JP2003082903A - 通信システム、認証通信装置、制御装置及び通信方法 - Google Patents

通信システム、認証通信装置、制御装置及び通信方法

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JP2003082903A
JP2003082903A JP2002149515A JP2002149515A JP2003082903A JP 2003082903 A JP2003082903 A JP 2003082903A JP 2002149515 A JP2002149515 A JP 2002149515A JP 2002149515 A JP2002149515 A JP 2002149515A JP 2003082903 A JP2003082903 A JP 2003082903A
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Takeshi Funabashi
武 船橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、簡易な構成で使い勝手の良い通信シ
ステムを実現できる通信システム、認証通信装置、制御
装置及び通信方法を実現しようとするものである。 【解決手段】通信システムにおいて、ユーザの人体的特
徴に基づいて認証処理を行い、肯定結果が得られた場合
のみ所定の認証信号を外部に出力する可搬型の認証通信
手段と、認証通信手段と別体に設けられ、当該認証通信
手段から出力された認証信号を受信し、当該認証信号に
基づいて所定の制御処理を実行する制御手段とを設ける
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は通信システム、認証
通信装置、制御装置及び通信方法に関し、例えば指紋照
合装置を搭載した非接触型の電子施錠システムに適用し
て好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、建築物の扉や車のドアなどを施錠
及び開錠する方式として、金属製の錠に同じく金属製の
鍵を差し込んで行う方式のものがほとんどであるが、鍵
の盗難や、合鍵の製造、いわゆるピッキング等の問題を
解決すべく、近年では、ＩＣカードや暗証番号入力等に
よる電子錠を用いたものが普及している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この電子錠を
用いた施錠及び開錠方式では、ＩＣカードの差込みや暗
証番号の入力が正確に行われれば、誰であっても扉やド
ア等を施錠及び開錠できることから、鍵の所有者である
本人の認証が行われないという問題があった。
【０００４】かかる問題を解決するため、扉やドア等に
錠の一部として指紋照合器を搭載したものを設置してお
き、予め登録された正当利用者である本人の指紋と一致
する場合のみ施錠及び開錠できるようになされた施錠及
び開錠方式が商品化され実現されている。
【０００５】しかしながら、この指紋照合器は、扉やド
ア等にそれぞれ独立に設置しなければならないため、非
常に多くの数が必要とされるといった設備上の負担面で
普及し難いという問題があった。さらに扉やドア等を、
指紋照合器の取付位置に合わせた構造に改築し直さなけ
ればならない煩雑さがあり、実用上未だ不十分な点があ
った。
【０００６】一方、実際に扉やドア等に指紋照合器が設
置された場合、無関係な第三者が悪戯することによって
破壊や破損等を生じるおそれがあり、設備管理という観
点から全ての設置個所を常時監視するのは実際上非常に
困難であった。また指紋照合器が外気に晒されている場
合には、埃や雨等によって汚れたり破損したりするおそ
れがあり、防塵や防水等の部材を専用に取り付けなけれ
ばならない煩雑さがあった。
【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、簡易な構成で使い勝手の良い通信システム、認証通
信装置、制御装置及び通信方法を提案しようとするもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、ユーザの人体的特徴に基づいて認
証処理を行い、肯定結果が得られた場合のみ所定の認証
信号を外部に出力する可搬型の認証通信装置と、認証通
信装置と別体に設けられ、当該認証通信装置から出力さ
れた認証信号を受信し、当該認証信号に基づいて所定の
制御処理を実行する制御装置とを設けるようにした。
【０００９】この結果、この通信システムでは、認証通
信装置による認証結果に基づいて、制御装置において予
め登録されているユーザのみが所定の制御処理を実行さ
せることができる。
【００１０】また、制御装置と認証通信装置とを別体に
設けることにより、どの設備に対しても使い慣れた認証
通信装置を使うことができ、利用者が設備毎に利用方法
を取得する煩わしさがなくなる。さらに、それぞれの施
設ごとに設置され、公共の場で使用されうる制御装置に
人体的特徴を記憶する必要がなくなり、物理的に隔離さ
れた認証通信装置に人体的特徴を認証通信装置に記憶さ
せることで、人体的特徴の流出に関して飛躍的に安全性
が向上する。
【００１１】また、それぞれの制御装置に対して、高価
なセンサーや人体的特徴の記憶装置や認証通信装置など
を設置する必要がなくて済む。さらに制御装置と認証通
信装置は近距離通信で通信を行うため、他の機器に傍受
される危険が軽減され、さらに安全性が高まる。
【００１２】また本発明においては、可搬型の通信装置
では、ユーザの人体的特徴に基づいて認証処理を行う認
証手段と、認証手段により肯定結果が得られた場合のみ
所定の認証信号を外部に出力する出力手段とを設けるよ
うにした。
【００１３】この結果、この認証通信装置では、ユーザ
の認証結果に基づいて、予め登録されているユーザのみ
が通信相手側に所定の制御処理を実行させることができ
る。
【００１４】さらに本発明においては、人体的特徴に基
づき認証信号を出力する認証通信装置と近距離通信する
制御装置において、認証通信装置から認証信号を受信す
る受信手段と、認証通信装置の正当性を認証する通信装
置認証処理を行う通信装置認証手段と、通信装置認証手
段により肯定結果が得られた場合、所定の処理を実行す
る処理手段とを設けるようにした。
【００１５】この結果、この制御装置では、認証通信装
置による認証結果に基づいて、予め登録されているユー
ザのみが所定の制御処理を実行させることができる。
【００１６】さらに本発明において、この通信方法で
は、ユーザの人体的特徴に基づいて認証処理を行った
後、肯定結果が得られた場合のみ所定の認証信号を外部
に出力するようにした。
【００１７】この結果、この通信方法では、ユーザの認
証結果に基づいて、予め登録されているユーザのみが通
信相手側に所定の制御処理を実行させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。
【００１９】〔１〕第１の実施の形態 （１）第１の実施の形態による認証システムの構成 図１において、１は全体として第１の実施の形態による
認証システムを示し、指紋照合を行う指紋照合部（ＦＩ
Ｕ：Fingerprint Identification Unit）が搭載された
可搬型の電子キー２と、当該電子キー２から与えられる
信号を受信して所定のアクチュエータ３Ａを駆動するキ
ー制御装置３とから構成されている。
【００２０】この電子キー２は、図２に示すように、全
体として板状形状でなる本体部２Ａを有し、半円盤状の
先端中央部分にアンテナ端子２Ｐが形成される一方、後
端所定位置にホルダ用の穴２Ｈが開口され、中央の一面
側には指紋照合用のセンサ（以下、これを指紋照合セン
サと呼ぶ）２Ｓが露出して形成されている。
【００２１】一方、キー制御装置３は、図１に示すよう
に、例えば家屋ＨＭの玄関先における外壁側に本体部３
Ｂが取り付けられ、当該本体部３Ｂにはユーザが各種の
入力操作を行うためのコントロール切換パネル３Ｐ及び
アンテナ端子３Ｑが設けられると共に、当該本体部３Ｂ
から引き出された配線３Ｗを介して、玄関先のドアＤＯ
に取り付けられた電子錠（図示せず）を施錠又は開錠さ
せるためのアクチュエータ３Ａが接続されている。
【００２２】図３に、電子キー２の内部構成を示す。電
子キー２は、指紋照合部（ＦＩＵ）４と、当該指紋照合
部４とバス５を介して接続されたフラッシュメモリ６
と、プログラム用ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡ
Ｍ（Random Access Memory）７と、ＣＰＵ（Central Pr
ocessing Unit）８と、当該ＣＰＵ８とバス５を介して
接続されたＰＫＩ（Public-key Infrastructure）用Ｌ
ＳＩ（Large Scale Integration）９と、送受信部１０
とからなり、例えばボタン電池等でなるバッテリ１１が
駆動源として内蔵されている。
【００２３】指紋照合部４は、人間の指の指紋を採取す
るための指紋照合センサ２Ｓと、当該指紋照合センサ２
Ｓから得られた検出結果を処理するための指紋照合用Ｌ
ＳＩ４Ａとからなる。
【００２４】この指紋照合センサ２Ｓは、極小サイズの
半導体が縦横所定数ずつ（例えば縦192個、横128個）所
定ピッチ（例えば80〔μｍ〕）でマトリクス状に配置さ
れた半導体センサ（いわゆるシリコンセンサ）でなり、
センサ面に指が当接押圧されたとき、当該指の指紋の凹
凸に応じてそれぞれ対応する半導体のキャパシタンス
（静電容量）が変化することにより、全体として当該指
紋を採取できるようになされている。
【００２５】かくして指紋照合センサ２Ｓは、半導体セ
ンサの中央における所定の検出範囲内に位置する複数の
半導体のキャパシタンスをそれぞれ検出して、これを検
出データＤ１として指紋照合用ＬＳＩ４Ａに送出する。
【００２６】指紋照合用ＬＳＩ４Ａは、指紋照合センサ
２Ｓから得られる検出データＤ１に基づいて、各半導体
のキャパシタンスの変化状態をグレー画像に変換した
後、当該グレー画像を指紋の凹凸に応じた２値化データ
（以下、これを指紋データと呼ぶ）Ｄ２に変換する。
【００２７】続いて指紋照合用ＬＳＩ４Ａは、プログラ
ム用ＲＡＭ及びＲＯＭ７をワークメモリをして使いなが
ら、指紋データＤ２から指紋の特徴点（以下、これをテ
ンプレートと呼ぶ）に当たる一部分（以下、これをテン
プレートデータと呼ぶ）Ｄ３を抽出してこれをフラッシ
ュメモリ６に格納し、又はこの指紋データＤ２をフラッ
シュメモリ６に予め記録されている各テンプレートデー
タＤ３と照合する。
【００２８】なおフラッシュメモリ６におけるデータフ
ォーマットを図４に示す。この図４に示すように、フラ
ッシュメモリ６には１つの指紋に対して１つのインデッ
クスＩＸ１〜ＩＸｎが設けられる。そして各インデック
スＩＸ１〜ＩＸｎは、それぞれテンプレートエリアＡＴ
及びアトリビュートエリアＡＡの２つのエリアに分割さ
れており、登録されたテンプレートデータＤ３がテンプ
レートエリアＡＴに格納され、それに付随した各種デー
タ（後述する各種の公開鍵及び秘密鍵等）がアトリビュ
ートエリアＡＡに格納される。
【００２９】そしてＣＰＵ８は、指紋照合用ＬＳＩ４Ａ
からのデータ入力に応じて、フラッシュメモリ６内に格
納されている各種プログラムの中から対応するプログラ
ムを読み出してこれをプログラム用ＲＯＭ及びＲＡＭ７
に展開し、このプログラムに従って各種制御処理を実行
する。
【００３０】またＣＰＵ８は、指紋照合用ＬＳＩ４Ａか
らのデータ入力に応じて、必要時には後述のようにフラ
ッシュメモリ６に格納された暗号エンジン（プログラ
ム）により各種暗号鍵を作成する。
【００３１】また送受信部１０は、例えばブルートゥー
ス（Bluetooth）等の無線ＬＡＮ方式で各種データをや
り取りするＬＡＮ制御部１０Ａと、ＣＰＵ８の制御のも
とバス５を介してＬＡＮ制御部１０Ａに送られるデータ
を送受信するアンテナ端子２Ｐとからなる。
【００３２】また図５に、キー制御装置３の内部構成を
示す。キー制御装置３は、キー駆動部２０と、当該キー
駆動部２０とバス２１を介して接続されたフラッシュメ
モリ２２と、プログラム用ＲＯＭ及びＲＡＭ２３と、Ｃ
ＰＵ２４と、当該ＣＰＵ２４とバス２１を介して接続さ
れたＰＫＩ用ＬＳＩ２５と、送受信部２６とからなる。
【００３３】キー駆動部２０は、玄関先のドアに取り付
けられた電子錠（図示せず）を施錠又は開錠させるため
のアクチュエータ３Ａと、当該アクチュエータ３Ａを駆
動させるためのキーコントローラ２０Ａとが配線３Ｗを
介して接続された構成からなる。
【００３４】さらにキー制御装置３には、ユーザが各種
の入力操作を行うためのコントロール切換パネル３Ｐ
と、必要に応じて所定の乱数を発生する乱数発生器２７
とがバス２１を介して接続されている。
【００３５】そしてＣＰＵ２４は、電子キー２からのデ
ータ入力又はコントロール切換パネル３Ｐの入力操作に
応じて、フラッシュメモリ２２内に格納されている各種
プログラムの中から対応するプログラムを読み出してこ
れをプログラム用ＲＯＭ及びＲＡＭ２３に展開し、この
プログラムに従って各種制御処理を実行する。
【００３６】またＣＰＵ２４は、電子キー２からのデー
タ入力又はコントロール切換パネル３Ｐの入力操作に応
じて、必要時には後述のようにフラッシュメモリ２２に
格納された暗号エンジン（プログラム）により各種暗号
鍵を作成すると共に、乱数発生器２７により所定の乱数
を発生する。
【００３７】また送受信部２６は、例えばブルートゥー
ス（Bluetooth）等の無線ＬＡＮ方式で各種データをや
り取りするＬＡＮ制御部２６Ａと、ＣＰＵ２４の制御の
もとバス２１を介してＬＡＮ制御部２６Ａに送られるデ
ータを送受信するアンテナ端子３Ｑとからなる。
【００３８】なおフラッシュメモリ２２におけるデータ
フォーマットを図６に示す。この図６に示すように、フ
ラッシュメモリ２２には１つの指紋に対して１つのイン
デックスＩＹ１〜ＩＹｎが設けられる。そして各インデ
ックスＩＹ１〜ＩＹｎは、それぞれアトリビュートエリ
アＡＡを有し、各種データ（後述する各種の公開鍵及び
秘密鍵等）が当該アトリビュートエリアＡＡ格納され
る。
【００３９】そしてＣＰＵ２４は、電子キー２側からの
データ入力に応じて、フラッシュメモリ２２内に格納さ
れている各種プログラムの中から対応するプログラムを
読み出してこれをプログラム用ＲＯＭ及びＲＡＭ２３に
展開し、このプログラムに従って各種制御処理を実行す
る。
【００４０】またＣＰＵ２４は、電子キー２側からのデ
ータ入力に応じて、必要時には後述のようにフラッシュ
メモリ２２に格納された暗号エンジン（プログラム）に
より各種暗号鍵を作成する。
【００４１】（２）電子キー２の各種機能 ここで電子キー２には、ユーザの指紋を登録する機能
と、ユーザの指紋を登録された指紋と照合する機能と、
指紋登録したユーザに対する暗号鍵を作成する機能とが
搭載されている。
【００４２】まずこの電子キー２では、新規購入時等の
指紋未登録状態において、指紋照合センサ２Ｓのセンサ
面に指が当接押圧されると、ＣＰＵ８は、指紋を採取し
て、得られた検出データＤ１を指紋照合用ＬＳＩ４Ａに
与える。指紋照合用ＬＳＩ４Ａは、供給される検出デー
タＤ１に基づく指紋データＤ２からテンプレートデータ
Ｄ３を生成し、これをフラッシュメモリ６の指定された
インデックスＩＸ１〜ＩＸｎ内のテンプレートエリアＡ
Ｔに格納する。このようにして電子キー２では、ユーザ
の指紋を登録する。
【００４３】また電子キー２では、指紋照合センサ２Ｓ
のセンサ面に指が当接押圧されると、ＣＰＵ８は、指紋
を採取して、得られた検出データＤ１を指紋照合用ＬＳ
Ｉ４Ａに与える。指紋照合用ＬＳＩ４Ａは、供給される
検出データＤ１に基づく指紋データＤ２と、フラッシュ
メモリ６の全てのインデックスＩＸ１〜ＩＸｎのテンプ
レートエリアＡＴ内に格納されているテンプレートデー
タＤ３とを順次照合し、当該照合結果をＣＰＵ８に送出
する。このようにして電子キー２は、ユーザの指紋を登
録された指紋と照合する。
【００４４】さらに電子キー２では、指紋照合によって
そのユーザが登録されたユーザであることを認証した直
後の１回のみ、そのユーザの暗号鍵の作成及びその登録
を行うことができるようになされている。
【００４５】この電子キー２では、暗号鍵として、キー
制御装置３側に送る指紋の認証結果を暗号化及び復号化
するための一対の秘密鍵及び公開鍵（以下、これらをそ
れぞれ認証用秘密鍵及び認証用公開鍵と呼ぶ）Ｆｄ、Ｆ
ｅだけでなく、後述のように認証用公開鍵を秘密裏に特
定の相手に配送するための一対の秘密鍵及び公開鍵（以
下、これらをそれぞれ配送用秘密鍵及び配送用公開鍵と
呼ぶ）Ｈｄ、Ｈｄをも作成でき、これを登録することが
できるようになされている。
【００４６】実際上電子キー２では、指紋照合センサ２
Ｓのセンサ面に指が当接押圧されると、ＣＰＵ８は、当
該指紋が予め登録されたいずれかのユーザのものである
と認証した場合には、フラッシュメモリ６内の対応する
インデックスＩＸ１〜ＩＸｎに付属しているアトリビュ
ートエリアＡＡに対するアクセスを１回だけ許可する。
【００４７】一方、キー制御装置３のＣＰＵ２４は、電
子キー２からの認証結果に基づいて、そのユーザが登録
されたユーザであることを認証できたか否かを判断し、
認証できなかった場合にはこの処理を終了し、これに対
して認証できた場合には暗号鍵作成登録コマンドＤ５
を、電子キー２のＣＰＵ８に発行する。
【００４８】そして電子キー２のＣＰＵ８は、この暗号
鍵作成登録コマンドＤ５が与えられると、暗号エンジン
により認証用秘密鍵Ｆｄ及び認証用公開鍵Ｆｅを作成
し、これを指紋照合用ＬＳＩ４Ａを介して上述の対応す
るインデックスＩＸ１〜ＩＸｎに付属しているアトリビ
ュートエリアＡＡに格納する。
【００４９】またキー制御装置３のＣＰＵ２４は、これ
と同様にして配送用秘密鍵Ｈｄ及び配送用公開鍵Ｈｅを
も作成することができ、これら作成した配送用秘密鍵Ｈ
ｄ及び配送用公開鍵Ｈｅも同様にしてフラッシュメモリ
２２内の対応するインデックスＩＹ１〜ＩＹｎに付属す
るアトリビュートエリアＡＡに格納する。
【００５０】このようにしてこの電子キー２では、指紋
登録されたユーザに対して認証用秘密鍵Ｆｄ及び認証用
公開鍵Ｆｅ並びに配送用秘密鍵Ｈｄ及び配送用公開鍵Ｈ
ｅを作成し、これらを当該ユーザと対応付けてフラッシ
ュメモリ６に保存する。
【００５１】なおこの実施の形態の場合、上述のように
してアトリビュートエリアＡＡに格納された認証用秘密
鍵Ｆｄ及び認証用公開鍵Ｆｅ並びに配送用秘密鍵Ｈｄ及
び配送用公開鍵Ｈｅのうち、認証用公開鍵Ｆｅ及び配送
用公開鍵Ｈｅについてはキー制御装置３のＣＰＵ２４が
フラッシュメモリ２２から自在に読み出すことができる
のに対して、認証用秘密鍵Ｆｄ及び配送用秘密鍵Ｈｄに
ついてはキー制御装置３のＣＰＵ２４がフラッシュメモ
リ２２から読み出すことができないようになされてい
る。
【００５２】ここで公開鍵暗号法の基本的な原理と使い
方について説明する。公開鍵暗号法では、情報を暗号化
したり、暗号化された情報を復号化するための暗号鍵と
して、公開鍵及び秘密鍵と呼ばれる２つの鍵が作製され
る。これら公開鍵及び暗号鍵は、一方の鍵で暗号化した
情報を他方の鍵によってのみ復号化できるといった関係
を有するものである。そして公開鍵はそのシステム（例
えば電子マネーシステム）を使用する全ての人に公開さ
れ、秘密鍵は各個人で管理される。
【００５３】このような公開鍵暗号法において、各人は
自己の秘密鍵を用いて情報を暗号化してこれを相手側に
送出すると共に、相手側はその人の公開鍵を用いてその
情報を復号化する。また相手側からその人に情報を送る
場合には、その人の公開鍵を用いて情報を暗号化してこ
れをその人に送ると共に、その人は自分の秘密鍵を用い
てその情報を復号化する。
【００５４】これを具体的に物品の販売に適用した場合
を例にとって説明すると、まず注文者側において発注伝
票を自分の秘密鍵によって暗号化してこれを販売元に送
り、販売元は、送られてきた暗号化された発注伝票を当
該注文者の公開鍵によって復号化する。このとき発注伝
票が正しく復号化できれば、原理的にその注文者しか暗
号化できない発注伝票が送られてきたことが確認できる
ことから、本当に当該注文者から注文されたことが証明
される。
【００５５】また販売元は、この発注伝票に基づいて注
文の品を注文者に送ると共に当該注文者の公開鍵で暗号
化した請求書を当該注文者に送り、注文者は、その請求
書を自分の秘密鍵で復号化して請求額を口座振込み等に
より支払う。
【００５６】そしてこのような公開鍵暗号法によると、
原理的にある人の公開鍵で復号化できるのはその人の秘
密鍵で暗号化した場合のみであることから、他人になり
すました犯罪や、注文したにもかかわらずこれを否認す
る犯罪を防止できる利点がある。
【００５７】また公開鍵暗号法によると、原理的にある
人の公開鍵で暗号化した情報はその人の秘密鍵でしか復
号化することができないことから、例えば上述の請求書
がインターネット上の種々のポイントを通過している間
に請求金額や振込み先等を変更するような犯罪を有効か
つ確実に防止できる利点がある。
【００５８】（３）認証システムにおける初期設定 実際にかかる認証システム１では、図７に示す初期設定
処理手順ＲＴ１をステップＳＰ０から開始し、続くステ
ップＳＰ１において、まずキー制御装置３では、ユーザ
はコントロール切換パネル３Ｐを介して初期設定モード
に切り換えることにより、当該キー制御装置３内のＣＰ
Ｕ２４は、初期設定状態すなわちコマンド受信が可能な
状態にモード設定する。
【００５９】続いてステップＳＰ２において、電子キー
２では、指紋照合センサ２Ｓのセンサ面に当接押圧され
たユーザの指紋と予め登録された指紋とが照合され、続
くステップＳＰ３において当該照合結果がＯＫであると
判断されると、ステップＳＰ４に進んで、当該電子キー
２内のＣＰＵ８は、フラッシュメモリ６から認証用公開
鍵Ｆｅ及び予め定めた所定の認証ＩＤ（以下、これをキ
ー側認証ＩＤと呼ぶ）を読み出して、キー制御装置３側
に発信する。
【００６０】そしてステップＳＰ５において、キー制御
装置３では、初期設定モードにおいて、当該キー制御装
置３内のＣＰＵ２４は、電子キー２から認証用公開鍵Ｆ
ｅ及びキー側認証ＩＤを受信すると、これに応答してフ
ラッシュメモリ２２から配送用公開鍵Ｈｅ及び予め定め
た所定の認証ＩＤ（以下、これを制御側認証ＩＤと呼
ぶ）を読み出して電子キー２側に発信する。
【００６１】このようにしてステップＳＰ６において、
電子キー２及びキー制御装置３間では、それぞれ互いが
もつ公開鍵（認証用公開鍵及び配送用公開鍵）Ｆｅ、Ｈ
ｅを交換して、それぞれフラッシュメモリ６、２２内に
格納しておくことにより当該処理手順ＲＴ１を終了す
る。
【００６２】（４）認証システムにおける動作状態 この後、この認証システム１では、図８に示す動作モー
ド処理手順ＲＴ２をステップＳＰ１０から開始し、続く
ステップＳＰ１１において、キー制御装置３では、コン
トロール切換パネル３Ｐを介して上述の初期設定モード
から通常の動作モードに切り換えることにより、当該キ
ー制御装置３内のＣＰＵ２４は、動作開始状態すなわち
コマンド受信が可能な状態にモード設定し直す。
【００６３】続いてステップＳＰ１２において、電子キ
ー２では、指紋照合センサ２Ｓのセンサ面に当接押圧さ
れたユーザの指紋と予め登録された指紋とが照合され、
続くステップＳＰ１３において当該照合結果がＯＫであ
ると判断されると、ステップＳＰ１４に進んで、当該電
子キー２内のＣＰＵ８は、ユーザの認証結果がＯＫであ
る旨を示すデータ（以下、これを合格認証データと呼
ぶ）Ｄ６が送受信部１０のアンテナ端子２Ｐを介してキ
ー制御装置３側に発信される。
【００６４】続いてステップＳＰ１５において、キー制
御装置３では、ＣＰＵ２４は、受信した合格認証データ
Ｄ６に基づいて、乱数発生器２７を制御して所定の乱数
（例えば“ＲＮ”とする）を発生すると共に、フラッシ
ュメモリ２２から制御側認証ＩＤ（例えば“ＡＢＣ”と
する）を読み出して、当該乱数及び制御側認証ＩＤを電
子キー２側の認証用公開鍵Ｆｅで暗号化〔（“ＲＮ”＋
“ＡＢＣ”）Ｆｅ〕した後、送受信部２６のアンテナ端
子３Ｑを介して電子キー２側に送信する。
【００６５】ステップＳＰ１６において、電子キー２で
は、ＣＰＵ８は、受信した乱数及び制御側認証ＩＤ
〔（“ＲＮ”＋“ＡＢＣ”）Ｆｅ〕を自己の認証用秘密
鍵Ｆｄで復号し、この結果として得られた制御側認証Ｉ
Ｄを確認する。この際、制御側認証ＩＤとして“ＡＢ
Ｃ”を正確に認識することができれば、電子キー２が正
しくキー制御装置３の配送用公開鍵Ｈｅを受け取れたこ
とになる。
【００６６】続いて電子キー２内のＣＰＵ８は、復号し
た乱数及び制御側認証ＩＤを、キー制御装置３側の配送
用公開鍵Ｈｅで暗号化〔（“ＲＮ”＋“ＡＢ
Ｃ”）Ｈｅ〕した後、送受信部１０のアンテナ端子２Ｐ
を介してキー制御装置３側に送り返す。
【００６７】かくしてステップＳＰ１７において、キー
制御装置３では、ＣＰＵ８は、受信した乱数及び制御側
認証ＩＤ〔（“ＲＮ”＋“ＡＢＣ”）Ｈｅ〕を自己の配
送用秘密鍵Ｈｄで復号し、この結果として得られた乱数
を確認する。
【００６８】この際、ステップＳＰ１８において、乱数
として“ＲＮ”を正確に認識することができれば、キー
制御装置３において既に登録されているユーザが電子キ
ー２を操作したことが確認されたことになる。
【００６９】この場合ステップＳＰ１９に進んで、キー
制御装置３内のＣＰＵ２４は、かかる正当なユーザの認
証結果に基づいて、キー駆動部２０のキーコントローラ
２０Ａを制御するようにしてアクチュエータ３Ａを駆動
させることにより、玄関先のドアに取り付けられた電子
錠（図示せず）を施錠又は開錠させることができ、その
ままステップＳＰ２０に進んで当該処理手順ＲＴ２を終
了する。
【００７０】これに対してステップＳＰ１８において、
乱数として“ＲＮ”を正確に認識することができなかっ
た場合、再度ステップＳＰ１５に戻って、キー制御装置
３において上述と同様の処理を実行する。なおステップ
ＳＰ１５からステップＳＰ１８までの処理が所定回数以
上繰り返された場合又は所定時間経過した場合には、キ
ー制御装置３はコントローラ切換パネル３Ｐにエラー表
示させるようにして、電子キー２を操作するユーザにエ
ラー通知を行う。
【００７１】（５）第１の実施の形態による動作及び効
果 以上の構成において、認証システム１では、電子キー２
及びキー制御装置３間で互いにそれぞれ認証用公開鍵Ｆ
ｅ及び配送用公開鍵Ｈｅを交換しておき、ユーザが電子
キー２を用いて指紋照合を行った際、当該指紋照合の結
果が予め登録されたユーザの指紋と一致した場合のみ、
電子キー２及びキー制御装置３間で公開鍵暗号方式によ
るディジタル認証を行う。
【００７２】このディジタル認証の結果、キー制御装置
３において既に登録されているユーザが電子キー２を操
作したことを確認すると、当該キー制御装置３は、玄関
先のドアに取り付けられた電子錠の施錠又は開錠を行う
ことにより、予め登録されているユーザ本人のみが電子
キー２を用いて玄関先のドアに取り付けられた電子錠の
施錠又は開錠を行うことができる。
【００７３】またこの認証システムでは、キー制御装置
３側にではなく、電子キー２側に指紋照合部４を搭載す
るようにしたことにより、無関係な第三者がキー制御装
置３を悪戯することによって指紋照合機能が故障すると
いった問題を回避することができると共に、キー制御装
置３が外気に晒された状態下で埃や雨等によって汚れた
場合でも指紋照合機能にはほとんど影響を及ぼさずに済
む。
【００７４】さらに単一の電子キー２を複数の錠前の施
錠又は開錠に兼用させることができれば、各キー制御装
置３ごとに指紋照合機能を搭載させる必要がないことか
ら、その分簡易な構成で複数の認証システム１を構築す
ることができる。
【００７５】以上の構成によれば、この認証システム１
において、電子キー２側に指紋照合部４を搭載してお
き、当該電子キー２を用いてユーザが指紋照合を行った
後、電子キー２及びキー制御装置３間で公開鍵暗号方式
によるディジタル認証を行うようにしたことにより、予
め登録されたユーザ本人のみが玄関先のドアに取り付け
られた電子錠の施錠又は開錠を行うことができ、かくし
て簡易な構成で使い勝手の良い認証システム１を実現す
ることができる。
【００７６】また、制御装置と認証装置を別体に設ける
ことにより、どの設備に対しても使い慣れた認証装置を
使うことができ、利用者が設備毎に利用方法を取得する
煩わしさがなくなる。さらに、それぞれの施設ごとに設
置され、公共の場で使用されうる制御装置に人体的特徴
を記憶する必要がなくなり、物理的に隔離された認証装
置に人体的特徴を認証装置に記憶させることで、人体的
特徴の流出に関して飛躍的に安全性が向上する。また、
それぞれの制御装置に対して、高価なセンサーや人体的
特徴の記憶装置、認証装置といったものを設置しないで
すむ。また、制御装置と認証装置は近距離通信で通信を
行うため、他の機器に傍受される危険が軽減され、さら
に安全性が高まる。
【００７７】〔２〕第２の実施の形態 （１）第２の実施の形態による認証システムの構成 第２の実施の形態による認証システムにおいては、電子
キー２内のフラッシュメモリ６及びキー制御装置３内の
フラッシュメモリ２２の各データフォーマットが異なる
と共に、電子キー２内に乱数発生器(図示せず)が設けら
れた以外は、全て上述した第１の実施の形態における認
証システム１と同様の構成からなる。
【００７８】第２の実施の形態による認証システムで
は、第１の実施の形態の場合とは異なり、１つの電子キ
ー２を用いて複数種類のキー制御装置３を認証対象とし
ている。
【００７９】そして電子キー２及び全てのキー制御装置
３について、機種同士の暗号鍵として、テンプレート単
位で各種データを暗号化及び復号化するための一対の秘
密鍵及び公開鍵（以下、これらをそれぞれ共通秘密鍵及
び共通公開鍵と呼ぶ）Ｃｄ、Ｃｅが予め作成され、共通
公開鍵Ｃｅが電子キー内のフラッシュメモリに格納され
る一方、共通秘密鍵Ｃｄがキー制御装置内のフラッシュ
メモリに格納されるようになされている。
【００８０】まず電子キー２内のフラッシュメモリ６に
おけるデータフォーマットは、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示
すように、各指紋に対応するインデックスＩＸ１〜ＩＸ
ｎと当該電子キー自体に登録された共通公開鍵Ｃｅとが
設けられる（図９（Ａ））。
【００８１】そして各インデックスＩＸ１〜ＩＸｎは、
それぞれテンプレートエリアＡＴ及びアトリビュートエ
リアＡＡの２つのエリアに分割されており、登録された
テンプレートデータＤ３がテンプレートエリアＡＴに格
納され、初期時にはそれに付随するキー側認証識別子
（すなわちキー側認証ＩＤ）ＩＤＴ１、認証用公開鍵Ｆ
ｅ１及び認証用秘密鍵Ｆｄ１等がアトリビュートエリア
ＡＡに格納される（図９（Ｂ））。
【００８２】その後、電子キーがキー制御装置３との間
で認証を完了するごとに、各インデックスＩＸ１〜ＩＸ
ｎのアトリビュートエリアＡＡには、キー側認証識別子
ＩＤ Ｔ１、認証用公開鍵Ｆｅ１及び認証用秘密鍵Ｆｄ１
等に加えて、制御側認証識別子（すなわち制御側認証Ｉ
Ｄ）ＩＤＣ１及び配送用公開鍵Ｈｅ１、制御側認証識別
子ＩＤＣ２及び配送用公開鍵Ｈｅ２、……等と順次格納
されていく（図９（Ｃ））。
【００８３】一方、キー制御装置３内のフラッシュメモ
リ２２におけるデータフォーマットは、図１０（Ａ）〜
（Ｃ）に示すように、各指紋に対応するインデックスＩ
Ｙ１〜ＩＹｎと当該電子キー自体に登録された共通秘密
鍵Ｃｄとが設けられる（図１０（Ａ））。
【００８４】そして各インデックスＩＹ１〜ＩＹｎは、
それぞれアトリビュートエリアＡＡを有し、初期時には
制御側認証識別子ＩＤＣ１、配送用公開鍵Ｈｅ１及び配
送用秘密鍵Ｈｄ１等が格納される（図１０（Ｂ））。
【００８５】その後、キー制御装置３が電子キーとの間
で認証を完了するごとに、各インデックスＩＹ１〜ＩＹ
ｎのアトリビュートエリアＡＡには、制御側認証識別子
ＩＤ Ｃ１、配送用公開鍵Ｈｅ１及び配送用秘密鍵Ｈｄ１
等に加えて、キー側認証識別子ＩＤＴ１及び認証用公開
鍵Ｆｅ１、キー側認証識別子ＩＤＴ２及び認証用公開鍵
Ｆｅ２、……等と順次格納されていく（図１０
（Ｃ））。
【００８６】（２）認証システムにおける初期設定 実際にかかる認証システム１では、図１１に示す初期設
定処理手順ＲＴ３をステップＳＰ３０から開始し、続く
ステップＳＰ３１において、まずキー制御装置３では、
ユーザはコントロール切換パネル３Ｐを介して初期設定
モードに切り換えることにより、当該キー制御装置３内
のＣＰＵ２４は、初期設定状態すなわちコマンド受信が
可能な状態にモード設定する。
【００８７】続いてステップＳＰ３２において、電子キ
ー２では、指紋照合センサ２Ｓのセンサ面に当接押圧さ
れたユーザの指紋と予め登録された指紋とが照合され、
続くステップＳＰ３３において当該照合結果がＯＫであ
ると判断されると、ステップＳＰ３４に進む。
【００８８】このステップ３４において、電子キー２内
のＣＰＵ８は、乱数発生器(図示せず)を制御して所定の
乱数Ｒ１を発生すると共に、フラッシュメモリ６からキ
ー側認証識別子ＩＤＴ１、認証用公開鍵Ｆｅ１及び共通
公開鍵Ｃｅを読み出す。以下ステップＳＰ３４〜ＳＰ３
６までは図１２に示すタイミングチャートに従って、電
子キー２及びキー制御装置３間でデータの送受信を行
う。
【００８９】そして電子キー２内のＣＰＵ８は、当該乱
数Ｒ１によりキー側認証識別子ＩＤ Ｔ１及び認証用公開
鍵Ｆｅ１を暗号化〔（ＩＤＴ１、Ｆｅ１）Ｒ１〕すると
共に、共通公開鍵Ｃｅで乱数Ｒ１を暗号化〔（Ｒ１）
Ｃｅ〕して、これらを送受信部１０のアンテナ端子２Ｐ
を介してキー制御装置３側に送信する。
【００９０】続いてステップＳＰ３５に進んで、キー制
御装置３では、初期設定モードにおいて、当該キー制御
装置３内のＣＰＵ２４は、電子キー２から暗号化された
キー側認証識別子及び認証用公開鍵〔（ＩＤＴ１、Ｆｅ
１）Ｒ１〕と乱数〔（Ｒ１） Ｃｅ〕とを受信すると、こ
れに応答してフラッシュメモリ２２から共通秘密鍵Ｃｄ
を読み出して当該暗号化された乱数〔（Ｒ１）Ｃｅ〕を
復号化して乱数Ｒ１を得た後、当該暗号化されたキー側
認証識別子及び認証用公開鍵〔（ＩＤＴ１、Ｆｅ１）
Ｒ１〕を当該乱数Ｒ１を用いて復号化してキー側認証識
別子ＩＤＴ１及び認証用公開鍵Ｆｅ１を得る。
【００９１】やがてキー制御装置３内のＣＰＵ２４は、
乱数発生器２７を制御して所定の乱数Ｒ２を発生すると
共に、フラッシュメモリ２２から制御側認証識別子ＩＤ
Ｃ１及び配送用公開鍵Ｈｅ１を読み出す。
【００９２】そしてキー制御装置３内のＣＰＵ２４は、
当該乱数Ｒ２により制御側認証識別子ＩＤＣ１及び配送
用公開鍵Ｈｅ１を暗号化〔（ＩＤＣ１、Ｈｅ１）Ｒ２〕
すると共に、受信した乱数Ｒ１で乱数Ｒ２を暗号化
〔（Ｒ２）Ｒ１〕して、これらを送受信部２６のアンテ
ナ端子３Ｑを介して電子キー２側に送信する。
【００９３】このようにしてステップＳＰ３６におい
て、電子キー２及びキー制御装置３間では、それぞれ互
いがもつ公開鍵（認証用公開鍵及び配送用公開鍵）Ｆ
ｅ、Ｈｅを交換して、それぞれフラッシュメモリ６、２
２内に格納しておくことにより当該処理手順ＲＴ１を終
了する。
【００９４】この結果、電子キー２及びキー制御装置３
間では、機器ごとに予め設けておいた共通公開鍵Ｃｅ及
び共通秘密鍵Ｃｄによる公開鍵暗号方式を用いて、それ
ぞれ互いがもつ公開鍵（認証用公開鍵及び配送用公開
鍵）Ｆｅ１、Ｈｅ１を暗号化して送受信するようにした
ことにより、通信内容（キー側認証識別子ＩＤＴ１及び
制御側認証識別子ＩＤＣ１）の秘密を保持し得ると共
に、自己機器と相手機器とで相互に認証して確実に対応
する公開鍵を送り合うことができる。
【００９５】（３）認証システムにおける動作状態 この後、この認証システム１では、図１３に示す動作モ
ード処理手順ＲＴ４をステップＳＰ４０から開始し、続
くステップＳＰ４１において、キー制御装置３では、コ
ントロール切換パネル３Ｐを介して上述の初期設定モー
ドから通常の動作モードに切り換えることにより、当該
キー制御装置３内のＣＰＵ２４は、動作開始状態すなわ
ちコマンド受信が可能な状態にモード設定し直す。
【００９６】続いてステップＳＰ４２において、電子キ
ー２では、指紋照合センサ２Ｓのセンサ面に当接押圧さ
れたユーザの指紋と予め登録された指紋とが照合され、
続くステップＳＰ４３において当該照合結果がＯＫであ
ると判断されると、ステップＳＰ４４に進む。
【００９７】このステップＳＰ４４に進んで、電子キー
２内のＣＰＵ８は、乱数発生器(図示せず)を制御して所
定の乱数Ｒ３を発生すると共に、フラッシュメモリ６か
らキー側認証識別子ＩＤＴ１及び共通公開鍵Ｃｅを読み
出す。以下ステップＳＰ４４〜ＳＰ４７までは図１４に
示すタイミングチャートに従って、電子キー２及びキー
制御装置３間でデータの送受信を行う。
【００９８】そして電子キー２内のＣＰＵ８は、当該乱
数Ｒ３によりキー側認証識別子ＩＤ Ｔ１を暗号化〔（Ｉ
ＤＴ１）Ｒ３〕すると共に、共通公開鍵Ｃｅで乱数Ｒ３
を暗号化〔（Ｒ３）Ｃｅ〕して、これらを上述した合格
認証データＤ６として送受信部１０のアンテナ端子２Ｐ
を介してキー制御装置３側に送信する。
【００９９】続いてステップＳＰ４５に進んで、キー制
御装置３では、ＣＰＵ２４は、電子キー２から暗号化さ
れたキー側認証識別子〔（ＩＤＴ１）Ｒ３〕及び乱数
〔（Ｒ３）Ｃｅ〕を受信すると、これに応答してフラッ
シュメモリ２２から共通秘密鍵Ｃｄを読み出して当該暗
号化された乱数〔（Ｒ３）Ｃｅ〕を復号化して乱数Ｒ３
を得た後、暗号化されたキー側認証識別子〔（Ｉ
ＤＴ１）Ｒ３〕を当該乱数Ｒ３を用いて復号化してキー
側認証識別子ＩＤＴ１を得る。
【０１００】やがてキー制御装置３内のＣＰＵ２４は、
乱数発生器２７を制御して所定の乱数Ｒ４、ＲＮを発生
すると共に、フラッシュメモリ２２から制御側認証識別
子ＩＤＣ１と当該制御側認証識別子ＩＤＣ１に対応する
認証用公開鍵Ｆｅ１とを読み出す。
【０１０１】そしてキー制御装置３内のＣＰＵ２４は、
当該乱数Ｒ４により制御側認証識別子ＩＤＣ１及び乱数
ＲＮを暗号化〔（ＩＤＣ１、ＲＮ）Ｒ４〕すると共に、
認証用公開鍵Ｆｅ１で乱数Ｒ４を暗号化〔（Ｒ４）
Ｆｅ１〕して、これらを送受信部２６のアンテナ端子３
Ｑを介して電子キー２側に送信する。
【０１０２】ステップＳＰ４６において、電子キー２で
は、ＣＰＵ８は、キー制御装置３から暗号化された制御
側認証識別子及び乱数〔（ＩＤＣ１、ＲＮ）Ｒ４〕及び
乱数〔（Ｒ４）Ｆｅ１〕を受信すると、これに応答して
フラッシュメモリ６から自己の認証用秘密鍵Ｆｄ１を読
み出して当該暗号化された乱数〔（Ｒ４）Ｆｅ１〕を復
号化して乱数Ｒ４を得た後、暗号化された制御側認証識
別子及び乱数〔（ＩＤ Ｃ１、ＲＮ）Ｒ４〕を当該乱数Ｒ
４を用いて復号化して制御側認証識別子ＩＤＣ １及び乱
数ＲＮを得る。
【０１０３】続いて電子キー２内のＣＰＵ８は、乱数発
生器(図示せず)を制御して所定の乱数Ｒ５を発生すると
共に、フラッシュメモリ６から制御側認証識別子ＩＤ
Ｃ１に対応する配送用公開鍵Ｈｅ１を読み出して、制御
側認証識別子ＩＤＣ１に対応する認証用公開鍵Ｆｅ１を
読み出す。
【０１０４】そして電子キー２内のＣＰＵ８は、当該乱
数Ｒ５により乱数ＲＮを暗号化〔（ＲＮ）Ｒ５〕すると
共に、配送用公開鍵Ｈｅ１で乱数Ｒ５を暗号化〔（Ｒ
５）Ｈ ｅ１〕して、これらを送受信部１０のアンテナ端
子２Ｐを介してキー制御装置３側に送信する。
【０１０５】かくしてステップＳＰ４７において、キー
制御装置３では、ＣＰＵ８は、電子キー２から暗号化さ
れた乱数〔（ＲＮ）Ｒ５〕及び〔（Ｒ５）Ｈｅ１〕を受
信すると、当該乱数〔（ＲＮ）Ｒ５〕及び〔（Ｒ５）
Ｈｅ１〕を自己の配送用秘密鍵Ｈｄ1で復号し、この結
果として得られた乱数を確認する。
【０１０６】この際、ステップＳＰ４８において、乱数
として“ＲＮ”を正確に認識することができれば、キー
制御装置３において既に登録されているユーザが電子キ
ー２を操作したことが確認されたことになる。
【０１０７】この場合ステップＳＰ４９に進んで、キー
制御装置３内のＣＰＵ２４は、かかる正当なユーザの認
証結果に基づいて、キー駆動部２０のキーコントローラ
２０Ａを制御するようにしてアクチュエータ３Ａを駆動
させることにより、玄関先のドアに取り付けられた電子
錠（図示せず）を施錠又は開錠させることができ、その
ままステップＳＰ５０に進んで当該処理手順ＲＴ４を終
了する。
【０１０８】これに対してステップＳＰ４８において、
乱数として“ＲＮ”を正確に認識することができなっか
た場合、再度ステップＳＰ４５に戻って、キー制御装置
３において上述と同様の処理を実行する。なおステップ
ＳＰ４５からステップＳＰ４８までの処理が所定回数以
上繰り返された場合又は所定時間経過した場合には、キ
ー制御装置３はコントローラ切換パネル３Ｐにエラー表
示させるようにして、電子キー２を操作するユーザにエ
ラー通知を行う。
【０１０９】（４）第２の実施の形態による動作及び効
果 以上の構成において、認証システム１では、電子キー２
及びキー制御装置３間で、公開鍵暗号方式を用いて暗号
化しながら互いにそれぞれ認証用公開鍵Ｆｅ及び配送用
公開鍵Ｈｅを交換しておき、ユーザが電子キー２を用い
て指紋照合を行った際、当該指紋照合の結果が予め登録
されたユーザの指紋と一致した場合のみ、電子キー２及
びキー制御装置３間で公開鍵暗号方式によるディジタル
認証を行う。
【０１１０】このディジタル認証の結果、キー制御装置
３において既に登録されているユーザが電子キー２を操
作したことを確認すると、当該キー制御装置３は、玄関
先のドアに取り付けられた電子錠の施錠又は開錠を行う
ことにより、予め登録されているユーザ本人のみが電子
キー２を用いて玄関先のドアに取り付けられた電子錠の
施錠又は開錠を行うことができる。
【０１１１】またこの認証システムでは、キー制御装置
３側にではなく、電子キー２側に指紋照合部４を搭載す
るようにしたことにより、無関係な第三者がキー制御装
置３を悪戯することによって指紋照合機能が故障すると
いった問題を回避することができると共に、キー制御装
置３が外気に晒された状態下で埃や雨等によって汚れた
場合でも指紋照合機能に悪影響が及ぶのを有効に回避す
ることができる。
【０１１２】さらに電子キー２内のフラッシュメモリ６
において、上述の認証結果として得られたキー制御装置
についての制御側認証識別子ＩＤＣｎ及び配送用公開鍵
Ｈｅｎ（ｎは自然数）を順次登録するようにしたことに
より、単一の電子キー２を複数種類のキー制御装置に兼
用させることができ、この結果、各キー制御装置３ごと
に指紋照合機能を搭載させる必要がないことから、その
分簡易な構成で複数の認証システム１を構築することが
できる。
【０１１３】またキー制御装置３内のフラッシュメモリ
２２において、上述の認証結果として得られた電子キー
についてのキー側認証識別子ＩＤＴｍ及び認証用公開鍵
Ｆｅｍ（ｍは自然数）を順次登録するようにしたことに
より、単一のキー制御装置を複数種類の電子キー２で管
理することができ、この結果、他のキー制御装置の管理
対象となる電子キーでも必要に応じて使用させることが
でき、その分より多様性のある認証システム１を構築す
ることができる。
【０１１４】以上の構成によれば、この認証システム１
において、電子キー２側に指紋照合部４を搭載してお
き、当該電子キー２を用いてユーザが指紋照合を行った
後、電子キー２及びキー制御装置３間で公開鍵暗号方式
によるディジタル認証を行うようにしたことにより、予
め登録されたユーザ本人のみが玄関先のドアに取り付け
られた電子錠の施錠又は開錠を行うことができ、かくし
て簡易な構成で使い勝手の良い認証システム１を実現す
ることができる。
【０１１５】さらに単一の電子キー２が複数のキー制御
装置３を管理したり、単一のキー制御装置３を複数の電
子キー２で管理したりするように、管理者の選択に応じ
て自由に認証許可を設定し得るようにしたことにより、
多様性のある認証システム１を構築することができる。
【０１１６】〔３〕他の実施の形態 なお上述の第１及び第２の実施の形態においては、本発
明を図１のように構成された電子キー（認証通信装置）
２及びキー制御装置（制御装置）３からなる認証システ
ム１に適用するようにした場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、これ以外の形態のこの他種々の構成
の通信システムに広く適用することができる。
【０１１７】また上述の第１及び第２の実施の形態にお
いては、ユーザの人体的特徴に基づいて当該ユーザの認
証処理を行った後、肯定的が得られた場合のみ合格認証
データ（認証信号）Ｄ６を出力する可搬型の電子キー
（認証通信装置）２として、図２及び図３に示すような
簡易携帯型の電子キー２を適用する一方、認証通信装置
から受信した認証信号に基づいて所定の制御処理を実行
する制御装置として、図５に示すような玄関先のドアに
取り付けられた電子錠を施錠又は開錠させるためのキー
制御装置３を適用するようにして認証システム１を構築
するようにした場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、これ以外にもオフィスや車等のドアの開閉や、
タイムレコーダの記帳、車のエンジン始動など、ユーザ
本人の認証が要求されるこの他種々の認証通信装置及び
制御装置に広く適用することができる。この場合、制御
装置における制御処理は、通信システムの使用態様に応
じて自由に設定又は構築すれば良い。
【０１１８】この他にも、住宅のドアを施錠する施錠シ
ステムにおいて、指紋照合結果に基づいてドアの開錠を
行う場合、双方向通信可能なテレビ放送やインターネッ
トを介して株取引を行うシステムにおいて、指紋照合結
果に基づいて株売買の確認を行う場合、自家用自動車の
制御システムにおいて、指紋照合結果に基づいてドアの
開錠のみならずエンジンの起動をも行う場合、ノートコ
ンピュータなどの端末装置から会社のＬＡＮに接続する
際に、指紋照合結果に基づいてＬＡＮの接続の許可を行
う場合、会社のタイムレコーダにおいて、指紋照合結果
に基づいて出勤時刻の記録を行う場合、会社のコンピュ
ータを起動させる際に、指紋照合結果に基づいてコンピ
ュータ立ち上げの許可を行う場合、書類の整理、決裁な
どを行うシステムにおいて、指紋照合結果に基づいて書
類の承認を行う場合、クレジットカードを用いた買い物
の際に、指紋照合結果に基づいて決済を行う場合、コン
サートなどのエンターテイメントの予約をするシステム
において、指紋照合結果に基づいて予約を行う場合等に
広く適用するようにしても良い。
【０１１９】さらに可搬型の認証通信装置としての電子
キー２は、腕時計や携帯電話などのモバイル機器に内蔵
してもよい。また、汎用のインタフェースを有し、例え
ばメモリスティック等の様々な機器に装着可能なモジュ
ールにするようにしても良い。さらにはＩＣカードや腕
時計に組み込む他、テレフォンカード、クレジットカー
ド、キャッシュカード、銀行のＡＴＭに使用するカー
ド、各種公共輸送機関で用いられる乗車券（定期券）、
パスポート、運転免許証、保険証などに組み込むように
しても良い。
【０１２０】さらに上述の第１及び第２の実施の形態に
おいては、可搬型の電子キー（認証通信装置）２におい
て、ユーザの人体的特徴に基づいて当該ユーザの認証処
理を行う指紋照合部（認証手段）４と、指紋照合部４に
よる認証結果が肯定的である場合のみ、合格認証データ
（認証信号）Ｄ６を出力する送受信部（出力手段）１０
とから構成するようにした場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、この他種々の構成からなる認証通信
装置に広く適用することができる。
【０１２１】この場合、ユーザの人体的特徴に基づいて
当該ユーザの認証処理を行う認証手段としては、ユーザ
の指に指紋を予め登録された指紋と照合する指紋照合部
４を適用したが、この他種々のバイオメトリック認証
（Biometric Identification）を行う種々の構成のもの
に広く適用することができる。その際使われるユーザの
人体的特徴として、指紋、声紋、網膜のパターン、虹彩
のパターン、手の大きさ、署名をするときのペンの速度
や筆圧、などが挙げられる。
【０１２２】さらに上述の第１及び第２の実施の形態に
おいては、人体的特徴に基づき認証信号を出力する電子
キー（認証通信装置）２と近距離通信するキー制御装置
（制御装置）３を、電子キー２から認証信号を受信する
送受信部（受信手段）２６と、電子キー２の正当性を認
証する通信装置認証処理を行うＣＰＵ（通信装置認証手
段）２４と、ＣＰＵ２４により肯定結果が得られた場
合、所定の処理を実行するキー駆動部（処理手段）２０
とから構成するようにした場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、この他種々の構成からなる制御装置
に広く適用することができる。
【０１２３】さらに上述の第１及び第２の実施の形態に
おいては、電子キー（認証通信装置）２及びキー制御装
置（制御装置）３間では、送受信部（出力手段）１０、
２６を用いて、例えばブルートゥース（Bluetooth）等
の無線ＬＡＮ方式で各種データをやり取りするようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、可搬
型の認証通信手段がワイヤレスで制御手段との間で各種
データのやり取りをすることができれば、例えば、ＩＥ
ＥＥ８０２．１１ａ、ｂ又はｇやＵＷＢ（Ultra Wide B
and）などの種々の無線方法で通信するようにしても良
く、さらにはＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの有
線接続により近距離通信をするようにしても良い。
【０１２４】さらに上述の第１及び第２の実施の形態に
おいては、電子キー２及びキー制御装置３間で電子キー
２側が作成する認証用秘密鍵（第１の公開鍵）Ｆｄ及び
認証用公開鍵（第１の秘密鍵）Ｆｅと、キー制御装置３
側が作成する配送用秘密鍵（第２の公開鍵）Ｈｄ及び配
送用公開鍵（第２の秘密鍵）Ｈｅとを用いた公開鍵暗号
方式によるディジタル認証を、ＣＰＵ（情報処理手段）
８、２４によって行うようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、これ以外の他の暗号方式を
利用したディジタル認証に広く適用することができる。
【０１２５】この場合、ディジタル認証で利用する暗号
化について、乱数ＲでデータＭを暗号化した（Ｍ）Ｒの
記述は、単数の乱数Ｒのみならず複数の乱数Ｒで暗号化
した場合を含めるようにしても良い。さらに暗号化暗号
化アルゴリズムは、３重ＤＥＳ（Date Encryption Stan
dard）、ＩＤＥＡ（International Data EncryptionAlg
orithm）、ＢＬＯＷＦＩＳＨ、ＲＣ５(Ron’s Code/Riv
er’s Cipher 5)、ＣＡＳＴ−１２８など任意のものに
広く適用するようにしても良い。
【０１２６】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、ユーザの
人体的特徴に基づいて認証処理を行い、肯定結果が得ら
れた場合のみ所定の認証信号を外部に出力する可搬型の
認証通信装置と、認証通信装置と別体に設けられ、当該
認証通信装置から出力された認証信号を受信し、当該認
証信号に基づいて所定の制御処理を実行する制御装置と
を設けるようにしたことにより、認証通信装置による認
証結果に基づいて、制御装置において予め登録されてい
るユーザのみが所定の制御処理を実行させることがで
き、かくして簡易な構成で使い勝手の良い通信システム
を実現できる。
【０１２７】また本発明によれば、可搬型の認証通信装
置では、ユーザの人体的特徴に基づいて認証処理を行う
認証手段と、認証手段により肯定結果が得られた場合の
み所定の認証信号を外部に出力する出力手段とを設ける
ようにしたことにより、ユーザの認証結果に基づいて、
予め登録されているユーザのみが通信相手側に所定の制
御処理を実行させることができ、かくして簡易な構成で
使い勝手の良い認証通信装置を実現できる。
【０１２８】さらに本発明によれば、人体的特徴に基づ
き認証信号を出力する認証通信装置と近距離通信する制
御装置において、認証通信装置から認証信号を受信する
受信手段と、認証通信装置の正当性を認証する通信装置
認証処理を行う通信装置認証手段と、通信装置認証手段
により肯定結果が得られた場合、所定の処理を実行する
処理手段とを設けるようにしたことにより、認証通信装
置による認証結果に基づいて、予め登録されているユー
ザのみが所定の制御処理を実行させることができ、かく
して簡易な構成で使い勝手の良い認証通信装置を実現で
きる。
【０１２９】さらに本発明によれば、通信方法におい
て、ユーザの人体的特徴に基づいて認証処理を行った
後、当該認証結果が肯定結果が得られた場合のみ所定の
認証信号を外部に出力するようにしたことにより、ユー
ザの認証結果に基づいて、予め登録されているユーザの
みが通信相手側に所定の制御処理を実行させることがで
き、かくして簡易な構成で使い勝手の良い通信方法を実
現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態による認証システムの構成を示す
略線図である。
【図２】図１に示す電子キーの外観構成を示す略線図で
ある。
【図３】図２に示す電子キーの詳細構成を示すブロック
図である。
【図４】電子キー側のフラッシュメモリのデータフォー
マットの説明に供する概念図である。
【図５】図１に示すキー制御装置の詳細構成を示すブロ
ック図である。
【図６】電子キー側のフラッシュメモリのデータフォー
マットの説明に供する概念図である。
【図７】初期設定処理手順の説明に供するフローチャー
トである。
【図８】動作モード処理手順の説明に供するフローチャ
ートである。
【図９】電子キー側のフラッシュメモリのデータフォー
マットの説明に供する概念図である。
【図１０】電子キー側のフラッシュメモリのデータフォ
ーマットの説明に供する概念図である。
【図１１】初期設定処理手順の説明に供するフローチャ
ートである。
【図１２】初期設定モード時における電子キー及びキー
制御装置間のデータ送受信の説明に供するタイミングチ
ャートである。
【図１３】動作モード処理手順の説明に供するフローチ
ャートである。
【図１４】動作モード時における電子キー及びキー制御
装置間のデータ送受信の説明に供するタイミングチャー
トである。
【符号の説明】
１……認証システム、２……電子キー、２Ｐ、３Ｑ……
アンテナ端子、２Ｓ……指紋照合センサ、３……キー制
御装置、３Ａ……アクチュエータ、３Ｐ……コントロー
ラ切換パネル、４……指紋照合部、４Ａ……指紋照合用
ＬＳＩ、５……バス、６、２２……フラッシュメモリ、
７、２３……プログラム用ＲＯＭ及びＲＡＭ、８、２４
……ＣＰＵ、１０、２６……送受信部、２０……キー駆
動部、２７……乱数発生器、Ｆｅ……認証用公開鍵、Ｆ
ｄ……公開用秘密鍵、Ｈｅ……配送用秘密鍵、Ｈｄ……
配送用秘密鍵、ＲＴ１……初期設定処理手順、ＲＴ２…
…動作モード処理手順、ＲＴ３……初期設定処理手順、
ＲＴ４……動作モード処理手順。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E250 AA01 AA21 BB05 BB08 BB29 CC11 CC16 DD06 DD07 DD08 DD09 EE02 EE09 FF08 FF18 FF24 FF36 GG08 GG13 HH01 JJ03 KK03 LL01 SS09 TT03 5L096 BA15 JA11

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ユーザの人体的特徴に基づいて認証処理を
    行い、肯定結果が得られた場合のみ所定の認証信号を外
    部に出力する可搬型の認証通信装置と、 上記認証通信装置と別体に設けられ、当該認証通信装置
    から出力された上記認証信号を受信し、当該認証信号に
    基づいて所定の制御処理を実行する制御装置とを具える
    ことを特徴とする通信システム。
  2. 【請求項２】上記認証通信装置は、公開鍵暗号方式によ
    る第１の公開鍵及び秘密鍵を作成した後、当該第１の公
    開鍵を上記制御手段に与えておく一方、上記制御装置
    は、上記公開鍵暗号方式による第２の公開鍵及び暗号鍵
    を作成した後、当該第２の公開鍵を上記認証通信装置に
    与えておき、 上記制御装置は、上記認証通信装置から受信した上記認
    証信号に基づいて、所定の情報を上記第１の公開鍵で暗
    号化した後、当該情報を上記認証通信装置に送信し、 上記認証通信装置は、上記第１の公開鍵で暗号化された
    情報を、上記第１の秘密鍵で復号した後、上記第２の公
    開鍵で暗号化して上記制御装置に送信し、 上記制御装置は、上記第２の公開鍵で暗号化された情報
    に基づいて、上記制御処理を実行することを特徴とする
    請求項１に記載の通信システム。
  3. 【請求項３】上記認証通信装置は、 ユーザの人体的特徴に基づいて認証処理を行う認証手段
    と、 上記認証手段により肯定結果が得られた場合のみ所定の
    認証信号を外部に出力する出力手段とを具えることを特
    徴とする請求項１に記載の通信システム。
  4. 【請求項４】可搬型の認証通信装置において、 ユーザの人体的特徴に基づいて認証処理を行う認証手段
    と、 上記認証手段により肯定結果が得られた場合のみ所定の
    認証信号を外部に出力する出力手段とを具えることを特
    徴とする認証通信装置。
  5. 【請求項５】上記出力手段は、近距離通信のための出力
    を行うことを特徴とする請求項４に記載の認証通信装
    置。
  6. 【請求項６】公開鍵暗号方式による第１の公開鍵及び秘
    密鍵を作成した後、当該第１の公開鍵を外部の通信相手
    側に与えておき、 上記通信相手側が上記出力手段から受信した上記認証信
    号に基づいて、所定の情報を上記第１の公開鍵で暗号化
    して返信したとき、当該第１の公開鍵で暗号化された情
    報を上記第１の秘密鍵で復号した後、上記通信相手側が
    作成した上記公開鍵暗号方式による第２の公開鍵で暗号
    化して上記通信相手側に送信する情報処理手段を具える
    ことを特徴とする請求項４に記載の認証通信装置。
  7. 【請求項７】人体的特徴に基づき認証信号を出力する認
    証通信装置と近距離通信する制御装置において、 上記認証通信装置から上記認証信号を受信する受信手段
    と、 上記認証通信装置の正当性を認証する通信装置認証処理
    を行う通信装置認証手段と、 上記通信装置認証手段により肯定結果が得られた場合、
    所定の処理を実行する処理手段とを具えることを特徴と
    する制御装置。
  8. 【請求項８】上記通信装置認証手段は、 上記第１の暗号化が行われた第１の情報信号を上記認証
    通信装置に送信する認証送信手段と、 上記認証通信装置により第２の暗号化が行われた第２の
    情報を受信する認証受信手段とを具え、 上記第１の情報及び上記第２の情報に基づき、上記認証
    処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の制御装
    置。
  9. 【請求項９】ユーザの人体的特徴に基づいて認証処理を
    行う第１のステップと、 上記認証結果が肯定結果が得られた場合のみ所定の認証
    信号を外部に出力する第２のステップとを具えることを
    特徴とする通信方法。
  10. 【請求項１０】公開鍵暗号方式による第１の公開鍵及び
    秘密鍵を作成した後、当該第１の公開鍵を外部の通信相
    手側に与えておき、 上記通信相手側が上記出力手段から受信した上記認証信
    号に基づいて、所定の情報を上記第１の公開鍵で暗号化
    して返信したとき、当該第１の公開鍵で暗号化された情
    報を上記第１の秘密鍵で復号した後、上記通信相手側が
    作成した上記公開鍵暗号方式による第２の公開鍵で暗号
    化して上記通信相手側に送信する第３のステップを具え
    ることを特徴とする請求項９に記載の通信方法。
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