JP4226447B2 - 電子署名内容の検証方法 - Google Patents

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本発明は、電子署名内容の検証方法に係り、特に、デジタルデータ上で可視化されている情報が、電子署名に含まれている可視化を目的とする情報に由来するものであるか否かを検証する、可視化した電子署名内容の検証方法に関するものである。
更に具体的には、本発明は、デジタルデータへの電子署名を行い、その電子署名に含まれる可視化すべき情報をデジタルデータ上の任意の位置に設けられた表示エリアで可視化する場合、可視化されている内容が電子署名の可視化すべき情報を可視化したものであるか否かを検証する方法に関する。
各種デジタルデータに対するセンター・サーバ由来の電子署名を要求、実施した後、電子署名に含まれているセンター・サーバ側の何らかの情報を、署名対象のデジタルデータ上に可視化することで、電子署名の主たる内容を明示する要求がある。
例えば、あるデジタルデータが、いつの時点で存在し、その後何らかの変更がなされていないかを証明するための電子タイムスタンプも電子証明の一種であり、クライアントの要求に基づきセンター・サーバ由来の時刻情報を証明対象のデジタルデータに対して署名するものである。
この場合、署名に含まる時刻情報は署名を検証することで確認することが可能であるが、一旦、検証することで署名された時刻とデータがその時点から変更されていないことが確認できれば、以後、いちいち検証作業を行わなくとも簡単に署名された時刻が確認できることが好ましく、これを実現するために署名対象のデジタルデータ自体に署名に含まれる時刻情報を可視化することが考えられ、出願人は、特許文献1の「電子文書に対するタイムスタンプ押印システム、及び、そのプログラム媒体」を提案している。
特開2003−244139号公報
上記特許文献1に記載のものは、電子署名埋め込み部分とデータ可視化の領域を除いて、例えばハッシュ値のような非衝突性の高いダイジェスト値を計算し、また、電子署名に含むべき情報とダイジェスト値を暗号化によって一元化した電子署名を実施した時点から、署名対象のデジタルデータには何ら変更が加えられていないことに付いては、証明することができる。
しかしながら、電子証明に含まれる可視化を目的とする(可視化すべき)情報(本事例では時刻情報)を可視化せしめる表示エリアはダイジェスト値の対象外であるから、特別なプログラムを使用して、表示エリアで可視化されている情報の文字、数字の一部を書き換えたり、全面的に上書きすることにより表示エリアで可視化されている情報の内容を変更、改ざんしたとしても、ダイジェスト値は変化しないため、その変更、改ざんを検出することができない。そこで、電子署名を検証する際に、表示エリアで可視化されている情報、すなわち表示時刻と、電子署名に含まれている表示を目的とした情報、例えば、時刻情報を比較検証する必要が発生する。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、表示エリアで可視化されている情報と、電子署名に含まれている可視化すべき情報の比較検証方法を提供することを目的とする。
(1) 上記目的を達成するために、本発明の電子署名内容の検証方法は、前記請求項1に記載されているように、専用の電子署名処理ソフトウエアを使用することにより、電子署名に含まれる情報を、署名対象のデジタルデータ上に設けた表示エリアに、可視化して表示することを可能にした電子署名を検証する検証ソフトウエアと、この検証ソフトウエアがインストールされている情報処理端末からなる電子署名検証システムにおいて、検証用ソフトウエアは、電子署名から該電子署名に含まれている可視化を目的とする情報を読み出す情報読出手段と、読み出した可視化を目的とする情報と抽出した表示エリアで可視化されている情報を、情報処理端末の記憶部に展開する情報展開手段と、情報処理端末の記憶部に展開されている読み出した可視化を目的とする情報と、抽出した表示エリアで可視化されている情報とを比較する情報比較手段とを有し、比較した結果が一致した場合にのみ電子署名の有効性を認証することを特徴としている。
(2) また、本発明に係る電子署名内容の検証方法は、前記請求項2に記載の如く、前記情報比較手段は、電子署名から読み出して情報処理端末の記憶部に展開されている可視化を目的とする情報を、表示エリアで可視化されている情報の形式に変換する変換手段を介してデータ変換を行って情報処理端末の記憶部に新たに展開したデータと、表示エリアで展開されている情報を抽出した情報処理端末の記憶部に展開されているデータとに比較することを特徴としている。
(3) 更に、本発明に係る電子署名内容の検証方法は、前記請求項3に記載の如く、前記情報比較手段は、デジタルデータ上の表示エリアから抽出して情報処理端末の記憶部に展開されている表示エリアで可視化されている情報を、電子署名に含まれている可視化を目的とする情報の形式に変換する変換手段を介してデータ変換を行って、情報処理端末の記憶部に展開したデータと、電子署名に含まれている可視化を目的とする情報を読み出して情報処理端末に記憶部に展開されているデータとを比較することを特徴としている。
上記(1)〜(3)で述べた手段によれば、電子署名に含まれている可視化を目的とする情報が、デジタルデータ上の任意の位置に設けられた表示エリアで可視化されている情報に反映されているのか、または、表示エリアで可視化されている情報は、電子署名に含まれている可視化を目的とする情報に由来したものであるかを検証することができるものであって、検証する手段として、電子署名の検証ソフトウエアをインストールしてある情報処理端末を使い、前記特許文献1に記載されている電子署名の検証に加えて、電子署名に含まれる可視化を目的とする情報を表示エリアで可視化されている情報と同じ形式のデータに変換し、情報処理端末の記憶部に展開する。この変換手段は、電子署名ソフトウエアが電子署名に含まれている可視化を目的とする情報を表示エリアで可視化するための情報に変換する方法をそのまま採用してもよい。また、表示エリアで可視化されている情報を抽出して同じく記憶部に展開し、記憶部に展開された両者のデータを比較検証し、一致した場合のみ表示エリアで可視化されている情報は電子署名に含まれている可視化を目的とする情報を可視化したものであると判断する。
また、表示エリアで可視化されている情報を電子署名に含まれている可視化を目的とする情報と同じ形式のデータに変換した上で、可視化を目的とする情報と比較検証することも考えられる。
本発明に係る電子署名内容の検証方法によれば、電子署名の内容が正しく表示されているかを検証するから、実際に表示エリアで表示されている情報が電子署名に含まれている可視化を目的とする情報に由来した情報であるか否かの真贋が判定できるため、デジタルデータ上に、電子情報に含まれた可視化を目的とする情報を表示することができる電子署名方式を得ることができる。
以下に本発明の実施例による電子署名内容の検証方法について、センタ・サーバ由来の時刻情報を含む電子署名すなわちデジタルタイムスタンプを実施例として、図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の実施例による方法を実現するためのシステムの概略構成を示し、図中10は外部機関としてのセンタ・サーバ、20はクライアントの情報処理端末である。センタ・サーバは、正確かつ公正な時刻を刻む原子時計などの基準時計11及びネットワーク40に接続可能な電子署名発行サーバ12から成る。場合によっては、ネットワーク40に接続可能な、電子署名を検証するための電子署名検証サーバ13を合わせ持ってもよい。基準時計11は電子署名発行サーバに正確かつ公正な時刻を与えている。また、図示はしていないが、基準時計11はNTA(National Time Authority)が所有する時計、たとえば日本では独立行政法人通信総合研究所の日本標準時を定める原子時計と継続的に監査校正可能であることが望ましい。
クライアントの情報処理端末20は、ネットワーク40に接続可能でかつ電子署名生成ソフトウエアがインストールされていて、クライアントが当該情報処理端末20で生成または処理中のデジタルデータに対するタイムスタンプを電子署名発行サーバ12に要求し、返信された基準時計11に由来する時刻情報を含む電子署名(以後、タイムスタンプトークン17)を当該デジタルデータに反映して、新たなデジタルデータとして保存する事ができる。
クライアントは電子署名を施したデジタルデータを、ネットワーク40経由での送信、あるいは物理的記録媒体50に記録したものを送付することで、第3者の情報処理端末30に伝達し、第3者は情報処理端末30上で当該デジタルデータを閲覧することが可能となる。第3者の情報処理端末30にタイムスタンプ検証ソフトウエアがインストールされている場合は、情報処理端末30上でタイムスタンプの真贋、有効性などを検証することが可能となる。または別な検証方法として、当該デジタルデータを、ネットワーク40を介してセンタ・サーバ10が所有する電子署名検証サーバ13に送信し、電子署名検証サーバ13がタイムスタンプの真贋、有効性を検証し、当該デジタルデータと共に電子署名の検証結果を、ネットワーク40を介して第3者の情報処理端末30に返信することにより、タイムスタンプの検証を実施することもできる。
図2は、デジタルデータに対して時刻情報を含む電子署名すなわちタイムスタンプトークン17の発行を、センタ・サーバ10の電子署名発行サーバ12に要求するために、クライアントの情報処理端末20にインストールされている電子署名生成ソフトウエアが実行する処理の概念図である。
クライアントは、自身の所有する電子署名生成ソフトウエアがインストールされている情報処理端末20上で電子署名対象のデジタルデータ60を開き、作業可能な状態にする。本実施例では電子署名は正確かつ公正な時刻情報を含むタイムスタンプである。つぎに、電子署名生成ソフトウエアを起動しデジタルデータ60へのタイムスタンプ生成処理を実行する。電子署名生成ソフトウエアはタイムスタンプの仮の印影を表示し、クライアントは希望する位置に印影を配置して決定操作を行う。このとき、仮の印影には、電子署名を反映した後に書き込まれる時刻情報の領域を確保するため、ダミーの時刻情報を用いている。この操作により、タイムスタンプの印影を表示する表示エリア62が生成される。
つぎに、電子署名生成ソフトウエアは、図2に示すようにデジタルデータ60に電子署名を埋め込む領域すなわち電子署名フィールド63と、表示エリア62の位置やデータサイズなどを定義する表示エリアの定義情報フィールド64を付加し、署名対象のデジタルデータ60とは別のデジタルデータ61を新たに生成する。この時点では電子署名フィールド63にはデータは存在していない。また、電子署名フィールド63と表示エリアの定義情報フィールド64はデータとしてのみ存在し、可視化はされない。
さらに、電子署名生成ソフトウエアは、図2に示すように新たに生成したデジタルデータ61に関して、表示エリア62を除いたオリジナルデータ領域と、表示エリアの定義情報フィールド64を合わせたデータ(以後、ダイジェスト対象領域65)に対して、ハッシュ関数を使用したハッシュ値などのダイジェスト値を計算し、得られたダイジェスト値66(図1参照)を、ネットワーク40を介してセンタ・サーバ10の電子署名発行サーバ12に送信することで、デジタルデータ60に対する電子署名の要求とする。
ダイジェスト対象領域65のダイジェスト値66を受信した電子署名発行サーバ12は、図3に示すように、ダイジェスト値66とセンタ・サーバ10の基準時計11に由来するダイジェスト値を受信開始した時刻情報14から、それぞれ読み出し可能な構成の電子署名情報16を生成し、電子署名発行サーバ12自身が所有する秘密鍵15で暗号化することでタイムスタンプトークン17を生成し、クライアントの情報処理端末20に返信する。このとき、タイムスタンプトークン17を復号するための公開鍵18を添付して返信してもよい。
図4に示すように、クライアントの情報処理端末20とインストールされている電子署名生成ソフトウエアは、返信されてきたタイムスタンプトークン17を添付されてきた公開鍵18あるいはあらかじめセンタ・サーバより配布され所有している公開鍵18を用いて復号する。さらに、復号して得られた時刻情報14を、電子署名生成ソフトウエアに属しているデータ変換手段22を用いて可視化情報67に変換したデータで、表示エリア62内のダミーの時刻情報を上書きすることで、センタ・サーバの基準時計に由来した時刻情報が可視化され、電子署名対象デジタルデータ60の存在時点を証明する時刻情報をデジタルデータ61上に表示することが可能となる。
つぎに、情報処理端末20とインストールされている電子署名生成ソフトウエアは、図4に示すようにタイムスタンプトークン17をデジタルデータ61上の電子署名フィールド63上に上書きすることで、タイムスタンプが埋め込まれたデジタルデータ68を生成する。場合によっては復号のための公開鍵18も合わせて電子署名フィールド63に記録してもよい。以上の処理で、電子署名対象デジタルデータ60の存在時点を証明するためのデジタルタイムスタンプ69を施したデジタルデータ68が作成される。
クライアントは、図1に示したようにタイムスタンプ69を施したデジタルデータ68をネットワーク40経由、あるいは、物理的記録媒体50に記録して送付することで、第3者にデジタルタイムスタンプ69を施したデジタルデータ68を渡す。デジタルデータ68は第3者の所有する情報処理端末30上で開くことにより閲覧可能となる。第3者はデータの閲覧だけでなく、デジタルタイムスタンプの真贋や有効性などをつぎの方法で検証することができる。
即ち、第3者は情報処理端末30をネットワーク40を介してセンタ・サーバ10の電子署名検証サーバ13に接続し、電子署名を検証すべきデジタルデータ68を送信する。図5の手順1のように電子署名検証サーバ13は受信したデジタルデータ68の電子署名フィールド63に記録されているタイムスタンプトークン17を抽出し、電子署名検証サーバ13が所有する公開鍵18、または、デジタルデータ68の電子署名フィールド63に記録されている公開鍵18を用いて復号し、暗号化されているダイジェスト対象領域のダイジェスト値66と、時刻情報14を読み出し可能な状態にする。
また、電子署名検証サーバ13は、自身の記憶装置上において図5の手順2のように、まず送信されてきたデジタルデータ68のダイジェスト対象領域、すなわちデジタルデータ68から電子署名フィールド63領域と表示エリア62以外のデータに関してダイジェスト値の計算を実施し、図5の手順3のように得られた計算結果である再計算したダイジェスト値71と、タイムスタンプトークン17を復号して得られたデジタルデータ68に記録されていたダイジェスト対象領域のダイジェスト値66とを比較手段70を使用して比較する。比較した結果が一致した場合は、デジタルデータ68は電子署名を施す直前の電子署名対象デジタルデータ61の可視データ部分において、タイムスタンプ69の印影以外まったく同一の内容であることが確認できるため、デジタルデータ68はタイムスタンプ69を実施されて以降、改ざん、変造などがなされていないことが証明できる。そして、さらに検証を継続する。比較結果が一致しなかった場合は、タイムスタンプ69を施されてからデータに何らかの手が加えられたことになるため、デジタルデータ68を認証することはできない。従って、認証を否認して処理を終了する。
つぎに、電子署名検証サーバ13は自身の記憶装置上において図6の手順1のように、復号して得られた時刻情報14をクライアントの情報処理端末20にインストールされている電子署名生成ソフトウエアのデータ変換手段22と同じ変換手段72を使用して、表示エリア62で可視化されている時刻情報67と同じ形式の仮想表示データ73に変換する。そして、図6の手順2のようにデジタルデータ68の表示エリア62に書き込まれている可視化された時刻情報すなわち実表示データと比較手段70を使用して比較する。比較した結果が一致した場合は、タイムスタンプトークン17に記録されている、電子署名対象デジタルデータ60の存在時点を証明する時刻情報14(図3参照)が正しくデジタルデータ68の印影内に表示されていることになる。一致しなければ何らかの方法で印影内に表示されている時刻情報には手が加えられていることになり、デジタルデータ68を認証することはできない。従って、認証を否認して処理を終了する。
図7は、図4と図6に示した前記データ変換手段22あるいは72に関する具体例を示す。例えば、タイムスタンプトークン17にUNIX(登録商標)システムタイム形式で記録されている時刻情報90を32ビットのC言語の関数である「strftime()」91の()内に置数すると、ASCII文字列による時刻情報92に変換される。
以上、ダイジェスト値の比較による非改ざん検証と、表示されている時刻情報の真正性の2つが確認できた段階でデジタルデータ68自体の真正性が証明される。本実施例では、タイムスタンプトークン17に記録されている時刻情報14が正しくデジタルデータ68上の表示エリア62に表示されている時刻情報69と一致するかの検証において、タイムスタンプトークン17に記録されている時刻情報14を、データ変換手段72を使用して表示エリア62で可視化されている時刻情報73に変換したが、時刻情報73を別の変換手段を使用して時刻情報14と同じ形式のデータに変換して比較してもよい。
また、本実施例では検証作業をセンタ・サーバ10の電子署名検証サーバ13で実施しているが、電子署名検証ソフトウエアがインストールされていれば、第3者の情報処理端末30上で検証することも可能である。
図8は、第3者の所有する情報処理端末30でデジタルデータ68の検証を実行する場合を実施例としたフローチャートである。図8に示すよに、ステップS1で操作者は電子署名が施されたデジタルデータ68を開き、ステップS2で署名検証プログラムを起動する。情報処理端末30はステップS3で電子署名検証ソフトウエアによってダイジェスト対象領域のダイジェスト値を計算する。ここでダイジェスト対象領域とは表示エリア62を除いたオリジナルデータ領域と、表示エリアの定義情報フィールド64を合わせたデータである。続いてステップS4でデジタルデータ68の電子署名フィールド63に記録されているタイムスタンプトークン17を公開鍵18で復号し、電子署名直前のデジタルデータ68のダイジェスト対象領域のダイジェスト値66を抽出する。つぎにステップS5で新たに計算したダイジェスト値とタイムスタンプトークン17に記録されていたダイジェスト値を比較する。
ステップS6で両ダイジェスト値が一致すれば、ステップS7に進み更に検証を継続する。ステップS7ではタイムスタンプトークン17に記録されている時刻情報14を読み出す。つぎにステップS8で読み出した時刻情報14をデータ変換手段72を用いて、デジタルデータ68の表示エリア62で表示している時刻情報と同じデータ形式に変換して、仮想表示データを作成する。続いてステップS9でデジタルデータ68の表示エリア62に表示している実表示データを抽出し、ステップS10で実、仮想の表示データを比較手段70で比較する。
ステップS11で一致していればステップS12でデジタルデータ68は電子署名を施した後、何ら手を加えられていないことになると同時に、表示エリア62に表示している時刻情報69は、タイムスタンプトークン17に記録されている時刻情報14と同一であることになるため、デジタルデータ68の電子署名を認証し、ステップS13にてその旨を情報処理端末30で表示して動作を終了する。
一方、ステップS6で一致していなければ、デジタルデータ68はその内容が電子署名を施した後に人等の手を加えられたことになるため、ステップS14で電子署名を否認し、ステップS15にてその旨を情報処理端末30で表示して動作を終了する。また、ステップS11で一致していなければ、デジタルデータ68の表示エリア62に表示している時刻情報69はタイムスタンプトークン17に記録されている時刻情報14と異なっていることになるため、ステップS16で電子署名を否認し、ステップS17にてその旨を情報処理端末30で表示して動作を終了する。
要するに本発明によれば、センター・サーバ10が、クライアントからの要請により、文書や各種デジタルデータのダイジェスト値66を受領して、ダイジェスト値66に対する電子署名を生成したうえでダイジェスト値と電子署名情報を一元化してクライアントに返却し、ダイジェスト値を署名対象のデジタルデータに反映すると同時に、電子署名に含まれる情報を対象デジタルデータ上で視認出来るように構成したセンター・サーバ型の電子署名サービスにおいて、デジタルデータ上で可視化されている情報が電子署名に含まれている可視化を目的とする情報に由来するものか否かを検証する。
また、電子署名に含まれる可視化すべき情報を、電子署名の対象デジタルデータ上に可視化することが可能な電子署名の検証を行う際、通常の電子署名の検証のほかに、対象デジタルデータ上に可視化されている情報が、電子署名に含まれている可視化を目的とする情報を可視化したものであるか否かを検証する必要がある。
検証する方法は、専用の署名検証ソフトウエアによって、電子署名内の可視化を目的とする情報を記録する領域に書き込まれているデータを、データ変換プログラムにより表示データと同じ形式のデータに変換し、署名対象のデジタルデータ上に可視化されている情報と比較する。
あるいは、署名対象のデジタルデータ上に可視化されている情報を、別のデータ変換プログラムにより電子署名内の可視化を目的とする情報と同じ形式のデータに変換し、電子署名内の可視化を目的とする情報を記録する領域に書き込まれているデータと比較する。
電子署名に含まれる可視化すべき情報がデジタルデータ上の任意の位置に設けられた表示エリアで可視化されている情報に反映されているのか、または、表示エリアで可視化されている情報は、電子署名に含まれる可視化すべき情報に由来したものであるのかを検証する手段として、電子署名の検証ソフトウエアをインストールしてある情報端末装置を使い、電子署名に含まれる可視化すべき情報を表示エリアで可視化されている情報と同じ形式のデータに変換し、情報処理端末装置の記憶部に展開する。
この変換手段は、電子署名に含まれている可視化すべき情報を表示エリアで可視化するための情報に変換する方法をそのまま採用してもよい。また表示エリアで可視化されている情報を抽出して同じく記憶部に展開し、記憶部に展開された両者のデータを比較検証し、一致した場合のみ表示エリアで可視化されている可視化を目的とする情報を可視化したものであると判断する。
本発明の実施例によるシステムの電子署名構造と情報処理端末の記憶部に関する概略ブロック図。 本発明の実施例による電子署名ソフトウエアが実行する処理の概念図。 本発明の実施例による電子署名内容の検証方法における電子署名の具体的実施方法を示す説明図。 本発明の実施例による電子署名内容の検証方法における電子署名の反映方法を示す説明図。 本発明の実施例による電子署名内容の検証方法における電子署名内容の検証の手順を説明した説明図。 本発明の実施例による電子署名内容の検証方法における電子署名内容の検証の手順を説明した説明図。 本発明の実施例による電子署名内容の検証方法のデータ変換のブロック図。 本発明の実施例による電子署名内容の検証方法の動作フローチャート。
符号の説明
10…センター・サーバ
11…基準時計
12…電子署名発行サーバ
13…電子署名検証サーバ
14…時刻情報
15…秘密鍵
16…電子署名情報
17…タイムスタンプトークン
18…公開鍵
20…クライアントの情報処理端末
22…データ変換手段
30…第3者の情報処理端末
40…ネットワーク
50…物理的記録媒体
60…デジタルデータ
61…デジタルデータ
62…表示エリア
63…電子署名フィールド
64…定義情報フィールド
66…ダイジェスト値
67…可視化情報
68…デジタルデータ
69…タイムスタンプ(時刻情報)
70…比較手段
72…データ変換手段
73…仮想表示データ
90…変換前の時刻情報
91…変換関数
92…変換後の時刻情報

Claims (3)

  1. 専用の電子署名処理ソフトウエアを使用することにより、電子署名に含まれる情報を、署名対象のデジタルデータ上に設けた表示エリアに、可視化して表示することを可能にした電子署名を検証する検証ソフトウエアと、この検証ソフトウエアがインストールされている情報処理端末からなる電子署名検証システムにおいて、
    検証用ソフトウエアは、電子署名から該電子署名に含まれている可視化を目的とする情報を読み出す情報読出手段と、
    読み出した可視化を目的とする情報と抽出した表示エリアで可視化されている情報を、情報処理端末の記憶部に展開する情報展開手段と、
    情報処理端末の記憶部に展開されている読み出した可視化を目的とする情報と、抽出した表示エリアで可視化されている情報とを比較する情報比較手段とを有し、
    比較した結果が一致した場合にのみ電子署名の有効性を認証することを特徴とする電子署名内容の検証方法。
  2. 前記情報比較手段は、電子署名から読み出して情報処理端末の記憶部に展開されている可視化を目的とする情報を、表示エリアで可視化されている情報の形式に変換する変換手段を介してデータ変換を行って情報処理端末の記憶部に新たに展開したデータと、表示エリアで展開されている情報を抽出した情報処理端末の記憶部に展開されているデータとに比較することを特徴とする請求項1に記載の電子署名内容の検証方法。
  3. 前記情報比較手段は、デジタルデータ上の表示エリアから抽出して情報処理端末の記憶部に展開されている表示エリアで可視化されている情報を、電子署名に含まれている可視化を目的とする情報の形式に変換する変換手段を介してデータ変換を行って、情報処理端末の記憶部に展開したデータと、電子署名に含まれている可視化を目的とする情報を読み出して情報処理端末の記憶部に展開されているデータとを比較することを特徴とする請求項1に記載の電子署名内容の検証方法。
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