JP2002006739A - 認証情報生成装置およびデータ検証装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】デジタル署名の再署名の処理量を軽減する。 【解決手段】前回の暗号鍵更新後に発生した保管対象の
データの特徴情報８２０₁〜８２０_Nと、前回生成した署
名付き保管データ９００_i-1の特徴情報９２０_{i -1}とを含
めたものを署名対象として、新しい署名鍵８５０_iでデ
ジタル署名を行って、新たな署名付き保管データ９００
_iを生成し保管する。保管対象データの検証は、各世代
の署名付き保管データの署名検証と、各世代について、
当該世代の署名付き保管データおよび検証対象の保管対
象データの算出特徴値と次世代の署名付き保管データに
含まれる前世代の署名付き保管データおよび保管対象デ
ータの特徴値の記述との一致を検証することにより行
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、データの真正性を
評価するために用いられるデジタル署名を更新する技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタル署名の技術としては、署
名対象データをハッシュ関数と呼ばれる一方向関数を用
いて評価して、ハッシュ値と呼ばれる当該署名対象デー
タの特徴を抽出した一定長の値を作成し、このハッシュ
値を署名鍵（秘密鍵）で暗号化してデジタル署名を生成
する技術が知られている。この技術では、署名対象デー
タの真正性の検証を、当該署名対象データのハッシュ値
とデジタル署名を検証鍵（公開鍵）で復号化した値との
一致を確認することで行う。

【０００３】さて、近年、インターネットなどのオープ
ンなネットワーク上で様々なサービスシステムが提供さ
れており、それらのサービスを提供している装置では、
サービスや取引の真正性を保証するため、長期間安全に
保管しなければならない情報が発生する。そして、この
ような長期間の情報の保管は、上述のデジタル署名の技
術などを利用して当該情報が不正に改竄されていないこ
とを検知できたり、当該情報が当該情報を保管している
媒体の劣化により破損していないことを保証できるよう
な、安全な形態で行わなければならない。

【０００４】ところで、デジタル署名の技術は、本質的
には、暗号鍵を使用した暗号技術によって情報を保護す
る技術であるため、暗号鍵（署名鍵）が第３者に不正に
知られてしまうと、当該第３者による改竄の事実を検出
できなくなる虞れがある。つまり、暗号鍵を不正に入手
した第３者が情報を改竄し、この改竄した情報に対し
て、不正に入手した暗号鍵を用いて新たにデジタル署名
を生成した場合、その事実を検出することができなくな
る。暗号鍵が漏洩や解析によって解明されている可能性
は、時間の経過に伴って増加する。

【０００５】そこで、従来、このような情報の長期保管
には、暗号鍵が解明されていないと想定される期間ごと
に暗号鍵を更新し、新たに更新した暗号鍵を用いてデジ
タル署名を生成して情報に付与し直すこと（再署名）が
行われていた。

【０００６】そして、このデジタル署名の再署名の技術
としては、上述したデジタル署名の技術を用いて情報の
真正性を検証し、真正性が検証できた場合に、当該情報
に対して新たな暗号鍵によるデジタル署名を施す技術
と、上述したデジタル署名の技術を用いて情報の真正性
を検証し、真正性が検証できた場合に、情報と当該情報
に付与されているデジタル署名を連結した情報に対し
て、新たな暗号鍵によるデジタル署名を施す技術とが知
られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】さて、上述のような、
サービスの継続に伴い保管すべき情報が継続的に発生す
るシステムでは、保管すべき情報が時間の経過と共に増
加する。そして、上述したデジタル署名の再署名の技術
によれば、いずれも、この保管する情報の数の増加に伴
い、再署名に要する処理の負荷が増大し、過大となって
しまう。

【０００８】なお、上述の、情報と当該情報に付与され
ているデジタル署名を連結した情報に対して新たな暗号
鍵によるデジタル署名を施す技術によれば、過去に施し
たデジタル署名を情報の検証に用いることができる利点
はあるものの、幾重にも階層的にデジタル署名が施され
た複雑な形態となるため、その管理や処理に少なからず
困難性が生じる。

【０００９】そこで、本発明は、デジタル署名の再署名
をより効率的に行えるようにすることを課題とする。具
体的には、デジタル署名の再署名を、より少ない処理量
で実現することや、より簡易な形態において、過去に施
したデジタル署名を情報の検証に用いることができるよ
うにすることを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題達成のために、
本発明は、署名（暗号）鍵が更新された際に、当該鍵の
更新後に発生した保管データおよび過去に生成した署名
情報の特徴値に対して電子署名を施して、新たな署名情
報を生成すると共に、今までに生成された署名情報を用
いて保管データの検証を行う技術を提供する。

【００１１】具体的には、継続的に順次発生する保管デ
ータの真正性を評価するための署名情報を、繰り返し更
新される署名鍵を用いて生成する認証情報生成装置に、
前記署名鍵が第ｉ世代に更新された場合、前記署名鍵が
第ｉ-１世代に更新されてから第ｉ世代に更新されるま
でに発生した保管データ（第ｉ世代の保管データ）の特
徴値と、後述する第２の生成手段で生成された第ｉ-１
世代の署名情報の特徴値とを含めた第ｉ世代の署名対象
情報を生成する第１の生成手段と、前記第ｉ世代の署名
鍵を用いて、前記第１の生成手段で生成された第ｉ世代
の署名対象情報の特徴値に対する電子署名を生成し、当
該電子署名と前記第ｉ世代の署名対象情報を含んだ情報
を、第ｉ世代の署名情報として生成する第２の生成手段
と、を設ける。

【００１２】また、このような認証情報生成装置によっ
て生成された署名情報を用いて、保管データの真正性を
検証するデータ検証装置に、最新（第ｎ世代とする）の
署名情報に含まれる第ｎ世代の署名対象情報の特徴値を
算出し、算出した特徴値を当該第ｎ世代の署名情報に含
まれる、第ｎ世代の署名対象情報の特徴値に対する電子
署名を用いて検証する第１の検証手段と、第ｊ世代の署
名情報の特徴値を算出し、算出した特徴値を、第ｊ+１
世代の署名情報中の第ｊ世代の署名対象情報に含まれる
第ｊ世代の署名情報の特徴値と比較して、両者の一致を
検証する処理を、少なくとも第ｋ世代（ｋは検証対象の
保管データの世代とする）を含む第ｊ世代（ただし、ｋ
≦ｊ≦ｎ-１）の署名情報に対して実行する第２の検証
手段と、検証対象である第ｋ世代の保管データの特徴値
を算出し、算出した特徴値を、第ｋ世代の署名情報中の
第ｋ世代の署名対象情報に含まれる第ｋ世代の保管デー
タの特徴値と比較して、両者の一致を検証する第３の検
証手段と、前記第１乃至第３の検証手段での検証に成功
した場合に、検証対象である第ｋ世代の保管データの真
正性を認証する認証手段と、を設ける。

【００１３】本発明によれば、署名鍵の更新の度に生成
することが要求されるデジタル署名（署名情報）の数が
常に１つとなる。よって、再署名の処理量を、保管デー
タの量にあまり影響されない、比較的少ない処理量に抑
制することができる。また、保管データを、更新される
署名鍵によって保護し、その真正性の認証を高い信頼性
で行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００１５】図１に、本実施形態に係る情報処理システ
ムの構成を示す。

【００１６】図中、サービス提供装置１１０と利用者装
置１３０₁〜１３０_Nとは、ネットワーク１００を介して
互いに接続されサービス提供システムを構成する。ま
た、サービス提供装置１１０とデータ管理装置１２０と
は、ネットワーク１００を介して互いに接続されデータ
管理システムを構成する。ただし、データ管理システム
において、サービス提供装置１１０とデータ管理装置１
２０とは、必ずしも、ネットワーク１００でオンライン
接続されていなくともよい。また、サービス提供装置１
１０とデータ管理装置１２０とを単一の装置として構成
してもよい。

【００１７】次に、サービス提供装置１１０、データ管
理装置１２０、および、利用者装置１３０のハードウェ
ア構成を図２に示す。

【００１８】図示するように、サービス提供装置１１０
およびデータ管理装置１２０は、入力装置２１０と、表
示装置２２０と、ＣＰＵ２３０と、メモリ２４０と、記
憶装置２５０と、ネットワーク１００を介した通信を行
うための通信装置２６０と、データの移送や保管を行う
外部記憶媒体２８０とデータを入出力するための外部記
憶媒体入出力装置２７０とが、バス２００によって接続
された構成となっている。また、利用者装置１３０は、
入力装置２１０と、表示装置２２０と、ＣＰＵ２３０
と、メモリ２４０と、記憶装置２５０と、ネットワーク
１００を介した通信を行うための通信装置２６０とが、
バス２００によって接続された構成となっている。な
お、データ管理装置１２０は後述するように、サービス
提供装置１１０との間のデータの移送に外部記憶媒体２
８０を使用する場合は、通信装置２６０を備えていなく
てもよい。

【００１９】入力装置２１０は、サービス提供装置１１
０、データ管理装置１２０あるいは利用者装置１３０を
操作者が、データや命令等を入力するために用いられる
ものであり、キーボードやマウス等で構成される。

【００２０】表示装置２２０は、サービス提供装置１１
０、データ管理装置１２０あるいは利用者装置１３０の
操作者に対して、メッセージ等を表示するために用いら
れるものであり、ＣＲＴやＬＣＤ等で構成される。

【００２１】ＣＰＵ２３０は、サービス提供装置１１
０、データ管理装置１２０あるいは利用者装置１３０の
各構成要素を、統括的に制御したり、様々な演算処理を
行ったりする。

【００２２】メモリ２４０には、後に図３に示すような
プログラムや、処理に必要なデータが一時的に格納され
る。

【００２３】記憶装置２５０は、サービス提供装置１１
０、データ管理装置１２０あるいは利用者装置１３０で
使用されるプログラムやデータを永続的に記憶するため
に用いられるものであり、ハードディスク等で構成され
る。

【００２４】通信装置２６０は、ネットワーク１００を
介して、サービス提供装置１１０、データ管理装置１２
０あるいは利用者装置１３０がデータをやり取りを行う
ためのインタフェースである。

【００２５】外部記憶媒体入出力装置２７０は、サービ
ス提供装置１１０あるいはデータ管理装置１２０からプ
ログラムやデータを記憶媒体２８０に入出力するための
ものであり、ＦＤドライブやＤＡＴドライブやＭＯドラ
イブ等で構成される。

【００２６】そして、外部記憶媒体２８０は、外部記憶
媒体入出力装置２７０から出力されたプログラムやデー
タを装置の外部で永続的に保管したり、他の装置にプロ
グラムやデータの移動を行うための媒体としての役目を
果たすものであり、ＦＤやＤＡＴやＭＯ等で構成され
る。

【００２７】次に、図３に、サービス提供装置１１０、
データ管理装置１２０および利用者装置１３０のソフト
ウェア構成を示す。

【００２８】図示するように、サービス提供装置１１０
のメモリ２４０₁には、オペレーティングシステム３０
０₁と、通信用プログラム３１０₁と、サービス提供プロ
グラム３２０と、データ管理装置利用プログラム３３０
といったプログラム等が一時的に格納される。

【００２９】データ管理装置１２０のメモリ２４０₂に
は、オペレーティングシステム３００₂と、通信用プロ
グラム３１０₂と、セキュリティ機能プログラム３４０
と、データ管理用プログラム３５０といったプログラム
等が一時的に格納される。

【００３０】そして、利用者装置１３０のメモリ２４０
₃には、オペレーティングシステム３００₃と、通信用プ
ログラム３１０₃と、サービス利用プログラム３６０と
いったプログラム等が一時的に格納される。

【００３１】ここで、オペレーティングシステム３００
₁〜３００₃は、サービス提供装置１１０、データ管理装
置１２０あるいは利用者装置１３０において、全体の制
御を行うために、ファイル管理、プロセス管理、デバイ
ス管理といった機能を実現するためのプログラムであ
る。

【００３２】また、通信用プログラム３１０₁〜３１０₃
は、サービス提供装置１１０、データ管理装置１２０あ
るいは利用者装置１３０において、ネットワーク１００
を介した装置間のデータの、所定の通信プロトコルに従
った通信を行うためのプログラムである。

【００３３】また、サービス提供プログラム３２０は、
サービス提供装置１１０において、利用者装置１３０か
ら送られてきたサービス要求の解析や、要求に対応した
サービス処理や、サービス処理結果に対する利用者装置
１３０への応答の作成や、サービスに関するログの出力
等を行うためのプログラムである。

【００３４】また、データ管理装置利用プログラム３３
０は、サービス提供装置１１０において、データ管理装
置１２０へデータを転送するために、記憶装置２５０か
ら転送するデータの抽出等を行うためのプログラムであ
る。

【００３５】また、セキュリティ機能プログラム３４０
は、データ管理装置１２０において、データの暗号化・
復号化や、デジタル署名の生成・検証等を行うためのプ
ログラムである。

【００３６】また、データ管理プログラム３５０は、デ
ータ管理装置１２０において、保管データの署名に関す
る一連の処理やデータ検証に関する一連の処理を行うた
めのプログラムである。

【００３７】ここで、セキュリティ機能プログラム３４
０やデータ管理プログラム３５０は、可搬型の記憶媒体
や通信によって提供され、記憶装置２５０にインストー
ルまたはロードされるものであってよい。

【００３８】次に、サービス利用プログラム３６０は、
利用者装置１３０において、サービス提供装置１１０へ
送るサービス要求の作成や、サービス処理結果に対する
サービス提供装置１１０からの応答の解析や、その解析
結果の表示等を行うためのプログラムである。

【００３９】以下、このような情報処理システムの動作
について説明する。

【００４０】まず、利用者装置１３０とサービス提供装
置１１０より構成されるサービス提供システム上で、利
用者装置１３０がサービス提供装置１１０が提供するサ
ービスを利用することにより、サービス提供装置１１０
において保管用のデータが生成されるまでの動作を、図
４を用いて説明する。

【００４１】図示するように、利用者装置１３０では、
サービス提供システムを利用するにあたり、サービス利
用プログラム３６０を使用して、サービスを利用するた
めのサービス利用依頼メッセージ４４０を作成する（ス
テップ４００）。

【００４２】そして、サービス利用依頼メッセージ４４
０を作成したら、通信用プログラム３１０を利用して、
サービス提供装置１１０にサービス利用依頼メッセージ
４４０を送信する（ステップ４１０）。

【００４３】サービス提供装置１１０では、利用者装置
１３０から送信されたサービス利用依頼メッセージ４４
０を、通信プログラム３１０を利用して受信する。ま
た、この時に受信情報に関するログ等が出力され、その
ログ等の出力データ４５０₁が記憶装置２５０に格納さ
れる（ステップ４２０）。

【００４４】次に、サービス提供装置１１０で受信した
サービス利用依頼メッセージ４４０を、サービス提供プ
ログラム３２０が解析し、それに対応したサービス処理
を実行する。また、この時にサービス実行イベントに関
するログやサービスで使用される登録情報等が出力され
る。そして、そのログ等の出力データ４５０₂が記憶装
置２５０に格納される（ステップ４３０）。

【００４５】次に、サービス提供装置１１０とデータ管
理装置１２０により構成されるデータ管理システム上
で、サービス提供装置１１０からデータ管理装置１２０
へ保管用のデータを転送し、改竄検知用のデジタル署名
を付与する動作を、図５を用いて説明する。

【００４６】まず、サービス提供装置１１０のデータ管
理装置利用プログラム３３０は、記憶装置２５０内にあ
るログ等の出力データ４５０₁、４５０₂から、保管すべ
きものだけを抽出した保管対象データ５０１を読み込む
（ステップ５１０）。

【００４７】そして、データ管理装置利用プログラム３
３０は、通信装置２６０および通信用プログラム３１０
を使用して保管対象データ５０１をデータ管理装置１２
０に送信する（ステップ５２０）。また、保管対象デー
タ５０１を、サービス提供装置１１０内にある記憶装置
２５０の空き容量が不足しないように、随時、外部記憶
媒体入出力装置２７０から外部記憶媒体５０３₁に出力
し、媒体保管庫５００のような安全な場所で長期保管す
る（ステップ５３０）。

【００４８】保管対象データ５０１が、サービス提供装
置１１０からネットワーク経由でデータ管理装置１２０
に送信されてきた場合、データ管理装置１２０では、通
信装置２６０および通信用プログラム３１０を使用して
保管対象データ５０１を受信する（ステップ５４０）。

【００４９】そして、データ管理装置１２０のデータ管
理用プログラム３５０は、セキュリティ機能プログラム
３４０を利用して、署名付き一時保管データ５０２を作
成させる。

【００５０】すなわち、セキュリティ機能プログラム３
４０は、図６に示すように、受信した保管対象データ５
０１から、たとえばハッシュ関数のような一方向性圧縮
関数を利用してデータの特徴情報８２０を取り出すと共
に、保管対象データ５０１を特定できるようなファイル
名、ファイルサイズ、ファイル作成日時等の属性情報８
１０を取り出す（ステップ５５０）。そして、セキュリ
ティ機能プログラム３４０は、取り出した特徴情報８２
０と属性情報８１０をデジタル署名の署名対象範囲とし
て、管理者の秘密鍵などの署名鍵８５０を利用して署名
付与処理を行い、署名情報８３０を作成する。ここで、
署名鍵８５０は、データ管理用プログラム３５０によっ
て、定期的に更新する。そして、セキュリティ機能プロ
グラム３４０は、データの特徴情報８２０、属性情報８
１０および署名情報８３０を含めて、保管対象データ５
０１を署名付き一時保管データ５０２の形にする（ステ
ップ５６０）。

【００５１】データ管理用プログラム３５０は、署名付
き一時保管データ５０２が作成されたならば、図５に示
すように、署名鍵８５０が更新されるまで、データ管理
装置１２０内の記憶装置２５０に安全に保管するか、あ
るいは、外部記憶媒体５０３ ₂に出力して、媒体保管庫
５００のような安全な場所で保管する（ステップ５７
０）。

【００５２】ところで、サービス提供装置１１０とデー
タ管理装置１２０の間のデータ転送を、ネットワーク１
００を介して行うことが、物理的およびセキュリティ的
に不可能である場合は、以上のデータ管理システム上
で、サービス提供装置１１０からデータ管理装置１２０
へ保管用のデータを転送し、改竄検知用のデジタル署名
を付与する動作は、図７に示すようになる。

【００５３】すなわち、図５のステップ５２０、５３
０、５４０に代えて、以下のステップ６２０、６３０を
行う。このステップ６２０において、保管対象データ５
０１はサービス提供装置１１０内にある記憶装置２５０
の空き容量が不足しないように、随時、外部記憶媒体入
出力装置２７０から外部記憶媒体５０３₁に出力し、デ
ータ管理装置１２０へ物理的に移送される。また、ステ
ップ６３０において、データ管理装置１２０のデータ管
理用プログラム３５０は、外部媒体入出力装置２７０を
使用して外部記憶媒体５０３₁から保管対象データ５０
１を読み込み、読み込みが終了した外部記憶媒体媒体５
０３₁は、媒体保管庫６００のような安全な場所で長期
保管する。

【００５４】以下、データ管理装置１２０内で行う再署
名の動作を説明する。

【００５５】この再署名の処理は、データ管理用プログ
ラム３５０によって署名鍵８５０が更新される毎に行わ
れる。再署名の処理では、その時点で保管されている全
ての署名付き一時保管データ５０２とその時点で最新の
署名付き保管データ９００とから、新たに更新された署
名鍵８５０を用いて新たな署名付き保管データ９００を
作成する。以下、署名鍵８５０の更新によって第ｉ番目
に生成された署名鍵８５０を第ｉ世代の署名鍵８５
０_i、第ｉ世代の署名鍵８５０_iを用いて作成された署名
付き一時保管データ５０２を第ｉ世代の署名付き一時保
管データ５０４_i、そして、第ｉ世代の署名鍵８５０_iを
用いて作成された署名付き保管データ９００を第ｉ世代
の署名付き保管データ９００_iとして説明を行う。

【００５６】この場合、データ管理用プログラム３５０
は、署名鍵８５０の署名鍵８５０_{i- 1}から署名鍵８５０_i
への更新に伴い、その時点で保管されている、第ｉ世代
の署名鍵８５０_iを用いて作成された全ての署名付き一
時保管データ５０２_i-1と、その時点で最新の署名付き
保管データ９００_i-1とから、新たに更新された署名鍵
８５０_iを用いて新たな署名付き保管データ９００_iを作
成することになる。

【００５７】以下、このような再署名処理の詳細につい
て説明する。

【００５８】図８に、このような再署名処理の手順を、
そして、図９に、このような再署名処理における、第ｉ
世代の署名付き保管データ９００_iと、第ｉ世代より１
世代前（第ｉ-１世代）の全ての署名付き一時保管デー
タ５０２_i-1と、第ｉ世代より１世代前（第ｉ-１世代）
の署名付き保管データ９００_i-1との関係を示す。

【００５９】図示するように、データ管理用プログラム
３５０は、署名鍵８５０_i-1が暗号解析的に古くなる
と、これを更新し、その古くなった署名鍵８５０
_i-1（１世代前）によってデジタル署名されている、記
憶装置２５０内あるいは外部記憶媒体５０３₂内の署名
付き一時保管データ５０２_i-1を、データ管理装置１２
０のメモリ２４０に読み込む（ステップ７１０）。

【００６０】そして、読み込んだ署名付き一時保管デー
タ５０２_i-1から属性情報８１０と特徴情報８２０を取
り出して、データ管理装置１２０のメモリ２４０に保持
しておく（ステップ７２０）。

【００６１】ここで、署名付き一時保管データ５０２
_i-1は複数ある場合もあるので、まだ読み込んでいない
ものが存在する場合には、ステップ７１０に戻り、署名
付き一時保管データ５０２_i-1を読み込み、属性情報８
１０と特徴情報８２０を抽出して、データ管理装置１２
０のメモリ２４０に保持しておく。たとえば、１世代前
の署名付き一時保管データ５０２_i-1がＮ個存在する場
合（図９では署名付き一時保管データ５０２_{i-1 ,1}〜５
０２_{i-1 ,N}）には、Ｎ個すべてのデータを読み込み、属
性情報８１０_Nと特徴情報８２０_Nを抽出するところま
で、ステップ７１０およびステップ７２０を繰り返す
（ステップ７３０）。ここでＮは、１以上の整数であ
る。

【００６２】読み込んでいない署名付き一時保管データ
５０２_i-1が存在しなくなった場合には、古くなった暗
号鍵（１世代前）によってデジタル署名されている署名
付き保管データ９００_i-1が存在するかどうかを判断す
る（ステップ７４０）。ここで署名付きデータ９００と
は、長期保管を行う保管対象データに対する完全性検証
用の保管データであり、図９のようなデータ構造となっ
ている。

【００６３】ステップ７４０において、１回目の暗号鍵
更新時（ｉ＝２の場合）は、署名付き保管データ９００
_i-1は作成されていないので、ステップ７７０に進む。

【００６４】一方、２回目以降の暗号鍵更新時（ｉ≧３
の場合）は、１世代前の署名付き保管データ９００_i-1
が存在するので、古くなった暗号鍵８５０_i-1（１世代
前）によってデジタル署名されている、記憶装置２５０
内あるいは外部記憶媒体２８０内の署名付き保管データ
９００_i-1を、データ管理装置１２０のメモリ２４０に
読み込む（ステップ７５０）。

【００６５】そして、セキュリティ機能プログラム３４
０を利用して、読み込んだ署名付き保管データ９００
_i-1から属性情報９１０_i-1と特徴情報９２０_i-1を取り
出して、データ管理装置１２０のメモリ２４０に情報を
保持し（ステップ７６０）、ステップ７７０に進む。こ
こで、セキュリティ機能プログラム３４０は、図６に示
す署名付き一時保管データ５０２の場合と同様にして、
読み込んだ署名付き保管データ９００_i-1から、たとえ
ばハッシュ関数のような一方向性圧縮関数を利用して当
該データ９００_i-1の特徴情報９１０_i-1を取り出すと共
に、署名付き保管データ９００_i-1を特定できるような
ファイル名、ファイルサイズ、ファイル作成日時等の属
性情報署名付き保管データ９２０_i-1を取り出す。

【００６６】次に、ステップ７７０では、セキュリティ
機能プログラム３４０を利用して、ステップ７２０およ
びステップ７６０で抽出された属性情報８１０₁〜８１
０_N、特徴情報８２０₁〜８２０_N、属性情報９１０_i-1、
および、特徴情報９２０_i-1のすべてを署名範囲とし
て、新しい暗号鍵８５０_iを用いて署名情報９３０_iを生
成し、当該署名情報９３０_iを付与した署名付き保管デ
ータ９００_iを生成する（ステップ７７０）。

【００６７】そして、記憶装置２５０内あるいは外部記
憶媒体５０３₂内の署名付き一時保管データ５０２_i-1を
削除すると共に、新たに作成した（第ｉ世代の）署名付
き保管データ９００_iを、それまでに作成された署名付
き保管データ９００₁〜９００_iが格納されているデータ
管理装置１２０内の記憶装置２５０あるいは外部記憶媒
体２８０に格納して保管する（ステップ７８０）。

【００６８】次に、このようにして作成された署名付き
保管データ９００を用いた保管対象データの真正性を検
証する動作について説明する。

【００６９】図１０にこの検証動作の処理手順を、そし
て、図１１に、この検証動作の処理の流れを示す。

【００７０】図示するように、データ管理用プログラム
３５０は、検証する保管対象データ５０１_kが第ｋ世代
目のものであり、当該世代の署名鍵８５０_kが有効であ
る期間にその保管対象データ５０１_kに対する署名付き
保管データ９００_kが作成されたものとして、以下の処
理を行う。

【００７１】すなわち、現在の署名鍵の世代をｎとし
て、ｉ=ｎとする（ステップ１０００）。そして、デー
タ管理装置１２０の記憶装置２５０内あるいは外部記憶
媒体２８０に保管されているに保管されている第ｉ世代
目（ここではｉ=ｎ）の署名付き保管データ９００_iを、
データ管理装置１２０内のメモリ２４０上に読み込む
（ステップ１０１０）。

【００７２】そして、メモリ上に読み込まれた署名付き
保管データ９００_iの署名情報９３０_iから、第ｉ世代の
検証鍵とセキュリティ機能プログラム３４０を利用し
て、署名検証を行う（ステップ１０２０）。すなわち、
署名付き保管データ９００_iの署名情報９３０_iを第ｉ世
代の検証鍵を用いて復号すると共に、署名付き保管デー
タ９００_iの署名範囲の特徴値を抽出する。そして、復
号値と抽出値とを比較して、両者が一致していれば検証
成功とする。このような署名検証の結果、検証に成功し
た場合は、ステップ１０７０に移行する。一方、検証に
失敗した場合は、署名付き保管データに改竄の可能性が
あるので、エラー処理を行う（ステップ１０９９）。

【００７３】次に、ステップ１０７０では、ｉ=ｋか否
かを確認し、ｉ=ｋであればステップ１０８０に進み、
ｉ≠ｋであればステップ１０３０に進む。

【００７４】ステップ１０３０では、１世代前のデータ
の検証を行うため、ｉ=ｉ-１とする（ステップ１０３
０）。それから、第ｉ+１世代目（ここではｉ+１=ｎ）
の署名付き保管データ９００_i+1内にある第ｉ世代目の
署名付き保管データ９００_iの属性情報９１０_iの記述値
より、データ管理装置１２０の記憶装置２５０内あるい
は外部記憶媒体２８０内に保管されている第ｉ世代目
（ここではｉ=ｎ-１）の署名付き保管データ９００_iを
特定し、データ管理装置１２０内のメモリ２４０上に読
み込む（ステップ１０４０）。

【００７５】そして、セキュリティ機能プログラム３４
０を利用して、メモリ２４０上に読み込まれた署名付き
保管データ９００_iの署名情報９３０_iの署名検証を、先
程のステップ１０２０と同じ要領で行う（ステップ１０
５０）。その結果、検証に成功した場合は、ステップ１
０６０に移行する。一方、検証に失敗した場合は、署名
付き保管データ９００_iに改竄の可能性があるので、エ
ラー処理を行う（ステップ１０９９）。

【００７６】次に、ステップ１０６０では、まず、たと
えばハッシュ関数のような一方向性圧縮関数を利用し
て、第ｉ世代目の署名付き保管データ９００_iから当該
データ９００_iの特徴情報１１００_iを抽出する。次に、
第ｉ+１世代目の署名付き保管データ９００_i+1内にある
第ｉ世代目の署名付き保管データ９００_iの特徴情報９
２０_iを抽出する。そして、特徴情報１１００_iと特徴情
報９２０_iとを比較して、両者の一致を調べる。一致す
る場合はステップ１０７０に移行し、一致しない場合
は、エラー処理を行う（ステップ１０９９）。

【００７７】ステップ１０７０において、ｉ=ｋとなっ
ているか否かを確認し、ｉ=ｋの場合には、ステップ１
０８０に進み、ｉ≠ｋの場合はステップ１０３０に戻っ
て、さらに１世代前の署名付き保管データを第ｉ世代と
し、その署名検証と署名付き保管データ９００_iの特徴
値の検証とを行う。

【００７８】このようにして、第ｎ世代の署名付き保管
データ９００の署名検証と、第ｎ-１世代から第ｋ世代
までの署名付き保管データ９００の署名検証およびその
特徴値の検証とがすべて成功し、ｉ=ｋとなったなら
ば、ステップ１０８０において、第ｋ世代目の署名付き
保管データ９００_k内にある検証対象の保管対象データ
５０１_kに対する署名付き一時保管データ５０２_kの属性
情報８１０_kより、データ管理装置１２０の記憶装置２
５０内あるいは外部記憶媒体２８０内に保管されている
検証対象の保管対象データ５０１_kを特定し、データ管
理装置１２０内のメモリ２４０上に読み込む。

【００７９】それから、たとえばハッシュ関数のような
一方向性圧縮関数を利用して、検証対象の保管対象デー
タ５０１_kから当該データ５０１_kの特徴情報１１００_k
を抽出する。また、第ｋ世代目の署名付き保管データ９
００_k内にある検証対象の保管対象データ５０１_kに対す
る署名付き一時保管データ５０２_kの特徴情報８２０ _kを
抽出する。そして、特徴情報１１００_kと特徴情報８２
０_kとを比較して、両者の一致を調べる（ステップ１０
９０）。一致する場合は、検証が成功したものとして検
証処理が終了し、保管対象データ５０１_kの内容を保証
することができる。一方、一致しない場合は、エラー処
理を行う（ステップ１０９９）。

【００８０】なお、上記において、ステップ１０９９で
のエラー処理は、たとえば、署名付き保管データ９００
あるいは検証対象の保管対象データ５０１が改竄されて
いる虞れのある旨を示したエラーメッセージなどを表示
装置２２０に表示するなど、運用に対応した処理を行
う。

【００８１】以上、本発明の実施形態について説明し
た。

【００８２】本実施形態によれば、現世代の保管対象の
データの特徴情報と１世代前の署名付き保管データの特
徴情報を含めて、デジタル署名の再署名を行う。そし
て、現世代の署名付き保管データの署名検証によって現
世代の署名付き保管データを検証する。また、検証対象
の保管データと当該保管対象データの世代の次から現世
代より１世代前までの各世代の署名付き保管データにつ
いて、当該世代の署名付き保管データより求めた特徴値
とその次の世代の署名付き保管データ中に含まれる前記
世代の署名付き保管データの特徴値との一致判定を行
う。これにより、検証対象の保管データと当該保管対象
データの世代の次から現世代より１世代前までの各世代
の署名付き保管データの検証を行う。したがって、署名
鍵の更新の度に生成することが必要となるデジタル署名
の数は、常に１つとなる。よって、再署名の処理量を、
保管対象データの量にあまり影響されない、比較的少な
い処理量に抑制することができる。

【００８３】また、さらに各世代の署名付き保管データ
をそのまま保管し、その検証を、図１０に示すフローの
ように、そのデジタル署名の署名検証によっても行うよ
うにすれば、従来の技術で説明したような、幾重にも階
層的にデジタル署名が施された複雑な形態とすることな
く、過去のデジタル署名を用いた保管対象データの保
護、検証を行うことが可能となる。

【００８４】なお、図１０に示すフローにおいて、ステ
ップ１０５０での処理を省略し、現世代（第ｎ世代）の
署名付き保管データについてのみ署名検証を行うように
してもよい。また、ステップ１０６０での処理を、検証
対象の保管データの世代である第ｋ世代（ｉ＝ｋ）につ
いてのみ行うようにしてもよい。このようにしても、あ
る程度、暗号鍵の更新による保管対象データの保護の効
果は得られる。

【００８５】なお、現世代（第ｎ世代）の保管対象デー
タの検証は、図１０に示すフローから、ステップ１０３
０〜１０６０を省略したフローにしたがった処理とな
る。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
デジタル署名の再署名をより効率的に行うことができ
る。具体的には、デジタル署名の再署名を、より少ない
処理量で実現することや、より簡易な形態において、過
去に施したデジタル署名を情報の検証に用いることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態が適用された情報処理システ
ムの構成図である。

【図２】図１に示すサービス提供装置、データ管理装置
および利用者装置のハードウェア構成例を示す図であ
る。

【図３】図１に示すサービス提供装置、データ管理装置
および利用者装置のソフトウェア構成を示すブロック図
である。

【図４】図１に示すサービス提供システムの動作手順を
示す図である。

【図５】図１に示すデータ管理システムにおける署名付
き一時保管データを生成する動作手順を示す図である。

【図６】図１に示すデータ管理システムにおける署名付
き一時保管データの生成のようすを示す図である。

【図７】図１に示すデータ管理システムにおける署名付
き一時保管データを生成する動作手順を示す図である。

【図８】図１に示すデータ管理システムにおける再署名
処理の手順を示すフロー図である。

【図９】図１に示すデータ管理システムにおける署名付
き保管データの生成のようすを示す図である。

【図１０】図１に示すデータ管理システムにおける、検
証処理の手順を示すフロー図である。

【図１１】図１に示すデータ管理システムにおける検証
処理における、各世代の署名付き保管データと検証対象
保管対象データの関係を示す図である。

【符号の説明】

１００…ネットワーク、 １１０…サービス提供端末、
１２０…データ管理装置、 １３０…利用者装置、
２１０…入力装置、 ２２０…表示装置、 ２３０…Ｃ
ＰＵ、 ２４０…メモリ、 ２５０…記憶装置、 ２６
０…通信装置、２７０…外部記憶媒体入出力装置、 ２
８０、５０３…外部記憶媒体、 ３００…オペレーティ
ングシステム、 ３１０…通信用プログラム、 ３２０
…サービス提供プログラム、 ３３０…データ管理装置
利用プログラム、 ３４０…セキュリティ機能プログラ
ム、 ３５０…データ管理用プログラム、 ３６０…サ
ービス利用プログラム、 ４４０…サービス利用依頼メ
ッセージ、 ４５０…ログ等の出力データ、 ５０１…
保管対象データ、 ５０２…署名付き一時保管データ、
８１０、９１０、１１００…データの特徴情報、 ８
２０、９２０…データの属性情報、 ８３０、９３０…
署名情報、 ８５０…署名鍵、 ９００…署名付き保管
データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野里 博幸 東京都江東区新砂一丁目６番27号 株式会 社日立製作所公共情報事業部内 (72)発明者 押田 晋作 東京都江東区新砂一丁目６番27号 株式会 社日立製作所公共情報事業部内 Ｆターム(参考） 5B017 AA07 BA07 CA15 CA16 5B049 AA05 DD00 DD05 EE03 EE09 FF03 FF04 FF09 GG04 GG07 GG10 5J104 AA09 LA02 LA07 PA07

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】継続的に順次発生する保管データの真正性
   を評価するための署名情報を、繰り返し更新される署名
   鍵を用いて生成する認証情報生成装置であって、 前記署名鍵が第ｉ世代に更新された場合、前記署名鍵が
   第ｉ-１世代に更新されてから第ｉ世代に更新されるま
   でに発生した保管データ（第ｉ世代の保管データ）の特
   徴値と、後述する第２の生成手段で生成された第ｉ-１
   世代の署名情報の特徴値とを含めた第ｉ世代の署名対象
   情報を生成する第１の生成手段と、 前記第ｉ世代の署名鍵を用いて、前記第１の生成手段で
   生成された第ｉ世代の署名対象情報の特徴値に対する電
   子署名を生成し、当該電子署名と前記第ｉ世代の署名対
   象情報を含んだ情報を、第ｉ世代の署名情報として生成
   する第２の生成手段と、を有することを特徴とする認証
   情報生成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の認証情報生成装置によって
   生成された署名情報を用いて、保管データの真正性を検
   証するデータ検証装置であって、 最新（第ｎ世代とする）の署名情報に含まれる第ｎ世代
   の署名対象情報の特徴値を算出し、算出した特徴値を当
   該第ｎ世代の署名情報に含まれる、第ｎ世代の署名対象
   情報の特徴値に対する電子署名を用いて検証する第１の
   検証手段と、 第ｊ世代の署名情報の特徴値を算出し、算出した特徴値
   を、第ｊ+１世代の署名情報中の第ｊ世代の署名対象情
   報に含まれる第ｊ世代の署名情報の特徴値と比較して、
   両者の一致を検証する処理を、少なくとも第ｋ世代（ｋ
   は検証対象の保管データの世代とする）を含む第ｊ世代
   （ただし、ｋ≦ｊ≦ｎ-１）の署名情報に対して実行す
   る第２の検証手段と、 検証対象である第ｋ世代の保管データの特徴値を算出
   し、算出した特徴値を、第ｋ世代の署名情報中の第ｋ世
   代の署名対象情報に含まれる第ｋ世代の保管データの特
   徴値と比較して、両者の一致を検証する第３の検証手段
   と、 前記第１乃至第３の検証手段での検証に成功した場合
   に、検証対象である第ｋ世代の保管データの真正性を認
   証する認証手段と、を有することを特徴とするデータ検
   証装置。
3. 【請求項３】請求項２記載のデータ検証装置であって、 前記第１の検証手段は、 第ｊ世代の署名情報に含まれる第ｊ世代の署名対象情報
   の特徴値を算出し、算出した特徴値を当該第ｊ世代の署
   名情報に含まれる、第ｊ世代の署名対象情報の特徴値に
   対する電子署名を用いて検証する処理を、ｋ≦ｊ≦ｎ-
   １（ただし、ｋは検証対象の保管データの世代、ｎは最
   新の世代とする）となる第ｊ世代の署名情報すべてに対
   して実行することを特徴とするデータ検証装置。
4. 【請求項４】継続的に順次発生する保管データの真正性
   を評価するための署名情報を、繰り返し更新される署名
   鍵を用いて生成するためのプログラムが記憶された記憶
   媒体であって、 当該プログラムは、電子計算機に読み取られ実行される
   ことで、 前記署名鍵が第ｉ世代に更新された場合、前記署名鍵が
   第ｉ-１世代に更新されてから第ｉ世代に更新されるま
   でに発生した保管データ（第ｉ世代の保管データ）の特
   徴値と、後述する第２の生成手段で生成された第ｉ-１
   世代の署名情報の特徴値とを含めた第ｉ世代の署名対象
   情報を生成する第１の生成手段と、 前記第ｉ世代の署名鍵を用いて、前記第１の生成手段で
   生成された第ｉ世代の署名対象情報の特徴値に対する電
   子署名を生成し、当該電子署名と前記第ｉ世代の署名対
   象情報を含んだ情報を、第ｉ世代の署名情報として生成
   する第２の生成手段とを、当該電子計算機上に構築する
   ことを特徴とする記憶媒体。
5. 【請求項５】請求項４記載の記憶媒体に記憶されたプロ
   グラムにより生成された署名情報を用いて、保管データ
   の真正性を検証するためのプログラムが記憶された記憶
   媒体であって、 当該プログラムは、電子計算機に読み取られ実行される
   ことで、 最新（第ｎ世代とする）の署名情報に含まれる第ｎ世代
   の署名対象情報の特徴値を算出し、算出した特徴値を当
   該第ｎ世代の署名情報に含まれる、第ｎ世代の署名対象
   情報の特徴値に対する電子署名を用いて検証する第１の
   検証手段と、 第ｊ世代の署名情報の特徴値を算出し、算出した特徴値
   を、第ｊ+１世代の署名情報中の第ｊ世代の署名対象情
   報に含まれる第ｊ世代の署名情報の特徴値と比較して、
   両者の一致を検証する処理を、少なくとも第ｋ世代（ｋ
   は検証対象の保管データの世代とする）を含む第ｊ世代
   （ただし、ｋ≦ｊ≦ｎ-１）の署名情報に対して実行す
   る第２の検証手段と、 検証対象である第ｋ世代の保管データの特徴値を算出
   し、算出した特徴値を、第ｋ世代の署名情報中の第ｋ世
   代の署名対象情報に含まれる第ｋ世代の保管データの特
   徴値と比較して、両者の一致を検証する第３の検証手段
   と、 前記第１乃至第３の検証手段での検証に成功した場合
   に、検証対象である第ｋ世代の保管データの真正性を認
   証する認証手段とを、当該電子計算機上に構築すること
   を特徴とする記憶媒体。
6. 【請求項６】継続的に順次発生する保管データの真正性
   を評価するための署名情報を、繰り返し更新される署名
   鍵を用いて生成する認証情報生成方法であって、 前記署名鍵が第ｉ世代に更新された場合、前記署名鍵が
   第ｉ-１世代に更新されてから第ｉ世代に更新されるま
   でに発生した保管データ（第ｉ世代の保管データ）の特
   徴値と、後述する第２の生成ステップで生成された第ｉ
   -１世代の署名情報の特徴値とを含めた第ｉ世代の署名
   対象情報を生成する第１の生成ステップと、 前記第ｉ世代の署名鍵を用いて、前記第１の生成ステッ
   プで生成された第ｉ世代の署名対象情報の特徴値に対す
   る電子署名を生成し、当該電子署名と前記第ｉ世代の署
   名対象情報を含んだ情報を、第ｉ世代の署名情報として
   生成する第２の生成ステップと、を有することを特徴と
   する認証情報生成方法。
7. 【請求項７】請求項６記載の認証情報生成方法によって
   生成された署名情報を用いて、保管データの真正性を検
   証するデータ検証方法であって、 最新（第ｎ世代とする）の署名情報に含まれる第ｎ世代
   の署名対象情報の特徴値を算出し、算出した特徴値を、
   当該第ｎ世代の署名情報に含まれる、第ｎ世代の署名対
   象情報の特徴値に対する電子署名を用いて、検証する第
   １の検証ステップと、 第ｊ世代の署名情報の特徴値を算出し、算出した特徴値
   を、第ｊ+１世代の署名情報中の第ｊ世代の署名対象情
   報に含まれる第ｊ世代の署名情報の特徴値と比較して、
   両者の一致を検証する処理を、少なくとも第ｋ世代（ｋ
   は検証対象の保管データの世代とする）を含む第ｊ世代
   （ただし、ｋ≦ｊ≦ｎ-１）の署名情報に対して実行す
   る第２の検証ステップと、 検証対象である第ｋ世代の保管データの特徴値を算出
   し、算出した特徴値を、第ｋ世代の署名情報中の第ｋ世
   代の署名対象情報に含まれる第ｋ世代の保管データの特
   徴値と比較して、両者の一致を検証する第３の検証ステ
   ップと、前記第１乃至第３の検証ステップでの検証に成
   功した場合に、前記検証対象である第ｋ世代の保管デー
   タの真正性を認証する認証ステップと、を有することを
   特徴とするデータ検証方法。