JP3843566B2

JP3843566B2 - ユーザ認証装置および方法

Info

Publication number: JP3843566B2
Application number: JP34254397A
Authority: JP
Inventors: るみ子筧; 和雄齊藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-01-29
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2017-12-12
Also published as: JPH10274928A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユーザの権限を証明するために生成された証明用データの正当性を検証することにより、上記ユーザの権限を認証するユーザ認証技術において、デジタル知財側に固有な情報や、デジタル知財側で記録された情報などの付属情報を安全に証明装置へ送信し、かつ、送信の過程で、送信される付属情報をユーザが検証することが可能なユーザ認証技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル情報は、その複写にかかるコストがほぼゼロであり、かつ、元の情報と全く同一のコピーが得られるという特徴を持つ。したがって、コンピュータソフトウェアやマルチメディアタイトルを始めとするデジタル知財（財産的価値を有するデジタル情報）に対する著作権を保護するためには、その利用を制御する仕組みが必要となる。
【０００３】
そのための仕組みとして、デジタル知財の一部または全部を暗号化し、正当な権利を持つユーザのみが復号することができるようにすることで、デジタル知財の利用を制御するというアクセス制御の方法がある。これによって、悪意のあるユーザが不正にデジタル知財をコピーしても、それを利用することを防止することができる。つまり、デジタル知財の復号鍵の配布を制御することで、デジタル知財の利用を制御できるのである。
【０００４】
上記の要求を満たすアクセス制御の一例として、「デジタル著作物流通の為のアクセス制御スキーム」、電子情報通信学会技術報告ＩＳＥＣ９７−２０（１９９７−０７）、１９９７年（申吉浩、小島俊一）の論文で提案された手法がある。この論文で述べられている方法では、以下のようにアクセス制御を行う。
【０００５】
各ユーザは、ユーザ毎に異なる固有の情報を、ＩＣカード等の耐タンパー特性を有する、トークンと呼ばれるハードウェア内に保持し、アクセス権付与者は、特定のデジタル知財に対するアクセス権を、ユーザの固有情報毎にカスタマイズされたアクセスチケットと呼ばれる形で配布する。この方法では、暗号化されたデジタル知財の復号鍵を直接配布することがないので、復号鍵を不正にコピーされることはない。また、正しいユーザの固有情報とアクセスチケットとの組を持つユーザだけが、そのデジタル知財にアクセスすることができるので、他人のアクセスチケットをコピーしても、デジタル知財の復号を行うことはできず、不正利用を防ぐことができる。また、アクセスチケットの有効期限の判定や利用履歴の保持などの、安全性を要する処理は、すべてトークン内で行われるので、情報の改竄や詐称を行うことはできない。
【０００６】
以上の論文の手法によって、デジタル知財に対するユーザ単位のアクセス制御の実現が可能になった。さらに、デジタル知財の復号の履歴を、使用したアクセスチケットの情報と共にトークンに記録し、適当なタイミングで課金業者による履歴の回収を行うことによって、デジタル知財の利用に応じて課金する、いわゆる、利用量課金も行えるようになった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の論文の手法による利用量課金は、アクセスチケットの利用履歴を記録することによって実現されることになる。しかしながら、この方法では、以下に示すような種類の履歴を記録することができない。これは利用量課金の多様性を阻害する要因となるものである。
【０００８】
▲１▼同一のアクセス権（アクセスチケット）を用いて、複数の異なるデジタル知財の利用を制御する場合、制御対象のデジタル知財毎に固有な情報を履歴として記録することができない。
▲２▼デジタル知財の利用時に決まる様な種類の利用履歴を記録することができない。
【０００９】
これらについて、以下で詳細に説明する。
【００１０】
▲１▼について
上述の論文の手法では、アクセス権（アクセスチケット）に固有の情報については、履歴としてトークンに記録できる様な仕組みが提供されている。したがって、特定のソフトウェアが特定のアクセス権（アクセスチケット）に対応づけられていれば、アクセスチケットの固有情報を記録することで、目的を達成することが可能である。しかし、ある特定のアクセスチケットを用いて複数のデジタル知財の利用を制御する場合には、その仕組みを用いることができない。たとえば、あるアクセスチケットＡで、アプリケーションソフトウェアａとｂという二つの種類が使用できるものとする。この場合、履歴として記録できるのはアクセスチケットＡを使用したという履歴のみであり、アプリケーションソフトウェアａあるいはｂのどちらのアプリケーションソフトウェアを利用したのかという履歴を記録することはできないのである。
【００１１】
このような問題は、たとえばアプリケーションプログラムのバージョンアップ時などに顕著に表れる。バージョンアップにおいては、アプリケーションの作成者側にとって、バージョンアップ毎にアクセス権の配布を行わなくて済み、またユーザにとっては、新たなアクセスチケットを取得することなく新バージョンのアプリケーションを使いつづけられるため、同一のアクセスチケットで、異なるバージョンのソフトウェアの利用制御を行えることが望ましい。しかし、古いバージョンと新しいバージョンとでその１回の利用料金に差をつけるなどの処理を実施するためには、ユーザが用いたバージョンを履歴として記録する必要があることになる。
【００１２】
▲２▼について
また、上述の論文の手法では、デジタル知財の利用履歴も、復号時にしか記録することができない。復号を行った履歴を記録するだけでは、そのデジタル知財の利用回数しか測定することができず、複数の機能を包含するアプリケーションプログラムのようなデジタル知財については、利用されたことのみを履歴として記録できるだけで、そのアプリケーションプログラムの利用機能や利用状況に応じた履歴を記録することはできない。たとえば、ワードプロセッサのようなアプリケーションプログラムの場合、編集開始時の対象文書のデータ量と編集終了時のそのデータ量との差、あるいは対象文書に対して行った操作の総量といった利用量に対する課金は、復号の履歴では行うことができない。詳細な履歴を記録するためには、復号時ではなくアプリケーションプログラムの利用時に利用量の測定を行わなければならない。このためには、デジタル知財側で利用量を測定する必要がある。
【００１３】
上記の課題を解決するためには、デジタル知財の識別子や測定された利用量などの、デジタル知財側にある情報を、記録するための媒体であるトークンに伝達する必要がある。これらの情報は、悪意のあるユーザによる改竄を防ぐため、安全にトークンへ伝達されなければならない。
【００１４】
一方、安全に情報を伝達する方法の例としては、特公平０７−１１８７０９号公報がある。特公平０７−１１８７０９号公報では、証明用秘密データを入力とした一方向性関数値を、公開データとしてあらかじめ公開しておく。受信側が公開データを入手した後、送信側は、秘密情報と認証用秘密データとを連結して暗号化した値を受信側に送信する。受信側では、送られたデータを復号して認証用秘密データの一方向性関数値を計算し、公開データと比較することで、送信データの正当性を検証する。
【００１５】
しかしながら、特公平０７−１１８７０９号公報を用いた場合、履歴情報は秘密情報として送信されることになり、デジタル知財の利用者は、検証側から証明側へどのような履歴が送付されているのかを知るすべがない。
【００１６】
記録される履歴情報は、利用量課金の原データとなるので、利用者に対して隠蔽することは望ましくない。悪意のある検証装置が、高価な利用履歴を捏造して送信したり、あるいは事故によって、不当に高い利用履歴が送信されてしまったりする可能性があるためである。
【００１７】
したがって、検証側から送付される履歴はユーザが確認可能な形態でなければならない。さらに、ユーザが不信に思った場合は、履歴の送付を中断できるような機構を設けることが望ましい。
【００１８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、デジタル知財に固有な情報や、デジタル知財側で記録された情報などの付属情報を安全に証明装置へ送信することが可能であり、かつ、前記送信の過程において送信される付属情報をユーザが確認することが可能なユーザ認証装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面に従うユーザ認証システムは、検証装置が証明装置に試験情報を送信し上記証明装置が上記試験情報を用いて証明データを生成して上記検証装置に返し、上記検証装置が上記証明装置の正当性を検証してデジタル知財に対するユーザの権限を認証する。上記検証装置は、認証用データを記憶する認証用データ記憶手段と、デジタル知財の利用の履歴として上記証明装置に送信されるべきデータである付属情報を記憶する検証装置側付属情報記憶手段と、少なくとも、上記認証用データ記憶手段に保持されている認証用データと、上記検証装置側付属情報記憶手段に保持されている上記付属情報とから試験情報を生成する試験情報生成手段と、上記試験情報と上記検証装置側付属情報記憶手段に保持されている上記付属情報とを上記証明装置に送信する試験情報送信手段とを有する。上記証明装置は、上記検証装置から送信された上記付属情報を格納する証明装置側付属情報格納手段と、少なくとも上記検証装置から送信されてきた試験情報と上記証明装置側付属情報格納手段に格納されている上記付属情報とから証明データを生成する証明データ生成手段と、上記生成された証明データを上記検証装置に送信する証明データ送信手段とを有する。上記検証装置は、さらに、上記証明装置の上記証明データ送信手段により送信された証明データの正当性の検証を行う証明データ検証手段を有し、上記試験情報を生成するために用いられた上記付属情報と上記証明データを生成するために用いられた上記付属情報が一致しない場合には上記正当性の検証が成功しないようしたことを特徴とする。
本発明の他の側面は特許請求に記載されるとおりであり、上述の側面および他の側面は以下実施例を用いて詳細に説明される。
【００２０】
【発明の実施の態様】
以下、本発明の実施例を説明する。本実施例は、暗号化されたアプリケーションプログラムを、パソコンやワークステーションなどの情報処理装置で利用し、利用機能や利用時間等の利用量、アプリケーションプログラムの識別子や使用価格などを、その情報処理装置に接続したＩＣカードに記録するシステムである。
【００２１】
図１は、本発明の構成例を示している。この構成例の各部は、以下の各実施例に共通するので、実施例１の説明においてまとめて説明することにする。
【００２２】
［実施例１］
実施例１では、本発明を、ユーザのＰＣ（パーソナルコンピュータ）あるいはワークステーション上で動作するアプリケーションプログラムの実行制御に用い、アプリケーションプログラムの識別子を付属情報としてＩＣカードに送信する場合について述べる。
【００２３】
暗号化されたアプリケーションプログラムは、検証装置によって管理されており、アプリケーションプログラムの識別子は、証明装置で管理されているＩＣカードに送信され、記録される。
【００２４】
図１において、検証装置１０は、付属情報記憶部１１、試験情報生成部１２、試験情報送信部１３、証明データ受信部１４、検証用演算部１５、実行手段１６を含んで構成され、一定時間毎や、使用しているアプリケーションプログラムに内在する特定の機能を起動した瞬間などの任意のタイミングで、試験情報を生成し、証明装置３０に対して送信する。アプリケーションの識別子を送信する際、試験情報生成部１２では、認証データＣと、アプリケーションの識別子Ｉとを組み合わせ、暗号化して試験情報Ｔを生成する。また、証明装置３０は、試験情報受信部３１、証明データ生成部３２、証明データ送信部３３、付属情報格納部３４を含んで構成され、検証装置１０から送られてきた試験情報Ｔ等に基づいて証明情報を生成し、検証装置１０に返す。また検証装置１０から送られてきた識別子Ｉを付属情報格納部３４に格納する。
【００２５】
ここでは、認証にＲＳＡ（Ｒｉｖｅｓｔ−Ｓｈａｍｉｒ−Ａｄｌｅｍａｎ）暗号を用いた場合について説明する。
【００２６】
図２に検証装置１０の構成を示す。図２において、付属情報記憶部１１では、アプリケーションプログラムの識別子を記憶している。試験情報生成部１２は、乱数生成部１７、認証用データ生成部１８、検証用情報Ｋを記憶する検証用情報記憶部１９、ＲＳＡ公開鍵（Ｅ，ｎ）を記憶する公開鍵記憶部２０からなり、証明装置３０に送信する試験情報Ｔを生成する。
【００２７】
試験情報送信部１３は、試験情報生成部１２で生成した試験情報Ｔと暗号化していない識別子Ｉとの対を、証明装置３０に送信する。証明データ受信部１４は、証明装置３０から送られてきた証明データを受信し、検証用演算部１５へ渡す。検証用演算部１５は、証明装置３０から受信した証明データを検証し、正しければ、アプリケーションプログラムを復号して実行手段１６に渡し、実行する。
【００２８】
図３に、証明装置３０の構成を示す。図３において、証明装置３０は、試験情報受信部３１、証明データ生成部３２、証明データ送信部３３、付属情報格納部３４、ＲＳＡ秘密鍵Ｄ／法数ｎを記憶する秘密鍵記憶部３５から構成される。
【００２９】
試験情報受信部３１は、検証装置１０から送信された試験情報Ｔと識別子Ｉの対を受信する。証明データ生成部３２では、受信した試験情報Ｔと暗号化されていない識別子Ｉ、ＲＳＡ秘密鍵Ｄ／法数ｎを用いて試験情報から証明データを生成する。証明データ送信部３３は、証明データ生成部３２で生成された証明データを検証装置１０に送信する。
【００３０】
付属情報格納部３４では、試験情報と共に受信した暗号化されていない識別子ＩをＩＣカードに記録する。
【００３１】
証明装置３０のＲＳＡ秘密鍵記憶部３５に保持されているＲＳＡ秘密鍵をＤ、公開鍵ペアを（Ｅ，ｎ）とする。
【００３２】
図４に、処理の流れを示す。
【００３３】
［ステップ１］検証装置１０では、乱数生成部１７で乱数ｒを生成し、認証用データ生成部１８で認証用データＣ
【００３４】
【数１】
Ｃ＝ｒＫｍｏｄｎ
を生成する。
【００３５】
［ステップ２］ステップ１で生成された認証用データＣと識別子Ｉを結合し、公開鍵Ｅで暗号化して試験情報Ｔを生成する。
【００３６】
【数２】
Ｔ＝（Ｃ＋Ｉ）^E ｍｏｄｎ
【００３７】
［ステップ３］検証装置１０の試験情報送信部１３は、試験情報Ｔおよび暗号化されていない識別子Ｉを証明装置３０に送信する。
【００３８】
［ステップ４］証明装置３０の試験情報受信部３１は、検証装置１０から送信された試験情報Ｔおよび暗号化されていない識別子Ｉを受信し、証明データ生成部３２に渡す。
【００３９】
［ステップ５］証明装置３０の証明データ生成部３２は、受信したＴを秘密鍵Ｄで復号する。
【００４０】
【数３】
Ｔ’＝Ｔ^D ｍｏｄｎ
【００４１】
［ステップ６］更に、検証装置１０から送信された暗号化されていない識別子Ｉを用いてＴ’からＩを取り除き、証明データＲを生成する。
【００４２】
【数４】
Ｒ＝（Ｔ’−Ｉ）ｍｏｄｎ
【００４３】
［ステップ７］証明装置３０の証明データ送信部３３は、生成した証明データＲを検証装置１０に送信する。
【００４４】
［ステップ８］証明装置３０の付属情報格納部３４は、識別子ＩをＩＣカードに記録する。
【００４５】
［ステップ９］検証装置１０の証明データ受信部１４は、証明データＲを受け取り、検証用演算部１５で以下のようにＫ’を生成し、検証用情報Ｋと比較して検証を行う。
【００４６】
【数５】
Ｋ’＝ｒ^-1Ｒｍｏｄｎ
【００４７】
［ステップ９’］一定時間、証明データＲが返ってこなかった場合、検証装置１０は認証に失敗したと判断し、アプリケーションプログラムの利用を中止する。
【００４８】
［ステップ１０］ステップ９の結果、ＫとＫ’が等しければ認証は成功し、アプリケーションプログラムの復号および実行を行う。そうでなければ、アプリケーションプログラム利用の続行を中止する。
【００４９】
ユーザは、ステップ３の過程で送信される識別子Ｉを調べ、この段階で識別子の送信を中止することができる。この場合、検証装置１０には証明データＲが返ってこないので、認証に失敗し、アプリケーションプログラムの利用は中止される。また、ここで識別子Ｉを改竄した場合、ステップ１の過程で生成される認証用データＣが不正なものとなり、認証に失敗する。
【００５０】
識別子のような、デジタル知財に固有の情報を伝達することは、利用量課金だけでなく、アクセス制御にも有用な効果を及ぼす。たとえば、各ユーザに与えられたアクセス権の有効期限とは別に、デジタル知財自体にも有効期限を設けておき、証明装置では送られてきた有効期限を検査して利用の可否を決定するように装置を構成することができる。このような構成にすることで、ユーザ単位のアクセス制御と、デジタル知財単位のアクセス制御とを併用することができる。
【００５１】
［実施例２］
実施例２では、アプリケーションプログラムの利用履歴を付属情報としてＩＣカードに送信する場合について述べる。
【００５２】
通常、アプリケーションプログラムで使用機能や時間等の履歴を記録する場合、その記録量は相当多量となることが想定される。本発明では、認証用データと付属情報とを結合して暗復号を行うため、暗復号に要する時間が付属情報の大きさに左右される。
【００５３】
また、送信する履歴のフォーマットは、多種多様なものが考えられるので、どのようなフォーマットでも扱えるような方法が望ましい。
【００５４】
そのために本実施例では、検証装置と証明装置で同じ一方向ハッシュ関数を持たせ、認証用データと結合する付属情報に、この出力を利用することとする。
【００５５】
一方向ハッシュ関数とは、ｈ（ｘ）＝ｈ（ｙ）を満たす相異なるｘ、ｙを算出することが著しく困難であるという性質をもつ関数である。一方向ハッシュ関数の例として、ＲＳＡＤａｔａＳｅｃｕｒｉｔｙＩｎｃ．によるＭＤ２、ＭＤ４、ＭＤ５、米国連邦政府による規格ＳＨＳ（ＳｅｃｕｒｅＨａｓｈＳｔａｎｄａｒｄ）が知られている。
【００５６】
図５に検証装置１０の構成を示す。図５において、付属情報記憶部１１では、アプリケーションプログラムの利用量を記録している。
【００５７】
試験情報生成部１２は、乱数生成部１７、認証用データ生成部１８、ハッシュ値生成部２１、検証用情報Ｋを記憶する検証用情報記憶部１９、ＲＳＡ公開鍵（Ｅ，ｎ）を記憶する公開鍵記憶部２０からなり、証明装置３０に送信する試験情報Ｔを生成する。
【００５８】
試験情報送信部１３は、試験情報生成部１２で生成した試験情報Ｔと、暗号化されていない利用履歴ｕｄの対を、証明装置３０に送信する。
【００５９】
証明データ受信部１４は、証明装置３０から送られてきた証明データＲを受信し、検証用演算部１５へ渡す。検証用演算部１５は、証明装置３０から受信した証明データＲを検証し、正しければ、アプリケーションプログラムを復号して実行手段１６に渡し、実行する。
【００６０】
図６に証明装置の構成を示す。図６において、証明装置３０は、試験情報受信部３１、ハッシュ値生成部３６、証明データ生成部３２、証明データ送信部３３、付属情報格納部３４、ＲＳＡ秘密鍵Ｄ／法数ｎを記憶する秘密鍵記憶部３５から構成される。
【００６１】
試験情報受信部３１は、検証装置１０から送信された試験情報Ｔと利用履歴ｕｄの対を受信する。ハッシュ値生成部３６では、受信した利用履歴ｕｄを入力とするハッシュ値を生成する。証明データ生成部３２では、受信した試験情報Ｔとハッシュ値生成部３６で生成されたハッシュ値、ＲＳＡ秘密鍵Ｄ／法数ｎを用いて試験情報Ｔから証明データＲを生成する。証明データ送信部３３は、証明データ生成部３２で生成された証明データＲを検証装置１０に送信する。
【００６２】
付属情報格納部３４では、試験情報と共に受信した暗号化されていない利用履歴ｕｄをＩＣカードに記録する。
【００６３】
証明装置３０のＲＳＡ秘密鍵記憶部３５に保持されているＲＳＡ秘密鍵をＤ、公開鍵ペアを（Ｅ，ｎ）とする。
【００６４】
図７に、処理の流れを示す。
［ステップ１］検証装置１０では、乱数生成部１７で乱数ｒを生成し、認証用データ生成部１８で認証用データＣ
【００６５】
【数６】
Ｃ＝ｒＫｍｏｄｎ
を生成する。
【００６６】
［ステップ２］さらに、ハッシュ値生成部２１で以下の計算を行う。
【００６７】
【数７】
Ｈａｓｈ（ｕｄ）
【００６８】
［ステップ３］ステップ１で生成された認証用データＣとステップ２で生成した値とを結合し、公開鍵Ｅで暗号化して試験情報Ｔを生成する。
【００６９】
【数８】
Ｔ＝（Ｃ＋Ｈａｓｈ（ｕｄ））^E ｍｏｄｎ
【００７０】
［ステップ４］検証装置１０の試験情報送信部１３は、試験情報Ｔおよび暗号化されていない利用履歴ｕｄを証明装置３０に送信する。
【００７１】
［ステップ５］証明装置３０の試験情報受信部３１は、検証装置１０から送信された試験情報Ｔおよび暗号化されていない利用履歴ｕｄを受信し、証明データ生成部３２に渡す。
【００７２】
［ステップ６］証明装置３０のハッシュ値生成部３６は、以下の計算を行い、結果を証明データ生成部３２に渡す。
【００７３】
【数９】
Ｈａｓｈ（ｕｄ）
【００７４】
［ステップ７］証明装置３０の証明データ生成部３２は、受信した試験情報Ｔを秘密鍵Ｄで復号する。
【００７５】
【数１０】
Ｔ’＝Ｔ^D ｍｏｄｎ
【００７６】
［ステップ８］更に、ハッシュ値生成部３６で生成されたハッシュ値を用いてＴ’からＨａｓｈ（ｕｄ）を取り除き、証明データＲを生成する。
【００７７】
【数１１】
Ｒ＝（Ｔ’−Ｈａｓｈ（ｕｄ））ｍｏｄｎ
【００７８】
［ステップ９］証明装置３０の証明データ送信部３３は、生成した証明データＲを検証装置１０に送信する。
【００７９】
［ステップ１０］証明装置３０の付属情報格納部３４は、利用履歴ｕｄをＩＣカードに記録する。
【００８０】
［ステップ１１］検証装置１０の証明データ受信部１４は、証明データＲを受け取り、検証用演算部１５で以下のようにＫ’を生成し、検証用情報Ｋと比較して検証を行う。
【００８１】
【数１２】
Ｋ’＝ｒ^-1Ｒｍｏｄｎ
【００８２】
［ステップ１１’］一定時間、証明データＲが返ってこなかった場合、検証装置１０は認証に失敗したと判断し、アプリケーションプログラムの利用を中止する。
【００８３】
［ステップ１２］ステップ１１の結果、ＫとＫ’が等しければ認証は成功し、アプリケーションプログラムの復号および実行を行う。そうでなければ、アプリケーションプログラム利用の続行を中止する。
【００８４】
ユーザは、ステップ３の過程で送信される利用履歴ｕｄを調べ、この段階で履歴の送信を中止することができる。この場合、検証装置１０には証明データＲが返ってこないので、認証に失敗し、アプリケーションプログラムの利用は中止される。また、ここで利用履歴ｕｄを改竄した場合、ステップ１の過程で生成される認証用データＣが不正なものとなり、認証に失敗する。
【００８５】
［実施例３］
次に、上述の論文の認証方法に基づいて利用履歴を送信する実施例を説明する。図８に検証装置１０の構成を示し、図９に証明装置３０の構成を示す。図８において、２２は証明用補助情報（アクセスチケット）ｔを記憶する証明用補助情報記憶部であり、図９において、３７はユーザ固有情報ｄ_Uを記憶するユーザ固有情報記憶部である。
【００８６】
上述の論文の手法では、ユーザやデジタル知財固有の秘密情報を管理しているセンターを仮定し、ある特定のユーザが特定のデジタル知財にアクセスを行う際、あらかじめセンターからそのデジタル知財固有の情報とユーザ固有の情報とに依存する以下のような証明用補助情報ｔを生成してもらい、これを用いて認証を行う。
【００８７】
図１０に、処理の流れを示す。なお、証明用補助情報ｔは例えばつぎのように生成される。
【００８８】
【数１３】
ｔ＝Ｄ−Ｗ（ｎ，ｄ_U）
ここで、ｄ_Uはユーザの固有情報、Ｗ（ｘ，ｙ）は一方向性関数、ｐ、ｑは、ｎ＝ｐｑを満たす二つの素数である。証明装置３０では秘密鍵Ｄ、ｎは持たず、ユーザの固有情報ｄ_Uを保持している。
【００８９】
［ステップ１］検証装置１０は、以下のような認証用データＣを生成する。
【００９０】
【数１４】
Ｃ＝ｒ^EＫ^E ｍｏｄｎ
【００９１】
［ステップ２］ステップ１で生成された認証用データＣと利用履歴ｕｄを結合し、公開鍵Ｅで暗号化して試験情報Ｔを生成する。
【００９２】
【数１５】
Ｔ＝（Ｃ＋ｕｄ）^E ｍｏｄｎ
【００９３】
［ステップ３］検証装置１０の試験情報送信部１３は、試験情報Ｔ、暗号化されていない利用履歴ｕｄ、法数ｎ、および証明用補助情報ｔを証明装置３０に送信する。
【００９４】
［ステップ４］証明装置３０の試験情報受信部３１は、検証装置１０から送信された試験情報Ｔ、暗号化されていない利用履歴ｕｄ、法数ｎ、および証明用補助情報ｔを受信し、証明データ生成部３２に渡す。
【００９５】
［ステップ５］証明装置３０の証明データ生成部３２は、受信した試験情報Ｔをユーザの固有情報ｄ_U、証明用補助情報ｔ、法数ｎを用いて復号する。
【００９６】
【数１６】
Ｔ’＝Ｔ^(t+W(n,dU)) ｍｏｄｎ
【００９７】
［ステップ６］更に、検証装置１０から送信された暗号化されていない利用履歴ｕｄを用いてＴ’から利用履歴ｕｄを取り除き、ユーザ固有情報ｄ_U、証明用補助情報ｔ、法数ｎを用いて証明データＲを生成する。
【００９８】
【数１７】
Ｒ＝（Ｔ’−ｕｄ）^(t+W(n,dU)) ｍｏｄｎ
【００９９】
［ステップ７］証明装置３０の証明データ送信部３３は、生成した証明データＲを検証装置１０に送信する。
【０１００】
［ステップ８］証明装置３０の付属情報格納部３４は、利用履歴ｕｄをＩＣカードに記録する。
【０１０１】
［ステップ９］検証装置１０の証明データ受信部１４は、証明データＲを受け取り、検証用演算部１５で以下のようにＫ’を生成し、検証用情報Ｋと比較し、結果をデジタル知財管理部（実行手段１６）に通知する。
【０１０２】
【数１８】
Ｋ’＝ｒ^-1Ｒｍｏｄｎ
【０１０３】
［ステップ９’］一定時間、証明データＲが返ってこなかった場合、検証装置１０は認証に失敗したと判断し、アプリケーションプログラムの利用を中止する。
【０１０４】
［ステップ１０］ステップ９の結果、ＫとＫ’が等しければ認証は成功し、アプリケーションプログラムの復号および実行を行う。そうでなければ、アプリケーションプログラム利用の続行を中止する。
【０１０５】
図１１は、検証装置１０での処理の流れを示し、図１２は証明装置３０での処理の流れを示した図である。ステップ７以降は、実施例２と同様の処理を行う。実施例２と同様に、ユーザは、ステップ３の過程で送信される利用履歴ｕｄを調べ、この段階で履歴の送信を中止することができる。
【０１０６】
本実施例では、検証装置１０が証明用補助情報ｔを保持しており、証明装置３０に送信するようになっているが、ユーザが証明装置３０に与えても良いし、また、最初から証明装置３０が維持しているような構成になっていても良い。
【０１０７】
［実施例４］
本実施例では、証明用補助情報ｔを利用する、異なった構成の実施例について述べる。
【０１０８】
図１３に検証装置１０の構成を示し、図１４に証明装置の構成を示す。また、図１５に、本実施例における処理の流れを示す。証明用補助情報ｔは、実施例３と同様に計算される。
【０１０９】
［ステップ１］検証装置１０は、以下のような認証用データを生成する。
【０１１０】
【数１９】
Ｃ＝ｒＫｍｏｄｎ
【０１１１】
［ステップ２］ステップ１で生成された認証用データＣと利用履歴ｕｄを結合し、公開鍵Ｅで暗号化して試験情報Ｔを生成する。
【０１１２】
【数２０】
Ｔ＝（Ｃ＋ｕｄ）^E ｍｏｄｎ
【０１１３】
［ステップ３］検証装置１０の試験情報送信部１３は、試験情報Ｔ、暗号化されていない利用履歴ｕｄ、法数ｎを証明装置に送信する。
【０１１４】
［ステップ４］証明装置３０の試験情報受信部３１は、検証装置１０から送信された試験情報Ｔ、暗号化されていない利用履歴ｕｄ、法数ｎを受信し、証明データ生成部３２に渡す。
【０１１５】
［ステップ５］証明データ生成部３２中の第一演算部３９は、受信した試験情報Ｔと証明用補助情報ｔとを用いて、以下の計算を行い、Ｔ’’を得る。
【０１１６】
【数２１】
Ｔ’’＝Ｔ^t ｍｏｄｎ
【０１１７】
［ステップ６］証明データ生成部３２中の第二演算部４０は、第一演算部３９で生成したＴ’’と、ユーザ固有情報ｄ_U、法数ｎとを用いて、以下の計算を行い、Ｔ’を得る。
【０１１８】
【数２２】
Ｔ’＝Ｔ’’Ｔ^W(n,dU) ｍｏｄｎ
【０１１９】
［ステップ７］証明データ生成部３２中の証明データ用演算部４１は、検証装置１０から送信された暗号化されていない利用履歴ｕｄを用いてＴ’から利用履歴ｕｄを取り除き、証明データＲを生成する。
【０１２０】
【数２３】
Ｒ＝Ｔ’−ｕｄｍｏｄｎ
【０１２１】
［ステップ８］証明装置３０の証明データ送信部３３は、生成した証明データＲを検証装置１０に送信する。
【０１２２】
［ステップ９］証明装置３０の付属情報格納部３４は、利用履歴ｕｄをＩＣカードに記録する。
【０１２３】
［ステップ１０］検証装置１０の証明データ受信部１３は、証明データＲを受け取り、検証用演算部１５で以下のようにＫ’を生成し、検証用情報Ｋと比較し、結果をデジタル知財管理部（実行手段１６）に通知する。
【０１２４】
【数２４】
Ｋ’＝ｒ^-1Ｒｍｏｄｎ
【０１２５】
［ステップ１０’］一定時間、証明データＲが返ってこなかった場合、検証装置１０は認証に失敗したと判断し、アプリケーションプログラムの利用を中止する。
【０１２６】
［ステップ１１］ステップ１０の結果、ＫとＫ’が等しければ認証は成功し、アプリケーションプログラムの復号および実行を行う。そうでなければ、アプリケーションプログラム利用の続行を中止する。
【０１２７】
図１６は、検証装置での処理を示し、図１７は証明装置での処理の流れを示した図である。ステップ８以降は、実施例３と同様の処理を行う。実施例３と同様に、ユーザは、ステップ３の過程で送信される利用履歴ｕｄを調べ、この段階で履歴の送信を中止することができる。
【０１２８】
本実施例では、証明装置３０において、証明用補助情報ｔを用いて演算を行う部分と、ユーザの固有情報ｄ_Uを用いて演算を行う部分とが分離している。アプリケーションプログラムの不正利用を防ぐため、ユーザの固有情報およびユーザの固有情報を用いた演算部分は防御する必要があるが、証明用補助情報および証明用補助情報を用いた演算部分は防御する必要がない。このため、本実施例のように演算部分が分離されている場合、ユーザの固有情報に関連する部分の演算はＩＣカード等の防御手段内で行い、それ以外の演算は外部で行うという構成が可能となる。
【０１２９】
【発明の効果】
本発明によれば、デジタル知財側に固有な情報や、デジタル知財側で記録された情報などの付属情報を、安全に証明装置に送信することができる。また、ユーザは、送信される付属情報を検証し、デジタル知財利用の中止を決定することができる。さらに、デジタル知財側で、正しい情報が証明装置に記録されたかどうかを検証し、不正なものが記録された場合にはデジタル知財の利用を禁止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の構成を示す図である。
【図２】実施例１における検証装置の構成例を示す図である。
【図３】実施例１における証明装置の構成例を示す図である。
【図４】実施例１の処理の流れを示す図である。
【図５】実施例２における検証装置の構成例を示す図である。
【図６】実施例２における証明装置の構成例を示す図である。
【図７】実施例２の処理の流れを示す図である。
【図８】実施例３における検証装置の構成例を示す図である。
【図９】実施例３における証明装置の構成例を示す図である。
【図１０】実施例３の処理の流れを示す図である。
【図１１】実施例３における、証明装置に試験情報を送付するまでの検証装置で処理の流れを示す図である。
【図１２】実施例３における、証明装置での処理の流れを示す図である。
【図１３】実施例４における検証装置の構成例を示す図である。
【図１４】実施例４における証明装置の構成例を示す図である。
【図１５】実施例４の処理の流れを示す図である。
【図１６】実施例４における、証明装置に試験情報を送付するまでの検証装置で処理の流れを示す図である。
【図１７】実施例４における、証明装置での処理の流れを示す図である。
【符号の説明】
１０検証装置
１１付属情報記憶部
１２試験情報生成部
１３試験情報送信部
１４証明データ受信部
１５検証用演算部
１６実行手段
１７乱数生成部
１８認証用データ生成部
１９検証用情報記憶部
２０公開鍵記憶部
２１ハッシュ値生成部
２２証明用補助情報記憶部
３０証明装置
３１試験情報受信部
３２証明データ生成部
３３証明データ送信部
３４付属情報格納部
３５秘密鍵記憶部
３６ハッシュ値生成部
３７ユーザ固有情報記憶部
３８証明用補助情報記憶部

Claims

検証装置が証明装置に試験情報を送信し上記証明装置が上記試験情報を用いて証明データを生成して上記検証装置に返し、上記検証装置が上記証明装置の正当性を検証してデジタル知財に対するユーザの権限を認証するユーザ認証システムにおいて、
上記検証装置は、
認証用データを記憶する認証用データ記憶手段と、
デジタル知財の利用の履歴として上記証明装置に送信されるべきデータである付属情報を記憶する検証装置側付属情報記憶手段と、
少なくとも、上記認証用データ記憶手段に保持されている認証用データと、上記検証装置側付属情報記憶手段に保持されている上記付属情報とから試験情報を生成する試験情報生成手段と、
上記試験情報と上記検証装置側付属情報記憶手段に保持されている上記付属情報とを上記証明装置に送信する試験情報送信手段とを有し、
上記証明装置は、
上記検証装置から送信された上記付属情報を格納する証明装置側付属情報格納手段と、
少なくとも上記検証装置から送信されてきた試験情報と上記証明装置側付属情報格納手段に格納されている上記付属情報とから証明データを生成する証明データ生成手段と、
上記生成された証明データを上記検証装置に送信する証明データ送信手段とを有し、
上記検証装置は、さらに、
上記証明装置の上記証明データ送信手段により送信された証明データの正当性の検証を行う証明データ検証手段を有し、
上記試験情報を生成するために用いられた上記付属情報と上記証明データを生成するために用いられた上記付属情報が一致しない場合には上記正当性の検証が成功しないようしたことを特徴とするユーザ認証システム。
上記検証装置の上記試験情報生成手段は、上記付属情報を非衝突関数の入力として計算した値を用いて上記試験情報を生成する請求項１記載のユーザ認証システム。
上記証明装置は、ユーザ認証用の秘密情報を記憶する秘密情報記憶手段を有し、
上記証明装置の上記証明データ生成手段は、上記検証装置の上記試験情報生成手段によって生成された試験情報と、上記証明装置側付属情報格納手段に格納されている上記付属情報と、上記秘密情報記憶手段に記憶されている上記秘密情報とから証明データを生成し、
上記検証装置は、上記秘密情報に対応する公開情報を用いて、上記証明データが上記秘密情報に基づいて生成されていることを検証して上記正当性の検証を行なうことを特徴とする請求項１記載のユーザ認証システム。
上記証明装置は、ユーザの固有情報を記憶するユーザ固有情報記憶手段と、上記ユーザの固有情報と認証用の秘密情報とから予め生成されている証明用補助情報を記憶する証明用補助情報記憶手段とを有し、
上記証明データ生成手段は、上記検証手段の上記試験情報生成手段によって生成された試験情報と、上記証明装置側付属情報格納手段に格納されている付属情報と、上記ユーザ固有情報記憶手段に記憶されているユーザの固有情報と、上記証明用補助情報記憶手段に記憶されている上記証明用補助情報とから証明データを生成し、
上記証明データ検証手段は、上記証明データが上記ユーザの固有情報に基づいて生成されていることを検証することを特徴とする請求項１記載のユーザ認証システム。
上記証明データ生成手段が、第１の演算手段と、第２の演算手段とから構成され、
第１の演算手段は、上記試験情報生成手段によって生成された試験情報と、上記証明用補助情報記憶手段に記憶されている上記証明用補助情報とを入力とし、
第２の演算手段は、上記第１の演算手段による計算結果と、上記証明装置側付属情報格納手段に格納されている付属情報と、上記ユーザ固有情報記憶手段に記憶されているユーザの固有情報とを入力とすることを特徴とする請求項４記載のユーザ認証システム。
検証装置が証明装置に試験情報を送信し上記証明装置が上記試験情報を用いて証明データを生成して上記検証装置に返し、上記検証装置が上記証明装置の正当性を検証してデジタル知財に対するユーザの権限を認証するユーザ認証システムに用いられる上記検証装置において、
認証用データを記憶する認証用データ記憶手段と、
デジタル知財の利用の履歴として上記証明装置に通知されるべきデータである付属情報を記憶する検証装置側付属情報記憶手段と、
少なくとも上記検証装置側付属情報記憶手段に記憶されている上記付属情報と上記認証用データ記憶手段に記憶されている上記認証用データとから試験情報を生成する試験情報生成手段と、
上記試験情報と上記検証装置側付属情報記憶手段に保持されている上記付属情報とを上記証明装置に送信する試験情報送信手段と、
対応する証明装置が上記試験情報と上記付属情報とから生成し検証装置本体に送信した証明データを記憶する証明データ記憶手段と、
上記証明データ記憶手段に記憶されている上記証明データの正当性を検証する証明データ検証手段とを有し、
上記試験情報を生成するために用いられた上記付属情報と上記証明データを生成するために用いられた上記付属情報が一致しない場合には上記正当性の検証が成功しないようしたことを特徴とする検証装置。
上記試験情報を生成する上記試験情報生成手段は、上記付属情報と上記認証用データとを、上記付属情報を利用しなければ分離不可能な形式で結合して暗号化を行い、上記試験情報を生成することを特徴とする請求項６記載の検証装置。
検証装置が証明装置に試験情報を送信し上記証明装置が上記試験情報を用いて証明データを生成して上記検証装置に返し、上記検証装置が上記証明装置の正当性を検証してデジタル知財に対するユーザの権限を認証するユーザ認証システムに用いられる上記証明装置において、
ユーザ認証の秘密情報を記憶する秘密情報記憶手段と、
対応する検証装置が少なくとも、認証用データと、デジタル知財の利用の履歴として証明装置本体に通知されるべきデータである付属情報とから生成し上記検証装置から送信された試験情報を記憶する試験情報記憶手段と、
上記検証装置から通知された上記付属情報を格納する証明装置側付属情報格納手段と、
少なくとも上記試験情報記憶手段に記憶されている上記試験情報と上記証明装置側付属情報格納手段に格納されている上記付属情報と上記秘密情報記憶手段に記憶されている上記秘密情報とから証明データを生成する証明データ生成手段と、
上記生成された証明データを上記検証装置に送信する証明データ送信手段とを有し、
上記試験情報を生成するために用いられた上記付属情報と上記証明データを生成するために用いられた上記付属情報が一致しない場合には上記正当性の検証が成功しないようにしたことを特徴とする証明装置。
検証装置が証明装置に試験情報を送信し上記証明装置が上記試験情報を用いて証明データを生成して上記検証装置に返し、上記検証装置が上記証明装置の正当性を検証してデジタル知財に対するユーザの権限を認証するユーザ認証システムに用いられる上記証明装置において、
ユーザの固有情報を記憶するユーザ固有情報記憶手段と、
上記ユーザの固有情報と認証用の秘密情報とから予め生成されている証明用補助情報を記憶する証明用補助情報記憶手段と、
対応する検証装置が認証用データと、証明装置本体においてデジタル知財の利用の履歴として当該証明装置に通知されるべきデータである付属情報とから生成し上記検証装置から送信された試験情報を記憶する試験情報記憶手段と、
上記検証装置から通知された上記付属情報を格納する証明装置側付属情報格納手段と、
上記ユーザ固有情報記憶手段に記憶されている上記ユーザの固有情報と、上記証明用補助情報記憶手段に記憶されている上記証明用補助情報と、上記試験情報記憶手段に記憶されている上記試験情報と、上記証明装置側付属情報格納手段に格納されている上記付属情報とから証明データを生成する証明データ生成手段と、
上記生成された証明データを上記検証装置に送信する証明データ送信手段とを有し、
上記試験情報を生成するために用いられた上記付属情報と上記証明データを生成するために用いられた上記付属情報が一致しない場合、および上記ユーザ固有情報と上記証明用補助情報とが対応しない場合には、上記正当性の検証が成功しないようにしたことを特徴とする証明装置。
検証装置および証明装置を具備し、
上記検証装置が上記証明装置に試験情報を送信し上記証明装置が上記試験情報を用いて証明データを生成して上記検証装置に返し、上記検証装置が上記証明装置の正当性を検証してデジタル知財に対するユーザの権限を認証し、
上記検証装置が、少なくとも、認証用データを記憶する認証用データ記憶手段と、デジタル知財の利用の履歴として上記証明装置に通知されるべきデータである付属情報を記憶する検証装置側付属情報記憶手段と、上記検証装置側付属情報記憶手段に記憶されている上記付属情報と上記認証用データ記憶手段に記憶されている上記認証用データとから試験情報を生成する試験情報生成手段と、上記証明装置から送られてきた証明データを記憶する検証装置側証明データ記憶手段と、上記検証装置側証明データ記憶手段に記憶されている上記証明データの正当性を検証する証明データ検証手段とを具備し、
上記証明装置が、少なくとも、上記検証装置が生成した試験情報を記憶する試験情報記憶手段と、上記検証装置から通知された上記付属情報を格納する証明装置側付属情報格納手段と、上記試験情報記憶手段に記憶されている上記試験情報と上記証明装置側付属情報格納手段に格納されている上記付属情報とから証明データを生成する証明データ生成手段とを具備し、
上記検証装置と上記証明装置とが、互いに通信することによりユーザを認証するユーザ認証システムにおいて、
上記検証装置は、上記試験情報生成手段により生成された試験情報を上記証明装置の上記試験情報記憶手段に書き出し、
さらに、上記検証装置側付属情報記憶手段に記憶されている上記付属情報を上記証明装置の上記証明装置側付属情報格納手段に書き出し、
上記証明装置は、上記試験情報生成手段によって上記試験情報記憶手段に書き込まれた上記試験情報と、上記証明装置側付属情報格納手段に書き込まれた上記付属情報とをもとにして上記証明データ生成手段により生成された証明データを上記検証装置の上記証明データ記憶手段に書き出し、
上記検証装置は、上記証明データ記憶手段に書き込まれた上記証明データを用いてユーザを認証し、
しかも、上記試験情報を生成するために用いられた上記付属情報と上記証明データを生成するために用いられた上記付属情報が一致しない場合には上記正当性の検証が成功しないようにしたことを特徴とするユーザ認証システム。
上記検証装置から上記証明装置に書き出される付属情報をユーザが確認し、上記デジタル知財の利用中止を決定することが可能な請求項１０記載のユーザ認証システム。
上記検証装置から上記証明装置に書き出される付属情報が改変あるいは損傷した場合、上記証明装置で生成される証明データが不正なものとなり、上記検証装置において上記デジタル知財の利用を禁止する請求項１０または１１記載のユーザ認証システム。
上記検証装置から上記証明装置に上記試験情報と上記付属情報とを書き出した後、上記検証装置が上記証明装置からの証明データを書き出すことが不可能だった場合、上記検証装置において上記デジタル知財の利用を禁止する請求項１０乃至１２記載のユーザ認証システム。
上記デジタル知財の付属情報が、デジタル知財を識別するための識別子であることを特徴とする請求項１〜５、１０〜１３のいずれかに記載のユーザ認証システム。
上記デジタル知財の付属情報が、デジタル知財の利用履歴であることを特徴とする請求項１〜５、１０〜１３のいずれかに記載のユーザ認証システム。
検証装置が証明装置に試験情報を送信し上記証明装置が上記試験情報を用いて証明データを生成して上記検証装置に返し、上記検証装置が上記証明装置の正当性を検証してデジタル知財に対するユーザの権限を認証するユーザ認証方法において、
検証装置において、少なくともデジタル知財の利用の履歴として上記証明装置に通知されるべきデータである付属情報とユーザの認証を行うための認証用データとに基づいて試験情報を生成するステップと、
上記検証装置から上記証明装置へ、上記付属情報とともに上記試験情報を送信するステップと、
上記証明装置において、受信した上記付属情報を格納するステップと、
上記証明装置において、上記付属情報および上記試験情報から証明データを生成するステップと、
上記証明装置から上記検証装置へ、上記証明データを送信するステップと、
上記証明装置から送信されてきた上記証明データの正当性を上記検証装置において検証するステップとを有し、
上記試験情報を生成するステップにおいて上記試験情報を生成するために用いられた上記付属情報と、上記証明データを生成するステップにおいて上記証明データを生成するために用いられた上記付属情報とが対応しない場合には上記正当性の検証が成功しないように構成されたことを特徴とするユーザ認証方法。
上記検証装置は、上記付属情報を上記非衝突関数の入力として計算した値を用いて上記試験情報を生成する請求項１６記載のユーザ認証方法。
上記検証装置から上記証明装置に送信される付属情報をユーザが確認し、デジタル知財の利用中止を決定することが可能な請求項１６記載のユーザ認証方法。
上記検証装置における検証が失敗した時に上記デジタル知財の利用を禁止する請求項１６〜１８のいずれかに記載のユーザ認証方法。
上記検証装置から上記証明装置に上記試験情報および上記付属情報が送信された後、上記検証装置が上記証明装置からの証明データを受信しない場合、上記デジタル知財の利用を禁止する請求項１６〜１９のいずれかに記載のユーザ認証方法。
上記検証装置から上記証明装置に上記試験情報および上記付属情報とともに、認証を行うために必要な証明用補助情報を送信し、
上記証明装置は上記検証装置から送信された上記付属情報と上記証明用補助情報と上記証明装置で保持しているユーザ固有の情報とを用いて上記試験情報から証明データを生成し、
上記検証装置に送信して認証を行い、上記証明用補助情報および上記ユーザの固有情報とが対応しない場合には上記正当性の検証が成功しないようにした請求項２０記載のユーザ認証方法。
デジタル知財管理部側で生成されデジタル知財の利用の履歴として認証用の証明装置に通知されるべきデータである付属情報をユーザに提示するとともに、上記デジタル知財管理部側に設けられた認証用の検証装置が上記証明装置に試験情報を送信し、上記証明装置が当該試験情報を用いて証明データを生成して上記検証装置に返し、上記検証装置が上記証明データの正当性を検証してデジタル知財に対するユーザの権限を認証するユーザ認証方法において、
上記デジタル知財管理部側で生成された上記付属情報とユーザの認証を行うための認証用データとに基づいて、上記デジタル知財管理部側に設けられた認証用の検証装置において試験情報を生成するステップと、
上記認証用の検証装置から上記認証用の証明装置へ上記試験情報を送信するステップと、
上記付属情報をユーザに提示するとともに上記証明装置へ送信するステップと、
上記証明装置において、受信した上記付属情報を格納するステップと、
上記証明装置において、上記付属情報および上記試験情報から証明データを生成するステップと、
上記証明装置から上記検証装置へ、上記証明データを送信するステップと、
上記証明装置から送信されてきた上記証明データの正当性を上記検証装置において検証するステップとを有し、
上記試験情報を生成するステップにおいて上記試験情報を生成するために用いられた上記付属情報と、上記証明データを生成するステップにおいて上記証明データを生成するために用いられた上記付属情報とが対応しない場合には上記正当性の検証が成功しないように構成されたことを特徴とするユーザ認証方法。
上記デジタル知財の付属情報が、デジタル知財を識別するための識別子であることを特徴とする請求項１６〜２２のいずれかに記載のユーザ認証方法。
上記デジタル知財の付属情報が、デジタル知財の利用履歴であることを特徴とする請求項１６〜２２のいずれかに記載のユーザ認証方法。