JP4964213B2 - 識別ベースの暗号化システム - Google Patents
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Description
本発明は暗号化に関し、特に詳しくは識別ベースの暗号化手法に関する。
本発明によれば、複数の秘密鍵生成器を有する識別ベースの暗号化システムを提供する。各秘密鍵生成器は、異なるマスタシークレットを有して、複数の対応付けられたユーザそれぞれに一意の秘密鍵を生成することもできる。各秘密鍵生成器はまた、セットの公開パラメータを生成して、その秘密鍵生成器に対応付けられたユーザのなかの受信者宛のメッセージを暗号化する際に用いることができる。
(項目1)
識別ベースの暗号化を用いて、ユーザ機器のユーザが通信ネットワークを介して通信するシステム内の暗号化された通信をサポートする方法であって、ここで、該システムは、複数の秘密鍵生成器を有し、それぞれ対応付けられたユーザ群の秘密鍵を生成し、各ユーザの秘密鍵は、ユーザの識別および公開パラメータを使用して、そのユーザが用いて暗号化されたユーザ宛のメッセージ復号化することにより使用され得、該方法は、以下:
該通信ネットワークに接続したディレクトリサービスを用いて、該通信ネットワークに接続したユーザ機器を有する送信者に、どの公開パラメータを用いて該通信ネットワークに接続したユーザ機器の受信者宛のメッセージを暗号化することを判定する機会を提供することを包含し、該送信者は該受信者とは異なる秘密鍵生成器に対応付けられている、方法。
(項目2)
項目1に記載の方法であって、ディレクトリサーバを用いて前記ディレクトリサービスを実行し、該ディレクトリサーバは、電子メールアドレス群を特定の対応する秘密鍵生成器に対応付けられた特定の公開パラメータとマッピングする情報を含む、方法。
(項目3)
項目1に記載の方法であって、前記メッセージが電子メールメッセージであり、該方法はさらに、電子メールアドレス情報に基づいて、前記ディレクトリサービスを用いて、前記送信者の要求があり次第、前記受信者の組織の公開パラメータを参照することを包含する、方法。
(項目4)
項目1に記載の方法であって、前記通信ネットワークに接続した複数のディレクトリサービスが存在し、該方法はさらに、少なくとも1つのディレクトリサービスを用いて、異なる秘密鍵生成器の公開パラメータが備えられているクリアリングハウスサービスからユーザの公開パラメータを受信することを包含する、方法。
(項目5)
項目1に記載の方法であって、前記システムは、異なる秘密鍵生成器の公開パラメータが備えられているクリアリングハウスサービスを含み、前記通信ネットワークに接続した複数のディレクトリサービスが存在し、各々、各ユーザ群をそれぞれに対応付けられた秘密鍵生成器の公開パラメータと対応づける複数のエントリのディレクトリを含み、前記クリアリングハウスは、いくつかのエントリの複製を防止し、該方法はさらに、少なくとも1つのディレクトリサービスを用いてクリアリングハウスサービスからユーザの公開パラメータを受信することを包含する、方法。
(項目6)
項目1に記載の方法であって、前記システムはさらに認証機関を含み、該認証機関を介して、少なくともいくつかの秘密鍵生成器がそれらに対応付けられた公開パラメータを提供し、該方法はさらに、少なくとも認証機関を介して秘密鍵生成器からこれらの公開パラメータを受信することを包含する、方法。
(項目7)
項目1に記載の方法であって、インターネットドメインネームシステム(DNS)のコンピュータを用いて前記ディレクトリサービスを実行し、該方法はさらに、ドメインネームシステムのコンピュータを、特定のドメイン名を特定の公開パラメータにマッピングする情報のホストとして用いることを包含する、方法。
(項目8)
送信者に、システム内の通信ネットワークを介して所定の受信者に識別ベースの暗号化されたメッセージを送信するのに用いる適切な公開パラメータを提供する方法であって、システムには複数の秘密鍵生成器が存在し、それぞれ一意のマスタシークレット、一意の公開パラメータ、および異なる群の対応付けられたユーザを有し、該送信者はメッセージを暗号化する際に用いる所定の受信者の識別を得、該方法は、以下:
該送信者が得た該受信者の識別を用いて、該受信者の識別および適切な公開パラメータに基づいて、該送信者が識別ベースの暗号化を用いて所定の受信者宛のメッセージを暗号化するのに、複数の秘密鍵生成器に対応付けられた一意の公開パラメータのいずれが、送信者に提供するのに適切か判定することを包含する、方法。
(項目9)
項目8に記載の方法であって、ディレクトリサービスを用いて、前記送信者に所定の受信者宛のメッセージを暗号化するのに用いる適切な公開パラメータを提供することをさらに包含する、方法。
(項目10)
項目8に記載の方法であって、前記送信者および前記所定の受信者が異なる識別ベースの暗号化秘密鍵生成器に対応付けられ、前記通信ネットワークがインターネットを備え、該方法はさらに、以下:
該送信者がインターネットを介して情報のデータベースにアクセスすることができ、データベースはある受信者を異なる秘密鍵生成器の公開パラメータと対応づける情報を包含する、方法。
(項目11)
項目8に記載の方法であって、前記送信者および前記所定の受信者が異なる識別ベースの暗号化秘密鍵生成器に対応付けられ、該方法はさらに、以下:
秘密鍵生成器の1つを用いて、該送信者に異なるユーザ群を異なる個別のセットの公開パラメータ情報にマッピングする情報を提供することを包含する、方法。
(項目12)
項目8に記載の方法であって、少なくともいくつかの秘密鍵生成器がユーザの時間に敏感な秘密鍵を生成し、該方法はさらに、以下:
前記送信者が該送信者の現在の秘密鍵を得る場合に、該送信者に適切な識別ベースの暗号化公開パラメータ情報を提供することを包含する、方法。
(項目13)
項目12に記載の方法であって、前記送信者の秘密鍵生成器を該送信者が接続しているローカルエリアネットワーク上で実行し、該方法はさらに、以下:
該送信者の秘密鍵生成器を用いて該送信者の現在の秘密鍵を生成して、ローカルエリアネットワークを介して該送信者に提供すること;および
同じ秘密鍵生成器を用いて、該送信者に所定の受信者宛のメッセージを暗号化するのに用いる適切な公開パラメータを提供すること
を包含する、方法。
(項目14)
項目8に記載の方法であって、暗号化されたメッセージを用いて前記受信者に対称鍵を提供することをさらに包含する、方法。
(項目15)
項目8に記載の方法であって、クリアリングハウスサービスを用いて複数の秘密鍵生成器が提供した公開パラメータ情報を処理して、複製を回避することをさらに包含する、方法。
(項目16)
項目8に記載の方法であって、公開パラメータを前記送信者に提供する前に、認証機関を用いて少なくともいくつかの秘密鍵生成器の公開パラメータに署名をすることをさらに包含する、方法。
(項目17)
識別ベースの暗号化を用いて、ユーザ機器のユーザが通信ネットワークを介して通信するシステム内の暗号化された通信をサポートする方法であって、該システムは、複数の秘密鍵生成器を有し、それぞれ対応付けられたユーザ群の秘密鍵を生成し、ユーザの識別および公開パラメータを使用して、各ユーザの秘密鍵をそのユーザが用いて暗号化されたユーザ宛のメッセージを復号化し、該方法は、以下:
第1のユーザから第2のユーザへピアツーピアメッセージを送信し、該第1のユーザは、該第2のユーザが対応付けられていない秘密鍵生成器に対応付けられていて、メッセージは、該第1のユーザが対応付けられている秘密鍵生成器の公開パラメータを含むことを包含する、方法。
(項目18)
識別ベースの暗号化を用いて、ユーザ機器のユーザが通信ネットワークを介して通信するシステム内の暗号化された通信をサポートする方法であって、該システムは、複数の秘密鍵生成器を有し、それぞれ対応付けられたユーザ群の秘密鍵を生成し、ユーザの識別および公開パラメータを使用して、各ユーザの秘密鍵をそのユーザが用いて暗号化されたユーザ宛のメッセージを復号化し、システムは対応付けられたグローバル公開パラメータを有するグローバル秘密鍵生成器を含み、該方法は、以下:
グローバル公開パラメータおよび受信者の識別を用いて、少なくとも1つの秘密鍵生成器に対応付けられた送信者が、ユーザ機器を用いて少なくとも1つの異なる秘密鍵生成器に対応付けられた受信者宛のメッセージを暗号化できることを包含する、方法。
(項目19)
項目18に記載の方法であって、前記ユーザ機器が前記通信ネットワークに接続していない場合に、前記送信者が該ユーザ機器を用いて、前記受信者宛のメッセージを暗号化できることをさらに包含する、方法。
(項目20)
項目18に記載の方法であって、前記送信者が暗号化したメッセージを前記受信者に送信でき、メッセージが該送信者に対応付けられた秘密鍵生成器の公開パラメータを含むことをさらに包含する、方法。
(項目21)
項目18に記載の方法であって、以下:
前記送信者が暗号化されたメッセージを前記受信者に送信でき、暗号化されたメッセージが該受信者に対応付けられた異なる1つの秘密鍵生成器の公開パラメータの対する要求を含むこと;および
受信者に対応付けられた異なる1つの秘密鍵生成器の公開パラメータを送信者に提供することにより、受信者のユーザ機器を用いて自動的に暗号化されたメッセージに応答すること
をさらに包含する、方法。
本発明による識別ベース暗号システム10の説明の一部を、図1に示す。システム10により、各種の位置のユーザが識別ベースの暗号化手法を用いて安全に通信することができる。システム内のユーザは、個人であったり、組織であったり、あるいは任意の他の適した関係者またはエンティティとすることもできる。ユーザは、ユーザ機器12を用いて互いに通信することもできる。機器12は、例えば、パーソナルコンピュータ、ポータブルコンピュータ、メインフレームコンピュータ、ネットワークコンピュータあるいは端末、電気通信機器、ハンドヘルドコンピュータあるいは携帯情報端末、または携帯電話等の計算機器を含む。複数のユーザが、同じ機器を用いることもできる。例えば、ユーザ群がローカルエリアネットワーク内のホストコンピュータに接続した1台のコンピュータ端末を共有して用いることもできる。これらは単に、システム10のユーザが用いることができるプラットフォームの例示の種類を説明するだけのものである。所望の場合には、ユーザ機器12は、任意の適した電子機器に基づくこともできる。
Cocks)参照)。別の適した手法は、楕円暗号法に基づいている(例えば”ワイルペアリングからの識別ベースの暗号化(Identity−Based Encryption from the Weil Pairing)”、ダン・ボネー(Dan Boneh)およびマシュー・フランクリン(Matthew Franklin)、改訂版要約、暗号学における進歩(Advances in Cryptology) Crypto 2001年、レクチャノート、コンピュータサイエンス、第2139巻、シュプリンガー出版、231−229頁、2001年8月参照。また、http//eprint.iacr.org/200l/090、ダン・ボネーおよびマシュー・フランクリン参照)。理解しやすいように、本発明のいろいろな面について、ボネーらに記載の楕円暗号法の実施等の識別ベースの暗号化手法を背景に説明することもある。しかしながら、これは単に説明のためだけのものである。所望の場合には、システム10に識別ベースの暗号化の任意の適したアプローチを用いることもできる。
しかしながら、送信者(例えば、送信者A1)が秘密鍵生成器Aに対応付けられ、受信者(例えば、受信者B2)が秘密鍵生成器B(マスタシークレットSBを有する)に対応付けられている場合、送信者A1は、秘密鍵生成器Bに対応付けられた公開パラメータ(PB,sBPB)を用いて受信者B2宛のメッセージを暗号化する必要がある。A1がまちがった公開パラメータ(例えば、A1が秘密鍵生成器Aに対応付けられた公開パラメータPA、sAPAを用いる場合)、受信者B2は、正しくメッセージを復号化することができない。これは、受信者B2の秘密鍵sBQB2を、秘密鍵生成器Aに対応付けられたマスタシークレットSAではなく、秘密鍵生成器Bに対応付けられたマスタシークレットsBで生成したからである。
ユーザの動作環境では時間に敏感な秘密鍵を用いているので(この例では)、ユーザは、秘密鍵生成器から更新した秘密鍵を定期的に得る必要がある。これにより、秘密鍵生成器に、ユーザおよび組織(ドメイン名または他の適した手法により)をシステム内の他の秘密鍵生成器の公開パラメータにマッピングするディレクトリ情報を配信する、適した機会を提供する。従って、工程82で秘密鍵生成器は、各秘密鍵生成器の公開パラメータ(または基本的にすべての秘密鍵生成器または少なくともいくつかの秘密鍵生成器、または受信者または組織の任意の受信者または群に用いる少なくとも適切な公開パラメータ)をユーザに提供することもできる。この情報を、ユーザおよびユーザの秘密鍵生成器が接続しているローカルエリアネットワークを介して、ユーザの秘密鍵生成器からユーザに提供することもできる。
Claims (8)
- 識別ベースの暗号化を用いて、システム内の暗号化された通信をサポートする方法であって、該システムは、通信ネットワークを通じて通信する複数のユーザ機器を含み、該複数のユーザ機器のそれぞれは複数のユーザのうちの対応するユーザに関連付けられ、該システムは複数の秘密鍵生成器を有し、該複数の秘密鍵生成器のそれぞれは当該秘密鍵生成器に関連付けられた1つのセットの公開パラメータを生成し、各秘密鍵生成器は当該秘密鍵生成器に関連付けられたユーザに対する秘密鍵を生成し、各ユーザの秘密鍵は、当該ユーザの識別と、当該ユーザの秘密鍵を生成する秘密鍵生成器に関連付けられたセットの公開パラメータとを用いて暗号化されている当該ユーザに対するメッセージを復号化するために当該ユーザに関連付けられたユーザ機器によって用いられ得、
該方法は、
該複数の秘密鍵生成器が、該通信ネットワークに結合されたコンピュータ上に該複数のセットの公開パラメータを格納することと、
該複数のユーザのうちの第1のユーザに関連付けられたユーザ機器が、該複数のユーザのうちの第2のユーザに対するメッセージを暗号化するために用いるために、該格納された複数のセットの公開パラメータのうちの1つのセットの公開パラメータをダウンロードすることであって、該ダウンロードされたセットの公開パラメータは該第2のユーザに対する秘密鍵生成器に関連付けられ、該第1のユーザは該第2のユーザとは異なる秘密鍵生成器に関連付けられている、ことと
を包含し、
該第1のユーザに関連付けられたユーザ機器は、該通信ネットワークに結合されたディレクトリサービスを参照することによってダウンロードするべきセットの公開パラメータを決定する、方法。 - 前記ディレクトリは、インターネットドメイン名システム(DNS)の一部である、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のユーザは、ドメイン名に関連付けられた1つの組織に属し、前記方法は、前記第1のユーザに関連付けられたユーザ機器が、ダウンロードするべきセットの公開パラメータを決定するときに該ドメイン名を用いることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のユーザは電子メールアドレスと関連付けられており、前記第1のユーザに関連付けられたユーザ機器は、該第2のユーザが属する前記組織を識別するために該電子メールアドレスを用いる、請求項3に記載の方法。
- 前記第1のユーザに関連付けられたユーザ機器が、ダウンロードするべきセットの公開パラメータを決定するときにドメイン名の一部または全部を用いることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のユーザに関連付けられたユーザ機器が、前記ダウンロードされたセットの公開パラメータを用いて前記第2のユーザに対するメッセージを暗号化することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のユーザの識別は、電子メールアドレス情報を含み、
前記方法は、
前記第1のユーザに関連付けられたユーザ機器が、該第2のユーザの電子メールアドレス情報と、前記ダウンロードされたセットの公開パラメータとを用いて該第2のユーザに対するメッセージを暗号化することをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ディレクトリサービスは、ドメイン名に対して前記複数のセットの公開パラメータをマッピングする、請求項1に記載の方法。
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