JP2010231510A - ユーザ認証システム、ユーザ認証方法、認証サーバプログラム、およびクライアントプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】パスワードの推測が困難で、かつ利便性の高いユーザ認証システムを提供する。
【解決手段】クライアント端末４と、認証サーバ２とを備えたユーザ認証システム１について、登録パスワードおよび入力パスワードを複数の識別要素１３３によって構成し、前記クライアント端末４は、前記入力パスワードの入力をユーザに求める毎に認証パターン表示手段４７に表示する前記識別要素１３３を異なる配置にする認証パターン表示情報設定手段４６を備え、前記パスワード入力部５０は、前記認証パターン表示手段４７に表示された前記識別要素１３３を選択入力させて入力パスワードを取得する構成であり、この入力パスワードをワンタイムパスワード生成手段４９によりワンタイムパスワードで暗号化する構成とした。
【選択図】図１０

Description

この発明は、例えば認証サーバによりクライアント端末からのアクセスを認証するようなユーザ認証システム、ユーザ認証方法、認証サーバプログラム、およびクライアントプログラムに関する。

従来、ワンタイムパスワードを用いてユーザを認証する方式として、同期方式、チャレンジ・レスポンス方式、およびマトリクス認証といった方式が提案されている。

同期方式は、認証サーバとクライアント端末とで、時間またはカウンタの同期をとり、この時間またはカウンタをもとにワンタイムパスワードを生成し、認証する方式である。

チャレンジ・レスポンス方式は、認証サーバが認証の都度チャレンジコードを生成してクライアント端末へ送信し、クライアント端末が該チャレンジコードを用いてレスポンスコードを生成して認証サーバへ送信し、このレスポンスコードを認証サーバが認証する方式である。

マトリクス認証は、文字や数字などをランダムにマトリクス状に並べた表を用いて認証する方式である。このマトリクス認証では、文字や数字ではなく位置を覚えておき、ユーザは記憶している位置を入力することでこれをパスワードとするものである。この位置情報に基づくマトリクス認証を用いるものとして、認証システムが提案されている（特許文献１参照）。

ここで、マトリクス認証を用いる特許文献１記載の認証システムは、ネットワーク盗聴などによってパターンシード値やワンタイムパスワードが悪意の第三者に取得されたとしても、パターン要素列生成規則や入力ユーザＩＤが分からない限り、パスワードを特定することができない効果が得られるとされている。

しかし、位置情報に基づくマトリクス認証は、マトリクス上の位置と０〜９までの数字がランダムに対応する場合が多い。このため、パスワードの桁数を増やしてセキュリティ精度を挙げる場合、より複雑な位置パターンを事前登録しておく必要がある。このようなことから、位置情報に基づくマトリクス認証は、必然的にマトリクスが大きくなるか、マトリクスが複数にならざるを得ないという問題点がある。

また、クライアント端末を携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯端末とする場合、大きなマトリクスや複数のマトリクスを画面に表示しきれないという問題が生じる。

他にも、位置情報は、ユーザが記憶しづらいという問題点がある。
また、パスワード入力時のユーザによる入力操作の動き等を覗き見られた場合、解読予想されてしまうという問題点がある。

特開２００７−２６４８３９号公報

この発明は、上述した問題に鑑み、パスワードの推測が困難で、かつ利便性の高いユーザ認証システム、ユーザ認証方法、認証サーバプログラム、およびクライアントプログラムを提供することを目的とする。

この発明は、ユーザにパスワードの入力を求める表示手段と、該ユーザからパスワードの入力を受け付ける入力手段と、該入力手段で入力された入力パスワードを暗号化する暗号化手段と、暗号化したデータを認証要求データとして送信する送信手段とを有するクライアント端末と、事前に登録された登録パスワードを記憶する記憶手段と、前記認証要求データを受信する受信手段と、該認証要求データと前記登録パスワードとに基づいてユーザ認証を行う認証手段とを有する認証サーバとを備えたユーザ認証システムであって、前記登録パスワードおよび入力パスワードは複数の識別要素によって構成され、前記クライアント端末は、前記入力パスワードの入力をユーザに求める毎に前記表示手段に表示する前記識別要素を異なる配置にする入力配置変更手段を備え、前記入力手段は、前記表示手段に表示された前記識別要素を選択入力させて入力パスワードを取得する構成であり、前記暗号化手段は、前記入力パスワードをワンタイムパスワードによって暗号化する構成であるユーザ認証システムであることを特徴とする。

前記識別要素は、色彩、模様、記号、または図形など、識別可能な適宜の要素で構成することができる。
前記識別要素の配置は、マトリクス状の配置、ランダムな配置など、適宜の配置とすることができる。

前記表示手段は、文字や図形や絵や色を表示する液晶やＣＲＴなどのディスプレイ、または、複数の押下ボタンにそれぞれ設けられて異なる発光色で発光するＬＥＤなどの発光装置など、識別要素を表示できる適宜の装置により構成することができる。

前記入力手段は、前記表示手段に表示された識別要素を選択許容するマウスやタッチパネルといったポインティングデバイス、または、クライアント端末が携帯電話機である場合に異なる色にＬＥＤ等の発光装置が発光している各押下ボタンなど、前記表示手段の表示に対する入力を受け付ける適宜の手段により構成することができる。

前記ワンタイムパスワードは、チャレンジ・レスポンス式のワンタイムパスワード、あるいは時間同期式のワンタイムパスワードなど、認証の都度にパスワードを変更できる適宜のパスワードとすることができる。

なお、チャレンジ・レスポンス方式の場合、前記認証サーバは、上記構成に加えて、チャレンジコードを生成するチャレンジコード生成手段と、該チャレンジコードを前記クライアント端末に送信するチャレンジコード送信手段とを備えることができる。また前記クライアント端末は、上記構成に加えて、受信した前記チャレンジコードと前記ユーザに入力された入力パスワードとに基づいてレスポンスコードを生成するレスポンスコード生成手段と、生成したレスポンスコードを前記認証サーバに送信するレスポンスコード送信手段とを備えることができる。

この発明により、パスワードの推測が困難で、かつ利便性の高いユーザ認証システムを提供することができる。

この発明の態様として、前記識別要素は、色彩、模様、記号、及び図形のいずれか１種類により構成することができる。
これにより、位置情報に基づく認証よりもユーザがパスワードを記憶しやすく、利便性の高いユーザ認証システムを提供できる。

またこの発明の態様として、前記入力配置変更手段は、前記識別要素を１領域に１つ配置するように領域別に配置し、各領域に、前記識別要素と異なる種類の要素で構成される標識要素を前記識別要素に組み合わせて配置する構成とすることができる。

前記標識要素は、文字、数字、色彩、模様、記号、または図形など、前記識別要素と異なる種類の要素で構成することができる。

この態様により、パスワード入力が第三者に覗き見されても、識別要素と標識要素のどちらを入力しているのか不明となり、パスワードを容易に推測させないことができる。

またこの発明の態様として、前記標識要素は、文字、数字、色彩、模様、記号、および図形のいずれか１種類以上で、かつ、前記識別要素と異なる種類の要素により構成することができる。
これにより、ユーザが識別要素と標識要素の種類を確実に認識してパスワード入力でき、かつ第三者によるパスワードの推測を困難にすることができる。

またこの発明の態様として、前記暗号化手段は、前記識別要素を任意の桁数からなるキャラクタ（character）に変換する構成とすることができる。

前記キャラクタは、文字、数字、記号、またはこれらの複数で構成することができ、例えば英数字で構成することができる。
この態様により、ネットワーク盗聴された場合でもパスワードの桁数を推測困難にすることができる。

またこの発明は、表示手段によりユーザにパスワードの入力を求め、該ユーザから入力手段によりパスワードの入力を受け付け、該入力手段で入力された入力パスワードを暗号化手段で暗号化し、暗号化したデータを認証要求データとして送信手段により送信するクライアント端末と、事前に登録された登録パスワードを記憶手段に記憶し、前記認証要求データを受信手段で受信し、該認証要求データと前記登録パスワードとに基づいて認証手段でユーザ認証を行う認証サーバとによりユーザ認証を行うユーザ認証方法であって、前記登録パスワードおよび入力パスワードは複数の識別要素によって構成され、前記クライアント端末は、入力配置変更手段により前記入力パスワードの入力をユーザに求める毎に前記表示手段に表示する前記識別要素を異なる配置にし、前記入力手段により、前記表示手段に表示された前記識別要素を選択入力させて入力パスワードを取得し、前記暗号化手段により、前記入力パスワードをワンタイムパスワードによって暗号化するユーザ認証方法とすることができる。
これにより、第三者によるパスワードの推測が困難で、かつ利便性の高いユーザ認証を実行することができる。

またこの発明は、コンピュータを、事前に登録された登録パスワードを記憶する記憶手段と、クライアント端末から認証要求データを受信する受信手段と、該認証要求データに含まれる入力パスワードと前記登録パスワードとに基づいてユーザ認証を行う認証手段として機能させる認証サーバプログラムであって、前記登録パスワードおよび入力パスワードは複数の識別要素によって構成され、前記クライアント端末が前記入力パスワードの入力をユーザに求める毎に該クライアント端末の表示手段に表示する前記識別要素を異なる配置にするための入力配置規則を生成する入力配置規則生成手段として機能させ、前記認証手段として、ワンタイムパスワードによって暗号化された前記認証要求データに対して前記登録パスワードに基づくユーザ認証を行わせる認証サーバプログラムとすることができる。

これにより、認証サーバプログラムを認証サーバにインストールし、パスワードの推測が困難で、かつ利便性の高いユーザ認証システムを提供することができる。

またこの発明は、コンピュータを、ユーザにパスワードの入力を求める表示手段と、該ユーザからパスワードの入力を受け付ける入力手段と、該入力手段で入力された入力パスワードを暗号化する暗号化手段と、暗号化したデータを認証要求データとして送信する送信手段とを有するクライアント端末として機能させるクライアントプログラムであって、前記入力パスワードは複数の識別要素によって構成され、前記入力パスワードの入力をユーザに求める毎に前記表示手段に表示する前記識別要素を異なる配置にする入力配置変更手段として機能させ、前記入力手段として、前記表示手段に表示された前記識別要素を選択入力させて入力パスワードを取得させ、前記暗号化手段として、前記入力パスワードをワンタイムパスワードによって暗号化させるクライアントプログラムとすることができる。

これにより、ユーザは、クライアントプログラムをクライアント端末にインストールし、パスワードの推測が困難で、かつ利便性の高いユーザ認証システムを利用することができる。

この発明により、パスワードの推測を困難にすることができ、かつ利便性を向上させることができる。

認証システムのシステム構成を示すブロック図。 認証サーバに記憶するデータの説明図。 認証サーバまたはクライアント端末に記憶するデータの説明図。 パスワード登録画面とユーザＩＤ入力画面の画面構成図。 パスワード入力画面の画面構成図。 識別要素と隠蔽要素による画面構成の説明図。 パスワードを登録する際の動作を示すフローチャート。 ユーザ認証する際の動作を示すフローチャート。 ユーザ認証する際の動作を示すフローチャート。 認証サーバとクライアント端末の機能ブロック図。 認証サーバとクライアント端末が送受信するデータの説明図。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。

図１は、認証システム１のシステム構成を示すブロック図であり、図２〜図４は、各種データの説明図である。
認証システム１は、認証サーバ２と、クライアント端末４とが、インターネットなどの通信回線３により通信可能に接続されて構成されている。

認証サーバ２とクライアント端末４は、いずれも一般的なコンピュータで構成されており、各種制御処理を実行する制御部１０，２０、キーボードやマウスで構成されてユーザの入力操作を受け付ける入力部１１，１５、画面表示を行う表示部１２，１６、通信回線を通じた通信処理を行う通信処理部１３，１７、および情報を記憶する記憶部１４，１８等をそれぞれ備えている。

認証サーバ２の記憶部１４には、ＷＥＢサーバプログラムＰ１と認証サーバプログラムＰ２、コード変換テーブル２６、およびダミーパターンテーブル２７が記憶されると共に、コードテーブル記憶部２０、ログイン情報記憶部２１、およびユーザ認証情報記憶部３１が設けられている。

コードテーブル記憶部２０は、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すパレットコードテーブル６１、グラフィックコードテーブル６２、識別要素コードテーブル６３、および隠蔽要素コードテーブル６４を記憶している。

パレットコードテーブル６１は、図２（Ａ）に示すように、パスワードコードと識別要素（色彩）を対応づけるテーブルである。
グラフィックコードテーブル６２は、図２（Ｂ）に示すように、パスワードコードと識別要素（図形または記号）を対応づけるテーブルである。

識別要素コードテーブル６３は、図２（Ｃ）に示すように、識別要素コードと識別要素とで構成され、パレットとグラフィックのどちらであるかを識別可能にしている。

隠蔽要素コードテーブル６４は、図２（Ｄ）に示すように、隠蔽要素コードと隠蔽要素（色彩、文字、数字、記号、図形のいずれか１つ、または複数）とを対応づけるテーブルである。

ログイン情報記憶部２１（図１参照）には、図２（Ｅ）に示すように、登録パスワード情報６５が記憶されている。

登録パスワード情報６５は、ユーザＩＤ、氏名、登録パスワード、識別要素コード、および隠蔽要素コードにより構成されている。ここで、登録パスワードは、識別要素コードに対応する識別要素変換テーブル（パレットコードテーブル６１またはグラフィックコードテーブル６２）のパスワードコードとなっている値で構成されている。

図３（Ａ）に示すように、コード変換テーブル２６は、コード、識別要素、および変換コードで構成されている。これにより、パスワードの１つ１つの値を任意の桁数からなる英数字に変換できるようにしている。このコード変換テーブル２６の変換コードは、ユーザ認証を行う毎に毎回乱数により生成され、毎回異なる英数字となる。

図３（Ｂ）に示すように、ダミーパターンテーブル２７は、隠蔽要素配置パターン、隠蔽要素コード、およびパターン配置により構成されている。これにより、隠蔽要素のパターン配置を毎回変更できるようにしている。

ユーザ認証情報記憶部３１には、図３（Ｃ）に示すように、ユーザ認証情報７３が記憶されている。
ユーザ認証情報７３は、ユーザＩＤ、チャレンジＩＤ、認証ワンタイムパスワード、識別要素配置パターン、および変換コード情報により構成されている。

チャレンジＩＤは、認証サーバ２がワンタイムパスワード生成時に生成するチャレンジＩＤである。
認証ワンタイムパスワードは、認証の都度に認証サーバ２が生成したワンタイムパスワードである。

識別要素配置パターンは、識別要素の配置パターンを記憶する。詳述すると、例えば識別要素が色彩であって、９つに分割された各領域に色彩を配置する場合、各領域に何色を配置するかをランダムに設定し、この配置を記憶するのが識別要素配置パターンである。例えば配置が各領域の左から右、上から下に、「白、緑、黒、黄緑、紫、水色、赤、青、黄」の順であれば、パレットコードテーブル６１により変換して「１２３４５６７８９」を識別要素配置パターンとして記憶する。同様に、例えば「紫、水色、赤、青、黄、白、緑、黒、黄緑」の順であれば、「５６７８９１２３４」となる。

変換コード情報は、コード変換テーブル２６の変換コードを、識別要素配置パターンと対応させたものである。例えば、識別要素配置パターンが「１２３４５６７８９」であれば、コード変換テーブル２６により、「ａｂｃ，ｄｅｆ，ｇｈｉ，ｊｋｌ，ｍｎｏ，ｐｑｒ，ｓｔｕ，ｖｗｘ，ｙｚ０」となる。

このユーザ認証情報７３により、クライアント端末４からパスワードを受け付けた際に正規ユーザのアクセスか否かを認証することができるようにしている。

クライアント端末４の記憶部１８には、クライアントプログラムＰ４、ブラウザプログラムＰ５、コードテーブル記憶部４３およびダミーパターンテーブル４４が記憶されている。図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、コードテーブル記憶部４３は、認証サーバ２のコードテーブル記憶部２０と同一であり、ダミーパターンテーブル４４は、認証サーバ２のダミーパターンテーブル２７と同一である。
また、クライアント端末４は、クライアントプログラムＰ４、およびブラウザプログラムＰ５により、ＷＥＢサーバとして機能する認証サーバ２にアクセスし、認証サーバ２のＷＥＢサーバ機能で提供されるＰＨＰやＣＧＩ等のプログラムを実行することができる。

図４（Ａ）は、パスワードを登録する際にクライアント端末４に表示するパスワード登録画面１１０の画面構成図である。ここでは、パレット形式を選択した場合の画面について説明している。

パスワード登録画面１１０は、識別要素形式選択部１１１、パスワード識別要素入力部１１２、隠蔽要素選択部１１３、登録パスワード表示部１１４、および登録ボタン１１５により構成されている。登録ボタン１１５は、登録パスワードを確定するためのボタンである。

識別要素形式選択部１１１は、識別要素形式をパレット形式かグラフィック形式か選択させる部分であり、どちらか一方を選択させるラジオボタンで構成されている。なお、この例で言うパレット形式とは、複数の異なる色彩をマトリクス状に配置したパレットの如き形式でパスワード入力させるものを指し、色彩がパスワードの識別要素となる。この色彩に代えて、模様をパスワードの識別要素としても良い。またグラフィック形式とは、複数の異なる図形や記号などをグラフィック表示してパスワード入力させるものを指し、図形または記号が識別要素となる。この識別要素形式選択部１１１が選択されると、パスワード識別要素入力部１１２の表示を選択された形式のものに更新する。

パスワード識別要素入力部１１２は、ユーザにパスワードを入力させる部分である。図示の例はパレット形式であるから、異なる色彩をマトリクス状に配置して表示している。ユーザにより複数の色彩が順番に選択されると、その色彩の選択順を登録パスワードとし、登録パスワード表示部１１４に左から右へ一列に並べて表示する。

隠蔽要素選択部１１３は、登録パスワードが覗き見等によって判別されないように隠蔽するために、ダミー表示する隠蔽要素を選択させる部分であり、どれか１つを選択させるラジオボタンで構成されている。この例では、識別要素形式として「パレット」が選択された場合、隠蔽要素として選択できるのは「文字」「数字」「記号」「図形」のいずれか１つとなる。識別要素形式として「グラフィック」が選択された場合、隠蔽要素として選択できるのは「色彩」となる。なお、識別要素と隠蔽要素の組合せは、これに限らず、種々の組合せに構成することもできる。例えば、識別要素形式は「グラフィック」、識別要素は「記号」とした場合、隠蔽要素として同じ識別要素形式である「図形」を選択できるようにしても良い。また、隠蔽要素として「色彩」「図形」の両方を選択できるようにしても良い。

このように、パレット形式では、識別要素として「色彩」を用いるため、隠蔽要素として「色彩」を選択不能としている。また、グラフィック形式が選択された場合は、識別要素として「記号」または「図形」を用いるため、隠蔽要素として「記号」および「図形」を選択不能としている。これにより、識別要素と隠蔽要素を必ず種類の異なる要素とできるようにしている。

なお、グラフィック形式が選択された場合は、パスワード識別要素入力部１１２に記号または図形を複数配置して表示すると良い。また、隠蔽要素は１つ選択可能にして説明したが、複数選択可能にし、隠蔽要素を複数用いることが可能な構成にしてもよい。

図４（Ｂ）は、ログイン情報入力画面１２０の画面構成図である。
このログイン情報入力画面１２０は、入力ユーザＩＤ表示部１２１、送信ボタン１２２、およびリセットボタン１２３が設けられている。
これにより、ユーザがユーザＩＤをクライアント端末４で入力し認証サーバ２へ送信できるようにしている。

図５（Ａ）は、パレット形式のパスワード入力画面１３０の画面構成図である。
パスワード入力画面１３０は、入力パスワード表示部１３１、入力パスワード桁数表示部１３５、ログインボタン１３６、およびリセットボタン１３７が設けられている。

入力パスワード表示部１３１は、３×３のマトリクス状に９つの領域１３４が設けられ、１つの領域１３４に１つの隠蔽要素１３２と１つの識別要素１３３が組み合わせて表示されている。図示の例では、識別要素１３３が「色彩」であり、隠蔽要素１３２が「数字」である。

詳述すると、図６の説明図に示すように、領域１３４の上に識別要素１３３と隠蔽要素１３２が重ねてレイヤー表示されている。このような構成により、図５（Ａ）の例では、入力パスワード表示部１３１における識別要素１３３の各領域１３４は、色彩（識別要素１３３）を背景色として数字（隠蔽要素１３２）が表示されている。

この入力パスワード表示部１３１は、ユーザに９つに分割された各領域１３４をマウスやタッチパネルといったポインティングデバイスで選択させることで、どの識別要素１３３がパスワードとして入力されたか認識できるようになっている。このとき、ユーザによるパスワード入力操作が第三者に覗き見されても、識別要素１３３（この例では色彩）と、隠蔽要素１３２（この例では数字）が重なってレイヤー表示されていることから、識別要素１３３と隠蔽要素１３２のどちらがパスワードとして入力されているのか第三者に知られることを防止できる。

また、認証の都度に領域１３４はそのままで領域１３４内に表示する識別要素１３３と隠蔽要素１３２の配置を変更するため、ユーザは、毎回異なる領域１３４を選択して、毎回同じ識別要素１３３を入力することになる。これにより、ユーザによる入力操作の動きでパスワードが第三者に知られることを防止できる。

入力パスワード桁数表示部１３５は、入力パスワード表示部１３１で領域１３４が押下される毎にアスタリスク等の桁数表示を行い、何桁入力したか解るようにする。

ログインボタン１３６は、入力パスワードを確定してログインするためのボタンであり、リセットボタン１３７は入力中のパスワードをリセットしてパスワード入力をやり直すためのボタンである。

図５（Ｂ）は、グラフィック形式のパスワード入力画面１４０の画面構成図である。
パスワード入力画面１４０は、入力パスワード表示部１４１と、入力パスワード桁数表示部１４５と、ログインボタン１４６、およびリセットボタン１４７が設けられている。

入力パスワード表示部１４１は、複数の領域が設けられ、１つの領域１４４に１つの隠蔽要素１４２と１つの識別要素１４３が組み合わせて表示されている。領域１４４はランダムに配置されている。図示の例では、識別要素１４３が「色彩」であり、隠蔽要素１４２が「図形」である。
この入力パスワード表示部１４１も、パレット形式と同様に、第三者に覗き見されてもパスワードを知られない効果、およびユーザによる入力操作の動きでパスワードが知られない効果が得られる。

入力パスワード桁数表示部１４５は、入力パスワード表示部１４１で領域１４４が押下される毎にアスタリスク等の桁数表示を行い、何桁入力したか解るようにする。

ログインボタン１４６は、入力パスワードを確定してログインするためのボタンであり、リセットボタン１４７は入力中のパスワードをリセットしてパスワード入力をやり直すためのボタンである。

次に、パスワードを登録する処理について説明する。
図７は、パスワードを登録する際に認証サーバ２の制御部１０とクライアント端末４の制御部２０が実行する動作のフローチャートである。

クライアント端末４の制御部２０は、ブラウザプログラムＰ５により、表示部１６にパスワード登録画面１１０（図４（Ａ）参照）を表示させる（ステップＳ１）。

制御部２０は、識別要素形式選択部１１１による識別要素形式の選択を受付（ステップＳ２）、選択された識別要素形式のパスワード登録画面１１０に画面を更新する（ステップＳ３）。

制御部２０は、パスワード識別要素入力部１１２により識別要素の選択入力によるパスワードの入力を受け付ける（ステップＳ４）。このとき、入力された識別要素を登録パスワード表示部１１４に表示する。

ここで、登録できるパスワードの桁数は、領域の数以内とし、同じ識別要素を複数回選択できるようにしている。従って、ログイン情報入力画面１２０に表示する領域の数が９であれば、ユーザがパスワードとして選択する色彩は９色以内となる。図４（Ａ）に図示した例では、ユーザは、選択可能な９色のうちから、「白、白、黒、紫、赤」の５色をパスワードとして選択している。

なお、領域の数が９であっても、ユーザが選択可能な色彩は、９色に限定されるものではない。例えば、領域の数（例えば９色）以上の色彩を選択肢として選択可能に表示し、その中から領域の数（９色）以下を選択させる構成にしてもよい。

制御部２０は、隠蔽要素選択部１１３による隠蔽要素の選択を受け付ける（ステップＳ５）。なお、このパスワード隠蔽要素の設定は、必須ではなく任意としている。このため、ユーザは、隠蔽要素を使用しないこともできる。

制御部２０は、登録パスワード情報を認証サーバ２へ送信する（ステップＳ６）。この登録パスワード情報は、選択された識別要素形式、入力されたパスワード、および選択された隠蔽要素で構成される。ここで送信する入力されたパスワードは、選択入力された順に識別要素が並んだ識別要素列をコードテーブル記憶部４３によりパスワードコードに置換したものとする。また、この登録パスワード情報の送信のとき、クライアント端末４を操作しているユーザのユーザＩＤも送信する。

認証サーバ２の制御部１０は、登録パスワード情報を受信し（ステップＳ７）、該当するユーザＩＤのログイン情報記憶部２１に登録パスワード情報を記憶し（ステップＳ８）、パスワード登録処理を終了する。登録パスワード情報を記憶する際、制御部１０は、コードテーブル記憶部２０の各種コードテーブル６１〜６４を参照し、登録パスワードとしてコードを記憶する。

図８および図９は、ユーザ認証をする際に認証サーバ２の制御部１０とクライアント端末４の制御部２０がそれぞれ認証サーバプログラムＰ２とクライアントプログラムＰ４によって実行する動作のフローチャートである。図１０は、認証サーバ２とクライアント端末４にそれぞれ設けられた制御部１０，２０、入力部１１，１５、表示部１２，１６、通信処理部１３，１７、および記憶部１４，１８などがソフトウェアと協働することによって実現される機能ブロックの機能ブロック図である。図１１は認証サーバ２とクライアント端末４が送受信する情報の構成図である。

認証サーバ２は、図１０に示すログイン情報入力部４２により、ユーザによる入力ログイン情報７５（図１１（Ａ）参照）の入力を受け付け（ステップＳ１１）、ログイン情報送信手段４１により認証サーバ２へ入力ログイン情報７５を送信する（ステップＳ１２）。この入力ログイン情報７５は、ユーザＩＤで構成されている。

認証サーバ２は、ログイン情報受信手段２２によりクライアント端末４から入力ログイン情報７５を受信する（ステップＳ１３）。
認証サーバ２は、ワンタイムパスワード設定手段２３によるワンタイムパスワードの設定を実行する（ステップＳ１４）。詳述すると、ワンタイムパスワード設定手段２３は、ログイン情報記憶部２１の登録パスワード情報６５（図２（Ｅ）参照）を参照し、受信した入力ログイン情報７５のユーザＩＤをキーとして登録パスワードを抽出する。

ワンタイムパスワード設定手段２３は、コード変換テーブル２６（図３（Ａ）参照）を参照し、抽出した登録パスワードを任意の桁数からなるランダムな英数字に変換（暗号化）する。この変換された英数字が、認証ワンタイムパスワードとなる。例えば、登録パスワードの識別要素が色彩であって、「白、白、黒、紫、赤」であれば、ログイン情報記憶部２１において登録パスワードは「１１３５７」となる。そして、図３（Ａ）の状態の変換コードに基づけば、認証ワンタイムパスワードは、「ａｂｃａｂｃｇｈｉｍｎｏｓｔｕ」となる。

なお、変換コードは毎回ランダムに設定するのではなく、一定のパターンに基づいて作成しても良い。すなわち、「白」であれば、「ａｂｃ」の変換パターンと「ｑａｚ」の変換パターンの２種類を用意し、いずれのパターンとするかを乱数で決定しても良い。

認証サーバ２は、識別要素配置パターンを設定する（ステップＳ１５）。詳述すると、識別要素配置パターン設定手段２４が、登録ログインパスワード６５中の識別要素コードの当該識別要素をもとに、識別要素の配置を乱数で設定する。すなわち、識別要素が色彩であって、９つに分割された各領域に色彩を配置する場合、各領域に何色を配置するかをランダムに設定することになる。例えば、配置が左から右、上から下に、「白、緑、黒、黄緑、紫、水色、赤、青、黄」の順であれば、「１２３４５６７８９」のようになる。

このとき、登録パスワード情報６５中の登録パスワードをもとに、登録パスワードの識別要素を全て配置する。例えば、登録パスワードが「白、白、黒、紫、赤」であれば、「白（１）」「黒（３）」「紫（５）」「赤（７）」の４色は必ず識別要素配置パターンに含まれる。領域の数が９であれば、残り５色はランダムとなる。
なお、次に説明する隠蔽要素が図形であって識別要素が色彩である場合、各領域を任意の図形として識別要素の色彩で着色表示すると良い。

認証サーバ２は、隠蔽要素配置パターンを設定する（ステップＳ１６）。詳述すると、隠蔽要素配置パターン設定手段２５が、登録パスワード情報６５中に隠蔽要素コードがあれば、当該隠蔽要素をもとに、ダミーパターンテーブル２７（図３（Ｂ）参照）を参照し、隠蔽要素の配置を設定する。このとき、いずれの隠蔽要素配置パターンとするか、乱数で設定する。すなわち、隠蔽要素が数字である場合、１〜９までの数字をどのように各領域に配置するかを任意に設定することになる。

なお、このように任意に隠蔽要素配置パターンを決定するダミーパターンテーブル２７を用意せず、隠蔽要素配置パターンを固定にしても良い。例えば、隠蔽要素が数字である場合、１〜９までの数字を、各領域に左から右、上から下に順に配置するものと固定しても良い。隠蔽要素が文字、記号である場合、数字と同様である。隠蔽要素が図形である場合、各領域そのものを任意の図形に設定することになる。

認証サーバ２は、ユーザ認証情報を生成する（ステップＳ１７）。詳述すると、ユーザ認証情報生成手段２８が、ユーザ認証情報記憶部３１に、登録パスワード情報６５中のユーザＩＤにチャレンジＩＤを割り振り、登録パスワード情報６５に基づき、上記のように設定した認証ワンタイムパスワード、識別要素配置パターン、変換コード情報を生成し、ユーザ認証情報７３（図３（Ｃ）参照）として記憶する。ここで変換コード情報とは、コード変換テーブル２６の変換コードを、識別要素配置パターンと対応させたものである。例えば、識別要素配置パターンが「１２３４５６７８９」であれば、図３（Ａ）の状態の変換コードに基づくと「ａｂｃ，ｄｅｆ，ｇｈｉ，ｊｋｌ，ｍｎｏ，ｐｑｒ，ｓｔｕ，ｖｗｘ，ｙｚ０」のようになる。

認証サーバ２は、図１１（Ｂ）に示す認証パターン情報７６を生成する（ステップＳ１８）。詳述すると、認証パターン情報生成手段２９が、設定した識別要素配置パターン、変換コード情報、識別要素コード、隠蔽要素配置パターンを生成し、これを認証パターン情報７６とする。

認証サーバ２は、認証パターン情報送信手段３０により、認証パターン情報７６を送信する（ステップＳ１９）。

クライアント端末４は、認証パターン情報受信手段４５により、認証パターン情報を受信する（ステップＳ２０）。

クライアント端末４は、パスワード入力画面１３０（または１４０）を表示するための認証パターン表示情報を設定する（ステップＳ２１）。詳述すると、認証パターン表示情報設定手段４６が、認証パターン情報７６中の識別要素配置パターン、識別要素コード、隠蔽要素配置パターンをもとに、コードテーブル記憶部４３、ダミーパターンテーブル４４を参照し、識別要素１３３の配置及び隠蔽要素１３２の配置を設定する。

クライアント端末４は、パスワード入力画面１３０（または１４０）を表示し、パスワードの入力を受け付ける（ステップＳ２２）。詳述すると、認証パターン表示手段４７が、ブラウザ等により、パスワード入力画面１３０（または１４０）を表示する。例えば、識別要素配置パターンが「１２３４５６７８９」、識別要素コードが「１」、隠蔽要素配置パターンが「１」の場合、「白、緑、黒、黄緑、紫、水色、赤、青、黄」の識別要素を９つに分割された各領域に左から右、上から下の順に配置し、１〜９までの数字の隠蔽要素を９つに分割された各領域に左から右、上から下の順に配置し、表示する。すなわち、一番左上の領域は、「白」を背景に「１」が表示されることになる。

このパスワード入力画面１３０（または１４０）に対して、ユーザがパスワードを入力すると、クライアント端末４は、パスワード入力部５０によって入力パスワードを取得する。クライアント端末４がＰＣであれば、マウスで該当の識別要素をクリックすればよい。クライアント端末４がＰＤＡであれば、該当の識別要素をタッチパネルでタッチすればよい。クライアント端末４が携帯電話機であれば、各領域の位置とボタンを対応させて該当の識別要素を押下ないし移動キーで領域を移動し該当の識別要素を選択すればよい。このように、クライアント端末４によって、適宜の入力装置により識別要素を選択してパスワード入力すればよい。

また、識別要素として色彩を採用する場合、携帯端末においては、ボタンのバックライトとしてＬＥＤ光源を用いて、該当する色彩が点灯するボタンを押下してパスワード入力する形態としてもよい。この場合、ＬＥＤで点灯する色彩が識別要素１３３となり、押下するボタンに表されている表示（数字や文字）が隠蔽要素１３２となり、このボタンとＬＥＤの点灯が重なっている部分が領域１３４となる。

クライアント端末４は、図１１（Ｃ）に示すようにチャレンジＩＤとワンタイムパスワードからなるワンタイムパスワード情報７７を生成する（ステップＳ２３）。詳述すると、ワンタイムパスワード生成手段４９が、認証パターン情報７６中の変換コード情報に基づき、パスワード入力部５０から入力されたパスワードを任意の桁数からなる英数字に変換（暗号化）する。例えば、識別要素配置パターン「１２３４５６７８９」のうち、パスワードとして入力されたのが「１１３５７」である場合、ワンタイムパスワードは「ａｂｃａｂｃｇｈｉｍｎｏｓｔｕ」となる。このように、識別要素に任意の桁数の英数字を割り振るワンタイムパスワードであれば、ネットワーク盗聴された場合であっても容易にパスワードの桁数を類推することができない。

クライアント端末４は、ワンタイムパスワード送信手段４８により、ワンタイムパスワード情報７７を送信する（ステップＳ２４）。

認証サーバ２は、ワンタイムパスワード受信手段３３により、ワンタイムパスワード情報７７を受信する（ステップＳ２５）。

認証サーバ２は、ユーザ認証を行う（ステップＳ２６）。詳述すると、ユーザ認証手段３２が、受信したワンタイムパスワード情報７７中のチャレンジＩＤをキーとして、ユーザ認証情報記憶部３１に記憶している認証ワンタイムパスワードを抽出する。抽出した認証ワンタイムパスワードと、ワンタイムパスワード情報７７中のワンタイムパスワードを比較し、一致すれば認証ＯＫ、一致しなければ認証ＮＧと判定する。

認証サーバ２は、比較の結果、認証ＯＫであれば（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、結果をクライアント端末４へ送信し、以降の処理を許可する（ステップＳ２８）。
認証ＮＧであれば（ステップＳ２７：Ｎｏ）、結果をクライアント端末へ送信し、以降の処理を禁止する（ステップＳ２９）。

クライアント端末４は、結果を受信する（ステップＳ３０）。認証処理はこれで終了し、認証ＯＫであれば、クライアント端末４は以降の処理を続けることができ、認証ＮＧであれば、以降のアクセスが制限されて処理を実行できない。これにより、不正アクセスが禁止される。

以上の構成および動作により、堅牢度が高くかつ利便性の高い認証システムを提供することができ、ユーザの満足度を向上させることができる。

また、従来の位置情報に基づくマトリクス認証に比べて、パスワード入力画面１３０，１４０に表示するマトリクス状（またはランダム配置）の表示を小さく少なくできるため、クライアント端末４が携帯端末（携帯電話・ＰＤＡ等）であってもパスワード入力画面１３０，１４０をコンパクトに表示することができる。従って、画面の小さい（表示画素数の少ない）携帯端末であっても、パスワード入力のために画面をスクロール表示するといった煩わしさを回避でき、便利に利用することができる。

また、識別要素１３３を色彩や模様や記号や図形にした場合、文字や数字に比べて小さい表示でも明瞭に識別要素１３３を認識できる。すなわち、例えば数字は、「１」と「７」など、小さく表示すると誤認する可能性が出てくるが、このような誤認を防止することができる。

また、従来の位置情報に基づくマトリクス認証に比べて、ユーザがパスワードを記憶し易く、ユーザの満足度を向上させることができる。すなわち、一般のユーザにとって位置は印象に残らず忘れやすいものであるが、識別要素１３３，１４３は印象に残り覚え易いものであるから、パスワード忘れを防止して便利に利用することができる。

また、パスワード入力時のユーザによる入力操作の動き等を覗き見られた場合であっても、重ねてレイヤー表示されている識別要素１３３，１４３と隠蔽要素１３２，１４２のうちいずれの要素がパスワードとなっているのか容易に類推することができないため、覗き見によるパスワード漏洩を防止できる。

また、ユーザは、パスワード入力画面１３０，１４０にて選択入力したい識別要素１３３，１４３が配置されている領域１３４，１４４をマウスやタッチパネルといった入力部１１，１５によって直接選択入力できるため、登録パスワードの桁数と同じ回数の入力だけで手早くパスワードを入力することができる。

また、パスワードとなる識別要素をコード変換テーブル２６により桁数の異なるコードに置換するため、ネットワーク盗聴された場合であっても容易にパスワードの桁数を類推することができず、堅牢度を高めることができる。

また、認証の都度変更するワンタイムパスワードを用いるため、ネットワーク盗聴によるパスワード漏洩を防止することができる。

このように、パスワード入力画面１３０，１４０に表示する識別要素１３３，１４３と隠蔽要素１３２，１４２の配置を認証する毎に毎回異ならせ、さらにワンタイムパスワードによって暗号化するものであるから、覗き見とネットワーク盗聴の両方に対してパスワード漏洩を防止でき、非常にセキュリティレベルの高い認証システムを提供することができる。

なお、上述した実施例では、主としてパスワード入力画面１３０における領域の数が９、配置は３×３マスのマトリクス状として説明したが、これに限るものはなく、適宜の配置、適宜の数とすることができる。

また、識別要素の配置は、マトリクス状でなくとも良く、ランダムな配置、あるいは配置によって特定の図柄を表現するなど、適宜の配置にすることができる。

また、識別要素１３３と隠蔽要素１３２は異なる種類のものとし、識別要素１３３として選択できる種類を制限していたが、これに限らず、識別要素１３３と隠蔽要素１３２を相互に入れ替えて設定することも許容する構成にしてもよい。この場合、あるユーザにとっては識別要素１３３となっている種類が、他のユーザにとっては隠蔽要素１３２になっているといった状況が生じるため、パスワードに設定されている識別要素１３３が何であるか、第三者に対してより判別困難にすることができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のユーザ認証システムは、実施形態の認証システム１に対応し、
以下同様に、
記憶手段は、ログイン情報記憶部２１に対応し、
認証手段は、ユーザ認証手段３２に対応し、
受信手段は、ワンタイムパスワード受信手段３３に対応し、
入力配置変更手段は、認証パターン表示情報設定手段４６に対応し、
表示手段は、認証パターン表示手段４７に対応し、
送信手段は、ワンタイムパスワード送信手段４８に対応し、
暗号化手段は、ワンタイムパスワード生成手段４９に対応し、
入力手段は、パスワード入力部５０に対応し、
登録パスワードは、登録パスワード情報６５の登録パスワードに対応し、
認証要求データは、ワンタイムパスワード情報７７に対応し、
標識要素は、隠蔽要素１３２，１４２に対応し、
キャラクタは、英数字に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

この発明は、サーバとクライアントなどネットワークを通じてのユーザ認証に利用することができる。クライアントとしては、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話機、あるいはその他の機器など、通信可能で認証が必要な適宜の聞きに利用することができる。

１…認証システム、２…認証サーバ、４…クライアント端末、２１…ログイン情報記憶部、３２…ユーザ認証手段、３３…ワンタイムパスワード受信手段、４６…認証パターン表示情報設定手段、４７…認証パターン表示手段、４８…ワンタイムパスワード送信手段、４９…ワンタイムパスワード生成手段、５０…パスワード入力部、６５…登録パスワード情報、７７…ワンタイムパスワード情報、１３２，１４２…隠蔽要素、１３３，１４３…識別要素、１３４，１４４…領域、Ｐ２…認証サーバプログラム、Ｐ４…クライアントプログラム

Claims (8)

1. ユーザにパスワードの入力を求める表示手段と、該ユーザからパスワードの入力を受け付ける入力手段と、該入力手段で入力された入力パスワードを暗号化する暗号化手段と、暗号化したデータを認証要求データとして送信する送信手段とを有するクライアント端末と、
   事前に登録された登録パスワードを記憶する記憶手段と、前記認証要求データを受信する受信手段と、該認証要求データと前記登録パスワードとに基づいてユーザ認証を行う認証手段とを有する認証サーバとを備えた
   ユーザ認証システムであって、
   前記登録パスワードおよび入力パスワードは複数の識別要素によって構成され、
   前記クライアント端末は、
   前記入力パスワードの入力をユーザに求める毎に前記表示手段に表示する前記識別要素を異なる配置にする入力配置変更手段を備え、
   前記入力手段は、前記表示手段に表示された前記識別要素を選択入力させて入力パスワードを取得する構成であり、
   前記暗号化手段は、前記入力パスワードをワンタイムパスワードによって暗号化する構成である
   ユーザ認証システム。
2. 前記識別要素は、
   色彩、模様、記号、及び図形のいずれか１種類により構成された
   請求項１記載のユーザ認証システム。
3. 前記入力配置変更手段は、
   前記識別要素を１領域に１つ配置するように領域別に配置し、
   各領域に、前記識別要素と異なる種類の要素で構成される標識要素を前記識別要素に組み合わせて配置する構成である
   請求項１または２記載のユーザ認証システム。
4. 前記標識要素は、文字、数字、色彩、模様、記号、および図形のいずれか１種類以上で、かつ、前記識別要素と異なる種類の要素により構成された
   請求項３記載のユーザ認証システム。
5. 前記暗号化手段は、
   前記識別要素を任意の桁数からなるキャラクタに変換する構成である
   請求項１から４のいずれか１つに記載のユーザ認証システム。
6. 表示手段によりユーザにパスワードの入力を求め、該ユーザから入力手段によりパスワードの入力を受け付け、該入力手段で入力された入力パスワードを暗号化手段で暗号化し、暗号化したデータを認証要求データとして送信手段により送信するクライアント端末と、
   事前に登録された登録パスワードを記憶手段に記憶し、前記認証要求データを受信手段で受信し、該認証要求データと前記登録パスワードとに基づいて認証手段でユーザ認証を行う認証サーバとによりユーザ認証を行うユーザ認証方法であって、
   前記登録パスワードおよび入力パスワードは複数の識別要素によって構成され、
   前記クライアント端末は、
   入力配置変更手段により前記入力パスワードの入力をユーザに求める毎に前記表示手段に表示する前記識別要素を異なる配置にし、
   前記入力手段により、前記表示手段に表示された前記識別要素を選択入力させて入力パスワードを取得し、
   前記暗号化手段により、前記入力パスワードをワンタイムパスワードによって暗号化する
   ユーザ認証方法。
7. コンピュータを、
   事前に登録された登録パスワードを記憶する記憶手段と、
   クライアント端末から認証要求データを受信する受信手段と、
   該認証要求データに含まれる入力パスワードと前記登録パスワードとに基づいてユーザ認証を行う認証手段として機能させる認証サーバプログラムであって、
   前記登録パスワードおよび入力パスワードは複数の識別要素によって構成され、
   前記クライアント端末が前記入力パスワードの入力をユーザに求める毎に該クライアント端末の表示手段に表示する前記識別要素を異なる配置にするための入力配置規則を生成する入力配置規則生成手段として機能させ、
   前記認証手段として、ワンタイムパスワードによって暗号化された前記認証要求データに対して前記登録パスワードに基づくユーザ認証を行わせる
   認証サーバプログラム。
8. コンピュータを、
   ユーザにパスワードの入力を求める表示手段と、
   該ユーザからパスワードの入力を受け付ける入力手段と、
   該入力手段で入力された入力パスワードを暗号化する暗号化手段と、
   暗号化したデータを認証要求データとして送信する送信手段とを有するクライアント端末として機能させるクライアントプログラムであって、
   前記入力パスワードは複数の識別要素によって構成され、
   前記入力パスワードの入力をユーザに求める毎に前記表示手段に表示する前記識別要素を異なる配置にする入力配置変更手段として機能させ、
   前記入力手段として、前記表示手段に表示された前記識別要素を選択入力させて入力パスワードを取得させ、
   前記暗号化手段として、前記入力パスワードをワンタイムパスワードによって暗号化させる
   クライアントプログラム。

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