情報処理装置、情報処理方法、プログラム、および情報処理システム
【課題】不正なアクセスを防止する。
【解決手段】例えばＩＣカードからなる第1の情報処理装置１１１は、例えばリーダライタからなる第2の情報処理装置から乱数Ａを受信し、時変鍵Ｋ２Ｃを生成し、時変鍵Ｋ２Ｃで乱数Ａを暗号化する。暗号化された乱数Ａは時変鍵Ｋ２Ｃの時変の基礎となる基礎情報である乱数Ｃとともに、第２の情報処理装置に送信される。第２の情報処理装置は、基礎情報である乱数Ｃにより時変鍵Ｋ２Ｃを生成し、生成した時変鍵Ｋ２Ｃにより認証情報としての乱数Ａを生成する。認証情報としての乱数Ａにより第１の情報処理装置が認証される。
【解決手段】例えばＩＣカードからなる第1の情報処理装置１１１は、例えばリーダライタからなる第2の情報処理装置から乱数Ａを受信し、時変鍵Ｋ２Ｃを生成し、時変鍵Ｋ２Ｃで乱数Ａを暗号化する。暗号化された乱数Ａは時変鍵Ｋ２Ｃの時変の基礎となる基礎情報である乱数Ｃとともに、第２の情報処理装置に送信される。第２の情報処理装置は、基礎情報である乱数Ｃにより時変鍵Ｋ２Ｃを生成し、生成した時変鍵Ｋ２Ｃにより認証情報としての乱数Ａを生成する。認証情報としての乱数Ａにより第１の情報処理装置が認証される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は情報処理装置、情報処理方法、プログラム、および情報処理システムに関し、特に、不正なアクセスを防止できるようにした情報処理装置、情報処理方法、プログラム、および情報処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近ＩＣカードが普及し、多くのユーザにより、例えば店舗での買い物の支払いに使用される。不正なＩＣカードによる使用を防止するため、ＩＣカード使用時には、ＩＣカードとリーダライタとの間で認証処理が必要となる。このような２つの装置間の片方向の認証方法については、ISO/IEC 9798-2 5.1.2.に、Two pass authenticationとして規定されている。図１は、この認証方法を簡略化して示している。
【０００３】
ステップＳ２１乃至Ｓ２４は、装置Ａの処理であり、ステップＳ１乃至Ｓ８は、装置Ａを認証する装置Ｂの処理を表している。
【０００４】
装置ＢはステップＳ１において、乱数ｒｂを発生し、ステップＳ２において、この乱数ｒｂを装置Ａに送信する。
【０００５】
装置Ａは、ステップＳ２１において、装置Ｂから送信されてきた乱数ｒｂを受信する。ステップＳ２２において装置Ａは、鍵Ｋａｂを発生する。ステップＳ２３において装置Ａは、装置Ｂから受信した乱数ｒｂを、鍵Ｋａｂで暗号化する。すなわち、次式が演算され、情報Token ａｂが生成される。なお、ｅＫａｂ（ｒｂ）は、乱数ｒｂを鍵Ｋａｂで暗号化することを表す。
Token ａｂ＝ｅＫａｂ（ｒｂ） （１）
【０００６】
装置ＡはステップＳ２４において、ステップＳ２３で生成した情報Token ａｂを装置Ｂに送信する。
【０００７】
装置ＢはステップＳ３において、装置Ａからの情報Token ａｂを受信する。ステップＳ４において装置Ｂは、鍵Ｋａｂを発生する。ステップＳ５において装置Ｂは、受信した情報Token ａｂを、鍵Ｋａｂで復号する。これにより乱数ｒｂが得られる。
【０００８】
ステップＳ６において装置Ｂは、復号結果と乱数ｒｂが一致するかを判定する。すなわち、ステップＳ１で発生された乱数ｒｂと、ステップＳ５で装置Ａから受信された情報Token ａｂを復号して得られた乱数ｒｂとが一致するかが判定される。装置Ａが保持している鍵Ｋａｂは、正規の装置にのみ割り当てられている秘密の鍵であり、装置Ａがこの鍵Ｋａｂを保持しているということは、装置Ａは正規の装置であることになる。
【０００９】
そこで、復号結果と乱数ｒｂが一致しない場合、ステップＳ７において装置Ｂは、装置Ａの認証失敗処理を実行する。これに対して、復号結果と乱数ｒｂが一致する場合、テップＳ８において装置Ｂは、装置Ａの認証成功処理を実行する。
【００１０】
また、２つの装置間の双方向の認証方法については、ISO/IEC 9798-2 5.2.2.に、Three pass authenticationとして規定されている。図２は、この認証方法を簡略化して示している。
【００１１】
装置ＢはステップＳ３１において、乱数ｒｂを発生する。装置ＢはステップＳ３２において、この乱数ｒｂを装置Ａに送信する。
【００１２】
装置ＡはステップＳ５１において、装置Ｂから送信されてきた乱数ｒｂを受信する。ステップＳ５２において装置Ａは、乱数ｒａと鍵Ｋａｂを発生する。装置ＡはステップＳ５３において、乱数ｒａと乱数ｒｂを鍵Ｋａｂで暗号化する。すなわち、ステップＳ５２で発生した乱数ｒａと、装置Ｂから受信した乱数ｒｂの結合が、次式に従って暗号化される。なお、（ｒａ||ｒｂ）は、乱数ｒａと乱数ｒｂの結合を表す。
Token ａｂ＝ｅＫａｂ（ｒａ||ｒｂ） （２）
【００１３】
ステップＳ５４において装置Ａは、式（２）により演算された情報Token ａｂを装置Ｂに送信する。
【００１４】
装置ＢはステップＳ３３で、装置Ａからの情報Token ａｂを受信する。ステップＳ３４において装置Ｂは、鍵Ｋａｂを発生する。
【００１５】
ステップＳ３５において装置Ｂは、情報Token ａｂを鍵Ｋａｂで復号する。上述したように、情報Token ａｂは、装置ＡがステップＳ５３において、乱数ｒａと乱数ｒｂの結合（ｒａ||ｒｂ）を鍵Ｋａｂで暗号化したものであるから、この復号処理により、結合（ｒａ||ｒｂ）が得られる。
【００１６】
ステップＳ３６において装置Ｂは、復号結果と乱数ｒｂが一致するかを判定する。すなわち、この場合、復号結果として得られる結合（ｒａ||ｒｂ）のうちの、乱数ｒｂのみが抽出され、比較対象とされ、ステップＳ３１で発生された乱数ｒｂと比較される。
【００１７】
装置Ａが正規の情報処理装置である場合、正しい固定された秘密の鍵Ｋａｂを有しているので、２つの乱数ｒｂは一致する。
【００１８】
しかし、装置Ａが不正な装置である場合、正しい鍵Ｋａｂを保持していない。その結果、２つの乱数ｒｂは一致しない。そこでこの場合、ステップＳ３７において、装置Ｂは、装置Ａの認証失敗処理を実行する。
【００１９】
２つの乱数ｒｂが一致した場合、ステップＳ３８において装置Ｂは、装置Ａの認証成功処理を実行する。
【００２０】
さらに装置Ａに装置Ｂを認証させるため、ステップＳ３９において装置Ｂは、乱数ｒｂと乱数ｒａを鍵Ｋａｂで暗号化する。すなわち、ステップＳ３１で発生された乱数ｒｂと、装置Ａから受信した乱数ｒａの結合が、次式に従って暗号化され、情報Token ｂａが生成される。
Token ｂａ＝ｅＫａｂ（ｒｂ||ｒａ） （３）
【００２１】
ステップＳ４０において装置Ｂは、情報Token ｂａを装置Ａに送信する。
【００２２】
装置ＡはステップＳ５５で、装置Ｂからの情報Token ｂａを受信する。ステップＳ５６において装置Ａは、情報Token ｂａを鍵Ｋａｂで復号する。上述したように、情報Token ｂａは、装置ＢがステップＳ３９において、乱数ｒｂと乱数ｒａの結合（ｒｂ||ｒａ）を鍵Ｋａｂで暗号化したものであるから、この復号処理により、結合（ｒｂ||ｒａ）が得られる。
【００２３】
ステップＳ５７において、装置Ａは、復号結果としての乱数ｒｂ，ｒａと、ステップＳ５１で装置Ａから受信した乱数ｒｂ、およびステップＳ５２で発生した乱数ｒａが、一致するかを判定する。
【００２４】
装置Ｂが正規の装置である場合、装置Ｂは装置Ａと同じ秘密の鍵Ｋａｂを有しているので、２つの乱数ｒａは一致し、２つの乱数ｒｂも一致する。
【００２５】
しかし、装置Ｂが不正な装置である場合、装置Ｂは装置Ａと同じ秘密の鍵Ｋａｂを保持していない。その結果、乱数ｒａ，ｒｂは一致しない。そこでこの場合、ステップＳ５８において、装置Ａは、装置Ｂの認証失敗処理を実行する。
【００２６】
乱数ｒａ，ｒｂが一致した場合、ステップＳ５９において装置Ａは、装置Ｂの認証成功処理を実行する。
【００２７】
図２の例においては、ステップＳ３６とステップＳ５７において、乱数ｒａ，ｒｂを比較対象にしたが、この比較対象を暗号化されたままの乱数とした場合の処理例が図３に示されている。
【００２８】
図３の例における、ステップＳ６１乃至Ｓ７０の装置Ｂの処理は、図２のステップＳ３１乃至Ｓ４０の装置Ｂの処理と基本的に同様であるが、図３のステップＳ６３，Ｓ６５，Ｓ６６の処理が、図２のステップＳ３３，Ｓ３５，Ｓ３６の処理と異なっている。
【００２９】
また、図３のステップＳ８１乃至Ｓ８９の装置Ａの処理は、図２のステップＳ５１乃至Ｓ５９の装置Ａの処理と基本的に同様であるが、図３のステップＳ８４，Ｓ８６，Ｓ８７の処理が、図２のステップＳ５４，Ｓ５６，Ｓ５７の処理と異なっている。
【００３０】
すなわち、図３の例の場合、装置ＡがステップＳ８４において、情報Token ａｂだけでなく、乱数ｒａも送信する。
【００３１】
装置Ｂにおいては、ステップＳ６３で、情報Token ａｂだけでなく、乱数ｒａも受信される。ステップＳ６４において装置Ｂは鍵Ｋａｂを発生する。ステップＳ６５において装置Ｂは、乱数ｒａと乱数ｒｂの結合を鍵Ｋａｂで暗号化し、情報Token ａｂを生成する。すなわち、次式が演算される。
Token ａｂ＝ｅＫａｂ（ｒａ||ｒｂ） （４）
【００３２】
ステップＳ６６において装置Ｂは、ステップＳ６５で得られた暗号結果と、ステップＳ６３で装置Ａから受信した情報Token ａｂが一致するかを判定する。式（４）で演算された情報Token ａｂと装置Ａから受信した情報Token ａｂが一致しない場合、ステップＳ６７で装置Ａの認証失敗処理が実行される。これに対して、式（４）で演算された情報Token ａｂと装置Ａから受信した情報Token ａｂが一致する場合、ステップＳ６８で装置Ａの認証成功処理が実行される。
【００３３】
さらに装置Ａに装置Ｂを認証させるため、ステップＳ６９において装置Ｂは、乱数ｒｂと乱数ｒａの結合を鍵Ｋａｂで暗号化する。すなわち、ステップＳ６１で発生された乱数ｒｂと、装置Ａから受信した乱数ｒａの結合が、次式に従って暗号化される。
Token ｂａ＝ｅＫａｂ（ｒｂ||ｒａ） （５）
【００３４】
ステップＳ７０において装置Ｂは、式（５）で演算された情報Token ｂａを装置Ａに送信する。
【００３５】
装置ＡはステップＳ８５で、装置Ｂからの情報Token ｂａを受信する。ステップＳ８６において装置Ａは、ステップＳ８１で装置Ｂから受信された乱数ｒｂと、ステップＳ８４で装置Ｂに送信された乱数ｒａの結合を、鍵Ｋａｂで暗号化する処理が行われる。すなわち次式が演算される。
Token ｂａ＝ｅＫａｂ（ｒｂ||ｒａ） （６）
【００３６】
ステップＳ８７において、装置Ａは、ステップＳ８６の暗号化結果（すなわち、ステップＳ８６で演算した情報Token ｂａ）と、ステップＳ８５で受信された情報Token ｂａが一致するかを判定する。２つの情報Token ｂａが一致しない場合、ステップＳ８８において、装置Ａは、装置Ｂの認証失敗処理を実行する。
【００３７】
２つの情報Token ｂａが一致した場合、ステップＳ８９において装置Ａは、装置Ｂの認証成功処理を実行する。
【００３８】
その他の処理は、図２における場合と同様である。
【００３９】
さらに、双方向の認証方法について、本出願人も提案を行っている（例えば特許文献１）。図４と図５にはこの認証方法を簡略化して示している。
【００４０】
装置ＢはステップＳ１４１において、乱数Ｐを発生し、ステップＳ１４２において鍵Ｋａを発生する。ステップＳ１４３において装置Ｂは、乱数Ｐを鍵Ｋａで暗号化し、情報ｉ１を生成する。ステップＳ１４４で装置Ｂは、情報ｉ１を装置Ａに送信する。
【００４１】
装置ＡはステップＳ１７１で装置Ｂからの情報ｉ１を受信する。ステップＳ１７２で装置Ａは鍵Ｋａを発生する。ステップＳ１７３で装置Ａは情報ｉ１を鍵Ｋａで復号する。これにより、ステップＳ１７４で装置Ａは、乱数Ｐを取得する。
【００４２】
ステップＳ１７５で装置Ａは、鍵Ｋｂを発生する。ステップＳ１７６で装置Ａは、乱数Ｐを鍵Ｋｂで暗号化し、情報ｉ２を生成する。ステップＳ１７７で装置Ａは、情報ｉ２を装置Ｂに送信する。
【００４３】
ステップＳ１４５で装置Ｂは、装置Ａからの情報ｉ２を受信する。ステップＳ１４６で装置Ｂは、鍵Ｋｂを発生する。ステップＳ１４７で装置Ｂは、情報ｉ２を鍵Ｋｂで復号する。これにより、ステップＳ１４８で装置Ｂは、乱数Ｐを取得する。
【００４４】
ステップＳ１４９において装置Ｂは、乱数Ｐの整合性を確認する。すなわち、ステップＳ１４１で発生し、暗号化してステップＳ１４４で装置Ａに送信した乱数Ｐと、装置Ａから受信した情報ｉ２をステップＳ１４７で復号して得られた乱数Ｐとが一致するかが判定される。鍵Ｋａと鍵Ｋｂは、正規の装置Ａに対してのみ割り当てられている。従って、２つの乱数Ｐが一致した場合、装置Ｂは装置Ａを正規の装置であると認証する。
【００４５】
同様に、装置Ａが装置Ｂを認証する処理が行われる。
【００４６】
装置ＡはステップＳ１７８において、乱数Ｑを発生する。ステップＳ１７９において装置Ａは、乱数Ｑを鍵Ｋｂで暗号化し、情報ｉ３を生成する。鍵Ｋｂは、ステップＳ１７５で発生されている。ステップＳ１８０で装置Ａは、情報ｉ３を装置Ｂに送信する。
【００４７】
装置ＢはステップＳ１５０で装置Ａからの情報ｉ３を受信する。ステップＳ１５１で装置Ｂは情報ｉ３を鍵Ｋｂで復号する。鍵Ｋｂは、ステップＳ１４６で発生されている。これにより、ステップＳ１５２で装置Ｂは、乱数Ｑを取得する。
【００４８】
ステップＳ１５３で装置Ｂは、乱数Ｑを鍵Ｋａで暗号化し、情報ｉ４を生成する。鍵Ｋａは、ステップＳ１４２で発生されている。ステップＳ１５４で装置Ｂは、情報ｉ４を装置Ａに送信する。
【００４９】
ステップＳ１８１で装置Ａは、装置Ｂからの情報ｉ４を受信する。ステップＳ１８２で装置Ａは、情報ｉ４を鍵Ｋａで復号する。鍵Ｋａは、ステップＳ１７２で発生されている。これにより、ステップＳ１８３で装置Ａは、乱数Ｑを取得する。
【００５０】
ステップＳ１８４において装置Ａは、乱数Ｑの整合性を確認する。すなわち、ステップＳ１７８で発生し、暗号化してステップＳ１８０で装置Ｂに送信した乱数Ｑと、装置Ｂから受信した情報ｉ４をステップＳ１８２で復号して得られた乱数Ｑとが一致するかが判定される。鍵Ｋａと鍵Ｋｂは、正規の装置Ｂに対してのみ割り当てられている。従って、２つの乱数Ｑが一致した場合、装置Ａは装置Ｂを正規の装置であると認証する。認証結果は装置Ｂに送信される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特許第３８９７１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００５２】
以上の処理における２つの装置間の情報の授受を表すと、図６に示されるようになる。すなわち、ステップＳ１４４で情報ｉ１が装置Ｂから装置Ａに送信され、ステップＳ１７７，Ｓ１８０において情報ｉ２，情報ｉ３が、装置Ａから装置Ｂに送信され、ステップＳ１５４で情報ｉ４が装置Ｂから装置Ａに送信される。
【００５３】
図１の片方向認証の場合にも、ステップＳ２で乱数ｒｂが装置Ｂから装置Ａに送信され、ステップＳ２４で情報Token ａｂが装置Ａから装置Ｂに送信される。
【００５４】
その結果、装置Ｂは装置Ａに対して、同じ平文を必要な回数だけ入力し、装置Ａがその平文を一定の鍵で暗号化した結果を得ることができる。
【００５５】
このような場合、装置Ａに不正にアクセスしようとするユーザ（ハッカー）から、DFA（Differential Fault Analysis：差分故障解析)攻撃を受けるおそれがある。すなわち、ハッカーは、不正な装置Ｂを用意し、装置Ａが暗号処理中に装置Ａにレーザ光線を照射して、そのエネルギにより装置Ａにエラーを発生させ、その処理結果を得るという操作を繰り返すことで、装置Ａが保持する鍵を解析することができる。
【００５６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、不正なアクセスを防止することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００５７】
本発明の第１の側面は、他の情報処理装置から第１の乱数を受信する受信部と、第２の乱数と第３の乱数を発生する乱数発生部と、前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵を生成する時変鍵生成部と、前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化する暗号化部と、前記暗号化された前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合、および前記第２の乱数を前記他の情報処理装置に送信する送信部とを備える情報処理装置である。
【００５８】
本発明の第１の側面においては、他の情報処理装置から第１の乱数が受信され、第２の乱数と第３の乱数が発生され、第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵が生成される。また、第３の乱数と第１の乱数の結合が第１の時変鍵で暗号化され、暗号化された第３の乱数と第１の乱数の結合、および第２の乱数が他の情報処理装置に送信される。
【００５９】
本発明の第２の側面は、第１の乱数を発生する乱数発生部と、前記第１の乱数を他の情報処理装置に送信する送信部と、前記他の情報処理装置が送信した、第１の時変鍵により暗号化された前記第１の乱数と、第２の乱数を受信する受信部と、前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、前記第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵を生成する時変鍵生成部と、前記第２の時変鍵により前記他の情報処理装置を認証する認証情報を生成する認証情報生成部と、前記認証情報により前記他の情報処理装置を認証する認証部とを備える情報処理装置である。
【００６０】
本発明の第２の側面においては、第１の乱数が発生されて他の情報処理装置に送信され、他の情報処理装置が送信した、第１の時変鍵により暗号化された第１の乱数と第２の乱数が受信される。また、第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵が生成され、第２の時変鍵により他の情報処理装置を認証する認証情報が生成されて、認証情報により他の情報処理装置が認証される。
【００６１】
本発明の第３の側面は、第１の情報処理装置が、第２の情報処理装置から第１の乱数を受信し、第２の乱数と第３の乱数を発生し、前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵を生成し、前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化し、前記暗号化された前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合、および前記第２の乱数を前記第２の情報処理装置に送信し、第２の情報処理装置が、前記第１の乱数を発生し、前記第１の乱数を前記第１の情報処理装置に送信し、前記第１の情報処理装置が送信した、前記第１の時変鍵により暗号化された前記第１の乱数と、第２の乱数を受信し、前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、前記第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵を生成し、前記第２の時変鍵により前記第１の情報処理装置を認証する認証情報を生成し、前記認証情報により前記第１の情報処理装置を認証する情報処理システムである。
【００６２】
本発明の第３の側面においては、第１の情報処理装置により、第２の情報処理装置から第１の乱数が受信され、第２の乱数と第３の乱数が発生され、第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵が生成される。また、第３の乱数と第１の乱数の結合が第１の時変鍵で暗号化され、暗号化された第３の乱数と第１の乱数の結合、および第２の乱数が第２の情報処理装置に送信される。また、第２の情報処理装置により、第１の乱数が発生されて第１の情報処理装置に送信され、第１の情報処理装置が送信した、第１の時変鍵により暗号化された第１の乱数と第２の乱数が受信される。また、第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵が生成され、第２の時変鍵により第１の情報処理装置を認証する認証情報が生成されて、認証情報により第１の情報処理装置が認証される。
【００６３】
なお、本発明は、上述した第１乃至第３の側面の他、以下の第４乃至第１２の側面も有している。
【００６４】
第４の側面は、
他の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信する受信部と、
前記第１および第２の固定鍵、並びに第２の乱数を発生する発生部と、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得する復号部と、
復号された前記第１の乱数と発生された前記第２の乱数に所定の論理演算を行いその結果得られる論理演算値を前記第２の固定鍵を用いて暗号化することにより第２の情報を生成するとともに、前記第２の乱数を前記第２の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成する暗号化部と、
前記第２および第３の情報を前記他の情報処理装置に送信する送信部と
を備える情報処理装置である。
【００６５】
前記受信部は、さらに、前記他の情報処理装置から、前記第１の固定鍵を用いて暗号化されている第４の情報を受信し、
前記復号部は、さらに、発生された前記第１の固定鍵を用いて、受信された前記第４の情報を復号することにより、前記第１の乱数と前記第２の乱数の所定の論理演算値を取得し、取得した前記所定の論理演算値と復号された前記第１の乱数に所定の論理演算を行うことにより前記第２の乱数を取得し、
取得された前記第２の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う認証部をさらに備える
第４の側面の情報処理装置。
【００６６】
前記所定の論理演算は、XOR(exclusive or)である
第４の側面の情報処理装置。
【００６７】
前記情報処理装置は、ＩＣカードである
第４の側面の情報処理装置。
【００６８】
また、第４の側面は、
他の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信し、
前記第１の固定鍵を発生し、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得し、
第２の固定鍵および第２の乱数を発生し、
復号された前記第１の乱数と発生された前記第２の乱数に所定の論理演算を行いその結果得られる論理演算値を前記第２の固定鍵を用いて暗号化することにより第２の情報を生成し、
前記第２の乱数を前記第２の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成し、
前記第２および第３の情報を前記他の情報処理装置に送信する
処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００６９】
第５の側面は、
第１および第２の固定鍵、並びに第１の乱数を発生する発生部と、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成する暗号化部と、
前記第１の情報を他の情報処理装置に送信する送信部と、
前記他の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信する受信部と、
発生された前記第２の固定鍵を用いて、受信された前記第２の情報を復号することにより前記第１の乱数と第２の乱数の所定の論理演算値を取得するとともに、受信された前記第３の情報を復号することにより前記第２の乱数を取得し、取得した前記所定の論理演算値と復号された前記第２の乱数に所定の論理演算を行うことにより前記第１の乱数を取得する復号部と、
取得された前記第１の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う認証部と
を備える情報処理装置である。
【００７０】
前記暗号化部は、さらに、発生された前記第１の乱数と取得された前記第２の乱数に所定の論理演算を行いその結果得られる論理演算値を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第４の情報を生成し、
前記送信部は、さらに、前記第４の情報を前記他の情報処理装置に送信する
第５の側面の情報処理装置。
【００７１】
前記所定の論理演算は、XOR(exclusive or)である
第５の側面の情報処理装置。
【００７２】
前記情報処理装置は、リーダライタである
第５の側面の情報処理装置。
【００７３】
また、第５の側面は、
第１の固定鍵および第１の乱数を発生し、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成し、
前記第１の情報を他の情報処理装置に送信し、
前記他の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信し、
第２の固定鍵を発生し、
発生された前記第２の固定鍵を用いて、受信された前記第２の情報を復号することにより前記第１の乱数と第２の乱数の所定の論理演算値を取得し、
受信された前記第３の情報を復号することにより前記第２の乱数を取得し、
取得した前記所定の論理演算値と復号された前記第２の乱数に所定の論理演算を行うことにより前記第１の乱数を取得し、
取得された前記第１の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う
処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００７４】
第６の側面は、
第１の情報処理装置は、
第２の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信し、
前記第１の固定鍵を発生し、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得し、
第２の固定鍵および第２の乱数を発生し、
復号された前記第１の乱数と発生された前記第２の乱数に所定の論理演算を行いその結果得られる論理演算値を前記第２の固定鍵を用いて暗号化することにより第２の情報を生成し、
前記第２の乱数を前記第２の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成し、
前記第２および第３の情報を前記第２の情報処理装置に送信し、
前記第２の情報処理装置は、
前記第１の情報処理装置から、前記第２および第３の情報を受信し、
第２の固定鍵を発生し、
発生された前記第２の固定鍵を用いて、受信された前記第２の情報を復号することにより前記第１の乱数と第２の乱数の所定の論理演算値を取得し、
受信された前記第３の情報を復号することにより前記第２の乱数を取得し、
取得した前記所定の論理演算値と復号された前記第２の乱数に所定の論理演算を行うことにより前記第１の乱数を取得し、
取得された前記第１の乱数により前記第１の情報処理装置の認証を行う
情報処理システムである。
【００７５】
第７の側面は、
他の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信する受信部と、
前記第１の固定鍵、および第２の乱数を発生する発生部と、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得する復号部と、
発生された前記第２の乱数を鍵として、復号された前記第１の乱数を暗号化することにより第２の情報を生成するとともに、前記第２の乱数を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成する暗号化部と、
前記第２および第３の情報を前記他の情報処理装置に送信する送信部と
を備える情報処理装置である。
【００７６】
前記受信部は、さらに、前記他の情報処理装置から、前記第１の乱数を鍵として暗号化されている第４の情報を受信し、
前記復号部は、さらに、取得した前記第１の乱数を用いて、受信された前記第４の情報を復号することにより、前記第２の乱数を取得し、
取得された前記第２の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う認証部をさらに備える
第７の側面の情報処理装置。
【００７７】
前記情報処理装置は、ＩＣカードである
第７の側面の情報処理装置。
【００７８】
また、第７の側面は、
他の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信し、
前記第１の固定鍵を発生し、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得し、
第２の乱数を発生し、
発生された前記第２の乱数を鍵として、復号された前記第１の乱数を暗号化することにより第２の情報を生成し、
前記第２の乱数を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成し、
前記第２および第３の情報を前記他の情報処理装置に送信する
処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００７９】
第８の側面は、
第１の固定鍵、および第１の乱数を発生する発生部と、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成する暗号化部と、
前記第１の情報を他の情報処理装置に送信する送信部と、
前記他の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信する受信部と、
受信された前記第３の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第２の乱数を取得するとともに、受信された前記第２の情報を、取得した前記第２の乱数を用いて復号することにより前記第１の乱数を取得する復号部と、
取得された前記第１の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う認証部と
を備える情報処理装置である。
【００８０】
前記暗号化部は、さらに、発生された前記第１の乱数を鍵として、取得された前記第２の乱数を暗号化することにより第４の情報を生成し、
前記送信部は、さらに、前記第４の情報を前記他の情報処理装置に送信する
第８の側面の情報処理装置。
【００８１】
前記情報処理装置は、リーダライタである
第８の側面の情報処理装置。
【００８２】
また、第８の側面は、
第１の固定鍵、および第１の乱数を発生し、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成し、
前記第１の情報を他の情報処理装置に送信し、
前記他の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信し、
受信された前記第３の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第２の乱数を取得し、
受信された前記第２の情報を、取得した前記第２の乱数を用いて復号することにより前記第１の乱数を取得し、
取得された前記第１の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う
処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００８３】
第９の側面は、
第１の情報処理装置は、
第２の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信し、
前記第１の固定鍵を発生し、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得し、
第２の乱数を発生し、
発生された前記第２の乱数を鍵として、復号された前記第１の乱数を暗号化することにより第２の情報を生成し、
前記第２の乱数を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成し、
前記第２および第３の情報を前記第２の情報処理装置に送信し、
前記第２の情報処理装置は、
前記第１の固定鍵、および第１の乱数を発生し、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成し、
前記第１の情報を前記第１の情報処理装置に送信し、
前記第１の情報処理装置から、前記第２および第３の情報を受信し、
受信された前記第３の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第２の乱数を取得し、
受信された前記第２の情報を、取得した前記第２の乱数を用いて復号することにより前記第１の乱数を取得し、
取得された前記第１の乱数により前記第１の情報処理装置の認証を行う
情報処理システムである。
【００８４】
第１０の側面は、
他の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信する受信部と、
前記第１の固定鍵、および第２の乱数を発生する発生部と、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得する復号部と、
復号された前記第１の乱数を、発生された前記第２の乱数を用いて所定の変換処理を行い、この所定の変換処理結果を、前記第２の乱数を鍵として暗号化することにより第２の情報を生成するとともに、前記第２の乱数を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成する暗号化部と、
前記第２および第３の情報を前記他の情報処理装置に送信する送信部と
を備える情報処理装置である。
【００８５】
前記受信部は、さらに、前記他の情報処理装置から、前記第１の乱数を鍵として暗号化されている第４の情報を受信し、
前記復号部は、さらに、取得した前記第１の乱数を用いて、受信された前記第４の情報を復号し、さらに、前記所定の変換処理の逆変換処理を行うことにより、前記第２の乱数を取得し、
取得された前記第２の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う認証部をさらに備える
第９の側面の情報処理装置。
【００８６】
前記情報処理装置は、ＩＣカードである
第９の側面の情報処理装置。
【００８７】
また、第９の側面は、
他の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信し、
前記第１の固定鍵を発生し、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得し、
第２の乱数を発生し、
復号された前記第１の乱数を、発生された前記第２の乱数を用いて所定の変換処理を行い、この所定の変換処理結果を、前記第２の乱数を鍵として暗号化することにより第２の情報を生成し、
前記第２の乱数を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成し、
前記第２および第３の情報を前記他の情報処理装置に送信する
処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００８８】
第１０の側面は、
第１の固定鍵、および第１の乱数を発生する発生部と、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成する暗号化部と、
前記第１の情報を他の情報処理装置に送信する送信部と、
前記他の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信する受信部と、
受信された前記第３の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第２の乱数を取得するとともに、受信された前記第２の情報を、取得した前記第２の乱数を用いて復号し、さらに所定の変換処理の逆変換処理を行うことにより前記第１の乱数を取得する復号部と、
取得された前記第１の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う認証部と
を備える情報処理装置である。
【００８９】
前記暗号化部は、さらに、発生された前記第１の乱数を鍵として、取得された前記第２の乱数を暗号化し、さらに、前記所定の変換処理を行うことにより第４の情報を生成し、
前記送信部は、さらに、前記第４の情報を前記他の情報処理装置に送信する
第１０の側面の情報処理装置。
【００９０】
前記情報処理装置は、リーダライタである
第１０の側面の情報処理装置。
【００９１】
また、第１１の側面は、
第１の固定鍵、および第１の乱数を発生し、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成し、
前記第１の情報を他の情報処理装置に送信し、
前記他の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信し、
受信された前記第３の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第２の乱数を取得し、
受信された前記第２の情報を、取得した前記第２の乱数を用いて復号し、さらに所定の変換処理の逆変換処理を行うことにより前記第１の乱数を取得し、
取得された前記第１の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う
処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００９２】
第１２の側面は、
第１の情報処理装置は、
第２の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信し、
前記第１の固定鍵を発生し、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得し、
第２の乱数を発生し、
復号された前記第１の乱数を、発生された前記第２の乱数を用いて所定の変換処理を行い、この所定の変換処理結果を、前記第２の乱数を鍵として暗号化することにより第２の情報を生成し、
前記第２の乱数を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成し、
前記第２および第３の情報を前記第２の情報処理装置に送信し、
前記第２の情報処理装置は、
第１の固定鍵、および第１の乱数を発生し、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成し、
前記第１の情報を前記第１の情報処理装置に送信し、
前記第１の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信し、
受信された前記第３の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第２の乱数を取得し、
受信された前記第２の情報を、取得した前記第２の乱数を用いて復号し、さらに所定の変換処理の逆変換処理を行うことにより前記第１の乱数を取得し、
取得された前記第１の乱数により前記第１の情報処理装置の認証を行う
情報処理システムである。
【発明の効果】
【００９３】
以上のように、本発明の側面によれば、不正なアクセスを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】従来の片方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図２】従来の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図３】従来の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図４】従来の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図５】従来の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図６】従来の双方向の認証処理を説明する図である。
【図７】本発明の情報処理システムの構成例を示すブロック図である。
【図８】情報処理システムを構成する一方の情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】情報処理システムを構成する他方の情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の一実施の形態の第１の方式の片方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施の形態の認証処理を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施の形態の第１の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施の形態の第１の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施の形態の第１の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施の形態の第１の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施の形態の第２の方式の片方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施の形態の第２の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１８】本発明の一実施の形態の第２の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１９】本発明の一実施の形態の第２の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図２０】本発明の一実施の形態の第２の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図２１】本発明の一実施の形態の第３の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図２２】図２１に示された第３の方式の双方向の認証処理の変形例を説明するフローチャートである。
【図２３】本発明の一実施の形態の第４の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図２４】図２３に示された第４の方式の双方向の認証処理の変形例を説明するフローチャートである。
【図２５】本発明の一実施の形態の第５の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００９５】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態と称する）について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明は、以下の順序で行なう。
１．情報処理システムの構成例
２．第１の実施の形態
３．第２の実施の形態
４．第３の実施の形態
５．第４の実施の形態
６．第５の実施の形態
【００９６】
＜１．情報処理システムの構成例＞
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００９７】
図７は本発明の情報処理システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。この情報処理システム１００は、情報処理装置１１１と情報処理装置１４１により構成されている。情報処理装置１１１は、例えばＩＣカードで構成され、情報処理装置１４１は、そのＩＣカードに対してアクセスする例えばリーダライタで構成される。情報処理装置１１１と情報処理装置１４１は、例えば近接通信を行い、情報を授受する。情報処理装置１４１は必要に応じて図示せぬコンピュータに接続されている。
【００９８】
図８は情報処理装置１１１の一実施の形態の構成を表している。この実施の形態の場合、情報処理装置１１１は、アンテナ部１２１、受信部１２２、復号部１２３、認証部１２４、暗号化部１２５、送信部１２６、発生部１２７、生成部１２８、および記憶部１２９により構成されている。
【００９９】
アンテナ部１２１は、情報処理装置１４１のアンテナ部１５１（後述する図９参照）と電磁波を授受して通信する。受信部１２２は、アンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１から送信されてきた信号を受信し、復調する。復号部１２３は、受信部１２２により受信された暗号化されている情報を復号する。認証部１２４は、復号部１２３などからの情報に基づき、情報処理装置１４１を認証し、各部を制御する。
【０１００】
暗号化部１２５は、認証部１２４により制御され、情報処理装置１４１に送信する情報を暗号化する。また、暗号化部１２５は、情報処理装置１４１に送信する情報、または情報処理装置１４１から送信された情報に対して所定の論理演算処理を施したり、所定の変換処理およびその逆変換処理を施したりする。送信部１２６は、暗号化部１２５などから供給される情報を変調し、アンテナ部１２１に出力し、情報処理装置１４１に送信させる。発生部１２７は、情報を暗号化または復号する鍵を発生する。この鍵は、毎回演算して発生させてもよいし、記憶されている鍵を読み出すことで発生させてもよい。また発生部１２７は乱数を発生する。乱数は、数学的な意味で乱数である必要はなく、疑似乱数であっても、カウンタが発生するカウンタ値であっても、実用的に乱数として扱うことができるものであればよい。
【０１０１】
生成部１２８は、発生部１２７などからの情報に基づき時変鍵を生成し、復号部１２３と暗号化部１２５に供給する。時変鍵とは、生成される毎に、毎回変化する鍵である。記憶部１２９は認証部１２４と接続され、必要なデータ、プログラム、その他の情報を記憶する。
【０１０２】
受信部１２２の出力は復号部１２３の他、認証部１２４、暗号化部１２５、生成部１２８などに供給される。認証部１２４の出力は、暗号化部１２５の他、送信部１２６などにも供給される。発生部１２７の出力は、生成部１２８の他、復号部１２３、認証部１２４、暗号化部１２５、送信部１２６などに供給される。生成部１２８の出力は、復号部１２３と暗号化部１２５の他、認証部１２４にも供給される。
【０１０３】
図９は情報処理装置１４１の一実施の形態の構成を表している。この実施の形態の場合、情報処理装置１４１は、アンテナ部１５１、受信部１５５、復号部１５３、認証部１５４、暗号化部１５５、送信部１５６、発生部１５７、生成部１５８、記憶部１５９、およびインターフェース１６０により構成されている。
【０１０４】
アンテナ部１２１は、情報処理装置１１１のアンテナ部１２１と電磁波を授受して通信する。受信部１５２は、アンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１から送信されてきた信号を受信し、復調する。復号部１５３は、受信部１５２により受信された暗号化されている情報を復号する。認証部１５４は、復号部１５３などからの情報に基づき、情報処理装置１４１を認証し、各部を制御する。
【０１０５】
暗号化部１５５は、認証部１５４により制御され、情報処理装置１１１に送信する情報を暗号化する。また、暗号化部１５５は、情報処理装置１１１に送信する情報、または情報処理装置１１１から送信された情報に対して所定の論理演算処理を施したり、所定の変換処理およびその逆変換を施したりする。送信部１５６は、暗号化部１５５などから供給される情報を変調し、アンテナ部１５１に出力し、情報処理装置１１１に送信させる。発生部１５７は、情報を暗号化または復号する鍵を発生する。この鍵は、毎回演算して発生させてもよいし、記憶されている鍵を読み出すことで発生させてもよい。また発生部１５７は乱数を発生する。乱数は、数学的な意味で乱数である必要はなく、疑似乱数であっても、実用的に乱数として扱うことができるものであればよい。
【０１０６】
生成部１５８は、発生部１５７などからの情報に基づき時変鍵を生成し、復号部１５３と暗号化部１５５に供給する。記憶部１５９は認証部１５４と接続され、必要なデータ、プログラム、その他の情報を記憶する。認証部１５４と接続されているインターフェース１６０は外部のコンピュータと通信する。
【０１０７】
受信部１５２の出力は復号部１５３の他、認証部１５４、暗号化部１５５、生成部１５８などに供給される。認証部１５４の出力は、暗号化部１５５の他、送信部１５６などにも供給される。発生部１５７の出力は、生成部１５８の他、復号部１５３、認証部１５４、暗号化部１５５、送信部１５６などに供給される。生成部１５８の出力は、復号部１５３と暗号化部１５５の他、認証部１５４にも供給される。
【０１０８】
＜２．第１の実施の形態＞
次に第１の方式の認証処理について説明する。第１の方式の認証処理では、認証に用いられる乱数が暗号化された状態で、認証する側の装置から認証される側の装置に送信される。
【０１０９】
最初に図１０を参照して、片方向の認証処理について説明する。
【０１１０】
情報処理装置１４１においては、その発生部１５７がステップＳ１００１において、乱数Ａを発生する。発生部１５７はまたステップＳ１００２において、鍵Ｋ１を発生する。ステップＳ１００３において暗号化部１５５は、乱数Ａを鍵Ｋ１で暗号化する。すなわち、次式が演算される。ｅＫ１（Ａ）は、乱数Ａを鍵Ｋ１で暗号化することを意味する。
Token ＢＡ＝ｅＫ１（Ａ） （７）
【０１１１】
ステップＳ１００４において送信部１５６は、情報Ｉ１を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｉ１はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。情報Ｉ１には、式（７）で演算された情報Token ＢＡが含まれている。
【０１１２】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ１０５１において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｉ１を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ１０５２において、発生部１２７は鍵Ｋ１を発生する。ステップＳ１０５３において復号部１２３は、情報Ｉ１を鍵Ｋ１で復号する。これによりステップＳ１０５４において復号部１２３は乱数Ａを取得する。
【０１１３】
ステップＳ１０５５において発生部１２７は、鍵Ｋ２を発生する。ステップＳ１０５６において発生部１２７は乱数Ｃを発生する。ステップＳ１０５７において生成部１２８は、鍵Ｋ２Ｃを生成する。すなわち、次式に従って、固定された鍵Ｋ２に乱数Ｃを作用させて鍵Ｋ２Ｃが生成される。
Ｋ２Ｃ＝ｆ（Ｃ，Ｋ２） （８）
【０１１４】
乱数Ｃは毎回変化するので、固定された鍵Ｋ２に乱数Ｃを作用させて計算される鍵Ｋ２Ｃは、毎回変化する時変鍵となる。従って、この乱数Ｃは、時変鍵の時変の基礎となる基礎情報としての乱数である。
【０１１５】
ステップＳ１０５８において暗号化部１２５は、乱数Ａを鍵Ｋ２Ｃで暗号化する。すなわち、次式が演算される。
Token ＡＢ＝ｅＫ２Ｃ（Ａ） （９）
【０１１６】
ステップＳ１０５９において、送信部１２６は情報Ｉ２を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｉ２はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。情報Ｉ２には、式（９）で演算された情報Token ＡＢと、ステップＳ１０５６で発生された乱数Ｃが含まれている。
【０１１７】
情報処理装置１４１においては、その受信部１５２がステップＳ１００５において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｉ２を、アンテナ部１５１を介して受信する。ステップＳ１００６において、発生部１５７は鍵Ｋ２を発生する。ステップＳ１００７において生成部１５８はステップＳ１００５で受信した情報Ｉ２から乱数Ｃを抽出する。ステップＳ１００８において生成部１５８は、鍵Ｋ２Ｃを生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｋ２Ｃ＝ｆ（Ｃ，Ｋ２） （１０）
【０１１８】
ステップＳ１００９において認証情報生成部としての復号部１５３は、後のステップＳ１０１１において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、復号部１５３は情報Ｉ２を鍵Ｋ２Ｃで復号する。これによりステップＳ１０１０において復号部１５３は乱数Ａを取得する。
【０１１９】
ステップＳ１０１１において認証部１５４は、乱数Ａの整合性により認証を行う。すなわち、ステップＳ１００１において発生され、ステップＳ１００３において暗号化して情報処理装置１１１に送信された乱数Ａと、ステップＳ１０１０で取得された乱数Ａが一致するかが判定される。鍵Ｋ１と鍵Ｋ２は、正規の情報処理装置１１１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合には、２つの乱数Ａは一致する。これに対して、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置ではない場合、鍵Ｋ１と鍵Ｋ２を有していないので、２つの乱数Ａは一致しないことになる。従って、情報処理装置１４１は、２つの乱数の一致から、情報処理装置１１１を認証することができる。
【０１２０】
以上のようにして情報処理装置１４１が情報処理装置１１１を認証する。
【０１２１】
以上の処理における２つの装置間の情報の授受を表すと、図１１に示されるようになる。すなわち、ステップＳ１１５４で情報Ｉ１が情報処理装置１４１から情報処理装置１１１に送信され、ステップＳ１１８９において情報Ｉ２が、乱数Ｃとともに、情報処理装置１１１から情報処理装置１４１に送信される。
【０１２２】
情報処理装置１４１は、ステップＳ１１５４において情報処理装置１１１に対して同じ情報Ｉ１を複数回供給し、ステップＳ１１５５でその情報Ｉ１に対する処理結果の情報Ｉ２を得ることができる。しかし、その処理結果としての情報Ｉ２は、毎回変化する時変鍵Ｋ２Ｃにより演算されたものである。従って、DFA攻撃により、多数の処理結果を収集し、分析したとしても、そのデータを処理した鍵を特定することはできない。すなわち、DFA攻撃から防衛することができる。
【０１２３】
次に第１の方式の双方向の認証処理について図１２と図１３のフローチャートを参照して説明する。
【０１２４】
最初に情報処理装置１４１が情報処理装置１１１を認証する処理が行われる。この処理は図１０の処理と実質的に同じ処理である。
【０１２５】
すなわち、情報処理装置１４１の発生部１５７がステップＳ１１５１において、乱数Ａを発生する。発生部１５７はまたステップＳ１１５２において、鍵Ｋ１を発生する。ステップＳ１１５３において暗号化部１５５は、乱数Ａを鍵Ｋ１で暗号化する。すなわち、次式が演算される。
Token ＢＡ＝ｅＫ１（Ａ） （１１）
【０１２６】
ステップＳ１１５４において送信部１５６は、情報Ｉ１を情報処理装置１１１に送信する。情報Ｉ１には、式（１１）で演算された情報Token ＢＡが含まれている。
【０１２７】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ１１８１において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｉ１を受信する。ステップＳ１１８２において、発生部１２７は鍵Ｋ１を発生する。ステップＳ１１８３において復号部１２３は、情報Ｉ１を鍵Ｋ１で復号する。これによりステップＳ１１８４において復号部１２３は乱数Ａを取得する。
【０１２８】
ステップＳ１１８５において発生部１２７は、鍵Ｋ２を発生する。ステップＳ１１８６において発生部１２７は乱数Ｃを発生する。ステップＳ１１８７において生成部１２８は、鍵Ｋ２Ｃを生成する。すなわち、次式に従って、固定された鍵Ｋ２に乱数Ｃを作用させて鍵Ｋ２Ｃが生成される。
Ｋ２Ｃ＝ｆ（Ｃ，Ｋ２） （１２）
【０１２９】
ステップＳ１１８８において暗号化部１２５は、乱数Ａを鍵Ｋ２Ｃで暗号化する。すなわち、次式が演算される。
Token ＡＢ＝ｅＫ２Ｃ（Ａ） （１３）
【０１３０】
ステップＳ１１８９において、送信部１２６は情報Ｉ２を情報処理装置１４１に送信する。情報Ｉ２には、式（１３）で演算された情報Token ＡＢと、ステップＳ１１８６で発生された乱数Ｃが含まれている。
【０１３１】
情報処理装置１４１においては、その受信部１５２がステップＳ１１５５において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｉ２を受信する。ステップＳ１１５６において、発生部１５７は鍵Ｋ２を発生する。ステップＳ１１５７において生成部１５８はステップＳ１１５５で受信した情報Ｉ２から乱数Ｃを抽出する。ステップＳ１１５８において生成部１５８は、鍵Ｋ２Ｃを生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｋ２Ｃ＝ｆ（Ｃ，Ｋ２） （１４）
【０１３２】
ステップＳ１１５９において認証情報生成部としての復号部１５３は、後のステップＳ１１６１において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、復号部１５３は、情報Ｉ２を鍵Ｋ２Ｃで復号する。これによりステップＳ１１６０において復号部１５３は乱数Ａを取得する。
【０１３３】
ステップＳ１１６１において認証部１５４は、乱数Ａの整合性により認証を行う。すなわち、ステップＳ１１５１において発生され、ステップＳ１１５３において暗号化して情報処理装置１１１に送信された乱数Ａと、ステップＳ１１６０で取得された乱数Ａが一致するかが判定される。鍵Ｋ１と鍵Ｋ２は、正規の情報処理装置１１１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合には、２つの乱数Ａは一致する。これに対して、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置ではない場合、鍵Ｋ１と鍵Ｋ２を有していないので、２つの乱数Ａは一致しないことになる。従って、情報処理装置１４１は、２つの乱数の一致から、情報処理装置１１１を認証することができる。
【０１３４】
以上のようにして情報処理装置１４１が情報処理装置１１１を認証した場合、次に情報処理装置１１１が情報処理装置１４１を認証する処理が行われる。
【０１３５】
すなわち、情報処理装置１１１においては、その発生部１２７がステップＳ１１９０において、乱数Ｂを発生する。ステップＳ１１９１において暗号化部１２５は、乱数Ｂを鍵Ｋ２Ｃで暗号化する。すなわち、次式が演算される。
Token ＡＢ＝ｅＫ２Ｃ（Ｂ） （１５）
【０１３６】
ステップＳ１１９２において送信部１２６は、情報Ｉ３を情報処理装置１４１に送信する。情報Ｉ３には、式（１５）で演算された情報Token ＡＢと、ステップＳ１１９０で発生された乱数Ｂが含まれている。
【０１３７】
情報処理装置１４１においては、その受信部１５２がステップＳ１１６２において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｉ３を受信する。ステップＳ１１６３において、復号部１５３は、情報Ｉ３を鍵Ｋ２Ｃで復号する。鍵Ｋ２ＣはステップＳ１１５８で生成されている。情報Ｉ３は、ステップＳ１１９１で乱数Ｂを鍵Ｋ２Ｃで暗号化した情報が含んでいるので、これにより、ステップＳ１１６４で復号部１５３は、乱数Ｂを取得する。
【０１３８】
ステップＳ１１６５において暗号化部１５５は、乱数Ｂを鍵Ｋ１で暗号化する。すなわち、次式が演算される。
Token ＢＡ＝ｅＫ１（Ｂ） （１６）
【０１３９】
ステップＳ１１６６において、送信部１５６は情報Ｉ４を情報処理装置１１１に送信する。情報Ｉ４には、式（１６）で演算された情報Token ＢＡが含まれている。
【０１４０】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ１１９３において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｉ４を受信する。ステップＳ１１９４において認証情報生成部としての復号部１２３は、後のステップＳ１１９６において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、復号部１２３は、情報Ｉ４を鍵Ｋ１で復号する。これによりステップＳ１１９５において復号部１２３は乱数Ｂを取得する。鍵Ｋ１はステップＳ１１８２で発生されている。
【０１４１】
ステップＳ１１９６において認証部１２４は、乱数Ｂの整合性により認証を行う。すなわち、ステップＳ１１９１において暗号化して情報処理装置１４１に送信した乱数Ｂと、ステップＳ１１９５で取得した乱数Ｂが一致するかが判定される。鍵Ｋ１と鍵Ｋ２は、正規の情報処理装置１４１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置である場合には、２つの乱数Ｂは一致する。これに対して、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置ではない場合、鍵Ｋ１と鍵Ｋ２を有していないので、２つの乱数Ｂは一致しないことになる。従って、情報処理装置１１１は、２つの乱数の一致から、情報処理装置１４１を認証することができる。認証結果は情報処理装置１４１に送信される。
【０１４２】
図１２と図１３の実施の形態においては、ステップＳ１１９４で情報Ｉ４を復号して、乱数Ｂを得て、ステップＳ１１９６で乱数Ｂを基にして整合性により認証を行うようにしたが、乱数Ｂを暗号化した状態で認証することもできる。この場合の実施の形態が、図１４と図１５に示されている。
【０１４３】
図１４と図１５のステップＳ１２２１乃至Ｓ１２３６の情報処理装置１４１の処理は、図１２と図１３のステップＳ１１５１乃至Ｓ１１６６の処理と同じである。また、図１４と図１５のステップＳ１２６１乃至Ｓ１２７２までの情報処理装置１１１の処理は、図１２と図１３のステップＳ１１８１乃至Ｓ１１９２までの処理と同じである。図１５のステップＳ１２７３乃至Ｓ１２７６の処理が、図１３のステップＳ１１９４乃至Ｓ１１９６の処理と異なっている。
【０１４４】
すなわち、図１４と図１５の実施の形態においては、ステップＳ１２７３において認証情報生成部としての情報処理装置１１１の暗号化部１２５は、後のステップＳ１２７６において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、暗号化部１２５は乱数Ｂを鍵Ｋ１で暗号化する。すなわち、次式が演算される。なお、鍵Ｋ１は、ステップＳ１２６２で発生されている。
Token ＡＢ＝ｅＫ１（Ｂ） （１７）
【０１４５】
これにより、ステップＳ１２７４において生成部１２７は、情報Ｉ４を取得する。この情報Ｉ４には、式（１７）で演算した情報Token ＡＢ、すなわち、鍵Ｋ１により暗号化した乱数Ｂが含まれている。
【０１４６】
ステップＳ１２７５において受信部１２２は、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｉ４を受信する。この情報Ｉ４には、ステップＳ１２３５において鍵Ｋ１により暗号化された乱数Ｂが含まれている。従って、ステップＳ１２７６で情報Ｉ４（暗号化された乱数Ｂ）の整合性により認証を行うことができる。すなわち、ステップＳ１２７４で取得された情報Ｉ４（暗号化された乱数Ｂ）と、ステップＳ１２７５で受信された情報Ｉ４（暗号化された乱数Ｂ）が一致すれば、情報処理装置１４１が認証されたことになる。
【０１４７】
以上のようにして、図１３のステップＳ１１９６では、暗号化されていない状態の乱数Ｂを比較するのに対して、図１５のステップＳ１２７６においては、暗号化された状態の乱数Ｂが比較される。
【０１４８】
＜３．第２の実施の形態＞
次に、第２の方式の認証処理について説明する。第２の方式の認証処理では、認証に用いられる乱数が暗号化されないで、認証する側の装置から認証される側の装置に送信される。
【０１４９】
最初に図１６を参照して、片方向の認証処理について説明する。この実施の形態の場合、情報処理装置１４１が情報処理装置１１１を認証する。
【０１５０】
ステップＳ２１０１において、情報処理装置１４１の発生部１５７は、乱数ＲＢを発生する。ステップＳ２１０２において送信部１５６は、発生部１５７から入力を受けた乱数ＲＢを送信する。すなわち、乱数ＲＢはアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に供給される。
【０１５１】
ステップＳ２１２１において情報処理装置１１１の受信部１２２は、情報処理装置１４１から送信されてきた乱数ＲＢを、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ２１２２において発生部１２７は、乱数ＲＣと鍵ＫＡＢを発生する。この乱数ＲＣは次のステップＳ２１２３の処理で、時変鍵である鍵ＫＣを時変させる基礎となる基礎情報である。鍵ＫＡＢは正規の情報処理装置１１１にのみ予め保持されている秘密鍵である。
【０１５２】
ステップＳ２１２３において生成部１２８は、乱数ＲＣと鍵ＫＡＢから、鍵ＫＣを計算する。すなわち、次の計算が行われる。
ＫＣ＝ｆ（ＲＣ，ＫＡＢ） （１８）
【０１５３】
乱数ＲＣは毎回変化するので、固定された鍵ＫＡＢに乱数ＲＣを作用させて計算される鍵ＫＣは、毎回変化する時変鍵となる。
【０１５４】
ステップＳ２１２４において暗号化部１２５は、乱数ＲＢを鍵ＫＣで暗号化する。すなわち、次式が演算される。
Token ＡＢ＝ｅＫＣ（ＲＢ） （１９）
【０１５５】
ステップＳ２１２５において送信部１２６は、暗号化部１２５により生成された情報Token ＡＢと、発生部１２７により発生された乱数ＲＣを、情報処理装置１４１に送信する。すなわち、式（１９）で演算された情報Token ＡＢと、ステップＳ２１２２で発生された乱数ＲＣが、アンテナ部１２１から情報処理装置１４１に送信される。
【０１５６】
情報処理装置１４１の受信部１５２はアンテナ部１５１を介して、情報処理装置１１１からの情報Token ＡＢと乱数ＲＣを、ステップＳ２１０３で受信する。発生部１５７はステップＳ２１０４において、鍵ＫＡＢを発生する。この鍵ＫＡＢは、ステップＳ２１２２において情報処理装置１１１により発生された鍵ＫＡＢと同じ秘密鍵である。この鍵ＫＡＢは正規の情報処理装置１４１にのみ予め保持されている。
【０１５７】
ステップＳ２１０５において生成部１５８は、次式に従って、乱数ＲＣと鍵ＫＡＢから鍵ＫＣを計算する。
【０１５８】
ＫＣ＝ｆ（ＲＣ，ＫＡＢ） （２０）
乱数ＲＣはステップＳ２１０３で情報処理装置１１１から受信したものであり、鍵ＫＡＢはステップＳ２１０４で発生されたものである。
【０１５９】
ステップＳ２１０６において、認証情報生成部としての復号部１５３は、次のステップＳ２１０７において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、復号部１５３は、ステップＳ２１０３で情報処理装置１１１から受信された情報Token ＡＢを、鍵ＫＣで復号する。上述したように、情報Token ＡＢは、情報処理装置１１１がステップＳ２１２４において、乱数ＲＢを鍵ＫＣで暗号化したものであるから、この復号処理により、認証判定を行うための情報として乱数ＲＢが得られる。
【０１６０】
ステップＳ２１０７において認証部１５４は、復号結果と乱数ＲＢが一致するかを判定する。すなわち、ステップＳ２１０６で復号して得られた乱数ＲＢと、ステップＳ２１０１で発生された乱数ＲＢが比較され、一致するかが判定される。
【０１６１】
情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合、正しい固定された鍵ＫＡＢを有しているので、情報処理装置１１１がその鍵ＫＡＢに乱数ＲＢを作用して生成された鍵ＫＣは、情報処理装置１４１がステップＳ２１０５で生成した鍵ＫＣと同じ値となる。従って、この場合、２つの乱数ＲＢは一致する。そこで、このとき、ステップＳ２１０９において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証成功処理を実行する。
【０１６２】
それに対して、情報処理装置１１１が不正な情報処理装置である場合、正しい鍵ＫＡＢを保持していない。その結果、２つの乱数ＲＢは一致しない。そこでこの場合、ステップＳ２１０８において、認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証失敗処理を実行する。
【０１６３】
情報処理装置１４１は、ステップＳ２１０２において情報処理装置１１１に対して同じデータを複数回供給し、ステップＳ２１０３でそのデータに対する処理結果を得ることができる。しかし、その処理結果は、毎回変化する時変鍵ＫＣにより演算されたものである。従って、この実施の形態においても、不正な情報処理装置１４１を用いて、DFA攻撃により、多数の処理結果を収集し、分析したとしても、そのデータを処理した鍵を特定することはできない。
【０１６４】
次に、図１７のフローチャートを参照して、第２の方式の双方向の認証処理について説明する。
【０１６５】
情報処理装置１４１の発生部１５７はステップＳ２３０１において、乱数ＲＢを発生する。送信部１５６はステップＳ２３０２において、この乱数ＲＢを情報処理装置１１１に送信する。
【０１６６】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ２３２１において、情報処理装置１４１から送信されてきた乱数ＲＢを受信する。ステップＳ２３２２において発生部１２７は、乱数ＲＡ，ＲＣと、鍵ＫＡＢを発生する。生成部１２８はステップＳ２３２３において、時変鍵の時変の基礎となる基礎情報としての乱数ＲＣと鍵ＫＡＢから鍵ＫＣを計算する。すなわち、次式が演算され、時変鍵である鍵ＫＣが生成される。
ＫＣ＝ｆ（ＲＣ，ＫＡＢ） （２１）
【０１６７】
ステップＳ２３２４において暗号化部１２５は、乱数ＲＡと乱数ＲＢを鍵ＫＣで暗号化する。すなわち、ステップＳ２３２２で発生した乱数ＲＡと、情報処理装置１４１から受信した乱数ＲＢの結合（ＲＡ||ＲＢ）が、次式に従って暗号化される。
Token ＡＢ＝ｅＫＣ（ＲＡ||ＲＢ） （２２）
【０１６８】
ステップＳ２３２５において送信部１２６は、情報Token ＡＢと乱数ＲＣを情報処理装置１４１に送信する。情報Token ＡＢは式（２２）で示される値であり、乱数ＲＣはステップＳ２３２２で発生された値である。
【０１６９】
情報処理装置１４１においては、受信部１５２がステップＳ２３０３で、情報処理装置１１１からの情報Token ＡＢと乱数ＲＣを受信する。ステップＳ２３０４において発生部１５７は、鍵ＫＡＢを発生する。
【０１７０】
生成部１５８はステップＳ２３０５において、乱数ＲＣと鍵ＫＡＢから鍵ＫＣを計算する。すなわち、次式が演算され、時変鍵である鍵ＫＣが生成される。
ＫＣ＝ｆ（ＲＣ，ＫＡＢ） （２３）
【０１７１】
ステップＳ２３０６において認証情報生成部としての復号部１５３は、次のステップＳ２３０７において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、復号部１５３は、ステップＳ２３０３で情報処理装置１１１から受信した情報である情報Token ＡＢを、鍵ＫＣで復号する。上述したように、情報Token ＡＢは、情報処理装置１１１がステップＳ２３２４において、乱数ＲＡと乱数ＲＢの結合（ＲＡ||ＲＢ）を鍵ＫＣで暗号化したものであるから、この復号処理により、結合（ＲＡ||ＲＢ）が得られる。
【０１７２】
ステップＳ２３０７において、認証部１５４は、復号結果と乱数ＲＢが一致するかを判定する。ただし、この場合、復号結果として得られる結合（ＲＡ||ＲＢ）のうちの、乱数ＲＢのみが抽出され、比較対象とされ、ステップＳ２３０１で発生され、ステップＳ２３０２で情報処理装置１１１に送信された乱数ＲＢと比較される。抽出された乱数ＲＡは後述するステップＳ２３１０の処理で利用される。
【０１７３】
情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合、正しい固定された鍵ＫＡＢを有しているので、情報処理装置１１１がその鍵ＫＡＢに乱数ＲＢを作用して生成された鍵ＫＣは、情報処理装置１４１がステップＳ２３０５で生成した鍵ＫＣと同じ値となる。従って、この場合、２つの乱数ＲＢは一致する。
【０１７４】
しかし、情報処理装置１１１が不正な情報処理装置である場合、正しい鍵ＫＡＢを保持していない。その結果、２つの乱数ＲＢは一致しない。そこでこの場合、ステップＳ２３０８において、認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証失敗処理を実行する。
【０１７５】
２つの乱数ＲＢが一致した場合、ステップＳ２３０９において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証成功処理を実行する。このようにして情報処理装置１４１が情報処理装置１１１を認証する。
【０１７６】
情報処理装置１４１は、ステップＳ２３０２において情報処理装置１１１に対して同じデータを複数回供給し、ステップＳ２３０３でそのデータに対する処理結果を得ることができる。しかし、その処理結果は、毎回変化する時変鍵ＫＣにより演算されたものである。従って、不正な情報処理装置１４１を用いて、DFA攻撃により、多数の処理結果を収集し、分析したとしても、そのデータを処理した鍵を特定することはできない。
【０１７７】
さらに情報処理装置１１１に情報処理装置１４１を認証させるため、以下の処理が実行される。
【０１７８】
ステップＳ２３１０において暗号化部１５５は、乱数ＲＢと乱数ＲＡを鍵ＫＣで暗号化する。すなわち、ステップＳ２３０２で情報処理装置１１１に送信した乱数ＲＢと、情報処理装置１１１から受信した乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）が、次式に従って暗号化される。
Token ＢＡ＝ｅＫＣ（ＲＢ||ＲＡ） （２４）
【０１７９】
なお、ステップＳ２３２４で、式（２２）に従って、乱数ＲＡと乱数ＲＢの結合（ＲＡ||ＲＢ）を鍵ＫＣで暗号化して得られるToken ＡＢと、ステップＳ２３１０で式（２４）に従って、乱数ＲＢと乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）を鍵ＫＣで暗号化して得られるToken ＢＡは、乱数ＲＡと乱数ＲＢの順番が異なるため、異なる値となる。
【０１８０】
ステップＳ２３１１において送信部１５６は、式（２４）で演算された情報Token ＢＡを情報処理装置１１１に送信する。
【０１８１】
情報処理装置１１１においては、受信部１２２がステップＳ２３２６で、情報処理装置１４１からの情報Token ＢＡを受信する。ステップＳ２３２７において認証情報生成部としての復号部１２３は、次のステップＳ２３２８において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、復号部１２３は、ステップＳ２３２６で情報処理装置１４１から受信した情報である情報Token ＢＡを、鍵ＫＣで復号する。上述したように、情報Token ＢＡは、情報処理装置１４１がステップＳ２３１０において、乱数ＲＢと乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）を鍵ＫＣで暗号化したものであるから、この復号処理により、結合（ＲＢ||ＲＡ）が得られる。
【０１８２】
ステップＳ２３２８において、認証部１２４は、復号結果と乱数ＲＡおよび乱数ＲＢが一致するかを判定する。すなわちこの場合、復号結果として得られる結合（ＲＢ||ＲＡ）から、乱数ＲＡおよび乱数ＲＢの両方が抽出され、比較対象とされ、ステップＳ２３２５で情報Token ＡＢに含めて情報処理装置１４１に送信された乱数ＲＡと乱数ＲＢの、式（２２）で暗号化される前の値と比較される。
【０１８３】
情報処理装置１４１が正規の情報処理装置である場合、正しい固定された鍵ＫＡＢを有しているので、情報処理装置１４１がその鍵ＫＡＢに乱数ＲＣを作用して生成された鍵ＫＣは、情報処理装置１１１がステップＳ２３２３で生成した鍵ＫＣと同じ値となる。従って、この場合、２組の乱数ＲＡと乱数ＲＢは一致する。
【０１８４】
しかし、情報処理装置１４１が不正な情報処理装置である場合、正しい鍵ＫＡＢを保持していない。その結果、２組の乱数ＲＡと乱数ＲＢは一致しない。そこでこの場合、ステップＳ２３２９において、認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証失敗処理を実行する。
【０１８５】
２組の乱数ＲＡと乱数ＲＢが一致した場合、ステップＳ２３３０において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証成功処理を実行する。
【０１８６】
図１７の実施の形態においては、ステップＳ２３２８で、乱数ＲＡと乱数ＲＢを比較するようにしたが、乱数ＲＡと乱数ＲＢを暗号化された状態のまま比較することも可能である。この場合の実施の形態が、図１８に示されている。
【０１８７】
図１８のステップＳ２３６１乃至Ｓ２３７１の情報処理装置１４１の処理は、図１７のステップＳ２３０１乃至Ｓ２３１１の処理と同じである。また、図１８のステップＳ２３９１乃至Ｓ２３９５までの情報処理装置１１１の処理は、図１７のステップＳ２３２１乃至Ｓ２３２５までの処理と同じである。図１８のステップＳ２３９６乃至Ｓ２４００の処理が、図１７のステップＳ２３２６乃至Ｓ２３３０の処理と異なっている。
【０１８８】
すなわち、図１８の実施の形態においては次のような処理が行われる。情報処理装置１１１においては、ステップＳ２３９６において認証情報生成部としての暗号化部１２５は、後のステップＳ２３９８において認証処理を行うのに必要な認証情報を生成する処理を事前に行う。具体的には、この実施の形態の場合、ステップＳ２３９８で情報処理装置１４１から受信した情報Token ＢＡとの比較が行われるため、暗号化部１２５は、次式に従って、乱数ＲＢと乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）を鍵ＫＣで暗号化し、期待値Answer ＢＡを生成する。
Answer ＢＡ＝ｅＫＣ（ＲＢ||ＲＡ） （２５）
【０１８９】
ステップＳ２３９７において受信部１２２は、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Token ＢＡを受信する。この情報Token ＢＡは、ステップＳ２３７０において生成されたものであり、乱数ＲＢと乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）を、鍵ＫＣで暗号化したものである。
【０１９０】
ステップＳ２３９８において認証部１２４は、ステップＳ２３９７で情報処理装置１４１から受信した情報Token ＢＡと、ステップＳ２３９６で生成した期待値Answer ＢＡが一致するかを判定する。
【０１９１】
情報処理装置１４１が正規の情報処理装置である場合、正しい固定された鍵ＫＡＢを有しているので、ステップＳ２３６５で情報処理装置１４１がその鍵ＫＡＢに乱数ＲＣを作用して生成された鍵ＫＣは、情報処理装置１１１がステップＳ２３９３で生成した鍵ＫＣと同じ値となる。従って、この場合、情報Token ＢＡと期待値Answer ＢＡは一致する。
【０１９２】
しかし、情報処理装置１４１が不正な情報処理装置である場合、正しい鍵ＫＡＢを保持していない。その結果、情報Token ＢＡと期待値Answer ＢＡは一致しない。そこでこの場合、ステップＳ２３９９において、認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証失敗処理を実行する。
【０１９３】
情報Token ＢＡと期待値Answer ＢＡが一致した場合、ステップＳ２４００において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証成功処理を実行する。
【０１９４】
図１７の実施の形態においては、ステップＳ２３０７において、乱数ＲＢを比較対象にした。またステップＳ２３２８においても、乱数ＲＡおよび乱数ＲＢを比較対象にした。この比較対象を暗号化されたままの乱数とすることもできる。この場合の実施の形態が図１９に示されている。
【０１９５】
図１９の実施の形態における、ステップＳ２５０１乃至Ｓ２５１１の情報処理装置１４１の処理は、図１７のステップＳ２３０１乃至Ｓ２３１１の情報処理装置１４１の処理と基本的に同様であるが、図１９のステップＳ２５０３，Ｓ２５０６，Ｓ２５０７の処理が、図１７のステップＳ２３０３，Ｓ２３０６，Ｓ２３０７の処理と異なっている。
【０１９６】
また、図１９のステップＳ２５３１乃至Ｓ２５４０の情報処理装置１１１の処理は、図１７のステップＳ２３２１乃至Ｓ２３３０の情報処理装置１１１の処理と基本的に同様であるが、図１９のステップＳ２５３５，Ｓ２５３７，Ｓ２５３８の処理が、図１７のステップＳ２３２５，Ｓ２３２７，Ｓ２３２８の処理と異なっている。
【０１９７】
すなわち、図１９の実施の形態の場合、情報処理装置１１１の送信部１２６がステップＳ２５３５において、情報Token ＡＢと乱数ＲＣだけでなく、乱数ＲＡも送信する。情報Token ＡＢはステップＳ２５３４で暗号化部１２５により生成されたものであり、乱数ＲＡと乱数ＲＢの結合（ＲＡ||ＲＢ）を鍵ＫＣで暗号化したものである。
【０１９８】
情報処理装置１４１においては、ステップＳ２５０３で受信部１５２が、情報Token ＡＢと乱数ＲＣだけでなく、乱数ＲＡも受信する。ステップＳ２５０４において発生部１５７は鍵ＫＡＢを発生する。ステップＳ２５０５において生成部１５８は、次式に基づいて、乱数ＲＣを鍵ＫＡＢに作用させて、鍵ＫＣを生成する。
ＫＣ＝ｆ（ＲＣ，ＫＡＢ） （２６）
【０１９９】
ステップＳ２５０６において認証情報生成部としての暗号化部１５５は、後のステップＳ２５０７において認証処理を行うのに必要な認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、ステップＳ２５０７で情報処理装置１１１から受信した情報Token ＡＢとの比較が行われるため、暗号化部１５５は、乱数ＲＡと乱数ＲＢの結合（ＲＡ||ＲＢ）を鍵ＫＣで暗号化し、情報Token ＡＢを生成する。すなわち、次式が演算される。
Token ＡＢ＝ｅＫＣ（ＲＡ||ＲＢ） （２７）
【０２００】
ステップＳ２５０７において認証部１５４は、ステップＳ２５０６で得られた暗号結果と、ステップＳ２５０３で情報処理装置１１１から受信した情報Token ＡＢが一致するかを判定する。式（２７）で演算された情報Token ＡＢと、情報処理装置１１１から受信した情報Token ＡＢが一致しない場合、ステップＳ２５０８で情報処理装置１１１の認証失敗処理が実行される。これに対して、式（２７）で演算された情報Token ＡＢと、情報処理装置１１１から受信した情報Token ＡＢが一致する場合、ステップＳ２５０９で情報処理装置１１１の認証成功処理が実行される。
【０２０１】
さらに情報処理装置１１１に情報処理装置１４１を認証させるため、ステップＳ２５１０において暗号化部１５５は、乱数ＲＢと乱数ＲＡを鍵ＫＣで暗号化する。すなわち、ステップＳ２５０１で発生した乱数ＲＢと、情報処理装置１１１から受信した乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）が、次式に従って暗号化される。
Token ＢＡ＝ｅＫＣ（ＲＢ||ＲＡ） （２８）
【０２０２】
ステップＳ２５１１において送信部１５６は、式（２８）で演算された情報Token ＢＡを情報処理装置１１１に送信する。
【０２０３】
情報処理装置１１１においては、受信部１２２がステップＳ２５３６で、情報処理装置１４１からの情報Token ＢＡを受信する。ステップＳ２５３７において認証情報生成部としての暗号化部１２５は、次のステップＳ２５３８において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、ステップＳ２５３１で情報処理装置１４１から受信した乱数ＲＢと、ステップＳ２５３５で情報処理装置１４１に送信された乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）を、鍵ＫＣで暗号化する処理が行われる。
すなわち次式が演算される。
Token ＢＡ＝ｅＫＣ（ＲＢ||ＲＡ） （２９）
【０２０４】
ステップＳ２５３８において、認証部１２４は、ステップＳ２５３７の暗号結果（すなわち、ステップＳ２５３７で式（２９）に従って演算された情報Token ＢＡ）と、ステップＳ２５３６で情報処理装置１４１から受信された情報Token ＢＡが一致するかを判定する。２つの情報Token ＢＡが一致しない場合、ステップＳ２５３９において、認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証失敗処理を実行する。
【０２０５】
２つの情報Token ＢＡが一致した場合、ステップＳ２５４０において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証成功処理を実行する。
【０２０６】
その他の処理は、図１７における場合と同様であるので、その説明は省略する。
【０２０７】
図１９の実施の形態においては、ステップＳ２５３６で情報処理装置１４１から情報Token ＢＡを受信した後、ステップＳ２５３７で乱数ＲＢと乱数ＲＡを鍵ＫＣで暗号化するようにしたが、ステップＳ２５３６の受信処理の前に暗号化しておくこともできる。この場合の実施の形態が図２０に示されている。
【０２０８】
図２０の実施の形態における、ステップＳ２５５１乃至Ｓ２５６１の情報処理装置１４１の処理は、図１９のステップＳ２５０１乃至Ｓ２５１１の情報処理装置１４１の処理と同じである。図２０のステップＳ２５８１乃至Ｓ２５９０の情報処理装置１１１の処理は、図１９のステップＳ２５３１乃至Ｓ２５４０の情報処理装置１１１の処理と基本的に同様であるが、図１９のステップＳ２５３７の処理に対応する図２０のステップＳ２５８６の処理が、図１９のステップＳ２５３６の処理に対応する図２０のステップＳ２５８７の処理の前に行われる点が、異なっている。
【０２０９】
すなわち図２０の実施の形態の場合、ステップＳ２５８７で情報処理装置１４１からの情報Token ＢＡが受信される前に、ステップＳ２５８６で暗号化部１２５により次式に従って暗号化処理が行われる。
Answer ＢＡ＝ｅＫＣ（ＲＢ||ＲＡ） （３０）
【０２１０】
そして、ステップＳ２５８８において、ステップＳ２５８７で受信された情報Token ＢＡと、ステップＳ２５８６で生成されたAnswer ＢＡが比較される。両者が一致しなければ、ステップＳ２５８９で情報処理装置１４１の認証失敗処理が行われ、両者が一致すれば、ステップＳ２５９０で情報処理装置１４１の認証成功処理が行われる。
【０２１１】
その他の処理は、図１９における場合と同様である。
【０２１２】
＜４．第３の実施の形態＞
次に第３の方式の双方向の認証処理について説明する。第３の方式の双方向の認証処理では、認証に用いられる乱数が暗号化された状態で、認証する側の装置から認証される側の装置に送信される。また、第３の方式の認証処理では、２種類の乱数Ｒａおよび乱数Ｒｂと、２種類の固定鍵Ｋａおよび固定鍵Ｋｂが用いられる。
【０２１３】
図２１は、第３の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【０２１４】
情報処理装置１４１においては、その発生部１５７がステップＳ３１０１において、乱数Ｒａと固定鍵Ｋａを発生する。ステップＳ３１０２において暗号化部１５５は、乱数Ｒａを固定鍵Ｋａで暗号化し、情報Ｍ１を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ１＝ｅＫａ（Ｒａ） （３１）
【０２１５】
ステップＳ３１０３において送信部１５６は、情報Ｍ１を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｍ１はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。
【０２１６】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ３１５１において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｍ１を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ３１５２において、発生部１２７は固定鍵Ｋａを発生して復号部１２３に供給する。復号部１２３は、情報Ｍ１を固定鍵Ｋａで復号することにより乱数Ｒａを取得する。
【０２１７】
ステップＳ３１５３において発生部１２７は、乱数Ｒｂと固定鍵Ｋｂを発生する。ステップＳ３１５４において暗号化部１２５は、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和(XOR:exclusive or)を演算し、さらにその演算結果を固定鍵Ｋｂで暗号化することにより、情報Ｍ２を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ２＝ｅＫｂ（Ｒａ XOR Ｒｂ） （３２）
【０２１８】
ステップＳ３１５５において暗号化部１２５は、乱数Ｒｂを固定鍵Ｋｂで暗号化することにより、情報Ｍ３を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ３＝ｅＫｂ（Ｒｂ） （３３）
【０２１９】
ステップＳ３１５６において、送信部１２６は情報Ｍ２を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｍ２はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。ステップＳ３１５７において、送信部１２６は情報Ｍ３を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｍ３はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。
【０２２０】
なお、情報Ｍ２と情報Ｍ３を同時に情報処理装置１４１に送信するようにしてもよい。
【０２２１】
情報処理装置１４１においては、その受信部１５２がステップＳ３１０４において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｍ２を、アンテナ部１５１を介して受信する。ステップＳ３１０５において、発生部１５７は鍵Ｋｂを発生して復号部１５３に供給する。復号部１５３は、情報Ｍ２を固定鍵Ｋｂで復号することにより、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和（Ｒａ XOR Ｒｂ）を取得し、認証部１５４に出力する。
【０２２２】
また受信部１５２はステップＳ３１０６において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｍ３を、アンテナ部１５１を介して受信する。ステップＳ３１０７において、復号部１５３は、情報Ｍ３を固定鍵Ｋｂで復号することにより乱数Ｒｂを取得し、認証部１５４に出力する。
【０２２３】
ステップＳ３１０８において暗号化部１５５は、認証部１５４からの制御に従い、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和（Ｒａ XOR Ｒｂ）と、乱数Ｒｂとの排他的論理和を演算することにより、乱数Ｒａを取得する。すなわち、次式が演算される。
Ｒａ＝（Ｒａ XOR Ｒｂ） XOR Ｒｂ （３４）
【０２２４】
ステップＳ３１０９において認証部１５４は、乱数Ｒａの整合性により認証を行う。具体的には、ステップＳ３１０１において発生された乱数Ｒａと、ステップＳ３１０８で取得された乱数Ｒａが一致するかが判定される。固定鍵Ｋａと固定鍵Ｋｂは、正規の情報処理装置１１１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合には、２つの乱数Ｒａは一致する。そこでこの場合、ステップＳ３１１１において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証成功処理を実行する。
【０２２５】
これに対して、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置ではない場合、固定鍵Ｋａと固定鍵Ｋｂを有していないので、２つの乱数Ｒａは一致しないことになる。そこでこの場合、ステップＳ３１１０において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証失敗処理を実行する。
【０２２６】
さらに情報処理装置１１１に情報処理装置１４１を認証させるため、以下の処理が実行される。
【０２２７】
ステップＳ３１１２において暗号化部１５５は、認証部１５４からの制御に従い、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和（Ｒａ XOR Ｒｂ）を固定鍵Ｋａで暗号化することにより、情報Ｍ４を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ４＝ｅＫａ（Ｒａ XOR Ｒｂ） （３５）
【０２２８】
ステップＳ３１１３において、送信部１５６は情報Ｍ４を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｍ４はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。
【０２２９】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ３１５８において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｍ４を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ３１５９において、復号部１２３は、情報Ｍ４を固定鍵Ｋａで復号することにより、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和（Ｒａ XOR Ｒｂ）を取得し、認証部１２４に出力する。
【０２３０】
ステップＳ３１６０において暗号化部１２５は、認証部１２４からの制御に従い、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和（Ｒａ XOR Ｒｂ）と、乱数Ｒａとの排他的論理和を演算することにより、乱数Ｒｂを取得する。すなわち、次式が演算される。
Ｒｂ＝（Ｒａ XOR Ｒｂ） XOR Ｒａ （３６）
【０２３１】
ステップＳ３１６１において認証部１２４は、乱数Ｒｂの整合性により認証を行う。具体的には、ステップＳ３１５３において発生された乱数Ｒｂと、ステップＳ３１６０で取得された乱数Ｒｂが一致するかが判定される。固定鍵Ｋａと固定鍵Ｋｂは、正規の情報処理装置１４１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置である場合には、２つの乱数Ｒｂは一致する。そこでこの場合、ステップＳ３１６３において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証成功処理を実行する。
【０２３２】
これに対して、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置ではない場合、固定鍵Ｋａと固定鍵Ｋｂを有していないので、２つの乱数Ｒｂは一致しないことになる。そこでこの場合、ステップＳ３１６２において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証失敗処理を実行する。以上のようにして情報処理装置１１１からも情報処理装置１４１を認証する。
【０２３３】
以上説明した第３の方式の双方向の認証処理によれば、予め保持している秘密鍵（固定鍵Ｋａ，Ｋｂ）を暗号化および復号に用いるので時変鍵を生成する必要がない。また、情報処理装置１１１と情報処理装置１４１は、それぞれ、発生する乱数の数を１回で済ませることができる。
【０２３４】
また、ハッキングを目的として、情報処理装置１１１に対して同一の情報Ｍ１を複数回供給し、その情報Ｍ１に対する処理結果の情報Ｍ２を複数回得たとしても、その処理結果としての情報Ｍ２は、毎回変化する乱数Ｒｂを用いて演算されたものである。従って、DFA攻撃により、多数の処理結果を収集し、分析したとしても、そのデータを処理した鍵を特定することはできない。すなわち、DFA攻撃から防衛することができる。
【０２３５】
なお、図２１の実施の形態においては、ステップＳ３１５４において排他的論理和の演算値を、固定鍵Ｋｂを用いた暗号化により情報Ｍ２を生成し、この情報Ｍ２を、ステップＳ３１０５において固定鍵Ｋｂで復号することにより排他的論理和の演算値を取得していた。また、ステップＳ３１５５において乱数Ｒｂを、固定鍵Ｋｂを用いて暗号化することにより情報Ｍ３を生成し、この情報Ｍ３を、ステップＳ３１０７において固定鍵Ｋｂで復号することにより乱数Ｒｂを取得していた。この暗号化と復号の関係は、相互に入れ替えることができる。この場合の実施の形態が図２２に示されている。
【０２３６】
図２２の実施の形態における、ステップＳ３２０１乃至Ｓ３２１３の情報処理装置１４１の処理は、図２１のステップＳ３１０１乃至Ｓ３１１３の情報処理装置１４１の処理と基本的に同様であるが、図２２のステップＳ３２０５，Ｓ３２０７の処理が、図２１のステップＳ３１０５，Ｓ３１０７の処理と異なっている。
【０２３７】
また、図２２のステップＳ３２５１乃至Ｓ３２６３の情報処理装置１１１の処理は、図２１のステップＳ３１５１乃至Ｓ３１６３の情報処理装置１１１の処理と基本的に同様であるが、図２２のステップＳ３２５４，Ｓ３２５５の処理が、図２１のステップＳ３１５４，Ｓ３１５５の処理と異なっている。
【０２３８】
すなわち、図２２の実施の形態の場合、情報処理装置１１１では、ステップＳ３２５４において、暗号化部１２５が乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和(XOR:exclusive or)を演算し、その演算結果を復号部１２３が固定鍵Ｋｂを用いて復号することにより、情報Ｍ２を生成する。すなわち、次式が演算される。なお、例えば、ｄＫ（Ａ）は、値Ａを鍵Ｋで復号することを表すものとする。
Ｍ２＝ｄＫｂ（Ｒａ XOR Ｒｂ） （３７）
【０２３９】
ステップＳ３１５５においては、復号部１２３が、乱数Ｒｂを、固定鍵Ｋｂを用いて復号することにより、情報Ｍ３を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ３＝ｄＫｂ（Ｒｂ） （３８）
【０２４０】
また、情報処理装置１４１では、ステップＳ３２０５において、発生部１５７は鍵Ｋｂを発生して暗号化部１５５に供給する。暗号化部１５５は、情報Ｍ２を固定鍵Ｋｂで暗号化することにより、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和（Ｒａ XOR Ｒｂ）を取得し、認証部１５４に出力する。
【０２４１】
またステップＳ３２０７において、暗号化部１５５は、情報Ｍ３を固定鍵Ｋｂで暗号化することにより乱数Ｒｂを取得し、認証部１５４に出力する。
【０２４２】
その他の処理は、図２１における場合と同様である。
【０２４３】
＜５．第４の実施の形態＞
次に第４の方式の双方向の認証処理について説明する。第４の方式の双方向の認証処理では、認証に用いられる乱数が暗号化された状態で、認証する側の装置から認証される側の装置に送信される。また、第４の方式の認証処理では、２種類の乱数Ｒａおよび乱数Ｒｂと、１種類の固定鍵Ｋａが用いられる。さらに、発生された乱数Ｒａおよび乱数Ｒｂは、それぞれ暗号鍵および復号鍵として用いられる。
【０２４４】
図２３は、第４の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【０２４５】
情報処理装置１４１においては、その発生部１５７がステップＳ３３０１において、乱数Ｒａと固定鍵Ｋａを発生する。ステップＳ３３０２において暗号化部１５５は、乱数Ｒａを固定鍵Ｋａで暗号化し、情報Ｍ１を生成する。
Ｍ１＝ｅＫａ（Ｒａ） （３９）
【０２４６】
ステップＳ３３０３において送信部１５６は、情報Ｍ１を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｍ１はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。
【０２４７】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ３３５１において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｍ１を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ３３５２において、発生部１２７は固定鍵Ｋａを発生して復号部１２３に供給する。復号部１２３は、情報Ｍ１を固定鍵Ｋａで復号することにより乱数Ｒａ’を取得する。この復号で用いられた固定鍵Ｋａが、暗号時に用いられた固定鍵Ｋａと同一のものであれば、乱数Ｒａ’は乱数Ｒａと同一のものが得られる。
【０２４８】
ステップＳ３３５３において発生部１２７は、乱数Ｒｂを発生する。ステップＳ３３５４において暗号化部１２５は、乱数Ｒａ’を、乱数Ｒｂを鍵として暗号化することにより、情報Ｍ２を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ２＝ｅＲｂ（Ｒａ’） （４０）
【０２４９】
ステップＳ３３５５において暗号化部１２５は、乱数Ｒｂを固定鍵Ｋａで暗号化することにより、情報Ｍ３を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ３＝ｅＫａ（Ｒｂ） （４１）
【０２５０】
ステップＳ３３５６において、送信部１２６は情報Ｍ２を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｍ２はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。
【０２５１】
ステップＳ３３５７において、送信部１２６は情報Ｍ３を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｍ３はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。なお、情報Ｍ２と情報Ｍ３を同時に情報処理装置１４１に送信するようにしてもよい。
【０２５２】
情報処理装置１４１においては、その受信部１５２がステップＳ３３０４において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｍ２を、アンテナ部１５１を介して受信する。ステップＳ３３０５において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｍ３を、アンテナ部１５１を介して受信する。
【０２５３】
ステップＳ３３０６において復号部１５３は、情報Ｍ３を固定鍵Ｋａで復号することにより乱数Ｒｂ’を取得する。この復号で用いられた固定鍵Ｋａが、暗号時に用いられた固定鍵Ｋａと同一のものであれば、乱数Ｒｂ’は乱数Ｒｂと同一のものが得られる。
【０２５４】
ステップＳ３３０７において復号部１５３は、情報Ｍ２を、乱数Ｒｂ’を鍵として復号し、その結果得られた乱数Ｒａ”を認証部１５４に出力する。
【０２５５】
ステップＳ３１０８において認証部１５４は、乱数Ｒａの整合性により認証を行う。具体的には、ステップＳ３３０１において発生された乱数Ｒａと、ステップＳ３１０７で取得された乱数Ｒａ”が一致するかが判定される。固定鍵Ｋａは、正規の情報処理装置１１１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合には、乱数Ｒａと乱数Ｒａ”は一致する。そこでこの場合、ステップＳ３３１０において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証成功処理を実行する。
【０２５６】
これに対して、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置ではない場合、正しい固定鍵Ｋａを有していないので、乱数Ｒａと乱数Ｒａ”は一致しないことになる。そこでこの場合、ステップＳ３３０９において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証失敗処理を実行する。
【０２５７】
さらに情報処理装置１１１に情報処理装置１４１を認証させるため、以下の処理が実行される。
【０２５８】
ステップＳ３３１１において暗号化部１５５は、認証部１５４からの制御に従い、乱数Ｒｂ’を、乱数Ｒａを鍵として暗号化することにより、情報Ｍ４を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ４＝ｅＲａ（Ｒｂ’） （４２）
【０２５９】
ステップＳ３１１２において、送信部１５６は情報Ｍ４を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｍ４はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。
【０２６０】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ３３５８において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｍ４を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ３３５９において、復号部１２３は、情報Ｍ４を、乱数Ｒａ’を鍵として復号し、その結果得られた乱数Ｒｂ”を認証部１２４に出力する。
【０２６１】
ステップＳ３３６０において認証部１２４は、乱数Ｒｂの整合性により認証を行う。具体的には、ステップＳ３３５３において発生された乱数Ｒｂと、ステップＳ３３５９で取得された乱数Ｒｂ”が一致するかが判定される。固定鍵Ｋａは、正規の情報処理装置１４１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置である場合には、乱数Ｒｂと乱数Ｒｂ”は一致する。そこでこの場合、ステップＳ３３６２において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証成功処理を実行する。
【０２６２】
これに対して、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置ではない場合、固定鍵Ｋａを有していないので、乱数Ｒｂと乱数Ｒｂ”は一致しないことになる。そこでこの場合、ステップＳ３３６１において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証失敗処理を実行する。以上のようにして情報処理装置１１１からも情報処理装置１４１を認証する。
【０２６３】
以上説明した第４の方式の双方向の認証処理によれば、情報処理装置１１１と情報処理装置１４１は、予め１つの秘密鍵（固定鍵Ｋａ）を保持していればよい。また、情報処理装置１１１と情報処理装置１４１は、それぞれ、発生する乱数の数を１回で済ませることができる。
【０２６４】
また、ハッキングを目的として、情報処理装置１１１に対して同一の情報Ｍ１を複数回供給し、その情報Ｍ１に対する処理結果の情報Ｍ２を複数回得たとしても、その処理結果としての情報Ｍ２は、毎回変化する乱数Ｒｂを鍵として暗号化したものである。従って、DFA攻撃により、多数の処理結果を収集し、分析したとしても、そのデータを処理した鍵を特定することはできない。すなわち、DFA攻撃から防衛することができる。
【０２６５】
なお、図２３の実施の形態においては、ステップＳ３３０２において固定鍵Ｋａを用いた暗号化により情報Ｍ１を生成し、この情報Ｍ１を、ステップＳ３３５２において固定鍵Ｋａで復号していた。また、ステップＳ３３１１において乱数Ｒｂを鍵とした暗号化により情報Ｍ４を生成し、この情報Ｍ４を、ステップＳ３３５９において乱数Ｒａ’を鍵として復号していた。この暗号化と復号の関係は、相互に入れ替えることができる。この場合の実施の形態が図２４に示されている。
【０２６６】
図２４の実施の形態における、ステップＳ３４０１乃至Ｓ３４１２の情報処理装置１４１の処理は、図２３のステップＳ３３０１乃至Ｓ３３１２の情報処理装置１４１の処理と基本的に同様であるが、図２４のステップＳ３４０２，Ｓ３４１１の処理が、図２３のステップＳ３３０２，Ｓ３３１１の処理と異なっている。
【０２６７】
また、図２４のステップＳ３４５１乃至Ｓ３４６２の情報処理装置１１１の処理は、図２２のステップＳ３３５１乃至Ｓ３３６２の情報処理装置１１１の処理と基本的に同様であるが、図２４のステップＳ３４５２，Ｓ３４５９の処理が、図２３のステップＳ３３５２，Ｓ３３５９の処理と異なっている。
【０２６８】
すなわち、図２４の実施の形態の場合、情報処理装置１４１では、ステップＳ３４０２において、復号部１５３が乱数Ｒａを、固定鍵Ｋａで復号することにより、情報Ｍ１を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ１＝ｄＫａ（Ｒａ） （４３）
【０２６９】
ステップＳ３４１１においては、復号部１５３が乱数Ｒｂ’を、乱数Ｒａを用いて復号することにより、情報Ｍ４を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ４＝ｄＲａ（Ｒｂ’） （４４）
【０２７０】
また、情報処理装置１１１では、ステップＳ３４５２において、発生部１２７は固定鍵Ｋａを発生して暗号化部１２５に供給する。暗号化部１２５は、情報Ｍ１を固定鍵Ｋａで暗号化することにより、乱数Ｒａ’を取得する。
【０２７１】
またステップＳ３３５９において、暗号化部１２５は、情報Ｍ４を乱数Ｒａ’で暗号化することにより乱数Ｒｂ”を取得する。
【０２７２】
その他の処理は、図２３における場合と同様である。
【０２７３】
＜６．第５の実施の形態＞
次に第５の方式の双方向の認証処理について説明する。第５の方式の双方向の認証処理では、認証に用いられる乱数が暗号化された状態で、認証する側の装置から認証される側の装置に送信される。また、第５の方式の認証処理では、２種類の乱数Ｒａおよび乱数Ｒｂと、１種類の固定鍵Ｋａが用いられる。さらに、発生された乱数Ｒａおよび乱数Ｒｂは、それぞれ暗号鍵および復号鍵として用いられる。またさらに、乱数Ｒを用いた変換処理ＦＲ（Ｘ）と、逆変換処理Ｆ−１Ｒ（Ｘ）が利用される。
【０２７４】
図２５は、第５の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【０２７５】
情報処理装置１４１においては、その発生部１５７がステップＳ３５０１において、乱数Ｒａと固定鍵Ｋａを発生する。ステップＳ３５０２において暗号化部１５５は、乱数Ｒａを固定鍵Ｋａで暗号化し、情報Ｍ１を生成する。
Ｍ１＝ｅＫａ（Ｒａ） （４５）
【０２７６】
ステップＳ３５０３において送信部１５６は、情報Ｍ１を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｍ１はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。
【０２７７】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ３５５１において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｍ１を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ３５５２において、発生部１２７は固定鍵Ｋａを発生して復号部１２３に供給する。復号部１２３は、情報Ｍ１を固定鍵Ｋａで復号することにより乱数Ｒａ’を取得する。この復号で用いられた固定鍵Ｋａが、暗号時に用いられた固定鍵Ｋａと同一のものであれば、乱数Ｒａ’は乱数Ｒａと同一のものが得られる。
【０２７８】
ステップＳ３５５３において発生部１２７は、乱数Ｒｂを発生する。ステップＳ３５５４において暗号化部１２５は、乱数Ｒａ’に、乱数Ｒｂを用いた変換処理ＦＲｂ（Ｘ）を施す。さらに、暗号化部１２５はステップＳ３５５４において、変換処理結果ＦＲｂ（Ｒａ’）を、乱数Ｒｂを鍵として暗号化することにより、情報Ｍ２を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ２＝ｅＲｂ（ＦＲｂ（Ｒａ’）） （４６）
【０２７９】
ステップＳ３５５６において暗号化部１２５は、乱数Ｒｂを固定鍵Ｋａで暗号化することにより、情報Ｍ３を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ３＝ｅＫａ（Ｒｂ） （４７）
【０２８０】
ステップＳ３５５７において、送信部１２６は情報Ｍ２を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｍ２はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。
【０２８１】
ステップＳ３５５８において、送信部１２６は情報Ｍ３を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｍ３はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。なお、情報Ｍ２と情報Ｍ３を同時に情報処理装置１４１に送信するようにしてもよい。
【０２８２】
情報処理装置１４１においては、その受信部１５２がステップＳ３５０４において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｍ２を、アンテナ部１５１を介して受信する。ステップＳ３５０５において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｍ３を、アンテナ部１５１を介して受信する。
【０２８３】
ステップＳ３５０６において復号部１５３は、情報Ｍ３を固定鍵Ｋａで復号することにより乱数Ｒｂ’を取得する。この復号で用いられた固定鍵Ｋａが、暗号時に用いられた固定鍵Ｋａと同一のものであれば、乱数Ｒｂ’は乱数Ｒｂと同一のものが得られる。
【０２８４】
ステップＳ３５０７において復号部１５３は、情報Ｍ２を、乱数Ｒｂ’を鍵として復号することにより、変換処理結果ＦＲｂ（Ｒａ’）を取得し、認証部１５４に供給する。ステップＳ３５０８において暗号化部１５５は、認証部１５４の制御に従い、変換処理結果ＦＲｂ（Ｒａ’）に、乱数Ｒｂ’を用いた逆変換処理Ｆ−１Ｒｂ（Ｘ）を施し、その結果得られた乱数Ｒａ”を認証部１５４に出力する。
【０２８５】
ステップＳ３５０９において認証部１５４は、乱数Ｒａの整合性により認証を行う。具体的には、ステップＳ３５０１において発生された乱数Ｒａと、ステップＳ３５０８で取得された乱数Ｒａ”が一致するかが判定される。固定鍵Ｋａは、正規の情報処理装置１１１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合には、乱数Ｒａと乱数Ｒａ”は一致する。そこでこの場合、ステップＳ３５１１において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証成功処理を実行する。
【０２８６】
これに対して、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置ではない場合、正しい固定鍵Ｋａを有していないので、乱数Ｒａと乱数Ｒａ”は一致しないことになる。そこでこの場合、ステップＳ３５１０において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証失敗処理を実行する。
【０２８７】
さらに情報処理装置１１１に情報処理装置１４１を認証させるため、以下の処理が実行される。
【０２８８】
ステップＳ３５１２において暗号化部１５５は、認証部１５４からの制御に従い、乱数Ｒｂ’に、乱数Ｒａを用いた変換処理ＦＲａ（Ｘ）を施す。さらに、暗号化部１５５はステップＳ３５１３において、変換処理結果ＦＲａ（Ｒｂ’）を、乱数Ｒａを鍵として暗号化することにより、情報Ｍ４を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ４＝ｅＲａ（ＦＲａ（Ｒｂ’）） （４８）
【０２８９】
ステップＳ３５１４において、送信部１５６は情報Ｍ４を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｍ４はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。
【０２９０】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ３５５９において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｍ４を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ３５６０において、復号部１２３は、情報Ｍ４を、乱数Ｒａ’を鍵として復号することにより、変換処理結果ＦＲａ（Ｒｂ’）を取得し、認証部１２４に出力する。
【０２９１】
ステップＳ３５６１において暗号化部１２５は、認証部１２４からの制御に従い、変換処理結果ＦＲａ（Ｒｂ’）に、乱数Ｒａ’を用いた逆変換処理Ｆ−１Ｒａ’（Ｘ）を施し、その結果得られた乱数Ｒｂ”を認証部１２４に出力する。
【０２９２】
ステップＳ３５６２において認証部１２４は、乱数Ｒｂの整合性により認証を行う。具体的には、ステップＳ３５５３において発生された乱数Ｒｂと、ステップＳ３５６１で取得された乱数Ｒｂ”が一致するかが判定される。固定鍵Ｋａは、正規の情報処理装置１４１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置である場合には、乱数Ｒｂと乱数Ｒｂ”は一致する。そこでこの場合、ステップＳ３３６４において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証成功処理を実行する。
【０２９３】
これに対して、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置ではない場合、固定鍵Ｋａを有していないので、乱数Ｒｂと乱数Ｒｂ”は一致しないことになる。そこでこの場合、ステップＳ３５６３において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証失敗処理を実行する。以上のようにして情報処理装置１１１からも情報処理装置１４１を認証する。
【０２９４】
以上説明した第５の方式の双方向の認証処理によれば、情報処理装置１１１と情報処理装置１４１は、予め１つの秘密鍵（固定鍵Ｋａ）を保持していればよい。また、情報処理装置１１１と情報処理装置１４１は、それぞれ、発生する乱数の数を１回で済ませることができる。
【０２９５】
また、ハッキングを目的として、情報処理装置１１１に対して同一の情報Ｍ１を複数回供給し、その情報Ｍ１に対する処理結果の情報Ｍ２を複数回得たとしても、その処理結果としての情報Ｍ２は、毎回変化する乱数Ｒｂを鍵として暗号化したものである。従って、DFA攻撃により、多数の処理結果を収集し、分析したとしても、そのデータを処理した鍵を特定することはできない。すなわち、DFA攻撃から防衛することができる。
【０２９６】
なお、本発明は、ＩＣカードとリーダライタ以外の情報処理装置にも適用することが可能である。
【０２９７】
また、通信は、近接通信以外の通信とすることもできる。また無線通信ではなく、有線通信は勿論、無線通信と有線通信とが混在した通信、即ち、ある区間では無線通信が行われ、他の区間では有線通信が行われるようなものであっても良い。さらに、ある装置から他の装置への通信が有線通信で行われ、他の装置からある装置への通信が無線通信で行われるようなものであっても良い。
【０２９８】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【０２９９】
例えば、図８の記憶部１２９や図９の記憶部１５９のような、コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスクを含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるＲＯＭ、ハードディスクなどにより構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデムなどのインターフェースである通信部を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。
【０３００】
なお、本明細書において、プログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０３０１】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０３０２】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０３０３】
１００ 情報処理システム， １１１ 情報処理装置， １２１ アンテナ部， １２２ 受信部， １２３ 復号部， １２４ 認証部， １２５ 暗号化部， １２６ 送信部， １２７ 発生部， １２８ 生成部， １２９ 記憶部， １４１ 情報処理装置， １５１ アンテナ部， １５２ 受信部， １５３ 復号部， １５４ 認証部， １５５ 暗号化部， １５６ 送信部， １５７ 発生部， １５８ 生成部， １５９ 記憶部， １６０ インターフェース
【技術分野】
【０００１】
本発明は情報処理装置、情報処理方法、プログラム、および情報処理システムに関し、特に、不正なアクセスを防止できるようにした情報処理装置、情報処理方法、プログラム、および情報処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近ＩＣカードが普及し、多くのユーザにより、例えば店舗での買い物の支払いに使用される。不正なＩＣカードによる使用を防止するため、ＩＣカード使用時には、ＩＣカードとリーダライタとの間で認証処理が必要となる。このような２つの装置間の片方向の認証方法については、ISO/IEC 9798-2 5.1.2.に、Two pass authenticationとして規定されている。図１は、この認証方法を簡略化して示している。
【０００３】
ステップＳ２１乃至Ｓ２４は、装置Ａの処理であり、ステップＳ１乃至Ｓ８は、装置Ａを認証する装置Ｂの処理を表している。
【０００４】
装置ＢはステップＳ１において、乱数ｒｂを発生し、ステップＳ２において、この乱数ｒｂを装置Ａに送信する。
【０００５】
装置Ａは、ステップＳ２１において、装置Ｂから送信されてきた乱数ｒｂを受信する。ステップＳ２２において装置Ａは、鍵Ｋａｂを発生する。ステップＳ２３において装置Ａは、装置Ｂから受信した乱数ｒｂを、鍵Ｋａｂで暗号化する。すなわち、次式が演算され、情報Token ａｂが生成される。なお、ｅＫａｂ（ｒｂ）は、乱数ｒｂを鍵Ｋａｂで暗号化することを表す。
Token ａｂ＝ｅＫａｂ（ｒｂ） （１）
【０００６】
装置ＡはステップＳ２４において、ステップＳ２３で生成した情報Token ａｂを装置Ｂに送信する。
【０００７】
装置ＢはステップＳ３において、装置Ａからの情報Token ａｂを受信する。ステップＳ４において装置Ｂは、鍵Ｋａｂを発生する。ステップＳ５において装置Ｂは、受信した情報Token ａｂを、鍵Ｋａｂで復号する。これにより乱数ｒｂが得られる。
【０００８】
ステップＳ６において装置Ｂは、復号結果と乱数ｒｂが一致するかを判定する。すなわち、ステップＳ１で発生された乱数ｒｂと、ステップＳ５で装置Ａから受信された情報Token ａｂを復号して得られた乱数ｒｂとが一致するかが判定される。装置Ａが保持している鍵Ｋａｂは、正規の装置にのみ割り当てられている秘密の鍵であり、装置Ａがこの鍵Ｋａｂを保持しているということは、装置Ａは正規の装置であることになる。
【０００９】
そこで、復号結果と乱数ｒｂが一致しない場合、ステップＳ７において装置Ｂは、装置Ａの認証失敗処理を実行する。これに対して、復号結果と乱数ｒｂが一致する場合、テップＳ８において装置Ｂは、装置Ａの認証成功処理を実行する。
【００１０】
また、２つの装置間の双方向の認証方法については、ISO/IEC 9798-2 5.2.2.に、Three pass authenticationとして規定されている。図２は、この認証方法を簡略化して示している。
【００１１】
装置ＢはステップＳ３１において、乱数ｒｂを発生する。装置ＢはステップＳ３２において、この乱数ｒｂを装置Ａに送信する。
【００１２】
装置ＡはステップＳ５１において、装置Ｂから送信されてきた乱数ｒｂを受信する。ステップＳ５２において装置Ａは、乱数ｒａと鍵Ｋａｂを発生する。装置ＡはステップＳ５３において、乱数ｒａと乱数ｒｂを鍵Ｋａｂで暗号化する。すなわち、ステップＳ５２で発生した乱数ｒａと、装置Ｂから受信した乱数ｒｂの結合が、次式に従って暗号化される。なお、（ｒａ||ｒｂ）は、乱数ｒａと乱数ｒｂの結合を表す。
Token ａｂ＝ｅＫａｂ（ｒａ||ｒｂ） （２）
【００１３】
ステップＳ５４において装置Ａは、式（２）により演算された情報Token ａｂを装置Ｂに送信する。
【００１４】
装置ＢはステップＳ３３で、装置Ａからの情報Token ａｂを受信する。ステップＳ３４において装置Ｂは、鍵Ｋａｂを発生する。
【００１５】
ステップＳ３５において装置Ｂは、情報Token ａｂを鍵Ｋａｂで復号する。上述したように、情報Token ａｂは、装置ＡがステップＳ５３において、乱数ｒａと乱数ｒｂの結合（ｒａ||ｒｂ）を鍵Ｋａｂで暗号化したものであるから、この復号処理により、結合（ｒａ||ｒｂ）が得られる。
【００１６】
ステップＳ３６において装置Ｂは、復号結果と乱数ｒｂが一致するかを判定する。すなわち、この場合、復号結果として得られる結合（ｒａ||ｒｂ）のうちの、乱数ｒｂのみが抽出され、比較対象とされ、ステップＳ３１で発生された乱数ｒｂと比較される。
【００１７】
装置Ａが正規の情報処理装置である場合、正しい固定された秘密の鍵Ｋａｂを有しているので、２つの乱数ｒｂは一致する。
【００１８】
しかし、装置Ａが不正な装置である場合、正しい鍵Ｋａｂを保持していない。その結果、２つの乱数ｒｂは一致しない。そこでこの場合、ステップＳ３７において、装置Ｂは、装置Ａの認証失敗処理を実行する。
【００１９】
２つの乱数ｒｂが一致した場合、ステップＳ３８において装置Ｂは、装置Ａの認証成功処理を実行する。
【００２０】
さらに装置Ａに装置Ｂを認証させるため、ステップＳ３９において装置Ｂは、乱数ｒｂと乱数ｒａを鍵Ｋａｂで暗号化する。すなわち、ステップＳ３１で発生された乱数ｒｂと、装置Ａから受信した乱数ｒａの結合が、次式に従って暗号化され、情報Token ｂａが生成される。
Token ｂａ＝ｅＫａｂ（ｒｂ||ｒａ） （３）
【００２１】
ステップＳ４０において装置Ｂは、情報Token ｂａを装置Ａに送信する。
【００２２】
装置ＡはステップＳ５５で、装置Ｂからの情報Token ｂａを受信する。ステップＳ５６において装置Ａは、情報Token ｂａを鍵Ｋａｂで復号する。上述したように、情報Token ｂａは、装置ＢがステップＳ３９において、乱数ｒｂと乱数ｒａの結合（ｒｂ||ｒａ）を鍵Ｋａｂで暗号化したものであるから、この復号処理により、結合（ｒｂ||ｒａ）が得られる。
【００２３】
ステップＳ５７において、装置Ａは、復号結果としての乱数ｒｂ，ｒａと、ステップＳ５１で装置Ａから受信した乱数ｒｂ、およびステップＳ５２で発生した乱数ｒａが、一致するかを判定する。
【００２４】
装置Ｂが正規の装置である場合、装置Ｂは装置Ａと同じ秘密の鍵Ｋａｂを有しているので、２つの乱数ｒａは一致し、２つの乱数ｒｂも一致する。
【００２５】
しかし、装置Ｂが不正な装置である場合、装置Ｂは装置Ａと同じ秘密の鍵Ｋａｂを保持していない。その結果、乱数ｒａ，ｒｂは一致しない。そこでこの場合、ステップＳ５８において、装置Ａは、装置Ｂの認証失敗処理を実行する。
【００２６】
乱数ｒａ，ｒｂが一致した場合、ステップＳ５９において装置Ａは、装置Ｂの認証成功処理を実行する。
【００２７】
図２の例においては、ステップＳ３６とステップＳ５７において、乱数ｒａ，ｒｂを比較対象にしたが、この比較対象を暗号化されたままの乱数とした場合の処理例が図３に示されている。
【００２８】
図３の例における、ステップＳ６１乃至Ｓ７０の装置Ｂの処理は、図２のステップＳ３１乃至Ｓ４０の装置Ｂの処理と基本的に同様であるが、図３のステップＳ６３，Ｓ６５，Ｓ６６の処理が、図２のステップＳ３３，Ｓ３５，Ｓ３６の処理と異なっている。
【００２９】
また、図３のステップＳ８１乃至Ｓ８９の装置Ａの処理は、図２のステップＳ５１乃至Ｓ５９の装置Ａの処理と基本的に同様であるが、図３のステップＳ８４，Ｓ８６，Ｓ８７の処理が、図２のステップＳ５４，Ｓ５６，Ｓ５７の処理と異なっている。
【００３０】
すなわち、図３の例の場合、装置ＡがステップＳ８４において、情報Token ａｂだけでなく、乱数ｒａも送信する。
【００３１】
装置Ｂにおいては、ステップＳ６３で、情報Token ａｂだけでなく、乱数ｒａも受信される。ステップＳ６４において装置Ｂは鍵Ｋａｂを発生する。ステップＳ６５において装置Ｂは、乱数ｒａと乱数ｒｂの結合を鍵Ｋａｂで暗号化し、情報Token ａｂを生成する。すなわち、次式が演算される。
Token ａｂ＝ｅＫａｂ（ｒａ||ｒｂ） （４）
【００３２】
ステップＳ６６において装置Ｂは、ステップＳ６５で得られた暗号結果と、ステップＳ６３で装置Ａから受信した情報Token ａｂが一致するかを判定する。式（４）で演算された情報Token ａｂと装置Ａから受信した情報Token ａｂが一致しない場合、ステップＳ６７で装置Ａの認証失敗処理が実行される。これに対して、式（４）で演算された情報Token ａｂと装置Ａから受信した情報Token ａｂが一致する場合、ステップＳ６８で装置Ａの認証成功処理が実行される。
【００３３】
さらに装置Ａに装置Ｂを認証させるため、ステップＳ６９において装置Ｂは、乱数ｒｂと乱数ｒａの結合を鍵Ｋａｂで暗号化する。すなわち、ステップＳ６１で発生された乱数ｒｂと、装置Ａから受信した乱数ｒａの結合が、次式に従って暗号化される。
Token ｂａ＝ｅＫａｂ（ｒｂ||ｒａ） （５）
【００３４】
ステップＳ７０において装置Ｂは、式（５）で演算された情報Token ｂａを装置Ａに送信する。
【００３５】
装置ＡはステップＳ８５で、装置Ｂからの情報Token ｂａを受信する。ステップＳ８６において装置Ａは、ステップＳ８１で装置Ｂから受信された乱数ｒｂと、ステップＳ８４で装置Ｂに送信された乱数ｒａの結合を、鍵Ｋａｂで暗号化する処理が行われる。すなわち次式が演算される。
Token ｂａ＝ｅＫａｂ（ｒｂ||ｒａ） （６）
【００３６】
ステップＳ８７において、装置Ａは、ステップＳ８６の暗号化結果（すなわち、ステップＳ８６で演算した情報Token ｂａ）と、ステップＳ８５で受信された情報Token ｂａが一致するかを判定する。２つの情報Token ｂａが一致しない場合、ステップＳ８８において、装置Ａは、装置Ｂの認証失敗処理を実行する。
【００３７】
２つの情報Token ｂａが一致した場合、ステップＳ８９において装置Ａは、装置Ｂの認証成功処理を実行する。
【００３８】
その他の処理は、図２における場合と同様である。
【００３９】
さらに、双方向の認証方法について、本出願人も提案を行っている（例えば特許文献１）。図４と図５にはこの認証方法を簡略化して示している。
【００４０】
装置ＢはステップＳ１４１において、乱数Ｐを発生し、ステップＳ１４２において鍵Ｋａを発生する。ステップＳ１４３において装置Ｂは、乱数Ｐを鍵Ｋａで暗号化し、情報ｉ１を生成する。ステップＳ１４４で装置Ｂは、情報ｉ１を装置Ａに送信する。
【００４１】
装置ＡはステップＳ１７１で装置Ｂからの情報ｉ１を受信する。ステップＳ１７２で装置Ａは鍵Ｋａを発生する。ステップＳ１７３で装置Ａは情報ｉ１を鍵Ｋａで復号する。これにより、ステップＳ１７４で装置Ａは、乱数Ｐを取得する。
【００４２】
ステップＳ１７５で装置Ａは、鍵Ｋｂを発生する。ステップＳ１７６で装置Ａは、乱数Ｐを鍵Ｋｂで暗号化し、情報ｉ２を生成する。ステップＳ１７７で装置Ａは、情報ｉ２を装置Ｂに送信する。
【００４３】
ステップＳ１４５で装置Ｂは、装置Ａからの情報ｉ２を受信する。ステップＳ１４６で装置Ｂは、鍵Ｋｂを発生する。ステップＳ１４７で装置Ｂは、情報ｉ２を鍵Ｋｂで復号する。これにより、ステップＳ１４８で装置Ｂは、乱数Ｐを取得する。
【００４４】
ステップＳ１４９において装置Ｂは、乱数Ｐの整合性を確認する。すなわち、ステップＳ１４１で発生し、暗号化してステップＳ１４４で装置Ａに送信した乱数Ｐと、装置Ａから受信した情報ｉ２をステップＳ１４７で復号して得られた乱数Ｐとが一致するかが判定される。鍵Ｋａと鍵Ｋｂは、正規の装置Ａに対してのみ割り当てられている。従って、２つの乱数Ｐが一致した場合、装置Ｂは装置Ａを正規の装置であると認証する。
【００４５】
同様に、装置Ａが装置Ｂを認証する処理が行われる。
【００４６】
装置ＡはステップＳ１７８において、乱数Ｑを発生する。ステップＳ１７９において装置Ａは、乱数Ｑを鍵Ｋｂで暗号化し、情報ｉ３を生成する。鍵Ｋｂは、ステップＳ１７５で発生されている。ステップＳ１８０で装置Ａは、情報ｉ３を装置Ｂに送信する。
【００４７】
装置ＢはステップＳ１５０で装置Ａからの情報ｉ３を受信する。ステップＳ１５１で装置Ｂは情報ｉ３を鍵Ｋｂで復号する。鍵Ｋｂは、ステップＳ１４６で発生されている。これにより、ステップＳ１５２で装置Ｂは、乱数Ｑを取得する。
【００４８】
ステップＳ１５３で装置Ｂは、乱数Ｑを鍵Ｋａで暗号化し、情報ｉ４を生成する。鍵Ｋａは、ステップＳ１４２で発生されている。ステップＳ１５４で装置Ｂは、情報ｉ４を装置Ａに送信する。
【００４９】
ステップＳ１８１で装置Ａは、装置Ｂからの情報ｉ４を受信する。ステップＳ１８２で装置Ａは、情報ｉ４を鍵Ｋａで復号する。鍵Ｋａは、ステップＳ１７２で発生されている。これにより、ステップＳ１８３で装置Ａは、乱数Ｑを取得する。
【００５０】
ステップＳ１８４において装置Ａは、乱数Ｑの整合性を確認する。すなわち、ステップＳ１７８で発生し、暗号化してステップＳ１８０で装置Ｂに送信した乱数Ｑと、装置Ｂから受信した情報ｉ４をステップＳ１８２で復号して得られた乱数Ｑとが一致するかが判定される。鍵Ｋａと鍵Ｋｂは、正規の装置Ｂに対してのみ割り当てられている。従って、２つの乱数Ｑが一致した場合、装置Ａは装置Ｂを正規の装置であると認証する。認証結果は装置Ｂに送信される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特許第３８９７１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００５２】
以上の処理における２つの装置間の情報の授受を表すと、図６に示されるようになる。すなわち、ステップＳ１４４で情報ｉ１が装置Ｂから装置Ａに送信され、ステップＳ１７７，Ｓ１８０において情報ｉ２，情報ｉ３が、装置Ａから装置Ｂに送信され、ステップＳ１５４で情報ｉ４が装置Ｂから装置Ａに送信される。
【００５３】
図１の片方向認証の場合にも、ステップＳ２で乱数ｒｂが装置Ｂから装置Ａに送信され、ステップＳ２４で情報Token ａｂが装置Ａから装置Ｂに送信される。
【００５４】
その結果、装置Ｂは装置Ａに対して、同じ平文を必要な回数だけ入力し、装置Ａがその平文を一定の鍵で暗号化した結果を得ることができる。
【００５５】
このような場合、装置Ａに不正にアクセスしようとするユーザ（ハッカー）から、DFA（Differential Fault Analysis：差分故障解析)攻撃を受けるおそれがある。すなわち、ハッカーは、不正な装置Ｂを用意し、装置Ａが暗号処理中に装置Ａにレーザ光線を照射して、そのエネルギにより装置Ａにエラーを発生させ、その処理結果を得るという操作を繰り返すことで、装置Ａが保持する鍵を解析することができる。
【００５６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、不正なアクセスを防止することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００５７】
本発明の第１の側面は、他の情報処理装置から第１の乱数を受信する受信部と、第２の乱数と第３の乱数を発生する乱数発生部と、前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵を生成する時変鍵生成部と、前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化する暗号化部と、前記暗号化された前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合、および前記第２の乱数を前記他の情報処理装置に送信する送信部とを備える情報処理装置である。
【００５８】
本発明の第１の側面においては、他の情報処理装置から第１の乱数が受信され、第２の乱数と第３の乱数が発生され、第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵が生成される。また、第３の乱数と第１の乱数の結合が第１の時変鍵で暗号化され、暗号化された第３の乱数と第１の乱数の結合、および第２の乱数が他の情報処理装置に送信される。
【００５９】
本発明の第２の側面は、第１の乱数を発生する乱数発生部と、前記第１の乱数を他の情報処理装置に送信する送信部と、前記他の情報処理装置が送信した、第１の時変鍵により暗号化された前記第１の乱数と、第２の乱数を受信する受信部と、前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、前記第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵を生成する時変鍵生成部と、前記第２の時変鍵により前記他の情報処理装置を認証する認証情報を生成する認証情報生成部と、前記認証情報により前記他の情報処理装置を認証する認証部とを備える情報処理装置である。
【００６０】
本発明の第２の側面においては、第１の乱数が発生されて他の情報処理装置に送信され、他の情報処理装置が送信した、第１の時変鍵により暗号化された第１の乱数と第２の乱数が受信される。また、第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵が生成され、第２の時変鍵により他の情報処理装置を認証する認証情報が生成されて、認証情報により他の情報処理装置が認証される。
【００６１】
本発明の第３の側面は、第１の情報処理装置が、第２の情報処理装置から第１の乱数を受信し、第２の乱数と第３の乱数を発生し、前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵を生成し、前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化し、前記暗号化された前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合、および前記第２の乱数を前記第２の情報処理装置に送信し、第２の情報処理装置が、前記第１の乱数を発生し、前記第１の乱数を前記第１の情報処理装置に送信し、前記第１の情報処理装置が送信した、前記第１の時変鍵により暗号化された前記第１の乱数と、第２の乱数を受信し、前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、前記第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵を生成し、前記第２の時変鍵により前記第１の情報処理装置を認証する認証情報を生成し、前記認証情報により前記第１の情報処理装置を認証する情報処理システムである。
【００６２】
本発明の第３の側面においては、第１の情報処理装置により、第２の情報処理装置から第１の乱数が受信され、第２の乱数と第３の乱数が発生され、第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵が生成される。また、第３の乱数と第１の乱数の結合が第１の時変鍵で暗号化され、暗号化された第３の乱数と第１の乱数の結合、および第２の乱数が第２の情報処理装置に送信される。また、第２の情報処理装置により、第１の乱数が発生されて第１の情報処理装置に送信され、第１の情報処理装置が送信した、第１の時変鍵により暗号化された第１の乱数と第２の乱数が受信される。また、第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵が生成され、第２の時変鍵により第１の情報処理装置を認証する認証情報が生成されて、認証情報により第１の情報処理装置が認証される。
【００６３】
なお、本発明は、上述した第１乃至第３の側面の他、以下の第４乃至第１２の側面も有している。
【００６４】
第４の側面は、
他の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信する受信部と、
前記第１および第２の固定鍵、並びに第２の乱数を発生する発生部と、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得する復号部と、
復号された前記第１の乱数と発生された前記第２の乱数に所定の論理演算を行いその結果得られる論理演算値を前記第２の固定鍵を用いて暗号化することにより第２の情報を生成するとともに、前記第２の乱数を前記第２の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成する暗号化部と、
前記第２および第３の情報を前記他の情報処理装置に送信する送信部と
を備える情報処理装置である。
【００６５】
前記受信部は、さらに、前記他の情報処理装置から、前記第１の固定鍵を用いて暗号化されている第４の情報を受信し、
前記復号部は、さらに、発生された前記第１の固定鍵を用いて、受信された前記第４の情報を復号することにより、前記第１の乱数と前記第２の乱数の所定の論理演算値を取得し、取得した前記所定の論理演算値と復号された前記第１の乱数に所定の論理演算を行うことにより前記第２の乱数を取得し、
取得された前記第２の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う認証部をさらに備える
第４の側面の情報処理装置。
【００６６】
前記所定の論理演算は、XOR(exclusive or)である
第４の側面の情報処理装置。
【００６７】
前記情報処理装置は、ＩＣカードである
第４の側面の情報処理装置。
【００６８】
また、第４の側面は、
他の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信し、
前記第１の固定鍵を発生し、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得し、
第２の固定鍵および第２の乱数を発生し、
復号された前記第１の乱数と発生された前記第２の乱数に所定の論理演算を行いその結果得られる論理演算値を前記第２の固定鍵を用いて暗号化することにより第２の情報を生成し、
前記第２の乱数を前記第２の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成し、
前記第２および第３の情報を前記他の情報処理装置に送信する
処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００６９】
第５の側面は、
第１および第２の固定鍵、並びに第１の乱数を発生する発生部と、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成する暗号化部と、
前記第１の情報を他の情報処理装置に送信する送信部と、
前記他の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信する受信部と、
発生された前記第２の固定鍵を用いて、受信された前記第２の情報を復号することにより前記第１の乱数と第２の乱数の所定の論理演算値を取得するとともに、受信された前記第３の情報を復号することにより前記第２の乱数を取得し、取得した前記所定の論理演算値と復号された前記第２の乱数に所定の論理演算を行うことにより前記第１の乱数を取得する復号部と、
取得された前記第１の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う認証部と
を備える情報処理装置である。
【００７０】
前記暗号化部は、さらに、発生された前記第１の乱数と取得された前記第２の乱数に所定の論理演算を行いその結果得られる論理演算値を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第４の情報を生成し、
前記送信部は、さらに、前記第４の情報を前記他の情報処理装置に送信する
第５の側面の情報処理装置。
【００７１】
前記所定の論理演算は、XOR(exclusive or)である
第５の側面の情報処理装置。
【００７２】
前記情報処理装置は、リーダライタである
第５の側面の情報処理装置。
【００７３】
また、第５の側面は、
第１の固定鍵および第１の乱数を発生し、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成し、
前記第１の情報を他の情報処理装置に送信し、
前記他の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信し、
第２の固定鍵を発生し、
発生された前記第２の固定鍵を用いて、受信された前記第２の情報を復号することにより前記第１の乱数と第２の乱数の所定の論理演算値を取得し、
受信された前記第３の情報を復号することにより前記第２の乱数を取得し、
取得した前記所定の論理演算値と復号された前記第２の乱数に所定の論理演算を行うことにより前記第１の乱数を取得し、
取得された前記第１の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う
処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００７４】
第６の側面は、
第１の情報処理装置は、
第２の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信し、
前記第１の固定鍵を発生し、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得し、
第２の固定鍵および第２の乱数を発生し、
復号された前記第１の乱数と発生された前記第２の乱数に所定の論理演算を行いその結果得られる論理演算値を前記第２の固定鍵を用いて暗号化することにより第２の情報を生成し、
前記第２の乱数を前記第２の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成し、
前記第２および第３の情報を前記第２の情報処理装置に送信し、
前記第２の情報処理装置は、
前記第１の情報処理装置から、前記第２および第３の情報を受信し、
第２の固定鍵を発生し、
発生された前記第２の固定鍵を用いて、受信された前記第２の情報を復号することにより前記第１の乱数と第２の乱数の所定の論理演算値を取得し、
受信された前記第３の情報を復号することにより前記第２の乱数を取得し、
取得した前記所定の論理演算値と復号された前記第２の乱数に所定の論理演算を行うことにより前記第１の乱数を取得し、
取得された前記第１の乱数により前記第１の情報処理装置の認証を行う
情報処理システムである。
【００７５】
第７の側面は、
他の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信する受信部と、
前記第１の固定鍵、および第２の乱数を発生する発生部と、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得する復号部と、
発生された前記第２の乱数を鍵として、復号された前記第１の乱数を暗号化することにより第２の情報を生成するとともに、前記第２の乱数を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成する暗号化部と、
前記第２および第３の情報を前記他の情報処理装置に送信する送信部と
を備える情報処理装置である。
【００７６】
前記受信部は、さらに、前記他の情報処理装置から、前記第１の乱数を鍵として暗号化されている第４の情報を受信し、
前記復号部は、さらに、取得した前記第１の乱数を用いて、受信された前記第４の情報を復号することにより、前記第２の乱数を取得し、
取得された前記第２の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う認証部をさらに備える
第７の側面の情報処理装置。
【００７７】
前記情報処理装置は、ＩＣカードである
第７の側面の情報処理装置。
【００７８】
また、第７の側面は、
他の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信し、
前記第１の固定鍵を発生し、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得し、
第２の乱数を発生し、
発生された前記第２の乱数を鍵として、復号された前記第１の乱数を暗号化することにより第２の情報を生成し、
前記第２の乱数を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成し、
前記第２および第３の情報を前記他の情報処理装置に送信する
処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００７９】
第８の側面は、
第１の固定鍵、および第１の乱数を発生する発生部と、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成する暗号化部と、
前記第１の情報を他の情報処理装置に送信する送信部と、
前記他の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信する受信部と、
受信された前記第３の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第２の乱数を取得するとともに、受信された前記第２の情報を、取得した前記第２の乱数を用いて復号することにより前記第１の乱数を取得する復号部と、
取得された前記第１の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う認証部と
を備える情報処理装置である。
【００８０】
前記暗号化部は、さらに、発生された前記第１の乱数を鍵として、取得された前記第２の乱数を暗号化することにより第４の情報を生成し、
前記送信部は、さらに、前記第４の情報を前記他の情報処理装置に送信する
第８の側面の情報処理装置。
【００８１】
前記情報処理装置は、リーダライタである
第８の側面の情報処理装置。
【００８２】
また、第８の側面は、
第１の固定鍵、および第１の乱数を発生し、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成し、
前記第１の情報を他の情報処理装置に送信し、
前記他の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信し、
受信された前記第３の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第２の乱数を取得し、
受信された前記第２の情報を、取得した前記第２の乱数を用いて復号することにより前記第１の乱数を取得し、
取得された前記第１の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う
処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００８３】
第９の側面は、
第１の情報処理装置は、
第２の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信し、
前記第１の固定鍵を発生し、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得し、
第２の乱数を発生し、
発生された前記第２の乱数を鍵として、復号された前記第１の乱数を暗号化することにより第２の情報を生成し、
前記第２の乱数を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成し、
前記第２および第３の情報を前記第２の情報処理装置に送信し、
前記第２の情報処理装置は、
前記第１の固定鍵、および第１の乱数を発生し、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成し、
前記第１の情報を前記第１の情報処理装置に送信し、
前記第１の情報処理装置から、前記第２および第３の情報を受信し、
受信された前記第３の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第２の乱数を取得し、
受信された前記第２の情報を、取得した前記第２の乱数を用いて復号することにより前記第１の乱数を取得し、
取得された前記第１の乱数により前記第１の情報処理装置の認証を行う
情報処理システムである。
【００８４】
第１０の側面は、
他の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信する受信部と、
前記第１の固定鍵、および第２の乱数を発生する発生部と、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得する復号部と、
復号された前記第１の乱数を、発生された前記第２の乱数を用いて所定の変換処理を行い、この所定の変換処理結果を、前記第２の乱数を鍵として暗号化することにより第２の情報を生成するとともに、前記第２の乱数を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成する暗号化部と、
前記第２および第３の情報を前記他の情報処理装置に送信する送信部と
を備える情報処理装置である。
【００８５】
前記受信部は、さらに、前記他の情報処理装置から、前記第１の乱数を鍵として暗号化されている第４の情報を受信し、
前記復号部は、さらに、取得した前記第１の乱数を用いて、受信された前記第４の情報を復号し、さらに、前記所定の変換処理の逆変換処理を行うことにより、前記第２の乱数を取得し、
取得された前記第２の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う認証部をさらに備える
第９の側面の情報処理装置。
【００８６】
前記情報処理装置は、ＩＣカードである
第９の側面の情報処理装置。
【００８７】
また、第９の側面は、
他の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信し、
前記第１の固定鍵を発生し、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得し、
第２の乱数を発生し、
復号された前記第１の乱数を、発生された前記第２の乱数を用いて所定の変換処理を行い、この所定の変換処理結果を、前記第２の乱数を鍵として暗号化することにより第２の情報を生成し、
前記第２の乱数を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成し、
前記第２および第３の情報を前記他の情報処理装置に送信する
処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００８８】
第１０の側面は、
第１の固定鍵、および第１の乱数を発生する発生部と、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成する暗号化部と、
前記第１の情報を他の情報処理装置に送信する送信部と、
前記他の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信する受信部と、
受信された前記第３の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第２の乱数を取得するとともに、受信された前記第２の情報を、取得した前記第２の乱数を用いて復号し、さらに所定の変換処理の逆変換処理を行うことにより前記第１の乱数を取得する復号部と、
取得された前記第１の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う認証部と
を備える情報処理装置である。
【００８９】
前記暗号化部は、さらに、発生された前記第１の乱数を鍵として、取得された前記第２の乱数を暗号化し、さらに、前記所定の変換処理を行うことにより第４の情報を生成し、
前記送信部は、さらに、前記第４の情報を前記他の情報処理装置に送信する
第１０の側面の情報処理装置。
【００９０】
前記情報処理装置は、リーダライタである
第１０の側面の情報処理装置。
【００９１】
また、第１１の側面は、
第１の固定鍵、および第１の乱数を発生し、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成し、
前記第１の情報を他の情報処理装置に送信し、
前記他の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信し、
受信された前記第３の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第２の乱数を取得し、
受信された前記第２の情報を、取得した前記第２の乱数を用いて復号し、さらに所定の変換処理の逆変換処理を行うことにより前記第１の乱数を取得し、
取得された前記第１の乱数により前記他の情報処理装置の認証を行う
処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００９２】
第１２の側面は、
第１の情報処理装置は、
第２の情報処理装置から、第１の固定鍵を用いて暗号化されている第１の情報を受信し、
前記第１の固定鍵を発生し、
受信された前記第１の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第１の乱数を取得し、
第２の乱数を発生し、
復号された前記第１の乱数を、発生された前記第２の乱数を用いて所定の変換処理を行い、この所定の変換処理結果を、前記第２の乱数を鍵として暗号化することにより第２の情報を生成し、
前記第２の乱数を前記第１の固定鍵を用いて暗号化することにより第３の情報を生成し、
前記第２および第３の情報を前記第２の情報処理装置に送信し、
前記第２の情報処理装置は、
第１の固定鍵、および第１の乱数を発生し、
前記第１の固定鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化することにより第１の情報を生成し、
前記第１の情報を前記第１の情報処理装置に送信し、
前記第１の情報処理装置から、第２および第３の情報を受信し、
受信された前記第３の情報を、発生された前記第１の固定鍵を用いて復号することにより第２の乱数を取得し、
受信された前記第２の情報を、取得した前記第２の乱数を用いて復号し、さらに所定の変換処理の逆変換処理を行うことにより前記第１の乱数を取得し、
取得された前記第１の乱数により前記第１の情報処理装置の認証を行う
情報処理システムである。
【発明の効果】
【００９３】
以上のように、本発明の側面によれば、不正なアクセスを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】従来の片方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図２】従来の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図３】従来の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図４】従来の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図５】従来の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図６】従来の双方向の認証処理を説明する図である。
【図７】本発明の情報処理システムの構成例を示すブロック図である。
【図８】情報処理システムを構成する一方の情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】情報処理システムを構成する他方の情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の一実施の形態の第１の方式の片方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施の形態の認証処理を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施の形態の第１の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施の形態の第１の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施の形態の第１の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施の形態の第１の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施の形態の第２の方式の片方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施の形態の第２の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１８】本発明の一実施の形態の第２の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図１９】本発明の一実施の形態の第２の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図２０】本発明の一実施の形態の第２の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図２１】本発明の一実施の形態の第３の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図２２】図２１に示された第３の方式の双方向の認証処理の変形例を説明するフローチャートである。
【図２３】本発明の一実施の形態の第４の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【図２４】図２３に示された第４の方式の双方向の認証処理の変形例を説明するフローチャートである。
【図２５】本発明の一実施の形態の第５の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００９５】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態と称する）について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明は、以下の順序で行なう。
１．情報処理システムの構成例
２．第１の実施の形態
３．第２の実施の形態
４．第３の実施の形態
５．第４の実施の形態
６．第５の実施の形態
【００９６】
＜１．情報処理システムの構成例＞
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００９７】
図７は本発明の情報処理システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。この情報処理システム１００は、情報処理装置１１１と情報処理装置１４１により構成されている。情報処理装置１１１は、例えばＩＣカードで構成され、情報処理装置１４１は、そのＩＣカードに対してアクセスする例えばリーダライタで構成される。情報処理装置１１１と情報処理装置１４１は、例えば近接通信を行い、情報を授受する。情報処理装置１４１は必要に応じて図示せぬコンピュータに接続されている。
【００９８】
図８は情報処理装置１１１の一実施の形態の構成を表している。この実施の形態の場合、情報処理装置１１１は、アンテナ部１２１、受信部１２２、復号部１２３、認証部１２４、暗号化部１２５、送信部１２６、発生部１２７、生成部１２８、および記憶部１２９により構成されている。
【００９９】
アンテナ部１２１は、情報処理装置１４１のアンテナ部１５１（後述する図９参照）と電磁波を授受して通信する。受信部１２２は、アンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１から送信されてきた信号を受信し、復調する。復号部１２３は、受信部１２２により受信された暗号化されている情報を復号する。認証部１２４は、復号部１２３などからの情報に基づき、情報処理装置１４１を認証し、各部を制御する。
【０１００】
暗号化部１２５は、認証部１２４により制御され、情報処理装置１４１に送信する情報を暗号化する。また、暗号化部１２５は、情報処理装置１４１に送信する情報、または情報処理装置１４１から送信された情報に対して所定の論理演算処理を施したり、所定の変換処理およびその逆変換処理を施したりする。送信部１２６は、暗号化部１２５などから供給される情報を変調し、アンテナ部１２１に出力し、情報処理装置１４１に送信させる。発生部１２７は、情報を暗号化または復号する鍵を発生する。この鍵は、毎回演算して発生させてもよいし、記憶されている鍵を読み出すことで発生させてもよい。また発生部１２７は乱数を発生する。乱数は、数学的な意味で乱数である必要はなく、疑似乱数であっても、カウンタが発生するカウンタ値であっても、実用的に乱数として扱うことができるものであればよい。
【０１０１】
生成部１２８は、発生部１２７などからの情報に基づき時変鍵を生成し、復号部１２３と暗号化部１２５に供給する。時変鍵とは、生成される毎に、毎回変化する鍵である。記憶部１２９は認証部１２４と接続され、必要なデータ、プログラム、その他の情報を記憶する。
【０１０２】
受信部１２２の出力は復号部１２３の他、認証部１２４、暗号化部１２５、生成部１２８などに供給される。認証部１２４の出力は、暗号化部１２５の他、送信部１２６などにも供給される。発生部１２７の出力は、生成部１２８の他、復号部１２３、認証部１２４、暗号化部１２５、送信部１２６などに供給される。生成部１２８の出力は、復号部１２３と暗号化部１２５の他、認証部１２４にも供給される。
【０１０３】
図９は情報処理装置１４１の一実施の形態の構成を表している。この実施の形態の場合、情報処理装置１４１は、アンテナ部１５１、受信部１５５、復号部１５３、認証部１５４、暗号化部１５５、送信部１５６、発生部１５７、生成部１５８、記憶部１５９、およびインターフェース１６０により構成されている。
【０１０４】
アンテナ部１２１は、情報処理装置１１１のアンテナ部１２１と電磁波を授受して通信する。受信部１５２は、アンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１から送信されてきた信号を受信し、復調する。復号部１５３は、受信部１５２により受信された暗号化されている情報を復号する。認証部１５４は、復号部１５３などからの情報に基づき、情報処理装置１４１を認証し、各部を制御する。
【０１０５】
暗号化部１５５は、認証部１５４により制御され、情報処理装置１１１に送信する情報を暗号化する。また、暗号化部１５５は、情報処理装置１１１に送信する情報、または情報処理装置１１１から送信された情報に対して所定の論理演算処理を施したり、所定の変換処理およびその逆変換を施したりする。送信部１５６は、暗号化部１５５などから供給される情報を変調し、アンテナ部１５１に出力し、情報処理装置１１１に送信させる。発生部１５７は、情報を暗号化または復号する鍵を発生する。この鍵は、毎回演算して発生させてもよいし、記憶されている鍵を読み出すことで発生させてもよい。また発生部１５７は乱数を発生する。乱数は、数学的な意味で乱数である必要はなく、疑似乱数であっても、実用的に乱数として扱うことができるものであればよい。
【０１０６】
生成部１５８は、発生部１５７などからの情報に基づき時変鍵を生成し、復号部１５３と暗号化部１５５に供給する。記憶部１５９は認証部１５４と接続され、必要なデータ、プログラム、その他の情報を記憶する。認証部１５４と接続されているインターフェース１６０は外部のコンピュータと通信する。
【０１０７】
受信部１５２の出力は復号部１５３の他、認証部１５４、暗号化部１５５、生成部１５８などに供給される。認証部１５４の出力は、暗号化部１５５の他、送信部１５６などにも供給される。発生部１５７の出力は、生成部１５８の他、復号部１５３、認証部１５４、暗号化部１５５、送信部１５６などに供給される。生成部１５８の出力は、復号部１５３と暗号化部１５５の他、認証部１５４にも供給される。
【０１０８】
＜２．第１の実施の形態＞
次に第１の方式の認証処理について説明する。第１の方式の認証処理では、認証に用いられる乱数が暗号化された状態で、認証する側の装置から認証される側の装置に送信される。
【０１０９】
最初に図１０を参照して、片方向の認証処理について説明する。
【０１１０】
情報処理装置１４１においては、その発生部１５７がステップＳ１００１において、乱数Ａを発生する。発生部１５７はまたステップＳ１００２において、鍵Ｋ１を発生する。ステップＳ１００３において暗号化部１５５は、乱数Ａを鍵Ｋ１で暗号化する。すなわち、次式が演算される。ｅＫ１（Ａ）は、乱数Ａを鍵Ｋ１で暗号化することを意味する。
Token ＢＡ＝ｅＫ１（Ａ） （７）
【０１１１】
ステップＳ１００４において送信部１５６は、情報Ｉ１を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｉ１はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。情報Ｉ１には、式（７）で演算された情報Token ＢＡが含まれている。
【０１１２】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ１０５１において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｉ１を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ１０５２において、発生部１２７は鍵Ｋ１を発生する。ステップＳ１０５３において復号部１２３は、情報Ｉ１を鍵Ｋ１で復号する。これによりステップＳ１０５４において復号部１２３は乱数Ａを取得する。
【０１１３】
ステップＳ１０５５において発生部１２７は、鍵Ｋ２を発生する。ステップＳ１０５６において発生部１２７は乱数Ｃを発生する。ステップＳ１０５７において生成部１２８は、鍵Ｋ２Ｃを生成する。すなわち、次式に従って、固定された鍵Ｋ２に乱数Ｃを作用させて鍵Ｋ２Ｃが生成される。
Ｋ２Ｃ＝ｆ（Ｃ，Ｋ２） （８）
【０１１４】
乱数Ｃは毎回変化するので、固定された鍵Ｋ２に乱数Ｃを作用させて計算される鍵Ｋ２Ｃは、毎回変化する時変鍵となる。従って、この乱数Ｃは、時変鍵の時変の基礎となる基礎情報としての乱数である。
【０１１５】
ステップＳ１０５８において暗号化部１２５は、乱数Ａを鍵Ｋ２Ｃで暗号化する。すなわち、次式が演算される。
Token ＡＢ＝ｅＫ２Ｃ（Ａ） （９）
【０１１６】
ステップＳ１０５９において、送信部１２６は情報Ｉ２を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｉ２はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。情報Ｉ２には、式（９）で演算された情報Token ＡＢと、ステップＳ１０５６で発生された乱数Ｃが含まれている。
【０１１７】
情報処理装置１４１においては、その受信部１５２がステップＳ１００５において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｉ２を、アンテナ部１５１を介して受信する。ステップＳ１００６において、発生部１５７は鍵Ｋ２を発生する。ステップＳ１００７において生成部１５８はステップＳ１００５で受信した情報Ｉ２から乱数Ｃを抽出する。ステップＳ１００８において生成部１５８は、鍵Ｋ２Ｃを生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｋ２Ｃ＝ｆ（Ｃ，Ｋ２） （１０）
【０１１８】
ステップＳ１００９において認証情報生成部としての復号部１５３は、後のステップＳ１０１１において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、復号部１５３は情報Ｉ２を鍵Ｋ２Ｃで復号する。これによりステップＳ１０１０において復号部１５３は乱数Ａを取得する。
【０１１９】
ステップＳ１０１１において認証部１５４は、乱数Ａの整合性により認証を行う。すなわち、ステップＳ１００１において発生され、ステップＳ１００３において暗号化して情報処理装置１１１に送信された乱数Ａと、ステップＳ１０１０で取得された乱数Ａが一致するかが判定される。鍵Ｋ１と鍵Ｋ２は、正規の情報処理装置１１１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合には、２つの乱数Ａは一致する。これに対して、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置ではない場合、鍵Ｋ１と鍵Ｋ２を有していないので、２つの乱数Ａは一致しないことになる。従って、情報処理装置１４１は、２つの乱数の一致から、情報処理装置１１１を認証することができる。
【０１２０】
以上のようにして情報処理装置１４１が情報処理装置１１１を認証する。
【０１２１】
以上の処理における２つの装置間の情報の授受を表すと、図１１に示されるようになる。すなわち、ステップＳ１１５４で情報Ｉ１が情報処理装置１４１から情報処理装置１１１に送信され、ステップＳ１１８９において情報Ｉ２が、乱数Ｃとともに、情報処理装置１１１から情報処理装置１４１に送信される。
【０１２２】
情報処理装置１４１は、ステップＳ１１５４において情報処理装置１１１に対して同じ情報Ｉ１を複数回供給し、ステップＳ１１５５でその情報Ｉ１に対する処理結果の情報Ｉ２を得ることができる。しかし、その処理結果としての情報Ｉ２は、毎回変化する時変鍵Ｋ２Ｃにより演算されたものである。従って、DFA攻撃により、多数の処理結果を収集し、分析したとしても、そのデータを処理した鍵を特定することはできない。すなわち、DFA攻撃から防衛することができる。
【０１２３】
次に第１の方式の双方向の認証処理について図１２と図１３のフローチャートを参照して説明する。
【０１２４】
最初に情報処理装置１４１が情報処理装置１１１を認証する処理が行われる。この処理は図１０の処理と実質的に同じ処理である。
【０１２５】
すなわち、情報処理装置１４１の発生部１５７がステップＳ１１５１において、乱数Ａを発生する。発生部１５７はまたステップＳ１１５２において、鍵Ｋ１を発生する。ステップＳ１１５３において暗号化部１５５は、乱数Ａを鍵Ｋ１で暗号化する。すなわち、次式が演算される。
Token ＢＡ＝ｅＫ１（Ａ） （１１）
【０１２６】
ステップＳ１１５４において送信部１５６は、情報Ｉ１を情報処理装置１１１に送信する。情報Ｉ１には、式（１１）で演算された情報Token ＢＡが含まれている。
【０１２７】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ１１８１において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｉ１を受信する。ステップＳ１１８２において、発生部１２７は鍵Ｋ１を発生する。ステップＳ１１８３において復号部１２３は、情報Ｉ１を鍵Ｋ１で復号する。これによりステップＳ１１８４において復号部１２３は乱数Ａを取得する。
【０１２８】
ステップＳ１１８５において発生部１２７は、鍵Ｋ２を発生する。ステップＳ１１８６において発生部１２７は乱数Ｃを発生する。ステップＳ１１８７において生成部１２８は、鍵Ｋ２Ｃを生成する。すなわち、次式に従って、固定された鍵Ｋ２に乱数Ｃを作用させて鍵Ｋ２Ｃが生成される。
Ｋ２Ｃ＝ｆ（Ｃ，Ｋ２） （１２）
【０１２９】
ステップＳ１１８８において暗号化部１２５は、乱数Ａを鍵Ｋ２Ｃで暗号化する。すなわち、次式が演算される。
Token ＡＢ＝ｅＫ２Ｃ（Ａ） （１３）
【０１３０】
ステップＳ１１８９において、送信部１２６は情報Ｉ２を情報処理装置１４１に送信する。情報Ｉ２には、式（１３）で演算された情報Token ＡＢと、ステップＳ１１８６で発生された乱数Ｃが含まれている。
【０１３１】
情報処理装置１４１においては、その受信部１５２がステップＳ１１５５において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｉ２を受信する。ステップＳ１１５６において、発生部１５７は鍵Ｋ２を発生する。ステップＳ１１５７において生成部１５８はステップＳ１１５５で受信した情報Ｉ２から乱数Ｃを抽出する。ステップＳ１１５８において生成部１５８は、鍵Ｋ２Ｃを生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｋ２Ｃ＝ｆ（Ｃ，Ｋ２） （１４）
【０１３２】
ステップＳ１１５９において認証情報生成部としての復号部１５３は、後のステップＳ１１６１において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、復号部１５３は、情報Ｉ２を鍵Ｋ２Ｃで復号する。これによりステップＳ１１６０において復号部１５３は乱数Ａを取得する。
【０１３３】
ステップＳ１１６１において認証部１５４は、乱数Ａの整合性により認証を行う。すなわち、ステップＳ１１５１において発生され、ステップＳ１１５３において暗号化して情報処理装置１１１に送信された乱数Ａと、ステップＳ１１６０で取得された乱数Ａが一致するかが判定される。鍵Ｋ１と鍵Ｋ２は、正規の情報処理装置１１１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合には、２つの乱数Ａは一致する。これに対して、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置ではない場合、鍵Ｋ１と鍵Ｋ２を有していないので、２つの乱数Ａは一致しないことになる。従って、情報処理装置１４１は、２つの乱数の一致から、情報処理装置１１１を認証することができる。
【０１３４】
以上のようにして情報処理装置１４１が情報処理装置１１１を認証した場合、次に情報処理装置１１１が情報処理装置１４１を認証する処理が行われる。
【０１３５】
すなわち、情報処理装置１１１においては、その発生部１２７がステップＳ１１９０において、乱数Ｂを発生する。ステップＳ１１９１において暗号化部１２５は、乱数Ｂを鍵Ｋ２Ｃで暗号化する。すなわち、次式が演算される。
Token ＡＢ＝ｅＫ２Ｃ（Ｂ） （１５）
【０１３６】
ステップＳ１１９２において送信部１２６は、情報Ｉ３を情報処理装置１４１に送信する。情報Ｉ３には、式（１５）で演算された情報Token ＡＢと、ステップＳ１１９０で発生された乱数Ｂが含まれている。
【０１３７】
情報処理装置１４１においては、その受信部１５２がステップＳ１１６２において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｉ３を受信する。ステップＳ１１６３において、復号部１５３は、情報Ｉ３を鍵Ｋ２Ｃで復号する。鍵Ｋ２ＣはステップＳ１１５８で生成されている。情報Ｉ３は、ステップＳ１１９１で乱数Ｂを鍵Ｋ２Ｃで暗号化した情報が含んでいるので、これにより、ステップＳ１１６４で復号部１５３は、乱数Ｂを取得する。
【０１３８】
ステップＳ１１６５において暗号化部１５５は、乱数Ｂを鍵Ｋ１で暗号化する。すなわち、次式が演算される。
Token ＢＡ＝ｅＫ１（Ｂ） （１６）
【０１３９】
ステップＳ１１６６において、送信部１５６は情報Ｉ４を情報処理装置１１１に送信する。情報Ｉ４には、式（１６）で演算された情報Token ＢＡが含まれている。
【０１４０】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ１１９３において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｉ４を受信する。ステップＳ１１９４において認証情報生成部としての復号部１２３は、後のステップＳ１１９６において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、復号部１２３は、情報Ｉ４を鍵Ｋ１で復号する。これによりステップＳ１１９５において復号部１２３は乱数Ｂを取得する。鍵Ｋ１はステップＳ１１８２で発生されている。
【０１４１】
ステップＳ１１９６において認証部１２４は、乱数Ｂの整合性により認証を行う。すなわち、ステップＳ１１９１において暗号化して情報処理装置１４１に送信した乱数Ｂと、ステップＳ１１９５で取得した乱数Ｂが一致するかが判定される。鍵Ｋ１と鍵Ｋ２は、正規の情報処理装置１４１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置である場合には、２つの乱数Ｂは一致する。これに対して、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置ではない場合、鍵Ｋ１と鍵Ｋ２を有していないので、２つの乱数Ｂは一致しないことになる。従って、情報処理装置１１１は、２つの乱数の一致から、情報処理装置１４１を認証することができる。認証結果は情報処理装置１４１に送信される。
【０１４２】
図１２と図１３の実施の形態においては、ステップＳ１１９４で情報Ｉ４を復号して、乱数Ｂを得て、ステップＳ１１９６で乱数Ｂを基にして整合性により認証を行うようにしたが、乱数Ｂを暗号化した状態で認証することもできる。この場合の実施の形態が、図１４と図１５に示されている。
【０１４３】
図１４と図１５のステップＳ１２２１乃至Ｓ１２３６の情報処理装置１４１の処理は、図１２と図１３のステップＳ１１５１乃至Ｓ１１６６の処理と同じである。また、図１４と図１５のステップＳ１２６１乃至Ｓ１２７２までの情報処理装置１１１の処理は、図１２と図１３のステップＳ１１８１乃至Ｓ１１９２までの処理と同じである。図１５のステップＳ１２７３乃至Ｓ１２７６の処理が、図１３のステップＳ１１９４乃至Ｓ１１９６の処理と異なっている。
【０１４４】
すなわち、図１４と図１５の実施の形態においては、ステップＳ１２７３において認証情報生成部としての情報処理装置１１１の暗号化部１２５は、後のステップＳ１２７６において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、暗号化部１２５は乱数Ｂを鍵Ｋ１で暗号化する。すなわち、次式が演算される。なお、鍵Ｋ１は、ステップＳ１２６２で発生されている。
Token ＡＢ＝ｅＫ１（Ｂ） （１７）
【０１４５】
これにより、ステップＳ１２７４において生成部１２７は、情報Ｉ４を取得する。この情報Ｉ４には、式（１７）で演算した情報Token ＡＢ、すなわち、鍵Ｋ１により暗号化した乱数Ｂが含まれている。
【０１４６】
ステップＳ１２７５において受信部１２２は、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｉ４を受信する。この情報Ｉ４には、ステップＳ１２３５において鍵Ｋ１により暗号化された乱数Ｂが含まれている。従って、ステップＳ１２７６で情報Ｉ４（暗号化された乱数Ｂ）の整合性により認証を行うことができる。すなわち、ステップＳ１２７４で取得された情報Ｉ４（暗号化された乱数Ｂ）と、ステップＳ１２７５で受信された情報Ｉ４（暗号化された乱数Ｂ）が一致すれば、情報処理装置１４１が認証されたことになる。
【０１４７】
以上のようにして、図１３のステップＳ１１９６では、暗号化されていない状態の乱数Ｂを比較するのに対して、図１５のステップＳ１２７６においては、暗号化された状態の乱数Ｂが比較される。
【０１４８】
＜３．第２の実施の形態＞
次に、第２の方式の認証処理について説明する。第２の方式の認証処理では、認証に用いられる乱数が暗号化されないで、認証する側の装置から認証される側の装置に送信される。
【０１４９】
最初に図１６を参照して、片方向の認証処理について説明する。この実施の形態の場合、情報処理装置１４１が情報処理装置１１１を認証する。
【０１５０】
ステップＳ２１０１において、情報処理装置１４１の発生部１５７は、乱数ＲＢを発生する。ステップＳ２１０２において送信部１５６は、発生部１５７から入力を受けた乱数ＲＢを送信する。すなわち、乱数ＲＢはアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に供給される。
【０１５１】
ステップＳ２１２１において情報処理装置１１１の受信部１２２は、情報処理装置１４１から送信されてきた乱数ＲＢを、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ２１２２において発生部１２７は、乱数ＲＣと鍵ＫＡＢを発生する。この乱数ＲＣは次のステップＳ２１２３の処理で、時変鍵である鍵ＫＣを時変させる基礎となる基礎情報である。鍵ＫＡＢは正規の情報処理装置１１１にのみ予め保持されている秘密鍵である。
【０１５２】
ステップＳ２１２３において生成部１２８は、乱数ＲＣと鍵ＫＡＢから、鍵ＫＣを計算する。すなわち、次の計算が行われる。
ＫＣ＝ｆ（ＲＣ，ＫＡＢ） （１８）
【０１５３】
乱数ＲＣは毎回変化するので、固定された鍵ＫＡＢに乱数ＲＣを作用させて計算される鍵ＫＣは、毎回変化する時変鍵となる。
【０１５４】
ステップＳ２１２４において暗号化部１２５は、乱数ＲＢを鍵ＫＣで暗号化する。すなわち、次式が演算される。
Token ＡＢ＝ｅＫＣ（ＲＢ） （１９）
【０１５５】
ステップＳ２１２５において送信部１２６は、暗号化部１２５により生成された情報Token ＡＢと、発生部１２７により発生された乱数ＲＣを、情報処理装置１４１に送信する。すなわち、式（１９）で演算された情報Token ＡＢと、ステップＳ２１２２で発生された乱数ＲＣが、アンテナ部１２１から情報処理装置１４１に送信される。
【０１５６】
情報処理装置１４１の受信部１５２はアンテナ部１５１を介して、情報処理装置１１１からの情報Token ＡＢと乱数ＲＣを、ステップＳ２１０３で受信する。発生部１５７はステップＳ２１０４において、鍵ＫＡＢを発生する。この鍵ＫＡＢは、ステップＳ２１２２において情報処理装置１１１により発生された鍵ＫＡＢと同じ秘密鍵である。この鍵ＫＡＢは正規の情報処理装置１４１にのみ予め保持されている。
【０１５７】
ステップＳ２１０５において生成部１５８は、次式に従って、乱数ＲＣと鍵ＫＡＢから鍵ＫＣを計算する。
【０１５８】
ＫＣ＝ｆ（ＲＣ，ＫＡＢ） （２０）
乱数ＲＣはステップＳ２１０３で情報処理装置１１１から受信したものであり、鍵ＫＡＢはステップＳ２１０４で発生されたものである。
【０１５９】
ステップＳ２１０６において、認証情報生成部としての復号部１５３は、次のステップＳ２１０７において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、復号部１５３は、ステップＳ２１０３で情報処理装置１１１から受信された情報Token ＡＢを、鍵ＫＣで復号する。上述したように、情報Token ＡＢは、情報処理装置１１１がステップＳ２１２４において、乱数ＲＢを鍵ＫＣで暗号化したものであるから、この復号処理により、認証判定を行うための情報として乱数ＲＢが得られる。
【０１６０】
ステップＳ２１０７において認証部１５４は、復号結果と乱数ＲＢが一致するかを判定する。すなわち、ステップＳ２１０６で復号して得られた乱数ＲＢと、ステップＳ２１０１で発生された乱数ＲＢが比較され、一致するかが判定される。
【０１６１】
情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合、正しい固定された鍵ＫＡＢを有しているので、情報処理装置１１１がその鍵ＫＡＢに乱数ＲＢを作用して生成された鍵ＫＣは、情報処理装置１４１がステップＳ２１０５で生成した鍵ＫＣと同じ値となる。従って、この場合、２つの乱数ＲＢは一致する。そこで、このとき、ステップＳ２１０９において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証成功処理を実行する。
【０１６２】
それに対して、情報処理装置１１１が不正な情報処理装置である場合、正しい鍵ＫＡＢを保持していない。その結果、２つの乱数ＲＢは一致しない。そこでこの場合、ステップＳ２１０８において、認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証失敗処理を実行する。
【０１６３】
情報処理装置１４１は、ステップＳ２１０２において情報処理装置１１１に対して同じデータを複数回供給し、ステップＳ２１０３でそのデータに対する処理結果を得ることができる。しかし、その処理結果は、毎回変化する時変鍵ＫＣにより演算されたものである。従って、この実施の形態においても、不正な情報処理装置１４１を用いて、DFA攻撃により、多数の処理結果を収集し、分析したとしても、そのデータを処理した鍵を特定することはできない。
【０１６４】
次に、図１７のフローチャートを参照して、第２の方式の双方向の認証処理について説明する。
【０１６５】
情報処理装置１４１の発生部１５７はステップＳ２３０１において、乱数ＲＢを発生する。送信部１５６はステップＳ２３０２において、この乱数ＲＢを情報処理装置１１１に送信する。
【０１６６】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ２３２１において、情報処理装置１４１から送信されてきた乱数ＲＢを受信する。ステップＳ２３２２において発生部１２７は、乱数ＲＡ，ＲＣと、鍵ＫＡＢを発生する。生成部１２８はステップＳ２３２３において、時変鍵の時変の基礎となる基礎情報としての乱数ＲＣと鍵ＫＡＢから鍵ＫＣを計算する。すなわち、次式が演算され、時変鍵である鍵ＫＣが生成される。
ＫＣ＝ｆ（ＲＣ，ＫＡＢ） （２１）
【０１６７】
ステップＳ２３２４において暗号化部１２５は、乱数ＲＡと乱数ＲＢを鍵ＫＣで暗号化する。すなわち、ステップＳ２３２２で発生した乱数ＲＡと、情報処理装置１４１から受信した乱数ＲＢの結合（ＲＡ||ＲＢ）が、次式に従って暗号化される。
Token ＡＢ＝ｅＫＣ（ＲＡ||ＲＢ） （２２）
【０１６８】
ステップＳ２３２５において送信部１２６は、情報Token ＡＢと乱数ＲＣを情報処理装置１４１に送信する。情報Token ＡＢは式（２２）で示される値であり、乱数ＲＣはステップＳ２３２２で発生された値である。
【０１６９】
情報処理装置１４１においては、受信部１５２がステップＳ２３０３で、情報処理装置１１１からの情報Token ＡＢと乱数ＲＣを受信する。ステップＳ２３０４において発生部１５７は、鍵ＫＡＢを発生する。
【０１７０】
生成部１５８はステップＳ２３０５において、乱数ＲＣと鍵ＫＡＢから鍵ＫＣを計算する。すなわち、次式が演算され、時変鍵である鍵ＫＣが生成される。
ＫＣ＝ｆ（ＲＣ，ＫＡＢ） （２３）
【０１７１】
ステップＳ２３０６において認証情報生成部としての復号部１５３は、次のステップＳ２３０７において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、復号部１５３は、ステップＳ２３０３で情報処理装置１１１から受信した情報である情報Token ＡＢを、鍵ＫＣで復号する。上述したように、情報Token ＡＢは、情報処理装置１１１がステップＳ２３２４において、乱数ＲＡと乱数ＲＢの結合（ＲＡ||ＲＢ）を鍵ＫＣで暗号化したものであるから、この復号処理により、結合（ＲＡ||ＲＢ）が得られる。
【０１７２】
ステップＳ２３０７において、認証部１５４は、復号結果と乱数ＲＢが一致するかを判定する。ただし、この場合、復号結果として得られる結合（ＲＡ||ＲＢ）のうちの、乱数ＲＢのみが抽出され、比較対象とされ、ステップＳ２３０１で発生され、ステップＳ２３０２で情報処理装置１１１に送信された乱数ＲＢと比較される。抽出された乱数ＲＡは後述するステップＳ２３１０の処理で利用される。
【０１７３】
情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合、正しい固定された鍵ＫＡＢを有しているので、情報処理装置１１１がその鍵ＫＡＢに乱数ＲＢを作用して生成された鍵ＫＣは、情報処理装置１４１がステップＳ２３０５で生成した鍵ＫＣと同じ値となる。従って、この場合、２つの乱数ＲＢは一致する。
【０１７４】
しかし、情報処理装置１１１が不正な情報処理装置である場合、正しい鍵ＫＡＢを保持していない。その結果、２つの乱数ＲＢは一致しない。そこでこの場合、ステップＳ２３０８において、認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証失敗処理を実行する。
【０１７５】
２つの乱数ＲＢが一致した場合、ステップＳ２３０９において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証成功処理を実行する。このようにして情報処理装置１４１が情報処理装置１１１を認証する。
【０１７６】
情報処理装置１４１は、ステップＳ２３０２において情報処理装置１１１に対して同じデータを複数回供給し、ステップＳ２３０３でそのデータに対する処理結果を得ることができる。しかし、その処理結果は、毎回変化する時変鍵ＫＣにより演算されたものである。従って、不正な情報処理装置１４１を用いて、DFA攻撃により、多数の処理結果を収集し、分析したとしても、そのデータを処理した鍵を特定することはできない。
【０１７７】
さらに情報処理装置１１１に情報処理装置１４１を認証させるため、以下の処理が実行される。
【０１７８】
ステップＳ２３１０において暗号化部１５５は、乱数ＲＢと乱数ＲＡを鍵ＫＣで暗号化する。すなわち、ステップＳ２３０２で情報処理装置１１１に送信した乱数ＲＢと、情報処理装置１１１から受信した乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）が、次式に従って暗号化される。
Token ＢＡ＝ｅＫＣ（ＲＢ||ＲＡ） （２４）
【０１７９】
なお、ステップＳ２３２４で、式（２２）に従って、乱数ＲＡと乱数ＲＢの結合（ＲＡ||ＲＢ）を鍵ＫＣで暗号化して得られるToken ＡＢと、ステップＳ２３１０で式（２４）に従って、乱数ＲＢと乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）を鍵ＫＣで暗号化して得られるToken ＢＡは、乱数ＲＡと乱数ＲＢの順番が異なるため、異なる値となる。
【０１８０】
ステップＳ２３１１において送信部１５６は、式（２４）で演算された情報Token ＢＡを情報処理装置１１１に送信する。
【０１８１】
情報処理装置１１１においては、受信部１２２がステップＳ２３２６で、情報処理装置１４１からの情報Token ＢＡを受信する。ステップＳ２３２７において認証情報生成部としての復号部１２３は、次のステップＳ２３２８において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、復号部１２３は、ステップＳ２３２６で情報処理装置１４１から受信した情報である情報Token ＢＡを、鍵ＫＣで復号する。上述したように、情報Token ＢＡは、情報処理装置１４１がステップＳ２３１０において、乱数ＲＢと乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）を鍵ＫＣで暗号化したものであるから、この復号処理により、結合（ＲＢ||ＲＡ）が得られる。
【０１８２】
ステップＳ２３２８において、認証部１２４は、復号結果と乱数ＲＡおよび乱数ＲＢが一致するかを判定する。すなわちこの場合、復号結果として得られる結合（ＲＢ||ＲＡ）から、乱数ＲＡおよび乱数ＲＢの両方が抽出され、比較対象とされ、ステップＳ２３２５で情報Token ＡＢに含めて情報処理装置１４１に送信された乱数ＲＡと乱数ＲＢの、式（２２）で暗号化される前の値と比較される。
【０１８３】
情報処理装置１４１が正規の情報処理装置である場合、正しい固定された鍵ＫＡＢを有しているので、情報処理装置１４１がその鍵ＫＡＢに乱数ＲＣを作用して生成された鍵ＫＣは、情報処理装置１１１がステップＳ２３２３で生成した鍵ＫＣと同じ値となる。従って、この場合、２組の乱数ＲＡと乱数ＲＢは一致する。
【０１８４】
しかし、情報処理装置１４１が不正な情報処理装置である場合、正しい鍵ＫＡＢを保持していない。その結果、２組の乱数ＲＡと乱数ＲＢは一致しない。そこでこの場合、ステップＳ２３２９において、認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証失敗処理を実行する。
【０１８５】
２組の乱数ＲＡと乱数ＲＢが一致した場合、ステップＳ２３３０において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証成功処理を実行する。
【０１８６】
図１７の実施の形態においては、ステップＳ２３２８で、乱数ＲＡと乱数ＲＢを比較するようにしたが、乱数ＲＡと乱数ＲＢを暗号化された状態のまま比較することも可能である。この場合の実施の形態が、図１８に示されている。
【０１８７】
図１８のステップＳ２３６１乃至Ｓ２３７１の情報処理装置１４１の処理は、図１７のステップＳ２３０１乃至Ｓ２３１１の処理と同じである。また、図１８のステップＳ２３９１乃至Ｓ２３９５までの情報処理装置１１１の処理は、図１７のステップＳ２３２１乃至Ｓ２３２５までの処理と同じである。図１８のステップＳ２３９６乃至Ｓ２４００の処理が、図１７のステップＳ２３２６乃至Ｓ２３３０の処理と異なっている。
【０１８８】
すなわち、図１８の実施の形態においては次のような処理が行われる。情報処理装置１１１においては、ステップＳ２３９６において認証情報生成部としての暗号化部１２５は、後のステップＳ２３９８において認証処理を行うのに必要な認証情報を生成する処理を事前に行う。具体的には、この実施の形態の場合、ステップＳ２３９８で情報処理装置１４１から受信した情報Token ＢＡとの比較が行われるため、暗号化部１２５は、次式に従って、乱数ＲＢと乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）を鍵ＫＣで暗号化し、期待値Answer ＢＡを生成する。
Answer ＢＡ＝ｅＫＣ（ＲＢ||ＲＡ） （２５）
【０１８９】
ステップＳ２３９７において受信部１２２は、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Token ＢＡを受信する。この情報Token ＢＡは、ステップＳ２３７０において生成されたものであり、乱数ＲＢと乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）を、鍵ＫＣで暗号化したものである。
【０１９０】
ステップＳ２３９８において認証部１２４は、ステップＳ２３９７で情報処理装置１４１から受信した情報Token ＢＡと、ステップＳ２３９６で生成した期待値Answer ＢＡが一致するかを判定する。
【０１９１】
情報処理装置１４１が正規の情報処理装置である場合、正しい固定された鍵ＫＡＢを有しているので、ステップＳ２３６５で情報処理装置１４１がその鍵ＫＡＢに乱数ＲＣを作用して生成された鍵ＫＣは、情報処理装置１１１がステップＳ２３９３で生成した鍵ＫＣと同じ値となる。従って、この場合、情報Token ＢＡと期待値Answer ＢＡは一致する。
【０１９２】
しかし、情報処理装置１４１が不正な情報処理装置である場合、正しい鍵ＫＡＢを保持していない。その結果、情報Token ＢＡと期待値Answer ＢＡは一致しない。そこでこの場合、ステップＳ２３９９において、認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証失敗処理を実行する。
【０１９３】
情報Token ＢＡと期待値Answer ＢＡが一致した場合、ステップＳ２４００において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証成功処理を実行する。
【０１９４】
図１７の実施の形態においては、ステップＳ２３０７において、乱数ＲＢを比較対象にした。またステップＳ２３２８においても、乱数ＲＡおよび乱数ＲＢを比較対象にした。この比較対象を暗号化されたままの乱数とすることもできる。この場合の実施の形態が図１９に示されている。
【０１９５】
図１９の実施の形態における、ステップＳ２５０１乃至Ｓ２５１１の情報処理装置１４１の処理は、図１７のステップＳ２３０１乃至Ｓ２３１１の情報処理装置１４１の処理と基本的に同様であるが、図１９のステップＳ２５０３，Ｓ２５０６，Ｓ２５０７の処理が、図１７のステップＳ２３０３，Ｓ２３０６，Ｓ２３０７の処理と異なっている。
【０１９６】
また、図１９のステップＳ２５３１乃至Ｓ２５４０の情報処理装置１１１の処理は、図１７のステップＳ２３２１乃至Ｓ２３３０の情報処理装置１１１の処理と基本的に同様であるが、図１９のステップＳ２５３５，Ｓ２５３７，Ｓ２５３８の処理が、図１７のステップＳ２３２５，Ｓ２３２７，Ｓ２３２８の処理と異なっている。
【０１９７】
すなわち、図１９の実施の形態の場合、情報処理装置１１１の送信部１２６がステップＳ２５３５において、情報Token ＡＢと乱数ＲＣだけでなく、乱数ＲＡも送信する。情報Token ＡＢはステップＳ２５３４で暗号化部１２５により生成されたものであり、乱数ＲＡと乱数ＲＢの結合（ＲＡ||ＲＢ）を鍵ＫＣで暗号化したものである。
【０１９８】
情報処理装置１４１においては、ステップＳ２５０３で受信部１５２が、情報Token ＡＢと乱数ＲＣだけでなく、乱数ＲＡも受信する。ステップＳ２５０４において発生部１５７は鍵ＫＡＢを発生する。ステップＳ２５０５において生成部１５８は、次式に基づいて、乱数ＲＣを鍵ＫＡＢに作用させて、鍵ＫＣを生成する。
ＫＣ＝ｆ（ＲＣ，ＫＡＢ） （２６）
【０１９９】
ステップＳ２５０６において認証情報生成部としての暗号化部１５５は、後のステップＳ２５０７において認証処理を行うのに必要な認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、ステップＳ２５０７で情報処理装置１１１から受信した情報Token ＡＢとの比較が行われるため、暗号化部１５５は、乱数ＲＡと乱数ＲＢの結合（ＲＡ||ＲＢ）を鍵ＫＣで暗号化し、情報Token ＡＢを生成する。すなわち、次式が演算される。
Token ＡＢ＝ｅＫＣ（ＲＡ||ＲＢ） （２７）
【０２００】
ステップＳ２５０７において認証部１５４は、ステップＳ２５０６で得られた暗号結果と、ステップＳ２５０３で情報処理装置１１１から受信した情報Token ＡＢが一致するかを判定する。式（２７）で演算された情報Token ＡＢと、情報処理装置１１１から受信した情報Token ＡＢが一致しない場合、ステップＳ２５０８で情報処理装置１１１の認証失敗処理が実行される。これに対して、式（２７）で演算された情報Token ＡＢと、情報処理装置１１１から受信した情報Token ＡＢが一致する場合、ステップＳ２５０９で情報処理装置１１１の認証成功処理が実行される。
【０２０１】
さらに情報処理装置１１１に情報処理装置１４１を認証させるため、ステップＳ２５１０において暗号化部１５５は、乱数ＲＢと乱数ＲＡを鍵ＫＣで暗号化する。すなわち、ステップＳ２５０１で発生した乱数ＲＢと、情報処理装置１１１から受信した乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）が、次式に従って暗号化される。
Token ＢＡ＝ｅＫＣ（ＲＢ||ＲＡ） （２８）
【０２０２】
ステップＳ２５１１において送信部１５６は、式（２８）で演算された情報Token ＢＡを情報処理装置１１１に送信する。
【０２０３】
情報処理装置１１１においては、受信部１２２がステップＳ２５３６で、情報処理装置１４１からの情報Token ＢＡを受信する。ステップＳ２５３７において認証情報生成部としての暗号化部１２５は、次のステップＳ２５３８において認証判定を行うための認証情報を生成する処理を行う。具体的には、この実施の形態の場合、ステップＳ２５３１で情報処理装置１４１から受信した乱数ＲＢと、ステップＳ２５３５で情報処理装置１４１に送信された乱数ＲＡの結合（ＲＢ||ＲＡ）を、鍵ＫＣで暗号化する処理が行われる。
すなわち次式が演算される。
Token ＢＡ＝ｅＫＣ（ＲＢ||ＲＡ） （２９）
【０２０４】
ステップＳ２５３８において、認証部１２４は、ステップＳ２５３７の暗号結果（すなわち、ステップＳ２５３７で式（２９）に従って演算された情報Token ＢＡ）と、ステップＳ２５３６で情報処理装置１４１から受信された情報Token ＢＡが一致するかを判定する。２つの情報Token ＢＡが一致しない場合、ステップＳ２５３９において、認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証失敗処理を実行する。
【０２０５】
２つの情報Token ＢＡが一致した場合、ステップＳ２５４０において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証成功処理を実行する。
【０２０６】
その他の処理は、図１７における場合と同様であるので、その説明は省略する。
【０２０７】
図１９の実施の形態においては、ステップＳ２５３６で情報処理装置１４１から情報Token ＢＡを受信した後、ステップＳ２５３７で乱数ＲＢと乱数ＲＡを鍵ＫＣで暗号化するようにしたが、ステップＳ２５３６の受信処理の前に暗号化しておくこともできる。この場合の実施の形態が図２０に示されている。
【０２０８】
図２０の実施の形態における、ステップＳ２５５１乃至Ｓ２５６１の情報処理装置１４１の処理は、図１９のステップＳ２５０１乃至Ｓ２５１１の情報処理装置１４１の処理と同じである。図２０のステップＳ２５８１乃至Ｓ２５９０の情報処理装置１１１の処理は、図１９のステップＳ２５３１乃至Ｓ２５４０の情報処理装置１１１の処理と基本的に同様であるが、図１９のステップＳ２５３７の処理に対応する図２０のステップＳ２５８６の処理が、図１９のステップＳ２５３６の処理に対応する図２０のステップＳ２５８７の処理の前に行われる点が、異なっている。
【０２０９】
すなわち図２０の実施の形態の場合、ステップＳ２５８７で情報処理装置１４１からの情報Token ＢＡが受信される前に、ステップＳ２５８６で暗号化部１２５により次式に従って暗号化処理が行われる。
Answer ＢＡ＝ｅＫＣ（ＲＢ||ＲＡ） （３０）
【０２１０】
そして、ステップＳ２５８８において、ステップＳ２５８７で受信された情報Token ＢＡと、ステップＳ２５８６で生成されたAnswer ＢＡが比較される。両者が一致しなければ、ステップＳ２５８９で情報処理装置１４１の認証失敗処理が行われ、両者が一致すれば、ステップＳ２５９０で情報処理装置１４１の認証成功処理が行われる。
【０２１１】
その他の処理は、図１９における場合と同様である。
【０２１２】
＜４．第３の実施の形態＞
次に第３の方式の双方向の認証処理について説明する。第３の方式の双方向の認証処理では、認証に用いられる乱数が暗号化された状態で、認証する側の装置から認証される側の装置に送信される。また、第３の方式の認証処理では、２種類の乱数Ｒａおよび乱数Ｒｂと、２種類の固定鍵Ｋａおよび固定鍵Ｋｂが用いられる。
【０２１３】
図２１は、第３の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【０２１４】
情報処理装置１４１においては、その発生部１５７がステップＳ３１０１において、乱数Ｒａと固定鍵Ｋａを発生する。ステップＳ３１０２において暗号化部１５５は、乱数Ｒａを固定鍵Ｋａで暗号化し、情報Ｍ１を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ１＝ｅＫａ（Ｒａ） （３１）
【０２１５】
ステップＳ３１０３において送信部１５６は、情報Ｍ１を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｍ１はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。
【０２１６】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ３１５１において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｍ１を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ３１５２において、発生部１２７は固定鍵Ｋａを発生して復号部１２３に供給する。復号部１２３は、情報Ｍ１を固定鍵Ｋａで復号することにより乱数Ｒａを取得する。
【０２１７】
ステップＳ３１５３において発生部１２７は、乱数Ｒｂと固定鍵Ｋｂを発生する。ステップＳ３１５４において暗号化部１２５は、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和(XOR:exclusive or)を演算し、さらにその演算結果を固定鍵Ｋｂで暗号化することにより、情報Ｍ２を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ２＝ｅＫｂ（Ｒａ XOR Ｒｂ） （３２）
【０２１８】
ステップＳ３１５５において暗号化部１２５は、乱数Ｒｂを固定鍵Ｋｂで暗号化することにより、情報Ｍ３を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ３＝ｅＫｂ（Ｒｂ） （３３）
【０２１９】
ステップＳ３１５６において、送信部１２６は情報Ｍ２を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｍ２はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。ステップＳ３１５７において、送信部１２６は情報Ｍ３を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｍ３はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。
【０２２０】
なお、情報Ｍ２と情報Ｍ３を同時に情報処理装置１４１に送信するようにしてもよい。
【０２２１】
情報処理装置１４１においては、その受信部１５２がステップＳ３１０４において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｍ２を、アンテナ部１５１を介して受信する。ステップＳ３１０５において、発生部１５７は鍵Ｋｂを発生して復号部１５３に供給する。復号部１５３は、情報Ｍ２を固定鍵Ｋｂで復号することにより、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和（Ｒａ XOR Ｒｂ）を取得し、認証部１５４に出力する。
【０２２２】
また受信部１５２はステップＳ３１０６において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｍ３を、アンテナ部１５１を介して受信する。ステップＳ３１０７において、復号部１５３は、情報Ｍ３を固定鍵Ｋｂで復号することにより乱数Ｒｂを取得し、認証部１５４に出力する。
【０２２３】
ステップＳ３１０８において暗号化部１５５は、認証部１５４からの制御に従い、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和（Ｒａ XOR Ｒｂ）と、乱数Ｒｂとの排他的論理和を演算することにより、乱数Ｒａを取得する。すなわち、次式が演算される。
Ｒａ＝（Ｒａ XOR Ｒｂ） XOR Ｒｂ （３４）
【０２２４】
ステップＳ３１０９において認証部１５４は、乱数Ｒａの整合性により認証を行う。具体的には、ステップＳ３１０１において発生された乱数Ｒａと、ステップＳ３１０８で取得された乱数Ｒａが一致するかが判定される。固定鍵Ｋａと固定鍵Ｋｂは、正規の情報処理装置１１１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合には、２つの乱数Ｒａは一致する。そこでこの場合、ステップＳ３１１１において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証成功処理を実行する。
【０２２５】
これに対して、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置ではない場合、固定鍵Ｋａと固定鍵Ｋｂを有していないので、２つの乱数Ｒａは一致しないことになる。そこでこの場合、ステップＳ３１１０において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証失敗処理を実行する。
【０２２６】
さらに情報処理装置１１１に情報処理装置１４１を認証させるため、以下の処理が実行される。
【０２２７】
ステップＳ３１１２において暗号化部１５５は、認証部１５４からの制御に従い、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和（Ｒａ XOR Ｒｂ）を固定鍵Ｋａで暗号化することにより、情報Ｍ４を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ４＝ｅＫａ（Ｒａ XOR Ｒｂ） （３５）
【０２２８】
ステップＳ３１１３において、送信部１５６は情報Ｍ４を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｍ４はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。
【０２２９】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ３１５８において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｍ４を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ３１５９において、復号部１２３は、情報Ｍ４を固定鍵Ｋａで復号することにより、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和（Ｒａ XOR Ｒｂ）を取得し、認証部１２４に出力する。
【０２３０】
ステップＳ３１６０において暗号化部１２５は、認証部１２４からの制御に従い、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和（Ｒａ XOR Ｒｂ）と、乱数Ｒａとの排他的論理和を演算することにより、乱数Ｒｂを取得する。すなわち、次式が演算される。
Ｒｂ＝（Ｒａ XOR Ｒｂ） XOR Ｒａ （３６）
【０２３１】
ステップＳ３１６１において認証部１２４は、乱数Ｒｂの整合性により認証を行う。具体的には、ステップＳ３１５３において発生された乱数Ｒｂと、ステップＳ３１６０で取得された乱数Ｒｂが一致するかが判定される。固定鍵Ｋａと固定鍵Ｋｂは、正規の情報処理装置１４１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置である場合には、２つの乱数Ｒｂは一致する。そこでこの場合、ステップＳ３１６３において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証成功処理を実行する。
【０２３２】
これに対して、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置ではない場合、固定鍵Ｋａと固定鍵Ｋｂを有していないので、２つの乱数Ｒｂは一致しないことになる。そこでこの場合、ステップＳ３１６２において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証失敗処理を実行する。以上のようにして情報処理装置１１１からも情報処理装置１４１を認証する。
【０２３３】
以上説明した第３の方式の双方向の認証処理によれば、予め保持している秘密鍵（固定鍵Ｋａ，Ｋｂ）を暗号化および復号に用いるので時変鍵を生成する必要がない。また、情報処理装置１１１と情報処理装置１４１は、それぞれ、発生する乱数の数を１回で済ませることができる。
【０２３４】
また、ハッキングを目的として、情報処理装置１１１に対して同一の情報Ｍ１を複数回供給し、その情報Ｍ１に対する処理結果の情報Ｍ２を複数回得たとしても、その処理結果としての情報Ｍ２は、毎回変化する乱数Ｒｂを用いて演算されたものである。従って、DFA攻撃により、多数の処理結果を収集し、分析したとしても、そのデータを処理した鍵を特定することはできない。すなわち、DFA攻撃から防衛することができる。
【０２３５】
なお、図２１の実施の形態においては、ステップＳ３１５４において排他的論理和の演算値を、固定鍵Ｋｂを用いた暗号化により情報Ｍ２を生成し、この情報Ｍ２を、ステップＳ３１０５において固定鍵Ｋｂで復号することにより排他的論理和の演算値を取得していた。また、ステップＳ３１５５において乱数Ｒｂを、固定鍵Ｋｂを用いて暗号化することにより情報Ｍ３を生成し、この情報Ｍ３を、ステップＳ３１０７において固定鍵Ｋｂで復号することにより乱数Ｒｂを取得していた。この暗号化と復号の関係は、相互に入れ替えることができる。この場合の実施の形態が図２２に示されている。
【０２３６】
図２２の実施の形態における、ステップＳ３２０１乃至Ｓ３２１３の情報処理装置１４１の処理は、図２１のステップＳ３１０１乃至Ｓ３１１３の情報処理装置１４１の処理と基本的に同様であるが、図２２のステップＳ３２０５，Ｓ３２０７の処理が、図２１のステップＳ３１０５，Ｓ３１０７の処理と異なっている。
【０２３７】
また、図２２のステップＳ３２５１乃至Ｓ３２６３の情報処理装置１１１の処理は、図２１のステップＳ３１５１乃至Ｓ３１６３の情報処理装置１１１の処理と基本的に同様であるが、図２２のステップＳ３２５４，Ｓ３２５５の処理が、図２１のステップＳ３１５４，Ｓ３１５５の処理と異なっている。
【０２３８】
すなわち、図２２の実施の形態の場合、情報処理装置１１１では、ステップＳ３２５４において、暗号化部１２５が乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和(XOR:exclusive or)を演算し、その演算結果を復号部１２３が固定鍵Ｋｂを用いて復号することにより、情報Ｍ２を生成する。すなわち、次式が演算される。なお、例えば、ｄＫ（Ａ）は、値Ａを鍵Ｋで復号することを表すものとする。
Ｍ２＝ｄＫｂ（Ｒａ XOR Ｒｂ） （３７）
【０２３９】
ステップＳ３１５５においては、復号部１２３が、乱数Ｒｂを、固定鍵Ｋｂを用いて復号することにより、情報Ｍ３を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ３＝ｄＫｂ（Ｒｂ） （３８）
【０２４０】
また、情報処理装置１４１では、ステップＳ３２０５において、発生部１５７は鍵Ｋｂを発生して暗号化部１５５に供給する。暗号化部１５５は、情報Ｍ２を固定鍵Ｋｂで暗号化することにより、乱数Ｒａと乱数Ｒｂの排他的論理和（Ｒａ XOR Ｒｂ）を取得し、認証部１５４に出力する。
【０２４１】
またステップＳ３２０７において、暗号化部１５５は、情報Ｍ３を固定鍵Ｋｂで暗号化することにより乱数Ｒｂを取得し、認証部１５４に出力する。
【０２４２】
その他の処理は、図２１における場合と同様である。
【０２４３】
＜５．第４の実施の形態＞
次に第４の方式の双方向の認証処理について説明する。第４の方式の双方向の認証処理では、認証に用いられる乱数が暗号化された状態で、認証する側の装置から認証される側の装置に送信される。また、第４の方式の認証処理では、２種類の乱数Ｒａおよび乱数Ｒｂと、１種類の固定鍵Ｋａが用いられる。さらに、発生された乱数Ｒａおよび乱数Ｒｂは、それぞれ暗号鍵および復号鍵として用いられる。
【０２４４】
図２３は、第４の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【０２４５】
情報処理装置１４１においては、その発生部１５７がステップＳ３３０１において、乱数Ｒａと固定鍵Ｋａを発生する。ステップＳ３３０２において暗号化部１５５は、乱数Ｒａを固定鍵Ｋａで暗号化し、情報Ｍ１を生成する。
Ｍ１＝ｅＫａ（Ｒａ） （３９）
【０２４６】
ステップＳ３３０３において送信部１５６は、情報Ｍ１を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｍ１はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。
【０２４７】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ３３５１において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｍ１を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ３３５２において、発生部１２７は固定鍵Ｋａを発生して復号部１２３に供給する。復号部１２３は、情報Ｍ１を固定鍵Ｋａで復号することにより乱数Ｒａ’を取得する。この復号で用いられた固定鍵Ｋａが、暗号時に用いられた固定鍵Ｋａと同一のものであれば、乱数Ｒａ’は乱数Ｒａと同一のものが得られる。
【０２４８】
ステップＳ３３５３において発生部１２７は、乱数Ｒｂを発生する。ステップＳ３３５４において暗号化部１２５は、乱数Ｒａ’を、乱数Ｒｂを鍵として暗号化することにより、情報Ｍ２を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ２＝ｅＲｂ（Ｒａ’） （４０）
【０２４９】
ステップＳ３３５５において暗号化部１２５は、乱数Ｒｂを固定鍵Ｋａで暗号化することにより、情報Ｍ３を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ３＝ｅＫａ（Ｒｂ） （４１）
【０２５０】
ステップＳ３３５６において、送信部１２６は情報Ｍ２を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｍ２はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。
【０２５１】
ステップＳ３３５７において、送信部１２６は情報Ｍ３を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｍ３はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。なお、情報Ｍ２と情報Ｍ３を同時に情報処理装置１４１に送信するようにしてもよい。
【０２５２】
情報処理装置１４１においては、その受信部１５２がステップＳ３３０４において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｍ２を、アンテナ部１５１を介して受信する。ステップＳ３３０５において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｍ３を、アンテナ部１５１を介して受信する。
【０２５３】
ステップＳ３３０６において復号部１５３は、情報Ｍ３を固定鍵Ｋａで復号することにより乱数Ｒｂ’を取得する。この復号で用いられた固定鍵Ｋａが、暗号時に用いられた固定鍵Ｋａと同一のものであれば、乱数Ｒｂ’は乱数Ｒｂと同一のものが得られる。
【０２５４】
ステップＳ３３０７において復号部１５３は、情報Ｍ２を、乱数Ｒｂ’を鍵として復号し、その結果得られた乱数Ｒａ”を認証部１５４に出力する。
【０２５５】
ステップＳ３１０８において認証部１５４は、乱数Ｒａの整合性により認証を行う。具体的には、ステップＳ３３０１において発生された乱数Ｒａと、ステップＳ３１０７で取得された乱数Ｒａ”が一致するかが判定される。固定鍵Ｋａは、正規の情報処理装置１１１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合には、乱数Ｒａと乱数Ｒａ”は一致する。そこでこの場合、ステップＳ３３１０において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証成功処理を実行する。
【０２５６】
これに対して、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置ではない場合、正しい固定鍵Ｋａを有していないので、乱数Ｒａと乱数Ｒａ”は一致しないことになる。そこでこの場合、ステップＳ３３０９において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証失敗処理を実行する。
【０２５７】
さらに情報処理装置１１１に情報処理装置１４１を認証させるため、以下の処理が実行される。
【０２５８】
ステップＳ３３１１において暗号化部１５５は、認証部１５４からの制御に従い、乱数Ｒｂ’を、乱数Ｒａを鍵として暗号化することにより、情報Ｍ４を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ４＝ｅＲａ（Ｒｂ’） （４２）
【０２５９】
ステップＳ３１１２において、送信部１５６は情報Ｍ４を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｍ４はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。
【０２６０】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ３３５８において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｍ４を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ３３５９において、復号部１２３は、情報Ｍ４を、乱数Ｒａ’を鍵として復号し、その結果得られた乱数Ｒｂ”を認証部１２４に出力する。
【０２６１】
ステップＳ３３６０において認証部１２４は、乱数Ｒｂの整合性により認証を行う。具体的には、ステップＳ３３５３において発生された乱数Ｒｂと、ステップＳ３３５９で取得された乱数Ｒｂ”が一致するかが判定される。固定鍵Ｋａは、正規の情報処理装置１４１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置である場合には、乱数Ｒｂと乱数Ｒｂ”は一致する。そこでこの場合、ステップＳ３３６２において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証成功処理を実行する。
【０２６２】
これに対して、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置ではない場合、固定鍵Ｋａを有していないので、乱数Ｒｂと乱数Ｒｂ”は一致しないことになる。そこでこの場合、ステップＳ３３６１において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証失敗処理を実行する。以上のようにして情報処理装置１１１からも情報処理装置１４１を認証する。
【０２６３】
以上説明した第４の方式の双方向の認証処理によれば、情報処理装置１１１と情報処理装置１４１は、予め１つの秘密鍵（固定鍵Ｋａ）を保持していればよい。また、情報処理装置１１１と情報処理装置１４１は、それぞれ、発生する乱数の数を１回で済ませることができる。
【０２６４】
また、ハッキングを目的として、情報処理装置１１１に対して同一の情報Ｍ１を複数回供給し、その情報Ｍ１に対する処理結果の情報Ｍ２を複数回得たとしても、その処理結果としての情報Ｍ２は、毎回変化する乱数Ｒｂを鍵として暗号化したものである。従って、DFA攻撃により、多数の処理結果を収集し、分析したとしても、そのデータを処理した鍵を特定することはできない。すなわち、DFA攻撃から防衛することができる。
【０２６５】
なお、図２３の実施の形態においては、ステップＳ３３０２において固定鍵Ｋａを用いた暗号化により情報Ｍ１を生成し、この情報Ｍ１を、ステップＳ３３５２において固定鍵Ｋａで復号していた。また、ステップＳ３３１１において乱数Ｒｂを鍵とした暗号化により情報Ｍ４を生成し、この情報Ｍ４を、ステップＳ３３５９において乱数Ｒａ’を鍵として復号していた。この暗号化と復号の関係は、相互に入れ替えることができる。この場合の実施の形態が図２４に示されている。
【０２６６】
図２４の実施の形態における、ステップＳ３４０１乃至Ｓ３４１２の情報処理装置１４１の処理は、図２３のステップＳ３３０１乃至Ｓ３３１２の情報処理装置１４１の処理と基本的に同様であるが、図２４のステップＳ３４０２，Ｓ３４１１の処理が、図２３のステップＳ３３０２，Ｓ３３１１の処理と異なっている。
【０２６７】
また、図２４のステップＳ３４５１乃至Ｓ３４６２の情報処理装置１１１の処理は、図２２のステップＳ３３５１乃至Ｓ３３６２の情報処理装置１１１の処理と基本的に同様であるが、図２４のステップＳ３４５２，Ｓ３４５９の処理が、図２３のステップＳ３３５２，Ｓ３３５９の処理と異なっている。
【０２６８】
すなわち、図２４の実施の形態の場合、情報処理装置１４１では、ステップＳ３４０２において、復号部１５３が乱数Ｒａを、固定鍵Ｋａで復号することにより、情報Ｍ１を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ１＝ｄＫａ（Ｒａ） （４３）
【０２６９】
ステップＳ３４１１においては、復号部１５３が乱数Ｒｂ’を、乱数Ｒａを用いて復号することにより、情報Ｍ４を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ４＝ｄＲａ（Ｒｂ’） （４４）
【０２７０】
また、情報処理装置１１１では、ステップＳ３４５２において、発生部１２７は固定鍵Ｋａを発生して暗号化部１２５に供給する。暗号化部１２５は、情報Ｍ１を固定鍵Ｋａで暗号化することにより、乱数Ｒａ’を取得する。
【０２７１】
またステップＳ３３５９において、暗号化部１２５は、情報Ｍ４を乱数Ｒａ’で暗号化することにより乱数Ｒｂ”を取得する。
【０２７２】
その他の処理は、図２３における場合と同様である。
【０２７３】
＜６．第５の実施の形態＞
次に第５の方式の双方向の認証処理について説明する。第５の方式の双方向の認証処理では、認証に用いられる乱数が暗号化された状態で、認証する側の装置から認証される側の装置に送信される。また、第５の方式の認証処理では、２種類の乱数Ｒａおよび乱数Ｒｂと、１種類の固定鍵Ｋａが用いられる。さらに、発生された乱数Ｒａおよび乱数Ｒｂは、それぞれ暗号鍵および復号鍵として用いられる。またさらに、乱数Ｒを用いた変換処理ＦＲ（Ｘ）と、逆変換処理Ｆ−１Ｒ（Ｘ）が利用される。
【０２７４】
図２５は、第５の方式の双方向の認証処理を説明するフローチャートである。
【０２７５】
情報処理装置１４１においては、その発生部１５７がステップＳ３５０１において、乱数Ｒａと固定鍵Ｋａを発生する。ステップＳ３５０２において暗号化部１５５は、乱数Ｒａを固定鍵Ｋａで暗号化し、情報Ｍ１を生成する。
Ｍ１＝ｅＫａ（Ｒａ） （４５）
【０２７６】
ステップＳ３５０３において送信部１５６は、情報Ｍ１を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｍ１はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。
【０２７７】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ３５５１において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｍ１を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ３５５２において、発生部１２７は固定鍵Ｋａを発生して復号部１２３に供給する。復号部１２３は、情報Ｍ１を固定鍵Ｋａで復号することにより乱数Ｒａ’を取得する。この復号で用いられた固定鍵Ｋａが、暗号時に用いられた固定鍵Ｋａと同一のものであれば、乱数Ｒａ’は乱数Ｒａと同一のものが得られる。
【０２７８】
ステップＳ３５５３において発生部１２７は、乱数Ｒｂを発生する。ステップＳ３５５４において暗号化部１２５は、乱数Ｒａ’に、乱数Ｒｂを用いた変換処理ＦＲｂ（Ｘ）を施す。さらに、暗号化部１２５はステップＳ３５５４において、変換処理結果ＦＲｂ（Ｒａ’）を、乱数Ｒｂを鍵として暗号化することにより、情報Ｍ２を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ２＝ｅＲｂ（ＦＲｂ（Ｒａ’）） （４６）
【０２７９】
ステップＳ３５５６において暗号化部１２５は、乱数Ｒｂを固定鍵Ｋａで暗号化することにより、情報Ｍ３を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ３＝ｅＫａ（Ｒｂ） （４７）
【０２８０】
ステップＳ３５５７において、送信部１２６は情報Ｍ２を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｍ２はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。
【０２８１】
ステップＳ３５５８において、送信部１２６は情報Ｍ３を情報処理装置１４１に送信する。すなわち情報Ｍ３はアンテナ部１２１を介して情報処理装置１４１に送信される。なお、情報Ｍ２と情報Ｍ３を同時に情報処理装置１４１に送信するようにしてもよい。
【０２８２】
情報処理装置１４１においては、その受信部１５２がステップＳ３５０４において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｍ２を、アンテナ部１５１を介して受信する。ステップＳ３５０５において、情報処理装置１１１から送信されてきた情報Ｍ３を、アンテナ部１５１を介して受信する。
【０２８３】
ステップＳ３５０６において復号部１５３は、情報Ｍ３を固定鍵Ｋａで復号することにより乱数Ｒｂ’を取得する。この復号で用いられた固定鍵Ｋａが、暗号時に用いられた固定鍵Ｋａと同一のものであれば、乱数Ｒｂ’は乱数Ｒｂと同一のものが得られる。
【０２８４】
ステップＳ３５０７において復号部１５３は、情報Ｍ２を、乱数Ｒｂ’を鍵として復号することにより、変換処理結果ＦＲｂ（Ｒａ’）を取得し、認証部１５４に供給する。ステップＳ３５０８において暗号化部１５５は、認証部１５４の制御に従い、変換処理結果ＦＲｂ（Ｒａ’）に、乱数Ｒｂ’を用いた逆変換処理Ｆ−１Ｒｂ（Ｘ）を施し、その結果得られた乱数Ｒａ”を認証部１５４に出力する。
【０２８５】
ステップＳ３５０９において認証部１５４は、乱数Ｒａの整合性により認証を行う。具体的には、ステップＳ３５０１において発生された乱数Ｒａと、ステップＳ３５０８で取得された乱数Ｒａ”が一致するかが判定される。固定鍵Ｋａは、正規の情報処理装置１１１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置である場合には、乱数Ｒａと乱数Ｒａ”は一致する。そこでこの場合、ステップＳ３５１１において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証成功処理を実行する。
【０２８６】
これに対して、情報処理装置１１１が正規の情報処理装置ではない場合、正しい固定鍵Ｋａを有していないので、乱数Ｒａと乱数Ｒａ”は一致しないことになる。そこでこの場合、ステップＳ３５１０において認証部１５４は、情報処理装置１１１の認証失敗処理を実行する。
【０２８７】
さらに情報処理装置１１１に情報処理装置１４１を認証させるため、以下の処理が実行される。
【０２８８】
ステップＳ３５１２において暗号化部１５５は、認証部１５４からの制御に従い、乱数Ｒｂ’に、乱数Ｒａを用いた変換処理ＦＲａ（Ｘ）を施す。さらに、暗号化部１５５はステップＳ３５１３において、変換処理結果ＦＲａ（Ｒｂ’）を、乱数Ｒａを鍵として暗号化することにより、情報Ｍ４を生成する。すなわち、次式が演算される。
Ｍ４＝ｅＲａ（ＦＲａ（Ｒｂ’）） （４８）
【０２８９】
ステップＳ３５１４において、送信部１５６は情報Ｍ４を情報処理装置１１１に送信する。すなわち情報Ｍ４はアンテナ部１５１を介して情報処理装置１１１に送信される。
【０２９０】
情報処理装置１１１においては、その受信部１２２がステップＳ３５５９において、情報処理装置１４１から送信されてきた情報Ｍ４を、アンテナ部１２１を介して受信する。ステップＳ３５６０において、復号部１２３は、情報Ｍ４を、乱数Ｒａ’を鍵として復号することにより、変換処理結果ＦＲａ（Ｒｂ’）を取得し、認証部１２４に出力する。
【０２９１】
ステップＳ３５６１において暗号化部１２５は、認証部１２４からの制御に従い、変換処理結果ＦＲａ（Ｒｂ’）に、乱数Ｒａ’を用いた逆変換処理Ｆ−１Ｒａ’（Ｘ）を施し、その結果得られた乱数Ｒｂ”を認証部１２４に出力する。
【０２９２】
ステップＳ３５６２において認証部１２４は、乱数Ｒｂの整合性により認証を行う。具体的には、ステップＳ３５５３において発生された乱数Ｒｂと、ステップＳ３５６１で取得された乱数Ｒｂ”が一致するかが判定される。固定鍵Ｋａは、正規の情報処理装置１４１のみが保持している秘密鍵である。従って、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置である場合には、乱数Ｒｂと乱数Ｒｂ”は一致する。そこでこの場合、ステップＳ３３６４において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証成功処理を実行する。
【０２９３】
これに対して、情報処理装置１４１が正規の情報処理装置ではない場合、固定鍵Ｋａを有していないので、乱数Ｒｂと乱数Ｒｂ”は一致しないことになる。そこでこの場合、ステップＳ３５６３において認証部１２４は、情報処理装置１４１の認証失敗処理を実行する。以上のようにして情報処理装置１１１からも情報処理装置１４１を認証する。
【０２９４】
以上説明した第５の方式の双方向の認証処理によれば、情報処理装置１１１と情報処理装置１４１は、予め１つの秘密鍵（固定鍵Ｋａ）を保持していればよい。また、情報処理装置１１１と情報処理装置１４１は、それぞれ、発生する乱数の数を１回で済ませることができる。
【０２９５】
また、ハッキングを目的として、情報処理装置１１１に対して同一の情報Ｍ１を複数回供給し、その情報Ｍ１に対する処理結果の情報Ｍ２を複数回得たとしても、その処理結果としての情報Ｍ２は、毎回変化する乱数Ｒｂを鍵として暗号化したものである。従って、DFA攻撃により、多数の処理結果を収集し、分析したとしても、そのデータを処理した鍵を特定することはできない。すなわち、DFA攻撃から防衛することができる。
【０２９６】
なお、本発明は、ＩＣカードとリーダライタ以外の情報処理装置にも適用することが可能である。
【０２９７】
また、通信は、近接通信以外の通信とすることもできる。また無線通信ではなく、有線通信は勿論、無線通信と有線通信とが混在した通信、即ち、ある区間では無線通信が行われ、他の区間では有線通信が行われるようなものであっても良い。さらに、ある装置から他の装置への通信が有線通信で行われ、他の装置からある装置への通信が無線通信で行われるようなものであっても良い。
【０２９８】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【０２９９】
例えば、図８の記憶部１２９や図９の記憶部１５９のような、コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスクを含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるＲＯＭ、ハードディスクなどにより構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデムなどのインターフェースである通信部を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。
【０３００】
なお、本明細書において、プログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０３０１】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０３０２】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０３０３】
１００ 情報処理システム， １１１ 情報処理装置， １２１ アンテナ部， １２２ 受信部， １２３ 復号部， １２４ 認証部， １２５ 暗号化部， １２６ 送信部， １２７ 発生部， １２８ 生成部， １２９ 記憶部， １４１ 情報処理装置， １５１ アンテナ部， １５２ 受信部， １５３ 復号部， １５４ 認証部， １５５ 暗号化部， １５６ 送信部， １５７ 発生部， １５８ 生成部， １５９ 記憶部， １６０ インターフェース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の情報処理装置から第１の乱数を受信する受信部と、
第２の乱数と第３の乱数を発生する乱数発生部と、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵を生成する時変鍵生成部と、
前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化する暗号化部と、
前記暗号化された前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合、および前記第２の乱数を前記他の情報処理装置に送信する送信部と
を備える情報処理装置。
【請求項２】
前記受信部は、さらに前記他の情報処理装置から前記第１の時変鍵で暗号化された前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を受信し、
受信された、暗号化されている前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を前記第１の時変鍵で復号する復号部と、
復号された結果に基づいて認証を行う認証部をさらに備える
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記暗号化部は、さらに前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化し、
前記受信部は、さらに前記他の情報処理装置から暗号化された前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を受信し、
暗号化された前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合により認証を行う認証部をさらに備える
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記暗号化部は、前記受信部が前記他の情報処理装置から暗号化された前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を受信した後に、前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を前記時変鍵で暗号化する
請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記情報処理装置は、ＩＣカードである
請求項１乃至４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
情報処理装置による、
他の情報処理装置から第１の乱数を受信し、
第２の乱数と第３の乱数を発生し、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵を生成し、
前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化し、
前記暗号化された前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合、および前記第２の乱数を前記他の情報処理装置に送信する
ステップを含む情報処理方法。
【請求項７】
コンピュータを、
他の情報処理装置から第１の乱数を受信する受信部と、
第２の乱数と第３の乱数を発生する乱数発生部と、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵を生成する時変鍵生成部と、
前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化する暗号化部と、
前記暗号化された前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合、および前記第２の乱数を前記他の情報処理装置に送信する送信部と
して機能させるプログラム。
【請求項８】
第１の乱数を発生する乱数発生部と、
前記第１の乱数を他の情報処理装置に送信する送信部と、
前記他の情報処理装置が送信した、第１の時変鍵により暗号化された前記第１の乱数と、第２の乱数を受信する受信部と、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、前記第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵を生成する時変鍵生成部と、
前記第２の時変鍵により前記他の情報処理装置を認証する認証情報を生成する認証情報生成部と、
前記認証情報により前記他の情報処理装置を認証する認証部と
を備える情報処理装置。
【請求項９】
前記受信部は、第３の乱数と前記第１の乱数の結合を暗号化された状態で受信し、
前記認証情報生成部は、暗号化されている前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第２の時変鍵で復号して前記認証情報として前記第１の乱数を生成するとともに、生成した前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を暗号化し、
前記送信部は、さらに暗号化された前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を、前記他の情報処理装置に送信する
請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記受信部は、第３の乱数と前記第１の乱数の結合を暗号化された状態で受信し、
前記認証情報生成部は、前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第２の時変鍵で暗号化して前記認証情報を生成するとともに、前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を暗号化し、
前記送信部は、さらに暗号化された前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を、前記他の情報処理装置に送信する
請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記認証情報生成部は、暗号化された状態で受信されたときとは異なる順序で前記第１の乱数と前記第３の乱数とを結合して暗号化する
請求項９または１０に記載の情報処理装置。
【請求項１２】
前記情報処理装置は、リーダライタである
請求項８乃至１１に記載の情報処理装置。
【請求項１３】
情報処理装置による、
第１の乱数を発生し、
前記第１の乱数を他の情報処理装置に送信し、
前記他の情報処理装置が送信した、第１の時変鍵により暗号化された前記第１の乱数と、第２の乱数を受信し、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、前記第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵を生成し、
前記第２の時変鍵により前記他の情報処理装置を認証する認証情報を生成し、
前記認証情報により前記他の情報処理装置を認証する
ステップを含む情報処理方法。
【請求項１４】
コンピュータに、
第１の乱数を発生する乱数発生部と、
前記第１の乱数を他の情報処理装置に送信する送信部と、
前記他の情報処理装置が送信した、第１の時変鍵により暗号化された前記第１の乱数と、第２の乱数を受信する受信部と、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、前記第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵を生成する時変鍵生成部と、
前記第２の時変鍵により前記他の情報処理装置を認証する認証情報を生成する認証情報生成部と、
前記認証情報により前記他の情報処理装置を認証する認証部と
して機能させるプログラム。
【請求項１５】
第１の情報処理装置は、
第２の情報処理装置から第１の乱数を受信し、
第２の乱数と第３の乱数を発生し、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵を生成し、
前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化し、
前記暗号化された前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合、および前記第２の乱数を前記第２の情報処理装置に送信し、
第２の情報処理装置は、
前記第１の乱数を発生し、
前記第１の乱数を前記第１の情報処理装置に送信し、
前記第１の情報処理装置が送信した、前記第１の時変鍵により暗号化された前記第１の乱数と、第２の乱数を受信し、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、前記第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵を生成し、
前記第２の時変鍵により前記第１の情報処理装置を認証する認証情報を生成し、
前記認証情報により前記第１の情報処理装置を認証する
情報処理システム。
【請求項１】
他の情報処理装置から第１の乱数を受信する受信部と、
第２の乱数と第３の乱数を発生する乱数発生部と、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵を生成する時変鍵生成部と、
前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化する暗号化部と、
前記暗号化された前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合、および前記第２の乱数を前記他の情報処理装置に送信する送信部と
を備える情報処理装置。
【請求項２】
前記受信部は、さらに前記他の情報処理装置から前記第１の時変鍵で暗号化された前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を受信し、
受信された、暗号化されている前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を前記第１の時変鍵で復号する復号部と、
復号された結果に基づいて認証を行う認証部をさらに備える
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記暗号化部は、さらに前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化し、
前記受信部は、さらに前記他の情報処理装置から暗号化された前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を受信し、
暗号化された前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合により認証を行う認証部をさらに備える
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記暗号化部は、前記受信部が前記他の情報処理装置から暗号化された前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を受信した後に、前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を前記時変鍵で暗号化する
請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記情報処理装置は、ＩＣカードである
請求項１乃至４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
情報処理装置による、
他の情報処理装置から第１の乱数を受信し、
第２の乱数と第３の乱数を発生し、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵を生成し、
前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化し、
前記暗号化された前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合、および前記第２の乱数を前記他の情報処理装置に送信する
ステップを含む情報処理方法。
【請求項７】
コンピュータを、
他の情報処理装置から第１の乱数を受信する受信部と、
第２の乱数と第３の乱数を発生する乱数発生部と、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵を生成する時変鍵生成部と、
前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化する暗号化部と、
前記暗号化された前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合、および前記第２の乱数を前記他の情報処理装置に送信する送信部と
して機能させるプログラム。
【請求項８】
第１の乱数を発生する乱数発生部と、
前記第１の乱数を他の情報処理装置に送信する送信部と、
前記他の情報処理装置が送信した、第１の時変鍵により暗号化された前記第１の乱数と、第２の乱数を受信する受信部と、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、前記第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵を生成する時変鍵生成部と、
前記第２の時変鍵により前記他の情報処理装置を認証する認証情報を生成する認証情報生成部と、
前記認証情報により前記他の情報処理装置を認証する認証部と
を備える情報処理装置。
【請求項９】
前記受信部は、第３の乱数と前記第１の乱数の結合を暗号化された状態で受信し、
前記認証情報生成部は、暗号化されている前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第２の時変鍵で復号して前記認証情報として前記第１の乱数を生成するとともに、生成した前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を暗号化し、
前記送信部は、さらに暗号化された前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を、前記他の情報処理装置に送信する
請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記受信部は、第３の乱数と前記第１の乱数の結合を暗号化された状態で受信し、
前記認証情報生成部は、前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第２の時変鍵で暗号化して前記認証情報を生成するとともに、前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を暗号化し、
前記送信部は、さらに暗号化された前記第１の乱数と前記第３の乱数の結合を、前記他の情報処理装置に送信する
請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記認証情報生成部は、暗号化された状態で受信されたときとは異なる順序で前記第１の乱数と前記第３の乱数とを結合して暗号化する
請求項９または１０に記載の情報処理装置。
【請求項１２】
前記情報処理装置は、リーダライタである
請求項８乃至１１に記載の情報処理装置。
【請求項１３】
情報処理装置による、
第１の乱数を発生し、
前記第１の乱数を他の情報処理装置に送信し、
前記他の情報処理装置が送信した、第１の時変鍵により暗号化された前記第１の乱数と、第２の乱数を受信し、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、前記第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵を生成し、
前記第２の時変鍵により前記他の情報処理装置を認証する認証情報を生成し、
前記認証情報により前記他の情報処理装置を認証する
ステップを含む情報処理方法。
【請求項１４】
コンピュータに、
第１の乱数を発生する乱数発生部と、
前記第１の乱数を他の情報処理装置に送信する送信部と、
前記他の情報処理装置が送信した、第１の時変鍵により暗号化された前記第１の乱数と、第２の乱数を受信する受信部と、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、前記第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵を生成する時変鍵生成部と、
前記第２の時変鍵により前記他の情報処理装置を認証する認証情報を生成する認証情報生成部と、
前記認証情報により前記他の情報処理装置を認証する認証部と
して機能させるプログラム。
【請求項１５】
第１の情報処理装置は、
第２の情報処理装置から第１の乱数を受信し、
第２の乱数と第３の乱数を発生し、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、暗号化のための第１の時変鍵を生成し、
前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合を前記第１の時変鍵で暗号化し、
前記暗号化された前記第３の乱数と前記第１の乱数の結合、および前記第２の乱数を前記第２の情報処理装置に送信し、
第２の情報処理装置は、
前記第１の乱数を発生し、
前記第１の乱数を前記第１の情報処理装置に送信し、
前記第１の情報処理装置が送信した、前記第１の時変鍵により暗号化された前記第１の乱数と、第２の乱数を受信し、
前記第２の乱数を第１の固定鍵に作用させることにより、前記第１の時変鍵と同じ第２の時変鍵を生成し、
前記第２の時変鍵により前記第１の情報処理装置を認証する認証情報を生成し、
前記認証情報により前記第１の情報処理装置を認証する
情報処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１１−１０３４５（Ｐ２０１１−１０３４５Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７８６３２（Ｐ２０１０−１７８６３２）
【出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【分割の表示】特願２００９−７８８０６（Ｐ２００９−７８８０６）の分割
【原出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【分割の表示】特願２００９−７８８０６（Ｐ２００９−７８８０６）の分割
【原出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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