JP6801448B2 - 電子情報記憶媒体、認証システム、認証方法、及び認証アプリケーションプログラム - Google Patents

Description

ＩＣチップ等の電子情報記憶媒体の技術分野に関する。

近年、ＩｏＴ（Internet of Things）などの分野が普及するにつれ、ＰＣやスマートフォンといった端末装置のＷｅｂブラウザ上で動作するＷｅｂアプリケーションが、当該端末装置のデバイスを制御するサービスが考えられている。例えば、Ｗｅｂアプリケーションから、端末装置のBluetooth（登録商標）、ＮＦＣ（Near field radio communication）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）といった外部機器との接続デバイスを制御し、外部機器から情報を取得したり、外部機器の動作を制御したりする。

また、このような仕組みでは、ＷｅｂアプリケーションがＩＣ（Integrated Circuit）チップ等の電子情報記憶媒体に対して制御を行うケースも想定される。例えば、ネットバンキング、オンライントレード、ショッピングカートといったＷｅｂアプリケーションが、ユーザ認証を行うために電子情報記憶媒体に問い合わせを行うケースが考えられる。ユーザＩＤ及びパスワードによる一般的なユーザ認証では不十分な場合や、ユーザ認証のためにＷｅｂサーバ側でユーザの機密情報を管理したくない場合に、電子情報記憶媒体を用いたユーザ認証が有効と考えられる。

電子情報記憶媒体を用いたユーザ認証を行うにあたり、Ｗｅｂアプリケーション毎（Ｗｅｂサーバ毎）に、これに対応する電子情報記憶媒体や、電子情報記憶媒体上で動作するユーザ認証用のJavaCardアプリケーションプログラム（以下、「認証アプリ」という場合がある）が必要となる。後者については、特許文献１に記載された、インターネットを利用した電子情報記憶媒体へのアプリケーションの追加方法を利用することで、一つの電子情報記憶媒体に複数のJavaCardアプリケーションをインストールすることができる。

特許４７４３３７４号公報

しかしながら、Ｗｅｂサーバ毎に電子情報記憶媒体を用意することはユーザの管理負担が大きく、又、Ｗｅｂサーバ毎に認証アプリをダウンロードしてインストールすることは、ユーザのインストールに要する負担が大きいことに加えて、ダウンロードのための通信コストが掛かるという問題がある。

そこで、本発明は、複数のＷｅｂサーバ等のサーバ装置との認証処理を一の電子情報記憶媒体で実現し、且つ、当該一の電子情報記憶媒体にサーバ装置毎の認証アプリを記憶しなくて済む電子情報記憶媒体等を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、処理部と記憶部を備え、且つ、複数のサーバ装置と個別に認証処理を行う電子情報記憶媒体であって、前記記憶部は前記認証処理を行うための認証アプリケーションプログラムを記憶し、前記認証アプリケーションプログラムは前記処理部を、前記サーバ装置毎に、公開鍵暗号方式により秘密鍵及び公開鍵を作成する作成手段、前記サーバ装置毎に、当該サーバ装置を他のサーバ装置と識別するための第１識別情報と、前記作成手段が当該サーバ装置について作成した秘密鍵を対応付けて前記記憶部に記憶させる登録手段、前記サーバ装置毎に、当該サーバ装置の前記第１識別情報、及び、前記電子情報記憶媒体を他の電子情報記憶媒体と識別するための第２識別情報を暗号化した暗号データを生成する生成手段、前記サーバ装置毎に、前記作成手段が当該サーバ装置について作成した公開鍵と、前記生成手段が当該サーバ装置の前記第１識別情報に基づいて生成した暗号データを、当該サーバ装置に送信する第１送信手段、サーバ装置から、前記暗号データ及びメッセージを受信した場合に、当該暗号データを復号する復号手段、前記復号手段により復号された第２識別情報が前記生成手段により暗号化された第２識別情報と一致し、且つ、前記復号手段により復号された第１識別情報と一致する第１識別情報が前記記憶部に記憶されている場合に、当該第１識別情報と対応付けて記憶されている秘密鍵を用いて前記メッセージを暗号化する暗号化手段、前記暗号化したメッセージを前記メッセージの送信元であるサーバ装置に送信する第２送信手段、として機能させることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子情報記憶媒体であって、前記生成手段は、前記公開鍵暗号方式として楕円曲線暗号を用いることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電子情報記憶媒体であって、前記登録手段は、前記第１識別情報及び前記秘密鍵を新たに記憶させる場合に、既に所定件数分の前記第１識別情報及び前記秘密鍵が記憶されている場合、前記暗号化手段が前記メッセージの暗号化に用いた時期が最も古い秘密鍵と、当該秘密鍵と対応付けられた第１識別情報を記憶している領域に記憶させることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、複数のサーバ装置と、処理部と記憶部を備え、且つ、当該複数のサーバ装置と個別に認証処理を行う電子情報記憶媒体と、を含む認証システムであって、前記記憶部は前記認証処理を行うための認証アプリケーションプログラムを記憶し、前記認証アプリケーションプログラムは前記処理部を、サーバ装置から、当該サーバ装置を他のサーバ装置と識別するための第１識別情報を受信する第１受信手段、前記第１識別情報の送信元であるサーバ装置について、公開鍵暗号方式により秘密鍵及び公開鍵を作成する作成手段、前記第１識別情報の送信元であるサーバ装置について、当該サーバ装置の第１識別情報と前記作成手段が当該サーバ装置について作成した秘密鍵を対応付けて記憶部に記憶させる登録手段、前記第１識別情報の送信元であるサーバ装置について、当該サーバ装置の前記第１識別情報、及び、前記電子情報記憶媒体を他の電子情報記憶媒体と識別するための第２識別情報を暗号化した暗号データを生成する生成手段、前記第１識別情報の送信元であるサーバ装置に対して、前記作成手段が当該サーバ装置について作成した公開鍵と、前記生成手段が当該サーバ装置について生成した暗号データを送信する第１送信手段、サーバ装置から、前記暗号データ及びメッセージを受信した場合に、当該暗号データを復号する復号手段、前記復号手段により復号された第２識別情報が前記生成手段により暗号化された第２識別情報と一致し、且つ、前記復号手段により復号された第１識別情報と一致する第１識別情報が前記記憶部に記憶されている場合に、当該第１識別情報と対応付けて記憶されている秘密鍵を用いて前記メッセージを暗号化する暗号化手段、前記暗号化手段により暗号化されたメッセージを前記メッセージの送信元であるサーバ装置に送信する第２送信手段、として機能させ、前記サーバ装置は、自己の前記第１識別情報を前記電子情報記憶媒体に送信する第３送信手段と、前記第１送信手段により送信された公開鍵と暗号データを保持する保持手段と、前記保持手段が保持する暗号データとメッセージを前記電子情報記憶媒体に送信する第４送信手段と、前記第２送信手段により送信された前記暗号化されたメッセージを前記保持手段が保持する公開鍵により復号し、前記第４送信手段が送信したメッセージと一致するか検証する検証手段と、を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、処理部と記憶部を備え、且つ、複数のサーバ装置と個別に認証処理を行う電子情報記憶媒体において、前記処理部が前記記憶部に記憶された前記認証処理を行うための認証アプリケーションプログラムに基づいて行う認証方法であって、前記サーバ装置毎に、公開鍵暗号方式により秘密鍵及び公開鍵を作成する作成工程と、前記サーバ装置毎に、当該サーバ装置を他のサーバ装置と識別するための第１識別情報と、前記作成工程により当該サーバ装置について作成した秘密鍵を対応付けて記憶部に記憶させる登録工程と、前記サーバ装置毎に、当該サーバ装置の前記第１識別情報、及び、前記電子情報記憶媒体を他の電子情報記憶媒体と識別するための第２識別情報を暗号化した暗号データを生成する生成工程と、前記サーバ装置毎に、前記作成工程により当該サーバ装置について作成した公開鍵と、前記生成工程により当該サーバ装置の前記第１識別情報に基づいて生成した暗号データを、当該サーバ装置に送信する第１送信工程と、サーバ装置から、前記暗号データ及びメッセージを受信した場合に、当該暗号データを復号する復号工程と、前記復号工程により復号された第２識別情報が前記生成工程により暗号化された第２識別情報と一致し、且つ、前記復号工程により復号された第１識別情報と一致する第１識別情報が前記記憶部に記憶されている場合に、当該第１識別情報と対応付けて記憶されている秘密鍵を用いて前記メッセージを暗号化する暗号化工程と、前記暗号化したメッセージを前記メッセージの送信元であるサーバ装置に送信する第２送信工程と、を含むことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、処理部と記憶部を備え、且つ、複数のサーバ装置と個別に認証処理を行う電子情報記憶媒体における、前記記憶部に記憶された前記認証処理を行うための認証アプリケーションプログラムであって、前記処理部を、前記サーバ装置毎に、公開鍵暗号方式により秘密鍵及び公開鍵を作成する作成手段、前記サーバ装置毎に、当該サーバ装置を他のサーバ装置と識別するための第１識別情報と、前記作成手段が当該サーバ装置について作成した秘密鍵を対応付けて記憶部に記憶させる登録手段、前記サーバ装置毎に、当該サーバ装置の前記第１識別情報、及び、前記電子情報記憶媒体を他の電子情報記憶媒体と識別するための第２識別情報を暗号化した暗号データを生成する生成手段、前記サーバ装置毎に、前記作成手段が当該サーバ装置について作成した公開鍵と、前記生成手段が当該サーバ装置の前記第１識別情報に基づいて生成した暗号データを、当該サーバ装置に送信する第１送信手段、サーバ装置から、前記暗号データ及びメッセージを受信した場合に、当該暗号データを復号する復号手段、前記復号手段により復号された第２識別情報が前記生成手段により暗号化された第２識別情報と一致し、且つ、前記復号手段により復号された第１識別情報と一致する第１識別情報が前記記憶部に記憶されている場合に、当該第１識別情報と対応付けて記憶されている秘密鍵を用いて前記メッセージを暗号化する暗号化手段、前記暗号化したメッセージを前記メッセージの送信元であるサーバ装置に送信する第２送信手段、として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、一の電子情報記憶媒体における一の認証アプリケーションプログラムが、サーバ装置毎に認証処理を行うための情報（第１識別情報、第２識別情報、秘密鍵）を保持しておくとともに、第１識別情報及び第２識別情報に基づく暗号データと公開鍵をサーバ装置毎に送信しておき、サーバ装置から暗号データとメッセージを受信した場合には、当該暗号データを復号して得た情報が電子情報記憶媒体で保持していた情報と一致するか検証し、更に、保持しておいた秘密鍵により受信したメッセージを暗号化して返信することにより、サーバ装置側での認証を可能とする（サーバ装置は、秘密鍵で暗号化されたメッセージを事前に受信した公開鍵で復号することにより認証を行うことができる）。すなわち、サーバ装置毎（Ｗｅｂサーバ毎）の認証処理（ユーザ認証）を一の電子情報記憶媒体で実現し、且つ、当該一の電子情報記憶媒体にサーバ装置毎の認証アプリケーションプログラムを記憶せずに済ませることができる。

本実施形態に係る認証システムＳの概要構成例を示すブロック図である。 本実施形態に係る携帯端末１の概要構成例を示すブロック図である。 本実施形態に係るＵＩＭカード１８に搭載されるＩＣチップＣの概要構成例を示すブロック図である。 本実施形態に係るフラッシュメモリ１８３上に設けられる認証テーブルＴの概要構成例を示す図である。 （Ａ）は本実施形態に係るＷｅｂサーバ２の概要構成例を示すブロック図であり、（Ｂ）は本実施形態に係る記憶部２１２上に設けられるユーザテーブルＵＴの概要構成例を示す図である。 本実施形態に係る認証システムＳによる登録処理を示すフローチャートの一例である。 本実施形態に係る登録処理においてＩＣチップＣが行う認証テーブルチェック処理を示すフローチャートの一例である。 本実施形態に係る認証システムＳによる第２認証処理を示すフローチャートの一例である。 変形例に係る認証システムＳ−２の概要構成例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、携帯端末とＷｅｂサーバを含む認証システムにおいて、携帯端末に備えられたＵＩＭカードに搭載されるＩＣチップに対して本発明を適用した場合の実施の形態である。

まず、図１等を参照して、本実施形態に係る認証システムＳと携帯端末１の構成及び機能概要を説明する。

［１．認証システムＳの構成］
図１は、本実施形態に係る認証システムＳの概要構成例を示すブロック図である。図１に示すように、認証システムＳは、携帯端末１と、それぞれサービスを提供するＷｅｂサーバ２−１、２−２、・・・、２−ｎ（これらをまとめてＷｅｂサーバ２という場合がある）を含んで構成され、携帯端末１とＷｅｂサーバ２は、ネットワークＮＷを介して相互にデータの送受信が可能になっている。なお、ネットワークＮＷは、例えば、インターネット、専用通信回線（例えば、ＣＡＴＶ（Community Antenna Television）回線）、移動体通信網（基地局等を含む）、及びゲートウェイ等により構築されている。

携帯端末１にはＷｅｂブラウザがインストールされており、携帯端末１のユーザＵはＷｅｂブラウザ上で動作するＷｅｂアプリケーションを介して、それぞれのＷｅｂサーバ２が提供するサービスを利用する。Ｗｅｂサーバ２はサービスを提供するにあたり、ユーザＵを認証するための認証処理を行う。認証処理は２段階で行われ、まず、ユーザＩＤとパスワードによる一般的な第１認証処理を行った後、携帯端末１が備えるＩＣチップに登録されている情報を利用した第２認証処理を行う。Ｗｅｂサーバ２は２段階の認証処理が正常に終了すると、ユーザＵにサービスの提供を行う。

［２．携帯端末１の構成］
図２は、本実施形態に係る携帯端末１の概要構成例を示すブロック図である。図２に示すように、携帯端末１は、制御部１１、記憶部１２、無線通信部１３、表示部１４、入力部１５、ＣＬＦインターフェース１６ａ、ＩＣカードインターフェース１６ｂ、及びＣＬＦ１９等を備えて構成され、これらの構成要素はバス１７を介して相互に接続される。なお、携帯端末１は、例えば携帯電話機やスマートフォン、タブレット端末等である。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。記憶部１２は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリにより構成される。上記ＲＯＭまたは記憶部１２には、ＯＳ（Operating System）及びミドルウェアが記憶される。また、記憶部１２には、携帯端末１にインストールされたＡＰＩ（Application Program Interface）及びＷｅｂブラウザを含むアプリケーションソフトウェア（アプリケーションプログラム言語から構成されるソフトウェア）等が記憶される。ＡＰＩは、アプリケーションソフトウェアからオペレーティングシステムの機能を利用するためのインターフェースである。アプリケーションソフトウェアは、例えば所定のサーバからダウンロード可能なプログラムである。

無線通信部１３は、アンテナを有し、移動体通信網における基地局との間で行われる無線通信を制御する。表示部１４は、例えばタッチパネル方式の表示パネルを有し、表示パネルへの表示制御、及びユーザＵからの操作指示の受け付けを行う。入力部１５は、ユーザＵからの操作指示を入力するための操作ボタンを有し、操作ボタンに応じた信号を制御部１１に出力する。ＣＬＦインターフェースは、制御部１１とＣＬＦ１９との間のインターフェースを担い、ＩＣカードインターフェース１６ｂは、制御部１１とＵＩＭカード１８との間のインターフェースを担う。

ＵＩＭカード１８は、ＵＩＣＣ（Universal Integrated Circuit Card）の一つであり、例えば、従来のＳＩＭ（Subscriber Identity Module）をベースに機能を拡張された接触型ＩＣチップを搭載する。

ＣＬＦ１９は、ＮＦＣの規格で規定される非接触通信を行う非接触型ＩＣチップであり、非接触通信のフィールド内で読取装置（図示せず）との間で各種信号の送受信を行うためのアンテナに接続されている。そして、ユーザＵが携帯端末１を読取装置に翳すと、読取装置から送信されたコマンドを、インターフェイス（図示せず）を介してＵＩＭカード１８へ送信し、ＵＩＭカード１８から送信された、コマンドに対する応答を読取装置に返すようになっている。なお、ＣＬＦ１９は、携帯端末１のＯＳにより操作可能になっている。

［３．ＩＣチップＣの構成］
図３は、本実施形態に係るＵＩＭカード１８に搭載されるＩＣチップＣの概要構成例を示すブロック図である。図３に示すように、ＩＣチップＣは、ＣＰＵ１８１（「処理部」の一例）、ＲＡＭ１８２、フラッシュメモリ１８３、及びＩ／Ｏ回路１８４等を備え、これらの構成要素はバス１８５を介して相互に接続される。

ＲＡＭ１８２には、例えばＯＳ、ミドルウェア、各種アプリケーションが機能するうえで一時的に必要となるデータが記憶される。

フラッシュメモリ１８３は、例えばＮＯＲ型フラッシュメモリであって、ＯＳ、ミドルウェア及びアプリケーション（ＴＥＬアプリや、Ｗｅｂサーバ２と認証処理を行うための認証アプリ）等を記憶する。

認証アプリは、フラッシュメモリ１８３上の認証アプリに割り当てられた記憶領域に認証カウンタと、図４を用いて後述する認証テーブルを記憶する。認証カウンタは、Ｗｅｂサーバ２との間で認証処理が正常に行われる度にインクリメントされる。

図４は、本実施形態に係るフラッシュメモリ１８３上に設けられる認証テーブルＴの概要構成例を示す図である。認証テーブルＴは、ＩＣチップＣに認証アプリがインストールされた際に作成され、認証処理に係る認証情報を所定件数（本実施形態では「５件」）分記憶する。認証情報は認証処理の相手となるＷｅｂサーバ２毎に登録される情報であって、それぞれインデックスにより管理されている。

認証情報は、ＷｅｂＩＤ、秘密鍵、認証時のカウンタ値をそれぞれ示す情報により構成されている。ＷｅｂＩＤは、認証処理の相手となるＷｅｂサーバ２によるサービスを提供するためのＷｅｂアプリケーション（Ｗｅｂサーバ２に対応するＷｅｂアプリケーション）を識別するための情報である（換言すれば、ＷｅｂＩＤは、Ｗｅｂアプリケーションに対応するＷｅｂサーバ２を識別する情報と同義である）。秘密鍵は、ＩＣチップＣがＷｅｂサーバ２毎に公開鍵暗号方式により作成する鍵ペア（秘密鍵と公開鍵）の一つである。なお、鍵ペアのもう一つの鍵である公開鍵は認証処理の相手となるＷｅｂサーバ２に送信され、保持される。認証時のカウンタ値は、Ｗｅｂサーバ２との間で認証処理が行われた際の、認証カウンタの値を示す情報である。つまり、認証時のカウンタ値が大きいほど、現在に近い時点で認証処理を行ったことを意味する。よって、認証情報を新たに登録する必要がある場合（例えば、新たなＷｅｂサーバ２との認証処理を行うための認証情報を登録する場合）であって、認証テーブルＴに既に５件分の認証情報が登録済みである場合には、新たに認証情報を追加することができないので、認証時のカウンタ値が最小である認証情報（最も遠い過去に行われた認証処理に使用した認証情報）が登録されていた領域に登録する。

Ｉ／Ｏ回路１８４は、ＩＳＯ７８１６等によって定められた、Ｃ１〜Ｃ８の８個の接続端子を有する。ここで、Ｃ１端子は電源端子（ＶＣＣ）であり、Ｃ５端子はグランド端子（ＧＮＤ）である。また、Ｃ２端子は、リセット端子（ＲＳＴ）であり、Ｃ３端子は、クロック端子（ＣＬＫ）である。また、Ｃ７端子は、ＣＰＵ１８１と制御部１１との間の通信のために用いられる。また、Ｃ６端子は、ＣＰＵ１８１とＣＬＦ１９との間の通信のために用いられる。なお、ＣＰＵ１８１とＣＬＦ１９間の通信プロトコルには、ＳＷＰ（Single Wire Protocol）が適用される。

ＣＰＵ１８１は、ＣＬＦ１９からコマンドを受信すると、当該コマンドに応じたコマンド処理を実行し、コマンドに対する応答をＣＬＦ１９に対して行う。また、ＣＰＵ１８１は、制御部１１からコマンドを受信すると、当該コマンドに応じたコマンド処理を実行し、コマンドに対する応答を制御部１１に対して行う。

また、ＣＰＵ１８１は、Ｗｅｂサーバ２から送信されるコマンド（後述する登録コマンド、認証コマンド）を、携帯端末１のＩＣカードインターフェース１６ｂを介して受信した場合には、認証アプリを実行することにより、コマンドに応じた処理を行う。

［４．Ｗｅｂサーバ２の構成］
次に、Ｗｅｂサーバ２の構成について説明する。図５（Ａ）に示すように、Ｗｅｂサーバ２は、大別して、制御部２１１、記憶部２１２、通信部２１３、表示部２１４及び操作部２１５を含んで構成されている。

記憶部２１２は、例えばハードディスクドライブ等により構成されており、ＯＳ（Operating System）、サービス提供プログラムや、ＩＣチップＣと認証処理を行うための認証プログラム、及び各種データを記憶する。

また、記憶部２１２には、認証プログラムで使用するユーザテーブルが設けられている。図５（Ｂ）に示すように、ユーザテーブルＵＴには、インデックス（ユーザＩＤ）毎に、パスワード、公開鍵及び暗号データを示す情報が登録される。パスワードとしてはユーザＩＤに対応するパスワードが登録され、ユーザＩＤとパスワードによる一般的な認証処理（後述する第１認証処理）において参照される。また、公開鍵及び暗号データは、後述するように、ＩＣチップＣから受信した公開鍵及び暗号データが登録され、後述する第２認証処理において利用される。

通信部２１３は、ネットワークＮＷに接続して、携帯端末１（ＩＣチップＣ）等との通信状態を制御する。

表示部２１４は、例えば、液晶ディスプレイ等により構成されており、文字や画像等の情報を表示するようになっている。

操作部２１５は、例えば、キーボード、マウス等により構成されており、オペレータからの操作指示を受け付け、その指示内容を指示信号として制御部２１１に出力するようになっている。

制御部２１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成されている。そして、ＣＰＵが、ＲＯＭや記憶部２１２に記憶された各種プログラムを読み出し実行することにより各種機能を実現する。

［５．認証システムＳの動作］
次に、認証システムＳによるＷｅｂサーバ２とＩＣチップＣによる認証処理について説明する。但し、第１認証処理はユーザＩＤとパスワードによる一般的な認証処理であるので、第１認証処理の後に行われる第２認証処理に係る説明のみを行うこととする。なお、Ｗｅｂサーバ２とＩＣチップＣ間で第２認証処理を行うためには、両者間で認証処理を行うために必要な情報を登録する登録処理を事前に行う必要がある。よって、まず登録処理について説明した後に、第２認証処理について説明する。

図６及び図７を用いて登録処理について説明する。図６は、認証システムＳによる登録処理を示すフローチャートの一例であり、図７は、登録処理においてＩＣチップＣが行う認証テーブルチェック処理を示すフローチャートの一例である。

図６に示すように、まず、Ｗｅｂサーバ２の制御部２１１は登録コマンドを、ネットワークＮＷ及びＩＣチップＣを含む携帯端末１を介して（以下、Ｗｅｂサーバ２とＩＣチップＣ間での通信する場合について同様）、ＩＣチップＣに送信する（ステップＳ１０１Ａ）。このとき、制御部２１１は自らに対応するＷｅｂアプリケーションを、他のＷｅｂサーバに対応するＷｅｂアプリケーションと識別するためのＷｅｂＩＤを登録コマンドとともに送信する。

これに対して、ＩＣチップＣのＣＰＵ１８１は登録コマンドを受信すると（Ｓ１０１Ｂ）、認証テーブルチェック処理を行う（ステップＳ１０２Ｂ）。

ここで、図７を用いて認証テーブルチェック処理について説明する。図７に示すように、ＣＰＵ１８１は、まず、認証テーブルＴの登録済み件数が最大（５件）であるか否かを判定する（ステップＳ１２１）。このとき、ＣＰＵ１８１は、認証テーブルＴの登録済み件数が最大（５件）でない（認証テーブルＴに空きがある）と判定した場合には（ステップＳ１２１：ＮＯ）、次いで、ステップＳ１０１Ｂの処理で登録コマンドとともに受信したＷｅｂＩＤと同一のＷｅｂＩＤが認証テーブルＴに登録されているか否かを判定する（ステップＳ１２２）。

ＣＰＵ１８１は、受信したＷｅｂＩＤと同一のＷｅｂＩＤが認証テーブルＴに登録されていると判定した場合には（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）、認証テーブルチェック処理を終了する。一方、ＣＰＵ１８１は、受信したＷｅｂＩＤと同一のＷｅｂＩＤが認証テーブルＴに登録されていないと判定した場合には（ステップＳ１２２：ＮＯ）、受信したＷｅｂＩＤを認証テーブルＴに追加登録し（ステップＳ１２３）、認証テーブルチェック処理を終了する。

また、ＣＰＵ１８１は、ステップＳ１２１の処理で、認証テーブルＴの登録済み件数が最大（５件）である（認証テーブルＴに空きがない）と判定した場合には（ステップＳ１２１：ＹＥＳ）、認証テーブルＴにおいて認証時のカウンタ値が最小のＷｅｂＩＤを特定する（ステップＳ１２４）。次いで、ＣＰＵ１８１は、ステップＳ１０１Ｂの処理で登録コマンドとともに受信したＷｅｂＩＤにより、ステップＳ１２４の処理で特定したＷｅｂＩＤを上書き登録し（ステップＳ１２５）、認証テーブルチェック処理を終了する。

図６のステップＳ１０３Ｂに戻り、ＣＰＵ１８１は、公開鍵暗号方式による鍵ペア（秘密鍵・公開鍵）を作成する（ステップＳ１０３Ｂ）。なお、公開鍵暗号方式による鍵ペアの作成方法は、従来公知の手法を採用することができるが、作成処理に要する時間がＲＳＡ暗号よりも短い楕円曲線暗号であることが好ましい。

次に、ＣＰＵ１８１は、ステップＳ１０３Ｂの処理で作成した秘密鍵を認証テーブルＴに登録する（ステップＳ１０４Ｂ）。なお、秘密鍵を登録する領域は、図７の認証テーブルチェック処理を何れの手順で行ったかによって異なる。例えば、ステップＳ１２３の処理でＷｅｂＩＤを追加登録した場合には、当該追加登録したＷｅｂＩＤに対応する領域に登録する（例えば、インデックス「４」のＷｅｂＩＤに追加登録したのであれば、インデックス「４」の秘密鍵に登録する。他のケースについても同様）。また、ステップＳ１２５の処理でＷｅｂＩＤを上書き登録した場合には、当該上書き登録したＷｅｂＩＤに対応する領域に登録する。更に、ステップＳ１２２の処理で、Ｗｅｂサーバ２から受信したＷｅｂＩＤと同一のＷｅｂＩＤが認証テーブルＴに登録されていると判定した場合には、当該ＷｅｂＩＤに対応する領域に登録する。

次に、ＣＰＵ１８１は、フラッシュメモリ１８３上の認証カウンタの値を認証テーブルＴに登録する（ステップＳ１０５Ｂ）。なお、認証カウンタの値を登録する領域は、直近のステップＳ１０４Ｂの処理で秘密鍵を登録した領域に対応する領域である。

次に、ＣＰＵ１８１は、ステップＳ１０１Ｂの処理で受信したＷｅｂＩＤと、認証アプリのアプリケーションＩＤ（ＡＩＤ）、と、カード固有ＩＤ（Ｗｅｂサーバ２が他のＵＩＭカードと識別するためのＩＤ）を、カード固有の秘密鍵で暗号化することにより、暗号データを生成する（ステップＳ１０６Ｂ）。

次に、ＣＰＵ１８１は、ステップＳ１０１Ｂの処理で受信した登録コマンドに対するレスポンスとともに、ステップＳ１０３Ｂの処理で作成した公開鍵と、ステップＳ１０６Ｂの処理で生成した暗号データを、Ｗｅｂサーバ２に送信する（Ｓ１０７Ｂ）。

これに対して、Ｗｅｂサーバ２の制御部２１１は、ＩＣチップＣからレスポンスを受信すると（ステップＳ１０２Ａ）、レスポンスとともに受信した公開鍵と暗号データを所定の記憶装置（図示しない）に登録し（ステップＳ１０３Ａ）、登録処理を終了する。

次に、図８を用いて、認証システムＳによる第２認証処理について説明する。なお、図８は、認証システムＳによる第２認証処理を示すフローチャートの一例である。第２認証処理は、Ｗｅｂサーバ２と携帯端末１との間の、ユーザＩＤとパスワードによる第１認証処理が正常終了した場合に実行される。

図８に示すように、まず、Ｗｅｂサーバ２の制御部２１１は認証コマンドをＩＣチップＣに送信する（ステップＳ１３１Ａ）。このとき、制御部２１１は、図６のステップＳ１０３Ａの処理で登録した暗号データと、Ｗｅｂサーバ２が作成したメッセージ（例えば、乱数）を認証コマンドとともに送信する。

これに対して、ＩＣチップＣのＣＰＵ１８１は認証コマンドを受信すると（Ｓ１３１Ｂ）、認証コマンドとともに受信した暗号データを復号する（ステップＳ１３２Ｂ）。このとき、ＣＰＵ１８１は、図６のステップＳ１０６Ｂの処理で使用した秘密鍵を用いて復号する。なお、図６のステップＳ１０６Ｂの処理で暗号データを暗号化し、ステップＳ１３２Ｂで暗号データを復号する暗号方式は任意の方式を採用することができる。

次に、ＣＰＵ１８１は、復号したＡＩＤとカード固有ＩＤが、図６のステップＳ１０６Ｂの処理で暗号化したものと同一であるか否かをチェックする（ステップＳ１３３Ｂ）。なお、このとき、同一でなかった場合には、エラーを示すレスポンスをＷｅｂサーバ２に送信し、第２認証処理を終了する。

次に、ＣＰＵ１８１は、復号したＷｅｂＩＤに基づいて、認証テーブルＴから秘密鍵を取得する（ステップＳ１３４Ｂ）。具体的には、ＣＰＵ１８１は、復号したＷｅｂＩＤと同一のＷｅｂＩＤがあるか認証テーブルＴを検索し、該当するＷｅｂＩＤがあった場合に当該ＷｅｂＩＤと対応付けられている秘密鍵を取得する。なお、ＣＰＵ１８１は、検索の結果、該当するＷｅｂＩＤが見つからなかった場合には、エラーを示すレスポンスをＷｅｂサーバ２に送信し、第２認証処理を終了する。

次に、ＣＰＵ１８１は、ステップＳ１３４の処理で取得した秘密鍵により、認証コマンドとともに受信したメッセージに署名を行う（ステップＳ１３５Ｂ）。メッセージの署名は、秘密鍵によりメッセージを暗号化することにより行う。

次に、ＣＰＵ１８１は、認証カウンタをインクリメントする（ステップＳ１３６Ｂ）。

次に、ＣＰＵ１８１は、ステップＳ１３１Ｂの処理で受信した認証コマンドに対するレスポンスとともに、ステップＳ１３５Ｂの処理で作成した署名付きメッセージをＷｅｂサーバ２に送信する（Ｓ１３７Ｂ）。

これに対して、Ｗｅｂサーバ２の制御部２１１は、ＩＣチップＣからレスポンスを受信すると（ステップＳ１３２Ａ）、レスポンスとともに受信した署名付きメッセージを、図６のステップＳ１０３Ａの処理で登録した公開鍵により検証する。具体的には、制御部２１１は、受信した署名付きメッセージを公開鍵により復号し、ステップＳ１３１Ａの処理で送信したメッセージと同一であるか否かをチェックし、同一であれば、第２認証処理を正常終了する。一方、制御部２１１は、同一でなければ、エラーを示すレスポンスをＷｅｂサーバ２に送信し、第２認証処理を終了する。

以上のように、本実施形態のＩＣチップＣ（「電子情報記憶媒体」の一例）は、複数のＷｅｂサーバ２（「サーバ装置」の一例）と個別に認証処理を行い、且つ、ＣＰＵ１８１（「処理部」の一例）とフラッシュメモリ１８３（「記憶部」の一例）を備え、フラッシュメモリ１８３は認証アプリ（「認証アプリケーションプログラム」の一例）を記憶し、認証アプリはＣＰＵ１８１（「作成手段」、「登録手段」、「生成手段」、「第１送信手段」、「復号手段」、「第２送信手段」の一例）に、Ｗｅｂサーバ２毎に、公開鍵暗号方式により秘密鍵及び公開鍵を作成させ、Ｗｅｂサーバ２毎に、Ｗｅｂサーバ２を他のＷｅｂサーバ２と識別するためのＷｅｂＩＤ（「第１識別情報」の一例）と、当該Ｗｅｂサーバ２について作成した秘密鍵を対応付けてフラッシュメモリ１８３の認証テーブルＴに記憶させ、Ｗｅｂサーバ２毎に、当該Ｗｅｂサーバ２毎のＷｅｂＩＤ、及び、ＩＣチップＣを他のＩＣチップと識別するためのカード固有ＩＤ（「第２識別情報」の一例）を暗号化した暗号データを生成させ、Ｗｅｂサーバ２毎に、当該Ｗｅｂサーバ２について作成した公開鍵と、当該Ｗｅｂサーバ２のＷｅｂＩＤに基づいて生成した暗号データを、当該Ｗｅｂサーバ２に送信させ、Ｗｅｂサーバ２から、暗号データ及びメッセージを受信した場合に、当該暗号データを復号させ、復号されたカード固有ＩＤが暗号化されたカード固有ＩＤと一致し、且つ、復号されたＷｅｂＩＤと一致するＷｅｂＩＤが認証テーブルＴに記憶されている場合に、当該ＷｅｂＩＤと対応付けて記憶されている秘密鍵を用いてメッセージを暗号化させ、暗号化したメッセージをメッセージの送信元であるＷｅｂサーバ２に送信させる。

したがって、本実施形態のＩＣトップＣによれば、一のＩＣチップＣにおける一の認証アプリが、Ｗｅｂサーバ２毎に認証処理を行うための情報（ＷｅｂＩＤ、秘密鍵）を登録しておくとともに、公開鍵と暗号データをＷｅｂサーバ２毎に送信しておき、Ｗｅｂサーバ２から暗号データとメッセージを受信した場合には、当該暗号データを復号して得た情報がＩＣチップＣで保持している情報と一致するか検証し、更に、登録しておいた秘密鍵により受信したメッセージを暗号化して返信することにより、Ｗｅｂサーバ２による認証を可能とする。すなわち、Ｗｅｂサーバ２毎の認証処理を一のＩＣチップＣで実現し、且つ、当該一のＩＣチップＣにＷｅｂサーバ２毎の認証アプリを記憶せずに済ませることができる。

また、本実施形態のＣＰＵ１８１は、公開鍵暗号方式として楕円曲線暗号を用いる。これにより、ＲＳＡ暗号を用いた場合よりも高速に鍵ペアを生成することができることから、図６のステップＳ１０１Ｂの処理で、登録コマンドを受信してから、図６のステップＳ１０７Ｂの処理で、レスポンスを送信するまでの応答時間を短縮することができる。

更に、本実施形態のＣＰＵ１８１は、ＷｅｂＩＤ及び秘密鍵を新たに記憶させる場合に、既に５件（「所定件数」の一例）分のＷｅｂＩＤ及び秘密鍵（認証情報）が記憶されている場合、認証テーブルＴにおいて認証時のカウンタ値が最小である秘密鍵（「暗号化手段がメッセージの暗号化に用いた時期が最も古い秘密鍵」と、当該秘密鍵と対応付けられたＷｅｂＩＤを記憶している領域に記憶させる。これにより、前回の認証処理から最も時間の経過している認証情報が記憶されている領域に新たに記憶する認証情報が記憶される。よって、容量に限りのあるフラッシュメモリ１８３を有効に使用することができる。

［６．変形例］
次に、上記実施形態の変形例について説明する。なお、以下に説明する変形例は適宜組み合わせることができる。

［６．１．変形例１］
図９は、変形例１に係る認証システムＳ−２の概要構成例を示すブロック図である。図９に示すように、認証システムＳ−２は、パーソナルコンピュータＰＣと、パーソナルコンピュータＰＣに接続されたリーダ・ライタＲＷと、ＩＣチップＣが組み込まれたＩＣカード３０と、それぞれサービスを提供するＷｅｂサーバ２（上記実施形態と同様）を含んで構成され、パーソナルコンピュータＰＣとＷｅｂサーバ２はネットワークＮＷを介して相互にデータの送受信が可能になっている。

パーソナルコンピュータＰＣにはＷｅｂブラウザがインストールされており、パーソナルコンピュータＰＣのユーザＵはＷｅｂブラウザ上で動作するＷｅｂアプリケーションを介して、それぞれのＷｅｂサーバ２が提供するサービスを利用する。Ｗｅｂサーバ２は自己のサービスを提供するにあたり２段階認証を行う。具体的には、Ｗｅｂサーバ２は、ユーザＩＤとパスワードによる一般的な第１認証処理を行った後、リーダ・ライタＲＷにＩＣカード３０を翳してもらい、パーソナルコンピュータＰＣを介してＩＣカード３０と通信を行い、第２認証処理を行う。

変形例１におけるＩＣカード３０は、上記実施形態のＵＩＭカード１８と同様の構成を有しているが、Ｉ／Ｏ回路１８４の代わりにＩ／Ｏインターフェースを有している。Ｉ／Ｏインターフェースは、データを送受信するための入出力回路であり、ＣＰＵ１８１は、このＩ／Ｏインターフェースを介してリーダ・ライタＲＷ等と交信する。

変形例１における登録処理及び第２認証処理については、図６乃至図８を用いて説明した上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

［６．２．変形例２］
変形例２では、図８のステップＳ１３７Ｂの処理において、レスポンス及び署名付きメッセージに加えて、認証カウンタの値を示す情報をＷｅｂサーバ２に送信することとしてもよい。これに対して、Ｗｅｂサーバ２は、ＩＣチップＣから受信した認証カウンタの値を示す情報を、ユーザＩＤと対応付けて保持しておき、次回の第２認証処理において認証カウンタの値を示す情報を受信した際に、両者を比較することにより妥当性チェックを行うこととする。第２認証処理を行う度に当該妥当性チェックを行うことにより、不正利用の防止効果を向上させることができる。

具体的には、制御部２１１は、以下の（１）−（３）の通り、妥当性チェックを行う。
・前回の第２認証処理で受信したカウンタの値：Ｃｂ
・今回の第２認証処理で受信したカウンタの値：Ｃｎ
（１） Ｃｎ＜Ｃｂ＋１・・・不正利用と判定
（２） Ｃｎ＝Ｃｂ＋１・・・正常利用と判定
（３） Ｃｎ＞Ｃｂ＋１・・・正常利用と判定
なお、（２）の場合は、あるＩＣチップＣが同一のＷｅｂサーバ（例えば、Ｗｅｂサーバ２−１）との間で連続して認証処理を行ったことを意味する。（３）は、あるＩＣチップＣが一のＷｅｂサーバ（例えば、Ｗｅｂサーバ２−１）との間で認証処理を行った後、他のＷｅｂサーバ（例えば、Ｗｅｂサーバ２−２等）との間で認証処理を行い（他のＷｅｂサーバとの間の認証処理の回数は２以上の場合もある）、再度、一のＷｅｂサーバ（例えば、Ｗｅｂサーバ２−１）との間で認証処理を行ったことを意味する。

１ 携帯端末
１１ 制御部
１２ 記憶部
１３ 無線通信部
１４ 表示部
１５ 入力部
１６ａ ＣＬＦインターフェース
１６ｂ ＩＣカードインターフェース
１７ バス
１８ ＵＩＭカード
Ｃ ＩＣチップ
１８１ ＣＰＵ
１８２ ＲＡＭ
１８３ フラッシュメモリ
１８４ Ｉ／Ｏ回路
１８５ バス
１９ ＣＬＦ
２ Ｗｅｂサーバ

Claims (6)

1. 処理部と記憶部を備え、且つ、複数のサーバ装置と個別に認証処理を行う電子情報記憶媒体であって、
   前記記憶部は前記認証処理を行うための認証アプリケーションプログラムを記憶し、
   前記認証アプリケーションプログラムは前記処理部を、
   前記サーバ装置毎に、公開鍵暗号方式により秘密鍵及び公開鍵を作成する作成手段、
   前記サーバ装置毎に、当該サーバ装置を他のサーバ装置と識別するための第１識別情報と、前記作成手段が当該サーバ装置について作成した秘密鍵を対応付けて前記記憶部に記憶させる登録手段、
   前記サーバ装置毎に、当該サーバ装置の前記第１識別情報、及び、前記電子情報記憶媒体を他の電子情報記憶媒体と識別するための第２識別情報を暗号化した暗号データを生成する生成手段、
   前記サーバ装置毎に、前記作成手段が当該サーバ装置について作成した公開鍵と、前記生成手段が当該サーバ装置の前記第１識別情報に基づいて生成した暗号データを、当該サーバ装置に送信する第１送信手段、
   サーバ装置から、前記暗号データ及びメッセージを受信した場合に、当該暗号データを復号する復号手段、
   前記復号手段により復号された第２識別情報が前記生成手段により暗号化された第２識別情報と一致し、且つ、前記復号手段により復号された第１識別情報と一致する第１識別情報が前記記憶部に記憶されている場合に、当該第１識別情報と対応付けて記憶されている秘密鍵を用いて前記メッセージを暗号化する暗号化手段、
   前記暗号化したメッセージを前記メッセージの送信元であるサーバ装置に送信する第２送信手段、
   として機能させることを特徴とする電子情報記憶媒体。
2. 請求項１に記載の電子情報記憶媒体であって、
   前記生成手段は、前記公開鍵暗号方式として楕円曲線暗号を用いることを特徴とする電子情報記憶媒体。
3. 請求項１又は２に記載の電子情報記憶媒体であって、
   前記登録手段は、前記第１識別情報及び前記秘密鍵を新たに記憶させる場合に、既に所定件数分の前記第１識別情報及び前記秘密鍵が記憶されている場合、前記暗号化手段が前記メッセージの暗号化に用いた時期が最も古い秘密鍵と、当該秘密鍵と対応付けられた第１識別情報を記憶している領域に記憶させることを特徴とする電子情報記憶媒体。
4. 複数のサーバ装置と、処理部と記憶部を備え、且つ、当該複数のサーバ装置と個別に認証処理を行う電子情報記憶媒体と、を含む認証システムであって、
   前記記憶部は前記認証処理を行うための認証アプリケーションプログラムを記憶し、
   前記認証アプリケーションプログラムは前記処理部を、
   サーバ装置から、当該サーバ装置を他のサーバ装置と識別するための第１識別情報を受信する第１受信手段、
   前記第１識別情報の送信元であるサーバ装置について、公開鍵暗号方式により秘密鍵及び公開鍵を作成する作成手段、
   前記第１識別情報の送信元であるサーバ装置について、当該サーバ装置の第１識別情報と前記作成手段が当該サーバ装置について作成した秘密鍵を対応付けて記憶部に記憶させる登録手段、
   前記第１識別情報の送信元であるサーバ装置について、当該サーバ装置の前記第１識別情報、及び、前記電子情報記憶媒体を他の電子情報記憶媒体と識別するための第２識別情報を暗号化した暗号データを生成する生成手段、
   前記第１識別情報の送信元であるサーバ装置に対して、前記作成手段が当該サーバ装置について作成した公開鍵と、前記生成手段が当該サーバ装置について生成した暗号データを送信する第１送信手段、
   サーバ装置から、前記暗号データ及びメッセージを受信した場合に、当該暗号データを復号する復号手段、
   前記復号手段により復号された第２識別情報が前記生成手段により暗号化された第２識別情報と一致し、且つ、前記復号手段により復号された第１識別情報と一致する第１識別情報が前記記憶部に記憶されている場合に、当該第１識別情報と対応付けて記憶されている秘密鍵を用いて前記メッセージを暗号化する暗号化手段、
   前記暗号化手段により暗号化されたメッセージを前記メッセージの送信元であるサーバ装置に送信する第２送信手段、として機能させ、
   前記サーバ装置は、
   自己の前記第１識別情報を前記電子情報記憶媒体に送信する第３送信手段と、
   前記第１送信手段により送信された公開鍵と暗号データを保持する保持手段と、
   前記保持手段が保持する暗号データとメッセージを前記電子情報記憶媒体に送信する第４送信手段と、
   前記第２送信手段により送信された前記暗号化されたメッセージを前記保持手段が保持する公開鍵により復号し、前記第４送信手段が送信したメッセージと一致するか検証する検証手段と、
   を備えることを特徴とする認証システム。
5. 処理部と記憶部を備え、且つ、複数のサーバ装置と個別に認証処理を行う電子情報記憶媒体において、前記処理部が前記記憶部に記憶された前記認証処理を行うための認証アプリケーションプログラムに基づいて行う認証方法であって、
   前記サーバ装置毎に、公開鍵暗号方式により秘密鍵及び公開鍵を作成する作成工程と、
   前記サーバ装置毎に、当該サーバ装置を他のサーバ装置と識別するための第１識別情報と、前記作成工程により当該サーバ装置について作成した秘密鍵を対応付けて記憶部に記憶させる登録工程と、
   前記サーバ装置毎に、当該サーバ装置の前記第１識別情報、及び、前記電子情報記憶媒体を他の電子情報記憶媒体と識別するための第２識別情報を暗号化した暗号データを生成する生成工程と、
   前記サーバ装置毎に、前記作成工程により当該サーバ装置について作成した公開鍵と、前記生成工程により当該サーバ装置の前記第１識別情報に基づいて生成した暗号データを、当該サーバ装置に送信する第１送信工程と、
   サーバ装置から、前記暗号データ及びメッセージを受信した場合に、当該暗号データを復号する復号工程と、
   前記復号工程により復号された第２識別情報が前記生成工程により暗号化された第２識別情報と一致し、且つ、前記復号工程により復号された第１識別情報と一致する第１識別情報が前記記憶部に記憶されている場合に、当該第１識別情報と対応付けて記憶されている秘密鍵を用いて前記メッセージを暗号化する暗号化工程と、
   前記暗号化したメッセージを前記メッセージの送信元であるサーバ装置に送信する第２送信工程と、
   を含むことを特徴とする認証方法。
6. 処理部と記憶部を備え、且つ、複数のサーバ装置と個別に認証処理を行う電子情報記憶媒体における、前記記憶部に記憶された前記認証処理を行うための認証アプリケーションプログラムであって、
   前記処理部を、
   前記サーバ装置毎に、公開鍵暗号方式により秘密鍵及び公開鍵を作成する作成手段、
   前記サーバ装置毎に、当該サーバ装置を他のサーバ装置と識別するための第１識別情報と、前記作成手段が当該サーバ装置について作成した秘密鍵を対応付けて記憶部に記憶させる登録手段、
   前記サーバ装置毎に、当該サーバ装置の前記第１識別情報、及び、前記電子情報記憶媒体を他の電子情報記憶媒体と識別するための第２識別情報を暗号化した暗号データを生成する生成手段、
   前記サーバ装置毎に、前記作成手段が当該サーバ装置について作成した公開鍵と、前記生成手段が当該サーバ装置の前記第１識別情報に基づいて生成した暗号データを、当該サーバ装置に送信する第１送信手段、
   サーバ装置から、前記暗号データ及びメッセージを受信した場合に、当該暗号データを復号する復号手段、
   前記復号手段により復号された第２識別情報が前記生成手段により暗号化された第２識別情報と一致し、且つ、前記復号手段により復号された第１識別情報と一致する第１識別情報が前記記憶部に記憶されている場合に、当該第１識別情報と対応付けて記憶されている秘密鍵を用いて前記メッセージを暗号化する暗号化手段、
   前記暗号化したメッセージを前記メッセージの送信元であるサーバ装置に送信する第２送信手段、
   として機能させることを特徴とする認証アプリケーションプログラム。

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