JP6402063B2 - 個人認証システム - Google Patents

Description

本発明は、個人を認証する個人認証システムに関する。

従来、パーソナルコンピュータ、自動預金支払い機、クレジットカード等の利用に際しての個人認証の方法には、磁気カードやＩＣカード等のデバイスを利用したデバイス認証、パスワードを利用したパスワード認証、指紋や網膜等を利用したバイオメトリクス認証が知られている。

これらのうち、デバイス認証に関しては、本発明者は、個人認識コードとしてＩＤコード及びアクセスコードを用いてデバイスの認証を行った後に、デバイスのアクセスコードを書き換える個人認証システムを提案している（特許文献１）。

特開２００７−７２７６６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものは、不正にコピーされて作製された個人認証デバイスに対する防御機能は有していたが、例えば、個人認証デバイスの本来の所有者が、その個人認証デバイスを紛失して第三者が拾得したり、個人認証デバイスを盗難されてしまったりした場合には、個人認証デバイスの取得者を本来の所有者として認識してしまうというおそれがあった。すなわち、特許文献１に記載のものは、不正使用の防止、セキュリティの面でさらなる改善の余地を残していた。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、不正使用を防止し、セキュリティ性を向上させることができる個人認証システムを提供することを目的とする。

本発明の個人認証システムは、利用者の認証を行う認証装置と、前記利用者を認証するための認証キーを有する認証デバイスと、を備えた個人認証システムであって、互いに異なる複数の周波数を含む周波数パターンを複数保存する周波数パターン保存手段と、保存された前記複数の周波数パターンに基づいて複数の指定周波数を含む１つの周波数パターンを決定する周波数パターン決定手段と、決定された前記周波数パターンを前記認証装置及び前記認証デバイスに通知する通知手段と、を備え、前記認証装置は、前記周波数パターンに基づいた音響信号により前記認証デバイスと音響通信を行う第１の音響通信手段と、前記認証デバイスに対して前記認証キーの要求を行う認証キー要求手段と、前記認証キーの要求により受信した前記認証キーに基づいて前記利用者の認証を行う認証手段と、を備え、前記認証デバイスは、前記周波数パターンに基づいた前記音響信号により前記認証装置と音響通信を行う第２の音響通信手段を備え、前記第２の音響通信手段は、前記認証装置からの前記認証キーの要求に応答して、前記周波数パターンに基づいて、前記認証キーのデータの各ビットの情報を含む前記各指定周波数の音データと、この音データと同期する同期音データとを合成した合成音データを生成して前記認証装置に送信するものであり、前記第１の音響通信手段は、前記周波数パターン及び前記同期音データに基づいて、受信した前記合成音データから前記音データを抽出することにより前記認証キーを取得するものであり、前記周波数パターン決定手段は、前記利用者の認証ごとに互いに異なる周波数パターンを決定するものである構成を有する。

本発明は、不正使用を防止し、セキュリティ性を向上させることができるという効果を有する個人認証システムを提供することができるものである。

本発明に係る個人認証システムの第１実施形態における外観を模式的に示す図である。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態におけるハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態における機能構成の一例を示すブロック図である。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態における周波数パターン及びビット位置パターンの説明図である。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態におけるバイト位置パターンの説明図である。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態において音響通信で送受される音響信号の説明図である。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態における動作を示すフローチャートである。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態における認証デバイスの設定処理のタイミングチャートである。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態における認証デバイスの初回登録処理のタイミングチャートである。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態における初期設定処理のタイミングチャートである。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態におけるＭＡＣアドレス確認処理のタイミングチャートである。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態における認証キー確認処理のタイミングチャートである。 従来の個人認証システムにおけるＭＩＴＢ攻撃の説明図である。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態の変形例１におけるＭＩＴＢ攻撃に対する構成及び処理の説明図である。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態の変形例１において改竄防止部が作成する送金データの説明図である。 本発明に係る個人認証システムの第１実施形態の変形例２における外観を模式的に示す図である。 本発明に係る個人認証システムの第２実施形態における外観を模式的に示す図である。 本発明に係る個人認証システムの第２実施形態における機能構成の一例を示すブロック図である。 本発明に係る個人認証システムの第２実施形態における認証デバイスの初回登録処理のタイミングチャートである。 本発明に係る個人認証システムの第２実施形態における初期設定処理のタイミングチャートである。 本発明に係る個人認証システムの第２実施形態における認証キー確認処理のタイミングチャートである。 本発明に係る個人認証システムの第２実施形態の変形例１における外観を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

＜第１実施形態＞
［個人認証システム１の外観］
図１は、本実施形態における個人認証システムの外観を模式的に示している。図示のように、本実施形態における個人認証システム１は、サーバ１０、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２０、認証デバイス３０、設置台４０を備えている。

サーバ１０は、ネットワーク５を介してＰＣ２０と通信するようになっている。ネットワーク５は、例えば、インターネットやイントラネット等である。

ＰＣ２０は、ＰＣ本体、ディスプレイ、キーボード、マウスを備えている。なお、ＰＣ２０は、認証装置の一例である。

認証デバイス３０は、設置台４０に設置されている。設置台４０は、スピーカプラグコード４１、マイクプラグコード４２、電源コード４７を備えている。スピーカプラグコード４１の一端にはスピーカプラグ４３が設けられている。マイクプラグコード４２の一端にはマイクプラグ４４が設けられている。設置台４０は、認証デバイス３０に電源を供給するとともに、ＰＣ２０と認証デバイス３０との間の通信を仲介するものである。なお、設置台４０を省略して認証デバイス３０をＰＣ２０にコード接続する構成とすることもできるが、この構成では認証デバイス３０がＰＣ２０に接続されたまま放置された状態にされやすく、セキュリティ面からは認証デバイス３０が設置台４０に設置される構成が好ましい。また、認証デバイス３０と設置台４０との間で無線通信が可能な構成としてもよい。

なお、個人認証システム１は、後述するように、認証デバイス３０を設定するための設定処理を行う認証デバイス設定器５０を備えている。

［個人認証システム１のハードウェア構成］
図２は、本実施形態における個人認証システム１のハードウェア構成の一例を示す図である。図２において、個人認証システム１は、図１に示した構成に加えて、認証デバイス３０を設定するための設定処理を行う認証デバイス設定器５０を備えている。

サーバ１０は、全体の動作を制御する制御部１００を備えている。制御部１００は、演算装置としてのＣＰＵ１０１、個人認証に用いられるプログラムやデータ等を記憶したＲＯＭ１０２及びＨＤＤ１０６、ＣＰＵ１０１のワークエリアとして使用されるＲＡＭ１０３、ネットワーク５を介してＰＣ２０と通信する通信インタフェース（ＩＦ）１０４、各要素間を接続するバス１０５を備えている。

ＰＣ２０は、全体の動作を制御する制御部２００を備えている。制御部２００は、演算装置としてのＣＰＵ２０１、個人認証に用いられるプログラムやデータ等を記憶したＲＯＭ２０２及びＨＤＤ２０９、ＣＰＵ２０１のワークエリアとして使用されるＲＡＭ２０３、ネットワーク５を介してＰＣ２０と通信する通信ＩＦ２０４を備えている。また、ＰＣ２０は、利用者が操作するキーボードやマウス等の操作部２０５、所定の画像を表示する表示部２０６、アナログの音響信号の入出力を行う音響入出力部２０７、各要素間を接続するバス２０８を備えている。音響入出力部２０７は、スピーカ出力ジャック２０７ａ及びマイク入力ジャック２０７ｂを備えている。

認証デバイス３０は、全体の動作を制御する制御部３００を備えている。制御部３００は、演算装置としてのＣＰＵ３０１、個人認証に用いられるプログラムやデータ等を記憶したＲＯＭ３０２、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用されるＲＡＭ３０３を備えている。なお、ＲＡＭ３０３は、後述する周波数パターンデータ等を記憶する不揮発性のメモリを含む。また、認証デバイス３０は、アナログの音響信号の入出力を行う音響入出力部３０４、各要素間を接続するバス３０５を備えている。音響入出力部３０４は、スピーカ端子３０４ａ、マイク端子３０４ｂを備えている。

設置台４０は、スピーカ端子３０４ａと接続される端子４５、マイク端子３０４ｂと接続される端子４６を備えている。端子４５は、スピーカプラグコード４１の他端に設けられている。端子４６は、マイクプラグコード４２の他端に設けられている。

認証デバイス設定器５０は、全体の動作を制御する制御部５００を備えている。制御部５００は、演算装置としてのＣＰＵ５０１、個人認証に用いられるプログラムやデータ等を記憶したＲＯＭ５０２、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用されるＲＡＭ５０３を備えている。なお、ＲＡＭ５０３は、後述する周波数パターンデータ等を記憶する不揮発性のメモリを含む。また、認証デバイス設定器５０は、アナログの音響信号の入出力を行う音響入出力部５０４、各要素間を接続するバス５０５を備えている。音響入出力部５０４は、スピーカ出力ジャック５０４ａ及びマイク入力ジャック５０４ｂを備えている。

［個人認証システム１の機能構成］
次に、図３〜図６を用いて、個人認証システム１の機能構成について説明する。個人認証システム１は、図２に示したハードウェア構成及びプログラムによって、図３に示すような構成を有する。

図３に示した構成において、ＰＣ２０と認証デバイス３０との間、認証デバイス設定器５０と認証デバイス３０との間では、アナログの音響信号を使った音響通信が行われる。そこで、個人認証システム１の各構成を説明する前に、以下、音響通信に用いられる周波数パターン、ビット位置パターン及びバイト位置パターンについて、図４〜図６を用いて説明する。図４は、周波数パターン及びビット位置パターンの説明図である。図５は、バイト位置パターンの説明図である。図６は、音響通信で送受される音響信号の説明図である。

（周波数パターンの説明）
まず、周波数パターンについて説明する。図４の上段に示すように、本実施形態では、ＰＣ２０と認証デバイス３０との間、又は認証デバイス設定器５０と認証デバイス３０との間で行われる音響通信において使用される音響信号の周波数として、５ｋＨｚから２０ｋＨｚまでの範囲において１ｋＨｚ間隔で定めた１６個の周波数が用意されている。１６個の周波数のうち１１個を指定周波数とし、残り５個をダミー周波数としている。これらの周波数の組み合わせをパターン化したものが周波数パターンである。

周波数パターンとしては、図４の中段に示すように、互いに異なる複数の周波数を含む周波数パターンＡ、Ｂ、Ｃ、・・・が予め定められている。本実施形態における周波数パターンの数は４，３６８である。以下、複数の周波数パターンのデータを周波数パターンデータと呼び、複数の周波数パターンのいずれか１つを示す周波数パターンＡ、Ｂ等を周波数パターン情報と呼ぶ。

図４において、例えば、後述する認証処理部１３が、音響通信において使用される音響信号の周波数として、パターンＡの周波数パターンを決定した場合には、パターンＡは、○印で示した１０ｋＨｚから２０ｋＨｚまでの１１個の指定周波数と、×印で示した５ｋＨｚから９ｋＨｚまでの５個のダミー周波数と、を含む。なお、ダミー周波数は、常に５個が使用されるわけではなく、使用される周波数の数は抽選ごとに変動させれば、さらにセキュリティ性を向上させることができて好ましい。

（ビット位置パターンの説明）
次に、ビット位置パターンについて説明する。このビット位置パターンは、後述するように、認証デバイス３０において抽選により決定され、利用者の認証ごとに互いに異なるものである。

図４の下段に示すように、周波数パターンで示された各指定周波数に基づいて、音響通信で送受されるデータの各ビットが表されるようになっている。送受されるデータ例としては、認証キーのデータや、ＭＡＣアドレスのデータ等であり、これらのデータを本実施形態では８ビットで表すものとする。

ビット位置パターンは、８ビットのデータ（ｂ０〜ｂ７）と、データの誤りを検出するための１ビットのパリティ（ｐ）と、データとの同期をとるための１ビットのクロック０及び１（Clock0,1）と、を含む。これらの組合せは、１つの周波数パターン当たり、２，０４８とおりある。

したがって、周波数パターンとビット位置パターンとの組み合わせの数は、８，９４５，６６４である。以下、複数のビット位置パターンのデータをビット位置パターンデータと呼び、複数のビット位置パターンのいずれか１つを示すビット位置パターン１、２等をビット位置パターン情報と呼ぶ。

図４の下段に示すように、例えば、ビット位置パターン１は、周波数パターンのパターンＡに基づいたビット位置パターンの１つである。このビット位置パターン１では、８ビットのデータ（ｂ０〜ｂ７）がそれぞれ１０ｋＨｚから１７ｋＨｚまでの１ｋＨｚ間隔で定められた８個の周波数、パリティｐが１８ｋＨｚの周波数、クロック０が１９ｋＨｚの周波数、クロック１が２０ｋＨｚの周波数で指定される。この場合、例えば、１０ｋＨｚの音響信号が存在している場合にはデータｂ０は１、存在していない場合にはデータｂ０は０として表すことができる。

（バイト位置パターンの説明）
次に、バイト位置パターンについて図５を用いて説明する。このバイト位置パターンは、後述するように、認証デバイス３０において抽選により決定され、利用者の認証ごとに互いに異なるものである。

音響通信で送受されるデータは、図５に示すように構成されている。すなわち、送受されるデータは、データの先頭を示すＳＴＸ、例えば７バイトのデータ本体が格納されるデータ部、データの終了を示すＥＴＸ及びＢＣＣ(Block Check Character)領域から構成されている。以下、複数のバイト位置パターンのデータをバイト位置パターンデータと呼び、複数のバイト位置パターンのいずれか１つを示すバイト位置パターンａ、ｂ等をバイト位置パターン情報と呼ぶ。

なお、データ部のバイト数を７バイトとした場合、バイト位置パターンの数は５，０４０である。この場合、周波数パターンとビット位置パターンとバイト位置パターンとの組み合わせの数は、約４５１億個である。

したがって、例えば、周波数パターンとビット位置パターンとバイト位置パターンとを組み合わせて、その組み合わせ内容を利用者の認証ごとに変更すれば、第三者が音響通信で送受されるデータを解読しようとしても規則性がないので解析できず、解読はほぼ不可能であると言うことができる。

（音響信号の説明）
次に、ＰＣ２０と認証デバイス３０との間で音響通信により送受される音響信号について図６を用いて説明する。なお、ここで述べる音響通信の技術は、先に発明者が提案した特開２０１１−２４８１１８号公報に記載の音響通信の技術を発展させたものである。

図６には、一例として音響信号１１０の波形例が示されている。この例では、音響信号１１０は２００ｍｓの長さを有している。この音響信号１１０には、音データと、この音データと同期する同期音データとしてのクロック１又は０とが合成された信号が１０バイト分連結されて含まれている。図示の例では、１バイトの音データのデータ長を２０ｍｓとし、プログラムでサンプリング周期を１０ｍｓに設定されている。

音響信号１１０は、０１ｈ〜０Ａｈの１０バイト分のデータが含まれており、これらは、図５に示したデータ構成に対応している。すなわち、音響信号１１０の０１ｈのデータはＳＴＸ、０２ｈ〜０８ｈの７バイトのデータはデータ部、０９ｈのデータはＥＴＸ、０ＡｈのデータはＢＣＣにそれぞれ対応している。

図４に示した周波数のパターンＡ及びビット位置パターン１と、図５に示したバイト位置パターンａとを音響通信で使用する場合について説明する。この場合には、周波数１０ｋＨｚ〜１７ｋＨｚの音響信号でそれぞれデータｂ０〜ｂ７の音データが構成され、周波数１８ｋＨｚの音響信号でパリティの音データが構成される。また、音データと同期するクロックとして、周波数１９ｋＨｚの音響信号によるクロック０、又は周波数２０ｋＨｚの音響信号によるクロック１が構成される。

図示の例では、１バイト目、３バイト目等の奇数バイト目の音データは、それぞれクロック０と同期して合成されており、２バイト目、４バイト目等の偶数バイト目の音データはクロック１と同期して合成されている。クロック０及び１は、２０ｍｓごとに交互に現れ、いずれか一方のクロックがハイレベルになるごとに音データとクロック０又は１が合成されている。

音響信号１１０の受信時には、図４の下段に示すように、音響信号１１０のデータを例えば１０ｍｓごとに取り込んでＦＦＴ処理を行って、クロック０及び１のいずれか一方がハイレベルになるごとに音データを取り込めば、合成データからクロック０又は１に同期した音データを合成データから抽出することができ、認証キーのデータや、ＭＡＣアドレスのデータ等を取得することができる。

なお、前述の説明では１バイトの音データのデータ長を２０ｍｓの固定長としたが、これに限定されず、１バイトの音データのデータ長を、例えば利用者の認証ごとに変化させてもよい。具体的には、例えば最初の認証時には３バイト目のみデータ長を４０ｍｓとし、その他は２０ｍｓとし、次の認証時には３バイト目及び６バイト目のデータ長を４０ｍｓとし、その他は２０ｍｓとするといった構成としてもよい。この構成によって、さらにセキュリティ性を向上させることができるという効果が得られる。

（サーバ１０の構成）
図３に示すように、サーバ１０は、認証キー保存部１１、周波数パターンデータ保存部１２、認証処理部１３、通信部１４を備えている。

認証キー保存部１１は、個人認証システム１の利用者を認証するための認証キーを保存している。

周波数パターンデータ保存部１２は、周波数パターンデータを保存している。この周波数パターンデータ保存部１２は、周波数パターン保存手段の一例である。

認証処理部１３は、認証に関する処理を行うようになっている。具体的には、認証処理部１３は、周波数パターンデータ保存部１２に保存された複数の周波数パターンから１つの周波数パターンを、例えば乱数による抽選により利用者の認証ごとに決定するようになっている。すなわち、抽選により決定された１つの周波数パターン（以下、「抽選周波数パターン」という）は利用者の認証ごとに互いに異なるものとなる。抽選周波数パターンは、ＰＣ２０と認証デバイス３０との間で行われる音響通信において使用される複数の指定周波数を含む。また、認証処理部１３は、ＰＣ２０を介して認証デバイス３０から届いた認証キーと、認証キー保存部１１が保存している認証キーとを比較し、比較結果をＰＣ２０に通知するようになっている。また、認証処理部１３は、ＰＣ２０を介して認証デバイス３０から届いた認証キーを後述する指定データパターンに基づいて変換される前のデータ位置に戻すようになっている。なお、認証処理部１３は、周波数パターン決定手段の一例である。

通信部１４は、ネットワーク５を介してＰＣ２０と通信するようになっている。例えば、通信部１４は、認証処理部１３が決定した抽選周波数パターンをネットワーク５経由でＰＣ２０に通知するようになっている。この通信部１４は、通知手段、第１の通知手段の一例である。

（ＰＣ２０の構成）
図３に示すように、ＰＣ２０は、通信部２１、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス保存部２２、位置データ保存部２３、初回登録部２４、周波数パターン保存部２５、認証処理部２６、音響通信部２７を備えている。

通信部２１は、ネットワーク５を介してサーバ１０と通信するようになっている。この通信部２１は、第２の通知手段の一例である。

ＭＡＣアドレス保存部２２は、自装置（ＰＣ２０）を識別するために予め定められた固有のＭＡＣアドレスを保存している。

位置データ保存部２３は、認証デバイス３０との間の音響通信において送受される各データのビット位置及びバイト位置を指定するためのビット位置パターンデータ及びバイト位置パターンデータを保存している。この位置データ保存部２３は、ＰＣ２０のプログラム内部に備えられており、外部から抜き出すことは困難となっている。ただし、これに限定されず、位置データ保存部２３を装置内で所定のメモリに設ける構成としてもよい。

初回登録部２４は、認証デバイス３０が初めて使用される場合に、認証デバイス３０に対してＰＣ２０のＭＡＣアドレスの初回登録を行うものである。ＰＣ２０のＭＡＣアドレスの初回登録を行う場合には、初回登録部２４は、後述するように、認証デバイス３０から指定されたビット位置及びバイト位置に基づいた音響通信により認証デバイス３０と通信するようになっている。

周波数パターン保存部２５は、サーバ１０から通知された抽選周波数パターン及び周波数パターン情報を保存するようになっている。なお、ＰＣ２０が、周波数パターンデータを保存する構成を有してもよい。

認証処理部２６は、認証に関する処理を行うようになっている。具体的には、認証処理部２６は、サーバ１０から通知された周波数パターン情報を認証デバイス３０に通知する処理、認証デバイスに対して認証キーの要求を行う処理、認証キーの要求により受信した認証キーに基づいて利用者の認証を行う処理、自装置のＭＡＣアドレスが認証デバイス３０に登録されているか否かの情報を取得する処理、認証デバイス３０から届いた認証キーを後述する指定データパターンに基づいて変換される前のデータ位置に戻す処理等を実行するようになっている。なお、認証処理部２６は、認証キー要求手段、認証手段、識別情報取得手段の一例である。

音響通信部２７は、サーバ１０から通知された抽選周波数パターン及び周波数パターン情報に含まれる指定周波数、認証デバイス３０から通知されたビット位置パターン情報及びバイト位置パターン情報に基づいたアナログの音響信号により認証デバイス３０と音響通信を行うようになっている。この音響通信部２７は、第１の音響通信手段の一例である。

（認証デバイス３０の構成）
認証デバイス３０は、音響通信部３１、位置データ保存部３２、ＭＡＣアドレス保存部３３、認証キー保存部３４、周波数パターンデータ保存部３５、認証処理部３６を備えている。

音響通信部３１は、ＰＣ２０から通知された抽選周波数パターンに含まれる指定周波数を有するアナログの音響信号に基づいてＰＣ２０と音響通信を行うようになっている。また、音響通信部３１は、後述する認証デバイス３０の設定処理において、所定の周波数パターン、ビット位置パターン及びバイト位置パターンに基づいて、認証デバイス設定器５０と音響通信を行うようになっている。なお、音響通信部３１は、第２の音響通信手段の一例である。

位置データ保存部３２は、ＰＣ２０又は認証デバイス設定器５０との間の音響通信において送受される各データのビット位置及びバイト位置を指定するためのビット位置パターンデータ及びバイト位置パターンデータを保存している。この位置データ保存部３２は、認証デバイス３０のプログラム内に保存されており、外部から抜き出すことは困難となっている。ただし、これに限定されず、位置データ保存部３２を装置内で所定のメモリに設ける構成としてもよい。

ＭＡＣアドレス保存部３３は、認証デバイス３０を用いて個人認証を行う１つ以上のＰＣ等の認証装置のＭＡＣアドレスを保存している。具体的には、ＭＡＣアドレス保存部３３は、個人認証用として登録されたＰＣ２０と、それ以外の登録されたＰＣ（例えば２台）の各ＭＡＣアドレスを保存している。この構成により、利用者は、ＰＣ２０が故障した場合でも、他の登録済みのＰＣにより、個人認証を行うことができる。なお、ＭＡＣアドレス保存部３３は、識別情報保存手段の一例である。

認証キー保存部３４は、個人認証システム１を利用する利用者を認証するための認証キーを保存している。この認証キーは、後述する認証デバイス３０の設定処理において、認証デバイス設定器５０から受信して保存される。

周波数パターンデータ保存部３５は、図４の中段に示した周波数パターンデータを保存している。この周波数パターンデータは、後述する認証デバイス３０の設定処理において、認証デバイス設定器５０から受信して保存される。

認証処理部３６は、認証に関する処理を行うようになっている。具体的には、認証処理部３６は、ＰＣ２０からのＭＡＣアドレスの読出要求に対応してＭＡＣアドレス保存部３３からＭＡＣアドレスを読み出す処理、例えば抽選によりビット位置パターン及びバイト位置パターンを決定する処理、ＰＣ２０からの認証キーの読出要求に対応して認証キー保存部３４から認証キーを読み出す処理等を実行するようになっている。なお、認証処理部３６は、ビット位置パターン決定手段、バイト位置パターン決定手段の一例である。

（認証デバイス設定器５０の構成）
認証デバイス設定器５０は、例えば、利用者が認証デバイス３０を新規に入手した場合に、その利用者が認証デバイス３０を使用して認証処理が行えるよう設定するためのものである。認証デバイス設定器５０は、認証キー保存部５１、周波数パターンデータ保存部５２、位置データ保存部５３、設定処理部５４、音響通信部５５を備えている。

認証キー保存部５１は、サーバ１０が保存している認証キーと同一のものを保存している。この認証キーは、後述する認証デバイス３０の設定処理において、サーバ１０から複写され保存される。

周波数パターンデータ保存部５２は、サーバ１０が保存している周波数パターンデータと同一のものを保存している。この周波数パターンデータは、後述する認証デバイス３０の設定処理において、サーバ１０から複写され保存される。

位置データ保存部５３は、認証デバイス３０との間の音響通信において送受される各データのビット位置及びバイト位置を指定するためのビット位置パターンデータ及びバイト位置パターンデータを保存している。この位置データ保存部５３は、認証デバイス設定器５０のプログラム内に保存されており、外部から抜き出すことは困難となっている。ただし、これに限定されず、位置データ保存部５３を装置内で所定のメモリに保存する構成としてもよい。

設定処理部５４は、後述する認証デバイス３０の設定処理を実行するようになっている。

音響通信部５５は、後述する認証デバイス３０の設定処理において、所定の周波数パターン、ビット位置パターン及びバイト位置パターンに基づいて、認証デバイス３０と音響通信を行うようになっている。

［個人認証システム１の動作］
次に、本実施形態における個人認証システム１の動作について図７〜図１２を用いて説明する。図７は、個人認証システム１の動作を示すフローチャートである。図８〜図１２は、図７のフローチャートに示す各処理のタイミングチャートである。

図７に示すように、個人認証システム１の動作は、認証デバイス設定器５０が認証デバイス３０を設定する認証デバイス３０の設定処理（ステップＳ１００）と、ＰＣ２０が、認証デバイス３０に対して行う認証デバイス３０の初回登録処理（ステップＳ２００）と、初期設定処理（ステップＳ３００）と、ＭＡＣアドレス確認処理（ステップＳ４００）と、認証キー確認処理（ステップＳ５００）と、を含む。

認証デバイス３０の設定処理は、例えば、認証デバイス３０が銀行口座の入出金時の認証に利用されるものであれば、その銀行において、対象の利用者が認証デバイス３０を使用できるよう初期設定を行うためのものである。

認証デバイス３０の初回登録処理は、ＰＣ２０のＭＡＣアドレスを認証デバイス３０に登録する処理であって、例えば、初めて認証デバイス３０を使用する場合や、認証デバイス３０に登録済みのＭＡＣアドレスを変更、追加する場合（ＰＣ等の認証装置を変更、追加する場合）に行う処理である。

初期設定処理、ＭＡＣアドレス確認処理及び認証キー確認処理は、利用者が認証デバイス３０を使用して個人認証を行う処理である。これらの処理は、前述の認証デバイス３０の設定処理及び初回登録処理がなされた後に、利用者が個人認証を行う度に実行される処理である。

以下、図８〜図１２に示したタイミングチャートに基づいて説明する。各タイミングチャートの動作は、サーバ１０の制御部１００、ＰＣ２０の制御部２００、認証デバイス３０の制御部３００、認証デバイス設定器５０の制御部５００が主体となって実行するものである。

（認証デバイス３０の設定処理）
まず、認証デバイス３０の設定処理を図８に基づいて説明する。

サーバ１０において、認証キー保存部１１に保存された認証キー、周波数パターンデータ保存部１２に保存された周波数パターンデータが読み込まれる（ステップＳ１０１）。認証キーは、認証デバイス設定器５０の認証キー保存部５１に保存され、周波数パターンデータは、周波数パターンデータ保存部５２に保存される（ステップＳ１０２）。

認証デバイス設定器５０は、認証デバイス３０に初期通信要求を行い、周波数パターン情報を通知する（ステップＳ１０３）。この通知は、予め定められた固定の周波数パターン、固定のビット位置パターン及び固定のバイト位置パターンでの音響通信により実行される。後述のステップＳ１０７も同様である。

認証デバイス３０は、初期通信要求を受信し（ステップＳ１０４）、周波数パターン情報を得る。

認証デバイス３０は、ビット位置パターンの抽選（ステップＳ１０５）、バイト位置パターンの抽選（ステップＳ１０６）を行い、抽選結果のビット位置パターン情報及びバイト位置パターン情報を音響通信により認証デバイス設定器５０に通知する（ステップＳ１０７）。例えば、抽選結果が、図４に示したビット位置パターン２と、図５に示したバイト位置パターンｃであれば、その旨が認証デバイス設定器５０に通知される。

認証デバイス設定器５０は、抽選結果のビット位置パターン情報及びバイト位置パターン情報を受信する（ステップＳ１０８）。

認証デバイス設定器５０は、周波数パターンデータ保存部５２から周波数パターンデータを読み込み（ステップＳ１０９）、認証デバイス３０に周波数パターンデータの書込要求を音響通信により行う（ステップＳ１１０）。この書込要求から後述のステップＳ１２０までの間の音響通信では、認証デバイス設定器５０及び認証デバイス３０は、予め定められた固定の周波数パターンと、ステップＳ１０８で受信した抽選結果のビット位置パターン及びバイト位置パターンを用いる。

認証デバイス３０は、周波数パターンデータの書込要求を受信し（ステップＳ１１１）、受信した周波数パターンデータを周波数パターンデータ保存部３５に保存し（ステップＳ１１２）、周波数パターンデータの書込完了を音響通信により認証デバイス設定器５０に通知する（ステップＳ１１３）。

認証デバイス設定器５０は、周波数パターンデータの書込完了通知を受信し（ステップＳ１１４）、認証キー保存部５１から認証キーを読み込み（ステップＳ１１５）、認証デバイス設定器５０に認証キーの書込要求を音響通信により行う（ステップＳ１１６）。

認証デバイス３０は、認証キーの書込要求を受信し（ステップＳ１１７）、受信した認証キーを認証キー保存部３４に保存し（ステップＳ１１８）、認証キーの書込完了を音響通信により認証デバイス設定器５０に通知する（ステップＳ１１９）。

認証デバイス設定器５０は、認証キーの書込完了を受信し（ステップＳ１２０）、認証デバイス３０の設定処理が終了する。

（認証デバイス３０の初回登録処理）
次に、認証デバイス３０の初回登録処理を図９に基づいて説明する。

ＰＣ２０は、初回登録要求をサーバ１０に通知する（ステップＳ２０１）。

サーバ１０は、初回登録要求を受信し（ステップＳ２０２）、周波数パターンの抽選を行い（ステップＳ２０３）、抽選結果の抽選周波数パターン及び周波数パターン情報をネットワーク５経由でＰＣ２０に通知する（ステップＳ２０４）。例えば、抽選結果が、図４に示した周波数パターンＢであれば、その旨及び周波数パターンＢがＰＣ２０に通知される。

ＰＣ２０は、抽選結果の抽選周波数パターン及び周波数パターン情報を受信し（ステップＳ２０５）、抽選周波数パターン及び周波数パターン情報を周波数パターン保存部２５に保存する（ステップＳ２０６）。

ＰＣ２０は、認証デバイス３０に初期通信要求を行い、周波数パターン情報を通知する（ステップＳ２０７）。この通知は、予め定められた固定の周波数パターン、固定のビット位置パターン及び固定のバイト位置パターンでの音響通信により実行される。後述のステップＳ２１１も同様である。

認証デバイス３０は、初期通信要求を受信し（ステップＳ２０８）、周波数パターン情報を得る。

認証デバイス３０は、ビット位置パターンの抽選（ステップＳ２０９）、バイト位置パターンの抽選（ステップＳ２１０）を行い、抽選結果のビット位置パターン情報及びバイト位置パターン情報を音響通信によりＰＣ２０に通知する（ステップＳ２１１）。例えば、抽選結果が、図４に示したビット位置パターン１と、図５に示したバイト位置パターンｂであれば、その旨がＰＣ２０に通知される。

ＰＣ２０は、抽選結果のビット位置パターン情報及びバイト位置パターン情報を受信する（ステップＳ２１２）。

ＰＣ２０は、ＭＡＣアドレス保存部２２からＭＡＣアドレスを読み込み（ステップＳ２１３）、認証デバイス３０にＭＡＣアドレスの書込要求を音響通信により行う（ステップＳ２１４）。この書込要求と、後述のステップＳ２１９の音響通信では、ＰＣ２０及び認証デバイス３０は、サーバ１０による抽選結果の抽選周波数パターンと、認証デバイス３０による抽選結果のビット位置パターン及びバイト位置パターンを用いる。

認証デバイス３０は、ＭＡＣアドレスの書込要求を受信し（ステップＳ２１５）、受信したＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス保存部３３に保存し（ステップＳ２１６）、ＭＡＣアドレスの書込完了を音響通信によりＰＣ２０に通知する（ステップＳ２１７）。この通知には、ＭＡＣアドレスの書き込みが正常に行われたか否かの情報が含まれる。例えば、ＭＡＣアドレスを書き込む容量不足の場合には、ＭＡＣアドレスの書き込みが正常に行われなかった旨が通知される。

ＰＣ２０は、ＭＡＣアドレスの書込完了通知を受信し（ステップＳ２１８）、ＭＡＣアドレスの書込が正常に行われた場合には、認証デバイス３０の初回登録が完了し、ＭＡＣアドレスの書込が正常に行われなかった場合には、認証デバイス３０の初回登録不可となる。

（初期設定処理）
次に、初期設定処理について図１０に基づき説明する。

ＰＣ２０は、認証開始要求をサーバ１０に通知する（ステップＳ３０１）。

サーバ１０は、認証開始要求を受信し（ステップＳ３０２）、周波数パターンの抽選を行い（ステップＳ３０３）、抽選結果の抽選周波数パターン及び周波数パターン情報をネットワーク５を介しＰＣ２０に通知する（ステップＳ３０４）。例えば、抽選結果が、図４に示した周波数パターンＣであれば、その旨及び周波数パターンＣがＰＣ２０に通知される。

ＰＣ２０は、抽選結果の抽選周波数パターン及び周波数パターン情報を受信し（ステップＳ３０５）、抽選周波数パターン及び周波数パターン情報を周波数パターン保存部２５に保存する（ステップＳ３０６）。

ＰＣ２０は、認証デバイス３０に初期通信要求を行い、周波数パターン情報を通知する（ステップＳ３０７）。この通知は、予め定められた固定の周波数パターン、固定のビット位置パターン及び固定のバイト位置パターンでの音響通信により実行される。後述のステップＳ３１１も同様である。

認証デバイス３０は、初期通信要求を受信し（ステップＳ３０８）、周波数パターン情報を得る。

認証デバイス３０は、ビット位置パターンの抽選（ステップＳ３０９）、バイト位置パターンの抽選（ステップＳ３１０）を行い、抽選結果のビット位置パターン情報及びバイト位置パターン情報を音響通信によりＰＣ２０に通知する（ステップＳ３１１）。例えば、抽選結果が、図４に示したビット位置パターン２と、図５に示したバイト位置パターンａであれば、その旨がＰＣ２０に通知される。

ＰＣ２０は、抽選結果のビット位置パターン情報及びバイト位置パターン情報を受信する（ステップＳ３１２）。

（ＭＡＣアドレス確認処理）
次に、ＭＡＣアドレス確認処理について図１１に基づき説明する。このＭＡＣアドレス確認処理において、ＰＣ２０及び認証デバイス３０は、サーバ１０による抽選結果の抽選周波数パターンと、認証デバイス３０による抽選結果のビット位置パターン及びバイト位置パターンに基づいて音響通信を行う。なお、抽選結果の抽選周波数パターン、ビット位置パターン及びバイト位置パターンを総称して指定データパターンという場合がある。

ＰＣ２０は、認証デバイス３０にＭＡＣアドレスの読出要求を音響通信により行う（ステップＳ４０１）。

認証デバイス３０は、ＭＡＣアドレスの読出要求を受信し（ステップＳ４０２）、ＭＡＣアドレス保存部３３に保存しているＭＡＣアドレスを取得する（ステップＳ４０３）。

認証デバイス３０は、ダミーのＭＡＣアドレスを２つ生成する（ステップＳ４０４）。

認証デバイス３０は、ＭＡＣアドレス保存部３３から読み出したＭＡＣアドレスと、生成した２つのダミーのＭＡＣアドレスとをランダムに並べてＰＣ２０に音響通信により通知する（ステップＳ４０５）。

ＰＣ２０は、前述のステップＳ４０１の後に、ＭＡＣアドレス保存部２２からＭＡＣアドレスを読出し、読み出したＭＡＣアドレスを指定データパターンにより変換する（ステップＳ４０６）。

ＰＣ２０は、認証デバイス３０から３つのＭＡＣアドレスを受信し（ステップＳ４０７）、受信した３つのＭＡＣアドレスと、ステップＳ４０６で変換したＭＡＣアドレスとを比較する（ステップＳ４０８）。

ＰＣ２０は、受信した３つのＭＡＣアドレスのうちの少なくとも１つが、ステップＳ４０６で変換したＭＡＣアドレスと一致するか否かを判断する（ステップＳ４０９）。

ステップＳ４０９において、受信した３つのＭＡＣアドレスのうちの少なくとも１つが、ステップＳ４０６で変換したＭＡＣアドレスと一致すると判断した場合には、ＰＣ２０は、ＭＡＣアドレス確認処理が成立したと判断し、後述の認証キー確認処理に進む。

一方、ステップＳ４０９において、受信した３つのＭＡＣアドレスのうちの少なくとも１つが、ステップＳ４０６で変換したＭＡＣアドレスと一致すると判断しなかった場合には、ＰＣ２０は、認証は不成立と判断し（ステップＳ４１０）、ＭＡＣアドレス確認処理を終了する。

前述の説明では、認証デバイス３０に１つのＭＡＣアドレスが登録してある場合を前提としたが、認証デバイス３０に例えば３つのＭＡＣアドレスが登録してある場合には、ステップＳ４０１〜Ｓ４０９を３回繰り返す処理となる。

（認証キー確認処理）
次に、認証キー確認処理について図１２に基づき説明する。この認証キー確認処理において、ＰＣ２０及び認証デバイス３０は、指定データパターンに基づいて音響通信を行う。

ＰＣ２０は、認証デバイス３０に認証キーの読出要求を音響通信により行う（ステップＳ５０１）。

認証デバイス３０は、認証キーの読出要求を受信し（ステップＳ５０２）、認証キー保存部３４に保存している認証キーを取得する（ステップＳ５０３）。

認証デバイス３０は、ダミーの認証キーを２つ生成する（ステップＳ５０４）。

認証デバイス３０は、認証キー保存部３４から読み出した認証キーと、生成した２つのダミーの認証キーとをランダムに並べてＰＣ２０に音響通信により通知する（ステップＳ５０５）。

ＰＣ２０は、認証デバイス３０から３つの認証キーを受信し（ステップＳ５０６）、指定データパターンに基づいて、受信した３つの認証キーを正常位置に戻す（ステップＳ５０７）。正常位置とは、指定データパターンに基づいて変換される前のデータ位置をいう。

ＰＣ２０は、サーバ１０による抽選結果の抽選周波数パターンに基づいて、３つの認証キーを変換し（ステップＳ５０８）、変換した３つの認証キーをサーバ１０に通知し、認証要求を行う（ステップＳ５０９）。

サーバ１０は、認証要求を受信し（ステップＳ５１０）、サーバ１０による抽選結果の抽選周波数パターンに基づいて、受信した３つの認証キーを正常位置に戻す（ステップＳ５１１）。

サーバ１０は、受信した３つの認証キーと、認証キー保存部１１に保存している認証キーとを比較する（ステップＳ５１２）。

サーバ１０は、受信した３つの認証キーのうちの少なくとも１つが、認証キー保存部１１に保存している認証キーと一致するか否かの旨を認証結果としてＰＣ２０に通知する（ステップＳ５１３）。

ＰＣ２０は、認証結果を受信し（ステップＳ５１４）、認証デバイス３０に保存されている認証キーが、サーバ１０に保存されている認証キーと一致したか否かを判断する（ステップＳ５１５）。

ステップＳ５１５において、認証デバイス３０に保存されている認証キーが、サーバ１０に保存されている認証キーと一致したと判断された場合には、ＰＣ２０は、個人認証が成立したと判断し（ステップＳ５１６）、両者が一致しなかった場合には、個人認証は不成立と判断する（ステップＳ５１７）。

なお、図１２を用いて説明した認証キー確認処理を、ＰＣ２０と認証デバイス３０との間で、初回の認証キー確認処理後から一定の時間間隔で実施することにより、よりセキュリティ性を向上させることができて好ましい。

以上のように、本実施形態における個人認証システム１は、個人認証を行うＰＣ２０と認証デバイス３０との間の通信を、利用者の認証ごとに互いに異なる抽選周波数パターン、ビット位置パターン及びバイト位置パターンに基づいてアナログの音響信号による音響通信を行う構成を有する。

この構成により、本実施形態における個人認証システム１は、ＰＣ２０と認証デバイス３０との間の通信データを解読しようとしても規則性がないので解析できず、解読はほぼ不可能である。また、認証デバイス３０が盗難にあった場合でも、認証デバイス３０に登録されていない未登録のＰＣでは認証処理が行えない。

したがって、本実施形態における個人認証システム１は、不正使用を防止し、セキュリティ性を向上させることができる。

なお、前述の実施形態において、個人認証システム１が、抽選周波数パターン、ビット位置パターン及びバイト位置パターンの３つに基づいて音響通信を行う構成例を挙げたが、本発明はこれに限定されず、必要に応じて、これらの３つのうちの少なくとも１つに基づいて音響通信を行う構成であってもよい。

また、前述の実施形態では、スピーカプラグコード４１、マイクプラグコード４２を用いて音響信号を送受する構成例を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、音響信号を所定の変調方式で変調して無線通信により送受する構成としてもよい。

また、前述の実施形態では、アナログの音響信号を用いて音響通信を行う例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、所定のビット位置データ及びバイト位置データを用いてデジタル通信を行う構成としてもよい。

［変形例１］
次に、本実施形態における個人認証システム１の変形例１について説明する。

近年、例えばＰＣで動作するブラウザに寄生して動作するコンピュータウィルスが、ＰＣと銀行のサーバとの間のやりとりを監視して、振込先や振込金額等の取引内容を書き換えることにより、不正に金銭を取得するＭＩＴＢ（Man In The Browser）攻撃が行われている。そこで、この変形例１では、ＭＩＴＢ攻撃を回避することができる個人認証システムについて説明する。

（従来の個人認証システム）
まず、従来の個人認証システムにおけるＭＩＴＢ攻撃について図１３を用いて説明する。なお、サーバ１０は、銀行において送金処理を行うサーバとする。

図１３に示すように、従来の個人認証システムは、サーバ１０、ＰＣ９０を備えている。ＰＣ９０は、キーボードやタッチパネル等の操作部９１、液晶ディスプレイで構成される表示部９２、送金に係る処理を行う送金処理部９３を備えている。ＰＣ９０のプログラムには、送金データの改竄を行うＭＩＴＢウイルス９４が含まれているものとする。

以下、動作を説明する。

利用者が操作部９１及び表示部９２を使用し、例えば利用者の携帯電話に銀行から届いたワンタイムパスワードが入力され（ステップＳ１１）、送金処理部９３に送られ、送金処理部９３とサーバ１０との間で認証が成立する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。

利用者が操作部９１及び表示部９２を使用し、送金情報が入力される（ステップＳ１４）。この例では、利用者は、送金情報としてＡ宛に１００万円を送金することを入力したものとする。

送金処理部９３は、送金情報を受け付け（ステップＳ１５）、送金データを作成する（ステップＳ１６）。送金データは、Ａ宛に１００万円を送金する情報を含むデータ部と、このデータ部の誤りを検出するための誤り検出符号Ｃ１と、を有する。

ＭＩＴＢウイルス９４は、送金データを改竄して送信し（ステップＳ１７）、サーバ１０は、改竄された送金データを受信する（ステップＳ１８）。改竄された送金データは、Ｂ宛に１００万円を送金する情報を含むデータ部と、このデータ部に対応した誤り検出符号Ｃ２と、を有する。

サーバ１０は、改竄された送金データを確認するが、データ部と誤り検出符号Ｃ２との関係は正しいので改竄されたとは認識できない。そのため、サーバ１０は、利用者に送金内容を確認させるために送金確認データをＰＣ２０に送信する（ステップＳ２０）。このステップで送信される送金確認データは、改竄された送金データの確認データであるが、ＭＩＴＢウイルス９４が元の送金データを利用者に確認させるよう送金確認データを改竄する（ステップＳ２１）。その結果、元の送金データの内容を示す送金確認データが送金処理部９３に送られ、送金処理部９３が受信する（ステップＳ２２）。操作部９１及び表示部９２により、送金確認データが表示される（ステップＳ２３）。利用者は、入力した送金内容と同じ送金内容が表示されるので、操作部９１を操作して「確認」を入力し（ステップＳ２４）、送金処理部９３は、「確認」の情報を受信した後、サーバ１０に送信する（ステップＳ２５）。

サーバ１０は、「確認」の情報を受信し（ステップＳ２６）、Ｂ宛に１００万円を送金するための送金処理を実行する（ステップＳ２７）。

（変形例１の個人認証システム）
次に、本実施形態の変形例１の個人認証システムにおけるＭＩＴＢ攻撃に対する構成及び処理について図１４を用いて説明する。

図１４に示すように、本実施形態の変形例１の個人認証システムは、サーバ１０、ＰＣ２０、認証デバイス３０を備えている。

サーバ１０は、図３に示した認証処理部１３を備えている。この認証処理部１３は、改竄判断手段の一例である。

ＰＣ２０は、キーボードやタッチパネル等の操作部２０５、液晶ディスプレイで構成される表示部２０６、送金に係る処理及びＭＩＴＢ攻撃に対する改竄防止処理を行う改竄防止部２８を備えている。改竄防止処理は、後述の改竄防止コードを生成する処理、改竄防止コードを送信する処理、改竄防止コードに含まれるデータのビット位置を変更して新たな改竄防止コードを生成する処理を含む。なお、改竄防止部２８は、送信手段、改竄防止コード生成手段、ビット位置移動手段の一例である。ＰＣ２０のプログラムには、送金データの改竄を行うＭＩＴＢウイルス９４が含まれているものとする。

以下、動作を説明する。

認証デバイス３０は、認証キーを改竄防止部２８に送信する（ステップＳ３１）。改竄防止部２８は、認証キーを受信し、サーバ１０との間で認証が成立する（ステップＳ３２、Ｓ３３）。

利用者が操作部２０５及び表示部２０６を使用して、送金情報が入力される（ステップＳ３４）。従来例と同様、利用者は、送金情報としてＡ宛に１００万円を送金することを入力したものとする。

改竄防止部２８は、送金情報を受け付け（ステップＳ３５）、送金データを作成する（ステップＳ３６）。

ここで、改竄防止部２８が作成する送金データについて図１５を用いて説明する。

図１５に示すように、改竄防止部２８が作成する送金データ１２０は、送金データ部１２１と、改竄防止コード部１２２と、を含む。送金データ部１２１は、データ部１２１ａと、チェックコード部１２１ｂと、を含む。データ部１２１ａには、例えばＡ宛に１００万円を送金する情報が含まれ、チェックコード部１２１ｂには、データ部の誤りを検出するための誤り検出符号（チェックコード）が含まれている。改竄防止コード部１２２には、改竄防止コードが含まれている。

なお、チェックコード、改竄防止コードは、公知の手法で生成されるものであり、例えば、データの複数ビットの誤りを高い精度で検出可能な巡回符号（CRC）、パリティ（Parity）、チェックサム（Check sum）、ハッシュ関数（Hash Function）などが使用可能である。

改竄防止部２８は、例えば、送金データ部１２１及び認証キー１３０からチェックコードとして生成したものを改竄防止コード１３１とする。さらに、改竄防止部２８は、改竄防止コード１３１に含まれるビットデータのビット位置を、例えば、サーバ１０による抽選結果の抽選周波数パターンに対応付けて予め定められた値に基づいてビット回転させる。その結果、新たな改竄防止コード１３２が得られる。なお、改竄防止コード１３１に含まれるビットデータのビット位置を、抽選周波数パターン以外の情報に基づいてビット回転させる構成でもよい。

改竄防止コードとして改竄防止コード１３１又は１３２を用いることができるが、改竄防止コード１３２を用いるのがセキュリティ性がより高くて好ましい。改竄防止コード１３２は、認証キーと、利用者の認証ごとに互いに異なる抽選結果の抽選周波数パターンとに基づいて生成されているので、改竄防止コード１３２を解読しようとしても規則性がないので解析できず、解読はほぼ不可能であると言うことができる。以下、改竄防止コード１３２を例に挙げる。

図１４に戻り、説明を続ける。改竄防止部２８は、改竄防止コード１３２をサーバ１０に送信する（ステップＳ３７）。サーバ１０は、改竄防止コード１３２を受信する（ステップＳ３８）。改竄防止コード１３２は送金データではないので、ＭＩＴＢウイルス９４は改竄防止コード１３２をそのまま通過させてサーバ１０に送信することとなる。

改竄防止部２８は、送金データ部１２１を送信する（ステップＳ３９）。この送金データ部１２１には、Ａ宛に１００万円を送金するという情報が含まれている。

ＭＩＴＢウイルス９４は、Ａ宛に１００万円を送金するという情報を、Ｂ宛に１００万円を送金するという情報に改竄する（ステップＳ４０）。

サーバ１０は、改竄された送金データを受信し（ステップＳ４１）、受信した送金データと改竄防止コード１３２とを確認する（ステップＳ４２）。すなわち、サーバ１０の認証処理部１３は、改竄防止コード１３２に基づいて送金データが改竄されたか否かを判断する。

サーバ１０は、送金データの内容が改竄防止コード１３２と一致しないので、「送金不可」の情報を改竄防止部２８に送信し（ステップＳ４３）、送金処理は不成立と判断する（ステップＳ４４）。改竄防止部２８は、「送金不可」の情報を受信する（ステップＳ４５）。その結果、表示部２０６には、「送金不可」が表示される（ステップＳ４６）。

以上のように、本実施形態の変形例１における個人認証システムは、送金データ、抽選周波数パターン及び認証キーに基づいて作成された改竄防止コード１３１を用いて送金処理を行うことができるので、ＭＩＴＢ攻撃に対するセキュリティ強度を従来よりも強固にすることができる。

また、本実施形態の変形例１における個人認証システムは、利用者の認証ごとに互いに異なる抽選周波数パターンに基づいて生成された改竄防止コード１３２を用いて送金処理を行うことができるので、ＭＩＴＢ攻撃に対するセキュリティ強度をさらに強固にすることができる。

なお、ＭＩＴＢウイルス９４が、操作部２０５の操作内容を改竄する場合も考えられる。この対策としては、改竄防止部２８が、操作部２０５の入力内容に応じて改竄防止コードを含むデータを作成できる構成、例えば送金データ１２０を作成できる構成とすることにより、この種の改竄を防止することができる。この構成の場合には、図１４に示したＰＣ２０において、例えば、改竄防止部２８を送金データ送信部と読み替え、この送金データ送信部と操作部２０５との間に改竄防止部２８を設ける構成とし、改竄防止部２８が、送金データ送信部に、改竄防止コードを送った後に送金データを送信する構成とするのが好ましい。

［変形例２］
次に、本実施形態における個人認証システムの変形例２について図１６に基づき説明する。図１６は、本実施形態の変形例２における個人認証システム２の外観を模式的に示している。

図１６に示すように、本実施形態の変形例２における個人認証システム２は、例えば家屋や車両等のドアの施錠及び解錠を行う施解錠システムに適用可能なものであり、第１実施形態におけるＰＣ２０及び認証デバイス３０に代えて、それぞれ、施解錠装置６０及び鍵７０を備えている。ただし、施解錠装置６０は、ＰＣ２０が有するＭＡＣアドレスに代えて、個別の識別情報を有している。

施解錠装置６０は、鍵７０が挿入されるシリンダ錠６１を備え、ドア６２に設けられている。この施解錠装置６０は、ネットワーク５を介してサーバ１０と通信するようになっている。なお、施解錠装置６０は、認証装置の一例である。

鍵７０は、鍵穴に挿入されるメカニカルキー部７１と、利用者に把持される把持部７２と、を備えている。この鍵７０は、認証デバイスの一例である。

メカニカルキー部７１は、例えばディンプルキーと呼ばれる構成を有し、深さ及び大きさの異なる複数個のくぼみ７３が表面に形成され、キー溝も形成されている。また、メカニカルキー部７１は、第１実施形態のスピーカプラグ４３に対応する音響信号出力端子７４、マイクプラグ４４に対応する音響信号入力端子７５、電源コード４７に対応して電源が供給される電源端子７６及び７７を備えている。

把持部７２は、メカニカルキー部７１の音響信号出力端子７４、音響信号入力端子７５、電源端子７６及び７７に接続されたＩＣを内蔵し、第１実施形態の認証デバイス３０と同等な機能を有している。

以上のように、本実施形態の変形例２における個人認証システム２は、個人認証を行う施解錠装置６０と鍵７０との間の通信を、利用者の認証ごとに互いに異なる抽選周波数パターン、ビット位置パターン及びバイト位置パターンに基づいてアナログの音響信号による音響通信を行う構成を有する。

この構成により、本実施形態の変形例２における個人認証システム２は、施解錠装置６０と鍵７０との間の通信データを解読しようとしても規則性がないので解析できず、解読はほぼ不可能である。また、鍵７０が盗難にあった場合でも、鍵７０に登録されていない未登録の施解錠装置では認証処理が行えない。

したがって、本実施形態の変形例２における個人認証システム２は、家屋や車両等のドアの施錠及び解錠を行う施解錠システムにおいて、不正使用を防止し、セキュリティ性を向上させることができる。

さらに、本実施形態の変形例２における個人認証システム２は、停電時には、鍵７０のメカニカルキー部７１を用いて施解錠を行うこともできる。

＜第２実施形態＞
図１７は、本実施形態における個人認証システムの外観を模式的に示している。図示のように、本実施形態における個人認証システム３は、ＰＣ８０、認証デバイス３０、設置台４０を備えている。すなわち、個人認証システム３は、第１実施形態における個人認証システム１（図１参照）からサーバ１０を除き、ＰＣ８０がネットワークに接続されていないスタンドアロンの構成を有する。

したがって、個人認証システム３のハードウェア構成は、第１実施形態における個人認証システム１（図２参照）からサーバ１０を除いたハードウェア構成と同じであるので説明を省略する。なお、本実施形態の構成は、例えば、ＰＣ８０のログイン時に個人認証を行うシステムに適用することができる。

［個人認証システム３の機能構成］
次に、図１８を用いて、個人認証システム３の機能構成について説明する。個人認証システム３は、図２に示したＰＣ２０、認証デバイス３０、設置台４０及び認証デバイス設定器５０のハードウェア構成及びプログラムによって、図１８に示すような各機能構成を有する。

（ＰＣ８０の構成）
図１８に示すように、ＰＣ８０は、第１実施形態におけるＰＣ２０に、サーバ１０が備えていた認証キー保存部１１及び周波数パターンデータ保存部１２を加えた構成を有している。このＰＣ８０は、認証装置の一例である。

なお、認証デバイス３０及び認証デバイス設定器５０の機能構成は、第１実施形態におけるもの（図３参照）と同じであるので機能構成の説明を省略する。

［個人認証システム３の動作］
個人認証システム３の動作のフローチャートは、図７に示した個人認証システム１のフローチャートと同じであり、タイミングチャートが第１実施形態と比べて一部異なる。したがって、タイミングチャートが第１実施形態とは異なるものについて以下説明する。

（認証デバイス３０の初回登録処理）
まず、認証デバイス３０の初回登録処理について図１９に基づき説明する。

図１９に示すように、本実施形態におけるＰＣ８０は、第１実施形態におけるサーバ１０が行っていた周波数パターンの抽選（ステップＳ２０３）を実行する。これ以外の処理は、第１実施形態（図９参照）と同じであるので説明を省略する。

（初期設定処理）
次に、初期設定処理について図２０に基づき説明する。

図２０に示すように、本実施形態におけるＰＣ８０は、第１実施形態においてサーバ１０が行っていた周波数パターンの抽選（ステップＳ３０３）を実行する。これ以外の処理は、第１実施形態（図１０参照）と同じであるので説明を省略する。

（認証キー確認処理）
次に、認証キー確認処理について図２１に基づき説明する。

図２１に示すように、本実施形態におけるＰＣ８０は、第１実施形態におけるサーバ１０が行っていた、認証デバイス３０から受信した３つの認証キーと、認証キー保存部１１に保存している認証キーとを比較する処理（ステップＳ５１２）を実行する。これ以外の処理は、第１実施形態（図１２参照）と同じであるので説明を省略する。

以上のように、本実施形態における個人認証システム３は、個人認証を行うＰＣ８０と認証デバイス３０との間の通信を、利用者の認証ごとに互いに異なる抽選周波数パターン、ビット位置パターン及びバイト位置パターンに基づいてアナログの音響通信を行う構成を有する。

この構成により、本実施形態における個人認証システム３は、ＰＣ８０と認証デバイス３０との間の通信データを解読しようとしても規則性がないので解析できず、解読はほぼ不可能である。また、認証デバイス３０が盗難にあった場合でも、認証デバイス３０に登録されていない未登録のＰＣでは認証処理が行えない。

したがって、本実施形態における個人認証システム３は、不正使用を防止し、セキュリティ性を向上させることができる。

なお、第２実施形態においても、第１実施形態における変形例１（図１４参照）と同様に改竄防止部２８を適用することができ、例えばＰＣ２０へのログイン認証においてＭＩＴＢ攻撃を回避することができる。

［変形例１］
次に、本実施形態における個人認証システム３の変形例１について図２２に基づき説明する。図２２は、本実施形態の変形例１における個人認証システム４の外観を模式的に示している。

図２２に示すように、この変形例１における個人認証システム４は、第１実施形態の変形例２における構成（図１６参照）からサーバ１０を除いた構成であり、ネットワークに接続されていないスタンドアロンの施解錠装置６５を備えている。ただし、施解錠装置６５は、施解錠装置６０と同様に、個別の識別情報を有している。なお、施解錠装置６５は、認証装置の一例である。

前述のように、本実施形態の変形例１における個人認証システム４は、個人認証を行う施解錠装置６５と鍵７０との間の通信を、利用者の認証ごとに互いに異なる抽選周波数パターン、ビット位置パターン及びバイト位置パターンに基づいてアナログの音響通信を行う構成を有する。

この構成により、本実施形態の変形例１における個人認証システム４は、施解錠装置６５と鍵７０との間の通信データを解読しようとしても規則性がないので解析できず、解読はほぼ不可能である。また、鍵７０が盗難にあった場合でも、鍵７０に登録されていない未登録の施解錠装置では認証処理が行えない。

したがって、本実施形態の変形例１における個人認証システム４は、家屋や車両等のドアの施錠及び解錠を行う施解錠システムにおいて、不正使用を防止し、セキュリティ性を向上させることができる。

さらに、本実施形態の変形例１における個人認証システム４は、停電時には、鍵７０のメカニカルキー部７１を用いて施解錠を行うこともできる。

以上のように、本発明に係る個人認証システムは、不正使用を防止し、セキュリティ性を向上させることができるという効果を有し、個人を認証する個人認証システムとして有用である。

１、２、３、４ 個人認証システム
５ ネットワーク
１０ サーバ
１１ 認証キー保存部
１２ 周波数パターンデータ保存部（周波数パターン保存手段）
１３ 認証処理部（周波数パターン決定手段、改竄判断手段）
１４ 通信部（通知手段）
２０、８０ ＰＣ（認証装置）
２６ 認証処理部（認証キー要求手段、認証手段、識別情報取得手段）
２７ 音響通信部（第１の音響通信手段）
２８ 改竄防止部（改竄防止コード生成手段、送信手段、ビット位置移動手段）
３０ 認証デバイス
３１ 音響通信部（第２の音響通信手段）
３３ ＭＡＣアドレス保存部（識別情報保存手段）
３６ 認証処理部（ビット位置パターン決定手段、バイト位置パターン決定手段）
６０、６５ 施解錠装置（認証装置）
６１ シリンダ錠
７０ 鍵（認証デバイス）

Claims (6)

1. 利用者の認証を行う認証装置と、前記利用者を認証するための認証キーを有する認証デバイスと、を備えた個人認証システムであって、
   互いに異なる複数の周波数を含む周波数パターンを複数保存する周波数パターン保存手段と、
   保存された前記複数の周波数パターンに基づいて複数の指定周波数を含む１つの周波数パターンを決定する周波数パターン決定手段と、
   決定された前記周波数パターンを前記認証装置及び前記認証デバイスに通知する通知手段と、
   を備え、
   前記認証装置は、
   前記周波数パターンに基づいた音響信号により前記認証デバイスと音響通信を行う第１の音響通信手段と、
   前記認証デバイスに対して前記認証キーの要求を行う認証キー要求手段と、
   前記認証キーの要求により受信した前記認証キーに基づいて前記利用者の認証を行う認証手段と、
   を備え、
   前記認証デバイスは、前記周波数パターンに基づいた前記音響信号により前記認証装置と音響通信を行う第２の音響通信手段を備え、
   前記第２の音響通信手段は、前記認証装置からの前記認証キーの要求に応答して、前記周波数パターンに基づいて、前記認証キーのデータの各ビットの情報を含む前記各指定周波数の音データと、この音データと同期する同期音データとを合成した合成音データを生成して前記認証装置に送信するものであり、
   前記第１の音響通信手段は、前記周波数パターン及び前記同期音データに基づいて、受信した前記合成音データから前記音データを抽出することにより前記認証キーを取得するものであり、
   前記周波数パターン決定手段は、前記利用者の認証ごとに互いに異なる周波数パターンを決定するものである、
   ことを特徴とする個人認証システム。
2. 前記認証デバイスは、予め定められた複数のビット位置パターンに基づいて前記認証キーのデータの各ビット位置を定める１つのビット位置パターンを決定するビット位置パターン決定手段をさらに備え、
   前記第２の音響通信手段は、決定された前記ビット位置パターンを前記認証装置に通知するものであり、
   前記第１の音響通信手段は、前記認証デバイスから通知された前記ビット位置パターンに基づいて、前記合成音データから前記音データを抽出することにより前記認証キーを取得するものである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の個人認証システム。
3. 前記認証デバイスは、予め定められた複数のバイト位置パターンに基づいて前記認証キーのデータの各バイト位置を定める１つのバイト位置パターンを決定するバイト位置パターン決定手段をさらに備え、
   前記第２の音響通信手段は、決定された前記バイト位置パターンを前記認証装置に通知するものであり、
   前記第１の音響通信手段は、前記認証デバイスから通知された前記バイト位置パターンに基づいて、前記合成音データから前記音データを抽出することにより前記認証キーを取得するものである、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の個人認証システム。
4. 前記認証装置は、
   予め定められたデータに基づいて所定データの改竄を防止するための改竄防止コードを生成する改竄防止コード生成手段と、
   前記改竄防止コード生成手段によって生成された前記改竄防止コードのデータのビット位置を予め定められた位置だけ移動するビット位置移動手段と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の個人認証システム。
5. 前記認証装置は、前記改竄防止コードを送信した後に前記所定データを送信する送信手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の個人認証システム。
6. 前記認証デバイスは、鍵であり、
   前記認証装置は、前記鍵が挿入されるシリンダ錠を備えた施解錠装置であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の個人認証システム。

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