JP2020096321A - 認証システム - Google Patents

Abstract

【課題】認証された機器によりネットワーク圏外で車両制御プログラムを更新する。【解決手段】認証システムはＥＣＵと、車両制御プログラムを更新する更新装置と、更新装置の正当性を認証する認証サーバとを備え、更新装置は乱数を生成して認証サーバに送信するセッション鍵生成部を有し、認証サーバは乱数を秘密鍵で暗号化して更新装置に送信するセッション鍵暗号化部を有し、更新装置は乱数と暗号化乱数とを記憶する記憶部と、ＥＣＵに接続されると暗号化乱数を転送する転送部とを有し、ＥＣＵは秘密鍵に対応する公開鍵で暗号化乱数を復号するセッション鍵復号部と、復号された乱数と記憶部に記憶された乱数とが一致するか否かを判定し、一致すると判定すると更新装置が認証サーバにより正当性が認証された更新装置であると判定する認証判定部と、更新装置による制御プログラムの更新を許可する更新許可部とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の制御プログラムを更新する装置を認証する認証システムに関する。

従来、車両のソフトウェアを更新するための装置の正当性を、認証サーバが認証するようにしたシステムが知られている。例えば特許文献１記載のシステムでは、ソフトウェアの更新用のコンピュータが構成証明データを認証サーバに送信し、認証サーバが構成証明データに基づいてそのコンピュータの正当性を確認して認証情報を生成することで、車両に搭載された機器が認証情報を確認してコンピュータとの接続を許可する。

特許文献１：特開２０１４−４８８００号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、ソフトウェアの更新時においてコンピュータ（ソフトウェアの更新用の装置）が認証サーバと接続される必要があるため、ネットワーク圏外で車両のソフトウェアを更新することは難しい。

本発明の一態様は、車両に搭載される車両制御装置と、車両制御装置と通信可能に接続され、車両制御装置の制御プログラムを更新する更新装置と、更新装置と通信可能に接続され、更新装置の正当性を認証する認証サーバと、を備えた認証システムである。更新装置は、乱数からなるセッション鍵を生成して認証サーバに送信するセッション鍵生成部を有し、認証サーバは、セッション鍵生成部から送信されたセッション鍵を所定の秘密鍵で暗号化して更新装置に送信するセッション鍵暗号化部を有し、さらに更新装置は、セッション鍵生成部により生成されたセッション鍵と、セッション鍵暗号化部により送信された暗号化されたセッション鍵と、を記憶する記憶部と、車両制御装置に接続されると記憶部に記憶された暗号化されたセッション鍵を車両制御装置に転送する転送部と、を有し、車両制御装置は、秘密鍵に対応する所定の公開鍵で転送部により転送された暗号化されたセッション鍵を復号するセッション鍵復号部と、セッション鍵復号部により復号されたセッション鍵と、記憶部に記憶された生成されたセッション鍵とが一致するか否かを判定し、一致すると判定すると、更新装置が認証サーバにより正当性が認証された更新装置であると判定する認証判定部と、更新装置による制御プログラムの更新を許可する更新許可部と、をさらに有する。

本発明によれば、認証された機器によりネットワーク圏外において車両の制御プログラムを更新することができる。

本発明の実施形態に係る認証システムを概略的に示す図。 本発明の実施形態に係る認証システムの構成の一例を示すブロック図。 図２の認証システムにより実行される処理の一例を示すフローチャート。 図２の認証システムによる処理を説明する図。 本発明の変形例に係る認証システムの構成を示すブロック図。 図５の認証システムにより実行される処理の一例を示すフローチャート。 図５の認証システムによる処理を説明する図。

以下、図１〜図７を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る認証システム１００の構成を概略的に示す図である。認証システム１００は、車両に搭載されて車両の動作等を制御する車両制御装置１と、車両制御装置１に接続されて車両を制御するためのソフトウェアプログラム（車両制御プログラム）を更新する更新装置２と、更新装置２の正当性を認証する認証サーバ３とを備える。車両制御装置１と更新装置２とは、例えば、車両のＤＬＣ（Data Link Coupler）を介してＣＡＮ（Controller Area Network）通信等により有線接続される。更新装置２と認証サーバ３とは、インターネット網や携帯電話網などに代表される公衆無線通信網を含むネットワーク４を介して接続される。

車両メーカは、車両制御プログラムのアップデートや品質改善などの必要に応じ、販売店等を通じて更新用プログラムを配布する。販売店等では、来店した顧客の車両の車両制御装置１に更新用プログラムをダウンロードした更新装置２を接続して車両用制御プログラムを更新する。車両制御装置１は、悪意のある第三者によって不正なハードウェアやソフトウェアにより車両制御プログラムが書き換えられることを防止するため、車両メーカの認証サーバ３により認証された更新装置２による更新のみを許可する。車両用制御プログラムの更新は止むを得ずネットワーク４の圏外で行う場合もあるが、このような場合は更新装置２が認証サーバ３による認証を受けることが難しい。そこで、本発明の実施形態に係る認証システム１００は、ネットワーク圏外において不正アクセスを排除しつつ車両用制御プログラムを更新するよう、以下のように構成する。

図２は、認証システム１００の構成の一例を概略的に示すブロック図である。図２に示すように、認証システム１００は、車両制御装置１と、ＣＡＮ通信等により車両制御装置１と接続可能な更新装置２と、ネットワーク４を介して更新装置２と接続可能な認証サーバ３とを備える。

更新装置２は、車両に接続して運転履歴等の車両情報を取得する診断機などの専用機器であり、予め車両のメーカによりＩＤおよびパスワード等の認証情報が割り当てられ、専用のソフトウェアがインストールされる。更新装置２は、ＣＰＵ等の演算部２０と、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスク等の記憶部２１と、その他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成され、通信部２２を介してネットワーク４に接続可能である。演算部２０は、機能的構成として、認証情報生成部２３と、セッション鍵生成部２４と、転送部２５と、コード暗号化部２６とを有する。記憶部２１は、機能的構成として、セッション鍵記憶部２７と、暗号化セッション鍵記憶部２８とを有する。

認証情報生成部２３は、ユーザからの認証要求が入力されると、更新装置２の認証情報を生成し、ネットワーク４を介して認証サーバ３に送信する。ネットワーク４の圏外で更新装置２により車両制御プログラムの更新を行うユーザは、事前にネットワーク４の圏内で更新装置２に認証要求を入力し、認証サーバ３による認証を受ける。認証情報には、車両のメーカにより更新装置２に割り当てられたＩＤおよびパスワード等の識別情報が含まれる。認証サーバ３は、更新装置２から送信された認証情報を検証することで、更新装置２のハードウェアの正当性を認証する。認証情報には、更新装置２のソフトウェア構成を証明する構成証明情報を含めてもよい。この場合、認証サーバ３は、更新装置２から送信された構成証明情報を検証することで、更新装置２のソフトウェアの正当性を認証する。

認証要求では有効期間を設定することができる。例えば、ネットワーク４の圏外で車両制御プログラムの更新を行う予定の期間を有効期間として設定することができる。有効期間は、更新装置２が認証サーバ３の認証を受けた後、所定時間（例えば、１０分間）以上ネットワーク４の圏外に存在した後に、再度、更新装置２がネットワーク４の圏内に入ると強制的に終了するように設定することもできる。これは、更新装置２が認証サーバ３の認証を受けた後、ネットワーク４の圏外にて所定の作業を終え、ネットワーク４の圏内の所定の場所へ戻されたことにより、残存する有効期間は不要と判断できるためである。認証情報生成部２３は、認証要求において設定された期間を認証情報とともに認証サーバ３に送信する。

セッション鍵生成部２４は、乱数からなるセッション鍵を生成し、認証要求において設定された有効期間とともにネットワーク４を介して認証サーバ３に送信する。セッション鍵は、所定期間ごと、例えば毎日生成され、その度に不規則に変化する一種のワンタイムパスワードである。セッション鍵生成部２４により生成されたセッション鍵は、セッション鍵記憶部２７に記憶される。認証サーバ３は、更新装置２の正当性を認証することができた場合には、更新装置２から送信されたセッション鍵および有効期間を暗号化し、ネットワーク４を介して更新装置２に送信する。認証サーバ３により暗号化されたセッション鍵（暗号化セッション鍵）および有効期間は、暗号化セッション鍵記憶部２８に記憶される。

転送部２５は、更新装置２がＣＡＮ通信等により車両制御装置１に有線接続されると、暗号化セッション鍵記憶部２８に記憶された有効期間付きの暗号化セッション鍵を現在時刻とともに車両制御装置１に送信する。車両制御装置１は、更新装置２から有効期間付きの暗号化セッション鍵および現在時刻を受信すると、現在時刻が有効期間内であることを確認し、後述するチャレンジコードを生成して更新装置２に送信する。

コード暗号化部２６は、車両制御装置１から送信されたチャレンジコードをセッション鍵記憶部２７に記憶されたセッション鍵で暗号化する。例えば、車両制御装置１から送信されたチャレンジコードとセッション鍵記憶部２７に記憶されたセッション鍵とを組み合わせ、周知のハッシュ関数を用いてハッシュ値に変換したレスポンスコードとして車両制御装置１に送信する。

認証サーバ３は、ＣＰＵ等の演算部３０と、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスク等の記憶部３１と、その他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成され、通信部３２を介してネットワーク４に接続可能である。演算部３０は、機能的構成として、更新装置認証部３３と、セッション鍵暗号化部３４とを有する。記憶部３１は、機能的構成として秘密鍵記憶部３５を有する。

秘密鍵記憶部３５には、公開鍵暗号化方式による秘密鍵が記憶される。秘密鍵に対応する公開鍵は、車両制御装置１の製造時に登録される。

更新装置認証部３３は、更新装置２から送信された認証情報を検証し、更新装置２の正当性を認証する。例えば、更新装置２から送信されたＩＤおよびパスワードが車両のメーカにより割り当てられたものであると確認されると更新装置２のハードウェアの正当性を認証し、更新装置２のソフトウェア構成が車両のメーカにより定められた専用のソフトウェアと同一であることが確認されると更新装置２のソフトウェアの正当性を認証する。

セッション鍵暗号化部３４は、更新装置認証部３３により更新装置２の正当性が認証されると、秘密鍵記憶部３５に記憶された秘密鍵で更新装置２から送信されたセッション鍵および有効期間を暗号化し、ネットワーク４を介して更新装置２に送信する。

車両制御装置１は、エンジン制御用ＥＣＵ、変速機制御用ＥＣＵ等、機能の異なる複数のＥＣＵからなる電子制御ユニットにより構成される。車両制御装置１は、ＣＰＵ等の演算部１０と、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスク等の記憶部１１と、その他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。演算部１０は、機能的構成として、セッション鍵復号部１２と、コード生成部１３と、コード復号部１４と、認証判定部１５と、更新許可部１６とを有する。記憶部１１は、機能的構成として、公開鍵記憶部１７と、復号済セッション鍵記憶部１８と、コード記憶部１９とを有する。

公開鍵記憶部１７には、認証サーバ３に登録された秘密鍵に対応する公開鍵が記憶される。公開鍵暗号化方式では、互いに異なる一対の公開鍵および秘密鍵が生成され、各種情報データの送信側および受信側により事前共有される。公開鍵および秘密鍵の一方で暗号化された各種情報データは、公開鍵および秘密鍵の他方で復号される。例えば、認証サーバ３の秘密鍵で暗号化された各種情報データは、車両制御装置１の公開鍵で復号される。これにより、ネットワーク４を介して安全に各種情報データを送受信することができる。

セッション鍵復号部１２は、公開鍵記憶部１７に記憶された公開鍵で、更新装置２から送信された暗号化セッション鍵および有効期間を復号する。セッション鍵復号部１２により復号されたセッション鍵は、復号済セッション鍵記憶部１８に記憶される。

コード生成部１３は、更新装置２から送信された現在時刻がセッション鍵復号部１２により復号された有効期間内であることを確認すると、乱数からなるチャレンジコードを生成して更新装置２に送信する。チャレンジコードは、生成される度に不規則に変化する一種のワンタイムパスワードである。コード生成部１３により生成されたチャレンジコードは、コード記憶部１９に記憶される。更新装置２は、車両制御装置１から送信されたチャレンジコードをセッション鍵で暗号化し、レスポンスコードとして車両制御装置１に送信する。

コード復号部１４は、復号済セッション鍵記憶部１８に記憶されたセッション鍵で、更新装置２から送信されたレスポンスコードを復号する。復号済セッション鍵記憶部１８に記憶されたセッション鍵は、事前共有された一対の公開鍵および秘密鍵により暗号化および復号されていれば、更新装置２のセッション鍵と一致する。この場合、更新装置２のセッション鍵で暗号化されたレスポンスコードは、復号済セッション鍵記憶部１８に記憶されたセッション鍵でチャレンジコードと同一のコードに復号することができる。

認証判定部１５は、更新装置２が認証サーバ３により正当性が認証された更新装置であるか否かを判定する。すなわち、コード復号部１４により復号されたコードがコード記憶部１９に記憶されたチャレンジコードと同一のコードであるか否かを判定する。復号されたコードがチャレンジコードと同一のコードであれば、復号済セッション鍵記憶部１８に記憶されたセッション鍵が更新装置２のセッション鍵と一致し、事前共有された一対の公開鍵および秘密鍵により暗号化および復号されたものであると判定できる。この場合、更新装置２が認証サーバ３により正当性を認証されたものであると判定できる。

更新許可部１６は、認証判定部１５により更新装置２が認証サーバ３により正当性を認証されたものであると判定されると、更新装置２による車両制御装置１のセキュア領域へのアクセスおよび車両制御プログラムの更新を許可する。

図３は、認証システム１００により実行される処理の一例を示すフローチャートであり、予め記憶されたプログラムに従い、車両制御装置１の演算部１０で実行される認証確認処理、更新装置２の演算部２０で実行される認証要求処理、および認証サーバ３の演算部３０で実行される認証処理の一例を示す。このフローチャートに示す処理は、例えば更新装置２にユーザからの認証要求が入力されると開始される。

更新装置２による認証要求処理では、まず、ステップＳ２０で、認証情報生成部２３での処理により、更新装置２の認証情報を生成して認証サーバ３に送信する。次いで、ステップＳ２１で、セッション鍵生成部２４での処理により、セッション鍵を生成して認証要求において設定された有効期間とともに認証サーバ３に送信する。

認証サーバ３による認証処理では、ステップＳ３０，Ｓ３１で、通信部３２を介して更新装置２から送信された認証情報、セッション鍵をそれぞれ受信すると、ステップＳ３２で、更新装置認証部３３での処理により、ステップＳ３０で受信された認証情報を検証して更新装置２の正当性を認証する。ステップＳ３２で更新装置２の正当性が認証されると、ステップＳ３３で、セッション鍵暗号化部３４での処理により、ステップＳ３１で受信されたセッション鍵および有効期間を事前共有された秘密鍵で暗号化して更新装置２に送信する。ステップＳ３２で更新装置２の正当性が認証されない場合は、認証サーバ３での認証処理を終了する。

次いで、ステップＳ２２で、更新装置２の通信部２２を介して認証サーバ３から送信された有効期間付きの暗号化セッション鍵を受信すると、ステップＳ２３で更新装置２が車両制御装置１に接続されるまで待機する。ステップＳ２３で、更新装置２が車両制御装置１に接続されると、ステップＳ２４で、転送部２５での処理により、暗号化セッション鍵記憶部２８に記憶された有効期間付きの暗号化セッション鍵を車両制御装置１に転送する。

車両制御装置１による認証確認処理では、ステップＳ１０で、ＣＡＮ通信等を介して更新装置２から送信された有効期間付きの暗号化セッション鍵を受信すると、ステップＳ１１で、セッション鍵復号部１２での処理により、ステップＳ１０で受信された有効期間および暗号化セッション鍵を事前共有された公開鍵で復号する。次いで、ステップＳ１２で、コード生成部１３での処理により、更新装置２から送信された現在時刻がステップＳ１１で復号された有効期間内であることを確認すると、ステップＳ１３で、チャレンジコードを生成して更新装置２に送信する。ステップＳ１２で現在時刻が有効期間内であることが確認されない場合は、車両制御装置１での認証確認処理を終了する。

更新装置２では、ステップＳ２５で、ＣＡＮ通信等を介して車両制御装置１から送信されたチャレンジコードを受信すると、ステップＳ２６で、コード暗号化部２６での処理により、ステップＳ２５で受信されたチャレンジコードをステップＳ２１で生成されたセッション鍵で暗号化し、レスポンスコードとして車両制御装置１に送信する。

車両制御装置１では、ステップＳ１４で、ＣＡＮ通信等を介して更新装置２から送信されたレスポンスコードを受信すると、ステップＳ１５で、コード復号部１４での処理により、ステップＳ１１で復号されたセッション鍵でレスポンスコードを復号する。次いで、ステップＳ１６で、認証判定部１５での処理により、ステップＳ１５で復号されたコードがステップＳ１３で生成されたチャレンジコードと一致するか否かを判定する。ステップＳ１６で肯定されるとステップＳ１７に進み、否定されると車両制御装置１での処理を終了する。ステップＳ１７では、更新許可部１６での処理により、更新装置２による車両制御プログラムの更新を許可する。

図４は、認証システム１００による処理を説明する図である。図４を参照して本実施形態に係る認証システム１００の主要な動作についてより具体的に説明する。更新装置２のユーザは、ネットワーク４（図１）の圏外において車両用制御プログラムを更新する予定があるものとする。ユーザが事前にネットワーク４の圏内において更新装置２のキーボード等の入力部を介して認証要求を入力すると、更新装置２から認証サーバ３に認証情報、セッション鍵およびユーザにより設定されたセッション鍵の有効期間が送信される（ステップＳ２０，Ｓ２１）。認証サーバ３は、受信した認証情報に基づいて更新装置２の正当性を認証した場合、受信したセッション鍵および有効期間を事前共有された秘密鍵で暗号化して更新装置２に送信する（ステップＳ３０〜Ｓ３３）。ユーザは、更新装置２のディスプレイ等の表示部を介して認証が成功したことを確認した後（ステップＳ２２）、更新装置２をネットワーク４の圏外へ持ち出すことができる。

ユーザがネットワーク４の圏外において更新装置２を対象車両の車両制御装置１に接続すると、更新装置２から車両制御装置１に有効期間付きの暗号化セッション鍵が転送される（ステップＳ２３，Ｓ２４）。車両制御装置１は、受信した有効期間付きの暗号化セッション鍵を事前共有された公開鍵で復号し、現在時刻が有効期間内であればチャレンジコードを更新装置２に送信する（ステップＳ１０〜Ｓ１３）。更新装置２は、受信したチャレンジコードをセッション鍵で暗号化し、レスポンスコードとして車両制御装置１に送信する（ステップＳ２５，Ｓ２６）。車両制御装置１は、受信したレスポンスコードをセッション鍵で復号し、チャレンジコードと一致すれば更新装置２による車両制御プログラムの更新を許可する（ステップＳ１４〜Ｓ１７）。同一の車両メーカの複数の車両に搭載された車両制御装置１など、同一の秘密鍵に対応した公開鍵を保有する複数の車両制御装置１については、有効期間内に順次、車両制御プログラムの更新を行うことができる（ステップＳ２３〜Ｓ２６，Ｓ１０〜Ｓ１７）。

事前にネットワーク４の圏内において認証サーバ３による更新装置２の認証を受け、秘密鍵で暗号化されたセッション鍵を更新装置２内に保有しておくことで、ネットワーク４の圏外において秘密鍵に対応した公開鍵を保有する車両制御装置１に対し、更新装置２が認証サーバ３により正当性を認証されたものであると示すことができる。また、セッション鍵に有効期間を設定することで、更新装置２が事前認証後に悪意のある第三者の手に渡って不正な車両制御プログラムに更新される可能性を低減することができる。このような可能性は、更新装置２がネットワーク４の圏内に入ると有効期間が強制的に終了するように設定することで一層低減することができる。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）認証システム１００は、車両に搭載される車両制御装置１と、車両制御装置１と通信可能に接続され、車両制御装置１の制御プログラムを更新する更新装置２と、更新装置２と通信可能に接続され、更新装置２の正当性を認証する認証サーバ３とを備える（図１，２）。更新装置２は、乱数からなるセッション鍵を生成して認証サーバ３に送信するセッション鍵生成部２４を有する（図２）。認証サーバ３は、セッション鍵生成部２４から送信されたセッション鍵を所定の秘密鍵で暗号化して更新装置２に送信するセッション鍵暗号化部３４を有する（図２）。さらに更新装置２は、セッション鍵生成部２４により生成されたセッション鍵と、セッション鍵暗号化部３４により送信された暗号化セッション鍵とを記憶する記憶部２１と、車両制御装置１に接続されると記憶部２１に記憶された暗号化セッション鍵を車両制御装置１に転送する転送部２５とを有する（図２）。車両制御装置１は、秘密鍵に対応する所定の公開鍵で転送部２５により転送された暗号化セッション鍵を復号するセッション鍵復号部１２と、セッション鍵復号部１２により復号されたセッション鍵と記憶部２１に記憶された生成されたセッション鍵とが一致するか否かを判定し、一致すると判定すると、更新装置２が認証サーバ３により正当性が認証された更新装置であると判定する認証判定部１５と、更新装置２による制御プログラムの更新を許可する更新許可部１６とを有する（図２）。

予め認証サーバ３による更新装置２の認証を受け、秘密鍵で暗号化されたセッション鍵を更新装置２内に保有しておくことで、ネットワーク圏外において秘密鍵に対応した公開鍵を保有する車両制御装置１に対し、更新装置２が認証サーバ３により正当性を認証されたものであると示すことができる。

（２）車両制御装置１は、更新装置２が接続されると乱数からなるコードを生成して更新装置２に送信するコード生成部１３をさらに有する（図２）。更新装置２は、記憶部２１に記憶されたセッション鍵でコード生成部１３により送信されたコードを暗号化して車両制御装置１に送信するコード暗号化部２６をさらに有する（図２）。さらに車両制御装置１は、セッション鍵復号部１２により復号されたセッション鍵でコード暗号化部２６により暗号化されたコードを復号するコード復号部１４を有する（図２）。認証判定部１５は、コード生成部１３により生成されたコードと、コード復号部１４により復号されたコードとが一致するか否かを判定し、一致すると判定すると、セッション鍵復号部１２により復号されたセッション鍵と記憶部２１に記憶された生成されたセッション鍵とが一致すると判定する。このような構成により、車両制御装置１側から更新装置２が保有するセッション鍵の正当性を確認し、更新装置２が認証サーバ３により正当性を認証されたものであることを確認することができる。

（３）セッション鍵は所定期間有効である。セッション鍵に有効期間を設定することで、有効期間内に複数の車両制御装置１の車両制御プログラムを更新することができる。また、更新装置２が事前認証後に悪意のある第三者の手に渡って不正な車両制御プログラムに更新される可能性を低減することができる。

（４）セッション鍵生成部２４は、所定期間を設定する。すなわち、更新装置２のユーザが車両制御プログラムを更新する予定の日時に合わせて必要に応じて有効期間を設定できるため、更新装置２が事前認証後に悪意のある第三者の手に渡って不正な車両制御プログラムに更新される可能性を一層低減することができる。

（５）セッション鍵は、所定期間内であっても、更新装置２と認証サーバ３とが非接続状態から接続状態になると無効になる。更新装置２がネットワーク圏内に入ると有効期間が強制的に終了するように設定することで、更新装置２が事前認証後に悪意のある第三者の手に渡って不正な車両制御プログラムに更新される可能性をより一層低減することができる。

［変形例］
上記の実施形態は、以下のように変形することができる。図５〜図７は、それぞれ図２〜図４に対応する変形例である。なお、図５〜図７において図２〜図４と同一の箇所には同一の符号を付している。上記実施形態に係る認証システム１００と変形例に係る認証システム１００Ａとは、車両制御装置側から更新装置２のセッション鍵を確認するための構成が異なる。すなわち、図５に示すように、認証システム１００Ａを構成する車両制御装置１Ａは、コード復号部１４およびコード記憶部１９（図２）に代えて、コード暗号化部１４Ａおよび暗号化コード記憶部１９Ａを有する。

図６に示すように、コード暗号化部１４Ａは、ステップＳ１５の処理に代えて、ステップＳ１５Ａで、ステップＳ１３で生成されたチャレンジコードをステップＳ１１で復号されたセッション鍵で暗号化する。コード暗号化部１４Ａにより暗号化された暗号化チャレンジコードは、暗号化コード記憶部１９Ａ（図５）に記憶される。また、認証判定部１５は、ステップＳ１６の処理に代えて、ステップＳ１６Ａで、Ｓ１５Ａで暗号化されたチャレンジコードがステップＳ１４で受信されたレスポンスコードと一致するか否かを判定する。

すなわち、図７に示すように、車両制御装置１Ａ側で復号されたセッション鍵は、事前共有された一対の公開鍵および秘密鍵により暗号化および復号されていれば、更新装置２のセッション鍵と一致する。この場合、車両制御装置１Ａ側で復号されたセッション鍵で暗号化されたチャレンジコードは、更新装置２のセッション鍵で暗号化されたチャレンジコード、すなわちレスポンスコードと一致する。認証システム１００Ａでは、これらのコードが一致するか否かを判定することで、更新装置２が認証サーバ３により正当性を認証されたものであるか否かを判定する。これにより、変形例に係る認証システム１００Ａにおいても、ネットワーク４の圏外で車両制御装置１Ａ側から更新装置２が認証サーバ３により正当性を認証されたものであるか否かを確認することができる。

変形例に係る認証システム１００Ａは、上記実施形態に係る認証システム１００と同様、車両の動作等を制御する車両制御装置１Ａと、車両制御装置１の制御プログラムを更新する更新装置２と、更新装置２の正当性を認証する認証サーバ３とを備える（図１，５）。更新装置２は、セッション鍵生成部２４を有し、認証サーバ３は、セッション鍵暗号化部３４を有し、さらに更新装置２は、記憶部２１と、転送部２５とを有し、車両制御装置１は、セッション鍵復号部１２と、認証判定部１５と、更新許可部１６とを有する（図５）。これにより、上記実施形態に係る認証システム１００と同様、ネットワーク圏外において車両制御装置１Ａに対し、更新装置２が認証サーバ３により正当性を認証されたものであると示すことができる。

変形例に係る車両制御装置１Ａは、更新装置２が接続されると乱数からなるコードを生成して更新装置２に送信するコード生成部１３をさらに有する（図５）。更新装置２は、記憶部２１に記憶されたセッション鍵でコード生成部１３により送信されたコードを暗号化して車両制御装置１Ａに送信するコード暗号化部２６をさらに有する（図５）。さらに車両制御装置１Ａは、セッション鍵復号部１２により復号されたセッション鍵でコード生成部１３により生成されたコードを暗号化するコード暗号化部１４Ａを有する（図５）。認証判定部１５は、コード暗号化部２６により暗号化されたコードと、コード暗号化部１４Ａにより暗号化されたコードとが一致するか否かを判定し、一致すると判定すると、セッション鍵復号部１２により復号されたセッション鍵と記憶部２１に記憶された生成されたセッション鍵とが一致すると判定する。これにより、上記実施形態に係る認証システム１００と同様、車両制御装置１Ａ側から更新装置２が保有するセッション鍵の正当性を確認し、更新装置２が認証サーバ３により正当性を認証されたものであることを確認することができる。

［他の変形例］
上記実施形態では、車両制御装置１と更新装置２とが車両のＤＬＣを介してＣＡＮ通信等により有線接続されるとしたが、車両制御装置と通信可能に接続され、車両制御装置の制御プログラムを更新する更新装置の構成はこのようなものに限らない。例えば、車両制御装置１とＷｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）（登録商標）、Bluetooth（登録商標）等の近接無線通信により通信可能に構成してもよい。

上記実施形態では、セッション鍵生成部２４がセッション鍵と認証要求において設定された有効期間とを認証サーバ３に送信するようにしたが、乱数からなるセッション鍵を生成して認証サーバに送信するセッション鍵生成部はこのようなものに限らない。セッション鍵の有効期間を設定しなくてもよい。また、セッション鍵の有効期間に加えてＧＰＳセンサにより取得可能な位置による有効範囲を設定してもよい。この場合、例えば、更新装置２のユーザが車両制御プログラムを更新する予定のエリアに合わせて必要に応じて有効範囲を設定することができる。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１ 車両制御装置、２ 更新装置、３ 認証サーバ、４ ネットワーク、１０ 演算部、１１ 記憶部、１２ セッション鍵復号部、１３ コード生成部、１４ コード復号部、１４Ａ コード暗号化部、１５ 認証判定部、１６ 更新許可部、１７ 公開鍵記憶部、１８ 復号済セッション鍵記憶部、１９Ａ コード記憶部、１９Ｂ 暗号化コード記憶部、２０ 演算部、２１ 記憶部、２２ 通信部、２３ 認証情報生成部、２４ セッション鍵生成部、２５ 転送部、２６ コード暗号化部、２７ セッション鍵記憶部、２８ 暗号化セッション鍵記憶部、３０ 演算部、３１ 記憶部、３２ 通信部、３３ 更新装置認証部、３４ セッション鍵暗号化部、３５ 秘密鍵記憶部、１００Ａ，１００Ｂ 認証システム

Claims (6)

1. 車両に搭載される車両制御装置と、
   前記車両制御装置と通信可能に接続され、前記車両制御装置の制御プログラムを更新する更新装置と、
   前記更新装置と通信可能に接続され、前記更新装置の正当性を認証する認証サーバと、を備えた認証システムであって、
   前記更新装置は、乱数からなるセッション鍵を生成して前記認証サーバに送信するセッション鍵生成部を有し、
   前記認証サーバは、前記セッション鍵生成部から送信された前記セッション鍵を所定の秘密鍵で暗号化して前記更新装置に送信するセッション鍵暗号化部を有し、
   さらに前記更新装置は、
   前記セッション鍵生成部により生成されたセッション鍵と、前記セッション鍵暗号化部により送信された前記暗号化されたセッション鍵と、を記憶する記憶部と、
   前記車両制御装置に接続されると前記記憶部に記憶された前記暗号化されたセッション鍵を前記車両制御装置に転送する転送部と、を有し、
   前記車両制御装置は、
   前記秘密鍵に対応する所定の公開鍵で前記転送部により転送された前記暗号化されたセッション鍵を復号するセッション鍵復号部と、
   前記セッション鍵復号部により復号されたセッション鍵と、前記記憶部に記憶された前記生成されたセッション鍵とが一致するか否かを判定し、一致すると判定すると、前記更新装置が前記認証サーバにより正当性が認証された更新装置であると判定する認証判定部と、
   前記更新装置による前記制御プログラムの更新を許可する更新許可部と、を有することを特徴とする認証システム。
2. 請求項１に記載の認証システムにおいて、
   前記車両制御装置は、前記更新装置が接続されると乱数からなるコードを生成して前記更新装置に送信するコード生成部をさらに有し、
   前記更新装置は、前記記憶部に記憶されたセッション鍵で前記コード生成部により送信されたコードを暗号化して前記車両制御装置に送信するコード暗号化部をさらに有し、
   さらに前記車両制御装置は、前記セッション鍵復号部により復号されたセッション鍵で前記コード暗号化部により暗号化されたコードを復号するコード復号部を有し、
   前記認証判定部は、前記コード生成部により生成されたコードと、前記コード復号部により復号されたコードとが一致するか否かを判定し、一致すると判定すると、前記セッション鍵復号部により復号されたセッション鍵と、前記記憶部に記憶された前記生成されたセッション鍵とが一致すると判定することを特徴とする認証システム。
3. 請求項１に記載の認証システムにおいて、
   前記車両制御装置は、前記更新装置が接続されると乱数からなるコードを生成して前記更新装置に送信するコード生成部をさらに有し、
   前記更新装置は、前記記憶部に記憶されたセッション鍵で前記コード生成部により送信されたコードを暗号化して前記車両制御装置に送信する第１コード暗号化部をさらに有し、
   さらに前記車両制御装置は、前記セッション鍵復号部により復号されたセッション鍵で前記コード生成部により生成されたコードを暗号化する第２コード暗号化部を有し、
   前記認証判定部は、前記第１コード暗号化部により暗号化されたコードと、前記第２コード暗号化部により暗号化されたコードとが一致するか否かを判定し、一致すると判定すると、前記セッション鍵復号部により復号されたセッション鍵と、前記記憶部に記憶された前記生成されたセッション鍵とが一致すると判定することを特徴とする認証システム。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の認証システムにおいて、
   前記セッション鍵は所定期間有効であることを特徴とする認証システム。
5. 請求項４に記載の認証システムにおいて、
   前記セッション鍵生成部は、前記所定期間を設定することを特徴とする認証システム。
6. 請求項４または５に記載の認証システムにおいて、
   前記セッション鍵は、前記所定期間内であっても、前記更新装置と前記認証サーバとが非接続状態から接続状態になると無効になることを特徴とする認証システム。
   

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