JP7064219B1 - 秘密鍵方式の電子署名装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記トランザクション情報管理装置は、ユーザ端末から、第1トランザクション情報を受信し、
前記口座情報管理装置は、前記トランザクション情報管理装置から、第2トランザクション情報を受信し、
前記トランザクション情報管理装置は、前記口座情報管理装置から、第3トランザクション情報を受信し、
前記通貨情報管理装置は、前記トランザクション情報管理装置から、第4トランザクション情報を受信し、
前記トランザクション情報管理装置は、前記通貨情報管理装置から、第5トランザクション情報を受信し、
前記トランザクション情報管理装置は、前記ユーザ端末に対して、第6トランザクション情報を送信し、
前記トランザクション情報管理装置は、前記第1乃至第6トランザクション情報を自装置内に記憶し、
前記口座情報管理装置は、前記トランザクション情報管理装置から、前記第1乃至第6トランザクション情報を受信し、これらを自装置内に記憶し、
前記通貨情報管理装置は、前記トランザクション情報管理装置から、前記第1乃至第6トランザクション情報を受信し、これらを自装置内に記憶する通貨管理システム。
図1Aは、実施形態1に係る通貨管理システム100の構成例を示す図である。図1Aに示すように、実施形態1に係る通貨管理システム100は、トランザクション情報管理装置110、口座情報管理装置120、及び通貨情報管理装置130を備えている。
通貨管理システム100は、通貨を管理するシステムである。本実施形態では、すべての通貨に通貨番号を付すことにより、通貨を管理している。通貨の種類は限定されない。通貨は法定通貨であってもよいし、法定されていない通貨であってもよい。また、通貨は暗号通貨であってもよいし、暗号化されていない通貨であってもよい。また、通貨は、国家が管理するものであってもよいし、特定の団体や企業などが管理するものであってもよい。また、通貨の一例には、ポイントや地域振興券が含まれる。
通貨の管理には、通貨の送金が含まれる。本実施形態において、通貨の送金は、口座情報B及び通貨情報Cを変更することにより行われる。本明細書では、このような口座情報Bや通貨情報Cを変更するにあたり生じた要求及び応答をトランザクションといい、このトランザクションの履歴をトランザクション情報Aという。トランザクション情報Aは、口座情報B及び通貨情報Cを変更するにあたり生じた要求及び応答の履歴ということもできる。
トランザクション情報管理装置110は、トランザクション情報Aを管理する装置である。トランザクション情報管理装置110の一例には、サーバ装置が含まれる。
トランザクション情報Aを用いれば、口座情報B及び通貨情報Cの正しい変更の履歴を辿ることができるため、口座情報Bや通貨情報Cの不正な変更を発見し、不正に変更された口座情報Bや通貨情報Cを正しい内容へとリカバリーすることができる。ただし、その逆に、口座情報Bや通貨情報Cを用いてトランザクション情報Aの不正な変更を発見し、不正に変更されたトランザクション情報Aを正しい内容へとリカバリーすることはできない。そこで、本実施形態では、トランザクション情報管理装置110だけでなく、口座情報管理装置120及び通貨情報管理装置130にも、トランザクション情報Aが記憶されるものとした。このようにすれば、トランザクション情報管理装置110、口座情報管理装置120、及び通貨情報管理装置130のうちの1つの装置に記憶されるトランザクション情報Aが不正に変更された場合でも、残り2つの装置に記憶されるトランザクション情報Aを用いることにより、当該不正を発見し、不正に変更されたトランザクション情報Aを正しい内容へとリカバリーすることができる。例えば、トランザクション情報管理装置110内のトランザクション情報Aが不正に変更された場合であれば、口座情報管理装置120内のトランザクション情報Aと通貨情報管理装置130内のトランザクション情報Aを用いて、トランザクション情報管理装置110内のトランザクション情報Aを正しい内容に戻すことができる。したがって、本実施形態によれば、トランザクション情報A、口座情報B、及び通貨情報Cのいずれが不正に変更されたとしても、その不正を発見して、不正に変更された情報を正しい内容へとリカバリーできる。例えば、口座情報管理装置120内の口座情報Bが不正に変更された場合には、トランザクション情報管理装置110、口座情報管理装置120、及び通貨情報管理装置130内にそれぞれ記憶されているトランザクション情報Aのいずれか1つ以上を用いて、不正に変更された口座情報Bを正しい内容に戻すことができる。また、上記のとおり、例えば、トランザクション情報管理装置110内のトランザクション情報Aが不正に変更された場合であれば、口座情報管理装置120内のトランザクション情報Aと通貨情報管理装置130内のトランザクション情報Aを用いて、トランザクション情報管理装置110内のトランザクション情報Aを正しい内容に戻すことができる。さらに、例えば、トランザクション情報管理装置110内のトランザクション情報Aと通貨情報管理装置130内の通貨情報Cが不正に変更された場合には、口座情報管理装置120内のトランザクション情報Aと通貨情報管理装置130内のトランザクション情報Aを用いて、トランザクション情報管理装置110内のトランザクション情報Aを正しい内容へと戻し、また、口座情報管理装置120内のトランザクション情報Aと通貨情報管理装置130内のトランザクション情報A(あるいは、さらに、正しい内容へとリカバリーされたトランザクション情報管理装置110内のトランザクション情報A)の1つ以上を用いて、通貨情報管理装置130内の通貨情報Cを正しい内容へと戻すことができる。よって、本実施形態によれば、法定通貨を管理対象に含む、セキュリティに優れた通貨管理システム100を提供することができる。
トランザクション番号は、トランザクションを特定する番号である。トランザクション番号の一例には、例えば数列や文字列が含まれる。
トランザクション種別は、トランザクションの種別を特定する番号である。トランザクションの種別の一例には、送金要求、口座情報確認要求、口座情報確認応答、通貨情報確認要求、通貨情報確認応答、及び送金応答が含まれる。
送金元口座番号は、送金元の口座番号を特定する番号である。送金元口座番号の一例には、数列や文字列が含まれる。送金元口座番号は、トランザクション情報に電子署名を付与する場合であって、当該電子署名の付与や検証に秘密鍵暗号方式を用いる場合(各装置の間でユーザや各装置の暗号鍵を共有する場合)には、送金元となるユーザの暗号鍵を特定できる情報(例:鍵番号)であることが好ましい。また、送金元口座番号は、トランザクション情報に電子署名を付与する場合であって、当該電子署名の付与や検証に公開鍵暗号方式を用いる場合には、送金元となるユーザの公開鍵を特定できる情報であることが好ましい。
送金先口座番号は、送金先の口座番号を特定する番号である。送金先口座番号の一例には、数列や文字列が含まれる。送金元口座番号の場合と同様に、送金先口座番号は、送金先となるユーザの暗号鍵を特定できる情報(例:鍵番号)や、送金先となるユーザの公開鍵を特定できる情報であることが好ましい。
送金額は、送金する額を特定する情報である。送金額の一例には数列が含まれる。
日時は、トランザクションが生じた日時である。日時には、例えば、トランザクション情報Aの送信時刻である。
口座情報管理装置120は、口座情報Bを管理する装置である。口座情報管理装置120の一例には、サーバ装置が含まれる。口座情報管理装置120は、例えばネットワークを介して、トランザクション情報管理装置110に接続されている。ネットワークの一例には、インターネットやイントラネットが含まれる。
口座情報Bとは、口座と残高の関係を特定する情報である。
口座番号は、口座を特定する番号である。口座番号の一例には、数列や文字列が含まれる。
残高は、口座が保有している通貨の額を特定する情報である。残高の一例には、数列が含まれる。
最終更新日時は、口座情報Bが最後に更新された日時である。
通貨情報管理装置130は、通貨情報Cを管理する装置である。通貨情報管理装置130の一例には、例えばサーバ装置が含まれる。通貨情報管理装置130は、例えばネットワークを介して、トランザクション情報管理装置110に接続されている。通貨情報管理装置130は、例えばネットワークを介して、口座情報管理装置120に接続されていてもよいし、されていなくてもよい。ネットワークの一例には、インターネットやイントラネットが含まれる。
通貨情報Cとは、通貨を管理するための情報をいう。
通貨番号は、通貨を特定する番号である。上記したとおり、本実施形態では、すべての通貨に通貨番号が付されている。
通貨種別は、通貨の種別を特定する情報である。通貨の種別の一例には、日本円、USドル、ユーロ、人民元、特定の地域や企業などにおいて交換価値を持つポイントが含まれる。なお、1種類の通貨のみを管理する場合、通貨種別は通貨情報に含まれていなくてもよい。また、通貨番号が通貨種別を特定できる情報である場合には(例:「yen1111」や「1111 yen」などのように、通貨の種別を特定する情報(yen)が通貨番号の一部として通貨番号の先頭や末尾に含まれる場合)、通貨種別は通貨情報に含まれていなくてもよい。
通貨価値は、1つの通貨が持つ価値を特定する情報である。例えば、2つの通貨が発行されており、1つ目の通貨には通貨番号1が付与され、2つ目の通貨には通貨番号2が付与されている場合を想定する。この場合、通貨番号1に対応付けて、通貨種別として日本円が、通貨価値として500が記憶されている場合、通貨番号1の通貨は500円の価値がある。また、通貨番号2に対応付けて、通貨種別としてUSドルが、通貨価値として100が記憶されている場合、通貨番号2の通貨は100USドルの価値がある。
口座番号は、通貨番号で特定される通貨を保有するユーザの口座番号である。口座番号の一例には、数列や文字列が含まれる。
最終更新日時は、通貨情報Cが最後に更新された日時である。
トランザクション情報管理装置110には、例えばネットワークを介して、複数のユーザ端末210、220が接続される。ユーザ端末210、220の一例には、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータが含まれる。ネットワークの一例には、インターネットやイントラネットが含まれる。
図1Eは、実施形態1に係る通貨管理システム100の動作例を示す図である。以下、図1Eを参照しつつ、実施形態1に係る通貨管理システム100の動作例を説明する。以下の例では、ユーザ端末210のユーザが持つ口座番号が1であり、ユーザ端末210のユーザが持つ口座番号が2であり、ユーザ端末210からの送金要求に応じて、口座番号1の口座から口座番号2の口座へ500円が送金されるものとする。
まず、トランザクション情報管理装置110は、ユーザ端末210から、第1トランザクション情報a1を受信する。第1トランザクション情報a1はトランザクション情報Aの一例である。第1トランザクション情報a1の一例には、例えば送金要求や口座発行要求が含まれる。本実施形態では、第1トランザクション情報a1は送金要求であるものとする。
次に、口座情報管理装置120は、トランザクション情報管理装置110から、第2トランザクション情報Aを受信する。第2トランザクション情報a2はトランザクション情報Aの一例である。第2トランザクション情報a2の一例には、口座情報更新要求や口座情報確認要求が含まれる。第2トランザクション情報a2が口座情報更新要求である場合、口座情報管理装置120は、第2トランザクション情報a2を受信した後、口座情報Bを更新する。これにより、口座情報管理装置120に記憶されている口座情報Bは、例えば、図1Gに示す更新前から更新後へと変化する。また、第2トランザクション情報a2が口座情報確認要求である場合、口座情報管理装置120は、第2トランザクション情報a2を受信した後、口座情報Bを確認し、例えば、送金額以上の残高が口座に保有されているかどうかを確認する。
次に、トランザクション情報管理装置110は、口座情報管理装置120から、第3トランザクション情報a3を受信する。第3トランザクション情報a3はトランザクション情報Aの一例である。第3トランザクション情報a3の一例には、例えば、口座情報更新応答や口座情報確認応答が含まれる。口座情報更新応答は、例えば、口座情報が正常に更新されたかどうかを示す応答である。口座情報確認応答は、例えば、送金額以上の残高が口座に保有されているかどうかの確認結果を示す応答である。
次に、通貨情報管理装置130は、トランザクション情報管理装置110から、第4トランザクション情報a4を受信する。第4トランザクション情報a4はトランザクション情報Aの一例である。第4トランザクション情報a4は、例えば通貨情報更新要求や通貨情報確認要求である。第4トランザクション情報a4が通貨情報更新要求である場合、通貨情報管理装置130は、第4トランザクション情報a4を受信した後、通貨情報Cを更新する。これにより、通貨情報管理装置130に記憶されている通貨情報Cは、例えば、図1Hに示す更新前から更新後へと変化する。また、第4トランザクション情報a4が通貨情報確認要求である場合、通貨情報管理装置130は、第4トランザクション情報a4を受信した後、通貨情報Cを確認し、例えば、送金元のユーザの口座番号に対応付けられた通貨が存在するかどうかを確認する。
次に、トランザクション情報管理装置110は、通貨情報管理装置130から、第5トランザクション情報a5を受信する。第5トランザクション情報a5はトランザクション情報Aの一例である。第5トランザクション情報a5の一例には、通貨情報更新応答や通貨情報確認応答が含まれる。通貨情報更新応答は、例えば、通貨情報が正常に更新されたかどうかを示す応答である。通貨情報確認応答は、例えば、送金元のユーザの口座番号に対応付けられた通貨が存在するかどうかの確認結果を示す応答である。
次に、トランザクション情報管理装置110は、ユーザ端末210に対して、第6トランザクション情報a6を送信する。第6トランザクション情報a6はトランザクション情報Aの一例である。第6トランザクション情報a6の一例には、送金応答や口座発行応答が含まれる。本実施形態では、第6トランザクション情報a6は送金応答であるものとする。送金応答は例えば送金が正常に行われたかどうかを示す応答である。
次に、トランザクション情報管理装置110は、第1乃至第6トランザクション情報を自装置内に記憶する。これにより、トランザクション情報管理装置110に記憶されるトランザクション情報Aは、例えば、図1Fに示す記憶前から記憶後へと変化する。
次に、口座情報管理装置120は、トランザクション情報管理装置110から、第1乃至第6トランザクション情報を受信し、これらを自装置内に記憶する。これにより、口座情報管理装置120に記憶されるトランザクション情報Aは、例えば、図1Fに示す記憶前から記憶後へと変化する。
次に、通貨情報管理装置130は、トランザクション情報管理装置110から、第1乃至第6トランザクション情報を受信し、これらを自装置内に記憶する。これにより、通貨情報管理装置130に記憶されるトランザクション情報Aは、例えば、図1Hに示す記憶前から記憶後へと変化する。
図2Aは実施形態2に係る通貨管理システム400の構成例を示す図である。図2Aに示すように、実施形態2に係る通貨管理システム400では、トランザクション情報管理装置110、口座情報管理装置120、及び通貨情報管理装置130それぞれが、電子署名装置310乃至330を備えている。また、ユーザ端末210、220も電子署名装置340、350をそれぞれ備えている。実施形態2では、これら電子署名装置310乃至350を用いて作成された電子署名がトランザクション情報Aに対して付与される点で、実施形態1と相違する。電子署名の一例には、ハッシュ関数を用いて算出されるハッシュ値が含まれる。電子署名装置310乃至350は、耐タンパ性を有していることが好ましい。
実施形態3に係る通貨管理システムは、第n電子署名が、第nトランザクション情報Aと第n-1電子署名を用いて作成される点で、実施形態2に係る通貨管理システム100と相違する。また、実施形態3に係る通貨管理システムは、第nトランザクション情報Aに付与されている第n電子署名の検証が、第nトランザクション情報Aと第n-1電子署名を用いて作成される電子署名を、第n電子署名と比較することにより行われる点で、実施形態2に係る通貨管理システムと相違する。ここで、「n-1」とは、nマイナス1、つまり、nより1つ小さい数を意味する。実施形態3では、例えば、第3トランザクション情報a3に付与する第3電子署名は、第3トランザクション情報a3と第2電子署名を用いて作成することができる。また、例えば、第3トランザクション情報a3に付与されている第3電子署名は、第3トランザクション情報a3と第2電子署名を用いて作成される電子署名を、当該付与されている第3電子署名と比較することにより検証することができる。
図4は電子署名が付与された口座情報Bの一例を示す図である。実施形態4に係る通貨管理システムは、図4に示すように、口座情報Bに電子署名が付与される点で、実施形態1に係る通貨管理システム100と相違する。口座情報Bに付与される電子署名は、電子署名が付与される口座情報Bと口座情報管理装置120の暗号鍵とを用いて作成することができる。例えば、口座番号2で特定される口座情報Bであれば、当該口座番号2で特定される口座情報Bと口座情報管理装置120の暗号鍵とを用いて所定の演算を行うことにより、口座番号2で特定される口座情報Bに付与する電子署名を算出することができる。所定の演算の一例には、ハッシュ関数を用いた計算が含まれる。
図5は電子署名が付与された通貨情報Cの一例を示す図である。実施形態5に係る通貨管理システムは、図5に示すように、通貨情報Cに電子署名が付与される点で、実施形態1に係る通貨管理システム100と相違する。通貨情報Cに付与される電子署名は、電子署名が付与される通貨情報Cと通貨情報管理装置130の暗号鍵とを用いて作成することができる。例えば、通貨番号3で特定される通貨情報Cであれば、当該通貨番号3で特定される通貨情報Cと通貨情報管理装置130の暗号鍵とを用いて所定の演算を行うことにより、通貨番号3で特定される通貨情報Cに付与する電子署名を算出することができる。所定の演算の一例には、ハッシュ関数を用いた計算が含まれる。
図6は電子署名装置310の構成例を示す図である。図6に示すように、電子署名装置310は、暗号鍵と権限とを対応付けて記憶し、暗号鍵を用いた処理のうち、権限に応じた処理のみを実行することができることが好ましい。電子署名装置320乃至350も、権限の内容が異なる点を除いて、電子署名装置310と同様に構成することができる。実施形態2では、電子署名装置310乃至350が、公開鍵暗号方式に基づいて電子署名の作成・検証を行うものとした。しかし、公開鍵暗号方式の場合は、公開鍵と秘密鍵があり、公開鍵は非常に長いものとなる(例:2048ビット)。他方、秘密鍵方式の場合、秘密鍵(例:256ビット)で暗号と検証を行う。このため、秘密鍵方式の場合は、長い公開鍵を使わずに済むため、電子署名の作成・付与や検証の時間を短縮できる。ただし、秘密鍵方式を採用する場合は、複数の電子署名装置の間で暗号鍵(秘密鍵)を共有しなければならない。このため、ある暗号鍵で作成された電子署名の検証だけしか行なわない電子署名装置であっても、その暗号鍵を用いて電子署名の作成までできてしまうことになり、セキュリティ上の問題がある。例えば、上記の例でいうと、トランザクション情報管理装置110は、トランザクション情報管理装置110の暗号鍵に加えて、ユーザ端末210、220、口座情報管理装置120、及び通貨情報管理装置130の暗号鍵も所有することになる。しかし、トランザクション情報管理装置110において、ユーザ端末210、220、口座情報管理装置120、及び通貨情報管理装置130の暗号鍵は、電子署名の検証に用いられるに過ぎない。にもかかわらず、トランザクション情報管理装置110は、ユーザ端末210、220、口座情報管理装置120、及び通貨情報管理装置130の暗号鍵を用いて、電子署名を作成できてしまう。換言すると、トランザクション情報管理装置110は、ユーザ端末210、220、口座情報管理装置120、及び通貨情報管理装置130になりすますことができてしまう。そこで、本実施形態では、電子署名装置310乃至350が秘密鍵方式を採用し、暗号鍵(秘密鍵)が複数の電子署名装置310乃至350で共有されるものとする。ただし、本実施形態では、セキュリティ上の問題が生じないように、共有される複数の暗号鍵(秘密鍵)に権限が付与されるものとし、電子署名装置310乃至350は、複数の暗号鍵(秘密鍵)それぞれをその権限に応じた処理でしか使用できないものとする。このようにすれば、セキュリティを確保ししつつ、電子署名の作成・付与や検証の時間を短縮できる。例えば、トランザクション情報管理装置110の電子署名装置310であれば、図6に示すように、トランザクション情報管理装置110の暗号鍵だけでなく、ユーザ端末210、220、口座情報管理装置120、及び通貨情報管理装置130の暗号鍵を有している。しかし、トランザクション情報管理装置110の暗号鍵に対しては付与及び検証の権限が与えられており、その他の装置の暗号鍵に対しては検証の権限のみが与えられているものとする。このようにすれば、トランザクション情報管理装置110の電子署名装置310は、トランザクション情報管理装置110の暗号鍵を用いては、電子署名の作成・付与及び検証の双方を実行できるが、他の装置の暗号鍵を用いては、電子署名の検証しか実行できない。なお、本実施形態で説明した電子署名装置、つまり、暗号鍵と権限とを対応付けて記憶し、暗号鍵を用いた処理(例:電子署名の作成や検証)のうち、権限に応じた処理のみを実行する電子署名装置(例:暗号鍵Eに対応付けて記憶されている権限が電子署名の検証のみである電子署名装置は、当該暗号鍵Eを用いて電子署名の検証を実行することはできるが、当該暗号鍵Eを用いて電子署名の作成を実行することはできない。他方、暗号鍵Eに対応付けて記憶されている権限が電子署名の作成及び検証である電子署名装置は、当該暗号鍵Eを用いた電子署名の作成及び検証のいずれをも実行することができる。)は、トランザクション情報管理装置110、口座情報管理装置120、通貨情報管理装置130、及びユーザ端末210、220それぞれが備える電子署名装置310乃至350として好ましく用いることができる。しかし、当該電子署名装置は、通貨を管理するシステムの使用に限定されず、秘密鍵方式を採用する、上記で説明した装置やシステム以外の様々な装置やシステムに広く用いることができる。
110 トランザクション情報管理装置
120 口座情報管理装置
130 通貨情報管理装置
210 ユーザ端末
220 ユーザ端末
310乃至350 電子署名装置
A トランザクション情報
B 口座情報
C 通貨情報
Claims (1)
- 暗号鍵を他の電子署名装置と共有する秘密鍵方式の電子署名装置であって、
前記他の電子署名装置と共有する暗号鍵と、前記他の電子署名装置と共有する暗号鍵を用いた処理の権限と、を対応付けて記憶し、
前記権限には、電子署名の作成と検証が含まれ、
前記他の電子署名装置と共有する暗号鍵に対応付けて記憶されている権限が電子署名の検証のみである場合は、当該暗号鍵を用いて電子署名の検証を実行することはできるが、当該暗号鍵を用いて電子署名の作成を実行することはできず、
前記他の電子署名装置と共有する暗号鍵に対応付けて記憶されている権限が電子署名の作成及び検証である場合は、当該暗号鍵を用いた電子署名の作成及び検証のいずれをも実行することができる秘密鍵方式の電子署名装置。
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