JPH10198272A - 階層を有する鍵管理方法及び暗号システム、分散デジタル署名システム - Google Patents
階層を有する鍵管理方法及び暗号システム、分散デジタル署名システムInfo
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- JPH10198272A JPH10198272A JP8351565A JP35156596A JPH10198272A JP H10198272 A JPH10198272 A JP H10198272A JP 8351565 A JP8351565 A JP 8351565A JP 35156596 A JP35156596 A JP 35156596A JP H10198272 A JPH10198272 A JP H10198272A
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- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Storage Device Security (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各加入者がデジタル署名生成などに関与でき
る度合いを階層的に管理することにより、階層構造を有
するグループでの利用に適した鍵管理方法及び暗号シス
テム、分散デジタル署名システムを提供する。 【解決手段】 通信路によって接続された複数の情報処
理装置を含む情報通信システム上で機能する鍵管理方法
において、秘密の鍵Ｋを保持する１個以上の第１の加入
者１１ａと、元の秘密鍵Ｋを秘密分散することにより生
成した部分情報Ｋ 1i（ｉ＝１，２，…）のうち１個以上
を秘密に保持する複数の第２の加入者１１ｂ〜１１ｄと
を設け、前記第１の加入者は自分の鍵Ｋを情報通信シス
テムの鍵とすることができるのに対し、前記第２の加入
者は所定数ｔ1 以上の部分情報Ｋ1iを集めてはじめて情
報通信システムの鍵とする。
る度合いを階層的に管理することにより、階層構造を有
するグループでの利用に適した鍵管理方法及び暗号シス
テム、分散デジタル署名システムを提供する。 【解決手段】 通信路によって接続された複数の情報処
理装置を含む情報通信システム上で機能する鍵管理方法
において、秘密の鍵Ｋを保持する１個以上の第１の加入
者１１ａと、元の秘密鍵Ｋを秘密分散することにより生
成した部分情報Ｋ 1i（ｉ＝１，２，…）のうち１個以上
を秘密に保持する複数の第２の加入者１１ｂ〜１１ｄと
を設け、前記第１の加入者は自分の鍵Ｋを情報通信シス
テムの鍵とすることができるのに対し、前記第２の加入
者は所定数ｔ1 以上の部分情報Ｋ1iを集めてはじめて情
報通信システムの鍵とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信路で接続され
た複数の情報処理装置を有する環境を利用して、グルー
プとして暗号やデジタル署名（認証）を扱う鍵管理方法
及び暗号システム、分散デジタル署名システムに関する
ものである。
た複数の情報処理装置を有する環境を利用して、グルー
プとして暗号やデジタル署名（認証）を扱う鍵管理方法
及び暗号システム、分散デジタル署名システムに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】通信路によって接続された複数の情報処
理装置を含む情報通信システムにおいて、送信された情
報が指定された受信装置以外に漏れないこと（情報の秘
匿）を補償するための技術の１つとして、暗号技術が知
られている。暗号技術は、上述のような情報の秘匿機能
の他に、受け取った情報が指示された装置から発振され
たことや途中で改ざんされなかったことを確認できる認
証機能、及びその受けとった情報が指示された装置から
発信されたことを第三者にも照明できるデジタル署名と
言われる機能を実現するために有効であることもよく知
られている。
理装置を含む情報通信システムにおいて、送信された情
報が指定された受信装置以外に漏れないこと（情報の秘
匿）を補償するための技術の１つとして、暗号技術が知
られている。暗号技術は、上述のような情報の秘匿機能
の他に、受け取った情報が指示された装置から発振され
たことや途中で改ざんされなかったことを確認できる認
証機能、及びその受けとった情報が指示された装置から
発信されたことを第三者にも照明できるデジタル署名と
言われる機能を実現するために有効であることもよく知
られている。
【０００３】特に、公開鍵暗号方式の１つであるＲＳＡ
暗号を用いて認証及びデジタル署名方式（R.Rivest, A.
Shamir, L.Adleman, "A Method for Obtaining Digital
Sigunatures and Public-Key Cryptosystem",Communic
ations of the ACM,21,2,1978,pp.120-126) は広く知ら
れている。通常、上述の認証機能は２つの手順によって
構成される。一方は送信側が送信情報に対して独自の情
報を与える署名であり、他方は受信側が受け取った情報
に与えられた送信側の独自情報により、確かにその情報
が指示された装置から発信されたことや途中で改ざんさ
れなかったことを確認する認証である。
暗号を用いて認証及びデジタル署名方式（R.Rivest, A.
Shamir, L.Adleman, "A Method for Obtaining Digital
Sigunatures and Public-Key Cryptosystem",Communic
ations of the ACM,21,2,1978,pp.120-126) は広く知ら
れている。通常、上述の認証機能は２つの手順によって
構成される。一方は送信側が送信情報に対して独自の情
報を与える署名であり、他方は受信側が受け取った情報
に与えられた送信側の独自情報により、確かにその情報
が指示された装置から発信されたことや途中で改ざんさ
れなかったことを確認する認証である。
【０００４】また、前述のように守秘及び認証を実現す
る情報通信システムにおいて、与えられたメッセージの
デジタル署名の計算を、通信路によって接続された複数
の情報処理装置の間で分散して行う方法が、Yvo desmed
et,Yair Frankel("Thresholdcryptosystems",Advances
in Cryptology-Crypto'89,435,Springer-Verlag,1990,p
p.307-315;"Shared generation of Authenticators and
Signatures",Advances in Cryptology-Crypto'91,576,
Springer-Verlag,1992,pp.457-469）により提案されて
いる（図７）。以下、上記複数の情報処理装置を署名者
グループといい、そのグループに参加する各情報処理装
置を加入者という。また、そのグループに参加する加入
者の数をｎで表す。
る情報通信システムにおいて、与えられたメッセージの
デジタル署名の計算を、通信路によって接続された複数
の情報処理装置の間で分散して行う方法が、Yvo desmed
et,Yair Frankel("Thresholdcryptosystems",Advances
in Cryptology-Crypto'89,435,Springer-Verlag,1990,p
p.307-315;"Shared generation of Authenticators and
Signatures",Advances in Cryptology-Crypto'91,576,
Springer-Verlag,1992,pp.457-469）により提案されて
いる（図７）。以下、上記複数の情報処理装置を署名者
グループといい、そのグループに参加する各情報処理装
置を加入者という。また、そのグループに参加する加入
者の数をｎで表す。
【０００５】図７において、秘密情報（鍵）Ｋからｎ個
の部分情報が生成され、これらはｎの加入者によりそれ
ぞれ秘密に保持される。そして、これらの加入者が保持
するＫ’i （ｉ＝１，２，…，ｎ）のうちの一定数以上
を合成することにより元の秘密（鍵）Ｋが復元され、グ
ループとしてのデジタル署名を生成することが可能とな
る。これを分散デジタル署名方式と呼ぶ。デジタル署名
を生成するには、その署名生成者固有の秘密（鍵）が必
要となる。分散デジタル署名方式の基本的な部分は、複
数の加入者からなる情報通信システムにおいて、以下に
述べるようにしてその秘密を分散する方式である。
の部分情報が生成され、これらはｎの加入者によりそれ
ぞれ秘密に保持される。そして、これらの加入者が保持
するＫ’i （ｉ＝１，２，…，ｎ）のうちの一定数以上
を合成することにより元の秘密（鍵）Ｋが復元され、グ
ループとしてのデジタル署名を生成することが可能とな
る。これを分散デジタル署名方式と呼ぶ。デジタル署名
を生成するには、その署名生成者固有の秘密（鍵）が必
要となる。分散デジタル署名方式の基本的な部分は、複
数の加入者からなる情報通信システムにおいて、以下に
述べるようにしてその秘密を分散する方式である。
【０００６】秘密情報を分散するためには、秘密分散
（Secret Sharing;SS ）と呼ばれる技術が用いられてい
る。秘密分散は、ある秘密情報Ｘからｋ個の部分情報Ｘ
1 ，Ｘ 2 ，…，Ｘk を生成し、秘密情報Ｘを復元するた
めにはｔ個以上の部分情報が必要であり、ｔ−１個未満
の部分情報ではその秘密情報に関するどのような情報も
得ることができないというものである。
（Secret Sharing;SS ）と呼ばれる技術が用いられてい
る。秘密分散は、ある秘密情報Ｘからｋ個の部分情報Ｘ
1 ，Ｘ 2 ，…，Ｘk を生成し、秘密情報Ｘを復元するた
めにはｔ個以上の部分情報が必要であり、ｔ−１個未満
の部分情報ではその秘密情報に関するどのような情報も
得ることができないというものである。
【０００７】このとき、その秘密情報を復元するために
必要な部分情報の数ｔは、しきい値と呼ばれる。その意
味で、この秘密を分散する方式はしきい値スキーム（Th
reshold Scheme）と呼ばれる。具体的に、A.Shamir("Ho
w to Share a Secret",Communicaions of the ACM,Vol.
22,11,1979）によるしきい値スキームは、次のようにし
て実現される。ある１つの情報を秘密に複数の部分情報
に分散するために、定数項が前述の秘密情報となるｔ−
１次の多項式ｆ（ｘ）をランダムに選び、ｋ個の異なる
値に対する多項式の値ｆ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｋ）
を求める。この値ｆ（ｉ）が前述の部分情報Ｘi にな
る。よって、秘密情報はｔ個の部分情報を用いた多項式
補間によって復元できるが、ｔ−１以下の部分情報で
は、秘密情報に関するどのような情報も得ることはでき
ない。
必要な部分情報の数ｔは、しきい値と呼ばれる。その意
味で、この秘密を分散する方式はしきい値スキーム（Th
reshold Scheme）と呼ばれる。具体的に、A.Shamir("Ho
w to Share a Secret",Communicaions of the ACM,Vol.
22,11,1979）によるしきい値スキームは、次のようにし
て実現される。ある１つの情報を秘密に複数の部分情報
に分散するために、定数項が前述の秘密情報となるｔ−
１次の多項式ｆ（ｘ）をランダムに選び、ｋ個の異なる
値に対する多項式の値ｆ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｋ）
を求める。この値ｆ（ｉ）が前述の部分情報Ｘi にな
る。よって、秘密情報はｔ個の部分情報を用いた多項式
補間によって復元できるが、ｔ−１以下の部分情報で
は、秘密情報に関するどのような情報も得ることはでき
ない。
【０００８】すなわち、前述のY.Desmedt,T.Frankel に
よる秘密分散方式に基づくＲＳＡ暗号を用いた分散型デ
ジタル署名方式は以下の条件を満たしている。 １）署名者グループに対して与えられたメッセージのデ
ジタル署名を生成するためには、ｔ人の加入者の協力が
あれば十分である。 ２）しきい値未満の数（ｔ−１以下）の加入者では、与
えられたメッセージのデジタル署名を生成できない。
よる秘密分散方式に基づくＲＳＡ暗号を用いた分散型デ
ジタル署名方式は以下の条件を満たしている。 １）署名者グループに対して与えられたメッセージのデ
ジタル署名を生成するためには、ｔ人の加入者の協力が
あれば十分である。 ２）しきい値未満の数（ｔ−１以下）の加入者では、与
えられたメッセージのデジタル署名を生成できない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例における分散認証システムでは、グループとして
署名する際、そのグループに属するすべての加入者が同
等に扱われており、どのような条件においても、グルー
プに与えられたメッセージのデジタル署名を生成する際
には、常に一定数ｔ以上の加入者の同意が必要であった
ため、命令系統や地位といった階層構造を有するグルー
プでの利用には適していなかった。
従来例における分散認証システムでは、グループとして
署名する際、そのグループに属するすべての加入者が同
等に扱われており、どのような条件においても、グルー
プに与えられたメッセージのデジタル署名を生成する際
には、常に一定数ｔ以上の加入者の同意が必要であった
ため、命令系統や地位といった階層構造を有するグルー
プでの利用には適していなかった。
【００１０】本発明は、各加入者がデジタル署名生成な
どに関与できる度合いを階層的に管理することにより、
階層構造を有するグループでの利用に適した鍵管理方法
及び暗号システム、分散デジタル署名システムを提供す
るものである。すなわち、本出願に係る第１の発明の目
的は、代表者とその他一般の加入者からなる２階層によ
り構成されるグループに適した鍵管理方法及びシステム
を実現することである。
どに関与できる度合いを階層的に管理することにより、
階層構造を有するグループでの利用に適した鍵管理方法
及び暗号システム、分散デジタル署名システムを提供す
るものである。すなわち、本出願に係る第１の発明の目
的は、代表者とその他一般の加入者からなる２階層によ
り構成されるグループに適した鍵管理方法及びシステム
を実現することである。
【００１１】本出願に係る第２の発明の目的は、代表者
とその他一般の加入者からなる２階層により構成される
グループに適したデジタル署名システムを実現すること
である。本出願に係る第３の発明の目的は、代表者とそ
の他一般の加入者からなる２階層により構成されるグル
ープに適した暗号システムを実現することである。
とその他一般の加入者からなる２階層により構成される
グループに適したデジタル署名システムを実現すること
である。本出願に係る第３の発明の目的は、代表者とそ
の他一般の加入者からなる２階層により構成されるグル
ープに適した暗号システムを実現することである。
【００１２】本出願に係る第４の発明の目的は、さまざ
まな階層に属する加入者により構成される多階層のグル
ープに適した鍵管理方法及びシステムを実現することで
ある。本出願に係る第５の発明の目的は、さまざまな階
層に属する加入者により構成される多階層のグループに
適したデジタル署名システムを実現することである。
まな階層に属する加入者により構成される多階層のグル
ープに適した鍵管理方法及びシステムを実現することで
ある。本出願に係る第５の発明の目的は、さまざまな階
層に属する加入者により構成される多階層のグループに
適したデジタル署名システムを実現することである。
【００１３】本出願に係る第６の発明の目的は、さまざ
まな階層に属する加入者により構成される多階層のグル
ープに適した暗号システムを実現することである。本出
願に係る第７の発明の目的は、さまざまな階層に属する
加入者により構成され、かつその中に代表者が存在しな
いサブグループを有する多階層のグループに適した鍵管
理方法及びシステムを実現することである。
まな階層に属する加入者により構成される多階層のグル
ープに適した暗号システムを実現することである。本出
願に係る第７の発明の目的は、さまざまな階層に属する
加入者により構成され、かつその中に代表者が存在しな
いサブグループを有する多階層のグループに適した鍵管
理方法及びシステムを実現することである。
【００１４】本出願に係る第８の発明の目的は、さまざ
まな階層に属する加入者により構成され、かつその中に
代表者が存在しないサブグループを有する多階層のグル
ープに適したデジタル署名システムを実現することであ
る。本出願に係る第９の発明の目的は、さまざまな階層
に属する加入者により構成され、かつその中に代表者が
存在しないサブグループを有する多階層のグループに適
した暗号システムを実現することである。
まな階層に属する加入者により構成され、かつその中に
代表者が存在しないサブグループを有する多階層のグル
ープに適したデジタル署名システムを実現することであ
る。本出願に係る第９の発明の目的は、さまざまな階層
に属する加入者により構成され、かつその中に代表者が
存在しないサブグループを有する多階層のグループに適
した暗号システムを実現することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の鍵管理方法は、通信路によって接続された
複数の情報処理装置を含む情報通信システム上で機能す
る鍵管理方法において、秘密の鍵Ｋを保持する１個以上
の第１の加入者と、元の秘密鍵Ｋを秘密分散することに
より生成した部分情報Ｋ1i（ｉ＝１，２，…）のうち１
個以上を秘密に保持する複数の第２の加入者とを設け、
前記第１の加入者は自分の鍵Ｋを情報通信システムの鍵
とすることができるのに対し、前記第２の加入者は所定
数以上の部分情報Ｋ1iを集めてはじめて情報通信システ
ムの鍵とすることを特徴とする。
め、本発明の鍵管理方法は、通信路によって接続された
複数の情報処理装置を含む情報通信システム上で機能す
る鍵管理方法において、秘密の鍵Ｋを保持する１個以上
の第１の加入者と、元の秘密鍵Ｋを秘密分散することに
より生成した部分情報Ｋ1i（ｉ＝１，２，…）のうち１
個以上を秘密に保持する複数の第２の加入者とを設け、
前記第１の加入者は自分の鍵Ｋを情報通信システムの鍵
とすることができるのに対し、前記第２の加入者は所定
数以上の部分情報Ｋ1iを集めてはじめて情報通信システ
ムの鍵とすることを特徴とする。
【００１６】ここで、前記部分情報をさらに秘密分散す
ることによって生成した部分情報Ｋ 2ij （ｊ＝１，２，
…），Ｋ3ijm（ｍ＝１，２，…），…のうちの１個以上
を秘密に保持する複数の第３，第４，…の加入者を設
け、前記第３，第４，…の加入者は、それぞれ所定数以
上の部分情報Ｋ2ij ，Ｋ3ijm, …を集めてはじめて上層
加入者の部分情報Ｋ1i，Ｋ2ij ，…とする。また、元の
秘密鍵Ｋまたは最下層を除く中間階層の部分情報のうち
１個以上については、それらを保持する加入者を設け
ず、最下層の部分情報に付いては、それぞれを保持する
全ての加入者を設ける。また、前記情報通信システム
は、分散デジタル署名システム及び暗号システムのいず
れかである。
ることによって生成した部分情報Ｋ 2ij （ｊ＝１，２，
…），Ｋ3ijm（ｍ＝１，２，…），…のうちの１個以上
を秘密に保持する複数の第３，第４，…の加入者を設
け、前記第３，第４，…の加入者は、それぞれ所定数以
上の部分情報Ｋ2ij ，Ｋ3ijm, …を集めてはじめて上層
加入者の部分情報Ｋ1i，Ｋ2ij ，…とする。また、元の
秘密鍵Ｋまたは最下層を除く中間階層の部分情報のうち
１個以上については、それらを保持する加入者を設け
ず、最下層の部分情報に付いては、それぞれを保持する
全ての加入者を設ける。また、前記情報通信システム
は、分散デジタル署名システム及び暗号システムのいず
れかである。
【００１７】又、本発明の分散デジタル署名システム
は、通信路によって接続された複数の情報処理装置を含
む分散デジタル署名システムであって、通信路によって
接続された、秘密の鍵Ｋを保持する１個以上の第１の装
置と、元の秘密鍵Ｋを秘密分散することにより生成した
部分情報Ｋ1i（ｉ＝１，２，…）のうち１個以上を秘密
に保持する複数の第２の装置とを設け、前記第１の装置
からは自分単独で署名をすることができるのに対し、前
記第２の装置は所定数以上の合意があってはじめて署名
をすることができることを特徴とする。
は、通信路によって接続された複数の情報処理装置を含
む分散デジタル署名システムであって、通信路によって
接続された、秘密の鍵Ｋを保持する１個以上の第１の装
置と、元の秘密鍵Ｋを秘密分散することにより生成した
部分情報Ｋ1i（ｉ＝１，２，…）のうち１個以上を秘密
に保持する複数の第２の装置とを設け、前記第１の装置
からは自分単独で署名をすることができるのに対し、前
記第２の装置は所定数以上の合意があってはじめて署名
をすることができることを特徴とする。
【００１８】ここで、前記部分情報をさらに秘密分散す
ることによって生成した部分情報Ｋ 2ij （ｊ＝１，２，
…），Ｋ3ijm（ｍ＝１，２，…），…のうちの１個以上
を秘密に保持する複数の第３，第４，…の装置を設け、
前記第３，第４，…の装置は、それぞれ所定数以上の合
意があってはじめて上層装置の意向となる。また、元の
秘密鍵Ｋまたは最下層を除く中間階層の部分情報のうち
１個以上については、それらを保持する装置を設けず、
最下層の部分情報については、それぞれを保持する全て
の装置を設ける。
ることによって生成した部分情報Ｋ 2ij （ｊ＝１，２，
…），Ｋ3ijm（ｍ＝１，２，…），…のうちの１個以上
を秘密に保持する複数の第３，第４，…の装置を設け、
前記第３，第４，…の装置は、それぞれ所定数以上の合
意があってはじめて上層装置の意向となる。また、元の
秘密鍵Ｋまたは最下層を除く中間階層の部分情報のうち
１個以上については、それらを保持する装置を設けず、
最下層の部分情報については、それぞれを保持する全て
の装置を設ける。
【００１９】又、本発明の暗号システムは、通信路によ
って接続された複数の情報処理装置を含む暗号システム
であって、通信路によって接続された、秘密の鍵Ｋを保
持する１個以上の第１の装置と、元の秘密鍵Ｋを秘密分
散することにより生成した部分情報Ｋ1i（ｉ＝１，２，
…）のうち１個以上を秘密に保持する複数の第２の装置
とを設け、前記第１の装置では自分単独で暗号化及び復
号をすることができるのに対し、前記第２の装置は所定
数以上の部分情報Ｋ1iを集めてはじめて暗号化及び復号
をすることができることを特徴とする。
って接続された複数の情報処理装置を含む暗号システム
であって、通信路によって接続された、秘密の鍵Ｋを保
持する１個以上の第１の装置と、元の秘密鍵Ｋを秘密分
散することにより生成した部分情報Ｋ1i（ｉ＝１，２，
…）のうち１個以上を秘密に保持する複数の第２の装置
とを設け、前記第１の装置では自分単独で暗号化及び復
号をすることができるのに対し、前記第２の装置は所定
数以上の部分情報Ｋ1iを集めてはじめて暗号化及び復号
をすることができることを特徴とする。
【００２０】ここで、前記部分情報をさらに秘密分散す
ることによって生成した部分情報Ｋ 2ij （ｊ＝１，２，
…），Ｋ3ijm（ｍ＝１，２，…），…のうちの１個以上
を秘密に保持する複数の第３，第４，…の装置を設け、
前記第３，第４，…の装置は、それぞれ所定数以上の部
分情報Ｋ2ij ，Ｋ3ijm，…を集めてはじめて上層装置の
部分情報Ｋ1i，Ｋ2ij ，…とする。また、元の秘密鍵Ｋ
または最下層を除く中間階層の部分情報のうち１個以上
については、それらを保持する装置を設けず、最下層の
部分情報については、それぞれを保持する全ての装置を
設ける。
ることによって生成した部分情報Ｋ 2ij （ｊ＝１，２，
…），Ｋ3ijm（ｍ＝１，２，…），…のうちの１個以上
を秘密に保持する複数の第３，第４，…の装置を設け、
前記第３，第４，…の装置は、それぞれ所定数以上の部
分情報Ｋ2ij ，Ｋ3ijm，…を集めてはじめて上層装置の
部分情報Ｋ1i，Ｋ2ij ，…とする。また、元の秘密鍵Ｋ
または最下層を除く中間階層の部分情報のうち１個以上
については、それらを保持する装置を設けず、最下層の
部分情報については、それぞれを保持する全ての装置を
設ける。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って、本発明
の鍵管理方法及びシステムの実施の形態を説明する。 ＜実施の形態１＞図１は、実施の形態１の分散デジタル
署名システムの構成を示すブロック図である。
の鍵管理方法及びシステムの実施の形態を説明する。 ＜実施の形態１＞図１は、実施の形態１の分散デジタル
署名システムの構成を示すブロック図である。
【００２２】図１において、１１ａ〜１１ｄで示された
ものは情報処理装置、１２は通信路、１３は通信路で接
続された複数の情報処理装置１１ａ〜１１ｄを含むグル
ープを示すものである。また、Ｋ0 は元の秘密鍵であ
り、Ｋ11〜Ｋ1nはＫ0 を秘密分散することにより生成し
た部分情報である。加入者０は点線で囲まれたグループ
における代表者で元の秘密鍵（グループとしての鍵）を
保持しており、加入者１１，１２，…，１ｎはグループ
内の一般加入者でありそれぞれＫ11，Ｋ12，…，Ｋ1nを
保持しており、これらはみな通信路により接続されてい
る。
ものは情報処理装置、１２は通信路、１３は通信路で接
続された複数の情報処理装置１１ａ〜１１ｄを含むグル
ープを示すものである。また、Ｋ0 は元の秘密鍵であ
り、Ｋ11〜Ｋ1nはＫ0 を秘密分散することにより生成し
た部分情報である。加入者０は点線で囲まれたグループ
における代表者で元の秘密鍵（グループとしての鍵）を
保持しており、加入者１１，１２，…，１ｎはグループ
内の一般加入者でありそれぞれＫ11，Ｋ12，…，Ｋ1nを
保持しており、これらはみな通信路により接続されてい
る。
【００２３】該グループにおいて、グループに属する加
入者がグループとしてデジタル署名を行おうとした場
合、該グループに与えられたあるいはグループ内で保持
するメッセージに対して、加入者０はＫ0を用いること
により単独で署名可能であるが、加入者０が不在である
かまたは署名するか否かの選択を一般加入者に委ねた場
合には、一般加入者１１〜１ｎのうちｔ1以上が合意す
ることにより、部分情報Ｋ11〜Ｋ1nのうちｔ1以上が集
まって多項式補間（式１）により元の秘密鍵Ｋ0が計算
され、該メッセージに対してデジタル署名を行うことが
可能となる。
入者がグループとしてデジタル署名を行おうとした場
合、該グループに与えられたあるいはグループ内で保持
するメッセージに対して、加入者０はＫ0を用いること
により単独で署名可能であるが、加入者０が不在である
かまたは署名するか否かの選択を一般加入者に委ねた場
合には、一般加入者１１〜１ｎのうちｔ1以上が合意す
ることにより、部分情報Ｋ11〜Ｋ1nのうちｔ1以上が集
まって多項式補間（式１）により元の秘密鍵Ｋ0が計算
され、該メッセージに対してデジタル署名を行うことが
可能となる。
【００２４】ただし、元の秘密鍵Ｋ0を分散する際に用
いた前述のしきい値スキームにおいて定めたしきい値が
ｔである（しきい値スキームにおいてＫ0）を定数項と
するｔ−１次の多項式を撰んだ）とすると、ｔ1はｔよ
りも大きな値であるものとする。また、（式１）におい
て、Ｋp(i)はＫ11〜Ｋ1nのうちのｔ1以上の部分情報Ｋ
1 a(b)（ｂ＝１，…，ｔ1；１＜＝ａ（ｂ）＜＝ｎ）か
ら任意の異なるｔ個を取りだした各部分情報であり、か
つしきい値スキームの多項式にｘp(i)（ｉ＝１，…ｔ；
１＜＝ｐ（ｉ）＝＜ｎ）を代入して得られた部分情報で
あるものとする。
いた前述のしきい値スキームにおいて定めたしきい値が
ｔである（しきい値スキームにおいてＫ0）を定数項と
するｔ−１次の多項式を撰んだ）とすると、ｔ1はｔよ
りも大きな値であるものとする。また、（式１）におい
て、Ｋp(i)はＫ11〜Ｋ1nのうちのｔ1以上の部分情報Ｋ
1 a(b)（ｂ＝１，…，ｔ1；１＜＝ａ（ｂ）＜＝ｎ）か
ら任意の異なるｔ個を取りだした各部分情報であり、か
つしきい値スキームの多項式にｘp(i)（ｉ＝１，…ｔ；
１＜＝ｐ（ｉ）＝＜ｎ）を代入して得られた部分情報で
あるものとする。
【００２５】
【数１】 これは、代表者である加入者０は自分の意志をグループ
の意志とすることができるのに対し、一般の加入者は一
定数以上の同意を得てはじめてグループとしての意志と
することができることを示す。
の意志とすることができるのに対し、一般の加入者は一
定数以上の同意を得てはじめてグループとしての意志と
することができることを示す。
【００２６】ただし、加入者ｈｉｈｍ…や部分情報Ｋhi
jmの“ｈ，ｉ，ｍ，ｍ，…”はそれぞれ、ｈが階層を示
し、ｉはｈｉｊｍ…の上位に位置する階層１の加入者、
ｊはｈｉｊｍ…の上位に位置する階層２の加入者、ｍは
ｈｉｊｍ…の上位に位置する階層３の加入者を示してい
る。例えば、階層２の加入者でその上位加入者が１３で
あれば２３ｊ（ｊ＝１，２，…）で、その加入者が保持
する部分情報はＫ23jとなり、その中の加入者２３７の
下位加入者であれば３３７ｍ（ｍ＝１，２，…）で、そ
の加入者が保持する部分情報はＫ333mとなる。
jmの“ｈ，ｉ，ｍ，ｍ，…”はそれぞれ、ｈが階層を示
し、ｉはｈｉｊｍ…の上位に位置する階層１の加入者、
ｊはｈｉｊｍ…の上位に位置する階層２の加入者、ｍは
ｈｉｊｍ…の上位に位置する階層３の加入者を示してい
る。例えば、階層２の加入者でその上位加入者が１３で
あれば２３ｊ（ｊ＝１，２，…）で、その加入者が保持
する部分情報はＫ23jとなり、その中の加入者２３７の
下位加入者であれば３３７ｍ（ｍ＝１，２，…）で、そ
の加入者が保持する部分情報はＫ333mとなる。
【００２７】＜実施の形態２＞図２は実施の形態１の秘
密鍵Ｋを暗号システムにおける復号鍵とした場合の構成
を示すものであり、Ｋ0 がグループの復号機であり、Ｋ
11，Ｋ12，…，Ｋ1nがＫ0 の部分情報である以外は実施
の形態１と同様の構成である。グループ宛に送られた暗
号分またはグループの所有データとして暗号化したメッ
セージに対して、代表者（加入者０）は単独でメッセー
ジの復号が可能であるが、一般加入者ｌｉの場合は一定
数ｔ1 以上が合意し、それぞれが秘密に保持する部分情
報Ｋ1iにより復号処理を行い、それらの結果を合成する
ことによりはじめてグループの暗号分を復号することが
可能となる。ｔ1 −１以下の一般加入者が集まって暗号
分を復号することは不可能である。
密鍵Ｋを暗号システムにおける復号鍵とした場合の構成
を示すものであり、Ｋ0 がグループの復号機であり、Ｋ
11，Ｋ12，…，Ｋ1nがＫ0 の部分情報である以外は実施
の形態１と同様の構成である。グループ宛に送られた暗
号分またはグループの所有データとして暗号化したメッ
セージに対して、代表者（加入者０）は単独でメッセー
ジの復号が可能であるが、一般加入者ｌｉの場合は一定
数ｔ1 以上が合意し、それぞれが秘密に保持する部分情
報Ｋ1iにより復号処理を行い、それらの結果を合成する
ことによりはじめてグループの暗号分を復号することが
可能となる。ｔ1 −１以下の一般加入者が集まって暗号
分を復号することは不可能である。
【００２８】＜実施の形態３＞図３において、１１ａ〜
１１ｊは情報処理装置であり、１２は通信路であり、１
３は通信路で接続された複数の情報処理装置１１ａ〜１
１ｊを含むグループを示す。また、グループの枠内に示
された２種類の破線は、グループ内の複数の情報処理装
置を含むサブグループ１４，１５である。
１１ｊは情報処理装置であり、１２は通信路であり、１
３は通信路で接続された複数の情報処理装置１１ａ〜１
１ｊを含むグループを示す。また、グループの枠内に示
された２種類の破線は、グループ内の複数の情報処理装
置を含むサブグループ１４，１５である。
【００２９】Ｋ0 は、元の秘密鍵（署名鍵）であり、グ
ループの署名鍵としてグループの代表者（加入者０とす
る）が保持する。Ｋ11〜Ｋ1nは、Ｋ0 を秘密分散するこ
とにより生成した部分情報で、それぞれ加入者０の下位
に位置する加入者（加入者１１，１２，…，１ｎとす
る）が保持しており、Ｋ211 ，Ｋ212 ，…，Ｋ21n'は、
部分情報Ｋ11を秘密分散することにより生成した部分情
報で、それぞれ加入者１１の下位に位置する加入者（加
入者２１１，１１２，…，２１ｎ’とする）が保持して
おり、ＫN12・・1，…，ＫN12・・n''は、部分情報Ｋ212 を
ｑ回（ｑ＞０）秘密分散することによって得られた部分
情報で、それぞれ加入者２１２のｑ段だけ下位の加入者
（加入者Ｎ１２…１，…，Ｎ１２…ｎ”とする）が保持
する。
ループの署名鍵としてグループの代表者（加入者０とす
る）が保持する。Ｋ11〜Ｋ1nは、Ｋ0 を秘密分散するこ
とにより生成した部分情報で、それぞれ加入者０の下位
に位置する加入者（加入者１１，１２，…，１ｎとす
る）が保持しており、Ｋ211 ，Ｋ212 ，…，Ｋ21n'は、
部分情報Ｋ11を秘密分散することにより生成した部分情
報で、それぞれ加入者１１の下位に位置する加入者（加
入者２１１，１１２，…，２１ｎ’とする）が保持して
おり、ＫN12・・1，…，ＫN12・・n''は、部分情報Ｋ212 を
ｑ回（ｑ＞０）秘密分散することによって得られた部分
情報で、それぞれ加入者２１２のｑ段だけ下位の加入者
（加入者Ｎ１２…１，…，Ｎ１２…ｎ”とする）が保持
する。
【００３０】ここに示すグループは、実施の形態１のよ
うなグループを下位の加入者に対して再帰的に設けてい
くことにより、実施の形態１のグループを多階層化した
ものであり、加入者０が属する階層を階層０、加入者１
ｉ（ｉ＝１，２，…）が属する階層を階層１，…とす
る。該グループにおいて、加入者がグループとしてデジ
タル署名を行おうとした場合、該グループに与えられた
あるいは該グループ内で保持するメッセージに対して以
下の条件で署名可能である。
うなグループを下位の加入者に対して再帰的に設けてい
くことにより、実施の形態１のグループを多階層化した
ものであり、加入者０が属する階層を階層０、加入者１
ｉ（ｉ＝１，２，…）が属する階層を階層１，…とす
る。該グループにおいて、加入者がグループとしてデジ
タル署名を行おうとした場合、該グループに与えられた
あるいは該グループ内で保持するメッセージに対して以
下の条件で署名可能である。
【００３１】１）加入者０は単独で署名可能 ２）加入者１１，１２，…，１ｎはそのうちの一定数ｔ
1 以上の合意があれば署名可能である。 ３）また、加入者１１が不在であるか下位加入者２１
１，２１２，…，２１ｊに署名するか否かの判断を委ね
た場合には、加入者２１１，２１２，…，２１ｊのうち
の一定数ｔ21以上が合意したときに限り、加入者１１の
代理としてグループの署名に加わることが可能となる。
ただし、加入者２１１，２１２，…，２１ｊがすべて合
意したとしてもグループとして署名することは不可能で
ある。
1 以上の合意があれば署名可能である。 ３）また、加入者１１が不在であるか下位加入者２１
１，２１２，…，２１ｊに署名するか否かの判断を委ね
た場合には、加入者２１１，２１２，…，２１ｊのうち
の一定数ｔ21以上が合意したときに限り、加入者１１の
代理としてグループの署名に加わることが可能となる。
ただし、加入者２１１，２１２，…，２１ｊがすべて合
意したとしてもグループとして署名することは不可能で
ある。
【００３２】４）さらに、下位に位置する階層のサブグ
ループの加入者は、一定数の合意によりそのサブグルー
プの代表者（例えば、図３中の加入者２１２とその下位
の加入者からなるサブグループにおいて、加入者２１２
は該サブグループの代表者となる）の代わりに署名に参
加することが可能となる。 ＜実施の形態４＞図４は、実施の形態３において元の秘
密鍵Ｋ0 を暗号の復号鍵とした場合であり、Ｋ11，
Ｋ12，…Ｋ1nが復号鍵Ｋ0 の部分情報であり、Ｋ211 ，
Ｋ212 ，…，Ｋ21j が復号鍵の部分情報Ｋ11の部分情報
である以外は、実施の形態３と同様の構成である。該グ
ループにおいて、加入者がグループ宛に送られた暗号文
またはグループ所有の暗号文を復号しようとした場合、
以下の条件で復号可能である。
ループの加入者は、一定数の合意によりそのサブグルー
プの代表者（例えば、図３中の加入者２１２とその下位
の加入者からなるサブグループにおいて、加入者２１２
は該サブグループの代表者となる）の代わりに署名に参
加することが可能となる。 ＜実施の形態４＞図４は、実施の形態３において元の秘
密鍵Ｋ0 を暗号の復号鍵とした場合であり、Ｋ11，
Ｋ12，…Ｋ1nが復号鍵Ｋ0 の部分情報であり、Ｋ211 ，
Ｋ212 ，…，Ｋ21j が復号鍵の部分情報Ｋ11の部分情報
である以外は、実施の形態３と同様の構成である。該グ
ループにおいて、加入者がグループ宛に送られた暗号文
またはグループ所有の暗号文を復号しようとした場合、
以下の条件で復号可能である。
【００３３】１）加入者０は単独で復号可能 ２）加入者１１，１２，…，１ｎはそのうちの一定数ｔ
1 以上の合意があれば復号可能である。 ３）また、加入者１１が不在であるか下位加入者２１
１，２１２，…，２１ｊに復号するか否かの判断を委ね
た場合には、加入者２１１，２１２，…，２１ｊのうち
の一定数ｔ21以上が合意したときに限り、加入者１１の
代理としてグループの復号に加わることが可能となる。
ただし、加入者２１１，２１２，…，２１ｊがすべて合
意したとしてもグループとして復号することは不可能で
ある。
1 以上の合意があれば復号可能である。 ３）また、加入者１１が不在であるか下位加入者２１
１，２１２，…，２１ｊに復号するか否かの判断を委ね
た場合には、加入者２１１，２１２，…，２１ｊのうち
の一定数ｔ21以上が合意したときに限り、加入者１１の
代理としてグループの復号に加わることが可能となる。
ただし、加入者２１１，２１２，…，２１ｊがすべて合
意したとしてもグループとして復号することは不可能で
ある。
【００３４】４）さらに、下位に位置する階層のサブグ
ループの加入者は、一定数の合意によりそのサブグルー
プの代表者の代わりに復号に参加することが可能とな
る。 ＜実施の形態５＞図５において５１は情報処理装置であ
るが、存在しない場合もあり得る。それ以外の構成は実
施の形態３と全く同様である。このような構成をとるこ
とにより、実施の形態３を代表者の存在しないグループ
１３’や、代表者の存在しないサブグループ１４’を含
むグループに適用することが可能となる。
ループの加入者は、一定数の合意によりそのサブグルー
プの代表者の代わりに復号に参加することが可能とな
る。 ＜実施の形態５＞図５において５１は情報処理装置であ
るが、存在しない場合もあり得る。それ以外の構成は実
施の形態３と全く同様である。このような構成をとるこ
とにより、実施の形態３を代表者の存在しないグループ
１３’や、代表者の存在しないサブグループ１４’を含
むグループに適用することが可能となる。
【００３５】例えば、グループの代表者である加入者０
が存在しなければ、常にグループ署名の最終決定は、階
層１に属する加入者またはサブグループの間で一定数以
上の合意を得ることによってなされるし、加入者１１が
存在しなければ、階層２に属する加入者またはサブグル
ープの間で一定数の合意を得ることによってなされる。
が存在しなければ、常にグループ署名の最終決定は、階
層１に属する加入者またはサブグループの間で一定数以
上の合意を得ることによってなされるし、加入者１１が
存在しなければ、階層２に属する加入者またはサブグル
ープの間で一定数の合意を得ることによってなされる。
【００３６】＜実施の形態６＞図６は実施の形態５の秘
密鍵Ｋ0 を暗号システムにおける復号鍵とした場合を示
すものであり、Ｋ0 がグループの復号鍵であり、Ｋ11，
Ｋ12，…がＫ0 の部分情報、Ｋ211 ，Ｋ212 ，…がＫ11
の部分情報…である以外は、実施の形態５と全く同様の
構成である。このような構成をとることにより、実施の
形態４を代表者の存在しないグループ１３’や、代表者
の存在しないサブグループ１４’を含むグループに適用
することが可能となる。
密鍵Ｋ0 を暗号システムにおける復号鍵とした場合を示
すものであり、Ｋ0 がグループの復号鍵であり、Ｋ11，
Ｋ12，…がＫ0 の部分情報、Ｋ211 ，Ｋ212 ，…がＫ11
の部分情報…である以外は、実施の形態５と全く同様の
構成である。このような構成をとることにより、実施の
形態４を代表者の存在しないグループ１３’や、代表者
の存在しないサブグループ１４’を含むグループに適用
することが可能となる。
【００３７】例えば、グループの代表者である加入者０
が存在しなければ、常にグループの暗号文の復号の最終
決定は、階層１に属する加入者またはサブグループの間
で一定数以上の合意を得ることによってなされるし、加
入者１１が存在しなければ、階層２に属する加入者また
はサブグループの間で一定数の合意を得ることによって
なされる。
が存在しなければ、常にグループの暗号文の復号の最終
決定は、階層１に属する加入者またはサブグループの間
で一定数以上の合意を得ることによってなされるし、加
入者１１が存在しなければ、階層２に属する加入者また
はサブグループの間で一定数の合意を得ることによって
なされる。
【００３８】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。また、本発明の目的は、前述
した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラ
ムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置
に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ
（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプロ
グラムコードを読出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。
トコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。また、本発明の目的は、前述
した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラ
ムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置
に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ
（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプロ
グラムコードを読出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。
【００３９】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。プログラムコードを供給
するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディス
ク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリ
カード，ＲＯＭなどを用いることができる。
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。プログラムコードを供給
するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディス
ク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリ
カード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【００４０】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４１】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
【００４２】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した処理に対応するプログラ
ムコードを格納することになる。
の記憶媒体には、先に説明した処理に対応するプログラ
ムコードを格納することになる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
代表者と一般加入者により構成されるグループに適した
階層構造の鍵管理方法及び暗号システム、分散デジタル
署名システムが構築可能となる。詳細には、秘密分散さ
れた鍵を用いる暗号システムにおいて、秘密分散の対象
となる鍵Ｋそのものを保持する加入者（上位加入者）と
鍵Ｋの部分情報Ｋ’i （ｉ＝１，２，…，ｎ）を保持す
る加入者とを設けることにより、鍵Ｋか、または一定数
ｔ1 以上の部分情報Ｋ’i を合成したものＫ’（＝Ｋ）
のいずれかをグループの鍵として使用可能となる。
代表者と一般加入者により構成されるグループに適した
階層構造の鍵管理方法及び暗号システム、分散デジタル
署名システムが構築可能となる。詳細には、秘密分散さ
れた鍵を用いる暗号システムにおいて、秘密分散の対象
となる鍵Ｋそのものを保持する加入者（上位加入者）と
鍵Ｋの部分情報Ｋ’i （ｉ＝１，２，…，ｎ）を保持す
る加入者とを設けることにより、鍵Ｋか、または一定数
ｔ1 以上の部分情報Ｋ’i を合成したものＫ’（＝Ｋ）
のいずれかをグループの鍵として使用可能となる。
【００４４】又、暗号システム及び分散デジタル署名シ
ステムにおいて、秘密鍵（署名鍵）を本発明の鍵管理シ
ステムで管理して、単独で署名可能な上位加入者と一定
数の合意なしには署名不可能な下位加入者の２階層を設
けることにより、グループの代表者（元の秘密鍵を保持
する加入者）の単独でのデジタル署名生成と、グループ
に属する所定数ｔ以上の一般加入者の参加によるデジタ
ル署名生成が可能となる。
ステムにおいて、秘密鍵（署名鍵）を本発明の鍵管理シ
ステムで管理して、単独で署名可能な上位加入者と一定
数の合意なしには署名不可能な下位加入者の２階層を設
けることにより、グループの代表者（元の秘密鍵を保持
する加入者）の単独でのデジタル署名生成と、グループ
に属する所定数ｔ以上の一般加入者の参加によるデジタ
ル署名生成が可能となる。
【００４５】又、鍵Ｋ0 を保持する加入者とＫ0 の部分
情報Ｋ1iを保持する加入者の他に、部分情報Ｋ1iを少な
くとも一回は秘密分散することによって得られる部分情
報Ｋ 2ij （ｊ＝１，２，…），Ｋ3ijm（ｍ＝１，２，
…），…を保持する加入者を設けることにより、所定数
以上の部分情報の合成で、その部分情報の元となる部分
情報あるいは元の鍵を求めることが可能となる。例え
ば、複数の階層をもつグループがあり、最上位の階層を
階層０、次に上位の階層を階層１…とする。このとき階
層０には元の秘密鍵を割り当て、階層１には元の鍵の秘
密分散することによって生成された部分情報を割り当
て、階層２には階層１の部分情報をさらに秘密分散する
ことによって生成された部分情報を割り当て、というよ
うに下位の階層になるに従ってより細分化された部分情
報が割り当てられているものとすると、階層ｎに属する
任意の部分情報は、それを秘密分散することにより生成
された階層ｎ＋１に属する部分情報のうちの所定数ｔ
n+1 以上を合成することにより求めることが可能とな
る。
情報Ｋ1iを保持する加入者の他に、部分情報Ｋ1iを少な
くとも一回は秘密分散することによって得られる部分情
報Ｋ 2ij （ｊ＝１，２，…），Ｋ3ijm（ｍ＝１，２，
…），…を保持する加入者を設けることにより、所定数
以上の部分情報の合成で、その部分情報の元となる部分
情報あるいは元の鍵を求めることが可能となる。例え
ば、複数の階層をもつグループがあり、最上位の階層を
階層０、次に上位の階層を階層１…とする。このとき階
層０には元の秘密鍵を割り当て、階層１には元の鍵の秘
密分散することによって生成された部分情報を割り当
て、階層２には階層１の部分情報をさらに秘密分散する
ことによって生成された部分情報を割り当て、というよ
うに下位の階層になるに従ってより細分化された部分情
報が割り当てられているものとすると、階層ｎに属する
任意の部分情報は、それを秘密分散することにより生成
された階層ｎ＋１に属する部分情報のうちの所定数ｔ
n+1 以上を合成することにより求めることが可能とな
る。
【００４６】又、暗号システム及び分散デジタル署名シ
ステムにおいて、秘密鍵（署名鍵）を上記鍵管理システ
ムで管理して多階層化することにより、グループの代表
者（元の秘密鍵を持つ）は単独で暗号化／復号またはデ
ジタル署名を生成でき、所定数ｔ以上の一般加入者（秘
密鍵の部分情報を持つ）の参加により代表者に代わって
暗号化／復号またはデジタル署名を生成可能な他、階層
ｎのサブグループ（ある部分情報を保持する加入者を代
表とし、その部分情報を秘密分散することにより生成さ
れた部分情報を保持する加入者により構成されるグルー
プ）に属する一般加入者は所定数ｔn+1 以上の参加によ
りそのサブグループの代表者（上位階層のグループまた
はサブグループにおける一般加入者の一人）の代理とし
て暗号化／復号または署名に参加することが可能とな
る。
ステムにおいて、秘密鍵（署名鍵）を上記鍵管理システ
ムで管理して多階層化することにより、グループの代表
者（元の秘密鍵を持つ）は単独で暗号化／復号またはデ
ジタル署名を生成でき、所定数ｔ以上の一般加入者（秘
密鍵の部分情報を持つ）の参加により代表者に代わって
暗号化／復号またはデジタル署名を生成可能な他、階層
ｎのサブグループ（ある部分情報を保持する加入者を代
表とし、その部分情報を秘密分散することにより生成さ
れた部分情報を保持する加入者により構成されるグルー
プ）に属する一般加入者は所定数ｔn+1 以上の参加によ
りそのサブグループの代表者（上位階層のグループまた
はサブグループにおける一般加入者の一人）の代理とし
て暗号化／復号または署名に参加することが可能とな
る。
【００４７】又、鍵管理方法及び暗号システム、分散デ
ジタル署名システムにおいて、最後に秘密分散してでき
た部分情報以外のうちの少なくとも１個については保持
する加入者を設けないことにより、ある部分情報（元の
鍵あるいは部分情報の元となる部分情報）を保持する加
入者が存在しないサブグループを存在させ、該サブグル
ープにおいては、その部分情報が持つ役割はその下位の
階層の属する所定数以上の部分情報の合成によってのみ
実現可能となる。
ジタル署名システムにおいて、最後に秘密分散してでき
た部分情報以外のうちの少なくとも１個については保持
する加入者を設けないことにより、ある部分情報（元の
鍵あるいは部分情報の元となる部分情報）を保持する加
入者が存在しないサブグループを存在させ、該サブグル
ープにおいては、その部分情報が持つ役割はその下位の
階層の属する所定数以上の部分情報の合成によってのみ
実現可能となる。
【００４８】以上のように本発明では、複数の加入者か
らなるグループにおいて、加入者のグループ内での地位
に応じて、各加入者に与える署名生成または暗号文復号
に関与できる度合いを階層的に分類・管理できる分散署
名システムまたは暗号システムを構築することができ
る。この方式は従来の分散認証システムのように、単に
所定数ｔ以上の加入者の合意により署名生成や復号処理
が可能なだけでなく単独での処理が可能な加入者や、所
定数ｔN の合意によってある加入者の代理を行うことが
できる加入者を設けることにより、組織での運用により
適した分散認証システムとなっている。
らなるグループにおいて、加入者のグループ内での地位
に応じて、各加入者に与える署名生成または暗号文復号
に関与できる度合いを階層的に分類・管理できる分散署
名システムまたは暗号システムを構築することができ
る。この方式は従来の分散認証システムのように、単に
所定数ｔ以上の加入者の合意により署名生成や復号処理
が可能なだけでなく単独での処理が可能な加入者や、所
定数ｔN の合意によってある加入者の代理を行うことが
できる加入者を設けることにより、組織での運用により
適した分散認証システムとなっている。
【図１】実施の形態１の分散デジタル署名システムの構
成及び鍵管理と認証手続きを説明する図である。
成及び鍵管理と認証手続きを説明する図である。
【図２】実施の形態２の暗号システムの構成及び鍵管理
と復号手続きを説明する図である。
と復号手続きを説明する図である。
【図３】実施の形態３の分散デジタル署名システムの構
成及び鍵管理と認証手続きを説明する図である。
成及び鍵管理と認証手続きを説明する図である。
【図４】実施の形態４の暗号システムの構成及び鍵管理
と復号手続きを説明する図である。
と復号手続きを説明する図である。
【図５】実施の形態５の分散デジタル署名システムの構
成及び鍵管理と認証手続きを説明する図である。
成及び鍵管理と認証手続きを説明する図である。
【図６】実施の形態６の暗号システムの構成及び鍵管理
と復号手続きを説明する図である。
と復号手続きを説明する図である。
【図７】従来の分散認証方式における鍵の配送を説明す
る図である。
る図である。
１１ 情報処理装置 １２ 通信路 １３ 通信路により接続された複数の情報処理装置を含
むグループ １４，１５ 複数の情報処理装置を含むサブグループ ５１ 情報処理装置
むグループ １４，１５ 複数の情報処理装置を含むサブグループ ５１ 情報処理装置
Claims (10)
- 【請求項１】 通信路によって接続された複数の情報処
理装置を含む情報通信システム上で機能する鍵管理方法
において、 秘密の鍵Ｋを保持する１個以上の第１の加入者と、元の
秘密鍵Ｋを秘密分散することにより生成した部分情報Ｋ
1i（ｉ＝１，２，…）のうち１個以上を秘密に保持する
複数の第２の加入者とを設け、 前記第１の加入者は自分の鍵Ｋを情報通信システムの鍵
とすることが出来るのに対し、前記第２の加入者は所定
数以上の部分情報Ｋ1iを集めてはじめて情報通信システ
ムの鍵とすることを特徴とする鍵管理方法。 - 【請求項２】 前記部分情報をさらに秘密分散すること
によって生成した部分情報Ｋ2ij （ｊ＝１，２，…），
Ｋ3ijm（ｍ＝１，２，…），…のうちの１個以上を秘密
に保持する複数の第３，第４，…の加入者を設け、 前記第３，第４，…の加入者は、それぞれ所定数以上の
部分情報Ｋ2ij ，Ｋ3i jm，…を集めてはじめて上層加入
者の部分情報Ｋ1i，Ｋ2ij ，…とすることを特徴とする
請求項１記載の鍵管理方法。 - 【請求項３】 元の秘密鍵Ｋまたは最下層を除く中間階
層の部分情報のうち１個以上のついては、それらを保持
する加入者を設けず、 最下層の部分情報については、それぞれを保持する全て
の加入者を設けることを特徴とする請求項２記載の鍵管
理方法。 - 【請求項４】 前記情報通信システムは、分散デジタル
署名システム及び暗号システムのいずれかであることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の鍵管
理方法。 - 【請求項５】 通信路によって接続された複数の情報処
理装置を含む分散デジタル署名システムであって、 通信路によって接続された、秘密の鍵Ｋを保持する１個
以上の第１の装置と、元の秘密鍵Ｋを秘密分散すること
により生成した部分情報Ｋ1i（ｉ＝１，２，…）のうち
１個以上を秘密に保持する複数の第２の装置とを設け、 前記第１の装置からは自分単独で署名をすることができ
るのに対し、前記第２の装置は所定数以上の合意があっ
てはじめて署名をすることができることを特徴とする分
散デジタル署名システム。 - 【請求項６】 前記部分情報をさらに秘密分散すること
によって生成した部分情報Ｋ2ij （ｊ＝１，２，…），
Ｋ3ijm（ｍ＝１，２，…），…のうちの１個以上を秘密
に保持する複数の第３，第４，…の装置を設け、 前記第３，第４，…の装置は、それぞれ所定数以上の合
意があってはじめて上層装置の意向となることを特徴と
する請求項５記載の分散デジタル署名システム。 - 【請求項７】 元の秘密鍵Ｋまたは最下層を除く中間階
層の部分情報のうち１個以上については、それらを保持
する装置を設けず、 最下層の部分情報については、それぞれを保持する全て
の装置を設けることを特徴とする請求項６記載の分散デ
ジタル署名システム。 - 【請求項８】 通信路によって接続された複数の情報処
理装置を含む暗号システムであって、 通信路によって接続された、秘密の鍵Ｋを保持する１個
以上の第１の装置と、元に秘密鍵Ｋを秘密分散すること
により生成した部分情報Ｋ1i（ｉ＝１，２，…）のうち
１個以上を秘密に保持する複数の第２の装置とを設け、 前記第１の装置では自分単独で暗号化及び復号をするこ
とができるのに対し、前記第２の装置は所定数以上の部
分情報Ｋ1iを集めてはじめて暗号化及び復号をすること
ができることを特徴とする暗号システム。 - 【請求項９】 前記部分情報をさらに秘密分散すること
によって生成した部分情報Ｋ2ij （ｊ＝１，２，…），
Ｋ3ijm（ｍ＝１，２，…），…のうちの１個以上を秘密
に保持する複数の第３，第４，…の装置を設け、 前記第３，第４，…の装置は、それぞれ所定数以上の部
分情報Ｋ2ij ，Ｋ3ijm，…を集めてはじめて上層装置の
部分情報Ｋ1i，Ｋ2ij ，…とすることを特徴とする請求
項８記載の暗号システム。 - 【請求項１０】 元の秘密鍵Ｋまたは最下層を除く中間
階層の部分情報のうち１個以上については、それらを保
持する装置を設けず、 最下層の部分情報については、それぞれを保持する全て
の装置を設けることを特徴とする請求項９記載の暗号シ
ステム。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP8351565A JPH10198272A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 階層を有する鍵管理方法及び暗号システム、分散デジタル署名システム |
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