WO2026074632A1 - Electronic currency system, remittance apparatus, remittance method, and program - Google Patents
Electronic currency system, remittance apparatus, remittance method, and programInfo
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Abstract
Description
本発明は、電子通貨システム、送金装置、送金方法及びプログラムに関する。 This invention relates to an electronic currency system, a money transfer device, a money transfer method, and a program.
CBDC(中央銀行デジタル通貨:Central Bank Digital Currency)の検討が世界各国で進んでおり、日本銀行ではデジタル通貨(電子通貨)について、以下の特性を具備する必要があるとしている。 The development of CBDCs (Central Bank Digital Currencies) is progressing in countries around the world, and the Bank of Japan states that digital currencies (electronic currencies) must possess the following characteristics.
(1)ユニバーサルアクセス
(2)セキュリティ
(3)強靭性
(4)即時決済性
(5)相互運用性
このうち強靭性、即時決済性を満たすためには、ユーザ間での決済(中央サーバを仲介しない形/オフライン決済)で通貨を流通させる必要がある。さらに、通貨はユーザ間で何度もやり取りされる性質(転々流通性)があるため、取引トランザクションの認証及び不正のトレーサビリティはセキュリティの観点で必須である。
(1) Universal access (2) Security (3) Resilience (4) Instant settlement (5) Interoperability Of these, in order to satisfy resilience and instant settlement, it is necessary to circulate the currency through settlements between users (without the mediation of a central server/offline settlement). Furthermore, because the currency has the characteristic of being exchanged between users many times (transferability), authentication of transaction and traceability of fraud are essential from a security standpoint.
オフラインでの電子通貨では改ざん検知が困難なため、不正検知のために署名を連鎖させ、預入の際に一括検証する方式が知られている(例えば、非特許文献1、非特許文献2)。 Because tampering detection is difficult with offline electronic currencies, a method is known to chain signatures and perform a batch verification at the time of deposit for fraud detection (for example, Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2).
従来技術では、電子通貨が送金される度に、送金先のユーザの公開鍵が当該電子通貨に付加される。ここで、公開鍵は中央銀行等の電子通貨の発行元によって認証された固定値であるため、ユーザと一対一に対応する。したがって、各電子通貨について、当該電子通貨の流通経路をユーザ単位で特定できる可能性(ユーザの匿名性が確保されない可能性)があり、ユーザのプライバシー保護の観点において望ましくない。一方で、電子通貨の不正利用が発生した場合には、不正利用を行ったユーザを追跡可能である必要がある。 In conventional technology, each time electronic currency is sent, the recipient user's public key is attached to that electronic currency. Here, since the public key is a fixed value authenticated by the electronic currency issuer, such as a central bank, it corresponds one-to-one with each user. Therefore, for each electronic currency, there is a possibility that the circulation route of that electronic currency can be identified on a per-user basis (potentially compromising user anonymity), which is undesirable from the perspective of protecting user privacy. On the other hand, in the event of fraudulent use of electronic currency, it is necessary to be able to track down the user who committed the fraud.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、電子通貨の利用者の追跡性を維持しつつ匿名性を適切に確保可能にすることを目的とする。 This invention has been made in view of the above points, and aims to enable appropriate anonymity while maintaining the traceability of users of electronic currency.
そこで上記課題を解決するため、送金のたびに付加情報が付加される電子通貨の送金元である送金装置と、前記電子通貨の送金先である着金装置とを含む電子通貨システムにおいて、前記送金装置は、前記着金装置が属するグループのグループ検証鍵を受信するように構成されている検証鍵受信部と、前記電子通貨に最後に付加された前記付加情報に対するハッシュ値と前記グループ検証鍵とに対するグループ署名を、前記送金装置のメンバ署名鍵によって生成するように構成されている署名部と、前記グループ検証鍵、前記ハッシュ値及び前記グループ署名が前記付加情報として付加された前記電子通貨を前記着金装置へ送信するように構成されている通貨送信部と、を有する。 Therefore, to solve the above problem, in an electronic currency system including a remittance device that is the source of electronic currency to which additional information is added each time a remittance is made, and a receiving device that is the destination of the electronic currency, the remittance device includes: a verification key receiving unit configured to receive the group verification key of the group to which the receiving device belongs; a signature unit configured to generate a hash value for the last added additional information to the electronic currency and a group signature for the group verification key using the member signature key of the remittance device; and a currency transmission unit configured to transmit the electronic currency to which the group verification key, the hash value, and the group signature are added as the additional information to the receiving device.
電子通貨の利用者の追跡性を維持しつつ匿名性を適切に確保可能にすることができる。 This makes it possible to maintain traceability of electronic currency users while appropriately ensuring anonymity.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の実施の形態における電子通貨システムの構成例を示す図である。図1において、電子通貨システムは、発行銀行サーバ20、認証局サーバ30及び複数のユーザ装置10を含む。各ユーザ装置10は、インターネット等のネットワーク(有線又は無線は問わない)を介して発行銀行サーバ20及び認証局サーバ30及に接続される。なお、一部のユーザ装置10のみが発行銀行サーバ20と通信可能であってもよい。 The embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1 is a diagram showing an example configuration of an electronic currency system in an embodiment of the present invention. In Figure 1, the electronic currency system includes an issuing bank server 20, a certification authority server 30, and a plurality of user devices 10. Each user device 10 is connected to the issuing bank server 20 and the certification authority server 30 via a network such as the Internet (whether wired or wireless). Note that only some of the user devices 10 may be able to communicate with the issuing bank server 20.
発行銀行サーバ20は、電子通貨(以下、単に「通貨」という。)を発行する発行銀行が管理する1以上のコンピュータである。発行銀行サーバ20は、通貨を発行したり、通貨の還収を受け付けたりする。 The issuing bank server 20 is one or more computers managed by an issuing bank that issues electronic currency (hereinafter simply referred to as "currency"). The issuing bank server 20 issues currency and accepts currency redemption.
認証局サーバ30は、通貨の送金元となるユーザ端末が当該通貨に付加する電子署名の生成に利用される秘密鍵(以下、「署名鍵」という。)を認証し、当該署名鍵と対となる(当該署名鍵によって生成された電子署名の検証に用いられる公開証(以下、「検証鍵」という。)を含む公開鍵証明書をユーザ装置10に発行する1以上のコンピュータである。認証局サーバ30は、市中銀行によって運用されてもよい。 The Certificate Authority Server 30 is one or more computers that authenticate the private key (hereinafter referred to as the "signing key") used by the user terminal that is the source of the currency transfer to generate the electronic signature attached to the currency, and issues a public key certificate (hereinafter referred to as the "verification key") which is paired with the signing key and used to verify the electronic signature generated by the signing key. The Certificate Authority Server 30 may be operated by a commercial bank.
ユーザ装置10は、通貨のユーザが利用するコンピュータである。例えば、サーバコンピュータ、PC、タブレット端末又はスマートフォン等がユーザ装置10として利用されてもよい。 User device 10 is a computer used by the currency user. For example, a server computer, PC, tablet terminal, or smartphone may be used as user device 10.
通貨のユーザとは、通貨の流通貨程において通貨を送金又は着金する全ての者(個人又は組織)である。例えば、発行銀行以外の金融機関(例えば市中銀行)、企業、店舗、及び一般消費者等がユーザの一例である。 A user of a currency is any individual or organization that sends or receives currency in its circulation. Examples of users include financial institutions other than the issuing bank (e.g., commercial banks), businesses, shops, and general consumers.
各ユーザ装置10は、通貨を利用した取引の場面に応じて、送金元又は送金先になる。送金元とは通貨を送信する側をいい、送金先とは通貨を着金する側をいう。 Each user device 10 acts as either the sender or recipient of a currency transaction, depending on the context. The sender is the party sending the currency, and the recipient is the party receiving the currency.
送金とは、例えば、発行銀行以外の金融機関(例えば市中銀行)からの引出、金融機関への預入、商取引における支払等である。 Remittances include, for example, withdrawals from financial institutions other than the issuing bank (e.g., commercial banks), deposits into financial institutions, and payments in commercial transactions.
例えば、金融機関からの引出の場合、当該金融機関が管理するユーザ装置10が送金元であり、引出した通貨を受け取る者が利用するユーザ装置10が送金先である。金融機関への預入の場合、当該金融期間に通貨を預ける者が利用するユーザ装置10が送金元であり、当該金融機関が管理するユーザ装置10が送金先である。支払の場合、支払を行う者(商品又はサービスの購入者)が利用するユーザ装置10が送金元であり、支払を受ける者(商品又はサービスの販売者)が利用するユーザ装置10が送金先である。このように、送金元及び送金先は相対的な関係にある。すなわち、電子通貨システムの利用者が利用するユーザ装置10は、或る取引において送金元になり別の取引において送金先になりうる。 For example, in the case of a withdrawal from a financial institution, the user device 10 managed by the financial institution is the sender, and the user device 10 used by the recipient of the withdrawn currency is the recipient. In the case of a deposit to a financial institution, the user device 10 used by the person depositing the currency with the financial institution is the sender, and the user device 10 managed by the financial institution is the recipient. In the case of a payment, the user device 10 used by the payer (purchaser of goods or services) is the sender, and the user device 10 used by the recipient (seller of goods or services) is the recipient. Thus, the sender and recipient are in a relative relationship. That is, the user device 10 used by a user of the electronic currency system can be the sender in one transaction and the recipient in another.
なお、本実施の形態において、通貨の流通に関する基本的なプロトコル(以下、「基本プロトコル」という。)は、非特許文献1及び非特許文献2の「4.検証対象プロトコル」に準ずる。発行銀行サーバ20及び各ユーザには予めそれぞれの検証鍵及び署名鍵のペアを記憶している。 In this embodiment, the basic protocol for currency circulation (hereinafter referred to as the "basic protocol") conforms to "4. Protocol to be verified" in Non-Patent Documents 1 and 2. The issuing bank server 20 and each user have their respective verification key and signing key pairs stored in advance.
本実施の形態において前提とされる基本プロトコルの概要について説明する。 The basic protocol assumed in this embodiment will now be described.
通貨は発行銀行サーバ20によって発行される。通貨の発行とは、通貨としてのトークン(データ)を新たに生成することである。本実施の形態では、発行時(発行直後)の通貨をT0と表記する。基本プロトコルにおいて、T0は以下のような構造を有する。 The currency is issued by the issuing bank server 20. The issuance of currency means the creation of new tokens (data) as currency. In this embodiment, the currency at the time of issuance (immediately after issuance) is denoted as T0 . In the basic protocol, T0 has the following structure.
T0:=(id,v,vki,σ0)
つまり、T0は、id、v、vki、及びσ0を含む。idは、通貨IDである。通貨IDは、通貨ごとに一意な値である。vは通貨の額面である。通貨の額面は、最小単位(例えば、1円)としてもよいし、通貨ごとに異なっていてもよい。vkiは、通貨の発行先のユーザiの検証鍵である。通貨の発行先は、例えば、金融機関である。σ0は、(id,v,vki)のハッシュ値に対する、発行銀行サーバ20の署名鍵を用いた電子署名(以下、単に「署名」という。)である。
T 0 :=(id, v, vk i , σ 0 )
In other words, T0 includes id, v, vk i , and σ0 . id is the currency ID. The currency ID is a unique value for each currency. v is the face value of the currency. The face value of the currency may be the smallest unit (e.g., 1 yen) or may differ for each currency. vk i is the verification key of user i, the recipient of the currency. The recipient of the currency is, for example, a financial institution. σ0 is an electronic signature (hereinafter simply referred to as "signature") using the signing key of the issuing bank server 20 on the hash value of (id, v, vk i ).
発行された通貨は、取引に応じて送金元としてのユーザ装置10から送金先としてのユーザ装置10へ送金される。基本プロトコルにおいて、ユーザiのユーザ装置10(以下、「ユーザ装置10i」という。)からユーザi+1のユーザ装置10(以下、「ユーザ装置10i+1」という。)へ或る通貨が送金される場合には、(vki+1,H)を含むメッセージMiと、σiとを含む情報(以下、「付加情報ti」という。)が送金元のユーザ装置10iによって当該通貨に付加(記録)される。 The issued currency is sent from the user device 10 acting as the sender to the user device 10 acting as the recipient, depending on the transaction. In the basic protocol, when a certain currency is sent from user i's user device 10 (hereinafter referred to as "user device 10i") to user i+1's user device 10 (hereinafter referred to as "user device 10i+1"), a message Mi containing (vk i+1 , H) and information containing σ i (hereinafter referred to as "additional information t i ") are added (recorded) to the currency by the sender user device 10i.
ここで、vki+1は、送金先であるユーザ装置10i+1の検証鍵である。Hは、通貨に最後に付加された付加情報ti-1のハッシュ値である。但し、通貨の発行直後の通貨に対するHは、T0に対するハッシュ値である。σiは、Miに対する、送金元のユーザiの署名鍵による署名である。 Here, vk i+1 is the verification key of the user device 10i+1, which is the recipient of the remittance. H is the hash value of the additional information t i-1 that was last added to the currency. However, for currency immediately after issuance, H is the hash value of T 0. σ i is the signature of Mi i by the signing key of the sending user i.
発行直後の1回目の送金による付加情報をt1とし、n回目の付加情報をtnとすると、発行後にn回の送金が行われた通貨(すなわち、n+1番目のユーザが所持する通貨)は、以下のような構成を有する。 If we denote the additional information from the first transfer immediately after issuance as t1 , and the additional information from the nth transfer as tn , then the currency that has been transferred n times since issuance (i.e., the currency held by the (n+1)th user) will have the following structure.
{T0,t1,・・・・,tn-1,tn}
図2は、この状態の通貨を示す。
{T 0 , t 1 ,..., t n-1 , t n }
Figure 2 shows the currency in this state.
このように、送金が行われるたびに付加情報が通貨に付加される。なお、以下では、n回(n≧0)の送金が行われた状態(つまり、n個の付加情報が付加された状態)の通貨T0を、単にTnと表記する。 In this way, additional information is added to the currency each time a transfer is made. Below, the currency T0 in the state after n transfers (n≧0) have been made (i.e., with n pieces of additional information added) will simply be denoted as Tn .
一方、本実施の形態では、各ユーザのプライバシーを保護するため、各ユーザ装置10による署名方式として、公知技術であるグループ署名が用いられる。グループ署名とは、或るグループに属しているユーザが行った署名から、当該グループへの所属のみを確認できるようにして、誰が署名したかは特定できないようにする署名方式をいう。グループ署名を用いるために、本実施の形態では、公知技術に従って、予め以下の(1)~(3)が実行される。 On the other hand, in this embodiment, in order to protect the privacy of each user, group signature, a known technology, is used as the signature method for each user device 10. Group signature is a signature method that allows only the affiliation with a certain group to be confirmed from the signature made by a user belonging to that group, making it impossible to identify who made the signature. In order to use group signature, in this embodiment, the following (1) to (3) are performed in advance according to known technology.
(1)認証局サーバ30は、予め(メンバがいない)グループを生成し、当該グループの検証鍵(以下、「グループ検証鍵vkG」という。)と当該グループの署名鍵(以下、「グループ署名鍵skG」という)とを生成する。 (1) The certification authority server 30 first generates a group (with no members), and generates a verification key for the group (hereinafter referred to as "group verification key vk G ") and a signing key for the group (hereinafter referred to as "group signing key sk G ").
(2)通貨を利用するユーザのユーザ装置10は、認証局サーバ30に対してグループメンバへの追加を要求する。 (2) The user device 10 of a user using the currency requests the certification authority server 30 to add it as a group member.
(3)認証局サーバ30は、ユーザをグループメンバに追加し、当該ユーザが署名に利用する秘密鍵であるメンバ署名鍵を認証する。 (3) The certification authority server 30 adds the user to the group and authenticates the member signing key, which is the private key that the user can use to sign documents.
なお、メンバ署名鍵と対となる公開鍵とメンバ署名鍵とのペア(以下、当該ペアを「メンバ鍵」という。)の発行方法としては、後述の参考文献[1]及び[2]の方法のいずれでもよい。 Furthermore, the method for issuing the pair of a member signing key and its corresponding public key (hereinafter referred to as the "member key") may be either of the methods described in references [1] and [2] below.
参考文献[1]の方法では、認証局サーバ30がメンバ鍵の生成を行い、認証したユーザにメンバ鍵を付与する。参考文献[2]の方法では、認証局サーバ30との認証処理の過程で、ユーザ装置10がメンバ鍵の生成を行う。 In the method described in reference [1], the certification authority server 30 generates the member key and assigns it to the authenticated user. In the method described in reference [2], the user device 10 generates the member key during the authentication process with the certification authority server 30.
上記の各ユーザ装置10iについて、上記の(2)及び(3)が実行されることで、ユーザ装置10iは、メンバ署名鍵uski及びグループ検証鍵vkGを記憶している状態となる。なお、グループ検証鍵vkGは、誰でも入手可能な公開鍵であるため、ユーザ装置10も予め入手可能である。 For each of the user devices 10i described above, when (2) and (3) are executed, the user device 10i will have stored the member signing key usk i and the group verification key vk G. Note that the group verification key vk G is a public key that anyone can obtain, so the user device 10 can also obtain it in advance.
発行銀行サーバ20による発行直後の通貨T0は以下のような構造を有する。 The currency T0 immediately after issuance by the issuing bank server 20 has the following structure.
T0:=(id,v,vkG,σ0)
すなわち、基本プロトコルにおける発行先のユーザiの検証鍵vkiは、発行先のユーザiが属するグループのグループ検証鍵vkGに置き換わる。
T 0 :=(id, v, vk G , σ 0 )
In other words, the verification key vk i of the recipient user i in the basic protocol is replaced by the group verification key vk G of the group to which the recipient user i belongs.
ユーザ装置10iからユーザ装置10i+1へ或る通貨が送金される場合には、(vkG,H)を含むメッセージMiと、σiとを含む付加情報tiが送金元のユーザ装置10iによって当該通貨に付加(記録)される。 When a certain currency is sent from user device 10i to user device 10i+1, a message Mi containing (vk G , H) and additional information t i containing σ i are added (recorded) to the currency by the sending user device 10i.
ここで、vkGは、送金先であるユーザ装置10i+1のグループ検証鍵である。Hは、通貨に最後に付加された付加情報ti-1のハッシュ値である。但し、通貨の発行直後の通貨に対するHは、T0に対するハッシュ値である。σiは、Miに対する、送金元のユーザiのメンバ署名鍵uskiを用いて生成されるグループ署名である。 Here, vk G is the group verification key of the user device 10i+1, which is the recipient of the remittance. H is the hash value of the additional information t i-1 that was last attached to the currency. However, for currency immediately after issuance, H is the hash value of T 0. σ i is the group signature for Mi i , generated using the member signing key usk i of the sending user i.
発行直後の1回目の送金による付加情報をt1とし、n回目の付加情報をtnとすると、発行後にn回の送金が行われた通貨(すなわち、n+1番目のユーザが所持する通貨)は、基本プロトコルと同様に、以下のような構成を有する。 If we denote the additional information from the first transfer immediately after issuance as t1 , and the additional information from the nth transfer as tn , then the currency that has been transferred n times since issuance (i.e., the currency held by the (n+1)th user) will have the following structure, similar to the basic protocol.
{T0,t1,・・・・,tn-1,tn}
図3は、この状態の通貨を示す。図3と図2とを比較すると、図3では、各メッセージMに送金先のユーザが属するグループのグループ検証鍵vkGが含まれ、各付加情報tiが含む署名がグループ署名である点において図2と異なる。
{T 0 , t 1 ,..., t n-1 , t n }
Figure 3 shows the currency in this state. Comparing Figure 3 with Figure 2, Figure 3 differs from Figure 2 in that each message M includes the group verification key vk G of the group to which the recipient user belongs, and the signature included in each additional information t i is a group signature.
図4は、本発明の実施の形態におけるユーザ装置10のハードウェア構成例を示す図である。図4のユーザ装置10は、それぞれバスBで相互に接続されているドライブ装置100、補助記憶装置102、メモリ装置103、プロセッサ104、及びインタフェース装置105等を有する。 Figure 4 shows an example of the hardware configuration of the user device 10 in an embodiment of the present invention. The user device 10 in Figure 4 includes a drive device 100, an auxiliary storage device 102, a memory device 103, a processor 104, and an interface device 105, all of which are interconnected via bus B.
ユーザ装置10での処理を実現するプログラムは、CD-ROM等の記録媒体101によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体101がドライブ装置100にセットされると、プログラムが記録媒体101からドライブ装置100を介して補助記憶装置102にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体101より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置102は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。 The program that enables processing on the user device 10 is provided on a recording medium 101 such as a CD-ROM. When the recording medium 101 containing the program is inserted into the drive device 100, the program is installed from the recording medium 101 to the auxiliary storage device 102 via the drive device 100. However, program installation does not necessarily have to be performed from the recording medium 101; it may also be downloaded from another computer via a network. The auxiliary storage device 102 stores the installed program, as well as necessary files and data.
メモリ装置103は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置102からプログラムを読み出して格納する。プロセッサ104は、CPU若しくはGPU(Graphics Processing Unit)、又はCPU及びGPUであり、メモリ装置103に格納されたプログラムに従ってユーザ装置10に係る機能を実行する。インタフェース装置105は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。 The memory device 103 reads and stores the program from the auxiliary storage device 102 when a program startup command is received. The processor 104 is either a CPU or a GPU (Graphics Processing Unit), or both, and executes functions related to the user device 10 according to the program stored in the memory device 103. The interface device 105 is used as an interface for connecting to a network.
なお、発行銀行サーバ20及び認証局サーバ30も図4と同様のハードウェア構成を有してもよい。 Furthermore, the issuing bank server 20 and the certification authority server 30 may also have the same hardware configuration as shown in Figure 4.
図5は、本発明の実施の形態におけるユーザ装置10の機能構成例を示す図である。図5において、ユーザ装置10は、送金元の機能部(送金装置)として検証鍵受信部111、署名部112及び通貨送信部113を有し、送信先(着金側)の機能部(着金装置)として検証鍵送信部121、通貨受信部122及び検証部123を有する。これら各部は、ユーザ装置10にインストールされた1以上のプログラムが、プロセッサ104に実行させる処理により実現される。ユーザ装置10は、また、通貨記憶部131を利用する。通貨記憶部131は、例えば、補助記憶装置102等を用いて実現可能である。各機能部の詳細については後述される。 Figure 5 shows an example of the functional configuration of the user device 10 in an embodiment of the present invention. In Figure 5, the user device 10 has a verification key receiving unit 111, a signature unit 112, and a currency transmission unit 113 as the sender's functional unit (sending device), and a verification key transmission unit 121, a currency receiving unit 122, and a verification unit 123 as the recipient's functional unit (receiving device). Each of these units is realized by processing performed by one or more programs installed in the user device 10, which are executed by the processor 104. The user device 10 also utilizes a currency storage unit 131. The currency storage unit 131 can be realized using, for example, an auxiliary storage device 102. Details of each functional unit will be described later.
以下、電子通貨システムにおいて実行される処理手順について説明する。図6は、通貨の送金時に実行される処理手順の一例を説明するためのシーケンス図である。図6では、ユーザ装置10nからユーザ装置10n+1へ、Tn-1についてn回目の送金が行われる例について説明する。Tn-1は、ユーザnがユーザn-1から送金を受け、ユーザnが所持している通貨である。 The following describes the processing procedures performed in the electronic currency system. Figure 6 is a sequence diagram illustrating an example of the processing procedures performed when transferring currency. Figure 6 describes an example in which the nth transfer of T n-1 is performed from user device 10n to user device 10n+1. T n-1 is the currency that user n has received from user n-1 and holds.
ステップS101において、ユーザ装置10n+1の検証鍵送信部121は、ユーザ装置10n+1に記憶されているグループ検証鍵vkGをユーザ装置10nへ送信する。 In step S101, the verification key transmission unit 121 of user device 10n+1 transmits the group verification key vk G stored in user device 10n+1 to user device 10n.
ユーザ装置10nの検証鍵受信部111がグループ検証鍵vkGを受信すると、ユーザ装置10nの署名部112は、ユーザ装置10nの通貨記憶部131に記憶されている通貨のうち、送金対象とするTn-1に最後に付加された付加情報tn-1のハッシュ値Hを計算し、グループ検証鍵vkG及びハッシュ値Hを含むメッセージMnに対してメンバ署名鍵usknを用いてグループ署名σnを生成する(S102)。 When the verification key receiving unit 111 of the user device 10n receives the group verification key vk G , the signing unit 112 of the user device 10n calculates the hash value H of the last added information t n-1 attached to the T n-1 to be sent from the currency stored in the currency storage unit 131 of the user device 10n, and generates a group signature σ n using the member signing key usk n for the message M n containing the group verification key vk G and the hash value H (S102).
続いて、通貨送信部113は、グループ検証鍵vkG、ハッシュ値H及びグループ署名σnを含む付加情報tnをTn-1に対して付加することでTnを生成する(S103)。 Next, the currency transmission unit 113 generates Tn by adding additional information tn , which includes the group verification key vk G , hash value H, and group signature σn , to Tn -1 (S103).
続いて、ユーザ装置10nの通貨送信部113は、Tnをユーザ装置10n+1へ送信する(S104)。なお、Tnの内容は、図3に示した通りである。 Next, the currency transmission unit 113 of the user device 10n transmits Tn to the user device 10n+1 (S104). The contents of Tn are as shown in Figure 3.
ユーザ装置10n+1の通貨受信部122がTnを受信すると、検証部123は、Tnの正当性を検証する(S105)。例えば、検証部123は、Tnの付加情報tnに含まれている署名σnを、ユーザ装置10nのグループ検証鍵vkGを用いて検証する。なお、ユーザ装置10n+1が属するグループとユーザ装置10nが属するグループとが同じである場合、それぞれのグループ検証鍵vkGは同じである。署名σnが正しい場合、検証部123は、Tnをユーザ装置10n+1の通貨記憶部131に記録する。 When the currency receiving unit 122 of user device 10n+1 receives Tn , the verification unit 123 verifies the validity of Tn (S105). For example, the verification unit 123 verifies the signature σn contained in the additional information tn of Tn using the group verification key vkG of user device 10n. Note that if the group to which user device 10n+1 belongs and the group to which user device 10n belongs are the same, then their respective group verification keys vkG are the same. If the signature σn is correct, the verification unit 123 records Tn in the currency storage unit 131 of user device 10n+1.
なお、認証局サーバ30が生成するグループは1つだけでもよい。この場合、全てのユーザは同じグループに属することになり、全てのユーザ装置10に記憶されているグループ検証鍵vkGは同じとなる。又は、認証サーバは、複数のグループを生成してもよい。例えば、ユーザが利用する市中銀行に応じて各ユーザが属するグループが区別されてもよいし、商品又はサービスの購入によって付与されるポイントの経済圏ごとにグループが区別されてもよい。 Note that the certification authority server 30 may generate only one group. In this case, all users will belong to the same group, and the group verification key vk G stored in all user devices 10 will be the same. Alternatively, the authentication server may generate multiple groups. For example, the group to which each user belongs may be distinguished according to the commercial bank used by the user, or the group may be distinguished according to the economic zone of points awarded for the purchase of goods or services.
上述したように、本実施の形態によれば、通貨に連鎖的に付加される付加情報には、グループ検証鍵とグループ署名とが含まれ、ユーザごとの検証鍵及びユーザごとの署名鍵による署名は含まれない。ここで、グループ署名には、匿名性及び追跡性という特性がある。匿名性とは、メッセージとその署名が与えられた場合、グループ署名鍵がなければ署名者を特定できないことをいう。追跡性とは、有効な署名があれば、グループ署名鍵を用いて署名の発行元を追跡できることをいう。本実施の形態では、認証局サーバ30のみがグループ署名鍵を保持しているため、各ユーザには通貨による取引情報を秘匿し、かつ、取引内容に不正があった場合に認証局サーバ30がユーザを追跡することが可能となる。 As described above, according to this embodiment, the additional information sequentially attached to the currency includes a group verification key and a group signature, but does not include signatures made by individual user verification keys and individual user signing keys. Here, group signatures have the characteristics of anonymity and traceability. Anonymity means that, given a message and its signature, the signer cannot be identified without the group signing key. Traceability means that, if a valid signature exists, the issuer of the signature can be traced using the group signing key. In this embodiment, since only the certification authority server 30 holds the group signing key, transaction information using the currency is kept secret from each user, and the certification authority server 30 can track users if there is any fraud in the transaction.
上記より、本実施の形態によれば、電子通貨の利用者の追跡性を維持しつつ匿名性を適切に確保可能にすることができる。 Based on the above, this embodiment makes it possible to appropriately ensure anonymity while maintaining the traceability of electronic currency users.
[参考文献]
[1]Boyen, Xavier, and Brent Waters、"Compact group signatures without random oracles"、Annual international conference on the theory and applications of cryptographic techniques. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2006
[2]Clarisse, Re'mi(e'は、eの上にアキュート・アクセント) and Olivier Sanders、"Group signature without random oracles from randomizable signatures"、Provable and Practical Security: 14th International Conference, ProvSec 2020, Singapore, November 29-December 1, 2020, Proceedings 14. Springer International Publishing, 2020
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
[References]
[1] Boyen, Xavier, and Brent Waters, "Compact group signatures without random oracles", Annual international conference on the theory and applications of cryptographic techniques. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2006
[2] Clarisse, Re'mi (with an acute accent over the 'e') and Olivier Sanders, "Group signature without random oracles from randomizable signatures," Provable and Practical Security: 14th International Conference, ProvSec 2020, Singapore, November 29-December 1, 2020, Proceedings 14. Springer International Publishing, 2020.
Although embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist of the present invention as described in the claims.
10 ユーザ装置
20 発行銀行サーバ
30 認証局サーバ
100 ドライブ装置
101 記録媒体
102 補助記憶装置
103 メモリ装置
104 プロセッサ
105 インタフェース装置
111 検証鍵受信部
112 署名部
113 通貨送信部
121 検証鍵送信部
122 通貨受信部
123 検証部
131 通貨記憶部
B バス
10 User device 20 Issuing bank server 30 Certification authority server 100 Drive device 101 Recording medium 102 Auxiliary storage device 103 Memory device 104 Processor 105 Interface device 111 Verification key receiving unit 112 Signature unit 113 Currency transmission unit 121 Verification key transmission unit 122 Currency receiving unit 123 Verification unit 131 Currency storage unit B Bus
Claims (5)
前記送金装置は、
前記着金装置が属するグループのグループ検証鍵を受信するように構成されている検証鍵受信部と、
前記電子通貨に最後に付加された前記付加情報に対するハッシュ値と前記グループ検証鍵とに対するグループ署名を、前記送金装置のメンバ署名鍵によって生成するように構成されている署名部と、
前記グループ検証鍵、前記ハッシュ値及び前記グループ署名が前記付加情報として付加された前記電子通貨を前記着金装置へ送信するように構成されている通貨送信部と、
を有することを特徴とする電子通貨システム。 An electronic currency system including a remittance device which is the source of electronic currency to which additional information is added each time a remittance is made, and a receiving device which is the destination of the electronic currency,
The aforementioned money transfer device is
A verification key receiving unit configured to receive the group verification key of the group to which the aforementioned deposit device belongs,
A signature unit is configured to generate a group signature for the hash value of the last added information attached to the electronic currency and the group verification key using the member signature key of the remittance device,
A currency transmission unit configured to transmit the electronic currency to the deposit device, to which the group verification key, the hash value, and the group signature are added as additional information,
An electronic currency system characterized by having the following features.
前記送金装置から受信した前記電子通貨に対して付加されたグループ署名を、前記送金装置が属するグループのグループ検証鍵を用いて検証するように構成されている検証部、
を有することを特徴とする請求項1記載の電子通貨システム。 The aforementioned deposit device is
A verification unit is configured to verify the group signature attached to the electronic currency received from the remittance device using the group verification key of the group to which the remittance device belongs.
The electronic currency system according to claim 1, characterized by having the following features.
前記電子通貨の送金先である着金装置が属するグループのグループ検証鍵を受信するように構成されている検証鍵受信部と、
前記電子通貨に最後に付加された前記付加情報に対するハッシュ値と前記グループ検証鍵とに対するグループ署名を、前記送金装置のメンバ署名鍵によって生成するように構成されている署名部と、
前記グループ検証鍵、前記ハッシュ値及び前記グループ署名が前記付加情報として付加された前記電子通貨を前記着金装置へ送信するように構成されている通貨送信部と、
を有することを特徴とする送金装置。 A remittance device that is the source of electronic currency remittances to which additional information is added each time a remittance is made,
A verification key receiving unit is configured to receive the group verification key of the group to which the receiving device that is the recipient of the electronic currency belongs,
A signature unit is configured to generate a group signature for the hash value of the last added information attached to the electronic currency and the group verification key using the member signature key of the remittance device,
A currency transmission unit configured to transmit the electronic currency to the deposit device, to which the group verification key, the hash value, and the group signature are added as additional information,
A money transfer device characterized by having the following features.
前記電子通貨の送金先である着金装置が属するグループのグループ検証鍵を受信するように構成されている検証鍵受信手順と、
前記電子通貨に最後に付加された前記付加情報に対するハッシュ値と前記グループ検証鍵とに対するグループ署名を、前記送金装置のメンバ署名鍵によって生成する署名手順と、
前記グループ検証鍵、前記ハッシュ値及び前記グループ署名が前記付加情報として付加された前記電子通貨を前記着金装置へ送信する通貨送信手順と、
を実行することを特徴とする送信方法。 A remittance device that is the source of electronic currency to which additional information is added each time a transfer is made.
A verification key receiving procedure configured to receive the group verification key of the group to which the receiving device that is the recipient of the electronic currency belongs,
A signing procedure that generates a group signature for the hash value of the last added information attached to the electronic currency and the group verification key using the member signing key of the remittance device,
A currency transmission procedure for transmitting the electronic currency to the receiving device, to which the group verification key, the hash value, and the group signature are attached as additional information,
A transmission method characterized by performing the following.
前記電子通貨の送金先である着金装置が属するグループのグループ検証鍵を受信するように構成されている検証鍵受信手順と、
前記電子通貨に最後に付加された前記付加情報に対するハッシュ値と前記グループ検証鍵とに対するグループ署名を、前記送金装置のメンバ署名鍵によって生成する署名手順と、
前記グループ検証鍵、前記ハッシュ値及び前記グループ署名が前記付加情報として付加された前記電子通貨を前記着金装置へ送信する通貨送信手順と、
を実行させるためのプログラム。 The remittance device, which is the source of the electronic currency to which additional information is added each time a transfer is made,
A verification key receiving procedure configured to receive the group verification key of the group to which the receiving device that is the recipient of the electronic currency belongs,
A signing procedure that generates a group signature for the hash value of the last added information attached to the electronic currency and the group verification key using the member signing key of the remittance device,
A currency transmission procedure for transmitting the electronic currency to the receiving device, to which the group verification key, the hash value, and the group signature are attached as additional information,
A program to execute.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2024/035210 WO2026074632A1 (en) | 2024-10-02 | 2024-10-02 | Electronic currency system, remittance apparatus, remittance method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2024/035210 WO2026074632A1 (en) | 2024-10-02 | 2024-10-02 | Electronic currency system, remittance apparatus, remittance method, and program |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2026074632A1 true WO2026074632A1 (en) | 2026-04-09 |
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ID=99357660
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2024/035210 Pending WO2026074632A1 (en) | 2024-10-02 | 2024-10-02 | Electronic currency system, remittance apparatus, remittance method, and program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2026074632A1 (en) |
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-
2024
- 2024-10-02 WO PCT/JP2024/035210 patent/WO2026074632A1/en active Pending
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