JPH11215114A - 暗号鍵更新方法及び装置及び暗号鍵更新プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
暗号鍵更新方法及び装置及び暗号鍵更新プログラムを記録した記録媒体Info
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- JPH11215114A JPH11215114A JP10010324A JP1032498A JPH11215114A JP H11215114 A JPH11215114 A JP H11215114A JP 10010324 A JP10010324 A JP 10010324A JP 1032498 A JP1032498 A JP 1032498A JP H11215114 A JPH11215114 A JP H11215114A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 秘密鍵の漏出があっても、その秘密鍵が短時
間で無効となるようにする。 【解決手段】 送信時刻ＳＴから更新開始時刻Ｚを減算
し（１５）、その（ＳＴ−Ｚ）を更新周期Ｐで割算し
（１６）、その結果ｔで、ｋ個の数字の互いに異なる組
合せの１つを得（１７）、その組合せに応じて、公開鍵
Ｙ１，Ｙ２，…，ＹＮからｋ個のＹａ，Ｙｂ…を選び
（１８）、Ｙ＝Ｙａ，Ｙｂ…ｍｏｄ ｐを計算して、暗
号用公開鍵Ｙを得る。受信端末では、受信時刻ＲＴから
Ｚを減算し（２４）、その結果をＰで割算し、その結果
ｔ′で同様に組み合わせの１つを生成し（２６）、これ
に応じて秘密鍵Ｘ１，Ｘ２，…ＸＮからｋ個のＸａ，Ｘ
ｂ…を選択し（２７）、Ｘ＝Ｘａ＋Ｘｂ＋…ｍｏｄ ｑ
を演算して復号鍵Ｘを得る（２８）。
間で無効となるようにする。 【解決手段】 送信時刻ＳＴから更新開始時刻Ｚを減算
し（１５）、その（ＳＴ−Ｚ）を更新周期Ｐで割算し
（１６）、その結果ｔで、ｋ個の数字の互いに異なる組
合せの１つを得（１７）、その組合せに応じて、公開鍵
Ｙ１，Ｙ２，…，ＹＮからｋ個のＹａ，Ｙｂ…を選び
（１８）、Ｙ＝Ｙａ，Ｙｂ…ｍｏｄ ｐを計算して、暗
号用公開鍵Ｙを得る。受信端末では、受信時刻ＲＴから
Ｚを減算し（２４）、その結果をＰで割算し、その結果
ｔ′で同様に組み合わせの１つを生成し（２６）、これ
に応じて秘密鍵Ｘ１，Ｘ２，…ＸＮからｋ個のＸａ，Ｘ
ｂ…を選択し（２７）、Ｘ＝Ｘａ＋Ｘｂ＋…ｍｏｄ ｑ
を演算して復号鍵Ｘを得る（２８）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はある時刻での受信
者の秘密鍵が漏洩する可能性がある暗号通信システムな
いし、ある時刻での受信者の秘密鍵を第三者に供託する
鍵供託システムに用いられ、秘密の漏洩を少くするため
に行われる暗号鍵を更新する方法、その装置、および更
新プログラム記録媒体に関する。
者の秘密鍵が漏洩する可能性がある暗号通信システムな
いし、ある時刻での受信者の秘密鍵を第三者に供託する
鍵供託システムに用いられ、秘密の漏洩を少くするため
に行われる暗号鍵を更新する方法、その装置、および更
新プログラム記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】暗号化に必要な鍵を公開し、復号に必要
な鍵は秘密にする暗号方式は公開鍵暗号と呼ばれ、具体
的構成は岡本龍明、山本博資著、“現代暗号”（産業図
書）に詳しい。送信者が受信者の公開鍵でメッセージあ
るいはセッション鍵を暗号化して送付し、受信者が暗号
化に使用された公開鍵に対応する秘密鍵で暗号文を復号
する方式が、公開鍵暗号の基本的な利用方法である。
な鍵は秘密にする暗号方式は公開鍵暗号と呼ばれ、具体
的構成は岡本龍明、山本博資著、“現代暗号”（産業図
書）に詳しい。送信者が受信者の公開鍵でメッセージあ
るいはセッション鍵を暗号化して送付し、受信者が暗号
化に使用された公開鍵に対応する秘密鍵で暗号文を復号
する方式が、公開鍵暗号の基本的な利用方法である。
【０００３】近年、暗号通信の犯罪等での乱用を防ぐ目
的で、鍵供託システムが提案されている。具体的構成に
ついては、例えば、日本銀行金融研究所岩下氏、宇根氏
による「キーリカバリー構想を巡る最近の情勢につい
て」IMES Discussion Paper No. 97-J-8に詳しい。鍵供
託システムでは、暗号通信の利用者は秘密鍵を信頼でき
る鍵供託機関に登録することで、必要に応じて法律上の
許可を受けた法執行者が鍵供託機関から法執行対象者の
秘密鍵を入手し、暗号通信を傍受して復号することが可
能となる。
的で、鍵供託システムが提案されている。具体的構成に
ついては、例えば、日本銀行金融研究所岩下氏、宇根氏
による「キーリカバリー構想を巡る最近の情勢につい
て」IMES Discussion Paper No. 97-J-8に詳しい。鍵供
託システムでは、暗号通信の利用者は秘密鍵を信頼でき
る鍵供託機関に登録することで、必要に応じて法律上の
許可を受けた法執行者が鍵供託機関から法執行対象者の
秘密鍵を入手し、暗号通信を傍受して復号することが可
能となる。
【０００４】何らかの理由により受信人の秘密鍵が第三
者に漏出した場合、秘密鍵を得た第三者は、以後、受信
人宛の全ての暗号文を復号できることになる。通常の公
開鍵暗号通信システムに於いても鍵供託システムに於い
ても、秘密の漏洩を防ぐため、利用者は一定期間毎に秘
密鍵を更新し、対応する公開鍵も作成し、送信者へ配
布、または鍵供託機関へ登録しなければならない。
者に漏出した場合、秘密鍵を得た第三者は、以後、受信
人宛の全ての暗号文を復号できることになる。通常の公
開鍵暗号通信システムに於いても鍵供託システムに於い
ても、秘密の漏洩を防ぐため、利用者は一定期間毎に秘
密鍵を更新し、対応する公開鍵も作成し、送信者へ配
布、または鍵供託機関へ登録しなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】通常、公開鍵の更新は
一年に一度程度の頻度で行われる。このことは、受信者
が気づかないうちに秘密鍵が漏洩した場合、最悪では一
年の間暗号通信の盗聴を許すことになる。鍵供託システ
ムに於いては、一旦法執行対象者の秘密鍵を入手した法
執行者が法律上許可された期間を過ぎても盗聴を秘密裏
に続けることができてしまうことを意味する。一方、秘
密鍵、公開鍵の更新を頻繁に行うと、送信者や鍵供託機
関へのアクセスが頻繁に行われることになり、また過去
の鍵履歴を暫時保存しておく必要があることから、通信
トラヒックおよびストレージ（蓄積量）の増大を招き、
実用的でない。
一年に一度程度の頻度で行われる。このことは、受信者
が気づかないうちに秘密鍵が漏洩した場合、最悪では一
年の間暗号通信の盗聴を許すことになる。鍵供託システ
ムに於いては、一旦法執行対象者の秘密鍵を入手した法
執行者が法律上許可された期間を過ぎても盗聴を秘密裏
に続けることができてしまうことを意味する。一方、秘
密鍵、公開鍵の更新を頻繁に行うと、送信者や鍵供託機
関へのアクセスが頻繁に行われることになり、また過去
の鍵履歴を暫時保存しておく必要があることから、通信
トラヒックおよびストレージ（蓄積量）の増大を招き、
実用的でない。
【０００６】この点に鑑み、この発明の受信者が送信者
や鍵供託機関へのアクセスを行うことなしに一定期間の
間、比較的短周期的に秘密鍵を更新することができる鍵
更新方法、その装置およびプログラム記録媒体を提供す
ることを目的とする。
や鍵供託機関へのアクセスを行うことなしに一定期間の
間、比較的短周期的に秘密鍵を更新することができる鍵
更新方法、その装置およびプログラム記録媒体を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】受信者Ｒは複数の公開鍵
Ｙ１，Ｙ２…，ＹＮと、予め決められた更新周期Ｐ毎に
これらの公開鍵の幾つかを組み合わせる更新手順Ｃを定
めて公開する。送信者Ｓの端末（以下送信端末と記す）
はＹ１，Ｙ２…，ＹＮおよびＣを入手する。送信時に
は、送信端末に送信時刻ＳＴと組み合わせ手順Ｃによっ
て組み合わせるべき公開鍵を決定し、その手順に従って
組み合わせた結果をＲの端末（以下受信端末と記す）の
時刻ＳＴにおける暗号公開鍵Ｙとする。一方、受信者Ｒ
の受信端末は受信時刻ＲＴと組合せ手順Ｃによって組み
合わせるべき秘密鍵を決定し、その手順に従って組み合
わせた結果をＲの時刻ＲＴにおける復号鍵Ｘとする。
Ｙ１，Ｙ２…，ＹＮと、予め決められた更新周期Ｐ毎に
これらの公開鍵の幾つかを組み合わせる更新手順Ｃを定
めて公開する。送信者Ｓの端末（以下送信端末と記す）
はＹ１，Ｙ２…，ＹＮおよびＣを入手する。送信時に
は、送信端末に送信時刻ＳＴと組み合わせ手順Ｃによっ
て組み合わせるべき公開鍵を決定し、その手順に従って
組み合わせた結果をＲの端末（以下受信端末と記す）の
時刻ＳＴにおける暗号公開鍵Ｙとする。一方、受信者Ｒ
の受信端末は受信時刻ＲＴと組合せ手順Ｃによって組み
合わせるべき秘密鍵を決定し、その手順に従って組み合
わせた結果をＲの時刻ＲＴにおける復号鍵Ｘとする。
【０００８】この方法に従って更新された暗号公開鍵に
整合する組合せの秘密鍵を得るには、送信時刻ＳＴと受
信時刻ＲＴの差が更新周期Ｐと更新開始時刻Ｚから決ま
る同一の更新期間に収まっている必要がある。すなわ
ち、送信端末と受信端末が具備するタイマーは同期して
おり、かつ通信路による遅延は更新周期Ｐに比べて十分
小さいものとする。あるいは、両端末が共通に参照でき
る標準時計装置をタイマーの代わりに用いる。
整合する組合せの秘密鍵を得るには、送信時刻ＳＴと受
信時刻ＲＴの差が更新周期Ｐと更新開始時刻Ｚから決ま
る同一の更新期間に収まっている必要がある。すなわ
ち、送信端末と受信端末が具備するタイマーは同期して
おり、かつ通信路による遅延は更新周期Ｐに比べて十分
小さいものとする。あるいは、両端末が共通に参照でき
る標準時計装置をタイマーの代わりに用いる。
【０００９】
【発明の実施の形態】実施例１ この発明が適用されるシステム構成を図１に示す。送信
端末１１、受信端末１２はそれぞれ送信側鍵更新部１
３、受信側鍵更新部１４を備えている。送信端末１１の
送信側鍵更新部１３は図３Ａに示すように機能的構成と
してタイマー２０、減算器１５、除算器１６、組合せ生
成器１７、検索器１８、剰余乗算器１９、メモリ２１を
具備する。受信端末１２の受信側鍵更新部１４は図３Ｂ
に示すように機能的構成としてはタイマー２３、減算器
２４、除算器２５、組合せ生成器２６、検索器２７、剰
余加算器２８、メモリ２９を具備する。
端末１１、受信端末１２はそれぞれ送信側鍵更新部１
３、受信側鍵更新部１４を備えている。送信端末１１の
送信側鍵更新部１３は図３Ａに示すように機能的構成と
してタイマー２０、減算器１５、除算器１６、組合せ生
成器１７、検索器１８、剰余乗算器１９、メモリ２１を
具備する。受信端末１２の受信側鍵更新部１４は図３Ｂ
に示すように機能的構成としてはタイマー２３、減算器
２４、除算器２５、組合せ生成器２６、検索器２７、剰
余加算器２８、メモリ２９を具備する。
【００１０】組合せ生成器１７はＮ個の整数からｋ個の
整数の組を選んで出力する回路であり、除算器１６から
の異なる入力ｔに対して異なる組を出力する。例えば、
Ｎ＝４、ｋ＝２とすると、入力ｔ＝１に対して｛１，
２｝を出力し、以下、ｔ＝２の時｛１，３｝、ｔ＝３の
時｛１，４｝、ｔ＝４の時｛２，３｝、ｔ＝５の時
｛２，４｝、ｔ＝６の時｛３，４｝を出力する。４個か
ら２個を選択する組合せは、６通りなので、ｔ＝７に対
してはｔ＝１と同じ出力となる。組合せ生成器２６も同
様に構成されている。
整数の組を選んで出力する回路であり、除算器１６から
の異なる入力ｔに対して異なる組を出力する。例えば、
Ｎ＝４、ｋ＝２とすると、入力ｔ＝１に対して｛１，
２｝を出力し、以下、ｔ＝２の時｛１，３｝、ｔ＝３の
時｛１，４｝、ｔ＝４の時｛２，３｝、ｔ＝５の時
｛２，４｝、ｔ＝６の時｛３，４｝を出力する。４個か
ら２個を選択する組合せは、６通りなので、ｔ＝７に対
してはｔ＝１と同じ出力となる。組合せ生成器２６も同
様に構成されている。
【００１１】いま大きな素数をｐ、ｑとし、ｑはｐ−１
を割り切るものとする。またｇをｐが作る乗法群の位数
ｑの元とする。受信側鍵更新部１４のメモリ２９にはＮ
個の秘密鍵Ｘ１，…，ＸＮが保持されているものとす
る。この秘密鍵に対応する公開鍵Ｙ１，…，ＹＮをＹｉ
＝ｇxiｍｏｄ ｐ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）となるように
定める。更に、組合せ手順Ｃとして、鍵更新周期Ｐおよ
び、更新開始時刻Ｚがメモリ２９に保持されているもの
とする。更新開始時刻Ｚは例えば、このシステムを設け
た時の初期値であり、固定値である。
を割り切るものとする。またｇをｐが作る乗法群の位数
ｑの元とする。受信側鍵更新部１４のメモリ２９にはＮ
個の秘密鍵Ｘ１，…，ＸＮが保持されているものとす
る。この秘密鍵に対応する公開鍵Ｙ１，…，ＹＮをＹｉ
＝ｇxiｍｏｄ ｐ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）となるように
定める。更に、組合せ手順Ｃとして、鍵更新周期Ｐおよ
び、更新開始時刻Ｚがメモリ２９に保持されているもの
とする。更新開始時刻Ｚは例えば、このシステムを設け
た時の初期値であり、固定値である。
【００１２】一方、送信端末１１のメモリ２１には公開
鍵Ｙ１，…，ＹＮ、および鍵更新周期Ｐ、更新開始時刻
Ｚが保持されているものとする。送信端末１１はメッセ
ージ送信時に、図３Ａ、図４Ａに示すようにタイマー１
４が出力する現在時刻ＳＴを入手し（４−１）、これと
更新開始時刻Ｚを減算器１５へ入力して減算（ＳＴ−
Ｚ）を行い（４−２）、減算器１５の出力と更新周期Ｐ
を除算器１６へ入力して更新開始時刻以来の更新回数ｔ
＝（ＳＴ−Ｚ）／Ｐを得る（４−３）。次にｔを組合せ
生成器１７へ入力して現在の組合せＴＰｔを得（４−
４）、ＴＰｔとＹ１，…，ＹＮを検索器へ入力してＹ
ａ，Ｙｂ，…を得る（４−５）。これらを剰余乗算器１
９へ入力してＹａ，Ｙｂ… ｍｏｄ ｐを計算し、その
結果Ｙを現在の暗号化公開鍵とする（４−６）。
鍵Ｙ１，…，ＹＮ、および鍵更新周期Ｐ、更新開始時刻
Ｚが保持されているものとする。送信端末１１はメッセ
ージ送信時に、図３Ａ、図４Ａに示すようにタイマー１
４が出力する現在時刻ＳＴを入手し（４−１）、これと
更新開始時刻Ｚを減算器１５へ入力して減算（ＳＴ−
Ｚ）を行い（４−２）、減算器１５の出力と更新周期Ｐ
を除算器１６へ入力して更新開始時刻以来の更新回数ｔ
＝（ＳＴ−Ｚ）／Ｐを得る（４−３）。次にｔを組合せ
生成器１７へ入力して現在の組合せＴＰｔを得（４−
４）、ＴＰｔとＹ１，…，ＹＮを検索器へ入力してＹ
ａ，Ｙｂ，…を得る（４−５）。これらを剰余乗算器１
９へ入力してＹａ，Ｙｂ… ｍｏｄ ｐを計算し、その
結果Ｙを現在の暗号化公開鍵とする（４−６）。
【００１３】一方、受信端末１２は、図３Ｂ、図４Ｂに
示すように暗号メッセージを受信した時刻ＲＴを入手し
（４−１１）、これと更新開始時刻Ｚを減算器２４へ入
力して減算（ＲＴ−Ｚ）を行い（４−１２）、減算器２
４の出力と更新周期Ｐを除算器２５へ入力して更新回数
ｔ＝（ＲＴ−Ｚ）／Ｐを得る（４−１３）。ｔを組合せ
生成器２６へ入力して組合せＴＰｔを得、ＴＰｔとＸ
１，…，ＸＮを検索器２７へ入力して、Ｘａ，Ｘｂ，…
を得る（４−１５）。これらを剰余加算器２８へ入力し
てＸａ＋Ｘｂ＋… ｍｏｄ ｑ を計算し、その結果Ｘ
を復号鍵とする（４−１６）。
示すように暗号メッセージを受信した時刻ＲＴを入手し
（４−１１）、これと更新開始時刻Ｚを減算器２４へ入
力して減算（ＲＴ−Ｚ）を行い（４−１２）、減算器２
４の出力と更新周期Ｐを除算器２５へ入力して更新回数
ｔ＝（ＲＴ−Ｚ）／Ｐを得る（４−１３）。ｔを組合せ
生成器２６へ入力して組合せＴＰｔを得、ＴＰｔとＸ
１，…，ＸＮを検索器２７へ入力して、Ｘａ，Ｘｂ，…
を得る（４−１５）。これらを剰余加算器２８へ入力し
てＸａ＋Ｘｂ＋… ｍｏｄ ｑ を計算し、その結果Ｘ
を復号鍵とする（４−１６）。
【００１４】組合せ生成器１７（又は２６）は例えば図
５に示すように構成することもできる。整数１〜Ｎから
ｋ個の整数の互いに異なる組合せを、整数０，１，２
…，ｗ−１に対応付けた組合せ表３５に格納しておく。
図５の例は先に述べたＮ＝４，ｋ＝２，ｗ＝５の場合を
示す。一方、除算器１６からの更新回数ｔに対し、剰余
演算器３６でＵ＝ｔ ｍｏｄ ｗ の演算を行い、その
演算結果Ｕで組合せ表３５を読み出す。
５に示すように構成することもできる。整数１〜Ｎから
ｋ個の整数の互いに異なる組合せを、整数０，１，２
…，ｗ−１に対応付けた組合せ表３５に格納しておく。
図５の例は先に述べたＮ＝４，ｋ＝２，ｗ＝５の場合を
示す。一方、除算器１６からの更新回数ｔに対し、剰余
演算器３６でＵ＝ｔ ｍｏｄ ｗ の演算を行い、その
演算結果Ｕで組合せ表３５を読み出す。
【００１５】実施例２ この発明の実施例２における装置構成および発信端末１
１の構成はそれぞれ図１、図３Ａと同様であるが、受信
端末１２の受信側鍵更新部１４は図２に示す機能構成を
備えている。この受信側鍵更新部１４は図３Ｂに示した
ものとほぼ同様の機能構成を有するが、減算器３１と除
算器３２が更に設けられ、また除算器２５と組合せ生成
器２６との間に比較器３３が挿入される。
１の構成はそれぞれ図１、図３Ａと同様であるが、受信
端末１２の受信側鍵更新部１４は図２に示す機能構成を
備えている。この受信側鍵更新部１４は図３Ｂに示した
ものとほぼ同様の機能構成を有するが、減算器３１と除
算器３２が更に設けられ、また除算器２５と組合せ生成
器２６との間に比較器３３が挿入される。
【００１６】送信端末１１は、現在の暗号化公開鍵Ｙを
前記実施例１と同様の手順で作成し、暗号文送信の際に
現在時刻ＳＴを併せて送信する。受信端末１２は、図
２、図６に示すように暗号メッセージ及び送信時刻ＳＴ
を受信し、受信時刻ＲＴを入手し（６−１）、ＳＴとＺ
を減算器３１へ入力して減算（ＳＴ−Ｚ）を行い（６−
２）、減算器３１の出力と更新周期Ｐを除算器３２へ入
力してその結果ｔ＝（ＳＴ−Ｚ）／Ｐを得る（６−
３）。同様に、受信時刻ＲＴ、更新開始時刻Ｚを減算器
２４へ入力して減算（ＲＴ−Ｚ）を行い（６−４）、減
算器２４の出力と更新周期Ｐを除算器２５へ入力してそ
の結果ｔ’＝（ＲＴ−Ｚ）／Ｐを得る（６−５）。ｔと
ｔ’を比較器３３へ入力し、異なる場合はＮＧを出力し
て停止する（６−６）。一致した場合は（６−６）、ｔ
を組合せ生成器２６へ入力して組合せＴＰｔを得（６−
７）、ＴＰｔとＸ１，…，ＸＮを検索器２７へ入力して
Ｘａ，Ｘｂ，…を得る（６−８）。これらを剰余加算器
２８へ入力してＸａ＋Ｘｂ＋… ｍｏｄ ｑ を計算
し、その結果Ｘを復号鍵とする（６−９）。実施例１、
実施例２においても鍵更新部１３，１４はマイクロプロ
セッサのように制御部３７，３８により処理される。こ
の制御部３７，３８は端末１１、１２の全体をそれぞれ
制御するものであってもよい。
前記実施例１と同様の手順で作成し、暗号文送信の際に
現在時刻ＳＴを併せて送信する。受信端末１２は、図
２、図６に示すように暗号メッセージ及び送信時刻ＳＴ
を受信し、受信時刻ＲＴを入手し（６−１）、ＳＴとＺ
を減算器３１へ入力して減算（ＳＴ−Ｚ）を行い（６−
２）、減算器３１の出力と更新周期Ｐを除算器３２へ入
力してその結果ｔ＝（ＳＴ−Ｚ）／Ｐを得る（６−
３）。同様に、受信時刻ＲＴ、更新開始時刻Ｚを減算器
２４へ入力して減算（ＲＴ−Ｚ）を行い（６−４）、減
算器２４の出力と更新周期Ｐを除算器２５へ入力してそ
の結果ｔ’＝（ＲＴ−Ｚ）／Ｐを得る（６−５）。ｔと
ｔ’を比較器３３へ入力し、異なる場合はＮＧを出力し
て停止する（６−６）。一致した場合は（６−６）、ｔ
を組合せ生成器２６へ入力して組合せＴＰｔを得（６−
７）、ＴＰｔとＸ１，…，ＸＮを検索器２７へ入力して
Ｘａ，Ｘｂ，…を得る（６−８）。これらを剰余加算器
２８へ入力してＸａ＋Ｘｂ＋… ｍｏｄ ｑ を計算
し、その結果Ｘを復号鍵とする（６−９）。実施例１、
実施例２においても鍵更新部１３，１４はマイクロプロ
セッサのように制御部３７，３８により処理される。こ
の制御部３７，３８は端末１１、１２の全体をそれぞれ
制御するものであってもよい。
【００１７】更新手順Ｃ、つまり更新周期と、更新周期
毎の公開鍵の幾つかの組合せの更新は送信者が定める場
合に限らず、システムが定めた更新手段を全送信者が共
通に使用してもよい。また更新手順Ｃとしては、図５で
示したような表を用いる場合に限らず、ある記憶手段を
伴うアルゴリズムに従って生成してもよい。そのアルゴ
リズムについては例えばJournal Of Parallel and Dist
ributed Computing 17,PP.315-326,1993,Academic Pres
s,Inc.Adam Kapralski,"New Methods for the Generati
on of Permutations,Combinations,and Other Combinat
orial Objects in Parallel" に示されている。
毎の公開鍵の幾つかの組合せの更新は送信者が定める場
合に限らず、システムが定めた更新手段を全送信者が共
通に使用してもよい。また更新手順Ｃとしては、図５で
示したような表を用いる場合に限らず、ある記憶手段を
伴うアルゴリズムに従って生成してもよい。そのアルゴ
リズムについては例えばJournal Of Parallel and Dist
ributed Computing 17,PP.315-326,1993,Academic Pres
s,Inc.Adam Kapralski,"New Methods for the Generati
on of Permutations,Combinations,and Other Combinat
orial Objects in Parallel" に示されている。
【００１８】
【発明の効果】この発明によれば何らかの理由により、
時刻ＲＴにおける秘密鍵Ｘが第三者に漏出した場合にお
いても、更新周期Ｐが経過した後の時刻ＲＴ’における
秘密鍵Ｘ’はＸと異なるため、個別の秘密鍵Ｘａ，Ｘ
ｂ，…が漏出しない限り、その第三者はＰ以上離れた異
なる時刻における暗号メッセージを復号することはでき
ない。
時刻ＲＴにおける秘密鍵Ｘが第三者に漏出した場合にお
いても、更新周期Ｐが経過した後の時刻ＲＴ’における
秘密鍵Ｘ’はＸと異なるため、個別の秘密鍵Ｘａ，Ｘ
ｂ，…が漏出しない限り、その第三者はＰ以上離れた異
なる時刻における暗号メッセージを復号することはでき
ない。
【００１９】鍵供託システムの場合においては、法執行
機関がある許可された期間に限り対象者の供託された秘
密鍵Ｘを用いて暗号メッセージを復号する事ができ、か
つ、（更新周期毎に）許可された法執行機関が終了する
と法執行者が保持している秘密鍵Ｘが自動的に無効とな
り、復号行為を続けることが不可能になるという機能を
実現している。
機関がある許可された期間に限り対象者の供託された秘
密鍵Ｘを用いて暗号メッセージを復号する事ができ、か
つ、（更新周期毎に）許可された法執行機関が終了する
と法執行者が保持している秘密鍵Ｘが自動的に無効とな
り、復号行為を続けることが不可能になるという機能を
実現している。
【００２０】元々の公開鍵Ｙ１，…，ＹＮは従来通り、
例えば１年に一度の頻度で更新する必要がある。同じ公
開鍵Ｙ１，…，ＹＮに対して、復号鍵の漏洩、または法
執行回数が組合せる公開鍵の数ｋ以下の場合は上記効果
が保たれる。一般的に、Ｎ個の要素からなる集合からｋ
個の要素を選択する組合せはＮに対して指数関数的に増
加するため、受信者が鍵更新を頻繁に行うとしても、元
々の公開鍵は非常に少なくて済む。例えば１年に一度、
元々の公開鍵を更新するものとし、暗号公開鍵の更新を
毎週（年５２回）行い、許容漏洩回数をｋ＝１０回とす
ると、高々Ｎ＝１２、すなわち１２個の公開鍵を用意し
ておけばよい。
例えば１年に一度の頻度で更新する必要がある。同じ公
開鍵Ｙ１，…，ＹＮに対して、復号鍵の漏洩、または法
執行回数が組合せる公開鍵の数ｋ以下の場合は上記効果
が保たれる。一般的に、Ｎ個の要素からなる集合からｋ
個の要素を選択する組合せはＮに対して指数関数的に増
加するため、受信者が鍵更新を頻繁に行うとしても、元
々の公開鍵は非常に少なくて済む。例えば１年に一度、
元々の公開鍵を更新するものとし、暗号公開鍵の更新を
毎週（年５２回）行い、許容漏洩回数をｋ＝１０回とす
ると、高々Ｎ＝１２、すなわち１２個の公開鍵を用意し
ておけばよい。
【図１】この発明の適用されるシステムの例を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２】実施例２の受信端末の鍵更新部の機能構成を示
す図。
す図。
【図３】Ａは実施例１の送信端末の鍵更新部の機能構成
を示す図、Ｂは実施例２の受信端末の鍵更新部の機能構
成を示す図である。
を示す図、Ｂは実施例２の受信端末の鍵更新部の機能構
成を示す図である。
【図４】Ａ及びＢはそれぞれ実施例１の送信端末及び受
信端末の鍵更新手順を示す流れ図である。
信端末の鍵更新手順を示す流れ図である。
【図５】組合せ生成器１７の具体例の機能構成を示す
図。
図。
【図６】実施例２の受信端末の鍵更新手順を示す流れ
図。
図。
Claims (15)
- 【請求項１】 送信端末が受信端末の公開鍵でメッセー
ジＭを暗号化して送信する暗号通信における暗号公開鍵
の更新方法において、 受信端末は複数の公開鍵Ｙ１，Ｙ２，…，ＹＮを公開
し、 送信端末は送信時刻ＳＴと、予め決められた更新周期ｐ
と予め公開された公開鍵の幾つかを組み合わせ更新手順
Ｃによって組み合わせるべき公開鍵を決定し、 この組み合わせた結果を受信端末の時刻ＳＴにおける暗
号公開鍵Ｙとし、 受信端末は受信時刻ＲＴと組合せ手順Ｃによって組み合
わせるべき秘密鍵を決定し、 その決定された組み合わせた結果を受信端末の時刻ＲＴ
における復号鍵Ｘとすることを特徴とする暗号鍵更新方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の暗号鍵更新方法におい
て、 大きな素数をｐとし、ｑはｐ−１を割り切る整数とし、
ｇをｐが作る乗法群の位数ｑの元とし、 受信端末はＮ個の秘密鍵Ｘ１，…，ＸＮとして、０以上
ｑ未満の数から無作為に選択し、各秘密鍵Ｘｉ（ｉ＝
１，２，…，Ｎ）に対して公開鍵ＹｉをＹｉ＝ｇ Xiｍｏ
ｄ ｐにより定め、更新周期Ｐ毎にＫ個の公開鍵の組Ｔ
Ｐを定めた表を更新手順Ｃとし、 送信端末は、送信時刻ＳＴと更新手順Ｃの表から上記公
開鍵の組ＴＰを得、 上記ＴＰを｛ａ、ｂ、…｝とするとき、受信端末の公開
鍵Ｙ１，…，ＹＮよりＹａ，Ｙｂ，…を選択してＹａＹ
ｂ…ｍｏｄ ｐ を計算し、その結果を公開鍵Ｙとし、 受信端末は、受信時刻ＲＴと更新手順Ｃの表からＴＰを
得、そのＴＰを｛ａ，ｂ，…｝とするとき、対応する秘
密鍵Ｘａ，Ｘｂ，…を選択して、Ｘａ＋Ｘｂ＋…ｍｏｄ
ｑ を復号鍵Ｘとすることを特徴とする暗号鍵更新方
法。 - 【請求項３】 請求項２記載の暗号鍵更新方法におい
て、 １，…，Ｗなる整数を順次入力したとき、Ｋ個からなる
Ｎ以下の数の異なる組み合わせＴＰ１，…，ＴＰＷを出
力する組合せ生成器を、送信端末及び受信端末にそれぞ
れ設け、 受信端末は鍵の更新周期Ｐおよび更新開始時刻Ｚを更新
手順Ｃとして定め、 送信端末は現在の時刻ＳＴ及びＰ，Ｚから（ＳＴ−Ｚ）
／Ｐを計算して現在の鍵更新回数ｔを得、そのｔを組合
せ生成器へ入力して現在の公開鍵の組合せＴＰｔを得、 受信端末は受信時刻ＲＴ及びＰ，Ｚから（ＲＴ−Ｚ）／
Ｐを計算して現在の鍵更新回数ｔ′を得、ｔ′を組合せ
生成器へ入力して現在の公開鍵の組合せＴＰｔ′を得る
ことを特徴とする暗号鍵更新方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の暗号鍵更新方法におい
て、 送信端末は時刻ＳＴを受信端末へ送付し、 受信端末は（ＳＴ−Ｚ）／Ｐ＝ｔを計算し、このｔと上
記ｔ′とが一致する場合にこれをｔとして組合せ生成器
へ入力することを特徴とする暗号鍵更新方法。 - 【請求項５】 送信端末が受信端末の公開鍵Ｙでメッセ
ージを暗号化して送信する送信端末の暗号鍵更新装置に
おいて、 受信端末が公開している複数の公開鍵Ｙ１，Ｙ２，…，
ＹＮと、予め決められた更新周期Ｐと、更新開始時刻Ｚ
とを記憶するメモリと、 現在時刻ＳＴと、更新開始時刻Ｚと、更新周期Ｐとか
ら、Ｎ以下の数のＫ個よりなる異なる組み合わせの１つ
を選択する選択手段と、 上記選択された組み合わせと対応するＫ個の公開鍵を、
Ｙ１，Ｙ２，…，ＹＮから取出す検索手段と、 上記取出されたＫ個の公開鍵から暗号化用の上記公開鍵
Ｙを求める鍵演算手段と、 上記各手段の順次制御、上記メモリの読出しなどを行う
制御手段と、 を具備することを特徴とする暗号鍵更新装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の暗号鍵更新装置におい
て、 大きな素数をｐとし、ｑはｐ−１を割り切る整数とし、
ｇをｐが作る乗法群の位数ｑの元とし、上記公開鍵Ｙ
１，…，ＹＮは受信端末のＮ個の秘密鍵Ｘ１，…，ＸＮ
と対応し、各Ｙｉはｇxiｍｏｄ ｐ（ｉ＝１，２，…，
Ｎ）であり、 上記選択手段は現在時刻ＳＴと更新開始時刻Ｚとの差を
求める減算手段と、 その減算手段の減算結果を更新周期Ｐで割算する除算手
段と、 その除算手段の割算結果に応じて上記異なる組み合わせ
の１つを選択する組み合わせ生成手段とよりなり、 上記鍵演算手段は上記取出されたＫ個の公開鍵Ｙａ，Ｙ
ｂ，…に対し、剰余乗算ＹａＹｂ…ｍｏｄ ｐ＝Ｙを計
算する手段であることを特徴とする暗号鍵更新装置。 - 【請求項７】 送信端末が受信端末の公開鍵Ｙで暗号化
したメッセージを、受信して秘密鍵Ｘで復号する受信端
末の暗号鍵更新装置において、 複数の秘密鍵Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮと、予め決められた
更新周期Ｐと、更新開始時刻Ｚとを記憶するメモリと、 現在時刻ＲＴと、更新開始時刻Ｚと、更新周期Ｐとか
ら、Ｎより小さい数のＫ個よりなる異なる組み合わせの
１つを選択する選択手段と、 上記選択された組み合わせと対応するＫ個の秘密鍵を、
Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮから取出す検索手段と、 上記取出されたＫ個の秘密鍵から復号化用の上記秘密鍵
Ｘを求める鍵演算手段と、 上記各手段の順次制御、上記メモリの読出しなどを行う
制御手段とを具備することを特徴とする暗号鍵更新装
置。 - 【請求項８】 請求項７記載の暗号鍵更新装置におい
て、 大きな素数をｐとし、ｑはｐ−１を割り切る整数とし、
ｇをｐが作る乗法群の位数ｑの元とし、上記秘密鍵Ｘ
１，Ｘ２，…，ＸＮと対応する公開鍵Ｙ１，Ｙ２，…Ｙ
Ｎの各Ｙｉはｇxiｍｏｄ ｐ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）で
あり、 上記選出手段は、現在時刻ＲＴと更新開始時刻Ｚとの差
を求める第１減算手段と、 その第１減算手段の減算結果を更新周期Ｐで割算する第
１除算手段と、 その第１除算手段の割算結果に応じて上記異なる組み合
わせの１つを選択する組み合わせ生成手段とよりなり、 上記鍵演算手段は上記取出されたＫ個の秘密鍵Ｘａ，Ｘ
ｂ，…に対し、剰余加算演算Ｘａ＋Ｘｂ＋…ｍｏｄ ｑ
を行って復号用秘密鍵Ｘを得る手段であることを特徴と
する暗号鍵更新装置。 - 【請求項９】 請求項８記載の暗号鍵更新装置におい
て、 上記選出手段は、送信端末から受信した送信時刻ＳＴと
更新開始時刻Ｚとの差を求める第２減算手段と、その第
２減算手段の減算結果を更新周期Ｐで割算する第２除算
手段と、 上記第１除算手段の割算結果と、上記第２除算手段の割
算結果とを比較し、一致した値を上記組み合わせ生成手
段の供給する比較手段とを含むことを特徴とする暗号鍵
更新装置。 - 【請求項１０】 請求項６，８又は９に記載の暗号鍵更
新装置において、 上記組み合わせ生成手段は、整数１〜Ｕから各Ｋ個を取
出した互いに異なるＷ個の組み合わせが整数０〜Ｗ−１
と順次番号付けられて格納された組み合わせ表と、 上記割算結果ｔに対し、ｔ″＝ｔ ｍｏｄ Ｗを演算す
る手段と、そのｔ″で上記組み合わせ表を読出して出力
する手段とよりなることを特徴とする暗号鍵更新装置。 - 【請求項１１】 送信端末が、受信端末の公開鍵Ｙでメ
ッセージを暗号化して送信する送信端末の暗号鍵更新装
置を動作させるプログラムが記録された記録媒体であっ
て、 上記プログラムは、 送信時に、現在時刻ＳＴを入手する過程と、 上記現在時刻ＳＴと、更新開始時刻Ｚと、予め決められ
た更新周期Ｐとから、上記受信端末の公開鍵Ｙ１，Ｙ
２，…ＹＮの数Ｎより小さい数ｋ個よりなる互いに異な
る組合せの１つを選択する選択過程と、 上記選択された組み合わせと対応するｋ個の公開鍵を、
Ｙ１，Ｙ２，…，ＹＮから取出す検索過程と、 上記取出されたｋ個の公開鍵から暗号化用の上記公開鍵
Ｙを求める鍵演算手段とを実行することを特徴とするコ
ンピュータ読出し可能な記録媒体。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の記録媒体において、 大きな素数をｐとし、ｑはｐ−１を割り切る整数とし、
ｇをｐが作る乗法群の位数ｑの元とし、上記受信端末の
Ｎ個の秘密鍵Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮとして、０以上ｑ未
満の数から無作為に選択し、各秘密鍵Ｘｉ（ｉ＝１，
２，…，Ｎ）に対し、上記公開鍵ＹｉをＹｉ＝ｇxiｍｏ
ｄ ｐとし、 上記選択過程は現在時刻ＳＴと更新開始時刻Ｚとの差を
求める減算過程と、 その減算過程の減算結果を更新周期Ｐで割算する除算過
程と、 その除算過程の割算結果に応じて上記異なる組み合わせ
の１つを選択する組み合わせ生成過程とよりなり、 上記鍵演算過程は上記取出されたｋ個の公開鍵Ｙａ，Ｙ
ｂ，…に対し、剰余乗算ＹａＹｂ…ｍｏｄ ｐ＝Ｙを計
算する過程であることを特徴とする記録媒体。 - 【請求項１３】 送信端末か受信端末の公開鍵Ｙで暗号
化したメッセージを、受信して秘密鍵Ｘで復号する受信
端末の暗号鍵更新装置を動作させるプログラムを記録し
た記録媒体であって、 上記プログラムは、 上記メッセージ受信時に現在時刻ＲＴと、更新開始時刻
Ｚと、予め決めた更新周期Ｐとから、上記受信端末が保
持する複数の秘密鍵Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮの個数Ｎ（Ｎ
は３以上の整数）より小さい数のｋ個よりなる互いに異
なる組合せの１つを選択する選択過程と、 上記選択された組合せと対応するｋ個の秘密鍵を、Ｘ
１，Ｘ２，…，ＸＮから取出す検索過程と、 上記取出されたｋ個の秘密鍵から復号化用の上記秘密鍵
Ｘを求める鍵演算過程と を実行することを特徴とするコンピュータ読出し可能な
記録媒体。 - 【請求項１４】 請求項１３記載の記録媒体において、 大きな素数をｐ，ｑとし、ｑはｐ−１を割り切るものと
し、ｇをｐが作る乗法群の位数ｑの元とし、上記秘密鍵
Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮと対応する公開鍵Ｙ１，Ｙ２，
…，ＹＮの各Ｙｉはｇxiｍｏｄ ｐ（ｉ＝１，２，…，
Ｎ）であり、 上記選出過程は、現在時刻ＲＴと更新開始時刻Ｚとの差
を求める第１減算過程と、 その第１減算過程の減算結果を更新周期Ｐで割算する第
１除算過程と、 その第１除算過程の割算結果に応じて上記異なる組合せ
の１つを選択する組合せ生成過程とよりなり、 上記鍵演算過程は上記取出されたｋ個の秘密鍵Ｘａ，Ｘ
ｂ，…に対し、剰余加算演算Ｘａ＋Ｘｂ＋…ｍｏｄ ｑ
を行って復号用秘密鍵Ｘを得る過程であることを特徴と
する記録媒体。 - 【請求項１５】 請求項１４記載の記録媒体において、 上記選出過程は、送信端末から受信した送信時刻ＳＴと
更新開始時刻Ｚとの差を求める第２減算過程と、 その第２減算過程の減算結果を更新周期Ｐで割算する第
２除算過程と、 上記第１除算過程の割算結果と、上記第２除算過程の割
算結果とを比較し、一致した値を上記組合せ生成過程で
の選択に用いる比較過程とを含むことを特徴とする記録
媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10010324A JPH11215114A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 暗号鍵更新方法及び装置及び暗号鍵更新プログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10010324A JPH11215114A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 暗号鍵更新方法及び装置及び暗号鍵更新プログラムを記録した記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11215114A true JPH11215114A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11747048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10010324A Pending JPH11215114A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 暗号鍵更新方法及び装置及び暗号鍵更新プログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11215114A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006173804A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Ntt Docomo Inc | 端末装置、外部補助装置、通信システム及び通信方法 |
| JP2006173805A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Ntt Docomo Inc | 端末装置、通信システム及び通信方法 |
| JP2007053442A (ja) * | 2005-08-15 | 2007-03-01 | Ntt Docomo Inc | 復号装置、暗号化装置、通信システム及び通信方法 |
| JP2017018818A (ja) * | 2016-11-04 | 2017-01-26 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
| JP2017018816A (ja) * | 2016-11-04 | 2017-01-26 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
-
1998
- 1998-01-22 JP JP10010324A patent/JPH11215114A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006173804A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Ntt Docomo Inc | 端末装置、外部補助装置、通信システム及び通信方法 |
| JP2006173805A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Ntt Docomo Inc | 端末装置、通信システム及び通信方法 |
| JP2007053442A (ja) * | 2005-08-15 | 2007-03-01 | Ntt Docomo Inc | 復号装置、暗号化装置、通信システム及び通信方法 |
| JP2017018818A (ja) * | 2016-11-04 | 2017-01-26 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
| JP2017018816A (ja) * | 2016-11-04 | 2017-01-26 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
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