JPH046925A - 暗号鍵共有方式 - Google Patents

暗号鍵共有方式

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JPH046925A
JPH046925A JP2108277A JP10827790A JPH046925A JP H046925 A JPH046925 A JP H046925A JP 2108277 A JP2108277 A JP 2108277A JP 10827790 A JP10827790 A JP 10827790A JP H046925 A JPH046925 A JP H046925A
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JP
Japan
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user
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value
communication
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Pending
Application number
JP2108277A
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English (en)
Inventor
Takeshi Chikasawa
武 近澤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH046925A publication Critical patent/JPH046925A/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〕 この発明は秘密鍵暗号を用いて局間の秘密通信を行う暗
号鍵通信システムにおいて複数局で秘密鍵を共有するた
めの暗号鍵共有方式に関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は岡本栄司による従来の暗号鍵共有方式(“ID
に基づく鍵配送方式”、電子通信学会技術研究報告IT
86−53.pp、25−28゜1986年)の構成を
示すブロック図である。第4図において、51は自局の
秘密情報を格納する秘密情報メモリ、52は通信相手を
暗号化で示し公開された公開情報を格納する公開情報メ
モリ、53は整数eを格納するメモリ、54は乱数を生
成する乱数生成器、55はこの乱数生成器54で生成さ
れた乱数を格納するメモリ、56は上記秘密情報メモリ
51の値Sと公開情報メモリ52の値aと乱数格納メモ
リ55の値rからs−a’mod nの演算を行う演算
回路、57は通信文を出力する通信文出力端子、58は
通信文を入力する通信文人力端子、59は利用者が通信
相手の名前等の識別子情報であるID情報を入力するI
D情報入力端子、60は上記乱数格納メモリ55の値r
とメモリ53の値eと通信文人力端子58から入力され
た値XとID情報入力端子59から入力された情報ID
より (xe/ I D) ’ mod nの演算を行
う演算回路、61は鍵を出力する鍵出力端子である。
次にこの従来例の動作について説明する。ネ・ノドワー
クまたは通信システムの運営者または構築者は、あらか
じめ大きな素数p、qを選び、。−p、 q     
        −(151)を計算する。また、 e −d H1(mod(p−1) (q−1)) (
但し、eは(p−1)(q−1)に対して互いに素) 
       −(152)となるe、dを選び、利用
者iのID情報(これをID、 とする)から s 1= I DH’ mod n         
−(153)を求め、その利用者固有の秘密情報メモリ
51へ格納する。
(153)弐が成立すれば s 、 ” = I DX(mod n)      
−(154)となる (Rivest、R,L、、Sh
amir+八、、Adleman、L、: AMeth
od for Obtaining Digital 
Signatures andPublic−key 
Cryptosystems 、  Commun、A
CM、21+I)I)。
120−126.1978参照)ので、通信文にこの秘
密情報を掛は合わせて送れば受信者が送信者のIDを使
って確認できる。さらに、運営者あるいは構築者はG 
F (pi、  G F fqlで原始元となる整数a
を選び、公開情報メモリ52へ格納する。整数eもメモ
リ53に格納する。
2者間で鍵共有をするとき、たとえば局aの利用者Aと
局すの利用者Bが鍵を共有する場合、利用者Aと利用者
Bの鍵生成手順は同しなので、ここでは利用者Aにおけ
る生成手順について述べる。
まず、利用者Aは乱数生成器54で乱数r1を生成させ
、メモリ55に格納する。演算回路56において秘密情
報メモリ51と公開情報メモリ52とメモリ55から x、 、  −s 、  −a ”mod n    
    −−−(155)を計算し、通信文出力端子5
7から利用者Bへ送信する。利用者Bも同様にx2を利
用者Aへ送信する。
次に、利用者Aは通信文人力端子58から利用者Bより
送られてきた情NXZを受信する。利用者AはID情報
入力端子59へ相手の利用者のID情報、つまりID2
を入力し、またメモリ53とメモリ55より演算回路6
0を用いてkey −(xz ′l/ IDz ) ”
mod n  −(156)を求める。利用者Bも同様
にkeyを求める。
このとき、鍵出力端子61から得られる値はkey =
 a ”’ ” mod n        −−(1
57)となり、利用者Aと利用者Bは鍵を共有できたこ
とになる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ID情報を使った従来の暗号鍵共有方式は以上のように
構成されているので、1対lの通信の場合のみしか秘密
鍵を共有することはできず、TV会議のような複数局が
同時に通信を行う場合は別の方法で秘密鍵を共有するこ
とが必要であるなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、通信相手の公開情報と自局の利用者の秘密情
報とを基にして2以上の局間で共通の暗号鍵を作り出す
ことができる暗号鍵共有方式を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る暗号鍵共有方式において、送信局(例え
ばa)では通信相手局(例えばb)の利用者Bを示す名
前等の識別子情報と、自局の利用者の秘密情報と、通信
相手を暗号化で示し公開された公開情報と、乱数とを組
合せた組合せ情報を通信相手局へ送信し、受信局(例え
ばb)では上記組合せ情報から識別子情報を得て送信局
(例えばa)を認証し、自分の秘密情報を用いて2以上
の局間で一方向通信のみで利用者間の共通の暗号鍵を作
り出すものである。
〔作用〕
例えば送信局aは、通信相手局すの利用者Bを示す名前
等の識別子情報と、自局の利用者Aの秘密情報と、通信
相手を暗号化で示し公開された公開情報と、乱数とを組
合せた組合せ情報を通信相手局すへ送信する。受信局す
は、上記組合せ情報から識別子情報を得て送信局aを認
証し、自局の利用者の秘密情報を用いて局a、b間で一
方向通信のみで利用者A、  B間の共通な暗号鍵を作
り出す。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例に係る暗号鍵共有方式を採
用した暗号鍵通信システムの構成を示すブロック図であ
る。a −eは伝送路りに接続され互いに通信を行う局
である。Sは通信相手局の利用者を示す名前等の識別子
情報(以下ID情報という)と、自局の秘密情報と、通
信相手を暗号化で示し公開された公開情報と、乱数とを
組合せた組合せ情報を通信相手局へ送信する機能等を有
する送信部であり、各局a〜eに設けられている。
Rは上記組合せ情報から識別子情報を得て送信局を認証
し、2以上の局間で一方向通信のみで利用者間の共通の
暗号鍵を作り出す機能等を有する受信部であり、各局a
 ”−eに設けられている。A〜Eは局a ”−eの各
利用者を示す。
第2図は第1図に示す送信部の構成を示すブロック図で
あり、第3図は第1図に示す受信部の構成を示すブロッ
ク図である。第2図及び第3図において、1は秘密情報
を格納する秘密情報メモリ、2は公開情報を格納する公
開情報メモリ、3は秘密情報を格納する秘密情報メモリ
、4は整数eを格納するメモリ、5は相手公開情報を入
力する相手公開情報入力端子、6は乱数を生成する乱数
生成器、7はこの乱数生成器6で生成された乱数rと上
記相手公開情報入力端子5から入力された値GからG’
 mad nの演算を行う演算回路、8はこの演算回路
7の値Xと上記秘密情報格納メモリ1の値Sと下記の値
h it)からs−x”modnの演算を行う演算回路
、9はタイムスタンプを発行するタイムスタンプ発行器
、10は一方向性関数の機能を持つ一方向性関数器、1
1ば上記演算回路7の値Xとメモリ4の値eからx′!
modnの演算を行う演算回路、12は上記タイムスタ
ンプ発行器9の値tと演算回路8の値X、と演算回路1
1の値X2を結合する結合器、13はこの結合器12の
値を出力する通信文出力端子、14は上記乱数生成器6
の値rと公開情報メモリ2の値aとメモリ4の値eから
a r″mod nを演算する演算回路、15はこの演
算回路14の値kを出力する鍵出力端子、16は送信者
から送られてきた通信文を入力する通信文入力端子、1
7はこの通信文人力端子16から入力された値を値tと
値X、と値x2とに分離する分離器、18はタイムスタ
ンプtをチエツクするチエツク回路、19は上記メモリ
4の値eと上記値x、と値x2とタイムスタンプtが一
方向性関数器10を通した値h (t)からX。
/ x z ’ ”mod nを演算する演算回路、2
0はこの演算回路19の値をチエツクするチエツク回路
、21は上記秘密情報メモリ3の値Vと上記の値x2か
らx2vmodnを演算する演算回路である。
次にこの従来例の動作について説明する。ネットワーク
または通信システムの運営者または構築者は、あらかじ
め大きな素数p、qを選び、n = p−Q     
        −(101)を計算する。また、 e −d = 1 (mod(p−1) (q−1))
 (但し、eは(p−1)(q−1)に対して互いに素
)        −(102)となるe、dを選び、
利用者iのID情報(これをID、とする)から s 4  = I D4 ’ mod n      
   −(103)を求め、その利用者固有の秘密情報
メモリ1−・格納する。
(103)式が成立すれば s 、’ = I D= (mod n)     山
(104)となる (Rivest、R,L、、Sha
mir、A、、Adleman、L、: AMetho
d for Obtaining Digital S
ignatures andPublic−key C
ryptosystems 、 Commun、ACM
、21.pp120−126.1978参照)ので、通
信文にこの秘密情報を掛は合わせて送れば受信者が送信
者のIDを使って確認できる。さらに、運営者あるいは
構築者はCF (p)、 G F (q)で原始光とな
る整数aを選び、公開情報メモリ2へ格納する。
また、Ul・v、 = 1 (mod(p−1)(q−
1))(但しU、は(p−1) (q−1)に対して互
いに素’) 、−、(105)となるU、、V、を選び
、■、を利用者固有の秘密情報メモリ3に格納し、 G= = a ” mod n          −
(106)を公開する。また、整数eもメモリ4に格納
する。
3者間で鍵共有をするとき、たとえば利用者Aが利用者
Bと利用者Cとで鍵を共有する場合を考える。
まず、利用者Aは局aの送信部Sにおける相手公開情報
入力端子5から利用者Bの公開情報G2を入力し、乱数
生成器6で生成した乱数r1とで演算回路7で x = G2” mod n          −(
107)を計算する。さらに、演算回路8では秘密情報
メモリ1に格納されている秘密情報S1とタイムスタン
プ発行器9で発行したタイムスタンプtを一方向性関数
器10に通した値h (t)を用いてx 、 = s 
H、x”t)mod n      −(108)を、
演算回路11ではメモリ4に格納されている値eを用い
て x2= x” mod n          −−−
(109)をそれぞれ計算する。(108) 、 (1
09)式で得られた値、およびタイムスタンプtを結合
器12で結合し、通信文出力端子13から利用者Bへ送
信する。
また、利用者Aは、利用者Cに対しては、局aの送信部
Sにおける相手公開情報入力端子5から利用者Cの公開
情報G3を入力し、以下同様に計算を行い、通信文出力
端子13から利用者Cへ送信する。利用者Aは、公開情
報メモリ2に格納されである値aと上記の値eと乱数r
1を用いて演算回路14で K = a ”” mod n          −
(110)を計算し、鍵出力端子15から出力する。
一方、利用者Bは利用者Aから受信した通信文を局すの
受信部Rにおける通信文人力端子16から入力し、分離
器17で、それぞれtl  xl+x2に分離する。利
用者Bは最初にチエツク回路18でタイムスタンプtの
正当性をチエツクする。
異常がなければ、そのタイムスタンプtを一方向性関数
器10に通した値h (tlと値X、と値x2とメモリ
4に格納されている値eから演算器19でx、 ’ /
 x、 ””mod n     −−(111)を計
算し、チエツク回路20でチエツクする。
(111)式の値がID、と等しければ、通信文が利用
者Aから送信されてきたことを認証する。さらに、利用
者Bは秘密情報メモリ3に格納されているMv2と上記
の値x2より演算回路21でに= X2vz mo(]
 n= a”” mod n   −(112)を計算
し、鍵出力端子15から出力する。
同様に、利用者Cもタイムスタンプtと利用者Aを認証
してから K = a ”” mod n          −
−(113)を得る。
以上のようにして、利用者Aと利用者Bと利用者Cは共
通鍵Kを得ることができる。即ち局a。
b、c間で共通の暗号鍵を得ることができる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、送信局では、通信相手局
の利用者を示す名前等の識別子情報と、自局の秘密情報
と、通信相手を暗号化で示し公開された公開情報と、乱
数とを組合せた組合せ情報を通信相手局へ送信し、受信
局では、上記組合せ情報から識別子情報を得て送信局を
認証し、自局の利用者の秘密情報を用いて2以上の局間
で一方向通信のみで利用者間の共通の暗号鍵を作り出す
ように構成したので、2以上の局の利用者間で互いに秘
密の通信を行う場合でも複数局で同一の秘密鍵が共有で
きるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る暗号鍵共有方式を採
用した暗号鍵通信システムの構成を示すブロック図、第
2図は第1図中の送信部の構成を示すブロック図、第3
図は第1図中の受信部の構成を示すブロック図、第4図
は従来の暗号鍵共有方式を説明するためのブロック図で
ある。 a ”−e・・・局、S・・・送信部、R・・・受信部
、A−E・・・利用者。 代理人 弁理士  宮  園  純

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  秘密鍵暗号を用いて局の利用者間の秘密通信を行う暗
    号鍵通信システムにおいて、送信局では、通信相手局の
    利用者を示す名前等の識別子情報と、自局の利用者の秘
    密情報と、通信相手を暗号化で示し公開された公開情報
    と、乱数とを組合せた組合せ情報を通信相手局へ送信し
    、上記通信相手局としての受信局では、上記組合せ情報
    から識別子情報を得て送信局を認証し、自分の秘密情報
    を用いて2以上の局間で一方向通信のみで利用者間の共
    通の暗号鍵を作り出すことを特徴とする暗号鍵共有方式
JP2108277A 1990-04-24 1990-04-24 暗号鍵共有方式 Pending JPH046925A (ja)

Priority Applications (1)

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JP2108277A JPH046925A (ja) 1990-04-24 1990-04-24 暗号鍵共有方式

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JP2108277A JPH046925A (ja) 1990-04-24 1990-04-24 暗号鍵共有方式

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JPH046925A true JPH046925A (ja) 1992-01-10

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ID=14480566

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JP2108277A Pending JPH046925A (ja) 1990-04-24 1990-04-24 暗号鍵共有方式

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7899183B2 (en) 2004-01-29 2011-03-01 Nec Corporation Random number generating and sharing system, encrypted communication apparatus, and random number generating and sharing method for use therein

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7899183B2 (en) 2004-01-29 2011-03-01 Nec Corporation Random number generating and sharing system, encrypted communication apparatus, and random number generating and sharing method for use therein

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