JP2014134878A

JP2014134878A - 認証システム、認証装置、及び認証方法

Info

Publication number: JP2014134878A
Application number: JP2013001169A
Authority: JP
Inventors: Koyo Yamakoshi; 公洋山越; Kenichi Kanzaki; 賢一神崎; Tetsuyuki Morita; 哲之森田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2014-07-24
Anticipated expiration: 2033-01-08
Also published as: JP5553914B1

Abstract

【課題】リアルタイムで権限発行サーバから認証装置に情報がアップデートされない場合でも権限発行サーバからＩＤが新規に発行された情報端末が直ちにサービスを享受する。
【解決手段】第１の情報端末１０は認証装置３０から受信したチャレンジに対するレスポンス及び親ＩＤを認証装置３０に送信し、第２の情報端末２０は認証装置３０から受信したチャレンジに対するレスポンス及び子ＩＤを認証装置３０に送信し、認証装置３０は第１の情報端末１０のＩＤ及び認証用鍵を記憶する親ＩＤ・認証用鍵記憶部３０１と、第２の情報端末２０のＩＤ及び認証用鍵を記憶する子ＩＤ・認証用鍵記憶部３０２と、受信したＩＤが親ＩＤか子ＩＤか識別し、レスポンスの認証を行う認証部３０４とを備える。認証部３０４は、親ＩＤ受信時には第１の情報端末１０の認証用鍵を用いてレスポンスを検証し、子ＩＤ受信時には第２の情報端末２０の認証用鍵を用いてレスポンスを検証する。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報端末の認証を行う認証システム、認証装置、及び認証方法に関するものである。

従来、建物への入退出用途に利用される認証方式として、ＩＣカードやＩＣタグ（以下、単にＩＣカードという）を用いた共通鍵による認証方式がある。この方式では、リーダライタなどの認証装置がＩＣカードへチャレンジ（乱数）を送信する。ＩＣカードは、受信したチャレンジからＩＣカード内に格納された固有の鍵を用いて暗号化したレスポンス（署名）をＩＣカードの固有ＩＤとともに、認証装置に送信する。レスポンスを生成する際には、通常は短い応答時間を確保するために、ＰＩＮ入力などによる本人照合プロセスは省略される。

非特許文献１の図４−１１に記載された従来方式では、ＩＣカードを利用した認証装置との認証の仕組みとして、チャレンジ・レスポンスを利用した方法を示している。この方法では、ＩＣカードにレスポンスの生成に必要な鍵データがＩＣカードの発行時に格納されることを前提としている。また、非特許文献１の［事例Ｍ５］に記載された事例では、携帯電話でサーバに接続してＩＤ、パスワード認証により本人確認を行い、アプリケーションソフトウェア（以下、本明細書においては単に「アプリケーション」と称する）のダウンロードを行うことが述べられている。

また、第１の情報端末から第２の情報端末に（例えば、ＩＣカードからスマートフォンに）認証権限を移譲することにより、第２の情報端末によって同一のサービスを受けるようして、ユーザの利便性を向上させることも考えられる。

"第四章ＩＣカード"、[online]、２００７年５月１０日、ＩＰＡ、[平成２４年１１月３０日検索]、インターネット<URL:http://www.ipa.go.jp/security/fy18/reports/embedded/04_ICCard.pdf>

しかし、情報端末に権限を発行するサーバとリーダライタ等の認証装置とが常時オンライン接続されておらず、リアルタイムで権限発行サーバから認証端末に認証情報がアップデートされない場合（例えば、１日１回夜間にバッチ処理でユーザの資格情報が認証端末にアップデートされるような場合）では、新規に発行したユーザ資格情報をリアルタイムで認証端末に反映できない、という事象が発生する。このようなケースでは、スマートフォン等の情報端末に新規にＩＤや鍵などの利用者情報を発行したとしても、認証装置側が最新の資格情報を参照できないため、権限発行後の情報端末を利用して直ちにサービスを利用することができないという問題があった。

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、リアルタイムで権限発行サーバから認証装置に情報がアップデートされない場合でも、権限発行サーバからＩＤが新規に発行された情報端末が直ちにサービスを享受することが可能な認証システム、認証装置、及び認証方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る認証システムは、親ＩＤを有する第１の情報端末と、子ＩＤを有する第２の情報端末と、認証装置とを備え、第１の情報端末及び第２の情報端末の認証を行う認証システムであって、前記第１の情報端末は、前記認証装置から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記親ＩＤを前記認証装置に送信する通信部を備え、前記第２の情報端末は、前記認証装置から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記子ＩＤを前記認証装置に送信する通信部を備え、前記認証装置は、前記第１の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する親ＩＤ・認証用鍵記憶部と、前記第２の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する子ＩＤ・認証用鍵記憶部と、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したＩＤが親ＩＤか子ＩＤかを識別し、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したレスポンスの認証を行う認証部と、を備え、前記認証部は、前記受信したＩＤが親ＩＤである場合には、前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第１の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第１の情報端末から受信したレスポンスを検証し、前記受信したＩＤが子ＩＤである場合には、前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第２の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第２の情報端末から受信したレスポンスを検証することを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る認証装置は、親ＩＤを有する第１の情報端末、及び子ＩＤを有する第２の情報端末の認証を行う認証装置であって、当該認証装置から送信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記親ＩＤを前記第１の情報端末から受信するとともに、当該認証装置から送信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記子ＩＤを前記第２の情報端末から受信する通信部と、前記第１の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する親ＩＤ・認証用鍵記憶部と、前記第２の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する子ＩＤ・認証用鍵記憶部と、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したＩＤが親ＩＤか子ＩＤかを識別し、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したレスポンスの認証を行う認証部と、を備え、前記認証部は、前記受信したＩＤが親ＩＤである場合には、前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第１の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第１の情報端末から受信したレスポンスを検証し、前記受信したＩＤが子ＩＤである場合には、前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第２の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第２の情報端末から受信したレスポンスを検証することを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る認証方法は、親ＩＤを有する第１の情報端末と、子ＩＤを有する第２の情報端末と、認証装置とを備える認証システムにより、第１の情報端末及び第２の情報端末の認証を行う認証方法であって、前記第１の情報端末により、前記認証装置から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記親ＩＤを前記認証装置に送信するステップと、前記第２の情報端末により、前記認証装置から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記子ＩＤを前記認証装置に送信するステップと、前記認証装置により、前記第１の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶するステップと、前記認証装置により、前記第２の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶するステップと、前記認証装置により、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したＩＤが親ＩＤか子ＩＤかを識別し、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したレスポンスの認証を行う認証ステップと、を含み、前記認証ステップは、前記受信したＩＤが親ＩＤである場合には、前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第１の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第１の情報端末から受信したレスポンスを検証し、前記受信したＩＤが子ＩＤである場合には、前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第２の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第２の情報端末から受信したレスポンスを検証することを特徴とする。

本発明によれば、リアルタイムで権限発行サーバから認証装置に情報がアップデートされない場合でも、権限発行サーバからＩＤが新規に発行された情報端末が直ちにサービスを享受することができるようになる。

本発明の一実施形態に係る認証システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る認証システムにおける第１の情報端末の概略構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る認証システムにおける第２の情報端末の概略構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る認証システムにおける認証装置の概略構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る認証システムにおける権限発行サーバの概略構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る認証システムによる権限発行方法を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る認証システムによる第１の認証方法を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る認証システムによる第２の認証方法を示すフローチャートである。

以下、本発明による一実施形態について、図面を参照し、認証システムの構成について説明した後、認証システムによる認証方法について説明する。

［認証システムの構成］
図１は、一実施形態の認証システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、認証システム１は、第１の情報端末１０と、第２の情報端末２０と、認証装置３０と、権限発行サーバ４０とを備える。本実施形態においては、第１の情報端末１０から第２の情報端末２０に認証を受ける権限を移譲できるものとし、第１の情報端末１０及び第２の情報端末２０の利用者は同一であることを想定している。

第１の情報端末１０は、予め第１の情報端末１０のＩＤ及び認証用の共通鍵を記憶する。本明細書において、第１の情報端末１０のＩＤを第２の情報端末２０のＩＤと区別して「親ＩＤ」ともいう。第１の情報端末１０の詳細については、図２を参照して後述する。

第２の情報端末２０は、権限発行サーバ４０から、第２の情報端末２０のＩＤ及び認証用の共通鍵を取得する。本明細書において、第２の情報端末２０のＩＤを第１の情報端末１０のＩＤと区別して「子ＩＤ」ともいう。なお、複数の第２の情報端末２０が、共通の１つの第１の情報端末１０に対応する利用者情報をそれぞれ取得してもよい。第２の情報端末２０の詳細については、図３を参照して後述する。

認証装置３０は、第１の情報端末１０及び第２の情報端末２０の認証を行うリーダライタ等の装置である。権限発行サーバ４０が第１の情報端末１０に対してのみ認証を受ける権限を発行していた場合には、第１の情報端末１０しか認証装置３０の認証サービスを享受することができないが、第１の情報端末１０から第２の情報端末２０に認証を受ける権限を移譲した後は、第２の情報端末２０も認証装置３０の認証サービスを享受することができるようになる。認証装置３０は認証を行うだけでなく、認証後に決済等のサービスを提供する装置であってもよい。認証装置３０の詳細については、図４を参照して後述する。

権限発行サーバ４０は、第１の情報端末１０及び第２の情報端末２０に対して権限を発行する。権限発行サーバ４０の詳細については、図５を参照して後述する。

図２は、第１の情報端末１０の特徴的な部分のみを示すブロック図である。図２に示すように、第１の情報端末１０は、親ＩＤ・認証用鍵記憶部１０１と、権限発行用鍵記憶部１０２と、データ記憶部１０３と、制御部１０４と、暗号演算部１０５と、近距離通信部１０６とを備える。なお、親ＩＤ・認証用鍵記憶部１０１と、権限発行用鍵記憶部１０２と、データ記憶部１０３とを１つの記憶部として構成してもよい。

親ＩＤ・認証用鍵記憶部１０１は、権限発行サーバ４０から発行される、第１の情報端末１０のＩＤ及び認証用の共通鍵を、予め記憶する。例えば、第１の情報端末１０がＩＣカードである場合には、ＩＣカードの発行時に、第１の情報端末１０のＩＤ及び認証用の共通鍵を記憶する。

権限発行用鍵記憶部１０２は、第２の情報端末２０に対して権限を発行する際に必要となる権限発行用の共通鍵を、予め記憶する。例えば、第１の情報端末１０がＩＣカードである場合には、ＩＣカードの発行時に、権限発行用の共通鍵を記憶する。この権限発行用の共通鍵は、第２の情報端末２０に対して権限を発行する際にのみ用いられる鍵であり、第１の情報端末１０の認証には、親ＩＤ・認証用鍵記憶部１０１が記憶する認証用の共通鍵が用いられる。また、権限発行用鍵記憶部１０２は、権限発行用共通鍵へのアクセスを許可するためのＰＩＮも記憶する。

データ記憶部１０３は、第１の情報端末１０が必要とするデータを、予め記憶する。例えば、認証アプリケーションを記憶する場合には、ユーザは第１の情報端末１０を用いて建物への入退出の際の認証を行うことができ、決済アプリケーションを記憶する場合には、ユーザは第１の情報端末１０を用いて決済を行うことができる。

制御部１０４は、ＯＳ及びＣＰＵを有し、第１の情報端末１０の各ブロックの動作を制御する。

暗号演算部１０５は、鍵を用いて暗号化及び復号を行う。例えば、チャレンジを受信した場合には鍵を用いてチャレンジを暗号化してレスポンスを生成する。また、チャレンジに対するレスポンスを受信した場合には、レスポンスを復号し、レスポンスの検証を行う。

近距離通信部１０６は、ＮＦＣ（near field communication；近距離無線通信）機能を有する。第１の情報端末１０及び第２の情報端末２０の間のデータの送受信は近距離通信部１０６を介して行われる。ＮＦＣにより、例えば第１の情報端末１０を第２の情報端末２０にかざすことでデータの送受信を行うことができる。

図３は、第２の情報端末２０の特徴的な部分のみを示すブロック図である。図３に示すように、第２の情報端末２０は、子ＩＤ・認証用鍵取得部２０１と、データ記憶部２０２と、制御部２０３と、暗号演算部２０４と、近距離通信部２０５と、ネットワーク通信部２０６とを備える。

子ＩＤ・認証用鍵取得部２０１は、権限発行サーバ４０から、第２の情報端末２０のＩＤ及び認証用の共通鍵を取得して格納する。

データ記憶部２０２は、第２の情報端末２０が必要とするデータを記憶する。なお、アプリケーションソフトウェア等のデータについては、アプリケーションソフトウェアを保有するサーバから必要に応じてダウンロードしてデータ記憶部２０２に記憶するようにしてもよい。

制御部２０３は、制御部１０４と同様に、ＯＳ及びＣＰＵを有し、第２の情報端末２０の各ブロックの動作を制御する。暗号演算部２０４は、暗号演算部１０５と同様に、鍵を用いて暗号化及び復号を行う。近距離通信部２０５は、近距離通信部１０６と同様に、ＮＦＣ機能を有し、第１の情報端末１０とデータを送受信する。

ネットワーク通信部２０６は、インターネット網や携帯網などの通信網を介して権限発行サーバ４０と通信を行う。

図４は、認証装置３０の特徴的な部分のみを示すブロック図である。図４に示すように、認証装置３０は、親ＩＤ・認証用鍵記憶部３０１と、子ＩＤ・認証用鍵記憶部３０２と、制御部３０３と、認証部３０４と、近距離通信部３０５と、ネットワーク通信部３０６とを備える。

親ＩＤ・認証用鍵記憶部（親ＩＤ・認証用鍵生成記憶部）３０１は、権限発行サーバ４０から発行される、第１の情報端末１０のＩＤ及び認証用の共通鍵のリストを権限発行サーバ４０から取得し、記憶する。また、第１の情報端末１０のＩＤを第１の情報端末１０から第２の情報端末２０を介して取得し、権限発行サーバ４０が作成するのと同じ規則で、第１の情報端末１０のＩＤから第１の情報端末１０の認証用の共通鍵を生成するようにしてもよい。

子ＩＤ・認証用鍵記憶部（子ＩＤ・認証用鍵生成記憶部）３０２は、第２の情報端末２０のＩＤ及び認証用の共通鍵のリストを、権限発行サーバ４０が作成するのと同じ規則で生成し、記憶する。

制御部３０３は、ＯＳ及びＣＰＵを有し、認証装置３０の各ブロックの動作を制御する。

認証部３０４は、第１の情報端末１０及び第２の情報端末２０のチャレンジ・レスポンス認証を行う。認証部３０４は、第１の情報端末１０又は第２の情報端末２０からＩＤを受信すると、ＩＤが第１の情報端末１０のＩＤであるか第２の情報端末２０のＩＤであるかを識別する。ＩＤが第１の情報端末１０のＩＤである場合には、親ＩＤ・認証用鍵記憶部３０１に記憶された認証用の共通鍵を用いてレスポンスを検証する。ＩＤが第２の情報端末２０のＩＤである場合には、子ＩＤ・認証用鍵記憶部３０２に記憶された認証用の共通鍵を用いてレスポンスを検証する。

近距離通信部３０５は、ＮＦＣ機能を有し、第１の情報端末１０及び第２の情報端末２０とデータを送受信する。

ネットワーク通信部３０６は、インターネット網や携帯網などの通信網を介して権限発行サーバ４０と通信を行う。

図５は、権限発行サーバ４０の特徴的な部分のみを示すブロック図である。図５に示すように、権限発行サーバ４０は、権限発行部４０１と、制御部４０２と、暗号演算部４０３と、ネットワーク通信部４０４とを備える。

権限発行部４０１は、情報端末に対して認証を受ける権限を発行する。具体的には、第１の情報端末１０に対して親ＩＤ及び親ＩＤの認証用の共通鍵を発行し、第２の情報端末２０に対して子ＩＤ及び子ＩＤの認証用の共通鍵を発行する。また、第１の情報端末１０に対しては権限発行用の共通鍵も発行する。

制御部４０２は、ＯＳ及びＣＰＵを有し、権限発行サーバ４０の各ブロックの動作を制御する。

暗号演算部４０３は、鍵を用いて暗号化及び復号を行う。例えば、チャレンジを受信した場合には鍵を用いてチャレンジを暗号化してレスポンスを生成する。また、チャレンジに対するレスポンスを受信した場合には、レスポンスを復号し、レスポンスの検証を行う。

ネットワーク通信部４０４は、インターネット網や携帯網などの通信網を介して認証装置３０と通信を行う。

［子ＩＤ及び認証用の共通鍵の取得方法］
本発明では、第２の情報端末２０が権限発行サーバ４０から、第２の情報端末２０の子ＩＤ及び認証用の共通鍵を取得することを前提としている。そのため、第２の情報端末２０に対する権限発行方法の一例について説明する。以下の説明では、第１の情報端末１０がＩＣカードであり、第２の情報端末２０がスマートフォンなどの携帯端末である場合を例に説明するため、第１の情報端末１０をＩＣカード１０と表記し、第２の情報端末２０を携帯端末２０と表記する。

ＩＣカード１０には事前に、例えばカード発行時に、権限発行サーバ４０より管理されるＩＤ及び認証用の共通鍵が親ＩＤ・認証用鍵記憶部１０１に記憶されているものとする。また、ＩＣカード１０には事前に、権限発行用の共通鍵が権限発行用鍵記憶部１０２に記憶されているものとする。

また、携帯端末２０には、端末管理サーバ（図示せず）が発行する、属性情報として端末固有番号を持つ端末公開鍵証明書が、事前に耐タンパ領域に格納されているものとする。

図６は、認証システム１による認証方法を示すフローチャートである。まず、端末管理サーバは、権限発行サーバ４０の公開鍵証明書を発行し、携帯端末２０に送信する。その際、権限発行サーバ４０の公開鍵証明書に加え、権限発行サーバ４０のＵＲＬも携帯端末２０に送信する。携帯端末２０は、ネットワーク通信部２０６により権限発行サーバ４０の公開鍵証明書及びＵＲＬを端末管理サーバから受信する（ステップＳ１０１）。

そして、携帯端末２０は、ネットワーク通信部２０６により権限発行サーバ４０のＵＲＬにアクセスする。その際、携帯端末２０は権限発行サーバ４０の認証（真正性の確認）を行うことにより、フィッシングのリスクを回避する。

具体的には、携帯端末２０は、暗号演算部２０４によりチャレンジ（乱数）を生成し、ネットワーク通信部２０６によりチャレンジを権限発行サーバ４０に送信する（ステップＳ１０２）。権限発行サーバ４０は、ネットワーク通信部４０４によりチャレンジを受信し、暗号演算部４０３によりチャレンジに秘密鍵を用いてレスポンスを生成し、ネットワーク通信部４０４によりレスポンスを携帯端末２０に返送する（ステップＳ１０３）。携帯端末２０は、ネットワーク通信部２０６によりレスポンスを受信し、暗号演算部２０４により権限発行サーバ４０の公開鍵を用いてレスポンスを復号する。そして、暗号演算部２０４によりチャレンジと復号したレスポンスとを照合検証し（ステップＳ１０４）、検証結果を判定する（ステップＳ１０５）。なお、レスポンスがチャレンジのハッシュ化後に暗号化されている場合には、チャレンジのハッシュ値とレスポンスの復号値とを照合する。ステップＳ１０５にて検証に失敗した場合には、携帯端末２０は処理を終了する。一方、ステップＳ１０５にて検証に成功した場合には、携帯端末２０は処理を継続する。

次に、携帯端末２０は権限発行サーバ４０との間でセキュアチャネルを確立する。具体的には、携帯端末２０は、暗号演算部２０４により権限発行サーバ４０の公開鍵を用いてセッション鍵（乱数）を暗号化し、ネットワーク通信部２０６により権限発行サーバ４０に送信する。権限発行サーバ４０は、ネットワーク通信部４０４によりセッション鍵を受信し、暗号演算部４０３によりセッション鍵を復号して、セッション鍵を共有する。これ以降は、携帯端末２０及び権限発行サーバ４０間の通信はセキュアチャネルを使用した通信となる（ステップＳ１０６）。

次に、権限発行サーバ４０は、携帯端末２０の認証（真正性の確認）を行う。具体的には、権限発行サーバ４０は、暗号演算部４０３によりチャレンジを生成し、ネットワーク通信部４０４によりチャレンジを携帯端末２０に送信する（ステップＳ１０７）。携帯端末２０は、ネットワーク通信部２０６によりチャレンジを受信し、暗号演算部２０４によりチャレンジに秘密鍵を用いてレスポンスを生成する。このレスポンスを後のレスポンスと区別するために「レスポンス１」と称する。そして、ネットワーク通信部２０６によりレスポンス１とともに携帯端末２０の公開鍵証明書を権限発行サーバ４０に送信する（ステップＳ１０８）。権限発行サーバ４０は、ネットワーク通信部４０４によりレスポンス１を受信し、暗号演算部４０３により公開鍵証明書に含まれる携帯端末２０の公開鍵を用いてレスポンス１を復号する。そして、暗号演算部４０３によりチャレンジと復号したレスポンス１とを照合検証し（ステップＳ１０９）、検証結果を判定する（ステップＳ１１０）。なお、レスポンスがチャレンジのハッシュ化後に暗号化されている場合には、チャレンジのハッシュ値とレスポンスの復号値とを照合する。ステップＳ１１０にて検証に失敗した場合には、権限発行サーバ４０は処理を終了する。一方、ステップＳ１１０にて検証に成功した場合には、権限発行サーバ４０は処理を継続する。

また、携帯端末２０は、近距離通信部２０５によりレスポンス１をＩＣカード１０に送信する。ＩＣカード１０は、近距離通信部１０６によりレスポンス１をチャレンジとして受信する（ステップＳ１１１）。なお、近距離通信は、携帯端末２０を近距離通信用の動作モードに設定し、ＩＣカード１０を携帯端末２０にかざす又は接触させることにより実現することができる。

携帯端末２０は、ＩＣカード１０のＰＩＮ（Personal Identification Number）を入力することにより、本人照合を実施する（ステップＳ１１２）。本人照合に成功すると、ＩＣカード１０は、暗号演算部１０５によりチャレンジとみなしたレスポンス１に権限発行用の共通鍵を用いてレスポンス２を生成し、近距離通信部１０６によりレスポンスを携帯端末２０に送信する。その際、レスポンス２に加え、親ＩＤも携帯端末２０に送信する（ステップＳ１１３）。権限発行用共通鍵を使用する際にはＰＩＮ入力による本人照合を義務付けることにより、セキュリティを向上させている。

携帯端末２０は、ネットワーク通信部２０６によりレスポンス２及び親ＩＤを受信し、そのまま権限発行サーバ４０に送信する（ステップＳ１１４）。権限発行サーバ４０は、ネットワーク通信部４０４によりレスポンス２を受信し、暗号演算部４０３により権限発行用の共通鍵を用いてレスポンス２を復号する。そして、暗号演算部４０３によりレスポンス１と復号したレスポンス２とを照合検証し（ステップＳ１１５）、検証結果を判定する（ステップＳ１１６）。なお、レスポンス２がレスポンス１のハッシュ化後に暗号化されている場合には、レスポンス１のハッシュ値とレスポンス２の復号値とを照合する。ステップＳ１１６にて検証に失敗した場合には、権限発行サーバ４０は処理を終了する。一方、ステップＳ１１６にて検証に成功した場合には、権限発行サーバ４０は処理を継続する。

最後に、権限発行サーバ４０は、権限発行部４０１により携帯端末２０のＩＤ及び認証用の共通鍵を生成し、ネットワーク通信部４０４により携帯端末２０に送信する。携帯端末２０は、ネットワーク通信部２０６により携帯端末２０の子ＩＤ及び認証用鍵を受信し、子ＩＤ・認証用鍵取得部２０１に格納する（ステップＳ１１７）。

［第１の認証方法］
次に、認証装置３０の第１の認証方法について説明する。図７は、認証装置３０の第１の認証方法を示すフローチャートである。認証装置３０は第１の情報端末１０（ＩＣカード１０）及び第２の情報端末２０（携帯端末２０）の認証を行うが、以下の説明では便宜上携帯端末２０の認証を行うものとする。認証装置３０は、ＩＣカード１０のＩＤ及び認証用の共通鍵のリストを権限発行サーバ４０から取得し、親ＩＤ・認証用鍵記憶部３０１に記憶しているものとする。

認証装置３０は子ＩＤ・認証用鍵記憶部３０２により、携帯端末２０のＩＤ及び認証用の共通鍵のリストを、権限発行サーバ４０が作成するのと同じ規則で予め生成する（ステップＳ２０１）。例えば、携帯端末２０のＩＤ（子ＩＤ）のハッシュ値をＩＣカード１０の認証用の共通鍵を用いて暗号化した値を、携帯端末２０の認証用の共通鍵とする。子ＩＤは親ＩＤと対応付けられる。例えば、ＩＤの下位１ビットを識別子とし、親ＩＤの下位１ビットを０とすると、親ＩＤの下位１ビットを１に変換したＩＤを子ＩＤとすることができる。また、下位ｎビットを識別子とすれば、１つの親ＩＤに対して子ＩＤを２^ｎ−１つ生成することができる。

携帯端末２０は、認証装置３０にかざす又は接触させることにより認証要求を行う（ステップＳ２０２）。すると、認証装置３０は携帯端末２０の認証を行う。具体的には、認証装置３０は認証部３０４によりチャレンジを生成し、近距離通信部３０５によりチャレンジを携帯端末２０に送信する（ステップＳ２０３）。携帯端末２０は近距離通信部２０５によりチャレンジを受信すると、暗号演算部２０４によりレスポンスを生成し、近距離通信部２０５によりレスポンスを認証装置３０に送信する（ステップＳ２０４）。また、携帯端末２０は近距離通信部２０５により携帯端末２０のＩＤ（子ＩＤ）も認証装置３０に送信する（ステップＳ２０４）。認証装置３０がＩＣカード１０の認証を行う際には、ステップＳ２０４にて、ＩＣカード１０はレスポンス及びＩＣカード１０のＩＤ（親ＩＤ）を認証装置３０に送信する。

認証装置３０は、近距離通信部３０５によりＩＤ及びレスポンスを受信すると、認証部３０４によりＩＤが親ＩＤであるか子ＩＤであるかを識別する（ステップＳ２０５）。例えば、ＩＤの特定のビットを識別子とする規則である場合には、この識別子により親ＩＤであるか子ＩＤであるかを識別できる。子ＩＤであると識別した場合には、認証部３０４により携帯端末２０の認証用の共通鍵を用いてレスポンスを検証し（ステップＳ２０６）、検証結果を判定する（ステップＳ２０７）。なお、ステップＳ２０５にて親ＩＤであると識別した場合には、認証部３０４によりＩＣカード１０の認証用の共通鍵を用いてレスポンスを検証する。

ステップＳ２０７にて検証に失敗した場合には、認証装置３０は処理を終了する。一方、ステップＳ２０７にて検証に成功した場合には、認証装置３０はサービスを提供する（ステップＳ２０８）。

［第２の認証方法］
次に、認証装置３０の第２の認証方法について説明する。図８は、認証装置３０の第２の認証方法を示すフローチャートである。認証装置３０は第１の情報端末１０（ＩＣカード１０）及び第２の情報端末２０（携帯端末２０）の認証を行うが、以下の説明では便宜上携帯端末２０の認証を行うものとする。認証装置３０は、ＩＣカード１０のＩＤ（親ＩＤ）をＩＣカード１０から取得するものとする。例えば、上述した図６のステップＳ１１３にて、携帯端末２０はＩＣカード１０から親ＩＤを取得できる。

携帯端末２０は、認証装置３０にかざす又は接触させることにより認証要求を行う（ステップＳ３０１）。すると、認証装置３０は携帯端末２０の認証を行う。具体的には、認証装置３０は認証部３０４によりチャレンジを生成し、近距離通信部３０５によりチャレンジを携帯端末２０に送信する（ステップＳ３０２）。携帯端末２０は近距離通信部２０５によりチャレンジを受信すると、暗号演算部２０４によりレスポンスを生成し、近距離通信部２０５によりレスポンスを認証装置３０に送信する（ステップＳ３０３）。また、携帯端末２０は近距離通信部２０５によりＩＣカード１０のＩＤ（親ＩＤ）及び携帯端末２０のＩＤ（子ＩＤ）も認証装置３０に送信する（ステップＳ３０３）。認証装置３０がＩＣカード１０の認証を行う際には、ステップＳ３０３にて、ＩＣカード１０はレスポンス及びＩＣカード１０のＩＤ（親ＩＤ）を認証装置３０に送信する。

認証装置３０は、認証部３０４によりステップＳ３０３にて受信したＩＤを識別する（ステップＳ３０４）。ＩＤを１つのみ受信した場合にはそのＩＤは親ＩＤと判定する。ＩＤを２つ受信した場合には、一方は親ＩＤで他方は子ＩＤである。例えば、ＩＤの特定のビットを識別子とする規則である場合には、この識別子により親ＩＤと子ＩＤを識別できる。

認証装置３０は、親ＩＤ・認証用鍵記憶部３０１によりＩＣカード１０のＩＤ及び認証用の共通鍵を、権限発行サーバ４０が作成するのと同じ規則でその都度生成し、記憶する（ステップＳ３０５）。例えば、親ＩＤのハッシュ値をマスタ鍵を用いて暗号化した値を、ＩＣカード１０の認証用の共通鍵とする（ステップＳ３０５）。

ステップＳ３０３にて子ＩＤも受信していた場合には（ステップＳ３０６−Ｙｅｓ）、認証装置３０は子ＩＤ・認証用鍵記憶部３０２により、携帯端末２０のＩＤ及び認証用の共通鍵を、権限発行サーバ４０が作成するのと同じ規則でその都度生成し、記憶する（ステップＳ３０７）。例えば、子ＩＤのハッシュ値を、ステップＳ３０５にて生成したＩＣカード１０の認証用の共通鍵を用いて暗号化した値を、携帯端末２０の認証用の共通鍵とする（ステップＳ３０７）。

ステップＳ３０３にて子ＩＤを受信していなかった場合には（ステップＳ３０６−Ｎｏ）、認証部３０４によりＩＣカード１０の認証用の共通鍵を用いてレスポンスを検証し（ステップＳ３０８）、検証結果を判定する（ステップＳ３０９）。ステップＳ３０３にて子ＩＤも受信していた場合には（ステップＳ３０６−Ｙｅｓ）、認証部３０４により携帯端末２０の認証用の共通鍵を用いてレスポンスを検証し（ステップＳ３０８）、検証結果を判定する（ステップＳ３０９）。

ステップＳ３０９にて検証に失敗した場合には、認証装置３０は処理を終了する。一方、ステップＳ３０９にて検証に成功した場合には、認証装置３０はサービスを提供する（ステップＳ３１０）。

上述したように、本発明に係る認証システム１では、第１の情報端末１０は、認証装置３０から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び親ＩＤを認証装置３０に送信し、第２の情報端末２０は、認証装置３０から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び子ＩＤを認証装置３０に送信する。そして、認証装置３０は、第１の情報端末１０のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する親ＩＤ・認証用鍵記憶部３０１と、第２の情報端末２０のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する子ＩＤ・認証用鍵記憶部３０２と、第１の情報端末１０又は第２の情報端末２０から受信したＩＤが親ＩＤか子ＩＤかを識別し、第１の情報端末１０又は第２の情報端末２０から受信したレスポンスの認証を行う認証部３０４と、を備え、認証部３０４は、受信したＩＤが親ＩＤである場合には、親ＩＤ・認証用鍵記憶部３０１に記憶された第１の情報端末１０の認証用の鍵を用いて第１の情報端末１０から受信したレスポンスを検証し、受信したＩＤが子ＩＤである場合には、子ＩＤ・認証用鍵記憶部３０２に記憶された第２の情報端末２０の認証用の鍵を用いて第２の情報端末２０から受信したレスポンスを検証する。このため、本発明によれば、リアルタイムで権限発行サーバ４０から認証装置３０に情報がアップデートされない場合でも、権限発行サーバ４０からＩＤが新規に発行された情報端末１０又は２０が直ちにサービスを享受することができるようになる。

第１の認証方法では、親ＩＤ・認証用鍵記憶部３０１は、権限発行サーバ４０から第１の情報端末１０のＩＤ及び認証用の鍵を予め取得して記憶し、子ＩＤ・認証用鍵記憶部３０２は、子ＩＤ及び親ＩＤ・認証用鍵記憶部３０１に記憶された第１の情報端末の認証用の鍵から、第２の情報端末２０の認証用の鍵を予め生成して記憶する。第２の認証方法では、第２の情報端末２０は、更に親ＩＤも認証装置３０に送信し、親ＩＤ・認証用鍵記憶部３０１は、親ＩＤ及びマスタ鍵から第１の情報端末１０の認証用の鍵をその都度生成して記憶し、子ＩＤ・認証用鍵記憶部３０２は、子ＩＤ及び第１の情報端末１０の認証用の鍵から、第２の情報端末２０の認証用の鍵をその都度生成して記憶する。第１の認証方法では、子ＩＤは親ＩＤと紐付けられている必要があるが、第２の認証方法では、子ＩＤを任意の値とすることができる。

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、第１の情報端末１０をＩＣカードとし、第２の情報端末２０を携帯端末として説明したが、これに限定されるものではない。また、上述した実施形態では、第１の情報端末１０はネットワーク通信部を備えていないが、これを備える構成であってもよい。

１認証システム
１０第１の情報端末
２０第２の情報端末
３０認証装置
４０権限発行サーバ
１０１親ＩＤ・認証用鍵記憶部
１０２権限発行用鍵記憶部
１０３，２０２データ記憶部
１０４，２０３，３０３，４０２制御部
１０５，２０４，４０３暗号演算部
１０６，２０５，３０５近距離通信部
２０１子ＩＤ・認証用鍵取得部
２０６，３０６，４０４ネットワーク通信部
３０１親ＩＤ・認証用鍵記憶部
３０２子ＩＤ・認証用鍵記憶部
３０４認証部
４０１権限発行部

上記課題を解決するため、本発明に係る認証システムは、親ＩＤを有する第１の情報端末と、子ＩＤを有する第２の情報端末と、認証装置とを備え、第１の情報端末及び第２の情報端末の認証を行う認証システムであって、前記第１の情報端末は、前記認証装置から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記親ＩＤを前記認証装置に送信する通信部を備え、前記第２の情報端末は、前記認証装置から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記子ＩＤを前記認証装置に送信する通信部を備え、前記認証装置は、前記第１の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する親ＩＤ・認証用鍵記憶部と、前記第２の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する子ＩＤ・認証用鍵記憶部と、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したＩＤが親ＩＤか子ＩＤかを識別し、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したレスポンスの認証を行う認証部と、を備え、前記認証部は、前記受信したＩＤが親ＩＤである場合には、前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第１の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第１の情報端末から受信したレスポンスを検証し、前記受信したＩＤが子ＩＤである場合には、前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第２の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第２の情報端末から受信したレスポンスを検証する。前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部は、権限を発行するサーバから前記第１の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を予め取得して記憶し、前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部は、前記子ＩＤ及び前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第１の情報端末の認証用の鍵から、前記第２の情報端末の認証用の鍵を予め生成して記憶する。あるいは、前記第２の情報端末の通信部は、更に前記親ＩＤも前記認証装置に送信し、前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部は、前記親ＩＤ及びマスタ鍵から前記第１の情報端末の認証用の鍵をその都度生成して記憶し、前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部は、前記子ＩＤ及び前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された第１の情報端末の認証用の鍵から、前記第２の情報端末の認証用の鍵をその都度生成して記憶する。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る認証装置は、親ＩＤを有する第１の情報端末、及び子ＩＤを有する第２の情報端末の認証を行う認証装置であって、当該認証装置から送信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記親ＩＤを前記第１の情報端末から受信するとともに、当該認証装置から送信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記子ＩＤを前記第２の情報端末から受信する通信部と、前記第１の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する親ＩＤ・認証用鍵記憶部と、前記第２の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する子ＩＤ・認証用鍵記憶部と、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したＩＤが親ＩＤか子ＩＤかを識別し、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したレスポンスの認証を行う認証部と、を備え、前記認証部は、前記受信したＩＤが親ＩＤである場合には、前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第１の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第１の情報端末から受信したレスポンスを検証し、前記受信したＩＤが子ＩＤである場合には、前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第２の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第２の情報端末から受信したレスポンスを検証する。前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部は、権限を発行するサーバから前記第１の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を予め取得して記憶し、前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部は、前記子ＩＤ及び前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第１の情報端末の認証用の鍵から、前記第２の情報端末の認証用の鍵を予め生成して記憶する。あるいは、前記第２の情報端末から、更に前記親ＩＤも受信し、前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部は、前記親ＩＤ及びマスタ鍵から前記第１の情報端末の認証用の鍵をその都度生成して記憶し、前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部は、前記子ＩＤ及び前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された第１の情報端末の認証用の鍵から、前記第２の情報端末の認証用の鍵をその都度生成して記憶する。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る認証方法は、親ＩＤを有する第１の情報端末と、子ＩＤを有する第２の情報端末と、認証装置とを備える認証システムにより、第１の情報端末及び第２の情報端末の認証を行う認証方法であって、前記第１の情報端末により、前記認証装置から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記親ＩＤを前記認証装置に送信するステップと、前記第２の情報端末により、前記認証装置から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記子ＩＤを前記認証装置に送信するステップと、前記認証装置により、前記第１の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶するステップと、前記認証装置により、前記第２の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶するステップと、前記認証装置により、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したＩＤが親ＩＤか子ＩＤかを識別し、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したレスポンスの認証を行う認証ステップと、を含み、前記認証ステップは、前記受信したＩＤが親ＩＤである場合には、前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第１の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第１の情報端末から受信したレスポンスを検証し、前記受信したＩＤが子ＩＤである場合には、前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第２の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第２の情報端末から受信したレスポンスを検証することを特徴とする。前記第１の記憶ステップは、権限を発行するサーバから前記第１の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を予め取得して記憶し、前記第２の記憶ステップは、前記子ＩＤ及び前記第１の記憶ステップにて記憶された前記第１の情報端末の認証用の鍵から、前記第２の情報端末の認証用の鍵を予め生成して記憶する。あるいは、前記第１の記憶ステップは、前記親ＩＤ及びマスタ鍵から前記第１の情報端末の認証用の鍵をその都度生成して記憶し、前記第２の記憶ステップは、前記子ＩＤ及び前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された第１の情報端末の認証用の鍵から、前記第２の情報端末の認証用の鍵をその都度生成して記憶する。

Claims

親ＩＤを有する第１の情報端末と、子ＩＤを有する第２の情報端末と、認証装置とを備え、第１の情報端末及び第２の情報端末の認証を行う認証システムであって、
前記第１の情報端末は、前記認証装置から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記親ＩＤを前記認証装置に送信する通信部を備え、
前記第２の情報端末は、前記認証装置から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記子ＩＤを前記認証装置に送信する通信部を備え、
前記認証装置は、
前記第１の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する親ＩＤ・認証用鍵記憶部と、
前記第２の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する子ＩＤ・認証用鍵記憶部と、
前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したＩＤが親ＩＤか子ＩＤかを識別し、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したレスポンスの認証を行う認証部と、を備え、
前記認証部は、前記受信したＩＤが親ＩＤである場合には、前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第１の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第１の情報端末から受信したレスポンスを検証し、前記受信したＩＤが子ＩＤである場合には、前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第２の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第２の情報端末から受信したレスポンスを検証することを特徴とする認証システム。
前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部は、権限を発行するサーバから前記第１の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を予め取得して記憶し、
前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部は、前記子ＩＤ及び前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第１の情報端末の認証用の鍵から、前記第２の情報端末の認証用の鍵を予め生成して記憶することを特徴とする、請求項１に記載の認証システム。
前記第２の情報端末の通信部は、更に前記親ＩＤも前記認証装置に送信し、
前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部は、前記親ＩＤ及びマスタ鍵から前記第１の情報端末の認証用の鍵をその都度生成して記憶し、
前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部は、前記子ＩＤ及び前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された第１の情報端末の認証用の鍵から、前記第２の情報端末の認証用の鍵をその都度生成して記憶することを特徴とする、請求項１に記載の認証システム。
前記第１の情報端末の認証用の鍵は、前記親ＩＤのハッシュ値をマスタ鍵を用いて暗号化して生成されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の認証システム。
前記第２の情報端末の認証用の鍵は、前記子ＩＤのハッシュ値を前記第１の情報端末の認証用の鍵を用いて暗号化して生成されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の認証システム。
親ＩＤを有する第１の情報端末、及び子ＩＤを有する第２の情報端末の認証を行う認証装置であって、
当該認証装置から送信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記親ＩＤを前記第１の情報端末から受信するとともに、当該認証装置から送信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記子ＩＤを前記第２の情報端末から受信する通信部と、
前記第１の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する親ＩＤ・認証用鍵記憶部と、
前記第２の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶する子ＩＤ・認証用鍵記憶部と、
前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したＩＤが親ＩＤか子ＩＤかを識別し、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したレスポンスの認証を行う認証部と、を備え、
前記認証部は、前記受信したＩＤが親ＩＤである場合には、前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第１の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第１の情報端末から受信したレスポンスを検証し、前記受信したＩＤが子ＩＤである場合には、前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第２の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第２の情報端末から受信したレスポンスを検証することを特徴とする認証装置。
親ＩＤを有する第１の情報端末と、子ＩＤを有する第２の情報端末と、認証装置とを備える認証システムにより、第１の情報端末及び第２の情報端末の認証を行う認証方法であって、
前記第１の情報端末により、前記認証装置から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記親ＩＤを前記認証装置に送信するステップと、
前記第２の情報端末により、前記認証装置から受信したチャレンジに対するレスポンス、及び前記子ＩＤを前記認証装置に送信するステップと、
前記認証装置により、前記第１の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶するステップと、
前記認証装置により、前記第２の情報端末のＩＤ及び認証用の鍵を記憶するステップと、
前記認証装置により、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したＩＤが親ＩＤか子ＩＤかを識別し、前記第１の情報端末又は前記第２の情報端末から受信したレスポンスの認証を行う認証ステップと、を含み、
前記認証ステップは、前記受信したＩＤが親ＩＤである場合には、前記親ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第１の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第１の情報端末から受信したレスポンスを検証し、前記受信したＩＤが子ＩＤである場合には、前記子ＩＤ・認証用鍵記憶部に記憶された前記第２の情報端末の認証用の鍵を用いて前記第２の情報端末から受信したレスポンスを検証することを特徴とする認証方法。