JP3921489B2

JP3921489B2 - 認証システム

Info

Publication number: JP3921489B2
Application number: JP2005230257A
Authority: JP
Inventors: 正樹竹内
Original assignee: 株式会社デジソニック
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2025-08-09
Also published as: JP2007047957A

Description

本発明は、認証システムに関するものである。

携帯電話端末を介したインターネット利用が増加するに伴い、モバイル環境における個人認証の重要性が増している。現在、ユーザー認証で一般的に用いられる固定パスワード方式では、入力の手間がかかるほか、ユーザー自身がパスワードを管理するため見破られてしまう危険性が高く、また、通信を途中で傍受されてしまう虞もある。
認証の信頼性を向上させるために、時間やカウンタ値によって、一時的又は一回限りしか使えないワンタイムパスワードを利用した個人認証システムも知られているが、トークンにより生成されたパスワードをその都度入力する形式であり、携帯電話端末を利用したオンラインショッピング等のモバイル環境におけるインターネット利用に適しているとは言い難い。
モバイル環境におけるオンラインショッピングに適応した技術として、お財布携帯があるが、非接触型での利用を前提としているため、スキミングに対するセキュリティに根本的な課題があり、信頼性は低いといわざるを得ない。

そこで、本発明は、全く新しい認証用カードを用いた認証システムを提供することを課題とする。

上記課題は、本発明の下記（１）〜（２）の構成のいずれかによる認証システムにより解決することができる。
（１）ディスプレー、所定時間毎に異なった内容の複数の認証データを持つ認証情報を含む二次元バーコードを示す二次元バーコード信号を作成する二次元バーコード画像信号作成手段、この二次元バーコード画像信号作成手段により作成された二次元バーコード信号に基づき前記ディスプレーに二次元バーコードを表示するディスプレードライバを備えている認証用カードと、この認証用カードのディスプレーに表示された二次元バーコードを読み取り、認証情報を送信する携帯端末と、この携帯端末からの認証情報により認証を行う認証手段を備えた認証システムであって、前記各認証データは、所定桁の数字であり、その認証データが何番目に作成されたデータであるかが判断できるような構成になっており、前記認証手段は、前記複数の認証データの作成が何番目であるかを判断し、各認証データの何番目かが一致するとともに、前回認証を行ったときの前回の認証データの少なくとも１つを記憶しておき、今回認証を行う認証情報に含まれる、前記の記憶した前回の認証データに対応する現認証データを該前回の認証データと比較し、現認証データが前回の認証データより新しいと判断できるとき認証を行うことを特徴とする認証システム。
（２）前記二次元バーコード内には、前記認証手段のＵＲＬが含まれている上記（１）の認証システム。

本発明の認証システムにおいては、認証用カードのディスプレーに表示される二次元バーコード内の内容を認証に用いるので、スキミング等が不可能であり、安全である。さらに、本発明の認証システムにおいては、認証用カードに表示される二次元バーコードが所定時間毎に変更されるので、たとえ、その二次元バーコードが盗み撮りされたとしても、その二次元バーコードは過去のものとなっており、無効であり、盗用が不可能である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施の態様による認証用カードを用いた認証システムについて説明する。
図１は、本発明の実施の態様による認証システムに用いられる認証用カードの平面図、図２は、図１に示した認証用カードの内部構成を示すブロック図である。
図１に示されているように、本認証用カード１０は、その表面にディスプレー１２を備えている。このディスプレー１２は、バックライトが不要なものが望ましく、例えば、有機ＥＬで形成されたいわゆる電子ペーパーディスプレーで構成されていることが好ましい。このディスプレー１２のサイズは、縦１０〜１５ｍｍ程度、横１０〜１５ｍｍ程度であることが好ましい。その表示ドットは、例えば２６×２６が採用される。このディスプレー１２には、所定時間毎に変更される二次元バーコードが表示される。

この二次元バーコードの内容は、後に説明する認証サーバのＵＲＬと、認証の際に使用される携帯電話等の携帯端末の製品番号、企業番号等からなる固有ＩＤ、および複数の認証データを持つ認証情報とからなる。上記固有ＩＤは、１６〜３２桁の文字（後に説明する暗号化前）からなり、各認証データは、１６〜３２桁の数字（後に説明する暗号化前）からなる。以下の説明では、簡単のため、固有ＩＤが３桁の文字「ＡＢＣ」であり、認証データが第１および第２認証データの２組の数字で、各認証データが３桁の数字であり、認証用カード１０に最初に設定（記憶）される基本第１認証データが「００１」で、基本第２認証データが「３４５」であるとして説明する。以上がディスプレー１２に表示されるとすると、二次元バーコード１４の内容は、

となる。
本認証用カード１０の表面には、上記ディスプレー１２の他、通常のクレジットカードが備えているクレジットカード番号等が表示されていてもよい。

次に、上記認証用カード１０のディスプレー１２に二次元バーコード１４を表示するために必要な内部構成（回路構成）について以下説明する。
上記認証用カード１０は、認証情報作成手段２０を備えている。この認証情報作成手段２０は、認証データ作成手段２２および固有ＩＤ記憶手段２４を備えている。上記認証データ作成手段２２は、上記基本第１および基本第２認証データ「００１」および「３４５」記憶しており、上記第１認証データと第２認証データに所定の係数（ここでは、「１」とする）を加える加算機能を備え、所定時間毎（例えば、５秒毎）に異なった認証データを作成するものである。具体的には、上記認証データ作成手段２２には、タイマー２６が接続されており、このタイマー２６は、所定の時間毎（例えば、５秒毎）に認証データ作成指示信号を発生し、それを認証データ作成手段２２に出力する。認証データ作成手段２２は、認証データ作成指示信号を受けると、「００１」である基本第１認証データと「３４５」である基本第２認証データにそれぞれ「１」を加算し、「００２」である第１認証データと「３４６」である第２認証データを作成し、それを出力する。また、この認証データ作成手段２２は、新たに作成された第１および第２認証データで前回のものを更新して記憶する機能も有しており、認証データ作成指示信号を受け取る毎に上記係数を前回作成した認証データに加算するものである。以上の認証データ作成手段２２等は、マイコン（マイクロチップ）等で構成することができる。以下の手段も同様である。

上記認証データ作成手段２２および上記固有ＩＤ記憶手段２４には、認証情報形成手段２８が接続されており、この認証情報形成手段２８は、認証データ作成手段２２から上記第１および第２認証データ「００２３４６」を、固有ＩＤ記憶手段２４から固有ＩＤ「ＡＢＣ」を受け、これらを組み合わせて認証情報
「ＡＢＣ００２３４６」
を形成する。
上記認証情報形成手段２８には、暗号化手段３０が接続されており、この暗号化手段３０には、後述する認証サーバと共通の共通暗号化鍵を記憶する共通暗号化鍵記憶手段３２が接続されている。この共通暗号化鍵は、認証用カード１０毎に異なるものである。暗号化鍵を用いた暗号化の仕組み自体は従来のものと同様であってよいので、詳細な説明は省略する。上記暗号化手段３０は、上記認証情報形成手段２８から上記認証情報を、上記共通暗号化鍵記憶手段３２から共通暗号化鍵を受け、上記認証情報を共通暗号化鍵により暗号化し、例えば暗号化認証情報
「ａＣｆ８ＥｊＳｃｄ」
を作成する。

上記暗号化手段３０には、二次元バーコード画像信号作成手段３２が接続されており、この二次元バーコード画像信号作成手段３２には、認証サーバＵＲＬ記憶手段３４が接続されている。この認証サーバＵＲＬ記憶手段３４には、後述する認証サーバのＵＲＬ、例えば、

が記憶されている。
上記二次元バーコード画像信号作成手段３２は、認証サーバＵＲＬ記憶手段３４から認証サーバのＵＲＬ

を、暗号化手段３０から暗号化認証情報「ａＣｆ８ＥｊＳｃｄ」
を入力し、文字列

を作成し、これを二次元バーコード画像信号に変換する。この変換は、二次元バーコード生成ソフトウエアによって行う。
上記二次元バーコード画像信号作成手段３２には、上記二次元バーコード画像信号に基づきディスプレー１２を駆動するためのディスプレードライバ３６が接続されており、以上により、認証用カード１０のディスプレー１２上に認証サーバのＵＲＬと認証情報を内容とする二次元バーコード１４が所定時間毎に変化して表示される。
以上のような動作を行うため、認証用カード１０は、図示していない電源を備えている。この電源は、太陽電池を主電源とし、ボタン電池を補助電源として備えるものが好ましい。

次に、以上説明した認証用カード１０を用いた認証システムについて説明する。
この認証システムにおいては、図３に示した様に、上述の認証用カード１０、認証サーバ１００、および携帯電話機等の利用者側端末２０１、２０２・・・（以下、携帯電話と称する）を用いて実行される。
上記認証サーバ１００は、経路制御装置、電話回線、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）等を経由してインターネットＮＥＴに接続されている。携帯電話２０１、２０２、・・・（以下、携帯電話２０１を代表させて説明する）も、認証サーバ１００と同様にしてインターネットＮＥＴに接続されている。
上記携帯電話２０１は、図４に示したように、カメラ２１０を備えており、上記認証用カード１０のディスプレー１２に表示された二次元バーコード１４を撮影できるようになっている。すなわち、このカメラ２１０は、二次元バーコードリーダーとして作用するものであり、このカメラ２１０には、二次元バーコード解析手段２１２に接続されている。この二次元バーコード解析手段２１２は、上記カメラ２１０が読み取った二次元バーコードを上記文字列

に変換するとともに、上記文字列を
認証サーバのＵＲＬ

と
暗号化認証情報「ａＣｆ８ＥｊＳｃｄ」
に分ける機能を有している。
上記二次元バーコード解析手段２１２には、通信手段２１４が接続されており、この通信手段２１４は、二次元バーコード解析手段２１２から認証サーバのＵＲＬ

と暗号化認証情報「ａＣｆ８ＥｊＳｃｄ」を受け、認証サーバのＵＲＬ

を用いて、暗号化認証情報「ａＣｆ８ＥｊＳｃｄ」を認証サーバ１００に出力する。

次に、認証サーバ１００の詳細構成について説明する。認証サーバ１００は、制御手段１０２を備え、この制御手段１０２は、ＣＰＵ等から構成され、各部の制御や、データの転送、種々の演算、データの一時的な格納等を行うものである。符号１０４は入力制御手段であり、インターネットＮＥＴを介して接続された端末から入力されるデータを制御する。符号１０６は出力制御手段であり、端末に出力されるデータを制御する。符号１０８、１１０はいずれも記憶手段である。記憶手段１０８には、上記固有ＩＤ（共通暗号化鍵により暗号化されたものとの両者の場合がある）と関連付けて、共通暗号化鍵、認証データに加算される係数「１」が記憶されている。また、記憶手段１１０には、後に説明するように、基本認証情報「ＡＢＣ００１３４５」（認証用カード１０毎の固有ＩＤ「ＡＢＣ」および上記認証用カード１０に設定されたものと同じ基本第１および第２認証データ「００１」および「３４５」からなる）が記憶されており、また、認証が完了した新たな認証情報が記憶される。

次に、上記制御手段１０２の機能の詳細について図５を参照して説明する。
制御手段１０２は、暗号化認証情報解析手段１２０を備えており、この暗号化認証情報解析手段１２０は、受けた暗号化認証情報「ａＣｆ８ＥｊＳｃｄ」の固有ＩＤ部分を記憶手段１０８に照らして、その固有ＩＤの共通暗号化鍵を読み出し、この読み出した共通暗号化鍵に基づき、上記暗号化認証情報を解析（デコード）し、
認証情報「ＡＢＣ００２３４６」
を作成する機能を備えている。暗号化認証情報解析手段１２０は、更に、この認証情報を固有ＩＤ「ＡＢＣ」、第１認証データ「００２」および第２認証データ「３４６」に分解する機能を備えている。
上記暗号化認証情報解析手段１２０には、認証情報判定手段１２２が接続されている。この認証情報判定手段１２２は、上記固有ＩＤを記憶手段１０８および１１０に照らし、上記係数「１」および基本認証情報「ＡＢＣ００１３４５」を読み出し、これらに基づき上記第１認証データ「００２」および第２認証データ「３４６」が何番目に作成されたものかを判断し、それらの何番目か一致するかどうかを判定する。これが一致したとき、認証を行ってもよいが、現在認証を行っている認証情報が過去の認証情報より新しいものであるかを判定して、認証の信頼性を高めることが好ましい。
このため、上記認証情報判定手段１２２には、認証情報認証手段１２４が接続されており、この認証情報認証手段１２４は、上記固有ＩＤを記憶手段１１０に照らし、前回の認証情報（ここでは、基本認証情報となる）を読み出し、今回の認証情報の第１および第２認証データとこの前回の認証情報の第１および第２認証データとをそれぞれ比較（第１と第２の一方のみであってもよい）し、今回のものの方が新しければ（数値として大きければ）認証を行い、認証を行った認証情報を記憶手段１１０に更新して記憶する。前回の認証情報が基本認証情報の場合には、今回認証を行った認証情報で更新をせず、基本認証情報の記憶はそのまま残し、今回の認証情報はそのまま記憶される。認証情報認証手段１２４は、認証を行う場合には、認証許可信号を、駄目な場合には、認証不可信号を携帯電話２０１や図示しないサービスサーバ等に送信して、認証作業を完了する。

以上の認証サーバ１００における認証作業を、記憶手段１１０に前回の認証情報として「ＡＢＣ００２３４６」が記憶されており、今回、「ＡＢＣ００７３５１」の内容の暗号化認証情報が認証サーバ１００に送信されてきたものとして簡単に説明する。
まず、上記暗号化認証情報を共通暗号化鍵を用いてデコードし上記認証情報「ＡＢＣ００７３５１」を得たのち、この認証情報「ＡＢＣ００７３５１」を
固有ＩＤ「ＡＢＣ」
第１認証データ「００７」および
第２認証データ「３５１」
に分解する。
これを上記係数「１」と基本第１認証データ「００１」および第２認証データ「３４５」に照らし、今回の認証データが何番目に作成されたものかを判断する。今回の場合、第１認証データおよび
第２認証データともに「６番目」であり、一致するのでＹＥＳとする。一致しない場合には、ＮＯとして認証不可とする。ＹＥＳの場合には、今回の第１および第２認証データ「００７」および「３５１」を前回の第１および第２認証データ「００２」および「３４６」と比較し、今回の方が新しい（数値として大きい）かを判定する。本例では、今回のものの方がいずれも新しい（大きい）のでＹＥＳとして認証を許可し、認証情報を今回のもので更新して認証作業を終了する。ＮＯの場合には、認証不可として今回の認証作業を終了する。
本認証システムは、認証用カードで生成される認証情報と、認証サーバの認証情報の双方を暗号化し、かつ、認証データを複数持つ認証方式を用いたことで、極めて高い信頼性が保たれる。
本認証用カード１０を用いた認証システムは、以上説明したように極めて信頼性が高いので、クレジットカード、会員カード、入館カード等、高いセキュリティと利便性が要求される分野に用いて特に望ましい。

本発明の実施の形態による認証システムに用いられる認証用カードの外観を示す平面図である。図１に示した認証用カードの機能を遂行するための内部構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に従う認証システムをコンピューターシステムとして構成した場合の一例を示す模式図である。図３に示した認証システムに用いられる携帯電話の機能を遂行するための内部構成を示すブロック図である。図３に示した認証システムに用いられる認証サーバの機能を遂行するための内部構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０認証用カード
１２ディスプレー
１４二次元バーコード
２０認証情報作成手段
２２認証データ作成手段
２４固有ＩＤ記憶手段
２６タイマー
２８認証情報形成手段
３０暗号化手段
３２二次元バーコード画像信号作成手段
３４認証サーバＵＲＬ記憶手段
３６ディスプレードライバ
１００認証サーバ
１０２制御手段
１０４入力制御手段
１０６出力制御手段
１０８記憶手段
１１０記憶手段
１２０暗号化認証情報解析手段
１２２認証情報判定手段
１２４認証情報認証手段
２０１端末
２０２端末
２１０カメラ
２１２二次元バーコード解析手段

Claims

ディスプレー、所定時間毎に異なった内容の複数の認証データを持つ認証情報を含む二次元バーコードを示す二次元バーコード信号を作成する二次元バーコード画像信号作成手段、この二次元バーコード画像信号作成手段により作成された二次元バーコード信号に基づき前記ディスプレーに二次元バーコードを表示するディスプレードライバを備えている認証用カードと、この認証用カードのディスプレーに表示された二次元バーコードを読み取り、認証情報を送信する携帯端末と、この携帯端末からの認証情報により認証を行う認証手段を備えた認証システムであって、前記各認証データは、所定桁の数字であり、その認証データが何番目に作成されたデータであるかが判断できるような構成になっており、前記認証手段は、前記複数の認証データの作成が何番目であるかを判断し、各認証データの何番目かが一致するとともに、前回認証を行ったときの前回の認証データの少なくとも１つを記憶しておき、今回認証を行う認証情報に含まれる、前記の記憶した前回の認証データに対応する現認証データを該前回の認証データと比較し、現認証データが前回の認証データより新しいと判断できるとき認証を行うことを特徴とする認証システム。
前記二次元バーコード内には、前記認証手段のＵＲＬが含まれている請求項１の認証システム。