JP7011276B2 - 登録装置、検証装置、識別装置、及び個体識別システム - Google Patents

Description

本開示は、登録装置、検証装置、識別装置、及び個体識別システムに関する。

従来、半導体チップ等のデバイスに対して真正なデバイスと偽造デバイスとを識別するための技術として、デバイス固有の複製困難な性質（ＰＵＦ：Physically Unclonable Function）を利用した個体識別システムが提案されている（特開２０１５－１５４２９１号公報参照）。

また、判定対象装置に固有の装置情報と、装置情報に対する署名と、署名を生成した生成鍵に対応する検証鍵とを用いて、装置情報と署名との組の正当性を検証し、検証した正当性に基づいて判定対象装置の真贋を判定する判定装置が提案されている（再公表２０１６－２０７９４４号公報参照）。

また、真贋判定の対象の物品から抽出される特徴量に基づいて、物品の正当性を検証する検証システムが開示されている（特開２０１０－８１０３９号公報参照）。

ＰＵＦを利用した個体識別では、判定対象のデバイスの個体を識別することはできるが、判定対象のデバイスが、ユーザが所望する仕様を満たしているか否かを検証することはできない。また、判定対象機器に固有の装置情報を用いた技術でも、判定対象機器が、ユーザが所望する仕様を満たしているか否かを検証することはできない。

一方で、判定の対象の物品から抽出される特徴量を用いて物品の正当性を検証する技術では、特徴量が予測された場合、同じ特徴量を有する物品又は同じ特徴量を出力する装置を偽造することが可能となってしまう。この場合、物品の正当性を正しく検証することができない

本開示は、以上の事情を鑑みて成されたものであり、識別対象が仕様を満たす正当なものであるか否かを検証し、かつ識別対象の個体を識別することができる登録装置、検証装置、識別装置、及び個体識別システムを提供することを目的とする。

開示の技術は、一つの態様として、登録装置と検証装置とを含み、かつ識別対象の個体を識別する個体識別システムが備える登録装置であって、前記識別対象の物理的性質及び画像的特徴の少なくとも一方に依存する入力信号と、前記物理的性質に依存せず、かつ前記識別対象毎に異なる非物理情報とを入力として、前記識別対象に固有の識別鍵を検証可能な検証用情報を出力する登録部を備える。

本開示によれば、識別対象が仕様を満たす正当なものであるか否かを検証し、かつ識別対象の個体を識別することができる。

各実施形態に係る個体識別システムの構成の一例を示すブロック図である。 第１、第２、第５、及び第６実施形態に係る登録装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第１、第２、第５、及び第６実施形態に係る検証装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 各実施形態に係る識別装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第１実施形態に係る登録装置、検証装置、及び識別装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 第１、第５、及び第６実施形態に係る登録処理の一例を示すフローチャートである。 第１及び第２実施形態に係る生成処理の一例を示すフローチャートである。 第１～第３実施形態に係る識別処理の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る再検証を行う場合の識別処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る登録装置、検証装置、及び識別装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 第２実施形態に係る登録処理の一例を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る登録装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第３実施形態に係る検証装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第３実施形態に係る登録装置、検証装置、及び識別装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 第３実施形態に係る登録処理の一例を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る生成処理の一例を示すフローチャートである。 第４実施形態に係る登録装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第４実施形態に係る検証装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第４実施形態に係る登録装置、検証装置、及び識別装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 第４実施形態に係る登録処理の一例を示すフローチャートである。 第４実施形態に係る生成処理の一例を示すフローチャートである。 第４実施形態に係る識別処理の一例を示すフローチャートである。 ＰＵＦ技術を用いた個体識別を説明するための図である。 第５実施形態に係る登録装置、検証装置、及び識別装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 第５実施形態に係る出力処理の一例を示すフローチャートである。 第５実施形態に係る識別処理の一例を示すフローチャートである。 第６実施形態に係る登録装置、検証装置、及び識別装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 第６実施形態に係る出力処理の一例を示すフローチャートである。 第６実施形態に係る識別処理の一例を示すフローチャートである。 変形例に係る登録装置及び検証装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。

まず、実施形態の詳細を説明する前に、ＰＵＦ技術の問題点を説明する。

一般的に、ＰＵＦによる個体識別は、半導体装置等のＰＵＦ技術が確立されているデバイスに対して、デバイスの偽造を検出するために用いられる。特に、発送者が発送したデバイスと、購入者が購入し、かつ配達者によって購入者に配達されたデバイスとが同一のものであることを検証するために用いられる場合が多い。

具体的には、一例として図２３に示すように、発送者は、発送するデバイスのＰＵＦに関連する値をＰＵＦＫｅｙとして、ブロックチェーン等の改ざんが困難な記憶装置に登録する。購入者は、配達者から受け取ったデバイスのＰＵＦ値を取得し、かつ公開されたＰＵＦＫｅｙを用いてＰＵＦ値の正当性を検証することによって、受け取ったデバイスが、発送者が発送したデバイスと同一であること、すなわち、偽造品ではないことを検証する。例えば、配達者が、配達の途中でデバイスを他のデバイスに取り換え、偽のデバイスを購入者に配達した場合、購入者が受け取ったデバイスのＰＵＦ値は、発送者が発送したデバイスのＰＵＦ値と異なる値となる。従って、この場合、購入者が、受け取ったデバイスが、正しいデバイスではないことを把握することができる。

しかしながら、一般的に、発送物と受領物とが完全に同一であることは購入者にとっては重要ではなく、偽造品ではないこと、すなわち、要求される仕様を実現する正当品であることが購入者にとって重要である場合が多い。具体的には、例えば、ダイヤモンドでは、購入者が見本を見てから選択したダイヤモンドを購入した場合、発送者から発送されるダイヤモンドは、見本のダイヤモンドそのものではなくても、同じカラット、硬度、及び大きさ等を有するダイヤモンドであれば、購入者にとっては問題ない場合が多い。

以下の各実施形態では、ＰＵＦ技術が確立されていない物質及びデバイスに対して、要求される仕様を満たす正当なものであるか否かを検証し、かつＰＵＦ技術を用いた場合と同様の個体識別をすることができる個体識別システムについて説明する。

［第１実施形態］
まず、図１を参照して、本実施形態に係る個体識別システム１０の構成を説明する。個体識別システム１０は、識別対象の個体を識別するシステムであり、図１に示すように、登録装置１２、検証装置１４、識別装置１６、及び記憶装置１８を含む。登録装置１２、検証装置１４、及び識別装置１６と記憶装置１８はネットワークを介して通信が可能とされる。また、検証装置１４と識別装置１６も、ネットワークを介して通信が可能とされる。なお、本実施形態では、識別対象としてダイヤモンドを適用した例を説明する。

次に、図２を参照して、本実施形態に係る登録装置１２のハードウェア構成を説明する。図２に示すように、登録装置１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０、一時記憶領域としてのメモリ２１、不揮発性の記憶部２２を含む。また、登録装置１２は、液晶ディスプレイ等の表示装置２３、キーボードとマウス等の入力装置２４、ネットワークに接続されるネットワークＩ／Ｆ２５（InterFace）、及び外部Ｉ／Ｆ２６を含む。ＣＰＵ２０、メモリ２１、記憶部２２、表示装置２３、入力装置２４、ネットワークＩ／Ｆ２５、及び外部Ｉ／Ｆ２６は、バス２８に接続される。

記憶部２２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又はフラッシュメモリ等によって実現される。記憶媒体としての記憶部２２には、登録プログラム２９が記憶される。ＣＰＵ２０は、記憶部２２から登録プログラム２９を読み出してからメモリ２１に展開し、展開した登録プログラム２９を実行する。

また、外部Ｉ／Ｆ２６には、識別対象の物理的性質に依存する物理量を測定する測定装置２７が接続される。本実施形態では、測定装置２７として、識別対象の重量を測定する装置を適用した例を説明する。測定装置２７は、識別対象を測定して得られた測定結果を表す信号を、外部Ｉ／Ｆ２６を介してＣＰＵ２０に出力する。

次に、図３を参照して、本実施形態に係る検証装置１４のハードウェア構成を説明する。図３に示すように、検証装置１４は、ＣＰＵ３０、一時記憶領域としてのメモリ３１、不揮発性の記憶部３２を含む。また、検証装置１４は、液晶ディスプレイ等の表示装置３３、キーボードとマウス等の入力装置３４、ネットワークに接続されるネットワークＩ／Ｆ３５、及び外部Ｉ／Ｆ３６を含む。ＣＰＵ３０、メモリ３１、記憶部３２、表示装置３３、入力装置３４、ネットワークＩ／Ｆ３５、及び外部Ｉ／Ｆ３６は、バス３８に接続される。

記憶部３２は、ＨＤＤ、ＳＳＤ、又はフラッシュメモリ等によって実現される。記憶媒体としての記憶部３２には、検証プログラム３９が記憶される。ＣＰＵ３０は、記憶部３２から検証プログラム３９を読み出してからメモリ３１に展開し、展開した検証プログラム３９を実行する。

また、外部Ｉ／Ｆ３６には、測定装置２７と同様に、識別対象の物理的性質に依存する物理量を測定する測定装置３７が接続される。本実施形態では、測定装置３７として、識別対象の重量を測定する装置を適用した例を説明する。測定装置３７は、識別対象を測定して得られた測定結果を表す信号を、外部Ｉ／Ｆ３６を介してＣＰＵ３０に出力する。

次に、図４を参照して、本実施形態に係る識別装置１６のハードウェア構成を説明する。図４に示すように、識別装置１６は、ＣＰＵ４０、一時記憶領域としてのメモリ４１、不揮発性の記憶部４２を含む。また、識別装置１６は、液晶ディスプレイ等の表示装置４３、キーボードとマウス等の入力装置４４、及びネットワークに接続されるネットワークＩ／Ｆ４５を含む。ＣＰＵ４０、メモリ４１、記憶部４２、表示装置４３、入力装置４４、及びネットワークＩ／Ｆ４５は、バス４６に接続される。

記憶部４２は、ＨＤＤ、ＳＳＤ、又はフラッシュメモリ等によって実現される。記憶媒体としての記憶部４２には、識別プログラム４８が記憶される。ＣＰＵ４０は、記憶部４２から識別プログラム４８を読み出してからメモリ４１に展開し、展開した識別プログラム４８を実行する。

記憶装置１８は、不揮発性の記憶領域を有する。本実施形態では、記憶装置１８として、追記型で、かつ記憶されたデータの改ざんが困難な記憶装置を適用した例を説明する。記憶装置１８の例としては、ブロックチェーンが挙げられる。なお、記憶装置１８は、登録装置１２、検証装置１４、及び識別装置１６の何れか１台に設けられた記憶装置であってもよい。また、記憶装置１８は、登録装置１２、検証装置１４、及び識別装置１６のうちの２台以上に設けられた記憶装置の組み合わせであってもよい。また、記憶装置１８は、登録装置１２、検証装置１４、及び識別装置１６とネットワークを介して通信が可能な記憶装置と、登録装置１２、検証装置１４、及び識別装置１６の１台以上に設けられた記憶装置との組み合わせであってもよい。

次に、図５を参照して、本実施形態に係る登録装置１２、検証装置１４、及び識別装置１６の機能的な構成について説明する。登録装置１２は、例えば、識別対象を発送する発送者によって所持される。検証装置１４は、例えば、発送者により発送された識別対象を購入者へ配達する配達者によって所持される。識別装置１６は、例えば、発送者から識別対象を購入した購入者によって所持される。

図５に示すように、登録装置１２は、測定部５０、判定部５２、生成部５４、及び登録部５６を含む。ＣＰＵ２０が登録プログラム２９を実行することで、測定部５０、判定部５２、生成部５４、及び登録部５６として機能する。

測定部５０は、測定装置２７から入力された入力信号Ｐ１から識別対象の物理的性質を測定する。この入力信号Ｐ１は、前述したように、識別対象の物理的性質に依存する物理量を表す信号である。具体的には、例えば、測定部５０は、測定装置２７により測定された識別対象のダイヤモンドの重量を表す入力信号Ｐ１からダイヤモンドのカラット数を測定する。なお、入力信号Ｐ１の数は複数であってもよい。例えば、ダイヤモンドの重量に加えて、ダイヤモンドの外形の寸法を表す信号及びダイヤモンドの硬度を表す信号等が測定装置２７から登録装置１２に入力されてもよい。

判定部５２は、測定部５０による測定結果が正当であるか否かを判定する。本実施形態では、判定部５２は、測定部５０による測定結果である測定値が、正当な値の範囲として予め設定された範囲内であるか否かを判定することによって、測定部５０による測定結果が正当であるか否かを判定する。具体的には、例えば、判定部５２は、識別対象のダイヤモンドのカラット数が１カラットである場合、測定部５０による測定結果が、１カラットから誤差１％以内、すなわち、０．９９カラット以上１．０１カラット以下である場合に、測定結果が正当であると判定する。また、この場合、判定部５２は、測定部５０による測定結果が、０．９９カラット未満であるか又は１．０１カラットを超える場合に、測定結果が正当でないと判定する。これにより、判定部５２は、識別対象の真贋判定を行うことができる。

本実施形態では、この判定部５２による判定結果は、識別対象が正当であることを表す値と、正当でないことを表す値との２つの値となる。ＰＵＦ技術では、例えば、識別対象の装置へ信号が入力されてから出力されるまでの遅延時間等の個体毎の差異が微細な信号が用いられる。従って、この信号に対し、ファジーエクストラクタと呼ばれるノイズ除去の技術等が必要となる。これに対し、本実施形態では、判定部５２による判定結果が２つの値で表される結果、ＰＵＦ技術では必要なノイズ除去等の複雑な処理が不要となる。

また、判定部５２による判定結果に、例えば、１２８ビットのビット列等の比較的大きいビット数のビット列を割り当てることによって、判定結果の偽造を抑制することができる。

なお、判定部５２による判定結果は、測定部５０による測定結果が正当であるか否かの２つの値ではなく、例えば、測定部５０による測定結果が正当性を満たすレベルを表す３つ以上の値としてもよい。

生成部５４は、判定部５２による判定結果と、識別対象の物理的性質に依存せず、かつ識別対象毎に異なる非物理情報Ｕ１とから識別対象に固有の識別鍵Ｋｅｙ１を生成する。本実施形態では、生成部５４は、判定部５２による判定結果と非物理情報Ｕ１とを連結して得られた値のハッシュ値を識別鍵Ｋｅｙ１として生成する。本実施形態に係る非物理情報Ｕ１は、例えば、識別対象の製造元、シリアル番号、ロット番号、取引ＩＤ、各種取引情報、乱数、及び検証回数等を含む情報であり、識別対象の個体を特定することができる情報である。なお、生成部５４は、判定部５２による判定結果と非物理情報Ｕ１との排他的論理和のハッシュ値を識別鍵Ｋｅｙ１として生成してもよく、判定部５２による判定結果と非物理情報Ｕ１とから暗号化等の処理を経た乱数を生成できればよい。また、生成部５４は、判定部５２による判定結果と非物理情報Ｕ１の一部（例えば、製造元及びシリアル番号の組）とから識別鍵Ｋｅｙ１を生成してもよい。また、シリアル番号は、製品のロット番号と枝番との組み合わせでもよい。

登録部５６は、生成部５４により生成された識別鍵Ｋｅｙ１から、識別鍵Ｋｅｙ１を検証可能な検証用情報を生成する。本実施形態では、登録部５６は、生成部５４により生成された識別鍵Ｋｅｙ１のハッシュ値を検証用情報として生成する。検証用情報は識別鍵Ｋｅｙ１の暗号化データでもよく、検証用情報から識別鍵Ｋｅｙ１を特定できない一方向性を持つ処理によって生成されればよい。また、登録部５６以外の登録装置１２、検証装置１４、及び識別装置１６のハッシュ値を生成する機能部についても同様に、ハッシュ関数に限定されず、暗号化等を含む一方向性を持つ関数を用いてもよい。そして、登録部５６は、生成した検証用情報と、識別対象の検証用情報を特定するための識別情報とを、ネットワークＩ／Ｆ２５を介して記憶装置１８に出力する。これにより、登録部５６は、検証用情報及び識別情報を記憶装置１８に登録する。記憶装置１８は、検証用情報と識別情報とを対応付けて保持する。識別情報としては、非物理情報Ｕ１の一部（例えば、製造元及びシリアル番号の組）を適用することができる。

図５に示すように、検証装置１４は、測定部６０、判定部６２、生成部６４、及び出力部６６を含む。ＣＰＵ３０が検証プログラム３９を実行することで、測定部６０、判定部６２、生成部６４、及び出力部６６として機能する。

測定部６０は、測定部５０と同様に、測定装置３７から入力された入力信号Ｐ２から識別対象の物理的性質を測定する。この入力信号Ｐ２は、前述したように、識別対象の物理的性質に依存する物理量を表す信号である。判定部６２は、判定部５２と同様に、測定部６０による測定結果が正当であるか否かを判定する。

生成部６４は、生成部５４と同様に、判定部６２による判定結果と、識別対象の物理的性質に依存せず、かつ識別対象毎に異なる非物理情報Ｕ２とから識別対象に固有の識別鍵Ｋｅｙ２を生成する。非物理情報Ｕ２は、非物理情報Ｕ１と同様に、例えば、識別対象の製造元、シリアル番号、乱数、及び検証回数等を含む情報であり、識別対象の個体を特定することができる情報である。非物理情報Ｕ２は、例えば、購入者が識別対象を購入した際に、発送者から購入者へ通知される。なお、発送者は、識別対象に非物理情報Ｕ２をタグ付けしてもよい。この場合、購入者は、識別対象に付与されたタグから非物理情報Ｕ２を把握することができる。

購入者は、配達者から識別対象を受領した際に、配達者が所持する検証装置１４に対して、入力装置３４を介して非物理情報Ｕ２を入力する。

出力部６６は、生成部６４により生成された識別鍵Ｋｅｙ２を、ネットワークＩ／Ｆ３５を介して識別装置１６に出力する。

図５に示すように、識別装置１６は、取得部７０、検証部７２、及び登録部７４を含む。ＣＰＵ４０が識別プログラム４８を実行することで、取得部７０、検証部７２、及び登録部７４として機能する。

取得部７０は、検証装置１４から出力された識別鍵Ｋｅｙ２を取得する。また、取得部７０は、識別対象の識別情報に対応する検証用情報を記憶装置１８から取得する。本実施形態では、発送者から購入者へ予め通知された識別対象の非物理情報Ｕ２から識別対象の識別情報を抽出することができる。

検証部７２は、取得部７０により取得された検証用情報と、識別鍵Ｋｅｙ２とを用いて、識別鍵Ｋｅｙ２の正当性を検証する。具体的には、検証部７２は、識別鍵Ｋｅｙ２のハッシュ値を計算し、計算結果と検証用情報とを比較する。検証部７２は、計算した識別鍵Ｋｅｙ２のハッシュ値と検証用情報とが一致した場合、識別鍵Ｋｅｙ２の正当性の検証に成功したことを表す成功情報を登録部７４に出力する。一方、検証部７２は、計算した識別鍵Ｋｅｙ２のハッシュ値と検証用情報とが一致しない場合、識別鍵Ｋｅｙ２の正当性の検証に失敗したことを表す失敗情報を登録部７４に出力する。

登録部７４は、検証部７２が識別鍵Ｋｅｙ２の正当性の検証に成功した場合、記憶装置１８に登録された検証用情報が検証済みであることを表す検証済情報を、当該検証用情報に対応付けて記憶装置１８に登録する。また、登録部７４は、検証部７２による検証結果を表す情報を表示装置４３に出力する。購入者は、表示装置４３に表示された検証結果を視認することによって、配達者により配達された識別対象が正当なものであるか否かを把握することができる。

次に、図６～図８を参照して、本実施形態に係る個体識別システム１０の作用を説明する。まず、図６を参照して、登録装置１２が検証用情報を登録する登録処理を説明する。登録装置１２のＣＰＵ２０が登録プログラム２９を実行することで、図６に示す登録処理を実行する。登録処理は、例えば、発送者によって入力装置２４を介して実行指示が入力された場合に実行される。

図６のステップＳ１０で、測定部５０は、前述したように、測定装置２７から入力された入力信号Ｐ１から識別対象の物理的性質を測定する。ステップＳ１２で、判定部５２は、前述したように、ステップＳ１０の処理による測定結果が正当であるか否かを判定する。この判定が肯定判定となった場合、処理はステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４で、生成部５４は、前述したように、ステップＳ１２の判定結果と、識別対象の物理的性質に依存せず、かつ識別対象毎に異なる非物理情報Ｕ１とから識別対象に固有の識別鍵Ｋｅｙ１を生成する。

ステップＳ１６で、登録部５６は、前述したように、ステップＳ１４で生成された識別鍵Ｋｅｙ１から、識別鍵Ｋｅｙ１を検証可能な検証用情報を生成する。ステップＳ１８で、登録部５６は、前述したように、ステップＳ１６で生成した検証用情報と、識別対象の識別情報とを、ネットワークＩ／Ｆ２５を介して記憶装置１８に出力する。ステップＳ１８の処理が終了すると、登録処理が終了する。また、ステップＳ１２の判定が否定判定となった場合、ステップＳ１４からステップＳ１８までの処理は実行されずに登録処理が終了する。

次に、図７を参照して、検証装置１４が識別鍵Ｋｅｙ２を生成する生成処理を説明する。検証装置１４のＣＰＵ３０が検証プログラム３９を実行することで、図７に示す生成処理を実行する。生成処理は、例えば、購入者又は配達者によって入力装置３４を介して実行指示が入力された場合に実行される。

図７のステップＳ２０で、測定部６０は、前述したように、測定装置３７から入力された入力信号Ｐ２から識別対象の物理的性質を測定する。ステップＳ２２で、判定部６２は、前述したように、ステップＳ２０の処理による測定結果が正当であるか否かを判定する。

ステップＳ２４で、生成部６４は、前述したように、ステップＳ２２の処理による判定結果と、識別対象の物理的性質に依存せず、かつ識別対象毎に異なる非物理情報Ｕ２とから識別対象に固有の識別鍵Ｋｅｙ２を生成する。ステップＳ２６で、出力部６６は、ステップＳ２４で生成された識別鍵Ｋｅｙ２を、ネットワークＩ／Ｆ３５を介して識別装置１６に出力する。ステップＳ２６の処理が終了すると、生成処理が終了する。

次に、図８を参照して、識別装置１６が識別対象を識別する識別処理を説明する。識別装置１６のＣＰＵ４０が識別プログラム４８を実行することで、図８に示す識別処理を実行する。識別処理は、例えば、上記生成処理のステップＳ２６の処理によって検証装置１４から出力された識別鍵Ｋｅｙ２を識別装置１６が受信した場合に実行される。

図８のステップＳ３０で、取得部７０は、検証装置１４から出力された識別鍵Ｋｅｙ２を取得する。ステップＳ３２で、取得部７０は、記憶装置１８において、識別対象の識別情報に対応する検証用情報に、検証済情報が対応付けられているか否かを判定する。この判定が肯定判定となった場合は、処理はステップＳ４４に移行し、否定判定となった場合は、処理はステップＳ３４に移行する。

ステップＳ３４で、取得部７０は、識別対象の識別情報に対応する検証用情報を記憶装置１８から取得する。ステップＳ３６で、検証部７２は、前述したように、ステップＳ３０で取得された識別鍵Ｋｅｙ２のハッシュ値と、ステップＳ３４で取得された検証用情報とが一致するか否かを判定することによって、識別鍵Ｋｅｙ２の正当性の検証に成功したか否かを判定する。この判定が否定判定となった場合は、処理はステップＳ４２に移行し、肯定判定となった場合は、処理はステップＳ３８に移行する。

ステップＳ３８で、登録部７４は、記憶装置１８に登録された検証用情報が検証済みであることを表す検証済情報を、当該検証用情報に対応付けて記憶装置１８に登録する。ステップＳ４０で、登録部７４は、識別鍵Ｋｅｙ２の正当性の検証に成功したことを表す情報を表示装置４３に出力する。購入者は、表示装置４３に表示された情報を視認することによって、識別対象が正しいものであることを把握することができる。ステップＳ４０の処理が終了すると、識別処理が終了する。

一方、ステップＳ４２で、登録部７４は、識別鍵Ｋｅｙ２の正当性の検証に失敗したことを表す情報を表示装置４３に出力する。購入者は、表示装置４３に表示された情報を視認することによって、識別対象が偽造されたものであることを把握することができる。ステップＳ４２の処理が終了すると、識別処理が終了する。また、ステップＳ４４で、登録部７４は、識別対象がすでに検証済みであることを表す情報を表示装置４３に出力することによって表示装置４３に表示する。ステップＳ４４の処理が終了すると、識別処理が終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、識別対象が仕様を満たす正当なものであるか否かを検証し、かつ識別対象の個体を識別することができる。

例えば、配達者が、正当な識別対象を偽物の識別対象であって、検証装置１４の測定部６０による測定結果が正当な値の範囲として予め設定された範囲に含まれない（仕様を満たさない）識別対象に交換した場合を考える。この場合、検証装置１４の判定部６２は、登録装置１２の判定部５２から出力される判定値とは異なる判定値を出力する。このため、検証装置１４の生成部６４により生成される識別鍵Ｋｅｙ２のハッシュ値と、記憶装置１８に記憶された識別鍵Ｋｅｙ１から生成された検証用情報とが一致しないこととなる。従って、購入者は、受け取った識別対象が偽物であることを把握することができる。

また、例えば、発送者及び配達者ではない攻撃者が、偽物の識別対象であって、検証装置１４の測定部６０による測定結果が正当な値の範囲として予め設定された範囲に含まれる識別対象を発送した場合を考える。この場合、攻撃者は、非物理情報Ｕ１を知ることができないため、正しい識別鍵Ｋｅｙ１を生成することができない。この場合、識別鍵Ｋｅｙ１から生成された検証用情報と、検証装置１４の生成部６４により生成される識別鍵Ｋｅｙ２のハッシュ値とが一致しないこととなる。従って、購入者は、受け取った識別対象が偽物であることを把握することができる。また、攻撃者が配達者と結託したとしても、非物理情報Ｕ１が配達者及び攻撃者に知られない形で発送者から購入者に通知されていれば、同様に、攻撃者は、正しい識別鍵Ｋｅｙ１を生成することができない。従って、購入者は、受け取った識別対象が偽物であることを把握することができる。

また、本実施形態では、複数の識別対象それぞれに対応する複数の検証用情報が記憶装置１８に記憶されている場合でも区別可能とするために、識別情報を検証用情報に対応付けて記憶装置１８に記憶している。更に、本実施形態では、識別対象の検証に成功した場合に、検証済情報を検証用情報に対応付けて記憶装置１８に記憶している。これらの情報は、ＰＵＦでは用いられない。従って、ＰＵＦでは、配達者が検証に成功した識別鍵Ｋｅｙ２を検証装置１４に記憶させ、かつ検証装置１４から出力されるように検証装置１４を偽造すれば、検証済情報がないため、常に識別対象の検証に成功すると考えられる。

これに対し、本実施形態では、検証済情報が付与されている場合は、識別対象の検証は行われない。ただし、再検証を行う場合は、一例として図９に示すように、ステップＳ４４の後のステップＳ４６で、検証部７２は、再検証を行うか否かの確認を行う。検証部７２が再検証の意思確認に成功すると処理はステップＳ３４に移行し、失敗すると識別処理が終了する。また、新たな非物理情報を用いて再検証を行う場合、購入者が発送者に連絡し、検証回数に１を加算した新たな非物理情報Ｕ１、Ｕ２を生成してもよい。これにより、記憶装置１８がブロックチェーンのような追記のみが可能な追記型の記憶装置であっても、前の非物理情報又は更新された非物理情報Ｕ１、Ｕ２を用いて再検証を行うことができる。また、前の非物理情報を用いる場合、検証済みであることを確認して行うので問題は生じない。

なお、本実施形態において、測定部６０による測定結果及び判定部６２による判定結果の解析及び変更を困難とするために、検証装置１４の測定部６０、判定部６２、生成部６４、及び出力部６６を、耐タンパ性を有するＩＣ（Integrated Circuit）チップによって実現してもよい。

［第２実施形態］
開示の技術の第２実施形態を説明する。なお、個体識別システム１０の構成（図１参照）と、登録装置１２、検証装置１４、及び識別装置１６のハードウェア構成（図２～図４参照）は、第１実施形態と同一であるため説明を省略する。

図１０を参照して、本実施形態に係る登録装置１２の機能的な構成について説明する。なお、検証装置１４及び識別装置１６の機能的な構成については第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。また、第１実施形態と同一の機能を有する機能部については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１０に示すように、登録装置１２は、生成部５４Ａ及び登録部５６を含む。ＣＰＵ２０が登録プログラム２９を実行することで、生成部５４Ａ及び登録部５６として機能する。また、登録装置１２の記憶部２２には、発送者によって予め設定された判定値であって、識別対象の物理的性質が正当であることを表す判定値が記憶される。この判定値は、第１実施形態に係る判定部５２による判定結果と同様に、例えば、１２８ビットのビット列等の比較的大きいビット数のビット列が割り当てられる。通常、発送者から発送される識別対象は、その物理的性質について正当性が保証されているものと考えられる。従って、登録装置１２において、識別対象の物理的性質の正当性についての判定を行うことを省略することが可能である。ＰＵＦとは異なり、本物の識別対象に関する判定値が固定であるため、第１実施形態に係る測定部５０及び判定部５２を省略することができる結果、登録装置１２を簡易化することができる。

生成部５４Ａは、記憶部２２に記憶された判定値と、非物理情報Ｕ１とから識別鍵Ｋｅｙ１を生成する。本実施形態では、生成部５４Ａは、判定値と非物理情報Ｕ１とを連結して得られた値のハッシュ値等から識別鍵Ｋｅｙ１を生成する。

次に、図１１を参照して、本実施形態に係る個体識別システム１０の作用を説明する。なお、検証装置１４が実行する生成処理（図７参照）及び識別装置１６が実行する識別処理（図８参照）は、第１実施形態と同一であるため説明を省略する。

図１１を参照して、登録装置１２が検証用情報を登録する登録処理を説明する。登録装置１２のＣＰＵ２０が登録プログラム２９を実行することで、図１１に示す登録処理を実行する。登録処理は、例えば、発送者によって入力装置２４を介して実行指示が入力された場合に実行される。なお、図１１における図６と同一の処理を実行するステップについては、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

図１１では、図６のステップＳ１０及びステップＳ１２に代えてステップＳ１１が実行され、かつステップＳ１４に代えてステップＳ１４Ａが実行される。図１１のステップＳ１１で、生成部５４Ａは、記憶部２２に記憶された判定値を取得する。ステップＳ１４Ａで、生成部５４Ａは、前述したように、ステップＳ１１で取得された判定値と、非物理情報Ｕ１とから識別鍵Ｋｅｙ１を生成する。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

例えば、発送者が故意又はミスによって正しくない判定値を記憶部２２に記憶した場合、検証装置１４が正当であれば、識別鍵Ｋｅｙ１と識別鍵Ｋｅｙ２とが同一ではなくなる。この場合、識別装置１６は、識別対象の検証に失敗するため、判定値が正しくないことを購入者が把握することができる。また、識別対象の物理的性質が正当であることを表す判定値が記憶部２２に記憶されているにもかかわらず、発送者が故意又はミスによって物理的性質が正当でない（仕様を満たさない）識別対象を発送した場合においても、識別鍵Ｋｅｙ１と識別鍵Ｋｅｙ２とが同一ではなくなる。この場合においても、識別装置１６は、識別対象の検証に失敗するため、判定値が正しくないことを購入者が把握することができる。

［第３実施形態］
開示の技術の第３実施形態を説明する。なお、個体識別システム１０の構成（図１参照）と、識別装置１６のハードウェア構成（図４参照）は、第１実施形態と同一であるため説明を省略する。

図１２を参照して、本実施形態に係る登録装置１２のハードウェア構成を説明する。なお、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１２に示すように、登録装置１２は、プロセッサ２０Ａを更に含む。プロセッサ２０Ａは、バス２８に接続される。プロセッサ２０Ａは、ＣＰＵ２０とは異なる種類のハードウェアプロセッサであり、プログラマブルな集積回路を含んで構成される。プロセッサ２０Ａの例としては、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はＰＬＤ（Programmable Logic Device）等が挙げられる。

図１３を参照して、本実施形態に係る検証装置１４のハードウェア構成を説明する。なお、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１３に示すように、検証装置１４は、プロセッサ３０Ａを更に含む。プロセッサ３０Ａは、バス３８に接続される。プロセッサ３０Ａは、ＣＰＵ３０とは異なる種類のハードウェアプロセッサであり、プログラマブルな集積回路を含んで構成される。プロセッサ３０Ａの例としては、ＦＰＧＡ又はＰＬＤ等が挙げられる。

次に、図１４を参照して、本実施形態に係る登録装置１２及び検証装置１４の機能的な構成について説明する。なお、識別装置１６の機能的な構成については第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。また、第１実施形態と同一の機能を有する機能部については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１４に示すように、登録装置１２は、測定部５０、判定部５２、圧縮部５３、生成部５４Ｂ、及び登録部５６を含む。ＣＰＵ２０が登録プログラム２９を実行することで、圧縮部５３として機能する。また、プロセッサ２０Ａが予めプログラムされたロジックに従って駆動することで、測定部５０、判定部５２、生成部５４Ｂ、及び登録部５６として機能する。

圧縮部５３は、非物理情報Ｕ１を圧縮する。具体的には、圧縮部５３は、非物理情報Ｕ１のハッシュ値のような、非物理情報Ｕ１よりも少ないビット数の一方向性をもつ乱数を計算する。この計算結果が圧縮された非物理情報Ｕ１となる。この圧縮により、非物理情報Ｕ１毎に異なる乱数が生成される。

生成部５４Ｂは、判定部５２による判定結果と、圧縮部５３により圧縮された非物理情報Ｕ１とを、定められた鍵によって暗号化のような一方向性をもつ関数により識別鍵Ｋｅｙ１を生成する。本実施形態では、生成部５４Ｂは、判定部５２による判定結果と、圧縮された非物理情報Ｕ１とを連結して得られた値を、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）等の予め定められた暗号化アルゴリズムに従って暗号化する。この暗号化によって識別鍵Ｋｅｙ１が生成される。

図１４に示すように、検証装置１４は、測定部６０、判定部６２、圧縮部６３、生成部６４Ａ、及び出力部６６を含む。ＣＰＵ３０が検証プログラム３９を実行することで、圧縮部６３として機能する。また、プロセッサ３０Ａが予めプログラムされたロジックに従って駆動することで、測定部６０、判定部６２、生成部６４Ａ、及び出力部６６として機能する。

圧縮部６３は、圧縮部５３と同様に、非物理情報Ｕ２を圧縮する。生成部６４Ａは、生成部５４Ｂと同様に、判定部６２による判定結果と、圧縮部６３により圧縮された非物理情報Ｕ２とを、定められた鍵によって暗号化することにより識別鍵Ｋｅｙ２を生成する。登録装置１２及び検証装置１４には、生成部５４Ｂ及び生成部６４Ａによる暗号化に用いられる共通の鍵が予め記憶されている。

次に、図１５及び図１６を参照して、本実施形態に係る個体識別システム１０の作用を説明する。なお、識別装置１６が実行する識別処理（図８参照）は、第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。

まず、図１５を参照して、登録装置１２が検証用情報を登録する登録処理を説明する。登録装置１２のＣＰＵ２０が登録プログラム２９を実行することで、図１５に示す登録処理を実行する。登録処理は、例えば、発送者によって入力装置２４を介して実行指示が入力された場合に実行される。なお、図１５における図６と同一の処理を実行するステップについては、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

図１５では、ステップＳ１２の判定が肯定判定となった場合、処理はステップＳ１３に移行する。また、図１５では、図６のステップＳ１４に代えてステップＳ１４Ｂが実行される。図１５のステップＳ１３で、圧縮部５３は、前述したように、非物理情報Ｕ１を圧縮する。ステップＳ１４Ｂで、生成部５４Ｂは、前述したように、ステップＳ１２の判定結果と、ステップＳ１３で圧縮された非物理情報Ｕ１とを、定められた鍵によって暗号化することにより識別鍵Ｋｅｙ１を生成する。

次に、図１６を参照して、検証装置１４が識別鍵Ｋｅｙ２を生成する生成処理を説明する。生成処理は、例えば、購入者又は配達者によって入力装置３４を介して実行指示が入力された場合に実行される。なお、図１６における図７と同一の処理を実行するステップについては、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

図１６では、図７のステップＳ２４に代えてステップＳ２４Ａが実行され、かつステップＳ２２とステップＳ２４Ａとの間でステップＳ２３が実行される。図１６のステップＳ２３で、圧縮部６３は、非物理情報Ｕ２を圧縮する。ステップＳ２４Ａで、生成部６４Ａは、ステップＳ２２の処理による判定結果と、ステップＳ２３で圧縮された非物理情報Ｕ２とを、定められた鍵によって暗号化することにより識別鍵Ｋｅｙ２を生成する。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、本実施形態では、識別鍵Ｋｅｙ１及び識別鍵Ｋｅｙ２は、識別対象の個体及び検証回数毎に異なる乱数となって出力されるため、検証装置１４の偽造が困難となる。

なお、本実施形態においても、第２実施形態と同様に、登録装置１２の記憶部２２に、発送者によって予め設定された判定値であって、識別対象の物理的性質が正当であることを表す判定値を記憶してもよい。

［第４実施形態］
開示の技術の第４実施形態を説明する。なお、個体識別システム１０の構成（図１参照）と、識別装置１６のハードウェア構成（図４参照）は、第１実施形態と同一であるため説明を省略する。

図１７を参照して、本実施形態に係る登録装置１２のハードウェア構成を説明する。なお、第３実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。図１７に示すように、登録装置１２は、プロセッサ２０Ｂを更に含む。プロセッサ２０Ｂは、バス２８に接続される。プロセッサ２０Ｂは、プロセッサ２０Ａと同様のハードウェアプロセッサである。

外部Ｉ／Ｆ２６には、識別対象の画像的特徴に依存する特徴量を測定する測定装置２７Ａが更に接続される。本実施形態では、測定装置２７Ａとして、デジタルカメラを適用した例を説明する。測定装置２７Ａは、識別対象を撮影して得られた識別対象の画像的特徴に依存する信号（例えば、画像データ）を、外部Ｉ／Ｆ２６を介してプロセッサ２０Ｂに出力する。

次に、図１８を参照して、本実施形態に係る検証装置１４のハードウェア構成を説明する。なお、第３実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。検証装置１４は、プロセッサ３０Ｂを更に含む。プロセッサ３０Ｂは、バス３８に接続される。プロセッサ３０Ｂは、プロセッサ３０Ａと同様のハードウェアプロセッサである。

外部Ｉ／Ｆ３６には、識別対象の画像的特徴に依存する特徴量を測定する測定装置３７Ａが更に接続される。本実施形態では、測定装置３７Ａとして、デジタルカメラを適用した例を説明する。測定装置３７Ａは、識別対象を撮影して得られた識別対象の画像的特徴に依存する信号（例えば、画像データ）を、外部Ｉ／Ｆ３６を介してプロセッサ３０Ｂに出力する。

次に、図１９を参照して、本実施形態に係る登録装置１２、検証装置１４、及び識別装置１６の機能的な構成について説明する。なお、第１実施形態と同一の機能を有する機能部については、同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施形態では、登録装置１２及び検証装置１４には、それぞれ装置固有の装置ＩＤ（IDentifier）が割り当てられている。また、登録装置１２及び検証装置１４は、公開鍵暗号方式による暗号化及び復号が可能なように、秘密鍵及び公開鍵を保持している。

図１９に示すように、登録装置１２は、測定部５０、５０Ａ、判定部５２、５２Ａ、生成部５４Ｃ、暗号部５５、５５Ａ、及び登録部５６Ａを含む。ＣＰＵ２０が登録プログラム２９を実行することで、生成部５４Ｃ及び登録部５６Ａとして機能する。また、プロセッサ２０Ａが予めプログラムされたロジックに従って駆動することで、測定部５０、判定部５２、及び暗号部５５として機能する。また、プロセッサ２０Ｂが予めプログラムされたロジックに従って駆動することで、測定部５０Ａ、判定部５２Ａ、及び暗号部５５Ａとして機能する。

測定部５０Ａは、測定装置２７Ａから入力された入力信号Ｉ１から識別対象の画像的特徴を測定する。具体的には、例えば、測定部５０Ａは、入力信号Ｉ１が示す画像データに対して画像解析処理を行うことによって、識別対象の画像的特徴を測定する。画像的特徴の例としては、ダイヤモンドの形状及び外形の寸法（例えば、クラウン及びパビリオンの長さ等）が挙げられる。なお、画像的特徴として、ランダムパターン及び文字による署名等の識別対象に付加された特徴を適用してもよい。

判定部５２Ａは、判定部５２と同様に、測定部５０Ａによる測定結果が正当であるか否かを判定する。本実施形態では、判定部５２Ａには、予め識別対象の画像的特徴が設定されており、測定部５０Ａによる測定結果である測定値が、正当な値の範囲として予め設定された範囲内であるか否かを判定することによって、測定部５０Ａによる測定結果が正当であるか否かを判定する。この判定は、測定部５０Ａによる測定結果と予め設定された画像的特徴とを比較することによって行われる。

暗号部５５は、セッション鍵１を生成し、生成したセッション鍵１を用いて、判定部５２による判定結果を暗号化する。以下では、判定部５２による判定結果を「判定結果１」といい、暗号化された判定結果１を「判定結果１Ｃ」という。また、セッション鍵１は、通信先の検証装置１４毎に異なる鍵である。

また、暗号部５５は、セッション鍵１を用いて、非物理情報Ｕ１を暗号化する。以下では、暗号化された非物理情報Ｕ１を「非物理情報Ｃ」という。また、暗号部５５は、検証装置１４の公開鍵を用いて、セッション鍵１を暗号化する。以下では、暗号化されたセッション鍵１を「セッション鍵１Ａ」という。

暗号部５５Ａは、セッション鍵１とは異なるセッション鍵２を生成し、生成したセッション鍵２を用いて、判定部５２Ａによる判定結果を暗号化する。以下では、判定部５２Ａによる判定結果を「判定結果２」といい、暗号化された判定結果２を「判定結果２Ｃ」という。また、セッション鍵２は、通信先の検証装置１４毎に異なる鍵である。なお、セッション鍵１とセッション鍵２とは同じ鍵であってもよい。

また、暗号部５５Ａは、セッション鍵２を用いて、判定部５２Ａに設定された識別対象の画像的特徴を暗号化する。以下では、暗号化された画像的特徴を「画像的特徴Ｃ」という。また、暗号部５５Ａは、検証装置１４の公開鍵を用いて、セッション鍵２を暗号化する。以下では、暗号化されたセッション鍵２を「セッション鍵２Ａ」という。

生成部５４Ｃは、判定結果１Ｃと、判定結果２Ｃと、識別対象の物理的性質に依存せず、かつ識別対象毎に異なる非物理情報Ｕ１とから識別対象に固有の識別鍵Ｋｅｙ１を生成する。本実施形態では、生成部５４Ｃは、判定結果１Ｃと、判定結果２Ｃと、非物理情報Ｕ１とを連結して得られた値のハッシュ値を識別鍵Ｋｅｙ１として生成する。

登録部５６Ａは、登録部５６と同様に、生成部５４Ｃにより生成された識別鍵Ｋｅｙ１から、識別鍵Ｋｅｙ１を検証可能な検証用情報を生成する。また、登録部５６Ａは、登録装置１２の秘密鍵を用いて、検証用情報及び識別情報に対するデジタル署名Ｒ（以下、「署名Ｒ」という）を生成する。署名Ｒが、登録装置１２を認証するための情報の一例である。そして、登録部５６Ａは、検証用情報、識別情報、セッション鍵１Ａ、セッション鍵２Ａ、非物理情報Ｃ、画像的特徴Ｃ、及び署名Ｒを、ネットワークＩ／Ｆ２５を介して記憶装置１８に出力する。記憶装置１８は、署名Ｒの正当性を検証し、署名Ｒが正当なものである場合に、検証用情報、識別情報、セッション鍵１Ａ、セッション鍵２Ａ、非物理情報Ｃ、画像的特徴Ｃ、及び署名Ｒを保持する。これにより、登録部５６Ａは、検証用情報、識別情報、セッション鍵１Ａ、セッション鍵２Ａ、非物理情報Ｃ、画像的特徴Ｃ、及び署名Ｒを記憶装置１８に登録する。

図１９に示すように、検証装置１４は、測定部６０、６０Ａ、判定部６２、６２Ａ、生成部６４Ｂ、暗号部６５、６５Ａ、出力部６６Ａ、取得部６７、及び復号部６８を含む。ＣＰＵ３０が検証プログラム３９を実行することで、生成部６４Ｂ、出力部６６Ａ、取得部６７、及び復号部６８として機能する。また、プロセッサ３０Ａが予めプログラムされたロジックに従って駆動することで、測定部６０、判定部６２、及び暗号部６５として機能する。また、プロセッサ３０Ｂが予めプログラムされたロジックに従って駆動することで、測定部６０Ａ、判定部６２Ａ、及び暗号部６５Ａとして機能する。

取得部６７は、識別対象の識別情報に対応するセッション鍵１Ａ、セッション鍵２Ａ、非物理情報Ｃ、及び画像的特徴Ｃを記憶装置１８から取得する。復号部６８は、検証装置１４の秘密鍵を用いて、セッション鍵１Ａ及びセッション鍵２Ａを復号する。この復号により、セッション鍵１及びセッション鍵２が得られる。また、復号部６８は、セッション鍵１を用いて、非物理情報Ｃを復号する。この復号より、非物理情報Ｕ１が得られる。また、復号部６８は、セッション鍵２を用いて、画像的特徴Ｃを復号する。この復号より、識別対象の画像的特徴が得られる。

測定部６０Ａは、測定部５０Ａと同様に、測定装置３７Ａから入力された入力信号Ｉ２から識別対象の画像的特徴を測定する。判定部６２Ａは、判定部５２Ａと同様に、復号部６８により復号された画像的特徴を用いて、測定部６０Ａによる測定結果が正当であるか否かを判定する。

暗号部６５は、復号部６８による復号により得られたセッション鍵１を用いて、判定部６２による判定結果を暗号化する。以下では、判定部６２による判定結果を「判定結果３」といい、暗号化された判定結果３を「判定結果３Ｃ」という。

暗号部６５Ａは、復号部６８による復号により得られたセッション鍵２を用いて、判定部６２Ａによる判定結果を暗号化する。以下では、判定部６２Ａによる判定結果を「判定結果４」といい、暗号化された判定結果４を「判定結果４Ｃ」という。

生成部６４Ｂは、生成部５４Ｃと同様に、判定結果３Ｃと、判定結果４Ｃと、復号部６８による復号により得られた非物理情報Ｕ１とから識別対象に固有の識別鍵Ｋｅｙ２を生成する。また、生成部６４Ｂは、確認情報を生成する。この確認情報は、識別鍵Ｋｅｙ２の生成日時及び検証装置１４の装置ＩＤ等を含む情報である。また、生成部６４Ｂは、検証装置１４の秘密鍵を用いて、確認情報に対するデジタル署名Ｖ（以下、「署名Ｖ」という）を生成する。署名Ｖが、検証装置１４を認証するための情報の一例である。

出力部６６Ａは、生成部６４Ｂにより生成された識別鍵Ｋｅｙ２、確認情報、及び署名Ｖを、ネットワークＩ／Ｆ３５を介して識別装置１６に出力する。

図１９に示すように、識別装置１６は、取得部７０Ａ、検証部７２、及び登録部７４Ａを含む。ＣＰＵ４０が識別プログラム４８を実行することで、取得部７０Ａ、検証部７２、及び登録部７４Ａとして機能する。

取得部７０Ａは、検証装置１４から出力された識別鍵Ｋｅｙ２、確認情報、及び署名Ｖを取得する。また、取得部７０Ａは、識別対象の識別情報に対応する検証用情報を記憶装置１８から取得する。

登録部７４Ａは、検証部７２が識別鍵Ｋｅｙ２の正当性の検証に成功した場合、記憶装置１８に登録された検証用情報が検証済みであることを表す検証済情報、確認情報、及び署名Ｖを記憶装置１８に登録する。記憶装置１８は、署名Ｖの正当性を検証し、署名Ｖが正当なものである場合に、検証済情報、確認情報、及び署名Ｖを識別情報に対応付けて保持する。また、登録部７４Ａは、検証部７２による検証結果を表す情報を表示装置４３に出力する。

次に、図２０～図２２を参照して、本実施形態に係る個体識別システム１０の作用を説明する。まず、図２０を参照して、登録装置１２が検証用情報を登録する登録処理を説明する。図２０に示す登録処理は、例えば、発送者によって入力装置２４を介して実行指示が入力された場合に実行される。

図２０のステップＳ５０で、測定部５０は、ステップＳ１０と同様に、測定装置２７から入力された入力信号Ｐ１から識別対象の物理的性質を測定する。ステップＳ５２で、測定部５０Ａは、前述したように、測定装置２７Ａから入力された入力信号Ｉ１から識別対象の画像的特徴を測定する。

ステップＳ５４で、判定部５２は、ステップＳ１２と同様に、ステップＳ５０の処理による測定結果が正当であるか否かを判定する。この判定が肯定判定となった場合、処理はステップＳ５６に移行する。ステップＳ５６で、判定部５２Ａは、前述したように、ステップＳ５２の処理による測定結果が正当であるか否かを判定する。この判定が肯定判定となった場合、処理はステップＳ５８に移行する。

ステップＳ５８で、暗号部５５は、セッション鍵１を生成し、生成したセッション鍵１を用いて、ステップＳ５４の判定結果１を暗号化する。ステップＳ６０で、暗号部５５は、セッション鍵１を用いて、非物理情報Ｕ１を暗号化する。ステップＳ６２で、暗号部５５は、検証装置１４の公開鍵を用いて、セッション鍵１を暗号化する。

ステップＳ６４で、暗号部５５Ａは、セッション鍵２を生成し、生成したセッション鍵２を用いて、ステップＳ５６の判定結果２を暗号化する。ステップＳ６６で、暗号部５５Ａは、セッション鍵２を用いて、判定部５２Ａに設定された識別対象の画像的特徴を暗号化する。ステップＳ６８で、暗号部５５Ａは、検証装置１４の公開鍵を用いて、セッション鍵２を暗号化する。

ステップＳ７０で、生成部５４Ｃは、前述したように、ステップＳ５８で得られた判定結果１Ｃと、ステップＳ６４で得られた判定結果２Ｃと、非物理情報Ｕ１とから識別対象に固有の識別鍵Ｋｅｙ１を生成する。ステップＳ７２で、登録部５６Ａは、前述したように、ステップＳ７０で生成された識別鍵Ｋｅｙ１から、識別鍵Ｋｅｙ１を検証可能な検証用情報を生成する。ステップＳ７４で、登録部５６Ａは、登録装置１２の秘密鍵を用いて、検証用情報及び識別情報に対する署名Ｒを生成する。

ステップＳ７６で、登録部５６Ａは、ステップＳ７２で得られた検証用情報、識別情報、ステップＳ６２で得られたセッション鍵１Ａ、ステップＳ６８で得られたセッション鍵２Ａ、ステップＳ６０で得られた非物理情報Ｃ、ステップＳ６６で得られた画像的特徴Ｃ、及びステップＳ７４で得られた署名Ｒを記憶装置１８に出力する。記憶装置１８は、署名Ｒの正当性を検証し、署名Ｒが正当なものである場合に、検証用情報、識別情報、セッション鍵１Ａ、セッション鍵２Ａ、非物理情報Ｃ、画像的特徴Ｃ、及び署名Ｒを保持する。

ステップＳ７６の処理が終了すると、登録処理が終了する。また、ステップＳ５４の判定が否定判定となった場合、ステップＳ５６からステップＳ７６までの処理は実行されずに登録処理が終了する。また、ステップＳ５６の判定が否定判定となった場合、ステップＳ５８からステップＳ７６までの処理は実行されずに登録処理が終了する。

次に、図２１を参照して、検証装置１４が識別鍵Ｋｅｙ２を生成する生成処理を説明する。図２１に示す生成処理は、例えば、購入者又は配達者によって入力装置３４を介して実行指示が入力された場合に実行される。

図２１のステップＳ８０で、測定部６０は、ステップＳ２０と同様に、測定装置３７から入力された入力信号Ｐ２から識別対象の物理的性質を測定する。ステップＳ８２で、判定部６２は、ステップＳ２２と同様に、ステップＳ８０の処理による測定結果が正当であるか否かを判定する。

ステップＳ８４で、取得部６７は、識別対象の識別情報に対応するセッション鍵１Ａ、セッション鍵２Ａ、非物理情報Ｃ、及び画像的特徴Ｃを記憶装置１８から取得する。ステップＳ８６で、復号部６８は、検証装置１４の秘密鍵を用いて、ステップＳ８４で取得されたセッション鍵１Ａ及びセッション鍵２Ａを復号する。ステップＳ８８で、復号部６８は、ステップＳ８６で得られたセッション鍵１を用いて、ステップＳ８４で取得された非物理情報Ｃを復号する。

ステップＳ９０で、復号部６８は、ステップＳ８６で得られたセッション鍵２を用いて、ステップＳ８４で取得された画像的特徴Ｃを復号する。ステップＳ９２で、測定部６０Ａは、前述したように、測定装置３７Ａから入力された入力信号Ｉ２から識別対象の画像的特徴を測定する。ステップＳ９４で、判定部６２Ａは、前述したように、ステップＳ９０で得られた画像的特徴を用いて、ステップＳ９２の処理による測定結果が正当であるか否かを判定する。

ステップＳ９６で、暗号部６５は、ステップＳ８６で得られたセッション鍵１を用いて、ステップＳ８２の処理による判定結果３を暗号化する。ステップＳ９８で、暗号部６５Ａは、ステップＳ８６で得られたセッション鍵２を用いて、ステップＳ９４の処理による判定結果４を暗号化する。

ステップＳ１００で、生成部６４Ｂは、前述したように、ステップＳ９６で得られた判定結果３Ｃと、ステップＳ９８で得られた判定結果４Ｃと、ステップＳ８８で得られた非物理情報Ｕ１とから識別対象に固有の識別鍵Ｋｅｙ２を生成する。ステップＳ１０２で、生成部６４Ｂは、確認情報を生成する。ステップＳ１０４で、生成部６４Ｂは、検証装置１４の秘密鍵を用いて、署名Ｖを生成する。

ステップＳ１０６で、出力部６６Ａは、ステップＳ１００で生成された識別鍵Ｋｅｙ２、ステップＳ１０２で生成された確認情報、及びステップＳ１０４で生成された署名Ｖを識別装置１６に出力する。ステップＳ１０６の処理が終了すると、生成処理が終了する。

次に、図２２を参照して、識別装置１６が識別対象を識別する識別処理を説明する。図２２に示す識別処理は、例えば、図２１に示す生成処理のステップＳ１０６の処理によって検証装置１４から出力された識別鍵Ｋｅｙ２、確認情報、及び署名Ｖを識別装置１６が受信した場合に実行される。

ステップＳ１１０で、取得部７０Ａは、検証装置１４から出力された識別鍵Ｋｅｙ２、確認情報、及び署名Ｖを取得する。ステップＳ１１２で、取得部７０Ａは、ステップＳ３２と同様に、記憶装置１８において、識別対象の識別情報に対応する検証用情報に、検証済情報が対応付けられているか否かを判定する。この判定が肯定判定となった場合は、処理はステップＳ１２４に移行し、否定判定となった場合は、処理はステップＳ１１４に移行する。

ステップＳ１１４で、取得部７０Ａは、ステップＳ３４と同様に、識別対象の識別情報に対応する検証用情報を記憶装置１８から取得する。ステップＳ１１６で、検証部７２は、ステップＳ３６と同様に、ステップＳ１１０で取得された識別鍵Ｋｅｙ２のハッシュ値と、ステップＳ１１４で取得された検証用情報とが一致するか否かを判定することによって、識別鍵Ｋｅｙ２の正当性の検証に成功したか否かを判定する。この判定が否定判定となった場合は、処理はステップＳ１２２に移行し、肯定判定となった場合は、処理はステップＳ１１８に移行する。

ステップＳ１１８で、登録部７４Ａは、記憶装置１８に登録された検証用情報が検証済みであることを表す検証済情報と、ステップＳ１１０で取得された確認情報及び署名Ｖとを記憶装置１８に登録する。記憶装置１８は、署名Ｖの正当性を検証し、署名Ｖが正当なものである場合に、検証済情報、確認情報、及び署名Ｖを識別情報に対応付けて保持する。ステップＳ１２０で、登録部７４Ａは、ステップＳ４０と同様に、識別鍵Ｋｅｙ２の正当性の検証に成功したことを表す情報を表示装置４３に出力する。購入者は、表示装置４３に表示された情報を視認することによって、識別対象が正しいものであることを把握することができる。ステップＳ１２０の処理が終了すると、識別処理が終了する。

一方、ステップＳ１２２で、登録部７４Ａは、ステップＳ４２と同様に、識別鍵Ｋｅｙ２の正当性の検証に失敗したことを表す情報を表示装置４３に出力する。購入者は、表示装置４３に表示された情報を視認することによって、識別対象が偽造されたものであることを把握することができる。ステップＳ１２２の処理が終了すると、識別処理が終了する。また、ステップＳ１２４で、登録部７４Ａは、ステップＳ４４と同様に、識別対象がすでに検証済みであることを表す情報を表示装置４３に出力する。ステップＳ１２４の処理が終了すると、識別処理が終了する。本実施形態でも、第１実施形態で説明した処理によって、同様に再検証を行うことができる（例えば、図９参照）。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、上記第１～第３実施形態において、上記第４実施形態と同様に識別対象の画像的特徴を用いてもよい。この場合、識別対象の物理的性質に代えて画像的特徴を用いてもよいし、識別対象の物理的性質及び画像的特徴の双方を用いてもよい。

また、上記第１～第３実施形態において、上記第４実施形態と同様に署名Ｒ、Ｖを用いてもよい。

また、上記第４実施形態において、上記第２実施形態と同様に、判定値を予め登録装置１２の記憶部２２に予め記憶しておいてもよい。

また、上記第４実施形態において、識別対象の画像的特徴が事前に測定可能な場合は、登録装置１２から検証装置１４へ画像的特徴を事前に通知してもよい。

また、上記第４実施形態において、登録装置１２による登録時に検証装置１４が定まっていない場合は、セッション鍵による暗号化を登録時には行わず、検証装置１４が定まった後に行ってもよい。

また、上記第４実施形態では、公開鍵暗号方式を用いて署名Ｒ、Ｖを生成する場合について説明したが、これに限定されない。共通鍵暗号方式を用いて署名Ｒ、Ｖを生成する形態としてもよい。この場合、記憶装置１８が鍵配送センターとして機能する形態が例示される。

また、上記第４実施形態におけるセッション鍵１～４を暗号化の都度に変えるのではなく、検証装置１４毎に固定としてもよい。

また、上記第４実施形態において、入力信号Ｐ１及び入力信号Ｉ１は、１つの入力信号、すなわち、識別対象の物理的性質及び画像的特徴の両方に依存する１つの入力信号であってもよい。この場合、登録装置１２は、その１つの入力信号から識別対象の物理的性質及び画像的特徴をそれぞれ測定する。また、入力信号Ｐ２及び入力信号Ｉ２も同様に、１つの入力信号、すなわち、識別対象の物理的性質及び画像的特徴の両方に依存する１つの入力信号であってもよい。この場合、検証装置１４は、その１つの入力信号から識別対象の物理的性質及び画像的特徴をそれぞれ測定する。

［第５実施形態］
開示の技術の第５実施形態を説明する。なお、個体識別システム１０の構成（図１参照）と、登録装置１２、検証装置１４、及び識別装置１６のハードウェア構成（図２～図４参照）は、第１実施形態と同一であるため説明を省略する。

図２４を参照して、本実施形態に係る検証装置１４及び識別装置１６の機能的な構成について説明する。なお、登録装置１２の機能的な構成については第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。また、第１実施形態と同一の機能を有する機能部については、同一の符号を付して説明を省略する。

図２４に示すように、検証装置１４は、測定部６０、暗号部６５Ｂ、及び出力部６６Ｂを含む。ＣＰＵ３０が検証プログラム３９を実行することで、測定部６０、暗号部６５Ｂ、及び出力部６６Ｂとして機能する。

暗号部６５Ｂは、測定部６０による測定結果を、ＡＥＳ等の予め定められた暗号化アルゴリズムに従って暗号化する。出力部６６Ｂは、暗号部６５Ｂにより暗号化された測定結果を、ネットワークＩ／Ｆ３５を介して識別装置１６に出力する。

図２４に示すように、識別装置１６は、取得部７０Ｂ、検証部７２、登録部７４、復号部７５、判定部７６、及び生成部７７を含む。ＣＰＵ４０が識別プログラム４８を実行することで、取得部７０Ｂ、検証部７２、登録部７４、復号部７５、判定部７６、及び生成部７７として機能する。

取得部７０Ｂは、検証装置１４から出力された、暗号化された測定結果を取得する。また、取得部７０Ｂは、識別対象の識別情報に対応する検証用情報を記憶装置１８から取得する。復号部７５は、取得部７０Ｂにより取得された、暗号化された測定結果を復号する。検証装置１４及び識別装置１６には、暗号部６５Ｂによる暗号化及び復号部７５による復号に用いられる共通の鍵が予め記憶されている。

判定部７６は、判定部６２と同様に、復号部７５による復号により得られた測定結果が正当であるか否かを判定する。生成部７７は、生成部６４と同様に、判定部７６による判定結果と、識別対象の物理的性質に依存せず、かつ識別対象毎に異なる非物理情報Ｕ２とから識別対象に固有の識別鍵Ｋｅｙ２を生成する。生成部７７により生成された識別鍵Ｋｅｙ２は、検証部７２に入力される。

次に、図２５及び図２６を参照して、本実施形態に係る個体識別システム１０の作用を説明する。なお、登録装置１２が実行する登録処理（図６参照）は、第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。

まず、図２５を参照して、検証装置１４が測定結果を出力する出力処理を説明する。検証装置１４のＣＰＵ３０が検証プログラム３９を実行することで、図２５に示す出力処理を実行する。出力処理は、例えば、購入者又は配達者によって入力装置３４を介して実行指示が入力された場合に実行される。なお、図２５における図７と同一の処理を実行するステップについては、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

図２５では、ステップＳ２０の後にステップＳ２５が実行される。ステップＳ２５で、暗号部６５Ｂは、ステップＳ２０の処理による測定結果を、予め定められた暗号化アルゴリズムに従って暗号化する。ステップＳ２７で、出力部６６Ｂは、ステップＳ２５で暗号化された測定結果を、ネットワークＩ／Ｆ３５を介して識別装置１６に出力する。ステップＳ２７の処理が終了すると、出力処理が終了する。

次に、図２６を参照して、識別装置１６が識別対象を識別する識別処理を説明する。識別装置１６のＣＰＵ４０が識別プログラム４８を実行することで、図２６に示す識別処理を実行する。識別処理は、例えば、上記出力処理のステップＳ２７の処理によって検証装置１４から出力された、暗号化された測定結果を識別装置１６が受信した場合に実行される。なお、図２６における図８と同一の処理を実行するステップについては、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

図２６のステップＳ３１－１で、取得部７０Ｂは、検証装置１４から出力された、暗号化された測定結果を取得する。ステップＳ３１－２で、復号部７５は、ステップＳ３１－１で取得された、暗号化された測定結果を復号する。ステップＳ３１－３で、判定部７６は、ステップＳ３１－２による復号により得られた測定結果が正当であるか否かを判定する。ステップＳ３１－４で、生成部７７は、ステップＳ３１－３による判定結果と、非物理情報Ｕ２とから識別対象に固有の識別鍵Ｋｅｙ２を生成する。ステップＳ３２以降は、ステップＳ３１－４で生成された識別鍵Ｋｅｙ２を用いて第１実施形態と同じ処理が実行される。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１実施形態では検証装置１４が備えた判定部６２及び生成部６４の機能を識別装置１６に移した場合でも、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第５実施形態の検証装置１４及び識別装置１６の機能は、例えば、パーソナルコンピュータ又はスマートフォンのアプリケーションプログラムによって実現することができる。この場合、アプリケーションプログラムは、発送者によって管理され、発送者及び購入者は事前に暗号部６５Ｂ及び復号部７５で用いられる鍵を共有し、購入者は発送者から入手したアプリケーションプログラムに、その鍵を設定する。

また、検証装置１４は、発送者によって管理され、識別対象の発送時に配達者に貸し出され、配達の終了後に発送者に返却される。発送者は、返却された検証装置１４に改変及び分解の痕跡がないかを検査する。また、検証装置１４には、識別対象の発送時に、購入者と事前に共有した鍵が、発送者によって設定される。

以上のように、発送者及び購入者が正当であれば、配達者は検証装置１４を解析しようとしても、返却後に発送者によって検査されるため、検証装置１４の改変及び分解ができない。また、検証装置と識別装置との間で送受信される情報は、発送者と購入者との間で共有された鍵によって暗号化されるため、配達者は解析することができない。従って、配達者が不正を行うことはできない。

また、第２～第４実施形態においても、第１実施形態に係る検証装置１４が備える判定部６２及び生成部６４に相当する機能を、識別装置１６に移してもよい。また、第５実施形態においても、第４実施形態と同様に識別対象の画像的特徴を用いてもよい。

［第６実施形態］
開示の技術の第６実施形態を説明する。なお、個体識別システム１０の構成（図１参照）と、登録装置１２、検証装置１４、及び識別装置１６のハードウェア構成（図２～図４参照）は、第１実施形態と同一であるため説明を省略する。

図２７を参照して、本実施形態に係る検証装置１４及び識別装置１６の機能的な構成について説明する。なお、登録装置１２の機能的な構成については第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。また、第１実施形態と同一の機能を有する機能部については、同一の符号を付して説明を省略する。

図２７に示すように、検証装置１４は、測定部６０、判定部６２、暗号部６５Ｃ、及び出力部６６Ｃを含む。ＣＰＵ３０が検証プログラム３９を実行することで、測定部６０、判定部６２、暗号部６５Ｃ、及び出力部６６Ｃとして機能する。

暗号部６５Ｃは、判定部６２による判定結果を、ＡＥＳ等の予め定められた暗号化アルゴリズムに従って暗号化する。出力部６６Ｃは、暗号部６５Ｃにより暗号化された判定結果を、ネットワークＩ／Ｆ３５を介して識別装置１６に出力する。

図２７に示すように、識別装置１６は、取得部７０Ｃ、検証部７２、登録部７４、復号部７５Ａ、及び生成部７７Ａを含む。ＣＰＵ４０が識別プログラム４８を実行することで、取得部７０Ｃ、検証部７２、登録部７４、復号部７５Ａ、及び生成部７７Ａとして機能する。

取得部７０Ｃは、検証装置１４から出力された、暗号化された判定結果を取得する。また、取得部７０Ｃは、識別対象の識別情報に対応する検証用情報を記憶装置１８から取得する。復号部７５Ａは、取得部７０Ｃにより取得された、暗号化された判定結果を復号する。検証装置１４及び識別装置１６には、暗号部６５Ｃによる暗号化及び復号部７５Ａによる復号に用いられる共通の鍵が予め記憶されている。

生成部７７Ａは、生成部６４と同様に、復号部７５Ａによる復号により得られた判定結果と、識別対象の物理的性質に依存せず、かつ識別対象毎に異なる非物理情報Ｕ２とから識別対象に固有の識別鍵Ｋｅｙ２を生成する。生成部７７Ａにより生成された識別鍵Ｋｅｙ２は、検証部７２に入力される。

次に、図２８及び図２９を参照して、本実施形態に係る個体識別システム１０の作用を説明する。なお、登録装置１２が実行する登録処理（図６参照）は、第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。

まず、図２８を参照して、検証装置１４が判定結果を出力する出力処理を説明する。検証装置１４のＣＰＵ３０が検証プログラム３９を実行することで、図２８に示す出力処理を実行する。出力処理は、例えば、購入者又は配達者によって入力装置３４を介して実行指示が入力された場合に実行される。なお、図２８における図７と同一の処理を実行するステップについては、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

図２８では、ステップＳ２２の後にステップＳ２５Ａが実行される。ステップＳ２５Ａで、暗号部６５Ｃは、ステップＳ２２の処理による判定結果を、ＡＥＳ等の予め定められた暗号化アルゴリズムに従って暗号化する。ステップＳ２７Ａで、出力部６６Ｃは、ステップＳ２５Ａで暗号化された判定結果を、ネットワークＩ／Ｆ３５を介して識別装置１６に出力する。ステップＳ２７Ａの処理が終了すると、出力処理が終了する。

次に、図２９を参照して、識別装置１６が識別対象を識別する識別処理を説明する。識別装置１６のＣＰＵ４０が識別プログラム４８を実行することで、図２９に示す識別処理を実行する。識別処理は、例えば、上記出力処理のステップＳ２７Ａの処理によって検証装置１４から出力された、暗号化された判定結果を識別装置１６が受信した場合に実行される。なお、図２９における図８と同一の処理を実行するステップについては、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

図２９のステップＳ３１Ａ－１で、取得部７０Ｃは、検証装置１４から出力された、暗号化された判定結果を取得する。ステップＳ３１Ａ－２で、復号部７５Ａは、ステップＳ３１Ａ－１で取得された、暗号化された判定結果を復号する。ステップＳ３１Ａ－４で、生成部７７Ａは、ステップＳ３１Ａ－２による復号により得られた判定結果と、識別対象の物理的性質に依存せず、かつ識別対象毎に異なる非物理情報Ｕ２とから識別対象に固有の識別鍵Ｋｅｙ２を生成する。ステップＳ３２以降は、ステップＳ３１Ａ－４で生成された識別鍵Ｋｅｙ２を用いて第１実施形態と同じ処理が実行される。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１実施形態では検証装置１４が備えた生成部６４の機能を識別装置１６に移した場合でも、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、第５実施形態及び第６実施形態では、第１実施形態に係る検証装置１４が備える一部の機能を識別装置１６に移した場合について説明したが、一例として図３０に示すように、検証装置１４及び識別装置１６が備える機能を一台の装置によって実現してもよい。また、図３０の例において、識別対象の画像的特徴を用いる場合、測定装置３７として、パーソナルコンピュータ又はスマートフォンに内蔵された光学カメラを適用することによって、測定装置３７も一体化することができる。

また、上記各実施形態では、識別対象として、ダイヤモンドを適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、識別対象として、ダイヤモンド以外の固体を適用する形態としてもよい。また、例えば、識別対象として、溶融シリカ及びアルミナ等の袋詰めされた粉体を適用する形態としてもよい。この場合、識別対象の物理的性質に依存する物理量の例としては、粉体の粒径分布が挙げられ、識別対象の画像的特徴の例としては、粉体の色が挙げられる。

また、例えば、識別対象として、特定物質のイオンが含まれる液体を適用する形態としてもよい。この場合、識別対象の物理的性質に依存する物理量の例としては、イオン濃度が挙げられる。また、例えば、識別対象として、特定物質が含まれる気体を適用してもよい。この場合、識別対象の物理的性質に依存する物理量の例としては、気体内の特定物質の濃度が挙げられる。

また、上記各実施形態において、発送者から購入者までの間に、倉庫及び配送センター等の複数の拠点を経由する場合、非物理情報Ｕ１、Ｕ２の検証回数として何回目に正当性が検証される回数であるかを表す情報を適用してもよい。この場合、例えば、１つ目の拠点での識別対象の検証で用いられる非物理情報Ｕ１、Ｕ２には、１回目であること表す検証回数が含まれ、２つ目の拠点での識別対象の検証で用いられる非物理情報Ｕ１、Ｕ２には、２回目であること表す検証回数が含まれる。この場合、発送者から購入者までの間に識別対象が経由する各拠点で、識別鍵及びその検証用情報は異なるため、独立に識別対象の検証を行うことができる。

具体的な例として、発送者から港、駅、又は空港までを第１の配達者が識別対象の製品を配達し、その港、駅、又は空港から目的地の港、駅、又は空港までを第２の配達者が製品を配達し、目的地の港、駅、又は空港から集配所までを第３の配達者が配達し、集配所から購入者までを第４の配達者が配達する場合が考えられる。この場合で、かつ購入者に届いた製品が真正品でないと判定された場合、以下のようにすることによって、どの段階で製品がすり替えられたかを特定することができる。

発送者は、回数を１とした第１の非物理情報を生成し、第１の非物理情報を第２の配達者に送る。また、発送者は、回数を２とし、かつ乱数も変更した第２の非物理情報を第３の配達者に送り、回数を３とし、かつ乱数も変更した第３の非物理情報を第４の配達者に送る。最後に、発送者は、回数を４とし、かつ乱数も変更した第４の非物理情報を購入者に送る。

第２の配達者は第１の配達者から製品を受け取る際、第１の非物理情報を用いて製品を検証し、検証結果を第１の配達者又は発送者に送る。第３の配達者は第２の配達者から製品を受け取る際、第２の非物理情報を用いて製品を検証し、検証結果を第２の配達者又は発送者に送る。第４の配達者は第３の配達者から製品を受け取る際、第３の非物理情報を用いて製品を検証し、検証結果を第３の配達者又は発送者に送る。最後に、購入者は第４の配達者から製品を受け取る際、第４の非物理情報を用いて製品を検証し、検証結果を第４の配達者又は発送者に送る。

ここで、途中で製品がすり替えられた場合、すり替えられた直後の段階で製品を受け取る配達者又は購入者は、不正であると検証された検証結果を知るので、製品を受け取らずに発送者に連絡する。ここでは各配達者が製品の検証を行って製品を次の配達者又は購入者に引き渡す例を示したが、例えば第１の配達者から第１の受取者が製品を受け取り、第２の配達者が第１の受取者から製品を受け取って配達を行う場合も同様に、製品を受け取る毎に製品の検証を行う。この場合、第１の非物理情報は第１の受取者に送られ、回数及び乱数が変更された新たな非物理情報が第２の配達者に送られているものとする。これにより、製品が流通するそれぞれの段階で製品が検証されるため、製品がすり替えられた場合に、どの段階で製品がすり替えられたかを特定することができる。

次に、第１の購入者が製品の真正性を示しながら、第２の購入者に製品を転売する場合を考える。この場合、第１の購入者は、製品の真正性に関わらず、自らが保持する非物理情報に対応する識別鍵Ｋｅｙ２又は製品が正当であるとする真正情報を出力する検証装置を偽造することができる。これを防ぐために、第１の購入者から転売品を受け取る第２の購入者は新たな非物理情報の発行を発送者に依頼し、発送者から発行された新たな非物理情報を用いて製品を検証する。この場合、第１の購入者は新たな非物理情報に対応する識別鍵Ｋｅｙ２を生成することができないため、第２の購入者は、第１の購入者から受け取った製品が真正品ではないことを把握することができる。従って、第１の購入者は、製品の偽物を転売することはできない。また、発送者は自らの製品がどのように転売されているかを把握することができる。

また、複数の拠点を経由する例において、拠点ごとに追加の情報を非物理情報として加えることが考えられる。この追加の情報としては、例えば、各拠点における受入れ日時及び再出荷日時等の情報、又はその拠点における管理温度等がある。この場合、非物理情報は検証回数を含めて異なる。それに対して、例えば、以下の４つの対処法が考えられる。

第１の対処法として、各拠点が登録装置を持っている場合、最初の非物理情報から順に追加の非物理情報を連結させたものを新たな非物理情報として、第１～第４の実施形態に示した登録処理を行い、その登録処理によって得られた識別鍵Ｋｅｙ１’の検証用情報を新たに記録装置に登録することが考えられる。また、検証時には新たな非物理情報は次の受け入れ先と共有した鍵で暗号化されて記憶装置に記憶されている、または次の受け入れ先に直接送られているとして第１～第４の実施形態と同様に検証する。これは、前述のような検証回数毎の非物理情報がない場合に対応でき、発送者の負荷が最も小さい。

第２の対処法として、その拠点に割り当てられた検証回数を持つ非物理情報が用いられる場合、その非物理情報とその拠点ごとの追加の情報とを連結したものを新たな非物理情報として第１の対処法と同様に識別鍵Ｋｅｙ１’の検証用情報を生成して記録し、検証する。これによって、各拠点の処理を効率化することができる。

第３の対処法として、各拠点が登録装置を持っていない場合、追加する非物理情報に対するハッシュ値などの一方向性関数による出力を計算し、その出力と、その拠点の検証回数を含む非物理情報を用いて生成した識別鍵Ｋｅｙ１との排他的論理和をとったものを新たな識別鍵Ｋｅｙ１’とし、その検証用情報を記憶装置に登録する。検証時にはまず、前の拠点の検証回数を持つ非物理情報を用いて識別鍵Ｋｅｙ２を生成し、追加の非物理情報に対するハッシュ値と排他的論理和をとったものを識別鍵Ｋｅｙ２’として検証する。

第４の対処法として、非物理情報に検証回数がない場合、最初の非物理情報から追加の非物理情報を連結したもののハッシュ値を生成し、最初の非物理情報を用いて生成した識別鍵Ｋｅｙ１と排他的論理和をとったものを、新たな識別鍵Ｋｅｙ１’としてその検証用情報を登録し、検証時には暗号化されて登録されている、または次の受け入れ先に送られている登録時に用いた非物理情報を用いて生成した識別鍵Ｋｅｙ２’を検査する。

または、排他的論理和でなく受入れ時に検査に通った識別鍵Ｋｅｙ２を追加の非物理情報と連結してハッシュ値を生成してもよく、検査に通った識別鍵Ｋｅｙ２と追加の非物理情報を含む情報から生成した一方向性関数による値を新たな識別鍵Ｋｅｙ１’としてもよい。

また、上記各実施形態でＣＰＵがソフトウェア（プログラム）を実行することにより実行した各種処理を、ＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ、及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、各種処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

また、上記第３及び第４実施形態において、プロセッサ２０Ａ、２０Ｂ、３０Ａ、３０Ｂが実行した各種処理を、ＣＰＵがソフトウェア（プログラム）を実行することにより実行してもよい。

また、上記各実施形態では、登録プログラム２９が記憶部２２に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。登録プログラム２９は、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、登録プログラム２９は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

また、上記各実施形態では、検証プログラム３９が記憶部３２に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。検証プログラム３９は、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、及びＵＳＢメモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、検証プログラム３９は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

また、上記各実施形態では、識別プログラム４８が記憶部４２に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。識別プログラム４８は、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、及びＵＳＢメモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、識別プログラム４８は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

２０２０年１月２３日に出願された日本国特許出願２０２０－００９４６８号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。また、本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (14)

1. 登録装置と検証装置と識別装置とを含み、かつ識別対象の個体を識別する個体識別システムが備える登録装置であって、
   前記識別対象の物理的性質及び画像的特徴の少なくとも一方に依存する入力信号と、前記物理的性質に依存せず、かつ前記識別対象毎に異なる非物理情報とを入力として、前記識別対象に固有の識別鍵を検証可能な検証用情報を出力する登録部を備え、
   前記入力信号から前記物理的性質及び前記画像的特徴の少なくとも一方を測定する測定部と、
   前記測定部による測定結果が正当であるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部による判定結果と前記非物理情報の少なくとも一部とから前記識別鍵を生成する生成部と、
   を更に備え、
   前記登録部は、前記識別鍵から前記検証用情報を生成する登録装置。
2. 登録装置と検証装置と識別装置とを含み、かつ識別対象の個体を識別する個体識別システムが備える検証装置であって、
   前記識別対象の物理的性質及び画像的特徴の少なくとも一方に依存する入力信号と、前記物理的性質に依存せず、かつ前記識別対象毎に異なる非物理情報とを入力として、前記識別対象に固有の識別鍵を出力する出力部を備え、
   前記入力信号から前記物理的性質及び前記画像的特徴の少なくとも一方を測定する測定部と、
   前記測定部による測定結果が正当であるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部による判定結果と前記非物理情報の少なくとも一部とから前記識別鍵を生成する生成部と、
   を更に備えた検証装置。
3. 登録装置と検証装置と識別装置とを含み、かつ識別対象の個体を識別する個体識別システムが備える登録装置であって、
   前記識別対象の物理的性質及び画像的特徴の少なくとも一方に依存する入力信号と、前記物理的性質に依存せず、かつ前記識別対象毎に異なる非物理情報とを入力として、前記識別対象に固有の識別鍵を検証可能な検証用情報を出力する登録部を備え、
   予め設定された判定値であって、前記物理的性質及び前記画像的特徴の少なくとも一方が正当であることを表す判定値と、前記非物理情報の少なくとも一部とから前記識別鍵を生成する生成部を更に備え、
   前記登録部は、前記識別鍵から前記検証用情報を生成する登録装置。
4. 登録装置と検証装置と識別装置とを含み、かつ識別対象の個体を識別する個体識別システムが備える識別装置であって、
   請求項１又は３に記載の登録装置により出力された前記検証用情報と、請求項２に記載の検証装置により出力された前記識別鍵とを用いて、前記検証装置により出力された前記識別鍵の正当性を検証する検証部
   を備えた識別装置。
5. 前記生成部は、前記判定部による判定結果を含む値を定められた鍵を用いて暗号化することによって前記識別鍵を生成する
   請求項２に記載の検証装置。
6. 請求項１又は３に記載の登録装置と、
   請求項２に記載の検証装置と、
   請求項４に記載の識別装置と、
   を含む個体識別システム。
7. 前記登録装置の前記登録部は、前記識別対象の検証用情報を特定するための識別情報及び前記検証用情報を記憶装置に登録し、
   前記識別装置は、前記識別対象の検証に成功した場合、前記記憶装置に登録された前記検証用情報が検証済みであることを表す情報を前記記憶装置に登録する登録部を更に備えた
   請求項６に記載の個体識別システム。
8. 前記記憶装置は、ブロックチェーンである
   請求項７に記載の個体識別システム。
9. 前記登録装置及び前記検証装置の少なくとも一方を認証するための情報を生成する生成部
   を更に備えた請求項６から請求項８の何れか１項に記載の個体識別システム。
10. 前記登録装置は、前記検証装置毎に異なる鍵を用いて、前記非物理情報を暗号化する暗号部を更に備え、
    前記検証装置は、前記暗号部により暗号化された前記非物理情報を復号する復号部を更に備えた
    請求項６から請求項８の何れか１項に記載の個体識別システム。
11. 識別対象の物理的性質及び画像的特徴の少なくとも一方に依存する入力信号から前記物理的性質及び前記画像的特徴の少なくとも一方を測定する測定部と、
    前記測定部による測定結果が正当であるか否かを判定する判定部と、
    前記判定部による判定結果と、前記物理的性質に依存せず、かつ前記識別対象毎に異なる非物理情報の少なくとも一部とから前記識別対象に固有の識別鍵を生成する生成部と、
    前記識別対象の物理的性質及び画像的特徴の少なくとも一方に依存する入力信号と、前記物理的性質に依存せず、かつ前記識別対象毎に異なる非物理情報とを入力として、前記識別対象に固有の識別鍵を検証可能な検証用情報を出力する登録部と、
    前記登録部により出力された検証用情報と、前記生成部により生成された識別鍵とを用いて、前記識別鍵の正当性を検証する検証部と、
    を含む個体識別システム。
12. 検証装置及び識別装置を含み、
    前記測定部は、前記検証装置に設けられ、
    前記判定部、前記生成部、及び前記検証部は、前記識別装置に設けられ、
    前記検証装置は、前記測定部による測定結果を暗号化する暗号部を更に備え、
    前記識別装置は、前記暗号部により暗号化された測定結果を復号する復号部を更に備えた
    請求項１１に記載の個体識別システム。
13. 検証装置及び識別装置を含み、
    前記測定部及び前記判定部は、前記検証装置に設けられ、
    前記生成部及び前記検証部は、前記識別装置に設けられ、
    前記検証装置は、前記判定部による判定結果を暗号化する暗号部を更に備え、
    前記識別装置は、前記暗号部により暗号化された判定結果を復号する復号部を更に備えた
    請求項１１に記載の個体識別システム。
14. 検証装置を含み、
    前記測定部、前記判定部、前記生成部、及び前記検証部は、前記検証装置に設けられる
    請求項１１に記載の個体識別システム。

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