JP4887176B2

JP4887176B2 - 属性認証システム、同システムにおける属性認証方法およびプログラム

Info

Publication number: JP4887176B2
Application number: JP2007040306A
Authority: JP
Inventors: 晋作清本; 俊昭田中
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2027-02-21
Also published as: JP2008205878A

Description

本発明は、属性認証システム、同システムにおける属性認証方法およびプログラムに関し、特に、サービス提供者が本来利用を許可されている属性種別を安全な方法で検証するとともに、対応する属性のみを提供する属性認証システム、同システムにおける属性認証方法およびプログラムに関する。

近年、様々なサービスがインターネットを通して電子的に提供されるようになってきている。そのようなサービス提供を行う際には、利用者を認証することが不可欠となる。ここで、利用者を認証する方法は、通常、個人を特定する認証と、属性認証等、個人を特定しない認証（例えば、特許文献１参照）とに大別される。
特公平８−２０５１号公報

しかしながら、従来の属性認証では、利用者には、サービス提供者がどのような属性を利用する権限があるのかを確認する手段がなかったために、不必要な情報がサービス提供者に提供されるという問題があった。

また、上来の属性認証においては、ユーザの属性情報のうち、特定の属性情報のみを切り出して、サービス提供者に提供することができなかった。そのため、不必要な情報がサービス提供者に提供されることによって、ユーザのプライバシーが漏洩する可能性があるという問題があった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、サービス提供者が本来利用を許可されている属性種別を安全な方法で検証するとともに、対応する属性のみを提供できる属性認証システム、同システムにおける属性認証方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明は、上記した課題を解決するために以下の事項を提案している。
（１）本発明は、属性証明書発行サーバ（例えば、図１の属性証明書発行サーバ３に相当）と、ユーザ端末（例えば、図１のユーザ端末１に相当）と、サービス提供サーバ（例えば、図１のサービス提供サーバ（ＳＰサーバ）２に相当）とがネットワークを介して接続されて成る属性認証システムであって、前記属性証明書発行サーバが、前記サービス提供サーバに属性種別が記載された属性利用許可証と、ユーザのもつ属性に対して、その正当性を保証する属性証明書を発行する発行手段を備え、前記サービス提供サーバが、ユーザのサービス利用時に、検証したいユーザの属性と前記属性利用許可証とを前記ユーザ端末に送信する送信手段と、前記ユーザ端末から属性証明書とユーザが開示を許可した属性値に関する情報を受信する受信手段と、該受信した属性証明書と属性利用許可証とに基づいて、属性種別の開示判定を行う開示判定手段と、該開示判定手段により、開示が認められた属性種別に基づいて、認証処理を行う認証処理手段と、を備え、前記ユーザ端末が、前記サービス提供サーバから受信した属性利用許可証内の属性種別に対応する属性種別を保持している属性証明書から抽出する抽出手段と、該抽出した属性種別から前記サービス提供サーバに開示可能な属性値に関する情報を送信する属性値情報送信手段と、を備えることを特徴とする属性認証システムを提案している。

この発明によれば、属性証明書発行サーバが、サービス提供サーバに属性種別が記載された属性利用許可証と、ユーザのもつ属性に対して、その正当性を保証する属性証明書を発行する。サービス提供サーバは、ユーザのサービス利用時に、検証したいユーザの属性と前記属性利用許可証とをユーザ端末に送信する。ユーザ端末は、サービス提供サーバから受信した属性利用許可証内の属性種別に対応する属性種別を保持している属性証明書から抽出し、抽出した属性種別からサービス提供サーバに開示可能な属性値に関する情報を送信する。サービス提供サーバは、ユーザ端末から属性証明書とユーザが開示を許可した属性値に関する情報を受信し、受信した属性証明書と属性利用許可証とに基づいて、属性種別の開示判定を行い、開示が認められた属性種別に基づいて、認証処理を実行する。したがって、サービス提供者が本来利用を許可されている属性種別を安全な方法で検証することができる。また、ユーザがサービス提供者に対応する属性のみを提供することができることから、ユーザの意に反して、プライバシーが漏洩することがない。

（２）本発明は、（１）に記載の属性認証システムにおいて、前記属性証明書の属性値には、乱数と属性に関する情報とを結合した情報にハッシュ関数によって演算された値が格納され、前記サービス提供サーバが、前記ユーザ端末から前記属性値に関する情報として、属性値と乱数を受信することを特徴とする属性認証システムを提案している。

この発明によれば、属性証明書の属性値には、乱数と属性に関する情報とを結合した情報にハッシュ関数によって演算された値が格納され、サービス提供サーバが、ユーザ端末から前記属性値に関する情報として、属性値と乱数を受信する。したがって、属性証明書の属性値は、乱数と属性に関する情報とを結合した情報にハッシュ関数によって演算された値となることから、出力される値がランダムになって、復元ができない。また、同じ属性であっても異なる値が出力されることになるため、特定を行うことができない。

（３）本発明は、（１）または（２）に記載の属性認証システムにおいて、前記開示手段が、前記属性利用許可証内の属性種別およびその発行者と前記属性証明書の属性値の属性種別および発行者が一致した場合、あるいは、前記属性利用許可証内の属性種別と前記属性証明書の属性値の属性種別が一致した場合に開示判定を行うことを特徴とする属性認証システムを提案している。

この発明によれば、属性利用許可証内の属性種別およびその発行者と属性証明書の属性値の属性種別および発行者が一致した場合、あるいは、属性利用許可証内の属性種別と属性証明書の属性値の属性種別が一致した場合に開示判定を行う。したがって、サービス提供者が本来利用を許可されている種別属性を的確に把握し、対応する属性のみを提供することがきる。

（４）本発明は、属性証明書発行サーバと、ユーザ端末と、サービス提供サーバとがネットワークを介して接続されて成る属性認証システムにおける属性認証方法であって、
前記属性証明書発行サーバが、前記サービス提供サーバに属性種別が記載された属性利用許可証と、ユーザのもつ属性に対して、その正当性を保証する属性証明書を発行する第１のステップ（例えば、図４のステップＳ１０１、Ｓ１０２に相当）と、ユーザのサービス利用時に、前記サービス提供サーバが、検証したいユーザの属性と前記属性利用許可証とを前記ユーザ端末に送信する第２のステップ（例えば、図４のステップＳ１０３に相当）と、前記ユーザ端末が、前記サービス提供サーバから受信した属性利用許可証内の属性種別に対応する属性種別を保持している属性証明書から抽出する第３のステップ（例えば、図４のステップＳ１０４に相当）と、前記ユーザ端末が、該抽出した属性種別から前記サービス提供サーバに開示可能な属性値に関する情報を送信する第４のステップ（例えば、図４のステップＳ１０５に相当）と、前記サービス提供サーバが、受信した属性証明書と属性利用許可証とに基づいて、属性種別の開示判定を行う第５のステップ（例えば、図４のステップＳ１０６に相当）と、第５のステップにおいて、開示が認められた属性種別に基づいて、認証処理を行う第６のステップ（例えば、図４のステップＳ１０７に相当）と、を有することを特徴とする属性認証システムにおける属性認証方法を提案している。

この発明によれば、属性証明書発行サーバが、サービス提供サーバに属性種別が記載された属性利用許可証と、ユーザのもつ属性に対して、その正当性を保証する属性証明書を発行する。そして、ユーザのサービス利用時に、サービス提供サーバが、検証したいユーザの属性と属性利用許可証とをユーザ端末に送信する。ユーザ端末は、サービス提供サーバから受信した属性利用許可証内の属性種別に対応する属性種別を保持している属性証明書から抽出し、抽出した属性種別からサービス提供サーバに開示可能な属性値に関する情報を送信する。サービス提供サーバは、受信した属性証明書と属性利用許可証とに基づいて、属性種別の開示判定を行い、開示が認められた属性種別に基づいて、認証処理を実行する。したがって、サービス提供者が本来利用を許可されている属性種別を安全な方法で検証することができる。また、ユーザがサービス提供者に対応する属性のみを提供することができることから、ユーザの意に反して、プライバシーが漏洩することがない。

（５）本発明は、（４）の属性認証方法について、前記第５のステップが、前記属性利用許可証内の属性種別およびその発行者と前記属性証明書の属性値の属性種別および発行者が一致した場合、あるいは、前記属性利用許可証内の属性種別と前記属性証明書の属性値の属性種別が一致した場合に開示判定を行うことを特徴とする属性認証方法を提案している。

（６）本発明は、属性証明書発行サーバと、ユーザ端末と、サービス提供サーバとがネットワークを介して接続されて成る属性認証システムにおける属性認証をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記属性証明書発行サーバが、前記サービス提供サーバに属性種別が記載された属性利用許可証と、ユーザのもつ属性に対して、その正当性を保証する属性証明書を発行する第１のステップ（例えば、図４のステップＳ１０１、Ｓ１０２に相当）と、ユーザのサービス利用時に、前記サービス提供サーバが、検証したいユーザの属性と前記属性利用許可証とを前記ユーザ端末に送信する第２のステップ（例えば、図４のステップＳ１０３に相当）と、前記ユーザ端末が、前記サービス提供サーバから受信した属性利用許可証内の属性種別に対応する属性種別を保持している属性証明書から抽出する第３のステップ（例えば、図４のステップＳ１０４に相当）と、前記ユーザ端末が、該抽出した属性種別から前記サービス提供サーバに開示可能な属性値に関する情報を送信する第４のステップ（例えば、図４のステップＳ１０５に相当）と、前記サービス提供サーバが、受信した属性証明書と属性利用許可証とに基づいて、属性種別の開示判定を行う第５のステップ（例えば、図４のステップＳ１０６に相当）と、第５のステップにおいて、開示が認められた属性種別に基づいて、認証処理を行う第６のステップ（例えば、図４のステップＳ１０７に相当）と、を有することを特徴とする属性認証システムにおける属性認証をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。

（７）本発明は、（６）のプログラムについて、前記第５のステップが、前記属性利用許可証内の属性種別およびその発行者と前記属性証明書の属性値の属性種別および発行者が一致した場合、あるいは、前記属性利用許可証内の属性種別と前記属性証明書の属性値の属性種別が一致した場合に開示判定を行うことを特徴とするプログラムを提案している。

本発明によれば、ユーザ端末に耐タンパデバイスを備えなくとも、属性情報を交換する際のユーザのプライバシーを適切に保護することができるという効果がある。また、特定のサービス提供者のみが属性を検証することができるという効果がある。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

＜属性認証システムのシステム構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る属性認証システムのシステム構成の一例を示す図である。
図１に示すように、本実施形態に係る属性認証システムは、ユーザ端末１と、サービス提供者が管理運営するサービス提供サーバ（以下、単にＳＰサーバ２という）と、信頼できる第三者機関である属性認証局（ＣＡ）が管理運営する属性証明書発行サーバ３とから構成され、いずれもネットワーク４を介して接続されている。

ユーザ端末１は、属性認証クライアントモジュール１１を実装しており、この属性認証クライアントモジュール１１は、公開鍵を用いた属性利用許可証内の署名の検証機能や、属性利用許可証内の属性種別を参照して、格納しているユーザの属性証明書から対応する属性種別を抽出する機能、属性証明書と、開示可能な属性値および結合した乱数をＳＰサーバ２の送付する機能を有する。

また、ＳＰサーバ２は、属性認証サーバモジュール２１を実装しており、この属性認証サーバモジュール２１は、検証したい属性と属性利用許可証とをユーザ端末１に送付する機能、ユーザの属性種別の開示判定機能、属性証明書に基づいて属性種別の確認および認証処理を実行する機能を有する。

属性証明書発行サーバ３は、属性証明書発行モジュール３１を実装しており、この属性証明書発行モジュール３１は、ＳＰサーバ２に対して、属性利用許可証を発行する機能、ユーザのもつ属性に対して、その正当性を保証する属性証明書をユーザ端末１に対して、発行する機能等を有する。

＜属性利用許可証および属性証明書の構成＞
属性証明書発行サーバ３がＳＰサーバ２に対して発行する属性利用許可証は、図２のような構成になっている。すなわち、属性利用許可証には、ＳＰサーバ２に対して利用を許可するユーザの属性種別（図中、属性種別１、属性種別２、属性種別３）が記載されるとともに、通常の属性証明書と同様に、属性認証局による署名が付与されている。

また、属性証明書発行サーバ３がユーザ端末１に対して発行する属性証明書は、図３のような構成になっている。すなわち、属性証明書には、フォーマットは従来のものと同様であるが、属性値には、乱数Ｒ（図中、乱数１、乱数２、乱数３）と属性情報Ａｔｔｒ（図中、属性情報１、属性情報２、属性情報３）とを結合し、ハッシュ関数に入力して、出力されたハッシュ値（Ｒ｜｜Ａｔｔｒ）（図中、ハッシュ値１、ハッシュ値２、ハッシュ値３）が記載されるとともに、通常の属性証明書と同様に、属性認証局による署名が付与されている。

属性証明書には、同様の方法で、複数の属性情報が格納される。また、乱数Ｒは、毎回生成され、十分な長さを有する。なお、乱数Ｒと属性情報Ａｔｔｒとは、属性証明書とともに、ユーザ端末１に対して発行される。

上記のように、属性値に、乱数Ｒと属性情報Ａｔｔｒとを結合し、これをハッシュ関数に入力して、出力されたハッシュ値（Ｒ｜｜Ａｔｔｒ）を格納することから、出力値をランダムにすることにより、復元を困難にすることができる。また、属性が同じ場合であっても、異なる値が出力されることから、特定が困難であるという利点を有する。

＜属性認証システムの動作シーケンス＞
次に、図４を用いて、本実施形態に係る属性認証システムの動作シーケンスについて説明する。
まず、属性証明書発行サーバ３がＳＰサーバ２に対して、属性利用許可証を発行する（ステップＳ１０１）。次に、属性証明書発行サーバ３がユーザ端末１に対して属性証明書を発行する（ステップＳ１０２）。なお、このとき、乱数Ｒと属性情報Ａｔｔｒもユーザ端末１に対して発行される。

そして、サービス利用時に、ＳＰサーバ２が検証したい属性と属性利用許可証とをユーザ端末１に提示する（ステップＳ１０３）。ユーザ端末１は、公開鍵を用いて、属性利用許可証の署名を検証するとともに、属性利用許可証内の属性種別を確認し、対応する属性種別をユーザ端末１が保持する属性証明書の中から抽出する（ステップＳ１０４）。

ユーザ端末１は、さらに、属性値がハッシュ値になっている属性証明書と、開示可能な属性値および乱数をＳＰサーバ２に対して送付する（ステップＳ１０５）。ＳＰサーバ２は、属性種別の開示判定を実行する（ステップＳ１０６）。具体的には、属性利用許可証内の属性種別およびその発行者と属性証明書の属性値の属性種別および発行者が一致した場合、あるいは、属性利用許可証内の属性種別と属性証明書の属性値の属性種別が一致した場合に開示判定を行う。

そして、ＳＰサーバ２は、ユーザ端末１から提示された属性証明書に基づいて、属性の確認を行うとともに、ユーザの認証処理を実行して、ユーザ端末１に対するサービスの提供を実行する（ステップＳ１０７）。

なお、上記した属性認証システムおよび同システムにおける属性認証方法の具体的な利用用途としては、医療情報の開示において、医療資格を持つ否かの確認、あるいは、公共交通機関において、公的に発行されたシルバーパス等の資格を確認する等の用途が考えられる。

以上説明したように本発明は、ユーザ端末に耐タンパデバイスを備えなくとも、属性情報を交換する際のユーザのプライバシーを適切に保護することができる。また、特定のサービス提供者のみが属性を検証することができる。

なお、図１に示す、属性認証クライアントモジュール１１、属性認証サーバモジュール２１、属性証明書発行モジュール３１は、ユーザ端末１、ＳＰサーバ２、属性証明書発行サーバ３のそれぞれで実行されるプログラムであり、これらプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをユーザ端末１、ＳＰサーバ２、属性証明書発行サーバ３のそれぞれ（いずれもコンピュータシステム）に読み込ませ、実行することによって本発明の属性認証システムを実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺装置等のハードウェアを含む。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷ（ＷｏｒｌｄＷｉｄｅＷｅｂ）システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、本実施形態においては、サービスの利用時に、ユーザ端末１が、属性値がハッシュ値になっている属性証明書と、開示可能な属性値および乱数をＳＰサーバ２に対して送付する方法について説明したが、乱数と属性証明書については、予め配布をしておいてもよい。

本発明の実施形態に係る属性認証システムのシステム構成の一例を示す図である。本発明の実施形態に係る属性利用許可証の構成を示す図である。本発明の実施形態に係る属性証明書の構成を示す図である。本発明の実施形態に係る属性認証システムの処理フローである。

符号の説明

１・・・ユーザ端末、２・・・サービス提供サーバ（ＳＰサーバ）、３・・・属性証明書発行サーバ、４・・・ネットワーク、１１・・・属性認証クライアントモジュール、２１・・・属性認証サーバモジュール、３１・・・属性証明書発行モジュール

Claims

属性証明書発行サーバと、ユーザ端末と、サービス提供サーバとがネットワークを介して接続されて成る属性認証システムであって、
前記属性証明書発行サーバが、
前記サービス提供サーバに属性種別が記載された属性利用許可証と、ユーザのもつ属性に対して、その正当性を保証する属性証明書を発行する発行手段を備え、
前記サービス提供サーバが、
ユーザのサービス利用時に、検証したいユーザの属性と前記属性利用許可証とを前記ユーザ端末に送信する送信手段と、
前記ユーザ端末から属性証明書とユーザが開示を許可した属性値に関する情報を受信する受信手段と、
該受信した属性証明書と属性利用許可証とに基づいて、属性種別の開示判定を行う開示判定手段と、
該開示判定手段により、開示が認められた属性種別に基づいて、認証処理を行う認証処理手段と、を備え、
前記ユーザ端末が、
前記サービス提供サーバから受信した属性利用許可証内の属性種別に対応する属性種別を保持している属性証明書から抽出する抽出手段と、
該抽出した属性種別から前記サービス提供サーバに開示可能な属性値に関する情報を送信する属性値情報送信手段と、
を備えることを特徴とする属性認証システム。
前記属性証明書の属性値には、乱数と属性に関する情報とを結合した情報にハッシュ関数によって演算された値が格納され、前記サービス提供サーバが、前記ユーザ端末から前記属性値に関する情報として、属性値と乱数を受信することを特徴とする請求項１に記載の属性認証システム。
前記開示手段が、前記属性利用許可証内の属性種別およびその発行者と前記属性証明書の属性値の属性種別および発行者が一致した場合、あるいは、前記属性利用許可証内の属性種別と前記属性証明書の属性値の属性種別が一致した場合に開示判定を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の属性認証システム。
属性証明書発行サーバと、ユーザ端末と、サービス提供サーバとがネットワークを介して接続されて成る属性認証システムにおける属性認証方法であって、
前記属性証明書発行サーバが、前記サービス提供サーバに属性種別が記載された属性利用許可証と、ユーザのもつ属性に対して、その正当性を保証する属性証明書を発行する第１のステップと、
ユーザのサービス利用時に、前記サービス提供サーバが、検証したいユーザの属性と前記属性利用許可証とを前記ユーザ端末に送信する第２のステップと、
前記ユーザ端末が、前記サービス提供サーバから受信した属性利用許可証内の属性種別に対応する属性種別を保持している属性証明書から抽出する第３のステップと、
前記ユーザ端末が、該抽出した属性種別から前記サービス提供サーバに開示可能な属性値に関する情報を送信する第４のステップと、
前記サービス提供サーバが、受信した属性証明書と属性利用許可証とに基づいて、属性種別の開示判定を行う第５のステップと、
第５のステップにおいて、開示が認められた属性種別に基づいて、認証処理を行う第６のステップと、
を有することを特徴とする属性認証システムにおける属性認証方法。
前記第５のステップが、前記属性利用許可証内の属性種別およびその発行者と前記属性証明書の属性値の属性種別および発行者が一致した場合、あるいは、前記属性利用許可証内の属性種別と前記属性証明書の属性値の属性種別が一致した場合に開示判定を行うことを特徴とする請求項４に記載の属性認証方法。
属性証明書発行サーバと、ユーザ端末と、サービス提供サーバとがネットワークを介して接続されて成る属性認証システムにおける属性認証をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記属性証明書発行サーバが、前記サービス提供サーバに属性種別が記載された属性利用許可証と、ユーザのもつ属性に対して、その正当性を保証する属性証明書を発行する第１のステップと、
ユーザのサービス利用時に、前記サービス提供サーバが、検証したいユーザの属性と前記属性利用許可証とを前記ユーザ端末に送信する第２のステップと、
前記ユーザ端末が、前記サービス提供サーバから受信した属性利用許可証内の属性種別に対応する属性種別を保持している属性証明書から抽出する第３のステップと、
前記ユーザ端末が、該抽出した属性種別から前記サービス提供サーバに開示可能な属性値に関する情報を送信する第４のステップと、
前記サービス提供サーバが、受信した属性証明書と属性利用許可証とに基づいて、属性種別の開示判定を行う第５のステップと、
第５のステップにおいて、開示が認められた属性種別に基づいて、認証処理を行う第６のステップと、
を有することを特徴とする属性認証システムにおける属性認証をコンピュータに実行させるためのプログラム。
前記第５のステップが、前記属性利用許可証内の属性種別およびその発行者と前記属性証明書の属性値の属性種別および発行者が一致した場合、あるいは、前記属性利用許可証内の属性種別と前記属性証明書の属性値の属性種別が一致した場合に開示判定を行うことを特徴とする請求項６に記載のプログラム。