JP2018007196A - 認証システム、認証用デバイス、認証方法、携帯端末用プログラム、認証用デバイス用プログラム、および認証サーバ用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より簡便に使用可能でかつセキュリティレベルを向上させた認証システム、そのための認証用デバイス、認証方法、そのための携帯端末用プログラム、そのための認証用デバイス用プログラム、および認証サーバ用プログラムを提供する。【解決手段】この認証システムは、認証用デバイス２は、ユーザの携帯端末３から要求信号を受信すると、所定の規則により第1認証情報を生成し、第1認証情報と認証用デバイスのデバイス識別情報とを含む第１情報を送信し、携帯端末３は、第１情報を認証用デバイスから受信すると、デバイス識別情報と第１認証情報とを含む第２情報を認証サーバ１１に送信し、認証サーバ１１は、第２情報を携帯端末から受信すると、デバイス識別情報に基づいて第２認証情報を前記規則と同一の規則により生成し、第１認証情報と第２認証情報との比較によりユーザの認証を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、ユーザの認証のための認証システム、認証用デバイス、認証方法、携帯端末用プログラム、認証用デバイス用プログラム、および認証サーバ用プログラムに関する。

ネットワークシステムをユーザが使用する際のセキュリティ確保のためにユーザを認証して特定する認証システムが用いられている。一般的な認証システムは、ユーザがログインのとき入力したユーザIDとパスワードとの組み合わせによりユーザを識別してネットワーク利用可能ユーザであることを認証する。

また、インターネット上でよりセキュリティを高めてユーザ認証を行うために、ユーザがサーバと接続する毎に入力するパスワードがその度に変わるようにしたワンタイムパスワードによる認証システムや、ユーザの指紋や虹彩や静脈等を用いるバイオメトリックスによる認証システムが知られている。

特許文献１は、携帯端末を持つユーザが、信号発生装置が設置されている店舗の特定場所に近づくと、携帯端末は、信号発生装置から発生した信号に含まれる識別情報を取得し、さらに、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ信号に基づく携帯端末の位置情報、基地局の基地局ＩＤ及び店舗に設置されているアクセスポイントのＳＳＩＤ（Service Set Identifier）の少なくともいずれかを取得し、続いて、携帯端末は、取得した位置情報とＳＳＩＤと基地局ＩＤとの少なくともいずれかを認証情報とし、信号発生装置から取得した識別情報とその認証情報とを、インターネット網を介して認証装置に送信する認証システムを開示する。認証装置は、信号発生装置の識別情報と、その信号発生装置が設置されている位置に対応する複数の認証情報（位置情報、基地局ＩＤ、ＳＳＩＤ）とを関連付けて予め記憶しておき、携帯端末から識別情報及び認証情報を受信すると、これらの識別情報と認証情報に基づいて認証を行い、認証に成功すると、提供情報として、クーポンやポイント等の特典情報等を携帯端末に送信する。信号発生装置は、たとえば、Bluetooth（登録商標）Low Energy（ＢＬＥ）によって信号を発生させる。

特開2015-165356号公報

特許文献1の認証システムによれば、信号発生装置は、ＢＬＥによる通信規格に基づいて識別情報を含む信号を定期的に（たとえば、１秒に１回）発生させるが、かかる信号は、どの携帯端末も受信可能である。認証装置は、その信号発生装置が発生する識別情報と、その信号発生装置が設置されている位置に対応するＧＰＳによる位置情報・基地局ＩＤ・ＳＳＩＤのいずれかの認証情報とを予め対応付けて記憶しておくことが必要となるが、ＧＰＳによる位置情報や基地局ＩＤやＳＳＩＤはいずれも、暗号化等がなされておらず、このため、位置情報等が偽造されるおそれがあり、不正アクセスや情報漏洩の対策としては不十分である。

また、ワンタイムパスワードは、パスワードを表示するデバイスが必要であり、パスワードの表示操作や入力操作が必要となり、また、指紋や虹彩や静脈などによるバイオメトリックスは、スキャナなどの設置やスキャナなどによる読み取りが必要となり、いずれも取り扱いが煩雑で、人の出入りの多い店舗には不向きである。

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、より簡便に使用可能でかつセキュリティレベルを向上させた認証システム、そのための認証用デバイス、認証方法、そのための携帯端末用プログラム、そのための認証用デバイス用プログラム、および認証サーバ用プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための認証システムは、認証用デバイスは、ユーザの携帯端末から要求信号を受信すると、所定の規則により第1認証情報を生成し、前記第1認証情報と前記認証用デバイスのデバイス識別情報とを含む第１情報を送信し、前記携帯端末は、前記第１情報を前記認証用デバイスから受信すると、前記デバイス識別情報と前記第１認証情報とを含む第２情報を認証サーバに送信し、前記認証サーバは、前記第２情報を前記携帯端末から受信すると、前記デバイス識別情報に基づいて第２認証情報を前記規則と同一の規則により生成し、前記第１認証情報と前記第２認証情報との比較により前記ユーザの認証を行うものである。

この認証システムによれば、認証用デバイスがユーザの携帯端末からの要求信号に応じて、所定の規則により第1認証情報を生成し、携帯端末が認証用デバイスから受信したデバイス識別情報と第１認証情報とを認証サーバに送信し、認証サーバは、携帯端末から受信したデバイス識別情報に基づいて第２認証情報を前記規則と同一の規則により生成し、第１認証情報と第２認証情報との比較によりユーザの認証を行うので、ユーザの認証をより簡便にしかもセキュリティレベルを向上させて行うことができる。また、たとえば、認証用デバイスを所定の設置位置に予め配置しておくことで、ユーザの携帯端末がその設置位置の近傍（認証用デバイスと通信可能な範囲）に存在することを認証することができる。

上記認証システムにおいて、前記携帯端末から送信される前記要求信号はランダム情報を含み、前記第１情報を受信した前記携帯端末は、前記認証用デバイスに送信する前のランダム情報と、前記認証用デバイスから受信した前記第１情報に含まれるランダム情報との一致を確認し、前記確認がなされると、前記第２情報を前記認証サーバに送信することが好ましい。認証用デバイスと通信する携帯端末において、送信前のランダム情報と、受信後のランダム情報との一致を確認することで、携帯端末と認証用デバイスとが１対１に対応することができ、セキュリティレベルが向上する。

また、前記認証用デバイスは、前記第１認証情報をキー情報と時刻情報とを用いて生成し、前記認証サーバは、デバイス識別情報とキー情報とを対応させて予め記憶し、前記第２情報に含まれる前記デバイス識別情報に対応するキー情報と時刻情報とを用いて前記第２認証情報を生成することが好ましい。これにより、認証用デバイスと認証サーバにおいて、同一のキー情報および時刻情報を用いて第１認証情報および第２認証情報を生成できるので、第１認証情報と第２認証情報との一致によりユーザの認証を行うことができる。

また、前記携帯端末からの前記要求信号はランダム情報を含み、前記認証用デバイスは前記ランダム情報をさらに用いて前記第１認証情報を生成し、前記第１情報および前記第２情報は前記ランダム情報を含み、前記認証サーバは、前記ランダム情報をさらに用いて前記第２認証情報を生成することが好ましい。

また、前記認証用デバイスは、所定領域においてユーザの携帯端末と通信可能な所定位置に配置され、前記ユーザの認証とは、前記ユーザの前記所定領域における存在を確認するものであるように上記認証システムを利用可能である。

上記目的を達成するための認証用デバイスは、ユーザの携帯端末から要求信号を受信すると、所定の規則により第1認証情報を生成し、前記第1認証情報とデバイス識別情報とを含む第１情報を送信する認証用デバイスであって、前記認証用デバイスから送信されて前記携帯端末により受信された前記第１情報を含む第２情報が前記携帯端末から認証サーバに送信され、前記認証サーバにおいて前記デバイス識別情報に基づいて前記規則と同一の規則により生成された第２認証情報と、前記第１認証情報との比較により前記ユーザの認証が行われる。

この認証用デバイスによれば、ユーザの携帯端末からの要求信号に応じて、所定の規則により第1認証情報を生成し、携帯端末が認証用デバイスから受信したデバイス識別情報と第１認証情報とを認証サーバに送信し、認証サーバは、携帯端末から受信したデバイス識別情報に基づいて第２認証情報を前記規則と同一の規則により生成し、第１認証情報と第２認証情報との比較によりユーザの認証を行うので、ユーザの認証をより簡便にしかもセキュリティレベルを向上させて行うことができる。

上記認証用デバイスにおいて、通信規格Bluetooth（登録商標）Low Energy（BLE）を用いてユーザの携帯端末と通信を行うように構成することが好ましい。

また、認証用デバイスは、上述の認証システムにおける前記認証用デバイスとして使用可能なものであることが好ましい。

上記目的を達成するための認証方法は、次の各ステップによりユーザの認証を行う。
（ａ）ユーザの携帯端末が要求信号を送信するステップ、
（ｂ）前記要求信号を受信した認証用デバイスが第1認証情報を所定の規則により生成するステップ、
（ｃ）前記認証用デバイスが前記第1認証情報と前記認証用デバイスのデバイス識別情報とを含む第１情報を送信するステップ、
（ｄ）前記携帯端末が前記第１情報を前記認証用デバイスから受信すると、前記デバイス識別情報と前記第１認証情報とを含む第２情報を認証サーバに送信するステップ、
（ｅ）前記認証サーバが前記第２情報を受信すると、前記デバイス識別情報に基づいて第２認証情報を前記規則と同一の規則により生成するステップ、
（ｆ）前記認証サーバが前記第１認証情報と前記第２認証情報との比較により前記ユーザの認証を行うステップ。

この認証方法によれば、認証用デバイスがユーザの携帯端末からの要求信号に応じて、所定の規則により第1認証情報を生成し、携帯端末が認証用デバイスから受信したデバイス識別情報と第１認証情報とを認証サーバに送信し、認証サーバは、携帯端末から受信したデバイス識別情報に基づいて第２認証情報を前記規則と同一の規則により生成し、第１認証情報と第２認証情報との比較によりユーザの認証を行うので、ユーザの認証をより簡便にしかもセキュリティレベルを向上させて行うことができる。

上記認証方法において、前記ステップ（ａ）の前記要求信号はランダム情報を含み、前記第１情報を受信した前記携帯端末は、前記認証用デバイスに送信する前のランダム情報と、前記認証用デバイスから受信した前記第１情報に含まれるランダム情報との一致を確認し、前記確認がなされると、前記ステップ（ｄ）の前記送信を実行することが好ましい。

また、前記認証用デバイスは、前記ステップ（ｂ）において、キー情報と時刻情報とを用いて前記第1認証情報を生成し、前記認証サーバは、デバイス識別情報とキー情報とを対応させて予め記憶し、前記ステップ（ｅ）において、前記第２情報に含まれる前記デバイス識別情報に対応するキー情報と時刻情報とを用いて前記第２認証情報を生成することが好ましい。

また、前記携帯端末からの前記要求信号はランダム情報を含み、前記ステップ（ｂ）において、前記認証用デバイスは前記ランダム情報をさらに用いて前記第１認証情報を生成し、前記第１情報および前記第２情報は前記ランダム情報を含み、前記認証サーバは、前記ステップ（ｅ）において、前記ランダム情報をさらに用いて前記第２認証情報を生成することが好ましい。

上記目的を達成するための携帯端末用プログラムは、上述の認証方法を実行するために前記ステップ（ａ）および（ｄ）を前記携帯端末に実行させるためのプログラムである。かかるプログラムは携帯端末にインストールされる。

上記目的を達成するための認証用デバイス用プログラムは、上述の認証方法を実行するために前記ステップ（ｂ）および（ｃ）を前記認証用デバイスに実行させるためのプログラムである。かかるプログラムは認証用デバイスにインストールされる。

上記目的を達成するための認証サーバ用プログラムは、上述の認証方法を実行するために前記ステップ（ｅ）および（ｆ）を前記認証サーバに実行させるためのプログラムである。かかるプログラムは認証サーバにインストールされる。

なお、上記携帯端末としては、スマートフォン（多機能携帯電話）や携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）のような携帯型通信端末、またはインターネット接続可能なタブレット型端末等を用いることができる。

本発明によれば、より簡便に使用可能でかつセキュリティレベルを向上させた認証システム、そのための認証用デバイス、認証方法、そのための携帯端末用プログラム、そのための認証用デバイス用プログラム、および認証サーバ用プログラムを提供することができる。

本実施形態における認証システムの全体を概念的に示す図である。 図１の認証サーバの構成例を概略的に示すブロック図である。 図１の携帯端末の構成例を概略的に示すブロック図である。 図１の認証用デバイスの構成例を概略的に示すブロック図である。 図２の認証サーバの記憶部に記憶される、各店舗のアプリケーションＩＤと、各店舗に設置された認証用デバイスのデバイス識別情報と、各認証用デバイスにインストールされているキー情報との例を表形式で示す図である。 図４の認証用デバイスの認証情報生成部で生成され出力する第１認証情報の例と、図２の認証サーバの認証情報生成部で生成され出力する第２認証情報の例とを示す図である。 図１〜図４の認証システムによるユーザの認証方法の実行前に行われる登録等のステップを説明するためのフローチャートである。 図１〜図４の認証システムによるユーザの認証方法のステップを説明するためのフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態における認証システムの全体を概念的に示す図である。

図１に示すように、認証システムは、認証システム管理者が管理する認証サーバ１１と、店舗１に来店したユーザが有する携帯型通信端末装置であるスマートフォン等の携帯端末３と、店舗１が管理するコンピュータ機能を備えた店舗サーバ１２と、がインターネット１０を介して互いに接続可能に構成され、店舗１内の所定位置に設置された認証用デバイス２が店舗１内においてユーザの携帯端末３との間で送信・受信の無線通信が可能になっている。なお、図１では、携帯端末３等がインターネット１０に接続するために基地局等を経由することがあるが、かかる基地局等の図示は省略している。携帯端末３，サーバ１１，１２には、それぞれインターネット接続ソフト（ブラウザ）がインストールされている。

図１の認証サーバ１１は、ユーザ認証のためのウェブサイトを提供し、このウェブサイトには、ＵＲＬ（Uniform Resource Locator）が指定されてインターネット１０を介して携帯電話機やスマートフォン等の携帯端末３や店舗サーバ１２がアクセス可能である。

図１の認証サーバ１１の構成例について図２を参照して説明する。図２は図１の認証サーバの構成例を概略的に示すブロック図である。認証サーバ１１は、インストールされたプログラムに基づいてＣＰＵ（中央演算処理装置）により各種の制御・情報処理を実行するコンピュータ機能を備えた情報処理装置から構成されている。

認証サーバ１１は、図２のように、ＷＷＷサーバ等から構成されインターネットを介して外部装置との間で各種情報の送信・受信を行う通信部１７と、デバイス識別情報に基づいてキー情報や時刻情報等を用いて関数等の所定の規則により認証情報を生成する認証情報生成部１３と、各種情報やプログラムを記憶するハードディスクやＲＡＭや外付け記憶装置等からなる記憶部１４と、外部から通信部１７で受信した第１認証情報と認証情報生成部１３で生成した第２認証情報とを比較し認証を行う認証部１５と、標準時間の時刻情報を得る時計機能部１６と、を有する。

次に、一般のユーザが有する図１の携帯端末３について図３を参照して説明する。図３は図１の携帯端末の構成例を概略的に示すブロック図である。携帯端末３は、たとえば、液晶等からなる入力表示部を有するスマートフォンからなり、インストールされたアプリケーションプログラム（アプリ）に基づいてＣＰＵにより各種の制御・情報処理を実行するコンピュータ機能を備えている。

携帯端末３は、図３のように、インターネットを介して通信を行うとともに直接に認証用デバイス２等との間で各種情報の無線通信を行う通信部３１と、図１の認証用デバイス２に対し認証のための要求信号を発生する要求信号発生部３２と、乱数表等によりランダムな数列等のランダム情報を発生するランダム情報発生部３３と、各種情報やアプリケーションプログラムを記憶するＲＯＭやＲＡＭやカード型メモリ等からなる記憶部３４と、ランダム情報発生部３３で発生したランダム情報と認証用デバイス２から受信したランダム情報との比較を行う比較部３５と、標準時間の時刻情報を得る時計機能部３６と、を有する。通信部３１による認証用デバイス２との無線通信は、通信規格Bluetooth（登録商標）Low Energy（BLE）を用いて行われるようになっている。

次に、図１の認証用デバイス２について図４を参照して説明する。図４は図１の認証用デバイスの構成例を概略的に示すブロック図である。認証用デバイス２は、たとえば、インストールされたプログラムに基づいてＣＰＵやＭＰＵにより各種の制御・情報処理を実行するマイクロコンピュータ（マイコン）から構成されている。

認証用デバイス２は、図４のように、一般のユーザが有する携帯端末との間で直接に各種情報の無線通信を行う通信部２１と、キー情報や時刻情報等を用いて関数等の所定の規則により認証情報を生成する認証情報生成部２２と、キー情報やデバイス識別情報や携帯端末３から受信した情報等の各種情報を記憶するＲＯＭやＲＡＭ等からなる記憶部２３と、を有する。通信部２１による無線通信は、通信規格Bluetooth（登録商標）Low Energy（BLE）を用いて行われるようになっている。

また、図１の店舗サーバ１２は、インストールされたプログラムに基づいてＣＰＵにより各種の制御・情報処理を実行するコンピュータ機能を備えた情報処理装置から構成され、店舗１の紹介や案内や商品やサービスの広告等のためのウェブサイトを提供し、このウェブサイトのホームページには、ＵＲＬ（Uniform Resource Locator）が指定されてインターネット１０を介して携帯電話機やスマートフォン等の携帯端末３や認証サーバ１１がアクセス可能になっている。店舗１は、たとえば、各種商品の販売店や各種サービスのサービス提供店などであるが、店舗サーバ１２は、多数のユーザをユーザＩＤにより区別して登録し、たとえば、ユーザＩＤ毎に利用額に応じたポイント付与の登録を行うようになっている。また、店舗サーバ１２は、ウェブ上では、アプリケーションＩＤにより識別される。

図１〜図４の認証システムにおけるユーザ認証のための構成例を説明する。認証サーバ１１の記憶部１４には、たとえば、図５に例を示すように、各店舗のアプリケーションＩＤと、その店舗に設置された認証用デバイス２のデバイス識別情報と、その認証用デバイス２に対応するキー情報とが記憶されている。

認証用デバイス２の認証情報生成部２２は、キー情報と携帯端末３からの時刻情報・ランダム情報とを用いて所定の関数により認証情報を生成する。認証サーバ１１の認証情報生成部１３は、図５の認証用デバイス２のデバイス識別情報から特定されるキー情報と、時計機能部１６からの時刻情報と、携帯端末３からの第２情報に含まれるランダム情報とを用いて、認証用デバイス２の認証情報生成部２２と同じ関数により認証情報を生成し、たとえば秒単位で認証情報が変化して出力するようになっている。個々の認証情報は、たとえば、ランダムな６桁の数字である。

図６のように、店舗１内の認証用デバイス２の認証情報生成部２２は、たとえば、時刻１１時００分００秒に第１認証情報「４６０２５８」を生成する。一方、認証サーバ１１は、その認証情報生成部１３から、たとえば、図６のように、携帯端末３から第２情報を受信した時刻１１時００分０５秒の３０秒前の１０時５９分３５秒から受信した時刻まで１秒ごとに３０秒間、その時刻に対応する第２認証情報を出力し、時刻１１時００分００秒に対応して「４６０２５８」の認証情報を出力する。認証サーバ１１の認証部１５は、認証情報生成部１３から出力した３０個の第２認証情報の中に第１認証情報と一致する認証情報（たとえば「４６０２５８」）があれば、第１認証情報と第２認証情報が一致したと判断し、その結果、ユーザ認証がなされたと判断される。

次に、図１〜図６の認証システムによるユーザの認証方法の動作手順について図７，図８を参照して説明する。図７は、図１〜図４の認証システムによるユーザの認証方法の実行前に行われる登録等のステップを説明するためのフローチャートである。図８は、図１〜図４の認証システムによるユーザの認証方法のステップを説明するためのフローチャートである。

この認証システムは、ユーザが店舗１に来店し、商品を購入したりサービスの提供を受け、店舗１がユーザにポイントを付与する際にユーザを認証するものである。したがって、このユーザ認証とは、店舗１にユーザが来店したことの認証である。

図７のように、図１の認証システムによるユーザ認証のサービスを受けるために、店舗サーバ１２から認証サーバ１１に対しインターネットを介して店舗１の認証登録をし、店舗1の識別情報であるアプリケーションＩＤを登録し（Ｓ２１）、また、店舗１内に設置された認証用デバイス２のデバイス識別情報を登録する（Ｓ２２）。アプリケーションＩＤ、デバイス識別情報および認証用デバイス２のキー情報が、たとえば、図５のように図２の認証サーバ１１の記憶部１４に登録される。

ユーザは、携帯端末３を用いて、ユーザ認証のための認証アプリケーションソフト（認証アプリ）をダウンロードし、図３の記憶部３４にインストールする（Ｓ２３）。かかる認証アプリは、たとえば、第三者のサーバ（図示省略）からインターネット経由でダウンロード可能に構成できる。

ユーザは、携帯端末３を用いて店舗サーバ１２のウェブサイトにアクセスし、ユーザＩＤによりユーザ登録をする（Ｓ２４）。次に、携帯端末３は、店舗サーバ１２から送信された登録済情報を受信すると（Ｓ２５）、店舗識別情報であるアプリケーションＩＤがユーザＩＤとともに記憶部３４に登録される。

図１〜図６の認証システムによるユーザの認証動作のステップＳ０１〜Ｓ１３について説明すると、図８のように、まず、ユーザが店舗１内において携帯端末３で認証アプリを起動させユーザ認証のための要求信号を発する（Ｓ０１）。要求信号は、図３の要求信号発生部３２から発生し、通信部３１を介して送信されるが、具体的には、たとえば、携帯端末３の入力表示部に表示された所定のボタン部をタッチすることで送信される。要求信号には、図３のランダム情報発生部３３から得たランダムな数（たとえば、「２９６１」のような４桁の数）からなるランダム情報および時計機能部３６から得たその時の時刻情報（たとえば、１１時００分００秒）が含まれる。

次に、店舗内１に設置された認証用デバイス２は、携帯端末３から要求信号を図４の通信部２１で受信すると、記憶部２３に記憶されたキー情報と受信した時刻情報とランダム情報を用いて認証情報生成部２２において所定の関数により第１認証情報を生成する（Ｓ０２）。たとえば、図６のように、時刻１１時００分００秒で第１認証情報「４６０２５８」を生成する。

次に、認証用デバイス２は、上述のようにして生成された第１認証情報と、図４の記憶部２３に記憶された認証用デバイス２のデバイス識別情報と、受信したランダム情報と、を含む第１情報を通信部２１から送信する（Ｓ０３）。

次に、携帯端末３は、通信部３１で第１情報を受信すると、記憶部３４に記憶するとともに、その第１情報に含まれるランダム情報と、ステップＳ０１で送信する前の要求信号に含まれて記憶部３４に記憶されたランダム情報（たとえば、「２９６１」）と、を比較部３５で比較する（Ｓ０４）。

その結果、両者のランダム情報が一致した場合、次に、携帯端末３は、記憶部３４に記憶されたデバイス識別情報、第１認証情報、ランダム情報、ユーザＩＤ、およびアプリケーションＩＤを含む第２情報を通信部３１からインターネット１０を経由して認証サーバ１１に送信する（Ｓ０５）。

なお、ステップＳ０４の比較の結果、両者のランダム情報が不一致の場合、認証動作が終了し（Ｓ０６）、以降の認証動作は実行されない。

次に、認証サーバ１１は、携帯端末３から第２情報を受信すると、第２情報に含まれる認証用デバイス２のデバイス識別情報に基づいて図２の認証サーバ１１の記憶部１４からキー情報を取得し、このキー情報と、時計機能部１６から得た時の時刻情報と、第２情報に含まれるランダム情報と、を用いて認証用デバイス２と同じ関数により認証情報生成部１３で第２認証情報を生成し出力する（Ｓ０７）。

たとえば、認証サーバ１１は、認証情報生成部１３において、図６のように、携帯端末３から第２情報を受信した時刻１１時００分０５秒の３０秒前の１０時５９分３５秒から１秒ごとに３０秒間、第２認証情報３０個を出力し、時刻１１時００分００秒に対応して「４６０２５８」の認証情報を出力する。

次に、認証サーバ１１は、図２の認証部１５において、携帯端末３から受信して記憶部１４に記憶された第１認証情報と、上述のようにして生成された第２認証情報と、を比較する（Ｓ０８）。

その結果、第１認証情報と第２認証情報とが一致すると、認証がなされたことになる。たとえば、認証サーバ１１の認証部１５は、図６のように、認証情報生成部１３から出力した複数（３０個）の第２認証情報の中に第１認証情報と一致する認証情報（たとえば「４６０２５８」）があれば、第１認証情報と第２認証情報が一致したと判断する。

次に、認証サーバ１１は、第２情報に含まれ記憶部１４に記憶されたアプリケーションＩＤにより特定された店舗サーバ１２に対し認証結果（ＯＫ）情報をユーザＩＤおよびデバイス識別情報とともに送信する（Ｓ０９）。

また、ステップＳ０８の比較の結果、第１認証情報と第２認証情報とが不一致の場合、その認証結果（ＮＧ）情報が認証サーバ１１の通信部１７からインターネット経由で携帯端末３に送信される（Ｓ１０）。たとえば、図６のように認証情報生成部１３から出力した３０個の第２認証情報の中に第１認証情報と一致する認証情報がない場合である。

次に、店舗サーバ１２は、認証サーバ１１から受信したデバイス識別情報と店舗サーバ１２の記憶部に記憶されたデバイス識別情報とを照合する（Ｓ１１）。

ステップＳ１１での照合の結果、両デバイス識別情報が一致し、照合結果（ＯＫ）であると、店舗サーバ１２は、そのユーザＩＤに対し、たとえば、そのユーザの利用高に応じたポイントを付与し、記憶部に記録する（Ｓ１２）。また、両デバイス識別情報が一致しない場合、照合結果（ＮＧ）情報がインターネット経由で認証サーバ１１に送信され（Ｓ１３）、ユーザの携帯端末３にも送信される（Ｓ１４）。

また、店舗サーバ１２は、照合結果（ＯＫ）情報をインターネット経由で認証サーバ１１に送信する（Ｓ１５）。

次に、上述の認証結果（ＯＫ）情報が認証サーバ１１の通信部１７からインターネット経由で携帯端末３に送信される（Ｓ１６）。

また、ユーザが携帯端末３を用いてインターネット経由で店舗サーバ１２にアクセスしポイント記録情報を問い合わせると（Ｓ１７）、店舗サーバ１２は、ポイント記録情報をユーザの携帯端末３に送信する（Ｓ１８）。

以上のように、本実施形態の認証システムによる認証ステップによれば、ユーザ登録されたユーザが店舗１に来店し、このユーザに店舗１がポイントを付与するとき、ユーザはその携帯端末３からユーザ認証のための要求信号を発するだけで、携帯端末３は、店舗内１に設置された認証用デバイス２と無線通信し、認証用デバイス２で所定の規則で生成された第１認証情報を受信し、第１認証情報とデバイス識別情報等をインターネット経由で認証サーバ１１に送信し、認証サーバ１１で認証用デバイス２と同一の規則で生成された第２認証情報と、第１認証情報と、を比較することでユーザの認証をより簡便にしかもセキュリティレベルを向上させて行うことができる。このように、来店したユーザがユーザ登録されたユーザ本人であることを正確に確認できるので、店舗１側はユーザ本人に正しくポイントを付与でき、来店しないユーザにポイントが付与されるような不正を未然に防止できる。

また、店舗１内で携帯端末３と認証用デバイス２との間で要求信号（Ｓ０１）や第１情報（Ｓ０３）の無線通信が行われる際に、ランダム情報や第１認証情報やデバイス識別情報が送受信されるが、これらの情報はランダムな数や記号からなるので、たとえ盗聴や録音等の不正行為により不正取得されたとしても意味不明の数や記号でしかない。

また、携帯端末３から要求信号に含まれるランダム情報を認証用デバイス２に送信し（Ｓ０１）、認証用デバイス２で受信したランダム情報を携帯端末３に送信し（Ｓ０３）、携帯端末３が送信前のランダム情報と、受信後のランダム情報との一致を確認することで（Ｓ０４）、携帯端末３と認証用デバイス２とが１対１に対応し、不一致であれば以降の認証動作を行わないので、セキュリティレベルが向上する。複数の携帯端末が同時的に認証用デバイス２と接続しても混信することがない。

従来、スマートフォンにより通信規格Bluetooth（登録商標）Low Energy（BLE）によるiBeacon（登録商標）等を用いてユーザの認証を行う非接触型認証が提案されているが、セキュリティ問題のため普及に至っていない。すなわち、店舗に設置される信号発生通信装置が、近くのすべての人のスマートフォンを対象として発信するため誰でも受信でき、その後、その電波を受信したユーザのスマートフォンと個別の通信を行うと、発信時と同じように通信内容を回りの誰もがスマートフォンで見ることができるため、重要な取引や認証ができないからである。かかるBLEを利用した非接触型認証におけるセキュリティ問題の回避のために次の対策が考えられるが、いずれもコストやセキュリティの点で好ましくない。
(1)通信時におけるオリジナルのセキュリティシステムを導入する。クレジットカードやＮＦＣがその例であるが、莫大なコストがかかる仕組みで、一般企業や個人営業店では導入できない。
(2)たとえば、iBeacon（登録商標）に連動した認証のシステムを購入して使用する。画素へのバーコード表示やマルチタッチや音声認識等による認証があるが、基本的にはセキュリティ精度が低く、利用方法に制限が生じる。

これに対し、本実施形態による認証システムによれば、店舗1内に設置された認証用デバイス２とユーザのスマートフォン等の携帯端末３とが、iBeacon（登録商標）では不可能であった１対１の通信をし、インターネット経由で認証サーバ１１を用いることで、ユーザの携帯端末３が１対１の特定通信をすることができるので、コストがかからず、かつ、セキュリティレベルが向上したシステムを実現でき、簡便に利用可能で低コストのため一般企業や個人営業店が容易に導入可能である。

以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。たとえば、本実施形態では、認証用デバイス２および認証サーバ１１は、認証情報を生成するための規則として、キー情報と時刻情報とランダム情報とを用いて所定の関数により認証情報を生成するようにしたが、本発明はこれに限定されず、他の規則により認証情報を生成するようにしてもよい。たとえば、ランダム情報を省略して、キー情報と時刻情報とを用いて所定の関数により認証情報を生成するようにしてもよい。

また、認証サーバ１１は、第２情報を受信した時刻のｘ秒（たとえば３０秒）前からその受信した時刻まで複数の第２認証情報を生成し出力するようにしたが、ｘは、３０に限定されず、たとえば１５や６０のように、適宜増減して設定可能である。また、携帯端末３の時計機能部３６や認証サーバ１１の時計機能部１６の時刻ずれを考慮して、第２情報を受信した時刻のＸ秒前から同時刻のＹ秒後まで複数の第２認証情報を生成するようにしてもよく、Ｘ，Ｙは、適宜設定可能である。

また、図２の認証サーバ１１の構成は一例であって、他の構成であってもよく、図３の携帯端末３の構成は一例であって、他の構成であってもよく、また、図４の認証用デバイスの構成は一例であって、他の構成であってもよいことはもちろんである。

本実施形態におけるユーザ認証とは、店舗にユーザが来店したことの認証であるが、本発明はこれに限定されず、ユーザの所定領域における存在を確認することが必要な他のシステムに適用できる。たとえば、入場や入館の規制があり本人確認の必要のある建物や施設や会場の入口などに認証用デバイスを設置し、予めユーザ登録されているユーザが入場や入館しようとする時、ユーザの携帯端末から要求信号を発することでユーザ認証がなされ、入場・入館が許可されるように構成できる。

また、会社や事務所や労働現場等の所定箇所に認証用デバイスを設置し、予め登録されている社員などが出社・退社する時、その携帯端末から要求信号を発することでユーザ認証がなされ、出社や退社の時刻が記録されようにした簡易的なタイムカードシステムに構成できる。

１ 店舗
２ 認証用デバイス
３ 携帯端末
１０ インターネット
１１ 認証サーバ
１２ 店舗サーバ
１３ 認証サーバの認証情報生成部
２２ 認証用デバイスの認証情報生成部

Claims (15)

1. 認証用デバイスは、ユーザの携帯端末から要求信号を受信すると、所定の規則により第1認証情報を生成し、前記第1認証情報と前記認証用デバイスのデバイス識別情報とを含む第１情報を送信し、
   前記携帯端末は、前記第１情報を前記認証用デバイスから受信すると、前記デバイス識別情報と前記第１認証情報とを含む第２情報を認証サーバに送信し、
   前記認証サーバは、前記第２情報を前記携帯端末から受信すると、前記デバイス識別情報に基づいて第２認証情報を前記規則と同一の規則により生成し、前記第１認証情報と前記第２認証情報との比較により前記ユーザの認証を行う認証システム。
2. 前記携帯端末から送信される前記要求信号はランダム情報を含み、
   前記第１情報を受信した前記携帯端末は、前記認証用デバイスに送信する前のランダム情報と、前記認証用デバイスから受信した前記第１情報に含まれるランダム情報との一致を確認し、前記確認がなされると、前記第２情報を前記認証サーバに送信する請求項１に記載の認証システム。
3. 前記認証用デバイスは、前記第１認証情報をキー情報と時刻情報とを用いて生成し、
   前記認証サーバは、デバイス識別情報とキー情報とを対応させて予め記憶し、前記第２情報に含まれる前記デバイス識別情報に対応するキー情報と時刻情報とを用いて前記第２認証情報を生成する請求項１または２に記載の認証システム。
4. 前記携帯端末からの前記要求信号はランダム情報を含み、前記認証用デバイスは前記ランダム情報をさらに用いて前記第１認証情報を生成し、
   前記第１情報および前記第２情報は前記ランダム情報を含み、
   前記認証サーバは、前記ランダム情報をさらに用いて前記第２認証情報を生成する請求項３に記載の認証システム。
5. 前記認証用デバイスは、所定領域においてユーザの携帯端末と通信可能な所定位置に配置され、
   前記ユーザの認証とは、前記ユーザの前記所定領域における存在を確認するものである請求項１〜４のいずれか1項に記載の認証システム。
6. ユーザの携帯端末から要求信号を受信すると、所定の規則により第1認証情報を生成し、前記第1認証情報とデバイス識別情報とを含む第１情報を送信する認証用デバイスであって、
   前記認証用デバイスから送信されて前記携帯端末により受信された前記第１情報を含む第２情報が前記携帯端末から認証サーバに送信され、前記認証サーバにおいて前記デバイス識別情報に基づいて前記規則と同一の規則により生成された第２認証情報と、前記第１認証情報との比較により前記ユーザの認証が行われる、認証用デバイス。
7. 通信規格Bluetooth（登録商標）Low Energy（BLE）を用いてユーザの携帯端末と通信を行う請求項６に記載の認証用デバイス。
8. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の認証システムにおける前記認証用デバイスとして使用可能な認証用デバイス。
9. 次の各ステップによりユーザの認証を行う認証方法。
   （ａ）ユーザの携帯端末が要求信号を送信するステップ、
   （ｂ）前記要求信号を受信した認証用デバイスが第1認証情報を所定の規則により生成するステップ、
   （ｃ）前記認証用デバイスが前記第1認証情報と前記認証用デバイスのデバイス識別情報とを含む第１情報を送信するステップ、
   （ｄ）前記携帯端末が前記第１情報を前記認証用デバイスから受信すると、前記デバイス識別情報と前記第１認証情報とを含む第２情報を認証サーバに送信するステップ、
   （ｅ）前記認証サーバが前記第２情報を受信すると、前記デバイス識別情報に基づいて第２認証情報を前記規則と同一の規則により生成するステップ、
   （ｆ）前記認証サーバが前記第１認証情報と前記第２認証情報との比較により前記ユーザの認証を行うステップ。
10. 前記ステップ（ａ）の前記要求信号はランダム情報を含み、
    前記第１情報を受信した前記携帯端末は、前記認証用デバイスに送信する前のランダム情報と、前記認証用デバイスから受信した前記第１情報に含まれるランダム情報との一致を確認し、前記確認がなされると、前記ステップ（ｄ）の前記送信を実行する請求項１０に記載の認証方法。
11. 前記認証用デバイスは、前記ステップ（ｂ）において、キー情報と時刻情報とを用いて前記第1認証情報を生成し、
    前記認証サーバは、デバイス識別情報とキー情報とを対応させて予め記憶し、前記ステップ（ｅ）において、前記第２情報に含まれる前記デバイス識別情報に対応するキー情報と時刻情報とを用いて前記第２認証情報を生成する請求項１０または１１に記載の認証方法。
12. 前記携帯端末からの前記要求信号はランダム情報を含み、前記ステップ（ｂ）において、前記認証用デバイスは前記ランダム情報をさらに用いて前記第１認証情報を生成し、
    前記第１情報および前記第２情報は前記ランダム情報を含み、
    前記認証サーバは、前記ステップ（ｅ）において、前記ランダム情報をさらに用いて前記第２認証情報を生成する請求項１１に記載の認証方法。
13. 請求項９〜１２のいずれか１項に記載の認証方法を実行するために前記ステップ（ａ）および（ｄ）を前記携帯端末に実行させるための携帯端末用プログラム。
14. 請求項９〜１２のいずれか１項に記載の認証方法を実行するために前記ステップ（ｂ）および（ｃ）を前記認証用デバイスに実行させるための認証用デバイス用プログラム。
15. 請求項９〜１２のいずれか１項に記載の認証方法を実行するために前記ステップ（ｅ）および（ｆ）を前記認証サーバに実行させるための認証サーバ用プログラム。

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