JP4091438B2 - 小型デバイスにおける暗号署名 - Google Patents

Description

本発明は、否認防止、アクセス制御、ユーザ照合等を達成するために特に暗号署名が使用される際のネットワークコンピュータデバイスに関するものである。

電子商取引（イー−コマース）又は移動商取引（エム−コマース）等の多種の用途では、ある人が取引を行う権限を有しているという永久的な裏付けを提供する能力を必要とする。また、譲渡証、事業報告書及びその他様々な書式といった電子材料の署名が近い将来に習慣的になると期待されている。

イー−コマース及びエム−コマースは急速に事業領域を拡大しており、公務及び私務共に電子署名を可能にするために調整が行われているようである。しかし、電子署名の進歩は安全性、改ざん防止並びに単純な手続及び解決法に依存している。署名者は、本人の署名が受信者で受信したものと同一であると確認する必要がある。受信者は、署名者が本人が申告するとおりの者であると確認する必要がある。さらに、該署名は、ユーザの技術知識を必要としない単純なものであり、時間及び場所と無関係に実施できることが好ましい。

暗号署名は多くの分野で使用されている。これは、暗号署名を行うデバイスの所有者であるユーザに加えて、多くの場合署名を使用するシステム及び署名を受信するシステムを伴う。署名を使用するシステムは、提供されたデータに暗号署名を行うようユーザに求める。ユーザは署名をして、署名を使用するシステムに該署名を返戻する。該署名を使用するシステムは、署名されたデータ及び該署名を、署名を受信するシステムに渡す。該署名を受信するシステムは、署名を使用するシステムが署名のためにユーザに提示したものと、ユーザが署名したものとの間に暗号による結束関係を有する。

ＰＫＩ（公開鍵基盤）は、当業者には周知で広く使用される暗号署名及び認証システムである。ＰＫＩシステムで信頼される部分は、各ユーザに一組の電子鍵を発行する。該組は１つの秘密鍵と１つの公開鍵からなる。秘密鍵はユーザ（又はユーザの署名を行うデバイス）にしか認知されていないが、公開鍵は署名されたデータをユーザから受信することを希望する者すべてに公開されてよい。ユーザデバイスでは、署名される対象及び秘密鍵は、署名された状態で対象を出力する何らかのアルゴリズムへの入力である。受信側では、署名された対象及び公開鍵が、署名された対象から元の対象を摘出する他の何らかのアルゴリズムへの入力である。該対象は、公開鍵がそれに署名した場合のみ、正しく摘出される。よって、受信側は、ユーザの公開鍵を利用してその摘出を行う際に、特定のユーザが対象に署名したことを確認することができる。

多くの電子デバイスは既に暗号署名をサポートしている。その一例は、インターネットブラウザがインストールされたＰＣである。ブラウザは、１以上の信頼される機関又はいわゆる認証局（ＣＡ）から発行された秘密鍵を含む１以上の証明書を有することができる。

これに関する問題の１つは、ＰＣは通常、一箇所に固定配置されること、及び／又は、持ち運びには大きすぎることである。しかし、署名を行う機材に要求されることは、ＰＣの固定場所又は持ち運び場所に制限されないことである。

さらに、常時又は長時間オンライン中のＰＣはデータスニッフィングに非常に無防備であり、侵入者に秘密鍵を入手されるリスクを負う可能性がある。セキュリティ上の理由で、ユーザは、ＰＣに提供された材料に署名するため、ユーザ個人の署名を行うデバイスを利用することを希望する場合がある。

上記問題の解決法は、携帯電話といった小型携帯用デバイスであってもよい。ＷＡＰフォーラムによる「ＷＭＬスクリプト言語規格」は、ＷＡＰ電話による暗号署名を実行可能にする機能の実施形態を開示している。ＷＡＰ電話は、デバイスにＰＩＮコード等を入力して暗号署名することによりテキストの文字列に署名するようユーザにリクエストする。

しかし、このような携帯電話等のデバイスは、メモリ及び処理能力が制限されたハードウェアデバイスであることを特徴とし、暗号署名機能を使用するにはインターフェースが規定及び限定される。

その結果、署名されるデータが大きすぎてユーザに提供できない、或いはユーザに認識不可能な形式である場合に問題が生じる。該データは、無作為に見えるバイト形式、或いは単純に無視される形式で現出する。このようなデバイスの所有者は、署名されるべき対象が実際に署名されていると感ずることができないのはもちろん、何が署名されているのかも認識することはできない。

既存の解決法は、本明細書に開示されたデバイスが署名を行うプロセスの一環として、ユーザが署名されるべきコンテンツを認識可能であるという課題を解決していない。

発明の要旨
本発明の主な目的は上記のような問題を解決し、ユーザ、署名を使用するシステム及び署名を受信するシステム間に否認防止を提供することである。これは、請求項１に記載の方法により達成される。

より具体的には、本発明の好ましい実施形態は、電子署名システムを利用した署名を行うデバイスを使用してデータに電子及び／又はディジタル署名する方法を提供する。当該方法は、署名されるデータと、署名を行うデバイスに予め格納された１組以上の属性とを比較することと、前記データが属性の組合せの全て又は一部に適合する場合に、前記署名を行うデバイスに属性を表示することとを含む。次いで、署名を行うデバイスのユーザは、表示された属性に基づいてデータに署名するように要求され、実施された署名は署名を行うユーザシステムに返戻される。

本発明の好ましい実施形態
以下に本発明の好ましい実施形態を開示する。本実施形態は、説明を目的としてのみ議論され、請求項１で規定された本発明に限定するものではないことに注意されたい。

開示された実施形態は、ユーザと一組のデータとの間の暗号による結束を達成する柔軟な方法を提供しており、該一組のデータは、原形のままでは人間が読み取り不可能であるか、或いはデータサイズ又はデータ形式が原因となって暗号が使用可能なデバイスに提示できないものである。

本発明によれば、前記開示されたデバイスの所有者の署名を要求するときに、当該所有者は、前記デバイスが署名されるデータと比較すべき情報を予め取り込んでいる必要がある。当該情報は、図１に示されるように、以下属性と称するバイトパターンの組の集合形態であることが好ましい。当該属性は、例えば、デバイスに表示できるように適応させたテクスチャ情報のアスキー（ＡＳＣＩＩ）表示であってもよい。任意の数の前記組を定義することが可能で、且つ各組が複数の属性を持つことができる。

この情報は、例えば、デバイスプログラミングツール（図３）を使用してデバイスキーパッド（図２）又はデバイスのメモリ内にデータをダウンロードする何らかのプロセスを介してデバイスのメモリ内に取り込まれる。デバイスの所有者は、例えば、メモリ内に保存されたデータを閲覧することによりこの情報を確認する。該情報が承認されたときは、該承認されたデータのある種のＩＤがデータの改ざんを防止するために格納される。典型的な識別子は、データの暗号ハッシュであろう。

署名リクエストが作成されると、署名を使用するシステムは、署名されるデータをデバイスにオーダーするデバイスに送信して暗号署名を行う。署名を使用するシステムは、獲得された署名されるべきデータ全体を所有している任意のデータシステム、ノード又はコンピュータであってよい。例えば、署名を使用するシステムは、任意形態の署名リクエストを受信したユーザＰＣであってもよい。

続いて、当該デバイスは、デバイス内に保存された属性の組と、署名される受信データ構造とを適合させようとする。適合する場合は、当該デバイスは、属性の組を表示し、所有者に署名リクエストの続行を要望するかを尋ねる。続いて、当該デバイスは実在データを表示し、所有者に署名用ＰＩＮ符号の入力を求める。当該デバイスは、データ構造に署名し、リクエストしている署名を使用するシステムに該署名を返戻する。

原データ又はその証明書は、その署名と共に署名を受信するシステムに中継される。該署名を受信するシステムは、例えば、ＨＴＴＰ［ＨＴＴＰ］、ＬＤＡＰ［ＬＤＡＰ］、ＳＱＬ［ＳＱＬ］タイムスタンプサーバ［ＴＳＰ］、ある種のディジタル公証サービス(Digital notary service)、アクセス制御サーバ、トランザクションハンドラ、ＰＫＩ［ＰＫＩ］対応の決済プロバイダ、或いは、例えば一覧／セッションごとに決済するダウンロードサーバを使用した永続的ストレージ(Persistent storage)等であってもよい。

当該署名リクエストは、例えば、ＳＩＭアプリケーションツールキット（ＳＡＴ）アプリケーション[ＳＡＴ]を利用した独自仕様のリクエスト、又はｓｉｇｎＴｅｘｔ（）のリクエストを有するＷＭＬスクリプトとしてデバイスに送信される。

図８は、本発明による署名手続を例示している。天気予測者は、暗号が使用可能なパーソナル携帯型デバイスを使用して、ファイルサーバに格納する前に天気予報に署名する。携帯型デバイスは、属性の組で指定された特定のデータを検索するようにプログラムされている。当該デバイスは、前記属性を表示する。この場合、当該デバイスはまた、Dateの属性の次に7bytesと表示する。その＜attr val 7 bytes＞なるタグは、＜attr = Date＞と指定された「日付」のバイトパターンの直後のバイトを処理するようにデバイスに指示し、それによりＡＳＣＩＩ文字でデバイスに何らかの動的なコンテンツをも表示することが可能となる。

本発明の主な長所は、小型デバイス上でもユーザが何に署名しているかを認識できることである。ユーザは、データが署名される前に署名リクエストの基本情報が正しいことを認識する。ユーザは、デバイスに送信される／デバイスで署名される任意のデータを、署名を行う前に認識して確認することができる。本発明は、複数の種類のデータについて暗号が使用可能な携帯型デバイスを使用できるので、署名者の移動の自由が増す。

本発明のさらに別の長所は、一般的に外部ネットワークに接続される署名を使用するシステム（例えばインターネットに接続されるＰＣ）からユーザの秘密鍵を分離させることができることである。その結果、侵入者が秘密署名鍵を入手するリスクは低減される。

本発明のさらに別の長所は、署名を使用するシステムで必要とされる調整が最小限で済むことである。本発明の最も単純な形態は、署名されるデータをそのまま署名を行うデバイスに輸送することができ、署名を行うデバイスにてユーザに表示されるデータの比較及び摘出が行われる。

以上、本発明を特定の実施例を用いて開示した。しかし、小型暗号デバイスを使用して人間がデータに署名し、それを認識する必要がある状況に適用可能な他の実施形態も特許請求の範囲に規定された本発明の範囲内であり、利用可能である。

図１は、本発明によるデバイスに予め取り込まれる属性の組を例示している。 図２は、デバイスに予めプログラムを組むためにデバイスキーボードを使用する暗号が使用可能な携帯型デバイスの所有者を例示している。 図３は、デバイスに予めプログラムを組むためにプログラミングツールを使用する暗号が使用可能な携帯型デバイスを例示している。 図４は、本発明による、署名されるデータの取り込み手続を図示している。 図５は、本発明による、署名を行うデバイス内でデータが比較されるときのデータフローを示すフローチャートである。 図６は、データに署名するために携帯型デバイスを使用するときのネットワークを例示している。 図７は、本発明による、携帯電話上でドキュメントに署名する例を示している。 図８は、本発明による、携帯電話上で天気予報に署名する例を示している。

Claims (11)

1. 電子署名システムを利用した署名を行うデバイスを使用してデータに電子署名及び／又はディジタル署名する方法であって、
   前記データの少なくとも一部を前記署名を行うデバイスに予め格納された一組以上の属性と前記署名を行うデバイスが比較するステップと、
   前記データ又は前記データの一部が予め格納された一組以上の属性の少なくとも一部に適合している場合は、前記署名を行うデバイスに前記属性の組の全部又は一部を前記署名を行うデバイスが表示するステップと、
   前記電子署名システムを利用して、表示された前記属性の組の一部に基づいて前記データの暗号署名を実行するように署名を行うデバイスのユーザに前記署名を行うデバイスが要求するステップとを特徴とする方法。
2. １以上の前記属性が動的データを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記署名リクエストは、ＳＩＭアプリケーションツールキット（ＳＡＴ）のアプリケーションを利用したリクエストとして、又は、ＳｉｇｎＴｅｘｔ（）リクエストを有するＷＭＬスクリプトとして、署名を行うデバイスに送信されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記比較するステップの前に、
   署名を使用するシステムにおいて、署名を行うデバイスと互換性を持つように前記データを該署名を使用するシステムがコンパイルするステップと、
   前記コンパイルしたデータを前記署名を行うデバイスに該署名を使用するシステムが転送するステップを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
5. 前記要求するステップの後に、
   前記署名の結果として、前記署名を使用するシステムにその署名を前記署名を行うデバイスが返戻するステップを有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 署名を行うデバイスは特定のプロトコルを使用した、暗号が使用可能な小型デバイスであり、署名を使用するシステムは前記データの一部を前記プロトコルにコンパイルするように適応することを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記プロトコルはＷＡＰ（ワイヤレスアプリケーションプロトコル）であり、署名を行うデバイスは、ＷＡＰが使用可能な携帯型デバイスであることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記電子署名システムは秘密／公開鍵を使用していることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の方法。
9. 前記データは、ドキュメント、形式、割り当て、トランザクション又はＰＫＩ（公開鍵基盤）証明書のリクエストであることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の方法。
10. 署名がＷＡＰ１．２のｓｉｇｎＴｅｘｔ（）の機能を用いて実行されることを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載の方法。
11. ＳＩＭアプリケーションツールキット（ＳＡＴ）を使用して実行される暗号署名アプリケーションを用いて実行されることを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載の方法。

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