JP3575210B2 - デジタル情報管理システム、端末装置、情報管理センタ及びデジタル情報管理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端末装置内に蓄積されたデジタル情報の不正利用を防止するデジタル情報管理システム及びにデジタル情報管理方法に係り、特に規定回数や規定期間を越えた場合などを含む不正利用者に対してデジタル情報を利用できないようにするデジタル情報管理システム及びにデジタル情報管理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テキスト、音声、静止画、動画等をデジタル化して、コンピュータ上で利用することが急激に増えている。しかしデジタルデータには、コンピュータ上で元データと全く同じものを容易にコピー／作成できるという性質があるので、不正コピーにより著作権者やデータ販売者の権利が侵害されるといった問題が生じている。
【０００３】
また最近では、単に不正コピーを防止するだけでなく、データの有用性を理解してもらうために使用回数や使用期間を限定してデータを利用させたり、デジタル動画等を再生する回数に応じて料金を徴収したりしたいというニーズも高まっている。
【０００４】
これらの問題解決やニーズを実現する方法としては、例えば特開平３−２８８２２７号が開示されている。これはソフトウェアの使用回数を制限する方法であり、簡単に説明すると、まず、ソフトウェアの提供者が通信手段を介して使用制限回数と使用回数の初期値を利用者のコンピュータ（端末装置）に送出し、それらを利用者のコンピュータ内の記録媒体に記録しておく。そして、ソフトウェア実行時に使用回数を更新すると共に使用制限回数と比較して、使用回数が使用制限回数を越えた場合にソフトウェアの実行を中止するという方法である。
【０００５】
しかしこの方法では、利用者のコンピュータ内で使用回数と使用制限回数を記録管理しているので、専用のコンピュータならともかく、一般に仕様が公開されているハードウェアやオペレーティングシステムを使用した、いわゆる一般的なコンピュータ（パーソナルコンピュータ）では、技術レベルの高い利用者が使用回数や使用制限回数を書き換える可能性がある。また、ソフトウェア提供者に対して利用するコンピュータの電話番号やアドレスを教える必要があるので、手続きの煩雑さやプライバシー保護の点で問題があった。
【０００６】
また、別の方法が特開平７−１３１４５２号に開示されている。これは、端末装置から通信回線を介して情報センタに蓄積されているデジタル情報をダウンロードする際に、その端末装置でのみデジタル情報が利用出来るようにデジタル情報を暗号化すると共に、そのデジタル情報の利用条件をダウンロードし、端末装置内の機密処理部に格納する。そして、情報を利用する際に機密処理部に格納されている決められた使用条件に合うかどうかチェックし、この条件に合わない場合は利用を禁止するという方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この後者の方法では、端末装置内で暗号の共通鍵、使用条件、使用履歴等を格納するための機密処理部が利用者から完全に隠蔽されることが必要となるが、より多くの利用者を獲得する為には、端末装置は一般的な構成のコンピュータ（パーソナルコンピュータ）であることが望ましい。しかし、利用者が不正な方法でも読み書きすることができない耐タンパー性を持つ特殊な装置を付加することなく、ごく一般的な構成のコンピュータでこのような機密処理部を実現することは非常に困難であった。また、特殊な装置を使用すると、端末装置のコストが高くなったり、利用者数が限定されてしまい、実用上問題があった。
【０００８】
さらに、上記２つの方法では、購入したソフトウェアやデジタル情報を利用出来る端末装置がダウンロードした端末装置１台だけに限定されてしまうので、例えば、正当にデジタル情報を購入した利用者が自宅と職場の両方でそのデジタル情報を利用したいとしても、端末装置を持ち運んで移動させなければそのように利用することは不可能であり、正当な利用者の利便性を損なう恐れがあった。
また別の方法として、デジタル情報を利用する際に、その都度サーバからダウンロードを行い、端末装置内にデジタル情報を蓄積させないことによって不正コピーを防止する方法も考えられるが、通信コストが高くなり、ダウンロードにも時間がかかるといった問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、正当な利用者の利便性を損なうことなく、不正コピーを防止し、また、使用回数や使用期間を限定してデータを利用させたり、デジタル動画等を再生する回数に応じて料金を徴収したりすることのできるデジタル情報管理システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、以下に示すデジタル情報管理システム、端末装置、情報管理センタ及びデジタル情報管理方法を提供しようとするものである。
【００１１】
１．端末装置と情報管理センタとが通信回線を介して接続され、前記端末装置に記憶されているデジタル情報の管理を行うデジタル情報管理システムであって、前記端末装置は、前記情報管理センタとの通信を行う第１の通信手段と、前記情報管理センタで作成された前記デジタル情報を一意に識別する登録番号及び前記デジタル情報本体を格納するデジタル情報格納手段と、乱数を発生させる乱数発生手段と、前記管理センタの公開鍵を用いて乱数の暗号化を行う第１の暗号処理手段と、前記デジタル情報の利用手順を制御する第１の制御手段とで構成され、前記情報管理センタは、前記端末装置との通信を行う第２の通信手段と、前記端末装置に配布する前記デジタル情報を一意に識別するための登録番号とこの番号に対応させて前記デジタル情報の使用回数及び使用期間の少なくとも一方からなる使用条件データとを記憶格納する使用条件格納手段と、前記第１の暗号処理手段で暗号化された乱数の復号を行う第２の暗号処理手段と、前記情報管理センタ全体を制御する第２の制御手段とで構成され、利用者による前記端末装置の前記第１の制御手段への使用開始指示に基づき、前記発生された乱数を前記第１の暗号処理手段で暗号化されたデータとし、この暗号化データと共に前記登録番号を前記情報管理センタに送信し、この受信側である情報管理センタの前記第２の制御手段により、受信した前記登録番号が正当なものであって、且つ前記使用条件データの前記使用回数及び前記使用期間の少なくとも一方に合致した利用者の使用であることが確認されたときにのみ、前記暗号化データを復号して前記端末装置に送信するように制御し、これを受信した前記端末装置の第１の制御手段により、前記復号されたデータが前記乱数と一致するときのみ、利用者が前記デジタル情報を使用できるよう制御するようにした、ことを特徴とするデジタル情報管理システム。
【００１３】
２．端末装置と情報管理センタとが通信回線を介して接続されたデジタル情報管理システムに使用される端末装置であって、この端末装置は、前記情報管理センタとの通信を行う通信手段と、前記情報管理センタで作成されたデジタル情報を一意に識別する登録番号及び前記デジタル情報本体を格納するデジタル情報格納手段と、乱数を発生させる乱数発生手段と、前記管理センタの公開鍵を用いて乱数の暗号化を行う暗号処理手段と、前記デジタル情報の利用手順を制御する制御手段とで構成され、利用者による前記制御手段への使用開始指示に基づき、前記発生された乱数を前記暗号処理手段で暗号化されたデータとし、この暗号化データと共に前記登録番号を前記情報管理センタに送信し、前記情報管理センタから使用許可を示すデータを受信した場合にのみ、前記デジタル情報を使用することが可能となるよう制御する、ことを特徴とする端末装置。
【００１５】
３．端末装置と情報管理センタとが通信回線を介して接続されたデジタル情報管理システムに使用される情報管理センタであって、この情報管理センタは、前記端末装置との通信を行う通信手段と、前記端末装置に配布するデジタル情報を一意に識別する登録番号とこの番号に対応させて前記デジタル情報の使用回数及び使用期間の少なくとも一方からなる使用条件データとを記憶格納する使用条件格納手段と、前記端末装置により乱数が前記情報管理センタの公開鍵を用いて暗号化されて送信され、これの復号を行う暗号処理手段と、前記各手段を制御する制御手段とで構成され、前記制御手段により、前記端末装置から送信された前記登録番号が正当なものであって、且つ前記使用条件データの前記使用回数及び前記使用期間の少なくとも一方に一致していることが確認されたときのみ、使用許可を示すデータとして前記復号化された乱数を前記端末装置に送信するように制御する、ことを特徴とする情報管理センタ。
【００１７】
４．端末装置に記憶されているデジタル情報の管理を情報管理センタに格納されたデジタル情報の使用回数及び使用期間の少なくとも一方からなる使用条件データに基づいて行うデジタル情報管理方法であって、前記端末装置にて乱数を発生させる第１の手順と、この乱数を前記管理センタの公開鍵で暗号化する第２の手順と、前記デジタル情報を一意に識別する登録番号と前記暗号化された乱数とを前記端末装置から通信回線を介して接続されている情報管理センタに送信する第３の手順と、前記情報管理センタにて受信した前記登録番号に該当する前記デジタル情報が、前記使用条件データの前記使用回数及び前記使用期間の少なくとも一方に合致しているか否かを確認する第４の手順と、前記暗号化された乱数を復号化する第５の手順と、前記情報管理センタにて前記使用条件に合致していれば、前記復号化された乱数を前記端末装置に送信し、前記使用条件に合致していなければ、他の値を前記端末装置に送信する第６の手順と、前記端末装置にて受信した前記復号化された乱数と前記第１の手順にて発生させた乱数とが一致したときに前記デジタル情報を使用できるようにする第７の手順と、からなることを特徴とするデジタル情報管理方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明のデジタル情報管理システムは、図１に示すように端末装置２と情報管理センタ１とが通信回線３を介して接続されているシステムであり、端末装置２に保持されているデジタル情報の使用条件及び使用状況を情報管理センタ１で記録管理するものである。
そして、特に本発明では、デジタル情報は端末装置２に保持されているので、偽の情報管理センタ１を設けてデジタル情報を不正使用することを防止すると共に、デジタル情報の内容が流通過程で改ざんされていないかを認証する。
【００２０】
このようなデジタル情報管理システムでは、端末装置２は、図２に示すように、情報管理センタ１との通信を行う通信手段（第１の通信手段）４と、デジタル情報を一意に識別可能な登録番号と登録番号の認証子とデジタル情報本体とを格納するデジタル情報格納手段６と、情報管理センタ１で作成された公開鍵を用いて暗号化を行う暗号処理手段（第１の暗号処理手段）７と、デジタル情報の利用手順を制御する制御手段（第１の制御手段）５と、入力手段８及び出力手段９を有している。なお、登録番号の認証子は、偽の情報管理センタ１によるデジタル情報の不正使用と流通過程や端末装置２での内容の改ざんを認証するだけの場合は不要であるが、登録番号の偽造防止のために、本実施例では、登録番号と登録番号の認証子の組み合わせも使用している。
【００２１】
また、情報管理センタ１は、図４に示すように、端末装置２との通信を行う通信手段（第２の通信手段）１０１と、登録番号とその使用条件を記憶格納する使用条件格納手段１０３と、登録番号の認証を行うと共に端末装置２で暗号化された暗号の復号を行う暗号処理手段（第２の暗号処理手段）１０４と、制御手段（第２の制御手段）１０２とを有している。
【００２２】
このような構成のデジタル情報管理システムにおいて、実際にデジタル情報を管理するデジタル情報管理方法について説明する。
まず、情報販売者は、またはデジタル情報を販売する際に、登録番号と登録番号の認証子をデジタル情報本体に付加すると共に、登録番号とその使用条件を情報管理センタ１の使用条件格納手段１０３に登録する。
ここで、登録番号と登録番号の認証子をデジタル情報本体に付加する方法としては、例えば、デジタル情報があらかじめインストールされていたり、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型の記録媒体により供給されていて、デジタル情報が既に端末装置２のデジタル情報格納手段６に格納されている場合には、利用者として登録する際に登録番号と登録番号の認証子を端末装置２に対して通信回線３を介して供給し、デジタル情報を通信回線３を介してダウンロードする場合は、デジタル情報と共に供給すれば良い。
【００２３】
そして、登録後、利用者が端末装置２でデジタル情報を使用するために、端末装置２の制御手段５に使用する旨の指示を与えると、端末装置２と情報管理センタ１との間で以下の処理が行われた後、デジタル情報が利用可能となる。
まず、端末装置２は、登録番号及び登録番号の認証子と、適当な乱数を暗号処理手段７で暗号化したものを情報管理センタ１に送信する。情報管理センタ１では受信した登録番号に該当するデジタル情報の使用条件を確認し、正当に使用可能な状態であるかを確認する。正当な使用であれば暗号化された乱数を暗号処理手段１０４で復号して、その値を端末装置２に送信する。もし、正当な使用でなければそれ以外の値を端末装置２に送信する。端末装置２では情報管理センタ１から受信した値が送信した乱数と一致した時のみデジタル情報を使用できるように制御する。
【００２４】
また、デジタル情報のハッシュ関数値を情報管理センタ１にて予め計算して情報管理センタ１の秘密鍵で暗号化したものを情報本体認証子としてデジタル情報に付加しておき、端末装置２にてデジタル情報のハッシュ関数値を計算したときの値と情報本体認証子を情報管理センタ１の公開鍵で復号した値とが一致しなければ、デジタル情報が改ざんされた不正のものと判断することができる。
このような方法を用いることにより、利用者が不正に使用条件を変えることが困難になるので、デジタル情報の使用回数や使用期限を正確に管理することができる。
【００２５】
また、本発明における端末装置２は、機密保持が必要な共通鍵や秘密鍵を格納しておらず、機密保持が不要な公開鍵のみ格納している。また利用者から隠蔽する必要のある使用条件や使用履歴を格納していないので、従来例のような機密処理部を必要としない。したがって、特殊な装置を付加しない一般的な構成のコンピュータを端末装置２として使った場合でも、デジタル情報の使用回数や使用期限を正確に管理することが可能になる。
【００２６】
【実施例】
本発明デジタル情報管理システムの一実施例を図面と共に説明する。
図１は本実施例の全体の構成を示す図である。同図において、デジタル情報を利用する端末装置２とデジタル情報の使用条件を管理する情報管理センタ１とが、電話回線、専用線、ＬＡＮ等の通信回線３によって接続されている。
そして、この端末装置２の構成例を図２に示す。なお、パーソナルコンピュータで構成した場合には、同図中、点線で示した部分がパソコン本体となり、それに、キーボードやマウスなどの入力手段８及びディスプレイなどの出力手段９が接続されている。点線で囲まれたパソコン本体には、情報管理センタ１との通信を行う通信手段４と、デジタル情報を一意に識別可能な登録番号と登録番号の認証子とデジタル情報本体とを格納するデジタル情報格納手段６と、情報管理センタ１の公開鍵を使ってデジタル情報を解読する暗号処理手段７と、デジタル情報の利用手順を制御する制御手段５とを有している。
【００２７】
この通信手段４は、通信回線３の種類に応じてモデムやＬＡＮコントローラ等で構成されており、制御手段５の指示により情報管理センタ１との通信を行うものである。
デジタル情報格納手段６は、ハードディスク、フロッピーディスク、ＭＯディスク、あるいはその他の不揮発性メモリ等で構成されている。そして、１つのデジタル情報につき、デジタル情報を識別するための登録番号と登録番号の認証子とデジタル情報本体とが格納される。また、それらに加えてデジタル情報本体の認証子が格納される場合もある。
【００２８】
暗号処理手段７は図３に示すように、暗号鍵格納部７１と、乱数発生部７２と、暗号関数演算部７３と、一方向性ハッシュ関数演算部７４とセレクタ７５，７６とで構成されている。暗号鍵格納部７１には情報管理センタ１の公開鍵Ｋｐが格納されている。乱数発生部７２は適当な乱数を発生するものである。暗号関数演算部７３と一方向性ハッシュ関数演算部７４は、後述する情報管理センタ１の暗号処理手段１０４で使用されるものと同一である。なお、デジタル情報の改ざんをチェックする必要がない場合には、一方向性ハッシュ関数演算部７４及びセレクタ７６を省略することができる。暗号鍵格納部７１に格納される情報管理センタ１の公開鍵Ｋｐは、通信回線３や可搬型の記録媒体によって端末装置２に供給され、暗号鍵格納部７１に格納される。そして、端末装置２には、内容が公開されても支障のない情報センタ１で作成された公開鍵のみを格納すれば良いので、機密性は要求されない。したがって、内容を他人に公開してはいけない共通鍵や秘密鍵を格納する場合に必要な耐タンパー性を有する装置を必要とせず、一般に広く使われているパーソナルコンピュータなどを端末装置として使用することができる。なお、公開鍵を暗号鍵格納部７１に格納した後の暗号処理手段７の具体的な動作については後述する。
【００２９】
制御手段５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成されており、デジタル情報を利用者が利用する際に、決められた手順に従って端末装置２の各部を制御するものである。
入力手段８は、キーボード、マウス、操作ボタン、リモコン等で構成されており、利用者が利用するデジタル情報や利用方法を選択した結果の指示を制御手段５に与える為に使用するものである。
情報出力手段９は、ディスプレイ、スピーカ、プリンタ等の出力装置であり、デジタル情報の種類に応じて、例えば静止画や動画ならばディスプレイ、音声ならばスピーカといったように適切な出力装置が選択される。
【００３０】
そして、図４に情報管理センタ１の構成を示す。この情報管理センタ１は、端末装置２との通信を行う通信手段１０１と、使用条件を記憶格納する使用条件格納手段１０３と、公開鍵方式による暗号処理手段１０４と、制御手段１０２とで構成されている。
【００３１】
使用条件格納手段１０３には、図５に示す形式の使用条件テーブルが格納されている。図５に示すテーブルにおいて、登録番号は情報管理センタ１で管理するデジタル情報を一意に識別する番号であり、デジタル情報の種類ごとに異なる登録番号が付与されている。なお、この登録番号は端末装置２のデジタル情報格納手段６に格納されている登録番号と同じものである。また、期間制限フラグは使用期間の制限を行うかどうかを示すフラグであり、使用期間の制限を行う場合は「１」に、行わない場合は「０」に設定されている。回数制限フラグは使用回数の制限を行うかどうかを示すフラグであり、使用回数の制限を行う場合は「１」に、行わない場合は「０」に設定されている。許可開始日時は期間制限フラグが「１」の場合に有効であり、使用許可を開始する年、月日、時刻を示している。許可終了日時は期間制限フラグが「１」の場合に有効であり、使用許可を終了する年、月日、時刻を示している。使用可能回数は回数制限フラグが「１」の場合に有効であり、今後使用可能な回数を示している。したがって、回数制限フラグが「１」であって、このフィールドが「０」になると使用出来なくなる。そして、使用期間と使用回数を両方制限する場合は、２つのフラグを両方「１」にする。
【００３２】
このような構成のデジタル情報管理システムにおいて、デジタル情報販売者は、デジタル情報のダウンロードなどによって利用者にデジタル情報を販売する際や、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型の記録媒体やプレインストールによりデジタル情報を既に手に入れている利用者を登録する際に、図示しない入力手段や管理用端末を介して情報管理センタ１の制御手段１０２に所定の指示を与え、図６に示すフローチャートの手順に従って使用条件格納手段１０３に格納されている使用条件テーブルの設定を行う。
【００３３】
まず、使用条件テーブルの登録番号に使われていない番号を１つ選び新しい登録番号Ｎとする（ステップＳ１１）。次に、販売するデジタル情報本体に登録番号Ｎを付加し、端末装置２に供給する配布データを作成する（ステップＳ１２）。これについては後ほど詳しく述べる。次に、使用条件テーブルの新たなエントリに登録番号Ｎを書き込む（ステップＳ１３）。そして、デジタル情報の内容や利用者との契約により、各種の利用制限の設定を行う。まず、使用期間を制限する場合は（ステップＳ１４→ＹＥＳ）、期間制限フラグを「１」にセットし、許可開始時間と許可終了時間を各々許可開始日時フィールド、許可終了日時フィールドに設定する（ステップＳ１５）。許可開始時間あるいは許可終了時間のどちらか一方を設定する必要がない場合は、そのフィールドを所定の初期値（例えば０）にしておく。使用期間を制限しない場合は（ステップＳ１４→ＮＯ）、期間制限フラグを「０」にセットし、許可開始時間と許可終了時間を各々所定の初期値（例えば０）に設定する（ステップＳ１６）。
【００３４】
使用期間の設定後はステップ１７の使用回数の設定に移行する。そして、使用回数を制限する場合は（ステップＳ１７→ＹＥＳ）、回数制限フラグを「１」にセットすると共に、使用可能回数フィールドを設定する（ステップＳ１８）。例えば、３回だけ使用を許可する場合は、このフィールドを「３」とする。使用回数を制限しない場合は（ステップＳ１７→ＮＯ）、回数制限フラグを「０」にセットすると共に、使用可能回数フィールドを所定の初期値（例えば０）にする（ステップＳ１９）。以上で使用条件テーブルの設定が終了する。
【００３５】
さらに、デジタル情報販売者は、図示しない入力手段や管理用端末を介して情報管理センタ１の制御手段１０２に所定の指示を与え、端末装置２に供給する配布データを作成する。この配布データのフォーマットの例を図７（Ａ），（Ｂ）に示す。同図中の登録番号認証子５４及び情報本体認証子５６は情報管理センタ１の暗号処理手段１０４にて作成される。なお、同図に示す配布データは、デジタル情報本体５５も一緒に通信回線３または可搬型の記録媒体を介して供給する場合のフォーマットであり、既に、デジタル情報本体５５が端末装置２に供給されている場合には、同図に示すフォーマットからデジタル情報本体５５を省略した形で作成して端末装置２に供給する。その際、端末装置２内で位置情報５２をデジタル情報本体５５の位置に合わせて設定する。
【００３６】
図７（Ａ）に示すフォーマットは基本的なフォーマットであり、図７（Ｂ）に示すフォーマットは同図（Ａ）に示すフォーマットに対して、情報本体認証子５６を追加したものである。同図（Ｂ）に示すフォーマットでは端末装置２での処理がやや複雑になるが、デジタル情報本体５５の改ざんチェックが可能になる。
そして、同図に示す配布データにおいて、フォーマット種別５１は情報本体認証子５６の有無を区別するフラグであり、情報本体認証子５６を付けた場合に「１」、情報本体認証子５６を付けない場合に「０」というように設定されている。また、位置情報５２は登録番号５３、登録番号認証子５４、情報本体５５、情報本体認証子５６の各々の位置を示す情報である。
【００３７】
次に、情報管理センタ１の暗号処理手段１０４の構成を図８に示し、以下に説明する。ここでは、周知の公開鍵暗号方式を利用して認証子の作成、認証子の照合及び復号化が行われる。そして、デジタル情報販売者は、あらかじめ公開鍵Ｋｐと秘密鍵Ｋｓを作成しておき、公開鍵Ｋｐを端末装置２に供給しておくと共に秘密鍵Ｋｓを暗号処理手段１０４の暗号鍵格納部８１に格納しておく。
暗号処理手段１０４は、暗号鍵格納部８１、暗号関数演算部８３、一方向性ハッシュ関数演算部８４、及びセレクタ８５とで構成されており、一方向性ハッシュ関数演算部８４は、入力端子から入力される任意の長さの入力データＸから短い固定長のデータＨ（Ｘ）を演算出力するものである。そして、この演算出力Ｈ（Ｘ）から入力データＸを計算するのは極めて困難であり、また複数の異なったＸから同一のＨ（Ｘ）の値が得られる確率が極めて小さいことを特徴とする演算部である。
【００３８】
暗号関数演算部８３は、秘密鍵Ｋｓと入力データＹからある決められた暗号関数Ｆ（Ｙ）を使って出力Ｚを演算するものである。この暗号関数Ｆ（Ｙ）は、入力データＹに公開鍵Ｋｐを作用させてから秘密鍵Ｋｓを作用させる場合と、入力データＹに秘密鍵Ｋｓを作用させてから公開鍵Ｋｐを作用させる場合との、いずれの場合でも元の入力データＹを復元することができるという性質を持っている。
このことから、（１）式が成立する。
【００３９】
Ｙ ＝ Ｆ（Ｋｓ， Ｆ（Ｋｐ， Ｙ）） ＝ Ｆ（Ｋｐ， Ｆ（Ｋｓ， Ｙ）） ・・・（１）式
【００４０】
ここで、秘密鍵Ｋｓはデジタル情報販売者のみが知り、利用者（端末装置２）には知らせない情報である。したがって、Ｆ（Ｋｓ， Ｙ）はデジタル情報販売者（情報管理センタ１）のみが計算することができる。逆に言えば、Ｆ（Ｋｓ， Ｙ）が正しく計算されていれば、デジタル情報販売者が計算したということになり、Ｆ（Ｋｓ， Ｙ）は認証子としての機能を持つことになる。
【００４１】
なお、端末装置２の暗号処理手段７においても、情報管理センタ１の暗号処理手段１０４と同一の暗号関数と一方向性ハッシュ関数を使用している。
そして、登録番号認証子Ｖｎは、セレクタ８５をｆ側に設定し、登録番号Ｎを入力端子に与えて、（２）式の演算を行うことで作成される。
【００４２】
Ｖｎ ＝ Ｆ（Ｋｓ， Ｎ） ・・・（２）式
【００４３】
以上の処理を行うことにより、図７（Ａ）に示した配布データを作成することができる。さらに、以下のようにしてデジタル情報本体の認証子（情報本体認証子）Ｖｍを計算して付加することにより、図７（Ｂ）に示した配布データを作成することができる。そして、情報本体認証子Ｖｍを付加することにより、デジタル情報本体の改ざんチェックが可能となる。
デジタル情報本体の認証子Ｖｍの作成は、セレクタ８５をｅ側に設定し、デジタル情報本体Ｍを入力端子に与えることより、（３）式に示す演算が行われて作成される。
【００４４】
Ｖｍ ＝ Ｆ（Ｋｓ， Ｈ（Ｍ）） ・・・（３）式
【００４５】
次に、利用者が購入したデジタル情報を利用する場合について説明する。利用者が端末装置２の入力手段８を使用して端末装置２の制御手段５に所定の指示を与えると、図９に示すフローチャートに沿った処理が行われる。
利用者はまず、端末装置２の入力手段８を使用して利用するデジタル情報を選択する（ステップＳ２１）。この選択情報が供給される制御手段５は選択されたデジタル情報のフォーマット種別５１と位置情報５２とをデジタル情報格納手段６から読み出す（ステップＳ２２）。
そして、フォーマット種別５１の判別をおこなう（ステップＳ２３）。このフォーマット種別５１のデータが「０」の場合には（ステップＳ２３→ＮＯ）、情報本体識別子５６がないフォーマット（図７（Ａ）参照）であるので、そのままステップＳ２８に進む。
【００４６】
フォーマット種別５１のデータが「１」の場合には（ステップＳ２３→ＹＥＳ）、情報本体識別子５６を有するフォーマット（図７（Ｂ）参照）であるので、端末装置２の暗号処理手段７において（図３参照）、セレクタ７６をｃ側にセットし、デジタル情報格納手段６から読み出した情報本体Ｍ１を入力端子から入力して、一方向性ハッシュ関数演算部７４にて、Ｈａ ＝ Ｈ（Ｍ１）を計算する（ステップＳ２４）。次にセレクタ７６をｄ側にセットし、セレクタ７５をａ側にセットした後、デジタル情報格納手段６から読み出した情報本体識別子Ｖｍを入力端子から入力して、暗号関数演算部７３に供給して情報本体識別子Ｖｍに公開鍵Ｋｐを作用させた値Ｈｂ ＝ Ｆ（Ｋｐ， Ｖｍ）を算出する（ステップＳ２５）。ここで、上述した（１）式及び（３）式を使用するとＨｂは（４）式のように変形することができる。
【００４７】
Ｈｂ ＝ Ｆ（Ｋｐ， Ｖｍ） ＝ Ｆ（Ｋｐ， Ｆ（Ｋｓ， Ｈ（Ｍ）） ＝ Ｈ（Ｍ） ・・・（４）式
【００４８】
すなわち、Ｈｂは情報管理センタ１の一方向性ハッシュ関数演算部８４で計算した情報本体５５の一方向性ハッシュ関数値であり、情報本体５５が改ざんされていなければ端末装置２で計算したＨａと一致するはずである。またＨａ ＝ Ｈｂならば情報管理センタ１における情報本体Ｍと端末装置２における情報本体Ｍ１は一致することになる。したがって、端末装置２の一方向性ハッシュ関数演算部７４にて計算したＨａに対して、Ｈａ ＝ Ｈｂが成立するかどうかチェックを行う（ステップＳ２６）。Ｈａ ＝ Ｈｂが成立しなければ（ステップＳ２６→ＮＯ）、デジタル情報本体は改ざんされていることになるので、その旨のメッセージを出力手段９に出力し（ステップＳ２７）、使用を中止させる。
【００４９】
Ｈａ ＝ Ｈｂが成立した場合には（ステップＳ２６→ＹＥＳ）、暗号処理手段７のセレクタ７６をｄ側にセットし、セレクタ７５をｂ側にセットして、乱数発生部７２にて発生させる適当な乱数Ｒに対して、暗号関数演算部７３にて公開鍵Ｋｐを使って乱数Ｒを暗号化した値Ｒｅ ＝ Ｆ（Ｋｐ， Ｒ）を求める（ステップＳ２８）。そして、位置情報５２を使って登録番号Ｎｒと登録番号認証子Ｖｒとを読み出し、登録番号Ｎｒと登録番号認証子Ｖｒと乱数Ｒを暗号化した値Ｒｅを通信手段４を介して情報管理センタ１に送信する（ステップＳ２９）。
【００５０】
情報管理センタ１の暗号処理手段１０４では、受信した登録番号Ｎｒと登録番号認証子Ｖｒに対して以下のような処理を行い、登録番号５３が不正に変更されていないかのチェックを行う（ステップＳ３０）。まず、配布データ作成時に登録番号認証子５４を作成したのと同様に、セレクタ８５をｆ側に設定して入力端子に受信した登録番号Ｎｒを与え、暗号関数演算部８３によって秘密鍵Ｋｓを用いて（５）式の計算を行い、出力Ｖｏを得る。
【００５１】
Ｖｏ ＝ Ｆ（Ｋｓ， Ｎｒ） ・・・（５）式
【００５２】
ここで、Ｖｒ≠Ｖｏであれば（ステップＳ３０→ＮＯ）、登録番号５３が不正に変更されていることになるので、使用禁止を意味するデータを端末装置２に送信する（ステップＳ３１）。また、Ｖｒ ＝Ｖｏであれば（ステップＳ３０→ＹＥＳ）、登録番号５３は不正に変更されてないと判定できるので、ステップＳ３２に進む。
ステップＳ３２では、登録番号Ｎｒが使用条件テーブルに登録されているかのチェックを行う。もし登録されていなければ（ステップＳ３２→ＮＯ）、その登録番号Ｎｒは偽造されたものであると見なし、使用禁止を意味するデータを端末装置２に送信する（ステップＳ３１）。
【００５３】
そして、登録番号Ｎｒが使用条件テーブルに登録されている場合は（ステップＳ３２→ＹＥＳ）、さらに、期間制限フラグが「１」にセットされているか否かをチェックする（ステップＳ３３）。期間制限フラグが「０」の場合は（ステップＳ３３→ＮＯ）、そのままステップＳ３５へ進む。期間制限フラグが「１」にセットされている場合には（ステップＳ３３→ＹＥＳ）、現在日時が許可開始日時と許可終了日時との間にあることを確認する（ステップＳ３４）。そして、現在日時が許可開始日時と許可終了日時との間にある場合には（ステップＳ３４→ＹＥＳ）、ステップＳ３５へ進む。
【００５４】
このステップＳ３４において、（期間制限フラグが「１」であり、）許可開始日時あるいは許可終了日時が所定の初期値である場合は、初期値である項目に関し許可条件を満たすと見なす。すなわち、許可開始日時が初期値であれば、許可終了日時のみチェックし、現在日時が許可終了日時以前であればステップＳ３５へ進む。同様に、許可終了日が初期値であれば、許可開始日時のみチェックし、現在日時が許可開始日時以降であればステップＳ３５に進む。また、許可期間内でなければ（ステップＳ３４→ＮＯ）、ステップＳ３１に進み、使用禁止を意味するデータを端末装置２に送信する。
【００５５】
ステップＳ３５では回数制限フラグが「１」にセットされているかチェックする。回数制限フラグが「０」の場合は（ステップＳ３５→ＮＯ）、特に使用回数の制限がないのでそのままステップＳ３８に進む。回数制限フラグが「１」にセットされている場合は（ステップＳ３５→ＹＥＳ）、使用可能回数が「０」より大きいかをチェックする（ステップＳ３６）。そして、使用可能回数が「０」の場合は（ステップＳ３６→ＮＯ）、ステップＳ３１に進み、使用禁止を意味するデータを端末装置２に送信する。使用可能回数が「０」でない場合には、その使用可能回数を１だけ減じ（ステップＳ３７）、ステップＳ３８へ進む。そして、以上の判定により、正当な使用であると確認された場合には使用許可を意味するデータを端末装置２に送信する（ステップＳ３８）。
【００５６】
ここで使用許可及び使用禁止を意味するデータについて説明する。最も単純な一例としては、「１」を使用許可、「０」を使用禁止に割り当てる方法がある。しかしこの方法では、偽の情報管理センタ１を作ることが容易になってしまう。例えばＬＡＮを介して端末装置２と情報管理センタ１とが接続される場合、正規の情報管理センタ１と見かけ上同じアドレスを持つ偽の情報管理センタを作ることは可能であり、これが常に「１」を返すようになっていれば、既に端末装置２に格納されているデジタル情報が使用可能となってしまう。
【００５７】
このような不都合を生じないようにするために、本実施例では以下に示すような処理を行う。
情報管理センタ１では、暗号処理手段１０４のセレクタ８５をｆ側にセットして、端末装置２から送信されたＲｅ（公開鍵Ｋｐを使って乱数Ｒを暗号化した値）を入力し、暗号関数演算部８１にてＦ（Ｋｓ， Ｒｅ）を計算する。これは、以下に示した（６）式からも判るように、端末装置２で暗号化した乱数Ｒを復号化することに他ならない。そして使用許可する場合は送信データＳとして、復号化した値「Ｒ」を送信し、使用許可しない場合は「Ｒ」以外の所定値（ここでは「Ｒ ＋ １」とする）を送信する。
【００５８】
Ｆ（Ｋｓ， Ｒｅ） ＝ Ｆ（Ｋｓ， Ｆ（Ｋｐ， Ｒ）） ＝ Ｒ ・・・（６）式
【００５９】
この場合、端末装置２では情報管理センタ１の公開鍵Ｋｐを使って暗号化しているので、情報管理センタ１に格納されている秘密鍵Ｋｓが無ければ、乱数Ｒを取り出すことはできない。そして、情報管理センタ１の秘密鍵Ｋｓを入手するのは困難であるので、偽の情報管理センタ１を作ることは困難となる。
【００６０】
端末装置２の制御手段５は、通信手段４を介して情報管理センタ１から受け取ったデータＳが端末装置２で生成した乱数Ｒと同じであるかのチェックを行う（ステップＳ３９）。Ｓ＝Ｒであれば（ステップＳ３９→ＹＥＳ）、デジタル情報の利用が許可されたことになるので、デジタル情報本体５５をデジタル情報格納手段６から読み出してデジタル情報のフォーマットに従った処理を行い、ディスプレイ、スピーカ等の出力手段９に出力する（ステップＳ４０）。また、Ｓ≠Ｒであれば（ステップＳ３９→ＮＯ）、Ｓ＝（Ｒ＋１）であるかどうかチェックし（ステップＳ４１）、そうであれば（ステップＳ４１→ＹＥＳ）使用許可しない旨のメッセージを出力する（ステップＳ４２）。そして、Ｓ≠（Ｒ＋１）であれば（ステップＳ４１→ＮＯ）、正規の情報管理センタ１に接続されていない旨の警告を出す（ステップＳ４３）。以上で処理を終了する。
そして、このように処理を行うことにより登録し、使用期間、回数制限を守っている正当な端末装置（利用者）にだけ、デジタル情報の使用許可を与えることができる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明のデジタル情報管理システム及びデジタル情報管理方法は、単にデジタル情報の不正コピーを防止するだけでなく、使用期間、使用回数、あるいはその両方を限定してデジタル情報を利用させることが可能となる。厳密には、デジタル情報のコピー行為そのものは可能であるが、使用回数を制限した場合には、デジタル情報を正当な方法で入手した利用者が別の利用者にデジタル情報のコピーを渡しても、コピーを入手した別の利用者が使用した回数だけ元の利用者の使用できる回数が減ってしまい、元の利用者が不利益を被るので、このような行為（デジタル情報のコピー）を十分抑制できる。
【００６２】
また、正当な利用者が、例えば自宅と仕事場の２個所でデジタル情報を使用したい場合には、別々の端末装置にデジタル情報をコピーして、それぞれの端末装置で、正当に利用することができる。この場合でも、使用回数が制限されている場合には、それぞれの端末装置で使用された回数の合計で使用回数の制限が行われるので、情報提供者が被害を受けることはない。
【００６３】
さらに、デジタル情報の使用条件や使用状況を全て情報管理センタで記録管理するので、端末装置の利用者がこれらの情報を不正に変更することは非常に困難となる。
そして、使用許可のデータとして、端末装置内で発生させた乱数を使用した場合には、使用許可のデータを偽造したり、正規の情報管理センタに接続しないでデジタル情報を利用することが非常に困難となり、著作権者や販売者の権利を強固に守ることができる。
【００６４】
一方、利用者にとっては、個別のニーズに応じて使用期間や使用回数を細かく設定した購入ができるので、これらの条件を設定しない売り切りの場合よりも無駄がなく、実質的に安い料金で必要な情報を必要なだけ利用することができる。また、デジタル情報を端末装置に格納して使用許可情報だけを端末装置に送信する方式なので、端末装置にデジタル情報を蓄積せず利用の度にセンタからダウンロードする従来の方式と比べて、通信コストが安く済み、利用する際の待ち時間も少なくなるという優れた効果がある。
【００６５】
さらに本発明は、端末装置内に暗号の共通鍵や秘密鍵を格納していないので、利用者に対して機密性を要求される部分は必要ない。したがって、端末装置に特殊な装置を付加することなく、一般的な構成のコンピュータを端末装置として構成することができるので、端末装置のコストが従来より安くなると同時に、より多くのユーザが利用可能となる。
また、一般的な構成のコンピュータを端末装置として構成することができることにより、デジタル情報を利用する端末装置の種類が限定されないので、利用者はデジタル情報を複数の異なった端末装置からでも利用することができ、利用者の利便性が向上するという効果がある。
【００６６】
さらに、配布データに情報本体認証子を含めた場合には、ダウンロードや配送時及び端末装置で行われる情報本体の不正な改変にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデジタル情報管理システムの一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明のデジタル情報管理システムの端末装置例を示す構成図である。
【図３】本発明の端末装置の暗号処理手段の例を示す構成図である。
【図４】情報管理センタを示す構成図である。
【図５】使用条件テーブルを説明するための図である。
【図６】使用条件テーブルの設定方法を説明するフローチャート図である。
【図７】端末装置に供給するデータフォーマットの例を示す構成図である。
【図８】本発明の情報処理センタの暗号処理手段の例を示す構成図である。
【図９】デジタル情報の利用手順を説明するためのフローチャート図である。
【符号の説明】
１ 情報管理センタ
２ 端末装置
３ 通信回線
４ 通信手段（第１の通信手段）
５ 制御手段（第１の制御手段）
６ デジタル情報格納手段
７ 暗号処理手段（第１の暗号処理手段）
８ 入力手段
９ 出力手段
１０１ 通信手段（第２の通信手段）
１０２ 制御手段（第２の制御手段）
１０３ 使用条件格納手段
１０４ 暗号処理手段（第２の暗号処理手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、端末装置内に蓄積されたデジタル情報の不正利用を防止するデジタル情報管理システム及びにデジタル情報管理方法に係り、特に規定回数や規定期間を越えた場合などを含む不正利用者に対してデジタル情報を利用できないようにするデジタル情報管理システム及びにデジタル情報管理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テキスト、音声、静止画、動画等をデジタル化して、コンピュータ上で利用することが急激に増えている。しかしデジタルデータには、コンピュータ上で元データと全く同じものを容易にコピー／作成できるという性質があるので、不正コピーにより著作権者やデータ販売者の権利が侵害されるといった問題が生じている。
【０００３】
また最近では、単に不正コピーを防止するだけでなく、データの有用性を理解してもらうために使用回数や使用期間を限定してデータを利用させたり、デジタル動画等を再生する回数に応じて料金を徴収したりしたいというニーズも高まっている。
【０００４】
これらの問題解決やニーズを実現する方法としては、例えば特開平３−２８８２２７号が開示されている。これはソフトウェアの使用回数を制限する方法であり、簡単に説明すると、まず、ソフトウェアの提供者が通信手段を介して使用制限回数と使用回数の初期値を利用者のコンピュータ（端末装置）に送出し、それらを利用者のコンピュータ内の記録媒体に記録しておく。そして、ソフトウェア実行時に使用回数を更新すると共に使用制限回数と比較して、使用回数が使用制限回数を越えた場合にソフトウェアの実行を中止するという方法である。
【０００５】
しかしこの方法では、利用者のコンピュータ内で使用回数と使用制限回数を記録管理しているので、専用のコンピュータならともかく、一般に仕様が公開されているハードウェアやオペレーティングシステムを使用した、いわゆる一般的なコンピュータ（パーソナルコンピュータ）では、技術レベルの高い利用者が使用回数や使用制限回数を書き換える可能性がある。また、ソフトウェア提供者に対して利用するコンピュータの電話番号やアドレスを教える必要があるので、手続きの煩雑さやプライバシー保護の点で問題があった。
【０００６】
また、別の方法が特開平７−１３１４５２号に開示されている。これは、端末装置から通信回線を介して情報センタに蓄積されているデジタル情報をダウンロードする際に、その端末装置でのみデジタル情報が利用出来るようにデジタル情報を暗号化すると共に、そのデジタル情報の利用条件をダウンロードし、端末装置内の機密処理部に格納する。そして、情報を利用する際に機密処理部に格納されている決められた使用条件に合うかどうかチェックし、この条件に合わない場合は利用を禁止するという方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この後者の方法では、端末装置内で暗号の共通鍵、使用条件、使用履歴等を格納するための機密処理部が利用者から完全に隠蔽されることが必要となるが、より多くの利用者を獲得する為には、端末装置は一般的な構成のコンピュータ（パーソナルコンピュータ）であることが望ましい。しかし、利用者が不正な方法でも読み書きすることができない耐タンパー性を持つ特殊な装置を付加することなく、ごく一般的な構成のコンピュータでこのような機密処理部を実現することは非常に困難であった。また、特殊な装置を使用すると、端末装置のコストが高くなったり、利用者数が限定されてしまい、実用上問題があった。
【０００８】
さらに、上記２つの方法では、購入したソフトウェアやデジタル情報を利用出来る端末装置がダウンロードした端末装置１台だけに限定されてしまうので、例えば、正当にデジタル情報を購入した利用者が自宅と職場の両方でそのデジタル情報を利用したいとしても、端末装置を持ち運んで移動させなければそのように利用することは不可能であり、正当な利用者の利便性を損なう恐れがあった。
また別の方法として、デジタル情報を利用する際に、その都度サーバからダウンロードを行い、端末装置内にデジタル情報を蓄積させないことによって不正コピーを防止する方法も考えられるが、通信コストが高くなり、ダウンロードにも時間がかかるといった問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、正当な利用者の利便性を損なうことなく、不正コピーを防止し、また、使用回数や使用期間を限定してデータを利用させたり、デジタル動画等を再生する回数に応じて料金を徴収したりすることのできるデジタル情報管理システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、以下に示すデジタル情報管理システム、端末装置、情報管理センタ及びデジタル情報管理方法を提供しようとするものである。
【００１１】
１．端末装置と情報管理センタとが通信回線を介して接続され、前記端末装置に記憶されているデジタル情報の管理を行うデジタル情報管理システムであって、前記端末装置は、前記情報管理センタとの通信を行う第１の通信手段と、前記情報管理センタで作成された前記デジタル情報を一意に識別する登録番号及び前記デジタル情報本体を格納するデジタル情報格納手段と、乱数を発生させる乱数発生手段と、前記管理センタの公開鍵を用いて乱数の暗号化を行う第１の暗号処理手段と、前記デジタル情報の利用手順を制御する第１の制御手段とで構成され、前記情報管理センタは、前記端末装置との通信を行う第２の通信手段と、前記端末装置に配布する前記デジタル情報を一意に識別するための登録番号とこの番号に対応させて前記デジタル情報の使用回数及び使用期間の少なくとも一方からなる使用条件データとを記憶格納する使用条件格納手段と、前記第１の暗号処理手段で暗号化された乱数の復号を行う第２の暗号処理手段と、前記情報管理センタ全体を制御する第２の制御手段とで構成され、利用者による前記端末装置の前記第１の制御手段への使用開始指示に基づき、前記発生された乱数を前記第１の暗号処理手段で暗号化されたデータとし、この暗号化データと共に前記登録番号を前記情報管理センタに送信し、この受信側である情報管理センタの前記第２の制御手段により、受信した前記登録番号が正当なものであって、且つ前記使用条件データの前記使用回数及び前記使用期間の少なくとも一方に合致した利用者の使用であることが確認されたときにのみ、前記暗号化データを復号して前記端末装置に送信するように制御し、これを受信した前記端末装置の第１の制御手段により、前記復号されたデータが前記乱数と一致するときのみ、利用者が前記デジタル情報を使用できるよう制御するようにした、ことを特徴とするデジタル情報管理システム。
【００１３】
２．端末装置と情報管理センタとが通信回線を介して接続されたデジタル情報管理システムに使用される端末装置であって、この端末装置は、前記情報管理センタとの通信を行う通信手段と、前記情報管理センタで作成されたデジタル情報を一意に識別する登録番号及び前記デジタル情報本体を格納するデジタル情報格納手段と、乱数を発生させる乱数発生手段と、前記管理センタの公開鍵を用いて乱数の暗号化を行う暗号処理手段と、前記デジタル情報の利用手順を制御する制御手段とで構成され、利用者による前記制御手段への使用開始指示に基づき、前記発生された乱数を前記暗号処理手段で暗号化されたデータとし、この暗号化データと共に前記登録番号を前記情報管理センタに送信し、前記情報管理センタから使用許可を示すデータを受信した場合にのみ、前記デジタル情報を使用することが可能となるよう制御する、ことを特徴とする端末装置。
【００１５】
３．端末装置と情報管理センタとが通信回線を介して接続されたデジタル情報管理システムに使用される情報管理センタであって、この情報管理センタは、前記端末装置との通信を行う通信手段と、前記端末装置に配布するデジタル情報を一意に識別する登録番号とこの番号に対応させて前記デジタル情報の使用回数及び使用期間の少なくとも一方からなる使用条件データとを記憶格納する使用条件格納手段と、前記端末装置により乱数が前記情報管理センタの公開鍵を用いて暗号化されて送信され、これの復号を行う暗号処理手段と、前記各手段を制御する制御手段とで構成され、前記制御手段により、前記端末装置から送信された前記登録番号が正当なものであって、且つ前記使用条件データの前記使用回数及び前記使用期間の少なくとも一方に一致していることが確認されたときのみ、使用許可を示すデータとして前記復号化された乱数を前記端末装置に送信するように制御する、ことを特徴とする情報管理センタ。
【００１７】
４．端末装置に記憶されているデジタル情報の管理を情報管理センタに格納されたデジタル情報の使用回数及び使用期間の少なくとも一方からなる使用条件データに基づいて行うデジタル情報管理方法であって、前記端末装置にて乱数を発生させる第１の手順と、この乱数を前記管理センタの公開鍵で暗号化する第２の手順と、前記デジタル情報を一意に識別する登録番号と前記暗号化された乱数とを前記端末装置から通信回線を介して接続されている情報管理センタに送信する第３の手順と、前記情報管理センタにて受信した前記登録番号に該当する前記デジタル情報が、前記使用条件データの前記使用回数及び前記使用期間の少なくとも一方に合致しているか否かを確認する第４の手順と、前記暗号化された乱数を復号化する第５の手順と、前記情報管理センタにて前記使用条件に合致していれば、前記復号化された乱数を前記端末装置に送信し、前記使用条件に合致していなければ、他の値を前記端末装置に送信する第６の手順と、前記端末装置にて受信した前記復号化された乱数と前記第１の手順にて発生させた乱数とが一致したときに前記デジタル情報を使用できるようにする第７の手順と、からなることを特徴とするデジタル情報管理方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明のデジタル情報管理システムは、図１に示すように端末装置２と情報管理センタ１とが通信回線３を介して接続されているシステムであり、端末装置２に保持されているデジタル情報の使用条件及び使用状況を情報管理センタ１で記録管理するものである。
そして、特に本発明では、デジタル情報は端末装置２に保持されているので、偽の情報管理センタ１を設けてデジタル情報を不正使用することを防止すると共に、デジタル情報の内容が流通過程で改ざんされていないかを認証する。
【００２０】
このようなデジタル情報管理システムでは、端末装置２は、図２に示すように、情報管理センタ１との通信を行う通信手段（第１の通信手段）４と、デジタル情報を一意に識別可能な登録番号と登録番号の認証子とデジタル情報本体とを格納するデジタル情報格納手段６と、情報管理センタ１で作成された公開鍵を用いて暗号化を行う暗号処理手段（第１の暗号処理手段）７と、デジタル情報の利用手順を制御する制御手段（第１の制御手段）５と、入力手段８及び出力手段９を有している。なお、登録番号の認証子は、偽の情報管理センタ１によるデジタル情報の不正使用と流通過程や端末装置２での内容の改ざんを認証するだけの場合は不要であるが、登録番号の偽造防止のために、本実施例では、登録番号と登録番号の認証子の組み合わせも使用している。
【００２１】
また、情報管理センタ１は、図４に示すように、端末装置２との通信を行う通信手段（第２の通信手段）１０１と、登録番号とその使用条件を記憶格納する使用条件格納手段１０３と、登録番号の認証を行うと共に端末装置２で暗号化された暗号の復号を行う暗号処理手段（第２の暗号処理手段）１０４と、制御手段（第２の制御手段）１０２とを有している。
【００２２】
このような構成のデジタル情報管理システムにおいて、実際にデジタル情報を管理するデジタル情報管理方法について説明する。
まず、情報販売者は、またはデジタル情報を販売する際に、登録番号と登録番号の認証子をデジタル情報本体に付加すると共に、登録番号とその使用条件を情報管理センタ１の使用条件格納手段１０３に登録する。
ここで、登録番号と登録番号の認証子をデジタル情報本体に付加する方法としては、例えば、デジタル情報があらかじめインストールされていたり、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型の記録媒体により供給されていて、デジタル情報が既に端末装置２のデジタル情報格納手段６に格納されている場合には、利用者として登録する際に登録番号と登録番号の認証子を端末装置２に対して通信回線３を介して供給し、デジタル情報を通信回線３を介してダウンロードする場合は、デジタル情報と共に供給すれば良い。
【００２３】
そして、登録後、利用者が端末装置２でデジタル情報を使用するために、端末装置２の制御手段５に使用する旨の指示を与えると、端末装置２と情報管理センタ１との間で以下の処理が行われた後、デジタル情報が利用可能となる。
まず、端末装置２は、登録番号及び登録番号の認証子と、適当な乱数を暗号処理手段７で暗号化したものを情報管理センタ１に送信する。情報管理センタ１では受信した登録番号に該当するデジタル情報の使用条件を確認し、正当に使用可能な状態であるかを確認する。正当な使用であれば暗号化された乱数を暗号処理手段１０４で復号して、その値を端末装置２に送信する。もし、正当な使用でなければそれ以外の値を端末装置２に送信する。端末装置２では情報管理センタ１から受信した値が送信した乱数と一致した時のみデジタル情報を使用できるように制御する。
【００２４】
また、デジタル情報のハッシュ関数値を情報管理センタ１にて予め計算して情報管理センタ１の秘密鍵で暗号化したものを情報本体認証子としてデジタル情報に付加しておき、端末装置２にてデジタル情報のハッシュ関数値を計算したときの値と情報本体認証子を情報管理センタ１の公開鍵で復号した値とが一致しなければ、デジタル情報が改ざんされた不正のものと判断することができる。
このような方法を用いることにより、利用者が不正に使用条件を変えることが困難になるので、デジタル情報の使用回数や使用期限を正確に管理することができる。
【００２５】
また、本発明における端末装置２は、機密保持が必要な共通鍵や秘密鍵を格納しておらず、機密保持が不要な公開鍵のみ格納している。また利用者から隠蔽する必要のある使用条件や使用履歴を格納していないので、従来例のような機密処理部を必要としない。したがって、特殊な装置を付加しない一般的な構成のコンピュータを端末装置２として使った場合でも、デジタル情報の使用回数や使用期限を正確に管理することが可能になる。
【００２６】
【実施例】
本発明デジタル情報管理システムの一実施例を図面と共に説明する。
図１は本実施例の全体の構成を示す図である。同図において、デジタル情報を利用する端末装置２とデジタル情報の使用条件を管理する情報管理センタ１とが、電話回線、専用線、ＬＡＮ等の通信回線３によって接続されている。
そして、この端末装置２の構成例を図２に示す。なお、パーソナルコンピュータで構成した場合には、同図中、点線で示した部分がパソコン本体となり、それに、キーボードやマウスなどの入力手段８及びディスプレイなどの出力手段９が接続されている。点線で囲まれたパソコン本体には、情報管理センタ１との通信を行う通信手段４と、デジタル情報を一意に識別可能な登録番号と登録番号の認証子とデジタル情報本体とを格納するデジタル情報格納手段６と、情報管理センタ１の公開鍵を使ってデジタル情報を解読する暗号処理手段７と、デジタル情報の利用手順を制御する制御手段５とを有している。
【００２７】
この通信手段４は、通信回線３の種類に応じてモデムやＬＡＮコントローラ等で構成されており、制御手段５の指示により情報管理センタ１との通信を行うものである。
デジタル情報格納手段６は、ハードディスク、フロッピーディスク、ＭＯディスク、あるいはその他の不揮発性メモリ等で構成されている。そして、１つのデジタル情報につき、デジタル情報を識別するための登録番号と登録番号の認証子とデジタル情報本体とが格納される。また、それらに加えてデジタル情報本体の認証子が格納される場合もある。
【００２８】
暗号処理手段７は図３に示すように、暗号鍵格納部７１と、乱数発生部７２と、暗号関数演算部７３と、一方向性ハッシュ関数演算部７４とセレクタ７５，７６とで構成されている。暗号鍵格納部７１には情報管理センタ１の公開鍵Ｋｐが格納されている。乱数発生部７２は適当な乱数を発生するものである。暗号関数演算部７３と一方向性ハッシュ関数演算部７４は、後述する情報管理センタ１の暗号処理手段１０４で使用されるものと同一である。なお、デジタル情報の改ざんをチェックする必要がない場合には、一方向性ハッシュ関数演算部７４及びセレクタ７６を省略することができる。暗号鍵格納部７１に格納される情報管理センタ１の公開鍵Ｋｐは、通信回線３や可搬型の記録媒体によって端末装置２に供給され、暗号鍵格納部７１に格納される。そして、端末装置２には、内容が公開されても支障のない情報センタ１で作成された公開鍵のみを格納すれば良いので、機密性は要求されない。したがって、内容を他人に公開してはいけない共通鍵や秘密鍵を格納する場合に必要な耐タンパー性を有する装置を必要とせず、一般に広く使われているパーソナルコンピュータなどを端末装置として使用することができる。なお、公開鍵を暗号鍵格納部７１に格納した後の暗号処理手段７の具体的な動作については後述する。
【００２９】
制御手段５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成されており、デジタル情報を利用者が利用する際に、決められた手順に従って端末装置２の各部を制御するものである。
入力手段８は、キーボード、マウス、操作ボタン、リモコン等で構成されており、利用者が利用するデジタル情報や利用方法を選択した結果の指示を制御手段５に与える為に使用するものである。
情報出力手段９は、ディスプレイ、スピーカ、プリンタ等の出力装置であり、デジタル情報の種類に応じて、例えば静止画や動画ならばディスプレイ、音声ならばスピーカといったように適切な出力装置が選択される。
【００３０】
そして、図４に情報管理センタ１の構成を示す。この情報管理センタ１は、端末装置２との通信を行う通信手段１０１と、使用条件を記憶格納する使用条件格納手段１０３と、公開鍵方式による暗号処理手段１０４と、制御手段１０２とで構成されている。
【００３１】
使用条件格納手段１０３には、図５に示す形式の使用条件テーブルが格納されている。図５に示すテーブルにおいて、登録番号は情報管理センタ１で管理するデジタル情報を一意に識別する番号であり、デジタル情報の種類ごとに異なる登録番号が付与されている。なお、この登録番号は端末装置２のデジタル情報格納手段６に格納されている登録番号と同じものである。また、期間制限フラグは使用期間の制限を行うかどうかを示すフラグであり、使用期間の制限を行う場合は「１」に、行わない場合は「０」に設定されている。回数制限フラグは使用回数の制限を行うかどうかを示すフラグであり、使用回数の制限を行う場合は「１」に、行わない場合は「０」に設定されている。許可開始日時は期間制限フラグが「１」の場合に有効であり、使用許可を開始する年、月日、時刻を示している。許可終了日時は期間制限フラグが「１」の場合に有効であり、使用許可を終了する年、月日、時刻を示している。使用可能回数は回数制限フラグが「１」の場合に有効であり、今後使用可能な回数を示している。したがって、回数制限フラグが「１」であって、このフィールドが「０」になると使用出来なくなる。そして、使用期間と使用回数を両方制限する場合は、２つのフラグを両方「１」にする。
【００３２】
このような構成のデジタル情報管理システムにおいて、デジタル情報販売者は、デジタル情報のダウンロードなどによって利用者にデジタル情報を販売する際や、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型の記録媒体やプレインストールによりデジタル情報を既に手に入れている利用者を登録する際に、図示しない入力手段や管理用端末を介して情報管理センタ１の制御手段１０２に所定の指示を与え、図６に示すフローチャートの手順に従って使用条件格納手段１０３に格納されている使用条件テーブルの設定を行う。
【００３３】
まず、使用条件テーブルの登録番号に使われていない番号を１つ選び新しい登録番号Ｎとする（ステップＳ１１）。次に、販売するデジタル情報本体に登録番号Ｎを付加し、端末装置２に供給する配布データを作成する（ステップＳ１２）。これについては後ほど詳しく述べる。次に、使用条件テーブルの新たなエントリに登録番号Ｎを書き込む（ステップＳ１３）。そして、デジタル情報の内容や利用者との契約により、各種の利用制限の設定を行う。まず、使用期間を制限する場合は（ステップＳ１４→ＹＥＳ）、期間制限フラグを「１」にセットし、許可開始時間と許可終了時間を各々許可開始日時フィールド、許可終了日時フィールドに設定する（ステップＳ１５）。許可開始時間あるいは許可終了時間のどちらか一方を設定する必要がない場合は、そのフィールドを所定の初期値（例えば０）にしておく。使用期間を制限しない場合は（ステップＳ１４→ＮＯ）、期間制限フラグを「０」にセットし、許可開始時間と許可終了時間を各々所定の初期値（例えば０）に設定する（ステップＳ１６）。
【００３４】
使用期間の設定後はステップ１７の使用回数の設定に移行する。そして、使用回数を制限する場合は（ステップＳ１７→ＹＥＳ）、回数制限フラグを「１」にセットすると共に、使用可能回数フィールドを設定する（ステップＳ１８）。例えば、３回だけ使用を許可する場合は、このフィールドを「３」とする。使用回数を制限しない場合は（ステップＳ１７→ＮＯ）、回数制限フラグを「０」にセットすると共に、使用可能回数フィールドを所定の初期値（例えば０）にする（ステップＳ１９）。以上で使用条件テーブルの設定が終了する。
【００３５】
さらに、デジタル情報販売者は、図示しない入力手段や管理用端末を介して情報管理センタ１の制御手段１０２に所定の指示を与え、端末装置２に供給する配布データを作成する。この配布データのフォーマットの例を図７（Ａ），（Ｂ）に示す。同図中の登録番号認証子５４及び情報本体認証子５６は情報管理センタ１の暗号処理手段１０４にて作成される。なお、同図に示す配布データは、デジタル情報本体５５も一緒に通信回線３または可搬型の記録媒体を介して供給する場合のフォーマットであり、既に、デジタル情報本体５５が端末装置２に供給されている場合には、同図に示すフォーマットからデジタル情報本体５５を省略した形で作成して端末装置２に供給する。その際、端末装置２内で位置情報５２をデジタル情報本体５５の位置に合わせて設定する。
【００３６】
図７（Ａ）に示すフォーマットは基本的なフォーマットであり、図７（Ｂ）に示すフォーマットは同図（Ａ）に示すフォーマットに対して、情報本体認証子５６を追加したものである。同図（Ｂ）に示すフォーマットでは端末装置２での処理がやや複雑になるが、デジタル情報本体５５の改ざんチェックが可能になる。
そして、同図に示す配布データにおいて、フォーマット種別５１は情報本体認証子５６の有無を区別するフラグであり、情報本体認証子５６を付けた場合に「１」、情報本体認証子５６を付けない場合に「０」というように設定されている。また、位置情報５２は登録番号５３、登録番号認証子５４、情報本体５５、情報本体認証子５６の各々の位置を示す情報である。
【００３７】
次に、情報管理センタ１の暗号処理手段１０４の構成を図８に示し、以下に説明する。ここでは、周知の公開鍵暗号方式を利用して認証子の作成、認証子の照合及び復号化が行われる。そして、デジタル情報販売者は、あらかじめ公開鍵Ｋｐと秘密鍵Ｋｓを作成しておき、公開鍵Ｋｐを端末装置２に供給しておくと共に秘密鍵Ｋｓを暗号処理手段１０４の暗号鍵格納部８１に格納しておく。
暗号処理手段１０４は、暗号鍵格納部８１、暗号関数演算部８３、一方向性ハッシュ関数演算部８４、及びセレクタ８５とで構成されており、一方向性ハッシュ関数演算部８４は、入力端子から入力される任意の長さの入力データＸから短い固定長のデータＨ（Ｘ）を演算出力するものである。そして、この演算出力Ｈ（Ｘ）から入力データＸを計算するのは極めて困難であり、また複数の異なったＸから同一のＨ（Ｘ）の値が得られる確率が極めて小さいことを特徴とする演算部である。
【００３８】
暗号関数演算部８３は、秘密鍵Ｋｓと入力データＹからある決められた暗号関数Ｆ（Ｙ）を使って出力Ｚを演算するものである。この暗号関数Ｆ（Ｙ）は、入力データＹに公開鍵Ｋｐを作用させてから秘密鍵Ｋｓを作用させる場合と、入力データＹに秘密鍵Ｋｓを作用させてから公開鍵Ｋｐを作用させる場合との、いずれの場合でも元の入力データＹを復元することができるという性質を持っている。
このことから、（１）式が成立する。
【００３９】
Ｙ ＝ Ｆ（Ｋｓ， Ｆ（Ｋｐ， Ｙ）） ＝ Ｆ（Ｋｐ， Ｆ（Ｋｓ， Ｙ）） ・・・（１）式
【００４０】
ここで、秘密鍵Ｋｓはデジタル情報販売者のみが知り、利用者（端末装置２）には知らせない情報である。したがって、Ｆ（Ｋｓ， Ｙ）はデジタル情報販売者（情報管理センタ１）のみが計算することができる。逆に言えば、Ｆ（Ｋｓ， Ｙ）が正しく計算されていれば、デジタル情報販売者が計算したということになり、Ｆ（Ｋｓ， Ｙ）は認証子としての機能を持つことになる。
【００４１】
なお、端末装置２の暗号処理手段７においても、情報管理センタ１の暗号処理手段１０４と同一の暗号関数と一方向性ハッシュ関数を使用している。
そして、登録番号認証子Ｖｎは、セレクタ８５をｆ側に設定し、登録番号Ｎを入力端子に与えて、（２）式の演算を行うことで作成される。
【００４２】
Ｖｎ ＝ Ｆ（Ｋｓ， Ｎ） ・・・（２）式
【００４３】
以上の処理を行うことにより、図７（Ａ）に示した配布データを作成することができる。さらに、以下のようにしてデジタル情報本体の認証子（情報本体認証子）Ｖｍを計算して付加することにより、図７（Ｂ）に示した配布データを作成することができる。そして、情報本体認証子Ｖｍを付加することにより、デジタル情報本体の改ざんチェックが可能となる。
デジタル情報本体の認証子Ｖｍの作成は、セレクタ８５をｅ側に設定し、デジタル情報本体Ｍを入力端子に与えることより、（３）式に示す演算が行われて作成される。
【００４４】
Ｖｍ ＝ Ｆ（Ｋｓ， Ｈ（Ｍ）） ・・・（３）式
【００４５】
次に、利用者が購入したデジタル情報を利用する場合について説明する。利用者が端末装置２の入力手段８を使用して端末装置２の制御手段５に所定の指示を与えると、図９に示すフローチャートに沿った処理が行われる。
利用者はまず、端末装置２の入力手段８を使用して利用するデジタル情報を選択する（ステップＳ２１）。この選択情報が供給される制御手段５は選択されたデジタル情報のフォーマット種別５１と位置情報５２とをデジタル情報格納手段６から読み出す（ステップＳ２２）。
そして、フォーマット種別５１の判別をおこなう（ステップＳ２３）。このフォーマット種別５１のデータが「０」の場合には（ステップＳ２３→ＮＯ）、情報本体識別子５６がないフォーマット（図７（Ａ）参照）であるので、そのままステップＳ２８に進む。
【００４６】
フォーマット種別５１のデータが「１」の場合には（ステップＳ２３→ＹＥＳ）、情報本体識別子５６を有するフォーマット（図７（Ｂ）参照）であるので、端末装置２の暗号処理手段７において（図３参照）、セレクタ７６をｃ側にセットし、デジタル情報格納手段６から読み出した情報本体Ｍ１を入力端子から入力して、一方向性ハッシュ関数演算部７４にて、Ｈａ ＝ Ｈ（Ｍ１）を計算する（ステップＳ２４）。次にセレクタ７６をｄ側にセットし、セレクタ７５をａ側にセットした後、デジタル情報格納手段６から読み出した情報本体識別子Ｖｍを入力端子から入力して、暗号関数演算部７３に供給して情報本体識別子Ｖｍに公開鍵Ｋｐを作用させた値Ｈｂ ＝ Ｆ（Ｋｐ， Ｖｍ）を算出する（ステップＳ２５）。ここで、上述した（１）式及び（３）式を使用するとＨｂは（４）式のように変形することができる。
【００４７】
Ｈｂ ＝ Ｆ（Ｋｐ， Ｖｍ） ＝ Ｆ（Ｋｐ， Ｆ（Ｋｓ， Ｈ（Ｍ）） ＝ Ｈ（Ｍ） ・・・（４）式
【００４８】
すなわち、Ｈｂは情報管理センタ１の一方向性ハッシュ関数演算部８４で計算した情報本体５５の一方向性ハッシュ関数値であり、情報本体５５が改ざんされていなければ端末装置２で計算したＨａと一致するはずである。またＨａ ＝ Ｈｂならば情報管理センタ１における情報本体Ｍと端末装置２における情報本体Ｍ１は一致することになる。したがって、端末装置２の一方向性ハッシュ関数演算部７４にて計算したＨａに対して、Ｈａ ＝ Ｈｂが成立するかどうかチェックを行う（ステップＳ２６）。Ｈａ ＝ Ｈｂが成立しなければ（ステップＳ２６→ＮＯ）、デジタル情報本体は改ざんされていることになるので、その旨のメッセージを出力手段９に出力し（ステップＳ２７）、使用を中止させる。
【００４９】
Ｈａ ＝ Ｈｂが成立した場合には（ステップＳ２６→ＹＥＳ）、暗号処理手段７のセレクタ７６をｄ側にセットし、セレクタ７５をｂ側にセットして、乱数発生部７２にて発生させる適当な乱数Ｒに対して、暗号関数演算部７３にて公開鍵Ｋｐを使って乱数Ｒを暗号化した値Ｒｅ ＝ Ｆ（Ｋｐ， Ｒ）を求める（ステップＳ２８）。そして、位置情報５２を使って登録番号Ｎｒと登録番号認証子Ｖｒとを読み出し、登録番号Ｎｒと登録番号認証子Ｖｒと乱数Ｒを暗号化した値Ｒｅを通信手段４を介して情報管理センタ１に送信する（ステップＳ２９）。
【００５０】
情報管理センタ１の暗号処理手段１０４では、受信した登録番号Ｎｒと登録番号認証子Ｖｒに対して以下のような処理を行い、登録番号５３が不正に変更されていないかのチェックを行う（ステップＳ３０）。まず、配布データ作成時に登録番号認証子５４を作成したのと同様に、セレクタ８５をｆ側に設定して入力端子に受信した登録番号Ｎｒを与え、暗号関数演算部８３によって秘密鍵Ｋｓを用いて（５）式の計算を行い、出力Ｖｏを得る。
【００５１】
Ｖｏ ＝ Ｆ（Ｋｓ， Ｎｒ） ・・・（５）式
【００５２】
ここで、Ｖｒ≠Ｖｏであれば（ステップＳ３０→ＮＯ）、登録番号５３が不正に変更されていることになるので、使用禁止を意味するデータを端末装置２に送信する（ステップＳ３１）。また、Ｖｒ ＝Ｖｏであれば（ステップＳ３０→ＹＥＳ）、登録番号５３は不正に変更されてないと判定できるので、ステップＳ３２に進む。
ステップＳ３２では、登録番号Ｎｒが使用条件テーブルに登録されているかのチェックを行う。もし登録されていなければ（ステップＳ３２→ＮＯ）、その登録番号Ｎｒは偽造されたものであると見なし、使用禁止を意味するデータを端末装置２に送信する（ステップＳ３１）。
【００５３】
そして、登録番号Ｎｒが使用条件テーブルに登録されている場合は（ステップＳ３２→ＹＥＳ）、さらに、期間制限フラグが「１」にセットされているか否かをチェックする（ステップＳ３３）。期間制限フラグが「０」の場合は（ステップＳ３３→ＮＯ）、そのままステップＳ３５へ進む。期間制限フラグが「１」にセットされている場合には（ステップＳ３３→ＹＥＳ）、現在日時が許可開始日時と許可終了日時との間にあることを確認する（ステップＳ３４）。そして、現在日時が許可開始日時と許可終了日時との間にある場合には（ステップＳ３４→ＹＥＳ）、ステップＳ３５へ進む。
【００５４】
このステップＳ３４において、（期間制限フラグが「１」であり、）許可開始日時あるいは許可終了日時が所定の初期値である場合は、初期値である項目に関し許可条件を満たすと見なす。すなわち、許可開始日時が初期値であれば、許可終了日時のみチェックし、現在日時が許可終了日時以前であればステップＳ３５へ進む。同様に、許可終了日が初期値であれば、許可開始日時のみチェックし、現在日時が許可開始日時以降であればステップＳ３５に進む。また、許可期間内でなければ（ステップＳ３４→ＮＯ）、ステップＳ３１に進み、使用禁止を意味するデータを端末装置２に送信する。
【００５５】
ステップＳ３５では回数制限フラグが「１」にセットされているかチェックする。回数制限フラグが「０」の場合は（ステップＳ３５→ＮＯ）、特に使用回数の制限がないのでそのままステップＳ３８に進む。回数制限フラグが「１」にセットされている場合は（ステップＳ３５→ＹＥＳ）、使用可能回数が「０」より大きいかをチェックする（ステップＳ３６）。そして、使用可能回数が「０」の場合は（ステップＳ３６→ＮＯ）、ステップＳ３１に進み、使用禁止を意味するデータを端末装置２に送信する。使用可能回数が「０」でない場合には、その使用可能回数を１だけ減じ（ステップＳ３７）、ステップＳ３８へ進む。そして、以上の判定により、正当な使用であると確認された場合には使用許可を意味するデータを端末装置２に送信する（ステップＳ３８）。
【００５６】
ここで使用許可及び使用禁止を意味するデータについて説明する。最も単純な一例としては、「１」を使用許可、「０」を使用禁止に割り当てる方法がある。しかしこの方法では、偽の情報管理センタ１を作ることが容易になってしまう。例えばＬＡＮを介して端末装置２と情報管理センタ１とが接続される場合、正規の情報管理センタ１と見かけ上同じアドレスを持つ偽の情報管理センタを作ることは可能であり、これが常に「１」を返すようになっていれば、既に端末装置２に格納されているデジタル情報が使用可能となってしまう。
【００５７】
このような不都合を生じないようにするために、本実施例では以下に示すような処理を行う。
情報管理センタ１では、暗号処理手段１０４のセレクタ８５をｆ側にセットして、端末装置２から送信されたＲｅ（公開鍵Ｋｐを使って乱数Ｒを暗号化した値）を入力し、暗号関数演算部８１にてＦ（Ｋｓ， Ｒｅ）を計算する。これは、以下に示した（６）式からも判るように、端末装置２で暗号化した乱数Ｒを復号化することに他ならない。そして使用許可する場合は送信データＳとして、復号化した値「Ｒ」を送信し、使用許可しない場合は「Ｒ」以外の所定値（ここでは「Ｒ ＋ １」とする）を送信する。
【００５８】
Ｆ（Ｋｓ， Ｒｅ） ＝ Ｆ（Ｋｓ， Ｆ（Ｋｐ， Ｒ）） ＝ Ｒ ・・・（６）式
【００５９】
この場合、端末装置２では情報管理センタ１の公開鍵Ｋｐを使って暗号化しているので、情報管理センタ１に格納されている秘密鍵Ｋｓが無ければ、乱数Ｒを取り出すことはできない。そして、情報管理センタ１の秘密鍵Ｋｓを入手するのは困難であるので、偽の情報管理センタ１を作ることは困難となる。
【００６０】
端末装置２の制御手段５は、通信手段４を介して情報管理センタ１から受け取ったデータＳが端末装置２で生成した乱数Ｒと同じであるかのチェックを行う（ステップＳ３９）。Ｓ＝Ｒであれば（ステップＳ３９→ＹＥＳ）、デジタル情報の利用が許可されたことになるので、デジタル情報本体５５をデジタル情報格納手段６から読み出してデジタル情報のフォーマットに従った処理を行い、ディスプレイ、スピーカ等の出力手段９に出力する（ステップＳ４０）。また、Ｓ≠Ｒであれば（ステップＳ３９→ＮＯ）、Ｓ＝（Ｒ＋１）であるかどうかチェックし（ステップＳ４１）、そうであれば（ステップＳ４１→ＹＥＳ）使用許可しない旨のメッセージを出力する（ステップＳ４２）。そして、Ｓ≠（Ｒ＋１）であれば（ステップＳ４１→ＮＯ）、正規の情報管理センタ１に接続されていない旨の警告を出す（ステップＳ４３）。以上で処理を終了する。
そして、このように処理を行うことにより登録し、使用期間、回数制限を守っている正当な端末装置（利用者）にだけ、デジタル情報の使用許可を与えることができる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明のデジタル情報管理システム及びデジタル情報管理方法は、単にデジタル情報の不正コピーを防止するだけでなく、使用期間、使用回数、あるいはその両方を限定してデジタル情報を利用させることが可能となる。厳密には、デジタル情報のコピー行為そのものは可能であるが、使用回数を制限した場合には、デジタル情報を正当な方法で入手した利用者が別の利用者にデジタル情報のコピーを渡しても、コピーを入手した別の利用者が使用した回数だけ元の利用者の使用できる回数が減ってしまい、元の利用者が不利益を被るので、このような行為（デジタル情報のコピー）を十分抑制できる。
【００６２】
また、正当な利用者が、例えば自宅と仕事場の２個所でデジタル情報を使用したい場合には、別々の端末装置にデジタル情報をコピーして、それぞれの端末装置で、正当に利用することができる。この場合でも、使用回数が制限されている場合には、それぞれの端末装置で使用された回数の合計で使用回数の制限が行われるので、情報提供者が被害を受けることはない。
【００６３】
さらに、デジタル情報の使用条件や使用状況を全て情報管理センタで記録管理するので、端末装置の利用者がこれらの情報を不正に変更することは非常に困難となる。
そして、使用許可のデータとして、端末装置内で発生させた乱数を使用した場合には、使用許可のデータを偽造したり、正規の情報管理センタに接続しないでデジタル情報を利用することが非常に困難となり、著作権者や販売者の権利を強固に守ることができる。
【００６４】
一方、利用者にとっては、個別のニーズに応じて使用期間や使用回数を細かく設定した購入ができるので、これらの条件を設定しない売り切りの場合よりも無駄がなく、実質的に安い料金で必要な情報を必要なだけ利用することができる。また、デジタル情報を端末装置に格納して使用許可情報だけを端末装置に送信する方式なので、端末装置にデジタル情報を蓄積せず利用の度にセンタからダウンロードする従来の方式と比べて、通信コストが安く済み、利用する際の待ち時間も少なくなるという優れた効果がある。
【００６５】
さらに本発明は、端末装置内に暗号の共通鍵や秘密鍵を格納していないので、利用者に対して機密性を要求される部分は必要ない。したがって、端末装置に特殊な装置を付加することなく、一般的な構成のコンピュータを端末装置として構成することができるので、端末装置のコストが従来より安くなると同時に、より多くのユーザが利用可能となる。
また、一般的な構成のコンピュータを端末装置として構成することができることにより、デジタル情報を利用する端末装置の種類が限定されないので、利用者はデジタル情報を複数の異なった端末装置からでも利用することができ、利用者の利便性が向上するという効果がある。
【００６６】
さらに、配布データに情報本体認証子を含めた場合には、ダウンロードや配送時及び端末装置で行われる情報本体の不正な改変にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデジタル情報管理システムの一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明のデジタル情報管理システムの端末装置例を示す構成図である。
【図３】本発明の端末装置の暗号処理手段の例を示す構成図である。
【図４】情報管理センタを示す構成図である。
【図５】使用条件テーブルを説明するための図である。
【図６】使用条件テーブルの設定方法を説明するフローチャート図である。
【図７】端末装置に供給するデータフォーマットの例を示す構成図である。
【図８】本発明の情報処理センタの暗号処理手段の例を示す構成図である。
【図９】デジタル情報の利用手順を説明するためのフローチャート図である。
【符号の説明】
１ 情報管理センタ
２ 端末装置
３ 通信回線
４ 通信手段（第１の通信手段）
５ 制御手段（第１の制御手段）
６ デジタル情報格納手段
７ 暗号処理手段（第１の暗号処理手段）
８ 入力手段
９ 出力手段
１０１ 通信手段（第２の通信手段）
１０２ 制御手段（第２の制御手段）
１０３ 使用条件格納手段
１０４ 暗号処理手段（第２の暗号処理手段）
Claims (4)
- 端末装置と情報管理センタとが通信回線を介して接続され、前記端末装置に記憶されているデジタル情報の管理を行うデジタル情報管理システムであって、
前記端末装置は、前記情報管理センタとの通信を行う第１の通信手段と、前記情報管理センタで作成された前記デジタル情報を一意に識別する登録番号及び前記デジタル情報本体を格納するデジタル情報格納手段と、乱数を発生させる乱数発生手段と、前記管理センタの公開鍵を用いて乱数の暗号化を行う第１の暗号処理手段と、前記デジタル情報の利用手順を制御する第１の制御手段とで構成され、
前記情報管理センタは、前記端末装置との通信を行う第２の通信手段と、前記端末装置に配布する前記デジタル情報を一意に識別するための登録番号とこの番号に対応させて前記デジタル情報の使用回数及び使用期間の少なくとも一方からなる使用条件データとを記憶格納する使用条件格納手段と、前記第１の暗号処理手段で暗号化された乱数の復号を行う第２の暗号処理手段と、前記情報管理センタ全体を制御する第２の制御手段とで構成され、
利用者による前記端末装置の前記第１の制御手段への使用開始指示に基づき、前記発生された乱数を前記第１の暗号処理手段で暗号化されたデータとし、この暗号化データと共に前記登録番号を前記情報管理センタに送信し、
この受信側である情報管理センタの前記第２の制御手段により、受信した前記登録番号が正当なものであって、且つ前記使用条件データの前記使用回数及び前記使用期間の少なくとも一方に合致した利用者の使用であることが確認されたときにのみ、前記暗号化データを復号して前記端末装置に送信するように制御し、
これを受信した前記端末装置の第１の制御手段により、前記復号されたデータが前記乱数と一致するときのみ、利用者が前記デジタル情報を使用できるよう制御するようにした、ことを特徴とするデジタル情報管理システム。 - 端末装置と情報管理センタとが通信回線を介して接続されたデジタル情報管理システムに使用される端末装置であって、
この端末装置は、前記情報管理センタとの通信を行う通信手段と、前記情報管理センタで作成されたデジタル情報を一意に識別する登録番号及び前記デジタル情報本体を格納するデジタル情報格納手段と、乱数を発生させる乱数発生手段と、前記管理センタの公開鍵を用いて乱数の暗号化を行う暗号処理手段と、前記デジタル情報の利用手順を制御する制御手段とで構成され、
利用者による前記制御手段への使用開始指示に基づき、前記発生された乱数を前記暗号処理手段で暗号化されたデータとし、この暗号化データと共に前記登録番号を前記情報管理センタに送信し、
前記情報管理センタから使用許可を示すデータを受信した場合にのみ、前記デジタル情報を使用することが可能となるよう制御する、ことを特徴とする端末装置。 - 端末装置と情報管理センタとが通信回線を介して接続されたデジタル情報管理システムに使用される情報管理センタであって、
この情報管理センタは、前記端末装置との通信を行う通信手段と、前記端末装置に配布するデジタル情報を一意に識別する登録番号とこの番号に対応させて前記デジタル情報の使用回数及び使用期間の少なくとも一方からなる使用条件データとを記憶格納する使用条件格納手段と、前記端末装置により乱数が前記情報管理センタの公開鍵を用いて暗号化されて送信され、これの復号を行う暗号処理手段と、前記各手段を制御する制御手段とで構成され、
前記制御手段により、前記端末装置から送信された前記登録番号が正当なものであって、且つ前記使用条件データの前記使用回数及び前記使用期間の少なくとも一方に一致していることが確認されたときのみ、使用許可を示すデータとして前記復号化された乱数を前記端末装置に送信するように制御する、ことを特徴とする情報管理センタ。 - 端末装置に記憶されているデジタル情報の管理を情報管理センタに格納されたデジタル情報の使用回数及び使用期間の少なくとも一方からなる使用条件データに基づいて行うデジタル情報管理方法であって、
前記端末装置にて乱数を発生させる第１の手順と、
この乱数を前記管理センタの公開鍵で暗号化する第２の手順と、
前記デジタル情報を一意に識別する登録番号と前記暗号化された乱数とを前記端末装置から通信回線を介して接続されている情報管理センタに送信する第３の手順と、
前記情報管理センタにて受信した前記登録番号に該当する前記デジタル情報が、前記使用条件データの前記使用回数及び前記使用期間の少なくとも一方に合致しているか否かを確認する第４の手順と、
前記暗号化された乱数を復号化する第５の手順と、
前記情報管理センタにて前記使用条件に合致していれば、前記復号化された乱数を前記端末装置に送信し、前記使用条件に合致していなければ、他の値を前記端末装置に送信する第６の手順と、
前記端末装置にて受信した前記復号化された乱数と前記第１の手順にて発生させた乱数とが一致したときに前記デジタル情報を使用できるようにする第７の手順と、
からなることを特徴とするデジタル情報管理方法。
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