JP2010128600A - 指紋認証機能搭載携帯型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置本来の持つ利便性が損なわれることなく、悪意の第三者による犯罪に利用されることがないようなICカード等の携帯型装置を提供することを課題とする。
【解決手段】端末装置との間で送受信して稼働する携帯型装置であって、該装置は端末装置との間の送受信する手段５３と、指紋の読取、読み取られた指紋の指紋認証、指紋認証成功後所定の時間指紋認証免除する手段５６を備え、指紋認証成功により正当な所有者であることの確認された場合のみ端末装置との間の送受信を稼働状態にするとともに、上記認証免除時間経過後送受信手段を不活性状態にすることを特徴とする指紋認証機能搭載携帯型装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は、広く普及している銀行カード、クレジットカード、電子マネーカード、高付加価値機能を有する乗降を制限する交通機関のパスカード等、また車のキーや鍵機能を持つ社員証等の決済、取引手段やアクセス制御手段として用いられる本人が日常的に携行するカード形状等の携帯型装置に関する。

決済、取引手段やアクセス制御手段として本人が日常的に携行するカード形状等の携帯型装置は、サービスの増加による付加価値が高まる一方で、所有者が正当な本人（使用権限を有する者）であるかどうかの確認を行なう方法としては、当該携帯型装置を持っていることによる確認以外には、署名の提供、暗証番号の提供、カード装置に印刷された顔写真の確認等による判断に止まる。

しかし、一般的に普及する非接触カードの場合ではスキミングと呼ばれる手法によりカード内の個人情報を始め暗証番号をも容易に第三者により盗み読まれてしまい新たに偽造されたカードが不正に使用される犯罪が多発している。また、無線通信手段により車のドアーの開閉を制御出来るキーも、その利便性から普及しているが、利便性の観点からキーそのものの正当な所有者の判別手段は具備していないし、開閉制御信号の傍受、解析により車を盗まれる危険性を否定できない。

以下、本発明に関係する銀行やコンビニエントストアー等に設置されたＣＤ（キャッシュ・ディスペンサー）端末装置或いはＡＴＭ端末装置と言った金融サービス端末において使用されるクレジットカード等のICカード（携帯型装置）の運用を例として端末装置との間の送受信手段について以下に説明する。

金融サービス端末の利用は、設置場所に訪れた利用者が金融サービス端末の操作パネルを操作し、取引種別を選択し、当該装置（クレジットカード）を金融サービス端末の所定の挿入口に挿入し、暗証番号の確認が成された後に残高照会や現金の引出しと言った取引に及ぶ。取引終了後は、金融サービス端末のカード挿入口よりカード装置が排出され所有者に戻される。この取引の間にＩＣカードと金融サービス端末との間には図１のような通信が行われる。

すなわち最初に、ＩＣカード１が、端末装置２に挿入されると、この端末装置２との取引可能な正当なカード装置であるか否かが端末装置との間で次のように確認される。まず、カード装置１からチャレンジコード１１（例えば乱数）が生成され、それを端末装置２に送信する。端末装置２は、保持している認証キー２２を受け取ったチャレンジコード１１と合わせ暗号化２１し、その結果（レスポンス２３）をＩＣカード１に送信する。

この暗号データは、ＩＣカード１において複合化１５される。この複合化１５は、端末装置と同じ暗号系（２１、１５）を持っていることと自らが生成したチャレンジコード１１を知っていることでのみ可能となる。

このレスポンス２３を複合化１５し、自装置（ＩＣカード１）内に保持する認証キーと検証１２する。

同様のチャレンジ１１／レスポンス２３によるデータの守秘方式を踏襲して、端末装置の操作パネルからキー入力された暗証番号２４がＩＣカード１に記録された暗証番号１３と照合１６され、暗証番号の一致が確認された時点でＩＣカード１内に記録された個人情報や取引履歴といった機密データ１４が端末装置２に送出される。

このような一連の通信手順は、例えば銀行協会、鉄道網、住基ネット等サービス機関毎に異なった手順（プロトコルと呼ばれる）として定められ、最重要機密として扱われている。

一方、図２に現在一般的に使用されているＩＣカード装置３内部の構成例をブロック図で示す。この図からも判るように、ＩＣカード装置３の内部構成は、一般のコンピュータと同様の機能を備えている。すなわち、カード専用に調整されたオペレーティング・システム（ＯＳ）とプログラム等がＲＯＭ３１に格納されていて、稼動状態でＲＡＭ３２に展開され、ＣＰＵ３６により逐次処理される。先の暗号系（暗号化２１、複合化１５）は暗号処理３７により実施される。必要なチャレンジコード１１（乱数）の生成も、暗号処理３７の中で実現される。

同一サービスに帰属する端末装置２であることの確認のための認証キー２２や所有者を特定する暗証番号１３は、書換え可能メモリー（ＥＥＰＲＯＭ３４）に記録される。不揮発性メモリー３３と書換え可能メモリー（ＥＥＰＲＯＭ３４）とは、見かけの機能上は同じであるが、一般的にセキュリティーの取扱上区別される。

動作の一例として図１で説明した暗証番号の確認動作を図２のブロック構成で説明すると以下のようになる。まず、端末装置２より暗号化された暗証番号２４が入出力装置（Ｉ／Ｏ装置）３５を通じて受信され、ＣＰＵ３６に送られる（図中の点線参照のこと）。ＣＰＵ３６は受信した暗証番号を暗号処理３７に送り複合化し、ＥＥＰＲＯＭ３４に格納されている暗証番号と照合する。

入出力装置（Ｉ／Ｏ装置３５）は、接触型ＩＣカードの場合、カード表面に剥き出しの８端子を経由して制御を実施し、非接触型ＩＣカードの場合は、カードの内部に埋め込まれたアンテナ回路に接続され制御を担当する。接触型ＩＣカードの８端子の中の２端子が電源供給を受け持ち、非接触型ＩＣカードの場合は、端末装置から発せられる磁場により内部アンテナに生じる誘導起電力を用いる。

ここで注意すべき重要な点は、いずれのタイプのＩＣカードも一度電源が供給されると、装置が有する機能は全てＯＮ状態すなわち稼動状態に入り一連の動作を始める。上述した安全対策の筈の認証キー２２、暗証番号１３並びに暗号系を含む通信手順を考察すると、チャレンジコード１１（乱数）を除いて全てＩＣカードに記録されたデータであり固有なデータである。すなわち認証キー２２も暗証番号１３も一度盗まれてしまえば、ＩＣカードの再発行以外に変更の方法は無い。言い換えれば通信手順（プロトコル）のあらましを理解した上で通信中のデータを傍受された場合、対抗措置は無い。

近年問題となっているスキミングと呼ばれる非接触型ＩＣカードのデータの盗み読みは、混雑した電車内等の雑踏の中で当該ＩＣカードに電力供給する磁場を発する不法な小型端末装置を他人の身体に近づけＩＣカードを起動させて短時間内にデータを読み取ってしまう方法を用いて行われる。盗んだデータは白カードと呼ばれる未使用のＩＣカードに書込み、被害者に成りすましＩＣカードを自由に不正使用するものである。

この場合、プロトコルの開始と共に発せられるチャレンジコード１１（乱数）を不法な小型端末で受信出来さえすれば、複数通りの試行錯誤を試みることは近年の高速化された市販のＣＰＵにとって造作無い事である。更にＩＣカードに付随するサービスに固有な通信手順は、悪意の第三者が正当な手続きにより発行されたＩＣカードを入手し解析することにより容易に解明出来る。よって、前述の複数回の試行錯誤も数種類のサービスに対応する通信手順を順次試みるだけの容易な作業で不正傍受は成立してしまう。

以上のように、ＩＣカードがコンピュータ機能と同様の構成、機能を備えている装置であり、電源投入により稼動してしまうこと事態が安全確保の上で最大の落とし穴（セキュリティー・ホール）になっている。

運用上、暗証番号の確認が出来ない無線通信によるドアーの開閉を制御する車のキーの場合、認証キーのみの確認照合に依拠することになり、安全面ではより一層脆弱なシステムと言わざるを得ない。

また、企業のオフィスや工場で使われるようになった社員証（現在では主に、ＩＣカードを使用している）の場合、市販の端末を入退室のアクセス制御に用いる関係で、前述の通信手順は周知のプロトコルを使用している。

更には、併用される暗証番号の入力行為は第三者の盗み見の危険にさらされているのが実情である。

社員証により敷地内の全ての入退室が制御される利便性は、一方で企業の機密情報の盗難の危険性の防止に抑止力以上の効果は疑わしいと言わざるを得ない。
しかし、決済、取引手段やアクセス制御手段として本人が日常的に携行するカード形状等の携帯型装置は、サービスの増加による付加価値が高まる一方で、所有者が正当な本人（使用権限を有する者）であるかどうかの確認を行なう方法としては、当該携帯型装置を持っていることによる確認以外には、署名の提供、暗証番号の提供、カード装置に印刷された顔写真の確認等による判断に止まる。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、決済、取引手段やアクセス制御手段として用いられる装置の所有者が正当な本人（使用権限を有する者）であるかどうかの確認を確実に行なうとともに、利便性を損なわない運用を実現することにある。

本発明は、端末装置との間で送受信して稼働する携帯型装置であって、該装置は端末装置との間の送受信する手段と、指紋の読取、読み取られた指紋の指紋認証、指紋認証成功後所定の時間指紋認証免除する手段を備え、指紋認証成功により正当な所有者であることの確認された場合のみ端末装置との間の送受信を稼働状態にするとともに、上記認証免除時間経過後送受信手段を不活性状態にする指紋認証機能搭載携帯型装置を提供するものである。

具体的には、指紋の読取、読み取られた指紋の指紋認証、指紋認証成功後所定の時間指紋認証免除する手段を常時稼働状態とし、端末装置との間の送受信する手段を不活性状態とし、指紋認証成功により正当な所有者であることの確認された場合のみ端末装置との間の送受信を稼働状態にするとともに、上記認証免除時間経過後送受信手段を不活性状態にするものである。

本発明は上記のように構成されているので、正当な所有者による指紋認証実施前はＩＣカード等の携帯型装置の本来の機能を喪失しており、したがって悪意の第三者による犯罪に利用されることがなく、同時に指紋認証実施後は適切な免除時間の設定により従来携帯型装置本来の利便性を損なうことは無い。

端末装置との間で送受信して稼働する携帯型装置であって、該装置は端末装置との間の送受信する手段と、指紋の読取、読み取られた指紋の指紋認証、指紋認証成功後所定の時間指紋認証免除する手段を備え、指紋認証成功により正当な所有者であることの確認された場合のみ端末装置との間の送受信を稼働状態にするとともに、上記認証免除時間経過後送受信手段を不活性状態にすることを特徴とする指紋認証機能搭載携帯型装置。

以上の現状に対し、図３に沿って本発明を適用したＩＣカード装置５の場合の実施例を説明する。

５１は指紋の検知機能を備えた指紋読取部、５３は端末装置との間の送受信する手段で、図２の３と同様に端末装置２との送受信機構を内蔵したＣＭＰＵ（Card Micro Processing Unit）と呼ばれるワンチップのＩＣで構成される。

５６は指紋の読取、読み取られた指紋の指紋認証、指紋認証成功後所定の時間指紋認証免除する手段で、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）５６と呼ばれるワンチップのICで構成され、５８は登録指紋情報５８a、指紋免除時間５８ｂの記録装置である。

装置の作動は、ＣＭＰＵ５３の中のＩ／Ｏ装置３５に端末装置２から電源供給４され、電源供給４されるとＩ／Ｏ装置３５は、ＣＭＰＵ５３の中のＣＰＵ３６を起動し、同時に本発明の内容を実現する為の専用ＩＣ、ＡＳＩＣ５６に電源供給５４する。

ＡＳＩＣ５６は指紋照合手段５７、具体的には指紋画像採取５７ａ、指紋読取完了後画像処理５７ｂ、指紋の特徴が抽出５７ｃ、予め登録されている所有者の指紋情報５８との照合５７ｄ、照合終了後計時５７eが行われる。

この際ＣＰＵ３６は、ＡＳＩＣ５６からの稼動許可信号（通常イネーブル信号と言う）であるＯＮ／ＯＦＦ制御信号５５の着信まで待機し、上述の本来の処理に進まない。

指紋読取センサ５１に所有者が指を置かれたことを当該ＡＳＩＣ５６が検知すると、指紋画像採取５７ａが開始され、指紋読取完了後画像処理５７ｂ、指紋の特徴が抽出５７ｃされ、その後予め登録されている所有者の指紋情報５８aとの照合５７ｄを実施する。

照合５７ｄの成功が確認されると、ＡＳＩＣ５６内の計時制御５７ｅにより指紋認証免除時間の計測を開始し、所有者にＩＣカードがＯＮ状態すなわちアクティブ化されたことを知らせるインジケータ（表示手段）５２を点灯した後、ＣＭＰＵ５３に装置本来の処理開始（ＯＮ状態開始）信号５５を通知する。

この時点で、初めて図１の１１に示されたチャレンジコード（乱数）が、生成され端末装置との通常の通信が始まる。

一連の図１に示された手続きの完了により端末装置が当該ＩＣカードを端末装置から切り離す際には、終了信号をＣＭＰＵ５３のＩ／Ｏ装置３５に通知し、ＣＭＰＵ５３が処理を終了し、ＯＦＦ状態に入る。

なお、装置の使用者が正当な所有者であることの確認を端末装置との間の送受信手段に通信する際に、その通信内容を第三者に知られないための暗号化機能を具備するようにしてもよい。

一方、計時制御５７eでは指紋免除時間５８ｂでは読み込んで時間経過を指紋免除時間５７eと比較してこれを経過しないように監視する。

指紋免除時間５７eを経過した場合には、ＡＳＩＣ５６側からＣＭＰＵ５３をＯＦＦ状態にする制御信号を送りＣＭＰＵ５３の処理を強制的に終了する場合も想定される。

指紋免除時間５８eを経過した場合とは、例えば指紋読取５７ａに長時間応じない場合、指紋照合５７ｄに失敗した場合や悪意の第三者が情報の盗み見又は機密情報（認証キーや暗証番号）を試行錯誤している等が想定される。

以上のように上述のスキミングで所有者に気付かれないようにＩＣカードに電源供給しても、偽の端末装置との通信に応じることはなく、すなわち、不正の端末装置に対しては、本発明を適用したＩＣカードは、通信に応じる心配は無い。

車のキーの場合や社員証によるアクセス制御の場合でも同様で、指紋認証での正当な所有者が確認されるまでは装置としての本来の処理には進まない。

なお、車のキーの場合、ドアーの開閉後運転席に付いた後のエンジン始動までの時間間隔を想定して指紋認証免除時間を設定することにより、複数回の指紋認証により所有者の利便性を損なうことは最小限に抑えられる。

また、企業のオフィスや工場の敷地内での複数個所の入退室管理においては、一度指紋認証された装置の指紋認証免除時間を例えば就業時間内と定めれば、出社時に１回の指紋認証を実施した後は、従来の社員証の持つ機能がＯＮ状態のまま維持されるので、従来と同様の使用方法で済む。すなわち、オフィス又は工場の敷地内であれば、アクセスが制御された部屋の扉の開閉を制御する端末にON状態にある社員カードをかざすことにより入出チェックを許可される仕組みのまま、指紋認証を繰り返す必要とすることはない。

一方、敷地内から外出する際も、例えば勤怠管理や残留者の安全管理の為にゲートの開閉を管理する入退室管理端末に社員証をかざして退社または外出するのが通常であるが、この場合、一旦ON状態にされた社員カードを管理端末にかざした時点で、管理端末はゲートから外部へ出ることを察知し、社員カードのCMPU５３と交信し、計時制御部５７eをリセットすると同時に、当該機能をOFF状態にすることも出来る。

更に、図３に点線で示された補助電源５９として装置内部にバッテリー等の機能を設けて指紋センサ５１及びＡＳＩＣ５６のみを常に稼動状態に置き、指紋認証を予め実施後ＣＭＰＵ５３をＯＮ状態にして指紋認証免除時間を長時間に設定することにより、当該装置への端末装置側からの電源供給４を待たずに予めＩＣカードを稼動状態ならしめ例えば金融サービス端末の挿入口にＩＣカードを挿入することにすると、当該端末装置の改修は不要となり、本発明のＩＣカードを採用した後でも従来の端末装置はそのまま使えることとなる。

以上要するに、本発明によれば、装置本来の持つ利便性が損なわれることなく、悪意の第三者による犯罪に利用されることがないようなICカード等の携帯型装置が提供できる。

は従来のＩＣカード装置と端末装置の通信手順を説明するフローチャート は従来のＩＣカード装置の構成を示すブロック図 は本発明によるＩＣカード装置の構成を示すブロック図及び処理図

Claims (12)

1. 端末装置との間で送受信して稼働する携帯型装置であって、該装置は端末装置との間の送受信する手段と、指紋の読取、読み取られた指紋の指紋認証、指紋認証成功後所定の時間指紋認証免除する手段を備え、指紋認証成功により正当な所有者であることの確認された場合のみ端末装置との間の送受信を稼働状態にするとともに、上記認証免除時間経過後送受信手段を不活性状態にすることを特徴とする指紋認証機能搭載携帯型装置。
2. 指紋の読取、読み取られた指紋の指紋認証、指紋認証成功後所定の時間指紋認証免除する手段を常時稼働状態とし、端末装置との間の送受信する手段を不活性状態とする請求項１に記載される指紋認証機能搭載携帯型装置。
3. 指紋認証成功後所定の時間指紋認証免除する手段が指紋免除時間の記録装置と計時制御手段により構成され、該指紋認証成功時から上記計時制御手段により計時の経過を監視して認証免除時間経過後は端末装置との間の送受信する手段を不活性状態とするようにした請求項１に記載の指紋認証機能搭載携帯型装置。
4. 一旦指紋認証が成功し正当な所有者であることが確認されると、端末装置との間の送受信手段を稼動状態にして端末装置の実行目的を果たし終わった際には自動的に端末装置との間の送受信手段を不活性状態に戻すようにした請求項１乃至２の何れかに記載の指紋認証機能搭載携帯型装置。
5. 一旦指紋認証が成功し正当な所有者であることが確認され、端末装置との間の送受信手段が稼動状態に入ると、同じ指紋認証行為を要することなく稼動状態を維持する認証免除時間を設定するようにした請求項１乃至４の何れかに記載の指紋認証機能搭載携帯型装置。
6. 上記指紋認証免除時間内にあるか否かを確認する表示手段を設けた請求項１乃至４の何れかに記載の指紋認証機能搭載携帯型装置。
7. 端末装置との間の送受信手段と指紋の読取、読み取られた指紋の指紋認証、指紋認証成功後所定の時間指紋認証免除する手段との間に通信手段を設け、装置の使用者が正当な所有者であることの確認を端末装置との間の送受信手段に通知できるようにした請求項１乃至５の何れかに記載の指紋認証機能搭載携帯型装置。
8. 上記通信手段により装置の使用者が正当な所有者であることの確認を端末装置との間の送受信手段に通知し、端末装置の目的遂行した後、端末装置より目的が終了したことの返信を受けた際に上記通信手段の機能をＯＦＦ状態に戻すようにした請求項１乃至７の何れかに記載の指紋認証機能搭載携帯型装置。
9. 上記装置の使用者が正当な所有者であることの確認を端末装置との間の送受信手段に通信する際に、その通信内容を第三者に知られないための暗号化機能を具備したことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の指紋認証機能搭載携帯型装置。
10. 装置が指紋認証免除時間内にある場合、所定の群に属する他の装置に対しても指紋認証を不要とすることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の指紋認証機能搭載携帯型装置。
11. 上記所定の他の装置群が同一の領域内に配置された装置により構成されていることを特徴とする請求項１０記載の指紋認証機能搭載携帯型装置。
12. 上記所定の他の装置群が同一の領域内に配置された装置に対し、指紋認証免除時間内であっても、所定の領域の外に出たことを当該他の装置から確認通知された際に自動的に元の機能をＯＦＦ状態に戻す手段を具備することを特徴とする請求項１０乃至１１の何れかに記載の指紋認証機能搭載携帯型装置。

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