JP2015103048A - 被認証体、認証システム、および、認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被認証機能の停止に要する負担を軽減することの可能な被認証体、認証システム、および、認証方法を提供する。【解決手段】認証装置による認証の対象となる被認証体１０は、被認証体１０の内部に設けられたＰＵＦ回路と、ＰＵＦ回路に入力される入力データを外部から受信し、ＰＵＦ回路が入力データから生成した出力データを外部へ送信する通信部と、ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報であって、被認証体以外の外部装置が読み取り可能な情報を示すパターンを、被認証体１０の表層に保持する保持部１７と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示の技術は、ＰＵＦ回路を備える被認証体、この被認証体を用いる認証システム、および、認証方法に関する。

近年、ＰＵＦ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｎｃｌｏｎａｂｌｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を利用したＩＣチップの個体識別技術が開発されている。ＰＵＦとして機能する回路であるＰＵＦ回路を有するＩＣチップにおいては、ＩＣチップの製造時のばらつきに起因してＩＣチップごとに生じる物理的な特性の差異が、ＰＵＦ回路の出力データに反映される。そして、ＩＣチップの製造時のばらつきは複製や偽造が困難であるため、ＰＵＦ回路の出力データは、ＩＣチップにおける複製や偽造が困難な固有情報として用いられる。

こうしたＰＵＦを利用したＩＣチップの個体識別技術は、認証システムに応用されている。例えば、特許文献１に記載の認証システムでは、ＰＵＦ回路が実装されたＩＣチップを備えるＲＦＩＤタグに特定の入力データが入力される。そして、入力データに対してＲＦＩＤタグの生成した出力データが、入力データに対する出力データとして予め登録されているデータと一致するか否かが判定され、この判定結果に従ってＲＦＩＤタグの認証が行われる。

特表２００９−５３３７４２号公報

ところで、ＲＦＩＤタグ等の被認証体がＰＵＦ回路を備える場合、ＰＵＦに基づく固有情報を含めて被認証体の複製や偽造を行うことは、上述のように困難である。一方で、例えば、認証に使用されたＲＦＩＤタグが物品から外された後に、そのＲＦＩＤタグが他の物品に付されて使い回されることは起こり得る。こうした被認証体の使い回しを防ぐためには、ＰＵＦ回路やアンテナを破壊して被認証機能を停止することが必要であり、結果として、被認証体における被認証機能の停止に要する負担は大きい。

本開示の技術は、被認証機能の停止に要する負担を軽減することの可能な被認証体、認証システム、および、認証方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する被認証体は、認証装置による認証の対象となる被認証体であって、前記被認証体の内部に設けられたＰＵＦ回路と、前記ＰＵＦ回路に入力される入力データを外部から受信し、前記ＰＵＦ回路が前記入力データから生成した出力データを外部へ送信する通信部とを備える。そして、この被認証体が、前記ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報であって、前記被認証体以外の外部装置が読み取り可能な情報を示すパターンを、前記被認証体の表層に保持する保持部を備える。

上記課題を解決する認証システムは、被認証体と、前記被認証体の認証を行う認証装置とを含む認証システムであって、前記被認証体は、前記被認証体の内部に設けられたＰＵＦ回路と、前記ＰＵＦ回路に入力される入力データを受信し、前記ＰＵＦ回路が前記入力データから生成した出力データを送信する被認証体通信部と、前記ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報であって、前記被認証体以外の外部装置が読み取り可能な情報を示すパターンを、前記被認証体の表層に保持する保持部と、を備える。そして、前記認証装置は、前記ＰＵＦ回路に入力される入力データを送信し、前記ＰＵＦ回路が生成した出力データを受信する認証装置通信部と、前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を前記被認証体から取得する取得部と、前記ＰＵＦ回路に入力される入力データを生成する入力データ生成部と、前記取得部が取得した前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を用いて、前記入力データ生成部が生成した前記入力データから出力データを生成する出力データ生成部と、前記認証装置通信部が受信した出力データと、前記出力データ生成部が生成した出力データとを比較して、前記被認証体の認証の成否を判定する判定部と、を備える。

上記課題を解決する認証方法は、ＰＵＦ回路を内部に備える被認証体と、前記被認証体の認証を行う認証装置とを用いて行われる認証方法である。前記被認証体の表層には、前記ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報がパターンとして保持されている。この認証方法は、前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報が前記被認証体から読み取られることに基づいて、前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を前記認証装置が取得するステップと、前記認証装置が、入力データを生成するステップと、前記認証装置が生成した入力データが前記ＰＵＦ回路に入力され、前記入力データから前記ＰＵＦ回路が出力データを生成するステップと、前記認証装置が、前記認証装置が取得した前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を用いて、前記認証装置が生成した入力データから出力データを生成するステップと、前記認証装置が、前記ＰＵＦ回路が生成した出力データと前記認証装置が生成した出力データとを比較して、前記被認証体の認証の成否を判定するステップと、を含む。

上記各構成によれば、ＰＵＦ回路が出力する出力データと、ＰＵＦ回路における上記特徴を示す情報との２つの情報が、認証装置による認証に用いられる。そして、ＰＵＦ回路における上記特徴を示す情報は、被認証体の表層にパターンとして保持されているため、被認証体の内部に設けられているＰＵＦ回路と比較して、情報が読み取られることを停止することが容易である。したがって、被認証体の被認証機能の停止に要する負担を軽減することができる。

上記被認証体において、前記保持部は、前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を、光学的に読み取り可能に保持することが好ましい。
上記構成によれば、ＰＵＦ回路における上記特徴を示す情報が読み取られることを、簡易な方法で停止することが可能となる。

上記被認証体において、前記通信部は、非接触通信によって、前記入力データの受信および前記出力データの送信を行うことが好ましい。
上記構成によれば、入力データの受信および出力データの送信を行うときに、これらのデータの送受信の相手となる外部装置と被認証体とを接触させることなく、これらのデータの送受信を行うことができる。したがって、被認証体の認証を行う際の負荷が軽減される。

上記被認証体は、物品に付されるタグであってもよい。
上記構成によれば、被認証体が物品に付されるタグに具体化される。タグは、個人が所有するＩＣカード等と比較して使い回しがされやすいため、こうしたタグに被認証体が具体化されることによって、被認証体の被認証機能の停止により使い回しを抑えることのできる効果が顕著に得られる。

上記認証システムは、前記認証装置とネットワークを介して接続される通信端末を含み、前記通信端末が、前記認証装置通信部から受信した前記入力データを前記被認証体通信部に非接触通信によって送信し、かつ、前記被認証体通信部から非接触通信によって受信した前記出力データを前記認証装置通信部へ送信し、前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を、前記被認証体の前記保持部から光学的に読み取って、前記認証装置の前記取得部に送信してもよい。

上記構成によれば、被認証体との間でデータを送受信する通信端末とネットワークを介して接続される認証装置にて、認証処理が行われる。したがって、被認証体と直接データを送受信する通信端末は、認証処理を行うためのプログラム等を有していなくてよいため、被認証体と直接データを送受信する装置の構成が簡易になる。

上記認証システムにおいて、前記被認証体通信部は、非接触通信によって、前記入力データを前記認証装置通信部から受信し、かつ、前記出力データを前記認証装置通信部へ送信し、前記認証装置の取得部は、前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を、前記被認証体の前記保持部から光学的に読み取ってもよい。

上記構成によれば、被認証体と非接触通信によってデータを送受信し、かつ、光学的にＰＵＦ回路における上記特徴を示す情報を読み取る認証装置にて、認証のための演算が行われる。したがって、認証装置が、ネットワークへの接続機能を有さない端末や、ネットワークへの接続ができない環境におかれる端末であっても、被認証体の認証を行うことができる。

本開示の技術によれば、被認証体の被認証機能の停止に要する負担を軽減できる。

本開示の技術における第１および第２の実施形態での被認証体の一例であるタグの全体構成を示す分解斜視図である。 第１および第２の実施形態でのタグの断面構成を示す断面図である。 第１の実施形態での認証システムの構成を示すシステム構成図である。 第１の実施形態での認証システムの認証の手順を示すシーケンス図である。 第２の実施形態での認証システムの構成を示すシステム構成図である。 第２の実施形態での認証システムの認証の手順を示すシーケンス図である。

（第１の実施形態）
図１〜図４を参照して、被認証体、認証システム、および、認証方法の第１の実施形態について説明する。

［被認証体の構成］
まず、被認証体の構成について説明する。第１の実施形態では、被認証体が物品に付されるタグである例について説明する。

図１に示されるように、被認証体の一例であるタグ１０は、ＩＣ封入部１１と、ＩＣ封入部１１に重ねられたラベル部１２とを備え、ＲＦＩＤのシステムにて用いられるタグとして機能する。

ＩＣ封入部１１は、ＩＣチップ１３と、ＩＣチップ１３に接続されたアンテナ１４と、ＩＣチップ１３とアンテナ１４とを挟み込んで封入する支持体１５とを備えている。
ＩＣチップ１３は、ＰＵＦとして機能するＰＵＦ回路を有している。ＰＵＦ回路は、ＩＣチップ１３の製造工程で生じるトランジスタや配線等のサイズのばらつきや、ＩＣチップ１３の材料に起因した結晶パターンのばらつき等、ＩＣチップ１３の製造時のばらつきに起因して生じるＩＣチップ１３の物理的な特性の差異を抽出して出力データに反映する回路である。物理的な特性としては、例えば、信号の遅延時間が挙げられる。こうしたＰＵＦ回路としては、ＰＵＦ回路として公知になっている各種の回路の利用が可能である。

アンテナ１４は、近距離での無線通信である非接触通信によってＩＣチップ１３が外部の装置とデータの送受信を行うための搬送波を、アンテナ１４と外部の装置との間で送受信する。

支持体１５としては、例えば樹脂製のフィルムやシート等が用いられる。
ラベル部１２は、基材１６と、特徴値保持部１７とを備えている。
基材１６は、例えば、紙製もしくは樹脂製のシートであって、ＩＣ封入部１１を覆う大きさに形成されている。基材１６の表面には特徴値保持部１７が設けられ、基材１６の裏面は粘着性を有している。基材１６の表面には、例えば物品の品名等が記載されて、ラベル部１２はラベルとして機能する。

特徴値保持部１７は、例えばバーコードや二次元コード等の光学式コードであって、タグ１０の表面に、光学的に読み取り可能な情報としてパターンを保持している。特徴値保持部１７が保持する情報は、ＰＵＦ回路ごとの情報であって、ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報である。

ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴は、任意の入力データが入力されたＰＵＦ回路によって生成される出力データを、その入力データとそのＰＵＦ回路における相関の特徴とを用いて所定の確からしさで演算することの可能なビット配列などであって、例えば、ＰＵＦ回路の特徴値として表現される。言い換えれば、こうしたＰＵＦ回路の特徴値は、ＩＣチップ１３の有するＰＵＦ回路の出力データの返し方の特徴を数値化した情報である。なお、ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴は、相関そのものを示す例えば数値であってもよいし、相関そのものを示す関係式を再現可能なデータであってもよい。こうしたＰＵＦ回路の特徴値は、認証を行う認証装置がＰＵＦ回路の出力データとして予測されるデータを演算する際にパラメータとして用い、例えば、特徴値保持部１７においては、特徴値保持部１７から情報を読み取る装置の読み取り形式に従ってコード化されている。

特徴値保持部１７は、タグ１０の表面の一部を含み、所定の厚さを有する構成であればよく、この際に、基材１６とは異なる媒体に印刷されて、基材１６に貼り付けられていてもよいし、基材１６に直接印字されていてもよい。また、特徴値保持部１７は、ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報をパターンとして保持していればよく、特徴値保持部１７の有するパターンは、シートによって覆われてもよいし、タグ１０の表面として外部に露出していてもよい。要は、特徴値保持部１７は、タグ１０の表面を含む表層にて、情報を保持していればよい。こうした特徴値保持部１７が設けられた基材１６がＩＣ封入部１１に貼り付けられることによって、ＩＣ封入部１１とラベル部１２とが組み合わされて、タグ１０が構成される。

図２に示されるように、ＩＣチップ１３およびアンテナ１４は、タグ１０の内部に封入されている。一方、特徴値保持部１７は、タグ１０の表層を構成している。タグ１０にて、特徴値保持部１７が配置されている面と反対側の面は、粘着性を有しており、この粘着性を有する面が物品に貼り付けられることによって、タグ１０が物品に付される。

なお、ＰＵＦ回路を有するＩＣチップ１３と、タグ１０の表層を構成する特徴値保持部１７とを備える構成であれば、タグ１０の構成は、上述の構成に限られない。例えば、基材１６が割愛されて、ＩＣ封入部１１に特徴値保持部１７が直接貼り付けられてもよい。また、タグ１０の形状や材料や物品への付され方も任意であって、例えば、タグ１０はキーホルダー状に形成されて、物品に引掛けられてもよい。

［認証システムの構成］
次に、認証システムの構成について説明する。認証システムは、例えば、タグ１０が付された物品の真贋判定を行うシステムに具体化される。

図３に示されるように、認証システムは、上述のタグ１０と、通信端末２０と、認証装置の一例である認証サーバ３０とを含む。通信端末２０と認証サーバ３０とは、インターネット等のネットワークＮＷに接続されている。

タグ１０は、ＩＣチップ１３が有する構成として、上述のＰＵＦ回路１３ａと、制御部１３ｂと、記憶部１３ｃとを備えている。制御部１３ｂおよび記憶部１３ｃの機能は、各種の回路やプログラムによって実現される。

制御部１３ｂは、ＰＵＦ回路１３ａに対するデータの入出力を含め、ＩＣチップ１３にて行われるデータの処理を制御する。制御部１３ｂは、例えば、乱数からなる入力データであるチャレンジをタグ１０が受信すると、受信したチャレンジをＰＵＦ回路１３ａに与えて、このチャレンジに対してＰＵＦ回路１３ａが生成する出力データであるレスポンスをＰＵＦ回路１３ａから取得する。

記憶部１３ｃは、ＩＣチップ１３に割り当てられている識別情報や、制御部１３ｂの処理に必要なデータ等を一時的あるいは永続的に記憶する。
なお、アンテナ１４とＩＣチップ１３に含まれる通信回路とよって、被認証体の通信部が構成されている。

通信端末２０は、通信部２１と制御部２２と記憶部２３とを備えている。
通信部２１は、通信端末２０と接続先の装置との接続処理を実行し、通信端末２０と接続先の装置との間でデータの送信および受信を行う。具体的には、通信部２１は、非接触通信部２１ａと、光学式読み取り部２１ｂと、ネットワーク通信部２１ｃとを備えている。非接触通信部２１ａは、非接触通信によって、通信端末２０と、タグ１０の有するＩＣチップ１３との間でデータの送信および受信を行う。光学式読み取り部２１ｂは、タグ１０の有する特徴値保持部１７が保持する情報を光学的な方法で読み取ることにより、タグ１０からＰＵＦ回路の特徴値を取得する。ネットワーク通信部２１ｃは、ネットワークＮＷを通じて、通信端末２０と認証サーバ３０との間でデータの送信および受信を行う。

制御部２２は、通信部２１によるデータの送受信を制御し、記憶部２３は、通信部２１や制御部２２の処理に必要なデータを一時的あるいは永続的に記憶する。
通信端末２０は、ＩＣチップ１３との通信機能、特徴値保持部１７の読み取り機能、および、認証サーバ３０との通信機能を有していれば、スマートフォン等の多用途の端末であってもよいし、認証システムに用いられる専用の端末であってもよい。通信端末２０としてスマートフォンを利用すれば、専用の端末を用意することなく認証システムの利用が可能であるため、認証システムの汎用性が高められる。

認証サーバ３０は、サーバ機能を有する装置であって、通信部３１と制御部３２と記憶部３３とを備えている。
通信部３１は、認証サーバ３０と通信端末２０との接続処理を実行し、ネットワークＮＷを通じて、認証サーバ３０と通信端末２０との間でデータの送信および受信を行う。通信部３１は認証装置の通信部および取得部を構成する。

制御部３２は、通信部３１によるデータの送受信の制御、および、タグ１０の認証処理を行う。タグ１０の認証処理を行う構成として、制御部３２は、入力データ生成部の一例であるチャレンジ生成部３２ａと、出力データ生成部の一例であるレスポンス生成部３２ｂと、判定部３２ｃとを備えている。

チャレンジ生成部３２ａは、チャレンジを生成する。生成されたチャレンジは、通信端末２０を介して認証サーバ３０からタグ１０に送信される。レスポンス生成部３２ｂは、通信端末２０を介してタグ１０から取得したＰＵＦ回路の特徴値を用いて、チャレンジ生成部３２ａが生成した上記チャレンジに対するレスポンスを生成する。判定部３２ｃは、通信端末２０を介してタグ１０から取得したレスポンスと、レスポンス生成部３２ｂが生成したレスポンスとを比較してその一致度を検証することにより、タグ１０の正当性、すなわち認証の成否を判定する。

記憶部３３は、通信部３１や制御部３２の処理に必要なデータを一時的あるいは永続的に記憶している。
［認証の手順］
次に、認証システムにて行われる認証の手順について説明する。

図４に示されるように、タグ１０の特徴値保持部１７に、通信端末２０における光学式コードの読み取り部がかざされることによって、特徴値保持部１７が保持するＰＵＦ回路の特徴値が通信端末２０に読み取られる（ステップＳ１０）。

タグ１０からＰＵＦ回路の特徴値を取得すると、通信端末２０は、取得したＰＵＦ回路の特徴値を認証サーバ３０に送信する（ステップＳ１１）。通信端末２０からＰＵＦ回路の特徴値を受信すると、認証サーバ３０のチャレンジ生成部３２ａはチャレンジを生成し、認証サーバ３０は生成されたチャレンジを通信端末２０に送信する（ステップＳ１２）。また、認証サーバ３０のレスポンス生成部３２ｂは、取得したＰＵＦ回路の特徴値をパラメータとして用いて、通信端末２０に送信されたチャレンジと同一のチャレンジからレスポンスを生成する（ステップＳ１３）。

一方、通信端末２０は、認証サーバ３０からチャレンジを受信すると、受信したチャレンジを、非接触通信によって、タグ１０に送信する（ステップＳ１４）。通信端末２０からチャレンジを受信すると、タグ１０のＩＣチップ１３では、チャレンジがＰＵＦ回路１３ａに入力され、ＰＵＦ回路１３ａによってレスポンスが生成される（ステップＳ１５）。そして、タグ１０は、生成したレスポンスを、非接触通信によって、通信端末２０に送信する（ステップＳ１６）。なお、ステップＳ１４〜ステップＳ１６の処理の間、タグ１０と通信端末２０とは非接触通信が可能な位置に配置される。

タグ１０からレスポンスを受信すると、通信端末２０は、受信したレスポンスを認証サーバ３０に送信する（ステップＳ１７）。通信端末２０からレスポンスを受信すると、認証サーバ３０の判定部３２ｃは、通信端末２０から受信したレスポンス、すなわち、タグ１０にて生成されたレスポンスと、認証サーバ３０のレスポンス生成部３２ｂがＰＵＦ回路の特徴値を用いて生成したレスポンスとを比較してその一致度を検証する（ステップＳ１８）。

一致度が所定のしきい値以上である場合、判定部３２ｃは、タグ１０が正当なタグ１０であるとして、認証を成功と判定する。すなわち、一致度が所定のしきい値以上であることは、タグ１０の特徴値保持部１７が有しているＰＵＦ回路の特徴値が、そのタグ１０のＩＣチップ１３が有するＰＵＦ回路１３ａの特徴値であることを示す。したがって、タグ１０の正当性が肯定される。

一方、一致度が所定のしきい値未満である場合、判定部３２ｃは、タグ１０が不正なタグ１０であるとして、認証を失敗と判定する。すなわち、一致度が所定のしきい値未満であることは、タグ１０の特徴値保持部１７が有しているＰＵＦ回路の特徴値が、そのタグ１０のＩＣチップ１３が有するＰＵＦ回路１３ａの特徴値ではないことを示す。したがって、タグ１０の正当性は否定される。

判定部３２ｃがタグ１０の認証の成否を判定すると、認証サーバ３０は、判定結果を通信端末２０に送信する（ステップＳ１９）。通信端末２０は、認証サーバ３０から受信した判定結果に基づいて、通信端末２０が有する表示部にタグ１０の認証結果を表示する（ステップＳ２０）。例えば、認証システムが物品の真贋判定に用いられる場合、タグ１０の認証が成功した場合には、物品が本物であることを示す表示が表示され、タグ１０の認証が失敗した場合には、物品が偽物であることを示す表示が表示される。なお、タグ１０の認証結果は、表示部への表示に限らず、音声等によって通知されてもよい。

［認証システムの作用］
第１の実施形態の作用について説明する。
第１の実施形態では、ＰＵＦ回路１３ａが生成したレスポンスと、ＰＵＦ回路の特徴値との２つの情報が、タグ１０から通信端末２０を介して認証サーバ３０に送信され、この２つの情報を用いて、認証サーバ３０はタグ１０の認証を行う。

上述のように、ＰＵＦ回路１３ａを有するＩＣチップ１３について、ＰＵＦ回路１３ａの出力の態様まで含めて複製や偽造を行うことは困難である。したがって、たとえ、特徴値保持部１７が複製されたとしても、ＩＣチップ１３と特徴値保持部１７とが正しく組み合わせられているタグ１０を複製することは困難である。それゆえ、ＰＵＦ回路１３ａが生成したレスポンスと、特徴値保持部１７から取得したＰＵＦ回路の特徴値との２つの情報を用いることにより、信頼性の高い認証を行うことができる。

また、タグ１０は、ＰＵＦ回路１３ａが生成したレスポンスと、ＰＵＦ回路の特徴値との認証に用いられる２つの情報を両方とも有しているため、認証に用いられる情報の一部をサーバ等の外部の装置が有している構成と比較して、こうした外部の装置の構成が簡易にもなる。

ここで、ＰＵＦ回路の特徴値は、タグ１０の表面にて、光学的に読み取り可能に、特徴値保持部１７に保持されている。したがって、例えば、ラベル部１２をＩＣ封入部１１から剥がしたり、特徴値保持部１７に塗料を塗布したり、特徴値保持部１７に別の部材を貼り付けて特徴値保持部１７を覆ったり、特徴値保持部１７を破ったりすることによって、タグ１０からＰＵＦ回路の特徴値を読み取れなくすることができる。ＰＵＦ回路の特徴値が読み取れなくなれば、タグ１０は、認証サーバ３０による認証を受けることができなくなる。すなわち、タグ１０の被認証機能は停止する。

このように、特徴値保持部１７は、タグ１０の表面に設けられているため、タグ１０の内部に設けられているＰＵＦ回路１３ａやアンテナ１４と比較して、その機能を容易に停止することができる。また特に、特徴値保持部１７が、光学的に読み取り可能にＰＵＦ回路の特徴値を保持しているため、その機能の停止を、上述のように簡易な方法で行うことができる。したがって、被認証体であるタグ１０の被認証機能の停止に要する負担を軽減することができる。その結果、タグ１０の使い回しを抑えることも容易となる。

また、ラベル部１２のＩＣ封入部１１への取り付けおよび取り外しによって、タグ１０の被認証機能の開始と停止が制御可能である。そのため、例えば、認証に使用する直前にラベル部１２をＩＣ封入部１１へ貼り付けることによって、タグ１０の被認証機能を開始させ、タグ１０の使用を可能とすることもできる。これによれば、目的とする使用機会よりも前に、タグ１０が不正に使用されること抑えることができる。

また、タグ１０との間でデータを送受信する通信端末２０とネットワークＮＷを介して接続される認証サーバ３０にて、認証のための演算が行われる。したがって、タグ１０と直接データを送受信する通信端末２０は、こうした演算を行うためのプログラム等を有していなくてよいため、タグ１０と直接データを送受信する装置の構成が簡易になる。そして、このように簡易な構成の通信端末２０を複数台、認証サーバ３０に接続することによって、タグ１０の認証機会を増大させることが可能であるため、認証システムの拡大も容易である。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）ＰＵＦ回路の特徴値を示すパターンが被認証体の表層に保持されているため、ＰＵＦ回路の特徴値が読み取られることを停止することが容易である。したがって、被認証体の被認証機能の停止に要する負担を軽減することができる。

（２）ＰＵＦ回路の特徴値は、光学的に読み取り可能に保持されているため、ＰＵＦ回路の特徴値が読み取られることを、簡易な方法で停止することができる。
（３）被認証体におけるチャレンジおよびレスポンスの送受信が、非接触通信によって行われるため、これらのデータの送受信の相手となる装置と被認証体とを接触させることなく、これらのデータの送受信を行うことができる。したがって、被認証体の認証を行う際の負担が軽減される。

（４）被認証体が物品に付されるタグ１０に具体化される。タグは、個人が所有するＩＣカード等と比較して使い回しがされやすいため、こうしたタグに被認証体が具体化されることによって、被認証体の被認証機能の停止により使い回しを抑えることのできる効果が顕著に得られる。

（５）被認証体との間でデータを送受信する装置とネットワークを介して接続される装置にて、認証のための演算が行われる。したがって、被認証体と直接データを送受信する装置の構成が簡易になる。

（第２の実施形態）
図５および図６を参照して、被認証体、認証システム、および、認証方法の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と比較して、認証システムの構成および認証の手順が異なる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

［認証システムの構成］
図５に示されるように、認証システムは、第１の実施形態と同一の構成を有するタグ１０と、認証装置の一例である認証端末４０とを含む。

認証端末４０は、通信部４１と制御部４２と記憶部４３とを備えている。
通信部４１は、非接触通信部４１ａと光学式読み取り部４１ｂとを備えている。非接触通信部４１ａは、非接触通信によって、認証端末４０と、タグ１０の有するＩＣチップ１３との間でデータの送信および受信を行う。光学式読み取り部４１ｂは、タグ１０の有する特徴値保持部１７が保持する情報を光学的な方法で読み取ることにより、タグ１０からＰＵＦ回路の特徴値を取得する。非接触通信部４１ａは、認証装置の通信部を構成し、光学式読み取り部４１ｂは、認証装置の取得部を構成する。

制御部４２は、通信部４１によるデータの送受信の制御、および、タグ１０の認証処理を行う。タグ１０の認証処理を行う構成として、制御部４２は、入力データ生成部の一例であるチャレンジ生成部４２ａと出力データ生成部の一例であるレスポンス生成部４２ｂと判定部４２ｃとを備えている。

チャレンジ生成部４２ａは、チャレンジを生成する。生成されたチャレンジは、認証端末４０からタグ１０に送信される。レスポンス生成部４２ｂは、タグ１０から取得したＰＵＦ回路の特徴値を用いて、チャレンジ生成部４２ａが生成した上記チャレンジに対するレスポンスを生成する。判定部４２ｃは、タグ１０から取得したレスポンスと、レスポンス生成部３２ｂが生成したレスポンスとを比較してその一致度を検証することにより、タグ１０の正当性、すなわち認証の成否を判定する。

記憶部４３は、通信部４１や制御部４２の処理に必要なデータを一時的あるいは永続的に記憶している。
認証端末４０は、ＩＣチップ１３との通信機能、および、特徴値保持部１７の読み取り機能を有していれば、スマートフォン等の多用途の端末であってもよいし、認証システムに用いられる専用の端末であってもよい。第２の実施形態では、第１の実施形態とは異なり、インターネット等のネットワークへの接続機能を有さない端末や、ネットワークへの接続ができない環境におかれる端末であっても、認証端末４０として利用することができる。

［認証の手順］
続いて、認証システムにて行われる認証の手順について説明する。
図６に示されるように、タグ１０の特徴値保持部１７に、認証端末４０における光学式コードの読み取り部がかざされることによって、特徴値保持部１７が保持するＰＵＦ回路の特徴値が認証端末４０に読み取られる（ステップＳ３０）。

タグ１０からＰＵＦ回路の特徴値を取得すると、認証端末４０のチャレンジ生成部４２ａはチャレンジを生成し、認証端末４０は生成されたチャレンジを、非接触通信によってタグ１０に送信する（ステップＳ３１）。また、認証端末４０のレスポンス生成部４２ｂは、取得したＰＵＦ回路の特徴値をパラメータとして用いて、タグ１０に送信されたチャレンジと同一のチャレンジからレスポンスを生成する（ステップＳ３２）。

タグ１０が認証端末４０からチャレンジを受信すると、タグ１０のＩＣチップ１３では、チャレンジがＰＵＦ回路１３ａに入力され、ＰＵＦ回路１３ａによってレスポンスが生成される（ステップＳ３３）。そして、タグ１０は、生成したレスポンスを、非接触通信によって、認証端末４０に送信する（ステップＳ３４）。なお、ステップＳ３１〜ステップＳ３４の処理の間、タグ１０と認証端末４０とは非接触通信が可能な位置に配置される。

タグ１０からレスポンスを受信すると、認証端末４０の判定部４２ｃは、タグ１０にて生成されたレスポンスと、認証端末４０のレスポンス生成部４２ｂがＰＵＦ回路の特徴値を用いて生成したレスポンスとを比較してその一致度を検証する（ステップＳ３５）。

一致度が所定のしきい値以上である場合、判定部３２ｃは、タグ１０が正当なタグ１０であるとして、認証を成功と判定する。一方、一致度が所定のしきい値未満である場合、判定部３２ｃは、タグ１０が不正なタグ１０であるとして、認証を失敗と判定する。

判定部４２ｃがタグ１０の認証の成否を判定すると、認証端末４０は、判定部４２ｃによる判定結果に基づいて、認証端末４０が有する表示部にタグ１０の認証結果を表示する（ステップＳ３６）。

［認証システムの作用］
第２の実施形態の作用について説明する。
第２の実施形態も、ＰＵＦ回路の特徴値がタグ１０の表面に保持されているため、ＰＵＦ回路の特徴値が読み取られることを停止することが容易である。したがって、第１の実施形態と同様に、被認証体の被認証機能の停止に要する負担を軽減することができる。

また、第２の実施形態では、タグ１０と非接触通信によってチャレンジおよびレスポンスを送受信し、かつ、光学的にＰＵＦ回路の特徴値を読み取る認証端末４０にて、認証のための演算が行われる。したがって、タグ１０と直接データを送受信する認証端末４０が、ネットワークＮＷへの接続機能を有さない端末や、ネットワークＮＷへの接続ができない環境におかれる端末であっても、タグ１０の認証を行うことができる。したがって、認証システムの適用機会を拡大することができる。

以上説明したように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（４）の効果に加えて、以下の効果が得られる。
（６）被認証体との間でデータを送受信する装置にて、認証のための演算が行われるため、こうした装置のネットワークへの接続の有無にかかわらず、被認証体の認証を行うことができる。

（変形例）
上記の各実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。
・ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報は、ＰＵＦ回路の特徴値そのものに限らず、ＰＵＦ回路の特徴値が暗号化された情報であってもよい。すなわち、被認証体の表層にて読み取り可能に保持される情報は、ＰＵＦ回路の特徴値として外部装置によって直接的に読み取られる情報に限らない。被認証体の表層において読み取り可能に保持される情報は、その情報に基づいてＰＵＦ回路の特徴値を導出可能な情報であってもよい。

ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報が、ＰＵＦ回路の特徴値が暗号化された情報であって、暗号化と復号化が同一の鍵によって行われる場合、認証装置は、例えば、ＰＵＦ回路の特徴値を暗号化した鍵を、そのＰＵＦ回路を有するＩＣチップの識別情報と対応付けて記憶する。そして、認証装置は、被認証体から、暗号化されたＰＵＦ回路の特徴値を読み取るとともに、ＩＣチップの識別情報を受信する。認証装置は、受信したＩＣチップの識別情報と対応付けられている鍵を用いて、暗号化されたＰＵＦ回路の特徴値を復号化して認証に用いる。

ここで、例えば、暗号化に用いられる鍵を新たな鍵に変更する場合には、認証装置に記憶されている鍵を新たな鍵に変更するとともに、特徴値保持部１７に保持される情報を、新たな鍵で暗号化されたＰＵＦ回路の特徴値に変更する。このとき、ＰＵＦ回路の特徴値は被認証体の表面に光学的に読み取り可能に保持されているため、新たに印刷した光学式コードを特徴値保持部１７に貼り付けるだけで、特徴値保持部１７に保持される情報を変更することができる。したがって、ＩＣチップへの情報の書き込み等を行わずとも、暗号化に用いられる鍵の変更を容易に行うことができる。

また、ＰＵＦ回路の特徴値の暗号化と復号化とは互いに異なる鍵である秘密鍵と公開鍵とによって行われてもよい。この場合、秘密鍵によって暗号化されたＰＵＦ回路の特徴値が特徴値保持部１７に保持され、認証装置は、取得した情報である暗号化されたＰＵＦ回路の特徴値を、認証装置が有する公開鍵を用いて復号化して認証に用いる。このとき、取得した情報が適正に復号化されれば、ＰＵＦ回路の特徴値が、認証装置が有する公開鍵と対応する秘密鍵によって暗号化されたことが証明されるため、特徴値保持部１７が保持する情報を電子署名として利用することができる。

・被認証体と認証装置とが相互認証を行ってもよい。すなわち、上述の認証が行われる前に、被認証体が生成したチャレンジが認証装置に送信され、認証装置は、被認証体から取得したＰＵＦ回路の特徴値を用いて、受信したチャレンジからレスポンスを生成して被認証体に送信する。被認証体は、被認証体が生成したチャレンジをＰＵＦ回路に与えてレスポンスを生成し、生成したレスポンスと認証装置から受信したレスポンスとを比較して、認証を行う。こうした相互認証によれば、認証の信頼性が高められる。

・被認証体がタグ１０に具体化される場合、ラベル部１２は、封緘シールとされてもよい。この場合、タグ１０が付された物品が開封されることによって、ラベル部１２が破られて、特徴値保持部１７が破壊される。これにより、ＰＵＦ回路の特徴値を読み取ることができなくなり、タグ１０の被認証機能が停止される。こうした構成によれば、物品の開封と合わせて、タグ１０の被認証機能を停止することができる。

・ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報は、被認証体の表層にて被認証体以外の外部装置から読み取り可能なパターンとして保持されていればよい。例えば、特定の構成を有する装置によってのみ読み取り可能なインクパターンや紙における繊維パターンによってＰＵＦ回路の特徴値が表現され、通信端末２０や認証端末４０にこのパターンを読み取るための構成が備えられてもよい。また、ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報は、光学的に読み取り可能な情報でなくともよく、例えば、磁気的に読み取り可能な情報であって、視認不能な磁気パターンであってもよい。

・被認証体と通信端末２０あるいは認証端末４０との間でのチャレンジおよびレスポンスの送受信は、接触通信によって行われてもよい。この場合、アンテナ１４は割愛されて、ＩＣチップ１３は接触通信用の端子を有していればよい。

・被認証体は認証を受けるものであれば、物品に付されるタグに限られない。被認証体は、ＰＵＦ回路と、被認証体の表層にて外部装置から読み取り可能であって、ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報をパターンとして保持する保持部とを備える構成であれば、例えば、ＩＣカード等であってもよい。

１０…タグ、１１…ＩＣ封入部、１２…ラベル部、１３…ＩＣチップ、１３ａ…ＰＵＦ回路、１３ｂ…制御部、１３ｃ…記憶部、１４…アンテナ、１５…支持体、１６…基材、１７…特徴値保持部、２０…通信端末、２１…通信部、２１ａ…非接触通信部、２１ｂ…光学式読み取り部、２１ｃ…ネットワーク通信部、２２…制御部、２３…記憶部、３０…認証サーバ、３１…通信部、３２…制御部、３２ａ…チャレンジ生成部、３２ｂ…レスポンス生成部、３２ｃ…判定部、３３…記憶部、４０…認証端末、４１…通信部、４１ａ…非接触通信部 、４１ｂ…光学式読み取り部、４２…制御部、４２ａ…チャレンジ生成部、４２ｂ…レスポンス生成部、４２ｃ…判定部、４３…記憶部。

Claims (8)

1. 認証装置による認証の対象となる被認証体であって、
   前記被認証体の内部に設けられたＰＵＦ回路と、
   前記ＰＵＦ回路に入力される入力データを外部から受信し、前記ＰＵＦ回路が前記入力データから生成した出力データを外部へ送信する通信部と、
   前記ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報であって、前記被認証体以外の外部装置が読み取り可能な情報を示すパターンを、前記被認証体の表層に保持する保持部と、
   を備えることを特徴とする被認証体。
2. 前記保持部は、前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を、光学的に読み取り可能に保持する
   請求項１に記載の被認証体。
3. 前記通信部は、非接触通信によって、前記入力データの受信および前記出力データの送信を行う
   請求項１または２に記載の被認証体。
4. 前記被認証体は、物品に付されるタグである
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の被認証体。
5. 被認証体と、前記被認証体の認証を行う認証装置とを含む認証システムであって、
   前記被認証体は、
   前記被認証体の内部に設けられたＰＵＦ回路と、
   前記ＰＵＦ回路に入力される入力データを受信し、前記ＰＵＦ回路が前記入力データから生成した出力データを送信する被認証体通信部と、
   前記ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報であって、前記被認証体以外の外部装置が読み取り可能な情報を示すパターンを、前記被認証体の表層に保持する保持部と、を備え、
   前記認証装置は、
   前記ＰＵＦ回路に入力される入力データを送信し、前記ＰＵＦ回路が生成した出力データを受信する認証装置通信部と、
   前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を前記被認証体から取得する取得部と、
   前記ＰＵＦ回路に入力される入力データを生成する入力データ生成部と、
   前記取得部が取得した前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を用いて、前記入力データ生成部が生成した前記入力データから出力データを生成する出力データ生成部と、
   前記認証装置通信部が受信した出力データと、前記出力データ生成部が生成した出力データとを比較して、前記被認証体の認証の成否を判定する判定部と、を備える
   ことを特徴とする認証システム。
6. 前記認証装置とネットワークを介して接続される通信端末を含み、
   前記通信端末は、
   前記認証装置通信部から受信した前記入力データを前記被認証体通信部に非接触通信によって送信し、かつ、前記被認証体通信部から非接触通信によって受信した前記出力データを前記認証装置通信部へ送信し、
   前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を、前記被認証体の前記保持部から光学的に読み取って、前記認証装置の前記取得部に送信する
   請求項５に記載の認証システム。
7. 前記被認証体通信部は、非接触通信によって、前記入力データを前記認証装置通信部から受信し、かつ、前記出力データを前記認証装置通信部へ送信し、
   前記認証装置の取得部は、前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を、前記被認証体の前記保持部から光学的に読み取る
   請求項５に記載の認証システム。
8. ＰＵＦ回路を内部に備える被認証体と、前記被認証体の認証を行う認証装置とを用いて行われる認証方法であって、
   前記被認証体の表層には、前記ＰＵＦ回路における入力データと出力データとの相関の特徴を示す情報がパターンとして保持され、前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報が前記被認証体から読み取られることに基づいて、前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を前記認証装置が取得するステップと、
   前記認証装置が、入力データを生成するステップと、
   前記認証装置が生成した入力データが前記ＰＵＦ回路に入力され、前記入力データから前記ＰＵＦ回路が出力データを生成するステップと、
   前記認証装置が、前記認証装置が取得した前記ＰＵＦ回路における前記特徴を示す情報を用いて、前記認証装置が生成した入力データから出力データを生成するステップと、
   前記認証装置が、前記ＰＵＦ回路が生成した出力データと前記認証装置が生成した出力データとを比較して、前記被認証体の認証の成否を判定するステップと、を含む
   ことを特徴とする認証方法。

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