[发明专利]通信设备和密码处理系统

说明书

本发明涉及通信设备和密码处理系统。提供了一种使用动态生成的私钥的密码通信方法。信号生成单元输出通过将预定范围内的错误赋予基于第一信号获得的信号而获得的第二信号。纠错生成单元输出基于所述第二信号获得的第三信号和用于纠正包括在所述第二信号内的错误的辅助信息。私钥生成单元基于所述第三信号生成第一私钥。加密计算单元输出通过基于所述第一私钥对第四信号进行加密获得的加密信号。

技术领域

本发明涉及一种通信设备和一种密码处理系统。

背景技术

当前，使用各种密码方法来确保数据通信的安全性。在这些方法中，使用物理不可克隆函数的方法被认为是一种高安全性的方法。

在使用物理不可克隆函数时出现的问题是，针对物理不可克隆函数，设备是不可以被复制的。因此，为了使两个设备具有公共密钥，其中一个设备预先存储物理不可克隆函数的输出值并且另一个设备使用由物理不可克隆函数动态生成的值。然而，物理不可克隆函数不会始终输出固定值，而是输出包括变化的值。因此，需要执行纠错。因此，例如，已经提出了如下实施方式的形式，在该实施方式中，第一设备临时观察物理不可克隆函数的输出并且第二设备在执行物理不可克隆函数后执行纠错的解密，从而使得第二设备保存与由第一设备保存的物理不可克隆函数的输出值相同的值(Pim Tuyls和Lejla Batina,RFID-Tags for Anti-Counterfeiting,CT-RSA,2006年)。

进一步地，已经提出了使用物理不可克隆函数的另一种密码方法(日本未审查专利申请公开第2013-31151号)。在该密码方法中，为了使两个设备具有公共密钥，第一设备通过物理不可克隆函数生成公共密钥并且第二设备根据使用公钥的公钥密码方法来执行加密算法并由此输出密文。第二设备可以通过根据公钥密码方法执行解密算法来恢复公共密钥。

进一步地，已经提出了使用物理不可克隆函数的另一种密码方法(日本未审查专利申请公开第2016-7033号公报)。该密码方法不使用与另一个设备共享公共密钥的机制。相反，将通过对纠错进行加密而获得的值存储在服务器中。然后，在必要的时候，从服务器接收通过加密获得的值并且每个用户都可以通过纠正来源于物理不可克隆函数的值的错误来恢复具有固定值的密钥。

发明内容

然而，本发明已经发现了以下问题。尽管所有的上述密码方法都通过使用物理不可克隆函数来生成私钥，但是生成的私钥具有固定值。因此，如果开发出了量子计算机或者具有与量子计算机相当的高计算能力的计算机，则有可能可以分析出由固定值组成的私钥。因此，可想而知，不一定可以确保通过公钥密码方法进行的通信的安全性。

其它的目的和新颖特征通过以下在说明书和附图中的说明变得更加显而易见。

根据一个实施例，通信设备包括：信号生成单元，该信号生成单元被配置成输出通过将预定范围内的错误赋予基于第一信号获得的信号而获得的第二信号；纠错生成单元，该纠错生成单元被配置成输出基于第二信号获得的第三信号和用于纠正包括在第二信号内的错误的辅助信息；私钥生成单元，该私钥生成单元被配置成基于第三信号生成第一私钥；以及加密计算单元，该加密计算单元被配置成输出通过基于第一私钥对第四信号进行加密而获得的加密信号。

根据另一个实施例，通信设备包括：纠错解密单元，该纠错解密单元被配置成基于用于纠正第二信号中的错误的辅助信息纠正第七信号中的错误并由此生成第八信号，该第二信号是通过将预定范围内的错误赋予基于第一信号获得的信号而获得的，该第七信号是通过将预定范围内的错误赋予基于第一信号获得的信号而预先生成的；私钥生成单元，该私钥生成单元被配置成基于第八信号生成第四私钥；以及解密计算单元，该解密计算单元被配置成基于第四私钥对加密信号进行解密并由此生成解密信号，该加密信号是通过用基于第二信号生成的第一私钥对第四信号进行加密而生成的。