特許 6199712 通信端末装置、通信端末関連付け方法、及びコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6199712

(24)【登録日】2017年9月1日

(45)【発行日】2017年9月20日

(54)【発明の名称】通信端末装置、通信端末関連付け方法、及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 9/08 20060101AFI20170911BHJP

   H04L 9/32 20060101ALI20170911BHJP

   G09C 1/00 20060101ALI20170911BHJP

【ＦＩ】

   H04L9/00 601A

   H04L9/00 601C

   H04L9/00 675B

   G09C1/00 640E

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-244300(P2013-244300)

(22)【出願日】2013年11月26日

(65)【公開番号】特開2015-104020(P2015-104020A)

(43)【公開日】2015年6月4日

【審査請求日】2016年7月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000208891

【氏名又は名称】ＫＤＤＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(72)【発明者】

【氏名】竹森 敬祐

(72)【発明者】

【氏名】川端 秀明

(72)【発明者】

【氏名】窪田 歩

【審査官】 行田 悦資

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１３９７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６６３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３３３０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５２７６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０４８５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３６８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１９５７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３５６８９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ ９／０８

Ｇ０９Ｃ １／００

Ｈ０４Ｌ ９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＳＩＭカードを使用して該ＳＩＭカードに該当する無線通信ネットワークを利用する通信端末装置であり、
耐タンパー性を有する第１情報処理部と、
耐タンパー性を有さない第２情報処理部と、
前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないマスタ鍵と、
前記マスタ鍵で暗号化された暗号化秘密鍵と、を有し、
前記第１情報処理部は、
前記マスタ鍵を使用して前記暗号化秘密鍵を復号し、復号された秘密鍵を、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないメモリ領域に保存し、
前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置の公開鍵を有する端末認証装置との間で、前記ＳＩＭカードに関連付ける前記通信端末装置を認証する端末認証を行い、
前記端末認証装置は、前記通信端末装置に装着された前記ＳＩＭカードに具備される、
ことを特徴とする通信端末装置。

【請求項2】

ＳＩＭカードを使用して該ＳＩＭカードに該当する無線通信ネットワークを利用する通信端末装置であり、
耐タンパー性を有する第１情報処理部と、
耐タンパー性を有さない第２情報処理部と、
前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないマスタ鍵と、
前記マスタ鍵で暗号化された暗号化秘密鍵と、を有し、
前記第１情報処理部は、
前記マスタ鍵を使用して前記暗号化秘密鍵を復号し、復号された秘密鍵を、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないメモリ領域に保存し、
前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置の公開鍵を有する端末認証装置との間で、前記ＳＩＭカードに関連付ける前記通信端末装置を認証する端末認証を行い、
前記第１情報処理部は、前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置の公開鍵を有する共通鍵生成管理装置との間で、前記端末認証が成功した前記ＳＩＭカードの共通鍵の共有を行い、
前記端末認証装置および前記共通鍵生成管理装置は、前記通信端末装置に装着された前記ＳＩＭカードに具備される、
ことを特徴とする通信端末装置。

【請求項3】

ＳＩＭカードが装着されている通信端末装置であって、該ＳＩＭカードを使用して該ＳＩＭカードに該当する無線通信ネットワークを利用する通信端末装置であり、
耐タンパー性を有する第１情報処理部と、
耐タンパー性を有さない第２情報処理部と、
前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないマスタ鍵と、
前記マスタ鍵で暗号化された暗号化秘密鍵と、を有し、
前記第１情報処理部は、
前記マスタ鍵を使用して前記暗号化秘密鍵を復号し、復号された秘密鍵を、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないメモリ領域に保存し、
前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置の公開鍵を有する前記ＳＩＭカードとの間で、前記ＳＩＭカードに関連付ける前記通信端末装置を認証する端末認証を行い、
前記ＳＩＭカードは、前記通信端末装置の公開鍵を自己の安全なメモリ領域に記憶し、前記安全なメモリ領域に記憶される前記通信端末装置の公開鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置との間で、前記端末認証を行う、
ことを特徴とする通信端末装置。

【請求項4】

前記第１情報処理部は、前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記端末認証が成功した前記ＳＩＭカードとの間で、前記ＳＩＭカードの共通鍵の共有を行い、
前記ＳＩＭカードは、前記安全なメモリ領域に記憶される前記通信端末装置の公開鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置との間で、前記共通鍵の共有を行う、
ことを特徴とする請求項３に記載の通信端末装置。

【請求項5】

ＳＩＭカードを使用して該ＳＩＭカードに該当する無線通信ネットワークを利用する通信端末装置と、前記ＳＩＭカードとを関連付ける通信端末関連付け方法であり、
前記通信端末装置は、
耐タンパー性を有する第１情報処理部と、
耐タンパー性を有さない第２情報処理部と、
前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないマスタ鍵と、
前記マスタ鍵で暗号化された暗号化秘密鍵と、を有し、
前記第１情報処理部が、前記マスタ鍵を使用して前記暗号化秘密鍵を復号し、復号された秘密鍵を、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないメモリ領域に保存するステップと、
前記第１情報処理部が、前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置の公開鍵を有する端末認証装置との間で、前記ＳＩＭカードに関連付ける前記通信端末装置を認証する端末認証を行うステップと、
を含み、
前記端末認証装置は、前記通信端末装置に装着された前記ＳＩＭカードに具備される、
ことを特徴とする通信端末関連付け方法。

【請求項6】

ＳＩＭカードを使用して該ＳＩＭカードに該当する無線通信ネットワークを利用する通信端末装置であって、耐タンパー性を有する第１情報処理部と、耐タンパー性を有さない第２情報処理部と、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないマスタ鍵と、前記マスタ鍵で暗号化された暗号化秘密鍵と、を有する前記通信端末装置の前記第１情報処理部のコンピュータに、
前記マスタ鍵を使用して前記暗号化秘密鍵を復号し、復号された秘密鍵を、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないメモリ領域に保存するステップと、
前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置の公開鍵を有する端末認証装置との間で、前記ＳＩＭカードに関連付ける前記通信端末装置を認証する端末認証を行うステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであり、
前記端末認証装置は、前記通信端末装置に装着された前記ＳＩＭカードに具備される、
コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信端末装置、通信端末関連付け方法、及びコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、端末の起動時に当該端末のオペレーティングシステム（Operating System：ＯＳ）の正当性を検証する技術の一つとしてセキュアブート（Secure Boot）が知られている。非特許文献１には、ＴＰＭ（Trusted Platform Module）と呼ばれる耐タンパー性（Tamper Resistant）のある暗号処理チップをスマートフォン等の携帯端末の基板上に実装することにより、ＴＰＭを使用したＯＳのセキュアブートをハードウェアのレベルで行う技術が提案されている。また、非特許文献２、３には、ソースコード等の技術情報が公開されているオープンＯＳが採用されたスマートフォンに対して、ＴＰＭを使用したＯＳのセキュアブートを適用する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】Trusted Computing Group, インターネット＜ＵＲＬ：http://www.trustedcomputinggroup.org/＞

【非特許文献2】竹森敬祐、“Android＋TPMによるセキュアブート”、日経エレクトロニクス、2012年8月6日号．

【非特許文献3】竹森敬祐、川端秀明、磯原隆将、窪田歩、“Android(ARM)＋TPMによるセキュアブート”，電子情報通信学会、SCIS2013シンポジウム，2013年1月．

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上述した従来のＴＰＭを使用したＯＳのセキュアブートでは、ＴＰＭを携帯端末の基板上に実装する必要があるが、実際には実装上の大きさの制限や開発コストの抑制などの問題があり、その実現が容易ではない。そこで、本発明者は、スマートフォン等の通信端末装置に使用されるＳＩＭカード（Subscriber Identity Module Card）を、ＯＳのセキュアブートに利用することを着想した。具体的には、セキュアブート時に測定された結果であるセキュアブート測定データを安全に保存するセキュリティチップとして、ＳＩＭカードを利用するものである。

【0005】

しかしながら、ＳＩＭカードは着脱可能であるため、ＳＩＭカードが任意の通信端末装置に装着されてＳＩＭカードにセキュアブート測定データが書き込まれる可能性がある。このため、ＳＩＭカードに保存されているセキュアブート測定データが確かに、当該ＳＩＭカードが装着されている通信端末装置のセキュアブート時に書き込まれたものである、ことの信頼性を保つためには、ＳＩＭカードと通信端末装置との１対１の関連付け（バインド：bind）が肝要である。

【0006】

なお、ＳＩＭカードの一種としてＵＩＭカード（User Identity Module Card）があり、ＳＩＭカードと同様にＵＩＭカードについても、セキュアブート測定データを安全に保存するセキュリティチップとして利用可能であるが、そのためには、ＵＩＭカードと通信端末装置との１対１の関連付けが肝要である。このため、ＳＩＭカードと同様に、ＵＩＭカードと通信端末装置との１対１の関連付けの信頼性の向上が要求される。

【0007】

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ＳＩＭカードやＵＩＭカードと通信端末装置との１対１の関連付けの信頼性の向上を図ることができる通信端末装置、通信端末関連付け方法、及びコンピュータプログラムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本発明に係る通信端末装置は、ＳＩＭカードを使用して該ＳＩＭカードに該当する無線通信ネットワークを利用する通信端末装置であり、耐タンパー性を有する第１情報処理部と、耐タンパー性を有さない第２情報処理部と、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないマスタ鍵と、前記マスタ鍵で暗号化された暗号化秘密鍵と、を有し、前記第１情報処理部は、前記マスタ鍵を使用して前記暗号化秘密鍵を復号し、復号された秘密鍵を、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないメモリ領域に保存し、前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置の公開鍵を有する端末認証装置との間で、前記ＳＩＭカードに関連付ける前記通信端末装置を認証する端末認証を行い、前記端末認証装置は、前記通信端末装置に装着された前記ＳＩＭカードに具備される、ことを特徴とする。

【0009】

（２）本発明に係る通信端末装置は、ＳＩＭカードを使用して該ＳＩＭカードに該当する無線通信ネットワークを利用する通信端末装置であり、耐タンパー性を有する第１情報処理部と、耐タンパー性を有さない第２情報処理部と、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないマスタ鍵と、前記マスタ鍵で暗号化された暗号化秘密鍵と、を有し、前記第１情報処理部は、前記マスタ鍵を使用して前記暗号化秘密鍵を復号し、復号された秘密鍵を、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないメモリ領域に保存し、前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置の公開鍵を有する端末認証装置との間で、前記ＳＩＭカードに関連付ける前記通信端末装置を認証する端末認証を行い、前記第１情報処理部は、前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置の公開鍵を有する共通鍵生成管理装置との間で、前記端末認証が成功した前記ＳＩＭカードの共通鍵の共有を行い、前記端末認証装置および前記共通鍵生成管理装置は、前記通信端末装置に装着された前記ＳＩＭカードに具備される、ことを特徴とする。

【0014】

（３）本発明に係る通信端末装置は、ＳＩＭカードが装着されている通信端末装置であって、該ＳＩＭカードを使用して該ＳＩＭカードに該当する無線通信ネットワークを利用する通信端末装置であり、耐タンパー性を有する第１情報処理部と、耐タンパー性を有さない第２情報処理部と、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないマスタ鍵と、前記マスタ鍵で暗号化された暗号化秘密鍵と、を有し、前記第１情報処理部は、前記マスタ鍵を使用して前記暗号化秘密鍵を復号し、復号された秘密鍵を、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないメモリ領域に保存し、前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置の公開鍵を有する前記ＳＩＭカードとの間で、前記ＳＩＭカードに関連付ける前記通信端末装置を認証する端末認証を行い、前記ＳＩＭカードは、前記通信端末装置の公開鍵を自己の安全なメモリ領域に記憶し、前記安全なメモリ領域に記憶される前記通信端末装置の公開鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置との間で、前記端末認証を行う、ことを特徴とする。

【0015】

（４）本発明に係る通信端末装置は、上記（３）の通信端末装置において、前記第１情報処理部は、前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記端末認証が成功した前記ＳＩＭカードとの間で、前記ＳＩＭカードの共通鍵の共有を行い、前記ＳＩＭカードは、前記安全なメモリ領域に記憶される前記通信端末装置の公開鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置との間で、前記共通鍵の共有を行う、ことを特徴とする。

【0018】

（５）本発明に係る通信端末関連付け方法は、ＳＩＭカードを使用して該ＳＩＭカードに該当する無線通信ネットワークを利用する通信端末装置と、前記ＳＩＭカードとを関連付ける通信端末関連付け方法であり、前記通信端末装置は、耐タンパー性を有する第１情報処理部と、耐タンパー性を有さない第２情報処理部と、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないマスタ鍵と、前記マスタ鍵で暗号化された暗号化秘密鍵と、を有し、前記第１情報処理部が、前記マスタ鍵を使用して前記暗号化秘密鍵を復号し、復号された秘密鍵を、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないメモリ領域に保存するステップと、前記第１情報処理部が、前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置の公開鍵を有する端末認証装置との間で、前記ＳＩＭカードに関連付ける前記通信端末装置を認証する端末認証を行うステップと、を含み、前記端末認証装置は、前記通信端末装置に装着された前記ＳＩＭカードに具備される、ことを特徴とする。

【0019】

（６）本発明に係るコンピュータプログラムは、ＳＩＭカードを使用して該ＳＩＭカードに該当する無線通信ネットワークを利用する通信端末装置であって、耐タンパー性を有する第１情報処理部と、耐タンパー性を有さない第２情報処理部と、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないマスタ鍵と、前記マスタ鍵で暗号化された暗号化秘密鍵と、を有する前記通信端末装置の前記第１情報処理部のコンピュータに、前記マスタ鍵を使用して前記暗号化秘密鍵を復号し、復号された秘密鍵を、前記第１情報処理部からアクセスされ且つ前記第２情報処理部からアクセスされないメモリ領域に保存するステップと、前記メモリ領域に保存される秘密鍵に基づく公開鍵暗号を使用して、前記通信端末装置の公開鍵を有する端末認証装置との間で、前記ＳＩＭカードに関連付ける前記通信端末装置を認証する端末認証を行うステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであり、前記端末認証装置は、前記通信端末装置に装着された前記ＳＩＭカードに具備される、コンピュータプログラムであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、ＳＩＭカードやＵＩＭカードと通信端末装置との１対１の関連付けの信頼性の向上を図ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施例１に係る通信端末装置１０の概略構成図である。

【図2】図１に示されるＤＲＡＭ１６のメモリ領域の構成例を示す図である。

【図3】本発明の実施例１に係るＳＩＭカード３０の概略構成図である。

【図4】本発明の実施例１に係る通信端末１０における機能の構成を示す図である。

【図5】本発明の実施例１に係る通信端末関連付け処理のシーケンスチャートである。

【図6】本発明の実施例２に係る通信端末関連付けシステムの概略構成図である。

【図7】本発明の実施例２に係るサーバ５０の概略構成図である。

【図8】本発明の実施例２に係る通信端末関連付けシステムにおける機能の構成を示す図である。

【図9】本発明の実施例２に係る通信端末関連付け処理のシーケンスチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、ＳＩＭカードとＵＩＭカードを特に区別せずに扱い、ＳＩＭカードおよびＵＩＭカードの総称として用語「ＳＩＭカード」を使用する。つまり、本実施形態では、ＳＩＭカードおよびＵＩＭカードの両方に対して同様に適用可能である。

【実施例1】

【0023】

図１は、本実施形態の実施例１に係る通信端末装置１０の概略構成図である。図１において、通信端末装置（以下、通信端末と称する）１０は、第１情報処理部１１と第２情報処理部１２とＲＯＭ（Read Only Memory：リードオンリメモリ）１３とフラッシュメモリ１４と通信モジュール１５とＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory：ダイナミックランダムアクセスメモリ）１６とＳＩＭカード３０を有する。通信端末１０は、ＳＩＭカード３０を使用して該ＳＩＭカード３０に該当する無線通信ネットワークを利用する。

【0024】

第１情報処理部１１と第２情報処理部１２とは、それぞれに情報処理を行う。第１情報処理部１１の情報処理の動作空間は、第２情報処理部１２の情報処理の動作空間と分離される。第１情報処理部１１は耐タンパー性を有するように構成される。第２情報処理部１２は耐タンパー性を有さない。第１情報処理部１１と第２情報処理部１２とは、それぞれに異なるハードウェア資源（ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ等）で構成されてもよく、又は、同一のハードウェア資源で構成されるものであって該ハードウェア資源を時間的に分割して使用したり（例えばＣＰＵを時間的に分けて使用したり）空間的に分割して使用したり（例えばメモリ領域を分けて使用したり）するものであってもよい。

【0025】

本実施形態では、第２情報処理部１２は耐タンパー性を有さない。このため、第２情報処理部１２が保持するデータは、外部からの攻撃等により漏洩したり改ざんされたりする危険性がある。一方、第１情報処理部１１は耐タンパー性を有するので、第１情報処理部１１が保持するデータは改ざんや漏洩が防止される。

【0026】

ＲＯＭ１３は読み出し専用の不揮発性メモリであり、ＲＯＭ１３にはデータの書き込みができない。したがって、ＲＯＭ１３に書き込まれているデータの改ざんはできない。ＲＯＭ１３に対しては、第１情報処理部１１からアクセスされ且つ第２情報処理部１２からアクセスされないように構成される。このため、第２情報処理部１２はＲＯＭ１３にアクセスできないので、第２情報処理部１２からのアクセスによってＲＯＭ１３のデータが漏洩する危険性はない。

【0027】

フラッシュメモリ１４は書き込みと読み出しが可能な不揮発性メモリである。フラッシュメモリ１４には、第１情報処理部１１と第２情報処理部１２の両方から、それぞれにアクセス可能である。このため、フラッシュメモリ１４に保持されるデータは、第２情報処理部１２からのアクセスによって漏洩したり改ざんされたりする危険性がある。

【0028】

ＤＲＡＭ１６は書き込みと読み出しが可能な揮発性メモリである。ＤＲＡＭ１６には、第１情報処理部１１と第２情報処理部１２の両方から、それぞれにアクセス可能である。第１情報処理部１１と第２情報処理部１２とは、例えばＤＲＡＭ１６を介して、データの交換を行うことができる。

【0029】

図２は、図１に示されるＤＲＡＭ１６のメモリ領域の構成例を示す図である。ＤＲＡＭ１６のメモリ領域には、図２に例示されるように、セキュア領域１６１が設けられる。セキュア領域１６１に対しては、第１情報処理部１１からアクセスされ且つ第２情報処理部１２からアクセスされないように構成される。このため、第２情報処理部１２はセキュア領域１６１にアクセスできないので、第２情報処理部１２からのアクセスによってセキュア領域１６１のデータが漏洩したり改ざんされたりする危険性はない。一方、ＤＲＡＭ１６のメモリ領域のうちセキュア領域１６１以外の非セキュア領域１６２には、第１情報処理部１１と第２情報処理部１２の両方から、それぞれにアクセス可能である。このため、非セキュア領域１６２に保持されるデータは、第２情報処理部１２からのアクセスによって漏洩したり改ざんされたりする危険性がある。

【0030】

セキュア領域１６１は、例えば第２情報処理部１２からアクセス可能なＤＲＡＭ１６のアドレス空間をハードウェア的に非セキュア領域１６２のアドレス空間に限定しておくことにより、実現される。

【0031】

説明を図１に戻す。通信モジュール１５は、無線通信ネットワークに接続して通信を行う。ＳＩＭカード３０は、通信事業者の無線通信ネットワーク（例えば携帯電話網など）の加入者に対して発行されたものである。ＳＩＭカード３０は、通信端末１０に対して着脱が可能である。通信モジュール１５は、通信端末１０に装着されたＳＩＭカード３０を使用することにより、該ＳＩＭカード３０に該当する無線通信ネットワークに接続し通信することができる。

【0032】

図３は、本実施形態の実施例１に係るＳＩＭカード３０の概略構成図である。図３において、ＳＩＭカード３０は、ＣＰＵ３１とＲＯＭ３２とフラッシュメモリ３３とＤＲＡＭ３４と入出力インタフェース３５を有する。各部はデータを交換できるように構成されている。ＣＰＵ３１はＲＯＭ３２やフラッシュメモリ３３に記憶されたプログラムを実行する。ＲＯＭ３２、フラッシュメモリ３３、ＤＲＡＭ３４は、それぞれデータを記憶する。

【0033】

入出力インタフェース３５は、ＳＩＭカード３０が装着された通信端末１０の通信モジュール１５との間でデータの入出力を行う。ＳＩＭカード３０は、通信モジュール１５を介して、第２情報処理部１２との間でデータの交換を行う。また、ＳＩＭカード３０は、通信モジュール１５および第２情報処理部１２を介して、第１情報処理部１１との間でデータの交換を行う。

【0034】

ＳＩＭカード３０のメモリの中には、外部から書き換えるためには通信事業者の許可が必要なセキュア領域が在る。したがって、そのセキュア領域は耐タンパー性を有する。本実施例１では、フラッシュメモリ３３のメモリ領域に対して、セキュア領域を設ける。そのフラッシュメモリ３３のセキュア領域には、例えば、セキュアブート測定データを保存したり、ＳＩＭカード３０に該当する無線通信ネットワーク経由で通信事業者装置から通信端末１０にダウンロードされたセキュアなデータを保存したりすることが挙げられる。

【0035】

図４は、本実施形態の実施例１に係る通信端末１０における機能の構成を示す図である。図４において、ＲＯＭ１３はマスタ鍵Ｋｍを記憶する。マスタ鍵Ｋｍは、通信端末１０の製造時または工場出荷時などに安全にＲＯＭ１３に書き込まれる。ＲＯＭ１３には、第１情報処理部１１からアクセスできるが、第２情報処理部１２からはアクセスできないので、マスタ鍵Ｋｍが読み出されるのは第１情報処理部１１からであることが保証される。

【0036】

フラッシュメモリ１４は、通信端末１０の秘密鍵Ｋｓがマスタ鍵Ｋｍで暗号化された暗号化秘密鍵Ｋｍ（Ｋｓ）を記憶する。暗号化秘密鍵Ｋｍ（Ｋｓ）は、通信端末１０の製造時、工場出荷時または販売時にフラッシュメモリ１４に書き込まれたり、通信端末１０に装着されたＳＩＭカード３０に該当する無線通信ネットワーク経由で通信事業者装置から通信端末１０にダウンロードされてフラッシュメモリ１４に書き込まれたりする。

【0037】

フラッシュメモリ１４に格納されている暗号化秘密鍵Ｋｍ（Ｋｓ）を復号するためには、ＲＯＭ１３に格納されているマスタ鍵Ｋｍが必要である。そのマスタ鍵Ｋｍに対して、第１情報処理部１１はアクセスできるが、第２情報処理部１２はアクセスできないので、通信端末１０において、フラッシュメモリ１４に格納されている暗号化秘密鍵Ｋｍ（Ｋｓ）を復号できるのは第１情報処理部１１であって、第２情報処理部１２はフラッシュメモリ１４に格納されている暗号化秘密鍵Ｋｍ（Ｋｓ）を復号できない。これにより、フラッシュメモリ１４に格納されている暗号化秘密鍵Ｋｍ（Ｋｓ）が通信端末１０において復号された場合、該復号を行ったのは、耐タンパー性を有する第１情報処理部１１であることが確かである。

【0038】

第１情報処理部１１は、秘密鍵管理部１１１と署名生成部１１２と共通鍵管理部１１３を有する。第１情報処理部１１は、秘密鍵管理部１１１、署名生成部１１２および共通鍵管理部１１３の各機能を実現するためのプログラムをＣＰＵが実行することによりその機能を実現させる。

【0039】

秘密鍵管理部１１１は、マスタ鍵Ｋｍを使用した暗号化秘密鍵Ｋｍ（Ｋｓ）の復号と、復号された秘密鍵Ｋｓの管理とを行う。秘密鍵管理部１１１は、復号された秘密鍵Ｋｓを、第１情報処理部１１からアクセスされ且つ第２情報処理部１２からアクセスされない揮発性メモリ領域に保存する。秘密鍵Ｋｓを保存する揮発性メモリ領域として、第１情報処理部１１内の揮発性メモリ領域やＤＲＡＭ１６のセキュア領域１６１が挙げられる。また、秘密鍵Ｋｓは、揮発性メモリ領域に格納されるので、通信端末１０の電源オフにより消去される。

【0040】

署名生成部１１２は、ＳＩＭカード３０から受信された乱数ｎｏｎｃｅに対して秘密鍵Ｋｓを使用した電子署名を行う。この電子署名では、第１情報処理部１１からアクセスされ且つ第２情報処理部１２からアクセスされない揮発性メモリ領域に保存される秘密鍵Ｋｓを使用して、乱数ｎｏｎｃｅを暗号化することにより、暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）を生成する。暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）は、第１情報処理部１１からＳＩＭカード３０へ送信される。

【0041】

共通鍵管理部１１３は、ＳＩＭカード３０から受信された暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）の復号と、復号された共通鍵Ｋｃの管理とを行う。暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）は、通信端末１０の公開鍵Ｋｐを使用して暗号化されている。暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）の復号には、第１情報処理部１１からアクセスされ且つ第２情報処理部１２からアクセスされない揮発性メモリ領域に保存される秘密鍵Ｋｓが使用される。第１情報処理部１１は、復号された共通鍵Ｋｃを、第１情報処理部１１からアクセスされ且つ第２情報処理部１２からアクセスされない揮発性メモリ領域に保存する。共通鍵Ｋｃを保存する揮発性メモリ領域として、第１情報処理部１１内の揮発性メモリ領域やＤＲＡＭ１６のセキュア領域１６１が挙げられる。また、共通鍵Ｋｃは、揮発性メモリ領域に格納されるので、通信端末１０の電源オフにより消去される。

【0042】

ＳＩＭカード３０は、端末認証部３１０と端末公開鍵リスト記憶部３２０と共通鍵生成管理部３３０と共通鍵暗号化部３４０を有する。端末認証部３１０は、乱数生成部３１１と署名検証部３１２を有する。端末認証部３１０は本発明に係る端末認証装置に相当する。共通鍵生成管理部３３０および共通鍵暗号化部３４０は、本発明に係る共通鍵生成管理装置に相当する。ＳＩＭカード３０は、端末認証部３１０（乱数生成部３１１、署名検証部３１２）、共通鍵生成管理部３３０および共通鍵暗号化部３４０の各機能を実現するためのプログラムをＣＰＵ３１が実行することによりその機能を実現させる。

【0043】

乱数生成部３１１は、乱数ｎｏｎｃｅを生成する。乱数ｎｏｎｃｅは、通信端末１０の認証にために一時的に使用されるものであり、ＳＩＭカード３０から第１情報処理部１１へ送信される。署名検証部３１２は、第１情報処理部１１から受信された暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）に対する電子署名の検証を行う。この電子署名の検証では、通信端末１０の公開鍵Ｋｐを使用して暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）を復号し、この復号の結果が乱数生成部３１１で生成された乱数ｎｏｎｃｅに一致するかを確かめる。電子署名の検証が成功した場合には、通信端末１０の認証が成功となる。

【0044】

端末公開鍵リスト記憶部３２０は、端末公開鍵リストを記憶する。端末公開鍵リストは、通信端末１０のメーカ毎や機種毎に生成された公開鍵の一覧である。端末公開鍵リスト記憶部３２０は、フラッシュメモリ３３のセキュア領域に設けられる。したがって、端末公開鍵リストは、通信事業者の許可がない限り、外部から書き換えられない。一方、通信事業者の許可があれば、例えばＳＩＭカード３０に該当する無線通信ネットワーク経由で通信事業者装置から通信端末１０にダウンロードされた更新データによって端末公開鍵リストを書き換えることは可能である。端末公開鍵リストは、ＳＩＭカード３０の製造時、工場出荷時または販売時にフラッシュメモリ３３のセキュア領域に書き込まれたり、ＳＩＭカード３０に該当する無線通信ネットワーク経由で通信事業者装置から通信端末１０にダウンロードされてフラッシュメモリ３３のセキュア領域に書き込まれたりする。

【0045】

共通鍵生成管理部３３０は、共通鍵Ｋｃとして使用される乱数の生成と、共通鍵Ｋｃの管理とを行う。共通鍵暗号化部３４０は、共通鍵生成管理部３３０により生成された共通鍵Ｋｃを暗号化する。この共通鍵Ｋｃの暗号化では、通信端末１０の公開鍵Ｋｐを使用して共通鍵Ｋｃを暗号化し、暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）を生成する。暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）は、ＳＩＭカード３０から第１情報処理部１１へ送信される。

【0046】

次に図５を参照して、本実施形態の実施例１に係る通信端末関連付けの動作を説明する。図５は、本実施形態の実施例１に係る通信端末関連付け処理のシーケンスチャートである。ＳＩＭカード３０が装着された通信端末１０は、起動時に、図５の処理を開始する。

【0047】

（ステップＳ１１） 第１情報処理部１１は、ＲＯＭ１３からマスタ鍵Ｋｍを読み出し、フラッシュメモリ１４から暗号化秘密鍵Ｋｍ（Ｋｓ）を読み出す。次いで、第１情報処理部１１は、マスタ鍵Ｋｍを使用して暗号化秘密鍵Ｋｍ（Ｋｓ）を復号する。第１情報処理部１１は、復号された秘密鍵Ｋｓを安全な揮発性メモリ領域に格納する。この安全な揮発性メモリ領域として、第１情報処理部１１内の揮発性メモリ領域やＤＲＡＭ１６のセキュア領域１６１が挙げられる。これにより、秘密鍵Ｋｓは安全に保存される。また、秘密鍵Ｋｓは、揮発性メモリ領域に格納されるので、通信端末１０の電源オフにより消去される。

【0048】

（ステップＳ１２） ＳＩＭカード３０は、乱数ｎｏｎｃｅを生成する。次いで、ＳＩＭカード３０は、乱数ｎｏｎｃｅを第１情報処理部１１へ送信する。また、ＳＩＭカード３０は、当該乱数ｎｏｎｃｅを一時的なメモリ領域に格納する。

【0049】

（ステップＳ１３） 第１情報処理部１１は、ＳＩＭカード３０から受信された乱数ｎｏｎｃｅに対して、秘密鍵Ｋｓを使用した電子署名を行う。この電子署名では、ステップＳ１１で安全な揮発性メモリ領域に格納した秘密鍵Ｋｓを使用して乱数ｎｏｎｃｅを暗号化することにより、暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）を生成する。次いで、第１情報処理部１１は、暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）をＳＩＭカード３０へ送信する。

【0050】

（ステップＳ１４） ＳＩＭカード３０は、第１情報処理部１１から受信された暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）に対する電子署名の検証を行う。この電子署名の検証方法として例えば以下の二通りの方法１，２が挙げられる。

【0051】

（電子署名の検証方法１）
ＳＩＭカード３０において、国際移動体装置識別番号（International Mobile Equipment Identity：ＩＭＥＩ）を検索キーにして、端末公開鍵リストから検索キーに該当する公開鍵Ｋｐを検索できるように、端末公開鍵リスト検索機能を設けておく。そして、ステップＳ１３において、第１情報処理部１１は、暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）と自通信端末１０のＩＭＥＩをＳＩＭカード３０へ送信する。ＩＭＥＩの送信は平文のままでよい。次いで、ステップＳ１４において、ＳＩＭカード３０は、第１情報処理部１１から受信されたＩＭＥＩに該当する公開鍵Ｋｐを、端末公開鍵リストから取得する。そして、ＳＩＭカード３０は、該取得した公開鍵Ｋｐを使用して暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）を復号する。次いで、この復号の結果が、ステップＳ１２で一時的なメモリ領域に格納された乱数ｎｏｎｃｅに一致するかを判定する。この判定の結果、両者が一致した場合には電子署名の検証が成功し、両者が不一致した場合には電子署名の検証が失敗する。

【0052】

（電子署名の検証方法２）
ＳＩＭカード３０は、端末公開鍵リストに含まれる公開鍵Ｋｐを使用して暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）を復号する。該復号に使用される公開鍵Ｋｐは、所定の順番で、又は、無作為に、端末公開鍵リストから選択される。次いで、その復号の結果が、ステップＳ１２で一時的なメモリ領域に格納された乱数ｎｏｎｃｅに一致するかを判定する。この判定の結果、両者が一致した場合には電子署名の検証が成功する。一方、両者が不一致した場合には、端末公開鍵リストに含まれる次の公開鍵Ｋｐを使用して暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）を復号する。この公開鍵Ｋｐの選択と復号を繰り返し、端末公開鍵リストに含まれる全ての公開鍵Ｋｐについて、各復号の結果が、ステップＳ１２で一時的なメモリ領域に格納された乱数ｎｏｎｃｅに不一致した場合には、電子署名の検証が失敗する。

【0053】

暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）に対する電子署名の検証が成功した場合には、通信端末１０の認証が成功となり、ステップＳ１５に進む。一方、電子署名の検証が失敗した場合には、通信端末１０の認証が失敗となり、図５の処理を終了する。通信端末１０の認証が失敗した場合には、ＳＩＭカード３０と通信端末１０との関連付けが失敗となり、当該ＳＩＭカード３０と当該通信端末１０の組み合わせでは利用不可能とする。

【0054】

（ステップＳ１５） ＳＩＭカード３０は、共通鍵Ｋｃとして使用される乱数を生成する。次いで、ＳＩＭカード３０は、共通鍵Ｋｃを安全な領域に格納する。この安全な領域として、フラッシュメモリ３３のセキュア領域が挙げられる。

【0055】

（ステップＳ１６） ＳＩＭカード３０は、共通鍵Ｋｃを暗号化する。この共通鍵Ｋｃの暗号化では、フラッシュメモリ３３のセキュア領域に格納されている端末公開鍵リストから、通信端末１０の公開鍵Ｋｐを読み出す。次いで、通信端末１０の公開鍵Ｋｐを使用して共通鍵Ｋｃを暗号化し、暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）を生成する。次いで、ＳＩＭカード３０は、暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）を第１情報処理部１１へ送信する。

【0056】

（ステップＳ１７） 第１情報処理部１１は、ＳＩＭカード３０から受信された暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）を復号する。この暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）の復号では、ステップＳ１１で安全な揮発性メモリ領域に格納した秘密鍵Ｋｓを使用して暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）を復号する。第１情報処理部１１は、復号された共通鍵Ｋｃを安全な揮発性メモリ領域に格納する。この安全な揮発性メモリ領域として、第１情報処理部１１内の揮発性メモリ領域やＤＲＡＭ１６のセキュア領域１６１が挙げられる。これにより、共通鍵Ｋｃは安全に保存される。また、共通鍵Ｋｃは、揮発性メモリ領域に格納されるので、通信端末１０の電源オフにより消去される。

【0057】

安全な揮発性メモリ領域に格納された共通鍵Ｋｃは、例えば、第１情報処理部１１がセキュアブートを行った時に測定された結果であるセキュアブート測定データの暗号化に使用される。該共通鍵Ｋｃで暗号化された暗号化セキュアブート測定データは、第１情報処理部１１からＳＩＭカード３０へ送信され、ＳＩＭカード３０上で安全に保存される。ＳＩＭカード３０に保存された暗号化セキュアブート測定データは、ＳＩＭカード３０の安全な領域に格納されている共通鍵Ｋｃを使用して復号することが可能である。

【0058】

上述した実施例１によれば、通信端末１０の秘密鍵Ｋｓと公開鍵Ｋｐを使用する公開鍵暗号を使用して、ＳＩＭカード３０に関連付ける通信端末１０の認証を行う。その秘密鍵Ｋｓは、マスタ鍵Ｋｍを用いて暗号化された暗号化秘密鍵Ｋｍ（Ｋｓ）として、通信端末１０のフラッシュメモリ１４に保存される。そして、マスタ鍵Ｋｍを用いた暗号化秘密鍵Ｋｍ（Ｋｓ）の復号は、耐タンパー性を有する第１情報処理部１１によって行われる。

【0059】

ここで、マスタ鍵Ｋｍは、第１情報処理部１１からアクセスされ且つ第２情報処理部１２からアクセスされないＲＯＭ１３に保存されている。よって、通信端末１０において、フラッシュメモリ１４に格納されている暗号化秘密鍵Ｋｍ（Ｋｓ）の復号を行ったのは、耐タンパー性を有する第１情報処理部１１であることが確かである。これにより、耐タンパー性を有する第１情報処理部１１によって行われたＳＩＭカード３０との関連付けの認証は信頼できるので、ＳＩＭカード３０と通信端末１０との１対１の関連付けの信頼性が向上するという効果が得られる。

【0060】

また、復号された秘密鍵Ｋｓは、第１情報処理部１１からアクセスされ且つ第２情報処理部１２からアクセスされない揮発性メモリ領域に保存される。一方、通信端末１０の公開鍵Ｋｐは、ＳＩＭカード３０上で安全に保存され、通信事業者の許可がない限り外部から書き換えられない。これにより、ＳＩＭカード３０に関連付ける通信端末１０の認証に使用された、通信端末１０の秘密鍵Ｋｓと公開鍵Ｋｐの安全性が保障される。

【0061】

また、ＳＩＭカード３０に関連付ける通信端末１０の認証が成功した場合には、認証が成功したＳＩＭカード３０と通信端末１０の間で、認証に使用された通信端末１０の秘密鍵Ｋｓと公開鍵Ｋｐを使用して共通鍵が安全に共有される。一方、その認証が失敗した場合には、ＳＩＭカード３０と通信端末１０の間で共通鍵は共有されない。これにより、ＳＩＭカード３０の共通鍵を有する通信端末１０の信頼性が保証される。

【実施例2】

【0062】

図６は、本実施形態の実施例２に係る通信端末関連付けシステムの概略構成図である。この図６において、実施例１に係る図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。実施例２では、サーバ装置（以下、サーバと称する）５０が、ＳＩＭカード１００に関連付ける通信端末１０の認証を行う。通信端末１０は、実施例１と同様であるが、通信端末１０に装着されるＳＩＭカード１００は従来のものである。通信端末１０は、ＳＩＭカード１００を使用して該ＳＩＭカード１００に該当する無線通信ネットワークを利用する。通信端末１０の第１情報処理部１１は、サーバ５０との間で、ＳＩＭカード１００との関連付けに係る認証を行う。

【0063】

通信端末１０とサーバ５０とは、無線通信ネットワーク６０を介してデータの交換を行う。無線通信ネットワーク６０は、通信端末１０に装着されたＳＩＭカード１００に該当するものである。通信モジュール１５は、通信端末１０に装着されたＳＩＭカード１００を使用することにより、無線通信ネットワーク６０に接続して通信する。

【0064】

図７は、本実施形態の実施例２に係るサーバ５０の概略構成図である。図７において、サーバ５０は、情報処理部５１と記憶部５２と通信部５３を有する。各部はデータを交換できるように構成されている。情報処理部５１は情報処理を行う。記憶部５２はデータを記憶する。通信部５３は、無線通信ネットワーク６０を介して通信端末１０と通信する。

【0065】

サーバ５０は、無線通信ネットワーク６０を介した通信により、通信端末１０の第２情報処理部１２との間でデータの交換を行う。また、サーバ５０は、無線通信ネットワーク６０を介した通信により、第２情報処理部１２を介して第１情報処理部１１との間でデータの交換を行う。

【0066】

図８は、本実施形態の実施例２に係る通信端末関連付けシステムにおける機能の構成を示す図である。この図８において、実施例１に係る図４の各部に対応する部分には同一の符号を付けている。図８において、通信端末１０に係る第１情報処理部１１、ＲＯＭ１３およびフラッシュメモリ１４に関する構成は、実施例１と同様である。

【0067】

図８において、サーバ５０は、実施例１に係る図４のＳＩＭカード３０と同様の構成を有する。サーバ５０は、端末認証部３１０（乱数生成部３１１、署名検証部３１２）、共通鍵生成管理部３３０および共通鍵暗号化部３４０の各機能を実現するためのプログラムを情報処理部５１のＣＰＵが実行することによりその機能を実現させる。

【0068】

乱数生成部３１１は、乱数ｎｏｎｃｅを生成する。乱数ｎｏｎｃｅは、通信端末１０の認証にために一時的に使用されるものであり、サーバ５０から第１情報処理部１１へ送信される。署名検証部３１２は、第１情報処理部１１から受信された暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）に対する電子署名の検証を行う。この電子署名の検証では、通信端末１０の公開鍵Ｋｐを使用して暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）を復号し、この復号の結果が乱数生成部３１１で生成された乱数ｎｏｎｃｅに一致するかを確かめる。電子署名の検証が成功した場合には、通信端末１０の認証が成功となる。

【0069】

端末公開鍵リスト記憶部３２０は、端末公開鍵リストを記憶する。端末公開鍵リスト記憶部３２０は、サーバ５０の記憶部５２に設けられる。サーバ５０において、端末公開鍵リストは、読み出し専用のファイルとして記憶部５２に保存される。これにより、端末公開鍵リストは書き換えが禁止されるので、端末公開鍵リストの改ざんが防止される。

【0070】

共通鍵生成管理部３３０は、共通鍵Ｋｃとして使用される乱数の生成と、共通鍵Ｋｃの管理とを行う。共通鍵暗号化部３４０は、共通鍵生成管理部３３０により生成された共通鍵Ｋｃを暗号化する。この共通鍵Ｋｃの暗号化では、通信端末１０の公開鍵Ｋｐを使用して共通鍵Ｋｃを暗号化し、暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）を生成する。暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）は、サーバ５０から第１情報処理部１１へ送信される。

【0071】

図８において、サーバ５０は、実施例１に係る図４のＳＩＭカード３０と同様に、通信端末１０の第１情報処理部１１との間で、通信端末１０に装着されたＳＩＭカード１００に関連付ける認証を行う。そして、サーバ５０は、その認証が成功した場合には、認証が成功した通信端末１０との間で、認証に使用された通信端末１０の秘密鍵Ｋｓと公開鍵Ｋｐを使用して共通鍵を共有する。この共有される共通鍵は、認証が成功した通信端末１０に装着されているＳＩＭカード１００に固有のものとしてサーバ５０内に安全に保存される。一方、その認証が失敗した場合には、通信端末１０とサーバ５０の間で共通鍵は共有されない。

【0072】

図９は、本実施形態の実施例２に係る通信端末関連付け処理のシーケンスチャートである。この図９において、実施例１に係る図５の各ステップに対応する部分には同一の符号を付けている。

【0073】

ＳＩＭカード１００が装着された通信端末１０は、起動時に、図９の処理を開始する。また、通信端末１０からは、起動時に、サーバ５０に対して端末起動通知メッセージが送信される。サーバ５０は、その端末起動通知メッセージを受信すると、図９の処理を開始する。

【0074】

（ステップＳ１１） ステップＳ１１の第１情報処理部１１による秘密鍵復号処理は実施例１と同じである。

【0075】

（ステップＳ１２） サーバ５０は、乱数ｎｏｎｃｅを生成する。次いで、サーバ５０は、乱数ｎｏｎｃｅを第１情報処理部１１へ送信する。また、サーバ５０は、当該乱数ｎｏｎｃｅを一時的なメモリ領域に格納する。

【0076】

（ステップＳ１３） 第１情報処理部１１は、サーバ５０から受信された乱数ｎｏｎｃｅに対して、秘密鍵Ｋｓを使用した電子署名を行う。この電子署名では、ステップＳ１１で安全な揮発性メモリ領域に格納した秘密鍵Ｋｓを使用して乱数ｎｏｎｃｅを暗号化することにより、暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）を生成する。次いで、第１情報処理部１１は、暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）をサーバ５０へ送信する。

【0077】

（ステップＳ１４） サーバ５０は、第１情報処理部１１から受信された暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）に対する電子署名の検証を行う。この電子署名の検証では、記憶部５２に格納されている端末公開鍵リストから、通信端末１０の公開鍵Ｋｐを読み出す。次いで、通信端末１０の公開鍵Ｋｐを使用して暗号化乱数Ｋｓ（ｎｏｎｃｅ）を復号する。次いで、この復号の結果が、ステップＳ１２で一時的なメモリ領域に格納された乱数ｎｏｎｃｅに一致するかを判定する。この判定の結果、両者が一致した場合には電子署名の検証が成功し、両者が不一致した場合には電子署名の検証が失敗する。電子署名の検証が成功した場合には、通信端末１０の認証が成功となり、ステップＳ１５に進む。一方、電子署名の検証が失敗した場合には、通信端末１０の認証が失敗となり、図５の処理を終了する。通信端末１０の認証が失敗した場合には、ＳＩＭカード１００と通信端末１０との関連付けが失敗となり、当該ＳＩＭカード１００と当該通信端末１０の組み合わせでは利用不可能とする。

【0078】

（ステップＳ１５） サーバ５０は、共通鍵Ｋｃとして使用される乱数を生成する。次いで、サーバ５０は、共通鍵Ｋｃを安全な領域に格納する。この共通鍵Ｋｃは、認証が成功した通信端末１０に装着されているＳＩＭカード１００に固有のものとして保存される。

【0079】

（ステップＳ１６） サーバ５０は、共通鍵Ｋｃを暗号化する。この共通鍵Ｋｃの暗号化では、記憶部５２に格納されている端末公開鍵リストから、通信端末１０の公開鍵Ｋｐを読み出す。次いで、通信端末１０の公開鍵Ｋｐを使用して共通鍵Ｋｃを暗号化し、暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）を生成する。次いで、サーバ５０は、暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）を第１情報処理部１１へ送信する。

【0080】

（ステップＳ１７） 第１情報処理部１１は、サーバ５０から受信された暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）を復号する。この暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）の復号では、ステップＳ１１で安全な揮発性メモリ領域に格納した秘密鍵Ｋｓを使用して暗号化共通鍵Ｋｐ（Ｋｃ）を復号する。第１情報処理部１１は、復号された共通鍵Ｋｃを安全な揮発性メモリ領域に格納する。この安全な揮発性メモリ領域として、第１情報処理部１１内の揮発性メモリ領域やＤＲＡＭ１６のセキュア領域１６１が挙げられる。これにより、共通鍵Ｋｃは安全に保存される。また、共通鍵Ｋｃは、揮発性メモリ領域に格納されるので、通信端末１０の電源オフにより消去される。

【0081】

図９の処理においては、サーバ５０は、実施例１に係る図５のＳＩＭカード３０と同様に、通信端末１０の第１情報処理部１１との間で、端末認証に係る処理（ステップＳ１２、Ｓ１４）を行う。次いで、サーバ５０は、その認証が成功した場合には、通信端末１０の第１情報処理部１１との間で、共通鍵を共有する処理（ステップＳ１５、Ｓ１６）を行う。一方、その認証が失敗した場合には、通信端末１０とサーバ５０の間で共通鍵は共有されない。

【0082】

本実施例２によれば、上述した実施例１と同様に、ＳＩＭカード１００に関連付ける通信端末１０の認証の際に、通信端末１０において、フラッシュメモリ１４に格納されている暗号化秘密鍵Ｋｍ（Ｋｓ）の復号を行ったのは、耐タンパー性を有する第１情報処理部１１であることが確かとなる。これにより、耐タンパー性を有する第１情報処理部１１によって行われたＳＩＭカード１００との関連付けの認証は信頼できるので、ＳＩＭカード１００と通信端末１０との１対１の関連付けの信頼性が向上するという効果が得られる。例えば、従来のＳＩＭカード１００と通信端末１０との関連付けのために、通信端末１０がＳＩＭカード１００から該ＳＩＭカード１００の固有値であるＩＣＣＩＤ（IC Card IDentifier）やＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）を読み取って保持する場合に、本実施例２に係る認証が成功した通信端末１０は耐タンパー性を有する第１情報処理部１１を有することが確かであるので、該第１情報処理部１１がＳＩＭカード１００からＩＣＣＩＤやＩＭＳＩを読み取って保持することにより、ＳＩＭカード１００と通信端末１０との１対１の関連付けが確かなものとなる。

【0083】

また、復号された秘密鍵Ｋｓは、第１情報処理部１１からアクセスされ且つ第２情報処理部１２からアクセスされない揮発性メモリ領域に保存される。一方、通信端末１０の公開鍵Ｋｐは、サーバ５０上で安全に保存される。これにより、ＳＩＭカード１００に関連付ける通信端末１０の認証に使用された、通信端末１０の秘密鍵Ｋｓと公開鍵Ｋｐの安全性が保障される。

【0084】

また、ＳＩＭカード１００に関連付ける通信端末１０の認証が成功した場合には、認証が成功した通信端末１０とサーバ５０の間で、認証に使用された通信端末１０の秘密鍵Ｋｓと公開鍵Ｋｐを使用して共通鍵が安全に共有される。一方、その認証が失敗した場合には、通信端末１０とサーバ５０の間で共通鍵は共有されない。これにより、ＳＩＭカード１００の共通鍵を有する通信端末１０の信頼性が保証される。

【0085】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

【0086】

例えば、上述した実施例１と実施例２を組み合わせてもよい。この実施例１と実施例２を組み合わせた例を以下に説明する。

【0087】

通信端末１０は、起動時に、自己に装着されているＳＩＭカードが実施例１に係るＳＩＭカード３０であるか、それとも従来のＳＩＭカード１００であるかを判別する。そして、この判別の結果、通信端末１０は、自己に装着されているＳＩＭカードが実施例１に係るＳＩＭカード３０である場合には実施例１に係る図５の処理を開始する。これにより、ＳＩＭカード３０と通信端末１０の間で実施例１に係る図５の処理が行われる。

【0088】

一方、通信端末１０は、自己に装着されているＳＩＭカードが従来のＳＩＭカード１００である場合には、サーバ５０に対して端末起動通知メッセージを送信し、実施例２に係る図９の処理を開始する。これにより、サーバ５０と通信端末１０の間で実施例２に係る図９の処理が行われる。

【0089】

この実施例１と実施例２を組み合わせた例によれば、通信端末１０に関連付けるＳＩＭカードは、実施例１に係るＳＩＭカード３０または従来のＳＩＭカード１００のいずれであってもよく、通信端末１０との１対１の関連付けの信頼性を向上させる効果が得られる。

【0090】

また、上述した通信端末１０、ＳＩＭカード３０、サーバ５０を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。

【0091】

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

【0092】

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

【符号の説明】

【0093】

１０…通信端末装置、１１…第１情報処理部、１２…第２情報処理部、１３，３２…ＲＯＭ、１４，３３…フラッシュメモリ、１５…通信モジュール、１６，３４…ＤＲＡＭ、３０，１００…ＳＩＭカード、３１…ＣＰＵ、３５…入出力インタフェース、５０…サーバ装置、６０…無線通信ネットワーク、１１１…秘密鍵管理部、１１２…署名生成部、１１３…共通鍵管理部、３１０…端末認証部（端末認証装置）、３１１…乱数生成部、３１２…署名検証部、３２０…端末公開鍵リスト記憶部、３３０…共通鍵生成管理部（共通鍵生成管理装置）、３４０…共通鍵暗号化部（共通鍵生成管理装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】