JP2000216770A - デ―タ転送方法及びシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報データの暗号化に用いた秘密鍵を公開鍵
暗号方式で暗号化して共に転送するデータ転送方法にお
いて、秘密鍵が正しく転送されたことを検証するように
してデータ転送の信頼性を向上させる。 【解決手段】 情報データを秘密鍵暗号方式（以下、秘
密鍵方式とも呼ぶ。）で暗号化して転送する行程と、こ
の暗号化に用いた秘密鍵を公開鍵暗号方式（以下、公開
鍵方式とも呼ぶ。）で暗号化して転送する行程と、デー
タ受信側にて前記暗号化された秘密鍵を復元する行程
と、この復元した秘密鍵を用いて前記暗号化された情報
データを復元する行程と、を具えるデータ転送方法にお
いて、更に、データ送信側からチェックデータを暗号化
せずに転送する行程と、当該チェックデータを前記秘密
鍵を用いて秘密鍵方式で暗号化して転送する行程と、前
記データ受信側にて前記復元した秘密鍵を用いて前記暗
号化されたチェックデータを復元する行程と、ここで復
元したチェックデータと前記暗号化せずに転送されたチ
ェックデータとの比較を行う行程と、を行うようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ転送方法及び
システムに関し、特に、暗号化を用いたデータ転送にお
いて、データの暗号化／復号化に用いる秘密鍵を、セキ
ュリティ性を高度に保ったままかつ誤りなく受信側に届
けるデータ転送方式及びシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ネットワーク経由で扱うデータの
セキュリティ向上を目的として、データ転送時に暗号化
を行う必要性が高まりつつある。この暗号化の処理とし
て、ＤＥＳ（Data Encryption Standard：米国商務省標
準局が採用した暗号アルゴリズム）のような秘密鍵暗号
方式と、ＲＳＡ（Rivest氏、Shamir氏、Adeleman氏が開
発した公開鍵暗号アルゴリズム）のような公開鍵暗号方
式とがある。秘密鍵暗号方式は転置と換字を組み合わせ
て暗号化を行う方法であるが、発信側での暗号化と受信
側での復号化に同一の秘密鍵を用いなくてはならない。
そのため発信側で暗号化に用いた秘密鍵データを受信側
に伝達する必要があり、このときに僅かだが漏洩の可能
性はある。

【０００３】これに対し公開鍵暗号方式は、暗号化に用
いる暗号鍵とその暗号文を復元する復号鍵が異なり、自
分の復号鍵は秘密に保管して暗号鍵は公開する方式であ
り、通信相手と同じ秘密鍵を共有する必要がない。従っ
て秘密鍵を受信側に送達する必要がないためセキュリテ
ィ性は向上するが、公開鍵のビット長や平文長を長く取
る必要があり、一般的に前述した秘密鍵方式より暗号化
／復号化処理に時間がかかる。そのため今日では、伝達
したい対象データは秘密鍵方式の暗号で暗号化すると共
に、その際に使用した秘密鍵のみを公開鍵方式の暗号で
暗号化して、両者を送信する方法が採用されている。こ
の方式により、送信したい情報データには秘密鍵暗号方
式を用いて比較的迅速な暗号化を行い、その秘密鍵のみ
を公開鍵方式で暗号化して、暗号化情報データのセキュ
リティ性を高度に保ったまま迅速なデータ転送を行うこ
とが可能となった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
式において、情報データの暗号化／復号化に用いる秘密
鍵の転送に失敗すると、この秘密鍵を用いて暗号化した
対象データの作成／送信を行っても受信側で復元するこ
とができず、全ての転送データが無効なものとなってし
まう。全てのデータを転送した後にデータが無効となる
のはデータ処理における多大な遅延その他の不具合の原
因となるため、秘密鍵暗号方式で暗号化した対象データ
を送信する前に、秘密鍵が正しく受信側に配送されたこ
とを確認することが重要である。

【０００５】そこで、本発明は、上述のような秘密鍵暗
号方式で暗号化した対象データと公開鍵暗号方式で暗号
化した秘密鍵を共に送信するデータ転送方式において、
当該秘密鍵のセキュリティ性を保ったまま、かつ誤りな
く受信側に転送することを実現するデータ転送方法及び
システムを提供することを目的とする。

【０００６】従来技術としては、秘密鍵及び公開鍵を用
いる暗号化方式を適用して、データ通信におけるセキュ
リティ能力を高める試みが特開平９−９３２４３号公報
に開示されている。このシステムでは公開鍵方式の暗号
の特徴を利用して、通信相手が正しい相手か否かの検証
を行うと共に通信上の誤りをチェックするようにしてい
るが、秘密鍵方式の暗号通信を考慮したものではない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明に係るデータ転送方式は、情報データを秘密鍵暗
号方式（以下、秘密鍵方式とも呼ぶ。）で暗号化して転
送する行程と、この暗号化に用いた秘密鍵を公開鍵暗号
方式（以下、公開鍵方式とも呼ぶ。）で暗号化して転送
する行程と、データ受信側にて前記暗号化された秘密鍵
を復元する行程と、この復元した秘密鍵を用いて前記暗
号化された情報データを復元する行程と、を具えるデー
タ転送方法において、当該方法が更に、前記秘密鍵が正
しく転送されたことを検証する行程を具えることを特徴
とする。

【０００８】このように一連のデータ暗号化転送行程の
なかで、公開鍵方式で暗号化した秘密鍵が正しく転送さ
れたことを検証するようにすれば、秘密鍵の転送に関
し、公開鍵暗号化処理や通信処理でのエラーを速やかに
発見することができ、適切な処置を執ることが可能とな
る。

【０００９】前記秘密鍵が正しく転送されたことを検証
する行程は、データ送信側からチェックデータを暗号化
せずに転送する行程と、当該チェックデータを前記秘密
鍵を用いて秘密鍵方式で暗号化して転送する行程と、前
記データ受信側にて前記復元した秘密鍵を用いて前記暗
号化されたチェックデータを復元する行程と、ここで復
元したチェックデータと前記暗号化せずに転送されたチ
ェックデータとの比較を行う行程と、により実現するこ
とができる。

【００１０】このように、例えば漏洩しても構わない検
証用のチェックデータを用意しておき、暗号化せずに転
送したものと前記秘密鍵を用いて暗号化したものとを転
送して、受信側で暗号化されたものを復元した後に両者
の比較を行うことにより、秘密鍵がデータ受信側に正し
く転送されたか否かを検証することができる。なお、こ
の場合のチェックデータは対象データよりサイズの小さ
なものを使用して、比較的迅速に秘密鍵転送の検証を行
うようにする。

【００１１】また、本発明に係るデータ転送方法におい
ては、前記秘密鍵が正しく転送されたことを検証する行
程が更に、前記チェックデータの比較を行う行程におい
てチェックデータが一致しない場合に、再び少なくと
も、前記秘密鍵を公開鍵方式で暗号化して転送する行程
と、この秘密鍵を受信側にて復元する行程と、前記暗号
化されたチェックデータを復元する行程と、ここで復元
したチェックデータと前記暗号化せずに転送されたチェ
ックデータとの比較を行う行程と、を繰り返すことが望
ましい。このように秘密鍵の暗号化転送に失敗したと認
められる場合には再び秘密鍵を公開鍵暗号方式で暗号化
する行程からやり直すようにすれば、正しい秘密鍵を受
信側に転送することができる。

【００１２】また、本発明のデータ転送方法では、前記
秘密鍵が正しく転送されたことを検証する行程は、前記
秘密鍵を暗号化して転送する行程の後であって、前記情
報データを暗号化して転送する行程の前に行うことが望
ましい。情報データの暗号化・転送行程の前に秘密鍵が
正しく転送されたことを確認することにより、例えば秘
密鍵の転送に失敗したまま情報データの暗号化転送を行
って、全てのデータが無効となってしまうといった無駄
を回避することができる。

【００１３】このようなデータ転送方法を適用するシス
テムは、発信側システムと受信側システムとを有し、前
記発信側システムが少なくとも、情報データを秘密鍵暗
号方式で暗号化する秘密鍵暗号化手段と、前記情報デー
タの暗号化に用いた秘密鍵を公開鍵暗号方式で暗号化す
る公開鍵暗号化手段と、データの送受信を行う転送手段
とを具える一方、受信側システムが少なくとも、データ
の送受信を行う転送手段と、前記暗号化された秘密鍵を
復元する公開鍵復号化手段と、ここで復元した秘密鍵を
用いて、前記暗号化された情報データを復元する情報デ
ータ復号化主ｄなんと、を具えるデータ転送システムに
おいて、当該システムが更に、前記秘密鍵が正しく転送
されたことを検証する検証手段を具えることを特徴とす
る。

【００１４】また、このシステムにおいては、前記検証
手段が、前記発信側システムに設けられ、前記受信側シ
ステムと前記秘密鍵暗号化手段とにチェックデータを提
供するチェックデータ記憶手段と、前記受信側システム
に設けられ、前記発信側システムから暗号化されていな
い前記チェックデータと、前記秘密鍵暗号化手段により
暗号化された前記チェックデータとを受信した場合に、
当該暗号化されたチェックデータを前記秘密鍵復号化手
段により復号化したものと、前記暗号化されていないチ
ェックデータとの比較を行う比較手段とを具えることが
望ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付の図
面を参照しながら以下に説明する。図１は本発明に係る
データ転送システムの構成の一例を示す図である。図１
に示す例においては、上側にデータ送信側、下側にデー
タ受信側のシステムを示す。これらのシステムは共に、
プログラム制御により動作する情報処理装置１、３と、
各種データを記憶する記憶装置２、４とを具えており、
ネットワーク５により接続されている。

【００１６】図１において上側に示すデータ送信側シス
テムの記憶装置２は、暗号化に用いる秘密鍵を格納する
ＤＥＳキー記憶部２１と、チェックデータを格納するチ
ェックデータ記憶部２２と、転送対象となるデータを記
憶する対象データ記憶部２３とを具える。一方、情報処
理装置１は、入力されたデータを公開鍵暗号方式である
ＲＳＡで暗号化するＲＳＡ暗号処理手段１１と、入力さ
れたデータを秘密鍵暗号方式であるＤＥＳにより暗号化
するＤＥＳ暗号処理手段１２と、情報処理装置１におけ
る暗号化及び送受信の制御を司る暗号制御手段１３と、
情報処理装置間の通信を行う通信制御手段１４とを具え
る。

【００１７】このシステムと対をなすように、図１にお
いて下側に示すデータ受信側システムの情報処理装置３
は、入力データをＲＳＡにより復号化するＲＳＡ復号処
理手段３１と、入力データをＤＥＳにより復号化するＤ
ＥＳ復号処理手段３２と、装置３の復号化及び送受信の
制御を司る復号制御手段３３と、通信制御手段３４とを
具える。また、受信側システムの記憶装置４は、ＲＳＡ
復号処理手段３１により復元した秘密鍵を記憶するＤＥ
Ｓキー記憶部４１と、受信したチェックデータを記憶す
るチェックデータ記憶部４２と、ＤＥＳ復号処理手段３
２により復元された対象データを記憶する対象データ記
憶部４３とを具えている。

【００１８】このように構成したデータ転送システムの
動作を以下に説明する。図２はデータ送信側の暗号制御
手段１３の処理を説明するフローチャートであり、図３
はデータ受信側の復号制御手段３３の処理を説明するフ
ローチャートである。

【００１９】先ず、図２を参照しながら、情報処理装置
１及び記憶装置２から構成されるデータ送信側システム
の処理を説明する。暗号制御手段１３は、チェックデー
タ記憶部２２からチェックデータを読出し、通信制御手
段１４を用いて送信する（ステップＡ１）。このチェッ
クデータには、比較的単純であって漏洩しても構わない
ものを予め用意しておく。送信されたチェックデータ
は、後述するように受信側システムのチェックデータ記
憶部４に格納される。

【００２０】次に、ＲＳＡ暗号処理手段１１を用いてＤ
ＥＳキー記憶部２１に格納されているＤＥＳキーを暗号
化し（ステップＡ２）、通信制御手段１４を用いて送信
する（ステップＡ３）。このＲＳＡ暗号処理手段１１
は、予め受信側システムの暗号鍵を入手しているものと
する。

【００２１】次に、ＤＥＳ暗号処理手段１２を制御し
て、チェックデータ記憶部２２に格納されたチェックデ
ータを再度呼び出し、ＤＥＳキー記憶部２１に格納され
たＤＥＳキーを用いてＤＥＳ暗号化して（ステップＡ
４）、この暗号化チェックデータを通信制御手段１４を
用いて送信する（ステップＡ５）。送信された暗号化チ
ェックデータは後述するように、データ受信側システム
にて復号化され、前に（ステップＡ１で）送信したチェ
ックデータとの比較が行われる。

【００２２】受信側システムからチェックデータの比較
結果が送信され、暗号制御手段１３に届けられる（ステ
ップＡ６）。ここで暗号制御手段１３は比較結果を確認
し（ステップＡ７）、比較内容が一致している場合はＤ
ＥＳキーが正しくデータ受信側に届けられたことを認識
して、ＤＥＳ暗号処理手段１２とＤＥＳキー記憶部２１
に格納されたＤＥＳキーとを用いて対象データ記憶部２
３に格納された対象データをＤＥＳ暗号化し（ステップ
Ａ９）、通信制御手段１４により送信する（ステップＡ
１０）。送られたＤＥＳ暗号化対象データは受信側シス
テムにて、正しいＤＥＳキーにより復号化されるので、
対象データがセキュリティ性を高度に保ったまま誤りな
く受信側に転送される。

【００２３】ステップＡ７での比較内容が不一致であっ
た場合、暗号制御手段１３はＤＥＳキーが正しく受信側
システムに送られなかったことを認識して、チェックコ
ンディション等の動作を行ってエラー原因を除去した後
（ステップＡ８）、再度ＤＥＳキーのＲＳＡ暗号化（ス
テップＡ２）からの処理を行う。

【００２４】続いて、図３を参照しながら、情報処理装
置３及び記憶装置４から構成されるデータ受信側システ
ムの処理を説明する。図２ステップＡ１により送信され
たチェックデータを受信すると、復号制御手段３３はチ
ェックデータ記憶部４２に格納する。次に、図２ステッ
プＡ３により送信されたＲＳＡ暗号化ＤＥＳキーを受信
すると（ステップＢ２）、ＲＳＡ復号処理手段３１を用
いてＤＥＳキーを復号し、ＤＥＳキー記憶部４１に格納
する（ステップＢ３）。

【００２５】次に、復号制御手段３３は、通信制御手段
３４を用いて図２ステップＡ５により送信されたＤＥＳ
暗号化チェックデータを受信し、（ステップＢ４）、Ｄ
ＥＳ復号処理手段３２を用いてこのデータを復元する
（ステップＢ５）。その後、復号制御手段３３は前に
（ステップＢ１で）受信した暗号化されていないチェッ
クデータをチェックデータ記憶部４２から読出し、復元
したチェックデータとの比較を行う（ステップＢ６）。
この比較結果は通信制御手段３４を用いて送信側システ
ムに返信される（ステップＢ７）。

【００２６】比較結果が一致している場合は（ステップ
Ｂ８）、ＤＥＳキーを正しく取得できたことの検証がな
され、上記の通り送信側システムがステップＡ１０で送
信するＤＥＳ暗号化された対象データを受信し（ステッ
プＢ９）、ＤＥＳ復号化手段３２とＤＥＳキー記憶部４
１に記憶されたＤＥＳキーを用いて復元し、復元したも
のを対象データ記憶部４３に格納する（ステップＢ１
０）。

【００２７】比較の結果チェックデータが不一致の場合
は（ステップＢ８）、ＤＥＳキーが正しく取得できてい
ないことが確認され、再度ＲＳＡ暗号化されたＤＥＳキ
ーの受信（ステップＢ２）からの処理を行う。このよう
にＲＳＡ暗号化したＤＥＳキーの転送に失敗しても再度
ＤＥＳキーの暗号化・転送処理を繰り返すようにすれ
ば、確実に正しいＤＥＳキーの取得が可能となる。ま
た、本実施形態ではＤＥＳキーが正しく転送されたこと
を検証するまで対象データを送らないようにして、全て
のデータを送った後に無効となるといった無駄を回避す
るようにしている。

【００２８】なお、上述の実施形態では使用する暗号化
方式としてＤＥＳ暗号化方式とＲＳＡ暗号化方式を用い
ているが、本発明の技術的範囲はこの例に限定されるわ
けではなく、例えばＦＥＡＬ等のＤＥＳと同様の秘密鍵
方式の暗号や、ＲＳＡと同様の公開鍵方式の暗号を使用
してデータ転送を行うようにしても良い。

【００２９】

【発明の効果】上記に詳細に説明した通り、本発明に係
るデータ転送方法によれば、対象データの暗号化・送信
を行う前にチェックデータを用いてＤＥＳキーが正しく
転送されたことを検証するようにしたため、ＲＳＡ暗号
処理や通信処理でのエラーを速やかに検出することがで
きると共に、対象データの暗号化及び送信を行ってから
全ての送信データが無効となることによる不具合を回避
することができる。

【００３０】また、最初に暗号化せずに転送されたチェ
ックデータとＤＥＳ転送されたチェックデータとの比較
を行うことにより、送信側システムと受信側システムの
双方で使用される秘密鍵方式の暗号機構（ＤＥＳ）の動
作確認までを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るデータ転送方法を適用す
るシステムの構成を示す図である。

【図２】図２は、図１に示す送信側システムの暗号制御
手段１３の動作を示す図である。

【図３】図３は、図１に示す受信側システムの復号制御
手段３３の動作を示す図である。

【符号の説明】

１、３ 情報処理装置 ２、４ 記憶装置 ５ ネットワーク １１ ＲＳＡ暗号処理手段 １２ ＤＥＳ暗号処理手段 １３ 暗号制御手段 １４、３４ 通信制御手段 ２１、４１ ＤＥＳキー記憶部 ２２、４２ チェックデータ記憶部 ２３、４３ 対象データ記憶部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報データを秘密鍵暗号方式（以下、秘
   密鍵方式とも呼ぶ。）で暗号化して転送する行程と、こ
   の暗号化に用いた秘密鍵を公開鍵暗号方式（以下、公開
   鍵方式とも呼ぶ。）で暗号化して転送する行程と、デー
   タ受信側にて前記暗号化された秘密鍵を復元する行程
   と、この復元した秘密鍵を用いて前記暗号化された情報
   データを復元する行程と、を具えるデータ転送方法にお
   いて、当該方法が更に、前記秘密鍵が正しく転送された
   ことを検証する行程を具えることを特徴とするデータ転
   送方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記秘
   密鍵が正しく転送されたことを検証する行程が、データ
   送信側から受信側へチェックデータを暗号化せずに転送
   する行程と、当該チェックデータを前記秘密鍵を用いて
   秘密鍵方式で暗号化して転送する行程と、前記データ受
   信側にて前記復元した秘密鍵を用いて前記暗号化された
   チェックデータを復元する行程と、ここで復元したチェ
   ックデータと前記暗号化せずに転送されたチェックデー
   タとの比較を行う行程と、を具えることを特徴とするデ
   ータ転送方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のデータ転送方法におい
   て、前記秘密鍵が正しく転送されたことを検証する行程
   が更に、前記チェックデータの比較を行う行程において
   チェックデータが一致しない場合に、再び少なくとも、
   前記秘密鍵を公開鍵方式で暗号化して転送する行程と、
   この秘密鍵を受信側にて復元する行程と、前記暗号化さ
   れたチェックデータを復元する行程と、ここで復元した
   チェックデータと前記暗号化せずに転送されたチェック
   データとの比較を行う行程と、を繰り返すことを特徴と
   するデータ転送方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のデー
   タ転送方法であって、前記秘密鍵が正しく転送されたこ
   とを検証する行程は、前記秘密鍵を暗号化して転送する
   行程の後であって、前記情報データを暗号化して転送す
   る行程の前に行うことを特徴とするデータ転送方法。
5. 【請求項５】 発信側システムと受信側システムとを有
   し、 前記発信側システムが少なくとも、情報データを秘密鍵
   暗号方式で暗号化する秘密鍵暗号化手段と、前記情報デ
   ータの暗号化に用いた秘密鍵を公開鍵暗号方式で暗号化
   する公開鍵暗号化手段と、データの送受信を行う転送手
   段とを具える一方、 受信側システムが少なくとも、データの送受信を行う転
   送手段と、前記暗号化された秘密鍵を復元する公開鍵復
   号化手段と、ここで復元した秘密鍵を用いて、前記暗号
   化された情報データを復元する情報データ復号化手段
   と、を具えるデータ転送システムにおいて、 当該システムが更に、前記秘密鍵が正しく転送されたこ
   とを検証する検証手段を具えることを特徴とするデータ
   転送システム。
6. 【請求項６】 前記検証手段が、前記発信側システムに
   設けられ、前記受信側システムと前記秘密鍵暗号化手段
   とにチェックデータを提供するチェックデータ記憶手段
   と、前記受信側システムに設けられ、前記発信側システ
   ムから暗号化されていない前記チェックデータと、前記
   秘密鍵暗号化手段により暗号化された前記チェックデー
   タとを受信した場合に、当該暗号化されたチェックデー
   タを前記秘密鍵復号化手段により復号化したものと、前
   記暗号化されていないチェックデータとの比較を行う比
   較手段とを具えることを特徴とする請求項５に記載のデ
   ータ転送システム。