JPH01259443A - 端末認証方法 - Google Patents

端末認証方法

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Publication number
JPH01259443A
JPH01259443A JP63087458A JP8745888A JPH01259443A JP H01259443 A JPH01259443 A JP H01259443A JP 63087458 A JP63087458 A JP 63087458A JP 8745888 A JP8745888 A JP 8745888A JP H01259443 A JPH01259443 A JP H01259443A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
data
encryption
unit
key
Prior art date
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Pending
Application number
JP63087458A
Other languages
English (en)
Inventor
Natsume Matsuzaki
なつめ 松崎
Makoto Tatebayashi
誠 館林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01259443A publication Critical patent/JPH01259443A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、通信システムにおいて各構成端末間で行う認
証の方法であり、特に2つの端末で共通の秘密データを
持っているときに互いの正当性を確認する方法に関する
。
従来の技術 従来の端末認証方式としては例えば米国特許第4471
216号に示されている。第2図はこの従来の端末認証
方式において第1の端末が第2の端末を認証する場合の
構成図を示すものである。
11は第1の端末、12は第2の端末である。13(第
1の端末内)は乱数発生部、14(第1の端末内)は第
1の端末の秘密の暗号キーに1を格納している記憶部、
16(第2の端末内)は第2の端末の秘密の暗号キーに
2を格納している記憶部、16(第2の端末内)はに2
を暗号キーとしてデータを暗号化する暗号部、17(第
1の端末内)はに1を暗号キーとしてデータを暗号化す
る暗号部、18(第1の端末内)は第2の端末から送信
されてきたデータと前記暗号部17の出力を比較して、
同じときのみ第2の端末の正当性を認証する認証部であ
る。
なお、暗号化のアルゴリズムは第1の端末と第2の端末
で共有しているものであり、必ずしも秘密にする必要は
ない。また、この例では第1の端末が第2の端末を認証
する場合について説明するがこの操作の端末の立場を入
れ替えだ操作も行うことによって相互の正当性の認証を
行うことができる。さらに以降の図においては暗号キー
にでデータXを暗号化する操作をer:(x)、復号キ
ーにでデータXを復号化する操作を19−’tcX)と
表現する。
以上のように構成された従来の端末認証方式において第
1の端末が第2の端末を認証する場合の動作について以
下説明する。
(1)第1の端末が乱数発生部13において乱数RNを
発生する。
(2)第1の端末は第2の端末に乱数RNを送信する。
(3)第1の端末は暗号部17において記憶部14に格
納されている秘密の暗号キーに1を用いて前記RNを暗
号化する。暗号化したデータをXとする。
(4)第2の端末は暗号部16において記憶部16に格
納されている秘密の暗号キーに2を用いて(2)で第1
の端末より送信されてきたデータを暗号化する。暗号化
したデータをYとする。
(6)第2の端末は第1の端末にデータYを送信する。
(6)第1の端末は認証部1日においてXとYを比較す
る。端末2が端末1にとって正当な端末の場合、K1と
に2、そしてXとYは一致している。従ってX=Yのと
きのみに第1の端末は第2の端末を正当であると認証す
る。
しかしながら、上記のような方式では第2の端末は送信
されてきたデータを自身の秘密の暗号キーで暗号化した
結果を応答する。そのため、もし端末1が敵対者である
場合、第1の端末は自身の選んだデータに対する暗号文
を第2の端末より得ることができる。逆に言うと第2の
端末にとってはチョウズンーブレインテキストアタック
(chosen−plaintext  attack
)をされることになり秘密の暗号キーに2の安全性が脅
かされることになる。また、第1の端末が敵対者でない
場合も、第1の端末と第2の端末間の通信を盗聴するこ
とによって第3者にノウンープレインテキストアタック
(known−plaintaxt attack)を
されることになる。
そこでデータとその暗号文の対が通信路に表れない、例
えば特公昭f30−21501号公報で示されている端
末認証方式が考案されている。
第3図はこの第2の従来の端末認証方式の構成図を示す
ものである。21は第1の端末、22は第2の端末であ
る。23(第1の端末内)は乱数発生部、24(第1の
端末内)は第1の端末の秘密の暗号キーに1を格納して
いる記憶部、26(第2の端末内)は第2の端末の秘密
の暗号キーに2を格納している記憶部、26(第1の端
末内)はに1を暗号キーとしてデータを暗号化する暗号
部、27(第2の端末内)はに2を復号キーとしてデー
タを復号化する復号部、28(第2の端末内)は復号部
27の出力データに対しであるあらかじめ端末1と端末
2でとりきめておいた変換φを行う変換部、29(第2
の端末内)は変換部28の出力データをに2を暗号キー
として暗号化する暗号部、30(第1の端末内)は第2
の端末の暗号部29から送信されてきたデータをに1を
復号キーとして用いて復号化する復号部、31(第1の
端末内)は乱数発生器23の出力データに第2の端末内
の変換部28と同じ変換φを施す変換部、32(第1の
端末内)は復号部30の出力値と変換部31の出力値を
比較して、両者が同じときのみ第2の端末の正当性を認
証する認証部である。
なお、この場合の暗号化方式はI)ES暗号などの共通
鍵暗号方式を想定している。暗号化アルゴリズム、その
逆変換である復号化アルゴリズムは必ずしも秘密である
必要はない。両者では同じキーを用いるがそのいずれに
用いられるかによって暗号キー、復号キーと称すること
にする。また、あらかじめ端末1と端末2でとりきめて
おいだ変換φは例えばあるビットを反転するなどの簡単
な変換でありこの変換アルゴリズムも秘密にする必要は
ない。
以上のように構成された第2の従来の端末認証方式にお
いて第1の端末が第2の端末を認証する場合の動作につ
いて以下説明する。
(1)第1の端末が乱数発生部23において乱数RNを
発生する。
(2)第1の端末は暗号部26において記憶部24に格
納されている秘密の暗号キーに1を用いて前記RNを暗
号化する。暗号化したデータをXをする。
(3)第1の端末は第2の端末にデータXを送信する。
(4)第2の端末は復号部27において記憶部16に格
納されている秘密の復号キーに2を用いて(3)で第1
の端末より送信されてきたデータXを復号化する。復号
化したデータをYとする。
(5)第2の端末はデータ変換部28においてデータY
に変換φを施す。変換後のデータをZとする。
(6)第2の端末は暗号部29において記憶部26に格
納されている秘密の暗号キーに2を用いてデータZを暗
号化する。暗号化したデータをUとする。
(′7)第2の端末は第1の端末にデータUを送信する
。
(8)第1の端末は復号部30において記憶部24に格
納されている秘密の復号キーに1を用いて(力で第2の
端末より送信されてきたデータUを復号する。復号後の
データをVとする。
(9)第1の端末はデータ変換部31においてデータR
Nに変換φを施す。変換後のデータをWとする。
(10)第1の端末は認証部32においてVとWを比較
する。端末2が端末1にとって正当な端末の場合、K1
とに2、RNとy、wと2とvがそれぞれ一致している
。従ってv−Wのときのみに第1の端末は第2の端末を
正当であると認証する。
この方式の場合、第2の端末は送信されたデータXに対
して0工、(φ(e=xz(3)))を応答する。
このだめ第2の従来例では可能であった第1の端末によ
るチぢウズンーぺ1゛ンテキストアタソク(chose
n−plaintext  attack)が不可能と
なる。また、第1の端末と第2の端末が正当なペアであ
った場合、通信路上に表れるデータはRHの暗号化デー
タX−e K 1 (RN )とRNの変換値の暗号化
データU”eKl(φ(FIN)である。そのため、通
信路を盗聴している第3者によるノウンープレインテキ
ストアタック(known−plaintext at
tack)も不可能となる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記第2の従来例においては暗号アルゴリ
ズムと復号アルゴリズム以外に、ある変換アルゴリズム
を第1の端末と第2の端末間で共有する必要がある。
本発明は掛かる点に鑑み、データとその暗号文の対が通
信路に表れることがなく、さらに暗号アルゴリズムと復
号アルゴリズム以外にはなんらの変換アルゴリズムを共
有する必要のない端末認証方法を提供することを目的と
する。
課題を解決するだめの手段 本発明は第1の端末が第2の端末を認証する場合、第1
の端末が第1の番号を発生する過程と、第1の端末が前
記第1の番号を前記第1の暗号キーで暗号化して第2の
番号を得る過程と、第1の端末が前記第1の番号を前記
第1の暗号キーで復号化して第3の番号を得る過程と、
第1の端末が第2の端末に前記第2の番号を送信する過
程と、第2の端末が前記第2の番号を前記第2の暗号キ
ーで復号化して第4の番号を得る過程と、第2の端末が
前記第4の番号を前記第2の暗号キーで復号化して第5
の番号を得る過程と、第2の端末が第1の端末に前記第
5の番号を送信する過程と、第1の端末が前記第3の番
号と前記第5の番号を比較して、両者が同じときに第2
の端末の正当性を認証する過程よりなる端末認証方法で
ある。
作用 本発明は前記した構成により、通信路上に表れる第2の
番号は第1の番号の暗号化データ、また第5の番号は第
4の番号(両者の暗号キーが同じ場合筒4の番号−第1
の番号)の復号化データとなる。従ってデータとその暗
号化データが通信路上に表れることはない。また、端末
間で共有するアルゴリズムは暗号アルゴリズムとその逆
関数である復号化アルゴリズムだけである。
実施例 第1図は本発明の一実施例における端末認証方法の説明
図を示すものである。なお、この図は、第1の端末が第
2の端末を認証する場合の構成を示している。
第1図において1は第1の端末、2は第2の端末である
。3(第1の端末内)は乱数発生部、4(第1の端末内
)は第1の端末の秘密の暗号キーに1を格納している記
憶部、6(第2の端末内)は第2の端末の秘密の暗号キ
ーに2を格納している記憶部、6(第1の端末内)はに
1を暗号キーとしてデータを暗号化する暗号部、7(第
2の端末内)はに2を復号キーとしてデータを復号化す
る第1の復号部、8(第2の端末内)はに2を復号キー
として復号化する第2の復号部、9(第1の端末内)は
に1を復号キーとしてデータを復号化する復号部、10
(第1の端末内)は第2の端末の復号部8から送信され
てきたデータと復号部9の出力データを比較して、両者
が同じときのみ第2の端末の正当性を認証する認証部で
ある。
なお、この場合の暗号化方式はDES暗号などの共通鍵
暗号方式を想定している。暗号化アルゴリズム、その逆
変換である復号化アルゴリズムは必ずしも秘密である必
要はない。両者では同じキーを用いるがそのいずれに用
いられるかによって暗号キー、復号キーと称することに
する。
以上のように構成された従来の端末認証方式において第
1の端末が第2の端末を認証する場合の動作について以
下説明する。
(1)第1の端末が乱数発生部3において乱数RNを発
生する。
(2)第1の端末は暗号部6において記憶部4に格納さ
れている秘密の暗号キーに1を用いて前記!’INを暗
号化する。暗号化したデータをXをする。
(3)第1の端末は第2の端末にデータXを送信する。
(4)第2の端末は第1の復号部7において記憶部6に
格納されている秘密の復号キーに2を用いて(3)で第
1の端末より送信されてきたデータXを復号化する。復
号化したデータをYとする。
(5)第2の端末は第2の復号部8において記憶部6に
格納されている秘密の復号キーに2を用いてデータYを
復号化する。復号化したデータを2とする。
(θ)第2の端末は第1の端末にデータ2を送信する。
(′7)第1の端末は復号部9において記憶部4に格納
されている秘密の復号キーに1を用いて乱数RNを復号
化する。復号化したデータをUとする。
(8)第1の端末は認証部10において2とUを比較す
る。端末2が端末1にとって正当な端末の場合、K1と
に2、RNとY、ZとUカッ;h−’i=’れ一致して
いる。従ってZ=Uのときのみに第1の端末は第2の端
末を正当であると認証する。
以上のように本実施例によれば第2の端末は送信された
データXに対してθ−’に2 (e−’え、(3))を
応答する。そのため第1の従来例で行うことができた敵
対的な第1の端末によるチョウズンーペインテキストア
タンク(chosen−plaintaxt atta
ck)が不可能となる。また、第1の端末と第2の端末
が正当なペアである場合、K1=に2 、RN=Yとな
る。従って通信路上のデータはeKl(RN)とθ−’
+(Ru)となる。よって通信路上のデータを盗聴した
第3者によるノウンーベインテキストアタノク(kno
wn−plaintaxt attzck)は不可能と
なる。
なお、第1の端末で生成した乱数は通信路上に表れずに
2端末間で共有できる。よってこの値をセツション鍵と
して用いることが可能である。また、上記の操作の2端
末の立場を入れ替えた操作も行うことによって端末間の
相互認証を行うことができる。第2の端末が第1の端末
を認証するときの共通の秘密キーとして第1の端末が第
2の端末を認証したときに用いた乱数を用いてもよい。
発明の詳細 な説明したように、本発明によれば通信路上にデータと
それに対する暗号データが表れないため敵対的な端末に
よるチョウズンーベインテキストアタソク(chose
n−plaintext attack)と通信路上の
データを盗聴する第3者によるノウンーベインテキスト
アタック(known −plaintextatta
ck )が不可能となる。従って秘密の暗号キーの安全
性が保証される。また、各端末でシステムをソフトで実
現する場合、共通の暗号アルゴリズムと復号アルゴリズ
ムのモジュールを用意しておくだけでよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における一実施例の端末認証方法の説明
図、第2図は第1の従来例の端末認証方式の説明図、第
3図は第2の従来例の端末認証方式の説明図である。 1.11.21・・・・・第1の端末、2,12゜22
 ゛=−゛第2の端末、3 、13 、23・・・・・
・乱数発生部、4,14.24・・・・・・暗号キーに
1記憶部、5 、15 、2 E5−・・・−・暗号キ
ーに2記憶部、10゜18.32 ・・・・認証部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1及び第2の端末がそれぞれ第1及び第2の暗号キー
    を持ち、暗号キーが両者で同じときに互いの正当性を認
    証する端末認証方法であって、第1の端末が第2の端末
    を認証する場合、第1の端末が第1の番号を発生する過
    程と、第1の端末が前記第1の番号を前記第1の暗号キ
    ーで暗号化して第2の番号を得る過程と、第1の端末が
    前記第1の番号を前記第1の暗号キーで復号化して第3
    の番号を得る過程と、第1の端末が第2の端末に前記第
    2の番号を送信する過程と、第2の端末が前記第2の番
    号を前記第2の暗号キーで復号化して第4の番号を得る
    過程と、第2の端末が前記第4の番号を前記第2の暗号
    キーで復号化して第5の番号を得る過程と、第2の端末
    が第1の端末に前記第5の番号を送信する過程と、第1
    の端末が前記第3の番号と前記第5の番号を比較して、
    両者が同じときに第2の端末の正当性を認証する過程よ
    りなる端末認証方法。
JP63087458A 1988-04-08 1988-04-08 端末認証方法 Pending JPH01259443A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04230566A (ja) * 1990-11-05 1992-08-19 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 遠隔位置に設置したコンピュータによる通信のための機密防護通信システム及び方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04230566A (ja) * 1990-11-05 1992-08-19 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 遠隔位置に設置したコンピュータによる通信のための機密防護通信システム及び方法

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