JP7371758B2 - 制御方法、制御プログラムおよび情報処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、制御方法、制御プログラムおよび情報処理装置に関する。
ネットワークを用いて安全にデータの送受信を行う技術として、例えばＰＫＩ（Public Key Infrastructure）による電子署名などが利用されており、ユーザ認証やメッセージの正当性確認などに応用され、電子メールやＷｅｂサービスなどでも利用されている。
例えば、ＰＫＩによる電子署名としては、スマートカードを利用した電子署名などが知られている。具体的には、ＰＫＩによる電子署名は、スマートカードにＰＫＩのプライベート鍵、および、署名機能が搭載されており、スマートカードの署名機能を利用するためには、ＰＩＮ（Password）などによる本人確認が行われる。スマートカードが搭載される装置は、本人認証が完了した後、当該装置で作成した署名対象データをスマートカードの署名機能で署名を行い、署名付きメッセージとして外部に送信する。そして、署名付きメッセージの受信者装置は、証明書が有効であるか否かを、ＣＲＬ（Certificate Revocation List）やＯＣＳＰ（Online Certificate Status Protocol）の仕組みを利用して検証する。その後、受信者装置は、証明書が有効であることが検証できた場合、証明書の公開鍵を用いて署名を検証し、正当なメッセージであることを検証する。
近年では、ある時刻にその電子データが存在していたことと、それ以降改ざんされていないことを証明する技術であるタイムスタンプ署名なども利用されている。このタイムスタンプ署名を用いることで、タイムスタンプに記載されている情報とオリジナルの電子データから得られる情報を比較し、タイムスタンプに付された時刻から改ざんされていないことを確実かつ簡単に確認することができる。このタイムスタンプ署名は、時刻が改ざんされていないことが重要となるため、改ざんできない安全な時計を持つハードウェアが搭載された装置やネットワーク上のサーバにて行われるのが一般的である。
具体的には、タイムスタンプサーバにＰＫＩのプライベート鍵、および、署名機能が搭載されており、タイムスタンプサーバの署名機能を利用するためには、ＰＩＮなどによる本人確認が要求される。タイムスタンプサーバは、送信元から送られた署名対象データにタイムスタンプサーバが有する時刻情報を付加し、タイムスタンプサーバの署名機能で署名を行い、署名付きメッセージとして宛先に送信する。署名付きメッセージの受信者装置は、証明書が有効であるか否かを、ＣＲＬ等の仕組みを利用して検証する。その後、受信者装置は、証明書が有効であることが検証できた場合、証明書の公開鍵を用いて署名を検証し、正当なメッセージであることを検証する。
特開２００２－０７２８７６号公報
しかしながら、上記技術では、ＰＩＮが漏えいすると、本人や正当な機器以外でも署名の生成を実行することができるので、不正な電子署名が生成される危険性がある。なお、署名生成のプライベート鍵が無効化されている場合でも署名の生成が実行できるので、署名結果を検証するために、ＣＲＬ等の無効化の仕組みの運用も考えられるが、運用が煩雑であり、現実的ではない。
一つの側面では、不正な電子署名が生成されるのを抑制することができる制御方法、制御プログラムおよび情報処理装置を提供することを目的とする。
第１の案では、制御方法は、コンピュータが、前記コンピュータに搭載されるネットワーク認証モジュールの認証状態、または、前記認証状態に応じて制御されるネットワークの接続状態を検出する処理を実行する。制御方法は、検出された前記認証状態、又は、前記接続状態に基づき、前記ネットワーク認証モジュールに記憶された署名用情報による電子署名の実行を制御する処理を実行する。
一実施形態によれば、不正な電子署名が生成されるのを抑制することができる。
図１は、実施例１にかかるシステムの全体構成例を説明する図である。 図２は、実施例１にかかる電子署名の実行を説明する図である。 図３は、実施例１にかかるシステムの機能を説明する図である。 図４は、実施例１にかかる署名付きメッセージを説明する図である。 図５は、実施例１にかかる処理の流れを示すシーケンス図である。 図６は、実施例２にかかるシステムの機能を説明する図である。 図７は、実施例２にかかる署名付きメッセージを説明する図である。 図８は、実施例３にかかるシステムの機能を説明する図である。 図９は、実施例３にかかる署名付きメッセージを説明する図である。 図１０は、実施例３にかかる処理の流れを示すシーケンス図である。 図１１は、情報処理装置の別構成を説明する図である。 図１２は、クラウドシステムを用いた署名を説明する図である。 図１３は、ハードウェア構成例を説明する図である。
以下に、本発明にかかる制御方法、制御プログラムおよび情報処理装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、各実施例は、矛盾のない範囲内で適宜組み合わせることができる。
［全体構成例］
図１は、実施例１にかかるシステムの全体構成例を説明する図である。図１に示すように、このシステムは、情報処理装置１０、認証装置５０、受信装置７０がネットワークＮを介して相互に通信可能に接続される。なお、ネットワークＮは、有線や無線を問わず、様々なネットワークを採用することができ、例えば通信事業者（通信キャリア）が提供する通信キャリア網などである。
情報処理装置１０は、ＰＫＩによる電子署名を用いてメッセージを受信装置７０に送信する装置であり、例えばネットワークＮの利用が許可された加入者等が使用するコンピュータ、スマートフォン、携帯電話などである。例えば、情報処理装置１０は、電気やガスの検針器や監視カメラなどに設置され、定期的にセンサ値や画像データなどに電子署名を付加して送信する。この情報処理装置１０は、加入者に関する情報が記憶されるネットワーク認証モジュールカードを記憶する。
ネットワーク認証モジュールカードは、電子署名に使用されるＰＫＩのプライベート鍵や、加入者に関する情報の一例である加入者に配布される共通鍵などを記憶する。このネットワーク認証モジュールは、ネットワークＮの使用許可を得るために、認証装置５０との間で、ＡＫＡ（Authentication and Key Agreement）鍵生成プロトコルなどを用いた認証処理を実行する。なお、ネットワーク認証モジュールカードには、例えばＳＩＭ（Subscriber Identity Module）カードやＵＳＩＭ（Universal SIM）カード、ＩＣ（Integrated Circuit）カードなどを採用することができる。
認証装置５０は、ネットワークＮを管理するサーバ装置の一例である。この認証装置５０は、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカードとの間でＡＫＡ認証を実行し、認証を許可して正常なユーザ（加入者）と判定した場合に、情報処理装置１０がネットワークＮを利用することを許可する。
受信装置７０は、ＰＫＩによる電子署名が付加されたメッセージを受信するコンピュータ装置の一例であり、例えば認証装置５０によりネットワークＮの利用が許可された装置である。例えば、受信装置７０は、情報処理装置１０から電子署名が付加された署名付きデータを受信し、その署名付きデータ内の証明書が有効であることを検証できた場合に、当該証明書の公開鍵を用いて正当なメッセージであることを検証する。なお、正当なメッセージの検証手法は、一般的な電子署名の手法を採用することができる。
ここで、一般的に利用されるＰＫＩを用いた電子署名では、ＰＩＮが漏えいすると、本人や正当な機器以外でも署名の作成が可能となることから、不正な電子署名が生成される可能性がある。このため、ＰＫＩの署名では、ユーザ認証により署名機能を有効としており、盗難や紛失を想定し、ＣＲＬやＯＣＳＰを用いた証明書の失効管理が要求される。
一方、携帯電話やスマートフォンのようなネットワーク接続が前提の機器では、利用時にネットワーク認証が行われており、盗難や紛失の場合には、ネットワーク側の制御により、即時運用の停止などのリアルタイムな制御が可能である。
そこで、実施例１では、ユーザが直接操作を行わないＩｏＴ（Internet of Things）機器などにも適用可能なように、ユーザ認証にかわる署名機能を有効にするための認証機能を実現する。また、ＰＫＩの署名に関しても、携帯電話やスマートフォンのように、ネットワークに接続しないと、署名機能が使えないように構成することで、ネットワーク側からのリアルタイム制御を実現し、ＣＲＬなどの失効管理を不要とする機能を実現する。
具体的には、情報処理装置１０は、ネットワーク認証モジュールカードの認証状態、または、認証に応じて制御されるネットワークの接続状態を検出し、検出された認証状態、又は、接続状態に基づき、ネットワーク認証モジュールカードに記憶された署名用情報による電子署名の実行を制御する。
図２は、実施例１にかかる電子署名の実行を説明する図である。図２の（ａ）に示すように、情報処理装置１０は、ネットワーク認証モジュールカード内の共通鍵を用いた認証装置５０による認証が未実行または拒否された状態、もしくは、認証が許可されているもののネットワークＮへのセッションが確立されていない状態（不通状態）では、ネットワーク認証モジュールカード内のプライベート鍵を用いた電子署名の機能を無効にする。
一方、図２の（ｂ）に示すように、情報処理装置１０は、ネットワーク認証モジュールカード内の共通鍵を用いた認証装置５０による認証が許可された状態、もしくは、認証が許可された後でネットワークＮ内にセッションが確立されている状態（通信状態）では、ネットワーク認証モジュールカード内のプライベート鍵を用いた電子署名の機能を有効にする。
このように、情報処理装置１０は、耐タンパー性を持つハードウェアデバイスであるとともに、秘密情報が漏えいしにくいセキュアな装置であるネットワーク認証モジュールカードをトラストアンカーとして利用することで、トラストサービスの実現を行う。この結果、情報処理装置１０は、不正な電子署名が生成されるのを抑制することができる。
［機能構成］
図３は、実施例１にかかるシステムの機能を説明する図である。ここでは、情報処理装置１０、認証装置５０、受信装置７０のそれぞれについて説明する。
（情報処理装置１０の構成）
図３に示すように、情報処理装置１０は、記憶部１１、ネットワーク認証モジュールカード１２、制御部２０を有する。
記憶部１１は、各種データや制御部２０が実行するプログラムなどを記憶する処理部であり、例えばメモリやハードディスクなどにより実現される。この記憶部１１は、ＮＡ証明書１１ａを記憶する。
ＮＡ証明書１１ａは、電子署名が実行された署名付きメッセージに付加される証明書である。このＮＡ証明書１１ａは、ネットワークの利用が許可された（認証許可）ときにのみ、署名のプライベート鍵１２ｂが有効になる情報処理装置１０に対して発行される証明書である。なお、ＮＡ証明書１１ａのポリシー部分に、利用条件が記載される。また、ＮＡ証明書１１ａは、手動により記憶されてもよく、ネットワークＮの初回接続時に発行元の一例である認証装置５０等からダウンロードしてもよい。なお、ＮＡ証明書以外の証明書を用いてもよい。
ネットワーク認証モジュールカード１２は、耐タンパー性を有するセキュアな装置の一例であり、ネットワークＮを使用するための認証を実行する。このネットワーク認証モジュールカード１２は、共通鍵１２ａ、プライベート鍵１２ｂ、認証鍵生成部１２ｃ、署名有効管理部１２ｄ、署名機能制御部１２ｅ、署名生成部１２ｆを有する。なお、これらの機能部は、ネットワーク認証モジュールカード１２内の電子回路等により実現することもでき、ネットワーク認証モジュールカード１２内のプロセッサが実行するプロセスとして実現することもできる。
共通鍵１２ａは、ネットワーク認証モジュールカード１２と、ネットワークＮを管理する認証装置５０との間で実行されるＡＫＡ認証に使用される鍵である。この共通鍵１２ａは、通信キャリア網（ネットワークＮ）を管理する事業者等によりネットワーク認証モジュールカード１２の製造時に格納される。
プライベート鍵１２ｂは、情報処理装置１０のユーザに対応する秘密鍵であり、電子署名に利用される。具体的には、プライベート鍵１２ｂは、署名対象メッセージのハッシュ値の暗号化に利用される。
認証鍵生成部１２ｃは、ＡＫＡ認証に使用される鍵の交換などを実行する処理部である。例えば、認証鍵生成部１２ｃは、ＡＫＡ認証に使用される鍵を生成。ここで生成される鍵は、認証装置５０との間で交換される。すなわち、認証鍵生成部１２ｃは、一般的なＡＫＡ鍵生成プロトコルに準拠した処理シーケンスに沿った鍵交換などを実行する。
署名有効管理部１２ｄは、ネットワーク認証モジュールカード１２による電子署名の有効または無効を制御する処理部である。具体的には、署名有効管理部１２ｄは、ネットワーク認証モジュールカード１２の認証状態、または、認証に応じて制御されるネットワークＮの接続状態に基づき、電子署名の実行を制御する。すなわち、署名有効管理部１２ｄは、後述するセッション管理部２２と連携して、セッションが有効な間だけ、プライベート鍵１２ｂを有効とする。
例えば、署名有効管理部１２ｄは、ネットワークＮの利用が許可されている場合に、プライベート鍵１２ｂを有効とする。または、署名有効管理部１２ｄは、ネットワークＮの利用が許可されるとともにネットワークＮ内にセッションが確立されている間のみ、プライベート鍵１２ｂを有効とする。なお、署名有効管理部１１ｃは、有効または無効の状態を常時判定し、判定結果を署名機能制御部１２ｅに通知する。
署名機能制御部１２ｅは、署名有効管理部１２ｄによる判定結果に基づき、プライベート鍵１２ｂの使用を制御する処理部である。例えば、署名機能制御部１２ｅは、電子署名の生成要求が発生したタイミングで、署名有効管理部１２ｄにより電子署名が有効と判定されている状態の場合には、プライベート鍵１２ｂを読み込んで署名生成部１２ｆに出力する。一方、署名機能制御部１２ｅは、電子署名の生成要求が発生したタイミングで、署名有効管理部１２ｄにより電子署名が無効と判定されている状態の場合には、プライベート鍵１２ｂを読み込まず、電子署名が無効であることを署名生成部１２ｆに通知する。
署名生成部１２ｆは、プライベート鍵１２ｂを用いた電子署名により、署名対象メッセージに電子署名を付加した署名付きメッセージを生成する処理部である。例えば、署名生成部１２ｆは、プライベート鍵１２ｂが有効のときのみ電子署名を実行する。
図４は、実施例１にかかる署名付きメッセージを説明する図である。図４に示すように、署名生成部１２ｆは、ハッシュ関数を用いて署名対象メッセージのハッシュ値を生成し、ハッシュ値をプライベート鍵１２ｂで暗号化した署名を生成する。そして、署名生成部１２ｆは、署名対象メッセージに、署名とＮＡ証明書１１ａを付加した署名付きメッセージを生成する。
制御部２０は、情報処理装置１０全体を司る処理部であり、例えばプロセッサなどにより実現することができる。この制御部２０は、認証実行部２１、セッション管理部２２、メッセージ生成部２３、送信部２４を有する。なお、認証実行部２１、セッション管理部２２、メッセージ生成部２３、送信部２４は、プロセッサが有する電子回路で実現することもでき、プロセッサが実行するプロセスとして実現することもできる。
認証実行部２１は、認証装置５０との間で、ネットワーク認証モジュールカード１２に対するＡＫＡ認証を実行する処理部である。例えば、認証実行部２１は、認証鍵生成部１２ｃにより生成された鍵を認証装置５０との間で交換し、当該鍵を用いたＡＫＡ認証を実行する。そして、認証実行部２１は、認証が許可されたときに、ネットワークＮが許可されたと判定し、ネットワークＮの利用許可や認証許可をセッション管理部２２等に通知する。すなわち、認証実行部２１は、一般的なＡＫＡ鍵生成プロトコルに準拠した認証処理を実行する。
セッション管理部２２は、ネットワーク認証モジュールカード１２の認証状態やネットワークＮの利用状況を管理する処理部である。例えば、セッション管理部２２は、認証実行部２１からの通知により、ネットワーク認証モジュールカード１２の認証が許可された状態か拒否された状態かを管理する。
また、セッション管理部２２は、ネットワーク認証モジュールカード１２の認証が許可されると、ネットワークＮに対してセッションを確立することもできる。すなわち、セッション管理部２２は、ネットワークＮに対してデータ送信が可能な状態を維持する。そして、セッション管理部２２は、管理状態を署名有効管理部１２ｄに随時通知する。
メッセージ生成部２３は、署名対象メッセージを生成する処理部である。例えば、メッセージ生成部２３は、ユーザの操作やアプリケーションによる要求にしたがって、署名対象メッセージを生成し、署名生成部１２ｆに出力する。
送信部２４は、署名付きメッセージを宛先に送信する処理部である。例えば、送信部２４は、署名生成部１２ｆが生成した署名付きメッセージを、セッション管理部２２により確立されたセッションを用いて、宛先の受信装置７０に送信する。
（認証装置５０の構成）
図３に示すように、認証装置５０は、通信部５１、記憶部５２、制御部５３を有する装置であり、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカード１２との間でＡＫＡ認証を実行する。
通信部５１は、情報処理装置１０との間の通信を制御する処理部であり、例えば通信インタフェースなどにより実現される。例えば、通信部５１は、ＡＫＡ認証の実行時の鍵交換など、各種データの送受信を実行する。
記憶部５２は、各種データや制御部５３が実行するプログラムなどを記憶する処理部であり、例えばメモリやハードディスクなどにより実現される。この記憶部５２は、共通鍵５２ａを記憶する。共通鍵５２ａは、ネットワーク認証モジュールカード１２と認証装置５０との間で実行されるＡＫＡ認証に使用される鍵である。
制御部５３は、認証装置５０全体を司る処理部であり、例えばプロセッサなどにより実現することができる。この制御部５３は、認証鍵生成部５３ａ、認証実行部５３ｂ、セッション管理部５３ｃを有する。なお、認証鍵生成部５３ａ、認証実行部５３ｂ、セッション管理部５３ｃは、プロセッサが有する電子回路で実現することもでき、プロセッサが実行するプロセスとして実現することもできる。
認証鍵生成部５３ａは、ＡＫＡ認証に使用される鍵の交換などを実行する処理部である。例えば、認証鍵生成部５３ａは、ＡＫＡ認証に使用される鍵を生成し、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカード１２との間で当該鍵を交換する。すなわち、認証鍵生成部５３ａは、一般的なＡＫＡ鍵生成プロトコルに準拠した処理シーケンスに沿った鍵交換などを実行する。
認証実行部５３ｂは、情報処理装置１０との間で、ネットワーク認証モジュールカード１２に対するＡＫＡ認証を実行する処理部である。例えば、認証実行部５３ｂは、認証鍵生成部５３ａにより生成された鍵を、ネットワーク認証モジュールカード１２との間で交換し、当該鍵を用いたＡＫＡ認証を実行する。すなわち、認証実行部５３ｂは、一般的なＡＫＡ鍵生成プロトコルに準拠した認証処理を実行する。そして、認証実行部５３ｂは、ＡＫＡ認証により認証許可と判定した場合、ネットワーク認証モジュールカード１２の利用許可をセッション管理部５３ｃに通知する。
セッション管理部５３ｃは、ネットワークＮのセッションを管理する処理部である。例えば、セッション管理部５３ｃは、認証実行部５３ｂによりネットワーク認証モジュールカード１２に対する認証が許可されたことが通知されると、ネットワーク認証モジュールカード１２（情報処理装置１０）との間にセッションを確立する。また、セッション管理部５３ｃは、認証が許可された後に、ネットワーク認証モジュールカード１２に対して、再度認証が実行されて認証が拒否された場合、ネットワーク認証モジュールカード１２（情報処理装置１０）との間にセッションを切断する。
（受信装置７０の構成）
図３に示すように、受信装置７０は、通信部７１、制御部７２を有する装置であり、情報処理装置１０から送信される署名付きメッセージの宛先となる装置である。なお、受信装置７０は、各種データや制御部５３が実行するプログラムなどを記憶する記憶部を有することもできる。
通信部７１は、情報処理装置１０との間の通信を制御する処理部であり、例えば通信インタフェースなどにより実現される。例えば、通信部７１は、情報処理装置１０から、署名付きメッセージを受信する。
制御部７２は、受信装置７０全体を司る処理部であり、例えばプロセッサなどにより実現することができる。この制御部７２は、証明書確認部７２ａ、署名検証部７２ｂを有する。なお、証明書確認部７２ａ、署名検証部７２ｂは、プロセッサが有する電子回路で実現することもでき、プロセッサが実行するプロセスとして実現することもできる。
証明書確認部７２ａは、情報処理装置１０から受信した署名付きメッセージに付加されるＮＡ証明書が有効であるか否かを確認する処理部である。例えば、証明書確認部７２ａは、署名付きメッセージからＮＡ証明書を取得し、ＮＡ証明書のポリシーなどを参照して、有効期限や発行元を特定することにより、ＮＡ証明書が有効か否かを判定する。すなわち、ここで検証するのは、署名側の各情報処理装置１０のプライベート鍵１２ｂではなく、ＮＡ証明書を発行した機関の証明書（ルート証明書相当）である。
署名検証部７２ｂは、情報処理装置１０から受信した署名付きメッセージのＮＡ証明書が有効と判定された場合に、ＮＡ証明書の公開鍵を用いて署名を検証する処理部である。例えば、署名検証部７２ｂは、証明書確認部７２ａによりＮＡ証明書が有効と判定されると、前記ＮＡ証明書の公開鍵を用いて、署名付きメッセージの署名を復号してハッシュ値を取得する。そして、署名検証部７２ｂは、ハッシュ関数を用いて、署名付きメッセージの署名対象メッセージからハッシュ値を算出する。その後、署名検証部７２ｂは、両方のハッシュ値が一致した場合に、正当な署名が実行された正当なメッセージである判定する。なお、署名の検証方法は、一般的な検証方法を採用することができる。
［処理の流れ］
図５は、実施例１にかかる処理の流れを示すシーケンス図である。図５に示すように、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカード１２は、ＡＫＡ認証が実行される前にセッション管理が行われると（Ｓ１０１）、ネットワークＮが利用できない状態であることから、プライベート鍵１２ｂを無効にし（Ｓ１０２）、署名処理を無効状態とする（Ｓ１０３）。
その後、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカード１２と認証装置５０との間で、ＡＫＡ認証に基づく認証鍵の生成が実行され（Ｓ１０４からＳ１０６）、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカード１２と認証装置５０との間で、ＡＫＡ認証が実行される（Ｓ１０７からＳ１０９）。
そして、情報処理装置１０のセッション管理部２２は、ネットワーク認証モジュールカード１２の認証が許可されて、ネットワークＮを用いた通信が実行中であることを特定する（Ｓ１１０）。すると、ネットワーク認証モジュールカード１２の署名有効管理部１２ｄは、プライベート鍵１２ｂを有効にし（Ｓ１１１）、署名処理を有効状態とする（Ｓ１１２）。
その後、情報処理装置１０のメッセージ生成部２３により署名対象メッセージが生成されて、電子署名の生成要求が発生すると、ネットワーク認証モジュールカード１２の署名生成部１２ｆは、有効状態であるプライベート鍵１２ｂを用いて電子署名を生成し（Ｓ１１３）、署名対象メッセージ付加して、署名付きメッセージを生成する（Ｓ１１４）。
そして、情報処理装置１０の送信部２４は、署名付きメッセージを宛先の受信装置７０に送信する（Ｓ１１５とＳ１１６）。受信装置７０は、受信した署名付きメッセージに対して、証明書の正当性や署名の検証などを実行する（Ｓ１１７）。
その後、情報処理装置１０のセッション管理部２２が、ネットワークＮのセッションが切断されていたことや認証が無効となったことを検出したとすると（Ｓ１１８）。すると、ネットワーク認証モジュールカード１２の署名有効管理部１２ｄは、ネットワークＮが利用できない状態であることから、プライベート鍵１２ｂを無効にし（Ｓ１１９）、署名処理を無効状態に遷移させる（Ｓ１２０）。
［効果］
上述したように、情報処理装置１０は、ネットワーク認証モジュールカード１２などの物理媒体を用いたＡＫＡ認証などのネットワーク認証が成功したときにだけ、ＰＫＩの署名機能を有効とすることができる。そして、ネットワークによる認証は、ネットワーク側の認証装置５０によってリアルタイムに行われており、ネットワーク側の管理により、ネットワーク認証モジュールカード１２の停止などの管理が可能となっている。この結果、ＰＩＮに比べ、認証の安全性が高いネットワーク認証モジュールカード１２を利用することで、不正利用の可能性を減らすことができる。
また、情報処理装置１０は、ネットワーク認証モジュールカード１２が有効であり、ネットワークＮに接続されていることを確認できている間のみ、ＰＫＩの署名機能を有効にすることで、ＰＫＩの機能に関してもリアルタイムに制御することができる。この結果、情報処理装置１０は、ＰＫＩのプライベート鍵が無効化されているときには、ＰＫＩの署名機能を有効にしない制御がリアルタイムに可能であるので、ＣＲＬ等のリボークの仕組みが不要となる。
ところで、上述したシステムは、実施例１で説明した署名に限らず、タイムスタンプ署名を実行することもできる。そこで、実施例２では、実施例１で説明したシステムを用いて、タイムスタンプ署名を実行する例を説明する。なお、タイムスタンプ署名は、ある時刻にその電子データが存在していたことと、それ以降に改ざんされていないことを証明する技術である。
［機能構成］
図６は、実施例２にかかるシステムの機能を説明する図である。図６に示すように、実施例２にかかるシステムも、実施例１の図１と同様、情報処理装置１０、認証装置５０、受信装置７０を有する。なお、実施例１と同じ処理部等については、図３と同様の符号を付すこととし、ここでは、実施例１とは異なる点について説明する。
実施例１と異なる点は、認証装置５０が時刻管理部５３ｄを有している点と、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカード１２が時刻受信部１２ｇを有している点である。
認証装置５０の時刻管理部５３ｄは、正確な時刻情報を管理する処理部である。例えば、時刻管理部５３ｄは、ＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバなどから供給される時刻情報を保持する。そして、時刻管理部５３ｄは、ネットワーク認証モジュールカード１２に対するＡＫＡ認証が許可された後に、ネットワーク認証モジュールカード１２に対して、ネットワークＮ内に確立されたセッションを介して時刻情報を送信する。
ネットワーク認証モジュールカード１２の時刻受信部１２ｇは、認証装置５０から正確な時刻情報を受信して、署名生成部１２ｆに出力する処理部である。例えば、時刻受信部１２ｇは、ネットワーク認証モジュールカード１２のＡＫＡ認証が許可された後に確立されたセッションを介して、認証装置５０から正確な時刻情報を受信する。
ここで、署名生成部１２ｆは、受信された時刻情報であるタイムスタンプを用いてタイムスタンプ署名を生成し、それを署名対象メッセージに付加した署名付きメッセージを生成する。図７は、実施例２にかかる署名付きメッセージを説明する図である。図７に示すように、署名生成部１２ｆは、ハッシュ関数を用いて、署名対象メッセージとタイムスタンプを組み合わせた情報のハッシュ値を生成する。そして、署名生成部１２ｆは、ハッシュ値をプライベート鍵１２ｂで暗号化した署名を生成する。その後、署名生成部１２ｆは、署名対象メッセージとタイムスタンプに、署名とＮＡ証明書１１ａを付加した署名付きメッセージを生成する。
そして、受信装置７０は、実施例１と同様の手法により、証明書の確認、署名検証に加えてタイムスタンプの検証を行う。すなわち、受信装置７０は、タイムスタンプに記載されている情報と、署名対象メッセージ（オリジナルの電子データ）から得られると情報を比較することで、タイムスタンプに付された時刻から改ざんされていないことを確実かつ簡単に確認することができる。
［効果］
一般的なタイムスタンプ署名では、ユーザ端末で署名を行った結果に対して、タイムスタンプサーバで署名を行うことで、２重の署名が要求されるので、受信側の検証にも２重の検証が要求される。これに対して、実施例２では、ネットワークＮ側の認証装置５０が、正確な時刻情報を保持し、この時刻情報を端末側に渡して署名を行うことで、タイムスタンプ署名を実現することができ、受信側の検証処理も削減することができる。
ところで、上述したシステムは、実施例１で説明したＰＫＩ署名に限らず、有効期限があるチケットを用いた署名を実行することもできる。そこで、実施例３では、実施例１で説明したシステムを用いて、チケットを用いた署名を実行する例を説明する。
［機能構成］
図８は、実施例３にかかるシステムの機能を説明する図である。図８に示すように、実施例３にかかるシステムも、実施例３の図１と同様、情報処理装置１０、認証装置５０、受信装置７０を有する。なお、実施例１と同じ処理部等については、図３と同様の符号を付すこととし、ここでは、実施例１とは異なる点について説明する。
実施例１と異なる点は、認証装置５０がチケット生成部５３ｅを有している点と、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカード１２がチケット管理部１２ｈを有している点である。
認証装置５０のチケット生成部５３ｅは、ＡＫＡ認証が成功したときにのみ、有効なセッションが張られたことを示す有効期限があるチケットを生成する処理部である。例えば、チケット生成部５３ｅは、ネットワーク認証モジュールカード１２に対するＡＫＡ認証が許可された後に、ネットワーク認証モジュールカード１２に対して、ネットワークＮ内に確立されたセッションを介してチケットを送信する。なお、チケットには、一般的なトークンや許可証を採用することができ。また、有効期限は、数時間や数日など任意に設定することができる。
ネットワーク認証モジュールカード１２のチケット管理部１２ｈは、認証装置５０からチケットを受信して、チケット内の有効期限に基づき、ネットワーク認証モジュールカード１２による電子署名の有効または無効を制御する。例えば、チケット管理部１２ｈは、チケット内の有効期限が有効である間、プライベート鍵１２ｂを有効とする。
ここで、署名生成部１２ｆは、受信されたチケット内のタイムスタンプを用いて電子署名を生成し、それを署名対象メッセージに付加した署名付きメッセージを生成する。図９は、実施例３にかかる署名付きメッセージを説明する図である。図９に示すように、署名生成部１２ｆは、ハッシュ関数を用いて、署名対象メッセージとチケットを組み合わせた情報のハッシュ値を生成する。そして、署名生成部１２ｆは、ハッシュ値をプライベート鍵１２ｂで暗号化した署名を生成する。その後、署名生成部１２ｆは、署名対象メッセージとチケットに、署名とＮＡ証明書１１ａを付加した署名付きメッセージを生成する。
なお、ここでのＮＡ証明書１１ａは、ＡＫＡ認証が成功したときにのみ、有効なセッションが張られたことを示すチケットの有効期限が有効の間だけ、署名のプライベート鍵１２ｂが有効になるような情報処理装置１０に対して発行される証明書であり、証明書のポリシー部分などに各種条件が記載される。そして、受信装置７０は、実施例１－２と同様の手法により、証明書の確認、署名検証等を行う。
［処理の流れ］
図１０は、実施例３にかかる処理の流れを示すシーケンス図である。図１０に示すように、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカード１２は、ＡＫＡ認証が実行される前にセッション管理が行われると（Ｓ２０１）、ネットワークＮが利用できない状態であることから、プライベート鍵１２ｂを無効にし（Ｓ２０２）、署名処理を無効状態とする（Ｓ２０３）。
その後、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカード１２と認証装置５０との間で、ＡＫＡ認証に基づく認証鍵の生成が実行され（Ｓ２０４からＳ２０６）、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカード１２と認証装置５０との間で、ＡＫＡ認証が実行される（Ｓ２０７からＳ２０９）。
そして、情報処理装置１０のセッションがネットワークＮ内に確立されると（Ｓ２１０）、認証装置５０のチケット生成部５３ｅは、有効期限があるチケットを生成して、情報処理装置１０に送信する（Ｓ２１１とＳ２１２）。
その後、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカード１２は、チケット管理を行い（Ｓ２１３）、有効期限内であることから、プライベート鍵１２ｂを有効にし（Ｓ２１４）、署名処理を有効状態とする（Ｓ２１５）。
その後、情報処理装置１０のメッセージ生成部２３により署名対象メッセージが生成されて、電子署名の生成要求が発生すると、ネットワーク認証モジュールカード１２の署名生成部１２ｆは、有効状態であるプライベート鍵１２ｂを用いて電子署名を生成し（Ｓ２１６）、署名対象メッセージ付加して、署名付きメッセージを生成する（Ｓ２１７）。
そして、送信部２４は、署名付きメッセージを宛先の受信装置７０に送信する（Ｓ２１８とＳ２１９）。受信装置７０は、受信した署名付きメッセージに対して、証明書の正当性や署名の検証などを実行する（Ｓ２２０）。
その後、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカード１２は、ネットワークＮのセッションが確立中であっても、チケットの有効期限が無効となったことを検出すると（Ｓ２２１）、プライベート鍵１２ｂを無効にし（Ｓ２２２）、署名処理を無効状態に遷移させる（Ｓ２２３）。
［効果］
実施例３にかかるシステムでは、ネットワーク認証モジュールカード１２に対するＡＫＡ認証後に、チケットによる署名機能の有効化や無効化を制御するので、情報処理装置１０が認証許可後に一時的にネットワーク接続が途切れた場合でも署名機能を有効化しておくことができ、実施例１と比較して、不安定なネットワーク環境での可用性を向上させることができる。なお、チケット内にタイムスタンプを含めてタイムスタンプ署名を実行することもできる。
ところで、実施例１－３で説明した情報処理装置１０は説明した構成に限定されるものではなく、各処理部の配置は任意に設定することができる。そこで、実施例４では、各処理部の配置が異なる一例を説明する。なお、実施例４で用いる各図では、実施例１－３と同じ処理を実行する処理部等については、実施例１－３と同じ符号を付すこととする。
［情報処理装置１０の別構成］
図１１は、情報処理装置１０の別構成を説明する図である。図１１に示すように、情報処理装置１０のネットワーク認証モジュールカード１２は、共通鍵１２ａと認証鍵生成部１２ｃと暗号化されたプライベート鍵１２ｉを有する。また、情報処理装置１０の制御部２０は、認証実行部２１、セッション管理部２２、メッセージ生成部２３、送信部２４、署名制御部２５を有する。また、署名制御部２５は、署名有効管理部２５ａと署名機能制御部２５ｂと署名生成部２５ｃを有する。
このような構成において、署名有効管理部２５ａは、ネットワーク認証モジュールカード１２による電子署名の有効または無効を制御する。署名機能制御部２５ｂは、署名有効管理部１２ｄによる判定結果に基づき、プライベート鍵１２ｉの使用を制御する。署名生成部２５ｃは、プライベート鍵１２ｉを用いた電子署名により、署名対象メッセージに電子署名を付加した署名付きメッセージを生成する。
例えば、署名機能制御部２５ｂは、復号鍵を保持し、署名有効管理部１２ｄによりＡＫＡ認証が許可されて、署名が有効と判定された場合、暗号化されたプライベート鍵１２ｉを読み出して復号した後、署名生成部２５ｃに出力する。なお、復号鍵は、予め保持することもでき、セキュアな通信方式を用いて認証装置５０等から取得することもできる。
このように、実施例１－３とは異なり、ネットワーク認証モジュールカード１２が、通常のＡＫＡ認証を実行し、プロセッサなどの制御部２０が、ＰＫＩの署名機能の有効や無効を制御することもできる。
［クラウドシステムの利用］
図１２は、クラウドシステムを用いた署名を説明する図である。図１２に示すように、情報処理装置１０と認証装置５０とクラウドサーバ９０とを有するシステムを利用して、実施例１－３と同様の処理を実行することができる。
具体的には、情報処理装置１０は、共通鍵１２ａと認証鍵生成部１２ｃを有するネットワーク認証モジュールカード１２と、認証実行部２１を有する。つまり、情報処理装置１０は、ＡＫＡ認証を実行する機能のみを有する。
クラウドサーバ９０は、プライベート鍵１２ｂ、署名有効管理部１２ｄ、署名機能制御部１２ｅ、署名生成部１２ｆ、セッション管理部２２を有する。つまり、クラウドサーバ９０は、認証状態等に応じた署名機能の制御と署名処理とを実行する機能を有する。
認証装置５０は、実施例１－３と同様の機能（処理部）を有し、情報処理装置１０との間でＡＫＡ認証を実行し、認証を許可した後は、認証状況やセッション情報をクラウドサーバ９０に通知する。
このような構成の場合、情報処理装置１０は、認証装置５０との間でＡＫＡ認証を実行して許可された後、署名対象メッセージ１００をクラウドサーバ９０に送信する。クラウドサーバ９０は、認証装置５０との間のセッション管理により、署名機能が有効と判断した場合、プライベート鍵１２ｂを用いて、署名対象メッセージ１００とＮＡ証明書１０１とから署名付きメッセージ１０２を生成して、宛先に送信する。
このように、クラウドサーバ９０が、各情報処理装置のプライベート鍵の保護や署名制御を実行することができるので、既存の情報処理装置に対しても、実施例１－３と同様の機能を提供でき、不正な電子署名が生成されるのを抑制することができる。
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
［位置情報］
例えば、情報処理装置１０は、位置情報をさらに用いて、署名制御を実行することができる。例えば、情報処理装置１０は、タイムスタンプやチケットと同様の手法により、ＡＫＡ認証が許可されたときの位置情報を認証装置５０などから取得する。そして、情報処理装置１０は、認証許可状態やセッション確立中であり、取得した位置情報から所定の範囲内に位置するときにＰＫＩの署名を有効にする。一方、情報処理装置１０は、取得した位置情報から所定の範囲内に位置しないときは、認証許可状態やセッション確立中であっても、ＰＫＩの署名を無効にする。
このようにすることで、情報処理装置１０がＡＫＡ認証後に盗難された場合や紛失した場合でも、電子署名が不正に利用されるのを抑制することができる。なお、認証装置５０は、通信キャリアの基地局等から位置情報を取得して、情報処理装置１０に送信することができる。なお、情報処理装置１０が基地局や自装置に内蔵されるＧＰＳ（Global Positioning System）などを用いて位置情報を取得することもできる。
［数値等］
上記実施例で用いた数値例、装置台数等は、あくまで一例であり、任意に変更することができる。また、ＡＫＡ認証に限らず、他の認証手法を採用することもできる。また、各シーケンス図で説明した処理の流れも矛盾のない範囲内で適宜変更することができる。
［システム］
上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。なお、セッション管理部２２は、検出部の一例であり、署名有効管理部１２ｄは、実行制御部の一例である。
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られない。つまり、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
［ハードウェア］
次に、情報処理装置１０のハードウェア構成例を説明する。図１３は、ハードウェア構成例を説明する図である。図１３に示すように、情報処理装置１０は、ネットワーク認証モジュールカード１０ａ、通信装置１０ｂ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０ｃ、メモリ１０ｄ、プロセッサ１０ｅを有する。また、図１３に示した各部は、バス等で相互に接続される。なお、認証装置５０などは、ネットワーク認証モジュールカード１０ａ以外のハードウェアを有する。
ネットワーク認証モジュールカード１０ａは、電子署名に使用されるＰＫＩのプライベート鍵や、加入者に関する情報の一例である加入者に配布される共通鍵などを記憶し、認証装置５０との間で、ＡＫＡ鍵生成プロトコルなどを用いた認証処理を実行する。
通信装置１０ｂは、ネットワークインタフェースカードなどであり、他のサーバとの通信を行う。ＨＤＤ１０ｃは、図３に示した機能を動作させるプログラムやＤＢを記憶する。
プロセッサ１０ｅは、図３に示した各処理部と同様の処理を実行するプログラムをＨＤＤ１０ｃ等から読み出してメモリ１０ｄに展開することで、図３等で説明した各機能を実行するプロセスを動作させる。例えば、このプロセスは、情報処理装置１０が有する各処理部と同様の機能を実行する。具体的には、プロセッサ１０ｅは、認証実行部２１、セッション管理部２２、メッセージ生成部２３、送信部２４等と同様の機能を有するプログラムをＨＤＤ１０ｃ等から読み出す。そして、プロセッサ１０ｅは、認証実行部２１、セッション管理部２２、メッセージ生成部２３、送信部２４等と同様の処理を実行するプロセスを実行する。なお、ここでは、図３を例にして説明したが、図６や図１１でも同様である。
このように、情報処理装置１０は、プログラムを読み出して実行することで情報処理方法を実行する情報処理装置として動作する。また、情報処理装置１０は、媒体読取装置によって記録媒体から上記プログラムを読み出し、読み出された上記プログラムを実行することで上記した実施例と同様の機能を実現することもできる。なお、この他の実施例でいうプログラムは、情報処理装置１０によって実行されることに限定されるものではない。例えば、他のコンピュータまたはサーバがプログラムを実行する場合や、これらが協働してプログラムを実行するような場合にも、本発明を同様に適用することができる。
１０ 情報処理装置
１１ 記憶部
１１ａ ＮＡ証明書
１２ ネットワーク認証モジュールカード
１２ａ 共通鍵
１２ｂ プライベート鍵
１２ｃ 認証鍵生成部
１２ｄ 署名有効管理部
１２ｅ 署名機能制御部
１２ｆ 署名生成部
２０ 制御部
２１ 認証実行部
２２ セッション管理部
２３ メッセージ生成部
２４ 送信部
５０ 認証装置
５１ 通信部
５２ 記憶部
５２ａ 共通鍵
５３ 制御部
５３ａ 認証鍵生成部
５３ｂ 認証実行部
５３ｃ セッション管理部
７０ 受信装置
７１ 通信部
７２ 制御部
７２ａ 証明書確認部
７２ｂ 署名検証部

Claims (9)

  1. コンピュータが、
    前記コンピュータに搭載されるネットワーク認証モジュールの認証状態に応じて制御されるネットワークの接続状態を検出し、
    検出された前記接続状態に基づき、前記ネットワーク認証モジュールに記憶された署名用情報による電子署名の実行を制御する
    処理を実行することを特徴とする制御方法。
  2. 前記検出する処理は、前記認証状態として、前記ネットワーク認証モジュールに記憶される前記ネットワークを利用することが許可された加入者に関する加入者情報に基づき、前記ネットワークの利用が前記ネットワークに設置される認証装置に許可されているか否か、または、前記接続状態として、前記ネットワーク内にセッションが確立されているか否かを検出し、
    前記制御する処理は、前記ネットワークの利用が許可されている間、または、前記ネットワーク内にセッションが確立されている間、前記電子署名の実行を有効にする、ことを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
  3. 前記制御する処理は、前記電子署名により生成された署名情報を署名対象のメッセージに付加した署名付きメッセージを生成して、宛先に送信することを特徴とする請求項２に記載の制御方法。
  4. 前記制御する処理は、前記署名情報が、前記認証装置により前記ネットワークの利用が許可されたときに有効化された前記電子署名により生成された署名情報であることを示す証明書を、前記署名付きメッセージに付加して、前記宛先に送信することを特徴とする請求項３に記載の制御方法。
  5. 前記制御する処理は、前記署名対象のメッセージおよび前記ネットワークから取得した時刻情報に対して前記電子署名を実行し、前記電子署名により生成された署名情報を前記署名付きメッセージに付加して、宛先に送信することを特徴とする請求項３に記載の制御方法。
  6. 前記制御する処理は、前記認証装置により前記ネットワークの利用が許可された後に前記認証装置により発行されるチケットの有効期間の間、前記電子署名の実行を有効にすることを特徴とする請求項２に記載の制御方法。
  7. 前記制御する処理は、前記認証装置により前記ネットワークの利用が許可されたときの前記コンピュータの位置から所定範囲内に位置する間、前記電子署名の実行を有効にすることを特徴とする請求項２に記載の制御方法。
  8. コンピュータに、
    前記コンピュータに搭載されるネットワーク認証モジュールの認証状態に応じて制御されるネットワークの接続状態を検出し、
    検出された前記接続状態に基づき、前記ネットワーク認証モジュールに記憶された署名用情報による電子署名の実行を制御する
    処理を実行することを特徴とする制御プログラム。
  9. 情報処理装置において、
    前記情報処理装置に搭載されるネットワーク認証モジュールの認証状態に応じて制御されるネットワークの接続状態を検出する検出部と、
    検出された前記接続状態に基づき、前記ネットワーク認証モジュールに記憶された署名用情報による電子署名の実行を制御する実行制御部と
    を有することを特徴とする情報処理装置。
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