JP2022537676A - 通信デバイス、及び、当該通信デバイスを用いた方法 - Google Patents

Abstract

様々な態様によれば、本明細書は、個人が識別された場合のみ通信を可能にする装置および方法に関する。いくつかの態様によれば、本発明は、通信デバイスに関し、通信デバイスは、様々な態様によれば、他の通信デバイスとの間のデータ送信およびデータ受信の少なくとも１つを行うように構成されるトランスポンダユニットと、通信デバイスのユーザの生体データを感知するように構成された生体センサユニットと、トランスポンダユニットおよび生体センサユニットに結合されるセキュリティインターフェースユニットと、を備える。ここで、セキュリティインターフェースユニットは、生体センサユニットにより感知された生体データが検証済の生体データを表すと検証されると、トランスポンダユニットを起動してデータの送信および受信のうちの少なくとも１つを有効にするように構成され、トランスポンダユニットは、状態機械を有する通信インターフェースを備え、状態機械は、生体センサユニットによって感知され、検証済の生体データを表すものとしてセキュリティインターフェースユニットによって検証される生体データとは独立して有効化される。【選択図】図５

Description

本明細書は、通信デバイス、およびデータの送信および受信の少なくとも１つのために通信デバイスを用いる方法を対象とするものである。

少なくとも２つの通信デバイス間の秘密通信では、送信側と受信側との間で暗号化された情報がやりとりされる。通常、送信側において通信を暗号化し、受信側において通信を復号することによって、送信側と受信側との間の通信は保護される。従来、参加している通信デバイスの少なくとも１つにより生成された鍵に基づいて暗号化が行われている。受信側が有効な鍵を有する場合にのみ、復号が成功する。理論的には、暗号化および復号化に使用される鍵が送信側および受信側にのみ知られている限り、復号化されたメッセージは通信の終端部（エンドポイント）においてのみ利用可能となる。

送信側と受信側との間が安全な通信となるこのスキームは、鍵が破壊されない限り、信頼できる。さらに、鍵が送信側または受信側によって失われた場合、新しい鍵が生成される必要があり、そして、送信側と受信側との間の通信は、生成された新しい鍵に基づく必要がある。さらに、他の通信デバイスとの通信ごとに、少なくとも１つの別の鍵が使用されることになる。

安全な通信の実現に加えて、一般に、通信デバイスへアクセスする通信デバイスのユーザ以外の第三者に対して、通信デバイスを保護することが望ましい。この場合、鍵または他の機密データ（例えば、個人の銀行取引に関与するデータ）などの通信デバイスに格納された機密情報が、第三者によって通信デバイスから取得できないようにすることを確実とできるようにしてもよい。

通信デバイスの一例は、いわゆる「スマートカード」である。スマートカードは、データの記憶が可能であるとともに、例えばＲＦＩＤのような非接触技術を介してユーザ及び／又は外部装置との相互作用が可能な電子カードである。これらのスマートカードは、アクセスの有効化や、取引の許可等のために情報が伝達されるように、センサとの間の相互作用が可能となる。

文献ＵＳ２０１７／０２９３７９３Ａ１には、指紋認証デバイスが、このデバイスを制御する制御システムとともに開示されている。この制御システムは、認証された指紋の識別結果に応じて、デバイスの１つまたは複数の機能にアクセスできるように構成され、装置の電気要素を保持する回路基板、および、指紋認証において使用される指紋データを得るための指紋センサを備える指紋センサアセンブリ、ならびに、指紋センサを保持する２つの部品からなる筐体を備える。２つの部品からなる筐体は、回路基板に取り付けられると共に指紋センサが封入された内側筐体と、内側筐体内の指紋センサを保持する外側筐体とを有し、外側筐体は内側筐体と連結するように構成されている。

本明細書の１つの目的は、上述の従来技術の欠点を克服する通信デバイスを提供することである。

本明細書では、様々な態様において、個人認証がされた場合にのみ通信を可能にするデバイスおよび方法が対象となる。

本明細書では、第１の態様において、通信デバイス、例えば、スマートカードに用いられる。本明細書で例示される実施形態によれば、通信デバイスは、他の通信デバイスとの間のデータ送信およびデータ受信の少なくとも１つを行うように構成されるトランスポンダユニットと、通信デバイスのユーザの生体データを感知するように構成された生体センサユニットと、トランスポンダユニットと生体センサとの間に設けられるセキュリティインターフェースユニットとを備える。ここで、セキュリティインターフェースユニットは、生体センサによって感知された生体データが検証済の生体データを表すと検証されると、トランスポンダユニットを起動してデータの送信および受信のうちの少なくとも一方を有効とするように構成される。トランスポンダユニットの通信インターフェースの状態機械（ステートマシーン）は、生体センサユニットにより感知され、検証済の生体データを表すものとしてセキュリティインターフェースユニットにより検証された生体データとは独立して有効化される。

したがって、通信インターフェースの動作は、生体データの検証により通信デバイスがロック解除されるまで（トランスポンダユニットの動作中のマイクロコントローラとは別に）無効化される。生体データの検証によってユーザの同一性が確認されると、トランスポンダユニットだけがロック解除される。

例えば、通信デバイスは、ユーザの同一性が確認されていなくても、依然として内部では動作してもよい。これにより、通信デバイスが他の通信デバイスと通信可能とならないモード、すなわち、通信インターフェースの状態機械が無効化されているモードで、バックアップルーチンおよび／またはセキュリティルーチンなどの所望のルーチンおよび／またはプログラムをデバイスがバックグラウンドで実行することができる。

第１の態様のいくつかの例示的な実施形態では、セキュリティインターフェースユニットは、トランスポンダユニットに対して別個の追加的なハードウェアとして実装されてもよい。これにより、トランスポンダユニットを、モジュール設計において様々なセキュリティインターフェースユニットと共に用いることが可能となる。

例えば、トランスポンダユニットは、異なるユーザによって使用されてもよく、各ユーザの専用のセキュリティインターフェースユニットが設けられてもよい。

本明細書のいくつかのさらなる有利な実装形態では、生体センサユニットは、セキュリティインターフェースユニットのサブユニットとして実装されてもよい。これにより、セキュリティインターフェースユニットを、ユーザの生体データを介して専用ユーザと関連付けることができ得る。

第１の態様の他の例示的な実施形態によれば、セキュリティインターフェースユニットは、トランスポンダユニット上に常駐するソフトウェアとして実装されてもよい。これにより、トランスポンダユニットを専用ユーザと関連付けることができ得る。

第１の態様のいくつかの例示的な実施形態によれば、生体センサユニットは、指紋、虹彩パターン、手の形状、手の静脈パターンおよび動作パターンのうちの少なくとも１つを感知するように構成されてもよい。これらのパターンによって、生体データの認識を優位に実現することができる。

第１の態様のいくつかの例示的な実施形態によれば、トランスポンダユニットは、セキュリティインターフェースユニットが生体データを検証済の生体データを表すと検証してから一定の時間間隔が経過した後に、自動的に無効化されてもよい。これにより、ユーザが安全なモードに入るために通信デバイスを能動的に操作する必要なく、所定の時間後に通信デバイスが安全なモードに入ることが可能となる。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、セキュリティインターフェースユニットは、感知された生体データを通信デバイスのメモリに記憶された検証済の生体データと比較し、通信インターフェースの状態機械が有効化されることによって他の通信デバイスとの間のデータ送信およびデータ受信のうちの少なくとも１つを有効にするために、トランスポンダユニットの通信インターフェースに有効化信号を発するように構成されてもよい。これにより、セキュリティインターフェースユニットがユーザの生体データを検証すると、トランスポンダユニットの通信インターフェースに起動信号が出力され、その結果、トランスポンダユニットがデータ送信及び／又はデータ受信を行うことができる。

本明細書のいくつかの有利な実装形態によれば、有効化信号は有効な識別信号を含む。ここで、トランスポンダユニットのマイクロコントローラは、有効な識別信号と検証済の複数の有効な識別信号とを比較し、有効な識別信号が検証済の有効な識別信号の１つと一致する場合には、有効化信号に基づいて、通信インターフェースに起動信号を出力するように構成されている。これにより、マイクロコントローラは、セキュリティインターフェースによるユーザの生体データの検証後、通信デバイスが他のデバイスとの通信に入ることが可能となる前に、さらなるセキュリティゲートを表してもよい。

本明細書の第２の態様によれば、第１の態様の通信デバイスをデータの送信および受信のうちの少なくとも１つに使用する方法が提供される。第２の態様のいくつかの例示的な実施形態によれば、この方法においては、生体センサによって通信デバイスのユーザの生体データを感知し、感知された生体データが検証済の生体データを表すと検証されると、通信デバイスのトランスポンダユニットがデータの受信および送信のうちの少なくとも１つを有効とし、トランスポンダユニットの通信インターフェースの状態機械を有効化する。この有効化は、生体センサにより感知され、検証済の生体データを表すと検証された生体データとは独立してなされる。

第２の態様のいくつかの例示的な実施形態では、この方法において、セキュリティインターフェースユニットが生体データを検証済の生体データを表すと検証してから一定の時間間隔が経過した後に、通信デバイスのトランスポンダユニットの状態機械を無効化することがさらに行われてもよい。

第２の態様のいくつかの例示的な実施形態によれば、セキュリティインターフェースユニットにより生体データを検証することが、感知された生体データを通信デバイスのメモリに記憶された検証済の生体データと比較することと、トランスポンダユニットの通信インターフェースの状態機械に、他の通信デバイスとの間のデータ送信およびデータ受信のうちの少なくとも１つを有効とする有効化信号を発することとをさらに含んでもよい。

本明細書におけるいくつかの有利な実現例によれば、有効化信号は、有効な識別信号を含んでもよい。ここで、トランスポンダユニットのマイクロコントローラは、有効な識別信号を複数の検証済の有効な識別信号と比較し、有効な識別信号が検証済の有効な識別信号の１つと一致する場合には、有効化信号を出力してもよい。

第２の態様のいくつかの例示的な実施形態によれば、生体センサにより通信デバイスのユーザの生体データを感知することは、指紋、虹彩パターン、手の形状、手の静脈パターン、および動作パターンのうちの少なくとも１つを感知することを含んでもよい。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、生体センサにより通信デバイスのユーザの生体データを感知することは、第１の生体データおよび第２の生体データを感知することを含んでもよい。さらに、通信デバイスのトランスポンダユニットは、感知された第１の生体データが第１の検証済の生体データを表すと検証され、感知された第２の生体データが第２の検証済の生体データを表すと検証されるときに、データの受信および送信のうちの少なくとも１つが有効にされてもよい。第１および第２の検証済の生体データは、セキュリティインターフェースユニットおよびマイクロコントローラのうちの少なくとも１つに記憶される。したがって、通信デバイスは、少なくとも２種類の生体データによって保護され得る。

本明細書における有利な実現例によれば、セキュリティインターフェースユニットが、感知された第１の生体データが第１の検証済の生体データを表すと検証すること、および、感知された第２の生体データが第２の検証済の生体データを表すと検証することのうちの少なくとも１つを行うと、指紋、虹彩パターン、手の形状、手の静脈パターンおよび動作パターンのうちの少なくとも１つを感知することにより得られる少なくとも１つの追加的な検証済の生体データが、第１および第２の検証済の生体データに追加されてもよい。これにより、デバイスが他の通信デバイスとの通信に入ることを有効にするために用いられる生体データは、感知される別のタイプの生体データを追加することによって、拡張または増やされる。

本明細書の上述の例示的な実施形態および態様は、以下の詳細な説明において添付の図面を参照してより詳細に説明される。
図１は、本明細書のいくつかの例示的な実施形態による通信デバイスを概略的に示す図である。 図２は、本明細書のいくつかの例示的な実施形態による通信デバイスを概略的に示す図である。 図３は、本明細書の他の例示的な実施形態による通信デバイスを概略的に示す図である。 図４は、本明細書のいくつかの態様による、通信を有効にするプロセスを概略的に示す図である。 図５は、本明細書のいくつかの例示的な実施形態による通信デバイスのフローチャートを概略的に示す図である。 図６は、本明細書のいくつかの例示的な実施形態による通信デバイスのシーケンスダイアグラムを概略的に示す図である。 図７は、本明細書のいくつかの例示的な実施形態による通信デバイスを使用する方法のフローダイアアグラムを概略的に示す図である。 図８は、本明細書のいくつかの例示的な実施形態によるフローダイアアグラムを概略的に示す図である。

本明細書に開示される主題は、様々な修正および代替形態が可能であるが、その具体的な実施形態が、例として図面に示され、本明細書に詳細に説明される。

しかしながら、本明細書の特定の実施形態の説明は、本発明を開示された特定の形態に限定することを意図するものではなく、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の概念および範囲内にあるすべての修正、均等物、および代替例を網羅することを意図するものであることを理解されよう。

図面は、特定の縮尺が特に図に示されない限り、特定の縮尺に関して特徴および要素を示すことを意図していないことを理解されたい。

以下、図１～図８を参照して、上述した第１および第２の態様の様々な例示的な実施形態および実施例について説明する。

図１は、トランスポンダユニット１１０およびセキュリティインターフェースユニット１２０を有する通信デバイス１００を示す。通信デバイス１００は、図１の両方向矢印１４０によって示されるように、通信インフラストラクチャ１３０と通信できるようにしてもよい。図１の両方向矢印１４０もワイヤレス通信として開示されているが、本開示に制限されず、通信デバイス１００と通信インフラストラクチャ１３０との間の接続は有線または直接接続により実現されてもよい。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、通信デバイスは、スマートカード、携帯電話、スマートフォン、または任意の他の電子通信デバイスであってもよい。スマートカードについては、当業者は、スマートカードがポケットサイズの低コストの携帯電子機器として示された例であることが理解できるであろう。スマートカードは、典型的には、従来のウォレットサイズの薄い矩形クレジットカードの形状であり、動作する電子部品を含んでもよい。いくつかの例示的な適用例では、スマートカードは、商品およびサービスを購入すること、または金融機関における入金または引き出しなどの金融取引のために使用されてもよい。したがって、良心のないユーザがスマートカードを不正に取得して改ざんする動機は非常に高く、スマートカードの安全性を確保する方法およびシステムが高く望まれている。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、トランスポンダユニット１１０は、ＲＦＩＤユニットなどの通信インターフェース１１０ａ、電源１１０ｂ、マイクロプロセッサ１１０ｃ、および、例えばＵＳＢコネクタや他の構成を介するような通信デバイス１００を通信インフラストラクチャ１３０に電気的に結合するための電気コネクタ１１０ｄを備えてもよい。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、セキュリティインターフェースユニット１２０は、通信デバイス１００のユーザの生体データを感知するように構成された生体センサユニット１２２に結合される。本明細書のいくつかの例示的な例によれば、セキュリティインターフェースユニット１２０は、トランスポンダユニット１１０に対して別途設けられる追加のハードウェアとして実装されてもよく、また、生体センサユニット１２２は、セキュリティインターフェースユニットのサブユニットとして実装されてもよい。また、トランスポンダユニット１１０およびセキュリティインターフェースユニット１２０は、別個のエンティティとして図１に示されているが、セキュリティインターフェースユニット１２０は、トランスポンダユニット１１０上に常駐するソフトウェアとして実装されてもよい。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、生体センサユニット１２２は、ユーザの指紋、虹彩パターン、手の形状、手の静脈パターンおよび動作パターンのうちの少なくとも１つを感知するように構成される。

さらに図１を参照すると、セキュリティインターフェースユニット１２０は、生体センサユニット１２２によって感知された生体データを、通信デバイス１００のメモリ（不図示）に記憶された検証済の生体データと比較するように構成されてもよい。たとえば、メモリ（不図示）は、通信デバイス１００の別要素として実装されてもよいし、または、トランスポンダユニット１１０またはセキュリティインターフェースユニット１２０の一部であってもよい。さらに、セキュリティインターフェースユニット１２０は、トランスポンダユニット１１０に有効化信号を発するように構成されてもよい。

いくつかの例示的な実施形態によれば、セキュリティインターフェースユニット１２０は、マイクロコントローラ１１０ｃに有効化信号を発してもよい。マイクロコントローラ１１０ｃは、トランスポンダユニット１１０の通信インターフェース１１０ａに有効化信号を出力し、これにより、通信インフラストラクチャ１３０（例えば、通信インフラストラクチャ内に存在する、または通信インフラストラクチャ１３０と結合される別個の通信デバイス（不図示））との間のデータ送信およびデータ受信のうちの少なくとも１つが実行されるように構成されてもよい。

本明細書のいくつかの例示的な例によれば、有効化信号は有効な識別信号を含んでもよく、マイクロコントローラ１１０ｃは、有効な識別信号と複数の検証済の有効な識別信号とを比較するように構成されてもよい。さらに、マイクロコントローラ１１０ｃは、有効な識別信号と、マイクロコントローラ１１０ｃがアクセスする検証済の有効な識別信号の１つ、例えば、通信デバイス１００のメモリ（不図示）に予め格納されている検証済の有効な識別信号とが一致した場合に、起動信号を出力するように構成されてもよい。

本明細書の図１を参照すると、セキュリティインターフェースユニット１２０は、生体センサユニット１２２により感知された生体データが検証済の生体データを表すと検証されるときに、トランスポンダユニット１１０を有効化し、これにより、データの送信および受信のうちの少なくとも１つが実行されるように構成される。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、トランスポンダユニット１１０は、生体センサユニット１２２によって感知され、セキュリティインターフェースユニット１２０により検証済の生体データを表すと検証された生体データとは独立して、電力供給される。したがって、通信デバイス１００のマイクロコントローラ１１０ｃの動作は、生体センサユニット１２２によって感知された生体データが検証済の生体データとして検証され、通信デバイス１００がユーザの操作のためにロック解除されるかどうかに依存しない。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、トランスポンダユニット１１０は、セキュリティインターフェースユニット１２０が生体データを検証済の生体データを表すと検証してから、所定期間が経過すると自動的に無効化されるように構成されてもよい。例えば、通信インターフェース１１０ａの状態機械は、有効化信号の受信後に有効化されてもよく、これにより、生体センサユニット１２２によって感知された生体データが検証済の生体データを表すと検証された後に、状態機械が有効化されることになる。したがって、通信デバイス１００が生体データの検証によってロック解除されるまで、通信インターフェース１１０ａの動作は無効化される。（別途、トランスポンダユニット１１０のマイクロコントローラ１１０ｃは動作状態となる。）言い換えれば、検証済の生体データを用いた手段によりユーザの同一性が確認される時にロック解除されるのは、トランスポンダユニット１１０だけである。

本出願の文脈において、「状態」とは、遷移を実行するのを待っているトランスポンダユニット１１０などのシステムのステータスの記述であり、「遷移」とは、条件が満たされるとき、またはイベントが受信されたときに実行されるべきアクションのセットを表すものである。例えば、通信デバイス１００を使用してメッセージの受信および／または送信をする（通信デバイス１００が「受信および／または送信」状態にあると見なされ得る）場合には、「メッセージ」の受信および／または送信するという契機により、メッセージの送信および／または受信という結果をもたらし得る。通信デバイス１００が「無効化」状態にある場合には、「メッセージ」という契機によっては、通信デバイス１００の通信という結果をもたらさないかもしれない。したがって、通信デバイス１００の現在の状態によっては、同一の契機が、異なるアクションのトリガとなるかもしれない。いくつかの例によれば、状態機械は、ハードウェアによって、またはソフトウェアによって実装され得る。ハードウェアは、例えば、プログラマブルロジックデバイス、プログラマブルロジックコントローラ、ロジックゲートおよびフリップフロップ又はリレーを使用して構築されたディジタル回路であって、ハードウェア実装が、状態変数を記憶するレジスタ、状態遷移を決定する組み合わせロジックのブロック、および状態機械の出力を決定する組み合わせロジックの第２のブロックを必要とするものである。

本明細書の図２を参照すれば、通信デバイス２００が概略的に示されている。いくつかの例示的な実施形態によれば、通信デバイス２００はスマートカードであってもよい。

いくつかの例示的な実施形態によれば、通信デバイス２００は、別の通信デバイス（不図示）などの通信インフラストラクチャ（不図示）との間のデータ送信およびデータ受信のうちの少なくとも１つを実行するように構成されたトランスポンダユニット２１０を備える。通信インフラストラクチャ（不図示）との通信２０５は、トランスポンダユニット２１０の通信インターフェース２１２（例えばＲＦＩＤユニット）を介して、および／または、ＵＳＢ接続などの通信コネクタ（不図示）による有線接続を介して確立され得る。トランスポンダユニット２１０は、ソフトウェア２１６を実行するように構成され得るマイクロコントローラ２１４を備えてもよい。ソフトウェア２１６によって、通信インターフェース２１２のオペレーティングシステム２１８への信号２１７の出力が実行されてもよく、これにより、信号２１７の受信時に通信インターフェース２１２によるデータの送信および受信のうちの少なくとも１つが可能となる。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、本明細書の図２に示されるように、通信デバイス２００は、セキュリティインターフェースユニット２２０をさらに備える。
図２において破線にて示されるように、セキュリティインターフェースユニット２２０は、トランスポンダユニット２１０に対して別途設けられる追加のハードウェアとして実装されてもよい。セキュリティインターフェースユニット２２０およびトランスポンダユニット２１０は、セキュリティインターフェースユニット２２０がトランスポンダユニット２１０から機械的および電気的に分離可能な態様で、通信デバイス２００に組み込まれてもよい。あるいは、セキュリティインターフェースユニット２２０およびトランスポンダユニット２１０が機械的および電気的に組み込まれることによって、セキュリティインターフェースユニット２２０のトランスポンダユニット２１０からセキュリティインターフェースユニット２２０が機械的および電気的に分離されて、これにより、通信デバイス２００が一体とならなくてもよい。

セキュリティインターフェースユニット２２０は、ソフトウェア２２２ｂを実行するように構成されたマイクロコントローラ２２２ａを有するマイクロプロセッサユニット２２２を備える。ソフトウェア２２２ｂは、トランスポンダユニット２１０のマイクロコントローラ２１４に出力される信号２２３を生成するように構成されている。

図２を参照すると、セキュリティインターフェースユニット２２０は、生体センサユニット２２６をさらに含む。生体センサユニット２２６は、通信デバイス２００のユーザの生体データを感知するように構成され、バスシステムのような通信ライン２２４を介してセキュリティインターフェースユニット２２０のマイクロプロセッサユニット２２２に結合される。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、トランスポンダユニット２１０のマイクロコントローラ２１４は、セキュリティインターフェースユニット２２０から出力される任意の信号２２３から独立して電力供給される。しかしながら、通信インターフェース２１２のオペレーティングシステム２１８に出力される信号２１７は、有効な信号を示す信号２２３のみに依存して、生成される。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、生体センサユニット２２６は、指紋、虹彩パターン、手の形状、手の静脈パターンおよび動作パターンのうちの少なくとも１つを感知するように構成される。

本明細書の図２を参照すると、セキュリティインターフェースユニット２２０は、生体センサユニット２２６により感知された生体データを、マイクロプロセッサユニット２２２のメモリに記憶された検証済の生体データと比較するように構成される。感知された生体データが検証済の生体データと合致すると、セキュリティインターフェースユニット２２０は、トランスポンダユニット２１０のマイクロコントローラ２１４に有効化信号２２３を発するように構成される。次に、トランスポンダユニット２１０のマイクロコントローラ２１４は、起動信号２１７をトランスポンダユニット２１０の通信インターフェース、すなわち、本明細書の図２に示される実施形態におけるＲＦＩＤユニット２１２に出力するように構成される。これにより、本明細書の図２の両方向矢印２０５によって示されるように、通信インフラストラクチャ（不図示）からのデータの送信および受信のうちの少なくとも１つが有効となる。

本明細書のいくつかの示された例によれば、有効化信号２２３は有効な識別信号を含んでもよい。トランスポンダユニット２１０のマイクロコントローラ２１４は、有効な識別信号を複数の検証済の有効な識別信号と比較し、有効な識別信号と検証済の有効な識別信号の１つとが一致した場合に起動信号２１７を出力するように構成されてもよい。このように、第２の検証ステップが、通信デバイス２００の安全性を高めるために設けられてもよい。

本明細書の図３を参照して、本明細書のいくつかの他の例示的な実施形態による通信デバイス３００について説明する。本明細書の図３に示される通信デバイス３００は、トランスポンダユニット３１０が通信インターフェース３１２およびセキュリティインターフェースユニット３２０を備える点で、本明細書の図２に示される通信デバイス２００と異なる。セキュリティインターフェースユニット３２０は、識別信号３２２ｂを生成するソフトウェア３２２ａを実行するように構成されるマイクロコントローラ３２２を備える。識別信号３２２ｂは、マイクロコントローラ３２２により実行される第２のソフトウェア３１４に転送され、マイクロコントローラ３２２は、識別信号３２２ｂの検証後に、有効な識別信号を生成できる。マイクロコントローラ３２２はさらに、トランスポンダユニット３１０の通信インターフェース３１２に起動信号３１３を出力するように構成される。すなわち、起動信号３１３は、通信インターフェース３１２のオペレーティングシステム３１８に出力される。通信インターフェース３１２が起動信号を受信すると、本明細書の図３の両方向矢印３０５によって示されるような、通信インフラストラクチャ（不図示）との間のデータ送信およびデータ受信のうちの少なくとも１つのために、通信インターフェース３１２が有効化される。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、トランスポンダユニット３１０は、通信デバイス３００のユーザの生体データを感知するように構成された生体センサユニット３２６に結合される。生体センサユニット３２６は、図２に係る上述の生体センサユニット２２６、および、図１に係る上述の生体センサアレイ１２２に沿った実装でもよい。したがって、生体センサユニット１２２および生体センサユニット２２６の開示は、参照により本実施形態に含まれる。本実施形態の例示的な例によれば、トランスポンダユニット２１０および生体センサユニット２６０は、バスシステム３２４によって結合されてもよい。

本明細書の図４を参照して、通信デバイス（例えば、図１、図２および図３に係る上述の通信デバイス１００、２００および３００のうちの少なくとも１つ）との間の通信を可能にする原理について説明する。

本明細書の図４に示されるように、通信デバイスのトランスポンダユニット（例えば、トランスポンダユニット１１０および２１０のうちの少なくとも１つ）の内部の状態機械は、無効化された、または、「クロック」されないこととなり、すなわち、状態Ｓ_０（「静的」）のままであることを意味する。この状態では、タグは休止状態（「アイドルモード」とも称される）のままであり、この状態に留まるのにいかなるエネルギーも必要としない。

第１の信号を受信すると、内部の状態機械は、受信信号（例えば、タグ）がリードされる状態Ｓ_１になる。あるいは、通信デバイスの内部の状態機械において、状態Ｓ_１においては、通信インフラストラクチャ、具体的には通信インフラストラクチャ内に存在するタグなどに「ｈｅｌｌｏ」などの信号を送信してもよい。

状態Ｓ_２において、内部の状態機械が所定の期間、例えば、１０秒、２０秒、または予め定められた、もしくは、ユーザにより指定された任意の時間、状態Ｓ_１にあった場合、内部の状態機械は、状態Ｓ_０に遷移する。もしくは、内部の状態機械は、通信インフラストラクチャからの応答を受信すると、状態Ｓ_３に入る。タグは、好ましくは一意であり、以前の送信に関連付けることはできない。また、タグは、プライバシーを保証するために機密データを含まない。

状態Ｓ_４において、タグが応答を受信すると、タグは、リーダからの値を検証するために「タグ検証」状態に移行する。

状態Ｓ_５においては、タグが検証されると、状態Ｓ_６においてリーダが受け入れられる。そうでなければ、システムは状態Ｓ_０に戻る。例えば、タグは、値を計算し、その値をリーダから受信した値と比較する。値が等しい場合には、リーダは認証され、値が一致しない場合には、リーダは不正リーダとして認識される。したがって、リーダが不正であっても、送信中にはタグに特有の機密情報は明らかにされず、タグは、その変数の内部状態を変化させることなく、その初期状態Ｓ_０に戻る。

状態Ｓ_７において、リーダからの応答が検証されると、タグはリーダが有効であることを受け付け、その内部状態を更新する。状態Ｓ_６から状態Ｓ_７に移行することによって、図４に示されるシーケンスのツリーにおいて次に実行可能なノードであって、タグの最後の有効な状態へと遷移する。リーダが認証され、有効な読み取りが確認されると、タグは状態Ｓ_０に入り、再び読み取られる準備が整う。

一般に、少なくとも生体データを処理する通信デバイスのマイクロコントローラは、生体データの認証または拒否をするために動作する必要がある。マイクロコントローラによって、リーダと通信デバイスとの間の通信を有効化または無効化が決定される。図４の一連の処理について図３を参照すると、非常に経済的に設計された通信デバイスのマイクロプロセッサが生体データを検証するための計算能力を有さない場合には、第２のマイクロコントローラが必要となるかもしれない。

本願においては、通信レイヤの状態機械を停止させることなく、通信デバイスのマイクロプロセッサを無効化することは意図されていない。ここで、通信レイヤとは、マイクロコントローラとは異なる独立したハードウェアユニットにおける状態機械によって実装されてもよい。この状態機械の例が図４に示されており、これによれば、クロック／トリガの契機がないとき、または、状態機械が無効化されている（すなわち有効化信号が設定されていない）ときには、状態機械には遷移が生じない。そのため、リーダと通信デバイスとの間で通信がやりとりされることはない。状態機械をクロックすることによって、または状態機械を有効化すること、たとえば、パワーゲーツを通して有効化信号を設定することによって、状態機械が有効化され得る。図４には例示的な特徴だけが示されており、図４に示される「網羅的ではない」状態機械は、クロックされる、または、有効化されることが可能であり、そうでなければ、１つの状態に留まることになる。クロックされない、または、有効化されない場合、通信は発生しない。

本明細書の図５を参照すれば、通信デバイス、例えば、図１から図３に関する上述の通信デバイス１００、２００および３００のうちの少なくとも１つについての、一般的な機能のフローチャートが示されている。アイテム５１０では、通信デバイスのユーザの生体情報が識別される。

アイテム５３０では、識別された生体情報の有効性が通信デバイス内に伝播される。

アイテム５４０では、通信インターフェースにおいて有効性が受信される場合に、通信デバイスの通信インターフェースが起動される。

本明細書の図６を参照すれば、通信デバイスの一般的な機能のシーケンス図が示されている。

生体センサユニット６１０では、通信デバイスのユーザの生体データが感知される。感知されたユーザの生体データは、その同一性に関してチェックされる。同一性チェックの結果は、トランスポンダユニット６２０に伝搬される。同一性が有効な場合、トランスポンダユニット６２０のマイクロプロセッサ６２２は、トランスポンダユニット６２０のオペレーティングシステム６２４に有効化信号を出力し、これによりトランスポンダユニット６２０の通信インターフェース６２６がデータの送信および受信のうちの少なくとも１つが実行可能となる。設定可能な時間６３０の後、通信インターフェース６２６は無効化される。

本明細書の図７を参照すると、本明細書のいくつかの例示的な実施形態による処理フローが示されている。図７に示す処理フローは、通信デバイスが生成される状態で開始する。アイテム７１０では、生体データ１が初期化される。アイテム７２０では、生体データ２が初期化される。アイテム７３０では、任意の数の生体データが初期化される。アイテム７４０では、生体データｎが初期化される。生体データの数ｎは、１以上の整数（ｎ≧１）である。本明細書の例示的な例によれば、生体センサによる通信デバイスのユーザの生体データの感知は、第１の生体データ（「生体データ１」）、および、少なくとも第２の生体データ（「生体データ２」）～第ｎの生体データ（「生体データｎ」）を感知することを含んでもよい。感知された第１の生体データ（「生体データ１」）が検証済の第１の生体データ（「検証済の生体データ１」）を表すと検証され、感知された第２の生体データ（「生体データ２」）～第ｎの生体データ（「生体データｎ」）のうちの少なくとも１つが、検証済の第２～第ｎの生体データの対応するものを表すと検証されると、通信デバイスのトランスポンダユニットが有効化され、データの受信および送信のうちの少なくとも１つが実行され得る。ここで、第１の生体データ～第ｎの生体データは、通信デバイスのセキュリティインターフェースユニットおよびマイクロコントローラの少なくとも一方に格納される。

本明細書の図８を参照すると、本明細書のいくつかの例示的な実施形態による処理フローが示されている。この処理フローは、ユーザが生体データＸを追加することを望む状態で開始される。このため、通信デバイスにおいて生体データＸが欠落している。

アイテム８１０では、生体データＹ（Ｙ≠Ｘ）に関する認証が行われる。本明細書の例示的な例によれば、生体センサユニットは、生体データＹと対応する生体データを感知する。

アイテム８２０では、生体データを用いた任意の数の認証を実行することができる。

アイテム８３０では、生体データＺによる認証が行われる（Ｚ≠Ｘ）。

生体データＹおよびＺのうちの少なくとも１つがそれぞれ検証済の生体データを表すと検証されると、生体データセンサによって新たな生体データＸが検出され、その生体データＸが、通信デバイスのセキュリティインターフェースユニットおよびマイクロコントローラのうちの少なくとも１つに格納される。これにより、データの送信および受信の少なくとも一方のために通信デバイスを有効化するのに必要な生体データ、すなわち生体データＹ、Ｚに対して、新たな生体データＸを含むように拡張することができる。これにより、通信デバイスのセキュリティレベルを高めることができる。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、生体センサユニットは、指紋センサ、虹彩スキャナ、手の形状スキャナ、手の静脈パターンセンサ、および、動作パターンセンサのうちの少なくとも１つを含んでもよい。動作パターンに関して、動作パターンは、タッチスクリーン上の指先の特定の移動に関連付けられてもよい。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、生体センサユニットは、指紋の画像、虹彩パターンの画像、手の形状の画像、手の静脈パターンの画像、または、動作パターンの画像を生成し、その画像データをセキュリティインターフェースユニットに出力するプロセッサ（不図示）を備えてもよい。あるいは、セキュリティインターフェースユニットのプロセッサは、生体センサユニットによって感知された指紋データ、虹彩パターンデータ、手の形状データ、手の静脈パターンデータ、および、移動パターンデータの画像生成を実行するように構成されてもよい。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、通信デバイスにおいて、トランスポンダユニットと生体センサユニットとの間にセキュリティインターフェースが設けられる。セキュリティインターフェースユニットは、ソフトウェアで実現されてもよいし、ハードウェアで実現されてもよい。

本明細書のいくつかの例示的な実施形態によれば、通信デバイスの通信インターフェースが無効化されるかもしれないが、通信デバイスのトランスポンダユニットのマイクロコントローラは、トランスポンダが電源からのエネルギーを依然として供給されているので、依然として動作中となり得る。

要約すると、本明細書における通信デバイスは、個人が識別される場合にのみ通信が有効となる。本明細書においては、セキュリティインターフェースにより信号の送信または受信を無効化することによって、通信インターフェースの通信構成への操作が無効化される。通信インターフェースは、例えば、通信デバイスの無線送信または他の通信システムである。当業者は、本明細書の様々な例示的な実施形態に関して上述したトランスポンダユニットが、暗号ユニット、電源ユニット、メモリ、および／または他の機能をさらに含んでもよいことが理解できるであろう。トランスポンダユニットの他の分離されたユニットは、同様に中断されるかもしれないが、通信ユニットが中断されている間もおそらく動作を継続するであろう。ユーザの生体データを検証することによってユーザの同一性が検証されると、通信デバイスのマイクロコントローラによって実行されるアルゴリズムにより通信インターフェースが起動される。ユーザの同一性が検証された後、暗号化されたメッセージが通信デバイスによって送信および受信されてもよい。ここで、暗号化は、ユーザの生体データを用いて行ってもよい。

要約すると、本明細書によって、異なる生体識別システムをサポートする柔軟なインターフェースを用いることが可能となる。生体センサユニットは、人を識別できるように実装されてもよく、例えば、虹彩スキャナ、動作パターン認識および／または手の形状の検証システムを含んでもよい。本明細書では、並列に動作する２つ以上の通信デバイスを有する通信インフラストラクチャに適用されてもよい。

Claims (16)

1. 通信デバイスであって、
   他の通信デバイスとの間のデータ送信およびデータ受信のうちの少なくとも１つを行うように構成されるトランスポンダユニットと、
   前記通信デバイスのユーザの生体データを感知するように構成される生体センサユニットと、
   前記トランスポンダユニットおよび前記生体センサユニットに結合されるセキュリティインターフェースユニットと、を備え、
   前記セキュリティインターフェースユニットは、前記生体センサユニットにより感知された生体データが検証済の生体データを表すと検証されると、前記トランスポンダユニットを起動してデータの送信および受信のうちの少なくとも１つを有効にするように構成され、
   前記トランスポンダユニットは、状態機械を有する通信インターフェースを備え、前記状態機械は、前記生体センサユニットにより感知された生体データであって、検証済の生体データを表すものとして前記セキュリティインターフェースユニットにより検証される前記生体データとは独立して有効化される、通信デバイス。
2. 請求項１に記載の通信デバイスであって、
   前記セキュリティインターフェースユニットは、前記トランスポンダユニットに対して別個の追加的なハードウェアとして実装される、通信デバイス。
3. 請求項２に記載の通信デバイスであって、
   前記生体センサユニットは、前記セキュリティインターフェースユニットのサブユニットとして実装される、通信デバイス。
4. 請求項１に記載の通信デバイスであって、
   前記セキュリティインターフェースユニットは、前記トランスポンダユニット上に常駐するソフトウェアとして実装される、通信デバイス。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の通信デバイスであって、
   前記生体センサユニットは、指紋、虹彩パターン、手の形状、手の静脈パターンおよび動作パターンのうちの少なくとも１つを感知するように構成される、通信デバイス。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の通信デバイスであって、
   前記トランスポンダユニットは、前記セキュリティインターフェースユニットが前記生体データを前記検証済の生体データを表すものと検証してから一定の時間間隔が経過した後に、自動的に無効化されるように構成される、通信デバイス。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の通信デバイスであって、
   前記セキュリティインターフェースユニットは、感知された生体データを前記通信デバイスのメモリに記憶された検証済の生体データと比較し、前記状態機械の有効化により前記他の通信デバイスとの間のデータ送信およびデータ受信のうちの少なくとも１つを有効にするために、前記トランスポンダユニットの前記通信インターフェースに有効化信号を発するように構成される、通信デバイス。
8. 請求項７に記載の通信デバイスであって、
   前記有効化信号は有効な識別信号を含み、前記トランスポンダユニットのマイクロコントローラは、前記有効な識別信号を複数の検証済の有効な識別信号と比較し、前記有効な識別信号が検証済の有効な識別信号の１つと一致する場合には、前記有効化信号に基づいて前記状態通信インターフェースに起動信号を出力するように構成される、通信デバイス。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の通信デバイスであって、
   前記通信デバイスはスマートカードである、通信デバイス。
10. データの送信および受信のうちの少なくとも１つのために、請求項１から９のいずれか１項に記載の通信デバイスを使用する方法であって、
    前記生体センサにより前記通信デバイスのユーザの生体データを感知し、
    前記感知された生体データが検証済の生体データを表すと検証されると、前記通信デバイスの前記トランスポンダユニットがデータの受信および送信のうちの少なくとも１つを有効とし、
    前記生体センサにより感知され、前記検証済の生体データを表すと検証された生体データとは独立して、前記トランスポンダユニットの前記通信インターフェースの前記状態機械を有効化する、方法。
11. 請求項１０に記載の方法であって、さらに、
    前記セキュリティインターフェースユニットが生体データを検証済の生体データを表すと検証してから、一定の時間間隔が経過した後に、前記トランスポンダユニットの前記通信インターフェースの前記状態機械を無効化する、方法。
12. 請求項１０または１１に記載の方法であって、
    前記セキュリティインターフェースユニットによる生体データの検証において、
    感知された生体データを、通信デバイスのメモリに記憶された検証済の生体データと比較し、
    前記トランスポンダユニットの前記通信インターフェースの前記状態機械に、他の通信デバイスとの間のデータ送信およびデータ受信の少なくとも１つを有効にする有効化信号を発する、方法。
13. 請求項１２に記載の方法であって、
    前記有効化信号は有効な識別信号を含み、前記トランスポンダユニットのマイクロコントローラは、前記有効な識別信号を複数の検証済の有効な識別信号と比較し、前記有効な識別信号が検証済の有効な識別信号の１つと一致する場合に、前記有効化信号を出力する、方法。
14. 請求項１０から１３のいずれか１項に記載の方法であって、
    前記生体センサによる前記通信デバイスのユーザの生体データの感知は、指紋、虹彩パターン、手の形状、手の静脈パターン、および、動作パターンのうちの少なくとも１つを感知することを含む、方法。
15. 請求項１０から１３のいずれか１項に記載の方法であって、
    前記生体センサによる前記通信デバイスのユーザの生体データの感知は、第１の生体データおよび第２の生体データを感知することを含み、前記通信デバイスの前記トランスポンダユニットは、感知された第１の生体データが第１の検証済の生体データを表すと検証され、感知された第２の生体データが第２の検証済の生体データを表すと検証されると、データの受信および送信のうちの少なくとも１つが有効にされ、前記第１および第２の検証済の生体データは、前記セキュリティインターフェースユニットおよび前記マイクロコントローラのうちの少なくとも１つに記憶される、方法。
16. 請求項１５に記載の方法であって、
    前記セキュリティインターフェースユニットが、感知された前記第１の生体データが第１の検証済の生体データを表すとして検証すること、および、感知された前記第２の生体データが第２の検証済の生体データを表すと検証することのうちの少なくとも１つを行うと、指紋、虹彩パターン、手の形状、手の静脈パターン、および動作パターンのうちの少なくとも１つを感知することにより得られる少なくとも１つの追加の検証済の生体データが、前記第１および第２の検証済の生体データに追加され得る、方法。

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