特許
J-GLOBAL ID：201403051979543599
セキュア認証方法
発明者：
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出願人/特許権者：
代理人 (3件)：
中尾 直樹
, 中村 幸雄
, 義村 宗洋
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2013-008112
公開番号（公開出願番号）：特開2014-140102
出願日： 2013年01月21日
公開日（公表日）： 2014年07月31日
要約：
【課題】中間サーバが存在する場合であっても安全性を保証することができるセキュア認証技術を提供する。【解決手段】クライアント装置1はシステムを利用するユーザuのパスワードがwuであることを中間サーバ2を介して第一〜第三秘匿計算サーバ3〜5に登録する。認証を実施する際に併せて用いるいくつかの乱数についてもクライアント装置1で生成し、各秘匿計算サーバに送る。ユーザuがパスワードw′によって認証を試みてきた場合、登録されているuのパスワードwuとw′が一致することを確認するために、wuとw′の差が0であることを協調計算によって導く。認証の権限がシステムを構成する参加者である中間サーバ2、第一秘匿計算サーバ3、第二秘匿計算サーバ4、第三秘匿計算サーバ5のいずれかに偏ることがないよう、各参加者ごとに認証のための計算を行う。【選択図】図1
請求項（抜粋）：
cx,cy,cz,dx,dy,dz,ex,ey,ezを所定の定数として、
クライアント装置が、乱数r(W)u,s(W)x,s(W)y,s(W)z,r(X)u,s(X)x,s(X)y,s(X)z,r(Y)u,s(Y)x,s(Y)y,s(Y)z,r(Z)u,s(Z)x,s(Z)y,s(Z)zを生成するステップと、
クライアント装置が、ユーザuのパスワードwu及び乱数r(W)u,r(X)u,r(Y)u,r(Z)uのそれぞれを秘密分散して、wuの分散値wux,wuy,wuz、r(W)uの分散値r(W)ux,r(W)uy,r(W)uz、r(X)uの分散値r(X)ux,r(X)uy,r(X)uz、r(Y)uの分散値r(Y)ux,r(Y)uy,r(Y)uz及びr(Z)uの分散値r(Z)ux,r(Z)uy,r(Z)uzを得るステップと、
クライアント装置が、s(W)ux=s(W)x-s(W)z,s(W)uy=s(W)y-s(W)x,s(W)uz=s(W)z-s(W)y,s(X)ux=s(X)x-s(X)z,s(X)uy=s(X)y-s(X)x,s(X)uz=s(X)z-s(X)y,s(Y)ux=s(Y)x-s(Y)z,s(Y)uy=s(Y)y-s(Y)x,s(Y)uz=s(Y)z-s(Y)y,s(Z)ux=s(Z)x-s(Z)z,s(Z)uy=s(Z)y-s(Z)x,s(Z)uz=s(Z)z-s(Z)yを計算するステップと、
クライアント装置が、wux,r(W)ux,s(W)ux,r(X)ux,s(X)ux,r(Y)ux,s(Y)ux,r(Z)ux,s(Z)uxをクライアント装置と第一秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEx(wux,r(W)ux,s(W)ux,r(X)ux,s(X)ux,r(Y)ux,s(Y)ux,r(Z)ux,s(Z)ux)を生成し中間サーバに送信し、wuy,r(W)uy,s(W)uy,r(X)uy,s(X)uy,r(Y)uy,s(Y)uy,r(Z)uy,s(Z)uyをクライアント装置と第二秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEy(wuy,r(W)uy,s(W)uy,r(X)uy,s(X)uy,r(Y)uy,s(Y)uy,r(Z)uy,s(Z)uy)を中間サーバに送信し、wuz,r(W)uz,s(W)uz,r(X)uz,s(X)uz,r(Y)uz,s(Y)uz,r(Z)uz,s(Z)uzをクライアント装置と第三秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEz(wuz,r(W)uz,s(W)uz,r(X)uz,s(X)uz,r(Y)uz,s(Y)uz,r(Z)uz,s(Z)uz)を中間サーバに送信するステップと、
中間サーバが、受信したEx(wux,r(W)ux,s(W)ux,r(X)ux,s(X)ux,r(Y)ux,s(Y)ux,r(Z)ux,s(Z)ux)を第一秘匿計算サーバに送信し、受信したEy(wuy,r(W)uy,s(W)uy,r(X)uy,s(X)uy,r(Y)uy,s(Y)uy,r(Z)uy,s(Z)uy)を第二秘匿計算サーバに送信し、受信したEz(wuz,r(W)uz,s(W)uz,r(X)uz,s(X)uz,r(Y)uz,s(Y)uz,r(Z)uz,s(Z)uz)を第三秘匿計算サーバに送信するステップと、
第一秘匿計算サーバが、受信したEx(wux,r(W)ux,s(W)ux,r(X)ux,s(X)ux,r(Y)ux,s(Y)ux,r(Z)ux,s(Z)ux)をクライアント装置と第一秘匿計算サーバとの共通鍵で復号してwux,r(W)ux,s(W)ux,r(X)ux,s(X)ux,r(Y)ux,s(Y)ux,r(Z)ux,s(Z)uxを生成し記憶部に記憶させるステップと、
第二秘匿計算サーバが、受信したEy(wuy,r(W)uy,s(W)uy,r(X)uy,s(X)uy,r(Y)uy,s(Y)uy,r(Z)uy,s(Z)uy)をクライアント装置と第二秘匿計算サーバとの共通鍵で復号してwuy,r(W)uy,s(W)uy,r(X)uy,s(X)uy,r(Y)uy,s(Y)uy,r(Z)uy,s(Z)uyを生成し記憶部に記憶させるステップと、
第三秘匿計算サーバが、受信したEz(wuz,r(W)uz,s(W)uz,r(X)uz,s(X)uz,r(Y)uz,s(Y)uz,r(Z)uz,s(Z)uz)をクライアント装置と第三秘匿計算サーバとの共通鍵で復号してwuz,r(W)uz,s(W)uz,r(X)uz,s(X)uz,r(Y)uz,s(Y)uz,r(Z)uz,s(Z)uzを生成し記憶部に記憶させるステップと、
クライアント装置が、入力されたパスワードw′を秘密分散して、w′の分散値w′x,w′y,w′zを得るステップと、
クライアント装置が、w′xをクライアント装置と第一秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEx(w′x)を生成し中間サーバに送信し、w′yをクライアント装置と第二秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEy(w′y)を生成し中間サーバに送信し、w′zをクライアント装置と第三秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEz(w′z)を生成し中間サーバに送信するステップと、
中間サーバが、受信したEx(w′x)を第一秘匿計算サーバに送信し、受信したEy(w′y)を第二秘匿計算サーバに送信し、受信したEz(w′z)を第三秘匿計算サーバに送信するステップと、
第一秘匿計算サーバが、乱数r′(W)x,s′(W)xを生成し、wux,r(W)ux,s(W)ux,w′xからq(W)x=cxr(W)ux(wux-w′x)+s(W)uxを計算し、q(W)xを中間サーバと第一秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEWX(q(W)x)及びr′(W)x,s′(W)xを第一秘匿計算サーバと第二秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEXY(r′(W)x,s′(W)x)を生成し中間サーバに送信するステップと、
第二秘匿計算サーバが、乱数r′(W)y,s′(W)yを生成し、wuy,r(W)uy,s(W)uy,w′yからq(W)y=cyr(W)uy(wuy-w′y)+s(W)uyを計算し、q(W)yを中間サーバと第二秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEWY(q(W)y)及びr′(W)y,s′(W)yを第二秘匿計算サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEYZ(r′(W)y,s′(W)y)を生成し中間サーバに送信するステップと、
第三秘匿計算サーバが、乱数r′(W)z,s′(W)zを生成し、wuz,r(W)uz,s(W)uz,w′zからq(W)z=czr(W)uz(wuz-w′z)+s(W)uzを計算し、q(W)zを中間サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEWZ(q(W)z)及びr′(W)z,s′(W)zを第一秘匿計算サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEZX(r′(W)z,s′(W)z)を生成し中間サーバに送信するステップと、
中間サーバが、受信したEWX(q(W)x),EWY(q(W)y),EWZ(q(W)z)を復号してq(W)x,q(W)y,q(W)zを生成しq(W)=q(W)x+q(W)y+q(W)zを計算し、q(W)=0である場合には認証成功と判定するステップと、
中間サーバが、EZX(r′(W)z,s′(W)z)を第一秘匿計算サーバに送信し、EXY(r′(W)x,s′(W)x)を第二秘匿計算サーバに送信し、EYZ(r′(W)y,s′(W)y)を第三秘匿計算サーバに送信するステップと、
第一秘匿計算サーバが、受信したEZX(r′(W)z,s′(W)z)を第一秘匿計算サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で復号してr′(W)z,s′(W)zを生成し、r(W)ux=dxr′(W)x+exr′(W)z,s(W)ux=s′(W)x-s′(W)zを計算することによりr(W)ux,s(W)uxを更新するステップと、
第二秘匿計算サーバが、受信したEXY(r′(W)x,s′(W)x)を第一秘匿計算サーバと第二秘匿計算サーバとの共通鍵で復号してr′(W)x,s′(W)xを生成し、r(W)uy=dyr′(W)y+eyr′(W)x,s(W)uy=s′(W)y-s′(W)xを計算することによりr(W)uy,s(W)uyを更新するステップと、
第三秘匿計算サーバが、受信したEYZ(r′(W)y,s′(W)y)を第二秘匿計算サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で復号してr′(W)y,s′(W)yを生成し、r(W)uz=dzr′(W)z+ezr′(W)y,s(W)uz=s′(W)z-s′(W)yを計算することによりr(W)uz,s(W)uzを更新するステップと、
第一秘匿計算サーバが、乱数r′(X)x,s′(X)xを生成し、wux,r(X)ux,s(X)ux,w′xからq(X)x=cxr(X)ux(wux-w′x)+s(X)uxを計算し、r′(X)x,s′(X)xを第一秘匿計算サーバと第二秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEXY(r′(X)x,s′(X)x)を中間サーバへ送信するステップと、
第二秘匿計算サーバが、乱数r′(X)y,s′(X)yを生成し、wuy,r(X)uy,s(X)uy,w′yからq(X)y=cyr(X)uy(wuy-w′y)+s(X)uyを計算し、q(X)yを第一秘匿計算サーバと第二秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEXY(q(X)y)及びr′(X)y,s′(X)yを第二秘匿計算サーバ及び第三秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEYZ(r′(X)y,s′(X)y)を中間サーバに送信するステップと、
第三秘匿計算サーバが、乱数r′(X)z,s′(X)zを生成し、wuz,r(X)uz,s(X)uz,w′zからq(X)z=czr(X)uz(wuz-w′z)+s(X)uzを計算し、q(X)z,r′(X)z,s′(X)zを第一秘匿計算サーバ及び第三秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEZX(q(X)z,r′(X)z,s′(X)z)を中間サーバに送信するステップと、
中間サーバが、第一秘匿計算サーバにEXY(q(X)y),EZX(q(X)z,r′(X)z,s′(X)z)を送信し、第二秘匿計算サーバにEXY(r′(X)x,s′(X)x)を送信し、第三秘匿計算サーバにEYZ(r′(X)y,s′(X)y)を送信するステップと、
第一秘匿計算サーバが、受信したEXY(q(X)y)を第一秘匿計算サーバと第二秘匿計算サーバとの共通鍵で復号してq(X)yを生成し、受信したEZX(q(X)z)を第一秘匿計算サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で復号してq(X)zを生成し、q(X)=q(X)x+q(X)y+q(X)zを計算し、q(X)=0である場合には認証成功と判定し、r(X)ux=dxr′(X)x+exr′(X)z,s(X)ux=s′(X)x-s′(X)zを計算することによりr(X)ux,s(X)uxを更新するステップと、
第二秘匿計算サーバが、受信したEXY(r′(X)x,s′(X)x)を第一秘匿計算サーバと第二秘匿計算サーバとの共通鍵で復号し、r(X)uy=dyr′(X)y+eyr′(X)x,s(X)uy=s′(X)y-s′(X)xを計算することによりr(X)uy,s(X)uyを更新するステップと、
第三秘匿計算サーバが、受信したEYZ(r′(X)y,s′(X)y)を第二秘匿計算サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で復号し、r(X)uz=dzr′(X)z+ezr′(X)y,s(X)uz=s′(X)z-s′(X)yを計算することによりr(X)uz,s(X)uzを更新するステップと、
第一秘匿計算サーバが、乱数r′(Y)x,s′(Y)xを生成し、wux,r(Y)ux,s(Y)ux,w′xからq(Y)x=cxr(Y)ux(wux-w′x)+s(Y)uxを計算し、q(Y)x,r′(Y)x,s′(Y)xを第一秘匿計算サーバと第二秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEXY(q(Y)x,r′(Y)x,s′(Y)x)を中間サーバへ送信するステップと、
第二秘匿計算サーバが、乱数r′(Y)y,s′(Y)yを生成し、wuy,r(Y)uy,s(Y)uy,w′yからq(Y)y=cyr(Y)uy(wuy-w′y)+s(Y)uyを計算し、r′(Y)y,s′(Y)yを第二秘匿計算サーバ及び第三秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEYZ(r′(Y)y,s′(Y)y)を中間サーバに送信するステップと、
第三秘匿計算サーバが、乱数r′(Y)z,s′(Y)zを生成し、wuz,r(Y)uz,s(Y)uz,w′zからq(Y)z=czr(Y)uz(wuz-w′z)+s(Y)uzを計算し、q(Y)zを第二秘匿計算サーバ及び第三秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEYZ(q(Y)z)及びr′(Y)z,s′(Y)zを第一秘匿計算サーバ及び第三秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEZX(r′(Y)z,s′(Y)z)を中間サーバに送信するステップと、
中間サーバが、第一秘匿計算サーバにEZX(r′(Y)z,s′(Y)z)を送信し、第二秘匿計算サーバにEYZ(q(Y)z),EXY(q(Y)x,r′(Y)x,s′(Y)x)を送信し、第三秘匿計算サーバにEYZ(r′(Y)y,s′(Y)y)を送信するステップと、
第二秘匿計算サーバが、受信したEYZ(q(Y)z)を第二秘匿計算サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で復号してq(Y)zを生成し、受信した,EXY(q(Y)x,r′(Y)x,s′(Y)x)を第一秘匿計算サーバと第二秘匿計算サーバとの共通鍵で復号してq(Y)x,r′(Y)x,s′(Y)xを生成し、q(Y)=q(Y)x+q(Y)y+q(Y)zを計算し、q(Y)=0である場合には認証成功と判定し、r(Y)uy=dyr′(Y)y+eyr′(Y)x,s(Y)uy=s′(Y)y-s′(Y)xを計算することによりr(Y)uy,s(Y)uyを更新するステップと、
第一秘匿計算サーバが、受信したEZX(r′(Y)z,s′(Y)z)を第一秘匿計算サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で復号し、r(Y)ux=dxr′(Y)x+exr′(Y)z,s(Y)ux=s′(Y)x-s′(Y)zを計算することによりr(Y)ux,s(Y)uxを更新するステップと、
第三秘匿計算サーバが、受信したEYZ(r′(Y)y,s′(Y)y)を第二秘匿計算サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で復号し、r(Y)uz=dzr′(Y)z+ezr′(Y)y,s(Y)uz=s′(Y)z-s′(Y)yを計算することによりr(Y)uz,s(Y)uzを更新するステップと、
第一秘匿計算サーバが、乱数r′(Z)x,s′(Z)xを生成し、wux,r(Z)ux,s(Z)ux,w′xからq(Z)x=cxr(Z)ux(wux-w′x)+s(Z)uxを計算し、q(Z)xを第一秘匿計算サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEZX(q(Z)x)及びr′(Z)x,s′(Z)xを第一秘匿計算サーバと第二秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEXY(r′(Z)x,s′(Z)x)を中間サーバへ送信するステップと、
第二秘匿計算サーバが、乱数r′(Z)y,s′(Z)yを生成し、wuy,r(Z)uy,s(Z)uy,w′yからq(Z)y=cyr(Z)uy(wuy-w′y)+s(Z)uyを計算し、q(Z)y,r′(Z)y,s′(Z)yを第二秘匿計算サーバ及び第三秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEYZ(q(Z)y,r′(Z)y,s′(Z)y)を中間サーバに送信するステップと、
第三秘匿計算サーバが、乱数r′(Z)z,s′(Z)zを生成し、wuz,r(Z)uz,s(Z)uz,w′zからq(Z)z=czr(Z)uz(wuz-w′z)+s(Z)uzを計算し、r′(Z)z,s′(Z)zを第一秘匿計算サーバ及び第三秘匿計算サーバとの共通鍵で暗号化したEZX(r′(Z)z,s′(Z)z)を中間サーバに送信するステップと、
中間サーバが、第一秘匿計算サーバにEZX(r′(Z)z,s′(Z)z)を送信し、第二秘匿計算サーバにEXY(r′(Z)x,s′(Z)x)を送信し、第三秘匿計算サーバにEZX(q(Z)x),EYZ(q(Z)y,r′(Z)y,s′(Z)y)を送信するステップと、
第三秘匿計算サーバが、受信したEZX(q(Z)x)を第一秘匿計算サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で復号してq(Z)xを生成し、受信したEYZ(q(Z)y,r′(Z)y,s′(Z)y)を第一秘匿計算サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で復号してq(Z)y,r′(Z)y,s′(Z)yを生成し、q(Z)=q(Z)x+q(Z)y+q(Z)zを計算し、q(Z)=0である場合には認証成功と判定し、r(Z)uz=dzr′(Z)z+ezr′(Z)y,s(Z)uz=s′(Z)z-s′(Z)yを計算することによりr(Z)uz,s(Z)uzを更新するステップと、
第一秘匿計算サーバが、受信したEZX(r′(Z)z,s′(Z)z)を第一秘匿計算サーバと第三秘匿計算サーバとの共通鍵で復号し、r(Z)ux=dxr′(Z)x+exr′(Z)z,s(Z)ux=s′(Z)x-s′(Z)zを計算することによりr(Z)ux,s(Z)ux=を更新するステップと、
第二秘匿計算サーバが、受信したEXY(r′(Z)x,s′(Z)x)を第一秘匿計算サーバと第二秘匿計算サーバとの共通鍵で復号し、r(Z)uy=dyr′(Z)y+eyr′(Z)x,s(Z)uy=s′(Z)y-s′(Z)xを計算することによりr(Z)uy,s(Z)uyを更新するステップと、
を含むセキュア認証方法。
IPC (2件)：
FI (3件)：
H04L9/00 675A
, G09C1/00 650Z
, G09C1/00 640E
5J104AA07
, 5J104EA13
, 5J104KA01
, 5J104KA02
, 5J104KA04
, 5J104NA05
