JPH04367070A - 電子現金実施方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子現金を発行する
銀行と、電子現金を使用する利用者と、利用者から電子
現金を受領して銀行との間で決済を行う小売店とにより
電子通信システムを利用して構成され、電子的な現金を
実現する電子現金方式である。

【０００２】

【従来の技術】電気通信システムを用いた電子資金移動
が普及しつつある。一般に換金可能な証書（手形、小切
手など）は、証書の象徴的機能（証書を保持している人
に対して、証書に記載してある権利が供与されること）
を備えている。証書を電気通信システムで取り扱う場合
、証書はディジタル化されたデータであり、容易にコピ
ーを作成して複数回の換金が可能となる。プリペイドカ
ードのような電子的現金を実現するときにも、この問題
が生じる。すなわち、プリペイドカードをコピーするこ
とで、不正に複数回の換金あるいは商品の購入が可能と
なる。一方、クレジットカードでは、このような２重使
用の危険性はほとんどないが、その代わりに、利用者の
利用履歴がすべてカード会社に知られてしまうという欠
点がある（つまり、プライバシが保証されていない）。 これら問題の解決策として、計算機能を備えたカードで
換金時にカード読み取り装置とカードとの間のデータの
やりとりを工夫することで、プライバシを保証し、かつ
カードの２重使用を検出する方式が提案されている。た
とえば、Ｃｈａｕｍ，Ｆｉａｔ，Ｎａｏｒ：“Ｕｎｔｒ
ａｃｅａｂｌｅ　　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　　Ｃａｓｈ”，
Ｐｒｏｃ．ｏｆ　　ＣＲＹＰＴＯ′８８がある。しかし
ながら、Ｃｈａｕｍ等の方式では、一回発行された電子
現金を分割して利用する（例えば、１万円の電子現金を
合計利用額が１万円になるまで何回も利用する）ことは
できない。また、Ｃｈａｕｍ等の方式では、一回毎の電
子現金発行時に、銀行と利用者の間でかなりの量の通信
と処理を行う必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、プ
ライバシを保証し、いかなる結託による不正使用をも防
ぐ電子現金方式において、一回発行された電子現金を発
行時に決められた額になるまで、何回も分割して利用で
き、しかも電子現金発行時の処理手順を効率化するよう
な電子現金方式を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、銀行
に新たに口座を開く利用者は、利用者の識別情報を含ん
だ秘密情報（利用者情報）より乱数で攪乱したＫ組（Ｋ
は２以上の整数）のブラインド情報を作成し、銀行は、
そのブラインド情報の中の一部の組の情報の開示を求め
、開示された情報が正しく作成されていれば、残りの未
開示の組の情報に対しブラインド署名を作成し利用者に
送信し、利用者は、銀行から受信したブラインド署名か
ら利用者情報に対する銀行の署名を計算して、この利用
者情報とその銀行署名との対を利用許可証とし、利用者
が、ある金額の電子現金（電子紙幣と呼ぶ）を銀行より
引き出す場合は、利用者は、秘密の乱数より認証用情報
を生成し、その認証用情報と利用許可証より、引き出す
電子紙幣の金額に相当するブラインド情報を生成して銀
行に送信し、銀行は、そのブラインド情報より、引出し
金額に相当するブラインド署名を作成し利用者に送信し
、利用者は、銀行から受信したブラインド署名から認証
用情報と利用許可証に対する銀行の署名を計算して、こ
の認証用情報及び利用許可証と、引出し金額に対応する
銀行署名との対を電子紙幣とし、小売店でその電子紙幣
を使用する際には、利用者は該当電子紙幣の利用残高以
内の利用額を定めた後に、電子紙幣の利用最小単位に対
応した階層構造テーブルを定め、さらに、そのテーブル
中の利用金額に対応するノードを定め、電子紙幣を提示
すると共に、該当ノードに対応する値の剰余べき乗根を
小売店に送り、小売店はその正当性を検証した後に、正
しければ、利用者に質問情報を送り、利用者は、小売店
からの質問に対応した応答文を階層構造テーブル中の該
当ノードに対応する値の剰余平方根を求めることにより
生成して小売店に提示し、小売店は、小売店の問い合わ
せに対する利用者の応答文の正当性を確認し、それが正
しければ、該当利用金額の電子紙幣による支払いを認め
、後日小売店は決済のために銀行に利用者と小売店の間
の相互通信文を送信し、銀行は、それら相互通信文の正
当性を検査して、合格の時にはその情報をメモリに記憶
し、同じ電子紙幣が不正に使用されると、利用許可証を
生成するときに用いた利用者の秘密情報を算出する。

【０００５】つまり、この発明においては、電子現金の
構造に対応した階層構成のテーブルを構成し、電子現金
利用時には、このテーブルの構造に対応させる形で、一
定の額面金額内の現金を何回かに分割して使用可能とし
ている。また、上記利用形態における不正使用を検出す
るため、上述のように利用者と小売店との確認で剰余べ
き乗根を利用することは、例えばウィリアムズ数と呼ば
れる合成数を法とする偶数べき乗根を利用することであ
り、ここでは、２つの異なるタイプの偶数べき乗根を用
いて、法である合成数の素因数分解ができるという事実
が重要な役割をする。つまり、利用者が不正使用をすれ
ば、法の素因数分解を通じて、利用者の秘密情報である
利用者のＩＤが露見するしかけになっている。

【０００６】

【実施例】図１にこの発明が適用されるシステムを示し
、銀行１００と利用者２００と小売店３００とが通信回
線等を介して接続している。 （１）利用許可証の発行処理 まず、銀行で口座を新たに開設した利用者が、利用許可
証を銀行より発行してもらう場合について説明する。利
用者は利用者の識別情報ＩＤｐ（利用者の口座番号など
）を含んだ秘密情報（利用者情報）より乱数で攪乱した
Ｋ組のブラインド情報を作成し、銀行は、そのブライン
ド情報の中でＫ／２組の情報の開示を求め、開示された
情報が正しく作成されていれば、残りの未開示のＫ／２
組の情報に対しブラインド署名を作成し利用者に送信し
、利用者は、銀行から受信したブラインド署名から利用
者情報に対する銀行の署名を計算して、この利用者情報
とその銀行署名との対を利用許可証とする。

【０００７】銀行は、利用許可証に対応する情報として
、ディジタル署名で用いるＲＳＡ暗号の秘密鍵（ｄＡ，
　ｎＡ）及び公開鍵（ｅＡ，　ｎＡ）の対を作成してお
き公開鍵ｅＡ，　ｎＡを公開しておく。一方、利用者は
、ディジタル署名で用いるＲＳＡ暗号の秘密鍵（ｄＰ，
　ｎＰ）及び公開鍵（ｅＰ，　ｎＰ）の対を作成してお
き、（ｅＰ，　ｎＰ）をＩＤｐと対にして公開しておく
。

【０００８】利用者が銀行から利用認可証を発行しても
らう手順は、以下の通り。銀行と利用者の間の交信例を
図２に示す。利用者（２００）の利用許可証発行処理の
構成を図３に、銀行のそれを図４にそれぞれ示す。以下
では、ｉ＝１，２，…，Ｋとする。 ステップ１　　利用者は、乱数発生器２０１を用いて乱
数ａｉ，ｒｉを生成して、ＩＤｐと共に連結器２０４に
入力し、その出力ＩＤｐ‖ａｉ　を一方向ハッシュ関数
演算器２０５に入力し、さらにその出力　ｇ（ＩＤｐ‖
ａｉ　）を利用者の署名用秘密鍵（ｄＰ，　ｎＰ）と共
にＲＳＡ署名器２０６に入力し、（ｇ　（ＩＤｐ‖ａｉ
　））ｄＰｍｏｄ　ｎＰを求める。

【０００９】ステップ２　　署名器２０６の出力をＩＤ
Ｐ　‖ａｉ　と共に連結器２０７に入力して、Ｓｉ　＝
ＩＤＰ　‖ａｉ　‖（　ｇ（ＩＤＰ　‖ａｉ　））ｄＰ
ｍｏｄ　ｎＰを求める。さらに、Ｓｉ　を分割器２０８
に入力し、Ｓｉ　＝Ｓ１，ｉ　‖Ｓ２，ｉ　になるよう
なＳ１，ｉ　とＳ２，ｉ　を求める。 ステップ３　　素数生成器２０２を用いて、Ｐｉ　≡３
（ｍｏｄ　８）及びＱｉ　≡７（ｍｏｄ　８）を満足す
る２つの素数Ｐｉ，Ｑｉ　を生成して、乗算器２０３を
用いてその積Ｎｉ　＝Ｐｉ　Ｑｉ　を求める。

【００１０】ステップ４　　Ｓ１，ｉ　及びＳ２，ｉ　
をＮｉ　と共に剰余べき乗演算器２０９及び２１１にそ
れぞれ入力し、Ｉ１，ｉ　＝（Ｓ１，ｉ　）２ｍｏｄ　
Ｎｉ　とＩ２，ｉ　＝（Ｓ２，ｉ　）２　ｍｏｄＮｉ　
を求め、それらを連結器２１０に入力しＩｉ　＝Ｉ１，
ｉ　‖Ｉ２，ｉ　を計算する。 ステップ５　　Ｎｉ，Ｉｉ　を連結器２１２に入力し、
その出力Ｉｉ　‖Ｎｉ　を一方向ハッシュ関数演算器２
１３に入力し、　ｇ（Ｉｉ　‖Ｎｉ　）を得る。一方、
ｒｉ　を銀行の公開鍵（ｅＡ，　ｎＡ）と共にＲＳＡ暗
号器２１５に入力し、（ｒｉ　）ｅＡｍｏｄ　ｎＡを求
める。次に、それら出力を剰余乗算器２１４に入力し、
ブラインド情報Ｗｉ　＝（ｒｉ　）ｅＡ　ｇ（Ｉｉ　‖
Ｎｉ　）ｍｏｄ　ｎＡを求めて、Ｗｉ　（ｉ＝１，２，
…，Ｋ）を銀行に送信する。

【００１１】ステップ６　　次に、銀行は、利用者に、
そのうちのＫ／２組のａｉ，Ｐｉ，Ｑｉ　（ｇ（ＩＤｐ
‖ａｉ　））ｄＰｍｏｄ　ｎｐ，ＩＤｐ，ｒｉ　を開示
させて、利用者がステップ１からステップ５を正しく実
行していることを確認する。このため、銀行１００は、
１からＫの中からランダムにＫ／２個を選び、それを開
示要求として利用者に送信する（ここでは、表記を簡単
にするため、Ｋ／２＋１，Ｋ／２＋２，…，Ｋが開示指
定されたと仮定して説明する）。Ｋ／２個でなく、Ｋの
一部であればよいが、Ｋ／２とすると処理効率がよい。

【００１２】ステップ７　　利用者２００は、銀行から
開示要求を受信すると、銀行の指示するＫ／２組のａｉ
，Ｐｉ，Ｑｉ，（　ｇ　（　ＩＤｐ‖ａｉ　））ｄＰｍ
ｏｄ　ｎｐ，ＩＤｐ，ｒｉ　を開示する。銀行は、ｉが
開示対象の時、次の手順を行う。 ステップ８　　利用者２００より受信したａｉ，ＩＤｐ
より（　ｇ　（　ＩＤｐ‖ａｉ　））ｄＰｍｏｄ　ｎＰ
の署名の正当性を利用者の公開鍵（ｅＰ，　ｎＰ）を用
いて連結器１０４でａｉ　とＩＤｐを連結し、それを一
方向ハッシュ関数演算器１０５へ供給し、一方（　ｇ　
（　ＩＤｐ‖ａｉ　）ｄＰｍｏｄ　ｎＰとｎＰ，ｅＰ　
とをＲＳＡ暗号器１０７に入力して暗号化しこの結果と
演算器１０５の出力とを比較器１１１で検証する。ここ
で、検証に合格しなければ処理を中断する。

【００１３】ステップ９　　利用者２００より受信した
ａｉ，Ｐｉ，Ｑｉ，（　ｇ　（　ＩＤｐ‖ａｉ　）ｄＰ
ｍｏｄ　ｎＰ　ＩＤｐから、乗算器１０３を用いてＮｉ
　＝Ｐｉ，Ｑｉ　を求め、さらに、連結器１０８でａｉ
　，ＩＤｐを連結してＳｉ　とし、Ｓｉ　を分割器１０
９で分割し、それぞれ剰余べき乗演算器１１０，１１２
でＮｉ　と剰余べき演算し、その結果を連結器１１１で
連結してＩｉ　を求める。

【００１４】ステップ１０　　上で計算したＩｉ，Ｎｉ
　を連結器１１３で連結し、更に一方向ハッシュ関数演
算器１１４に供給し、受信したｒｉ　と公開鍵ｅＡ，　
ｎＡをＲＳＡ暗号器１１７へ供給し、その出力と演算器
１１４の出力とを剰余乗算器１１５へ供給してＷ′ｉ　
＝（ｒｉ　）ｅＡ　ｇ　（Ｉｉ　‖Ｎｉ　）ｍｏｄ　ｎ
Ａを計算する。 ステップ１１　　前に受信したＷｉ　の値とＷ′ｉ　の
値を比較器１１６で比較し、一致すれば合格とし、不合
格の場合、処理を中断する。銀行は、Ｋ／２個のすべて
のｉについて上記の検査を行い、いずれかの検査に不合
格のときには、以降の処理を中止する。すべての検査に
合格のときには、銀行は、開示対象でないｉ＝１，…，
Ｋ／２に対して、次の手順でブラインド署名を行う。

【００１５】ステップ１２　　剰余乗算器１１８とＲＳ
Ａ署名作成器１１９を用いて、銀行の署名用秘密鍵（ｎ
Ａ，ｄＡ）とＷｉ　とからＷ＝（Π　　Ｗｉ　）ｄＡｍ
ｏｄ　ｎＡを求め、つまりブラインド署名を作り、この
Ｗを利用者に送信する。 ステップ１３　　利用者は、銀行からＷを受信すると、
ｒｉ　と公開鍵（ｅＡ，ｎＡ）から、剰余乗算器２１６
、剰余除算器２１７を用いて利用許可証Ｂ＝Ｗ／（Πｒ
ｉ　）ｍｏｄ　ｎＡ＝（Π　ｇ　（Ｉｉ　‖Ｎｉ　）ｄ
Ａｍｏｄ　ｎＡ．を計算する。Πはｉ＝１からＫ／２ま
でである。

【００１６】（２）電子現金の発行処理次に、利用者が
銀行から電子紙幣を発行してもらう手順を示す。まず、
銀行は、電子紙幣の金額に対応する情報として、ＲＳＡ
ディジタル署名で用いる秘密鍵（ｄＡ′ｎＡ′）及び公
開鍵（ｅＡ′ｎＡ′）の対を作成しておき、（ｅＡ′ｎ
Ａ′）をその金額と共に公開しておく。ここで、銀行と
利用者の間の交信例を図５に示す。利用者２００及び銀
行１００の各電子紙幣発行処理の構成を図６Ａ，Ｂにそ
れぞれ示す。以下では、ｉ＝１，２，…，Ｋ／２とする
。

【００１７】ステップ１　　乱数発生器２０１を用いて
生成した乱数ｂ，ｒと利用認可証Ｂ及び電子紙幣の発行
金額に相当する銀行の公開鍵（ｅＡ′，ｎＡ′）からｒ
とｅＡ′ｎＡ′とをＲＳＡ暗号器２１５へ供給して認証
用情報を生成し、これとｈ，Ｂとから連結器２０４、一
方向ハッシュ関数演算器２０５、剰余乗算器２１４を用
いて、Ｚ＝ｒｅＡ′ｇ（Ｂ‖ｂ）ｍｏｄ　ｎＡ′を計算
して引き出す電子紙幣の金額に相当するブラインド情報
を得る。

【００１８】ステップ２　　このＺを電子紙幣の金額情
報と共に銀行へ送る。 ステップ３　　Ｚを受信した銀行は、Ｚと電子紙幣の金
額に対応する秘密鍵（ｄＡ′ｎＡ′）とをＲＳＡ署名生
成器１１９に入力し、Ｚ′＝ＺｄＡ′ｍｏｄ　ｎＡ′を
求め、つまり引出し金額に相当するブラインド署名を作
成してそれを利用者に送付する。同時に、利用者の口座
から該当する金額を引き落とすか、利用者から該当する
金額を受領する。

【００１９】ステップ４　　銀行よりＺ′を受信した利
用者は、乱数ｒと銀行より受信した情報Ｚ′及び公開鍵
ｎＡ′剰余除算器２１７に入力し、認証用情報及び利用
許可証に対する銀行の署名 Ｃ＝Ｚ′／ｒｍｏｄ　ｎＡ′＝（　ｇ　（Ｂ‖ｂ）ｄＡ
′ｍｏｄ　ｎＡ′を求める。ここで、Ｃが電子紙幣に相
当する。

【００２０】（３）電子現金の支払 次に、利用者が、電子紙幣を用いて小売店で支払いをす
る場合について説明する。まず、電子紙幣の金額及びそ
の使用最小単位（例えば、１０円単位等）に対応して、
階層的構造テーブルが定められる。たとえば、２５円単
位で、１００円の紙幣を利用する場合の階層的構造テー
ブルを図７Ａに示す。ここで、例えば、７５円を使う場
合、ノード００とノード０１０が該当するノードとなる
。この該当ノードは、以下のルールで定められる。

【００２１】１．あるノードの直下の子ノードの該当金
額の合計が、そのノードの該当金額となる。 ２．あるノードが一度使われた後は、そのノードと連結
するすべての親（先祖）ノードおよび子（子孫）ノード
は利用してはならない。 ３．各ノードは、一回以上使用してはならない。

【００２２】このルールに従うと、先の例では、ノード
００とノード０１０が使用された後で、使用できるノー
ドは、ノード０１１（２５円）のみである。つまり、上
のルールに従うことにより、使用できる合計金額は、額
面通り１００円となると共に、２５円単位でどのような
使い方でもできる。この階層的構造テーブルは、電子紙
幣の額面金額を大きくし、さらに利用単位金額を小さく
すれば、その階層が増えることになる。例えば、額面が
１００万円で、１円単位で利用できる電子紙幣の場合、
その階層は、およそ２０となる（ｌｏｇ２　１００００
００≒２０）。

【００２３】次に、利用者と小売店の間の交信例を図８
に示す。小売店３００と利用者２００の電子現金利用手
続の処理構成をそれぞれ図９，１０に示す。多くの場合
、利用金額に相当する階層構造テーブルの該当ノードは
複数あるが、各ノードに対応する処理は、基本的に同じ
アルゴリズムで行われ、それぞれのノードの処理を並列
に行うことができるため、以下では、１つのノードに対
する処理のみを説明する。この該当ノードをノードｊ１
　ｊ２　…ｊｔ　（ｊｌ　∈｛０，１｝）とする（図７
Ｂ）。 また、以下では、ｉ＝１，２，…，Ｋ／２とする。

【００２４】なお、以下の手順で用いる記号の意味をこ
こでまとめて記しておく。

【００２５】

【数１】 なお、以上において、（／）は、ヤコビ記号を意味する
。ヤコビ記号の効率的計算法は、例えば、藤崎、森田、
山本著の「数論への出発（数学セミナー増刊）」（日本
評論社）の１６６頁に記されている。 ステップ１　　利用者２００は、まず、Ｃ，Ｎｉ　より
ランダム関数Γ演算器２２０を用いて、Γｉ，０　を求
める。

【００２６】

【数２】 次に、Ｃと利用金額と対応するノードｊ１　…ｊｔ　と
Ｎｉ　をランダム関数Ω演算器２２１に入力し、Ωｉ，
ｊ１．．．ｊｌ　（ｌ＝１，…，ｔ）を生成する。

【００２７】

【数３】 さらに、Γｉ，０　，Ωｉ，ｊ１．．．ｊｌ　（ｌ＝１
，…，ｔ），Ｎｉ　より剰余べき乗演算器２２２、剰余
乗算器２２３、剰余べき乗根演算器２２４を用いて、利
用金額に対応するノードに対する値の剰余べき乗根Ｘｉ
，ｊ１．．．ｊｔ　を求める。ここでＮｉ　はウィリア
ムズ数である。

【００２８】

【数４】 ステップ２　　利用者２００は、（Ｉｉ　，Ｎｉ　，Ｘ
ｉ，ｊ１．．．ｊｔ　）（ｉ＝１，…，Ｋ／２）及び（
Ｂ，Ｃ）を小売店３００に送る。 ステップ３　　小売店３００は、連結器３０４、一方向
ハッシュ関数演算器３０５、剰余乗算器３０９、ＲＳＡ
暗号器３１０、比較器３１１を用いて、公開鍵（ｅＡ，
　ｎＡ）　によりＢのＩｉ　‖Ｎｉ　に対する署名の正
当性を（つまり、ＢｅＡ＝（Πｇ（Ｉｉ　‖Ｎｉ　））
ｍｏｄ　ｎＡが成立するかどうかを、Πはｉ＝１からＫ
／２まで）、また、連結器３１２、一方向ハッシュ関数
演算器３１３、ＲＳＡ暗号器３１４、比較器３１５を用
いて公開鍵（ｅＡ′，ｎＡ　′）　によりＣのＢ‖ｂに
対する署名の正当性を（つまり、ＣｅＡ’　＝（ｇ（Ｂ
‖ｂ））ｍｏｄ　ｎＡ′が成立するかどうかを）検査す
る。この検査が、不合格のときは以降の処理を中止する
。

【００２９】ステップ４　　小売店３００は、ヤコビ記
号演算器３１６及び比較器３１７を用いて、Ｘｉ，ｊ１
．．．ｊｔ　が以下の関係を満足するかどうかを検証す
る。この検査が、不合格のときは以降の処理を中止する
。 （Ｘｉ，ｊ１．．．ｊｔ　／Ｎｉ　）＝−１，次に、Ｃ
，Ｎｉ　よりランダム関数Γ演算器３２４を用いて、

【００３０】

【数５】 を求める。また、Ｃ，ｊ１．．．ｊｔ　，Ｎｉ　をラン
ダム関数Ω演算器３２１に入力し、Ωｉ，ｊ１．．．ｊ
ｌ　（ｌ＝１，…，ｔ）を生成する。

【００３１】

【数６】 さらに、

【００３２】

【数７】 より剰余べき乗演算器３２２、剰余乗算器３２３、剰余
除算器３１９、比較器３２０を用いて、Ｘｉ，ｊ１．．
．ｊｔ　が以下の関係を満足するかどうかを検証する。 この検査が、不合格のときは以降の処理を中止する。

【００３３】

【数８】 ここで、ｄｉ　は、±１，±２のいずれかの値である。 ステップ５　　小売店は、乱数発生器３０１より取り出
した値Ｅｉ　∈｛０，１｝（ｉ＝１，…，Ｋ／２）を利
用者に質問情報として送付する。 ステップ６　　利用者は、ランダム関数Λ演算器２２５
を用いて、Ｃ，ｊ１．．．ｊｔ　，Ｎｉ　よりΛｉ，ｊ
１．．．ｊｔ　を計算する。

【００３４】

【数９】 次に、剰余平方根演算器２２６を用いて、Λｉ，ｊ１．
．．ｊｔ　及びＥｉ　より、Ｙｉ，ｊ１．．．ｊｔ　を
計算する。

【００３５】

【数１０】 利用者は、Ｙｉ，ｊ１．．．ｊｔ　を小売店に送る。 ステップ７　　小売店は、ヤコビ記号演算器３２５及び
比較器３２６を用いて、Ｙｉ，ｊ１．．．ｊｔ　が以下
の関係を満足するかどうかを検証する。この検査が、不
合格のときは以降の処理を中止する。

【００３６】 （Ｙｉ，ｊ１．．．ｊｔ　／Ｎｉ　）＝（−１）Ｅｉ次
に、Ｃ，ｊ１　…ｊｔ　，Ｎｉ　をランダム関数Λ演算
器３２８に入力し、さらにその出力及びＹｉ，ｊ１．．
．ｊｔ　，Ｎｉ　に対し、剰余べき乗演算器３２７、剰
余除算器３２９、比較器３３０を用いて、以下の関係を
満足するかどうかを検証する。

【００３７】

【数１１】 ここで、ｄ′ｉ　は、±１，±２のいずれかの値である
。 この検査に合格すれば、小売店は、その電子紙幣のノー
ドｊ１　…ｊｔ　に該当する金額の支払を正当なものと
みなし、それを受け取る。 （４）決済 最後に、小売店と銀行の間の決済方法について説明する
。小売店３００は、利用者２００との電子現金利用時の
交信履歴Ｈを銀行に提出し、銀行から該当する金額の支
払いを受ける。銀行は、Ｈの正当性を検査し、検査に合
格すれば、Ｈを記憶して、小売店の口座へ該当する金額
を払い込む。銀行は、電子現金の不正利用を見つけると
、Ｈを取り出して、それらの情報より不正者のＩＤを確
定する。

【００３８】

【発明の効果】この発明は、Ｃｈａｕｍらの方式と同様
に、利用者のプライバシィを保障でき、かつ不正使用（
二重使用）を検出できる、という特徴を備えている。 さらに、この発明では、一回発行された電子現金を発行
時に決められた額になるまで、何回も分割して利用でき
る。この発明は、さらに、電子現金を利用許可証と電子
紙幣とに分割することにより利用許可証を使用すること
なく、電子紙幣を発行する場合と比較して現金発行時の
処理手順を図５に示すように効率化出来ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用されるシステム例を示すブロッ
ク図。

【図２】利用許可証発行手続における交信例を示す図。

【図３】利用者における利用許可証発行処理の構成を示
すブッロク図。

【図４】銀行における利用許可証発行処理の構成を示す
ブッロク図。

【図５】電子紙幣発行手順における交信例を示す図。

【図６】Ａ，Ｂはそれぞれ電子紙幣発行処理における利
用者側及び銀行側の各構成を示すブロック図。

【図７】電子現金の階層的構成テーブルを示す図。

【図８】電子現金の利用手続における交信例を示す図。

【図９】利用者における電子現金利用処理の構成を示す
ブロック図。

【図１０】小売店における電子現金利用処理の構成を示
すブロック図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電子現金を発行する銀行、電子現金を
   使用する利用者、利用者から電子現金を受領して銀行と
   の間で決済を行う小売店から構成された電子現金方式に
   おいて、銀行に新たに口座を開く利用者は、利用者の識
   別情報を含んだ秘密情報（利用者情報）より乱数で攪乱
   したＫ組（Ｋは２以上の整数）のブラインド情報を作成
   し、銀行は、そのブラインド情報の中の一部の組の情報
   の開示を求め、開示された情報が正しく作成されていれ
   ば、残りの未開示の組の情報に対しブラインド署名を作
   成し利用者に送信し、利用者は、銀行から受信したブラ
   インド署名から利用者情報に対する銀行の署名を計算し
   て、この利用者情報とその銀行署名との対を利用許可証
   とし、利用者が、ある金額の電子現金（電子紙幣と呼ぶ
   ）を銀行より引き出す場合は、利用者は、秘密の乱数よ
   り認証用情報を生成し、その認証用情報と利用許可証よ
   り、引き出す電子紙幣の金額に相当するブラインド情報
   を生成して銀行に送信し、銀行は、そのブラインド情報
   より、引出し金額に相当するブラインド署名を作成し利
   用者に送信し、利用者は、銀行から受信したブラインド
   署名から認証用情報と利用許可証に対する銀行の署名を
   計算して、この認証用情報及び利用許可証と、引出し金
   額に対応する銀行署名との対を電子紙幣とし、小売店で
   その電子紙幣を使用する際には、利用者は該当電子紙幣
   の利用残高以内の利用額を定めた後に、電子紙幣の利用
   最小単位に対応した階層構造テーブルを定め、さらに、
   そのテーブル中の利用金額に対応するノードを定め、電
   子紙幣を提示すると共に、該当ノードに対応する値の剰
   余べき乗根を小売店に送り、小売店はその正当性を検証
   した後に、正しければ、利用者に質問情報を送り、利用
   者は、小売店からの質問に対応した応答文を階層構造テ
   ーブル中の該当ノードに対応する値の剰余平方根を求め
   ることにより生成して小売店に提示し、小売店は、小売
   店の問い合わせに対する利用者の応答文の正当性を確認
   し、それが正しければ、該当利用金額の電子紙幣による
   支払いを認め、後日小売店は決済のために銀行に利用者
   と小売店の間の相互通信文を送信し、銀行は、それら相
   互通信文の正当性を検査して、合格の時にはその情報を
   メモリに記憶し、同じ電子紙幣が不正に使用されると、
   利用許可証を生成するときに用いた利用者の秘密情報を
   算出することを特徴とする電子現金方式。