JP4783112B2

JP4783112B2 - 署名履歴保管装置

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Publication number: JP4783112B2
Application number: JP2005295869A
Authority: JP
Inventors: 信治伊藤; 義則本多; 裕康布上; 圭司坂本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-10-11
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2025-10-11
Also published as: CN1949308B; EP1775882A1; EP1775882B1; JP2007110180A; US20070083763A1; CN1949308A; US8601272B2

Description

本発明は、ディジタル署名の有効性を長期に亘り保証する署名履歴保管装置に関する。

電子文書の正当性を保証するディジタル署名（以下、単に「署名」ともいう）は、暗号技術に基礎をおく技術であり、従って、その安全性は、「秘密鍵」の推定に係る計算の困難性によって保証される。そのため、現状のディジタル署名は、短い期間に対しては、電子文書の正当性を保証することができるが、２０年や３０年などという長い期間に対しては、電子文書の正当性を必ずしも保証することができない。長い期間には、コンピュータの計算速度が向上したり、暗号解読アルゴリズムが改善されたりする技術革新によって、「秘密鍵」の推定ができるようになる可能性があるからである。あるいは、運用に伴う人的エラーによって「秘密鍵」が漏洩する可能性もある。

一旦、「秘密鍵」が悪意ある第三者の手に渡ってしまうと、その「秘密鍵」を用いて作成された署名の正当性を保証することはできなくなってしまう。そのため、公開鍵証明書には有効期間が設定されており、ディジタル署名の有効性は、その有効期間内でしか保証されない。このようなディジタル署名では、長期に亘って保存する電子文書に対して、その正当性を保証することができない。そこで、この課題を解決すべく、公開鍵証明書の有効期限を超えてディジタル署名の有効性を延長させる技術の開発がなされている。

例えば、非特許文献１には、署名の再検証時に必要な証拠情報（認証局の証明書、証明書失効リスト（ＣＲＬ：Certificate Revocation List）など）をあらかじめ取得し、当該電子文書、署名、証拠情報に対してタイムスタンプを付与しておき、そのタイムスタンプの有効期限が切れる前に新しいタイムスタンプを再付与することによって、ディジタル署名の有効性を長期に亘り保証する技術が開示されている。

また、特許文献１では、署名生成時にその署名を履歴として残しておき、新たに署名を生成する際には、その新たな署名に前回の署名の履歴を反映させる、ヒステリシス署名と呼ばれる技術が開示されている。このヒステリシス署名技術によれば、ヒステリシス署名がされた電子文書については、その後も後続の電子文書にヒステリシス署名が行なわれている限りは、各電子文書に再署名することなしにその電子文書の署名の有効性を延長することができる。

また、ヒステリシス署名技術では、署名履歴の一部を、例えば、新聞、雑誌などの定期刊行物やインターネットのウェブサイトなどの公開媒体を介して公開することによって、署名間の連鎖関係の正当性を向上させることができるとしている。
D. Pinkas, J. Ross, N. Pope, "RFC3126 - Electronic Signature Formats for long term electronic signatures", IETF (Internet Engineering Task Force), Sep. 2001, [On line], ［平成１７年９月５日検索］, インターネット＜http://www.faqs.org/rfcs/ rfc3126.html＞特開２００１−３３１１０４号公報

しかしながら、非特許文献１で開示されている方法においては、利用する証拠情報が同一であっても署名ごとに証拠情報を保管する必要があるため、証拠情報を保管するのに多くの記憶領域を必要とする。さらには、タイムスタンプの有効期限が切れる前に、電子文書、署名、証拠情報などに対して新しいタイムスタンプを付与する必要があるので、関係する電子文書が磁気テープやＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの外部の可搬記憶媒体に保管され、コンピュータから直接にアクセス可能でない場合には、大きな運用の手間となる。

また、特許文献１には、公開鍵証明書の有効期限が切れた後や秘密鍵が漏洩したとき、電子文書や署名の改竄を検知する技術は開示されているが、その公開鍵証明書などの有効性を検証する技術については開示されていない。

本発明の目的は、以上の従来技術の問題点を解決すべく、証拠情報などを保管するのに必要となる記憶装置の記憶容量、および、運用の手間を削減することができ、さらに、公開鍵証明書の有効期限が切れた後や秘密鍵が漏洩したときであっても、公開鍵証明書などの有効性を検証することが可能な署名履歴保管装置を提供することにある。

本発明は、ＣＰＵと記憶装置とを少なくとも備え、複数のディジタル署名間に一方向関数による連鎖関係を付与した署名情報とその署名情報の作成に使用された公開鍵情報を含むユーザ証明書とを含んで構成されたヒステリシス署名の署名履歴を、前記記憶装置に保管する署名履歴保管装置、署名履歴保管方法およびプログラムであって、前記記憶装置は、署名履歴リストと証明書リストとを備え、前記署名履歴保管装置は、前記ヒステリシス署名が作成されたときに、その作成されたヒステリシス署名のうち、前記署名情報の部分を署名記録として前記署名履歴リストに登録し、前記ユーザ証明書の部分を前記署名記録と対応させて前記証明書リストに登録することを特徴とする。

本発明によれば、ヒステリシス署名に含まれる情報のうち、署名情報の部分を署名記録として署名履歴リストに保管し、ユーザ証明書（公開鍵情報）の部分を署名記録に対応させて証明書リストに保管する。通常、ユーザが同じであればその複数の署名に対して、ユーザ証明書はその有効期間中は同じであるので、同じユーザ証明書を重複して保管する必要がなくなる。そのため、ユーザ証明書を記憶する記憶装置の記憶容量は、小さくなる。

また、本発明においては、前記記憶装置が、さらに、前記署名履歴リストに登録されている署名記録のうち、最新の検証済み署名記録を特定する第１の識別情報を含む情報を、信頼ポイントデータとして登録する信頼ポイントリストを備える。そして、前記署名履歴保管装置は、前記署名履歴リストに登録されている署名記録のうち、最新の署名記録を取り出し、前記取り出した署名記録から前記第１の識別情報によって特定される署名記録までの署名記録について、前記証明書リストに登録されている前記ユーザ証明書を用いて、前記署名記録の有効性および前記署名記録の連鎖関係の有効性を検証し、前記ユーザ証明書について、そのユーザ証明書の有効性を証明する証拠情報を取得し、その取得した証拠情報に基づき前記ユーザ証明書の有効性を検証し、前記最新の署名記録を特定する第２の識別情報と、前記収集した証拠情報と、前記第２の識別情報によって特定される署名記録および前記証拠情報を連結した情報のハッシュ値とを、信頼ポイントデータとして前記信頼ポイントリストに登録する。

すなわち、本発明においては、適宜、または、ユーザ証明書の期限が切れる前に、署名履歴リストに登録されている署名記録について、その署名情報および署名情報の連鎖関係の有効性を検証するとともに、その検証に用いたユーザ証明書の有効性を証明する証拠情報を取得し、その取得した証拠情報を信頼ポイントデータの一部として信頼ポイントリストに保管する。従って、ユーザ証明書の期限が切れた後や秘密鍵が漏洩したときであっても、ユーザ証明書の有効性を検証することができる。

また、本発明においては、前記署名履歴保管装置は、前記信頼ポイントリストに新たな信頼ポイントデータが登録されたときに、前記証明書リストに登録されているユーザ証明書をすべて消去する。従って、ユーザ証明書を記憶する記憶装置の記憶容量は、さらに小さくなる。

本発明により、ユーザ証明書（公開鍵証明書）の有効期限が切れた後や秘密鍵が漏洩したときであっても、電子文書の署名とそのユーザ証明書の有効性を検証をすることができるようになるだけでなく、記憶装置の容量を削減し、さらには、運用の手間を省くことができるようになる。

以下、本発明の実施形態について、適宜、図１〜図９を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る署名履歴保管装置を用いたヒステリシス署名文書管理システムの構成の例を示した図である。図１に示すように、ヒステリシス署名文書管理システム１０は、認証局装置１０１と、署名作成装置１０２と、文書保管装置１０３と、署名履歴保管装置１０４と、署名検証装置１０５とを含み、さらに、これらの装置がネットワーク１０６を介して相互に接続されて構成される。以下、これら各装置１０１〜１０５およびその装置の構成および機能について説明する。

図１において、認証局装置１０１は、少なくともＣＰＵ（Central Processing Unit）と記憶装置とを備えたコンピュータであり、証明書発行部１０７、ＣＲＬ発行部１０８、ＣＲＬ公開部１０９などの機能ブロックを備える。

ここで、証明書発行部１０７は、署名者などからの要求に応じて、ヒステリシス署名用の秘密鍵を生成するとともに、その秘密鍵に対応する公開鍵証明書を発行する。また、ＣＲＬ発行部１０８は、前記発行した公開鍵証明書の失効情報の管理を行うとともに、定期的にＣＲＬを発行する。また、ＣＲＬ公開部１０９は、署名者や検証者に対して前記発行したＣＲＬを公開する機能を有する。

次に、署名作成装置１０２は、少なくともＣＰＵと記憶装置とを備えたコンピュータであり、署名作成部１１０、文書登録部１１１などの機能ブロックを備える。

ここで、署名作成部１１０は、ヒステリシス署名を付与しようとする電子文書に対してヒステリシス署名を作成し、付与する。また、文書登録部１１１は、当該電子文書と、その電子文書に対し署名作成部１１０が作成したヒステリシス署名とを文書保管装置１０３に登録する。

署名作成装置１０２は、また、その記憶装置の所定の領域に、署名作成に必要なデータ（秘密鍵、公開鍵証明書、前回作成したヒステリシス署名（以下、「前署名」という））を記憶する。署名作成部１１０は、これらのデータと当該電子文書とを入力として、ヒステリシス署名を作成する。このとき作成されるヒステリシス署名のデータ形式については、別途、図３を用いて説明する。

なお、別の実施形態として、これらの署名作成に必要なデータ（秘密鍵、公開鍵証明書、前署名）を、署名作成装置１０２の記憶装置に保管せずに、ＩＣカードなどの外部記憶媒体に保管してもよく、また、署名作成時に署名履歴保管装置１０４から取得するようにしてもよい。また、さらに別の実施形態として、署名作成装置１０２は、第三者が発行するタイムスタンプ（例えば、ＲＦＣ３１６１参照）を取得し、取得したタイムスタンプをヒステリシス署名に付与してもよい。

次に、文書保管装置１０３は、少なくともＣＰＵと記憶装置とを備えたコンピュータであり、文書管理部１１２などの機能ブロックを備える。

ここで、文書管理部１１２は、電子文書、ヒステリシス署名、その他当該電子文書に関するデータ（例えば、保存期限、文書作成日時など）を記憶装置の所定の領域に蓄積、管理する。また、文書管理部１１２は、その電子文書などのデータを管理する機能の一部として、ユーザまたは他の装置からの要求に応じて、電子文書などのデータを登録するとともに、登録された電子文書などのデータを提供する。

次に、署名履歴保管装置１０４は、少なくともＣＰＵと記憶装置とを備えたコンピュータであり、署名登録部１１３、信頼ポイント構築部１１４、署名検証部１１５などの機能ブロックを備える。また、署名履歴保管装置１０４は、記憶装置１１６に署名履歴リスト１１７、信頼ポイントリスト１１８、認証局証明書１１９、証明書リスト１２０などヒステリシス署名の検証に必要なデータを記憶または保存する領域を備える。なお、本明細書においては、認証局装置１０１の公開鍵証明書を「認証局証明書」といい、署名履歴保管装置１０４に登録されたユーザの公開鍵証明書を「ユーザ証明書」または単に「証明書」という。

ここで、署名登録部１１３は、署名作成装置１０２が作成したヒステリシス署名に含まれる情報を署名履歴リスト１１７および証明書リスト１２０に登録する。また、信頼ポイント構築部１１４は、署名履歴リスト１１７に含まれるヒステリシス署名の履歴データに基づき、信頼ポイントデータを生成し、生成した信頼ポイントデータを信頼ポイントリスト１１８に登録する。また、署名検証部１１５は、署名履歴リスト１１７、信頼ポイントリスト１１８、認証局証明書１１９、証明書リスト１２０などのデータを用いてヒステリシス署名の検証を行う。

なお、署名登録部１１３、信頼ポイント構築部１１４および署名検証部１１５のそれぞれの機能を実現するための処理フローについては、別途、図５〜図７および図９を用いて詳しく説明する。また、署名履歴リスト１１７の構成については図４を用い、また、信頼ポイントリスト１１８の構成については図８を用いて、別途、詳しく説明する。

また、図示を省略したが、署名履歴保管装置１０４は、２台以上の署名作成装置１０２からヒステリシス署名の登録要求を受け付ける機能ブロック、および、複数の署名履歴を管理する機能ブロックを備える。

次に、署名検証装置１０５は、少なくともＣＰＵと記憶装置とを備えたコンピュータであり、文書取得部１２１、署名検証要求部１２２などの機能ブロックを備える。

ここで、文書取得部１２１は、文書保管装置１０３から検証対象となる電子文書とその電子文書に係るヒステリシス署名とを取得する。また、署名検証要求部１２２は、署名履歴保管装置１０４に対しヒステリシス署名の検証を要求する。

なお、本実施形態では、電子文書とヒステリシス署名との関係の有効性の検証（以下、「単体検証」という）と、署名履歴を用いたヒステリシス署名の連鎖関係の有効性の検証（以下、「履歴検証」という）の２つの検証処理が含まれる。このうち、単体検証については、署名検証装置１０５で行ってもよい。また、検証に必要なデータを署名履歴保管装置１０４から取得するようにすれば、署名検証装置１０５で単体検証と履歴検証との両方を行ってもよい。

図２は、本発明の実施形態に係るコンピュータの一般的な構成の例を示した図である。図２に示すように、コンピュータ２０１は、ＣＰＵ２０２、主記憶装置２０３、補助記憶装置２０４、ネットワークインターフェース２０５、Ｉ／Ｏインターフェース２０６などが内部バス２０７によって相互に接続されて構成される。なお、本明細書では、主記憶装置２０３と補助記憶装置２０４とを総称する場合には、単に「記憶装置」という。

ここで、主記憶装置２０３は、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）などによって構成され、また、補助記憶装置２０４は、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤなどを記憶媒体とする不揮発性の記憶装置によって構成される。また、ネットワークインターフェース２０５は、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワーク１０６を内部バス２０７に接続する接続装置であり、Ｉ／Ｏインターフェース２０６は、ディスプレイ装置、マウス、キーボードなどの入出力装置を内部バス２０７に接続する接続装置である。

図１に示した認証局装置１０１、署名作成装置１０２、文書保管装置１０３、署名履歴保管装置１０４、署名検証装置１０５の各装置は、例えば、図２のようなコンピュータによって構成される。そして、それらの各装置が備える各機能ブロックの機能は、ＣＰＵ２０２が主記憶装置２０３にロードされた所定のプログラムを実行することによって実現される。なお、当該所定のプログラムは、通常は、補助記憶装置２０４に記憶され、実行される前に主記憶装置２０３にロードされる。

本実施形態では、図１に示したように、署名作成装置１０２、文書保管装置１０３、署名履歴保管装置１０４および署名検証装置１０５は、それぞれが異なるコンピュータによって実現された装置としているが、これら全ての装置を１つのコンピュータによって実現してもよい。あるいは、２つ以上の装置を１つのコンピュータによって実現してもよい。なお、認証局装置１０１は、通常は、これらいずれの装置とも同一のコンピュータによって実現されることはない。

続いて、図３および図４を用いて、本実施形態に係るヒステリシス署名データの構成、および、そのヒステリシス署名データを記録して保存する署名履歴リスト１１７の構成について説明する。ここで、図３は、本発明の実施形態に係るヒステリシス署名データの形式の例を示した図、図４は、本発明の実施形態に係る署名記録データの形式の例を示した図である。ここで、署名記録データとは、署名履歴リスト１１７に記録された個々のヒステリシス署名データ（ただし、実際には、後記するように、ヒステリシス署名データからユーザ証明書のデータを取り除いたデータ）をいう。

図３に示すように、ヒステリシス署名データ３００は、［１］署名ＩＤ３０１“ｉ”、［２］署名対象の電子文書“Ｍ_i”のハッシュ値３０２“Ｈ（Ｍ_i）”、［３］前回の署名（連番が“ｉ−１”）に対応する署名記録データ“Ｐ_i-1”のハッシュ値３０３“Ｈ（Ｐ_i-1）”、［４］ハッシュ値３０２“Ｈ（Ｍ_i）”とハッシュ値３０３“Ｈ（Ｐ_i-1）”とを連結したデータに対する署名値３０４“Ｓｉｇｎ（Ｈ（Ｍ_i）｜｜Ｈ（Ｐ_i-1））”、［５］ユーザ証明書３０６を一意に特定するための証明書識別情報３０５、［６］ユーザ証明書３０６を含んで構成される。

ここで、Ｈ（ｘ）は、ハッシュ関数と呼ばれ、任意長の入力データから固定長の値を出力する関数である。情報の安全性を確保する目的からは、ハッシュ関数は、同じ出力値を与えるような２つの異なる入力データを見出すのが困難で、かつ、出力値がある値となる入力データを見出すのが困難であるような関数を用いるのが好ましい。なお、ハッシュ関数の計算アルゴリズムは公開されていても構わない。

また、署名ＩＤ３０１は、当該ヒステリシス署名が含まれる署名履歴リスト１１７を特定する識別情報（署名履歴ＩＤ）と、その署名履歴リスト１１７内での連番とが連結されて構成される（例えば、署名履歴ＩＤ＿連番）。署名ＩＤ３０１に署名履歴ＩＤを含めることにより、複数の署名履歴リスト１１７がある場合であっても、その署名ＩＤ３０１によって署名履歴リスト１１７を一意に特定することができる。

なお、証明書識別情報３０５には、公開鍵証明書の発行元、所有者、証明書のシリアル番号などの情報が含まれる。また、ヒステリシス署名データ３００に、第三者が発行するタイムスタンプの一部または全部を含めるようにしてもよい。

次に、図４に示すように、署名記録データ４００は、ヒステリシス署名データ３００からユーザ証明書３０６を取り除いたデータである。従って、署名記録データ４００は、［１］署名ＩＤ３０１“ｉ”、［２］署名対象の電子文書“Ｍ_i”のハッシュ値３０２“Ｈ（Ｍ_i）”、［３］前回の署名（連番が“ｉ−１”）に対応する署名記録データ“Ｐ_i-1”のハッシュ値３０３“Ｈ（Ｐ_i-1）”、［４］ハッシュ値３０２“Ｈ（Ｍ_i）”とハッシュ値３０３“Ｈ（Ｐ_i-1）”とを連結したデータに対する署名値３０４“Ｓｉｇｎ（Ｈ（Ｍ_i）｜｜Ｈ（Ｐ_i-1））”、［５］ユーザ証明書３０６を一意に特定するための証明書識別情報３０５を含んで構成される。また、このとき、署名記録データ４００に第三者が発行するタイムスタンプの一部または全部を含めるようにしてもよい。

本実施形態においては、署名作成装置１０２において電子文書のヒステリシス署名が作成されると、署名作成装置１０２は、そのヒステリシス署名の登録を署名履歴保管装置１０４に要求する。署名履歴保管装置１０４は、その要求に基づき、ヒステリシス署名データ３００を署名履歴リスト１１７に登録する。ただし、実際には、ヒステリシス署名データ３００のうちユーザ証明書３０６を取り除いたデータである署名記録データ４００を署名履歴リスト１１７に登録する。

ヒステリシス署名データ３００に含まれるユーザ証明書３０６は、署名履歴リスト１１７に登録されない代わりに、証明書リスト１２０に記憶される。一般に、ユーザ証明書３０６は、複数の電子文書に対して共通に使用されることが多いが、証明書リスト１２０に記憶する場合、同じユーザ証明書３０６を重複して記憶することを避けることができる。また、後記するように、信頼ポイントが構築されるたびに、証明書リスト１２０に記憶されているユーザ証明書３０６は消去される。そのため、ユーザ証明書３０６を署名記録データ４００に含めて署名履歴リスト１１７に記憶する場合に比べて、記憶領域の使用量を大幅に削減することができる。

また、本実施形態においては、署名履歴リスト１１７は署名作成装置１０２ごとに作成される。例えば、署名作成装置１０２が２台ある場合には、署名履歴保管装置１０４には２つの署名履歴リスト１１７が存在することになる。この場合には、署名ＩＤ３０１は、例えば、署名履歴ＩＤと連番とを組み合わせ、一方が“ｌｏｇ１＿０００１”、他方が“ｌｏｇ２＿０００１”のような形式となる。また、別の実施形態として、署名履歴リスト１１７をユーザごとに作成してもよい。その場合には、署名履歴保管装置１０４にはユーザ数分の署名履歴リスト１１７が作成されるので、署名ＩＤ３０１は、例えば、ユーザＩＤと連番とを組み合わせて、“ｕｓｅｒ１＿０００１”のような形式となる。

以上のように、本実施形態では、署名履歴保管装置１０４は、ヒステリシス署名データ３００を署名記録データ４００にして署名履歴リスト１１７に登録するとき、署名ＩＤ３０１を参照することによって、どの署名履歴リスト１１７に登録するかを判定することができる。なお、別の実施形態として、署名登録を要求したユーザまたは署名作成装置１０２について、署名履歴保管装置１０４がユーザ認証または装置認証を行い、認証されたユーザまたは装置にあらかじめ割り当てられた署名履歴リスト１１７に署名記録データ４００を登録するようにしてもよい。

続いて、図５を参照して、署名履歴保管装置１０４が署名登録部１１３の機能として実行する署名登録処理のフローについて説明する。ここで、図５は、本実施形態に係る署名履歴保管装置が実行する署名登録処理のフローを示した図である。この処理は、署名作成装置１０２において電子文書のヒステリシス署名が作成されたときに、署名作成装置１０２からの要求に応じて実行される。

図５において、署名履歴保管装置１０４は、まず、署名作成装置１０２から送信されるヒステリシス署名データ３００を受信する（ステップＳ５０１）。そして、その受信したヒステリシス署名データ３００に含まれているユーザ証明書３０６を抽出する（ステップＳ５０２）。

次に、署名履歴保管装置１０４は、ステップＳ５０２で抽出したユーザ証明書３０６の検証を行う（ステップＳ５０３）。その検証処理には、記憶装置１１６に記憶されている認証局証明書１１９をトラストアンカーとして行う認証パス検証、有効期限の検査、失効確認の各処理が含まれる。なお、この失効確認においては、署名履歴保管装置１０４は、認証局装置１０１が公開しているＣＲＬを取得し、検査する。これらの検証に失敗した場合には、署名作成装置１０２にエラーを返送し、署名登録処理を終了する（図示せず）。

次に、署名履歴保管装置１０４は、ユーザ証明書３０６に含まれる公開鍵を用いて、ヒステリシス署名の署名値を検証する（ステップＳ５０４）。ヒステリシス署名データ３００には、署名対象の電子文書“Ｍ_i”のハッシュ値３０２“Ｈ（Ｍ_i）”と、前回、つまり、連番が（ｉ−１）の署名記録データ“Ｐ_i-1”のハッシュ値３０３“Ｈ（Ｐ_i-1）”とが含まれているため、署名対象の電子文書がない場合でも、署名値の検証を行うことができる。この検証に失敗した場合には、署名作成装置１０２にエラーを返送し、署名登録処理を終了する（図示せず）。

次に、署名履歴保管装置１０４は、ユーザ証明書３０６が証明書リスト１２０に登録済みのユーザ証明書であるか否かを判定し（ステップＳ５０５）、ユーザ証明書３０６が登録済みであった場合には（ステップＳ５０５でＹｅｓ）、ヒステリシス署名データ３００からユーザ証明書３０６を取り除いて署名記録データ４００とし、その署名記録データ４００を署名履歴リスト１１７に登録する（ステップＳ５０７）。一方、ユーザ証明書３０６が登録済みでなかった場合には（ステップＳ５０５でＮｏ）、証明書リスト１２０にユーザ証明書３０６を追加し（ステップＳ５０６）、その後、ヒステリシス署名データ３００からユーザ証明書３０６を取り除いて署名記録データ４００とし、その署名記録データ４００を署名履歴リスト１１７に登録する（ステップＳ５０７）。

なお、別の実施形態として、ヒステリシス署名データ３００のデータにタイムスタンプが含まれる場合には、タイムスタンプの検証処理を署名値検証処理（ステップＳ５０４）の後に行うようにする。

続いて、図６および図７を参照して、署名履歴保管装置１０４が信頼ポイント構築部１１４の機能として実行する信頼ポイント構築処理のフローについて説明する。ここで、図６は、本実施形態に係る署名履歴保管装置が実行する信頼ポイント構築処理のフローを示した図であり、図７は、信頼ポイント構築処理に含まれる署名履歴検証処理の詳細フローを示した図である。

なお、信頼ポイントとは、署名履歴リスト１１７に記録されている署名記録データ４００でその単体検証および履歴検証を済ませた署名記録データ４００のうち、その検証を行ったときの最新の署名記録データ４００を指し示す情報（例えば、署名ＩＤ３０１）をいい、信頼ポイントデータには、後記するように、検証に使用した証拠情報などを含む。従って、信頼ポイント構築処理は、署名記録データ４００の単体検証および履歴検証の処理であり、さらには、信頼ポイントデータを作成し、保存する処理である。よって、この信頼ポイント構築処理は、日次、週次など定期的に実行することが望ましい。ただし、ユーザ証明書の有効期限切れや失効手続を行う場合には、そのような事象が発生する前に実行するものとする。

ここでは、まず、署名履歴保管装置１０４の署名履歴リスト１１７が１つの場合について、信頼ポイント構築処理の処理フローを説明する。なお、以下の説明においては、繁雑を避けるために、署名履歴リスト１１７に記録された個々の署名記録データ４００を単に「署名記録」という。

図６において、署名履歴保管装置１０４は、署名履歴リスト１１７を参照して、前回構築した信頼ポイント以降の署名記録のうち、最新の署名記録を取得する（ステップＳ６０１）。前回信頼ポイントを構築して以降、署名記録が追加されていない場合にはエラーを返し、信頼ポイント構築処理を終了する（図示せず）。

次に、署名履歴保管装置１０４は、ステップ６０１で取得した最新の署名記録について署名記録検証を行なう（ステップＳ６０２）。その署名記録検証では、当該署名記録に含まれている証明書識別情報３０５によって証明書リスト１２０に記憶されているユーザ証明書を特定し、その特定したユーザ証明書を用い、さらに、当該署名記録自身に含まれている署名対象データであるハッシュ値３０２、３０３、署名値３０４を用いて当該署名記録の有効性を検証する。そして、この署名記録検証が成功した場合には、次のステップＳ６０３へ進み、検証が失敗した場合には、当該署名記録の署名ＩＤ３０１を返し、信頼ポイント構築処理を終了する（図示せず）。

なお、別の実施形態として、この署名記録検証に失敗した場合には、前記最新の署名記録を破棄し、新たに、１つ前の署名記録を最新の署名記録として、ステップＳ６０２以降の処理を行うようにしてもよい。

次に、署名履歴保管装置１０４は、ステップ６０１で取得した最新の署名記録から前回構築した信頼ポイントによって特定される署名記録までの署名記録の連鎖関係の有効性の検証、つまり、署名履歴検証を行う（ステップＳ６０３）。ここでは、図６の説明を中断し、図７を参照して、ステップＳ６０３の署名履歴検証処理の詳細について説明する。

図７において、署名履歴保管装置１０４は、まず、カウンタ変数ｉをｉ＝Ｎ−１とする（ステップＳ７０１）。ここで、Ｎは、最新の署名記録の署名ＩＤに含まれる連番を表す数である。続いて、署名履歴保管装置１０４は、署名履歴リスト１１７から署名記録（ｉ）を取得する（ステップＳ７０２）。そして、署名記録（ｉ＋１）に含まれる前回の署名記録（ｉ）のハッシュ値と、前回の署名記録（ｉ）の実際のハッシュ値とが一致していることを検証する（ステップＳ７０３）。この検証に成功した場合には、ステップＳ７０４へ進み、失敗した場合には、署名記録（ｉ）の署名ＩＤ３０１を返し、署名履歴検証処理を終了する（図示せず）。

次に、署名履歴保管装置１０４は、カウンタ変数ｉが、ｉ＞Ｔであるか判定する（ステップＳ７０４）。ここで、Ｔは、前回の信頼ポイントである署名記録の署名ＩＤに含まれる連番を表す数である。そして、この判定の結果、ｉ＞Ｔであった場合には（ステップＳ７０４でＹｅｓ）、カウンタ変数ｉをｉ＝ｉ−１とし（ステップＳ７０５）、ステップＳ７０２へ戻り、ステップＳ７０２以降の処理を再度実行する。また、ｉ＞Ｔでなかった場合（ステップＳ７０４でＮｏ）、つまり、ｉ＝Ｔとなった場合には、署名履歴検証処理を終了する。

再び、図６のフローの説明に戻る。署名履歴保管装置１０４は、署名履歴検証処理（ステップＳ６０３）を終了すると、証明書リスト１２０に登録されている全てのユーザ証明書を取得する（ステップＳ６０４）。そして、それぞれのユーザ証明書の検証に必要な認証局証明書１１９とＣＲＬとを証拠情報として、認証局装置１０１から取得する（ステップＳ６０５）。このとき、全てのユーザ証明書が同一の認証局装置１０１から発行されている場合には、認証局証明書１１９とＣＲＬとは、それぞれ１つですむ。また、ユーザ証明書が相異なる複数の認証局装置１０１からを発行されている場合には、最大、認証局装置１０１の数だけの認証局証明書１１９とＣＲＬとが必要となる。

次に、署名履歴保管装置１０４は、ステップＳ６０５で取得した認証局証明書１１９とＣＲＬとを用いて、ユーザ証明書が有効かつ失効していないことを検証する（ステップＳ６０６）。この検証において、検証に失敗したユーザ証明書があった場合には、当該検証に失敗したユーザ証明書の識別情報を返し、次のステップへ進む。なお、この場合は、ユーザ証明書の検証に失敗した場合であって、署名履歴リスト１１７が改竄されているわけではないので、検証の失敗があったことを情報として返すにとどめる。また、別の実施形態として、検証失敗時には単にエラーを返して信頼ポイント構築処理を終了してもよい。

次に、署名履歴保管装置１０４は、最新の署名記録と、認証局証明書１１９、ＣＲＬなどを含む証拠情報とを結合したデータのハッシュ値を計算する（ステップＳ６０７）。そして、信頼ポイントＩＤと、最新の署名記録の署名ＩＤと、認証局証明書、ＣＲＬなどを含む証拠情報と、ステップ６０７で計算したハッシュ値とを信頼ポイントデータとして信頼ポイントリスト１１８に登録する（ステップＳ６０８）。なお、信頼ポイントＩＤは、本ステップで生成する信頼ポイントデータを一意に特定可能な識別情報である。

最後に、署名履歴保管装置１０４は、証明書リスト１２０に登録されているユーザ証明書を全て削除、つまり、証明書リスト１２０をクリアし（ステップＳ６０９）、信頼ポイントＩＤとハッシュ値とを返して、信頼ポイント構築処理を終了する。

次に、署名履歴保管装置１０４の署名履歴リスト１１７が複数ある場合について、信頼ポイント構築処理の処理フローを補足的に説明する。

署名履歴保管装置１０４は、ステップＳ６０１では、署名履歴ごとに最新の署名記録を取得する。このとき、前回の信頼ポイント構築時から更新されていない署名履歴リスト１１７については署名記録を取得しない。例えば、Ｍ個の署名履歴リスト１１７がある場合において、前回の信頼ポイント構築時から更新されていない、つまり、新たな署名記録が追加されていない署名履歴リスト１１７がＬ個あった場合には、（Ｍ−Ｌ）個の署名履歴リスト１１７からそれぞれ１つずつ、合計（Ｍ−Ｌ）個の最新の署名記録を取得することになる。

次に、署名履歴保管装置１０４は、ステップＳ６０２（署名記録検証）からステップＳ６０３（署名履歴検証）までの処理をそれぞれの署名履歴リスト１１７ごとに行う。次に、ステップＳ６０４（ユーザ証明書取得）からステップＳ６０６（ユーザ証明書検証）までの処理を行う。そして、ステップＳ６０７（ハッシュ値計算）では、ステップＳ６０１（署名記録取得）で取得した（Ｍ−Ｌ）個の最新の署名記録と、認証局証明書１１９、ＣＲＬなどを含む証拠情報とを結合したデータのハッシュ値を計算する。

本実施形態では、署名履歴が複数の場合であっても、信頼ポイントデータは１つであるとする。そこで、ステップＳ６０８では、（Ｍ−Ｌ）個の最新の署名記録の署名ＩＤを信頼ポイントデータに含めるようにし、その信頼ポイントデータを信頼ポイントリスト１１８に登録する。そして、最後に、ステップＳ６０９の処理を実行する。

なお、以上の信頼ポイント構築処理によって求められたハッシュ値および信頼ポイントＩＤは、公開刊行物、例えば新聞、雑誌、ウェブサイト、または、その他の定期刊行物といった公開媒体に公開することが望ましい。公開することによって、信頼ポイントリスト１１８の信頼ポイントデータの改竄の有無を検証することができるようになる。

図８は、本発明の実施形態に係る信頼ポイントリストを構成する信頼ポイントデータの形式を示した図である。図８に示すように、信頼ポイントデータは、信頼ポイントＩＤ８０１、署名ＩＤリスト８０２、信頼ポイントハッシュ値８０３、証拠情報リスト８０４によって構成される。

ここで、信頼ポイントＩＤ８０１は、当該信頼ポイントデータを信頼ポイントリスト１１８内で一意的に特定可能にする識別情報である。また、署名ＩＤリスト８０２は、信頼ポイント構築時に取得された最新の署名ＩＤのリストである。また、信頼ポイントハッシュ値８０３は、信頼ポイント構築時に計算されたハッシュ値である（図６、ステップＳ６０７参照）。また、証拠情報リスト８０４は、信頼ポイント構築時に取得、利用した認証局証明書１１９、ＣＲＬなどである。

なお、信頼ポイントリスト１１８の信頼ポイントハッシュ値８０３は、新聞などに公開されたハッシュ値を利用できない場合であっても、簡易な検証を行う場合には、トラストアンカーとして利用することができる。また、新聞などに公開したハッシュ値を必ず利用するシステムにおいては、信頼ポイントリスト１１８の信頼ポイントハッシュ値８０３はなくてもよい。

また、証拠情報リスト８０４には、ＯＣＳＰ（Online Certificate Status Protocol）レスポンス、ＡＲＬ（Authority Revocation List）、ユーザ証明書などを含めてもよい。さらに、別の実施形態として、ヒステリシス署名にタイムスタンプを含む場合には、証拠情報リスト８０４にタイムスタンプに関連する証明書を含める。

続いて、図９を参照して、署名履歴保管装置１０４が署名検証部１１５の機能として実行する署名検証処理のフローについて説明する。ここで、図９は、本実施形態に係る署名履歴保管装置が実行する署名検証処理のフローを示した図である。この処理は、署名検証装置１０５において署名検証要求が発生したときに、署名検証装置１０５からの要求に応じて実行される。

図９において、署名履歴保管装置１０４は、まず、ヒステリシス署名、信頼ポイントＩＤ、信頼ポイントのハッシュ値などの検証対象情報を入力する（ステップＳ９００）。このとき、信頼ポイントＩＤおよび信頼ポイントハッシュ値は、公開先の新聞などに掲載された値を用いる。そして、署名履歴保管装置１０４は、信頼ポイントリスト１１８を参照して、ステップＳ９００で入力した信頼ポイントＩＤによって特定される信頼ポイントデータから、署名ＩＤリスト８０２と証拠情報リスト８０４とを取得する（ステップＳ９０１）。

次に、署名履歴保管装置１０４は、入力された信頼ポイントＩＤと信頼ポイントのハッシュ値とによって、入力されたヒステリシス署名の検証が可能か否かを判定する（ステップＳ９０２）。すなわち、入力されたヒステリシス署名に含まれる署名ＩＤ（ＩＤ１）と署名ＩＤリスト８０２に含まれる署名ＩＤ（ＩＤ２）とが、同一の署名履歴リスト１１７に含まれ、かつ、署名ＩＤ（ＩＤ２）が署名ＩＤ（ＩＤ１）よりも新しければ、検証可能と判定する。なお、同一の署名履歴リスト１１７に含まれるか否かの判定は、署名ＩＤに含まれる署名履歴ＩＤを比較することによって行う。この判定において、検証可能な場合には、次のステップへ進み、検証不可の場合には、エラーとして署名検証処理を終了する（図示せず）。

次に、署名履歴保管装置１０４は、署名ＩＤリスト８０２に列挙されている署名ＩＤによって特定される署名記録を署名履歴リスト１１７から取得し、取得した署名記録と証拠情報リスト８０４とを連結したデータのハッシュ値を計算する（ステップＳ９０３）。そして、ステップ９０３で計算されたハッシュ値を、ステップＳ９００で入力された信頼ポイントのハッシュ値、つまり、公開されたハッシュ値と比較する（ステップＳ９０４）。その比較の結果、両者のハッシュ値が一致した場合には、次のステップへ進み、一致しなかった場合には、エラーとして署名検証処理を終了する（図示せず）。

次に、署名履歴保管装置１０４は、信頼ポイントに含まれる署名ＩＤ（ＩＤ２）から検証対象の署名ＩＤ（ＩＤ１）までの署名履歴の検証を行う（ステップＳ９０５）。このとき、検証対象の署名履歴は、入力されたヒステリシス署名データ３００に含まれる署名ＩＤによって特定する。この署名履歴検証処理は、図７の署名履歴検証処理のフローとほぼ同様である。異なる点は、Ｔが検証対象のヒステリシス署名データ３００の署名ＩＤから１を引いた値になる点である。

次に、署名履歴保管装置１０４は、入力されたヒステリシス署名と署名履歴リスト１１７上の対応する署名記録とを比較する（ステップＳ９０６）。ただし、このときの比較においては、図３および図４に示したように、署名記録データ４００は、ヒステリシス署名データ３００からユーザ証明書３０６を除いた形式となっているので、ユーザ証明書３０６を除いた共通部分のデータを比較する。その比較の結果、両者が一致した場合には、次のステップへ進み、一致しなかった場合には、エラーとして署名検証処理を終了する（図示せず）。

次に、署名履歴保管装置１０４は、証拠情報リスト８０４に含まれる認証局証明書、ＣＲＬなどを用いてユーザ証明書を検証する（ステップＳ９０７）。検証は、認証局証明書に含まれる公開鍵を用いた検証と、ユーザ証明書がＣＲＬに含まれていないかの検査を行う。なお、証明書の有効期限の検査は行わない。

以上のようにして、公開鍵証明書の有効期限が切れた後や秘密鍵の漏洩時であっても、電子文書に付されたヒステリシス署名およびその中に含まれるユーザ証明書（公開鍵証明書）の有効性を検証することができる。この場合、公開鍵証明書の期限切れになる前に、電子文書ごとに新たに公開鍵証明書やタイムスタンプを取る必要がないので、運用の手間を省くことができる。また、電子文書ごとにまたは署名記録ごとにユーザ証明書を保存する必要がないので、ユーザ証明書を保存する記憶装置の領域を大幅に削減することができるようになる。

本発明の実施形態に係る署名履歴保管装置を用いたヒステリシス署名文書管理システムの構成の例を示した図である。本発明の実施形態に係るコンピュータの一般的な構成の例を示した図である。本発明の実施形態に係るヒステリシス署名データの形式の例を示した図である。本発明の実施形態に係る署名記録データの形式の例を示した図である。本実施形態に係る署名履歴保管装置が実行する署名登録処理のフローを示した図である。本実施形態に係る署名履歴保管装置が実行する信頼ポイント構築処理のフローを示した図である。本発明の実施形態に係る信頼ポイント構築処理に含まれる署名履歴検証処理の詳細フローを示した図である。本発明の実施形態に係る信頼ポイントリストを構成する信頼ポイントデータの形式を示した図である。本実施形態に係る署名履歴保管装置が実行する署名検証処理のフローを示した図である。

符号の説明

１０ヒステリシス署名文書管理システム
１０１認証局装置
１０２署名作成装置
１０３文書保管装置
１０４署名履歴保管装置
１０５署名検証装置
１０６ネットワーク
１０７証明書発行部
１０８ＣＲＬ発行部
１０９ＣＲＬ公開部
１１０署名作成部
１１１文書登録部
１１２文書管理部
１１３署名登録部
１１４信頼ポイント構築部
１１５署名検証部
１１６記憶装置
１１７署名履歴リスト
１１８信頼ポイントリスト
１１９認証局証明書
１２０証明書リスト
１２１文書取得部
１２２署名検証要求部
２０１コンピュータ
２０２ＣＰＵ
２０３主記憶装置
２０４補助記憶装置
２０５ネットワークインターフェース
２０６Ｉ／Ｏインターフェース
２０７内部バス
３００ヒステリシス署名データ
３０１署名ＩＤ
３０２ハッシュ値
３０３ハッシュ値
３０４署名値
３０５証明書識別情報
３０６ユーザ証明書
４００署名記録データ
８０１信頼ポイントＩＤ
８０２署名ＩＤリスト
８０３信頼ポイントハッシュ値
８０４証拠情報リスト

Claims

署名作成時に署名を履歴として残し、新たな署名作成時に、前回の署名作成時に残された署名の履歴を反映させて新たな署名を作成する手順の中で作成され、前記前回の署名と新たな署名との間に一方向関数による連鎖関係を付与した署名記録とその署名記録の作成に使用された公開鍵情報を含むユーザ証明書とを含んで構成されたヒステリシス署名の署名履歴を保管する、ＣＰＵと記憶装置とを備えてなる署名履歴保管装置であって、
前記記憶装置は、前記署名記録を登録する署名履歴リストと、前記ユーザ証明書を登録する証明書リストと、前記署名履歴リストに登録されている署名記録のうち、最新の検証済み署名記録を特定する第１の識別情報を含む情報を、信頼ポイントデータとして登録する信頼ポイントリストと、を備え、
前記ＣＰＵは、
前記ヒステリシス署名が作成されたときに、その作成されたヒステリシス署名のうち、前記署名記録を前記署名履歴リストに登録し、前記ユーザ証明書を前記署名記録と対応させて前記証明書リストに登録し、
前記署名履歴リストに登録されている署名記録のうち、最新の署名記録を取り出し、前記取り出した署名記録から最新の検証済みの署名記録までの署名記録について、前記証明書リストに登録されている前記ユーザ証明書を用いて、前記署名記録の有効性および前記署名記録の連鎖関係の有効性を検証し、
前記ユーザ証明書について、そのユーザ証明書の有効性を証明する証拠情報を取得し、その取得した証拠情報に基づき前記ユーザ証明書の有効性を検証し、
前記最新の署名記録から前記最新の検証済み署名記録までの前記署名記録および前記ユーザ証明書についての有効性を検証したときには、前記最新の署名記録を特定する第２の識別情報と、前記収集した証拠情報と、前記第２の識別情報によって特定される署名記録および前記証拠情報を連結した情報のハッシュ値とを、信頼ポイントデータとして前記信頼ポイントリストに登録すること
を特徴とする署名履歴保管装置。
前記ＣＰＵは、
前記信頼ポイントリストに新たな信頼ポイントデータが登録されたときに、前記証明書リストに登録されているユーザ証明書をすべて消去すること
を特徴とする請求項１に記載の署名履歴保管装置。
前記ＣＰＵは、
検証対象のヒステリシス署名と、前記信頼ポイントリストに登録されている信頼ポイントデータの１つを特定する信頼ポイント識別情報と、その信頼ポイント識別情報によって特定される信頼ポイントデータに含まれるハッシュ値として過去に公開された公開ハッシュ値とを入力し、
前記入力した信頼ポイント識別情報によって特定される信頼ポイントデータから、前記署名記録を特定する第３の識別情報と前記証拠情報とを取り出し、前記第３の識別情報によって特定される署名記録および前記証拠情報を連結した情報のハッシュ値を計算し、
前記計算したハッシュ値と前記入力した公開ハッシュ値とを比較し、
前記第３の識別情報によって特定される署名記録から、前記入力されたヒステリシス署名に対応する署名記録までの署名記録の連鎖関係の有効性を検証し、
前記入力されたヒステリシス署名と前記入力されたヒステリシス署名に対応する署名記録とを比較し、
前記入力されたヒステリシス署名に含まれるユーザ証明書を前記取り出した証拠情報を用いて検証すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の署名履歴保管装置。
前記証拠情報は、前記ユーザ証明書を発行した認証局の公開鍵証明書と、前記認証局が発行する証明書失効リストとを含むこと
を特徴とする請求項１に記載の署名履歴保管装置。
前記ヒステリシス署名は、第三者が発行したタイムスタンプを含んで構成され、前記証拠情報は、前記タイムスタンプに係る情報を含むこと
を特徴とする請求項４に記載の署名履歴保管装置。
前記証拠情報は、ＯＣＳＰ（Online Certificate Status Protocol）レスポンス、ＡＲＬ（Authority Revocation List）、および、ユーザ証明書の少なくとも１つを、さらに、含むこと
を特徴とする請求項４に記載の署名履歴保管装置。
署名作成時に署名を履歴として残し、新たな署名作成時に、前回の署名作成時に残された署名の履歴を反映させて新たな署名を作成する手順の中で作成され、前記前回の署名と新たな署名との間に一方向関数による連鎖関係を付与した署名記録とその署名記録の作成に使用された公開鍵情報を含むユーザ証明書とを含んで構成されたヒステリシス署名の署名履歴を保管する、ＣＰＵと記憶装置とを備えてなる署名履歴保管装置であって、
前記記憶装置は、前記署名記録を登録する複数の署名履歴リストと、前記ユーザ証明書を登録する証明書リストと、前記署名履歴リストに登録されている署名記録のうち、最新の検証済み署名記録を特定する第１の識別情報を含む情報を、信頼ポイントデータとして登録する信頼ポイントリストと、を備え、
前記署名記録は、前記ヒステリシス署名を識別する署名ＩＤを含み、かつ、前記署名ＩＤは、前記署名履歴リストを識別する情報を含んで構成され、
前記ＣＰＵは、
前記ヒステリシス署名を作成したときには、前記作成したヒステリシス署名の前記署名記録に含まれる前記署名ＩＤにより、前記署名履歴リストのいずれか１つを特定し、その特定した署名履歴リストに前記署名記録を登録するするとともに、前記ユーザ証明書を前記署名記録と対応させて前記証明書リストに登録し、
前記署名履歴リストの各々に登録されている署名記録から、各々最新の署名記録を取り出し、前記取り出した署名記録から前記第１の識別情報によって識別される署名記録までの署名記録について、前記証明書リストに登録された前記ユーザ証明書を用いて、前記最新の署名記録の有効性および前記最新の署名記録から前記第１の識別情報によって識別される署名記録までの連鎖関係の有効性を、前記各々の署名履歴リストごとに検証し、
前記ユーザ証明書について、そのユーザ証明書の有効性を証明する証拠情報を取得し、その取得した証拠情報に基づき前記ユーザ証明書の有効性を検証し、
前記最新の署名記録を特定する第２の識別情報と、前記収集した証拠情報と、前記第２の識別情報によって特定される複数の署名記録および前記証拠情報を連結した情報のハッシュ値とを、信頼ポイントデータとして前記信頼ポイントリストに登録すること
を特徴とする署名履歴保管装置。
前記ＣＰＵは、
検証対象のヒステリシス署名と、前記信頼ポイントリストに登録されている信頼ポイントデータの１つを特定する信頼ポイント識別情報と、その信頼ポイント識別情報によって特定される信頼ポイントデータに含まれるハッシュ値として過去に公開された公開ハッシュ値とを入力し、
前記入力した信頼ポイント識別情報によって特定される信頼ポイントデータから、前記署名記録を特定する複数の第３の識別情報と前記証拠情報とを取り出し、前記各々の第３の識別情報によって特定される署名記録および前記証拠情報を連結した情報のハッシュ値を計算し、
前記計算したハッシュ値と前記入力した公開ハッシュ値とを比較し、
前記第３の識別情報によって特定される署名記録から、前記入力されたヒステリシス署名に対応する署名記録までの署名記録の連鎖関係の有効性を検証し、
前記入力されたヒステリシス署名と前記入力されたヒステリシス署名に対応する署名記録とを比較し、
前記入力されたヒステリシス署名に含まれるユーザ証明書を前記取り出した証拠情報を用いて検証すること
を特徴とする請求項７に記載の署名履歴保管装置。