JPH03131139A

JPH03131139A - 暗号鍵の鍵管理方式

Info

Publication number: JPH03131139A
Application number: JP1268632A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Ishii; 保弘石井; Kazuo Takaragi; 和夫宝木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1991-06-04

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、データの暗号化およびデータの認証に用いる
暗号鍵の鍵管理方式に関する。

〔従来の技術〕

暗号鍵はデータの暗号化やデータの認証に用いられる。

従来、この暗号鍵はマスタ鍵と、端末部あるいはファイ
ル鍵およびデータ鍵より成り、各鍵には一般に慣用暗号
が使用されている。マスク鍵で端末鍵あるいはファイル
鍵を暗号化して秘匿し、端末鍵あるいはファイル鍵でデ
ータ鍵を暗号化して秘匿し、データ鍵でデータを秘匿す
る。これにより鍵の安全はマスタ鍵で守られている。ま
た、暗号処理は端末処理単位、ファイル単位に行われる
。データの認証では、慣用暗号による認証が行われる。

なお、この種の従来の慣用暗号における鍵管理方式にラ
イては、例えば、Ｄ、　Ｗ、　Ｄａｖｉｅｓ、　Ｗ。

Ｌ　、　Ｐ　ｒｉｃｅ著「ネットワークセキュリティ」
１３３〜１５９頁（日経マグロウヒル社発行）において
論じられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、次のような問題があった。

（１）ファイル暗号とデータ通信暗号の鍵管理の方法が
ファイル鍵と端末鍵の２本立てとなっており、管理が複
雑である。

（２）ファイル鍵、端末鍵は複数の計算機で持ち合う必
要があり、この鍵配送時に鍵が盗まれる可能性がある。

（３）慣用暗号では公開されたディジタル認証ができな
い。

（４）データ通信暗号は端末鍵をベースに行う。このた
め、複数のユーザが同一端末を使用する場合も端末鍵は
同一のものとなってしまい、暗号に対する安全性が低下
してしまう。

本発明の目的は、上記問題を解決した暗号鍵の鍵管理方
式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明は、マスタ鍵とデー
タ鍵の他にユーザ毎にユーザ鍵を設け、該ユーザ鍵をも
とに暗号処理をすることによりユーザ単位の暗号処理を
実現することを特徴とする。

さらに、本発明はマスタ鍵に公開鍵暗号、ユーザ鍵に公
開鍵暗号およびデータ鍵に慣用暗号を用いることを特徴
とする。

〔作　用〕

ユーザ鍵をユーザ毎に設けたことにより、データ通信暗
号あるいはファイル暗号開始時、生成したデータ鍵をユ
ーザ鍵で秘匿する。これにより、データ通信暗号もファ
イル暗号もユーザ鍵をベースに処理することができる。

マスタ鍵は公開鍵暗号であるから、ユーザ鍵を複数の計
算機に登録する場合、各計算機のマスタ鍵の公開鍵で暗
号化して登録することができる。

これにより、鍵配送時盗まれても暗号化されているので
解読されることはない。各計算機では自マスク鍵の秘密
鍵で解読することができる。

ユーザ鍵は公開鍵暗号であるから、ユーザ単位に公開さ
れたディジタル認証が可能となる。

暗号処理はユーザ鍵をベースに行うため、一つのホスト
計算機あるいは端末装置を複数のユーザが使用していて
も、ユーザ毎に異なった鍵で暗号化処理が可能となり、
安全性を高めることができる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例について図面により説明する。

第１図は本発明の一実施例のシステム構成図である。ホ
スト計算機１は暗号装置２、端末装置３、磁気テープ装
置４に接続され、端末装置４にはＩＣカード５が挿入さ
れる。ここで、マスタ鍵としてＲ８Ａ暗号（公開鍵暗号
）、ユーザ鍵としてＲ３Ａ暗号、データ鍵としてＤＥＳ
暗号（慣用暗号）を用いるとする。

マスタ鍵秘密鍵１０は暗号装置２内に安全に格納されて
いる。マスタ鍵公開鍵１１はホスト計算機１内にある。

ユーザ鍵は、ユーザＡ、Ｂ、Ｃ。

・・Ｚ毎に、ユーザＡ秘密鍵２０とユーザＡ公開鍵３０
、ユーザＣ秘密鍵２１とユーザＢ公開鍵３１、ユーザＣ
秘密鍵２２とユーザＣ公開鍵３２、・・・ユーザＣ秘密
鍵２３とユーザ２公開鍵３３が作られ、ユーザ秘密鍵２
０，２１，２２，２３はマスタ鍵公開鍵１１にて暗号化
してホスト計算機１に格納され、ユーザ公開鍵３０，３
１，３２．３３はそのままの形でホスト計算機１および
端末装置３内に格納される。また、ＩＣカード５内には
、その端末装置３の使用者（実施例ではユーザＣを想定
する）のユーザ秘密鍵２２が格納される。データ鍵゛α
３０、データ鍵β３１は、必要が生じたときホスト計算
機１でランダムに作成され、そのデータ鍵の使用者のユ
ーザ公開鍵で暗号化される。

初めに、データ通信暗号の処理手順について第２図を使
って説明する。端末装置３より、ホスト計算機１にデー
タ通信要求があると、まず、ホスト計算機１は乱数１０
２によりデータ鍵α４０を作成する。次に端末装置３よ
り送られるユーザＩＤ１０１からユーザＣを決定し、ユ
ーザＣの公開鍵３２を使って、データ鍵α４ｏのＲ８Ａ
暗号化１０３を行ない、暗号文１０４を作成する。ホス
ト計算機１は、この暗号文１０４を端末装置３へ送る。

端末装置３は、暗号文１０４をＩＣカード５内に格納さ
れたユーザＣ秘密鍵２４を使ってＲ８Ａ復号化１０５を
行い、データ鍵α４０を求める。これにより、ホスト計
算機１と端末装置３はデータ鍵α４０を持ち合うことに
なる。ホスト計算機１から端末装置３への送信データ１
０６が生じると、ホスト計算機１は本送信データ１０６
をデータ鍵α４０を使ってＤＥＳ暗号化１０７し、暗号
文１０８を作り、端末装置３へ送信する。端末装置３は
、暗号文１０８をデータ鍵α４０を使ってＤＥＳ復号化
１０９を行い、受信データ１０６を得る。端末装置３か
らホスト計算機１への送信データ１１０が生じた場合も
同様である。

次に、ファイル暗号の処理手順について第３図を使って
説明する。ファイルに格納するデータを暗号化する場合
、まず、そのファイルの所有者のユーザＩＤ２１０から
ユーザ（実施例ではユーザＡを想定する）の公開鍵３０
を求める。次に乱数２０１によりデータ鍵β４１を作成
し、ユーザＡの公開鍵３０にてＲ８Ａ暗号化２０２を行
い、磁気テープ装置４に対して、暗号化されたデータ鍵
２０３を書き込む。次にファイルに格納する平文のデー
タ２０４をデータ鍵β４１を使ってＤＥＳ暗号化２０５
を行い、磁気テープ装置４に対して暗号化されたデータ
２０６を書き込む、ファイルを復号化するときも同様に
、そのファイルの所有者のユーザＩＤ２１０から、マス
ク鍵公開鍵１１で暗号化されているユーザＡの秘密鍵２
０を求める。次に暗号装置２内にあるマスク鍵秘密鍵１
０を使って、Ｒ８Ａ復号化２１１を行い、ユーザ秘密鍵
２１２を求める。次に磁気テープ装置４より暗号化され
たデータ＃２０３を読取り、これをユーザ秘密ｌ１ｌＩ
２１２を使ってＲ８Ａ復号化２０７し、データ鍵β４１
を得る。次に、磁気テープ装置４から暗号化されたデー
タ２０６を読取り、データ鍵β４１を使用してＤＥＳ復
号化２０８を行い、平文のデータ２０４を得る。

次に、データ認証の手順について第４図を使って説明す
る。端末装置３で証書を作り、これを認証してホスト計
算機１へ送り、ホスト計算機１で照合するものとする。

まず、端末装置１１ｆｆｉ３で証書３０１をＤＥＳ暗号
のＣＢＣモードにって圧縮３０２を行い、圧縮コード３
０３を作成する０次に、圧縮コード３０３をＩＣカード
５内にあるユーザ（実施例ではユーザＢを想定する）の
秘密鍵３０６でＲＳＡ暗号化し、認証コード３０５を作
成する。端末装置４は本証書３０１と認証コード３０５
をホスト計算機１に送る。ホスト計算機１は、証書３１
１を再び圧縮３１２し、圧縮コード３１３を作成する。

これと同時に認証したユーザのユーザＩＤ３０７からユ
ーザＢの公開鍵３１を求め、端末装置３から送られてき
た認証コード３１４を該ユーザ公開鍵３１を使ってＲ８
Ａ復号化３１５を行い、これで作成した圧縮コード３１
６と、以前に求めた圧縮コード３１３とを照合し、一致
していると、正しく認証されたものとみなす。

このように、本実施例によれば、データ通信暗号手順も
ファイル暗号手順も、ユーザ鍵をもとにデータ鍵を秘匿
することができる。このため、データ通信暗号もファイ
ル暗号も同様の手順となる。

また、ホスト計算機１上のユーザ鍵秘密鍵は。

マスク鍵公開鍵で暗号化して登録する。このため、鍵登
録において盗まれることがない。

また、端末装置３側のユーザ秘密鍵は、ＩＣカード５に
格納されている。このため、端末装置３を複数のユーザ
が使用することがあっても、ＩＣカードを各ユーザが持
つことにより、ユーザ秘密鍵の安全性は保証される。

さらに、ユーザ鍵はＲ８Ａ暗号であるので、ユーザ単位
にディジタル認証が可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、以下の
ような効果が得られる。

（１）ユーザ鍵を用いることにより、データ通信暗号も
ファイル暗号も同一の鍵管理にて行うことができる。

（２）マスタ鍵が公開鍵暗号であるので、ユーザ鍵の登
録時、マスタ鍵公開鍵で暗号化して登録することができ
る。このため、ユーザ鍵の盗難の恐れがなく、また複数
のホスト計算機に登録することも容易に可能となる。

（３）ユーザ鍵が公開鍵暗号であるから、ユーザ単位に
ディジタル認証が可能となる。

（４）暗号処理はユーザ鍵ベースに行うため、一つのホ
スト計算機あるいは端末装置を複数ユーザで使用しても
、ユーザ間の安全性は保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシステム構成と暗号鍵配置
を示す図、第２図はデータ通信暗号の処理手順を示す図
、第３図はファイル暗号の処理手順を示す図、第４図は
データ認証の処理手順図を示す図である。１・・・ホスト計算機、　２・・・暗号装置、３・・・
端末装置、　４・・・磁気テープ装置、５・・・ＩＣカ
ード、　１０・・・マスタ鍵秘密鍵、１１・・・マスタ
鍵公開鍵、２０．２１，２２，２３，２４・・・ユーザ秘密鍵、３
０．３１，３２，３３．・・・ユーザ公開鍵、４０．４
１・・・データ鍵。第図第３図（＝！■＝１２１０

Claims

【特許請求の範囲】（１）データの暗号化や認証に用いる暗号鍵の鍵管理方
式において、暗号鍵を、システム単位に持つマスタ鍵と
ユーザ単位に持つユーザ鍵とデータ暗号処理単位に持つ
データ鍵の３階層としたことを特徴とする暗号鍵の鍵管
理方式。（２）マスタ鍵として公開鍵暗号、ユーザ鍵として公開
鍵暗号、データ鍵として慣用暗号を用いることを特徴と
する請求項（１）記載の暗号鍵の鍵管理方式。（３）マスタ鍵として公開鍵暗号と慣用暗号の２種類、
ユーザ鍵として公開鍵暗号、データ鍵として慣用暗号を
用いることを特徴とする請求項（１）記載の暗号鍵の鍵
管理方式。（４）データをデータ鍵で暗号化し秘匿し、
データ鍵をユーザ鍵で暗号化し秘匿し、ユーザ鍵をマス
タ鍵で暗号化し秘匿することを特徴とする請求項（２）
記載の暗号鍵の鍵管理方式。（５）データをデータ鍵で暗号化し秘匿し、データ鍵を
ユーザ鍵あるいはマスタ鍵の慣用暗号鍵で暗号化し秘匿
し、ユーザ鍵をマスタ鍵で暗号化し秘匿することを特徴
とする請求項（３）記載の暗号鍵の鍵管理方式。（６）各システムに割当てられた公開されたマスタ鍵の
公開鍵でユーザ鍵を暗号化して秘匿登録することにより
、複数のシステムに同一のユーザ鍵を安全に登録するこ
とを特徴とする請求項（４）あるいは（５）記載の暗号
鍵の鍵管理方式。