装置110 から検索し、復号装置140 によりK(PKU, x) を
Ｋで復号する事により、利用者公開鍵PKU 及び金額ｘを
取出す。復号された金額ｘを比較装置180 により銀行装
置から受信したｘと、復号化されて取出されたｘが等し
い事を検証する。等しければ残高修正装置190 により記
憶装置110 内のPKU の発行残高カウンタEBC をｘ増額
し、署名装置130 により金額ｘ及び鍵PKU に対する発行
機関署名SKI(PKU, x))を作成し、暗号装置150 によりPK
I(PKU, x)を共通鍵Ｋで暗号化したK(SKI(PKU, x)) を作
成し、これを銀行装置200 に送信する。
額し、K(PKU, x), ｘ, KIDを発行機関装置100 に送信す
る。発行機関装置100 は更に検索装置170 を有してお
り、検索装置170 によりKID に対応した共通鍵Ｋを記憶
装置110 から検索し、復号装置140 によりK(PKU, x) を
Ｋで復号する事により、利用者公開鍵PKU 及び金額ｘを
取出す。復号された金額ｘを比較装置180 により銀行装
置から受信したｘと、復号化されて取出されたｘが等し
い事を検証する。等しければ残高修正装置190 により記
憶装置110 内のPKU の発行残高カウンタEBC をｘ増額
し、署名装置130 により金額ｘ及び鍵PKU に対する発行
機関署名SKI(PKU, x))を作成し、暗号装置150 によりPK
I(PKU, x)を共通鍵Ｋで暗号化したK(SKI(PKU, x)) を作
成し、これを銀行装置200 に送信する。
【００５９】銀行装置200 は、K(SKI(PKU, x))を利用者
装置300 に送信する。利用者装置300 は、復号装置340
によりK(SKI(PKU, x))を共通鍵Ｋで復号化してSKI(PKU,
x)を取出し、署名検証装置320 により公開鍵PKI を用
いて署名が正しい事を検証し、利用者残高カウンタBala
nce をｘ増額する。支払い処理、預入れ処理、還流処
理、不正時の処理は、第３実施例のそれと同様であり、
説明を省略する。第５実施例 システム原理構成図は、図１３と同じである。
装置300 に送信する。利用者装置300 は、復号装置340
によりK(SKI(PKU, x))を共通鍵Ｋで復号化してSKI(PKU,
x)を取出し、署名検証装置320 により公開鍵PKI を用
いて署名が正しい事を検証し、利用者残高カウンタBala
nce をｘ増額する。支払い処理、預入れ処理、還流処
理、不正時の処理は、第３実施例のそれと同様であり、
説明を省略する。第５実施例 システム原理構成図は、図１３と同じである。
【００６０】(1) 利用者登録処理
第５実施例の利用者登録処理においては、図２１に示す
ように第３実施例（図１４）の装置に加えて、銀行装置
200 は鍵生成装置220 を有し、鍵生成装置220により署
名生成鍵SKB 及び署名検証鍵PKB を生成し、公開鍵PKB
を発行機関装置100 に公開し、記憶装置210 にSKB 及び
PKB を記憶しているものとする。銀行装置200 は更に署
名装置230 を有し、PKI(PKU, K) に対する銀行署名SKB
(PKI(PKU,K) を生成し、SKB(PKI(PKU, K) を発行機関装
置100 に送信する。
ように第３実施例（図１４）の装置に加えて、銀行装置
200 は鍵生成装置220 を有し、鍵生成装置220により署
名生成鍵SKB 及び署名検証鍵PKB を生成し、公開鍵PKB
を発行機関装置100 に公開し、記憶装置210 にSKB 及び
PKB を記憶しているものとする。銀行装置200 は更に署
名装置230 を有し、PKI(PKU, K) に対する銀行署名SKB
(PKI(PKU,K) を生成し、SKB(PKI(PKU, K) を発行機関装
置100 に送信する。
【００６１】発行機関装置100 は、署名検証装置135 を
有し、PKB を用いて銀行署名SKB(PKI(PKU, K))を検証
し、正しい場合に、第３実施例と同じ処理を行い、K(SK
I(PKU)) を生成し、K(SKI(PKU)) に対する発行機関署名
SKI(K(SKI(PKU)))を生成し、K(SKI(PKU))及びSKI(K(SKI
(PKU))を銀行装置200 に送信する。銀行装置200 は更
に、署名検証装置240 を有し、発行機関公開鍵PKI が公
開されてあり、PKI を記憶装置210 に記憶しているもの
とし、PKI を用いて発行機関装置100 からの署名を検証
し、正しい場合、第３実施例と同様の処理を行う。
有し、PKB を用いて銀行署名SKB(PKI(PKU, K))を検証
し、正しい場合に、第３実施例と同じ処理を行い、K(SK
I(PKU)) を生成し、K(SKI(PKU)) に対する発行機関署名
SKI(K(SKI(PKU)))を生成し、K(SKI(PKU))及びSKI(K(SKI
(PKU))を銀行装置200 に送信する。銀行装置200 は更
に、署名検証装置240 を有し、発行機関公開鍵PKI が公
開されてあり、PKI を記憶装置210 に記憶しているもの
とし、PKI を用いて発行機関装置100 からの署名を検証
し、正しい場合、第３実施例と同様の処理を行う。
【００６２】(2) 電子現金発行処理
電子現金発行処理においては、図２２に示すように第３
実施例の図１５の装置に加えて、銀行装置200 は鍵生成
装置220 を有し、署名生成鍵SKB 及び署名検証鍵PKB を
生成して記憶装置210 にSKB 及びPKU を記憶すると共
に、公開鍵PKB を発行機関装置100 に公開しているもの
とする。銀行装置200 は更に署名装置230を有し、利用
者装置300 からIdU と共に受信したPKI(PKU, K, x), x
を記憶装置210 に記憶して利用者IdU の口座ABC から金
額ｘを引き落とし、署名装置230 を使ってPKI(PKU, K,
x), x に対する銀行署名SKB(PKI(PKU, K, x), x) を生
成し、発行機関装置100 に送信する。
実施例の図１５の装置に加えて、銀行装置200 は鍵生成
装置220 を有し、署名生成鍵SKB 及び署名検証鍵PKB を
生成して記憶装置210 にSKB 及びPKU を記憶すると共
に、公開鍵PKB を発行機関装置100 に公開しているもの
とする。銀行装置200 は更に署名装置230を有し、利用
者装置300 からIdU と共に受信したPKI(PKU, K, x), x
を記憶装置210 に記憶して利用者IdU の口座ABC から金
額ｘを引き落とし、署名装置230 を使ってPKI(PKU, K,
x), x に対する銀行署名SKB(PKI(PKU, K, x), x) を生
成し、発行機関装置100 に送信する。
【００６３】発行機関装置100 は、署名検証装置135 を
有し、銀行公開鍵PKB を用いて銀行署名SKB(K(PKU, K,
x), x)を検証する。正しければ、第３実施例と同様に復
号装置140 で秘密鍵SKI を使って復号を行い、PKU, K,
x を得る。復号したｘと受信したｘの一致を比較装置18
0 により確認して残高修正装置190 により記憶装置110
内の仮名PKU の発行残高カウンタEBC をｘだけ増加させ
る処理は前述の第３実施例の場合と同じである。その
後、署名装置130 により秘密鍵SKI で(PKU, x)に対する
署名SKI(PKU, x))を生成し、それを暗号装置150 により
共通鍵Ｋで暗号化してK(SKI(PKU, x))を生成し、更にそ
れを署名装置155 により鍵SKI で署名して発行機関署名
SKI(K(SKI(PKU, x))) を生成し、K(SKI(PKU, x)) 及びS
KI(K(SKI(PKU, x))) を銀行装置200 に送信する。
有し、銀行公開鍵PKB を用いて銀行署名SKB(K(PKU, K,
x), x)を検証する。正しければ、第３実施例と同様に復
号装置140 で秘密鍵SKI を使って復号を行い、PKU, K,
x を得る。復号したｘと受信したｘの一致を比較装置18
0 により確認して残高修正装置190 により記憶装置110
内の仮名PKU の発行残高カウンタEBC をｘだけ増加させ
る処理は前述の第３実施例の場合と同じである。その
後、署名装置130 により秘密鍵SKI で(PKU, x)に対する
署名SKI(PKU, x))を生成し、それを暗号装置150 により
共通鍵Ｋで暗号化してK(SKI(PKU, x))を生成し、更にそ
れを署名装置155 により鍵SKI で署名して発行機関署名
SKI(K(SKI(PKU, x))) を生成し、K(SKI(PKU, x)) 及びS
KI(K(SKI(PKU, x))) を銀行装置200 に送信する。
【００６４】銀行装置200 は、署名検証装置240 を有
し、発行機関公開鍵PKI が記憶装置210 に記憶している
ものとし、PKI を用いて発行機関装置100 からの署名SK
I(K(SKI(PKU, x))) を検証し、正しい場合、K(SKI(PKU,
x))を利用者装置300 に送る。以下は第３実施例と同じ
である。支払い処理、預入れ処理、還流処理及び不正時
の処理は、実施例３の図１６、１７、１８とそれぞれ同
様である。第６実施例 第６実施例の電子現金システム原理構成図は、図１３と
同じである。
し、発行機関公開鍵PKI が記憶装置210 に記憶している
ものとし、PKI を用いて発行機関装置100 からの署名SK
I(K(SKI(PKU, x))) を検証し、正しい場合、K(SKI(PKU,
x))を利用者装置300 に送る。以下は第３実施例と同じ
である。支払い処理、預入れ処理、還流処理及び不正時
の処理は、実施例３の図１６、１７、１８とそれぞれ同
様である。第６実施例 第６実施例の電子現金システム原理構成図は、図１３と
同じである。
【００６５】(1) 利用者登録処理
第６実施例の利用者登録処理においては、図２３に示す
ように第４実施例における図１９の装置に加えて、銀行
装置200 は鍵生成装置220 を有し、鍵生成装置220 によ
り署名生成鍵SKB 及び署名検証鍵PKB を生成し、公開鍵
PKB を発行機関装置100 に公開しているものとし、記憶
装置210 にSKB 及びPKB を記憶する。銀行装置200 は更
に署名装置230 を有し、PKI(PKU, K) に対する銀行署名
SKB(PKI(PKU, K) を生成し、SKB(PKI(PKU, K) を発行機
関装置100 に送信する。
ように第４実施例における図１９の装置に加えて、銀行
装置200 は鍵生成装置220 を有し、鍵生成装置220 によ
り署名生成鍵SKB 及び署名検証鍵PKB を生成し、公開鍵
PKB を発行機関装置100 に公開しているものとし、記憶
装置210 にSKB 及びPKB を記憶する。銀行装置200 は更
に署名装置230 を有し、PKI(PKU, K) に対する銀行署名
SKB(PKI(PKU, K) を生成し、SKB(PKI(PKU, K) を発行機
関装置100 に送信する。
【００６６】発行機関装置100 は、署名検証装置135 を
有し、銀行公開鍵PKB を用いて銀行署名SKB(PKI(PKU,
K))を検証し、正しい場合に、実施例４と同じ処理を行
い、K(SKI(PKU, KID))を生成し、K(SKI(PKU, KID))に対
する発行機関署名SKI(K(SKI(PKU, KID)))を生成し、K(S
KI(PKU, KID))及びSKI(K(SKI(PKU, KID)))を銀行装置20
0 に送信する。
有し、銀行公開鍵PKB を用いて銀行署名SKB(PKI(PKU,
K))を検証し、正しい場合に、実施例４と同じ処理を行
い、K(SKI(PKU, KID))を生成し、K(SKI(PKU, KID))に対
する発行機関署名SKI(K(SKI(PKU, KID)))を生成し、K(S
KI(PKU, KID))及びSKI(K(SKI(PKU, KID)))を銀行装置20
0 に送信する。
【００６７】銀行装置200 は更に、署名検証装置240 を
有し、発行機関公開鍵PKI が公開されてあり、PKI を記
憶装置210 に記憶しているものとし、PKI を用いて発行
機関装置100 からの署名を検証し、正しい場合、第４実
施例と同様の処理を行う。 (2) 電子現金発行処理 引出し処理においては図２４に示すように第４実施例に
おける図２０の装置に加えて、銀行装置200 は鍵生成装
置220 を有し、署名生成鍵SKB 及び署名検証鍵PKB を生
成して記憶装置210 にSKB 及びPKU を記憶すると共に、
公開鍵PKB を発行機関装置100 に公開しているものとす
る。銀行装置200 は更に署名装置230 を有し、利用者装
置300 からIdU と共に受信したK(PKU, x), KID, x に対
する銀行署名SKB(K(PKU, x), KID, x)を生成し、利用者
の口座ABC から金額ｘを引き落とし、銀行署名SKB(K(PK
U, x), KID, x)を発行機関装置100 に送信する。
有し、発行機関公開鍵PKI が公開されてあり、PKI を記
憶装置210 に記憶しているものとし、PKI を用いて発行
機関装置100 からの署名を検証し、正しい場合、第４実
施例と同様の処理を行う。 (2) 電子現金発行処理 引出し処理においては図２４に示すように第４実施例に
おける図２０の装置に加えて、銀行装置200 は鍵生成装
置220 を有し、署名生成鍵SKB 及び署名検証鍵PKB を生
成して記憶装置210 にSKB 及びPKU を記憶すると共に、
公開鍵PKB を発行機関装置100 に公開しているものとす
る。銀行装置200 は更に署名装置230 を有し、利用者装
置300 からIdU と共に受信したK(PKU, x), KID, x に対
する銀行署名SKB(K(PKU, x), KID, x)を生成し、利用者
の口座ABC から金額ｘを引き落とし、銀行署名SKB(K(PK
U, x), KID, x)を発行機関装置100 に送信する。
【００６８】発行機関装置100 は署名検証装置135 を有
し、銀行公開鍵PKB を用いて銀行署名SKB(K(PKU, x), K
ID, x)を検証し、正しければ検索装置170 によりKID に
対応する共通鍵Ｋを記憶装置110 から検索し、第４実施
例と同様に復号装置140 で共通鍵Ｋを使ってK(PKU, x)
の復号を行い、PKU, xを得る。復号したｘと受信したｘ
の一致を比較装置180 により確認し、残高修正装置190
により仮名PKU の発行残高カウンタEBC をｘだけ増加さ
せる処理は前述の第４実施例と同じである。その後、署
名SKI(PKU, x))を生成し、それを暗号装置150 により共
通鍵Ｋで暗号化してK(SKI(PKU, x))を生成し、更にそれ
に署名装置155 により鍵SKI で署名を付けて発行機関署
名SKI(K(SKI(PKU, x))) を生成し、K(SKI(PKU, x)) 及
びSKI(K(SKI(PKU, x))) を銀行装置200 に送信する。
し、銀行公開鍵PKB を用いて銀行署名SKB(K(PKU, x), K
ID, x)を検証し、正しければ検索装置170 によりKID に
対応する共通鍵Ｋを記憶装置110 から検索し、第４実施
例と同様に復号装置140 で共通鍵Ｋを使ってK(PKU, x)
の復号を行い、PKU, xを得る。復号したｘと受信したｘ
の一致を比較装置180 により確認し、残高修正装置190
により仮名PKU の発行残高カウンタEBC をｘだけ増加さ
せる処理は前述の第４実施例と同じである。その後、署
名SKI(PKU, x))を生成し、それを暗号装置150 により共
通鍵Ｋで暗号化してK(SKI(PKU, x))を生成し、更にそれ
に署名装置155 により鍵SKI で署名を付けて発行機関署
名SKI(K(SKI(PKU, x))) を生成し、K(SKI(PKU, x)) 及
びSKI(K(SKI(PKU, x))) を銀行装置200 に送信する。
【００６９】銀行装置200 は、署名検証装置240 を有
し、予め与えられた発行機関公開鍵PKI が記憶装置210
に記憶されているものとする。署名検証装置240 により
PKI を用いて発行機関装置100 からの署名SKI(K(SKI(PK
U, x))) を検証し、正しい場合、K(SKI(PKU, x))を利用
者装置300 に送る。以下は図２０の実施例と同じであ
る。
し、予め与えられた発行機関公開鍵PKI が記憶装置210
に記憶されているものとする。署名検証装置240 により
PKI を用いて発行機関装置100 からの署名SKI(K(SKI(PK
U, x))) を検証し、正しい場合、K(SKI(PKU, x))を利用
者装置300 に送る。以下は図２０の実施例と同じであ
る。
【００７０】支払い処理、預入れ処理、還流処理、不正
時の各処理は、第４実施例と同様である。変形実施例 上述の実施例においては、利用者300 は一対の鍵(PKU,
SKU)を生成し、発行機関100 は利用者の１つの鍵PKU に
対し１つのライセンスを発行する場合を示した。利用者
が同一小売店に対し複数回電子現金で支払いを行うと、
その支払い毎に同じ鍵PKU と同じライセンスSKI(PKU)を
使用することになる。小売店は、PKU を利用者の実名Id
U と対応付けすることはできないにしても、その同じ鍵
PKU とライセンスの使用者の例えば購買における嗜好を
知ることができることになり、利用者のプライバシ保護
の点から好ましくない。第４及び第６実施例を以下のよ
うに変形することによりこの点を解決することができ
る。ただし、第４及び第６実施例と重複する説明はでき
るだけ避け、要旨のみとする。
時の各処理は、第４実施例と同様である。変形実施例 上述の実施例においては、利用者300 は一対の鍵(PKU,
SKU)を生成し、発行機関100 は利用者の１つの鍵PKU に
対し１つのライセンスを発行する場合を示した。利用者
が同一小売店に対し複数回電子現金で支払いを行うと、
その支払い毎に同じ鍵PKU と同じライセンスSKI(PKU)を
使用することになる。小売店は、PKU を利用者の実名Id
U と対応付けすることはできないにしても、その同じ鍵
PKU とライセンスの使用者の例えば購買における嗜好を
知ることができることになり、利用者のプライバシ保護
の点から好ましくない。第４及び第６実施例を以下のよ
うに変形することによりこの点を解決することができ
る。ただし、第４及び第６実施例と重複する説明はでき
るだけ避け、要旨のみとする。
【００７１】(1) 利用者登録処理
この変形実施例では、図１９又は図２３の利用者登録処
理において、利用者装置300 は鍵生成装置330 を使って
ｎ個（ｎは２以上の整数）の仮名としての公開鍵PKU1,
PKU2, …, PKUnとそれらに対応するｎ個の秘密鍵SKU1,
SKU2, …, SKUnを生成し、暗号装置350 によりPKI で暗
号化してPKI(PKU1, PKU2, …, PKUn, K)を生成し、IdU
と共に銀行200 に送信する。
理において、利用者装置300 は鍵生成装置330 を使って
ｎ個（ｎは２以上の整数）の仮名としての公開鍵PKU1,
PKU2, …, PKUnとそれらに対応するｎ個の秘密鍵SKU1,
SKU2, …, SKUnを生成し、暗号装置350 によりPKI で暗
号化してPKI(PKU1, PKU2, …, PKUn, K)を生成し、IdU
と共に銀行200 に送信する。
【００７２】銀行装置200 は利用者からのIdU とPKI(PK
U1, PKU2, …, PKUn, K)を対応つけて記憶装置210 に保
存し、後者をそのまま（図１９）又は銀行の署名をつけ
て（図２３）発行機関100 に送る。発行機関装置100
は、復号により(PKU1, PKU2, …, PKUn, K) を得て、KI
D 付与装置160 によりＫに対し識別番号KID を付け、KI
D に対応してPKU1, PKU2, …,PKUn, K とPKI(PKU1, PKU
2, …, PKUn, K)を記憶装置110 に保存する。次に、各
仮名PKUi（i=1,…,n）に対しSKI により署名してｎ個の
署名SKI(PKUi)(i=1,…,n) を生成し、更に、ｎ個の署名
のそれぞれとKID の組に対しＫにより暗号化してK(SKI
(PKU1), SKI(PKU2), …, SKI(PKUn), KID) を生成し、
そのまま（図１９）又は更にSKI により署名を付けて銀
行200 に送る。銀行200 は受信した情報をそのまま（図
１９）又は署名の検証を行って、利用者300 に送る。
U1, PKU2, …, PKUn, K)を対応つけて記憶装置210 に保
存し、後者をそのまま（図１９）又は銀行の署名をつけ
て（図２３）発行機関100 に送る。発行機関装置100
は、復号により(PKU1, PKU2, …, PKUn, K) を得て、KI
D 付与装置160 によりＫに対し識別番号KID を付け、KI
D に対応してPKU1, PKU2, …,PKUn, K とPKI(PKU1, PKU
2, …, PKUn, K)を記憶装置110 に保存する。次に、各
仮名PKUi（i=1,…,n）に対しSKI により署名してｎ個の
署名SKI(PKUi)(i=1,…,n) を生成し、更に、ｎ個の署名
のそれぞれとKID の組に対しＫにより暗号化してK(SKI
(PKU1), SKI(PKU2), …, SKI(PKUn), KID) を生成し、
そのまま（図１９）又は更にSKI により署名を付けて銀
行200 に送る。銀行200 は受信した情報をそのまま（図
１９）又は署名の検証を行って、利用者300 に送る。
【００７３】利用者300 は図１９又は２３と同様にして
復号によりKID とｎ個のライセンスSKI(PKUi)(i=1,…,
n) を得て、記憶装置310 に保存する。 (2) 引き出し処理（電子現金発行処理） 図２０又は２４において、利用者はｎ個の仮名から任意
に選択した１つPKUi（ｉは１以上ｎ以下の整数）と、引
き出し金額ｘと、KID に対し共通鍵Ｋで暗号化してK(PK
Ui, KID, x) を生成し、IdU, x, KID と共に銀行200 に
送信する。銀行はIdU の口座ABC から金額ｘを引き落と
し、K(PKUi, KID, x), x, KID をそのまま（図２０）又
はSKB により署名を付けて（図２４）発行機関100 に送
る。
復号によりKID とｎ個のライセンスSKI(PKUi)(i=1,…,
n) を得て、記憶装置310 に保存する。 (2) 引き出し処理（電子現金発行処理） 図２０又は２４において、利用者はｎ個の仮名から任意
に選択した１つPKUi（ｉは１以上ｎ以下の整数）と、引
き出し金額ｘと、KID に対し共通鍵Ｋで暗号化してK(PK
Ui, KID, x) を生成し、IdU, x, KID と共に銀行200 に
送信する。銀行はIdU の口座ABC から金額ｘを引き落と
し、K(PKUi, KID, x), x, KID をそのまま（図２０）又
はSKB により署名を付けて（図２４）発行機関100 に送
る。
【００７４】発行機関100 はKID に対応する共通鍵Ｋを
記憶装置110 から検索し、Ｋによる復号でPKUi, KID, x
を抽出し、発行残高カウンタEBC をｘ増額する。更に、
SKIによりPKUiとｘの組に対し、署名を与えてSKI(PKUi,
x)を生成し、これをＫにより暗号化してK(SKI(PKUi,
x)) を生成し、これをそのまま（図２０）又は更にSKI
により署名を付けて銀行に送る。
記憶装置110 から検索し、Ｋによる復号でPKUi, KID, x
を抽出し、発行残高カウンタEBC をｘ増額する。更に、
SKIによりPKUiとｘの組に対し、署名を与えてSKI(PKUi,
x)を生成し、これをＫにより暗号化してK(SKI(PKUi,
x)) を生成し、これをそのまま（図２０）又は更にSKI
により署名を付けて銀行に送る。
【００７５】銀行は受信した情報をそのまま（図２
０）、又は署名検証して（図２４）利用者に送る。利用
者は復号により発行機関の署名SKI(PKUi, x)を得ること
によりｎ個のライセンスが使用可能となったことを確認
し、利用者残高カウンタBalance をｘだけ増加させる。
即ち、ｎ個のライセンスのどれを使っても合計額は利用
者残高カウンタBalance の残高以内でなければならな
い。利用者は同じ小売店で複数回の支払いを行う場合、
異なるライセンスを任意に選択して使用して支払いを行
うことにより、特定のライセンスと特定な購買嗜好の関
係が小売店に知られることを無くし、利用者のプライバ
シを守ることができる。
０）、又は署名検証して（図２４）利用者に送る。利用
者は復号により発行機関の署名SKI(PKUi, x)を得ること
によりｎ個のライセンスが使用可能となったことを確認
し、利用者残高カウンタBalance をｘだけ増加させる。
即ち、ｎ個のライセンスのどれを使っても合計額は利用
者残高カウンタBalance の残高以内でなければならな
い。利用者は同じ小売店で複数回の支払いを行う場合、
異なるライセンスを任意に選択して使用して支払いを行
うことにより、特定のライセンスと特定な購買嗜好の関
係が小売店に知られることを無くし、利用者のプライバ
シを守ることができる。
【００７６】図２５は第１実施例における図２、３、４
の処理を実行する利用者装置300 の構成を１つにまとめ
たものであり、更に受信装置305 、送信装置395 及び制
御部315 が設けられている。利用者装置300 と信託機関
500 あるいは小売店との間の送受信は送信装置395 及び
受信装置305 を介して行われ、利用者装置のそれぞれの
動作は制御部315 によって制御される。
の処理を実行する利用者装置300 の構成を１つにまとめ
たものであり、更に受信装置305 、送信装置395 及び制
御部315 が設けられている。利用者装置300 と信託機関
500 あるいは小売店との間の送受信は送信装置395 及び
受信装置305 を介して行われ、利用者装置のそれぞれの
動作は制御部315 によって制御される。
【００７７】利用者登録処理（図２）においては、記憶
装置310 から読み出したIdU, PKUが送信装置395 から信
託機関500 に送信され、信託機関500 からのライセンス
SKR(PKU)は受信装置305 により受信され、署名検証装置
320 により検証された後、記憶装置310 に保存される。
電子現金発行処理（図３）においては、PKU, IdU及び金
額ｘを送信装置395 から発行機関100 に送信し、発行機
関100 からの署名SKI(PKU, x) を受信装置305 で受信
し、検証後、残高修正装置370 によりｘを記憶装置310
内の利用者残高カウンタBalance に加算する。支払い処
理（図４）においては、記憶装置310 内のPKU とライセ
ンスSKR(PKU)を送信装置395 から小売店400 に送信し、
小売店400 からのチャレンジIdS, Rs, Ts を受信し、チ
ャレンジと支払金額ｙに対し、SKU で署名を付けて生成
したSKU(y, IdS, Rs, Ts)を 支払金額ｙと共に小売店40
0 に送信し、残高修正装置370'により記憶装置310 内の
利用者残高カウンタEBC をｙだけ減算する。なお、残高
修正装置370 と370'は前述の各実施例と同様に同一のも
のでよい。
装置310 から読み出したIdU, PKUが送信装置395 から信
託機関500 に送信され、信託機関500 からのライセンス
SKR(PKU)は受信装置305 により受信され、署名検証装置
320 により検証された後、記憶装置310 に保存される。
電子現金発行処理（図３）においては、PKU, IdU及び金
額ｘを送信装置395 から発行機関100 に送信し、発行機
関100 からの署名SKI(PKU, x) を受信装置305 で受信
し、検証後、残高修正装置370 によりｘを記憶装置310
内の利用者残高カウンタBalance に加算する。支払い処
理（図４）においては、記憶装置310 内のPKU とライセ
ンスSKR(PKU)を送信装置395 から小売店400 に送信し、
小売店400 からのチャレンジIdS, Rs, Ts を受信し、チ
ャレンジと支払金額ｙに対し、SKU で署名を付けて生成
したSKU(y, IdS, Rs, Ts)を 支払金額ｙと共に小売店40
0 に送信し、残高修正装置370'により記憶装置310 内の
利用者残高カウンタEBC をｙだけ減算する。なお、残高
修正装置370 と370'は前述の各実施例と同様に同一のも
のでよい。
【００７８】図２６は第１実施例における図４及び５の
処理を実行する小売店装置400 の構成を１つにまとめた
ものであり、利用者装置300 からのライセンスSKU(PKU)
とPKU を受信装置405 で受信すると署名検証装置420 で
ライセンスを検証し、乱数生成装置440 と時間取得装置
450 で生成した乱数Rs、時間TsをIdS と共にチャレンジ
として送信装置495 から利用者に送信する。チャレンジ
に対する応答として受信装置405 で受信した利用者の署
名SKU(y, IdS, Rs, Ts) を検証装置420 で検証し、金額
ｙの電子現金による支払いを認め、利用者との送受信情
報を全てヒストリＨとして記憶装置410 に保存する。預
け入れ処理（図５）においては、利用者300 との全ての
交信記録（ヒストリＨ）を記憶装置410 から読み出し、
送信装置495 から発行機関100 に送信する。
処理を実行する小売店装置400 の構成を１つにまとめた
ものであり、利用者装置300 からのライセンスSKU(PKU)
とPKU を受信装置405 で受信すると署名検証装置420 で
ライセンスを検証し、乱数生成装置440 と時間取得装置
450 で生成した乱数Rs、時間TsをIdS と共にチャレンジ
として送信装置495 から利用者に送信する。チャレンジ
に対する応答として受信装置405 で受信した利用者の署
名SKU(y, IdS, Rs, Ts) を検証装置420 で検証し、金額
ｙの電子現金による支払いを認め、利用者との送受信情
報を全てヒストリＨとして記憶装置410 に保存する。預
け入れ処理（図５）においては、利用者300 との全ての
交信記録（ヒストリＨ）を記憶装置410 から読み出し、
送信装置495 から発行機関100 に送信する。
【００７９】図２７は第２実施例における図７〜１０の
処理を実行する利用者装置300 の構成を１つにまとめた
ものであり、更に受信装置305 と、送信装置395 と、制
御部315 とが設けられている。利用者登録処理（図７）
においては、記憶装置310 から読み出したPKU, IdUを送
信装置395 から登録依頼として信託機関500 に送り、信
託機関500 からのライセンスSKR(PKU)を受信装置305 で
受信し、署名検証装置320 で検証後に記憶装置310 に保
存する。電子現金発行処理（図８）においては、乱数生
成装置380 により生成した乱数ＲによりPKU をブライン
ド装置355 によりブラインドして生成したBr(PKU, R)
と、引き出し金額ｘと、IdU を送信装置395 から銀行装
置に電子現金発行依頼として送信し、銀行から署名付き
ブラインド情報SKBx(Br(PKU, R))を受信し、アンブライ
ンド装置345 によりアンブラインドすることによりSKBx
(PKU) を引換券として得て、それを検証装置320 により
検証してから記憶装置310 に保存する。次に利用者装置
は、引換券SKBx(PKU) をPKU,xと共に発行機関100 に送
り、発行機関からPKU, xに対する署名SKI(PKU, x) を受
信し、検証装置320 で検証して、記憶装置310 内の利用
者残高カウンタBalance をｘ増額する。支払い処理（図
１０）においては、利用者装置はPKU とライセンスSKR
(PKU)を小売店400 に送信し、小売店からIdS, Rs, Ts
をチャレンジとして受信する。利用者装置300 は支払金
額ｙとチャレンジに対し署名を付け、SKU(y, IdS, Rs,
Ts) を小売店に送り、記憶装置310 内の利用者残高カウ
ンタBalance をｙ減額する。
処理を実行する利用者装置300 の構成を１つにまとめた
ものであり、更に受信装置305 と、送信装置395 と、制
御部315 とが設けられている。利用者登録処理（図７）
においては、記憶装置310 から読み出したPKU, IdUを送
信装置395 から登録依頼として信託機関500 に送り、信
託機関500 からのライセンスSKR(PKU)を受信装置305 で
受信し、署名検証装置320 で検証後に記憶装置310 に保
存する。電子現金発行処理（図８）においては、乱数生
成装置380 により生成した乱数ＲによりPKU をブライン
ド装置355 によりブラインドして生成したBr(PKU, R)
と、引き出し金額ｘと、IdU を送信装置395 から銀行装
置に電子現金発行依頼として送信し、銀行から署名付き
ブラインド情報SKBx(Br(PKU, R))を受信し、アンブライ
ンド装置345 によりアンブラインドすることによりSKBx
(PKU) を引換券として得て、それを検証装置320 により
検証してから記憶装置310 に保存する。次に利用者装置
は、引換券SKBx(PKU) をPKU,xと共に発行機関100 に送
り、発行機関からPKU, xに対する署名SKI(PKU, x) を受
信し、検証装置320 で検証して、記憶装置310 内の利用
者残高カウンタBalance をｘ増額する。支払い処理（図
１０）においては、利用者装置はPKU とライセンスSKR
(PKU)を小売店400 に送信し、小売店からIdS, Rs, Ts
をチャレンジとして受信する。利用者装置300 は支払金
額ｙとチャレンジに対し署名を付け、SKU(y, IdS, Rs,
Ts) を小売店に送り、記憶装置310 内の利用者残高カウ
ンタBalance をｙ減額する。
【００８０】図２８は第２実施例の図９、１２における
発行機関装置の構成を１つにまとめたものであり、更に
受信装置105 、送信装置175 、制御部115 を追加してあ
る。電子現金発行処理（図９）時に発行機関装置100 は
利用者装置300 からPKU, xと共に受信した引換券として
のSKBx(PKU) を署名検証装置135 で検証し、残高修正装
置190 により金額ｘを発行残高カウンタEBC に加算し、
PKU, xに署名装置130によりSKI で署名を付け、SKI(PK
U, x) を電子現金として利用者に送る。還流処理（図１
２）において、銀行200 から送受信ヒストリＨを受信す
ると、署名検証装置135 でＨ中のSKR(PKU)及びSKU(y,Id
S, Rs, Ts)をそれぞれ信託機関公開鍵PKR と利用者公開
鍵PKU により検証し、残高修正装置190 により利用者の
PKU に対応する発行残高カウンタEBC をｙ減額する。
発行機関装置の構成を１つにまとめたものであり、更に
受信装置105 、送信装置175 、制御部115 を追加してあ
る。電子現金発行処理（図９）時に発行機関装置100 は
利用者装置300 からPKU, xと共に受信した引換券として
のSKBx(PKU) を署名検証装置135 で検証し、残高修正装
置190 により金額ｘを発行残高カウンタEBC に加算し、
PKU, xに署名装置130によりSKI で署名を付け、SKI(PK
U, x) を電子現金として利用者に送る。還流処理（図１
２）において、銀行200 から送受信ヒストリＨを受信す
ると、署名検証装置135 でＨ中のSKR(PKU)及びSKU(y,Id
S, Rs, Ts)をそれぞれ信託機関公開鍵PKR と利用者公開
鍵PKU により検証し、残高修正装置190 により利用者の
PKU に対応する発行残高カウンタEBC をｙ減額する。
【００８１】図２９は第３実施例の図１４、１５、１６
における利用者装置を１つにまとめたものであり、更に
受信装置305 と送信装置395 と制御部315 が追加されて
いる。利用者登録処理時（図１４）においては、利用者
装置300 は暗号装置350 によりPKU, KをPKI で暗号化し
てPKI(PKU, K) をIdU と共に銀行に送信し、銀行経由で
発行機関100 から受信した暗号化ライセンスK(SKI(PK
U)) を復号装置340 で復号してライセンスSKI(PKU)を抽
出し、記憶装置300 に保存する。電子現金発行処理（図
１５）においては、PKU, K, x を暗号化装置350 により
PKI で暗号化し、PKI(PKU, K, x)を引き出し金額ｘと共
に銀行に送る。銀行を経由して発行機関100 から受信し
た暗号化署名K(SKI(PKU, x)) を復号装置340 により復
号して署名SKI(PKU, x)を得て、それを検証してから記
憶装置310 内の発行残高カウンタBalance をｘ増額す
る。支払い処理（図１６）においては、PKU とライセン
スSKI(PKU)を小売店400 に送り、小売店からIdS, Rs, T
s をチャレンジとして受信すると、署名装置390 により
チャレンジと支払金額ｙに署名してSKU(y, IdS, Rs, T
s)を生成し、銀額ｙと共に小売店に送信し、それと共に
残高修正装置370 により記憶装置310 内の利用者残高カ
ウンタBalance をｙ減額する。
における利用者装置を１つにまとめたものであり、更に
受信装置305 と送信装置395 と制御部315 が追加されて
いる。利用者登録処理時（図１４）においては、利用者
装置300 は暗号装置350 によりPKU, KをPKI で暗号化し
てPKI(PKU, K) をIdU と共に銀行に送信し、銀行経由で
発行機関100 から受信した暗号化ライセンスK(SKI(PK
U)) を復号装置340 で復号してライセンスSKI(PKU)を抽
出し、記憶装置300 に保存する。電子現金発行処理（図
１５）においては、PKU, K, x を暗号化装置350 により
PKI で暗号化し、PKI(PKU, K, x)を引き出し金額ｘと共
に銀行に送る。銀行を経由して発行機関100 から受信し
た暗号化署名K(SKI(PKU, x)) を復号装置340 により復
号して署名SKI(PKU, x)を得て、それを検証してから記
憶装置310 内の発行残高カウンタBalance をｘ増額す
る。支払い処理（図１６）においては、PKU とライセン
スSKI(PKU)を小売店400 に送り、小売店からIdS, Rs, T
s をチャレンジとして受信すると、署名装置390 により
チャレンジと支払金額ｙに署名してSKU(y, IdS, Rs, T
s)を生成し、銀額ｙと共に小売店に送信し、それと共に
残高修正装置370 により記憶装置310 内の利用者残高カ
ウンタBalance をｙ減額する。
【００８２】上述したこの発明による各実施例における
利用者装置300 、信託機関装置500、銀行装置200 、発
行機関装置100 、及び小売店装置400 を電子現金実施装
置と呼ぶことにする。これら電子現金実施装置の動作機
能はそれぞれの機能を処理手順としてコンピュータプロ
グラムにより表すことができ、従って、それらの装置
は、それらのプログラムを実行するコンピュータとして
例えば図３０に示すように構成することができる。図３
０において、電子現金実施装置１０は例えばハードディ
スクのような不揮発性メモリ１１と、ＲＡＭ１２と、Ｃ
ＰＵ１３と、Ｉ／Ｏインタフェース１４と、これらを接
続するバス１５とによって構成されている。記録媒体と
しての不揮発性メモリ１１には上述した各実施例におけ
る利用者装置300 、信託機関装置500 、銀行装置200 、
発行機関装置100 、及び小売店装置400 のいずれかの機
能を処理手順として記述したプログラムが格納されてい
る。ＣＰＵ１３はメモリ１１のプログラムに従ってデー
タの移動、読み／書き、演算などを、ＲＡＭ１２を作業
領域として使用して実行する。Ｉ／Ｏインタフェース１
４は、他の装置（例えば図３０の装置を利用者装置300
とすれば、他の装置は信託機関装置500 、銀行装置200
、発行装置100 、小売店装置400 のいずれでもよい）
とデータの送受信を行い、及び／又はデータ、コマンド
の手動入力を行う。また、必要に応じて接続された破線
で示す外部の記録媒体１６に格納されているプログラム
を読み込んで実行することにより所望の電子現金装置の
機能を実現してもよい。
利用者装置300 、信託機関装置500、銀行装置200 、発
行機関装置100 、及び小売店装置400 を電子現金実施装
置と呼ぶことにする。これら電子現金実施装置の動作機
能はそれぞれの機能を処理手順としてコンピュータプロ
グラムにより表すことができ、従って、それらの装置
は、それらのプログラムを実行するコンピュータとして
例えば図３０に示すように構成することができる。図３
０において、電子現金実施装置１０は例えばハードディ
スクのような不揮発性メモリ１１と、ＲＡＭ１２と、Ｃ
ＰＵ１３と、Ｉ／Ｏインタフェース１４と、これらを接
続するバス１５とによって構成されている。記録媒体と
しての不揮発性メモリ１１には上述した各実施例におけ
る利用者装置300 、信託機関装置500 、銀行装置200 、
発行機関装置100 、及び小売店装置400 のいずれかの機
能を処理手順として記述したプログラムが格納されてい
る。ＣＰＵ１３はメモリ１１のプログラムに従ってデー
タの移動、読み／書き、演算などを、ＲＡＭ１２を作業
領域として使用して実行する。Ｉ／Ｏインタフェース１
４は、他の装置（例えば図３０の装置を利用者装置300
とすれば、他の装置は信託機関装置500 、銀行装置200
、発行装置100 、小売店装置400 のいずれでもよい）
とデータの送受信を行い、及び／又はデータ、コマンド
の手動入力を行う。また、必要に応じて接続された破線
で示す外部の記録媒体１６に格納されているプログラム
を読み込んで実行することにより所望の電子現金装置の
機能を実現してもよい。
【００８３】
【発明の効果】従来、電子現金には、電子現金を発行す
る機関の署名が付加されており、利用者は発行された電
子現金を利用者装置内に記憶し、支払者は、受領者に対
して電子現金に正しい署名が付いている事を証明するこ
とにより電子現金の支払いを行うものであった。また、
不正使用のチェックにっいては、発行機関が発行した電
子現金を全て発行機関で記憶し、戻ってきた電子現金毎
に不正が行われていない事をチェックする方法であっ
た。この方法では、 ・利用者は発行された電子現金を保持するための記憶装
置が必要であり、 ・受領者、銀行、発行機関は電子現金を検証するための
装置、時間が必要であり、 ・発行機関にて、発行した電子現金を保持するための記
憶装置が必要であり、 ・発行時に、利用者限定情報（仮名）が決められるた
め、支払い時に、引出したときの仮名を変更する事がで
きなかった。
る機関の署名が付加されており、利用者は発行された電
子現金を利用者装置内に記憶し、支払者は、受領者に対
して電子現金に正しい署名が付いている事を証明するこ
とにより電子現金の支払いを行うものであった。また、
不正使用のチェックにっいては、発行機関が発行した電
子現金を全て発行機関で記憶し、戻ってきた電子現金毎
に不正が行われていない事をチェックする方法であっ
た。この方法では、 ・利用者は発行された電子現金を保持するための記憶装
置が必要であり、 ・受領者、銀行、発行機関は電子現金を検証するための
装置、時間が必要であり、 ・発行機関にて、発行した電子現金を保持するための記
憶装置が必要であり、 ・発行時に、利用者限定情報（仮名）が決められるた
め、支払い時に、引出したときの仮名を変更する事がで
きなかった。
【００８４】この発明では、発行機関は、利用者毎に発
行残高カウンタを持ち、利用者からの要請に応じて電子
現金を発行し、電子現金発行額分だけカウンタを増額
し、電子現金還流時に利用者署名に基づき還流額分だけ
残高カウンタを減額し、利用者は、残高カウンタを利用
者装置内に持ち、発行機関から電子現金を発行されたと
き、発行額分だけ残高カウンタを増額し、電子現金を支
払ったとき、支払い額分だけ残高カウンタを滅額し、カ
ウンタが０になるまで利用者署名により支払いを行い、
小売店は、利用者署名が正しい事を検証し、正しい場合
支払いを認め、利用者署名を記憶し、利用者署名を発行
機関に還流する事により換金を行う。
行残高カウンタを持ち、利用者からの要請に応じて電子
現金を発行し、電子現金発行額分だけカウンタを増額
し、電子現金還流時に利用者署名に基づき還流額分だけ
残高カウンタを減額し、利用者は、残高カウンタを利用
者装置内に持ち、発行機関から電子現金を発行されたと
き、発行額分だけ残高カウンタを増額し、電子現金を支
払ったとき、支払い額分だけ残高カウンタを滅額し、カ
ウンタが０になるまで利用者署名により支払いを行い、
小売店は、利用者署名が正しい事を検証し、正しい場合
支払いを認め、利用者署名を記憶し、利用者署名を発行
機関に還流する事により換金を行う。
【００８５】従って、利用者は電子現金を記憶するため
の記憶装置を持つことなく、支払いを行う事が可能とな
り、また、発行機関においても残高カウンタで管理でき
るため、電子現金情報を記憶する必要がないという効果
がある。更に、従来方式においては、引出してきた電子
現金情報に利用者仮名がひも付けられている（発行機関
の署名対象となっている）ため、引出し時のライセンス
以外のライセンスを使って支払う事はできなかった。し
かしこの発明では、支払い時には、利用者装置内の残高
カウンタで支払可能金額が決定されるため、引出し時の
ライセンス以外のライセンスを使って支払うことが可能
となる。これにより、数種類のライセンスを利用者装置
内に保持し、支払条件（匿名で支払い／実名で支払い／
ネットワーク経由で支払いなどの条件）によりライセン
スを使い分ける事も可能である。
の記憶装置を持つことなく、支払いを行う事が可能とな
り、また、発行機関においても残高カウンタで管理でき
るため、電子現金情報を記憶する必要がないという効果
がある。更に、従来方式においては、引出してきた電子
現金情報に利用者仮名がひも付けられている（発行機関
の署名対象となっている）ため、引出し時のライセンス
以外のライセンスを使って支払う事はできなかった。し
かしこの発明では、支払い時には、利用者装置内の残高
カウンタで支払可能金額が決定されるため、引出し時の
ライセンス以外のライセンスを使って支払うことが可能
となる。これにより、数種類のライセンスを利用者装置
内に保持し、支払条件（匿名で支払い／実名で支払い／
ネットワーク経由で支払いなどの条件）によりライセン
スを使い分ける事も可能である。
【図１】第１実施例を実施するためのシステム構成要素
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図２】第１実施例の登録処理の機能構成を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図３】第１実施例の引出し処理の機能構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図４】第１実施例の支払い処理の機能構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図５】第１実施例の預入れ処理の機能構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図６】第２実施例を実施するためのシステム構成要素
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図７】第２実施例の登録処理の機能構成を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図８】第２実施例の引出し処理の機能構成の一部を示
すブロック図。
すブロック図。
【図９】図８の残りの部分を示すブロック図。
【図１０】第２実施例の支払い処理の機能構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図１１】第２実施例の預入れ処理の機能構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図１２】第２実施例の還流処理の機能構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図１３】第３実施例を実施するためのシステム構成要
素を示すブロック図。
素を示すブロック図。
【図１４】第３実施例の登録処理の機能構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図１５】第３実施例の引出し処理の機能構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図１６】第３実施例の支払い処理の機能構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図１７】第３実施例の預入れ処理の機能構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図１８】第３実施例の還流処理の機能構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図１９】第４実施例の登録処理の機能構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２０】第４実施例の引出し処理の機能構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２１】第５実施例の登録処理の機能構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２２】第５実施例の引き出し処理の機能構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図２３】第６実施例の登録処理の機能構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２４】第６実施例の引き出し処理の機能構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図２５】実施例１中の利用者装置の機能構成例を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図２６】実施例１中の小売店装置の機能構成例を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図２７】実施例２中の利用者装置の機能構成例を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図２８】実施例２中の発行装置の機能構成例を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２９】実施例３中の利用者装置の機能構成例を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図３０】利用者装置、又は発行機関装置をコンピュー
タプログラムで実現する場合のコンピュータ構成図。
タプログラムで実現する場合のコンピュータ構成図。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−92966（ＪＰ，Ａ)
特公 平７−52460（ＪＰ，Ｂ２)
電子現金方式，1997年暗号と情報セキ
ュリティシンポジウム講演論文集，1997
年１月29日，ＳＣＩＳ97−３Ｃ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G06F 17/60 410
G09C 1/00 660
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (15)
- 【請求項１】 電子現金を発行する機関(以下、発行機
関という）の装置（以下、発行機関装置という）と、電
子現金の発行を受ける者（以下、利用者という）の装置
（以下、利用者装置という）と、電子現金による支払い
を受ける機関（以下、小売店という）の装置（以下、小
売店装置という）と、利用者の口座を管理する機関（以
下、銀行という）の装置（以下、銀行装置という）とを
含むシステムで、電子現金を実施する方法であり、 利 用者登録処理において、 上記利用者装置は、共通鍵を生成し、その利用者の仮名
としての署名検証用公開鍵と共通鍵を発行機関の公開鍵
で暗号化し、これを暗号化された仮名としてその利用者
の識別情報IdU と共に上記銀行装置に送信し、 上記銀行装置は、上記利用者識別情報IdU 及び暗号化さ
れた仮名を記憶し、暗号化された仮名を上記発行機関装
置に送信し、 上記発行機関装置は、上記銀行装置から受信した暗号化
された仮名を発行機関の秘密鍵で復号化することにより
上記仮名及び共通鍵を取出し、上記仮名及び暗号化され
た仮名を記憶し、上記仮名に対する発行機関署名をライ
センスとして作成し、上記ライセンスを共通鍵で暗号化
した情報を暗号ライセンスとして上記銀行装置に送信
し、 上記銀行装置は、上記発行機関装置から受信した暗号ラ
イセンスを上記利用者装置に送信し、 上記利用者装置は、受信した上記暗号ライセンスを上記
共通鍵で復号化することにより上記ライセンスを取出
し、上記ライセンスを記憶し、電 子現金発行処理において、 上記利用者装置は、その利用者の仮名及び共通鍵を発行
機関公開鍵で暗号化し、上記IdU及び引出し要求額とと
もに電子現金発行要求を上記銀行装置に送信し、 上記銀行装置は、上記利用者装置からの要求に応じて利
用者の口座を引き出し要求額だけ減額することとひきか
えに、利用者装置から受信した、引き出し要求額及び上
記暗号化された仮名及び共通鍵を上記発行機関装置に送
信し、 上記発行機関装置は、受信した情報を発行機関秘密鍵で
復号化することにより、上記仮名及び上記共通鍵を取出
し、上記利用者の仮名及び引き出し要求額の金額に対す
る、発行機関署名を電子現金として作成し、上記電子現
金を共通鍵で暗号化し、上記利用者の仮名に対応する、
発行した電子現金の環流を管理する発行残高カウンタを
電子現金発行分だけ増額し、上記暗号化電子現金を上記
銀行装置に送信し、 上記銀行装置は、受信した上記暗号化電子現金を上記利
用者装置に送信し、 上記利用者装置は、上記共通鍵で受信した上記暗号化電
子現金を復号化し、上記電子現金の発行機関署名を検証
し、その検証に合格すれば、受取った上記電子現金の額
だけ使用残高総額を管理する利用者残高カウンタを増や
し、支 払い処理において、 上記利用者装置は、支払額分だけ上記利用者残高カウン
タを減額し、その支払額に対する利用者署名を生成し、
その支払額とその利用者署名を上記ライセンス及び上記
仮名と共に小売店装置に送信し、 電子現金還流処理において、上記発行機関装置は 利用者署名に基づく還流額分だけそ
の利用者の上記発行残高カウンタを減額することを特徴
とする電子現金方法。 - 【請求項２】 請求項１の方法において、上記小売店装
置は、利用者装置から受取った電子現金の利用者署名が
正しい事を検証し、正しい場合、支払いを認め、少なく
とも利用者署名と支払額をヒストリ情報として記憶し、
利用者署名を発行機関装置に還流する事により換金を行
う。 - 【請求項３】 請求項２の方法において、上記小売店装
置は受信した上記ライセンスの検証も行い、これも正し
ければ、電子現金として受取り、上記ライセンスも上記
ヒストリ情報に含め、電 子現金預け入れ処理において、 上記小売店装置はその小売店の実名と上記ヒストリ情報
を上記銀行装置へ送信し、上記銀行装置は、受信したヒ
ストリ情報中の上記ライセンス及び上記利用者署名が正
しい事を検証し、正しければ、上記小売店の口座を上記
ヒストリ情報中の支払額だけ増額し、 電子現金還流処理において、 上記銀行装置は、上記ヒストリ情報を上記発行機関装置
に送信し、 上記発行機関装置は、上記ヒストリ情報を検証し、正し
ければ上記仮名に対応する発行残額カウンタを上記ヒス
トリ情報中の支払金額分減額し、上記ヒストリ情報を記
憶する。 - 【請求項４】 電子現金を発行する機関(以下、発行機
関という）の装置（以下、発行機関装置という）と、電
子現金の発行を受ける者（以下、利用者という）の装置
（以下、利用者装置という）と、電子現金による支払い
を受ける機関（以下、小売店という）の装置（以下、小
売店装置という）と、上記システムは利用者の口座を管
理する機関（以下、銀行という）の装置（以下、銀行装
置という）を含み、 利用者登録処理において、 上記利用者装置は、共通鍵Ｋを生成し、その利用者の仮
名としての署名検証用公開鍵PKU と共通鍵Ｋを発行機関
公開鍵で暗号化し、これを暗号化された仮名として、そ
の利用者識別情報IdU と共に上記銀行装置に送信し、 上記銀行装置は、上記利用者識別情報IdU 及び暗号化さ
れた仮名を記憶し、暗号化された仮名を上記発行機関装
置に送信し、 上記発行機関装置は、上記銀行装置から受信した暗号化
された仮名を発行機関の秘密鍵で復号化することにより
上記仮名及び共通鍵を取出し、上記共通鍵に対する識別
子を共通鍵情報KID として付与し、上記仮名と上記暗号
化された仮名を対応させて記憶すると共に上記共通鍵情
報KID と上記共通鍵を対応させて記憶し、上記仮名に対
する発行機関署名をライセンスとして作成し、上記ライ
センスと上記共通鍵情報KID を上記共通鍵で暗号化した
情報を暗号ライセンスとして上記銀行装置に送信し、 上記銀行装置は、上記発行機関装置から受信した暗号ラ
イセンスを上記利用者装置に送信し、 上記利用者装置は、受信した上記暗号ライセンスを上記
共通鍵で復号化することにより上記ライセンスと上記共
通鍵情報KID を取出して記憶し、電 子現金発行処理において、 上記利用者装置は、その利用者の仮名及び引き出し要求
額を上記共通鍵で暗号化した暗号化仮名を生成し、利用
者識別情報IdU 及び引き出し要求額とともに上記共通鍵
情報KID と上記暗号化仮名を上記銀行装置に送信して電
子現金発行を要求し、 上記銀行装置は、上記利用者装置からの要求に応じて利
用者の口座を引き出し要求額だけ減額すると共に、上記
利用者装置から受信した、引き出し要求額及び上記暗号
化仮名と上記共通鍵情報KID を上記発行機関装置に送信
し、 上記発行機関装置は、受信した上記共通鍵情報KID に対
応する上記共通鍵を検索により取り出し、受信した上記
暗号化仮名を上記共通鍵で復号化することにより、上記
仮名を取出し、上記利用者の仮名及び引き出し要求額の
金額に対する、発行機関署名を電子現金として作成し、
上記電子現金を共通鍵で暗号化し、上記利用者の仮名に
対応する、発行した電子現金の還流を管理する発行残高
カウンタを電子現金発行分だけ増額し、上記暗号化電子
現金を上記銀行装置に送信し、 上記銀行装置は、上記暗号化電子現金を上記利用者装置
に送信し、 上記利用者装置は、上記共通鍵で上記暗号化電子現金を
復号化し、上記電子現金の発行機関署名を検証し、その
検証に合格すれば受取った上記電子現金の額だけ、使用
残高の総額を管理する利用者残高カウンタを増やし、 電子現金支払処理において、 上記利用者装置は、支払額分だけ上記利用者残高カウン
タを減額し、支払額に対する利用者署名を生成し、その
支払額と利用者署名を上記ライセンス及び上記仮名と共
に小売店装置に送信し、 電子現金還流処理において、上記発行機関装置は 利用者署名に基づく還流額分だけそ
の利用者の上記発行残高カウンタを減額することを特徴
とする電子現金方法。 - 【請求項５】 請求項４の方法において、上記小売店装
置は、利用者装置から受取った電子現金の利用者署名が
正しい事を検証し、正しい場合、支払いを認め、少なく
とも利用者署名と支払額をヒストリ情報として記憶し、
利用者署名を発行機関装置に還流する事により換金を行
う。 - 【請求項６】 請求項４又は５の方法において、上記利
用者登録処理におい て、 上記銀行装置は、暗号化された仮名に対する銀行署名を
仮名銀行署名として作成し、上記仮名銀行署名を上記発
行機関装置に送信し、 上記発行機関装置は、上記銀行装置から受信した上記仮
名銀行署名を検証し、正しければ上記暗号ライセンスに
対する上記発行機関署名を作成し、上記暗号ライセンス
に対する上記発行機関署名を上記銀行装置に送信し、 上記銀行装置は、上記暗号ライセンスに対する上記発行
機関署名を検証し、正しければ上記暗号ライセンスの送
信を行い、 上記電子現金発行処理において、 上 記銀行装置は、上記暗号化仮名及び上記引き出し要求
額に対する銀行署名を作成し、上記銀行署名を上記発行
機関装置に送信し、 上記発行機関装置は、上記銀行署名を検証し、正しけれ
ば上記暗号化電子現金に対する発行機関署名を作成し、
上記暗号化電子現金に対する発行機関署名を作成し上記
銀行装置に送信し、 上記銀行装置は、上記発行機関署名を検証する。 - 【請求項７】 請求項４の方法において、 上記利用者登録処理において、 上記利用者装置は、上記検証用公開鍵を含むｎ個の検証
用公開鍵をｎ個の仮名として生成し、ｎは２以上の整数
であり、上記ｎ個の検証用公開鍵に対応する、上記署名
用秘密鍵を含むｎ個の署名用秘密鍵を生成し、上記ｎ個
の仮名と上記共通鍵を上記発行機関公開鍵で暗号化し、
上記暗号化された仮名として上記利用者識別情報IdU と
共に上記銀行装置に送信し、 上記発行機関装置は、上記銀行装置から受信した暗号化
された仮名を発行機関秘密鍵で復号化することによりｎ
個の上記仮名と上記共通鍵を取出し、上記ｎ個の仮名と
上記暗号化された仮名を対応させて記憶し、ｎ個の上記
仮名に対しそれぞれ発行機関署名を作成してそれぞれｎ
個のライセンスとし、上記ｎ個のライセンスと上記共通
鍵情報KID を上記共通鍵で暗号化した情報を上記暗号ラ
イセンスとして上記銀行装置に送信し、 上記利用者装置は、上記暗号ライセンスを上記共通鍵で
復号化することにより上記ｎ個のライセンスと上記共通
鍵情報KID を取出して記憶し、 上記電子現金発行処理において、 上記利用者装置は、上記ｎ個の仮名から任意に選択した
１つと引き出し要求額を上記共通鍵で暗号化して上記暗
号化仮名を生成し、上記利用者識別情報IdU と上記引き
出し要求額と上記共通鍵情報KID と共に上記銀行装置に
送信し、 上記発行機関装置は、受信した上記暗号化仮名を上記共
通鍵で復号化することにより、上記選択した仮名を取出
し、その仮名と上記引き出し要求額の組に対し、発行機
関署名を付けて電子現金として作成し、上記電子現金を
共通鍵で暗号化して上記暗号化電子現金とし、上記選択
した仮名を含む上記ｎ個の仮名の組に対応する上記発行
残高カウンタを上記引き出し要求額だけ増額し、上記暗
号化電子現金を上記銀行装置に送信し、 上記利用者装置は、上記暗号化電子現金を復号化して上
記電子現金を得て、上記電子現金の発行機関署名を検証
し、正しければ上記引き出し要求額だけ上記利用者装置
の上記利用者残高カウンタを増やし、 上記電子現金支払い処理において、 上記利用者装置は、ｎ個の上記署名用秘密鍵のうち、い
ずれか１つを選択し、選択した署名用秘密鍵に対応する
上記ｎ個のライセンスのうちの１つと、対応する１つの
上記仮名とを上記小売店装置に送信し、支払い額分だけ
上記利用者残高カウンタを減額し、選択した上記署名用
秘密鍵で支払額に対する利用者署名を生成し、上記小売
店装置に送信する。 - 【請求項８】 電子現金を発行する機関(以下、発行機
関という）の装置（以下、発行機関装置という）と、電
子現金の発行を受ける者（以下、利用者という）の装置
（以下、利用者装置という）と、電子現金による支払い
を受ける機関（以下、小売店という）の装置（以下、小
売店装置という）と、利用者の口座を管理する銀行装置
とを含む電子現金システムの上記利用者装置であって、 利用者の秘密鍵SKUとそれに対応する仮名としての公開
鍵PKUを生成し、かつ共通鍵Ｋを生成して記憶手段に記
憶する鍵生成手段と、 引出し金額ｘ、支払金額ｙを入力する入力手段と、 上記利用者の識別情報IdUと、上記秘密鍵SKUと上記公開
鍵PKUと、電子現金使用時に用いるライセンスと、上記
共通鍵Ｋとを記憶する上記記憶手段と、 上記記憶手段内に設定された利用者残高カウンタ手段
と、 小売店装置からの電子現金による支払いに関連付けされ
た情報としてのチャレンジ情報と、支払金額ｙに対し上
記秘密鍵SKU で利用者署名を付けて上記小売店装置に送
るための署名手段と、利用者登録時に、 上記仮名PKUと上記共通鍵Ｋとを上記
発行機関の公開鍵PKIで暗号化した暗号情報PKI(PKU, K)
を生成し、上記利用者識別情報IdU と共に登録要求と
して上記銀行装置に送信し、引き出し要求時に、上記仮
名PKU と、上記共通鍵Ｋと、上記引き出し額ｘとを上記
発行機関の公開鍵PKI で暗号化した暗号情報PKI(PKU,
K, x)を生成し、引き出し額ｘ及び利用者識別情報IdU
と共に上記引き出し要求として上記銀行装置に送信する
暗号手段と、利用者登録時に、 上記銀行装置を介して上記発行機関装
置から受信した上記発行機関装置による上記仮名PKU に
対する暗号化署名K(SKI(PKU)) を上記共通鍵Ｋで復号し
て発行機関署名SKI(PKU)を得、 引き出し要求時に、上記発行機関から上記銀行を介して
受信した暗号化署名K(SKI(PKU, x))を復号して署名SKI
(PKU, x) を得る復号手段と、利用者登録時に、 上記復号して得た署名SKI(PKU)を上記
公開鍵PKI で検証し、正しければ上記ライセンスとして
上記記憶手段に記憶し、引き出し要求時に上記署名SKI
(PKU, x) を上記公開鍵PKI で検証する署名検証手段
と、 引き出し要求時の上記署名検証結果が正しければ上記引
き出し額ｘだけ上記利用者残高カウンタを増額し、上記
利用者署名生成時に、上記利用者残高カウンタを上記支
払額ｙだけ減額する残高修正手段と、 他の装置へ情報を送出する送信手段と、 外部より各種情報を受信する受信手段と、及び 上記各手段にその処理を実行させる制御手段とを具備す
る利用者装置。 - 【請求項９】 電子現金を発行する機関(以下、発行機
関という）の装置（以下、発行機関装置という）と、電
子現金の発行を受ける者（以下、利用者という）の装置
（以下、利用者装置という）と、電子現金による支払い
を受ける機関（以下、小売店という）の装置（以下、小
売店装置という）と、利用者の口座を管理する銀行装置
とを含む電子現金システムの上記利用者装置であって、 利用者の秘密鍵SKUとそれに対応する仮名としての公開
鍵PKUを生成し、かつ共通鍵Ｋを生成して記憶手段に記
憶する鍵生成手段と、 引出し金額ｘ、支払金額ｙを入力する入力手段と、 上記利用者の識別情報IdUと、上記秘密鍵SKUと上記公開
鍵PKUと、電子現金使用時に用いるライセンスと、上記
共通鍵Ｋとを記憶する上記記憶手段と、 上記記憶手段内に設定された利用者残高カウンタ手段
と、 小売店装置からの電子現金による支払いに関連付けされ
た情報としてのチャレンジ情報と、支払金額ｙに対し上
記秘密鍵SKU で利用者署名を付けて上記小売店装置に送
るための署名手段と、 引き出し要求時に上記仮名PKUと、引き出し額ｘとを上
記共通鍵Ｋで暗号化したK(PKU, x) を生成し、それを上
記引き出し額ｘと共通鍵情報KID と上記利用者識別情報
IdU と共に引き出し要求として上記銀行装置に送信する
暗号手段と、 利用者登録時に、 上記銀行装置を介して上記発行機関装
置から受信した上記発行機関装置による暗号化署名K(SK
I(PKU, KID))を復号して発行機関署名SKI(PKU)と上記共
通鍵情報KID を得、引き出し要求時に、上記発行機関装
置から上記銀行装置を介して受信した暗号化署名K(SKI
(PKU, x))を復号して署名SKI(PKU, x) を得る復号手段
と、利用者登録時に、 上記復号して得た署名SKI(PKU)を検証
し、正しければ上記ライセンスとして上記共通鍵情報KI
D と共に上記記憶手段に記憶し、引き出し要求時に上記
署名SKI(PKU, x) を上記公開鍵PKI で検証する署名検証
手段と、 引き出し要求時の上記署名検証結果が正しければ上記引
き出し額ｘだけ上記利用者残高カウンタを増額し、上記
利用者署名生成時に、上記利用者残高カウンタを上記支
払額ｙだけ減額する残高修正手段と、 他の装置へ情報を送出する送信手段と、 外部より各種情報を受信する受信手段と、及び 上記各手段にその処理を実行させる制御手段とを具備す
る利用者装置。 - 【請求項１０】 請求項９の利用者装置において、上記
鍵生成手段は上記公開鍵PKU と上記秘密鍵SKU としてｎ
個の公開鍵PKU1, PKU2, …, PKUnとそれらに対応するｎ
個の秘密鍵SKU1, SKU2, …, SKUnを生成して、上記記憶
手段に記憶し、上記ｎ個の公開鍵はｎ個の仮名として使
用され、上記暗号手段は上記ｎ個の仮名と上記共通鍵Ｋ
を上記公開鍵PKI で暗号化した暗号情報PKI(PKU1, PKU
2, …,PKUn, K)を生成し、上記利用者識別情報IdU と共
に上記登録要求として上記銀行装置に送信し、上記復号
手段は上記利用者登録時の暗号化署名の復号によりｎ個
のライセンスとしてのｎ個の署名SKI(PKU1), SKI(PKU
2), …, SKI(PKUn) と上記共通鍵情報KID を得、 引き出し要求時に、上記暗号手段は上記ｎ個の仮名から
任意に選択した１つPKUiと引き出し金額ｘの組を上記共
通鍵Ｋで暗号化した暗号情報K(PKUi, x)（ｉ＝１，…，
ｎ）を上記金額ｘと上記共通鍵情報KID と上記利用者識
別情報IdU と共に上記銀行装置に送り、上記復号手段は
上記発行機関装置からの暗号化署名K(SKI(PKUi,x))を上
記共通鍵Ｋにより復号して上記選択した仮名PKUiと上記
金額ｘの組に対する署名SKI(PKUi, x)を得、上記小売店
に対する支払い時に、上記ｎ個のライセンスの任意の１
つが選択され使用されることを特徴とする利用者装置。 - 【請求項１１】 電子現金を発行する機関(以下、発行
機関という）の装置（以下、発行機関装置という）と、
電子現金の発行を受ける者（以下、利用者という）の装
置（以下、利用者装置という）と、電子現金による支払
いを受ける機関（以下、小売店という）の装置（以下、
小売店装置という）と、利用者の口座を管理する銀行装
置とを含む電子現金システムの上記発行機関装置であっ
て、 秘密鍵SKI と公開鍵PKI とを生成する鍵生成手段と、 上記秘密鍵SKI、上記公開鍵PKI、仮名としての利用者公
開鍵PKU、共通鍵Ｋを記憶する記憶手段と、 登録時に上記仮名PKUに秘密鍵SKIによる署名SKI(PKU)を
ライセンスとして生成し、 利用者装置からの引き出し額ｘと仮名としての利用者公
開鍵PKUを受信し、上記利用者の仮名PKUと引き出し金額
ｘに対し、秘密鍵SKIによる署名SKI(PKU, x)を生成する
署名手段と、 上記仮名PKU に対応して上記記憶手段内に設定される発
行残高カウンタと、 上記銀行装置を介して上記利用者装置から登録要求とし
て受信した暗号化された仮名と共通鍵PKI(PKU, K) を秘
密鍵SKIで復号して仮名PKUと共通鍵Ｋを得て、上記記憶
手段に記憶し、引き出し時に上記利用者装置から上記銀
行装置を介して引き出し要求として受信され、公開鍵PK
Iで暗号化された仮名、共通鍵と引き出し金額PKI(PKU,
K, x)を秘密鍵SKI により復号してPKU, K, x を得る復
号手段と、登 録時に上記ライセンスSKI(PKU)を上記共通鍵Ｋで暗号
化した暗号化ライセンスK(SKI(PKU)) を生成し上記銀行
装置を介して上記利用者装置に送り、引き出し時に上記
署名SKI(PKU, x) を上記共通鍵Ｋにより暗号化して暗号
情報K(SKI(PKU,x))を生成し、利用者装置に銀行装置を
介して送る暗号手段と、 復 号された金額ｘと受信した金額ｘを比較する比較手段
と、 小売店装置からのヒストリ情報Ｈに含まれる利用者署名
とライセンスとを検証用公開鍵で検証する署名検証手段
と、上記比較手段が一致と判定すると上記 仮名PKU の上記発
行残高カウンタを上記引き出し額ｘだけ増額し、上記署
名検証手段により、上記利用者署名と上記ライセンスが
共に正しいとされると、上記ヒストリ情報Ｈを上記記憶
手段に記憶し、上記仮名PKU の上記発行残高カウンタ
を、上記ヒストリ情報Ｈ中の支払額ｙだけ減額する残高
修正手段と、 上記署名手段よりの署名を利用者装置へ送信する送信手
段と、 外部より情報を受信する受信手段と、 上記各手段の処理を実行させる制御手段とを具備する発
行機関装置。 - 【請求項１２】 電子現金を発行する機関(以下、発行
機関という）の装置（以下、発行機関装置という）と、
電子現金の発行を受ける者（以下、利用者という）の装
置（以下、利用者装置という）と、電子現金による支払
いを受ける機関（以下、小売店という）の装置（以下、
小売店装置という）と、利用者の口座を管理する銀行装
置とを含む電子現金システムの上記発行機関装置であっ
て、 秘密鍵SKI と公開鍵PKI とを生成する鍵生成手段と、 上記秘密鍵SKI、上記公開鍵PKI、仮名としての利用者公
開鍵PKU、共通鍵Ｋを記憶する記憶手段と、 登録時に上記仮名PKU に秘密鍵SKI による署名SKI(PKU)
をライセンスとして生成し、 利用者装置からの引き出し額ｘと仮名としての利用者公
開鍵PKUを受信し、上記利用者の仮名PKUと引き出し金額
ｘに対し、秘密鍵SKIによる署名SKI(PKU, x)を生成する
署名手段と、 上記仮名PKU に対応して上記記憶手段内に設定される発
行残高カウンタと、 上記銀行装置を介して上記利用者装置から登録要求とし
て受信した暗号化された仮名と共通鍵PKI(PKU, K) を秘
密鍵SKIで復号して仮名PKUと共通鍵Ｋを得て、上記記憶
手段に記憶し、受信したK(PKU, x) を検索手段で検索し
た共通鍵Ｋにより復号して仮名PKU と引き出し金額ｘを
得る復号手段と、 上記共通鍵Ｋに鍵識別情報KID を与え、上記共通鍵Ｋに
対応させて上記記憶手段に記憶する鍵情報付与手段と、 登 録時に上記ライセンスSKI(PKU)と上記鍵識別情報KID
を上記共通鍵Ｋで暗号化した暗号化ライセンスK(SKI(PK
U), KID)を生成し、上記銀行装置を介して上記利用者装
置に送り、引き出し時に上記署名SKI(PKU, x) を上記共
通鍵Ｋにより暗号化して暗号情報K(SKI(PKU, x))を生成
し、利用者装置に銀行装置を介して送る暗号手段と、 引き出し時に上記利用者装置から上記銀行装置を介して
引き出し要求として受信したK(PKU, x), KID, x中の上
記鍵識別情報KIDにより上記記憶手段中の対応する共通
鍵Ｋを検索する上記検索手段と、 復 号された金額ｘと受信した金額ｘを比較する比較手段
と、 小売店装置からのヒストリ情報Ｈに含まれる利用者署名
とライセンスとを検証用公開鍵で検証する署名検証手段
と、上記比較手段が一致と判定すると上記 仮名PKU の上記発
行残高カウンタを上記引き出し額ｘだけ増額し、上記署
名検証手段により、上記利用者署名と上記ライセンスが
共に正しいとされると、上記ヒストリ情報Ｈを上記記憶
手段に記憶し、上記仮名PKU の上記発行残高カウンタ
を、上記ヒストリ情報Ｈ中の支払額ｙだけ減額する残高
修正手段と、 上記署名手段よりの署名を利用者装置へ送信する送信手
段と、 外部より情報を受信する受信手段と、 上記各手段の処理を実行させる制御手段とを具備する発
行機関装置。 - 【請求項１３】 請求項１２の発行機関装置において、 上記復号手段は、上記銀行装置を介して上記利用者装置
から登録要求として受信した暗号化されたｎ個の仮名と
共通鍵PKI(PKU1, PKU2, …, PKUn, K)を秘密鍵SKI で復
号してｎ個の仮名PKU1, PKU2, …, PKUnと共通鍵Ｋを得
て、上記記憶手段に記憶し、ｎは２以上の整数であり、 上記署名手段は、上記ｎ個の仮名PKU1, PKU2, …, PKUn
にそれぞれ署名を付けてｎ個のライセンスSKI(PKU1), S
KI(PKU2), …, SKI(PKUn) を生成し、 上記暗号手段は、登録時に上記ｎ個のライセンスと上記
鍵識別情報KID を上記共通鍵Ｋで暗号化したK(SKI(PKU
1), SKI(PKU2), …, SKI(PKUn), KID)を上記暗号ライセ
ンスとしてｎ個生成し、 上記復号手段は、受信したK(PKUi, x)（ｉ＝１，…，
ｎ） を上記検索した共通鍵Ｋにより復号して仮名PKUi
と引き出し金額ｘを得、 上記署名手段は署名SKI(PKUi, x)を生成し、 上記暗号手段は上記署名SKI(PKUi, x)を上記共通鍵Ｋに
より暗号化してK(SKI(PKUi, x))を生成し、利用者装置
に銀行装置を介して送ることを特徴とする発行機関装
置。 - 【請求項１４】 請求項８〜１０の何れかに記載した利
用者装置としてコンピュータを機能させるためのプログ
ラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項１５】 請求項１１〜１３の何れかに記載した
発行機関装置としてコンピュータを機能させるためのプ
ログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36878598A JP3396638B2 (ja) | 1997-12-26 | 1998-12-25 | 利用者署名を用いた電子現金方法、その装置及び記録媒体 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35910697 | 1997-12-26 | ||
| JP9-359106 | 1997-12-26 | ||
| JP36878598A JP3396638B2 (ja) | 1997-12-26 | 1998-12-25 | 利用者署名を用いた電子現金方法、その装置及び記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11265417A JPH11265417A (ja) | 1999-09-28 |
| JP3396638B2 true JP3396638B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=26580899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36878598A Expired - Lifetime JP3396638B2 (ja) | 1997-12-26 | 1998-12-25 | 利用者署名を用いた電子現金方法、その装置及び記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3396638B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001320364A (ja) * | 2000-05-02 | 2001-11-16 | Ntt Communications Kk | 利用者確認システム及び利用者確認方法及びその記録媒体 |
| FR2811451B1 (fr) * | 2000-07-07 | 2002-11-29 | Thomson Multimedia Sa | Systeme et procede de gestion de transactions de micropaiement, terminal de client et equipement de marchand correspondants |
| JP2002279324A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Mitsuru Oba | 電子地域マネーシステム |
| JP4554902B2 (ja) * | 2003-09-02 | 2010-09-29 | 株式会社日立製作所 | サービス提供システム |
| CN114240421A (zh) * | 2016-01-25 | 2022-03-25 | 创新先进技术有限公司 | 基于移动终端eSE的信用支付方法及装置 |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP36878598A patent/JP3396638B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 電子現金方式，１９９７年暗号と情報セキュリティシンポジウム講演論文集，１９９７年１月２９日，ＳＣＩＳ９７−３Ｃ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11265417A (ja) | 1999-09-28 |
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