JPH09107352A

JPH09107352A - データ署名装置

Info

Publication number: JPH09107352A
Application number: JP7291910A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Asada; 一憲浅田
Original assignee: B U G KK
Current assignee: B U G KK
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1995-10-12
Publication date: 1997-04-22

Abstract

(57)【要約】【課題】装置構成を複雑にすることなく、文書データ
の真正を高度のセキュリティレベルで保証可能とする。【解決手段】本発明に係るデータ署名装置は、原理的
には、わが国における伝統的な印鑑と同じ取り扱いを可
能とするものであり、コンピュータ本体とデータ交換可
能に接続にでき、また印鑑と同様、ポケットに入る程度
の大きさに成形する。ハウジング内にはバッテリと専用
ＬＳＩを組み込むが、他のハード構成を必要としないの
で重量的には極めて軽量に構成することが出来る。暗号
化手段としてはＲＳＡその他の手段を使用し、必ず秘密
キーを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデータの真正を電子的な
署名方式によって保証するデータ署名装置に係り、特に
高度のセキュリティを確保するための装置構成に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子化された文書ファイルその他データ
に署名を行い、受信側に対してデータの真正を保証する
各種の通信署名方式が提案されている。原理的には所定
のアルゴリズムに従って暗号化したデータを送信し、受
信側においてデータ翻訳を行うわけであるが、データ翻
訳にはいわゆる公開キーを使用するため、通信回線上で
暗号データを第三者が入手すると比較的容易に解読され
る可能性がある。

【０００３】そこで、秘密保持とデータ改ざんの危険を
防止するため、いくつかの暗号通信原理が提案され、技
術的にはすでに確立された通信方式が広まるに至った。
考え方としては、署名の真正を保証する調停者を介する
方式と、調停者を介さずに直接署名する方式があり、前
者の例でいえば、例えば特開平６−１１２９３５号があ
る。しかし調停者（検証者）を介するとデータ保証は可
能であっても、システムとして煩雑であり、通信回数や
日時などの記録が漏れるなど、高度のセキュリティを要
する通信には不向きである。

【０００４】一方、直接署名方式は、図４に示すように
原データＭをいったん暗号化してデータＣを得、この暗
号データＣを受信側へ送信する。Ｍ→Ｃの処理で使用す
る暗号鍵は、相手方の公開キーＲ₀である。受信側は、
受信データＣを自分のみが知る秘密キーＲ₀を使用して
翻訳し、データＭ’を得、これを原データＭとして認証
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来のデータ
署名方式は、特定個人しか知り得ない秘密キーを使用す
るとはいえ、セキュリティの確保という点では未だ不十
分である。通信データを暗号化するための秘密キーと暗
号アルゴリズムとが、ともにコンピュータ本体に格納さ
れているため、該データを入手することは比較的容易で
あり、時間をかければ秘密キーもアルゴリズムも解読さ
れる危険性をもつからである。

【０００６】つまり従来の方式は、取引文書の金額改纂
や契約変更など、危険不正なデータ介入の可能性を本来
的に内在させているわけであり、これを防止するには秘
密キーを頻繁に変更し、或いは暗号処理アルゴリズムを
更に複雑にする等の方式で対処しなければならない。

【０００７】しかしながら、極めて高いセキュリティレ
ベルの文書データを扱う責任者は、一般に多忙であっ
て、定期的に秘密キーを変更させるのは煩わしくもあ
り、事実上困難である。またアルゴリズムを複雑にする
と暗号の組立翻訳に時間を要し、スムースな通信処理を
妨げる。

【０００８】そこで本発明の目的は、装置構成を複雑に
することなく、文書データの真正をさらに高いセキュリ
ティレベルにおいて保証可能とする点にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成して課題
を達成するため本発明に係るデータ署名装置は、データ
信号の出入力端子に着脱自在に接続できるコネクタを介
してコンピュータ本体に接続可能であって、携帯可能な
寸法に成形したハウジング内に、固有の秘密鍵データを
格納保持するメモリ手段と、コンピュータ本体から送出
された原データを所定アルゴリズムに基づき演算処理す
る暗号化処理回路とを設けるとともに、コンピュータ本
体から入力されたパスワードに基づき前記暗号化処理回
路に作動コマンドを送出するパスワード照合部を設け
た。

【００１０】また暗号処理の確実安全のため、暗号化処
理回路は、ＲＳＡ暗号原理に基づき原データを処理する
場合がある。さらに本発明に係るデータ署名装置は、少
なくとも一の暗号鍵データを格納する暗号鍵メモリ手段
と、暗号化処理回路から送出された暗号たデータを暗号
鍵のアルゴリズムに従って演算処理する第二の暗号化処
理回路を備えるよう構成しても良い。また、通信時間の
短縮のため、本装置において取り扱う原データは、コン
ピュータ本体において作成したデータのダイジェストを
使用することがある。

【００１１】

【作用】本発明に係るデータ署名装置は、原理的には、
わが国における伝統的な印鑑と同じ取り扱いを可能とす
るものである。つまり、それを所有する者だけが文書の
真正を保証でき、保証した文書データの改纂を不能にす
る。印鑑は携帯が可能であり、重要性に応じて金庫や机
にしまっておくことが出来るが、本装置も同様に特定個
人だけが物理的な意味においての所有が可能であり、印
鑑と同様に必要に応じてのみ使用できる。

【００１２】本発明に係る署名装置は、真正を保証すべ
き文書データを納めたコンピュータ本体とデータ交換可
能に接続にでき、また印鑑と同様、ポケットに入る程度
の大きさにハウジング成形してある。ハウジング内には
必ずしもバッテリの搭載を要しないが、例えばバッテリ
を組み込んだ場合であっても他のハード構成を必要とし
ないので重量的には極めて軽量に構成することが出来、
印鑑と同じ取り扱いができる。

【００１３】本発明において必要なデータ処理のための
手段は、秘密キーを格納するメモリと、コンピュータ本
体から送られる原データの暗号化処理回路と、暗号鍵
（パスワード）に基づき暗号処理回路を駆動する手段で
ある。

【００１４】パスワードは、装置を所有する個人（機
関）だけが知っているデータ列であり、このパスワード
を入力しない限り、本装置は正常に作動しない。尚、本
発明の必須の構成要件である秘密キーとパスワードとは
必ずしも同一である必要はない。秘密キーは、メモリに
記録してあれば良く、使用者本人が知っている必要はな
いからである。パスワードの入力があると、その一致を
照合して暗号化処理回路が起動する。尚、暗号化処理回
路はＲＳＡ暗号その他の暗号アルゴリズムに従って原デ
ータを暗号化する。

【００１５】印鑑としての使用を前提とする本装置は、
最低限、以上の処理を実行できる手段を備えれば良い。
携帯可能であるから、秘密キーも暗号アルゴリズムも、
ともに外部からの自由なアクセスは不能であり、解読も
不能である。安全性は専ら保管管理等の保安体勢に帰着
できるが、これは印鑑の有効性とまったく同じであり、
社長印、部長印など、各種のセキュリティレベルに応じ
ての取り扱いが可能となる。

【００１６】暗号処理の安全迅速のため、本装置では、
いわゆるＲＳＡに基づく暗号処理手段を設けることがあ
る。確立された通信セキュリティシステムとしては、最
も信頼性が高いからである。

【００１７】本装置は、相手方の公開キーを内蔵させる
ことも可能である。勿論、公開キーはコンピュータ本体
に搭載しても良いが、秘密性の高い特定の相手（企業、
官庁）との通信では、公開キーを内蔵させておくことに
より、通信の安全と処理の高速化を図ることが出来るか
らである。その場合には、公開キーに基づく暗号処理は
本装置内において行うことになる。

【００１８】請求項４は、本装置が処理する原データの
種別を限定するものである。本装置は印鑑同様の使用を
前提として暗号化のための高速専用手段を備えるが、デ
ータ量が多い場合には暗号処理も送信時間も長くなり、
また相手方の復号化時間も長くなる。そこで相手方に送
信すべきデータをコンピュータ本体において予めダイジ
ェスト処理し、このダイジェストデータを本装置におい
て暗号処理し、相手方に送信する。相手方もダイジェス
ト復元の逆変換手段を備えれば、通信がより高速とな
る。またダイジェストに、本装置の所有者の固有の証明
データ、例えば氏名、住所、電話番号を付加すれば、受
信側における認証をより容易とすることが出来る。

【００１９】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を
説明する。図１および図２は、本発明に係るデータ署名
装置の一例を示すものである。この署名装置１０は、例
えば図１に示すようにコンピュータ本体１１にコネクタ
１２を介して接続使用する。使用しないときにはコネク
タ１２から切り離し、セキュリティレベルに応じて担当
者が管理する。本装置１０によって署名するとコンピュ
ータ本体１１は、通信回線へデータを送出する手段（モ
デムやルーター等）１５を介して相手側へ署名文書を送
信する。尚、コネクタ１２は、通常の入力手段、例えば
キーボード１４をいちいち取り外さなくても本装置１０
を使用出来るようにするためのものである。必ずしも入
力ラインを分岐させる必要はない。本装置１０は、キー
ボードやマウスその他の入力端子にダイレクトに接続し
て使用しても良いからである。

【００２０】図２は本発明におけるデータ処理の一例を
示すものである。この実施例では、コンピュータ本体１
１において、文書データのダイジェストを作成する。符
号１７は署名すべき原データを保存するメモリ回路、１
８は文書データの特徴を演算抽出するダイジェスト作成
部である。文書データ量が少ない場合には必ずしもダイ
ジェストを作成する必要はない。しかし、送信速度が遅
れるなどの難があるため、汎用性をもたせるにはデータ
圧縮を施して使用することが好ましい。尚、ダイジェス
ト作成の方式はとくに限定されない。一般にはハッシュ
関数を使用して変換するが、地図や画像データの如き多
量データの圧縮方式としては、例えば特開平４−３０２
６５号公報記載の技術がある。

【００２１】符号１９は、暗号作成のためのパスワード
を入力する手段、例えばキーボード装置である。パスワ
ードは任意で構わないが、秘密キーや暗号キーと同一の
データ列を使用しても良い。尚パスワード入力のため、
キーボード（１９）以外の専用装置を使用することも自
由である。

【００２２】一方、署名装置１０は、秘密キーＳ₀と暗
号キーＲ₁をそれぞれ格納するメモリ３１，３２を備え
るとともに、キーボード装置１９から入力されたパスワ
ードが正しいか否かを判別するパスワード照合部３３を
備える。秘密キーＳ₀だけを使用する場合（暗号キーＲ₁
を使用しない場合）には、秘密キーＳ₀を不揮発性メモ
リに格納しておけば良いからバッテリによるバックアッ
プは必ずしも必要ではない。しかしバッテリを内蔵させ
ることによって、不正な分解による秘密キーＳ₀の解読
を阻止する回路構成が出来るなどの利点が生ずる。そこ
で本実施例ではバッテリ３５を内蔵させ、同時に暗号キ
ーＲ₁（または秘密キーＳ₀）の自由な書き換えを可能と
した。尚、秘密キーＳ₀の発行は世界的な統一基準とし
て確立されたＲＳＡの管理責任者において行うことが望
ましい。暗号キーＲ₁は入力装置（キーボード１４等）
を介して発信側が個別に登録することが出来る。

【００２３】符号４１は、キー照合部３３がパスワード
Ｐの一致を確認したときに、データ読込部４２を介して
ダイジェストデータＭを暗号化する暗号化処理回路であ
る。この暗号化処理回路４１は、適宜の暗号方式、例え
ばＲＳＡ暗号原理に基づく演算処理を行う。ＲＳＡ暗号
は、桁数の大きな整数を素因数に分解することの困難性
を利用する組立方式であり信頼性が高い。署名装置１０
は、携帯可能な小型装置であるとはいえ暗号化処理のた
めの専用ＬＳＩを搭載することも出来るから、処理速度
は極めて高速になる。この暗号化処理回路４１の駆動電
源も、バッテリ３５を使用することができる。

【００２４】符号４５は、本装置１０を所有する責任者
の固有の証明書を付加して送信する証明書発行部であ
る。証明書は、例えば、発信者の氏名、住所、電話番号
等であり、暗号データに付加して受信者側に送出する。
証明書は、この実施例では後段で暗号処理を施して相手
側に送信するが、第二の暗号処理回路を備えない場合に
は特に暗号処理を施す必要はない。

【００２５】符号５１は、前段の暗号データをさらに暗
号化する第二の暗号化処理回路である。尚、この第二の
暗号処理回路５１を設けるときには、前段の暗号処理回
路４１ではＲＳＡ暗号以外の暗号組立方式を採用するこ
とが望ましい。

【００２６】第二の暗号化処理回路５１は送信相手の暗
号キーＲ₁を使用するので、相手方が決めたアルゴリズ
ムに従って演算を行う。暗号処理を二段に分けるときに
は、後段のこの処理ではＲＳＡ暗号を使用しても良い。
アルゴリズムは単純化したほうが装置の規格統一を容易
に出来るからである。また本装置１０は、責任者に固有
の署名を行うだけで十分であるから、第二の暗号処理回
路５１はコンピュータ本体側に配しても構わない。その
場合には、印鑑として機能する本装置の発行コストを低
減できる。

【００２７】符号６０は、暗号化された文書データを通
信回線へ乗せるためのデータ送出部である。通信回線は
有線無線を問わない。また信号の種類はデジタル、アナ
ログを問わない。もちろ回線の種別はん公衆電話回線で
も専用回線でも良い。従ってこのデータ送出部６０の後
段に接続される信号変換装置は、アナログ回線において
使用されるモデムに限らない。ＩＳＤＮの信号変換装置
（ルータ）等、適宜装置を自由に選択使用できる。

【００２８】従って、かかる署名装置１０によれば、必
要に応じてコンピュータ本体１１に接続して文書データ
に署名できるとともに、使用しない場合の厳重な保管管
理が可能になる。金庫や机に保管された本装置１０の秘
密キーデータは、コンピュータ回線を通しての入手は不
能であり、企業の部内者といえども自由には入手できな
いからである。また送信すべき文書データをダイジェス
トにして圧縮するので、暗号の組立／解読および送信に
要する時間を短縮できるだけでなく、二重の暗号処理を
施すので調停者を介することなく直接署名が可能とな
り、通信の単純を図ることが出来る。

【００２９】図３は、第二の暗号処理回路を設けない場
合の構成例を示すものである。この場合には送信側が受
信側の暗号キーをいちいち登録する煩わしさがなくなる
から、通信回線を使用したショッピング、ホテル予約な
ど、いわゆる三文判的な使用も可能となり、日常的な印
鑑として使用できることになる。もちろん証明書の付加
によってセキュリティレベルは向上するから、重要な機
密文書の送受信や契約書の取り交わしにおける安全性も
向上させることが可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るデータ
署名装置によれば、装置構成を複雑にすることなく、文
書データの真正を高度に保証することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデータ文書装置の使用例を示す概
念図である。

【図２】本発明に係るデータ文書装置のデータ処理例を
示すブロック図である。

【図３】本発明に係るデータ文書装置の他の実施例を示
すブロック図である。

【図４】確立された従来の暗号通信方式の一例を示す図
である。

【符号の説明】

１０署名装置１１コンピュータ本体１２コネクタ１４キーボード１７データメモリ回路１８ダイジェスト作成部１９キーボード装置（暗号キー入力手段）３１，３２暗号キーメモリ３３暗号キー照合部３５バッテリ４１，５１暗号処理部４２データ読取部４５証明書発行部Ｍ原データＳ₀ 秘密キーＲ₁ 暗号キー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データ信号の出入力端子に着脱自在に接続
できるコネクタを介してコンピュータ本体に接続可能で
あって、携帯可能な寸法に成形したハウジング内に、固有の秘密鍵データを格納保持するメモリ手段と、コン
ピュータ本体から送出された原データを所定アルゴリズ
ムに基づき演算処理する暗号化処理回路とを設けるとと
もに、コンピュータ本体から入力されたパスワードに基づき前
記暗号化処理回路に作動コマンドを送出するパスワード
照合部を設けたことを特徴とするデータ署名装置。
【請求項２】前記暗号化処理回路は、ＲＳＡ暗号原理に
基づき原データを処理することを特徴とする請求項１の
データ署名装置。
【請求項３】前記データ署名装置は、少なくとも一の公開鍵データを格納する公開鍵メモリ手
段と、前記暗号化処理回路から送出された暗号たデータを暗号
鍵のアルゴリズムに従って演算処理する第二の暗号化処
理回路を備えることを特徴とする請求項１および請求項
２記載のデータ署名装置。
【請求項４】コンピュータ本体から入力する原データは
文書データを圧縮処理したダイジェスであり、該ダイジ
ェストを演算処理する暗号化回路の後段または後段に所
有者の固有証明データを付加する証明書発行部を設けた
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のデータ署名
装置。