JPH0568033A - 暗号通信装置 - Google Patents
暗号通信装置Info
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- JPH0568033A JPH0568033A JP3226793A JP22679391A JPH0568033A JP H0568033 A JPH0568033 A JP H0568033A JP 3226793 A JP3226793 A JP 3226793A JP 22679391 A JP22679391 A JP 22679391A JP H0568033 A JPH0568033 A JP H0568033A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 秘密保持の安全性を損うことなく、ＩＣカー
ドと端末との間でのデータ引継ぎ処理時間を短縮化して
高速での暗号通信を行なえるようにする。 【構成】 ＩＣカード１において、セッション鍵を生成
すると共にこのセッション鍵および鍵配送鍵からセッシ
ョン鍵配送用のデータを求めるようにし、また前記端末
３において、ＩＣカード１から読み取ったセッション鍵
を用いてメッセージの暗号文を求めるようにすること
で、端末３からＩＣカード１へのメッセージデータの引
継ぎを不要としている。
ドと端末との間でのデータ引継ぎ処理時間を短縮化して
高速での暗号通信を行なえるようにする。 【構成】 ＩＣカード１において、セッション鍵を生成
すると共にこのセッション鍵および鍵配送鍵からセッシ
ョン鍵配送用のデータを求めるようにし、また前記端末
３において、ＩＣカード１から読み取ったセッション鍵
を用いてメッセージの暗号文を求めるようにすること
で、端末３からＩＣカード１へのメッセージデータの引
継ぎを不要としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、秘密鍵暗号を用いて暗
号通信を行う暗号通信装置に関する。
号通信を行う暗号通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】暗号通信は、秘密鍵暗号または公開鍵暗
号を用いて実現できる。秘密鍵暗号は暗号鍵と復号鍵が
同一であり、公開鍵暗号は暗号鍵と復号鍵が異なる。暗
号の処理速度の観点からは、秘密鍵暗号は高速であり、
公開鍵暗号は低速である。従って、高速性が要求される
場合には秘密鍵暗号が適している。
号を用いて実現できる。秘密鍵暗号は暗号鍵と復号鍵が
同一であり、公開鍵暗号は暗号鍵と復号鍵が異なる。暗
号の処理速度の観点からは、秘密鍵暗号は高速であり、
公開鍵暗号は低速である。従って、高速性が要求される
場合には秘密鍵暗号が適している。
【０００３】秘密鍵暗号を使用するには、送信者と受信
者が通信に先だって秘密に鍵を共有する必要がある。こ
の鍵に関し、鍵を固定すると、通信文が固定のとき暗号
文も固定となり、安全性の観点から好ましくないので、
暗号通信のための通信プロトコルでは、鍵は、通信毎に
変更することが推奨されている。このため、通信に先だ
って予め設定した鍵（「鍵配送鍵」と呼ぶ。以降では
「ＫＮ」で表す）を用いて暗号通信で使用する鍵（「セ
ッション鍵」と呼ぶ。以降では、「ＫＦ」で表す）を暗
号化して配送することで共有し、実際の通信ではセッシ
ョン鍵ＫＦを用いて暗号をかける方式が広く普及してい
る。
者が通信に先だって秘密に鍵を共有する必要がある。こ
の鍵に関し、鍵を固定すると、通信文が固定のとき暗号
文も固定となり、安全性の観点から好ましくないので、
暗号通信のための通信プロトコルでは、鍵は、通信毎に
変更することが推奨されている。このため、通信に先だ
って予め設定した鍵（「鍵配送鍵」と呼ぶ。以降では
「ＫＮ」で表す）を用いて暗号通信で使用する鍵（「セ
ッション鍵」と呼ぶ。以降では、「ＫＦ」で表す）を暗
号化して配送することで共有し、実際の通信ではセッシ
ョン鍵ＫＦを用いて暗号をかける方式が広く普及してい
る。
【０００４】鍵配送鍵の管理法としては、ＩＣカードを
用いる方式が安全性の観点から好ましい。利用者が毎回
異なる端末からセンタにアクセスするときなど、端末毎
に利用者対応の鍵配送鍵を管理すると、セキュリティの
低い端末から本来秘密であるはずの鍵配送鍵が漏洩する
恐れが生じる。端末数が増加するに従ってこのおそれが
増加する。理想的には、利用者が鍵配送鍵を記憶したＩ
Ｃカードを保持し、端末からセンタにアクセスするとき
ＩＣカードを端末に挿入して、カード内でセッション鍵
を生成し、鍵配送鍵を用いてセッション鍵の配送用デー
タを作成してセンタに送信するのがよい。また、メッセ
ージの暗号化では、ＩＣカードが端末からメッセージを
引き継いで、カード内で暗号文を作成して、端末経由で
センタに送信するのがよい。このような方式によれば、
鍵配送鍵とセッション鍵がＩＣカードの外部に出ないの
で、安全性が高い方式といえる。
用いる方式が安全性の観点から好ましい。利用者が毎回
異なる端末からセンタにアクセスするときなど、端末毎
に利用者対応の鍵配送鍵を管理すると、セキュリティの
低い端末から本来秘密であるはずの鍵配送鍵が漏洩する
恐れが生じる。端末数が増加するに従ってこのおそれが
増加する。理想的には、利用者が鍵配送鍵を記憶したＩ
Ｃカードを保持し、端末からセンタにアクセスするとき
ＩＣカードを端末に挿入して、カード内でセッション鍵
を生成し、鍵配送鍵を用いてセッション鍵の配送用デー
タを作成してセンタに送信するのがよい。また、メッセ
ージの暗号化では、ＩＣカードが端末からメッセージを
引き継いで、カード内で暗号文を作成して、端末経由で
センタに送信するのがよい。このような方式によれば、
鍵配送鍵とセッション鍵がＩＣカードの外部に出ないの
で、安全性が高い方式といえる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方式は、安全性が高い反面、実際にはＩＣカードと端
末との間におけるデータ引継ぎ能力が小さいため、特に
暗号化対象であるメッセージが長い場合等、暗号通信時
のデータ引継ぎ処理時間が長くなるおそれがある。
た方式は、安全性が高い反面、実際にはＩＣカードと端
末との間におけるデータ引継ぎ能力が小さいため、特に
暗号化対象であるメッセージが長い場合等、暗号通信時
のデータ引継ぎ処理時間が長くなるおそれがある。
【０００６】本発明は上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的としては、秘密保持の安全性を損うことなく、Ｉ
Ｃカードと端末との間でのデータ引継ぎ処理時間を短縮
化した暗号通信装置を提供することにある。
の目的としては、秘密保持の安全性を損うことなく、Ｉ
Ｃカードと端末との間でのデータ引継ぎ処理時間を短縮
化した暗号通信装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、暗号通信を行うためのセッション鍵を予
めセンタから設定されＩＣカードに記憶された鍵配送用
の鍵配送鍵を用いて暗号化しセッション鍵配送用のデー
タとしてセンタに送信した上で、ＩＣカードとの間でデ
ータのやりとりを行う機能を有する端末に入力されたメ
ッセージを暗号化し暗号文としてセンタに送信する暗号
通信装置において、前記ＩＣカードは、セッション鍵を
生成するセッション鍵生成手段とこのセッション鍵およ
び鍵配送鍵からセッション鍵配送用のデータを求める第
１の暗号手段とを有し、前記端末は、ＩＣカードから読
み取ったセッション鍵を用いてメッセージの暗号文を求
める第２の暗号手段を有することを要旨とする。
め、本発明は、暗号通信を行うためのセッション鍵を予
めセンタから設定されＩＣカードに記憶された鍵配送用
の鍵配送鍵を用いて暗号化しセッション鍵配送用のデー
タとしてセンタに送信した上で、ＩＣカードとの間でデ
ータのやりとりを行う機能を有する端末に入力されたメ
ッセージを暗号化し暗号文としてセンタに送信する暗号
通信装置において、前記ＩＣカードは、セッション鍵を
生成するセッション鍵生成手段とこのセッション鍵およ
び鍵配送鍵からセッション鍵配送用のデータを求める第
１の暗号手段とを有し、前記端末は、ＩＣカードから読
み取ったセッション鍵を用いてメッセージの暗号文を求
める第２の暗号手段を有することを要旨とする。
【０００８】
【作用】本発明に係る暗号通信装置にあっては、ＩＣカ
ードにおいて、セッション鍵を生成すると共にこのセッ
ション鍵および鍵配送鍵からセッション鍵配送用のデー
タを求めるようにし、また前記端末において、ＩＣカー
ドから読み取ったセッション鍵を用いてメッセージの暗
号文を求めるようにすることで、端末からＩＣカードへ
のメッセージデータの引継ぎを不要としている。
ードにおいて、セッション鍵を生成すると共にこのセッ
ション鍵および鍵配送鍵からセッション鍵配送用のデー
タを求めるようにし、また前記端末において、ＩＣカー
ドから読み取ったセッション鍵を用いてメッセージの暗
号文を求めるようにすることで、端末からＩＣカードへ
のメッセージデータの引継ぎを不要としている。
【０００９】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１０】図１は本発明の一実施例に係る暗号通信装
置の構成を示す図である。図１において、１はＩＣカー
ド、３は端末、５はセンタである。
置の構成を示す図である。図１において、１はＩＣカー
ド、３は端末、５はセンタである。
【００１１】ＩＣカード１は、セッション鍵ＫＦを生成
するためのセッション鍵生成手段を構成する乱数発生器
７と、システムの加入に際して利用者ｉに対しセンタ５
により予め設定されている鍵配送鍵ＫＮi およびセッシ
ョン鍵ＫＦに基づいてセッション鍵配送用のデータｘを
算出する第１の暗号器９とを有する構成である。
するためのセッション鍵生成手段を構成する乱数発生器
７と、システムの加入に際して利用者ｉに対しセンタ５
により予め設定されている鍵配送鍵ＫＮi およびセッシ
ョン鍵ＫＦに基づいてセッション鍵配送用のデータｘを
算出する第１の暗号器９とを有する構成である。
【００１２】端末３は、ＩＣカード１からのセッション
鍵ＫＦを記憶する秘密メモリ１１と、このセッション鍵
ＫＦを用いて入力されるメッセージｍの暗号文ｃを求め
る第２の暗号器１３とを有する構成である。なお、端末
３は、図示しないが、センタ５との間で通信を行うため
の機能を有するものである。
鍵ＫＦを記憶する秘密メモリ１１と、このセッション鍵
ＫＦを用いて入力されるメッセージｍの暗号文ｃを求め
る第２の暗号器１３とを有する構成である。なお、端末
３は、図示しないが、センタ５との間で通信を行うため
の機能を有するものである。
【００１３】センタ５は、端末３を介して送信されて来
たセッション鍵配送用のデータｘから鍵配送鍵ＫＮi を
用いてセッション鍵ＫＦを求める第１の復号器１５と、
このセッション鍵ＫＦを用いて端末３から送信されて来
た暗号文ｃからメッセージｍを求めるの第２の復号器１
７と、求めたセッション鍵ＫＦを記憶する秘密メモリ１
９とを有する構成である。
たセッション鍵配送用のデータｘから鍵配送鍵ＫＮi を
用いてセッション鍵ＫＦを求める第１の復号器１５と、
このセッション鍵ＫＦを用いて端末３から送信されて来
た暗号文ｃからメッセージｍを求めるの第２の復号器１
７と、求めたセッション鍵ＫＦを記憶する秘密メモリ１
９とを有する構成である。
【００１４】次に、本実施例の作用を図２に示す通信シ
ーケンスを用いて説明する。なお、以下の説明におい
て、秘密鍵暗号の暗号処理を、 ｃ＝Ｅ（ｋ，ｍ） で表す。ここでｋは暗号鍵、ｍは暗号化対象のメッセー
ジ、ｃは暗号文である。また、秘密鍵暗号の復号処理
を、 ｍ’＝Ｄ（ｋ’，ｃ） で表す。ここでｋ’は復号鍵、ｃは暗号文、ｍ’は復号
文である。したがって、ｋとｋ’が一致すれば、ｍと
ｍ’は一致する。
ーケンスを用いて説明する。なお、以下の説明におい
て、秘密鍵暗号の暗号処理を、 ｃ＝Ｅ（ｋ，ｍ） で表す。ここでｋは暗号鍵、ｍは暗号化対象のメッセー
ジ、ｃは暗号文である。また、秘密鍵暗号の復号処理
を、 ｍ’＝Ｄ（ｋ’，ｃ） で表す。ここでｋ’は復号鍵、ｃは暗号文、ｍ’は復号
文である。したがって、ｋとｋ’が一致すれば、ｍと
ｍ’は一致する。
【００１５】まず、セッション鍵ＫＦの送信について説
明する。
明する。
【００１６】ＩＣカード１は、乱数発生器７を用いてセ
ッション鍵ＫＦを生成し、鍵配送鍵ＫＮi とセッション
鍵ＫＦから第１の暗号器９を用いてセッション鍵配送用
のデータｘを ｘ＝Ｅ１（ＫＮi ，ＫＦ） で計算して、セッション鍵ＫＦと共に端末３に引き渡
す。
ッション鍵ＫＦを生成し、鍵配送鍵ＫＮi とセッション
鍵ＫＦから第１の暗号器９を用いてセッション鍵配送用
のデータｘを ｘ＝Ｅ１（ＫＮi ，ＫＦ） で計算して、セッション鍵ＫＦと共に端末３に引き渡
す。
【００１７】端末３は、セッション鍵ＫＦを秘密メモリ
１１に記憶して、データｘをセンタ５に送信する。
１１に記憶して、データｘをセンタ５に送信する。
【００１８】センタ５は、利用者ｉに対応する鍵配送鍵
ＫＮi と受信したデータｘから第１の復号器１５を用い
てセッション鍵ＫＦを ＫＦ＝Ｄ１（ＫＮi ，ｘ） で計算して、秘密メモリ１９に記憶する。
ＫＮi と受信したデータｘから第１の復号器１５を用い
てセッション鍵ＫＦを ＫＦ＝Ｄ１（ＫＮi ，ｘ） で計算して、秘密メモリ１９に記憶する。
【００１９】次に、暗号通信について説明する。
【００２０】端末３はセッション鍵ＫＦを秘密メモリ１
１から読み出し、入力されたメッセージｍを第２の暗号
器１３を用いて ｃ＝Ｅ２（ＫＦ，ｍ） で暗号文ｃを計算し、センタ５に送信する。
１から読み出し、入力されたメッセージｍを第２の暗号
器１３を用いて ｃ＝Ｅ２（ＫＦ，ｍ） で暗号文ｃを計算し、センタ５に送信する。
【００２１】センタ５はセッション鍵ＫＦを秘密メモリ
１９から読み出し、第２の復号器１７を用いて暗号文ｃ
から ｍ＝Ｄ２（ＫＦ，ｃ） でメッセージｍを計算する。
１９から読み出し、第２の復号器１７を用いて暗号文ｃ
から ｍ＝Ｄ２（ＫＦ，ｃ） でメッセージｍを計算する。
【００２２】したがって、本実施例によれば、従来のよ
うに端末からＩＣカードへのメッセージデータの引継ぎ
が不要であるため、高速での暗号通信が可能となる。具
体的には、メッセージｍが例えば９６００バイトの場
合、従来方式において、端末とＩＣカード間のデータ引
き継ぎ速度は、９６００ビット／秒と非常に低速であ
る。これに対し、秘密鍵暗号は高速に処理できるので、
例えば処理能力の小さいＩＣカードを用いても１秒以下
で暗号化可能である。従って、ＩＣカードと端末での処
理時間の主要成分は、データの引き継ぎ処理時間とな
る。そして、従来方式においては、端末からＩＣカード
へのデータ転送に８秒、ＩＣカードから端末へのデータ
転送に８秒、合計で１６秒要していたのに対し、本発明
においては、セッション鍵ＫＦの引き継ぎに０．０１秒
程度要するが、メッセージデータの転送が必要ないの
で、結果として、暗号通信時のデータ引き継ぎ処理時間
は略０秒である。
うに端末からＩＣカードへのメッセージデータの引継ぎ
が不要であるため、高速での暗号通信が可能となる。具
体的には、メッセージｍが例えば９６００バイトの場
合、従来方式において、端末とＩＣカード間のデータ引
き継ぎ速度は、９６００ビット／秒と非常に低速であ
る。これに対し、秘密鍵暗号は高速に処理できるので、
例えば処理能力の小さいＩＣカードを用いても１秒以下
で暗号化可能である。従って、ＩＣカードと端末での処
理時間の主要成分は、データの引き継ぎ処理時間とな
る。そして、従来方式においては、端末からＩＣカード
へのデータ転送に８秒、ＩＣカードから端末へのデータ
転送に８秒、合計で１６秒要していたのに対し、本発明
においては、セッション鍵ＫＦの引き継ぎに０．０１秒
程度要するが、メッセージデータの転送が必要ないの
で、結果として、暗号通信時のデータ引き継ぎ処理時間
は略０秒である。
【００２３】一方、鍵配送鍵ＫＮの秘密性については、
セッション鍵ＫＦとセッション鍵配送用のデータｘから
ｘ＝Ｅ１（ＫＮ，ＫＦ）をみたすＫＮを計算するのは暗
号破りそのものなので、使用する暗号方式が安全な場合
には、不可能である。また、本実施例ではセッション鍵
が端末に渡され、端末がメッセージの暗号化を行なう
が、メッセージが端末で作成される場合には、始めから
メッセージが端末に知られているので問題ない。
セッション鍵ＫＦとセッション鍵配送用のデータｘから
ｘ＝Ｅ１（ＫＮ，ＫＦ）をみたすＫＮを計算するのは暗
号破りそのものなので、使用する暗号方式が安全な場合
には、不可能である。また、本実施例ではセッション鍵
が端末に渡され、端末がメッセージの暗号化を行なう
が、メッセージが端末で作成される場合には、始めから
メッセージが端末に知られているので問題ない。
【００２４】なお、本実施例では、セッション鍵ＫＦの
生成をＩＣカード１において行うようにしたが、端末３
で生成させることも可能であり、この場合には、データ
ｘの計算に先立って端末３がＩＣカード１にセッション
鍵ＫＦを引き渡す。但し、セッション鍵ＫＦをＩＣカー
ドで生成する場合は既知平文攻撃（平文とそれに対応す
る暗号文を知っている攻撃）に対応して、セッション鍵
ＫＦを端末で生成する場合は選択平文攻撃（平文を選択
し、暗号化関数をオラクルとして用いて対応する暗号文
を知りうる状況下で、別の暗号文を解読しようとする攻
撃）に対応するので、安全性が要求される場合には、前
者の方式が好ましい。
生成をＩＣカード１において行うようにしたが、端末３
で生成させることも可能であり、この場合には、データ
ｘの計算に先立って端末３がＩＣカード１にセッション
鍵ＫＦを引き渡す。但し、セッション鍵ＫＦをＩＣカー
ドで生成する場合は既知平文攻撃（平文とそれに対応す
る暗号文を知っている攻撃）に対応して、セッション鍵
ＫＦを端末で生成する場合は選択平文攻撃（平文を選択
し、暗号化関数をオラクルとして用いて対応する暗号文
を知りうる状況下で、別の暗号文を解読しようとする攻
撃）に対応するので、安全性が要求される場合には、前
者の方式が好ましい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｉ
Ｃカードにおいて、セッション鍵を生成すると共に、こ
のセッション鍵および鍵配送鍵からセッション鍵配送用
のデータを求めるようにし、また前記端末において、Ｉ
Ｃカードから読み取ったセッション鍵を用いてメッセー
ジの暗号文を求めるようにすることで、端末からＩＣカ
ードへのメッセージデータの引継ぎを不要としたので、
秘密保持の安全性を損うことなくＩＣカードと端末との
間でのデータ引継ぎ処理時間を短縮して、高速での暗号
通信を行うことができる。
Ｃカードにおいて、セッション鍵を生成すると共に、こ
のセッション鍵および鍵配送鍵からセッション鍵配送用
のデータを求めるようにし、また前記端末において、Ｉ
Ｃカードから読み取ったセッション鍵を用いてメッセー
ジの暗号文を求めるようにすることで、端末からＩＣカ
ードへのメッセージデータの引継ぎを不要としたので、
秘密保持の安全性を損うことなくＩＣカードと端末との
間でのデータ引継ぎ処理時間を短縮して、高速での暗号
通信を行うことができる。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図２】当該一実施例における通信シーケンスを示す図
である。
である。
１ ＩＣカード ３ 端末 ５ センタ ７ 乱数発生器 ９ 第１の暗号器 １１ 秘密メモリ １３ 第２の暗号器 １５ 第１の復号器 １７ 第２の復号器 １９ 秘密メモリ
Claims (1)
- 【請求項１】 暗号通信を行うためのセッション鍵を予
めセンタから設定されＩＣカードに記憶された鍵配送用
の鍵配送鍵を用いて暗号化しセッション鍵配送用のデー
タとしてセンタに送信した上で、ＩＣカードとの間でデ
ータのやりとりを行う機能を有する端末に入力されたメ
ッセージを暗号化し暗号文としてセンタに送信する暗号
通信装置において、 前記ＩＣカードは、セッション鍵を生成するセッション
鍵生成手段とこのセッション鍵および鍵配送鍵からセッ
ション鍵配送用のデータを求める第１の暗号手段とを有
し、前記端末は、ＩＣカードから読み取ったセッション
鍵を用いてメッセージの暗号文を求める第２の暗号手段
を有することを特徴とする暗号通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226793A JPH0568033A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 暗号通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226793A JPH0568033A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 暗号通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0568033A true JPH0568033A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16850708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3226793A Pending JPH0568033A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 暗号通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0568033A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005322963A (ja) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 暗号化もしくは復号化処理用のｉｃカードならびにこれを用いた暗号通信システムおよび暗号通信方法 |
| WO2007099716A1 (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-07 | Bellwood International, Inc. | データ通信システムおよび可搬型メモリ |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP3226793A patent/JPH0568033A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005322963A (ja) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 暗号化もしくは復号化処理用のｉｃカードならびにこれを用いた暗号通信システムおよび暗号通信方法 |
| JP4582619B2 (ja) * | 2004-05-06 | 2010-11-17 | 大日本印刷株式会社 | 暗号化もしくは復号化処理用のｉｃカードならびにこれを用いた暗号通信システムおよび暗号通信方法 |
| US8595813B2 (en) | 2004-05-06 | 2013-11-26 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | IC card for encryption or decryption process and encrypted communication system and encrypted communication method using the same |
| WO2007099716A1 (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-07 | Bellwood International, Inc. | データ通信システムおよび可搬型メモリ |
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