JP2021044780A - 電子認証における改ざん防止システム - Google Patents

Abstract

【課題】秘密鍵を復元可能な複数の分散値に分散する改ざん防止システムにおいて、より安全性の高い暗号通信環境を提供する。【解決手段】システム１は、アクセスが制限される電子情報又は制御対象端末にアクセスするユーザ端末と、ユーザ端末に対して電子情報を提供可能で、且つ、電気的に分離可能な情報提供体と、予備情報提供体とを有する。ユーザ端末、情報提供体及び各予備情報提供体のは、電子情報又は制御対象端末へのアクセス時の電子認証に必要な秘密鍵を復元するのに必要な相異なる分散値を保存する。秘密鍵は、ユーザ端末が保存する分散値と情報提供体及び／又は予備情報提供体から提供される分散値とを組み合わせることでユーザ端末にて復元される。ユーザ端末は、秘密鍵の復元時に予備情報提供体から分散値を提供された場合、次回復元時以降、予備情報提供体によって代用された情報提供体からの分散値の提供を受け付けない受付禁止状態を設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、電子認証における改ざん防止システムに関し、特にアクセスが制限される電子情報へのアクセス、又はアクセスが制限される制御の対象となる制御対象端末へのアクセスの際の電子認証に必要な秘密鍵の復元に使用される複数の分散値を、予備を含めて複数の情報提供体に分散して保存し、予備の分散値の使用に伴い特定の分散値の使用を制限することで安全性を高めることが可能な電子認証における改ざん防止システムに関する。

スマートフォンやタブレット端末などの性能、処理能力が向上し、インターネットを通じてインターネットバンキングや仮想通貨取引等、秘匿性の高い重要な情報を処理する機会も増えてきている。これに伴いこうした携帯性を重視したユーザ端末機器に重要な情報が保存されることも増えてきている。通常こうした重要な情報にはユーザが設定するパスワード等が利用されるが、ユーザ端末機器の紛失、第３者によるハッキング、パスワード盗用による不正アクセス等によって重要な情報が流出するリスクは無いとは言えない。アクセスが制限されるべき情報はユーザ端末機器の中に限らない。

最近ではＩｏＴ技術の普及に伴い、インターネットに接続される機器や情報はますます増加しており、インターネットの利用価値はさらに高まりつつある。こうした中でインターネットを通じて様々な重要な電子情報の授受や重要な機器へのアクセス、遠隔制御など、財産や安全にかかわる通信も広く利用されている。
インターネットに接続されたサーバやパーソナルコンピュータに保存された個人情報の盗用、契約書などの重要書類の電子データの第３者による改ざん、著作権によって保護されるべき著作物の不正にアクセスした第３者による無断複製化、又は著作物そのものの改ざんなどが発生した場合、当事者や著作者の経済的な被害は甚大である。

また最近では自動車も制御用のコンピュータを搭載し、通信によって様々な情報を取得する技術が次々と開発されており、このような自動車がインターネットからの攻撃により制御用のコンピュータの制御を乗っ取られてしまうと、人命にかかわる事故につながるリスクとなる。こうした安全面にかかわるリスクは、自動車に限らず、例えばセンサなどのＩｏＴ機器を多く備える大規模なプラントなどでも、ＩｏＴ機器が異常なデータを出力するように改ざんされたり、制御をつかさどるＩｏＴ機器が乗っ取られたりすると人命にかかわる事故につながりかねない。

このような重要な通信が増える一方で、悪意のある第三者による個人パスワードの盗用やシステムへの侵入、乗っ取り等の試みはインターネット上で日々発生し、後を絶たない。
そこで漏洩、改ざん、なりすまし等を防ぎ、通信の安全性を確保するための暗号化通信の技術も、多くが開発され実用化されている。

現在一般的に広く利用されている暗号化技術として、公開鍵と秘密鍵を用いた非対称暗号鍵方式が挙げられる。送信者と受信者が互いに暗号化及び復号化に使用される鍵を共有する共通鍵方式の場合、送信側にて共通鍵で暗号化した情報を送信し、受信側にて共通鍵で復号化することで暗号通信を行うが、暗号通信が成立する前の段階で共通鍵を通信相手に送付する必要があり、この時点で通信を傍受されると共通鍵が盗まれるという問題がある。

これに対し非対称暗号鍵方式では公開鍵で暗号化した情報は秘密鍵でしか復号化できず、逆に秘密鍵で暗号化した情報は公開鍵でしか復号化できない。このような関係にある鍵のペアを生成した送信者又は受信者は、通信相手に公開鍵を送信するが秘密鍵は送信せず自身で保持する。互いに相手の公開鍵を持ちあう通信者の一方が相手の公開鍵で暗号化して情報を送信すると秘密鍵を保持する他方の通信者しか復号化できないため、通信が傍受されたとしても第３者には解読ができないことから情報流出を防止することができる。

非対称暗号鍵方式は上記のような情報の流出防止の他、なりすましや乗っ取りなどを防止するためサーバなどへのアクセスの際の電子認証にも使用される。例えば、ユーザが、アクセスが制限される電子情報を提供するサーバにアクセスする際、認証に必要な情報を秘密鍵で暗号化してサーバに送信し、サーバ側にて公開鍵で復号化した後、復号化された情報と予め登録されたユーザの認証に必要な情報とを照合し、一致すれば当該ユーザは公開鍵に対応した秘密鍵を保有する正しいユーザとして電子認証を行う。
しかし、いずれの場合も第３者により秘密鍵が盗まれてしまうと、情報流出やサーバへの不正アクセスを防止できない。このため秘密鍵の盗難防止は重要な課題である。

特許文献１には、コンピュータによって実行される方法であって、交換される情報の処理に使用する秘密情報に基づいて、ｎ個の秘密情報復元可能値を生成し、秘密情報は、生成したｎ個のシェアのうちの少なくともｋ個の秘密情報復元可能値を使用して復元可能であり、ｎ≧ｋ≧２であり、生成したｎ個の秘密情報復元可能値を、対応するｎ個の物理的記憶装置に記憶し、生成した秘密情報を削除する方法が開示されている。ここで秘密情報は秘密鍵であり、特許文献１の発明によれば、秘密鍵を復元することができる秘密情報復元可能値がｎ個の物理的記憶装置に記憶されるため、そのうちの１つが盗まれても秘密鍵が生成できないことから秘密鍵の安全性は向上する。

しかし、例えばｋ＝２で、２個の秘密情報復元可能値で秘密鍵が復元可能である場合に、１個が盗まれてしまうと、残りの内の１個の秘密情報復元可能値を入手することで秘密鍵が復元できてしまうため、情報流出やなりすましのリスクが増大してしまう。
そこで秘密鍵自体を組合せにより復元可能な複数の分散値に分散することで秘密鍵の盗難のリスクを低減した上で、複数の分散値の１つが紛失或は盗難により第３者に亘っても情報流出やなりすましのリスクの増大を防ぐ、より安全性の高いシステムの提供が望まれる。

特開２０１９−０５０４８０号公報

本発明は、上記従来の電子認証における改ざん防止システムにおける問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、アクセスが制限される電子情報へのアクセス、又はアクセスが制限される制御の対象となる制御対象端末へのアクセスの際の電子認証に必要な秘密鍵の復元に使用される複数の分散値を、予備を含めて複数の情報提供体に分散して保存し、予備の分散値の使用に伴い特定の分散値の使用を制限することで安全性を高めることが可能な電子認証における改ざん防止システムを提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明による電子認証における改ざん防止システムは、アクセスが制限される電子情報又はアクセスが制限される制御の対象となる制御対象端末にアクセスするユーザ端末と、ユーザ端末に対し電子情報を提供可能で、且つ電気的に分離可能な情報端末、又はユーザ端末で撮影して画像として取り込み画像処理により抽出可能な情報を提供する情報媒体の少なくともいずれか一方を含む少なくとも１つの情報提供体と、前記情報提供体の予備となる少なくとも１つの予備情報提供体とを有する電子認証における改ざん防止システムであって、前記電子情報は前記ユーザ端末、又はネットワークを介して前記ユーザ端末と接続される情報提供サーバに保存され、前記ユーザ端末、前記情報提供体、及び前記予備情報提供体の各々は、前記電子情報又は前記制御対象端末へのアクセス時の電子認証に必要な秘密鍵を復元するのに使用される互いに相異なる分散値を保有し、前記秘密鍵は、前記ユーザ端末が保存する分散値と前記情報提供体及び／又は前記予備情報提供体から提供される分散値とを組み合わせることで前記ユーザ端末にて復元され、前記ユーザ端末は前記秘密鍵の復元時に前記予備情報提供体から分散値を提供された場合、次回の秘密鍵復元時以降、前記予備情報提供体によって代用された前記情報提供体からの分散値の提供を受け付けない受付禁止状態が設定されることを特徴とする。

前記ユーザ端末が前記情報提供サーバに保存された前記電子情報にアクセスする場合、又は前記制御対象端末にアクセスする場合、前記情報提供サーバ又は制御対象端末は、前記ユーザ端末から前記秘密鍵により暗号化された認証用情報を受信し、前記情報提供サーバ又は制御対象端末が保存する公開鍵により前記認証用情報を復号化し、予め前記情報提供サーバ又は制御対象端末に保存されたユーザ固有の認証用情報と合致する場合、前記ユーザ端末の電子認証を行うことが好ましい。

前記ユーザ端末が前記制御対象端末にアクセスする場合、前記制御対象端末は、前記復号化された認証用情報が予め前記制御対象端末に保存されたユーザ固有の認証用情報と合致する場合、予め前記制御対象端末に保存されたユーザ固有の認証用情報のメタデータに基づき前記制御対象端末の制御に特定の制限を加えた上で前記ユーザ端末の電子認証を行うことが好ましい。

前記ユーザ端末、前記情報提供体、及び前記予備情報提供体の各々は、固有の識別ＩＤを保有し、前記ユーザ端末は、前記秘密鍵の復元時に分散値を提供する前記情報提供体又は前記予備情報提供体の識別ＩＤを取得し、分散値を提供するのが前記予備情報提供体であるか否かを判別することが好ましい。

前記ユーザ端末は、ユーザから前記受付禁止状態の解除の指示入力を受けると、前記情報提供体からの分散値の提供の受け付けを再開可能に設定することが好ましい。

前記認証用情報には前記秘密鍵の復元時に使用した分散値を提供する前記ユーザ端末、前記情報提供体及び／又は前記予備情報提供体の識別ＩＤを含み、前記情報提供サーバ又は制御対象端末は、前記認証用情報に特定の識別ＩＤが含まれる場合、前記認証用情報の送信元の電子認証を行わないことが好ましい。

前記制御対象端末は、前記受信した認証用情報に含まれる前記情報提供体及び／又は前記予備情報提供体の識別ＩＤを確認し、確認した識別ＩＤを有する前記情報提供体及び／又は前記予備情報提供体からの直接の識別ＩＤの入力を受け、前記受信した認証用情報に含まれる識別ＩＤと直接入力された識別ＩＤとが一致しない場合、前記ユーザ端末の電子認証を行わないことが好ましい。

前記相異なる分散値はＳｈａｍｉｒの閾値理論に基づき予備の分散値を含んでｎ個（ｎは自然数）が生成され、ｎ個の分散値の内、少なくともｋ個（ｋは自然数）の分散値を使用して前記秘密鍵が復元可能であり、前記ｎとｋとはｎ＞ｋ≧２の関係式を満たし、前記ｎ個の分散値の内、初めに前記秘密鍵の復元に使用される少なくともｋ個の分散値は前記ユーザ端末と前記情報提供体とに１個ずつ保有され、残りの分散値は前記予備情報提供体に１個ずつ保存されることが好ましい。

前記情報媒体は２次元バーコード若しくは電子透かし技術により作成された情報を印刷した印刷物、又は２次元バーコード若しくは電子透かし技術により作成された情報を画像として提供可能な表示装置を備える電子機器であること

前記アクセスが制限される電子情報は、前記ユーザ端末、又は前記情報提供サーバ内で重要度が高い電子情報であり、前記重要度が高い電子情報は契約書、著作権により保護される著作物、個人情報の内の少なくともいずれか一つを含み、前記制御対象端末は、自動車、ドローン、スマートメーカ、ＩｏＴ機器、通信用ルータ、ＩｏＴ機器制御用端末、ロボット、人工衛星の内の少なくともいずれか一つを含むことが好ましい。

本発明に係る電子認証における改ざん防止システムによれば、アクセスが制限される電子情報や、アクセスが制限される制御の対象となる制御対象端末へのアクセス時の電子認証に必要な秘密鍵は、必要な数を組み合わせることで秘密鍵を復元することが可能な複数の分散値に分散され、それぞれの分散値が別々の情報提供体（ユーザ端末、情報端末、予備情報端末、又は２次元バーコードなど）に保存されるため秘密鍵の盗難のリスクが低減される上、分散値の１つを保存した情報提供体が盗まれても、予備の分散値を使用した時点で盗まれた情報提供体の分散値が使用禁止になるため、情報流出やなりすまし、或はなりすましによるシステムへの侵入に伴う改ざんのリスクを増大させることなく安全な暗号通信環境を提供することが可能となる。

また、本発明に係る電子認証における改ざん防止システムによれば、情報提供体の識別ＩＤを分散値の特定の桁に分離できるようにして埋め込むことができるので、情報提供体が盗難にあっても、当該情報提供体の識別ＩＤを分離しないと分散値そのものが取り出せないため、安全性の高い暗号通信環境を提供することが可能となる。

さらに本発明に係る電子認証における改ざん防止システムによれば、制御対象端末による電子認証の際、予め制御対象端末に保存されたユーザ固有の認証用情報のメタデータに基づいて制御対象端末の制御に特定の制限を加えた上でユーザ端末の電子認証を行うことができるため、ユーザの年齢により制御対象端末の使用範囲を制限したり、ユーザの資格に応じて制御対象端末の使用できる機能を限定したりすることができる。

また、本発明に係る電子認証における改ざん防止システムによれば、制御対象端末は、ユーザ端末からアクセス要求に伴い送信される認証用情報から情報提供体及び／又は予備情報提供体の識別ＩＤを確認すると、確認した識別ＩＤを有する情報提供体及び／又は予備情報提供体からの直接の識別ＩＤの入力を要求し、受信した認証用情報に含まれる識別ＩＤと直接入力された識別ＩＤとが一致しないとユーザ端末の電子認証を行わないため、手元に実際に情報提供体及び／又は予備情報提供体を保有していないと電子認証が行われないため、第３者のなりすましを防止する安全性の高い暗号通信環境を提供することが可能となる。

本発明の実施形態による電子認証における改ざん防止システムの構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の実施形態による電子認証における改ざん防止システムの秘密鍵を復元するための分散値の分散を説明する図である。 本発明の他の実施形態による電子認証における改ざん防止システムの構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の実施形態によるユーザ端末の電子情報へのアクセス方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の他の実施形態による情報提供サーバの電子情報へのアクセス方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の他の実施形態による制御対象端末へのアクセス方法を説明するためのフローチャートである。

次に、本発明に係る電子認証における改ざん防止システムを実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態による電子認証における改ざん防止システムの構成を概略的に示すブロック図である。
図１を参照すると、本発明の一実施形態による電子認証における改ざん防止システム１は、ユーザ端末１０、情報提供体２０、及び予備情報提供体３０を有する。

本発明に係る電子認証における改ざん防止システムは、アクセスが制限される電子情報又はアクセスが制限される制御の対象となる制御対象端末にアクセスするのに必要な秘密鍵の復元に使用される互いに相異なる分散値を、予めユーザ端末及び予備を含む複数の情報提供体に分散して保有させ、所定の数の分散値が揃わないと単独の機器では秘密鍵を復元できないようにすることでユーザ以外の第３者による不正アクセス、改ざんを防止するシステムであり、さらに分散値の１つが紛失などにより盗用されるリスクが発生した場合、予備の分散値を使用すると、それに伴い盗用されるリスクが発生した分散値の使用が受け付けられなくなるため、より安全性の高い改ざん防止システムである。

ここで情報提供体とは、ユーザ端末に対し電子情報を提供可能で、且つ電気的に分離可能な情報端末、又はユーザ端末で撮影して画像として取り込み画像処理により抽出可能な情報を提供する情報媒体の総称であり、情報提供体の予備となる予備情報提供体も内容的には情報提供体と変わらない。情報端末は、例えばメモリカード、ＵＳＢメモリ、ＩＣカード、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータなどであり、情報媒体は、例えば２次元バーコードや電子透かし技術により作成された情報を印刷した印刷物、又は２次元バーコードや電子透かし技術により作成された情報を画像として提供可能な表示装置を備える電子機器であるスマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータなどである。

本発明に係る電子認証における改ざん防止システムは、上記の様に盗用されるリスクが発生した分散値の使用が受け付けられなくなった後でも、分散値の１つの紛失が一時的なものであり、再度見つかって盗用されるリスクが解消された場合には、分散値の受付禁止の解除要求を入力して元に戻すことができるので、ユーザにとって利便性の良いシステムでもある。

図１に示す改ざん防止システム１は、アクセスが制限される電子情報がユーザ端末１０に保存される実施形態に対応したシステムであり、情報提供体２０が情報端末、予備情報提供体３０が予備情報端末の場合である。図１に示す改ざん防止システム１では、ユーザ端末１０に保存された、アクセスが制限される電子情報に、アクセスするのに必要な秘密鍵の復元に使用される分散値が、ユーザ端末１０、情報提供体２０、及び予備情報提供体３０に分散されて保存され、秘密鍵の復元には少なくともユーザ端末１０と、情報提供体２０及び／又は予備情報提供体３０とに保存された分散値が必要となる。

図１では情報提供体２０、及び予備情報提供体３０はそれぞれ１つの場合を示すが、秘密鍵の復元に使用される分散値の数に応じて、情報提供体２０、及び予備情報提供体３０はそれぞれ複数になることもある。

ユーザ端末１０は、制御部１１、入出力部１２、記憶部１３、表示部１４、秘密鍵生成部１５、分散値情報管理部１６、及び秘密鍵認証部１７を含む。

秘密鍵生成部１５は、アクセスが制限される電子情報にアクセスするのに必要な秘密鍵を生成する。アクセスが制限される電子情報を安全に保存するため、対象の電子情報を暗号化して保存してもよい。この場合、秘密鍵生成部１５は、秘密鍵の生成の際、秘密鍵とペアとなる公開鍵を合わせて生成する。公開鍵は電子情報を暗号化するのに使用可能であり、公開鍵で暗号化した電子情報は公開鍵自身では復号化できず、秘密鍵によってのみ復号化が可能となるような鍵である。このため秘密鍵が見える状態でユーザ端末１０内に保存されていると、ユーザ端末１０が盗難された時に、暗号化した電子情報でも秘密鍵で復号化して第３者に電子情報の中身を見られたり改ざんされたりする恐れがある。

そこで秘密鍵生成部１５は、秘密鍵の生成後、秘密鍵を復元可能な複数の相異なる分散値を生成する。分散値の生成は例えばＳｈａｍｉｒの閾値理論に従い、秘密鍵の復元に必要な分散値の数をｋ個とする場合、ｋ−１次の多項式ｆ（ｘ）を作成し、ｆ（０）を秘密鍵の値、多項式ｆ（ｘ）を満たす任意の別々の点を分散値とする。ｋ−１次の多項式ｆ（ｘ）においては、これを満足する点がｋ個あればｋ−１次の多項式ｆ（ｘ）が一意的に特定され、従って秘密鍵ｆ（０）を求めることができる。しかし、ｋ−１次の多項式ｆ（ｘ）を満たす点がｋ−１個以下では多項式ｆ（ｘ）の全ての定数を求めることができないことから秘密鍵ｆ（０）を求めることはできない。

このような多項式の性質を利用して、秘密鍵生成部１５は、複数の相異なる分散値を生成するが、このとき秘密鍵の復元に必要な数に加え、予備の分散値を含んで生成する。即ち秘密鍵生成部１５が生成する分散値の数をｎ個とし、秘密鍵の復元に必要な数をｋ個とすると、２つの自然数ｎとｋとは、下記の（１）式を満たすように生成される。
ｎ＞ｋ≧２ ・・・（１）

このように分散値は少なくとも２つ揃わないと秘密鍵が復元できず、少なくとも１つの予備の分散値を含むように生成される。アクセスが制限される電子情報は重要度の高い情報であり、こうした重要度の高い電子情報としては契約書、著作権により保護される著作物、個人情報の内の少なくともいずれか一つを含む。これらの重要度の高い電子情報は、必要な時には読み出せなければならない情報であるため、予備の分散値を生成することにより、分散値の１つが紛失や破損などで使用不可になった場合でも、アクセスできなくなるという問題を回避することができる。
秘密鍵生成部１５が生成する分散値は、ユーザ端末１０、情報提供体２０、及び予備情報提供体３０に分散されて保存されるが、分散保存については図２を参照して後述する。

秘密鍵の復元に使用される分散値が生成された後、秘密鍵は必要な分散値が揃えば復元可能となるので、元の形のまま残しておく必要がなくなる。そこで分散値を生成して分散保存した後は、元の秘密鍵は消去しても構わない。一実施形態では秘密鍵をユーザの電子認証に使用するため、秘密鍵に特定の情報を付加するなどの加工を加えた後、秘密鍵とペアとなる公開鍵で暗号化して記憶部１３に保存する。ユーザ端末１０が保有する分散値以外の分散値は、情報提供体２０、及び予備情報提供体３０に分散した段階でユーザ端末１０からは削除する。

尚、ユーザ端末１０とは異なる別の機器で秘密鍵と秘密鍵を復元するための分散値を生成し、予めユーザ端末１０、情報提供体２０、及び予備情報提供体３０に分散値が分散されて保存されるようにしてもよい。この場合は、上述した初期の秘密鍵生成と秘密鍵復元に必要な分散値の生成は、秘密鍵生成部１５で行う必要はない。

秘密鍵生成部１５は、アクセスが制限される電子情報にアクセスする場合、ユーザ端末１０自身が保存する分散値と、情報提供体２０、及び／又は予備情報提供体３０から取得した秘密鍵復元に必要な残りの分散値とを組み合わせて秘密鍵を復元する。

分散値情報管理部１６は、秘密鍵復元のための分散値がユーザ端末１０の他、どの情報提供体２０、又は予備情報提供体３０に分散されているか、また、それぞれの分散値が使用可か否か等の分散値に関する情報を分散値情報として更新管理する。
分散値が保存されている分散値提供体（ユーザ端末１０、情報提供体２０、及び予備情報提供体３０、以下分散値を提供可能に保有する構成要素を総称して分散値提供体とも称す）を識別するために、改ざん防止システム１では、それぞれの分散値提供体に、固有の識別ＩＤが付与される。

このように固有の識別ＩＤによって分散値提供体が識別されることにより、改ざん防止システム１では、通常秘密鍵に使用する分散値が保存された情報提供体２０を紛失したり盗まれたりして、予備の分散値を保存する予備情報提供体３０が使用された場合に、予備情報提供体３０により代用された元の情報提供体２０は第３者により悪用されるリスクがあるために、この情報提供体２０からの分散値を受付禁止とすることができる。
固有の識別ＩＤは、分散値の生成の際に併せて生成され、分散値と共にそれぞれの分散値提供体に保存されるようにしてもよい。また、一実施形態では固有の識別ＩＤは分散値の特定の桁に分離できるようにして埋め込まれてもよい。

秘密鍵生成部１５は、秘密鍵復元のために、情報提供体２０や予備情報提供体３０から分散値を取得する際、識別ＩＤを併せて取得することにより、どの分散値を使用して復元した秘密鍵かを識別することができる。また分散値に識別ＩＤが埋め込まれている場合は、分散値と識別ＩＤとを分離して、どの識別ＩＤに基づく分散値かを識別することができる。

分散値情報管理部１６は、生成された分散値の通し番号、その通し番号の分散値が保存されている分散値提供体の識別ＩＤ、及びそれぞれの分散値の使用可否を示すフラグを関連付けたテーブルとして管理し、記憶部１３に保存する。
分散値の使用可否を示すフラグは例えば使用可であれば「０」とし、上述のように紛失したり盗まれたりして第３者により悪用されるリスクがある分散値提供体の分散値は「１」を記録して区別する。また一実施形態では予備情報提供体３０が保存する分散値にはフラグを「２」として日常的に秘密鍵に使用する分散値が保存された情報提供体２０と区別するようにしてもよい。このように区別することにより予備の分散値の使用を容易に識別することができる。必要により予備の分散値が使用される場合には、ユーザ端末１０が、予め登録されたパスワード入力を要求するようにすることもできる。

秘密鍵生成部１５は、秘密鍵復元の際、分散値と共に取得した識別ＩＤを分散値情報管理部１６に引き渡し、分散値情報管理部１６は、分散値情報管理部１６が管理するテーブルを参照して引き渡された識別ＩＤに対する最新のフラグを秘密鍵生成部１５に戻す。
秘密鍵生成部１５は戻されたフラグを確認し、分散値を取得した分散値提供体の識別ＩＤに受付禁止のフラグ「１」が入力されている場合は、秘密鍵の復元は行わない。

また、秘密鍵生成部１５は秘密鍵復元の際、分散値と共に取得した識別ＩＤに対応するフラグに、初めて予備情報提供体３０からの分散値であることを示すフラグ「２」が含まれる場合、使用されなかった情報提供体２０、即ち予備情報提供体３０によって代用された情報提供体２０に対するフラグを、受付禁止を示す値「１」に変更するよう分散値情報管理部１６に要求する。これにより紛失したり盗まれたりして第３者により悪用されるリスクがある情報提供体２０の次回以降の受付禁止状態が設定される。

ユーザが、アクセスの制限される電子情報にアクセスしようとする場合、偶々日常的に秘密鍵に使用する分散値が保存された情報提供体２０が見つからず、やむを得ず予備情報提供体３０を使用して当該電子情報にアクセスすることも起こり得る。この場合、見つけられなかった情報提供体２０は、秘密鍵の復元に対して受付禁止状態が自動的に設定されるので、この情報提供体２０が後から見つかっても、次回以降アクセスの制限される電子情報にアクセスするのには使用できなくなってしまう。またこれに伴い予備の分散値が減ってしまうため、次に同様の紛失があると、必要な電子情報にアクセスできなくなってしまうことも起こり得る。

そこで、秘密鍵生成部１５は、いずれか１個の情報提供体２０に対応するフラグが受付禁止を示す値「１」に変更された場合、ユーザが受付禁止状態の解除を指示する入力を行えるように、ユーザ端末１０の表示部１４に入力画面を提供する。入力画面の提供は、例えば受付禁止状態の解除を指示する入力を行う画面に誘導するためのアイコンを表示部１４に表示するようにしてもよい。

ユーザにより受付禁止状態の解除が指示されると、該当する情報提供体２０の識別ＩＤに対応するフラグが、受付禁止を示す値「１」から使用可を示す「０」に戻される。
ここではフラグの値は「０」、「１」、「２」として区別するように示したが、これは１つの実施形態であって、このような数値に限る必要はない。それぞれの分散値が使用可か否かが識別できれば、文字でもよいし、他の表記方法であってもよい。

秘密鍵認証部１７は、ユーザがアクセスの制限される電子情報にアクセスしようとする場合、ユーザの電子認証を行う。上記の様に秘密鍵生成部１５が秘密鍵復元の際、分散値を提供する分散値提供体の識別ＩＤに対するフラグを確認するため、秘密鍵認証部１７は、受付禁止状態のフラグが対応付けられた情報提供体２０が使用されずに秘密鍵が復元されれば、不正使用の可能性は低いので、正しい秘密鍵の復元をもってユーザの電子認証を行ってもよい。また、秘密鍵に特定の情報を付加するなどの加工を加えた後、公開鍵で暗号化して保存している場合は、復元された秘密鍵により、加工されて保存された秘密鍵の情報を復号化し、復元された秘密鍵と復号化された秘密鍵との一致性や、復号化された特定情報、例えば秘密鍵の復元に使用すべき識別ＩＤ情報や復元に必要なパスワードなどを確認してユーザの電子認証を行うようにしてもよい。

入出力部１２は、情報提供体２０や予備情報提供体３０から、秘密鍵復元に必要な分散値や識別ＩＤなどの情報を入力するためのデータ入力手段を備える。また秘密鍵復元に必要な分散値を生成し、情報提供体２０や予備情報提供体３０に分散保存するためのデータ出力手段を備える。更にユーザが情報提供体２０に対する受付禁止状態の解除指示の入力やアイコンの選択などのユーザによる入力のためのキーボード、タッチパネル、マウスなどの入力手段のいずれかを備える。アクセスが制限される電子情報が仮想通貨のウォレットの様に通信回線を通して情報の授受が必要なものの場合は通信手段も備える。

情報提供体２０や予備情報提供体３０はメモリカード、ＵＳＢメモリ、ＩＣカード、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ等様々な形態であり得るため、入出力部１２は、これらの形態に合わせたデータ入出力手段を備える。データ入出力手段は、例えばメモリカードやＵＳＢメモリの場合は挿入するための端子であり、ＩＣカードの場合は近距離無線通信のための通信手段である。

記憶部１３は、ユーザ端末１０自身の分散値、識別ＩＤの他、アクセスが制限される電子情報などを保存する。また記憶部１３は、ユーザ端末１０にて秘密鍵の生成や復元などを行うための専用アプリケーションやユーザ端末１０自身の基本動作を制御する制御プログラムなどのプログラムを保存する。記憶部１３はメモリ半導体やハードディスクドライブなどの記憶手段で具現化される。

表示部１４は、アクセスが制限される電子情報の表示や情報提供体２０に対する受付禁止状態の解除指示のための入力画面の表示などを行う。また必要により制御プログラムなどのプログラムの表示を行う。表示部１４は液晶パネルや有機ＥＬパネルなどで具現化される。
制御部１１は、ユーザ端末１０の各構成要素が上記で説明した機能を果たすように制御する。制御部１１はマイクロコンピュータなどの半導体装置を含む制御回路により具現化される。
ユーザ端末１０はスマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータなどで具現化される。

情報提供体２０が情報端末のような電子機器の場合、情報提供体２０は、制御部２１、入出力部２２、及び記憶部２３を備える。情報提供体２０はユーザ端末１０に対し分散値、識別ＩＤを含む電子情報を提供可能で、且つ電気的に分離可能な電子機器であればどのような形態でも構わない。例えば、情報提供体２０は、メモリカード、ＵＳＢメモリ、ＩＣカード、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータなどである。秘密鍵の復元に使用する分散値が３つ以上必要の場合、情報提供体２０は複数となるが、その場合複数の情報提供体２０は同じものであってもよいし、異なる形態の機器であってもよい。

入出力部２２は、ユーザ端末１０に対し、情報提供体２０が保存する分散値や識別ＩＤを出力し、初期の段階においてユーザ端末１０又はそれ以外の分散値を生成する機器から分散値や識別ＩＤの入力を受ける。こうしたデータの入出力は、情報提供体２０がメモリカード、ＵＳＢメモリの場合は入出力端子、ＩＣカードの場合は近距離無線通信手段を通じて行われる。情報提供体２０がスマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータなどの場合は広域のネットワークを介してユーザ端末１０との通信が可能であるが、広域のネットワークを介すると通信中の分散値の第３者への流出のリスクが高まるため、ユーザ端末１０への分散値の提供は近距離無線通信又は有線接続によるデータの授受に限定される。

記憶部２３は、秘密鍵の復元に使用する分散値及び識別ＩＤを保存する。記憶部２３は情報提供体２０の形態に応じて、半導体メモリ装置やハードディスクドライブなどの記憶手段で具現化される。
制御部２１は、入出力部２２や記憶部２３が上記の機能を果たすよう制御する。

予備情報提供体３０は、秘密鍵の復元に使用される分散値を保存する情報提供体２０の予備として使用されるものであり、予備情報提供体３０も電子機器の場合、情報提供体２０と同様に分散値と識別ＩＤとを保存する。予備情報提供体３０は、予備として使用されるという端末機器としての位置づけが相違する以外は情報提供体２０と変わるものではない。情報提供体２０が、メモリカード、ＵＳＢメモリ、ＩＣカードなどのように様々な機器形態があるように予備情報提供体３０の機器形態も様々であり、予備情報提供体３０の機器形態は、情報提供体２０の機器形態と同じであってもよいし、異なっていてもよい。また予備情報提供体３０が複数ある場合、複数の予備情報提供体３０は同じ機器形態でもよいし、それぞれ異なっていてもよい。

図１では、予備情報提供体３０は、制御部３１、入出力部３２、及び記憶部３３を備える様に示すが、これらはそれぞれ情報提供体２０の、制御部２１、入出力部２２、及び記憶部２３と実質的に変わらない。

以上のように図１に示す改ざん防止システム１における情報提供体２０、予備情報提供体３０はそれぞれ情報端末、予備情報端末と称される電子機器であるが、情報提供体２０、予備情報提供体３０はユーザ端末１０で撮影して画像として取り込み画像処理により抽出可能な情報を提供する情報媒体であってもよい。情報媒体は、例えば２次元バーコードや電子透かし技術により作成された情報を印刷した印刷物、又は２次元バーコードや電子透かし技術により作成された情報を画像として提供可能な表示装置を備える電子機器である。

情報提供体２０、予備情報提供体３０が印刷物の場合、情報提供体２０、予備情報提供体３０は図１の情報提供体２０、予備情報提供体３０に示すような制御部（２１、３１）、入出力部（２２、３２）、及び記憶部（２３、３３）などの構成要素は備えず、紙などの媒体上に印刷された画像として分散値や識別ＩＤなどの情報を保有し、ユーザ端末１０に画像としてこれら情報を提供する。
この場合、図１には示さないが、ユーザ端末１０は、情報提供体２０、予備情報提供体３０が提供する画像を取得するため、カメラなどの画像取得部、及び取得した画像から画像処理により必要な情報を抽出する画像処理部をさらに有する。

情報提供体２０、予備情報提供体３０が、分散値等の情報を画像として提供可能な表示装置を備える電子機器である場合、情報提供体２０、予備情報提供体３０は図１の情報提供体２０、予備情報提供体３０に示すような制御部（２１、３１）、入出力部（２２、３２）、及び記憶部（２３、３３）などの構成要素を含むとともに、画像として情報を提供する表示装置を備える。この場合もユーザ端末１０が画像取得部と画像処理部とを備えることは、情報提供体２０、予備情報提供体３０が、印刷物の場合と同様である。

尚、上記説明では情報提供体２０と予備情報提供体３０とは、共に情報端末、予備情報端末のような電子機器、共に印刷物、又は共に画像として情報提供可能な表示装置を備える電子機器のように説明したが、情報提供体２０と予備情報提供体３０とは、同じ種類である必要はなく、情報提供体２０が情報端末で、予備情報提供体３０が画像を提供する印刷物のように異なる種類の分散値を提供する分散値提供体であっても構わない。

ユーザ端末１０によって行われる秘密鍵の生成、分散値の生成や分散値の取得による秘密鍵の復号化等は、予め、或は後からユーザ端末１０に提供される専用アプリケーションにより行われる。専用アプリケーションは、専用アプリケーションを提供するサーバの提供するＷｅｂサイトからユーザ端末１０にダウンロードするようにしてもよい。専用アプリケーションは、ダウンロードするユーザ端末１０によらず、共通のものであってもよいし、ダウンロードするユーザ端末１０毎に個別に異なる形で提供されてもよい。ユーザ端末１０毎に個別に異なる形で提供される場合、ユーザ端末１０が保存する分散値は専用アプリケーションに埋め込まれた形で提供され、分散値として別に記憶部１３に保存する必要が無いように提供されてもよい。

図２は、本発明の実施形態による電子認証における改ざん防止システムの秘密鍵を復元するための分散値の分散を説明する図である。
図２を参照すると、始めに秘密鍵の復元に必要な分散値が生成される。図２では分散値としては予備を含めてｎ個（ｎは自然数）が生成され、この内ｋ個（ｋは自然数）を使用して秘密鍵の復元が可能である実施形態を示す。

秘密鍵の復元に必要な分散値の生成は、ユーザ端末１０によって行ってもよいし、ユーザ端末１０とは異なる他の機器によって行われるものであってもよい。分散値の生成に伴い生成する分散値の数と同じ数の識別ＩＤが生成される。生成された分散値と識別ＩＤは予め用意された分散値提供体に分散保存される。識別ＩＤは予め用意され分散値を保存するそれぞれの分散値提供体に保存されていてもよい。分散値提供体が印刷物の場合、分散値や識別ＩＤはこれらの情報を含む画像として紙などの媒体に印刷されることで当該分散値提供体に保有される。分散値や識別ＩＤはそれぞれ個別の画像として印刷されてもよいし、分散値と識別ＩＤを合わせて含む画像として印刷されてもよい。

生成したｎ個の分散値には便宜上１からｎの通し番号が付与され、この内、第１の分散値はユーザ端末１０に保存され、第２から第ｋの分散値が情報提供体２０（２０＿（１）、・・・２０＿（ｋ−１））に保存される。残る第ｋ＋１から第ｎの分散値が予備情報提供体３０（３０＿（１）、・・・３０＿（ｎ−ｋ））に保存される。

図２の実施形態では、第１の分散値を保存するユーザ端末１０は、識別ＩＤとしてＡ００１を保存するスマートフォンであり、第２の分散値を保存する情報提供体２０＿（１）は、識別ＩＤとしてＡ００２を保存するＩＣカードであり、第ｋの分散値を保存する情報提供体２０＿（ｋ−１）は、識別ＩＤとしてＡ００ｋを保存するＵＳＢメモリであり、第ｋ＋１の分散値を保存する予備情報提供体３０＿（１）は、識別ＩＤとしてＡ００ｋ＋１を保存するメモリカードであり、第ｎの分散値を保存する予備情報提供体３０＿（ｎ−ｋ）は、識別ＩＤとしてＡ００ｎを保有する２次元コードを印刷した印刷物である。このように分散値を保存する分散値提供体は様々な形態が適用可能である。図２のような分散値提供体組合せの他の分散値提供体の組み合わせでもよいし、同じ種類の分散値提供体としてもよい。

ユーザ端末１０は、自身が保存する第１の分散値と、情報提供体２０（２０＿（１）、・・・２０＿（ｋ−１））に保存される第２から第ｋの分散値とを組み合わせて秘密鍵を復元する。
ｎ個の分散値はもともと区別があるものではなく、任意のｋ個を使用して秘密鍵の復元が可能であるが、便宜的に日常的に秘密鍵の復元に使用する分散値を第１から第ｋの分散値とし、それ以外の分散値を予備の分散値と区分する。即ち、日常的に秘密鍵の復元に使用する分散値を保存するのが情報提供体２０であり、予備の分散値を保存するのが予備情報提供体３０である。このようにして使い分けることにより、通常と違う分散値が使用された時を盗難のリスクが発生したと認識することができるようになる。
ユーザ端末１０の分散値情報管理部１６は、分散値の通し番号とそれに対応する識別ＩＤ、及び各分散値の使用可否を示すフラグをテーブルにして関連付けて管理する。

図２では予め第２から第ｋの分散値を保存する分散値提供体を情報提供体２０とするように示したが、分散値を保存した段階では各分散値提供体の区別は行わず、初めて秘密鍵の復元が行われた時に使用された分散値提供体の内、ユーザ端末１０以外を情報提供体２０、秘密鍵の復元に使用されなかった分散値を保存する分散値提供体を予備情報提供体３０とし、予備情報提供体３０のフラグを予備であることを示すフラグ「２」に設定するようにしてもよい。

図３は、本発明の他の実施形態による電子認証における改ざん防止システムの構成を概略的に示すブロック図である。
図３を参照すると、本発明の他の実施形態による電子認証における改ざん防止システム２はユーザ端末１０、情報提供体２０、予備情報提供体３０及びネットワーク６０を介してユーザ端末１０と接続される情報提供サーバ４０、又はネットワーク６０を介してユーザ端末１０と接続される制御対象端末５０を有する。ネットワーク６０はインターネットのような広域ネットワークである。

本発明の他の実施形態による電子認証における改ざん防止システム２が、図１に示す電子認証における改ざん防止システム１と異なるのは、改ざん防止システム２が、ネットワーク６０を介してユーザ端末１０と接続される情報提供サーバ４０、及び／又はネットワーク６０を介してユーザ端末１０と接続される制御対象端末５０を有する点である。また、アクセスが制限される電子情報がユーザ端末１０ではなく、情報提供サーバ４０に保存されている点である。

ユーザ端末１０、又はユーザ端末１０と異なる別の機器で秘密鍵復元のための分散値が生成され、予め情報提供体２０、及び予備情報提供体３０に識別ＩＤと共に分散保存されることや、ユーザ端末１０においてユーザ端末１０自信が保存する分散値と、情報提供体２０及び／又は予備情報提供体３０から取得した秘密鍵復元のために必要な他の分散値とを組み合わせて秘密鍵を生成することなどは改ざん防止システム１で説明した内容と変わらない。
ただ、アクセスが制限される電子情報がユーザ端末１０には保存されていないので、ユーザ端末１０では必ずしもユーザの電子認証は必要ではなくなるため、ユーザ端末１０は秘密鍵認証部１７を備えていなくてもよい。

改ざん防止システム２ではアクセスが制限される対象が、ユーザ端末１０とは物理的に異なる位置に保存されるため、ユーザ端末１０からアクセスが制限される対象にアクセスする際、ユーザ端末１０の電子認証が必要となる。
以下、アクセスが制限される対象が情報提供サーバ４０に保存されている電子情報の場合について説明する。

情報提供サーバ４０は、制御部４１、入出力部４２、記憶部４３、表示部４４、秘密鍵認証部４５、ユーザ情報管理部４６、及びコンテンツ管理部４７を備える。

ユーザ情報管理部４６は、アクセスが制限される電子情報を登録するユーザの情報を管理する。アクセスが制限される電子情報の登録を希望するユーザは、初めにユーザ端末１０により情報提供サーバ４０が提供するＷｅｂサイトの登録画面にアクセスし、氏名、メールアドレスやログインに必要なパスワードなどの個人情報を登録する。ユーザ情報管理部４６は、こうしたユーザの初期登録時に、ユーザ毎に固有のユーザＩＤを発行してユーザ端末１０に送信するとともに、Ｗｅｂサイト上でユーザ固有の表示画面であるマイページを設定する。次回以降ユーザが情報提供サーバ４０のマイページにアクセスする際は、ユーザＩＤとパスワードの入力が必要となる。
ユーザ情報管理部４６は、ユーザＩＤとパスワードなどの登録された個人情報を対応付けて管理し、記憶部４３に保存する。

コンテンツ管理部４７は、ユーザが情報提供サーバ４０に保存したい電子情報をユーザ端末１０から送信すると、送信元のユーザＩＤと関連付けを行い、記憶部４３にユーザ別に保存する。また、ユーザが情報提供サーバ４０に保存したい電子情報が、特に改ざんなどによりユーザが重大な損失を被る可能性のある重要な電子情報の場合、コンテンツ管理部４７は、受信した重要な電子情報を、特別な電子認証が必要な情報として一般の電子情報とは区別してユーザ別に保存する。

重要な電子情報はユーザ端末１０から送信中に盗用されても内容が読み取れないようにユーザ端末１０にて暗号化して送信する。この場合、コンテンツ管理部４７は暗号化されたまま電子情報を記憶部４３に保存する。暗号化に使用する鍵は、情報提供サーバ４０側で生成した秘密鍵と公開鍵のペア鍵の内、予めユーザ端末１０に送信された公開鍵か、ユーザ端末１０で秘密鍵の生成に伴い、秘密鍵のペア鍵として生成する公開鍵であることが好ましい。
コンテンツ管理部４７は、ユーザにアップロードして登録したい電子情報が一般の電子情報か、アクセスの制限が必要な重要な電子情報かを区別して登録できるように、ユーザのマイページに別々の登録画面を提供するようにしてもよい。

秘密鍵認証部４５は、ユーザがユーザ端末１０を使用して、アクセスが制限される電子情報にアクセスしようとする場合、ユーザの電子認証を行う。ユーザが情報提供サーバ４０にアクセスが制限される電子情報を登録する際、又は初期のユーザ登録の際にユーザ端末１０と情報提供サーバ４０ではそれぞれ秘密鍵と、秘密鍵のペア鍵である公開鍵を生成し、互いの公開鍵を交換して保存する。公開鍵で暗号化した情報はこれとペアとなる秘密鍵でしか復号化できない。逆に秘密鍵で暗号化した情報はペアとなる公開鍵でしか復号化できない。

通常重要な電子情報の授受を行う場合、送信元では送信先から受信した送信先の公開鍵で重要な電子情報を暗号化して送信し、暗号化した電子情報を受信した送信先で、送信先の秘密鍵にて復号化することで安全に重要な電子情報を送ることができる。
一方電子認証においては、送信元の公開鍵のペアとなる秘密鍵は正規の送信元しか保持していないという前提のもとに、送信元の秘密鍵で暗号化した認証用情報を受信した送信先にて、送信元から予め受信した公開鍵で復号化し、予め登録された認証用情報と復号化された認証用情報が一致する場合に電子認証が行われる。

そこで、ユーザが情報提供サーバ４０にアクセスが制限される電子情報を登録する際は、ユーザ端末１０では予め情報提供サーバ４０から受信した情報提供サーバ４０の公開鍵で暗号化して情報提供サーバ４０に送信して登録を行う。
ただし、情報提供サーバ４０は単にアクセスが制限される電子情報を登録して保存するのみである場合、情報提供サーバ４０側で復号する必要がないため、ユーザ端末１０側の公開鍵で暗号化して情報提供サーバ４０に暗号化されたまま保存するようにしてもよい。ユーザはアクセスが制限される電子情報を閲覧したり改訂したりする際は、当該電子情報を暗号化されたままダウンロードし、ユーザ端末１０側の秘密鍵を分散値により復元して当該電子情報を復号化することができる。改訂した電子情報は再びユーザ端末１０側の公開鍵で暗号化して情報提供サーバ４０に送信して更新する。

こうして情報提供サーバ４０に登録したアクセスが制限される電子情報にアクセスするのには、次回以降電子認証が必要となる。そのためユーザ端末１０からアクセスが制限される電子情報にアクセスしようとすると、秘密鍵認証部４５は、ユーザ端末１０に認証用情報の送信を要求する。これに対しユーザ端末１０から認証用情報を復元した秘密鍵により暗号化して送信すると、秘密鍵認証部４５は、受信した認証用情報を予め入手したユーザ端末１０側の公開鍵で復号化し、認証用情報が予めユーザ情報管理部４６が管理する個人情報に含まれる認証用情報と合致する場合にユーザの電子認証を行う。このように認証用情報は個人情報に含まれる任意の項目から選択するようにする。
あらかじめ登録した認証用情報と復号化した認証用情報が合致しない場合はユーザの電子認証は拒否されるので、なりすましを防止することができる。

またユーザ端末１０で秘密鍵と分散値が生成された際、又はユーザ端末１０で分散値により秘密鍵が復元された際、ユーザ端末１０から秘密鍵の復元に使用される分散値提供体の識別ＩＤを情報提供サーバ４０に送信して予め登録しておき、ユーザ端末１０にて認証用情報を生成する際、暗号化に必要な秘密鍵を復元するのに使用した識別ＩＤを認証用情報に含めてもよい。これにより秘密鍵認証部４５は、秘密鍵の復元に使用される分散値提供体の識別ＩＤを含めてユーザの正当性を判定し電子認証をすることが可能となる。

図１を参照して説明したように、特定の分散値提供体に受付禁止状態が設定されたり、その後受付禁止状態が解除されたりした場合も、その都度ユーザ端末１０から分散値提供体のフラグを情報提供サーバ４０に送信して更新することにより、秘密鍵認証部４５は、正しい分散値提供体からの分散値により復元された秘密鍵かどうかを含めてユーザの正当性を判定することが可能となり、受付禁止状態が設定された特定の分散値提供体の識別ＩＤが含まれる場合、秘密鍵認証部４５は電子認証を行わないので、より安全性の高い改ざん防止システム２が提供可能である。

入出力部４２はネットワーク６０を介してユーザ端末１０から個人情報、電子情報、認証用情報などの各種の情報を受信したり、公開鍵を交換したりするための通信手段を含む。また情報提供サーバ４０に文字情報や指示を入力するためのキーボードやマウスなどの入力手段も有する。

記憶部４３は、ユーザ端末１０から送信されるユーザの個人情報や電子情報などの他、情報提供サーバ４０を制御する制御プログラムなどを保存する。記憶部４３は、アクセスが制限される電子情報を保存するエリアを、一般の電子情報を保存するエリアと分けて保存するようにしてもよい。記憶部４３は、半導体メモリ装置やハードディスクドライブなどの記憶装置で具現化される。

表示部４４は、ユーザ端末１０から送信されるユーザの個人情報などの他、必要により情報提供サーバ４０を制御する制御プログラムなどを表示する表示画面を備える。
制御部４１は情報提供サーバ４０の各構成要素が上記機能を果たすように制御し、マイクロプロセッサを含む制御基板などで具現化される。

以上アクセスが制限される電子情報がユーザ端末１０に保存される改ざん防止システム１とアクセスが制限される電子情報が情報提供サーバ４０に保存される改ざん防止システム２についてそれぞれ説明したが、アクセスが制限される電子情報がユーザ端末１０にも情報提供サーバ４０にも保存される実施形態としてもよく、その場合は改ざん防止システム１と改ざん防止システム２で説明した内容がともに当てはまるように改ざん防止システムが構成される。

アクセスが制限される対象はユーザ端末１０や情報提供サーバ４０に保存される電子情報に限らない。図３に示すように、アクセスが制限される制御対象端末５０に対しても同様の電子認証が適用可能である。
ここでアクセスが制限される制御対象端末５０は、安全や秘密情報を扱うような重要性の高い機器などで、例えば自動車、ドローン、スマートメーカ、ＩｏＴ機器、通信用ルータ、ＩｏＴ機器制御用端末、ロボット、人工衛星の内の少なくともいずれか一つを含む。アクセスが制限される制御対象端末５０もいざというときにアクセスができなくなると重大な事故や問題につながる恐れがあるため、予備の分散値を生成することにより、制御ができなくなるという問題を回避することができる。

図３を参照すると、アクセスが制限される制御対象端末５０は、制御部５１、入出力部５２、記憶部５３、表示部５４、秘密鍵認証部５５、ユーザ情報管理部５６、及び制御対象部５７を備える。

アクセスが制限される制御対象端末５０は情報提供サーバ４０とは異なり、アクセスが制限される電子情報を保存することは無いので情報提供サーバ４０が備えるコンテンツ管理部４７に相当するものは備えていない。その代り制御対象端末５０の駆動や通信などの制御の対象となる制御対象部５７を備える。制御対象部５７は、例えば制御対象端末５０が自動車であればドアの開閉ユニットやエンジン始動のスタータユニットであり、ドローンの場合は駆動用モータであり、ＩｏＴ機器や通信用ルータでは通信設定などの通信制御ユニットなどである。

制御対象端末５０におけるユーザの電子認証の方法は、基本的には情報提供サーバ４０が行うユーザの電子認証と同様である。即ち制御対象端末５０にアクセスを希望するユーザは、初めにユーザ端末１０により氏名、メールアドレスなどの個人情報を登録する。このときユーザ端末１０と制御対象端末５０とがネットワーク６０を介して直接通信可能な場合は、ユーザ端末１０から制御対象端末５０に直接登録を行う。

図３には示していないが、ユーザ端末１０と制御対象端末５０との間に制御対象端末５０の運営会社などが提供する中継サーバを設けてもよい。この場合中継サーバが提供するＷｅｂサイトにユーザ登録用の画面を設けたり、ユーザ登録に伴いマイページを設定したりすることも可能となる。

中継サーバを介しても介さなくても、登録時に送信したユーザの個人情報は、制御対象端末５０のユーザ情報管理部５６に登録される。
ユーザ端末１０と制御対象端末５０との通信の開始には必ずしもユーザＩＤやパスワードの入力は必要ではないことがあるので、実施形態によりユーザ情報管理部５６は必要に応じてユーザからのパスワードの登録を受けつけてユーザＩＤを発行する。

秘密鍵認証部５５は、アクセスが制限される制御対象端末５０の制御対象部５７にアクセスを希望するユーザの電子認証を行う。秘密鍵認証部５５は、ユーザから制御対象部５７へのアクセス要求を受けると、ユーザ端末１０に認証用情報の送信を要求する。これに対しユーザ端末１０から認証用情報を復元した秘密鍵により暗号化して送信すると、秘密鍵認証部５５は、受信した認証用情報を予め入手したユーザ端末１０側の公開鍵で復号化し、認証用情報が予めユーザ情報管理部５６が管理する個人情報に含まれる認証用情報と合致する場合にユーザの電子認証を行う。

このとき前述のように認証用情報には、ユーザ端末１０にて認証用情報を生成する際、暗号化に必要な秘密鍵を復元するのに使用した分散値提供体の識別ＩＤを認証用情報に含めてもよい。また、受付禁止状態が設定された特定の分散値提供体の識別ＩＤが含まれるか否かをユーザの正当性の判定に加えることも情報提供サーバ４０について説明した内容と同様である。

一実施形態では秘密鍵認証部５５は、受信した認証用情報に含まれる情報提供体２０及び／又は予備情報提供体３０の識別ＩＤを確認し、確認した識別ＩＤを有する情報提供体２０及び／又は予備情報提供体３０からの直接の識別ＩＤの入力を受け、受信した認証用情報に含まれる識別ＩＤと直接入力された識別ＩＤとが一致しない場合、ユーザ端末１０の電子認証を行わない。即ち、秘密鍵の復元に使用した分散値を保存する情報提供体２０及び／又は予備情報提供体３０を手元に持っているユーザが正規のユーザであると考えられるため、秘密鍵認証部５５は、ユーザに対し秘密鍵の復元に使用した分散値を保存する情報提供体２０及び／又は予備情報提供体３０からの識別ＩＤの直接入力を要求する。

このため制御対象端末５０は情報提供体２０及び／又は予備情報提供体３０からの直接入力のための入力端子や近距離無線通信手段を有する。逆に制御しようとする制御対象端末５０の入力手段に合わせた情報提供体２０又は予備情報提供体３０に分散値を保存するような構成としてもよい。

制御対象端末５０が自動車の場合、例えばユーザ端末１０が自動車のスマートキーであり、近距離無線通信手段を有するように構成した運転免許証が情報提供体２０とするような構成も可能である。この場合運転免許証がないとエンジンがかからないので無免許運転や免許不携帯を防止することができる。
このような構成とすることでユーザの電子認証がより厳密なものとなり、なりすまし等が起こりにくい安全性の高い改ざん防止システム２となる。

また、制御対象端末５０の場合は制御を全て開放すると問題が生じることが起こり得る。例えば自動車の場合、高齢者のように事故のポテンシャルが高いユーザには運転範囲の制限や、安全装備の完備された自動車への限定などが今後起こり得る。またドローンの場合は飛行禁止エリアなども設定されているため、ユーザの資格により用途や飛行区域の制限が与えられる可能性もある。

そこで一実施形態では、ユーザの個人情報の登録の際、ユーザの個人情報に関連する年齢や資格などのメタデータを合わせて保存しておき、秘密鍵認証部５５にてユーザの電子認証を行う際、予め制御対象端末５０に保存されたユーザ固有の認証用情報のメタデータに基づき制御対象部５７の制御に特定の制限を加えた上でユーザ端末１０の電子認証を行う。

入出力部５２は、ネットワーク６０を介してユーザ端末１０から個人情報、電子情報、認証用情報などの各種の情報を受信したり、制御対象部５７のモータの回転数や通信制御の設定情報などの情報を送信したりするための通信手段を含む。また電子認証の際、情報提供体２０や予備情報提供体３０からの直接の情報入力を行う場合はこれらの接続のための端子や近距離無線通信などの通信手段を備える。

記憶部５３は、ユーザ端末１０から送信されるユーザの個人情報や電子情報などの他、制御対象端末５０自身を制御する制御プログラムなどを保存する。
表示部５４は、制御対象部５７のステータスやユーザに対するコメントなどの表示を行う表示手段を含む。
制御部５１は制御対象端末５０の各構成要素が上記機能を果たすように制御する。

図４は本発明の本発明の実施形態によるユーザ端末の電子情報へのアクセス方法を説明するためのフローチャートである。
図４はユーザ端末１０に予めアクセスが制限される電子情報が保存されており、この電子情報へのアクセスに必要な秘密鍵を生成後、分散値が生成されユーザ端末１０と情報提供体２０又は予備情報提供体３０に保存されていることが前提となっている。

図４を参照すると、アクセスが制限される電子情報にアクセスしようとするユーザは、段階Ｓ４０５にてユーザ端末１０の専用アプリケーションを起動して当該電子情報へのアクセス要求を行う。専用アプリケーションは専用アプリケーションを提供するサーバから予めダウンロードしたもので、アクセスが制限される電子情報にアクセスの際の電子認証などの制御の他秘密鍵の生成や分散値の生成などを実行するように構成されたプログラムである。
ユーザ端末１０は段階Ｓ４１０で電子情報へのアクセス要求を受け付けると、段階Ｓ４１５にてユーザに対し分散値の入力要求を行う。

これに対し、ユーザは秘密鍵復元に必要な分散値を保存した情報提供体２０及び／又は予備情報提供体３０を使用して、ユーザ端末１０に分散値を入力する（段階Ｓ４２０）。このとき情報提供体２０及び／又は予備情報提供体３０がＵＳＢメモリやメモリカードの場合は、ユーザ端末１０の接続端子にそのまま接続し、ＩＣカードの場合は近距離無線通信を利用してユーザ端末１０に分散値を入力する。また２次元バーコードなどの画像として分散値を入力する場合はユーザ端末１０が備えるカメラなどで撮影することで画像として入力後画像処理により分散値を読み出す。ユーザ端末１０は、分散値と共に分散値を提供する情報提供体２０及び／又は予備情報提供体３０の識別ＩＤを取得する。

ユーザ端末１０は、取得した識別ＩＤが予備情報提供体３０の識別ＩＤか否かを判別する（段階Ｓ４２５）。取得した識別ＩＤが予備情報提供体３０の識別ＩＤか否かは分散値情報管理部１６が管理するテーブルを参照し、取得した識別ＩＤに対応するフラグを確認することで判別することができる。取得した識別ＩＤが予備情報提供体３０の識別ＩＤであった場合、ユーザ端末１０は、予備情報提供体３０によって代用された情報提供体２０のフラグの値を変更して受付禁止を設定する（段階Ｓ４３０）。

段階Ｓ４２５で取得した識別ＩＤがいずれも情報提供体２０の識別ＩＤであった場合、ユーザ端末１０は、段階Ｓ４３５にて情報提供体２０の識別ＩＤに受付禁止が設定されているか否かを判別する。情報提供体２０の識別ＩＤに受付禁止が設定されている場合はユーザの電子認証は行わず、そのまま処理を終了する。情報提供体２０の識別ＩＤに受付禁止が設定されていなければ、段階Ｓ４４０にてユーザ端末１０は分散値を組み合わせて秘密鍵を復元する。

次いで、ユーザ端末１０は段階Ｓ４４５にてユーザの電子認証を行いユーザの電子情報へのアクセスを承認する。電子認証は例えば秘密鍵を復元した分散値が、ユーザ端末１０と、受付禁止の設定されていない情報提供体２０との組み合わせで正しく使用されていれば、ユーザが正規のユーザであるとして認証してもよい。一実施形態では、復元した秘密鍵により、予め公開鍵により暗号化された秘密鍵を復号化し、復元した秘密鍵と復号化した秘密鍵が一致するかどうかでユーザの電子認証を行うようにする。

電子認証後は、ユーザは電子情報にアクセスして、自由に閲覧したり改訂したりすることができる。アクセスが制限される電子情報が予め公開鍵で暗号化してある場合でも、復元した秘密鍵により復号化ができるので同様に閲覧や改訂が可能となる。
段階Ｓ４５０にて電子情報へのアクセスが終了し専用アプリケーションを終了する。このとき専用アプリケーションはユーザが閲覧したり改訂したりした電子情報を再び公開鍵で暗号化して記憶部１３に保存するとともに秘密鍵復元のために取得した分散値や復元した秘密鍵は削除して第３者から見えないようにして処理を終了する。接続端子を通じて接続した情報提供体２０及び／又は予備情報提供体３０は取り外し、ユーザ端末１０とは別に保管する。

図５は、本発明の他の実施形態による情報提供サーバの電子情報へのアクセス方法を説明するためのフローチャートである。
図５においても、情報提供サーバ４０に予めアクセスが制限される電子情報が保存されており、この電子情報へのアクセスに必要な秘密鍵を生成後、分散値が生成されユーザ端末１０と情報提供体２０又は予備情報提供体３０に保存されていること、及びユーザが情報提供サーバ４０にログインしユーザ端末１０と情報提供サーバ４０が通信可能な状態であることが前提となっている。

図５を参照すると、アクセスが制限される電子情報にアクセスしようとするユーザは、段階Ｓ５０５にてユーザ端末１０の専用アプリケーションを起動し、続けて当該電子情報へのアクセス要求を行う（段階Ｓ５１０）。
アクセスが制限される電子情報へのアクセス要求は情報提供サーバ４０に送信され、情報提供サーバ４０ではこれに対しユーザ端末１０に対し認証用情報要求を送信する（段階Ｓ５１５）。

ユーザ端末１０は、認証用情報要求を受信するとユーザに対し分散値の入力要求を行う（段階Ｓ５２０）。
これに対し、ユーザは秘密鍵復元に必要な分散値を保存した情報提供体２０及び／又は予備情報提供体３０を使用してユーザ端末１０に分散値を入力し、ユーザ端末１０で分散値入力に予備情報提供体３０が使用されたか否か、情報提供体２０に対し受付禁止状態が設定されているかどうかを判別してから秘密鍵を復元するまでの流れ（段階Ｓ５２５〜Ｓ５４５）は、図４に示す段階Ｓ４２０〜Ｓ４４０と変わらない。

次いでユーザ端末１０は復元した秘密鍵により認証用情報を暗号化して情報提供サーバ４０に送信する（段階Ｓ５５０）。認証用情報は予め情報提供サーバ４０に登録したユーザの個人情報の内から予め選択されたいずれかの項目または複数の項目の組み合わせである。

復元された秘密鍵により暗号化した認証用情報を受信した情報提供サーバ４０では、予めユーザ端末１０から受信して保存していたユーザ端末１０側の公開鍵で、認証用情報を復号化し（段階Ｓ５５５）、復号化した認証用情報が予め登録されたユーザの個人情報の中の認証用情報と一致するか否かを判定する（段階Ｓ５６０）。二つの認証用情報が一致する場合、暗号化した認証用情報を送信したユーザは、正しい認証用情報を保存しているとともに公開鍵のペアとなる正しい秘密鍵を復元できたと判断できることから、情報提供サーバ４０は、このユーザは正規のユーザであるとして、ユーザの電子認証を行う（段階Ｓ５６５）。一方二つの認証用情報が一致しない場合、認証用情報の送信元は第３者によるなりすましの可能性もあることから情報提供サーバ４０はユーザの電子認証を行わず処理を終了する（段階Ｓ５７０）。

電子認証後は、ユーザは必要とする電子情報をダウンロードして、閲覧したり改訂したりすることが可能となる。尚、重要な電子情報は暗号化されて保存されていることが好ましく、実施形態では暗号化に使用する鍵としてはユーザ端末１０側の公開鍵か、情報提供サーバ４０側の公開鍵により暗号化を行う。電子情報がユーザ端末１０側の公開鍵で暗号化されている場合は、そのままユーザ端末１０にダウンロードして、電子情報にアクセスするために復元した秘密鍵で復号化することによりユーザが閲覧できるようになる。一方電子情報が情報提供サーバ４０側の公開鍵により暗号化されている場合は、一度情報提供サーバ４０側の秘密鍵で復号化した後、ユーザ端末１０側の公開鍵で暗号化してからユーザ端末１０へのダウンロードを行う。いずれの場合も電子情報は暗号化されて送信されるので第３者による改ざんを防止することができる。

電子情報の閲覧又は改訂などの処理が終了するとユーザは電子情報へのアクセスを終了し（段階Ｓ５７５）、分散値取得のための情報提供体２０又は予備情報提供体３０が接続されている場合はこれらを取り外す。このときユーザ端末１０が保存する分散値以外の分散値は消去する。また段階Ｓ５７５で改訂などにより更新が必要になった電子情報は暗号化した後情報提供サーバ４０に送信し、情報提供サーバ４０にて更新を行う。

図６は、本発明の他の実施形態による制御対象端末へのアクセス方法を説明するためのフローチャートである。
図６はアクセスの対象が、情報提供サーバ４０に保存されたアクセスが制限される電子情報の代わりにアクセスが制限される制御対象端末５０であるという点以外は基本的な電子認証の流れは図５で説明した内容と同様である。

ただし制御対象端末５０は、駆動部を備えていたり、通信制御に信頼性、安全性が求められたりするなど電子情報とは異なる機能が備えられているため、電子認証には変形例があり得る。

変形例の１つとして、図６には示さないが、図６の電子認証を行う段階Ｓ６６５において、ユーザの個人情報登録の際に併せて保存したメタデータに基づき、制御対象端末５０の制御に特定の制限を加えた上でユーザ端末１０の電子認証を行ってもよい。これにより、制御対象端末５０に対してユーザの運転範囲を制限したり、用途を限定したり、通信制御の設定項目を制限したりすることができる。

また別の変形例として、これも図６に示さないが、図６の電子認証を行う段階Ｓ６６５の前において、制御対象端末５０は秘密鍵を復元するのに使用した分散値を保存する情報提供体２０又は予備情報提供体３０からの直接の情報入力を要求し、正しい情報入力が得られれば段階Ｓ６６５にて電子認証を行うようにしてもよい。これにより制御対象端末５０にアクセスしようとしているものは正しい分散値を保有するユーザであるとの判断が追加されユーザの正当性がより厳密に行われるようになる。このような構成とすることにより、自動車のリレーアタックによる盗難も防止することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更することが可能である。

１、２ 改ざん防止システム
１０ ユーザ端末
１１、２１、３１、４１、５１ 制御部
１２、２２、３２、４２、５２ 入出力部
１３、２３、３３、４３、５３ 記憶部
１４、４４、５４ 表示部
１５ 秘密鍵生成部
１６ 分散値情報管理部
１７、４５、５５ 秘密鍵認証部
２０ 情報提供体
３０ 予備情報提供体
４０ 情報提供サーバ
４６、５６ ユーザ情報管理部
４７ コンテンツ管理部
５０ 制御対象端末
５７ 制御対象部
６０ ネットワーク

Claims (10)

1. アクセスが制限される電子情報又はアクセスが制限される制御の対象となる制御対象端末にアクセスするユーザ端末と、ユーザ端末に対し電子情報を提供可能で、且つ電気的に分離可能な情報端末、又はユーザ端末で撮影して画像として取り込み画像処理により抽出可能な情報を提供する情報媒体の少なくともいずれか一方を含む少なくとも１つの情報提供体と、前記情報提供体の予備となる少なくとも１つの予備情報提供体とを有する電子認証における改ざん防止システムであって、
   前記電子情報は前記ユーザ端末、又はネットワークを介して前記ユーザ端末と接続される情報提供サーバに保存され、
   前記ユーザ端末、前記情報提供体、及び前記予備情報提供体の各々は、前記電子情報又は前記制御対象端末へのアクセス時の電子認証に必要な秘密鍵を復元するのに使用される互いに相異なる分散値を保有し、
   前記秘密鍵は、前記ユーザ端末が保存する分散値と前記情報提供体及び／又は前記予備情報提供体から提供される分散値とを組み合わせることで前記ユーザ端末にて復元され、
   前記ユーザ端末は前記秘密鍵の復元時に前記予備情報提供体から分散値を提供された場合、次回の秘密鍵復元時以降、前記予備情報提供体によって代用された前記情報提供体からの分散値の提供を受け付けない受付禁止状態が設定されることを特徴とする電子認証における改ざん防止システム。
2. 前記ユーザ端末が前記情報提供サーバに保存された前記電子情報にアクセスする場合、又は前記制御対象端末にアクセスする場合、前記情報提供サーバ又は制御対象端末は、前記ユーザ端末から前記秘密鍵により暗号化された認証用情報を受信し、前記情報提供サーバ又は制御対象端末が保存する公開鍵により前記認証用情報を復号化し、予め前記情報提供サーバ又は制御対象端末に保存されたユーザ固有の認証用情報と合致する場合、前記ユーザ端末の電子認証を行うことを特徴とする請求項１に記載の電子認証における改ざん防止システム。
3. 前記ユーザ端末が前記制御対象端末にアクセスする場合、前記制御対象端末は、前記復号化された認証用情報が予め前記制御対象端末に保存されたユーザ固有の認証用情報と合致する場合、予め前記制御対象端末に保存されたユーザ固有の認証用情報のメタデータに基づき前記制御対象端末の制御に特定の制限を加えた上で前記ユーザ端末の電子認証を行うことを特徴とする請求項２に記載の電子認証における改ざん防止システム。
4. 前記ユーザ端末、前記情報提供体、及び前記予備情報提供体の各々は、固有の識別ＩＤを保有し、前記ユーザ端末は、前記秘密鍵の復元時に分散値を提供する前記情報提供体又は前記予備情報提供体の識別ＩＤを取得し、分散値を提供するのが前記予備情報提供体であるか否かを判別することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子認証における改ざん防止システム。
5. 前記ユーザ端末は、ユーザから前記受付禁止状態の解除の指示入力を受けると、前記情報提供体からの分散値の提供の受け付けを再開可能に設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子認証における改ざん防止システム。
6. 前記認証用情報には前記秘密鍵の復元時に使用した分散値を提供する前記ユーザ端末、前記情報提供体及び／又は前記予備情報提供体の識別ＩＤを含み、前記情報提供サーバ又は制御対象端末は、前記認証用情報に特定の識別ＩＤが含まれる場合、前記認証用情報の送信元の電子認証を行わないことを特徴とする請求項４に記載の電子認証における改ざん防止システム。
7. 前記制御対象端末は、前記受信した認証用情報に含まれる前記情報提供体及び／又は前記予備情報提供体の識別ＩＤを確認し、確認した識別ＩＤを有する前記情報提供体及び／又は前記予備情報提供体からの直接の識別ＩＤの入力を受け、前記受信した認証用情報に含まれる識別ＩＤと直接入力された識別ＩＤとが一致しない場合、前記ユーザ端末の電子認証を行わないことを特徴とする請求項６に記載の電子認証における改ざん防止システム。
8. 前記相異なる分散値はＳｈａｍｉｒの閾値理論に基づき予備の分散値を含んでｎ個（ｎは自然数）が生成され、ｎ個の分散値の内、少なくともｋ個（ｋは自然数）の分散値を使用して前記秘密鍵が復元可能であり、前記ｎとｋとはｎ＞ｋ≧２の関係式を満たし、
   前記ｎ個の分散値の内、初めに前記秘密鍵の復元に使用される少なくともｋ個の分散値は前記ユーザ端末と前記情報提供体とに１個ずつ保有され、残りの分散値は前記予備情報提供体に１個ずつ保存されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子認証における改ざん防止システム。
9. 前記情報媒体は２次元バーコード若しくは電子透かし技術により作成された情報を印刷した印刷物、又は２次元バーコード若しくは電子透かし技術により作成された情報を画像として提供可能な表示装置を備える電子機器であることを特徴とする請求項請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電子認証における改ざん防止システム。
10. 前記アクセスが制限される電子情報は、前記ユーザ端末、又は前記情報提供サーバ内で重要度が高い電子情報であり、
    前記重要度が高い電子情報は契約書、著作権により保護される著作物、個人情報の内の少なくともいずれか一つを含み、
    前記制御対象端末は、自動車、ドローン、スマートメーカ、ＩｏＴ機器、通信用ルータ、ＩｏＴ機器制御用端末、ロボット、人工衛星の内の少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電子認証における改ざん防止システム。

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