JP4143036B2 - 鍵生成システム、鍵生成サーバ及び鍵生成方法 - Google Patents
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ここで、H(・)は出力サイズがmのサイズと等しくなるようなランダム関数とし、e(・,・)は次の性質を満足するような写像である。Pによって生成される群における任意の2つの元P1,P2及び任意の整数a1,a2に関し、e(a1P1,a2P2)=e(P1,P2)a1a2が成り立つ。このような写像は、例えば、(変形)Weil pairing等が知られている。
このようなIBEの特徴により、従来の公開鍵暗号方式(例えば、RSA方式)において必要となる、センタ(センタサーバ)からの公開鍵の取得手続や、公開鍵の正当性の検証処理を省くことが可能となるため、簡便な暗号システムを構成することができる。
D. Boneh and M. Franklin, "Identity Based Encryption from the Weil Pairing", Proc. of CRYPTO’01, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 2139, Springer-Verlag, pp. 213-229, 2001 C. Cocks, "An Identity Based Encryption Scheme Based on Quadratic Residues", Proc. of IMA Int. Conf. 2001, Coding and Cryptography, LNCS 2260, Springer-Verlag, pp. 360-363, 2001. C. Gentry and A. Silverberg, "Hierarchical Identity-Based Cryptography", Proc. of Asiacrypt ’02, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 2501, Springer-Verlag, pp. 548-566, 2002
以下、本発明の実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る鍵生成システムを含むネットワークの構成を示している。
次に、図2を参照して、上述した通信ネットワーク1に接続されている各装置の論理ブロック構成について説明する。
次に、上述した鍵生成システムに係る動作について説明する。
また、端末20aは、当該ハッシュ値を確率的暗号化のための乱数として用い、平文(mi)と、乱数(ri)とが含まれる(mi‖ri)を、IBEの暗号化アルゴリズムに基づいて以下のように暗号化し、複数の暗号文(ci)を作成する。なお、“R”は、すべてのriの「連結」(Concatenation)を意味する。
さらに、端末20aは、それぞれの公開情報(p1,p2,p3)に基づいて生成した複数の暗号文ciを合成し、暗号文(c)を作成する。
以上説明した本実施形態に係る鍵生成システム(センタサーバ100及びサブセンタサーバ200)によれば、センタサーバ100が、(u,v,w)-Cover Free Family<L,F>の部分集合(Subset)の要素(元、Element)の値に基づいて、HIBEを構成するための複数のサブマスタ鍵({sj|j∈Fi}、ss1,ss2,ss3)を生成する。さらに、サブセンタサーバ200が、それぞれのサブマスタ鍵、センタ識別文字列(例えば、“char1”)、及び利用者固有文字列を用い、IBEの鍵生成アルゴリズムに基づいて複数の秘密鍵(d1,d2,d3)を生成する。
Claims (4)
- 少なくとも第1の鍵生成サーバと第2の鍵生成サーバとを具備し、利用者に固有な所定の文字列である利用者固有文字列を前記利用者の公開鍵とする所定の暗号方式に基づいて、前記公開鍵と対になる秘密鍵を生成する鍵生成システムであって、
前記第1の鍵生成サーバは、
所定数の要素の一部から構成される部分集合の集合であって、閾値以下の前記部分集合に含まれる要素の値に基づいて、他の何れかの前記部分集合に含まれる要素の値を特定することができないカバーフリー集合を保持する集合情報保持部と、
前記所定の暗号方式の鍵生成アルゴリズムに基づいて、前記所定の暗号方式のマスタ鍵を選択するとともに前記マスタ鍵に対応する公開情報を生成する公開情報生成部と、
前記カバーフリー集合に含まれる所定の部分集合と、前記第2の鍵生成サーバを識別するセンタ識別文字列とを対応付け、前記所定の部分集合に含まれるそれぞれの要素の値を用い、前記第2の鍵生成サーバが前記秘密鍵の生成に用いるサブマスタ鍵を生成するサブマスタ鍵生成部と
を備え、
前記第2の鍵生成サーバは、
前記サブマスタ鍵生成部によって生成されたそれぞれの前記サブマスタ鍵、前記センタ識別文字列、及び前記利用者固有文字列を用い、前記鍵生成アルゴリズムに基づいて前記秘密鍵を生成する秘密鍵生成部を備えることを特徴とする鍵生成システム。 - 利用者に固有な所定の文字列である利用者固有文字列を前記利用者の公開鍵とする所定の暗号方式に基づいて、前記公開鍵と対になる秘密鍵の生成に用いられる鍵生成サーバであって、
所定数の要素の一部から構成される部分集合の集合であって、閾値以下の前記部分集合に含まれる要素の値に基づいて、他の何れかの前記部分集合に含まれる要素の値を特定することができないカバーフリー集合を保持する集合情報保持部と、
前記所定の暗号方式の鍵生成アルゴリズムに基づいて、前記所定の暗号方式のマスタ鍵を選択するとともに前記マスタ鍵に対応する公開情報を生成する公開情報生成部と、
前記カバーフリー集合に含まれる所定の部分集合と、前記秘密鍵を生成する第2の鍵生成サーバを識別するセンタ識別文字列とを対応付け、前記所定の部分集合に含まれるそれぞれの要素の値を用い、前記第2の鍵生成サーバが前記秘密鍵の生成に用いるサブマスタ鍵を生成するサブマスタ鍵生成部と
を備えることを特徴とする鍵生成サーバ。 - 前記サブマスタ鍵生成部は、前記所定の部分集合に含まれるそれぞれの要素の値を所定のハッシュ関数に入力されることによって得られるハッシュ値を前記サブマスタ鍵として生成することを特徴とする請求項2に記載の鍵生成サーバ。
- 少なくとも第1の鍵生成サーバと第2の鍵生成サーバとを用いて、利用者に固有な所定の文字列である利用者固有文字列を前記利用者の公開鍵とする所定の暗号方式に基づいて、前記公開鍵と対になる秘密鍵を生成する鍵生成方法であって、
前記第1の鍵生成サーバは、所定数の要素の一部から構成される部分集合の集合であって、閾値以下の前記部分集合に含まれる要素の値に基づいて、他の何れかの前記部分集合に含まれる要素の値を特定することができないカバーフリー集合の情報を保持しており、
前記第1の鍵生成サーバが、前記所定の暗号方式の鍵生成アルゴリズムに基づいて、前記所定の暗号方式のマスタ鍵を選択するとともに前記マスタ鍵に対応する公開情報を生成するステップと、
前記第1の鍵生成サーバが、前記カバーフリー集合に含まれる所定の部分集合と、前記第2の鍵生成サーバを識別するセンタ識別文字列とを対応付け、前記所定の部分集合に含まれるそれぞれの要素の値を用い、前記第2の鍵生成サーバが前記秘密鍵の生成に用いるサブマスタ鍵を生成するステップと、
前記第2の鍵生成サーバが、前記サブマスタ鍵生成部によって生成されたそれぞれの前記サブマスタ鍵、前記センタ識別文字列、及び前記利用者固有文字列を用い、前記鍵生成アルゴリズムに基づいて前記秘密鍵を生成するステップと
を備えることを特徴とする鍵生成方法。
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