特許 7567788 本人確認プログラム、本人確認方法、及びユーザ端末

(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】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】本人確認プログラム、本人確認方法、及びユーザ端末

(51)【国際特許分類】

   H04L 9/32 20060101AFI20241008BHJP

   H04L 9/08 20060101ALI20241008BHJP

   G06F 21/31 20130101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

H04L9/32 200C

H04L9/32 200F

H04L9/32 100A

H04L9/08 B

G06F21/31

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021524820

(86)(22)【出願日】2020-05-29

(86)【国際出願番号】 JP2020021494

(87)【国際公開番号】W WO2020246402

(87)【国際公開日】2020-12-10

【審査請求日】2023-05-12

(31)【優先権主張番号】P 2019105622

(32)【優先日】2019-06-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002185

【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】丸山 信也

(72)【発明者】

【氏名】影山 雄一

【審査官】松平 英

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０９２７４４８１（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１０５５６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ１２／１４

２１／００－２１／８８

Ｇ０９Ｃ １／００－５／００

Ｈ０４Ｋ １／００－３／００

Ｈ０４Ｌ ９／００－９／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ゼロ知識証明による本人確認のための処理機能を、ユーザ端末であるコンピュータに実行させるための本人確認プログラムであって、
前記ユーザ端末のユーザ本人しか知り得ない情報であるWitnessを取得し、
取得したWitnessに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のためのproofを生成し、
生成したproofに基づくユーザ認証要求を認証装置に送信し、
前記本人確認のための本人証明アルゴリズムに基づいて、前記ゼロ知識証明によるユーザ認証のための公開パラメータを生成するセットアップ処理を実行し、
前記ユーザ端末のユーザに固有のユーザ識別情報と、前記公開パラメータと、前記Witnessを暗号化した暗号化Witnessとを関連付けて、前記認証装置に登録し、
前記Witnessと、前記公開パラメータと、前記暗号化Witnessとを用いて、前記Witnessが正しいことを条件に多項式時間で導出可能な多項式を生成し、
前記多項式を用いて、前記proofを生成し、
前記ユーザ識別情報と前記proofとに基づくユーザ認証要求を認証装置に送信する
本人確認プログラム。

【請求項2】

前記多項式を用いて、前記ユーザのユーザデータを暗号化するためのユーザ秘密鍵を生成する請求項１に記載の本人確認プログラム。

【請求項3】

前記多項式を用いて、前記ユーザ秘密鍵を暗号化するためのバックアップ秘密鍵を生成し、
前記バックアップ秘密鍵を用いて、前記ユーザ秘密鍵を暗号化した暗号化ユーザ秘密鍵を生成し、
前記暗号化ユーザ秘密鍵を前記認証装置に登録する
請求項２に記載の本人確認プログラム。

【請求項4】

前記ユーザ端末のユーザから、前記本人証明アルゴリズムの選択を受け付けるためのインターフェイスを提供する
請求項１に記載の本人確認プログラム。

【請求項5】

ゼロ知識証明による本人確認のための処理機能を実行するユーザ端末であるコンピュータが、
前記ユーザ端末のユーザ本人しか知り得ない情報であるWitnessを取得し、
取得したWitnessに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のためのproofを生成し、
生成したproofを用いたユーザ認証要求を認証装置に送信し、
前記本人確認のための本人証明アルゴリズムに基づいて、前記ゼロ知識証明によるユーザ認証のための公開パラメータを生成するセットアップ処理を実行し、
前記ユーザ端末のユーザに固有のユーザ識別情報と、前記公開パラメータと、前記Witnessを暗号化した暗号化Witnessとを関連付けて、前記認証装置に登録し、
前記Witnessと、前記公開パラメータと、前記暗号化Witnessとを用いて、前記Witnessが正しいことを条件に多項式時間で導出可能な多項式を生成し、
前記多項式を用いて、前記proofを生成し、
前記ユーザ識別情報と前記proofとに基づくユーザ認証要求を認証装置に送信する
ことを含む本人確認方法。

【請求項6】

ゼロ知識証明による本人確認のための処理機能を実行するユーザ端末であって、
前記ユーザ端末のユーザ本人しか知り得ない情報であるWitnessを取得する取得部と、
前記Witnessに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のためのproofを生成する生成部と、
前記proofを用いたユーザ認証要求を認証装置に送信する送信部と、
前記本人確認のための本人証明アルゴリズムに基づいて、前記ゼロ知識証明によるユーザ認証のための公開パラメータを生成するセットアップ処理を実行するセットアップ処理部と、
前記ユーザ端末のユーザに固有のユーザ識別情報と、前記公開パラメータと、前記Witnessを暗号化した暗号化Witnessとを関連付けて、前記認証装置に登録する登録部と
を備え、
前記生成部は、
前記Witnessと、前記公開パラメータと、前記暗号化Witnessとを用いて、前記Witnessが正しいことを条件に多項式時間で導出可能な多項式を生成し、
記多項式を用いて、前記proofを生成し、
前記送信部は、
前記ユーザ識別情報と前記proofとに基づくユーザ認証要求を認証装置に送信する
ユーザ端末。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、本人確認プログラム、本人確認方法、及びユーザ端末に関する。

【背景技術】

【0002】

クラウドサービスなどの各種オンラインサービスの利用が盛んになり、たとえばユーザＩＤとパスワードを用いた不正アクセス対策や、ユーザデータの暗号化による漏洩対策など、ユーザデータを管理及び保護するための様々な対策が試みられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－９５８７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

各種オンラインサービスの提供に際し、ユーザデータを保護するための対策においては、ユーザプライバシーの保護とユーザ利便性の向上との両立が課題となる。

【0005】

そこで、本開示では、ユーザプライバシーの保護とユーザ利便性の向上とを両立できる本人確認プログラム、本人確認方法、及びユーザ端末を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本開示に係る一形態の本人確認プログラムは、ゼロ知識証明による本人確認のための処理機能を、ユーザ端末であるコンピュータに実行させる。かかる本人確認プログラムは、ユーザ端末のユーザ本人しか知り得ない情報であるWitnessを取得し、取得したWitnessに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のためのproofを生成し、生成したproofに基づくユーザ認証要求を認証装置に送信する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る情報処理システムの一例を示す図である。

【図2】実施形態に係るセットアップ処理の概要を示す図である。

【図3】実施形態に係るユーザ端末の処理の概要を示す図である。

【図4】実施形態に係るユーザ登録処理の手順の一例を示す図である。

【図5】実施形態に係るユーザ認証処理の手順の一例を示す図である。

【図6】実施形態に係るユーザ秘密鍵の生成及び保存処理の手順の一例を示す図である。

【図7】実施形態に係るユーザ秘密鍵の生成及び保存処理の手順の他の例を示す図である。

【図8】変形例に係る公開パラメータの保存処理の手順の一例を示す図である。

【図9】変形例に係る本人証明アルゴリズムの選択用ユーザインターフェイスの一例を示す図である。

【図10】変形例に係るユーザ秘密鍵の生成及び保存処理の手順の他の例を示す図である。

【図11】変形例に係る公開パラメータによるユーザ秘密鍵の復旧処理の手順の一例を示す図である。

【図12】変形例に係るバックアップ秘密鍵の生成及び保存処理の手順の一例を示す図である。

【図13】変形例に係るバックアップ秘密鍵によるユーザ秘密鍵の復旧処理の手順の一例を示す図である。

【図14】複数の本人証明アルゴリズムの適用例を示す図である。

【図15】ユーザ端末の機能を実現するコンピュータの一例を示すハードウェア構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する場合がある。

【0009】

また、以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
１．はじめに
２．機能構成例
３．処理手順例
４．変形例
５．その他
６．効果
７．ハードウェア構成

【0010】

（１．はじめに）
各種オンラインサービスの提供に際し、ユーザデータを管理及び保護するためのサービス形態は、中央集権型のサービス形態と、非中央集権型のサービス形態とに大別される。

【0011】

中央集権型のサービス形態では、サービス事業者側でユーザの秘密情報が管理される。例えば、ユーザＩＤとパスワードによるログイン認証を行う場合、サービス事業者側でパスワードやパスワードを忘れた場合の秘密の合言葉が管理される。このため、パスワードの紛失に対して柔軟に対応できる。また、サービス事業者側で、ユーザの暗号化データを復号するための情報（復号鍵）も管理する。このため、暗号化データを復号するための情報を紛失するリスクがなく、データ可用性が高い。このように、中央集権型のサービス形態は、ユーザ利便性が高い。その一方で、サービス事業者側で暗号化データを復号するための情報（復号鍵）を管理しているので、権限を持つ管理者であれば、暗号化されたユーザデータを復号して中身を覗くことができる。また、サービスの利用に際して、ユーザデータがサードパーティに提供される場合もあり、暗号化データがサービス事業者側で復号できてしまうことはできるだけ回避したい。このように、中央集権型のサービス形態では、ユーザプライバシーを保護するという観点で問題がある。ユーザプライバシーの問題に対して、非中央集権型のサービス形態が考えられる。

【0012】

非中央集権型のサービス形態では、ユーザ自らが、ユーザデータを暗号化した暗号化データを復号するための情報（ユーザ鍵）を管理する。このため、暗号化データの管理を行うサービス事業者側で暗号化データを復号することはできず、ユーザのみが復号できるので、ユーザプライバシーを守ることができる。その一方、万が一、ユーザが暗号化データを復号するための情報（ユーザ鍵）を紛失してしまうと、暗号化データを復元して参照することができず、データ可用性が低い。このように、非中央集権型のサービス形態は、ユーザ利便性の面で課題がある。

【0013】

また、ユーザデータの暗号化に用いたユーザ鍵をサービス事業者側で暗号化して管理するバックアップ方法があるが、サービス事業者側でユーザ鍵を復号できてしまうので、ユーザプライバシーの面で課題がある。また、ユーザ自らがユーザ鍵をオフラインでバックアップする方法もあるが、ユーザが別途ユーザ鍵をバックアップする場所を用意する必要があり、ユーザ利便性の面で課題がある。また、ユーザがパスワードなどにより暗号化した暗号化ユーザ鍵をサービス事業者側でバックアップする方法もあるが、パスワードを忘れてしまうリスクや、パスワードなどサービス事業者側から提供される定型の方法により暗号化ユーザ鍵が管理されるので、ユーザ利便性の面で課題がある。

【0014】

このようなことから、本実施形態では、ユーザプライバシーの保護とユーザ利便性の向上とを両立できる情報処理装置を提案する。

【0015】

（２．機能構成例）
図１は、実施形態に係る情報処理システム１の一例を示す図である。図１に示すように、情報処理システム１は、通信ネットワーク１０を介して相互にデータ通信が可能なユーザ端末１００とクラウドサーバ２００とを含んで構成される。

【0016】

ユーザ端末１００は、クラウドサーバ２００により提供されるオンラインサービスの利用者であるユーザにより利用されるユーザデバイスである。ユーザ端末１００は、例えば、スマートフォンを含む携帯電話機や、タブレット端末や、デスクトップ型ＰＣや、ノート型ＰＣや、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の情報処理装置により実現される。

【0017】

クラウドサーバ２００は、ユーザ端末１００に対して、クラウド環境上で各種オンラインサービスを提供するサービス事業者が管理する装置である。クラウドサーバ２００は、ユーザ端末１００から送信されたユーザ認証要求を処理する認証装置の一例である。なお、図１に示すクラウドサーバ２００は、以下に説明する実施形態に係る処理ごとに分散された複数のサーバで構成されていてもよい。

【0018】

［２－１．ユーザ端末］
ユーザ端末１００は、通信部１０１と、入力部１０２と、出力部１０３と、撮像部１０４と、測位部１０５と、検出部１０６と、記憶部１１５と、制御部１１７とを備える。

【0019】

通信部１０１は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。かかる通信部１０１は、通信ネットワーク１０と有線又は無線で接続され、かかる通信ネットワーク１０を介して、クラウドサーバ２００等との間で情報の送受信を行う。通信ネットワーク１０は、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、電話網（携帯電話網、固定電話網等）、地域ＩＰ（Internet Protocol）網、インターネット等を含む。

【0020】

入力部１０２は、キーボードやマウスなどを備え、ユーザ端末１００のユーザから各種操作を受け付ける。入力部１０２がユーザ端末１００から受け付ける操作には、クラウドサーバ２００から提供されるサービスの利用に伴ったユーザ登録操作やログイン操作などが含まれる。入力部１０２は、マイクなどの音入力デバイスを備えてもよく、ユーザの音声などの入力を受け付ける。

【0021】

出力部１０３は、ディスプレイやスピーカなどを備え、各種情報を出力する。出力部１０３が出力する情報には、クラウドサーバ２００から提供されるユーザ登録やサービス利用のためのユーザインターフェイスなどを含む。

【0022】

撮像部１０４は、カメラなどのデバイスを備え、画像を撮像する。撮像部１０４は、本人証明アルゴリズムで取扱い可能なユーザのデータとして、ユーザの顔画像や虹彩の画像などを取得できる。

【0023】

測位部１０５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）などを備え、ユーザ端末１００の位置を取得する。測位部１０５は、本人証明アルゴリズムで取扱い可能なユーザデータとして、ユーザの自宅や実家の位置情報などを取得できる。

【0024】

検出部１０６は、加速度センサやジャイロセンサ、生体センサなどを備え、ユーザ端末１００に作用する各種情報を検出する。検出部１０６は、本人証明アルゴリズムで取扱い可能なユーザデータとして、ユーザの歩容に対応する特徴量や心拍の波形、指紋の特徴点などの生体情報を取得できる。

【0025】

記憶部１１５は、制御部１１７により実行される各種処理機能を実現するためのプログラム及びデータ等を記憶する。記憶部１１５は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。記憶部１１５が記憶するプログラムには、制御部１１７の各部に対応する処理機能を実現するための本人確認プログラムが含まれる。本人確認プログラムは、以下に説明するゼロ知識証明による本人確認のための処理機能を、ユーザ端末１００に実行させるための機能を提供する。

【0026】

制御部１１７は、ユーザ端末１００における各種処理を実行する。制御部１１７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部１１７は、ユーザ端末１００の内部に備えられた記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがＲＡＭ（Random Access Memory）等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部１０７は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現されてもよい。

【0027】

制御部１１７は、本人証明アルゴリズム生成部１７１と、ＺＫＰ－Ｓｅｔｕｐ処理部１７２と、Ｗｉｔｎｅｓｓ入力部１７３と、ユーザ登録部１７４と、ＺＫＰ－Ｐｒｏｖｅ処理部１７５と、鍵生成部１７６とを備える。制御部１０７は、かかる各部により、以下に説明するユーザ端末１００の各種処理の機能や作用を実現または実行する。制御部１０７の機能構成は、図１に示した構成例に特に限定される必要はなく、後述するユーザ端末１００の各種処理を行うことができる構成であれば他の構成であってもよい。

【0028】

本人証明アルゴリズム生成部１７１は、本人確認を行う方法である本人証明アルゴリズムを生成する。本人証明アルゴリズム生成部１７１は、入力部１０２を介して、ユーザ端末１００のユーザ本人しか知り得ない情報であるＷｉｔｎｅｓｓ（以下、「Ｗｉｔｎｅｓｓ」と記載する）を用いて生成される。本人証明アルゴリズムとして、例えば、名前とパスワードの一致、名前と複数の秘密の合言葉の一致、名前と顔画像の位置、名前と指紋の一致などが例示される。

【0029】

本人証明アルゴリズムとして取り扱い可能なデータとして、上述したもの以外に、カード番号などの秘密情報、公知の情報の組合せ、センシングデータ、マイナンバー、クレジットカード情報などのその他の情報が例示される。公知の情報の組合せとして、家族の名前、自宅の住所や電話番号、実家の住所や電話番号、親の旧姓などが例示される。センシングデータとして、上述した指紋の他、自宅など特定の場所の位置情報、虹彩、顔、歩容などの生体情報が例示される。

【0030】

本人証明アルゴリズムは、本人証明アルゴリズムで取り合うデータに応じて、完全一致、あいまい一致、大小比較や包含関係などの条件式を適宜採用できる。パスワードや秘密の合言葉、生体情報を取り合う本人証明アルゴリズムである場合、条件式として完全一致を採用できる。生体情報や秘密の合言葉を取り合う本人証明アルゴリズムである場合、条件式としてあいまい一致を採用できる。位置情報を取り合う本人証明アルゴリズムである場合、例えば、位置情報が特定のエリアに含まれるか否かなどの包含関係を条件式として採用できる。本人証明アルゴリズムで取り合うデータや条件式の組合せを、ＡＮＤ条件やＯＲ条件としてもよい。

【0031】

本人証明アルゴリズムのデータは、入力部１０２や撮像部１０４などを介してインタラクティブに入力されてもよいし、非インタラクティブに入力されてもよい。

【0032】

ＺＫＰ（Zero Knowledge Proof）－Ｓｅｔｕｐ処理部１７２は、本人証明アルゴリズムに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のための公開パラメータを生成するセットアップ処理を実行する。ＺＫＰ－Ｓｅｔｕｐ処理部１７２は、ゼロ知識証明によるユーザ認証のための公開パラメータを生成するセットアップ処理を実行するセットアップ処理部として機能する。

【0033】

図２は、実施形態に係るセットアップ処理の概要を示す図である。図２に示すように、ＺＫＰ－Ｓｅｔｕｐ処理部１７２は、本人証明アルゴリズム生成部１７１により生成された本人証明アルゴリズムＡ１を論理ゲートＧ１に入力することにより、本人証明アルゴリズムＡ１をＮＰ完全クラス問題Ｑ１に変換する。

【0034】

かかるＮＰ完全クラス問題Ｑ１は、本人証明アルゴリズムの生成に用いられたユーザしか知り得ない情報であるＷｉｔｎｅｓｓを知らない限り、多項式時間に問題を解くことができない。これにより、本人証明アルゴリズムを用いた本人確認の完全性、健全性、ゼロ知識性を実現する。ユーザ端末１００のユーザは、Ｗｉｔｎｅｓｓをサービス事業者に開示することなく、ユーザ本人であることを証明できる。

【0035】

Ｗｉｔｎｅｓｓ入力部１７３は、ユーザ端末１００のユーザのＷｉｔｎｅｓｓの入力を受け付ける。Ｗｉｔｎｅｓｓ入力部１７３は、ユーザ端末１００のユーザ本人しか知り得ない情報であるＷｉｔｎｅｓｓを取得する取得部として機能する。

【0036】

ユーザ登録部１７４は、クラウドサーバ２００にユーザ端末１００のユーザ情報の登録を行う。ユーザ登録部１７４は、入力部１０２を介して、ユーザ端末１００のユーザから、ユーザに固有のユーザ識別情報（ユーザＩＤ）を取得する。ユーザ登録部１７４は、ユーザ識別情報（ユーザＩＤ）と、公開パラメータと、暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓとを関連付けて、クラウドサーバ２００に登録する。ユーザ識別情報として、Ｅメールアドレスなどのユーザが失念しにくい情報が使用されることを前提とする。

【0037】

ＺＫＰ－Ｐｒｏｖｅ処理部１７５は、ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理部１７５ａと、Ｐｒｏｏｆ生成部１７５ｂとを備える。ＺＫＰ－Ｐｒｏｖｅ処理部１７５は、かかる各部により、Ｗｉｔｎｅｓｓに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のためのｐｒｏｏｆを生成する生成部として機能する。また、ＺＫＰ－Ｐｒｏｖｅ処理部１７５は、ｐｒｏｏｆを用いたユーザ認証要求をクラウドサーバ２００に送信する送信部としても機能する。

【0038】

ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理部１７５ａは、Ｗｉｔｎｅｓｓと、公開パラメータと、暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓとに基づいて、秘密の多項式ｈを生成するＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｔｉｏｎ処理を実行する。ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｔｉｏｎ処理により生成される秘密の多項式ｈ（以下、多項式ｈと記載する）は、ユーザしか知り得ない情報であるＷｉｔｎｅｓｓがなければ、多項式時間に生成することができない多項式である。すなわち、Ｗｉｔｎｅｓｓと暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓとが一致しなければ、ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｔｉｏｎ処理により正しい多項式ｈが生成されない。

【0039】

Ｐｒｏｏｆ生成部１７５ｂは、ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｔｉｏｎ処理により生成される多項式ｈに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のためのｐｒｏｏｆを生成する。Ｐｒｏｏｆ生成部１７５ｂは、例えば、多項式ｈをハッシュ化したものをｐｒｏｏｆとして生成する。Ｐｒｏｏｆ生成部１７５ｂは、生成したｐｒｏｏｆをクラウドサーバ２００に送信する。

【0040】

鍵生成部１７６は、多項式ｈを用いて、ユーザ端末１００のユーザのユーザデータを暗号化するためのユーザ秘密鍵を生成する。また、鍵生成部１７６は、多項式ｈを用いて、ユーザ秘密鍵を暗号化するためのバックアップ秘密鍵を生成する。

【0041】

［２－２．クラウドサーバ］
クラウドサーバ２００は、通信部２０１と、記憶部２０２と、制御部２０３とを備える。

【0042】

通信部２０１は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。かかる通信部２０１は、通信ネットワーク１０と有線又は無線で接続され、かかる通信ネットワーク１０を介して、ユーザ端末１００等との間で情報の送受信を行う。

【0043】

記憶部２０２は、制御部２０３により実行される各種処理機能を実現するためのプログラム及びデータ等を記憶する。記憶部２０２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。記憶部２０２が記憶するプログラムには、制御部２０３の各部に対応する処理機能を実現するためのユーザ認証プログラムが含まれる。ユーザ認証プログラムは、Ｗｉｔｎｅｓｓに基づいて生成されたゼロ知識証明によるユーザ認証のためｐｒｏｏｆと、Ｗｉｔｎｅｓｓを暗号化した暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓとに基づいて、ユーザ認証を実行するための機能を提供する。

【0044】

制御部２０３は、クラウドサーバ２００における各種処理を実行する。制御部２０３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部２０３は、クラウドサーバ２００の内部に備えられた記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがＲＡＭ（Random Access Memory）等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部２０３は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現されてもよい。

【0045】

制御部２０３は、サービス部２３１と、公開パラメータ管理部２３２と、ＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３とを備え、かかる各部により、以下に説明するクラウドサーバ２００の各種処理の機能や作用を実現または実行する。制御部２０３の機能構成は、図１に示した構成例に特に限定される必要はなく、後述するクラウドサーバ２００の各種処理を行うことができる構成であれば他の構成であってもよい。

【0046】

サービス部２３１は、ユーザ端末１００のユーザに対する各種オンラインサービスを提供する。サービス部２３１は、各種オンラインサービスの提供に際し、ユーザ登録やユーザ認証要求をユーザ端末１００から受け付ける。

【0047】

公開パラメータ管理部２３２は、ユーザ端末１００から提供される公開パラメータ、ユーザ識別情報（ユーザＩＤ）、及び暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓを相互に関連付けて登録して管理する。

【0048】

ＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３は、ユーザ端末１００から受信するユーザ認証要求に含まれるｐｒｏｏｆに基づいて、ユーザ端末１００のユーザのユーザ認証を実行する。ＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３は、ユーザ認証要求に含まれるユーザＩＤに紐付く公開パラメータ及び暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓを公開パラメータ管理部２３２から取得する。ＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３は、公開パラメータ及び暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓに基づいて、ユーザ端末１００から受信するｐｒｏｏｆの検証を行う。ユーザ端末１００のユーザにより生成されたｐｒｏｏｆであるかを検証する。ＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３は、公開パラメータ及び暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓに基づく計算結果とｐｒｏｏｆとの突合せを行い、正しい多項式ｈから生成されたｐｒｏｏｆであるか否かを検証する。

【0049】

ＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３は、正しい多項式ｈから生成されたｐｒｏｏｆであることが証明できた場合、ｐｒｏｏｆの送信元であるユーザ端末１００のユーザが真正なユーザ本人であるという検証結果を導出する。正しい多項式ｈとは、公開パラメータの生成時に用いられた本人証明アルゴリズムに用いられたＷｉｔｎｅｓｓと、同一のＷｉｔｎｅｓｓにより生成された多項式であることを意味する。一方、ＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３は、正しい多項式ｈから生成されたｐｒｏｏｆであることが証明できなかった場合、ｐｒｏｏｆの送信元であるユーザ端末１００のユーザが真正なユーザ本人ではないという検証結果を導出する。

【0050】

図３は、実施形態に係るユーザ端末１００の処理の概要を示す図である。図３に示すように、本人証明アルゴリズム生成部１７１は、本人証明アルゴリズムを生成する。ＺＫＰ－Ｓｅｔｕｐ処理部１７２は、本人証明アルゴリズムに基づいて、本人証明アルゴリズムに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のための公開パラメータを生成する。

【0051】

Ｗｉｔｎｅｓｓ入力部１７３は、ユーザ登録に伴って入力されたＷｉｔｎｅｓｓを暗号化した暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓを生成する。ユーザ登録部１７４は、ユーザＩＤと、公開パラメータと、暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓとを関連付けて、クラウドサーバ２００に送信する。このようにして、ユーザ端末１００はユーザ登録処理を完了する。

【0052】

また、Ｗｉｔｎｅｓｓ入力部１７３は、ユーザ認証に伴い、ユーザからＷｉｔｎｅｓｓの入力を受け付ける。ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理部１７５ａは、Ｗｉｔｎｅｓｓと、公開パラメータと、暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓとに基づいて、秘密の多項式ｈを生成するＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｔｉｏｎ処理を実行する。

【0053】

Ｐｒｏｏｆ生成部１７５ｂは、ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｔｉｏｎ処理により生成される多項式ｈに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のためのｐｒｏｏｆを生成する。Ｐｒｏｏｆ生成部１７５ｂは、例えば、多項式ｈをハッシュ化したものをｐｒｏｏｆとして生成する。ユーザ端末１００は、Ｐｒｏｏｆ生成部１７５ｂにより生成されたｐｒｏｏｆをクラウドサーバ２００に送信することにより、クラウドサーバ２００によるユーザ認証処理を受ける。

【0054】

また、鍵生成部１７６は、ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理部１７５ａにより生成された多項式ｈを用いてユーザ秘密鍵を生成する。

【0055】

（３．処理手順例）
［３－１．ユーザ登録］
図４は、実施形態に係るユーザ登録処理の手順の一例を示す図である。図４に示すように、ユーザ端末１００の本人証明アルゴリズム生成部１７１は、本人証明アルゴリズムを生成する（ステップＳ１０１）。

【0056】

ユーザ端末１００のＺＫＰ－Ｓｅｔｕｐ処理部１７２は、本人証明アルゴリズムに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のための公開パラメータを生成するセットアップ処理を実行する（ステップＳ１０２）。

【0057】

ユーザ端末１００のＷｉｔｎｅｓｓ入力部１７３は、入力されたＷｉｔｎｅｓｓを暗号化した暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓを生成する（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。

【0058】

ユーザ端末１００のユーザ登録部１７４は、ユーザＩＤと、公開パラメータと、暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓとを関連付けて、クラウドサーバ２００に送信する（ステップＳ１０５）。

【0059】

クラウドサーバ２００のサービス部２３１は、ユーザ端末１００から受信したユーザＩＤ、公開パラメータ、及び暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓの登録を公開パラメータ管理部２３２に要求する（ステップＳ１０６）。

【0060】

サービス部２３１は、ユーザ登録の完了通知をユーザ端末１００に送信する（ステップＳ１０７）。

【0061】

［３－２．ユーザ認証］
図５は、実施形態に係るユーザ認証処理の手順の一例を示す図である。図５に示すように、ユーザ端末１００は、ユーザ認証に伴ってユーザにより入力されたユーザＩＤに紐付く公開パラメータの取得要求をクラウドサーバ２００に送信する（ステップＳ２０１）。

【0062】

クラウドサーバ２００のＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３は、公開パラメータの提供を公開パラメータ管理部２３２に要求する（ステップＳ２０２）。

【0063】

クラウドサーバ２００の公開パラメータ管理部２３２は、ＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３からの要求に応じて、ＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３に公開パラメータ及び暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓを提供する（ステップＳ２０３）。

【0064】

クラウドサーバ２００のＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３は、公開パラメータ及び暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓをユーザ端末１００に送信する（ステップＳ２０４）。

【0065】

ユーザ端末１００のＷｉｔｎｅｓｓ入力部１７３は、ユーザ認証に伴って、ユーザからＷｉｔｎｅｓｓの入力を受け付ける（ステップＳ２０５）。

【0066】

ＺＫＰ－Ｐｒｏｖｅ処理部１７５は、Ｗｉｔｎｅｓｓと、暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓと、公開パラメータとに基づいてＺＫＰ－Ｐｒｏｖｅ処理を実行し、ゼロ知識証明によるユーザ認証のためのｐｒｏｏｆを生成する（ステップＳ２０６）。

【0067】

ＺＫＰ－Ｐｒｏｖｅ処理部１７５は、ステップＳ２０１で入力されたユーザＩＤとステップＳ２０６で生成したｐｒｏｏｆとに基づくユーザ認証要求をクラウドサーバ２００に送信する（ステップＳ２０７）。

【0068】

クラウドサーバ２００のＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３は、ユーザ端末１００から受信したユーザ認証要求に含まれるユーザＩＤに紐付いた暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓの提供を公開パラメータ管理部２３２に要求する（ステップＳ２０８）。

【0069】

クラウドサーバ２００の公開パラメータ管理部２３２は、ＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３からの要求に応じて、ＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３に暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓを提供する（ステップＳ２０９）。

【0070】

クラウドサーバ２００のＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部２３３は、ユーザ認証要求に含まれるｐｒｏｏｆと、ユーザ認証要求に含まれるユーザＩＤに紐付く公開パラメータ及び暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓに基づいて、ｐｒｏｏｆの検証を行う（ステップＳ２１０）。

【0071】

［３－３．本人確認によるユーザ秘密鍵の生成及び保存］
＜３－３－１．ハッシュ化＞
図６は、実施形態に係るユーザ秘密鍵の生成及び保存処理の手順の一例を示す図である。なお、図６に示す処理の手順において、ステップＳ３０１～ステップＳ３０４の処理は、図５に示すステップＳ２０１～ステップＳ２０４の処理と基本的には同様の手順であるので、詳細な説明は割愛する。

【0072】

図６に示すように、ユーザ端末１００は、本人確認（ユーザ認証）に伴い、ユーザに対して本人証明アルゴリズムの生成に用いたＷｉｔｎｅｓｓの入力を要求し、Ｗｉｔｎｅｓｓ入力部１７３は、Ｗｉｔｎｅｓｓの入力を受け付ける（ステップＳ３０５）。

【0073】

ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理部１７５ａは、ステップＳ３０５で取得されたＷｉｔｎｅｓｓと、暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓと、公開パラメータとに基づいて、ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理を実行して、多項式ｈを生成する（ステップＳ３０６）。

【0074】

鍵生成部１７６は、ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理により生成された多項式ｈをエンコードしてハッシュ化したものをユーザ秘密鍵として生成し（ステップＳ３０７）、生成したユーザ秘密鍵をデバイス保存する（ステップＳ３０８）。

【0075】

＜３－３－２．乱数＞
図７は、実施形態に係るユーザ秘密鍵の生成及び保存処理の手順の他の例を示す図である。なお、図７に示す処理の手順において、ステップＳ４０１～ステップＳ４０４の処理は、図５に示すステップＳ２０１～ステップＳ２０４の処理と基本的には同様の手順であるので、詳細な説明は割愛する。

【0076】

図７に示すように、ユーザ端末１００は、本人確認（ユーザ認証）に伴い、ユーザに対して本人証明アルゴリズムの生成に用いたＷｉｔｎｅｓｓの入力を要求し、Ｗｉｔｎｅｓｓ入力部１７３は、Ｗｉｔｎｅｓｓの入力を受け付ける（ステップＳ４０５）。

【0077】

ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理部１７５ａは、ステップＳ４０５で取得されたＷｉｔｎｅｓｓと、暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓと、公開パラメータとに基づいて、ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理を実行して、多項式ｈを生成する（ステップＳ４０６）。

【0078】

鍵生成部１７６は、任意の乱数ｒを生成し（ステップＳ４０７）、生成した乱数ｒを多項式ｈに入力して得られた値をユーザ秘密鍵として生成する（ステップＳ４０８）。

【0079】

鍵生成部１７６は、ステップＳ４０７で生成した乱数ｒのバックアップ要求をクラウドサーバ２００に送信し（ステップＳ４０９）、ステップＳ４０８で生成したユーザ秘密鍵をデバイス保存する（ステップＳ４１０）。

【0080】

クラウドサーバ２００のサービス部２３１は、ユーザ端末１００から乱数ｒのバックアップ要求を受信すると、乱数ｒのバックアップを公開パラメータ管理部２３２に要求する（ステップＳ４１１）。

【0081】

（４．変形例）
［４－１．複数の本人証明アルゴリズムの生成及び管理］
上記の実施形態において、ユーザ端末１００は、ユーザが選択する複数の本人証明アルゴリズムを生成し、複数の本人証明アルゴリズムのそれぞれに対応する公開パラメータをクラウドサーバ２００に登録してもよい。図８は、変形例に係る公開パラメータの保存処理の手順の一例を示す図である。図９は、変形例に係る本人証明アルゴリズムの選択用ユーザインターフェイスの一例を示す図である。

【0082】

図８に示すように、本人証明アルゴリズム生成部１７１は、図９に示す選択用ユーザインターフェイス１１３をユーザに提供して本人証明アルゴリズムの生成を行い、ＺＫＰ－Ｓｅｔｕｐ処理部１７２は、公開パラメータの生成を行う（ステップＳ５０１）。

【0083】

図９に示すように、本人証明アルゴリズム生成部１７１は、複数の本人確認方法を選択可能な選択用ユーザインターフェイス１１３を出力部１０３に表示し、ユーザに提供する。図９に示す選択用ユーザインターフェイス１１３は、本人確認方法を選択するための複数の選択項目１１３ａ～１１３ｄを有する。選択用ユーザインターフェイス１１３は、選択項目１１３ａ～１１３ｄの選択をユーザから受け付けて、選択項目１１３ａ～１１３ｄのそれぞれに対応するＷｉｔｎｅｓｓの入力画面１３１ａ～１３１ｄを表示可能に構成される。本人証明アルゴリズム生成部１７１は、本人証明方法の選択及びＷｉｔｎｅｓｓの入力が行われるたびに本人証明アルゴリズムを生成する。

【0084】

ＺＫＰ－Ｓｅｔｕｐ処理部１７２は、本人証明アルゴリズム生成部１７１により生成される複数の本人証明アルゴリズムのそれぞれについて、本人証明アルゴリズムに基づく公開パラメータを生成する。

【0085】

図８に戻り、ユーザ登録部１７４は、ユーザＩＤと、ＺＫＰ－Ｓｅｔｕｐ処理部１７２により生成された全ての公開パラメータと関連付けて、公開パラメータの保存要求をクラウドサーバ２００に送信する（ステップＳ５０２）。

【0086】

クラウドサーバ２００のサービス部２３１は、ユーザ端末１００から公開パラメータの保存要求を受信すると、公開パラメータ管理部２３２に公開パラメータの保存を要求する（ステップＳ５０３）。公開パラメータ管理部２３２は、ユーザＩＤと、全ての公開パラメータと関連付けて登録して管理する。

【0087】

［４－２．初回ユーザ登録時のユーザ秘密鍵の生成及び保存］
図１０は、変形例に係るユーザ秘密鍵の生成及び保存処理の手順の他の例を示す図である。図１０は、初回ユーザ登録時のユーザ秘密鍵の生成及び保存の手順を示している。なお、図１０に示す処理の手順において、ステップＳ６０１～ステップＳ６０７の処理は、図４に示すステップＳ１０１～ステップＳ１０７の処理と同様の手順であるので、詳細な説明は割愛する。また、図１０に示す処理の手順において、ステップＳ６０８～ステップＳ６１０の処理は、図６に示すステップＳ３０６～ステップＳ３０８の処理と基本的には同様の手順である。

【0088】

ユーザ登録完了通知を受信すると、ユーザ端末１００のＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理部１７５ａは、ステップＳ６０３で取得されたＷｉｔｎｅｓｓと、暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓと、公開パラメータとに基づいて、多項式ｈを生成する（ステップＳ６０８）。

【0089】

鍵生成部１７６は、ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理により生成された多項式ｈをエンコードしてハッシュ化したものをユーザ秘密鍵として生成し（ステップＳ６０９）、生成したユーザ秘密鍵をデバイス保存する（ステップＳ６１０）。

【0090】

なお、上記ステップＳ６０９において、ユーザ端末１００は、上記図７に示すように、任意の乱数ｒを生成し、生成した乱数ｒを多項式ｈに入力して得られた値をユーザ秘密鍵として生成してもよい。

【0091】

［４－３．公開パラメータによるユーザ秘密鍵の復旧］
図１１は、変形例に係る公開パラメータによるユーザ秘密鍵の復旧処理の手順の一例を示す図である。なお、図１１に示すステップＳ７０１～ステップＳ７０８は、図６に示すステップＳ３０１～ステップＳ３０８と基本的には同様の手順であるので、詳細な説明は割愛する。ユーザ端末１００のユーザが、デバイス保存等によりユーザ秘密鍵を自己管理している場合、ユーザ秘密鍵を紛失してしまう状況も起こり得る。このとき、ユーザ端末１００は、ユーザに対して本人証明アルゴリズムの生成に用いたＷｉｔｎｅｓｓの入力を要求する（ステップＳ７０５）。続いて、ユーザ端末１００は、クラウドサーバ２００から取得した公開パラメータ及び暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓと、ユーザから取得したＷｉｔｎｅｓｓとに基づいて、ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理を実行して、多項式ｈを生成する（ステップＳ７０６）。ユーザ端末１００は、ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理により生成された多項式ｈを用いて、改めてユーザ秘密鍵を生成することにより、ユーザ秘密鍵を復旧できる（ステップＳ７０７）。

【0092】

［４－４．バックアップ秘密鍵の生成及び保存］
図１２は、変形例に係るバックアップ秘密鍵の生成及び保存処理の手順の一例を示す図である。なお、図１２に示す処理の手順において、ステップＳ８０３～ステップＳ８１０の処理は、図１０に示すステップＳ６０１～ステップＳ６１０の処理と基本的には同様の手順であるので、詳細な説明は省略する。

【0093】

図１２に示すように、ユーザ端末１００は、生成した任意の乱数に基づいて、ユーザ秘密鍵を生成し（ステップＳ８０１）、生成したユーザ秘密鍵をデバイス保存する（ステップＳ８０２）。

【0094】

続いて、ユーザ端末１００とクラウドサーバ２００との間で、ユーザＩＤ、公開パラメータ、及び暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓの登録が行われる（ステップＳ８０３～ステップＳ８０９）。そして、ユーザ登録の完了後に、ユーザ端末１００において、多項式ｈの生成が行われる（ステップＳ８１０）。

【0095】

鍵生成部１７６は、ステップＳ８１０で生成された多項式ｈに基づいて、ステップＳ８０１で生成したユーザ秘密鍵を暗号化するためのバックアップ秘密鍵を生成する（ステップＳ８１１）。鍵生成部１７６は、例えば、多項式ｈをエンコードしてハッシュ化したものをバックアップ秘密鍵として生成する。

【0096】

鍵生成部１７６は、ステップＳ８１１で生成したバックアップ秘密鍵で、ステップＳ８０１で生成したユーザ秘密鍵を暗号化した暗号化ユーザ秘密鍵を生成する（ステップＳ８１２）。

【0097】

鍵生成部１７６は、ステップＳ８１２で生成した暗号化ユーザ秘密鍵のバックアップ要求をクラウドサーバ２００に送信する（ステップＳ８１３）。

【0098】

クラウドサーバ２００のサービス部２３１は、ユーザ端末１００から暗号化ユーザ秘密鍵のバックアップ要求を受信すると、公開パラメータ管理部２３２に対して、暗号化ユーザ秘密鍵のバックアップを要求する（ステップＳ８１５）。公開パラメータ管理部２３２は、ユーザＩＤに紐付けて、暗号化ユーザ秘密鍵を登録して管理する。

【0099】

［４－５．バックアップ秘密鍵によるユーザ秘密鍵の復旧］
図１３は、変形例に係るバックアップ秘密鍵によるユーザ秘密鍵の復旧処理の手順の一例を示す図である。

【0100】

図１３に示すように、ユーザ端末１００は、ユーザからのユーザ秘密鍵の復旧依頼に伴い、ユーザＩＤの入力を要求し、入力されたユーザＩＤに基づく暗号化ユーザ秘密鍵及公開パラメータの取得要求をクラウドサーバ２００に送信する（ステップＳ９０１）。

【0101】

クラウドサーバ２００のサービス部２３１は、暗号化ユーザ秘密鍵及公開パラメータの取得要求をユーザ端末１００から受信すると、暗号化ユーザ秘密鍵及公開パラメータの提供を公開パラメータ管理部２３２に要求する（ステップＳ９０２）。

【0102】

クラウドサーバ２００の公開パラメータ管理部２３２は、サービス部２３１からの要求に応じて、暗号化ユーザ秘密鍵、公開パラメータ、及び暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓをサービス部２３１に提供する。

【0103】

サービス部２３１は、ユーザ端末１００に、暗号化ユーザ秘密鍵、公開パラメータ、及び暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓを送信する（ステップＳ９０４）。

【0104】

ユーザ端末１００は、続いて、暗号化ユーザ秘密鍵のバックアップを行ったときの本人証明アルゴリズムの生成に用いたＷｉｔｎｅｓｓの入力を要求し、Ｗｉｔｎｅｓｓ入力部１７３は、Ｗｉｔｎｅｓｓの入力を受け付ける（ステップＳ９０５）。

【0105】

ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理部１７５ａは、ステップＳ９０５で取得されたＷｉｔｎｅｓｓと、暗号化Ｗｉｔｎｅｓｓと、公開パラメータとに基づいて、ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理を実行し、多項式ｈを生成する（ステップＳ９０６）。

【0106】

鍵生成部１７６は、ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理により生成された多項式ｈをエンコードしてハッシュ化したバックアップ秘密鍵を改めて生成する（ステップＳ９０７）。

【0107】

鍵生成部１７６は、ステップＳ９０７で再生成したバックアップ秘密鍵を用いて、クラウドサーバ２００から取得した暗号化ユーザ秘密鍵を復号することにより、ユーザ秘密鍵を復旧する（ステップＳ９０８）。

【0108】

（５．その他）
［５－１．複数の本人証明アルゴリズムの適用例］
例えば、図１３に示す暗号化ユーザ秘密鍵をバックアップする際、複数の本人証明アルゴリズムを適用できる。図１４は、複数の本人証明アルゴリズムの適用例を示す図である。図１４に示すように、例えば、ユーザ端末１００は、複数の本人証明アルゴリズムＡ_１～Ａ_ｎから、それぞれバックアップ秘密鍵ＳＫ^１～ＳＫ^ｎを生成する。すなわち、バックアップ秘密鍵ＳＫ^１は、本人証明アルゴリズムＡ_１に基づく多項式ｈから生成され、バックアップ秘密鍵ＳＫ^ｎは、本人証明アルゴリズムＡ_ｎに基づく多項式ｈから生成される。続いて、ユーザ端末１００は、バックアップ秘密鍵ＳＫ^１～ＳＫ^ｎのそれぞれを用いて、ユーザ秘密鍵ＵＫを暗号化した暗号化ユーザ秘密鍵Ｅ^１～Ｅ^ｎを生成し、例えばクラウドサーバ２００にバックアップしておく。ユーザ端末１００のユーザは、複数の本人証明アルゴリズムのうち、どれか一つの本人証明アルゴリズムによって本人確認ができれば、暗号化ユーザ秘密鍵をバックアップ先から取得できる。そして、ユーザ端末１００のユーザは、バックアップ先から取得した暗号化ユーザ秘密鍵を用いて、ユーザ秘密鍵を復旧できる。

【0109】

［５－２．ユースケース］
上述した実施形態に係るユーザ認証方法は、クラウドサーバ２００により提供されるウェブサービスなどのオンラインサービスへのログイン以外にも利用できる。たとえば、コンサートやイベントなどの入場時における本人確認、各種契約における本人確認、学生割引などの各種サービスにおける本人確認などに利用できる。また、各種ゲームアプリケーションの処理と連動させることにより、ゲームの進行に関わる処理、たとえばイベントを発生させる秘密情報の入手や秘密の場所への到達したことの証明に上述した実施形態に係るユーザ認証を利用することができる。たとえば、ゲームフィールド上に、秘密の合言葉が書かれている特定の場所を用意し、かかる特定の場所に到達したユーザだけが（その場所に到達したことを証明できる）ｐｒｏｏｆを生成できるようにしてもよい。

【0110】

また、上記各実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、各図に示した各種情報は、図示した情報に限られない。

【0111】

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。たとえば、図１に示すＺＫＰ－Ｐｒｏｖｅ処理部１７５の処理機能をユーザ端末１００から分散させて、ユーザ端末１００の外部に設けられた検証装置に実装されてもよい。この場合、検証装置は、ユーザ端末１００からＷｉｔｎｅｓｓを取得すると、クラウドサーバ２００から公開パラメータなどを取得し、取得した公開パラメータ等に基づいてユーザ認証処理を実行して、ユーザ認証結果の結果をクラウドサーバ２００に送信する。

【0112】

また、上述してきた実施形態及び変形例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

【0113】

また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。また、本開示中に記載された少なくともいずれか一つの効果であってもよい。

【0114】

（６．効果）
上述のように、本開示に係る本人確認プログラムは、ゼロ知識証明による本人確認のための処理機能を、ユーザ端末（実施形態におけるユーザ端末１００等）であるコンピュータに実行させる。かかる本人確認プログラムは、ユーザ端末のユーザ本人しか知り得ない情報であるWitnessを取得する。かかる本人確認プログラムは、取得したWitnessに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のためのproofを生成する。かかる本人確認プログラムは、生成したproofに基づくユーザ認証要求を認証装置（実施形態におけるクラウドサーバ２００等）に送信する。これにより、本開示に係る本人確認プログラムは、認証装置に、ユーザ本人しか知り得ない情報を開示することのないユーザ認証処理を実行させることができる。このため、本開示に係る本人確認プログラムは、例えばオンラインサービス利用の際のユーザ認証におけるユーザプライバシーの保護を実現できる。

【0115】

また、本開示に係る本人確認プログラムは、本人確認のための本人証明アルゴリズムに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のための公開パラメータを生成するセットアップ処理を実行する。かかる本人確認プログラムは、ユーザ端末のユーザに固有のユーザ識別情報と、公開パラメータと、暗号化Witnessとを関連付けて、認証装置に登録する。かかる本人確認プログラムは、Witnessと、公開パラメータと、witnessを暗号化した暗号化Witnessとを用いて、Witnessが正しいことを条件に多項式時間で導出可能な多項式を生成する。かかる本人確認プログラムは、多項式を用いて、proofを生成する。かかる本人確認プログラムは、ユーザ識別情報とproofとに基づくユーザ認証要求を認証装置に送信する。これにより、本開示に係る本人確認プログラムは、本人証明アルゴリズムに基づく公開パラメータを予め認証装置に登録しておき、かかる公開パラメータに基づいて、ユーザ本人しか知り得ない情報を開示することのないユーザ認証処理をユーザ端末に実行させることができる。このため、本開示に係る本人確認プログラムによれば、例えばオンラインサービス利用の際のユーザ認証におけるユーザプライバシーの保護を実現できる。

【0116】

また、本開示に係る本人確認プログラムは、多項式を用いて、ユーザのユーザデータを暗号化するためのユーザ秘密鍵を生成する。これにより、本開示に係る本人確認プログラムは、ユーザ本人しか知り得ない情報に基づいて本人確認に成功しなければ生成できないユーザ秘密鍵により、ユーザデータを安全に暗号化できる。このため、本開示に係る本人確認プログラムによれば、ユーザデータをユーザ秘密鍵により暗号化したデータをオンラインサービス上にアップロードしたとしても、ユーザデータが復号される心配がなく、オンラインサービスの利用におけるユーザプライバシーを保護できる。

【0117】

また、本開示に係る本人確認プログラムは、多項式を用いて、ユーザ秘密鍵を暗号化するためのバックアップ秘密鍵を生成し、バックアップ秘密鍵を用いて、ユーザ秘密鍵を暗号化した暗号化ユーザ秘密鍵を生成し、暗号化ユーザ秘密鍵を認証装置に登録する。これにより、本開示に係る本人確認プログラムは、本人確認に成功したことを条件に生成されるバックアップ秘密鍵により、ユーザデータを暗号化したユーザ秘密鍵の安全なバックアップを実現できる。すなわち、本開示に係る本人確認プログラムは、本人確認に成功しなければ生成できないバックアップ秘密鍵でユーザ秘密鍵を暗号化した暗号化ユーザ秘密鍵をバックアップする。このため、本開示に係る本人確認プログラムによれば、暗号化ユーザ秘密鍵が復号される心配がない。また、本開示に係る本人確認プログラムによれば、ユーザ秘密鍵を紛失したとしても、バックアップ秘密鍵を用いて、オンラインサービス上にバックアップしておいた暗号化ユーザ秘密鍵を復号することにより、ユーザ秘密鍵を復旧できる。このため、本開示に係る本人確認プログラムによれば、データ可用性を高めることができ、ユーザデータの安全なバックアップにおけるユーザの利便性を向上できる。

【0118】

また、本開示に係る本人確認プログラムは、ユーザ端末のユーザから、本人証明アルゴリズムの選択を受け付けるためのインターフェイスを提供する。これにより、本開示に係る本人確認プログラムは、ユーザが選択した本人証明アルゴリズムを用いたユーザ認証処理をユーザ端末に実行させることができる。これにより、本開示に係る本人確認プログラムによれば、オンラインサービスを提供するサービス事業者が設定する本人証明アルゴリズムではなく、ユーザが希望する本人証明アルゴリズムを利用できる。このため、本開示に係る本人確認プログラムによれば、例えばオンラインサービスなどを利用する際のユーザ認証におけるユーザプライバシーの保護しつつ、オンラインサービス利用の際のユーザ認証におけるユーザの利便性を向上できる。

【0119】

（７．ハードウェア構成）
上述してきた各実施形態に係るユーザ端末１００は、例えば図１５に示すような構成のコンピュータ１０００によって実現される。図１５は、ユーザ端末１００の機能を実現するコンピュータ１０００の一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ１０００は、ＣＰＵ１１００、ＲＡＭ１２００、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３００、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１４００、通信インターフェイス１５００、及び入出力インターフェイス１６００を有する。コンピュータ１０００の各部は、バス１０５０によって接続される。

【0120】

ＣＰＵ１１００は、ＲＯＭ１３００又はＨＤＤ１４００に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。例えば、ＣＰＵ１１００は、ＲＯＭ１３００又はＨＤＤ１４００に格納されたプログラムをＲＡＭ１２００に展開し、各種プログラムに対応した処理を実行する。

【0121】

ＲＯＭ１３００は、コンピュータ１０００の起動時にＣＰＵ１１００によって実行されるＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等のブートプログラムや、コンピュータ１０００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。

【0122】

ＨＤＤ１４００は、ＣＰＵ１１００によって実行されるプログラム、及び、かかるプログラムによって使用されるデータ等を非一時的に記録する、コンピュータ１０００が読み取り可能な記録媒体である。具体的には、ＨＤＤ１４００は、たとえば図３に示すアンテナ切替処理を実現するためのプログラムを記録する記録媒体である。

【0123】

通信インターフェイス１５００は、コンピュータ１０００が外部ネットワーク１５５０（例えばインターネット）と接続するためのインターフェイスである。例えば、ＣＰＵ１１００は、通信インターフェイス１５００を介して、他の機器からデータを受信したり、ＣＰＵ１１００が生成したデータを他の機器へ送信したりする。

【0124】

入出力インターフェイス１６００は、入出力デバイス１６５０とコンピュータ１０００とを接続するためのインターフェイスである。例えば、ＣＰＵ１１００は、入出力インターフェイス１６００を介して、キーボードやマウス等の入力デバイスからデータを受信する。また、ＣＰＵ１１００は、入出力インターフェイス１６００を介して、ディスプレイやスピーカーやプリンタ等の出力デバイスにデータを送信する。また、入出力インターフェイス１６００は、所定の記録媒体（メディア）に記録されたプログラム等を読み取るメディアインターフェイスとして機能してもよい。メディアとは、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＰＤ（Phase change rewritable Disk）等の光学記録媒体、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、または半導体メモリ等である。

【0125】

例えば、コンピュータ１０００が実施形態に係るユーザ端末１００として機能する場合、コンピュータ１０００のＣＰＵ１１００は、ＲＡＭ１２００上にロードされたプログラム（アンテナ切替処理を実現するためのプログラムなど）を実行する。これにより、ユーザ端末１００の制御部１１７により実行される各種処理等の機能が実現される。また、ＨＤＤ１４００には、本開示に係るユーザ端末１００の処理を実現するためのプログラム（本人確認プログラムの一例）や、記憶部１１１に記憶されるデータなどが格納される。なお、ＣＰＵ１１００は、プログラムデータ１４５０をＨＤＤ１４００から読み取って実行するが、他の例として、外部ネットワーク１５５０を介して、他の装置からこれらのプログラムを取得してもよい。

【0126】

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
ゼロ知識証明による本人確認のための処理機能を、ユーザ端末であるコンピュータに実行させるための本人確認プログラムであって、
前記ユーザ端末のユーザ本人しか知り得ない情報であるWitnessを取得し、
取得したWitnessに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のためのproofを生成し、
生成したproofに基づくユーザ認証要求を認証装置に送信する
本人確認プログラム。
（２）
前記本人確認のための本人証明アルゴリズムに基づいて、前記ゼロ知識証明によるユーザ認証のための公開パラメータを生成するセットアップ処理を実行し、
前記ユーザ端末のユーザに固有のユーザ識別情報と、前記公開パラメータと、前記Witnessを暗号化した暗号化Witnessとを関連付けて、前記認証装置に登録し、
前記Witnessと、前記公開パラメータと、前記暗号化Witnessとを用いて、前記Witnessが正しいことを条件に多項式時間で導出可能な多項式を生成し、
前記多項式を用いて、前記proofを生成し、
前記ユーザ識別情報と前記proofとに基づくユーザ認証要求を認証装置に送信する
前記（１）に記載の本人確認プログラム。
（３）
前記多項式を用いて、前記ユーザのユーザデータを暗号化するためのユーザ秘密鍵を生成する
前記（２）に記載の本人確認プログラム。
（４）
前記多項式を用いて、前記ユーザ秘密鍵を暗号化するためのバックアップ秘密鍵を生成し、
前記バックアップ秘密鍵を用いて、前記ユーザ秘密鍵を暗号化した暗号化ユーザ秘密鍵を生成し、
前記暗号化ユーザ秘密鍵を前記認証装置に登録する
前記（３）に記載の本人確認プログラム。
（５）
前記ユーザ端末のユーザから、前記本人証明アルゴリズムの選択を受け付けるためのインターフェイスを提供する
前記（２）～（４）のいずれか１つに記載の本人確認プログラム。
（６）
ゼロ知識証明による本人確認のための処理機能を実行するユーザ端末であるコンピュータが、
前記ユーザ端末のユーザ本人しか知り得ない情報であるWitnessを取得し、
取得したWitnessに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のためのproofを生成し、
生成したproofを用いたユーザ認証要求を認証装置に送信する
ことを含む本人確認方法。
（７）
ゼロ知識証明による本人確認のための処理機能を実行するユーザ端末であって、
前記ユーザ端末のユーザ本人しか知り得ない情報であるWitnessを取得する取得部と、
前記Witnessに基づいて、ゼロ知識証明によるユーザ認証のためのproofを生成する生成部と、
前記proofを用いたユーザ認証要求を認証装置に送信する送信部と
を備えるユーザ端末。
（８）
ゼロ知識証明によるユーザ認証の処理機能をコンピュータに実行させるためのユーザ認証プログラムであって、
ユーザ端末からユーザ認証要求を受信し、
前記ユーザ認証要求に含まれる情報であって、前記ユーザ端末のユーザ本人しか知り得ない情報であるWitnessに基づいて生成されたゼロ知識証明によるユーザ認証のためproofと、前記ユーザ認証要求に含まれるユーザ識別情報に関連付けて予め登録された情報であって、前記Witnessを暗号化した暗号化Witnessとに基づいて、ユーザ認証を実行する
ユーザ認証プログラム。

【符号の説明】

【0127】

１ 情報処理システム
１０ 通信ネットワーク
１００ ユーザ端末
１０１ 通信部
１０２ 入力部
１０３ 出力部
１０４ 撮像部
１０５ 測位部
１０６ 検出部
１１５ 記憶部
１１７ 制御部
１７１ 本人証明アルゴリズム生成部
１７２ ＺＫＰ－Ｓｅｔｕｐ処理部
１７３ Ｗｉｔｎｅｓｓ入力部
１７４ ユーザ登録部
１７５ ＺＫＰ－Ｐｒｏｖｅ処理部
１７５ａ ＷｉｔｎｅｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ処理部
１７５ｂ Ｐｒｏｏｆ生成部
１７６ 鍵生成部
２００ クラウドサーバ
２０１ 通信部
２０２ 記憶部
２０３ 制御部
２３１ サービス部
２３２ 公開パラメータ管理部
２３３ ＺＫＰ－Ｖｅｒｉｆｙ処理部

【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】