JP5397178B2 - 認証情報入力装置、認証情報入力方法および認証情報入力プログラム - Google Patents

Description

本発明はコンピュータ装置におけるユーザの認証情報の入力に関し、特にポインティングデバイスのみによるパスワードの入力に関する。

コンピュータ装置を利用する場面や、インターネットを介して特定のサービスを利用する場面などで、ユーザを認証する必要がある場合に、最も多く利用されている認証方法が「ユーザＩＤとパスワード」の入力による方法である。この方法では、入力されたユーザＩＤと対応づけられて該装置内部に記憶されているパスワードと、入力されたパスワードとが一致している場合に、当該ユーザＩＤを入力したユーザに特定の装置やサービスなどの利用を許可する。

他ユーザのパスワードを不正に取得することができれば、そのユーザになりすましてそれらの装置やサービスなどを利用することができる。このため、他ユーザのパスワードを不正に取得する手法がいくつか存在し、実際にこれらの手法による被害も多く発生している。

たとえば、他ユーザがパスワードを入力する際のキーボード上での指の動きなどを盗み見する手法（ソーシャルハッキング）、他ユーザがキー入力したパスワードをソフトウェアによって取得する手法（キーロガー、パケットスニファリングなど）、文字や単語などをアトランダムに組み合わせてパスワードを生成してはそれらを順次入力して試す手法（総当たり攻撃、辞書攻撃など）などが、他ユーザのパスワードを不正に取得する手法として知られている。

このため、非特許文献１にも記載されているように、パスワードは「長いこと（一般的には８文字以上）」「多くの種類の文字（アルファベット大文字／小文字、数字、記号）を利用していること」「辞書に掲載されていない（他人に推測されにくい）言葉を使用していること」「定期的かつ頻繁に変更していること」などの条件を満たすことが望ましいとされる。しかしながら、それらの条件を満たすパスワードは、人間にとって記憶しにくく、また入力しにくいものである。

この不便さを解決し、またキーボードによる文字入力も必要とせず、さらにＩＣカード（トークン）やバイオメトリクスなどのような特殊なハードウェアを必要としない、一般的なポインティングデバイス（マウスなど）のみで容易にパスワードの入力を可能にしようとする試みが、いくつか行われてきた。それらの試みは、たとえば次に示す各文献に記載されている。

特許文献１には、マウスの移動方向とクリック回数とを確認パターンとして符号化して、これをパスワード入力とするというユーザ認証システムが記載されている。たとえば、この特許文献１の第１の実施例では、「入力ボタンを３回クリック」→「マウスを右に移動」→「入力ボタンを２回クリック」→「マウスを左に移動」…のように、マウスの移動方向と入力ボタンのクリック回数とを組み合わせたパターンをパスワード入力の代替としている。

特許文献２には、マウスの移動とクリックとをベクトル解析して文字入力を行うという入力手段が記載されている。また、特許文献３には、入力ボタンの連続クリック数をパスワード入力の代替として認証に利用するというパスコードの入力方法が記載されている。特許文献４には、画面上の指定された領域（画像）をクリックした順序をパスワード入力の代替として認証に利用するという認証装置が記載されている。

特開平０５−３２４５６０号公報 特表２００１−５０９０８８号公報 特開２００５−０６３３６０号公報 特開２００３−１７８０２６号公報

「強力なパスワード：その作り方と使い方」、平成１８年３月２２日、マイクロソフト株式会社、［online］［平成２１年１１月４日検索］、インターネット＜URL：http://www.microsoft.com/japan/protect/yourself/password/create.mspx＞

前述のように、マウスなどのポインティングデバイスのみによって容易にパスワードの入力を可能にしようとする試みは過去においていくつかなされてきたが、このようなポインティングデバイスのみで可能な入力操作の種類は限られているので、操作回数を非常に多くしないと十分なセキュリティ強度（以後、単に強度という）を得ることができない。そのため、これらの試みの中で実用に耐えうるものは出現していない。

ディスプレイ上にキーボードを表示して、これをクリックすることによって文字入力の代替とするスクリーンキーボードをパスワードの入力に利用することは可能ではあるが、これは通常のキーボードと比べて文字の入力に多大な手間と時間がかかり、特に長い文字列の入力には不向きである。

通常のパスワード入力では、パスワードに使用可能な文字種類を「アルファベット半角大文字（ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZの２６種）」「アルファベット半角小文字（abcdefghijklmnopqrstuvwxyzの２６種）」「半角数字（0123456789の１０種）」「半角記号（.,-_$%&#+*の１０種）」の合計６２種とすると、パスワードとしてこれらの文字の中で任意の８文字を選択することを考えた場合、可能な組み合わせは６２の８乗＝２１８，３４０，１０５，５８４，８９６通りである。

特許文献１に記載の技術では、マウスの移動方向と連続クリック数以外の入力ができない。このため、通常の文字入力によるパスワードと比較して遜色のない強度を得るには、この特許文献１の第１の実施例だと、マウスの移動方向を左右の２方向、連続クリック数を最小１回〜最大１０回の間、かつ連続クリックの動作から入力を開始すると仮定すると、２２動作分で考えられる組み合わせは（１０×２）の１１乗＝２０４，８００，０００，０００，０００通りとなる。

即ち、特許文献１に記載の技術では、操作回数を非常に多くしないと「パスワードと比較して遜色ない強度」を得ることができず、これだけ多くの操作回数は人間が直感的に記憶可能な範囲を超えるので、現実的ではない。また、特許文献１に記載の技術では、マウスの操作によって代替しているのはパスワードの入力だけであり、ユーザＩＤの入力については従来通りキーボードを介して行う必要がある。

特許文献２に記載の技術は、マウスを利用した手書き入力から文字を認識するものであり、パスワードの入力にかかる手間を軽減するものではない。特許文献３に記載の技術では、数字以外の入力が不可能であるので、特許文献１に記載の技術と同じく、操作回数を非常に多くしないと「パスワードと比較して遜色のない強度」を得ることができない。特許文献４に記載の技術も、スクリーンキーボードによる文字入力を画像による入力に置き換えただけであると言えるので、パスワードの入力にかかる手間を軽減したことにはならない。即ち、特許文献１〜４に記載の技術、あるいはそれらを組み合わせた技術では、強度を確保しつつパスワードの入力にかかる手間を軽減することはできない。

本発明の目的は、一般的なポインティングデバイスのみを利用した簡単かつ直感的な操作によって、文字入力によるパスワードと比較しても遜色のないセキュリティ強度を得ることのできる認証情報入力装置、認証情報入力方法および認証情報入力プログラムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る認証情報入力装置は、少なくとも４方向以上の移動方向の入力が可能である方向入力部と移動方向の入力中に操作可能な少なくとも２個以上の入力ボタンとを備えるポインティングデバイスと、ポインティングデバイスによって入力された移動方向と各入力ボタンの操作状態とを取得するポインティング動作取得部と、ポインティングデバイスに対する操作の中から入力開始時点および一回の操作の終了を示す入力終了時点を取得する開始／終了認識部と、入力開始時点から入力終了時点までの期間中に方向入力部に入力された移動方向と当該期間中の各入力ボタンの操作状態とを入力操作として検出する動作生成部と、検出された入力操作をパスコードとして出力するパスコード生成部と、パスコードからユーザＩＤおよび入力パスワードを抽出するＩＤ／パスワード生成部とを備えると共に、ユーザＩＤを含む複数のユーザＩＤおよびこれに対応するパスワードを予め定義するＩＤ／パスワード台帳と、ユーザＩＤおよびこれに対応するＩＤ識別コードとを予め定義する変換表とを記憶する記憶手段と、入力パスワードをユーザＩＤに対応づけられてＩＤ／パスワード台帳に定義されたパスワードと比較してこれらの両者が一致していればユーザＩＤに該当するユーザを認証する認証手段とを設け、ＩＤ／パスワード生成部が、パスコード生成部から入力されたパスコードをＩＤ識別コードと入力パスワードとに分割すると共に変換表を参照してこのＩＤ識別コードに対応するユーザＩＤを抽出することを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る認証情報入力方法は、ユーザの認証に必要な情報であるユーザＩＤおよびこれに対応するパスワードを予め定義するＩＤ／パスワード台帳と、ＩＤ識別コードおよびこれに対応するユーザＩＤとを予め定義する変換表とを記憶する記憶手段と、少なくとも４方向以上の移動方向の入力が可能である方向入力部と移動方向の入力中に操作可能な少なくとも２個以上の入力ボタンとによってユーザＩＤおよびパスワードを入力するポインティングデバイスとを備えた認証情報入力装置にあって、ポインティングデバイスによって入力された移動方向と各入力ボタンの操作状態とをポインティング動作取得部が取得し、ポインティングデバイスに対する操作の中から移動方向の入力開始時点および一回の操作の終了を示す入力終了時点を開始／終了認識部が取得し、入力開始時点から入力終了時点までの期間中に方向入力部に入力された移動方向と当該期間中の各入力ボタンの操作状態とを入力操作として動作生成部が検出し、検出された入力操作をパスコードとしてパスコード生成部がＩＤ／パスワード生成部が出力し、出力されたパスコードをＩＤ識別コードと入力パスワードとにＩＤ／パスワード生成部が分割し、変換表を参照してこのＩＤ識別コードに対応するユーザＩＤをＩＤ／パスワード生成部が抽出し、抽出された入力パスワードをユーザＩＤに対応づけられてＩＤ／パスワード台帳に定義されたパスワードと比較してこれらの両者が一致していればユーザＩＤに該当するユーザを認証手段が認証することを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る認証情報入力プログラムは、ユーザの認証に必要な情報であるユーザＩＤおよびこれに対応するパスワードを予め定義するＩＤ／パスワード台帳と、ＩＤ識別コードおよびこれに対応するユーザＩＤとを予め定義する変換表とを記憶する記憶手段と、少なくとも４方向以上の移動方向の入力が可能である方向入力部と移動方向の入力中に操作可能な少なくとも２個以上の入力ボタンとによってユーザＩＤおよびパスワードを入力するポインティングデバイスとを備えた認証情報入力装置にあって、認証情報入力装置が備えるコンピュータに、ポインティングデバイスによって入力された移動方向と各入力ボタンの操作状態とを取得する手順、ポインティングデバイスに対する操作の中から移動方向の入力開始時点および一回の操作の終了を示す入力終了時点を取得する手順、入力開始時点から入力終了時点までの期間中に方向入力部に入力された移動方向と当該期間中の各入力ボタンの操作状態とを入力操作として検出する手順、検出された入力操作をパスコードとして出力する手順、出力されたパスコードをＩＤ識別コードと入力パスワードとに分割する手順、変換表を参照してこのＩＤ識別コードに対応するユーザＩＤを抽出する手順、および抽出された入力パスワードをユーザＩＤに対応づけられてＩＤ／パスワード台帳に定義されたパスワードと比較してこれらの両者が一致していればユーザＩＤに該当するユーザを認証する手順を実行させることを特徴とする。

上述したように本発明は、ポインティングデバイスの移動方向とその間の各入力ボタンの操作状態とを入力操作として検出するように構成したので、少ない操作数で高いセキュリティ強度を得ることができる。これによって、簡単かつ直感的な操作によって、文字入力によるパスワードと比較しても遜色のないセキュリティ強度を得ることが可能であるという、優れた特徴を持つ認証情報入力装置、認証情報入力方法および認証情報入力プログラムを提供することができる。

図２で示した端末装置およびウェブサーバのより詳しい構成を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るユーザ認証システムのネットワーク構成を示す説明図である。 図１で示したポインティングデバイスの外観およびより詳しい構成を示す説明図である。 図１で示した端末装置側の認証アプリケーションの動作を示すフローチャートである。 図４のステップＳ２０８でパスコード生成部が記憶手段に一時的に記憶させるパスコードの一例を示す説明図である。 図１で示したウェブサーバ側の認証アプリケーションの動作を示すフローチャートである。 図１で示したＩＤ／パスワード台帳およびＩＤ識別コード／ＩＤ変換表の記憶内容の一例を示す説明図である。図７（ａ）はＩＤ／パスワード台帳、図７（ｂ）はＩＤ識別コード／ＩＤ変換表を各々示す。 本発明の第２の実施形態に係る認証装置の構成を示す説明図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の構成について添付図１〜３に基づいて説明する。
最初に、本実施形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
本実施形態に係る認証情報入力装置（ユーザ認証システム１）は少なくとも４方向以上の移動方向の入力が可能である方向入力部２１と移動方向の入力中に操作可能な少なくとも２個以上の入力ボタン２２ａ〜ｂを備えるポインティングデバイス２０と、ポインティングデバイスに入力された移動方向と各入力ボタンの操作状態とを取得するポインティング動作取得部１０３と、ポインティングデバイスに対する操作の中から入力開始時点および一回の操作の終了を示す入力終了時点を取得する開始／終了認識部１０４と、入力開始時点から入力終了時点までの期間中に方向入力部に入力された移動方向と当該期間中の各入力ボタンの操作状態とを入力操作として検出する動作生成部１０２と、検出された入力操作をパスコードとして出力するパスコード生成部１０１と、パスコードからユーザＩＤ１６１ａおよび入力パスワード１１０ｂを抽出するＩＤ／パスワード生成部１５１を備える。そして、ユーザＩＤおよびこれに対応するパスワードを予め定義するＩＤ／パスワード台帳１６１と、ＩＤ識別コードおよびこれに対応するユーザＩＤとを予め定義する変換表１６２とを記憶する記憶手段５２と、抽出された入力パスワードをユーザＩＤに対応づけられてＩＤ／パスワード台帳に定義されたパスワード１６１ｂと比較してこれらの両者が一致していればユーザＩＤに該当するユーザを認証する認証手段６２とを併設しつつ、ＩＤ／パスワード生成部１５１はパスコード生成部から入力されたパスコード１１０をＩＤ識別コード１１０ａと入力パスワード１１０ｂとに分割すると共に変換表を参照してこのＩＤ識別コード１１０ａに対応するユーザＩＤ１６１ａを抽出する。

また動作生成部１０２は、入力開始から入力終了までの期間中に方向入力部２１に入力された各移動方向の中で最も移動量が大きかった方向を移動方向として検出すると共に、各入力ボタン２２ａ〜ｂが期間中の半分以上の時間にわたって押下されているか否かを各入力ボタンの操作状態として検出する。

そしてパスコード生成部１０１は、検出された移動方向および各入力ボタンの操作状態をバイナリデータに置換してこれをパスコード１１０として出力する。

この認証情報入力装置は、ポインティングデバイス２０、ポインティング動作取得部１０３、開始／終了認識部１０４、動作生成部１０２、およびパスコード生成部１０１を備えた端末装置１０を設けると共に、ＩＤ／パスワード生成部１５１、記憶手段５２、および認証手段６２を端末装置と相互に接続されたサーバ（ウェブサーバ５０）内に装備するという構成である。

以上の構成を備えることにより、この認証情報入力装置は、簡単かつ直感的な操作によって、文字入力によるパスワードと比較しても遜色のない強度のセキュリティを得ることが可能となる。
以下、これをより詳細に説明する。

図２は、本発明の実施形態に係るユーザ認証システム１のネットワーク構成を示す説明図である。ユーザ認証システム１は、ユーザの操作するコンピュータ装置である端末装置１０と、ウェブサービスなどの一般的なサービスを端末装置１０に対して提供するコンピュータ装置であるウェブサーバ５０とが、インターネット７０を介して相互に接続されて構成される。

端末装置１０とウェブサーバ５０との間のインターネット７０を介した接続は、ＶＰＮ（Virtual Private Network）もしくはＳＳＬ（Secure Socket Layer）などのようなセキュアな接続方法で行われることが望ましいが、それ自体は本発明の範囲ではないので、公知技術を適宜利用することができる。

図１は、図２で示した端末装置１０およびウェブサーバ５０のより詳しい構成を示す説明図である。端末装置１０は、コンピュータプログラムを実施する演算装置であるプロセッサ１１、プログラムやデータを記憶する記憶手段１２、インターネット７０を介して他のコンピュータ装置とのデータ通信を行う通信手段１３、処理結果をユーザ向けに出力する出力手段であるディスプレイ１４、およびユーザからの入力を受け付けるポインティングデバイス２０を備える。

プロセッサ１１では、ウェブサーバ５０から送信されるデータをディスプレイ１４に表示してユーザの操作を受け付けるウェブブラウザ３１と、ユーザ認証の操作を行う認証アプリケーション３２とが、コンピュータプログラムとして動作する。

ウェブサーバ５０は、コンピュータプログラムを実施する演算装置であるプロセッサ５１、プログラムやデータを記憶する記憶手段５２、およびインターネット７０を介して他のコンピュータ装置とのデータ通信を行う通信手段５３を備える。

プロセッサ５１では、端末装置１０に対してウェブサービスを提供するウェブサーバソフト６１、端末装置１０を操作するユーザを認証する認証手段６２、および認証アプリケーション３２と連携してユーザの認証に係る操作の入力を受け付ける認証アプリケーション６３とが、コンピュータプログラムとして動作する。ウェブサーバソフト６１は、Apacheなどのような一般的なウェブサービスを提供するソフトウェアであり、認証手段６２は、このウェブサーバソフト６１が通常備える動作モジュールの一つである。

端末装置１０側の認証アプリケーション３２は、パスコード生成部１０１、動作生成部１０２、ポインティング動作取得部１０３、開始／終了認識部１０４といった各動作部を含む。また、端末装置１０の記憶手段１２には、パスコード生成部１０１がパスコード１１０を４ビット以上のバイナリデータとして一時的に記憶させる。これら各々の詳細は後述する。

ウェブサーバ５０側の認証アプリケーション６３は、ＩＤ／パスワード生成部１５１という動作部を含み、またウェブサーバ５０の記憶手段５２にＩＤ識別コード／ＩＤ変換表１６２を記憶させる。それとは別個に、ウェブサーバソフト６１が通常備える動作モジュールの一つである認証手段６２は、ＩＤ／パスワード台帳１６１を記憶している。これら各々の記憶データの詳細についても後述する。

ユーザはウェブブラウザ３１を介して、ウェブサーバ５０（ウェブサーバソフト６１）が提供するウェブサービスを閲覧するが、必要に応じて認証アプリケーション３２を起動する。より具体的には、ウェブサーバソフト６１が端末装置１０に対して配信するコンテンツの中で、ユーザ認証を必要とするコンテンツをユーザが閲覧しようとする場合などで、ユーザは認証アプリケーション３２を起動して後述の方法でユーザ認証を行うこともできるし、認証アプリケーション３２を利用しないで従来通りにユーザＩＤおよびパスワードを入力してユーザ認証を行うこともできる。

図３は、図１で示したポインティングデバイス２０の外観およびより詳しい構成を示す説明図である。ポインティングデバイス２０は、ＧＵＩ（Graghic User Interface）であるコンピュータ装置の操作環境で、操作対象を示すポインタをユーザが移動させたい方向を入力するための方向入力部２１と、ユーザが該ポインタの示す対象へのクリック操作を行うための第１の入力ボタン２２ａ、および第２の入力ボタン２２ｂとを備える。

図３では、ポインティングデバイス２０は一般的なボール式２ボタンマウスであるものとして描いているので、方向入力部２１はこのポインティングデバイス２０の底面に設けられたマウスボールである。ユーザがポインティングデバイス２０を机面に置いて方向入力部２１（マウスボール）を回転させれば、ポインティングデバイス２０はこの回転からＧＵＩのポインタを移動させる移動量と移動方向とを検出することができる。

ボール式２ボタンマウス以外にも、たとえば光学式マウス、タッチパッド、タブレット、トラックボール、ジョイスティックなどをポインティングデバイス２０として利用することができる。また、入力ボタンの数は３個以上であってもよいし、たとえばホイールなどのような、方向入力部および入力ボタン以外の入力要素を備えていてもよい。

（端末装置側の動作）
図４は、図１で示した端末装置１０側の認証アプリケーション３２の動作を示すフローチャートである。ユーザが認証アプリケーションを起動して、ポインティングデバイス２０を操作すると、ポインティング動作取得部１０３がポインティングデバイス２０の方向入力部２１および第１〜２の入力ボタン２２ａ〜ｂに対するユーザの操作を取得し（ステップＳ２０１）、その操作の内容から開始／終了認識部１０４は入力操作の開始もしくは終了を検出する操作を行う（ステップＳ２０２〜２０３）。

より具体的には、「方向入力部２１で所定の距離以上のポインタの移動があった」または「第１〜２の入力ボタン２２ａ〜ｂのいずれかが押された」場合を、開始／終了認識部１０４は「入力操作開始」と認識する。また、「ポインティングデバイス２０に対する操作が予め定められた所定の時間（たとえば２秒間）行われない」場合を、開始／終了認識部１０４は「入力操作終了」と認識する。

動作生成部１０２は、この「入力操作開始」から「入力操作終了」の間に、ポインティングデバイス２０で行われた操作についての情報をポインティング動作取得部１０３から連続して受け取り、これを一連の入力操作として認識する（ステップＳ２０４）。

より具体的には、ポインティング動作取得部１０３は所定の周期（たとえば０．１秒）ごとに方向入力部２１の示す座標を取得し、動作生成部１０２は周期内でのその座標の上下方向および左右方向の移動量を取得する。そして動作生成部１０２は、上下左右の各方向の中で最も移動量が大きかった方向を、その時点での移動方向として検出する。さらに、周期内での第１〜２の入力ボタン２２ａ〜ｂの各々に対する押下の有無を検出する。

動作生成部１０２は、方向入力部２１の示す座標が、所定の時間（たとえば０．３秒間）以上連続して同一方向へ移動した後別方向へ移動するまでの間、もしくは移動した後所定の時間（たとえば１秒）以上の移動停止（たとえば０．１秒あたりの移動距離が１ｍｍ以下）を認識するまでの間を１動作期間と認識する（ステップＳ２０５）。

そして動作生成部１０２は、この１動作期間の１／２以上の間にわたって、第１〜２の入力ボタン２２ａ〜ｂが押下されていたか否かを判定する。第１〜２の入力ボタン２２ａ〜ｂの各々について、１動作期間の１／２以上の間押下されていれば「ＴＲＵＥ」、そうでない場合は「ＦＡＬＳＥ」とする（ステップＳ２０６）。動作生成部１０２は、該１動作期間におけるポインタの移動方向（上下左右の４方向）と第１〜２の入力ボタン２２ａ〜ｂの各々の押下状態（ＴＲＵＥまたはＦＡＬＳＥ）を組み合わせて「１動作」の動作内容データを生成して、パスコード生成部１０１に出力する（ステップＳ２０７）。

パスコード生成部１０１は、動作生成部１０２から受け取った動作内容データをパスコード１１０として記憶手段１２に一時的に記憶させた（ステップＳ２０８）後、このパスコード１１０をウェブサーバ５０側の認証アプリケーション６３に送信する（ステップＳ２０９）。

図５は、図４のステップＳ２０８でパスコード生成部１０１が記憶手段１２に一時的に記憶させるパスコード１１０の一例を示す説明図である。パスコード１１０は、動作数×４ｂｉｔの長さを持つバイナリデータである。

１動作に対して、１〜２桁目がポインタの移動方向（上下左右の４方向、上：００、下：０１、左：１０、右：１１）、３桁目が第１の入力ボタン２２ａが押下されていたか否か（ＴＲＵＥ：１、ＦＡＬＳＥ：０）、４桁目が第２の入力ボタン２２ｂが押下されていたか否か（ＴＲＵＥ：１、ＦＡＬＳＥ：０）をそれぞれ表す。

図５に記載された例でいえば、ユーザはポインティングデバイス２０を「第１の入力ボタン２２ａのみ押して上方向」「第１の入力ボタン２２ａのみ押して右方向」「第１〜２の入力ボタン２２ａ〜ｂを両方押して右方向」「第１〜２の入力ボタン２２ａ〜ｂのいずれも押さずに右方向」「第１〜２の入力ボタン２２ａ〜ｂのいずれも押さずに上方向」…のように動かす操作を繰り返す。

これによって、「００１０」「１１１０」「１１１１」「０１００」「００００」「０１００」…というパスコード１１０がパスコード生成部１０１によって生成される。このように、本実施形態ではパスコード１１０は５動作分以上の動作内容、即ち２０ビット以上のバイナリデータとなる。このうち先頭の１６ビット（４動作分）を後述のＩＤ識別コード１１０ａとし、残りの１７ビット目以降を入力パスワード１１０ｂとして利用する。

図５に記載の例では、「００１０」「１１１０」「１１１１」「０１００」の先頭の４動作分がＩＤ識別コード１１０ａ＝「２ｅｆ４」、残る「００００」「０１００」…が入力パスワード１１０ｂ＝「０４９ａｄ…」となる。

（ウェブサーバ側の動作）
図６は、図１で示したウェブサーバ５０側の認証アプリケーション６３の動作を示すフローチャートである。ウェブサーバ５０側の認証アプリケーション６３で、パスコード１１０を受信したＩＤ／パスワード生成部１５１（ステップＳ３０１）は、２進数のバイナリデータとして受信したパスコード１１０を１６進数に変換し、さらにそれを「０」〜「ｆ」の文字列に変換する。そしてこの文字列の先頭４文字をＩＤ識別コード１１０ａとし、５文字目以降を１文字以上の入力パスワード１１０ｂとする（ステップＳ３０２）。

図７は、図１で示したＩＤ／パスワード台帳１６１およびＩＤ識別コード／ＩＤ変換表１６２の記憶内容の一例を示す説明図である。図７（ａ）として示したＩＤ／パスワード台帳１６１は、前述したようにウェブサーバソフト６１が通常備える動作モジュールの一つである認証手段６２が利用するものである。

即ち、ユーザはウェブブラウザ３１を介してユーザ認証を必要とするコンテンツを閲覧しようとする場合、認証手段６２に対してウェブブラウザ３１経由でユーザＩＤおよびパスワードを入力する。ＩＤ／パスワード台帳１６１には、予め登録されたユーザＩＤ１６１ａと、これに対応して登録されたパスワード１６１ｂとが登録されている。パスワード１６１ｂは、ユーザＩＤ１６１ａに対応してユーザが入力したパスワードの文字列を（ＭＤ５などのような暗号アルゴリズムに基づく）不可逆関数によってハッシュ化した文字列が登録されている。

本実施形態に係る入力方法を利用しない場合は、認証手段６２はウェブブラウザ３１を介してユーザにユーザＩＤ１６１ａとそれに対応するパスワードの入力を求める。認証手段６２は、入力されたパスワードをハッシュ化して、これとユーザＩＤ１６１ａに対応するパスワード１６１ｂの記録内容とを比較して、一致していれば該ユーザを認証して、当該コンテンツの閲覧を許可する。

図７（ｂ）として示したＩＤ識別コード／ＩＤ変換表１６２は、前述のユーザＩＤ１６１ａと、パスコード１１０の先頭４文字であるＩＤ識別コード１１０ａとの間を対応づけるものである。そして本実施例では、パスコード１１０から先頭４文字（ＩＤ識別コード１１０ａ）を除いた１文字以上の文字列を入力パスワード１１０ｂとし、これをハッシュ化してパスワード１６１ｂとしてＩＤ／パスワード台帳１６１が予め記憶している。

即ち、ＩＤ識別コード１１０ａ（に対応するユーザＩＤ１６１ａ）と入力パスワード１１０ｂとが、ポインティングデバイス２０のみの操作で入力できるのである。ＩＤ／パスワード生成部１５１は、これによって入力されたＩＤ識別コード１１０ａに対応するユーザＩＤ１６１ａを、入力パスワード１１０ｂと共に認証手段６２に入力する（ステップＳ３０３）。

認証手段６２は、従来技術と全く同様にして、入力パスワード１１０ｂをハッシュ化して、これとユーザＩＤ１６１ａに対応するパスワード１６１ｂの記録内容とを比較して（ステップＳ３０４）、一致していれば該ユーザを認証して、当該コンテンツの閲覧を許可する旨をウェブサーバソフト６１に通知する（ステップＳ３０５）。これによってユーザは、ウェブブラウザ３１を介して当該コンテンツを閲覧することができる。ステップＳ３０４でハッシュ化された入力パスワード１１０ｂがパスワード１６１ｂの記録内容と一致しない場合は、認証手段６２は当該コンテンツの閲覧を許可せずに処理を終了する。

図５および図７記載の例でいえば、ＩＤ／パスワード生成部１５１は、端末装置１０側の認証アプリケーション３２から入力された「００１０」「１１１０」「１１１１」「０１００」「００００」「０１００」「１００１」「１０１０」「１１０１」…というバイナリコードであるパスコード１１０を１６進数「２ｅｆ４０４９ａｄ…」に変換し、さらに文字列「２ｅｆ４０４９ａｄ…」に変換する。

そしてＩＤ／パスワード生成部１５１は、この文字列の冒頭４桁をＩＤ識別コード１１０ａ＝「２ｅｆ４」とし、ＩＤ識別コード／ＩＤ変換表１６２を参照してＩＤ識別コード１１０ａ＝「２ｅｆ４」に対応するユーザＩＤ１６１ａ＝「ｋ−ｓｕｚｕｋｉ」を抽出する（ステップＳ３０１〜３０２）。ＩＤ／パスワード生成部１５１は、パスコード１１０からＩＤ識別コード１１０ａ＝「２ｅｆ４」を抽出した後に残る「０４９ａｄ…」を入力パスワード１１０ｂとする。

そしてＩＤ／パスワード生成部１５１は、このユーザＩＤ１６１ａ＝「ｋ−ｓｕｚｕｋｉ」と、入力パスワード１１０ｂ＝「０４９ａｄ…」とを認証手段６２に入力する（ステップＳ３０３）。認証手段６２は、入力パスワード１１０ｂ＝「０４９ａｄ…」をハッシュ化し、これとＩＤ／パスワード台帳１６１に記録されたユーザＩＤ１６１ａ＝「ｋ−ｓｕｚｕｋｉ」に対応するパスワード１６１ｂ（ハッシュ化済文字列）＝「ｑＸｒＶＩＹＧ９Ｘｔｄｍｏ」とを比較して、一致するか否かを判断する（ステップＳ３０４）。一致すれば、認証手段６２は該ユーザの当該コンテンツの閲覧を許可する（ステップＳ３０５）。

（第１の実施形態の全体的な動作）
次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。本実施形態に係る認証方法は、ユーザの認証に必要な情報であるユーザＩＤおよびこれに対応するパスワードを予め定義するＩＤ／パスワード台帳と、ＩＤ識別コードおよびこれに対応するユーザＩＤとを予め定義する変換表とを記憶する記憶手段と、少なくとも４方向以上の移動方向の入力が可能である方向入力部と移動方向の入力中に操作可能な少なくとも２個以上の入力ボタンとによってユーザＩＤおよびパスワードを入力するポインティングデバイスとを備えた認証情報入力装置にあって、ポインティングデバイスによって入力された移動方向と各入力ボタンの操作状態とをポインティング動作取得部が取得し（図４：ステップＳ２０１）、ポインティングデバイスに対する操作の中から移動方向の入力開始時点および一回の操作の終了を示す入力終了時点を開始／終了認識部が取得し（図４：ステップＳ２０２〜２０３）、入力開始時点から入力終了時点までの期間中に方向入力部に入力された移動方向と当該期間中の各入力ボタンの操作状態とを入力操作として動作生成部が検出し（図４：ステップＳ２０５〜２０６）、検出された入力操作をパスコードとしてパスコード生成部が出力する（図４：ステップＳ２０７〜２０９）。そして出力されたパスコードをＩＤ識別コードと入力パスワードとにＩＤ／パスワード生成部が分割し（図６：ステップＳ３０２）、変換表を参照してこのＩＤ識別コードに対応するユーザＩＤをＩＤ／パスワード生成部が抽出し（図６：ステップＳ３０３）、抽出された入力パスワードをユーザＩＤに対応づけられてＩＤ／パスワード台帳に定義されたパスワードと比較してこれらの両者が一致していればユーザＩＤに該当するユーザを認証手段が認証する（図６：ステップＳ３０４〜３０５）。

ここで、上記各動作ステップについては、これをコンピュータで実行可能にプログラム化し、これらを前記各ステップを直接実行するコンピュータである端末装置１０およびウェブサーバ５０に実行させるようにしてもよい。
この構成および動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。

本実施形態によれば、ポインティングデバイス２０のみで、キーボードを利用して文字を入力することもなく、またそれら以外の特殊な入力装置を利用することもなく、ユーザの認証にかかる動作を行うことができる。これは、文字や回数などを記憶する必要がないので、ユーザにとって直感的で記憶しやすい動作である。

また、特許文献１に記載の方法では、パスワードの入力のみをマウスによって行い、ユーザＩＤの入力は従来通りキーボードによる文字入力で行っていた。これに対して本実施形態では、パスコード１１０の先頭４桁をＩＤ識別コード１１０ａとして、これに対応するユーザＩＤ１６１ａを抽出する構成となっているので、ユーザＩＤおよびパスワードの入力を、ポインティングデバイス２０のみの操作でまとめて行うことが可能である。

前述のように、通常のパスワード入力で任意の英数文字８文字をパスワードとして入力する場合に可能な組み合わせは６２の８乗＝２１８，３４０，１０５，５８４，８９６通りである。これに対して本実施形態では、１動作が４ビット＝１６通りの情報量を持つので、入力パスワード１１０ｂは１２動作分で１６の１２乗＝２８１，４７４，９７６，７１０，６５６通りの情報量を持つ。

特許文献１の第１の実施形態に記載の発明では、任意の半角英数文字８文字によって構成されるパスワードと同等の強度を得るには、前述のように２２動作程度の操作が必要であった。これに対して、本実施形態では１２動作程度でこれと同等の強度を得ることができる。即ち、本実施形態では比較的少ない操作回数、かつユーザにとって直感的で記憶しやすい動作で、半角英数文字８桁のパスワードと比較しても遜色のない強度を得ることができる。

本実施形態の実施のためには、端末装置１０とウェブサーバ５０のいずれの側にも特殊なハードウェアは必要ではなく、ただ認証アプリケーション３２および６３を双方にインストールするだけでよい。端末装置１０の側には通常のポインティングデバイス２０があればよい。またウェブサーバ５０の側でも、ウェブサーバソフト６１が通常備える動作モジュールである認証手段６２をそのまま利用することができる。即ち、端末装置１０とウェブサーバ５０の双方ともハードウェアの改変は全く不要であり、ソフトウェアについても最小限の追加のみで済む。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態は、第１の実施形態として説明した各動作部を、全て単一のコンピュータ装置である認証装置４０１内に備える。これによっても、第１の実施形態と全く同一の動作が可能であり、全く同一の効果を得ることができる。
以下、これをより詳しく説明する。

図８は、本発明の第２の実施形態に係る認証装置４０１の構成を示す説明図である。認証装置４０１は通常のコンピュータ装置であり、コンピュータプログラムを実施する演算装置であるプロセッサ４１１、プログラムやデータを記憶する記憶手段４１２、処理結果をユーザ向けに出力する出力手段であるディスプレイ４１４、およびユーザからの入力を受け付ける、図３に示した第１の実施形態と同一のポインティングデバイス２０を備える。

プロセッサ４１１では、ユーザの操作を受け付けて動作するアプリケーション４３１と、アプリケーション４３１を使用しようとするユーザを認証する認証手段４６２、認証手段４６２と連携してユーザ認証の操作を行う認証アプリケーション４３２とが、コンピュータプログラムとして動作する。

認証アプリケーション４３２は、第１の実施例と同一の動作を行うパスコード生成部１０１、動作生成部１０２、ポインティング動作取得部１０３、開始／終了認識部１０４、およびＩＤ／パスワード生成部１５１といった各動作部を含む。また、記憶手段４１２は第１の実施例と同内容のパスコード１１０、ＩＤ／パスワード台帳１６１、およびＩＤ／パスワード生成部１５１を含む。これらは、動作および記憶の内容が第１の実施例と同一であるので、同一の参照番号を付している。

即ち、認証アプリケーション４３２を構成する各部の動作は、第１の実施形態で説明したものと全く同一である。また、記憶手段４１２に記憶される各データの内容も、第１の実施形態で説明したものと全く同一である。認証アプリケーション４３２から出力されるユーザＩＤ１６１ａおよび入力パスワード１１０ｂは認証手段４６２に入力される。認証手段４６２は、第１の実施形態の認証手段６２と同様に、入力パスワード１１０ｂをハッシュ化して、これとユーザＩＤ１６１ａに対応するパスワード１６１ｂの記録内容とを比較して（図７：ステップＳ３０４）、一致していれば該ユーザを認証して、アプリケーション４３１の使用を許可する（図７：ステップＳ３０５）。

アプリケーション４３１の使用以外にも、たとえばローカルコンピュータ上でのＯＳ（Operating System）へのログイン、特定の記憶装置や記憶域へのアクセスなど、コンピュータ装置上で一般にユーザの認証を必要とする場合であれば本実施形態を適用して第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。

（実施形態の拡張および変形）
以上で説明した本発明の第１および第２の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、様々な拡張および変形が可能である。以下、第１および第２の実施形態に対して可能である拡張および変形の例について示す。

まず、第１および第２の実施形態で利用したポインティングデバイスは、図３で示したボール式２ボタンマウスである必要は特にない。たとえば光学式マウス、タッチパッド、タブレット、トラックボール、ジョイスティックなどをポインティングデバイスとして利用することができる。また、方向入力中に独立して操作可能であれば、入力ボタンの数は３個以上であってもよいし、たとえばホイールの回転角度などのように、方向入力部および入力ボタン以外の入力要素を利用することもできる。さらに、方向入力部は４方向以上の、たとえば８方向を移動方向として定義してもよい。入力ボタン（入力要素）の数および方向の数は、ポインティングデバイスで可能な入力の種類を増加させるので、強度の向上に直結する。

また、第１および第２の実施形態ではパスコードの「先頭４桁」をＩＤ識別コードとして、これに対応するユーザＩＤを抽出する構成としたが、ＩＤ識別コードはパスコードの「先頭」に限定されるものではなく、パスコード内で予め決めておいた任意の桁をＩＤ識別コードとして利用することができる。また桁数も４桁に限定せず、識別する必要があるユーザの数に応じて任意に決定することができる。

そして、第１および第２の実施形態ではポインティングデバイスで入力されたパスコードをＩＤ識別コードとパスワードに分解し、ＩＤ識別コードに対応するユーザＩＤおよびパスワードが、ＩＤ／パスワード台帳に予め登録されたユーザＩＤおよびパスワードと「完全一致」するか否かによってユーザを認証するという例を示した。この判断を、ある程度のヒューマンエラーを加味して、特にポインティングデバイスによる方向入力に習熟していないユーザが存在することも考慮して、強度を損なわない範囲でユーザＩＤおよびパスワードの「一部一致」でユーザを認証するようにしてもよい。

これまで本発明について図面に示した特定の実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができる。

本発明は、一般にユーザの認証を必要とする装置およびシステムに対して幅広く適用することができる。

１ ユーザ認証システム
１０ 端末装置
１１、５１、４１１ プロセッサ
１２、５２、４１２ 記憶手段
１３、５３ 通信手段
１４、４１４ ディスプレイ
２０ ポインティングデバイス
２１ 方向入力部
２２ａ 第１の入力ボタン
２２ｂ 第２の入力ボタン
３１ ウェブブラウザ
３２、６３、４３２ 認証アプリケーション
５０ ウェブサーバ
６１ ウェブサーバソフト
６２、４６２ 認証手段
７０ インターネット
１０１ パスコード生成部
１０２ 動作生成部
１０３ ポインティング動作取得部
１０４ 開始／終了認識部
１１０ パスコード
１１０ａ ＩＤ識別コード
１１０ｂ 入力パスワード
１５１ ＩＤ／パスワード生成部
１６１ ＩＤ／パスワード台帳
１６１ａ ユーザＩＤ
１６１ｂ パスワード
１６２ ＩＤ識別コード／ＩＤ変換表
４０１ 認証装置
４３１ アプリケーション

Claims (6)

1. 少なくとも４方向以上の移動方向の入力が可能である方向入力部と前記移動方向の入力中に操作可能な少なくとも２個以上の入力ボタンとを備えるポインティングデバイスと、
   前記ポインティングデバイスによって入力された前記移動方向と前記各入力ボタンの操作状態とを取得するポインティング動作取得部と、
   前記ポインティングデバイスに対する操作の中から入力開始時点および一回の操作の終了を示す入力終了時点を取得する開始／終了認識部と、
   前記入力開始時点から前記入力終了時点までの期間中に前記方向入力部に入力された移動方向と当該期間中の前記各入力ボタンの操作状態とを入力操作として検出する動作生成部と、
   検出された前記入力操作をパスコードとして出力するパスコード生成部と、
   前記パスコードからユーザＩＤおよび入力パスワードを抽出するＩＤ／パスワード生成部とを備えると共に、
   前記ユーザＩＤを含む複数のユーザＩＤおよびこれに対応するパスワードを予め定義するＩＤ／パスワード台帳と、前記ユーザＩＤおよびこれに対応するＩＤ識別コードとを予め定義する変換表とを記憶する記憶手段と、
   前記入力パスワードを前記ユーザＩＤに対応づけられて前記ＩＤ／パスワード台帳に定義されたパスワードと比較してこれらの両者が一致していれば前記ユーザＩＤに該当するユーザを認証する認証手段とを設け、
   前記ＩＤ／パスワード生成部が、前記パスコード生成部から入力された前記パスコードを前記ＩＤ識別コードと入力パスワードとに分割すると共に前記変換表を参照してこのＩＤ識別コードに対応する前記ユーザＩＤを抽出することを特徴とする認証情報入力装置。
2. 前記動作生成部が、前記入力開始時点から前記入力終了時点までの期間中に前記方向入力部に入力された各移動方向の中で最も移動量が大きかった方向を前記移動方向として検出すると共に、前記各入力ボタンが前記期間中の半分以上の時間にわたって押下されているか否かを前記各入力ボタンの操作状態として検出する機能を備えることを特徴とする、請求項１に記載の認証情報入力装置。
3. 前記パスコード生成部が、検出された前記移動方向および前記各入力ボタンの操作状態をバイナリデータに置換してこれを前記パスコードとして出力することを特徴とする、請求項１に記載の認証情報入力装置。
4. 前記ポインティングデバイス、前記ポインティング動作取得部、前記開始／終了認識部、前記動作生成部、および前記パスコード生成部を備えた端末装置を設けると共に、
   前記ＩＤ／パスワード生成部、前記記憶手段、および前記認証手段を前記端末装置と相互に接続されたサーバ内に装備する構成としたことを特徴とする、請求項１に記載の認証情報入力装置。
5. ユーザの認証に必要な情報であるユーザＩＤおよびこれに対応するパスワードを予め定義するＩＤ／パスワード台帳と、ＩＤ識別コードおよびこれに対応する前記ユーザＩＤとを予め定義する変換表とを記憶する記憶手段と、少なくとも４方向以上の移動方向の入力が可能である方向入力部と前記移動方向の入力中に操作可能な少なくとも２個以上の入力ボタンとによって前記ユーザＩＤおよび前記パスワードを入力するポインティングデバイスとを備えた認証情報入力装置にあって、
   前記ポインティングデバイスによって入力された前記移動方向と前記各入力ボタンの操作状態とをポインティング動作取得部が取得し、
   前記ポインティングデバイスに対する操作の中から前記移動方向の入力開始時点および一回の操作の終了を示す入力終了時点を開始／終了認識部が取得し、
   前記入力開始時点から前記入力終了時点までの期間中に前記方向入力部に入力された移動方向と当該期間中の前記各入力ボタンの操作状態とを入力操作として動作生成部が検出し、
   検出された前記入力操作をパスコードとしてパスコード生成部が出力し、
   出力された前記パスコードを前記ＩＤ識別コードと入力パスワードとにＩＤ／パスワード生成部が分割し、
   前記変換表を参照してこのＩＤ識別コードに対応する前記ユーザＩＤを前記ＩＤ／パスワード生成部が抽出し、
   抽出された前記入力パスワードを前記ユーザＩＤに対応づけられて前記ＩＤ／パスワード台帳に定義されたパスワードと比較してこれらの両者が一致していれば前記ユーザＩＤに該当するユーザを認証手段が認証することを特徴とする認証情報入力方法。
6. ユーザの認証に必要な情報であるユーザＩＤおよびこれに対応するパスワードを予め定義するＩＤ／パスワード台帳と、ＩＤ識別コードおよびこれに対応する前記ユーザＩＤとを予め定義する変換表とを記憶する記憶手段と、少なくとも４方向以上の移動方向の入力が可能である方向入力部と前記移動方向の入力中に操作可能な少なくとも２個以上の入力ボタンとによって前記ユーザＩＤおよび前記パスワードを入力するポインティングデバイスとを備えた認証情報入力装置にあって、
   前記認証情報入力装置が備えるコンピュータに、
   前記ポインティングデバイスによって入力された前記移動方向と前記各入力ボタンの操作状態とを取得する手順、
   前記ポインティングデバイスに対する操作の中から前記移動方向の入力開始時点および一回の操作の終了を示す入力終了時点を取得する手順、
   前記入力開始時点から前記入力終了時点までの期間中に前記方向入力部に入力された移動方向と当該期間中の前記各入力ボタンの操作状態とを入力操作として検出する手順、
   検出された前記入力操作をパスコードとして出力する手順、
   出力された前記パスコードを前記ＩＤ識別コードと入力パスワードとに分割する手順、
   前記変換表を参照してこのＩＤ識別コードに対応する前記ユーザＩＤを抽出する手順、
   および抽出された前記入力パスワードを前記ユーザＩＤに対応づけられて前記ＩＤ／パスワード台帳に定義されたパスワードと比較してこれらの両者が一致していれば前記ユーザＩＤに該当するユーザを認証する手順を実行させることを特徴とする認証情報入力プログラム。

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