JPH10268765A - データ送達確認方法 - Google Patents

データ送達確認方法

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JPH10268765A
JPH10268765A JP9076876A JP7687697A JPH10268765A JP H10268765 A JPH10268765 A JP H10268765A JP 9076876 A JP9076876 A JP 9076876A JP 7687697 A JP7687697 A JP 7687697A JP H10268765 A JPH10268765 A JP H10268765A
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JP
Japan
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data
way function
reception
fragment
received
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Application number
JP9076876A
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English (en)
Inventor
Yoshiki Samejima
吉喜 鮫島
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Hitachi Software Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Software Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Software Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Software Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送受信者間でデータを送受信する場合に、正
当な送信者から送られたデータを正当な受信者が正しく
受信したことを証明することができ、データの受信確認
書としての証拠を確立すること。 【解決手段】 文書やマルチメディアコンテンツなどの
データ、暗号化したデータまたは暗号化したデータを復
号する鍵を複数に分割し、送信側装置から受信側装置に
複数回に分割して送る際、受信側装置は1分割片を受信
するたびに、あるデータに一方向性関数を前回より少な
い回数適用した結果である、分割片受信確認データを送
信側装置に送り返しながらデータ片を受信し、送信側装
置は正しい分割片受信確認データを受け取ったこと確認
した後、次の分割片を送ることにより全体の文書受信確
認を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファイル、電子メ
ッセージ、文書、マルチメディアコンテンツなどのコン
ピュータデータをネットワークを使って送信する際、受
信側装置がデータを受信したことを後日否認できないよ
うにするデータ送達確認方法に関する。
【0002】
【従来の技術】インターネットでの電子メールプログラ
ムであるsendmailシステムは、受信側装置のメールボッ
クスに電子メールを格納した後、Return-Receipt-Toフ
ィールドに指定された受信確認書受取者に受信確認書を
送信する。受信確認書には、電子メールのヘッダ部、つ
まり、送信者,受信者,発信日時,電子メールタイト
ル,伝送途中の電子メールゲートウェイ名とゲートウェ
イ通過日時などが含まれている。また、製品ではなくア
イデア・研究レベルでは、受信した電子メールメッセー
ジに受信日時,発信者,受信側装置などの関連情報を付
加してディジタル署名を生成、これを受信確認書として
発信者に送り返す方法が知られている。
【0003】なお、ディジタル署名、メッセージダイジ
ェストについては、J.Linn作成の「Privacy Enhancemen
t for Internet Electronic Mail:Part I: Message Enc
ryption and Authentication Procedures」(Internet R
equest for Comments 1421)に詳しい解説がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記sendmail
システムでは、受信確認書は単なるデータであり、簡単
に偽造できてしまう可能性があるため、受信確認書とし
て証拠能力に乏しかった。このため、メールが途中で紛
失せず確実に届いたかどうかの確認は可能であっても、
受信者が受けとった証拠としての能力は乏しく、受信確
認書は誰かが偽造したものであり受信者が受け取った覚
えがないと虚偽の発言をしても、それを否定することは
できないという問題があった。
【0005】また、従来のシステムでは、受信者が故意
にディジタル署名を生成しなかったり、誤ったディジタ
ル署名を生成した場合、受信確認書そのものが受け取れ
なくなってしまう可能性があった。
【0006】本発明の目的は、送受信者間で受信される
データの受信確認書としての証拠の確立と、正当な送信
者から送られるデータを正当な受信者が、受信したこと
を証明することができるデータ送達確認方法を提供する
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
に、本発明は、基本的には、文書やマルチメディアコン
テンツなどのデータ、暗号化したデータまたは暗号化し
たデータを復号する鍵を複数に分割し、送信側装置から
受信側装置に複数回に分割して送る際、受信側装置は1
分割片を受信するたびに、あるデータに一方向性関数を
前回より少ない回数適用した結果である、分割片受信確
認データを送信側装置に送り返しながらデータ片を受信
し、送信側装置は正しい分割片受信確認データを受け取
ったことを確認した後、次の分割片を送ることにより全
体の文書受信確認を行うことを特徴とする。
【0008】ここで、「数1」,「数2」,「数3」を
下記のように定義し、本発明を説明すると、次の通りで
ある。
【0009】
【数1】
【0010】
【数2】
【0011】
【数3】
【0012】送信側装置は、送信データを分割して、1
つずつ送る。1つ1つの送信データ片に対する受信確認
データを受け取った後、次のデータ片を送信する。ただ
し、1つ1つのデータ片に対するディジタル署名を生成
して、確認していたのでは、処理コストが大きくなるの
で、一方向性関数を組み合わせることで、処理コストを
小さくする。
【0013】(1)受信側装置は乱数rを生成し、「数
1」を計算する。ここで、hはハッシュ関数(または一
方向性関数、またはメッセージダイジェスト関数)であ
り、「数1」はrにhをN回適応したことを示す。Nは
発信者と受信者が合意した自然数である。
【0014】(2)受信側装置は、「数1」と自分の名前
を合わせたものにディジタル署名をして、送信側装置に
送る。
【0015】(3)送信側装置は、送信データをN個に分
割して、以下の(4)、(5)、(6)をi=0からi=N−
1まで繰り返しながら、データ片を順に1個ずつ受信側
装置に送る。
【0016】(4)送信側装置は、1つのデータ片を受信
側装置に送る。
【0017】(5)受信側装置は、これまで受け取ったデ
ータ片と今回受け取ったデータ片とを合わせたデータの
メッセージダイジェストを計算する。このメッセージダ
イジェストと「数2」との排他的論理和を送信側装置に
送る。
【0018】(6)送信側装置は、これまで送ったデータ
のメッセージダイジェストと受信側装置が送ったデータ
の排他的論理和に「数3」を適用し、最初の「数1」に
等しいか確認する。等しければ(4)に戻り、送信を続行
し、異なれば送信を中止する。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
用いて詳細に説明する。
【0020】図1は、本発明を適用したシステムの全体
構成を示す図である。101は送信者のコンピュータ1
02と受信者のコンピュータ103とを接続するネット
ワークである。102は送信者のコンピュータ、103
は受信者のコンピュータを示す。それぞれネットワーク
101に接続している。
【0021】図2は、送信者のコンピュータ102と受
信者のコンピュータ103とのやりとりを摸式的に示し
た図である。
【0022】まず、ステップ201は、送信側から受信
側に向けて、送信者名Sとデータ分割数Nとデータmの
メッセージダイジェストH(m)を送信することを示す。
【0023】次にステップ202は、受信側から送信側
に向けて、乱数rに一方向性関数をN回適用したもので
ある「数1」と送信者名Sと受信者名Rとデータ分割数
NとデータmのメッセージダイジェストH(m)、及びこ
れらに対するディジタル署名を送信することを示す。
【0024】次のステップ203は、送信側から受信側
に向けて、分割されたデータのうちの1つmiを送信す
ることを示す。
【0025】最後のステップ204は、受信側から送信
側に向けて、m0からmiまでのメッセージダイジェスト
h(m0, ..., mi)と乱数rに一方向性関数を「N−i
−1」回適用した「数2」の排他的論理和を送信するこ
とを示す。なお、ステップ203とステップ204はN
回繰り返す。
【0026】図3は、送信者のコンピュータ102と受
信者のコンピュータ103の内部構成を示す図である。
同図において、301はコンピュータ102,103に
接続したネットワークであり、図1の101に対応す
る。302は通信器であり、コンピュータからネットワ
ーク301にデータを送信したり、逆にネットワーク3
01から来たデータを受信し、コンピュータ内部に取り
込む。303はデータ格納器であり、送信者のコンピュ
ータ102から受信者のコンピュータ103にN個に分
割して送るデータを格納する。
【0027】304はディジタル署名の生成・検証器で
あり、与えられたデータの署名を作成したり、データと
署名を与えると署名が正しいかどうか検証する。305
は乱数生成器である。306はCPUであり、他の構成
部品を利用して、データの送信、受信確認処理を行う。
307は一方向性関数器であり、与えられたデータのメ
ッセージダイジェストを生成する。308はメモリであ
り、各種データを格納する。
【0028】309は受信確認書保管器であり、データ
の送信・受信確認処理した結果である受信確認書を格納
する。
【0029】図4〜図7は送信者のコンピュータ102
と受信者のコンピュータ103の間でやりとりされるデ
ータの構造を示す図であり、図4は図2のステップ20
1で送受信される通信パケットの内容を示すものであ
る。図4の通信パケットは、401の送信者名S、40
2のデータ分割数N、403の送信データmのメッセー
ジダイジェストH(m)から構成される。
【0030】図5は、図2のステップ202で示される
送受信される通信パケットの内容を示すものであり、5
01の乱数rに一方向性関数hをN回適用したものであ
る「数1」のデータ、502の前記「送信者名S」40
1に等しい送信者名S、503の受信者名R、504の
「データ分割数N」402に等しいデータ分割数N、メ
ッセージダイジェストH(m)に等しい505の送信デー
タのメッセージダイジェストH(m)、前記501,50
2,503,504,505に対する署名506から構
成される。
【0031】図6は、図2のステップ203で送受信さ
れる通信パケットの内容を示す図であり、ここで示され
ているのは、分割されたデータのうちの1つmiであ
る。
【0032】図7は、図2のステップ204で送受信さ
れる通信パケットの内容を示す図であり、m0からmi
でのメッセージダイジェストh(m0, ..., mi)と乱数
rに一方向性関数hを「N−i−1」回適用した「数
2」の排他的論理和である。
【0033】以下、図8のフローチャートに従ってデー
タ送信に伴う受信確認書処理について説明する。
【0034】図8は、本発明の全体の処理の流れを示す
フローチャートである。
【0035】まず、ステップ801において、送信側コ
ンピュータ102は図4に示した通信パケット、つま
り、送信者名S、データ分割数N、データのメッセージ
ダイジェストH(m)を受信側コンピュータ103に送
る。
【0036】続くステップ802において、受信側コン
ピュータ103は図5に示した通信パケット、つまり、
乱数rに一方向性関数をN回適用した「数1」のデー
タ、ステップ801で受信した送信者S、受信者名R、
データ分割数N、データのメッセージダイジェストH
(m)とこれらに対する署名を送信側コンピュータ102
に送る。なお、これは図2のステップ202に相当す
る。
【0037】次にステップ803において、送信側コン
ピュータ102と受信側コンピュータ103は図6、7
に示した通信パケット、つまり、分割された送信データ
の1つmiと、m0からmiまでのメッセージダイジェス
トh(m0, ..., mi)と乱数rに一方向性関数を「N−
i−1」回適用した「数2」の排他的論理和を送り合
う。なお、これは図2のステップ203とステップ20
4に相当する。
【0038】最後にステップ804において、送信側コ
ンピュータ102は図5の通信パケットと受信確認書を
自コンピュータ102内に格納する。
【0039】図9は、図8のステップ801に当たる送
信側コンピュータ102の処理を詳細に示すフローチャ
ートである。
【0040】まず、ステップ901では、データの分割
数Nを決め、メモリ308に格納する。
【0041】分割数の決め方には幾つかあり、例えば次
の方法がある。 (1)予めシステム構成時に決めておいて、それを使う。 (2)データの大きさに応じて決める。例えば、送信デー
タサイズを1Kバイトで割った商。ただし、余りが出た
場合は「1」を加える。
【0042】続くステップ902では、送信データをN
個に分割、それぞれをデータ格納器303に格納する。
【0043】分割の方法には幾つかあり、例えば次の方
法がある。 (1)N等分する。等分できない場合は、最後の分割片が
大きくなり、最初のN−1個は等しくなるように分割す
る。 (2)データの分割数Nを上記(2)のデータの大きさに応
じて決めた場合は、データを割ったサイズである1Kバ
イトずつに分ける。余りが出た場合は、最後の分割片は
1Kバイト未満のままにしておく。分割したデータ片を
順にm0から次の「数4」と参照する。
【0044】
【数4】
【0045】続くステップ903では、データ全体のメ
ッセージダイジェストH(m)を、一方向性関数器307
を使って計算する。
【0046】次のステップ904では、図4の通信パケ
ットを生成して、通信器302を使ってネットワーク3
01に送り出す。通信パケットは、「送信者名S」40
1、「データ分割数N」402、送信データの「メッセ
ージダイジェストH(m)」403から構成される。
【0047】図10は、図8のステップ802に相当す
る受信側コンピュータ103の処理を詳細に説明するフ
ローチャートである。
【0048】まず、ステップ1001では、送信側コン
ピュータ102から送られてきた図4の通信パケットを
受信し、メモリ308に格納する。次のステップ100
2では、乱数生成器305を使って乱数を生成、メモリ
308に格納する。生成した乱数をrとする。
【0049】ステップ1003では、一方向性関数器3
07を使って、乱数rに一方向性関数hをN回適用して
「数1」を計算する。
【0050】ステップ1004では、ステップ1003
の「数1」の計算結果と送信者名Sと自分の名前である
受信者名Rと分割数Nとステップ1001でメモリ30
8に格納した図4の通信パケット中の「メッセージダイ
ジェストH(m)」403に対するディジタル署名を署名
生成・検証304を使って生成する。
【0051】ステップ1005では、図5の通信パケッ
トを生成して、通信器302を使ってネットワーク30
1に送り出す。通信パケットは、「数1」の計算結果5
01との「送信者名S」502と「受信者名R」503
と「分割数N」504とデータの「メッセージダイジェ
ストH(m)」505とステップ1004で生成したディ
ジタル署名506から構成され、図2のステップ202
の通信パケットに相当する。
【0052】次に、図11、12、13を使って、図8
のステップ803に相当する処理を説明する。
【0053】この処理は、N回のループ処理であり、以
下、第i (i=0, ..., N−1)回目の処理として説明
する。
【0054】図11は、送信側コンピュータ102の処
理を詳細に示すフローチャートであり、ステップ110
1では、i番目のデータを図6の通信パケットを使って
送信する。この通信パケットは図2のステップ203の
通信パケットに相当する。
【0055】図12は、受信側コンピュータ103の処
理を詳細に示すフローチャートである。
【0056】ステップ1201では、先の通信パケット
を受信し、データ格納器303に格納する。この時点で
データ格納器303にはm0からmiまでのデータ片が格
納されている筈である。
【0057】ステップ1202では、データ格納器30
3にあるm0からmiまでのデータのメッセージダイジェ
ストh(m0, ..., mi)を一方向性関数器307を使っ
て計算する。
【0058】ステップ1203では、乱数rに一方向性
関数器307を使って、「数2」を計算する。ここで、
「数2」は乱数rに一方向性関数hを「N−i−1」回
適用した結果である。
【0059】ステップ1204では、図6の通信パケッ
トを生成して、通信器302を使ってネットワーク30
1に送り出す。通信パケットはステップ1202の結果
であるh(m0, ..., mi)とステップ1205の結果で
ある「数2」の排他的論理和である。この通信パケット
は図2のステップ204の通信パケットに相当する。
【0060】図13は、送信側コンピュータ102の処
理を詳細に示すフローチャートである。
【0061】ステップ1301では先の通信パケットを
受信して、メモリ308に格納する。ステップ1302
では、データ格納器303に格納してあるデータのう
ち、m0からmiまでのメッセージダイジェストh(m0,
..., mi)を一方向性関数器307を使って計算する。
ステップ1303ではステップ1302の処理結果h
(m0, ..., mi)とステップ1301での受信データと
の排他的論理和を計算する。
【0062】受信側コンピュータ103が正しく処理し
て送信していれば、この排他的論理和の結果は次の「数
5」に等しくなる筈である。
【0063】
【数5】
【0064】次にステップ1304では、ステップ13
03の排他的論理和の結果に、一方向性関数を「i+
1」回適用して、最初に受信した通信パケットである図
5の501の「数1」のデータと比較する。受信側コン
ピュータ103が正しく処理して、送信していれば、次
の「数6」に等しくなり、最初に受信した通信パケット
と一致する。
【0065】
【数6】
【0066】次に、ステップ1305では、ステップ1
304の比較結果が一致すれば、受信側コンピュータ1
03が正しく処理しているものとして処理を続行し、i
を1つ増やして次のステップである図11の処理に移行
する。比較の結果が異なれば、受信側コンピュータ10
3が正しく処理していないと判断して、全体の処理を中
止する。
【0067】図14は、i (i=0, ..., N−1)のN
回の図11、12、13のループ処理を終えた後の送信
側コンピュータ102の処理を示すフローチャートであ
る。
【0068】ステップ手1401では、最初に受信した
図5の通信パケットと、最後、つまりi=N−1の時の
ステップ1303の処理結果である「数7」のデータを
受信確認書として、受信確認書保管器309に保管す
る。
【0069】
【数7】
【0070】次に、本発明の第2の実施の形態を説明す
る。
【0071】前記第1の実施の形態では、図9で説明し
たように、メッセージはほぼ等分に分割されていた。し
かし、送るメッセージの重要度によってはデータ内の重
要な部分は少しずつデータを送り、細かく確認をとりな
がらデータの受信確認をすることも必要となってくる。
【0072】図15を用いて送信するデータの分割を可
変にして送信する方法を説明する。第1の実施の形態と
の違いは、図2で示されるステップ201とステップ2
02の部分に該当する。ここでは、そのステップ20
1、202に該当する部分について説明する。
【0073】第1の実施の形態では、送信側コンピュー
タ102はデータ分割数Nだけを送っていたが、代わり
にデータの分割方法、つまり、N個に分割した各データ
の長さ「数8」から「数9」を送る。
【0074】
【数8】
【0075】
【数9】
【0076】さらに、「数10」で示すデータのメッセ
ージダイジェストを作成する時の一方向性関数Hの識別
子も送信する。
【0077】
【数10】
【0078】受信側コンピュータ103は、第1の実施
の形態で説明したデータ分割数Nに変えて、「数8」か
ら「数9」を送る。そしてさらに、「数10」で示され
る「送られてきた一方向性関数H(・)の識別子」と「数
11」で示される「乱数rに適用する一方向性関数hの
識別子」を送る。
【0079】
【数11】
【0080】他の部分は第1の実施の形態と同じであ
る。
【0081】以上の実施形態によれば、第1に送信者が
保管している受信確認書である、図5の通信パケットと
乱数rにより、正当な受信者がデータを正しく受信した
ことを証明することができる。これは、本来、受信者し
か知らない乱数rを送信者が知っているからである。
【0082】送信者は、乱数rに一方向性関数をN回適
用して得られる「数1」のデータを受信者の署名付き通
信パケット501として受信しているが、一方向性関数
の性質からして、次の「数12」をわかっても、乱数r
を計算することは不可能である。
【0083】
【数12】
【0084】この点から送信者が乱数rを知っていると
いうことは、先の実施例で示した送信者のコンピュータ
102と受信者のコンピュータ103のやりとりを通し
て得られたことになるので、受信者がデータを受けとっ
たことの証拠となる。
【0085】受信者が悪意を持っており、途中のi番回
まで処理を終え、やりとりを止める可能性もある。しか
し、それでも送信者は「数2」のデータを保持している
ので、受信者がm0からmiまでのデータを受けとった証
拠となる。
【0086】また、第2の実施の形態で示したように、
データを等分に分割するのではなく、可変長に分割する
ことで、重要な部分のデータを細かく分割して送信、確
認をとることで、よりきめ細かな受信確認を行うことが
でき、受信者が不正な処理を行った場合、重要な情報の
流出を少なくすることができる。
【0087】さらに第2の実施の形態では、一方向性関
数の識別子(H,h)を含めて、受信者がディジタル署名
しているので、後日どの一方向性関数を使ったのかがは
っきりわかり、署名確認書の証拠能力を向上することが
できる。
【0088】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、送受信者間でデータを送受信する場合に、正
当な送信者から送られたデータを正当な受信者が正しく
受信したことを証明することができ、データの受信確認
書としての証拠を確立することができる。
【0089】また、データを等分に分割するのではな
く、可変長に分割することで、重要な部分のデータを細
かく分割して送信、確認をとることで、よりきめ細かな
受信確認を行うことができ、受信者が不正な処理を行っ
た場合、重要な情報の流出を少なくすることができるな
どの優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したシステムの実施形態を示すシ
ステム構成図である。
【図2】送信側コンピュータと受信側コンピュータのデ
ータのやり取りを示す図である。
【図3】送信側コンピュータと受信側コンピュータの内
部構成を示す図である。
【図4】図2のステップ201で送受信される通信パケ
ットの内容を示す図である。
【図5】図2のステップ202で送受信される通信パケ
ットの内容を示す図である。
【図6】図2のステップ203で送受信される通信パケ
ットの内容を示す図である。
【図7】図2のステップ204で送受信される通信パケ
ットの内容を示す図である。
【図8】本発明の全体処理を示すフローチャートであ
る。
【図9】図8のステップ801における送信側コンピュ
ータの処理を示すフローチャートである。
【図10】図8のステップ802における受信側コンピ
ュータの処理を示すフローチャートである。
【図11】送信側コンピュータの処理の詳細を示すフロ
ーチャートである。
【図12】受信側コンピュータの処理の詳細を示すフロ
ーチャートである。
【図13】送信側コンピュータの処理の詳細を示すフロ
ーチャートである。
【図14】ループ処理を終えた後の送信側コンピュータ
の処理を示すフローチャートである。
【図15】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
101,301…ネットワーク、102…送信者のコン
ピュータ、103…受信者のコンピュータ、302…通
信器、303…データ格納器、304…署名生成・検証
器、305…乱数発生器、307…一方向関数器、30
9…受信確認書保管器。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 文書やマルチメディアコンテンツなどの
    データ、暗号化したデータまたは暗号化したデータを復
    号する鍵を複数に分割し、送信側装置から受信側装置に
    複数回に分割して送る際、受信側装置は1分割片を受信
    するたびに、あるデータに一方向性関数を前回より少な
    い回数適用した結果である、分割片受信確認データを送
    信側装置に送り返しながらデータ片を受信し、送信側装
    置は正しい分割片受信確認データを受け取ったことを確
    認した後、次の分割片を送ることにより全体の文書受信
    確認を行うことを特徴とするデータ送達確認方法。
  2. 【請求項2】 前記一方向性関数を適用するデータに関
    して、データ、暗号化したデータまたは復号鍵ごとに新
    たな乱数を生成し、これに一方向性関数を適用して分割
    片受信確認データを生成することを特徴とする請求項1
    記載のデータ送達確認方法。
  3. 【請求項3】 分割片受信確認データとして、あるデー
    タに一方向性関数を適用した結果とそれまで受信した分
    割片全体に一方向性関数を適用した結果との排他的論理
    和を用いることを特徴とする請求項1記載のデータ送達
    確認方法。
  4. 【請求項4】 分割片受信確認データの生成方法とし
    て、分割片受信のたび一方向性関数の適用回数を1回ず
    つ減らして分割片受信確認データを生成することを特徴
    とする請求項1記載のデータ送達確認方法。
  5. 【請求項5】 送信側装置と受信側装置の間でデータの
    分割片と分割片受信確認データの交換を行う前に、送信
    側装置が受信側装置にデータ全体に一方向性関数を適用
    した結果を含むデータを送り、受信側装置は受け取った
    データ全体に一方向性関数を適用した結果と、最初の分
    割片に対する分割片受信確認データにさらに一方向性関
    数を適用した結果を含むデータと、これらのデータに対
    するディジタル署名を送信側装置に送ることを特徴とす
    る請求項1記載のデータ送達確認方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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