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JP2000242750A - 個人認証システム、それに使用される携帯装置及び記憶媒体 - Google Patents

個人認証システム、それに使用される携帯装置及び記憶媒体

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JP2000242750A
JP2000242750A JP11041564A JP4156499A JP2000242750A JP 2000242750 A JP2000242750 A JP 2000242750A JP 11041564 A JP11041564 A JP 11041564A JP 4156499 A JP4156499 A JP 4156499A JP 2000242750 A JP2000242750 A JP 2000242750A
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貢己 山田
Tomoaki Morijiri
智昭 森尻
Toshiaki Saishiyo
敏明 才所
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、携帯装置と個人認証装置との間が
盗聴されても、盗聴内容から情報を読出せず、その不正
使用の阻止を図る。 【解決手段】 ＩＣカード１０の暗号化部１４が、個人
認証が実行されるとき、生体データＤを暗号化し、得ら
れた暗号文Ｒ［Ｄ］をセンサユニット２０に与え、セン
サユニット２０の復号部２３が、暗号文Ｒ［Ｄ］を復号
して生体データＤを得ると、照合部２５が、この生体デ
ータＤと入力された生体測定データＤｍとを照合して本
人か否かを判定する個人認証システム、それに使用され
る携帯装置及び記憶媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＩＣカード
の如き携帯可能な装置を用いる個人認証システム、それ
に使用される携帯装置及び記憶媒体に係り、特に、盗聴
による不正を阻止し得る個人認証システム、それに使用
される携帯装置及び記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、個人の権限の正当性を認証する
分野では、商取引でのクレジットカードや立入制限場所
での入退室管理カードの如き、携帯可能なＩＤカードを
持参した個人に関してその権限の正当性を認証するため
の個人認証システムが広く用いられている。
【０００３】この種のＩＤカードとしては、通常、磁気
カードが使用される。また最近では、半導体チップの内
蔵により、高セキュリティ性と高機能とを持つＩＣカー
ドが使用され始めている。このＩＣカードは、磁気カー
ドに比べて内部情報の読出／書込が困難であるため、偽
造や情報漏洩などの不正を防止可能である旨が期待され
る。
【０００４】但し、このようなＩＣカードは、単に内部
情報を保持する構成のとき、紛失や盗難により他人に不
正使用されたり、紛失と偽って不正使用される形態の不
正を防止することが困難である。よって、係る不正を防
止する観点から、ＩＣカードでは、内部に個人認証情報
が登録された構成とされる。これにより、個人認証装置
の照合部では、ＩＣカードから送信された個人認証情報
と、別途、操作入力された入力情報とが照合され、ＩＣ
カードを持参した者の権限の正当性が判定される。な
お、個人認証情報はパスワードのようなものでもよい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような個人認証システムでは、ＩＣカードと照合部との
間の通信内容が盗聴されることにより、不正に個人認証
情報が読出されて不正使用されるという可能性がある。
【０００６】本発明は上記実情を考慮してなされたもの
で、携帯装置と個人認証装置との間が盗聴されても、盗
聴内容から情報を読出せず、その不正使用を阻止し得る
個人認証システム、それに使用される携帯装置及び記憶
媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は、耐タンパー性を有し、登録情報の記憶された携帯装
置と、耐タンパー性を有し、前記携帯装置との間で通信
が可能なとき、前記携帯装置内の登録情報と新規に入力
される入力情報とに基づいて、個人認証を実行可能な個
人認証装置とを備えた個人認証システムであって、前記
携帯装置としては、前記個人認証が実行されるとき、前
記登録情報を暗号化し、得られた暗号文を前記個人認証
装置に与える暗号化手段を有し、前記個人認証装置とし
ては、前記暗号化手段から与えられた暗号文を復号して
登録情報を得る復号手段と、前記復号手段により得られ
た登録情報と前記入力情報とを照合する照合手段とを備
えた個人認証システムである。
【０００８】また、請求項２に対応する発明は、請求項
１に対応する個人認証システムに使用される携帯装置で
あって、前記個人認証が実行されるとき、乱数を生成す
る乱数生成手段と、前記乱数生成手段により生成された
乱数により前記登録情報を暗号化して得られた暗号文と
前記乱数を前記個人認証装置の鍵で暗号化して得られた
暗号文とを夫々前記個人認証装置に与える前記暗号化手
段とを備えた携帯装置である。
【０００９】さらに、請求項３に対応する発明は、請求
項１に対応する個人認証システムに使用されるコンピュ
ータ読取り可能な記憶媒体であって、前記携帯装置内の
コンピュータに、前記個人認証が実行されるとき、前記
登録情報を暗号化し、得られた暗号文を前記個人認証装
置に与える暗号化手順を実行させ、前記個人認証装置内
のコンピュータに、前記暗号化手段から与えられた暗号
文を復号して登録情報を得る復号手順を実行させ、前記
復号手順により得られた登録情報と前記入力情報とを照
合する照合手順を実行させるためのプログラムを記憶し
たコンピュータ読取り可能な記憶媒体である。
【００１０】また、請求項４に対応する発明は、耐タン
パー性を有し、登録情報の記憶された携帯装置と、耐タ
ンパー性を有し、前記携帯装置との間で通信が可能なと
き、前記携帯装置内の登録情報と新規に入力される入力
情報とに基づいて、個人認証を実行可能な一つ或いは複
数の個人認証装置と、耐タンパー性を有し、前記携帯装
置と前記各個人認証装置との間にて暗号化を含む転送処
理を行なう固設部とを備えた個人認証システムであっ
て、前記携帯装置としては、前記個人認証が実行される
とき、前記登録情報を暗号化し、得られた暗号文を前記
固設部に与える第１暗号化手段を備え、前記固設部とし
ては、前記第１暗号化手段から与えられた暗号文を復号
して登録情報を得る第１復号手段と、前記第１復号手段
により得られた登録情報を予め設定された暗号鍵により
暗号化し、得られた暗号文を送出する第２暗号化手段と
を備え、前記各個人認証部としては、移動可能に配置さ
れ、前記第２暗号化手段から送出された暗号文を予め設
定された暗号鍵により復号して登録情報を得る第２復号
手段と、前記第２復号手段により得られた登録情報と前
記入力情報とを照合する照合手段とを備えた個人認証シ
ステムである。
【００１１】さらに、請求項５に対応する発明は、請求
項４に対応する個人認証システムに使用される携帯装置
であって、前記個人認証が実行されるとき、乱数を生成
する乱数生成手段と、前記乱数生成手段により生成され
た乱数により前記登録情報を暗号化して得られた暗号文
と前記乱数を前記固設部の鍵で暗号化して得られた暗号
文とを夫々前記固設部に与える前記第１暗号化手段とを
備えた携帯装置である。
【００１２】また、請求項６に対応する発明は、請求項
４に対応する個人認証システムに使用されるコンピュー
タ読取り可能な記憶媒体であって、前記携帯装置内のコ
ンピュータに、前記個人認証が実行されるとき、前記登
録情報を暗号化し、得られた暗号文を前記固設部に与え
る第１暗号化手順を実行させ、前記固設部のコンピュー
タに、前記第１暗号化手順により与えられた暗号文を復
号して登録情報を得る第１復号手順を実行させ、前記第
１復号手順により得られた登録情報を予め設定された暗
号鍵により暗号化し、得られた暗号文を送出する第２暗
号化手順を実行させ、前記各個人認証装置のコンピュー
タに、前記第２暗号化手順により送出された暗号文を予
め設定された暗号鍵により復号して登録情報を得る第２
復号手順を実行させ、前記第２復号手順により得られた
登録情報と前記入力情報とを照合する照合手順を実行さ
せるためのプログラムを記憶したコンピュータ読取り可
能な記憶媒体である。
【００１３】（作用）従って、請求項１，３に対応する
発明は以上のような手段を講じたことにより、携帯装置
の暗号化手段が、個人認証が実行されるとき、登録情報
を暗号化し、得られた暗号文を個人認証装置に与え、個
人認証装置の復号手段が、暗号化手段から与えられた暗
号文を復号して登録情報を得ると、照合手段が、復号手
段により得られた登録情報と入力情報とを照合するの
で、携帯装置と個人認証装置との間が盗聴されても、盗
聴内容から情報を読出せず、その不正使用を阻止するこ
とができる。
【００１４】また、請求項４，６に対応する発明は、携
帯装置の第１暗号化手段が、個人認証が実行されると
き、登録情報を暗号化し、得られた暗号文を固設部に与
え、固設部としては、第１復号手段が、第１暗号化手段
から与えられた暗号文を復号して登録情報を得ると、第
２暗号化手段が、第１復号手段により得られた登録情報
を予め設定された暗号鍵により暗号化し、得られた暗号
文を送出し、各個人認証装置の第２復号手段が、第２暗
号化手段から送出された暗号文を予め設定された暗号鍵
により復号して登録情報を得ると、照合手段が、第２復
号手段により得られた登録情報と入力情報とを照合する
ので、請求項１，３に対応する作用に加え、各個人認証
装置の接続の変更や固設部の暗号鍵の交換の場合でも、
個人認証装置の同一性を保証でき、安全性を保持するこ
とができる。
【００１５】また、請求項２，５に対応する発明は、携
帯装置において、乱数生成手段が、個人認証が実行され
るとき、乱数を生成し、暗号化手段が、乱数生成手段に
より生成された乱数により登録情報を暗号化して得られ
た暗号文と乱数を個人認証装置又は固設部の鍵で暗号化
して得られた暗号文とを夫々個人認証装置又は固設部に
与えるので、請求項１，４に対応する作用に加え、登録
情報の暗号化鍵の変更が容易で、盗聴などによる登録情
報の漏洩を阻止でき、内部情報の漏洩による影響を最小
限に抑制でき、暗号解読攻撃に対して防御性を向上させ
ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。具体的には、以下の各
実施形態では、最近注目されてきたバイオメトリクス技
術を考慮し、従来のパスワードに代えて、個人の生体デ
ータを用いた場合について述べる。なお、バイオメトリ
クスは、生体データを用いて人間を認識する技術であ
り、例えば指紋認識、音声認識、手書き署名認識、網膜
走査認識、及び手の幾何学的認識（掌型や指の長さ等）
などがその技術範囲に含まれる。但し、パスワードを用
い、パスワードと入力データとを照合する構成としても
各実施形態は有効である。
【００１７】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態に係る個人認証システムの構成を示す模式図で
ある。この個人認証システムは、耐タンパー性を有する
ＩＣカード１０と、耐タンパー性を有するセンサユニッ
ト２０との２種類を主要な構成要素として有している。
【００１８】なお、耐タンパー性は、内部情報の盗み見
や改ざんから防御する性質であり、例えば不正なアクセ
ス時に内部情報が消去される等の周知の機能を付加する
ことにより、実現可能となっている。
【００１９】係る個人認証システムは、具体的には、演
算処理や表示処理等の通常の計算機機能の他、挿入され
たＩＣカード（携帯装置）１０に対して情報を読出／書
込可能なリーダライタ機能、センサユニット２０並びに
業務ソフトウェア３０を有するクライアント装置４０を
備えている。なお、リーダライタ機能は、別体の装置と
して設けてもよい。このクライアント装置４０及びＩＣ
カード１０は、例えば磁気ディスク等の記憶媒体に記憶
されたプログラムを読込み、このプログラムによって動
作が制御されるコンピュータによって実現される。但
し、ＩＣカード１０は、生体データの登録の際にプログ
ラムが読込まれ、以後、そのプログラムに基づいて動作
する。
【００２０】ここで、ＩＣカード１０は、耐タンパー性
を有し、生成データ記憶部１１、認証部１２、暗号鍵記
憶部１３及び暗号化部１４を備えている。生体データ記
憶部１１は、予め個人の生体データが読出可能に記憶さ
れたものである。生体データとしては、例えば指紋デー
タ、音声（声紋）データ、手書き署名データ、網膜パタ
ーンデータ、又は手の幾何学データなどが適宜使用可能
となっている。なお、ＩＣカードは、プログラムの読込
に限らず、予め設計されたファームウェアを用いて実現
してもよい。
【００２１】認証部１２は、センサユニット２０との間
で相互認証を行うためのものであり、自己（ＩＣカー
ド）の正当性を証明するための証明書１５と、センサユ
ニット２０から送られる証明書を検証するための認証局
の公開鍵Ｐａと、復号された内容を照合するための認証
局名と、自己の秘密鍵Ｓｉとを有している。
【００２２】証明書１５は、少なくともＩＣカードの公
開鍵Ｐｉの値、証明書１５を発行した認証局名、及びＰ
ｉの値と前記認証局名の組を認証局の秘密鍵Ｓａでデジ
タル署名した署名の３つを有する。
【００２３】認証部１２は、具体的には、ＩＣカード１
０がクライアント装置４０に挿入されたとき、センサユ
ニット２０の証明書を検証する機能と、センサユニット
２０に関してセンサユニット２０の秘密鍵Ｓｓを有する
旨を認証する機能と、センサユニット２０からＩＣカー
ド１０の秘密鍵Ｓｉを有する旨を認証されるための機能
とをもっている。
【００２４】認証部１２において、センサユニット２０
の証明書を検証する機能は、証明書１５をセンサユニッ
ト２０に送出する機能と、センサユニット２０から受け
た証明書を認証局の公開鍵Ｐａを用いて検証し、復号結
果を認証局名を用いて真偽判定する機能とからなる。
【００２５】認証部１２において、センサユニット２０
にてその秘密鍵Ｓｓを有する旨を認証する機能は、証明
書の検証における判定結果が“真”のとき、新規に暗号
鍵Ｒ（疑似乱数）を生成する機能と、その暗号鍵Ｒをセ
ンサユニット２０の証明書から得たセンサユニット２０
の公開鍵Ｐｓで暗号化し、得られた暗号文Ｐｓ［Ｒ］を
センサユニット２０に送出する機能と、センサユニット
２０から受けた暗号文Ｐｉ［Ｒ］を自己の秘密鍵Ｓｉで
復号して得られた暗号鍵Ｒを自己の送出した暗号鍵Ｒに
一致するか否かを判定する機能とからなり、判定結果が
“真”のとき、その暗号鍵Ｒを暗号鍵記憶部１３に書込
むようにしている。
【００２６】なお、暗号鍵Ｒは、疑似乱数に限らない
が、過去にその都度生成した暗号鍵Ｒによる暗号文Ｒ
［Ｄ］の集合から予測不可能とする観点により疑似乱数
が好ましい。
【００２７】認証部１２において、センサユニット２０
から自己が秘密鍵Ｓｉをもつ旨を認証される機能は、セ
ンサユニット２０から受けたメッセージＭ１を含む返信
Ｍ１＋Ｍ２を作成し、Ｍ１＋Ｍ２を自己の秘密鍵Ｓｉに
て署名した署名Ｓｉ［Ｍ１＋Ｍ２］，自己の証明書１５
と共に乱数Ｒで暗号化してＲ［Ｍ１＋Ｍ２＋Ｓｉ［Ｍ１
＋Ｍ２］＋証明書１５］を作成し、センサユニット２０
の証明書から得たセンサユニット２０の公開鍵ＰｓでＲ
を暗号化したＰｓ［Ｒ］と共にセンサユニットに送出す
る機能とからなる。なお、Ｒ［Ｍ１＋Ｍ２＋Ｓｉ［Ｍ１
＋Ｍ２］＋証明書１５］＋Ｐｓ［Ｒ］を以後、デジタル
封書ＤＥ［Ｍ１＋Ｍ２，Ｓｉ，Ｐｓ；Ｒ］と呼ぶ。
【００２８】暗号鍵記憶部１３は、暗号鍵Ｒが暗号化部
１４から読出可能に記憶されるものである。
【００２９】暗号化部１４は、生体データ記憶部１１内
の生体データＤを暗号鍵記憶部１３内の暗号鍵Ｒにより
暗号化してなる暗号文Ｒ［Ｄ］をセンサユニット２０内
の復号部２３に送出する機能をもっている。
【００３０】センサユニット２０は、耐タンパー性を有
し、認証部２１、復号鍵記憶部２２、復号部２３、セン
サ２４、照合部２５及び演算部２６を備えている。
【００３１】ここで、認証部２１は、ＩＣカード１０と
の間で相互認証を行うためのものであり、自己（センサ
ユニット）の正当性を証明するための証明書２７と、Ｉ
Ｃカード１０から送られる証明書１５を検証するための
認証局の公開鍵Ｐａと、復号された内容を照合するため
の認証局名と、自己の秘密鍵Ｓｓとを有している。ここ
で、証明書２７は、少なくともセンサユニット２０の公
開鍵Ｐｓの値、証明書２７を発行した認証局名、及びＰ
ｓの値と前記認証局名の組を認証局の秘密鍵Ｓa でデジ
タル署名した署名の３つを有する。
【００３２】認証部２１は、具体的には、ＩＣカード１
０がクライアント装置４０に挿入されたとき、ＩＣカー
ド１０の証明書１５を検証する機能と、ＩＣカード１０
に関してＩＣカード１０の秘密鍵Ｓｉを有する旨を認証
する機能と、ＩＣカード１０からセンサユニット２０の
秘密鍵Ｓｓを有する旨を認証されるための機能とをもっ
ている。
【００３３】認証部２１において、ＩＣカード１０の証
明書１５を検証する機能は、証明書２７をＩＣカード１
０に送出する機能と、ＩＣカード１０から受けた証明書
１５を認証局の公開鍵Ｐａを用いて復号し、復号結果を
認証局名を用いて真偽判定する機能とからなる。
【００３４】認証部１２において、ＩＣカード１０にて
その秘密鍵Ｓｉを有する旨を認証する機能は、毎回異な
るような（例えば乱数、時刻などを含む）メッセージＭ
１を作成し、Ｍ１をＩＣカード１０に送出する機能と、
ＩＣカード１０から受けたデジタル封書ＤＥ［Ｍ１＋Ｍ
２，Ｓｉ，Ｐｓ；Ｒ］を自己の秘密鍵Ｓｓで復号して得
られたメッセージＭ１が自己の送出したＭ１に一致する
か否かを判定する機能と、デジタル封書［Ｍ１＋Ｍ２，
Ｓｉ，Ｐｓ；Ｒ］に含まれる証明書１５の判定結果が
“真”のとき、デジタル封書［Ｍ１＋Ｍ２，Ｓｉ，Ｐ
ｓ；Ｒ］に含まれる署名Ｓｉ［Ｍ１＋Ｍ２］がＩＣカー
ド１０が署名したものであることを検証する機能とから
なり、Ｍ１の判定結果が“真”で、且つ、ＩＣカード１
０が署名したことを検証できたとき、ＩＣカード１０の
認証処理を終了し、“偽”、又は、検証できなかったと
き、エラー表示信号を発生して処理を終了するようにし
ている。
【００３５】認証部２１において、ＩＣカード１０から
センサユニット２０の秘密鍵Ｓｓを有する旨を認証され
る機能は、ＩＣカード１０から受けた暗号文Ｐｓ［Ｒ］
を自己の秘密鍵Ｓｓで復号し、得られた暗号鍵ＲをＩＣ
カード１０の証明書から得たＩＣカード１０の公開鍵Ｐ
ｉで暗号化し、得られた暗号文Ｐｉ［Ｒ］をＩＣカード
１０に送出する機能と、その暗号鍵Ｒを復号鍵記憶部２
２に書込む機能とをもっている。
【００３６】復号鍵記憶部２２は、認証部２１から書込
まれた暗号鍵Ｒを復号部２３から読出可能に記憶するも
のである。
【００３７】復号部２３は、ＩＣカード１０の暗号化部
１４から暗号文Ｒ［Ｄ］を受けると、復号鍵記憶部２２
内の暗号鍵Ｒにより暗号文Ｒ［Ｄ］を復号し、得られた
生体データＤを照合部２５に与える機能をもっている。
【００３８】センサ２４は、ユーザ（ＩＣカード携帯
者）の生体測定を行ない、測定結果を電子化して生体測
定データＤｍを作成してこの生体測定データＤｍを照合
部２５に与える機能をもっている。
【００３９】照合部２５は、センサ２４から受けた生体
測定データＤｍと復号部２３から受けた生体データＤと
を照合し、両者が一致したとき、許可データを演算部２
６に与える機能と、両者が不一致のとき、エラー表示信
号を発生する機能とをもっている。なお、センサ２４及
び照合部２５は、指紋照合装置や掌型照合装置などが適
宜使用可能となっている。
【００４０】演算部２６は、照合部２５から受けた許可
データを演算し、得られた結果データを業務ソフトウェ
ア３０に与える機能をもっている。業務ソフトウェア３
０は、演算部２６から結果データを受けると実行可能と
なる任意の内容のアプリケーションであり、例えば会計
処理用プログラムやプラント制御用プログラムといった
任意の計算機ソフトウェアが使用可能である。
【００４１】次に、以上のように構成された個人認証シ
ステムの動作を図２のフローチャートを用いて説明す
る。なお、ここでは、会社のクライアント／サーバシス
テム上の業務ソフトウェア３０を起動して端末業務を開
始する際に、ＩＣカード１０によりユーザを確認する場
合を例に挙げて述べる。クライアント装置４０は、ユー
ザの操作により電源が投入され、コマンドやユーザＩＤ
の入力要求等の指示を画面表示し、ＩＣカード１０の挿
入を待つ。続いて、クライアント装置４０では、ユーザ
によりＩＣカード１０が挿入されると（ＳＴ１）、ＩＣ
カード１０とセンサユニット２０との夫々の認証部１
２，２１が証明書の検証と、相互に秘密鍵を有する旨を
認証する相互認証とを実行する（ＳＴ２）。
【００４２】ステップＳＴ２の相互認証を、具体的に、
認証手順を示した図３を用いて説明する。
【００４３】センサユニット２０の認証部２１は、ＩＣ
カード１０がクライアント装置４０に挿入されたとき、
証明書２７と、毎回異なるような（例えば乱数、時刻な
どを含む）メッセージＭ１とをＩＣカード１０に送出す
る（ＳＴ２１）。Ｍ１はＩＣカード１０の認証に用いら
れる。
【００４４】次に、ＩＣカード１０の認証部１２は、セ
ンサユニット２０から受けた証明書２７に含まれる認証
局の署名を認証局の公開鍵Ｐａを用いて復号し、この復
号結果を認証局名を用いて真偽判定し、判定結果が
“真”のとき、証明書２７の検証を完了する（ＳＴ２２
１）。
【００４５】次に、ＩＣカード１０の認証部１２は、メ
ッセージＭ１に対する返信Ｍ１＋Ｍ２を作成し（ＳＴ２
２２）、新規に暗号鍵Ｒを作成し（ＳＴ２２３）、証明
書１５を含むデジタル封書ＤＥ［Ｍ１＋Ｍ２，Ｓｉ，Ｐ
ｓ；Ｒ］を作成し、センサユニットに送出する（ＳＴ２
２４）。
【００４６】次に、センサユニット２０の認証部２１
は、ＩＣカード１０から受けたデジタル封書ＤＥ［Ｍ１
＋Ｍ２，Ｓｉ，Ｐｓ；Ｒ］を自己の秘密鍵Ｓｓを用いて
復号してＭ１＋Ｍ２と署名Ｓｉ［Ｍ１＋Ｍ２］とＩＣカ
ード１０の証明書１５と暗号鍵Ｒとを取得し（ＳＴ２３
１）、証明書１５に含まれる認証局の署名を認証局の公
開鍵Ｐａを用いて復号し、この復号結果を認証局名を用
いて真偽判定し、判定結果が“真”のとき、証明書１５
の検証を完了する（ＳＴ２３２）。
【００４７】なお、いずれの認証部１２，２１において
も真偽判定の結果が“偽”を示すとき、エラー表示信号
を発生して処理を終了する。
【００４８】次に、センサユニット２０の認証部２１
は、ＩＣカード１０の署名Ｓｉ［Ｍ１＋Ｍ２］を証明書
１５から得られるＩＣカード１０の公開鍵Ｐｉで復号
し、復号結果をＭ１＋Ｍ２、あるいはＭ１＋Ｍ２のメッ
セージダイジェストを用いて真偽判定し、また、センサ
ユニットから受けたＭ１が自己の作成したＭ１と一致す
るか否かを真偽判定し、これら２つの判定結果が共に
“真”のとき、ＩＣカード１０に関して、ＩＣカード１
０の秘密鍵Ｓｉを有し、且つ、現在クライアント装置４
０に接続されている旨の認証を完了し、暗号鍵Ｒを復号
鍵記憶部２２に書込む。また、２つの判定結果のいずれ
かが“偽”のとき、エラー表示信号を発生して処理を終
了する（ＳＴ２３３）。
【００４９】次に、センサユニット２０の認証部２１
は、暗号鍵ＲをＩＣカード１０の公開鍵Ｐｉで暗号化
し、得られた暗号文Ｐｉ［Ｒ］ををＩＣカード１０に送
出する（ＳＴ２３４）。
【００５０】次に、ＩＣカード１０の認証部１２は、セ
ンサユニット２０から受けた暗号文Ｐｉ［Ｒ］を自己の
秘密鍵Ｓｉで復号して得られた暗号鍵Ｒを自己の送出し
た暗号鍵Ｒに一致するか否かを判定し、判定結果“真”
のとき、センサユニット２０に関して、センサユニット
２０の秘密鍵Ｓｓを有し、且つ、現在クライアント装置
４０に接続されている旨の認証を完了し、暗号鍵Ｒを暗
号鍵記憶部１３に書込む。また、判定結果が“偽”のと
き、エラー表示信号を発生して処理を終了する（ＳＴ２
４）と共に、ステップＳＴ２の相互認証の手順を終了す
る（ＳＴ２）。
【００５１】以上の相互認証の手順（ＳＴ２）は、互い
の証明書を検証し合い、互いの認証を行い、暗号鍵Ｒを
通信路に対して秘匿しつつ互いに共有することを行なう
他の手順にて行ってもよい。
【００５２】次に、両認証部１２，２１において、いず
れも真偽判定の結果が“真”であり、相互認証が完了し
た場合について述べる。なお、この相互認証が完了した
時点において、両認証部１２，２１では、結果的に、新
規に生成した乱数Ｒを共有しており、乱数Ｒを暗号用の
鍵として使用可能としている。但し、相互認証の後、別
に暗号鍵を生成してＩＣカード１０からセンサユニット
２０に送出してもよい。
【００５３】次に、ＩＣカード１０において、暗号化部
１４は、生体データ記憶部１１内の生体データＤを暗号
鍵記憶部１３内の暗号鍵Ｒにより暗号化し、得られた暗
号文Ｒ［Ｄ］をセンサユニット２０内の復号部２３に与
える（ＳＴ３）。
【００５４】センサユニット２０においては、復号部２
３がこの暗号文Ｒ［Ｄ］を受けると、復号鍵記憶部２２
内の暗号鍵Ｒにより暗号文Ｒ［Ｄ］を復号し（ＳＴ
４）、得られた生体データＤを照合部２５に与える。
【００５５】センサ２４は、ユーザの指紋等の生体測定
を行なう。生体測定は、例えば指紋を測定する場合、測
定面上にユーザの指が乗せられて実行される。またセン
サ２４では、生体の測定信号が入力されると（ＳＴ
５）、その生体測定の結果を電子化して生体測定データ
Ｄｍを作成し、この生体測定データＤｍを照合部２５に
与える。
【００５６】照合部２５は、この生体測定データＤｍと
復号部２３から受けた生体データＤとを照合して本人か
否かを判定し（ＳＴ６）、両データＤ，Ｄｍが不一致の
とき、“否”と判定してエラー表示信号を発生するが、
両データＤ，Ｄｍの一致により“本人”と判定されたと
き、許可データを演算部２６に与える。
【００５７】演算部２６は、この許可データを演算し
（ＳＴ７）、得られた結果データを業務ソフトウェア３
０に与える。業務ソフトウェア３０は、演算部２６から
結果データを受けることにより、実行が開始される。
【００５８】上述したように本実施形態によれば、ＩＣ
カード１０の暗号化部１４が、個人認証が実行されると
き、生体データＤを暗号化し、得られた暗号文Ｒ［Ｄ］
をセンサユニット２０に与え、センサユニット２０の復
号部２３が、暗号文Ｒ［Ｄ］を復号して生体データＤを
得ると、照合部２５が、この得られた生体データＤと入
力された生体測定データＤｍとを照合するので、ＩＣカ
ード１０とセンサユニット２０との間が盗聴されても、
暗号文のために盗聴内容から情報を読出せず、その不正
使用を阻止することができる。
【００５９】また、ＩＣカード１０において、認証部１
２が暗号鍵Ｒ（疑似乱数）を生成し、暗号化部１４が、
その暗号鍵Ｒをセンサユニット２０の公開鍵Ｐｓの鍵で
暗号化して得られた暗号文Ｐｓ［Ｒ］と、その暗号鍵Ｒ
により生体データＤを暗号化して得られた暗号文Ｒ
［Ｄ］とを夫々センサユニット２０に与えるので、生体
データＤの暗号化鍵Ｒを容易に変更できることから、頻
繁に暗号鍵Ｒを変更することにより、盗聴などによる生
体データＤの漏洩やソフトウェア置換えによる不正コマ
ンド実行を阻止でき、暗号解読攻撃に対して防御性を向
上させることができる。
【００６０】また、ＩＣカード１０とセンサユニット２
０とは相互認証を行うので、個人認証の確実性を向上さ
せることができる。
【００６１】例えば、ステップＳＴ２の手順を採らず
に、通常のデジタル封書処理（乱数で本文と署名と証明
書を暗号化し、さらにその乱数を相手の公開鍵で暗号化
する）により、ＩＣカード１０から生体データＤをセン
サユニット２０に送出するだけでも、毎回異なる鍵を利
用して暗号文を送ることができることから、今回の発明
と似た効果を得られる。
【００６２】しかしながら、通常のデジタル封書処理で
は、その生体データＤが現在得られたものか否かの保証
がない。すなわち、クライアント装置にて不正に置換さ
れたソフトウェアがセンサユニット２０を騙そうとし
て、１週間前に得られたＩＣカード１０からの信号を保
持しておき、その信号を今、センサユニット２０に送り
込んだ場合でも、センサユニット２０がＩＣカード１０
を現在挿入されていると判断してしまう問題がある。
【００６３】これに対し、本実施形態では、乱数のやり
取りを含む前述した相互認証を行うことにより、その瞬
間にＩＣカード１０が挿入されていることと、その瞬間
にセンサユニット２０が接続されていることとを確認で
きるので、より確実な本人確認を実行することができ
る。
【００６４】また、毎回、ＩＣカード１０が暗号鍵Ｒを
生成し、センサユニット２０に共有化させるので、特定
のＩＣカード１０又はセンサユニット２０の内部情報が
漏洩したとしても、他のＩＣカード１０又はセンサユニ
ット２０の内部情報の連鎖的な漏洩を阻止することがで
きる。
【００６５】さらに、センサユニット２０の鍵ペア（公
開鍵Ｐｓ−秘密鍵Ｓｓ）及びＩＣカード１０の暗号鍵Ｒ
を個別に更新できるので、便利で且つ暗号解読攻撃に対
して強力な防御性を実現することができる。
【００６６】また、バイオメトリクス技術を採用した場
合、以上の効果に加え、パスワードを忘れたり、パスワ
ードの書かれたメモを他人に読まれたり、といった可能
性がないので、より一層、利便性を向上させることがで
きる。
【００６７】（第２の実施形態）図４は本発明の第２の
実施形態に係る個人検証システムの構成を示す模式図で
あり、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい
説明を省略し、ここでは異なる部分について主に述べ
る。
【００６８】本実施形態は、第１の実施形態の変形構成
であり、複数のセンサユニット２０Ｂを接続可能として
大規模化に対応した構成を示しており、クライアント装
置４０が、センサユニット２０に代えて、耐タンパー性
を有するクライアント認証部２０Ａと、耐タンパー性を
有するセンサユニット２０Ｂとを備えている。
【００６９】すなわち、この個人認証システムにおい
て、耐タンパー性を有する構成要素は、ＩＣカード１
０、クライアント認証部２０Ａ及びセンサユニット２０
Ｂの３種類である。
【００７０】ここで、クライアント認証部２０Ａは、Ｉ
Ｃカード１０と相互認証を行い、ＩＣカード１０から受
けた暗号文を復号してこの復号結果を共通鍵で暗号化
し、この暗号文をセンサユニット２０Ｂに与える機能を
もっている。
【００７１】具体的には、クライアント認証部２０Ａ
は、耐タンパー性を有し、認証部２１、復号鍵記憶部２
２、復号部２３ａ、共通鍵記憶部２８ａ、暗号化部２９
を備えている。なお、認証部２１及び復号鍵記憶部２２
は、前述同様の機能をもつものである。
【００７２】復号部２３ａは、前述同様の復号機能を有
し、得られた生体データＤを暗号化部２９に与える機能
をもっている。
【００７３】共通鍵記憶部２８ａは、図示しない管理ソ
フトウェアから与えられる共通鍵Ｃｋが暗号化部２９か
ら読出可能に記憶されるものである。なお、管理ソフト
ウェアは、権限ある管理者のみが取扱うソフトウェアで
あり、クライアント装置４０Ａ内にあっても、他のサー
バ装置（図示せず）内にあってもよい。
【００７４】暗号化部２９は、復号部２３ａから受けた
生体データＤを共通鍵記憶部２８ａ内の共通鍵Ｃｋによ
り暗号化し、得られた暗号文Ｃｋ［Ｄ］をセンサユニッ
ト２０Ｂ内の復号部２３ｂに与える機能をもっている。
【００７５】センサユニット２０Ｂは、耐タンパー性を
有し、共通鍵記憶部２８ｂ、復号部２３ｂ、センサ２
４、照合部２５及び演算部２６を備えている。共通鍵記
憶部は、図示しない管理ソフトウェアから与えられる共
通鍵Ｃｋが復号部から読出可能に記憶されるものであ
る。
【００７６】復号部２３ｂは、クライアント認証部２０
Ａの暗号化部２９から暗号文Ｃｋ［Ｄ］を受けると、共
通鍵記憶部２８ｂ内の共通鍵Ｃｋにより暗号文Ｃｋ
［Ｄ］を復号し、得られた生体データＤを照合部２５に
与える機能をもっている。センサ２４、照合部２５及び
演算部２６は、前述同様の機能をもつものである。
【００７７】次に、以上のように構成された個人認証シ
ステムの動作を図５のフローチャートを用いて説明す
る。ステップＳＴ１〜ＳＴ４の復号処理までは、前述同
様に行われる。すなわち、クライアント装置４０Ａの復
号部２３ａは、前述同様の復号機能を有し、ＩＣカード
１０の暗号化部１４から暗号文Ｒ［Ｄ］を受けると、復
号鍵記憶部２２内の暗号鍵Ｒにより暗号文Ｒ［Ｄ］を復
号する（ＳＴ４）。
【００７８】但し、復号部２３ａは、得られた生体デー
タＤを暗号化部２９に与える。暗号化部２９は、復号部
２３ａから受けた生体データＤを共通鍵記憶部２８ａ内
の共通鍵Ｃｋにより暗号化して得られた暗号文Ｃｋ
［Ｄ］をセンサユニット２０Ｂ内の復号部２３ｂに与え
る（ＳＴ４ａ）。
【００７９】センサユニット２０Ｂでは、復号部２３ｂ
が、クライアント認証部２０Ａの暗号化部２９から暗号
文Ｃｋ［Ｄ］を受けると、共通鍵記憶部２８ｂ内の共通
鍵Ｃｋにより暗号文Ｃｋ［Ｄ］を復号し（ＳＴ４ｂ）、
得られた生体データＤを照合部２５に与える。
【００８０】以下、前述同様にステップＳＴ５〜ＳＴ７
が実行され、正当なユーザである場合、業務ソフトウェ
ア３０の実行が開始される。上述したように本実施形態
によれば、複数のセンサユニット２０Ｂを有する場合で
あっても、各センサユニット２０Ｂとクライアント認証
部２０Ａとを共通鍵方式により結合することにより、第
１の実施形態の効果を得ることができ、さらに、各セン
サユニット２０Ｂの接続の変更やクライアント認証部２
０Ａの暗号鍵の交換の場合でも、クライアント装置４０
Ａの同一性を保証できるので、安全性を保持することが
できる。
【００８１】また同様に、耐タンパー性をもつクライア
ント認証部２０Ａが認証処理を行なうので、複数のセン
サユニット２０Ｂが接続されていたり、各センサユニッ
ト２０Ｂが着脱自在であっても、認証処理の安全性を確
保することができる。
【００８２】また、１つのクライアント認証部２０Ａが
認証処理を行うことにより、複数のセンサユニット２０
Ｂ及び複数のＩＣカード１０を有する大規模な構成の場
合であっても、暗号鍵の更新の際に、クライアント認証
部２０Ａの鍵ペア（公開鍵Ｐｓ−秘密鍵Ｓｓ）のみを更
新すれば、その更新した公開鍵Ｐｓを、相互認証の際に
ＩＣカード１０に伝送できるので、暗号鍵の更新が容易
であり、便利である。
【００８３】（他の実施形態）なお、上記実施形態に記
載した手法は、コンピュータに実行させることのできる
プログラムとして、磁気ディスク（フロッピーディス
ク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＤＶＤなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、半導体メ
モリなどの記憶媒体に書込んで各種装置に適用したり、
通信媒体により伝送して各種装置に適用することも可能
である。
【００８４】また、上記各実施形態では、照合部２５が
演算部２６を介して結果情報を出力する場合について説
明したが、これに限らず、演算部２６が、ＩＣカード１
０の公開鍵Ｐｉを用いて演算結果を暗号化してＩＣカー
ド１０に送出し、ＩＣカード１０がサーバ装置（図示せ
ず）を介して業務ソフトウェア３０を起動する構成によ
り、業務ソフトウェア３０の実行を開始する際に業務ソ
フトウェア３０には演算結果を秘匿する方式としても、
本発明を同様に実施して同様の効果を得ることができ
る。
【００８５】さらに、上記各実施形態では、２つの認証
部１２，２１により証明書を利用した相互認証を行なう
場合を説明したが、これに限らず、ＩＣカード１０とク
ライアント装置４０，４０Ａとに夫々共通鍵を持たせた
共通鍵方式としても、本発明を同様に実施して同様の効
果を得ることができる。
【００８６】また、上記各実施形態では、ＩＣカード１
０に生体データＤが保持され、クライアント装置４０，
４０Ａにてセンサ２４から生体測定データＤｍが入力さ
れ、両データＤ，Ｄｍが照合される場合を説明したが、
これに限らず、ＩＣカード１０にパスワード（ユーザ情
報）が保持され、クライアント装置４０，４０Ａにて入
力デバイス（キーボード又はタッチパネル等）からパス
ワード（ユーザ情報）が入力され、両パスワードが照合
される方式としても、本発明を同様に実施して同様の効
果を得ることができる。
【００８７】また、上記各実施形態では、携帯装置を、
耐タンパー性を有するＩＣカード１０とした場合につい
て説明したが、これに限らず、耐タンパー性を有して携
帯可能なものであれば、携帯装置を、携帯電話や電子手
帳等の任意の個人情報機器としても、本発明を同様に実
施して同様の効果を得ることができる。また、携帯装置
の性質に応じ、携帯装置とクライアント装置との間の通
信を、無線又は赤外線（任意波長の光）等のような任意
の通信方式に変形してもよい。
【００８８】その他、本発明はその要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施できる。
【００８９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、携
帯装置と個人認証装置との間が盗聴されても、盗聴内容
から情報を読出せず、その不正使用を阻止し得る個人認
証システム、それに使用される携帯装置及び記憶媒体を
提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る個人認証システ
ムの構成を示す模式図
【図２】同実施形態における動作を説明するためのフロ
ーチャート
【図３】同実施形態における相互認証の手順を説明する
ための概略図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る個人検証システ
ムの構成を示す模式図
【図５】同実施形態における動作を説明するためのフロ
ーチャート
【符号の説明】
１０…ＩＣカード １１…生体データ記憶部 １２，２１…認証部 １３…暗号鍵記憶部 １４，２９…暗号化部 １５，２７…証明書 ２０，２０Ｂ…センサユニット ２０Ａ…クライアント認証部 ２２…復号鍵記憶部 ２３，２３ａ，２３ｂ…復号部 ２４…センサ ２５…照合部 ２６…演算部 ２８ａ，２８ｂ…共通鍵記憶部 ３０…業務ソフトウェア ４０，４０Ａ…クライアント装置
フロントページの続き (72)発明者 才所 敏明 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 Ｆターム(参考） 5B035 AA14 BB09 BC01 CA11 5B058 CA01 KA35 KA38 5B072 AA09 BB00 CC39

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 耐タンパー性を有し、登録情報の記憶さ
    れた携帯装置と、耐タンパー性を有し、前記携帯装置と
    の間で通信が可能なとき、前記携帯装置内の登録情報と
    新規に入力される入力情報とに基づいて、個人認証を実
    行可能な個人認証装置とを備えた個人認証システムであ
    って、 前記携帯装置は、前記個人認証が実行されるとき、前記
    登録情報を暗号化し、得られた暗号文を前記個人認証装
    置に与える暗号化手段を有し、 前記個人認証装置は、 前記暗号化手段から与えられた暗号文を復号して登録情
    報を得る復号手段と、 前記復号手段により得られた登録情報と前記入力情報と
    を照合する照合手段とを備えたことを特徴とする個人認
    証システム。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の個人認証システムに使
    用される携帯装置であって、 前記個人認証が実行されるとき、乱数を生成する乱数生
    成手段と、 前記乱数生成手段により生成された乱数により前記登録
    情報を暗号化して得られた暗号文と前記乱数を前記個人
    認証装置の鍵で暗号化して得られた暗号文とを夫々前記
    個人認証装置に与える前記暗号化手段とを備えたことを
    特徴とする携帯装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の個人認証システムに使
    用されるコンピュータ読取り可能な記憶媒体であって、 前記携帯装置内のコンピュータに、 前記個人認証が実行されるとき、前記登録情報を暗号化
    し、得られた暗号文を前記個人認証装置に与える暗号化
    手順を実行させ、 前記個人認証装置内のコンピュータに、 前記暗号化手段から与えられた暗号文を復号して登録情
    報を得る復号手順を実行させ、 前記復号手順により得られた登録情報と前記入力情報と
    を照合する照合手順を実行させるためのプログラムを記
    憶したコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
  4. 【請求項４】 耐タンパー性を有し、登録情報の記憶さ
    れた携帯装置と、耐タンパー性を有し、前記携帯装置と
    の間で通信が可能なとき、前記携帯装置内の登録情報と
    新規に入力される入力情報とに基づいて、個人認証を実
    行可能な一つ或いは複数の個人認証装置と、耐タンパー
    性を有し、前記携帯装置と前記各個人認証装置との間に
    て暗号化を含む転送処理を行なう固設部とを備えた個人
    認証システムであって、 前記携帯装置は、前記個人認証が実行されるとき、前記
    登録情報を暗号化し、得られた暗号文を前記固設部に与
    える第１暗号化手段を備え、 前記固設部は、 前記第１暗号化手段から与えられた暗号文を復号して登
    録情報を得る第１復号手段と、 前記第１復号手段により得られた登録情報を予め設定さ
    れた暗号鍵により暗号化し、得られた暗号文を送出する
    第２暗号化手段とを備え、 前記各個人認証装置は、移動可能に配置され、 前記第２暗号化手段から送出された暗号文を予め設定さ
    れた暗号鍵により復号して登録情報を得る第２復号手段
    と、 前記第２復号手段により得られた登録情報と前記入力情
    報とを照合する照合手段とを備えたことを特徴とする個
    人認証システム。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の個人認証システムに使
    用される携帯装置であって、 前記個人認証が実行されるとき、乱数を生成する乱数生
    成手段と、 前記乱数生成手段により生成された乱数により前記登録
    情報を暗号化して得られた暗号文と前記乱数を前記固設
    部の鍵で暗号化して得られた暗号文とを夫々前記固設部
    に与える前記第１暗号化手段とを備えたことを特徴とす
    る携帯装置。
  6. 【請求項６】 請求項４に記載の個人認証システムに使
    用されるコンピュータ読取り可能な記憶媒体であって、 前記携帯装置内のコンピュータに、 前記個人認証が実行されるとき、前記登録情報を暗号化
    し、得られた暗号文を前記固設部に与える第１暗号化手
    順を実行させ、 前記固設部のコンピュータに、 前記第１暗号化手順により与えられた暗号文を復号して
    登録情報を得る第１復号手順を実行させ、 前記第１復号手順により得られた登録情報を予め設定さ
    れた暗号鍵により暗号化し、得られた暗号文を送出する
    第２暗号化手順を実行させ、 前記各個人認証装置のコンピュータに、 前記第２暗号化手順により送出された暗号文を予め設定
    された暗号鍵により復号して登録情報を得る第２復号手
    順を実行させ、 前記第２復号手順により得られた登録情報と前記入力情
    報とを照合する照合手順を実行させるためのプログラム
    を記憶したコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
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