JPH11239124A - 秘密鍵回復方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 秘密鍵破損時に、第三者に漏洩することな
く、オンラインで復旧を可能とする。 【解決手段】 保管依頼装置１３は秘密鍵Ｓｃをｎ個の
分割鍵Ｓci（ｉ＝１，２，…，ｎ）に分割し、保管装置
１２ｉの公開鍵Ｐｉで暗号化して、そのＰｉ（Ｓci）を
対応装置１２ｉへ送る。装置１２ｉはその秘密鍵Ｓｉで
復号しＳciを得、これを保管鍵Ｋkiで暗号化してＫki
（Ｓci）を保管する。復元装置１４から引出し要求があ
ると、Ｋki（Ｓci）をＫkiで復号し、転送鍵Ｔｉで暗号
化してＴｉ（Ｓci）を装置１４へ送る。装置１４では鍵
Ｔｉで各Ｔｉ（Ｓci）を復号し、Ｓciを得、ｎ個のＳci
を合成しＳｃを得、その公開鍵Ｐｃとの組の正当性を検
証する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電気通信システム
や電子計算機等を利用して、秘密鍵等の機密性が要求さ
れる情報を回復復元可能に管理して回復する方法および
その装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】セキュリティを確保するために利用者は
公開鍵暗号における公開鍵および秘密鍵を保有し、その
秘密鍵を用い、機密性が要求されるデータに対する暗号
または復号化、セキュリティデータ作成者の本人性やデ
ータの完全性を保証する電子署名作成または検証を行
う。秘密鍵が第三者に漏洩することは、セキュリティの
確保された機密データの第三者による解読、第三者が利
用者になりすますことによる不正行為の実施、第三者に
とって有利なデータにセキュリティの確保されたデータ
を改ざんすることによる情報操作、を可能とする。この
ため、秘密鍵が第三者に漏洩しない様にする対策（外部
からの秘密鍵へのアクセスを防止するために、秘密鍵等
の情報に関してはブラックボックス化する等）が従来の
製品にも組み込まれている。しかしながらシステムダウ
ンや利用者の過失等を原因とする秘密鍵情報等の破損、
等に対する回復が実現されている製品はない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は機密性の要
求される秘密鍵情報が第三者に漏洩することなく、確実
かつ安全に保管・復元可能となる機能を効率的にオンラ
インでも利用可能とする方法およびその装置を提供する
ことである。上記従来技術からも判る様に、秘密鍵情報
が第三者に漏洩することなく、秘密鍵のバックアップ
（回復時に同一秘密鍵を利用者に提供可能とすること）
を行う方式は実現されておらず、利用者は個々でバック
アップを行い、セキュリティ脅威（不正者など）からの
ガードを考慮するしかない（秘密情報等をＦＤやＭＯ、
ＨＤ等にコピーして金庫等で管理する等）。

【０００４】また、利用者の秘密鍵情報を信頼できる中
立機関が一元にバックアップをした（中立機関に利用者
の秘密鍵情報が漏洩しても中立機関は不正を行わないと
いう前提に基づく）としても、管理先のセキュリティが
破られると、システム全体（利用者全て）に危険が波及
するシステムクライシスが存在することとなる。さら
に、全ての利用者に対して信頼できる中立機関を構築す
ることは現実的に困難である（ライバル会社が運営する
中立機関に秘密鍵のバックアップを依頼する会社はない
であろう）。

【０００５】この発明の目的は、秘密鍵回復方法を提供
することにより秘密鍵破損時の復旧処理が可能となるよ
うにしたものである。この発明の別の目的は、オンライ
ンで第三者に漏洩することなく確実かつ安全な秘密鍵供
託（秘密鍵を分割して秘密鍵保管装置に格納すること）
を実施できるようにしたものである。

【０００６】この発明の更に別の目的は、セキュリティ
化されたデータを解読可能とするようにしたものであ
る。この発明の更に別の目的は、セキュリティの仕組の
犯罪への利用を防止（犯罪を行うためにセキュリティ確
保された情報を解読可能）することである。この発明の
更に別の目的は、システムクライシスを解消し、一つの
セキュリティが破られたとしても（ある利用者の秘密鍵
が破られたとしても）その危険がシステム全体へと波及
することを許さないことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、利用者端末
によって秘密鍵・公開鍵の生成を実行可能とし、複数の
秘密鍵管理機関を用い利用者の秘密鍵情報を分割管理す
ることで第三者に漏洩することのない確実かつ安全な鍵
回復、セキュリティ確保された情報の解読等の処理を行
う事を特徴とする。

【０００８】この発明の秘密鍵回復方法は、利用者端末
で秘密鍵・公開鍵を生成し、秘密鍵の分割処理を行い、
分割された秘密鍵情報を複数の管理機構で保管し、秘密
鍵回復時には分割された秘密鍵情報の合成を行い、秘密
鍵の回復を実現する、以下の要素によって構成される秘
密鍵回復方法であって、第１の要素は図１に示すように
利用者端末１１であり、利用者の秘密鍵・公開鍵を生成
し、秘密鍵を分割し、分割された秘密鍵を複数の秘密鍵
保管装置１２に送信するための秘密鍵保管依頼装置１
３、分割された秘密鍵を受信し、分割された秘密鍵を合
成し、秘密鍵を回復するための秘密鍵復元装置１４を備
える。

【０００９】第２の要素は秘密鍵保管装置１２であり、
分割された秘密鍵を受信し、分割された秘密鍵の格納を
行い、引き出し要求を受けて分割された秘密鍵の送信を
行うための複数の秘密鍵保管装置１２を備える。秘密鍵
回復方法の処理は以下のステップで実施される。 ステップ１：秘密鍵保管依頼装置１３は秘密鍵・公開鍵
を生成する。 ステップ２：秘密鍵保管依頼装置１３は生成された秘密
鍵を複数に分割する。 ステップ３：秘密鍵保管依頼装置１３は分割された秘密
鍵情報を秘密鍵保管装置１２ｉ毎用にセキュリティ確保
する。 ステップ４：秘密鍵保管依頼装置１３はセキュリティ確
保された分割秘密鍵情報を各々秘密鍵保管装置１２ｉに
送信する。 ステップ５：秘密鍵保管装置１２ｉはセキュリティ確保
された分割秘密鍵情報のセキュリティ検証を行う。 ステップ６：秘密鍵保管装置１２ｉはセキュリティ検証
された分割秘密鍵情報のセキュリティ確保を行う。 ステップ７：秘密鍵保管装置１２ｉはセキュリティ確保
された分割秘密鍵情報を格納する。 ステップ８：秘密鍵保管装置１２ｉは秘密鍵復元装置１
４の要求を受け、要求の正当性を検証した後、格納され
ているセキュリティ確保された分割秘密鍵情報のセキュ
リティ検証を行う。 ステップ９：秘密鍵保管装置１２ｉはセキュリティ検証
された分割秘密鍵情報を秘密鍵復元装置１４宛にセキュ
リティ確保し、送信する。 ステップ１０：秘密鍵復元装置１４は複数の秘密鍵保管
装置１２ｉからセキュリティ確保された分割秘密鍵情報
を受信し、各々のセキュリティ検証を行う。 ステップ１１：秘密鍵復元装置１４はセキュリティ検証
された分割秘密鍵情報を合成し、秘密鍵を回復する。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施例１ この実施例における秘密鍵・公開鍵は公開鍵暗号法にお
けるものであるとする。また、分割された秘密鍵情報の
暗号化は慣用暗号法におけるものであるとする。 （管理依頼）まず、秘密鍵保管依頼装置１３は図２、図
４、図８に示すように公開鍵暗号法鍵生成部２１で秘密
鍵Ｓc ・公開鍵Ｐc （公開鍵暗号法による）を生成し
（Ｓ１）、秘密鍵Ｓc の分割管理を行う複数（ｎ個）の
秘密鍵保管装置１２−１，１２−２，…１２−ｎの数に
応じ、秘密鍵分割部２２で秘密鍵Ｓc を複数（ｎ個）に
分割し（Ｓ２）、分割秘密鍵情報Ｓc1，Ｓc2，…Ｓcnを
生成する。次に、分割秘密鍵情報Ｓc1，Ｓc2，…Ｓcnを
秘密鍵保管装置１２−１，１２−２，…，１２−ｎ毎が
保有する鍵配送用公開鍵Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎ（公開鍵
暗号法による）で暗号化処理部２３において暗号化し、
暗号化分割秘密鍵情報Ｐ１（Ｓc1），Ｐ２（Ｓc2），…
Ｐｎ（Ｓcn）を生成する（Ｓ３）。そして、暗号化分割
秘密鍵情報Ｐｉ（Ｓci）（ｉ＝１，２，…，ｎ）を対応
する秘密鍵保管装置１２ｉに送信する。つまりＰ１（Ｓ
c1）は１２−１へ、Ｐ２（Ｓc2）は１２−２へ、…、Ｐ
ｎ（Ｓcn）は１２−ｎへ送信される（Ｓ４）。利用者端
末１１の記憶部２４には生成した秘密鍵Ｓc 、公開鍵Ｐ
c 、各秘密鍵保管装置１２ｉの公開鍵Ｐｉが格納され
る。

【００１１】分割された秘密鍵情報Ｓciは暗号化されて
秘密鍵保管装置１２−ｉに送信されることにより、第三
者は分割された秘密鍵情報Ｓciを不正に取得することは
できず、つまり盗聴などにより暗号化された分割秘密情
報Ｐｉ（Ｓci）を取得したとしても、解読することがで
きない、第三者に秘密鍵情報Ｓc が漏洩することはな
い。また、秘密鍵Ｓc は複数に分割されて秘密鍵保管装
置１２−ｉに送信されるため、一つの秘密鍵保管装置１
２−ｉだけの情報では秘密鍵Ｓc を構成することができ
ない、つまり秘密鍵保管装置１２−ｉの管理者であって
も、ｎ個に分割された秘密鍵情報Ｓciの一つしか知るこ
とができず、利用者の秘密鍵Ｓc を復元することは不可
能であり、悪用できない。 （分割鍵情報保管）（図２、図５、図９参照） 秘密鍵保管装置１２−ｉは分割された秘密鍵情報Ｐｉ
（Ｓci）を受信すると（Ｓ１）、秘密鍵Ｓｉ（公開鍵暗
号法による：Ｐｉと対応）を用い、受信した暗号化分割
秘密鍵情報Ｐｉ（Ｓci）の復号化を復号化処理部３１で
行い（Ｓ２）、分割秘密鍵情報Ｓciを取得する。取得し
た分割秘密鍵情報Ｓciを保管用暗号化鍵Ｋki（慣用暗号
法による）で暗号化処理部３２において暗号化し、保管
用分割秘密鍵情報Ｋki（Ｓci）を生成する（Ｓ３）。そ
して、保管用分割秘密鍵情報Ｋki（Ｓci）を記憶部３６
に格納管理する（Ｓ４）。

【００１２】秘密鍵保管装置１２−ｉの公開鍵Ｐｉは第
三者が自由に取得可能なため、定期的に秘密鍵保管装置
１２−ｉの秘密鍵・公開鍵の組を変更することが、より
強いセキュリティの実現には好ましい。秘密鍵保管装置
１２−ｉの秘密鍵・公開鍵の組を変更可能とするため、
分割秘密鍵情報は各々の秘密鍵保管装置１２−ｉのみが
知る保管用暗号化鍵Ｋkiで暗号化を行う。 （分割鍵情報引き出し）（図３、図６、図９参照） 秘密鍵復元装置１４は秘密鍵保管装置１２−１，１２−
２，…，１２−ｎに対し、分割秘密鍵情報送信要求を出
す。この要求を秘密鍵保管装置１２−ｉが受信すると
（図６、Ｓ１）、秘密鍵保管装置１２−ｉは要求先の正
当性を検証し（Ｓ２）、検証が正しければ記憶部３６に
格納している保管用分割秘密鍵情報Ｋki（Ｓci）を取り
出す。保管用暗号化鍵Ｋkiを用い保管用分割秘密鍵情報
Ｋki（Ｓci）を復号化処理部３４で復号化し、分割秘密
鍵情報Ｓciを取り出す（Ｓ３）。取り出した分割秘密鍵
情報Ｓciは秘密鍵復元装置１４との間でのみ有効な転送
用暗号化鍵Ｔｉ（慣用暗号法による）を用い暗号化処理
部３５で暗号化して転送用分割秘密鍵情報Ｔｉ（Ｓci）
を生成する（Ｓ４）。そして、生成したＴｉ（Ｓci）を
秘密鍵復元装置１４に送信する（Ｓ５）。

【００１３】秘密鍵回復要求時とは、利用者側の秘密鍵
Ｓc が利用不可能なことを示すため利用者の公開鍵Ｐc
を使用した暗号化を行うことはできない。そのため分割
された秘密鍵情報Ｓciを暗号化する転送用暗号化鍵Ｔｉ
は秘密鍵復元装置１４と秘密鍵保管装置１２−ｉの間で
決定する必要がある。 （鍵復元）（図３、図７、図１０参照） 秘密鍵復元装置１４は全ての秘密鍵保管装置１２−１，
１２−２，…，１２−ｎから転送用分割秘密鍵情報Ｔｉ
（Ｓci）を受信し（Ｓ１）、転送用分割秘密鍵情報Ｔｉ
（Ｓci）を転送用暗号化鍵Ｔｉを用い復号化処理部２５
で復号化し、分割秘密鍵情報Ｓc1，Ｓc2，…，Ｓcnを取
り出す（Ｓ２）。そして取り出した分割秘密鍵情報Ｓc
1，Ｓc2，…，Ｓcnの合成を合成部２６で行い、秘密鍵
Ｓc を復元する（Ｓ３）。復元した秘密鍵Ｓc を用い公
開鍵Ｐc との組の正当性を比較部２７で検証し、検証が
正しければ秘密鍵回復処理が完了したものとする（Ｓ
４）。実施例２ ここでは公開鍵暗号法に代わり楕円ＤＨ等による公開鍵
理論に基づいた鍵配送方法が利用されたものとする。 （管理依頼）まず、秘密鍵保管依頼装置１３は秘密鍵Ｓ
c 、公開鍵Ｐc （公開鍵暗号法による）を生成し、秘密
鍵の分割管理を行う複数（ｎ個）の秘密鍵保管装置１２
−１，１２−２，…，１２−ｎの数に応じ、秘密鍵Ｓc
を複数（ｎ個）に分割し、分割秘密鍵情報Ｓc1，Ｓc2,
…, Ｓcnを生成する。次に、秘密鍵保管装置１２−１，
１２−２，…，１２−ｎ毎に対応した暗号化用鍵Ｒ１，
Ｒ２, …, Ｒｎ（慣用暗号法による）を生成し、分割秘
密鍵情報Ｓc1，Ｓc2, …, Ｓcnの暗号化をそれぞれ行い
暗号化分割秘密鍵情報Ｒ１（Ｓc1），Ｒ２（Ｓc2）,
…，Ｒｎ（Ｓcn）を生成する。また、秘密鍵保管装置１
２−１，１２−２，…，１２−ｎ毎に保有する公開鍵Ｐ
１，Ｐ２，…，Ｐｎと秘密鍵Ｓc を用い各秘密鍵保管装
置１２−１，１２−２，…，１２−ｎとの共有鍵Ｓs1，
Ｓs2，…，Ｓsn（楕円ＤＨ演算による）を生成し、共有
鍵Ｓs1，Ｓs2，…，Ｓsnを用い対応する暗号化用鍵Ｒ
１，Ｒ２，…，Ｒｎの暗号化を行い、配送用暗号化鍵情
報Ｓs1（Ｒ１），Ｓs2（Ｒ２),…，Ｓsn（Ｒｎ）を生成
する。そして、暗号化分割秘密鍵情報Ｒｉ（Ｓci）と配
送用暗号化鍵情報Ｓsi（Ｒｉ）の組を対応する秘密鍵保
管装置１２−ｉに送信する。 （分割鍵情報保管）秘密鍵保管装置１２−ｉは秘密鍵Ｓ
ｉ（公開鍵暗号法による：Ｐｉと対応）と秘密鍵保管依
頼装置１３の公開鍵Ｐc を用い、共有鍵Ｓsiを生成す
る。次に、共有鍵Ｓsiを用い受信した配送用暗号化鍵情
報Ｓsi（Ｒｉ）の復号化を行い、暗号化用鍵Ｒｉを取り
出す。取り出した暗号化用鍵Ｒｉを用い受信した暗号化
分割秘密鍵情報Ｒｉ（Ｓci）の復号化を行い、分割秘密
鍵情報Ｓciを取得する。そして、取得した分割秘密鍵情
報Ｓciを保管用暗号化鍵Ｋki（慣用暗号法による）で暗
号化し、保管用分割秘密鍵情報Ｋki（Ｓci）の生成を行
い、保管用分割秘密鍵情報Ｋki（Ｓci）を格納管理す
る。 （分割鍵情報引き出し）実施例１と同じ処理がなされ
る。 （鍵復元）実施例１と同じ処理がなされる。実施例３ ここでは、実施例１、実施例２に対し電子署名機能を付
与した実施例を説明する。 （管理依頼）秘密鍵分割処理までは実施例１、実施例２
と同じ処理がなされる。

【００１４】秘密鍵保管依頼装置１３は、生成された分
割秘密鍵情報Ｓc1，Ｓc2，…，Ｓcnに対し、秘密鍵保管
依頼装置１３が保有する電子署名用秘密鍵ＤＳＩｕを用
い電子署名を付与し、電子署名付き分割秘密鍵情報ＤＳ
Ｉｕ（Ｓc1），ＤＳＩｕ（Ｓc2），…，ＤＳＩｕ（Ｓc
n）を生成する。そして、電子署名付き分割秘密鍵情報
を実施例１、実施例２における分割秘密鍵情報と同様に
取り扱い、同じ処理（暗号化、送信等）がなされる。 （分割鍵情報保管）情報を受信し、復号化するまでは実
施例１、実施例２と同じ処理がなされる。

【００１５】秘密鍵保管装置１２−ｉは、復号化処理を
することで取得される電子署名付き分割秘密鍵情報ＤＳ
Ｉｕ（Ｓci）を、秘密鍵保管依頼装置１３の電子署名用
公開鍵ＤＰＩｕを用い署名検証を行う。検証結果が正し
い（秘密鍵保管依頼装置１３の正当性の確認、受信情報
の完全性の確認）場合、分割秘密鍵情報Ｓciを実施例
１、実施例２と同様に暗号化し保管する。 （分割鍵情報引き出し）保管用分割秘密鍵情報を復号化
するまでは、実施例１、実施例２と同じ処理がなされ
る。

【００１６】秘密鍵保管装置１２−ｉは、取り出した分
割秘密鍵情報Ｓciに対し、秘密鍵保管装置１２−ｉが保
有する電子署名用秘密鍵ＤＳＫｕｉを用い電子署名を付
与し、電子署名付き分割秘密鍵情報ＤＳＫｕｉ（Ｓci）
を生成する。そして、電子署名付き分割秘密鍵情報ＤＳ
Ｋｕｉ（Ｓci）を実施例１、実施例２における分割秘密
鍵情報と同様に取り扱い、同じ処理（暗号化、送信等）
がなされる。 （鍵復元）情報を受信し、復号化するまでは実施例１、
実施例２と同じ処理がなされる。

【００１７】秘密鍵復元装置１４は、取り出した電子署
名付き分割秘密鍵情報ＤＳＫｕｉ（Ｓci）を秘密鍵保管
装置１２−ｉの電子署名用公開鍵ＤＰＫｕｉを用い署名
検証を行う。検証結果が正しい（秘密鍵保管装置１２−
ｉの正当性の確認、受信情報の完全性の確認）場合、実
施例１、実施例２と同様に合成を行い、秘密鍵Ｓc を復
元する。復元した秘密鍵Ｓc を用い公開鍵Ｐc との組の
正当性を検証し、検証が正しければ秘密鍵回復処理が完
了したものとする。実施例４ ここでは、実施例１と実施例２、実施例３で用いる秘密
鍵分割方法として、排他的論理和（ＸＯＲ：Ｅｘｃｌｕ
ｓｉｖｅ ＯＲ）を利用した分割方法が使用されたもの
とする。 （管理依頼）秘密鍵分割処理までは実施例１、実施例
２、実施例３と同じ処理がなされる。

【００１８】秘密鍵Ｓc の分割処理に排他的論理和を利
用する。分割は以下の関係式を満たす。 Ｓc ＝Ｓc1 ＸＯＲ Ｓc2 ＸＯＲ…ＸＯＲ Ｓcn 秘密鍵保管依頼装置１３は複数（ｎ個）の秘密鍵保管装
置１２−１，１２−２，…，１２−ｎの数より一つ少な
い（ｎ−１個）の乱数Ｔr1，Ｔr2，…，Ｔrn-1を生成す
る。まず、秘密鍵Ｓc と乱数Ｔr1との排他的論理和を計
算し、計算結果Ｃr1を生成する。乱数Ｔr1は分割秘密鍵
情報Ｓc1とされ、次に計算結果Ｃr1と乱数Ｔr2との排他
的論理和を計算し、計算結果Ｃr2を生成する。乱数Ｔr2
を分割秘密鍵情報Ｓc2とし、次に計算結果Ｃr2と乱数Ｔ
r3を用い計算を繰り返す。順に計算を繰り返し、最終的
に計算結果Ｃrn-2と乱数Ｔrn-1を用い排他的論理和を計
算し、計算結果Ｃrn-1を生成する。乱数Ｔrn-1は分割秘
密鍵情報Ｓcn-1とし、計算結果Ｃrn-1を分割秘密鍵情報
Ｓcnとする。上述の処理は以下の関係式で表わされる。

【００１９】 以下、秘密鍵分割処理後は実施例１、実施例２、実施例
３と同じ処理がなされる。

【００２０】ここで重要なのは、各秘密鍵保管装置１２
−ｉに送られる分割秘密鍵情報の価値を均一化したこと
である。分割された秘密鍵情報を全て取得しない限り秘
密鍵Ｓc の復元が可能とならないためには、分割秘密鍵
情報Ｓc-i の価値を均一化しなくてはならない。例えば
最後の分割処理の結果だけから秘密鍵を復元できるとす
ると、最後の分割処理結果を格納している（一つ、もし
くは少数の）秘密鍵保管機関が秘密鍵に対するセキュリ
ティの根底となってしまい、第三者による攻撃や秘密鍵
保管機構の結託等による危険が生じ易くなる恐れがあ
る。

【００２１】この実施例では分割秘密鍵情報の価値を均
一化する分割方法の一つとして、排他的論理和を利用し
た分割方法を説明している。分割した情報の価値を均一
化することのできる分割方法であれば、他の分割方法で
もこの発明の目的である鍵回復を安全に実現するために
適応できる。 （分割鍵情報管理）実施例１、実施例２、実施例３と同
じ処理がなされる。 （分割鍵情報引き出し）実施例１、実施例２、実施例３
と同じ処理がなされる。 （鍵復元）秘密鍵合成処理までは実施例１、実施例２、
実施例３と同じ処理がなされる。

【００２２】秘密鍵復元装置１４は以下の関係式を利用
し、分割秘密鍵情報Ｓc1，Ｓc2，…，Ｓcnから秘密鍵Ｓ
c を合成する。 Ｓc ＝Ｓc1 ＸＯＲ Ｓc2 ＸＯＲ…ＸＯＲ Ｓcn 以下、秘密鍵合成処理後は実施例１、実施例２、実施例
３と同じ処理がなされる。

【００２３】上述では利用者端末１１に秘密鍵保管依頼
装置１３と秘密鍵復元装置１４とを設けたが、これら装
置１３と１４とは別個に設けてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように、この発明では秘密情
報を分割して複数の機関で管理する事により、安全に秘
密情報を保管することを可能とし、鍵回復機能の実現を
可能とした。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の基本処理概要を示す図。

【図２】秘密鍵保管依頼の基本処理を示す図。

【図３】秘密鍵復元の基本処理を示す図。

【図４】秘密鍵保管依頼における秘密鍵保管依頼装置の
処理手順を示す流れ図。

【図５】秘密鍵保管依頼における秘密鍵保管装置の処理
手順を示す流れ図。

【図６】秘密鍵復元における秘密鍵保管装置の処理手順
を示す流れ図。

【図７】秘密鍵復元における秘密鍵復元装置の処理手順
を示す流れ図。

【図８】秘密鍵保管依頼装置の実施例の機能構成を示す
図。

【図９】秘密鍵保管装置の実施例の機能構成を示す図。

【図１０】秘密鍵復元装置の実施例の機能構成を示す
図。

【図１１】秘密鍵保管依頼の他の処理例を示す流れ図。

【図１２】秘密鍵保管の他の処理例を示す流れ図。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 利用者端末の秘密鍵保管依頼装置は公開
   鍵暗号法における秘密鍵・公開鍵を生成し、 その秘密鍵を複数（ｎ個）に分割し、 これら分割された秘密鍵情報を、格納する複数（ｎ個）
   の秘密鍵保管装置（秘密鍵保管機関）用に各々、暗号化
   する（以後、セキュリティ確保と称す）ことで各配送用
   分割秘密鍵情報を生成し、 各秘密鍵保管装置に対し対応する配送用分割秘密鍵情報
   を送り、 上記秘密鍵保管装置は受け付けた配送用分割秘密鍵情報
   を、復号化して、（以後、セキュリティ検証と称す）分
   割秘密鍵情報を取得し、 分割秘密鍵情報に対し、セキュリティ確保を施した保管
   用分割秘密鍵情報を生成し、 その保管用分割秘密鍵情報を保管し、 上記利用者端末の秘密鍵復元装置（保管依頼者）からの
   分割秘密鍵情報引き出し要求を受け、 保管していた保管用分割秘密鍵情報のセキュリティ検証
   を行って、分割秘密鍵情報を復元し、 その分割秘密鍵情報を上記秘密鍵復元装置に対しセキュ
   リティ確保した転送用分割秘密鍵情報を生成し、 上記秘密鍵復元装置に対し上記転送用分割秘密鍵情報を
   送り、 上記秘密鍵復元装置は複数の秘密鍵保管装置から転送用
   分割秘密鍵情報を受け付け、 その転送用分割秘密鍵情報のセキュリティ検証を行っ
   て、分割秘密鍵情報を取得し、 これら複数の分割秘密鍵情報を合成し、 秘密鍵を復元することを特徴とする秘密鍵回復方法。
2. 【請求項２】 上記秘密鍵保管依頼装置は秘密鍵を複数
   （ｎ個）に分割する際に排他的論理和を利用した分割方
   法を用いた分割を行い、 分割された秘密鍵情報が全てそろわないと秘密鍵が回復
   可能とならないことを特徴とする請求項１記載の秘密鍵
   回復方法。
3. 【請求項３】 秘密鍵保管装置はファイアウォール等で
   守られ、第三者が不正侵入することができない安全なネ
   ットワーク上に配置され、 受け付けた分割秘密鍵情報を安全に保管することを保証
   し、 受け付けた分割秘密鍵情報の機密性を第三者に対して確
   保することを保証し、 第三者による破壊行為等の不正に対して分割秘密鍵情報
   が脅威にさらされる事がないことを保証することを特徴
   とする請求項１又は２記載の秘密鍵回復方法。
4. 【請求項４】 秘密鍵Ｓｃをｎ個（ｎは２以上の整数）
   の秘密鍵保管装置Ｋui（ｉ＝１，２，…，ｎ）に保管依
   頼する秘密鍵保管依頼装置であって、 上記ｎ個の秘密鍵保管装置Ｋuiの各公開鍵Ｐｉを記憶す
   る記憶手段と、 公開鍵暗号法による秘密鍵Ｓｃと公開鍵Ｐｃを生成する
   鍵生成手段と、 上記秘密鍵Ｓｃを、ｎ個の分割秘密鍵情報Ｓciに分割す
   る分割手段と、 上記ｎ個の分割秘密鍵情報Ｓciを上記ｎ個の公開鍵Ｐｉ
   でそれぞれ暗号化して暗号化分割情報Ｐｉ（Ｓci）を生
   成する暗号化手段と、 上記暗号化分割情報Ｐｉ（Ｓci）を対応する上記秘密鍵
   保管装置Ｋuiへ送信する手段と、 上記各手段を順次制御し、上記記憶手段に対する読出
   し、書込みなどを行う制御手段とを具備する秘密鍵保管
   依頼装置。
5. 【請求項５】 秘密鍵Ｓｃをｎ個（ｎは２以上の整数）
   の秘密鍵保管装置Ｋui（ｉ＝１，２，…，ｎ）に保管依
   頼する秘密鍵保管依頼装置であって、 上記ｎ個の秘密鍵保管装置Ｋuiの各公開鍵Ｐｉを記憶す
   る記憶手段と、 公開鍵暗号法による秘密鍵Ｓｃと公開鍵Ｐｃを生成する
   鍵生成手段と、 上記秘密鍵Ｓｃをｎ個の分割秘密鍵情報Ｓciに分割する
   分割手段と、 ｎ個の暗号化用鍵Ｒｉを生成する手段と、 上記ｎ個の分割秘密鍵情報Ｓciを上記ｎ個の暗号化用鍵
   Ｒi の対応するものでそれぞれ暗号化して暗号化分割秘
   密鍵情報Ｒｉ（Ｓci）を生成する暗号化手段と、 上記秘密鍵Ｓｃと、上記ｎ個の公開鍵Ｐｉとを用いてｎ
   個の共有鍵Ｓsiをそれぞれ生成する手段と、 上記ｎ個の共有鍵Ｓsiで上記ｎ個の暗号化用鍵Ｒｉの対
   応するものをそれぞれ暗号化して配送用暗号化鍵情報Ｓ
   si（Ｒｉ）を生成する手段と、 上記暗号化分割秘密鍵情報Ｒｉ（Ｓci）と上記配送用暗
   号化鍵情報Ｓsi（Ｒｉ）との組を対応する上記秘密鍵保
   管装置Ｋuiへそれぞれ送信する手段と、 上記各手段を順次制御し、上記記憶手段に対する読出
   し、書込みなどを行う制御手段とを具備する秘密鍵保管
   依頼装置。
6. 【請求項６】 上記各分割秘密鍵情報Ｓciに対し、その
   秘密鍵保管依頼装置が保有する電子署名用秘密鍵でそれ
   ぞれ電子署名を付与する手段を備え、その電子署名が付
   与された分割秘密鍵情報Ｓciに対し上記暗号化手段の実
   行がなされることを特徴とする請求項４又は５記載の秘
   密鍵保管依頼装置。
7. 【請求項７】 上記分割手段は、ｎ−１個の乱数Ｔriを
   生成する手段と、ｉ＝１に対し、Ｃri＝Ｓｃ ＸＯＲ
   Ｔri，Ｓci＝Ｔriを演算し（ＸＯＲは排他的論理和演
   算）、１＜ｉ＜ｎに対し、Ｃri＝Ｃri-1 ＸＯＲ Ｔr
   i，Ｓci＝Ｔriを演算し、ｉ＝ｎに対しＳci＝Ｔri，Ｓc
   i＝Ｃri-1とする手段とよりなることを特徴とする請求
   項４乃至６の何れかに記載の秘密鍵保管依頼装置。
8. 【請求項８】 秘密鍵保管依頼装置から分割された秘密
   鍵の保管を依頼されて、これを保管し、秘密鍵復元装置
   からの要求で保管した分割秘密鍵を提供する秘密鍵保管
   装置であって、 秘密鍵Ｓｉ、保管用暗号化鍵Ｋki、転送用暗号化鍵Ｔｉ
   を記憶する記憶手段と、 上記秘密保管依頼装置から暗号化分割秘密鍵情報Ｐｉ
   （Ｓci）を受信する手段と、 上記受信された暗号化分割秘密鍵情報を上記秘密鍵Ｓｉ
   で復号して分割秘密鍵情報Ｓciを得る復号手段と、 上記分割秘密鍵情報Ｓciを上記保管用暗号化鍵Ｋkiで暗
   号化して保管用分割秘密鍵情報Ｋki（Ｓci）を得る手段
   と、 上記保管用分割秘密鍵情報Ｋki（Ｓci）を上記記憶手段
   に格納する手段と、 上記秘密鍵復元装置から分割秘密鍵情報送信要求を受信
   する手段と、 上記分割秘密鍵情報送信要求を受信すると、その分割秘
   密鍵情報送信要求の要求先の正当性を検証する手段と、 その検証が正しければ、上記記憶手段に格納されている
   保管用分割秘密鍵情報Ｋki（Ｓci）を取出す手段と、 その取出された保管用分割秘密鍵情報Ｋki（Ｓci）を保
   管用暗号化鍵Ｋkiを用いて復号して分割秘密鍵情報Ｓci
   を得る手段と、 その分割秘密鍵情報Ｓciを上記転送用暗号化鍵Ｔｉで暗
   号化して転送用分割秘密鍵情報Ｔｉ（Ｓci）を生成する
   手段と、 その転送用分割秘密鍵情報Ｔｉ（Ｓci）を上記秘密鍵復
   元装置へ送信する手段と、 上記各手段を順次制御し、上記記憶手段に対し読出し、
   書込みなどを行う制御手段と、 を具備する秘密鍵保管装置。
9. 【請求項９】 秘密鍵保管依頼装置から分割された秘密
   鍵の保管を依頼されて、これを保管し、秘密鍵復元装置
   からの要求で保管した分割秘密鍵を提供する秘密鍵保管
   装置であって、 秘密鍵Ｓｉ、上記秘密鍵保管依頼装置の公開鍵Ｐｃ、保
   管用暗号化鍵Ｋki、転送用暗号化鍵Ｔｉを記憶する記憶
   手段と、 上記秘密鍵保管依頼装置から、暗号化分割秘密鍵情報Ｒ
   ｉ（Ｓci）と配送用暗号化鍵情報Ｓsi（Ｒｉ）の組を受
   信する手段と、 上記秘密鍵Ｓｉと、上記公開鍵Ｐｃとを用いて共有鍵Ｓ
   siを生成する手段と、 上記共有鍵Ｓsiを用いて上記受信した配送用暗号化鍵情
   報Ｓsi（Ｒｉ）を復号して暗号化用鍵Ｒｉを得る手段
   と、 上記暗号化用鍵Ｒｉを用いて上記受信した暗号化分割秘
   密鍵情報Ｒｉ（Ｓci）を復号して分割秘密鍵情報Ｓciを
   得る手段と、 上記分割秘密鍵情報Ｓciを上記保管用暗号化鍵Ｋkiで暗
   号化して保管用分割秘密鍵情報Ｋki（Ｓci）を得る手段
   と、 上記保管用分割秘密鍵情報Ｋki（Ｓci）を上記記憶手段
   に格納する手段と、 上記秘密鍵復元装置から分割秘密鍵情報送信要求を受信
   する手段と、 上記分割秘密鍵情報送信要求を受信すると、その分割秘
   密鍵情報送信要求の要求先の正当性を検証する手段と、 その検証が正しければ、上記記憶手段に格納されている
   管理用分割秘密鍵情報Ｋki（Ｓci）を取出す手段と、 その取出された保管用分割秘密鍵情報Ｋki（Ｓci）を保
   管用暗号化鍵Ｋkiを用いて復号して分割秘密鍵情報Ｓci
   を得る手段と、 その分割秘密鍵情報Ｓciを上記転送用暗号化鍵Ｔｉで暗
   号化して転送用分割秘密鍵情報Ｔｉ（Ｓci）を生成する
   手段と、 その転送用分割秘密鍵情報Ｔｉ（Ｓci）を上記秘密鍵復
   元装置へ送信する手段と、 上記各手段を順次制御し、上記記憶手段に対し読出し、
   書込みなどを行う制御手段と、 を具備する秘密鍵保管装置。
10. 【請求項１０】 上記復号された分割秘密鍵情報Ｓciに
    は上記秘密鍵保管依頼装置の電子署名が付加されたもの
    であって、上記秘密鍵保管依頼装置の電子署名用公開鍵
    を用いて上記復号された電子署名付分割秘密鍵情報Ｓci
    に対する署名検証を行う手段を備え、 その署名検証に合格すると、上記電子署名付分割秘密鍵
    情報Ｓciに対する上記保管用暗号化鍵Ｋkiによる上記暗
    号化が行われることを特徴とする請求項８又は９記載の
    秘密鍵保管装置。
11. 【請求項１１】 ｎ個（ｎは２以上の整数）の秘密鍵保
    管装置Ｋui（ｉ＝１，２，…，ｎ）から分割秘密鍵を受
    取り、秘密鍵Ｓｃを復元する秘密鍵復元装置であって、 公開鍵Ｐｃ、ｎ個の転送用暗号化鍵Ｔｉを格納する記憶
    手段と、 上記ｎ個の秘密鍵保管装置Ｋuiに分割秘密鍵情報送信要
    求を行う手段と、 上記ｎ個の秘密鍵保管装置Ｋuiから転送用分割秘密鍵情
    報Ｔｉ（Ｓci）を受信する手段と、 上記各転送用分割秘密鍵情報Ｔｉ（Ｓci）を対応する上
    記転送用暗号化鍵Ｔｉを用いて復号して分割秘密鍵情報
    Ｓciを得る手段と、 これらｎ個の分割秘密鍵情報Ｓciを合成して秘密鍵Ｓｃ
    を得る手段と、 その合成された秘密鍵Ｓｃを用いて上記公開鍵Ｐｃとの
    組の正当性を検証する手段と、 上記各手段を順次制御し、上記記憶手段に対する読出
    し、書込みなどを行う制御手段とを具備する秘密鍵復元
    装置。
12. 【請求項１２】 上記記憶手段にはｎ個の電子署名用公
    開鍵ＤＰＫuiも格納されており、 上記復号された分割秘密鍵情報Ｓciにはそれぞれ秘密鍵
    保管装置Ｋuiの電子署名が付加されており、 上記復号された電子署名は分割秘密鍵情報Ｓciのそれぞ
    れを対応する電子署名用公開鍵ＤＰＫuiを用いてそれぞ
    れ署名検証をする手段と、 このｎ個の検証結果が全て正しい場合に上記分割秘密鍵
    情報の合成を行うことを特徴とする請求項１１記載の秘
    密鍵復元装置。
13. 【請求項１３】 上記分割秘密鍵情報Ｓciを合成する手
    段は上記ｎ個の分割秘密鍵情報Ｓciを排他的論理和演算
    して行う手段であることを特徴とする請求項１１又は１
    ２記載の秘密鍵復元装置。