JP6181588B2 - 情報通信システム及び情報通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報通信システム及び情報通信方法に関する。

近年、眼鏡型や腕時計型等といったウェアラブルデバイスが盛り上がりを見せており、種々のデバイスに対するウェアラブルデバイスの接続をBluetooth（登録商標、以下同様）等の規格の近距離無線通信で行う場面も増えてきている。このようなウェアラブルデバイスの利用場面として、例えば、レストランや公共施設内に設置されるような複数のユーザが使用可能な通信端末に対し、あるユーザが所有するウェアラブルデバイス等の通信端末を近距離無線通信で接続することが考えられる。

一般に、このような通信端末間の接続を実行する際には、通信端末間での認証が必要となる。この認証にあたっては、例えば複数の文字列からなるＰＩＮコード等の認証キーが認証要求側の端末から認証先の端末に送信される（例えば、特許文献１参照）。また、例えば特許文献２に記載された情報通信システムでは、認証キーとしてワンタイムパスワードを用いている。

特開２００５−１７４３２７号公報 特開２００４−３４１６００号公報

上述のような認証キーを用いた認証においては、通信端末間で一旦認証が確立すると、各通信端末において互いの端末ＩＤ及び認証キーが保持される。よって、接続切断後に再び通信端末同士が通信可能な距離に接近すると、各通信端末において保持された端末ＩＤ及び認証キーに基づいて、自動的な再接続が可能となっている。

しかしながら、複数のユーザが使用可能な端末に対し、一のユーザが所有するウェアラブルデバイス等の通信端末を近距離無線通信で接続する場合にこのような自動的な再接続を行うと、接続切断後であっても一のユーザの個人的な端末ＩＤ及び認証キーが複数のユーザが使用可能な通信端末に保持されたままとなり、セキュリティ上の問題が生じる場合がある。

一方、このようなセキュリティ上の問題を解消するため、認証キーとして上述した従来のワンタイムパスワードを単純に適用すると、通信端末間の接続を実行する度に新しいワンタイムパスワード入力しなければならず、利便性が低下するという問題がある。

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、セキュリティの担保と、利便性の確保とを両立できる情報通信システム及び情報通信方法を提供することを目的とする。

上記課題の解決のため、本発明に係る情報通信システムは、一のユーザが所有する第１の通信端末と複数のユーザで使用される第２の通信端末との間で近距離無線通信による情報通信を行う情報通信システムであって、近距離無線通信の認証に用いるワンタイムパスワードを生成するパスワード生成手段と、一のユーザによって設定されたサイン画像を予めワンタイムパスワードに関連付けて格納する認証情報格納手段と、一のユーザによるサイン画像の手書き入力を受け付けるサイン画像受付手段と、サイン画像受付手段によって受け付けられた入力サイン画像を第２の通信端末から第１の通信端末に送信するサイン画像送信手段と、サイン画像送信手段から送信された入力サイン画像に基づいて認証情報格納手段を参照し、入力サイン画像に一致するサイン画像の存在の有無を判断する認証情報判断手段と、認証情報判断手段によって入力サイン画像に一致するサイン画像が存在すると判断された場合に、当該サイン画像に関連付けられたワンタイムパスワードを第１の通信端末から第２の通信端末に送信するパスワード送信手段と、パスワード送信手段によって第１の通信端末から第２の通信端末に送信されたワンタイムパスワードを用いて第１の通信端末と第２の通信端末との間で近距離無線通信を確立する通信制御手段と、通信制御手段によって近距離無線通信が確立された後、第１の通信端末を特定する特定情報とワンタイムパスワードとを関連付けて格納する通信履歴格納手段と、を備える。

また、本発明に係る情報通信方法は、一のユーザが所有する第１の通信端末と複数のユーザで使用される第２の通信端末との間で近距離無線通信による情報通信を行う情報通信方法であって、近距離無線通信の認証に用いるワンタイムパスワードを生成するパスワード生成ステップと、一のユーザによって設定されたサイン画像を予めワンタイムパスワードに関連付けて認証情報格納手段に格納する認証情報格納ステップと、一のユーザによるサイン画像の手書き入力を受け付けるサイン画像受付ステップと、サイン画像受付ステップにおいて受け付けられた入力サイン画像を第２の通信端末から第１の通信端末に送信するサイン画像送信ステップと、サイン画像送信ステップにおいて送信された入力サイン画像に基づいて認証情報格納手段を参照し、入力サイン画像に一致するサイン画像の存在の有無を判断する認証情報判断ステップと、認証情報判断ステップにおいて入力サイン画像に一致するサイン画像が存在すると判断された場合に、当該サイン画像に関連付けられたワンタイムパスワードを第１の通信端末から第２の通信端末に送信するパスワード送信ステップと、パスワード送信ステップにおいて第１の通信端末から第２の通信端末に送信されたワンタイムパスワードを用いて第１の通信端末と第２の通信端末との間で近距離無線通信を確立する通信制御ステップと、通信制御ステップにおいて近距離無線通信が確立された後、第１の通信端末を特定する特定情報とワンタイムパスワードとを関連付けて通信履歴格納手段に格納する通信履歴格納ステップと、を含む。

本発明に係る情報通信システム及び情報通信方法では、近距離無線通信が切断された後再び第２の通信端末に対して第１の通信端末が接近しても、第１の通信端末の特定情報と関連付けて格納されたワンタイムパスワードは既に前回の近距離無線通信の確立のために使用済みであるので、端末同士が自動的に接続されることがない。これにより、セキュリティを担保することができる。また、予めワンタイムパスワードに関連付けて格納されたサイン画像に一致する入力サイン画像が手書き入力されると、当該サイン画像に関連付けられたワンタイムパスワードが第１の通信端末から第２の通信端末に送信される。これにより、近距離無線通信が切断された後の２回目以降の端末同士の認証を行う場合であっても、ワンタイムパスワードの入力を毎度行うことなく、入力サイン画像を手書き入力するだけで各通信端末間の近距離無線通信を確立することができる。以上より、セキュリティの担保と、利便性の確保とを両立することができる。

第１の通信端末は、パスワード生成手段と、認証情報格納手段と、認証情報判断手段と、パスワード送信手段と、通信制御手段と、を有し、第２の通信端末は、サイン画像受付手段と、サイン画像送信手段と、通信制御手段と、通信履歴格納手段と、を有してよい。この場合、一のユーザが所有する第１の通信端末と複数のユーザで使用される第２の通信端末との間で、互いの認証を好適に行うことができる。

パスワード生成手段は、近距離無線通信が切断されたときにワンタイムパスワードを再生成してよい。この場合、近距離無線通信が切断される度にワンタイムパスワードを変更することができ、セキュリティを担保する上で好適である。

本発明によれば、セキュリティの担保と、利便性の確保とを両立できる無線通信システム及び無線通信方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る情報通信システムの機能的構成を示すブロック図である。 第１の通信端末と第２の通信端末との間で近距離無線通信が確立されるときのシーケンス図である。 第１の通信端末と第２の通信端末との間で近距離無線通信が切断されたときのシーケンス図である。 サイン画像受付部のタッチパネルディスプレイ上の表示例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る情報通信システムの機能的構成を示すブロック図である。同図に示すように、情報通信システム１は、一のユーザが所有する第１の通信端末１０と複数のユーザで使用される第２の通信端末２０との間でBluetooth（登録商標、以下同様）等の近距離無線通信による情報通信を行う情報通信システムである。

第１の通信端末１０は、例えばスマートフォン又はウェアラブルデバイスである。第１の通信端末１０は、パスワード生成部１１（パスワード生成手段）と、認証情報格納部１２（認証情報格納手段）と、認証情報判断部１３（認証情報判断手段）と、パスワード送信部１４（パスワード送信手段）と、通信制御部１５（通信制御手段）と、を有している。

第２の通信端末２０は、例えばレストランや公共施設内に設置されるような複数のユーザが使用可能な端末である。第２の通信端末２０は、サイン画像受付部２１（サイン画像受付手段）と、サイン画像送信部２２（サイン画像送信手段）と、通信制御部２３（通信制御手段）と、通信履歴格納部２４（通信履歴格納手段）と、を有している。

まず、第１の通信端末１０の各構成要素について詳細に説明する。

パスワード生成部１１は、近距離無線通信の認証に用いるワンタイムパスワードを生成する。ワンタイムパスワードは、時間又は接続回数といった特定の関数により随時変更されるパスワードである。このパスワードは、例えば第１の通信端末１０のBluetoothの認証キーとして用いられる。パスワード生成部１１は、例えば時間又は接続回数を変数とするワンタイムパスワード生成用の関数を有し、プロセッサから送られてくる時間又は接続回数の情報を当該関数に引き渡すことで、第１の通信端末１０のワンタイムパスワードを生成する。

また、パスワード生成部１１は、例えば近距離無線通信が切断されたときに、ワンタイムパスワードを再生成する。パスワード生成部１１は、生成したワンタイムパスワードを、認証情報格納部１２へ出力する。

認証情報格納部１２は、第１の通信端末１０のユーザによって設定されたサイン画像を予めワンタイムパスワードに関連付けて格納する。具体的に、認証情報格納部１２は、パスワード生成部１１から出力されたワンタイムパスワードを、第１の通信端末１０のユーザによって設定されたサイン画像と紐付ける。認証情報格納部１２は、このサイン画像に紐付けられたワンタイムパスワードを登録する。

ここで、第１の通信端末１０のユーザによって設定されたサイン画像は、後述するサイン画像受付部２１により受け付けるサイン画像として用いるために、ユーザが予め設定しておく。なお、ユーザが予め設定しておくサイン画像は、一つに限られず、複数であってもよい。サイン画像とは、手書きで入力された文字等である。サイン画像受付部２１は、例えばタッチパネルディスプレイを含む。例えばタッチパネルディスプレイ等をユーザが指でなぞると、サイン画像受付部２１は、その指でなぞった軌跡を検出してサイン画像として認識する。

認証情報判断部１３は、サイン画像送信部２２から送信された入力サイン画像に基づいて認証情報格納部１２を参照し、入力サイン画像に一致するサイン画像の存在の有無を判断する。具体的に、認証情報判断部１３は、サイン画像送信部２２から送信された入力サイン画像に一致するサイン画像が、認証情報格納部１２に格納されているかどうかを判断し、その判断結果をパスワード送信部１４へ出力する。

パスワード送信部１４は、認証情報判断部１３により、入力サイン画像に一致するサイン画像が存在する旨の判断結果が出力された場合に、当該サイン画像に関連付けられたワンタイムパスワードを第１の通信端末１０から第２の通信端末２０の通信制御部２３に送信する。また、パスワード送信部１４は、当該ワンタイムパスワードを通信制御部１５へ出力する。

通信制御部１５は、パスワード送信部１４から出力されたワンタイムパスワードを用いて第１の通信端末１０と第２の通信端末２０との間で近距離無線通信を確立する。具体的には、第１の通信端末１０の通信制御部１５と後述する第２の通信端末２０の通信制御部２３とでワンタイムパスワードが共有されることにより、第１の通信端末１０と第２の通信端末２０との間でのペアリングが確立し、各通信端末１０，２０間でのデータ交換等のための近距離無線通信が可能となる。

次に、第２の通信端末２０の各構成要素について詳細に説明する。

前述のサイン画像受付部２１は、第１の通信端末１０のユーザによるサイン画像の手書き入力を受け付ける。

より具体的に、サイン画像受付部２１は、第１の通信端末１０と第２の通信端末２０とが例えばBluetooth等の相互認証を行うために十分近接した状態にあるとき、検出された第１の通信端末１０と第２の通信端末２０との間でサイン画像の手書き入力を受け付けるための画面を表示する（図４の（ｂ）参照）。そして、サイン画像受付部２１は、第１の通信端末１０のユーザから、サイン画像の手書き入力を受け付ける。サイン画像受付部２１は、第１の通信端末１０のユーザから受け付けた入力サイン画像を、サイン画像送信部２２へ出力する。

サイン画像送信部２２は、サイン画像受付部２１から出力された入力サイン画像を第２の通信端末２０から第１の通信端末１０に送信する。

通信制御部２３は、パスワード送信部１４から送信されたワンタイムパスワードを用いて第１の通信端末１０と第２の通信端末２０との間で近距離無線通信を確立する。具体的に、上述の通り、第１の通信端末１０の通信制御部１５と第２の通信端末２０の通信制御部２３とでワンタイムパスワードが共有されることにより、第１の通信端末１０と第２の通信端末２０との間でのペアリングが確立し、各通信端末１０，２０間でのデータ交換等のための近距離無線通信が可能となる。

通信履歴格納部２４は、通信制御部１５，２３によって近距離無線通信が確立された後、第１の通信端末１０を特定する特定情報とワンタイムパスワードとを関連付けて格納する。具体的には、通信履歴格納部２４は、近距離無線通信の確立後、第１の通信端末１０のユーザＩＤ等とワンタイムパスワードとを関連付けて格納し、第２の通信端末２０と接続したことのある第１の通信端末１０のユーザＩＤ及びそのときに用いたワンタイムパスワードを記憶する。

次に、図２〜図４を参照して、情報通信システム１における第１の通信端末１０及び第２の通信端末２０の動作について説明する。

まず、図２及び図４を参照して、第１の通信端末１０と第２の通信端末２０との間でペアリングが確立して情報通信が開始されるときの動作について説明する。図２は、第１の通信端末１０と第２の通信端末２０との間で近距離無線通信が確立されるときのシーケンス図である。図４は、サイン画像受付部２１のタッチパネルディスプレイ上の表示例を示す図である。

まず、第１の通信端末１０においては、生成されたワンタイムパスワード（認証キー）が、第１の通信端末１０のユーザによって予め設定されたサイン画像と関連付けて格納されている。第２の通信端末２０に対し、第１の通信端末１０が近距離無線通信の通信可能範囲に接近すると、サイン画像受付部２１は、第１の通信端末１０を示す記号等（例えば「ＡＡＡ」）と第２の通信端末２０を示す記号等（例えば「ＢＢＢ」）とをタッチパネルディスプレイ２６上に表示する（図４の（ａ）参照）。続いて、サイン画像受付部２１は、サイン画像の手書き入力を受け付けるための画面を表示する（図４の（ｂ）参照）。

この状態において、図２に示すように、第２の通信端末２０において、ユーザからの入力サイン画像の受け付けが行われると（ステップＳ１：サイン画像受付ステップ）、入力サイン画像が第２の通信端末２０から第１の通信端末１０へ送信される（ステップＳ２：サイン画像送信ステップ）。

続いて、第１の通信端末１０において、入力サイン画像に一致するサイン画像の存在があるかどうかが判断される（ステップＳ３：認証情報判断ステップ）。入力サイン画像に一致するサイン画像がある場合には、当該サイン画像に関連付けられたワンタイムパスワードが第１の通信端末１０から第２の通信端末２０へ送信される（ステップＳ４：パスワード送信ステップ）。

このように、第１の通信端末１０において格納されているワンタイムパスワードが第１の通信端末１０から第２の通信端末２０へ送信されることにより、第１の通信端末１０と第２の通信端末２０とで、ワンタイムパスワードが共有され、相互認証が完了する（ステップＳ５）。すなわち、第１の通信端末１０と第２の通信端末２０との間でペアリングが確立する（図４の（ｃ）参照）。これにより、第１の通信端末１０と第２の通信端末２０との間における近距離無線通信が確立される（ステップＳ６：通信制御ステップ）。

近距離無線通信の確立後、第２の通信端末２０において、第１の通信端末１０を特定するユーザＩＤ等とワンタイムパスワードとが関連付けて通信履歴格納部に２４に格納される（Ｓ７：通信履歴格納ステップ）。

続いて、図３を参照して、第１の通信端末１０と第２の通信端末２０との間で確立された近距離無線通信が切断されたときの動作について説明する。図３は、第１の通信端末１０と第２の通信端末２０との間で近距離無線通信が切断されたときのシーケンス図である。

図３に示すように、例えば第２の通信端末２０に対し、第１の通信端末１０が近距離無線通信の通信可能な範囲から遠ざかり、第１の通信端末１０と第２の通信端末２０との間における近距離無線通信が切断されると（ステップＳ８）、第１の通信端末１０において、新たにワンタイムパスワードが生成される（ステップＳ９：パスワード生成ステップ）。

続いて、第１の通信端末１０において、第１の通信端末１０のユーザによって設定されたサイン画像が、ステップＳ９で生成されたワンタイムパスワードに関連付けられて認証情報格納部１２に格納される（ステップＳ１０：認証情報格納ステップ）。

ここで、第２の通信端末２０の通信履歴格納部２４には、第１の通信端末１０を特定するユーザＩＤ等に関連付けられたワンタイムパスワードが格納されている。このワンタイムパスワードは、ステップＳ９によって新たに生成されたワンタイムパスワードとは異なる古いワンタイムパスワードである。すなわち、入力サイン画像の受け付けが行われない限り、第２の通信端末２０は古いワンタイムパスワードを保持している。

この状態において、第２の通信端末２０に対し、第１の通信端末１０が近距離無線通信の通信可能な範囲に再び接近すると、通信履歴格納部２４に格納されたユーザＩＤに基づき、当該ユーザＩＤに関連付けられた古いワンタイムパスワードが、第２の通信端末２０から第１の通信端末１０へ送信される（ステップＳ１１）。第１の通信端末１０においては、新しいワンタイムパスワードとなっているので、送信されてきた古いワンタイムパスワードによる認証は否認される（ステップＳ１２）。よって、第１の通信端末１０と第２の通信端末２０とのペアリングは確立せず、各通信端末１０，２０が自動的に接続されることがない。

一方、入力サイン画像の受け付けが行われると（ステップＳ１）、ステップＳ２〜ステップＳ７へと続き、第１の通信端末１０と第２の通信端末２０との間における近距離無線通信が再度確立される。

以上、本実施形態に係る情報通信システム１及び情報通信方法では、近距離無線通信が切断された後再び第２の通信端末２０に対して第１の通信端末１０が接近しても、第１の通信端末１０のユーザＩＤ等の特定情報と関連付けて格納されたワンタイムパスワードは既に前回の近距離無線通信の確立のために使用済みであるので、通信端末１０，２０同士が自動的に接続されることがない。これにより、セキュリティを担保することができる。また、予めワンタイムパスワードに関連付けて格納されたサイン画像に一致する入力サイン画像が手書き入力されると、当該サイン画像に関連付けられたワンタイムパスワードが第１の通信端末１０から第２の通信端末２０に送信される。これにより、近距離無線通信が切断された後の２回目以降の端末同士の認証を行う場合であっても、ワンタイムパスワードの入力を毎度行うことなく、入力サイン画像を手書き入力するだけで各通信端末１０，２０間の近距離無線通信を確立することができる。以上より、セキュリティの担保と、利便性の確保とを両立することができる。

また、第１の通信端末１０は、パスワード生成部１１と、認証情報格納部１２と、認証情報判断部１３と、パスワード送信部１４と、通信制御部１５と、を有し、第２の通信端末２０は、サイン画像受付部２１と、サイン画像送信部２２と、通信制御部２３と、通信履歴格納部２４と、を有する。これにより、一のユーザが所有する第１の通信端末１０と複数のユーザで使用される第２の通信端末２０との間で、互いの認証を好適に行うことができる。

また、パスワード生成部１１は、近距離無線通信が切断されたときにワンタイムパスワードを再生成するので、近距離無線通信が切断される度にワンタイムパスワードを変更することができ、セキュリティを担保する上で好適である。

以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

例えば、第１の通信端末１０は、パスワード生成部１１と、認証情報格納部１２と、認証情報判断部１３と、パスワード送信部１４と、通信制御部１５と、を有し、第２の通信端末２０は、サイン画像受付部２１と、サイン画像送信部２２と、通信制御部２３と、通信履歴格納部２４と、を有しているとしたが、これに限られない。例えば、サイン画像受付部２１を第２の通信端末２０の外部等に別途設けてもよい。

１…情報通信システム、１０…第１の通信端末、１１…パスワード生成部、１２…認証情報格納部、１３…認証情報判断部、１４…パスワード送信部、１５…通信制御部、２０…第２の通信端末、２１…サイン画像受付部、２２…サイン画像送信部、２３…通信制御部、２４…通信履歴格納部。

Claims (4)

1. 一のユーザが所有する第１の通信端末と複数のユーザで使用される第２の通信端末との間で近距離無線通信による情報通信を行う情報通信システムであって、
   前記近距離無線通信の認証に用いるワンタイムパスワードを生成するパスワード生成手段と、
   前記一のユーザによって設定されたサイン画像を予め前記ワンタイムパスワードに関連付けて格納する認証情報格納手段と、
   前記一のユーザによるサイン画像の手書き入力を受け付けるサイン画像受付手段と、
   前記サイン画像受付手段によって受け付けられた入力サイン画像を前記第２の通信端末から前記第１の通信端末に送信するサイン画像送信手段と、
   前記サイン画像送信手段から送信された前記入力サイン画像に基づいて前記認証情報格納手段を参照し、前記入力サイン画像に一致するサイン画像の存在の有無を判断する認証情報判断手段と、
   前記認証情報判断手段によって前記入力サイン画像に一致するサイン画像が存在すると判断された場合に、当該サイン画像に関連付けられたワンタイムパスワードを前記第１の通信端末から前記第２の通信端末に送信するパスワード送信手段と、
   前記パスワード送信手段によって前記第１の通信端末から前記第２の通信端末に送信された前記ワンタイムパスワードを用いて前記第１の通信端末と前記第２の通信端末との間で近距離無線通信を確立する通信制御手段と、
   前記通信制御手段によって前記近距離無線通信が確立された後、前記第１の通信端末を特定する特定情報と前記ワンタイムパスワードとを関連付けて格納する通信履歴格納手段と、
   を備えた情報通信システム。
2. 前記第１の通信端末は、前記パスワード生成手段と、前記認証情報格納手段と、前記認証情報判断手段と、前記パスワード送信手段と、前記通信制御手段と、を有し、前記第２の通信端末は、前記サイン画像受付手段と、前記サイン画像送信手段と、前記通信制御手段と、前記通信履歴格納手段と、を有する、
   請求項１に記載の情報通信システム。
3. 前記パスワード生成手段は、前記近距離無線通信が切断されたときに前記ワンタイムパスワードを再生成する、
   請求項１又は２に記載の情報通信システム。
4. 一のユーザが所有する第１の通信端末と複数のユーザで使用される第２の通信端末との間で近距離無線通信による情報通信を行う情報通信方法であって、
   前記近距離無線通信の認証に用いるワンタイムパスワードを生成するパスワード生成ステップと、
   前記一のユーザによって設定されたサイン画像を予め前記ワンタイムパスワードに関連付けて認証情報格納手段に格納する認証情報格納ステップと、
   前記一のユーザによるサイン画像の手書き入力を受け付けるサイン画像受付ステップと、
   前記サイン画像受付ステップにおいて受け付けられた入力サイン画像を前記第２の通信端末から前記第１の通信端末に送信するサイン画像送信ステップと、
   前記サイン画像送信ステップにおいて送信された前記入力サイン画像に基づいて前記認証情報格納手段を参照し、前記入力サイン画像に一致するサイン画像の存在の有無を判断する認証情報判断ステップと、
   前記認証情報判断ステップにおいて前記入力サイン画像に一致するサイン画像が存在すると判断された場合に、当該サイン画像に関連付けられたワンタイムパスワードを前記第１の通信端末から前記第２の通信端末に送信するパスワード送信ステップと、
   前記パスワード送信ステップにおいて前記第１の通信端末から前記第２の通信端末に送信された前記ワンタイムパスワードを用いて前記第１の通信端末と前記第２の通信端末との間で近距離無線通信を確立する通信制御ステップと、
   前記通信制御ステップにおいて前記近距離無線通信が確立された後、前記第１の通信端末を特定する特定情報と前記ワンタイムパスワードとを関連付けて通信履歴格納手段に格納する通信履歴格納ステップと、を含んだ情報通信方法。
   

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