JPH11187010A - Method and system for delivering key in cryptographic communication - Google Patents
Method and system for delivering key in cryptographic communicationInfo
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- JPH11187010A JPH11187010A JP9349313A JP34931397A JPH11187010A JP H11187010 A JPH11187010 A JP H11187010A JP 9349313 A JP9349313 A JP 9349313A JP 34931397 A JP34931397 A JP 34931397A JP H11187010 A JPH11187010 A JP H11187010A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、暗号通信を行なう
ことを目的として、送信者と受信者とが、送信データを
暗号化および復号化するための共通の鍵を共有するため
の、暗号通信における鍵配送方法および鍵配送システム
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to cryptographic communication in which a sender and a receiver share a common key for encrypting and decrypting transmission data for the purpose of performing cryptographic communication. , A key distribution method and a key distribution system.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、同報暗号通信(鍵管理)方法
について、幾つかの方法が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, several methods have been proposed for a broadcast encryption communication (key management) method.
【0003】たとえば、文献「S.J.Kent:Security requ
irement and protocols for a broadcast scenario,IEE
E Trans. Commun.,COM-29,6,pp.778-786(1981)」に記載
のコピー鍵方式は、基本的である。[0003] For example, the document "SJKent: Security requ
irement and protocols for a broadcast scenario, IEE
E Trans. Commun., COM-29, 6, pp. 778-786 (1981) "is basic.
【0004】コピー鍵方式とは、従来の1対1の暗号個
別通信を、単純に同報通信に拡張したものである。1種
類の鍵のコピーを、送信者と複数の正規の受信者とに配
送する。送信者は、そのコピー鍵を用いて暗号化し、送
信する。正規の受信者は、同一のコピー鍵を用いて復号
化する。[0004] The copy key method is a simple extension of the conventional one-to-one encrypted individual communication to a broadcast communication. One copy of the key is delivered to the sender and a plurality of authorized recipients. The sender encrypts using the copy key and transmits. A legitimate recipient decrypts using the same copy key.
【0005】その他には、文献「小山:マスタ鍵による
同報通信の暗号方式,信学論(D),J65-D,9,pp.11
51-1158(1982)」に記載のRSAの個別鍵代替用マスタ
鍵を用いた同報暗号通信方法や、文献「李,常盤他:多
重化・多重分離法を用いた同報通信,1986年暗号と情報
セキュリティシンポジウム」に記載の中国人の剰余定理
を用いた情報系列の多重化・多重分離法による鍵配送方
式、あるいは、文献「満保他:効率的な同報暗号通信方
式,信学技法ISEC93-34(1993-10)」に記載の方式など
がある。[0005] In addition, the document "Koyama: Encryption method of broadcast communication using master key, IEICE (D), J65-D, 9, pp. 11
51-1158 (1982) ”, a broadcast encryption communication method using an RSA individual key substitution master key, and a literature“ Li, Tokiwa et al .: Broadcast communication using multiplexing / demultiplexing method, 1986 ” A key distribution method based on the multiplexing and demultiplexing of information sequences using the Chinese remainder theorem described in "Cryptography and Information Security Symposium," or the document "Mitsuho et al .: Efficient Broadcast Encryption Communication System, Technique ISEC93-34 (1993-10) ".
【0006】まず、中国人の剰余定理を用いて情報系列
の多重化・多重分離法を行う方式について説明する。First, a description will be given of a method of performing a multiplexing / demultiplexing method of an information sequence using the Chinese remainder theorem.
【0007】(1)鍵生成処理:受信者i(1≦i≦
s)に対して、互いに素なs個の整数g1,g2,・・
・,gS(r≦s)を作成し、giを受信者iの秘密情報
として予め受信者iに配布する。(1) Key generation processing: recipient i (1 ≦ i ≦
s), s integers g 1 , g 2 ,.
, G S (r ≦ s), and distributes g i to the receiver i in advance as secret information of the receiver i.
【0008】(2)暗号化処理:多重化すべきs個の情
報系列をM1,M2,・・・,MSとする。送信者は、多
重化送信文Fを、[0008] (2) the encryption process: M 1 the s pieces of information sequence to be multiplexed, M 2, ···, and M S. The sender writes the multiplexed transmission message F,
【0009】[0009]
【数99】 [Equation 99]
【0010】により計算し、Fを同報送信する。ただ
し、G,Gi,Aiは、And F is broadcast. However, G, G i, A i is,
【0011】[0011]
【数100】 [Equation 100]
【0012】であり、Aiは上式を満たす最小の整数で
ある。Where A i is the smallest integer satisfying the above equation.
【0013】(3)復号化処理:受信者iは、Fからg
iを用いて、(3) Decoding process: The receiver i is from F to g
Using i ,
【0014】[0014]
【数101】 [Equation 101]
【0015】によりMiを分離化する。By this, M i is separated.
【0016】次に、文献「満保他:効率的な同報暗号通
信方式,信学技法ISEC93-34(1993-10)」に記載の方式
について、説明する。Next, the system described in the document "Mitsuho et al .: Efficient Broadcast Encryption Communication System, IEICE 93-34 (1993-10)" will be described.
【0017】(1)鍵生成処理:信頼できるセンタは、
秘密情報として、(1) Key generation processing: A reliable center
As confidential information,
【0018】[0018]
【数102】 [Equation 102]
【0019】を作成し、公開情報として、Is created, and as public information,
【0020】[0020]
【数103】 [Equation 103]
【0021】を作成する。Is created.
【0022】次に、センタは、σ∈Sに対して、Next, the center calculates, for σ∈S,
【0023】[0023]
【数104】 [Equation 104]
【0024】を満たすSσを計算し、受信者Uσの秘密
情報として配布する。ただし、集合S={f|1対1写像
f:A={1,2,…,k}→B={1,2,…,
m},k<m}とする。Sσ that satisfies is calculated and distributed as secret information of the receiver Uσ. Here, the set S = {f | one-to-one mapping f: A = {1, 2,..., K} → B = {1, 2,.
Let m} and k <m}.
【0025】(2)鍵配送処理:送信者は、整数rをラ
ンダムに選び、(2) Key distribution processing: The sender randomly selects an integer r,
【0026】[0026]
【数105】 [Equation 105]
【0027】なる共通鍵Kを受信者との間で共有するこ
とを目的として、For the purpose of sharing the common key K with the receiver,
【0028】[0028]
【数106】 [Equation 106]
【0029】を満たすziを計算し、zi(1≦i≦m)
を同報送信する。Calculating z i that satisfies z i (1 ≦ i ≦ m)
Broadcast.
【0030】受信者Uσは、The receiver Uσ is
【0031】[0031]
【数107】 [Equation 107]
【0032】を用いて、共通鍵Kを計算する。Is used to calculate a common key K.
【0033】[0033]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の、中国人の
剰余定理を用いた多重化方法を利用した鍵配送などで
は、受信者数に比例して鍵配送データの長さが長くな
る。このことは、衛星放送サービスのように数百万人以
上の多くの受信者を対象とする場合には、効率上問題と
なる。In the above-described conventional key distribution using a multiplexing method using the Chinese remainder theorem, the length of key distribution data increases in proportion to the number of recipients. This poses a problem in terms of efficiency when targeting a large number of recipients of several millions or more, such as a satellite broadcasting service.
【0034】これに対し、上記従来の文献「満保他:効
率的な同報暗号通信方式,信学技法ISEC93-34(1993-1
0)」に記載の方法によれば、受信者数が大きい場合で
あっても鍵配送データの長さを短くできる。しかしなが
ら、この方法では、適当な受信者が結託することで、他
受信者の秘密情報を計算することができるという問題
(この点については、文献「西岡:同報暗号通信におけ
る鍵配送方式に関する考察,信学技法ISEC96-48(1996-
11)」にて報告されている。)がある。また、任意の受
信者集合に属する受信者のみと鍵共有を行なうことがで
きないという問題もある。On the other hand, the above-mentioned conventional document "Mitsuho et al .: Efficient broadcast encryption communication system, IEICE 93-34 (1993-1)
0)), the length of key distribution data can be shortened even when the number of recipients is large. However, this method has a problem that the confidential information of another receiver can be calculated by collaborating with an appropriate receiver (for this point, see "Nishioka: Consideration on the key distribution method in broadcast encryption communication"). , IEICE 96-48 (1996-
11) ”. ). Another problem is that key sharing cannot be performed only with recipients belonging to an arbitrary set of recipients.
【0035】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、以下に挙げる特徴を有する暗号通信のための鍵
配送方法および鍵配送システムを提供することを主目的
とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its main object to provide a key distribution method and a key distribution system for cryptographic communication having the following features.
【0036】(1)各受信者がそれぞれ個別の鍵情報を
所持して、鍵の共有を行う。(1) Each receiver has individual key information and shares a key.
【0037】(2)受信者数が大きい場合であっても、
鍵配送データの長さを短くすることができる。(2) Even if the number of recipients is large,
The length of key distribution data can be shortened.
【0038】(3)受信者が結託して互いの秘密情報を
出し合った場合でも、他受信者の鍵情報および鍵作成者
の秘密情報を計算することを、困難にする。(3) Even if the receivers collude and exchange each other's secret information, it is difficult to calculate the key information of the other receivers and the secret information of the key creator.
【0039】(4)任意の受信者集合に属する受信者の
みと鍵共有を行なうことができる。(4) Key sharing can be performed only with recipients belonging to an arbitrary set of recipients.
【0040】[0040]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下の構成を採用する。In order to solve the above problems, the present invention employs the following constitution.
【0041】(1)鍵作成者の装置において、まず、鍵
作成者の秘密情報からなる有限集合Sと公開情報からな
る有限集合Pとを作成する。(1) In the key creator's apparatus, first, a finite set S consisting of secret information of the key creator and a finite set P consisting of public information are created.
【0042】次に、エンティティxの鍵情報Kxを、有
限集合Sの部分集合Sxに対応させて作成し、配布す
る。Next, key information Kx of the entity x is created and distributed in correspondence with the subset Sx of the finite set S.
【0043】(2)送信者であるエンティティの装置に
おいて、有限集合Pの元および乱数から有限集合Wを作
成し、有限集合W(の各元)を送信データとして送信す
る。(2) In the device of the entity which is the sender, a finite set W is created from the elements of the finite set P and random numbers, and the (finite element) of the finite set W is transmitted as transmission data.
【0044】(3)受信者であるエンティティxの装置
において、送信情報である有限集合Wから、鍵作成者に
より予め定められた集合に対応する有限集合Wの部分集
合Wxを取り出し、部分集合Wxの各元からエンティテ
ィxの固有の値Ixを計算する。そして、前記固有の値
Ixと鍵情報Kxとに基づいて、送信者であるエンティ
ティとの間の共通鍵Kを計算する。(3) In the device of the entity x as the receiver, a subset Wx of the finite set W corresponding to the set predetermined by the key creator is extracted from the finite set W as the transmission information, and the subset Wx , A unique value Ix of the entity x is calculated. Then, based on the unique value Ix and the key information Kx, the common key K between the sender and the entity is calculated.
【0045】なお、本発明において、任意の受信者集合
に属する受信者とのみ鍵共有を行なう場合(この場合、
放送局が鍵作成者かつ送信者となる。)、 (1)放送局の装置において、上述した鍵作成者および
送信者の装置での処理に加えて、鍵共有を行なう受信者
であるエンティティxについて、エンティティxの鍵情
報Kxを用いて識別情報Qxを作成し、これをエンティ
ティxに送信する。In the present invention, when key sharing is performed only with recipients belonging to an arbitrary set of recipients (in this case,
The broadcast station is the key creator and the sender. (1) In the apparatus of the broadcasting station, in addition to the above-described processing in the apparatus of the key creator and the transmitter, the entity x that is the receiver performing key sharing is identified using the key information Kx of the entity x. Create information Qx and send it to entity x.
【0046】(2)受信者であるエンティティxの装置
において、送信者であるエンティティとの間の共通鍵K
は、前記固有の値Ixと鍵情報Kxと識別情報Qxとに
基づいて計算される。(2) At the device of the entity x, the receiver, the common key K between the entity and the sender,
Is calculated based on the unique value Ix, the key information Kx, and the identification information Qx.
【0047】以下に、本発明の具体的な実現方法の一例
について説明する。Hereinafter, an example of a specific implementation method of the present invention will be described.
【0048】(1)放送局の装置において、 準備処理として、まず、放送局の秘密情報として、(1) In the apparatus of the broadcasting station, as preparation processing, first, as secret information of the broadcasting station,
【0049】[0049]
【数108】 [Equation 108]
【0050】を作成(ただし、ordN(g)は、(Where ord N (g) is
【0051】[0051]
【数109】 (Equation 109)
【0052】なる最小の正整数xを表わす。)し、公開
情報として、Represents the smallest positive integer x. ), And as public information,
【0053】[0053]
【数110】 [Equation 110]
【0054】を作成する。Is created.
【0055】次に、σX∈S(k,m)に対して、Next, for σ X ∈S (k, m),
【0056】[0056]
【数111】 (Equation 111)
【0057】を満たすs(i,x,σX),t(i,
x,σX)を計算(ただし、i=1,2)する。S (i, x, σ X ), t (i,
x, σ X ) (where i = 1, 2).
【0058】また、Also,
【0059】[0059]
【数112】 [Equation 112]
【0060】に対して、On the other hand,
【0061】[0061]
【数113】 [Equation 113]
【0062】を満たすs(x,σX)を計算(ただし、S (x, σ X ) that satisfies
【0063】[0063]
【数114】 [Equation 114]
【0064】であり、集合S(k,m)={f|1対1写
像f:A={1,2,・・・,k}→B={1,2,・・
・,m},k<m}とする。)する。And the set S (k, m) = {f | one-to-one mapping f: A = {1, 2,..., K} → B = {1, 2,.
, M}, k <m}. ).
【0065】次に、整数t(x,πX),πX∈S(k,
m),整数r´,βXに対して、Next, integers t (x, π X ), π X εS (k,
m), integer r', against beta X,
【0066】[0066]
【数115】 [Equation 115]
【0067】(ただし、定数cについて、(However, for the constant c,
【0068】[0068]
【数116】 [Equation 116]
【0069】とする。)を満たすr(x,πX)を計算
し、s(x,σX),t(x,πX)を受信者xの鍵情報と
して配布する。Assume that ) To calculate the r (x, π X) satisfying, s (x, σ X) , to distribute t a (x, [pi X) as the key information of the receiver x.
【0070】鍵配送処理として、整数λi,μiをラン
ダムに選び、As key distribution processing, integers λ i and μ i are randomly selected,
【0071】[0071]
【数117】 [Formula 117]
【0072】なる共通鍵Kを限定された受信者とのみ共
有することを目的に、In order to share the common key K only with a limited recipient,
【0073】[0073]
【数118】 [Equation 118]
【0074】を満たすui,viを計算する。そして、求
めたui,vi(1≦i≦m)を同報送信する。[0074] to calculate the u i, v i to meet the. Then, the obtained u i and v i (1 ≦ i ≦ m) are broadcast.
【0075】また、限定された受信者のエンティティx
に対して、求めたr(x,πX)を送信する。Also, the limited recipient entity x
And transmits the obtained r (x, π X ).
【0076】(2)受信者のエンティティxの装置にお
いて、放送局により配布された自身の鍵情報s(x,σ
X),t(x,πX),r(x,πX)および同報送信データ
ui,viに基づいて、(2) In the device of the entity x of the receiver, its own key information s (x, σ) distributed by the broadcast station
X), t (x, π X), r (x, π X) and multicast transmission data u i, based on the v i,
【0077】[0077]
【数119】 [Equation 119]
【0078】により、共通鍵Kを計算する。Thus, the common key K is calculated.
【0079】[0079]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0080】なお、以下に説明する各実施の形態におい
て、Zは、整数全体の集合を表す。また、正整数Nおよ
び正整数gに対して、ordN(g)=mとは、In each of the embodiments described below, Z represents a set of whole integers. For a positive integer N and a positive integer g, ord N (g) = m is
【0081】[0081]
【数120】 [Equation 120]
【0082】となる最小の正整数xがmであることを表
わす。Represents that the minimum positive integer x is m.
【0083】まず、本発明の第一実施形態として、送信
者および複数の受信者(以下、エンティティとも称す
る)が、同報暗号通信を行うために共通の鍵情報を共有
するための鍵配送方法について説明する。First, as a first embodiment of the present invention, a key distribution method for a sender and a plurality of receivers (hereinafter also referred to as entities) to share common key information for performing broadcast encryption communication Will be described.
【0084】図1は、本発明の第一実施形態が適用され
た鍵配送システムの概略構成を示している。図1に示す
ように、本実施形態のシステムは、鍵作成者側装置10
0と複数のエンティティ側装置200とで構成されてい
る。鍵作成者側装置100および複数のエンティティ側
装置200は、通信回線300により互いに接続されて
いる。FIG. 1 shows a schematic configuration of a key distribution system to which the first embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the system according to the present embodiment includes a key creator-side device 10.
0 and a plurality of entity-side devices 200. The key creator device 100 and the plurality of entity devices 200 are connected to each other by a communication line 300.
【0085】図2は、図1に示す鍵作成者側装置100
の概略構成を示している。図2に示すように、鍵作成者
側装置100は、乱数生成器101、素数生成器10
2、演算装置103、べき乗算器104、剰余演算器1
05、メモリ106、そして、公開情報データベース1
07を備えている。ここで、乱数生成器101、素数生
成器102、演算装置103、べき乗算器104、およ
び剰余演算器105は、ハードウエアとして設けてもよ
いし、あるいは、通信機能を備えた情報処理装置におい
て、所定のプログラムを実行することで実現されるよう
にしてもよい。この所定のプログラムは、CD−ROM
などの記憶媒体に記憶しておくことが可能である。FIG. 2 shows the key creator-side device 100 shown in FIG.
1 shows a schematic configuration of the embodiment. As shown in FIG. 2, the key creator-side device 100 includes a random number generator 101, a prime number generator 10
2. Arithmetic unit 103, power multiplier 104, remainder arithmetic unit 1
05, memory 106, and public information database 1
07. Here, the random number generator 101, the prime number generator 102, the arithmetic unit 103, the power multiplier 104, and the remainder arithmetic unit 105 may be provided as hardware, or in an information processing apparatus having a communication function, It may be realized by executing a predetermined program. The predetermined program is a CD-ROM
It can be stored in a storage medium such as.
【0086】図3は、図1に示すエンティティ側装置2
00の概略構成を示している。図3に示すように、エン
ティティ側装置200は、乱数生成器201、べき乗算
器202、演算装置203、剰余演算器204、メモリ
205、通信装置206、そして、ICカード連接装置
207を備えている。ここで、乱数生成器201、べき
乗算器202、演算装置203、および剰余演算器20
4は、ハードウエアとして設けてもよいし、あるいは、
通信機能を備えた情報処理装置において、所定のプログ
ラムを実行することで実現されるようにしてもよい。こ
の所定のプログラムは、CD−ROMなどの記憶媒体に
記憶しておくことが可能である。FIG. 3 shows the entity-side device 2 shown in FIG.
00 shows a schematic configuration. As shown in FIG. 3, the entity-side device 200 includes a random number generator 201, a power multiplier 202, an arithmetic device 203, a remainder arithmetic device 204, a memory 205, a communication device 206, and an IC card connection device 207. . Here, the random number generator 201, the power multiplier 202, the arithmetic unit 203, and the remainder arithmetic unit 20
4 may be provided as hardware, or
The information processing apparatus having the communication function may be realized by executing a predetermined program. This predetermined program can be stored in a storage medium such as a CD-ROM.
【0087】上記構成の本実施形態が適用された鍵配送
システムの動作について、図4を参照して説明する。図
4は、図1に示す鍵配送システムにおける情報の流れを
説明するための図である。The operation of the key distribution system to which the present embodiment having the above configuration is applied will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining a flow of information in the key distribution system shown in FIG.
【0088】1.準備処理 鍵作成者側装置100において、乱数生成装置101、
素数生成装置102、演算装置103、べき乗算器10
4、および剰余演算器105は、信頼できる鍵作成者の
指示にしたがい、次の情報を作成する。1. Preparation process In the key creator side device 100, the random number generation device 101,
Prime number generator 102, arithmetic unit 103, power multiplier 10
4, and the remainder arithmetic unit 105 creates the following information according to the instruction of the trusted key creator.
【0089】秘密情報:Secret information:
【0090】[0090]
【数121】 [Equation 121]
【0091】公開情報:Public information:
【0092】[0092]
【数122】 [Equation 122]
【0093】作成された秘密情報はメモリ106に格納
される。一方、公開情報は、公開情報データベース10
7に格納され公開される。[0093] The created secret information is stored in the memory 106. On the other hand, the public information is stored in the public information database 10.
7 and published.
【0094】次に、演算装置103および剰余演算装置
105は、σX∈S(k,m)に対してNext, the arithmetic unit 103 and the remainder arithmetic unit 105 determine that σ X ∈S (k, m)
【0095】[0095]
【数123】 [Equation 123]
【0096】を満たすs(i,x,σX),t(i,
x,σX)を計算(ただし、i=1,2)する。S (i, x, σ X ), t (i,
x, σ X ) (where i = 1, 2).
【0097】それから、Then,
【0098】[0098]
【数124】 [Equation 124]
【0099】に対して、On the other hand,
【0100】[0100]
【数125】 [Equation 125]
【0101】を満たすs(x,σX)計算(ただし、S (x, σ X ) calculation that satisfies
【0102】[0102]
【数126】 [Equation 126]
【0103】であり、集合S(k,m)={f|1対1写
像f:A={1,2,…,k}→B={1,2,…,m},k
<m}とする。)する。その後、求めたs(x,σX)
をエンティティxの鍵情報として、当該エンティティx
に配布する。And the set S (k, m) = {f | one-to-one mapping f: A = {1,2, ..., k} → B = {1,2, ..., m}, k
<M}. ). Then, the obtained s (x, σ X )
As the key information of the entity x, the entity x
Distribute to
【0104】2.鍵配送処理 (1)送信者であるエンティティのエンティティ側装置
200において、通信装置206は、送信者の指示にし
たがい、通信回線300を介して、鍵作成者側装置10
0の公開情報データベース107から鍵作成者の公開情
報を入手する。2. Key Distribution Processing (1) In the entity-side device 200 of the entity that is the sender, the communication device 206 communicates with the key creator-side device 10 via the communication line 300 according to the instruction of the sender.
The public information of the key creator is obtained from the public information database 107 of No. 0.
【0105】次に、乱数生成装置201は、整数r
i(1≦i≦m+1)をランダムに生成する。それから、
べき乗算器202、演算装置203、および剰余演算装
置204は、Next, the random number generation device 201 calculates the integer r
i (1 ≦ i ≦ m + 1) is randomly generated. then,
The power multiplier 202, the arithmetic unit 203, and the remainder arithmetic unit 204
【0106】[0106]
【数127】 [Equation 127]
【0107】を満たす共通鍵Kを計算する。求めた共通
鍵Kは、メモリ205に格納される。The common key K that satisfies is calculated. The obtained common key K is stored in the memory 205.
【0108】次に、べき乗算器202、演算装置20
3、および剰余演算装置204は、求めた共通鍵Kを受
信者であるエンティティとの間で共有することを目的と
して、Next, the power multiplier 202 and the arithmetic unit 20
3, and the remainder arithmetic unit 204, for the purpose of sharing the obtained common key K with the entity that is the receiver,
【0109】[0109]
【数128】 [Equation 128]
【0110】を満たすuiを計算する。Compute u i that satisfies.
【0111】求めたui(1≦i≦m)は、通信装置2
06において、(「従来の技術」で述べた中国人の剰余
定理を用いた多重化方法などにより)多重化される。そ
の後、送信データWとして、通信回線300を介して同
報送信される。The determined u i (1 ≦ i ≦ m) is
At 06, it is multiplexed (such as by the multiplexing method using the Chinese Remainder Theorem described in "Prior Art"). Thereafter, it is broadcasted as transmission data W via the communication line 300.
【0112】(2)受信者であるエンティティxのエン
ティティ側装置200において、通信装置206は、送
信者であるエンティティのエンティティ側装置200か
ら同報送信された送信データWを受信し、これから当該
データに多重化されているui(1≦i≦m)を分離化
する。(2) In the entity-side device 200 of the entity x as the receiver, the communication device 206 receives the transmission data W broadcast from the entity-side device 200 of the entity as the sender, and from there, U i (1 ≦ i ≦ m) that are multiplexed in the same manner.
【0113】べき乗算器202、演算装置203、およ
び剰余演算装置204は、分離化されたui(1≦i≦
m)と、鍵作成者側装置100によって配布され、予め
メモリ205に格納されたエンティティxの鍵情報s
(x,σX)および公開情報Nとに基づいて、The power multiplier 202, the arithmetic unit 203, and the remainder arithmetic unit 204 form the separated u i (1 ≦ i ≦
m) and key information s of the entity x distributed by the key creator side apparatus 100 and stored in the memory 205 in advance.
(X, σ X ) and the public information N,
【0114】[0114]
【数129】 [Equation 129]
【0115】を満たす共通鍵Kを計算する。求めた共通
鍵Kは、メモリ205に格納される。The common key K that satisfies is calculated. The obtained common key K is stored in the memory 205.
【0116】従来の技術で述べたように、文献「満保
他:効率的な同報暗号通信方式,信学技法ISEC93-34(1
993-10)」に記載の方式では、文献「西岡:同報暗号通
信における鍵配送方式に関する考察,信学技法ISEC96-4
8(1996-11)」に報告されているように、適当な数の受
信者が結託して、互いに自己の秘密情報を出し合って、
所定の連立方程式を解くことにより、他の受信者の秘密
情報を計算することができる。As described in the prior art, the document "Mitsuho et al .: Efficient Broadcast Encryption Communication System, IEICE 93-34 (1)
993-10) ”, the paper“ Nishioka: Consideration of Key Distribution Method in Broadcast Encryption Communication ”, IEICE Tech.
8 (1996-11) ”, an appropriate number of recipients collude and share their secret information with each other,
By solving a predetermined simultaneous equation, secret information of other recipients can be calculated.
【0117】一方、本実施形態によれば、適当な数の受
信者が結託して、互いに自己の秘密情報(鍵情報)を出
し合ったとしても、これ等の情報から他の受信者の秘密
情報を計算することはできない。すなわち、本実施形態
によれば、エンティティに対して、上記のような結託攻
撃を有効とする情報を知らせることなく、送信者および
受信者間で鍵共有を行なうことができる。このため、受
信者の秘密情報が第三者に漏れるのを効率的に防ぐこと
ができる。On the other hand, according to the present embodiment, even if an appropriate number of recipients collaborate and share their own secret information (key information) with each other, the secret information of the other recipients can be obtained from these information. Cannot be calculated. That is, according to the present embodiment, a key can be shared between a sender and a receiver without notifying the entity of information that makes the collusion attack effective as described above. Therefore, it is possible to efficiently prevent the confidential information of the receiver from leaking to a third party.
【0118】以上、本発明の第一実施形態について説明
した。As described above, the first embodiment of the present invention has been described.
【0119】次に、本発明の第二実施形態について説明
する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
【0120】本実施形態では、上記の第一実施形態にお
いて、受信者であるエンティティxがエンティティ自身
の鍵情報s(x,σX)を記憶したICカードを利用す
ることで、自身の鍵情報s(x,σX)が第三者に漏れ
るのをより効率的に防ぎながら、送信者であるエンティ
ティとの間で共有する共通鍵Kを計算することができる
方法について説明する。In the present embodiment, in the first embodiment described above, the entity x, which is the receiver, uses the IC card storing the key information s (x, σ X ) of the entity itself, thereby obtaining the key information of the entity x. A description will be given of a method of calculating a common key K shared with an entity as a sender while more efficiently preventing s (x, σ X ) from leaking to a third party.
【0121】図5は、本発明の第二実施形態で用いるI
Cカード400の概略構成を示す。FIG. 5 is a diagram showing an I-mode used in the second embodiment of the present invention.
2 shows a schematic configuration of a C card 400.
【0122】図5に示すように、ICカード400は、
べき乗算器401、演算装置402、メモリ403、剰
余演算器404、そして、入出力装置405を備えてい
る。ここで、べき乗算器401、演算装置402、およ
び剰余演算器404は、ハードウエアとして設けてもよ
いし、あるいは、ICカードが備えるCPUにおいて、
所定のプログラムを実行することで実現されるようにし
てもよい。As shown in FIG. 5, the IC card 400
A power multiplier 401, an arithmetic unit 402, a memory 403, a remainder arithmetic unit 404, and an input / output device 405 are provided. Here, the power multiplier 401, the arithmetic unit 402, and the remainder arithmetic unit 404 may be provided as hardware, or in a CPU provided in an IC card,
It may be realized by executing a predetermined program.
【0123】本実施形態の動作は、受信者側で行われる
共通鍵Kの算出処理が異なる点を除いて、第一実施形態
のものと基本的に同じである。The operation of the present embodiment is basically the same as that of the first embodiment except that the process of calculating the common key K performed on the receiver side is different.
【0124】本実施形態では、上記説明した第一実施形
態の2.鍵配送処理の(2)において、ICカード40
0が、受信者であるエンティティxのエンティティ側装
置200のICカード連結装置207に差込まれると、
ICカード400内のべき乗算器401、演算装置40
3、および剰余演算器404は、予めメモリ403に格
納されたエンティティxの鍵情報s(x,σX)と、エ
ンティティ側装置200の通信装置206によって、送
信データWから分離化されたui(1≦i≦m)と、エ
ンティティ側装置200のメモリ205に予め格納され
た公開情報Nと、に基づいて、In the present embodiment, the second embodiment of the first embodiment described above. In (2) of the key distribution process, the IC card 40
When 0 is inserted into the IC card connection device 207 of the entity-side device 200 of the entity x that is the recipient,
Power multiplier 401 and arithmetic unit 40 in IC card 400
3, and the remainder arithmetic unit 404 stores the key information s (x, σ X ) of the entity x stored in the memory 403 in advance and the u i separated from the transmission data W by the communication device 206 of the entity-side device 200. (1 ≦ i ≦ m) and public information N stored in advance in the memory 205 of the entity-side apparatus 200,
【0125】[0125]
【数130】 [Equation 130]
【0126】を満たすK´を計算(ただし、uXは、Calculate K ′ that satisfies (where u x is
【0127】[0127]
【数131】 [Equation 131]
【0128】のうちのいずれかを表す。)する。Represents one of the following. ).
【0129】求めたK´は、入出力装置405により、
エンティティ側装置200のICカード連結装置207
を介して、当該装置のメモリ205に格納される。The obtained K ′ is calculated by the input / output device 405.
IC card connection device 207 of entity-side device 200
Is stored in the memory 205 of the device.
【0130】次に、エンティティ側装置200のべき乗
算器202、演算装置203、および剰余演算器204
は、通信装置206によって送信データWから分離化さ
れたui(1≦i≦m)と、エンティティ側装置200
のメモリ205に格納されたK´およびNとに基づい
て、Next, the power multiplier 202, the arithmetic unit 203, and the remainder arithmetic unit 204 of the entity-side device 200
Is u i (1 ≦ i ≦ m) separated from the transmission data W by the communication device 206 and the entity-side device 200
Based on K ′ and N stored in the memory 205 of
【0131】[0131]
【数132】 (Equation 132)
【0132】を満たす共通鍵Kを計算する。The common key K that satisfies is calculated.
【0133】以上、本発明の第二実施形態について説明
した。As described above, the second embodiment of the present invention has been described.
【0134】次に、本発明の第三実施形態について説明
する。Next, a third embodiment of the present invention will be described.
【0135】本実施形態では、上記説明した第一実施形
態の鍵配送方法をベースにした限定同報暗号通信方法
を、衛星放送を用いた情報配信サービスシステムに適用
した場合について説明する。情報配信サービスシステム
では、視聴資格のある受信者(あるいは、対価を支払う
ことを了承した受信者)のみが、放送局が衛星を用いて
同報暗号通信したマルチメディア情報などの情報(有償
データを含む)を、復号化することができる。In the present embodiment, a case will be described in which the limited broadcast encryption communication method based on the key distribution method of the first embodiment described above is applied to an information distribution service system using satellite broadcasting. In the information distribution service system, only the receivers who are eligible for viewing (or the receivers who have agreed to pay the price) are required to transmit information (paid data, such as multimedia information) broadcasted and encrypted by the broadcasting station using satellites. ) Can be decoded.
【0136】図6は、本発明の第三実施形態が適用され
た鍵配送システムの概略構成を示している。図6に示す
ように、本実施形態のシステムは、放送局側装置500
と受信者側装置600とサーバ700とを備えて構成さ
れている。FIG. 6 shows a schematic configuration of a key distribution system to which the third embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 6, the system according to the present embodiment includes a broadcast station side device 500.
And a receiver device 600 and a server 700.
【0137】ここで、受信者の集合Rは、その部分集合
の族Here, the set R of receivers is a group of the subset.
【0138】[0138]
【数133】 [Equation 133]
【0139】に対して、In contrast,
【0140】[0140]
【数134】 [Equation 134]
【0141】であって、各部分集合Raに対応してサー
バSaが設置されているものとする。[0141] a a, it is assumed that the server S a corresponding to each subset R a is installed.
【0142】図7は、図6に示す放送局側装置500の
概略構成を示している。図7に示すように、放送局側装
置500は、乱数生成器501、素数生成器502、演
算装置503、べき乗算器504、剰余演算器505、
鍵生成器506、暗復号化装置507、通信装置50
8、そして、メモリ509を備えている。ここで、乱数
生成器501、素数生成器502、演算装置503、べ
き乗算器504、および剰余演算器505は、ハードウ
エアとして設けてもよいし、あるいは、通信機能を備え
た情報処理装置において、所定のプログラムを実行する
ことで実現されるようにしてもよい。この所定のプログ
ラムは、CD−ROMなどの記憶媒体に記憶しておくこ
とが可能である。FIG. 7 shows a schematic configuration of the broadcasting station side apparatus 500 shown in FIG. As shown in FIG. 7, the broadcast station side device 500 includes a random number generator 501, a prime number generator 502, an arithmetic unit 503, an exponentiation multiplier 504, a remainder arithmetic unit 505,
Key generator 506, encryption / decryption device 507, communication device 50
8 and a memory 509. Here, the random number generator 501, the prime number generator 502, the arithmetic unit 503, the exponentiation multiplier 504, and the remainder arithmetic unit 505 may be provided as hardware, or in an information processing apparatus having a communication function, It may be realized by executing a predetermined program. This predetermined program can be stored in a storage medium such as a CD-ROM.
【0143】図8は、図6に示す受信者側装置600の
概略構成を示している。図8に示すように、受信者側装
置600は、メモリ601、べき乗算器602、剰余演
算器603、演算装置604、認証装置605、通信装
置606、鍵生成器607、暗復号化装置608、そし
て、ICカード連結装置609を備えている。ここで、
べき乗算器602、剰余演算器603、演算装置60
4、認証装置605、鍵生成装器607、および暗復号
化装置608は、ハードウエアとして設けてもよいし、
あるいは、通信機能を備えた情報処理装置において、所
定のプログラムを実行することで実現されるようにして
もよい。この所定のプログラムは、CD−ROMなどの
記憶媒体に記憶しておくことが可能である。FIG. 8 shows a schematic configuration of the receiver apparatus 600 shown in FIG. As shown in FIG. 8, the receiver device 600 includes a memory 601, a power multiplier 602, a remainder calculator 603, a calculation device 604, an authentication device 605, a communication device 606, a key generator 607, an encryption / decryption device 608, Further, an IC card connecting device 609 is provided. here,
Power multiplier 602, remainder arithmetic unit 603, arithmetic unit 60
4. The authentication device 605, the key generation device 607, and the encryption / decryption device 608 may be provided as hardware,
Alternatively, the information processing device having a communication function may be realized by executing a predetermined program. This predetermined program can be stored in a storage medium such as a CD-ROM.
【0144】図9は、図6に示すサーバ700の概略構
成を示している。図9に示すように、サーバ700は、
通信装置701、暗復号化装置702、メモリ703、
認証装置704、そして、課金装置705を備えてい
る。ここで、暗復号化装置702、認証装置704、お
よび課金装置705は、ハードウエアとして設けてもよ
いし、あるいは、通信機能を備えた情報処理装置におい
て、所定のプログラムを実行することで実現されるよう
にしてもよい。この所定のプログラムは、CD−ROM
などの記憶媒体に記憶しておくことが可能である。FIG. 9 shows a schematic configuration of the server 700 shown in FIG. As shown in FIG. 9, the server 700
Communication device 701, encryption / decryption device 702, memory 703,
An authentication device 704 and a billing device 705 are provided. Here, the encryption / decryption device 702, the authentication device 704, and the charging device 705 may be provided as hardware, or may be realized by executing a predetermined program in an information processing device having a communication function. You may make it. The predetermined program is a CD-ROM
It can be stored in a storage medium such as.
【0145】上記構成の本実施形態が適用された情報配
信サービスシステムの動作について、図10を参照して
説明する。図10は、図6に示す情報配信サービスシス
テムにおける情報の流れを説明するための図である。The operation of the information distribution service system to which the present embodiment having the above configuration is applied will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram for explaining the flow of information in the information distribution service system shown in FIG.
【0146】1.準備処理 放送局側装置500において、乱数生成装置501、素
数生成装置502、演算装置503、べき乗算器50
4、および剰余演算器505は、次の情報を作成する。1. Preparation Processing In the broadcast station side device 500, the random number generation device 501, the prime number generation device 502, the arithmetic device 503, the power multiplier 50
4, and the remainder arithmetic unit 505 creates the following information.
【0147】秘密情報:Secret information:
【0148】[0148]
【数135】 [Equation 135]
【0149】公開情報:Public information:
【0150】[0150]
【数136】 [Equation 136]
【0151】作成された秘密情報はメモリ509に格納
される。一方、公開情報は公開される。なお、本実施形
態では、放送局が鍵作成者かつ送信者であるため、公開
情報Nは、後述する受信者の鍵情報s(x,σX),t
(x,πX)と共に配布するか、あるいは、同報送信デー
タに含めて受信者に配布する等の方法により公開すれば
よい。The created secret information is stored in the memory 509. On the other hand, public information is made public. In this embodiment, since the broadcasting station is the key creator and the sender, the public information N includes the key information s (x, σ X ), t of the receiver described later.
The data may be distributed along with (x, π X ) or may be disclosed to the recipient by including it in the broadcast data.
【0152】次に、演算装置503および剰余演算装置
505は、σX∈S(k,m)に対して、Next, the arithmetic unit 503 and the remainder arithmetic unit 505 determine that σ X ∈S (k, m)
【0153】[0153]
【数137】 137
【0154】を満たすs(i,x,σX),t(i,
x,σX)を計算(ただし、i=1,2)する。ただし,
集合S(k,m)={f|1対1写像f:A={1,2,
…,k}→B={1,2,・・・,m},k<m}とす
る。S (i, x, σ X ), t (i,
x, σ X ) (where i = 1, 2). However,
Set S (k, m) = {f | one-to-one mapping f: A = {1,2,
.., K} → B = {1, 2,..., M}, k <m}.
【0155】それから、Then,
【0156】[0156]
【数138】 138
【0157】に対して、On the other hand,
【0158】[0158]
【数139】 139
【0159】を満たすs(x,σX)を計算(ただし、S (x, σ X ) that satisfies
【0160】[0160]
【数140】 [Equation 140]
【0161】である。)する。Is as follows. ).
【0162】次に、乱数生成装置501で生成された整
数t(x,πX)、πX∈S(k,m)、整数r´,βXに
対して、Next, with respect to the integers t (x, π X ), π X kS (k, m), and the integers r ′, β X generated by the random number generation device 501,
【0163】[0163]
【数141】 [Equation 141]
【0164】を満たすr(x,πX)を計算(ただし、定
数cに対して、Calculate r (x, π X ) that satisfies (however, for a constant c,
【0165】[0165]
【数142】 [Equation 142]
【0166】とする。)する。It is assumed that ).
【0167】次に、求めたs(x,σX)およびt
(x,πX)を、受信者xの鍵情報として配布する。ま
た、求めたr(x,πX)を、受信者xの受信者側装置6
00が所属するエリアにあるサーバ700に配布する。Next, the obtained s (x, σ X ) and t
(X, π X ) is distributed as key information of the receiver x. Further, the obtained r (x, π X ) is converted to the receiver-side device 6 of the receiver x.
00 is distributed to the server 700 in the area to which 00 belongs.
【0168】2.暗復号化処理 (1)放送局側装置500において、乱数生成装置50
1は、整数λi,μiをランダムに生成する。次に、演算
装置503、べき乗算器504、および剰余演算器50
5は、[0168] 2. Encryption / Decryption Processing (1) In the broadcast station side device 500, the random number generation device 50
1 randomly generates integers λ i and μ i . Next, the arithmetic unit 503, the power multiplier 504, and the remainder arithmetic unit 50
5 is
【0169】[0169]
【数143】 [Equation 143]
【0170】を満たす共通鍵Kを計算する。その後、鍵
生成器506にて、データ暗号化鍵DK=f(K)を作
成(ただし、fは公開された秘密鍵暗号系の鍵生成関数
とする。)する。暗復号化装置507は、データ暗号化
鍵DKを用いてデータPを暗号化し、暗号文C=E(D
K:P)を作成する。The common key K that satisfies is calculated. After that, the key generator 506 creates a data encryption key DK = f (K) (where f is a public key generation function of a secret key cryptosystem). The encryption / decryption device 507 encrypts the data P using the data encryption key DK, and obtains a ciphertext C = E (D
K: P).
【0171】また、演算装置503、べき乗算器50
4、および剰余演算器505は、共通鍵Kを受信者との
間で共有することを目的として、The arithmetic unit 503 and the power multiplier 50
4, and the remainder arithmetic unit 505, for the purpose of sharing the common key K with the receiver,
【0172】[0172]
【数144】 [Equation 144]
【0173】を満たすui,vi計算する。U i, v i is calculated to meet the [0173].
【0174】求めたui,vi(1≦i≦m)は、通信装
置508において、(「従来の技術」で述べた中国人の
剰余定理を用いた多重化方法などにより)多重化され
る。その後、送信データWとして、暗号文Cとともに衛
星を介して同報送信される。The determined u i and v i (1 ≦ i ≦ m) are multiplexed in the communication device 508 (by a multiplexing method using the Chinese remainder theorem described in “Prior Art”). You. Thereafter, it is broadcasted as transmission data W together with the ciphertext C via a satellite.
【0175】また、演算装置503および剰余演算器5
05は、各x∈Xに対して、The arithmetic unit 503 and the remainder arithmetic unit 5
05 is for each x∈X
【0176】[0176]
【数145】 [Equation 145]
【0177】を満たすVaを計算する。暗復号化装置5
07は、求めたVaを、放送局およびサーバ700
(Sa)間で予め共有している鍵K(Sa)により暗号化
し、暗号文Ca=E(K(Sa):Va)を生成する。[0177] to calculate the V a satisfied. Encryption / decryption device 5
07, the obtained Va is compared with the broadcast station and the server 700.
Encrypted with (S a) key in advance shared between K (S a), the ciphertext C a = E (K (S a): V a) generating a.
【0178】通信装置508は、暗号文Caを、衛星を
介してサーバ700(Sa)に送信する。The communication device 508 transmits the ciphertext C a to the server 700 (S a ) via a satellite.
【0179】(2)受信者xの受信者側装置600にお
いて、通信装置606は、受信者xの指示にしたがい、
データPを見るために、受信者xの受信者側装置600
が所属するエリアにあるサーバ700にアクセスする。
次に、認証装置605は、受信者xが秘密情報s(x,
σX),t(x,πX)を所持することを、通信装置60
6を介して、前記サーバ700に知らせる。(2) In the receiver device 600 of the receiver x, the communication device 606 follows the instruction of the receiver x,
To view the data P, the receiver device 600 of the receiver x
Accesses the server 700 in the area to which the user belongs.
Next, the authentication device 605 determines that the recipient x has secret information s (x,
σ x ) and t (x, π x ) are communicated by the communication device 60.
6, the server 700 is notified.
【0180】(3)受信者xの受信者側装置600が所
属するエリアにあるサーバ700において、認証装置7
04は、受信者xの認証処理を行う。認証が成立した場
合、サーバ700は、メモリ703に予め格納しておい
たr(x,σX)を、通信装置701を介して、受信者x
の受信者側装置600に送信する。(3) In the server 700 in the area to which the receiver device 600 of the receiver x belongs, the authentication device 7
04 performs an authentication process of the recipient x. If the authentication is successful, the server 700 stores the r (x, σ X ) stored in the memory 703 in advance, via the communication device 701, as the recipient x
Is transmitted to the receiver-side device 600.
【0181】ここで、データPが有償である場合、課金
装置705は、受信者xに対して課金処理を行う。たと
えば、データPのデータ量や受信時間などに応じて、使
用料金を算出する。Here, when the data P is charged, the charging device 705 performs a charging process for the receiver x. For example, the usage fee is calculated according to the data amount of the data P and the reception time.
【0182】(4)受信者xの受信者側装置600にお
いて、通信装置606は、放送局側装置500から同報
送信された送信データWを受信し、これから当該データ
に多重化されているui,vi(1≦i≦m)を分離化す
る。(4) In the receiver device 600 of the receiver x, the communication device 606 receives the transmission data W broadcasted from the broadcasting station device 500, and u is multiplexed with the data. i and v i (1 ≦ i ≦ m) are separated.
【0183】次に、べき乗算器602、剰余演算装置6
03、および演算装置203は、分離化されたui,vi
(1≦i≦m)と、自己の受信者側装置600が所属す
るエリアにあるサーバ700から送られてきたr(x,
σX)と、メモリ601に予め格納しておいた受信者xの
秘密情報s(x,σX),t(x,πX)および公開情報
Nと、に基づいて、Next, the power multiplier 602 and the remainder arithmetic unit 6
03, and the computing device 203, demultiplexes been u i, v i
(1 ≦ i ≦ m) and r (x, x) sent from the server 700 in the area to which the receiver's device 600 belongs.
σ X ), the secret information s (x, σ X ), t (x, π X ) and the public information N of the receiver x stored in the memory 601 in advance.
【0184】[0184]
【数146】 [Equation 146]
【0185】を満たす共通鍵Kを計算する。次いで、鍵
生成器606は、求めた共通鍵Kを用いて、データ暗号
化鍵DK=f(K)を計算する。The common key K that satisfies is calculated. Next, the key generator 606 calculates a data encryption key DK = f (K) using the obtained common key K.
【0186】暗復号化装置608は、求めたデータ暗号
化鍵DKを用いて暗号文CからデータPを復号化する。The encryption / decryption device 608 decrypts the data P from the ciphertext C using the obtained data encryption key DK.
【0187】本実施形態によれば、限定された受信者の
みにr(x,πX)を配布することにより、鍵を共有す
る受信者の集合の識別を行っているので、限定同報暗号
通信のための鍵配送が可能となる。According to this embodiment, a set of recipients sharing a key is identified by distributing r (x, π X ) only to a limited number of recipients. Key distribution for communication becomes possible.
【0188】なお、本実施形態の2.暗復号化処理にお
いて、受信者xの受信者側装置600および当該装置6
00が所属するエリアにあるサーバ700間で行われる
認証処理は、s(x,σX),t(x,πX)を知らない
限り認証が成立しない認証方法であれば、従来より用い
られている認証方法によるものであってもよい。It should be noted that 2. of the present embodiment. In the encryption / decryption process, the receiver device 600 of the receiver x and the device 6
The authentication process performed between the servers 700 in the area to which 00 belongs is conventionally used as long as the authentication method is not established unless s (x, σ x ) and t (x, π x ) are known. Authentication method may be used.
【0189】以下に、受信者xがサーバに対して行う認
証方法の一例として、RSA(文献「R.L.Rivest,A.Sha
mir,L.Adleman.: A method for obtaining digital sig
natures and public key cryptosystems, Communicatio
ns of the ACM, Vol.21, No.2, pp.120-126, 1978.」に
掲載)による署名を用いた方法について説明する。Hereinafter, as an example of the authentication method performed by the recipient x with respect to the server, RSA (document “RLRivest, A.Sha
mir, L. Adleman .: A method for obtaining digital sig
natures and public key cryptosystems, Communicatio
ns of the ACM, Vol. 21, No. 2, pp. 120-126, 1978 ”).
【0190】(1)放送局側装置500において、受信
者xに対して、(1) In the broadcast station apparatus 500, for the receiver x,
【0191】[0191]
【数147】 147
【0192】(ただし、公開された関数τに対して,s'
x=τ(s(x,σx),t(x,πx))とする。)を満たす(yX,
nX)を計算し、これを受信者xが所属するエリアにあ
るサーバ700に配布する。(However, for the published function τ, s ′
Let x = τ (s (x, σ x ), t (x, π x )). ) Is satisfied (y X ,
n X) is calculated, and distribute this to the server 700 in the area where the recipient x belongs.
【0193】(2)受信者xの受信者側装置600にお
いて、認証装置604は、同報送信データWおよび公開
情報である一方向性ハッシュ関数hを用い、h(W)
(0<h(W)<nX)を計算する。そして、h(W)
に対する署名を、秘密鍵s´Xを用いて、(2) In the receiver device 600 of the receiver x, the authentication device 604 uses the broadcast data W and the one-way hash function h, which is public information, to obtain h (W)
(0 <h (W) <n x ) is calculated. And h (W)
Signature, using a secret key s'X for,
【0194】[0194]
【数148】 [Equation 148]
【0195】により作成する。通信装置605は、作成
した署名sgnX(h(W))を、視聴を希望するデー
タ名とともにサーバ700に送信する。Created by The communication device 605 transmits the created signature sgn X (h (W)) to the server 700 together with the data name desired to be viewed.
【0196】(3)サーバ700において、認証装置7
04は、(3) In the server 700, the authentication device 7
04 is
【0197】[0197]
【数149】 149
【0198】を満たすか否か検査する。通信装置701
は、上記の等式が成立する場合、メモリ703にあるr
(x,πX)を受信者xの受信者側装置600に送信す
る。It is checked whether or not the condition is satisfied. Communication device 701
Is the value of r in memory 703 if the above equation holds.
(X, π X ) is transmitted to the receiver device 600 of the receiver x.
【0199】以上、本発明の第三実施形態について説明
した。The third embodiment of the present invention has been described.
【0200】次に、本発明の第四実施形態について説明
する。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
【0201】本実施形態では、上記の第三実施形態にお
いて、受信者xが自身の鍵情報s(x,σX),t
(x,πX)を記憶したICカードを利用することで、自
身の鍵情報s(x,σX),t(x,πX)が第三者に漏
れるのをより効率的に防ぎながら、放送局との間で共有
する共通鍵Kを計算することができる方法について説明
する。In the present embodiment, in the third embodiment, the receiver x has its own key information s (x, σ X ), t
By using the IC card storing (x, π X ), it is possible to prevent the key information s (x, σ X ) and t (x, π X ) of the own key from leaking to a third party more efficiently. A method for calculating a common key K shared with a broadcasting station will be described.
【0202】図11は本発明の第四実施形態で用いるI
Cカード800の概略構成を示す。FIG. 11 is a diagram showing an example of the I used in the fourth embodiment of the present invention.
3 shows a schematic configuration of a C card 800.
【0203】図11に示すように、ICカード800
は、メモリ801、べき乗算器802、剰余演算器80
3、そして、認証情報作成装置804を備えている。こ
こで、べき乗算器802、剰余演算器803、および認
証情報作成装置804は、ハードウエアとして設けても
よいし、あるいは、ICカードが備えるCPUにおい
て、所定のプログラムを実行することで実現されるよう
にしてもよい。[0203] As shown in FIG.
Is a memory 801, a power multiplier 802, a remainder arithmetic unit 80
3, and an authentication information creation device 804. Here, the power multiplier 802, the remainder arithmetic unit 803, and the authentication information creation device 804 may be provided as hardware, or may be realized by executing a predetermined program in a CPU included in an IC card. You may do so.
【0204】本実施形態の動作は、受信者側で行われる
共通鍵Kの算出処理が異なる点を除いて、第三実施形態
のものと基本的に同じである。The operation of this embodiment is basically the same as that of the third embodiment except that the process of calculating the common key K performed on the receiver side is different.
【0205】本実施形態では、上記説明した第三実施形
態の2.暗復号化処理の(3)において、ICカード8
00が、受信者xの受信者側装置600のICカード連
結装置609に差込まれると、ICカード800内のべ
き乗算器802および剰余演算器803は、予めメモリ
801に格納された受信者xの鍵情報s(x,σX),
t(x,πX)と、受信者側装置600の通信装置606
によって送信データWから分離化されたui,vi(1≦
i≦m)と、受信者側装置600のメモリ601に予め
格納された公開情報Nと、に基づいて、In the present embodiment, the second embodiment of the third embodiment described above. In (3) of the encryption / decryption processing, the IC card 8
00 is inserted into the IC card connection device 609 of the receiver device 600 of the receiver x, the power multiplier 802 and the remainder operator 803 in the IC card 800 store the receiver x stored in the memory 801 in advance. Key information s (x, σ X ),
t (x, π X ) and the communication device 606 of the receiver device 600
U i , v i (1 ≦
i ≦ m) and the public information N stored in advance in the memory 601 of the receiver-side device 600,
【0206】[0206]
【数150】 [Equation 150]
【0207】およびAnd
【0208】[0208]
【数151】 [Equation 151]
【0209】(ただし、uXは、(However, u X is
【0210】[0210]
【数152】 [Equation 152]
【0211】のうちのいずれかを表す。)を計算する。Represents any one of the above. ) Is calculated.
【0212】求めた結果は、受信者側装置600のIC
カード連結装置609を介して、当該装置のメモリ60
1に格納される。[0212] The result obtained is the IC of the receiver device 600.
The memory 60 of the device is connected via the card connection device 609.
1 is stored.
【0213】次に、受信者側装置600のべき乗算器6
02、剰余演算器603、および演算装置604は、通
信装置606によって送信データWから分離化されたu
i,vi(1≦i≦m)と、受信者側装置600のメモリ
301に格納されたICカード800での計算結果およ
び公開情報Nとに基づいて、Next, the power multiplier 6 of the receiver device 600
02, the remainder arithmetic unit 603, and the arithmetic unit 604 have u separated from the transmission data W by the communication device 606.
i , v i (1 ≦ i ≦ m), the calculation result of the IC card 800 stored in the memory 301 of the receiver-side device 600, and the public information N,
【0214】[0214]
【数153】 [Equation 153]
【0215】を満たす共通鍵Kを計算する。A common key K that satisfies is calculated.
【0216】また、認証処理においては、ICカード8
00の認証情報作成装置804を用いて署名sgn
X(h(W))を計算し、これを受信者側装置600に
出力する。それから、上記説明した第三実施形態の場合
と、同じ要領で処理を行なう。In the authentication process, the IC card 8
Sgn using the authentication information creation apparatus 804
X (h (W)) is calculated and output to the receiver-side device 600. Then, the processing is performed in the same manner as in the third embodiment described above.
【0217】以上、本発明の第四実施形態について説明
した。As described above, the fourth embodiment of the present invention has been described.
【0218】次に、本発明の第五実施形態について説明
する。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
【0219】本実施形態では、上記説明した第三実施形
態において、放送局が送信データ毎のデータ暗号化鍵に
よる識別を行う方法、および、データ暗号化鍵の変更を
行なう方法について説明する。In this embodiment, a method in which the broadcast station identifies the transmission data using the data encryption key and a method in which the data encryption key is changed in the third embodiment described above will be described.
【0220】送信データ毎のデータ暗号化鍵による識別
を行う場合、上記の第三実施形態において、放送局側装
置500は、乱数生成器501により、送信データ毎に
整数r´またはβX、あるいはcの値を変更する。これ
により、送信データの識別を行うことができる。In the case of performing the identification by the data encryption key for each transmission data, in the third embodiment, the broadcast station side apparatus 500 uses the random number generator 501 to set the integer r ′ or β X for each transmission data, or Change the value of c. As a result, transmission data can be identified.
【0221】また、データ暗号化鍵の変更は、上記の第
三実施形態において、放送局側装置500の乱数生成器
501で生成するλi,μiの値を変えることにより、共
通鍵Kの値を更新することで行うことができる。The data encryption key is changed by changing the values of λ i and μ i generated by the random number generator 501 of the broadcast station side device 500 in the third embodiment. This can be done by updating the value.
【0222】なお、共通鍵Kの変更は、上記の第一実施
形態においても、実現可能である。すなわち、第一実施
形態において、送信者であるエンティティ装置200の
乱数生成装置201で生成する整数ri(1≦i≦m+
1)の値を変えることにより、共通鍵Kの値を更新する
ことで行うことができる。The change of the common key K can be realized also in the first embodiment. That is, in the first embodiment, the integer r i (1 ≦ i ≦ m +) generated by the random number generation device 201 of the entity device 200 that is the sender.
This can be achieved by updating the value of the common key K by changing the value of 1).
【0223】[0223]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同報暗号通信において受信者数が大きい場合であっても
鍵配送データの長さを短く(一定)にすることができ
る。As described above, according to the present invention,
Even in the case where the number of recipients is large in broadcast encryption communication, the length of key distribution data can be shortened (constant).
【0224】また、不正なエンティティ(受信者)が互
いの秘密情報を出し合って鍵作成者(放送局)または他
のエンティティ(受信者)の鍵情報を計算するといった
結託攻撃を困難にすることができる。[0224] It is also possible to make it difficult for a fraudulent entity (recipient) to transmit secret information to each other and calculate key information of a key creator (broadcasting station) or another entity (recipient). it can.
【0225】このため、高効率で信頼性の高い鍵配送を
実現することができる。Therefore, highly efficient and reliable key distribution can be realized.
【図1】本発明の第一実施形態が適用された鍵配送シス
テムの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a key distribution system to which a first embodiment of the present invention has been applied.
【図2】図1に示す鍵作成者側装置100の概略構成図
である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the key creator-side apparatus 100 shown in FIG.
【図3】図1に示すエンティティ側装置200の概略構
成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an entity-side device 200 shown in FIG. 1;
【図4】図1に示す鍵配送システムにおける情報の流れ
を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a flow of information in the key distribution system shown in FIG.
【図5】本発明の第二実施形態で用いるICカード40
0の概略構成図である。FIG. 5 is an IC card 40 used in the second embodiment of the present invention.
0 is a schematic configuration diagram.
【図6】本発明の第三実施形態が適用された鍵配送シス
テムの概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a key distribution system to which a third embodiment of the present invention has been applied.
【図7】図6に示す放送局側装置500の概略構成図で
ある。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a broadcast station side device 500 shown in FIG. 6;
【図8】図6に示す受信者側装置600の概略構成図で
ある。8 is a schematic configuration diagram of the receiver-side device 600 shown in FIG.
【図9】図6に示すサーバ700の概略構成図である。9 is a schematic configuration diagram of a server 700 shown in FIG.
【図10】図6に示す情報配信サービスシステムにおけ
る情報の流れを説明するための図である。10 is a diagram for explaining a flow of information in the information distribution service system shown in FIG.
【図11】図11は本発明の第四実施形態で用いるIC
カード800の概略構成図である。FIG. 11 is an IC used in a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a card 800.
100 鍵作成者側装置 101、201、501 乱数生成器 102、502 素数生成器 103、203、403、503、604 演算装置 104、202、401、504、602、802 べ
き乗算器 105、204、404、505、603、803 剰
余演算器 106、205、402、508、601、703、8
01 メモリ 107 公開情報データベース 200 エンティティ側装置 206、508、606、701 通信装置 207、609 ICカード連結装置, 300 通信回線 400、800 ICカード 405 入出力装置 500 放送局側装置 506、607 鍵生成器 507、608、702 暗復号化装置 600 受信者側装置 605、704 認証装置 700 サーバ 705 課金装置 804 認証情報作成装置,100 Key creator's side device 101, 201, 501 Random number generator 102, 502 Prime number generator 103, 203, 403, 503, 604 Arithmetic unit 104, 202, 401, 504, 602, 802 Power multiplier 105, 204, 404 , 505, 603, 803 Remainder arithmetic units 106, 205, 402, 508, 601, 703, 8
01 Memory 107 Public information database 200 Entity side device 206, 508, 606, 701 Communication device 207, 609 IC card connection device, 300 Communication line 400, 800 IC card 405 Input / output device 500 Broadcast station side device 506, 607 Key generator 507, 608, 702 Encryption / decryption device 600 Receiver side device 605, 704 Authentication device 700 Server 705 Billing device 804 Authentication information creation device,
Claims (33)
ィティとも称する)が、鍵作成者によって予め作成され
た個々の鍵情報を利用して、暗号通信を行うための共通
の鍵情報を共有するための、暗号通信における鍵配送方
法であって、 鍵作成者の装置において、 当該鍵作成者の秘密情報からなる有限集合Sと公開情報
からなる有限集合Pとを作成するステップと、 前記有限集合Sの部分集合Sxに対応させてエンティテ
ィxの鍵情報Kxを作成し配布するステップと、を備
え、 送信者であるエンティティの装置において、 前記有限集合Pの元および乱数から有限集合Wを作成
し、当該有限集合Wを送信データとして受信者であるエ
ンティティの装置に送信するステップを備え、 受信者であるエンティティxの装置において、 送信データである前記有限集合Wから予め鍵作成者によ
り定められた集合に対応する前記有限集合Wの部分集合
Wxを取り出して、当該部分集合Wxの各元からエンテ
ィティxの固有の値Ixを計算するステップと、 当該固有の値Ixと前記鍵情報Kxとに基づいて、送信
者であるエンティティとの間の共通鍵Kを計算するステ
ップと、を備えることを特徴とする暗号通信における鍵
配送方法。1. A sender and a plurality of recipients (hereinafter, also referred to as entities) share common key information for performing cryptographic communication by using individual key information created in advance by a key creator. Creating a finite set S of secret information of the key creator and a finite set P of public information in the device of the key creator. Generating and distributing key information Kx of the entity x in correspondence with the subset Sx of the set S. In the device of the entity as the sender, a finite set W is generated from the element of the finite set P and a random number. And transmitting the finite set W as transmission data to the device of the entity as the recipient. Extracting a subset Wx of the finite set W corresponding to a set predetermined by the key creator from the finite set W, and calculating a unique value Ix of the entity x from each element of the subset Wx And a step of calculating a common key K between the sender and the entity based on the unique value Ix and the key information Kx.
法において、鍵作成者と送信者とが一致する場合に、当
該送信者が任意の受信者との間で暗号通信を行うための
共通の鍵情報を共有するための、暗号通信における鍵配
送方法であって、 送信者兼鍵作成者であるエンティティの装置において、 鍵共有を行なう受信者であるエンティティxについて、
当該エンティティxの鍵情報Kxを用いて識別情報Qx
を作成するステップと、 当該識別情報Qxをエンティティxの装置に送信するス
テップと、をさらに備え、 受信者であるエンティティxの装置において、 送信者であるエンティティとの間の共通鍵Kは、前記固
有の値Ixと前記鍵情報Kxと前記識別情報Qxとに基
づいて、計算されることを特徴とする暗号通信における
鍵配送方法。2. A key distribution method for cipher communication according to claim 1, wherein when the key creator and the sender match, the sender can perform cipher communication with an arbitrary receiver. A key distribution method in cryptographic communication for sharing key information of the following, wherein in a device of an entity that is a sender and a key creator, for an entity x that is a receiver that performs key sharing,
Identification information Qx using key information Kx of the entity x
And transmitting the identification information Qx to the device of the entity x. In the device of the entity x as the recipient, the common key K between the entity and the sender is A key distribution method in cryptographic communication, wherein the key distribution method is calculated based on a unique value Ix, the key information Kx, and the identification information Qx.
ィティとも称する)が、鍵作成者によって予め作成され
た個々の鍵情報を利用して、暗号通信を行うための共通
の鍵情報を共有するための、暗号通信における鍵配送方
法であって、 鍵作成者の装置において、 【数1】 であるとして、当該鍵作成者の秘密情報の集合KSと公
開情報の集合KPとを作成するステップと、 σX∈S(k,m)に対して、 【数2】 を満たすs(i,x,σX)およびt(i,x,σX)を計
算(ただし、i=1,2)するステップと、 【数3】 に対して、 【数4】 を満たすs(x,σX)を計算するステップと、 求めたs(x,σX)をエンティティxの鍵情報として配
布するステップ(ここで、Gは有限アーベル(乗法)群
であり、集合KPは、Gを決定する要素を含み、 【数5】 とする。また、ordG(g)は、 【数6】 なる最小の正整数xを表わし、集合S(k,m)={f
|1対1写像f:A={1,2,・・・,k}→B={1,
2,・・・,m},k<m}とする。)と、を備え、 送信者であるエンティティの装置において、 整数r1,・・・,rm+1をランダムに選び、 【数7】 なる鍵Kを受信者であるエンティティと共有することを
目的に、鍵作成者の公開情報から、同報通信データとし
て、 【数8】 を満たすuiを計算するステップと、 求めたui(ただし、1≦i≦m)を同報送信するステ
ップと、を備え、 受信者であるエンティティxの装置において、 前記同報通信データuiと鍵作成者の装置によって配布
された自身の鍵情報s(x,σX)とに基づいて、 【数9】 を満たす共通鍵Kを計算するステップを備えることを特
徴とする暗号通信における鍵配送方法。3. A sender and a plurality of recipients (hereinafter, also referred to as entities) share common key information for performing cryptographic communication by using individual key information created in advance by a key creator. A key distribution method in cryptographic communication for performing Creating a set KS of secret information and a set KP of public information of the key creator; and σ X ∈S (k, m): Calculating s (i, x, σ x ) and t (i, x, σ x ) (where i = 1, 2) that satisfies For: Calculating a s (x, sigma X) satisfying, in step (where distributing obtained s (x, sigma X) as the key information of an entity x, G is a finite Abelian (multiplicative) group, the set KP includes elements that determine G, and And And ord G (g) is given by: And the set S (k, m) = {f
| One-to-one mapping f: A = {1, 2,..., K} → B = {1,
2,..., M}, k <m}. ), And randomly select integers r 1 ,..., Rm + 1 in the device of the entity that is the sender. In order to share the key K with the entity that is the receiver, the public key of the key creator is used as broadcast data as follows: Calculating u i that satisfies the following condition ; and broadcasting the calculated u i (where 1 ≦ i ≦ m). Based on i and its own key information s (x, σ X ) distributed by the key creator's device, Calculating a common key K that satisfies the following condition:
ィティとも称する)が、鍵作成者によって予め作成され
た個々の鍵情報を利用して、暗号通信を行うための共通
の鍵情報を共有するための、暗号通信における鍵配送方
法であって、 鍵作成者の装置において、 当該鍵作成者の秘密情報として、 【数10】 を作成するステップと、 当該鍵作成者の公開情報として、 【数11】 を作成するステップと、 σX∈S(k,m)に対して、 【数12】 を満たすs(i,x,σX)およびt(i,x,σX)を計
算(ただし、i=1,2)するステップと、 【数13】 に対して、 【数14】 を満たすs(x,σX)を計算するステップと、 求めたs(x,σX)をエンティティxの鍵情報として配
布するステップ(ここで、 【数15】 とする。また、ordN(g)は、 【数16】 なる最小の正整数xを表わし、集合S(k,m)={f
|1対1写像f:A={1,2,・・・,k}→B={1,
2,・・・,m},k<m}とする。)と、を備え、 送信者であるエンティティの装置において、 整数r1,・・・,rm+1をランダムに選び、 【数17】 なる鍵Kを受信者であるエンティティと共有することを
目的に、鍵作成者の公開情報から、同報通信データとし
て、 【数18】 を満たすuiを計算するステップと、 求めたui(ただし、1≦i≦m)を同報送信するステ
ップと、を備え、 受信者であるエンティティxの装置において、 前記同報通信データuiと鍵作成者によって配布された
自身の鍵情報s(x,σX)とに基づいて、 【数19】 を満たす共通鍵Kを計算するステップを備えることを特
徴とする暗号通信における鍵配送方法。4. A sender and a plurality of recipients (hereinafter, also referred to as entities) share common key information for performing cryptographic communication by using individual key information created in advance by a key creator. A key distribution method in cryptographic communication for performing the following: in a key creator's device, secret information of the key creator: , And as public information of the key creator, And, for σ X ∈S (k, m), Calculating s (i, x, σ X ) and t (i, x, σ X ) (where i = 1, 2), ## EQU14 ## That satisfies s (x, sigma X) computing a, obtained s (x, sigma X) Step (here to distribute as the key information of an entity x, Equation 15] And And ord N (g) is given by: And the set S (k, m) = {f
| One-to-one mapping f: A = {1, 2,..., K} → B = {1,
2,..., M}, k <m}. ), And randomly select integers r 1 ,..., Rm + 1 in the device of the entity that is the sender. In order to share the key K with the entity that is the recipient, the public key information of the key creator is used as broadcast data as follows: Calculating u i that satisfies the following condition ; and broadcasting the calculated u i (where 1 ≦ i ≦ m). Based on i and its own key information s (x, σ X ) distributed by the key creator, Calculating a common key K that satisfies the following condition:
鍵配送方法であって、 送信者の装置において、 前記整数r1,・・・,rm+1の値を変更することによ
り、共通鍵Kの値を変更するステップをさらに備えるこ
とを特徴とする暗号通信における鍵配送方法。5. A key distribution method in a cryptographic communication according to claim 3 or 4, in the apparatus of the sender, the integer r 1, · · ·, by changing the value of r m + 1, the common A key distribution method in cryptographic communication, further comprising a step of changing a value of a key K.
ら限定された受信者のみと通信する限定同報暗号通信に
おいて、共通の鍵情報を共有するための暗号通信におけ
る鍵配送方法であって、 放送局の装置において、 準備処理として、 【数20】 であるとして、当該放送局の秘密情報の集合KSと公開
情報の集合KPとを作成するステップ(ここで、Gは有
限アーベル(乗法)群であり、集合KPはGを決定する
要素を含む。また、ordG(g)は、 【数21】 なる最小の正整数xを表わす。)と、 σX∈S(k,m)に対して、 【数22】 を満たすs(i,x,σX)およびt(i,x,σX)を
計算(ただし、i=1,2)するステップと、 【数23】 に対して、 【数24】 を満たすs(x,σX)を計算するステップ(ただし、 【数25】 であって、集合S(k,m)={f|1対1写像f:A=
{1,2,・・・,k}→B={1,2,・・・,m},k
<m}とする。)と、 整数t(x,πX),πX∈S(k,m),整数r´,β
Xに対して、 【数26】 を満たすr(x,πX)を計算するステップ(ただし、
定数cについて、 【数27】 とする。)と、 求めたs(x,σX)およびt(x,πX)を、受信者xの
鍵情報として配布するステップと、を備え、 かつ、鍵配送処理として、 整数λi,μiをランダムに選び、 【数28】 なる鍵Kを限定された受信者とのみ共有することを目的
に、 【数29】 を満たすui,viを計算するステップと、 求めたui,vi(ただし、1≦i≦m)を同報送信する
ステップと、 限定された受信者xの装置に対して、求めたr(x,
πX)を送信するステップと、を備え、 受信者xの装置において、 放送局の装置によって配布された自身の鍵情報s(x,
σX),t(x,πX),r(x,πX)および前記同報送
信データui,viに基づいて、 【数30】 を満たす共通鍵Kを計算するステップを備えることを特
徴とする暗号通信における鍵配送方法。6. A key distribution method in cipher communication for sharing common key information in a limited broadcast cipher communication in which a broadcasting station as a sender communicates only with a limited receiver among a plurality of receivers. In the apparatus of the broadcasting station, as preparation processing, , A step of creating a set KS of secret information and a set KP of public information of the broadcast station (where G is a finite abel (multiplicative) group, and the set KP includes an element that determines G. And ord G (g) is given by: Represents the minimum positive integer x. ) And σ X ∈S (k, m), Calculating s (i, x, σ x ) and t (i, x, σ x ) (where i = 1, 2), ## EQU24 ## A step of calculating s (x, σ X ) that satisfies And the set S (k, m) = {f | one-to-one mapping f: A =
{1,2, ..., k} → B = {1,2, ..., m}, k
<M}. ), Integers t (x, π X ), π X ∈S (k, m), integers r ′, β
For X , The step of calculating r (x, π X ) that satisfies
For a constant c, And ) And a step of distributing the obtained s (x, σ X ) and t (x, π X ) as key information of the receiver x, and as key distribution processing, integers λ i , μ i Is selected at random, and In order to share the key K only with a limited recipient, Calculating a u i, v i satisfying, obtained u i, v i (however, 1 ≦ i ≦ m) the steps of the broadcast transmission, the apparatus of limited recipient x, determined R (x,
π X ) at the device of the receiver x, wherein the key information s (x, x) of the receiver x is distributed by the device of the broadcasting station.
σ X), t (x, π X), r (x, π X) and the multicast transmission data u i, based on the v i, Equation 30] Calculating a common key K that satisfies the following condition:
ら限定された受信者のみと通信する限定同報暗号通信に
おいて、共通の鍵情報を共有するための暗号通信におけ
る鍵配送方法であって、 放送局の装置において、 準備処理として、 当該放送局の秘密情報として、 【数31】 を作成するステップ(ただし、ordN(g)は、 【数32】 なる最小の正整数xを表わす。)と、 当該放送局の公開情報として、 【数33】 を作成するステップと、 σX∈S(k,m)に対して、 【数34】 を満たすs(i,x,σX)およびt(i,x,σX)を
計算(ただし、i=1,2)するステップと、 【数35】 に対して、 【数36】 を満たすs(x,σX)計算するステップ(ただし、 【数37】 であって、集合S(k,m)={f|1対1写像f:A=
{1,2,・・・,k}→B={1,2,・・・,m},k<
m}とする。)と、 整数t(x,πX),πX∈S(k,m),整数r´,βX
に対して、 【数38】 を満たすr(x,πX)を計算するステップ(ただし、
定数cについて、 【数39】 とする。)と、 求めたs(x,σX)およびt(x,πX)を、受信者xの
鍵情報として配布するステップと、を備え、 かつ、鍵配送処理として、 整数λi,μiをランダムに選び、 【数40】 なる鍵Kを限定された受信者とのみ共有することを目的
に、 【数41】 を満たすui,viを計算(ただし、1≦i≦m)するス
テップと、 求めたui,viを同報送信するステップと、 限定された受信者xに対して、求めたr(x,πX)を送
信するステップと、を備え、 受信者xの装置において、 放送局により配布された自身の鍵情報s(x,σX),t
(x,πX),r(x,πx)および同報送信データui,
viに基づいて、 【数42】 を満たす共通鍵Kを計算するステップを備えることを特
徴とする暗号通信における鍵配送方法。7. A key distribution method in cipher communication for sharing common key information in a limited broadcast cipher communication in which a broadcasting station as a sender communicates only with a limited receiver among a plurality of receivers. In the apparatus of the broadcasting station, as preparation processing, as secret information of the broadcasting station, (Where ord N (g) is given by: Represents the minimum positive integer x. ), And as public information of the broadcasting station, And, for σ X ∈S (k, m), Calculating s (i, x, σ x ) and t (i, x, σ x ) (where i = 1, 2), , A step of calculating s (x, σ X ) that satisfies And the set S (k, m) = {f | one-to-one mapping f: A =
{1,2, ..., k} → B = {1,2, ..., m}, k <
m}. ) And integers t (x, π X ), π X ∈S (k, m), integers r ′, β X
, The step of calculating r (x, π X ) that satisfies
For a constant c, And ) And a step of distributing the obtained s (x, σ X ) and t (x, π X ) as key information of the receiver x, and as key distribution processing, integers λ i , μ i Is selected at random, and In order to share the key K with only a limited recipient, Get u i, v i that satisfies (where, 1 ≦ i ≦ m) a step of the steps of u i, v i broadcast transmission determined, for a limited recipient x, obtained r Transmitting (x, π X ) at the device of the receiver x, wherein the key information s (x, σ X ), t of its own distributed by the broadcasting station is provided.
(X, π x ), r (x, π x ) and broadcast transmission data u i ,
Based on v i , Calculating a common key K that satisfies the following condition:
鍵配送方法であって、 放送局の装置において、 前記整数λi,μiの値を変更することにより、共通鍵K
の値を変更するステップをさらに備えることを特徴とす
る暗号通信における鍵配送方法。8. The key distribution method in cryptographic communication according to claim 6, wherein the broadcast station apparatus changes the values of the integers λ i and μ i to obtain the common key K.
A key distribution method in cryptographic communication, further comprising the step of changing the value of.
鍵配送方法であって、 放送局の装置において、 整数βXまたはr´あるいはcの値を、共通鍵Kで暗復号
化を行なう送信データに対応させて変更することによ
り、r(x,πX)の値を変更して送信データの識別を行
なうステップを、さらに備えることを特徴とする暗号通
信における鍵配送方法。9. A key distribution method in cryptographic communication according to claim 6, wherein the broadcast station apparatus encrypts and decrypts the value of the integer β X or r ′ or c with the common key K. A key distribution method in cryptographic communication, further comprising a step of changing the value of r (x, π X ) to identify transmission data by changing the value in correspondence with data.
る鍵配送方法であって、 受信者の装置において、 共通鍵Kで暗号化された送信データPへのアクセスが制
限されている場合に、放送局に対して自身の鍵情報を所
持することについての認証処理を行なうステップを、さ
らに備え、 放送局の装置において、 前記r(x,πX)を送信するステップは、認証の成立後
に行われることを特徴とする暗号通信における鍵配送方
法。10. A key distribution method in cryptographic communication according to claim 6 or 7, wherein in a receiver's device, access to transmission data P encrypted with a common key K is restricted. The method further comprises the step of: performing an authentication process for possessing its own key information with respect to the broadcast station. In the apparatus of the broadcast station, the step of transmitting r (x, π X ) is performed after the authentication is established. A key distribution method in cryptographic communication characterized by being transmitted.
送方法であって、 放送局の装置において、 共通鍵Kで暗号化された送信データPが有償である場
合、認証が成立した後、あるいはr(x,πX)を送信し
た後に、課金を行なうステップをさらに備えることを特
徴とする暗号通信における鍵配送方法。11. A key distribution method in cryptographic communication according to claim 10, wherein in the broadcasting station apparatus, if the transmission data P encrypted with the common key K is charged, after the authentication is established, or A key distribution method in cryptographic communication, further comprising the step of charging after transmitting r (x, π X ).
ティティとも称する)が、鍵作成者によって予め作成さ
れた個々の鍵情報を利用して、暗号通信を行うための共
通の鍵情報を共有するための、暗号通信における鍵配送
方法についてのプログラムが記憶された記憶媒体であっ
て、 当該プログラムは、情報処理装置に、請求項1、2、
3、4または5記載の暗号通信における鍵配送方法を実
行させるものであることを特徴とする暗号通信における
鍵配送方法についてのプログラムが記憶された記憶媒
体。12. A sender and a plurality of receivers (hereinafter, also referred to as entities) share common key information for performing cryptographic communication by using individual key information created in advance by a key creator. A storage medium storing a program for a key distribution method in cryptographic communication, the program being stored in an information processing apparatus.
A storage medium storing a program for a key distribution method in cryptographic communication, wherein the program executes the key distribution method in cryptographic communication according to 3, 4, or 5.
ティティとも称する)が、鍵作成者によって予め作成さ
れた個々の鍵情報を利用して、暗号通信を行うための共
通の鍵情報を共有するための、暗号通信における鍵配送
方法についてのプログラムが記憶された記憶媒体であっ
て、 当該プログラムは、情報処理装置に、請求項1、2、
3、4または5記載の暗号通信における鍵配送方法の、
鍵作成者の装置でのステップを実行させるものであるこ
とを特徴とする暗号通信における鍵配送方法についての
プログラムが記憶された記憶媒体。13. A sender and a plurality of recipients (hereinafter, also referred to as entities) share common key information for performing cryptographic communication using individual key information created in advance by a key creator. A storage medium storing a program for a key distribution method in cryptographic communication, the program being stored in an information processing apparatus.
The key distribution method in the cryptographic communication described in 3, 4, or 5,
A storage medium storing a program for a key distribution method in cryptographic communication, wherein the program executes a step in a device of a key creator.
ティティとも称する)が、鍵作成者によって予め作成さ
れた個々の鍵情報を利用して、暗号通信を行うための共
通の鍵情報を共有するための、暗号通信における鍵配送
方法についてのプログラムが記憶された記憶媒体であっ
て、 当該プログラムは、情報処理装置に、請求項1、2、
3、4または5記載の暗号通信における鍵配送方法の、
送信者の装置でのステップを実行させるものであること
を特徴とする暗号通信における鍵配送方法についてのプ
ログラムが記憶された記憶媒体。14. A sender and a plurality of recipients (hereinafter, also referred to as entities) share common key information for performing cryptographic communication by using individual key information created in advance by a key creator. A storage medium storing a program for a key distribution method in cryptographic communication, the program being stored in an information processing apparatus.
The key distribution method in the cryptographic communication described in 3, 4, or 5,
A storage medium storing a program for a key distribution method in cryptographic communication, wherein the program executes a step in a sender device.
ティティとも称する)が、鍵作成者によって予め作成さ
れた個々の鍵情報を利用して、暗号通信を行うための共
通の鍵情報を共有するための、暗号通信における鍵配送
方法についてのプログラムが記憶された記憶媒体であっ
て、 当該プログラムは、情報処理装置に、請求項1、2、
3、4または5記載の暗号通信における鍵配送方法の、
受信者の装置でのステップを実行させるものであること
を特徴とする暗号通信における鍵配送方法についてのプ
ログラムが記憶された記憶媒体。15. A sender and a plurality of receivers (hereinafter, also referred to as entities) share common key information for performing cryptographic communication by using individual key information created in advance by a key creator. A storage medium storing a program for a key distribution method in cryptographic communication, the program being stored in an information processing apparatus.
The key distribution method in the cryptographic communication described in 3, 4, or 5,
A storage medium storing a program for a key distribution method in cryptographic communication, wherein the program executes a step in a receiver device.
から限定された受信者のみと通信する限定同報暗号通信
において、共通の鍵情報を共有するための暗号通信にお
ける鍵配送方法についてのプログラムが記憶された記憶
媒体であって、 当該プログラムは、情報処理装置に、請求項6、7、
8、9、10または11記載の暗号通信における鍵配送
方法を実行させるものであることを特徴とする暗号通信
における鍵配送方法についてのプログラムが記憶された
記憶媒体。16. A key distribution method in cipher communication for sharing common key information in a limited broadcast cipher communication in which a broadcasting station as a sender communicates only with a limited receiver among a plurality of receivers. Is a storage medium storing a program for the information processing apparatus, wherein the program is stored in an information processing apparatus.
A storage medium storing a program for a key distribution method in cryptographic communication, wherein the program executes a key distribution method in cryptographic communication according to 8, 9, 10 or 11.
から限定された受信者のみと通信する限定同報暗号通信
において、共通の鍵情報を共有するための暗号通信にお
ける鍵配送方法についてのプログラムが記憶された記憶
媒体であって、当該プログラムは、情報処理装置に、請
求項6、7、8、9、10または11記載の暗号通信に
おける鍵配送方法の、放送局でのステップを実行させる
ものであることを特徴とする暗号通信における鍵配送方
法についてのプログラムが記憶された記憶媒体。17. A key distribution method in cipher communication for sharing common key information in a limited broadcast cipher communication in which a broadcasting station as a sender communicates only with a limited receiver among a plurality of receivers. A storage medium storing a program for the key distribution method in the cryptographic communication according to claim 6, 7, 8, 9, 10 or 11 in a broadcasting station. And a storage medium storing a program for a key distribution method in cryptographic communication.
から限定された受信者のみと通信する限定同報暗号通信
において、共通の鍵情報を共有するための暗号通信にお
ける鍵配送方法についてのプログラムが記憶された記憶
媒体であって、当該プログラムは、情報処理装置に、請
求項6、7、8、9、10または11記載の暗号通信に
おける鍵配送方法の、受信装置でのステップを実行させ
るものであることを特徴とする暗号通信における鍵配送
方法についてのプログラムが記憶された記憶媒体。18. A key distribution method in cipher communication for sharing common key information in a limited broadcast cipher communication in which a broadcasting station as a sender communicates only with a limited receiver among a plurality of receivers. A storage medium storing a program for the key distribution method in a cryptographic communication according to claim 6, 7, 8, 9, 10, or 11 in a receiving apparatus. And a storage medium storing a program for a key distribution method in cryptographic communication.
ティティとも称する)が、鍵作成者によって予め作成さ
れた個々の鍵情報を利用して、暗号通信を行うための共
通の鍵情報を共有するための、暗号通信における鍵配送
システムであって、 鍵作成者の秘密情報からなる有限集合Sと公開情報から
なる有限集合Pとを作成する手段と、 前記有限集合Sの部分集合Sxに対応させてエンティテ
ィxの鍵情報Kxを作成し配布する手段と、 を備えた鍵作成者側装置と、 前記有限集合Pの元および乱数から有限集合Wを作成す
る手段と、 前記有限集合Wを送信データとして送信する通信手段
と、 を備えた送信者側装置と、 送信データである前記有限集合Wから予め鍵作成者によ
り定められた集合に対応する前記有限集合Wの部分集合
Wxを取り出して、当該部分集合Wxの各元からエンテ
ィティxの固有の値Ixを計算する手段と、 前記固有の値Ixと前記鍵情報Kxとに基づいて、送信
者であるエンティティとの間の共通鍵Kを計算する手段
と、 を備えた受信者側装置と、 でなることを特徴とする暗号通信における鍵配送システ
ム。19. A sender and a plurality of recipients (hereinafter also referred to as entities) share common key information for performing cryptographic communication by using individual key information created in advance by a key creator. Means for creating a finite set S consisting of secret information of a key creator and a finite set P consisting of public information, and corresponding to a subset Sx of the finite set S. Means for generating and distributing key information Kx of the entity x; and a means for generating a finite set W from the elements of the finite set P and random numbers, and transmitting the finite set W. And a communication unit for transmitting the data as data; and a subset Wx of the finite set W corresponding to the set predetermined by the key creator from the finite set W as transmission data. Means for calculating a unique value Ix of the entity x from each element of the subset Wx; and a common unit between the entity that is the sender based on the unique value Ix and the key information Kx. A key distribution system in cryptographic communication, comprising: means for calculating a key K;
送システムにおいて、鍵作成者と送信者とが一致する場
合に、当該送信者が任意の受信者との間で暗号通信を行
うための共通の鍵情報を共有するための、暗号通信にお
ける鍵配送システムであって、 前記鍵作成者側装置および送信者側装置は、1つの装置
で構成されており、かつ、当該1つの装置は、 鍵共有を行なう受信者であるエンティティxについて、
当該エンティティxの鍵情報Kxを用いて識別情報Qx
を作成する手段と、 当該識別情報Qxをエンティティxの装置に送信する手
段と、をさらに備え、 前記受信者側装置において、前記共通鍵Kを計算する手
段は、 前記固有の値Ixと前記鍵情報Kxと前記識別情報Qx
とに基づいて、送信者であるエンティティとの間の共通
鍵Kを計算するものであることを特徴とする暗号通信に
おける鍵配送システム。20. A key distribution system for cryptographic communication according to claim 19, wherein when the key creator and the sender match, the sender can perform a cryptographic communication with an arbitrary receiver. A key distribution system in cryptographic communication for sharing key information of the key creator device, wherein the key creator device and the sender device are configured as one device, and the one device is a key device. For the entity x, the sharing recipient,
Identification information Qx using key information Kx of the entity x
And a means for transmitting the identification information Qx to the device of the entity x. In the receiver device, the means for calculating the common key K includes the unique value Ix and the key Information Kx and the identification information Qx
A key distribution system in cryptographic communication, wherein a common key K between the sender and the entity is calculated based on the following.
ティティとも称する)が、鍵作成者によって作成された
個々の鍵情報を利用して、暗号通信を行うための共通の
鍵情報を共有するための、暗号通信における鍵配送シス
テムであって、 【数43】 であるとして、鍵作成者の秘密情報の集合KSと公開情
報の集合KPとを作成する手段と、 σX∈S(k,m)に対して、 【数44】 を満たすs(i,x,σX),t(i,x,σX)を計算
(ただし、i=1,2)を計算する手段と、 【数45】 に対して、 【数46】 を満たすs(x,σX)を計算する手段と、 求めたs(x,σX)をエンティティxの鍵情報として配
布する手段(ここで、Gは有限アーベル(乗法)群であ
り、集合KPはGを決定する要素を含み、 【数47】 とする。また、ordG(g)は、 【数48】 なる最小の正整数xを表わし、集合S(k,m)={f
|1対1写像f:A={1,2,・・・,k}→B={1,
2,・・・,m},k<m}とする。)と、 を備えた鍵作成者側装置と、 整数r1,・・・,rm+1をランダムに選び、 【数49】 なる鍵Kを受信者であるエンティティと共有することを
目的に、鍵作成者の公開情報から、同報通信データとし
て、 【数50】 を満たすuiを計算する手段と、 求めたui(ただし、1≦i≦m)を同報送信する手段
と、 を備えた送信者側装置と、 前記同報通信データuiと鍵作成者によって配布された
自身の鍵情報s(x,σX)とに基づいて、 【数51】 を満たす共通鍵Kを計算する手段、 を備えた受信者側装置と、 でなることを特徴とする暗号通信における鍵配送システ
ム。21. A sender and a plurality of recipients (hereinafter, also referred to as entities) share common key information for performing cryptographic communication using individual key information created by a key creator. A key distribution system in cryptographic communication for: Means for generating a set KS of secret information of the key creator and a set KP of public information, and σ X εS (k, m): Means for calculating s (i, x, σ X ) and t (i, x, σ X ) (where i = 1, 2) which satisfies For, A means for calculating s (x, σ X ) that satisfies and a means for distributing the obtained s (x, σ X ) as key information of entity x (where G is a finite abel (multiplicative) group, and a set KP includes an element that determines G, and And And ord G (g) is given by And the set S (k, m) = {f
| One-to-one mapping f: A = {1, 2,..., K} → B = {1,
2,..., M}, k <m}. ), And a key creator-side device having: and randomly selected integers r 1 ,..., Rm + 1. For the purpose of sharing the key K with the entity that is the receiver, from the public information of the key creator, as broadcast data, Means for calculating a u i satisfying, obtained u i (however, 1 ≦ i ≦ m) means for transmitting broadcasts, and the sender apparatus wherein the creation broadcast data u i and the key Based on its own key information s (x, σ X ) distributed by the person, And a means for calculating a common key K that satisfies the following. A key distribution system in cryptographic communication, comprising:
ティティとも称する)が、鍵作成者によって予め作成さ
れた個々の鍵情報を利用して、暗号通信を行うための共
通の鍵情報を共有するための、暗号通信における鍵配送
システムであって、 鍵作成者の秘密情報として、 【数52】 を作成する手段と、 鍵作成者の公開情報として、 【数53】 を作成する手段と、 σX∈S(k,m)に対して、 【数54】 を満たすs(i,x,σX)およびt(i,x,σX)を
計算(ただし、i=1,2)する手段と、 【数55】 に対して、 【数56】 を満たすs(x,σX)を算出する手段(ここで、 【数57】 とする。また、ordN(g)は、 【数58】 なる最小の正整数xを表わし、集合S(k,m)={f
|1対1写像f:A={1,2,・・・,k}→B={1,
2,・・・,m},k<m}とする。)と、 求めたs(x,σX)をエンティティxの鍵情報として配
布する手段と、 を備えた鍵作成者側装置と、 整数r1,・・・,rm+1をランダムに選び、 【数59】 なる鍵Kを受信者であるエンティティと共有することを
目的に、鍵作成者の公開情報から、同報通信データとし
て、 【数60】 を満たすuiを計算する手段と、 求めたui(ただし、1≦i≦m)を同報送信する手段
と、 を備えた送信者側装置と、 前記同報通信データuiと鍵作成者によって配布された
自身の鍵情報s(x,σX)とに基づいて、 【数61】 を満たす共通鍵Kを計算する手段、 を備えた受信側装置と、 でなることを特徴とする暗号通信における鍵配送システ
ム。22. A sender and a plurality of receivers (hereinafter also referred to as entities) share common key information for performing cryptographic communication by using individual key information created in advance by a key creator. A key distribution system in cryptographic communication for performing the following: as secret information of a key creator, And the public information of the key creator: And σ X ∈S (k, m): Means for calculating (where i = 1, 2) s (i, x, σ x ) and t (i, x, σ x ) satisfying: For: Means for calculating s (x, σ X ) that satisfies And And ord N (g) is: And the set S (k, m) = {f
| One-to-one mapping f: A = {1, 2,..., K} → B = {1,
2,..., M}, k <m}. A) obtained s (x, means for distributing the sigma X) as the key information of an entity x, a key creator side apparatus equipped with the integer r 1, · · ·, randomly selects r m + 1 , In order to share the key K with the entity that is the receiver, the public key of the key creator is used as broadcast data as follows: Means for calculating u i that satisfies the following, and means for broadcasting the obtained u i (where 1 ≦ i ≦ m), and the broadcast data u i and key generation Based on its own key information s (x, σ X ) distributed by the person, And a means for calculating a common key K that satisfies the following.
おける鍵配送システムであって、 前記送信者側装置は、整数r1,・・・,rm+1の値を変
更することにより、共通鍵Kの値を変更する手段をさら
に備えることを特徴とする暗号通信における鍵配送シス
テム。23. A key distribution system in the encryption communication according to claim 21 or 22, wherein said transmitting side apparatus is an integer r 1, · · ·, by changing the value of r m + 1, the common A key distribution system in cryptographic communication, further comprising means for changing a value of a key K.
から限定された受信者のみと通信を行う限定同報暗号通
信において、共通の鍵情報を共有するための暗号通信に
おける鍵配送システムであって、 【数62】 であるとして、放送局の秘密情報の集合KSと公開情報
の集合KPとを作成する手段(ここで、Gは有限アーベ
ル(乗法)群であり、集合KPはGを決定する要素を含
み、また、ordG(g)は、 【数63】 なる最小の正整数xを表わす。)と、 σX∈S(k,m)に対して、 【数64】 を満たすs(i,x,σX)およびt(i,x,σX)を
計算(ただし、i=1,2)を計算する手段と、 【数65】 に対して、 【数66】 を計算する手段(ただし、 【数67】 であって、集合S(k,m)={f|1対1写像f:A=
{1,2,・・・,k}→B={1,2,・・・,m},k<
m}とする。)と、 整数t(x,πX),πX∈S(k,m),整数r´,βX
に対して、 【数68】 を満たすr(x,πX)を計算する手段(ただし、定数c
について、 【数69】 とする。)と、 求めたs(x,σX)およびt(x,πX)を、受信者xの
鍵情報として配布する手段と、 でなる準備処理手段を備え、かつ、 整数λi,μiをランダムに選び、 【数70】 なる鍵Kを限定された受信者とのみ共有することを目的
に、 【数71】 を満たすui,viを計算する手段と、 求めたui,vi(ただし、1≦i≦m)を同報送信する
手段と、限定された受信者xに対して、r(x,πX)を
送信する手段と、 でなる鍵配送処理手段を備えた、放送局側装置と、 前記同報通信データui,viと放送局により配布された
自身の鍵情報s(x,σX),t(x,πX), r(x,
πX)とに基づいて、 【数72】 を満たす共通鍵Kを計算する手段、 を備えた受信者側装置と、 でなることを特徴とする暗号通信における鍵配送システ
ム。24. A key distribution in cipher communication for sharing common key information in a limited broadcast cipher communication in which a broadcasting station as a sender communicates with only a limited one of a plurality of receivers. A system comprising: Means for generating a set KS of secret information of the broadcast station and a set KP of public information (where G is a finite abel (multiplicative) group, and the set KP includes an element for determining G; , Ord G (g) is given by Represents the minimum positive integer x. ) And σ X ∈S (k, m), Means for calculating s (i, x, σ X ) and t (i, x, σ X ) (where i = 1, 2), For: Means (where: And the set S (k, m) = {f | 1-to-1 mapping f: A =
{1,2, ..., k} → B = {1,2, ..., m}, k <
m}. ), And integers t (x, π X ), π X ∈S (k, m), integers r ′, β X
For: Means for calculating r (x, π X ) that satisfies
For, And A) obtained s (x, sigma X) and t (x, a [pi X), means for distributing the key information of the receiver x, comprising a preparation process means consisting of, and, integral lambda i, mu i Is selected at random, and In order to share the key K only with a limited recipient, Means for calculating a u i, v i satisfying, obtained u i, v i (however, 1 ≦ i ≦ m) with respect to the means for transmitting broadcast, limited recipients x, r (x , [pi means for transmitting X), with a key distribution processing means comprising in a broadcast station apparatus, the broadcast data u i, v i and its distributed by broadcast station key information s (x , Σ X ), t (x, π X ), r (x,
π X ) and And a means for calculating a common key K that satisfies the following. A key distribution system in cryptographic communication, comprising:
から限定された受信者のみと通信を行う限定同報暗号通
信において、共通の鍵情報を共有するための暗号通信に
おける鍵配送システムであって、 放送局の秘密情報として、 【数73】 を作成する手段(ただし、ordN(g)は、 【数74】 なる最小の正整数xを表わす。)と、 放送局の公開情報として、 【数75】 を作成する手段と、 σX∈S(k,m)に対して、 【数76】 を満たすs(i,x,σX)およびt(i,x,σX)を
計算(ただし、i=1,2)する手段と、 【数77】 に対して、 【数78】 を満たすs(x,σX)計算する手段(ただし、 【数79】 であって、集合S(k,m)={f|1対1写像f:A=
{1,2,・・・,k}→B={1,2,・・・,m},k<
m}とする。)と、 整数t(x,πX),πX∈S(k,m),整数r´,β
Xに対して、 【数80】 を満たすr(x,πX)を計算する手段と、 求めたs(x,σX)、およびt(x,πX)を、受信者x
の鍵情報として配布する手段(ただし、定数cについ
て、 【数81】 とする。)と、 でなる準備処理手段を備え、かつ、 整数λi,μiをランダムに選び、 【数82】 なる鍵Kを限定された受信者とのみ共有することを目的
に、 【数83】 を満たすui,viを計算する手段と、 求めたui,viを計算(ただし、1≦i≦m)を同報送
信する手段と、 限定された受信者xに対して、求めたr(x,πX)を送
信する手段と、 でなる鍵配送手段を備えた、放送局側装置と、 前記同報送信データui,viと放送局により配布された
自身の鍵情報s(x,σX),t(x,πX),r(x,π
X)とに基づいて、 【数84】 を満たす共通鍵Kを計算する手段、 を備えた受信者側装置と、 でなることを特徴とする暗号通信における鍵配送システ
ム。25. A key distribution in cipher communication for sharing common key information in a limited broadcast cipher communication in which a broadcasting station as a sender communicates with only a limited one of a plurality of receivers. In the system, as secret information of the broadcasting station, (Where ord N (g) is given by Represents the minimum positive integer x. ) And as public information of the broadcasting station, And σ X ∈S (k, m): Means for calculating (where i = 1, 2) s (i, x, σ X ) and t (i, x, σ X ) satisfying: For, Means for calculating s (x, σ X ) that satisfies And the set S (k, m) = {f | one-to-one mapping f: A =
{1,2, ..., k} → B = {1,2, ..., m}, k <
m}. ), Integers t (x, π X ), π X ∈S (k, m), integers r ′, β
For X , Means for calculating r (x, π X ) that satisfies s (x, σ X ) and t (x, π X )
Means for distributing as key information of the following (however, for a constant c, And ), And preparation processing means of: and randomly selecting integers λ i and μ i , In order to share the key K with only a limited recipient, Means for calculating a u i, v i satisfying, obtained u i, v i the calculation (where, 1 ≦ i ≦ m) with respect to the means for transmitting broadcast, limited recipients x, determined and r (x, π X) and means for transmitting, with a key distribution means comprising at the broadcast station apparatus, wherein the broadcast transmission data u i, v i and its key information distributed by the broadcast station s (x, σ X ), t (x, π X ), r (x, π
X ) and And a means for calculating a common key K that satisfies the following. A key distribution system in cryptographic communication, comprising:
おける鍵配送システムであって、 前記放送局側装置は、整数λi,μiの値を変更すること
により、共通鍵Kの値を変更する手段をさらに備えるこ
とを特徴とする暗号通信における鍵配送システム。26. The key distribution system according to claim 24 or 25, wherein the broadcast station side device changes a value of a common key K by changing values of integers λ i and μ i. A key distribution system in cryptographic communication, further comprising:
おける鍵配送システムであって、 前記放送局側は、整数βXまたはr´あるいはcの値
を、共通鍵Kで暗復号化を行なう送信データに対応させ
て変更することにより、r(x,πX)の値を変更して送
信データの識別を行なう手段をさらに備えることを特徴
とする暗号通信における鍵配送システム。27. The key distribution system according to claim 24 or 25, wherein the broadcast station performs encryption / decryption of the value of the integer β X, r ′ or c with the common key K. A key distribution system in cryptographic communication, further comprising: means for changing the value of r (x, π X ) to identify transmission data by changing the value in correspondence with data.
おける鍵配送システムであって、 前記受信者側装置は、共通鍵Kで暗号化された送信デー
タPへのアクセスが制限されている場合に、放送局に対
して自身の鍵情報を所持することについての認証処理を
行なう手段をさらに備え、 前記放送局側装置のr(x,πX)を送信する手段は、前
記認証が成立した後にr(x,πX)を送信するものであ
ることを特徴とする暗号通信における鍵配送システム。28. The key distribution system according to claim 24 or 25, wherein the receiver side device is configured to restrict access to the transmission data P encrypted with the common key K. Further comprising means for performing an authentication process on possession of its own key information with respect to the broadcast station, wherein the means for transmitting r (x, π X ) of the broadcast station side device, after the authentication is established, A key distribution system for cryptographic communication, wherein r (x, π X ) is transmitted.
送システムであって、 前記放送局側装置は、共通鍵Kで暗号化された送信デー
タPが有償である場合、認証が成立した後、あるいはr
(x,πX)を送信した後に、課金を行なう手段をさらに
備えることを特徴とする暗号通信における鍵配送システ
ム。29. The key distribution system in encrypted communication according to claim 28, wherein the broadcast station side device, if the transmission data P encrypted with the common key K is charged, after the authentication is established, Or r
A key distribution system in cryptographic communication, further comprising means for charging after transmitting (x, π X ).
れた鍵情報を利用して、送信者との間で暗号通信を行う
ための共通の鍵情報を算出する情報処理装置であって、 送信者から送信された請求項21に記載のuiを受信す
る手段を備えた装置本体と、前記装置本体に着脱自在に
構成された、請求項21に記載の鍵情報s(x,σX)
を記憶する手段を備えたICカードと、を備え、 前記ICカードは、自己が記憶した鍵情報s(x,
σX)と、前記前記装置本体が受信したuiとを基に、 【数85】 を満たすK´を算出する手段(ただし、uXは、 【数86】 のうちのいずれかを表す。)をさらに備え、 前記装置本体は、前記ICカードでの算出結果を基に、 【数87】 を満たす鍵Kを算出する手段をさらに備えていることを
特徴とする情報処理装置。30. An information processing apparatus wherein a receiver calculates common key information for performing cryptographic communication with a sender using key information created in advance by a key creator, a device body with a means for receiving the u i of claim 21 which is transmitted from the sender, which is detachably attached to the apparatus main body, the key information s (x according to claim 21, sigma X )
And an IC card having means for storing the key information s (x,
σ X ) and u i received by the device body, Means for calculating K ′ that satisfies (where u X is Represents any of the following. ), Wherein the apparatus main body is based on the calculation result of the IC card. An information processing apparatus further comprising means for calculating a key K satisfying the following.
れた鍵情報を利用して、送信者との間で暗号通信を行う
ための共通の鍵情報を算出する情報処理装置であって、 送信者から送信された請求項22に記載のuiを受信す
る手段を備えた装置本体と、前記装置本体に着脱自在に
構成された、請求項22に記載の鍵情報s(x,σX)
を記憶する手段を備えたICカードと、を備え、 前記ICカードは、自己が記憶した鍵情報s(x,
σX)と、前記前記装置本体が受信したuiとを基に、 【数88】 を満たすK´を算出する手段(ただし、uXは、 【数89】 のうちのいずれかを表す。)をさらに備え、 前記装置本体は、前記ICカードでの算出結果を基に、 【数90】 を満たす鍵Kを算出する手段をさらに備えていることを
特徴とする情報処理装置。31. An information processing apparatus in which a receiver calculates common key information for performing cryptographic communication with a sender using key information created in advance by a key creator, a device body with a means for receiving the u i of claim 22 which is transmitted from the sender, which is detachably attached to the apparatus main body, the key information s (x according to claim 22, sigma X )
And an IC card having means for storing the key information s (x,
σ X ) and u i received by the device body, Means for calculating K ′ that satisfies (where u X is given by: Represents any of the following. The apparatus main body further comprises: (90) based on the calculation result of the IC card. An information processing apparatus further comprising means for calculating a key K satisfying the following.
予め作成された鍵情報を利用して、当該放送局との間で
暗号通信を行うための共通の鍵情報を算出する情報処理
装置であって、 放送局から送信された請求項24に記載のui,viおよ
びr(x,πX)を受信する手段を備えた装置本体と、前
記装置本体に着脱自在に構成された、請求項24に記載
の鍵情報s(x,σX),t(x,πX)を記憶する手段を
備えたICカードと、を備え、 前記ICカードは、自己が記憶した鍵情報s(x,
σX),t(x,πX)と、前記前記装置本体が受信した情
報ui,viとを基に、 【数91】 および 【数92】 を計算する手段(ただし、uXは、 【数93】 のうちのいずれかを表す。)をさらに備え、 前記装置本体は、前記ICカードでの算出結果を基に、 【数94】 を満たす鍵Kを算出する手段をさらに備えていることを
特徴とする情報処理装置。32. An information processing apparatus in which a receiver calculates common key information for performing encrypted communication with a broadcasting station using key information created in advance by a broadcasting station as a sender. a is, u i of claim 24 which is transmitted from a broadcast station, v i and r (x, π X) and device body with a means for receiving, detachably configured on the device body 25. An IC card comprising means for storing key information s (x, σ X ) and t (x, π X ) according to claim 24, wherein the IC card has the key information s stored therein. (X,
σ x ), t (x, π x ) and the information u i , v i received by the device body, And (Where u X is given by: Represents any of the following. ), Wherein the apparatus main body is based on the calculation result of the IC card. An information processing apparatus further comprising means for calculating a key K satisfying the following.
予め作成された鍵情報を利用して、当該放送局との間で
暗号通信を行うための共通の鍵情報を算出する情報処理
装置であって、 放送局から送信された請求項25に記載のui,viおよ
びr(x,πX)を受信する手段を備えた装置本体と、前
記装置本体に着脱自在に構成された、請求項25に記載
の鍵情報s(x,σX),t(x,πX)を記憶する手段を
備えたICカードと、を備え、 前記ICカードは、自己が記憶した鍵情報s(x,
σX),t(x,πX)と、前記前記装置本体が受信した情
報ui,viとを基に、 【数95】 および 【数96】 を計算する手段(ただし、uXは、 【数97】 のうちのいずれかを表す。)をさらに備え、 前記装置本体は、前記ICカードでの算出結果を基に、 【数98】 を満たす鍵Kを算出する手段をさらに備えていることを
特徴とする情報処理装置。33. An information processing apparatus in which a receiver calculates common key information for performing encrypted communication with a broadcasting station by using key information created in advance by a broadcasting station as a sender. a is, u i of claim 25 which is transmitted from a broadcast station, v i and r (x, π X) and device body with a means for receiving, detachably configured on the device body 26. An IC card comprising means for storing key information s (x, σ X ) and t (x, π X ) according to claim 25, wherein the IC card has the key information s stored therein. (X,
σ X), t (x, a [pi X), based on said device information u i the unit is received, and v i, Equation 95] And (Where u X is given by: Represents any of the following. ), Wherein the apparatus main body is based on the calculation result of the IC card. An information processing apparatus further comprising means for calculating a key K satisfying the following.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9349313A JPH11187010A (en) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | Method and system for delivering key in cryptographic communication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP9349313A JPH11187010A (en) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | Method and system for delivering key in cryptographic communication |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11187010A true JPH11187010A (en) | 1999-07-09 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP9349313A Pending JPH11187010A (en) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | Method and system for delivering key in cryptographic communication |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH11187010A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008517494A (en) * | 2004-10-08 | 2008-05-22 | エントラスト・リミテツド | RFID repeater information security system and apparatus |
-
1997
- 1997-12-18 JP JP9349313A patent/JPH11187010A/en active Pending
Cited By (2)
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JP2008517494A (en) * | 2004-10-08 | 2008-05-22 | エントラスト・リミテツド | RFID repeater information security system and apparatus |
JP4767965B2 (en) * | 2004-10-08 | 2011-09-07 | エントラスト・リミテツド | RFID transponder information security system and apparatus |
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