JPH03185551A - デジタル時間認証装置 - Google Patents

デジタル時間認証装置

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JPH03185551A
JPH03185551A JP2260322A JP26032290A JPH03185551A JP H03185551 A JPH03185551 A JP H03185551A JP 2260322 A JP2260322 A JP 2260322A JP 26032290 A JP26032290 A JP 26032290A JP H03185551 A JPH03185551 A JP H03185551A
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digital
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clock
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Addison M Fischer
アディソン・エム・フィッシャー
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
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    • H04L9/0662—Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher with particular pseudorandom sequence generator
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3297—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials involving time stamps, e.g. generation of time stamps
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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】 この発明は総括的には電子的に転送されるデジタル文書
をデジタルでタイムスタンプする装置および方法に関す
る。より特定的には、この発明は公衆キーの日付・時間
認証設備としての役割を果たす方法と装置に関する。
発明の背景および要約 電子郵便システム、電子資金転送システム、電子文書転
送システムその他の急成長により固定されていない通信
チャネルで転送されるデータの保安についての心配か増
大してきた。そのような固定されていないチャネルで通
信されるメツセージのプライバシーおよび真正を確実に
するために暗号システムが広く使用されている。
さて情報および文書がデジタル的に作成され、転送され
かつ記憶されると、そのような情報および文書を真正認
証しかつ認定するための新たな必要条件が存在する。
紙の媒体と違い、デジタルの原本は容易に変更され得る
。さらに、化学物質および手書きの時間の経過ならびに
作用が真正および時間の経過を推測するためのいくつか
の手段を与える物理的に書かれた実例と異なり０１．デ
ジタルの情報の時間の経過または真正を推測するための
一応の（ｐｒｉｍａ　　ｆａｃｉａ）方法は存在しない
。
現在、公衆キーのアルゴリズムの到来によりデジタルの
真正認証の手段が可能となった。これらシステムは、た
とえば米国特許第４４５０８２９号により記載されるＲ
ＳＡ暗号システム（ＲＳＡＣｒｙｐｔｏｓｙｓｔｅｍ）
等の簡単な使用によりもたらされるような、基本的な署
名システムから、組合わされた署名の保護の相互ロック
を可能にする、本件出願人の米国特許第４８６８８７７
号により記載されるようなより複雑な承認システムまで
様々である。
デジタル署名の場合、典型的には個人の資格は（彼の公
衆キーを使用するための彼の承認）は固有に期間終了の
日付で拘束されている。このような制限に関、しては多
くの理由が存在する。それらの１つはこのようなシステ
ムではどれでも、（偶然にも）！Ｉ露された、またはそ
の所有者が事前に承認を剥奪された公衆キーに対しての
取消しの通知を受取りかつ保持することができる必要が
存在するという事実に起因する。一般的には、このよう
な取消しの通知は少なくとも資格の一応の期限終了まで
すべての加入者により保持される必要がある。期限終了
の日付が特定されていなければ、そのような通知は永遠
に保持されなければならないであろう。
犯罪者が彼らの期限終了の日付を逃れようと希望すれば
、彼はいくつかの場合においては、彼らのコンピュータ
内のクロックを単純に戻してセットしたりかつ明らかに
過去の時間に彼らの署名を行なうかもしれない。
また、特定の事象に関連する時間および／または日付が
実際に正確であるということを確認することが有用であ
りまた時には決定的に重要である多くの情況（特にます
ます増大する量のビジネスが電子的に行なわれている今
日ではそうである）が存在する。たとえば、発明の開示
の文書の日付により発明者の発明における貴重な所有権
の利益が守られるかまたはそのような利益を獲得しない
かという違いが生じ得る。商取引においては、契約また
は受注に関するものとして報告された時間が実際に正確
であるということを確認することば重要であるかもしれ
ない。いずれの場合でも、使用者が日付をさかのぼって
署名する可能性が存在すれば、使用者は時間的に誤って
表わされた文書を作成する可能性がある。
このような問題を解決する１つの方法はすべての重要な
文書に公平な第三者の「デジタル認証」サービスにより
署名させかつタイムスタンプさせることである。そのよ
うな第三者を見つけることは困難かもしれない、または
時期を得た対応でサービスを得ることは困難かもしれな
い。個々の使用者が、そのようなデジタル認証を容易に
手に入れることは不可能かもしれない。その上、この方
法では過ちが生じやすく、冗長でかつ隘路の原因になり
やすく、かつまた潜在的に保安上の侵害をつくり出す可
能性がある。
この発明は確実な方法で時間認証を達成しかつ、上記の
「デジタル認証」アクセス能力の問題を取り除き、それ
によりいかなる個人または企業によっても使用すること
が容易な認証を行なうための装置および方法に向けられ
る。その上、この発明はだれでもその認証を確証しかつ
その認証タイムスタンプに頼ることが容易なように時間
認証を達成する。装置は経済的であり、かついかなる外
部のサービスの使用も顧みず局部的に使用が可能である
。
この発明はそれによりどのようなデジタル情報でも認証
において述べられた明白な時間において存在したものと
して効果的に認証され得る。このことはどのようなごま
かしによる電子的な日付の後戻しの可能性をも除去する
。
この発明の時間認証装置および方法は第三者による干渉
が最小限で信頼できるタイムスタンプを得るために公衆
キーの暗号動作を達成する、確実な、マイクロプロセッ
サベースのハードウェアのプラットホームを使用する。
ハードウェアのプラットホームは装置のタイムスタンプ
機構が破壊されたりまたは変更されたりすることができ
ないように確実な態様でカプセル化される。
ハードウェアのプラットホームは少なくとも１つのデジ
タルクロックと公衆・個人キーの対の個人の半分を記録
する、安定した、安全な記憶装置を含む。デジタルクロ
ックと記憶装置の双方に連結されるのは確実でかつ不正
変更できない態様で公衆キー署名動作を達成するデータ
処理装置である。処理装置だけが安全な記憶装置および
その関連スる個人キーへのアクセスを有する。
ハードウェアのプラットホームはまたデジタル的に署名
されかつタイムスタンプされるべきデジタルメツセージ
を受取る入力・出力手段を含む。
入力・出力手段は装置により発生する結果として得られ
るタイムスタンプされた署名を文書の提示者に返却もし
くはデジタルタイムスタンプを記憶または何かほかの適
切な手段でそれを処分し得る。
ハードウェアのプラットホームはまた電力源（たとえば
、オンボードバッテリー）を含み、装置の使用寿命の間
を通して連続的に装置のデジタルクロックの精度および
記憶されたデータの保全を確実にする。
この発明のこれらおよび他の目的なならびに利点は添付
の図面に関連して考慮される現在の好ましい例示的実施
例の以下の詳細な記載を読むことでよりよく認識される
であろう。
図面の簡単な説明 第１図はこの発明の例示的実施例に従う日付・時間認証
装置１のブロック図である。簡単に述べれば、装置１は
クロックモジュール４を含み、それはプロセッサ６に結
合される。プロセッサ６はまた記憶装置８および乱数発
生器１０に結合される。これらコンポーネントおよびオ
ンボード電力源１２の各々がプリント回路またはコンピ
ュータ板２上に装着される。回路板２およびその上に装
着されたコンポーネントは記憶装置８の内部が外部から
のアクセスまたは観察が不可能なようにかつクロックモ
ジュール４内のデジタルクロック（又は複数のクロック
）が簡単に不正使用されたり変更されたりできないよう
な確実な態様でパッケージされる。
装置１が効果的に不正使用されないようにするために使
用され得る１つの方策は回路板上のコンポーネントの上
にエポキシを配置しそれによりコンポーネントのピンが
破壊を伴わなければ探られたりまたは不正変更され得な
いようにすることである。コンポーネント自体が物理的
な干渉に対して感応的に設計されてもよく、したがって
たとえばプロセッサ６内の一般レジスタに関連する数値
が物理的干渉に応答して修正される。この点に関しては
プロセッサ６はそれをケースに入れるエポキシ内に埋没
するスイッチ（図示されていない）に連結された１つま
たは２つ以上のその入力ピンを有し得る。そのようなス
イッチは干渉に応答して閉じる（または開く）であろう
し、たとえば、そのような入力ピンの状態の変化に応答
して、プロセッサ入力ピン上にはっきりした信号レベル
を発生する。プロセッサ６はそれからたとえば、プロセ
ッサレジスタに記憶された個人キーの値の抹消を含む、
予め定めらたれ値を順に、修正または抹消し、もしくは
エラールーチンに分岐し、それにより公衆キーの日付・
時間認証装置が適当に動作することまたは個人キーの値
が発見されることを防ぐ。
より詳細に第１図に注目すると、上記のとおり、日付・
時間認証装置１内にクロックモジュール４が埋め込まれ
る。クロックモジュール４はたとえば、品番ＭＭ５８２
７８Ｎ等の商業的に人手可能なデジタルクロックを含む
。クロックモジュール４はその出力線３および５上にタ
イムスタンプ値ｖ１を発生する。タイムスタンプ値ｖ１
は上に記載されるとおり単一のデジタルクロックの出力
でもよい。代替的には、値ｖ１は２つまたは３つ以上の
デジタルクロックの出力の平均でよい。またそれはクロ
ックが故障していると思われるときにはエラー信号（図
示されていない）を発生する。
第５図はたとえば２０．２２等の多重デジタルクロック
を有する例示的なりロックモジュールのブロック図を示
す。デジタルクロック２０および２２の出力はクロック
２０および２２のタイムスタンプ信号を平均する平均値
発生−回路２３に結合されかつクロックモジュールタイ
ムスタンプ値Ｖ１として出力線３および５上に平均時間
を出力する。
デジタルクロック２０および２２の出力は、たとえば、
クロック２０と２２のデジタル出力の間の差を示す信号
を発生する減算器２４に連結される。クロック２０と２
２の出力の差はそれからしきい値検知器２６に連結され
る。もし万が−、クロック信号の差が１日当たり数ミリ
秒より大きい差に相当する予め定められたしきい値を超
えると、しきい値検知器２６がエラー信号を発生し、そ
れは出力線３を介してプロセッサモジュール６に連結さ
れる。プロセッサモジュール６はエラー信号をデコード
しかつ装置１を不能化しかつ個人キーを抹消するエラー
ルーチンに入る。
多重デジタルクロック２０および２２の使用が望ましい
のは正確なタイムスタンプを発生するためには日付・時
間認証装置１に依存するからである。単一のデジタルク
ロックは（時間がたてば）不完全な態様で動作し始める
可能性があるので、上に述べられるとおり、しきい値検
知器に連結された２つ（またはそれ以上）のデジタルク
ロックを使用することによりクロックモジュールが正確
なタイムスタンプを発生する可能性を実質的に強化する
。加えて、多重デジタルクロックを使用することでだれ
かがクロックモジュールを不正使用していることを検知
する機構がもたらされる。この点に関して、デジタルク
ロックの１つの出力が妨げられると、しきい値検知器２
６を使用することで、エラー信号を発生させることが可
能と考えられかつ装置１はその後に不能化されるであろ
う。
減算器は、「クロック」モジュールで示されているが、
実際にはプロセッサ（６）により達成されてもよい。チ
エツクは文書が掲出されたときのみに達成されることが
可能かまたは好ましくは連続的に実行されることが可能
であろう。
第１図に戻ると、プロセッサモジュール６はたとえば、
インテル−２８６（Ｉｎ　ｔ　ｅ　ｌ−２８６）マイク
ロプロセッサ等の商業的に人手可能なマイクロプロセッ
サでよい。プロセッサ６は確実でかつ不正使用ができな
い態様で公衆署名動作を達成または組合わせるのに十分
な独立した計算出力を有するものならどのようなマイク
ロプロセッサでもよい。
プロセッサモジュール６に結合されているのは記憶装置
８でその内部に公衆・個人キーの対のうちの秘密の個人
キーが記憶される。重要なことは記憶装置８の内部のみ
がプロセッサモジュール６ヘアクセス可能である点であ
る。記憶装置８は使用者が記憶装置の内容すなわち、個
人キーを決定することができないような安定した、確実
な記憶装置でなければならない。記憶装置８は好ましく
はプロセッサモジュール６のプログラムメモリとしても
また動作し得るリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）である
。記憶装置８はプロセッサモジュール６内で実施され得
る。不正使用の試みに関するいかなる検知によってもこ
の値は破壊されるはずである。
日付・時間認証装置認証１もまた電力源１２を含み、そ
れは装置１が孤立的に動作しかつ装置が装備されていな
いときくたとえば運搬の間）、第１図に示されるコンポ
ーネントへ電力を与える比較的長寿命のオンボードバッ
テリでよい。代替的には、さらに以下に説明するように
、装置１がたとえば関連するコンピュータシステムと関
連して動作している場合、その時は装置１は外部から電
力を与えられかつ電力源１２が、停電の場合にはバッテ
リバックアップとしての役割を果たすであろう。それは
またそれが初期化されるとき（工場で）と使用者が外部
の電力源へプラグを入れるときとの間、システムを「活
性」状態に保つ役割を果たすはずである。
例示的な日付・時間認証装置１はまたプロセッサモジュ
ール６に連結された乱数発生器１０を含む。乱数発生器
１０はプロセッサモジュール６による公衆キーの署名動
作において使用される乱数値Ｖ３を導入する。乱数発生
器１０はさらにオン動作されるランダム入力を導入する
ことにより公衆キーの署名プロセスへ暗号の強度のさら
なる程度を導入する。各署名にこの乱数値を含めること
により、署名システムを解く上である予知しない利点を
対抗者に与えるかもしれない特定の値が対抗者により供
給され得ない。乱数発生器１０は、たとえば乱数値ｖ３
を発生するために使用される予測できない出力を発生す
るノイズダイオードから構成され得る。このようなラン
ダム値発生器は商業的に人手可能でかつ、たとえば品番
ｌＮ７５１等を含み得る。ランダム値発生器１０は代替
的にはたとえば、値Ｖ３を発生するためのアルゴリズム
（それについては多くの周知のものが存在する）を発生
するいかなる妥当なランダム値または擬似ランダム値を
使用するプロセッサモジュール６によっても実行される
サブルーチンにより実現され得る。ランダム発生器は実
際には任意のものでありかつアルゴリズムの理論的強度
を増大する役割を果たすのみである。
日付・時間認証装置１が動作する態様を記述する前に、
装置の入力、出力および装置１が典型的に動作するシス
テムが第２図との関連において記載される。装置１は典
型的には処理システム１４に結合されるものとして考慮
され、そのシステムはたとえば、ＩＢＭ−ＰＣまたは同
様のものでよい。回路板２は物理的にＰＣに挿入されそ
れによリＰＣのポートの１つに結合されることになる。
この点に関しては、回路板２はたとえば、表示インタフ
ェースカードと同様の態様でＰＣポートに結合されるで
あろう。処理システム１４は順にたとえば、電話リンク
などを介する電気通信システムに結合され、それにより
伝送されたファイル、メツセージまたは文書をデジタル
的に受取ることが可能である。
ＰＣはたとえば、署名されるべき電子文書を受取るとそ
の出力線１５を介して認証されるべきデジタルピットス
トリームｖ２を入力する。その後、認証タイムスタンプ
を含む認証証明がセットされたパケットが初めに署名さ
れるべき電子文書を送信する側に返えされる。処理シス
テム１４はもちろん、ＰＣである必要はなく、むしろよ
り大型の主フレームのコンピュータすなわち電気通信シ
ステムその他を含む装置のネットワークでもよい。
署名されかつ時間認証されるべき入力値Ｖ２はいかなる
デジタル値でもよく、たとえば実際では購入の注文、契
約書、文書の創作者になり代わりて特定の動作を達成す
るための授権、または予め定められた時間までにその文
書が存在したことを証明することが重要であるいかなる
他の形式の文書をも表わし得るデジタル文書を含んでよ
い。日付・時間認証装置１は文書に示された時間の後の
時間における時点でその文書が作成されなかったという
ことを証明するべく使用され得る認証タイムスタンプを
発生する。入力Ｖ２はまたそれ自体がさらにもう１つの
デジタル値の使用者のデジタル署名となり得る。装置は
また入力ｖ２の寄せ集めをつくり出し、かつその寄せ集
めを入力ｖ２全体というよりはむしろその署名に埋め込
む。
この発明の例示的実施例では、認証証明がセットされた
パケットは日付・時間認証されるべき元のデジタル文章
を伝送する側へ返される４つの値を含む。この点では、
第２図に示されるように、認証されるべきデジタル文書
または入力値ｖ２が文書の創作者へ返される。付加的に
は、クロックモジュール４の時間出力である、タイムス
タンプ値ｖ１が文書の創作者へ返されかつ認証されたタ
イムスタンプＳもまた返される。タイムスタンプ値Ｖ１
はクロックモジュール４が発生することのできる最も正
確な時間を反映する。タイムスタンプｖ１は、すでに述
べられたとおり、モジュール４における多重クロックが
完全な同期化の状態にある予め定められたしきい値の範
囲内による場合にのみ発生される。クロックモジュール
４におけるデジタルクロックの各々の出力が、所望なら
、それぞれ伝送され得ることに留意されたい。いくつか
の場合には、Ｒ８Ａを含むいくつかの署名システムで、
「ＳＪ値を保持することのみが可能になるかもしれない
、というのは■１はそこから引抜かれ得るからである。
他方、Ｖ１同様ｖ３を保持することが必要になるかもし
れない。
プロセッサ６により達成される動作の一般的なシーケン
スが第６図のフローチャー）に示される。
簡単に言えば、プロセッサ６は値ｖ１、ｖ２およびＶ３
の各々ならびに記憶装置８内にある秘密のキーとをたと
えば、その動作ＲＡＭ　（図示されていない）内に入力
しかつ一時的に記憶する。プロセッサ６は入力値ｖ２を
得るが、それは入力を受取る線１５を介して認証される
べき文書であり、かつこの値を線３を介して受取られる
タイムスタンプＶ１および公衆・キー暗号署名動作を使
用してモジュール１０より発生されるランダム値と組合
わせる。この点では、値ｖ１、ｖ２およびＶ３の組合わ
せが記憶装置８内に記憶される秘密の個人キーを使用す
るモジュール６により処理される。
署名プロセスはたとえば、米国特許第４４０５８２９号
に教示されるＲＳＡデジタル署名技術を使用して達成さ
れ得る。
例示目的のためにのみ、第６図に示されるように、５１
２ビツト（６４バイト）のＲＳＡ署名が使用されると仮
定すると、ｖ２は入力でありかつそれはまたはその寄せ
集めが認証されるべきｖ２である入力文書を表わす６４
バイトのデータのより低いオーダーの１６バイトとして
一時的に記憶される（１００）。署名システムと関連し
て使用され得る多くの周知のハツシング方法が存在する
。
６４バイトの値の他の８バイトは線３を介する入力であ
りかつ一時的に記憶される（１０２）クロックモジュー
ル４の出力であるＶｌを記憶するために使用される。値
における残りの４０バイトは乱数発生器１０から受取ら
れる入力から構成されるランダムビットからなるかもし
れない（１０４）。この６４バイトの数字はそれからた
とえば米国特許第４４０５８２９号の教示に従い記憶装
置８に記憶されたＲＳＡ個人キーで指数化される（１０
６）。これはデジタル署名を発生する。６４バイトのデ
ータを記憶された個人キーで処理した後、出力署名値が
記憶され（１０８）かつ認証されたタイムスタンプＳと
して第２図に示されるものを出力する（１１０）。入力
Ｖ２とタイムスタンプが署名に備えて組合わされること
が可能な多くの方法が存在する。
認証されたタイムスタンプ証明のセット（ｙ２、Ｖｌ、
Ｓ、Ｃ）に含まれる最終の値は、その文書が目付・時間
に認証されている側へ伝送されるが、これは製造業者の
証明Ｃである。第２図に戻ると、そこで言及される製造
業者とは日付・時間認証装置１の製造業者である。製造
業者の証明Ｃはその内部に装置の個人キーに関連する公
衆キー１６と製造業者の公衆キー１７とを実現している
であろうし、かつ信頼のおける製造者による装置の公衆
キーのデジタル署名を含むであろう。
可能な多重レベルのデジタル証明および例示的デジタル
証明の本質に関するさらなる詳細が１９８９年９月１９
日に発行された本件出願人の米国特許第４８６８８７７
号に見られかつそれは「強化されたデジタル証明を有す
る公衆キー・署名暗号システム」と題され、ここに引用
により援用される。本件出願人の特許に詳細に記載され
るように、装置の公衆キーは所望されれば、その作成者
の承認を識別するような態様で証明され得る。証明のプ
ロセスはこの新しい公衆キーに信頼のおける製造者の個
人キーで署名しかつ所望されれば表現的に署名者によっ
て認められた承認を示すステップを含む（すなわち承認
とは信頼のおける時間認証である）。その署名に使用さ
れる製造者の公衆キーがよく認識されているものである
ため、そのような信頼が単純に暗に含まれ得る。この点
では、信頼のおける授権者（すなわち製造者）は十分公
表された公衆キーを有するものとして考慮され、そのキ
ーは既知でありかつその装置のすべての潜在的使用者に
より受入れられる。そのような製造者は単にその個人キ
ーの部分を使用して装置の新しく作成された公衆キーに
サインする。代替的には本件出願人の特許に記載される
ように、信頼のおける時間認証者として委汗された授権
者は証明の階級により制御されるかもしれないし、また
は製造者の署名が単一の製造者の代表者またはいかなる
単一の側によっての不正の危険をも減じるために１人ま
たは２Å以上の証人により必要とされる共同署名を示す
かもしれない。そのような場合には、装置の証明はこれ
ら署名のすべてに関する情報を含む必要があるであろう
。代替的には、米国特許第４４０５８２９号は製造業者
の公衆キーの広範囲な受容および認識により単純に正当
であると確認されるであろう単純な、１つのレベルの証
明を発行するために直接的に適用され得る。
実際には、末端の使用者は装置１とともに装置に埋め込
まれた秘密の個人キーに対応する公衆キーの写（フロッ
ピーディスクで）と、この公衆キーに関する製造業者の
証明と、装置１へいかなる入力をも与えるおよび装置１
から対応する出力を伝達するために使用され得るプログ
ラムとを併せて受取る。
タイムスタンプされ認証された署名５（Ｖｌ、Ｖ２およ
びＣといったアイテムとともに）はそれからどのような
物件であれ署名されたものが特定の瞬間に存在したこと
（および特定の署名装置１の付近に存在したこと）を示
す認証記録としての役割を果たす。−殻内には、装置の
出力された署名およびタイムスタンプ値Ｖ１は装置の関
連する公衆キーおよび装置の公衆キーに関する製造業者
の証明、ならびに製造業者の公衆キー（複数）により伴
われ、それによりこれらのすべてがともに認証のための
証明のセットとしての働きをするであろう。認証された
タイムスタンプはそれから伝送されおよび／またはその
物件が特定の瞬間に存在したという後々の証明のために
その物件とともに記憶され得る。認証される物件そのも
のが実際に、ある第３の物件（たとえば文書、購入注文
書、その他）の何かほかの側によるデジタル署名である
、特別な場合にはそのような署名の認証が本質的に署名
する側がその特定の時間にまたはその以前に前記署名を
作成したことを保証することに留意されたい。これは従
来の認証公衆サービスにより達成される標準的機能に大
変はっきり類似するものを提供する。
装置１が装填される態様は第３図に示されるフロー図に
より例示される。装置１が製造プロセスの間に最初に装
填されるであろうことが考慮される。装填は製造業者の
工場で装置１をその人カポ−）１５　（第２図参照）を
経由して装填処理装置（図示されていない）へ連結する
ことにより行なわれ得る。
第３図に示されるフロー図により示されるとおり、装置
１は電力を与えられると（３０）直ちに初期化モートル
ーチン（３２）へ分岐する。初期化モードでは、装置１
はクロックモジュール４が最初にセットされる（３２）
装填状態に入る。クロックモジュール４はデジタルクロ
ックを正確に初期化するためおよび動作を始めるために
それらを開始するために世界的に認められた標準時間に
基づいてセットされる。その後、プロセッサモジュール
６はランダム値を使用する公衆キー・個人キーの対を内
部で発生し、それはＲＳＡ公衆キー暗号（米国特許第４
４０５８２９号または第４８６８８７７号参照）の教示
に記載されたようなどのような公衆キー署名方法とも両
立する態様でプロセッサ６により発生される（または装
置の初期化の間に製造業者から受取られる）。その後、
個人キーの部分は記憶装置８に装填される（３８）。
個人キーの部分が記憶された後、装置の初期化が完了し
たことによりプロセッサ６が再び初期化され得ないこと
を確実にすることを示す「初期化フラッグ」がセットさ
れる（３つ）。
ステップ４０に示されるように、プロセッサモジュール
６はそれからそれがプロセッサ装置初期化へのステップ
３６で発生した公衆キーを伝送する。しかしながら、公
衆・個人キーの対のうち個人のキーの部分は初期化プロ
セッサに伝送されないので初期化プロセッサでさえ秘密
の個人キーには気がつかないことに留意されたい。その
後、デジタル署名動作は伝送された公衆キー（４２）に
関して信頼できる権威者、たとえば製造業者の個人キー
を使用して達成される。初期化プロセッサは装置１のた
めのデジタル証明を発生するための署名動作（４２）を
達成し得る。このように、製造業者は発生された装置の
公衆キーに署名しかつその動作において、装置に関する
デジタル証明を作成することにより（それは装置自体に
記憶されてもよいしまたは装置から分離されたフロッピ
ーディスクに記憶されてもよい）、時間・日付認証装置
５が本物でありかつ信頼できるものであるということを
確証する。この点に関しては、署名プロセスは署名する
側がクロックが正確な時間に初期化された（４４）こと
を確証したことを示す。
さらに、装置のための証明に関連して製造業者の公衆キ
ーが日付・タイムスタンプが真正であることを保証する
ための日付時間認証書類を受取る側により使用される。
所望されれば、公衆・個人キーの対はプロセッサモジュ
ール６により発生されるよりもむしろ、初期化プロセッ
サにより発生されてもよい。この態様では、プロセッサ
モジュール６はその独自の公衆・個人キーの対を発生す
る能力を有する必要がないので、従ってプログラムの記
憶に関しての節約となる。このように、装置１を初期化
するための代替的な方法は第３図で示されるステップ３
４において使用されるようなりロック値を初期化するこ
とであるが、プロセッサモジュール６に公衆・個人キー
の対を発生させるよりはむしろ、このような対は初期化
プロセッサにより装填されるであろう。初期化プロセッ
サはそこでそれが発生された直後にキーの対の個人の部
分のその写を抹消するであろう。その後、初期化プロセ
スが第３図との関連において既に述べられたように進行
するであろう。
日付・時間認証文書の受手は、電子的に文書を受取りか
つ記憶した後そこで第４図に示されるフロー図に従いタ
イムスタンプを確証するであろう。
そのようにタイムスタンプを確証することにより、使用
者はその文書が示された日付および時間より前に作成さ
れたことを証明することができる。受取られた文書上の
デジタルのタイムスタンプは認証された入力値Ｖ２　（
５０）　、タイムスタンプＶ１　（５２）、認証された
タイムスタンプＳ　（５４）および製造業者の証明Ｃ（
６６，６８，７０）を含む。認証されたタイムスタンプ
Ｓ　（５４）はその内部に第２図および第６図との関連
において上記に記載されたような値Ｖ１、Ｖ２およびＶ
３を埋め込んでいることに留意されたい。製造業者の証
明Ｃおよび認証されたタイムスタンプＳは公衆キーの動
作（５６）を介して処理されそれにより結果として得ら
れる１６バイトの値Ｘ２．８バイトの値Ｘ１および４０
バイトのランダム値Ｘ３が得られる。値Ｘ１、Ｘ２およ
びＸ３は、タイムスタンプが適当に認証されれば値Ｖ１
、Ｖ２およびＶ３（それらは第２図との関連において上
記に記載されている）に等しくなるはずである。種々の
値を確証するために示されたそのステップがまさにＲ３
Ａのアルゴリズムに適する。他の公衆キーのアルゴリズ
ムのためにはもう１つのシーケンスのステップ必要かも
しれない。いくつかの公衆キーのシステムもまた「ラン
ダム」値Ｖ３を知る必要があるであろうことに注目され
たい。
Ｘｌはそこでブロック５８で示されるようなＶｌと比較
されかつ結果が等しくなければ、そこでタイムスタンプ
は拒絶されるはずである。Ｘｌの結果がブロック５８で
決定されるようなＶｌに等しければ、Ｘ２と認証された
ｖ２であった入力値との間でブロック６０において比較
が行なわれかつ結果が等しくなければタイムスタンプは
拒絶される（６４）。
ブロック６０における比較の結果がＸ２がＶ２に等しい
ということを示せば、そこで入力値が、Ｖｌにより示さ
れる時間に先立って意図的に作成されたということを決
定するための基準の１つが満たされる。所望されれば、
ランダム値Ｘ３は発生されたランダム値Ｖ３と比較され
得るが、簡素化の目的でそのような比較は第４図では示
されないことに留意されたい。
装置の公衆キーのチエツクがまた第４図で行なわれる。
この点に関しては、製造業者の証明から、製造業者によ
り作成された、装置の公衆キー（７０）の署名および製
造業者の信頼のおける公衆キー　（６８）が公衆キーの
動作（７２）を経由して処理される。公衆キーの動作の
出力は装置（６６）に関する公衆キーを確証するはずで
ある。装置の公衆キーと公衆キー動作（７４）の出力を
比較する比較がなされる。ブロック７４で示されるよう
にマツチが存在しなければそこでタイムスタンプは拒絶
されるというのは認証を達成した公衆キーが信頼に足る
ものとして認識されていないからである（８０）。ブロ
ック７４および７６でのチエツクがマツチが存在すると
いうことを示せば、そこで、その公衆キーが製造業者に
より作成された装置にまさに属するものであったという
ことが確証される。その装置が製造業者により作成され
かつタイムスタンプが装置の公衆キーにより作成された
ものであるというこが確かめられれば、そこで使用者は
その文書がタイムスタンプｖ１により示される時間・日
付に先立って作成されたものである（８２）ということ
を受入れることができる。
この発明は現在最も実際的でかつ好ましい実施例として
考慮され得るものとの関連において記載されてきたが、
この発明が開示された実施例に制限されるものではなく
、先行の請求項の精神および範囲に含まれる種々の修正
および等価な調節を網羅するものとして意図されること
を理財されたい。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の例示的な実施例に従う公衆キー日付
・時間認証装置のブロック図である。 第２図はタイムスタンプがどのように作成されるかを示
す文書の入力および種々の出力に関して第１図の装置を
示すブロック図である。 第３図は第１図の装置を装填しかつ初期化するための例
示的方法を示すフロー図である。 第４図はタイムスタンプがどのように確証されるかを示
すフロー図である。 第５図は例示的なデジタルクロックモジュールを示すブ
ロック図である。 第６図は公衆キー署名動作を達成する上で第１図におけ
る装置により達成される動作のシーケンスを包括的に示
すフロー図である。 図において、１は装置、２は回路板、４はクロックモジ
ュール、６はプロセッサ、８は記憶装置、１０は乱数発
生器、１２は出力源、２０はデジタルクロック、２２は
デジタルクロック、２３は平均値発生器、２４は減算器
、２６はしきい値検知器である。 特許出願人　アディソン・エム・フィッシャーＦＩＧ、
５ ′Ｃ− ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　６

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）デジタル時間認証装置であって、 コンポーネントを支持するためのプラットホーム手段と
    、 前記プラットホーム手段により支持され、時間を示すク
    ロック信号を発生するためのクロック手段と、 前記プラットホーム手段により支持され、暗号キーを使
    用して前記クロック信号および入力値に関して動作しか
    つ認証タイムスタンプを発生するためのプロセッサ手段
    とを含む、装置。
  2. （２）前記プロセッサ手段に結合され、比較的予測不可
    能な出力値を発生するための乱数発生器手段をさらに含
    み、前記プロセッサ手段が前記予測不可能な出力値を使
    用する前記認証タイムスタンプを作成する、請求項１に
    記載の装置。
  3. （３）前記乱数発生器手段がノイズ発生ダイオードを含
    む、請求項２に記載の装置。
  4. （４）前記乱数発生器手段が前記プロセッサ手段により
    実行されるサブルーチンを発生する乱数を含む、請求項
    ２に記載の装置。
  5. （５）前記クロック手段が複数のデジタルクロックを含
    む、請求項１に記載の装置。
  6. （６）前記複数のデジタルクロックの出力を受取るべく
    結合され、前記複数のデジタルクロックの出力の平均で
    ある時間出力信号を発生するための平均手段をさらに含
    む、請求項５に記載の装置。
  7. （７）前記複数のクロックの出力の間の差が予め定めら
    れたしきい値を超える場合エラー信号を発生するための
    しきい値検知手段をさらに含む、請求項５に記載の装置
    。
  8. （８）前記装置を効果的に不正使用できないようにする
    ための手段をさらに含む、請求項１に記載の装置。
  9. （９）前記クロック手段と前記プロセッサ手段が容易に
    不正変更され得ないように前記プラットホーム手段上に
    前記クロック手段と前記プロセッサ手段とをカプセル化
    するための手段をさらに含む、請求項８に記載の装置。
  10. （１０）前記プロセッサ手段に結合されたスイッチ手段
    をさらに含み、前記プロセッサ手段が前記スイッチ手段
    の状態の変化に応答して前記装置が適当に動作すること
    を妨げるための手段を含む、請求項８に記載の装置。
  11. （１１）前記プロセッサ手段が前記入力値および前記ク
    ロック信号について公衆キーデジタル署名動作を達成す
    るための計算手段を含む、請求項１に記載の装置。
  12. （１２）前記プラットホーム手段上に配置されかつ前記
    プロセッサ手段に結合され、公衆キー・個人キーの対の
    秘密の個人キーを記憶するための記憶手段をさらに含む
    、請求項１に記載の装置。
  13. （１３）前記プラットホーム手段上に配置され前記プラ
    ットホーム手段上に配置されたコンポーネントに電力を
    供給するための電源手段をさらに含む、請求項１に記載
    の装置。
  14. （１４）前記入力値が少なくとも１つのデジタルメッセ
    ージを表わし、かつさらに前記プロセッサ手段に結合さ
    れ前記入力値を受取りかつ前記プロセッサ手段へ前記入
    力値を与えるための入力手段を含み、それにより前記装
    置がタイムスタンプされるべきデジタルメッセージを受
    取りかつタイム・スタンプ認証デジタル文書を通信シス
    テムへ伝送するための前記通信システムに結合され得る
    、請求項１に記載の装置。
  15. （１５）前記プロセッサ手段が公衆キー・個人キーの対
    を発生するための手段を含む、請求項１に記載の装置。
  16. （１６）前記プロセッサ手段が認証初期化が完了したと
    いう表示を記憶するためのフラッグ手段を含む、請求項
    １に記載の装置。
JP2260322A 1989-10-13 1990-09-27 デジタル時間認証装置 Pending JPH03185551A (ja)

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