JP4569851B2 - 一方向性関数を用いたカード認証システム - Google Patents
一方向性関数を用いたカード認証システム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金融機関の現金自動支払機等においてカードを利用する際、このカードの本人認証を行うためのカード認証システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、金融機関の現金自動支払機（ＡＴＭ）においては、キャッシュカードを使用して現金の引出し等の操作が行われる。この際ＡＴＭでは、カードの正当所有者以外の者による悪用を防ぐ為、カードの使用者がカードの正当所有者であるか否かの認証ができるように、カード認証システムが備えられている。
【０００３】
カード認証を実現するためには、事前に、必要な情報を準備してカードへ記録し（以下、事前処理という）、該カードが現金の引出し等に利用された際にその使用者がカードの正当所有者であるか否かを認証する（以下、認証処理という）。
【０００４】
図１１は従来のカード認証システムにおける事前処理の概念図、図１２は従来のカード認証システムにおける認証処理の概念図である。図１１に示す従来の事前処理においては、カードの正当所有者が任意に設定した秘密情報としての暗証番号のようなパスワードＡ１と、この正当所有者の氏名や生年月日等の付随的なデータＣとを、カード作成装置１００を介して、カード１０１の片面に設けたストライプ状の磁気記憶部１０２に記録していた。
【０００５】
そして図１２に示す認証処理において、使用者がカード１０１をＡＴＭ１０３に差し込んだ際、このカード１０１の磁気記録部１０２からパスワードＡ１を読取ると共に、タッチパネル等の入力装置において使用者にパスワードＡ２を入力させ、これら読み取ったパスワードＡ１と入力されたパスワードＡ２とを比較部１０４にて相互に比較していた。そして両者が一致する場合には、カード１０１の使用者が正当所有者であると判断し、現金の引出し等を認めていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第三者が該カード１０１を取得した場合、パスワードＡ１は、その磁気記録部１０２にそのまま記録されているため、該磁気データの解析をすることにより、第三者に該パスワードを知られ、これを悪用される危険性がある。
【０００７】
本発明は、このような従来のカード認証システムにおける問題を解決するためになされたもので、逆演算が困難な一方向性関数を用いて前記パスワードを暗号化することにより、第三者による不正利用を困難にするカード認証システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、カードに本人認証のための情報を含む所定の情報を記録するカード作成手段と、該カードに記録された情報と該カードの使用者の入力する秘密情報から本人認証を行うための認証手段とを備えるカード認証システムであって、前記カード作成手段が、前記秘密情報に少なくとも前記カードに記録する他の情報を付加したものを所定の一方向性関数に代入して暗号化秘密情報を得る演算手段と、該暗号化秘密情報を他の情報と共に前記カードに書込む書込み手段とを備え、前記認証手段が、前記カードの使用者により入力された秘密情報に少なくとも前記カードに記録された他の情報を付加したものを前記所定の一方向性関数に代入して認証用情報を得る演算手段と、前記カードから読み取られた前記暗号化秘密情報と前記認証用情報とを比較して本人認証を行う比較手段とを備えて構成される。
【０００９】
また、本発明は、カードに記録された情報と該カードの使用者の入力する秘密情報から本人認証を行うためのカード認証システムであって、前記秘密情報に少なくとも前記カードに記録する他の情報を付加したものを所定の一方向性関数に代入して得られる暗号化秘密情報を予め格納した記憶手段と、前記カードの使用者により入力された秘密情報に少なくとも前記カードから読み取られた他の情報を付加したものを前記所定の一方向性関数に代入して認証用情報を得る演算手段と、前記記憶手段に格納された前記暗号化秘密情報と前記認証用情報とを比較して本人認証を行う比較手段とを備えて構成することもできる。
【００１０】
これら本発明において、前記所定の一方向性関数に入力される他の情報は、前記カードに記録する他の情報の一部であって良い。
【００１１】
また、前記暗号化秘密情報及び前記認証用情報は、前記カードに記録されない複数の情報のうちの一つを更に付加したものを前記所定の一方向性関数に入力することにより得られるものであって良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図示した本発明の第１実施形態に基いて本発明を詳細に説明する。本実施形態においては、カードへ記録する情報を算出し、この算出した情報等をカードに記録する処理（以下、事前処理）と、このカードが現金の引出し等に利用された際に、このカードの使用者がカードの正当所有者であるか否かを認証する処理（以下、認証処理）とが行われる。
【００１３】
図１は事前処理を行うためのカード作成装置の全体構成を示すブロック図、図２は認証処理を行うためのＡＴＭの要部構成を示すブロック図、図３は事前処理を示す概念図、図４は認証処理を示す概念図である。図１においてカード作成装置１は、タッチパネル２、カードライタ３、記憶部４、及びＣＰＵ５備えて構成されている。このうちタッチパネル２は、銀行員等のカード作成者が所定の情報を入力するための入力手段であると共に、カード作成者に対して所定の情報を表示するための表示手段を兼ねるものである。またカードライタ３は、カード２０の片面に設けた磁気記録部２１に対して後述する各種の情報を磁気的に書込む。また記憶部４は、後述する種々の情報を記憶するための記憶手段である。そしてＣＰＵ５は、これらタッチパネル２、カードライタ３、及び記憶部４を制御する制御手段であり、演算部６を備えて構成されている。
【００１４】
この演算部６は入力された情報を一方向性関数に代入して演算を行い、その結果としての関数値を求めるものである。ここで一方向性関数とは、順方向の演算F(x)は容易である一方、逆方向の演算F-1(x)は困難もしくは不可能な関数をいう。この一方向性関数としては、離散対数問題や素因数分解等の困難性を利用した周知の関数の如き任意の一方向性関数を用いることができる。
【００１５】
また図２において認証手段としてのＡＴＭ１０は、認証処理に必要な構成要素のみが示されており、上述のカード作成装置１とほぼ同様に、タッチパネル１１、記憶部１３、及びＣＰＵ１４を備えて構成されている。ただしＡＴＭ１０は、カードライタ３に代えてカードリーダ１２を備えており、このカードリーダ１２によって、カード２０の磁気記録部２１に記録された情報を読み出すことが可能である。またＣＰＵ１４には比較部１６が設けられており、この比較部１６によって後述する計算値が比較される。
【００１６】
次に、カード作成装置１を用いた事前処理について説明する。この事前処理においては、図３に示すように、カード使用者がパスワードＡ１を所定のビット長範囲内において任意に作成する。またカード作成者が入力情報としてのデータＢを所定のビット長範囲内において任意に作成する。そしてこれらパスワードＡ１及びデータＢがタッチパネル２を介してカード作成装置１に入力されると、その演算部６によって一方向性関数F(A1+B)により、暗号化パスワードＡ１’が算出される。この暗号化パスワードＡ１’と上述のデータＢはカードライタ３に出力され、カード２０の磁気記録部２１に記録される。なおパスワードＡ１はカード２０に記録することなく、カード２０の正当所有者が記憶しておく。これにて事前処理が終了する。
【００１７】
そして、カード使用者がＡＴＭ１０を利用する毎に、このＡＴＭ１０によって認証処理が行われる。この認証処理においては、まずカード使用者によってカードリーダ１２にカード２０が差し込まれ、このカード２０の磁気記録部２１に記録されている暗号化パスワードＡ１’とデータＢとが読み取られる。次いで、パスワードの入力を促すメッセージがタッチパネル１１に表示されると、カード使用者がこれに応えて、自己の記憶しているパスワードＡ２をタッチパネル１１を介してＡＴＭ１０に入力する。
【００１８】
パスワードＡ２が入力されると、このパスワードＡ２と、先程読み取られたデータＢとを用いて、演算部１５において一方向性関数F(A2+B)により、認証用情報Ａ２’が算出される。
【００１９】
そしてこの認証用情報Ａ２’と、先程読み取られた暗号化パスワードＡ１’が比較部１６において相互に比較される。ここで暗号化パスワードＡ１’＝認証用情報Ａ２’が成立する場合には、パスワードＡ１＝パスワードＡ２であると判断することができるため、カード使用者がカード２０の正当所有者であると判断できる。一方、暗号化パスワードＡ１’≠認証用情報Ａ２’の場合には、パスワードＡ１≠パスワードＡ２と判断でき、カード使用者がカード２０の正当所有者でないものと判断される。この場合、再度のパスワードの入力を求めたり、パスワードが無効である旨の表示等を行う。
【００２０】
このような事前処理及び認証処理においては、カード２０に記憶された情報からパスワードＡ１を推定することが非常に困難である。例えばカード２０が盗難され、その磁気情報が解析された場合でも、暗号化されたパスワードＡ１’及びデータＢからパスワードＡ１を求めることはほぼ不可能である。一方向性関数における逆演算の困難性は、該関数に入力されるデータのビット長に依存する。本実施形態においては、その入力データとして、パスワードだけでなく他の情報をこれに付加したものを用いてそのビット長を大きくしているので、解読の困難性が高められる。したがって認証処理においては、パスワードを知らない第三者が正しいパスワードＡ１を入力することは事実上不可能となる。
【００２１】
次に、第１実施形態の変形例として、第２〜第４実施形態について順次説明する。まず第２実施形態について説明する。ここで特に説明なき構成及び方法については、第１実施形態と同じである。図５は本実施形態における事前処理を示す概念図、図６は本実施形態における認証処理を示す概念図である。
【００２２】
本実施形態は、第１実施形態におけるデータＢに代えて、複数のデータＢ１〜Ｂ３を用意し、これらデータＢ１〜Ｂ３のうちの一部を用いて暗号化パスワード及び認証用情報を求めるものである。なお本実施形態においてはデータＢ１〜Ｂ３のうちデータＢ１、Ｂ３を用いる例を示すが、他の組合せでも良い。
【００２３】
具体的には図５に示す事前処理において、パスワードＡ１と、複数のデータＢ１〜Ｂ３とをカード作成装置１に入力する。そしてパスワードＡ１、データＢ１及びＢ３を一方向性関数F(A1+B1+B3)に代入して暗号化パスワードＡ１’を得る。そしてこの暗号化パスワードＡ１’と、全てのデータＢ１〜Ｂ３をカード２０に記録する。
【００２４】
図６に示す認証処理においては、カード２０から暗号化パスワードＡ１’と、全てのデータＢ１〜Ｂ３を読取る。そして利用者にて入力されたパスワードＡ２と、カード２０から読み取ったデータＢ１、Ｂ３を一方向性関数に代入して、認証用情報Ａ２’を得る。そして、この認証用情報Ａ２’と、カード２０から読み取った暗号化パスワードＡ１’とを比較して、認証を行う。
【００２５】
ここで複数のデータＢ１〜Ｂ３のうち、いずれのデータを用いて暗号化パスワード及び認証用情報の演算を行うかについては、予めカード作成装置１及びＡＴＭ１０に設定されている。このように、カードに記録する情報の一部を用いることにより、一方向性関数に入力される情報を特定することが一層困難になる。
【００２６】
次に第３実施形態について説明する。ただし、特に説明なき構成及び方法については、第２実施形態と同じである。図７は本実施形態における事前処理を示す概念図、図８は本実施形態における認証処理を示す概念図である。
【００２７】
本実施形態では、事前処理で求められた全ユーザについての暗号化パスワードをパスワードテーブルとしてＡＴＭ１０の記憶部１３に記憶しておき、認証処理においてはこのテーブル内の暗号化パスワードを用いて比較を行う。すなわち、図７の事前処理においては、暗号化パスワードＡ１’を求めた後、カード２０にはデータＢ１〜Ｂ３のみを記録する。一方、求めた暗号化パスワードＡ１’をカード作成装置１の記憶部４に記憶する。記憶部４には同様に、他の利用者のために、異なるパスワードやデータを用いて演算された複数の暗号化パスワードが記憶されている。
【００２８】
記憶部４のパスワードテーブルは、少なくとも認証処理が行われる前の所定のタイミングにおいて、ＡＴＭ１０の記憶部１３に書き写される。なお、該テーブルをカード作成装置１の記録部４に記録することなく、ＡＴＭ１０の記録部１３にのみに伝送して記憶させてもよい。
【００２９】
図８に示す認証処理においては、認証用情報Ａ２’を求めた後、比較部１６において、認証用情報Ａ２’が、記憶部１３内のテーブルの対応する暗号化パスワードと一致するか否かが判断される。そして一致する場合にはカード使用者がカード２０の正当所有者であり、一致しない場合には正当所有者でないと判断される。本実施形態の認証システムによれば、カード２０には暗号化パスワードが記録されないので、第三者がカード２０の情報を解析した場合でも、その情報からパスワードを知ることが完全に不可能になる。
【００３０】
最後に第４実施形態について説明する。特に説明なき構成及び方法については、第３実施形態と同じである。図９は本実施形態における事前処理を示す概念図、図１０は本実施形態における認証処理を示す概念図である。
【００３１】
本実施形態では、認証者側で任意に変更可能な付加情報を付加して暗号化パスワードを作成し、これをパスワードテーブルとしてＡＴＭ１０側に記憶しておく。認証処理においては、このテーブル内の暗号化パスワードを用いて比較を行う。
【００３２】
図９に示す事前処理において、記憶部４には付加情報として予め複数のデータＥ１〜Ｅ４が記憶されている。この付加情報は、カード２０の利用者、認証者、あるいはこれら両者による何らかの演算結果で作成されるものとする。なおデータＥ１〜Ｅ４は、図１０に示すようにＡＴＭ１０の記憶部１３にも予め記憶しておく。
【００３３】
そしてパスワードＡ１、データＢ１、Ｂ３に加え、複数のデータＥ１〜Ｅ４の中から認証者側で選択されたデータＥ１を一方向関数に入力し、暗号化パスワードＡ１１’を求める。同様に、データＥ２〜Ｅ４を、パスワードＡ１、データＢ１、Ｂ３に付加したものと入力として、一方向関数による演算を実行し、それぞれ暗号化パスワードＡ１２’、Ａ１３’及びＡ１４’を得る。そしてこれらの暗号化パスワードをパスワードテーブルとして図１０のＡＴＭ１０の記憶部１３に記憶させる。
【００３４】
図１０の認証処理においては、カード使用者により入力されたパスワードＡ２、カードから読み取られたデータＢ１及びＢ３に加え、記憶部１３から呼び出したデータＥ１を一方向性関数に入力して認証用情報Ａ２１’が求められる。比較部１６において、この認証用情報Ａ２１’は、記憶部１３内のデータＥ１用として格納された暗号化パスワードＡ１１’と一致するか判断される。
【００３５】
このような処理において、複数のデータＥ１〜Ｅ４のうちいずれのデータ用いるのかについては、銀行等の認証者側で不定期又は定期的に更新し、予めデータ作成装置及びＡＴＭ１０に設定することができる。したがって、第三者によってカード２０の磁気情報が解析されても、一方向関数の入力データの一部が変化するので、パスワードを知ることが実質不可能となる。
【００３６】
以上、本発明の一実施形態を図面に沿って説明した。しかしながら本発明は前記実施形態に示した事項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基いてその変更、改良等が可能であることは明らかである。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カードに記憶された情報を第三者に解析されても、そこから該カードの使用に際し必要となる秘密情報を推定することが事実上不可能となり、該カードの不正使用に対するセキュリティを高めることができる。
【００３８】
本発明に係るカード認証システムにおいては、秘密情報に他の情報を付加することによって、一方向関数に入力する情報ビット長を長くすることができるので、秘密情報が短いビット数で構成されるような場合においても、一定以上の逆演算の困難性が保証される。
【００３９】
特に、一方向関数に入力する情報の一部を、カード情報の一部としたり、カード情報以外のものとしたり、また定期、不定期に変更するものとすることによって、一層そのセキュリティが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態において事前処理を行うためのカード作成装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の各実施形態において認証処理を行うためのＡＴＭの要部構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態における事前処理を示す概念図である。
【図４】第１実施形態における認証処理を示す概念図である。
【図５】第２実施形態における事前処理を示す概念図である。
【図６】第２実施形態における認証処理を示す概念図である。
【図７】第３実施形態における事前処理を示す概念図である。
【図８】第３実施形態における認証処理を示す概念図である。
【図９】第４実施形態における事前処理を示す概念図である。
【図１０】第４実施形態における認証処理を示す概念図である。
【図１１】従来の認証システムにおける事前処理を示す概念図である。
【図１２】従来の認証システムにおける認証処理を示す概念図である。
【符号の説明】
１ カード作成装置
２、１１ タッチパネル
３ カードライタ
４、１３ 記憶部
５、１４ ＣＰＵ
６、１５ 演算部
１０ ＡＴＭ
１２ カードリーダ
１６ 比較部
２０ カード
２１ 磁気記録部
【発明の属する技術分野】
本発明は、金融機関の現金自動支払機等においてカードを利用する際、このカードの本人認証を行うためのカード認証システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、金融機関の現金自動支払機（ＡＴＭ）においては、キャッシュカードを使用して現金の引出し等の操作が行われる。この際ＡＴＭでは、カードの正当所有者以外の者による悪用を防ぐ為、カードの使用者がカードの正当所有者であるか否かの認証ができるように、カード認証システムが備えられている。
【０００３】
カード認証を実現するためには、事前に、必要な情報を準備してカードへ記録し（以下、事前処理という）、該カードが現金の引出し等に利用された際にその使用者がカードの正当所有者であるか否かを認証する（以下、認証処理という）。
【０００４】
図１１は従来のカード認証システムにおける事前処理の概念図、図１２は従来のカード認証システムにおける認証処理の概念図である。図１１に示す従来の事前処理においては、カードの正当所有者が任意に設定した秘密情報としての暗証番号のようなパスワードＡ１と、この正当所有者の氏名や生年月日等の付随的なデータＣとを、カード作成装置１００を介して、カード１０１の片面に設けたストライプ状の磁気記憶部１０２に記録していた。
【０００５】
そして図１２に示す認証処理において、使用者がカード１０１をＡＴＭ１０３に差し込んだ際、このカード１０１の磁気記録部１０２からパスワードＡ１を読取ると共に、タッチパネル等の入力装置において使用者にパスワードＡ２を入力させ、これら読み取ったパスワードＡ１と入力されたパスワードＡ２とを比較部１０４にて相互に比較していた。そして両者が一致する場合には、カード１０１の使用者が正当所有者であると判断し、現金の引出し等を認めていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第三者が該カード１０１を取得した場合、パスワードＡ１は、その磁気記録部１０２にそのまま記録されているため、該磁気データの解析をすることにより、第三者に該パスワードを知られ、これを悪用される危険性がある。
【０００７】
本発明は、このような従来のカード認証システムにおける問題を解決するためになされたもので、逆演算が困難な一方向性関数を用いて前記パスワードを暗号化することにより、第三者による不正利用を困難にするカード認証システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、カードに本人認証のための情報を含む所定の情報を記録するカード作成手段と、該カードに記録された情報と該カードの使用者の入力する秘密情報から本人認証を行うための認証手段とを備えるカード認証システムであって、前記カード作成手段が、前記秘密情報に少なくとも前記カードに記録する他の情報を付加したものを所定の一方向性関数に代入して暗号化秘密情報を得る演算手段と、該暗号化秘密情報を他の情報と共に前記カードに書込む書込み手段とを備え、前記認証手段が、前記カードの使用者により入力された秘密情報に少なくとも前記カードに記録された他の情報を付加したものを前記所定の一方向性関数に代入して認証用情報を得る演算手段と、前記カードから読み取られた前記暗号化秘密情報と前記認証用情報とを比較して本人認証を行う比較手段とを備えて構成される。
【０００９】
また、本発明は、カードに記録された情報と該カードの使用者の入力する秘密情報から本人認証を行うためのカード認証システムであって、前記秘密情報に少なくとも前記カードに記録する他の情報を付加したものを所定の一方向性関数に代入して得られる暗号化秘密情報を予め格納した記憶手段と、前記カードの使用者により入力された秘密情報に少なくとも前記カードから読み取られた他の情報を付加したものを前記所定の一方向性関数に代入して認証用情報を得る演算手段と、前記記憶手段に格納された前記暗号化秘密情報と前記認証用情報とを比較して本人認証を行う比較手段とを備えて構成することもできる。
【００１０】
これら本発明において、前記所定の一方向性関数に入力される他の情報は、前記カードに記録する他の情報の一部であって良い。
【００１１】
また、前記暗号化秘密情報及び前記認証用情報は、前記カードに記録されない複数の情報のうちの一つを更に付加したものを前記所定の一方向性関数に入力することにより得られるものであって良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図示した本発明の第１実施形態に基いて本発明を詳細に説明する。本実施形態においては、カードへ記録する情報を算出し、この算出した情報等をカードに記録する処理（以下、事前処理）と、このカードが現金の引出し等に利用された際に、このカードの使用者がカードの正当所有者であるか否かを認証する処理（以下、認証処理）とが行われる。
【００１３】
図１は事前処理を行うためのカード作成装置の全体構成を示すブロック図、図２は認証処理を行うためのＡＴＭの要部構成を示すブロック図、図３は事前処理を示す概念図、図４は認証処理を示す概念図である。図１においてカード作成装置１は、タッチパネル２、カードライタ３、記憶部４、及びＣＰＵ５備えて構成されている。このうちタッチパネル２は、銀行員等のカード作成者が所定の情報を入力するための入力手段であると共に、カード作成者に対して所定の情報を表示するための表示手段を兼ねるものである。またカードライタ３は、カード２０の片面に設けた磁気記録部２１に対して後述する各種の情報を磁気的に書込む。また記憶部４は、後述する種々の情報を記憶するための記憶手段である。そしてＣＰＵ５は、これらタッチパネル２、カードライタ３、及び記憶部４を制御する制御手段であり、演算部６を備えて構成されている。
【００１４】
この演算部６は入力された情報を一方向性関数に代入して演算を行い、その結果としての関数値を求めるものである。ここで一方向性関数とは、順方向の演算F(x)は容易である一方、逆方向の演算F-1(x)は困難もしくは不可能な関数をいう。この一方向性関数としては、離散対数問題や素因数分解等の困難性を利用した周知の関数の如き任意の一方向性関数を用いることができる。
【００１５】
また図２において認証手段としてのＡＴＭ１０は、認証処理に必要な構成要素のみが示されており、上述のカード作成装置１とほぼ同様に、タッチパネル１１、記憶部１３、及びＣＰＵ１４を備えて構成されている。ただしＡＴＭ１０は、カードライタ３に代えてカードリーダ１２を備えており、このカードリーダ１２によって、カード２０の磁気記録部２１に記録された情報を読み出すことが可能である。またＣＰＵ１４には比較部１６が設けられており、この比較部１６によって後述する計算値が比較される。
【００１６】
次に、カード作成装置１を用いた事前処理について説明する。この事前処理においては、図３に示すように、カード使用者がパスワードＡ１を所定のビット長範囲内において任意に作成する。またカード作成者が入力情報としてのデータＢを所定のビット長範囲内において任意に作成する。そしてこれらパスワードＡ１及びデータＢがタッチパネル２を介してカード作成装置１に入力されると、その演算部６によって一方向性関数F(A1+B)により、暗号化パスワードＡ１’が算出される。この暗号化パスワードＡ１’と上述のデータＢはカードライタ３に出力され、カード２０の磁気記録部２１に記録される。なおパスワードＡ１はカード２０に記録することなく、カード２０の正当所有者が記憶しておく。これにて事前処理が終了する。
【００１７】
そして、カード使用者がＡＴＭ１０を利用する毎に、このＡＴＭ１０によって認証処理が行われる。この認証処理においては、まずカード使用者によってカードリーダ１２にカード２０が差し込まれ、このカード２０の磁気記録部２１に記録されている暗号化パスワードＡ１’とデータＢとが読み取られる。次いで、パスワードの入力を促すメッセージがタッチパネル１１に表示されると、カード使用者がこれに応えて、自己の記憶しているパスワードＡ２をタッチパネル１１を介してＡＴＭ１０に入力する。
【００１８】
パスワードＡ２が入力されると、このパスワードＡ２と、先程読み取られたデータＢとを用いて、演算部１５において一方向性関数F(A2+B)により、認証用情報Ａ２’が算出される。
【００１９】
そしてこの認証用情報Ａ２’と、先程読み取られた暗号化パスワードＡ１’が比較部１６において相互に比較される。ここで暗号化パスワードＡ１’＝認証用情報Ａ２’が成立する場合には、パスワードＡ１＝パスワードＡ２であると判断することができるため、カード使用者がカード２０の正当所有者であると判断できる。一方、暗号化パスワードＡ１’≠認証用情報Ａ２’の場合には、パスワードＡ１≠パスワードＡ２と判断でき、カード使用者がカード２０の正当所有者でないものと判断される。この場合、再度のパスワードの入力を求めたり、パスワードが無効である旨の表示等を行う。
【００２０】
このような事前処理及び認証処理においては、カード２０に記憶された情報からパスワードＡ１を推定することが非常に困難である。例えばカード２０が盗難され、その磁気情報が解析された場合でも、暗号化されたパスワードＡ１’及びデータＢからパスワードＡ１を求めることはほぼ不可能である。一方向性関数における逆演算の困難性は、該関数に入力されるデータのビット長に依存する。本実施形態においては、その入力データとして、パスワードだけでなく他の情報をこれに付加したものを用いてそのビット長を大きくしているので、解読の困難性が高められる。したがって認証処理においては、パスワードを知らない第三者が正しいパスワードＡ１を入力することは事実上不可能となる。
【００２１】
次に、第１実施形態の変形例として、第２〜第４実施形態について順次説明する。まず第２実施形態について説明する。ここで特に説明なき構成及び方法については、第１実施形態と同じである。図５は本実施形態における事前処理を示す概念図、図６は本実施形態における認証処理を示す概念図である。
【００２２】
本実施形態は、第１実施形態におけるデータＢに代えて、複数のデータＢ１〜Ｂ３を用意し、これらデータＢ１〜Ｂ３のうちの一部を用いて暗号化パスワード及び認証用情報を求めるものである。なお本実施形態においてはデータＢ１〜Ｂ３のうちデータＢ１、Ｂ３を用いる例を示すが、他の組合せでも良い。
【００２３】
具体的には図５に示す事前処理において、パスワードＡ１と、複数のデータＢ１〜Ｂ３とをカード作成装置１に入力する。そしてパスワードＡ１、データＢ１及びＢ３を一方向性関数F(A1+B1+B3)に代入して暗号化パスワードＡ１’を得る。そしてこの暗号化パスワードＡ１’と、全てのデータＢ１〜Ｂ３をカード２０に記録する。
【００２４】
図６に示す認証処理においては、カード２０から暗号化パスワードＡ１’と、全てのデータＢ１〜Ｂ３を読取る。そして利用者にて入力されたパスワードＡ２と、カード２０から読み取ったデータＢ１、Ｂ３を一方向性関数に代入して、認証用情報Ａ２’を得る。そして、この認証用情報Ａ２’と、カード２０から読み取った暗号化パスワードＡ１’とを比較して、認証を行う。
【００２５】
ここで複数のデータＢ１〜Ｂ３のうち、いずれのデータを用いて暗号化パスワード及び認証用情報の演算を行うかについては、予めカード作成装置１及びＡＴＭ１０に設定されている。このように、カードに記録する情報の一部を用いることにより、一方向性関数に入力される情報を特定することが一層困難になる。
【００２６】
次に第３実施形態について説明する。ただし、特に説明なき構成及び方法については、第２実施形態と同じである。図７は本実施形態における事前処理を示す概念図、図８は本実施形態における認証処理を示す概念図である。
【００２７】
本実施形態では、事前処理で求められた全ユーザについての暗号化パスワードをパスワードテーブルとしてＡＴＭ１０の記憶部１３に記憶しておき、認証処理においてはこのテーブル内の暗号化パスワードを用いて比較を行う。すなわち、図７の事前処理においては、暗号化パスワードＡ１’を求めた後、カード２０にはデータＢ１〜Ｂ３のみを記録する。一方、求めた暗号化パスワードＡ１’をカード作成装置１の記憶部４に記憶する。記憶部４には同様に、他の利用者のために、異なるパスワードやデータを用いて演算された複数の暗号化パスワードが記憶されている。
【００２８】
記憶部４のパスワードテーブルは、少なくとも認証処理が行われる前の所定のタイミングにおいて、ＡＴＭ１０の記憶部１３に書き写される。なお、該テーブルをカード作成装置１の記録部４に記録することなく、ＡＴＭ１０の記録部１３にのみに伝送して記憶させてもよい。
【００２９】
図８に示す認証処理においては、認証用情報Ａ２’を求めた後、比較部１６において、認証用情報Ａ２’が、記憶部１３内のテーブルの対応する暗号化パスワードと一致するか否かが判断される。そして一致する場合にはカード使用者がカード２０の正当所有者であり、一致しない場合には正当所有者でないと判断される。本実施形態の認証システムによれば、カード２０には暗号化パスワードが記録されないので、第三者がカード２０の情報を解析した場合でも、その情報からパスワードを知ることが完全に不可能になる。
【００３０】
最後に第４実施形態について説明する。特に説明なき構成及び方法については、第３実施形態と同じである。図９は本実施形態における事前処理を示す概念図、図１０は本実施形態における認証処理を示す概念図である。
【００３１】
本実施形態では、認証者側で任意に変更可能な付加情報を付加して暗号化パスワードを作成し、これをパスワードテーブルとしてＡＴＭ１０側に記憶しておく。認証処理においては、このテーブル内の暗号化パスワードを用いて比較を行う。
【００３２】
図９に示す事前処理において、記憶部４には付加情報として予め複数のデータＥ１〜Ｅ４が記憶されている。この付加情報は、カード２０の利用者、認証者、あるいはこれら両者による何らかの演算結果で作成されるものとする。なおデータＥ１〜Ｅ４は、図１０に示すようにＡＴＭ１０の記憶部１３にも予め記憶しておく。
【００３３】
そしてパスワードＡ１、データＢ１、Ｂ３に加え、複数のデータＥ１〜Ｅ４の中から認証者側で選択されたデータＥ１を一方向関数に入力し、暗号化パスワードＡ１１’を求める。同様に、データＥ２〜Ｅ４を、パスワードＡ１、データＢ１、Ｂ３に付加したものと入力として、一方向関数による演算を実行し、それぞれ暗号化パスワードＡ１２’、Ａ１３’及びＡ１４’を得る。そしてこれらの暗号化パスワードをパスワードテーブルとして図１０のＡＴＭ１０の記憶部１３に記憶させる。
【００３４】
図１０の認証処理においては、カード使用者により入力されたパスワードＡ２、カードから読み取られたデータＢ１及びＢ３に加え、記憶部１３から呼び出したデータＥ１を一方向性関数に入力して認証用情報Ａ２１’が求められる。比較部１６において、この認証用情報Ａ２１’は、記憶部１３内のデータＥ１用として格納された暗号化パスワードＡ１１’と一致するか判断される。
【００３５】
このような処理において、複数のデータＥ１〜Ｅ４のうちいずれのデータ用いるのかについては、銀行等の認証者側で不定期又は定期的に更新し、予めデータ作成装置及びＡＴＭ１０に設定することができる。したがって、第三者によってカード２０の磁気情報が解析されても、一方向関数の入力データの一部が変化するので、パスワードを知ることが実質不可能となる。
【００３６】
以上、本発明の一実施形態を図面に沿って説明した。しかしながら本発明は前記実施形態に示した事項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基いてその変更、改良等が可能であることは明らかである。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カードに記憶された情報を第三者に解析されても、そこから該カードの使用に際し必要となる秘密情報を推定することが事実上不可能となり、該カードの不正使用に対するセキュリティを高めることができる。
【００３８】
本発明に係るカード認証システムにおいては、秘密情報に他の情報を付加することによって、一方向関数に入力する情報ビット長を長くすることができるので、秘密情報が短いビット数で構成されるような場合においても、一定以上の逆演算の困難性が保証される。
【００３９】
特に、一方向関数に入力する情報の一部を、カード情報の一部としたり、カード情報以外のものとしたり、また定期、不定期に変更するものとすることによって、一層そのセキュリティが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態において事前処理を行うためのカード作成装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の各実施形態において認証処理を行うためのＡＴＭの要部構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態における事前処理を示す概念図である。
【図４】第１実施形態における認証処理を示す概念図である。
【図５】第２実施形態における事前処理を示す概念図である。
【図６】第２実施形態における認証処理を示す概念図である。
【図７】第３実施形態における事前処理を示す概念図である。
【図８】第３実施形態における認証処理を示す概念図である。
【図９】第４実施形態における事前処理を示す概念図である。
【図１０】第４実施形態における認証処理を示す概念図である。
【図１１】従来の認証システムにおける事前処理を示す概念図である。
【図１２】従来の認証システムにおける認証処理を示す概念図である。
【符号の説明】
１ カード作成装置
２、１１ タッチパネル
３ カードライタ
４、１３ 記憶部
５、１４ ＣＰＵ
６、１５ 演算部
１０ ＡＴＭ
１２ カードリーダ
１６ 比較部
２０ カード
２１ 磁気記録部
Claims (4)
- カードに本人認証のための情報を含む所定の情報を記録するカード作成手段と、該カードに記録された情報と該カードの使用者の入力する秘密情報から本人認証を行うための認証手段とを備えるカード認証システムであって、
前記カード作成手段が、前記秘密情報に少なくとも前記カードに記録する他の情報を付加したものを所定の一方向性関数に代入して暗号化秘密情報を得る演算手段と、該暗号化秘密情報を他の情報と共に前記カードに書込む書込み手段とを備え、
前記認証手段が、前記カードの使用者により入力された秘密情報に少なくとも前記カードに記録された他の情報を付加したものを前記所定の一方向性関数に代入して認証用情報を得る演算手段と、前記カードから読み取られた前記暗号化秘密情報と前記認証用情報とを比較して本人認証を行う比較手段とを備えた、ことを特徴とする一方向性関数を用いたカード認証システム。 - カードに記録された情報と該カードの使用者の入力する秘密情報から本人認証を行うためのカード認証システムであって、
前記秘密情報に少なくとも前記カードに記録する他の情報を付加したものを所定の一方向性関数に代入して得られる暗号化秘密情報を予め格納した記憶手段と、前記カードの使用者により入力された秘密情報に少なくとも前記カードから読み取られた他の情報を付加したものを前記所定の一方向性関数に代入して認証用情報を得る演算手段と、前記記憶手段に格納された前記暗号化秘密情報と前記認証用情報とを比較して本人認証を行う比較手段と、を備えたことを特徴とする一方向性関数を用いたカード認証システム。 - 前記所定の一方向性関数に入力される他の情報は、前記カードに記録する他の情報の一部であることを特徴とする請求項１又は２記載の一方向性関数を用いたカード認証システム。
- 前記カードに記録されない複数の情報を前記カード作成手段に設けた記憶部と前記認証手段に設けた記憶部に予め記憶しておき、
前記暗号化秘密情報が、前記カード作成手段の記憶部より読み出した前記複数の情報のうちの一つを更に付加した上で前記所定の一方向性関数に入力することにより得られ、
前記認証用情報が、前記認証手段の記憶部より読み出した前記複数の情報のうちの一つを更に付加した上で前記所定の一方向性関数に入力することにより得られることを特徴とする請求項１、２又は３記載の一方向性関数を用いたカード認証システム。
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