JP4543789B2 - トランザクションに基づく証明書検証情報管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、公開鍵暗号基盤（Public Key Infrastructure: PKI）における証明書検証を支援するシステムに属し、受信者側の一部機能を送信者側の端末装置のリソースを利用し実行させ、送信者側と受信者側で証明書パスや証明書検証履歴を更新させ、その情報を元に検証結果を判断する証明書検証情報管理方法に関する。

公開鍵暗号基盤（ＰＫＩ）における認証局は、ルート認証局を頂点とするツリー構造を構成している。このような構成において、公開鍵証明書の有効性確認処理を行う方法として、ルート認証局から公開鍵証明書の発行元の認証局までのパスを検索し、検出したパス上の１つ下流の認証局に対して発行した公開鍵証明書の証明書をパス上の１つ上流の認証局が発行した公開鍵証明書で検証すること等がある（特許文献１）。

特開2002-72876号公報

従来の方法では、証明書検証を行うため、送信者が送付した証明書をもとにして、受信側のアプリケーションや証明書検証サーバが、全ての経路を検索し、適切な検証経路を探り当て、証明書検証を行っている。

しかしながら、従来の方法では、受信側のアプリケーションや検証サーバに対する処理を増やす傾向にある。例えば送り手が不特定多数である場合、受信側のアプリケーションや検証サーバは、一から経路を検索する必要がある。また、有効でない証明書から送信されたトランザクションも一旦は証明書検証されるために、非効率な検証処理も発生する。

現在、この検証処理の負荷は十分認識されており、検証サーバ側でキャッシュ技術等を利用し対応を行っている。しかし、依然として受信側のアプリケーションや検証サーバのリソースを使い全ての証明書検証の処理を行うため検証負担の問題は大きく改善されておらず、またキャッシュ技術の利用においても、何時の時点で証明書検証履歴を実施するかはサーバ側のアプリケーションや証明書検証サーバの設定に依存している。

本発明の目的は、受信者側のアプリケーションや検証サーバの負担を送信者側に分散し、また効率よく送信者側と受信者側で証明書パスや証明書検証履歴を更新させ、最新の証明書検証結果を判別する方法およびシステムを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、トランザクション時に受信者側の証明書検証機能と証明書検証履歴を送信者側へ転送し、送信者側で証明書検証に必要な処理を行い、又証明書検証履歴を作成、比較し、送信者側へ送付し、送信者側で再び以前の証明書検証履歴と比較し検証結果を判別することを特徴とする。

また、本発明における証明書検証情報管理方法であって、受信者側計算機は、トランザクションが発生した時に、受信者側計算機が予め保持する証明書検証機能と証明書検証履歴を送信者側計算機へ送信し、前記送信者側計算機は、前記送信された証明書検証機能を用いて、予め送信者側計算機で保持する証明書検証履歴と前記送信された証明書検証履歴とを比較し、比較結果に基づいて証明書検証履歴を作成し、前記作成した証明書検証履歴を前記受信者側計算機へ送付し、前記受信者側計算機は、前記送信された証明書検証履歴と受信者側計算機が予め保持する証明書検証履歴とを比較し検証結果を判別することを特徴とする。

本発明のトランザクションに基づく証明書検証情報管理方法によれば、送信者側のリソースを使い証明書検証データを取得でき、サーバ側の負担を減少させることができる。また、証明書検証履歴情報も送信者側が送信するデータをもとに新規追加、更新、削除することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態にかかるトランザクションに基づく証明書検証情報管理方法の全体フロー図である。

本実施の形態のトランザクションに基づく証明書検証情報管理方法の全体フローは、認証局（１１）、認証局（１２）が相互認証する環境において、認証局（１１）は下位認証局（１３）を、認証局（１２）は、下位認証局（１３）をもち、送信者（１５）及び受信者（１６）にそれぞれ証明書を発行し、送信者（１５）は、送信者（１６）に対してトランザクションを要求する。その要求をログイン（２０）と呼ぶ。

受信者（１６）は、検証機能モジュール（１７）を備え、送信者（１５）のログイン後、受信者初期処理（３０）として、受信者のログインＩＤを参照し、必要なデータをデータベースから取得し、検証機能モジュール（１７）及び検証初期情報としてのデータ（１８）を送信者（１５）へ転送（４０）する。送信者（１５）は、送信者処理（５０）として検証機能モジュールを使用し、証明書検証に係るパス構築処理、パス検証処理、並びに証明書履歴データとして証明書ノードを作成し、受信者へ転送（６０）を行う。受信者は、過去の証明書履歴データと送信された証明書ノードを比較し、証明書履歴データを更新（７０）する。

尚、認証局とは認証局サーバとしてのコンピュータであり、送信者とは電文などの情報を送信するコンピュータであり、受信者とは電文などの情報を受信するコンピュータである。これらのコンピュータは、処理に必要なプログラム、プログラムの実行に必要なメモリやディスク等の記憶部、プロセッサ等の処理部、データ等の送受信に必要な通信部等を備える。

図２は、トランザクションに基づく証明書検証情報管理方法のシステム構成図である。本実施の形態の証明書検証情報管理方法は、ネットワーク（２０１）を介して、通信制御部（１０５）、プロセッサ（１０４）、メモリ（１０２）、及びハードディスク（１０３）を備え、図１のステップ４０によって転送された検証機能モジュール（１０６）、データ（１１０）および業務アプリケーション（１１１）を備える。検証機能モジュール（１０６）は、証明書検証機能部、データ処理部（１０８）、通信機能部（１０９）、鍵生成機能部（１１２）を備える端末装置（１０１）と、通信制御部（３０４）、プロセッサ（３０３）、メモリ（３０２）、ディスク装置（３１１）を備え、管理アプリケーション（３０５）として、証明書機能部（３０６）、データ処理部（３０７）、通信機能部（３０８）、データベースアクセス部（３０）、並びに業務処理部（３１０）を備える明書管理装置（３０１）を設ける。

明書管理装置（３０１）は、図６に示す証明書更新日付（４０３０）、証明書（４０４０）、失効情報更新日付（４０５０）、及び失効情報（４０６０）を含む証明書ノード（４０２０）を構成するパスノード（４０１０）と呼ばれる証明書検証履歴情報をディスク装置（３１１）に管理する。

また、明書管理装置（３０１）は、証明書ノードのハッシュ値（４０９０）、乱数（４１００）、検証機能モジュールのトークンに使用されるＩＤ番号（４１１０）、共通鍵を作るための鍵シード（４１２０）、共通鍵（４１３０）、受信者のトラストアンカ証明書の情報や検証パラメータが設定された初期情報（４１４０）から構成されるデータをディスク装置（３１１）に備え、パスノード（４０１０）は、送信者の入力ログイン情報と比較され、該当するパスノード（４０１０）の証明書ノード（４０２０）を取り出す機能を持つ。ＩＤ番号（４１１０）は、検証機能モジュール（１７）全体のハッシュ値と乱数（４１１０）とあわせ、共通鍵（４１３０）で暗号化した値を設ける。

尚、トラストアンカ証明書とは、認証局の中で一番上位に位置する認証局が発行する証明書のことであり、自己署名証明書とも呼ばれる。

更に証明書検証情報管理装置は、送信者が受信者側のアプリケーションにログインすると、図５に示すＩＤ情報（３０１０）並びに初期情報（３０２０）を、パスノード（４０１０）のＩＤ情報（４１１０）並びに初期情報（４１４０）から取り出し、 また、検証機能モジュール（１８）のコード署名（３０３０）を計算し、図１に示すデータ（１８）として、検証機能モジュール（１７）と共に送信者へ転送する機能を設ける。

また、証明書検証情報管理装置は、図７にあるＭＡＸトランザクション時間（５０１０）、パス検証モジュールのハッシュ値（５０２０）、及びパス検証モジュールのトレース情報のハッシュ値（５０３０）をディスク装置（３１１）に設ける。

フローチャート図３を使用し、図１の送信者端末の処理（５０）の詳細を説明する。

図２で示す業務アプリケーション（１１１）が検証機能モジュール機能を取り込む前に、検証機能モジュールのコード署名を検証する（ステップ１０１０）。コード署名の検証が失敗すれば（ステップ１０１０；ＮＯ）、改ざんされている可能性があるために、適切なエラーを生成し（ステップ１１３０）、トランザクションを終了させる。コード署名の検証が成功である場合（ステップ１０１０；ＹＥＳ）、検証機能モジュールを取り込み、データ処理部（１０８）を使って、初期情報（３０２０）を取り出し、パス構築処理を、証明書機能部（１０７）を使っておこなう（ステップ１０３０）。

パスの構築処理が失敗すれば（ステップ１０４０；ＮＯ）、適切なエラーを生成し（ステップ１１３０）、トランザクションを終了させる。パスの構築処理が成功した場合は（ステップ１０４０；ＹＥＳ）、証明書機能部（１０７）を使って、パス検証処理をおこなう（ステップ１０５０）。

パス検証処理が失敗すれば（ステップ１０６０；ＮＯ）、適切なエラーを生成し（ステップ１１３０）、トランザクションを終了させる。パス検証処理が成功したのであれば（ステップ１０６０；ＹＥＳ）、データ処理部（１０８）を使ってキャッシュ生成処理として（ステップ１０７０）、証明書ノード（４０２０）を生成する。更にデータ処理部（１０８）を使い、パス構築およびパス検証の処理に関する実行トレース情報を取得し、そのハッシュ値を生成する。

この一連のステップにおいて、図８に示す返信データとして、パス構築で生成した証明書ノードデータ（６０１０）、証明書ノードデータ（６０１０）のハッシュ値（６０１５）、現在利用するパス検証機能モジュールのハッシュ値（６０２０）、実行したモジュールのトレース情報のハッシュ値（６０３０）、受信したデータ（110）に含まれるＩＤ情報そのままのコピー情報（６０４０）を作成する。

次に任意のステップである（ステップ１０９０とステップ１１００）を行う。暗号化の処理のため、受信者アプリケーションとで鍵シード（４０２０）のやり取りを行う。このときの鍵シードの転送は、同トランザクションでは、アタッカなどが簡単に鍵を生成する可能性があるために、受信者と送信者で別で通知されるとする。鍵シードに関するやり取り後、パス検証モジュールは、現在の実行環境チェックを行う（ステップ１０９０）。ここでは最低限のパスワードチェックをさせるが、これ以上にＩＰアドレスやマックアドレスなどのチェックもあり得る。もし実行環境チェック処理が失敗すれば（１０９０；ＮＯ）、適切なエラーを生成し（ステップ１１３０）、トランザクションを終了させる。実行環境チェック処理が成功したのであれば、鍵生成処理部（１１２）を使用し、鍵シード（４０１０）を使って共通鍵を生成しデータを暗号化する（ステップ１１００）。そして、通信機能部（１０９）を使って送信用データを生成する（ステップ１１１０）。最後に、送信用データを受信者に返信する（ステップ１１２０）を使って終了する。

フローチャート図４を使用し、図１の送信者端末のアップデート処理（７０）の詳細を説明する。証明書検証情報管理装置（３０１）は、管理アプリケーション（３０５）を使い、まず初期チェックをおこなう（２０００）。

この初期チェックには、暗号化がされていれば、共通鍵（４１３０）を取り出し復号化し、そして転送された検証機能モジュールのハッシュ値（６０２０）とディスク装置（３１１）に格納されている検証機能モジュールのハッシュ値（５０２０）を比較し、ＩＤ情報（６０４０）とＩＤ情報（３０１０）を比較し、トレース情報（６０３０）とトレース情報（５０３０）を比較する。

もしも、初期チェックの処理（ステップ２０００）が失敗すると（ステップ２０００；ＹＥＳ）であれば、エラー処理（２２００）を行い、トランザクションを終了する。初期チェック処理（ステップ２０００）が成功すると（ステップ２０００；ＮＯ）、ディスク装置（３１１）に格納されているパスノードに、現在のログインされた証明書ノードがあるかどうか検証する（ステップ２０１０）。

もしも、パスノードに現在のログインされた証明書ノードがなければ（ステップ２０１０；ＹＥＳ）、パス構築されたデータが検証許容範囲かどうかをチェックするために、ログインからのトランザクション時間がMAXトランザクション時間（５０１０）を超えているかどうかチェックし（ステップ２０２０）、もし超えていなければ（ステップ２０２０；ＮＯ）、転送されてきた証明書ノードデータを取り出し（ステップ２０４０）、パス検証処理（ステップ２１６０）以下を行う。

もしも、トランザクション時間がMAXトランザクション時間を超えていれば（ステップ２０２０；ＹＥＳ）、証明書管理装置（３０１）が改めてパス構築処理を行い（ステップ２０３０）、パス検証処理（ステップ２１６０）以下を行う。

もしも、パスノードに現在のログインされた証明書ノードと同じ証明書ノードがあれば（ステップ２０１０；ＮＯ）、ディスク装置（３１１）に格納されているパスノードからノードハッシュ値（４０９０）を取り出し（ステップ２０５０）、証明書ノードデータのハッシュ値（６０１０）と比較する（２０６０）。もしも、パスノードから取得したノードハッシュ値と証明書ノードデータのハッシュ値との値が同じであれば（ステップ２０６０；ＹＥＳ）、過去の検証記録と同じであるため、検証は成功とみなし、トランザクションを終了する。もし違うのであれば（ステップ２０６０；ＮＯ）、証明書ノードデータのどれかが更新されているため、どのデータに変更があったかをチェックし、そのデータの更新を行う（ステップ２０７０）。

データの更新は、証明書ノードデータに含まれるの全てのデータに対してチェックして行うが、受信者側のトラストアンカ証明書からはじめ、最後のＥＥ証明書までをチェックする。このときＥＥ証明書であれば（ステップ２０８０；ＹＥＳ）更新作業は終了し、パス検証（ステップ２１６０）以下の作業を行う。中間証明書の場合（ステップ２０８０；ＮＯ）、転送されてきた証明書ノードデータ（６０１０）から当該証明書を取り出し、また証明書管理装置（３０１）のディスク装置（３１１）に格納されている証明書ノード（４０２０）から当該証明書（４０４０）を取り出し、比較する。もし同じであれば、失効情報も転送されてきた証明書ノードデータ（６０１０）から取り出し、またまた証明書管理装置（３０１）のディスク装置（３１１）に格納に格納されている証明書ノード（４０２０）から当該失効情報（４０６０）を取り出し、比較する。もし同じであれば（ステップ２１２０）、失効情報を更新する（ステップ２１２５）。そしてステップ２０７０の証明書更新の処理を続ける。

もし証明書の比較が失敗した場合（ステップ２１００；ＮＯ）、証明書が新しく更新された場合があるために、証明書ノード更新処理を行う。ここは単なるデータの更新ではなく、下位すべてを行うこととする。パス構築されたデータが検証許容範囲かどうかをチェックするために、ログインからのトランザクション時間がMAXトランザクション時間（５０１０）を超えているかどうかチェックし（ステップ２１３０）、もし超えていなければ（ステップ２１３０；ＮＯ）、取り出されている証明書ノードデータをそのまま使い、パス検証処理（ステップ２１６０）以下を行う。もし超えていれば（ステップ２１３０；ＹＥＳ）、証明書管理装置（３０１）が改めてパス構築処理を行い（ステップ２１４０）、取り出された証明書ノードデータの更新（ステップ２１５０）を行い、パス検証処理（ステップ２１６０）以下を行う。

証明書ノードが更新されると、パス検証処理を行う（ステップ２１６０）。もし検証が成功すれば（ステップ２１７０；ＹＥＳ）、ディスク装置（３１１）に格納されている証明書ノードデータを新規追加又は更新し、処理を終了する。もし失敗すれば（ステップ２１７０；ＮＯ）、ディスク装置（３１１）に格納されている証明書ノードデータを削除し（ステップ２１８０）、処理を終了する。

このように、計算機で電文を送受信するシステムにおける、電文に付される電子署名である証明書を検証するための証明書検証情報管理方法であって、受信者側計算機は、トランザクションが発生した時に、受信者側計算機が予め保持する証明書検証機能と証明書検証履歴を送信者側計算機へ送信し、前記送信者側計算機は、前記送信された証明書検証機能を用いて、予め送信者側計算機で保持する証明書検証履歴と前記送信された証明書検証履歴とを比較し、比較結果に基づいて証明書検証履歴を作成し、前記作成した証明書検証履歴を前記受信者側計算機へ送付し、前記受信者側計算機は、前記送信された証明書検証履歴と受信者側計算機が予め保持する証明書検証履歴とを比較し検証結果を判別することができる。

本実施例のネットワーク上の利用者間で電文の交換を行うシステムにおける、送信者が公開鍵暗号方式で作成した電子書名付き文書を、受信者が送信者の証明書を検証する際に、受信者が証明書検証に関する処理を、送信者に分担させる証明書検証情報管理方法であって、証明書パスを構築及び検証の処理をする証明書機能、電文を作成及び取り出しの処理をするデータ処理機能、電文を受信者へ送信する出通信機能、および秘密鍵を生成する鍵生成処理機能を有する検証機能モジュールを受信者から送信者へ実行時に転送可能にし、同等の検証機能およびデータベースアクセス機能、業務処理機能を有する管理アプリケーションを用いることによって、検証に必要な証明書及び失効情報を送信者側で取得し、該当証明書及び失効情報に基づいて、証明書履歴情報を追加又は更新する。

本実施例の証明書検証情報管理方法において、送信者側で証明書検証に必要なパス構築処理、パス検証処理、および、証明書検証履歴情報として証明書ノード生成し、更に幾らかの送信者実行リソースの環境をチェックし、暗号鍵を送信者側で生成し、証明書ノード情報を暗号化し、送信する。

本実施例の証明書検証情報管理方法において、受信者側の端末で、格納されている証明書検証履歴情報と送信者側の端末から送信された証明書ノードとを比較し、検証処理を行うことを特徴とし、証明書検証履歴情報がない場合は、証明書ノードを作成した時間とトランザクション時間の最大値と比較し、送信された証明書ノードを検証対象にする。

本実施例の証明書検証情報管理方法において、受信者側で、格納されている証明書検証履歴情報と送信者側から送信された証明書ノードとを比較し、異なる結果となった場合、証明書ノードからそれぞれの証明書並びに失効情報を取り出し、更新情報を取得することを特徴とし、パス検証を行った後で、証明書検証履歴情報を新規追加、更新、削除する。

以上のように、本実施例のトランザクションに基づく証明書検証情報管理方法によれば、送信者側のリソースを使い証明書検証データを取得でき、サーバ側の負担を減少させることができ、また証明書検証履歴情報も送信者側が送信するデータをもとに新規追加、更新、削除することができる。

本発明の一実施の形態にかかるトランザクションに基づく証明書検証情報管理方法の全体フロー図である。 本発明の一実施の形態にかかるトランザクションに基づく証明書検証情報管理方法のシステム構成図である。 送信者端末（１５）の処理（５０）の手順を示す。 受信者端末（１６）の処理（７０）の手順を示す。 受信者端末（１６）が送信する処理（３０）から作成される送信データ（４０）の構成を示す。 送信者端末（１６）の証明書管理装置（３０１）がディスク装置（３１１）に格納する証明書検証にかかるデータ構造を示す。 送信者端末（１６）の証明書管理装置（３０１）がディスク装置（３１１）に格納する証明書検証に必要なグローバルデータを示す。 送信者端末（１５）が送信する処理（５０）から作成される送信データ（６０）の構成を示す。

符号の説明

11…認証局A、12…認証局Ｄ、13…認証局Ａ２、14…認証局Ｄ２、15…送信者端末、16…受信者端末、17…検証機能モジュール、18…データ、20…ログイン処理、30…受信者初期処理、40…検証機能モジュール及びデータ送付処理、50…送信者処理、60…結果転送処理、70…受信者アップデート処理、101…端末装置、102…メモリ、103…ハードディスク、104…プロセッサ、105…通信制御部、106…転送済み検証機能モジュール、107…証明書機能部、108…データ処理部、109…通信機能部、110…データ、111…業務アプリケーション、112…鍵生成処理部、201…ネットワーク、301…証明書管理装置、302…メモリ、303…プロセッサ、304…通信制御部、305…管理アプリケーション、306…証明書機能部、307…データ処理部、308…通信機能部、309…データベースアクセス部、310…業務処理部、311…ディスク装置、3000…検証機能モジュール、3010…ＩＤ番号、3020…初期情報、3030…コード署名、4010…パスノード、4020…証明書ノード、4030…証明書更新日付、4040…証明書、4050…失効情報更新日付、4060…失効情報、4090…ノードハッシュ値、4100…乱数、4110…ＩＤ番号、4120…鍵シード、4130…共通鍵、4140…初期情報、5010…MAXトランザクション時間、5020…パス検証モジュールのハッシュ値、5030…トレース情報ハッシュ値、6010…証明書ノードデータ、6015…証明書ノードデータハッシュ値、6020…パス検証モジュールのハッシュ値、6030…トレース情報のハッシュ値、6040…ＩＤ情報、

Claims (3)

1. 計算機で電文を送受信するシステムにおける、電文に付される電子署名である証明書を検証するための証明書検証情報管理方法であって、
   受信者側計算機は、トランザクションが発生した時に、受信者側計算機が予め保持する証明書検証機能モジュールと証明書検証履歴を送信者側計算機へ送信し、
   前記送信者側計算機は、前記送信された証明書検証機能モジュールとを用いて、予め送信者側計算機で保持する証明書検証履歴と前記送信された証明書検証履歴とを比較し、比較結果に基づいて証明書検証履歴を作成し、前記作成した証明書検証履歴を前記受信者側計算機へ送付し、
   前記受信者側計算機は、前記送信された証明書検証履歴と受信者側計算機が予め保持する証明書検証履歴とを比較し検証結果を判別することを特徴とする証明書検証情報管理方法。
2. 前記受信者側計算機は、予め前記受信者側計算機で格納されている証明書検証履歴情報と送信者側計算機から送信された証明書ノード情報とを比較し、
   前記比較した結果、情報の内容が異なる結果となった場合、前記証明書検証履歴情報と前記証明書ノード情報からそれぞれの証明書に関する情報並びに失効情報を取り出し、前記取り出した情報に基づき更新情報を取得し、
   前記取得した更新情報に基づいて証明書検証履歴情報を新規追加又は更新又は削除することを特徴とする請求項１記載の証明書検証情報管理方法。
3. 計算機で電文を送受信するシステムにおける、電文に付される電子署名である証明書を検証するための証明書検証情報管理システムであって、
   受信者側計算機は、トランザクションが発生した時に、受信者側計算機が予め保持する証明書検証機能モジュールと証明書検証履歴を送信者側計算機へ送信する手段を有し、
   前記送信者側計算機は、前記送信された証明書検証機能モジュールを用いて、予め送信者側計算機
   で保持する証明書検証履歴と前記送信された証明書検証履歴とを比較し、比較結果に基づいて証明書検証履歴を作成し、前記作成した証明書検証履歴を前記受信者側計算機へ送付する手段を有し、
   前記受信者側計算機は、前記送信された証明書検証履歴と受信者側計算機が予め保持する証明書検証履歴とを比較し検証結果を判別する手段を有することを特徴とする証明書検証情報管理システム。

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