JP2010512036A - 暗号化されたメッセージを伝送する方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも二人のユーザ間で暗号化されたメッセージを伝送する方法であって、特に暗号プロトコルであって、前記メッセージのトランザクションが、前記ユーザから受信した前記メッセージの復号化と特に暗号化されたメッセージの前記ユーザへの送信とを行う認証装置を介して行われ、ａ１）メッセージ（ＮＡ１）を前記ユーザ（Ａ）から前記認証装置（ＡＥ）に送るステップと、ａ２）前記認証装置（ＡＥ）によってトランザクション識別データセット（ＴＩＤ）を生成するステップと、ａ３）前記トランザクション識別データセット（ＴＩＤ）を含むメッセージ（ＮＡＥ１）を前記認証装置（ＡＥ）から前記ユーザ（Ａ）に送信するステップと、ａ４）前記ユーザ（Ａ）によって、鍵（ＳＡ２）で暗号化された、前記トランザクション識別データセット（ＴＩＤ）を含むメッセージ（ＮＡ２）を生成するステップと、ｂ）前記メッセージ（ＮＡ２）を第２のユーザ（Ｂ）に送信するステップと、ｃ）前記第２のユーザ（Ｂ）によって、前記暗号化されたメッセージ（ＮＡ２）を含み、更なる鍵（ＳＢ）で暗号化されたメッセージ（ＮＢ１）を生成するステップと、ｄ）前記メッセージ（ＮＢ１）を前記認証装置（ＡＥ）に送信するステップと、ｅ）前記認証装置（ＡＥ）によって、対応する前記鍵（ＳＢ１），（ＳＡ２）を用いて前記メッセージ（ＮＢ１），（ＮＡ２）を復号するステップと、ｆ）前記復号されたメッセージ（ＮＡ２），（ＮＢ１）に含まれる平文（Ａ２），（Ｂ１）を参照して前記認証装置（ＡＥ）によってメッセージ（ＮＡＥ２）を生成するステップと、ｇ）前記メッセージ（ＮＡＥ２）を前記第１のユーザ（Ａ）または前記第２のユーザ（Ｂ）に送信するステップと、を備える方法が開示されている。
【選択図】図１ａ

Description

本発明は、暗号化されたメッセージを少なくとも二人のユーザ間で伝送する方法に関し、詳細には、ユーザから受信したメッセージの復号化を行うと共に特に暗号化したメッセージのユーザへの送信とを行う認証装置を介してメッセージのトランザクションが行われる、暗号プロトコルに関する。

暗号化されたメッセージを伝送する方法は、長い間知られており、暗号法として呼ばれるものの安全性は、使用される変換の複雑性および鍵の秘密性に基づく。近年の暗号法の必須の目的は、第１に、認可された者のみがデータまたはメッセージを読んだりその内容についての情報を得たりする立場にあるべきであって、第２に、データの作成者またはメッセージの送信者が固有に識別されるべきであって、第３に、作成後のデータが認可無しに改造されることがないことを確実にすべきことである。

暗号化によって送信者から受信者へのメッセージの安全な送信を確実にする全ての暗号法は、数理的に構成される暗号システムと呼ばれ、メッセージ、秘密テキスト、鍵、暗号化および復号化機能を備える。これについては、暗号システムの安全性は鍵空間のサイズおよび暗号化機能の質に一般に依存している。

使用される暗号システムは、原則的に、対称暗号システム、非対称暗号システムおよびハイブリッド暗号システムに分けることができる。対称暗号システムは、次のように区別される。対称暗号システムにおいて、暗号化鍵および復号化鍵は、同一であるか、互いから少なくも容易に得ることができ、一方、使用されるアルゴリズムは、暗号化鍵から復号化鍵を直接推測することが不可能なように、暗号化鍵とこれに関連する復号化鍵との間の自明な関係が無いように選択される。ハイブリッド暗号システムは、対称システムと非対称システムの利点を結合しようとするものである（メッセージ交換が高速対称方法によって一般に行われ、非対称方法はセッション鍵の交換のために使用される）。

対称暗号システムは、共通の私有鍵を通信相手に入手可能にする鍵配布の問題がある。

公開鍵暗号として呼ばれるものに基づいた非対称暗号システムでは、鍵配布の問題はない。私有鍵の原理では公開鍵を知る者または所持する者誰にでも完全に向けられる。しかしながら、一人だけが、関連する私有鍵でメッセージを読むことができる。すなわち、送信者は、誰もが知ることができる受信者の公開鍵で暗号化を行うことができるのである。その後、受信者は自身の秘密の私有鍵で復号化を行う。

しかしながら、それでもこの安全な公開鍵暗号は秘密の情報交換において欠点があり得る。公開鍵が誰にでも知られているため、暗号化されたメッセージが偽名で送信される可能性もある。従って、この手続きは、書き手を特定する正しい署名を欠いており、またはこの書類の真正さを証明する正しい署名を欠いている。そのため非対称暗号システムでは、送信者が自身の私有鍵で署名を作成し、これを書類に付けることが必要である。この署名は受領者によって公開鍵を用いてチェックすることができ、よって送信者の真正さが確認される。

データ伝送に関係する手続きは、参加者に対する固有かつ明解な処理命令を表すプロトコルに従って一般に行われる。重要な場面で使用することができるように、プロトコルは実行可能でなくてはならず、すなわち、全ての参加者が規定を守る限り所望の結果が達成されなければならない。更に、プロトコルは正当性を保証すべきであって、すなわち、加入者が不正行為または詐欺行為を試みる場合、この行為が検出される可能性が高くなくてはならない。

暗号法の分野で頻繁に使用されるプロトコルは、ディフィー・へルマン鍵交換と呼ばれるものに代表され、これは、二人の通信相手が、二人だけが知る秘密鍵を生成するものである。この原理を用いて生成された鍵は、対称暗号システムによって暗号化されたメッセージを送信するために通常用いられる。このディフィー・ヘルマン鍵交換は、一方向には行い易いが逆方向に行うのは非常に困難であるものを考察することに基づく。よって、数学的に表されるように、ディフィー・ヘルマン鍵交換は、一方向性関数に基づいており、この問題は膨大な計算によってのみ解決することができ、攻撃者（アタッカー）は、暗号化されていない状態で送信された個々のメッセージを知った上でも、生成された鍵を計算することはできない。しかしながら、ディフィー・ヘルマン鍵交換は、介入者攻撃として呼ばれるものの場合において、攻撃者がデータパケットを変更することに成功した場合にはもはや安全ではないことが分かるであろう。

実際には、このことはＡおよびＢによって送信されたメッセージを攻撃者が傍受し、この攻撃者自身のメッセージをそれぞれに送ることができるということを意味し、すなわち、原則として、ディフィー・ヘルマン鍵変換が二回行われ、更に具体的には、ユーザＡと攻撃者との間で一回、ユーザＢと攻撃者との間でもう一回行なわれる。ユーザＡとＢが互いのユーザと通信していると思っているときに、攻撃者が彼自身を通してメッセージの進路を変更し、対称暗号化された通信を傍受し、メッセージの内容を読んだり変更したりすることができる。係る介入者攻撃を排除するためには、交換されたメッセージは付加的に認証されなくてはならない（例えば電子署名によって）。

中央分散したネットワークでのデータ交換を安全なものにするための更に別の既知のプロトコルは、ニーダム・シュレーダー（Ｎｅｅｄｈａｍ−Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ）・プロトコルであって、中央分散したネットワークでの二人の相手間の連絡を安全なものにするために鍵交換と認証とを組み合わせたものである。このプロトコルのセキュリティの基本は、暗号解読によっても全数検索によっても破られない所望の鍵を用いた安全な暗号化アルゴリズムであって、対称方法および非対称方法を使用することができる。

ニーダム・シュレーダー・プロトコルの対称暗号の異型においては、ＡとＢの両方が認証サーバと呼ばれるもので秘密鍵を有することが条件とされる。よって、ＡはＢと安全なデータ交換を行うことができ、まずＡが認証サーバにメッセージを送信し、そこで認証サーバがＡに送り返される応答にセッション鍵を２回導入する（詳細には、Ａの秘密鍵には暗号化が一回、Ｂの秘密鍵には暗号化が一回である）。更なる手続きにおいて、Ａは、Ｂの秘密鍵で暗号化されたセッション鍵をＢに送信し、それにより、最終的にＡとＢの両方が認証サーバによって割り当てられたセッション鍵を入手する。

既知の暗号システムの問題点は二人のユーザ間での直接的なメッセージの伝送にある。当然これらのメッセージは暗号化されるが、攻撃者が、対称方法の場合には秘密の共通鍵の入手に成功した場合または非対称方法の場合には私有鍵の入手に成功した場合、この攻撃者は送信されたメッセージを読むことができる。

従って、本発明の目的は、上記の欠点を回避することができる、少なくとも二人のユーザ間で暗号化されたメッセージを伝送する新規な方法を提供することである。

本発明の方法は、以下のステップによってこの目的を達成する：
ａ） 第１のユーザによって第１の鍵で暗号化されたメッセージを生成するステップと、
ｂ） このメッセージを第２のユーザに送信するステップと、
ｃ） 第２のユーザによって、暗号化されたメッセージを含み、更なる鍵で暗号化された第２のメッセージを生成するステップと、
ｄ） 第２のメッセージを認証装置に送信するステップと、
ｅ） 認証装置によって、対応する鍵を用いて第２および第１のメッセージを復号するステップと、
ｆ） 復号されたメッセージに含まれる平文を参照して認証装置によって第３のメッセージを生成するステップと、
ｇ） 第３のメッセージを第１のユーザまたは第２のユーザに送信するステップ。

すなわち、本発明によれば、二人のユーザ間で鍵の交換が行われず鍵の転送のみが行われるものであって、これにより、これら二人のユーザは、他方のユーザの暗号化されたメッセージを復号化し、これを読むことができなくなる。

本発明の好適な実施形態によると、第１のユーザによって生成された暗号化されたメッセージがトランザクション識別データセット（好ましくはトランザクション識別番号）を含んでおり、トランザクション情報項目の交換がユーザと認証装置との間での直接接続に限定される。

このことは、データの復号が認証装置によってのみ遂行することができることを意味し、本発明の更なる実施形態によると、認証装置はトランザクション識別データを生成し、トランザクション識別データセットを含むメッセージをユーザに送信するのであって、このユーザは、それに含まれるトランザクション識別データセットを第２のユーザに送信される暗号化されたメッセージに組み込むのである。

本発明の更なる実施形態によると、認証装置は認証サーバおよびデータサーバを有しており、この認証サーバは、このデータベース上で第１のユーザによって認証装置に送信されたメッセージに関連する、または関連し得る、データベースエントリを生成するのであって、望ましくは、トランザクション識別データセットはデータベースエントリに関連するかまたは固有に関連し得る。

データベースサーバ上のデータベースエントリの生成ならびにトランザクション識別データセットと生成されたデータベースエントリとの関連は、認証装置が、復号化の後にユーザが受信する暗号化されたメッセージを互いに関係させることができるようにする。この目的のために、認証装置によって第１のユーザに伝送されたメッセージは、トランザクション識別データセットの他に、好ましくはトランザクション情報の動的な項目を更に含む。

攻撃者が含まれる情報項目に基づいて後にユーザによって使用される鍵を導き出すことができないため、第１のユーザによって認証装置に通信される要求ならびにトランザクション識別データセットを含む回答を暗号化する必要はないが、本発明の更なる実施形態によれば少なくとも第１のユーザから認証装置へのメッセージまたは認証装置から第１のユーザへのメッセージのいずれかはその伝送の前に少なくとも部分的に暗号化される。

ニーダム・シュレーダー・プロトコルとは対照的に、本発明の方法は、相手方の静的な識別がユーザに知らされず、ユーザ間で交換されることもない。トランザクション情報の項目は、認証装置によって第１のユーザに転送されて、この第１のユーザによって第２のユーザに転送されて、この第２のユーザによって認証装置に転送されるのみであって、各ユーザは受信した暗号化された情報項目に自身の情報項目を加えて、パケット全体を暗号化し、この暗号化されたパケット全体を次のユーザに転送し、次のユーザも同じことを行う。

すなわち、トランザクション情報項目の実際の交換は、ユーザから認証装置への直接接続に限られ、これにより、データの復号を認証装置によってのみ実行することができる。「それ自体で」暗号化されたデータ伝送の新規な原理は、ネットワーク（インターネット、イントラネット、エクストラネット（ｘｔｒａｎｅｔ）、ＷＡＮおよびＬＡＮ、ならびにこれらに類似する、安全なデータ伝送を望む二人のユーザ間の接続方法が含まれるがこれらに限定されない）における二人のユーザ間のデータ伝送の安全な進行を可能にする。

本発明の更なる実施形態によれば、認証装置は、対応する鍵を用いて、受信したメッセージを復号化し、この復号化したメッセージに含まれる複数の平文（クリアテキスト）を比較、調整または組合せる（この後、この平文の比較、調整および組合せの結果を参照してメッセージを生成する）。

復号、比較、調整および組合せが認証装置によって独占的に遂行されることにより、本発明による方法はネットワークにおけるデータ伝送において、従来技術と比較して高い安全性を達成する。

その点において、本発明の更なる実施形態は、復号化されたメッセージに含まれる平文の比較、調整または組合せの後、認証装置は比較、調整または組合せの結果を参照して動作を設定し、その後、この設定された動作を参照してメッセージを生成する。

加えて、同じメッセージだが設定された動作について異なる鍵で暗号化されたメッセージをユーザが通信する。しかしながら、更なる実施形態によれば、認証装置が第１のユーザ宛てのメッセージならびに第２のユーザ宛てのメッセージを生成し、これらを各ユーザに送信し、これにより、認証装置とユーザとの間の共通する秘密鍵を所持する攻撃者がそのユーザ宛ての情報のみを読むことができるが、その情報に基づき、二人のユーザ間で伝送されたデータについて導き出すことができない。

この新規な方法の基本原理は伝送の特定の方式に限定されないが、本発明の好適な実施形態では、メッセージの伝送がネットワーク、好ましくはインターネットによって遂行される。

暗合システムでは（それ自体から分かるように）、少なくとも一つの暗号化されたメッセージが、平文およびトランザクション識別データセット、ならびに好ましくは暗号化されて好ましくは動的なトランザクション情報項目を有する。

伝送されたデータを攻撃者が容易に読むことができないように、本発明の実施形態は、少なくとも一人のユーザが認証装置で少なくとも一つの秘密鍵を有しており、この点に関して、各ユーザが認証装置で少なくとも一つの鍵を有する場合に有利であることを証明している。その場合、メッセージが対称暗号プロトコルに従って伝送される場合には、有利であることが証明されている。

従って、本発明による方法は、絶対的に安全な暗号システムをもたらし、すなわち、伝送されたデータは、平文または鍵を取得することができるに十分な情報項目を決して含まない。従って、一回限り暗号帳（ワンタイムパッド）として呼ばれるこれまで安全だと思われてきた暗号システムの他に、本発明による方法は、ケルクホフスの原理を理想的に満たす第２の絶対的に安全な暗号システムを提供し、これにより、暗号システムの安全性がアルゴリズムの秘密性に依らず、鍵の秘密性にのみ基づくのである。

本発明による方法の安全性を確実にするための基本的な前提条件（一回限りの鍵が秘密に保持されなくてはならず、予測不可能に無作為であって、一回のみ使用することができること）を満たすことができるように、本発明の更なる実施形態は、ユーザと認証装置との間の鍵が、モバイルデータキャリアによって配布され、このモバイルデータキャリアには鍵が保存されておりかつ鍵を生成するようになされており、専用のデータキャリアがそれぞれ各ユーザに関連するかまたは関連することができるようにしたものである。その場合、ユーザに関連するモバイルデータキャリアは、好ましくは一回限りの複数の鍵を生成するようになされており、各ユーザが認証装置と共にユーザ自身に関連するデータキャリアによって生成された全ての鍵を有する。

本発明による方法は、クリアリングプロセス（Ｃｌｅａｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）と呼ばれる、提供されたサービスの補償および商品の引渡しを保証するために使用することができ、これについては既に普及している十分に試行された暗号化方法が使用される。以下に記載される例において、売り手（供給元）と買い手（顧客）との間の契約は、この新規な方法の範囲外で結ばれるため、この理由でこのステップに関してはここでは詳細に記載しない。

クリアリングプロセスは実質的に４つのサブステップに構成することができ、すなわち、第１のステップは、売り手が認証装置で買い手に関係する要求を出し、清算期を特定する。この要求は、ユニットの供給としての補償のための要求の不可欠な要素を含む。第２のステップにおいて、買い手は特定の時のユニットの配送に関する要求を承認する（しかしすぐに将来の確実な日になり得る）。第３のステップにおいて、次ぎに認証装置は要求のマッチングを確認し、合意した時までユニットが移転されるのをブロックし、第４のステップにおいて、要求の実行またはクリアリングが合意の時間に行われる。

本発明による方法の他に、本発明はハードウェアにおいて暗号化装置を提供することを更に求め、このハードウェアは特に本発明による方法における使用のために適している。

ハードウェア（例えば、スマートカード）の従来知られる暗号化装置とは異なり、本発明の暗号化装置は、特定のアルゴリズムを実行し、これにより、各ユーザのための動的鍵で補われるベース鍵を備える鍵が、各暗号化動作のために新しく生成され、これは一回のみである。このため、本発明において、ハードウェア暗号化装置が、記憶装置と、少なくとも１つの好ましくは一回限りの鍵を生成するための演算装置と、好ましくはＵＳＢインターフェースであるインターフェースと、を有するモバイルデータキャリアによって構成されている。

暗号化装置の無断の使用を防ぐために、この暗号化装置は生体認証アクセス制御装置を有していてもよく、本発明の好適な実施形態では生体認証アクセス制御装置が指紋を認識するためのセンサを有している。

暗号化装置のユーザを確認するための生体認識アクセス制御装置の使用の他に、生体認識アクセス制御装置によって確認されたユーザの生体的特長を鍵を生成するために使用することも考えられる。

本発明の更なる態様は、暗号法における暗号化装置としてＵＳＢスティックの使用であって、好ましくは指紋認識機能を備えている。

本発明の更なる利点および詳細は、図面に例示された実施形態を参照し、以下の詳細な説明によって完全に記載される。

本発明の例示的な第１の実施形態の方法ステップの原理を示している。 本発明の例示的な第１の実施形態の方法ステップの原理を示している。 図１の実施形態に含まれる手続きを詳細に示している。 本発明の暗号化装置の原理を示す概略図である。

図１ａおよび１ｂを参照すると、暗号化されたデータ伝送の基本原理が以下に記載されており、ユーザＡ、Ｂの静的な識別が他方のユーザに知らされず、二人のユーザＡとＢとの間に直接送信されることもない。記載した実施形態において、全てのメッセージは暗号化された形態で伝送される。

データ伝送は、ユーザＡによって開始され、ここでこのユーザＡは、鍵ＳＡ１で暗号化された平文Ａ１を含むメッセージＮＡ１を認証装置ＡＥに送信する。その応答として、ステップ２において、ユーザＡは認証装置ＡＥから、トランザクション識別データセットＴＩＤと鍵ＳＡＥで暗号化されたトランザクション情報項目ＴＩＮＦとを含むメッセージＮＡＥ１を受信する。更なる手続きにおいて、ユーザＡは、トランザクションに関係する自身の情報項目Ａ２を、受信したメッセージＮＡＥ１に追加し、鍵ＳＡ２でパケット全体を暗号化し、メッセージＮＡ２を生成する。ステップ３において、このユーザはこのメッセージＮＡ２をユーザＢに送信する。

次に、ユーザＢは、トランザクションに関係する自身の情報項目Ｂ１を、受信したメッセージＮＡ２に追加し、このユーザの鍵ＳＢ１でパケット全体を暗号化し、メッセージＮＢ１を生成し、次にステップ４においてこのメッセージＮＢ１はこのユーザによって認証装置ＡＥに送信される。

認証装置ＡＥは、受信したメッセージを復号し、ユーザＡおよびユーザＢによって独立して伝送されたそれに含まれる情報項目を比較する。すなわち、認証装置ＡＥは、マッチングと呼ばれるものを遂行し、ユーザＡのためのマッチング結果に基づき鍵ＳＡ３で暗号化された平文ＥＡを含むメッセージＮＡＥ２を生成し、ユーザＢのためには、鍵ＳＢ２で暗号化された平文ＥＢを含むメッセージＭＡＥ２’を生成し、ステップ５および５’においてこれら二つのメッセージを各ユーザＡおよびＢに送信する。

通信されるメッセージに関するデータセキュリティおよびデータ保護は、既知の暗号化方法自体によって確実にされる。現在使用されるＲＳＡ方法がもはや十分でなくなった場合や、安全性が高められたより最近の技術が周知になった場合には、手続きおよびアルゴリズムの更新または適応をハードウェアを交換することなくアプリケーションにおいて行うことが可能である。

トランザクション中に交換されなくてはならないメッセージの内容は、信頼性の高いチェックサム機構によって確認される。このため、本発明の方法は約１／１０^８０の衝突確率を有するＳＨＡ（安全なハッシュアルゴリズム）を使用する。加えて、伝送動作中に交換される各データファイルは、各送信者によって署名される。

この点において、データ伝送の実際の情報が二人のユーザＡ、Ｂ間で直接交換されることがないことが必須である。このことは、実際の情報が、この情報を比較しこの比較の結果を二人のユーザＡ、Ｂに対して確認する認証装置を通して常に流れることを意味している。実際、二人のユーザＡ、Ｂ間で鍵の交換が行われず、暗号化された鍵が転送されるのみなので、ユーザＡ、Ｂが他方のユーザＡ、Ｂの情報を暗号化できる可能性がないことになる。

メッセージ伝送の実際の通信は、ＴＣＰ／ＩＰ上でのＸＭＬデータ交換に基づき、この通信は、ｑｕｉｒｅｄセキュアチャンネル（例えばＨＴＴＰＳ）と呼ばれるものを通してユーザ間で行われる。

ユーザが所持する鍵が認証装置と共通するという確実性は、実際には秘密であって、ハードウェアにおいて暗号化装置を通して一回限りであることが保証される（以下により詳細に記載される）。この暗号化装置は認証装置の動作によって例えば二人のユーザＡ、Ｂが利用可能である。加えて、ユーザのハードウェア暗号化装置は各ユーザのネットワークへの直接の通信リンクを持たないことを確実にするべきである。

図３は、本発明の方法のために設計されたハードウェア暗号化装置６の原理を示す概略図である。暗号化装置６によって、ユーザＡ，Ｂは、データ伝送のために必要な情報項目を入力バッファ１２（ここでこのユーザが暗号化された結果を出力バッファ１３において受け取る）に置くことによって、通信しようとするメッセージを生成する。暗号化装置６のユーザは、データならびにこの暗号装置６で行われる処理にアクセスすることができないことが重要である。よって、例えば、更なるセキュリティ機能を提供してもよく、保護領域１１（図３の一点鎖線の右側）に介入もしくはアクセスする試みによって情報の全てが破壊されてしまうという結果にすることもできる。

保護領域１１の他に、暗号化装置６はインターフェース９を有しており、図示された実施形態においてはＵＳＢインターフェースの形態である。記憶装置７、プロセッサ８および生体認証アクセス制御装置１０が保護領域１１内に配置されている。暗号化装置６は、記憶装置７に保存されたソフトウェアによって特定のアルゴリズムを実行し、暗号化手続きのために必要な数字をプロセッサ８によって生成することができる。

暗号化装置６は、接続されたシステム（例えばＰＣによって構成される）において取り外し可能なデータキャリアであって、暗号化装置６のインターフェース９に配置された入力バッファ１２および出力バッファ１３がデータフォルダとして見ることができる。暗号化装置６とのデータの交換は、対応するフォルダとのデータ交換を通して確実になされる。よって、データ伝送に必要な情報項目は、ＭＸＬデータファイルに入れられ、このデータファイルは暗号化のために入力バッファ１２にコピーされる。

加えて、暗号化装置６は、新しいソフトウェアまたは変更したソフトウェアを挿入し、これにより鍵を再計算するかまたは新しい鍵を計算することを可能にする単純なアップデート機構を有することもできる。

暗号化装置６の不正使用を防ぐために、各ユーザに固有の指紋を暗号化装置６に記憶させることができ、暗号化された形態にのみ利用可能である。送信されるメッセージの一部として、指紋は各暗号に加えられ、各復号にてチェックされる。

暗号化、ＨＡＳＨ値の計算および指紋の識別に必要なソフトウェアは、暗号化装置６の保護領域１１に配置されている。保護領域１１の実行は、各ユーザＡ、Ｂによって呼び出される要求‐応答を通じて遂行される。これに個人ＰＩＮの入力がリンクされており、これによりこのソフトウェアは初めて作動することができる。この機構は暗号化装置６自体のＩ／Ｏ（入出力）機能からは独立している。

更に、安全なデータ伝送のために必要な鍵と、例えばＰＩＮチェックとして動くことができる、暗号化プログラムのための起動機構とが保護領域１１に配置されている。

暗号化装置６で生成されるメッセージの一般形式は、ユーザＩＤ、情報のテキスト文字列、情報のチェックサムおよびユーザの署名から形成され、ユーザＡ、Ｂと認証装置との間の通信は一般的にウェブサービス（例えばＳＯＡＰ）に基づく。

情報は、ＸＭＬ形式を通して交換され、ユーザのために等しく解釈されることができる。情報項目の通信は、ハッシュ鍵と署名を表す指紋とをそれぞれ備えるデータパケットの形態でメッセージにおいて遂行される。この場合、メッセージ交換は、ユーザ間で暗号化された形態で行われる。

本発明のメッセージ伝送は、以下に図２を参照にして記載される。

ステップＩにおいて、ユーザＡは、平文Ａ１を生成し、この平文Ａ１はステップＩＩにおいてこのユーザＡによって鍵ＳＡ１で暗号化され、メッセージＮＡ１を生成する。メッセージＮＡ１の生成は、上記のように、このユーザＡが必要な情報を暗号化装置６の入力バッファすなわちイン・バッファ１２に書き込むことによって、暗号化装置６によって遂行される。その結果、このユーザＡは暗号化されたメッセージＮＡ１を受信する。方法ステップａ１）に従って、ユーザＡは、次に、暗号化されたメッセージＮＡ１を例えばトランザクション開始要求を通して認証装置ＡＥに送信する。

認証装置ＡＥの認証サーバＡＳは、ステップＩＩＩにおいてメッセージＮＡ１を受信し、ステップＩＶに従って復号し、認証サーバＡＳによってトランザクションの一連の手続きを開始して認証装置ＡＥのデータサーバＤＳ上に新しいデータベースエントリＤＢを生成し（ステップＶ）、同時に、ステップＶＩにおいて、前記トランザクションに対して固有であってかつデータベースエントリＤＢに固有に関連することができるトランザクション識別データセットＴＩＤを生成する（方法ステップａ２）に従う）

ステップＶＩＩにおいて、認証サーバＡＳは、トランザクション識別データセットＴＩＤの他に、鍵ＳＡＥで暗号化されたトランザクション情報項目Ｔｉｎｆを更に含むメッセージＮＡＥ１を生成する。

方法ステップａ３）に従って、ユーザＡはステップＶＩＩＩにおいてメッセージＮＡＥ１を取得し、ここにおいてトランザクション情報ＴｉｎｆはユーザＡにとって読み出し可能ではない。ステップＩＸにおいて、ユーザＡは、受信したメッセージＮＡＥ１にトランザクションのためのこのユーザＡ自身のデータＡ２を追加し、ステップＸに従って鍵ＳＡ２でパケット全体を暗号化し、メッセージＮＡ２を生成する。方法ステップｂ）に従って、ユーザＡはメッセージＮＡ２をユーザＢに通信し、このユーザＢはステップＸＩに従ってこのメッセージを受信する。

ユーザＢは暗号化装置６を有しており、しかしながら各暗号化装置６は一回限りのため、ユーザＢがユーザＡから受信したメッセージＮＡ２をこのユーザＢの暗号化装置６で復号することは不可能である。

ステップＩＸと同様、ステップＸＩＩに従ってユーザＢは、取得したメッセージＮＡ２にトランザクションに関係する自身の情報項目Ｂ１を追加し、パケット全体を自身の暗号化装置６に転送する。結果として、ステップＸＩＩＩにおいて、ユーザＢが鍵ＳＢ１で暗号化されたメッセージＮＢ１を受信する（方法ステップｃ））。

更なる手続きにおいて、方法ステップｄ）に従って、ユーザＢがメッセージＮＢ１をトランザクション確認によって認証サーバＡＳに通信する。ステップＸＩＶにおいて、認証サーバＡＳは、メッセージＮＢ１を受信し、認証装置ＡＥがユーザＡ，Ｂと共に所持する鍵ＳＡ，ＳＢの適用によって、受信されたメッセージＮＢ１を段階的に復号することができる。

更なる手続きにおいて、データサーバＤＳと連動して、方法ステップｅ１）およびｅ２）に従って認証サーバＡＳが、ユーザＡ，Ｂによって独立したデータ伝送中に提供された情報項目を共に比較することができ、マッチングと呼ばれるものを遂行する。（ステップＸＶＩ）。

図示された実施形態において、認証サーバＡＳは、方法ステップｅ３）に従ってマッチングした後、マッチング作業の結果を参照して動作Ｅを設定する（ステップＸＶＩＩ）。

更なる手続きにおいて方法ステップｆ）に従って、認証サーバＡＳは、ステップＸＶＩＩＩ，ＸＶＩＩＩ’において、設定された動作Ｅを参照してユーザＡのためのメッセージＮＡＥ２と、ユーザＢのためのメッセージＮＡＥ２’とを生成する。

ここで、データサーバＤＳと連動して、認証サーバは、逆方法を用い、方法ステップｇ）に従って、暗号化された形態において個々のトランザクション確認をユーザＡおよびユーザＢに戻し、このトランザクション確認は、ステップＸＸ，ＸＸ’に従って鍵を用いて各ユーザＡ、Ｂによって復号される。

少なくとも二人のユーザ間の暗号化されたメッセージを伝送する方法の一例である記載した実施形態および暗号化装置の図示した実施形態は、本発明を限定するものとして解釈されるべきではなく、本発明の概念を実施する様々な方法の例に過ぎないと解釈されるべきである。

よって、例えば、二人のユーザの一方のみが認証装置で秘密の共通鍵を有しており、他方のユーザが認証装置で公開鍵暗号を有していることも考えられる。いかなる場合にも、本発明に必須なものは、静的識別データが二人のユーザ間で交換されないということであって、つまり、本発明の方法は、二人のユーザ間で鍵の交換が無く、暗号化された鍵のみが発送され、トランザクションにける各加入者が入手した暗号化されたデータパケットを自身の鍵で付加的に暗号化し、これを転送して、認証装置のみがデータパケットを段階的に復号することが可能であるということである。

Claims (23)

1. 少なくとも二人のユーザ間で暗号化されたメッセージを伝送する方法であって、特に暗号プロトコルにおいて、前記メッセージのトランザクションが、前記ユーザから受信した前記メッセージの復号化と特に暗号化されたメッセージの前記ユーザへの送信とを行う認証装置を介して行われ、
   ａ１） メッセージ（ＮＡ１）を前記ユーザ（Ａ）から前記認証装置（ＡＥ）に送るステップと、
   ａ２） 前記認証装置（ＡＥ）によってトランザクション識別データセット（ＴＩＤ）を生成するステップと、
   ａ３） 前記トランザクション識別データセット（ＴＩＤ）を含むメッセージ（ＮＡＥ１）を前記認証装置（ＡＥ）から前記ユーザ（Ａ）に送信するステップと、
   ａ４） 前記ユーザ（Ａ）によって、鍵（ＳＡ２）で暗号化された、前記トランザクション識別データセット（ＴＩＤ）を含むメッセージ（ＮＡ２）を生成するステップと、
   ｂ） 前記メッセージ（ＮＡ２）を第２のユーザ（Ｂ）に送信するステップと、
   ｃ） 前記第２のユーザ（Ｂ）によって、前記暗号化されたメッセージ（ＮＡ２）を含み、更なる鍵（ＳＢ）で暗号化されたメッセージ（ＮＢ１）を生成するステップと、
   ｄ） 前記メッセージ（ＮＢ１）を前記認証装置（ＡＥ）に送信するステップと、
   ｅ） 前記認証装置（ＡＥ）によって、対応する前記鍵（ＳＢ１），（ＳＡ２）を用いて前記メッセージ（ＮＢ１），（ＮＡ２）を復号するステップと、
   ｆ） 前記復号されたメッセージ（ＮＡ２），（ＮＢ１）に含まれる平文（Ａ２），（Ｂ１）を参照して前記認証装置（ＡＥ）によってメッセージ（ＮＡＥ２）を生成するステップと、
   ｇ） 前記メッセージ（ＮＡＥ２）を前記第１のユーザ（Ａ）または前記第２のユーザ（Ｂ）に送信するステップと、
   を備える方法。
2. 前記第１のユーザ（Ａ）によって生成された前記暗号化されたメッセージ（ＮＡ２）が、トランザクション識別データセット（ＴＩＤ）、好ましくはトランザクション識別番号を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記認証装置（ＡＥ）によって前記ユーザ（Ａ）に伝送された前記メッセージ（ＮＡＥ１）が、トランザクション識別データセット（ＴＩＤ）の他に、鍵（ＳＡＥ）で暗号化された、望ましくは動的であるトランザクション情報項目（Ｔｉｎｆ）を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 少なくとも前記第１のユーザ（Ａ）から前記認証装置（ＡＥ）への前記メッセージ（ＮＡ１）または前記認証装置（ＡＥ）のいずれかから前記ユーザ（Ａ）への前記メッセージ（ＮＡＥ１）は、伝送の前に少なくとも部分的に暗号化されることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
5. 前記認証装置（ＡＥ）は、認証サーバ（ＡＳ）およびデータサーバ（ＤＳ）を有しており、前記認証サーバ（ＡＳ）が、前記第１のユーザ（Ａ）によってデータベースサーバ上の前記認証装置（ＡＥ）に送信された前記メッセージ（ＮＡ１）に関連するかまたは関連し得るデータベースエントリ（ＤＢ）を生成することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の方法。
6. 前記トランザクション識別データセット（ＴＩＤ）が、データベースエントリ（ＤＢ）に固有に関連するかまたは関連し得ることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. ｅ１） 前記認証装置（ＡＥ）によって、対応する前記鍵（ＳＢ１），（ＳＡ２）を用いて前記メッセージ（ＮＢ１），（ＮＡ２）を復号化するステップと、
   ｅ２） 前記復号化されたメッセージ（ＮＡ２），（ＮＢ１）に含まれる前記平文（Ａ２），（Ｂ１）の比較、調整または組合せを行うステップと、
   ｆ） 前記認証装置（ＡＥ）によって、前記平文（Ａ２），（Ｂ１）の比較、調整または組合せの結果を参照してメッセージ（ＮＡＥ２）を生成するステップ、
   を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
8. ｅ１） 前記認証装置（ＡＥ）によって、対応する前記鍵（ＳＢ１），（ＳＡ２）を用いて前記メッセージ（ＮＢ１），（ＮＡ２）を復号化するステップと、
   ｅ２） 復号化されたメッセージ（ＮＡ２），（ＮＢ１）に含まれる前記平文（Ａ２），（Ｂ１）の比較、調整または組合せを行うステップと、
   ｅ３）前記比較、調整または組合せの結果を参照して動作（Ｅ）を設定するステップと、
   ｆ）前記認証装置（ＡＥ）によって、前記設定された動作（Ｅ）を参照してメッセージ（ＮＡＥ２）を生成するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. ｆ） 前記受信され復号化されたメッセージ（ＮＡ２），（ＮＢ１）に含まれる前記平文（Ａ２），（Ｂ１）を参照して前記認証装置（ＡＥ）によって前記第１のユーザ（Ａ）宛てのメッセージ（ＮＡＥ２）および前記第２のユーザ（Ｂ）宛てのメッセージ（ＮＡＥ２’）を生成するステップと、
   ｇ） 前記メッセージ（ＮＡＥ２）を前記第１のユーザ（Ａ）に、前記メッセージ（ＮＡＥ２’）を前記第２のユーザ（Ｂ）にそれぞれ送信するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
10. 前記メッセージ（ＮＡＥ２），（ＮＡＥ２’）のいずれかまたはその両方が、送信の前に、前記各ユーザ（Ａ，Ｂ）に関連する前記鍵（ＳＢ２），（ＳＡ３）で前記認証装置（ＡＥ）によって暗号化されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
11. 前記メッセージ（ＮＡ１，ＮＡ２，ＮＢ１，ＮＡＥ１，ＮＡＥ２，ＮＡＥ２’）の伝送が、ネットワーク、好ましくはインターネットによって遂行されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
12. 前記暗号化されたメッセージ（ＮＡ２），（ＮＢ１），（ＮＡ２）の少なくとも１つが、平文（Ａ），（Ｂ）およびトランザクション識別データセット（ＴＩＤ）を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
13. 前記暗号化されたメッセージ（ＮＡ２），（ＮＢ１），（ＮＡ２）の少なくとも１つが、暗号化された、望ましくは動的な、トランザクション情報項目（Ｔｉｎｆ）を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 少なくとも一方のユーザ（Ａ、Ｂ）が、前記認証装置（ＡＥ）と共に少なくとも１つの秘密鍵（ＳＡ、ＳＢ）を有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
15. 各ユーザ（Ａ、Ｂ）が、前記認証装置（ＡＥ）と共に少なくとも１つの秘密鍵（ＳＡ、ＳＢ）をそれぞれ有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記メッセージ（ＮＡ１），（ＮＡ２），（ＮＢ１），（ＮＡＥ１），（ＮＡＥ２），（ＮＡＥ２’）が、対称暗号プロトコルに従って伝送されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記ユーザ（Ａ，Ｂ）のいずれかまたはその両方と前記認証装置（ＡＥ）との間の鍵（ＳＡ、ＳＢ）は、モバイルデータキャリア（６）によって配布され、このモバイルデータキャリア（６）には少なくとも前記鍵（ＳＡ、ＳＢ）が保存されること、または前記鍵（ＳＡ、ＳＢ）を生成するようになされることのいずれかがなされ、それぞれの専用のデータキャリアが各ユーザ（Ａ，Ｂ）に関連するかまたは関連し得ることを特徴とする請求項１４〜１６に記載の方法。
18. ユーザ（Ａ）に関連する前記モバイルデータキャリア（６）は、複数の好ましくは一回限りの鍵（ＳＡ１，ＳＡ２）を生成するようになされており、前記ユーザ（Ａ）は、前記認証装置（ＡＥ）と共にこのユーザ（Ａ）に関連する前記データキャリア（６）によって生成された全ての鍵（ＳＡ１），（ＳＡ２）を有することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 請求項１〜１８のいずれかに記載の方法において特に使用されるハードウェア暗号化装置であって、記憶装置（７）と、少なくとも１つの好ましくは一回限りの鍵（ＳＡ，ＳＢ）を生成するための演算装置（８）と、好ましくはＵＳＢインターフェースであるインターフェース（９）と、を有するモバイルデータキャリア（６）によって構成されていることを特徴とする暗号化装置。
20. 生体認証アクセス制御装置（１０）を有することを特徴とする請求項１９に記載の暗号化装置。
21. 前記生体認証アクセス制御装置（１０）は、指紋を認識するためのセンサを有していることを特徴とする請求項２０に記載の暗号化装置。
22. 特に請求項１〜２１のいずれかに記載の方法における、暗号化方法における暗号化装置としてのＵＳＢスティックの使用。
23. 前記ＵＳＢスティックが、指紋認識機能を有することを特徴とする請求項２２に記載のＵＳＢスティック。

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