WO2012011254A1 - 情報処理装置、コントローラ、鍵発行局、無効化リスト有効性判定方法および鍵発行方法 - Google Patents

情報処理装置、コントローラ、鍵発行局、無効化リスト有効性判定方法および鍵発行方法 Download PDF

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山口　高弘
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an information processing apparatus that performs processing using an invalidation list.
  • both the memory card and the host hold a private key and a public key certificate.
  • the public key certificate includes a certificate ID and a public key, and is given a digital signature by a valid key issuing authority.
  • the memory card and the host are a Diffie-Helman method that is a key exchange method based on the complexity of prime factorization, or an EC-DH (Electric Curve Diffiee) that is a key exchange method based on the discrete logarithm problem on an elliptic curve.
  • -Helman Diffie-Helman method that is a key exchange method based on the complexity of prime factorization
  • EC-DH Electrical Curve Diffiee
  • the revocation list is a list in which the certificate ID of the device whose private key has been leaked is described.
  • the invalidation list is updated to a new version when a device with a secret key leaked is newly added, but the process of storing the invalidation list in the memory card is left to the card manufacturer.
  • the card maker erroneously stores the invalidation list of the old version, or intentionally stores the invalidation list of the old version in order to increase the user's willingness to purchase.
  • An object of the present invention is to provide a revocation list validity determination method and a key issue method.
  • the present invention provides an information processing apparatus that performs authentication and key exchange processing using key information, wherein the key information issued by a key issuing authority and the key information are generated.
  • a version of the latest revocation list issued at the time a storage unit that stores version information that is information associated with the key information, and a revocation list to which a version is added
  • the comparison unit that compares the version of the invalidation list received by the invalidation list reception unit and the version information, and the version of the invalidation list are older than the version information, And a control unit that suppresses predetermined processing.
  • the manufacturer embeds an invalidation list of an old version in the information processing apparatus
  • the information processing apparatus has its control unit restrained from predetermined processing. Therefore, an information processing apparatus that does not operate normally is manufactured. Therefore, by having the above configuration, the manufacturer is expected to embed a new invalidation list in the information processing apparatus in order to prevent the information processing apparatus from operating normally from being manufactured.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a memory card manufacturing system 1.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a key issuing authority 10.
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing a data configuration of an invalidation list 120. It is a figure which shows the data structure of the key information.
  • 2 is a block diagram showing configurations of a memory card manufacturing apparatus 20 and a memory card 30.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an operation of a writing process by the memory card 30. It is a block diagram which shows the structure of the memory card 30a.
  • 1 is a diagram illustrating a configuration of a content reproduction system 2.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a memory card 40.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a playback device 50.
  • FIG. 4 is a flowchart showing operations of an authentication key exchange process and a content transmission / reception process performed by the memory card 40 and the playback device 50.
  • 4 is a flowchart showing operations of an authentication key exchange process and a content transmission / reception process performed by the memory card 40 and the playback device 50.
  • 4 is a flowchart showing operations of an authentication key exchange process and a content transmission / reception process performed by the memory card 40 and the playback device 50.
  • 10 is a flowchart showing the operation of version verification processing by the memory card 40 and the playback device 50. It is a block diagram which shows the structure of the memory card 40a.
  • Embodiment 1 A memory card manufacturing system 1 according to the first embodiment of the present invention will be described.
  • the memory card manufacturing system 1 is a system for manufacturing a memory card including a controller and a flash memory. As shown in FIG. 1, the memory card manufacturing system 1 includes a key issuing authority 10, a memory card manufacturing apparatus 20, and a memory card 30 as an information processing apparatus according to the present invention.
  • the key issuing authority 10 is a device that generates, manages, and distributes key information and an invalidation list for embedding in a memory card.
  • the memory card manufacturing device 20 is a device of a memory card manufacturer.
  • the memory card manufacturer assembles and ships the memory card 30, purchases a controller from the controller manufacturer, purchases flash memory from the flash memory manufacturer, and assembles the memory card 30. Then, the memory card manufacturer uses the memory card manufacturing apparatus 20 to transmit the key information acquired from the key issuing authority 10 and the revocation list to the controller of the assembled memory card 30.
  • (1) Key issuing authority 10 As shown in FIG. 2, the key issuing authority 10 includes a root secret key holding unit 101, a new registration receiving unit 102, a version management unit 103, a revocation list management unit 104, a revocation list generation unit 105, and a key pair generation unit 106. , A certificate ID management unit 107, a certificate generation unit 108, a signature addition unit 109, a key information generation unit 110, a key information transmission unit 111, and an invalidation list transmission unit 112.
  • the key issuing authority 10 is specifically a computer system provided with hardware such as a processor, a hard disk, a ROM, and a RAM. A computer program is recorded in the ROM, and the key issuing authority 10 achieves its function when the processor executes the computer program using the RAM.
  • the root secret key holding unit 101 holds a root secret key that is the basis of the security of this system. Since the leakage of the root secret key means that the entire system is damaged, the root secret key needs to be managed very strictly.
  • the root secret key forms a key pair with a root public key described later.
  • the new registration receiving unit 102 receives an input of a certificate ID (hereinafter referred to as “invalid certificate ID”) of a public key certificate to be newly added to the revocation list when the private key is disclosed.
  • the new registration receiving unit 102 includes an input device such as a mouse and a keyboard and an application program, and the operator inputs an invalid certificate ID by operating the keyboard and the like.
  • the version management unit 103 manages the version number of the latest invalidation list that has already been issued. That is, the version management unit 103 stores therein “minimum version information” that is the version number of the latest invalidation list that has already been issued, and the invalidation list generation unit 105 generates a new invalidation list. Each time it is performed, the stored “minimum version information” is incremented by “1”.
  • the invalidation list management unit 104 stores the invalid certificate ID accepted by the new registration acceptance unit 102.
  • the revocation list generation unit 105 generates a revocation list from the revocation certificate ID stored in the revocation list management unit 104.
  • the invalidation list 120 includes a version 121, a registration number 122, a list 123, and a digital signature 124.
  • Version 121 indicates the version of the invalidation list 120.
  • the invalidation list generation unit 105 adds “1” to “minimum version information” managed by the version management unit 103 to obtain a version 121.
  • the registration number 122 indicates the number of invalid certificate IDs listed in the list 123.
  • the invalidation list generation unit 105 sets the number of invalid certificate IDs stored in the invalidation list management unit 104 as the registration number 122.
  • the list 123 includes n invalidation certificate IDs.
  • the invalidation list generation unit 105 generates a list 123 including all invalidation certificate IDs accumulated in the invalidation list management unit 104.
  • the digital signature 124 is a digital signature generated for the version 121, the registration number 122, and the list 123.
  • the revocation list generation unit 105 uses a root secret key held in the root secret key holding unit 101 as a signature generation key, and applies a predetermined signature generation algorithm to data obtained by combining the version 121, the registration number 122, and the list 123.
  • the digital signature 124 is generated.
  • the invalidation list generation unit 105 generates the invalidation list 120 from the version 121, the number of registrations 122, the list 123, and the digital signature 124, and outputs the generated invalidation list 120 to the invalidation list transmission unit 112. Further, when the invalidation list generation unit 105 generates the invalidation list 120, the invalidation list generation unit 105 notifies the version management unit 103 to that effect.
  • the key pair generation unit 106 generates a key pair composed of a public key and a secret key to be given to the memory card 30.
  • the key pair generation unit 106 outputs the generated public key to the certificate generation unit 108, and outputs the generated secret key to the key information generation unit 110.
  • the certificate ID management unit 107 manages the certificate ID of the public key certificate issued by the key issuing authority 10. Care must be taken not to reuse the already used certificate ID by mistake. As an example, each time the key issuing authority 10 issues a public key certificate, the certificate ID management unit 107 may increment the counter by “1” and always generate a certificate ID with a new number.
  • the certificate generation unit 108 generates certificate data that is a part of the public key certificate.
  • the certificate generation unit 108 generates certificate data including the certificate ID instructed from the certificate ID management unit 107 and the public key generated by the key pair generation unit 106.
  • the certificate generation unit 108 outputs the generated certificate data to the signature adding unit 109.
  • the signature assigning unit 109 uses the root private key held in the root private key holding unit 101 as a signature generation key, applies a predetermined signature generation algorithm to the certificate data received from the certificate generation unit 108, and creates a digital signature Is generated.
  • the signature adding unit 109 generates a public key certificate by adding a digital signature to the certificate data, and outputs the generated public key certificate to the key information generating unit 110.
  • the key information generation unit 110 generates key information to be sent to the memory card manufacturing apparatus 20.
  • the key information 130 includes a private key 131, a public key certificate 132, minimum version information 133, and a digital signature 134.
  • the public key certificate 132 includes a certificate ID 135, a public key 136, and a digital signature 137.
  • the secret key 131 is a secret key received from the key pair generation unit 106 by the key information generation unit 110.
  • the public key certificate 132 is a public key certificate received by the key information generation unit 110 from the signature adding unit 109.
  • the key information generation unit 110 reads “minimum version information” managed by the version management unit 103 and sets it as the minimum version information 133. Further, the key information generation unit 110 uses the root secret key held in the root secret key holding unit 101 as a signature generation key, and the data that combines the secret key 131, the public key certificate 132, and the minimum version information 133 is obtained.
  • the digital signature 134 is generated by applying a predetermined signature generation algorithm.
  • the key information generation unit 110 generates key information 130 from the private key 131, public key certificate 132, minimum version information 133, and digital signature 134, and outputs the generated key information 130 to the key information transmission unit 111.
  • the key information transmission unit 111 When receiving a request from the memory card manufacturing apparatus 20, the key information transmission unit 111 transmits the key information 130 to the memory card manufacturing apparatus 20.
  • the invalidation list transmission unit 112 transmits the invalidation list 120 to the memory card manufacturing apparatus 20.
  • the memory card manufacturing apparatus 20 includes an invalidation list transmission unit 201 and a key information transmission unit 202.
  • the invalidation list transmission unit 201 acquires the invalidation list 120 from the key issuing authority 10 and transmits the acquired invalidation list 120 to the controller 301 of the memory card 30.
  • the key information transmission unit 202 acquires the key information 130 from the key issuing authority 10 and transmits the acquired key information 130 to the controller 301 of the memory card 30.
  • (3) Memory card 30 As shown in FIG. 5, the memory card 30 includes a controller 301 and a storage unit 302.
  • the controller 301 is an LSI device acquired by the memory card manufacturer from the controller manufacturer.
  • the internal processing is securely protected and information cannot be read from the outside.
  • the storage unit 302 is a flash memory acquired by a memory card manufacturer from a flash manufacturer. Writing data to the storage unit 302 and reading data from the storage unit 302 are performed via the controller 301.
  • the controller 301 includes a root public key holding unit 303, an invalidation list reception unit 304, a key information reception unit 305, a signature verification unit 306, a key information writing unit 307, a version verification unit 308, and an invalidation list writing unit 309. Is done.
  • the root public key holding unit 303 holds a root public key that forms a key pair with the root secret key held by the key issuing authority 10.
  • the root public key is used for verification of the digital signature generated by the key issuing authority 10.
  • the root public key holding unit 303 may be configured with hard logic inside the controller 301.
  • the invalidation list reception unit 304 receives the invalidation list 120 from the invalidation list transmission unit 201 of the memory card manufacturing apparatus 20.
  • the invalidation list reception unit 304 outputs the received invalidation list 120 to the signature verification unit 306.
  • the key information receiving unit 305 receives the key information 130 from the key information transmitting unit 202 of the memory card manufacturing apparatus 20.
  • the key information reception unit 305 outputs the received key information 130 to the signature verification unit 306.
  • the signature verification unit 306 uses the root public key held by the root public key holding unit 303 to use the digital signature 124 included in the revocation list 120, the digital signature 134 included in the key information 130, and the public key certificate 132. Each of the digital signatures 137 included in is subjected to a predetermined signature verification algorithm to perform signature verification.
  • the key information writing unit 307 writes the key information 130 in the storage unit 302 when the digital signature 134 included in the key information 130 and the digital signature 137 included in the public key certificate 132 are successfully verified.
  • the version verification unit 308 receives the invalidation list 120 from the signature verification unit 306 and reads the version 121 from the received invalidation list 120. Also, the version verification unit 308 reads the minimum version information 133 from the key information 130 stored in the storage unit 302.
  • the version verification unit 308 determines whether the version 121 is older than the minimum version information 133. If the version 121 of the invalidation list 120 is older than the minimum version information 133, the version verification unit 308 determines that the old invalidation list is about to be written illegally, and makes the invalidation list 120 the invalidation list. Discard without outputting to the writing unit 309. When the version 121 of the invalidation list 120 is the same as or newer than the minimum version information 133, the version verification unit 308 outputs the invalidation list 120 to the invalidation list writing unit 309.
  • the invalidation list writing unit 309 Upon receiving the invalidation list 120 from the version verification unit 308, the invalidation list writing unit 309 writes the received invalidation list 120 into the storage unit 302. ⁇ Operation> Here, the operation of writing the key information and the revocation list by the controller 301 will be described with reference to FIG.
  • the invalidation list reception unit 304 receives the invalidation list (step S1).
  • the key information receiving unit 305 receives key information (step S2).
  • the signature verification unit 306 verifies the digital signature of the key information using the root public key held in the root public key holding unit 303 (step S3). If the signature verification fails (NO in step S4), the controller 301 ends the process.
  • step S4 If the signature verification is successful (YES in step S4), the signature verification unit 306 extracts the public key certificate from the key information (step S5), and verifies the digital signature of the public key certificate using the root public key. (Step S6). If the signature verification fails (NO in step S7), the controller 301 ends the process.
  • step S7 If the signature verification is successful (YES in step S7), the key information writing unit 307 writes the key information in the storage unit 302 (step S8).
  • the signature verification unit 306 verifies the digital signature of the revocation list received in step S1 using the root public key (step S9). If the signature verification fails (NO in step S10), the controller 301 ends the process. *
  • the version verification unit 308 extracts “minimum version information” from the key information stored in the storage unit 302 (step S11). Further, the version verification unit 308 reads “version” from the invalidation list. The version verification unit 308 performs a version verification process for determining whether the version of the invalidation list is older than the minimum version information (step S12).
  • the controller 301 ends the process.
  • the field of the invalidation list is the same as or newer than the minimum version information (NO in step S13)
  • the invalidation list writing unit 309 writes the invalidation list in the storage unit 302 (step S14).
  • a memory card 30a will be described as a modification of the memory card 30 described in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the memory card 30a.
  • components having the same functions as those of the memory card 30 described in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
  • the controller 301 a of the memory card 30 a includes a controller unique key holding unit 311 and an encryption unit 312 in addition to the components of the controller 301.
  • the controller unique key holding unit 311 holds a controller unique key that is information unique to the controller 301a. For example, after the controller 301a is manufactured, the controller unique key is written using a technique such as eFUSE in which a part of an electronic circuit is electrically burned out and a different number is engraved for each individual.
  • a technique such as eFUSE in which a part of an electronic circuit is electrically burned out and a different number is engraved for each individual.
  • the signature verification unit 306 of the controller 301a When the signature verification unit 306 of the controller 301a succeeds in verifying the digital signature included in the key information, it outputs the key information to the encryption unit 312.
  • the encryption unit 312 encrypts the secret key included in the key information with the controller unique key held in the controller unique key holding unit 311 to generate an encrypted secret key.
  • the key information writing unit 307 writes key information including an encrypted private key, a public key certificate, minimum version information, and a digital signature in the storage unit 302.
  • the controller 301 a writes the encrypted secret key in the storage unit 302.
  • the key used for encryption is a key unique to the controller 301a
  • the encrypted secret key stored in the storage unit 302 cannot be decrypted by any other controller than the controller 301a. Therefore, the security of the secret key can be further enhanced by using the controller 301a.
  • Embodiment 2 The content reproduction system 2 which is 2nd embodiment which concerns on this invention is demonstrated. ⁇ Configuration> As shown in FIG. 8, the content reproduction system 2 includes a memory card 40 as an information processing apparatus according to the present invention and a reproduction apparatus 50 as an information processing apparatus according to the present invention.
  • the playback device 50 is a device that reads and plays digital content from the memory card 40.
  • Both the memory card 40 and the playback device 50 hold a PKI key pair issued by the key issuing authority 10 described in the first embodiment and an invalidation list.
  • the memory card 40 and the playback device 50 transmit and receive content by encrypted communication after performing mutual authentication using the key pair and the revocation list.
  • (1) Memory card 40 As shown in FIG. 9, the memory card 40 includes a controller 401 and a storage unit 402.
  • the controller 401 is an LSI device, the internal processing is securely protected, and information cannot be read from the outside.
  • the storage unit 402 is a flash memory. Writing data to the storage unit 402 and reading data from the storage unit 402 are performed via the controller 401.
  • the storage unit 402 includes key information 410 including a private key 411, a public key certificate 412, minimum version information 413, and a digital signature 414, an invalidation list 415, a content key 416, and encrypted content 417.
  • key information 410 including a private key 411, a public key certificate 412, minimum version information 413, and a digital signature 414, an invalidation list 415, a content key 416, and encrypted content 417.
  • the data configuration of the public key certificate 412 is the same as that of the public key certificate 132 of FIG. 4, and the data configuration of the revocation list 415 is the same as that of the revocation list 120 of FIG.
  • the private key 411 and the public key included in the public key certificate 412 constitute a PKI key pair.
  • the encrypted content 417 is encrypted data generated by applying a predetermined encryption algorithm to plaintext content using the content key 416 as an encryption key.
  • the controller 401 includes a root public key holding unit 421, a version verification unit 422, an authentication key exchange unit 423, an invalidation list update unit 426, an invalidation determination unit 427, a content key transmission unit 428, and an encrypted content transmission unit 429.
  • the authentication key exchange unit 423 includes an authentication unit 424 and a session key generation unit 425.
  • the root public key holding unit 421 holds a root public key that forms a key pair with the root secret key held by the key issuing authority 10.
  • the root public key is used for verification of the digital signature generated by the key issuing authority 10.
  • the root public key holding unit 421 may be configured with hard logic inside the controller 401.
  • the version verification unit 422 compares the minimum version information included in the public key certificate 412 with the version included in the invalidation list 415, and confirms the validity of the invalidation list 415. Specifically, if the version of the invalidation list is older than the minimum version information, the version verification unit 422 determines that some kind of attack or fraud has been performed and establishes encrypted communication with the playback device 50. Cancel. Note that the version verification processing by the version verification unit 422 may be performed each time communication with the playback device 50 is performed, or may be performed not at each communication but at the initial time or the invalidation list update time.
  • the authentication unit 424 verifies the digital signature included in the public key certificate received from the playback device 50, using the root public key held by the root public key holding unit 421.
  • the signature generation and signature verification algorithms are DSA (Digital Signature Algorithm) based on the difficulty of prime factorization, and EC-DSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) based on the discrete logarithm problem on an elliptic curve. and so on. These algorithms may be used, and other algorithms may be used.
  • EC-DSA having a key length of 160 bits is used as an example.
  • the playback device 50 when it is determined that the digital signature included in the public key certificate of the playback device 50 is not correct, the playback device 50 is regarded as an unauthorized device, and encrypted communication with the playback device 50 is performed. Cancel the establishment of.
  • the authentication unit 424 performs challenge-response authentication with the playback device 50. Details of the challenge-response authentication will be described later. If the challenge-response authentication fails, the playback device 50 is assumed to be an unauthorized device or some sort of attack has occurred in the communication path, and the establishment of encrypted communication with the playback device 50 is stopped.
  • the session key generation unit 425 generates a session key shared with the playback device 50 using information generated in the challenge-response authentication by the authentication unit 424, information received from the playback device 50, and the like. A specific method for generating the session key will be described later.
  • the invalidation list update unit 426 transmits and receives invalidation lists held by itself to and from the playback device 50.
  • the invalidation list update unit 426 transmits the invalidation list 415 after encrypting it with the session key generated by the session key generation unit 425. Also, since the invalidation list received from the playback device 50 is encrypted with the session key, the invalidation list update unit 426 decrypts with the session key.
  • AES Advanced Encryption Standard
  • the encryption algorithm used here is not limited to AES, and any other algorithm may be used as long as it is a common key cryptosystem having a sufficient key length.
  • other methods may be used as long as the method can prevent an attack that replaces the invalidation list with an old version (referred to as a “rollback attack”) such as MAC (Message Authentication Code) instead of encryption. .
  • MAC Message Authentication Code
  • the invalidation list update unit 426 may transmit / receive the entire invalidation list, or initially transmit / receive only the “version” included in the invalidation list, and then, if necessary, the entire invalidation list. May be transmitted or received.
  • the invalidation list update unit 426 encrypts and transmits using a session key when transmitting a version, and transmits plaintext without encryption when transmitting the remaining invalidation list data. It may be transmitted as it is. Thereby, the process of encrypting the entire invalidation list having a large data size can be omitted.
  • the invalidation list update unit 426 compares the version of the invalidation list 415 held by the own device with the version of the invalidation list held by the playback device 50. When it is determined that the invalidation list held by the playback device 50 is newer, the invalidation list update unit 426 receives the invalidation list 415 stored in the storage unit 402 from the playback device 50. Update with invalidation list.
  • the revocation list update unit 426 may verify the digital signature included in the revocation list received from the playback device 50 using the root public key before updating the revocation list in the storage unit 402. . Only when the signature verification is successful, the invalidation list 415 of the storage unit 402 is updated. When the signature verification fails, the invalidation list 415 is not updated, and the received invalidation list is invalid. It may be considered to be discarded.
  • the invalidation determination unit 427 determines whether the certificate ID included in the public key certificate received from the playback device 50 is included in the invalidation list stored in the storage unit 402. When the certificate ID of the playback device 50 is included in the revocation list, the playback device 50 is an unauthorized device, and therefore the controller 401 rejects establishment of encrypted communication and transmission of content.
  • the content key transmission unit 428 reads the content key 416 from the storage unit 402 when the mutual authentication process by the authentication unit 424 and the invalidation determination process by the invalidation determination unit 427 are normally completed. Then, the content key transmission unit 428 generates an encrypted content key by encrypting the content key 416 with the session key, and transmits the encrypted content key to the playback device 50.
  • AES is used as an example of the encryption algorithm.
  • the encrypted content transmission unit 429 reads the encrypted content 417 from the storage unit 402 and transmits the encrypted content 417 to the playback device 50.
  • the playback device 50 includes a storage unit 502, a root public key holding unit 521, a version verification unit 522, an authentication key exchange unit 523, an invalidation list update unit 526, an invalidation determination unit 527, and a content key reception.
  • the authentication key exchange unit 523 includes an authentication unit 524 and a session key generation unit 525.
  • the playback device 50 is a computer system including a processor, a hard disk, a ROM, a RAM, and the like.
  • a computer program is recorded in the ROM, and the playback device 50 achieves its functions when the processor executes the computer program using the RAM.
  • the storage unit 502 stores key information 510 including a private key 511, a public key certificate 512, minimum version information 513, and a digital signature 514, and an invalidation list 515.
  • the data structure of the public key certificate 512 is the same as that of the public key certificate 132 of FIG. 4, and the data structure of the revocation list 515 is the same as that of the revocation list 120 of FIG.
  • the private key 511 and the public key included in the public key certificate 512 constitute a PKI key pair.
  • the root public key holding unit 521 holds a root public key that forms a key pair with the root secret key held by the key issuing authority 10.
  • the root public key is used for verification of the digital signature generated by the key issuing authority 10.
  • the version verification unit 522 compares the minimum version information included in the public key certificate 512 with the version included in the revocation list 515, and confirms the validity of the revocation list 515. Specifically, if the version of the invalidation list is older than the minimum version information, the version verification unit 522 determines that some sort of attack or fraud has occurred, and establishes encrypted communication with the memory card 40. Cancel. Note that the version verification processing by the version verification unit 522 may be performed each time communication with the memory card 40 is performed, or may be performed not at each communication but at an initial time or invalidation list update time.
  • the authentication unit 524 verifies the digital signature included in the public key certificate received from the memory card 40 using the root public key held by the root public key holding unit 521.
  • EC-DSA is used as an algorithm for signature generation and signature verification.
  • the memory card 40 is regarded as an unauthorized device, and encryption with the memory card 40 is performed. Cancel communication establishment.
  • the authentication unit 524 performs challenge-response authentication with the memory card 40. Details of the challenge-response authentication will be described later. If the challenge-response authentication fails, it is assumed that the memory card 40 is an unauthorized device or that there has been some sort of attack on the communication path, and the establishment of encrypted communication with the memory card 40 is stopped.
  • the session key generation unit 525 generates a session key shared with the memory card 40 using information generated in the challenge-response authentication by the authentication unit 524, information received from the memory card 40, and the like. A specific method for generating the session key will be described later.
  • the invalidation list update unit 526 sends and receives invalidation lists held by itself to and from the memory card 40.
  • the invalidation list update unit 526 transmits the invalidation list 515 after encrypting it with the session key generated by the session key generation unit 525. Since the invalidation list received from the memory card 40 is encrypted with the session key, the invalidation list update unit 526 decrypts the invalidation list with the session key.
  • AES is used as the encryption algorithm.
  • the invalidation list update unit 526 may transmit / receive the entire invalidation list, or may initially transmit / receive only the “version” included in the invalidation list, and then the entire invalidation list as necessary. May be transmitted or received.
  • the invalidation list update unit 526 encrypts and transmits the version using the session key, and transmits the remaining invalidation list. When data is transmitted, it may be transmitted as plain text without being encrypted.
  • the invalidation list update unit 526 compares the version of the invalidation list 515 held by itself with the version of the invalidation list held by the memory card 40. If it is determined that the invalidation list held by the memory card 40 is newer, the invalidation list update unit 526 receives the invalidation list 515 stored in the storage unit 502 from the memory card 40. Update with invalidation list.
  • the invalidation list update unit 526 may verify the digital signature included in the invalidation list received from the memory card 40 using the root public key before updating the invalidation list in the storage unit 502. . Then, only when the signature verification is successful, the invalidation list 515 of the storage unit 502 is updated. When the signature verification fails, the invalidation list 515 is not updated, and the received invalidation list is invalid. It may be considered to be discarded.
  • the invalidation determination unit 527 determines whether the certificate ID included in the public key certificate received from the memory card 40 is included in the invalidation list stored in the storage unit 502. If the certificate ID of the memory card 40 is included in the invalidation list, the playback device 50 stops the establishment of encrypted communication and the decryption process of the encrypted content because the memory card 40 is an unauthorized device.
  • the content key receiving unit 528 receives the encrypted content key from the memory card 40.
  • the encrypted content key is data obtained by encrypting the content key 416 with the session key.
  • the encrypted content receiving unit 529 receives the encrypted content from the memory card 40.
  • the encrypted content is data obtained by encrypting the content with a content key.
  • the decryption unit 530 decrypts the encrypted content key received by the content key reception unit 528 using the session key when the mutual authentication process by the authentication unit 524 and the invalidation determination process by the invalidation determination unit 527 are normally completed. And generate a content key.
  • AES is used as the encryption algorithm.
  • the decryption unit 531 receives the content key from the decryption unit 530 and receives the encrypted content from the encrypted content reception unit 529.
  • the decryption unit 531 decrypts the encrypted content using the content key, and generates content.
  • the playback unit 532 decodes the content decrypted by the decryption unit 531 and outputs it to an external display (not shown). ⁇ Operation> Here, the operation of the content reproduction system 2 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
  • the authentication unit 524 of the playback device 50 generates a 160-bit random value Hn (Host nonce) (Step S101).
  • Hn HyperText nonce
  • the authentication unit 524 adds the public key certificate 512 held by the storage unit 502 to the 160-bit random value generated in step S101. This is transmitted to the memory card 40 as challenge data (step S102).
  • the public key certificate 512 is described as “Hcert (Host Certificate)”.
  • ” is a symbol meaning connection.
  • the memory card 40 When the memory card 40 receives the challenge data from the playback device 50, the memory card 40 performs a version verification process by the version verification unit 422 (step S103). Details of the version verification process will be described later.
  • step S104 If it is determined that the invalidation list is invalid in the version verification process (NO in step S104), the memory card 40 stops the process. If it is determined in the version verification process that the invalidation list is valid (YES in step S104), the process proceeds to step S105.
  • the authentication unit 424 verifies the public key certificate Hcert included in the challenge data received in step S102, using the root public key (step S105). If the public key certificate Hcert verification process fails (NO in step S106), the memory card 40 stops the process. If the public key certificate Hcert is successfully verified (YES in step S106), the authentication unit 424 generates a 160-bit random value Mn (Media nonce) (step S107).
  • the authentication unit 424 adds the public key certificate 412 held by the storage unit 402 to the 160-bit random value Hn generated in step S107. This is transmitted to the playback device 50 as challenge data (step S108).
  • the public key certificate 412 is described as “Mcert (Media Certificate)”.
  • the playback device 50 When receiving the challenge data from the memory card 40, the playback device 50 performs version verification processing by the version verification unit 522 (step S109). Details of the version verification process will be described later.
  • step S110 If it is determined in the version verification process that the invalidation list is invalid (NO in step S110), the playback device 50 stops the process. If it is determined in the version verification process that the invalidation list is valid (YES in step S110), the process proceeds to step S117.
  • the authentication unit 424 of the memory card 40 generates a 160-bit random value Mk (Media Key) after transmitting the challenge data in Step S108 (Step S113). If an algorithm other than EC-DH is used, the random value generated in step S113 is not necessarily 160 bits.
  • the authentication unit 424 stores the secret stored in the storage unit 402 for Hn
  • a digital signature (Sign (Mpriv, Hn
  • the authentication unit 424 transmits the data obtained by concatenating the Mv calculated in step S114 and the digital signature Sign (Mpriv, Hn
  • the playback device 50 receives response data from the memory card 40.
  • the authentication unit 524 verifies the digital signature Sign (Mpriv, Hn
  • step S118 If the verification of the digital signature fails (NO in step S118), the playback device 50 stops the processing. If the digital signature is successfully verified (YES in step S118), the authentication unit 524 generates a 160-bit random value Hk (Host Key) (step S119).
  • Hk HyperText Key
  • the authentication unit 524 stores Mn contained in the challenge data received in step S108 and Mn
  • a digital signature (Sign (Hpriv, Mn
  • the authentication unit 524 transmits the data obtained by concatenating the Hv calculated in Step S120 and the digital signature Sign (Hpriv, Mn
  • the memory card 40 receives response data from the playback device 50.
  • the authentication unit 424 verifies the digital signature Sign (Hpriv, Mn
  • the invalidation list update unit 426 of the memory card 40 encrypts the invalidation list 415 (Mcr1) stored in the storage unit 402 with the session key Bk generated in step S125, and encrypts the invalidation list Enc. (Bk, Mcrl) is generated (step S127). Then, the invalidation list update unit 426 transmits the encryption invalidation list Enc (Bk, Mcrl) to the playback device 50 (step S128).
  • the invalidation list update unit 526 of the playback device 50 similarly encrypts the invalidation list 515 (Hcr1) stored in the storage unit 502 with the session key Bk generated in step S126, and encrypts the invalidation list. Enc (Bk, Hcrl) is generated (step S129). Then, the invalidation list update unit 526 transmits the encryption invalidation list Enc (Bk, Hcr1) to the memory card 40 (step S130).
  • the invalidation list update unit 526 decrypts Enc (Bk, Mcrl) received in step S128 using the session key Bk (step S131).
  • the invalidation list update unit 426 decrypts Enc (Bk, Hcrl) received in step S130 using the session key Bk (step S132).
  • the invalidation list update unit 426 compares the Mcrl version with the Hcrrl version (step S133).
  • step S134 If the version of Mcrl is newer than the version of Hcr1, there is no need to update (NO in step S134), the process proceeds to step S143.
  • the revocation list update unit 426 uses the root public key to include the digital signature included in Hcrl. Is verified (step S135). If the signature verification fails (NO in step S136), the update process is not performed and the process proceeds to step S143. If the signature verification is successful (YES in step S136), the invalidation list update unit 426 updates the invalidation list Mcrl stored in the storage unit 402 with the invalidation list Hcr1 received from the playback device 50 (step S137). ).
  • the invalidation list updating unit 526 of the playback device 50 similarly compares the version of Mcrl with the version of Hcr1 (step S138).
  • step S139 If the version of Hcrl is newer than the version of Mcrl, there is no need to update (NO in step S139), so the process proceeds to step S148.
  • the revocation list update unit 526 uses the root public key to include the digital signature included in Mcrl Is verified (step S140). If the signature verification fails (NO in step S141), the update process is not performed and the process proceeds to step S148. If the signature verification is successful (YES in step S141), the invalidation list update unit 526 updates the invalidation list Hcr1 stored in the storage unit 502 with the invalidation list Mcrl received from the memory card 40 (step S142). ).
  • the invalidation determination unit 427 of the memory card 40 uses the invalidation list stored in the storage unit 402 to confirm the validity of the public key certificate Hcert of the playback device 50 (step S143). Specifically, the invalidation determination unit 427 determines whether the certificate ID of Hcert is recorded in the invalidation list.
  • step S144 If the certificate ID of Hcert is recorded in the revocation list (NO in step S144), the playback device 50 is regarded as an unauthorized device, and the memory card 40 stops processing.
  • the content key transmission unit 428 reads the content key from the storage unit 402 (step S145).
  • the content transmission unit 428 encrypts the read content key using the session key Bk generated in step S125, and generates an encrypted content key Enc (Bk, Kc) (step S146).
  • the encrypted content transmission unit 429 reads the encrypted content from the storage unit 402 (step S147).
  • the content key transmission unit 428 transmits the encrypted content key Enc (Bk, Kc) to the playback device 50, and the encrypted content transmission unit 429 transmits the encrypted content Enc (Kc, Cont) to the playback device 50. (Step S148).
  • the content key receiving unit 528 of the playback device 50 receives the encrypted content key Enc (Bk, Kc), and the encrypted content receiving unit 529 receives the encrypted content Enc (Kc, Cont).
  • the invalidation determination unit 527 of the playback device 50 checks the validity of the public key certificate Mcert of the memory card 40 using the invalidation list stored in the storage unit 502 (step S149). Specifically, the invalidation determination unit 527 determines whether or not the certificate ID of Mcert is recorded in the invalidation list.
  • step S150 If the certificate ID of Mcert is recorded in the revocation list (NO in step S150), the memory card 40 is regarded as an unauthorized device, and the playback device 50 stops processing.
  • the decryption unit 530 decrypts the encrypted content key using the session key Bk generated in step S126, and the content key is Generate (step S151). Subsequently, the decrypting unit 531 decrypts the encrypted content using the content key generated in Step S151, and generates the content (Step S152). Then, the playback unit 532 plays back the content (step S153).
  • the processing shown in FIG. 14 is executed by the version verification unit 422 of the memory card 40 and the version verification unit 522 of the playback device 50. Since the version verification units 422 and 522 perform the same processing, the description is omitted here for the sake of convenience.
  • the version verification unit reads the key information stored in the storage unit, and verifies the digital signature included in the key information (step S201). If the signature verification fails (NO in step S202), the process proceeds to step S206. If the signature verification is successful (YES in step S202), the version verification unit reads “version” from the invalidation list stored in the storage unit (step S203). Further, the version verification unit reads “minimum version information” from the key information (step S202).
  • step S205 it is determined whether the version of the invalidation list is older than the minimum version information. If the version of the invalidation list is older than the minimum version information (YES in step S205), the version verification unit determines that the invalidation list is invalid (step S206). If the version of the invalidation list is the same as or newer than the minimum version information (NO in step S205), the version verification unit determines that the invalidation list is valid (step S207).
  • the version verification unit verifies the validity of the invalidation list by comparing the version of the invalidation list with the minimum version information. However, if the minimum version information itself has been tampered with, the version verification process is effective. Sex is lost. Therefore, the version verification unit verifies the digital signature of the key information before comparing the version of the revocation list with the minimum version information, so that the minimum version information is associated with the key information by the key issuing authority. We will verify that it is generated. ⁇ Modification>
  • a memory card 40a will be described as a modification of the memory card 40 described in the second embodiment.
  • FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the memory card 40a.
  • components having the same functions as those of the memory card 40 described in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
  • the controller 401 a of the memory card 40 a includes a controller unique key holding unit 431 and a decrypting unit 432 in addition to the components of the controller 401.
  • the controller unique key holding unit 431 holds a controller unique key that is information unique to the controller 401a. For example, after the controller 401a is manufactured, the controller unique key is written using a technique such as eFUSE in which a part of the electronic circuit is electrically burned and a different number is engraved for each individual.
  • the key information 410a according to the modified example includes an encrypted secret key 411a in which the secret key is encrypted with the controller unique key.
  • the decryption unit 432 decrypts the encrypted secret key using the controller key, and outputs the decrypted secret key to the authentication unit 424.
  • the memory card 40 a holds the encrypted secret key in the storage unit 402, and when the authentication unit 424 uses the secret key, the decryption unit 432 performs the decryption process. Since the plaintext secret key is not output to the outside of the controller 401a, the use of the controller 401a can further increase the security of the secret key.
  • “version” of the invalidation list is used as the minimum version information, but the present invention is not limited to this. As the minimum version information, the date of issue of the latest revocation list that has already been issued, the number of certificate IDs registered in the latest revocation list, the size of the latest revocation list, and the like may be used.
  • the root public key is held in the controller, but this configuration is not essential.
  • the root public key may be written in the storage unit (flash memory) by the memory card manufacturer and held in the storage unit.
  • the version verification process of the invalidation list 120 is performed in step S12.
  • the controller 301 may perform version verification processing of the revocation list 120 before writing the key information 130 to the storage unit 302.
  • the host device that communicates with the memory card is a playback device that plays back content data.
  • the host device that communicates with the memory card is not limited to the playback device.
  • a recording device that records content data in the storage unit of the memory card may be used.
  • the session key generation unit generates a session key and invalidates it.
  • the invalidation list update process may be executed by the list update unit. This is not recommended from a security point of view because of the risk of being attacked for the purpose of version reversal, but it is effective as a recovery measure when the invalidation list stored in the storage unit is damaged for some reason. is there.
  • each device encrypts the invalidation list held by itself by using the session key. I was sending.
  • this configuration is not essential in the present invention.
  • a digital signature by a key issuing authority is given to the revocation list. Therefore, it is possible to detect alteration of the invalidation list by verifying the digital signature. From the viewpoint of preventing alteration, the invalidation list may be transmitted and received without encryption.
  • the memory card 40 and the playback device 50 each verify the digital signature of the invalidation list held by itself. You may perform the process to do.
  • the revocation list verification unit that verifies the digital signature of the revocation list verifies the digital signature included in the revocation list stored in the storage unit, using the root public key. If signature verification fails, it may be considered that there has been some kind of fraud or attack on the own device, and establishment of encrypted communication with the counterpart device may be stopped.
  • a process of verifying the digital signature of the invalidation list held by the own device is performed. Also good. Only when the signature verification is successful, the processing of step S143 and step S149 is executed. When the signature verification fails, control is performed such as stopping the content transmission / reception processing until a valid invalidation list is obtained.
  • the challenge-response authentication described with reference to FIGS. 11 to 14 is an example.
  • One message transmitted and received by the memory card and the playback device may be divided into a plurality of times to increase the number of communications between the memory card and the playback device.
  • the processing order is not limited to the specific examples shown in FIGS. 11 to 14, and the processing order may be changed.
  • the version verification unit 422 of the memory card 40 includes the version of the invalidation list stored in the storage unit 402 of the own device and the minimum version information included in the key information of the own device. Version verification processing was performed by comparing with.
  • the present invention is not limited to this, and the version verification unit 422 compares the version of the revocation list received from the playback device 50 with the minimum version information 413 included in the key information 410 of the own device, thereby Verification processing may be performed.
  • the version verification unit 522 of the playback device 50 performs version verification processing by comparing the version of the invalidation list received from the memory card 40 with the minimum version information 513 included in the key information 510 of the own device. May be. (11) You may combine said embodiment and said modification suitably. ⁇ Supplement>
  • the configuration of the information processing apparatus as one embodiment of the present invention, and its modifications and effects will be described.
  • An information processing apparatus is an information processing apparatus that performs authentication and key exchange processing using key information, the key information issued by a key issuing authority, and the key information Indicates the version of the latest revocation list issued at the time of generation, and stores the version information, which is information associated with the key information, and the version is added from the outside.
  • An invalidation list receiving unit that receives the invalidation list
  • a comparison unit that compares the version information of the version of the invalidation list received by the invalidation list reception unit, and the version of the invalidation list is the version
  • a control unit that suppresses a predetermined process when the information is older than the information.
  • key information described in ⁇ Supplement> is described as a “key pair” composed of a secret key and a public key in the first and second embodiments.
  • the storage unit stores verification information for verifying an association between the key information and the version information, and the information processing apparatus uses the verification information.
  • a verification unit that determines whether or not the version information is related to the key information, and the comparison unit determines that the version information is related to the key information after the verification unit determines that the version information is related to the key information.
  • the version of the invalidation list received by the invalidation list reception unit is compared with the version information.
  • the information processing apparatus verifies whether the version information is associated with the key information issued by the key issuing authority using the verification information.
  • the effectiveness of processing by the control unit can be ensured.
  • a digital signature generated with a secret key of the key issuing authority can be used for data obtained by concatenating key information and version information.
  • the information processing apparatus uses an invalidation list writing unit that writes the invalidation list received by the invalidation list reception unit into the storage unit, and the invalidation list stored in the storage unit.
  • An invalidation determination unit that determines whether or not another device has been invalidated, and the control unit includes the invalidation list document when the version of the invalidation list is older than the version information. The invalidation list is prevented from being written by the embedding unit.
  • the information processing apparatus includes a unique key holding unit that holds a unique key and the unique key held in the unique key holding unit at least part of the key information issued from the key issuing authority.
  • An encryption unit for encrypting with a key, and a key information writing unit for writing the encrypted key information into the storage unit are provided.
  • the information processing apparatus includes an authentication key exchange unit that performs authentication and key exchange with another apparatus using the key information, and the storage unit stores the invalidation list, The invalidation list receiving unit reads the invalidation list from the storage unit, and the control unit is when the version of the invalidation list read from the storage unit by the invalidation list reception unit is older than the version information Further, the authentication and key exchange by the authentication key exchange unit is suppressed.
  • the authentication key exchange unit shares a session key with the other apparatus as a result of authentication and key exchange, and the information processing apparatus further generates the session Cryptographic communication is performed with the other device using a key, the invalidation list held by the other device is obtained from the other device, and the invalidation list stored in the storage unit is acquired. If the version is older than the version of the invalidation list acquired from the other device, an invalidation list update unit that updates the invalidation list stored in the storage unit with the invalidation list acquired. It is characterized by providing.
  • the information processing apparatus when the version of the invalidation list is the same as or newer than the version information, the information processing apparatus performs an invalidation list update process with another apparatus.
  • the information processing apparatus can hold a newer invalidation list by performing the invalidation list update process with another apparatus.
  • a digital signature is given to the revocation list acquired from the other apparatus, and the revocation list update unit has issued the digital signature by the key issuing authority. If the verification is successful and the verification is successful, the invalidation list stored in the storage unit is updated with the acquired invalidation list. The invalidation list stored in the section is not updated.
  • At least a part of the key information stored in the storage unit is encrypted with a unique key unique to the information processing apparatus.
  • a unique key holding unit that holds the unique key, and a decryption that decrypts a part of the encrypted key information using the unique key and outputs the decrypted key information to the authentication key exchange unit And a section.
  • the present invention can be used as a mechanism for suppressing an illegal act of writing an old invalidation list on a memory card in an industry that manufactures and sells a memory card such as an SD memory card.

Abstract

　メモリカード３０は、鍵発行局により発行された鍵情報と、前記鍵情報が生成された時点において発行されている最新の無効化リストのバージョンを示し、前記鍵情報と関連付けられた情報であるバージョン情報とを記憶している記憶部３０２と、バージョンが付加されている無効化リストを受け付ける無効化リスト受付部３０４と、無効化リスト受付部３０４が受け付けた無効化リストのバージョンと前記バージョン情報とを比較するバージョン検証部３０８とを備え、無効化リストのバージョンがバージョン情報より古い場合に、無効化リスト書込部３０９の処理を抑制する。

Description

情報処理装置、コントローラ、鍵発行局、無効化リスト有効性判定方法および鍵発行方法
　本発明は、無効化リストを用いて処理を行う情報処理装置に関する。
　メモリカードに格納されているコンテンツをホスト（再生装置）が再生するシステムでは、メモリカードとホストとの間で暗号通信が行われる。近年、メモリカードとホストとの間の暗号通信にＰＫＩ（Ｐｕｂｌｉｃ　Ｋｅｙ　Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）と呼ばれる方式を用いることが検討されている。
　ＰＫＩでは、メモリカードとホストとが共に秘密鍵および公開鍵証明書を保持している。公開鍵証明書は、証明書ＩＤおよび公開鍵を含み、正当な鍵発行局によるデジタル署名が付与されている。
　メモリカードとホストとは、素因数分解の複雑性を基盤とした鍵交換方式であるＤｉｆｉｅｅ－Ｈｅｌｍａｎ方式や、楕円曲線上の離散対数問題を基盤とした鍵交換方式であるＥＣ－ＤＨ（Ｅｌｉｐｔｉｃ　Ｃｕｒｖｅ　Ｄｉｆｉｅｅ－Ｈｅｌｍａｎ）方式などを用いて相互認証を行い、セッション鍵を共有し合う。そして共有したセッション鍵を用いて暗号通信を行う。
　ところで、製造メーカの不注意や悪意の攻撃者による情報の漏洩などにより、秘密にすべき秘密鍵が漏洩してしまう場合が考えられる。このような場合に暗号通信を停止するために、ＰＫＩでは無効化リストを用いる。
　無効化リストは、秘密鍵が漏洩した装置の証明書ＩＤが記載されたリストである。無効化リストを用いることで、通信相手の証明書ＩＤが無効化リストに記載されていると判断する場合には、暗号通信を停止することができる。
日本国特開２００５－３５２５２２号公報
　無効化リストは、秘密鍵が漏洩した装置が新たに追加されると新たなバージョンに更新されていくが、メモリカードに無効化リスト格納する処理は、カードメーカに委ねられている。
　カードメーカが誤って古いバージョンの無効化リストを格納したり、さらには、ユーザの購買意欲を高めるため、故意に古いバージョンの無効化リストを格納したりする場合も予想される。
　メモリカードに古いバージョンの無効化リストが格納されると不正な装置がコンテンツを利用できる可能性が高くなり、不正アクセスを遮断することができない。
　そこで、本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであって、カードメーカがメモリカードに古いバージョンの無効化リストを格納するのを抑制することができる情報処理装置、コントローラ、鍵発行局、無効化リスト有効性判定方法および鍵発行方法を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明は、鍵情報を用いて認証および鍵交換処理を行う情報処理装置であって、鍵発行局により発行された前記鍵情報と、前記鍵情報が生成された時点において発行されている最新の無効化リストのバージョンを示し、前記鍵情報と関連付けられた情報であるバージョン情報とを記憶している記憶部と、バージョンが付加されている無効化リストを受け付ける無効化リスト受付部と、前記無効化リスト受付部が受け付けた前記無効化リストのバージョンと前記バージョン情報とを比較する比較部と、前記無効化リストのバージョンが、前記バージョン情報より古い場合に、所定の処理を抑制する制御部とを備えることを特徴とする。
　上記の構成によると、前記情報処理装置において、古いバージョンの無効化リストを用いた処理が行われることを防止することができる。
　また、仮にメーカが古いバージョンの無効化リストを情報処理装置に埋め込んだとすると、この情報処理装置は制御部により所定の処理が抑制される。したがって正常に動作しない情報処理装置が製造されることになる。そこで、上記の構成を有することにより、メーカは正常に動作しない情報処理装置が製造されるのを防止するために、新しい無効化リストを情報処理装置に埋め込むことが期待される。
メモリカード製造システム１の構成を示す図である。 鍵発行局１０の構成を示すブロック図である。 無効化リスト１２０のデータ構成を示す図である。 鍵情報１３０のデータ構成を示す図である。 メモリカード製造装置２０およびメモリカード３０の構成を示すブロック図である。 メモリカード３０による書込処理の動作を示すフローチャートである。 メモリカード３０ａの構成を示すブロック図である。 コンテンツ再生システム２の構成を示す図である。 メモリカード４０の構成を示すブロック図である。 再生装置５０の構成を示すブロック図である。 メモリカード４０および再生装置５０による認証鍵交換処理およびコンテンツ送受信処理の動作を示すフローチャートである。 メモリカード４０および再生装置５０による認証鍵交換処理およびコンテンツ送受信処理の動作を示すフローチャートである。 メモリカード４０および再生装置５０による認証鍵交換処理およびコンテンツ送受信処理の動作を示すフローチャートである。 メモリカード４０および再生装置５０によるバージョン検証処理の動作を示すフローチャートである。 メモリカード４０ａの構成を示すブロック図である。
　ここでは、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
１．実施の形態１
　本発明に係る第一の実施の形態であるメモリカード製造システム１について説明する。
＜構成＞
　メモリカード製造システム１は、コントローラおよびフラッシュメモリから構成されるメモリカードを製造するシステムである。メモリカード製造システム１は、図１に示すように、鍵発行局１０、メモリカード製造装置２０および本発明に係る情報処理装置としてのメモリカード３０から構成される。
　鍵発行局１０は、メモリカードに埋め込むための鍵情報および無効化リストの生成、管理、配布を行う装置である。
　メモリカード製造装置２０は、メモリカード製造業者の装置である。メモリカード製造業者は、メモリカード３０を組み立てて出荷する業者であり、コントローラ製造業者からコントローラを購入し、フラッシュメモリ製造業者からフラッシュメモリを購入して、メモリカード３０を組み立てる。そして、メモリカード製造業者は、メモリカード製造装置２０を用いて、組み立てたメモリカード３０のコントローラに鍵発行局１０から取得した鍵情報および無効化リストを送信する。
（１）鍵発行局１０
　鍵発行局１０は、図２に示すように、ルート秘密鍵保持部１０１、新規登録受付部１０２、バージョン管理部１０３、無効化リスト管理部１０４、無効化リスト生成部１０５、鍵ペア生成部１０６、証明書ＩＤ管理部１０７、証明書生成部１０８、署名付与部１０９、鍵情報生成部１１０、鍵情報送信部１１１、および無効化リスト送信部１１２から構成される。
　鍵発行局１０は、具体的には、プロセッサ、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのハードウェアを備えたコンピュータシステムである。ＲＯＭにはコンピュータプログラムが記録されており、プロセッサがＲＡＭを用いてコンピュータプログラムを実行することにより、鍵発行局１０はその機能を達成する。
　ルート秘密鍵保持部１０１は、本システムの安全性の根拠となるルート秘密鍵を保持している。ルート秘密鍵の漏洩は本システム全体が毀損されることを意味するため、ルート秘密鍵は極めて厳重に管理する必要がある。ルート秘密鍵は後述するルート公開鍵と鍵ペアを構成する。
　新規登録受付部１０２は、秘密鍵が暴露されたことにより、新たに無効化リストに加えるべき公開鍵証明書の証明書ＩＤ（以下、「無効証明書ＩＤ」と記載する。）の入力を受け付ける。具体的に、新規登録受付部１０２は、マウス、キーボード等の入力装置とアプリケーションプログラムとから構成され、オペレータがキーボード等を操作することにより、無効証明書ＩＤを入力する。
　バージョン管理部１０３は、既に発行済みである最新の無効化リストのバージョン番号を管理する。すなわち、バージョン管理部１０３は、既に発行済みである最新の無効化リストのバージョン番号である「最低バージョン情報」を内部に記憶しておき、無効化リスト生成部１０５で新たに無効化リストが生成される都度、記憶している「最低バージョン情報」を「１」ずつインクリメントする。
　無効化リスト管理部１０４は、新規登録受付部１０２が受け付けた無効証明書ＩＤを蓄積する。
　無効化リスト生成部１０５は、無効化リスト管理部１０４に蓄積されている無効証明書ＩＤから、無効化リストを生成する。
　ここで、無効化リスト生成部１０５が生成する無効化リストのデータ構成を図３に示す。同図に示すように、無効化リスト１２０は、バージョン１２１、登録数１２２、リスト１２３およびデジタル署名１２４から構成される。
　バージョン１２１は、当該無効化リスト１２０のバージョンを示す。無効化リスト生成部１０５は、バージョン管理部１０３が管理している「最低バージョン情報」に「１」を加算して、バージョン１２１とする。
　登録数１２２は、リスト１２３に記載されている無効証明書ＩＤの数を示す。無効化リスト生成部１０５は、無効化リスト管理部１０４に蓄積されている無効証明書ＩＤの数を、登録数１２２とする。
　リスト１２３は、ｎ個の無効化証明書ＩＤを含む。無効化リスト生成部１０５は、無効化リスト管理部１０４に蓄積されているすべての無効化証明書ＩＤを含むリスト１２３を生成する。
　デジタル署名１２４は、バージョン１２１、登録数１２２およびリスト１２３に対して生成されたデジタル署名である。無効化リスト生成部１０５は、ルート秘密鍵保持部１０１に保持されているルート秘密鍵を署名生成鍵として用い、バージョン１２１、登録数１２２およびリスト１２３を結合したデータに対し所定の署名生成アルゴリズムを施して、デジタル署名１２４を生成する。
　無効化リスト生成部１０５は、バージョン１２１、登録数１２２、リスト１２３およびデジタル署名１２４から無効化リスト１２０を生成し、生成した無効化リスト１２０を、無効化リスト送信部１１２へ出力する。また、無効化リスト生成部１０５は、無効化リスト１２０を生成すると、その旨をバージョン管理部１０３へ通知する。
　鍵ペア生成部１０６は、メモリカード３０に付与する公開鍵および秘密鍵からなる鍵ペアを生成する。鍵ペア生成部１０６は、生成した公開鍵を、証明書生成部１０８へ出力し、生成した秘密鍵を、鍵情報生成部１１０へ出力する。
　証明書ＩＤ管理部１０７は、鍵発行局１０が発行する公開鍵証明書の証明書ＩＤを管理する。既に使用済みの証明書ＩＤについては誤って再利用しないように注意する必要がある。一例として、証明書ＩＤ管理部１０７は、鍵発行局１０が公開鍵証明書を発行する毎に「１」ずつカウンタを増加させ、常に新しい番号の証明書ＩＤを生成するとしてもよい。
　証明書生成部１０８は、公開鍵証明書の一部である証明書データを生成する。証明書生成部１０８は、証明書ＩＤ管理部１０７から指示される証明書ＩＤと、鍵ペア生成部１０６により生成された公開鍵とからなる証明書データを生成する。証明書生成部１０８は、生成した証明書データを、署名付与部１０９へ出力する。
　署名付与部１０９は、ルート秘密鍵保持部１０１に保持されているルート秘密鍵を署名生成鍵として用い、証明書生成部１０８から受け取った証明書データに対し所定の署名生成アルゴリズムを施し、デジタル署名を生成する。署名付与部１０９は、証明書データにデジタル署名を付与して公開鍵証明書を生成し、生成した公開鍵証明書を、鍵情報生成部１１０へ出力する。
　鍵情報生成部１１０は、メモリカード製造装置２０に送付する鍵情報を生成する。
　ここで、鍵情報生成部１１０が生成する鍵情報のデータ構成を図４に示す。同図に示すように、鍵情報１３０は、秘密鍵１３１、公開鍵証明書１３２、最低バージョン情報１３３およびデジタル署名１３４から構成される。公開鍵証明書１３２は、証明書ＩＤ１３５、公開鍵１３６およびデジタル署名１３７から構成される。
　秘密鍵１３１は、鍵情報生成部１１０が鍵ペア生成部１０６から受け取った秘密鍵である。公開鍵証明書１３２は、鍵情報生成部１１０が署名付与部１０９から受け取った公開鍵証明書である。鍵情報生成部１１０は、バージョン管理部１０３で管理している「最低バージョン情報」を読み出して、最低バージョン情報１３３とする。さらに、鍵情報生成部１１０は、ルート秘密鍵保持部１０１に保持されているルート秘密鍵を署名生成鍵として用い、秘密鍵１３１、公開鍵証明書１３２および最低バージョン情報１３３を結合したデータに対して所定の署名生成アルゴリズムを施し、デジタル署名１３４を生成する。
　鍵情報生成部１１０は、秘密鍵１３１、公開鍵証明書１３２、最低バージョン情報１３３およびデジタル署名１３４から鍵情報１３０を生成し、生成した鍵情報１３０を、鍵情報送信部１１１へ出力する。
　鍵情報送信部１１１は、メモリカード製造装置２０から要求を受けると、鍵情報１３０をメモリカード製造装置２０へ送信する。
　無効化リスト送信部１１２は、メモリカード製造装置２０から要求を受けると、無効化リスト１２０を、メモリカード製造装置２０へ送信する。
（２）メモリカード製造装置２０
　図５に示すように、メモリカード製造装置２０は、無効化リスト送信部２０１と鍵情報送信部２０２とから構成される。
　無効化リスト送信部２０１は、鍵発行局１０から無効化リスト１２０を取得し、取得した無効化リスト１２０を、メモリカード３０のコントローラ３０１に送信する。
　鍵情報送信部２０２は、鍵発行局１０から鍵情報１３０を取得し、取得した鍵情報１３０を、メモリカード３０のコントローラ３０１に送信する。
（３）メモリカード３０
　図５に示すように、メモリカード３０は、コントローラ３０１と記憶部３０２とから構成される。
　コントローラ３０１は、メモリカード製造業者がコントローラ製造業者から取得したＬＳＩデバイスであり、内部処理はセキュアに守られて、外部から情報を読み出すことができない。
　記憶部３０２は、メモリカード製造業者がフラッシュ製造業者から取得したフラッシュメモリである。記憶部３０２へのデータの書き込み、および、記憶部３０２からのデータの読み出しは、コントローラ３０１を介して行われる。
　コントローラ３０１は、ルート公開鍵保持部３０３、無効化リスト受付部３０４、鍵情報受付部３０５、署名検証部３０６、鍵情報書込部３０７、バージョン検証部３０８および無効化リスト書込部３０９から構成される。
　ルート公開鍵保持部３０３は、鍵発行局１０が保持しているルート秘密鍵と鍵ペアを成すルート公開鍵を保持している。ルート公開鍵は、鍵発行局１０によって生成されたデジタル署名の検証に用いられる。なお、一例として、ルート公開鍵保持部３０３は、コントローラ３０１内部にハードロジックで構成してもよい。
　無効化リスト受付部３０４は、メモリカード製造装置２０の無効化リスト送信部２０１から無効化リスト１２０を受け取る。無効化リスト受付部３０４は、受け取った無効化リスト１２０を、署名検証部３０６に出力する。
　鍵情報受付部３０５は、メモリカード製造装置２０の鍵情報送信部２０２から鍵情報１３０を受け取る。鍵情報受付部３０５は、受け取った鍵情報１３０を、署名検証部３０６に出力する。
　署名検証部３０６は、ルート公開鍵保持部３０３が保持しているルート公開鍵を用いて、無効化リスト１２０に含まれるデジタル署名１２４、鍵情報１３０に含まれるデジタル署名１３４、公開鍵証明書１３２に含まれるデジタル署名１３７のそれぞれに対して、所定の署名検証アルゴリズムを施して、署名検証を行う。
　鍵情報書込部３０７は、鍵情報１３０に含まれるデジタル署名１３４および公開鍵証明書１３２に含まれるデジタル署名１３７の署名検証に成功した場合に、鍵情報１３０を、記憶部３０２に書き込む。
　バージョン検証部３０８は、署名検証部３０６から無効化リスト１２０を受け取り、受け取った無効化リスト１２０からバージョン１２１を読み出す。また、バージョン検証部３０８は、記憶部３０２に記憶されている鍵情報１３０から最低バージョン情報１３３を読み出す。
　バージョン検証部３０８は、バージョン１２１が、最低バージョン情報１３３よりも古いか否か判断する。無効化リスト１２０のバージョン１２１が、最低バージョン情報１３３よりも古い場合には、バージョン検証部３０８は、古い無効化リストが不正に書き込まれようとしていると判断し、無効化リスト１２０を無効化リスト書込部３０９へ出力せずに破棄する。無効化リスト１２０のバージョン１２１が、最低バージョン情報１３３と同一かまたは新しい場合、バージョン検証部３０８は、無効化リスト１２０を無効化リスト書込部３０９へ出力する。
　無効化リスト書込部３０９は、バージョン検証部３０８から無効化リスト１２０を受け取ると、受け取った無効化リスト１２０を記憶部３０２へ書き込む。
＜動作＞
　ここでは、図６を用いて、コントローラ３０１による鍵情報および無効化リストの書き込み処理の動作について説明する。
　無効化リスト受付部３０４は、無効化リストを受け付ける（ステップＳ１）。鍵情報受付部３０５は、鍵情報を受け付ける（ステップＳ２）。
　署名検証部３０６は、ルート公開鍵保持部３０３に保持されているルート公開鍵を用いて、鍵情報のデジタル署名を検証する（ステップＳ３）。署名検証に失敗した場合（ステップＳ４でＮＯ）、コントローラ３０１は処理を終了する。
　署名検証に成功した場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、署名検証部３０６は、鍵情報から公開鍵証明書を抽出し（ステップＳ５）、ルート公開鍵を用いて、公開鍵証明書のデジタル署名を検証する（ステップＳ６）。署名検証に失敗した場合（ステップＳ７でＮＯ）、コントローラ３０１は処理を終了する。
　署名検証に成功した場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、鍵情報書込部３０７は、記憶部３０２に鍵情報を書き込む（ステップＳ８）。
　続いて、署名検証部３０６は、ルート公開鍵を用いて、ステップＳ１で受け取った無効化リストのデジタル署名を検証する（ステップＳ９）。署名検証に失敗した場合（ステップＳ１０でＮＯ）、コントローラ３０１は処理を終了する。　
　署名検証に成功した場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）、バージョン検証部３０８は、記憶部３０２に記憶されている鍵情報から「最低バージョン情報」を抽出する（ステップＳ１１）。さらに、バージョン検証部３０８は、無効化リストから「バージョン」を読み出す。バージョン検証部３０８は、無効化リストのバージョンが、最低バージョン情報より古いか否かを判断するバージョン検証処理を行う（ステップＳ１２）。
　無効化リストのバージョンが最低バージョン情報より古い場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、コントローラ３０１は、処理を終了する。無効化リストの場ジョンが最低バージョン情報と同一若しくは新しい場合（ステップＳ１３でＮＯ）、無効化リスト書込部３０９は、記憶部３０２に無効化リストを書き込む（ステップＳ１４）。
＜変形例＞
　ここでは、実施の形態１で説明したメモリカード３０の変形例として、メモリカード３０ａについて説明する。
　図７は、メモリカード３０ａの構成を示すブロック図である。ここでは、図５に記載したメモリカード３０と同一の機能を有する構成要素については、図５と同一の符号を付して、説明を省略する。
　変形例に係るメモリカード３０ａのコントローラ３０１ａは、コントローラ３０１の構成要素に加え、コントローラ固有鍵保持部３１１および暗号化部３１２を備えている。
　コントローラ固有鍵保持部３１１は、コントローラ３０１ａに固有の情報であるコントローラ固有鍵を保持している。コントローラ固有鍵は、例えば、コントローラ３０１ａの製造後に、電子回路の一部を電気的に焼き切って、個体別に異なる番号を刻むｅＦＵＳＥといった技術を用いて書き込まれている。
　コントローラ３０１ａの署名検証部３０６は、鍵情報に含まれるデジタル署名の検証に成功すると、鍵情報を暗号化部３１２へ出力する。暗号化部３１２は、鍵情報に含まれる秘密鍵を、コントローラ固有鍵保持部３１１に保持されているコントローラ固有鍵で暗号化し、暗号化秘密鍵を生成する。そして、鍵情報書込部３０７は、記憶部３０２に、暗号化秘密鍵、公開鍵証明書、最低バージョン情報およびデジタル署名からなる鍵情報を書き込む。
　すなわち、変形例に係るコントローラ３０１ａは、暗号化秘密鍵を記憶部３０２に書き込む。ここで、暗号化に用いる鍵は、コントローラ３０１ａに固有の鍵であるから、記憶部３０２に格納されている暗号化秘密鍵をコントローラ３０１ａ以外の他のコントローラで復号することはできない。よって、コントローラ３０１ａを用いると、秘密鍵の安全性をより高めることができる。
２．実施の形態２
　本発明に係る第二の実施の形態であるコンテンツ再生システム２について説明する。
＜構成＞
　コンテンツ再生システム２は、図８に示すように、本発明に係る情報処理装置としてのメモリカード４０と本発明に係る情報処理装置としての再生装置５０とから構成される。
　メモリカード４０には、デジタルコンテンツが記録されている。再生装置５０は、メモリカード４０からデジタルコンテンツを読み出して再生する装置である。
　メモリカード４０および再生装置５０は、共に、実施の形態１で説明した鍵発行局１０が発行したＰＫＩの鍵ペアおよび無効化リストを保持している。メモリカード４０および再生装置５０は、鍵ペアおよび無効化リストを用いて相互認証を行った後に、暗号通信によりコンテンツを送受信する。
（１）メモリカード４０
　図９に示すように、メモリカード４０は、コントローラ４０１と記憶部４０２とから構成される。
　コントローラ４０１は、ＬＳＩデバイスであり、内部処理はセキュアに守られて、外部から情報を読み出すことができない。記憶部４０２は、フラッシュメモリである。記憶部４０２へのデータの書き込み、および、記憶部４０２からのデータの読み出しは、コントローラ４０１を介して行われる。
　記憶部４０２には、秘密鍵４１１、公開鍵証明書４１２、最低バージョン情報４１３およびデジタル署名４１４から構成される鍵情報４１０と、無効化リスト４１５と、コンテンツ鍵４１６と、暗号化コンテンツ４１７とが格納されている。公開鍵証明書４１２のデータ構成は、図４の公開鍵証明書１３２と同様であり、無効化リスト４１５のデータ構成は、図３の無効化リスト１２０と同様である。秘密鍵４１１と、公開鍵証明書４１２に含まれる公開鍵とが、ＰＫＩの鍵ペアを構成する。暗号化コンテンツ４１７は、コンテンツ鍵４１６を暗号鍵として用い、平文コンテンツに所定の暗号化アルゴリズムを施して生成された暗号化データである。
　コントローラ４０１は、ルート公開鍵保持部４２１、バージョン検証部４２２、認証鍵交換部４２３、無効化リスト更新部４２６、無効化判定部４２７、コンテンツ鍵送信部４２８および暗号化コンテンツ送信部４２９から構成される。認証鍵交換部４２３は、認証部４２４およびセッション鍵生成部４２５を含む。
　ルート公開鍵保持部４２１は、鍵発行局１０が保持しているルート秘密鍵と鍵ペアを成すルート公開鍵を保持している。ルート公開鍵は、鍵発行局１０によって生成されたデジタル署名の検証に用いられる。なお、一例として、ルート公開鍵保持部４２１は、コントローラ４０１内部にハードロジックで構成してもよい。
　バージョン検証部４２２は、公開鍵証明書４１２に含まれる最低バージョン情報と無効化リスト４１５に含まれるバージョンとを比較し、無効化リスト４１５の正当性を確認する。具体的に、バージョン検証部４２２は、無効化リストのバージョンが、最低バージョン情報よりも古い場合には、何らかの攻撃や不正が行われたと判断し、再生装置５０との間での暗号通信の確立を中止する。なお、バージョン検証部４２２によるバージョン検証処理は、再生装置５０との通信の都度行ってもよいし、通信の都度行うのではなく、初期時点や無効化リスト更新時点に行うことも可能である。
　認証部４２４は、ルート公開鍵保持部４２１が保持するルート公開鍵を用いて、再生装置５０から受信した公開鍵証明書に含まれるデジタル署名を検証する。
　なお、署名生成および署名検証のアルゴリズムは、素因数分解の困難性を根拠とするＤＳＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）や、楕円曲線上での離散対数問題を根拠とするＥＣ－ＤＳＡ（Ｅｌｉｐｔｉｃ　Ｃｕｒｖｅ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）などがある。これらのアルゴリズムを用いてもよいし、他のアルゴリズムを用いてもよい。実施の形態２では、一例として、１６０ビットの鍵長を持つＥＣ－ＤＳＡを用いる。
　検証の結果、再生装置５０の公開鍵証明書に含まれるデジタル署名が正しくないと判定された場合には、再生装置５０は不正な装置であると見なし、再生装置５０との間での暗号通信の確立を中止する。
　また、認証部４２４は、再生装置５０との間でチャレンジ－レスポンス認証を行う。チャレンジ‐レスポンス認証についての詳細は後述する。チャレンジ－レスポンス認証が失敗した場合には、再生装置５０は不正な装置であるか、通信経路において何らかの攻撃があったものと見なし、再生装置５０との間での暗号通信の確立を中止する。
　セッション鍵生成部４２５は、認証部４２４によるチャレンジ－レスポンス認証において生成した情報および再生装置５０から受信した情報などを用いて、再生装置５０と共有するセッション鍵を生成する。セッション鍵の具体的な生成方法については後述する。
　無効化リスト更新部４２６は、再生装置５０との間で自機が保持している無効化リストを相互に送受信する。無効化リスト更新部４２６は、無効化リスト４１５を送信するときは、セッション鍵生成部４２５により生成されたセッション鍵で暗号化した後に送信する。また、再生装置５０から受信する無効化リストはセッション鍵で暗号化されているので、無効化リスト更新部４２６は、セッション鍵で復号する。
　ここでは、暗号化アルゴリズムとしてＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　Ｓｔａｎｄａｒｄ）を用いることとする。しかし、ここで用いる暗号化アルゴリズムはＡＥＳに限るものではなく、十分な鍵長がある共通鍵暗号方式であれば、他のアルゴリズムでもよい。また、暗号化ではなくＭＡＣ（Ｍｅｓｓａｇｅ　Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ　Ｃｏｄｅ）など、無効化リストを古いバージョンに置換する攻撃（「ロールバック攻撃」と言う。）を防止できる方法でれば、他の方法を用いてもよい。
　さらに、無効化リスト更新部４２６は、無効化リストの全体を送受信してもよいし、最初に無効化リストに含まれる「バージョン」のみを送受信し、その後、必要に応じて無効化リストの全体を送信または受信するとしてもよい。この場合、無効化リスト更新部４２６は、バージョンを送信する際には、セッション鍵を用いて暗号化して送信し、残りの無効化リストのデータを送信する際には、暗号化せずに平文のまま送信するとしてもよい。これにより、データサイズの大きな無効化リストの全体を暗号化する処理を省略することができる。
　無効化リスト更新部４２６は、自機が保持する無効化リスト４１５のバージョンと、再生装置５０が保持する無効化リストのバージョンとを比較する。そして、再生装置５０が保持する無効化リストの方が新しいと判定した場合には、無効化リスト更新部４２６は、記憶部４０２に記憶されている無効化リスト４１５を、再生装置５０から受信した無効化リストで更新する。
　なお、無効化リスト更新部４２６は、記憶部４０２の無効化リストを更新する前に、再生装置５０から受信した無効化リストに含まれるデジタル署名を、ルート公開鍵を用いて検証してもよい。そして、署名検証に成功した場合にのみ、記憶部４０２の無効化リスト４１５を更新し、署名検証に失敗した場合には、無効化リスト４１５を更新せず、受信した無効化リストは不正であると見なして破棄するとしてもよい。
　無効化判定部４２７は、再生装置５０から受信した公開鍵証明書に含まれる証明書ＩＤが、記憶部４０２に記憶されている無効化リストに含まれるか否かを判定する。再生装置５０の証明書ＩＤが無効化リストに含まれる場合、再生装置５０は不正な装置であるため、コントローラ４０１は、暗号通信の確立やコンテンツの送信を拒絶する。
　コンテンツ鍵送信部４２８は、認証部４２４による相互認証処理および無効化判定部４２７による無効化判定処理が正常に終了した場合に、記憶部４０２からコンテンツ鍵４１６を読み出す。そして、コンテンツ鍵送信部４２８は、コンテンツ鍵４１６をセッション鍵で暗号化して暗号化コンテンツ鍵を生成し、暗号化コンテンツ鍵を再生装置５０へ送信する。なお、ここでは、暗号化アルゴリズムの一例としてＡＥＳを用いることとする。
　暗号化コンテンツ送信部４２９は、記憶部４０２から暗号化コンテンツ４１７を読み出し、暗号化コンテンツ４１７を再生装置５０へ送信する。
（２）再生装置５０
　図１０に示すように、再生装置５０は、記憶部５０２、ルート公開鍵保持部５２１、バージョン検証部５２２、認証鍵交換部５２３、無効化リスト更新部５２６、無効化判定部５２７、コンテンツ鍵受信部５２８、暗号化コンテンツ受信部５２９、復号部５３０、復号部５３１、および再生部５３２から構成される。
　認証鍵交換部５２３は、認証部５２４およびセッション鍵生成部５２５を含む。
　再生装置５０は、具体的には、プロセッサ、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えるコンピュータシステムである。ＲＯＭにはコンピュータプログラムが記録されており、プロセッサがＲＡＭを用いてコンピュータプログラムを実行することにより、再生装置５０はその機能を達成する。
　記憶部５０２は、秘密鍵５１１、公開鍵証明書５１２、最低バージョン情報５１３およびデジタル署名５１４から構成される鍵情報５１０と、無効化リスト５１５とを格納している。公開鍵証明書５１２のデータ構成は、図４の公開鍵証明書１３２と同様であり、無効化リスト５１５のデータ構成は、図３の無効化リスト１２０と同様である。秘密鍵５１１と、公開鍵証明書５１２に含まれる公開鍵とが、ＰＫＩの鍵ペアを構成する。
　ルート公開鍵保持部５２１は、鍵発行局１０が保持しているルート秘密鍵と鍵ペアを成すルート公開鍵を保持している。ルート公開鍵は、鍵発行局１０によって生成されたデジタル署名の検証に用いられる。
　バージョン検証部５２２は、公開鍵証明書５１２に含まれる最低バージョン情報と無効化リスト５１５に含まれるバージョンとを比較し、無効化リスト５１５の正当性を確認する。具体的に、バージョン検証部５２２は、無効化リストのバージョンが、最低バージョン情報よりも古い場合には、何らかの攻撃や不正が行われたと判断し、メモリカード４０との間での暗号通信の確立を中止する。なお、バージョン検証部５２２によるバージョン検証処理は、メモリカード４０との通信の都度行ってもよいし、通信の都度行うのではなく、初期時点や無効化リスト更新時点に行うことも可能である。
　認証部５２４は、ルート公開鍵保持部５２１が保持するルート公開鍵を用いて、メモリカード４０から受信した公開鍵証明書に含まれるデジタル署名を検証する。ここでは、署名生成および署名検証のアルゴリズムとして、ＥＣ－ＤＳＡを用いる。
　署名検証の結果、メモリカード４０の公開鍵証明書に含まれるデジタル署名が正しくないと判定された場合には、メモリカード４０は不正な装置であると見なし、メモリカード４０との間での暗号通信の確立を中止する。
　また、認証部５２４は、メモリカード４０との間でチャレンジ‐レスポンス認証を行う。チャレンジ‐レスポンス認証についての詳細は後述する。チャレンジ‐レスポンス認証が失敗した場合には、メモリカード４０は不正な装置であるか、通信経路において何らかの攻撃があったものと見なし、メモリカード４０との間での暗号通信の確立を中止する。
　セッション鍵生成部５２５は、認証部５２４によるチャレンジ‐レスポンス認証において生成した情報およびメモリカード４０から受信した情報などを用いて、メモリカード４０と共有するセッション鍵を生成する。セッション鍵の具体的な生成方法については後述する。
　無効化リスト更新部５２６は、メモリカード４０との間で自機が保持している無効化リストを相互に送受信する。無効化リスト更新部５２６は、無効化リスト５１５を送信するときは、セッション鍵生成部５２５により生成されたセッション鍵で暗号化した後に送信する。また、メモリカード４０から受信する無効化リストはセッション鍵で暗号化されているので、無効化リスト更新部５２６は、セッション鍵で復号する。ここでは、暗号化アルゴリズムとしてＡＥＳを用いることとする。
　さらに、無効化リスト更新部５２６は、無効化リストの全体を送受信してもよいし、最初に無効化リストに含まれる「バージョン」のみを送受信し、その後、必要に応じて無効化リストの全体を送信または受信するとしてもよい。この場合、無効化リスト更新部５２６は、メモリカード４０の無効化リスト更新部４２６と同様に、バージョンを送信する際には、セッション鍵を用いて暗号化して送信し、残りの無効化リストのデータを送信する際には、暗号化せずに平文のまま送信するとしてもよい。
　無効化リスト更新部５２６は、自機が保持する無効化リスト５１５のバージョンと、メモリカード４０が保持する無効化リストのバージョンとを比較する。そして、メモリカード４０が保持する無効化リストの方が新しいと判定した場合には、無効化リスト更新部５２６は、記憶部５０２に記憶されている無効化リスト５１５を、メモリカード４０から受信した無効化リストで更新する。
　なお、無効化リスト更新部５２６は、記憶部５０２の無効化リストを更新する前に、メモリカード４０から受信した無効化リストに含まれるデジタル署名を、ルート公開鍵を用いて検証してもよい。そして、署名検証に成功した場合にのみ、記憶部５０２の無効化リスト５１５を更新し、署名検証に失敗した場合には、無効化リスト５１５を更新せず、受信した無効化リストは不正であると見なして破棄するとしてもよい。
　無効化判定部５２７は、メモリカード４０から受信した公開鍵証明書に含まれる証明書ＩＤが、記憶部５０２に記憶されている無効化リストに含まれるか否かを判定する。メモリカード４０の証明書ＩＤが無効化リストに含まれる場合、メモリカード４０は不正な装置であるため、再生装置５０は、暗号通信の確立や暗号化コンテンツの復号処理を中止する。
　コンテンツ鍵受信部５２８は、メモリカード４０から暗号化コンテンツ鍵を受信する。暗号化コンテンツ鍵は、コンテンツ鍵４１６がセッション鍵により暗号化されたデータである。
　暗号化コンテンツ受信部５２９は、メモリカード４０から暗号化コンテンツを受信する。暗号化コンテンツは、コンテンツがコンテンツ鍵により暗号化されたデータである。
　復号部５３０は、認証部５２４による相互認証処理および無効化判定部５２７による無効化判定処理が正常に終了した場合に、コンテンツ鍵受信部５２８が受信した暗号化コンテンツ鍵をセッション鍵を用いて復号し、コンテンツ鍵を生成する。ここでは、暗号化アルゴリズムとしてＡＥＳを用いることとする。
　復号部５３１は、復号部５３０からコンテンツ鍵を受け取り、暗号化コンテンツ受信部５２９から暗号化コンテンツを受け取る。復号部５３１は、暗号化コンテンツをコンテンツ鍵を用いて復号し、コンテンツを生成する。
　再生部５３２は、復号部５３１により復号されたコンテンツにデコード処理等して、図示していない外部のディスプレイに出力する。
＜動作＞
　ここでは、図１１～図１４のフローチャートを用いて、コンテンツ再生システム２の動作について説明する。
　再生装置５０の認証部５２４は、１６０ビットのランダム値Ｈｎ（Ｈｏｓｔ　ｎｏｎｃｅ）を生成する（ステップＳ１０１）。なお、実施の形態２では、鍵長１６０ビットのＥＣ－ＤＳＡを前提としているため、１６０ビットのランダム値を生成するが、他のアルゴリズムを用いる場合、ここで生成されるランダム値は１６０ビットではないことは言うまでもない。
　認証部５２４は、ステップＳ１０１で生成した１６０ビットのランダム値に記憶部５０２が保持している公開鍵証明書５１２を付加する。これを、チャレンジデータとしてメモリカード４０に送信する（ステップＳ１０２）。なお、図１１では、公開鍵証明書５１２を「Ｈｃｅｒｔ（Ｈｏｓｔ　Ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｅ）」と記載している。また、「｜｜」は連結を意味する記号である。
　メモリカード４０は、再生装置５０からチャレンジデータを受信すると、バージョン検証部４２２によるバージョン検証処理を行う（ステップＳ１０３）。バージョン検証処理の詳細については後述する。
　バージョン検証処理で無効化リストが不正であると判定されると（ステップＳ１０４でＮＯ）、メモリカード４０は処理を停止する。バージョン検証処理で無効化リストが正当であると判定されると（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、ステップＳ１０５へ進む。
　認証部４２４は、ルート公開鍵を用いて、ステップＳ１０２で受信したチャレンジデータに含まれる公開鍵証明書Ｈｃｅｒｔの検証処理を行う（ステップＳ１０５）。公開鍵証明書Ｈｃｅｒｔの検証処理に失敗すると（ステップＳ１０６でＮＯ）、メモリカード４０は処理を停止する。公開鍵証明書Ｈｃｅｒｔの検証処理に成功すると（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、認証部４２４は、１６０ビットのランダム値Ｍｎ（Ｍｅｄｉａ　ｎｏｎｃｅ）を生成する（ステップＳ１０７）。
　認証部４２４は、ステップＳ１０７で生成した１６０ビットのランダム値Ｈｎに対し、記憶部４０２が保持している公開鍵証明書４１２を付加する。これを、チャレンジデータとして、再生装置５０へ送信する（ステップＳ１０８）。なお、図１１では、公開鍵証明書４１２を「Ｍｃｅｒｔ（Ｍｅｄｉａ　Ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｅ）」と記載している。
　再生装置５０は、メモリカード４０からチャレンジデータを受信すると、バージョン検証部５２２によるバージョン検証処理を行う（ステップＳ１０９）。バージョン検証処理の詳細については後述する。
　バージョン検証処理で無効化リストが不正であると判定されると（ステップＳ１１０でＮＯ）、再生装置５０は処理を停止する。バージョン検証処理で無効化リストが正当であると判定されると（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、ステップＳ１１７へ進む。
　メモリカード４０の認証部４２４は、ステップＳ１０８でチャレンジデータを送信した後、１６０ビットのランダム値Ｍｋ（Ｍｅｄｉａ　Ｋｅｙ）を生成する（ステップＳ１１３）。なお、ＥＣ－ＤＨ以外の他のアルゴリズムを用いる場合には、ステップＳ１１３で生成するランダム値は、１６０ビットとは限らない。
　認証部４２４は、ステップＳ１１３で生成したランダム値Ｍｋに対して、本システムにおいて予め定められている楕円暗号のパラメータであるベースポイントＧを用いて、Ｍｖ＝Ｍｋ・Ｇを計算する（ステップＳ１１４）。
　さらに、認証部４２４は、ステップＳ１０２で受信したチャレンジデータに含まれるＨｎと、ステップＳ１１４で算出したＭｖとを連結したデータであるＨｎ｜｜Ｍｖに対して、記憶部４０２に記憶されている秘密鍵（Ｍｐｒｉｖ）４１１を用いてデジタル署名（Ｓｉｇｎ（Ｍｐｒｉｖ，Ｈｎ｜｜Ｍｖ））を生成する（ステップＳ１１５）。
　認証部４２４は、ステップＳ１１４で算出したＭｖと、ステップＳ１１５で生成したデジタル署名Ｓｉｇｎ（Ｍｐｒｉｖ，Ｈｎ｜｜Ｍｖ）とを連結したデータをレスポンスデータとして、再生装置５０へ送信する（ステップＳ１１６）。
　再生装置５０は、メモリカード４０からレスポンスデータを受信する。認証部５２４は、受信したレスポンスデータに含まれるデジタル署名Ｓｉｇｎ（Ｍｐｒｉｖ，Ｈｎ｜｜Ｍｖ）の検証を行う（ステップＳ１１７）。具体的に、認証部５２４は、受信したレスポンスデータからＭｖを抽出し、ステップＳ１０１で生成したＨｎとＭｖとを連結したデータに、メモリカード４０の公開鍵証明書Ｍｃｅｒｔに含まれる公開鍵を用いて、デジタル署名を検証する。
　デジタル署名の検証に失敗すると（ステップＳ１１８でＮＯ）、再生装置５０は、処理を停止する。デジタル署名の検証に成功すると（ステップＳ１１８でＹＥＳ）、認証部５２４は、１６０ビットのランダム値Ｈｋ（Ｈｏｓｔ　Ｋｅｙ）を生成する（ステップＳ１１９）。
　認証部５２４は、ステップＳ１１９で生成したランダム値Ｈｋに対して、本システムにおいて予め定められている楕円暗号のパラメータであるベースポイントＧを用いて、Ｈｖ＝Ｈｋ・Ｇを計算する（ステップＳ１２０）。
　さらに、認証部５２４は、ステップＳ１０８で受信したチャレンジデータにう含まれるＭｎと、ステップＳ１２０で算出したＨｖとを連結したデータであるＭｎ｜｜Ｈｖに対して、記憶部５０２に記憶されている秘密鍵（Ｈｐｒｉｖ）５１１を用いてデジタル署名（Ｓｉｇｎ（Ｈｐｒｉｖ，Ｍｎ｜｜Ｈｖ））を生成する（ステップＳ１２１）。
　認証部５２４は、ステップＳ１２０で算出したＨｖと、ステップＳ１２１で生成したデジタル署名Ｓｉｇｎ（Ｈｐｒｉｖ，Ｍｎ｜｜Ｈｖ）とを連結したデータをレスポンスデータとして、メモリカード４０へ送信する（ステップＳ１２２）。
　メモリカード４０は、再生装置５０からレスポンスデータを受信する。認証部４２４は、受信したレスポンスデータに含まれるデジタル署名Ｓｉｇｎ（Ｈｐｒｉｖ，Ｍｎ｜｜Ｈｖ）の検証を行う（ステップＳ１２３）。具体的に、認証部４２４は、受信したレスポンスデータからＨｖを抽出し、ステップＳ１０８で生成したＭｎとＨｖとを連結したデータに、再生装置５０の公開鍵証明書Ｈｃｅｒｔに含まれる公開鍵を用いて、デジタル署名を検証する。
　デジタル署名の検証に失敗すると（ステップＳ１２４でＮＯ）、メモリカード４０は、処理を停止する。デジタル署名の検証に成功すると（ステップＳ１２４でＹＥＳ）、セッション鍵生成部４２５は、ステップＳ１１３で生成したランダム値Ｍｋと、ステップＳ１１２で受信したレスポンスデータに含まれるＨｖとから、Ｂｋ＝Ｍｋ・Ｈｖを計算して、セッション鍵Ｂｋ（Ｂｕｓ　Ｋｅｙ）を生成する（ステップＳ１２５）。
　再生装置５０のセッション鍵生成部５２５も同様に、ステップＳ１１９で生成したランダム値Ｈｋと、ステップＳ１１６で受信したレスポンスデータに含まれるＭｖとから、Ｂｋ＝Ｈｋ・Ｍｖを計算して、セッション鍵Ｂｋを生成する（ステップＳ１２６）。
　続いて、メモリカード４０の無効化リスト更新部４２６は、記憶部４０２に記憶されている無効化リスト４１５（Ｍｃｒｌ）を、ステップＳ１２５で生成したセッション鍵Ｂｋで暗号化し、暗号化無効化リストＥｎｃ（Ｂｋ，Ｍｃｒｌ）を生成する（ステップＳ１２７）。そして、無効化リスト更新部４２６は、暗号化無効化リストＥｎｃ（Ｂｋ，Ｍｃｒｌ）を再生装置５０へ送信する（ステップＳ１２８）。
　一方、再生装置５０の無効化リスト更新部５２６も同様に、記憶部５０２に記憶されている無効化リスト５１５（Ｈｃｒｌ）を、ステップＳ１２６で生成したセッション鍵Ｂｋで暗号化し、暗号化無効化リストＥｎｃ（Ｂｋ，Ｈｃｒｌ）を生成する（ステップＳ１２９）。そして、無効化リスト更新部５２６は、暗号化無効化リストＥｎｃ（Ｂｋ，Ｈｃｒｌ）をメモリカード４０へ送信する（ステップＳ１３０）。
　無効化リスト更新部５２６は、ステップＳ１２８で受信したＥｎｃ（Ｂｋ，Ｍｃｒｌ）を、セッション鍵Ｂｋを用いて復号する（ステップＳ１３１）。
　無効化リスト更新部４２６は、ステップＳ１３０で受信したＥｎｃ（Ｂｋ，Ｈｃｒｌ）を、セッション鍵Ｂｋを用いて復号する（ステップＳ１３２）。
　続いて、無効化リスト更新部４２６は、ＭｃｒｌのバージョンとＨｃｒｌのバージョンとを比較する（ステップＳ１３３）。
　Ｍｃｒｌのバージョンが、Ｈｃｒｌのバージョンより新しい場合、更新する必要がないので（ステップＳ１３４でＮＯ）、ステップＳ１４３へ進む。
　Ｈｃｒｌのバージョンが、Ｍｃｒｌのバージョンより新しい場合、更新する必要があるが（ステップＳ１３４でＹＥＳ）、更新処理に先立ち、無効化リスト更新部４２６は、ルート公開鍵を用いてＨｃｒｌに含まれるデジタル署名を検証する（ステップＳ１３５）。署名検証に失敗すると（ステップＳ１３６でＮＯ）、更新処理は行わず、ステップＳ１４３へ進む。署名検証に成功すると（ステップＳ１３６でＹＥＳ）、無効化リスト更新部４２６は、記憶部４０２に記憶されている無効化リストＭｃｒｌを、再生装置５０から受信した無効化リストＨｃｒｌで更新する（ステップＳ１３７）。
　一方で、再生装置５０の無効化リスト更新部５２６も同様に、ＭｃｒｌのバージョンとＨｃｒｌのバージョンとを比較する（ステップＳ１３８）。
　Ｈｃｒｌのバージョンが、Ｍｃｒｌのバージョンより新しい場合、更新する必要がないので（ステップＳ１３９でＮＯ）、ステップＳ１４８へ進む。
　Ｍｃｒｌのバージョンが、Ｈｃｒｌのバージョンより新しい場合、更新する必要があるが（ステップＳ１３９でＹＥＳ）、更新処理に先立ち、無効化リスト更新部５２６は、ルート公開鍵を用いてＭｃｒｌに含まれるデジタル署名を検証する（ステップＳ１４０）。署名検証に失敗すると（ステップＳ１４１でＮＯ）、更新処理は行わず、ステップＳ１４８へ進む。署名検証に成功すると（ステップＳ１４１でＹＥＳ）、無効化リスト更新部５２６は、記憶部５０２に記憶されている無効化リストＨｃｒｌを、メモリカード４０から受信した無効化リストＭｃｒｌで更新する（ステップＳ１４２）。
　次に、メモリカード４０の無効化判定部４２７は、記憶部４０２に記憶されている無効化リストを用いて、再生装置５０の公開鍵証明書Ｈｃｅｒｔの有効性を確認する（ステップＳ１４３）。具体的に、無効化判定部４２７は、無効化リストにＨｃｅｒｔの証明書ＩＤが記録されているか否か判断する。
　無効化リストにＨｃｅｒｔの証明書ＩＤが記録されている場合（ステップＳ１４４でＮＯ）、再生装置５０は不正な装置であると見なし、メモリカード４０は処理を停止する。
　無効化リストにＨｃｅｒｔの証明書ＩＤが記録されていない場合（ステップＳ１４４でＹＥＳ）、コンテンツ鍵送信部４２８は、記憶部４０２からコンテンツ鍵を読み出す（ステップＳ１４５）。コンテンツ送信部４２８は、読み出したコンテンツ鍵を、ステップＳ１２５で生成したセッション鍵Ｂｋを用いて暗号化し、暗号化コンテンツ鍵Ｅｎｃ（Ｂｋ，Ｋｃ）を生成する（ステップＳ１４６）。続いて、暗号化コンテンツ送信部４２９は、記憶部４０２から暗号化コンテンツを読み出す（ステップＳ１４７）。
　コンテンツ鍵送信部４２８は、暗号化コンテンツ鍵Ｅｎｃ（Ｂｋ，Ｋｃ）を、再生装置５０へ送信し、暗号化コンテンツ送信部４２９は、暗号化コンテンツＥｎｃ（Ｋｃ，Ｃｏｎｔ）を、再生装置５０へ送信する（ステップＳ１４８）。
再生装置５０のコンテンツ鍵受信部５２８は、暗号化コンテンツ鍵Ｅｎｃ（Ｂｋ，Ｋｃ）を受信し、暗号化コンテンツ受信部５２９は、暗号化コンテンツＥｎｃ（Ｋｃ，Ｃｏｎｔ）を受信する。
　次に、再生装置５０の無効化判定部５２７は、記憶部５０２に記憶されている無効化リストを用いて、メモリカード４０の公開鍵証明書Ｍｃｅｒｔの有効性を確認する（ステップＳ１４９）。具体的に、無効化判定部５２７は、無効化リストにＭｃｅｒｔの証明書ＩＤが記録されているか否か判断する。
　無効化リストにＭｃｅｒｔの証明書ＩＤが記録されている場合（ステップＳ１５０でＮＯ）、メモリカード４０は不正な装置であると見なし、再生装置５０は処理を停止する。
　無効化リストにＭｃｅｒｔの証明書ＩＤが記録されていない場合（ステップＳ１５０でＹＥＳ）、復号部５３０は、暗号化コンテンツ鍵を、ステップＳ１２６で生成したセッション鍵Ｂｋを用いて復号し、コンテンツ鍵を生成する（ステップＳ１５１）。続いて、復号部５３１は、暗号化コンテンツを、ステップＳ１５１で生成したコンテンツ鍵を用いて復号し、コンテンツを生成する（ステップＳ１５２）。そして、再生部５３２は、コンテンツを再生する（ステップＳ１５３）。
　最後に、図１４を用いて、図１１のステップＳ１０３およびステップＳ１０９のバージョン検証処理の詳細について説明する。
　図１４に示す処理は、メモリカード４０のバージョン検証部４２２および再生装置５０のバージョン検証部５２２により実行される。バージョン検証部４２２および５２２共に同様の処理を行うので、ここでは、便宜上符号を省略して説明する。
　バージョン検証部は、記憶部に記憶されている鍵情報を読み出し、鍵情報に含まれるデジタル署名を検証する（ステップＳ２０１）。署名検証に失敗すると（ステップＳ２０２でＮＯ）、ステップＳ２０６へ進む。署名検証に成功すると（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、バージョン検証部は、記憶部に記憶されている無効化リストから「バージョン」を読み出す（ステップＳ２０３）。さらに、バージョン検証部は、鍵情報から「最低バージョン情報」を読み出す（ステップＳ２０２）。
　そして、無効化リストのバージョンが最低バージョン情報よりも古いか否か判断する。無効化リストのバージョンが最低バージョン情報よりも古い場合（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、バージョン検証部は、無効化リストが不正であると判断する（ステップＳ２０６）。無効化リストのバージョンが最低バージョン情報と同じか若しくは新しい場合（ステップＳ２０５でＮＯ）、バージョン検証部は、無効化リストが正当であると判断する（ステップＳ２０７）。
　バージョン検証部は、無効化リストのバージョンと最低バージョン情報とを比較することにより、無効化リストの正当性を検証するが、最低バージョン情報自体が不正に改ざんされていると、バージョン検証処理の実効性が失われる。そこで、バージョン検証部は、無効化リストのバージョンと最低バージョン情報とを比較する前に、鍵情報のデジタル署名を検証することにより、最低バージョン情報が、鍵発行局により、鍵情報に関連付けられて生成されていることを検証することとする。
＜変形例＞
　ここでは、実施の形態２で説明したメモリカード４０の変形例として、メモリカード４０ａについて説明する。
　図１５は、メモリカード４０ａの構成を示すブロック図である。ここでは、図９に記載したメモリカード４０と同一の機能を有する構成要素については、図９と同一の符号を付して、説明を省略する。
　変形例に係るメモリカード４０ａのコントローラ４０１ａは、コントローラ４０１の構成要素に加え、コントローラ固有鍵保持部４３１および復号部４３２を備えている。コントローラ固有鍵保持部４３１は、コントローラ４０１ａに固有の情報であるコントローラ固有鍵を保持している。コントローラ固有鍵は、例えば、コントローラ４０１ａの製造後に、電子回路の一部を電気的に焼ききって、個体別に異なる番号を刻むｅＦＵＳＥといった技術を用いて書き込まれている。
　変形例に係る鍵情報４１０ａは、秘密鍵がコントローラ固有鍵で暗号された暗号化秘密鍵４１１ａを含む。
　復号部４３２はコントローラ鍵を用いて暗号化秘密鍵を復号し、復号した秘密鍵を認証部４２４に出力する。
　すなわち、変形例に係るメモリカード４０ａは、記憶部４０２に暗号化秘密鍵を保持しており、認証部４２４にて秘密鍵を用いる場合には、復号部４３２にて復号処理を行う。平文の秘密鍵がコントローラ４０１ａの外部に出力されることが無いので、コントローラ４０１ａを用いると、秘密鍵の安全性をより高めることができる。
＜その他の変形例＞
（１）実施の形態１および実施の形態２では、最低バージョン情報として、無効化リストの「バージョン」を用いているが、本発明はこれに限定されない。最低バージョン情報として、既に発行されている最新の無効化リストの発行日、最新の無効化リストに登録されている証明書ＩＤの数、最新の無効化リストのサイズなどを用いてもよい。
（２）実施の形態１および実施の形態２では、ルート公開鍵は、コントローラ内に保持されているが、この構成は必須ではない。ルート公開鍵は、メモリカード製造業者によって記憶部（フラッシュメモリ）に書き込まれ、記憶部内で保持する構成でもよい。
（３）上記の実施の形態１では、図６で説明したように、ステップＳ８で記憶部３０２に鍵情報１３０を書き込んだ後に、ステップＳ１２で無効化リスト１２０のバージョン検証処理を行っていた。しかし、本発明はこれに限定されない。コントローラ３０１は、記憶部３０２に鍵情報１３０を書き込む前に、無効化リスト１２０のバージョン検証処理を行うとしてもよい。そして、バージョン検証処理の結果、無効化リスト１２０のバージョンが最低バージョン情報よりも古いと判定された場合には、無効化リスト１２０を無効化リスト書込部３０９へ出力せずに破棄すると共に、鍵情報１３０についても鍵情報書込部３０７へ出力せずに破棄するように構成してもよい。
（４）実施の形態２では、メモリカードと通信するホスト装置は、コンテンツデータを再生する再生装置であった。しかし、メモリカードと通信するホスト装置は再生装置に限定されない。メモリカードの記憶部にコンテンツデータを記録する記録装置でもよい。
（５）実施の形態２におけるバージョン検証処理では、バージョン検証部により、無効化リストのバージョンが最低バージョン情報よりも古いと判断された場合でも、セッション鍵生成部によりセッション鍵を生成し、無効化リスト更新部により無効化リスト更新処理を実行してもよい。これは、バージョン逆行を目的とした攻撃を受ける危険性があるためセキュリティの観点からは推奨できないが、記憶部に記憶されている無効化リストが何らかの原因で破損した場合の回復策としては有効である。
（６）実施の形態２では、メモリカード４０と再生装置５０とが相互に無効化リストを送受信する処理において、各装置は自機が保持する無効化リストをセッション鍵を用いて暗号化した後に送信していた。しかし、この構成は、本発明において必須ではない。図３に示すように、無効化リストには鍵発行局によるデジタル署名が付与されている。そのため、デジタル署名を検証することにより無効化リストの改ざんを検出することができるので、改ざん防止という観点からは、無効化リストを暗号化せずに送受信してもよい。
（７）実施の形態２では、図１１～図１４のフローチャートに記載したチャレンジ－レスポンス認証に先立ち、メモリカード４０および再生装置５０が、それぞれ、自機が保持する無効化リストのデジタル署名を検証する処理を行ってもよい。
　無効化リストのデジタル署名を検証する無効化リスト検証部は、記憶部に記憶されている無効化リストに含まれるデジタル署名を、ルート公開鍵を用いて検証する。署名検証に失敗した場合には、自機に何らかの不正や攻撃があったものと見なして相手方装置との暗号通信の確立を中止するとしてもよい。
（８）実施の形態２では、図１１～図１４のフローチャートに記載した無効判定処理（ステップＳ１４３およびステップＳ１４９）に先立ち、自機が保持する無効化リストのデジタル署名を検証する処理を行ってもよい。署名検証に成功した場合のみ、ステップＳ１４３およびステップＳ１４９の処理を実行し、署名検証に失敗した場合には、正当な無効化リストを入手するまで、コンテンツの送受信処理を停止するなどの制御を行ってもよい。
（９）図１１～図１４を用いて説明したチャレンジ－レスポンス認証は一例である。メモリカードおよび再生装置で送受信する一つのメッセージを複数に分割して、メモリカードおよび再生装置の通信回数を増やしてもよい。また、処理の順序についても、図１１～図１４で示した具体例に限るものではなく、処理の順序を変更してもよい。
（１０）上記の実施の形態２では、メモリカード４０のバージョン検証部４２２は、自機の記憶部４０２に記憶されている無効化リストのバージョンと、自機の鍵情報に含まれる最低バージョン情報とを比較することにより、バージョン検証処理を行った。本発明は、これに限定されず、バージョン検証部４２２は、再生装置５０から受信した無効化リストのバージョンと、自機の鍵情報４１０に含まれる最低バージョン情報４１３とを比較することにより、バージョン検証処理を行ってもよい。
　再生装置５０のバージョン検証部５２２も同様に、メモリカード４０から受信した無効化リストのバージョンと、自機の鍵情報５１０に含まれる最低バージョン情報５１３とを比較することにより、バージョン検証処理を行ってもよい。
（１１）上記の実施の形態および上記の変形例を適宜組み合わせてもよい。
＜補足＞
　以下、更に本発明の一実施形態としての情報処理装置の構成およびその変形例と効果について説明する。
（ａ）本発明の一実施形態に係る情報処理装置は、鍵情報を用いて認証および鍵交換処理を行う情報処理装置であって、鍵発行局により発行された前記鍵情報と、前記鍵情報が生成された時点において発行されている最新の無効化リストのバージョンを示し、前記鍵情報と関連付けられた情報であるバージョン情報とを記憶している記憶部と、外部から、バージョンが付加されている無効化リストを受け付ける無効化リスト受付部と、前記無効化リスト受付部が受け付けた前記無効化リストのバージョンと前記バージョン情報とを比較する比較部と、前記無効化リストのバージョンが、前記バージョン情報より古い場合に、所定の処理を抑制する制御部とを備えることを特徴とする。
　なお、＜補足＞に記載されている「鍵情報」は、上記の実施形態１および実施形態２においては、秘密鍵と公開鍵とから成る「鍵ペア」として記載されている。
　上記の構成によると、前記情報処理装置において、古いバージョンの無効化リストを用いた処理が行われることを防止することができる。
　また、仮にメーカが古いバージョンの無効化リストを情報処理装置に埋め込んだとすると、この情報処理装置は制御部により所定の処理が抑制される。したがって正常に動作しない情報処理装置が製造されることになる。そこで、上記の構成を有することにより、メーカは正常に動作しない情報処理装置が製造されるのを防止するために、新しい無効化リストを情報処理装置に埋め込むことが期待される。
（ｂ）前記情報処理装置において、前記記憶部は、前記鍵情報と前記バージョン情報との関連付けを検証するための検証用情報を記憶しており、前記情報処理装置は、前記検証用情報を用いて、前記バージョン情報が前記鍵情報と関連するか否かを判定する検証部を備え、前記比較部は、前記検証部により前記バージョン情報が前記鍵情報に関連することが判定された後に、前記無効化リスト受付部が受け付けた前記無効化リストのバージョンと前記バージョン情報とを比較することを特徴とする。
　ここで、前記バージョン情報自体が不正に改ざんされていると、比較部および制御部による処理の実効性が失われる。
　そこで、前記情報処理装置は、比較部の処理に先立ち、前記検証用情報を用いて、バージョン情報が鍵発行局により発行された鍵情報と関連付けられているか否かを検証するので、比較部および制御部による処理の実効性を担保することができる。なお、検証用情報の具体例としては、鍵情報とバージョン情報とを連結したデータに対して、鍵発行局の秘密鍵により生成されたデジタル署名を用いることができる。
（ｃ）前記情報処理装置は、前記無効化リスト受付部が受け付けた前記無効化リストを前記記憶部に書き込む無効化リスト書込部と、前記記憶部に記憶されている前記無効化リストを用いて、他の装置が無効化されているか否かを判定する無効化判定部とを備え、前記制御部は、前記無効化リストのバージョンが、前記バージョン情報より古い場合に、前記無効化リスト書込部による前記無効化リストの書き込みを抑制することを特徴とする。
　この構成によると、情報処理装置のメーカが、誤ってまたは故意に情報処理装置に古いバージョンの無効化リストを格納するのを抑制することができる。さらに、古いバージョンの無効化リストを用いて無効化判定処理が行われることを抑制することができる。
（ｄ）前記情報処理装置は、固有鍵を保持する固有鍵保持部と、前記鍵発行局から発行された前記鍵情報のうちの少なくとも一部を、前記固有鍵保持部に保持された前記固有鍵で暗号化する暗号化部と、暗号化された前記鍵情報を前記記憶部に書き込む鍵情報書込部とを備えることを特徴とする。
　この構成によると、暗号化されている前記鍵情報の一部を他の情報処理装置を用いては復号することができないので、鍵情報の安全性を高めることができる。
（ｅ）前記情報処理装置は、前記鍵情報を用いて他の装置との間で認証および鍵交換を行う認証鍵交換部を備え、前記記憶部は、前記無効化リストを記憶しており、前記無効化リスト受付部は、前記記憶部から前記無効化リストを読み出し、前記制御部は、前記無効化リスト受付部が前記記憶部から読み出した前記無効化リストのバージョンが前記バージョン情報より古い場合に、前記認証鍵交換部による認証および鍵交換を抑制することを特徴とする。
　すなわち、前記情報処理装置が古いバージョンの無効化リストを記憶している場合には、認証および鍵交換を抑制する。
　前記情報処理装置が他の装置と通信を行う前に認証および鍵交換を行う場合、認証および鍵交換が抑制されれば、前記情報処理装置の通信機能は失われることになる。そこで、上記の構成を備えることにより、情報処理装置のメーカは、新しい無効化リストを情報処理装置に埋め込むことが期待される。
（ｆ）前記情報処理装置において、前記認証鍵交換部は、認証および鍵交換の結果、前記他の装置との間でセッション鍵を共有し、前記情報処理装置は、さらに、生成された前記セッション鍵を用いて前記他の装置との間で暗号通信を行い、前記他の装置から前記他の装置が保持している無効化リストを取得し、前記記憶部に記憶されている無効化リストのバージョンが、前記他の装置から取得した無効化リストのバージョンよりも古い場合には、取得した前記無効化リストで、前記記憶部に記憶されている無効化リストを更新する無効化リスト更新部を備えることを特徴とする。
　この構成によると、無効化リストのバージョンが前記バージョン情報と同一か若しくは前記バージョン情報より新しい場合、前記情報処理装置は、他の装置との間で無効化リスト更新処理を行う。このように、情報処理装置は、他の装置との間で無効化リスト更新処理を行うことで、より新しい無効化リストを保持することができる。
（ｇ）前記情報処理装置において、前記他の装置から取得した前記無効化リストにはデジタル署名が付与されており、前記無効化リスト更新部は、前記デジタル署名が前記鍵発行局により発行されたものであるか否かを検証し、検証に成功した場合に、取得した前記無効化リストで、前記記憶部に記憶されている前記無効化リストを更新し、検証に失敗した場合は、前記記憶部に記憶されている前記無効化リストの更新を行わないことを特徴とする。
　この構成により、不正な無効化リストにより記憶部の無効化リストが更新されることを抑制することができる。
（ｈ）前記情報処理装置において、前記記憶部に記憶されている前記鍵情報のうちの少なくとも一部は、当該情報処理装置に固有の固有鍵で暗号化されており、前記情報処理装置は、前記固有鍵を保持する固有鍵保持部と、暗号化されている前記鍵情報の一部を、前記固有鍵を用いて復号し、復号された鍵情報を、前記認証鍵交換部へ出力する復号部とを備えることを特徴とする。
　この構成によると、暗号化されていない鍵情報が情報処理装置の外部へ出力されることがないので、鍵情報の安全性を高めることができる。
　本発明は、ＳＤメモリカードなどのメモリカードを製造および販売する産業において、メモリカードに古い無効化リストを書き込む不正行為を抑制する仕組みとして利用することができる。
１　　メモリカード製造システム
２　　コンテンツ再生システム
１０　　鍵発行局
２０　　メモリカード製造装置
３０、３０ａ、４０、４０ａ　　メモリカード
５０　　　再生装置
１０１　　ルート秘密鍵保持部
１０２　　新規登録受付部
１０３　　バージョン管理部
１０４　　無効化リスト管理部
１０５　　無効化リスト生成部
１０６　　鍵ペア生成部
１０７　　証明書ＩＤ管理部
１０８　　証明書生成部
１０９　　署名付与部
１１０　　鍵情報生成部
１１１　　鍵情報送信部
１１２　　無効化リスト送信部
２０１　　無効化リスト送信部
２０２　　鍵情報送信部
３０１、３０１ａ　　コントローラ
３０２　　記憶部
３０３　　ルート公開鍵保持部
３０４　　無効化リスト受付部
３０５　　鍵情報受付部
３０６　　署名検証部
３０７　　鍵情報書込部
３０８　　バージョン検証部
３０９　　無効化リスト書込部
３１１　　コントローラ固有鍵保持部
３１２　　暗号化部
４０１、４０１ａ　　コントローラ
４０２　　記憶部
４２１　　ルート公開鍵保持部
４２２　　バージョン検証部
４２３　　認証鍵交換部
４２４　　認証部
４２５　　セッション鍵生成部
４２６　　無効化リスト更新部
４２７　　無効化判定部
４２８　　コンテンツ鍵送信部
４２９　　暗号化コンテンツ送信部
４３１　　コントローラ固有鍵保持部
４３２　　復号部
５０２　　記憶部
５２１　　ルート公開鍵保持部
５２２　　バージョン検証部
５２３　　認証鍵交換部
５２４　　認証部
５２５　　セッション鍵生成部
５２６　　無効化リスト更新部
５２７　　無効化判定部
５２８　　コンテンツ鍵受信部
５２９　　暗号化コンテンツ受信部
５３０　　復号部
５３１　　復号部
５３２　　再生部

Claims (13)

  1. 　鍵情報を用いて認証および鍵交換処理を行う情報処理装置であって、
    　鍵発行局により発行された前記鍵情報と、前記鍵情報が生成された時点において発行されている最新の無効化リストのバージョンを示し、前記鍵情報と関連付けられた情報であるバージョン情報とを記憶している記憶部と、
    　バージョンが付加されている無効化リストを受け付ける無効化リスト受付部と、
    　前記無効化リスト受付部が受け付けた前記無効化リストのバージョンと前記バージョン情報とを比較する比較部と、
    　前記無効化リストのバージョンが、前記バージョン情報より古い場合に、所定の処理を抑制する制御部と
    　を備えることを特徴とする情報処理装置。
  2. 　前記記憶部は、前記鍵情報と前記バージョン情報との関連付けを検証するための検証用情報を記憶しており、
    　前記情報処理装置は、
    　前記検証用情報を用いて、前記バージョン情報が前記鍵情報と関連するか否かを判定する検証部を備え、
    　前記比較部は、前記検証部により前記バージョン情報が前記鍵情報に関連することが判定された後に、前記無効化リスト受付部が受け付けた前記無効化リストのバージョンと前記バージョン情報とを比較する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
  3. 　前記情報処理装置は、
    　前記無効化リスト受付部が受け付けた前記無効化リストを前記記憶部に書き込む無効化リスト書込部と、
    　前記記憶部に記憶されている前記無効化リストを用いて、他の装置が無効化されているか否かを判定する無効化判定部とを備え、
    　前記制御部は、前記無効化リストのバージョンが、前記バージョン情報より古い場合に、前記無効化リスト書込部による前記無効化リストの書き込みを抑制する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
  4. 　前記情報処理装置は、
    　固有鍵を保持する固有鍵保持部と、
    　前記鍵発行局から発行された前記鍵情報のうちの少なくとも一部を、前記固有鍵保持部に保持された前記固有鍵で暗号化する暗号化部と、
    　暗号化された前記鍵情報を前記記憶部に書き込む鍵情報書込部とを備える
    　ことを特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。
  5. 　前記情報処理装置は、
    　前記鍵情報を用いて他の装置との間で認証および鍵交換を行う認証鍵交換部を備え、
    　前記記憶部は、前記無効化リストを記憶しており、
    　前記無効化リスト受付部は、前記記憶部から前記無効化リストを読み出し、
    　前記制御部は、前記無効化リスト受付部が前記記憶部から読み出した前記無効化リストのバージョンが前記バージョン情報より古い場合に、前記認証鍵交換部による認証および鍵交換を抑制する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
  6. 　前記認証鍵交換部は、認証および鍵交換の結果、前記他の装置との間でセッション鍵を共有し、
    　前記情報処理装置は、さらに、
    　生成された前記セッション鍵を用いて前記他の装置との間で暗号通信を行い、前記他の装置から前記他の装置が保持している無効化リストを取得し、前記記憶部に記憶されている無効化リストのバージョンが、前記他の装置から取得した無効化リストのバージョンよりも古い場合には、取得した前記無効化リストで、前記記憶部に記憶されている無効化リストを更新する無効化リスト更新部を備える
    　ことを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。
  7. 　前記他の装置から取得した前記無効化リストにはデジタル署名が付与されており、
    　前記無効化リスト更新部は、前記デジタル署名が前記鍵発行局により発行されたものであるか否かを検証し、検証に成功した場合に、取得した前記無効化リストで、前記記憶部に記憶されている前記無効化リストを更新し、検証に失敗した場合は、前記記憶部に記憶されている前記無効化リストの更新を行わない
    　ことを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
  8. 　前記記憶部に記憶されている前記鍵情報のうちの少なくとも一部は、当該情報処理装置に固有の固有鍵で暗号化されており、
    　前記情報処理装置は、
    　前記固有鍵を保持する固有鍵保持部と、
    　暗号化されている前記鍵情報の一部を、前記固有鍵を用いて復号し、復号された鍵情報を、前記認証鍵交換部へ出力する復号部とを備える
    　ことを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。
  9. 　請求項１に記載の情報処理装置は、フラッシュメモリおよびコントローラから構成されるメモリカードであって、
    　前記記憶部は、フラッシュメモリで構成され、
    　前記無効化リスト受付部、前記比較部および前記制御部は、前記コントローラ上に集積されている
    　ことを特徴とする情報処理装置。
  10. 　メモリカードに組み込まれるコントローラであって、
    　鍵発行局により発行された鍵情報と、前記鍵情報が生成された時点において発行されている最新の無効化リストのバージョンを示し、前記鍵情報と関連付けられた情報であるバージョン情報とを受け付ける鍵情報受付部と、
    　バージョンが付加されている無効化リストを受け付ける無効化リスト受付部と、
    　前記無効化リスト受付部が受け付けた前記無効化リストのバージョンと前記バージョン情報とを比較する比較部と、
    　前記無効化リストのバージョンが、前記バージョン情報より古い場合に、所定の処理を抑制する制御部と
    　を備えることを特徴とするコントローラ。
  11. 　情報処理装置に埋め込まれる鍵情報と、前記鍵情報が生成された時点において発行されている最新の無効化リストのバージョンを示し、前記鍵情報と関連付けられた情報であるバージョン情報とを生成する生成部と、
    　生成された前記鍵情報と前記バージョン情報とを外部へ出力する出力部と
    　を備えることを特徴とする鍵発行局。
  12. 　鍵情報を用いて認証および鍵交換処理を行う情報処理装置で用いられる無効化リスト有効性判定方法であって、
    　前記情報処理装置は、
    　鍵発行局により発行された前記鍵情報と、前記鍵情報が生成された時点において発行されている最新の無効化リストのバージョンを示し、前記鍵情報と関連付けられた情報であるバージョン情報とを記憶している記憶部を備え、
    　前記無効化リスト有効性判定方法は、
    　バージョンが付加されている無効化リストを受け付ける無効化リスト受付ステップと、
    　前記無効化リスト受付ステップが受け付けた前記無効化リストのバージョンと前記バージョン情報とを比較する比較ステップと、
    　前記無効化リストのバージョンが、前記バージョン情報より古い場合に、所定の処理を抑制する抑制ステップと
    　を含むことを特徴とする無効化リスト有効性判定方法。
  13. 　鍵発行局で用いられる鍵発行方法であって、
    　情報処理装置に埋め込まれる鍵情報と、前記鍵情報が生成された時点において発行されている最新の無効化リストのバージョンを示し、前記鍵情報と関連付けられた情報であるバージョン情報とを生成する生成ステップと、
    　生成された前記鍵情報と前記バージョン情報とを外部へ出力する出力ステップと
    　を含むことを特徴とする鍵発行方法。
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