JPH11122238A

JPH11122238A - ネットワークシステム

Info

Publication number: JPH11122238A
Application number: JP9284785A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kanai; 洋一金井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 1999-04-30
Anticipated expiration: 2017-10-17
Also published as: JP4216914B2

Abstract

(57)【要約】【課題】通信アルゴリズムが対称鍵暗号方式か、非対
称鍵暗号方式かに依存せずに、認証鍵を更新することが
できるネットワークシステムを提供する。【解決手段】（ｍ−１）番の内部認証鍵と、（ｎ−
１）番の外部認証鍵を用いて行なう相互認証が成立した
後に、サーバ３から乱数Ｒｋ１、Ｒｋ２をクライアント
２に送信し、前記相互認証に用いた（ｍ−１）番の内部
認証鍵と、（ｎ−１）番の外部認証鍵を用いて乱数Ｒｋ
１、Ｒｋ２を暗号化して、ｍ番の内部認証鍵とｎ番の外
部認証鍵を新たに生成して、不揮発性メモリに記憶す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はネットワークシス
テムに関し、特に、クライアントとサーバとの間の相互
認証に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平６−１５００８２号公報には、Ｉ
Ｃカードを所持したユーザが、このＩＣカードに記録さ
れている秘密情報を用い、通信回線を介しクライアント
からサーバに対して認証を要求する技術に関するもので
あり、非対称鍵暗号方式の暗号アルゴリズムを用いてＩ
Ｃカード内の秘密情報を変更する技術が開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術は、秘密鍵と公開鍵を用いる非対称鍵暗号方式の
暗号アルゴリズムをＩＣカードに搭載してＩＣカード内
の秘密情報を変更する技術が開示されているにとどま
り、対称鍵暗号方式を用いる場合にＩＣカード内の秘密
情報を変更するための技術はなんら開示されていない。

【０００４】この発明の目的は、通信アルゴリズムが対
称鍵暗号方式か、非対称鍵暗号方式かに依存せずに、認
証鍵を更新することができるネットワークシステムを提
供することにある。

【０００５】この発明の別の目的は、通信アルゴリズム
が対称鍵暗号方式か、非対称鍵暗号方式かに依存せず
に、内部認証鍵や外部認証鍵を更新することができるネ
ットワークシステムを提供することにある。

【０００６】この発明の別の目的は、少ない鍵更新処理
により安全に、内部認証鍵や外部認証鍵を更新すること
ができるネットワークシステムを提供することにある。

【０００７】この発明の別の目的は、通信アルゴリズム
が対称鍵暗号方式か、非対称鍵暗号方式かに依存せず
に、使用が稀である認証鍵により使用が頻繁な内部認証
鍵や外部認証鍵を安全に更新することができるネットワ
ークシステムを提供することにある。

【０００８】この発明の別の目的は、更新後の新たな認
証鍵を記憶媒体外に漏らすことなく認証鍵を安全に更新
することができるネットワークシステムを提供すること
にある。

【０００９】この発明の別の目的は、ネットワークシス
テムを低コストで構築することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、通信回線を介して接続されているクライアントとサ
ーバとの間の相互認証に使用する認証鍵を格納している
記憶媒体をユーザが所持し、この記憶媒体と前記クライ
アントを接続して、前記認証鍵を用いた前記相互認証を
行なった後、前記認証鍵に基づいてセッション鍵を生成
して暗号化通信を行なうネットワークシステムであっ
て、前記認証鍵は前記記憶媒体に複数個記憶して、定期
または不定期に更新して用い、この更新を前記複数の認
証鍵のうちいずれかのものに対して行なうには、少なく
とも当該認証鍵以外の前記認証鍵を用いて行なう前記相
互認証が成立した後に、前記サーバから乱数を前記クラ
イアントに送信し、前記相互認証に用いた前記認証鍵を
用いて前記乱数から更新にかかる前記認証鍵を新たに生
成して前記記憶媒体に記憶することにより行なうもので
あることを特徴とするものである。

【００１１】従って、相互認証が成立した後に、サーバ
から乱数をクライアントに送信し、相互認証に用いた認
証鍵を用いて乱数から更新にかかる認証鍵を新たに暗号
化や復号化などで生成することができるので、通信アル
ゴリズムが対称鍵暗号方式か、非対称鍵暗号方式かに依
存せずに、認証鍵を更新することができる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、記憶媒体は、ク
ライアントがサーバを認証するための認証鍵である外部
認証鍵と、前記サーバが前記クライアントを認証するた
めの認証鍵である内部認証鍵とをいずれも識別番号を付
して複数個ずつ記憶していて、前記内部認証鍵および前
記外部認証鍵を用いて相互認証を行なうものであること
を特徴とするものである。

【００１３】従って、相互認証が成立した後に、サーバ
から乱数をクライアントに送信し、相互認証に用いた内
部認証鍵を用いて乱数から更新にかかる内部認証鍵、外
部認証鍵を新たに生成することができるので、通信アル
ゴリズムが対称鍵暗号方式か、非対称鍵暗号方式かに依
存せずに、内部認証鍵、外部認証鍵を更新することがで
きる。

【００１４】請求項３に記載の発明は、複数の内部認証
鍵のうち識別番号がｍ番のものを更新するには、外部認
証鍵と少なくともこのｍ番の内部認証鍵以外の内部認証
鍵とを用いて行なう相互認証が成立した後に、サーバか
ら乱数をクライアントに送信し、前記クライアントは前
記相互認証に用いた内部認証鍵を用いて前記乱数から前
記ｍ番の内部認証鍵を新たに生成して記憶媒体に記憶す
ることにより行なうものであることを特徴とするもので
ある。

【００１５】従って、通信アルゴリズムが対称鍵暗号方
式か、非対称鍵暗号方式かに依存せずに、識別番号がｍ
番の内部認証鍵を更新することができる。

【００１６】請求項４に記載の発明は、複数の外部認証
鍵のうち識別番号がｎ番のものを更新するには、内部認
証鍵と少なくともこのｎ番の外部認証鍵以外の外部認証
鍵とを用いて行なう相互認証が成立した後に、サーバか
ら乱数をクライアントに送信し、前記クライアントは前
記相互認証に用いた内部認証鍵を用いて前記乱数から前
記ｎ番の外部認証鍵を新たに生成して記憶媒体に記憶す
ることにより行なうものであることを特徴とするもので
ある。

【００１７】従って、通信アルゴリズムが対称鍵暗号方
式か、非対称鍵暗号方式かに依存せずに識別番号がｎ番
の外部認証鍵を更新することができる。

【００１８】請求項５に記載の発明は、複数の内部認証
鍵のうち識別番号がｍ番のものおよび複数の外部認証鍵
のうち識別番号がｎ番目のものを一度に更新するには、
少なくとも前記ｍ番の内部認証鍵以外の内部認証鍵と少
なくとも前記ｎ番の外部認証鍵以外の外部認証鍵とを用
いて行なう相互認証が成立した後に、サーバから乱数を
クライアントに送信し、前記クライアントは前記相互認
証に用いた内部認証鍵を用いて前記乱数から前記ｍ番の
内部認証鍵と前記ｎ番の外部認証鍵とを新たに生成して
記憶媒体に記憶することにより行なうものであることを
特徴とするものである。

【００１９】従って、通信アルゴリズムが対称鍵暗号方
式か、非対称鍵暗号方式かに依存せずに、少ない鍵更新
処理により安全に、識別番号がｍ番の内部認証鍵と識別
番号がｎ番の外部認証鍵を一度に更新することができ
る。

【００２０】請求項６に記載の発明は、複数の内部認証
鍵を一度に更新するには、外部認証鍵と識別番号がｍ番
より小さい内部認証鍵とを用いて相互認証が成立した後
に、サーバから乱数をクライアントに送信し、前記クラ
イアントは前記相互認証に用いた内部認証鍵を用いて前
記乱数から前記識別番号がｍ番以上の各内部認証鍵を新
たに生成して記憶媒体に記憶することにより行なうもの
であることを特徴とするものである。

【００２１】従って、通信アルゴリズムが対称鍵暗号方
式か、非対称鍵暗号方式かに依存せずに、少ない鍵更新
処理により安全に、複数の内部認証鍵を一度に更新する
ことができる。

【００２２】請求項７に記載の発明は、複数の外部認証
鍵を一度に更新するには、内部認証鍵と識別番号がｎ番
より小さい外部認証鍵とを用いて相互認証が成立した後
に、サーバから乱数をクライアントに送信し、前記クラ
イアントは前記相互認証に用いた内部認証鍵を用いて前
記乱数から前記識別番号がｎ番以上の各外部認証鍵を新
たに生成して記憶媒体に記憶することにより行なうもの
であることを特徴とするものである。

【００２３】従って、通信アルゴリズムが対称鍵暗号方
式か、非対称鍵暗号方式かに依存せずに、少ない鍵更新
処理により安全に、複数の外部認証鍵を一度に更新する
ことができる。

【００２４】請求項８に記載の発明は、複数の内部認証
鍵と複数の外部認証鍵とを一度に更新するには、識別番
号がｍ番より小さい内部認証鍵と識別番号がｎ番より小
さい外部認証鍵とを用いて行なう相互認証が成立した後
に、サーバから乱数をクライアントに送信し、前記クラ
イアントは前記相互認証に用いた内部認証鍵を用いて前
記乱数から識別番号がｍ番以上の内部認証鍵と識別番号
がｎ番移動の外部認証鍵とを新たに生成して記憶媒体に
記憶することにより行なうものであることを特徴とする
ものである。

【００２５】従って、通信アルゴリズムが対称鍵暗号方
式か、非対称鍵暗号方式かに依存せずに、少ない鍵更新
処理により安全に、複数の内部認証鍵と複数の外部認証
鍵とを一度に更新することができる。

【００２６】請求項９に記載の発明は、更新の際の内部
認証鍵の総数をＭ、外部認証鍵の総数をＮとしたとき
に、下式で示されるｍ番目の内部認証鍵とｎ番目の外部
認証鍵の更新は、識別番号が少なくともｎ番より小さい
番号の外部認証鍵を用いてクライアントがサーバを認証
したことを条件に行なうものであることを特徴とするも
のである。

【００２７】Ｍ−ｍ＝Ｎ−ｎ従って、通信アルゴリズムが対称鍵暗号方式か、非対称
鍵暗号方式かに依存せずに、使用が稀である認証鍵によ
り使用が頻繁な認証鍵ｍ番目の内部認証鍵とｎ番目の外
部認証鍵とを安全に更新することができる。

【００２８】請求項１０に記載の発明は、記憶媒体は、
更新に先立って行なわれた相互認証に使用した認証鍵を
用いサーバがクライアントに送信した乱数から新たな認
証鍵の生成を行なって、この生成後の新たな認証鍵を記
憶媒体内部の不揮発性メモリにのみ記憶するものである
ことを特徴とするものである。

【００２９】従って、通信アルゴリズムが対称鍵暗号方
式か、非対称鍵暗号方式かに依存せずに、更新後の新た
な認証鍵を記憶媒体外に漏らすことなく認証鍵を安全に
更新することができる。

【００３０】請求項１１に記載の発明は、記憶媒体とし
てＩＣカードを用いることを特徴とするものである。

【００３１】従って、一般に普及し始めているＩＣカー
ドを記憶媒体として用い、ネットワークシステムを低コ
ストで構築することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】

〔発明の第１の実施の形態〕図１は、この発明のネット
ワークシステムを実現した、この発明の第１の実施の形
態である対称鍵暗号系を使用したネットワークシステム
１の概略システム構成のブロック図である。

【００３３】ネットワークシステム１は、クライアント
２と、このクライアントを管理するクライアント管理デ
ータベース（図示せず）を備えたサーバ３とを通信回線
４で接続したクライアント／サーバシステムである。

【００３４】クライアント２には、ＩＣカード５に対し
てデータの書き込み、読み取りを行なうＩＣカードリー
ダライタ６が接続されている。

【００３５】サーバ３は、ＩＣカード５の配布元や、後
述する秘密鍵の発行センタをも兼ねている。すなわち、
サーバ３は、各ユーザに対応して、ユーザ用に秘密鍵を
ｍ組生成し、また、サーバ３用に秘密鍵をｎ組生成する
（このサーバ３用に秘密鍵は、各ユーザごとに生成せず
に、全ユーザ共通としてもよい）。そして、サーバ３の
クライアント管理データベースには、サーバ３が生成し
たすべての秘密鍵を記憶する。

【００３６】ＩＣカード５は、この発明の記憶媒体を実
現するもので、例えば、図２に示すように、マイクロプ
ロセッサ１１と、このマイクロプロセッサ１１と接続さ
れ、データの書替えが可能な不揮発性メモリ１２（ＥＥ
ＰＲＯＭ〔この発明の記憶手段を実現するものであ
る〕）と、マイクロプロセッサ１１とＩＣカードリーダ
ライタ６との間のデータの授受を行なうインターフェイ
スである入出力装置１３などが搭載されていて、国際規
格（ＩＳ）で規定されている、“Internal Authenticat
ion コマンド”、“External Authentication コマン
ド”、“Get Challenge コマンド”をサポートしている
ものである。

【００３７】マイクロプロセッサ１１のＲＯＭには、ク
ライアント２とサーバ３との間の相互認証を行なう暗号
アルゴリズムが記憶されている。この暗号アルゴリズム
はサーバ３（のＲＯＭ）にも格納されている。このマイ
クロプロセッサ１１およびサーバ３のＲＯＭに記憶され
ている相互認証のための暗号アルゴリズムは非対称鍵暗
号方式のものである。

【００３８】図３は、不揮発性メモリ１２内の認証鍵の
ファイルフォーマットの一例を示すブロック図である。
このファイルフォーマットは、主ファイルＭＦの下位に
専用ファイルＤＦを有し（図３の例では、専用ファイル
ＤＦ１、ＤＦ２、ＤＦ３を有している）、この専用ファ
イルＤＦの下位に基礎ファイルＩＥＦを有する（図３の
例では、専用ファイルＤＦ１の下位に基礎ファイルＩＥ
Ｆ１、ＩＥＦ２、ＩＥＦ３、ＩＥＦ４、ＩＥＦ５、ＩＥ
Ｆ６、ＩＥＦ７を有している）階層構造をなしている。
基礎ファイルＩＥＦには、前記したようにサーバ３でユ
ーザ用に生成したｍ組の秘密鍵を内部認証鍵として記憶
し、サーバ３用に生成したｎ組の秘密鍵を外部認証鍵と
して記憶する。

【００３９】また、サーバ３のクライアント管理データ
ベースにもユーザ用に生成した秘密鍵ｍ組を外部認証鍵
として記憶し、サーバ３用に生成した秘密鍵を内部認証
鍵として記憶している。すなわち、内部認証鍵は、クラ
イアント２がサーバ３を認証するための認証鍵であり、
外部認証鍵は、サーバ３がクライアント２を認証するた
めの認証鍵である。

【００４０】内部認証鍵および外部認証鍵は、各々順番
号の識別番号が付されている。以下では、ＩＣカード５
に記憶されているｍ番目の内部認証鍵をｋａｉ［ｍ］の
ように表示し、ＩＣカード５に記憶されているｎ番目の
外部認証鍵をｋａｅ［ｎ］のように表示する。また、サ
ーバ３で管理しているｎ番目の内部認証鍵をｋｓｉ
［ｎ］と表示し、サーバ３で管理しているｍ番目の外部
認証鍵をｋｓｅ［ｍ］と表示する。図３の例では、基礎
ファイルＩＥＦ１、ＩＥＦ２、ＩＥＦ３、ＩＥＦ４、Ｉ
ＥＦ５、ＩＥＦ６、ＩＥＦ７の各々に、３つの内部認証
鍵と４つの外部認証鍵、すなわち、ｋａｉ［１］、ｋａ
ｉ［２］、ｋａｉ［３］、ｋａｅ［１］、ｋａｅ
［２］、ｋａｅ［３］、ｋａｅ［４］が格納されてい
る。

【００４１】ＩＣカード５は、外部認証鍵、内部認証鍵
を予め記憶した状態でネットワークシステム１のユーザ
に配布するものとする。ユーザは、このＩＣカード５を
所持し、ネットワークシステム１を利用する際には、ク
ライアント２のＩＣカードリーダライタ６にＩＣカード
５を装填してクライアント２を操作する。

【００４２】以上のようなシステム構成で、クライアン
ト２からサーバ３に接続要求がされると、次のようにし
てクライアント２とサーバ３との間の相互認証が行なわ
れる。図４は、この相互認証の手順を示す概念図であ
る。なお、以下の説明で、Ｅ（Ｋ，Ｒ）は、ＲをＫで暗
号化することを示し、Ｄ（Ｋ，Ｒ）は、ＲをＫで復号化
することを示している。

【００４３】相互認証にはＩＣカード５に記憶されてい
るｍ個の内部認証鍵、ｎ個の外部認証鍵のうち一番番号
の大きい、ｋａｉ［ｍ］、ｋａｅ［ｎ］を用いる。ま
ず、クライアント２から接続要求を受け取ったサーバ３
は、乱数Ｒｓをクライアント２に送信する。クライアン
ト２は、ＩＣカード５に乱数Ｒｓを送信し、ＩＣカード
５のマイクロプロセッサ１１では、Ｅ（Ｋａｉ［ｍ］，
Ｒｓ）の処理、すなわち、不揮発性メモリ１２に記憶さ
れている識別番号がｍ番の内部認証鍵を用いて乱数Ｒｓ
を暗号化することで、内部認証コードＣａｉに変換す
る。そして、この“内部認証コードＣａｉ＝Ｅ（Ｋａｉ
［ｍ］，Ｒｓ）”をクライアント２からサーバ３に送信
する。

【００４４】すると、サーバ３では、“Ｄ（Ｋｓｅ
〔ｍ〕、Ｃａｉ）”の処理、すなわち、ＩＣカード５用
の外部認証鍵のうち識別番号がｍ番のものをクライアン
ト管理データベースから呼出し、この外部認証鍵を用い
て、“Ｃａｉ＝Ｅ（Ｋａｉ〔ｍ〕，Ｒｓ）”の復号化を
行ない、そして、この復号化したＣａｉと乱数Ｒｓとが
一致するか否かを判断する。そして、一致するときは所
定のＯＫ信号を、一致しないときは所定のＮＧ信号を、
クライアント２に送信する。

【００４５】このＯＫ信号を受けたときは、クライアン
ト２はＩＣカード５に乱数を要求する。ＩＣカード５
は、この信号を受けて乱数Ｒａをクライアント２に出力
し、クライアント２は、この乱数Ｒａをサーバ３に送信
する。サーバ３では、Ｅ（Ｋｓｉ［ｎ］，Ｒａ）の処理
を行なう。すなわち、ＩＣカード５用で識別番号がｎ番
の内部認証鍵を用いて乱数Ｒａを暗号化することによ
り、サーバ３の内部認証コード、すなわち、クライアン
ト２にとっての外部認証コード“Ｃｓｉ＝Ｅ（Ｋｓｉ
［ｎ］，Ｒａ）”に変換し、クライアント２に送信す
る。クライアント２は、この外部認証コードＣｓｉをＩ
Ｃカード５に送信し、ＩＣカード５では、“Ｄ（Ｋａｅ
〔ｎ〕，Ｃｓｉ）”の処理、すなわち、不揮発性メモリ
１２に記憶されているｎ番の外部認証鍵で“Ｃｓｉ＝Ｅ
（Ｋｓｉ〔ｎ〕，Ｒａ）”を復号化し、復号化後の“Ｄ
（Ｋａｅ〔ｎ〕，Ｃｓｉ）”が乱数Ｒａに一致するか否
かを判断する。一致するときは所定のＯＫ信号を、一致
しないときは所定のＮＧ信号をクライアント２に送信
し、クライアント２はサーバ３にＯＫ信号、またはＮＧ
信号を送信する。

【００４６】ＩＣカード５が、サーバ３から配布された
正当なＩＣカードであるときは、サーバ３が管理してい
る外部認証鍵Ｋｓｅと、ＩＣカード５に記憶されている
内部認証鍵Ｋａｉとは対応し、また、ＩＣカード５に記
憶されている外部認証鍵Ｋａｅと、サーバ３が管理して
いる内部認証鍵Ｋｓｉとは対応するので、相互認証が成
立する。

【００４７】次に、この相互認証の成立後に行う暗号化
データ通信の手順について説明する。図５は、認証鍵を
利用してセッション鍵を生成する手順を示す概念図であ
る。セッション鍵は、クライアント２／サーバ３間で共
有して、クライアント２、サーバ３間の暗号化通信に使
用するものである。

【００４８】図５に示すように、前記相互認証が成立し
た後に、サーバ３は乱数Ｒｏをクライアント２に送信す
る。この乱数Ｒｏを受け取ったクライアント２は、ＩＣ
カード５に内部認証を要求する。これを受けて、ＩＣカ
ード５は、Ｅ（Ｋａｉ［ｍ］，Ｒｏ）の処理を行なう。
すなわち、不揮発性メモリ１２に記憶されている識別番
号がｍ番の内部認証鍵を用いて乱数Ｒｏを暗号化し、こ
のＥ（Ｋａｉ［ｍ］，Ｒｏ）をセッション鍵として用
い、サーバ３と暗号化通信を行なう。同様に、サーバ３
も、Ｅ（Ｋａｉ［ｍ］，Ｒｏ）の処理、すなわち、クラ
イアント管理データベースに記憶されている識別番号が
ｍ番のクライアント２側の内部認証鍵を用いて乱数Ｒｏ
を暗号化し、このＥ（Ｋａｉ［ｍ］，Ｒｏ）をセッショ
ン鍵として、対称鍵暗号方式によりクライアント２と暗
号化通信を行なう。

【００４９】つづいて、内部認証鍵、外部認証鍵の更新
の手順について説明する。図６は、内部認証鍵、外部認
証鍵を同時に更新するシーケンスの概念図である。一般
にクライアント２／サーバ３間で相互認証、暗号化通信
を行うには、前記のようにＩＣカード５に記憶されてい
る認証鍵のうち、一番番号の大きいＫａｉ［ｍ］、Ｋａ
ｅ［ｎ］を使用する。図６に示すように、暦で新しい月
になってクライアント２から最初の接続要求がサーバ３
にあったときに、図４を参照して前記した相互認証の処
理に代えて、図６に示す処理を行う。

【００５０】すなわち、サーバ３は、乱数Ｒｓのみなら
ず、認証鍵の更新要求と、相互認証しようする認証鍵の
識別番号をクライアント２に送信する。数字の一番大き
な識別番号は、内部認証鍵についてはｍ番、外部認証鍵
についてはｎ番であるので、相互認証しようする認証鍵
の識別番号として、ｍ番、ｎ番の上位認証鍵、すなわ
ち、ｍ番、ｎ番より１番ずつ少ない、外部認証鍵につい
ては（ｍ−１）番、内部認証鍵については（ｎ−１）番
をクライアント２に送信する。

【００５１】これを受け取ったクライアント２は、ＩＣ
カード５に内部認証要求を行ない、ＩＣカード５では、
“内部認証コードＣａｉ＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，Ｒ
ｓ）”を求め、この内部認証コードＣａｉをクライアン
ト２からサーバ３に送信する。そして、サーバ３では、
“Ｒｓ’＝Ｄ（Ｋｓｅ［ｍ−１］，Ｃａｉ）”を求め、
そして、ＲｓとＲｓ’とが一致するか否かを判断する。
そして、一致するときはＯＫ信号を、一致しないときは
ＮＧ信号を、クライアント２に送信する。

【００５２】クライアント２がＯＫ信号を受けたとき
は、ＩＣカード５に乱数を要求する信号を出力する。Ｉ
Ｃカード５は、この信号を受けて乱数Ｒａをクライアン
ト２に出力し、クライアント２は乱数Ｒａをサーバ３に
出力する。そして、サーバ３は、サーバ３の内部認証コ
ード、すなわち、クライアント２にとっての外部認証コ
ード“Ｃｓｉ＝Ｅ（Ｋｓｉ［ｎ−１］，Ｒａ）”を生成
し、クライアント２に送信し、クライアント２は、この
外部認証コードＣｓｉをＩＣカード５に送信する。そし
て、ＩＣカード５では、“Ｒａ’＝Ｄ（Ｋａｅ［ｎ−
１］，Ｃｓｉ）”を求め、そしてＲａとＲａ’を比較し
て、一致するときはＯＫ信号を、一致しないときはＮＧ
信号を、クライアント２に送り、上位認証鍵による相互
認証が終了する。

【００５３】この相互認証終了後に認証鍵更新の処理に
入る。すなわち、サーバ３は乱数Ｒｋ１、Ｒｋ２をクラ
イアント２に送信する。また、サーバ３は、先程相互認
証に用いたクライアント２側の内部認証鍵Ｋａｉ［ｍ−
１］を用いて、“コードＣｓ１＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−
１］，Ｒｋ１）”、“コードＣｓ２＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−
１］，Ｒｋ２）”を求める。

【００５４】乱数Ｒｋ１、Ｒｋ２を受けたクライアント
２は、まず、乱数Ｒｋ１を渡して、ＩＣカード５に内部
認証を要求する。すると、ＩＣカード５は、“コードＣ
ａ１＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ１）”を求め、この
コードＣｓ１をクライアント２に送ると、クライアント
２はコードＣａ１を新しい認証鍵とするようにＩＣカー
ド５に要求する。そして、ＩＣカード５は、コードＣａ
１をｍ番目の新しい内部認証鍵Ｋａｉ［ｍ］として不揮
発性メモリ１２に記憶して、ＯＫ信号またはＮＧ信号を
クライアント２に送る。

【００５５】ＯＫ信号を受けたクライアント２は、次に
Ｒｋ２を渡して、ＩＣカード５に内部認証を要求する。
この要求を受けたＩＣカード５は、“コードＣａ２＝Ｅ
（Ｋａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ２）”を求め、このコードＣ
ａ２をクライアント２に送ると、クライアント２はコー
ドＣａ２を新しい認証鍵とするようにＩＣカード５に要
求する。そして、ＩＣカード５は、コードＣａ２をｎ番
目の新しい内部認証鍵Ｋａｅ［ｎ］として不揮発性メモ
リ１２に記憶し、ＯＫ信号またはＮＧ信号をクライアン
ト２に送る。クライアント２は受信したＯＫ信号をサー
バ３に送信する。ＯＫ信号を受けたサーバ３は、すでに
求めてあるコードＣｓ１を新しい外部認証鍵Ｋｓｅ
［ｍ］としてクライアント管理データベースに記憶し、
また、すでに求めてあるコードＣｓ２を新しい内部認証
鍵Ｋｓｉ［ｎ］としてクライアント管理データベースに
記憶して、認証鍵の更新を完了する。

【００５６】このようにして、最も番号の大きい内部認
証鍵、外部認証鍵の更新がなされるが、この更新を１ヵ
月に１度とはいえ、何度も繰り返していると、鍵の更新
の際に使用している内部認証鍵Ｋａｉ［ｍ−１］、外部
認証鍵Ｋａｅ［ｎ−１］も漏洩の可能性が高まる。その
ような場合を考え、例えば１年に１度、内部認証鍵Ｋａ
ｉ［ｍ−１］、外部認証鍵Ｋａｅ［ｎ−１］も更新する
手続きをとるようにすればよい。その場合、更新の処理
は図６を参照して説明した前記の処理と同様に行うこと
ができる。すなわち、内部認証鍵Ｋａｉ［ｍ−２］、外
部認証鍵Ｋａｅ［ｎ−２］を用いて、内部認証鍵Ｋａｉ
［ｍ−１］、外部認証鍵Ｋａｅ［ｎ−１］を更新すれば
よい。以下、内部認証鍵Ｋａｉ［ｍ−２］、外部認証鍵
Ｋａｅ［ｎ−２］、内部認証鍵Ｋａｉ［ｍ−３］、外部
認証鍵Ｋａｅ［ｎ−３］、……についても同様である。

【００５７】すなわち、かかる認証鍵の更新は、更新の
際の内部認証鍵の総数をＭ、外部認証鍵の総数をＮとし
たときに、下式(１)で示されるｍ番目の内部認証鍵とｎ
番目の外部認証鍵の更新を、識別番号が少なくともｍ番
より小さい番号の内部認証鍵を用いてクライアント２が
サーバ３を認証したことを条件に行なうもので、使用が
稀である認証鍵により使用が頻繁な認証鍵ｍ番目の内部
認証鍵とｎ番目の外部認証鍵とを安全に更新するもので
ある。

【００５８】Ｍ−ｍ＝Ｎ−ｎ ……(１) 但し、上記の処理では、内部認証鍵Ｋａｉ［１］、外部
認証鍵Ｋａｅ［１］は更新できないことになってしま
う。内部認証鍵Ｋａｉ［１］、外部認証鍵Ｋａｅ［１］
を更新する際には最初の相互認証そのものを内部認証鍵
Ｋａｉ［１］、外部認証鍵Ｋａｅ［１］で行い、新しい
鍵のもとになる乱数Ｒｋから新しい内部認証鍵Ｋａｉ
［１］、外部認証鍵Ｋａｅ［１］を生成する際も内部認
証鍵Ｋａｉ［１］を使用するという処理にしてもよい。

【００５９】しかし、実際の運用を考えた場合、内部認
証鍵Ｋａｉ［１］、外部認証鍵Ｋａｅ［１］を更新する
要求が発生するのは、内部認証鍵Ｋａｉ［１］、外部認
証鍵Ｋａｅ［１］が漏洩した可能性がある場合である。
その場合に、内部認証鍵Ｋａｉ［１］、外部認証鍵Ｋａ
ｅ［１］を用いて鍵の更新を行うのは意味をなさない可
能性があるので、内部認証鍵Ｋａｉ［１］、外部認証鍵
Ｋａｅ［１］を更新する必要がある場合は、ＩＣカード
５を鍵発行センタであるサーバ３に持参するか、ＩＣカ
ード５を破棄して新しいＩＣカード５をサーバ３から受
け取るのが望ましい。

【００６０】前記の例では、対称鍵暗号系を用いる場合
について説明した。非対称鍵暗号系を用いる場合は次の
ようにする。

【００６１】すなわち、サーバ３は、各ユーザに対応し
て、ユーザ用に秘密鍵と公開鍵のペアをｍ組生成し、ま
た、サーバ３用に秘密鍵と公開鍵のペアをｎ組生成す
る。そして、サーバ３のクライアント管理データベース
には、サーバ３が生成したすべての秘密鍵、公開鍵を記
憶する。

【００６２】基礎ファイルＩＥＦには、サーバ３でユー
ザ用にｍ組の秘密鍵と公開鍵のペアを生成して、そのう
ちの秘密鍵を内部認証鍵として記憶し、サーバ３用にｎ
組の秘密鍵と公開鍵のペアを生成して、そのうちの公開
鍵を外部認証鍵として記憶する。

【００６３】また、サーバ３のクライアント管理データ
ベースは、サーバ３でユーザ用に生成した秘密鍵と公開
鍵のペアのうちｍ組ある公開鍵を外部認証鍵として記憶
し、サーバ３用に生成した秘密鍵と公開鍵のペアのうち
ｎ組ある秘密鍵を内部認証鍵として記憶する。

【００６４】以上の各点については、以下の各実施の形
態で非対称鍵暗号系を用いる場合の説明においても同様
である。

【００６５】以上のようにすることで、非対称鍵暗号系
を用いる場合においても、その相互認証、セッション鍵
の交換により行う暗号化データ通信、認証鍵の更新の処
理は、図４〜図６を参照して説明した対称鍵暗号系の場
合と同様に行うことができる。なお、非対称鍵暗号系を
用いて相互認証やセッション鍵交換を行う場合でも、暗
号化データ通信を行う場合は対称鍵暗号方式を用いるの
が一般的である。

【００６６】〔発明の第２の実施の形態〕この実施の形
態は、相互認証、セッション鍵を交換して行う暗号化デ
ータ通信の手順は前記第１の実施の形態と同様であり、
図示、説明は省略する。前記第１の実施の形態と同様の
部材等については以下の説明で同一符号を付して説明す
る。

【００６７】この実施の形態では、認証鍵の更新のシー
ケンスが前記第１の実施の形態の場合と異なる。すなわ
ち、前記第１の実施の形態では、外部認証鍵と内部認証
鍵とを一度に更新しているが、この実施の形態は個別的
に更新を行うものである。

【００６８】図７は、この実施の形態の外部認証鍵の更
新のシーケンスを示すブロック図である。但し、前記第
１の実施の形態における図６に示すような上位認証鍵に
よる相互認証の手続きは図示を省略しており、以下の説
明でも省略する。すなわち、上位認証鍵による相互認証
の手続きが完了すると、サーバ３からクライアント２に
乱数Ｒｋ２を送信する。また、サーバ３は“コードＣｓ
２＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ２）”を求める。クラ
イアント２はＩＣカード５に乱数Ｒｋ２を送信し、内部
認証を要求する。するとＩＣカード５は、“コードＣａ
２＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ２）”を求め、このコ
ードＣａ２をクライアント２に送信する。すると、クラ
イアント２はコードＣａ２を新しい認証鍵とするように
ＩＣカード５に要求する。そして、ＩＣカード５は、コ
ードＣａ２をｎ番目の新しい内部認証鍵Ｋａｅ［ｎ］と
して不揮発性メモリ１２に記憶し、ＯＫ信号またはＮＧ
信号をクライアント２に送る。クライアント２は受信し
たＯＫ信号をサーバ３に送信する。ＯＫ信号を受けたサ
ーバ３は、すでに求めてあるコードＣｓ２を新しい外部
認証鍵Ｋｓｉ［ｍ］としてクライアント管理データベー
スに記憶して、最も番号の大きい内部認証鍵Ｋａｉ
［ｍ］の更新を完了する。

【００６９】図８は、この実施の形態の内部認証鍵の更
新のシーケンスを示すブロック図である。但し、前記第
１の実施の形態における図６に示すような上位認証鍵に
よる相互認証の手続きは図示を省略しており、以下の説
明でも省略する。すなわち、上位認証鍵による相互認証
の手続きが完了すると、サーバ３からクライアント２に
乱数Ｒｋ１を送信する。また、サーバ３は“コードＣｓ
１＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ１）”を求める。クラ
イアント２はＩＣカード５に乱数Ｒｋ１を送信し、内部
認証を要求する。するとＩＣカード５は、“コードＣａ
１＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ１）”を求め、このコ
ードＣａ１をクライアント２に送信する。すると、クラ
イアント２はコードＣａ１を新しい認証鍵とするように
ＩＣカード５に要求する。そして、ＩＣカード５は、コ
ードＣａ１をｎ番目の新しい内部認証鍵Ｋａｉ［ｎ］と
して不揮発性メモリ１２に記憶し、ＯＫ信号またはＮＧ
信号をクライアント２に送る。クライアント２は受信し
たＯＫ信号をサーバ３に送信する。ＯＫ信号を受けたサ
ーバ３は、すでに求めてあるコードＣｓ１を新しい内部
認証鍵Ｋｓｅ［ｍ］としてクライアント管理データベー
スに記憶して、最も番号の大きい外部認証鍵Ｋａｅ
［ｎ］の更新を完了する。

【００７０】〔発明の第３の実施の形態〕この実施の形
態も、相互認証、セッション鍵を用いて行う暗号化デー
タ通信の手順は前記第１の実施の形態と同様であり、図
示、説明は省略する。前記第１の実施の形態と同様の部
材等については以下の説明で同一符号を付して説明す
る。

【００７１】この実施の形態も、認証鍵の更新のシーケ
ンスが前記第１の実施の形態の場合と異なる。すなわ
ち、前記第１の実施の形態では、最も番号の大きい外部
認証鍵と内部認証鍵のみを一度に更新しているが、この
実施の形態は複数の外部認証鍵と内部認証鍵を一度に更
新するものである。

【００７２】図９は、この実施の形態の外部認証鍵、内
部認証鍵の更新のシーケンスを示すブロック図である。
但し、前記第１の実施の形態における図６に示すような
上位認証鍵による相互認証の手続きは図示を省略してお
り、以下の説明でも省略する。すなわち、上位認証鍵に
よる相互認証の手続きが完了すると、前記第１の実施の
形態と同様、認証鍵更新の処理に入る。

【００７３】すなわち、サーバ３は乱数Ｒｋ１、Ｒｋ
２、Ｒｋ３、Ｒｋ４、……をクライアント２に送信す
る。また、サーバ３は、先程相互認証に用いた内部認証
鍵Ｋａｉ［ｍ−１］を用いて、“コードＣｓ１＝Ｅ（Ｋ
ａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ１）”、“コードＣｓ２＝Ｅ（Ｋ
ａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ２）”、“コードＣｓ３＝Ｅ（Ｋ
ａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ３）”、“コードＣｓ４＝Ｅ（Ｋ
ａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ４）”、……を求める。

【００７４】乱数Ｒｋ１、Ｒｋ２、Ｒｋ３、Ｒｋ４、…
…を受けたクライアント２は、乱数Ｒｋ１、Ｒｋ２、Ｒ
ｋ３、Ｒｋ４、……を送信し、ＩＣカード５に内部認証
を要求する。すると、ＩＣカード５は、“コードＣａ１
＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ１）”を求め、このコー
ドＣａ１をクライアント２に送ると、クライアント２は
コードＣａ１を新しい認証鍵とするようにＩＣカード５
に要求する。そして、ＩＣカード５は、コードＣａ１を
ｍ番目の新しい内部認証鍵Ｋａｉ［ｍ］として不揮発性
メモリ１２に記憶して、ＯＫ信号またはＮＧ信号をクラ
イアント２に送る。

【００７５】ＯＫ信号を受けたクライアント２は、ＩＣ
カード５に内部認証を要求する。この要求を受けたＩＣ
カード５は、“コードＣａ２＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，
Ｒｋ２）”を求め、このコードＣａ２をクライアント２
に送ると、クライアント２はコードＣａ２を新しい認証
鍵とするようにＩＣカード５に要求する。そして、ＩＣ
カード５は、コードＣａ２をｎ番目の新しい外部認証鍵
Ｋａｅ［ｎ］として不揮発性メモリ１２に記憶し、ＯＫ
信号またはＮＧ信号をクライアント２に送る。

【００７６】ＯＫ信号を受けたクライアント２は、ＩＣ
カード５に内部認証を要求する。すると、ＩＣカード５
は、“コードＣａ３＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ
３）”を求め、このコードＣａ３をクライアント２に送
ると、クライアント２はコードＣａ３を新しい認証鍵と
するようにＩＣカード５に要求する。そして、ＩＣカー
ド５は、コードＣａ３をｍ＋１番目の新しい内部認証鍵
Ｋａｉ［ｍ＋１］として不揮発性メモリ１２に記憶し
て、ＯＫ信号またはＮＧ信号をクライアント２に送る。

【００７７】ＯＫ信号を受けたクライアント２は、ＩＣ
カード５に内部認証を要求する。この要求を受けたＩＣ
カード５は、“コードＣａ４＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，
Ｒｋ４）”を求め、このコードＣａ４をクライアント２
に送ると、クライアント２はコードＣａ４を新しい認証
鍵とするようにＩＣカード５に要求する。そして、ＩＣ
カード５は、コードＣａ４をｎ番目の新しい外部認証鍵
Ｋａｅ［ｎ＋１］として不揮発性メモリ１２に記憶し、
ＯＫ信号またはＮＧ信号をクライアント２に送る。

【００７８】以上のような処理を繰り返した後、クライ
アント２は受信したＯＫ信号をサーバ３に送信する。Ｏ
Ｋ信号を受けたサーバ３は、すでに求めてあるコードＣ
ａ１を新しい外部認証鍵Ｋｓｅ［ｍ］とし、また、コー
ドＣａ２を新しい内部認証鍵Ｋｓｉ［ｎ］とし、コード
Ｃｓ３を新しい外部認証鍵Ｋｓｅ［ｍ＋１］とし、ま
た、コードＣｓ４を新しい内部認証鍵Ｋｓｉ［ｎ＋
１］、……として、クライアント管理データベースに記
憶し、認証鍵の更新を完了する。

【００７９】〔発明の第４の実施の形態〕この実施の形
態も、相互認証、セッション鍵を用いて行う暗号化デー
タ通信の手順は前記第１の実施の形態と同様であり、図
示、説明は省略する。前記第１の実施の形態と同様の部
材等については以下の説明で同一符号を付して説明す
る。

【００８０】この実施の形態も、認証鍵の更新のシーケ
ンスが前記第１の実施の形態の場合と異なる。すなわ
ち、前記第１の実施の形態では、ＩＣカード５で新たな
認証鍵を計算し、その結果をクライアント２に送信して
いるが、この実施の形態では、クライアント２に送信せ
ずに、新たな認証鍵の計算し、それをＩＣカード５内に
設定するものである。

【００８１】図１０は、この実施の形態の外部認証鍵、
内部認証鍵の更新のシーケンスを示すブロック図であ
る。但し、前記第１の実施の形態における図６に示すよ
うな上位認証鍵による相互認証の手続きは図示を省略し
ており、以下の説明でも省略する。すなわち、上位認証
鍵による相互認証の手続きが完了すると、前記第１の実
施の形態と同様、認証鍵更新の処理に入る。

【００８２】すなわち、サーバ３は乱数Ｒｋ１、Ｒｋ２
をクライアント２に送信する。また、サーバ３は、先程
相互認証に用いた内部認証鍵Ｋａｉ［ｍ−１］を用い
て、“コードＣｓ１＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ
１）”、“コードＣｓ２＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ
２）”を求める。

【００８３】乱数Ｒｋ１、Ｒｋ２を受けたクライアント
２は、乱数Ｒｋ１，Ｒｋ２を送信し、ＩＣカード５に内
部認証を要求する。すると、ＩＣカード５は、“コード
Ｃａ１＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，Ｒｋ１）”を求め、こ
のコードＣａ１をクライアント２に送ることなく、コー
ドＣａ１をｍ番目の新しい内部認証鍵Ｋａｉ［ｍ］とし
て不揮発性メモリ１２に記憶して、ＯＫ信号またはＮＧ
信号をクライアント２に送る。

【００８４】ＯＫ信号を受けたクライアント２はＩＣカ
ード５に内部認証を要求する。この要求を受けたＩＣカ
ード５は、“コードＣａ２＝Ｅ（Ｋａｉ［ｍ−１］，Ｒ
ｋ２）”を求め、このコードＣａ２をクライアント２に
送ることなく、コードＣａ２をｎ番目の新しい内部認証
鍵Ｋａｅ［ｎ］として不揮発性メモリ１２に記憶し、Ｏ
Ｋ信号またはＮＧ信号をクライアント２に送る。クライ
アント２は受信したＯＫ信号をサーバ３に送信する。Ｏ
Ｋ信号を受けたサーバ３は、すでに求めてあるコードＣ
ａ１を新しい外部認証鍵Ｋｓｅ［ｍ］としてクライアン
ト管理データベースに記憶し、また、すでに求めてある
コードＣｓ２を新しい内部認証鍵Ｋｓｉ［ｎ］としてク
ライアント管理データベースに記憶して、１番大きな番
号の認証鍵の更新を完了する。

【００８５】内部認証鍵Ｋａｉ［ｍ−１］、外部認証鍵
Ｋａｅ［ｎ−１］、内部認証鍵Ｋａｉ［ｍ−２］、外部
認証鍵Ｋａｅ［ｎ−２］、……の更新についても、前記
と同様に更新することができる。

【００８６】なお、いうまでもなく、前記各実施の形態
は、この発明を限定するものではない。

【００８７】例えば、前記各実施例で、サーバ３では、
“Ｄ（Ｋｓｅ〔ｍ〕、Ｅ（Ｋａｉ〔ｍ〕，Ｒｓ））”の
処理を行い、そして、この復号化した“Ｄ（Ｋｓｅ
〔ｍ〕，Ｅ（Ｋａｉ〔ｍ〕，Ｒｓ））”と乱数Ｒｓとが
一致するか否かを判断しているが、対称鍵暗号系を用い
る場合は、これに代えて、Ｅ（Ｋｓｅ〔ｍ〕，Ｒｓ）と
Ｅ（Ｋａｉ〔ｍ〕，Ｒｓ）とが一致するか否かを判断す
るようにしてもよいし、前記の例では、ＩＣカード５で
“Ｄ（Ｋａｅ〔ｎ〕，Ｅ（Ｋｓｉ〔ｎ〕，Ｒａ））”の
処理を行い、そして、この復号化した“Ｄ（Ｋａｅ
〔ｎ〕，Ｅ（Ｋｓｉ〔ｎ〕，Ｒａ））”と乱数Ｒａとが
一致するか否かを判断しているが、これに代えて、Ｅ
（Ｋａｅ〔ｎ〕，Ｒａ）とＥ（Ｋｓｉ〔ｎ〕，Ｒａ）と
が一致するか否かを判断するようにしてもよい。

【００８８】また、前記第１、第２、第４の実施の形態
で、乱数Ｒｋ１、Ｒｋ２の両方を送信しなくても、乱数
Ｒｋ１のみを送信し、このＲｋ１の補数を乱数Ｒｋ２の
代わりに用いるというように、Ｒｋ１からＲｋ２を導き
出すようにしてもよい。

【００８９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、通信回線を介
して接続されているクライアントとサーバとの間の相互
認証に使用する認証鍵を格納している記憶媒体をユーザ
が所持し、この記憶媒体と前記クライアントを接続し
て、前記認証鍵を用いた前記相互認証を行なった後、前
記認証鍵に基づいてセッション鍵を生成して暗号化通信
を行なうネットワークシステムであって、前記認証鍵は
前記記憶媒体に複数個記憶して、定期または不定期に更
新して用い、この更新を前記複数の認証鍵のうちいずれ
かのものに対して行なうには、少なくとも当該認証鍵以
外の前記認証鍵を用いて行なう前記相互認証が成立した
後に、前記サーバから乱数を前記クライアントに送信
し、前記相互認証に用いた前記認証鍵を用いて前記乱数
から更新にかかる前記認証鍵を新たに生成して前記記憶
媒体に記憶することにより行なうものであることを特徴
とするものであるため、相互認証が成立した後に、サー
バから乱数をクライアントに送信し、相互認証に用いた
認証鍵を用いて乱数から更新にかかる認証鍵を新たに暗
号化や復号化などで生成することができるので、通信ア
ルゴリズムが対称鍵暗号方式か、非対称鍵暗号方式かに
依存せずに、認証鍵を更新することができる。

【００９０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、記憶媒体は、クライアントがサーバを
認証するための認証鍵である外部認証鍵と、前記サーバ
が前記クライアントを認証するための認証鍵である内部
認証鍵とをいずれも識別番号を付して複数個ずつ記憶し
ていて、前記内部認証鍵および前記外部認証鍵を用いて
相互認証を行なうものであることを特徴とするものであ
るため、相互認証が成立した後に、サーバから乱数をク
ライアントに送信し、相互認証に用いた内部認証鍵を用
いて乱数から更新にかかる内部認証鍵、外部認証鍵を新
たに生成することができるので、通信アルゴリズムが対
称鍵暗号方式か、非対称鍵暗号方式かに依存せずに、内
部認証鍵、外部認証鍵を更新することができる。

【００９１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、複数の内部認証鍵のうち識別番号がｍ
番のものを更新するには、外部認証鍵と少なくともこの
ｍ番の内部認証鍵以外の内部認証鍵とを用いて行なう相
互認証が成立した後に、サーバから乱数をクライアント
に送信し、前記クライアントは前記相互認証に用いた内
部認証鍵を用いて前記乱数から前記ｍ番の内部認証鍵を
新たに生成して記憶媒体に記憶することにより行なうも
のであることを特徴とするものであるため、通信アルゴ
リズムが対称鍵暗号方式か、非対称鍵暗号方式かに依存
せずに、識別番号がｍ番の内部認証鍵を更新することが
できる。

【００９２】請求項４に記載の発明は、請求項２または
３のいずれかに記載の発明において、複数の外部認証鍵
のうち識別番号がｎ番のものを更新するには、内部認証
鍵と少なくともこのｎ番の外部認証鍵以外の外部認証鍵
とを用いて行なう相互認証が成立した後に、サーバから
乱数をクライアントに送信し、前記クライアントは前記
相互認証に用いた内部認証鍵を用いて前記乱数から前記
ｎ番の外部認証鍵を新たに生成して記憶媒体に記憶する
ことにより行なうものであることを特徴とするものであ
るため、通信アルゴリズムが対称鍵暗号方式か、非対称
鍵暗号方式かに依存せずに識別番号がｎ番の外部認証鍵
を更新することができる。

【００９３】請求項５に記載の発明は、請求項２、３、
４のいずれかに記載の発明において、複数の内部認証鍵
のうち識別番号がｍ番のものおよび複数の外部認証鍵の
うち識別番号がｎ番目のものを一度に更新するには、少
なくとも前記ｍ番の内部認証鍵以外の内部認証鍵と少な
くとも前記ｎ番の外部認証鍵以外の外部認証鍵とを用い
て行なう相互認証が成立した後に、サーバから乱数をク
ライアントに送信し、前記クライアントは前記相互認証
に用いた内部認証鍵を用いて前記乱数から前記ｍ番の内
部認証鍵と前記ｎ番の外部認証鍵とを新たに生成して記
憶媒体に記憶することにより行なうものであることを特
徴とするものであるため、通信アルゴリズムが対称鍵暗
号方式か、非対称鍵暗号方式かに依存せずに、少ない鍵
更新処理により安全に、識別番号がｍ番の内部認証鍵と
識別番号がｎ番の外部認証鍵を一度に更新することがで
きる。

【００９４】請求項６に記載の発明は、請求項２、３、
４、５のいずれかに記載の発明において、複数の内部認
証鍵を一度に更新するには、外部認証鍵と識別番号がｍ
番より小さい内部認証鍵とを用いて相互認証が成立した
後に、サーバから乱数をクライアントに送信し、前記ク
ライアントは前記相互認証に用いた内部認証鍵を用いて
前記乱数から前記識別番号がｍ番以上の各内部認証鍵を
新たに生成して記憶媒体に記憶することにより行なうも
のであることを特徴とするものであるため、通信アルゴ
リズムが対称鍵暗号方式か、非対称鍵暗号方式かに依存
せずに、少ない鍵更新処理により安全に、複数の内部認
証鍵を一度に更新することができる。

【００９５】請求項７に記載の発明は、請求項２、３、
４、５、６のいずれかに記載の発明において、複数の外
部認証鍵を一度に更新するには、内部認証鍵と識別番号
がｎ番より小さい外部認証鍵とを用いて相互認証が成立
した後に、サーバから乱数をクライアントに送信し、前
記クライアントは前記相互認証に用いた内部認証鍵を用
いて前記乱数から前記識別番号がｎ番以上の各外部認証
鍵を新たに生成して記憶媒体に記憶することにより行な
うものであることを特徴とするものであるため、通信ア
ルゴリズムが対称鍵暗号方式か、非対称鍵暗号方式かに
依存せずに、少ない鍵更新処理により安全に、複数の外
部認証鍵を一度に更新することができる。

【００９６】請求項８に記載の発明は、請求項２、３、
４、５、６、７のいずれかに記載の発明において、複数
の内部認証鍵と複数の外部認証鍵とを一度に更新するに
は、識別番号がｍ番より小さい内部認証鍵と識別番号が
ｎ番より小さい外部認証鍵とを用いて行なう相互認証が
成立した後に、サーバから乱数をクライアントに送信
し、前記クライアントは前記相互認証に用いた内部認証
鍵を用いて前記乱数から識別番号がｍ番以上の内部認証
鍵と識別番号がｎ番移動の外部認証鍵とを新たに生成し
て記憶媒体に記憶することにより行なうものであること
を特徴とするものであるため、通信アルゴリズムが対称
鍵暗号方式か、非対称鍵暗号方式かに依存せずに、少な
い鍵更新処理により安全に、複数の内部認証鍵と複数の
外部認証鍵とを一度に更新することができる。

【００９７】請求項９に記載の発明は、請求項２、３、
４、５、６、７、８のいずれかに記載の発明において、
更新の際の内部認証鍵の総数をＭ、外部認証鍵の総数を
Ｎとしたときに、下式で示されるｍ番目の内部認証鍵と
ｎ番目の外部認証鍵の更新は、識別番号が少なくともｎ
番より小さい番号の外部認証鍵を用いてクライアントが
サーバを認証したことを条件に行なうものであることを
特徴とするものであるため、通信アルゴリズムが対称鍵
暗号方式か、非対称鍵暗号方式かに依存せずに、使用が
稀である認証鍵により使用が頻繁な認証鍵ｍ番目の内部
認証鍵とｎ番目の外部認証鍵とを安全に更新することが
できる。

【００９８】Ｍ−ｍ＝Ｎ−ｎ請求項１０に記載の発明は、請求項２、３、４、５、
６、７、８、９のいずれかに記載の発明において、記憶
媒体は、更新に先立って行なわれた相互認証に使用した
認証鍵を用いサーバがクライアントに送信した乱数から
新たな認証鍵の生成を行なって、この生成後の新たな認
証鍵を記憶媒体内部の不揮発性メモリにのみ記憶するも
のであることを特徴とするものであるため、通信アルゴ
リズムが対称鍵暗号方式か、非対称鍵暗号方式かに依存
せずに、更新後の新たな認証鍵を記憶媒体外に漏らすこ
となく認証鍵を安全に更新することができる。

【００９９】請求項１１に記載の発明は、請求項２、
３、４、５、６、７、８、９、１０のいずれかに記載の
発明において、記憶媒体としてＩＣカードを用いること
を特徴とするものであるため、一般に普及し始めている
ＩＣカードを記憶媒体としてもちい、ネットワークシス
テムを低コストで構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態にかかるネットワ
ークシステムの概略構成を示すブロック図である。

【図２】前記ネットワークシステムに用いるＩＣカード
の回路構成を示すブロック図である。

【図３】前記ＩＣカード内の不揮発メモリ内の認証鍵の
ファイルフォーマットの一例を示すブロック図である。

【図４】前記ネットワークシステムにおける相互認証の
処理手順を示すブロック図である。

【図５】前記ネットワークシステムにおける暗号化デー
タ通信に用いるセッション鍵の生成の手順を示すブロッ
ク図である。

【図６】前記ネットワークシステムにおける内部認証
鍵、外部認証鍵の更新の手順を示すブロック図である。

【図７】この発明の第２の実施の形態にかかるネットワ
ークシステムにおける外部認証鍵の更新手順を示すブロ
ック図である。

【図８】この発明の第２の実施の形態にかかるネットワ
ークシステムにおける内部認証鍵の更新手順を示すブロ
ック図である。

【図９】この発明の第３の実施の形態にかかるネットワ
ークシステムにおける内部認証鍵、外部認証鍵の更新手
順を示すブロック図である。

【図１０】この発明の第４の実施の形態にかかるネット
ワークシステムにおける内部認証鍵、外部認証鍵の更新
手順を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ネットワークシステム２クライアント３サーバ４通信回線５記憶媒体（ＩＣカード）１２不揮発性メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｌ 9/00 ６７５Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信回線を介して接続されているクライ
アントとサーバとの間の相互認証に使用する認証鍵を格
納している記憶媒体をユーザが所持し、この記憶媒体と
前記クライアントを接続して、前記認証鍵を用いた前記
相互認証を行なった後、前記認証鍵に基づいてセッショ
ン鍵を生成して暗号化通信を行なうネットワークシステ
ムであって、前記認証鍵は前記記憶媒体に複数個記憶して、定期また
は不定期に更新して用い、この更新を前記複数の認証鍵のうちいずれかのものに対
して行なうには、少なくとも当該認証鍵以外の前記認証
鍵を用いて行なう前記相互認証が成立した後に、前記サ
ーバから乱数を前記クライアントに送信し、前記相互認
証に用いた前記認証鍵を用いて前記乱数から更新にかか
る前記認証鍵を新たに生成して前記記憶媒体に記憶する
ことにより行なうものであることを特徴とするネットワ
ークシステム。
【請求項２】記憶媒体は、クライアントがサーバを認
証するための認証鍵である外部認証鍵と、前記サーバが
前記クライアントを認証するための認証鍵である内部認
証鍵とをいずれも識別番号を付して複数個ずつ記憶して
いて、前記内部認証鍵および前記外部認証鍵を用いて相
互認証を行なうものであることを特徴とする請求項１に
記載のネットワークシステム。
【請求項３】複数の内部認証鍵のうち識別番号がｍ番
のものを更新するには、外部認証鍵と少なくともこのｍ
番の内部認証鍵以外の内部認証鍵とを用いて行なう相互
認証が成立した後に、サーバから乱数をクライアントに
送信し、前記クライアントは前記相互認証に用いた内部
認証鍵を用いて前記乱数から前記ｍ番の内部認証鍵を新
たに生成して記憶媒体に記憶することにより行なうもの
であることを特徴とする請求項２に記載のネットワーク
システム。
【請求項４】複数の外部認証鍵のうち識別番号がｎ番
のものを更新するには、内部認証鍵と少なくともこのｎ
番の外部認証鍵以外の外部認証鍵とを用いて行なう相互
認証が成立した後に、サーバから乱数をクライアントに
送信し、前記クライアントは前記相互認証に用いた内部
認証鍵を用いて前記乱数から前記ｎ番の外部認証鍵を新
たに生成して記憶媒体に記憶することにより行なうもの
であることを特徴とする請求項１または２に記載のネッ
トワークシステム。
【請求項５】複数の内部認証鍵のうち識別番号がｍ番
のものおよび複数の外部認証鍵のうち識別番号がｎ番目
のものを一度に更新するには、少なくとも前記ｍ番の内
部認証鍵以外の内部認証鍵と少なくとも前記ｎ番の外部
認証鍵以外の外部認証鍵とを用いて行なう相互認証が成
立した後に、サーバから乱数をクライアントに送信し、
前記クライアントは前記相互認証に用いた内部認証鍵を
用いて前記乱数から前記ｍ番の内部認証鍵と前記ｎ番の
外部認証鍵とを新たに生成して記憶媒体に記憶すること
により行なうものであることを特徴とする請求項２、
３、４のいずれかに記載のネットワークシステム。
【請求項６】複数の内部認証鍵を一度に更新するに
は、外部認証鍵と識別番号がｍ番より小さい内部認証鍵
とを用いて相互認証が成立した後に、サーバから乱数を
クライアントに送信し、前記クライアントは前記相互認
証に用いた内部認証鍵を用いて前記乱数から前記識別番
号がｍ番以上の各内部認証鍵を新たに生成して記憶媒体
に記憶することにより行なうものであることを特徴とす
る請求項２、３、４、５のいずれかに記載のネットワー
クシステム。
【請求項７】複数の外部認証鍵を一度に更新するに
は、内部認証鍵と識別番号がｎ番より小さい外部認証鍵
とを用いて相互認証が成立した後に、サーバから乱数を
クライアントに送信し、前記クライアントは前記相互認
証に用いた内部認証鍵を用いて前記乱数から前記識別番
号がｎ番以上の各外部認証鍵を新たに生成して記憶媒体
に記憶することにより行なうものであることを特徴とす
る請求項２、３、４、５、６のいずれかに記載のネット
ワークシステム。
【請求項８】複数の内部認証鍵と複数の外部認証鍵と
を一度に更新するには、識別番号がｍ番より小さい内部
認証鍵と識別番号がｎ番より小さい外部認証鍵とを用い
て行なう相互認証が成立した後に、サーバから乱数をク
ライアントに送信し、前記クライアントは前記相互認証
に用いた内部認証鍵を用いて前記乱数から識別番号がｍ
番以上の内部認証鍵と識別番号がｎ番移動の外部認証鍵
とを新たに生成して記憶媒体に記憶することにより行な
うものであることを特徴とする請求項２、３、４、５、
６、７のいずれかに記載のネットワークシステム。
【請求項９】更新の際の内部認証鍵の総数をＭ、外部
認証鍵の総数をＮとしたときに、下式で示されるｍ番目
の内部認証鍵とｎ番目の外部認証鍵の更新は、識別番号
が少なくともｎ番より小さい番号の外部認証鍵を用いて
クライアントがサーバを認証したことを条件に行なうも
のであることを特徴とする請求項２、３、４、５、６、
７、８のいずれかに記載のネットワークシステム。Ｍ−ｍ＝Ｎ−ｎ
【請求項１０】記憶媒体は、更新に先立って行なわれた相互認証に使用した認証鍵を
用いサーバがクライアントに送信した乱数から新たな認
証鍵の生成を行なって、この生成後の新たな認証鍵を記
憶媒体内部の不揮発性メモリにのみ記憶するものである
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９のいずれかに記載のネットワークシステム。
【請求項１１】記憶媒体としてＩＣカードを用いるこ
とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０のいずれかに記載のネットワークシステ
ム。