JP2006185449A - タッチスクリーンからの入力を暗号化する改良された方法およびシステム - Google Patents

タッチスクリーンからの入力を暗号化する改良された方法およびシステム Download PDF

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Abstract

【課題】タッチスクリーン装置上の情報を入力し、セキュリティを理由に入力を暗号化するための方法およびシステムを提供する。
【解決手段】ユーザは、タッチスクリーン上に表示されるプロンプトから情報を選択する。この改良装置は、接触位置に基づく入力情報を判定する。装置は、情報(例えばユーザの個人識別番号)を暗号化し、暗号化された情報をリモートプロセッサに送信する。この装置と方法は、金融機関(銀行等)または郵便サービスで利用することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、タッチスクリーン装置上の情報を入力し、セキュリティを理由に入力を暗号化するための方法およびシステムに関する。
1980年代初期における導入以来、現金自動取引機(ATM)の使用により、人々の預金方法が根本的に変化した。個人は初めて、24時間基準での現金の引き出し、現金および小切手の預け入れ、預金残高の照会等の広範にわたる銀行業務機能を行なうことが可能となった。それらが広くユーザに受け入れられたとの見解から、ATMは、実質的にあらゆる銀行業務に不可欠な部分となった。
ATMの重要な特徴は、ユーザーインタフェースである。一般に特に普及しているインタフェースのひとつは、電子画面の隣に配置されたボタンを備えている。異なる画面と画面の脇にあるボタンとを使用することにより、ユーザは、比較的速くそして能率的に、画面を通じて銀行とやり取りするよう働きかけることができる。そのようなシステムのひとつが、本出願の譲受人が所有する米国再発行特許第30、773号に示されている。
最新のインタフェースは、その画面自体の上にある電子的なボタンにユーザが触れることができるようになっている。そのような装置は、多くの場合「タッチスクリーン」と称される。タッチスクリーンは一般に、以下検討するような電子ディスプレイ、一連のエミッタとセンサー、そして、タッチスクリーン装置に関連付けられるプロセッサを備えている。タッチスクリーンは一般に、画面の2つの側に沿って設置されるセンサー、例えば画面の右側または左側に沿う一連のセンサーと、画面の下側または上側に沿うもうひとつの一連のセンサーを介して、ユーザが画面に触れた場所を電子的に確認することにより機能する。ユーザの指が画面に触れる時、指はセンサーに対向するエミッタをブロックし、画面の側部に沿うセンサーが、指の位置を記録する。両入力を考慮することによって、タッチスクリーンに関連付けられるプロセッサが、指位置の座標を判定し、先の処理のために銀行と関連付けられるプロセッサにそのような座標を入力する。これに関連して、タッチスクリーンは、後続処理のために銀行のプロセッサにユーザの指位置の座標を入力するだけなので、「座標返信(coordinate returning)」装置とみなすことができる。
タッチスクリーンは、ユーザが、画面からの入力を画面の側部にあるボタンと一致させる必要がなく;むしろ、ユーザは単に画面の該当部分に触れるだけなので、フレキシビリティが拡大する。更に、画面は電子的に構成されるので、画面上に示されるボタンの数および形状のフレキシビリティが最大になる。例えば、ユーザの個人識別番号(PIN)の入力をユーザに求める時は特に、プッシュボタン式電話機のキーパッドを画面上に表示することができる。
ATMのユーザが知っている通り、PINは銀行がユーザに割り当てた英数字コードである。ATMとの対話の一部としてPINを入力することにより、ユーザは、自らの口座のひとつ、または複数の口座にアクセスする権限が与えられていることを確かなものにする。銀行のコンピュータシステムは、ユーザによって入力されたPINを口座用に認められたPINに対して照合し、一致する場合、ユーザは、口座へのアクセス権が与えられる。反対に、ある人物が口座へのアクセスを試みて、該当するPINを提供することができない場合、銀行用コンピュータシステムはアクセスを拒否する。このように、PINは、広く認識され、ATM用の重要なセキュリティ機能となった。
米国再発行特許第30、773号
なし
タッチスクリーン装置から銀行の演算処理装置へ向かっている電子信号が第三者によって傍受された場合、困難な問題が生じるであろう。例えば、そのような信号にアクセスすることによって、第三者がユーザのPINを判定するかもしれず、後でそのPINを用いて、ユーザの口座へ不当にアクセスするかもしれない。そのようなアクセスを阻止することは、明らかに銀行およびユーザの最大関心事であり、それに応じて業界には、タッチスクリーン装置を介するユーザー入力のセキュリティを高めるニーズがある。
タッチスクリーンからの入力を、タッチスクリーン装置自体の中で暗号化するシステムおよび方法によって、先に検討された短所を克服することが本発明の目的である。特に、改良された装置は、ユーザにPIN入力画面を表示し;ユーザは、従来の方法で(例えば、タッチトーン式電話機に構成されたゼロから9までのキー等の、従来のキーパッドで4桁の数字を入力し、次いで「入力」ボタンに触れることによって)、ユーザのPINを入力する。改良されたタッチスクリーン装置は、装置からユーザの入力座標を送信せず、むしろ、数字をまとめ、それらを暗号化し、銀行の処理システムの要求によって、銀行のプロセッサへ暗号化された値を送信する。
暗号化は、タッチスクリーン装置内の暗号化プロセッサによって行なわれる。
より詳細には、プロセッサは、数字を受け取り、プロセッサに常駐するコンピュータープログラムを用いて、数字を、コード化した信号に変換する。銀行のプロセッサは、信号を解読する関連プログラムを有していて、これによりPINを判定する。しかし、権限の無い第三者は、コードを理解するプログラムへのアクセス権を持たない;それゆえ、たとえコード化メッセージが第三者に傍受されたとしても、コード化信号は第三者にとって「意味の解らないもの(jibberish)」として現れ、第三者は、コード化信号からPINをデコードすることができない。
ここで示す例は、PINおよび銀行用ではあるが、本発明は、タッチスクリーン上で機密情報のユーザ入力が行なわれる場合は常に用いられることができる。
これは、他のタイプの金融機関、郵便自動機およびそれらに類似するもので使用されるタッチスクリーンを含む。
図1は、保護カバーの分解図を示す。保護カバーは、コンピューターモニターへのユーザの入力文字を、未承認の覗き見およびアクセスから保護するよう働く。ユーザの入力は、個人識別番号(PIN)、口座情報、およびその他の個人データを含むであろう。図示の通り、本発明は、共にはさみ込まれ、互いに上に重ねられた5個の保護カバーを含んでいて、コンピューターモニターの周囲上に単一の厚い保護カバーを形成する。これらのカバーは、共に堅く固定され、いたずら防止構造を含む。加えて、カバーは保護シールを含んでいて、不正操作があったかどうかを示す。
第1の保護カバー10は、光学ベゼル5を含む。光学ベゼルは、保護カバーと、透明内側部分が外周部分によって支持されているホルダーの組合せである。透明内側部分は、その内側部分の下に位置する物の物理的な保護をするとともに、ガラス、クリスタル、または当該技術に精通する者にとって周知の光を透過する何れかの材料で形成できる。この材料は、当該材料を確実に保持するホルダーによって、所定位置に保持される。ベゼルのカバー部分は、保護される対象表面の上側にホルダーを固定する。本発明で用いられる通り、第1の保護カバー10は、カバー10の周囲を走る保護カバー部分11を含んでいる。カバー部分11は、突起ホルダー部13に当接する。ホルダー部分13は、内側の、略正方形の第1の開口部15を画成する。開口部15は、保護されているコンピューターモニターと略同じサイズである。加えて、ホルダー部分13は、強化ガラス等の不透明材料の強化部品を堅固に維持し、第1の開口部15のサイズは、内側開口部をカバーする。カバー部分11は、その部分のコーナーに略位置する円形開口部16も含む。円形開口部は、第4のカバーに設置されるハウジング12にネジ留めすることによって第1の保護カバー10の全てを第4の保護カバー40へ堅固に取り付ける第1のネジ14を収容する。
第2の保護カバー20は、第1の保護カバーの直下に位置する。第2のカバー20は、全てのカバーのように、金属、プラスチック他を含んでもよい硬い物質から成る。加えて、第2のカバーは、内側開口部とおよそ同サイズの内側の略正方形の開口部22を含む。第2のカバー20は、第1の円形開口部24を含み、略同サイズで、円形開口部16と同一線上にある。開口部16のように、第1の開口部24は、センサーカバーを第4のカバーへ堅固に固定するため第1のネジ14を収容する。加えて、第1の開口部24は、第2の内側開口部22を第1の内側開口部16と整列させるのに役立つ。第2のカバー20は、雌ネジ(図示せず)を持つ第2の円形開口部23を含む。雌ネジは、第2のネジ25のセットを収容する。第2のネジ25も、同じく第2のカバーを第4のカバーへ堅固に固定する。第2のカバー20の外周は、第1のカバーへの更なる支持を提供し、下側のコンピューターモニターに更なる保護を与えるように、第1のカバー10の外周を越えて延在する。
プリント回路基板30は、第2のカバー20の直下に位置する。第3のカバーは、第1のネジ14を収容して、第3のカバーを第4のカバーへ堅固に固定するための第1の円形開口部32を含む。加えて、第1の開口部32は、第1の開口部16と同一線上にあり、第1の開口部24は更に、第3のカバーを上部の2つのカバーと整列する。第3のカバーは、第2のネジ25と第4のカバー上に設置される突起面34とを収容するための第2の円形開口部33のセットを含む。突起面34は、第4のカバーから突出する中空の円筒管を備える。突起面の内径は、そこに第2のネジ25を収容するために十分に広い。突起面34の外径は、第2の開口部33内部で堅固に嵌合し、これによって、更に第3および第4のカバーを整列させる。
第4の保護カバー40は、第3の保護カバーの直下に位置する。第3のカバー下側からの回路37の突出部は、第4の保護カバー40上の回路の直下に位置し収容する。加えて、第4の保護カバーは、頂部に取り付けるネジ14を収容するハウジング12を含む。ハウジング12は、略正方形の開口部46を画成する内装の略内側コーナーに位置する。開口部46は、他の3つのコーナーの内側開口部と略同サイズである。強化突出リップ部45は、開口部46の周囲にある。部分45は、他の3つのカバーと同様に第4のカバーに対して更なる支持を提供し、内側開口部から回路素子37への未承認アクセスに対して更なる保護を提供する。部分45は更に、そこに収容されるネジ48のための円形開口部47を含む。開口部47は、ネジ48を堅固に固定するための内部のネジ山を含む。カバー40は更に、カバー両側の長さの略中心点に位置する円筒形の中空ハウジング44を含む。ハウジング44は、そこにネジ25を収容し、基板30の開口部33およびカバー20の開口部23と整列する。ハウジング44は、カバー40に対する位置レベルで基板30を支持するため十分な高さである。
第5の保護カバー50は、第4の保護カバーの直下、およびカバー組合せによって保護されるコンピューターモニター(図示せず)の直上に位置する。第5のカバーは、コンピューターモニターに対し、直前で、垂直に立っている人だけにコンピューターモニターの視認度を制限するブロッキング画面である。コンピューターモニターの垂直位置から角度15度を超えて立っている人は、第5のカバーのブロッキング作用により、画面を見ることができない。第5のカバーは、それが剛性のある固体材料でできてはおらず、むしろ偏光式のような形態でコンピューターモニターからの光を制限するよう編成される光透過性材料でできている点が、他のカバーと異なる。加えて、第5のカバーは、コンピューターモニターと略同じ形状およびサイズの内側開口部を持っていない。カバー50は、上部4つのカバーの内側開口部の直下に整列させられる。その整列は、内部にネジ48を収容する丸穴51によって維持される。
カバー30下側に位置する回路素子37の動作は、ここで、図2のボックスダイアグラムで概略的に参照して説明する。回路素子37は、以下の作用を達成することを目的とする設計の回路基板で編成される。図示したような回路素子は、説明を目的とするものであって、これに制限されるものではない。同様に、同様のタスクを達成する当該技術で周知の回路素子に相当するものは、本発明の適用範囲から逸脱することなく代用してもよい。
回路基板は、電源コネクター60から電力を受け取る。電源コネクター60は、ライン61によって示す通り、ライン接続を介して回路基板の回路素子に電力を供給する。回路基板は、ライン64によって示す通り、直接的な電気接続を介してメインプロセッサ63と通信するインタフェース62を含む。加えて、インタフェースは、メインプロセッサ63と通信し、入力信号を供給する。メインプロセッサは、当該技術に精通する者にとって周知の何れの演算プロセッサも含むことができて、以下に明記するタスクを実行する。加えて、メインプロセッサ63はコンピューターモニターのタッチスクリーン上で実行される走査動作を制御する。走査プロセス中に読取られるデータは、ライン66によって示す通り、直接的な電気接続を介して暗号化プロセッサ65に供給される。暗号化されたデータは一般に、アクセスしているユーザーが誰なのかをシステムに示すユーザーの個人識別番号(PIN)について述べている。
タッチスクリーンを使用する間のアプリケーションのひとつは、コンピューターが生成したキーパッド上の数字に対応する位置でタッチスクリーンを押すことによって、最初に自らのPIN番号を入力するように、ユーザーに対して指示する。メインプロセッサは、ユーザーが触れた位置を判定し、その位置をコンピューターが生成したキーパッド上の数字と相関させ、どの数字をユーザが入力したかを判定する。これらの数字は次いで、暗号化プロセッサによって暗号化される。
Dallas DS5002等の暗号化プロセッサは、当該技術に精通する者にとって周知のような、PINを暗号化するアルゴリズムを用いて、DESのようなコンフィグレーション・スキーム(configuration scheme)の暗号化バイトワイド・インターフェイス(encrypted bytewide interface)上にPINを暗号化する。暗号化プログラムおよびアルゴリズムは、独占される傾向があって、本発明を制限することを目的としない。リチウム電池67は、暗号化プロセッサ65との電気接続68において、暗号化プロセッサが用いるアルゴリズムおよび暗号化プログラムを維持するのに用いる。アルゴリズムおよび暗号化プログラムは、リチウム電池または同等品に対し、通常の電源異常の場合にメモリの内容を能動的に保持するよう要求するために、スタティック・ランダム・アクセス・メモリー・コンピューター記憶装置(RAM)75、76に記憶される。スタティックRAMは、ライン95によって示す通り、暗号化プロセッサとの直接的な電気接続内にある。
回路基板は、ライン70によって示す通り、暗号化プロセッサ65との直接的な電気接続においてブートインタフェース69を含む。ブートインタフェースは、回路基板の組立中、暗号化プロセッサ65動作用のプログラムのセットをそのインタフェース上に含む。加えて、暗号化プロセッサ用の暗号化キーは、組立の間、ブートインタフェースを介して、負荷がかけられる。スマートカードインタフェース71も提供され、このスマートカードは、直結接続101を介して暗号化プロセッサと通信することができる。
中央に位置するクロック72は、メインプロセッサおよび暗号化プロセッサの、その2つがPINを読み取り、コード化する時の、動作のためのタイミングを提供する。加えて、クロックは、バッファへ多重送信され、記憶装置に記憶される時のデータ用タイミングを提供する。クロックは、中央に位置するシーケンスロジックおよびエミッタ・タイムアウト(emitter time-out)73と関連して動作する。64K PROM92のスタンダードメモリは、メインプロセッサが使用するプログラムを記憶するために用いる。加えて、メインプロセッサは、32K RAM91とともに動作して、効果的で、迅速なコンピューターの読み書き動作を可能にする。両方とも、ライン96によって示す通り、メインプロセッサ63と直接的な電気接続にある。
回路素子は、一対のセンサー配列79、78の向かいに位置する一対のエミッタ配列81および80を含む。2対の素子は、コンピューターモニターを保護するように、略同サイズの四角形94の側部を形成し、カバー30の内側開口部の周囲に沿って位置決めされる。エミッタ配列は、制御されたバーストで特定形式の放射を放つ一連の制御可能な線形ポイント放射エミッタを含む。放射波長は、赤外線、紫外線、電波、または音波を含む、当該技術に精通する者によって想像されるであろう何れの可視性または不可視性波長と対応してもよい。エミッタ配列81および80は、それぞれ、直角座標(デカルト座標)95において「x」
軸および「y」軸を画成する水平および垂直に位置決めされる。エミッタ配列は、エミッタドライバ84によって駆動されるか、または動力を供給される。同様に、エミッタ・デコーディング・アドレス・ラッチ素子(emitter decoding address latch element)85は、各エミッタのアドレスまたは位置を提供するたに動作する。
センサー配列は、ポイントエミッタと正反対側に位置決めされた放射検出用の一連のポインドセンサーを含む。センサー配列78、79は、それぞれ、直角座標において「x」軸および「y」軸を画成する水平および垂直に位置決めされる。センサー配列は、センサー増幅器83によって駆動されるか、または動力を供給され、サンプル/ホールド素子82によってサンプリングされ、ホールドされる(動力を供給され、読み取られる)。同様に、センサー・デコーディング・アドレスまたは位置ラッチ素子74は、センサーのために解読するアドレスおよび個々の素子を提供するため動作する。素子82は、センサー配列からの検出信号をサンプリングおよびホールドし、この信号をメインプロセッサに入力する。メインプロセッサは、素子82からの信号を捕らえて(読取って)、デジタル値を信号
へ割り当てて、そのデジタル値と、信号が正常動作および異常動作にある場合の値との比較および分析を開始する。例えば、ユーザがタッチスクリーンを押す場合、ユーザの指の存在が、エミッタから各センサーへの放射流れ内を遮断する原因となる。領域94に示すように、遮断されない放射波95は、センサー配列79においてエミッタ配列80からセンサーへ流れる。同様に、遮断されない放射波98は、エミッタ配列81からセンサー配列78へ流れる。ユーザの指97は、画面(図示せず)上で押され、放射波99、100の流れを遮断する。どのセンサーが、放射波レベルにおける低下を検出しているかを決定することによって、メインプロセッサ63およびアドレス空間デコーダ86は、エンドユーザーが画面のどこに触れたかをが判定することができる。最終的に、CRTスクリーンの輝度は、輝度制御素子90によって制御される。アドレス空間デコーディング素子86は、比較作業を補助し、それぞれ、センサー配列、エミッタ配列、およびCRT出力を示すライン87、88、および89を伝わる入力を受信する。
本発明の動作を、図3を参照して説明する。動作において、エミッタは活動し、特定の周波数および強度100の放射バーストを放出する。センサーは、エミッタおよびセンサーの正方形編成によって画成する開口内側開口部(open internal opening)を横切る放射バーストを検出するのに十分な期間、サンプルホールドするため駆動される。放射スキャンの通常の時間は、赤外線で50マイクロ秒/スキャンである。中央クロック72は、このタスクの実行において補助するよう時間パルスを提供する。エミッタおよびセンサーは、次いで2対の素子の焼付きを防ぐため非活動状態となる。センサー対は検出された放射の強度に応じて信号を生じ、この信号は回路基板メモリにおけるアドレスを割り当てられる。メインプロセッサは引き続き、センサーの配列対全てが、通常レベル102と等しい放射信号レベルを検出したかどうかを判定する。通常レベルとは、何も放射を遮断していないことを意味する。物または人が、一時的に、エミッタからの放射をその各センサーに到達することに対して遮断すると、信号レベルは低下する。これは、人が指をコンピューターモニターに押しつけて、PIN番号を入力する時に起こり得る。
通常の信号より低くて検出されない場合(106)、エミッタおよびセンサー配列を、再活動化させる。通常の信号より低くて検出される場合(104)、信号低下に関する直角座標は、次いで判定され(108)、アドレスが座標110に割り当てられる。第1の座標が判定されると、それらは、コンピューターモニター上に映し出されるコンピューターの生成したキーパッドに対する座標と比較されて(112)、機械を使用している人が、どの数字をタッチスクリーン上で入力したかを判定する。座標がタッチスクリーンキーパッド114のどの位置にも対応していないことが判定された場合、エラーメッセージが示され(116)、図3に示す動作を再開する(118)。第1の座標がコンピューターの生成したキーパッド119内の位置に対応することが判定された場合、第1の座標と関連付けられた数字の判定が行なわれる(120)。この数字は、暗号化され、メモリ122内に記憶される。このプロセスは、ユーザのPINに対応する複数の数字が入力されるまで繰り返されてもよい。暗号化された信号は次いで、公共機関124に属するコンピュータシステム等のリモートプロセッサに送信される。リモートプロセッサは、その信号を解読して、ユーザPINを判定し、次いで、そのユーザがシステムのアクセスに対する権限が与えられているかを判定する。システムはその後、再開される(126)。
本発明の様々な好ましい実施例は、本発明の様々な目的の履行において説明された。これらの実施例は、単に本発明の原理を例証しているだけであるということを認識するべきである。それらの多数の修正および適合は、当該技術に精通する者にとって、本発明の精神および範囲から逸脱することなく容易に明らかとなる。よって、本発明は、以下の請求項によってのみ制限される。
図1は、保護カバーの分解図を示す。 図2は、タッチスクリーンの動作の略図を示す。 図3は、本発明の動作のフローチャートを示す。
符号の説明
5 光学ベゼル
10 第1の保護カバー
20 第2のカバー
30 プリント回路基板
40 第4の保護カバー
50 第5の保護カバー

Claims (20)

  1. 改良されたタッチスクリーン装置のための方法であって:
    ユーザが、前記タッチスクリーン上に表示されるプロンプトに応じたタッチスクリーン上の位置に触れることによって、タッチスクリーン装置へ情報を入力するステップ;
    前記タッチスクリーン装置が、前記タッチスクリーン装置と関連付けられるセンサーによって前記位置の座標を判定するステップ;
    前記タッチスクリーン装置が、前記位置に関連付けられる入力情報を判定するステップ;
    前記タッチスクリーン装置が、入力情報を暗号化するステップ;および
    前記タッチスクリーン装置が、前記暗号化された入力情報をリモート・プロセシング・ユニットに送信するステップ;
    を備えた方法。
  2. 前記リモートプロセッサが金融機関に関連付けられる請求項1の方法。
  3. 前記装置がATMとともに用いられる請求項1の方法。
  4. 前記判定ステップが、前記タッチスクリーン装置と関連付けられる第1のプロセッサによって行なわれ、前記暗号化ステップが、前記タッチスクリーン装置と関連付けられる第2のプロセッサによって行なわれる請求項1の方法。
  5. 前記センサーが赤外線光ビームを用いる請求項1の方法。
  6. コード化される唯一の入力情報はユーザのPINである請求項1の方法。
  7. 前記入力ステップの前記プロンプトがキーパッドディスプレイを含む請求項1の方法。
  8. 前記入力情報が、3〜12桁から成るPINを含む請求項7の方法。
  9. 前記金融機関が銀行である請求項2の方法。
  10. 前記タッチスクリーン装置が郵便サービス自動販売機と関連付けられ、前記リモートプロセッサが郵便機関と関連付けられる請求項1の方法。
  11. 改良されたタッチスクリーン装置のためのシステムであって:
    画面上の接触位置を判定する位置検出手段を備え;
    前記接触は前記画面上に表示されるプロンプトに応じて、前記ユーザによって行なわれ、前記接触は前記画面上に表示される情報と関連付けられており;
    前記位置に基づく情報を判定する情報判定手段;
    前記情報を暗号化する暗号化手段;および、
    暗号化された情報をリモートプロセッサに送信する送信手段;
    を備えるシステム。
  12. 前記リモートプロセッサが金融機関に関連付けられる、請求項11のシステム。
  13. 前記装置がATMとともに用いられる請求項11のシステム。
  14. 前記情報判定手段が第1のプロセッサを含み、前記暗号化手段が第2のプロセッサを含む請求項11のシステム。
  15. 前記位置検出手段が赤外線ビームを用いる請求項11のシステム。
  16. コード化される唯一の情報はユーザのPINである請求項11のシステム。
  17. 前記プロンプトがキーパッドディスプレイを含む請求項11のシステム。
  18. 前記選択される情報が、3〜12桁から成るPINである請求項17のシステム。
  19. 前記金融機関が銀行である請求項12のシステム。
  20. 前記タッチスクリーン装置が郵便サービス自動販売機と関連付けられ、前記リモートプロセッサが郵便機関と関連付けられる請求項11のシステム。
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