JP6093664B2

JP6093664B2 - 秘密鍵発行装置、公開鍵暗号システム、電子署名システム、秘密鍵発行方法およびコンピュータプログラム

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Publication number: JP6093664B2
Application number: JP2013142032A
Authority: JP
Inventors: 歩窪田; 渡辺　龍; 龍渡辺
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: JP2015015646A

Description

本発明は、秘密鍵発行装置、公開鍵暗号システム、電子署名システム、秘密鍵発行方法およびコンピュータプログラムに関する。

従来、公開鍵暗号方式の一種であるＩＤベース暗号方式が知られている（例えば、非特許文献１参照）。ＩＤベース暗号方式では、通信相手の名前やメールアドレス等の任意のＩＤ情報と、システムパラメータと呼ばれる公開情報とを使用して公開鍵が生成される。一方、秘密鍵はマスター鍵を使用して生成される。該マスター鍵は、信頼できる第三者機関である秘密鍵発行局によって秘密に保持される。秘密鍵発行局は、秘密鍵の発行を要求する利用者を認証し、この認証が成功した場合に当該利用者のＩＤ情報に対応する秘密鍵を生成し発行する。

また、非非特許文献２には、ＩＤ情報に日時を含めることによって鍵の有効期限を定める技術が開示されている。

Adi Shamir, Identity-Based Cryptosystems and Signature Schemes. Advances in Cryptology: Proceedings of CRYPTO 84, Lecture Notes in Computer Science, 7:47--53, 1984 Dan Boneh, Matthew K. Franklin, Identity-Based Encryption from the Weil Pairing Advances in Cryptology - Proceedings of CRYPTO 2001 (2001)

しかし、上述した従来のＩＤベース暗号方式では、秘密鍵発行局から秘密鍵を取得して暗号メッセージを復号する利用者に対してどのような認証によって本人確認を行うのか、を指定することができない。利用者を認証する認証方式として、暗証番号を使用した認証、ＩＤ及びパスワードを使用した認証、ワンタイムパスワードを使用した認証、携帯電話機などのSIM又はUIMを使用した認証、持ち物認証、バイオメトリックス認証など、認証の強度や確実性の異なる様々な認証方式が存在する。これらの認証方式の中から秘密鍵発行局が使用する認証方式として、暗号メッセージの送信者が安全保障上の適当な認証方式を指定できることが望ましい。同様に、電子署名に使用される秘密鍵を秘密鍵発行局から取得する利用者に対して、どのような認証を秘密鍵発行局が行うのかを指定できることが望ましい。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ＩＤベース暗号方式において、秘密鍵発行局が秘密鍵を発行する際に、どのような認証を行うのかを指定できることを課題とする。

（１）本発明に係るＩＤ情報生成装置は、ＩＤベース暗号方式で使用されるＩＤ情報を生成するＩＤ情報生成装置において、前記ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵の発行の際に行われる認証の種別を指定する認証種別指定情報を入力する入力部と、前記入力された認証種別指定情報をＩＤ情報に含めるＩＤ情報生成部と、前記ＩＤ情報生成部によって生成されたＩＤ情報を出力する出力部と、を備えたことを特徴とする。

（２）本発明に係る秘密鍵発行装置は、ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵を発行する秘密鍵発行装置において、前記秘密鍵の発行要求の情報として認証種別指定情報を含むＩＤ情報を入力する入力部と、前記発行要求に対する前記秘密鍵の発行の際に、前記入力部により入力された前記ＩＤ情報に含まれる前記認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して、前記発行要求を行った利用者の認証を行う認証部と、前記認証が成功すると、前記入力部により入力された前記ＩＤ情報に対応する前記秘密鍵を生成する秘密鍵生成部と、前記秘密鍵生成部によって生成された前記秘密鍵を出力する出力部と、を備えたことを特徴とする。

（３）本発明に係る公開鍵生成装置は、ＩＤベース暗号方式で使用される公開鍵を生成する公開鍵生成装置において、上記（１）のＩＤ情報生成装置と、前記ＩＤ情報生成装置から出力されたＩＤ情報と前記ＩＤベース暗号方式のシステムパラメータを使用して前記公開鍵を生成する公開鍵生成部と、を備えたことを特徴とする。

（４）本発明に係る公開鍵暗号システムは、ＩＤベース暗号方式で使用されるＩＤ情報を生成するＩＤ情報生成装置と、前記ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵を発行する秘密鍵発行装置と、前記ＩＤベース暗号方式で使用される公開鍵を生成する公開鍵生成装置とを備え、前記ＩＤ情報生成装置は、前記秘密鍵の発行の際に行われる認証の種別を指定する認証種別指定情報を入力する第１入力部と、前記第１入力部により入力された前記認証種別指定情報を前記ＩＤ情報に含めるＩＤ情報生成部と、前記ＩＤ情報生成部によって生成された前記ＩＤ情報を出力する第１出力部と、を備え、前記公開鍵生成装置は、前記ＩＤ情報生成装置から出力された前記ＩＤ情報と前記ＩＤベース暗号方式のシステムパラメータとを使用して前記公開鍵を生成する公開鍵生成部と、を備え、前記秘密鍵発行装置は、前記秘密鍵の発行要求の情報として前記認証種別指定情報を含む前記ＩＤ情報を入力する第２入力部と、前記発行要求に対する前記秘密鍵の発行の際に、前記第２入力部により入力された前記ＩＤ情報に含まれる前記認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して、前記発行要求を行った利用者の認証を行う認証部と、前記認証が成功すると、前記第２入力部により入力された前記ＩＤ情報に対応する前記秘密鍵を生成する秘密鍵生成部と、前記秘密鍵生成部によって生成された前記秘密鍵を前記利用者に送信する第２出力部と、を備える。

（５）本発明に係る電子署名生成装置は、電子署名を生成する電子署名生成装置において、上記（１）のＩＤ情報生成装置と、前記ＩＤ情報生成装置から出力されたＩＤ情報を秘密鍵発行装置へ送信し、前記ＩＤ情報に含まれる認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して前記秘密鍵発行装置により行われる認証が成功すると、前記秘密鍵発行装置から秘密鍵を取得する秘密鍵取得部と、前記秘密鍵取得部によって取得された秘密鍵を使用して前記電子署名を生成する署名生成部と、を備えたことを特徴とする。

（６）本発明に係る電子署名システムは、ＩＤベース暗号方式で使用されるＩＤ情報を生成するＩＤ情報生成装置と、前記ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵を発行する秘密鍵発行装置と、電子署名を生成する電子署名生成装置とを備え、前記ＩＤ情報生成装置は、前記秘密鍵の発行の際に行われる認証の種別を指定する認証種別指定情報を入力する第１入力部と、前記第１入力部により入力された前記認証種別指定情報を前記ＩＤ情報に含めるＩＤ情報生成部と、前記ＩＤ情報生成部によって生成された前記ＩＤ情報を出力する第１出力部と、を備え、前記電子署名生成装置は、前記ＩＤ情報生成装置から出力された前記ＩＤ情報を前記秘密鍵発行装置へ送信し、前記ＩＤ情報に含まれる前記認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して前記秘密鍵発行装置により行われる認証が成功すると、前記秘密鍵発行装置から前記秘密鍵を取得する秘密鍵取得部と、前記秘密鍵取得部によって取得された前記秘密鍵を使用して前記電子署名を生成する署名生成部と、を備え、前記秘密鍵発行装置は、前記電子署名生成装置から受信した前記ＩＤ情報を入力する第２入力部と、前記発行要求に対する前記秘密鍵の発行の際に、前記第２入力部により入力された前記ＩＤ情報に含まれる前記認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して、前記発行要求を行った利用者の認証を行う認証部と、前記認証が成功すると、前記第２入力部により入力された前記ＩＤ情報に対応する前記秘密鍵を生成する秘密鍵生成部と、前記秘密鍵生成部によって生成された前記秘密鍵を前記利用者に送信する第２出力部と、を備える。

（７）本発明に係るＩＤ情報生成方法は、ＩＤベース暗号方式で使用されるＩＤ情報のＩＤ情報生成方法であって、入力部が、前記ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵の発行の際に行われる認証の種別を指定する認証種別指定情報を入力する入力ステップと、ＩＤ情報生成部が、前記入力された認証種別指定情報をＩＤ情報に含めるＩＤ情報生成ステップと、出力部が、前記ＩＤ情報生成部によって生成されたＩＤ情報を出力する出力ステップと、を含むことを特徴とする。

（８）本発明に係る秘密鍵発行方法は、ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵を発行する秘密鍵発行方法であって、入力部が、前記秘密鍵の発行要求の情報として認証種別指定情報を含むＩＤ情報を入力する入力ステップと、認証部が、前記発行要求に対する前記秘密鍵の発行の際に、前記入力部により入力された前記ＩＤ情報に含まれる前記認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して、前記発行要求を行った利用者の認証を行う認証ステップと、秘密鍵生成部が、前記認証が成功すると、前記入力部により入力された前記ＩＤ情報に対応する前記秘密鍵を生成する秘密鍵生成ステップと、出力部が、前記秘密鍵生成部によって生成された前記秘密鍵を出力する出力ステップと、を含むことを特徴とする。

（９）本発明に係るコンピュータプログラムは、ＩＤベース暗号方式で使用されるＩＤ情報を生成する処理を行うためのコンピュータプログラムであって、前記ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵の発行の際に行われる認証の種別を指定する認証種別指定情報を入力する入力ステップと、前記入力された認証種別指定情報をＩＤ情報に含めるＩＤ情報生成ステップと、前記ＩＤ情報生成部によって生成されたＩＤ情報を出力する出力ステップと、をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであることを特徴とする。

（１０）本発明に係るコンピュータプログラムは、ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵を発行する秘密鍵発行装置のコンピュータに、前記秘密鍵の発行要求の情報として認証種別指定情報を含むＩＤ情報を入力し、該入力した前記ＩＤ情報を前記コンピュータのメモリに格納する入力ステップと、前記発行要求に対する前記秘密鍵の発行の際に、前記メモリから前記ＩＤ情報を取得し、該取得した前記ＩＤ情報に含まれる前記認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して、前記発行要求を行った利用者の認証を行う認証ステップと、前記認証が成功すると、前記メモリから取得した前記ＩＤ情報に対応する前記秘密鍵を生成する秘密鍵生成ステップと、前記秘密鍵生成ステップによって生成された前記秘密鍵を出力する出力ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであることを特徴とする。

本発明によれば、ＩＤベース暗号方式において、ＩＤ情報に含まれる認証種別指定情報によって、秘密鍵発行局が秘密鍵を発行する際に、どのような認証を行うのかを指定できるという効果が得られる。

本発明の一実施形態に係るＩＤ情報生成装置１の構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る秘密鍵発行装置２の構成を示すブロック図である。本発明の実施例１に係る公開鍵生成装置３の構成を示すブロック図である。本発明の実施例１に係る公開鍵暗号システムの処理の流れを示すシーケンスチャートである。本発明の実施例２に係る電子署名生成装置４の構成を示すブロック図である。本発明の実施例２に係る電子署名システムの処理の流れを示すシーケンスチャートである。本発明の実施例３に係るシングルサインオンシステムの処理の流れを示すシーケンスチャートである。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るＩＤ情報生成装置１の構成を示すブロック図である。ＩＤ情報生成装置１はＩＤベース暗号方式で使用されるＩＤ情報を生成する。図１において、ＩＤ情報生成装置１は入力部１１とＩＤ情報生成部１２と出力部１３を備える。

入力部１１は、ＩＤ情報の生成に使用される入力情報を入力する。該入力情報は、任意情報と認証種別指定情報とを有する。さらには、該入力情報は日時を有してもよい。任意情報としては、例えば、利用者を識別する利用者ＩＤ、利用者の電子メールアドレス、利用者の電話番号などが挙げられる。日時は、秘密鍵の有効期限を指定する情報である。

認証種別指定情報は、ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵の発行の際に行われる認証の種別を指定する情報である。認証種別指定情報としては、例えば、直接的に認証方式を特定する情報（例えば、認証方式に付与された識別子など）が挙げられる。又は、認証種別指定情報は認証強度を特定する情報（例えば、認証強度に付与された識別子など）であり、認証方式と認証強度の対応付けが定義されていて、認証種別指定情報によって特定された認証強度に対応付けられた認証方式が指定されるものであってもよい。認証強度としては、例えば、「弱」、「中」又は「強」の３段階とすることが挙げられる。利用者を認証する認証方式として、例えば、暗証番号を使用した認証、ＩＤ及びパスワードを使用した認証、ワンタイムパスワードを使用した認証、携帯電話機などのSIM又はUIMを使用した認証、持ち物認証、バイオメトリックス認証などが挙げられる。

また、認証種別指定情報は、一つの認証方式を指定するものであってもよく、又は、複数の認証方式を指定するものであってもよい。複数の認証方式が指定される場合は、該複数の認証方式を使用して認証が行われる。例えば、暗証番号を使用した認証と、SIM又はUIMを使用した認証とが指定された場合、ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵の発行の際に、暗証番号を使用した認証と、SIM又はUIMを使用した認証とが行われる。

認証種別指定情報の定義は、秘密鍵発行局によって公開される。

ＩＤ情報生成部１２は、入力部１１によって入力された入力情報を使用して、ＩＤ情報を生成する。具体的には、ＩＤ情報生成部１２は、入力情報に含まれる情報を連接する。この連接された情報がＩＤ情報である。本実施形態では、入力情報は任意情報と認証種別指定情報を有するので、ＩＤ情報は任意情報と認証種別指定情報が連接された情報となる。さらに入力情報が日時を有する場合には、ＩＤ情報は任意情報と認証種別指定情報と日時が連接された情報となる。このように、ＩＤ情報生成部１２は、入力部１１によって入力された認証種別指定情報をＩＤ情報に含める。

出力部１３は、ＩＤ情報生成部１２によって生成されたＩＤ情報を出力する。

図２は、本発明の一実施形態に係る秘密鍵発行装置２の構成を示すブロック図である。秘密鍵発行装置２はＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵を発行する。秘密鍵発行装置２は秘密鍵発行局に設けられる。図２において、秘密鍵発行装置２は入力部２１と認証部２２と秘密鍵生成部２３と出力部２４を備える。

入力部２１は、秘密鍵の発行要求の情報としてＩＤ情報を入力する。該ＩＤ情報は、任意情報と認証種別指定情報とを有する。さらには、該入力情報は日時を有してもよい。このように入力部２１は、秘密鍵の発行要求の情報として認証種別指定情報を含むＩＤ情報を入力する。

認証部２２は、秘密鍵の発行要求に対する秘密鍵の発行の際に、入力部２１によって入力されたＩＤ情報に含まれる認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して認証を行う。

秘密鍵生成部２３は、認証部２２によって認証が成功すると、入力部２１によって入力されたＩＤ情報に対応する秘密鍵を生成する。出力部２４は、秘密鍵生成部２３によって生成された秘密鍵を出力する。

次に本実施形態に係るＩＤ情報生成装置１および秘密鍵発行装置２を使用した実施例を以下に説明する。

実施例１は、本実施形態に係るＩＤ情報生成装置１および秘密鍵発行装置２を使用した公開鍵暗号システムである。図３は、本発明の実施例１に係る公開鍵生成装置３の構成を示すブロック図である。公開鍵生成装置３はＩＤベース暗号方式で使用される公開鍵を生成する。図３において、公開鍵生成装置３は、ＩＤ情報生成装置１と公開鍵生成部３１と出力部３２を備える。

公開鍵生成部３１は、ＩＤ情報生成装置１から出力されたＩＤ情報と、ＩＤベース暗号方式のシステムパラメータとを使用して、公開鍵を生成する。ＩＤベース暗号方式のシステムパラメータは、秘密鍵発行局によって公開される。

図４は、実施例１に係る公開鍵暗号システムの処理の流れを示すシーケンスチャートである。以下、図４を参照して実施例１に係る公開鍵暗号システムの動作を説明する。

図４において、暗号メッセージの送信者（利用者Ａ）は、公開鍵生成装置３を備えた暗号化装置（図示せず）を有する。秘密鍵発行装置２は秘密鍵発行局に設けられている。暗号メッセージの受信者（利用者Ｂ）は復号装置（図示せず）を有する。

（ステップＳ１）利用者Ａは、暗号化装置に対して、ＩＤ情報の生成に使用される入力情報として任意情報と認証種別指定情報を入力する。さらには、利用者Ａは、日時を入力情報に加えてもよい。次いで、暗号化装置の公開鍵生成装置３は、入力された入力情報を使用してＩＤ情報を生成し、生成されたＩＤ情報とＩＤベース暗号方式のシステムパラメータとを使用して公開鍵を生成する。次いで、暗号化装置は、公開鍵生成装置３によって生成された公開鍵を使用してメッセージを暗号化することにより、暗号メッセージを生成する。

（ステップＳ２）利用者Ａは、生成された暗号メッセージと該暗号メッセージに対応するＩＤ情報を利用者Ｂへ送信する。この例では、ＩＤ情報は、任意情報として利用者ＢのＩＤ「利用者Ｂ」と、日時「２０１３年５月１日」と、認証種別指定情報「ワンタイムパスワード」とを有する。認証種別指定情報「ワンタイムパスワード」は、「ワンタイムパスワードを使用した認証」を指定する情報である。

（ステップＳ３）利用者Ｂは、秘密鍵発行装置２に対して、秘密鍵発行要求を送信する。この秘密鍵発行要求には、利用者Ａから受信したＩＤ情報を含める。

（ステップＳ４）秘密鍵発行装置２は、利用者Ｂから秘密鍵発行要求を受信すると、該秘密鍵発行要求に含まれるＩＤ情報の認証種別指定情報に基づいて、認証方式を選択する。この例では、「ワンタイムパスワードを使用した認証」が選択される。次いで、秘密鍵発行装置２は、選択された認証方式を使用して、利用者Ｂの認証を行う。

（ステップＳ５）秘密鍵発行装置２は、利用者Ｂの認証が成功すると、利用者Ｂから受信した秘密鍵発行要求に含まれるＩＤ情報に対応する秘密鍵を生成し、生成した秘密鍵を利用者Ｂへ送信する。

（ステップＳ６）利用者Ｂは、復号装置により、秘密鍵発行装置２から受信した秘密鍵を使用して利用者Ａから受信した暗号メッセージを復号する。

上述した実施例１によれば、暗号メッセージの送信者が、暗号メッセージの復号を希望する者の認証に使用される認証方式として、認証の強度や確実性の異なる様々な認証方式の中から、安全保障上の適当な認証の強度や確実性を有する認証方式を指定することができる。これにより、暗号メッセージの復号は、暗号メッセージの復号を希望する者が暗号メッセージの送信者によって指定された認証の強度や確実性を有する認証方式によって本人確認された場合にのみ、可能とすることができる。例えば、特定の認証方式（例えばバイオメトリックス認証）によって本人確認された利用者にしか暗号メッセージを復号できないようにすることができる。

実施例２は、本実施形態に係るＩＤ情報生成装置１および秘密鍵発行装置２を使用した電子署名システムである。図５は、本発明の実施例２に係る電子署名生成装置４の構成を示すブロック図である。電子署名生成装置４は電子署名を生成する。図５において、電子署名生成装置４は、ＩＤ情報生成装置１と秘密鍵取得部４１と署名生成部４２と出力部４３を備える。

秘密鍵取得部４１は、ＩＤ情報生成装置１から出力されたＩＤ情報を秘密鍵発行装置２へ送信し、該ＩＤ情報に含まれる認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して秘密鍵発行装置２により行われる認証が成功すると、秘密鍵発行装置２から秘密鍵を取得する。

署名生成部４２は、秘密鍵取得部４１によって取得された秘密鍵を使用して、電子署名を生成する。出力部４３は、署名生成部４２によって生成された電子署名を出力する。

図６は、実施例２に係る電子署名システムの処理の流れを示すシーケンスチャートである。以下、図６を参照して実施例２に係る電子署名システムの動作を説明する。

図６において、メッセージの送信者（利用者Ａ）は、電子署名生成装置４（図示せず）を有する。秘密鍵発行装置２は秘密鍵発行局に設けられている。メッセージの受信者（利用者Ｂ）は電子署名検証装置（図示せず）を有する。

（ステップＳ１１）利用者Ａは、電子署名生成装置４に対して、ＩＤ情報の生成に使用される入力情報として任意情報と認証種別指定情報を入力する。さらには、利用者Ａは、日時を入力情報に加えてもよい。次いで、電子署名生成装置４は、入力された入力情報を使用してＩＤ情報を生成する。次いで、電子署名生成装置４は、生成されたＩＤ情報を含む秘密鍵発行要求を秘密鍵発行装置２へ送信する。この例では、ＩＤ情報は、任意情報として利用者ＡのＩＤ「利用者Ａ」と、日時「２０１３年５月１日」と、認証種別指定情報「ワンタイムパスワード」とを有する。認証種別指定情報「ワンタイムパスワード」は、「ワンタイムパスワードを使用した認証」を指定する情報である。

（ステップＳ１２）秘密鍵発行装置２は、利用者Ａから秘密鍵発行要求を受信すると、該秘密鍵発行要求に含まれるＩＤ情報の認証種別指定情報に基づいて、認証方式を選択する。この例では、「ワンタイムパスワードを使用した認証」が選択される。次いで、秘密鍵発行装置２は、選択された認証方式を使用して、利用者Ａの認証を行う。

（ステップＳ１３）秘密鍵発行装置２は、利用者Ａの認証が成功すると、利用者Ａから受信した秘密鍵発行要求に含まれるＩＤ情報に対応する秘密鍵を生成し、生成した秘密鍵を利用者Ａへ送信する。

（ステップＳ１４）利用者Ａの電子署名生成装置４は、秘密鍵発行装置２から受信された秘密鍵を使用して電子署名を生成する。具体的には、電子署名を付加するメッセージに対して秘密鍵に対応するＩＤ情報を付加し、該ＩＤ情報が付加されたメッセージに対し秘密鍵を使用して電子署名を生成する。

（ステップＳ１５）利用者Ａは、生成された電子署名を付加した署名付きメッセージと該電子署名に対応するＩＤ情報を利用者Ｂへ送信する。

（ステップＳ１６）利用者Ｂの電子署名検証装置は、利用者Ａから受信されたＩＤ情報とＩＤベース暗号方式のシステムパラメータとを使用して公開鍵を生成する。次いで、電子署名検証装置は、生成した公開鍵を使用して、利用者Ａから受信された署名付きメッセージの電子署名を検証する。また、利用者Ｂは、利用者Ａから受信されたＩＤ情報に基づいて、当該電子署名の生成者である利用者Ａの認証に使用された認証方式や認証の強度、確実性を知ることができる。

上述した実施例２によれば、電子署名の生成者が、自分の認証に使用される認証方式として、認証の強度や確実性の異なる様々な認証方式の中から、安全保障上の適当な認証の強度や確実性を有する認証方式を指定することができる。また、電子署名の検証者は、電子署名の生成者の本人確認に使用された認証方式や認証の強度、確実性を知ることができる。例えば、電子署名の検証者が要求する特定の認証方式（例えば、ＩＤ及びパスワードを使用した認証と持ち物認証との両方）によって本人確認された利用者にしか、電子署名の検証者が許容する電子署名を生成できないようにすることができる。

実施例３は、本実施形態に係るＩＤ情報生成装置１および秘密鍵発行装置２を使用したシングルサインオンシステムである。本シングルサインオンシステムとして、２つの応用例３−１、３−２をそれぞれに、図７を参照して説明する。図７は、実施例３に係るシングルサインオンシステムの処理の流れを示すシーケンスチャートである。

［応用例３−１］
図７において、応用例３−１では、サービス事業者は、上記実施例１の公開鍵生成装置３を備えた暗号化装置（図示せず）を有する。利用者Ａは復号装置（図示せず）を有する。

（ステップＳ２１）サービス事業者は、暗号化装置に対して、ＩＤ情報の生成に使用される入力情報として任意情報と認証種別指定情報を入力する。さらには、サービス事業者は、日時を入力情報に加えてもよい。次いで、暗号化装置の公開鍵生成装置３は、入力された入力情報を使用してＩＤ情報を生成し、生成されたＩＤ情報とＩＤベース暗号方式のシステムパラメータとを使用して公開鍵を生成する。次いで、暗号化装置は、公開鍵生成装置３によって生成された公開鍵を使用して、チャレンジデータを暗号化することにより、暗号チャレンジデータを生成する。チャレンジデータは、乱数等により作成される。次いで、サービス事業者は、生成された暗号チャレンジデータと該暗号チャレンジデータに対応するＩＤ情報を利用者Ａへ送信する。

（ステップＳ２２）利用者Ａは、サービス事業者から受信したＩＤ情報を含む秘密鍵発行要求を秘密鍵発行装置２へ送信する。

（ステップＳ２３）秘密鍵発行装置２は、利用者Ａから秘密鍵発行要求を受信すると、該秘密鍵発行要求に含まれるＩＤ情報の認証種別指定情報に基づいて、認証方式を選択する。次いで、秘密鍵発行装置２は、選択された認証方式を使用して、利用者Ａの認証を行う。

（ステップＳ２４）秘密鍵発行装置２は、利用者Ａの認証が成功すると、利用者Ａから受信した秘密鍵発行要求に含まれるＩＤ情報に対応する秘密鍵を生成し、生成した秘密鍵を利用者Ａへ送信する。

（ステップＳ２５）利用者Ａは、復号装置により、秘密鍵発行装置２から受信した秘密鍵を使用して、サービス事業者から受信した暗号チャレンジデータを復号する。次いで、利用者Ａは、復号されたチャレンジデータをサービス事業者へ送信する。

（ステップＳ２６）サービス事業者は、利用者Ａから受信したチャレンジデータを検証する。サービス事業者は、該検証の結果、チャレンジデータが正しく復号されていれば、利用者ＡがＩＤ情報に基づき秘密鍵発行局に正しく認証されたことを確認できる。

［応用例３−２］
図７において、応用例３−２では、サービス事業者はＩＤ情報生成装置１（図示せず）および電子署名検証装置（図示せず）を有する。利用者Ａは従来の電子署名生成装置（図示せず）を有する。

（ステップＳ２１）サービス事業者は、ＩＤ情報生成装置１に対して、ＩＤ情報の生成に使用される入力情報として任意情報と認証種別指定情報を入力する。さらには、サービス事業者は、日時を入力情報に加えてもよい。次いで、ＩＤ情報生成装置１は、入力された入力情報を使用してＩＤ情報を生成する。サービス事業者は、生成されたＩＤ情報と、乱数等により作成されたチャレンジデータとを利用者Ａへ送信する。

（ステップＳ２５）利用者Ａは、従来の電子署名生成装置により、秘密鍵発行装置２から受信した秘密鍵を使用して、サービス事業者から受信したチャレンジデータに対し電子署名を生成する。次いで、利用者Ａは、生成された電子署名を付加した署名付きチャレンジデータをサービス事業者へ送信する。

（ステップＳ２６）サービス事業者の電子署名検証装置は、利用者Ａに対応するＩＤ情報とＩＤベース暗号方式のシステムパラメータとを使用して公開鍵を生成する。次いで、電子署名検証装置は、生成した公開鍵を使用して、利用者Ａから受信された署名付きチャレンジデータの電子署名を検証する。サービス事業者は、該検証の結果、電子署名が正しければ、利用者ＡがＩＤ情報に基づき秘密鍵発行局に正しく認証されたことを確認できる。

上述した実施例３によれば、サービス事業者が、利用者の認証に使用される認証方式として、認証の強度や確実性の異なる様々な認証方式の中から、安全保障上の適当な認証の強度や確実性を有する認証方式を指定することができる。これにより、サービス事業者は、利用者が指定された認証の強度や確実性を有する認証方式によって本人確認された場合にのみ、サービスを提供可能とすることができる。

上述した実施形態によれば、ＩＤベース暗号方式において、ＩＤ情報に含まれる認証種別指定情報によって、秘密鍵発行局が秘密鍵を発行する際に、どのような認証を行うのかを指定できるという効果が得られる。

以上、本発明の実施形態について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、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

例えば、上述した実施例以外にも、上述した実施形態に係るＩＤ情報生成装置１および秘密鍵発行装置２を使用した様々な応用が可能である。例えば、電子商取引における発注書に付加する電子署名の生成および検証に応用することができる。これにより、電子商取引の発注時の利用者認証において、安全保障上、適当な認証の強度や確実性を実現することができる。

また、オンラインバンキングにおける各種の依頼書（例えば預金口座からの引き落し依頼書など）に付加する電子署名の生成および検証に応用することができる。これにより、オンラインバンキングの依頼時の利用者認証において、安全保障上、適当な認証の強度や確実性を実現することができる。

また、上述したＩＤ情報生成装置１または秘密鍵発行装置２を実現するためのコンピュータ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て、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
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み合わ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。

１…ＩＤ情報生成装置、２…秘密鍵発行装置、３…公開鍵生成装置、４…電子署名生成装置、１１，２１…入力部、１２…ＩＤ情報生成部、１３，２４，３２，４３…出力部、２２…認証部、２３…秘密鍵生成部、３１…公開鍵生成部、４１…秘密鍵取得部、４２…署名生成部

Claims

ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵を発行する秘密鍵発行装置において、
前記秘密鍵の発行要求の情報として認証種別指定情報を含むＩＤ情報を入力する入力部と、
前記発行要求に対する前記秘密鍵の発行の際に、前記入力部により入力された前記ＩＤ情報に含まれる前記認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して、前記発行要求を行った利用者の認証を行う認証部と、
前記認証が成功すると、前記入力部により入力された前記ＩＤ情報に対応する前記秘密鍵を生成する秘密鍵生成部と、
前記秘密鍵生成部によって生成された前記秘密鍵を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする秘密鍵発行装置。
ＩＤベース暗号方式で使用されるＩＤ情報を生成するＩＤ情報生成装置と、前記ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵を発行する秘密鍵発行装置と、前記ＩＤベース暗号方式で使用される公開鍵を生成する公開鍵生成装置とを備え、
前記ＩＤ情報生成装置は、
前記秘密鍵の発行の際に行われる認証の種別を指定する認証種別指定情報を入力する第１入力部と、
前記第１入力部により入力された前記認証種別指定情報を前記ＩＤ情報に含めるＩＤ情報生成部と、
前記ＩＤ情報生成部によって生成された前記ＩＤ情報を出力する第１出力部と、を備え、
前記公開鍵生成装置は、
前記ＩＤ情報生成装置から出力された前記ＩＤ情報と前記ＩＤベース暗号方式のシステムパラメータとを使用して前記公開鍵を生成する公開鍵生成部と、を備え、
前記秘密鍵発行装置は、
前記秘密鍵の発行要求の情報として前記認証種別指定情報を含む前記ＩＤ情報を入力する第２入力部と、
前記発行要求に対する前記秘密鍵の発行の際に、前記第２入力部により入力された前記ＩＤ情報に含まれる前記認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して、前記発行要求を行った利用者の認証を行う認証部と、
前記認証が成功すると、前記第２入力部により入力された前記ＩＤ情報に対応する前記秘密鍵を生成する秘密鍵生成部と、
前記秘密鍵生成部によって生成された前記秘密鍵を前記利用者に送信する第２出力部と、
を備える、
公開鍵暗号システム。
ＩＤベース暗号方式で使用されるＩＤ情報を生成するＩＤ情報生成装置と、前記ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵を発行する秘密鍵発行装置と、電子署名を生成する電子署名生成装置とを備え、
前記ＩＤ情報生成装置は、
前記秘密鍵の発行の際に行われる認証の種別を指定する認証種別指定情報を入力する第１入力部と、
前記第１入力部により入力された前記認証種別指定情報を前記ＩＤ情報に含めるＩＤ情報生成部と、
前記ＩＤ情報生成部によって生成された前記ＩＤ情報を出力する第１出力部と、を備え、
前記電子署名生成装置は、
前記ＩＤ情報生成装置から出力された前記ＩＤ情報を前記秘密鍵発行装置へ送信し、前記ＩＤ情報に含まれる前記認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して前記秘密鍵発行装置により行われる認証が成功すると、前記秘密鍵発行装置から前記秘密鍵を取得する秘密鍵取得部と、
前記秘密鍵取得部によって取得された前記秘密鍵を使用して前記電子署名を生成する署名生成部と、を備え、
前記秘密鍵発行装置は、
前記電子署名生成装置から受信した前記ＩＤ情報を入力する第２入力部と、
前記発行要求に対する前記秘密鍵の発行の際に、前記第２入力部により入力された前記ＩＤ情報に含まれる前記認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して、前記発行要求を行った利用者の認証を行う認証部と、
前記認証が成功すると、前記第２入力部により入力された前記ＩＤ情報に対応する前記秘密鍵を生成する秘密鍵生成部と、
前記秘密鍵生成部によって生成された前記秘密鍵を前記利用者に送信する第２出力部と、を備える、
電子署名システム。
ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵を発行する秘密鍵発行方法であって、
入力部が、前記秘密鍵の発行要求の情報として認証種別指定情報を含むＩＤ情報を入力する入力ステップと、
認証部が、前記発行要求に対する前記秘密鍵の発行の際に、前記入力部により入力された前記ＩＤ情報に含まれる前記認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して、前記発行要求を行った利用者の認証を行う認証ステップと、
秘密鍵生成部が、前記認証が成功すると、前記入力部により入力された前記ＩＤ情報に対応する前記秘密鍵を生成する秘密鍵生成ステップと、
出力部が、前記秘密鍵生成部によって生成された前記秘密鍵を出力する出力ステップと、
を含むことを特徴とする秘密鍵発行方法。
ＩＤベース暗号方式で使用される秘密鍵を発行する秘密鍵発行装置のコンピュータに、
前記秘密鍵の発行要求の情報として認証種別指定情報を含むＩＤ情報を入力し、該入力した前記ＩＤ情報を前記コンピュータのメモリに格納する入力ステップと、
前記発行要求に対する前記秘密鍵の発行の際に、前記メモリから前記ＩＤ情報を取得し、該取得した前記ＩＤ情報に含まれる前記認証種別指定情報で指定される認証の種別に該当する認証方式を使用して、前記発行要求を行った利用者の認証を行う認証ステップと、
前記認証が成功すると、前記メモリから取得した前記ＩＤ情報に対応する前記秘密鍵を生成する秘密鍵生成ステップと、
前記秘密鍵生成ステップによって生成された前記秘密鍵を出力する出力ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。