[发明专利]图像处理装置及方法、电子签名生成系统及密钥生成方法、程序

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理装置、电子签名生成系统、电子签名密钥生成方法、图像处理方法、以及程序。

背景技术

通常，为了证明文件作者身份，作者在该文件上放置签名、印章等(在下文中称作签名)。此签名表明署名的人对该文件中描述的内容负责。如果文件是纸质文件，则文件的作者添加他们的手写签名。另一方面，如果文件是电子文件，则签名者难以将印章印在电子数据上或者在其上放置他/她的亲笔签名。为此，使用了一种附加被称为电子签名的数据以通过这些电子签名唯一地识别签名者的方法。近年来，各种文件被数字化从而电子签名的重要性日益增加。在这种情况下，存在许多情形，其中防止电子签名伪造成为一个问题。虽然附加到纸质文件上的签名具有同样的问题，但是对电子签名需要更多的关注，因为电子数据更容易复制。

电子签名方案的公知示例是ElGamal签名方案。此方案基于离散对数问题的困难性。首先，签名者生成用于生成电子签名的签名密钥以及用于验证电子签名有效性的验证密钥。此外，签名者将验证密钥公开。随后，签名者生成电子文件并使用签名密钥生成电子签名，将电子签名连同电子文件一起提供给验证者。为此，验证者能够使用公开的验证密钥来验证电子签名。在ElGamal签名方案的情形中，当某人试图根据验证密钥生成签名密钥或电子签名时，需要解决离散对数问题，离散对数问题是难以解决的，因为它涉及大量运算。根据电子签名生成签名密钥存在同样的困难性。这种困难性防止了签名伪造。

然而，如果签名密钥由于某些原因泄漏给第三方，则第三方可以随意地伪造电子签名。因此，当签名密钥泄漏时，难以区分用签名密钥生成的电子签名是属于真正的签名者还是它是由第三方伪造的。在签名被附加到纸质文件上的情形中，可以相对容易地区分复制品和原件。然而，在电子数据的情形中，难以正确地对它们进行区分。为此，采用了一种对策以在发现签名密钥泄漏的任何阶段使电子签名、签名密钥、以及验证密钥无效。此时，也使得其上附加有电子签名的电子文件基本上无效。

已经提出了各种方案以减少与签名密钥泄漏相关联的问题。例如，第3640785号日本专利描述了一种方法，该方法针对每个时段设置不同的签名密钥，以使得各个签名密钥只针对相应时段内生成的电子签名有效(见图21)。根据此方法，当签名密钥泄漏并因此该签名密钥被弃用时，仍然可以维持早于或晚于该签名密钥所对应的时段的时段的签名密钥有效。为此，不必使泄漏的签名密钥所对应的时段以及其上附加有该签名密钥的电子文件以外的、其它时段内生成的电子签名无效。结果，可以减少被无效的电子文件的数量。

发明内容

然而，即使在使用第3640785号日本专利中所描述的技术的情况下，泄漏的签名密钥所对应的时段中生成的所有电子签名将会无效，并且基本上其上附加有该签名密钥的所有电子文件将会无效。当然，即使签名密钥没有泄漏，但是如果发生使该签名密钥无效的原因，则将会存在以同样地方式被变为无效的电子文件。如上所述，电子签名的作用与附加到纸质文件上的签名的作用是一样的。因此，取决于电子文件的种类，存在不容易将电子签名再次附加到电子文件上的情形。

为此，严格管理签名密钥以使其不被泄漏从而不使电子签名无效是极其重要的。然而，难以保证签名密钥永远不泄漏。此处，即使在用于生成某个电子签名的签名密钥泄漏的情况下，如果可以产生针对该电子签名(以及相应的电子文件)有效的另一验证密钥，则该电子签名将不会无效。另外，为这种原因以外的目的起见，可能存在如下情形：便于拥有一种算法，能够安全地生成对于某个电子签名和相应的电子文件有效的多个验证密钥。

关于上述算法，已知有Sakumoto和Tanaka的如下研究报告(下文中称作SC08方案)。SC08方案：Koichi Sakumotoand Keisuke Tanaka，″Key-Substitutable Signature″，The 2008 Symposium on Cryptographyand Information Security，Miyazaki，Japan，Jan.22-25，2008。