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JP-2026076482-A - 認証システムおよび認証方法

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Abstract

【課題】 認証に用いられる複数の装置において、互いに一致しない共通鍵を保持した場合でも、認証を可能とすること。 【解決手段】 共通鍵を管理する共通鍵管理装置を有し、認証ＩＤを用いて認証する認証システムにおいて、携帯端末に、認証ＩＤおよび共通鍵を含む認証情報を送信する通信部と、前記共通鍵管理装置で管理される第１の共通鍵および第２の共通鍵を記憶する記憶部と、前記携帯端末により前記共通鍵で暗号化され、当該携帯端末から送信された暗号化認証ＩＤに対して、前記第１の共通鍵を用いて復号化処理を施し、前記暗号化認証ＩＤが前記第１の共通鍵で復号化されない場合、当該暗号化認証ＩＤを前記第２の共通鍵を用いて復号化処理を施す復号処理部と、前記暗号化認証ＩＤが前記第１の共通鍵もしくは前記第２の共通鍵のいずれかで復号化された場合、復号化された認証ＩＤを用いて認証処理を実行する認証部を有する。 【選択図】 図１

Inventors

  • 大竹 晋資
  • 魚谷 翔吾
  • 都倉 健司

Assignees

  • 株式会社日立ビルシステム

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20241024

Claims (11)

  1. 共通鍵を管理する共通鍵管理装置を有し、認証ＩＤを用いて認証する認証システムにおいて、 携帯端末に、認証ＩＤおよび共通鍵を含む認証情報を送信する通信部と、 前記共通鍵管理装置で管理される第１の共通鍵および第２の共通鍵を記憶する記憶部と、 前記携帯端末により前記共通鍵で暗号化され、当該携帯端末から送信された暗号化認証ＩＤに対して、前記第１の共通鍵を用いて復号化処理を施し、前記暗号化認証ＩＤが前記第１の共通鍵で復号化されない場合、当該暗号化認証ＩＤを前記第２の共通鍵を用いて復号化処理を施す復号処理部と、 前記暗号化認証ＩＤが前記第１の共通鍵もしくは前記第２の共通鍵のいずれかで復号化された場合、復号化された認証ＩＤを用いて認証処理を実行する認証部を有する認証システム。
  2. 請求項１に記載の認証システムにおいて、 前記第１の共通鍵は、前記共通鍵管理装置で生成された最新の共通鍵であり、 前記第２の共通鍵は、前記第１の共通鍵よりも以前に生成された共通鍵である認証システム。
  3. 請求項２に記載の認証システムにおいて、 さらに、前記認証部での認証処理で認証された場合、制御指令を作成し、制御対象機器に前記制御指令を出力する制御指令部を有する認証システム。
  4. 請求項１に記載の認証システムにおいて、 前記認証部は、前記共通鍵管理装置から送信される認証ＩＤと、前記復号化された認証ＩＤを比較して認証する認証システム。
  5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の認証システムにおいて、 さらに、前記携帯端末と通信し、前記復号処理部を有する読取装置と、前記読取装置および前記共通鍵管理装置と通信し、前記認証部を有する認証／制御装置を有する認証システム。
  6. 請求項１に記載の認証システムにおいて、 さらに、前記第２の共通鍵で復号化されない場合、所定の情報を出力する出力部を備える認証システム。
  7. 共通鍵を管理する共通鍵管理装置を有する認証システムが認証ＩＤを用いて認証する認証方法において、 通信部が、携帯端末に、認証ＩＤおよび共通鍵を含む認証情報を送信し、 記憶部が、前記共通鍵管理装置で管理される第１の共通鍵および第２の共通鍵を記憶し、 復号処理部が、前記携帯端末により前記共通鍵で暗号化され、当該携帯端末から送信された暗号化認証ＩＤに対して、前記第１の共通鍵を用いて復号化処理を施し、前記暗号化認証ＩＤが前記第１の共通鍵で復号化されない場合、当該暗号化認証ＩＤを前記第２の共通鍵を用いて復号化処理を施し、 認証部が、前記暗号化認証ＩＤが前記第１の共通鍵もしくは前記第２の共通鍵のいずれかで復号化された場合、復号化された認証ＩＤを用いて認証処理を実行する認証方法。
  8. 請求項７に記載の認証方法において、 前記第１の共通鍵は、前記共通鍵管理装置で生成された最新の共通鍵であり、 前記第２の共通鍵は、前記第１の共通鍵よりも以前に生成された共通鍵である認証方法。
  9. 請求項８に記載の認証方法において、 前記認証システムは、さらに、制御指令部を有し、 前記制御指令部は、前記認証部での認証処理で認証された場合、制御指令を作成し、制御対象機器に前記制御指令を出力する制御部を有する認証方法。
  10. 請求項７に記載の認証システムにおいて、 前記認証部が、前記共通鍵管理装置から送信される認証ＩＤと、前記復号化された認証ＩＤを比較して認証する認証方法。
  11. 請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の認証方法において、 前記認証システムは、さらに、前記携帯端末と通信し、前記復号処理部を有する読取装置と、前記読取装置および前記共通鍵管理装置と通信し、前記認証部を有する認証／制御装置を有する認証方法。

Description

本発明は、暗号技術、特に共通鍵を用いた認証に関する。その中でも特に、認証結果に応じて制御対象機器の制御を行う技術に関する。 現在、様々な分野で暗号技術を用いて、セキュリティの確保が行われている。例えば、移動体の施錠や開錠を、鍵情報を保持した携帯端末を用いて制御する特許文献１が提案されている。 特許文献１では、「携帯端末から移動体の施錠又は開錠を行う場合に、セキュリティ強度を高めること」を課題している。そして、この課題を解決するために、特許文献１には、「認証システムは、移動体の制御を許可するために、認証装置が携帯端末を認証する認証システムであって、携帯端末は、鍵情報を保持し、認証装置は、携帯端末に対応する鍵情報を保持し、携帯端末からの認証要求に含まれる鍵情報が、当該携帯端末に対応付けられた鍵情報と一致する場合に、当該携帯端末を認証し、携帯端末及び認証装置のそれぞれは、認証後に、当該認証にかかる鍵情報を同一のロジックにより更新する」ことが開示されている。 特開2014-197761号公報 本発明の一実施形態における入退室管理システムの概要図である。本発明の一実施形態における共通鍵管理装置２の機能ブロック図である。本発明の一実施形態で用いられる利用者管理情報２１３を示す図である。本発明の一実施形態で用いられる共通鍵管理情報２１４を示す図である。本発明の一実施形態における携帯端末３の機能ブロック図である。本発明の一実施形態における読取装置５の機能ブロック図である。本発明の一実施形態における認証／制御装置６の機能ブロック図である。本発明の一実施形態における携帯端末３に対する共通鍵の配信処理を示すフローチャートである。本発明の一実施形態における読取装置５および認証／制御装置６に対する共通鍵の配信処理を示すフローチャートである。本発明の一実施形態における認証／制御処理を示すフローチャート（１／２）である。本発明の一実施形態における認証／制御処理を示すフローチャート（２／２）である。本発明の一実施形態における共通鍵管理装置２のハードウエア構成図である。本発明の一実施形態における携帯端末３のハードウエア構成図である。 以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態では、認証システムを、入室を許可するかを判定する入退室管理システムに適用した例について説明する。このために、本実施形態では、携帯端末を認証し、認証された場合にドアの電子錠を開錠する制御を行う。以下、その詳細を説明する。 図１は、本実施形態における入退室管理システムの概要図である。図１において、センター１、携帯端末３およびビル４－１～４－３のそれぞれが、ネットワーク８やネットワーク９を介して接続されている。そして、センター１には、入退室管理システムを構成する共通鍵管理装置２が設けられている。さらに、各ビル４－１～４－３には、入退室管理システムを構成する読取装置５－１～５－３および認証／制御装置６－１～６－３がそれぞれ設けられている。なお、ネットワーク８およびネットワーク９については、それぞれインターネットなどの共通のネットワークでもよい。 まず、共通鍵管理装置２は、認証／制御装置６－１～６－３での認証に用いられる鍵情報として、共通鍵を管理する。そして、共通鍵管理装置２は、この共通鍵を、携帯端末３や認証／制御装置６－１～６－３に配信する。 また、携帯端末３は、ビル４－１～４－３の少なくともいずれか（含むビル内の居室）に入室を希望する利用者が利用する装置である。そして、携帯端末３ないしその利用者が認証されることで、ビル４－１～４－３やその居室への入室が可能になる。 また、読取装置５－１～５－３は、それぞれ認証に利用される携帯端末３といわゆるＢＬＥ通信のような近距離無線通信で接続し、携帯端末３から各種情報を読み取ることができる。また、認証／制御装置６－１～６－３のそれぞれは、読取装置５－１～５－３やネットワーク８と接続する。そして、認証／制御装置６－１～６－３のそれぞれは、携帯端末３について認証された場合、電子錠７－１～７－３へ制御指令を出力する。この結果電子錠７－１～７－３が開錠され、該当のドアから携帯端末３の利用者は入室が可能となる。このため、読取装置５－１～５－３は、対応するドアの近辺に設けられることになる。 なお、ビル４－１～４－３、読取装置５－１～５－３、認証／制御装置６－１～６－３、電子錠７－１～７－３については、それぞれ同様の機能を有するため、以下では単純化のため、ビル４、読取装置５、認証／制御装置６、電子錠７と称する。また、これらの数は、図示した３に限らない。またさらに、各ビル４において、読取装置５、認証／制御装置６、電子錠７の複数であってよいし、その個数も同数でなくてよい。 次に、個々の装置について説明する。まず、図２は、本実施形態における共通鍵管理装置２の機能ブロック図である。図２において、共通鍵管理装置２は、記憶部２１、通信部２２、共通鍵生成部２３および共通鍵配信管理部２４を有する。 記憶部２１は、共通鍵管理装置２で用いられる情報として、認証ＩＤ群２１１、共通鍵群２１２、利用者管理情報２１３および共通鍵管理情報２１４を記憶する。認証ＩＤ群２１１は、本実施形態で行われる各処理、特に認証を管理するためのＩＤである。認証が複数おこなわれるため、本実施形態では認証ＩＤ“群”としたが、１つの制御対象機器や制御対象機器の付属物（例えばドア）を管理する場合、認証ＩＤは１つでもよい。なお、制御対象機器は、電子錠７のような装置の他、エレベーターのような設備も含まれる。 また、共通鍵群２１２は、共通鍵管理装置２で管理、例えば、生成、配信される複数の共通鍵である。共通鍵群２１２のそれぞれは、認証ＩＤ群２１１のいずれかと対応付けられて管理される。なお、後述の共通鍵管理情報２１４が認証ＩＤを有するため、認証ＩＤ群２１１は省略してもよい。 また、利用者管理情報２１３は、入室が許可されているもしくはその可能性がある利用者を管理する情報である。図３に、本実施形態で用いられる利用者管理情報２１３を示す。図３において、利用者管理情報２１３は、利用者ごとに、利用者名、ログインＩＤ、ＰＷおよび許可状態の各項目を有する。 まず、利用者名は、該当の利用者の氏名を示す。なお、利用者名には、利用者の属性を含めてもよい。例えば、住所やメールアドレスといった連絡先、また、所属先（企業、部署）を含めることができる。ログインＩＤおよびＰＷはそれぞれ、後述の共通鍵の配信処理でのログインの判定で用いられるＩＤおよびパスワードである。なお、ログインＩＤやＰＷに加え、もしくはこれらに代えて、光彩や指紋などでの生体認証を用いてもよい。 許可状態は、該当の利用者に対する入室の許可状態を示す。図３の例では、許可状態として、時間、ユーザＩＤ、機器ＩＤを用いる。時間は、該当の利用者の利用可能時間、つまり、入室可能な時間を示す。なお、利用者が該当の居室での従業員など継続的な利用者である場合、無期限や年単位で設定してもよいし、利用不可能な時間を示してもよい。 また、ユーザＩＤは、共通鍵の配信処理で用いられるＩＤである。なお、共通鍵の配信処理でユーザＩＤとして、ワンタイムパスワードのようなテンポラリーなＩＤを用いる場合、利用者管理情報２１３への格納はしなくともよい。 さらに、機器ＩＤは、該当の利用者に許可される機器の機器ＩＤであるが、これは後述の共通鍵管理情報２１４の機器ＩＤと同様に認証に関する機器を識別するＩＤである。なお、入室が許可されないもしくは有効期間が過ぎた利用者については、図３に示すように不許可を示す情報が示されるが、ＮＵＬＬとしてもよい。さらに、有効期間が過ぎた利用者については、そのまま許可された内容を履歴情報として格納したままとしてもよい。 また、共通鍵管理情報２１４は、共通鍵管理装置２で生成、配信される共通鍵を管理するための情報である。図４に、本実施形態で用いられる共通鍵管理情報２１４を示す。図４において、共通鍵管理情報２１４は、認証ＩＤごとに、共通鍵ＩＤ（最新）、共通鍵ＩＤ（一世代前）、機器ＩＤ、ユーザＩＤ（１）、ユーザＩＤ（２）の各項目を有する。 まず、共通鍵ＩＤ（最新）は、共通鍵管理装置２で生成された最新の共通鍵を識別するＩＤである。ここで、最新とは、生成ないし有効化が最新であることや優先的に用いられることを含む。また、共通鍵ＩＤ（一世代前）は、共通鍵管理装置２で生成された最新の共通鍵から一世代前の共通鍵を識別するＩＤである。ここで、一世代前とは、最新の共通鍵よりも以前に生成ないし有効化されたもので、後述のように最新の次に利用されることを示す。このため、最新、一世代前とは、時間的な関係の以外の優先順位も含み、また、二世代以上離れててもよい。 なお、共通鍵ＩＤ（最新）および共通鍵ＩＤ（一世代前）には、その有効期限が示される。これら共通鍵自体の有効期限であるが、共通鍵を利用者の利用ごとに配信する場合、利用者管理情報２１３の許可状態の時間に合わせてもよい。この場合、この有効期限が、後述のユーザＩＤ（１）やユーザＩＤ（２）の有効期間とも一致することになる。 また、機器ＩＤとは、上述のように認証に関する機器を識別するＩＤである。ここで、認証に関する機器とは、電子錠７といった制御対象機器が望ましいが、ビル４、読取装置５、認証／制御装置６や制御対象機器の付属物（ドア等）のいずれか、または、これらの少なくとも２つの組み合わせを用いてもよい。 また、ユーザＩＤ（１）やユーザＩＤ（２）は、共通鍵が配信された利用者のユーザＩＤをそれぞれ示す。これは、利用者管理情報２１３のユーザＩＤと同じものである。また、これらの有効期間や利用履歴も格納されている。有効期間は、該当の利用者が利用、つまり、入室が可能な時間と示す。また、利用履歴は、該当の共通鍵を利用して認証されたかを示す。１０／１利用のように利用済の場合、該当の利用者で再利用を不可能としてもよい。この場合、利用履歴に利用不可と格納してもよいし、利用済＝利用不可と読み替えてもよい。以上で、共通鍵管理装置２の説明をおわるが、共通鍵管理装置２はサーバのようなコンピュータで実現できる。共通鍵管理装置２をコンピュータで実現した実装例については、後述する。 次に、図５は、本実施形態における携帯端末３の機能ブロック図である。携帯端末３は、利用者が入室を行うための認証に用いられる情報機器であり、スマートフォンやタブレットで実現できる。この他、ＩＣカードや専用端末で実現してもよい。図５において、携帯端末３は、記憶部３１、有効期限管理部３２、暗号処理部３３、入力部３４、出力部３５、ＢＬＥ通信部３６およびセンター通信部３７を有する。 記憶部３１は、携帯端末３で用いられる情報として、認証ＩＤ３１１、共通鍵３１２および有効期限３１３を記憶する。認証ＩＤ３１１は、上述のとおり各処理、特に認証を管理するためのＩＤであり、共通鍵管理装置２から配信される。 また、共通鍵３１２は、共通鍵管理装置２から該当の利用者に配信される共通鍵である。さらに、有効期限３１３は配信された共通鍵の有効期限を示す。これらは、利用者管理情報２１３のそれと同様のものである。なお、これら認証ＩＤ３１１、共通鍵３１２および有効期限３１３は、認証情報として、共通鍵管理装置２から配信される。ここで、携帯端末３はネットワーク９との通信状況（特に無線通信状況）が、共通鍵管理装置２と認証／制御装置６との間の通信状況よりも悪いことがある。このため、認証情報、特に、共通鍵３１２は最新でない可能性がある。本実施形態では、このように最新の認証情報（共通鍵３１２）でなくとも認証を可能としている。なお、通信状況の違いは、携帯端末３と認証／制御装置６では、異なるネットワークを利用することに起因することもある。 また、有効期限管理部３２は、共通鍵３１２の有