JP2000138674A - 機器認証および暗号通信システム - Google Patents

機器認証および暗号通信システム

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JP2000138674A
JP2000138674A JP32444898A JP32444898A JP2000138674A JP 2000138674 A JP2000138674 A JP 2000138674A JP 32444898 A JP32444898 A JP 32444898A JP 32444898 A JP32444898 A JP 32444898A JP 2000138674 A JP2000138674 A JP 2000138674A
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Akihisa Kawasaki
晃久 川崎
Makoto Tatebayashi
誠 館林
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 共通鍵暗号アルゴリズム利用のチャレンジレ
スポンスの認証フェースに合わせてユーザー機器とシス
テム側機器の間で別途の乱数を相互交換することにより
新たな共有鍵を取り出し、その上で暗号通信を行なう機
器認証および暗号通信システムを提供する。 【解決手段】 ｎ個のユーザー側機器１の各々は鍵セン
ター３の発行したユーザー機器個別情報を有し、このユ
ーザー機器個別情報をシステム側機器２に転送し、この
ユーザー機器個別情報を受け取ったシステム側機器２は
ユーザー機器個別情報からユーザー機器個別秘密情報を
取り出して、共通鍵暗号アルゴリズム利用のチャレンジ
レスポンスによりこのユーザー機器個別秘密情報を有し
ていることを確認することによりユーザー側機器１の正
当性を認証するとともに上記共有したユーザー機器個別
秘密情報を用いて暗号通信を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多数のユーザー側機
器とシステム側機器の間で互いに相手の正当性を確認
し、当該の機器以外には秘密にデータを送受信する機器
認証および暗号通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に価値のあるデータを通信相手に伝
送する場合に通信相手の機器が正当なものであることを
確認することが必要であり、また通信路上のデータが第
三者から秘密にしなければならず、また通信路上で不正
な改ざんが行なわれないようにしなければならない。そ
のような通信セキュリティ機能が必用となる典型的な例
として無線通信を用いた高速道路の自動料金収受システ
ムがある。
【０００３】このシステムは高速道路の料金の支払いを
車に備えられる車載機と料金所ゲートに備えられる路側
機との間の通信により行なうものである。ここで車載機
はユーザー側機器であり路側機はシステム側機器であ
る。車載機には着脱可能なICカードが備えられる。ICカ
ードにはプリペイドカードの機能を持ち当初所定の金額
（例えば１万円）を示す残額情報が記載されている。
【０００４】高速道路の入り口のゲート（以下入路ゲー
トと呼ぶ）においては車載機から車載機のID番号が路側
機に通信され、路側機から車載機に入路情報（ゲートI
D、入路時刻など）が通信されこれがICカードに記録さ
れる。
【０００５】一方、出口のゲート（以下出路ゲートと呼
ぶ）においては車載機から路側機に入路情報と残額情報
が通信され、路側機では入路情報から高速道路の利用料
金を計算し上記残額情報からその利用料金を差引いて残
額情報を更新し、これを車載機に通信する。残額が所定
の値に満たない場合は未払い処理を行なう。
【０００６】このように無線通信を用いて高速道路の利
用料金の支払いを行なうことにより入出路ゲートにおけ
る交通の混雑を軽減しようとするものである。システム
中に存在する車載機の数は数100万台、路側機の数は数1
000であることが想定される。
【０００７】このシステムが首尾良く運用されるため
に、誤まりのない高速な無線通信が実現されることは当
然であるが、それ以外にも次のようなセキュリティ的な
課題が解決されなれればならない。
【０００８】まず、路側機は車載機が正当なものである
ことを認証しなければならない。偽の車載機や偽のICカ
ードによる通信に対してはこれが偽物であることを直ち
に判定しゲートを封鎖したり車両番号を記録するなどの
対抗措置がとられなければならない。また、逆に車載機
が路側機を正当なものであることを認証することも必要
である。もし偽の路側機が車載機との通信を行なって、
ICカードに記録される情報を本来あるべき区間よりも短
い区間の料金に書き換えて経済的利益を得ようと試みて
もそのような試みが失敗するものでなければならない。
【０００９】また、車載機と路側機の間の無線通信内容
が第三者に傍受され、その内容が不正に利用されること
があってはならない。
【００１０】以上に述べた要求条件は、無線通信に認証
機能および暗号機能として一般に知られる機能を付加す
ることによって満たされる。この機能を実現する一つの
手段として、車載機と路側機の間である秘密鍵暗号アル
ゴリズムとある秘密情報が共有されていればよい。通常
この秘密情報は暗号鍵または復号鍵と呼ばれる。
【００１１】ここでシステム中に存在する車載機の台数
が非常に多いことが重要である。もしもある車載機Ｘの
秘密情報と車載機Ｙの秘密情報が同じものであれば、万
一車載機Ｘの内容が解析され偽物の車載機Ｘ’ができた
ときに、この偽物Ｘ’の不正利用を排除するためにネガ
ティブリストを用いるならば車載機Ｘ’の不正利用が防
止できる。しかし同時に正当な車載機Ｙの利用まで排除
されてしまう。このために車載機の秘密情報は個々の車
載機毎に異なる必要がある。
【００１２】このとき、路側機は個々の車載機の秘密情
報をどのように獲得するかが問題となる。一つの方法
は、路側機にすべての車載機のIDと秘密情報の組みの情
報を記憶することである。しかし、この方法はシステム
に存在する数1000の路側機の記憶内容を更新することが
大きな負担となる。また万一、一つの路側機が解析され
た場合すべての車載機の秘密情報がすべて暴露されると
いうシステムセキュリティ上の脆弱さがある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の機
器認証および暗号通信システムでシステムセキュリティ
を実現しようとすると、システム側機器の不正な解析に
よりユーザー側機器のすべてに影響を与えるという問題
点を有するものであった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の機器認証
および暗号通信システムにあった上記のような欠点を改
善するためになされたものであり、請求項１にかかる発
明は、ｎ個のユーザー側機器とｍ個のシステム側機器と
全機器の正当性を管理する鍵センターからなり、ｎ個の
ユーザー側機器の各々は前記鍵センターの発行したユー
ザー機器個別情報とこのユーザー機器個別情報に対応し
たユーザー機器個別秘密情報を有し、そのユーザー機器
個別情報をシステム側機器に転送し、このユーザー機器
個別情報を受け取ったシステム側機器はユーザー機器個
別情報から前記ユーザー機器個別秘密情報を取り出し
て、共通鍵暗号アルゴリズム利用のチャレンジレスポン
スによりこのユーザー機器個別秘密情報を有しているこ
とを確認する手段を備えている。
【００１５】この構成をとることにより、システム側機
器は個々のユーザー側機器の個別秘密情報をデータベー
スのような形で記憶することなく、ユーザー機器個別秘
密情報を共有することができて、ユーザー側機器の正当
性を認証するとともに、暗号通信を行なうことが可能と
なるという作用を有する。
【００１６】請求項２にかかる発明は、請求項１に記載
の発明において、上記システム機器は上記鍵センターが
発行したシステム機器秘密情報を有し、上記ユーザー機
器個別情報からユーザー機器個別秘密情報を生成するに
あたって上記システム機器秘密情報が必要であるように
ユーザー機器個別情報を構成し、上記ユーザー側機器は
共通鍵暗号アルゴリズム利用のチャレンジレスポンスに
より上記システム側機器が上記ユーザー機器個別秘密情
報を有していることを確認する手段を有している。
【００１７】この構成をとることにより、ユーザー機器
個別秘密情報を共有することができ、ユーザー側機器の
正当性を認証するとともに、暗号通信を行なうことが可
能となるという作用を有する。
【００１８】請求項３にかかる発明は、請求項１および
２に記載の発明において、上記システム側機器は秘密鍵
暗号アルゴリズムを有し、上記ユーザー機器個別情報に
対して秘密鍵を用いてシステム変換を行なうことにより
上記ユーザー機器個別秘密情報を生成する手段を有して
いる。
【００１９】この構成をとることにより、システム側機
器は個々のユーザー側機器の個別秘密情報をデータベー
スのような形で記憶することなく共有したユーザー機器
個別秘密情報を用いてユーザー側機器の正当性を認証す
るとともに暗号通信を行なうことができるという作用を
有する。
【００２０】請求項４にかかる発明は、請求項３に記載
の発明において、上記システム側機器および上記ユーザ
ー機器は、独自に保有する秘密情報を相互に交換するこ
とで共有した情報を用いて暗号通信を行なう手段を有し
ている。
【００２１】この構成をとることにより、システム側機
器は個々のユーザー側機器の個別秘密情報をデータベー
スのような形で記憶することなく、また万一システム側
機器あるいはユーザー機器が解析されたとしてもそこで
暴露された情報だけでは暗号通信を傍受されることがな
いという作用を有する。
【００２２】請求項５にかかる発明は、請求項４に記載
の発明において、上記システム側機器および上記ユーザ
ー機器は、独自に保有する秘密情報を相互に交換し、こ
れらの情報をあらかじめとりきめた手順で連結すること
により、新たな秘密情報を生成し、この情報をもとに暗
号通信を行なう手段を有している。
【００２３】この構成をとることにより、万一システム
側機器あるいはユーザー機器が解析されたとしてもそこ
で暴露された情報だけでは暗号通信を傍受されることが
ないという作用を有する。
【００２４】請求項６にかかる発明は、請求項５に記載
の発明において、上記システム側機器および上記ユーザ
ー機器は、相互に交換し連結された情報をユーザー機器
個別秘密情報により暗号化した秘密情報を生成し、この
情報をもとに暗号通信を行なう手段を有している。
【００２５】この構成をとることにより、万一システム
側機器とユーザー機器の双方向の通信が傍受されたとし
てもそこで暴露された情報だけでは暗号通信を傍受され
ることがないという作用を有する。
【００２６】請求項７にかかる発明は、請求項６に記載
の発明において、上記システム側機器および上記ユーザ
ー機器は、それぞれ独自に乱数を生成し、この情報を別
個の秘密情報として、相互に交換することで秘密通信を
行なう手段を有している。
【００２７】この構成をとることにより、万一システム
側機器とユーザー機器の双方向の通信が傍受されユーザ
ー機器個別秘密情報暴露したとしても次回の暗号通信ま
で傍受されるおそれはないという作用を有する。
【００２８】請求項８にかかる発明は、請求項７に記載
の発明において、上記システム側機器および上記ユーザ
ー機器は、それぞれ独自に乱数を生成し、この乱数に対
しシステム側機器および上記ユーザー機器各々の固有情
報をあらかじめ取り決めた手順により連結し、この連結
された情報をユーザー機器個別秘密情報により暗号化し
た秘密情報を生成し、この情報を別個の秘密情報とし
て、相互に交換し、次いで、この連結された情報を上記
請求項１または上記請求項２または上記請求項３に記載
の手段により共有したユーザー機器個別秘密情報により
復号し、あらかじめ取り決めた手順により連結を解除
し、相互に交換した乱数を請求項７に記載の乱数と同様
に個別の秘密情報として上記システム側機器と上記ユー
ザー機器に固有の共有することで秘密通信を行なう手段
を有している。
【００２９】この構成をとることにより、万一システム
側機器とユーザー機器の双方向の通信が傍受されリプレ
イアタックが行なわれたとしても、その暗号通信の内容
が傍受されるおそれがないという作用を有する。
【００３０】請求項９にかかる発明は、請求項８に記載
の発明において、上記システム側機器および上記ユーザ
ー機器は、それぞれ独自に乱数を生成し相互にこの乱数
を交換し、次いで、この乱数に対しシステム側機器およ
び上記ユーザー機器各々で新たに独自に乱数を生成しこ
れをあらかじめ取り決めた手順により連結し、この連結
された情報をユーザー機器個別秘密情報により暗号化し
た秘密情報を生成し、この情報を別個の秘密情報とする
秘密通信を行なう手段を有している。
【００３１】この構成をとることにより、万一システム
側機器とユーザー機器の双方向の通信が傍受されリプレ
イアタックが行なわれ、さらにユーザー機器個別秘密情
報が暴露したとしても、その暗号通信の内容が傍受され
るおそれがないという作用を有する。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態
の機器認証および暗号通信システムの構成を示すブロッ
ク図である。図１において、機器認証および暗号通信シ
ステムは、基本的には、ユーザー側機器１と、システム
側機器２と、全機器の正当性を管理する鍵センター３と
で構成されている。具体的にはユーザー側機器１として
は自動料金収受システムにおける車載機を、また、シス
テム側機器２としては自動料金収受システムにおける路
側機を念頭においている。
【００３３】鍵センター３は全体システムを管理するセ
ンターであり、ユーザー側機器１およびシステム側機器
２又はそれらと鍵センター３と間を接続するデータ通信
を行なう公開の通信路４である。公開の通信路４とは悪
意のある第３者が盗聴や改ざんを行なう危険性があるこ
とを意味する。
【００３４】一方、鍵センター３とユーザー側機器１ま
たはシステム側機器２との間を接続するデータ通信を行
なう秘密の通信路５である。秘密の通信路５とは悪意の
ある第３者であっても盗聴や改ざんができないことを意
味する。
【００３５】ユーザー側機器１はユーザー側機器個別秘
密情報６を有する。本実施形態ではこのユーザー側機器
個別秘密情報６を公開の通信路４を介して送信されるユ
ーザー機器個別情報10により共有することが第１のター
ゲットである。
【００３６】この第１のターゲットがクリアされたなら
ば、次に、このユーザー側機器個別秘密情報を用いて公
開の通信路４を介して認証や暗号通信を行なうことが第
２のターゲットである。
【００３７】一方、鍵センター３はユーザー機器個別情
報７を有する。鍵センターにおけるシステム変換部８は
このユーザー機器個別情報７に対してシステム変換を行
ないユーザー機器個別秘密情報９を生成する。ユーザー
側機器１はこのユーザー機器個別秘密情報９およびユー
ザー機器個別情報７を秘密の通信路５を介して、ユーザ
ー側機器個別秘密情報６およびユーザー機器個別情報10
として保有する。
【００３８】システム側機器２は上記鍵センター３の有
するシステム変換８と同等のシステム変換12を保有す
る。システム側機器におけるシステム変換部12はユーザ
ー側機器１から公開の通信路４を介して通信されたユー
ザー機器個別情報10に対して上記システム変換８に対応
する変換を行なうことにより上記ユーザー機器個別秘密
情報６と同一のデータとなるユーザー機器個別秘密情報
13を取り出す。取り出されたデータはシステム側機器で
のユーザー機器個別秘密情報13となって格納される。以
上によりユーザー機器１とシステム側機器２はユーザー
機器個別秘密情報６を共有することができ、第１のター
ゲットがクリアされたことになる。
【００３９】ユーザー機器１は、さらに共通鍵暗号アル
ゴリズムの復号部15および暗号部14を有する。乱数発生
部20は乱数20を発生させる。同じく乱数発生部25は乱数
25を発生させる。連結部24は二つの乱数データをあらか
じめ取り決められた手順で連結する機能を有する。一
方、連結解除部21はこれらに対応し連結された乱数を解
除する機能を有する。最後に、結合解除された乱数20と
システム側機器２から受信した乱数18を連結することで
ユーザー機器１とシステム側機器２との共有した秘密情
報が得られる。
【００４０】システム側機器２は、この共通鍵暗号アル
ゴリズムの暗号部16と復号部17を有する。また、乱数発
生部18は乱数18を発生させる。同じく乱数発生部26は乱
数26を発生させる。また、連結部23は入力された二つの
乱数データをあらかじめ取り決められた手順で連結する
機能を有しており、一方、連結解除部22はこれらに対応
し連結された乱数を解除する機能を有している。
【００４１】上記の実施形態における具体的な動作を、
Ａ．ユーザー個別情報配送フェーズ、Ｂ．認証・鍵共有
フェーズ及びＣ．暗号通信フェーズに分けて説明する。
【００４２】Ａ．ユーザー個別情報配送フェーズ １）鍵センター３はユーザー機器個別情報７からシステ
ム変換部８によりユーザー機器個別秘密情報を生成し、
秘密の通信路５を介してユーザー機器１に送信する。 ２）ユーザー機器１は、公開の通信路４を介して鍵セン
タ−３から通信されたユーザー機器個別情報10をシステ
ム側機器２に送信する。 ３）システム側機器２は、受信したユーザー機器個別情
報10をシステム変換部12によりユーザー機器個別秘密情
報13を生成する。
【００４３】このようにして共有したユーザー個別秘密
情報を次の認証・鍵共有フェーズでは、ユーザー機器１
における暗号部14と復号部15、およびシステム側機器２
における暗号部16と復号部17の暗号／復号用鍵として用
いる。
【００４４】Ｂ．認証・鍵共有フェーズ ４）ユーザー機器１では乱数発生部25により乱数25を発
生させ、これをシステム側機器２に送信する。 ５）システム側機器２では、乱数発生部18により乱数18
を発生させる。 ６）システム側機器２では、乱数18をユーザー機器１か
ら送られた乱数25と連結部23において連結し、暗号部16
において暗号化した後ユーザー機器１に送信する。 ７）ユーザー側機器１では受信した暗号データを復号部
14により復号し、連結解除部21において、乱数18と乱数
25を取り出す。 ８）ユーザー側機器１では、取り出した乱数18と自らの
持つ乱数発生部20で生成した乱数20を共有鍵生成部19で
連結し暗号通信用の秘密情報を生成する。この秘密情報
を共有鍵と呼ぶ。 ９）またユーザー側機器１では、取り出した乱数25と自
らの持つ乱数発生部25で生成した乱数25を比較判定部29
で比較判定しチャレンジレスポンスの判定を行なう。 10）システム側機器２では、乱数発生部26により乱数26
を発生させ、これをユーザー機器１に送信する。 11）ユーザー機器１では、乱数発生部20により生成した
乱数20をシステム側機器２から送られた乱数26と連結部
24において連結し、暗号部14において暗号化した後シス
テム側機器２に送信する。 12）システム側機器２では受信した暗号データを復号部
17により復号し、連結解除部22において、乱数20と乱数
26を取り出す。 13）システム側機器２では、取り出した乱数20と自らの
持つ乱数発生部18で生成した乱数18を共有鍵生成部27で
連結し暗号通信用の秘密情報を生成する。この秘密情報
を上記８）と同様に共有鍵と呼ぶ。 14）またシステム側機器２では、取り出した乱数26と自
らの持つ乱数発生部26で生成した乱数26を比較判定部28
で比較判定しチャレンジレスポンスの判定を行なう。
【００４５】Ｃ．暗号通信フェーズ 15）上記したフェーズで認証が成功した場合、ユーザー
側機器１およびシステム側機器２はそれぞれの持つ暗号
部／復号部の鍵情報を上記した認証・鍵共有フェーズで
共有した共有鍵におき換える。 16）上記共有鍵を持ったユーザー側機器１およびシステ
ム側機器２のそれぞれの暗号部／復号部により暗号通信
を行なう。
【００４６】以上に説明した実施形態においては、以下
に述べる効果を有している。 １．システム側機器２は個々のユーザー側機器１の個別
秘密情報をユーザー側 機器１から転送されたユーザー側機器の個別情報から生
成することができるために、データベースのような形で
記憶する必要がない。 ２．システム側機器２でユーザー側機器１の個別秘密情
報を再現するために正当なシステム側機器しか知らない
秘密データを必要とするためにユーザー側機器１がシス
テム側機器２を認証できる。 ３．乱数による鍵共有を行なうため通信量が多く比較的
傍受されやすい一般通信における安全性を向上すること
ができる。 ４．チャレンジレスポンスの認証のフェースと平行して
鍵共有を行なうため通信シーケンスを節約することがで
きる。 ５．逐次生成される乱数を基に認証、暗号通信を行なう
ため万一システム側機器あるいはユーザー機器が解析さ
れたとしてもそこで暴露された情報だけでは暗号通信を
傍受されることがない。
【００４７】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
の発明によれば、システム側機器は個々のユーザー側機
器の個別秘密情報をユーザー側機器から転送された鍵カ
プセルデータから再現することができるために、個別秘
密情報をデータベースのような形で記憶する必要がな
い。
【００４８】また、請求項２に記載の発明によれば、シ
ステム側機器でユーザー側機器の個別秘密情報を再現す
るために正当なシステム側機器しか知らない秘密データ
を必要とするためにユーザー側機器がシステム側機器を
認証できる。
【００４９】また、請求項３に記載の発明によれば、シ
ステム側機器で個々のユーザー側機器の個別秘密情報を
データベースのような形で記憶することなく共有したユ
ーザー機器個別秘密情報と秘密鍵暗号を用いてユーザー
側機器の正当性を認証するとともに暗号通信を行なうこ
とができる。
【００５０】また、請求項４に記載の発明によれば、独
自に保有する秘密情報を相互に交換して共有した情報を
用いることで、システム側機器は個々のユーザー側機器
の個別秘密情報をデータベースのような形で記憶するこ
となく、また万一システム側機器あるいはユーザー機器
が解析されたとしてもそこで暴露された情報だけでは暗
号通信を傍受されることがない。
【００５１】また、請求項５に記載の発明によれば、独
自に保有する秘密情報を相互に交換し、これらの情報を
連結することにより、あらたな秘密情報を生成し、暗号
通信を行なうことで、万一システム側機器あるいはユー
ザー機器が解析されたとしてもそこで暴露された情報だ
けでは暗号通信を傍受されることがない。
【００５２】また、請求項に記載６の発明によれば、相
互に交換し連結された情報をユーザー機器個別秘密情報
により暗号化して秘密情報を生成し、この情報をもとに
暗号通信を行なうことにより、万一システム側機器とユ
ーザー機器の双方向の通信が傍受されたとしてもそこで
暴露された情報だけでは暗号化を行なっている秘密情報
は知り得ず、暗号通信を傍受されることがない。
【００５３】また、請求項７に記載の発明によれば、そ
れぞれ独自に乱数を生成し、この情報を別個の秘密情報
として相互に交換し、交換した乱数をあらかじめ取り決
めた手順により結合することにより上記システム側機器
と上記ユーザー機器に固有の秘密情報を共有することで
秘密通信を行なうことにより、万一システム側機器とユ
ーザー機器の双方向の通信が傍受されユーザー機器個別
秘密情報が暴露したとしても次回の暗号通信まで傍受さ
れるおそれはない。
【００５４】また、請求項８に記載の発明によれば、上
記システム側機器および上記ユーザー機器は、それぞれ
独自に乱数を生成し、この乱数に対しシステム側機器お
よび上記ユーザー機器各々の固有情報をあらかじめ取り
決めた手順により連結し、この連結された情報をユーザ
ー機器個別秘密情報により暗号化した秘密情報を生成
し、この情報を別個の秘密情報として、相互に交換す
る。次いで、この連結された情報を上記請求項１または
上記請求項２または上記請求項３に記載の手段により共
有したユーザー機器個別秘密情報により復号し、あらか
じめ取り決めた手順により連結を解除し、相互に交換し
た乱数を請求項７記載の乱数と同様に個別の秘密情報と
して上記システム側機器と上記ユーザー機器に固有の共
有することで秘密通信を行なうことにより、万一システ
ム側機器とユーザー機器の双方向の通信が傍受されリプ
レイアタックが行なわれたとしても、その暗号通信の内
容が傍受されるおそれがない。
【００５５】また、請求項９に記載の発明によれば 上
記システム側機器および上記ユーザー機器は、それぞれ
独自に乱数を生成し相互にこの乱数を交換する。次い
で、この乱数に対しシステム側機器および上記ユーザー
機器各々で新たに独自に乱数を生成しこれをあらかじめ
取り決めた手順により連結し、この連結された情報をユ
ーザー機器個別秘密情報により暗号化した秘密情報を生
成し、この情報を別個の秘密情報として、相互に交換す
る。次いで、請求項８と同様にこの連結された情報を上
記請求項１または上記請求項２または上記請求項３に記
載の手段により共有したユーザー機器個別秘密情報によ
り復号し、あらかじめ取り決めた手順により連結を解除
し、相互に交換した乱数を請求項７に記載の乱数と同様
に個別の秘密情報として上記システム側機器と上記ユー
ザー機器に固有の共有することで秘密通信を行なうこと
により、万一システム側機器とユーザー機器の双方向の
通信が傍受されリプレイアタックが行なわれ、さらにユ
ーザー機器個別秘密情報が暴露したとしても、その暗号
通信の内容が傍受されるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における機器認証および暗号
通信システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ユーザー側機器 ２ システム側機器 ３ 鍵センター ６ ユーザー側機器個別秘密情報 ７ 鍵センターでのユーザー機器個別情報 ８ 鍵センタ−におけるシステム変換部 ９ ユーザー機器個別秘密情報 10 ユーザー機器個別情報 12 システム変換部 13 システム側機器でのユーザー機器個別秘密情報 14、16 暗号部 15、17 復号部 18、20、25、26 乱数発生部 19、27 共有鍵生成部 21 連結解除部 22 連結解除部 23、24 連結部 28、29 比較判定部

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ｎ個のユーザー側機器とｍ個のシステム
    側機器と全機器の正当性を管理する鍵センターからなる
    機器認証システムであり、ｎ個のユーザー側機器の各々
    は前記鍵センターの発行したユーザー機器個別情報とこ
    のユーザー機器個別情報に対応したユーザー機器個別秘
    密情報を有し、ユーザー機器個別情報をシステム側機器
    に転送し、このユーザー機器個別情報を受け取ったシス
    テム側機器はユーザー機器個別情報から前記ユーザー機
    器個別秘密情報を生成して、共通鍵暗号アルゴリズム利
    用のチャレンジレスポンスによりこのユーザー機器個別
    秘密情報を有していることを確認することによりユーザ
    ー側機器の正当性を認証するとともに前記共有したユー
    ザー機器個別秘密情報を用いて暗号通信を行なうことを
    特徴とする機器認証および暗号通信システム。
  2. 【請求項２】 前記システム側機器は前記鍵センターが
    発行したシステム側機器秘密情報を有し、前記ユーザー
    機器個別情報からユーザー機器個別秘密情報を生成する
    ためには前記システム機器秘密情報が必要であるように
    ユーザー機器個別情報を構成し、前記ユーザー側機器は
    共通鍵暗号アルゴリズム利用のチャレンジレスポンスに
    より前記システム側機器が前記ユーザー機器個別秘密情
    報を有していることを確認することによりシステム側機
    器の正当性を認証するとともに前記共有したユーザー機
    器個別秘密情報を用いて暗号通信を行なうことを特徴と
    する請求項１に記載の機器認証および暗号通信システ
    ム。
  3. 【請求項３】 前記システム側機器は秘密鍵暗号アルゴ
    リズムを有し、前記ユーザー機器個別情報に対して秘密
    鍵を用いてシステム変換を行なうことにより前記ユーザ
    ー機器個別秘密情報を生成することを特徴とする請求項
    １および２のいずれかに記載の機器認証および暗号通信
    システム。
  4. 【請求項４】 前記システム側機器および前記ユーザー
    機器は、独自に保有する秘密情報を相互に交換すること
    で共有した情報を用いて暗号通信を行なうことを特徴と
    する請求項３に記載の機器認証および暗号通信システ
    ム。
  5. 【請求項５】 前記システム側機器および前記ユーザー
    機器は、独自に保有する秘密情報を相互に交換し、これ
    らの情報を連結することにより、あらたな秘密情報を生
    成し、この情報をもとに暗号通信を行なうことを特徴と
    する請求項４に記載の機器認証および暗号通信システ
    ム。
  6. 【請求項６】 前記システム側機器および前記ユーザー
    機器は、相互に交換し連結された情報をユーザー機器個
    別秘密情報により暗号化して秘密情報を生成し、この情
    報をもとに暗号通信を行なうことを特徴とする請求項５
    に記載の機器認証および暗号通信システム。
  7. 【請求項７】 前記システム側機器および前記ユーザー
    機器は、それぞれ独自に乱数を生成し、この情報を別個
    の秘密情報として相互に交換し、交換した乱数をあらか
    じめ取り決めた手順により結合することにより前記シス
    テム側機器と前記ユーザー機器に固有の秘密情報を共有
    することで秘密通信を行なう請求項６に記載の機器認証
    および暗号通信システム。
  8. 【請求項８】 前記システム側機器および前記ユーザー
    機器は、それぞれ独自に乱数を生成し、この乱数に対し
    システム側機器および前記ユーザー機器各々の固有情報
    をあらかじめ取り決めた手順により連結し、この連結さ
    れた情報をユーザー機器個別秘密情報により暗号化した
    秘密情報を生成し、この情報を別個の秘密情報として、
    相互に交換し、次いで、この連結された情報を前記請求
    項１または前記請求項２または前記請求項３に記載の手
    段により共有したユーザー機器個別秘密情報により復号
    し、あらかじめ取り決めた手順により連結を解除し、相
    互に交換した乱数を前記請求項７に記載の乱数と同様に
    個別の秘密情報として前記システム側機器と前記ユーザ
    ー機器に固有の共有することで秘密通信を行なう請求項
    ７に記載の機器認証および暗号通信システム。
  9. 【請求項９】 前記システム側機器および前記ユーザー
    機器は、それぞれ独自に乱数を生成し相互にこの乱数を
    交換し、次いで、この乱数に対しシステム側機器および
    前記ユーザー機器各々で新たに独自に乱数を生成しこれ
    をあらかじめ取り決めた手順により連結し、この連結さ
    れた情報をユーザー機器個別秘密情報により暗号化した
    秘密情報を生成し、この情報を別個の秘密情報として、
    相互に交換し、次いで、この連結された情報を前記請求
    項１または前記請求項２または前記請求項３に記載の手
    段により共有したユーザー機器個別秘密情報により復号
    し、あらかじめ取り決めた手順により連結を解除し、相
    互に交換した乱数を前記請求項７に記載の乱数と同様に
    個別の秘密情報として前記システム側機器と前記ユーザ
    ー機器に固有の共有することで秘密通信を行なう請求項
    ８に記載の機器認証および暗号通信システム。
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