JPH10164045A - 暗号通信システム - Google Patents
暗号通信システムInfo
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- JPH10164045A JPH10164045A JP8314438A JP31443896A JPH10164045A JP H10164045 A JPH10164045 A JP H10164045A JP 8314438 A JP8314438 A JP 8314438A JP 31443896 A JP31443896 A JP 31443896A JP H10164045 A JPH10164045 A JP H10164045A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 第３の利用者によるなりすましを防ぐととも
に、鍵共有時に相手局との予備通信を必要としない暗号
通信システムを提供する。 【解決手段】 暗号通信システムは、利用者ｉの公開鍵
Χ(i)に対し、利用者ｉの秘密鍵Ｙ(i)を出力し、利用者
ｊの公開鍵Χ(j)に対し、利用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)を出力
する鍵生成センタ２０１、利用者ｉの秘密鍵Ｙ(i)と利
用者ｊの公開鍵Ｘ(j)から利用者ｉ、利用者ｊの間の共
通鍵Ｋ(i,j)を出力する共通鍵生成装置２０２−ｉ、利
用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)と利用者ｉの公開鍵Ｘ(i)から利用
者ｊ、利用者ｉの間の共通鍵Ｋ(j,i)を出力する共通鍵
生成装置２０２−ｊ、暗号化装置２０３、復号化装置２
０４を備える。
に、鍵共有時に相手局との予備通信を必要としない暗号
通信システムを提供する。 【解決手段】 暗号通信システムは、利用者ｉの公開鍵
Χ(i)に対し、利用者ｉの秘密鍵Ｙ(i)を出力し、利用者
ｊの公開鍵Χ(j)に対し、利用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)を出力
する鍵生成センタ２０１、利用者ｉの秘密鍵Ｙ(i)と利
用者ｊの公開鍵Ｘ(j)から利用者ｉ、利用者ｊの間の共
通鍵Ｋ(i,j)を出力する共通鍵生成装置２０２−ｉ、利
用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)と利用者ｉの公開鍵Ｘ(i)から利用
者ｊ、利用者ｉの間の共通鍵Ｋ(j,i)を出力する共通鍵
生成装置２０２−ｊ、暗号化装置２０３、復号化装置２
０４を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、利用者間で暗号鍵
を共有して暗号通信を行う暗号通信システムに関する。
を共有して暗号通信を行う暗号通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の暗号通信システムの技術として
は、以下の文献に示されるものがある。
は、以下の文献に示されるものがある。
【０００３】W.Difie M.E.Hellman,"New Directions Cr
yptography",IEEE Trans.on Info.Theory,Vol.IT-22,N
o.6,Nov.1976 図３は上記文献に示された暗号通信システムを説明する
ための図である。
yptography",IEEE Trans.on Info.Theory,Vol.IT-22,N
o.6,Nov.1976 図３は上記文献に示された暗号通信システムを説明する
ための図である。
【０００４】図３は利用者ｉと利用者ｊが、暗号通信を
行う際に共通に利用する共通鍵Ｋ(i,j)＝Ｋ(j,i)を生成
する手順を説明している。
行う際に共通に利用する共通鍵Ｋ(i,j)＝Ｋ(j,i)を生成
する手順を説明している。
【０００５】まず、利用者ｉは利用者ｉの秘密鍵Ｙ(i)
を第１の鍵生成装置１０１に入力する。第１の鍵生成装
置１０１は、利用者ｉの公開鍵Χ(i)＝ｇ＾Ｙ(i)ｍｏ
ｄ．ｑを生成し、通信路１０３を介して通信相手である
利用者ｊに送信する。ここで、＾はべき乗演算を表し、
ｍｏｄ．ｑはｑで除算した剰余を表す。
を第１の鍵生成装置１０１に入力する。第１の鍵生成装
置１０１は、利用者ｉの公開鍵Χ(i)＝ｇ＾Ｙ(i)ｍｏ
ｄ．ｑを生成し、通信路１０３を介して通信相手である
利用者ｊに送信する。ここで、＾はべき乗演算を表し、
ｍｏｄ．ｑはｑで除算した剰余を表す。
【０００６】同様に、利用者ｊは第１の鍵生成装置１０
１で利用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)から公開鍵Χ(j)を計算し、
Χ(j)を利用者ｉに送信する。
１で利用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)から公開鍵Χ(j)を計算し、
Χ(j)を利用者ｉに送信する。
【０００７】利用者ｉは、利用者ｉが秘密に保管する秘
密鍵Ｙ(i)と通信路１０３を介して利用者ｊから受けと
った利用者ｊの公開鍵Χ(j)を第２の鍵生成装置１０２
に入力する。
密鍵Ｙ(i)と通信路１０３を介して利用者ｊから受けと
った利用者ｊの公開鍵Χ(j)を第２の鍵生成装置１０２
に入力する。
【０００８】第２の鍵生成装置１０２は、Ｋ(i,j)＝Χ
(j)＾Ｙ(i)ｍｏｄ．ｑ＝ｇ＾｛Ｙ(j)Ｙ(i)｝ｍｏｄ．ｑ
を生成する。
(j)＾Ｙ(i)ｍｏｄ．ｑ＝ｇ＾｛Ｙ(j)Ｙ(i)｝ｍｏｄ．ｑ
を生成する。
【０００９】同様に、利用者ｊ側でも、第２の鍵生成装
置１０２がＫ(j,i)＝Χ(i)＾Ｙ(j)ｍｏｄ．ｑ＝ｇ＾
｛Ｙ(i)Ｙ(j)｝ｍｏｄ．ｑを生成する。
置１０２がＫ(j,i)＝Χ(i)＾Ｙ(j)ｍｏｄ．ｑ＝ｇ＾
｛Ｙ(i)Ｙ(j)｝ｍｏｄ．ｑを生成する。
【００１０】以上の方法で、利用者ｉと利用者ｊは第三
者が盗聴可能な通信路１０３を介して秘密に共通鍵Ｋ
(j,i)＝Ｋ(i,j)を共有でき、この秘密鍵を用いてデータ
の暗号化／復号化が可能となる。
者が盗聴可能な通信路１０３を介して秘密に共通鍵Ｋ
(j,i)＝Ｋ(i,j)を共有でき、この秘密鍵を用いてデータ
の暗号化／復号化が可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の暗号通信システムにあっては、第３の利用者
ｋが容易に利用者ｉや利用者ｊになりすまし、不正に鍵
を共有できてしまうという問題点があった。
うな従来の暗号通信システムにあっては、第３の利用者
ｋが容易に利用者ｉや利用者ｊになりすまし、不正に鍵
を共有できてしまうという問題点があった。
【００１２】また、従来の暗号通信システムでは、鍵共
有の際に相手局との予備通信が必要であり、電子メール
などの一方向の郵便型通信には適用できないという問題
点もあった。
有の際に相手局との予備通信が必要であり、電子メール
などの一方向の郵便型通信には適用できないという問題
点もあった。
【００１３】本発明は、第３の利用者によるなりすまし
を防ぐとともに、鍵共有時に相手局との予備通信を必要
としない暗号通信システムを提供することを目的とす
る。
を防ぐとともに、鍵共有時に相手局との予備通信を必要
としない暗号通信システムを提供することを目的とす
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る暗号通信シ
ステムは、暗号化装置と復号化装置が同一の共通鍵を用
いて通信データの暗号化及び復号化を行う暗号通信シス
テムにおいて、利用者ｉの公開鍵Χ(i)に対し、利用者
ｉの秘密鍵Ｙ(i)を出力する第１の暗号鍵生成装置と、
利用者ｉの秘密鍵Ｙ(i)と利用者ｊの公開鍵Ｘ(j)から利
用者ｉ、利用者ｊの間の共通鍵Ｋ(i,j)を出力する第２
の暗号鍵生成装置とを備えて構成する。
ステムは、暗号化装置と復号化装置が同一の共通鍵を用
いて通信データの暗号化及び復号化を行う暗号通信シス
テムにおいて、利用者ｉの公開鍵Χ(i)に対し、利用者
ｉの秘密鍵Ｙ(i)を出力する第１の暗号鍵生成装置と、
利用者ｉの秘密鍵Ｙ(i)と利用者ｊの公開鍵Ｘ(j)から利
用者ｉ、利用者ｊの間の共通鍵Ｋ(i,j)を出力する第２
の暗号鍵生成装置とを備えて構成する。
【００１５】上記暗号通信システムは、公開鍵Χ(i)
を、他の利用者が利用者ｉを一意に特定できるＩＤ情報
としてもよい。
を、他の利用者が利用者ｉを一意に特定できるＩＤ情報
としてもよい。
【００１６】上記暗号通信システムは、第１の暗号鍵生
成装置及び第２の暗号鍵生成装置が、共通の２種類以上
の一方向性ハッシュ関数演算手段を構成要素として含む
ものであってもよい。
成装置及び第２の暗号鍵生成装置が、共通の２種類以上
の一方向性ハッシュ関数演算手段を構成要素として含む
ものであってもよい。
【００１７】上記暗号通信システムは、第１の暗号鍵生
成装置が、２種類以上の素数を鍵生成のために用いるよ
うに構成してもよい。
成装置が、２種類以上の素数を鍵生成のために用いるよ
うに構成してもよい。
【００１８】上記暗号通信システムは、第１の暗号鍵生
成装置が、２個以上の素数のべき乗項の加算を鍵生成に
用いるように構成してもよい。
成装置が、２個以上の素数のべき乗項の加算を鍵生成に
用いるように構成してもよい。
【００１９】上記暗号通信システムは、乱数を生成する
乱数生成装置と、乱数生成装置により生成した乱数を通
信相手に伝送する手段を備え、第２の暗号鍵生成装置
が、公開鍵Χ(i)及び利用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)の他に乱数
を入力とし、毎回異なる共通鍵Ｋ(i,j)を出力するもの
であってもよい。
乱数生成装置と、乱数生成装置により生成した乱数を通
信相手に伝送する手段を備え、第２の暗号鍵生成装置
が、公開鍵Χ(i)及び利用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)の他に乱数
を入力とし、毎回異なる共通鍵Ｋ(i,j)を出力するもの
であってもよい。
【００２０】上記暗号通信システムは、第１の暗号鍵生
成装置が、式（１）及び式（２）に基づいた演算を行う
とともに、第２の暗号鍵生成装置が、式（３）に基づい
た演算を行うものであってもよい。
成装置が、式（１）及び式（２）に基づいた演算を行う
とともに、第２の暗号鍵生成装置が、式（３）に基づい
た演算を行うものであってもよい。
【００２１】 Ｙ(i)＝（ｇｆ(i)，ｇｈ(i)） ｇｆ(i)＝Ｐ＾｛ａ＊Ｉｆ（Ｘ(i)）｝ ＋Ｑ＾｛ｂ＊Ιｈ（Ｘ(i)）｝（ｍｏｄ．Ｎ） …式（１） ｇｈ(i)＝Ｑ＾｛ｂ＊Ｉｆ（Χ(i)）｝ ＋Ｐ＾｛ｃ＊Ｉｈ（Ｘ(i)）｝（ｍｏｄ．Ｎ） …式（２） 但し、＾はべき乗演算を表し、ｍｏｄ．ＮはＮで除算し
た剰余を表す。
た剰余を表す。
【００２２】Ιｆ（ｘ），Ιｈ（ｘ）はそれぞれ異なる
一方向性ハッシュ関数、Ｐ，Ｑは十分大きな素数、Ｎ＝
Ｐ＊Ｑ及び、ａ，ｂ，ｃは任意の整数。
一方向性ハッシュ関数、Ｐ，Ｑは十分大きな素数、Ｎ＝
Ｐ＊Ｑ及び、ａ，ｂ，ｃは任意の整数。
【００２３】 Ｋ(i,j)＝ｇｆ(i)＾Ｉｆ（Ｘ(j)） ＋ｇｈ(i)＾Ｉｈ（Ｘ(j)）（ｍｏｄ．Ｎ） …式（３）
【００２４】
〈第１の実施形態〉図１は本発明の第１の実施形態に係
る暗号通信システムの構成を示すブロック図である。
る暗号通信システムの構成を示すブロック図である。
【００２５】図１において、２０１は鍵生成センタ（第
１の暗号鍵生成装置）、２０２は共通鍵生成装置（第２
の暗号鍵生成装置）、２０３は暗号化装置、２０４は復
号化装置である。
１の暗号鍵生成装置）、２０２は共通鍵生成装置（第２
の暗号鍵生成装置）、２０３は暗号化装置、２０４は復
号化装置である。
【００２６】まず、暗号通信システム利用者は、他の利
用者がその利用者を一意に特定できるＩＤ情報を、鍵生
成センタ２０１に入力し、鍵生成センタ２０１から利用
者が秘密に保管する秘密情報（秘密鍵）を受け取る。Ｉ
Ｄ情報とは、例えば名前、住所、電子メールアドレスな
どである。また、これら名前、住所、電子メールアドレ
ス等を組み合わせでもよい。この手続きは、暗号システ
ム利用者がこのシステムに加入する際に１回だけ行われ
る。
用者がその利用者を一意に特定できるＩＤ情報を、鍵生
成センタ２０１に入力し、鍵生成センタ２０１から利用
者が秘密に保管する秘密情報（秘密鍵）を受け取る。Ｉ
Ｄ情報とは、例えば名前、住所、電子メールアドレスな
どである。また、これら名前、住所、電子メールアドレ
ス等を組み合わせでもよい。この手続きは、暗号システ
ム利用者がこのシステムに加入する際に１回だけ行われ
る。
【００２７】次に、他の利用者と暗号通信を行う場合に
は、鍵生成センタ２０１から受けとった秘密情報と通信
する相手のＩＤ情報を、利用者が保持する共通鍵生成装
置２０２に入力する。
は、鍵生成センタ２０１から受けとった秘密情報と通信
する相手のＩＤ情報を、利用者が保持する共通鍵生成装
置２０２に入力する。
【００２８】共通鍵生成装置２０２は、通信相手との共
通鍵を生成して出力する。利用者は、共通鍵生成装置２
０２により生成された共通鍵を暗号通信のための鍵とし
て利用し、相手との暗号通信を行う。
通鍵を生成して出力する。利用者は、共通鍵生成装置２
０２により生成された共通鍵を暗号通信のための鍵とし
て利用し、相手との暗号通信を行う。
【００２９】以下、上述のように構成された暗号通信シ
ステムの各構成要素の動作を詳細に説明する。
ステムの各構成要素の動作を詳細に説明する。
【００３０】図１は利用者ｉと利用者ｊの間の通信デー
タを暗号化する暗号通信システムを示す図である。
タを暗号化する暗号通信システムを示す図である。
【００３１】まず、利用者ｉは、自己のΙＤ情報Χ(i)
を鍵生成センタ２０１（第１の暗号鍵生成装置）に入力
する。鍵生成センタ２０１は、内部で後述する演算を行
い利用者ｉが秘密に保管する秘密情報Ｙ(i)を出力し、
利用者ｉに秘密に届ける。秘密に届ける方法としては、
ΙＣカード内にデータを納めて郵送するなどの方法があ
る。
を鍵生成センタ２０１（第１の暗号鍵生成装置）に入力
する。鍵生成センタ２０１は、内部で後述する演算を行
い利用者ｉが秘密に保管する秘密情報Ｙ(i)を出力し、
利用者ｉに秘密に届ける。秘密に届ける方法としては、
ΙＣカード内にデータを納めて郵送するなどの方法があ
る。
【００３２】Ｙ(i)は、ｇｆ(i)とｇｈ(i)を並べたもの
であり、鍵生成センタ２０１の内部で次の式（１）、式
（２）の演算により生成される。
であり、鍵生成センタ２０１の内部で次の式（１）、式
（２）の演算により生成される。
【００３３】 Ｙ(i)＝（ｇｆ(i)，ｇｈ(i)） ｇｆ(i)＝Ｐ＾｛ａ＊Ｉｆ（Ｘ(i)）｝ ＋Ｑ＾｛ｂ＊Ιｈ（Ｘ(i)）｝（ｍｏｄ．Ｎ） …（１） ｇｈ(i)＝Ｑ＾｛ｂ＊Ｉｆ（Χ(i)）｝ ＋Ｐ＾｛ｃ＊Ｉｈ（Ｘ(i)）｝（ｍｏｄ．Ｎ） …（２） 但し、＾はべき乗演算を表し、ｍｏｄ．ＮはＮで除算し
た剰余を表す。
た剰余を表す。
【００３４】ここで、Ιｆ（ｘ），Ιｈ（ｘ）はそれぞ
れ異なる一方向性ハッシュ関数、Ｐ，Ｑは十分大きな素
数、Ｎ＝Ｐ＊Ｑ及び、ａ，ｂ，ｃは任意の整数である。
ここで述べた値のうち、Ｐ，Ｑ及びａ，ｂ，ｃは鍵生成
センタ２０１が内部に秘密に保管する。
れ異なる一方向性ハッシュ関数、Ｐ，Ｑは十分大きな素
数、Ｎ＝Ｐ＊Ｑ及び、ａ，ｂ，ｃは任意の整数である。
ここで述べた値のうち、Ｐ，Ｑ及びａ，ｂ，ｃは鍵生成
センタ２０１が内部に秘密に保管する。
【００３５】利用者ｊも同様に自己のＩＤ情報Χ(j)を
鍵生成センタ２０１に入力し、鍵生成センタ２０１内部
での演算により得られた利用者ｊが秘密に保管する秘密
情報Ｙ(j)を受けとる。
鍵生成センタ２０１に入力し、鍵生成センタ２０１内部
での演算により得られた利用者ｊが秘密に保管する秘密
情報Ｙ(j)を受けとる。
【００３６】次に、利用者ｉは、秘密通信を行う相手の
ΙＤ情報Χ(j)と鍵生成センタ２０１から受けとったＹ
(i)を利用者ｉが保有する共通鍵生成装置２０２−ｉ
（第２の暗号鍵生成装置）に入力する。共通鍵生成装置
２０２−ｉは、次の式（３）の演算を行い、共通鍵Ｋ
(i,j)を出力する。
ΙＤ情報Χ(j)と鍵生成センタ２０１から受けとったＹ
(i)を利用者ｉが保有する共通鍵生成装置２０２−ｉ
（第２の暗号鍵生成装置）に入力する。共通鍵生成装置
２０２−ｉは、次の式（３）の演算を行い、共通鍵Ｋ
(i,j)を出力する。
【００３７】 Ｋ(i,j)＝ｇｆ(i)＾Ｉｆ（Ｘ(j)） ＋ｇｈ(i)＾Ｉｈ（Ｘ(j)）（ｍｏｄ．Ｎ） …（３） 利用者ｊも同様に、共通鍵生成装置２０２−ｊ（第２の
暗号鍵生成装置）を利用し Ｋ(j,i)＝ｇｆ(j)＾Ｉｆ（Ｘ(i)） ＋ｇｈ(j)＾Ｉｈ（Χ(i)）（ｍｏｄ．Ｎ） …（４） を得る。
暗号鍵生成装置）を利用し Ｋ(j,i)＝ｇｆ(j)＾Ｉｆ（Ｘ(i)） ＋ｇｈ(j)＾Ｉｈ（Χ(i)）（ｍｏｄ．Ｎ） …（４） を得る。
【００３８】上記（３）式を、式（１）、式（２）を用
いて展開すると、 Ｋ(i,j)＝Ｐ＾［｛ａ＊Ｉｆ（Ｘ(i)）｝＊Ｉｆ（Ｘ(j)）］ ＋Ｑ＾［｛ｂ＊Ιｈ（Ｘ(i)）｝＊Ιｆ（Χ(j)）］ ＋Ｑ＾［｛ｂ＊Ｉｆ（Ｘ(i)）｝＊Ιｈ（Ｘ(j)）］ ＋Ｐ＾［｛ｃ＊Ｉｈ（Ｘ(i)）｝＊Ｉｈ（Χ(j)）］（ｍｏｄ．Ｎ） ＝Ｐ＾［｛ａ＊Ｉｆ（Ｘ(j)）｝＊Ιｆ（Ｘ(i)）］ ＋Ｑ＾［｛ｂ＊Ｉｈ（Χ(j)）｝＊Ιｆ（Ｘ(i)）］ ＋Ｑ＾［｛ｂ＊Ｉｆ（Ｘ(j)）｝＊Ｉｈ（Ｘ(i)）］ ＋Ｐ＾［｛ｃ＊Ｉｈ（Ｘ(j)）｝＊Ｉｈ（Χ(i)）］（ｍｏｄ．Ｎ） ＝ｇｆ(j)＾Ｉｆ（Χ(i)）＋ｇｈ(j)＾Ｉｈ（Χ(i)）（ｍｏｄ．Ｎ） ＝Ｋ(j,i) …（５） となり、利用者ｉと利用者ｊがそれぞれの共通鍵生成装
置２０２で生成した鍵が一致する。
いて展開すると、 Ｋ(i,j)＝Ｐ＾［｛ａ＊Ｉｆ（Ｘ(i)）｝＊Ｉｆ（Ｘ(j)）］ ＋Ｑ＾［｛ｂ＊Ιｈ（Ｘ(i)）｝＊Ιｆ（Χ(j)）］ ＋Ｑ＾［｛ｂ＊Ｉｆ（Ｘ(i)）｝＊Ιｈ（Ｘ(j)）］ ＋Ｐ＾［｛ｃ＊Ｉｈ（Ｘ(i)）｝＊Ｉｈ（Χ(j)）］（ｍｏｄ．Ｎ） ＝Ｐ＾［｛ａ＊Ｉｆ（Ｘ(j)）｝＊Ιｆ（Ｘ(i)）］ ＋Ｑ＾［｛ｂ＊Ｉｈ（Χ(j)）｝＊Ιｆ（Ｘ(i)）］ ＋Ｑ＾［｛ｂ＊Ｉｆ（Ｘ(j)）｝＊Ｉｈ（Ｘ(i)）］ ＋Ｐ＾［｛ｃ＊Ｉｈ（Ｘ(j)）｝＊Ｉｈ（Χ(i)）］（ｍｏｄ．Ｎ） ＝ｇｆ(j)＾Ｉｆ（Χ(i)）＋ｇｈ(j)＾Ｉｈ（Χ(i)）（ｍｏｄ．Ｎ） ＝Ｋ(j,i) …（５） となり、利用者ｉと利用者ｊがそれぞれの共通鍵生成装
置２０２で生成した鍵が一致する。
【００３９】共通鍵を生成する過程では、利用者ｉと利
用者ｊ間では情報の交換が行われておらず、しかも公開
されている情報から、利用者ｉ及び利用者ｊ以外は共有
鍵Ｋ(i,j)を導くことができない。
用者ｊ間では情報の交換が行われておらず、しかも公開
されている情報から、利用者ｉ及び利用者ｊ以外は共有
鍵Ｋ(i,j)を導くことができない。
【００４０】したがって、この利用者ｉと利用者ｊは、
通信することなく秘密に暗号通信のための共通鍵を共有
したことになる。
通信することなく秘密に暗号通信のための共通鍵を共有
したことになる。
【００４１】次に、利用者ｉは、共通鍵生成装置２０２
−ｉから出力されたＫ(i,j)を暗号化装置２０３に入力
し、通信データを暗号化して通信路を介して利用者ｊに
送信する。利用者ｊは共通鍵生成装置２０２−ｊから出
力されたＫ(j,i)を復号化装置２０４に入力し、暗号化
装置２０３から受信した暗号化データを復号して出力す
る。
−ｉから出力されたＫ(i,j)を暗号化装置２０３に入力
し、通信データを暗号化して通信路を介して利用者ｊに
送信する。利用者ｊは共通鍵生成装置２０２−ｊから出
力されたＫ(j,i)を復号化装置２０４に入力し、暗号化
装置２０３から受信した暗号化データを復号して出力す
る。
【００４２】利用者ｉ及び利用者ｊ以外は、暗号化装置
２０３で使用された暗号鍵を知らないので、通信路上に
流れるデータが第三者に盗聴されても安全である。
２０３で使用された暗号鍵を知らないので、通信路上に
流れるデータが第三者に盗聴されても安全である。
【００４３】以上説明したように、第１の実施形態に係
る暗号通信システムは、利用者ｉの公開鍵Χ(i)に対
し、利用者ｉの秘密鍵Ｙ(i)を出力し、利用者ｊの公開
鍵Χ(j)に対し、利用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)を出力する鍵生
成センタ２０１（第１の暗号鍵生成装置）、利用者ｉの
秘密鍵Ｙ(i)と利用者ｊの公開鍵Ｘ(j)から利用者ｉ、利
用者ｊの間の共通鍵Ｋ(i,j)を出力する共通鍵生成装置
２０２−ｉ（第２の暗号鍵生成装置）、利用者ｊの秘密
鍵Ｙ(j)と利用者ｉの公開鍵Ｘ(i)から利用者ｊ、利用者
ｉの間の共通鍵Ｋ(j,i)を出力する共通鍵生成装置２０
２−ｊ（第２の暗号鍵生成装置）、暗号化装置２０３、
復号化装置２０４を備えているので、他の利用者がその
利用者を特定できるΙＤ情報を公開情報として共通鍵の
共有を行うために、第三者によるなりすましを回避する
ことができる。また、鍵共有時に利用者間でメッセージ
を交換する必要がないため、電子メールなどの一方向の
郵便型通信にも適用可能である。
る暗号通信システムは、利用者ｉの公開鍵Χ(i)に対
し、利用者ｉの秘密鍵Ｙ(i)を出力し、利用者ｊの公開
鍵Χ(j)に対し、利用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)を出力する鍵生
成センタ２０１（第１の暗号鍵生成装置）、利用者ｉの
秘密鍵Ｙ(i)と利用者ｊの公開鍵Ｘ(j)から利用者ｉ、利
用者ｊの間の共通鍵Ｋ(i,j)を出力する共通鍵生成装置
２０２−ｉ（第２の暗号鍵生成装置）、利用者ｊの秘密
鍵Ｙ(j)と利用者ｉの公開鍵Ｘ(i)から利用者ｊ、利用者
ｉの間の共通鍵Ｋ(j,i)を出力する共通鍵生成装置２０
２−ｊ（第２の暗号鍵生成装置）、暗号化装置２０３、
復号化装置２０４を備えているので、他の利用者がその
利用者を特定できるΙＤ情報を公開情報として共通鍵の
共有を行うために、第三者によるなりすましを回避する
ことができる。また、鍵共有時に利用者間でメッセージ
を交換する必要がないため、電子メールなどの一方向の
郵便型通信にも適用可能である。
【００４４】〈第２の実施形態〉図２は本発明の第２の
実施形態に係る暗号通信システムの構成を示すブロック
図である。なお、本実施形態である暗号通信システムの
説明にあたり図１に示す暗号通信システムと同一構成部
分には同一符号を付している。
実施形態に係る暗号通信システムの構成を示すブロック
図である。なお、本実施形態である暗号通信システムの
説明にあたり図１に示す暗号通信システムと同一構成部
分には同一符号を付している。
【００４５】図２において、２０１は鍵生成センタ（第
１の暗号鍵生成装置）、３０１は乱数を入力とする共通
鍵生成装置（第２の暗号鍵生成装置）、３０２は乱数発
生装置、２０３は暗号化装置、２０４は復号化装置であ
る。
１の暗号鍵生成装置）、３０１は乱数を入力とする共通
鍵生成装置（第２の暗号鍵生成装置）、３０２は乱数発
生装置、２０３は暗号化装置、２０４は復号化装置であ
る。
【００４６】本実施形態に係る暗号通信システムは、図
１に示す暗号通信システムに、乱数生成装置３０２が付
加されたこと、及び共通鍵生成装置３０１の入力に、乱
数生成装置３０２で生成した乱数が入力されることが異
なる。
１に示す暗号通信システムに、乱数生成装置３０２が付
加されたこと、及び共通鍵生成装置３０１の入力に、乱
数生成装置３０２で生成した乱数が入力されることが異
なる。
【００４７】以下、上述のように構成された暗号通信シ
ステムの各構成要素の動作を詳細に説明する。
ステムの各構成要素の動作を詳細に説明する。
【００４８】利用者ｉ及び利用者ｊが鍵生成センタ２０
１からそれぞれの秘密情報Ｙ(i)及びＹ(j)を入手するま
での動作は第１の実施形態と同一である。
１からそれぞれの秘密情報Ｙ(i)及びＹ(j)を入手するま
での動作は第１の実施形態と同一である。
【００４９】次に、利用者ｉがもつ乱数発生装置３０２
が乱数Ｒを発生する。この乱数生成装置３０２は、毎回
異なる乱数を発生する。
が乱数Ｒを発生する。この乱数生成装置３０２は、毎回
異なる乱数を発生する。
【００５０】利用者ｉは、鍵生成センタ２０１から受け
とった秘密情報Ｙ(i)と利用者ｊのΙＤ情報Ｘ(j)と乱数
生成装置３０２が発生した乱数Ｒを共通鍵生成装置３０
１−ｉ（第２の暗号鍵生成装置）に入力する。
とった秘密情報Ｙ(i)と利用者ｊのΙＤ情報Ｘ(j)と乱数
生成装置３０２が発生した乱数Ｒを共通鍵生成装置３０
１−ｉ（第２の暗号鍵生成装置）に入力する。
【００５１】共通鍵生成装置３０１−ｉは、次の式
（６）の演算を行い共通鍵Ｋ(i,j)を生成する。
（６）の演算を行い共通鍵Ｋ(i,j)を生成する。
【００５２】 Ｋ(i,j)＝ｇｆ(i)＾Ｉｆ（Ｘ(j)） ＋ｇｈ(i)＾Ｉｈ（Ｘ(j)）＋Ｒ（ｍｏｄ．Ｎ） …（６） また、乱数Ｒは利用者ｊに通信路を介して伝送される。
利用者ｊは、共通鍵生成装置３０１−ｊ（第２の暗号鍵
生成装置）において、次の式（７）の演算を行い共通鍵
Ｋ(j,i)を生成する。
利用者ｊは、共通鍵生成装置３０１−ｊ（第２の暗号鍵
生成装置）において、次の式（７）の演算を行い共通鍵
Ｋ(j,i)を生成する。
【００５３】 Ｋ(j,i)＝ｇｆ(j)＾Ｉｆ（Ｘ(j)） ＋ｇｈ(j)＾Ｉｈ（Ｘ(i)）＋Ｒ（ｍｏｄ．Ｎ） …（７） 上記式（６）及び式（７）からあきらかに、Ｋ(i,j)＝
Ｋ(j,i)となる。
Ｋ(j,i)となる。
【００５４】第１の実施形態においては、利用者ｉと利
用者ｊの間の共通鍵は毎回同一であったが、第２の実施
形態では、鍵共有を行う度に異なる共通鍵が利用者ｉと
利用者ｊの間で共有される。
用者ｊの間の共通鍵は毎回同一であったが、第２の実施
形態では、鍵共有を行う度に異なる共通鍵が利用者ｉと
利用者ｊの間で共有される。
【００５５】以上説明したように、第２の実施形態に係
る暗号通信システムは、さらに乱数を生成する乱数生成
装置３０２と、乱数生成装置３０２により生成した乱数
Ｒを通信相手に伝送する手段を備え、共通鍵生成装置３
０１−ｊが、公開鍵Χ(i)及び利用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)の
他に乱数を入力とし、毎回異なる共通鍵Ｋ(i,j)を出力
するようにしているので、他の利用者がその利用者を特
定できるΙＤ情報を公開情報として共通鍵の共有を行う
ために、第三者によるなりすましを回避できる。特に、
鍵共有を行う度に異なる共通鍵が利用者ｉと利用者ｊの
間で共有されるので、より一層秘匿性を高めることがで
きる。
る暗号通信システムは、さらに乱数を生成する乱数生成
装置３０２と、乱数生成装置３０２により生成した乱数
Ｒを通信相手に伝送する手段を備え、共通鍵生成装置３
０１−ｊが、公開鍵Χ(i)及び利用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)の
他に乱数を入力とし、毎回異なる共通鍵Ｋ(i,j)を出力
するようにしているので、他の利用者がその利用者を特
定できるΙＤ情報を公開情報として共通鍵の共有を行う
ために、第三者によるなりすましを回避できる。特に、
鍵共有を行う度に異なる共通鍵が利用者ｉと利用者ｊの
間で共有されるので、より一層秘匿性を高めることがで
きる。
【００５６】
【発明の効果】本発明に係る暗号通信システムでは、利
用者ｉの公開鍵Χ(i)に対し、利用者ｉの秘密鍵Ｙ(i)を
出力する第１の暗号鍵生成装置と、利用者ｉの秘密鍵Ｙ
(i)と利用者ｊの公開鍵Ｘ(j)から利用者ｉ、利用者ｊの
間の共通鍵Ｋ(i,j)を出力する第２の暗号鍵生成装置と
を備えて構成したので、第三者によるなりすましを防止
することができ、鍵共有時に利用者間でメッセージを交
換する必要がないため、電子メールなどの一方向の郵便
型通信にも適用することができる。
用者ｉの公開鍵Χ(i)に対し、利用者ｉの秘密鍵Ｙ(i)を
出力する第１の暗号鍵生成装置と、利用者ｉの秘密鍵Ｙ
(i)と利用者ｊの公開鍵Ｘ(j)から利用者ｉ、利用者ｊの
間の共通鍵Ｋ(i,j)を出力する第２の暗号鍵生成装置と
を備えて構成したので、第三者によるなりすましを防止
することができ、鍵共有時に利用者間でメッセージを交
換する必要がないため、電子メールなどの一方向の郵便
型通信にも適用することができる。
【００５７】本発明に係る暗号通信システムでは、乱数
を生成する乱数生成装置と、乱数生成装置により生成し
た乱数を通信相手に伝送する手段を備え、第２の暗号鍵
生成装置が、公開鍵Χ(i)及び利用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)の
他に乱数を入力とし、毎回異なる共通鍵Ｋ(i,j)を出力
するように構成したので、鍵共有を行う度に異なる共通
鍵が利用者ｉと利用者ｊの間で共有でき、第三者による
なりすましをより確実に防止することができる。
を生成する乱数生成装置と、乱数生成装置により生成し
た乱数を通信相手に伝送する手段を備え、第２の暗号鍵
生成装置が、公開鍵Χ(i)及び利用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)の
他に乱数を入力とし、毎回異なる共通鍵Ｋ(i,j)を出力
するように構成したので、鍵共有を行う度に異なる共通
鍵が利用者ｉと利用者ｊの間で共有でき、第三者による
なりすましをより確実に防止することができる。
【図１】本発明を適用した第１の実施形態に係る暗号通
信システムの構成を示すブロック図である。
信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した第２の実施形態に係る暗号通
信システムの構成を示すブロック図である。
信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】従来の暗号通信システムの構成を示す図であ
る。
る。
２０１ 鍵生成センタ（第１の暗号鍵生成装置）、２０
２−ｉ，２０２−ｊ，３０１−ｉ，３０１−ｊ 共通鍵
生成装置（第２の暗号鍵生成装置）、２０３暗号化装
置、２０４ 復号化装置、３０２ 乱数生成装置
２−ｉ，２０２−ｊ，３０１−ｉ，３０１−ｊ 共通鍵
生成装置（第２の暗号鍵生成装置）、２０３暗号化装
置、２０４ 復号化装置、３０２ 乱数生成装置
Claims (7)
- 【請求項１】 暗号化装置と復号化装置が同一の共通鍵
を用いて通信データの暗号化及び復号化を行う暗号通信
システムにおいて、 利用者ｉの公開鍵Χ(i)に対し、利用者ｉの秘密鍵Ｙ(i)
を出力する第１の暗号鍵生成装置と、 利用者ｉの秘密鍵Ｙ(i)と利用者ｊの公開鍵Ｘ(j)から利
用者ｉ、利用者ｊの間の共通鍵Ｋ(i,j)を出力する第２
の暗号鍵生成装置とを備えたことを特徴とする暗号通信
システム。 - 【請求項２】 上記請求項１記載の暗号通信システムに
おいて、 前記公開鍵Χ(i)を、他の利用者が利用者ｉを一意に特
定できるＩＤ情報とすることを特徴とする暗号通信シス
テム。 - 【請求項３】 上記請求項１又は２の何れかに記載の暗
号通信システムにおいて、 前記第１の暗号鍵生成装置及び前記第２の暗号鍵生成装
置が、共通の２種類以上の一方向性ハッシュ関数演算手
段を構成要素として含むことを特徴とする暗号通信シス
テム。 - 【請求項４】 上記請求項１、２又は３の何れかに記載
の暗号通信システムにおいて、 前記第１の暗号鍵生成装置が、２種類以上の素数を鍵生
成のために用いるように構成したことを特徴とする暗号
通信システム。 - 【請求項５】 上記請求項１、２、３又は４の何れかに
記載の暗号通信システムにおいて、 前記第１の暗号鍵生成装置が、２個以上の素数のべき乗
項の加算を鍵生成に用いるように構成したことを特徴と
する暗号通信システム。 - 【請求項６】 上記請求項１、２、３、４又は５の何れ
かに記載の暗号通信システムにおいて、 乱数を生成する乱数生成装置と、 前記乱数生成装置により生成した乱数を通信相手に伝送
する手段を備え、 前記第２の暗号鍵生成装置が、前記公開鍵Χ(i)及び利
用者ｊの秘密鍵Ｙ(j)の他に乱数を入力とし、毎回異な
る共通鍵Ｋ(i,j)を出力することを特徴とする暗号通信
システム。 - 【請求項７】 上記請求項１、２又は６の何れかに記載
の暗号通信システムにおいて、 前記第１の暗号鍵生成装置が、式（１）及び式（２）に
基づいた演算を行うとともに、 前記第２の暗号鍵生成装置が、式（３）に基づいた演算
を行う Ｙ(i)＝（ｇｆ(i)，ｇｈ(i)） ｇｆ(i)＝Ｐ＾｛ａ＊Ｉｆ（Ｘ(i)）｝ ＋Ｑ＾｛ｂ＊Ιｈ（Ｘ(i)）｝（ｍｏｄ．Ｎ） …式（１） ｇｈ(i)＝Ｑ＾｛ｂ＊Ｉｆ（Χ(i)）｝ ＋Ｐ＾｛ｃ＊Ｉｈ（Ｘ(i)）｝（ｍｏｄ．Ｎ） …式（２） 但し、＾はべき乗演算を表し、ｍｏｄ．ＮはＮで除算し
た剰余を表す。Ιｆ（ｘ），Ιｈ（ｘ）はそれぞれ異な
る一方向性ハッシュ関数、Ｐ，Ｑは十分大きな素数、Ｎ
＝Ｐ＊Ｑ及び、ａ，ｂ，ｃは任意の整数。 Ｋ(i,j)＝ｇｆ(i)＾Ｉｆ（Ｘ(j)） ＋ｇｈ(i)＾Ｉｈ（Ｘ(j)）（ｍｏｄ．Ｎ） …式（３） ことを特徴とする暗号通信システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8314438A JPH10164045A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 暗号通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8314438A JPH10164045A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 暗号通信システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10164045A true JPH10164045A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18053365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8314438A Withdrawn JPH10164045A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 暗号通信システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10164045A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6912654B2 (en) * | 2000-01-25 | 2005-06-28 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | Secret key generating method, encryption method, cryptographic communication method and cryptographic communication system |
| JP2012217207A (ja) * | 2005-04-15 | 2012-11-08 | Intellectual Ventures I Llc | 鍵マテリアルの交換 |
-
1996
- 1996-11-26 JP JP8314438A patent/JPH10164045A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6912654B2 (en) * | 2000-01-25 | 2005-06-28 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | Secret key generating method, encryption method, cryptographic communication method and cryptographic communication system |
| JP2012217207A (ja) * | 2005-04-15 | 2012-11-08 | Intellectual Ventures I Llc | 鍵マテリアルの交換 |
| US8838972B2 (en) | 2005-04-15 | 2014-09-16 | Intellectual Ventures I Llc | Exchange of key material |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |