JPH1131130A - サービス提供装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザおよびサービス提供者の負担を最小限
に押さえながら、サービスの利用を正当な権利を有する
ユーザにのみ提供する。 【解決手段】 インターネットブラウザ３１のプラグイ
ン３８が起動すると、プラグイン３８中の検証プログラ
ム１５が起動し、証明用プログラム３２と通信してユー
ザ認証を行う。証明用プログラム３２の証明データ生成
プログラムＡ３６は、トークン３３中の証明データ生成
プログラムＢ３７と協調して、ユーザ固有情報１６とア
クセスチケット１３とに基づいて計算を行い、その計算
に基づいてプラグイン３８中の検証プログラム１５と通
信を行う。通信の結果、検証プログラム１５による認証
が成功するのは、ユーザ固有情報と、アクセスチケット
と、暗号化されたコンテンツとの３つが正しく対応して
いる場合に限られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正当な権利を有す
るユーザにのみ選択的にサービスを提供することのでき
るサービス提供装置およびその方法に関する。

【０００２】

【従来技術】近年のネットワークの発達によって、さま
ざまな情報がディジタル化されネットワークを通じて流
通する時代が到来している。ディジタル化される情報と
しては、文字情報をはしめ静止画、動画、音声、プログ
ラムなどがあり、我々はネットワーク上でこれらを組み
合わせたさまざまなサービスを受けることが可能であ
る。しかし、これらディジタル情報の大きな特徴である
コピーの容易性が、これまでネットワークでのディジタ
ル情報の流通を阻害する要因となっていた。これは、デ
ィジタル情報をコピーするとオリジナルとまったく同じ
物を生成することができるため、一旦流通したものが著
作者の意図しないところで無断で使用され、著作者が得
るべき正当な対価を回収し難いという問題に起因する。

【０００３】この問題を解決するため、最近では日本ア
イ・ビー・エム（株）のＣＤ−ＳＨＯＷＣＡＳＥ（商標
または製品名）のように、ディジタル情報を暗号化して
自由に流通させ、利用する際には代金を支払って電話回
線等で復号鍵を受け取り、ディジタル情報を利用するよ
うなシステムも登場している。また、特公平６−９５３
０２号公報の「ソフトウエア管理方式」には、ソフトウ
エアを利用した量に応じて課金し料金を回収するシステ
ムの例が示されている。特公平７−２１２７６号公報の
「情報利用量測定装置」では、放送によって配布された
情報のすべての利用者の情報利用時間等の利用量を的確
に測定することができる情報利用量測定装置について述
べられている。これによると情報利用量測定装置は、暗
号化された書籍情報を受信し蓄積し、ユーザが書籍情報
を復号し表示した時間と量を利用履歴として記録してお
きそれにより料金を徴収する例が示されている。

【０００４】前記のシステムを実現する方法として、さ
まざまな暗号技術やプログラムの実行制御技術が先行技
術として知られている。

【０００５】プログラム実行制御技術は、 アプリケーションプログラム中に、ユーザのアクセス
資格認証のためのルーチンを埋め込み、 該ルーチンはアプリケーションの実行を試みているユ
ーザが正規の認証用の鍵を保有していることを検査し、 前記認証用の鍵の存在が確認された場合に限りプログ
ラムを続行し、それ以外の場合はプログラムの実行を停
止する 技術である。当技術を利用することにより、認証鍵を保
有する正規のユーザのみアプリケーションの実行を可能
ならしめることができる。当技術は、ソフトウエア領布
事業において実用化されており、製品としては、例えば
ＲａｉｎｂｏｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ．
社のＳｅｎｔｉｎｅｌ ＳｕｐｅｒＰｒｏ（商標）や、
Ａｌａｄｄｉｎ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ
Ｌｔｄ．社のＨＡＳＰ（商標）等がある。

【０００６】以下にプログラム実行制御技術についてよ
り詳細に説明する。 ソフトウエアの実行を行うユーザはユーザ固有情報と
して認証鍵を保有する。認証鍵は暗号化のための鍵であ
り、ソフトウエアの利用を許可する者、例えばソフトウ
エアベンダーがユーザに配布する。認証鍵は複製を防ぐ
ためにハードウエア中のメモリに厳重に封入され、郵便
等の物理的手段を用いてユーザに配送される。 ユーザ認証鍵を内蔵したハードウエアを指定された方
法で所有者のパソコンまたはワークステーションに装着
する。ハードウエアは例えばプリンタポート等に装着さ
れる。 ユーザがアプリケーションプログラムを起動し、プロ
グラムの実行が前記アクセス資格認証ルーチンに及ぶ
と、プログラムはユーザの認証鍵を内蔵したハードウエ
アと通信する。通信結果に基づいてプログラムは認証鍵
を識別し、正しい認証鍵の存在が確認されると次のステ
ップへ実行を移す。通信が失敗し認証鍵の存在が確認さ
れない場合は、プログラムは自らを停止し以降の実行が
できないようにする。

【０００７】アクセス資格認証ルーチンによる認証鍵の
識別は、例えば次のようなプロトコルによって行われ
る。 アクセス資格認証ルーチンは適当な数を生成し鍵内蔵
ハードウエアに送信する。 鍵内蔵ハードウエアは内蔵する認証鍵を用いて送られ
た数を暗号化し、前記アクセス資格認証ルーチンに返信
する。 認証ルーチンは、返信された数が予め予想された数、
即ちハードウエアに送信した数を正しい認証鍵で暗号化
して得られる数であるか否かを判定する。 返信された数が予想された数と一致する場合にはプロ
グラムの実行を継続し、一致しない場合にはプログラム
を停止する。

【０００８】この際のアプリケーションプログラムと認
証鍵内蔵ハードウエア間の通信は、たとえ同じアプリケ
ーションプログラム中の同じ箇所において同じハードウ
エアとの間で交換されるものであろうとも、実行のたび
に異ならなければならない。さもなければ、正常な実行
過程における通信内容を一度記録し、以後プログラムを
実行するたびに記録した通信内容をアプリケーションプ
ログラムに返信することにより、正しい認証鍵を保有し
ないユーザでもプログラムを実行することが可能となっ
てしまう。このような攻撃をリプレイアタックと呼ぶ。

【０００９】リプレイアタックを防ぐために、通常鍵内
蔵ハードウエアに送られる数は通信のたびに新たに生成
される乱数を用いる。

【００１０】［従来技術の問題点］従来技術の問題点
は、アプリケーションプログラムを作成する際に、プロ
グラム作成者がユーザが持つ認証鍵を予め想定した上
で、該認証鍵に基づいてプログラムの保護処理を行わな
ければならないという性質に由来する。

【００１１】つまり、プログラムの作成者は、鍵内蔵ハ
ードウエアからの正しい返信をプログラム作成時に予側
して、正しい返信を受けた場合にのみプログラムが正常
に実行されるようにプログラムの作成を行わなければな
らない。

【００１２】前記の特徴を有する従来技術の利用形態は
基本的に前記の二通りとなるが、いずれの場合も以下に
述べる問題を有する。

【００１３】第１の方法では、ユーザの認証鍵をユー
ザ毎に異なるように用意する。即ち、ユーザ甲には認証
鍵甲、ユーザ乙には認証鍵乙というように、ユーザごと
に異なる認証鍵を１つずつ用意する。この場合、プログ
ラム中の認証ルーチンは該プログラムを利用するユーザ
の固有の認証鍵を認証できるように作成されなければな
らず、プログラム作成者は利用ユーザの数だけ異なるプ
ログラムを作成する必要がある。

【００１４】対象となるユーザが多数の場合、プログラ
ムをユーザ毎にカスタマイズ（個別化）する作業はプロ
グラム作成者にとって耐え難い労力を要求し、管理しな
ければならないユーザ認証鍵のリストも膨大なものとな
る。

【００１５】第２の方法では、プログラムの作成者は
アプリケーションごとにそれぞれ異なる認証鍵を用意す
る。即ち、アプリケーション甲には認証鍵甲、アプリケ
ーション乙には認証鍵乙というように、アプリケーショ
ンごとに異なる認証鍵を１つずつ用意し、固有の認証鍵
を識別するように各アプリケーションプログラムを作成
する。

【００１６】この方法では、第１の方法のようにユーザ
毎にプログラムを個別的に作成する必要はなくなるが、
逆にユーザは利用するアプリケーションの数だけ認証鍵
を保持しなければならないことになる。

【００１７】上述のように、認証鍵はハードウエアに厳
重に封入した状態でユーザに配布する必要がある。従っ
て、プログラム自身はネットワークを介して簡便に配布
することができるのに対し、認証鍵を内蔵するハードウ
エアの配布は郵便等の物理的手段に頼らざるを得ない。
プログラム作成者はユーザからのアプリケーションの使
用許諾以来を上け取るたびに、そのアプリケーションに
対応する認証鍵が封入されたハードウエアを郵送する必
要があり、コスト、時間、梱包の手間いずれをとっても
プログラム作成者にとって大きな負担となる。

【００１８】また、ユーザは利用するアプリケーション
を変更するたびにハードウエアを交換しなければならな
いという煩雑さに甘んじなければならない。

【００１９】ユーザがあるアプリケーションを使いたい
としても、認証鍵が封入されたハードウエアが郵送され
て到着するまで待たなければならず、即座に利用できな
いという問題もある。

【００２０】これら問題を軽減するために、ハードウエ
ア中に予め複数の認証鍵を封入しておき、新しいアプリ
ケーションの利用をユーザに許可するたびに、ハードウ
エア中の認証鍵を利用可能とするためのパスワードをユ
ーザに教えるという方法を用いることはできるが、予め
封入された認証鍵を使い切った場合は同様の問題が発生
し、本質的な解決とはなっていない。

【００２１】前記のような実効制御の方法以外に、単に
アプリケーションを暗号化して、その復号鍵を安全な方
法でユーザに教えるという単純な方法が一般的に広く用
いられているが、この方法では、アプリケーションを一
旦復号してしまうと、ユーザは好きなようにアプリケー
ションをコピーして不正に配ることができるため、ほと
んど防御されていないとみなしてよい。

【００２２】従って、デジタル化された情報、例えばソ
フトウエア、音楽、映画等（以後これらを総称してコン
テンツと呼ぶ）をネットワークで配送して、正当な対価
を得ようとした場合、従来の技術では、コンテンツの管
理が煩雑になったり、認証用のハードウエアの管理でユ
ーザに大きな負担をかけてしまうという問題があった。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題に鑑みなされたものであり、ユーザおよびサービス
提供者の負担を最小限に押さえながら、サービスの利用
を正当な権利を有するユーザにのみ提供することができ
るシステム、または、サービスの利用に応じた正当な対
価を回収することが可能なシステムを提供することを目
的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面によ
れば、上述の目的を達成するために、正当な権利を有す
るユーザのみにサービスを提供するサービス提供装置
に、認証用データを記憶する第１の記憶手段と、ユーザ
の固有情報を記憶する第２の記憶手段と、前記ユーザの
固有情報と、アクセス資格認証の特徴情報とに対し、所
定の計算を実行した実行結果である証明用補助情報を記
憶する第３の記憶手段と、前記第１の記憶手段に保持さ
れている認証用データと、前記第２の記憶手段に記憶さ
れている前記ユーザの固有情報と、前記第３の記憶手段
に記憶されている前記証明用補助情報とに所定の計算を
施して証明データを生成する証明データ生成手段とを設
けるようにしている。

【００２５】また、本発明の第２の側面によれば、正当
な権利を有するユーザのみにサービスを提供するサービ
ス提供装置に、認証用データを記憶する第１の記憶手段
と、ユーザの固有情報を記憶する第２の記憶手段と、前
記ユーザの固有情報と、アクセス資格認証の特徴情報と
に対し、所定の計算を実行した実行結果である証明用補
助情報を記憶する第３の記憶手段と、前記第１の記憶手
段に保持されている認証用データと、前記第２の記憶手
段に記憶されている前記ユーザの固有情報と、前記第３
の記憶手段に記憶されている前記証明用補助情報とに所
定の計算を施して証明データを生成する証明データ生成
手段と、前記証明データ生成手段によって生成された証
明データが前記アクセス資格認証の特徴情報に基づいて
生成されていることを検証する証明データ検証手段とを
設けるようにしている。

【００２６】これらの構成によれば、証明用補助データ
（アクセスチケット）を導入することにより、プロテク
ト側で付与されるアクセス資格認証用の特徴情報とユー
ザ側に付与されるユーザ固有情報とを独立させることが
でき、ユーザは予めユーザ固有情報を所持し、プログラ
ム作成者等のプロテクト者はユーザが所持するユーザ固
有情報とは独立にアクセス資格認証の特徴情報を用いて
アプリケーションプログラムを作成し、その後、アクセ
スチケットをユーザの個有情報とアプリケーションプロ
グラムの作成等に使用したアクセスチケット資格認証の
特徴情報とに応じて作成し、配布することにより、実行
制御等のユーザアクセス資格の認証を行うことが可能と
なり、正当な権利を有するユーザにのみ所望のサービス
を提供することができる。また、証明データ生成時にロ
グを取るようにすれば、サービスに対する正当な対価を
回収することができる。

【００２７】また、前記の構成においては、少なくとも
前記第２の記憶手段と、前記証明データ生成手段とが、
内部データおよび処理手続きを外部から観測することが
困難ならしめる防御手段中に保持されるようにしてもよ
い。

【００２８】また、前記の構成においては、少なくとも
前記証明データ検証手段が、内部データおよび処理手続
きを外部から観測することが困難ならしめる防御手段中
に保持されるようにしてもよい。

【００２９】また、前記アクセス資格認証の特徴情報が
暗号化関数における復号鍵であり、前記認証用データが
適当なデータを前記復号鍵に対応する暗号化鍵を用いて
暗号化したものであり、前記証明データ検証手段によ
り、前記証明データ生成手段が生成する証明データが前
記認証用データを正しく復号したものであることを検証
するようにしてもよい。また、前記アクセス資格認証の
特徴情報が暗号化関数における暗号化鍵であり、前記認
証用データが適当なデータを前記暗号化鍵に対応する復
号鍵を用いて復号したものであり、前記証明データ検証
手段により、前記証明データ生成手段が生成する証明デ
ータが前記認証用データを正しく暗号化したものである
ことを検証するようにしてもよい。また、前記アクセス
資格認証の特徴情報がデジタル署名関数における署名鍵
であり、前記証明データ生成手段が生成する証明データ
が、前記認証用データに対して、前記署名鍵を用いて正
しく生成されたデジタル署名であることを検証するよう
にしてもよい。

【００３０】また、前記アクセス資格認証の特徴情報が
暗号化関数における第１の復号鍵であり、前記認証用デ
ータが前記暗号化された情報を復号する第２の復号鍵を
前記第１の復号鍵に対応する暗号化鍵を用いて暗号化し
たものであり、前記証明データ生成手段によって生成さ
れた証明データが前記第２の復号鍵であり、前記第２の
復号鍵を用いて前記暗号化された情報を復号して、前記
情報に対応するサービスを提供するようにしてもよい。
また、前記暗号化関数が非対称鍵暗号化関数であり、ア
クセス資格認証の特徴情報が鍵の一方であってもよい。

【００３１】また、前記暗号化関数が公開鍵暗号化関数
であり、アクセス資格認証の特徴情報が秘密鍵であって
もよい。

【００３２】また、前記暗号化関数が対称鍵暗号化関数
であり、アクセス資格認証の特徴情報が共通秘密鍵であ
ってもよい。

【００３３】また、前記第１の記憶手段と、前記第２の
記憶手段と、前記第３の記憶手段と、前記証明データ生
成手段とから構成される証明データ生成装置と、前記証
明データ検証手段に加え、認証用データを記憶する第４
の記憶手段と、証明データを記憶する第５の記憶手段を
そなえた証明データ検証装置とが、互いに通信すること
によりユーザのアクセス資格を認証するアクセス資格認
証装置を有するサービス提供装置において、証明データ
検証装置は、第４の記憶手段に記憶されている認証用デ
ータを証明データ生成装置の第１の記憶手段に書き出
し、証明データ生成装置は、証明データ生成手段によっ
て第１の記憶手段に書き込まれた前記認証用データをも
とに生成した証明データを、証明データ検証装置中の第
５の記憶手段にかき出し、証明データ検証装置は第５の
記憶手段に書き込まれた前記証明データを用いてユーザ
のアクセス資格を認証するようにすることもできる。

【００３４】また、アクセス資格認証用の特徴情報が暗
号化関数の復号鍵であり、証明データ検証装置が乱数生
成手段と、生成した乱数を記憶する第６の記憶手段と、
認証用素データを記憶する第７の記憶手段とを備え、乱
数生成手段は生成した乱数を第６の記憶手段に書き込む
と共に、第７の記憶手段に記憶されている認証用素デー
タに前記乱数を用いた乱数効果を施した後、認証用デー
タとして第４の記憶手段に書き込み、証明データ検証手
段は、第６の記憶手段に記憶されている乱数による乱数
効果を、前記証明データ生成装置によって第５の記憶手
段に書き込まれた証明データから除去した結果が、アク
セス資格認証の特徴情報である復号鍵で第７の記憶手段
に記憶されている認証用素データを復号したものである
ことを検証するようにしてもよい。

【００３５】また、アクセス資格認証用の特徴情報が暗
号化関数の暗号化鍵であり、証明データ検証装置が乱数
生成手段を備え、乱数生成手段は生成した乱数を認証用
データとして第４の記憶手段に書き込み、証明データ検
証手段は、証明データ生成装置によって第５の記憶手段
に書き込まれた証明データが、前記乱数を復号したもの
であることを検証するようにしてもよい。

【００３６】また、アクセス資格認証用の特徴情報がデ
ジタル署名関数の署名鍵であり、証明データ検証装置が
乱数生成手段を備え、乱数生成手段は生成した乱数を認
証用データとして第４の記憶手段に書き込み、証明デー
タ検証手段は、証明データ生成装置によって第５の記憶
手段に書き込まれた証明データが、前記乱数である認証
用データに対する、アクセス資格認証の特徴情報である
署名鍵によるデジタル署名であることを検証するように
してもよい。

【００３７】

【発明の実施の態様】以下、この発明を詳細に説明す
る。 ［実施例１］まず、実施例１を参照して本発明の原理的
な構成について説明する。図１は本発明の実施例１の構
成を全体として示すものであり、この図１においてサー
ビス提供システムは、証明データ検証装置１０および証
明データ生成装置１１からなっており、証明データ生成
装置１１はアクセスチケット生成装置１２からアクセス
チケット（証明用補助データ）１３を受領するようにな
っている。証明データ検証装置１０は検証ルーチン１５
を実行する。証明データ生成装置１１はユーザ固有情報
１６およびアクセスチケット１３を保持し、証明データ
生成プログラム１７を実行する。ユーザ固有情報１６お
よび証明データ生成プログラム１７の少なくとも一部が
耐タンパー装置２０で保護されている。

【００３８】アクセスチケット生成装置１２はアクセス
資格認証の特徴情報１４およびユーザの固有情報１６に
基づいてアクセスチケット１３を生成し、アクセスチケ
ット１３はネットワークや記憶媒体等を通してユーザに
送られ、ユーザの証明データ生成装置１１に保持され
る。

【００３９】証明データ検証装置１０は認証用データ１
８を証明データ生成装置１１に送信する。証明データ生
成装置１１はアクセスチケット１３およびユーザ固有情
報１６を用いて証明データ１９を生成し、これを証明デ
ータ検証装置１０に返信する。証明データ検証装置１０
は認証用データに基づいて証明データの正当性を検証す
る。即ち、証明データが、検証用データとアクセス資格
認証の特徴情報とに基づいて生成されたデータであるこ
とを検証する。

【００４０】証明データの正当性が検証されれば、ユー
ザが正当な権利を有することが認証され、サービス提供
装置により所望のサービスが提供される。

【００４１】以下、図２を用い、実際のサービスを例に
とって本発明を具体的に説明する。

【００４２】本発明の実施例１では、インターネットブ
ラウザ（Ｎｅｔｓｃａｐｅ Ｎａｖｉｇａｔｏｒ−米国
ネットスケープ・コミュニケーションズ社の商標−等）
に、証明データ検証ルーチン１５と復号プログラム３５
とを一体化してプラグイン（Ｐｌｕｇ−Ｉｎ）モジュー
ルとして組み込んだ例について述べる。ここで、プラグ
イン・モジュールとはインターネットブラウザの機能を
拡張するソフトウエアプログラムを指し、これにより、
ユーザに新しいデータタイプの利用をサポートすること
ができる。インターネットブラウザがサポートしていな
いデータタイプの情報をサーバから受け取ると、インタ
ーネットブラウザは、そのデータタイプに関連付けられ
ているプラグインを探してロードし、起動する。これに
より、ユーザの既存のシステムを変更することなく、シ
ームレスに新しいデータタイプのサポートを可能にする
ものである。

【００４３】本実施例の場合の新しいデータタイプとは
暗号化されたコンテンツ３４を指し、インターネットブ
ラウザが暗号化されたコンテンツ３４をサーバから受け
取ると、インターネットブラウザは暗号化されたコンテ
ンツ３４のデータタイプを見て、そのデータタイプに関
連付けられているプラグイン３８を探してロードし、起
動する。起動されたプラグインは、検証ルーチン１５を
起動し、証明用プログラム３２に認証用データを送り、
返ってきた証明データを用いて検証を行う。検証ルーチ
ン１５により検証が成功した場合には復号プログラム３
５によって、暗号化されたコンテンツ３４が復号されて
ユーザに提供される。復号されたコンテンツは、ハイパ
ードキュメント、画像、動画、音楽などの情報やダウン
ロードしたプログラムなどである。

【００４４】証明データ生成装置は、証明用プログラム
３２とトークン３３とで構成される。認証用プログラム
３２はアクセスチケット１３と認証データ生成プログラ
ムＡ３６を含むソフトウエアプログラムであり、ユーザ
のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）上で動作する。トー
クン３３は認証データ生成プログラムＢ３７とユーザ固
有情報１６とを含み、プローブによる内部状態の窃盗へ
の防御力を有するハードウエア（以下、耐タンパハード
ウエアと呼ぶ）により構成することが望ましい。なぜな
らば、ユーザ個有情報は、パスワード認証におけるパス
ワードに相当するものであり、ユーザの身許を証明する
唯一の重要な情報であり、ユーザ固有情報１６を読み出
しコピーして配布することができると、正当な権利を持
たない者にコンテンツの不正利用を許してしまうことに
なる。

【００４５】また、ユーザには前記ユーザ固有情報に加
え、所定の計算手続きを実行する証明データ生成プログ
ラムＡ、Ｂが与えられる。このプログラムは、プラグイ
ン３８中の検証ルーチン１５と通信を行うためのもので
あり、ユーザ固有情報１６とアクセスチケット１３が与
えられると、認証用データ４２に対して計算を行いユー
ザの身許を証明する証明データ４５を生成する。この計
算の過程でユーザ固有情報１６が用いられるが、上述し
た理由によりユーザ固有情報１６が外部に漏洩すると問
題があるため、ユーザ固有情報を用いる証明データ生成
プログラムＢ３７は前記耐タンパハードウエア内に収め
られる。耐タンパハードウエアとしては、ＩＣカードや
樹脂モールド等で保護されたＩＣチップなどが簡便で適
用しやすい。しかし、提供するサービスの付加価値が非
常に高い場合は、特願平０８−２８４４７５号の「暗号
化装置、復号装置、機密データ処理装置、および情報処
理装置」で示されるような、高い安全性を有する装置を
用いてもよい。

【００４６】証明データ検証ルーチン１５の作用を以下
に数例述べる。

【００４７】１．証明データ検証ルーチン１５中には、
送信するべきデータ（認証用データ４２）と期待される
返信データ（期待値）が埋入されている。証明データ検
証ルーチン１５は、前記送信データを取り出してユーザ
に送信し、ユーザから返信を受け取る。次いで、ユーザ
からの返信データと前記期待値とを比較して、両者が一
致した場合に復号プログラム３５により暗号化されたコ
ンテンツ３４を復号して、ユーザに利用可能な状態でコ
ンテンツを提供する。

【００４８】２．証明データ検証ルーチン１５中には、
送信するべきデータと期待される返信データ（期待値）
が埋入されている。証明データ検証ルーチン１５は、前
記送信データを取り出してユーザに送信し、ユーザから
返信を受け取る。次いで、ユーザからの返信データに一
方向性関数を施した値を、前記期待値と比較して、両者
が一致した場合に復号プログラム３５により暗号化され
たコンテンツ３４を復号して、ユーザに利用可能な状態
でコンテンツを提供する。

【００４９】上記１，２の作用において、返信データが
送信データの所定の暗号化アルゴリズムに従う暗号化の
結果であるとした場合には、アクセス資格認証の特徴情
報は暗号化鍵となる。また、返信データが送信データの
所定の署名アルゴリズムに従うデジタル署名であるとし
た場合には、アクセス資格認証の特徴情報は署名鍵とな
る。

【００５０】３．証明データ検証ルーチン１５中には、
送信するべきデータが埋入されている。証明データ検証
ルーチン１５は、前記送信データを取り出してユーザに
送信し、ユーザから返信を受け取る。次いで、前記返信
データを復号鍵として、復号プログラム３５により暗号
化されたコンテンツ３４を復号して、ユーザに利用可能
な状態でコンテンツを提供する。

【００５１】４．証明データ検証ルーチン１５中には、
送信するべきデータが埋入されている。証明データ検証
ルーチン１５は、前記送信データを取り出して乱数効果
を付与した後ユーザに送信し、ユーザから返信を受け取
る。次いで、前記返信データから前記乱数効果を取り除
いた結果を復号鍵として、復号プログラム３５により暗
号化されたコンテンツ３４を復号して、ユーザに利用可
能な状態でコンテンツを提供する。

【００５２】５．証明データ検証ルーチン１５は、暗号
化されたコンテンツに対応した送信データを受け取る。
この場合、送信データは暗号化されたコンテンツの中に
埋入されていてもよい。証明データ検証ルーチン１５
は、受け取った前記送信データをユーザに送信し、ユー
ザから返信を受け取る。次いで、前記返信データを復号
鍵として、復号プログラム３５により暗号化されたコン
テンツ３４を復号して、ユーザに利用可能な状態でコン
テンツを提供する。

【００５３】６．証明データ検証ルーチン１５は、暗号
化されたコンテンツに対応した送信データを受け取る。
この場合、送信データは暗号化されたコンテンツの中に
埋入されていてもよい。証明データ検証ルーチン１５
は、受け取った前記送信データに乱数効果を付与した後
ユーザに送信し、ユーザから返信を受け取る。次いで、
前記返信データから前記乱数効果を取り除いた結果を復
号鍵として、復号プログラム３５により暗号化されたコ
ンテンツ３４を復号して、ユーザに利用可能な状態でコ
ンテンツを提供する。

【００５４】上記３乃至６の作用において、返信データ
から正しい復号鍵が得られた場合にかぎって、暗号化さ
れたコンテンツ３４は正しく復号され、ユーザは該コン
テンツを利用可能となる。この場合のアクセス資格認証
の特徴情報は暗号化された復号鍵を復号するための復号
鍵となる。

【００５５】さて、従来の例で述べた実行制御技術で
は、ユーザ固有情報（ユーザの認証鍵）がアクセス資格
認証の特徴情報と同一のものである。従来の証明データ
生成ルーチンはアクセス資格認証の特徴情報と証明デー
タ検証ルーチンから送信されたデータとを入力して、返
信データを計算する。

【００５６】これに対し本発明の特徴は、ユーザ固有情
報１６とアクセス資格認証の特徴情報１４とが互いに独
立である点にある。この構成でも、証明データ生成プロ
グラムＡとＢはユーザ固有情報１６と証明データ検証ル
ーチン１５から送信されたデータ４２に加えて、アクセ
スチケット１３を入力として返信データ（証明データ）
４５を計算する。この構成は以下の性質を持つ。

【００５７】１．アクセスチケット１３は特定のユーザ
固有情報１６とアクセス資格認証の特徴情報１４とに基
づいて計算されるデータである。 ２．ユーザ固有情報１６を知らずにアクセスチケット１
３から、アクセス資格認証の特徴情報１４を計算するこ
とは少なくとも計算量的に不可能である。 ３．証明データ生成プログラムＡとＢは、ユーザ固有情
報１６とアクセスチケット１３とが正しい組み合わせの
場合、即ち、ユーザ固有情報１６とアクセスチケット１
３との正しい組み合わせが入力された場合に限って、正
しい返信データを計算する。

【００５８】以上により、ユーザはあらかじめユーザ固
有情報１６を所持し、コンテンツ作成者はユーザが所持
するユーザ固有情報１６とは独立にコンテンツを暗号化
し、アクセスチケット１３をユーザ固有情報１６とアク
セス資格認証の特徴情報とに応じて作成することで、正
当な権利を有するユーザにのみユーザ固有情報１６とは
独立に暗号化されたコンテンツの利用を享受することが
できる。

【００５９】また、ユーザ固有情報１６を二つの固有情
報からなるものとし、アクセスチケット１３の作成に際
して用いる固有情報と、ユーザが通信プログラムにおい
て用いる固有情報とを区別して用いることもできる。最
も典型的な例は、ユーザ固有情報１６を公開鍵ペアと
し、公開鍵を公開固有情報としてアクセスチケット作成
に用い、秘密鍵をユーザ個人の秘密固有情報としてトー
クン３３内に封入しておく方法である。この場合はアク
セスチケット１３をアクセス資格認証の特徴情報１４と
前記公開鍵ペアの公開鍵から計算できるようにすること
により、秘密鍵であるユーザ固有情報１６を秘密に保っ
たままアクセスチケット１３を計算することが可能とな
る。

【００６０】次により具体的な構成について実施例に則
して説明する。図２において、インターネットブラウザ
３１とプラグイン３８と証明用プログラム３２は、ユー
ザの用いる計算機３０（ＰＣあるいはワークステーショ
ン）上のソフトウエアプログラムとして実現することが
できる。トークン３３についても同様にソフトウエアプ
ログラムとして実現してもよいが、ユーザを識別するた
めの固有情報（ユーザ固有情報）の安全性を高めるため
に、該計算機３０に接続される耐タンパ特性を有するト
ークン３３（ＩＣカード、ＰＣカード、ボード等）を併
用するのが望ましい。この際、ＩＣカードのような携帯
性を有するハードウエアを用いれば、ユーザが複数のＰ
Ｃあるいはワークステーション上で作業する場合に便利
である。

【００６１】インターネットブラウザ３１で利用する暗
号化されたコンテンツ３４は、ネットワークやＣＤ−Ｒ
ＯＭ、ＤＶＤ、フロッピーディスク等の記憶媒体を用い
てユーザに供給される。

【００６２】ユーザがインターネットブラウザから暗号
化されたコンテンツの利用を要求すると、インターネッ
トブラウザは暗号化されたコンテンツのデータタイプを
見て、そのデータタイプに関連付けられているプラグイ
ンを探してロードし、起動する。

【００６３】プラグインが起動すると、該プラグイン中
の検証プログラムが起動し、証明用プログラム３２と通
信してユーザ認証を行い、通信が正しく終了した場合に
限って、該コンテンツの復号を実行する。

【００６４】ユーザが暗号化されたコンテンツ３４を利
用するためには、ユーザ本人宛に発行されたアクセスチ
ケット（証明用補助情報）を取得する必要がある。ユー
ザは前記ＰＣあるいはワークステーション上にインスト
ールされた証明用プログラム３２に、取得したアクセス
チケットを登録するとともに、例えばユーザ固有情報が
ＩＣカードに封入されている場合には、ＩＣカードを前
記ＰＣあるいはワークステーションに装着する。

【００６５】証明データ生成プログラムＡは、証明デー
タ生成プログラムＢと協調して、ユーザ固有情報１６と
アクセスチケット１３とに基づいて計算を行い、その計
算に基づいてプラグイン中の検証プログラム１５と通信
を行う。

【００６６】通信の結果、検証プログラム１５による認
証が成功するのは、ユーザ固有情報と、アクセスチケッ
トと、暗号化されたコンテンツとの３つが正しく対応し
ている場合に限る。ユーザ固有情報あるいはアクセスチ
ケットの一方が欠けていた場合には認証は成功しない。

【００６７】アクセスチケットは特定のユーザ宛に発行
される。即ち、アクセスチケットの生成に際して、特定
のユーザのユーザ固有情報が使用される。アクセスチケ
ット生成時に使用されるユーザ固有情報と、証明データ
生成プログラムによって使用される前記ユーザ固有情報
とが一致していない場合、やはり、認証は成功しない。

【００６８】また、アクセスチケットは、特定のアクセ
ス資格認証の特徴情報に基づいて生成され、検証プログ
ラム１５はこのアクセス資格認証の特徴情報を認証する
ように構成される。従って、アクセスチケットの生成の
もととなった特徴情報と、検証プログラム１５が認証し
ようとする特徴情報とが互いに対応していなかった場合
にも、認証は成功しない。

【００６９】アクセスチケットは、それ自身十分な安全
性を備えていることから、ネットワークを介して配送す
ることができる。アクセスチケットの安全性とは、以下
の二つの性質である。

【００７０】１．アクセスチケットは記名式であり、ア
クセスチケットが発行されたユーザ本人（正確には、ア
クセスチケット生成時に用いられたユーザ固有情報の保
持者）だけが該アクセスチケットを用いて証明データ生
成装置を正しく作動させることができる。従って、悪意
の第三者がネットワークを盗聴し、他のユーザのアクセ
スチケットを不正に手に入れたとしても、この第三者が
アクセスチケットの発行先である正規のユーザ固有情報
を手に入れない限り、このアクセスチケットを利用する
ことは不可能である。

【００７１】２．アクセスチケットはさらに厳密な安全
性を保持している。即ち、悪意の第三者が任意の個数の
アクセスチケットを集めて、いかなる解析を行ったとし
ても、得られた情報をもとに別のアクセスチケットを偽
造したり、証明データ生成装置の動作を模倣して認証を
成立させるような装置を構成することは不可能である。

【００７２】実施例１では、アクセスチケットｔは次の
式１に基づいて生成されるデータである。

【００７３】

【数１】 （１） ｔ＝Ｄ−ｅ＋ωφ（ｎ） 上式中の記号はすべて整数であり、以下を表す。ｎはＲ
ＳＡ（Ｒｉｖｅｓｔ−Ｓｈａｍｉｒ−Ａｄｅｌｍａｎ）
法数、即ち十分大きな二つの素数ｐ、ｑの積である（ｎ
＝ｐｑ）。φ（ｎ）はｎのオイラー数、即ち、ｐ−１と
ｑ−１の積である（φ（ｎ）＝（ｐ−１）（ｑ−
１））。ｅはユーザ固有情報を表し、ユーザ毎に異なる
数で、ユーザを識別するために用いる。Ｄはアクセスチ
ケット秘密鍵すなわちアクセス資格認証の特徴情報を表
し、法数ｎのもとでのＲＳＡ秘密鍵であり、式２を満た
す。

【００７４】

【数２】（２） ｇｃｄ（Ｄ，φ（ｎ））＝１ ここで、ｇｃｄ（ｘ，ｙ）は二数ｘ、ｙの最大公約数を
表す。式（２）によって表現される性質は、式３を満た
す数Ｅが存在することを保証する。

【００７５】

【数３】（３） ＥＤ ｍｏｄ φ（ｎ）＝１ Ｅをアクセスチケット公開鍵と呼ぶ。

【００７６】ωは、ｎおよびｅに依存して定まる数であ
り、ｎあるいはｅのいずれか一方が異なる場合、その値
が容易に一致しない（衝突しない）ように定める。ωの
定め方の一例として、一方向性ハッシュ関数ｈを利用し
て、式４のようにωを定める方法もある。

【００７７】

【数４】（４） ω＝ｈ（ｎ｜ｅ） ただし、記号｜はビット列の結合を表す。

【００７８】一方向性ハッシュ関数とは、ｈ（ｘ）＝ｈ
（ｙ）を満たす相異なるｘ、ｙを算出することが著しく
困難であるという性質を持つ関数である。一方向性ハッ
シュ関数の例として、ＲＳＡ Ｄａｔａ Ｓｅｃｕｒｉ
ｔｙ Ｉｎｃ．によるＭＤ２、ＭＤ４、ＭＤ５、および
米国連邦政府による規格ＳＨＳ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｈａｓ
ｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ）が知られている。

【００７９】上記の説明中に現れた数において、ｔ、Ｅ
およびｎは公開可能であり、残りのＤ、ｅ、ω、ｐ、ｑ
およびφ（ｎ）はチケットを作成する権利を有する者以
外には秘密である必要がある。

【００８０】図３に、ユーザが用いる計算機（ＰＣある
いはワークステーション）の概略図を示す。図３におい
ては、ユーザが用いる計算機３０に、カードリーダ３９
が接続されており、ユーザはカードリーダ３９にトーク
ン３３を挿入して利用する。インターネットブラウザ３
１、プラグイン、証明用プログラムは、計算機３０上の
ソフトウエアプログラムとして実現されている。また、
アクセスチケットも計算機３０の記憶領域に記憶されて
いる。今、利用しようとしているコンテンツは、ヨット
の絵の画像であり、正当なトークンと正当なアクセスチ
ケットを持つユーザが、暗号化されたコンテンツをイン
ターネットブラウザ３１に読み込ませると、図３に示す
ようにプラグインによってインターネットブラウザ３１
上に、ヨットの絵の画像が表示される。

【００８１】図４を参照してさらに実施例１について詳
細に説明する。図４は、本発明の実施例１の構成例を具
体的に示すものである。図２と対比させると検証ルーチ
ン１５に対応するものは、アクセスチケット公開鍵記憶
部５１、認証データ記憶部５２、乱数発生部５３、乱数
記憶部５４、送信データ（チャレンジ）計算部５５、デ
ータ分離部５６、証明データ受信部５７、乱数効果除去
部５８、および検証部５９とで構成され、復号プログラ
ム３５は、復号／表示部６１に対応する。この例では検
証ルーチンと復号プログラムとを分けて構成してある
が、必要に応じて復号プログラムを検証ルーチンに併合
させてもよい。また、証明用プログラム３２は、認証用
データ受信部７１、アクセスチケット記憶部７２、第１
演算部７３および証明データ生成部７６とで構成され、
トークン３３はユーザ固有情報記憶部７４および第２演
算部７５とで構成される。

【００８２】次に、動作について説明する。以下の説明
における変数は、すべて整数である。

【００８３】［ステップ１］：ユーザがインターネット
ブラウザから暗号化されたコンテンツの利用を要求する
と、インターネットブラウザは暗号化されたコンテンツ
のデータタイプを見て、そのデータタイプに関連付けら
れているプラグインを探してロードし、起動する。対応
するプラグインが起動すると、プラグイン中の検証ルー
チン１５が立ち上がる。この場合のコンテンツとはユー
ザがインターネットブラウザを通して利用するようなも
のを指し、例えばホームページの表示情報（画像、動
画、ハイパードキュメントなど）であったり、Ｊａｖａ
アプレットのようなプログラムであったりする。

【００８４】［ステップ２］：プラグインの検証ルーチ
ン１５は、データ分離部において暗号化されたコンテン
ツからアクセスチケット公開鍵（Ｅ，ｎ）と認証データ
Ｋ^Eを取り出し、それぞれアクセスチケット公開鍵記憶
部５１と認証データ記憶部５２に格納する。ここでは、
該アクセスチケット公開鍵と該認証データは、暗号化さ
れたコンテンツに付随して配布されているものとして説
明した。このように該アクセスチケット公開鍵と該認証
データは、暗号化されたコンテンツに付随していてもよ
いしネットワークを通して入手できるようにしてもよい
が、安全性を考えると暗号化されたコンテンツに付随し
ているのが望ましく、さらに、該認証データは、ユーザ
にはわからないように埋め込まれていることが望まし
い。例えば、該認証データは、暗号化してコンテンツの
中に埋め込んでおき、取り出したあと、プラグインに持
たせた復号鍵で復号するなどの方法を取ればよい。

【００８５】［ステップ３］：次に、検証ルーチン１５
は、乱数生成部５３で乱数ｒを生成し乱数記憶部５４に
格納し、アクセスチケット公開鍵（Ｅ，ｎ）と認証デー
タＫ^Eおよび乱数ｒを用いて送信データ（チャレンジ）
Ｃを式５に従って計算する。

【００８６】

【数５】（５） Ｃ＝ｒ^EＫ^E ｍｏｄ ｎ チャレンジＣとアクセスチケット公開鍵法数（ＲＳＡ法
数）ｎは、証明データ生成側に送信される。Ｃの値には
乱数ｒが含まれているため、通信の度に異なる値とな
り、リプレイアタックを防止する効果を持つ。

【００８７】［ステップ４］：証明用プログラムでは、
検証ルーチンから送られたチャレンジＣとＲＳＡ法数ｎ
とを認証用データ受信部で受信し、証明データ（レスポ
ンス）Ｒを以下のようにして生成する。まず、第１演算
部ではアクセスチケット記憶部７２から、ＲＳＡ法数ｎ
をキーにして対応するアクセスチケットｔを取得し、Ｒ
ＳＡ法数ｎのもとで、式６を実行し中間情報Ｒ’を得
る。

【００８８】

【数６】（６） Ｒ’＝Ｃ^t ｍｏｄ ｎ ［ステップ５］：第２演算部７５は、ユーザ固有情報記
憶部７４に記憶されているユーザ固有情報ｅを取得し、
式７を実行し差分情報Ｓを得る。

【００８９】

【数７】（７） Ｓ＝Ｃ^e ｍｏｄ ｎ ［ステップ６］：そして、証明データ生成部７６は第１
および第２演算部７３、７５から中間情報Ｒ’および差
分情報Ｓを得て、式８の計算を行い証明データＲを得
る。

【００９０】

【数８】（８） Ｒ＝Ｒ’Ｓ ｍｏｄ ｎ 証明データＲは、検証ルーチンに送信される。

【００９１】［ステップ７］：検証ルーチン１５の乱数
効果除去部５８は、証明データ受信部５７で受信した証
明データＲを取得し、乱数記憶部５４に記憶されている
乱数ｒとにより、式９の計算を行いＫ’を得る。

【００９２】

【数９】（９） Ｋ’＝Ｒｒ^-1 ｍｏｄ ｎ ［ステップ８］：検証部５９では、前記乱数効果除去部
５８で計算したＫ’がアクセス資格認証の特徴情報であ
るＤに基づいて生成されていることを検証する。Ｋ’が
正しくアクセス資格認証の特徴情報であるＤに基づいて
生成されている場合には、Ｋ’＝Ｋが成り立つはずであ
る。この式が成り立つかどうかは、このＫ’を用いて暗
号化されたデータを復号してみて、正しく復号されるか
どうかを判定する方法や、Ｋに冗長性をもたせ、その部
分に特定の値を持たせておき、Ｋ’がその特定の値を持
っているかどうかで判定する方法などがある。後者の方
法には、国際規格ＩＳＯ９７９６などの方法を用いるこ
とができる。ここでは、後者の方法を用いて、検証する
ことを前提に説明を続ける。

【００９３】［ステップ９］：検証部５９での検証が正
しいと判定されると、検証ルーチンは復号／表示部６１
へ復号鍵Ｋ’を渡す。

【００９４】［ステップ１０］：復号／表示部６１は、
検証部５９から復号鍵Ｋ’を受け取り、データ分離部５
６で分離した暗号化されたコンテンツを復号して表示す
る。復号されたコンテンツをインターネットブラウザへ
渡して、インターネットブラウザで表示する方法も可能
であるが、復号された情報がインターネットブラウザに
よりコピーされる可能性があるため、安全性の面から
は、インターネットブラウザが指定した領域にプラグイ
ンが直接表示するほうが望ましい。

【００９５】このようにして、正当な権利を有するユー
ザはインターネットブラウザを用いて暗号化されたコン
テンツを利用することができる。このとき、復号された
コンテンツは一時的にしかメモリ上に存在せず、ユーザ
の利用が終わると消滅するようにすることで、復号され
たコンテンツの不正利用を防ぐことができる。

【００９６】本実施例では、暗号化されたコンテンツ
は、アクセスチケット公開鍵（Ｅ，ｎ）と認証データＫ
^Eとを付随して配布されるものとして説明した。この暗
号化されたコンテンツの構成例を図５に示す。図５に示
すように、暗号化されたコンテンツは、アクセスチケッ
ト公開鍵（Ｅ，ｎ）と、認証データＫ^Eと、暗号化され
たコンテンツ本体とから構成される。検証ルーチンのデ
ータ分離部は、これらを読み込んで、各部分に分離す
る。

【００９７】コンテンツ本体は鍵Ｋで暗号化されてお
り、認証データＫ^Eを用いて正しく検証が終了すると、
乱数効果除去部を通して鍵Ｋを復元することができ、こ
の鍵Ｋを用いてコンテンツ本体を復号することが可能に
なる。

【００９８】安全性をより高めるためには、認証データ
Ｋ^Eがユーザには容易に分離できないように埋め込まれ
ていることが望ましい。この実現の一方法を、図６に示
す。図６では、図５と同様に、暗号化されたコンテンツ
は、アクセスチケット公開鍵（Ｅ，ｎ）と認証データＫ
^Eと暗号化されたコンテンツ本体とから構成されるが、
コンテンツ本体だけでなく、認証データＫ^Eもさらに暗
号化されている。図６では、認証データＫ^Eは鍵Ｋ_pによ
り暗号化されているものとして示した。

【００９９】検証ルーチンのデータ分離部は、この暗号
鍵鍵Ｋ_Pに対応する復号鍵Ｋ_pを保持しており（共通鍵暗
号を用いる例）、入力されたコンテンツ全体から、アク
セスチケット公開鍵（Ｅ，ｎ）と、暗号化された認証デ
ータＫ^Eと、暗号化されたコンテンツ本体とを分離し、
保持している復号鍵Ｋ_Pを用いて暗号化された認証デー
タを復号して、認証データＫ^Eを取り出す。その後、こ
の認証データＫ^Eを用いて検証を行い、正しく検証が終
了すると、乱数効果除去部を通して鍵Ｋを復元すること
ができ、この鍵Ｋを用いてコンテンツ本体を復号するこ
とが可能になる。

【０１００】ここでは、コンテンツ本体や認証データを
暗号化するするのに、共通鍵暗号方式を用いた例を示し
たため、鍵Ｋや鍵Ｋ_Pは暗号化と復号化とで同じ鍵を用
いる例として示したが、この部分をＲＳＡなどの公開鍵
暗号方式を用いることも可能である。

【０１０１】また、コンテンツの最も単純な構成例を図
７に示す。この例では、コンテンツはコンテンツ本体の
みから構成されており、コンテンツ本体も暗号化などの
処理が行われていない。しかし、このコンテンツを利用
してサービスを提供できるのは特定のプラグインだけで
あるという状況にある。プラグイン中の検証ルーチンで
は、前述したのと同様な処理を行い、検証部における判
定の結果、正当であると判断された場合にのみ、プラグ
インはこのコンテンツを用いてサービスを提供する。

【０１０２】以下では、実施例１において説明した検証
ルーチンの検証部における処理の構成例を図８〜図１１
を用いて数例述べる。図８〜図１１では、主に検証ルー
チンの中の検証部５９についての構成を示している。こ
こでは各構成例の違いを明確にするために、検証部５９
の中に比較部５９１や期待値記憶部５９２があるような
構成として示したが、これに限らず期待値記憶部５９２
などは検証部５９の外側に構成しても構わない。

【０１０３】（１）検証部５９の構成例の１を図８に示
す。この構成例では、検証部５９は、期待値記憶部５９
２と、比較部５９１とを有し、期待値記憶部５９２には
証明データとして期待している期待値Ａを記憶してい
る。検証部５９への入力には、証明プログラムから受信
した証明データ、あるいは認証データ生成時に乱数効果
を付与した場合には受信した証明データから乱数効果を
除去した証明データが入力される。この入力された証明
データＡ’と、期待値記憶部５９２に記憶している期待
値Ａとを比較部５９１で比較する。比較の結果、正当と
判定された時には、表示部（復号／表示部６１）に正当
の判定を渡し、表示部はデータを表示する。

【０１０４】この構成の場合、期待値記憶部５９２に記
憶している期待値Ａがプログラム解析などによって窃取
されることは、困難ではあっても不可能ではない。期待
値Ａが窃取されると、乱数効果を付与する際の乱数が予
想可能であると、証明プログラムの動作を模倣する装置
を構成することが可能となり、なりすましによる不正ア
クセスが可能となる。このようなことを防ぐためには、
逆方向への変換が困難な性質を持つ一方向性関数ｈ（）
を用いて、期待値記憶部５９２に記憶する期待値とし
て、Ａに一方向性関数ｈ（）を施して得られるデータｈ
（Ａ）を記憶しておき、検証部５９１に入力された証明
データＡ’に対して、一方向性関数ｈ（）を施した結果
のデータｈ（Ａ’）との比較を行うようにすればよい。
このように構成することで、万一、期待値記憶部５９２
に記憶している期待値ｈ（Ａ）が窃取されたとしても、
ｈ（Ａ）からＡを計算することは著しく困難であるの
で、上記のようななりすましを防ぐことができる。

【０１０５】（２）検証部５９の構成例の２を図９に示
す。この構成例では、検証部５９は、期待値記憶部５９
２と、比較部５９１と復号鍵記憶部５９３とを有し、期
待値記憶部５９２には証明データとして期待している期
待値Ａを記憶している。検証部５９への入力には、証明
プログラムから受信した証明データ、あるいは認証デー
タ生成時に乱数効果を付与した場合には受信した証明デ
ータから乱数効果を除去した証明データが入力される。
この入力された証明データＡ’と、期待値記憶部５９２
に記憶している期待値Ａとを比較部で比較する。比較の
結果、正当と判定された時には、復号鍵記憶部５９３か
ら復号／表示部６１に復号鍵Ｋを渡し、復号／表示部６
１はこの復号鍵Ｋを用いて暗号化データを復号し、デー
タを表示する。

【０１０６】構成例１と同様に、一方向性関数ｈ（）を
用いることも可能である。

【０１０７】（３）検証部５９の構成例の３を図１０に
示す。この構成例では、構成例１と同様に検証部５９
は、期待値記憶部５９２と、比較部５９１とを有する
が、期待値記憶部５９２には期待値として復号鍵Ｋを記
憶している。構成例１と同様に、入力された証明データ
Ｋ’と、期待値記憶部５９２に記憶している期待値Ｋと
を比較部５９１で比較する。比較の結果、正当と判定さ
れた時には、復号／表示部６１に復号鍵Ｋ’を渡し、復
号／表示部６１はこの復号鍵Ｋを用いて暗号化データを
復号し、データを表示する。

【０１０８】（４）検証部５９の構成例の４を図１１に
示す。この構成例では、検証部５９は、冗長性検査部５
９４を有している。検証部５９への入力には、証明プロ
グラムから受信した証明データ、あるいは認証データ生
成時に乱数効果を付与した場合には受信した証明データ
から乱数効果を除去した証明データが入力される。この
入力された証明データＫ’を冗長性検査部５９４で検査
する。この方法は、前述したように予めＫに冗長性を持
たせておき、Ｋ’がその冗長性を持っているかどうかを
検査するものである。例えば、国際規格ＩＳＯ９７９６
などの方法を用いることができる。冗長性検査部５９４
で冗長性の検査に合格すると、冗長性検査部５９４は復
号／表示部６１に復号鍵Ｋ’を渡し、復号／表示部６１
はこの復号鍵Ｋを用いて暗号化データを復号し、データ
を表示する。

【０１０９】［実施例２］つぎに本発明の実施例２につ
いて説明する。本発明の実施例１では、証明データ生成
装置１１によって生成された証明データが検証用データ
とアクセス資格認証の特徴情報とに基づいて生成された
データであることを、証明データ検証装置１０の検証ル
ーチン１５が検証し、証明データの正当性が検証された
ときに限って、サービスが提供されるサービス提供装置
について、インターネットブラウザに、証明データ検証
ルーチン１５と復号プログラム３５とを一体化してプラ
グイン・モジュールとして組み込んだ例について述べ
た。実施例１では、検証ルーチン１５が受信した証明デ
ータから乱数効果を除去した結果が、復号／表示部によ
り復号するための復号鍵になり、その復号鍵が正当なも
のであるかどうかを判定して、正当なものであるときの
みその復号鍵を用いて、暗号化データを復号してサービ
スを提供するものであった。

【０１１０】しかし、実施例１のように、証明データか
ら乱数効果を除去した結果を復号鍵として用いる例で
は、必ずしもその復号鍵の正当性を判定する必要はな
い。証明データから乱数効果を除去した結果をそのまま
復号鍵として用いて、暗号化データを復号することによ
り、正当な復号鍵である場合には、正しく復号が成功し
てサービスを提供することが可能になり、正当な復号鍵
でない場合には、復号は成功せずに、サービスを提供す
ることができないという結果になるだけである。

【０１１１】実施例２では、このように検証部のない例
について説明する。以下、実施例２では、検証ルーチン
という言葉は用いるが、この検証ルーチンには検証部は
存在しない。つまり、検証が成功したかどうかを判定す
る部分は存在しない。暗号化されたコンテンツからアク
セスチケット公開鍵（Ｅ，ｎ）と認証データＫ^Eを取り
出し、それらを用いて認証用データを生成して証明プロ
グラムに送信し、証明プログラムから返送された証明デ
ータから乱数効果を除去した結果を、復号鍵として復号
／表示部に渡す処理を行うものである。

【０１１２】図１２は、実施例２の構成例を示したもの
である。図１２は、図４から検証部５９をなくした構成
であり、それ以外は図４と同じ構成である。

【０１１３】動作についても、実施例１で説明したのと
ほとんど同じであり、［ステップ１］〜［ステップ７］
は同じ処理を行う。以下、［ステップ８］以降について
説明する。

【０１１４】［ステップ８］：ステップ７により検証ル
ーチンの処理は終了し、検証ルーチンは、前記乱数効果
除去部５８で計算したＫ’を復号鍵として復号／表示部
６１へ渡す。

【０１１５】［ステップ９］：復号／表示部６１は、検
証ルーチンの乱数効果除去部５８から復号鍵Ｋ’を受け
取り、データ分離部５６で分離した暗号化されたコンテ
ンツを復号して表示する。証明プログラムにおいて、正
当なトークンを持つユーザが正当なアクセスチケットを
用いて証明データを生成したときのみ、復号鍵Ｋ’は正
しい復号鍵になり、暗号化されたコンテンツが正しく復
号されて表示される。トークンまたはアクセスチケット
が正当でない時には、復号鍵Ｋ’は正しい復号鍵とはな
り得ず、暗号化されたコンテンツは正しく復号されない
ため、正しい表示がされないことになる。

【０１１６】［実施例３］つぎに本発明の実施例３につ
いて説明する。図１３は本発明の実施例３の構成を示し
ている。この実施例３は証明データ検証側で上記とは異
なるプロトコルを用いた例であり、実施例１の図８
（ｂ）で示した検証部の構成要素を、検証部の外に出し
た構成に近いものである。図４と対応するものは同じ番
号で示してある。図１３において、８１は復号鍵記憶部
を表し、コンテンツを復号するための復号鍵Ｋを検証ル
ーチンが予め保持している。

【０１１７】暗号化されたコンテンツの構成は、暗号化
されたコンテンツ本体と、アクセスチケット公開鍵とで
構成されており、認証データを含む必要はない。

【０１１８】次に、動作について説明する。以下の説明
における変数は、すべて整数である。

【０１１９】［ステップ１］：ユーザがインターネット
ブラウザから暗号化されたコンテンツの利用を要求する
と、インターネットブラウザは暗号化されたコンテンツ
のデータタイプを見て、そのデータタイプに関連付けら
れているプラグインを探してロードし、起動する。対応
するプラグインが起動すると、プラグイン中の検証ルー
チン１５が立ち上がる。この場合のコンテンツとはユー
ザがインターネットブラウザを通して利用するようなも
のを指し、例えばホームページの表示情報（画像、動
画、ハイパードキュメントなど）であったり、Ｊａｖａ
アプレットのようなプログラムであったりする。

【０１２０】［ステップ２］：プラグインの検証ルーチ
ン１５は、データ分離部において暗号化されたコンテン
ツからアクセスチケット公開鍵（Ｅ，ｎ）を取り出し、
アクセスチケット公開鍵記憶部５１に格納する。

【０１２１】［ステップ３］：次に、検証ルーチン１５
は、乱数生成部５３で乱数ｒを生成し乱数記憶部５４に
格納し、乱数ｒを送信データ（チャレンジ）Ｃとして、
チャレンジＣとアクセスチケット公開鍵法数（ＲＳＡ法
数）ｎとを、証明データ生成側に送信する。この場合、
証明用プログラムが返す証明データは、チャレンジＣを
法数ｎのもとで、ＲＳＡ暗号を用いて暗号化したものに
なるはずである。

【０１２２】［ステップ４］：証明用プログラムでは、
検証ルーチンから送られたチャレンジＣとＲＳＡ法数ｎ
とを認証用データ受信部で受信し、証明データ（レスポ
ンス）Ｒを以下のようにして生成する。まず、第１演算
部ではアクセスチケット記憶部７２から、ＲＳＡ法数ｎ
をキーにして対応するアクセスチケットｔを取得し、Ｒ
ＳＡ法数ｎのもとで、式６を実行し中間情報Ｒ’を得
る。

【０１２３】［ステップ５］：第２演算部７５は、ユー
ザ固有情報記憶部７４に記憶されているユーザ固有情報
ｅを取得し、式７を実行し差分情報Ｓを得る。

【０１２４】［ステップ６］：そして、証明データ生成
部７６は第１および第２演算部７５から中間情報Ｒ’お
よび差分情報Ｓを得て、式８の計算を行い証明データＲ
を得る。証明データＲは、検証側に送信される。

【０１２５】［ステップ７］：検証ルーチン１５の検証
部５９は、受信した証明データＲを取得し、式１０の計
算を行い乱数記憶部５４に記憶されている乱数ｒと計算
結果ｒ’とを比較することにより検証を行う。

【０１２６】

【数１０】（１０） ｒ’＝Ｒ^E ｍｏｄ ｎ 乱数ｒと計算結果ｒ’とが等しいとき検証は成功したと
みなされ、検証ルーチン１５は復号鍵Ｋを復号／表示部
へ渡す。

【０１２７】［ステップ８］：復号／表示部６１は、検
証部５９から復号鍵Ｋを受け取り、データ分離部５６で
分離した暗号化されたコンテンツを復号して表示する。
復号されたコンテンツをインターネットブラウザへ渡し
て、インターネットブラウザで表示する方法も可能であ
るが、復号された情報がインターネットブラウザにより
コピーされる可能性があるため、安全性の面からは、イ
ンターネットブラウザが指定した領域にプラグインが直
接表示するほうが望ましい。

【０１２８】このように、検証ルーチンではユーザが正
当な権利を有することのみを検証し、検証が成功した場
合に、予め登録されていた復号鍵で暗号化されたコンテ
ンツを復号するようにしてもよい。

【０１２９】上記第１ないし実施例３で検証ルーチンの
部分をソフトウエアプログラムで構成する例を示した
が、その場合、コンテンツの復号鍵Ｋは秘密にしておか
なければならない。なぜなら、Ｋが漏洩してしまうと暗
号化されたコンテンツは誰でも復号できることになって
しまい、コンテンツの不正利用を許してしまうこととな
る。従って、検証ルーチンは何らかの方法で内部データ
を保護する必要がある。そのような方法として、プログ
ラムをマシン語にコード化する際に内部データやプログ
ラム手順が解析し難くなるように難読化する方法があ
る。これらの技術は、村上隆徳ら「プログラムコードの
難読化について」，電子情報通信学会技術研究報告（Ｉ
ＥＩＣＥ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ）情報セ
キュリティ，ＩＳＥＣ９５−２５（１９９５）等で紹介
されている。また、ソフトウエア的手法以外に、検証ル
ーチンと復号プログラムとを１つのハードウエアで構成
する方法を用いてもよい。その場合は、専用のハードウ
エアやＰＣカードおよびＩＣカード等で構成することが
できる。また、検証ルーチン、証明データ生成部および
復号／表示部すべてを１つのハードウエアで構成するこ
とも可能である。

【０１３０】［実施例４］つぎに本発明の実施例４につ
いて説明する。本実施例では、利用制御情報を用いた構
成例について説明する。利用制御情報は、証明データの
生成を制御するための制御情報であり、またサービスを
提供する条件を記述する制御情報であり、アクセスチケ
ットとともに配布される。制御情報は、例えば、サービ
スを提供する期限、料金額、回数、時間などを記述する
ことができ、証明データを生成するときに、これらの条
件をチェックして、条件に合致しないときには証明デー
タの生成を行わないようにして、サービスの提供をスト
ップすることができる。これ以外にも制御情報には、役
職、性別、年齢などのようなユーザの属性を記述してお
いて、トークン中に保持されているユーザの属性と比較
して、証明データの生成を制御することも可能である。

【０１３１】以下では、制御情報として利用期限を用い
たときの説明と、料金額を用いたときの説明を簡単に述
べる。

【０１３２】本実施例では、アクセスチケットｔは次の
式１１に基づいて生成されるデータである。

【０１３３】

【数１１】 （１１） ｔ＝Ｄ−Ｆ（ｎ，ｅ，Ｌ） 三変数関数Ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）は関数値が衝突しにくい三
変数関数であり、例えば前述の一方向性ハッシュ関数ｈ
を利用して式１３のように定めることができる。

【０１３４】

【数１２】 （１２） Ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）＝ｈ（ｘ｜ｙ｜ｚ） 上式中の記号はすべて整数であり、実施例１と同様に、
ｎはＲＳＡ法数、Ｄはアクセスチケット秘密鍵、ｅはユ
ーザ固有情報を表す。Ｌは利用制御情報であり、関数Ｆ
（）は一方向性関数である。

【０１３５】図１４を参照してさらに本実施例について
詳細に説明する。図１４は、本発明の実施例４の構成例
を具体的に示すものである。図１４の左半分、つまりプ
ラグインおよび検証ルーチン側は、実施例１の図４と同
じである。

【０１３６】証明用プログラム３２は、認証用データ受
信部７１、アクセスチケット記憶部７２、第１演算部７
３および証明データ生成部７６とで構成され、トークン
３３はユーザ固有情報記憶部７４、第２演算部７５およ
び利用制御情報判定部７７とで構成される。

【０１３７】アクセスチケット記憶部７２は、ＲＳＡ法
数ｎと、アクセスチケットｔに加えて、利用制御情報Ｌ
とを組にして記憶している。利用制御情報判定部７７
は、アクセスチケット記憶部７２から渡された利用制御
情報Ｌの条件を判定し、判定の結果正しいと判定したと
きのみ、利用制御情報Ｌを第２演算部７５に渡す。第２
演算部７５では、利用制御情報判定部７７から利用制御
情報Ｌを渡されたときのみ、式１３に基づいて差分情報
Ｓを計算し、証明データ生成部７６に送る。

【０１３８】

【数１３】 （１３） Ｓ＝Ｃ^F(n,e,L) ｍｏｄ ｎ 以下では、利用制御情報として利用期限を用いたときに
ついて説明する。利用制御情報として利用期限を持つと
きには、利用制御情報Ｌの値は、例えば１９９７１２３
１２４００のような値である。この場合、この値は利用
期限が１９９７年１２月３１日２４：００までというこ
とを表している。このような数字ではなく、ある日時か
らの相対的な秒数で表すなどにしてもかまわない。

【０１３９】トークン中の利用制御情報判定部７７は、
時計を持ち、アクセスチケット記憶部７２から渡された
利用制御情報Ｌと現在の時刻とを比較する。そして比較
の結果、利用制御情報Ｌの値が現在の時刻より後である
場合には、正しいと判定し、利用制御情報Ｌを第２演算
部７５に渡す。第２演算部７５では、利用制御情報判定
部７７から利用制御情報Ｌを渡されたときのみ、式１３
に基づいて差分情報Ｓを計算し、証明データ生成部７６
に送る。

【０１４０】以降、実施例１と同様に、証明データ生成
部７６で式８を用いて証明データＲを計算し、検証ルー
チン１５の乱数効果除去部５８では、証明データ受信部
５７で受信した証明データＲを取得し、乱数記憶部５４
に記憶されている乱数ｒとにより、式９の計算を行い
Ｋ’を得る。

【０１４１】正しいアクセスチケットｔと、正しいユー
ザ固有情報ｅと、正しい利用制御情報Ｌとを用いて計算
がなされたときに限って、Ｋ’＝Ｋが成り立ち、検証ル
ーチン１５の検証部により正しいとの判定が下されて、
サービスが提供される。利用制御情報Ｌの利用期限がき
れているアクセスチケットを使おうとして、何者かが、
アクセスチケット記憶部７２に記憶されている利用制御
情報Ｌを改竄したとしても、アクセスチケットｔを改竄
することはできないため、証明データ生成部７６で式８
を用いて生成された証明データＲは正しい値にはなり得
ず、不当にサービスの提供を受けることはできない。

【０１４２】利用制御情報Ｌがサービスの利用額である
ときには、例えば利用制御情報Ｌの値として、１回１０
０円の意味で、１００という数字が与えられている。

【０１４３】トークンは、例えばプリペイドの残高情報
を記憶するプリペイド残高記憶部を有し、トークン中の
利用制御情報判定部７７は、利用制御情報Ｌとプリペイ
ド残高とを比較して、プリペイド残高の方が大きいとき
に、正しいと判定し、プリペイド残高から利用制御情報
Ｌ分に相当する値を減額して、利用制御情報Ｌを第２演
算部７５に渡す。以下の処理は同様である。

【０１４４】また、プリペイド残高記憶部のかわりに、
利用履歴記憶部を有し、トークン中の利用制御情報判定
部７７は、利用制御情報Ｌの値を時刻などの情報ととも
に利用履歴記憶部に記録して、利用制御情報Ｌを第２演
算部７５に渡すようにしてもよい。この場合には、時々
利用履歴記憶部に記憶されている利用履歴を回収して、
相当する金額を支払うなどの処理を行う。

【０１４５】このように、ここで示した例以外でも、利
用制御情報判定部７７により利用制御情報Ｌをチェック
した後で利用制御情報Ｌを第２演算部７５に渡すように
構成することで、さまざまな利用制御を行うことが可能
になる。

【０１４６】［実施例５］つぎに本発明の実施例５につ
いて説明する。実施例５は、衛星放送を利用してカプセ
ル化されたコンテンツを配信して、サービスを提供する
例である。ここで、カプセル化とは暗号化等を施すこと
によりコンテンツをそのままでは利用できないようにす
ることを指す。図１５に衛星放送を利用したサービス提
供システムの概略図を示す。カプセル化されたコンテン
ツは衛星放送を利用して、各ユーザに配信される。ユー
ザは衛星電波を衛星アンテナで受信し受信機１００に入
力する。受信機では本発明のサービス提供装置が実装し
てあり、検証が成功した場合にコンテンツを利用できる
ようになっている。

【０１４７】ここで提供されるコンテンツは、映画、音
楽、テレビ番組、ソフトウエア、写真、文献、ニュース
等さまざまなものが考えられる。それぞれのコンテンツ
は受信機１００に接続されたテレビ・ビデオ２００、オ
ーディオ機器３００、コンピュータ（ＰＣ）４００等で
利用される。ここでは、受信機１００とサービス利用機
器が分割されている例について説明するが、受信機１０
０が内蔵されたサービス利用機器でも同様に説明でき
る。

【０１４８】カプセル化されたコンテンツの構造を図１
６に示す。カプセル化されたコンテンツは、コンテンツ
ヘッダと暗号化されたデータとに分類される。コンテン
ツヘッダはコンテンツの識別をするためのラベルと公開
鍵（Ｅ，ｎ）および暗号化された復号鍵を有している。
暗号化されたデータは前記の実施例で暗号化されたコン
テンツ本体に相当する。

【０１４９】図１７は図１５における受信機１００の構
成を具体的に示した例である。受信機１００の各回路は
マイクロコンピュータによってコントロールされてい
る。衛星アンテナからの衛星信号は、まず受信機１００
のチューナ１０１に入力される。チューナ１０１は受信
機１００のパネルもしくはリモコンによりユーザが選択
したチャネルのデータを抽出する。誤り訂正回路／デス
クランブル回路１０２は、抽出されたデータをコンテン
ツとして復元し、データ・コントロール回路１０３に入
力する。データ・コントロール回路１０３では、コンテ
ンツがカプセル化されているかどうかをコンテンツラベ
ルで識別し、コンテンツがカプセル化されていない場合
は、そのまま出力側へ渡す。コンテンツがカプセル化さ
れている場合には、コンテンツを検証／復号回路１０４
に入力する。検証／復号回路１０４では、これまでの実
施例で示した検証ルーチンにより正当性を検証すること
が可能であるが、実施例５では、別の方法を示して説明
する。この方法の詳細については図１８を参照して説明
する。なお、復号されたデータはデマルチプレクス回路
１０５を介してビデオデコーダ１０６またはオーディオ
デコーダ１０７の送られて対応する信号として利用機器
に供給される。

【０１５０】図１８に、実施例５の検証手順（プロトコ
ル）を示す。実施例１と同様の機能を有する部分は同じ
番号で示してある。

【０１５１】実施例５におけるアクセスチケットｔは式
１４に基づいて生成されるデータである。

【０１５２】

【数１４】（１４） ｔ＝Ｄ−Ｆ（ｎ，ｅ） 上式中の記号はすべて整数であり、以下を表す。（実施
例１の式参照） ｎはＲＳＡ法数、即ち十分大きな二つの素数ｐ、ｑの積
である（ｎ＝ｐｑ）。φ（ｎ）はｎのオイラー数、即
ち、ｐ−１とｑ−１の積である（φ（ｎ）＝（ｐ−１）
（ｑ−１））。ｅはユーザ固有情報を表し、ユーザ毎に
異なる数で、ユーザを識別するために用いる。Ｄはアク
セスチケット秘密鍵を表し、法数ｎのもとでのＲＳＡ秘
密鍵であり、式２を満たす。ここで、ｇｃｄ（ｘ，ｙ）
は二数ｘ、ｙの最大公約数を表す。

【０１５３】式（２）によって表現される性質は、式３
を満たす数Ｅが存在することを保証する。Ｅをアクセス
チケット公開鍵と呼ぶ。

【０１５４】二変数関数Ｆ（ｘ，ｙ）は関数値が衝突し
にくい二変数関数であり、例えば前述の一方向性ハッシ
ュ関数ｈを利用して式１５のように定めることができ
る。

【０１５５】

【数１５】 （１５） Ｆ（ｘ，ｙ）＝ｈ（ｘ｜ｙ） 以下図を用いて、実施例５を詳細に説明する。図１７に
おける検証／復号回路１０４は図１８では３８で示され
る。検証／復号回路３８は検証ルーチン１５と復号部６
１とからなり、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓ
ｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉ
ｔ）等で実現されることで、復号の高速処理や検証ルー
チンの安全性が保証される。もちろん検証／復号回路３
８をソフトウエアプログラムで実現することも可能であ
る。また、より安全性を高めるために、前述した耐タン
パ特性を有するハードウエアで構成してもよい。検証／
復号回路では、データ・コントロール回路より受け取っ
たカプセル化されたコンテンツをデータ分離部５６でコ
ンテンツヘッダと暗号化されたデータとに分離し、公開
鍵（Ｅ，ｎ）をアクセスチケット公開鍵記憶部５１に、
暗号化された復号鍵Ｋ^Eを認証データ記憶部５２に、暗
号化されたデータを復号部６１にそれぞれ格納する。そ
して検証／復号回路は内部の乱数生成部で乱数を生成し
乱数記憶部５４に記憶する一方で、送信データ計算部に
おいて送信データＣを実施例１と同様に式５に基づいて
計算する。

【０１５６】このようにして計算した送信データＣは、
法数ｎと一緒に証明プログラムに送信される。

【０１５７】証明プログラムの第１演算部７３および証
明データ生成部７６の演算はマイクロコンピュータで実
行され、アクセスチケットはＥＰＲＯＭ（ｅｒａｓａｂ
ｌｅｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ ｏｎｌｙ
ｍｅｍｏｒｙ）等に記憶されている。認証データは受信
したｎを基にアクセスチケット記憶部７２から、対応す
るアクセスチケットｔを選択し、認証データ受信部７１
から受け取ったＲＳＡ法数ｎのもとで、式１６を実行し
中間情報Ｒ’を得る。

【０１５８】

【数１６】 （１６） Ｒ’＝Ｃ^t ｍｏｄ ｎ トークンはＩＣカードにより実現され、ユーザ固有情報
記憶部７４および第２演算部７５を有し、マイクロコン
ピュータから認証用データを受け取って式１７を実行し
差分情報Ｓを得る。

【０１５９】

【数１７】 （１７） Ｓ＝Ｃ^F(n,e) ｍｏｄ ｎ そして、証明プログラムの証明データ生成部７５は第１
および第２演算部７３、７５から中間情報Ｒ’および差
分情報Ｓを得て、式１８の計算を行い証明データＲを得
る。

【０１６０】

【数１８】（１８） Ｒ＝Ｒ’Ｓ ｍｏｄ ｎ このようにして得られた証明データＲは、検証／復号回
路の証明データ受信部５７に送信される。

【０１６１】検証ルーチン１５の乱数効果除去部５８
は、データ受信部５７で受信した証明データＲを取得
し、乱数記憶部５４に記憶されている乱数ｒとにより、
式１９の計算を行い復号鍵Ｋを得る。

【０１６２】

【数１９】（１９） Ｋ＝Ｒｒ^-1 ｍｏｄ ｎ このときＫに冗長性をもたせ、その部分に特定の値を持
たせておくことで、復号鍵Ｋが正しく復号されたかどう
かを検証部５９で検証するようにしてもよい。得られた
復号鍵Ｋは復号部６１に入力され、復号部６１では暗号
化されたデータを復号鍵Ｋを用いて復号しコンテンツと
して出力する。

【０１６３】出力されたコンテンツは、デジタルデータ
としてＰＣで利用されたり、映像情報やオーディオ情報
として利用されたりする。

【０１６４】図１９に、本実施例のサービス提供装置の
概観図を示す。図に示すようにサービス提供装置はテレ
ビに接続されている。図には示してないがサービス提供
装置は衛星アンテナに接続されており、衛星放送を受信
する一方、モデムを通してネットワークに接続されてお
り、衛星放送で受信したカプセル化されたコンテンツを
利用するためのアクセスチケットを取得できるようにな
っている。図１９（ａ）に示すように、コンテンツが暗
号化されている場合はトークンをサービス提供装置に挿
入していない場合は、ユーザは映像を観ることができな
い。そこで、ユーザは正当なアクセスチケットを取得し
てサービス提供装置にトークンを挿入すると、図１９
（ｂ）に示すように映像を見ることができるようにな
る。

【０１６５】このように、本発明では、コンテンツを１
つの暗号鍵で暗号化して提供しているにもかかわらず、
各ユーザ毎にカスタマイズされたアクセスチケットとユ
ーザ固有情報を格納したトークンを両方有しないとサー
ビスを利用することができないようになっている。従っ
てコンテンツのプロバイダ（提供者）は、コンテンツを
暗号化して衛星放送のようなマスメディアを利用して提
供することが可能であり、また、アクセスチケットとト
ークンとによりユーザごとの確実な利用管理を行うこと
が可能である。

【０１６６】［実施例６］つぎに本発明の実施例６につ
いて説明する。上記はコンテンツごとにカプセル化した
場合について記述したが、これ以外の応用例として、衛
星放送の放送チャネルについては同じ暗号化を施し、視
聴時間を管理することでコンテンツの利用を制限したい
場合などがある。このようなサービスはアクセスチケッ
トを式２０で表現することで実現される。

【０１６７】

【数２０】（２０） ｔ＝Ｄ−Ｆ（ｎ，ｅ，Ｌ） ここで、Ｌは利用制御情報であり、利用期限を表す。三
変数関数Ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）は関数値が衝突しにくい三変
数関数であり、例えば前述の一方向性ハッシュ関数ｈを
利用して式２１のように定めることができる。

【０１６８】

【数２１】 （２１） Ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）＝ｈ（ｘ｜ｙ｜ｚ） 図２０に利用制御情報の構成例を示す。図に示すとおり
利用制御情報Ｌは利用開始時刻、利用終了時刻および利
用料金とで構成される。利用料金はトークンがプリペイ
ド機能を有する場合にのみ必要で、プリペイド機能を使
わない場合は省略することができる。図２１に利用制御
情報Ｌを用いた場合の検証プロトコルを示す。ここで図
１８と同様の機能のものは同じ番号で示してある。

【０１６９】以下、図を用いて実施例６を詳細に説明す
る。検証／復号回路では、データ・コントロール回路よ
り受け取ったカプセル化されたコンテンツをデータ分離
部５６でコンテンツヘッダと暗号化されたデータとに分
離し、公開鍵（Ｅ，ｎ）をアクセスチケット公開鍵記憶
部５１に、暗号化された復号鍵Ｋ^Eを認証データ記憶部
５２に、暗号化されたデータを復号部６１にそれぞれ格
納する。そして検証／復号回路は内部の乱数生成部で乱
数を生成し乱数記憶部５４に記憶する一方で、送信デー
タ計算部において送信データＣを式１５に基づいて計算
する。

【０１７０】このようにして計算した送信データＣは、
法数ｎと一緒に証明プログラムに送信される。

【０１７１】証明プログラムの第１演算部７３および証
明データ生成部７６の演算はマイクロコンピュータで実
行され、アクセスチケットはＥＰＲＯＭ（ｅｒａｓａｂ
ｌｅｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ ｏｎｌｙ
ｍｅｍｏｒｙ）等に記憶されている。認証データは受信
したｎを基にアクセスチケット記憶部７２から、対応す
るアクセスチケットｔと利用制御情報Ｌを選択し、認証
データ受信部７１から受け取ったＲＳＡ法数ｎのもと
で、式１６を実行し中間情報Ｒ’を得る。

【０１７２】トークンは、ユーザ固有情報記憶部７４、
第２演算部７５を有し、さらに、プリペイド度数とトー
クン時刻データを有している。トークンは、マイクロコ
ンピュータから認証用データと利用制御情報Ｌを受け取
り、利用制御情報中の有効期限がトークン時刻と矛盾し
ないかどうかを検証する。すなわち、利用開始時刻≦ト
ークン時刻≦利用終了時刻となっている場合に検証が成
功したとみなされる。有効期限の検証に成功したら、ト
ークンの度数が利用制御情報Ｌ内の利用度数以上残って
いることを確認し、残っていればトークンの度数から利
用制御情報Ｌ内の利用度数分を減算する。有効期限の検
証に失敗した場合と、度数が足りない場合は処理を行わ
ずエラーを返す。上記の検証が成功した場合は、式２２
を実行し差分情報Ｓを得る。

【０１７３】

【数２２】 （２２） Ｓ＝Ｃ^F(n,e,L) ｍｏｄ ｎ そして、証明プログラムの証明データ生成部７５は第１
および第２演算部７３、７５から中間情報Ｒ’および差
分情報Ｓを得て、式１８の計算を行い証明データＲを得
る。このようにして得られた証明データＲは、検証／復
号回路の証明データ受信部５７に送信される。

【０１７４】検証ルーチン１５の乱数効果除去部５８
は、データ受信部５７で受信した証明データＲを取得
し、乱数記憶部５４に記憶されている乱数ｒとにより、
式１９の計算を行い復号鍵Ｋを得る。ここで、もしトー
クンで用いた利用制御情報Ｌが改ざんされていた場合
は、正確な復号鍵を取り出すことができない。このとき
Ｋに冗長性をもたせ、その部分に特定の値を持たせてお
くことで、復号鍵Ｋが正しく復号されたかどうかを検証
部５９で検証するようにしてもよい。得られた復号鍵Ｋ
は復号部６１に入力され、復号部６１では暗号化された
データを復号鍵Ｋを用いて復号しコンテンツとして出力
する。

【０１７５】出力されたコンテンツは、デジタルデータ
としてＰＣで利用されたり、映像情報やオーディオ情報
として利用されたりする。

【０１７６】この実施例では、トークンに時刻を持たせ
ているが、ＩＣカードを用いる場合は内部に時計が無い
ので、トークン時刻の正当性を保証することが必要とな
る。

【０１７７】このようにすることで、ユーザはアクセス
チケットを利用制御情報中の有効期限内でないと利用で
きず、１つのチャネルのコンテンツが同じ暗号鍵で暗号
化してあったとしても、時間毎に利用権を設定すること
ができ、ペイパービュー等の機能を実現することも可能
である。

【０１７８】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、例えば、コンテンツの利用は、種々の記
録媒体、通信媒体、放送媒体を介して行える。インター
ネット、衛星放送の他に、種々の通信媒体、放送媒体を
利用する場合に適用できる。例えば、通常の電話網、デ
ータ通信網、ＴＣＰ／ＩＰ接続による通信カラオケのサ
ービスの提供にも適用できる。

【０１７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
証明用補助データ（アクセスチケット）を導入すること
により、アクセス資格認証の特徴情報とユーザ固有情報
とを独立させることができ、従って、プロテクト側も、
ユーザ側も１つの固有情報を準備しておけば済む。アク
セスチケットは、特定のユーザ固有情報とアクセス資格
認証の特徴情報とに基づいて計算されるデータであり、
またユーザ固有情報を知らずにアクセスチケットからア
クセス資格認証の特徴情報を計算することは少なくとも
計算量適に不可能である。そして、ユーザ固有情報とア
クセスチケットの正しく組み合わされた場合にのみ、サ
ービスを提供（コンテンツを復号）するので、ユーザは
予めユーザ固有情報を所持し、サービス提供者はユーザ
が所持するユーザ固有情報とは独立にアクセス資格認証
の特徴情報を用意することができる。従って、例えばコ
ンテンツを１つの暗号鍵で暗号化した場合でも、所望の
ユーザだけにアクセス権を設定することが可能となり、
暗号化したコンテンツをユーザ毎に用意する必要が無く
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理的な構成例を示すブロック図で
ある。

【図２】 実施例１の構成例の概要を示すブロック図で
ある。

【図３】 実施例１のユーザが用いる計算機の概略図で
ある。

【図４】 実施例１の構成例の詳細なブロック図であ
る。

【図５】 実施例１の暗号化されたコンテンツの構成例
１である。

【図６】 実施例１の暗号化されたコンテンツの構成例
２である。

【図７】 実施例１の暗号化されたコンテンツの構成例
３である。

【図８】 実施例１の検証部における処理の構成例であ
る。

【図９】 実施例１の検証部における処理の構成例であ
る。

【図１０】 実施例１の検証部における処理の構成例で
ある。

【図１１】 実施例１の検証部における処理の構成例で
ある。

【図１２】 実施例２の構成例の詳細なブロック図であ
る。

【図１３】 実施例３の構成例の詳細なブロック図であ
る。

【図１４】 実施例４の構成例の詳細なブロック図であ
る。

【図１５】 実施例５の概略図である。

【図１６】 実施例５のカプセル化されたコンテンツの
構成図である。

【図１７】 実施例５の構成例の詳細なブロック図であ
る。

【図１８】 実施例５の構成例の詳細なブロック図であ
る。

【図１９】 実施例５の構成例の図である。

【図２０】 実施例６の利用制御情報の構成図である。

【図２１】 実施例６の構成例の詳細なブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０ 証明データ検証装置 １１ 証明データ生成装置 １２ アクセスチケット生成装置 １３ アクセスチケット（証明用補助データ） １４ アクセス資格認証の特徴情報 １５ 検証ルーチン １６ ユーザ固有情報 １７ 証明データ生成プログラム １８ 認証用データ １９ 証明データ ２０ 耐タンパー装置 ３０ 計算機 ３１ インターネットブラウザ ３２ 証明用プログラム ３３ トークン ３４ コンテンツ ３５ 復号プログラム ３８ プラグイン（プラグイン・モジュール）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２０】

【図２】

【図３】

【図５】

【図６】

【図７】

【図１５】

【図４】

【図８】

【図９】

【図１６】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２１】

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正当な権利を有するユーザのみにサービ
   スを提供するサービス提供装置において、 認証用データを記憶する第１の記憶手段と、 ユーザの固有情報を記憶する第２の記憶手段と、 前記ユーザの固有情報と、アクセス資格認証の特徴情報
   とに対し、所定の計算を実行した実行結果である証明用
   補助情報を記憶する第３の記憶手段と、 前記第１の記憶手段に保持されている認証用データと、
   前記第２の記憶手段に記憶されている前記ユーザの固有
   情報と、前記第３の記憶手段に記憶されている前記証明
   用補助情報とに所定の計算を施して証明データを生成す
   る証明データ生成手段とを有し、 前記証明データ生成手段によって生成された証明データ
   を利用してサービスを提供することを特徴とするサービ
   ス提供装置。
2. 【請求項２】 正当な権利を有するユーザのみにサービ
   スを提供するサービス提供装置において、 認証用データを記憶する第１の記憶手段と、 ユーザの固有情報を記憶する第２の記憶手段と、 前記ユーザの固有情報と、アクセス資格認証の特徴情報
   とに対し、所定の計算を実行した実行結果である証明用
   補助情報を記憶する第３の記憶手段と、 前記第１の記憶手段に保持されている認証用データと、
   前記第２の記憶手段に記憶されている前記ユーザの固有
   情報と、前記第３の記憶手段に記憶されている前記証明
   用補助情報とに所定の計算を施して証明データを生成す
   る証明データ生成手段と、 前記証明データ生成手段によって生成された証明データ
   が前記アクセス資格認証の特徴情報に基づいて生成され
   ていることを検証する証明データ検証手段とを有し、 前記証明データ検証手段による検証が成功した場合にの
   み、サービスを提供することを特徴とするサービス提供
   装置。
3. 【請求項３】 利用を制限された情報を入力する入力手
   段を更に有し、 前記証明データ検証手段による検証が成功した場合にの
   み、前記情報に対する利用の制限を解除して情報の利用
   を可能にすることを特徴とする請求項２に記載のサービ
   ス提供装置。
4. 【請求項４】 前記アクセス資格認証の特徴情報が暗号
   化関数における復号鍵であり、前記認証用データが適当
   なデータを前記復号鍵に対応する暗号化鍵を用いて暗号
   化したものであり、 前記証明データ検証手段は、前記証明データ生成手段が
   生成する証明データが前記認証用データを正しく復号し
   たものである場合に検証が成功したと判定することを特
   徴とする請求項２または３に記載のサービス提供装置。
5. 【請求項５】 前記アクセス資格認証の特徴情報が暗号
   化関数における暗号化鍵であり、 前記証明データ検証手段は、前記証明データ生成手段が
   生成する証明データが前記認証用データを正しく暗号化
   したものである場合に検証が成功したと判定することを
   特徴とする請求項２または３に記載のサービス提供装
   置。
6. 【請求項６】 前記アクセス資格認証の特徴情報は、デ
   ジタル署名関数における署名鍵であり、前記証明データ
   検証手段は、前記証明データ生成手段が生成する証明デ
   ータが、前記認証用データに対して、前記署名鍵を用い
   て正しく生成されたデジタル署名であることが検証され
   た場合に検証が成功したと判定することを特徴とする請
   求項２または３に記載のサービス提供装置。
7. 【請求項７】 前記利用を制限された情報は、少なくと
   も一部が暗号化された情報であり、 前記証明データ検証手段による検証が成功した場合にの
   み、前記暗号化された情報を復号して情報の利用を可能
   にすることを特徴とする請求項２乃至６に記載のサービ
   ス提供装置。
8. 【請求項８】 暗号化された情報を入力する入力手段を
   更に有し、 前記アクセス資格認証の特徴情報が暗号化関数における
   第１の復号鍵であり、前記認証用データが前記暗号化さ
   れた情報を復号する第２の復号鍵を前記第１の復号鍵に
   対応する暗号化鍵を用いて暗号化したものであり、 前記証明データ生成手段によって生成された証明データ
   が前記第２の復号鍵であり、前記第２の復号鍵を用いて
   前記暗号化された情報を復号して、前記情報に対応する
   サービスを提供することを特徴とする請求項１または２
   に記載のサービス提供装置。
9. 【請求項９】 前記暗号化関数が非対称鍵暗号化関数で
   あり、前記アクセス資格認証の特徴情報が鍵の一方であ
   ることを特徴とする請求項４、５または８に記載のサー
   ビス提供装置。
10. 【請求項１０】 前記暗号化関数が公開鍵暗号化関数で
    あり、前記アクセス資格認証の特徴情報が秘密鍵である
    ことを特徴とする請求項４、５または８に記載のサービ
    ス提供装置。
11. 【請求項１１】 前記暗号化関数が対称鍵暗号化関数で
    あり、前記アクセス資格認証の特徴情報が共通秘密鍵で
    あることを特徴とする請求項４、５または８に記載のサ
    ービス提供装置。
12. 【請求項１２】 証明データ生成装置および証明データ
    検証装置を具備し、前記証明データ生成装置および前記
    証明データ検証装置が通信を行ってユーザのアクセス資
    格を認証するアクセス資格認証装置を有するサービス提
    供装置において、 前記証明データ生成装置は、 認証用データを記憶する第１の記憶手段と、 ユーザの固有情報を記憶する第２の記憶手段と、 前記ユーザの固有情報と、アクセス資格認証の特徴情報
    とに対して、所定の計算を実行した実行結果である証明
    用補助情報を記憶する第３の記憶手段と、 前記第１の記憶手段に保持されている前記認証用データ
    と、前記第２の記憶手段に保持されている前記ユーザの
    固有情報と、前記第３の記憶手段に保持されている前記
    証明用補助情報とに所定の計算を実行して証明情報を生
    成する証明データ生成手段とを有し、 前記証明データ検証装置は、 認証用データを記憶する第４の記憶手段と、 証明データを記憶する第５の記憶手段と、 前記証明データ生成手段によって生成された前記証明デ
    ータが前記アクセス資格認証用の特徴情報に基づいて生
    成されていることを検証する証明データ検証手段とを有
    し、 前記証明データ検証装置は、前記第４の記憶手段に記憶
    されている前記認証用データを前記証明データ生成装置
    の前記第１の記憶手段に書き出し、 前記証明データ生成装置は、前記証明データ生成手段に
    よって前記第１の記憶手段に書き込まれた前記認証用デ
    ータをもとに生成した前記証明データを、前記証明デー
    タ検証装置の前記第５の記憶手段に書き出し、 前記証明データ検証装置は前記第５の記憶手段に書き込
    まれた前記証明データを用いてユーザのアクセス資格を
    認証することを特徴とするサービス提供装置。
13. 【請求項１３】 前記アクセス資格認証用の特徴情報が
    暗号化関数の復号鍵であり、 前記証明データ検証装置が乱数生成手段と、生成した乱
    数を記憶する第６の記憶手段と、認証用素データを記憶
    する第７の記憶手段とを備え、 前記乱数生成手段は生成した乱数を前記第６の記憶手段
    に書き込むと共に、前記第７の記憶手段に記憶されてい
    る前記認証用素データに前記乱数を用いた乱数効果を施
    した後、前記認証用データとして前記第４の記憶手段に
    書き込み、 前記証明データ検証手段は、前記第６の記憶手段に記憶
    されている前記乱数による乱数効果を、前記証明データ
    生成装置によって前記第５の記憶手段に書き込まれた前
    記証明データから除去した結果が、前記アクセス資格認
    証の特徴情報である復号鍵で前記第７の記憶手段に記憶
    されている前記認証用素データを復号したものであるこ
    とを検証することを特徴とする請求項１２に記載のサー
    ビス提供装置。
14. 【請求項１４】 前記アクセス資格認証用の特徴情報が
    暗号化関数の暗号化鍵であり、 前記証明データ検証装置が乱数生成手段を備え、前記乱
    数生成手段は生成した乱数を前記認証用データとして前
    記第４の記憶手段に書き込み、 前記証明データ検証手段は、前記証明データ生成装置に
    よって前記第５の記憶手段に書き込まれた前記証明デー
    タが、前記乱数を復号したものであることを検証するこ
    とを特徴とする請求項１２に記載のサービス提供装置。
15. 【請求項１５】 前記アクセス資格認証用の特徴情報が
    デジタル署名関数の署名鍵であり、 前記証明データ検証装置が乱数生成手段を備え、前記乱
    数生成手段は生成した乱数を認証用データとして前記第
    ４の記憶手段に書き込み、 前記証明データ検証手段は、前記証明データ生成装置に
    よって前記第５の記憶手段に書き込まれた前記証明デー
    タが、前記乱数である認証用データに対する、前記アク
    セス資格認証の特徴情報である署名鍵によるデジタル署
    名であることを検証することを特徴とする請求項１２に
    記載のサービス提供装置。
16. 【請求項１６】 少なくとも、前記第２の記憶手段と、
    前記証明データ生成手段とが、内部データおよび処理手
    続きを外部から観測することを困難ならしめる防御手段
    中に保存されていることを特徴とする請求項１乃至１５
    に記載のサービス提供装置。
17. 【請求項１７】 少なくとも、前記第２の記憶手段と、
    前記証明データ生成手段とが、ＩＣカードなどの携帯可
    能な小型演算装置として構成されていることを特徴とす
    る請求項１乃至１５に記載のサービス提供装置。
18. 【請求項１８】 少なくとも、前記証明データ検証手段
    が、内部データおよび処理手続きを外部から観測するこ
    とを困難ならしめる防御手段中に保存されていることを
    特徴とする請求項１乃至１５に記載のサービス提供装
    置。
19. 【請求項１９】 少なくとも、前記証明データ検証手段
    が、ＩＣカードなどの携帯可能な小型演算装置として構
    成されていることを特徴とする請求項１乃至１５に記載
    のサービス提供装置。
20. 【請求項２０】 前記入力手段から入力される情報は、
    イメージ、動画、音声、音楽などのマルチメディア情報
    または前記マルチメディアを暗号化したものであり、 前記サービスは、前記入力された情報を再生することを
    特徴とする請求項１乃至１９に記載のサービス提供装
    置。
21. 【請求項２１】 前記証明データの生成を制御する利用
    制御情報を記憶する第８の記憶手段をさらに有し、 前記第３の記憶手段に保持されている前記証明用補助情
    報は、前記ユーザの固有情報と、前記アクセス資格認証
    の特徴情報と、前記利用制御情報とに対し、所定の計算
    を実行した実行結果であり、 前記証明データ生成手段は、前記第１の記憶手段に保持
    されている認証用データと、前記第２の記憶手段に記憶
    されている前記ユーザの固有情報と、前記第３の記憶手
    段に記憶されている前記証明用補助情報と、前記第８の
    記憶手段に記憶されている前記利用制御情報とに所定の
    計算を施して証明データを生成することを特徴とする請
    求項１乃至２０に記載のサービス提供装置。