(57)【要約】【課題】  通信端末装置の認証を確実に行うことで通信端末装置の不正使用を確実に防止することができる通信認証システム及び認証方法並びに通信端末装置を提供する。【解決手段】  端末１０と基地局２０との間で通話を行うための処理要求（発呼等）が発せられると、認証サーバ３０は認証乱数を発生させて各々に記憶された認証鍵Ｋ１，Ｋ２を用いて認証処理ＯＰ１を行う。認証処理ＯＰ１で端末１０が正規なものであると認証されると、認証サーバ３０は、認証鍵更新処理ＯＰ２で新たな認証鍵を生成し、端末１０及び認証サーバ３０に記憶された認証鍵を新たな認証鍵に更新する。認証鍵の更新が終了すると、端末１０と基地局２０との間で通話処理ＯＰ３が行われる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信端末装置と基地局との間で無線通信を行う通信システムの通信認証システムにおいて、
前記通信端末装置と前記基地局との間で所定の処理要求が発せられた場合に、前記基地局を介して前記通信端末装置と管理装置との間で通信を行い、認証鍵を用いて前記通信端末装置の認証処理を行う認証手段と、
前記通信端末装置と前記基地局との間で前記処理要求に応じた所定の処理が行われる前に前記通信端末装置の前記認証処理のための新たな認証鍵を生成する認証鍵生成手段と
を備えることを特徴とする通信認証システム。
【請求項２】
前記通信端末装置は、前記認証鍵を記憶する端末側認証鍵記憶部を備え、
前記認証手段は、前記端末側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を用いて前記通信端末装置の認証処理を行い、
前記認証鍵生成手段は、前記認証手段により前記通信端末装置が正規なものであると認証された場合に前記新たな認証鍵を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の通信認証システム。
【請求項３】
前記認証手段と前記認証鍵生成手段とが前記管理装置に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の通信認証システム。
【請求項４】
前記管理装置は、前記認証処理に用いられる前記認証鍵を記憶する管理側認証鍵記憶部を備え、前記認証鍵生成手段によって前記新たな認証鍵が生成された場合に、前記通信端末装置の前記端末側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を前記新たな認証鍵に更新させるとともに、前記管理側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を前記新たな認証鍵に更新することを特徴とする請求項３記載の通信認証システム。
【請求項５】
前記管理装置は、前記通信端末装置の前記端末側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵が前記新たな認証鍵に更新された場合に、前記管理側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を前記新たな認証鍵に更新することを特徴とする請求項４記載の通信認証システム。
【請求項６】
前記通信端末装置は、前記認証鍵生成手段によって生成された前記新たな認証鍵が前記管理装置から送信された場合に、前記新たな認証鍵を一時記憶し、
前記管理装置は、前記通信端末装置が前記新たな認証鍵を一時記憶した場合に、前記管理側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を前記新たな認証鍵に更新する
ことを特徴とする請求項４記載の通信認証システム。
【請求項７】
前記管理装置は、前記新たな認証鍵が前記通信端末装置に一時記憶されない場合には、前記通信端末装置と前記基地局との間の通信を切断することを特徴とする請求項６記載の通信認証システム。
【請求項８】
前記管理装置は、前記新たな認証鍵が前記通信端末装置に一時記憶されない場合には、前記認証鍵生成手段により再度新たな認証鍵を生成して前記通信端末装置に再度送信することを特徴とする請求項６記載の通信認証システム。
【請求項９】
前記管理装置は、前記管理側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を前記新たな認証鍵に更新した場合に、前記通信端末装置に対して認証完了通知信号を送信し、
前記通信端末装置は、前記管理装置からの前記認証完了通知信号を受信した場合に、前記端末側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を一時記憶している前記新たな認証鍵に更新する
ことを特徴とする請求項６から請求項８の何れか一項に記載の通信認証システム。
【請求項１０】
前記通信端末装置及び前記基地局は、前記端末側認証鍵記憶部及び前記管理側認証鍵記憶部のそれぞれに記憶されている認証鍵が前記認証鍵生成手段で生成された前記新たな認証鍵に更新された場合に、前記処理要求に応じた所定の処理を行うことを特徴とする請求項４から請求項９の何れか一項に記載の通信認証システム。
【請求項１１】
通信端末装置と基地局との間で無線通信を行う通信システムの認証方法において、
前記通信端末装置と前記基地局との間で所定の処理要求が発せられ、前記通信端末装置と前記基地局との間で前記処理要求に応じた所定の処理が行われる前に、
前記通信端末装置と管理装置との間で前記通信端末装置に記憶されている認証鍵と前記管理装置に記憶されている認証鍵とを用いて認証処理を行う第１ステップと、
前記第１ステップの認証処理で前記通信端末装置が正規なものであると認証された場合に、新たな認証鍵を生成する第２ステップと、
前記通信端末装置及び前記管理装置に記憶されている前記認証鍵を前記第２ステップで生成された前記新たな認証鍵に更新する第３ステップと
を行うことを特徴とする通信システムの認証方法。
【請求項１２】
前記第３ステップは、
前記第２ステップで生成された前記新たな認証鍵を前記通信端末装置に一時記憶させる第４ステップと、
前記第４ステップにて前記通信端末装置に前記新たな認証鍵が一時記憶された場合に、前記管理装置に記憶されている認証鍵を前記新たな認証鍵に更新する第５ステップと、
前記第５ステップにて前記管理装置に記憶されている前記認証鍵が前記新たな認証鍵に更新された場合に、前記通信端末装置に記憶されている認証鍵を一時記憶されている前記新たな認証鍵に更新する第６ステップと
を有することを特徴とする請求項１１記載の通信システムの認証方法。
【請求項１３】
前記第４ステップにて前記新たな認証鍵が前記通信端末装置に一時記憶されない場合には、前記通信端末装置と前記基地局との間の通信を切断することを特徴とする請求項１２記載の通信システムの認証方法。
【請求項１４】
前記第４ステップにて前記新たな認証鍵が前記通信端末装置に一時記憶されない場合には、前記第２ステップにて再度新たな認証鍵を生成することを特徴とする請求項１２記載の通信システムの認証方法。
【請求項１５】
前記第３ステップにて、前記通信端末装置及び前記管理装置に記憶されている前記認証鍵が前記新たな認証鍵に更新されると、前記通信端末装置と前記基地局との間で前記処理要求に応じた所定の処理を行う第７ステップを有することを特徴とする請求項１１から請求項１４の何れか一項に記載の通信システムの認証方法。
【請求項１６】
基地局との間で無線通信を行う通信端末装置において、
一意に定まる認証鍵を記憶する記憶部と、
前記基地局との間で所定の処理要求が発せられた場合に、前記認証鍵を用いて認証処理を行う認証処理部と、
前記基地局との間で前記処理要求に応じた所定の処理が行われる前に、前記記憶部に記憶されている前記認証鍵を、前記基地局を介して送信されてくる新たな認証鍵に更新する更新部と
を備えることを特徴とする通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等の無線通信により通信を行う通信端末装置の不正使用を防止するための通信認証システム及び通信システムの認証方法並びに通信端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、自動車電話機、その他の通信端末装置の昨今における普及率が高まっている。これらの通信端末装置には、各々異なる認証鍵が記憶されており、管理装置である認証サーバが個々の通信端末装置との間で認証鍵を用いた認証作業を行って正規の通信端末装置であると認証した場合にのみ通信端末装置の使用が可能になる。尚、認証サーバには各通信端末装置に記憶された認証鍵と同一の認証鍵が記憶されている。
【０００３】
従来の認証サーバによる認証方法を具体的に説明すると以下の通りである。つまり、まず認証サーバが認証用の乱数を発生し、この乱数を通信端末装置（認証を行う通信端末装置）に対して送信する。乱数の送信が終了すると、認証サーバは発生した乱数と認証を行う通信端末装置の認証鍵（認証サーバが自ら記憶している認証鍵）とを用いて所定の演算を行う。一方、通信端末装置は、認証サーバから送信されてきた乱数と、自ら記憶している認証鍵とを用いて所定の演算（認証サーバで行われる演算と同様の演算）を行ってその演算結果を認証サーバに送信する。通信端末装置からの演算結果が送信されてくると、認証サーバは送信されてきた演算結果と自ら行った演算の演算結果とを比較し、一致する場合にはその通信端末装置が正規なものであると認証し、不一致の場合にはその通信端末装置が不正なものであると認証する。そして、認証の結果、通信端末装置が正規なものであると認証された場合にのみ、通信端末装置による所定の処理が実施可能となる。
【０００４】
ところで、上記の認証方法においては、通信端末装置の認証鍵は一度記憶されると更新されないため、正規の通信端末装置に記憶された認証鍵等が複製されて他の通信端末装置（不正な通信端末装置）に書き込まれてしまうと、正規の通信端末装置と不正な通信端末装置との区別をすることができず、何れの通信端末装置の使用も可能になってしまう。このため、不正な通信端末装置の使用により生ずる料金が正規の通信端末装置の使用により生ずる料金に加算されてしまい、正規の通信端末装置のユーザは不当な料金が請求されるという問題があった。
【０００５】
以上の問題点を解消するために、以下の特許文献１には、終話時に生成された乱数を基地局側及び通信端末装置側で記憶し、次の呼接続時に基地局側及び通信端末装置側に記憶された乱数を読み出してこれらを比較することで認証を行う技術が開示されている。この技術によれば、接続の度に乱数が変更されるため、不正な通信端末装置の使用を防止することができる。
【特許文献１】特開平５−３３６１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の特許文献１に開示された技術においては、終話時に乱数を生成しているため、この終話時に通信状態が悪いと基地局と通信端末装置との両方で確実に乱数を更新することができないことがある。これにより、例えば通信端末装置に記憶された乱数と、基地局に記憶された乱数とが相違してしまい、正規の通信端末装置であっても不正な通信端末装置であると認証されてしまう虞があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、通信端末装置の認証を確実に行うことで通信端末装置の不正使用を確実に防止することができる通信認証システム及び通信システムの認証方法並びに通信端末装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の通信認証システムは、通信端末装置と基地局との間で無線通信を行う通信システムの通信認証システムにおいて、前記通信端末装置と前記基地局との間で所定の処理要求が発せられた場合に、前記基地局を介して前記通信端末装置と管理装置との間で通信を行い、認証鍵を用いて前記通信端末装置の認証処理を行う認証手段と、前記通信端末装置と前記基地局との間で前記処理要求に応じた所定の処理が行われる前に前記通信端末装置の前記認証処理のための新たな認証鍵を生成する認証鍵生成手段とを備えることを特徴としている。
また、本発明の通信認証システムは、前記通信端末装置が、前記認証鍵を記憶する端末側認証鍵記憶部を備え、前記認証手段は、前記端末側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を用いて前記通信端末装置の認証処理を行い、前記認証鍵生成手段は、前記認証手段により前記通信端末装置が正規なものであると認証された場合に前記新たな認証鍵を生成することを特徴としている。
ここで、本発明の通信認証システムは、前記認証手段と前記認証鍵生成手段とが前記管理装置に設けられていることを特徴としている。
また、本発明の通信認証システムは、前記管理装置が、前記認証処理に用いられる前記認証鍵を記憶する管理側認証鍵記憶部を備え、前記認証鍵生成手段によって前記新たな認証鍵が生成された場合に、前記通信端末装置の前記端末側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を前記新たな認証鍵に更新させるとともに、前記管理側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を前記新たな認証鍵に更新することを特徴としている。
また、本発明の通信認証システムは、前記管理装置が、前記通信端末装置の前記端末側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵が前記新たな認証鍵に更新された場合に、前記管理側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を前記新たな認証鍵に更新することを特徴としている。
また、本発明の通信認証システムは、前記通信端末装置が、前記認証鍵生成手段によって生成された前記新たな認証鍵が前記管理装置から送信された場合に、前記新たな認証鍵を一時記憶し、前記管理装置は、前記通信端末装置が前記新たな認証鍵を一時記憶した場合に、前記管理側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を前記新たな認証鍵に更新することを特徴としている。
ここで、本発明の通信認証システムは、前記管理装置が、前記新たな認証鍵が前記通信端末装置に一時記憶されない場合には、前記通信端末装置と前記基地局との間の通信を切断することを特徴としている。
或いは、本発明の通信認証システムは、前記管理装置が、前記新たな認証鍵が前記通信端末装置に一時記憶されない場合には、前記認証鍵生成手段により再度新たな認証鍵を生成して前記通信端末装置に再度送信することを特徴としている。
また、本発明の通信認証システムは、前記管理装置が、前記管理側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を前記新たな認証鍵に更新した場合に、前記通信端末装置に対して認証完了通知信号を送信し、前記通信端末装置は、前記管理装置からの前記認証完了通知信号を受信した場合に、前記端末側認証鍵記憶部に記憶されている認証鍵を一時記憶している前記新たな認証鍵に更新することを特徴としている。
更に、本発明の通信認証システムは、前記通信端末装置及び前記基地局が、前記端末側認証鍵記憶部及び前記管理側認証鍵記憶部のそれぞれに記憶されている認証鍵が前記認証鍵生成手段で生成された前記新たな認証鍵に更新された場合に、前記処理要求に応じた所定の処理を行うことを特徴としている。
上記課題を解決するために、本発明の通信システムの認証方法は、通信端末装置と基地局との間で無線通信を行う通信システムの認証方法において、前記通信端末装置と前記基地局との間で所定の処理要求が発せられ、前記通信端末装置と前記基地局との間で前記処理要求に応じた所定の処理が行われる前に、前記通信端末装置と管理装置との間で前記通信端末装置に記憶されている認証鍵と前記管理装置に記憶されている認証鍵とを用いて認証処理を行う第１ステップと、前記第１ステップの認証処理で前記通信端末装置が正規なものであると認証された場合に、新たな認証鍵を生成する第２ステップと、前記通信端末装置及び前記管理装置に記憶されている前記認証鍵を前記第２ステップで生成された前記新たな認証鍵に更新する第３ステップとを行うことを特徴としている。
また、本発明の通信システムの認証方法は、前記第３ステップが、前記第２ステップで生成された前記新たな認証鍵を前記通信端末装置に一時記憶させる第４ステップと、前記第４ステップにて前記通信端末装置に前記新たな認証鍵が一時記憶された場合に、前記管理装置に記憶されている認証鍵を前記新たな認証鍵に更新する第５ステップと、前記第５ステップにて前記管理装置に記憶されている前記認証鍵が前記新たな認証鍵に更新された場合に、前記通信端末装置に記憶されている認証鍵を一時記憶されている前記新たな認証鍵に更新する第６ステップとを有することを特徴としている。
ここで、本発明の通信システムの認証方法は、前記第４ステップにて前記新たな認証鍵が前記通信端末装置に一時記憶されない場合には、前記通信端末装置と前記基地局との間の通信を切断することを特徴としている。
或いは、本発明の通信システムの認証方法は、前記第４ステップにて前記新たな認証鍵が前記通信端末装置に一時記憶されない場合には、前記第２ステップにて再度新たな認証鍵を生成することを特徴としている。
また、本発明の通信システムの認証方法は、前記第３ステップにて、前記通信端末装置及び前記管理装置に記憶されている前記認証鍵が前記新たな認証鍵に更新されると、前記通信端末装置と前記基地局との間で前記処理要求に応じた所定の処理を行う第７ステップを有することを特徴としている。
上記課題を解決するために、本発明の通信端末装置は、基地局との間で無線通信を行う通信端末装置において、一意に定まる認証鍵を記憶する記憶部と、前記基地局との間で所定の処理要求が発せられた場合に、前記認証鍵を用いて認証処理を行う認証処理部と、前記基地局との間で前記処理要求に応じた所定の処理が行われる前に、前記記憶部に記憶されている前記認証鍵を、前記基地局を介して送信されてくる新たな認証鍵に更新する更新部とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、通信端末装置と基地局との間で所定の処理要求が発せられた場合に、通信端末装置と基地局との間で上記の処理要求に応じた所定の処理が行われる前に通信端末装置の認証を行うための新たな認証鍵が生成される。比較的通信状態が良い状態で行われる上記の所定の処理の前に、通信端末装置と管理装置との間での認証処理に用いられる認証鍵を新たに生成することにより認証鍵を確実に更新することができるという効果がある。これにより、次回における通信端末装置の認証を確実に行うことでき、この結果として通信端末装置の不正使用を確実に防止することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による通信認証システム及び通信システムの認証方法並びに通信端末装置について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による通信認証システムの全体構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の通信認証システムは、通信端末装置としての端末１０、基地局２０、認証サーバ（管理装置）３０、及びネットワークＮを含んで構成される。
【００１１】
端末１０及び基地局２０は、通信システムの一部を構成しており、各々の間では無線で通信が行われる。基地局２０はネットワークＮを介して認証サーバ３０と接続されている。尚、ここではネットワークＮを介して基地局２０と認証サーバ３０とが接続される構成を例に挙げるが、ネットワークＮに代えて専用の回線によってこれらが接続されていても良い。
【００１２】
端末１０は、例えば携帯電話機、ＰＨＳ等の通信端末装置であり、ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）１１、認証演算装置１２、認証鍵格納部（端末側認証鍵記憶部）１３、ＭＭＩ（マン・マシン・インターフェイス）１４、無線通信装置１５、及びアンテナ１６を含んで構成される。ＭＰＵ１１〜無線通信装置１５はバスＢ１を介して互いに接続されている。ＭＰＵ１１は、駆動プログラムＰ１に従った所定の処理を行い、端末１０の動作を制御する。認証演算装置１２は、認証サーバ３０が端末１０の認証を行う際に、認証サーバ３０から基地局２０を介して送信されてくる乱数（以下、認証乱数ともいう）と認証鍵格納部１３に格納（記憶）されている認証鍵とを用いて所定の演算処理を行う。
【００１３】
認証鍵格納部１３は、端末１０毎に固有の（一意に定まる）認証鍵を格納する。認証鍵は、例えばユーザが端末１０を購入した際に認証鍵格納部１３に格納される。尚、詳細は後述するが、本実施形態の端末１０は、基地局２０との間で通話、位置登録等の処理（所定の処理）を行う前に、認証鍵格納部１３の認証鍵を認証サーバ３０で生成された新たな認証鍵に更新する。ＭＭＩ１４は、受話器、送話器、操作キー、及び液晶表示装置等の表示装置を含んで構成される。無線通信装置１５は、アンテナ１６で受信された信号の復調処理等を行うとともに、送信すべき信号の変調処理等を行ってアンテナ１６から電波に乗せて送信する。
【００１４】
基地局２０は、ＭＰＵ２１、無線制御装置２２、無線通信装置２３、アンテナ２４、回線制御装置２５、及び回線通信装置２６を含んで構成される。ＭＰＵ２１、無線制御装置２２、無線通信装置２３回線制御装置２５、及び回線通信装置２６は、バスＢ２を介して互いに接続されている。ＭＰＵ２１は、駆動プログラムＰ２に従った所定の処理を行い、基地局２０の動作を制御する。無線制御装置２２は、端末１０との間で行われる無線による通信を制御する。無線通信装置２３は、アンテナ２４で受信された信号の復調処理等を行うとともに、送信すべき信号の変調処理等を行ってアンテナ２４から電波に乗せて送信する。回線制御装置２５は、ネットワークＮを介して行われる通信を制御する。回線通信装置２６は、例えばネットワークＮを介して送受信される各種情報のパケット化及び組み立て、エラーチェック等の処理を行う。
【００１５】
認証サーバ３０は、ＭＰＵ３１、ユーザ情報ＤＢ（データベース）３２、認証演算装置３３、結果比較装置３４、認証鍵・認証乱数発生装置３５、ＭＭＩ３６、及び回線通信装置３７を含んで構成される。これらＭＰＵ３１〜回線通信装置３７は、バスＢ３を介して互いに接続されている。ＭＰＵ３１は、駆動プログラムＰ３に従った所定の処理を行い、認証サーバ３０の動作を制御する。ユーザ情報ＤＢ３２は、端末１０を所有するユーザに関する情報を格納する。
【００１６】
図２は、ユーザ情報ＤＢ３２に格納されるユーザ情報の一例を示す図表である。図２に示す通り、ユーザ情報ＤＢ３２には、端末１０を所有するユーザのユーザ情報が、ユーザ毎にレコード形式で格納されている。例えば、レコードＲＥ１には所有者名「Ａ」のユーザ情報が格納され、レコードＲＥ２には所有者名「Ｂ」のユーザ情報が格納される。
【００１７】
各レコードには、複数のフィールドが設けられている。図２に示す例では、端末１０を所持するユーザの所有者名を格納するフィールドＦ１、端末１０の電話番号を格納するフィールドＦ２、端末１０がＰＨＳである場合にはＰＳＩＤ（シリアル番号）を格納するフィールドＦ３、端末１０の認証鍵格納部１３に格納されている認証鍵と同一の認証鍵を格納するフィールドＦ４、及びユーザの住所を格納するフィールドＦ５等のフィールドが設けられている。尚、フィールドＦ２〜Ｆ４に格納される情報は、レコード毎に異なっており重複することはない。
【００１８】
図１に戻り、認証演算装置３３は、認証サーバ３０が端末１０の認証を行う際に、認証鍵・認証乱数発生装置３５で発生した認証乱数とユーザ情報ＤＢ（管理側認証鍵記憶部）３２に格納（記憶）されている認証鍵とを用いて所定の演算処理を行う。認証鍵・認証乱数発生装置（認証鍵生成手段）３５は、端末１０の認証のための認証乱数を発生するとともに、端末１０が正規のものであると認証された場合に端末１０に対する新たな認証鍵を生成する。
【００１９】
ＭＭＩ３６は、キーボード、マウス等の入力装置に対する入力インターフェイス、及びＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、液晶表示装置等の表示装置に対する出力インターフェイスを含んで構成される。回線通信装置３７は、例えばネットワークＮを介して送受信される各種情報のパケット化及び組み立て、エラーチェック等の処理を行う。尚、以上の構成の認証サーバは、例えばパーソナルコンピュータ等のコンピュータにより実現される。
【００２０】
次に、上記構成において、端末１０と認証サーバ３０との間で行われる認証処理を行う通信認証システムの動作について説明する。図３は、端末１０と基地局２０との間の通話が行われる前に実行される通信システムの認証方法を示すタイミングチャートである。図３に示すタイミングチャートは、時系列的に端末１０の認証を行う認証処理ＯＰ１、新たな認証鍵を生成して認証鍵を更新する認証鍵更新処理ＯＰ２、及び通話処理ＯＰ３に大別される。
【００２１】
端末１０から基地局２０へ発呼通知（所定の処理要求）がなされ、又は基地局２０が端末１０への着信通知（所定の処理要求）を受けると、基地局２０から認証サーバ２０へその旨を示す制御信号が出力される。認証サーバ３０がこの制御信号を受信すると認証処理ＯＰ１が開始される。認証処理ＯＰ１が開始されると、まず認証サーバ３０の認証鍵・認証乱数発生装置３５が認証乱数を発生させる（ステップＳ１１）。この認証乱数は、ネットワークＮを介して基地局２０へ送信され（ステップＳ１２）、更に基地局２０から無線で端末１０へ送信される（ステップＳ１３）。
【００２２】
認証サーバ３０からの認証乱数Ｒ１を受信すると、端末１０の認証演算装置１２は、この認証乱数Ｒ１と認証鍵格納部１３に格納されている認証鍵Ｋ１とを用いて所定の演算処理を行い（ステップＳ１４）、認証計算結果Ａを算出する。認証演算装置１２における演算が終了すると、端末１０は無線で認証計算結果Ａを基地局２０へ送信する（ステップＳ１５）。基地局２０へ送信された認証計算結果ＡはネットワークＮを介して認証サーバ３０へ送信される（ステップＳ１６）。
【００２３】
一方、認証サーバ３０では、上記のステップＳ１１で認証鍵・認証乱数発生装置３５が認証乱数Ｒ２を発生すると（ステップＳ１１）、認証演算装置３３が認証乱数Ｒ２とユーザ情報ＤＢ３２に格納されている認証鍵Ｋ２とを用いて所定の演算処理を行い（ステップＳ１７）、認証計算結果Ｂを算出する。尚、上記の認証乱数Ｒ１は端末１０で受信された認証乱数Ｒ１と同じものであり、ユーザ情報ＤＢ３２に格納されている認証鍵Ｋ２は端末１０が正規なものであるならば端末１０の認証鍵格納部１３に格納されている認証鍵と同じものである。また、端末１０で行われる認証のための演算（ステップＳ１４）と認証サーバ３０で行われる認証のための演算（ステップＳ１７）とは同様の演算である。
【００２４】
端末１０からの認証計算結果Ａを受信するとともに、認証演算装置３３における認証計算結果Ｂが得られると、認証サーバ３０の結果比較装置３４は、これらを比較して一致するか否かを判断する（ステップＳ１８）。この判断が行われると認証処理ＯＰ１が終了する。ステップＳ１８の判断結果が「ＮＯ」の場合には、認証サーバ３０は、端末１０が不正なものであるとして端末１０と基地局２０との間の接続を切断する（ステップＳ１９）。一方、ステップＳ１８の判断結果が「ＹＥＳ」の場合には、端末１０が正規なものであるとして認証鍵更新処理ＯＰ２が行われる。
【００２５】
認証鍵更新処理ＯＰ２が開始されると、まず認証サーバ３０の認証鍵・認証乱数発生装置３５が新たな認証鍵を生成する（ステップＳ２０）。この生成された認証鍵は、ネットワークＮを介して基地局２０へ送信され（ステップＳ２１）、更に基地局２０から無線で端末１０へ送信される（ステップＳ２２）。認証サーバ３０からの認証鍵を受信すると、端末１０はこの認証鍵を認証鍵格納部１３に一時記憶する（ステップＳ２３）。
【００２６】
認証鍵を一時記憶すると、端末１０は認証サーバ３０における認証鍵の更新完了を確認するための更新確認要求を無線で基地局２０に送信する（ステップＳ２４）。基地局２０へ送信された更新確認要求はネットワークＮを介して認証サーバ３０へ送信される（ステップＳ２５）。端末１０からの更新確認要求を受信すると、認証サーバ３０は端末１０が新たな認証鍵を一時記憶したと判断し、ユーザ情報ＤＢ３２に格納されているその端末１０についての認証鍵を認証鍵・認証乱数発生装置３５で発生した新たな認証鍵に更新する処理を行う（ステップＳ２６）。
【００２７】
認証サーバ３０側での認証鍵の更新が終了すると、認証サーバ３０はネットワークＮを介して認証鍵の更新及び認証が完了した旨を示す認証完了通知をネットワークＮを介して基地局２０に送信する（ステップＳ２７）。基地局２０へ送信された認証完了通知は無線で端末１０に送信される。端末１０が認証サーバ３０からの認証鍵更新通知を受信すると、端末１０のＭＰＵ１１は認証鍵格納部１３に格納されている認証鍵を、先に一時記憶した認証鍵に更新する（ステップＳ２９）。以上の処理により、端末１０及び認証サーバ３０の双方で認証鍵の更新が行われ、これにより認証鍵更新処理ＯＰ２が終了する。認証鍵更新処理ＯＰ２が終了すると通話処理ＯＰ３が行われる。
【００２８】
以上説明した通り、図３に示すタイミングチャートでは、端末１０から基地局２０へ発呼通知がなされ、又は基地局２０が端末１０への着信通知を受けた場合に、最初に端末１０の認証を行う認証処理ＯＰ１が行われ、認証処理ＯＰ１により端末１０が正規なものであると認証された場合に新たな認証鍵を生成して認証鍵を更新する認証鍵更新処理ＯＰ２が行われる。そして、認証鍵更新処理ＯＰ２が終了すると、通話処理ＯＰ３が行われる。このように、本実施形態では比較的通信状態が良い状態で行われる通話処理ＯＰ３の直前に新たな認証鍵を生成して認証鍵を更新しているため、端末１０と認証サーバ３０との双方で確実に認証鍵を更新することができる。このため、端末１０の次の認証も確実に行うことができ、この結果として端末１０の不正使用を確実に防止することができる。
【００２９】
次に、端末１０が基地局２０に位置登録（所定の処理）を行う際に行われる通信システムの認証方法について説明する。図４は、端末１０が基地局２０に位置登録を行う際に行われる通信システムの認証方法を示すタイミングチャートである。図４に示すタイミングチャートは、時系列的に端末１０の認証を行う認証処理ＯＰ１１、新たな認証鍵を生成して認証鍵を更新する認証鍵更新処理ＯＰ１２、及び位置登録処理ＯＰ１３に大別される。
【００３０】
端末１０が基地局２０に対して位置登録を行う際には、まず端末１０から基地局２０を介して認証サーバ３０に位置登録要求が送信される（ステップＳ３０）。認証サーバ３０がこの位置登録要求を受信すると認証処理ＯＰ１１が開始される。認証処理ＯＰ１１が開始されると、まず認証サーバ３０の認証鍵・認証乱数発生装置３５が認証乱数を発生させる（ステップＳ３１）。この認証乱数は、ネットワークＮを介して基地局２０へ送信され（ステップＳ３２）、更に基地局２０から無線で端末１０へ送信される（ステップＳ３３）。
【００３１】
認証サーバ３０からの認証乱数Ｒ１を受信すると、端末１０の認証演算装置１２は、この認証乱数Ｒ１と認証鍵格納部１３に格納されている認証鍵Ｋ１とを用いて所定の演算処理を行い（ステップＳ３４）、認証計算結果Ａを算出する。認証演算装置１２における演算が終了すると、端末１０は無線で認証計算結果Ａを基地局２０へ送信する（ステップＳ３５）。基地局２０へ送信された認証計算結果ＡはネットワークＮを介して認証サーバ３０へ送信される（ステップＳ３６）。
【００３２】
一方、認証サーバ３０では、上記のステップＳ３１で認証鍵・認証乱数発生装置３５が認証乱数Ｒ２を発生すると、認証演算装置３３が認証乱数Ｒ２とユーザ情報ＤＢ３２に格納されている認証鍵Ｋ２とを用いて所定の演算処理を行い（ステップＳ３７）、認証計算結果Ｂを算出する。尚、上記の認証乱数Ｒ１は端末１０で受信された認証乱数Ｒ１と同じものであり、ユーザ情報ＤＢ３２に格納されている認証鍵Ｋ２は端末１０が正規なものであるならば端末１０の認証鍵格納部１３に格納されている認証鍵と同じものである。また、端末１０で行われる認証のための演算（ステップＳ３４）と認証サーバ３０で行われる認証のための演算（ステップＳ３７）とは同様の演算である。
【００３３】
端末１０からの認証計算結果Ａを受信するとともに、認証演算装置３３における認証計算結果Ｂが得られると、認証サーバ３０の結果比較装置３４は、これらを比較して一致するか否かを判断する（ステップＳ３８）。この判断が行われると認証処理ＯＰ１１が終了する。ステップＳ３８の判断結果が「ＮＯ」の場合には、認証サーバ３０は、端末１０が不正なものであるとして端末１０と基地局２０との間の接続を切断する（ステップＳ３９）。一方、ステップＳ１８の判断結果が「ＹＥＳ」の場合には、端末１０が正規なものであるとして認証鍵更新処理ＯＰ１２が行われる。
【００３４】
認証鍵更新処理ＯＰ１２が開始されると、まず認証サーバ３０の認証鍵・認証乱数発生装置３５が新たな認証鍵を生成する（ステップＳ４０）。この生成された新たな認証鍵は、ネットワークＮを介して基地局２０へ送信され（ステップＳ４１）、更に基地局２０から無線で端末１０へ送信される（ステップＳ４２）。認証サーバ３０からの認証鍵を受信すると、端末１０はこの認証鍵を認証鍵格納部１３に一時記憶する（ステップＳ４３）。
【００３５】
認証鍵を一時記憶すると、端末１０は認証サーバ３０における認証鍵の更新完了を確認するための更新確認要求を無線で基地局２０に送信する（ステップＳ４４）。基地局２０へ送信された更新確認要求はネットワークＮを介して認証サーバ３０へ送信される（ステップＳ４５）。端末１０からの更新確認要求を受信すると、認証サーバ３０は端末１０が新たな認証鍵を一時記憶したと判断し、ユーザ情報ＤＢ３２に格納されているその端末１０についての認証鍵を認証鍵・認証乱数発生装置３５で発生した新たな認証鍵に更新する処理を行う（ステップＳ４６）。
【００３６】
認証サーバ３０側での認証鍵の更新が終了すると、認証サーバ３０はネットワークＮを介して認証鍵の更新及び認証が完了した旨を示す認証完了通知をネットワークＮを介して基地局２０に送信する（ステップＳ４７）。基地局２０へ送信された認証完了通知は無線で端末１０に送信される。端末１０が認証サーバ３０からの認証鍵更新通知を受信すると、端末１０のＭＰＵ１１は認証鍵格納部１３に格納されている認証鍵を、先に一時記憶した認証鍵に更新する（ステップＳ４９）。以上の処理により、端末１０及び認証サーバ３０の双方で認証鍵の更新が行われ、これにより認証鍵更新処理ＯＰ１２が終了する。認証鍵更新処理ＯＰ１２が終了すると、認証サーバ３０から基地局２０を介して端末１０に位置登録要求（ステップＳ３０）に対する位置登録応答（ステップＳ５０）が送信され、位置登録処理ＯＰ１３が行われる。
【００３７】
以上説明した通り、図４に示すタイミングチャートでは、端末１０から認証サーバ３０に位置登録要求が送信された場合に、最初に端末１０の認証を行う認証処理ＯＰ１１が行われ、認証処理ＯＰ１１により端末１０が正規なものであると認証された場合に新たな認証鍵を生成して認証鍵を更新する認証鍵更新処理ＯＰ１２が行われる。そして、認証鍵更新処理ＯＰ１２が終了すると、位置登録処理ＯＰ１３が行われる。このように、本実施形態では比較的通信状態が良い状態で行われる位置登録処理ＯＰ１３の直前に新たな認証鍵を生成して認証鍵を更新しているため、端末１０と認証サーバ３０との双方で確実に認証鍵を更新することができる。このため、端末１０の次の認証も確実に行うことができ、この結果として端末１０の不正使用を確実に防止することができる。
【００３８】
図５は、図３に示すタイミングチャートの変形例である。図５に示すタイミングチャートと図３に示すタイミングチャートが相違する点は、認証鍵更新処理ＯＰ２において、先に端末１０に送信した認証鍵が端末１０に一時記憶されたか否かを認証サーバ３０が判定する処理（ステップＳ６０）が追加された点である。図５に示すタイミングチャートにおいて、端末１０において認証鍵が一時記憶され（ステップＳ２３）、端末１０から認証サーバ３０へ更新確認要求が送信されると（ステップＳ２４，２５）、認証サーバ３０は端末１０で認証鍵が一時記憶されたか否かを判定する（ステップＳ６０）。
【００３９】
端末１０で認証鍵が一時記憶されたか否かの定は、例えば認証サーバ３０が端末１０に対して新たに生成した認証鍵を送信してから所定時間経過するまでに更新確認要求が送信されてきたか否かにより行う。ステップＳ６０の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、図３に示すタイミングチャートと同様に、認証サーバ３０側で認証鍵の更新を行い（ステップＳ２６）、端末１０に対して認証完了通知を送信し（ステップＳ２７，Ｓ２８）、端末１０で認証鍵の更新を行う（ステップＳ２９）。
【００４０】
一方、ステップＳ６０の判定結果が「ＮＯ」の場合には、認証サーバ３０及び端末１０の認証鍵の更新を行わず、端末１０と基地局２０との間の通信を切断する（ステップＳ１９）。或いは、ステップＳ６０の判定結果が「ＮＯ」の場合には、図５中において波線で示す通り、再度新たな認証鍵を生成し（ステップＳ２０）、この新たな認証鍵を端末１０に送信する。波線で示す処理を行う場合には、繰り返し新たな認証鍵の生成及び送信を行い、この処理が所定の回数行われたときに端末１０と基地局２０との間の接続を切断することが望ましい。
【００４１】
尚、図５を参照した以上の説明では、端末１０と基地局２０との間の通話が行われる前に実行される通信システムの認証方法の変形例について説明したが、端末１０が基地局２０に位置登録を行う際に行われる図４に示す通信システムの認証方法の認証鍵更新処理ＯＰ１２についても同様の変形が可能である。
【００４２】
ところで、正規の端末１０と認証鍵が同一の不正な端末との両者が存在する場合おいて、先に不正な端末と認証サーバ３０との間で図３〜図５等に示すタイミングチャートに従った認証処理ＯＰ１，ＯＰ１１及び認証鍵更新処理ＯＰ２，ＯＰ１２が行われると、不正な端末のみの使用が可能となり、正規の端末１０の使用が不可となってしまう。しかしながら、端末１０の購入時点において、ユーザが端末１０の使用可否を確認するのが普通であるため、不正な端末の方が先に認証される事態は考えにくい。また、万が一不正な端末の方が先に認証された場合には、正規の端末１０のユーザは自らが購入した正規の端末１０が不使用になるため、電話会社に直ちに連絡するものと考えられる。これにより、不正端末の不正使用の発覚がそうきになされ、被害を最小限に止めることができる。
【００４３】
以上、本発明の一実施形態による通信認証システム及び通信システムの認証方法並びに通信端末装置について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上述した実施形態においては、認証鍵更新処理ＯＰ１２において、認証サーバ３０にて生成された新たな認証鍵が端末１０に一時記憶された場合に、認証サーバ３０において認証鍵の更新を行い、認証サーバ３０での認証鍵の更新が行われた後に、端末１０において認証鍵の更新を行う構成であったが、端末１０は、認証サーバ３０から送信される新たな認証鍵を受信すると認証鍵を一時記憶させること無く認証鍵の更新を行い、端末１０において認証鍵の更新が行われた場合に認証サーバ３０における認証鍵の更新を行うようにしてもよい。
【００４４】
また、上述した実施形態では、認証手段を構成する結果比較装置３４や認証鍵・認証乱数発生装置３５を認証サーバ３０に設けた構成としていたが、これら装置を端末１０に設けて同様に認証処理を行うように構成してもよい。更に、これら装置は、認証サーバ３０に設ける構成、端末１０に設ける構成の何れであっても、ハードウェアによって構成してもよく、ソフトウェアによって実現してもよい。ソフトウェアによる場合には、結果比較装置３４及び認証鍵・認証乱数発生装置３５の機能を実現するプログラムを認証サーバ３０又は端末１０に実装し、このプログラムをＭＰＵ１１又はＭＰＵ３１が実行することにより実現される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態による通信認証システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】ユーザ情報ＤＢ３２に格納されるユーザ情報の一例を示す図表である。
【図３】端末１０と基地局２０との間の通話が行われる前に実行される通信システムの認証方法を示すタイミングチャートである。
【図４】端末１０が基地局２０に位置登録を行う際に行われる通信システムの認証方法を示すタイミングチャートである。
【図５】図３に示すタイミングチャートの変形例である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    端末（通信端末装置）
１１    ＭＰＵ（更新部）
１２    認証検算装置（認証処理部）
１３    認証鍵格納部（端末側認証鍵記憶部、記憶部）
２０    基地局
３０    認証サーバ（管理装置）
３２    ユーザ情報ＤＢ（管理側認証鍵記憶部）
３３    認証演算装置（認証手段）
３４    結果比較装置（認証手段）
３５    認証鍵・認証乱数発生装置（認証鍵生成手段）
【図１】
2006303782.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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