JP2001189720A - Enciphered communication system, token and enciphered communication method - Google Patents
Enciphered communication system, token and enciphered communication methodInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、暗号化通信システ
ム及びトークン並びに暗号化通信方法に関し、特に、Ｐ
ＫＩに準拠した暗号化通信方式を改善して、使用される
セッションキー（秘密鍵）を配送する際のセキュリティ
を強化した暗号化通信システム及びトークン並びに暗号
化通信方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an encrypted communication system, a token, and an encrypted communication method.
The present invention relates to an encrypted communication system, a token, and an encrypted communication method in which an encrypted communication method conforming to KI is improved to enhance security when delivering a used session key (secret key).
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ＰＫＣＳ(Public Key Control St
andard)をベースとする公開鍵インフラストラクチャ、
即ちＰＫＩでは、暗号化用と復号用との２個１組の鍵、
即ちペアキーを、データ認証用と通信用とに分けて、格
納器内で２組生成して使用する。なお、公開鍵（非対
称）暗号化方式の代表的な暗号化通信システムとして
は、大きな数における素因数分解の困難性を利用するＲ
ＳＡ(Rivent Shamir Adlemen)公開鍵暗号化システムが
有名である。2. Description of the Related Art Conventionally, PKCS (Public Key Control
andard) based public key infrastructure,
That is, in PKI, a set of two keys for encryption and decryption,
That is, two pairs of pair keys are generated for use in data storage and two pairs in the storage unit for communication. Note that as a typical encryption communication system of the public key (asymmetric) encryption method, R which utilizes the difficulty of factoring large numbers is used.
The SA (Rivent Shamir Adlemen) public key encryption system is famous.
【０００３】ＰＫＩシステムでは、鍵を管理する本人を
Ａとするとき、まず、１組目の公開キーｅa1と秘密キー
ｄa1については、短いデータ（メッセージ）の認証、即
ち、電子署名（ディジタルサイン）用と電子署名解読用
のキーとして使用し、この場合、通常の非対称鍵(Asymm
etric Key)暗号化方式とは逆に、公開キーｅa1を復号化
用のキーとし、秘密キーｄa1を暗号化用のキーとして使
用する。In the PKI system, when the person who manages a key is A, first, for the first set of public key e a1 and secret key d a1 , authentication of short data (message), that is, electronic signature (digital) is used. Sign) and as a key for decrypting an electronic signature. In this case, a normal asymmetric key (Asymm
Contrary to the etric key) encryption method, the public key e a1 is used as a key for decryption and the secret key d a1 is used as a key for encryption.
【０００４】特に、本人Ａが送信者側となって、暗号化
用（ディジタルサイン用）に使用する秘密キーｄa1は、
プライベートキー（個人用鍵）として本人Ａが管理し、
外部には送出しない。[0004] In particular, the secret key da1 used for encryption (for digital signature) by the person A on the sender side is:
The person A manages it as a private key (personal key),
Do not send to outside.
【０００５】また、２組目の公開キーｅa2，秘密キーｄ
a2は、通信用のキーであり、通信ファイルの暗号化／復
号化用のキーとして使用するか、または、セッションキ
ーを配送する際の暗号化用／復号化用のキーとして使用
し、特に、復号化用の秘密キーｄa2は、暗号化通信シス
テムの管理者（総務部門等）にも預けておき、紛失や盗
難があった際のバックアップ用キーとして使用してい
た。A second set of public key e a2 and secret key d
a2 is a communication key, which is used as a key for encryption / decryption of a communication file or used as a key for encryption / decryption when delivering a session key. The private key da2 for decryption was also deposited with the administrator (general affairs department, etc.) of the encrypted communication system and used as a backup key in case of loss or theft.
【０００６】なお、上記の格納器（電卓状小型装置やＩ
Ｃカード等）には、ハードウェアで構成されるトークン
(Token)と、ストアードプログラム方式のコンピュータ
とそのソフトウェアで構成されるトークンとがある。It is to be noted that the above-mentioned housing (such as a small calculator-like device or
C card etc.) has a token composed of hardware
(Token), and a token composed of a computer of a stored program type and its software.
【０００７】図５は、従来の暗号化通信システムの最小
構成単位を示すブロック図である。トークン５１並びに
通信装置５２は、所有者Ａに係り、トークン５１と通信
装置５２間は互いに情報の入出力が可能である。通常は
通信装置５２にトークン５１の入出力部が設けられてい
るが、最近では非接触タイプのものも有る。FIG. 5 is a block diagram showing a minimum structural unit of a conventional encrypted communication system. The token 51 and the communication device 52 are related to the owner A, and the token 51 and the communication device 52 can mutually input and output information. Normally, the communication device 52 is provided with an input / output unit for the token 51, but recently there is also a non-contact type.
【０００８】通信装置５２は、インターネット等の通信
網５５を介して所有者Ｂが所有する通信端末５３と情報
のやり取りを行う。システム管理センター５４は、この
暗号化通信システム全体の管理を行うと共に、トークン
の発行も行う。従って、トークン５１が、もしもシステ
ム管理センター５４が発行したトークンであるならば、
キー格納部５１１には、システム管理センター５４に対
応した上記のＰＫＩシステムの２個１組の２組のキー、
即ち、公開キーｅs1と公開キーｅs2も格納されている。The communication device 52 exchanges information with a communication terminal 53 owned by the owner B via a communication network 55 such as the Internet. The system management center 54 manages the entire encrypted communication system and issues a token. Therefore, if the token 51 is a token issued by the system management center 54,
The key storage unit 511 stores two sets of keys of the PKI system corresponding to the system management center 54,
That is, the public key e s1 and the public key e s2 are also stored.
【０００９】以下、従来の暗号化通信システムにおける
情報の伝達方法について説明する。図６は、従来の暗号
化通信システムにおいてトークンがメッセージを認証す
る場合の処理を示す機能ブロック図である。Hereinafter, a method of transmitting information in a conventional encrypted communication system will be described. FIG. 6 is a functional block diagram showing processing when a token authenticates a message in a conventional encrypted communication system.
【００１０】ここでは、通信装置５２由来のメッセージ
Ｍをトークン５１が認証し、該認証を通信端末５３上で
通信端末５３の所有者Ｂが確認する場合を示す。ステッ
プＣ１では、通信装置５２が、メッセージＭを作る（通
常は、所有者Ａが通信装置５２付属の入力装置を使用し
てメッセージＭを作る）。[0010] Here, a case is shown where the token 51 authenticates the message M originating from the communication device 52 and the owner B of the communication terminal 53 confirms the authentication on the communication terminal 53. In step C1, the communication device 52 creates a message M (normally, the owner A creates the message M using an input device attached to the communication device 52).
【００１１】ステップＣ２では、通信装置５２が、メッ
セージＭをトークン５１に送る。ステップＣ３では、ト
ークン５１が、秘密キーｄa1を使用して上記送出された
メッセージＭを、暗号化（サイン）し、ビット文字列Ｃ
を得る。（図６では、上記の暗号化過程を、Ｃ＝Ｅｎｃ
（Ｍ ｂｙ ｄa1）として示している。）ステップＣ４
では、トークン５１が、上記得られたビット文字列Ｃ
を、通信装置５２に返す。In step C2, the communication device 52 sends the message M to the token 51. In step C3, the token 51 encrypts (signs) the transmitted message M using the secret key d a1 and generates the bit string C
Get. (In FIG. 6, the above encryption process is represented by C = Enc
(M by d a1 ). ) Step C4
Then, the token 51 is the bit string C obtained above.
Is returned to the communication device 52.
【００１２】ステップＣ５では、通信装置５２が、上記
のメッセージＭと、上記返されてきたビット文字列Ｃと
を、通信端末５３に送出する。ステップＣ６では、通信
端末５３が、上記送出されてきたビット文字列Ｃを公開
キーｅa1で復号化し、該復号化されて得られたビット文
字列と、上記送出されてきたメッセージＭとを比較し、
両者が一致することを確認することにより、メッセージ
Ｍに対するデータ認証を確認する（データ認証を得
る）。In step C5, the communication device 52 sends the message M and the returned bit string C to the communication terminal 53. In step C6, the communication terminal 53 decrypts the transmitted bit string C with the public key e a1 and compares the decrypted bit string with the transmitted message M. And
By confirming that the two match, the data authentication for the message M is confirmed (data authentication is obtained).
【００１３】上記の一連の処理ステップの実行により、
メッセージＭは、確かに送信側のトークン５１を介して
送られ、偽造されていないことが証明（データ認証）さ
れると共に、修正や改ざんがなされていないこと（デー
タの完全性）も証明される。By executing the above series of processing steps,
The message M is certainly sent via the sender's token 51, and it is proved that it has not been forged (data authentication), and that it has not been modified or tampered with (data integrity). .
【００１４】なお、図６に示す従来例では、メッセージ
Ｍを、通信装置５２由来のもの、即ち、メッセージＭの
起点を通信装置５２とする場合の例を説明したが、この
他には、メッセージＭの起点は、トークン５１である場
合や、さらには、通信端末５３である場合もある。In the conventional example shown in FIG. 6, an example has been described in which the message M is derived from the communication device 52, that is, the case where the origin of the message M is the communication device 52. The starting point of M may be the token 51 or even the communication terminal 53.
【００１５】また、通信装置５２からトークン５１に、
上記のメッセージＭそのものを送出する代わりに、メッ
セージＭに適当なハッシュ関数を作用させてメッセージ
Ｍを縮小し、該縮小されたメッセージＭ、即ちメッセー
ジＭのダイジェスト版であるメッセージＭ’をトークン
５１に送出するようにし、トークン５１では上記メッセ
ージＭのダイジェスト版Ｍ’を秘密キーｄa1で暗号化し
た結果のビット文字列Ｃ’を通信装置５２に返す方法も
実施されている。この際には、通信端末５３では、通信
装置５２から送出されてきた上記メッセージＭに対し
て、上記と同じハッシュ関数を作用させてこれを縮小し
た後、該縮小結果と、上記トークンから上記通信装置を
経由して送られてきた上記ビット文字列Ｃ’を公開キー
ｅa1で復号化した復号結果とを比較することになる。Also, the communication device 52 sends the token 51
Instead of sending the message M itself, an appropriate hash function is applied to the message M to reduce the message M, and the reduced message M, that is, the message M ′ which is a digest version of the message M, is stored in the token 51. In the token 51, a method of returning a bit character string C 'resulting from encrypting the digest version M' of the message M with the secret key da1 to the communication device 52 is also implemented. At this time, the communication terminal 53 reduces the message M sent from the communication device 52 by applying the same hash function as described above to the message M. The decryption result obtained by decrypting the bit character string C ′ transmitted via the device with the public key e a1 is compared.
【００１６】図７は、従来の暗号化通信システムにおい
て通信装置がファイルを暗号化する場合の処理を示す機
能ブロック図である。まず、ステップＤ１では、通信装
置５２が、保護すべきファイルＦを作る。FIG. 7 is a functional block diagram showing processing when a communication device encrypts a file in a conventional encrypted communication system. First, in step D1, the communication device 52 creates a file F to be protected.
【００１７】ステップＤ２では、通信装置５２が、対称
キーＫ2でファイルＦを暗号化し、その結果としてビッ
ト文字列ＦKを得る (図７では、上記ファイルＦの暗号
化過程を、ＦK＝Ｅｎｃ（Ｆ ｂｙ Ｋ2）として示して
いる）。[0017] In step D2, the communication device 52, encrypts the file F with a symmetric key K 2, obtaining the bit string F K as a result (in FIG. 7, the encryption process of the file F, F K = Enc (F by K 2 )).
【００１８】ステップＤ３では、通信装置５２が、上記
暗号化用の公開キーｅa2を使用して上記の対称キーＫ2
を暗号化し、その結果としてビット文字列Ｋ2’を得る
(図７では、上記対称キーＫ2の暗号化過程を、Ｋ2’＝
Ｅｎｃ（Ｋ2 ｂｙ ｅa2）として示している）。In step D3, the communication device 52 uses the public key e a2 for encryption to generate the symmetric key K 2.
And obtain the resulting bit string K 2 '
(In FIG. 7, the encryption process of the symmetric key K 2 is represented by K 2 ′ =
Enc (K 2 by e a2 )).
【００１９】ステップＤ４では、通信装置５２が、上記
のビット文字列ＦKとビット文字列Ｋ2’とを共に保管す
る。ステップＤ５では、通信装置５２が、上記のビット
文字列Ｋ2’のみをトークン５１に送出する。In step D4, the communication device 52 stores both the bit character string F K and the bit character string K 2 ′. In step D5, the communication device 52 sends only the bit character string K 2 ′ to the token 51.
【００２０】ステップＤ６では、トークン５１が、上記
復号化用の秘密キーｄa2を使用して、上記送出されてき
た文字列Ｋ2’を復号化して対称キーＫ2を取り出す(図
７では、上記文字列Ｋ2’の復号化過程を、Ｋ2＝Ｄｅｃ
（Ｋ2’ｂｙ ｄa2）として示している）。In step D6, the token 51 decrypts the sent character string K 2 ′ using the decryption secret key da2 to extract the symmetric key K 2 (in FIG. 7, The decoding process of the character string K 2 ′ is represented by K 2 = Dec
( Shown as K 2 'by d a2 )).
【００２１】ステップＤ７では、トークン５１が、上記
取り出された対称キーＫ2を通信装置５２に返す。ステ
ップＤ８では、通信装置５２が、上記返されてきた対称
キーＫ2を使用して上記保管されているビット文字列ＦK
を復号化し、該復号化の結果として、ステップＤ１で作
成したファイルＦを得る（図８では、上記の復号化と確
認の過程を、Ｆ＝Ｄｅｃ（ＦK ｂｙ Ｋ2）として示し
ている）。At step D7, the token 51 returns the extracted symmetric key K 2 to the communication device 52. In step D8, the communication device 52, the returned bit string is the stored using a symmetric key K 2 has F K
Is obtained, and as a result of the decoding, the file F created in step D1 is obtained (in FIG. 8, the process of the above-described decoding and confirmation is indicated as F = Dec (F K by K 2 )). .
【００２２】なお、この後、通常は、通信装置５２は、
対称キーＫ2を棄却処分にしてセキュリティ管理を強化
する。上記の処理により、通信装置５２は、上記のファ
イルＦに代えて、ファイルＦが暗号化されて成るビット
文字列ＦKで保管することができるので、上記のファイ
ルＦが悪意の第３者へ漏洩することを防止することがで
きる。After this, normally, the communication device 52
A symmetric key K 2 in the rejected disposal to strengthen the security management. The above processing, the communication device 52, instead of the file F, because the file F can be stored in the bit string F K comprising encrypted, the above file F is the malicious third party Leakage can be prevented.
【００２３】また、通信装置５２は、トークン５１が秘
密キーｄa2を具備した正当なトークンであることを確認
した上で、トークン５１に上記ファイルＦのアクセス権
を与えることができる。The communication device 52 can give the token 51 an access right to the file F after confirming that the token 51 is a valid token having the secret key da2 .
【００２４】図８は、従来の暗号化通信システムにおい
て通信端末がセッションキーを仲間内のトークンに配付
する場合の処理を示す機能ブロック図である。ステップ
Ｅ１では、通信端末５３が、所定の仲間内だけに配付す
べきセッションキーＫ3を作成する。FIG. 8 is a functional block diagram showing a process in a case where a communication terminal distributes a session key to a friend's token in a conventional encrypted communication system. In step E1, the communication terminal 53 creates a session key K 3 to be distributed only within a predetermined buddies.
【００２５】ステップＥ２では、通信端末５３が、上記
作成したセッションキーＫ3を公開キーｅa2でラップ
（暗号化）し、ビット文字列Ｋ3’を得る（図８では、
上記のラップ（暗号化）過程を、Ｋ3’＝Ｅｎｃ（Ｋ3
ｂｙ ｅa2）として示している）。In step E2, the communication terminal 53 wraps (encrypts) the created session key K 3 with the public key e a2 to obtain a bit character string K 3 ′ (in FIG. 8,
The above wrap (encryption) process is performed by K 3 ′ = Enc (K 3
by e a2 )).
【００２６】ステップＥ３では、通信端末５３が、上記
のビット文字列Ｋ3’を通信装置５２に送り、ステップ
Ｅ４では、通信装置５２が、上記送られたビット文字列
Ｋ3’をそのままトークン５１に送出する。In step E3, the communication terminal 53 sends the bit string K 3 ′ to the communication device 52. In step E4, the communication device 52 sends the bit string K 3 ′ to the token 51 as it is. To send to.
【００２７】ステップＥ５では、トークン５１が、上記
の送出されたビット文字列Ｋ3’を秘密キーｄa2でアン
ラップ（復号化）し、上記のセッションキーＫ3を得る
（図８では、上記のアンラップ過程を、Ｋ3＝Ｄｅｃ
（ｋ3’ｂｙ ｄa2）として示している）。In step E5, the token 51 unwraps (decrypts) the transmitted bit string K 3 ′ with the secret key d a2 to obtain the session key K 3 (in FIG. 8, the above-mentioned session key K 3 is obtained). The unwrapping process is represented by K 3 = Dec
(Indicated as k 3 'by d a2 )).
【００２８】ステップＥ６では、トークン５１が、上記
得られたセッションキーＫ3を通信装置５２に返す（但
し、所有者Ｂが通信装置５２を仲間と認めない場合に
は、ステップＥ６の処理を省略することがある）。[0028] At step E6, the token 51, and returns a session key K 3 to the obtained communication device 52 (however, if the owner B not recognized as fellow communication device 52 omits the processing in step E6 May be).
【００２９】ステップＥ６の処理の実行後は、トークン
５１が、外部との対称鍵暗号化通信方式による通信に際
して、上記のセッションキーＫ3（仲間内だけの秘密
鍵）を対称鍵として使用する。After the execution of the process in step E6, the token 51 uses the above-mentioned session key K 3 (a secret key only for the peer) as a symmetric key when communicating with the outside using the symmetric key encryption communication method.
【００３０】[0030]
【発明が解決しようとする課題】図８に示す従来の暗号
化通信システムにおいて、通信端末が上記セッションキ
ーを仲間内に配付する場合には、よしんば、図８に示す
ステップＥ６の処理を実行しないことにしたとしても、
通信装置５２に対しては、完全に機密を保つことができ
なかった。その理由は、この暗号化通信システムが、図
７に示すファイルを暗号化する場合の処理を許す通信シ
ステムであるならば、図７に示すステップＤ７の処理の
実行までは拒否することができないからであり、そのた
めに、もしも、通信装置５２が悪意の第三者として振る
舞うならば、上記のビット文字列Ｋ 3’を、故意に、あ
たかもビット文字列Ｋ2’であるかのようにしてトーク
ン５１に送り、引き続き、トークン５１から、ビット文
字列Ｋ3’を秘密キーｄa2で復号化した結果、即ち、不
正取得しようとするセッションキーＫ3を、トークン５
１から難なく返させることができるからである。The conventional encryption shown in FIG.
In a mobile communication system, the communication terminal
-If you distribute this to your friends,
Even if the processing of step E6 is not executed,
The communication device 52 can be kept completely confidential.
Did not. The reason is that this encrypted communication system
Communication system that allows processing when encrypting the file shown in
If it is a stem, the process of step D7 shown in FIG.
Because execution cannot be refused,
For example, if the communication device 52 behaves as a malicious third party
If it dances, the above bit string K Three’, Intentionally,
As if bit string KTwo’And talk as if
To the token 51, and from the token 51,
Character string KThree’With the secret key da2The result of decryption in
Session key K to be obtained correctlyThreeTo token 5
This is because it can be returned from 1 without difficulty.
【００３１】なお、通信システムのセキュリティを強化
する試みとして、トークン内にシステムが認証したトー
クン固有のペアキーを設置する方法も、既にＰＫＣＳ(P
ublic Key Control Standard)標準において示唆されて
はいるが、その際の、通信システムが取るべき具体的な
振る舞いまでは開示されていなかった。また、トークン
固有のペアキーの内、秘密キーを保管するファイルのフ
ァイル属性をどのように指定すべきかについても検討さ
れていなかった。上記ファイル属性については、ファイ
ルの所有者をシステム管理センターとし、秘密キーのタ
イプをプライベートと指定すれば、秘密キーを保管する
ファイルのファイルタイプまでプライベートとなり、シ
ステム管理センター側が当該トークンに何らかの方法で
ログインしない限り当該ファイルを使用することができ
ない。但し、上記ログイン方法をパスワード使用とし、
該パスワードを通信網上で送付する形態にすれば、可能
であるが、ログイン方法が指紋である場合には、システ
ム管理センター側の責任者が当該トークンの使用場所ま
で、出向かなければならない。次に、上記のファイルタ
イプをパブリックと指定すると、上記ファイルは使用可
能にはなるが、通常、パブリックと指定されたファイル
は、ログイン無しで誰でもアクセス可能であるので、今
度は、上記秘密キーを秘密裏とすることが不可能とな
る。As an attempt to enhance the security of the communication system, a method of installing a token-specific pair key authenticated by the system in a token has already been described in PKCS (PK).
Although it is suggested in the ublic Key Control Standard, the specific behavior to be taken by the communication system at that time was not disclosed. Also, no consideration has been given to how to specify the file attribute of the file storing the private key among the pair keys unique to the token. Regarding the above file attributes, if the owner of the file is the system management center and the type of the private key is designated as private, the file type of the file storing the private key will also be private, and the system management center will use the token in some way for the token. You cannot use the file unless you log in. However, the above login method uses a password,
If the password is sent over a communication network, it is possible, but if the login method is a fingerprint, the person in charge of the system management center must go to the place where the token is used. Next, if the above file type is designated as public, the file becomes usable, but usually, the file designated as public can be accessed by anyone without login. Cannot be kept secret.
【００３２】本発明は、以上のような従来の暗号化通信
システムにおける問題点に鑑みてなされたものであり、
セッションキー等の機密情報を送付する場合のセキュリ
ティを強化することができる暗号化通信システムを提供
することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems in the conventional encrypted communication system,
It is an object of the present invention to provide an encrypted communication system capable of enhancing security when transmitting confidential information such as a session key.
【００３３】また、本発明の第２の目的は、セッション
キー等の機密情報を送付する場合のセキュリティを強化
することができる暗号化通信システムに適合したトーク
ンを提供することにある。It is a second object of the present invention to provide a token suitable for an encrypted communication system capable of enhancing security when transmitting confidential information such as a session key.
【００３４】また、本発明の第３の目的は、セッション
キー等の機密情報を送付する場合のセキュリティを強化
することができる暗号通信方法を提供することにある。A third object of the present invention is to provide a cryptographic communication method capable of enhancing security in transmitting confidential information such as a session key.
【００３５】[0035]
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、通信網と、該通信網に接続された通信装
置及び通信端末及びシステム管理センターと、前記通信
装置に接続されたトークンとを最小構成単位に含み、前
記通信端末と前記トークンとが前記通信装置を介して暗
号化された情報を交換する暗号化通信システムにおい
て、前記トークンは、前記システム管理センターによっ
て、該トークンに固有の公開鍵暗号化方式のペアキー
（秘密キーｄsa，公開キーｅsa）と、該ペアキーの公開
キーｅsaを前記システム管理センターに固有のＰＫＩに
準拠した第１の秘密キーｄs1で暗号化した結果のビット
文字列ｅsa’とが格納されたものであると共に、前記ト
ークンに固有のペアキーの秘密キーｄsaのファイル属性
が、 （１）ファイルの所有者：前記システム管理センター、 （２）キーのタイプ ：プライベート、 （３）ファイルタイプ ：パブリック、 （４）Read属性 ：unextractable と指定されて成るものであることを特徴とする暗号化通
信システムが提供される。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a communication network, a communication device and a communication terminal and a system management center connected to the communication network, and a token connected to the communication device are provided. In a cryptographic communication system in which the communication terminal and the token exchange encrypted information via the communication device, the token is unique to the token by the system management center. Of the pair key (private key d sa and public key e sa ) and the public key e sa of the pair key using a first secret key d s1 compliant with the PKI unique to the system management center. with the bit string e sa 'as a result of the is one that was stored, the private key d sa file attributes unique Peaki the token (1) file Owner: the system management center; (2) key type: private; (3) file type: public; (4) read attribute: unextractable. Provided.
【００３６】また、通信網と、該通信網に接続された通
信装置及び通信端末及びシステム管理センターを最小構
成単位として成る暗号化通信システムの前記通信装置に
接続されるトークンであって、キー格納部に、当該トー
クンに固有の公開鍵暗号化方式のペアキー（秘密キーｄ
sa，公開キーｅsa）と、該ペアキーの公開キーｅsaを前
記システム管理センターに固有のＰＫＩに準拠した第１
の秘密キーｄs1で暗号化した結果のビット文字列ｅsa’
とが格納され、かつ前記トークンに固有のペアキーの秘
密キーｄsaのファイル属性が、 （１）ファイルの所有者：前記システム管理センター、 （２）キーのタイプ ：プライベート、 （３）ファイルタイプ ：パブリック、 （４）Read属性 ：unextractable と指定されていることを特徴とするトークンが提供され
る。A token connected to a communication network and a communication device of the encryption communication system including a communication device, a communication terminal, and a system management center connected to the communication network as a minimum configuration unit, wherein the token is a key storage. In the section, a pair key (private key d) of the public key encryption method unique to the token
sa , public key e sa ) and the public key e sa of the paired key are stored in the first PKI based on the PKI specific to the system management center.
The bit string e sa 'resulting from encryption with the secret key d s1 of
: It is stored, and the file attribute of the private key d sa of Peaki specific to the token, (1) the file of the owner: said system management center, (2) key type: Private, (3) File Type: Public, (4) Read attribute: A token characterized by being designated as unextractable is provided.
【００３７】さらに、通信網と、該通信網に接続された
通信装置及び通信端末及びシステム管理センターと、前
記通信装置に接続されたトークンとを最小構成単位とす
る暗号化通信システム上で、前記通信端末と前記トーク
ンとに前記通信装置を介して暗号化された情報を交換さ
せるための暗号化通信方法において、前記トークンとし
て、該トークンに固有の公開鍵暗号化方式のペアキー
（秘密キーｄsa，公開キーｅsa）と、該ペアキーの公開
キーｅsaを前記システム管理センターに固有のＰＫＩに
準拠した第１の秘密キーｄs1で暗号化した結果のビット
文字列ｅsa’とが格納され、かつ前記トークンに固有の
ペアキーの秘密キーｄsaのファイル属性が、 （１）ファイルの所有者：前記システム管理センター、 （２）キーのタイプ ：プライベート、 （３）ファイルタイプ ：パブリック、 （４）Read属性 ：unextractable と指定されているトークンを使用することを特徴とする
暗号化通信方法が提供される。Further, on an encryption communication system using a communication network, a communication device and a communication terminal and a system management center connected to the communication network, and a token connected to the communication device as a minimum configuration unit, In an encrypted communication method for exchanging encrypted information between a communication terminal and the token via the communication device, a pair key (a secret key d sa) of a public key encryption method unique to the token is used as the token. , Public key e sa ) and a bit string e sa ′ resulting from encrypting the public key e sa of the pair key with the first secret key d s1 compliant with the PKI unique to the system management center. , and file attributes of the private key d sa of Peaki specific to the token is, (1) file of the owner: the system management center, (2) the key type: plies (3) File type: Public (4) Read attribute: An encrypted communication method using a token designated as unextractable is provided.
【００３８】即ち、本発明では、所有者Ａが所有する通
信装置に係るトークンのキー格納部に格納する非対称鍵
として、ＰＫＩに準拠した従来の公開鍵（非対称）暗号
化方式における２組のペアキー、即ち、（秘密キー
ｄa1，公開ｅa1）と（秘密キーｄ a2，公開キーｅa2）に
加えて、システム管理センターが、当該トークンに固有
のペアキー、即ち（秘密キーｄsa，公開キーｅsa）を、
当該トークンに追加設定すると共に、上記の各ペアキー
を使用した具体的な通信手段を設定することにより、他
の通信装置への漏洩の可能性を大幅に減じた暗号化通信
システムを実現している。That is, in the present invention, the communication owned by the owner A is
Key stored in the key storage of the token associated with the communication device
As a conventional public key (asymmetric) encryption compliant with PKI
Pair keys in the encryption scheme, ie, (secret key
da1, Public ea1) And (secret key d a2, Public key ea2)
In addition, the system management center has a unique
Pair key, ie (secret key dsa, Public key esa),
In addition to the token, set each pair key
By setting specific communication means using
Communication that greatly reduces the possibility of leaks to communication devices
The system has been realized.
【００３９】これにより、ＰＫＩ基準に準拠したセキュ
リティ管理を一層強化することができる。このとき、上
記トークンに固有のペアキーの内、その秘密鍵（非公開
キー）である秘密キーｄsaのファイル属性を、下記のよ
うに指定している。 （１）ファイルの所有者：システム管理センター、 （２）キーのタイプ ：プライベート、 （３）ファイルタイプ ：パブリック、 （４）Read属性 ：unextractable これにより、上記トークンに固有のペアキーの秘密鍵
（非公開キー）を上記トークン内のみで使用可能にして
いる。As a result, security management based on the PKI standard can be further enhanced. In this case, of the specific Peaki to the token, the file attributes of the private key d sa that is a secret key (private key), is specified as follows. (1) File owner: System Management Center, (2) Key type: Private, (3) File type: Public, (4) Read attribute: unextractable As a result, the private key of the pair key (non Public key) can be used only in the above token.
【００４０】また、システム管理センターに固有の、上
記ＰＫＩ基準に準拠したペアキーの利用を積極的に図る
ことで、一層厚みのある多段階のセキュリティ強化を実
現している。Further, by actively using a pair key compliant with the PKI standard, which is unique to the system management center, a thicker multi-stage security enhancement is realized.
【００４１】即ち、上記の（秘密キーｄsa，公開キーｅ
sa）を利用する仕事には、トークンの所有者となったＡ
が、該トークン内で生成した上記の公開キーｅa1，ｅa2
を媒体としてシステム管理センターで該トークンの正当
性（即ち、真正システム管理センターが発行したトーク
ンであること）を確認させる仕事や、システム管理セン
ターからの上記の公開キーｅa1，ｅa2に対しての認証を
得る仕事、さらには、セッションキーを仲間内だけに安
全に配付する仕事が含まれる。That is, the above (secret key d sa , public key e
sa ) uses A, who became the owner of the token
Are the public keys e a1 and e a2 generated in the token.
To confirm the validity of the token (that is, the token issued by the genuine system management center) in the system management center using the medium as a medium, and to the above-mentioned public keys e a1 and e a2 from the system management center. And the task of securely distributing session keys only to peers.
【００４２】さらに、従来の公開鍵（非対称）暗号化通
信方式の機能は、そっくりそのまま使用できるようにし
ている。Further, the function of the conventional public key (asymmetric) encrypted communication system can be used as it is.
【００４３】[0043]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係
る暗号化通信システムの最小構成単位を示すブロック図
である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a minimum configuration unit of the encryption communication system according to the embodiment of the present invention.
【００４４】トークン１並びに通信装置２は、所有者Ａ
に係り、トークン１と通信装置２間は互いに情報の入出
力が可能である。トークン１と通信装置２間の情報伝達
手段としては、通信装置２側にトークン１の入出力部を
設けてもよいし、非接触タイプにしてもよい。The token 1 and the communication device 2 have the owner A
Accordingly, information can be input and output between the token 1 and the communication device 2. As an information transmission means between the token 1 and the communication device 2, an input / output unit of the token 1 may be provided on the communication device 2 side, or may be a non-contact type.
【００４５】通信装置２は、インターネット等の通信網
５を介して所有者Ｂが所有する通信端末３とで情報のや
り取りを行う。システム管理センター４は、本実施の形
態に係る暗号化通信システム全体の管理を行うと共に、
トークンの発行も行う。The communication device 2 exchanges information with the communication terminal 3 owned by the owner B via a communication network 5 such as the Internet. The system management center 4 manages the entire encrypted communication system according to the present embodiment,
It also issues tokens.
【００４６】トークン１は、システム管理センター４が
発行したトークンであり、従って、キー格納部１１に
は、システム管理センター４に対応した上記のＰＫＩシ
ステムの２組のペアキーのそれぞれの公開鍵、即ち公開
キーｅs1と公開キーｅs2も格納されている。The token 1 is a token issued by the system management center 4. Therefore, the key storage unit 11 stores the respective public keys of the two pairs of the PKI system corresponding to the system management center 4, that is, the public keys. The public key e s1 and the public key e s2 are also stored.
【００４７】図１に示す本発明の実施の形態に係る暗号
化通信システムの構成は、本発明に係る暗号化通信シス
テムの最小構成単位を示すものであり、本発明に係る暗
号化通信システムは、一般には複数の通信装置並びに複
数の通信端末を構成要素に含み得る。The configuration of the encrypted communication system according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 shows the minimum structural unit of the encrypted communication system according to the present invention. In general, a plurality of communication devices as well as a plurality of communication terminals may be included as components.
【００４８】なお、上記のトークン１をＩＣカードとし
て構成することが可能である。トークン１のキー格納部
１１には、上記の公開キーｅs1，ｅs2の他に、通信網５
に接続された通信装置２以外の他の通信装置の公開鍵
（図示は省略）と、通信装置２に対してトークン１が上
記のＰＫＩに準拠して発行する通信装置２向けの２組の
ペアキーが、（秘密キーｄa1，公開キーｅa1）と（秘密
キーｄa2，公開キーｅa2）として格納され、さらに、シ
ステム管理センター４によって格納されるトークン１に
固有のペアキー、即ち秘密キーｄsa，公開キーｅsa、並
びに公開キーｅsaを暗号化したビット文字列のｅsa’が
格納される。（この部分についての詳細は後述する。）
ここで、トークン１に固有の上記のペアキーの内の秘密
キーｄsaを保管するファイルの属性を、下記のように指
定するものとする。 （１）ファイルの所有者：システム管理センター、 （２）キーのタイプ ：プライベート、 （３）ファイルタイプ ：パブリック、 （４）Read属性 ：unextractable これにより、秘密キーｄsaは、トークン１内でだけ使用
することが可能となり、かつ、秘密キーｄsaが通信装置
２や通信端末３等の他の通信装置に漏洩することを防止
することができる。The token 1 can be configured as an IC card. In the key storage unit 11 of the token 1, in addition to the public keys e s1 and e s2 , the communication network 5
And a public key of a communication device other than the communication device 2 connected to the communication device 2 (not shown), and two pair keys for the communication device 2 that the token 1 issues to the communication device 2 in accordance with the PKI. Are stored as (private key d a1 , public key e a1 ) and (private key d a2 , public key e a2 ). Further, a pair key unique to token 1 stored by the system management center 4, that is, a secret key d sa , a public key e sa , and a bit string e sa ′ obtained by encrypting the public key e sa are stored. (The details of this part will be described later.)
Here, the attributes of the file to store the private key d sa of the Peaki of specific above token 1, shall be specified as follows. (1) file of the owner: system management center, (2) the key type: private, (3) file types: public, (4) Read attributes: unextractable As a result, the private key d sa, only a token within 1 It can be used, and it is possible to prevent the secret key dsa from leaking to other communication devices such as the communication device 2 and the communication terminal 3.
【００４９】なお、システム管理センター４は、本実施
の形態に係る暗号化通信システムを管理するためのセン
ターであって、通信網（例えば、インターネット網）そ
のものの管理を行う訳ではない（周知の通り、インター
ネット網に接続される各通信装置は全て対等であり、即
ち、集権的な高位の管理センターは存在しない）。The system management center 4 is a center for managing the encrypted communication system according to the present embodiment, and does not manage a communication network (for example, the Internet network) itself (a well-known system). As described above, all communication devices connected to the Internet are all equal, that is, there is no centralized high-level management center.)
【００５０】トークン１を接続している通信装置２は、
通信端末３とトークン１との間に介在し、通信端末３か
らトークン１に送出されるセッションキー情報等に関す
る中継を行う。The communication device 2 to which the token 1 is connected
It is interposed between the communication terminal 3 and the token 1 and relays session key information and the like sent from the communication terminal 3 to the token 1.
【００５１】本実施の形態に係る暗号化通信システム
は、システム管理センター４が著作権者から預かった著
作物を通信装置２で不正使用されることなくトークン１
に配付するような業務に最適である。In the encrypted communication system according to the present embodiment, the system management center 4 uses the token 1 without illegally using the copyrighted work deposited by the copyright holder in the communication device 2.
It is most suitable for business to distribute to.
【００５２】以下、本実施の形態に係る暗号化通信シス
テムの動作を、仕事別に説明する。図２は、本発明の実
施の形態に係る暗号化通信システムのシステム管理セン
ターがトークンの準備を行う場合の動作を示す機能ブロ
ック図である。Hereinafter, the operation of the encryption communication system according to the present embodiment will be described for each job. FIG. 2 is a functional block diagram showing an operation when the system management center of the encryption communication system according to the embodiment of the present invention prepares a token.
【００５３】以下、図１を参照しつつ、図２に示す機能
ブロック図を使用して、システム管理センター４がトー
クン１の準備を行う場合の動作を説明する。まず、ステ
ップＳ１では、システム管理センター４が、トークン１
に固有のペアキーとして、秘密キーｄsa，公開キーｅsa
を作成する。このとき、上記の秘密キーｄsaを保管する
ファイルのファイル属性については、前述の箇条書き
（１）〜（４）の通りに指定する。Hereinafter, an operation when the system management center 4 prepares the token 1 will be described with reference to FIG. 1 and a functional block diagram shown in FIG. First, in step S1, the system management center 4 sends the token 1
The private key d sa and the public key e sa
Create At this time, the file attribute of the file storing the secret key dsa is specified as described in the above-mentioned items (1) to (4).
【００５４】ステップＳ２では、システム管理センター
４が、上記のトークン１発行の公開キーｅsaをシステム
管理センター４に固有の秘密キーｄs1（キー格納部１１
に格納されている）で暗号化し、ビット文字列ｅsa’を
得る（図２では、上記の暗号化過程を、ｅsa’＝Ｅｎｃ
（ｅsa ｂｙ ｄs1）として示している）。In step S2, the system management center 4 stores the public key e sa issued by the token 1 into a secret key d s1 (key storage unit 11) unique to the system management center 4.
To obtain a bit string e sa ′ (in FIG. 2, the above encryption process is performed by e sa ′ = Enc).
( Shown as e sa by d s1 )).
【００５５】ステップＳ３では、上記作られたトークン
１に固有の秘密キーｄsa，公開キーｅsaと、上記得られ
たビット文字列ｅsa’とを全てトークン１のキー格納部
１１に格納する。In step S3, the secret key d sa and the public key e sa unique to the token 1 and the obtained bit string e sa ′ are all stored in the key storage unit 11 of the token 1. .
【００５６】最後に、システム管理センター４の管理者
は、上記作成したトークン１をトークン１に係る通信装
置２の所有者Ａに引き渡す。図３は、本発明の実施の形
態に係る暗号化通信システムにおいて、トークンが該ト
ークンに係る通信装置向けに２組のペアキーを発行する
場合の動作を示す機能ブロック図である。Finally, the administrator of the system management center 4 hands over the token 1 created above to the owner A of the communication device 2 associated with the token 1. FIG. 3 is a functional block diagram showing an operation when the token issues two pairs of keys to the communication device related to the token in the encrypted communication system according to the embodiment of the present invention.
【００５７】以下、図１，図２を参照しつつ、図３に示
す機能ブロック図を使用して、トークン１が該トークン
に係る通信装置２向けに２組のペアキー（公開キー
ｅa1，公開キーｅa2）を発行する場合の動作を説明す
る。Hereinafter, referring to FIGS. 1 and 2 and using the functional block diagram shown in FIG. 3, the token 1 is transmitted to the communication device 2 relating to the token by two pairs of keys (public key e a1 , public key The operation for issuing the key e a2 ) will be described.
【００５８】上記の動作には、通信装置２が上記発行さ
れた２組のペアキーの公開キー（公開キーｅa1，公開キ
ーｅa2）について、システム管理センター４の認証を得
る部分の動作を含んでいる。The above operation includes an operation of a part in which the communication device 2 obtains the authentication of the system management center 4 for the public keys (public key e a1 and public key e a2 ) of the two pairs of keys issued. In.
【００５９】まず、ステップＡ１では、トークン１が、
通信装置２向けの２組のペアキーとして、秘密キー
ｄa1，公開キーｅa1，秘密キーｄa2，公開キーｅa2を作
成する。ステップＡ２では、通信装置２向けの公開キー
ｅa1，ｅa2をトークン１に固有の秘密キーｄsaでそれぞ
れ暗号化し、ビット文字列ｅa1’，ｅa2’を得る（図３
では、上記の暗号化過程を、それぞれ、ｅa1’＝Ｅｎｃ
（ｅa1 ｂｙ ｄsa）、ｅa2’＝Ｅｎｃ（ｅa2 ｂｙ
ｄsa）として示している）。First, in step A1, token 1
A secret key d a1 , a public key e a1 , a secret key d a2 , and a public key e a2 are created as two pairs of keys for the communication device 2. In step A2, the public keys e a1 and e a2 for the communication device 2 are respectively encrypted with the secret key d sa unique to the token 1 to obtain bit character strings e a1 'and e a2 ' (FIG. 3).
Then, the above-described encryption process is performed by e a1 ′ = Enc, respectively.
(E a1 by d sa ), e a2 ′ = Enc (e a2 by
dsa )).
【００６０】次に、ステップＡ３では、上記得られたビ
ット文字列ｅa1’，ｅa2’と、前述の図２に示すトーク
ン１の準備処理において得られていたビット文字列
ｅsa’とを通信装置２に送る。Next, in step A3, the bit character strings e a1 ′ and e a2 ′ obtained above are combined with the bit character strings e sa ′ obtained in the token 1 preparation processing shown in FIG. Send to communication device 2.
【００６１】ステップＡ４では、通信装置２が、上記送
られたビット文字列ｅa1’，ｅa2’，ｅsa’をシステム
管理センター４に送る。ステップＡ５では、システム管
理センター４が、上記送られたビット文字列ｅ sa’をシ
ステム管理センター４発行の公開キーｅs1で復号化し、
公開キーｅsaを取り出し、上記送られたビット文字列ｅ
a1’，ｅa2’をそれぞれ上記取り出された公開キーｅsa
で復号化し、それぞれ、公開キーｅa1，ｅa2を得る（図
３では、上記各復号化の過程を、それぞれ、ｅsa＝Ｄｅ
ｃ（ｅsa’ ｂｙ ｅs1），ｅa1＝Ｄｅｃ（ｅa1’ ｂ
ｙ ｅsa），ｅa2＝Ｄｅｃ（ｅa2’ ｂｙ ｅsa）とし
て示している）。In step A4, the communication device 2
Bit string ea1’, Ea2’, Esa’System
Send to Management Center 4. In step A5, the system management
The processing center 4 transmits the bit string e sa’
Public key e issued by Stem Management Center 4s1Decrypt with
Public key esaAnd the sent bit string e
a1’, Ea2’Is the extracted public key esa
And the public key ea1, Ea2(Figure
In step 3, each of the above decoding processes is performed by esa= De
c (esa’Byes1), Ea1= Dec (ea1’B
y esa), Ea2= Dec (ea2’Byesa)age
Shown).
【００６２】次に、ステップＡ６では、システム管理セ
ンター４が、上記得られた公開キーｅa1，ｅa2を、秘密
キーｄs1でそれぞれ暗号化（認証：certificate）し
て、ビット文字列ｅa1”，ｅa2”を得る（図３では上記
の各暗号化の過程を、それぞれ、ｅa1”＝Ｅｎｃ（ｅa1
ｂｙ ｄs1），ｅa2”＝Ｅｎｃ（ｅa2 ｂｙ ｄs1）
として示している）。Next, in step A6, the system management center 4 encrypts (authenticates) the obtained public keys e a1 and e a2 with the secret key d s1 , respectively, and generates a bit string e a1. ", E a2 " (in FIG. 3, the above-described encryption processes are respectively performed by e a1 ″ = Enc (e a1
by d s1 ), e a2 ″ = Enc (e a2 by d s1 )
As shown).
【００６３】ステップＡ７では、上記認証されたビット
文字列ｅa1”，ｅa2”を通信装置２に返す（この後、通
信装置２は上記返されたビット文字列ｅa1”，ｅa2”を
キー格納部１１に格納し、以後は、これらのキーをシス
テム管理センター４の認証が付与された公開キーとして
使用する）。In step A7, the authenticated bit character string e a1 ″, e a2 ″ is returned to the communication device 2 (the communication device 2 thereafter transmits the returned bit character string e a1 ″, e a2 ″). These keys are stored in the key storage unit 11, and thereafter, these keys are used as public keys to which the authentication of the system management center 4 has been given.)
【００６４】図４は、本発明の実施の形態に係る暗号化
通信システムにおいて、通信端末が介在する通信装置へ
の漏洩を防止してトークンと情報交換する場合の動作を
示す機能ブロック図である。FIG. 4 is a functional block diagram showing an operation in the case of exchanging information with a token in a cryptographic communication system according to an embodiment of the present invention while preventing leakage to a communication device interposed by a communication terminal. .
【００６５】以下、図１，図２を参照しつつ、図４に示
す機能ブロック図を使用して、通信端末３が、介在する
通信装置２への漏洩を防止してトークン１と情報交換す
る場合の動作を説明する。Hereinafter, referring to FIGS. 1 and 2 and using the functional block diagram shown in FIG. 4, the communication terminal 3 exchanges information with the token 1 while preventing leakage to the intervening communication device 2. The operation in this case will be described.
【００６６】なお、下記の動作の前提として、通信端末
３の所有者Ｂは、図１に示すシステム管理センター４の
信任を得て、システム管理センター４に固有の秘密キー
ｄs1で認証(certificate)されたｅb2’を持っているも
のとする。As a premise of the following operation, the owner B of the communication terminal 3 obtains the trust of the system management center 4 shown in FIG. 1 and authenticates with the secret key d s1 unique to the system management center 4. ) Eb2 '.
【００６７】まず、ステップＢ１では、通信端末３の所
有者Ｂが、通信端末３上で乱数Ｋを生成する。次に、ス
テップＢ２では、通信端末３が、通信装置２への要求を
出し、ビット文字列ｅsa’を送出させる。First, in step B1, the owner B of the communication terminal 3 generates a random number K on the communication terminal 3. Next, in step B2, the communication terminal 3 issues a request to the communication device 2 and causes the bit string e sa ′ to be transmitted.
【００６８】ステップＢ３では、上記送出させたビット
文字列ｅsa’をシステム管理センター４発行の公開キー
ｅs1で復号化し、公開キーｅsaを得る（図４では、上記
の復号化過程を、ｅsa＝Ｄｅｃ（ｅsa’ ｂｙ ｅs1）
として示している）。In step B3, the transmitted bit character string e sa ′ is decrypted with the public key e s1 issued by the system management center 4 to obtain the public key e sa (FIG. e sa = Dec (e sa 'by es1 )
As shown).
【００６９】ステップＢ４では、通信端末３が、上記生
成した乱数Ｋを上記得られた公開キーｅsaで暗号化し、
ビット文字列Ｋ’を得ると共に、通信端末３発行の公開
キーｅb2が、システム管理センター４に固有の秘密キー
ｄs1によって暗号化されたところのビット文字列ｅb2’
を持っている（図４では、上記の暗号化過程を、Ｋ’＝
Ｅｎｃ（Ｋ ｂｙ ｅsa），ｅb2’＝Ｅｎｃ（ｅb2 ｂ
ｙ ｄs1）として示している）。In step B4, the communication terminal 3 encrypts the generated random number K with the obtained public key e sa ,
As well as obtaining the bit string K ′, the public key e b2 issued by the communication terminal 3 is encrypted with the secret key d s1 unique to the system management center 4 and the bit string e b2 ′.
(In FIG. 4, the above encryption process is represented by K ′ =
Enc (K by e sa ), e b2 ′ = Enc (e b2 b
yds1 )).
【００７０】ステップＢ５では、通信端末３が、上記得
られたビット文字列Ｋ’とビット文字列ｅb2’とを通信
装置２を介してトークン１に送る。ステップＢ６では、
トークン１が、上記送られたビット文字列Ｋ’を秘密キ
ーｄsaで復号化し、上記の乱数Ｋを取り出すと共に、上
記送られたビット文字列ｅ b2’をシステム管理センター
４が公開する公開キーｅs1で復号化し、上記の公開キー
ｅb2を取り出す（図４では、上記の復号化過程を、Ｋ＝
Ｄｅｃ（Ｋ’ｂｙ ｄsa），ｅb2＝Ｄｅｃ（ｅb2’ ｂ
ｙ ｅs1）として示している）。In step B5, the communication terminal 3
Bit string K 'and bit string eb2’
Send to token 1 via device 2. In step B6,
Token 1 uses the transmitted bit string K 'as a secret key.
-DsaAnd the above random number K is taken out.
Bit string e sent and received b2’System management center
Public key e released by 4s1Decrypted with the above public key
eb2(In FIG. 4, the above-described decoding process is performed using K =
Dec (K'by dsa), Eb2= Dec (eb2’B
y es1)).
【００７１】ステップＢ７では、トークン１が、上記取
り出された乱数Ｋを上記取り出された公開キーｅb2で暗
号化し、ビット文字列Ｋ”を得て、該ビット文字列Ｋ”
を通信装置２に返す（図４では、上記の暗号化過程を、
Ｋ”＝Ｅｎｃ（Ｋ ｂｙ ｅ b2）として示している）。At step B7, the token 1
The extracted random number K is converted to the extracted public key e.b2In the dark
To obtain a bit string K ", and the bit string K"
Is returned to the communication device 2 (in FIG. 4,
K "= Enc (K by e b2)).
【００７２】ステップＢ８では、通信装置２が、上記返
されたビット文字列Ｋ”を通信端末３に送る。ステップ
Ｂ９では、通信端末３が、上記送られたビット文字列
Ｋ”を通信端末３に固有の秘密キーｄb2で復号化し、元
の上記乱数Ｋを得る。In step B8, the communication device 2 sends the returned bit string K ″ to the communication terminal 3. In step B9, the communication terminal 3 sends the bit string K ″ sent to the communication terminal 3. the decrypted by a unique private key d b2, obtaining the original of the random number K.
【００７３】上記の動作により、通信端末３は、トーク
ン１の正当性を確認することができる。また、上記の動
作は、乱数Ｋを通信装置２に知られることなく、通信装
置２を経由でトークン１に送付する方法ともなってお
り、よって、この方法は、上記の乱数Ｋをセッションキ
ーとすれば、セッションキーの安全な配付方法ともなっ
ている。By the above operation, the communication terminal 3 can confirm the validity of the token 1. Further, the above operation is also a method of sending the random number K to the token 1 via the communication device 2 without being known to the communication device 2. Therefore, this method uses the random number K as a session key. In other words, it is also a safe distribution method of the session key.
【００７４】なお、通信端末３の所有者Ｂは、図１に示
すシステム管理センター４の信任を有償で得ることも可
能である。The owner B of the communication terminal 3 can obtain the trust of the system management center 4 shown in FIG. 1 for a fee.
【００７５】[0075]
【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明に係る暗
号化通信システム及び暗号通信方法によれば、トークン
に固有のペアキーを設置すると共に、その秘密キーのフ
ァイル属性を該トークン内でのみ使用できるように指定
するので、ネットワーク内の任意の通信装置（トークン
を含む）間で、通信相手の正当性を確認しながら、中継
の通信装置には漏らすことなく、セッションキー（仲間
内だけの秘密の対称鍵）等の重要な情報を送受信するこ
とができる。As described above, according to the encryption communication system and the encryption communication method of the present invention, a unique pair key is installed in a token, and the file attribute of the secret key is used only in the token. Since it is specified so that it is possible to confirm the validity of the communication partner between any communication devices (including tokens) in the network, without leaking it to the relay communication device, the session key (secret only for the peers) Important information such as a symmetric key).
【００７６】また、一般の公開キーと言えども、トーク
ンまたはシステムに固有の秘密キーで暗号化して送るの
で、より厚みのあるセキュリティ管理が可能となる。さ
らに、従来のＰＫＩに準拠した暗号化通信システムの暗
号化方式とその機能（２組のペアキーによるデータ認証
とファイルの暗号化）をそのまま踏襲することができ
る。Further, even if it is a general public key, it is transmitted by encrypting it with a token or a secret key peculiar to the system, so that a more secure security management becomes possible. Further, it is possible to directly follow the encryption method and its function (data authentication and file encryption using two pairs of keys) of a conventional PKI-compliant encryption communication system.
【図１】本発明の実施の形態に係る暗号化通信システム
の最小構成単位を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a minimum configuration unit of an encryption communication system according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態に係る暗号化通信システム
のシステム管理センターがトークンの準備を行う場合の
動作を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing an operation when the system management center of the encryption communication system according to the embodiment of the present invention prepares a token.
【図３】本発明の実施の形態に係る暗号化通信システム
において、トークンが該トークンに係る通信装置向けに
２組のペアキーを発行する場合の動作を示す機能ブロッ
ク図である。FIG. 3 is a functional block diagram showing an operation when a token issues two pairs of keys to a communication device related to the token in the encrypted communication system according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態に係る暗号化通信システム
において、通信端末が介在する通信装置への漏洩を防止
してトークンと情報交換する場合の動作を示す機能ブロ
ック図である。FIG. 4 is a functional block diagram showing an operation of exchanging information with a token while preventing leakage to a communication device interposed by a communication terminal in the encrypted communication system according to the embodiment of the present invention.
【図５】従来の暗号化通信システムの最小構成単位を示
すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a minimum configuration unit of a conventional encrypted communication system.
【図６】従来の暗号化通信システムにおいてトークンが
メッセージを認証する場合の処理を示す機能ブロック図
である。FIG. 6 is a functional block diagram showing processing when a token authenticates a message in a conventional encrypted communication system.
【図７】従来の暗号化通信システムにおいて通信装置が
ファイルを暗号化する場合の処理を示す機能ブロック図
である。FIG. 7 is a functional block diagram showing processing when a communication device encrypts a file in a conventional encrypted communication system.
【図８】従来の暗号化通信システムにおいて通信端末が
セッションキーを仲間内のトークンに配付する場合の処
理を示す機能ブロック図である。FIG. 8 is a functional block diagram showing processing when a communication terminal distributes a session key to a friend's token in a conventional encrypted communication system.
１，５１……トークン，２，５２……通信装置、３，５
３……通信端末、４，５４……システム管理センター、
５，５５……通信網、１１，５１１……キー格納部、
Ａ，Ｂ，Ａ’，Ｂ’……所有者、Ｃ，ｅa1’，ｅa2’，
ｅb2’，ｅsa’，ｅa1”，ｅa2”，ＦK，Ｋ’，Ｋ”，
Ｋ2’，Ｋ3’……ビット文字列、ｄa1，ｄa 2，ｄb2，ｄ
sa……秘密キー、ｅa1，ｅa2，ｅb2，ｅsa……公開キ
ー、Ｆ……ファイル、Ｋ……乱数、Ｋ2……対称キー，
Ｋ3……セッションキー（対称キー）、Ｍ……メッセー
ジ1, 51: token, 2, 52: communication device, 3, 5
3 ... communication terminal, 4,54 ... system management center,
5, 55 communication network, 11, 511 key storage unit,
A, B, A ', B' ... owner, C, e a1 ', e a2 ',
e b2 ', e sa', e a1 ", e a2", F K, K ', K ",
K 2 ', K 3' ...... bit string, d a1, d a 2, d b2, d
sa ... secret key, e a1 , e a2 , e b2 , e sa ... public key, F ... file, K ... random number, K 2 ... symmetric key,
K 3 …… Session key (symmetric key), M …… Message
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 船橋 武 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5J104 AA07 AA16 EA02 EA19 EA20 KA05 MA05 NA02 NA38 PA07 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Takeshi Funabashi 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo F-term in Sony Corporation (reference) 5J104 AA07 AA16 EA02 EA19 EA20 KA05 MA05 NA02 NA38 PA07
Claims (5)
置及び通信端末及びシステム管理センターと、前記通信
装置に接続されたトークンとを最小構成単位に含み、前
記通信端末と前記トークンとが前記通信装置を介して暗
号化された情報を交換する暗号化通信システムにおい
て、 前記トークンは、前記システム管理センターによって、
該トークンに固有の公開鍵暗号化方式のペアキー（秘密
キーｄsa，公開キーｅsa）と、該ペアキーの公開キーｅ
saを前記システム管理センターに固有のＰＫＩ(Public
Key Infrastructure) に準拠した第１の秘密キーｄs1で
暗号化した結果のビット文字列ｅsa’とが格納されたも
のであると共に、前記トークンに固有のペアキーの秘密
キーｄsaのファイル属性が、 （１）ファイルの所有者：前記システム管理センター、 （２）キーのタイプ ：プライベート、 （３）ファイルタイプ ：パブリック、 （４）Read属性 ：アンエクストラクタブル（un
extractable） と指定されて成るものであることを特徴とする暗号化通
信システム。1. A communication network, a communication device and a communication terminal and a system management center connected to the communication network, and a token connected to the communication device are included in a minimum configuration unit. Exchanges encrypted information via the communication device, wherein the token is:
A pair key (private key d sa , public key e sa ) of a public key encryption method unique to the token and a public key e of the pair key
sa is the PKI (Public
And a bit string e sa ′ resulting from encryption with the first secret key d s1 based on the Key Infrastructure), and the file attribute of the secret key d sa of the pair key unique to the token is stored. (1) File owner: the system management center, (2) Key type: Private, (3) File type: Public, (4) Read attribute: Unextractable (un
extractable).
ＰＫＩに準拠した第１のペアキー（秘密キーｄa1，公開
キーｅa1）と第２のペアキー（秘密キーｄa2，公開キー
ｅa2）とを作成する手段と、前記公開キーｅa1，ｅa2の
各々を前記秘密キーｄsaで暗号化した結果のビット文字
列ｅa1’，ｅa2’と、前記ビット文字列ｅsa’とを前記
通信装置に送る手段とを備え、 前記通信装置内に、前記送られたビット文字列ｅa1’，
ｅa2’，ｅsa’を前記システム管理センターに送る手段
を備え、 前記システム管理センター内に、前記送られたビット文
字列ｅsa’を前記秘密キーｄs1とペアをなす公開キーｅ
s1で復号化して前記公開キーｅsaを取り出した後、前記
送られたビット文字列ｅa1’，ｅa2’の各々を前記取り
出した公開キーｅsaで復号化して公開キーｅa1，ｅa2を
取得する手段と、前記取得した公開キーｅa1，ｅa2の各
々を前記センターの秘密キーｄs1で暗号化した結果のビ
ット文字列ｅa1”，ｅa2”を前記通信装置に返す手段と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の暗号化通信シ
ステム。2. A first pair key (private key d a1 , public key e a1 ) and a second pair key (private key d a2 , public key e a2 ) based on PKI for the communication device in the token. And a bit string e a1 ′, ea 2 ′ resulting from encrypting each of the public keys e a1 , e a2 with the secret key d sa and the bit string e sa ′. Means for sending to the communication device, wherein the sent bit string e a1 ′,
means for sending e a2 ′, e sa ′ to the system management center, and in the system management center, a public key e pairing the transmitted bit string e sa ′ with the secret key d s1.
After extracting the public key e sa by decrypting with s1 , each of the transmitted bit character strings e a1 ′ and e a2 ′ is decrypted with the extracted public key e sa to obtain the public keys e a1 and e a2. And a means for returning to the communication device a bit string e a1 ″, e a2 ″ resulting from encrypting each of the obtained public keys e a1 and e a2 with the secret key d s1 of the center. The encryption communication system according to claim 1, further comprising:
段と、前記通信装置から送出された前記ビット文字列ｅ
sa’を前記センターの秘密キーｄs1とペアをなす公開キ
ーｅs1で復号化して前記公開キーｅsaを取り出す手段
と、前記乱数Ｋを前記取り出された公開キーｅsaで暗号
化してビット文字列Ｋ’を得る手段と、当該通信端末に
固有のＰＫＩに準拠した第１の公開キーｅb2を前記セン
ターの秘密キーｄs1で前記センターにおいて暗号化した
結果のビット文字列ｅb2’と、前記ビット文字列Ｋ’と
を前記通信装置を介して前記トークンに送る手段とを備
え、 前記トークン内に、前記送られたビット文字列Ｋ’を前
記秘密キーｄsaで復号化して前記乱数Ｋを得る手段と、
前記送られたビット文字列ｅb2’を前記秘密キーｄs1と
ペアをなす公開キーｅs1で復号化して前記公開キーｅb2
を取り出す手段と、前記得られた乱数Ｋを前記取り出さ
れた公開キーｅb2で暗号化した結果のビット文字列Ｋ”
を得る手段と、前記ビット文字列Ｋ”を前記通信手段を
介して前記通信端末に送る手段とを備え、 前記通信端末は、前記送られたビット文字列Ｋ”を前記
公開キーｅb2とペアをなす秘密キーｄb2で復号化して前
記乱数Ｋを得る手段を備えたことを特徴とする請求項１
記載の暗号化通信システム。3. A means for generating a random number K in said communication terminal, said bit string e transmitted from said communication device.
means and said public key a random number K retrieved the e sa encryption to bit characters the sa 'decrypts the public key e s1 constituting the secret key d s1 pair of the center retrieving the public key e sa Means for obtaining a sequence K ′, a bit string eb2 ′ resulting from encrypting a first public key eb2 compliant with a PKI specific to the communication terminal with the center secret key d s1 at the center, Means for transmitting the bit string K ′ to the token via the communication device, wherein the transmitted bit string K ′ is decrypted in the token with the secret key dsa and the random number K Means to obtain
The transmitted bit string e b2 ′ is decrypted with the public key e s1 paired with the secret key d s1 to obtain the public key e b2.
And a bit string K ″ resulting from encrypting the obtained random number K with the extracted public key eb2.
And a means for sending the bit string K ″ to the communication terminal via the communication means, the communication terminal pairing the sent bit string K ″ with the public key eb2. 2. A means for obtaining said random number K by decrypting with a secret key db2 forming
An encrypted communication system according to claim 1.
置及び通信端末及びシステム管理センターを最小構成単
位として成る暗号化通信システムの前記通信装置に接続
されるトークンであって、 キー格納部に、当該トークンに固有の公開鍵暗号化方式
のペアキー（秘密キーｄsa，公開キーｅsa）と、該ペア
キーの公開キーｅsaを前記システム管理センターに固有
のＰＫＩに準拠した第１の秘密キーｄs1で暗号化した結
果のビット文字列ｅsa’とが格納され、かつ前記トーク
ンに固有のペアキーの秘密キーｄsaのファイル属性が、 （１）ファイルの所有者：前記システム管理センター、 （２）キーのタイプ ：プライベート、 （３）ファイルタイプ ：パブリック、 （４）Read属性 ：アンエクストラクタブル と指定されていることを特徴とするトークン。4. A token connected to a communication network and a communication device of the encryption communication system including a communication device, a communication terminal, and a system management center connected to the communication network as a minimum configuration unit, the key being a key storage. a Department, Peaki unique public key encryption scheme to the token (secret key d sa, public key e sa) and, first conforming to specific PKI public key e sa of the Peaki to said system management center The bit string e sa ′ resulting from the encryption with the secret key d s1 is stored, and the file attribute of the secret key d sa of the pair key unique to the token is as follows: (1) File owner: the system management center (2) Key type: Private, (3) File type: Public, (4) Read attribute: Unextractable Token.
置及び通信端末及びシステム管理センターと、前記通信
装置に接続されたトークンとを最小構成単位とする暗号
化通信システム上で、前記通信端末と前記トークンとに
前記通信装置を介して暗号化された情報を交換させるた
めの暗号化通信方法において、 前記トークンとして、該トークンに固有の公開鍵暗号化
方式のペアキー（秘密キーｄsa，公開キーｅsa）と、該
ペアキーの公開キーｅsaを前記システム管理センターに
固有のＰＫＩに準拠した第１の秘密キーｄs1で暗号化し
た結果のビット文字列ｅsa’とが格納され、かつ前記ト
ークンに固有のペアキーの秘密キーｄsaのファイル属性
が、 （１）ファイルの所有者：前記システム管理センター、 （２）キーのタイプ ：プライベート、 （３）ファイルタイプ ：パブリック、 （４）Read属性 ：アンエクストラクタブル と指定されているトークンを使用することを特徴とする
暗号化通信方法。5. An encryption communication system having a communication network, a communication device and a communication terminal and a system management center connected to the communication network, and a token connected to the communication device as a minimum configuration unit. In an encryption communication method for exchanging encrypted information between a communication terminal and the token via the communication device, a pair key (a secret key d sa) of a public key encryption method unique to the token is used as the token. , Public key e sa ) and a bit string e sa ′ resulting from encrypting the public key e sa of the pair key with the first secret key d s1 compliant with the PKI unique to the system management center. , and file attributes of the private key d sa unique Peaki to the token is, (1) file of the owner: the system management center, (2) the key type: private (3) File Type: Public, (4) a Read Attributes: encrypted communication method characterized by using a token that is specified Ann extra click Portable.
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