JP2023123140A - 暗号鍵登録システム、暗号鍵登録方法、及び搭載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搭載装置の作動に係るセキュリティ性を向上できる暗号鍵登録システム、暗号鍵登録方法、及び搭載装置を提供する。【解決手段】取込部２７は、電子キーシステム１が認証の通信（例えば、スマート通信）を実行しているとき、認証の通信データＤｔの少なくとも一部を受信して取り込む。通信データＤｔは、例えば、チャレンジレスポンス認証でやり取りされるデータである。通知部２８は、取込部２７によって取得された通信データＤｔを、外部の暗号鍵生成装置２４に通知する。暗号鍵生成装置２４は、通知部２８から通知された通信データＤｔに基づき暗号鍵Ｋｔを生成するとともに、生成した暗号鍵Ｋｔを搭載装置１５に付与して登録させる。【選択図】図１

Description

本発明は、暗号鍵登録システム、暗号鍵登録方法、及び搭載装置に関する。

従来、特許文献１に開示されるように、車両に追加装備として追加制御装置を搭載する技術が周知である。追加装備としては、例えば、利便性向上のための装備、安全性能向上のための装備、快適性向上のための装備などがある。

特開２０１０－８９６２１号公報

ところで、車両には、電子キーの無線認証によって車両設備の作動可否を設定する電子キーシステムが搭載されている。このため、車両の既設装備は、電子キーシステムの認証結果を用いて作動可否が設定可能であるので、作動のセキュリティ性が満足される。よって、追加装備においても同様のセキュリティ性を満足したいニーズがあった。なお、このニーズは、追加装備に限らず、電子キーシステムに連携していない他の装備でも同様である。

前記課題を解決する暗号鍵登録システムは、ユーザの電子キーと利用対象物のキー照合装置とを通信させて前記電子キーを認証する電子キーシステムを利用して、認証の暗号通信で用いる暗号鍵を、前記キー照合装置とは別の装置として設けられた搭載装置に登録する。前記搭載装置は、前記電子キーシステムが認証の通信を実行しているときに、認証の通信データの少なくとも一部を受信して取り込む取込部と、前記取込部によって取得された前記通信データを、外部の暗号鍵生成装置に通知する通知部とを有する。前記暗号鍵生成装置は、前記通知部から通知された前記通信データに基づき前記暗号鍵を生成するとともに、生成した暗号鍵を前記搭載装置に付与して登録させる。

前記課題を解決する暗号鍵登録方法は、ユーザの電子キーと利用対象物のキー照合装置とを通信させて前記電子キーを認証する電子キーシステムを利用し、認証の暗号通信で用いる暗号鍵を、前記キー照合装置とは別の制御を実行する搭載装置に登録する。前記暗号鍵登録方法は、前記電子キーシステムが認証の通信を実行しているときに、前記搭載装置が認証の通信データの少なくとも一部を受信して取り込むことと、前記搭載装置が前記通信データを外部の暗号鍵生成装置に通知することと、通知された前記通信データに基づき前記暗号鍵生成装置が前記暗号鍵を生成することと、生成した前記暗号鍵を前記暗号鍵生成装置が前記搭載装置に付与することと、前記暗号鍵生成装置から付与された前記暗号鍵を前記搭載装置が登録することとを備えている。

前記課題を解決する搭載装置は、ユーザの電子キーと利用対象物のキー照合装置とを通信させて前記電子キーを認証する電子キーシステムを利用することにより、認証の暗号通信で用いる暗号鍵が登録される。前記搭載装置は、前記電子キーシステムが認証の通信を実行しているときに、認証の通信データの少なくとも一部を受信して取り込む取込部と、前記取込部によって取得された前記通信データを、外部の暗号鍵生成装置に通知する通知部とを有する。前記搭載装置は、前記通知部から通知された前記通信データに基づき前記暗号鍵生成装置が前記暗号鍵を生成した場合に、生成した前記暗号鍵を受け付けて登録する。

本発明は、搭載装置の作動に係るセキュリティ性を向上できる。

第１実施形態の暗号鍵登録システムの構成図である。 スマート通信のタイミングチャートである。 搭載装置を登録モードに設定するときの概要図である。 暗号鍵の登録動作の過程を示す概要図である。 暗号鍵の登録動作の過程を示す概要図である。 通常モード下で搭載装置が暗号鍵を用いた認証を実行するときの概要図である。 第２実施形態の暗号鍵登録システムの構成図である。 端末の認証の手順図である。 端末でドアロックを施解錠するときの手順図である。 走行駆動源を始動させるときの手順図である。

以下、本開示の一実施形態を説明する。
［電子キーシステム１の構成］
図１に示すように、ユーザの利用対象物２は、ユーザが所持する電子キー３を無線通信によって認証する電子キーシステム１を備えている。電子キーシステム１は、例えば、利用対象物２からの通信を契機に電子キー３の認証（スマート照合）を実行するスマートシステムである。スマートシステムは、例えば、利用対象物２から電子キー３への通信にＬＦ（Low Frequency）帯の電波を用いるとともに、電子キー３から利用対象物２への通信にＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を用いる。

利用対象物２は、例えば、車両４であることが好ましい。車両４は、電気自動車、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、ガソリン車、燃料電池車、水素自動車のいずれでもよい。車両４は、ユーザが所持する個人車両、又は、複数人の間で共用されるシェアリングカーのいずれでもよい。

電子キーシステム１は、電子キー３の認証を実行するキー照合装置６を備えている。キー照合装置６は、利用対象物２に登録された電子キー３のＩＤ情報Ｄid及び暗号鍵Ｋｔをメモリ（図示略）に記憶している。ＩＤ情報Ｄidは、例えば、電子キー３の各々が有する固有のＩＤコードである。暗号鍵Ｋｔは、例えば、認証の通信を暗号通信で行うときに使用する鍵である。暗号通信は、例えば、チャレンジレスポンス認証を用いた通信である。

キー照合装置６は、送信部７から電波送信を実行するとともに、受信部８で電波受信を実行する。送信部７は、ＬＦ帯の電波を送信する。送信部７は、例えば、利用対象物２の室外に電波を送信する室外用と、利用対象物２の室内に電波を送信する室内用とを含む。受信部８は、ＵＨＦ帯の電波を受信する。キー照合装置６は、送信部７及び受信部８を介して、電子キー３との認証の通信、いわゆるスマート通信を実行する。

キー照合装置６は、利用対象物２に設けられた通信線９を介して、機器１０と接続されている。通信線９は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）や、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）が使用される。機器１０は、利用対象物２が車両４の場合、例えば、車両ドアの施解錠を制御するドアロック装置１１、車両４に前後進の駆動力を付与する走行駆動源１２、ハンドル操作のロック／アンロックを制御するステアリングロック装置（図示略）などがある。

［スマート照合の手順］
図２に示すように、キー照合装置６は、待機状態の電子キー３を起動させるためのウェイク信号Ｓwkを、ＬＦ帯の電波によって送信部７から定期又は不定期に繰り返し送信する。電子キー３は、送信部７のＬＦ電波の通信エリアに進入してウェイク信号Ｓwkを受信すると、起動状態に切り替わる。電子キー３は、起動状態となると、アック信号ＳacをＵＨＦ帯の電波によって送信する。

キー照合装置６は、ウェイク信号Ｓwkに対する応答としてアック信号Ｓacを受信すると、スマート照合を実行する。具体的には、キー照合装置６は、チャレンジレスポンス認証のチャレンジコードＳchをＬＦ電波によって送信する。電子キー３は、このチャレンジコードＳchを受信すると、自身の暗号鍵Ｋｔを用いてレスポンスコードＳrsを演算し、演算後、このレスポンスコードＳrsをＵＨＦ電波によって送信する。このとき、電子キー３は、レスポンスコードＳrsとともにＩＤ情報Ｄidもキー照合装置６に送信する。

キー照合装置６は、電子キー３からレスポンスコードＳrsを受信すると、このレスポンスコードＳrsを、自らも暗号鍵Ｋｔを用いて演算したレスポンスコードＳrsと比較する。キー照合装置６は、レスポンスコードＳrsが一致し、かつ、電子キー３から取得したＩＤ情報Ｄidも正しければ、スマート照合を成立とする。スマート照合が成立した場合、機器１０の作動が許可又は実行される。

キー照合装置６は、室外用の送信部７から送信したウェイク信号Ｓwkの応答を電子キー３から受信して実行したスマート照合が成立した場合、室外スマート照合を成立として、車両ドアの施解錠を許可又は実行する。キー照合装置６は、室内用の送信部７から送信したウェイク信号Ｓwkの応答を電子キー３から受信して実行したスマート照合が成立した場合、室内スマート照合を成立として、利用対象物２における電源遷移操作を許可する。

［搭載装置１５の構成］
図１に示す通り、利用対象物２は、キー照合装置６とは別の装置として設けられた搭載装置１５を備えている。搭載装置１５は、例えば、工場出荷後の市場において利用対象物２に取り付けられる後付け装置１６である。搭載装置１５としては、例えば、アクティブ方式の無線通信を用いて通行車両の料金収受を実行するＥＴＣ装置（Electronic Toll Collection System）などが挙げられる。

搭載装置１５は、搭載装置１５の作動を制御するコントローラ１７を備えている。コントローラ１７は、例えば、ユーザ操作されたスイッチから入力する信号や、外部装置（図示略）から入力する信号に基づき、機構部１８を制御する。コントローラ１７のメモリ１９には、１つひとつの搭載装置１５に割り振られた固体情報Ｄnmが書き込み保存されている。固体情報Ｄnmは、例えば、搭載装置１５のシリアル番号である。

［搭載装置１５への暗号鍵Ｋｔの登録機能］
図１に示す通り、搭載装置１５への暗号鍵Ｋｔの登録は、暗号鍵登録システム２１によって実行される。搭載装置１５は、暗号鍵Ｋｔの登録のために使用される第１受信モジュール２２及び第２受信モジュール２３を備えている。第１受信モジュール２２は、例えば、キー照合装置６から送信される電波を受信する。第１受信モジュール２２は、例えば、搭載装置１５においてＬＦ電波を受信する。第２受信モジュール２３は、電子キー３から送信される電波を受信する。第２受信モジュール２３は、例えば、搭載装置１５においてＵＨＦ電波を受信する。

暗号鍵登録システム２１は、搭載装置１５に登録する暗号鍵Ｋｔを生成するための暗号鍵生成装置２４を備えている。暗号鍵生成装置２４は、例えば、インターネット下に配置されたサーバである。搭載装置１５は、暗号鍵生成装置２４とネットワーク通信が可能なネットワークモジュール２５を備えている。ネットワーク通信は、例えば、ＤＣＭ（Data Communication Module）通信などが挙げられる。搭載装置１５は、ネットワークモジュール２５を介して、外部の暗号鍵生成装置２４とネットワーク通信する。

暗号鍵登録システム２１は、電子キー３及びキー照合装置６が認証の通信でやり取りしている通信データＤｔの少なくとも一部を取り込む取込部２７を備えている。取込部２７は、例えば、搭載装置１５（コントローラ１７）に設けられている。取込部２７は、電子キー３の認証をキー照合装置６が通信を介して実行しているときに、認証の通信データＤｔの少なくとも一部を受信して取り込む。

取込部２７は、例えば、認証の通信データＤｔを、第１受信モジュール２２及び第２受信モジュール２３を介して取り込む。本例の通信データＤｔは、例えば、チャレンジレスポンス認証のチャレンジコードＳchの少なくとも一部、及び、チャレンジレスポンス認証のレスポンスコードＳrsの少なくとも一部である。取込部２７は、チャレンジコードＳch（ＬＦ帯の電波）を第１受信モジュール２２で取り込むとともに、レスポンスコードＳrs（ＵＨＦ帯の電波）を第２受信モジュール２３で取り込む。

暗号鍵登録システム２１は、取込部２７によって取得された通信データＤｔを外部の暗号鍵生成装置２４に通知する通知部２８を備えている。通知部２８は、例えば、搭載装置１５（コントローラ１７）に設けられている。本例の場合、通知部２８は、ネットワークモジュール２５を介して、ネットワーク通信によって通信データＤｔを暗号鍵生成装置２４に送信する。

暗号鍵生成装置２４は、通知部２８から通知された通信データＤｔに基づき暗号鍵Ｋｔを生成する。本例の場合、暗号鍵生成装置２４は、暗号鍵Ｋｔを生成するためのロジック２９を備えている。そして、暗号鍵生成装置２４は、搭載装置１５（通知部２８）から通信データＤｔを取得した場合、この通信データＤｔ及びロジック２９を用いて暗号鍵Ｋｔを生成する。暗号鍵生成装置２４は、生成した暗号鍵Ｋｔを搭載装置１５にネットワーク通信を介して送信することにより、付与する。暗号鍵生成装置２４は、例えば、暗号鍵Ｋｔを暗号化して搭載装置１５に付与する。この暗号方式は、例えば、暗号及び復号に各々異なる鍵を用いる公開鍵暗号方式が使用される。

暗号鍵登録システム２１は、暗号鍵生成装置２４から付与された暗号鍵Ｋｔを搭載装置１５に登録する登録部３０を備えている。登録部３０は、例えば、搭載装置１５（コントローラ１７）に設けられている。登録部３０は、暗号鍵生成装置２４から付与された暗号鍵Ｋｔをメモリ１９に書き込むことにより、暗号鍵Ｋｔの登録を実行する。

次に、本実施形態の暗号鍵登録システム２１（暗号鍵生成方法、搭載装置１５）の作用について説明する。
［搭載装置１５への暗号鍵Ｋｔの登録手順］
図３に示すように、搭載装置１５に暗号鍵Ｋｔを登録する場合、搭載装置１５の作動モードを、搭載装置１５への暗号鍵Ｋｔの登録が可能な登録モードに設定しておく。登録モードへの設定は、例えば、搭載装置１５にツール（図示略）を接続し、そして、ツールで登録開始操作を実行する例が挙げられる。また、登録モードへの設定は、例えば、利用対象物２である車両４に設けられたマルチインフォメーションディスプレイやカーナビゲーションシステムの案内に沿って、登録モードに切り替える例が挙げられる。

登録モードに切り替え後、電子キー３及びキー照合装置６のスマート通信を実行させる。このとき、搭載装置１５は、この認証でやり取りされる通信データＤｔを取込部２７によって取り込む。本例の場合、取込部２７は、電子キー３及びキー照合装置６で実行されるチャレンジレスポンス認証のデータを取り込む。具体的には、取込部２７は、キー照合装置６から送信されるチャレンジコードＳchの少なくとも一部を第１受信モジュール２２で受信するとともに、電子キー３から送信されるレスポンスコードＳrsの少なくとも一部を第２受信モジュール２３で受信することにより、通信データＤｔを取得する。

図４に示すように、通知部２８は、搭載装置１５において取得した通信データＤｔを、ネットワーク通信を介して暗号鍵生成装置２４に送信する。本例の通知部２８は、通信データＤｔの他に、搭載装置１５が有する固体情報Ｄnmと、暗号鍵Ｋｔの付与の際に使用する公開鍵とを、併せて送信する。

暗号鍵生成装置２４は、搭載装置１５から、通信データＤｔと固体情報Ｄnmと公開鍵とを受信すると、暗号鍵Ｋｔの生成を開始する。まず、暗号鍵生成装置２４は、固体情報Ｄnmの正否を確認する。具体的には、暗号鍵生成装置２４は、搭載装置１５から受け付けた固体情報Ｄnmが正しい番号か否かを確認する。暗号鍵生成装置２４は、固体情報Ｄnmが正しくなければ、暗号鍵Ｋｔの生成処理を終了する。

暗号鍵生成装置２４は、固体情報Ｄnmが正しいとき、固体情報Ｄnmとともに受け付けた通信データＤｔに基づき、暗号鍵Ｋｔの生成を実行する。本例の暗号鍵生成装置２４は、暗号鍵Ｋｔを算出可能なロジック２９によって、通信データＤｔから暗号鍵Ｋｔを生成する。本例のロジック２９には、例えば、複数の暗号鍵Ｋｔの各々のシードコードが用意されている。本例の暗号鍵生成装置２４は、取得したチャレンジコードＳch及びレスポンスコードＳrsの組を用いて、複数のシードコードのどのコードが適合するのかを確認する。暗号鍵生成装置２４は、適合するシードコードを抽出すると、そのシードコードを所定の関数に入力して演算を行うことにより、暗号鍵Ｋｔを生成する。

図５に示すように、暗号鍵生成装置２４は、暗号鍵Ｋｔの生成後、この暗号鍵Ｋｔを搭載装置１５に付与する。本例の暗号鍵生成装置２４は、この暗号鍵Ｋｔを、搭載装置１５から受け付けた公開鍵によって暗号化して搭載装置１５に送信する。暗号化された暗号鍵Ｋｔは、ネットワーク通信によって暗号鍵生成装置２４から搭載装置１５に送信される。

搭載装置１５は、暗号化されて暗号鍵生成装置２４から送信された暗号鍵Ｋｔをネットワークモジュール２５で受信する。このとき、登録部３０は、受信した暗号鍵Ｋｔを、自身が有する秘密鍵によって復号する。登録部３０は、暗号鍵Ｋｔを正しく復号できた場合、この暗号鍵Ｋｔをメモリ１９に書き込み保存する。以上により、電子キーシステム１で使用される暗号鍵Ｋｔが搭載装置１５にも登録される。

［暗号鍵Ｋｔを登録後の搭載装置１５の動作］
図６に示すように、搭載装置１５は、暗号鍵Ｋｔの登録後、登録モードから通常モードに戻される。通常モードへの設定は、例えば、搭載装置１５に接続されたツールで通常モード設定操作を実行する例が挙げられる。また、通常モードへの設定は、例えば、利用対象物２である車両４に設けられたマルチインフォメーションディスプレイやカーナビゲーションシステムの案内に沿って、通常モードに切り替える例が挙げられる。

搭載装置１５は、通常モードのとき、電子キー３の認証、すなわち、スマート照合が成立しないと、作動が許可されない。このように、搭載装置１５を作動させるには、電子キー３が正しいという確証がとれないと、起動状態に移行しない。このため、電子キー３が手元になければ搭載装置１５が作動しないので、搭載装置１５の意図しない作動に対するセキュリティ性が満足される。

ここで、例えば搭載装置１５が通常モード時、電子キー３及びキー照合装置６がスマート通信を実行したとする。電子キー３及びキー照合装置６は、スマート通信の一環として、チャレンジレスポンス認証を実行する。チャレンジレスポンス認証時にキー照合装置６がチャレンジコードＳchを電子キー３に送信したとき、搭載装置１５は、このチャレンジコードＳchを第１受信モジュール２２で受信する。また、チャレンジレスポンス認証時に電子キー３がレスポンスコードＳrsをキー照合装置６に送信したとき、搭載装置１５は、このレスポンスコードＳrsを第２受信モジュール２３で受信する。

搭載装置１５は、チャレンジコードＳch及びレスポンスコードＳrsを取得したとき、メモリ１９に記憶されている暗号鍵Ｋｔを用いて、これらコードの組み合わせの正否を確認する。具体的には、搭載装置１５は、取得したチャレンジコードＳchを自身の暗号鍵Ｋｔに通してレスポンスコードＳrsを生成する。そして、搭載装置１５は、生成したレスポンスコードＳrsと、第２受信モジュール２３で受信したレスポンスコードＳrsとを比較することにより、コード組み合わせの正否を確認する。

搭載装置１５は、コード組み合わせが正しくなければ、処理を終了する。一方、搭載装置１５は、コード組み合わせが正しければ、作動が許可される。このため、手元に正規の電子キー３がなければ、搭載装置１５の作動が許可されないので、搭載装置１５の不正使用に対するセキュリティ性が満足される。

［実施形態の効果］
上記実施形態の暗号鍵登録システム２１（暗号鍵登録方法、搭載装置１５）によれば、以下のような効果を得ることができる。

（1－1）暗号鍵登録システム２１は、ユーザの電子キー３と利用対象物２のキー照合装置６とを通信させて電子キー３を認証する電子キーシステム１を利用して、認証の暗号通信で用いる暗号鍵Ｋｔを、キー照合装置６とは別の装置として設けられた搭載装置１５に登録する。搭載装置１５は、取込部２７及び通知部２８を有する。取込部２７は、電子キーシステム１が認証の通信を実行しているときに、認証の通信データＤｔの少なくとも一部を受信して取り込む。通知部２８は、取込部２７によって取得された通信データＤｔを、外部の暗号鍵生成装置２４に通知する。暗号鍵生成装置２４は、通知部２８から通知された通信データＤｔに基づき暗号鍵Ｋｔを生成するとともに、生成した暗号鍵Ｋｔを搭載装置１５に付与して登録させる。

本例の構成によれば、電子キーシステム１の認証の動作時、搭載装置１５は、認証の通信データＤｔの少なくとも一部を取り込むとともに、暗号鍵生成装置２４に通知する。暗号鍵生成装置２４は、この通信データＤｔに基づき暗号鍵Ｋｔを生成するとともに、生成した暗号鍵Ｋｔを搭載装置１５に登録する。このように、電子キーシステム１で用いる暗号鍵Ｋｔが搭載装置１５に登録されるので、電子キーシステム１の認証の動作時、搭載装置１５でも電子キーシステム１と同様の認証を実行することが可能となる。そして、搭載装置１５において暗号鍵Ｋｔの認証が成立しなければ、搭載装置１５を起動させないようにする。よって、搭載装置１５の作動に係るセキュリティ性を向上できる。

（1－2）搭載装置１５は、工場出荷後の市場において利用対象物２に取り付けられる後付け装置１６である。この構成によれば、後付け装置１６に電子キーシステム１の暗号鍵Ｋｔを登録することが可能となる。よって、後付け装置１６であっても、電子キーシステム１の認証の通信と連携した認証が可能となるので、搭載装置１５の作動に係るセキュリティ性が満足される。

（1－3）通知部２８は、製造時において搭載装置１５の各々に割り当てられる固体情報Ｄnmを通知する。暗号鍵生成装置２４は、固体情報Ｄnmが正しいことを、暗号鍵Ｋｔの生成の１条件とする。この構成によれば、固体情報Ｄnmが正しくなければ、暗号鍵Ｋｔの生成が許可されない。よって、暗号鍵生成のセキュリティ性を向上できる。

（1－4）暗号鍵生成装置２４は、生成した暗号鍵Ｋｔを暗号化して搭載装置１５に付与する。この構成によれば、生成した暗号鍵Ｋｔを安全に搭載装置１５に付与できる。
（1－5）搭載装置１５は、暗号鍵生成装置２４から暗号鍵Ｋｔが付与された後、キー照合装置６が電子キー３の認証を通信によって実行したときに、暗号鍵生成装置２４から付与された暗号鍵Ｋｔを用いて、自身も電子キー３を認証し、電子キー３の認証成立を、起動の１条件とする。この構成によれば、電子キーシステム１が作動するタイミングで、搭載装置１５でも同様に暗号鍵Ｋｔの認証を実行できる。よって、適切なタイミングで搭載装置１５に認証を実行させることが可能となるので、搭載装置１５の作動のセキュリティ性向上に一層寄与する。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態の搭載装置１５の適用物を変更した実施例である。よって、第１実施形態と同一部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。

［デジタルキーシステム３６の構成］
図７に示すように、ユーザの利用対象物２は、ユーザが所持する端末３５を無線通信によって認証するデジタルキーシステム３６を備えている。デジタルキーシステム３６は、例えば、端末３５に外部（例えば、サーバなど）からデジタルキーＤｋを登録することにより、端末３５を利用対象物２のキーとして使用する。端末３５は、例えば、高機能携帯電話等のモバイル端末であることが好ましい。

デジタルキーＤｋは、例えば、使用が１度のみ、或いは、一定期間のみ許可されたワンタイムキーであることが好ましい。デジタルキーＤｋは、例えば、サーバからのダウンロード、マスターキーからの無線による取得、コード情報の画像読み取りなどの各種方式によって、端末３５にダウンロードされることが好ましい。デジタルキーＤｋは、市場において外部から端末３５にダウンロードされてもよいし、出荷時に予め書き込まれていてもよい。

デジタルキーシステム３６は、利用対象物２及び端末３５の間の通信に近距離無線通信が使用される。近距離無線通信は、ＰＡＮ（Personal Area Network：パーソナルエリアネットワーク）通信、又は、短距離無線通信のいずれでもよい。パーソナルエリアネットワーク通信には、例えばブルートゥース（Bluetooth：登録商標）通信、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）通信、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）通信などがある。また、ブルートゥース通信は、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）である。短距離無線通信は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、ＮＦＣ（Near Field Communication）などがある。

搭載装置１５は、例えば、近距離無線通信による端末３５の認証を実行する認証装置３７である。この搭載装置１５は、近距離無線通信を実行する近距離無線モジュール３８と、端末３５を認証する認証機能部３９とを有する。認証機能部３９は、例えば、コントローラ１７に設けられる。認証機能部３９は、端末３５に登録されたデジタルキーＤｋの認証を、近距離無線通信によって実行する。本例の場合、認証機能部３９は、近距離無線モジュール３８を介して端末３５と近距離無線通信を実行することにより、端末３５に登録されたデジタルキーＤｋを認証する。

搭載装置１５は、キー照合装置６とスマート通信を実行する通信機能部４０を有する。通信機能部４０は、例えば、コントローラ１７に設けられている。通信機能部４０は、コントローラ１７に設けられた送信モジュール４１を介してキー照合装置６に電波送信を実行する。送信モジュール４１は、例えば、ＵＨＦ帯の電波を送信する。メモリ１９には、通信機能部４０が実行するスマート通信のときに認証されるＩＤ情報Ｄidが記憶されている。

通信機能部４０は、端末３５が認証機能部３９によって認証された場合に、キー照合装置６との通信が実行可能となる。通信機能部４０は、電子キー３と同様の作動を実行するデバイスである。このため、通信機能部４０は、キー照合装置６との間で、キー照合装置６からの通信を契機とするスマート通信（スマート照合）や、通信機能部４０からの通信を契機とするワイヤレス通信を実行できるようになる。

利用対象物２は、利用対象物２の電源状態を遷移させるためのスイッチ部４２を備えている。スイッチ部４２は、例えば、プッシュスイッチである。スイッチ部４２は、車両４の場合、運転席に配置されている。スイッチ部４２は、例えば、電気自動車のパワースイッチや、エンジン車のエンジンスイッチである。電源状態は、例えば、ＩＧオフ状態、ＡＣＣオン状態、ＩＧオン状態、駆動スタート状態などがある。

［端末３５の認証手順］
図８に示すように、ステップ１０１において、搭載装置１５は、自機の通信に係る情報を知らせるアドバタイズを、近距離無線モジュール３８から周期的に繰り返し送信する。なお、アドバタイズは、例えば、パケットデータの一種であって、搭載装置１５から常時、定期的に送信されている。

ステップ１０２において、端末３５は、搭載装置１５から送信されるアドバタイズを受信すると、スキャン処理を実行する。なお、端末３５は、例えば、アドバタイズを受信したときの受信信号強度が規定値以上となった場合に、スキャン処理を開始することが好ましい。端末３５は、スキャン処理後、近距離無線通信の詳細に係る提供の要求として、接続要求を搭載装置１５に送信する。

ステップ１０３において、搭載装置１５及び端末３５は、以上のやり取りを遂行すると、近距離無線通信が接続された状態、すなわち、通信接続の状態に移行する。
ステップ１０４において、搭載装置１５及び端末３５は、近距離無線通信が通信接続の状態に移行すると、端末３５の認証を実行する。本例の場合、例えば、端末３５は、搭載装置１５からの要求に応答して、自身に登録されているデジタルキーＤｋを、近距離無線通信によって搭載装置１５に送信する。

搭載装置１５は、端末３５からデジタルキーＤｋを受信すると、認証機能部３９でデジタルキーＤｋの認証を実行する。本例の認証機能部３９は、デジタルキーＤｋを正しく復号できるなどしてデジタルキーＤｋの認証が成立に移行した場合、例えば、デジタルキーＤｋの有効期間、以降の近距離無線通信で使用するセッション鍵、端末３５の固有のＩＤである端末ＩＤなどを取得することができる。一方、認証機能部３９は、デジタルキーＤｋが正しくない、或いは、デジタルキーＤｋの有効期間が正しくなければ、処理を強制終了して利用対象物２の使用を許可しない。

ステップ１０５において、搭載装置１５及び端末３５は、デジタルキーＤｋが認証された場合、認証成立を認識した認証完了状態となる。認証完了状態とは、搭載装置１５及び端末３５の双方が互いに共通のセッション鍵や端末ＩＤを知る状態をいう。これにより、利用対象物２の利用、具体的には、車両ドアの施解錠操作、ステアリングロック装置の解錠、車両電源の遷移操作などが可能となる。

［ドア施解錠の手順］
図９に示すように、ステップ２０１において、搭載装置１５及び端末３５は、近距離無線通信を通じて認証完了状態に移行される。なお、デジタルキーＤｋの認証が済んだ端末３５を搭載装置１５に再接続する場合には、セッション鍵を用いた認証によって認証完了状態に移行する。

ステップ２０２において、端末３５は、端末３５でドアの解錠操作が行われると、その操作に応じたドア制御指令として、ドア解錠を要求する旨のドア解錠指令Ｓa1を、近距離無線通信によって搭載装置１５に送信する。解錠操作は、例えば、端末３５のディスプレイ（図示略）に表示された解錠ボタン（図示略）をタッチ操作することである。

搭載装置１５は、端末３５からドア解錠指令Ｓa1を受信した場合、認証完了状態であれば、ドア解錠指令Ｓa1を受信した旨のドア解錠指令受信通知Ｓa2を、キー照合装置６に出力する。具体的には、通信機能部４０は、ドア解錠指令受信通知Ｓa2をＵＨＦ帯の電波によって送信モジュール４１から送信する。ドア解錠指令受信通知Ｓa2は、例えば、ドア解錠のコマンドと、搭載装置１５のＩＤ情報Ｄidとを含む。ドア解錠指令受信通知Ｓa2は、例えば、メモリ１９に記憶された暗号鍵Ｋｔによって暗号化されて送信される。

ステップ２０３において、キー照合装置６は、搭載装置１５からドア解錠指令受信通知Ｓa2を受信すると、ドアの解錠を実行する。よって、端末３５の遠隔操作によってドアを解錠することが可能となる。なお、ドア施錠は、ドア解錠のときと動作が同様であるので、説明を省略する。

［電源遷移の手順］
図１０に示すように、ステップ３０１において、車両電源を遷移操作する場合も、ドア施解錠時と同様に、搭載装置１５及び端末３５を認証完了状態に移行させておく。

ステップ３０２において、キー照合装置６は、例えば、スイッチ部４２が操作されたことを検出すると、搭載装置１５の通信機能部４０とスマート照合を実行する。本例の通信機能部４０は、搭載装置１５が認証完了状態の場合、スマート照合を実行する。このスマート照合においては、例えば、メモリ１９に記憶されているＩＤ情報Ｄidの認証や、暗号鍵Ｋｔを用いた認証が実行される。キー照合装置６及び通信機能部４０が実行するスマート照合は、電子キー３及びキー照合装置６のスマート照合と同様の照合である。

キー照合装置６は、通信機能部４０とのスマート照合が成立に移行すれば、スイッチ部４２による電源遷移操作を許可する。一方、キー照合装置６は、通信機能部４０とのスマート照合が不成立であれば、スイッチ部４２による電源遷移操作を許可しない。

ステップ３０３において、キー照合装置６は、キー照合装置６及び通信機能部４０のスマート照合が成立する状態のとき、ブレーキペダルを踏み込みながらスイッチ部４２が操作されたことを検出すると、走行駆動源１２（走行モータやエンジン）を始動状態にする。これにより、車両４を運転走行することが可能となる。

上記実施形態の暗号鍵登録システム２１（暗号鍵登録方法、搭載装置１５）によれば、第１実施形態に記載の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（2－1）搭載装置１５は、認証機能部３９及び通信機能部４０を有する。認証機能部３９は、端末３５に登録されたデジタルキーＤｋを、近距離無線通信によって認証する。通信機能部４０は、認証機能部３９の認証が成立する場合に、搭載装置１５に付与された暗号鍵Ｋｔを用いた認証の通信を、キー照合装置６との間で実行する。キー照合装置６は、通信機能部４０との間で暗号鍵Ｋｔを用いた認証が成立すれば、電子キーシステム１における認証を成立とすることにより、利用対象物２の作動を許可する。この構成によれば、搭載装置１５をデジタルキーシステム３６用の認証装置３７とすることができる。

［他の実施形態］
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・各実施形態において、通信データＤｔは、チャレンジレスポンス認証のデータに限らず、電子キー３及びキー照合装置６で実行される認証に応じたデータであればよい。
・各実施形態において、搭載装置１５は、後付け装置１６に限らず、予め利用対象物２に搭載される装置でもよい。

・各実施形態において、搭載装置１５及び暗号鍵生成装置２４の間のネットワーク通信は、ＤＣＭ通信に限定されず、例えば、ＤＳＲＣ（Dedicated Short-Range Communications）通信、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）通信、電話回線通信でもよい。

・各実施形態において、暗号鍵生成の条件は、固体情報Ｄnmが正しいことのみに限定されない。例えば、搭載装置１５及び暗号鍵生成装置２４の間で暗号通信を実行させ、この通信が正しく実行されたことを、暗号鍵生成の条件に含めてもよい。

・各実施形態において、暗号鍵Ｋｔは、チャレンジレスポンス認証用の鍵に限定されず、他の認証で用いる鍵としてもよい。
・各実施形態において、暗号鍵生成装置２４が搭載装置１５に暗号鍵Ｋｔを付与するときに用いる暗号方式は、公開鍵暗号方式に限らず、秘密鍵暗号方式でもよい。

・各実施形態において、暗号鍵生成装置２４は、サーバに限定されず、暗号鍵生成用のツールなど、他の機器に変更してもよい。
・第１実施形態において、通常モード下で搭載装置１５が実行するチャレンジレスポンス認証は、チャレンジコードＳchの一部のみを用いた認証でもよい。

・第１実施形態において、搭載装置１５の起動条件は、暗号鍵Ｋｔの認証成立のみに限定されない。例えば、搭載装置１５と他のＥＣＵとの間で、組み合わせが正しいか否かを確認する処理を実行してもよい。そして、暗号鍵Ｋｔの認証が成立しつつ、組み合わせの確認もとれたときに、搭載装置１５が起動されてもよい。

・各実施形態において、電子キーシステム１は、スマートシステムに限定されず、例えば、電子キー３からの通信を契機にＩＤ情報Ｄidを認証するワイヤレスキーシステムや、短距離無線通信（ＲＦＩＤ等）によって電子キー３を認証するイモビライザーシステムでもよい。

・各実施形態において、利用対象物２は、車両４に限定されず、例えば、ロッカー、住宅玄関ドア、駐車場ゲートなど、他の機器や装置に変更してもよい。
・各実施形態において、取込部２７、通知部２８、登録部３０、認証機能部３９、及び通信機能部４０は、［１］コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサによって構成されてもよいし、［２］そのようなプロセッサと、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路との組み合わせによって構成されてもよい。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード、又は指令を格納している。メモリ（コンピュータ可読媒体）は、汎用、又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。或いは、上記プロセッサを含むコンピュータに代えて、各種処理の全てを実行する１つ以上の専用のハードウェア回路によって構成された処理回路が用いられてもよい。

・各実施形態において、取込部２７、通知部２８、登録部３０、認証機能部３９、及び通信機能部４０は、独立したプロセッサから構成されてもよいし、機能の一部分が共用のプロセッサから構築されてもよい。このように、取込部２７、通知部２８、登録部３０、認証機能部３９、及び通信機能部４０は、独立した機能ブロックに限らず、１つの機能ブロックから構成されてもよいし、一部分が共用された機能ブロックから構成されてもよい。

・各実施形態において、本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

１…電子キーシステム、２…利用対象物、３…電子キー、６…キー照合装置、１５…搭載装置、１６…後付け装置、２１…暗号鍵登録システム、２４…暗号鍵生成装置、２７…取込部、２８…通知部、３９…認証機能部、４０…通信機能部、Ｄｔ…通信データ、Ｄnm…固体情報、Ｄｋ…デジタルキー、Ｋｔ…暗号鍵。

Claims (8)

1. ユーザの電子キーと利用対象物のキー照合装置とを通信させて前記電子キーを認証する電子キーシステムを利用して、認証の暗号通信で用いる暗号鍵を、前記キー照合装置とは別の装置として設けられた搭載装置に登録する暗号鍵登録システムであって、
   前記搭載装置は、
   前記電子キーシステムが認証の通信を実行しているときに、認証の通信データの少なくとも一部を受信して取り込む取込部と、
   前記取込部によって取得された前記通信データを、外部の暗号鍵生成装置に通知する通知部とを有し、
   前記暗号鍵生成装置は、前記通知部から通知された前記通信データに基づき前記暗号鍵を生成するとともに、生成した前記暗号鍵を前記搭載装置に付与して登録させる暗号鍵登録システム。
2. 前記搭載装置は、工場出荷後の市場において前記利用対象物に取り付けられる後付け装置である
   請求項１に記載の暗号鍵登録システム。
3. 前記通知部は、製造時において前記搭載装置の各々に割り当てられる固体情報を通知し、
   前記暗号鍵生成装置は、前記固体情報が正しいことを、前記暗号鍵の生成の１条件とする
   請求項１又は請求項２に記載の暗号鍵登録システム。
4. 前記暗号鍵生成装置は、生成した前記暗号鍵を暗号化して前記搭載装置に付与する
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の暗号鍵登録システム。
5. 前記搭載装置は、前記暗号鍵生成装置から前記暗号鍵が付与された後、前記キー照合装置が前記電子キーの認証を通信によって実行したときに、前記暗号鍵生成装置から付与された前記暗号鍵を用いて、自身も前記電子キーを認証し、前記電子キーの認証成立を、起動の１条件とする
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の暗号鍵登録システム。
6. 前記搭載装置は、
   端末に登録されたデジタルキーを、近距離無線通信によって認証する認証機能部と、
   前記認証機能部の認証が成立する場合に、前記搭載装置に付与された前記暗号鍵を用いた認証の通信を、前記キー照合装置との間で実行する通信機能部とを有し、
   前記キー照合装置は、前記通信機能部との間で前記暗号鍵を用いた認証が成立すれば、前記電子キーシステムにおける認証を成立とすることにより、前記利用対象物の作動を許可する
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の暗号鍵登録システム。
7. ユーザの電子キーと利用対象物のキー照合装置とを通信させて前記電子キーを認証する電子キーシステムを利用し、認証の暗号通信で用いる暗号鍵を、前記キー照合装置とは別の制御を実行する搭載装置に登録する暗号鍵登録方法であって、
   前記電子キーシステムが認証の通信を実行しているときに、前記搭載装置が認証の通信データの少なくとも一部を受信して取り込むことと、
   前記搭載装置が前記通信データを外部の暗号鍵生成装置に通知することと、
   通知された前記通信データに基づき前記暗号鍵生成装置が前記暗号鍵を生成することと、
   生成した前記暗号鍵を前記暗号鍵生成装置が前記搭載装置に付与することと、
   前記暗号鍵生成装置から付与された前記暗号鍵を前記搭載装置が登録することと
   を備えている暗号鍵登録方法。
8. ユーザの電子キーと利用対象物のキー照合装置とを通信させて前記電子キーを認証する電子キーシステムを利用することにより、認証の暗号通信で用いる暗号鍵が登録される搭載装置であって、
   前記電子キーシステムが認証に通信を実行しているときに、認証の通信データの少なくとも一部を受信して取り込む取込部と、
   前記取込部によって取得された前記通信データを、外部の暗号鍵生成装置に通知する通知部とを有し、
   前記通知部から通知された前記通信データに基づき前記暗号鍵生成装置が前記暗号鍵を生成した場合に、生成した前記暗号鍵を受け付けて登録する搭載装置。

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