JP2004040717A - 機器認証システム - Google Patents
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Abstract
【課題】セキュアな領域を持たない機器を相手とする認証を安全確実に行うことができる機器認証システムを提供する。
【解決手段】メモリデバイス１０が携帯電話２０を認証する機器認証システムにおいて、メモリデバイス１０は、キー１２をセキュアな領域に保持し、携帯電話２０は、製造番号２１を保持し、この製造番号とユーザから与えられる識別情報とからキーを生成し、メモリサーバ１０は、保持するキー１２と携帯電話２０が生成したキーとの適合判定により、携帯電話２０を認証する。この認証処理により、メモリデバイス１０に蓄積されたデータの利用を特定の携帯電話機だけに限定することができる。
【選択図】 図３
【解決手段】メモリデバイス１０が携帯電話２０を認証する機器認証システムにおいて、メモリデバイス１０は、キー１２をセキュアな領域に保持し、携帯電話２０は、製造番号２１を保持し、この製造番号とユーザから与えられる識別情報とからキーを生成し、メモリサーバ１０は、保持するキー１２と携帯電話２０が生成したキーとの適合判定により、携帯電話２０を認証する。この認証処理により、メモリデバイス１０に蓄積されたデータの利用を特定の携帯電話機だけに限定することができる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器間において認証を行う機器認証システムと、その認証方法と、その方法を実施する機器と、機器の動作を規定するコンピュータプログラムに関し、特に、認証キーの格納に必要なセキュア領域を持たない機器に対する外部認証を可能にするものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンティティ（相手）認証は、従来から、通信相手が本人であることを確認したり、ファイル共有サービスを提供しているコンピュータが、接続要求するユーザについて、アクセス権限を与えるべき正当なユーザであることを確認したりするために行われている。
【０００３】
相手認証には種々の方式が存在している。その一つであるチャレンジ／レスポンス方式では、例えば、両方の当事者Ａ、Ｂが秘密に保持する対称鍵を所持し、一方の当事者Ａは乱数（チャレンジ）を生成して他方の当事者Ｂに渡し、他方の当事者Ｂは、対称鍵を使ってその乱数を暗号化した値（レスポンス）を当事者Ａに返す。当事者Ａは、対称鍵を用いてレスポンスを復号化し、レスポンスとチャレンジとの関係に矛盾がなければ正当な相手と認識する。
【０００４】
また、近年、ＣＰＵや暗号処理用のコプロセッサが内蔵されたメモリデバイスとの間で相互認証処理を行う書き込み／読み込み制御用マイコンが開発、市販されている。このマイコンはメモリデバイスの書き込み／読み込みを制御するコントローラを内蔵し、このマイコンを搭載した機器の下で、その機器に装着されるメモリデバイスとの間で相互認証を実行する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
最近、インターネット対応の携帯電話機にメモリデバイスを装着し、携帯電話機を通じてサービスサーバから取得した音楽や画像、ゲームソフト等のコンテンツをメモリデバイスに蓄積する方式が検討されている。
この場合、メモリデバイスに蓄積されたデータが、そのデータをダウンロードした携帯電話機以外では利用できないように、メモリデバイスの利用可能な携帯電話機を特定化しようとする考え方がある。これは、携帯電話事業者が、コンテンツ配信サービスを、情報料を課金する契約者の携帯電話機に限ることにより、競合他社との差別化を図り、契約数の拡大を図るためである。
【０００６】
メモリデバイスの利用を特定の携帯電話機だけに限定することは、メモリデバイスが携帯電話機を相手認証し、該当する携帯電話機で無いときに、携帯電話機との応答を拒否すれば可能になる。
しかし、ＩＣチップが埋め込まれているメモリデバイスやＩＣカードなどのセキュアデバイスは対称鍵を秘密裏に保持できるが、セキュアな領域を持たない携帯電話機は、対称鍵を秘密に保持することができない。
また、この携帯電話機に、前述するメモリデバイスとの相互認証処理を行うマイコンを搭載することは、携帯電話機の小型・薄型化を損ない、コストが高くなると言う問題点がある。
【０００７】
本発明は、こうした問題点を解決するものであり、セキュアな領域を持たない機器を相手とする認証を安全確実に行うことができる機器認証システムを提供し、また、その認証方法と、その方法を実施する機器と、その動作を規定するコンピュータプログラムとを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、第１の機器が第２の機器を認証する機器認証システムにおいて、第１の機器に、第２の機器と情報の送受信を行う送受信手段と、第１の認証情報をセキュアな領域に保持する第１の情報保持手段と、認証の判定を行う判定手段とを設け、第２の機器に、第１の機器と情報の送受信を行う送受信手段と、第２の認証情報を保持する第２の情報保持手段と、当該機器の外部から第３の認証情報を取得する情報取得手段と、第２の認証情報と第３の認証情報とから第４の認証情報を生成し、この第４の認証情報を送受信手段を通じて第１の機器へ送出する認証情報生成手段とを設け、判定手段が、第１の認証情報と第４の認証情報との適合性を判定して第２の機器を認証するように構成している。
【０００９】
また、本発明では、第１の機器が第２の機器を認証する機器認証方法において、第１の機器は、第１の認証情報をセキュアな領域に保持し、第２の認証情報を保持する第２の機器は、この第２の認証情報と第２の機器の外部から与えられる第３の認証情報とから第４の認証情報を生成し、第１の機器が、第１の認証情報と第４の認証情報との適合判定により、第２の機器を認証するようにしている。
【００１０】
また、本発明では、第１の機器から認証を受ける第２の機器に、第１の機器と情報の送受信を行う送受信手段と、第２の認証情報を保持する情報保持手段と、当該機器の外部から第３の認証情報を取得する情報取得手段と、第２の認証情報と第３の認証情報とから第４の認証情報を生成し、この第４の認証情報を送受信手段を通じて第１の機器へ送出する認証情報生成手段とを設けている。
【００１１】
また、本発明では、第２の機器を認証する第１の機器に、第２の機器と情報の送受信を行う送受信手段と、第１の認証情報をセキュアな領域に保持する情報保持手段と、送受信手段により受信した第４の認証情報と第１の認証情報との適合性を判定する判定手段とを設けている。
【００１２】
また、本発明のコンピュータプログラムでは、第１の機器から認証を受ける第２の機器に内蔵されたコンピュータに、当該機器が保持する第２の認証情報と当該機器の外部から取得した第３の認証情報とから第４の認証情報を生成する手順と、第１の機器に任意情報の発行を要求する手順と、第１の機器より受信した任意情報を第４の認証情報によって暗号化して第１の機器へ送出する手順とを実行させることを規定している。
【００１３】
そのため、第２の機器に保持された認証情報（第２の認証情報）と、例えばユーザが入力する識別情報（第３の認証情報）とから新たな認証情報（第４の認証）が生成され、この新たな認証情報と、第１の機器のセキュアな領域に保持された認証情報（第１の認証情報）との適合性が判定されるため、第１の機器は、セキュアな領域を持たない第２の機器を相手とする認証を安全確実に行うことができる。
また、第１の機器がメモリデバイスであり、第２の機器が携帯電話機である場合、この認証処理により、メモリデバイスに蓄積されたデータの利用を特定の携帯電話機だけに限定することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の機器認証システムでは、チャレンジ／レスポンス方式により機器Ａが機器Ｂを認証する。
図１に示すように、機器Ａ８０は、機器Ｂ９０と情報の送受信を行う送受信手段８４と、第１の認証情報をセキュアな領域に保持する情報保持手段８１と、送受信手段８４により受信した認証用の情報（第４の認証情報）と第１の認証情報との適合性を判定する判定手段８２と、乱数等の任意情報を生成する任意情報生成手段８３とを備えており、一方、機器Ｂ９０は、機器Ａ８０と情報の送受信を行う送受信手段９１と、第２の認証情報を保持する非セキュアな情報保持手段９４と、機器Ｂ９０の外部から第３の認証情報を取得する情報取得手段９５と、第２の認証情報と第３の認証情報とから認証用の情報（第４の認証情報）を生成し、この第４の認証情報を送受信手段９１を通じて機器Ａ８０へ送出する認証情報生成手段９３と、情報保持手段９４で保持された第２の認証情報を更新する更新制御手段９２とを備えている。
【００１５】
このシステムでは、認証を受ける機器Ｂ９０が、認証情報生成手段９３により、情報保持手段９４で保持する第２の認証情報と、情報取得手段９５により機器Ｂ９０の外部から取得した第３の認証情報とから認証用の情報（第４の認証情報）を生成する。機器Ｂ９０は、第４の認証情報を生成すると、機器Ａ８０に任意情報の発行を要求する。
この要求を受けた機器Ａ８０は、任意情報生成手段８３で乱数等の任意情報を生成し、機器Ｂ９０に送出する。
【００１６】
機器Ｂ９０は、機器Ａ８０より受信した任意情報を第４の認証情報によって暗号化して機器Ａ８０へ送出する。
機器Ａ８０は、判定手段８２により、機器Ｂ９０から受信した情報を情報保持手段８１で保持する第１の認証情報で復号化し、復号された情報と機器Ｂに与えた任意情報との一致を検証して、第１の認証情報と第４の認証情報との適合性を判定する。適合性が認められれば、機器Ｂ９０を認証する。
【００１７】
機器Ｂ９０では、認証に成功した場合に、更新制御手段９２が、機器Ａ８０から受信した任意情報を次回認証時の第２の認証情報として、情報保持手段９４に保持させる。また、この任意情報と第３の認証情報とから新たなる認証情報であるキー情報を生成し、このキー情報を送受信手段９１を通じて機器Ａ８０に送る。機器Ａ９０は、このキー情報を次回認証時の第１の認証情報として、セキュアな情報保持手段８１で保持する。
なお、このシステムにおいて、機器Ｂ９０が機器Ａ８０を認証することは任意である。
【００１８】
以下、認証する機器Ａがメモリデバイスであり、認証される機器Ｂが携帯電話機である場合の実施形態について説明する。この機器認証システムでは、チャレンジ／レスポンス方式によりメモリデバイスと携帯電話機との相互認証が行われる。このチャレンジ／レスポンス方式における共通鍵（キー）は、ユーザが入力する識別情報と、携帯電話機に格納されたデータとから動的に生成される。
【００１９】
図２は、新しいメモリデバイス１０が携帯電話機２０に装着されたときに、メモリデバイス１０を発行したサービスサーバ３０により、チャレンジ／レスポンス方式のキー１２がメモリデバイス１０に初期設定される手順を示している。
メモリデバイス１０は、例えば、図４に示すように、サービスサーバ３０からダウンロードされるコンテンツを格納する、フラッシュメモリ等から成るメモリ４１と、メモリ４１へのデータの書き込み／読み出しを制御する、耐タンパ性を有するメモリコントローラ４２とを備えており、メモリコントローラ４２は、メモリデバイス１０の動作を制御するＣＰＵ４３と、ＣＰＵ４３が作業領域として使用するＲＡＭ４４と、ＣＰＵ４３の動作を規定するプログラムが格納されたＲＯＭ４５と、ＥＥＰＲＯＭ等から成る耐タンパ性を有する内部不揮発性メモリ４６と、ＣＰＵ４３から任された暗号処理等の演算処理を行う暗号コプロセッサ４７と、携帯電話機２０との間でデータを入出力する入出力部（Ｉ／Ｏ）４８と、メモリ４１との間のＩ／Ｏ４９とを備えている。
【００２０】
また、携帯電話機２０は、例えば、図５に示すように、メモリデバイス１０が装着されるメモリデバイススロット５１と、アンテナ５６を通じてサービスサーバ３０と通信を行う無線通信部５７と、携帯電話機２０の動作を制御するＣＰＵ５２と、ＣＰＵ５２の動作を規定するプログラムが格納されるＲＯＭ５３と、チャレンジ／レスポンス方式のキーを生成するためのデータが書き込まれるＥＥＰＲＯＭ５４と、液晶表示画面（ＬＣＤ）５５と、マイク５８やスピーカ５９の音声処理部６０と、スイッチ６１のキー制御部６２とを備えている。
【００２１】
また、サービスサーバ３０は、例えばコンテンツ配信サービスを実施するサービス提供会社の公式サイトである。サービス提供会社が運営するサービスサーバ３０は、電話会社のキャリアゲートウエイ（ＧＷ）３１に接続しており、このキャリアＧＷ３１により、サービスサーバ３０に中継される携帯電話機２０の電話番号が真正であることが保証される。換言すれば、サービス提供会社と契約した携帯電話機２０で無いと公式サイトのサービスサーバ３０にアクセスすることはできない。
【００２２】
さて、図２において、メモリデバイス１０は、サービスサーバ３０の公開鍵１１と、メモリデバイスの秘密鍵１３とが耐タンパ性の内部不揮発性メモリ４６に格納された状態で、サービスサーバ３０を運営するサービス提供会社から発行される。
また、携帯電話機２０は、ＥＥＰＲＯＭ５４に製造番号２１が格納され、また、相互認証の動作を規定するアプリケーション２２がＲＯＭ５３に格納されている。
【００２３】
メモリデバイス１０を携帯電話機２０のメモリデバイススロット５１に装着すると、メモリデバイス１０と携帯電話機２０との相互認証が行われるが、メモリデバイス１０に相互認証用の情報が未設定である場合には、携帯電話機２０がサービスサーバ３０に接続して、メモリデバイス１０に相互認証用の情報を初期設定する処理が次の手順で行われる。
▲１▼サービス提供会社がメモリデバイス１０を発行する。
▲２▼ユーザが、相互認証用の情報が未設定のメモリデバイス１０を携帯電話機２０に装着すると、
▲３▼携帯電話機２０のアプリケーション２２は、キャリアＧＷ３１を通じてサービスサーバ３０に接続し、メモリデバイス１０とサービスサーバ３０との相互認証を求める。
【００２４】
▲４▼サービスサーバ３０は、チャレンジ（乱数）の発行を指示するＧｅｔｃｈａｌｌｅｎｇｅ（動的情報発行命令）をメモリデバイス１０に送る。この命令は、携帯電話機２０をスルーしてメモリデバイス１０に直接送られる。メモリデバイス１０は、その命令に従ってチャレンジ（乱数）を生成し、サービスサーバ３０に送る。サービスサーバ３０は、乱数をサーバ秘密鍵で暗号化してレスポンスを生成し、これをサービスサーバ３０の認証を指示するＥｘｔｅｒｎａｌＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅ（外部認証命令）とともにメモリデバイス１０に送信する。メモリデバイス１０は、暗号化されている乱数をサーバ公開鍵１１で復号化し、レスポンスとチャレンジとの関係に矛盾がなければサービスサーバ３０を正当な相手と認証する。また、メモリデバイス１０とサービスサーバ３０は、立場を逆にしてこれと同じ手順を行い、サービスサーバ３０が、メモリデバイス１０を認証する。この時にはメモリデバイス１０の秘密鍵１３を利用する。相互認証が完了すると、サービスサーバ３０とメモリデバイス１０との間でセキュアメッセージングを用いて秘匿通信路を生成する。
【００２５】
▲５▼サービスサーバ３０は、アプリケーション２２にキーの生成を指示する。
▲６▼これを受けて、アプリケーション２２は、液晶表示画面（ＬＣＤ）５５を通じてユーザに識別情報の入力指示を出す。
▲７▼ユーザが識別情報を入力すると、アプリケーション２２は、製造番号２１と識別情報とからキーを生成し、サービスサーバ３０に送信する。
▲８▼サービスサーバ３０は、携帯電話機２０から得たキーをメモリデバイス１０に送信する。メモリデバイス１０は、このキー情報を受け入れて、耐タンパ性の内部不揮発性メモリ４６に格納する。
こうして、メモリデバイス１０にキー１２が初期設定される。このキー１２は、携帯電話機２０の製造番号とユーザの頭の中にある識別情報とから生成されているので、他人が携帯電話機２０に格納された製造番号を知ったとしても、同じキー１２を生成することはできない。
【００２６】
次に、キー１２が設定されたメモリデバイス１０を携帯電話機２０に装着したときに、メモリデバイス１０と携帯電話機２０との間で行われる相互認証の手順について説明する。
図３に示すように、
▲１▼ユーザがメモリデバイス１０を携帯電話機２０に装着する。
▲２▼アプリケーション２２は、液晶表示画面（ＬＣＤ）５５を通じてユーザに識別情報の入力指示を出す。
▲３▼ユーザが識別情報を入力すると、アプリケーション２２は、製造番号２１と識別情報とからキーを生成する。
▲４▼アプリケーション２２は、メモリデバイス１０にＧｅｔｃｈａｌｌｅｎｇｅを発行する。これを受けたメモリデバイス１０は、ｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数を生成してアプリケーション２２に送り、アプリケーション２２は、これを取得する。
▲５▼アプリケーション２２は、取得したｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数を▲３▼で生成したキーで暗号化する。
【００２７】
▲６▼次に、アプリケーション２２は、メモリデバイス１０にＥｘｔｅｒｎａｌＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅを発行し、▲５▼で暗号化したｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数を渡す。
▲７▼メモリデバイス１０は、暗号化されているｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数を、キー１２を用いて検証する。ここで、検証とは、キー１２を用いて復号を行い、復号によって得られた情報（ｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数）とメモリデバイス１０が生成・保持しているｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数との適合性を判定（主に一致の有無を確認）する処理であり、適合（一致）していれば認証成功となる。認証（外部認証）に成功すれば、携帯電話機２０のアクセスを許可する。なお、ここで、“一致”とは、判定する対象の全ｂｉｔの一致だけでなく、完全一致でない場合でも、上位／下位／中位の任意のビット数が一致していれば適合性有りとする、適合性判定・一致判定に関する公知の手法を広く含むものである。
また、メモリデバイス１０と携帯電話機２０は、立場を逆にして、携帯電話機２０で乱数を生成し、これを暗号化する。これをメモリデバイス１０に送り、メモリデバイス１０は保持している秘密鍵でこれを復合化し、携帯電話機２０に送り返す。携帯電話機２０では、これが自ら生成した乱数と一致するかどうかを判定することで認証を行う。
【００２８】
▲８▼アプリケーション２２は、▲７▼の外部認証が成功すると、▲４▼で取得したｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数２３をＥＥＰＲＯＭ５４に格納する。この乱数２３は次回の相互認証において製造番号２１の代わりに使用される。
▲９▼アプリケーション２２は、ＥＥＰＲＯＭ５４に格納したこの乱数２３と識別情報とからキーを生成して、メモリデバイス１０内に書き込む。メモリデバイス１０は、このキー情報が認証した相手から送られて来たものであるため、それを受け入れて、耐タンパ性の内部不揮発性メモリ４６に格納する。このキー１２は次回の相互認証で使用される。
メモリデバイス１０は、▲７▼において、外部認証に失敗した場合には、携帯電話機２０のアクセスを拒否し、動作を停止する。
【００２９】
このように、この機器認証システムでは、携帯電話機２０に格納された情報と、ユーザが入力した識別情報とを用いて動的にキーが生成され、初期設定後は、このキーを用いて、オフラインでメモリデバイス１０と携帯電話機２０との相互認証が行われる。そのため、セキュア領域を持たない携帯電話機２０にはキーそのものが保持されないので、携帯電話機２０から不正にキー情報が読み出される事態を回避することができる。
【００３０】
また、初回の相互認証のキーが携帯電話機２０の固有情報を用いて生成されるため、メモリデバイス１０の使用可能な機器は、その固有情報を有する携帯電話機２０に限定される。
また、２回目以降の相互認証では、前回の相互認証に用いたｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数と、ユーザにより設定された識別情報とから生成されたキーが用いられるので、キーが相互認証ごとに毎回変わり、また、携帯電話機２０で保持するキー生成用の数値も相互認証ごとに毎回変わることになる。そのため、携帯電話機２０とメモリデバイス１０との間で交わす情報を盗み見るコピー攻撃を受けた場合でも、識別情報が解読される虞れは無く、また、携帯電話機２０に保持された数値が盗み見られたとしても、何の問題もない。従って、不正に対して高い安全性を保つことができる。
【００３１】
なお、ここでは、メモリデバイス１０と携帯電話機２０とが相互認証する場合について示したが、メモリデバイス１０のみが携帯電話機２０を認証する片側認証であっても良い。
また、ここでは、携帯電話機２０の固有情報として製造番号を用いる場合について説明したが、電話番号を使用しても良い。
【００３２】
また、ここでは、携帯電話機が、メモリデバイスから与えられた乱数をキーで暗号化する場合について示したが、逆に、キーを乱数で暗号化してメモリデバイスに渡すようにしても良い。この場合でも、メモリデバイスは乱数を知っているので、復号化によりキーを取り出し、自ら保持しているキーと照合して携帯電話機を認証することができる。
また、メモリデバイス１０は、非接触型ＩＣカード、接触型ＩＣカード、ＳＤカード、ＭＭＣ（マルチメディアカード）等のセキュア領域を持つ記録媒体が対象となる。
【００３３】
また、この機器認証システムは、次のような変形も可能である。
（１）ユーザが識別情報を記憶する代わりに、初期設定時に、ユーザが設定登録した識別情報を、サービスサーバを含む携帯電話機以外のサーバ３０で記録し、相互認証時に、携帯電話機２０がサーバ３０からこの識別情報を読み出すようにしても良い。この場合、サーバ３０は、設定登録された識別情報を携帯電話機２０の電話番号と対応付けて格納する。携帯電話機２０は、メモリデバイス１０との相互認証時に、サーバ３０に電話番号を通知し、該当する識別情報を取得してキーを生成する。こうすることで、ユーザは識別情報を頭で覚えている必要が無くなるため、入力ミスによる認証の失敗が無くなる。さらに初期設定時に、識別情報をユーザが設定登録するのでは無く、アプリケーション２２がこれを生成して、サーバに送信し、サーバがこれを登録するようにすれば、ユーザに識別情報を知られることが無くなり、ユーザ自身の不正操作によるメモリデバイス１０への不正アクセスを排除することができる。
【００３４】
（２）初期設定時に、ユーザが設定登録した識別情報を外部メモリに格納し、ユーザは、この外部メモリを携帯電話機２０と別に持ち歩く。ユーザは、機器認証時に、この外部メモリを携帯電話機２０に装着し、アプリケーション２２は、この外部メモリから識別情報を読み出して、相互認証時のキー生成を行う。外部メモリとしては、非接触型ＩＣカード、接触型ＩＣカード、ＳＤカード、ＭＭＣカード等を用いることができる。
【００３５】
（３）初期設定時に、携帯電話機２０は、ユーザが保持する外部機器と通信し、この外部機器に識別情報を格納させる。機器認証時に、アプリケーション２２は、携帯電話機２０を通じて、この外部機器と通信し、識別情報を取得してキーを生成し、機器認証を行う。この外部機器としては、携帯電話、ＰＤＡなどが考えられ、また、携帯電話機２０と外部機器との通信手段として、赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどが考えられる。この場合、ユーザが機器認証を行う携帯電話機２０の近傍にこの外部機器を保持していれば、通信手段を通じて、外部機器から識別情報が携帯電話機２０に読み出されて、機器認証が行われる。
【００３６】
（４）また、識別情報を暗号化して携帯電話機２０内に格納し、この識別情報を復合化する復合鍵を前記（１）〜（３）に示すように、サービスサーバ３０、外部メモリ、あるいは、外部機器で保持するようにしてもよい。
（５）メモリデバイスへのキーの初期設定をオンラインで行う代わりに、メモリデバイスの発行元が、キーを予め埋め込んだメモリデバイスを発行するようにしても良い。この場合、ユーザは、携帯電話機の製造番号と識別情報とをメモリデバイス発行元に電話連絡し、あるいは、メモリデバイス発行元店頭で携帯電話機の製造番号と識別情報とを示してメモリデバイスの発行を申請する。メモリデバイス発行元は、それらの情報からキーを生成し、このキーを埋め込んだメモリデバイスをユーザに発行する。
【００３７】
また、実施形態では、セキュア領域を有しない携帯電話機と、セキュア領域を有するメモリデバイスとの相互認証について説明したが、相互認証の対象機器はそれだけに限らない。
例えば、ネット家電とこの機器に装着するメモリデバイスとの相互認証に対しても本発明を適用することができる。この場合、サービスサーバ３０の役割は、各ネット家電と接続するホームサーバが担うことになる。このシステムでは、前記変形例（１）に示すように、ホームサーバが各ネット家電に対する識別情報を集中管理し、各ネット家電が、メモリデバイスとの相互認証時にホームサーバから該当する識別情報を取得するように構成することが効率的である。
また、セキュア領域を有する機器は、メモリデバイスだけで無く、耐タンパ性領域を有する機器であれば良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の機器認証システム及び機器認証方法では、セキュアな領域を持たない機器を相手とする認証を安全確実に行うことができる。
また、これをメモリデバイスと携帯電話機との相互認証に適用する場合には、メモリデバイスに蓄積されたデータの利用を特定の携帯電話機だけに限定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における機器認証システムの構成を示す図
【図２】本発明の実施形態における機器認証システムでの初期設定手順を示す図
【図３】本発明の実施形態における機器認証システムでの相互認証手順を示す図
【図４】本発明の実施形態における機器認証システムでのメモリデバイスの一構成例を示す図
【図５】本発明の実施形態における機器認証システムでの携帯電話機の一構成例を示す図
【符号の説明】
１０ メモリデバイス
１１ サーバ公開鍵
１２ キー
１３ メモリデバイス秘密鍵
２０ 携帯電話機
３０ サービスサーバ
３１ キャリアＧＷ
４１ メモリ
４２ メモリコントローラ
４３ ＣＰＵ
４４ ＲＡＭ
４５ ＲＯＭ
４６ 内部不揮発性メモリ
４７ 暗号コプロセッサ
４８ Ｉ／Ｏ部
４９ Ｉ／Ｏ部
５１ メモリデバイススロッ
５２ ＣＰＵ
５３ ＲＯＭ
５４ ＥＥＰＲＯＭ
５５ ＬＣＤ
５６ アンテナ
５７ 無線通信部
５８ マイク
５９ スピーカ
６０ 音声処理部
６１ スイッチ
６２ キー制御部
８０ 機器Ａ
８１ 情報保持手段
８２ 判定手段
８３ 任意情報生成手段
８４ 送受信手段
９０ 機器Ｂ
９１ 送受信手段
９２ 更新制御手段
９３ 認証情報生成手段
９４ 情報保持手段
９５ 情報取得手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器間において認証を行う機器認証システムと、その認証方法と、その方法を実施する機器と、機器の動作を規定するコンピュータプログラムに関し、特に、認証キーの格納に必要なセキュア領域を持たない機器に対する外部認証を可能にするものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンティティ（相手）認証は、従来から、通信相手が本人であることを確認したり、ファイル共有サービスを提供しているコンピュータが、接続要求するユーザについて、アクセス権限を与えるべき正当なユーザであることを確認したりするために行われている。
【０００３】
相手認証には種々の方式が存在している。その一つであるチャレンジ／レスポンス方式では、例えば、両方の当事者Ａ、Ｂが秘密に保持する対称鍵を所持し、一方の当事者Ａは乱数（チャレンジ）を生成して他方の当事者Ｂに渡し、他方の当事者Ｂは、対称鍵を使ってその乱数を暗号化した値（レスポンス）を当事者Ａに返す。当事者Ａは、対称鍵を用いてレスポンスを復号化し、レスポンスとチャレンジとの関係に矛盾がなければ正当な相手と認識する。
【０００４】
また、近年、ＣＰＵや暗号処理用のコプロセッサが内蔵されたメモリデバイスとの間で相互認証処理を行う書き込み／読み込み制御用マイコンが開発、市販されている。このマイコンはメモリデバイスの書き込み／読み込みを制御するコントローラを内蔵し、このマイコンを搭載した機器の下で、その機器に装着されるメモリデバイスとの間で相互認証を実行する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
最近、インターネット対応の携帯電話機にメモリデバイスを装着し、携帯電話機を通じてサービスサーバから取得した音楽や画像、ゲームソフト等のコンテンツをメモリデバイスに蓄積する方式が検討されている。
この場合、メモリデバイスに蓄積されたデータが、そのデータをダウンロードした携帯電話機以外では利用できないように、メモリデバイスの利用可能な携帯電話機を特定化しようとする考え方がある。これは、携帯電話事業者が、コンテンツ配信サービスを、情報料を課金する契約者の携帯電話機に限ることにより、競合他社との差別化を図り、契約数の拡大を図るためである。
【０００６】
メモリデバイスの利用を特定の携帯電話機だけに限定することは、メモリデバイスが携帯電話機を相手認証し、該当する携帯電話機で無いときに、携帯電話機との応答を拒否すれば可能になる。
しかし、ＩＣチップが埋め込まれているメモリデバイスやＩＣカードなどのセキュアデバイスは対称鍵を秘密裏に保持できるが、セキュアな領域を持たない携帯電話機は、対称鍵を秘密に保持することができない。
また、この携帯電話機に、前述するメモリデバイスとの相互認証処理を行うマイコンを搭載することは、携帯電話機の小型・薄型化を損ない、コストが高くなると言う問題点がある。
【０００７】
本発明は、こうした問題点を解決するものであり、セキュアな領域を持たない機器を相手とする認証を安全確実に行うことができる機器認証システムを提供し、また、その認証方法と、その方法を実施する機器と、その動作を規定するコンピュータプログラムとを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、第１の機器が第２の機器を認証する機器認証システムにおいて、第１の機器に、第２の機器と情報の送受信を行う送受信手段と、第１の認証情報をセキュアな領域に保持する第１の情報保持手段と、認証の判定を行う判定手段とを設け、第２の機器に、第１の機器と情報の送受信を行う送受信手段と、第２の認証情報を保持する第２の情報保持手段と、当該機器の外部から第３の認証情報を取得する情報取得手段と、第２の認証情報と第３の認証情報とから第４の認証情報を生成し、この第４の認証情報を送受信手段を通じて第１の機器へ送出する認証情報生成手段とを設け、判定手段が、第１の認証情報と第４の認証情報との適合性を判定して第２の機器を認証するように構成している。
【０００９】
また、本発明では、第１の機器が第２の機器を認証する機器認証方法において、第１の機器は、第１の認証情報をセキュアな領域に保持し、第２の認証情報を保持する第２の機器は、この第２の認証情報と第２の機器の外部から与えられる第３の認証情報とから第４の認証情報を生成し、第１の機器が、第１の認証情報と第４の認証情報との適合判定により、第２の機器を認証するようにしている。
【００１０】
また、本発明では、第１の機器から認証を受ける第２の機器に、第１の機器と情報の送受信を行う送受信手段と、第２の認証情報を保持する情報保持手段と、当該機器の外部から第３の認証情報を取得する情報取得手段と、第２の認証情報と第３の認証情報とから第４の認証情報を生成し、この第４の認証情報を送受信手段を通じて第１の機器へ送出する認証情報生成手段とを設けている。
【００１１】
また、本発明では、第２の機器を認証する第１の機器に、第２の機器と情報の送受信を行う送受信手段と、第１の認証情報をセキュアな領域に保持する情報保持手段と、送受信手段により受信した第４の認証情報と第１の認証情報との適合性を判定する判定手段とを設けている。
【００１２】
また、本発明のコンピュータプログラムでは、第１の機器から認証を受ける第２の機器に内蔵されたコンピュータに、当該機器が保持する第２の認証情報と当該機器の外部から取得した第３の認証情報とから第４の認証情報を生成する手順と、第１の機器に任意情報の発行を要求する手順と、第１の機器より受信した任意情報を第４の認証情報によって暗号化して第１の機器へ送出する手順とを実行させることを規定している。
【００１３】
そのため、第２の機器に保持された認証情報（第２の認証情報）と、例えばユーザが入力する識別情報（第３の認証情報）とから新たな認証情報（第４の認証）が生成され、この新たな認証情報と、第１の機器のセキュアな領域に保持された認証情報（第１の認証情報）との適合性が判定されるため、第１の機器は、セキュアな領域を持たない第２の機器を相手とする認証を安全確実に行うことができる。
また、第１の機器がメモリデバイスであり、第２の機器が携帯電話機である場合、この認証処理により、メモリデバイスに蓄積されたデータの利用を特定の携帯電話機だけに限定することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の機器認証システムでは、チャレンジ／レスポンス方式により機器Ａが機器Ｂを認証する。
図１に示すように、機器Ａ８０は、機器Ｂ９０と情報の送受信を行う送受信手段８４と、第１の認証情報をセキュアな領域に保持する情報保持手段８１と、送受信手段８４により受信した認証用の情報（第４の認証情報）と第１の認証情報との適合性を判定する判定手段８２と、乱数等の任意情報を生成する任意情報生成手段８３とを備えており、一方、機器Ｂ９０は、機器Ａ８０と情報の送受信を行う送受信手段９１と、第２の認証情報を保持する非セキュアな情報保持手段９４と、機器Ｂ９０の外部から第３の認証情報を取得する情報取得手段９５と、第２の認証情報と第３の認証情報とから認証用の情報（第４の認証情報）を生成し、この第４の認証情報を送受信手段９１を通じて機器Ａ８０へ送出する認証情報生成手段９３と、情報保持手段９４で保持された第２の認証情報を更新する更新制御手段９２とを備えている。
【００１５】
このシステムでは、認証を受ける機器Ｂ９０が、認証情報生成手段９３により、情報保持手段９４で保持する第２の認証情報と、情報取得手段９５により機器Ｂ９０の外部から取得した第３の認証情報とから認証用の情報（第４の認証情報）を生成する。機器Ｂ９０は、第４の認証情報を生成すると、機器Ａ８０に任意情報の発行を要求する。
この要求を受けた機器Ａ８０は、任意情報生成手段８３で乱数等の任意情報を生成し、機器Ｂ９０に送出する。
【００１６】
機器Ｂ９０は、機器Ａ８０より受信した任意情報を第４の認証情報によって暗号化して機器Ａ８０へ送出する。
機器Ａ８０は、判定手段８２により、機器Ｂ９０から受信した情報を情報保持手段８１で保持する第１の認証情報で復号化し、復号された情報と機器Ｂに与えた任意情報との一致を検証して、第１の認証情報と第４の認証情報との適合性を判定する。適合性が認められれば、機器Ｂ９０を認証する。
【００１７】
機器Ｂ９０では、認証に成功した場合に、更新制御手段９２が、機器Ａ８０から受信した任意情報を次回認証時の第２の認証情報として、情報保持手段９４に保持させる。また、この任意情報と第３の認証情報とから新たなる認証情報であるキー情報を生成し、このキー情報を送受信手段９１を通じて機器Ａ８０に送る。機器Ａ９０は、このキー情報を次回認証時の第１の認証情報として、セキュアな情報保持手段８１で保持する。
なお、このシステムにおいて、機器Ｂ９０が機器Ａ８０を認証することは任意である。
【００１８】
以下、認証する機器Ａがメモリデバイスであり、認証される機器Ｂが携帯電話機である場合の実施形態について説明する。この機器認証システムでは、チャレンジ／レスポンス方式によりメモリデバイスと携帯電話機との相互認証が行われる。このチャレンジ／レスポンス方式における共通鍵（キー）は、ユーザが入力する識別情報と、携帯電話機に格納されたデータとから動的に生成される。
【００１９】
図２は、新しいメモリデバイス１０が携帯電話機２０に装着されたときに、メモリデバイス１０を発行したサービスサーバ３０により、チャレンジ／レスポンス方式のキー１２がメモリデバイス１０に初期設定される手順を示している。
メモリデバイス１０は、例えば、図４に示すように、サービスサーバ３０からダウンロードされるコンテンツを格納する、フラッシュメモリ等から成るメモリ４１と、メモリ４１へのデータの書き込み／読み出しを制御する、耐タンパ性を有するメモリコントローラ４２とを備えており、メモリコントローラ４２は、メモリデバイス１０の動作を制御するＣＰＵ４３と、ＣＰＵ４３が作業領域として使用するＲＡＭ４４と、ＣＰＵ４３の動作を規定するプログラムが格納されたＲＯＭ４５と、ＥＥＰＲＯＭ等から成る耐タンパ性を有する内部不揮発性メモリ４６と、ＣＰＵ４３から任された暗号処理等の演算処理を行う暗号コプロセッサ４７と、携帯電話機２０との間でデータを入出力する入出力部（Ｉ／Ｏ）４８と、メモリ４１との間のＩ／Ｏ４９とを備えている。
【００２０】
また、携帯電話機２０は、例えば、図５に示すように、メモリデバイス１０が装着されるメモリデバイススロット５１と、アンテナ５６を通じてサービスサーバ３０と通信を行う無線通信部５７と、携帯電話機２０の動作を制御するＣＰＵ５２と、ＣＰＵ５２の動作を規定するプログラムが格納されるＲＯＭ５３と、チャレンジ／レスポンス方式のキーを生成するためのデータが書き込まれるＥＥＰＲＯＭ５４と、液晶表示画面（ＬＣＤ）５５と、マイク５８やスピーカ５９の音声処理部６０と、スイッチ６１のキー制御部６２とを備えている。
【００２１】
また、サービスサーバ３０は、例えばコンテンツ配信サービスを実施するサービス提供会社の公式サイトである。サービス提供会社が運営するサービスサーバ３０は、電話会社のキャリアゲートウエイ（ＧＷ）３１に接続しており、このキャリアＧＷ３１により、サービスサーバ３０に中継される携帯電話機２０の電話番号が真正であることが保証される。換言すれば、サービス提供会社と契約した携帯電話機２０で無いと公式サイトのサービスサーバ３０にアクセスすることはできない。
【００２２】
さて、図２において、メモリデバイス１０は、サービスサーバ３０の公開鍵１１と、メモリデバイスの秘密鍵１３とが耐タンパ性の内部不揮発性メモリ４６に格納された状態で、サービスサーバ３０を運営するサービス提供会社から発行される。
また、携帯電話機２０は、ＥＥＰＲＯＭ５４に製造番号２１が格納され、また、相互認証の動作を規定するアプリケーション２２がＲＯＭ５３に格納されている。
【００２３】
メモリデバイス１０を携帯電話機２０のメモリデバイススロット５１に装着すると、メモリデバイス１０と携帯電話機２０との相互認証が行われるが、メモリデバイス１０に相互認証用の情報が未設定である場合には、携帯電話機２０がサービスサーバ３０に接続して、メモリデバイス１０に相互認証用の情報を初期設定する処理が次の手順で行われる。
▲１▼サービス提供会社がメモリデバイス１０を発行する。
▲２▼ユーザが、相互認証用の情報が未設定のメモリデバイス１０を携帯電話機２０に装着すると、
▲３▼携帯電話機２０のアプリケーション２２は、キャリアＧＷ３１を通じてサービスサーバ３０に接続し、メモリデバイス１０とサービスサーバ３０との相互認証を求める。
【００２４】
▲４▼サービスサーバ３０は、チャレンジ（乱数）の発行を指示するＧｅｔｃｈａｌｌｅｎｇｅ（動的情報発行命令）をメモリデバイス１０に送る。この命令は、携帯電話機２０をスルーしてメモリデバイス１０に直接送られる。メモリデバイス１０は、その命令に従ってチャレンジ（乱数）を生成し、サービスサーバ３０に送る。サービスサーバ３０は、乱数をサーバ秘密鍵で暗号化してレスポンスを生成し、これをサービスサーバ３０の認証を指示するＥｘｔｅｒｎａｌＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅ（外部認証命令）とともにメモリデバイス１０に送信する。メモリデバイス１０は、暗号化されている乱数をサーバ公開鍵１１で復号化し、レスポンスとチャレンジとの関係に矛盾がなければサービスサーバ３０を正当な相手と認証する。また、メモリデバイス１０とサービスサーバ３０は、立場を逆にしてこれと同じ手順を行い、サービスサーバ３０が、メモリデバイス１０を認証する。この時にはメモリデバイス１０の秘密鍵１３を利用する。相互認証が完了すると、サービスサーバ３０とメモリデバイス１０との間でセキュアメッセージングを用いて秘匿通信路を生成する。
【００２５】
▲５▼サービスサーバ３０は、アプリケーション２２にキーの生成を指示する。
▲６▼これを受けて、アプリケーション２２は、液晶表示画面（ＬＣＤ）５５を通じてユーザに識別情報の入力指示を出す。
▲７▼ユーザが識別情報を入力すると、アプリケーション２２は、製造番号２１と識別情報とからキーを生成し、サービスサーバ３０に送信する。
▲８▼サービスサーバ３０は、携帯電話機２０から得たキーをメモリデバイス１０に送信する。メモリデバイス１０は、このキー情報を受け入れて、耐タンパ性の内部不揮発性メモリ４６に格納する。
こうして、メモリデバイス１０にキー１２が初期設定される。このキー１２は、携帯電話機２０の製造番号とユーザの頭の中にある識別情報とから生成されているので、他人が携帯電話機２０に格納された製造番号を知ったとしても、同じキー１２を生成することはできない。
【００２６】
次に、キー１２が設定されたメモリデバイス１０を携帯電話機２０に装着したときに、メモリデバイス１０と携帯電話機２０との間で行われる相互認証の手順について説明する。
図３に示すように、
▲１▼ユーザがメモリデバイス１０を携帯電話機２０に装着する。
▲２▼アプリケーション２２は、液晶表示画面（ＬＣＤ）５５を通じてユーザに識別情報の入力指示を出す。
▲３▼ユーザが識別情報を入力すると、アプリケーション２２は、製造番号２１と識別情報とからキーを生成する。
▲４▼アプリケーション２２は、メモリデバイス１０にＧｅｔｃｈａｌｌｅｎｇｅを発行する。これを受けたメモリデバイス１０は、ｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数を生成してアプリケーション２２に送り、アプリケーション２２は、これを取得する。
▲５▼アプリケーション２２は、取得したｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数を▲３▼で生成したキーで暗号化する。
【００２７】
▲６▼次に、アプリケーション２２は、メモリデバイス１０にＥｘｔｅｒｎａｌＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅを発行し、▲５▼で暗号化したｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数を渡す。
▲７▼メモリデバイス１０は、暗号化されているｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数を、キー１２を用いて検証する。ここで、検証とは、キー１２を用いて復号を行い、復号によって得られた情報（ｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数）とメモリデバイス１０が生成・保持しているｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数との適合性を判定（主に一致の有無を確認）する処理であり、適合（一致）していれば認証成功となる。認証（外部認証）に成功すれば、携帯電話機２０のアクセスを許可する。なお、ここで、“一致”とは、判定する対象の全ｂｉｔの一致だけでなく、完全一致でない場合でも、上位／下位／中位の任意のビット数が一致していれば適合性有りとする、適合性判定・一致判定に関する公知の手法を広く含むものである。
また、メモリデバイス１０と携帯電話機２０は、立場を逆にして、携帯電話機２０で乱数を生成し、これを暗号化する。これをメモリデバイス１０に送り、メモリデバイス１０は保持している秘密鍵でこれを復合化し、携帯電話機２０に送り返す。携帯電話機２０では、これが自ら生成した乱数と一致するかどうかを判定することで認証を行う。
【００２８】
▲８▼アプリケーション２２は、▲７▼の外部認証が成功すると、▲４▼で取得したｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数２３をＥＥＰＲＯＭ５４に格納する。この乱数２３は次回の相互認証において製造番号２１の代わりに使用される。
▲９▼アプリケーション２２は、ＥＥＰＲＯＭ５４に格納したこの乱数２３と識別情報とからキーを生成して、メモリデバイス１０内に書き込む。メモリデバイス１０は、このキー情報が認証した相手から送られて来たものであるため、それを受け入れて、耐タンパ性の内部不揮発性メモリ４６に格納する。このキー１２は次回の相互認証で使用される。
メモリデバイス１０は、▲７▼において、外部認証に失敗した場合には、携帯電話機２０のアクセスを拒否し、動作を停止する。
【００２９】
このように、この機器認証システムでは、携帯電話機２０に格納された情報と、ユーザが入力した識別情報とを用いて動的にキーが生成され、初期設定後は、このキーを用いて、オフラインでメモリデバイス１０と携帯電話機２０との相互認証が行われる。そのため、セキュア領域を持たない携帯電話機２０にはキーそのものが保持されないので、携帯電話機２０から不正にキー情報が読み出される事態を回避することができる。
【００３０】
また、初回の相互認証のキーが携帯電話機２０の固有情報を用いて生成されるため、メモリデバイス１０の使用可能な機器は、その固有情報を有する携帯電話機２０に限定される。
また、２回目以降の相互認証では、前回の相互認証に用いたｃｈａｌｌｅｎｇｅ用乱数と、ユーザにより設定された識別情報とから生成されたキーが用いられるので、キーが相互認証ごとに毎回変わり、また、携帯電話機２０で保持するキー生成用の数値も相互認証ごとに毎回変わることになる。そのため、携帯電話機２０とメモリデバイス１０との間で交わす情報を盗み見るコピー攻撃を受けた場合でも、識別情報が解読される虞れは無く、また、携帯電話機２０に保持された数値が盗み見られたとしても、何の問題もない。従って、不正に対して高い安全性を保つことができる。
【００３１】
なお、ここでは、メモリデバイス１０と携帯電話機２０とが相互認証する場合について示したが、メモリデバイス１０のみが携帯電話機２０を認証する片側認証であっても良い。
また、ここでは、携帯電話機２０の固有情報として製造番号を用いる場合について説明したが、電話番号を使用しても良い。
【００３２】
また、ここでは、携帯電話機が、メモリデバイスから与えられた乱数をキーで暗号化する場合について示したが、逆に、キーを乱数で暗号化してメモリデバイスに渡すようにしても良い。この場合でも、メモリデバイスは乱数を知っているので、復号化によりキーを取り出し、自ら保持しているキーと照合して携帯電話機を認証することができる。
また、メモリデバイス１０は、非接触型ＩＣカード、接触型ＩＣカード、ＳＤカード、ＭＭＣ（マルチメディアカード）等のセキュア領域を持つ記録媒体が対象となる。
【００３３】
また、この機器認証システムは、次のような変形も可能である。
（１）ユーザが識別情報を記憶する代わりに、初期設定時に、ユーザが設定登録した識別情報を、サービスサーバを含む携帯電話機以外のサーバ３０で記録し、相互認証時に、携帯電話機２０がサーバ３０からこの識別情報を読み出すようにしても良い。この場合、サーバ３０は、設定登録された識別情報を携帯電話機２０の電話番号と対応付けて格納する。携帯電話機２０は、メモリデバイス１０との相互認証時に、サーバ３０に電話番号を通知し、該当する識別情報を取得してキーを生成する。こうすることで、ユーザは識別情報を頭で覚えている必要が無くなるため、入力ミスによる認証の失敗が無くなる。さらに初期設定時に、識別情報をユーザが設定登録するのでは無く、アプリケーション２２がこれを生成して、サーバに送信し、サーバがこれを登録するようにすれば、ユーザに識別情報を知られることが無くなり、ユーザ自身の不正操作によるメモリデバイス１０への不正アクセスを排除することができる。
【００３４】
（２）初期設定時に、ユーザが設定登録した識別情報を外部メモリに格納し、ユーザは、この外部メモリを携帯電話機２０と別に持ち歩く。ユーザは、機器認証時に、この外部メモリを携帯電話機２０に装着し、アプリケーション２２は、この外部メモリから識別情報を読み出して、相互認証時のキー生成を行う。外部メモリとしては、非接触型ＩＣカード、接触型ＩＣカード、ＳＤカード、ＭＭＣカード等を用いることができる。
【００３５】
（３）初期設定時に、携帯電話機２０は、ユーザが保持する外部機器と通信し、この外部機器に識別情報を格納させる。機器認証時に、アプリケーション２２は、携帯電話機２０を通じて、この外部機器と通信し、識別情報を取得してキーを生成し、機器認証を行う。この外部機器としては、携帯電話、ＰＤＡなどが考えられ、また、携帯電話機２０と外部機器との通信手段として、赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどが考えられる。この場合、ユーザが機器認証を行う携帯電話機２０の近傍にこの外部機器を保持していれば、通信手段を通じて、外部機器から識別情報が携帯電話機２０に読み出されて、機器認証が行われる。
【００３６】
（４）また、識別情報を暗号化して携帯電話機２０内に格納し、この識別情報を復合化する復合鍵を前記（１）〜（３）に示すように、サービスサーバ３０、外部メモリ、あるいは、外部機器で保持するようにしてもよい。
（５）メモリデバイスへのキーの初期設定をオンラインで行う代わりに、メモリデバイスの発行元が、キーを予め埋め込んだメモリデバイスを発行するようにしても良い。この場合、ユーザは、携帯電話機の製造番号と識別情報とをメモリデバイス発行元に電話連絡し、あるいは、メモリデバイス発行元店頭で携帯電話機の製造番号と識別情報とを示してメモリデバイスの発行を申請する。メモリデバイス発行元は、それらの情報からキーを生成し、このキーを埋め込んだメモリデバイスをユーザに発行する。
【００３７】
また、実施形態では、セキュア領域を有しない携帯電話機と、セキュア領域を有するメモリデバイスとの相互認証について説明したが、相互認証の対象機器はそれだけに限らない。
例えば、ネット家電とこの機器に装着するメモリデバイスとの相互認証に対しても本発明を適用することができる。この場合、サービスサーバ３０の役割は、各ネット家電と接続するホームサーバが担うことになる。このシステムでは、前記変形例（１）に示すように、ホームサーバが各ネット家電に対する識別情報を集中管理し、各ネット家電が、メモリデバイスとの相互認証時にホームサーバから該当する識別情報を取得するように構成することが効率的である。
また、セキュア領域を有する機器は、メモリデバイスだけで無く、耐タンパ性領域を有する機器であれば良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の機器認証システム及び機器認証方法では、セキュアな領域を持たない機器を相手とする認証を安全確実に行うことができる。
また、これをメモリデバイスと携帯電話機との相互認証に適用する場合には、メモリデバイスに蓄積されたデータの利用を特定の携帯電話機だけに限定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における機器認証システムの構成を示す図
【図２】本発明の実施形態における機器認証システムでの初期設定手順を示す図
【図３】本発明の実施形態における機器認証システムでの相互認証手順を示す図
【図４】本発明の実施形態における機器認証システムでのメモリデバイスの一構成例を示す図
【図５】本発明の実施形態における機器認証システムでの携帯電話機の一構成例を示す図
【符号の説明】
１０ メモリデバイス
１１ サーバ公開鍵
１２ キー
１３ メモリデバイス秘密鍵
２０ 携帯電話機
３０ サービスサーバ
３１ キャリアＧＷ
４１ メモリ
４２ メモリコントローラ
４３ ＣＰＵ
４４ ＲＡＭ
４５ ＲＯＭ
４６ 内部不揮発性メモリ
４７ 暗号コプロセッサ
４８ Ｉ／Ｏ部
４９ Ｉ／Ｏ部
５１ メモリデバイススロッ
５２ ＣＰＵ
５３ ＲＯＭ
５４ ＥＥＰＲＯＭ
５５ ＬＣＤ
５６ アンテナ
５７ 無線通信部
５８ マイク
５９ スピーカ
６０ 音声処理部
６１ スイッチ
６２ キー制御部
８０ 機器Ａ
８１ 情報保持手段
８２ 判定手段
８３ 任意情報生成手段
８４ 送受信手段
９０ 機器Ｂ
９１ 送受信手段
９２ 更新制御手段
９３ 認証情報生成手段
９４ 情報保持手段
９５ 情報取得手段
Claims (16)
- 第１の機器が第２の機器を認証する機器認証システムであって、
前記第１の機器は、
前記第２の機器と情報の送受信を行う送受信手段と、
第１の認証情報をセキュアな領域に保持する第１の情報保持手段と、
認証の判定を行う判定手段と、
を備え、
前記第２の機器は、
前記第１の機器と情報の送受信を行う送受信手段と、
第２の認証情報を保持する第２の情報保持手段と、
当該機器の外部から第３の認証情報を取得する情報取得手段と、
前記第２の認証情報と前記第３の認証情報とから第４の認証情報を生成し、前記第４の認証情報を前記送受信手段を通じて前記第１の機器へ送出する認証情報生成手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記第１の認証情報と前記第４の認証情報との適合性を判定することにより、前記第２の機器を認証する機器認証システム。 - 前記第２の認証情報が、前記第２の機器に固有な情報であることを特徴とする請求項１に記載の機器認証システム。
- 前記第２の認証情報が、前記第１の機器によって生成された任意情報であることを特徴とする請求項１に記載の機器認証システム。
- 前記第２の認証情報が、認証処理の都度更新され、前記第２の認証情報の更新に伴って、前記第１の機器の第１の情報保持手段で保持される前記第１の認証情報が更新されることを特徴とする請求項３に記載の機器認証システム。
- 前記第１の機器が前記第１の認証情報を保持していないとき、前記第１の機器と相互認証した機器が、前記第２の機器から前記第４の認証情報を取得して、前記第１の機器に前記第１の認証情報を初期設定することを特徴とする請求項１に記載の機器認証システム。
- 前記第３の認証情報が、前記第１の機器と相互認証した機器により保持され、認証処理時に、前記機器から前記第２の機器に与えられることを特徴とする請求項１に記載の機器認証システム。
- 第１の機器が第２の機器を認証する機器認証方法であって、
前記第１の機器は、第１の認証情報をセキュアな領域に保持し、
第２の認証情報を保持する前記第２の機器は、前記第２の認証情報と前記第２の機器の外部から与えられる第３の認証情報とから第４の認証情報を生成し、
前記第１の機器は、前記第１の認証情報と前記第４の認証情報との適合判定により、前記第２の機器を認証することを特徴とする機器認証方法。 - 第１の機器から認証を受ける第２の機器であって、
前記第１の機器と情報の送受信を行う送受信手段と、
第２の認証情報を保持する情報保持手段と、
当該機器の外部から第３の認証情報を取得する情報取得手段と、
前記第２の認証情報と前記第３の認証情報とから第４の認証情報を生成し、前記第４の認証情報を前記送受信手段を通じて前記第１の機器へ送出する認証情報生成手段と、
を備えた第２の機器。 - 前記送受信手段は、前記第１の機器より任意情報を受信し、前記認証情報生成手段は、前記任意情報を前記第４の認証情報によって暗号化し、前記送受信手段を通じて前記第１の機器へ送出することを特徴とする請求項８に記載の第２の機器。
- 前記送受信手段は、前記第１の機器より任意情報を受信し、
前記認証情報生成手段は、前記第４の認証情報を前記任意情報によって暗号化し、前記送受信手段を通じて前記第１の機器へ送出することを特徴とする請求項８に記載の第２の機器。 - 認証の処理に必要な情報の更新を制御する更新制御手段を備え、
前記第１の機器からの認証に成功した後、前記更新制御手段は、
前記第２の認証情報に替えて、前記任意情報を新たなる第２の認証情報として前記情報保持手段へ保持させ、また、
前記第３の認証情報と前記任意情報とから新たなる認証情報であるキー情報を生成し、前記キー情報を前記送受信手段を通じて前記第１の機器へ保持させる、ことを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の第２の機器。 - 第２の機器を認証する第１の機器であって、
前記第２の機器と情報の送受信を行う送受信手段と、
第１の認証情報をセキュアな領域に保持する情報保持手段と、
前記送受信手段により受信した第４の認証情報と前記第１の認証情報との適合性を判定する判定手段と、
を備えた第１の機器。 - 任意情報を生成し、前記送受信手段を通じて前記第２の機器へ送出する任意情報生成手段を備え、
前記判定手段は、前記送受信手段により受信した情報を前記第１の認証情報によって復号し、復号された情報と前記任意情報との適合性を判定することを特徴とする請求項１２に記載の第１の機器。 - 任意情報を生成し、前記送受信手段を通じて前記第２の機器へ送出する任意情報生成手段を備え、
前記判定手段は、前記送受信手段により受信した情報を前記任意情報によって復号し、復号された情報と前記第１の認証情報との適合性を判定することを特徴とする請求項１２に記載の第１の機器。 - 前記第２の機器の認証に成功した後、
前記情報保持手段は、前記第１の認証情報に替えて、前記送受信手段により受信した新たなる認証情報であるキー情報を新たなる第１の認証情報として保持することを特徴とする請求項１２から１４のいずれかに記載の第１の機器。 - 第１の機器から認証を受ける第２の機器に内蔵されたコンピュータに、
当該機器が保持する第２の認証情報と当該機器の外部から取得した第３の認証情報とから第４の認証情報を生成する手順と、
前記第１の機器に任意情報の発行を要求する手順と、
前記第１の機器より受信した前記任意情報を前記第４の認証情報によって暗号化して前記第１の機器へ送出する手順と、
を実行させるためのプログラム。
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