JPH09321748A - 共有暗号鍵による通信システム、同システム用サーバ装置、同システム用クライアント装置、及び通信システムにおける暗号鍵の共有方法 - Google Patents

共有暗号鍵による通信システム、同システム用サーバ装置、同システム用クライアント装置、及び通信システムにおける暗号鍵の共有方法

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JPH09321748A
JPH09321748A JP8154991A JP15499196A JPH09321748A JP H09321748 A JPH09321748 A JP H09321748A JP 8154991 A JP8154991 A JP 8154991A JP 15499196 A JP15499196 A JP 15499196A JP H09321748 A JPH09321748 A JP H09321748A
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昌孝 奥田
Hideaki Ishioka
英明 石岡
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    • H04L2209/80—Wireless

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不特定多数との暗号通信に適していて、全エ
ンティティが共通の鍵を共有することが可能で、また、
安全のため公開情報を変える場合、自分の秘密情報を変
更する必要がない共有暗号鍵による通信システムを提供
する。 【解決手段】 クライアント（Ａ，Ｂ）側の暗証番号は
一定のまま、サーバ（Ｓ１）の制御変数ｖ１の変更のみ
で共有する暗号鍵Ｋを変更できるようにしている。この
ため、短い時間間隔で、共有する暗号鍵を変化させるシ
ステム運用が可能となり、暗号システムの安全性が飛躍
的に向上する。また、サーバの制御変数をある特定の値
に設定することでサーバ所属のクライアントグループ内
で同じ暗号鍵を共有できるようにしている。このため、
緊急時など、特別な状況においてサーバの制御のみでグ
ループ内の暗号化を解除することができる

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムにお
ける暗号通信に関し、特に有線、無線のコンピュータネ
ットワーク、移動体通信システムなどにおける通信文の
暗号化とその復号における暗号鍵の共有方法の改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】
【表１】従来から各種の暗号鍵の共有方法があるが、こ
れらの概略は次のとおりである（図７〜９参照）。 ＜第１の方法＞各エンティティが想定される全ての通信
相手と個別に暗号鍵を共有する方法。 ＜第２の方法＞各エンティティが自分の秘密情報に基づ
き公開情報を作成し、これを読み出し自由であるが書き
込みや消去は厳密に管理された公開ファイルに登録し、
通信の際に自分の秘密情報と相手の公開情報から共有す
べき暗号鍵を計算により求める方法。 ＜第３の方法＞各エンティティの公開識別子を基にセン
ターが各エンティティの秘密アルゴリズムを作成し配送
する準備をした後、通信相手の公開識別子と自分の秘密
アルゴリズムから共有すべき暗号鍵を計算して求める方
法。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
【表２】 ＜第１の方法の問題＞第１の方法では、想定される通信
相手の数が多いと管理に多大な手間を要し、不特定多数
との暗号通信には不向きである。 ＜第２の方法の問題＞第２の方法では、全エンティティ
が共通の鍵を共有することはできない。また、安全のた
め公開情報を変える場合、自分の秘密情報も変える必要
があり管理しにくい。 ＜第３の方法の問題＞第３の方法では、事前準備として
各エンティティへ秘密アルゴリズムを配送する必要があ
るが、機密をたもったまま配送するためにはさらに他の
機密管理機構が必要となる。また、全エンティティが共
通の鍵を共有することは出来ない。更に、安全のため、
自分の秘密アルゴリズムを変える場合、公開識別子を変
える必要があり運用面での実用上、秘密アルゴリズムの
再変更は困難である。
【０００４】したがって、本発明は想定される通信相手
の数が多くても管理に多大な手間を要することがなく、
不特定多数との暗号通信に適していて、全エンティティ
が共通の鍵を共有することが可能で、また、安全のため
公開情報を変える場合、自分の秘密情報を変更する必要
がなく、管理が容易で、かつ事前準備として各エンティ
ティへ秘密アルゴリズムを配送する必要がなく、機密を
保ったまま配送するために、さらに他の機密管理機構を
必要とせず、安全のため、自分の秘密アルゴリズムを変
える目的で、公開識別子を変えるなどの実用上困難な処
理が必要ない共有暗号鍵による通信システム、同システ
ム用サーバ装置、同システム用クライアント装置、及び
通信システムにおける暗号鍵の共有方法を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、従来のセンター管理暗号鍵共有方法では、
共有する暗号鍵を変えるためにはクライアント側の暗証
番号を変える必要があったのに対して、クライアント側
の暗証番号は一定のまま、サーバの制御変数の変更のみ
で共有する暗号鍵を変更できるようにしている。このた
め、短い時間間隔で、共有する暗号鍵を変化させるシス
テム運用が可能となり、暗号システムの安全性が飛躍的
に向上する。また、従来のセンター管理暗号鍵共有方法
では、同じグループに属するすべてのクライアントで同
じ暗号鍵を共有することはできなかったの対して、サー
バの制御変数をある特定の値に設定することでサーバ所
属のクライアントグループ内で同じ暗号鍵を共有できる
ようにしている。このため、緊急時など、特別な状況に
おいてサーバの制御のみでグループ内の暗号化を解除す
ることができる。
【０００６】すなわち本発明によれば、少なくともクラ
イアントＡ、クライアントＢ、サーバＳ１により構成さ
れる共有暗号鍵による通信システムであって、前記クラ
イアントＡは、予め定めた自分の暗証番号ａ及び固有ｉ
ｄ生成アルゴリズム［Ｉ］、並びに暗号鍵生成アルゴリ
ズム［Ｋ］を保持する記憶手段と、前記暗証番号ａ及び
固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有ｉｄ Ｉ
（ａ）を生成する手段と、生成された固有ｉｄ Ｉ
（ａ）を前記サーバＳ１へ通知する手段と、前記クライ
アントＢとの共通鍵を生成するために、前記サーバＳ１
へ前記クライアントＢの公開ｉｄを要求する手段と、前
記サーバＳ１から送信される前記クライアントＢの公開
ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１）と前記暗証番号ａを入力と
して前記暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を用いて暗号鍵
Ｋ（Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１），ａ）を生成する手段とを
有し、前記クライアントＢは、予め定めた自分の暗証番
号ｂ及び固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］、並びに暗号
鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を保持する記憶手段と、前記
暗証番号ｂ及び固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用い
て固有ｉｄ Ｉ（ｂ）を生成する手段と、生成された固
有ｉｄ Ｉ（ｂ）を前記サーバＳ１へ通知する手段と、
前記サーバＳ１又は前記クライアントＡ及びクライアン
トＢが接続されたネットワーク経由で前記クライアント
Ａの公開ｉｄを入手し、前記クライアントＡの公開ｉｄ
Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１）と前記暗証番号ｂを入力として
前記暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を用いて暗号鍵 Ｋ
（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｂ）を生成する手段とを有
し、前記サーバＳ１は制御変数ｖ１を生成する手段と、
前記クライアントＡから通知された固有ｉｄ Ｉ（ａ）
及び前記クライアントＢから通知された固有ｉｄＩ
（ｂ）を保持するとともに、秘密で管理する前記制御変
数ｖ１並びに公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を保持す
る記憶手段と、前記クライアントＡからの要求を受けた
ときは、前記クライアントＢの固有ｉｄ Ｉ（ｂ）と前
記制御変数ｖ１と、前記公開ｉｄ生成アルゴリズム
［Ｓ］を用いて前記クライアントＢの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ
（ｂ），ｖ１）を生成する手段と、生成された前記クラ
イアントＢの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１）を前記ク
ライアントＡに送信する手段と、前記クライアントＡの
固有ｉｄ Ｉ（ａ）と前記制御変数ｖ１、前記公開ｉｄ
生成アルゴリズム［Ｓ］を用いて前記クライアントＡの
前記公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１）を生成する手段
と、生成された前記公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１）を
前記クライアントＡに送信する手段とを有し、前記アル
ゴリズム［Ｉ］、［Ｓ］、［Ｋ］がＫ（Ｓ（Ｉ（ｂ），
ｖ１），ａ）＝ Ｋ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｂ）を満
足するものである共有暗号鍵による通信システムが提供
される。
【０００７】さらに本発明によれば、請求項１記載の共
有暗号鍵による通信システム用サーバ装置であって、制
御変数ｖ１を生成する手段と、前記クライアントＡから
通知された固有ｉｄＩ（ａ）及び前記クライアントＢか
ら通知された固有ｉｄ Ｉ（ｂ）を保持するとともに、
秘密で管理する前記制御変数ｖ１並びに公開ｉｄ生成ア
ルゴリズム［Ｓ］を保持する記憶手段と、前記クライア
ントＡからの要求を受けたときは、前記クライアントＢ
の固有ｉｄ Ｉ（ｂ）と前記制御変数ｖ１と、前記公開
ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を用いて前記クライアント
Ｂの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１）を生成する手段
と、生成された前記クライアントＢの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ
（ｂ），ｖ１）を前記クライアントＡに送信する手段
と、前記クライアントＡの固有ｉｄ Ｉ（ａ）と前記制
御変数ｖ１、前記公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を用
いて前記クライアントＡの前記公開ｉｄ Ｓ（Ｉ
（ａ），ｖ１）を生成する手段と、生成された前記公開
ｉｄ Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１）を前記クライアントＡに送
信する手段とを有する共有暗号鍵による通信システム用
サーバ装置が提供される。
【０００８】さらに本発明によれば、請求項１記載の共
有暗号鍵による通信システム用クライアント装置であっ
て、予め定めた自分の暗証番号ａ及び固有ｉｄ生成アル
ゴリズム［Ｉ］、並びに暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］
を保持する記憶手段と、前記暗証番号ａ及び固有ｉｄ生
成アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有ｉｄ Ｉ（ａ）を生
成する手段と、生成された固有ｉｄ Ｉ（ａ）を前記サ
ーバＳ１へ通知する手段と、前記クライアントＢとの共
通鍵を生成するために、前記サーバＳ１へ前記クライア
ントＢの公開ｉｄを要求する手段と、前記サーバＳ１か
ら送信される前記クライアントＢの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ
（ｂ），ｖ１）と前記暗証番号ａを入力として前記暗号
鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を用いて暗号鍵 Ｋ（Ｓ（Ｉ
（ｂ），ｖ１），ａ）を生成する手段とを有する共有暗
号鍵による通信システム用クライアント装置が提供され
る。
【０００９】さらに本発明によれば、少なくともクライ
アントＡ、クライアントＢ、サーバＳ１により構成され
る通信システムにおける暗号鍵の共有方法であって、前
記クライアントＡが、前もって自分の暗証番号ａを定
め、固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有ｉｄ
Ｉ（ａ）を生成するステップと、生成された固有ｉｄ
Ｉ（ａ）を前記サーバＳ１へ通知するステップと、前
記クライアントＢが、前もって自分の暗証番号ｂを定
め、固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有ｉｄ
Ｉ（ｂ）を生成するステップと、生成された固有ｉｄ
Ｉ（ａ）を前記サーバＳ１へ通知するステップと、前
記クライアントＡが、前記クライアントＢとの共通鍵を
生成するために、前記サーバＳ１へ前記クライアントＢ
の公開ｉｄを要求するステップと、前記サーバＳ１が前
記クライアントＡからの要求を受け、保有している前記
クライアントＢの固有ｉｄ Ｉ（ｂ）と前記サーバが秘
密で管理している制御変数ｖ１を入力として、公開ｉｄ
生成アルゴリズム［Ｓ］を用いて前記クライアントＢの
公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１）を生成するステップ
と、生成された前記クライアントＢの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ
（ｂ），ｖ１）を前記クライアントＡに送信するステッ
プと、前記サーバＳ１が、保有している前記クライアン
トＡの固有ｉｄ Ｉ（ａ）とｖ１から前記クライアント
Ａの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１）を生成するステッ
プと、生成された前記クライアントＡの公開ｉｄ Ｓ
（Ｉ（ａ），ｖ１）を前記クライアントＡに送信するス
テップと、前記クライアントＡが入手した前記クライア
ントＢの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１）と前記暗証番
号ａを入力として暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を用い
て暗号鍵 Ｋ（Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１），ａ）を生成する
ステップと、前記クライアントＢが前記サーバＳ１又は
前記クライアントＡ及び前記クライアントＢの接続され
たネットワーク経由で前記クライアントＡの公開ｉｄを
入手し、暗号鍵 Ｋ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｂ）を生
成するステップとを有し、前記アルゴリズム［Ｉ］、
［Ｓ］、［Ｋ］がＫ（Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１），ａ）＝
Ｋ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｂ）を満足するものである
共有暗号鍵による通信システムにおける暗号鍵の共有方
法が提供される。
【００１０】さらに本発明によれば、少なくともサーバ
Ｓ１に管理されるクライアントＡ、サーバＳ２に管理さ
れるクライアントＣ、前記サーバＳ１と前記サーバＳ２
を管理する親サーバＳ３により構成される共有暗号鍵に
よる通信システムであって、前記クライアントＡは、予
め定めた自分の暗証番号ａ及び固有ｉｄ生成アルゴリズ
ム［Ｉ］、並びに暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を保持
する記憶手段と、前記暗証番号ａ及び前記固有ｉｄ生成
アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有ｉｄ Ｉ（ａ）を生成
する手段と、生成された固有ｉｄ Ｉ（ａ）を前記サー
バＳ１へ通知する手段と、前記クライアントＣとの共通
鍵を生成するために、前記サーバＳ１へ前記クライアン
トＣの公開ｉｄを要求する手段と、前記サーバＳ１から
送信される前記クライアントＣの３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ
（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１）と前記暗証番
号ａを入力として前記暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を
用いて暗号鍵 Ｋ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ
３），ｖ１），ａ）を生成する手段とを有し、前記クラ
イアントＣは、予め定めた自分の暗証番号ｃ及び固有ｉ
ｄ生成アルゴリズム［Ｉ］、並びに暗号鍵生成アルゴリ
ズム［Ｋ］を保持する記憶手段と、前記暗証番号ｃ及び
固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有ｉｄ Ｉ
（ｃ）を生成する手段と、生成された固有ｉｄ Ｉ
（ｃ）を前記サーバＳ２へ通知する手段と、前記クライ
アントＡ及びクライアントＣが接続されたネットワーク
経由で前記クライアントＡの３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｓ
（Ｉ（ａ），ｖ１），ｖ３），ｖ２）を入手し、前記ク
ライアントＡの前記３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ
（ａ），ｖ１），ｖ３），ｖ２）と前記暗証番号ｃを入
力として前記暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を用いて暗
号鍵 Ｋ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｖ３），ｖ
２），ｃ）を生成する手段とを有し、前記サーバＳ１は
前記クライアントＡから通知された固有ｉｄ Ｉ（ａ）
を保持するとともに、秘密で管理する制御変数ｖ１並び
に公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を保持する記憶手段
と、前記クライアントＡからの要求を受けたときは、要
求相手が自グループに属するか否かを判断する手段と、
自グループに属さない要求相手のときは前記親サーバＳ
３に前記クライアントＡからの要求を転送する手段と、
前記親サーバＳ３から受信した前記クライアントＣの２
次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３）と、前
記制御変数ｖ１と、前記公開ｉｄ生成アルゴリズム
［Ｓ］から前記３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），
ｖ２），ｖ３），ｖ１）を生成して前記クライアントＡ
に送信する手段とを有し、前記サーバＳ２は前記クライ
アントＣから通知された固有ｉｄ Ｉ（ｃ）を保持する
とともに、秘密で管理する制御変数ｖ２並びに公開ｉｄ
生成アルゴリズム［Ｓ］を保持する記憶手段と、前記親
サーバＳ３からの要求を受けたときは、前記クライアン
トＣの固有ｉｄ Ｉ（ｃ）と前記制御変数ｖ２と、前記
公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を用いて前記クライア
ントＣの１次公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２）を生成す
る手段と、生成された前記クライアントＣの１次公開ｉ
ｄＳ（Ｉ（ｃ），ｖ２）を前記親サーバＳ３に送信する
手段とを有し、前記親サーバＳ３は前記サーバＳ２から
送信された前記クライアントＣの１次公開ｉｄ Ｓ（Ｉ
（ｃ），ｖ２）を保持するとともに、秘密で管理する制
御変数ｖ３並びに公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を保
持する記憶手段と、前記サーバＳ１からの要求を前記サ
ーバＳ２に転送する手段と、前記サーバＳ２から前記ク
ライアントＣの１次公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２）を
受けたときは、前記制御変数ｖ３と、前記公開ｉｄ生成
アルゴリズム［Ｓ］を用いて前記クライアントＣの前記
２次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３）を生
成する手段と、生成された前記クライアントＣの２次公
開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３）を前記サー
バＳ１に送信する手段とを有し、前記アルゴリズム
［Ｉ］、［Ｓ］、［Ｋ］がＫ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），
ｖ２），ｖ３），ｖ１），ａ） ＝ Ｋ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ
（ａ），ｖ１），ｖ３），ｖ２），ｃ）を満足するもの
である共有暗号鍵による通信システムが提供される。
【００１１】さらに本発明によれば、請求項５記載の共
有暗号鍵による通信システム用サーバＳ１であって、前
記クライアントＡから通知された固有ｉｄ Ｉ（ａ）を
保持するとともに、秘密で管理する制御変数ｖ１並びに
公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を保持する記憶手段
と、前記クライアントＡからの要求を受けたときは、要
求相手が自グループに属するか否かを判断する手段と、
自グループに属さない要求相手のときは前記親サーバＳ
３に前記クライアントＡからの要求を転送する手段と、
前記親サーバＳ３から受信した前記クライアントＣの２
次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３）と、前
記制御変数ｖ１と、前記公開ｉｄ生成アルゴリズム
［Ｓ］から前記３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），
ｖ２），ｖ３），ｖ１）を生成して前記クライアントＡ
に送信する手段とを有する共有暗号鍵による通信システ
ム用サーバ装置が提供される。
【００１２】さらに本発明によれば、請求項５記載の共
有暗号鍵による通信システム用親サーバＳ３であって、
前記サーバＳ２から送信された前記クライアントＣの１
次公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２）を保持するととも
に、秘密で管理する制御変数ｖ３並びに公開ｉｄ生成ア
ルゴリズム［Ｓ］を保持する記憶手段と、前記サーバＳ
１からの要求を前記サーバＳ２に転送する手段と、前記
サーバＳ２から前記クライアントＣの１次公開ｉｄ Ｓ
（Ｉ（ｃ），ｖ２）を受けたときは、前記制御変数ｖ３
と、前記公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を用いて前記
クライアントＣの前記２次公開ｉｄＳ（Ｓ（Ｉ（ｃ），
ｖ２），ｖ３）を生成する手段と、生成された前記クラ
イアントＣの２次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ
２），ｖ３）を前記サーバＳ１に送信する手段とを有す
る共有暗号鍵による通信システム用サーバ装置が提供さ
れる。
【００１３】さらに本発明によれば、請求項５共有暗号
鍵による通信システム用クライアント装置であって、予
め定めた自分の暗証番号ａ及び固有ｉｄ生成アルゴリズ
ム［Ｉ］、並びに暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を保持
する記憶手段と、前記暗証番号ａ及び固有ｉｄ生成アル
ゴリズム［Ｉ］を用いて固有ｉｄ Ｉ（ａ）を生成する
手段と、生成された固有ｉｄ Ｉ（ａ）を前記サーバＳ
１へ通知する手段と、前記クライアントＣとの共通鍵を
生成するために、前記サーバＳ１へ前記クライアントＣ
の公開ｉｄを要求する手段と、前記サーバＳ１から送信
される前記クライアントＣの３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｓ
（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１）と前記暗証番号ａ
を入力として前記暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を用い
て暗号鍵 Ｋ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ
３），ｖ１），ａ）を生成する手段とを有する共有暗号
鍵による通信システム用クライアント装置が提供され
る。
【００１４】さらに本発明によれば、少なくともサーバ
Ｓ１に管理されるクライアントＡ、サーバＳ２に管理さ
れるクライアントＣ、前記サーバＳ１と前記サーバＳ２
を管理する親サーバＳ３により構成される通信システム
における暗号鍵の共有方法であって、前記クライアント
Ａが、前もって自分の暗証番号ａを定め、固有ｉｄ生成
アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有ｉｄ Ｉ（ａ）を生成
するステップと、生成された固有ｉｄ Ｉ（ａ）を前記
サーバＳ１へ通知するステップと、前記クライアントＣ
が、前もって自分の暗証番号ｃを定め、固有ｉｄ生成ア
ルゴリズム［Ｉ］を用いて固有ｉｄ Ｉ（ｃ）を生成す
るステップと、生成された固有ｉｄ Ｉ（ａ）を前記サ
ーバＳ２へ通知するステップと、前記クライアントＡ
が、前記クライアントＣとの共通鍵を生成するために、
前記サーバＳ１へ前記クライアントＣの公開ｉｄを要求
するステップと、要求された通信相手である前記クライ
アントＣが自グループに属するか否かを前記サーバＳ１
が判断するステップと、前記クライアントＣが自グルー
プに属さないときは、前記サーバＳ１が前記親サーバＳ
３へ前記クライアントＣの公開ｉｄを要求するステップ
と、前記親サーバＳ３が、前記サーバＳ１から要求され
た前記クライアントＣを管理するサーバＳ２へクライア
ントＣの公開ｉｄを要求するステップと、前記サーバＳ
２が、保有している前記クライアントＣの固有ｉｄ Ｉ
（ｃ）と自らの制御変数ｖ２を入力としてアルゴリズム
［Ｓ］を用いて、前記クライアントＣの１次公開ｉｄ
Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２）を生成するステップと、前記サー
バＳ２が、生成された前記１次公開ｉｄを前記親サーバ
Ｓ３へ送信するステップと、前記親サーバＳ３が、前記
１次公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２）と自らの制御変数
ｖ３を入力としてアルゴリズム［Ｓ］を用いて、２次公
開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３）を生成する
ステップと、前記親サーバＳ３が生成された前記２次公
開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３）を前記サー
バＳ１へ送信するステップと、前記サーバＳ１が前記２
次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３）と前記
制御変数ｖ１と前記アルゴリズム［Ｓ］を用いて、３次
公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ
１）を生成するステップと、前記サーバＳ１が、生成さ
れた前記３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ
２），ｖ３），ｖ１）を前記クライアントＡへ送信する
ステップと、前記クライアントＡが前記３次公開ｉｄ
Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１）と前記
暗証番号ａとアルゴリズム［Ｋ］を用いて暗号鍵Ｋ（Ｓ
（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１），ａ）を
生成するステップと、前記クライアントＣが前記暗証番
号ｃとアルゴリズム［Ｋ］を用いて暗号鍵Ｋ（Ｓ（Ｓ
（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｖ３），ｖ２），ｃ）を生成
するステップとを有し、前記アルゴリズム［Ｉ］、
［Ｓ］、［Ｋ］がＫ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），
ｖ３），ｖ１），ａ） ＝ Ｋ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ａ），
ｖ１），ｖ３），ｖ２），ｃ）を満足するものである共
有暗号鍵による通信システムにおける暗号鍵の共有方法
が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の共有暗号鍵による
通信システム、同システム用サーバ装置、同システム用
クライアント装置、及び通信システムにおける暗号鍵の
共有方法の実施の形態を好ましい実施例によって図面に
従い詳細に説明する。図１は、本発明の共有暗号鍵によ
る通信システムの一例を示すブロック図である。本発明
の適用される暗号通信のネットワークは、２つ以上のク
ライアントと１つ以上のサーバから構成されており、ク
ライアントはいずれかのサーバに所属している。また、
図１の例のようにサーバが複数ある場合、これらは論理
的な階層構造でネットワーク化されており、下位のサー
バはいずれかの上位サーバに所属する。下位サーバを収
容する上位サーバを親サーバと呼び、同じ親サーバに所
属する下位サーバとクライアント群をグループと呼ぶ。
なお、クライアントにおけるソフトウェアを含んだハー
ドウェアをクライアント装置といい、同様にサーバにお
けるソフトウェアを含んだハードウェアをサーバ装置と
いう。なお、本発明はサーバの数によって制限を受ける
ものではないが、一般的にはネットワークに分散配置さ
れた、公開ｉｄを管理する複数のサーバを有するシステ
ムに適用可能である。
【００１６】サーバより共有暗号鍵を生成するためのサ
ービスを受け、共有暗号鍵を生成した後、それを用いて
暗号化通信を行う主体であるクライアントには、コンピ
ュータ、ＩＣカード、移動体通信機等、全ての通信・情
報処理装置が該当する。また、クライアントに対し共有
暗号鍵を生成するためのサービスを提供する主体である
サーバにはコンピュータ、移動体通信制御装置等、全て
の通信・情報処理装置が該当する。なお、各クライアン
ト、サーバはＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリ、イ
ンターフェース他を有し、所定の通信機能、データ保持
機能を有しているものとする。なお、ネットワークを構
成する通信回線は、公衆回線、高速デジタル回線などの
有線のみならず、電波や光などを用いた無線通信も含ま
れ、有線と無線の組合わせも含まれる。
【００１７】全てのクライアントは公開可能な暗号鍵生
成アルゴリズム［Ｋ］と固有ｉｄ生成アルゴリズム
［Ｉ］を共通に持つ。固有ｉｄとは、各クライアントが
秘密で保有する暗証番号を入力としてアルゴリズム
［Ｉ］により生成される値で、クライアントにより生成
され、サーバへ送信の後、サーバで管理される。なお、
暗証番号は、必ずしも数字のみならず、文字を含むこと
ができる。また、アルゴリズム［Ｉ］の非可逆性によ
り、固有ｉｄから暗証番号への逆変換は困難である。全
てのサーバは公開可能な公開ｉｄ生成アルゴリズム
［Ｓ］を共通に持つ。公開ｉｄとは、クライアントの固
有ｉｄとサーバの制御変数を入力としてアルゴリズム
［Ｓ］により生成される値で公開可能な値である。図２
は、図１中のサーバＳ１と、これによって管理される複
数のクライアント中の２つであるクライアントＡとクラ
イアントＢがそれぞれ有する各アルゴリズムを模式的に
示す図である。
【００１８】次に暗号鍵の生成の手順について図２の
例、すなわち同一のサーバＳ１に所属するクライアント
Ａ及びクライアントＢが鍵を生成する場合を第１実施例
として説明する。図３は第１実施例の模式図である。ま
た、図４は図３の実施例におけるクライアントＡのＣＰ
Ｕの動作を説明するフローチャートであり、図５は図３
の実施例におけるサーバＳ１のＣＰＵの動作を説明する
フローチャートである。
【００１９】
【表３】 （１） クライアントＡは、前もって自分の暗証番号ａ
を定め、固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有
ｉｄ Ｉ（ａ）を生成し、サーバＳ１へ通知しておく。
クライアントＢも同様に固有ｉｄ Ｉ（ｂ）をサーバへ
通知しておく。 （２） クライアントＡは、クライアントＢとの共通鍵
を生成するために、サーバＳ１へクライアントＢの公開
ｉｄを要求する。 （３） サーバＳ１はクライアントＡからの要求を受
け、保有しているクライアントＢの固有ｉｄ Ｉ（ｂ）
とサーバが秘密で管理している制御変数ｖ１を入力とし
て、公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を用いてクライア
ントＢの公開ｉｄＳ（Ｉ（ｂ），ｖ１）を生成しクライ
アントＡに通知する。 （４） 同時に、サーバＳ１は、保有しているクライア
ントＡの固有ｉｄ Ｉ（ａ）とｖ１からクライアントＡ
の公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１）を生成しクライアン
トＡに通知する。 （５） クライアントＡは入手したクライアントＢの公
開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１）と自分の秘密の暗証番号
ａを入力として暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を用いて
暗号鍵 Ｋ（Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１），ａ）を生成する。 （６） クライアントＢはサーバＳ１経由で又は、クラ
イアントＡ及びクライアントＢが接続されたネットワー
ク経由でクライアントＡの公開ｉｄを入手し、暗号鍵
Ｋ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｂ）を生成する。
【００２０】次に上記方法で生成された暗号鍵を両クラ
イアントＡ、Ｂで共有する手法について説明する。クラ
イアントＡとクライアントＢで暗号鍵を共有するために
は、Ｋ（Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１），ａ）＝ Ｋ（Ｓ（Ｉ
（ａ），ｖ１），ｂ）・・・式が成立する様なアルゴ
リズム［Ｉ］、［Ｓ］、［Ｋ］を用いればよい。
【００２１】
【数１】この点について具体例を挙げて説明すると、例
えば、ｐを素数、ｇをｍｏｄｐにおける原始根として ［Ｉ］：Ｉ（ｘ）＝ｇX ｍｏｄ ｐ ［Ｓ］：Ｓ（ｘ１，ｘ２）＝ｘ１X2 ｍｏｄ ｐ ［Ｋ］：Ｋ（ｘ１，ｘ２）＝ｘ１X2 ｍｏｄ ｐ とすると Ｋ（Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１），ａ） ＝Ｋ（Ｓ（ｇb ｍｏｄ ｐ ，ｖ１），ａ） ＝Ｋ（（ｇb ｍｏｄ ｐ）V1 ｍｏｄ ｐ ，ａ） ＝Ｋ（（ｇb・v1 ｍｏｄ ｐ） ，ａ） ＝（ｇb・v1 ｍｏｄ ｐ）a ｍｏｄ ｐ ＝ｇb・v1・a ｍｏｄ ｐ
【００２２】
【数２】同様に Ｋ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｂ）＝ｇa・v1・b ｍｏｄ ｐ となる。ｇb・v1・a ≡ ｇa・v1・b （ｍｏｄ ｐ） である
から式は成立し、クライアントＡとクライアントＢは
暗号鍵を共有できる。
【００２３】次に上記の手法で生成された暗号鍵により
暗号化されたデータあるいは通信文を解読して平文化す
るために必要な暗号鍵の解除方法について説明する。こ
こではサーバＳ１に所属するクライアントＡ及びクライ
アントＢが生成する共通鍵をサーバＳ１からの制御によ
り特定の値とする方法について説明する。共通鍵を特定
の値とすることは実質的に暗号化の解除を意味し、クラ
イアント側の特別な手続き無しでサーバ側の制御のみで
可能であることが本方法の特徴である。先に説明した通
り、クライアントＡは共通鍵としてＫ（Ｓ（Ｉ（ｂ），
ｖ１），ａ）を生成するが、ａ及びｂは各々のクライア
ントのみが知る値でサーバが自由に制御できるのは制御
変数ｖ１のみである。
【００２４】
【数３】したがって、ａ及びｂの値のいかんに関わらず
ｖ１に対して特定の値を生み出すアルゴリズム［Ｋ］及
び［Ｓ］を採用することで共通鍵を特定の値とすること
ができる。例えば、前述のアルゴリズム ［Ｓ］：Ｓ（ｘ１，ｘ２）＝ｘ１X2 ｍｏｄ ｐ ［Ｋ］：Ｋ（ｘ１，ｘ２）＝ｘ１X2 ｍｏｄ ｐ の場合、 Ｋ（Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１），ａ）＝ｇb・v1・a ｍｏｄ ｐ において ｖ１＝ψ（ｐ） （ ψ（ｐ）：オイラー函数） を選択した場合、オイラーの定理により ｇb・v1・a ≡ ｇb・＾ψ(ｐ)・ａ ≡ （ｇb・a）＾ψ(ｐ) ≡ １ （ ｍｏｄ ｐ ） となり、特定の値 １を持つ（記号 ”＾ψ(ｐ)” は
”ψ(ｐ)乗” を示す：以下同じ）。同様に、クライア
ントＢが生成する共通鍵も Ｋ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｂ）＝ ｇa・v1・b ≡ １ （ｍｏｄ ｐ） となり、共通鍵を特定の値 １に制御できる。
【００２５】上記第１実施例の動作をクライアントＡの
クライアント装置に用いられるＣＰＵの動作を示す図４
のフローチャートとサーバＳ１のサーバ装置に用いられ
るＣＰＵの動作を示す図５のフローチャートに沿って説
明する。図４において、図示省略の所定のイニシャライ
ズの後、ステップＳ１０で通信要求の有無を検出し、要
求があれば、ステップＳ１１でサーバＳ１に接続する。
いまクライアントＡからクライアントＢへの通信を行う
ものとし、ステップＳ１２でサーバＳ１に対して通信相
手であるクライアントＢと自分（クライアントＡ）の公
開ｉｄを要求する。ここでサーバＳ１は図５のステップ
Ｓ３０、Ｓ３１を経てクライアントＡからの要求を読み
込み、クライアントＢとクライアントＡの公開ｉｄをそ
れぞれ生成し（ステップＳ３２、Ｓ３３）、ステップＳ
３４でクライアントＡに送信する。ステップＳ３５は正
常に送信が終了したか否かを判断するもので、正常でな
ければ、ステップＳ３１から再度実行する。
【００２６】図４のステップＳ１３では、サーバＳ１か
ら上記２つの公開ｉｄを受信したか否かを判断し、受信
したときはサーバＳ１との通信を終了し（ステップＳ１
４）、次いで自分の暗証番号ａを読み出して（ステップ
Ｓ１５）、通信相手の公開ｉｄとアルゴリズム［Ｋ］を
用いて暗号鍵を生成する（ステップＳ１６）。次にクラ
イアントＢへ送信すべき通信文、すなわち電文を暗号鍵
と所定の暗号化アルゴリズムに従って暗号化する（ステ
ップＳ１７）。暗号化が終了すると、通信相手又はネッ
トワークに接続し、暗号文を送信する（ステップＳ１
８、Ｓ１９、Ｓ２０）。送信が正常に終了しないときは
ステップＳ２１経由でステップＳ１９、Ｓ２０を再度実
行する。なお、ネットワークに接続した場合は直接クラ
イアントＢに送信するのではなく、所定サーバのメモリ
に暗号文が保持され、クライアントＢが、その後そのサ
ーバにアクセスしてこれを取り出すこととなる。
【００２７】次に異なるグループ間の鍵の共有方法につ
いて第２実施例として説明する。この第２実施例はサー
バＳ１に属するクライアントＡとサーバＳ２に属するク
ライアントＣの鍵共有を説明する。なお、図６に示すよ
うにサーバＳ１及びＳ２の親サーバをＳ３とする。ま
た、クライアントＡの固有ｉｄ Ｉ（ａ）はサーバＳ１
に、クライアントＣの固有ｉｄ Ｉ（ｃ）はサーバＳ２
に事前に通知されているものとする。
【００２８】
【表４】第２実施例における動作は次のようになる。 （１） クライアントＡはサーバＳ１にクライアントＣ
の公開ｉｄを要求する。 （２） サーバＳ１はクライアントＣが自グループでな
いので親サーバＳ３へクライアントＣの公開ｉｄを要求
する。 （３） 親サーバＳ３は、クライアントＣを管理するサ
ーバＳ２へクライアントＣの公開ｉｄを要求する。な
お、クライアントＣを管理するサーバがＳ２であること
はクライアント名の名付けに例えば、Ｃ−Ｓ２−Ｓ３の
様な論理的な階層構造を表す方法を採用することで容易
に実現できる。 （４） サーバＳ２は、保有しているクライアントＣの
固有ｉｄ Ｉ（ｃ）と自らの制御変数ｖ２を入力として
アルゴリズム［Ｓ］を用いて、Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２）を
生成し、親サーバＳ３へ通知する。 （５） 親サーバＳ３は、Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２）と自ら
の制御変数ｖ３を入力としてアルゴリズム［Ｓ］を用い
て、Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３）を生成し、サー
バＳ１へ通知する。 （６） サーバＳ１も同様に、 Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），
ｖ２），ｖ３），ｖ１）を生成し、クライアントＡへ通
知する。 （７） クライアントＡはアルゴリズム［Ｋ］を用いて
暗号鍵Ｋ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ
１），ａ）を生成する。 （８） クライアントＣも同様に、暗号鍵Ｋ（Ｓ（Ｓ
（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｖ３），ｖ２），ｃ）を生成
する。
【００２９】
【数４】前述のアルゴリズム ［Ｉ］：Ｉ（ｘ）＝ｇX ｍｏｄ ｐ ［Ｓ］：Ｓ（ｘ１，ｘ２）＝ｘ１X2 ｍｏｄ ｐ ［Ｋ］：Ｋ（ｘ１，ｘ２）＝ｘ１X2 ｍｏｄ ｐ の場合、 Ｋ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１），ａ） ＝ Ｋ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（ｇC ｍｏｄ ｐ），ｖ２），ｖ３），ｖ１），ａ） ＝ Ｋ（Ｓ（Ｓ（ｇc・v2 ｍｏｄ ｐ），ｖ３），ｖ１），ａ） ＝ Ｋ（Ｓ（ｇc・v2・v3 ｍｏｄ ｐ），ｖ１），ａ） ＝ Ｋ（ｇc・v2・v3・v1 ｍｏｄ ｐ），ａ） ＝ ｇc・v2・v3・v1・a ｍｏｄ ｐ また、同様に Ｋ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｖ３），ｖ２），
ｃ）＝ ｇa・v1・v3・v2・c ｍｏｄ ｐ ｇc・v2・v3・v1・a ≡ ｇa・v1・v3・v2・c （ｍｏｄ ｐ）であ
るからグループの異なるクライアント間でも暗号鍵を共
有できることがわかる。
【００３０】上記各実施例では、２つのクライアント間
の通信について説明したが、クライアント数が増加して
も、同様の原理で暗号の共有化を図ることができる。ま
た、ネットワークが図１に示した構成よりさらに複雑化
して、サーバが３段以上の階層に配された場合でも同様
に暗号の共有化を図ることができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明の共有暗号鍵による通信システ
ム、同システム用サーバ装置、同システム用クライアン
ト装置、及び通信システムにおける暗号鍵の共有方法は
上記のように構成されているので、次のような効果を有
する。すなわち、従来のセンター管理暗号鍵共有方法で
は、共有する暗号鍵を変えるためにはクライアント側の
暗証番号を変える必要があったが、本方法ではクライア
ント側の暗証番号は一定のまま、サーバの制御変数の変
更のみで共有する暗号鍵を変更できる。このため、短い
時間間隔で、共有する暗号鍵を変化させるシステム運用
が可能となり、暗号システムの安全性が飛躍的に向上す
る。また、従来のセンター管理暗号鍵共有方法では、同
じグループに属するすべてのクライアントで同じ暗号鍵
を共有することはできなかったが、本方法ではサーバの
制御変数をある特定の値に設定することでサーバ所属の
クライアントグループ内で同じ暗号鍵を共有できる。こ
のため、緊急時など、特別な状況においてサーバの制御
のみでグループ内の暗号化を解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の共有暗号鍵による通信システムの適用
される通信ネットワーク例を模式的に示すブロック図で
ある。
【図２】図１中のサーバＳ１と、これによって管理され
る複数のクライアント中の２つであるクライアントＡと
クライアントＢがそれぞれ有する各アルゴリズムを模式
的に示す図であり、本実施例の第１実施例に対応する図
である。
【図３】本発明の第１実施例における動作を模式的に示
す図である。
【図４】本発明の第１実施例におけるクライアントのＣ
ＰＵの動作を模式的に示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施例におけるサーバのＣＰＵの
動作を模式的に示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施例における動作を模式的に示
す図である。
【図７】従来の暗号鍵共有方法の１つを示す模式図であ
る。
【図８】従来の暗号鍵共有方法の１つを示す模式図であ
る。
【図９】従来の暗号鍵共有方法の１つを示す模式図であ
る。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ、Ｃ クライアント装置 Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ サーバ装置

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくともクライアントＡ、クライアン
    トＢ、サーバＳ１により構成される共有暗号鍵による通
    信システムであって、 前記クライアントＡは、予め定めた自分の暗証番号ａ及
    び固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］、並びに暗号鍵生成
    アルゴリズム［Ｋ］を保持する記憶手段と、前記暗証番
    号ａ及び固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有
    ｉｄ Ｉ（ａ）を生成する手段と、生成された固有ｉｄ
    Ｉ（ａ）を前記サーバＳ１へ通知する手段と、前記ク
    ライアントＢとの共通鍵を生成するために、前記サーバ
    Ｓ１へ前記クライアントＢの公開ｉｄを要求する手段
    と、前記サーバＳ１から送信される前記クライアントＢ
    の公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１）と前記暗証番号ａを
    入力として前記暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を用いて
    暗号鍵 Ｋ（Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１），ａ）を生成する手
    段とを有し、 前記クライアントＢは、予め定めた自分の暗証番号ｂ及
    び固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］、並びに暗号鍵生成
    アルゴリズム［Ｋ］を保持する記憶手段と、前記暗証番
    号ｂ及び固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有
    ｉｄ Ｉ（ｂ）を生成する手段と、生成された固有ｉｄ
    Ｉ（ｂ）を前記サーバＳ１へ通知する手段と、前記サ
    ーバＳ１又は前記クライアントＡ及びクライアントＢが
    接続されたネットワーク経由で前記クライアントＡの公
    開ｉｄを入手し、前記クライアントＡの公開ｉｄ Ｓ
    （Ｉ（ａ），ｖ１）と前記暗証番号ｂを入力として前記
    暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を用いて暗号鍵 Ｋ（Ｓ
    （Ｉ（ａ），ｖ１），ｂ）を生成する手段とを有し、 前記サーバＳ１は制御変数ｖ１を生成する手段と、前記
    クライアントＡから通知された固有ｉｄ Ｉ（ａ）及び
    前記クライアントＢから通知された固有ｉｄＩ（ｂ）を
    保持するとともに、秘密で管理する前記制御変数ｖ１並
    びに公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を保持する記憶手
    段と、前記クライアントＡからの要求を受けたときは、
    前記クライアントＢの固有ｉｄ Ｉ（ｂ）と前記制御変
    数ｖ１と、前記公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を用い
    て前記クライアントＢの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ
    １）を生成する手段と、生成された前記クライアントＢ
    の公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１）を前記クライアント
    Ａに送信する手段と、前記クライアントＡの固有ｉｄ
    Ｉ（ａ）と前記制御変数ｖ１、前記公開ｉｄ生成アルゴ
    リズム［Ｓ］を用いて前記クライアントＡの前記公開ｉ
    ｄ Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１）を生成する手段と、生成され
    た前記公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１）を前記クライア
    ントＡに送信する手段とを有し、 前記アルゴリズム［Ｉ］、［Ｓ］、［Ｋ］がＫ（Ｓ（Ｉ
    （ｂ），ｖ１），ａ）＝ Ｋ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），
    ｂ）を満足するものである共有暗号鍵による通信システ
    ム。
  2. 【請求項２】 前記サーバ装置が制御変数ｖ１を生成す
    る手段と、前記クライアントＡから通知された固有ｉｄ
    Ｉ（ａ）及び前記クライアントＢから通知された固有
    ｉｄ Ｉ（ｂ）を保持するとともに、秘密で管理する前
    記制御変数ｖ１並びに公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］
    を保持する記憶手段と、前記クライアントＡからの要求
    を受けたときは、前記クライアントＢの固有ｉｄ Ｉ
    （ｂ）と前記制御変数ｖ１と、前記公開ｉｄ生成アルゴ
    リズム［Ｓ］を用いて前記クライアントＢの公開ｉｄ
    Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１）を生成する手段と、生成された前
    記クライアントＢの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１）を
    前記クライアントＡに送信する手段と、前記クライアン
    トＡの固有ｉｄ Ｉ（ａ）と前記制御変数ｖ１、前記公
    開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を用いて前記クライアン
    トＡの前記公開ｉｄＳ（Ｉ（ａ），ｖ１）を生成する手
    段と、生成された前記公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１）
    を前記クライアントＡに送信する手段とを有するもので
    ある請求項１記載の共有暗号鍵による通信システム用サ
    ーバ装置。
  3. 【請求項３】 前記クライアント装置が予め定めた自分
    の暗証番号ａ及び固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］、並
    びに暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を保持する記憶手段
    と、前記暗証番号ａ及び固有ｉｄ生成アルゴリズム
    ［Ｉ］を用いて固有ｉｄ Ｉ（ａ）を生成する手段と、
    生成された固有ｉｄ Ｉ（ａ）を前記サーバＳ１へ通知
    する手段と、前記クライアントＢとの共通鍵を生成する
    ために、前記サーバＳ１へ前記クライアントＢの公開ｉ
    ｄを要求する手段と、前記サーバＳ１から送信される前
    記クライアントＢの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１）と
    前記暗証番号ａを入力として前記暗号鍵生成アルゴリズ
    ム［Ｋ］を用いて暗号鍵 Ｋ（Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１），
    ａ）を生成する手段とを有する請求項１記載の通信シス
    テム用クライアント装置。
  4. 【請求項４】 少なくともクライアントＡ、クライアン
    トＢ、サーバＳ１により構成される通信システムにおけ
    る暗号鍵の共有方法であって、 前記クライアントＡが、前もって自分の暗証番号ａを定
    め、固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有ｉｄ
    Ｉ（ａ）を生成するステップと、 生成された固有ｉｄ Ｉ（ａ）を前記サーバＳ１へ通知
    するステップと、 前記クライアントＢが、前もって自分の暗証番号ｂを定
    め、固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有ｉｄ
    Ｉ（ｂ）を生成するステップと、 生成された固有ｉｄ Ｉ（ａ）を前記サーバＳ１へ通知
    するステップと、 前記クライアントＡが、前記クライアントＢとの共通鍵
    を生成するために、前記サーバＳ１へ前記クライアント
    Ｂの公開ｉｄを要求するステップと、 前記サーバＳ１が前記クライアントＡからの要求を受
    け、保有している前記クライアントＢの固有ｉｄ Ｉ
    （ｂ）と前記サーバが秘密で管理している制御変数ｖ１
    を入力として、公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を用い
    て前記クライアントＢの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ
    １）を生成するステップと、 生成された前記クライアントＢの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ
    （ｂ），ｖ１）を前記クライアントＡに送信するステッ
    プと、 前記サーバＳ１が、保有している前記クライアントＡの
    固有ｉｄ Ｉ（ａ）とｖ１から前記クライアントＡの公
    開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１）を生成するステップと、 生成された前記クライアントＡの公開ｉｄ Ｓ（Ｉ
    （ａ），ｖ１）を前記クライアントＡに送信するステッ
    プと、 前記クライアントＡが入手した前記クライアントＢの公
    開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１）と前記暗証番号ａを入力
    として暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を用いて暗号鍵
    Ｋ（Ｓ（Ｉ（ｂ），ｖ１），ａ）を生成するステップ
    と、 前記クライアントＢが前記サーバＳ１又は前記クライア
    ントＡ及び前記クライアントＢの接続されたネットワー
    ク経由で前記クライアントＡの公開ｉｄを入手し、暗号
    鍵 Ｋ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｂ）を生成するステッ
    プとを、 有し、 前記アルゴリズム［Ｉ］、［Ｓ］、［Ｋ］がＫ（Ｓ（Ｉ
    （ｂ），ｖ１），ａ）＝ Ｋ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），
    ｂ）を満足するものである通信システムにおける暗号鍵
    の共有方法。
  5. 【請求項５】 少なくともサーバＳ１に管理されるクラ
    イアントＡ、サーバＳ２に管理されるクライアントＣ、
    前記サーバＳ１と前記サーバＳ２を管理する親サーバＳ
    ３により構成される共有暗号鍵による通信システムであ
    って、 前記クライアントＡは、予め定めた自分の暗証番号ａ及
    び固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］、並びに暗号鍵生成
    アルゴリズム［Ｋ］を保持する記憶手段と、前記暗証番
    号ａ及び前記固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用いて
    固有ｉｄ Ｉ（ａ）を生成する手段と、生成された固有
    ｉｄ Ｉ（ａ）を前記サーバＳ１へ通知する手段と、前
    記クライアントＣとの共通鍵を生成するために、前記サ
    ーバＳ１へ前記クライアントＣの公開ｉｄを要求する手
    段と、前記サーバＳ１から送信される前記クライアント
    Ｃの３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ
    ３），ｖ１）と前記暗証番号ａを入力として前記暗号鍵
    生成アルゴリズム［Ｋ］を用いて暗号鍵 Ｋ（Ｓ（Ｓ
    （Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１），ａ）を生成
    する手段とを有し、 前記クライアントＣは、予め定めた自分の暗証番号ｃ及
    び固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］、並びに暗号鍵生成
    アルゴリズム［Ｋ］を保持する記憶手段と、前記暗証番
    号ｃ及び固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有
    ｉｄ Ｉ（ｃ）を生成する手段と、生成された固有ｉｄ
    Ｉ（ｃ）を前記サーバＳ２へ通知する手段と、前記ク
    ライアントＡ及びクライアントＣが接続されたネットワ
    ーク経由で前記クライアントＡの３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ
    （Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｖ３），ｖ２）を入手し、前
    記クライアントＡの前記３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ
    （ａ），ｖ１），ｖ３），ｖ２）と前記暗証番号ｃを入
    力として前記暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を用いて暗
    号鍵 Ｋ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｖ３），ｖ
    ２），ｃ）を生成する手段とを有し、 前記サーバＳ１は前記クライアントＡから通知された固
    有ｉｄ Ｉ（ａ）を保持するとともに、秘密で管理する
    制御変数ｖ１並びに公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を
    保持する記憶手段と、前記クライアントＡからの要求を
    受けたときは、要求相手が自グループに属するか否かを
    判断する手段と、自グループに属さない要求相手のとき
    は前記親サーバＳ３に前記クライアントＡからの要求を
    転送する手段と、前記親サーバＳ３から受信した前記ク
    ライアントＣの２次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ
    ２），ｖ３）と、前記制御変数ｖ１と、前記公開ｉｄ生
    成アルゴリズム［Ｓ］から前記３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ
    （Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１）を生成して前
    記クライアントＡに送信する手段とを有し、 前記サーバＳ２は前記クライアントＣから通知された固
    有ｉｄ Ｉ（ｃ）を保持するとともに、秘密で管理する
    制御変数ｖ２並びに公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を
    保持する記憶手段と、前記親サーバＳ３からの要求を受
    けたときは、前記クライアントＣの固有ｉｄ Ｉ（ｃ）
    と前記制御変数ｖ２と、前記公開ｉｄ生成アルゴリズム
    ［Ｓ］を用いて前記クライアントＣの１次公開ｉｄ Ｓ
    （Ｉ（ｃ），ｖ２）を生成する手段と、生成された前記
    クライアントＣの１次公開ｉｄＳ（Ｉ（ｃ），ｖ２）を
    前記親サーバＳ３に送信する手段とを有し、 前記親サーバＳ３は前記サーバＳ２から送信された前記
    クライアントＣの１次公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２）
    を保持するとともに、秘密で管理する制御変数ｖ３並び
    に公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を保持する記憶手段
    と、前記サーバＳ１からの要求を前記サーバＳ２に転送
    する手段と、前記サーバＳ２から前記クライアントＣの
    １次公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２）を受けたときは、
    前記制御変数ｖ３と、前記公開ｉｄ生成アルゴリズム
    ［Ｓ］を用いて前記クライアントＣの前記２次公開ｉｄ
    Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３）を生成する手段
    と、生成された前記クライアントＣの２次公開ｉｄ Ｓ
    （Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３）を前記サーバＳ１に送
    信する手段とを有し、 前記アルゴリズム［Ｉ］、［Ｓ］、［Ｋ］がＫ（Ｓ（Ｓ
    （Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１），ａ） ＝ Ｋ
    （Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｖ３），ｖ２），
    ｃ）を満足するものである共有暗号鍵による通信システ
    ム。
  6. 【請求項６】 前記サーバＳ１が、前記クライアントＡ
    から通知された固有ｉｄ Ｉ（ａ）を保持するととも
    に、秘密で管理する制御変数ｖ１並びに公開ｉｄ生成ア
    ルゴリズム［Ｓ］を保持する記憶手段と、前記クライア
    ントＡからの要求を受けたときは、要求相手が自グルー
    プに属するか否かを判断する手段と、自グループに属さ
    ない要求相手のときは前記親サーバＳ３に前記クライア
    ントＡからの要求を転送する手段と、前記親サーバＳ３
    から受信した前記クライアントＣの２次公開ｉｄ Ｓ
    （Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３）と、前記制御変数ｖ１
    と、前記公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］から前記３次
    公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ
    １）を生成して前記クライアントＡに送信する手段とを
    有する請求項５記載の通信システム用サーバ装置。
  7. 【請求項７】 前記親サーバＳ３が、前記サーバＳ２か
    ら送信された前記クライアントＣの１次公開ｉｄ Ｓ
    （Ｉ（ｃ），ｖ２）を保持するとともに、秘密で管理す
    る制御変数ｖ３並びに公開ｉｄ生成アルゴリズム［Ｓ］
    を保持する記憶手段と、前記サーバＳ１からの要求を前
    記サーバＳ２に転送する手段と、前記サーバＳ２から前
    記クライアントＣの１次公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ
    ２）を受けたときは、前記制御変数ｖ３と、前記公開ｉ
    ｄ生成アルゴリズム［Ｓ］を用いて前記クライアントＣ
    の前記２次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ
    ３）を生成する手段と、生成された前記クライアントＣ
    の２次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３）を
    前記サーバＳ１に送信する手段とを有する請求項５記載
    の通信システム用サーバ装置。
  8. 【請求項８】 前記クライアント装置が、予め定めた自
    分の暗証番号ａ及び固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］、
    並びに暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を保持する記憶手
    段と、前記暗証番号ａ及び固有ｉｄ生成アルゴリズム
    ［Ｉ］を用いて固有ｉｄ Ｉ（ａ）を生成する手段と、
    生成された固有ｉｄ Ｉ（ａ）を前記サーバＳ１へ通知
    する手段と、前記クライアントＣとの共通鍵を生成する
    ために、前記サーバＳ１へ前記クライアントＣの公開ｉ
    ｄを要求する手段と、前記サーバＳ１から送信される前
    記クライアントＣの３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ
    （ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１）と前記暗証番号ａを入
    力として前記暗号鍵生成アルゴリズム［Ｋ］を用いて暗
    号鍵 Ｋ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ
    １），ａ）を生成する手段とを有する請求項５記載の通
    信システム用クライアント装置。
  9. 【請求項９】 少なくともサーバＳ１に管理されるクラ
    イアントＡ、サーバＳ２に管理されるクライアントＣ、
    前記サーバＳ１と前記サーバＳ２を管理する親サーバＳ
    ３により構成される通信システムにおける暗号鍵の共有
    方法であって、 前記クライアントＡが、前もって自分の暗証番号ａを定
    め、固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有ｉｄ
    Ｉ（ａ）を生成するステップと、 生成された固有ｉｄ Ｉ（ａ）を前記サーバＳ１へ通知
    するステップと、 前記クライアントＣが、前もって自分の暗証番号ｃを定
    め、固有ｉｄ生成アルゴリズム［Ｉ］を用いて固有ｉｄ
    Ｉ（ｃ）を生成するステップと、 生成された固有ｉｄ Ｉ（ａ）を前記サーバＳ２へ通知
    するステップと、 前記クライアントＡが、前記クライアントＣとの共通鍵
    を生成するために、前記サーバＳ１へ前記クライアント
    Ｃの公開ｉｄを要求するステップと、 要求された通信相手である前記クライアントＣが自グル
    ープに属するか否かを前記サーバＳ１が判断するステッ
    プと、 前記クライアントＣが自グループに属さないときは、前
    記サーバＳ１が前記親サーバＳ３へ前記クライアントＣ
    の公開ｉｄを要求するステップと、 前記親サーバＳ３が、前記サーバＳ１から要求された前
    記クライアントＣを管理するサーバＳ２へＣの公開ｉｄ
    を要求するステップと、 前記サーバＳ２が、保有している前記クライアントＣの
    固有ｉｄ Ｉ（ｃ）と自らの制御変数ｖ２を入力として
    アルゴリズム［Ｓ］を用いて、前記クライアントＣの１
    次公開ｉｄ Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ ２）を生成するステッ
    プと、 前記サーバＳ２が、生成された前記１次公開ｉｄを前記
    親サーバＳ３へ送信するステップと、 前記親サーバＳ３が、前記１次公開ｉｄ Ｓ（Ｉ
    （ｃ），ｖ２）と自らの制御変数ｖ３を入力としてアル
    ゴリズム［Ｓ］を用いて、２次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｉ
    （ｃ），ｖ２），ｖ３）を生成するステップと、 前記親サーバＳ３が生成された前記２次公開ｉｄ Ｓ
    （Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３）を前記サーバＳ１へ送
    信するステップと、 前記サーバＳ１が前記２次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｉ
    （ｃ），ｖ２），ｖ３）と前記制御変数ｖ１と前記アル
    ゴリズム［Ｓ］を用いて、３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｓ
    （Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１）を生成するステッ
    プと、 前記サーバＳ１が、生成された前記３次公開ｉｄ Ｓ
    （Ｓ（Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１）を前記ク
    ライアントＡへ送信するステップと、 前記クライアントＡが前記３次公開ｉｄ Ｓ（Ｓ（Ｓ
    （Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１）と前記暗証番号ａ
    とアルゴリズム［Ｋ］を用いて暗号鍵Ｋ（Ｓ（Ｓ（Ｓ
    （Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１），ａ）を生成する
    ステップと、 前記クライアントＣが前記暗証番号ｃとアルゴリズム
    ［Ｋ］を用いて暗号鍵Ｋ（Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ
    １），ｖ３），ｖ２），ｃ）を生成するステップとを有
    し、 前記アルゴリズム［Ｉ］、［Ｓ］、［Ｋ］がＫ（Ｓ（Ｓ
    （Ｓ（Ｉ（ｃ），ｖ２），ｖ３），ｖ１），ａ） ＝ Ｋ
    （Ｓ（Ｓ（Ｓ（Ｉ（ａ），ｖ１），ｖ３），ｖ２），
    ｃ）を満足するものである通信システムにおける暗号鍵
    の共有方法。
JP8154991A 1996-05-27 1996-05-27 共有暗号鍵による通信システム、同システム用サーバ装置、同システム用クライアント装置、及び通信システムにおける暗号鍵の共有方法 Withdrawn JPH09321748A (ja)

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