JP2007524908A - 多機能認証装置のための装置および方法 - Google Patents

Abstract

認証のための方法および装置が開示される。一実施形態において、脱着可能に接続された外部認証モジュールを用いて認証を実行するための装置は、認証モジュールを受け入れるように構成されたモジュールを含む。認証モジュールは認証情報を発生するように構成される。モジュールは、認証モジュールを受け入れ接続するように構成された入力装置と、認証モジュールから認証情報を受信し、認証情報を送信するように構成された出力装置とを含んでいてもよい。

Description

関連出願のクロスリファレンス
本特許出願は、参照することにより明示的に本明細書に組み込まれ、本願の譲受人に譲渡された２００３年６月１９日に出願された「複数機能認証装置のための装置および方法」(Apparatus and Method for Multiple Function Authentication)というタイトルの米国仮出願第６０／４８０，１３４に対する優先権を主張する。

本願は以下の出願に関連する。これらの出願のすべては、本願の同じ譲受人に譲渡される。

２００２年２月１５日に出願された、「可聴音を用いた安全なアイデンティティ認証のための方法および装置」(Method and Apparatus for Secure Identity Authentication With Audible Tones)というタイトルの同時係属米国出願シリアル番号第０９／６１１，５６９。

「簡単化されたオーディオ認証のための方法および装置」(Method and Apparatus for Simplified Audio Authentication)というタイトルの、２００２年２月１５日に出願された同時係属米国出願シリアル番号第１０／０７７，３６５。

「音響上の２つの要因の認証のためのシステムおよび方法」(System and Method for Acoustic Two Factor Authentication)というタイトルの２００２年５月６日に出願された同時係属米国出願シリアル番号第１０／１３９，８７３。

「音を用いた無線通信」(Wireless Communication Using Sound) というタイトルの、２００３年１月３０日に出願された同時係属米国出願シリアル番号第１０／３５６，１４４。

「可聴音を用いた通信」（Communication Using Audible Tones)というタイトルの、２００３年１月３０日に出願された同時係属米国出願シリアル番号第１０／３５６，４２５。

背景
発明の分野
本発明は、一般に認証システムに関し、特に、修正可能な装置を用いた認証システムに関する。

電子商取り引きは、「店を構えた」施設を運営することに関連する固有の面倒な事態なしに、一方のメンバーが他方のメンバーに対して購入したり、販売したりすることができる、相対的な容易さにより、消費者とビジネスの両方によって熱心に取り入れられてきた。

例えば、ユーザーは、銀行（オンラインまたは現金自動預け払い機（ＡＴＭ））、イントラネット、安全なサーバーまたはデータベースのようなプライベートネットワーク、および／または公共の通信ネットワークまたはデジタル認証によりインフラストラクチャーを介した仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）へのアクセスを得てもよい。

しかしながら、対面接触が無くなりまたは大幅に低減される通信のシステムの導入により、不正行為の機会は増加した。不正行為者の手の中にある盗まれたクレジットカードは、名前のつけられたクレジットカード所有者の信用格付けに損害を生じる可能性があり、許可されていない購入により生じる損失を吸収しなければならないクレジットカード発行会社に損害を生じる可能性がある。最悪のシナリオでは、不正行為者は、実際には、信用価値およびそのメンバーの金融口座を悪用するためにメンバーのアイデンティティを盗むかもしれない。そのような行為は、彼のまたは彼女の名前において犯罪が実行された任意の犯罪活動に対して、彼自身または彼女自身を防衛する受け入れがたい位置に不正行為をされたメンバーをゆだね、だまされた債権者の商取引において行われた行為を拒絶し、または当局により新しいアイデンティティを再発行する。

認められていないアクセスを防止するために、認められたエンティティのみにアクセスが与えられるようにユーザーまたはエンティティアイデンティフィケーションを検証するために種々の安全スキームが開発された。ユーザー認証とアクセス制御のための１つの技術は、トークン(token)のようなアクセスコード発生装置により実施することができる。一般に、ユーザーには、固有の安全情報を有するトークンが提供される。トークンは、周期的に発生される固有のアクセスコードを表示する。また、アクセスコードは、登録しておよび／または１つ以上のネットワークに関連づけて、アイデンティティを確立するようにしてもよい。典型的には、アクセスコードは、安全な情報および現在の時間に基づくアルゴリズムから発生される。次に、ユーザーは、１つ以上のネットワークへのアクセスを得るために現在表示されたアクセスコードを入力することを要求される。

上に記載したトークンは、認められていないアクセスを防止するかもしれないけれども、機能が限られていて単純である。従って、別トークンでは、異なる機能（複数の場合もある）が実施されるかもしれない。例えば、トークンを活性化させるために、ユーザーは、正しいパスワードまたは個人識別番号（ＰＩＮ）を入力しなければならないようにユーザーインターフェースを実施することにより、安全の別の層が提供されてもよい。しかしながら、ユーザーが、例えばユーザーインターフェースのような異なる機能をトークン上で交換および／または追加したいなら、ユーザーは、所望の機能を有した全体の新しいトークンを取得しなければならない。

新しいトークンは、新しいトークン内の安全情報に相当する異なるアクセスコードを発生する。それゆえ、アクセスコードは、再登録しなければならずおよび／または、１つ以上のネットワークの各々においてユーザと再度関連付けなければならない。これは煩わしく、ユーザーに不便をかけることになり、それゆえ、ユーザーがトークンの性能を高めるおよび／または交換するやる気をそぐ可能性がある。従って、認証のための装置を実施するためのより効率的で、より便利および／または利用者にとって使い勝手のよい方法の必要性がある。

発明の概要

ここに開示された実施形態は、電子認証を実行するための拡張可能なおよび／または交換可能な装置を提供することにより、上述の必要性に対処する。一般的に、本装置は、電子認証のためのデジタル署名のような、１つ以上の認証情報を安全に送信するモジュールを実施する。いくつかの実施形態において、モジュールは、電子認証のためにパスワードまたはＰＩＮｓのような１つ以上のアクセスコードを送信するように構成されていてもよい。次に、適切な検証者は、認証情報を受信して認証し、モジュールのユーザーのアイデンティティ、ソースまたは源を検証することができる。その後、必要なら、ユーザーは、プライベートネットワークまたはシステムへのアクセスを許可または拒絶してもよい。

特に、モジュールは、記憶装置に記憶された固有の暗号情報に基づいて、デジタル署名のような、認証情報を発生する安全な記憶媒体およびプロセッサーを含む。また、モジュールは、認証情報を送信する出力装置を含む。出力装置は、デジタル署名またはアクセスコードに関連する音調を発することにより認証情報を送信する音声コンポーネントを含む。

従って、開示された実施形態は、より便宜的な電子認証並びに電子認証のための装置をユーザーが変更または性能を高めるためのより便宜的方法を可能にする。第１の観点において、脱着可能に接続された外部認証モジュールを用いて認証を実行するための装置が開示される。認証モジュールは認証情報を発生するように構成される。装置は、認証モジュールを受け入れるように構成された入力装置と；入力装置に接続され、認証モジュールからの認証情報を受信し、認証情報を送信するように構成された、出力装置とを具備する。出力装置は、認証モジュールから認証情報を受信し、認証情報に関連した音調を発するように構成された音声コンポーネントであってよい。本装置は、認証情報を受信し送信するための入力装置および出力装置を具備するハウジングモジュールを具備してもよい。

他の観点において、外部認証モジュールから受信した認証情報を用いて認証を実行するためのユーザー交換可能なモジュールが開示される。認証モジュールは認証情報を生成するように構成される。モジュールは、認証モジュールに脱着可能に接続するように構成された入力装置と；入力装置に接続され、認証情報を受信し、認証情報を送信するように構成された出力装置と；および出力装置に接続され、出力装置に、認証情報を送信させるように構成されたアクチュエーターとを具備する。出力装置は、認証情報を受信し、認証情報を音調に変換し、認証情報に関連する音調を発するように構成された音声コンポーネントを具備する。

装置および／またはモジュールにおいて、音声コンポーネントは、入力装置に接続され、認証情報を受信し、認証情報を音調に変換するように構成された変換装置と；および変換装置に接続され、認証情報に関連した音調を発するように構成された音声発生装置を具備していてもよい。音声コンポーネントは、変換装置に接続され、外部信号を受信するように構成された音声受信装置をさらに具備し、変換装置は、外部信号を認証情報を発生するために使用されるデータに変換するように構成される。

さらに他の観点において、ユーザー交換可能モジュールに脱着可能に接続する認証モジュールが開示される。モジュールは出力装置を有する。出力装置は、認証情報を受信し、認証情報を送信するように構成される。認証モジュールは、暗号鍵を維持するように構成された記憶媒体と；および記憶媒体に接続され、暗号鍵を用いた認証情報を発生するように構成されたプロセッサーとを具備する。

さらに他の観点において、認証情報を発生するように構成された脱着可能に接続された外部認証モジュールを用いて認証を実行する方法は、認証モジュールを受け入れて接続するための入力装置を構成し；および認証情報を受信し認証情報を送信するように構成されたユーザー交換可能モジュール内に入力装置を実現することを具備する。認証情報の送信は、認証情報に関連した音調を発することを含んでいてもよい。

さらに他の観点において、外部認証モジュールから受信した認証情報を用いて認証を実行するためのユーザー交換可能なモジュールが開示される。認証モジュールは認証情報を生成するように構成される。本モジュールは、認証モジュールに脱着可能に接続する手段と；認証情報を受信するための手段と；および認証情報を送信するための手段とを具備する。送信手段は、認証情報を音調に変換する手段と；および認証情報に関連した音調を発する手段とを具備する。本モジュールは、さらに、外部信号を受信する手段と；および外部信号を、認証情報を発生するために使用されるデータに変換する手段とを具備する。

開示された装置と方法において、音調は、可聴音を具備してもよい。音調は、超低周波音を具備していてもよい。音調は、超音波音を具備していてもよい。また、認証情報はデジタル署名を含んでいてもよい。認証情報はアクセスコードを含んでいてもよい。さらに、モジュールはディスプレイを含んでいてもよい。

他の観点において、暗号情報を維持する手段は、暗号情報を送信する手段から分離されている。認証を行なうための装置は、デジタル署名を生成するように構成された認証モジュールと；および認証モジュールを埋め込むモジュールとを具備する。モジュールは、認証モジュールに接続され、デジタル署名に関連した音調を発するように構成された音声コンポーネントを具備する。認証モジュールはモジュールから脱着可能である。また、認証モジュールは、暗号鍵を維持するように構成された記憶媒体と；および記憶媒体に接続され、暗号鍵を用いてデジタル署名を発生するように構成されたプロセッサーとを具備していてもよい。音声コンポーネントは、デジタル署名に関連した音調を発するように構成された音声発生ユニットを具備していてもよく、さらに、外部信号を受信するように構成された音声受信ユニットを具備していてもよく、認証モジュールは、外部信号に基づいてデジタル署名を発生する。

さらに他の観点において、認証を実行するための装置は、第１のデジタル署名を発生するように構成された認証モジュールと；および認証モジュールを埋め込む交換可能なモジュールを具備する。交換可能なモジュールは、認証モジュールに接続され、第１のデジタル署名に関連した音声波を発生するように構成された音声コンポーネントを具備する。また、認証モジュールは、暗号鍵を維持するように構成された記憶媒体と；および記憶媒体に接続され、暗号鍵を用いてデジタル署名を発生するように構成されたプロセッサーとを具備していてもよい。

さらに、複数の暗号鍵を維持していてもよい。デジタル署名は複数の暗号鍵の１つから発生される。および複数の暗号署名の各々は、関連した音調を有する。また、モジュールは、認証モジュールに電力を供給するように構成された電源を含んでいてもよい。さらに、音調は可聴音を含んでいてもよい。音調は超低周波音を含んでいてもよい。音調は、超音波音を含んでいてもよい。

種々の実施形態は、類似の参照数字が類似のエレメントを参照する以下の図面を参照して詳細に記載されるであろう。

開示された実施形態は、認証で使用される拡張可能および／またはアップグレード可能な装置を可能にする。開示された実施形態において、装置は少なくとも２つの部分に分割される。特に、デジタル署名（複数の場合もある）のような認証情報は以下、「認証モジュール」と呼ばれる別個のエンティティ内で発生される。次に、認証モジュールは、デジタル署名（複数の場合もある）のような発生された認証情報を送信することができる種々の装置および／または装置に配置してもよい。それゆえ、ユーザーは容易に、便宜的におよび／または安価に所望の機能をデバイスおよび／または装置に追加したり取り外したりしてもよい。さらに、認証モジュールは、パスワードまたはＰＩＮ、並びにデジタル署名およびユーザーがプライベートデータベース、ネットワーク、またはシステムをアクセス可能にする、以下「認証情報」と呼ぶ他の情報のようなアクセスコードを送信するように構成してもよいことに留意する必要がある。

一実施形態において、認証情報は音波を使用して送信してもよい。同時係属米国出願シリアル番号第０９／６１１，５６９は、認証情報に関連した可聴音を発生することにより認証を実行するための装置を開示する。説明の目的のために、下記の実施形態中の認証情報は音を使用して送信されるであろう。次に、一般に、開示された装置は、可聴音を発生するためにプロセッサーに接続された記憶素子および音声コンポーネントを含む。しかしながら、認証情報が、装置内で実施することにより可能とされる任意の周知の技術を用いて送信してもよいことに留意する必要がある。それゆえ、本発明の範囲は、音を用いた認証情報の送信に限定されるべきでない。

ここに開示するように、「音波」という用語は気体、液体または固体中を移動する音波または圧力波または振動を指す。音波は超音波、可聴周波数波および超低周波を含んでいる。「可聴周波数波」という用語は、ほぼ２０Ｈｚ乃至２０ＫＨｚである可聴周波数スペクトル内に位置する音波周波数を指す。「超音波」は、可聴周波数スペクトルを超えて位置する音波周波数を指し、「超低周波」という用語は、可聴周波数スペクトル未満に位置する音波周波数を指す。「音」という用語は、あるピッチおよび振動の音波（複数の場合もある）を指す。従って、「可聴周波数音」という用語は、あるピッチおよび振動の音波（複数の場合もある）を指し、「超音波音」という用語は、あるピッチおよび振動の超音波（複数の場合もある）を指し、「超低周波音」という用語はあるピッチおよび振動の超低周波音（複数の場合もある）を指す。「記憶媒体」という用語は、リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリーデバイスおよび／または情報を記憶するための他の機械読み取り可能な媒体を含む、データを記憶するための１つ以上の装置を表す。「機械読み取り可能媒体」という用語は、これらに限定されないが、ポータブルまたは固定の記憶装置、光記憶装置、無線チャネルおよび命令（複数の場合もある）および／またはデータを記憶し、含み、または運ぶことができる種々の他の装置を含む。「モジュール」という用語は、内蔵型のデバイス、コンポーネント、ユニットまたはアイテムを指す。モジュールは、他のコンポーネント、ユニットあるいはアイテムと組み合わせて使用してもよい。

また、本実施形態は、フローチャート、フロー図、構造図、またはブロック図として描かれるプロセスとして記載してもよいことに留意する必要がある。フローチャートは動作をシーケンシャルプロセスとして記載してもよいけれども、多くの動作は、並列にまたは同時に実行することができる。さらに、動作の順番は、再配列してもよい。その動作が完了するとプロセスが終了する。プロセスは、方法、機能、手続き、サブルーチン、サブプログラムなどに相当してもよい。プロセスが機能に相当する場合、その終了は、コーリング機能またはメイン機能への機能のリターンに相当する。

更に、本実施形態の完全な理解を提供するために特定の詳細が与えられる。しかしながら、本実施形態は、これらの特定の詳細なしに実施してもよいことは当業者により理解されるであろう。例えば、回路は、不必要な詳細で本実施形態をあいまいにしないようにブロック図で示してもよい。他のインスタンスにおいて、本実施形態をあいまいにしないように、良く知られた回路、構造および技術を詳細に示してもよい。

図１は認証を実行するための一例としての装置１００を示す。装置１００は、認証モジュール１２０を受け入れるまたは埋め込むように構成されたハウジングモジュール１１０を具備する。認証モジュール１２０はデジタル署名のような認証情報を生成するように構成される。ハウジングモジュール１１０はさらに音声コンポーネント１３０、入力装置１４０およびアクチュエーター１５０を含んでいてもよい。図１は、入力装置１４０を方形の開口部として示すけれども、入力装置１４０は、入力装置１４０が認証モジュール１２０を受け入れるように構成される限り、種々の他の形状および／またはサイズで実施してもよい。入力装置の例としての形状は、これらに限定されないが、環状、三角形、他の多角形および非多角形の形状を含む。また、入力装置１４０は、ハウジングモジュール１１０および認証モジュール１２０に応じて、例えば、数ミリメートル乃至数インチのサイズを有していてもよい。

同様に、認証モジュール１２０は、入力装置１４０に接続するように、環状、多角形および非多角形の形状のような種々の他の形状および／またはサイズで実施してもよい。入力装置１４０は、ユーザーがアクセス可能であって認証モジュールに脱着可能に接続するように構成された、スロット、スリット、ノッチ、隙間、区画、レセプタクル、クレードル、または他の開口した、または部分的に開口した、または完全に囲い込んだエリア、開口部、インクロージャー(inclosure)または筐体であってもよい。また、ハウジングモジュール１１０は、入力装置１４０内に認証モジュール１２０を安全に囲むカバー（図示せず）を有していてもよい。さらに、ハウジングモジュール１０は、認証情報の受信と送信を制御するためにさらなる記憶媒体およびプロセッサー（図示せず）のようなさらなるエレメントを含んでいてもよい。従って、認証モジュール１２０は、ハウジングモジュール、すなわちハウジングモジュール１１０の入力装置１４０内に埋め込まれるかまたは配置してもよいがハウジングモジュール１１０から脱着可能である。例えば、ユーザーはハウジングモジュール１１０から認証モジュール１２０を取り外し、別のハウジングモジュールに取り付けてもよい。従って、認証モジュール１２０は、ハウジングモジュール１１０と集積される必要はない。認証モジュール１２０がハウジングモジュール１１０に配置される場合、認証モジュール１２０はハウジングモジュール１１０に接続するように構成される。この実施形態において、認証モジュール１２０は音声コンポーネントに接続されるであろう。音声コンポーネント１３０は、デジタル署名のような認証情報に関連した音調を発するように構成される。ユーザーは、アクチュエーター１５０を介して認証情報を送信するようにハウジングモジュール１１０を活性化してもよいし、ハウジングモジュール１１０に送信させてもよい。アクチュエーター１５０は、これらに限定されないが、プッシュボタン、スイッチ、ノブ、または他のユーザー入力装置であってもよい。それゆえ、アクチュエーター１５０は音声コンポーネント１３０に認証情報を送出させるように構成される。

記載するように、認証モジュール１２０は種々の方法によりハウジングモジュール１１０内に埋め込んでもよい。音声コンポーネント１３０、入力装置１４０および／またはアクチュエーター１５０の位置は、ハウジングモジュール１１０と認証モジュール１２０の動作に影響を与えることなく変更してもよいことは当業者に明白であろう。また、ハウジングモジュール１１０のサイズおよび形状は装置１００の動作に影響を与えることなく変更してもよいことに留意する必要がある。

上述の記載において、装置１００は、認証情報を発生するための暗号秘密情報を安全に記憶する認証モジュール１２０と、認証モジュール１２０のためのコンテナまたはシェル(shell)として機能するハウジングモジュール１１０に分割される。したがって、ハウジングモジュール１１０は、交換可能な、拡張可能なおよび／または代替可能なモジュールであり、ハウジングモジュール１１０のユーザーを検証する検証者のインフラストラクチャーのような環境と認証モジュールが情報をやりとりすることを可能にする音声コンポーネント１３０のような通信インターフェースを提供する。検証の後、ユーザーのアイデンティティを検証することができ、および／またはユーザーは、プライベートネットワークまたはシステムにアクセスすることを許可されてもよい。その結果、認証モジュール１２０は、ユーザー交換可能モジュールに脱着可能に接続される。

記載される分離装置１００は、例えば、ユーザーに単純でおよび／または安価なモジュールを最初に買わせる。モジュールは後で、異なる機能を有する完全に異なるモジュールあるいは新しいアップグレードされたモジュールと交換することができる。あるいは、ユーザーは複雑でおよび／または高価なモジュールから単純でおよび／または安価なモジュールに格下げしてもよい。さらに、あるいは、多様性のためにおよび／またはモジュールの機能を変更するためにモジュールに種々のエレメントを追加してもよいし、モジュールから種々のエレメントを取り外してもよい。種々のエレメントは、ある機能を可能にするために、ユーザーがモジュールに単に取り付けることを可能にするプラグインモジュールであってもよい。

従って、ハウジングモジュール１１０は、認証情報の送信を可能にすること以外の機能を持つためにさらなるエレメントを実現してもよい。さらなるエレメントの例は、これらに限定されないが、フラッシュライト、キーチェーン、栓抜き、ディスプレイ、モニター、テレビジョン、カメラ、ページャー、パーソナルデータアシスタント、無線電話または携帯電話、および他の電子装置並びに非電子装置を含む。追加のエレメントが追加されると、ハウジングモジュール１１０は、また、選択的機能を開放するためにエレメントの取り外しを実施してもよい。記載するように、装置１００は、多重機能認証装置になる。

図２は、デジタル署名検証による認証のための例示方法２００を示す。

方法２００は外部認証モジュールを受け入れて接続するために入力装置を構成する（２１０）ことを含む。認証モジュールは認証情報を発生するように構成される。入力装置は認証モジュールに脱着可能に接続されるように構成される。次に、入力装置は、認証情報を受信し、認証情報を送信するように構成される、ユーザー交換可能モジュール内で実施される（２２０）。例えば、入力装置は、認証情報に関連した音調を発することにより認証情報を送信するように実施してもよい。これは、ユーザーが認証モジュールを交換するかまたはアップグレードすることなしに全体のハウジングモジュールを交換するかまたはアップグレードすることを可能にする。特に、認証モジュールは１つのハウジングモジュールから取りはずされ、次に、他のハウジングモジュールに挿入されてもよいしまたはプラグインされてもよい。

図３は、デジタル署名検証によって認証のためのモジュールを交換するか更新するための例示方法３００を示す。方法３００は、認証モジュール内で、デジタル署名のような認証情報を生成するために使用されることになっている暗号鍵を維持する（３１０）ことを含む。認証モジュールは、例えば、デジタル署名に関連した音調を発することにより、認証情報を送信するために第１のモジュール内に埋め込まれる（３２０）。認証モジュールは、第１のモジュールから脱着可能である。さらに、方法３００は、第１のモジュールから認証モジュールを取り外し（３３０）、例えば、デジタル署名に関連する音調を発することにより、認証情報を送信するように構成される第２のモジュール内に認証モジュールを埋め込む（３４０）ことを含む。

認証モジュール１２０は、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６において定義された規格に従うスマートカード、または集積回路カード（ＩＣＣ）に基づいて実現してもよい。認証モジュール１２０のサイズは種々のモジュール内に埋め込むために十分小さくてよい。例えば、ハウジングモジュール１１０は、セキュリティトークン、ディスプレイ、モニター、ページャー、パーソナルデータアシスタント、無線電話または携帯電話のいずれか１つまたはそれらの組み合わせであってもよい。また、ハウジングモジュール１１０は、認証情報の送信のための手段が利用可能な限り、キーチェーン、フラシュライト、カメラ、テレビ、クレジットカードあるいは他のデバイスとして機能してもよい。上に記載されるように、一実施形態において、音調を発生することができる音声コンポーネントは、認証情報を送信するように実施してもよい。

図４は、図１のハウジングモジュール１１０に埋め込んでもよい外部認証モジュール３００の例示実施形態を示す。認証モジュール４００は、暗号鍵を維持するように構成された記憶媒体４１０と記憶媒体４１０に接続されたプロセッサー４２０を含む。プロセッサー４２０は暗号鍵を使用して、認証情報を生成するように構成される。

一実施形態において、プロセッサー４２０は暗号鍵を使用して、デジタル署名を生成するように構成される。デジタル署名は既知の技術のうちの任意の１つに基づいて生成してもよい。例えば、暗号署名を発生するための１つの技術は、公開鍵暗号法である。公開鍵暗号スキームでは、ユーザーは、文献を暗号化するためのプライベート鍵および公開鍵の両方を有する。ユーザーは、ユーザーのプライベート鍵（すなわち、公開鍵暗号法における暗号鍵）を用いて通信を暗号化し、暗号化された通信をあて先のエンティティに送信し、あて先エンティティは、ユーザーの公開鍵を用いて通信を復号する。あて先エンティティがユーザーの公開鍵を用いて通信を復号できるなら、デジタル署名は、ユーザーから発せられた通信として認証される。

図５は、ハウジングモジュール１１０内で実施してもよい音声コンポーネント５００の例示実施形態を示す。音声コンポーネント５００は、入力装置１４０に接続してもよい変換装置５１０と変換装置５１０に接続される音声発生装置５２０を含んでいてもよい。変換装置５１０は、デジタル署名を受信し、デジタル署名を音調に変換するように構成してもよい。音声発生装置５２０は、デジタル署名に関連した音調を発するように構成してもよい。いくつかの実施形態において、音声コンポーネント５００は、外部信号を受信するように構成された音声受信装置（図示せず）を含んでいてもよい。さらに、いくつかの実施形態において、音声発生装置は、スピーカーであってもよく、音声受信装置は、実施されるなら、マイクロフォンであってもよい。そのような場合、音声コンポーネント５００により発せられた音調は、可聴音を含む。

一実施形態において、外部信号は、以下に記載されるであろう挑戦／応答手続きの中で使用されてもよい。もし実施されれば、外部信号は認証情報を発生するためのデータに変換される。変換は変換装置５１０により実施してもよいし、または第２の変換装置は、外部信号を変換するために実施してもよい。次に、データは認証モジュール１２０へ転送される。認証モジュール１２０は、そのデータを用いて認証情報を発生する。

デジタル署名を固有に表すために可聴音が発生されるとき、それは利点である。ほとんどすべてのデスクトップおよびラップトップコンピューターは、現在、コンピューターシステム内にマイクロフォンを集積しており、ほとんどすべてのデスクトップおよびラップトップコンピューターは、音声を発生する能力を携えている。それゆえ、装置１００は、適切なソフトウエアを実行するデスクトップおよびラップトップコンピューターと一緒に動作するように有利に実施することができる。さらに、装置１００は、可聴音を運ぶことができる種々の通信システムと一緒に使用することができる。例は、これらに限定されないが、電話機回路網、ビルディングインターコムシステム(building intercom system)、および無線通信ネットワークを含む。それゆえ、装置１００は、直接的に直接のトランザクションにおける認証のために使用してもよいし、または間接的に音響通信媒体を介した認証のために使用してもよい。

あるいは、音声コンポーネント１３０により発せられた音調は、超低周波音および／または超音波音を含んでいてもよい。さらに、音声コンポーネント１３０の機能性は、赤外線ポートのような赤外線信号を発生し出力する手段で補うことができる。種々のラップトップコンピューター製造業者、プリンター製造業者、およびＰＤＡ製造業者は、赤外線ポートをそれらの機器に組み込んだ。音声コンポーネントの使用が、公共の場所における場合のように、扱いにくいまたは望ましくないこれらの環境において、赤外線ポートは有利に使用してもよい。あるいは、赤外線周波数の発生および／または出力は、ハウジングモジュール１１０と一緒に動作するアドオン装置により行うことができる。

さらに、音声コンポーネント１３０は、また、デジタル署名を音調に変換する変調器を含んでいてもよい。デジタル署名は、これらに限定されないが、デュアルトーンマルチ周波数（ＤＴＭＦ）および周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）を含む任意の周知の変調技術に基づいて変換してもよい。例えば、同時係属米国出願シリアル番号第１０／３５６，１４４および米国出願シリアル番号第１０／３５６，４２５は、デジタルデータを音波に符号化するための変調技術を開示する。

図１を再び参照すると、複数のエンティティに対して特定の人を識別するであろう複数の鍵を運ぶように認証モジュール１２０をプログラムしてもよい。例えば、認証モジュール１２０は、電話回線を介して金融機関に対してハウジングモジュール１１０の保持者を識別するであろう可聴署名を発生するように、プログラムすることができる。ネットワーク内のコンピューターに取り付けられたマイクロフォンを介してコンピューターネットワークに対して、ハウジングモジュール１１０の保持者を識別するであろう第２の可聴署名を発生するように認証モジュール１２０をプログラムすることも可能である。同じ認証モジュール１２０は、安全なビルディングへのアクセスを得るために近傍のカードリーダーに対して、さらに第３の可聴署名を発生するようにプログラムすることが可能である。

従って、記憶媒体４１０は複数の暗号鍵を維持してもよく、プロセッサー４２０は、複数の暗号鍵の１つからデジタル署名を発生してもよい。ここで、複数の暗号鍵の各々に相当する複数のデジタル署名の各々は、デジタル署名に関連した固有の音調を持つであろう。従って、異なる認証を実行するために、異なるデジタル署名を使用してもよい。

図６は、特定の人と、データベース管理者のような検証者との間における例示認証システム６００のブロック図である。この場合に、モジュール６１０として実施される安全トークンは、特定の人のアイデンティティを認証するために使用される。説明のために、第１のメンバー６２０がデータベース管理者６３０により保護された情報にアクセスしようとすると仮定する。コンピューター６４０がデータベース管理者６３０と通信しているように、第１のメンバーは、コンピューター６４０に接続されたマイクロフォン（図示せず）の近傍にトークン６１０を保持または配置する。トークン６１０は、認証情報を表わす可聴音を発生または発する。次に、音はコンピューター６４０によりデータベース管理者６３０に送信される。データベース管理者６３０は、データベース６５０から認証情報を検索することにより第１のメンバーのアイデンティティを検証する。従って、第１のメンバー６２０は、所望のトランザクションを進めることができる。

代わりの実施形態において、署名の新鮮さは、データベース管理者６３０により選択された挑戦／応答手続きを介して保証することができる。この場合、署名はデータベース管理者６３０からの挑戦に応答して発生される。したがって、トークン６１０は、外部ソースからの信号に応答して暗号署名を発生することができる。そのような場合、トークン６１０の音声コンポーネントは、音声発生装置および音声受信装置を含むので、トークン６１０は、コンピューター６５０のスピーカーから可聴音を検出することができる。トークン６１０は、図１のハウジングモジュールを参照して以下に記載するように他のエレメントを有していてもよい。

すなわち、音声コンポーネント１３０に加えて、ハウジングモジュール１１０は、認証装置１２０に電力を供給するように構成された電源（図示せず）と、音声コンポーネント１３０を制御するように構成された第２のプロセッサー（図示せず）を含んでいてもよい。ハウジングモジュール１１０はさらに、パラレルポート、シリアルポートまたはユニバーサルシリアルバスのような入力エレメントの他の形態を含んでいてもよい。同様に、ハウジングモジュール１１０は、さらに通信のための出力エレメントを含んでいてもよい。これは、ハウジングモジュール１１０が音声発生による以外の手段を介して他のエンティティと情報をやりとりすることを可能にする。例えば、音声コンポーネントは、認証機能のために関与してもよく、出力エレメントは、パーソナルコンピューター上への暗号署名のバックアップまたは公開鍵情報の交換のような、データ転送のために関与することができる。

いくつかの実施形態において、活性化要求は、ハウジングモジュール１１０内にプログラムすることができるので、他のメンバーは、ハウジングモジュール１１０を不正にまたは偶然に使用しないかもしれない。例えば、ユーザーインターフェースは、活性化チェックを実行することができるように、ハウジングモジュール１１０に組み込むことができる。ここで、保持者のアイデンティティに関して確認がハウジングモジュール１１０により受信されない限り、認証モジュール１２０は、デジタル署名を発生しないであろう。たとえトークンが可聴認証署名を生成することを結局拒絶するかもしれなくても、ハウジングモジュール１１０は、プロトコル相互作用の一部として音調を生成するかもしれないことに留意する必要がある。確認は、キーパッドに入力されたＰＩＮの形式がある可能性がある。あるいは、確認は、声紋から決定することができる。この場合、ユーザーインターフェースはマイクロフォンであり、ハウジングモジュール１１０は、音声認識を可能にするために十分な処理能力を有する。音声認識方法は技術的に良く知られており、ここでは、詳細に議論しない。

マイクロフォン入力を有するトークンを活性化するための他の方法は、活性化コードを入力するためにデュアルトーンマルチ周波数（ＤＴＭＦ）装置を使用することであろう。これは、処理の複雑さをほとんど要求せず、（電話のような）安価で共通に利用可能なＤＴＭＦ音声発生器を必要とするという利点を有する。さらに、追加された安全対策として、活性化コードを入力するためにあまりにも多くの試みが成されるなら、ハウジングモジュール１１０は、非アクティブ化になるようにプログラムすることができる。

さらに他の実施形態において、音声コンポーネント１３０の機能性は、赤外線ポートを用いて補足することができる。種々のラップトップコンピューター製造業者、プリンター製造業者、およびＰＤＡ製造業者は、赤外線ポートをそれらの機器内に組み込んだ。音声コンポーネントの使用が、公共の場所における場合のように、扱いにくいまたは望ましくないこれらの環境において、赤外線ポートは有利に使用してもよい。同様に、音声コンポーネント１３０は、超音波周波数を発生することができる。あるいは、超音波周波数の発生は、例示実施形態とともに動作するアドオン装置により行うことができる。そのようなアドオン装置は、可聴音を介してまたは出力エレメントを介して例示実施形態に接続されるであろう。

上に述べたように、 音調の使用を介して認証を実行するための実施形態が記載された。しかしながら、認証情報を送信するために、音調の発生以外の技術を実施してもよいことに再度留意する必要がある。それゆえ、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、認証を送信するための任意の周知の技術を上述した実施形態に適用してもよい。特に、認証情報を送信するように構成された任意の周知の送信機、受信機または出力装置は、音声コンポーネントの代わりに実施してもよい。音声コンポーネント１３０以外の出力装置の例は、赤外線ポート、無線送信機／トランシーバーおよび遠隔通信送信機／トランシーバーであってよい。

特に、認証を実行するためにユーザー交換可能モジュールを分割し、可能とすることにより、同じ認証モジュールを維持しながら、ユーザーは容易にモジュールを交換、変更またはアップグレードしてもよい。認証モジュールを維持することにより、ユーザーは、認証のための認証モジュール内において、ユーザーは、同じ固有の暗号情報を使用し続けてもよい。これは、認証のための検証者との関係を再確立するおよび／または更新する不便さをユーザーが回避可能にする。

さらに、上述の実施形態は、単に例示であり、本発明を限定するものと解釈されるべきでない。例えば、認証モジュール１２０は利用可能な種々の暗号スキームのうちの任意の１つを実施するように構成することができる。さらに、実施形態のうちのいくつかはデジタル署名に関して記載したが、さらに、本発明の範囲は、パスワード、ＰＩＮまたは他のアクセスコードのような他の認証情報に適用可能である。従って、実施形態の記載は、例証であるように意図され、クレームの範囲を限定することを意図していない。そのため、この教示は、容易に、他のタイプの装置に適用することができ、多くの代案、変更、および変形が当業者にとって明白であろう。

図１は、認証のための装置の例示実施形態を示す。 図２は、認証のための方法の例示実施形態を示す。 図３は、認証のためのモジュールを交換する例示実施形態を示す。 図４は、認証のための装置のための認証モジュールの例示実施形態である。 図５は、音声コンポーネントの例示実施形態を示す。 図６は、認証のためのシステムの例示実施形態を示す。

Claims (45)

1. 下記を具備する、認証モジュールが認証情報を発生するように構成される、脱着可能な外部認証モジュールを用いて認証を実行する装置：
   認証モジュールを受け入れるように構成された入力ユニット；及び
   前記入力装置に接続され、前記認証モジュールから前記認証情報を受信し、前記認証情報を送信する出力ユニット。
2. 前記装置は、前記入力ユニットおよび前記出力ユニットを具備するハウジングモジュールを具備する、請求項１の装置。
3. 前記出力ユニットは、前記認証モジュールから前記認証情報を受信し、前記認証情報に関連した音調を発するように構成された音声コンポーネントを具備する、請求項１の装置。
4. 前記音声コンポーネントは、前記入力ユニットに接続され、前記認証情報を受信し、前記認証情報を音調に変換する変換ユニットと；および
   前記変換ユニットに接続され、前記認証情報に関連する音調を発するように構成された音声発生ユニットとを具備する、請求項３の装置。
5. 前記音声コンポーネントはさらに下記を具備する請求項４の装置：
   前記変換ユニットに接続され、外部信号を受信するように構成された音声受信ユニット；
   前記変換ユニットは、前記外部信号を、前記認証情報を発生するために使用されるデータに変換するように構成される、請求項４の装置。
6. 前記音調は可聴音を具備する、請求項３の装置。
7. 前記音調は、超低周波音を具備する、請求項３の装置。
8. 前記音調は、超音波音を具備する、請求項３の装置。
9. 前記認証情報は、デジタル署名を具備する、請求項１の装置。
10. 前記認証情報はアクセスコードを具備する、請求項１の装置。
11. 前記モジュールはさらにディスプレイを具備する、請求項１の装置。
12. 前記入力ユニットは、さらに前記認証モジュールに接続するように構成される、請求項１の装置。
13. 下記を具備する、認証モジュールが認証情報を発生するように構成される、外部認証モジュールから受信した認証情報を用いて認証を実行するためのユーザー交換可能モジュール：
    前記認証モジュールに脱着可能に接続するように構成された入力ユニット；
    前記入力ユニットに接続され、前記認証情報を受信し、前記認証情報を送信するように接続された出力装置；および
    前記出力ユニットに接続され、前記出力装置に前記認証情報を送信させるように構成された、アクチュエーター。
14. 前記出力ユニットは、前記認証情報を受信し、前記認証情報を音調に変換し、前記認証情報に関連した音調を発するように構成された音声コンポーネントを具備する、請求項１３のモジュール。
15. 前記音声コンポーネントは、下記を具備する、請求項１４のモジュール：
    前記入力装置に接続され、前記認証情報を受信し、前記認証情報を音調に変換するように構成された変換ユニット；
    および
    前記変換ユニットに接続され、前記認証情報に関連する音調を発するように構成された音声発生ユニット。
16. 前記音声コンポーネントはさらに下記を具備する、請求項１５のモジュール：
    前記変換ユニットに接続され、外部信号を受信するように構成された音声受信ユニット；および
    前記変換ユニットは、前記外部信号を、前記認証情報を発生するために使用されるデータに返還するように構成される。
17. 前記音調は可聴音を具備する、請求項１４のモジュール。
18. 前記音声コンポーネントは下記を具備する、請求項１７のモジュール：
    前記入力ユニットに接続され、前記認証情報を受信し、前記認証情報を音調に変換するように構成された変換ユニット；および
    前記変換ユニットに接続され、前記認証情報に関連した音声トーンを発するように構成されたスピーカー。
19. 前記音声コンポーネントは、さらに下記を具備する、請求項１８のモジュール：
    前記変換ユニットに接続され、外部信号を受信するように構成されたマイクロフォン；および
    前記変換ユニットは、前記外部信号を前記認証情報を発生するために使用されるデータに変換するように構成される。
20. 前記音調は、超低周波音を具備する、請求項１４のモジュール。
21. 前記音調は、超音波音を具備する、請求項１４のモジュール。
22. 前記認証情報は、デジタル署名を具備する、請求項１３のモジュール。
23. 前記認証情報は、アクセスコードを具備する、請求項１３のモジュール。
24. 下記を具備する、出力装置が認証情報を受信し、認証情報を送信するように構成され、前記出力装置を有するユーザー交換可能モジュールに脱着可能に接続するための認証モジュール：
    暗号鍵を維持するように構成された記憶媒体；および
    前記記憶媒体に接続され、前記暗号鍵を用いて前記認証情報を発生するように構成されたプロセッサー。
25. 前記認証情報はデジタル署名を具備する、請求項２４の認証モジュール。
26. 前記認証情報はアクセスコードを具備する、請求項２４の認証モジュール。
27. 前記記憶媒体は、複数の暗号鍵を維持し、前記プロセッサーは、前記複数の暗号鍵の１つから前記認証情報を発生する、請求項２４の認証モジュール。
28. 下記を具備する、認証情報を発生するように構成された脱着可能に接続された外部認証モジュールを用いて認証を実行するための方法：
    前記認証モジュールを受け入れて接続するように入力ユニットを構成する；および
    前記認証情報を受信し、前記認証情報を送信するように構成されたユーザー交換可能モジュール内で前記入力ユニットを実施する。
29. 前記認証情報を送信することは、前記認証情報に関連した音調を発することを具備する、請求項２８の方法。
30. 前記音調は可聴音を具備する、請求項２９の方法。
31. 前記音調は、超低周波音を具備する、請求項２９の方法。
32. 前記音調は超音波音を具備する、請求項２９の方法。
33. 前記認証情報はデジタル署名を具備する、請求項２８の方法。
34. 前記認証情報はアクセスコードを具備する、請求項２８の方法。
35. 下記を具備する、認証モジュールは認証情報を発生するように構成され、外部認証モジュールから受信した認証情報を用いて認証を実行するためのユーザー交換可能モジュール：
    前記認証モジュールに脱着可能に接続するための手段；
    前記認証情報を受信するための手段；および
    前記認証情報を送信するための手段。
36. 前記送信手段は、前記認証情報を音調に変換するための手段と；
    前記認証情報に関連した音調を発する手段とを具備する、請求項３５のモジュール。
37. さらに下記を具備する、請求項３５のモジュール：
    外部信号を受信する手段；および
    前記外部信号を、前記認証情報を発生するために使用されるデータに変換する手段。
38. 前記認証情報はデジタル署名を具備する、請求項３３のモジュール。
39. 前記認証情報はアクセスコードを具備する、請求項３３のモジュール。
40. 下記を具備する、変換ユニットは認証情報を受信し、前記認証情報に関連した音調を発するように構成される、前記変換ユニットを有するユーザー交換可能モジュールに脱着可能に接続する認証モジュール：
    暗号鍵を維持する手段；および
    前記暗号鍵を用いて前記認証情報を発生する手段。
41. 下記を具備する、認証モジュールは、認証情報を発生するように構成され、脱着可能に接続された外部認証モジュールを用いて認証を実行する装置：
    前記認証モジュールを受け入れて接続するように入力ユニットを構成する手段；および
    前記認証情報を受信し、前記認証情報に関連した音調を発するように構成されたユーザー交換可能モジュール内で前記入力ユニットを実施する手段。
42. 下記を具備する、前記認証モジュールはデジタル署名を発生するように構成され、脱着可能に接続された認証モジュールを用いて認証を実行する装置：
    前記認証モジュールを受け入れるように構成されたモジュール、前記モジュールは下記を具備する：
    前記認証モジュールを受け入れ接続するように構成された入力ユニット；および
    前記認証モジュールから前記デジタル署名を受信し、前記デジタル署名に関連した音調を発するように構成された音声コンポーネント。
43. 下記を具備する、認証モジュールはデジタル署名を発生するように構成され、外部認証モジュールから受信したデジタル署名を用いて認証を実行するユーザー交換可能モジュール：
    前記認証モジュールに脱着可能に接続するように構成された入力ユニット；
    前記入力ユニットに接続され、前記デジタル署名を受信し、前記デジタル署名を音調に変換し、前記デジタル署名に関連した音調を発するように構成された音声コンポーネント；および
    前記変換ユニットと前記音声コンポーネントに接続され、前記音声コンポーネントに前記音調を発生させるように構成されたアクチュエーター。
44. 下記を具備する、変換ユニットは、デジタル署名を受信し、前記デジタル署名に関連した音調を発するように構成され、前記変換ユニットを有するユーザー交換可能なモジュールに脱着可能に接続するための認証モジュール：
    暗号鍵を維持するように構成された記憶媒体；および
    前記記憶媒体に接続され、前記暗号鍵を用いて前記デジタル署名を発生するように構成されたプロセッサー。
45. 下記を具備する、デジタル署名を発生するように構成された脱着可能に接続された外部認証モジュールを用いて認証を実行する方法：
    認証モジュールを受け入れ接続するように入力装置を構成する；および
    前記デジタル署名を受信し、前記デジタル署名に関連した音調を発するように構成されたユーザー交換可能モジュール内で前記入力ユニットを実施する。

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