JP2002300153A - 認証方法、端末内機能要素、端末装置、サーバ、及び、認証システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 個人の認証を行うためのＩＣカードに対する
偽造や変造を避けるために、ＩＣカードに対して実際に
読み書きの処理を行うＩＣカードリーダライタの正当
性、ＩＣカードリーダライタから見たそれを接続する端
末の正当性を保証する必要がある。 【解決手段】 端末はネットワークを介して、その相手
方からＩＣカードリーダライタの機種番号に対応する第
１の秘密情報を獲得して第１の共通鍵を作成し、第１の
共通鍵をＩＣカードリーダライタの機体番号の暗号化に
使用し、端末はその相手方から前記ネットワークを介し
てＩＣカードリーダライタの機体番号に対応する第２の
秘密情報を獲得し、その第２の秘密情報を照合のために
使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークに接
続する端末に接続される機能要素の認証方法と、そのた
めの暗号通信を行う認証システムに関し、特に、個々の
端末の負荷を少なくしつつセキュリティ強度の確保を可
能にするものである。

【０００２】

【従来の技術】通信システムでは、通信相手の正当性を
確認する必要がある場合に、暗号化を利用した認証処理
が行われる。例えば、ビデオ・オン・デマンドやホーム
ショッピング、ネットワーク・ゲームと云った次世代型
の双方向マルチメディア通信サービス（所謂インタラク
ティブ・テレビ）では、情報家電と呼ばれる家庭用通信
端末のセット・トップ・ボックス（set-top box：ＳＴ
Ｂ）がネットワークを通じてサービス提供者のサーバ
（情報家電サーバ）に接続される。そして、ユーザはサ
ービスを受ける場合に、個人ＩＤなどを記憶したＩＣカ
ードを、ＳＴＢに取り付けられている機能要素としての
ＩＣカードリーダライタに読込ませることで、情報家電
サーバから認証を得る。情報家電サーバは認証されたＳ
ＴＢに、認証されたＩＣカードがセットされることでサ
ービスを開始する。

【０００３】ＳＴＢやＩＣカードの認証は、例えば、共
通鍵暗号化方式を利用し、ＳＴＢが情報家電サーバに既
知の情報を共通鍵で暗号化し、暗号化したデータを情報
家電サーバに送信した後、これを受信した情報家電サー
バは、受信データを共通鍵で復号化し、復号結果を既知
の情報と照合してＳＴＢの正当性を認証する方法などが
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】個人の認証を行うため
のＩＣカードに対する偽造や変造を避けるためには、Ｉ
Ｃカードに対して実際に読み書きの処理を行うＩＣカー
ドリーダライタの正当性ならびに、ＩＣカードリーダラ
イタから見たＳＴＢの正当性を保証する必要がある。

【０００５】しかし、ＩＣカードリーダライタは端末機
器の機能要素であり、端末機器以上に処理負担の軽減を
図る必要がある。また、端末機器やＩＣカードリーダラ
イタ内に可能な全ての接続情報を、予め格納することは
困難である。

【０００６】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、ネットワークに接続する端末に搭載され
たＩＣカードリーダライタ装置を、高い秘匿性を維持
し、且つ、暗号化・復号化・照合の処理負担が少ない方
式で相互認証する認証方法を提供し、また、前記認証方
式を容易に実現するための認証システムを提供すること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、ネ
ットワークに接続する端末に接続された機能要素の認証
方法において、前記端末は前記ネットワークを介して、
その相手方から前記機能要素の機種番号に対応する第１
の秘密情報を獲得して第１の共通鍵を作成し、前記第１
の共通鍵を前記機能要素の機体番号の暗号化に使用し、
前記端末はその相手方から前記ネットワークを介して前
記機能要素の機体番号に対応する第２の秘密情報を獲得
し、その第２の秘密情報を照合するものである。

【０００８】また、前記端末は、その相手方に自身の機
種番号と、前記端末に接続された前記機能要素の機器番
号を送信し、前記相手方は受信した前記端末の機種番号
と前記機能要素の機体番号を用いて前記機能要素が前記
端末で使用可能であるかを判定し、使用可能であれば前
記第２の秘密情報を前記端末に送信するものである。

【０００９】また、前記端末と、その相手方との間には
暗号通信方法が設定され、前記機能要素の機種番号なら
びに前記機能要素の機体番号ならびに第１の秘密情報な
らびに第２の秘密情報を、前記暗号通信を用いて通信す
るものである。

【００１０】また、前記端末は、その相手方との暗号通
信により得られた、第１の秘密情報ならびに第２の秘密
情報を、前記機能要素に変更がない場合に使用できるも
のである。

【００１１】また、前記端末は、前記第２の秘密情報を
用いた問題の解答を前記機能要素に送信し、前記機能要
素では自身が保有する第２の秘密情報を用いた前記問題
の解答と、前記送信された解答とを比較照合するととも
に、前記機能要素は、自身が保有する前記第２の秘密情
報を用いた問題の解答を前記端末に送信し、前記端末で
は自身が保有する第２の秘密情報を用いた前記問題の解
答と、前記送信された解答とを比較照合することで、相
互に認証を行うものである。

【００１２】また、前記機能要素は、機種番号、機種番
号に対応する秘密情報、機体番号及び機体番号に対応す
る秘密情報の各々が書き込まれた記憶領域と、乱数の生
成処理を行う乱数生成手段と、暗号鍵の生成処理を行う
鍵生成手段と、暗号化及び復号化の処理を行う暗号化／
復号化手段と、各処理の作業領域として使用されるＲＡ
Ｍと、認証処理を実行するために各部に動作を振り分け
るメイン処理手段とを具備する認証モジュールを備えた
ものである。

【００１３】また、前記端末は、機能要素に関する機種
番号、機種番号に対応する秘密情報、機体番号及び機体
番号に対応する秘密情報の各々を保存可能な記憶領域
と、自身の機種番号と機種番号に対する秘密情報を保存
可能な記憶領域と、乱数の生成処理を行う乱数生成手段
と、暗号鍵の生成処理を行う鍵生成手段と、暗号化及び
復号化の処理を行う暗号化／復号化手段と、各処理の作
業領域として使用されるＲＡＭと、認証処理を実行する
ために各部に動作を振り分けるメイン処理手段とを具備
する認証モジュールを備えたものである。

【００１４】また、前記端末は、機能要素に関する機種
番号、機種番号に対応する秘密情報、機体番号及び機体
番号に対応する秘密情報の各々を保存可能な書換え記憶
手段と、自身の機種番号と機種番号に対する秘密情報を
保存可能な記憶領域と、乱数の生成処理を行う乱数生成
手段と、暗号鍵の生成処理を行う鍵生成手段と、暗号化
及び復号化の処理を行う暗号化／復号化手段と、各処理
の作業領域として使用されるＲＡＭと、認証処理を実行
するために各部に動作を振り分けるメイン処理手段とを
具備する認証モジュールを備えたものである。

【００１５】また、サーバとしては、ネットワークを介
して接続する各端末に接続された機能要素の機種番号と
前記機種番号に対応する秘密情報とが格納された機種番
号データベースと、前記各機能要素の機体番号と前記機
体番号に対応する秘密情報とが格納された機体番号デー
タベースと、各処理の作業領域として使用されるＲＡＭ
と、機能要素に対する認証処理を実行するために各部に
動作を振り分けるメイン処理手段とを具備する認証処理
部を備えたものである。

【００１６】また、機能要素と端末とサーバとにより、
前記認証方法を用いて相互に認証するものである。

【００１７】そのため、サーバに端末とＩＣカードリー
ダの対応の可否ならびに、ＩＣカードリーダの秘密情報
を保存することで、端末ならびにＩＣカードリーダライ
タの負荷を軽減することができる。また、機体番号を安
全に送信するための共通鍵を、機種番号に対応する秘密
情報から生成しているので、高い秘匿性を保持すること
ができる。また、ＩＣカードリーダの秘密情報を用いて
演算を行うことで、特定の機種以外の端末とＩＣカード
リーダライタが接続されることを排除できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００１９】（実施の形態１）図１は発明の第１の実施
形態を実現するための、ネットワークに接続された端末
と、前記端末に接続された機能要素を相互認証するため
の認証手順を模式的に示したものである。

【００２０】まず、端末に接続されている機能要素、本
実施の形態ではＩＣカードリーダ、は自身の機種番号を
端末に送信する（ステップ１）。なお、機能要素として
は、非接触リーダを用いることも可能である。端末は受
信した前記機能要素機種番号を、ネットワークを介して
サーバに送信し、前記機能要素機種番号に対応した第１
の秘密情報を獲得する（ステップ２）。端末ならびに接
続機器は、第１の秘密情報を用いて、共通秘密鍵を作成
し、暗号化された通信経路を確立する（ステップ３）。
ここまでが、共通鍵の作成ステップである。

【００２１】次に、前記機能要素は自身の機器番号を、
前記暗号化された通信経路を介して、端末に送信する
（ステップ４）。端末は受信した前記機能要素機器番号
を、ネットワークを介してサーバに送信し、前記機能要
素機器番号に対応した第２の秘密情報を獲得する（ステ
ップ５）。端末ならびに接続機器は、第２の秘密情報を
用いて作成された情報の授受を、暗号化された通信経路
を介して行う（ステップ６）。

【００２２】これにより、前記作成された情報が一致す
るかを確認することで、前記端末と前記機能要素間の相
互認証を行うことができる。ここまでが、認証ステップ
である。

【００２３】図２は、図１に示した認証方式におけるス
テップ１からステップ３の、共通鍵生成の内容を具体的
に実現するための流れを示したものである。

【００２４】まず、端末で乱数１が生成される（ステッ
プ100）。生成された乱数は端末で保持されるととも
に、機能要素に送信される（ステップ101）。機能要素
ではその乱数１を受信する（ステップ102）。機能要素
では、別の乱数２を生成する（ステップ103）。機能要
素は内部に保存している自身の機種番号を取得する（ス
テップ104）。機能要素は内部に保存している自身の機
種番号に対応する第1の秘密番号を取得する（ステップ1
05）。ステップ102で受信した乱数１とステップ103で作
成した乱数２とステップ105で取得した第1の秘密情報か
ら、暗号通信のための共通鍵Aを作成する（ステップ10
6）。ステップ103で生成した乱数２とステップ104で取
得した機種番号を端末に送信する（ステップ107）。

【００２５】端末はステップ107で送信された乱数2と機
能要素の機種番号を受信する（ステップ108）。端末は
ステップ108で受信した機能要素の機種番号を、サーバ
に送信する（ステップ109）。サーバは，その機能要素
の機種番号を受信する（ステップ110）。サーバはステ
ップ110で受信した機能要素の機種番号を、自身のデー
タベース内で検索し、機種番号に対応する第1の秘密情
報を取得する（ステップ111）。サーバはステップ111で
取得した第1の秘密情報を端末に送信する（ステップ11
2）。端末はその第1の秘密情報を受信する（ステップ11
3）。端末はステップ101で生成した乱数１とステップ10
8で受信した乱数2と、ステップ113で受信した第1の秘密
情報から、暗号通信のための共通鍵Aを作成する（ステ
ップ114）。この共通鍵作成により、端末と機能要素の
間に暗号化された通信経路を確立することができる。

【００２６】図３は図１に示した認証方式におけるステ
ップ４からステップ６の、端末と機能要素間の相互認証
の内容を具体的に実現するための流れを示したものであ
る。

【００２７】まず、端末で自身の機種番号が取得される
（ステップ120）。取得された機種番号は機能要素に暗
号化して送信される（ステップ121）。機能要素ではそ
の機種番号を受信し復号化する（ステップ122）。機能
要素では乱数３を発生させる（ステップ123）。次い
で、機能要素は内部に保存する自身の機器番号を取得す
る（ステップ124）。また、機器要素は内部に保存する
自身の機器番号に対応する第２の秘密情報を取得する
（ステップ125）。ステップ123で生成した乱数３とステ
ップ125で取得した第２の秘密情報から、認証用データY
を生成する（ステップ126）。機器要素は端末に対し
て、ステップ123で生成した乱数３とステップ124で取得
した自身の機器番号と、ステップ126で生成された認証
用データYを端末に暗号化して送信する（ステップ12
7）。端末では受信した乱数３と機能要素の機器番号と
認証用データYを復号化する（ステップ128）。

【００２８】端末はステップ128で受信した機能要素の
機器番号と自身の機種番号を、サーバに送信する（ステ
ップ129）。サーバは，その機能要素の機器番号と端末
の機種番号を受信する（ステップ130）。サーバはステ
ップ130で受信した機能要素の機器番号と端末の機種番
号を、自身のデータベース内で検索し、機能要素と端末
の組合わせが正当であるかを判定する（ステップ13
1）。判定が正しければ、機能要素の機器番号に対応す
る第２の秘密情報を取得する（ステップ132）。サーバ
はステップ132で取得した第２の秘密情報を端末に送信
する（ステップ133）。端末はサーバから第２の秘密鍵
を受信する（ステップ134）。端末はステップ128で得ら
れた乱数３とステップ134で得られた第2の秘密情報か
ら、認証用データY'を作成する（ステップ135）。ステ
ップ128で得られた認証用データYとステップ135で得ら
れた認証用データY'を比較する（ステップ136）。一致
しない場合、認証失敗とする（ステップ137）。一致し
た場合、自身の機種番号とステップ134で得られた第2の
秘密情報から、認証用データZを作成する（ステップ13
8）。端末はステップ138で得られた認証用データZを機
能要素に暗号化して送信する（ステップ139）。機能要
素では受信した認証用データZを復号化する（ステップ1
40）。ステップ122で得られた端末の機種番号と、ステ
ップ125で獲得した第2の秘密情報から認証用データZ'を
作成する（ステップ141）。ステップ140で得られた認証
用データZとステップ141で得られた認証用データZ'を比
較する（ステップ142）。ZとZ'が不一致の場合は認証失
敗、一致した場合認証成功とする（ステップ143）。ス
テップ143の結果を暗号化し端末に送信する（ステップ1
44）。端末では得られた結果を複合化し、認証を完了す
る（ステップ145）。

【００２９】図４は、第１の実施形態を実現するため
の、ネットワークに接続された端末端末に接続された機
能要素の構成を示したものである。

【００３０】本機能要素１は、機能モジュール１０と、
認証モジュール１１を有しており、その認証モジュール
１１は、記憶手段１２と、乱数生成手段１３と、鍵生成
手段１４と、暗号化／復号化手段１５と、ワーク領域１
６と、メイン処理手段１７とを有してなる。

【００３１】機能モジュール１０については、公知の端
末機能を実行するモジュールであり、説明を省略する。

【００３２】記憶手段１２は、機種番号２０、機種番号
に対応する第1の秘密情報２１、機器番号２２、及び機
種番号に対応する第2の秘密情報２３の各々が書き込ま
れている。乱数生成手段１３は、ハードウエアもしくは
ソフトウェアで構成され、乱数を生成する。鍵生成手段
１４は、ハードウエアまたはソフトウエアで構成され暗
号化通信に必要な暗号鍵を生成する。暗号化／復号化手
段１５は、ハードウエアまたはソフトウエアで構成さ
れ、暗号化及び復号化の処理を行う。ワーク領域１６
は、上記作業をソフトウェアで実現するための作業領域
として使用される。メイン処理手段１７は、処理動作を
各部に振り分けるとともに、ソフトウェア実行に必要な
演算処理を行う。

【００３３】これにより認証モジュール１１は、端末と
の認証ならびに暗号化通信を行うことが可能となり、機
能モジュールでの作業の安全性を保障できる。

【００３４】図５は、第１の実施形態を実現するため
の、ネットワークに接続された端末の構成を示したもの
である。

【００３５】本端末２は、機能モジュール３０と、認証
モジュール３１を有しており、その認証モジュール３１
は、記憶手段３２と、乱数生成手段３３と、鍵生成手段
３４と、暗号化／復号化手段３５と、ワーク領域３６
と、メイン処理手段３７とを有してなる。

【００３６】機能モジュール３０については、公知の端
末機能を実行するモジュールであり、説明を省略する。

【００３７】記憶手段３２は、機種番号３３が書き込ま
れている。乱数生成手段３３は、ハードウエアもしくは
ソフトウェアで構成され、乱数を生成する。鍵生成手段
３４は、ハードウエアまたはソフトウエアで構成され暗
号化通信に必要な暗号鍵を生成する。暗号化／復号化手
段３５は、ハードウエアまたはソフトウエアで構成さ
れ、暗号化及び復号化の処理を行う。ワーク領域３６
は、上記作業をソフトウェアで実現するための作業領域
として使用される。メイン処理手段３７は、処理動作を
各部に振り分けるとともに、ソフトウェア実行に必要な
演算処理を行う。

【００３８】これにより認証モジュール３１は、機能要
素との認証ならびに暗号化通信を行うことが可能とな
り、機能モジュールでの作業の安全性を保障できる。

【００３９】図６は、第１の実施形態を実現するため
の、ネットワークに接続されたサーバの構成を示したも
のである。

【００４０】本サーバ３は、機能要素機種番号と第１の
秘密情報の対応データベース４０と機能要素機体番号と
第２の秘密情報の対応データベース４１と、端末機種番
号と機能要素機種番号の対応データベース４２と、ワー
ク領域４３と、メイン処理手段４４とを有してなる。

【００４１】機能要素機種番号と第１の秘密情報の対応
データベース４０は、機能要素の機種番号とそれに対応
する第1の秘密情報の組合わせに関するデータが書き込
まれており、機能要素の機種番号からその第1の秘密情
報が検索される。機能要素機体番号と第２の秘密情報の
対応データベース４１は、機能要素機体番号とそれに対
応する第２の秘密情報の組合わせに関するデータが書き
込まれており、機能要素の機器番号からその第２の秘密
情報が検索される。端末機種番号と機能要素機種番号の
対応データベース４２は、端末機種に接続可能な機能要
素の機器番号の組合わせに関するデータが書き込まれて
おり、端末機種番号と機能要素機種番号からその組合わ
せが許可されているかが判断できる。

【００４２】ワーク領域４３は、上記作業をソフトウェ
アで実現するための作業領域として使用される。メイン
処理手段４４は、処理動作を各部に振り分けるととも
に、ソフトウェア実行に必要な演算処理を行う。

【００４３】これによりサーバ３は、機能要素との認証
ならびに暗号化通信を行うのに必要な秘密情報ならび
に、機器組合わせの安全性を保障できる。

【００４４】図７は、第１の実施形態を実現するため
の、認証システム１００の構成を示したものである。

【００４５】機能要素１と、端末２と、サーバ３とを有
してなる。端末２は、機能モジュール３０と認証モジュ
ール３１を有してなる。機能要素１は、機能モジュール
１０と認証モジュール１１を有してなる。機能要素１は
端末２に内蔵またはシリアルケーブルなどを介して接続
され、端末２はサーバ３と電話線またはケーブルテレビ
線などを介してネットワーク接続される。

【００４６】機能要素１は、例えばICカードなどの読み
書きを行い、端末２の使用許可などの情報の入力を行
う。機能モジュール１０は、ICカードとのインタフェー
スを提供する。認証モジュールは端末２の認証モジュー
ル３１と連携して、認証操作を行う。端末２は、例えば
TV受像機やSTBであり、使用者の要求に従ったサービス
を提供する。機能モジュール３０はTVの画面制御などの
サービスを提供する。認証モジュール３１は機能要素モ
ジュール１の認証モジュール１１と連携して、認証操作
を行う。サーバ３は、機能要素１ならびに端末２の、機
種番号および機器番号とそれに対応する秘密情報のデー
タベースを保持し、端末２を介して機能要素１の認証操
作を行う。これにより、認証システム１００は、システ
ムを行使する機器の正当性を確保でき、その安全性を保
証できる。

【００４７】（実施の形態２）図８は発明の第２の実施
形態を実現するための、ネットワークに接続された端末
と、前記端末に接続された機能要素を、初回の接続以降
に相互認証するための認証手順を模式的に示したもので
ある。

【００４８】まず、端末に接続されている機能要素は、
自身の機種番号を端末に送信する（ステップ１１）。端
末は前記機能要素機種番号に対応した第１の秘密情報
を、内部の保存領域から獲得する（ステップ１２）。端
末ならびに接続機器は、第１の秘密情報を用いて、共通
秘密鍵を作成し、暗号化された通信経路を確立する（ス
テップ１３）。［共通鍵作成］次に、前記機能要素は自
身の機器番号を、前記暗号化された通信経路を介して、
端末に送信する（ステップ１４）。端末は受信した前記
機能要素機器番号に対応した第２の秘密情報を、内部の
保存領域から獲得する（ステップ１５）。端末ならびに
接続機器は、第２の秘密情報を用いて作成された情報の
授受を、暗号化された通信経路を介して行う（ステップ
１６）。

【００４９】これにより、前記作成された情報が一致す
るかを確認することで、前記端末と前記機能要素間の相
互認証を行うことができる。［認証］図９は、図８に示
した認証方式におけるステップ１１からステップ１３
の、共通鍵生成の内容を具体的に実現するための流れを
示したものである。

【００５０】まず、端末で乱数１が生成される（ステッ
プ200）。生成された乱数は端末で保持されるととも
に、機能要素に送信される（ステップ201）。機能要素
ではその乱数１を受信する（ステップ202）。機能要素
では、別の乱数２を生成する（ステップ203）。機能要
素は内部に保存している自身の機種番号を取得する（ス
テップ204）。機能要素は内部に保存している自身の機
種番号に対応する第1の秘密番号を取得する（ステップ2
05）。ステップ202で受信した乱数１とステップ203で作
成した乱数２とステップ105で取得した第1の秘密情報か
ら、暗号通信のための共通鍵Aを作成する（ステップ20
6）。ステップ203で生成した乱数２とステップ104で取
得した機種番号を端末に送信する（ステップ207）。

【００５１】端末はステップ207で送信された乱数2と機
能要素の機種番号を受信する（ステップ208）。端末は
ステップ108で受信した機能要素の機種番号から、内部
に保存領域を検索し、機種番号に対応する第1の秘密情
報を取得する（ステップ209）。端末はステップ201で生
成した乱数１とステップ20７で受信した乱数2と、ステ
ップ209で取得した第1の秘密情報から、暗号通信のため
の共通鍵Aを作成する（ステップ210）。この共通鍵作成
により、端末と機能要素の間に暗号化された通信経路を
確立することができる。

【００５２】図１０は図８に示した認証方式におけるス
テップ１４からステップ１６の、端末と機能要素間の相
互認証の内容を具体的に実現するための流れを示したも
のである。

【００５３】まず、端末で自身の機種番号が取得される
（ステップ220）。取得された機種番号は機能要素に暗
号化して送信される（ステップ221）。機能要素ではそ
の機種番号を受信し復号化する（ステップ222）。機能
要素では乱数３を発生させる（ステップ223）。次い
で、機能要素は内部に保存する自身の機器番号を取得す
る（ステップ224）。また、機器要素は内部に保存する
自身の機器番号に対応する第２の秘密情報を取得する
（ステップ225）。ステップ223で生成した乱数３とステ
ップ225で取得した第２の秘密情報から、認証用データY
を生成する（ステップ226）。機器要素は端末に対し
て、ステップ223で生成した乱数３とステップ224で取得
した自身の機器番号と、ステップ226で生成された認証
用データYを端末に暗号化して送信する（ステップ22
7）。端末では受信した乱数３と機能要素の機器番号と
認証用データYを復号化する（ステップ228）。

【００５４】端末はステップ228で受信した機能要素の
機器番号を、内部に保存領域で検索し、一致すれば機能
要素の機器番号に対応する第２の秘密番号を取得する
（ステップ229）。端末はステップ228で得られた乱数３
とステップ229で得られた第2の秘密情報から、認証用デ
ータY'を作成する（ステップ230）。ステップ228で得ら
れた認証用データYとステップ230で得られた認証用デー
タY'を比較する（ステップ231）。一致しない場合、認
証失敗とする（ステップ232）。一致した場合、自身の
機種番号とステップ229で得られた第2の秘密情報から、
認証用データZを作成する（ステップ233）。端末はステ
ップ233で得られた認証用データZを機能要素に暗号化し
て送信する（ステップ234）。機能要素では受信した認
証用データZを復号化する（ステップ235）。ステップ22
2で得られた端末の機種番号と、ステップ225で獲得した
第2の秘密情報から認証用データZ'を作成する（ステッ
プ236）。ステップ235で得られた認証用データZとステ
ップ236で得られた認証用データZ'を比較する（ステッ
プ237）。ZとZ'が不一致の場合は認証失敗、一致した場
合認証成功とする（ステップ238）。ステップ238の結果
を暗号化し端末に送信する（ステップ239）。端末では
得られた結果を複合化し、認証を完了する（ステップ24
0）。

【００５５】図１１は、第２の実施形態を実現するため
の、ネットワークに接続された端末の構成を示したもの
である。

【００５６】本端末４は、機能モジュール３０と、認証
モジュール３９を有しており、その認証モジュール３９
は、記憶手段３２と、乱数生成手段３３と、鍵生成手段
３４と、暗号化／復号化手段３５と、ワーク領域３６
と、メイン処理手段３７と、書換え記憶手段５０を有し
てなる。

【００５７】書換え記憶手段５０以外については、第1
の実施形態に同じであるため説明を省略する。

【００５８】書換え記憶手段５０は、機能要素機種番号
と第１の秘密情報の対応の記憶領域５１と、機能要素機
体番号と第２の秘密情報の対応の記憶領域５２とを有し
てなる。機能要素機種番号と第１の秘密情報の対応の記
憶領域５１は、初回の認証時にサーバで検索した第1の
秘密情報を機能要素の機種番号と関連付けて保存するも
のである。機能要素機体番号と第２の秘密情報の対応の
記憶領域５２は、初回の認証時にサーバで検索した第２
の秘密情報を機能要素の機器番号と関連付けて保存する
ものである。これにより、認証モジュール３１は初回接
続以降の認証において、サーバとの通信を行うことなく
機能要素の認証を行うことが可能となり、作業時間の短
縮を図れる。

【００５９】図１２は、第２の実施形態を実現するため
の、認証システム１０１の構成を示したものである。

【００６０】機能要素１と、端末４と、サーバ３とを有
してなる。端末４は、機能モジュール３０と認証モジュ
ール３９を有してなる。機能要素１は、機能モジュール
１０と認証モジュール１１を有してなる。機能要素１は
端末２に内蔵またはシリアルケーブルなどを介して接続
され、端末２はサーバ３と電話線またはケーブルテレビ
線などを介してネットワーク接続される。

【００６１】機能要素１ならびに端末4ならびにサーバ
３の作業内容に関しては、第1の実施形態に同じである
ので説明は省略する。本システムにより、認証システム
１０１は、システムを行使する機器の正当性を確保で
き、その安全性を保証するための認証時間を短縮でき
る。

【００６２】発明の第２の実施形態を実現するための、
ネットワークに接続された端末と、前記端末に接続され
た機能要素を、初回に相互認証するための認証手順は、
図1で示される。

【００６３】図１３は、図１に示した認証方式における
ステップ４からステップ６の端末と機能要素間の相互認
証の内容を具体的に実現するための流れを示したもので
ある。ステップ120からステップ145は第1の実施の形態
と同じであるので説明を省略する。図１に示した認証方
式におけるステップ１からステップ３の共通鍵生成部
は、第1の実施の形態と同じであるので説明を省略す
る。

【００６４】ステップ145で受信した認証結果が成功の
場合、機能要素の機種番号と第1の秘密情報を関係付け
て保存する（ステップ146）。機能要素の機器番号と第
２の秘密情報を関係付けて保存する（ステップ147）。
これにより、2回目以降の認証時に端末内部の情報を用
いることが可能となり、認証時間が削減できる。

【００６５】（実施の形態３）図１４は発明の第３の実
施形態を実現するための、サーバ５の構成を示したもの
である。サーバ５は、第1の実施例に記載のサーバ１に
加え，乱数生成手段４５と鍵生成手段４６と暗号化・復
号化手段４７とを有してなる。これにより、サーバも認
証、暗号化通信に対応することができる。

【００６６】図１５は、認証システム１０３の構成を示
したものである。機能要素１と、端末２または４と、サ
ーバ５とを有してなる。これにより、サーバ５と端末２
または４の間の通信経路を暗号化できるので、ネットワ
ーク内の通信の安全性を確保することができる。

【００６７】機能要素１と端末２または４の間の認証手
順に関しては、第1ならびに第2の実施の形態と同様であ
るので、説明は省略する。

【００６８】

【発明の効果】請求項１記載の認証方法によれば、ネッ
トワークに接続された端末は前記ネットワークを介し
て、その相手方から前記機能要素の機種番号に対応する
第１の秘密情報を獲得して第１の共通鍵を作成し、前記
第１の共通鍵を前記機能要素の機体番号の暗号化に使用
し、前記端末はその相手方から前記ネットワークを介し
て前記機能要素の機体番号に対応する第２の秘密情報を
獲得し、その第２の秘密情報を照合のために使用するた
め、高い秘匿性を保持することができるとともに、端末
ならびに機能要素は認証のための情報をネットワークか
ら獲得することが可能になり、作業負荷が減少し認証作
業が効率化される。

【００６９】請求項２記載の認証方法によれば、前記端
末は、その相手方に自身の機種番号と、前記端末に接続
された前記機能要素の機器番号を送信し、前記相手方は
受信した前記端末の機種番号と前記機能要素の機体番号
を用いて前記機能要素が前記端末で使用可能であるかを
判定し、使用可能であれば前記第２の秘密情報を前記端
末に送信することが可能であるため、正当な機能要素で
あることを安全に保証することができる。

【００７０】請求項３記載の認証方法によれば、前記端
末と、その相手方との間には暗号通信方法が設定され、
前記機能要素の機種番号ならびに前記機能要素の機体番
号ならびに第１の秘密情報ならびに第２の秘密情報を、
前記暗号通信を用いて通信するため、高い秘匿性を保持
することができ、機能要素の情報を外部に知らせる危険
性を削減できる。

【００７１】請求項４記載の認証方法によれば、前記端
末は、その相手方との暗号通信により得られた、第１の
秘密情報ならびに第２の秘密情報を、前記機能要素に変
更がない場合に使用可能であり、認証時間の削減を行い
作業を効率化できる。

【００７２】請求項５記載の認証方法によれば、前記端
末は、前記第２の秘密情報を用いた問題の解答を前記機
能要素に送信し、前記機能要素では自身が保有する第２
の秘密情報を用いた前記問題の解答と、前記送信された
解答とを比較照合するとともに、前記機能要素は、自身
が保有する前記第２の秘密情報を用いた問題の解答を前
記端末に送信し、前記端末では自身が保有する第２の秘
密情報を用いた前記問題の解答と、前記送信された解答
とを比較照合することで、相互に認証を行うことがで
き、確実な認証を簡易に行うことで作業時間の短縮が行
える。

【００７３】請求項６記載の端末内機能要素によれば、
機種番号、機種番号に対応する秘密情報、機体番号及び
機体番号に対応する秘密情報の各々が書き込まれた記憶
領域と、乱数の生成処理を行う乱数生成手段と、暗号鍵
の生成処理を行う鍵生成手段と、暗号化及び復号化の処
理を行う暗号化／復号化手段と、各処理の作業領域とし
て使用されるＲＡＭと、認証処理を実行するために各部
に動作を振り分けるメイン処理手段とを具備する認証モ
ジュールを備えることで、請求項１から９のいずれかに
記載の認証方法を容易に実現することができる。

【００７４】請求項７記載の端末装置によれば、機能要
素に関する機種番号、機種番号に対応する秘密情報、機
体番号及び機体番号に対応する秘密情報の各々を保存可
能な記憶領域と、自身の機種番号と機種番号に対する秘
密情報を保存可能な記憶領域と、乱数の生成処理を行う
乱数生成手段と、暗号鍵の生成処理を行う鍵生成手段
と、暗号化及び復号化の処理を行う暗号化／復号化手段
と、各処理の作業領域として使用されるＲＡＭと、認証
処理を実行するために各部に動作を振り分けるメイン処
理手段とを具備する認証モジュールを備えることで、請
求項１から３のいずれかに記載の認証方法を容易に実現
することができる。

【００７５】請求項８記載の端末装置によれば、機能要
素に関する機種番号、機種番号に対応する秘密情報、機
体番号及び機体番号に対応する秘密情報の各々を保存可
能な書換え記憶手段と、自身の機種番号と機種番号に対
する秘密情報を保存可能な記憶領域と、乱数の生成処理
を行う乱数生成手段と、暗号鍵の生成処理を行う鍵生成
手段と、暗号化及び復号化の処理を行う暗号化／復号化
手段と、各処理の作業領域として使用されるＲＡＭと、
認証処理を実行するために各部に動作を振り分けるメイ
ン処理手段とを具備する認証モジュールを備えること
で、請求項１から３のいずれかに記載の認証方法を容易
に実現することができる。

【００７６】請求項８記載のサーバ装置によれば、ネッ
トワークを介して接続する各端末に接続された機能要素
の機種番号と前記機種番号に対応する秘密情報とが格納
された機種番号データベースと、前記各機能要素の機体
番号と前記機体番号に対応する秘密情報とが格納された
機体番号データベースと、各処理の作業領域として使用
されるＲＡＭと、機能要素に対する認証処理を実行する
ために各部に動作を振り分けるメイン処理手段とを具備
する認証処理部を備えることで、請求項１から９のいず
れかに記載の認証方法を容易に実現できる。

【００７７】請求項１０記載のシステム構成によれば、
請求項６記載の機能要素と請求項７記載の端末と請求項
９記載のサーバにより、請求項１から４のいずれかに記
載の認証方法を用いて相互に認証する認証システムを容
易に実現できる。

【００７８】請求項１１記載のシステム構成によれば、
請求項６記載の機能要素と請求項８記載の端末と請求項
９記載のサーバにより、請求項１から５のいずれかに記
載の認証方法を用いて相互に認証する認証システムを容
易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態による認証方法を実施するため
の概略シーケンス図

【図２】第１の実施形態による認証方法を実施するため
の共通鍵作成の時系列の手順図

【図３】第１の実施形態による認証方法を実施するため
の相互認証の時系列の手順図

【図４】第１の実施形態による認証方法を実施するため
の機能要素のブロック図

【図５】第１の実施形態による認証方法を実施するため
の端末のブロック図

【図６】第１の実施形態による認証方法を実施するため
のサーバのブロック図

【図７】第１の実施形態による認証方法を実施するため
の認証システムのブロック図

【図８】第２の実施形態による認証方法を実施するため
の概略シーケンス図

【図９】第２の実施形態による認証方法を実施するため
の共通鍵作成の時系列の手順図

【図１０】第２の実施形態による認証方法を実施するた
めの相互認証の時系列の手順図

【図１１】第２の実施形態による認証方法を実施するた
めの端末のブロック図

【図１２】第２の実施形態による認証方法を実施するた
めの認証システムのブロック図

【図１３】第２の実施形態による認証方法を実施するた
めの相互認証の時系列の手順図

【図１４】第３の実施形態による認証方法を実施するた
めのサーバのブロック図

【図１５】第３の実施形態による認証方法を実施するた
めの認証システムのブロック図

【符号の説明】

１ 機能要素 ２ 第1の実施例での端末装置 ３ 第1の実施例でのサーバ ４ 第2の実施例での端末装置 ５ 第3の実施例でのサーバ １０ 機能要素の機能モジュール １１ 機能要素の認証モジュール １２ 機能要素の記憶手段 １３ 機能要素の乱数生成手段 １４ 機能要素の鍵生成手段 １５ 機能要素の暗号化／復号化手段 １６ 機能要素の作業領域としてのワークＲＡＭ １７ 機能要素のメイン処理手段 ２０ 機能要素の機種番号記憶手段 ２１ 機能要素の機種番号に対応する第１の秘密情報の
記憶手段 ２２ 機能要素の機器番号記憶手段 ２３ 機能要素の機器番号に対応する第２の秘密情報の
記憶手段 ３０ 端末の機能モジュール ３１ 端末の認証モジュール ３２ 端末の記憶手段 ３３ 端末の乱数生成手段 ３４ 端末の鍵生成手段 ３５ 端末の暗号化／復号化手段 ３６ 端末の作業領域としてのワークＲＡＭ ３７ 端末のメイン処理手段 ３８ 端末の端末機種番号記憶手段 ４０ 機能要素の機種番号に対応する第１の秘密情報の
データベース ４１ 機能要素の機器番号に対応する第２の秘密情報の
データベース ４２ 機能要素の機器番号と端末の機種番号の対応のデ
ータベース ４３ サーバの作業領域としてのワークＲＡＭ ４４ サーバのメイン処理手段 ４５ サーバの乱数生成手段 ４６ サーバの鍵生成手段 ４７ サーバの暗号化／復号化手段 ５０ 端末の書換え可能な記憶手段 ５１ 端末での機能要素の機種番号に対応する第１の秘
密情報の記憶手段 ５２ 端末での機能要素の機器番号に対応する第２の秘
密情報の記憶手段 １００ 第1の実施例での認証システム １０１ 第２の実施例での認証システム １０２ 第３の実施例での認証システム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐久嶋 和生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C005 HA01 5B058 CA27 YA16 YA18 5B085 AE12 AE13 AE23 AE29 5J104 AA07 AA16 EA04 EA26 KA02 KA04 MA01 NA02 NA35 NA37

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ネットワークに接続された端末に接続され
   た機能要素の認証方法において、前記端末は前記ネット
   ワークを介して、その相手方から前記機能要素の機種番
   号に対応する第１の秘密情報を獲得して第１の共通鍵を
   作成し、前記第１の共通鍵を前記機能要素の機体番号の
   暗号化に使用し、前記端末はその相手方から前記ネット
   ワークを介して前記機能要素の機体番号に対応する第２
   の秘密情報を獲得し、その第２の秘密情報を照合のため
   に使用することを特徴とする認証方法。
2. 【請求項２】端末は、その相手方に自身の機種番号と、
   前記端末に接続された機能要素の機器番号を送信し、前
   記相手方は受信した前記端末の機種番号と前記機能要素
   の機体番号を用いて前記機能要素が前記端末で使用可能
   であるかを判定し、使用可能であれば第２の秘密情報を
   前記端末に送信することが可能であることを特徴とする
   請求項１に記載の認証方法。
3. 【請求項３】端末と、その相手方との間には暗号通信方
   法が設定され、機能要素の機種番号ならびに前記機能要
   素の機体番号ならびに第１の秘密情報ならびに第２の秘
   密情報を、前記暗号通信方法を用いて通信することを特
   徴とする請求項１ならびに請求項２に記載の認証方法。
4. 【請求項４】端末は、その相手方との暗号通信により得
   られた、第１の秘密情報ならびに第２の秘密情報を、機
   能要素に変更がない場合に使用可能であることを特徴と
   する請求項１から請求項３に記載の認証方法。
5. 【請求項５】端末は、前記第２の秘密情報を用いた問題
   の解答を機能要素に送信し、前記機能要素では自身が保
   有する第２の秘密情報を用いた前記問題の解答と、前記
   送信された解答とを比較照合するとともに、自身が保有
   する前記第２の秘密情報を用いた問題の解答を前記端末
   に送信し、前記端末では自身が保有する第２の秘密情報
   を用いた前記問題の解答と、前記送信された解答とを比
   較照合することで、相互に認証を行うことを特徴とする
   請求項１から請求項４に記載の認証方法。
6. 【請求項６】機種番号及び機種番号に対応する秘密情
   報、機体番号及び機体番号に対応する秘密情報の各々が
   書き込まれた記憶領域と、乱数の生成処理を行う乱数生
   成手段と、暗号鍵の生成処理を行う鍵生成手段と、暗号
   化及び復号化の処理を行う暗号化／復号化手段と、各処
   理の作業領域として使用されるワークＲＡＭと、認証処
   理を実行するために各部に動作を振り分けるメイン処理
   手段とを具備する認証モジュールを備えた端末内機能要
   素。
7. 【請求項７】自身の機種番号を保存可能な記憶領域と、
   乱数の生成処理を行う乱数生成手段と、暗号鍵の生成処
   理を行う鍵生成手段と、暗号化及び復号化の処理を行う
   暗号化／復号化手段と、各処理の作業領域として使用さ
   れるワークＲＡＭと、認証処理を実行するために各部に
   動作を振り分けるメイン処理手段とを具備する認証モジ
   ュールを備えた端末装置。
8. 【請求項８】機能要素に関する機種番号、機種番号に対
   応する秘密情報、機体番号及び機体番号に対応する秘密
   情報の各々を保存可能な書換え記憶手段と、自身の機種
   番号と機種番号に対する秘密情報を保存可能な記憶領域
   と、乱数の生成処理を行う乱数生成手段と、暗号鍵の生
   成処理を行う鍵生成手段と、暗号化及び復号化の処理を
   行う暗号化／復号化手段と、各処理の作業領域として使
   用されるワークＲＡＭと、認証処理を実行するために各
   部に動作を振り分けるメイン処理手段とを具備する認証
   モジュールを備えた端末装置。
9. 【請求項９】ネットワークを介して接続する各端末に接
   続された機能要素の機種番号と前記機種番号に対応する
   秘密情報とが格納された機種番号データベースと、前記
   各機能要素の機体番号と前記機体番号に対応する秘密情
   報とが格納された機体番号データベースと、各処理の作
   業領域として使用されるＲＡＭと、機能要素に対する認
   証処理を実行するために各部に動作を振り分けるメイン
   処理手段とを具備する認証処理部を備えたーバ。
10. 【請求項１０】機種番号及び機種番号に対応する秘密情
    報、機体番号及び機体番号に対応する秘密情報の各々が
    書き込まれた記憶領域と、乱数の生成処理を行う乱数生
    成手段と、暗号鍵の生成処理を行う鍵生成手段と、暗号
    化及び復号化の処理を行う暗号化／復号化手段と、各処
    理の作業領域として使用されるワークＲＡＭと、認証処
    理を実行するために各部に動作を振り分けるメイン処理
    手段とを具備する認証モジュールを備えた機能要素と、
    自身の機種番号を保存可能な記憶領域と、乱数の生成処
    理を行う乱数生成手段と、暗号鍵の生成処理を行う鍵生
    成手段と、暗号化及び復号化の処理を行う暗号化／復号
    化手段と、各処理の作業領域として使用されるワークＲ
    ＡＭと、認証処理を実行するために各部に動作を振り分
    けるメイン処理手段とを具備する認証モジュールを備え
    た端末と、ネットワークを介して接続する各端末に接続
    された機能要素の機種番号と前記機種番号に対応する秘
    密情報とが格納された機種番号データベースと、前記各
    機能要素の機体番号と前記機体番号に対応する秘密情報
    とが格納された機体番号データベースと、各処理の作業
    領域として使用されるＲＡＭと、機能要素に対する認証
    処理を実行するために各部に動作を振り分けるメイン処
    理手段とを具備する認証処理部を備えたサーバとからな
    る認証システム。
11. 【請求項１１】請求項１から５のいずれかに記載の認証
    方法を用いて相互に認証することを特徴とする請求項１
    ０記載の認証システム。