JP5486454B2 - ディジタル署名・検証システム、ディジタル署名・検証方法、署名装置、検証装置、及びそれらのプログラム - Google Patents
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ディジタル署名・検証システム200は、署名装置110と検証装置120とからなる。署名装置110と検証装置120との間は、任意のネットワーク50で結ばれる。
署名装置110は、生成元選択部111と公開情報生成部112と乱数生成部113と鍵生成部114と署名生成部115とを備える。
公開情報生成部112は、公開情報Λ=(p,G1,G2,GT,e,g1,g2)を生成する(S2)。ここで、eはバイリニアマップであり、e:G1×G2→GTである。
鍵生成部114は、(gr,g2α)をランダマイズしてa00、a01、a10、a11を計算し、(hu,g2β)をランダマイズしてb00、b01、b10、b11を計算し、更に、
署名生成部115は、G2の1以外の元であるメッセージm=(m1,・・・,mk)が入力され、
生成元選択部は、G1、G2がそれぞれ位数pの群(pは素数)であるとして、生成元g1をG1から、g2をG2から、それぞれランダムに選択する。
乱数生成部は、1以上p−1以下のランダムな整数δu、α、γz、δz、γi(i=1,・・・,k、kは2以上の整数)、δi、ζ,ρ,及びτを生成する。
鍵生成部は、
署名生成部は、G2の1以外の元であるメッセージm=(m1,・・・,mk)が入力され、
検証装置は、署名σ=(z,r,s,t,u)とメッセージm=(m1,・・・,mk)を受信し、公開鍵vk=(Λ,gz,hz,gr,hu,a,g1,・・・,gk,h1,・・・,hk)を用いて、2つの検証式
図1に本発明のディジタル署名・検証システム100の機能構成例を、図2にその処理フロー例(S1〜6)をそれぞれ示す。
本発明のディジタル署名・検証システム100は、署名装置110と検証装置120とからなる。署名装置110と検証装置120との間は、任意のネットワーク50で結ばれる。
生成元選択部111は、G1、G2がそれぞれ位数p(pは素数)の群であるとして、生成元g1をG1から、g2をG2から、それぞれランダムに選択する(S1)。なお、G1とG2は同一の群でも異なる群でも構わない。
乱数生成部113は、1以上p−1以下のランダムな整数δu、α、γz、δz、γi(i=1,・・・,k、kはセキュリティパラメータで2以上の整数)、δi、ζ,ρ,及びτを生成する(S3)。
鍵生成部114は、
署名生成部115は、G2の1以外の元であるメッセージm=(m1,・・・,mk)が入力され、
図1に本発明のディジタル署名・検証システム100' の機能構成例を、図2にその処理フロー例(S1〜6)をそれぞれ示す。
本発明のディジタル署名・検証システム100' は、署名装置110と検証装置120とからなる。署名装置110と検証装置120との間は、任意のネットワーク50で結ばれる。
生成元選択部111は、G1、G2がそれぞれ位数p(pは素数)の異なる群であるとして、生成元g1をG1から、g2をG2から、それぞれランダムに選択する(S1)。
乱数生成部113は、1以上p−1以下のランダムな整数δu、α、γz、γi(i=1,・・・,k、kはセキュリティパラメータで2以上の整数)、ζ,ρ,及びτを生成する(S3)。
鍵生成部114は、
署名生成部115は、G2の1以外の元であるメッセージm=(m1,・・・,mk)が入力され、
図1に本発明のディジタル署名・検証システム100'' の機能構成例を、図2にその処理フロー例(S1〜6)をそれぞれ示す。
署名装置110は、生成元選択部111と公開情報生成部112と乱数生成部113と鍵生成部114と署名生成部115とを備える。
生成元選択部111は、G1、G2がそれぞれ位数p(pは素数)の異なる群であるとして、生成元g1をG1から、g2をG2から、それぞれランダムに選択する(S1)。
乱数生成部113は、1以上p−1以下のランダムな整数δu、α、γz、δz、γi(i=1,・・・,k1、k1は2以上の整数)、δj(j=k1+1,・・・,k2、k2はセキュリティパラメータでk1より大きい整数)、ζ,ρ,τ,及びωを生成する(S3)。
鍵生成部114は、
署名生成部115は、G2の1以外の元であるm1,・・・,mk1とG1の1以外の元であるmk1+1,・・・,mk2とからなるメッセージm=(m1,・・・,mk1,mk1+1,・・・,mk2)が入力され、
Claims (13)
- G1、G2をそれぞれ位数pの群(pは素数)、バイリニアマップeをe:G1×G2→GTとし、
生成元g1をG1から、g2をG2から、それぞれランダムに選択する生成元選択部と、
公開情報Λ=(p,G1,G2,GT,e,g1,g2)を生成する公開情報生成部と、
1以上p−1以下のランダムな整数δu、α、γz、δz、γi(i=1,・・・,k、kは2以上の整数)、δi、ζ,ρ,及びτを生成する乱数生成部と、
を計算し、公開鍵vk=(Λ,gz,hz,gr,hu,a,g1,・・・,gk,h1,・・・,hk)及び秘密鍵sk=(vk,α,γz,δz,δu,γ1,・・・,γk,δ1,・・・,δk)を生成し、公開鍵vkを公開する鍵生成部と、
G2の1以外の元であるメッセージm=(m1,・・・,mk)が入力され、
を計算して、署名σ=(z,r,s,t,u)を生成し、メッセージm=(m1,・・・,mk)とともに送信する署名生成部と、
を備える署名装置と、
署名σ=(z,r,s,t,u)とメッセージm=(m1,・・・,mk)を受信し、公開鍵vk=(Λ,gz,hz,gr,hu,a,g1,・・・,gk,h1,・・・,hk)を用いて、2つの検証式
の成否を計算し、共に成立すれば署名は正しいとの検証結果を出力し、それ以外の場合は署名は正しくないとの検証結果を出力する検証装置と、
を備えるディジタル署名・検証システム。 - G1、G2をそれぞれ位数pの異なる群(pは素数)、バイリニアマップeをe:G1×G2→GTとし、
生成元g1をG1から、g2をG2から、それぞれランダムに選択する生成元選択部と、
公開情報Λ=(p,G1,G2,GT,e,g1,g2)を生成する公開情報生成部と、
1以上p−1以下のランダムな整数δu、α、γz、γi(i=1,・・・,k、kは2以上の整数)、ζ,ρ,及びτを生成する乱数生成部と、
を計算し、公開鍵vk=(Λ,gz,gr,hu,a,g1,・・・,gk)及び秘密鍵sk=(vk,α,γz,δu,γ1,・・・,γk)を生成し、公開鍵vkを公開する鍵生成部と、
G2の1以外の元であるメッセージm=(m1,・・・,mk)が入力され、
を計算して、署名σ=(z,r,s,t,u)を生成し、メッセージm=(m1,・・・,mk)とともに送信する署名生成部と、
を備える署名装置と、
署名σ=(z,r,s,t,u)とメッセージm=(m1,・・・,mk)を受信し、公開鍵vk=(Λ,gz,gr,hu,a,g1,・・・,gk)を用いて、2つの検証式
の成否を計算し、共に成立すれば署名は正しいとの検証結果を出力し、それ以外の場合は署名は正しくないとの検証結果を出力する検証装置と、
を備えるディジタル署名・検証システム。 - G1、G2をそれぞれ位数pの異なる群(pは素数)、バイリニアマップeをe:G1×G2→GTとし、
生成元g1をG1から、g2をG2から、それぞれランダムに選択する生成元選択部と、
公開情報Λ=(p,G1,G2,GT,e,g1,g2)を生成する公開情報生成部と、
1以上p−1以下のランダムな整数δu、α、γz、δz、γi(i=1,・・・,k1、k1は2以上の整数)、δj(j=k1+1,・・・,k2、k2はk1より大きい整数)、ζ,ρ,τ,及びωを生成する乱数生成部と、
を計算し、公開鍵vk=(Λ,gz,hz,gr,hu,hv,a,g1,・・・,gk1,hk1+1,・・・,hk2)及び秘密鍵sk=(vk,α,γz,δz,δu,γ1,・・・,γk1,δk1+1,・・・,δk2)を生成し
、公開鍵vkを公開する鍵生成部と、
G2の1以外の元であるm1,・・・,mk1とG1の1以外の元であるmk1+1,・・・,mk2とからなるメッセージm=(m1,・・・,mk1,mk1+1,・・・,mk2)が入力され、
を計算して、署名σ=(z,r,s,t,u,v)を生成し、メッセージm=(m1,・・・,mk1,mk1+1,・・・,mk2)とともに送信する署名生成部と、
を備える署名装置と、
署名σ=(z,r,s,t,u,v)とメッセージm=(m1,・・・,mk1,mk1+1,・・・,mk2)を受信し、公開鍵vk=(Λ,gz,hz,gr,hu,hv,a,g1,・・・,gk1,hk1+1,・・・,hk2)を用いて、2つの検証式
の成否を計算し、共に成立すれば署名は正しいとの検証結果を出力し、それ以外の場合は署名は正しくないとの検証結果を出力する検証装置と、
を備えるディジタル署名・検証システム。 - G1、G2をそれぞれ位数pの群(pは素数)、バイリニアマップeをe:G1×G2→GTとし、
署名装置の生成元選択部が、生成元g1をG1から、g2をG2から、それぞれランダムに選択する生成元選択ステップと、
署名装置の公開情報生成部が、公開情報Λ=(p,G1,G2,GT,e,g1,g2)を生成する公開情報生成ステップと、
署名装置の乱数生成部が、1以上p−1以下のランダムな整数δu、α、γz、δz、γi(i=1,・・・,k、kは2以上の整数)、δi、ζ,ρ,及びτを生成する乱数生成ステップと、
署名装置の鍵生成部が、
を計算し、公開鍵vk=(Λ,gz,hz,gr,hu,a,g1,・・・,gk,h1,・・・,hk)及び秘密鍵sk=(vk,α,γz,δz,δu,γ1,・・・,γk,δ1,・・・,δk)を生成し、公開鍵vkを公開する鍵生成ステップと、
署名装置の署名生成部が、入力されたG2の1以外の元であるメッセージm=(m1,・・・,mk)を用いて、
を計算して、署名σ=(z,r,s,t,u)を生成し、メッセージm=(m1,・・・,mk)とともに送信する署名生成ステップと、
検証装置が、署名σ=(z,r,s,t,u)とメッセージm=(m1,・・・,mk)を受信し、公開鍵vk=(Λ,gz,hz,gr,hu,a,g1,・・・,gk,h1,・・・,hk)を用いて、2つの検証式
の成否を計算し、共に成立すれば署名は正しいとの検証結果を出力し、それ以外の場合は署名は正しくないとの検証結果を出力する検証ステップと、
を実効するディジタル署名・検証方法。 - G1、G2をそれぞれ位数pの異なる群(pは素数)、バイリニアマップeをe:G1×G2→GTとし、
署名装置の生成元選択部が、生成元g1をG1から、g2をG2から、それぞれランダムに選択する生成元選択ステップと、
署名装置の公開情報生成部が、公開情報Λ=(p,G1,G2,GT,e,g1,g2)を生成する公開情報生成ステップと、
署名装置の乱数生成部が、1以上p−1以下のランダムな整数δu、α、γz、γi(i=1,・・・,k、kは2以上の整数)、ζ,ρ,及びτを生成する乱数生成ステップと、
署名装置の鍵生成部が、
を計算し、公開鍵vk=(Λ,gz,gr,hu,a,g1,・・・,gk)及び秘密鍵sk=(vk,α,γz,δu,γ1,・・・,γk)を生成し、公開鍵vkを公開する鍵生成ステップと、
署名装置の署名生成部が、入力されたG2の1以外の元であるメッセージm=(m1,・・・,mk)を用いて、
を計算して、署名σ=(z,r,s,t,u)を生成し、メッセージm=(m1,・・・,mk)とともに送信する署名生成ステップと、
検証装置が、署名σ=(z,r,s,t,u)とメッセージm=(m1,・・・,mk)を受信し、公開鍵vk=(Λ,gz,gr,hu,a,g1,・・・,gk)を用いて、2つの検証式
の成否を計算し、共に成立すれば署名は正しいとの検証結果を出力し、それ以外の場合は署名は正しくないとの検証結果を出力する検証ステップと、
を実行するディジタル署名・検証方法。 - G1、G2をそれぞれ位数pの異なる群(pは素数)、バイリニアマップeをe:G1×G2→GTとし、
署名装置の生成元選択部が、生成元g1をG1から、g2をG2から、それぞれランダムに選択する生成元選択ステップと、
署名装置の公開情報生成部が、公開情報Λ=(p,G1,G2,GT,e,g1,g2)を生成する公開情報生成ステップと、
署名装置の乱数生成部が、1以上p−1以下のランダムな整数δu、α、γz、δz、γi(i=1,・・・,k1、k1は2以上の整数)、δj(j=k1+1,・・・,k2、k2はk1より大きい整数)、ζ,ρ,τ,及びωを生成する乱数生成ステップと、
署名装置の鍵生成部が、
を計算し、公開鍵vk=(Λ,gz,hz,gr,hu,hv,a,g1,・・・,gk1,hk1+1,・・・,hk2)及び秘密鍵sk=(vk,α,γz,δz,δu,γ1,・・・,γk1,δk1+1,・・・,δk2)を生成し、公開鍵vkを公開する鍵生成ステップと、
署名装置の署名生成部が、入力されたG2の1以外の元であるm1,・・・,mk1とG1の1以外の元であるmk1+1,・・・,mk2とからなるメッセージm=(m1,・・・,mk1,mk1+1,・・・,mk2)を用いて、
を計算して、署名σ=(z,r,s,t,u,v)を生成し、メッセージm=(m1,・・・,mk1,mk1+1,・・・,mk2)とともに送信する署名生成ステップと、
検証装置が、署名σ=(z,r,s,t,u,v)とメッセージm=(m1,・・・,mk1,mk1+1,・・・,mk2)を受信し、公開鍵vk=(Λ,gz,hz,gr,hu,hv,a,g1,・・・,gk1,hk1+1,・・・,hk2)を用いて、2つの検証式
の成否を計算し、共に成立すれば署名は正しいとの検証結果を出力し、それ以外の場合は署名は正しくないとの検証結果を出力する検証ステップと、
を実行するディジタル署名・検証方法。 - G1、G2をそれぞれ位数pの群(pは素数)、バイリニアマップeをe:G1×G2→GTとし、
生成元g1をG1から、g2をG2から、それぞれランダムに選択する生成元選択部と、
公開情報Λ=(p,G1,G2,GT,e,g1,g2)を生成する公開情報生成部と、
1以上p−1以下のランダムな整数δu、α、γz、δz、γi(i=1,・・・,k、kは2以上の整数)、δi、ζ,ρ,及びτを生成する乱数生成部と、
を計算し、公開鍵vk=(Λ,gz,hz,gr,hu,a,g1,・・・,gk,h1,・・・,hk)及び秘密鍵sk=(vk,α,γz,δz,δu,γ1,・・・,γk,δ1,・・・,δk)を生成し、公開鍵vkを公開する鍵生成部と、
G2の1以外の元であるメッセージm=(m1,・・・,mk)が入力され、
を計算して、署名σ=(z,r,s,t,u)を生成し、メッセージm=(m1,・・・,mk)とともに送信する署名生成部と、
を備える署名装置。 - G1、G2をそれぞれ位数pの異なる群(pは素数)、バイリニアマップeをe:G1×G2→GTとし、
生成元g1をG1から、g2をG2から、それぞれランダムに選択する生成元選択部と、
公開情報Λ=(p,G1,G2,GT,e,g1,g2)を生成する公開情報生成部と、
1以上p−1以下のランダムな整数δu、α、γz、γi(i=1,・・・,k、kは2以上の整数)、ζ,ρ,及びτを生成する乱数生成部と、
を計算し、公開鍵vk=(Λ,gz,gr,hu,a,g1,・・・,gk)及び秘密鍵sk=(vk,α,γz,δu,γ1,・・・,γk)を生成し、公開鍵vkを公開する鍵生成部と、
G2の1以外の元であるメッセージm=(m1,・・・,mk)が入力され、
を計算して、署名σ=(z,r,s,t,u)を生成し、メッセージm=(m1,・・・,mk)とともに送信する署名生成部と、
を備える署名装置。 - G1、G2をそれぞれ位数pの異なる群(pは素数)、バイリニアマップeをe:G1×G2→GTとし、
生成元g1をG1から、g2をG2から、それぞれランダムに選択する生成元選択部と、
公開情報Λ=(p,G1,G2,GT,e,g1,g2)を生成する公開情報生成部と、
1以上p−1以下のランダムな整数δu、α、γz、δz、γi(i=1,・・・,k1、k1は2以上の整数)、δj(j=k1+1,・・・,k2、k2はk1より大きい整数)、ζ,ρ,τ,及びωを生成する乱数生成部と、
を計算し、公開鍵vk=(Λ,gz,hz,gr,hu,hv,a,g1,・・・,gk1,hk1+1,・・・,hk2)及び秘密鍵sk=(vk,α,γz,δz,δu,γ1,・・・,γk1,δk1+1,・・・,δk2)を生成し、公開鍵vkを公開する鍵生成部と、
G2の1以外の元であるm1,・・・,mk1とG1の1以外の元であるmk1+1,・・・,mk2とからなるメッセージm=(m1,・・・,mk1,mk1+1,・・・,mk2)が入力され、
を計算して、署名σ=(z,r,s,t,u,v)を生成し、メッセージm=(m1,・・・,mk1,mk1+1,・・・,mk2)とともに送信する署名生成部と、
を備える署名装置。 - G1、G2をそれぞれ位数pの群(pは素数)、バイリニアマップeをe:G1×G2→GTとし、g1を群G 1 の生成元とし、g2を群G 2 の生成元とし、Λ=(p,G 1 ,G 2 ,G T ,e,g1,g2)とし、δ u 、α、γ z 、δ z 、γ i (i=1,・・・,k、kは2以上の整数)、δ i 、ζ,ρ,及びτを1以上p−1以下のランダムな整数とし、m 1 ,・・・,m k をG 2 の1以外の元とし、
とし、
署名σ=(z,r,s,t,u)とメッセージm=(m1,・・・,mk)を受信し、公開鍵vk=(Λ,gz,hz,gr,hu,a,g1,・・・,gk,h1,・・・,hk)を用いて、2つの検証式
の成否を計算し、共に成立すれば署名は正しいとの検証結果を出力し、それ以外の場合は署名は正しくないとの検証結果を出力する検証装置。 - G1、G2をそれぞれ位数pの異なる群(pは素数)、バイリニアマップeをe:G1×G2→GTとし、g1を群G 1 の生成元とし、g2を群G 2 の生成元とし、Λ=(p,G 1 ,G 2 ,G T ,e,g1,g2)とし、δ u 、α、γ z 、γ i (i=1,・・・,k、kは2以上の整数)、ζ,ρ,及びτを1以上p−1以下のランダムな整数とし、m 1 ,・・・,m k をG 2 の1以外の元とし、
とし、
署名σ=(z,r,s,t,u)とメッセージm=(m1,・・・,mk)を受信し、公開鍵vk=(Λ,gz,gr,hu,a,g1,・・・,gk)を用いて、2つの検証式
の成否を計算し、共に成立すれば署名は正いとの検証結果を出力し、それ以外の場合は署名は正しくないとの検証結果を出力する検証装置。 - G1、G2をそれぞれ位数pの異なる群(pは素数)、バイリニアマップeをe:G1×G2→GTとし、g1を群G 1 の生成元とし、g2を群G 2 の生成元とし、Λ=(p,G 1 ,G 2 ,G T ,e,g1,g2)とし、δ u 、α、γ z 、δ z 、γ i (i=1,・・・,k1、k1は2以上の整数)、δ j (j=k1+1,・・・,k2、k2はk1より大きい整数)、ζ,ρ,τ,及びωを1以上p−1以下のランダムな整数とし、m 1 ,・・・,m k1 をG 2 の1以外の元とし、m k1+1 ,・・・,m k2 をG 1 の1以外の元とし、
とし、
署名σ=(z,r,s,t,u,v)とメッセージm=(m1,・・・,mk1,mk1+1,・・・,mk2)を受信し、公開鍵vk=(Λ,gz,hz,gr,hu,hv,a,g1,・・・,gk1,hk1+1,・・・,hk2)を用いて、2つの検証式
の成否を計算し、共に成立すれば署名は正しいとの検証結果を出力し、それ以外の場合は署名は正しくないとの検証結果を出力する検証装置。 - 請求項7乃至9のいずれかに記載の署名装置又は請求項10乃至12のいずれかに記載の検証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。
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