WO2016194810A1 - 認証装置、認証システム、認証方法、およびプログラム - Google Patents

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WO2016194810A1
WO2016194810A1 PCT/JP2016/065712 JP2016065712W WO2016194810A1 WO 2016194810 A1 WO2016194810 A1 WO 2016194810A1 JP 2016065712 W JP2016065712 W JP 2016065712W WO 2016194810 A1 WO2016194810 A1 WO 2016194810A1
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WO
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authentication
value
common key
authentication device
challenge
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PCT/JP2016/065712
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English (en)
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Inventor
大 五十嵐
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3271—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using challenge-response
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30—Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/44—Program or device authentication
    • G06F21/445—Program or device authentication by mutual authentication, e.g. between devices or programs
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • G—PHYSICS
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    • G06F2221/00—Indexing scheme relating to security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F2221/21—Indexing scheme relating to G06F21/00 and subgroups addressing additional information or applications relating to security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F2221/2103—Challenge-response
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/58—Random or pseudo-random number generators
    • G06F7/588—Random number generators, i.e. based on natural stochastic processes

Definitions

  • the present invention relates to encryption technology, and more particularly, to authentication technology using encryption technology.
  • One of the authentication technologies is a challenge and response technique (Patent Document 1).
  • the device to be authenticated first sends an authentication request to the authentication device, and (2) the authentication device sends a challenge value to the device to be authenticated. (3) The device to be authenticated sends a response value to the challenge value to the authentication device. (4) The authentication device compares the challenge value with the response value, and if the response value corresponds to the challenge value, the authentication device succeeds, and if not, the authentication device fails. The authentication device sends the authentication result to the device to be authenticated.
  • the authentication device and the device to be authenticated have a master-slave relationship. After the device to be authenticated sends an authentication request to the authentication device, the authentication device sends the challenge value to the device to be authenticated. In order to send, it is necessary to perform four-stage communication for one authentication.
  • An object of the present invention is to reduce the number of communication stages in authentication by challenge and response.
  • the first authentication device and the second authentication device store the same common key.
  • the first authentication device outputs a first challenge value corresponding to the first random number together with the first authentication request
  • the second authentication device outputs a second challenge value corresponding to the second random number together with the second authentication request.
  • the second challenge value is input to the first authentication device together with the second authentication request, and the first authentication device encrypts a value corresponding to the second challenge value by the common key encryption method using the common key.
  • the obtained second response value is output.
  • a first challenge value is input to the second authentication device together with the first authentication request, and the second authentication device obtains a value corresponding to the first challenge value by using the common key by encrypting the value using the common key encryption method. Output the first response value.
  • a first response value is input to the first authentication device, and the first authentication device decrypts the first response value using the common key and a value corresponding to the first decryption result and the first challenge value. Is matched.
  • a second response value is input to the second authentication device, and the second authentication device decrypts the second response value using the common key and a value corresponding to the second decryption result and the second challenge value. Is matched.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the authentication system according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the authentication device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart for illustrating the processing of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart for illustrating the processing of the second and third embodiments.
  • 5A and 5B are conceptual diagrams for illustrating the processing of the second and third embodiments.
  • the authentication system 1 of the present embodiment includes N authentication devices 11-1 to 11-N.
  • N is an integer of 2 or more.
  • Each of the N authentication devices 11-1 to 11-N is configured to be able to communicate through a network 12 such as the Internet.
  • the authentication apparatus 11-n (where n ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ ) of the present embodiment includes a storage unit 111-n and a communication unit 112-n (input unit and output unit). ), Random number generation unit 113-n, challenge generation unit 114-n, response generation unit 115-n, decryption unit 116-n, determination unit 117-n, authentication success / failure determination unit 118-n, and control unit 119-n.
  • the authentication device 11-n is, for example, a general-purpose or dedicated device including a processor (hardware processor) such as a CPU (central processing unit) and a memory such as a random-access memory (RAM) and a read-only memory (ROM).
  • An apparatus configured by a computer executing a predetermined program.
  • the computer may include a single processor and memory, or may include a plurality of processors and memory.
  • This program may be installed in a computer, or may be recorded in a ROM or the like in advance.
  • some or all of the processing units are configured using an electronic circuit that realizes a processing function without using a program, instead of an electronic circuit (circuitry) that realizes a functional configuration by reading a program like a CPU. May be.
  • an electronic circuit constituting one device may include a plurality of CPUs.
  • the authentication device 11-n executes each process under the control of the control unit 119-n.
  • the data input to the communication unit 112-n and the data obtained by each processing unit are stored in a temporary memory (not shown) and stored in any processing unit as necessary. It is read and used.
  • the common key K of the common key cryptosystem is stored in the storage unit 111-n (FIG. 2) of each authentication device 11-n (where n ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ ).
  • the common key encryption method is not limited, and for example, AES (Advanced Encryption Standard), Camellia (registered trademark), or the like can be used.
  • the common key encryption method of this embodiment may be a stochastic encryption method or a deterministic encryption method.
  • the probabilistic encryption method is an encryption method in which the ciphertext has randomness, and a plurality of ciphertexts correspond to one plaintext, and any one of them is selected at the time of encryption.
  • An example of a probabilistic encryption scheme is AES in CBC mode.
  • the deterministic encryption method is an encryption method in which the ciphertext does not have randomness, and one ciphertext corresponds to one plaintext.
  • Each authentication device 11-n is assigned a unique identifier ID (n) (where n ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ ), and the storage unit 111-n of each authentication device 11-n. Stores all identifiers ID (1),..., ID (N).
  • ⁇ Authentication process> The authentication process of this embodiment will be described with reference to FIG.
  • one authentication device 11-n (where n ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ ) and one authentication device 11-m (where m ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ )
  • An example in which authentication processing is performed between the two will be described.
  • the authentication process may be executed in the same manner by another set of authentication devices.
  • the processes of the authentication device 11-n and the authentication device 11-m are symmetrical with each other, and either one may be performed first, but for the sake of convenience of description, the description will be made in a specific order below.
  • the random number generation unit 113-n of the authentication device 11-n generates a random number r (n) (first random number), stores it in the storage unit 111-n, and sends it to the challenge generation unit 114-n (Step S1). S113-n).
  • the random number generation unit 113-m of the authentication device 11-m generates a random number r (m) (second random number), stores it in the storage unit 111-m, and sends it to the challenge generation unit 114-m (step S1). S113-m).
  • the challenge generator 114-n generates a challenge value C (n, m) (first challenge value) corresponding to the random number r (n).
  • the challenge value C (n, m) may be the random number r (n) itself, information including the random number r (n), or a function value of the random number r (n). It may be a function value of information including random number r (n).
  • the challenge generation unit 114-n reads the identifiers ID (n) and ID (m) from the storage unit 111-n.
  • the challenge generation unit 114-n generates an authentication request Req (n, m) (first authentication request) from the authentication device 11-n to the authentication device 11-m.
  • the authentication request Req (n, m), the challenge value C (n, m), and the identifiers ID (n) and ID (m) are sent to the communication unit 112-n, and the communication unit 112-n sends the authentication request Req (
  • the challenge value C (n, m) and the identifiers ID (n) and ID (m) are output (transmitted) together with (n, m).
  • the authentication request Req (n, m) is an authentication request for requesting authentication of the authentication device 11-n by another authentication device 11-m.
  • the challenge value C (n, m) is a challenge value for authenticating the other authentication device 11-m by the authentication device 11-n (step S114-n).
  • the challenge generation unit 114-m generates a challenge value C (m, n) (second challenge value) corresponding to the random number r (m).
  • the challenge generation unit 114-m reads the identifiers ID (n) and ID (m) from the storage unit 111-m.
  • the challenge generation unit 114-m generates an authentication request Req (m, n) (second authentication request) from the authentication device 11-m to the authentication device 11-n.
  • the authentication request Req (m, n), the challenge value C (m, n), and the identifiers ID (n) and ID (m) are sent to the communication unit 112-m, and the communication unit 112-m receives the authentication request Req (
  • the challenge value C (m, n) and the identifiers ID (n) and ID (m) are output (transmitted) together with m, n).
  • the authentication request Req (m, n) is an authentication request for requesting authentication of the authentication device 11-m by another authentication device 11-n.
  • the challenge value C (m, n) is a challenge value for authenticating the other authentication device 11-n by the authentication device 11-m (step S114-m).
  • the authentication request Req (m, n), the challenge value C (m, n), and the identifiers ID (n) and ID (m) transmitted from the authentication device 11-m are the communication unit 112-n of the authentication device 11-n.
  • n is input and sent to the response generation unit 115-n (step S1151-n).
  • the response generation unit 115-n reads the identifiers ID (n) and ID (m) (referred to as “ID ′ (n) and ID ′ (m)” for convenience) from the storage unit 111-n, and stores the storage unit 111.
  • step S1153-n the response generation unit 115-n reads the common key K from the storage unit 111-n.
  • the response generation unit 115-n encrypts a value corresponding to the challenge value C (m, n) (second challenge value) using the common key K using the above-described common key cryptosystem, and transmits a response value R (m, n ) (Second response value) is obtained and output.
  • the value corresponding to the challenge value C (m, n) may be the challenge value C (m, n) itself, information including the challenge value C (m, n), or the challenge value. It may be a function value of C (m, n) or a function value of information including a challenge value C (m, n).
  • a value corresponding to such a challenge value C (m, n) is denoted as f n (C (m, n)).
  • f n C (m, n)
  • E K (f n (C (m, n)) E K (f n (C (m, n))
  • the response value R (m, n) is sent to the communication unit 112-n, and the communication unit 112-n outputs (transmits) the response value R (m, n) (step S1153-n).
  • the response generation unit 115-m transmits the identifier ID (n), ID (m) (for convenience, “ID” (n), ID ”(m)” from the storage unit 111-m.
  • Identifier ID "(n), ID” (m) read from the storage unit 111-m and identifiers ID (n), ID (m) transmitted from the authentication device 11-n are It is determined whether each is equal (step S1152-m).
  • ID (n) and ID (m) are passed, and the process proceeds to step S1153-m.
  • step S1173-m If ID "(n) .noteq.ID (n) or ID" (m) .noteq.ID (m), it is determined that the authentication has failed (step S1173-m), and the process proceeds to step S1174-m.
  • the response generation unit 115-m reads the common key K from the storage unit 111-m, and the response generation unit 115-m corresponds to the challenge value C (n, m) (first challenge value) using the common key K.
  • a response value R (n, m) (first response value) is obtained by encrypting the value to be processed by the above-described common key cryptosystem, and the value corresponding to the challenge value C (n, m) is the challenge value C.
  • (N, m) itself may be used , Information including the challenge value C (n, m), a function value of the challenge value C (n, m), or a function of information including the challenge value C (n, m) or a value.
  • the response value R (n, m) is input to the communication unit 112-n of the authentication device 11-n and sent to the decryption unit 116-n (step S1154-n).
  • the decryption unit 116-n reads the common key K from the storage unit 111-n, and decrypts the response value R (n, m) using the common key K in accordance with the common key encryption method described above.
  • D K (R (n, m)) (first decoding result) is obtained and output.
  • the decryption result D K (R (n, m)) is sent to the determination unit 117-n (step S116-n).
  • the response value R (m, n) sent from the authentication device 11-n is input to the communication unit 112-m of the authentication device 11-m and sent to the decryption unit 116-m (step S1154-m). ).
  • the decryption unit 116-m reads the common key K from the storage unit 111-m, and decrypts the response value R (m, n) using the common key K in accordance with the common key encryption method described above.
  • D K (R (m, n)) (second decoding result) is obtained and output.
  • the decryption result D K (R (m, n)) is sent to the determination unit 117-n (step S116-n).
  • D K (R (m, n)) f n (C (m, n) is satisfied.
  • D K (R (m, n)) f n (C (m, n))
  • the response value R (m, n) is generated by a legitimate device holding the common key K.
  • Step S1174-m the process proceeds to Step S1174-m, where authentication success / failure information D indicates whether the determination unit 117-m has succeeded (T) or failed (F).
  • the authentication success / failure information D (m, n) sent from the authentication device 11-m is input to the communication unit 112-n of the authentication device 11-n and sent to the authentication success / failure determination unit 118-n.
  • the authentication success / failure information D (n, m) sent from the authentication device 11-n is input to the communication unit 112-m of the authentication device 11-m and sent to the authentication success / failure determination unit 118-m.
  • the authentication devices 11-n and 11-m that are equal to each other transmit a challenge value together with the authentication request to start the authentication processing, and perform authentication processing symmetrical to each other. Therefore, the communication that each needs to perform is three stages: (1) output of an authentication request and challenge, (2) input of a corresponding response, and (3) output of an authentication result. Can be reduced.
  • the authentication system 2 of the present embodiment includes N authentication devices 21-1 to 21-N.
  • N in this embodiment is an integer of 3 or more.
  • Each of the N authentication devices 21-1 to 21-N is configured to be able to communicate through the network 12 such as the Internet.
  • the authentication device 21-n (where n ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ ) of the present embodiment includes a storage unit 111-n and a communication unit 212-n (input unit and output unit). ), Random number generation unit 113-n, challenge generation unit 214-n, response generation unit 215-n, decryption unit 216-n, determination unit 217-n, authentication success / failure determination unit 218-n, and control unit 119-n.
  • the authentication device 21-n may be a device configured by the computer described in the first embodiment executing a predetermined program, or an electronic circuit that realizes a processing function without using a program. Some or all of the processing units may be configured.
  • the authentication device 21-n executes each process under the control of the control unit 119-n.
  • the data input to the communication unit 212-n and the data obtained by each processing unit are stored in a temporary memory (not shown) and stored in any processing unit as necessary. It is read and used.
  • each authentication device 21-n (where n ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ ) is a plurality of other (N ⁇ 1) authentication devices 21-m (where m ⁇ ⁇ 1, .., N ⁇ and n ⁇ m), authentication processing similar to that of the first embodiment is performed in parallel.
  • each authentication device 21-n performs a one-to-many authentication process. Specifically, for example, each authentication device 21-n (where n ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ ) performs the following processing.
  • the random number generator 113-n of each authentication device 21-n (where n ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ ) generates a random number r (n) (first random number) and stores it in the storage unit 111-
  • the data is stored in n and sent to the challenge generation unit 214-n (step S213-n).
  • Each challenge generation unit 214-n reads identifiers ID (1),..., ID (N) from the storage unit 111-n. Further, each challenge generation unit 214-n receives authentication requests Req from the authentication device 21-n to N ⁇ 1 authentication devices 21-m (where m ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ and n ⁇ m). (N, m) (first authentication request) is generated.
  • the authentication request Req (n, m), the challenge value C (n, m), and the identifiers ID (1),..., ID (N) are sent to the communication unit 212-n, and each communication unit 212-n , Authentication request Req (n, m), challenge value C (n, m) and identifier ID (1),..., ID (N) are sent to each authentication device 21-m (where m ⁇ ⁇ 1,. .., N ⁇ and n ⁇ m).
  • the authentication request Req (n, m) is an authentication request for requesting authentication of the authentication device 21-n by a plurality of other authentication devices 21-m.
  • the challenge value C (n, m) is a challenge value for authenticating a plurality of other authentication devices 21-m by the authentication device 21-n (step S214-n).
  • the response generation unit 215-n stores the identifiers ID (1),..., ID (N) (for convenience, “ID ′ (1),..., ID ′ (N)”) from the storage unit 111-n. , ID ′ (N) read from the storage unit 111-n, and identifier ID (1) transmitted from the N ⁇ 1 authentication devices 21-m.
  • the response value R (m, n) is sent to the communication unit 212-n, and the communication unit 212-n outputs (transmits) N-1 response values R (m, n) (step S2153-n).
  • N ⁇ 1 response values R (n, m) transmitted from N ⁇ 1 authentication devices 21-m (where m ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ and n ⁇ m)
  • the data is input to the communication unit 212-n of the device 21-n and sent to the decoding unit 216-n (step S2154-n).
  • Each decryption unit 216-n reads the common key K from the storage unit 111-n, and uses the common key K to decrypt the response value R (n, m) in accordance with the above-described common key cryptosystem, and N ⁇ 1 decoding result D K (R (n, m)) (first decoding result) is obtained and output.
  • N ⁇ 1 decoding results D K (R (n, m)) are sent to the determination unit 217-n (step S216-n).
  • step S2174-n If the authentication is successful (step S2172-n), the process proceeds to step S2174-n. On the other hand, if D K (R (n, m)) ⁇ f m (C (n, m)) for any m, it is determined that the authentication has failed (step S2173-n), and the process proceeds to step S2174-n. move on.
  • step S2174-n the determination unit 217-n uses the authentication success / failure information D (n, m) ⁇ ⁇ T, F ⁇ indicating whether the authentication is successful (T) or failed (F). 218-n and the communication unit 212-n.
  • the communication unit 212-n outputs (transmits) the authentication success / failure information D (n, m) to N ⁇ 1 authentication devices 21-m (where m ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ and n ⁇ m). (Step S2174-n).
  • N-1 pieces of authentication success / failure information D (m, n) sent from N-1 pieces of authentication devices 21-m are input to the communication unit 212-n of the authentication device 21-n, and an authentication success / failure judgment unit 218- sent to n.
  • Each authentication success / failure determination unit 218-n includes authentication success / failure information D (n, m) and N ⁇ 1 D (m, n) (where m ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ and n ⁇ m).
  • step S2182-n Information to that effect is output (step S2182-n).
  • the authentication success / failure information D (n, m) and D (m, n) represents “authentication failed (F)”
  • the authentication success / failure determination unit 218-n finally performs authentication.
  • Information indicating the failure is output (step S2183-n).
  • Step S213-1, S213-2, S213-3 the authentication device 21-1 sends (Req (1,2), C (1,2) to the authentication device 21-2 and the authentication device 21-3, respectively. , ID (1), ..., ID (N)) and (Req (1, 3), C (1, 3), ID (1), ..., ID (N)).
  • step S213-2 the authentication device 21-2 sends (Req (2,1), C (2,1), ID (1),... To the authentication device 21-1 and the authentication device 21-3, respectively. .., ID (N)) and (Req (2, 3), C (2, 3), ID (1),..., ID (N)) are sent.
  • step S213-3 the authentication device 21-3 sends (Req (3,1), C (3,1), ID (1),... To the authentication device 21-1 and the authentication device 21-2, respectively. .., ID (N)) and (Req (3, 2), C (3, 2), ID (1),..., ID (N)) are sent.
  • Step S2153-1, S2155-2, S2153-3 the authentication device 21-1 sends R (2,1) and R (3,1) to the authentication device 21-2 and the authentication device 21-3, respectively. send.
  • step S2153-2 the authentication device 21-2 sends R (1,2) and R (3,2) to the authentication device 21-1 and the authentication device 21-3, respectively.
  • step S2153-3 the authentication device 21-3 sends R (2,3) and R (1,3) to the authentication device 21-1 and the authentication device 21-2, respectively.
  • Step S2174-1, S2174-2, S2174-3 the authentication device 21-1 sends D (1,2) and D (1,3) to the authentication device 21-2 and the authentication device 21-3, respectively. send.
  • step S2174-2 authentication device 21-2 sends D (2,1) and D (2,3) to authentication device 21-1 and authentication device 21-3, respectively.
  • step S2174-3 authentication apparatus 21-3 sends D (3, 1) and D (3, 2) to authentication apparatus 21-1 and authentication apparatus 21-2, respectively.
  • authentication devices 11-n and a plurality of authentication devices 11-m send challenge values together with authentication requests. Then, the authentication process is started, and mutually symmetrical authentication processes are performed in parallel. Also in this case, the communication that each needs to perform is three stages: (1) authentication request and challenge output, (2) response input corresponding thereto, and (3) authentication result output. The number of communication stages can be reduced. Furthermore, since each authentication device 11-n executes one-to-many authentication processing in parallel with the plurality of authentication devices 11-m, the authentication processing is efficiently performed with the plurality of authentication devices 11-m. be able to.
  • This embodiment is a modification of the second embodiment. Also in this embodiment, three or more authentication devices perform authentication processes that are symmetrical to each other in parallel. The difference from the second embodiment is that the common key encryption method is limited to the stochastic encryption method, and the response value R (m, n) returned from the N ⁇ 1 authentication devices 21-m to the authentication device 21-n. ) Is a point to be retried when either of them becomes the same value.
  • the authentication system 3 includes N authentication devices 21-1 to 21-N.
  • N in this embodiment is an integer of 3 or more.
  • Each of the N authentication devices 31-1 to 31-N is configured to be able to communicate through the network 12 such as the Internet.
  • the authentication apparatus 31-n (where n ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ ) of the present embodiment includes a storage unit 111-n and a communication unit 212-n (input unit and output unit). ), Random number generation unit 113-n, challenge generation unit 214-n, response generation unit 215-n, decryption unit 216-n, determination units 217-n and 317-n, authentication success / failure determination unit 218-n, and control unit 119-n.
  • the authentication device 31-n may be a device configured by the computer described in the first embodiment executing a predetermined program, or an electronic circuit that realizes a processing function without using a program. Some or all of the processing units may be configured.
  • the authentication device 31-n executes each process under the control of the control unit 119-n.
  • the data input to the communication unit 212-n and the data obtained by each processing unit are stored in a temporary memory (not shown) and stored in any processing unit as necessary. It is read and used.
  • ⁇ Pre-processing> The same as in the first embodiment.
  • the common key cryptosystem used in this embodiment is a probabilistic cryptosystem.
  • step S213-n to step S2154-n described in the second embodiment is executed.
  • the authentication device 21-n is replaced with the authentication device 31-n
  • the authentication device 21-m is replaced with the authentication device 31-m.
  • N ⁇ 1 response values R (n, m) transmitted from N ⁇ 1 authentication devices 31-m are: Also sent to the determination unit 317-n of each authentication device 31-n.
  • the determination unit 317-n has the same set SET with these N ⁇ 1 response values R (n, m) (where m ⁇ ⁇ 1,..., N ⁇ and n ⁇ m) as elements. Determine if the element is included. In other words, it is determined whether there are any of the N-1 response values R (n, m) that have the same value (step S3154-n).
  • the processing is returned to step S213-n assuming that fraud may have occurred, and the processing is restarted from the beginning (first output unit). And the second input unit are redone).
  • an upper limit of the number of redoes may be set, and the authentication process may be terminated with an error when redoing exceeds the upper limit.
  • the processes after step S216-n described in the second embodiment are executed.
  • the present invention is not limited to the embodiment described above.
  • the identifier ID (i) is sent together with the authentication request and the challenge value, but the identifier ID (i) may be omitted.
  • the processing of steps S1152-n, S1152-m, and S2152-n is omitted, and steps S1153-n, S1153-m, and S2153-n are executed after steps S1151-n, S1151-m, and S2151-n. Is done.
  • each device may exchange information via a portable recording medium.
  • the various processes described above are not only executed in time series according to the description, but may also be executed in parallel or individually as required by the processing capability of the apparatus that executes the processes. Needless to say, other modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
  • a computer-readable recording medium is a non-transitory recording medium. Examples of such a recording medium are a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, a semiconductor memory, and the like.
  • This program is distributed, for example, by selling, transferring, or lending a portable recording medium such as a DVD or CD-ROM in which the program is recorded. Furthermore, the program may be distributed by storing the program in a storage device of the server computer and transferring the program from the server computer to another computer via a network.
  • a computer that executes such a program first stores a program recorded on a portable recording medium or a program transferred from a server computer in its own storage device. When executing the process, this computer reads a program stored in its own recording device and executes a process according to the read program. As another execution form of the program, the computer may read the program directly from the portable recording medium and execute processing according to the program, and each time the program is transferred from the server computer to the computer. The processing according to the received program may be executed sequentially.
  • the above-described processing may be executed by a so-called ASP (Application Service Provider) type service that does not transfer a program from the server computer to the computer but implements a processing function only by the execution instruction and result acquisition. Good.
  • ASP Application Service Provider
  • the processing functions of the apparatus are realized by executing a predetermined program on a computer, but at least a part of these processing functions may be realized by hardware.
  • the above-described authentication technique is not, for example, an unspecified number of unreliable terminal devices, but (1) it is not completely reliable and authentication is required, and (2) the communication path is not necessarily physically secure. It is necessary to prevent impersonation, and the total number of terminal devices is a fixed number, which can be applied to technical fields (such as secret sharing and secret computation) that securely establish connections between nodes that can share a common key in advance. .

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Abstract

認証装置は、第１認証要求とともに、乱数に対応する第１チャレンジ値を出力する。また、認証装置には第２認証要求とともに、第２チャレンジ値が入力され、認証装置は、共通鍵を用いて第２チャレンジ値に対応する値を共通鍵暗号方式で暗号化して得られる第２レスポンス値を出力する。さらに、当該認証装置には第１チャレンジ値に対する第１レスポンス値が入力され、共通鍵を用いて第１レスポンス値を復号して得られる復号結果と第１チャレンジ値に対応する値とが一致するかを判定する。

Description

認証装置、認証システム、認証方法、およびプログラム
　本発明は、暗号技術に関し、特に、暗号技術を利用した認証技術に関する。
　認証技術の一つにチャレンジ・アンド・レスポンスによる手法がある（特許文献１）。従来のチャレンジ・アンド・レスポンスによる認証では、（１）まず認証を受けようとする被認証装置が認証要求を認証装置に送り、（２）認証装置はそれに対してチャレンジ値を被認証装置に送り、（３）被認証装置はこのチャレンジ値に対するレスポンス値を認証装置に送る。（４）認証装置はチャレンジ値とレスポンス値とを照合し、レスポンス値がチャレンジ値に対応するものであれば成功とし、そうでなければ失敗とする。認証装置は認証結果を被認証装置に送る。
特開２０１４－１３４８７８号公報
　従来のチャレンジ・アンド・レスポンスによる認証では、認証装置と被認証装置とに主従関係があり、被認証装置が認証要求を認証装置に送ってから認証装置がそれに対してチャレンジ値を被認証装置に送るため、１つの認証のために４段の通信を行う必要がある。
　本発明の課題は、チャレンジ・アンド・レスポンスによる認証での通信段数を削減することである。
　第１認証装置および第２認証装置が同一の共通鍵を格納する。第１認証装置は、第１認証要求とともに、第１乱数に対応する第１チャレンジ値を出力し、第２認証装置は、第２認証要求とともに、第２乱数に対応する第２チャレンジ値を出力する。
　第１認証装置には当該第２認証要求とともに当該第２チャレンジ値が入力され、第１認証装置は、上記共通鍵を用いて第２チャレンジ値に対応する値を共通鍵暗号方式で暗号化して得られる第２レスポンス値を出力する。第２認証装置には当該第１認証要求とともに第１チャレンジ値が入力され、第２認証装置は、上記共通鍵を用いて第１チャレンジ値に対応する値を共通鍵暗号方式で暗号化して得られる第１レスポンス値を出力する。
　第１認証装置には第１レスポンス値が入力され、当該第１認証装置は、上記共通鍵を用いて第１レスポンス値を復号して得られる第１復号結果と第１チャレンジ値に対応する値とが一致するかを判定する。第２認証装置には第２レスポンス値が入力され、当該第２認証装置は、上記共通鍵を用いて第２レスポンス値を復号して得られる第２復号結果と第２チャレンジ値に対応する値とが一致するかを判定する。
　本発明では、第１認証装置および第２認証装置に主従関係がなく、互いに認証要求とチャレンジ値とを同時に送るため、通信の段数を削減できる。
図１は、実施形態の認証システムの機能構成を例示したブロック図である。 図２は、実施形態の認証装置の機能構成を例示したブロック図である。 図３は、第１実施形態の処理を例示するためのフロー図である。 図４は、第２，３実施形態の処理を例示するためのフロー図である。 図５Ａおよび図５Ｂは、第２，３実施形態の処理を例示するための概念図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
　［第１実施形態］
　まず、第１実施形態を説明する。
　＜構成＞
　図１に例示するように、本形態の認証システム１はＮ個の認証装置１１－１～１１－Ｎを有する。本形態のＮは２以上の整数である。Ｎ個の認証装置１１－１～１１－Ｎは、それぞれインターネット等のネットワーク１２を通じて通信可能に構成されている。
　図２に例示するように、本形態の認証装置１１－ｎ（ただし、ｎ∈｛１，・・・，Ｎ｝）は、記憶部１１１－ｎ、通信部１１２－ｎ（入力部および出力部）、乱数生成部１１３－ｎ、チャレンジ生成部１１４－ｎ、レスポンス生成部１１５－ｎ、復号部１１６－ｎ、判定部１１７－ｎ、認証成否判定部１１８－ｎ、および制御部１１９－ｎを有する。認証装置１１－ｎは、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）等のプロセッサ（ハードウェア・プロセッサ）およびＲＡＭ（random-access memory）・ＲＯＭ（read-only memory）等のメモリ等を備える汎用または専用のコンピュータが所定のプログラムを実行することで構成される装置である。このコンピュータは１個のプロセッサやメモリを備えていてもよいし、複数個のプロセッサやメモリを備えていてもよい。このプログラムはコンピュータにインストールされてもよいし、予めＲＯＭ等に記録されていてもよい。また、ＣＰＵのようにプログラムが読み込まれることで機能構成を実現する電子回路（circuitry）ではなく、プログラムを用いることなく処理機能を実現する電子回路を用いて一部またはすべての処理部が構成されてもよい。また、１個の装置を構成する電子回路が複数のＣＰＵを含んでいてもよい。認証装置１１－ｎは、制御部１１９－ｎの制御のもとで各処理を実行する。また、以下では説明を省略するが、通信部１１２－ｎに入力されたデータおよび各処理部で得られたデータは図示していない一時メモリに格納され、必要に応じて何れかの処理部に読み込まれて利用される。
　＜事前処理＞
　事前処理として、各認証装置１１－ｎ（ただし、ｎ∈｛１，・・・，Ｎ｝）の記憶部１１１－ｎ（図２）に共通鍵暗号方式の共通鍵Ｋが格納される。この共通鍵暗号方式に限定はなく、例えば、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）やCamellia（登録商標）等を利用できる。本形態の共通鍵暗号方式は、確率的暗号方式であってもよいし、確定的暗号方式であってもよい。確率的暗号方式は、暗号文がランダム性を持つ暗号方式であり、一つの平文に複数個の暗号文が対応し、暗号化の際にそれらの何れかが選択される方式である。確率的暗号方式の一例はＣＢＣモードのＡＥＳである。確定的暗号方式は、暗号文がランダム性を持たない暗号方式であり、一つの平文に一つの暗号文が対応する方式である。また、各認証装置１１－ｎには固有な識別子ＩＤ（ｎ）（ただし、ｎ∈｛１，・・・，Ｎ｝）が割り当てられており、各認証装置１１－ｎの記憶部１１１－ｎにはすべての識別子ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ）が格納される。
　＜認証処理＞
　図３を用いて本形態の認証処理を説明する。以下では、１個の認証装置１１－ｎ（ただし、ｎ∈｛１，・・・，Ｎ｝）と１個の認証装置１１－ｍ（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝）との間で認証処理が行われる例を説明する。ただし、他の認証装置の組が同じように認証処理を実行してもよい。また、認証装置１１－ｎおよび認証装置１１－ｍの処理は互いに対称であり、いずれが先に処理を行ってよいが、以下では説明の便宜上、特定の順序で説明を行う。
　認証装置１１－ｎの乱数生成部１１３－ｎは、乱数ｒ（ｎ）（第１乱数）を生成し、それを記憶部１１１－ｎに格納するとともに、チャレンジ生成部１１４－ｎに送る（ステップＳ１１３－ｎ）。
　認証装置１１－ｍの乱数生成部１１３－ｍは、乱数ｒ（ｍ）（第２乱数）を生成し、それを記憶部１１１－ｍに格納するとともに、チャレンジ生成部１１４－ｍに送る（ステップＳ１１３－ｍ）。
　チャレンジ生成部１１４－ｎは、乱数ｒ（ｎ）に対応するチャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）（第１チャレンジ値）を生成する。チャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）は、乱数ｒ（ｎ）そのものであってもよいし、乱数ｒ（ｎ）を含む情報であってもよいし、乱数ｒ（ｎ）の関数値であってもよいし、乱数ｒ（ｎ）を含む情報の関数値であってもよい。このようなチャレンジ値をＣ（ｎ，ｍ）＝ｇｎ（ｒ（ｎ））と表記する。またチャレンジ生成部１１４－ｎは、記憶部１１１－ｎから識別子ＩＤ（ｎ），ＩＤ（ｍ）を読み込む。さらにチャレンジ生成部１１４－ｎは、認証装置１１－ｎから認証装置１１－ｍへの認証要求Ｒｅｑ（ｎ，ｍ）（第１認証要求）を生成する。認証要求Ｒｅｑ（ｎ，ｍ）、チャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）、および識別子ＩＤ（ｎ），ＩＤ（ｍ）は通信部１１２－ｎに送られ、通信部１１２－ｎは、認証要求Ｒｅｑ（ｎ，ｍ）とともに、チャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）および識別子ＩＤ（ｎ），ＩＤ（ｍ）を出力（送信）する。なお、認証要求Ｒｅｑ（ｎ，ｍ）は、他の認証装置１１－ｍによる認証装置１１－ｎの認証を要求するための認証要求である。チャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）は、認証装置１１－ｎによる他の認証装置１１－ｍの認証のためのチャレンジ値である（ステップＳ１１４－ｎ）。
　チャレンジ生成部１１４－ｍは、乱数ｒ（ｍ）に対応するチャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）（第２チャレンジ値）を生成する。チャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）は、乱数ｒ（ｍ）そのものであってもよいし、乱数ｒ（ｍ）を含む情報であってもよいし、乱数ｒ（ｍ）の関数値であってもよいし、乱数ｒ（ｍ）を含む情報の関数値であってもよい。このようなチャレンジ値をＣ（ｍ，ｎ）＝ｇｍ（ｒ（ｍ））と表記する。またチャレンジ生成部１１４－ｍは、記憶部１１１－ｍから識別子ＩＤ（ｎ），ＩＤ（ｍ）を読み込む。さらにチャレンジ生成部１１４－ｍは、認証装置１１－ｍから認証装置１１－ｎへの認証要求Ｒｅｑ（ｍ，ｎ）（第２認証要求）を生成する。認証要求Ｒｅｑ（ｍ，ｎ）、チャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）、および識別子ＩＤ（ｎ），ＩＤ（ｍ）は通信部１１２－ｍに送られ、通信部１１２－ｍは、認証要求Ｒｅｑ（ｍ，ｎ）とともに、チャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）および識別子ＩＤ（ｎ），ＩＤ（ｍ）を出力（送信）する。なお、認証要求Ｒｅｑ（ｍ，ｎ）は、他の認証装置１１－ｎによる認証装置１１－ｍの認証を要求するための認証要求である。チャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）は、認証装置１１－ｍによる他の認証装置１１－ｎの認証のためのチャレンジ値である（ステップＳ１１４－ｍ）。
　認証装置１１－ｍから送信された認証要求Ｒｅｑ（ｍ，ｎ）、チャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）、および識別子ＩＤ（ｎ），ＩＤ（ｍ）は、認証装置１１－ｎの通信部１１２－ｎに入力され、レスポンス生成部１１５－ｎに送られる（ステップＳ１１５１－ｎ）。レスポンス生成部１１５－ｎは、記憶部１１１－ｎから識別子ＩＤ（ｎ），ＩＤ（ｍ）（便宜上、「ＩＤ’（ｎ），ＩＤ’（ｍ）」と表記する）を読み込み、記憶部１１１－ｎから読み込んだ識別子ＩＤ’（ｎ），ＩＤ’（ｍ）と、認証装置１１－ｍから送信された識別子ＩＤ（ｎ），ＩＤ（ｍ）とが、それぞれ等しいかが判定される（ステップＳ１１５２－ｎ）。ここでＩＤ’（ｎ）＝ＩＤ（ｎ）かつＩＤ’（ｍ）＝ＩＤ（ｍ）であれば、ＩＤ（ｎ），ＩＤ（ｍ）が合格であるとしてステップＳ１１５３－ｎに進む。一方、ＩＤ’（ｎ）≠ＩＤ（ｎ）またはＩＤ’（ｍ）≠ＩＤ（ｍ）であれば、認証が失敗であるとして（ステップＳ１１７３－ｎ）、ステップＳ１１７４－ｎに進む。ステップＳ１１５３－ｎでは、レスポンス生成部１１５－ｎが記憶部１１１－ｎから共通鍵Ｋを読み込む。レスポンス生成部１１５－ｎは、共通鍵Ｋを用いてチャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）（第２チャレンジ値）に対応する値を前述の共通鍵暗号方式で暗号化してレスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）（第２レスポンス値）を得て出力する。チャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）に対応する値は、チャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）そのものであってもよいし、チャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）を含む情報であってもよいし、チャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）の関数値であってもよいし、チャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）を含む情報の関数値であってもよい。このようなチャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）に対応する値をｆｎ（Ｃ（ｍ，ｎ））と表記する。共通鍵Ｋを用いてｆｎ（Ｃ（ｍ，ｎ））を前述の共通鍵暗号方式で暗号化して得られる暗号文をＥＫ（ｆｎ（Ｃ（ｍ，ｎ）））と表記すると、Ｒ（ｍ，ｎ）＝ＥＫ（ｆｎ（Ｃ（ｍ，ｎ）））となる。レスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）は通信部１１２－ｎに送られ、通信部１１２－ｎはレスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）を出力（送信）する（ステップＳ１１５３－ｎ）。
　同様に認証装置１１－ｍでも、レスポンス生成部１１５－ｍが、記憶部１１１－ｍから識別子ＩＤ（ｎ），ＩＤ（ｍ）（便宜上、「ＩＤ”（ｎ），ＩＤ”（ｍ）」と表記する）を読み込み、記憶部１１１－ｍから読み込んだ識別子ＩＤ”（ｎ），ＩＤ”（ｍ）と、認証装置１１－ｎから送信された識別子ＩＤ（ｎ），ＩＤ（ｍ）とが、それぞれ等しいかが判定される（ステップＳ１１５２－ｍ）。ここでＩＤ’（ｎ）＝ＩＤ（ｎ）かつＩＤ”（ｍ）＝ＩＤ（ｍ）であれば、ＩＤ（ｎ），ＩＤ（ｍ）が合格であるとしてステップＳ１１５３－ｍに進む。一方、ＩＤ”（ｎ）≠ＩＤ（ｎ）またはＩＤ”（ｍ）≠ＩＤ（ｍ）であれば、認証が失敗であるとして（ステップＳ１１７３－ｍ）、ステップＳ１１７４－ｍに進む。ステップＳ１１５３－ｍでは、レスポンス生成部１１５－ｍが記憶部１１１－ｍから共通鍵Ｋを読み込む。レスポンス生成部１１５－ｍは、共通鍵Ｋを用いてチャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）（第１チャレンジ値）に対応する値を前述の共通鍵暗号方式で暗号化してレスポンス値Ｒ（ｎ，ｍ）（第１レスポンス値）を得て出力する。チャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）に対応する値は、チャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）そのものであってもよいし、チャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）を含む情報であってもよいし、チャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）の関数値であってもよいし、チャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）を含む情報の関数値であってもよい。このようなチャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）に対応する値をｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ））と表記する。共通鍵Ｋを用いてｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ））を前述の共通鍵暗号方式で暗号化して得られる暗号文をＥＫ（ｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ）））と表記すると、Ｒ（ｎ，ｍ）＝ＥＫ（ｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ）））となる。レスポンス値Ｒ（ｎ，ｍ）は通信部１１２－ｍに送られ、通信部１１２－ｍはレスポンス値Ｒ（ｎ，ｍ）を出力（送信）する（ステップＳ１１５３－ｍ）。
　レスポンス値Ｒ（ｎ，ｍ）は、認証装置１１－ｎの通信部１１２－ｎに入力され、復号部１１６－ｎに送られる（ステップＳ１１５４－ｎ）。復号部１１６－ｎは、記憶部１１１－ｎから共通鍵Ｋを読み込み、当該共通鍵Ｋを用い、前述の共通鍵暗号方式に則って、レスポンス値Ｒ（ｎ，ｍ）を復号して復号結果ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））（第１復号結果）を得て出力する。復号結果ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））は判定部１１７－ｎに送られる（ステップＳ１１６－ｎ）。判定部１１７－ｎは、記憶部１１１－ｎから乱数ｒ（ｎ）を読み込み、復号結果ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））がＣ（ｎ，ｍ）＝ｇｎ（ｒ（ｎ））に対応する値ｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ））と一致するか（すなわち、ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））＝ｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ））を満たすか）を判定する。例えば、ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））＝Ｃ（ｎ，ｍ）であるかが判定される（ステップＳ１１７１－ｎ）。ここで、レスポンス値Ｒ（ｎ，ｍ）が共通鍵Ｋを用いて正しく生成されたのであれば、ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））＝ｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ）を満たす。一方、共通鍵Ｋを用いることなくＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））＝ｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ）を満たすレスポンス値Ｒ（ｎ，ｍ）を生成できる確率は無視できるほど小さい。そのため、ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））＝ｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ）を満たすか否かによって、レスポンス値Ｒ（ｎ，ｍ）が共通鍵Ｋを保持する正当な装置によって生成されたかを判定できる。これに基づき、ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））＝ｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ））であれば、認証が成功であるとして（ステップＳ１１７２－ｎ）、ステップＳ１１７４－ｎに進む。一方、ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））≠ｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ））であれば、認証が失敗であるとして（ステップＳ１１７３－ｎ）、ステップＳ１１７４－ｎに進む。ステップＳ１１７４－ｎでは、判定部１１７－ｎが、認証が成功したか（Ｔ）、失敗したか（Ｆ）を表す認証成否情報Ｄ（ｎ，ｍ）∈｛Ｔ，Ｆ｝を認証成否判定部１１８－ｎおよび通信部１１２－ｎに送る。通信部１１２－ｎは認証成否情報Ｄ（ｎ，ｍ）を出力（送信）する（ステップＳ１１７４－ｎ）。
　同様に、認証装置１１－ｎから送られたレスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）は、認証装置１１－ｍの通信部１１２－ｍに入力され、復号部１１６－ｍに送られる（ステップＳ１１５４－ｍ）。復号部１１６－ｍは、記憶部１１１－ｍから共通鍵Ｋを読み込み、当該共通鍵Ｋを用い、前述の共通鍵暗号方式に則って、レスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）を復号して復号結果ＤＫ（Ｒ（ｍ，ｎ））（第２復号結果）を得て出力する。復号結果ＤＫ（Ｒ（ｍ，ｎ））は判定部１１７－ｎに送られる（ステップＳ１１６－ｎ）。判定部１１７－ｎは、記憶部１１１－ｎから乱数ｒ（ｍ）を読み込み、復号結果ＤＫ（Ｒ（ｍ，ｎ））がＣ（ｍ，ｎ）＝ｇｍ（ｒ（ｍ））に対応する値ｆｎ（Ｃ（ｍ，ｎ））と一致するか（すなわち、ＤＫ（Ｒ（ｍ，ｎ））＝ｆｎ（Ｃ（ｍ，ｎ））を満たすか）を判定する。例えば、ＤＫ（Ｒ（ｍ，ｎ））＝Ｃ（ｍ，ｎ）であるかが判定される（ステップＳ１１７１－ｍ）。ここで、レスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）が共通鍵Ｋを用いて正しく生成されたのであれば、ＤＫ（Ｒ（ｍ，ｎ））＝ｆｎ（Ｃ（ｍ，ｎ）を満たす。一方、共通鍵Ｋを用いることなくＤＫ（Ｒ（ｍ，ｎ））＝ｆｎ（Ｃ（ｍ，ｎ））を満たすレスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）を生成できる確率は無視できるほど小さい。そのため、ＤＫ（Ｒ（ｍ，ｎ））＝ｆｎ（Ｃ（ｍ，ｎ））を満たすか否かによって、レスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）が共通鍵Ｋを保持する正当な装置によって生成されたかを判定できる。これに基づき、ＤＫ（Ｒ（ｍ，ｎ））＝ｆｎ（Ｃ（ｍ，ｎ））であれば、認証が成功であるとして（ステップＳ１１７２－ｍ）、ステップＳ１１７４－ｍに進む。一方、ＤＫ（Ｒ（ｍ，ｎ））≠ｆｎ（Ｃ（ｍ，ｎ））であれば、認証が失敗であるとして（ステップＳ１１７３－ｍ）、ステップＳ１１７４－ｍに進む。ステップＳ１１７４－ｍでは、判定部１１７－ｍが、認証が成功したか（Ｔ）、失敗したか（Ｆ）を表す認証成否情報Ｄ（ｍ，ｎ）∈｛Ｔ，Ｆ｝を認証成否判定部１１８－ｍおよび通信部１１２－ｍに送る。通信部１１２－ｍは認証成否情報Ｄ（ｍ，ｎ）を出力（送信）する（ステップＳ１１７４－ｍ）。
　認証装置１１－ｍから送られた認証成否情報Ｄ（ｍ，ｎ）は認証装置１１－ｎの通信部１１２－ｎに入力され、認証成否判定部１１８－ｎに送られる。認証成否判定部１１８－ｎは、認証成否情報Ｄ（ｎ，ｍ）およびＤ（ｍ，ｎ）が「認証が成功したこと（Ｔ）」を表すかを判定する（ステップＳ１１８１－ｎ）。これらすべてが「認証が成功したこと（Ｔ）」を表す場合（Ｄ（ｎ，ｍ）＝Ｄ（ｍ，ｎ）＝Ｔ）、認証成否判定部１１８－ｎは、最終的に認証が成功した旨の情報を出力する（ステップＳ１１８２－ｎ）。一方、認証成否情報Ｄ（ｎ，ｍ）およびＤ（ｍ，ｎ）の少なくとも一方が「認証が失敗したこと（Ｆ）」を表す場合（Ｄ（ｎ，ｍ）＝ＦまたはＤ（ｍ，ｎ）＝Ｆ）、認証成否判定部１１８－ｎは、最終的に認証が失敗した旨の情報を出力する（ステップＳ１１８３－ｎ）。
　同様に、認証装置１１－ｎから送られた認証成否情報Ｄ（ｎ，ｍ）は認証装置１１－ｍの通信部１１２－ｍに入力され、認証成否判定部１１８－ｍに送られる。認証成否判定部１１８－ｍは、認証成否情報Ｄ（ｎ，ｍ）およびＤ（ｍ，ｎ）が「認証が成功したこと（Ｔ）」を表すかを判定する（ステップＳ１１８１－ｍ）。これらすべてが「認証が成功したこと（Ｔ）」を表す場合（Ｄ（ｎ，ｍ）＝Ｄ（ｍ，ｎ）＝Ｔ）、認証成否判定部１１８－ｍは、最終的に認証が成功した旨の情報を出力する（ステップＳ１１８２－ｍ）。一方、認証成否情報Ｄ（ｎ，ｍ）およびＤ（ｍ，ｎ）の少なくとも一方が「認証が失敗したこと（Ｆ）」を表す場合（Ｄ（ｎ，ｍ）＝ＦまたはＤ（ｍ，ｎ）＝Ｆ）、認証成否判定部１１８－ｍは、最終的に認証が失敗した旨の情報を出力する（ステップＳ１１８３－ｍ）。
　＜本形態の特徴＞
　本形態では、互いに対等な認証装置１１－ｎと認証装置１１－ｍとが、認証要求とともにチャレンジ値を送信して認証処理を開始し、互いに対称な認証処理を行う。そのため、それぞれが行う必要がある通信は、（１）認証要求およびチャレンジの出力、（２）それに対応するレスポンスの入力、および（３）認証結果の出力の３段であり、従来よりも通信段数を削減できる。
　また本形態では、すべての認証成否情報が「認証が成功したこと」を表す場合に最終的に認証が成功したとし、それ以外のときに最終的に認証が失敗したとする。これにより、通信相手の認証装置が正当であることを互いに確認できる。
　［第２実施形態］
　第２実施形態では、３個以上の認証装置が互いに対称な認証処理を並行に行う。以下では、これまでに説明した事項との相違点を中心に説明し、既に説明した事項については同じ参照番号を流用して説明を簡略化する。
　＜構成＞
　図１に例示するように、本形態の認証システム２はＮ個の認証装置２１－１～２１－Ｎを有する。本形態のＮは３以上の整数である。Ｎ個の認証装置２１－１～２１－Ｎは、それぞれインターネット等のネットワーク１２を通じて通信可能に構成されている。
　図２に例示するように、本形態の認証装置２１－ｎ（ただし、ｎ∈｛１，・・・，Ｎ｝）は、記憶部１１１－ｎ、通信部２１２－ｎ（入力部および出力部）、乱数生成部１１３－ｎ、チャレンジ生成部２１４－ｎ、レスポンス生成部２１５－ｎ、復号部２１６－ｎ、判定部２１７－ｎ、認証成否判定部２１８－ｎ、および制御部１１９－ｎを有する。認証装置２１－ｎは、第１実施形態で説明したコンピュータが所定のプログラムを実行することで構成される装置であってもよいし、プログラムを用いることなく処理機能を実現する電子回路を用いて一部またはすべての処理部が構成されてもよい。認証装置２１－ｎは、制御部１１９－ｎの制御のもとで各処理を実行する。また、以下では説明を省略するが、通信部２１２－ｎに入力されたデータおよび各処理部で得られたデータは図示していない一時メモリに格納され、必要に応じて何れかの処理部に読み込まれて利用される。
　＜事前処理＞
　第１実施形態と同じである。
　＜認証処理＞
　図４を用いて本形態の認証処理を説明する。本形態では、各認証装置２１－ｎ（ただし、ｎ∈｛１，・・・，Ｎ｝）がその他の複数個（Ｎ－１個）の認証装置２１－ｍ（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝かつｎ≠ｍ）との間で第１実施形態と同様な認証処理を並行に行う。ただし、第１実施形態では１対１の認証処理であったのに対し、本形態では、各認証装置２１－ｎが１対多の認証処理を行う。具体的には、例えば、各認証装置２１－ｎ（ただし、ｎ∈｛１，・・・，Ｎ｝）が以下の処理を行う。
　各認証装置２１－ｎ（ただし、ｎ∈｛１，・・・，Ｎ｝）の乱数生成部１１３－ｎは、乱数ｒ（ｎ）（第１乱数）を生成し、それを記憶部１１１－ｎに格納するとともに、チャレンジ生成部２１４－ｎに送る（ステップＳ２１３－ｎ）。
　各チャレンジ生成部２１４－ｎは、乱数ｒ（ｎ）に対応するＮ－１個のチャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）＝ｇｎ（ｒ（ｎ））（第１チャレンジ値）（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝かつｎ≠ｍ）を生成する。ただし、各ｍに対応するチャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）は互いに同一であってもよいし、そうでなくてもよい。また各チャレンジ生成部２１４－ｎは、記憶部１１１－ｎから識別子ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ）を読み込む。さらに各チャレンジ生成部２１４－ｎは、認証装置２１－ｎからＮ－１個の認証装置２１－ｍ（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝かつｎ≠ｍ）への認証要求Ｒｅｑ（ｎ，ｍ）（第１認証要求）を生成する。認証要求Ｒｅｑ（ｎ，ｍ）、チャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）、および識別子ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ）は通信部２１２－ｎに送られ、各通信部２１２－ｎは、認証要求Ｒｅｑ（ｎ，ｍ）とともに、チャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）および識別子ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ）を各認証装置２１－ｍ（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝かつｎ≠ｍ）に出力（送信）する。なお、認証要求Ｒｅｑ（ｎ，ｍ）は、複数個の他の認証装置２１－ｍによる認証装置２１－ｎの認証を要求するための認証要求である。チャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）は、認証装置２１－ｎによる複数個の他の認証装置２１－ｍの認証のためのチャレンジ値である（ステップＳ２１４－ｎ）。
　Ｎ－１個の認証装置２１－ｍ（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝かつｎ≠ｍ）から送信された認証要求Ｒｅｑ（ｍ，ｎ）、チャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）、および識別子ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ）は、各認証装置２１－ｎの通信部２１２－ｎに入力され、レスポンス生成部２１５－ｎに送られる（ステップＳ２１５１－ｎ）。レスポンス生成部２１５－ｎは、記憶部１１１－ｎから識別子ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ）（便宜上、「ＩＤ’（１），・・・，ＩＤ’（Ｎ）」と表記する）を読み込み、記憶部１１１－ｎから読み込んだ識別子ＩＤ’（１），・・・，ＩＤ’（Ｎ）と、Ｎ－１個の認証装置２１－ｍから送信された識別子ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ）とが、それぞれ等しいかが判定される（ステップＳ２１５２－ｎ）。ここで、すべてのｉ∈｛１，・・・，Ｎ｝についてＩＤ’（ｉ）＝ＩＤ（ｉ）であれば、ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ）が合格であるとしてステップＳ２１５３－ｎに進む。一方、何れかのｉについてＩＤ’（ｉ）≠ＩＤ（ｉ）であれば、認証が失敗であるとして（ステップＳ２１７３－ｎ）、ステップＳ２１７４－ｎに進む。ステップＳ２１５３－ｎでは、レスポンス生成部２１５－ｎが記憶部１１１－ｎから共通鍵Ｋを読み込む。レスポンス生成部２１５－ｎは、共通鍵Ｋを用いてＮ－１個のチャレンジ値Ｃ（ｍ，ｎ）（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝かつｎ≠ｍ）（第２チャレンジ値）のそれぞれに対応する値ｆｎ（Ｃ（ｍ，ｎ））を前述の共通鍵暗号方式で暗号化してＮ－１個のレスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）＝ＥＫ（ｆｎ（Ｃ（ｍ，ｎ）））（第２レスポンス値）を得て出力する。レスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）は通信部２１２－ｎに送られ、通信部２１２－ｎはＮ－１個のレスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）を出力（送信）する（ステップＳ２１５３－ｎ）。
　Ｎ－１個の認証装置２１－ｍ（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝かつｎ≠ｍ）から送信されたＮ－１個のレスポンス値Ｒ（ｎ，ｍ）は、各認証装置２１－ｎの通信部２１２－ｎに入力され、復号部２１６－ｎに送られる（ステップＳ２１５４－ｎ）。各復号部２１６－ｎは、記憶部１１１－ｎから共通鍵Ｋを読み込み、当該共通鍵Ｋを用い、前述の共通鍵暗号方式に則って、レスポンス値Ｒ（ｎ，ｍ）を復号してＮ－１個の復号結果ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））（第１復号結果）を得て出力する。Ｎ－１個の復号結果ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））は判定部２１７－ｎに送られる（ステップＳ２１６－ｎ）。判定部２１７－ｎは、記憶部１１１－ｎから乱数ｒ（ｎ）を読み込み、各復号結果ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））がＣ（ｎ，ｍ）＝ｇｎ（ｒ（ｎ））に対応する値ｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ））と一致するか（すなわち、ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））＝ｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ））を満たすか）を判定する。例えば、ＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））＝Ｃ（ｎ，ｍ）を満たすかが判定される（ステップＳ２１７１－ｎ）。ここで、すべてのｍ（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝かつｎ≠ｍ）についてＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））＝ｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ））であれば、認証が成功であるとして（ステップＳ２１７２－ｎ）、ステップＳ２１７４－ｎに進む。一方、何れかのｍについてＤＫ（Ｒ（ｎ，ｍ））≠ｆｍ（Ｃ（ｎ，ｍ））であれば、認証が失敗であるとして（ステップＳ２１７３－ｎ）、ステップＳ２１７４－ｎに進む。ステップＳ２１７４－ｎでは、判定部２１７－ｎが、認証が成功したか（Ｔ）、失敗したか（Ｆ）を表す認証成否情報Ｄ（ｎ，ｍ）∈｛Ｔ，Ｆ｝を認証成否判定部２１８－ｎおよび通信部２１２－ｎに送る。通信部２１２－ｎは、認証成否情報Ｄ（ｎ，ｍ）をＮ－１個の認証装置２１－ｍ（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝かつｎ≠ｍ）に出力（送信）する（ステップＳ２１７４－ｎ）。
　Ｎ－１個の認証装置２１－ｍから送られたＮ－１個の認証成否情報Ｄ（ｍ，ｎ）は認証装置２１－ｎの通信部２１２－ｎに入力され、認証成否判定部２１８－ｎに送られる。各認証成否判定部２１８－ｎは、認証成否情報Ｄ（ｎ，ｍ）およびＮ－１個のＤ（ｍ，ｎ）（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝かつｎ≠ｍ）が「認証が成功したこと（Ｔ）」を表すかを判定する（ステップＳ２１８１－ｎ）。これらすべてが「認証が成功したこと（Ｔ）」を表す場合（Ｄ（ｎ，ｍ）＝Ｄ（ｍ，ｎ）＝Ｔ）、認証成否判定部２１８－ｎは、最終的に認証が成功した旨の情報を出力する（ステップＳ２１８２－ｎ）。一方、何れかの認証成否情報Ｄ（ｎ，ｍ）およびＤ（ｍ，ｎ）が「認証が失敗したこと（Ｆ）」を表す場合、認証成否判定部２１８－ｎは、最終的に認証が失敗した旨の情報を出力する（ステップＳ２１８３－ｎ）。
　＜Ｎ＝３の例＞
　図５Ａおよび図５Ｂを用いて、Ｎ＝３の場合の認証装置２１－１～２１－３間での情報のやり取りを例示する。
　≪ステップＳ２１３－１、Ｓ２１３－２、Ｓ２１３－３≫
　図５Ａに例示するように、ステップＳ２１３－１では、認証装置２１－１が、認証装置２１－２および認証装置２１－３に対し、それぞれ（Ｒｅｑ（１，２），Ｃ（１，２），ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ））および（Ｒｅｑ（１，３），Ｃ（１，３），ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ））を送る。ステップＳ２１３－２では、認証装置２１－２が、認証装置２１－１および認証装置２１－３に対し、それぞれ（Ｒｅｑ（２，１），Ｃ（２，１），ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ））および（Ｒｅｑ（２，３），Ｃ（２，３），ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ））を送る。ステップＳ２１３－３では、認証装置２１－３が、認証装置２１－１および認証装置２１－２に対し、それぞれ（Ｒｅｑ（３，１），Ｃ（３，１），ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ））および（Ｒｅｑ（３，２），Ｃ（３，２），ＩＤ（１），・・・，ＩＤ（Ｎ））を送る。
　≪ステップＳ２１５３－１、Ｓ２１５３－２、Ｓ２１５３－３≫
　図５Ｂに例示するように、ステップＳ２１５３－１では、認証装置２１－１が、認証装置２１－２および認証装置２１－３に対し、それぞれＲ（２，１）およびＲ（３，１）を送る。ステップＳ２１５３－２では、認証装置２１－２が、認証装置２１－１および認証装置２１－３に対し、それぞれＲ（１，２）およびＲ（３，２）を送る。ステップＳ２１５３－３では、認証装置２１－３が、認証装置２１－１および認証装置２１－２に対し、それぞれＲ（２，３）およびＲ（１，３）を送る。
　≪ステップＳ２１７４－１、Ｓ２１７４－２、Ｓ２１７４－３≫
　図５Ｂに例示するように、ステップＳ２１７４－１では、認証装置２１－１が、認証装置２１－２および認証装置２１－３に対し、それぞれＤ（１，２）およびＤ（１，３）を送る。ステップＳ２１７４－２では、認証装置２１－２が、認証装置２１－１および認証装置２１－３に対し、それぞれＤ（２，１）およびＤ（２，３）を送る。ステップＳ２１７４－３では、認証装置２１－３が、認証装置２１－１および認証装置２１－２に対し、それぞれＤ（３，１）およびＤ（３，２）を送る。
　＜本形態の特徴＞
　本形態では、互いに対等な認証装置１１－ｎと複数個の認証装置１１－ｍ（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝かつｎ≠ｍ）とが、認証要求とともにチャレンジ値を送信して認証処理を開始し、互いに対称な認証処理を並行して行う。この場合も、それぞれが行う必要がある通信は、（１）認証要求およびチャレンジの出力、（２）それに対応するレスポンスの入力、および（３）認証結果の出力の３段であり、従来よりも通信段数を削減できる。さらに、各認証装置１１－ｎが複数個の認証装置１１－ｍと１対多の認証処理を並行に実行するため、効率的に複数個の認証装置１１－ｍとの間で認証処理を行うことができる。
　また本形態では、すべての認証成否情報が「認証が成功したこと」を表す場合に最終的に認証が成功したとし、それ以外のときに最終的に認証が失敗したとする。これにより、すべての認証装置が正当であることを互いに確認できる。
　［第３実施形態］
　本形態は、第２実施形態の変形例である。本形態でも３個以上の認証装置が互いに対称な認証処理を並行に行う。第２実施形態との相違点は、共通鍵暗号方式を確率的暗号方式に限定し、Ｎ－１個の認証装置２１－ｍから認証装置２１－ｎに返されたレスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）の何れかが互いに同値となる場合にリトライする点である。
　＜構成＞
　図１に例示するように、本形態の認証システム３はＮ個の認証装置２１－１～２１－Ｎを有する。本形態のＮは３以上の整数である。Ｎ個の認証装置３１－１～３１－Ｎは、それぞれインターネット等のネットワーク１２を通じて通信可能に構成されている。
　図２に例示するように、本形態の認証装置３１－ｎ（ただし、ｎ∈｛１，・・・，Ｎ｝）は、記憶部１１１－ｎ、通信部２１２－ｎ（入力部および出力部）、乱数生成部１１３－ｎ、チャレンジ生成部２１４－ｎ、レスポンス生成部２１５－ｎ、復号部２１６－ｎ、判定部２１７－ｎ，３１７－ｎ、認証成否判定部２１８－ｎ、および制御部１１９－ｎを有する。認証装置３１－ｎは、第１実施形態で説明したコンピュータが所定のプログラムを実行することで構成される装置であってもよいし、プログラムを用いることなく処理機能を実現する電子回路を用いて一部またはすべての処理部が構成されてもよい。認証装置３１－ｎは、制御部１１９－ｎの制御のもとで各処理を実行する。また、以下では説明を省略するが、通信部２１２－ｎに入力されたデータおよび各処理部で得られたデータは図示していない一時メモリに格納され、必要に応じて何れかの処理部に読み込まれて利用される。
　＜事前処理＞
　第１実施形態と同じである。ただし、本形態で使用される共通鍵暗号方式は確率的暗号方式である。
　＜認証処理＞
　図４を用いて本形態の認証処理を説明する。まず、第２実施形態で説明したステップＳ２１３－ｎからステップＳ２１５４－ｎまでの処理が実行される。ただし、認証装置２１－ｎが認証装置３１－ｎに置換され、認証装置２１－ｍが認証装置３１－ｍに置換される。また、Ｎ－１個の認証装置３１－ｍ（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝かつｎ≠ｍ）から送信されたＮ－１個のレスポンス値Ｒ（ｎ，ｍ）は、各認証装置３１－ｎの判定部３１７－ｎにも送られる。判定部３１７－ｎは、これらＮ－１個のレスポンス値Ｒ（ｎ，ｍ）（ただし、ｍ∈｛１，・・・，Ｎ｝かつｎ≠ｍ）を要素とする集合ＳＥＴが互いに同一の要素を含むかを判定する。言い換えると、これらＮ－１個のレスポンス値Ｒ（ｎ，ｍ）のうち、互いに同値となるものが存在するかが判定される（ステップＳ３１５４－ｎ）。ここで、集合ＳＥＴが互いに同一の要素を含むと判定された場合には、不正が行われた可能性があるものとして処理をステップＳ２１３－ｎに戻し、最初から処理をやり直す（第１出力部の処理および第２入力部の処理をやり直す）。なお、このやり直し回数の上限を定め、その上限を超えるやり直しが生じた場合には認証処理をエラー終了させてもよい。一方、集合ＳＥＴが互いに同一の要素を含まないと判定された場合には、第２実施形態で説明したステップＳ２１６－ｎ以降の処理が実行される。
　＜本形態の特徴＞
　レスポンスの生成に使用する共通鍵暗号方式を確率的暗号方式とした場合、認証装置３１－ｎから出力されるＮ－１個のチャレンジ値Ｃ（ｎ，ｍ）が同値であったとしても、それに対してＮ－１個の認証装置３１－ｍから認証装置３１－ｎに返されたレスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）のいずれかが同値となる確率は低い。それにもかかわらず、レスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）のいずれかが同値となった場合には不正が行われた可能性がある。本形態では、このような場合に処理をやり直すため、何れかの認証装置３１－ｍから出力されたレスポンス値Ｒ（ｍ，ｎ）を流用した成りすましを防止できる。その他、第２実施形態と同じ作用効果も得られる。
　［その他の変形例］
　なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述の各実施形態では、認証要求およびチャレンジ値とともに識別子ＩＤ（ｉ）を送ることとしたが、識別子ＩＤ（ｉ）が省略されてもよい。この場合にはステップＳ１１５２－ｎ，Ｓ１１５２－ｍ，Ｓ２１５２－ｎの処理が省略され、ステップＳ１１５１－ｎ，Ｓ１１５１－ｍ，Ｓ２１５１－ｎの後にステップＳ１１５３－ｎ，Ｓ１１５３－ｍ，Ｓ２１５３－ｎが実行される。
　例えば、各装置がネットワークを通じて情報をやり取りするのではなく、少なくとも一部の組の装置が可搬型記録媒体を介して情報をやり取りしてもよい。上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
　上述の構成をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例は、非一時的な（non-transitory）記録媒体である。このような記録媒体の例は、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等である。
　このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。
　このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録装置に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。
　上記実施形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させて本装置の処理機能が実現されたが、これらの処理機能の少なくとも一部がハードウェアで実現されてもよい。
　上述した認証技術は、例えば、不特定多数の信頼できない端末装置ではないが、（１）完全に信頼できるわけではなく認証は必要であり、（２）通信路が物理的にセキュアとは限らずなりすまし防止が必要であり、端末装置の総数が一定数であり、共通鍵を予め共有することができるようなノード間の接続を安全に確立する技術分野（秘密分散や秘密計算など）に適用できる。
　１～３　認証システム
　１１－ｎ，２１－ｎ，３１－ｎ　認証装置

Claims (10)

  1. 　共通鍵を格納する記憶部と、
    　第１認証要求とともに、乱数に対応する第１チャレンジ値を出力する第１出力部と、
    　第２認証要求とともに、第２チャレンジ値が入力される第２入力部と、
    　第１レスポンス値が入力される第１入力部と、
    　前記共通鍵を用いて前記第２チャレンジ値に対応する値を共通鍵暗号方式で暗号化して得られる第２レスポンス値を出力する第２出力部と、
    　前記共通鍵を用いて前記第１レスポンス値を復号して得られる復号結果と前記第１チャレンジ値に対応する値とが一致するかを判定する判定部と、
    を有する認証装置。
  2. 　請求項１の認証装置であって、
    　前記第１出力部は、他の認証装置による前記認証装置の第１認証を要求するための前記第１認証要求とともに、前記認証装置による前記他の認証装置の第２認証のための前記第１チャレンジ値を出力し、
    　前記第２入力部には、前記第２認証を要求するための前記第２認証要求とともに、前記第１認証のための前記第２チャレンジ値が入力される、認証装置。
  3. 　共通鍵を格納する記憶部と、
    　第１認証要求とともに、乱数に対応する第１チャレンジ値を出力する第１出力部と、
    　第２認証要求とともに、複数個の第２チャレンジ値が入力される第２入力部と、
    　複数個の第１レスポンス値が入力される第１入力部と、
    　前記共通鍵を用いて前記複数個の第２チャレンジ値のそれぞれに対応する値をそれぞれ共通鍵暗号方式で暗号化して得られる複数個の第２レスポンス値を出力する第２出力部と、
    　前記共通鍵を用いて前記複数個の第１レスポンス値のそれぞれを復号して得られる復号結果と前記第１チャレンジ値に対応する値とが一致するかを判定する判定部と、
    を有する認証装置。
  4. 　請求項３の認証装置であって、
    　前記第１出力部は、複数個の他の認証装置による前記認証装置の第１認証を要求するための前記第１認証要求とともに、前記認証装置による前記複数個の他の認証装置の第２認証のための前記第１チャレンジ値を出力し、
    　前記第２入力部には、前記第２認証を要求するための前記第２認証要求とともに、前記第１認証のための前記第２チャレンジ値が入力される、認証装置。
  5. 　請求項３または４の認証装置であって、
    　前記共通鍵暗号方式は確率的暗号方式である、認証装置。
  6. 　請求項５の認証装置であって、
    　前記複数個の第１レスポンス値を要素とする集合が互いに同一の要素を含むかを判定する第２判定部を有し、
    　前記集合が互いに同一の要素を含む場合に、前記第１出力部の処理および前記第２入力部の処理をやり直す、認証装置。
  7. 　請求項１から６の何れかの認証装置であって、
    　前記判定部で一致すると判定された場合に認証が成功したことを表し、前記判定部で一致しないと判定された場合に認証が失敗したことを表す、第１認証成否情報を出力する第３出力部と、
    　第２認証成否情報が入力される第３入力部と、
    　前記第１認証成否情報および前記第２認証成否情報がともに認証が成功したことを表す場合に、最終的に認証が成功した旨の情報を出力する認証成否判定部と、
    を有する、認証装置。
  8. 　第１認証装置と第２認証装置とを有し、
    　前記第１認証装置は、
    　共通鍵を格納する第１記憶部と、
    　第１認証要求とともに、第１乱数に対応する第１チャレンジ値を出力する第１出力部とを含み、
    　前記第２認証装置は、
    　前記共通鍵を格納する第２記憶部と、
    　第２認証要求とともに、第２乱数に対応する第２チャレンジ値を出力する第２出力部とを含み、
    　前記第１認証装置は、
    　前記第２認証要求とともに、前記第２チャレンジ値が入力される第２入力部と、
    　前記共通鍵を用いて前記第２チャレンジ値に対応する値を共通鍵暗号方式で暗号化して得られる第２レスポンス値を出力する第３出力部と、を含み、
    　前記第２認証装置は、
    　前記第１認証要求とともに、前記第１チャレンジ値が入力される第３入力部と、
    　前記共通鍵を用いて前記第１チャレンジ値に対応する値を前記共通鍵暗号方式で暗号化して得られる第１レスポンス値を出力する第４出力部とを含み、
    　前記第１認証装置は、
    　前記第１レスポンス値が入力される第１入力部と、
    　前記共通鍵を用いて前記第１レスポンス値を復号して得られる第１復号結果と前記第１チャレンジ値に対応する値とが一致するかを判定する第１判定部とを含み、
    　前記第２認証装置は、
    　前記第２レスポンス値が入力される第４入力部と、
    　前記共通鍵を用いて前記第２レスポンス値を復号して得られる第２復号結果と前記第２チャレンジ値に対応する値とが一致するかを判定する第２判定部とを含む、認証システム。
  9. 　第１出力部が、第１認証要求とともに、乱数に対応する第１チャレンジ値を出力するステップと、
    　第２認証要求とともに、第２チャレンジ値が第２入力部に入力されるステップと、
    　第１レスポンス値がる第１入力部に入力されるステップと、
    　第２出力部が、記憶部に格納された共通鍵を用いて前記第２チャレンジ値に対応する値を共通鍵暗号方式で暗号化して得られる第２レスポンス値を出力するステップと、
    　判定部が、前記共通鍵を用いて前記第１レスポンス値を復号して得られる復号結果と前記第１チャレンジ値に対応する値とが一致するかを判定するステップと、
    を有する認証方法。
  10. 　請求項１から７の何れかの認証装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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