JPH03128541A - 暗号通信システムと暗号通信方法 - Google Patents

暗号通信システムと暗号通信方法

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JPH03128541A
JPH03128541A JP2209990A JP20999090A JPH03128541A JP H03128541 A JPH03128541 A JP H03128541A JP 2209990 A JP2209990 A JP 2209990A JP 20999090 A JP20999090 A JP 20999090A JP H03128541 A JPH03128541 A JP H03128541A
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誠 館林
Natsume Matsuzaki
なつめ 松崎
Bii Niyuuman Jiyunia Debitsudo
デビッド　ビー　ニューマン　ジュニア
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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（よ　ディジタル移動通信システへ　特に複数の
端末がネットワークセンターを通じて安全に暗号鍵を配
送するプロトコルの実現方法とシステムに関すん 従来の技術 近年の通信技術（パーソナルコンピユー久ＬＡＮ、分散
データベー入　ボケットベノｋ　人工衛星を用いた電子
会凰　電子メーノｋ　電子現金取引をふくむ）の進展に
より、そこで扱われる情報の価値が認識されてきている
。それにともなし＼　傍受に対する通信リンクの弱点と
、データベースの利己的利用や改憲に対する脆弱さがま
すます意識されてきていも　これらのことにより、盗聴
や改憲に対して安全な通信を提供するテクニックの適用
範囲が拡大してきていも 安全な通信ネットワークのユーザとしてはまず銀行が上
げられも　銀行で（よ　電子的に輸送される資金力丈　
途中で改憲されずに正しく送られることが必要である（
つまりメツセージ認証問題）。
同様に　コンピュータネットワークを用いて操作を行な
う証券会社で（友　株式の売買が正規の人との間で確実
に行なわれることが必要であもこれらのことより、送受
信者はますます通信におけるプライバシーや安全性の問
題に意識を向けるようになってきていも　盗聴とデータ
の偽造に対して安全性を提供する技術的方法の１つが暗
号である。一般的に鍵の配送には　慣用鍵暗号を用いた
方法と公開鍵暗号を用いた方法の２つがある。
慣用鍵暗号を用いて安全な通信を行なうためには送受信
者は同じ鍵をもたなければならなり１　　送信者は暗号
鍵を用いてメツセージに鍵をか１す、受信者はこのメツ
セージにかけた鍵を開けるために送信者と同じ鍵をもた
なくてはならな１．％　　大規模ネットワークにおける
鍵配送について考える。
大規模ネットワークにおいてはたくさんの端末間で鍵を
配送することが必要になも　ネットワーク上のすべての
端末が同じ鍵を用いている場合、もしただ１つの端末か
ら鍵が求められると、ネットワーク自身が危険になも そこｌ　各端末対ごとに鍵を違える必要があんところが
そうすると、ｎ個の端末に対してｎ（ｎ−１）／２個の
鍵が必要になり、鍵管理が大変であも　また第４図に示
すとおり、暗号化鍵ＥＡを用いて生成した暗号文Ｃをも
とのメツセージＭに直すに（友　秘密の通信路を用いて
復号鍵を受信者に送信することが必要であん　この秘密
の通信路（よ　暗号化の必要不可欠な要素であるセツシ
ョン鍵の生忠　格紘配逃　消去　記録にも必要であも　
従って、秘密の通信路をネットワークの各端末間に張り
めぐらせることが必要であも 一方　公開鍵暗号方式は不特定多数の端末と暗号通信を
行なうための技術であも　ハードウェアの低価格化にと
もな八　その実現も容易になってきていも　特にコンピ
ュータ通信ネットワークにおいて、公開鍵暗号方式は端
末間の鍵配送　そして通信のプライバシーやメツセージ
の正当性を保証するためα　慣用鍵暗号方式と比べても
比較的安価な暗号方式である。
（公開鍵暗号方式） 公開鍵暗号方式には一方向性落し戸関数が用いられてい
も　ます　この一方向性関数について説明すも　一方向
性関数は　その関数の計算は容易である力交　逆関数を
求めることが計算量的に困難である関数であム　つまり
、Ｙ−ｆ（Ｘ）において、ＸからＹを求めることは容易
である力交　逆にＹからＸを求めることが難しし１ ディフィとヘルマン（Ｗ、Ｄｉｆｆｉａ、　Ｍ、Ｅ、　
Ｈｅｌｌｍａｎ）は素数ｐを法とする有限体（ガロア体
ＧＦ（ｐ））におけるべき乗演算に基づく公開鍵暗号方
式を提案していも　な抵　詳細については米国特許Ｎｏ
、　４．２００．７７０を参照するこム ディフィとヘルマンの公開鍵暗号方式の基本演算は以下
のとおりである。
暗号化：　ＹＰＸ’　　ｍｏｄｕｌｏ　ｐ復号　：　　
Ｘ＝Ｙ’　　ｍｏｄｕｌｏ　ｐｘ、ＹはＰ以下の整数 ここ玄　Ｘは平文　Ｙは暗号文　Ｅは秘密の暗号化べき
、Ｄは秘密の復号べきである。
ディフィとヘルマン、またはヘルマンとボーリグ（Ｍ、
　Ｅ、　ＨｅｌｌｍａｎとＳ、Ｃ，Ｐｏｈｌｉｇ）によ
る（独立にマークルによる）鍵管理システムは２つのフ
ェーズからなん　つまり、まず公開値を交換することに
よって端末間で秘密のデータを共有して、次にこの共通
の秘密値を例えばＤＢＳのような慣用鍵暗号方式の鍵と
して用いてメツセージの暗号化を行なう。
な叙　ヘルマンとボーリッジの提案した方法については
米国特許Ｎｏ、　４．４２４．４１４に詳しく〜ディフ
ィとヘルマンの提案した公開鍵暗号方式の安全性１友　
大きな素数ｐを法とする有限体ＧＦ（ｐ）上の離散対数
を求める困難さに依存していも　素数ｐを大きくとると
、ＧＦ（ｐ）上のべき乗演算は一方向性関数と考えるこ
とができも　つまり、ＸとＮか５　　Ｙ−Ｘ”　　ｍｏ
ｄｕｌｏ　ｐを求めることは容易であるが、Ｙとｘから
Ｎ−１ｏｇＮ−１ｏを求メルコと、つまり、ＣＦ（ｐ）
上で離散対数を求めることは計算量的に困難であｈｐを
１０００ビツトの素数にとると、ＧＦ（１））上の離散
対数を求めるに（友　クレイマシン玄　現在知られてい
る一番効率的なアルゴリズムを用いてＬ膨大な時間がか
かることが知られていも　逆に暗号化と復号の基本演算
であるＧＦ（ｐ）上のべき乗はすぐに求めることができ
も 暗号化べきＥと復号べきＤを、例えばユークリッドの定
理を用いてＤｘＥ−１ｍｏｄｐ−１を満たすように求め
も この条件により、（Ｘ’）”１　ｍｏｄｕｌｏ　ｐが成
り立ムｐより小さな平文Ｘを Ｙ−Ｘ’　ｍｏｄｕｌｏ　ｐ によって暗号化し Ｘ＝Ｙ”　ｍｏｄｕｌｏ　ｐ よって復号することができも ここで、Ｅ、Ｉ）は秘密に管理さｆｉＤから＆　または
ＥからＤは簡単に求めることができも　上記２式を満足
するｐ、　ｘ、　ｙから秘密の暗号化べきＥあるいは復
号べきＤを求めること！！　　ＣＦ（ｐ）における離散
対数問題を解く困難さに依存して計算量的に困難であ＆
ｐを５１２ビツトの大きな素数に選ぶと、離散対数問題
を解く困難さはＤＥＳ暗号に対する総当たり攻撃に比べ
て、何倍もの計算量が必要であると見積ることができも 以下、ネットワークにおける２つの端末（端末Ａと端末
Ｂとする）において、公開値を交換することによって秘
密の値を共有できる方法について述べも　基本的なディ
フィとヘルマンの暗号方式を第５図に示す。この図にお
いて各端末における秘密の値は箱の中に示していも　秘
密の値は決してそのままの形では通信路上に現われな鶏
まずネットワークで公開α　素数ｐと０からｐ−１の任
意の整数ａを決定する。
（１）端末Ａは秘密の値ＸＡを生成し　それに対して公
開直 ＹＡ＝ａ”　ｍｏｄｕｌｏ　ｐ を求めも 素数ｐが大きい場姦　公開値ＹＡから秘密の値ＸＡを求
めることは実際上不可能である （２）端末Ｂは秘密の値ＸＢを生成し　それに対して公
開値 ＶＢ＝ａ”　ｍｏｄｕｌｏ　ｐ を求めも 素数ｐが大きい場合、公開値ＹＢから秘密の値ＸＢを求
めることは実際上不可能であも （３）端末Ａは公開値ＹＡを端末Ｂに　端末Ｂは公開値
ＶＢを端末Ａに送信すも　変換則により、端末Ａ、Ｂ（
友Ｚ−ＶＢ”　ｍｏｄｕｌｏ　ｐ −（ａ”　ｍｏｄｕｌｏ　ｐ）”　ｍｏｄｕｌｏ　ｐ−
（ａ”　１ｏｄｕｌｏ　ｐ）’・ａ＋ｏｄｕｌｏ　ｐ−
ＹＡ”　ｍｏｄｕｌｏ　ｐ を共有することができも （４）次に　端末Ａと端末ＢＧ；Ｌ　　ＺＸＺ’＝１　
ｍｏｄｕｌ。
ｐ−ｔを満たす２の逆数２°を求めも 特に　ディフィとヘルマンの暗号システムにおいて（よ
　素数ｐを ｐ＝２ｑ＋ｌ　　　　　　（ｑ：素数）を満たすように
選２ｚが奇数の場也 ２°を Ｚ”−Ｚ＠−”　ｍｏｄｕｌｏ　ｐ−１で求めることが
できも　もし２が奇数でない場合（友例えばｌを加算す
ることによって２を奇数にしてから２°を求める。
共有できた秘密のｚ、　ｚ”は端末Ａ、Ｈの間でメツセ
ージの暗号化／復号に用いられも　つまり、前述した暗
号化と復号方式における暗号化べきＥを２とし　復号べ
きＤを　２°　とすも なお多くの場合は　端末Ａ、Ｂは２と２°を用いて慣用
鍵暗号のための暗号化鍵を交換すも　これ（飄べき乗演
算を用いた暗号化方式力交　データの暗号化を行なうに
は処理が非常に遅いからであん毎は　端末Ａ、Ｂ間の共
有鍵を変更するには次の方法があム　まず　端末Ａと端
末Ｂはそれぞれ乱数を生成し　これを前述の２と２°を
用いて秘密に交換すも　そして２つの乱数系列のビット
ごとの法２の加算を行ない暗号鍵を求めも また　もう１つ方法Ｃヨ　　端末Ａと端末Ｂが新しい秘
密の値と公開値を生成し　公開値を交換して、新しい秘
密の共有値Ｓを求めも　これをある関数を用いてもとの
秘密の共有値２と結合して（例えばＭ−Ｚｘ　Ｓ　ｍｏ
ｄｕｌｏ　ｐ）、秘密の暗号鍵を生成すも（Ｒ８Ａ公開
鍵暗号方式） Ｒ３Ａ暗号はりベスト、　シャミア、アドルマン（Ｒｏ
Ｒｉｖｅｓｔ、　Ａ、Ｓｈａｍｉｒ、　Ｌ、　Ａｄｌｅ
ｍａｎ）らによって提案された公開鍵暗号方式であム　
詳細については米国特許Ｎｏ、　４．４０５．８２９を
参照するこ、Ｌ　　Ｒ８Ａ暗号の安全性はある整数を素
因数分解する困難さに依存していも　ディフィとヘルマ
ンの暗号システムと同様に　暗号化と復号はべき乗演算
を用いて行なわれる。しかしなが５　　Ｒ８Ａ暗号シス
テムにおいてはディフィとヘルマンの暗号システムのよ
うに法は素数ではな賎　法は２つの秘密の素数の積であ
り、安全性を保証するためその値はネットワークにおけ
る各端末ごとに相異なる必要がある。
Ｒ３Ａ暗号システムを用いて、以下のとおり端末Ａと端
末Ｂは公開値を交換することによって秘密のメツセージ
を交換することができも　端末Ｂはまず、　２つの大き
な秘密の素数ｐＢ、　ｑＢと、端末Ｂの秘密の復号べき
ＤＢ、端末Ｂの公開の暗号化べきＥＢを生成する。
ただｌ、、　　ＥＢ、ＤＢ４；Ｌ　　ＥＢｘＤＢ−Ｌ　
ｍｏｄｕｌｏ　（ｐＢ−１）（ｑＢ−１）を満たも な３Ｂの秘密の素数を知らないと公開の暗号化べきＥＢ
から復号べきＤＢを求めることはできな鶏Ｒ８Ａシステ
ムが′強く′なるためにｉｔ　　ｐ−１とｑ−１も大き
な素数の因数をもたなければならなＬ１端末Ａが端末Ｂ
に秘密のメツセージを送るために（友ま哄　受信者端末
Ｂは端末人に自分の公開値ＥＢ、　ＮＢ（＝ｐＢｘｑＢ
）を通知すも そして、端末Ａはこの端末Ｂの公開値を用いて次のべき
乗計算を行なうことによって、メツセージＸを暗号化す
も Ｙ＝Ｘ”　ｍｏｄｕｌｏ　ＮＢ 端末Ｂだけがこの暗号文を自分の秘密の復号べきを用い
て、次のように復号することができる。
Ｘ＝’／”　ｍｏｄｕｌｏ　ＮＢ さらＥ　　Ｒ８Ａ暗号システムを用いて端末Ｂが公開の
メツセージＭの署名を生成ム　端末Ａに認証してもらう
ことができも　端末Ｂは自分の秘密の復号べきを用いて
、 Ｃ＝Ｍ”　ｍｏｄｕｌｏ　ＮＢ を計算し　メツセージ輩と共に端末Ａに送付すも端末Ａ
（上　端末Ｂの公開値を用いて、Ｍ−Ｃ”　　ｍｏｄｕ
ｌｏ　ＮＢ から輩を得モＢの公開値を知っている端末なら誰でもこ
のＣからＭを得ることができも　しかし　端末Ｂだけが
ＭからＣを作ることができもＣからＭが得られることに
よって、端末ＡおよびＢの公開鍵を知っている任意の端
末（友　端末Ｂが確かにメツセージｙを送信したという
ことを認証できもこのように　メツセージＭにはこの手
続きによって、端末Ｂの署名を付加することができも 端末Ａも同様に２つの大きな秘密の素数ｐＡ、　ｑＡと
、端末人の秘密の復号べきＤＡ、端末Ａの公開の暗号化
べきＥＡを生成すも　但り、、　　ＥＡ、ＤＡはＥＡｘ
ＤＡ−１ｍｏｄｕｌ。
（ｐＡ−１）Ｘ　（ｑＡ−１）を満たす。
以上のＲ３Ａ暗号システムにおける暗号通信と署名通信
を組み合わせて、双方向で秘密の署名付きのメツセージ
を交換することができも　第６図にその様子を示す。メ
ツセージに自分の秘密鍵で署名を付加し　さらに相手の
公開鍵でこれを暗号化して相手に送信すも　受信者は送
信されたきたデータを自分の秘密鍵で復号し　さらに相
手の公開鍵で署名を取り除いてメツセージを得る。な抵
　ディフィとヘルマンの暗号方式と同様にＲ３Ａ暗号シ
ステムにおいてｋ　処理が非常に遅いべき乗演算を用い
るた△　こうして共有したデータは一般に慣用鍵暗号の
ための鍵として用いられる。
まｆ、　　Ｒ８Ａ暗号において（よ　各端末ごとに相異
なった合成数を法として持たなければならなｌ、％　　
−大　ディフィとヘルマンの暗号システムにおいてはネ
ットワーク全体で１つの素数ｐを決めておき、これを法
とする演算を行なえばよく、暗号化と復号の計算が簡単
である。
発明が解決しようとする課題 以上述べたように　従来の鍵配送方式には以下の課題が
ある。
（１）慣用鍵暗号を用いた鍵配送でＣヨ　　例えばｎ個
の端末間ではｎ（ｎ−１）／２個の相異なる共有鍵が必
要であり、また加えて秘密の通信路が必要であるたム　
大規模ネットワークには適していな賎（２）ディフィと
ヘルマンによって提案された鍵配送方式ζよ　システム
における２つの端末間の直接的な鍵配送が可能である。
しかしなが板　このプロトコルにおいては有限体上のべ
き乗演算が必要であり、安全性を確保するためにその次
数は大きくしなければならな（１高次の有限体上のべき
乗演算を実用的な速度で行なうにＥＬ　　専用のハード
ウェアや高速のＤＳＰが必要であも （３）Ｒ８Ａ暗号システムを用いた鍵配送方式（−！、
暗号通信や署名通信が容易に実現できる戟　各端末ごと
に法の値が異なるために　計算が煩雑である。
また　ディフィとヘルマンによって提案された方式と同
様に　高次のべき乗演算が必要であるたべ実用的な速度
での処理が困難である。
本発明＆友　上述の課題に鑑みて試されたもので、以下
の特徴を持つ暗号鍵配送方式を提供することを目的とす
も （１）複数の端末戟　ネットワークセンターを介して安
全な秘密鍵を得も （２）ネットワークセンターの鍵管理負担を取り除く。
（３）ハードウェア量に制限のある端末力文　実用的な
時間内で共有鍵を得も （４）複数の端末間玄　共有の秘密鍵を得も（５）自動
車電話ネットワークにおいて端末に秘密鍵を配送すも 課題を解決するための手段 前記目的を遠戚するために　本発明における暗号通信シ
ステム（上　第１の端末と第２の端末とネットワークセ
ンターより構威さし第１、第２の生成手比　第１、第２
の構造化手比　第１、第２、第３の暗号化手北　要求信
号生成手既　第１、第２の復号手比　そして正当性確認
手段からなも第１１　　第２の生成手段は第１、第２の
鍵暗号化鍵生成部で実現さｔ′１．第１、第２の構造化
手段は第１、第２の構造化データ部で実現されも　また
第１、第２、第３の暗号化手段はそれぞれ第１の公開鍵
暗号部　第２の公開鍵暗号部　慣用鍵暗号部で実現され
も　要求信号生成手段はネットワークセンターか別の装
置において実現されも　第１、第２の復号手段はそれぞ
れ公開鍵暗号部　慣用鍵復号部で実現され　正当性確認
手段は構造化データ確認部で実現されも また　本発明！！、　　次のようなステップからなる暗
号通信方法を含α 第１の鍵暗号化鍵を生成し　公開鍵暗号アルゴリズムを
用いてこれを第１の暗号文に暗号化し第２の暗号化鍵を
生成μ　公開鍵暗号アルゴリズムを用いてこれを第２の
暗号文に暗号化し　公開鍵復号アルゴリズムを用いて第
１１　　第２の暗号文を復号し　その結電　第１の鍵暗
号化鍵と第２の鍵暗号化鍵を得て、慣用鍵暗号を用いて
第１の鍵暗号鍵と第２の鍵暗号化鍵を暗号化して第３の
暗号文を生成し　慣用鍵復号アルゴリズムと第１の鍵暗
号化鍵を用いて第３の暗号文を復号Ｌｌ　　第２の鍵暗
号化鍵を得も 作用 第１の鍵暗号化鍵生成部は第１の端末にあり、第１の鍵
生成鍵を生成すも　第１の構造化部は第１の端末にあり
、第１の構造化データを生成すも第１の公開鍵暗号部は
第１の端末にあり、第１の鍵暗号化生成部と第１の構造
化部と通信路に接続していも　そして、公開鍵暗号アル
ゴリズムを用いて第１の鍵暗号化鍵と第１の構造化デー
タを暗号化して第１（０９号文を生成し　通信路に送信
する。
ネットワークセンター（よ　第１の暗号文を受け取ると
要求信号を生成ａ　通信路を通して第２の端末にこれを
送信する。
第２の端末ではこの要求信号を受け取ると、第２の鍵暗
号化鍵生成部において第２の鍵暗号化鍵を生成Ｌ−第２
の構造化部において第２の構造化データを生成する。第
２の公開鍵暗号部は第２の鍵暗号化鍵生底部と第２の構
造化部と通信路に接続しており、公開鍵暗号アルゴリズ
ムを用いて第２の鍵暗号化鍵と第２の構造化データを暗
号化して第２の暗号文を生成し　通信路に送信する。
ネットワークセンターで（よ　通信路に接続している公
開鍵暗号部力東　公開鍵復号アルゴリズムを用いて第１
の暗号文と第２の暗号文を復号する。この結果　ネット
ワークセンターは第１の鍵暗号化鍵と第１の構造化デー
久　第２の鍵暗号化鍵と第２の構造化データを得る。
ネットワークセンターにある構造化データｖ＆認部は公
開鍵復号部に接続しており、第１の構造化データと第２
の構造化データの正当性を確認して正当性確認信号を生
成する。慣用鍵暗号部Ｃよ　ネットワークセンターにあ
り、構造化データ確認訊公開鍵復号部と通信路に接続し
ている。そして正当性確認信号を受け取ると慣用鍵暗号
アルゴリズムを用いて第１の一鍵暗号化鍵と第２の鍵暗
号化鍵を暗号化Ｌ　　第３の暗号文を生成し　通信路に
送信すも 慣用鍵復号部ば　第１の端末にあり、通信路に接続して
いも　そして慣用鍵復号アルゴリズムと第１の鍵暗号化
鍵を用いて第３の暗号文を復号すん　この結果　第１の
端末は第２の鍵暗号化鍵を得る。
実施例 第１図は本発明の第１の実施例における暗号通信システ
ムの構成を示すブロック図を示すものであも 第１図に示すとおり、本実施例は第１の端末２０、第２
の端末４０、ネットワークセンター３０より槽底される
。第１の端末２０は第１の鍵暗号化鍵生成部２４、第１
の公開鍵暗号部２２、慣用鍵復号部２６で槽底されん　
第１の鍵暗号化鍵生成部２４は第１の公開鍵暗号部２２
に接続していも　まｆＳ、第１の公開鍵暗号部２２と慣
用鍵復号部２６は通信路に接続していも　ネットワーク
センター３０は慣用鍵暗号部３４、公開鍵復号部３２か
らなる。公開鍵復号部３２と慣゛用鍵暗号８３４は接続
され　また双方は通信路に接続されている。第２の端末
４０は第２の鍵暗号化鍵生成部４４、第２の公開鍵暗号
部４２からなる。第２の鍵暗号化鍵生成部４４は公開鍵
暗号部４２に接続され　公開鍵暗号部４２は通信路と接
続されていも以上のように構成された第１の実施例の動
作を以下に説明する。
第１の公開鍵暗号部２２では鍵暗号化鍵生成部２４で生
成された鍵暗号化＠ｒｌを、公開鍵暗号アルゴリズムを
用いて、第１の暗号文に暗号化すも第１の公開鍵暗号部
２２はこれを通信路に送信すム ネットワークセンター３０はこの第１の暗号文を受け取
ると、要求信号を生成し　通信路を用いて第２の端末４
０に送信すも 第２の端末４０ではこの要求信号を受け取ると、第２の
鍵暗号化鍵生成部４４において第２の鍵暗号化鍵信号ｒ
２を生成すも　第２の公開鍵暗号部４２は公開鍵暗号ア
ルゴリズムを用いて第２の鍵暗号化鍵ｒ２を、第２の暗
号文に暗号化すも　そしてこれを通信路を介してネット
ワークセンター３０に送イ言すも ネットワークセンター３０にある公開鍵復号部３２は公
開鍵復号アルゴリズムを用いて第１、第２の暗号文を復
号すん　この結果としてネットワークセンター３０は第
１の鍵暗号化鍵ｒｌと第２の鍵暗号化Ｉ！ｒ２を得も 慣用鍵暗号部３４は慣用鍵暗号アルゴリズムを用いて第
１の鍵暗号化鍵と第２の鍵暗号化鍵を第３の暗号文に暗
号化すも　そしてこれを通信路を介して第１の端末２０
に送信すも 第１の端末２０にある慣用鍵復号部２６では第１の鍵暗
号化ｍｒｌを用いて第１の暗号文を復号すん　この粘気
　第１の端末は第２の鍵暗号化鍵を得も　ここで、第１
の端末２０と第２の端末４０は第２の鍵暗号化鍵を共有
できた　そしてこれを任意の標準暗号アルゴリズムの鍵
として用いればよ（ち また　第１の鍵暗号化鍵ｒ１を秘密に共有する場合（よ
　第３の暗号文が通信路を介して第２の端末４０に送信
されも　第２の端末４０で（よ　慣用鍵復号部が慣用鍵
復号アルゴリズムと第２の鍵暗号化鍵ｒ２を用いて第３
の暗号文を復号し　第１の鍵暗号化鍵ｒｌを得も 本発明においては端末からネットワークセンターへの通
信には公開鍵暗号系を用いも　このことより、それぞれ
の端末はネットワークセンターの公開鍵だけを保管して
いればよ八　また　公開鍵暗号は一般に少ない計算量で
実現可能であるた△ハードウェア量に制限のある端末で
もこの処理は実用的な時間内でできも 第２図は本発明の第２の実施例における暗号通信システ
ムの構成を示すブロック図を示すものであム　第２図に
示すとおり、第２の実施例は第１の実施例における第１
の端末２０に　第１の構造化部２８を追加していも　第
１の構造化部は第１の公開鍵暗号部２２に接続すも　同
様に　第２の端末４０に第２の構造化部４８を追加し　
これは第２の公開鍵暗号部４２に接続している。さらに
ネットワークセンター３０に構造化データ確認部３６を
追加する。これは慣用鍵暗号部３４と公開鍵復号部３２
に接続していも　第１の鍵暗号化鍵生成部２４は第１の
端末２０にあり、第１の鍵暗号鍵を生成すも　第１の公
開鍵暗号部２２は第１の端末にあり、第１の鍵暗号化鍵
生成部２４と通信チャネルに接続していも　通信路は第
１の端末２０とネットワークセンター３０の肌　そして
第２の端末４０とネットワークセンター３０の間を結成 以上のように構成された第２の実施例の動作を以下に説
明すも　第２図に示すとおり、第２の実施例で！表　第
１、第２の構造化手段とその正当性確認手段を含んでい
る。
第１の構造化部２８と第２の構造化部４１Ｎ＆例えばタ
イムスタンプや識別情報また（上　任意のタイプのデー
タ構造を導入すも 第１の公開鍵暗号部２２は第１の鍵暗号化鍵と第１のデ
ータ構造化部２８で生成された第１の構造化データを、
公開鍵暗号アルゴリズムを用いて第１の暗号文に暗号化
する。ネットワークセンター３０の公開鍵復号部３２は
第１の暗号文を復号し　第１の構造化データと第１の鍵
暗号化鍵を得も　データ構造化確認部２６では　第１の
構造化データがデータのあらかじめ定めた構造を持つか
否かを確認すも　例えば　もし構造化データがタイムス
タンプを含んでいた場合、データ構造化確認部３６はタ
イムスタンプで示された時間が妥当であるかを確認すも 同様に　第２の端末は要求信号を受け取り、第２のデー
タ構造化部４８で第２の構造化データを生成すも　第２
の公開鍵暗号部４２は第２の鍵暗号化鍵と第２の構造化
データを、公開鍵暗号アルゴリズムを用いて第２の暗号
文に暗号化すもネットワークセンター３０の公開鍵復号
部３２は第２の暗号文を復号し　第２の鍵暗号化鍵と第
２の構造化データを得も データ構造化確認部３６で（上　第２の構造化データが
データのあらかじめ定めた構造を持つか否かを確認すも 次に　第１、第２の実施例の動作をより具体的に説明す
も　説明のた吹　公開鍵暗号系としてＲ３Ａ暗号を用い
も　法ｎは素数ｐ、ｑの積である。暗号化べきｅは３に
選Ｊ％　　復号べきｄはｅｘｄ−１ｍｏｄｕｌｏ　Ｌを
満たす数であも　な耘　ここでＬ−ＬＣＭ（ｐ−１、Ｑ
−１）であも また慣用鍵暗号系としては簡単な検事暗号を考えも　簡
単な検事暗号の１つの例としてバーナム暗号があも　そ
の暗号化と復号は以下のとおりであも 暗号化：　Ｅ（ｘ、　ｋ）＝ｘＯｋ 復号：　　Ｄ（ｘ、　ｋ）＝ｘＱ　ｋ ここ玄　○はビットごとの法２の加算を示もまた　他の
例としては以下で示す法ｎの加算がある。
暗号化：　Ｅ（ｘ、ｋ）＝ｘ＋ｋ　　ｍｏｄｕｌｏ　ｎ
復号；　　Ｄ（ｘ、ｋ）−ｘ＋ｋ　　ｍｏｄｕｌｏ　ｎ
ここＦ、ｘ、にはｎを法とする剰余環上の任意の要素で
ある。
ま衣　第１の実施例について具体的に述べる。
鍵配送プロトコル１　（ＫＤＰＩ） １、第１の端末が鍵暗号化鍵としてｒｌを生成する。
２、第１の端末はネットワークセンターの公開鍵（ｅ−
３）を用いてｒｌを暗号化すも　そしてｒｌ”　　ｍｏ
ｄｕｌＯｎをネットワークセンターに送信すも３、ネッ
トワークセンターはｒｌ”　ｍｏｄｕｌｏ　　ｎをその
秘密ｆｉｄで復号して （ｒｌ”ｍｏｄｕｌｏ　　ｎ）’　ｍｏｄｕｌｏ　　ｎ
−ｒｌを得も４、ネットワークセンターは第２の端末を
呼び出す。
５、第２の端末は第１の端末と第２の端末間のセツショ
ン鍵としてｒ２を生成すも ６、第２の端末はネットワークセンターの公開鍵（ｅ−
３）を用いてｒ２を暗号化する。そしてｒ２＠ｍｏｄｕ
ｌ。
ｎをネットワークセンターに送信する。
７、ネットワークセンターはｒ２°ｍｏｄｕｌｏ　　ｎ
をその秘密鍵ｄで復号して （ｒ２°ｍｏｄｕｌｏ　　ｎ）’　　　ｍｏｄｕｌｏ　
　ｎ＝ｒ２を得も８、ネットワークセンターは慣用鍵暗
号Ｅ（’）を用へ鍵暗号化鍵ｒｌでｒ２を暗号化して第
１の端末にＥ（ｒ２、ｒｌ）を送信すも ９、第１の端末は自分の生成した鍵暗号化鍵ｒ１でＥ（
ｒ２．ｒｌ）を復号すも　そして１）（Ｅ（ｒ２．　ｒ
ｌ）、　ｒｌ）＝ｒ２を第２の端末との共有のセツショ
ン鍵として得る。
ＫＤＰｌにおける端末の計算【よ　慣用鍵暗号方式とし
て前述の検事暗号を用いるとき、べき数３のべき乗剰余
演算と、ビットごとの法２の加算または法ｎの加減算だ
けであも　従って、ハードウェア量が制限されている端
末でも容易に実現できる。
次に　慣用鍵暗号として法ｎ上の加算を用いた場合の安
全性について述べも ま哄　通信路上に現われ＆　　ｒｌ”　　ｍｏｄｕｌｏ
　ｎとｒ２”　　ｍｏｄｕｌｏ　ｎ、　　ｒｌ＋ｒ２　
　ｍｏｄｕｌｏ　ｎだけを用いて行なう受動的攻撃に対
しては安全性が劣化しないことを以下に示も 通信路上の暗号文を盗聴することによって解読者は以下
のａ、　ｂ、　ｃを得も ｒｌ”−ａ　　ｍｏｄｕｌｏ　ｎ　　　　　　　　　（
１）ｒ２”−ｂ　　ｍｏｄｕｌｏ　ｎ　　　　　　　　
　（２）ｒｌ＋ｒ２＝ｃ　　ｍｏｄｕｌｏ　ｎ　　　　
　　　　（３）これらの関係式から解読者は以下の法ｎ
上の「ｌの２次方程式を得も ｒｌ”−ｃＸ　ｒｌ＋（１／３ｃ）（ｃ”−ａ−ｂ）−
０ｍｏｄｕｌｏ　ｎ　　（４）但し　ここでＧＣＤ（３
ｃ、　ｎ）４とすもラビン（Ｒａｂｉｎ）はｎの素因数
を知らずに（４）の２次方程式をとくことｔＬ　　ｎ−
ｐｑを素因数分解する困難さと同等に難しいことを示し
てい、４　−３　　Ｒ３Ａ暗号の安全性はｎの素因数分
解に依存して困難であるとされていも　従って、このプ
ロトコルにおいてｒｌ＋ｒ２　　ｍｏｄｕｌｏ　ｎが通
信路上に表れてＬ　プロトコルの安全性は劣化しなん１ 次に　解読者がこの鍵配送プロトコルに参加して行なう
能動的攻撃に対して’７）、　　ＫＤＰＩの安全性につ
いて述べも ＫＤＰＩは能動的攻撃に対して、弱点があることが示さ
れていも　攻撃には２種類あり、以下、その攻撃法につ
いてそれぞれ説明する。
双方の攻撃法で（友　第１、第２の解読者が結託してプ
ロトコルに参加し　それ以前に配送された正規の第１１
　　第２の端末の共有鍵を得ることができも そのた△　まず第１、第２の解読者はあらかじめ値Ｒを
決めておく。
ま哄　第１の攻撃で（よ　第１の解読者力丈　第２の解
読者との鍵共有を要求して、正規の第１の端末からネッ
トワークセンターへの送信を盗聴して得たデータｒｌ”
　　ｍｏｄｕｌｏ　ｎを再送すも　第２の端末はあらか
じめ決めておいた数Ｒを公開鍵暗号を用いて暗号化して
ネットワークセンターに送信する。
ネットワークセンターでは第１、第２の解読者からの暗
号文を復号して得たｒｌ、　Ｒを、慣用鍵暗号方式を用
いて暗号化して第１の解読者に送信すも第１の解読者は
この暗号文をＲで復号することにより明らかにｒｌ、さ
らに正規の第１１　　第２の端末の共有！！ｒ２を得る
ことができる。従って、ＫＤＰＩの方法は再送攻撃に対
して弱Ｌ１ 次に述べる第２の攻撃で（よ　ネットワークセンターが
なりすまし攻撃に対する防御メカニズムをもっていたと
してＬ　解読者が防御メカニズムを回避して共有鍵ｒ２
を得ることができる。
ＫＤＰＩに対する解読方法 ■、第１の解読者は乱数ｒ３を選択　その逆数ｒ３−′
ｍｏｄｕｌｏ　ｎを計算すも　盗聴データａ＝ｒｌ”ｍ
ｏｄｕｌ。
ｎを用いて、ａｘ　ｒ３”　＝ｒｌ″Ｘ　ｒ３”　ｍｏ
ｄｕｌｏ　ｎを計算し　第２の解読者との鍵共有を要求
してネ・ソトワークセンターにこれを配送する。
２、ネットワークセンターはｒｌ”　ｘ　ｒ３”　ｍｏ
ｄｕｌｏ　ｎを復号してｒｌｘ　ｒ３　ｍｏｄｕｌｏ　
ｎを得も３、ネットワークセンターは第２の解読者を呼
び出も ４、第２の解読者はあらかじめ第１の解読者と決めてお
いたＲを用いてＲ”　ｍｏｄｕｌｏ　ｎを計算し　ネッ
トワークセンターに送信すも ５、ネットワークセンターはＲ’　ｍｏｄｕｌｏ　ｎを
復号してＲを得も そして、Ｒ＋ｒｌＸ　ｒ３　ｍｏｄｕｌｏ　ｎを計算し
て第１の解読者に送も ６、第１の解読者はこれからＲを引き、ｒ３−’ｍｏｄ
ｕｌｏ　ｎを乗してｒｌを得も ７、第１の解読者（上　盗聴データｃ＝ｒｌ＋ｒ２　ｍ
ｏｄｕｌ。
ｎからｒｌを減算することによってｒ２を得も　な抵ｒ
２は第１、第２の端末間の共有鍵であもｒ３はセンター
にとって未知であり、ｒｌＸｒ３ｍｏｄｕｌｏ　ｎは１
回限りの鍵となるた△　第１の解読者はこの中にｒｌが
含まれていることを隠して、ネットワークセンターの再
送防止メカニズムを回避することができも　この攻撃ｉ
ｉ　　Ｒ３Ａ暗号における分配側ｒｌ”　ｘ　ｒ３”（
ｒｌ　ｘ　ｒ３）’を利用していも前記攻撃に対する１
つの対策（上　第１の鍵暗号化鍵に構造化を付加するこ
とであも Ｒ８Ａ暗号の乗法的な性質を使って行なう攻撃を防ぐた
ム　暗号化するデータにあるあらかじめ定めた構造を導
入すも　例えば５１２ビツトのデータのうち後半２５６
ビツトに意味のあるデータを格納し　前半２５６ビツト
を必ずゼロにするようなデータ構造が考えられも　セン
ターは復号したメツセージがこのあらかじめ定めた構造
をもっているかをチエツクすも　あらかじめ決められた
構造をもつデータの集合をＵとすも　もしデータｒｌ、
ｒ３がＭに含まれる要素であるとき、ｒｌｘ　ｒ３　　
ｍｏｄｕｌ。
ｎが引こ含まれる確率は非常に小さし１　従って、上記
の攻撃において、センターは解読者から受け取ったｒｌ
”　ｘ　ｒ３”　ｍｏｄｕｌｏ　ｎが不正なデータであ
ることを、高い確率で検出することができも再送を防ぐ
別の方法ζ友　第１の端末がタイムスタンプを生成し　
これを第１の鍵暗号化鍵に結合して暗号化し　送信する
という方法であも　従って、第１の端末からセンターに
送信するデータＣヨ（ｔｌｌｌｒｌ）”　　ｍｏｄｕｌ
ｏ　ｎとなも　ここ玄ｔｌはタイムスタンス１１はデー
タの結合、ｒｌは乱数を示も センターはタイムスタンプにより時刻の正当性を確認す
も　タイムスタンプには送信の日４−Ｌ　　時限　有効
期限を含めることができも なりすまし攻撃を防ぐまた別の方法は端末認証であム　
これは前記述べた能動的攻撃に対する防御法とは直接は
関係がないが、　備えられるべき機能であも 本発明の鍵配送方式に有効な端末認証方式について述べ
も ネットワークセンターは端末ｌの秘密ｓｌを端末ｌの識
別情報ＩＤＩを用いて、 ５ｌ−ｆ（ＩＤＩ） で求めも　ここでｆはセンターだけが知っている多項式
関数であも　ネットワークセンターはこのｓｌを、例え
ばスマートカードに格納して端末ｌに秘密に配送すも 第１の端末ｌは自身の秘密情報ｓ１、乱数ｒ１、その他
の情報を結合してデータを構成し　これを暗号化すも　
ネットワークセンターではこの暗号文を復号して端末１
の秘密情報ｓ１”を得も　一方ネットワークセンターは
端末ｌの識別情報ＩＤＩを用いてｆ（ＩＤＩ）を計算し
て、ｓｌを求めて受け取ったｓｌ’と比較する。もし一
致すればネットワークセンターは送信者を認証すも　そ
うでなければセンターは送信者を拒絶して鍵配送プロト
コルを終了する。
これら３つのメカニズムを結合すると、第２の実施例で
示している鍵配送方式となる。
鍵配送方式２　（ＫＤＰ２） １、第１の端末は鍵暗号化鍵としてｒｌを生成すも２、
第１の端末はネットワークセンターにＩＤＩ、（ｔｌｓ
ｌｌｌｒｌ）”　　ｍｏｄｕｌｏ　ｎを送信する。ここ
でｅはネットワークセンターの公開鍵でｅ〜３とする。
３、ネットワークセンターは白身の秘密鍵を用いてこの
暗号文を復号Ｌ　　（ｔｌｌｌｓｌｌｌｒｌ）を得る。
そしてこれからｔｌ、　ｓｌ、　ｒｌをとりだす。ネッ
トワークセンターはタイムスタンプｔ１の妥当性をチエ
ツクしまｆ、：、、　　５ｌ−ｆ（ＩＤＩ）が成り立つ
ことにより第１の端末の正当性を確かめる。
４、ネットワークセンターは第２の端末２を呼び出す。
５、第２の端末は第１、第２の端末間のセツション鍵と
してｒ２を生成すも ６、第２の端末はネットワークセンターにＩＤ２．　（
ｔ２１ｓ２１１ｒ２）＠ｍｏｄｕｌｏ　ｎを送信する。
（ｅ−３）７、ネットワークセンターはこの暗号文を復
号して、（ｔ２１１ｓ２１１ｒ２）を得も　そしてこれ
からｔ２．　ｓ２．　ｒ２をとりだす。ネットワークセ
ンターはタイムスタンプｔ２の妥当性をチエツクし　ま
？Ｑ　　５２−ｆ（ＩＤ２）が成り立つことにより第２
の端末の正当性を確かめる。
８、ネットワークセンター（よ　鍵暗号化！ｌｒｌで第
２の端末から得たセツション鍵ｒ２を、慣用鍵暗号方式
を用いて暗号化すも　その結果のｒｌ＋ｒ２　ｍｏｄｕ
ｌ。
ｎを第１の端末に送信すム ９、第１の端末はこれよりｒｌを減算し　第２の端末と
のセツション鍵としてｒ２を得も このプロトコルでＧ−Ｌ　　送信するデータにあらかじ
め決められた構造を導入することによってＲ３Ａ暗号の
分配側を利用した攻撃を防いでいる。タイムスタンプに
より再送攻撃を、そして端末認証機能によりなりすまし
攻撃を防いでいる。
次ｌ’−，ＫＤＰ２の安全性について述べも　このプロ
トコルで（友　第１の端末は通信路上より（ｔ２１１ｓ
２ｒ２）・　ｍｏｄｕｌｏ　ｎそして、端末２と共有の
セツション鍵ｒ２を得ることができも　また　送信した
時刻からタイムスタンプｔ２を予測することができもも
し　これらの情報から第２の端末の秘密情報ｓ２を得る
ことができた転　この暗号系は安全でないことになる。
しかしこの問題は一般的に平文の一部が解読者にわかっ
ている場合に平文全体を知る問題になり、現時点で成功
した攻撃は報告されていな（１ 第３図は本発明を複数の端末に拡張した場合について示
していも　ネットワークセンター３０は第１の端末２０
と第２の端末４０と第３の端末６０と第４の端末７０他
の端末と接続されている。
各端末はそれぞれ公開鍵暗号部　鍵暗号化鍵生成臥　慣
用鍵復号敵　データ構造化部からなも　前記述べたよう
に　第１の端末にある第１の鍵暗号化鍵生成部が第１の
鍵暗号化鍵を生成する。第１の端末にある第１の公開鍵
暗号部が第１の鍵暗号化鍵を暗号化して第１の暗号文に
すも　そしてこれを通信路を介してネットワークセンタ
ーに送信すム　ネットワークセンター３０は第１の暗号
文を受け取ると、要求信号を生成し　通信路を介して複
数の端末にこの信号を送信すも　複数の端末とは第３図
にある第２の端末４０、第３の端末６０、第４の端末７
０のことであも 各端末では　要求信号を受けて端末内の鍵暗号化鍵生成
部でそれぞれ鍵暗号化鍵を生成すも　それぞれの鍵暗号
化鍵生成部に接続している公開鍵復号部玄　公開鍵暗号
アルゴリズムを用いてそれぞれの鍵暗号化鍵を暗号化し
　それぞれ通信路を介してネットワークセンター３０に
送信すもネットワークセンター３０でζよ　公開鍵復号
部で公開鍵復号アルゴリズムを用いて複数の暗号文を復
号すん　この粘気　ネットワークセンター３０は第１の
鍵暗号化鍵と複数の鍵暗号化鍵を得る。
ネットワークセンター３０の慣用鍵暗号部でｃヨ慣用鍵
暗号アルゴリズムを用いて第１の鍵暗号化鍵と複数の各
１！暗号化鍵を入力として、それぞれの暗号文に暗号化
すも　そしてこれらを通信路を介してそれぞれの端末に
送信すム 各複数の端末においてｌ；Ｌ　　慣用鍵復号アルゴリズ
ムとそれぞれ自分の生成した鍵暗号化鍵を用いて、第１
の端末が生成した第１の鍵暗号鍵を得る。
そしてこの第１の鍵暗号鍵を複数端末間で行なう任意の
標準暗号アルゴリズムの鍵として用いることができも このように　本発明は自動車電話ネットワークに代表さ
れるスター型ネットワークに適した鍵配送を実現できも 発明の詳細 な説明したように　本発明によれば　以下に記載される
ような効果を奏する。
（１）複数の端末がネットワークセンターを介して公開
の情報を送りあうことにより、安全に秘密鍵を配送すも
　この通信形態にｃ上　　例えば自動車電話ネットワー
クがあも （２）端末からネツトワークセンターヘ−の通信は公開
鍵暗号方式を用いているた吹　各端末はネットワークセ
ンターの公開鍵のみを保持してればよＬｌ　　また　特
に公開鍵暗号として小さな暗号化べきをもつＲ８Ａ暗号
を用いると、ハードウェア量に制限のある端末でも実用
的な時間内で鍵を共有することが可能となん （３）ネットワークセンターから端末への通信（よ慣用
鍵暗号方式を用いている。この時のネットワークセンタ
ーと端末間の共有ｍ１！、端末から前記公開鍵暗号で送
られた情報である。従って、ネットワークセンターは各
端末の鍵管理から解放されも　特に慣用鍵暗号として簡
単な検事暗号　例えば法２の加算やｍｏｄｕｌｏ　ｎの
加算を用いると、　（２）と同様に鍵共有までの処理時
間が短縮できも（４）さらｒ、＝　　Ｒ３Ａ暗号におけ
る分配側に基づいた攻撃を回避するたべ　送信データに
あらかじめ決められたある構造化を取り入れも　また　
再送防止のためにタイムスタンプの導入　そしてなりす
まし攻撃の防止のために識別情報に基づく端末認証方式
も提案していも （５）まｆ：、、、９端末以上の鍵配送方式にも簡単に
拡張できも
【図面の簡単な説明】
第１図（友　本発明における暗号通信システムの構成阻
　第２図は構造化部を有する暗号通信システムの構成阻
　　第３図は本発明を複数の端末で用いる場合の暗号通
信システムの構成阻　第４図は慣用鍵暗号システムの構
成は　第５図はデイフイとヘルマンの公開鍵暗号システ
な　第６図はＲ８Ａ暗号システムの構成国であも ２０・・・第１の端ｉ２２・・・公開鍵暗号部、２４・
・・鍵暗号化鍵生成敵２６・・・慣用鍵復号臥２８・・
・構造化部３０・・・ネットワークセンタコ　３２・・
・公開鍵復号銀３４・・・慣用鍵暗号敵３６・・・構造
化データ確認Ｋ　　４０・・・第２の端太　４２・・・
公開鍵暗号部４４・・・鍵暗号化鍵生成敵４６・・・慣
用鍵復号敵４８・・・構造化部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）第１、第２の端末と通信路とネットワークセンタ
    ーからなるシステムであって、 前記第１の端末にあり、第１の鍵暗号化鍵を生成する第
    １の生成手段と、 前記第１の端末にあり、第１の構造化データを生成する
    第１の構造化手段と、 前記第１の端末にあり、前記第１の生成手段と前記第１
    の構造化手段と前記通信路に接続し、公開鍵暗号アルゴ
    リズムを用いて第１の鍵暗号化鍵と第１の構造化データ
    を第１の暗号文に変換し、この第１の暗号文を前記通信
    路に送信する第１の暗号化手段と、 前記ネットワークセンターにあり、第１の暗号文を受け
    取ると、要求信号を生成して前記通信路に送信する手段
    と、 前記第２の端末にあり、要求信号を受け取ると第２の鍵
    暗号化鍵を生成する第２の生成手段と、前記第２の端末
    にあり、第２の構造化データを生成する第２の構造化手
    段と 前記第２の端末にあり、前記第２の生成手段と前記第２
    の構造化手段と前記通信路に接続し、公開鍵暗号アルゴ
    リズムを用いて第２の鍵暗号化鍵と第２の構造化データ
    を第２の暗号文に変換し、その第２の暗号文を前記通信
    路に送信する第２の暗号化手段と、 前記ネットワークセンターにあり、前記通信路と接続し
    、公開鍵復号アルゴリズムを用いて第１の暗号文と第２
    の暗号文を復号し、これにより第１の鍵暗号化鍵と第１
    の構造化データと第２の鍵暗号化鍵と第２の構造化デー
    タを得る第１の復号手段と、 前記ネットワークセンターにあり、前記第１の復号手段
    に接続し、第１の構造化データと第２の構造化データの
    正当性を確認し、確認信号を生成する手段と、 前記ネットワークセンターにあり、前記第１の復号手段
    と前記確認手段と前記通信路に接続し、確認信号を受け
    取ると、慣用鍵暗号アルゴリズムを用いて第１の鍵暗号
    化鍵と第２の鍵暗号化鍵を第３の暗号文に変換し、この
    第３の暗号文を前記通信路に送信する第３の暗号手段と
    、 前記第１の端末にあり、前記通信路と接続し、慣用鍵復
    号アルゴリズムと第１の鍵暗号化鍵を用いて、第３の暗
    号文を復号し、これにより第２の鍵暗号化鍵を得る第２
    の復号手段と を備えた暗号通信システム。 （２）特許請求の範囲第１項において、 前記第１の構造化手段が第１のタイムスタンプを含む第
    １の構造化データを生成し、 前記確認手段が第１のタイムスタンプを確認する暗号通
    信システム。 （３）特許請求の範囲第１項において、 前記第１の構造化手段が第１の識別情報を含む第１の構
    造化データを生成し、 前記確認手段が第１の識別情報を確認する暗号通信シス
    テム。 （４）特許請求の範囲第１項において、 前記第２の構造化手段が第２のタイムスタンプを含む第
    ２の構造化データを生成し、 前記確認手段が第２のタイムスタンプを確認する暗号通
    信システム。 （５）特許請求の範囲第１項において、 前記第２の構造化手段が第２の識別情報を含む第２の構
    造化データを生成し、 前記確認手段が第２の識別情報を確認する暗号通信シス
    テム。 （６）特許請求の範囲第１項において、 前記第１の暗号化手段が第１の鍵暗号化鍵と構造化デー
    タのべき乗剰余演算手段を含んでいる暗号通信システム
    。 （７）特許請求の範囲第１項において、 前記第２の暗号化手段が第２の鍵暗号化鍵と構造化デー
    タのべき乗剰余演算手段を含んでいる暗号通信システム
    。 （８）第１、第２の端末と通信路とネットワークセンタ
    ーからなるシステムであって、 前記第１の端末にあり、第１の鍵暗号化鍵を生成する第
    １の生成手段と、 前記第１の端末にあり、前記第１の生成手段と前記通信
    路に接続し、公開鍵暗号アルゴリズムを用いて第１の鍵
    暗号化鍵を第１の暗号文に変換し、その第１の暗号文を
    前記通信路に送信する第１の暗号化手段と、 前記第２の端末にあり、第２の鍵暗号化鍵を生成する第
    ２の生成手段と、 前記第２の端末にあり、前記第２の生成手段と前記通信
    路に接続し、公開鍵暗号アルゴリズムを用いて第２の鍵
    暗号化鍵を第２の暗号文に変換し、その第２の暗号文を
    前記通信路に送信する第２の暗号化手段と、 前記ネットワークセンターにあり、前記通信路と接続し
    、公開鍵復号アルゴリズムを用いて第１の暗号文と第２
    の暗号文を復号し、これにより第１の、暗号化鍵と第２
    の鍵暗号化鍵を得る第１の復号手段と、 前記ネットワークセンターにあり、前記第１の復号手段
    と前記通信路に接続し、慣用鍵暗号アルゴリズムを用い
    て第１の鍵暗号化鍵と第２の鍵暗号化鍵を第３の暗号文
    に変換し、その第３の暗号文を前記通信路に送信する第
    ３の暗号手段と、前記第１の端末にあり、前記通信路と
    接続し、慣用鍵復号アルゴリズムと第１の鍵暗号化鍵を
    用いて、第３の暗号文を復号し、これにより第２の鍵暗
    号化鍵を得る第２の復号手段と を備えた暗号通信システム。 （９）特許請求の範囲第８項において、 前記第１の端末にあり、第１の構造化データを生成する
    第１の構造化手段を備え、 前記第１の暗号化手段は前記第１の構造化手段に接続し
    、公開鍵暗号アルゴリズムを用いて第１の鍵暗号化鍵と
    第１の構造化データを第１の暗号文に変換する暗号通信
    システム。（１０）特許請求の範囲第８項において、 前記第２の端末にあり、第２の構造化データを生成する
    第２の構造化手段を備え、 前記第２の暗号化手段は前記第２の構造化手段に接続し
    、公開鍵暗号アルゴリズムを用いて第２の鍵暗号化鍵と
    第２の構造化データを第２の暗号文に変換する暗号通信
    システム。（１１）特許請求の範囲第９項において、 前記ネットワークセンターにあり、前記第１の復号手段
    に接続し、第１の構造化データの正当性を確認して確認
    信号を生成する手段を備え、前記第３の暗号手段は前記
    確認手段と接続し、確認信号を受け取ると、慣用鍵暗号
    アルゴリズムを用いて第１の鍵暗号化鍵と第２の鍵暗号
    化鍵を第３の暗号文に変換し、その第３の暗号文を前記
    通信路に送信する暗号通信システム。 （１２）特許請求の範囲第１０項において、前記ネット
    ワークセンターにあり前記第１の復号手段に接続し、第
    ２の構造化データの正当性を確認して確認信号を生成す
    る手段を備え、 前記第３の暗号手段は前記確認手段と接続し、確認信号
    を受け取ると、慣用鍵暗号アルゴリズムを用いて第１の
    鍵暗号化鍵と第２の鍵暗号化鍵を第３の暗号文に変換し
    、その第３の暗号文を前記通信路に送信する暗号通信シ
    ステム。 （１３）特許請求の範囲第８項において、 前記ネットワークセンターにあり、第１の暗号文を受け
    取ると、要求信号を生成して前記通信路に送信する手段
    を備え、 前記第２の生成手段は前記要求信号を受け取ると、第２
    の鍵暗号鍵を生成する暗号通信システム。 （１４）特許請求の範囲第８項において、 前記第１の暗号化手段が第１の鍵暗号化鍵のべき乗剰余
    手段を含んで、第１の暗号文を生成する暗号通信システ
    ム。 （１５）特許請求の範囲第８項において、 前記第２の暗号化手段が第２の鍵暗号化鍵のべき乗剰余
    手段を含んで、第２の暗号文を生成する暗号通信システ
    ム。 （１６）第１、第２の端末と通信路とネットワークセン
    ターを用いた暗号通信方法であって、前記第１の端末に
    おいて、第１の鍵暗号化鍵と第１の構造化データを生成
    するステップと、前記第１の端末において、公開鍵暗号
    アルゴリズムを用いて第１の鍵暗号化鍵と第１の構造化
    データを第１の暗号文に変換するステップと、この第１
    の暗号文を前記通信路に送信するステップと、 前記ネットワークセンターにおいて、第１の暗号文を受
    け取ると、要求信号を生成しこの要求信号を前記ネット
    ワークセンターから前記通信路に送信するステップと、 前記第２の端末において、要求信号を受け取ると、第２
    の鍵暗号化鍵を生成するステップと、前記第２の端末に
    おいて、第２の構造化データを生成するステップと、 前記第２の端末において、公開鍵暗号アルゴリズムを用
    いて第２の鍵暗号化鍵と第２の構造化データを第２の暗
    号文に変換し、この第２の暗号文を前記通信路に送信す
    るステップと、 前記ネットワークセンターにおいて、公開鍵復号アルゴ
    リズムを用いて第１の暗号文と第２の暗号文を復号して
    、これにより第１の鍵暗号化鍵と第１の構造化データと
    第２の鍵暗号化鍵と第２の構造化データを得するステッ
    プと、 前記ネットワークセンターにおいて、第１の構造化デー
    タと第２の構造化データの正当性を確認し、確認信号を
    生成するステップと、 前記ネットワークセンターにおいて、確認信号を受け取
    ると、慣用鍵暗号アルゴリズムを用いて第１の鍵暗号化
    鍵と第２の鍵暗号化鍵を第３の暗号文に変換し、この第
    ３の暗号文を前記通信路に送信するステップと、 前記第１の端末において、慣用鍵復号アルゴリズムと第
    １の鍵暗号化鍵を用いて、第３の暗号文を復号し、これ
    により第２の鍵暗号化鍵を得るステップからなる暗号通
    信方法。 （１７）特許請求の範囲第１６項において、前記第１の
    端末の生成ステップで、第１のタイムスタンプを含む第
    １の構造化データを生成し、前記ネットワークセンター
    の確認ステップで第１のタイムスタンプを確認する暗号
    通信方法。 （１８）特許請求の範囲第１６項において、前記第１の
    端末の生成ステツプで、第１の識別情報を含む第１の構
    造化データを生成し、 前記ネットワークセンターの確認ステップで第１の識別
    情報を確認する暗号通信方法。 （１９）特許請求の範囲第１６項において、前記第２の
    端末の生成ステップで第２のタイムスタンプを含む第２
    の構造化データを生成し、前記前記ネットワークセンタ
    ーの確認ステップで第２のタイムスタンプを確認する暗
    号通信方法。 （２０）特許請求の範囲第１６項において、前記第２の
    端末の生成ステップで第２の識別情報を含む第２の構造
    化データを生成し、 前記前記ネットワークセンターの確認ステップで第２の
    識別情報を確認する暗号通信方法。 （２１）特許請求の範囲第１６項において、前記第１の
    端末の変換ステップが、第１の鍵暗号化鍵と構造化デー
    タのべき乗剰余演算を含む暗号通信方法。 （２２）特許請求の範囲第１６項において、前記第２の
    端末の変換ステップが、第２の鍵暗号化鍵と構造化デー
    タのべき乗剰余演算を含む暗号通信方法。 （２３）第１の鍵暗号化鍵を生成するステップと、公開
    鍵暗号アルゴリズムを用いて、第１の鍵暗号化鍵を第１
    の暗号文に変換するステップと、第２の鍵暗号化鍵を生
    成するステップと、 公開鍵暗号アルゴリズムを用いて、第２の鍵暗号化鍵を
    第２の暗号文に変換するステップと公開鍵復号アルゴリ
    ズムを用いて、第１の暗号文と第２の暗号文を復号し、
    これにより第１の鍵暗号化鍵と第２の鍵暗号化鍵を得る
    ステップと、慣用鍵暗号アルゴリズムを用いて、第１の
    鍵暗号化鍵と第２の鍵暗号化鍵を第３の暗号文に変換す
    るステップと、 慣用鍵復号アルゴリズムと第１の鍵暗号化鍵を用いて、
    第３の暗号文を復号し、これにより第２の鍵暗号化鍵を
    得るステップからなる暗号通信方法。 （２４）特許請求の範囲第２３項において、第１の構造
    化データを生成するステップと、第１の鍵暗号化鍵と第
    １の構造化データを第１の暗号文に変換するステップを
    有する暗号通信方法。 （２５）特許請求の範囲第２３項において、第２の構造
    化データを生成するステップと、第２の鍵暗号化鍵と第
    ２の構造化データを第２の暗号文に変換するステップを
    有する暗号通信方法。 （２６）特許請求の範囲第２４項において、第１の構造
    化データの正当性を確認して確認信号を生成するステッ
    プと、 確認信号を受けると慣用鍵暗号アルゴリズムを用いて第
    １の鍵暗号化鍵と第２の鍵暗号化鍵を第３の暗号文に変
    換するステップを有する暗号通信方法。 （２７）特許請求の範囲第２５項において、第２の構造
    化データの正当性を確認して確認信号を生成するステッ
    プと、 確認信号を受けると慣用鍵暗号アルゴリズムを用いて第
    １の鍵暗号化鍵と第２の鍵暗号化鍵とを暗号化して第３
    の暗号文を得るステップを有する暗号通信方法。 （２８）特許請求の範囲第２３項において、要求信号を
    生成するステップと、 要求信号を受けると第２の鍵暗号化鍵を生成するステッ
    プを有する暗号通信方法。 （２９）特許請求の範囲第２３項において、公開鍵暗号
    アルゴリズムを用いた変換ステップが、第１の鍵暗号化
    鍵のべき乗剰余演算を含む暗号通信方法。 （３０）特許請求の範囲第２３項において、公開鍵暗号
    アルゴリズムを用いた変換ステップが、第２の鍵暗号化
    鍵のべき乗剰余演算を含む暗号通信方法。 （３１）第１、第２の端末を含みネットワークセンター
    を用いた暗号通信方法であって、前記ネットワークセン
    ターの公開鍵ｅと法ｎを用いて、第１の鍵暗号化鍵ｒ１
    を第１の暗号文ｒ１＾ｅｍｏｄｕｌｏｎに変換するステ
    ップと、 前記ネットワークセンターの秘密鍵ｄを用いて、（ｒ１
    ＾ｅｍｏｄｕｌｏｎ）＾ｄｍｏｄｕｌｏｎで第１の暗号
    文を復号するステップと、 前記ネットワークセンターの公開鍵ｅと法ｎを用いて、
    第２の鍵暗号化鍵ｒ２を第２の暗号文ｒ２＾ｅｍｏｄｕ
    ｌｏｎに変換するステップと、 前記ネットワークセンターの秘密鍵ｄを用いて、（ｒ２
    ＾ｅｍｏｄｕｌｏｎ）＾ｄｍｏｄｕｌｏｎで第２の暗号
    文を復号するステップと、 第２の鍵暗号化鍵と第１の鍵暗号化鍵を暗号化して第３
    の暗号文を生成するステップと、第１の鍵暗号化鍵を用
    いて、第３の暗号文を復号するステップからなる暗号通
    信方法。 （３２）第１の鍵暗号化鍵を生成するステップと、公開
    鍵暗号アルゴリズムを用いて第１の鍵暗号化鍵を第１の
    暗号文に変換するステップと、第２の鍵暗号鍵を生成す
    るステップと、 公開鍵暗号アルゴリズムを用いて第２の鍵暗号化鍵を第
    ２の暗号文に変換するステップと、公開鍵復号アルゴリ
    ズムを用いて第１の暗号文と第２の暗号文を復号し、第
    １の鍵暗号化鍵と第２の鍵暗号化鍵を得るステップと、 慣用鍵暗号アルゴリズムを用いて第１の鍵暗号化鍵と第
    ２の鍵暗号化鍵を第３の暗号文に変換するステップと、 慣用鍵復号アルゴリズムと第２の鍵暗号化鍵を用いて、
    第３の暗号文を復号し、第１の鍵暗号化鍵を得るステッ
    プからなる暗号通信方法。 （３３）第１、第２の端末を含み、ネットワークセンタ
    ーを用いた暗号通信方法であって、 前記ネットワークセンターの公開鍵ｅと法ｎを用いて、
    第１の鍵暗号化鍵ｒ１を第１の暗号文ｒ１＾ｅｍｏｄｕ
    ｌｏｎに変換するステップと、 前記ネットワークセンターの秘密鍵ｄを用いて、（ｒ１
    ＾ｅｍｏｄｕｌｏｎ）＾ｄｍｏｄｕｌｏｎで第１の暗号
    文を復号するステップと、 前記ネットワークセンターの公開鍵ｅと法ｎを用いて、
    第２の鍵暗号化鍵ｒ２を第２の暗号文ｒ２＾ｅｍｏｄｕ
    ｌｏｎに変換するステップと、 前記ネットワークセンターの秘密鍵ｄを用いて、（ｒ２
    ＾ｅｍｏｄｕｌｏｎ）＾ｄｍｏｄｕｌｏｎで第２の暗号
    文を復号するステップと、 第２の鍵暗号化鍵と第１の鍵暗号化鍵を暗号化して第３
    の暗号文を生成するステップと、第２の鍵暗号化鍵を用
    いて第３の暗号文を復号するステップからなる暗号通信
    方法。 （３４）特許請求の範囲第３１項において、第３の鍵暗
    号化鍵を生成するステップと、 公開鍵暗号アルゴリズムを用いて第３の鍵暗号化鍵を第
    ４の暗号文に変換するステップと、公開鍵復号アルゴリ
    ズムを用いて第４の暗号文を復号し、第３の鍵暗号化鍵
    を得るステップと、慣用鍵暗号アルゴリズムを用いて第
    １の鍵暗号化鍵と第３の鍵暗号化鍵を第５の暗号文に変
    換するステップと、 慣用鍵復号アルゴリズムと第１の鍵暗号化鍵を用いて、
    第５の暗号文を復号し第３の鍵暗号化鍵を得るステップ
    を有する暗号通信方法。 （３５）特許請求の範囲第１６項において、第３の端末
    において要求信号を受け取ると、第３の鍵暗号化鍵と第
    ３の構造化データを生成するステップと、 前記第３の端末において、公開鍵暗号アルゴリズムを用
    いて第３の鍵暗号化鍵と第３の構造化データを第４の暗
    号文に変換するステップと、この第４の暗号文を通信路
    に送信するステップと、 前記ネットワークセンターにおいて、公開鍵復号アルゴ
    リズムを用いて第４の暗号文を復号し、第３の鍵暗号化
    鍵と第３の構造化データを得るステップと、 前記ネットワークセンターにおいて、第３の構造化デー
    タの正当性を確認し、確認信号を生成するステップと、 前記ネットワークセンターにおいて、慣用鍵暗号アルゴ
    リズムを用いて第２の鍵暗号化鍵と第３の鍵暗号化鍵を
    第５の暗号文に変換するステップと、この第５の暗号文
    を前記通信路に送信するステップと、 前記第３の端末において、慣用鍵復号アルゴリズムと第
    ３の鍵暗号化鍵を用いて第５の暗号文を復号し、第２の
    鍵暗号化鍵を得るステップからなる暗号通信方法。
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