WO2016072057A1 - 暗号文照合システム、方法、および記録媒体 - Google Patents

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collation
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賢 尾花
寿幸 一色
健吾 森
俊則 荒木
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日本電気株式会社
賢 尾花
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Definitions

  • the present invention relates to a ciphertext verification system, method, and recording medium that allows ambiguity of encrypted data, and in particular, confidential input data (verification source data) is also subject to verification input data (verification target data).
  • the present invention relates to a ciphertext collation system, method, and recording medium when the ambiguity index is a plaintext Hamming distance in a situation where both are encrypted.
  • biometric authentication technology based on biometric features such as fingerprints and veins with higher safety has attracted attention.
  • Biometric authentication it is necessary to store a template related to biometric information in a database in order to verify authentication information.
  • Biometric information such as fingerprints and veins is basically life-long data. If biological information is leaked, the damage will be enormous. For this reason, the biometric information is information that requires the most confidentiality. Therefore, it is necessary to prevent “spoofing” from being performed even if the template is leaked.
  • template protection type biometric authentication technology that performs authentication while keeping template information secret is becoming important.
  • Patent Document 1 discloses a method in which fingerprint data is expressed as a point on a polynomial, a random point is added to the point, and biometric authentication is performed using data in which the fingerprint data is concealed as a template.
  • Patent Document 1 has a problem as to whether biometric information is protected with sufficient strength when biometric authentication is repeated many times.
  • Non-Patent Document 1 discloses a method of protecting biological information by masking a template placed on a database with a random BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) codeword.
  • the biometric authentication template is generated using the biometric information Z and the confidential information S as follows.
  • the secret information S is BCH error correction encoded to generate a code word C.
  • H cryptographic hash function
  • the above-described technique is a method that does not depend on the method of acquiring the biological information Z. For this reason, in general, it is checked whether the ciphertext is obtained by encrypting the presented data and the data within a certain Hamming distance without decrypting the concealed (encrypted) data. It can be interpreted as a method.
  • a method using a searchable encryption using a definite common key encryption or public key encryption is known.
  • these methods generally require that a keyword used for search is uniquely determined.
  • collation is performed using biometric information as described above, it is known that the same biometric information is not always obtained due to noise included when biometric information is acquired. For this reason, it is difficult to apply the searchable encryption to the biometric information matching method.
  • Patent Document 2 discloses a ciphertext collation system that can avoid leakage of the original plaintext and ensure security in ciphertext collation.
  • the ciphertext collation system disclosed in Patent Document 2 includes a registration auxiliary data generation unit, a ciphertext subtraction unit, and a coincidence determination unit.
  • the registration auxiliary data generation unit encrypts the input data to be concealed and registers the first ciphertext registered in the storage device and the second ciphertext obtained by encrypting the input data to be verified.
  • First and second auxiliary data for verifying that the Hamming distance of the plaintext between the first ciphertext and the second ciphertext is equal to or less than a predetermined value is generated.
  • the ciphertext subtracting unit takes a difference between the second ciphertext and the first ciphertext registered in the storage device.
  • the coincidence determination unit uses the first and second auxiliary data to determine whether the Hamming distance corresponding to the difference between the first ciphertext and the second ciphertext is equal to or less than a predetermined value. judge.
  • the problem with the above technology is that when collating the ciphertext in the database with some errors in the collation source data and the collation target data, information on the collation source data is leaked to the database administrator. There is to be. The reason is as follows.
  • the input data to be collated is known which is close to the registered input data to be concealed (in fact, the first ciphertext obtained by encrypting the input data is registered in the storage device).
  • the accepted second ciphertext (collation data) can be generated without it.
  • each element of the registered data has linearity, and therefore the second ciphertext (collation data) that can be accepted can be generated without knowing the input data to be collated. .
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is not to use input data to be collated that is close to collation source data (confidential input data) even if a plurality of collations are performed.
  • An object of the present invention is to provide a ciphertext verification system, method, and recording medium that can guarantee that verification data cannot be created as much as possible.
  • the ciphertext matching system encrypts input data to be concealed using a secret key, and generates registration data from the encryption unit that calculates the encrypted data, and the encrypted data and the verification key
  • a registration data generation unit that performs registration, a storage device that stores the registration data as a registration template in the storage unit together with an identifier for uniquely identifying the registration data, and data verification in which input data to be verified is encrypted using a random number
  • a data collation request generating unit that generates a request, a registration template stored in the storage unit, and a data collation determination unit that collates the data collation request and outputs a determination result, and a registration template corresponding to the determination result
  • a collation result generation unit that outputs a collation result including all or part of the data, and a data restoration unit that restores data from the collation result and outputs the restoration result.
  • the ciphertext matching system encrypts the input data to be concealed using the signature key, and registers the registered data from the encrypted data and the verification key.
  • a registration data generation unit that generates the registration data, a storage device that stores the registration data as a registration template in the storage unit together with an identifier for uniquely identifying the registration data, and the input data to be verified is encrypted using a random number
  • a first data verification request generation unit that generates a first data verification request; a registration template stored in the storage unit; and a first data verification request unit that compares the first data verification request and outputs a determination result;
  • a first collation result generation unit that outputs a combination of a randomly selected message and a part or all of the registered template corresponding to the determination result as a first collation result
  • a decoding unit that decodes the first matching result and outputs the decoding result; a second data matching request generating unit that generates a second data matching request from the decoding result and a message included in the first matching result;
  • the ciphertext collation system encrypts the input data to be concealed using the secret key, and registers the registered data from the encrypted data and the public key.
  • a registration data generation unit that generates the registration data, a storage device that stores the registration data as a registration template in the storage unit together with an identifier for uniquely identifying the registration data, and the input data to be verified is encrypted using a random number
  • a first data verification request generation unit that generates a first data verification request; a registration template stored in the storage unit; and a first data verification request unit that compares the first data verification request and outputs a determination result;
  • First matching result generation that outputs a combination of a randomly selected message and a part or all of the registered template corresponding to the determination result as a first matching result
  • a decoding unit that decodes the first matching result and outputs the decoding result
  • a second data matching request generation unit that generates a second data matching request from the decoding result and the message included in the first matching result
  • the input data to be collated sent by the user at the time of collation is used as collation source data (confidential target data).
  • collation source data confidential target data
  • Input data can be prevented from being generated without knowledge.
  • the ciphertext collation system of the present invention generates a data collation request by encrypting input data to be collated transmitted by a user at the time of collation with data obtained by error-correcting a random number. Further, not only the encrypted data stored in the database, but also the input data to be collated sent out by the user for collation is encrypted by an encryption method with high confidentiality. By changing the random number used for encryption each time collation is performed, it becomes impossible to generate input data to be collated that is sent out by the user during collation without knowing the collation source data (confidential input data). .
  • the acceptance / rejection is determined based on the similarity, not the perfect match.
  • the input data z to be concealed and the input data z ′ to be verified correspond to the present invention.
  • the present invention confirms that the input data z to be concealed and the input data z ′ to be collated are kept secret while the input data z ′ to be collated close to the input data z to be concealed is not used. This guarantees that it will not be able to produce accepted verification data. That is, it is a novel feature of the present invention that the latter property can be mathematically guaranteed.
  • the present invention uses an error correction code and a digital signature (or an encryption protocol such as public key encryption).
  • z (+) ENC (sk) that calculates the exclusive OR of ENC (sk) that is error-correction-encoded signature secret key sk and input data z to be concealed, and verification as registration data Generate key vk.
  • z (+) ENC (sk) is defined as equation (1).
  • a public key pk is used instead of the verification key vk, and a decryption key dk is used instead of the secret key sk.
  • the verification is divided into two phases.
  • the client sends exclusive OR z ′ (+) ENC (R) of the input data z ′ to be verified and ENC (R) obtained by error-correcting the random number R to the server.
  • the server performs error correction decoding on (1) (+) (z ′ (+) ENC (R)).
  • the concealment target input data z and the collation target input data z ′ are close to each other, the decryption is possible, and the decryption result is sk (+) R.
  • the server sends this value to the client with a random message M. If decoding is impossible, stop.
  • the client calculates the decryption result sk (+) R (+) R using the random number R used in the verification phase 1, and obtains the signature private key sk. Then, the client generates a digital signature ⁇ using the signature private key sk and the message M, and sends it to the server. The server verifies the signature using the verification key vk, and determines whether to accept or not to accept.
  • the method according to the present invention can guarantee that the collation data to be accepted cannot be created unless the collation target input data z 'close to the concealment target input data z is used.
  • the present invention can be realized as an invention up to the above (collation phase 1). This is because, in the above example, the secret key sk is extracted in the verification phase 1 and is authenticated by the signature in the verification phase 2. In the verification phase 2, the secret key sk received in the verification phase 1 is encrypted in addition to the authentication. This is because it can be used for communication and cryptographic protocols. In other words, in this case, the secret key that is simply encrypted and stored is extracted.
  • the ciphertext verification system includes a registered data generation device 100, a storage device 200, a data verification request device 300, and a data verification determination device 400.
  • the entity that uses the registered data generation device 100 and the data verification request device 300 is a client.
  • An entity that has the storage device 200 and uses the data collation determination device 400 is a server.
  • the registered data generation device 100 is realized as a first client
  • the data matching request device 300 is realized as a second client.
  • the combination of the storage device 200 and the data collation determination device 400 operates as a server.
  • the first client and the second client may be separate clients or the same one client.
  • the registration data generation device 100 includes a key generation unit 101, an encryption unit 102, and a registration data generation unit 103.
  • the key generation unit 101 receives a security parameter and outputs a verification key and a secret key.
  • the encryption unit 102 receives the input data to be concealed, the secret key and the verification key, and outputs ciphertext (encrypted data).
  • the registration data generation unit 103 receives a verification key and ciphertext (encrypted data) as input, and input data to be verified corresponding to encrypted data output from a data verification request generation unit 301 (described later) of the data verification requesting device 300 is received. Then, the input data to be concealed input to the encryption unit 102 and registration data that is data for determining that the Hamming distance is within a certain number are output.
  • the registration data includes encrypted data.
  • the ciphertext output by the encryption unit 102 of the registered data generation device 100 is c1 as the first ciphertext obtained by encrypting the first input data m1 with the first key k1, and the second input data.
  • c2 is the second ciphertext obtained by encrypting m2 with the second key k2
  • the sum (c1 + c2) of the first ciphertext c1 and the second ciphertext c2 is the input data (m1 + m2) Is encrypted with the key (k1 + k2).
  • the storage device 200 includes an identifier management unit 201 and a ciphertext storage unit 202.
  • the storage device 200 stores the registration data output by the registration data generation device 100, and stores an identifier corresponding to the registration data at the time of verification of the encrypted data.
  • the identifier management unit 201 manages an identifier that uniquely identifies registration data input from the registration data generation device 100.
  • the ciphertext storage unit 202 stores a registration template including the identifier issued by the identifier management unit 201 and the registration data received from the registration data generation device 100.
  • the data verification request device 300 includes a data verification request generation unit 301, a verification result reception unit 302, and a data restoration unit 303.
  • the data collation request generation unit 301 receives the input data to be collated, and outputs a data collation request in which the input data to be collated is concealed.
  • the verification result receiving unit 302 receives the verification result generated by the data verification determination device 400 in response to the data verification request.
  • the data restoration unit 303 receives the collation result received and generates restoration data.
  • the data matching determination device 400 includes a registered data receiving unit 401, a data matching request receiving unit 402, a data matching determination unit 403, and a matching result generation unit 404.
  • the registration data receiving unit 401 receives a registration template stored in the storage device 200.
  • the data verification request receiving unit 402 receives a data verification request from the data verification request device 300.
  • the data collation determination unit 403 receives the registration template and the data collation request, collates the collation data that is concealed as the data collation request and the registration data that is concealed as the encryption data, and outputs a determination result.
  • the verification result generation unit 404 receives the determination result and the registration template, and outputs a verification result including a part or all of the registration template corresponding to the determination result.
  • the collation result includes at least a registration template corresponding to the determination result, or includes a symbol or a message indicating that there is no registration template corresponding to the determination result.
  • the operation of the ciphertext verification system according to the first embodiment of the present invention is roughly divided into two phases, that is, a data registration phase and a ciphertext verification phase.
  • the data registration phase is a phase in which the input data to be concealed is input to the registration data generation device 100, the input data to be concealed is encrypted, and is registered in the storage device 200.
  • the input data to be verified input to the data verification request device 300 is encrypted, and the data verification request generated at that time is close to the registered data in the storage device 200 by the data verification determination device 400.
  • This is a phase for determining whether the text is plaintext (having a small Hamming distance).
  • a security parameter is first input to the key generation unit 101 of the registration data generation device 100, and a secret key and a verification key are generated (step A1).
  • the input data to be concealed, the secret key, and the verification key are input to the encryption unit 102 of the registration data generation device 100 (step A2).
  • the encryption unit 102 calculates encrypted data obtained by encrypting the input data from the input data that has been input and the secret key (step A3).
  • the registration data generation unit 103 of the registration data generation device 100 generates registration data from the encrypted data and the verification key, and sends it to the storage device 200 (step A4).
  • the identifier management unit 201 of the storage device 200 that has received the registration data issues an identifier for uniquely identifying the registration data with respect to the registration data, and stores it as a registration template in the ciphertext storage unit 202 together with the registration data. (Step A5).
  • step B1 input data to be verified is input to the data verification requesting device 300 (step B1).
  • step B2 the data verification request generation unit 301 generates a data verification request obtained by encrypting the input data, and sends the data verification request to the data verification determination device 400 (step B2).
  • the registration data receiving unit 401 of the data matching determination apparatus 400 receives the registration data and its identifier stored in the storage device 200 (step B3).
  • the data verification request receiving unit 402 receives a data verification request from the data verification request device 300 (step B4).
  • the data collation determination unit 403 performs collation between the registration data and the identifier thereof, and the data collation request as input, and collation data that is concealed as the data collation request and registration data that is concealed as the encryption data.
  • the determination result is output (step B5).
  • the collation result generation unit 404 receives the determination result and outputs a collation result including a part or all of the registered template corresponding to the determination result (step B6).
  • the collation result includes at least a registration template corresponding to the determination result, or includes a symbol or a message indicating that there is no registration template corresponding to the determination result.
  • the verification result receiving unit 302 of the data verification request device 300 receives the verification result (step B7).
  • the collation result is a symbol or a message that means that there is no registered template corresponding to the determination result, the collation is stopped as a non-collation. If not, go to the next step.
  • the data restoration unit 303 receives the collation result, restores the data included in the collation result, and outputs the restoration result (step B8).
  • the first embodiment it is possible to ensure that an accepted data collation request cannot be made unless the collation target input data close to the concealment target input data is used. This is because only the person who knows the input data to be concealed can extract the secret key, and only the person who knows the secret key can generate the accepted verification key. As a result, even when collation processing is performed a plurality of times or when the owner of the database performing the collation processing is malicious, the input data to be collated sent by the user at the time of collation is the collation source data (confidential target input data). It is possible to prevent generation without knowing.
  • each device may be implemented in one computer system, or each device may be configured as a single unit. Good.
  • each unit in each device 100, 200, 300, 400 may be configured by one single device.
  • the processing of each unit of each device in FIG. 1 may be realized by a program executed by a computer.
  • the difference between the ciphertext matching system described in the first embodiment of the present invention and the ciphertext matching system described in the second embodiment of the present invention is the difference between the entity that receives the matching result corresponding to the data matching request. It is a difference.
  • the ciphertext matching system described in the first embodiment of the present invention only the entity that made the data matching request has obtained the result.
  • an entity that performs verification processing in response to a data verification request can also obtain the result.
  • the ciphertext verification system includes a registered data generation device 100, a storage device 200, a first data verification request device 300A, and a first data verification determination device 400A.
  • the second data collation requesting device 500 and the second data collation determining device 600 are included.
  • the entity that uses the registered data generation device 100, the first data verification request device 300A, and the second data verification request device 500 is a client.
  • An entity that has the storage device 200 and uses the first data matching determination device 400A and the second data matching determination device 600 is a server.
  • the registered data generation device 100 is realized as a first client
  • a combination of the first data verification request device 300A and the second data verification request device 500 is realized as a second client.
  • a combination of the storage device 200, the first data matching determination device 400A, and the second data matching determination device 600 operates as a server.
  • the first client and the second client may be separate clients or the same one client.
  • the registration data generation device 100 includes a key generation unit 101, an encryption unit 102, and a registration data generation unit 103.
  • the key generation unit 101 receives a security parameter and outputs a signature verification key and a signature key.
  • the encryption unit 102 receives the input data to be concealed, the signature key and the verification key, and outputs ciphertext (encrypted data).
  • the registration data generation unit 103 receives a signature verification key and ciphertext as input, and inputs a verification target corresponding to encrypted data output by a first data verification request generation unit 301A (described later) of the first data verification request device 300A.
  • the registration data which is data for determining that the data to be concealed input to the encryption unit 102 and the Hamming distance are within a certain number, is output.
  • the ciphertext output by the encryption unit 102 of the registered data generation device 100 is c1 as the first ciphertext obtained by encrypting the first input data m1 with the first key k1, and the second input data.
  • c2 is the second ciphertext obtained by encrypting m2 with the second key k2
  • the sum c1 + c2 of the first ciphertext c1 and the second ciphertext c2 is the key to the input data (m1 + m2)
  • the ciphertext is encrypted with (k1 + k2).
  • the storage device 200 includes an identifier management unit 201 and a ciphertext storage unit 202.
  • the storage device 200 stores the registration data output by the registration data generation device 100, and stores an identifier corresponding to the registration data at the time of verification of the encrypted data.
  • the identifier management unit 201 manages an identifier that uniquely identifies registration data input from the registration data generation device 100.
  • the ciphertext storage unit 202 stores an identifier issued by the identifier management unit 201 and a registration template including registration data received from the registration data generation device 100.
  • the first data verification request device 300A includes a first data verification request generator 301A.
  • the first data collation request generation unit 301A receives input data to be collated and outputs a first data collation request in which the input data is concealed.
  • the first data matching determination device 400A includes a registered data receiving unit 401A, a first data matching request receiving unit 402A, a first data matching determination unit 403A, and a first matching result generation unit 404A. It consists of.
  • the registration data receiving unit 401A receives the registration template stored in the storage device 200.
  • First data verification request receiving unit 402A receives the first data verification request from first data verification request device 300A.
  • First data collation determination unit 403A receives the registration template and the first data collation request as input, and collates the collation data concealed as the first data collation request with the registration data concealed as the encryption data. , Output the judgment result.
  • First collation result generation unit 404A receives a determination result and a registration template as input, and includes a message M for uniquely identifying a collation request, and a first collation result including a part or all of the registration template corresponding to the determination result Is output.
  • the first matching result includes at least a registration template corresponding to the determination result, or includes a symbol or a message meaning that there is no registration template corresponding to the determination result.
  • the second data collation requesting device 500 includes a first collation result receiving unit 501, a decrypting unit 502, and a second data collation request generating unit 503.
  • the first verification result receiving unit 501 receives the message M and the first verification result from the first data verification determination device 400A.
  • the decryption unit 502 receives the first collation result and the input data to be collated, decrypts the encrypted data included in the first collation result, and outputs the decryption result.
  • Second data collation request generation unit 503 receives the decryption result and message M included in the first collation result, and generates a second data collation request.
  • the second data matching determination apparatus 600 includes a registered data receiving unit 601, a second data matching request receiving unit 602, a second data matching determination unit 603, and a second matching result generation unit 604. It consists of.
  • the registration data receiving unit 601 receives a registration template stored in the storage device 200.
  • the second data verification request receiving unit 602 receives the second data verification request from the second data verification request device 500.
  • the second data matching determination unit 603 receives the registered template and the second data matching request as input and generates a second data matching determination.
  • Second collation result generation unit 604 receives the second data collation determination and the registered template, and outputs a second collation result.
  • the operation of the ciphertext verification system according to the second embodiment of the present invention is roughly divided into two phases, a data registration phase and a ciphertext verification phase.
  • the data registration phase is a phase in which the input data to be concealed is input to the registration data generation device 100, the input data to be concealed is encrypted, and is registered in the storage device 200.
  • the ciphertext verification phase encrypts the input data to be verified input to the first data verification requesting device 300A and the second verification requesting device 500, and the first data verification request and the second data verification request generated at that time Is a phase in which the first data matching determination device 400A and the second data matching determination device 600 determine whether the plain text is close to the registered data in the storage device 200 (having a small Hamming distance).
  • the operation in each phase will be described in detail.
  • a security parameter is first input to the key generation unit 101 of the registration data generation device 100, and a signature key and a verification key are generated (step A1).
  • the input data to be concealed, the signature key, and the verification key are input to the encryption unit 102 of the registered data generation apparatus 100 (step A2).
  • the encryption unit 102 calculates encrypted data obtained by encrypting the input data from the input data that has been input and the signature key (step A3).
  • the registration data generation unit 103 of the registration data generation device 100 generates registration data from the encrypted data and the verification key, and sends it to the storage device 200 (step A4).
  • the identifier management unit 201 of the storage device 200 that has received the registration data issues an identifier for uniquely identifying the registration data with respect to the registration data, and stores the identifier in the ciphertext storage unit 202 together with the registration data (step). A5).
  • step B1 input data to be verified is input to the first data verification requesting device 300A (step B1).
  • step B2 the first data verification request generation unit 301A generates a first data verification request obtained by encrypting input data, and sends the first data verification request to the first data verification determination device 400A (step B2).
  • the registration data reception unit 401A of the first data collation determination device 400A receives the registration data and its identifier stored in the storage device 200 (step B3).
  • the first data verification request receiving unit 402A receives the first data verification request from the first data verification request device 300A (step B4).
  • the first data collation determination unit 403A receives the registration data, its identifier, and the first data collation request as input, and the collation data concealed as the first data collation request and the registration concealed as encrypted data. The data is collated and the determination result is output (step B5).
  • the first matching result generation unit 404A receives the determination result and outputs a first matching result including a message M for uniquely specifying the matching request and a part or all of the registered template corresponding to the determination result. (Step B6).
  • the first matching result includes at least a registration template corresponding to the determination result, or includes a symbol or a message meaning that there is no registration template corresponding to the determination result.
  • first collation result receiving unit 501 of second data collation request apparatus 500 receives message M and the first collation result (step B7).
  • the first collation result is a symbol or a message meaning that there is no registered template corresponding to the determination result
  • the first collation result is stopped as a collation. If not, go to the next step.
  • the decryption unit 502 receives the first collation result, decrypts the encrypted data included in the first collation result, and outputs the decryption result (step B8).
  • the second data verification request generation unit 503 receives the decryption result and the message M included in the first verification result, generates a second data verification request, and sends it to the second data verification determination device 600. (Step B9).
  • the registration data receiving unit 601 of the second data collation determination device 600 receives the registration data and the identifier stored in the storage device 200 (step B10).
  • the second data verification request receiving unit 602 receives the second data verification request (step B11).
  • the second data collation determination unit 603 receives the second data collation request and the registered data, and generates a second data collation determination (step B12).
  • the second collation result generation unit 604 receives the second data collation determination and the identifier, and outputs a second collation result (step B13).
  • the second embodiment it is possible to ensure that an accepted data collation request cannot be made unless the collation target input data close to the concealment target input data is used. This is because only the person who knows the input data to be concealed can extract the signing key, and only the person who knows the signing key can generate the accepted verification key. As a result, even when collation processing is performed a plurality of times or when the owner of the database performing the collation processing is malicious, the input data to be collated sent by the user at the time of collation is the collation source data (confidential target input data). It is possible to prevent generation without knowing.
  • the registration data generation device 100, the storage device 200, the first data verification request device 300A, the first data verification determination device 400A, the second data verification request device 500, and the second data verification determination device 600 of FIG. You may mount in a computer system, or you may comprise each apparatus as a single-piece
  • the first example is an example of the first embodiment of the present invention.
  • the operation of the ciphertext verification system according to the first embodiment of the present invention is roughly divided into two phases, that is, a data registration phase and a ciphertext verification phase.
  • security parameter k is input to key generation unit 101 of registration data generating apparatus 100, and secret key x and verification key g ⁇ x are generated (step C1). ).
  • the security parameter k is a parameter that determines the length of the secret key.
  • G ⁇ x means g raised to the power x.
  • the verification key is g ⁇ x.
  • H (x) may be used by using the hash function H.
  • data that can confirm the uniqueness of the secret key x may be used as the verification key.
  • the input data z to be concealed, the secret key x, and the verification key g ⁇ x are input to the encryption unit 102 of the registration data generating apparatus 100 (step C2).
  • the input data z to be concealed is N-bit data.
  • the encryption unit 102 performs BCH error correction coding on the secret key x from the input data z and the secret key x, and generates ENC (x).
  • the encryption unit 102 generates the code ENC (x) of the secret key x, but may instead generate a seed code for generating the secret key x.
  • the seed is preferably about 80 bits.
  • the identifier management unit 201 of the storage device 200 that has received the registration data issues an identifier ID for uniquely identifying the registration data with respect to the registration data T, and stores it in the ciphertext storage unit 202 together with the registration data. (Step C5).
  • step D1 input data z ′ to be verified is input to the first data verification requesting device 300 (step D1).
  • the registration data receiving unit 401 of the data matching determination device 400 uses the registration data stored in the storage device 200 and its identifiers ⁇ (T_1, ID_1), (T_2, ID_2) ..., (T_m, ID_m) ⁇ .
  • T_i (T_i [0], T_i [1]) is registration data (registration template) generated by the registration data generation device 100.
  • T_i (T_i [0], T_i [1]) is registration data (registration template) generated by the registration data generation device 100.
  • T_i, ID_i) i is 1 to m).
  • the data verification request receiving unit 402 receives the data verification request Q [0] from the data verification request device 300 (step D4).
  • DEC (x) means BCH decoding of x.
  • the concealment target input data z input when generating the registration data T_i is close to the verification target input data z ′ input when generating the data verification request Q [0] (in terms of Hamming distance).
  • the result of (Equation 1) is x (+) R.
  • the data matching determination unit 403 outputs, as a determination result, a set ⁇ ID_i ⁇ of identifiers ID_i corresponding to the registration data T_i [0] whose result cannot be decoded (step D5).
  • the collation result generation unit 404 receives the determination result ⁇ ID_i ⁇ , and ⁇ (DEC (T_i [0] (+) Q [0]), T_i [1]) ⁇ corresponding to the determination result ⁇ ID_i ⁇ Is output as a verification result (step D6).
  • the collation result may be registered data T_i [0] as described in the second embodiment below. In that case, the following (Formula 2) is replaced with (Formula 2) described in the second embodiment.
  • the collation result receiving unit 302 of the data collation requesting apparatus 300 receives ⁇ (DEC (T_i [0] (+) Q [0]), T_i [1]) ⁇ as the collation result (step D7).
  • the subsequent operation is stopped on the assumption that the encrypted data corresponding to the collation target input data z 'is not registered. If not, proceed to the following steps.
  • the collation target input data z 'close to the concealment target input data z is used. This is because only the person who knows the input data z to be concealed can retrieve the secret key x, and only the person who knows the secret key x can generate the accepted verification key g ⁇ x. It is. As a result, even if the matching process is performed multiple times, or even if the database owner that performs the matching process is malicious, the matching target input data z ′ sent by the user at the time of matching is changed to the matching source data (the confidential target input). Data) z can be prevented from being generated without knowing it.
  • the second example is an example of the second embodiment of the present invention.
  • the electronic signature is composed of three algorithms (signature key generation, signature generation, signature verification). Each will be described below.
  • the signature key generation algorithm is a probabilistic algorithm that generates a signature key sk and a verification key vk with the security parameter k as an input, and is described as (sk, vk) ⁇ SigKeyGen (1 ⁇ k).
  • the signature generation algorithm is a probabilistic algorithm that receives the signature key sk and the signature target message M and outputs a signature ⁇ for M, and is expressed as ( ⁇ , M) ⁇ Sign (sk, M).
  • the signature verification algorithm (Verify) is a deterministic algorithm that receives the verification key vk, signature ⁇ , and signature target message M, and outputs the verification result of the signature, acceptance or rejection, ⁇ accepted, rejected ⁇ ⁇ Verify (vk, ⁇ , M).
  • the digital signature method accepts an arbitrary message M, a signature key sk generated by a signature key generation algorithm SigKeyGen (1 ⁇ k), and a verification key vk with probability 1 ⁇ Verify (vk, Sign (sk, M )).
  • the electronic signature method generates an accepted signature for an arbitrary attacker who does not know the signature key sk even if the attacker can obtain multiple signatures and message pairs. Satisfies the forgery of being unable to do so.
  • Sch Schnorr signatures Cramer-Shoup signatures, etc. are known as electronic signatures that satisfy the inability to forge. Since the present invention operates regardless of the type of signature scheme as long as the forgery is impossible, it will be described as a general electronic signature scheme.
  • the operation of the ciphertext verification system according to the second embodiment of the present invention is roughly divided into two phases, that is, a data registration phase and a ciphertext verification phase.
  • the security parameter k is input to the key generation unit 101 of the registration data generation apparatus 100, and the signature key sk and verification are performed by the signature key generation algorithm SigKeyGen (1 ⁇ k).
  • a key vk is generated (step C1).
  • the security parameter k is a parameter that determines the length of the signature key of the electronic signature.
  • the input data z to be concealed, the signature key sk, and the verification key vk are input to the encryption unit 102 of the registration data generating apparatus 100 (step C2).
  • the input data z to be concealed is N-bit data.
  • the encryption unit 102 performs BCH error correction coding on the signature key sk from the input data z and the signature key sk, and generates ENC (sk).
  • the encryption unit 102 generates the code ENC (sk) of the signature key sk, but may instead generate a seed code for generating the signature key sk.
  • the seed is preferably about 80 bits.
  • the identifier management unit 201 of the storage device 200 that has received the registration data issues an identifier ID for uniquely identifying the registration data with respect to the registration data T, and stores it in the ciphertext storage unit 202 together with the registration data. (Step C5).
  • step D1 input data z ′ to be verified is input to first data verification requesting apparatus 300A (step D1).
  • the registration data receiving unit 401A of the first data matching determination apparatus 400 registers the registration data stored in the storage device 200 and its identifier ⁇ (T_1, ID_1), (T_2, ID_2) ..., (T_m, ID_m). ⁇ Is received (step D3).
  • T_i (T_i [0], T_i [1]) is registration data (registration template) generated by the registration data generation device 100.
  • T_i, ID_i) i is 1 to m).
  • the first data verification request receiving unit 402A receives the first data verification request Q [0] from the first data verification request device 300A (step D4).
  • the first data matching determination unit 403A sends the registered data and its identifier ⁇ (T_1, ID_1), (T_2, ID_2)... (T_m, ID_m) ⁇ and the first data matching request Q [0].
  • DEC (x) means BCH decoding of x.
  • the concealment target input data z input when generating the registration data T_i is close to the verification target input data z ′ input when generating the first data verification request Q [0] (meaning of Hamming distance)
  • the value of (Equation 1) is sk (+) R.
  • the first data collation determination unit 403A outputs a set ⁇ ID_i ⁇ of identifiers ID_i corresponding to the registered data T_i [0] whose result cannot be decoded as a determination result (step D5).
  • the first collation result generation unit 404A outputs the registration data T_i [0] as the first collation result, but the calculation result DEC (T_i [0] of (Equation 1) is the same as in the first embodiment. ] (+) Q [0]). In that case, the following (Formula 2) is the same as (Formula 2) described in the first embodiment.
  • first collation result receiving unit 501 of second data collation request device 500 receives message M and first collation result ⁇ T_i [0] ⁇ as the first collation result (step) D7).
  • the subsequent operation is stopped assuming that the registration data corresponding to the collation target input data z ′ is not registered. If not, proceed to the subsequent steps.
  • the registration data reception unit 601 of the second data collation determination device 600 receives the registration data and identifiers ⁇ (T_1, ID_1),..., (T_m, ID_m) ⁇ stored in the storage device 200 (steps). D10).
  • the second data verification request receiving unit 602 receives the second data verification request Q [1] (step D11).
  • the registration template ⁇ (T_1, ID_1),..., (T_m, ID_m) ⁇ is input to the second data matching determination unit 603, but is included in the first data matching result. Only registered data may be used.
  • the second collation result generation unit 604 receives the second data collation determination ⁇ i ⁇ , the registration data and the identifiers ⁇ (T_1, ID_1),..., (T_m, ID_m) ⁇ as inputs, A set ⁇ ID_i ⁇ of identifiers ID_i corresponding to i included in the collation determination ⁇ i ⁇ is output as a second collation result (step D13).
  • the input of the second collation result generation unit 604 is the registration data and the identifier ⁇ (T_1, ID_1),..., (T_m, ID_m) ⁇ , but only the registration data included in the first data collation result is used. It doesn't matter.
  • the third example is also an example of the second embodiment of the present invention.
  • Public key cryptography consists of three algorithms (key generation, encryption, decryption). Each will be described below.
  • the key generation algorithm is a probabilistic algorithm for generating the secret key sk and the encryption key pk with the security parameter k as an input, and is described as (sk, pk) ⁇ KeyGen (1 ⁇ k).
  • the encryption algorithm (Encrypt) is a probabilistic algorithm that takes the public key pk and the encryption target message M as input and outputs a ciphertext cipher for M, and is described as cipher ⁇ Encrypt (pk, M).
  • the decryption algorithm (Decrypt) is a deterministic algorithm that outputs the plaintext M ′ with the secret key sk and the ciphertext cipher as inputs, and is denoted as M ′ ⁇ Decrypt (sk, cipher).
  • the public key cryptosystem uses M ⁇ Decrypt (sk, Encrypt (pk, M) with probability 1 for any message M, secret key sk generated by the key generation algorithm KeyGen (1 ⁇ k), and public key pk. )). Also, for any attacker who does not know the secret key sk, no information about the encrypted data can be obtained even if the attacker can obtain multiple plaintexts for any ciphertext. , Satisfying the property (indistinguishability against selective ciphertext attack).
  • C Cramer-Shoup cryptography is known as public key cryptography that satisfies the indistinguishability against selected ciphertext attacks.
  • the present invention will be described as a general public key cryptosystem because it operates regardless of the type of public key cryptosystem as long as it satisfies the indistinguishability against a selected ciphertext attack.
  • a third embodiment of the present invention using a public key cryptosystem will be described.
  • the operation of the ciphertext verification system according to the third embodiment of the present invention is roughly divided into two phases, that is, a data registration phase and a ciphertext verification phase.
  • security parameter k is input to key generation unit 101 of registration data generation device 100, and secret key sk and public key are generated by key generation algorithm KeyGen (1 ⁇ k).
  • pk is generated (step C1).
  • the security parameter k is a parameter that determines the length of the secret key for public key cryptography.
  • the input data z to be concealed, the secret key sk, and the public key pk are input to the encryption unit 102 of the registration data generating apparatus 100 (step C2).
  • the input data z to be concealed is N-bit data.
  • the encryption unit 102 generates ENC (sk) from the input data z and the secret key sk by BCH error correction encoding of the secret key sk.
  • the encryption unit 102 generates the code ENC (sk) of the secret key sk, but may alternatively generate a seed code for generating the secret key sk.
  • the seed is preferably about 80 bits.
  • the identifier management unit 201 of the storage device 200 that has received the registration data issues an identifier ID for uniquely identifying the registration data with respect to the registration data T, and stores it in the ciphertext storage unit 202 together with the registration data. (Step C5).
  • step D1 input data z ′ to be verified is input to first data verification requesting device 300A (step D1).
  • the registration data receiving unit 401A of the first data matching determination apparatus 400A registers the registration data stored in the storage device 200 and its identifier ⁇ (T_1, ID_1), (T_2, ID_2) ..., (T_m, ID_m). ⁇ Is received (step D3).
  • T_i (T_i [0], T_i [1]) is registration data (registration template) generated by the registration data generation device 100.
  • T_i, ID_i) i is 1 to m).
  • the first data verification request receiving unit 402A receives the first data verification request Q [0] from the first data verification request device 300A (step D4).
  • the first data matching determination unit 403A sends the registered data and its identifier ⁇ (T_1, ID_1), (T_2, ID_2)... (T_m, ID_m) ⁇ and the first data matching request Q [0].
  • DEC (x) means BCH decoding of x.
  • the concealment target input data z input when generating the registration data T_i is close to the verification target input data z ′ input when generating the first data verification request Q [0] (meaning of Hamming distance)
  • the value of (Equation 1) is sk (+) R.
  • the first data collation determination unit 403A outputs a set ⁇ ID_i ⁇ of identifiers ID_i corresponding to the encrypted data T_i [0] of the registration data whose result cannot be decrypted as a determination result (step D5).
  • the first matching result generation unit 404A receives the determination result ⁇ ID_i ⁇ as an input, randomly selects a message M that uniquely identifies the matching request, and discloses the registration data corresponding to the message M and the determination result ⁇ ID_i ⁇ .
  • the key set ⁇ T_i [1] ⁇ is output as the first verification result (step D6).
  • the first verification result generation unit 404A outputs the public key T_i [1] of the registration data as the first verification result, but the calculation result DEC (Equation 1) (equation 1) is the same as in the first embodiment. T_i [0] (+) Q [0]).
  • the following (Formula 2) is the same as (Formula 2) described in the first embodiment.
  • first collation result receiving unit 501 of second data collation requesting device 500 receives message M and first collation result ⁇ T_i [1] ⁇ as the first collation result (Ste D7).
  • the subsequent operation is stopped on the assumption that the encryption data corresponding to the collation target input data z 'is not registered. If not, proceed to the subsequent steps.
  • the registration data reception unit 601 of the second data collation determination device 600 receives the registration data and identifiers ⁇ (T_1, ID_1),..., (T_m, ID_m) ⁇ stored in the storage device 200 (steps). D10).
  • the second data verification request receiving unit 602 receives the second data verification request Q [1] (step D11).
  • registered data ⁇ (T_1, ID_1),..., (T_m, ID_m) ⁇ is input to the second data matching determination unit 603, but the first data matching result ⁇ T_i Only registered data included in [1] ⁇ may be used.
  • the second collation result generation unit 604 receives the second data collation determination ⁇ i ⁇ , the registration data and the identifiers ⁇ (T_1, ID_1),..., (T_m, ID_m) ⁇ as inputs, A set ⁇ ID_i ⁇ of identifiers ID_i corresponding to i included in the collation determination ⁇ i ⁇ is output as a second collation result (step D13).
  • the input of the second collation result generation unit 604 is the registration data and the identifiers ⁇ (T_1, ID_1),... Only registered data may be used.
  • the accepted data collation requests Q [0] and Q [1] cannot be made. Can be guaranteed. This is because only the person who knows the input data z to be concealed can extract the secret key sk, and only the person who knows the secret key sk can generate the accepted public key pk. .
  • the matching target input data z ′ sent by the user at the time of matching is changed to the matching source data (the confidential target input). Data) z can be prevented from being generated without knowing it.
  • the present invention uses a message authentication code (MAC) after exchanging keys. It is also possible to perform confirmation using In addition, any method can be applied as long as the verification requester can confirm that x obtained by the verification requester is a correct value.
  • MAC message authentication code
  • the method described in the present invention is a program that can be executed by a computer, such as a flexible disk, a magnetic disk such as a hard disk, an optical disk such as a CD-ROM or DVD, a magneto-optical disk (MO), a semiconductor memory, or the like. It can be stored in a medium and distributed.
  • a computer such as a flexible disk, a magnetic disk such as a hard disk, an optical disk such as a CD-ROM or DVD, a magneto-optical disk (MO), a semiconductor memory, or the like. It can be stored in a medium and distributed.
  • the storage format may be any form.
  • an operating system running on a computer middleware such as database management software, network software, or the like may execute a part of each process based on an instruction of a program installed in the computer from a recording medium.
  • the storage medium in the present invention is not limited to a medium independent of a computer, but also includes a storage medium in which a program transmitted via a LAN or the Internet is downloaded and stored or temporarily stored.
  • the number of storage media is not limited to one, and the case where the processing in the above embodiment is executed from a plurality of media is also included in the storage media in the present invention, and the media configuration may be any configuration.
  • the computer executes each process based on a program stored in a recording medium, and may have any configuration such as a device including a personal computer or a system in which a plurality of devices are connected to a network. .
  • the computer in the present invention is not limited to a personal computer, but includes an arithmetic processing unit included in an information processing device, and is a device or device capable of realizing the functions of the present invention by a program.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Moreover, you may combine a component suitably.
  • An encryption unit that encrypts the input data to be concealed using a secret key and calculates the encrypted data
  • a registration data generation unit that generates registration data from the encrypted data and the verification key
  • a storage device that stores the registration data as a registration template in a storage unit together with an identifier for uniquely identifying the registration data
  • a data verification request generating unit that generates a data verification request by encrypting input data to be verified using a random number
  • a data collation determination unit that collates the registered template stored in the storage unit with the data collation request and outputs a determination result
  • a verification result generation unit that outputs a verification result including a part or all of the registered template corresponding to the determination result
  • a data restoration unit for restoring data from the collation result and outputting the restoration result
  • Ciphertext matching system including
  • Appendix 2 The ciphertext verification system according to appendix 1, further comprising a key generation unit that generates the secret key and the verification key from security parameters.
  • the encryption unit calculates the encryption data by taking an exclusive OR of an error correction code generated by error correction encoding the secret key and the input data to be concealed,
  • the data collation request generation unit generates an exclusive OR of the input data to be collated and an error correction code obtained by error correction encoding the random number, and generates the data collation request.
  • the ciphertext verification system according to Supplementary Note 1 or 2.
  • Appendix 4 The ciphertext matching system according to appendix 3, wherein the data matching determination unit performs error correction decoding on an exclusive OR of the encrypted data included in the registration template and the data matching request, and outputs the determination result.
  • Appendix 5 The ciphertext verification system according to appendix 4, wherein the verification result generation unit outputs, as the verification result, a result obtained by adding the verification key included in the registered template corresponding to the determination result to the determination result.
  • the data restoration unit calculates an exclusive OR of the determination result included in the collation result and the random number, obtains the decryption result, and verifies the decryption result using the verification key.
  • Appendix 7 The ciphertext collation system according to appendix 4, wherein the collation result generation unit outputs the cipher data included in the registration template corresponding to the determination result as the collation result.
  • Appendix 8 The ciphertext verification system according to appendix 7, wherein the data restoration unit performs error correction decoding on an exclusive OR of the verification result and the input data to be verified to obtain the decryption result.
  • An encryption unit that encrypts the input data to be concealed using the signature key and calculates the encrypted data;
  • a registration data generation unit that generates registration data from the encrypted data and the verification key;
  • a storage device that stores the registration data as a registration template in a storage unit together with an identifier for uniquely identifying the registration data;
  • a first data verification request generating unit that generates a first data verification request in which input data to be verified is encrypted using a random number;
  • a first data collation determination unit that collates the registered template stored in the storage unit with the first data collation request and outputs a determination result;
  • a first matching result generation unit that outputs a combination of a randomly selected message and a part or all of the registered template corresponding to the determination result as a first matching result;
  • a decoding unit for decoding the first matching result and outputting the decoding result;
  • a second data collation request generator for generating a second data collation request from the decryption result and the message included in the first collation result;
  • appendix 10 The ciphertext verification system according to appendix 9, further comprising a key generation unit that generates the signature key and the verification key from a security parameter.
  • the encryption unit calculates the encryption data by taking an exclusive OR of the error correction code generated by error correction encoding the signature key and the input data to be concealed,
  • the first data verification request generation unit generates the first data verification request by taking an exclusive OR of the input data to be verified and an error correction code obtained by error correction encoding the random number.
  • the ciphertext verification system according to appendix 9 or 10.
  • the first data verification determination unit performs error correction decoding on the exclusive OR of the encrypted data included in the registration data of the registration template and the first data verification request, and the result is not decryptable.
  • the first verification result generation unit outputs a combination of the randomly selected message and the encrypted data included in the registration data of the registration template corresponding to the determination result as the first verification result.
  • the ciphertext matching system according to attachment 12.
  • Appendix 14 The ciphertext collation according to appendix 13, wherein the decryption unit performs error correction decryption on an exclusive OR of the encrypted data included in the first collation result and the input data to be collated, and obtains the decryption result system.
  • Appendix 16 The ciphertext verification system according to appendix 15, wherein the decryption unit calculates an exclusive OR of the determination result included in the first verification result and the random number to obtain the decryption result.
  • the second data verification request generation unit generates a signature of the decryption result and the message included in the first verification result, and generates the second verification request.
  • the second data collation determination unit verifies the signature of the second collation request, the message, and the registration data of the registration template recorded in the storage unit.
  • the ciphertext verification system according to appendix 17, wherein a set of numbers is generated as the second data verification determination.
  • An encryption unit that encrypts the input data to be concealed using a secret key and calculates the encrypted data;
  • a registration data generation unit that generates registration data from the encrypted data and the public key;
  • a storage device that stores the registration data as a registration template in a storage unit together with an identifier for uniquely identifying the registration data;
  • a first data verification request generating unit that generates a first data verification request in which input data to be verified is encrypted using a random number;
  • a first data collation determination unit that collates the registered template stored in the storage unit with the first data collation request and outputs a determination result;
  • a first matching result generation unit that outputs a combination of a randomly selected message and a part or all of the registered template corresponding to the determination result as a first matching result;
  • a decoding unit for decoding the first matching result and outputting the decoding result;
  • a second data collation request generator for generating a second data collation request from the decryption result and the message included in the first collation result;
  • Appendix 22 The ciphertext verification system according to appendix 21, further comprising a key generation unit that generates the secret key and the public key from security parameters.
  • the encryption unit calculates the encryption data by taking an exclusive OR of an error correction code generated by error correction encoding the secret key and the input data to be concealed,
  • the first data verification request generation unit generates the first data verification request by taking an exclusive OR of the input data to be verified and an error correction code obtained by error correction encoding the random number.
  • the ciphertext verification system according to appendix 21 or 22.
  • the first data verification determination unit performs error correction decoding on the exclusive OR of the encrypted data included in the registration data of the registration template and the first data verification request, and the result is not decryptable.
  • the first verification result generation unit outputs a combination of the randomly selected message and the public key included in the registration data of the registration template corresponding to the determination result as the first verification result;
  • the ciphertext matching system according to attachment 24.
  • Appendix 26 The ciphertext collation according to appendix 25, wherein the decryption unit performs error correction decryption on an exclusive OR of the public key included in the first collation result and the input data to be collated to obtain the decryption result. system.
  • Appendix 28 The ciphertext verification system according to appendix 27, wherein the decryption unit calculates an exclusive OR of the determination result included in the first verification result and the random number to obtain the decryption result.
  • the second data collation request generation unit generates the second collation request by encrypting the decryption result and the message included in the first collation result, according to any one of appendices 24 to 28. Ciphertext verification system.
  • the second data collation determination unit decrypts the second collation request and the registration data of the registration template recorded in the storage unit, and sets a set of identifier numbers whose results are accepted.
  • the ciphertext verification system according to appendix 29, which is generated as the second data verification determination.
  • (Appendix 33) 34 The ciphertext matching system according to any one of appendices 1 to 32, wherein the concealment target input data and the collation target input data are biometric information, and the concealment target input data and the collation target input A biometric authentication system for performing biometric authentication by determining whether or not data is similar.
  • a first client encrypts input data to be concealed using a secret key, calculates encrypted data, generates registration data from the encrypted data and a verification key, and a server generates the registration data
  • a data registration step for storing a registration template in the storage unit together with an identifier for uniquely identifying the registration data
  • a second client generates a data verification request by encrypting input data to be verified using a random number, and the server compares the registered template stored in the storage unit with the data verification request.
  • Output a determination result, output a collation result including part or all of the registered template corresponding to the determination result, and the second client restores data from the collation result,
  • the first client encrypts the input data to be concealed using the signature key, calculates the encrypted data, generates registration data from the encrypted data and the verification key, and the server generates the registration data
  • a data registration step for storing the registration data as a registration template in the storage unit together with an identifier for uniquely identifying the registration data
  • a second client generates a first data verification request in which input data to be verified is encrypted using a random number, and the server stores the registered template stored in the storage unit and the first data verification request.
  • a determination result is output.
  • a combination of a randomly selected message and a part or all of the registered template corresponding to the determination result is output as a first verification result.
  • a client decrypts the first collation result, outputs a decryption result, generates a second collation request from the decryption result and the message included in the first collation result, and the server 2
  • a second data matching determination is generated from the matching request and the registered data of the registered template recorded in the storage unit, and the registration corresponding to the second data matching determination is generated.
  • the first client encrypts the input data to be concealed using the secret key, calculates the encrypted data, generates registration data from the encrypted data and the public key, and the server generates the registration data
  • a data registration step for storing the registration data as a registration template in the storage unit together with an identifier for uniquely identifying the registration data
  • a second client generates a first data verification request in which input data to be verified is encrypted using a random number, and the server stores the registered template stored in the storage unit and the first data verification request.
  • a determination result is output.
  • a combination of a randomly selected message and a part or all of the registered template corresponding to the determination result is output as a first verification result.
  • a client decrypts the first collation result, outputs a decryption result, generates a second collation request from the decryption result and the message included in the first collation result, and the server Generating a second data matching determination from the two matching requests and the registered data of the registered template recorded in the storage unit, and corresponding to the second data matching determination, An identifier of the recording data, and outputs as a second verification result, and the ciphertext verification step, Ciphertext matching method including
  • a server storing the registration data as a registration template in a storage unit together with an identifier for uniquely identifying the registration data;
  • a first collation result generating step for outputting, as a first collation result, a combination of a message randomly selected by the server and a part or all of the registration template corresponding to the determination result;
  • (Appendix 40) An encryption process for encrypting the input data to be concealed using a secret key and calculating the encrypted data; Registration data generation processing for generating registration data from the encrypted data and the verification key; Storing the registration data as a registration template in a storage unit together with an identifier for uniquely identifying the registration data; A data verification request generation process for generating a data verification request in which input data to be verified is encrypted using a random number; A data collation determination process for collating the registration template stored in the storage unit with the data collation request and outputting a determination result; A verification result generation process for outputting a verification result including a part or all of the registered template corresponding to the determination result; Data restoration processing for restoring data from the collation result and outputting the restoration result; A computer-readable recording medium on which a ciphertext matching program is recorded.
  • (Appendix 41) An encryption process for encrypting the input data to be concealed using the signature key and calculating the encrypted data; Registration data generation processing for generating registration data from the encrypted data and the verification key; Storing the registration data as a registration template in a storage unit together with an identifier for uniquely identifying the registration data; A first data verification request generation process for generating a first data verification request in which input data to be verified is encrypted using a random number; A first data collation determination process for collating the registered template stored in the storage unit with the first data collation request and outputting a determination result; A first matching result generation process for outputting a combination of a randomly selected message and a part or all of the registered template corresponding to the determination result as a first matching result; A decoding process for decoding the first matching result and outputting the decoding result; A second data collation request generation process for generating a second collation request from the decryption result and the message included in the first collation result; A second data verification determination process for generating a second data verification determination from the
  • (Appendix 42) An encryption process for encrypting the input data to be concealed using a secret key and calculating the encrypted data; Registration data generation processing for generating registration data from the encrypted data and the public key; Storing the registration data as a registration template in a storage unit together with an identifier for uniquely identifying the registration data; A first data verification request generation process for generating a first data verification request in which input data to be verified is encrypted using a random number; A first data collation determination process for collating the registered template stored in the storage unit with the first data collation request and outputting a determination result; A first matching result generation process for outputting a combination of a randomly selected message and a part or all of the registered template corresponding to the determination result as a first matching result; A decoding process for decoding the first matching result and outputting the decoding result; A second data collation request generation process for generating a second collation request from the decryption result and the message included in the first collation result; A second data verification determination process for generating a second data verification determination from
  • a key generation unit that generates a secret key and a verification key from security parameters;
  • An encryption unit that encrypts input data to be concealed using the secret key and calculates encrypted data;
  • a registration data generation unit that generates registration data from the encrypted data and the verification key;
  • a registration data generation device A registration data generation device.
  • An identifier management unit that manages an identifier that uniquely identifies the registration data, using the registration data generated by the registration data generation device according to attachment 43 as an input;
  • a storage unit for storing a registration template including the identifier and the registration data;
  • a storage device for storing a registration template including the identifier and the registration data.
  • a data verification request generating unit that generates a data verification request by encrypting input data to be verified using a random number;
  • a collation result receiver for receiving collation results;
  • a data restoration unit for restoring data from the collation result and outputting the restoration result;
  • a data verification requesting device A data verification request generating unit that generates a data verification request by encrypting input data to be verified using a random number;
  • a collation result receiver for receiving collation results;
  • a data restoration unit for restoring data from the collation result and outputting the restoration result;
  • a data verification requesting device A data verification request generating unit that generates a data verification request by encrypting input data to be verified using a random number;
  • a collation result receiver for receiving collation results;
  • a data restoration unit for restoring data from the collation result and outputting the restoration result;
  • a data verification requesting device A data verification request generating unit that generates a data verification request by encrypting input data to be verified using a random number;
  • a registration data receiving unit that receives the registration template stored in the storage device according to attachment 44;
  • a data verification request receiving unit that receives the data verification request from the data verification request device according to attachment 45;
  • a data collation determination unit that collates the registered template with the data collation request and outputs a determination result;
  • a verification result generation unit that outputs a verification result including a part or all of the registered template corresponding to the determination result;
  • a data collating apparatus A registration data receiving unit that receives the registration template stored in the storage device according to attachment 44;
  • a data verification request receiving unit that receives the data verification request from the data verification request device according to attachment 45;
  • a data collation determination unit that collates the registered template with the data collation request and outputs a determination result;
  • a verification result generation unit that outputs a verification result including a part or all of the registered template corresponding to the determination result;
  • a data collating apparatus
  • a key generation unit that generates a signature key and a verification key from security parameters;
  • An encryption unit that encrypts input data to be concealed using the signature key and calculates encrypted data;
  • a registration data generation unit that generates registration data from the encrypted data and the verification key;
  • a registration data generation device A registration data generation device.
  • An identifier management unit that manages an identifier that uniquely identifies the registration data, using the registration data generated by the registration data generation device according to attachment 47 as an input;
  • a storage unit for storing a registration template including the identifier and the registration data;
  • a storage device for storing a registration template including the identifier and the registration data.
  • a first data verification request generating unit that generates a first data verification request in which input data to be verified is encrypted using a random number;
  • a first verification result receiving unit for receiving the first verification result;
  • a decoding unit for decoding the first matching result and outputting the decoding result;
  • a second data collation request generating unit that generates a second data collation request from the decryption result and the message included in the first collation result;
  • a data verification requesting device
  • a registration data receiving unit that receives the registration template from the storage device according to attachment 48;
  • a first data verification request receiving unit that receives the first data verification request from the data verification request device according to attachment 49;
  • a first data collation determination unit that collates the registered template with the first data collation request and outputs a determination result;
  • a first matching result generation unit that outputs a combination of a randomly selected message and a part or all of the registered template corresponding to the determination result as a first matching result; 1st data collation determination apparatus.
  • a registration data receiving unit that receives the registration template from the storage device according to attachment 48;
  • a second data verification request receiving unit that receives the second data verification request from the data verification request device according to attachment 49;
  • a second data matching determination unit that generates a second data matching determination from the second data matching request and the registered data of the registration template;
  • a second verification result generation unit that outputs an identifier of the registered data corresponding to the second data verification determination as a second verification result;
  • the 2nd data collation determination apparatus which has.
  • a key generation unit that generates a secret key and a public key from security parameters;
  • An encryption unit that encrypts input data to be concealed using the secret key and calculates encrypted data;
  • a registration data generation unit that generates registration data from the encrypted data and the verification key;
  • a registration data generation device A registration data generation device.
  • An identifier management unit that manages an identifier that uniquely identifies the registration data, using the registration data generated by the registration data generation device according to attachment 52 as an input;
  • a storage unit for storing a registration template including the identifier and the registration data;
  • a storage device for storing a registration template including the identifier and the registration data.
  • a first data verification request generating unit that generates a first data verification request in which input data to be verified is encrypted using a random number;
  • a first verification result receiving unit for receiving the first verification result;
  • a decoding unit for decoding the first matching result and outputting the decoding result;
  • a second data collation request generating unit that generates a second data collation request from the decryption result and the message included in the first collation result;
  • a data verification requesting device A data verification request generating unit that generates a first data verification request in which input data to be verified is encrypted using a random number.
  • a registration data receiving unit that receives the registration template from the storage device according to attachment 53;
  • a first data collation request receiving unit that receives the first data collation request from the data collation requesting device according to appendix 54;
  • a first data collation determination unit that collates the registered template with the first data collation request and outputs a determination result;
  • a first matching result generation unit that outputs a combination of a randomly selected message and a part or all of the registered template corresponding to the determination result as a first matching result; 1st data collation determination apparatus.
  • a registration data receiving unit that receives the registration template from the storage device according to attachment 53;
  • a second data collation request receiving unit for receiving the second data collation request from the data collation requesting device according to appendix 54;
  • a second data matching determination unit that generates a second data matching determination from the second data matching request and the registered data of the registration template;
  • a second verification result generation unit that outputs an identifier of the registered data corresponding to the second data verification determination as a second verification result;
  • the 2nd data collation determination apparatus which has.
  • a ciphertext verification system comprising a registration data generation device, a storage device, a data verification request device, and a data verification determination device,
  • the registration data generation device includes: A key generation unit that receives a security parameter and outputs a secret key and a verification key; and Using the fixed length input data to be concealed and the secret key as input, the first ciphertext encrypted with the first key and the second plaintext encrypted with the second key
  • the exclusive OR for each bit of the second ciphertext is the exclusive OR for each bit of the first plaintext and the second plaintext, for each bit of the first key and the second key.
  • An encryption unit that outputs a ciphertext such that the ciphertext is encrypted with the exclusive OR of The verification target and the secret key, and the ciphertext as input, the input data to be concealed corresponding to the encrypted data output by the encryption unit is input data to be verified that is input to the data verification request device
  • a registration data generation unit that outputs registration data that is data for determining that the Hamming distance is within a certain number,
  • the storage device With the registration data output from the registration data generation device as an input, an identifier management unit that manages an identifier that uniquely identifies the registration data;
  • the data verification requesting device includes: A data verification request generating unit that outputs the verification target input data and outputs a data verification request that has been concealed to the verification target input data; A verification result receiving unit that receives a verification result generated by the data verification determination device in response to the data verification request; A data restoration unit that restores the
  • (Appendix 58) 58 The ciphertext verification system according to appendix 57, wherein the encryption unit of the registration data generation device encodes the secret key sk with a linear error correction code for the secret key sk and plaintext Z. And a ciphertext collating system that outputs the result of calculating the sum of the codeword as the coding result and the plaintext Z on the vector as the ciphertext.
  • (Appendix 59) 58 The ciphertext verification system according to appendix 57, wherein the encryption unit of the registered data generation device uses a seed used for generating the secret key sk for the secret key sk and plaintext Z.
  • a ciphertext collation characterized by encoding a linear error correction code and calculating the sum of the encoded word codeword and the plaintext Z on the vector as the ciphertext. system.
  • a ciphertext verification system comprising a registered data generation device, a storage device, a first data verification request device, a first data verification determination device, a second data verification request device, and a second data verification determination device.
  • the registration data generation device includes: A key generation unit that takes a security parameter as an input and outputs a signature verification key and a signature key; Using the fixed length input data to be concealed and the signature key as input, the first plaintext encrypted with the first key and the second plaintext encrypted with the second key.
  • the exclusive OR for each bit of the second ciphertext is the exclusive OR for each bit of the first plaintext and the second plaintext, for each bit of the first key and the second key.
  • An encryption unit that outputs a ciphertext such that the ciphertext is encrypted with the exclusive OR of Using the verification key, the signature key, and the ciphertext as inputs, the input data to be concealed corresponding to the encrypted data output from the encryption unit is the first data verification request device and the second data verification request.
  • a registration data generation unit that outputs registration data that is data for determining that the Hamming distance with the input data to be collated input to the apparatus is within a certain number;
  • the storage device With the registration data output from the registration data generation device as an input, an identifier management unit that manages an identifier that uniquely identifies the registration data;
  • a storage unit that stores the identifier and a registration template that includes registration data output by the registration data generation device;
  • the first data verification requesting device includes: A first data collation request generating unit that outputs the first data collation request in which the collation target input data is concealed with the input data to be collated;
  • the first data collation determination device includes: A registration data receiving unit for receiving a registration template stored in the storage device; A first data verification request receiving unit that receives the first data verification request from the first data verification request device; Using the registration template and the first data verification request as input, the verification data that is concealed as the first data verification request and the registration data that is concealed as the encrypted data are collated, and a
  • a first data collation determination unit The determination result, the message M that uniquely specifies a matching request using the registration template as input, and part or all of the encryption template corresponding to the determination result, or the registration template corresponding to the determination result does not exist
  • a first collation result generation unit that outputs a first collation result including a symbol meaning
  • the second data verification requesting device includes: A first verification result receiving unit for receiving the first verification result from the first data verification determination device; A decryption unit that receives the first collation result and the input data to be collated, decrypts the encrypted data included in the first collation result, and outputs the decryption result; A second data collation request generating unit that receives the decryption result and the message M included in the first collation result and generates a second collation request;
  • the second data collation determination device includes: A registration data receiving unit for receiving a registration template stored in the storage device; A second data verification request receiving unit for receiving the second verification request from the second data verification request device; A second data matching determination unit that receive
  • the ciphertext matching system according to appendix 61 or 62,
  • the first verification result includes the message nonce, which is likely to be a different value each time, as a result of calculating the sum of the codeword that is the encoding result of the signature key sk and the plaintext Z.
  • the second data verification request includes a signature for the message nonce generated using the signature key sk. Ciphertext verification system characterized by this.
  • the ciphertext matching system according to appendix 61 or 62,
  • the first verification result is the result of calculating the sum of the codeword that is the encoding result of the signature key sk and the plaintext Z, and the message nonce that is likely to be a different value each time.
  • the second data verification request includes a result of decrypting the ciphertext using the signature key sk. Ciphertext verification system characterized by this.
  • An example of the use of the present invention is authentication that protects biometric information.
  • the input data to be concealed in the data registration phase and the input data to be verified in the ciphertext verification phase are biometric information acquired from fingerprints or veins.
  • Whether or not the data is collected from the same person can be determined based on whether or not the hamming distance between the two input data is equal to or less than a certain number, and authentication can be performed.
  • the biometric information cannot always stably acquire the same data, but it can be assumed that the data acquired from the same person is similar (data with a small Hamming distance can be acquired). Utilization for certification is considered industrially useful.

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Abstract

本発明の課題は、照合処理を複数回行った場合や、照合処理を行うデータベース所有者に悪意がある場合でも、十分な安全性を担保することにある。データ登録フェイズでは、秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算し、暗号データと検証鍵とから登録データを生成し、登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する。暗号文照合フェイズでは、乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化したデータ照合要求を生成し、記憶部に記憶された登録テンプレートと、データ照合要求とを照合して、判定結果を出力し、判定結果に対応した登録テンプレートの一部または全部を含む照合結果を出力し、前記照合結果からデータを復元して、復元結果を出力する。

Description

暗号文照合システム、方法、および記録媒体
　本発明は、暗号化されたデータの曖昧さを許容する暗号文照合システム、方法および記録媒体に関し、特に、秘匿対象の入力データ（照合元データ）も、照合対象の入力データ（照合対象データ）もともに暗号化されている状況で、曖昧さの指標を平文のハミング距離とした場合の暗号文照合システム、方法、および記録媒体に関する。
　近年、クラウドの普及に伴い、ネットワークに接続された計算資源に利用者のデータを置き、そのデータに基づいたサービスが急速に広がってきている。このようなサービスでは、利用者の機微なデータを扱う機会も増大してきている。このため、利用者が自分のデータが安全に管理されていることを保証することが重要になってきている。
　このような状況の下、オープンなネットワーク環境でデータを暗号化したまま管理し、データを復号することなく、検索や、統計処理などを行う技術の研究開発が活発に行われている。
　また、近年、従来のパスワードや磁気カードを用いた個人認証の脆弱性をついた犯罪が頻発している。このため、より安全性の高い指紋、静脈などの生体的な特徴に基づく生体認証技術が注目を集めている。
　生体認証においては、認証情報の検証を行うために、生体情報に関するテンプレートをデータベースに保管する必要がある。指紋、静脈等の生体情報は基本的に生涯不変のデータである。生体情報は、もしそれが漏洩すると、その被害は甚大なものとなる。このため、生体情報は、最も機密性が要求される情報である。したがって、テンプレートが漏洩した場合でも、「なりすまし」等が行えないようにする必要がある。
　そこで、テンプレート情報を秘匿したまま認証を行う、テンプレート保護型の生体認証技術が重要となってきている。
　例えば、特許文献１は、指紋データを多項式上の点として表現し、その点にランダムな点を付加して、指紋データを秘匿したデータをテンプレートとして生体認証を行う方式を開示している。
　しかしながら、上記特許文献１の方式は、生体認証を何度も繰り返した時に、十分な強度で生体情報が保護されているかどうかに課題があることが知られている。
　一方、非特許文献１は、データベース上に置くテンプレートをランダムなＢＣＨ（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem）符号語（code word）でマスクすることによって生体情報を保護する方式を開示している。
　上記非特許文献１では、生体情報Ｚと秘匿情報Ｓとを用いて、以下のように生体認証用テンプレートを生成している。
(Ａ１)秘匿情報ＳをＢＣＨ誤り訂正符号化し、符号語Ｃを生成する。
(Ａ２)符号語Ｃと生体情報Ｚとの排他的論理和Ｗ１＝Ｃ (+)Ｚを計算する（ここで、(+)はビットごとの排他的論理和を表す演算子である）。
(Ａ３)秘匿情報ＳをＳＨＡ（Secure Hash Algorithm）１などの暗号学的ハッシュ関数 Ｈ に入力して、ハッシュ値 Ｗ２＝Ｈ（Ｓ）を計算する。
(Ａ４)排他的論理和Ｗ１およびハッシュ値Ｗ２をテンプレート情報としてデータベースに格納する。
　上記(Ａ１)から(Ａ４)によって生成されたテンプレートと、別の生体情報Ｚ’が同じ人物から採取したものであるか否かは、次のようにして検証することが可能である。
(Ｂ１)排他的論理和Ｗ１と別の生成情報Ｚ’との排他的論理和Ｃ’＝Ｗ１ (+) Ｚ’を計算する。
(Ｂ２)排他的論理和Ｃ’をＢＣＨ符号の誤り訂正アルゴリズムに入力して、Ｓ’を計算する。
(Ｂ３)上記データベースからハッシュ値Ｗ２を読み出し、Ｗ２＝Ｈ（Ｓ’) が成立するかをチェックする。成立する場合は、テンプレートと生体情報Ｚ’が同じ人物から採取されたものと判断する。成立しない場合は、異なる人物から採取されたものと判断する。
　上述の技術は、生体情報Ｚの取得方法に依存しない方法である。このため、一般に、秘匿（暗号化）されたデータを復号することなく、その暗号文が、提示されたデータと一定のハミング距離以内のデータを暗号化したものであるか否かの照合を行う方式と解釈することが可能である。
　また、暗号化したままの照合方法として、決定的な共通鍵暗号や公開鍵暗号を利用した検索可能暗号を利用する方法が知られている。しかしながら、これらの方法は一般に、検索に用いるキーワードが一意に定まっている必要がある。上記のように生体情報を利用して照合を行う場合、生体情報取得時に含まれるノイズのせいで常に同じ生体情報が得られるわけではないことが知られている。このため、生体情報の照合方法に、検索可能暗号を適用することが難しい。
　特許文献２は、暗号文照合において、元の平文に関する漏洩を回避可能とし、安全性を担保可能とした暗号文照合システムを開示している。この特許文献２に開示された暗号文照合システムは、登録補助データ生成部と、暗号文減算部と、一致判定部とを備える。登録補助データ生成部は、秘匿対象の入力データを暗号化して記憶装置に登録される第１の暗号文と、照合対象の入力データを暗号化した第２の暗号文のそれぞれに対して、第１の暗号文と第２の暗号文との間の平文のハミング距離が、予め定められた所定値以下であることを検証するための第１、第２の補助データをそれぞれ生成する。暗号文減算部は、第２の暗号文に対して、記憶装置に登録されている第１の暗号文との差分をとる。一致判定部は、第１及び第２の補助データを用いて、第１の暗号文と第２の暗号文の前記差分に対応するハミング距離が予め定められた所定値以下であるか否かを判定する。
特開２００６－１５８８５１号公報 ＷＯ２０１４／０１０７２５
Pim Tuyls, Anton H. M. Akkermans, Tom A. M. Kevenaar, Geert-Jan Schrijen, Asker M. Bazen and Raimond N. J. Veldhuis, "Practical Biometric Authentication with Templete Protection", Proceedings of AVBPA 2005, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 3546, Springer Verlag, pp. 436-446, (2005)
　上述の技術の問題点は、照合元データと照合対象データとに多少の誤差を許してデータベースにある暗号文の照合を行う際に、照合元データに関する情報がデータベースの管理者等に漏えいしてしまうことにある。その理由は以下の通りである。
　例えば、上記特許文献１では、暗号文の秘匿強度が十分でないからである。
　また、上記非特許文献１では、照合を可能にするためには、平文情報を照合時に送出する必要があるからである。
　さらに、上記特許文献２では、登録された秘匿対象の入力データ（尚、実際には、それを暗号化した第１の暗号文が記憶装置に登録される）に近い照合対象の入力データを知らなくても、受理された第２の暗号文（照合データ）を生成可能だからである。何故なら、特許文献２では、登録データの各要素は線形性を有するために、照合対象の入力データを知らなくても、受理される第２の暗号文（照合データ）を生成可能だからである。
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数回の照合を行っても、照合元データ（秘匿対象の入力データ）に近い照合対象の入力データを使わない限り照合データを作れないことを保証できる、暗号文照合システム、方法および記録媒体を提供することにある。
　本発明の第１の態様による暗号文照合システムは、秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化部と、暗号データと検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成部と、登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する記憶装置と、乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化したデータ照合要求を生成するデータ照合要求生成部と、記憶部に記憶された登録テンプレートと、データ照合要求とを照合して、判定結果を出力するデータ照合判定部と、判定結果に対応した登録テンプレートの一部または全部を含む照合結果を出力する照合結果生成部と、照合結果からデータを復元して、復元結果を出力するデータ復元部と、を含む。
　また、本発明の第２の態様による暗号文照合システムは、署名鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化部と、暗号データと検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成部と、登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する記憶装置と、乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成部と、記憶部に記憶された登録テンプレートと、第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定部と、ランダムに選んだメッセージと、判定結果に対応する登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成部と、第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号部と、復号結果と第１照合結果に含まれるメッセージとから、第２データ照合要求を生成する第２データ照合要求生成部と、第２データ照合要求と、記憶部に記録されている登録テンプレートの登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定部と、第２データ照合判定に対応する登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成部と、を含む。
　さらに、本発明の第３の態様による暗号文照合システムは、秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化部と、暗号データと公開鍵とから登録データを生成する登録データ生成部と、登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する記憶装置と、乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成部と、記憶部に記憶された登録テンプレートと、第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定部と、ランダムに選んだメッセージと、判定結果に対応する登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成部と、第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号部と、復号結果と第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２データ照合要求を生成する第２データ照合要求生成部と、第２データ照合要求と、記憶部に記録されている前記登録テンプレートの登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定部と、第２データ照合判定に対応する登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成部と、を含む。
　本発明によれば、照合処理を複数回行った場合や、照合処理を行うデータベース所有者に悪意がある場合でも、照合時にユーザが送出する照合対象の入力データを、照合元データ（秘匿対象の入力データ）を知らずに生成することを防止できる。
本発明の第１の実施形態に係る暗号文照合システムの構成例を示すブロック図である。 図１に示した暗号文照合システムに使用される、登録データ生成装置および記憶装置の構成例を示すブロック図である。 図１に示した暗号文照合システムに使用される、データ照合要求装置およびデータ照合判定装置の構成例を示すブロック図である。 図１に示した暗号文照合システムの、データ登録フェイズの動作例を示すフローチャートである。 図１に示した暗号文照合システムの、暗号文照合フェイズの動作例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る暗号文照合システムの構成例を示すブロック図である。 図７に示した暗号文照合システムに使用される、登録データ生成装置および記憶装置の構成例を示すブロック図である。 図７に示した暗号文照合システムに使用される、第１データ照合要求装置および第１データ照合判定装置の構成例を示すブロック図である。 図７に示した暗号文照合システムに使用される、第２データ照合要求装置および第２データ照合判定装置の構成例を示すブロック図である。 図７に示した暗号文照合システムの、データ登録フェイズの動作例を示すフローチャートである。 図７に示した暗号文照合システムの、暗号文照合フェイズの前半の動作例を示すフローチャートである。 図７に示した暗号文照合システムの、暗号文照合フェイズの後半の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施例による暗号文照合システムの、データ登録フェイズの動作例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施例による暗号文照合システムの、暗号文照合フェイズの動作例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施例による暗号文照合システムの、データ登録フェイズの動作例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施例による暗号文照合システムの、暗号文照合フェイズの前半の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施例による暗号文照合システムの、暗号文照合フェイズの後半の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施例による暗号文照合システムの、データ登録フェイズの動作例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施例による暗号文照合システムの、暗号文照合フェイズの前半の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施例による暗号文照合システムの、暗号文照合フェイズの後半の動作例を示すフローチャートである。
（発明の概略の説明）
　本発明の暗号文照合システムは、照合時にユーザが送出する照合対象の入力データを、乱数を誤り訂正符号化したデータで、暗号化することにより、データ照合要求を生成する。また、データベースに格納される暗号データだけではなく、照合のためにユーザが送出する照合対象の入力データも秘匿強度の高い暗号方式により暗号化される。照合を行うたびに、暗号化に用いる乱数を変更することにより、照合元データ（秘匿対象の入力データ）を知らずに照合時にユーザが送出する照合対象の入力データを生成することが不可能となる。
　本発明の理解を容易にするために、以下に本発明の概要について簡単に説明する。
　本発明では、完全一致ではなく、類似度で受理不受理を決定する。本発明における秘匿対象の入力データzや照合対象の入力データz’がそれに当たる。本発明は、秘匿対象の入力データzや照合対象の入力データz’を秘匿したままそれらが近いことを確認するとともに、秘匿対象の入力データzに近い照合対象の入力データz’を使わない限り、受理される照合データを作れないことを保証している。すなわち、後者の性質が数学的に保証できることが、本発明の新規である。
　本発明は、誤り訂正符号とデジタル署名（あるいは公開鍵暗号などの暗号プロトコル）を利用する。
　デジタル署名の場合、登録データとして、署名の秘密鍵skを誤り訂正符号化したENC(sk)と秘匿対象の入力データzとの排他的論理和を計算したz(+)ENC(sk)および検証鍵vkを生成する。以降、z(+)ENC(sk)を(1)式とする。
　なお、公開鍵暗号の場合、検証鍵vkの代わりに公開鍵pkが、秘密鍵skの代わり復号鍵dkが、それぞれ使用される。
　照合は２つのフェイズに分かれている。
（照合フェイズ１）クライアントは、サーバへ、照合対象の入力データz’と、乱数Rを誤り訂正符号化したENC(R)との排他的論理和z’(+)ENC(R)を送る。サーバは、(1) (+)(z’(+)ENC(R))を誤り訂正復号する。このとき、秘匿対象の入力データzと照合対象の入力データz’とが近い値ならば復号可能で、復号結果はsk(+)Rとなる。サーバは、この値をランダムなメッセージMとともにクライアントに送付する。復号不可ならば停止する。
（照合フェイズ２）クライアントは、照合フェイズ１で使った乱数Rを用いて復号結果sk(+)R(+)Rを計算し、署名の秘密鍵skを得る。そして、クライアントは、署名の秘密鍵skとメッセージMを用いてデジタル署名σを生成し、サーバに送付する。サーバは、検証鍵vkを用いて署名を検証し、受理・不受理を決定する。
　直観的には、本発明は、(1)式から署名の秘密鍵skを取り出せるのは秘匿対象の入力データzに近い値を知っている人のみであり、受理される検証鍵vkを生成できるのは署名の秘密鍵skを知る人のみであること、を利用している。したがって、本発明による方式は、秘匿対象の入力データzに近い照合対象の入力データz’を使わない限り、受理される照合データを作れないことを保証できる。
　なお、本発明は、上記（照合フェイズ１）まででも発明として成立し得る。何故なら、上記例では照合フェイズ１において秘密鍵skを取り出し、照合フェイズ２において署名によって認証することにしているが、照合フェイズ２では、照合フェイズ１で受け取った秘密鍵skを認証以外にも暗号通信や暗号プロトコルに利用できるからある。換言すれば、この場合、単に暗号化して記憶していた秘密鍵を抽出している。
　このように、本発明では、２つのフェイズで照合結果以外に秘密鍵を得ること、およびその利用目的に自由度がある。
（第１の実施形態）
　次に、本発明の第１の実施形態による暗号文照合システムについて図面を参照して詳細に説明する。
　図１を参照すると、本発明の第１の実施形態による暗号文照合システムは、登録データ生成装置１００と、記憶装置２００と、データ照合要求装置３００と、データ照合判定装置４００とから成る。
　登録データ生成装置１００およびデータ照合要求装置３００を利用するエンティティがクライアントである。記憶装置２００を有し、データ照合判定装置４００を利用するエンティティがサーバである。換言すれば、登録データ生成装置１００は第１のクライアントとして実現され、データ照合要求装置３００は第２のクライアントとして実現される。記憶装置２００とデータ照合判定装置４００との組み合わせはサーバとして動作する。第１のクライアントと第２のクライアントとは、別々のクライアントであっても良いし、同じ１つのクライアントであっても良い。
［構成の説明］
　図２を参照すると、登録データ生成装置１００は、鍵生成部１０１と、暗号化部１０２と、登録データ生成部１０３とから成る。
　鍵生成部１０１は、セキュリティパラメータを入力とし、検証鍵および秘密鍵を出力する。暗号化部１０２は、秘匿対象の入力データと、秘密鍵および検証鍵とを入力とし、暗号文（暗号データ）を出力する。登録データ生成部１０３は、検証鍵および暗号文（暗号データ）を入力とし、データ照合要求装置３００のデータ照合要求生成部３０１（後述する）が出力する暗号データに対応する照合対象の入力データが、暗号化部１０２に入力された秘匿対象の入力データとハミング距離が一定数以内であることを判断するためのデータである登録データを出力する。登録データは、暗号データを含む。
　ここで、登録データ生成装置１００の暗号化部１０２によって出力される暗号文は、第１の入力データm1を第１の鍵k1で暗号化した第１の暗号文をc1、第２の入力データm2を第２の鍵k2で暗号化した第２の暗号文をc2とした時、第１の暗号文c1と第２の暗号文c2の和（c1+c2）が入力データ（m1+m2）を鍵（k1+k2）で暗号化した暗号文となる。
　図２に示されるように、記憶装置２００は、識別子管理部２０１と、暗号文記憶部２０２とから成る。記憶装置２００は、登録データ生成装置１００が出力した登録データを記憶するとともに、暗号データの照合時に、登録データに対応する識別子を記憶する。
　識別子管理部２０１は、登録データ生成装置１００から入力される登録データを一意に特定する識別子を管理する。暗号文記憶部２０２は、識別子管理部２０１によって発行された識別子と、登録データ生成装置１００から受信した登録データとを含む登録テンプレートを記憶する。
　図３を参照すると、データ照合要求装置３００は、データ照合要求生成部３０１と、照合結果受信部３０２と、データ復元部３０３とから成る。
　データ照合要求生成部３０１は、照合対象の入力データを入力とし、照合対象の入力データに秘匿処理を施したデータ照合要求を出力する。照合結果受信部３０２は、データ照合要求に対してデータ照合判定装置４００が生成した照合結果を受信する。データ復元部３０３は、受信した照合結果を入力として、復元データを生成する。
　図３に示されるように、データ照合判定装置４００は、登録データ受信部４０１と、データ照合要求受信部４０２と、データ照合判定部４０３と、照合結果生成部４０４とから成る。
　登録データ受信部４０１は、記憶装置２００に記憶されている登録テンプレートを受信する。データ照合要求受信部４０２は、データ照合要求装置３００からデータ照合要求を受信する。データ照合判定部４０３は、登録テンプレートと、データ照合要求を入力として、データ照合要求として秘匿されている照合データと暗号データとして秘匿されている登録データとの照合を行い、判定結果を出力する。照合結果生成部４０４は、判定結果と、登録テンプレートを入力として、判定結果に対応した登録テンプレートの一部または全部を含む照合結果を出力する。ただし、照合結果は少なくとも判定結果に対応した登録テンプレートを含むか、あるいは判定結果に対応した登録テンプレートが存在しないことを意味する記号やメッセージを含む。
［動作の説明］
　次に、本発明の動作に関して詳細に説明する。
　本発明の第１の実施形態による暗号文照合システムの動作は、データ登録フェイズと、暗号文照合フェイズと、の二つのフェイズに大別される。
　ここで、データ登録フェイズは、登録データ生成装置１００に秘匿対象の入力データを入力し、秘匿対象の入力データを暗号化し、記憶装置２００に登録するフェイズである。暗号文照合フェイズは、データ照合要求装置３００に入力された照合対象の入力データを暗号化し、その際に生成されたデータ照合要求が、データ照合判定装置４００によって記憶装置２００内の登録データと近い（ハミング距離の小さい）平文となるものであるかを判定するフェイズである。
　以下、各フェイズにおける動作に関して詳細に説明する。
　図４を参照すると、データ登録フェイズにおいては、まず、はじめに登録データ生成装置１００の鍵生成部１０１にセキュリティパラメータが入力され、秘密鍵および検証鍵が生成される（ステップＡ１）。次に、登録データ生成装置１００の暗号化部１０２に秘匿対象の入力データと前記秘密鍵および検証鍵が入力される（ステップＡ２）。
　次に、暗号化部１０２は、入力された入力データと、前記秘密鍵とから、入力データを暗号化した暗号データを計算する（ステップＡ３）。次に、登録データ生成装置１００の登録データ生成部１０３は、前記暗号データと、前記検証鍵とから、登録データを生成し、記憶装置２００に送付する（ステップＡ４）。
　次に、登録データを受信した記憶装置２００の識別子管理部２０１は、登録データに対して登録データを一意に特定するための識別子を発行し、登録データとともに暗号文記憶部２０２に登録テンプレートとして記憶する（ステップＡ５）。
　図５を参照すると、暗号文照合フェイズにおいては、まず、データ照合要求装置３００に照合対象の入力データが入力される（ステップＢ１）。次に、データ照合要求生成部３０１は、入力データを暗号化したデータ照合要求を生成し、データ照合判定装置４００に送付する（ステップＢ２）。
　次に、データ照合判定装置４００の登録データ受信部４０１は、記憶装置２００に記憶されている登録データおよびその識別子を受信する（ステップＢ３）。次に、データ照合要求受信部４０２は、データ照合要求装置３００から、データ照合要求を受信する（ステップＢ４）。
　次に、データ照合判定部４０３は、前記登録データおよびその識別子と、データ照合要求を入力として、データ照合要求として秘匿されている照合データと暗号データとして秘匿されている登録データとの照合を行い、判定結果を出力する（ステップＢ５）。次に、照合結果生成部４０４は、判定結果を入力として、判定結果に対応した登録テンプレートの一部または全部を含む照合結果を出力する（ステップＢ６）。ただし、照合結果は少なくとも判定結果に対応した登録テンプレートを含むか、あるいは判定結果に対応した登録テンプレートが存在しないことを意味する記号やメッセージを含む。
　次に、データ照合要求装置３００の照合結果受信部３０２は、照合結果を受信する（ステップＢ７）。ここで、照合結果が判定結果に対応した登録テンプレートが存在しないことを意味する記号やメッセージであった場合は、照合されなかったものとして停止する。そうでなかった場合、以下のステップに進む。
　次に、データ復元部３０３は、照合結果を入力とし、照合結果に含まれるデータの復元を行い、復元結果を出力する（ステップＢ８）。
　このように、本第１の実施形態では、秘匿対象の入力データに近い照合対象の入力データを使わない限り、受理されるデータ照合要求を作れないことを保証できる。何故なら、秘密鍵を取り出せるのは、秘匿対象の入力データを知っている人のみであり、受理される検証鍵を生成できるのは、秘密鍵を知る人のみであるからである。これにより、照合処理を複数回行った場合や、照合処理を行うデータベース所有者に悪意がある場合でも、照合時にユーザが送出する照合対象の入力データを、照合元データ（秘匿対象の入力データ）を知らずに生成することを防止できる。
　なお、図１の登録データ生成装置１００、記憶装置２００、データ照合要求装置３００、およびデータ照合判定装置４００を一つのコンピュータシステムに実装してもよいし、あるいは各装置を単体として構成してもよい。あるいは、各装置１００、２００、３００、４００内の各部をそれぞれ１つの単体装置で構成してもよい。図１の各装置の各部の処理を、コンピュータで実行されるプログラムによって実現するようにしてもよい。
（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
　本発明の第１の実施形態で説明した暗号文照合システムと、本発明の第２の実施形態で記載する暗号文照合システムと間の差分は、データ照合要求に対応する照合結果を受け取るエンティティの違いである。すなわち、本発明の第１の実施形態で説明した暗号文照合システムでは、データ照合要求を行ったエンティティのみがその結果を得られた。これに対して、本発明の第２の実施形態で説明する暗号文照合システムでは、データ照合要求に応じて照合処理を行うエンティティもその結果を得られる。
　図６を参照すると、本発明の第２の実施形態による暗号文照合システムは、登録データ生成装置１００と、記憶装置２００と、第１データ照合要求装置３００Ａと、第１データ照合判定装置４００Ａと、第２データ照合要求装置５００と、第２データ照合判定装置６００とから成る。
　登録データ生成装置１００、第１データ照合要求装置３００Ａ、および第２データ照合要求装置５００を利用するエンティティがクライアントである。記憶装置２００を有し、第１データ照合判定装置４００Ａおよび第２データ照合判定装置６００を利用するエンティティがサーバである。換言すれば、登録データ生成装置１００は第１のクライアントとして実現され、第１データ照合要求装置３００Ａと第２データ照合要求装置５００との組み合わせが第２のクライアントとして実現される。記憶装置２００、第１データ照合判定装置４００Ａ、および第２データ照合判定装置６００の組み合わせがサーバとして動作する。尚、第１のクライアントと第２のクライアントは、別々のクライアントであっても良いし、同じ一つのクライアントであっても良い。
［構成の説明］
　図７を参照すると、登録データ生成装置１００は、鍵生成部１０１と、暗号化部１０２と、登録データ生成部１０３とから成る。
　鍵生成部１０１は、セキュリティパラメータを入力とし、署名の検証鍵および署名鍵を出力する。暗号化部１０２は、秘匿対象の入力データと、署名鍵および検証鍵を入力とし、暗号文（暗号データ）を出力する。登録データ生成部１０３は、署名の検証鍵、暗号文を入力とし、第１データ照合要求装置３００Ａの第１データ照合要求生成部３０１Ａ（後述する）が出力する暗号データに対応する照合対象の入力データが、暗号化部１０２に入力された秘匿対象の入力データとハミング距離が一定数以内であることを判断するためのデータである登録データを出力する。
　ここで、登録データ生成装置１００の暗号化部１０２によって出力される暗号文は、第１の入力データm1を第１の鍵k1で暗号化した第１の暗号文をc1、第２の入力データm2を第２の鍵k2で暗号化した第２の暗号文をc2とした時、第１の暗号文c1と第２の暗号文c2の和c1+c2が入力データ（m1+m2）を鍵（k1+k2）で暗号化した暗号文となる。
　図７に示されるように、記憶装置２００は、識別子管理部２０１と、暗号文記憶部２０２とから成る。記憶装置２００は、登録データ生成装置１００が出力した登録データを記憶するとともに、暗号データの照合時に、登録データに対応する識別子を記憶する。
　識別子管理部２０１は、登録データ生成装置１００から入力される登録データを一意に特定する識別子を管理する。暗号文記憶部２０２は、識別子管理部２０１によって発行された識別子と、登録データ生成装置１００から受信した登録データを含む登録テンプレートとを記憶する。
　図８を参照すると、第１データ照合要求装置３００Ａは、第１データ照合要求生成部３０１Ａから成る。
　第１データ照合要求生成部３０１Ａは、照合対象の入力データを入力とし、前記入力データに秘匿処理を施した第１データ照合要求を出力する。
　図８に示されるように、第１データ照合判定装置４００Ａは、登録データ受信部４０１Ａと、第１データ照合要求受信部４０２Ａと、第１データ照合判定部４０３Ａと、第１照合結果生成部４０４Ａとから成る。
　登録データ受信部４０１Ａは、記憶装置２００に記憶されている登録テンプレートを受信する。第１データ照合要求受信部４０２Ａは、第１データ照合要求装置３００Ａから第１データ照合要求を受信する。第１データ照合判定部４０３Ａは、登録テンプレートと、第１データ照合要求とを入力として、第１データ照合要求として秘匿されている照合データと暗号データとして秘匿されている登録データとの照合を行い、判定結果を出力する。
　第１照合結果生成部４０４Ａは、判定結果と、登録テンプレートとを入力として、照合要求を一意に特定するメッセージMと、判定結果に対応した登録テンプレートの一部または全部とを含む第１照合結果を出力する。ただし、第１照合結果は、少なくとも判定結果に対応した登録テンプレートを含むか、あるいは判定結果に対応した登録テンプレートが存在しないことを意味する記号やメッセージを含む。
　図９を参照すると、第２データ照合要求装置５００は、第１照合結果受信部５０１と、復号部５０２と、第２データ照合要求生成部５０３とから成る。
　第１照合結果受信部５０１は、第１データ照合判定装置４００Ａから、メッセージMと第１照合結果を受信する。復号部５０２は、第１照合結果と、照合対象の入力データを入力とし、第１照合結果に含まれる暗号データの復号を行い、復号結果を出力する。第２データ照合要求生成部５０３は、復号結果と、第１照合結果に含まれるメッセージMとを入力とし、第２データ照合要求を生成する。
　図９に示されるように、第２データ照合判定装置６００は、登録データ受信部６０１と、第２データ照合要求受信部６０２と、第２データ照合判定部６０３と、第２照合結果生成部６０４とから成る。
　登録データ受信部６０１は、記憶装置２００に記憶されている登録テンプレートを受信する。第２データ照合要求受信部６０２は、第２データ照合要求装置５００から第２データ照合要求を受信する。第２データ照合判定部６０３は、登録テンプレートと第２データ照合要求とを入力として、第２データ照合判定を生成する。第２照合結果生成部６０４は、第２データ照合判定と、登録テンプレートとを入力として、第２照合結果を出力する。
［動作の説明］ 
　次に、本発明の第２の実施形態の暗号文照合システムの動作に関して詳細に説明する。
　本発明の第２の実施形態の暗号文照合システムの動作は、データ登録フェイズと、暗号文照合フェイズと、の二つのフェイズに大別される。ここで、データ登録フェイズは、登録データ生成装置１００に秘匿対象の入力データを入力し、秘匿対象の入力データを暗号化し、記憶装置２００に登録するフェイズである。暗号文照合フェイズは、第１データ照合要求装置３００Ａおよび第２照合要求装置５００に入力された照合対象の入力データを暗号化し、その際に生成された第１データ照合要求および第２データ照合要求が、第１データ照合判定装置４００Ａおよび第２データ照合判定装置６００によって記憶装置２００内の登録データと近い（ハミング距離の小さい）平文となるものであるかを判定するフェイズである。以下、各フェイズにおける動作に関して詳細に説明する。
　図１０を参照すると、データ登録フェイズにおいては、まず、はじめに登録データ生成装置１００の鍵生成部１０１にセキュリティパラメータが入力され、署名鍵および検証鍵が生成される（ステップＡ１）。次に、登録データ生成装置１００の暗号化部１０２に秘匿対象の入力データと前記署名鍵および検証鍵が入力される（ステップＡ２）。
　次に、暗号化部１０２は、入力された入力データと、前記署名鍵とから、入力データを暗号化した暗号データを計算する（ステップＡ３）。次に、登録データ生成装置１００の登録データ生成部１０３は、前記暗号データと、前記検証鍵とから、登録データを生成し、記憶装置２００に送付する（ステップＡ４）。
　次に、登録データを受信した記憶装置２００の識別子管理部２０１は、登録データに対して登録データを一意に特定するための識別子を発行し、登録データとともに暗号文記憶部２０２に記憶する（ステップＡ５）。
　図１１を参照すると、暗号文照合フェイズにおいては、まず、第１データ照合要求装置３００Ａに照合対象の入力データが入力される（ステップＢ１）。次に、第１データ照合要求生成部３０１Ａは、入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成し、第１データ照合判定装置４００Ａに送付する（ステップＢ２）。
　次に、第１データ照合判定装置４００Ａの登録データ受信部４０１Ａは、記憶装置２００に記憶されている登録データおよびその識別子を受信する（ステップＢ３）。次に、第１データ照合要求受信部４０２Ａは、第１データ照合要求装置３００Ａから、第１データ照合要求を受信する（ステップＢ４）。
　次に、第１データ照合判定部４０３Ａは、前記登録データおよびその識別子と、第１データ照合要求を入力として、第１データ照合要求として秘匿されている照合データと暗号データとして秘匿されている登録データとの照合を行い、判定結果を出力する（ステップＢ５）。次に、第１照合結果生成部４０４Ａは、判定結果を入力として、照合要求を一意に特定するメッセージMと、判定結果に対応した登録テンプレートの一部または全部とを含む第１照合結果を出力する（ステップＢ６）。ただし、第１照合結果は、少なくとも判定結果に対応した登録テンプレートを含むか、あるいは判定結果に対応した登録テンプレートが存在しないことを意味する記号やメッセージを含む。
　図１２を参照して、次に、第２データ照合要求装置５００の第１照合結果受信部５０１は、メッセージMと、第１照合結果を受信する（ステップＢ７）。ここで、第１照合結果が判定結果に対応した登録テンプレートが存在しないことを意味する記号やメッセージであった場合は、照合されなかったものとして停止する。そうでなかった場合、以下のステップに進む。次に、復号部５０２は、第１照合結果を入力とし、第１照合結果に含まれる暗号データの復号を行い、復号結果を出力する（ステップＢ８）。
　次に、第２データ照合要求生成部５０３は、前記復号結果と、第１照合結果に含まれるメッセージMを入力とし、第２データ照合要求を生成し、第２データ照合判定装置６００に送付する（ステップＢ９）。
　次に、第２データ照合判定装置６００の登録データ受信部６０１は、記憶装置２００に記憶されている登録データおよび識別子を受信する（ステップＢ１０）。次に，第２データ照合要求受信部６０２は、前記第２データ照合要求を受信する（ステップＢ１１）。次に、第２データ照合判定部６０３は、前記第２データ照合要求と、前記登録データを入力として、第２データ照合判定を生成する（ステップＢ１２）。次に、第２照合結果生成部６０４は、前記第２データ照合判定と、前記識別子を入力として、第２照合結果を出力する（ステップＢ１３）。
　このように本第２の実施形態では、秘匿対象の入力データに近い照合対象の入力データを使わない限り、受理されるデータ照合要求を作れないことを保証できる。何故なら、署名鍵を取り出せるのは、秘匿対象の入力データを知っている人のみであり、受理される検証鍵を生成できるのは、署名鍵を知る人のみであるからである。これにより、照合処理を複数回行った場合や、照合処理を行うデータベース所有者に悪意がある場合でも、照合時にユーザが送出する照合対象の入力データを、照合元データ（秘匿対象の入力データ）を知らずに生成することを防止できる。
　なお、図６の登録データ生成装置１００、記憶装置２００、第１データ照合要求装置３００Ａ、第１データ照合判定装置４００Ａ、第２データ照合要求装置５００、および第２データ照合判定装置６００を一つのコンピュータシステムに実装してもよいし、あるいは各装置を単体として構成してもよい。あるいは、各装置１００、２００、３００Ａ、４００Ａ、５００、６００内の各部をそれぞれ１つの単体装置で構成してもよい。図６の各装置の各部の処理を、コンピュータで実行されるプログラムによって実現するようにしてもよい。
　次に、本発明の第１の実施例について詳細に説明する。本第１の実施例は、本発明の第１の実施形態の実施例である。
　本発明の第１の実施例の暗号文照合システムの動作は、データ登録フェイズと、暗号文照合フェイズと、の二つのフェイズに大別される。
　図１３を参照して、データ登録フェイズにおいては、まず、はじめに登録データ生成装置１００の鍵生成部１０１にセキュリティパラメータkが入力され、秘密鍵xおよび検証鍵g^xが生成される（ステップＣ１）。ここでセキュリティパラメータkは秘密鍵の長さを決めるパラメータである。また、g^xはgのx乗を意味する。
　本第１の実施例では、検証鍵をg^xとするが、ほかにハッシュ関数Hを利用して，H(x)を用いてもよい。その他、検証鍵として、秘密鍵xの一意性を確認できるデータを利用しても構わない。
　次に、登録データ生成装置１００の暗号化部１０２に秘匿対象の入力データzと前記秘密鍵xおよび検証鍵g^xが入力される（ステップＣ２）。ここで、秘匿対象の入力データzはNビットのデータであるものとする。
　次に、暗号化部１０２は、入力された入力データzと、前記秘密鍵xとから、秘密鍵xをＢＣＨ誤り訂正符号化し、ENC(x)を生成する。次に、暗号化部１０２は、暗号データT[0]=z(+)ENC(x)を生成する（ステップＣ３）。ここで、暗号化部１０２は、秘密鍵xの符号ENC(x)を生成しているが、代わりに秘密鍵xを生成するための種（シード）の符号を生成するのでもよい。安全性のため、シードは８０ビット程度あることが望ましい。
　次に、登録データ生成装置１００の登録データ生成部１０３は、前記暗号データT[0]と、前記検証鍵g^xとから、登録データT=(T[0], T[1]=g^x)を生成し、記憶装置２００に送付する（ステップＣ４）。
　次に、登録データを受信した記憶装置２００の識別子管理部２０１は、登録データTに対して登録データを一意に特定するための識別子IDを発行し、登録データとともに暗号文記憶部２０２に記憶する（ステップＣ５）。
　図１４を参照して、暗号文照合フェイズにおいては、まず、第１データ照合要求装置３００に照合対象の入力データz’が入力される（ステップＤ１）。
　次に、データ照合要求生成部３０１は、入力データz’を入力として、乱数RのＢＣＨ符号化データENC(R)を生成する。さらに、データ照合要求生成部３０１は、データ照合要求Q[0]=z’(+)ENC(R)を生成し、データ照合判定装置４００に送付する（ステップＤ２）。
　次に、データ照合判定装置４００の登録データ受信部４０１は、記憶装置２００に記憶されている登録データおよびその識別子{(T_1, ID_1), (T_2,ID_2) …, (T_m, ID_m)}を受信する（ステップＤ３）。ここで、T_i=(T_i[0], T_i[1])は前記登録データ生成装置１００によって生成された登録データ（登録テンプレート）である。説明のため、m個の登録データが記憶装置２００に記憶されているものとし、それぞれ(T_i, ID_i)（iは1からm）と記す。
　次に、データ照合要求受信部４０２は、データ照合要求装置３００から、データ照合要求Q[0]を受信する（ステップＤ４）。
　次に、データ照合判定部４０３は、前記登録データおよびその識別子{(T_1, ID_1), (T_2,ID_2) …, (T_m, ID_m)}と、データ照合要求Q[0]を入力として、i=1,…,mに対し、
　　DEC(T_i[0](+)Q[0])　　　　　　　・・・(式1)
を計算する。ここでDEC(x)はxのBCH復号を意味する。登録データT_iを生成する際に入力した秘匿対象の入力データzと、データ照合要求Q[0]を生成する際に入力された照合対象の入力データz’とが近い（ハミング距離の意味で）値であるとき、(式1)の結果はx(+)Rとなる。そうでないときは、復号不可能を意味する記号が出力される。データ照合判定部４０３は、結果が復号不可能でなかった登録データT_i[0]に対応する識別子ID_iの集合{ID_i}を判定結果として出力する(ステップＤ５)。
　次に、照合結果生成部４０４は、判定結果{ID_i}を入力として、判定結果{ID_i}に対応した{(DEC(T_i[0](+)Q[0]), T_i[1])}を照合結果として出力する（ステップＤ６）。ただし、すべてのi=1，…，mに対して，(式1)の結果が復号不可能であった場合、該当なしを意味する記号を照合結果として出力する。ここで照合結果は、下記第２の実施例に記載する通り、登録データT_i[0]としてもよい。その場合は、下記(式2)は第２の実施例に記載する(式2)と置き換える。
　次に、データ照合要求装置３００の照合結果受信部３０２は、照合結果として{(DEC(T_i[0](+)Q[0]), T_i[1])}を受信する（ステップＤ７）。ここで、照合結果が該当なしであった場合、照合対象の入力データz’に対応する暗号データは登録されていないものとして以降の動作を停止する。そうでなかった場合は以降のステップに進む。
　次に、データ復元部３０３は、照合結果{(DEC(T_i[0](+)Q[0]), T_i[1])}を入力とし、各iに対して、
　　　DEC(T_i[0](+)Q[0])(+)R=x　　　　　　　・・・(式2)
を計算する。照合結果{ DEC(T_i[0](+)Q[0])}には(式1)で復号不可能とならなかった要素が含まれているため、(式2)では復号不可能になることはない。
　次に、データ復元部３０３は、(式2)で得られた秘密鍵xを用いて、T_i[1]=g^xであることを確認する（ステップＤ８）。
　このように本第１の実施例では、秘匿対象の入力データzに近い照合対象の入力データz’を使わない限り、受理されるデータ照合要求Q[0]を作れないことを保証できる。何故なら、秘密鍵xを取り出せるのは、秘匿対象の入力データzを知っている人のみであり、受理される検証鍵g^xを生成できるのは、秘密鍵xを知る人のみであるからである。これにより、照合処理を複数回行った場合や、照合処理を行うデータベース所有者に悪意がある場合でも、照合時にユーザが送出する照合対象の入力データz’を、照合元データ（秘匿対象の入力データ）zを知らずに生成することを防止できる。
　次に、本発明の第２の実施例について図面を参照して詳細に説明する。本第２の実施例は、本発明の第２の実施形態の実施例である。
　説明のために、まず、本第２の実施例で用いる「電子署名」について説明する。電子署名は（署名鍵生成，署名生成，署名検証）の３つのアルゴリズムから構成される。以下にそれぞれを説明する。
・署名鍵生成アルゴリズム（SigKeyGen）は、セキュリティパラメータkを入力として、署名鍵sk，検証鍵vkを生成する確率的アルゴリズムであり、(sk, vk)←SigKeyGen(1^k)と記す。
・署名生成アルゴリズム（Sign）は、署名鍵sk、署名対象メッセージMを入力として、Mに対する署名σを出力する確率的アルゴリズムであり、(σ，M)←Sign(sk, M)と記す。
・署名検証アルゴリズム（Verify）は、検証鍵vk、署名σ、署名対象メッセージMを入力として、署名の検証結果、受理または不受理を出力する決定的アルゴリズムであり、{受理，不受理}←Verify(vk, σ, M)と記す。
　電子署名方式は、任意のメッセージM、署名鍵生成アルゴリズムSigKeyGen(1^k)によって生成された署名鍵sk、および検証鍵vkに対して、確率1で受理←Verify(vk, Sign(sk, M))となる。また、電子署名方式は、署名鍵skを知らない任意の攻撃者に対して、たとえ攻撃者が受理される署名とメッセージの組を複数個得ることができるとしても、受理される署名を生成することができない、という偽造不可能性を満たす。
　偽造不可能性を満たす電子署名としては、Schnorr署名、Cramer-Shoup署名などが知られている。本発明は、偽造不可能性を満たすならば署名方式の種類に依らず動作するため、一般の電子署名方式として説明する。
　次に、電子署名方式を用いた本発明の第２の実施例を説明する。本発明の第２の実施例の暗号文照合システムの動作は、データ登録フェイズと、暗号文照合フェイズと、の二つのフェイズに大別される。
　図１５を参照して、データ登録フェイズにおいては、まず、はじめに登録データ生成装置１００の鍵生成部１０１にセキュリティパラメータkが入力され、署名鍵生成アルゴリズムSigKeyGen(1^k)により署名鍵skおよび検証鍵vkが生成される（ステップＣ１）。ここで、セキュリティパラメータkは電子署名の署名鍵の長さを決めるパラメータである。
　次に、登録データ生成装置１００の暗号化部１０２に秘匿対象の入力データzと前記署名鍵skおよび検証鍵vkが入力される（ステップＣ２）。ここで、秘匿対象の入力データzはＮビットのデータであるものとする。
　次に、暗号化部１０２は、入力された入力データzと、前記署名鍵skとから、署名鍵skをＢＣＨ誤り訂正符号化して、ENC(sk)を生成する。次に、暗号化部１０２は、暗号データT[0]=z(+)ENC(sk)を生成する（ステップＣ３）。ここで、暗号化部１０２は、署名鍵skの符号ENC(sk)を生成しているが、代わりに署名鍵skを生成するための種（シード）の符号を生成するのでもよい。安全性のため、シードは８０ビット程度あることが望ましい。
　次に、登録データ生成装置１００の登録データ生成部１０３は、前記暗号データT[0]と、前記検証鍵vkとから、登録データT=(T[0], T[1]=vk)を生成し、記憶装置２００に送付する（ステップＣ４）。
　次に、登録データを受信した記憶装置２００の識別子管理部２０１は、登録データTに対して登録データを一意に特定するための識別子IDを発行し、登録データとともに暗号文記憶部２０２に記憶する（ステップＣ５）。
　図１６を参照して、暗号文照合フェイズにおいては、まず、第１データ照合要求装置３００Ａに照合対象の入力データz’が入力される（ステップＤ１）。
　次に、第１データ照合要求生成部３０１Ａは、照合対象の入力データz’を入力として、乱数RのＢＣＨ符号化データENC(R)を生成する。さらに、第１データ照合要求生成部３０１Ａは、第１データ照合要求Q[0]=z’(+)ENC(R)を生成し、第１データ照合判定装置４００Ａに送付する（ステップＤ２）。
　次に、第１データ照合判定装置４００の登録データ受信部４０１Ａは、記憶装置２００に記憶されている登録データおよびその識別子{(T_1, ID_1), (T_2,ID_2) …, (T_m, ID_m)}を受信する（ステップＤ３）。ここで、T_i=(T_i[0], T_i[1])は前記登録データ生成装置１００によって生成された登録データ（登録テンプレート）である。説明のため、m個の登録データが記憶装置２００に記憶されているものとし、それぞれ(T_i, ID_i)（iは1からm）と記す。
　次に、第１データ照合要求受信部４０２Ａは、第１データ照合要求装置３００Ａから、第１データ照合要求Q[0]を受信する（ステップＤ４）。
　次に、第１データ照合判定部４０３Ａは、前記登録データおよびその識別子{(T_1, ID_1), (T_2,ID_2) …, (T_m, ID_m)}と、第１データ照合要求Q[0]を入力として、i=1,…,mに対し、
　　　　　DEC(T_i[0](+)Q[0])　　　　　　　・・・(式1)
を計算する。ここで、DEC(x)はxのBCH復号を意味する。登録データT_iを生成する際に入力した秘匿対象の入力データzと、第１データ照合要求Q[0]を生成する際に入力された照合対象の入力データz’とが近い（ハミング距離の意味で）値であるとき、(式1)の結果はsk(+)Rとなる。そうでないときは、復号不可能を意味する記号が出力される。第１データ照合判定部４０３Ａは、結果が復号不可能でなかった登録データT_i[0]に対応する識別子ID_iの集合{ID_i}を判定結果として出力する(ステップＤ５)。
　次に、第１照合結果生成部４０４Ａは、判定結果{ID_i}を入力として、照合要求を一意に特定するメッセージMをランダムに選び、メッセージMと判定結果{ID_i}に対応した登録データの集合{T_i[0]}を第１照合結果として出力する（ステップＤ６）。ただし、すべてのi=1，…，mに対して，(式1)の結果が復号不可能であった場合、第１照合結果生成部４０４Ａは、該当なしを意味する記号を第１照合結果として出力する。ここで、第１照合結果生成部４０４Ａは、第１照合結果として登録データT_i[0]を出力しているが、第１の実施例と同様に(式1)の演算結果DEC(T_i[0](+)Q[0])としてもよい。その場合は、下記(式2)は第１の実施例に記載した(式2)と同じものとなる。
　図１７を参照して、次に、第２データ照合要求装置５００の第１照合結果受信部５０１は、第１照合結果としてメッセージMと第１照合結果{T_i[0]}を受信する（ステップＤ７）。ここで、第１照合結果が該当なしであった場合、照合対象の入力データz’に対応する登録データは登録されていないものとして、以降の動作を停止する。そうでなかった場合は、以降のステップに進む。
　次に、復号部５０２は、第１照合結果{T_i[0]}を入力とし、各iに対して、
　　　　DEC(T_i[0](+)z’)=x’　　　　　　　・・・(式2)
を計算する（ステップＤ８）。第１照合結果{T_i[0]}には(式1)で復号不可能とならなかった要素が含まれているため、(式2)では復号不可能になることはない。
　次に、第２データ照合要求生成部５０３は、前記復号結果x’と、第１照合結果に含まれるメッセージMを入力とし、署名生成Sign(M, x’)=σを行う。第２データ照合要求生成部５０３は、第２データ照合要求Q[1]=σを第２データ照合判定装置６００に送付する（ステップＤ９）。
　次に、第２データ照合判定装置６００の登録データ受信部６０１は、記憶装置２００に記憶されている登録データおよび識別子{(T_1, ID_1)，…，(T_m, ID_m)}を受信する（ステップＤ１０）。
　次に，第２データ照合要求受信部６０２は、前記第２データ照合要求Q[1]を受信する（ステップＤ１１）。
　次に、第２データ照合判定部６０３は、前記第２データ照合要求Q[1]と、前記登録データ{(T_1,ID_1), …, (T_m, ID_m)}を入力として、各i=1,…, mに対して
　　　　　Verify(T_i[1], Q[1], M)
を計算する。第２データ照合判定部６０３は、結果が受理であったiの集合{i}を第２データ照合判定として出力する（ステップＤ１２）。ここで、本第２の実施例では，第２データ照合判定部６０３に登録テンプレート{(T_1,ID_1), …, (T_m, ID_m)}を入力しているが、第１データ照合結果に含まれる登録データのみを用いても構わない。
　次に、第２照合結果生成部６０４は、前記第２データ照合判定{i}と、前記登録データおよび識別子{(T_1,ID_1), …, (T_m, ID_m)}を入力として、第２データ照合判定{i}に含まれるiに対応する識別子ID_iの集合{ID_i}を第２照合結果として出力する（ステップＤ１３）。ここで、第２照合結果生成部６０４の入力を前記登録データおよび識別子{(T_1,ID_1), …, (T_m, ID_m)}としているが、第１データ照合結果に含まれる登録データのみを用いても構わない。
　このように本第２の実施例では、秘匿対象の入力データzに近い照合対象の入力データz’を使わない限り、受理されるデータ照合要求Q[0]およびQ[1]を作れないことを保証できる。何故なら、署名鍵skを取り出せるのは、秘匿対象の入力データzを知っている人のみであり、受理される検証鍵vkを生成できるのは、署名鍵skを知る人のみであるからである。これにより、照合処理を複数回行った場合や、照合処理を行うデータベース所有者に悪意がある場合でも、照合時にユーザが送出する照合対象の入力データz’を、照合元データ（秘匿対象の入力データ）zを知らずに生成することを防止できる。
　次に本発明の第３の実施例について説明する。本第３の実施例も、本発明の第２の実施形態の実施例である。
　第３の実施例では「公開鍵暗号」を用いるため、まず公開鍵暗号について説明する。
　公開鍵暗号は（鍵生成，暗号化，復号）の３つのアルゴリズムから構成される。以下にそれぞれを説明する。
・鍵生成アルゴリズム（KeyGen）は、セキュリティパラメータkを入力として、秘密鍵sk，暗号化鍵pkを生成する確率的アルゴリズムであり、(sk,pk)←KeyGen(1^k)と記す。
・暗号化アルゴリズム（Encrypt）は、公開鍵pk、暗号化対象メッセージMを入力として、Mに対する暗号文cipherを出力する確率的アルゴリズムであり、cipher←Encrypt(pk, M)と記す。
・復号アルゴリズム（Decrypt）は、秘密鍵ｓk、暗号文cipherを入力として、平文M’を出力する決定的アルゴリズムであり、M’←Decrypt(sk, cipher)と記す。
　公開鍵暗号方式は、任意のメッセージM、鍵生成アルゴリズムKeyGen(1^k)によって生成された秘密鍵sk、および公開鍵pkに対して、確率1でM←Decrypt(sk, Encrypt(pk, M))となる。また、秘密鍵skを知らない任意の攻撃者に対して、たとえ攻撃者が任意の暗号文に対する平文を複数個得ることができるとしても、暗号化されているデータに関する情報を一切得ることができない、という性質（選択暗号文攻撃に対する識別不可能性）を満たす。
　選択暗号文攻撃に対する識別不可能性を満たす公開鍵暗号としては、Cramer-Shoup暗号などが知られている。本発明は、選択暗号文攻撃に対する識別不可能性を満たすならば公開鍵暗号方式の種類に依らず動作するため、一般の公開鍵暗号方式として説明する。
　次に、公開鍵暗号方式を用いた本発明の第３の実施例を説明する。本発明の第３の実施例の暗号文照合システムの動作は、データ登録フェイズと、暗号文照合フェイズと、の二つのフェイズに大別される。
　図１８を参照して、データ登録フェイズにおいては、まず、はじめに登録データ生成装置１００の鍵生成部１０１にセキュリティパラメータkが入力され、鍵生成アルゴリズムKeyGen(1^k)により秘密鍵skおよび公開鍵pkが生成される（ステップＣ１）。ここで、セキュリティパラメータkは公開鍵暗号の秘密鍵の長さを決めるパラメータである。
　次に、登録データ生成装置１００の暗号化部１０２に秘匿対象の入力データzと前記秘密鍵skおよび公開鍵pkが入力される（ステップＣ２）。ここで、秘匿対象となる入力データzはNビットのデータであるものとする。
　次に、暗号化部１０２は、入力された入力データzと、前記秘密鍵skとから、秘密鍵skをＢＣＨ誤り訂正符号化してENC(sk)を生成する。次に、暗号化部１０２は、暗号データT[0]=z(+)ENC(sk)を生成する（ステップＣ３）。ここで、暗号化部１０２は、秘密鍵skの符号ENC(sk)を生成しているが、代わりに秘密鍵skを生成するための種（シード）の符号を生成するのでもよい。安全性のため、シードは８０ビット程度あることが望ましい。
　次に、登録データ生成装置１００の登録データ生成部１０３は、前記暗号データT[0]と、前記公開鍵pkとから、登録データT=(T[0], T[1]= pk)を生成し、記憶装置２００に送付する（ステップＣ４）。
　次に、登録データを受信した記憶装置２００の識別子管理部２０１は、登録データTに対して登録データを一意に特定するための識別子IDを発行し、登録データとともに暗号文記憶部２０２に記憶する（ステップＣ５）。
　図１９を参照して、暗号文照合フェイズにおいては、まず、第１データ照合要求装置３００Ａに照合対象の入力データz’が入力される（ステップＤ１）。
　次に、第１データ照合要求生成部３０１Ａは、入力データz’を入力として、乱数RのＢＣＨ符号化データENC(R)を生成する。さらに、第１データ照合要求生成部３０１Ａは、第１データ照合要求Q[0]=z’(+)ENC(R)を生成し、第１データ照合判定装置４００Ａに送付する（ステップＤ２）。
　次に、第１データ照合判定装置４００Ａの登録データ受信部４０１Ａは、記憶装置２００に記憶されている登録データおよびその識別子{(T_1, ID_1), (T_2,ID_2) …, (T_m, ID_m)}を受信する（ステップＤ３）。ここで、T_i=(T_i[0], T_i[1])は前記登録データ生成装置１００によって生成された登録データ（登録テンプレート）である。説明のため、m個の登録データが記憶装置２００に記憶されているものとし、それぞれ(T_i, ID_i)（iは1からm）と記す。
　次に、第１データ照合要求受信部４０２Ａは、第１データ照合要求装置３００Ａから、第１データ照合要求Q[0]を受信する（ステップＤ４）。
　次に、第１データ照合判定部４０３Ａは、前記登録データおよびその識別子{(T_1, ID_1), (T_2,ID_2) …, (T_m, ID_m)}と、第１データ照合要求Q[0]を入力として、i=1,…,mに対し、
　　　　　DEC(T_i[0](+)Q[0])　　　　　　　・・・(式1)
を計算する。ここで、DEC(x)はxのＢＣＨ復号を意味する。登録データT_iを生成する際に入力した秘匿対象の入力データzと、第１データ照合要求Q[0]を生成する際に入力された照合対象の入力データz’とが近い（ハミング距離の意味で）値であるとき、(式1)の結果はsk(+)Rとなる。そうでないときは、復号不可能を意味する記号が出力される。第１データ照合判定部４０３Ａは、結果が復号不可能でなかった登録データの暗号データT_i[0]に対応する識別子ID_iの集合{ID_i}を判定結果として出力する(ステップＤ５)。
　次に、第１照合結果生成部４０４Ａは、判定結果{ID_i}を入力として、照合要求を一意に特定するメッセージMをランダムに選び、メッセージMと判定結果{ID_i}に対応した登録データの公開鍵の集合{T_i[1]}を第1照合結果として出力する（ステップＤ６）。ただし、すべてのi=1，…，mに対して，(式1)の結果が復号不可能であった場合、該当なしを意味する記号を第１照合結果として出力する。ここで、第１照合結果生成部４０４Ａは、第1照合結果として登録データの公開鍵T_i[1]を出力しているが、第１の実施例と同様に(式1)の演算結果DEC(T_i[0](+)Q[0])としてもよい。その場合は、下記(式2)は第１の実施例に記載した(式2)と同じものとなる。
　図２０を参照して、次に、第２データ照合要求装置５００の第１照合結果受信部５０１は、第１照合結果としてメッセージMと第１照合結果{T_i[1]}とを受信する（ステップＤ７）。ここで、第１照合結果が該当なしであった場合、照合対象の入力データz’に対応する暗号データは登録されていないものとして、以降の動作を停止する。そうでなかった場合は、以降のステップに進む。
　次に、復号部５０２は、第１照合結果{T_i[1]}を入力とし、各iに対して、
　　　　DEC(T_i[1](+)z’)=x’　　　　　　　・・・(式2)
を計算する（ステップＤ８）。第１照合結果{T_i[1]}には(式1)で復号不可能とならなかった要素が含まれているため、(式2)では復号不可能になることはない。
　次に、第２データ照合要求生成部５０３は、前記復号結果x’と、第１照合結果に含まれるメッセージMを入力とし、暗号化Encrypt(x’, M)=cipherを行う。第２データ照合要求生成部５０３は、第２データ照合要求Q[1]=cipherを第２データ照合判定装置６００に送付する（ステップＤ９）。
　次に、第２データ照合判定装置６００の登録データ受信部６０１は、記憶装置２００に記憶されている登録データおよび識別子{(T_1, ID_1)，…，(T_m, ID_m)}を受信する（ステップＤ１０）。
　次に，第２データ照合要求受信部６０２は、前記第２データ照合要求Q[1]を受信する（ステップＤ１１）。
　次に、第２データ照合判定部６０３は、前記第２データ照合要求Q[1]と、前記登録データ{(T_1,ID_1), …, (T_m, ID_m)}を入力として、各i=1,…, mに対して
　　　　　　Decrypt (T_i[1], Q[1])
を計算する。第２データ照合判定部６０３は、結果が受理であったiの集合{i}を第２データ照合判定として出力する（ステップＤ１２）。ここで、本第３の実施例では，第２データ照合判定部６０３に登録データ{(T_1,ID_1), …, (T_m, ID_m)}を入力しているが、第１データ照合結果{T_i[1]}に含まれる登録データのみを用いても構わない。
　次に、第２照合結果生成部６０４は、前記第２データ照合判定{i}と、前記登録データおよび識別子{(T_1,ID_1), …, (T_m, ID_m)}を入力として、第２データ照合判定{i}に含まれるiに対応する識別子ID_iの集合{ID_i}を第２照合結果として出力する（ステップＤ１３）。ここで、第２照合結果生成部６０４の入力を前記登録データおよび識別子{(T_1,ID_1), …, (T_m, ID_m)}としているが、第１データ照合結果{T_i[1]}に含まれる登録データのみを用いても構わない。
　このように第３の実施例では、秘匿対象の入力データzに近い照合対象の入力データz’を使わない限り、受理されるデータ照合要求Q[0]およびQ[1]を作れないことを保証できる。何故なら、秘密鍵skを取り出せるのは、秘匿対象の入力データzを知っている人のみであり、受理される公開鍵pkを生成できるのは、秘密鍵skを知る人のみであるからである。これにより、照合処理を複数回行った場合や、照合処理を行うデータベース所有者に悪意がある場合でも、照合時にユーザが送出する照合対象の入力データz’を、照合元データ（秘匿対象の入力データ）zを知らずに生成することを防止できる。
［他の実施例］
　また、本発明は、第２の実施例と第３の実施例に記載したように電子署名や公開鍵暗号を用いる以外にも、鍵交換を行った後にメッセージ認証コード（MAC, Message Authentication Codes）を利用して確認を行う方法でもよい。それ以外にも照合要求者が得られたxが正しい値であることを照合処理側で確認できる方法であれば適用可能である。
　なお、本発明に記載した方法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、フレキシブルディスク、ハードディスクなどの磁気ディスク、ＣＤ-ＲＯＭ、ＤＶＤなどの光ディスク、光磁気ディスク（ＭＯ）、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することもできる。
　また、この記録媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。
　また、記録媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステムや、データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のミドルウェアなどが各処理の一部を実行してもよい。
　さらに、本発明における記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネットなどにより伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。
　また、記憶媒体は１つに限らず、複数の媒体から上記実施形態における処理が実行される場合も本発明における記憶媒体に含まれ、媒体構成は何れの構成であってもよい。
　本発明におけるコンピュータは、記録媒体に記憶されたプログラムに基づき各処理を実行するものであって、パソコンなどからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステムなどの何れの構成であってもよい。
　また、本発明におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置を含み、プログラムによって本発明の機能を実現することが可能な機器、装置である。
　なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。また、構成要素を適宜組合せてもよい。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
　秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化部と、
　前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成部と、
　該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する記憶装置と、
　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化したデータ照合要求を生成するデータ照合要求生成部と、
　前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記データ照合要求とを照合して、判定結果を出力するデータ照合判定部と、
　前記判定結果に対応した前記登録テンプレートの一部または全部を含む照合結果を出力する照合結果生成部と、
　前記照合結果からデータを復元して、復元結果を出力するデータ復元部と、
を含む、暗号文照合システム。
（付記２）
　セキュリティパラメータから、前記秘密鍵と前記検証鍵とを生成する鍵生成部を更に含む、付記１に記載の暗号文照合システム。
（付記３）
　前記暗号化部は、前記秘密鍵を誤り訂正符号化して生成された誤り訂正符号と、前記秘匿対象の入力データとの排他的論理和をとって、前記暗号データを計算し、
　前記データ照合要求生成部は、前記照合対象の入力データと、前記乱数を誤り訂正符号化して得られる誤り訂正符号との排他的論理和をとって、前記データ照合要求を生成する、
付記１又は２に記載の暗号文照合システム。
（付記４）
　前記データ照合判定部は、前記登録テンプレートに含まれる前記暗号データと前記データ照合要求との排他的論理和を誤り訂正復号して、前記判定結果を出力する、付記３に記載の暗号文照合システム。
（付記５）
　前記照合結果生成部は、前記判定結果に、当該判定結果に対応する前記登録テンプレートに含まれる前記検証鍵を付加したものを、前記照合結果として出力する、付記４に記載の暗号文照合システム。
（付記６）
　前記データ復元部は、前記照合結果に含まれる前記判定結果と前記乱数との排他的論理和を計算して、前記復号結果を得、前記検証鍵を用いて該復号結果を検証する、付記５に記載の暗号文照合システム。
（付記７）
　前記照合結果生成部は、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートに含まれる前記暗号データを、前記照合結果として出力する、付記４に記載の暗号文照合システム。
（付記８）
　前記データ復元部は、前記照合結果と前記照合対象の入力データとの排他的論理和を誤り訂正復号して、前記復号結果を得る、付記７に記載の暗号文照合システム。
（付記９）
　署名鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化部と、
　前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成部と、
　該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する記憶装置と、
　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成部と、
　前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定部と、
　ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成部と、
　前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号部と、
　前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２データ照合要求を生成する第２データ照合要求生成部と、
　前記第２データ照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定部と、
　前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成部と、
を含む、暗号文照合システム。
（付記１０）
　セキュリティパラメータから、前記署名鍵と前記検証鍵とを生成する鍵生成部を更に含む、付記９に記載の暗号文照合システム。
（付記１１）
　前記暗号化部は、前記署名鍵を誤り訂正符号化して生成された誤り訂正符号と、前記秘匿対象の入力データとの排他的論理和をとって、前記暗号データを計算し、
　前記第１データ照合要求生成部は、前記照合対象の入力データと、前記乱数を誤り訂正符号化して得られる誤り訂正符号との排他的論理和をとって、前記第１データ照合要求を生成する、
付記９又は１０に記載の暗号文照合システム。
（付記１２）
　前記第１データ照合判定部は、前記登録テンプレートの前記登録データに含まれる前記暗号データと前記第１データ照合要求との排他的論理和を誤り訂正復号して、結果が復号不可能でなかった前記暗号データに対応する識別子の集合を、前記判定結果として出力する、付記１１に記載の暗号文照合システム。
（付記１３）
　前記第１照合結果生成部は、前記ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの前記登録データに含まれる前記暗号データとの組み合わせを、前記第１照合結果として出力する、付記１２に記載の暗号文照合システム。
（付記１４）
　前記復号部は、前記第１照合結果に含まれる前記暗号データと前記照合対象の入力データとの排他的論理和を誤り訂正復号して、前記復号結果を得る、付記１３に記載の暗号文照合システム。
（付記１５）
　前記第１照合結果生成部は、前記ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果との組み合わせを、前記第１照合結果として出力する、付記１２に記載の暗号化照合システム。
（付記１６）
　前記復号部は、前記第１照合結果に含まれる前記判定結果と前記乱数との排他的論理和を計算して、前記復号結果を得る、付記１５に記載の暗号文照合システム。
（付記１７）
　前記第２データ照合要求生成部は、前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとを署名生成して、前記第２照合要求を生成する、付記１２乃至１６のいずれか１項に記載の暗号文照合システム。
（付記１８）
　前記第２データ照合判定部は、前記第２照合要求と、前記メッセージと、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとを署名検証して、結果が受理であった識別子の番号の集合を前記第２データ照合判定として生成する、付記１７に記載の暗号文照合システム。
（付記１９）
　前記第２照合結果生成部は、前記第２データ照合判定に対応する、前記登録テンプレートに対応する前記登録データの識別子を、前記第２照合結果として出力する、付記１８に記載の暗号文照合システム。
（付記２０）
　前記第２照合結果生成部は、前記第２データ照合判定に対応する、前記第１データ照合結果に含まれる前記登録データの識別子を、前記第２照合結果として出力する、付記１８に記載の暗号文照合システム。
（付記２１）
　秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化部と、
　前記暗号データと公開鍵とから登録データを生成する登録データ生成部と、
　該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する記憶装置と、
　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成部と、
　前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定部と、
　ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成部と、
　前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号部と、
　前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２データ照合要求を生成する第２データ照合要求生成部と、
　前記第２データ照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定部と、
　前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成部と、
を含む、暗号文照合システム。
（付記２２）
　セキュリティパラメータから、前記秘密鍵と前記公開鍵とを生成する鍵生成部を更に含む、付記２１に記載の暗号文照合システム。
（付記２３）
　前記暗号化部は、前記秘密鍵を誤り訂正符号化して生成された誤り訂正符号と、前記秘匿対象の入力データとの排他的論理和をとって、前記暗号データを計算し、
　前記第１データ照合要求生成部は、前記照合対象の入力データと、前記乱数を誤り訂正符号化して得られる誤り訂正符号との排他的論理和をとって、前記第１データ照合要求を生成する、
付記２１又は２２に記載の暗号文照合システム。
（付記２４）
　前記第１データ照合判定部は、前記登録テンプレートの前記登録データに含まれる前記暗号データと前記第１データ照合要求との排他的論理和を誤り訂正復号して、結果が復号不可能でなかった前記暗号データに対応する識別子の集合を、前記判定結果として出力する、付記２３に記載の暗号文照合システム。
（付記２５）
　前記第１照合結果生成部は、前記ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの前記登録データに含まれる前記公開鍵との組み合わせを、前記第１照合結果として出力する、付記２４に記載の暗号文照合システム。
（付記２６）
　前記復号部は、前記第１照合結果に含まれる前記公開鍵と前記照合対象の入力データとの排他的論理和を誤り訂正復号して、前記復号結果を得る、付記２５に記載の暗号文照合システム。
（付記２７）
　前記第１照合結果生成部は、前記ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果との組み合わせを、前記第１照合結果として出力する、付記２４に記載の暗号化照合システム。
（付記２８）
　前記復号部は、前記第１照合結果に含まれる前記判定結果と前記乱数との排他的論理和を計算して、前記復号結果を得る、付記２７に記載の暗号文照合システム。
（付記２９）
　前記第２データ照合要求生成部は、前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとを暗号化して、前記第２照合要求を生成する、付記２４乃至２８のいずれか１項に記載の暗号文照合システム。
（付記３０）
　前記第２データ照合判定部は、前記第２照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとを復号して、結果が受理であった識別子の番号の集合を前記第２データ照合判定として生成する、付記２９に記載の暗号文照合システム。
（付記３１）
　前記第２照合結果生成部は、前記第２データ照合判定に対応する、前記登録テンプレートに対応する前記登録データの識別子を、前記第２照合結果として出力する、付記３０に記載の暗号文照合システム。
（付記３２）
　前記第２照合結果生成部は、前記第２データ照合判定に対応する、前記第１データ照合結果に含まれる前記登録データの識別子を、前記第２照合結果として出力する、付記３０に記載の暗号文照合システム。
（付記３３）
　付記１乃至３２のいずれか１項に記載の暗号文照合システムを備え、前記秘匿対象の入力データおよび前記照合対象の入力データが生体情報であり、前記秘匿対象の入力データと前記照合対象の入力データとが類似している否かを判定することによって生体認証を行うことを特徴とする生体認証システム。
（付記３４）
　第１のクライアントが、秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算し、前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成し、サーバが、該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶するデータ登録ステップと、
　第２のクライアントが、乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化したデータ照合要求を生成し、前記サーバが、前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記データ照合要求とを照合して、判定結果を出力し、前記判定結果に対応した前記登録テンプレートの一部または全部を含む照合結果を出力し、前記第２のクライアントが、前記照合結果からデータを復元して、復元結果を出力する、暗号文照合ステップと、
を含む、暗号文照合方法。
（付記３５）
　第１のクライアントが、秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化ステップと、
　前記第１のクライアントが、前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成ステップと、
　サーバが、該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶するステップと、
　第２のクライアントが、乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化したデータ照合要求を生成するデータ照合要求生成ステップと、
　前記サーバが、前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記データ照合要求とを照合して、判定結果を出力するデータ照合判定ステップと、
　前記サーバが、前記判定結果に対応した前記登録テンプレートの一部または全部を含む照合結果を出力する照合結果生成ステップと、
　前記第２のクライアントが、前記照合結果からデータを復元して、復元結果を出力するデータ復元ステップと、
を含む、暗号文照合方法。
（付記３６）
　第１のクライアントが、署名鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算し、前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成し、サーバが、該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する、データ登録ステップと、
　第２のクライアントが、乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成し、前記サーバが、前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力し、ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力し、前記第２のクライアントが、前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力し、前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２照合要求を生成し、前記サーバが、前記第２照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成し、前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する、暗号文照合ステップと、
を含む、暗号文照合方法。
（付記３７）
　第１のクライアントが、署名鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化ステップと、
　前記第１のクライアントが、前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成ステップと、
　サーバが、該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶するステップと、
　第２のクライアントが、乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成ステップと、
　前記サーバが、前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定ステップと、
　前記サーバが、ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成ステップと、
　前記第２のクライアントが、前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号ステップと、
　前記第２のクライアントが、前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２照合要求を生成する第２データ照合要求生成ステップと、
　前記サーバが、前記第２照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定ステップと、
　前記サーバが、前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成ステップと、
を含む、暗号文照合方法。
（付記３８）
　第１のクライアントが、秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算し、前記暗号データと公開鍵とから登録データを生成し、サーバが、該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する、データ登録ステップと、
　第２のクライアントが、乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成し、前記サーバが、前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力し、ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力し、前記第２のクライアントが、前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力し、前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２照合要求を生成し、前記サーバが、前記第２照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成し、前記第２データ照合判定に対応する、前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する、暗号文照合ステップと、
を含む、暗号文照合方法。
（付記３９）
　第１のクライアントが、秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化ステップと、
　前記第１のクライアントが、前記暗号データと公開鍵とから登録データを生成する登録データ生成ステップと、
　サーバが、該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶するステップと、
　第２のクライアントが、乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成ステップと、
　前記サーバが、前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定ステップと、
　前記サーバが、ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成ステップと、
　前記第２のクライアントが、前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号ステップと、
　前記第２のクライアントが、前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２照合要求を生成する第２データ照合要求生成ステップと、
　前記サーバが、前記第２照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定ステップと、
　前記サーバが、前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成ステップと、
を含む、暗号文照合方法。
（付記４０）
　秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化処理と、
　前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成処理と、
　該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する処理と、
　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化したデータ照合要求を生成するデータ照合要求生成処理と、
　前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記データ照合要求とを照合して、判定結果を出力するデータ照合判定処理と、
　前記判定結果に対応した前記登録テンプレートの一部または全部を含む照合結果を出力する照合結果生成処理と、
　前記照合結果からデータを復元して、復元結果を出力するデータ復元処理と、
をコンピュータに実行させる、暗号文照合プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
（付記４１）
　署名鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化処理と、
　前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成処理と、
　該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する処理と、
　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成処理と、
　前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定処理と、
　ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成処理と、
　前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号処理と、
　前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２照合要求を生成する第２データ照合要求生成処理と、
　前記第２照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定処理と、
　前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成処理と、
をコンピュータに実行させる、暗号文照合プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
（付記４２）
　秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化処理と、
　前記暗号データと公開鍵とから登録データを生成する登録データ生成処理と、
　該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する処理と、
　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成処理と、
　前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定処理と、
　ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成処理と、
　前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号処理と、
　前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２照合要求を生成する第２データ照合要求生成処理と、
　前記第２照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定処理と、
　前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成処理と、
をコンピュータに実行させる、暗号文照合プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
（付記４３）
　セキュリティパラメータから、秘密鍵と検証鍵とを生成する鍵生成部と、
　前記秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化部と、
　前記暗号データと前記検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成部と、
を有する登録データ生成装置。
（付記４４）
　付記４３に記載の登録データ生成装置で生成された前記登録データを入力として、前記登録データを一意に特定する識別子を管理する識別子管理部と、
　前記識別子と前記登録データを含む登録テンプレートを記憶する記憶部と、
を有する記憶装置。
（付記４５）
　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化したデータ照合要求を生成するデータ照合要求生成部と、
　照合結果を受信する照合結果受信部と、
　前記照合結果からデータを復元して、復元結果を出力するデータ復元部と、
を有するデータ照合要求装置。
（付記４６）
　付記４４に記載の記憶装置に記憶されている前記登録テンプレートを受信する登録データ受信部と、
　付記４５に記載のデータ照合要求装置から前記データ照合要求を受信するデータ照合要求受信部と、
　前記登録テンプレートと前記データ照合要求とを照合して、判定結果を出力するデータ照合判定部と、
　前記判定結果に対応した前記登録テンプレートの一部または全部を含む照合結果を出力する照合結果生成部と、
を有するデータ照合装置。
（付記４７）
　セキュリティパラメータから、署名鍵と検証鍵とを生成する鍵生成部と、
　前記署名鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化部と、
　前記暗号データと前記検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成部と、
を有する登録データ生成装置。
（付記４８）
　付記４７に記載の登録データ生成装置で生成された前記登録データを入力として、前記登録データを一意に特定する識別子を管理する識別子管理部と、
　前記識別子と前記登録データを含む登録テンプレートを記憶する記憶部と、
を有する記憶装置。
（付記４９）
　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成部と、
　第１照合結果を受信する第１照合結果受信部と、
　前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号部と、
　前記復号結果と前記第１照合結果に含まれるメッセージとから、第２データ照合要求を生成する第２データ照合要求生成部と、
を有するデータ照合要求装置。
（付記５０）
　付記４８に記載の記憶装置から前記登録テンプレートを受信する登録データ受信部と、
　付記４９に記載のデータ照合要求装置から前記第１データ照合要求を受信する第１データ照合要求受信部と、
　前記登録テンプレートと前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定部と、
　ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成部と、
を有する第１データ照合判定装置。
（付記５１）
　付記４８に記載の記憶装置から前記登録テンプレートを受信する登録データ受信部と、
　付記４９に記載のデータ照合要求装置から前記第２データ照合要求を受信する第２データ照合要求受信部と、
　前記第２データ照合要求と前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定部と、
　前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成部と、
を有する第２データ照合判定装置。
（付記５２）
　セキュリティパラメータから、秘密鍵と公開鍵とを生成する鍵生成部と、
　前記秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化部と、
　前記暗号データと前記検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成部と、
を有する登録データ生成装置。
（付記５３）
　付記５２に記載の登録データ生成装置で生成された前記登録データを入力として、前記登録データを一意に特定する識別子を管理する識別子管理部と、
　前記識別子と前記登録データを含む登録テンプレートを記憶する記憶部と、
を有する記憶装置。
（付記５４）
　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成部と、
　第１照合結果を受信する第１照合結果受信部と、
　前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号部と、
　前記復号結果と前記第１照合結果に含まれるメッセージとから、第２データ照合要求を生成する第２データ照合要求生成部と、
を有するデータ照合要求装置。
（付記５５）
　付記５３に記載の記憶装置から前記登録テンプレートを受信する登録データ受信部と、
　付記５４に記載のデータ照合要求装置から前記第１データ照合要求を受信する第１データ照合要求受信部と、
　前記登録テンプレートと前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定部と、
　ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成部と、
を有する第１データ照合判定装置。
（付記５６）
　付記５３に記載の記憶装置から前記登録テンプレートを受信する登録データ受信部と、
　付記５４に記載のデータ照合要求装置から前記第２データ照合要求を受信する第２データ照合要求受信部と、
　前記第２データ照合要求と前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定部と、
　前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成部と、
を有する第２データ照合判定装置。
（付記５７）
　登録データ生成装置と、記憶装置と、データ照合要求装置と、データ照合判定装置とを備える暗号文照合システムであって、
　　前記登録データ生成装置は、
　セキュリティパラメータを入力とし、秘密鍵および検証鍵を出力する鍵生成部と、
　秘匿対象の固定長の入力データと、前記秘密鍵を入力として、第１の平文を第１の鍵で暗号化した第１の暗号文と、第２の平文を第２の鍵で暗号化した第２の暗号文のビットごとの排他的論理和が、前記第１の平文と前記第２の平文のビットごとの排他的論理和を、前記第１の鍵と前記第２の鍵のビットごとの排他的論理和で暗号化した暗号文となるような、暗号文を出力する暗号化部と、
　前記検証鍵および前記秘密鍵と、前記暗号文を入力として、前記暗号化部が出力する暗号データに対応する前記秘匿対象の入力データが、前記データ照合要求装置に入力された照合対象の入力データとのハミング距離が一定数以内であることを判断するためのデータである登録データを出力する登録データ生成部とを備え、
　　前記記憶装置は、
　前記登録データ生成装置が出力した登録データを入力として、前記登録データを一意に特定する識別子を管理する識別子管理部と、
　前記識別子と、前記登録データ生成装置が出力した登録データとを含む登録テンプレートを記憶する記憶部とを備え、
　　前記データ照合要求装置は、
　前記照合対象の入力データを入力とし、前記照合対象の入力データに秘匿処理を施したデータ照合要求を出力するデータ照合要求生成部と、
　前記データ照合要求に対応して前記データ照合判定装置が生成した照合結果を受信する照合結果受信部と、
　前記照合結果を入力として、秘密鍵を復元するデータ復元部とを備え、
　　前記データ照合判定装置は、
　前記記憶装置に記憶されている登録テンプレートを受信する登録データ受信部と、
　前記データ照合要求装置から前記データ照合要求を受信するデータ照合要求受信部と、
　前記登録テンプレートと、前記データ照合要求を入力として、前記データ照合要求として秘匿されている照合データと前記暗号データとして秘匿されている登録データとの照合を行い、判定結果を出力するデータ照合判定部と、
　前記判定結果と、前記登録テンプレートを入力として、該判定結果に対応した暗号テンプレートの一部または全部、または該判定結果に対応した登録テンプレートが存在しないことを意味する記号を含む照合結果を出力する照合結果生成部とを備える
ことを特徴とした暗号文照合システム。
（付記５８） 
　付記５７に記載の暗号文照合システムであって、前記登録データ生成装置の前記暗号化部は、前記秘密鍵skと平文Zに対して、前記秘密鍵skを線形性を有する誤り訂正符号で符号化し、その符号化結果である符号語と、前記平文Zとのベクトル上の和を計算した結果を、前記暗号文として出力することを特徴とした暗号文照合システム。
（付記５９）
　付記５７に記載の暗号文照合システムであって、前記登録データ生成装置の前記暗号化部は、前記秘密鍵skと平文Zに対して、前記秘密鍵skを生成する際に利用した種seedを線形性を有する誤り訂正符号で符号化し、その符号化結果である符号語と、前記平文Zとのベクトル上の和を計算した結果を、前記暗号文として出力することを特徴とした暗号文照合システム。
（付記６０） 
　登録データ生成装置と、記憶装置と、第１データ照合要求装置と、第１データ照合判定装置と、第２データ照合要求装置と、第２データ照合判定装置とを備える暗号文照合システムであって、
　　前記登録データ生成装置は、
　セキュリティパラメータを入力とし、署名の検証鍵および署名鍵を出力する鍵生成部と、
　秘匿対象の固定長の入力データと、前記署名鍵を入力として、第１の平文を第１の鍵で暗号化した第１の暗号文と、第２の平文を第２の鍵で暗号化した第２の暗号文のビットごとの排他的論理和が、前記第１の平文と前記第２の平文のビットごとの排他的論理和を、前記第１の鍵と前記第２の鍵のビットごとの排他的論理和で暗号化した暗号文となるような、暗号文を出力する暗号化部と、
　前記検証鍵および前記署名鍵と、前記暗号文を入力として、前記暗号化部が出力する暗号データに対応する前記秘匿対象の入力データが、前記第１データ照合要求装置および前記第２データ照合要求装置に入力された照合対象の入力データとのハミング距離が一定数以内であることを判断するためのデータである登録データを出力する登録データ生成部とを備え、
　　前記記憶装置は、
　前記登録データ生成装置が出力した登録データを入力として、前記登録データを一意に特定する識別子を管理する識別子管理部と、
　前記識別子と、前記登録データ生成装置が出力した登録データを含む登録テンプレートを記憶する記憶部とを備え、
　　前記第１データ照合要求装置は、
　前記照合対象の入力データを入力とし、前記照合対象の入力データに秘匿処理を施した第１データ照合要求を出力する第１データ照合要求生成部を備え、
　　前記第１データ照合判定装置は、
　前記記憶装置に記憶されている登録テンプレートを受信する登録データ受信部と、
　前記第１データ照合要求装置から前記第１データ照合要求を受信する第１データ照合要求受信部と、
　前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求を入力として、前記第１データ照合要求として秘匿されている照合データと前記暗号データとして秘匿されている登録データとの照合を行い、判定結果を出力する第１データ照合判定部と、
　前記判定結果と、前記登録テンプレートを入力として、照合要求を一意に特定するメッセージMと、前記判定結果に対応した暗号テンプレートの一部または全部、または前記判定結果に対応した登録テンプレートが存在しないことを意味する記号を含む第１照合結果を出力する第１照合結果生成部とを備え、
　　前記第２データ照合要求装置は、
　前記第１データ照合判定装置から前記第１照合結果を受信する第１照合結果受信部と、
　前記第１照合結果と、前記照合対象の入力データを入力とし、前記第１照合結果に含まれる暗号データの復号を行い、復号結果を出力する復号部と、
　前記復号結果と、前記第１照合結果に含まれるメッセージMを入力とし、第２照合要求を生成する第２データ照合要求生成部とを備え、
　　前記第２データ照合判定装置は、
　前記記憶装置に記憶されている登録テンプレートを受信する登録データ受信部と、
　前記第２データ照合要求装置から前記第２照合要求を受信する第２データ照合要求受信部と、
　前記登録テンプレートと前記第２照合要求を入力として、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定部と、
　前記第２データ照合判定と、前記登録テンプレートを入力として、第２照合結果を出力する第２照合結果生成部とを備える
ことを特徴とした暗号文照合システム。
（付記６１） 
　付記６０に記載の暗号文照合システムであって、前記登録データ生成装置の前記暗号化部は、前記署名鍵skと平文Zに対して、前記署名鍵skを線形性を有する誤り訂正符号で符号化し、その符号化結果である符号語と、前記平文Zとのベクトル上の和を計算した結果を、前記暗号文として出力することを特徴とした暗号文照合システム。
（付記６２）
　付記６０に記載の暗号文照合システムであって、前記登録データ生成装置の前記暗号化部は、前記署名鍵skと平文Zに対して、前記署名鍵skを生成する際に利用した種seedを線形性を有する誤り訂正符号で符号化し、その符号化結果である符号語と、前記平文Zとのベクトル上の和を計算した結果を、前記暗号文として出力することを特徴とした暗号文照合システム。
（付記６３） 
　付記６１又は６２に記載の暗号文照合システムであって、
　前記第１照合結果は、前記署名鍵skの符号化結果である符号語と、前記平文Zとのベクトル上の和を計算した結果と、毎回異なる値である可能性の高い前記メッセージ nonceを含み、
　前記第２データ照合要求は、前記署名鍵skを用いて生成した前記メッセージ nonce に対する署名を含む、
　ことを特徴とした暗号文照合システム。
（付記６４）
　付記６１又は６２に記載の暗号文照合システムであって、
　前記第１照合結果は、前記署名鍵skの符号化結果である符号語と、前記平文Zとのベクトル上の和を計算した結果と、毎回異なる値である可能性の高い前記メッセージ nonceを前記検証鍵vkを用いて暗号化した暗号文を含み、
　前記第２データ照合要求は、前記署名鍵skを用いて前記暗号文を復号した結果を含む、
　ことを特徴とした暗号文照合システム。
　本発明の活用例として、生体情報を保護した認証が挙げられる。データ登録フェイズにおける秘匿対象の入力データと、暗号文照合フェイズにおける照合対象の入力データを、指紋や静脈などから取得した生体情報とする。このことで、生体情報を秘匿（暗号化）したまま、記憶装置に格納された暗号化された生体データと、データ照合要求装置（第１データ照合要求装置）から送出された暗号化された生体データが同一人物から採取したものであるか否かを、二つの入力データのハミング距離が一定数以下となるかどうかにより判定することが可能となり、認証を行うことが可能となる。生体情報は、常に安定して同一のデータが取得できるわけではないが、同じ人物から取得されるデータが類似している（ハミング距離が小さいデータが取得できる）と仮定できるため、本発明の生体認証への活用は産業上有用であると考えられる。
　１００　　登録データ生成装置
　１０１　　鍵生成部
　１０２　　暗号化部
　１０３　　登録データ生成部
　２００　　記憶装置
　２０１　　識別子管理部
　２０２　　暗号文記憶部
　３００　　データ照合要求装置
　３００Ａ　　第１データ照合要求装置
　３０１　　データ照合要求生成部
　３０１Ａ　　第１データ照合要求生成部
　３０２　　照合結果受信部
　３０３　　データ復元部
　４００　　データ照合判定装置
　４００Ａ　　第１データ照合判定装置
　４０１　　登録データ受信部
　４０１Ａ　　登録データ受信部
　４０２　　データ照合要求受信部
　４０２Ａ　　第１データ照合要求受信部
　４０３　　データ照合判定部
　４０３Ａ　　第１データ照合判定部
　４０４　　照合結果生成部
　４０４Ａ　　第１照合結果生成部
　５００　　第２データ照合要求装置
　５０１　　第１照合結果受信部
　５０２　　復号部
　５０３　　第２データ照合要求生成部
　６００　　第２データ照合判定装置
　６０１　　登録データ受信部
　６０２　　第２データ照合要求受信部
　６０３　　第２データ照合判定部
　６０４　　第２照合結果生成部
　この出願は、２０１４年１１月５日に出願された日本出願特願２０１４－２２５１０２号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (10)

  1. 　秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化部と、
    　前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成部と、
    　該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する記憶装置と、
    　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化したデータ照合要求を生成するデータ照合要求生成部と、
    　前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記データ照合要求とを照合して、判定結果を出力するデータ照合判定部と、
    　前記判定結果に対応した前記登録テンプレートの一部または全部を含む照合結果を出力する照合結果生成部と、
    　前記照合結果からデータを復元して、復元結果を出力するデータ復元部と、
    を含む、暗号文照合システム。
  2. 　署名鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化部と、
    　前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成部と、
    　該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する記憶装置と、
    　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成部と、
    　前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定部と、
    　ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成部と、
    　前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号部と、
    　前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２データ照合要求を生成する第２データ照合要求生成部と、
    　前記第２データ照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定部と、
    　前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成部と、
    を含む、暗号文照合システム。
  3. 　秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化部と、
    　前記暗号データと公開鍵とから登録データを生成する登録データ生成部と、
    　該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する記憶装置と、
    　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成部と、
    　前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定部と、
    　ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成部と、
    　前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号部と、
    　前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２データ照合要求を生成する第２データ照合要求生成部と、
    　前記第２データ照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定部と、
    　前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成部と、
    を含む、暗号文照合システム。
  4. 　請求項１乃至３のいずれか１項に記載の暗号文照合システムを備え、前記秘匿対象の入力データおよび前記照合対象の入力データが生体情報であり、前記秘匿対象の入力データと前記照合対象の入力データとが類似している否かを判定することによって生体認証を行うことを特徴とする生体認証システム。
  5. 　第１のクライアントが、秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算し、前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成し、サーバが、該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶するデータ登録ステップと、
    　第２のクライアントが、乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化したデータ照合要求を生成し、前記サーバが、前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記データ照合要求とを照合して、判定結果を出力し、前記判定結果に対応した前記登録テンプレートの一部または全部を含む照合結果を出力し、前記第２のクライアントが、前記照合結果からデータを復元して、復元結果を出力する、暗号文照合ステップと、
    を含む、暗号文照合方法。
  6. 　第１のクライアントが、署名鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算し、前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成し、サーバが、該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する、データ登録ステップと、
    　第２のクライアントが、乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成し、前記サーバが、前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力し、ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力し、前記第２のクライアントが、前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力し、前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２照合要求を生成し、前記サーバが、前記第２照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成し、前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する、暗号文照合ステップと、
    を含む、暗号文照合方法。
  7. 　第１のクライアントが、秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算し、前記暗号データと公開鍵とから登録データを生成し、サーバが、該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する、データ登録ステップと、
    　第２のクライアントが、乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成し、前記サーバが、前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力し、ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力し、前記第２のクライアントが、前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力し、前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２照合要求を生成し、前記サーバが、前記第２照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成し、前記第２データ照合判定に対応する、前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する、暗号文照合ステップと、
    を含む、暗号文照合方法。
  8. 　秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化処理と、
    　前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成処理と、
    　該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する処理と、
    　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化したデータ照合要求を生成するデータ照合要求生成処理と、
    　前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記データ照合要求とを照合して、判定結果を出力するデータ照合判定処理と、
    　前記判定結果に対応した前記登録テンプレートの一部または全部を含む照合結果を出力する照合結果生成処理と、
    　前記照合結果からデータを復元して、復元結果を出力するデータ復元処理と、
    をコンピュータに実行させる、暗号文照合プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  9. 　署名鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化処理と、
    　前記暗号データと検証鍵とから登録データを生成する登録データ生成処理と、
    　該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する処理と、
    　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成処理と、
    　前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定処理と、
    　ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成処理と、
    　前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号処理と、
    　前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２照合要求を生成する第２データ照合要求生成処理と、
    　前記第２照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定処理と、
    　前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成処理と、
    をコンピュータに実行させる、暗号文照合プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  10. 　秘密鍵を用いて秘匿対象の入力データを暗号化して、暗号データを計算する暗号化処理と、
    　前記暗号データと公開鍵とから登録データを生成する登録データ生成処理と、
    　該登録データを、当該登録データを一意に特定するための識別子とともに記憶部に登録テンプレートとして記憶する処理と、
    　乱数を用いて照合対象の入力データを暗号化した第１データ照合要求を生成する第１データ照合要求生成処理と、
    　前記記憶部に記憶された前記登録テンプレートと、前記第１データ照合要求とを照合して、判定結果を出力する第１データ照合判定処理と、
    　ランダムに選んだメッセージと、前記判定結果に対応する前記登録テンプレートの一部または全部との組み合わせを、第１照合結果として出力する第１照合結果生成処理と、
    　前記第１照合結果を復号して、復号結果を出力する復号処理と、
    　前記復号結果と前記第１照合結果に含まれる前記メッセージとから、第２照合要求を生成する第２データ照合要求生成処理と、
    　前記第２照合要求と、前記記憶部に記録されている前記登録テンプレートの前記登録データとから、第２データ照合判定を生成する第２データ照合判定処理と、
    　前記第２データ照合判定に対応する前記登録データの識別子を、第２照合結果として出力する第２照合結果生成処理と、
    をコンピュータに実行させる、暗号文照合プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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