JP2000221881A - 電子署名端末装置、電子署名管理装置および電子署名システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 署名と暗号化文章の処理を別々に実行すると
ともに署名処理が端末と電子署名装置間にて複数回実行
するため携帯端末に適用することは困難である。 【解決手段】 携帯端末１０はパスワードと署名対象デ
ータを入力する入力装置１とワンタイムパスワードと暗
号化された署名対象データを生成するデータつきワンタ
イムパスワード生成器２とワンタイムパスワードと暗号
化された署名対象データ（これを暗号化署名データと呼
ぶ）、ユーザ名を送信する送信装置３とを備え、署名サ
ーバ２０はワンタイムパスワードと暗号化署名データ、
ユーザ名を受信する受信装置４とワンタイムパスワード
によりユーザ認識したのちに暗号化署名データを復号し
署名／暗号化を実行するワンタイムパスワード署名生成
器５と、署名／暗号化されたデータを目的のユーザまた
はホストへ送信する署名／暗号化データ送信器６とを備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子署名端末装
置、電子署名管理装置および電子署名システムに関し、
特に、電子署名端末装置と電子署名管理装置との間にて
一度の通信によって所定の暗号化通信を実行する電子署
名端末装置、電子署名管理装置および電子署名システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子署名システムとし
て、特開平１０−３２５７０号公報に開示されているも
のが知られている。同公報においては、文章の暗号化と
ユーザの署名を別々に実行しているとともに、署名時に
端末と電子署名装置間において複数回の通信を実行す
る。また、署名受信者の部分がなく、署名されたデータ
はユーザに返されていた。さらに、署名のみであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電子署
名システムにおいては、署名と暗号化文章の処理を別々
に実行されているため、特に、計算能力の低い携帯端末
に適用することが困難である。同様に、署名処理が端末
と電子署名装置間にて複数回実行されるため、計算能力
の低い携帯端末に適用することは困難であるという課題
があった。

【０００４】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、署名と文章の暗号化処理とを同時に実行し、端
末と電子署名装置間での署名処理における通信を一回に
することが可能であるとともに、署名データを所定の受
信者に返信し、データの暗号化を実行することが可能な
電子署名端末装置、電子署名管理装置および電子署名シ
ステムの提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、認証に使用するパスワー
ドおよび署名を依頼する署名対象データを入力するデー
タ入力手段と、上記パスワードに基づいてワンタイムパ
スワードを生成するとともに、上記署名対象データを暗
号化した暗号化署名データを生成するデータ生成手段
と、上記データ生成手段が生成したワンタイムパスワー
ドおよび暗号化署名データを所定の送信先に送信するデ
ータ送信手段とを具備する構成としてある。

【０００６】上記のように構成した請求項１にかかる発
明において、データ入力手段は認証に使用するパスワー
ドおよび署名を依頼する署名対象データを入力する。そ
して、データ生成手段は上記パスワードに基づいてワン
タイムパスワードと所定の暗号鍵を同時に生成する。ま
た、上記署名対象データを暗号化した暗号化署名データ
を生成する。ここで、データ送信手段は上記データ生成
手段が生成したワンタイムパスワードおよび暗号化署名
データを所定の送信先に送信する。

【０００７】また、請求項２にかかる発明は、請求項１
に記載の電子署名端末装置において、上記データ生成手
段は、所定の暗号化鍵に基づいて上記暗号対象データの
暗号化を実行する構成としてある。上記のように構成し
た請求項２にかかる発明において、データ生成手段は、
所定の暗号化鍵に基づいて上記暗号対象データの暗号化
を実行する。

【０００８】さらに、請求項３にかかる発明は、請求項
１または請求項２のいずれかに記載の電子署名端末装置
において、上記データ生成手段は、ハッシュ関数を使用
して上記データ入力手段により入力されたパスワードか
らワンタイムパスワードと所定の暗号鍵を同時に生成す
る構成としてある。上記のように構成した請求項３にか
かる発明において、データ生成手段は、ハッシュ関数を
使用して上記データ入力手段により入力されたパスワー
ドからワンタイムパスワードと所定の暗号鍵を同時に生
成する。

【０００９】このように電子署名端末装置から送信され
るワンタイムパスワードおよび署名暗号化データを受信
して所定の処理を実行する電子署名管理装置の一例とし
て、請求項４にかかる発明は、ワンタイムパスワードお
よび暗号化署名データを受信するデータ受信手段と、上
記ワンタイムパスワードによりユーザを認証したのち
に、このワンタイムパスワードおよび上記暗号化署名デ
ータを復号し、この復号したデータに署名するとともに
このデータを暗号化した所定のデータの生成を実行する
データ生成手段と、上記データ生成手段が生成した所定
のデータを所定の送信先に送信するデータ送信手段とを
具備する構成としてある。

【００１０】上記のように構成した請求項４にかかる発
明において、データ受信手段はワンタイムパスワードお
よび暗号化署名データを受信する。そして、データ生成
手段は上記ワンタイムパスワードによりユーザを認証し
たのちに、このワンタイムパスワードおよび上記暗号化
署名データを復号し、この復号したデータに署名する。
また、このデータを暗号化した所定のデータの生成を実
行する。そして、データ送信手段は上記データ生成手段
が生成した所定のデータを所定の送信先に送信する。

【００１１】さらに、請求項５にかかる発明は、請求項
４に記載の電子署名管理装置において、上記データ生成
手段は、所定の暗号化鍵に基づいて上記データの暗号化
を実行する構成としてある。上記のように構成した請求
項５にかかる発明においては、上記データ生成手段は、
所定の暗号化鍵に基づいて上記データの暗号化を実行す
る。

【００１２】上述した構成を有する電子署名端末装置お
よび電子署名管理装置は、無線または有線により所定の
回線を介して接続され一体に電子署名システムを構成す
る。従って、請求項６にかかる発明は、認証に使用する
パスワードおよび署名を依頼する署名対象データを入力
する第一のデータ入力手段と、上記パスワードに基づい
てワンタイムパスワードを生成するとともに、上記署名
対象データを暗号化した暗号化署名データを生成する第
一のデータ生成手段と、上記データ生成手段が生成した
ワンタイムパスワードおよび暗号化署名データを所定の
送信先に送信する第一のデータ送信手段とを有する電子
署名端末装置と、ワンタイムパスワードおよび暗号化署
名データを受信するデータ受信手段と、上記ワンタイム
パスワードによりユーザを認証したのちに、上記暗号化
署名データを復号し、この復号した暗号化署名データに
署名するとともにこの暗号化署名データを暗号化した所
定のデータの生成を実行する第二のデータ生成手段と、
上記データ生成手段が生成した所定のデータを所定の送
信先に送信する第二のデータ送信手段とを有する電子署
名管理装置と、上記第一のデータ送信手段およびデータ
受信手段または第二の送信手段を相互に接続するデータ
転送手段とを具備する構成としてある。すなわち、電子
署名端末装置と電子署名管理装置を所定のデータ転送手
段にて接続して、ワンタイムパスワードや暗号化署名デ
ータなどを送受信する電子署名システムとして構成する
ことも可能である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態にか
かる電子署名端末装置を構成する携帯端末と電子署名管
理措置を構成する署名サーバとをネットワークにて接続
した電子署名システムをブロック図により示している。
同図において、携帯端末１０は、署名サーバ２０とネッ
トワーク回線３０により接続され電子署名システム１０
０を構成している。ここで、携帯端末１０は、パスワー
ドと署名対象データを入力する入力装置１と、ワンタイ
ムパスワードと暗号化された署名対象データを生成する
データつきワンタイムパスワード生成器２と、ワンタイ
ムパスワードと暗号化された署名対象データ（これを暗
号化署名データと呼ぶ）およびユーザ名を送信する送信
装置３とを備えている。

【００１４】また、署名サーバ２０は、ワンタイムパス
ワードと暗号化署名データ、ユーザ名を受信する受信装
置４と、ワンタイムパスワードによりユーザ認識したの
ちに暗号化署名データを復号し、署名／暗号化を実行す
るワンタイムパスワード署名生成器５と、署名／暗号化
されたデータを目的のユーザまたはホストへ送信する署
名／暗号化データ送信器６とを備えている。

【００１５】入力装置１で入力される署名対象データに
は、ワンタイムパスワード署名生成器５によって署名さ
れたデータの送信先と送信方法が署名対象データに含ま
れる。これらのデータを署名／暗号化データ送信器６が
取得することで、記述されているユーザまたはホストの
送信先に、記述されている送信方法によってデータを送
信する。データ付きワンタイムパスワード生成器２での
データの暗号化には共通鍵暗号が使用される。ワンタイ
ムパスワード署名生成器５でのデータの署名には、公開
鍵暗号が使用され、暗号化には共通鍵暗号が使用され
る。

【００１６】ここで、データ付きワンタイムパスワード
生成器２は、ワンタイムパスワード生成部２１と、ワン
タイム暗号化鍵生成部２２と、データ暗号部２３と、同
期データ更新部２４とを有し、概略、以下のように動作
する。ワンタイムパスワード生成部２１では、入力され
たパスワードと同期データの結合データをハッシュ関数
に代入し結果を取得することにより、ワンタイムパスワ
ードを生成する。同期データはワンタイムパスワード署
名生成器５と同期が取られている。

【００１７】ワンタイム暗号化鍵生成部２２は、同期デ
ータと入力されたパスワードの結合データをハッシュ関
数に代入し結果を取得することで、ワンタイム暗号化鍵
を生成する。ワンタイムパスワードとワンタイム暗号化
鍵は、ハッシュ関数に入力したパスワードと同期データ
の結合順序が異なることで異なる文字列となる。データ
暗号部２３は、入力された署名対象データをワンタイム
暗号化鍵により暗号化する装置である。そして、同期デ
ータ更新部２４は、同期データを更新する。

【００１８】一方、ワンタイムパスワード署名生成器５
は、ユーザデータ記憶部５１と、データ復号部５２と、
ワンタイムパスワード検証部５３と、ワンタイム暗号化
鍵生成部５４と、データ署名／暗号化部５５と、同期デ
ータ更新部５６と、ワンタイムパスワード生成部５７
と、データ暗号化部５８とを有し、概略、以下のように
動作する。

【００１９】ユーザ記憶部５１では、ユーザデータを図
５に示すようにして保存しており、ユーザ名から必要な
ユーザのデータを検索する検索機能とユーザ検証データ
の更新を実行するデータ更新機能を備えている。データ
復号部５２では、データと共通鍵を入力されることによ
ってデータを復号するとともに出力する。このデータ
は、ワンタイムパスワード署名生成器５において共通に
使用されるものである。

【００２０】ワンタイムパスワード検証部５３では、ワ
ンタイムパスワードの検証を実行する。ワンタイムパス
ワード検証部５３がユーザデータ記憶部５１にユーザ名
を送出し、ユーザデータ記憶部５１の検索機能からユー
ザデータを取得し、そのデータとワンタイムパスワード
をデータ復号部５２に送出することにより検証データを
取得する。

【００２１】そして、入力データのワンタイムパスワー
ドとデータ復号部５２から取得したワンタイムパスワー
ドを一致するか否か比較することにより検証を実行す
る。ワンタイム暗号化鍵生成部５４は、同期データとユ
ーザの検証データを復号して取得したユーザのパスワー
ドをハッシュ関数に代入して結果を得ることのより、ワ
ンタイム暗号化鍵を生成する。これはデータ付きワンタ
イムパスワード生成器２のワンタイム暗号化鍵生成部２
２と同じものである。データ署名／暗号化部５５では、
ユーザの署名／暗号化鍵によって署名対象データに署名
／暗号化を実行する。また、データ署名／暗号化部５５
は、ユーザデータとユーザのパスワードをデータ復号部
５２に送出することによりユーザの署名／暗号鍵を取得
し、署名対象データに署名／暗号化を実行する。

【００２２】同期データ更新部５６は、同期データを更
新する。ここで、ワンタイムパスワード生成部５７は、
次回の検証のためにワンタイムパスワードを生成すると
ともに、ユーザのパスワードと、同期データをハッシュ
関数に代入し結果を取得することによりワンタイムパス
ワードを生成する。ワンタイムパスワード生成部５７
は、署名／暗号化データ送信器６へデータ署名／暗号化
部５５で生成された署名／暗号鍵データの送出と、デー
タ暗号部５８へ生成したワンタイムパスワードとユーザ
のパスワードを送出する。データ暗号部５８は、暗号化
したデータをユーザデータ記憶部５１に送出し、データ
更新機能により暗号化されたデータを更新させる。

【００２３】また、データ暗号化部５８では、データと
共通鍵を入力されることによりデータを暗号化するとと
もに出力する。このデータは、ワンタイムパスワード署
名生成器５において共通に使用されるものである。

【００２４】次に、上記構成からなる電子署名システム
１００の概略動作を図２のブロック図に示す。同図にお
いて、携帯端末１０のユーザが入力したデータを署名サ
ーバで代理署名するものである。そして、携帯端末１０
と署名サーバ２０の間はネットワーク回線３０を介した
一度の通信によりワンタイムパスワードでのユーザの認
証と、毎回異なる鍵での署名対象データの暗号化通信を
実行する。従って、携帯端末１０における計算量を低減
させるとともに、ユーザが携帯端末１０にて署名および
暗号化鍵を管理することなしに安全にデータに署名をす
ることが可能になるものである。

【００２５】以下に具体的な処理内容をフローチャート
に示す。図３は、データ付きワンタイムパスワード生成
器２において実行される処理内容を示したフローチャー
トである。同図において、入力装置１からユーザのパス
ワードが入力される（ステップＡ１）。また、入力装置
１から署名対象データが入力される（ステップＡ２）。
ワンタイムパスワード生成部２１がワンタイムパスワー
ド署名生成器５と同期している同期データを取得する
（ステップＡ３）。ワンタイムパスワード生成部２１が
ユーザのパスワードと同期データの結合データをハッシ
ュ関数に代入して、ワンタイムパスワードを生成する
（ステップＡ４）。ワンタイム暗号化鍵生成部２３が同
期データとユーザパスワードの結合データをハッシュ関
数に代入してワンタイム暗号化鍵を生成する（ステップ
Ａ５）。

【００２６】データ暗号部２３がステップＡ５にて生成
されたワンタイム暗号化鍵により署名対象データを暗号
化する。これを暗号化署名データと呼ぶ（ステップＡ
６）。同期データ更新部２４がワンタイムパスワード署
名生成器５との同期データを更新する（ステップＡ
７）。送信装置３へワンタイムパスワードと暗号化署名
データを出力する（ステップＡ８）。

【００２７】図４は、ワンタイムパスワード署名生成器
５において実行される処理内容を示したフローチャート
である。同図において、受信装置４からワンタイムパス
ワードとユーザ名が入力される（ステップＢ１）。ま
た、受信装置４から暗号化署名データが入力される（ス
テップＢ２）。そして、データ記憶部５１がステップＢ
１にて入力されたユーザ名からユーザのユーザデータを
検索する（ステップＢ３）。

【００２８】ワンタイムパスワード検証部５３がステッ
プＢ３にて検索された図５に示すユーザデータとしてユ
ーザの検証データとユーザの署名／暗号化鍵を取得する
（ステップＢ４）。ここで、ユーザの検証データはワン
タイム／パスワードにて暗号化されており、その内容は
「ワンタイムパスワード」と「ユーザのパスワード」が
暗号化されて入っている。また、署名／暗号化鍵はユー
ザのパスワードにより暗号化されている。

【００２９】データ復号部５２が、ステップＢ１にて入
力されたワンタイムパスワードによりステップＢ４で取
得したユーザの検証データを復号する（ステップＢ
５）。ここで、ユーザの検証データは、ユーザのパスワ
ードと同期データの結合データをハッシュ関数に代入し
て取得したパスワードと、ユーザのパスワードから構成
されている。

【００３０】ワンタイムパスワード検証部５３がステッ
プＢ５にて復号されたワンタイムパスワードとステップ
Ｂ１にて入力されたワンタイムパスワードが一致するか
否かを比較して検証する（ステップＢ６）。そして、検
証した結果、一致した場合はステップＢ７に進み、一致
しない場合は処理を終了する。

【００３１】ワンタイム暗号化鍵生成部５４が、同期デ
ータとユーザのパスワードの結合データをハッシュ関数
に代入した結果を取得することによりワンタイム暗号化
鍵を生成する（ステップＢ７）。データ復号部５２がス
テップＢ７にて生成されたワンタイム暗号化鍵によりス
テップＢ２にて入力された暗号化署名データを復号する
（ステップＢ８）。また、データ復号部５２はステップ
Ｂ５にて復号されたユーザのパスワードによりステップ
Ｂ４にて取得したユーザの署名／暗号化鍵を復号する
（ステップＢ９）。データ署名／暗号化部５５が、ステ
ップＢ９にて復号された署名／暗号化鍵によりステップ
Ｂ８で暗号化署名データを復号して取得した署名対象デ
ータに署名／暗号化を実行する（ステップＢ１０）。そ
して、同期データ更新部５６が、データ付きワンタイム
パスワード生成器２との同期データを更新する（ステッ
プＢ１１）。

【００３２】ワンタイムパスワード生成部５７が、ユー
ザのパスワードとステップＢ１にて更新された同期デー
タの結合データをハッシュ関数に代入して結果を取得す
ることによりワンタイムパスワードを生成する（ステッ
プＢ１２）。ここで、生成されるワンタイムパスワード
は、ステップＡ４で生成されたワンタイムパスワードよ
りも同期データが一つ更新されている。これは次回の署
名のために使用する。

【００３３】そして、データ暗号化部５８が、ステップ
Ｂ１２にて生成されたワンタイムパスワード、ユーザの
パスワードをステップＢ１２のワンタイムパスワードに
よって暗号化し、新しいユーザパスワードを生成する
（ステップＢ１３）。ここで、ユーザデータ記憶部５１
の更新機能によってユーザデータをステップＢ１３にて
生成した新しいユーザデータに更新する（ステップＢ１
４）。ステップＢ１０にて生成された署名／暗号化デー
タを署名／暗号データ送信器６に出力する（ステップＢ
１５）。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、署名と文
章の暗号化処理とを同時に実行し、端末と電子署名装置
間での署名処理における通信を一回にすることが可能な
電子署名端末装置を提供することができる。また、請求
項２にかかる発明によれば、簡易な手法により暗号対象
データの暗号化を実行することが可能になる。さらに、
請求項３にかかる発明によれば、簡易な手法によりパス
ワードからワンタイムパスワードと所定の暗号鍵を同時
に生成することが可能になる。

【００３５】さらに、請求項４にかかる発明によれば、
所定の端末と電子署名管理装置間での署名処理における
通信を一回にすることが可能であるとともに、署名デー
タを所定の受信者に返信し、データの暗号化を実行する
ことが可能な電子署名管理装置を提供することができ
る。さらに、請求項５にかかる発明によれば、簡易な手
法により所定のデータの暗号化を実行することが可能に
なる。さらに、請求項６にかかる発明によれば、署名と
文章の暗号化処理とを同時に実行し、電子署名端末装置
と電子署名管理装置間での署名処理における通信を一回
にすることが可能であるとともに、署名データを所定の
受信者に返信し、データの暗号化を実行することが可能
な電子署名システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる電子署名端末装置
と、電子署名管理装置とを接続した電子署名システムの
ブロック図である。

【図２】電子署名システム１００の概略動作を示したブ
ロック図である。

【図３】データ付きワンタイムパスワード生成器２にお
いて実行される処理内容を示したフローチャートであ
る。

【図４】ワンタイムパスワード署名生成器５において実
行される処理内容を示したフローチャートである。

【図５】ユーザ記憶部５１の記憶構成を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 入力装置 ２ データ付きワンタイムパスワード生成器２ ３ 送信装置 ４ 受信装置 ５ ワンタイムパスワード署名生成器 ６ 署名／暗号化データ送信装置 １０ 携帯端末 ２０ 署名サーバ ２１ ワンタイムパスワード生成部 ２２ ワンタイム暗号化鍵生成部 ２３ データ暗号部 ２４ 同期データ更新部 ３０ ネットワーク回線 ５１ ユーザデータ記憶部 ５２ データ復号部 ５３ ワンタイムパスワード検証部 ５４ ワンタイム暗号化鍵生成部 ５５ データ署名／暗号化部 ５６ 同期データ更新部 ５７ ワンタイムパスワード生成部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 認証に使用するパスワードおよび署名を
   依頼する署名対象データを入力するデータ入力手段と、 上記パスワードに基づいてワンタイムパスワードを生成
   するとともに、上記署名対象データを暗号化した暗号化
   署名データを生成するデータ生成手段と、 上記データ生成手段が生成したワンタイムパスワードお
   よび暗号化署名データを所定の送信先に送信するデータ
   送信手段とを具備することを特徴とする電子署名端末装
   置。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載の電子署名端末装置
   において、 上記データ生成手段は、所定の暗号化鍵に基づいて上記
   暗号対象データの暗号化を実行することを特徴とする電
   子署名端末装置。
3. 【請求項３】 上記請求項１または請求項２のいずれか
   に記載の電子署名端末装置において、 上記データ生成手段は、ハッシュ関数を使用して上記デ
   ータ入力手段により入力されたパスワードからワンタイ
   ムパスワードと所定の暗号鍵を同時に生成することを特
   徴とする電子署名端末装置。
4. 【請求項４】 ワンタイムパスワードおよび暗号化署名
   データを受信するデータ受信手段と、 上記ワンタイムパスワードによりユーザを認証したのち
   に、このワンタイムパスワードおよび上記暗号化署名デ
   ータを復号し、この復号したデータに署名するとともに
   このデータを暗号化した所定のデータの生成を実行する
   データ生成手段と、 上記データ生成手段が生成した所定のデータを所定の送
   信先に送信するデータ送信手段とを具備することを特徴
   とする電子署名管理装置。
5. 【請求項５】 上記請求項４に記載の電子署名管理装置
   において、 上記データ生成手段は、所定の暗号化鍵に基づいて上記
   データの暗号化を実行することを特徴とする電子署名管
   理装置。
6. 【請求項６】 認証に使用するパスワードおよび署名を
   依頼する署名対象データを入力する第一のデータ入力手
   段と、上記パスワードに基づいてワンタイムパスワード
   を生成するとともに、上記署名対象データを暗号化した
   暗号化署名データを生成する第一のデータ生成手段と、
   上記データ生成手段が生成したワンタイムパスワードお
   よび暗号化署名データを所定の送信先に送信する第一の
   データ送信手段とを有する電子署名端末装置と、 ワンタイムパスワードおよび暗号化署名データを受信す
   るデータ受信手段と、上記ワンタイムパスワードにより
   ユーザを認証したのちに、上記暗号化署名データを復号
   し、この復号した暗号化署名データに署名するとともに
   この暗号化署名データを暗号化した所定のデータの生成
   を実行する第二のデータ生成手段と、上記データ生成手
   段が生成した所定のデータを所定の送信先に送信する第
   二のデータ送信手段とを有する電子署名管理装置と、 上記第一のデータ送信手段およびデータ受信手段または
   第二の送信手段を相互に接続するデータ転送手段とを具
   備することを特徴とする電子署名システム。