(57)【要約】ディジタル認証と検証のための装置および方法が開示される。一実施形態において、認証は、暗号鍵を用いてアクセスコードを発生する暗号鍵とルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶することと、アクセスコードに基づいて複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生することと、ＢＰＳＫシンボルを、ＬＵＴを使用してアクセスコードで符号化された複数の音色に変換することと、および認証のためにアクセスコードで符号化された複数の音色を出力することとを含む。他の実施形態において、検証はアクセスコードで符号化された複数の音色を受信することと、複数の音色から複数の並列なＢＰＳＫシンボルを発生することと、ＢＰＳＫシンボルをアクセスコードのインターリーブされたビットストリームに変換することと、符号化されたインターリーブされたビットストリームをデインターリーブすることと、符号化されたデインターリーブされたビットストリームからアクセスコードをリカバーすることとを含む。
2007507916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．認証に使用する装置であって、
暗号鍵とルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶するように構成された記憶媒体と、
前記記憶媒体に接続され、前記暗号鍵を用いてアクセスコードを発生するように構成された第１のプロセッサーと、
前記第１のプロセッサーと接続され、前記アクセスコードを、前記アクセスコードで符号化された複数の音色に変換するように構成された変換器と、
認証のために前記アクセスコードで符号化された複数の音色を出力するように構成されたオーディオ出力装置とを備え、
前記変換器は、複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生するように構成されたバイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）モジュールと、
前記ＢＰＳＫモジュールおよび前記記憶媒体に接続され、前記ＢＰＳＫシンボルを、前記ＬＵＴを用いて前記複数の音色に変換するように構成された第２のプロセッサーとを備えた装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において
前記第１または第２のプロセッサーのいずれか１つは、前記ＢＰＳＫシンボルを、選択された回数反復するようにさらに構成され、
前記第２のプロセッサーは、反復されたＢＰＳＫシンボルを複数の音色に変換する装置。
【請求項３】
請求項１乃至２のうちいずれか１項に記載の装置において
前記第１のプロセッサーと接続され、時間的要因を発生するように構成されたクロックモジュールをさらに備え、前記第１のプロセッサーは、前記暗号鍵と時間的要因を用いて前記アクセスコードを発生するように構成される装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の装置において
前記第１のプロセッサーと接続され、ユーザーコマンドを受信するように構成されたアクチュエーターをさらに備え、前記第１のプロセッサーは、前記ユーザーコマンドが受信されるとき、前記アクセスコードを発生するように構成される装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の装置において
前記記憶媒体、前記第１のプロセッサー、前記変換器、および前記オーディオ出力装置を入れるように構成されたハウジングエレメントと、
前記ハウジングエレメントを貫く開口部をさらに備えた装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の装置において
前記第１のプロセッサーと接続され、前記アクセスコードを表示するように構成されたディスプレイモジュールをさらに備えた装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の装置において
個人識別番号（ＰＩＮ）を受信するように構成されたユーザー入力をさらに備え、
前記変換器は、前記ＰＩＮを前記ＰＩＮで符号化された複数の音色に変換するように構成される装置。
【請求項８】
認証に使用する装置において
暗号鍵とルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶するように構成された記憶媒体と、
前記記憶媒体に接続され、前記暗号鍵を用いてアクセスコードを発生するように構成されたプロセッサーと、
前記プロセッサーに接続され、前記アクセスコードを、前記アクセスコードで符号化された複数の音色に変換するように構成された変換器と、
認証のために前記アクセスコードで符号化された複数の音色を出力するように構成されたオーディオ出力装置とを備え、
前記変換器は、複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生するように構成されたバイナリシフトキーイング（ＢＰＳＫ）モジュールを備え、
前記プロセッサーは、前記ＢＰＳＫシンボルを前記ＬＵＴを用いて複数の音色に変換するように構成される装置。
【請求項９】
認証に使用する方法において
暗号鍵とルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶することと、
前記暗号鍵を用いてアクセスコードを発生することと、
前記アクセスコードに基づいて複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生することと、
前記ＢＰＳＫシンボルを、前記ＬＵＴを用いて前記アクセスコードで符号化された複数の音色に変換することと、
認証のために前記アクセスコードで符号化された複数の音色を出力することを備えた方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、前記ＢＰＳＫシンボルを変換する前に前記ＢＰＳＫシンボルを選択された回数反復することをさらに備えた方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、前記ＢＰＳＫシンボルを反復することは、３つのＢＰＳＫシンボルのセットを選択された回数反復することを備え、
前記ＢＰＳＫシンボルを変換することは、３つのＢＰＳＫシンボルの各セットを前記ＬＵＴを用いて前記複数の音色に変換することを備える方法。
【請求項１２】
請求項９、または請求項１０乃至１１のうちいずれか１項に記載の方法において
前記複数の音色に、基準位相を有した基準音色を加えることと、
前記複数の音色を有した前記基準音色を出力することとを備えた方法。
【請求項１３】
請求項９、または請求項１０乃至１２のうちいずれか１項に記載の方法において
時間的要因を発生することをさらに備え、
前記アクセスコードを発生することは、前記暗号鍵と時間的要因を用いて前記アクセスコードを発生することを備えた方法。
【請求項１４】
請求項９または、請求項１０乃至１３のうちいずれか１項に記載の方法において
ユーザーコマンドを受信することをさらに備え、
前記アクセスコードを発生することは、前記ユーザーコマンドが受信されるとき前記アクセスコードを発生することを備えた方法。
【請求項１５】
請求項９または請求項１０乃至１０のうちいずれか１項に記載の方法において
個人識別番号（ＰＩＮ）を受信することと、
ＰＩＮをＰＩＮで符号化された複数の音色に変換することと、
認証のためにＰＩＮで符号化された複数の音色を出力することとをさらに備えた方法。
【請求項１６】
認証に使用する装置において
暗号鍵を記憶するように構成された記憶媒体と、
前記記憶媒体に接続され、前記暗号鍵を用いてアクセスコードを発生するように構成されたプロセッサーと、
前記プロセッサーに接続され、前記アクセスコードを、前記アクセスコードで符号化された複数の音色に変換する変換器と、
前記変換器に接続され、認証のために前記アクセスコードで符号化された複数の音色を出力するように構成されたオーディオ出力装置とを備え、
前記変換器は
前記アクセスコードに基づいて複数の並列の反復されたＢＰＳＫシンボルを発生するように構成されたバイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）モジュールと、
前記ＢＰＳＫモジュールに接続され、前記反復されたＢＰＳＫシンボルにＩＦＦＴを実行し、コードシンボルを発生するように構成された逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）モジュールと、
前記ＩＦＦＴモジュールに接続され、前記コードシンボルを、前記アクセスコードで符号化された複数の音色に変調するように構成されたアップコンバーターとを備える装置。
【請求項１７】
認証に使用する方法において
暗号鍵を記憶することと、
前記暗号鍵を用いてアクセスコードを発生することと、
前記アクセスコードに基づいて複数の並列のバイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）シンボルを発生することと、
前記ＢＰＳＫシンボルを変換する前に前記ＢＰＳＫシンボルを選択された回数反復することと、
前記反復されたＢＰＳＫシンボルに逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を実行し、ＩＦＦＴシンボルを発生することと、
前記ＩＦＦＴシンボルを前記アクセスコードで符号化された複数の音色に変調することと、
認証のために前記アクセスコードで符号化された複数の音色を出力することとを備えた方法。
【請求項１８】
前記ＢＰＳＫシンボルを反復することは、３つのＢＰＳＫシンボルのセットを選択された回数反復することを備え、
前記ＢＰＳＫシンボルを変換することは、前記ＬＵＴを用いて３つのＢＰＳＫシンボルの各セットを複数の音色に変換することを備える方法。
【請求項１９】
認証に使用する装置において
アクセスコードで符号化された複数の音色を受信するように構成されたオーディオ入力装置と、
前記オーディオ入力装置と接続され、前記アクセスコードで符号化された複数の音色から前記アクセスコードをリカバーするように構成された変換器とを備え、
前記変換器は、
前記複数の音色をシンボルに復調するように構成されたダウンコンバーターと、
前記ＩＦＦＴシンボルから複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生するように構成された高速フーリエ変換（ＦＦＴ）モジュールと、
前記プロセッサーに接続され、前記ＢＰＳＫシンボルを、前記アクセスコードの符号化されたインターリーブされたビットストリームに変換するように構成されたＢＰＳＫモジュールと、
前記ＢＰＳＫモジュールに接続され、前記符号化されたインターリーブされたビットストリームをデインターリーブするように構成されたデインターリーバーと、
前記デインターリーバーに接続され、前記符号化されたデインターリーブされたビットストリームから前記アクセスコードをリカバーするように構成されたデコーディングモジュールとを備えた装置。
【請求項２０】
請求項１９の装置において
暗号鍵を記憶するように構成された記憶媒体と、
前記記憶媒体と前記変換器に接続され、前記暗号鍵を用いて前記アクセスコードを検証するように構成され、前記アクセスコードが検証されるならアクセスを許可するように構成されたプロセッサーをさらに備えた装置。
【請求項２１】
請求項２０の装置において、前記オーディオ入力装置は、個人識別番号（ＰＩＮ）で符号化された複数の音色を受信するようにさらに構成され、
前記変換器は、前記ＰＩＮで符号化された複数の音色から前記ＰＩＮをリカバーするようにさらに構成され、
前記プロセッサーは、前記アクセスコードと前記ＰＩＮが検証されるなら、アクセスを許可するようにさらに構成された装置。
【請求項２２】
請求項２０または２１に記載の装置において
前記第１のプロセッサーと接続され、時間的要因を発生するように構成されたクロックモジュールをさらに備え、
前記プロセッサーは、前記暗号鍵および時間的要因を用いて前記アクセスコードを検証するように構成された装置。
【請求項２３】
請求項１９または請求項２０乃至２２のうちのいずれか１項に記載の装置において
前記ＦＦＴモジュールは、前記複数の音色をＢＰＳＫシンボルの反復されたセットに変換し、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを発生し、
前記ＢＰＳＫモジュールはＢＰＳＫモジュールの前記選択されたセットを変換する装置。
【請求項２４】
検証に使用する方法において
アクセスコードで符号化された複数の音色を受信することと、
複数の音色から複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生することと、
前記ＢＰＳＫシンボルを前記アクセスコードの符号化されたインターリーブされたビットストリームに変換することと、
前記符号化されたインターリーブされたビットストリームをデインターリーブすることと、
前記符号化されたデインターリーブされたビットストリームから前記アクセスコードをリカバーすることとを備えた方法。
【請求項２５】
ＦＦＴを実行することは、反復されたＢＰＳＫシンボルを発生することを備え、
前記方法は、前記反復されたＢＰＳＫシンボルからＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを発生することをさらに備え、
前記ＢＰＳＫを実行することは、ＢＰＳＫシンボルの前記選択されたセットを前記符号化されたインターリーブされたビットストリームに変換することを備える方法。
【請求項２６】
請求項２５の方法において
前記ＦＦＴを実行することは、前記シンボルを３つのＢＰＳＫシンボルの反復されたセットに変換することを備え、
ＢＰＳＫシンボルの前記選択されたセットを発生することは、前記反復されたセットから３つのＢＰＳＫシンボルを選択し、ＢＰＳＫシンボルの前記選択されたセットを発生することを備える方法。
【請求項２７】
請求項２５の方法において
前記ＦＦＴを実行することは、前記ＩＦＦＴシンボルを３つのＢＰＳＫシンボルの反復されたセットに変換することを備え、
ＢＰＳＫシンボルの前記選択されたセットを発生することは、３つのＢＰＳＫシンボルの前記反復されたセットの１つを選択し、ＢＰＳＫシンボルの前記選択されたセットを発生することを備えた方法。
【請求項２８】
請求項２４または請求項２５乃至２７のうちいずれか１項に記載の方法において
暗号鍵を記憶することと、
前記暗号鍵を用いて前記アクセスコードを検証することと、
前記アクセスコードが検証されるならアクセスを許可することとをさらに備えた方法。
【請求項２９】
請求項２４または請求項２５乃至２８のうちいずれか１項に記載の方法において
個人識別番号（ＰＩＮ）で符号化された複数の音色を受信することと、
前記ＰＩＮで符号化された複数の音色から前記ＰＩＮをリカバーすることと、
前記アクセスコードと前記ＰＩＮが検証されるならアクセスを許可することとをさらに備えた方法。
【請求項３０】
請求項２４または請求項２５乃至２９のうちのいずれか１項に記載の方法において
時間的要因を発生することをさらに備え、
前記アクセスコードを検証することは、前記暗号鍵および時間的要因を用いて前記アクセスコードを検証することを備えた方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に認証に関し、特に音を用いたエンティティのディジタル認証に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子商取引の成長につれ、種々の安全なネットワーク、システム、および／またはアプリケーションにアクセスするための、インターネットのような公共の通信インフラストラクチャの使用も成長した。例えば、ユーザーはディジタル認証により公共の通信インフラストラクチャ上の銀行（オンラインまたは現金自動預け払い機（ＡＴＭ））、イントラネットのようなプライベートネットワーク、安全なサーバーまたはデータベース、および／または他の仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）にアクセスしてもよい。
【０００３】
しかしながら、対面接触が可能でない通信のシステムの導入により、詐欺的なまたは権限のないアクセスのための機会が増加した。犯罪者の管理下にある不正流用されたアイデンティティは、個人、組織、または他のエンティティに損害をもたらすかもしれない。
【０００４】
権限のないアクセスを防止するために、認可されたエンティティのみにアクセスが与えられるように、ユーザーまたはエンティティのアイデンティフィケーションを検証するために、種々のセキュリティスキームが開発されてきた。ユーザー認証およびアクセス制御のための１つの技術は、トークンのようなアクセスコード発生装置により実施することができる。ここでは、ユニークなアクセスコードが周期的に発生されユーザーに表示される。典型的には、アクセスコードは、安全な情報および現在時刻に基づくアルゴリズムから発生される。次に、ユーザーはアクセスするために現在表示されているアクセスコードを入力することを要求される。
【０００５】
いくつかのシステムにおいて、パスワードもアクセスするために要求される。システムのこれらのタイプは２つの因子認証として知られている。２つの因子認証は、典型的には、例えば、トークンのようなユーザーが持っている何かと、パスワードのようなユーザーが知っている何かとに基づいている。両方の情報はユーザーを認証するために使用されるので、２つの因子の認証を実施するためのシステムは、単一の因子の認証よりも、攻撃を受けにくいかもしれない。
【０００６】
上述したトークンは権限のないアクセスを防止するかもしれないけれども、ユーザーは各アクセスの期間に各アクセスコードを手動で入力しなければならないので面倒である。また、アクセスコードの手動入力によりエラーを生じる可能性がより高くなる。いくつかのシステムにおいて、ユーザーは各アクセスの期間に二度以上アクセスコードを入力する必要がある。これは、不便さとエラーの可能性を増大させる。更に、アクセスコードは時間に基づくかもしれないし、連続的に表示されるので、トークンによる絶え間ない計算が必要になるかもしれず、それによりトークンのバッテリ寿命を短くする。
【０００７】
それゆえ、装置を用いた制御アクセスシステムを実施するためのより効率的な、より便宜的なおよび／またはより安全な方法の必要性がある。
【発明の概要】
【０００８】
ここに開示された実施形態は、データプロセッシングシステムにおけるセキュリティのための方法を提供することにより上述した必要性に対処する。
【０００９】
１つの観点において、認証に使用するための装置は、暗号鍵とルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶するように構成された記憶媒体と、前記記憶媒体に接続され、前記暗号鍵を用いてアクセスコードを発生するように構成される第１のプロセッサーと、前記プロセッサーと接続され、アクセスコードを、アクセスコードで符号化された複数の音色に変換するように構成された変換器と、および認証のためにアクセスコードで符号化された複数の音色を出力するように構成されたオーディオ出力装置を備え、変換器は、複数の並列なＢＰＳＫシンボルを発生するように構成されたバイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）モジュールを含んでいてもよく、第２のプロセッサーは、ＢＰＳＫモジュールと記憶媒体に接続され、ＢＰＳＫシンボルをＬＵＴを用いて複数の音色に変換するように構成される。ここで、第１または第２のプロセッサーの一方は、選択された回数、ＢＰＳＫシンボルを反復するように構成してもよい。次に第２のプロセッサーは、反復されたＢＰＳＫシンボルを複数の音色に変換してもよい。
【００１０】
他の実施形態において、認証に使用するための装置は、暗号鍵とルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶するように構成された記憶媒体と、記憶媒体に接続され、暗号鍵を用いてアクセスコードを発生するように構成されるプロセッサーと、プロセッサーに接続され、アクセスコードを、アクセスコードで符号化された複数の音色に変換するように構成される変換器と、および認証のためにアクセスコードで符号化された複数の音色を出力するように構成されたオーディオ出力装置とを含んでいてもよく、変換器は、複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生するように構成されたバイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）モジュールを含んでいてもよく、プロセッサーは、ＢＰＳＫシンボルをＬＵＴを用いて複数の音色に変換するように構成される。
【００１１】
さらに他の実施形態において、認証のために使用する方法は、暗号鍵とルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶することと、暗号鍵を用いてアクセスコードを発生することと、アクセスコードに基づいて複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生することと、ＢＰＳＫシンボルをＬＵＴを用いてアクセスコードで暗号化された複数の音色に変換することと、および認証のためにアクセスコードで符号化された複数の音色を出力することとを備える。この方法は、ＢＰＳＫシンボルを変換する前に、ＢＰＳＫシンボルを選択された回数反復することをさらに備えていてもよい。ここで、ＢＰＳＫシンボルを反復することは、３つのＢＰＳＫシンボルのセットを選択された回数反復することを含んでいてもよい。また、ＢＰＳＫシンボルを変換することは、３つのＢＰＳＫシンボルの各セットをＬＵＴを用いて複数の音色に変換することを備えていてもよい。
【００１２】
さらに他の実施形態において、認証に使用する装置は、暗号鍵とルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶する手段と、暗号鍵を用いてアクセスコードを発生する手段と、アクセスコードに基づいて複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生する手段と、ＢＰＳＫシンボルを、ＬＵＴを用いてアクセスコードで暗号化された複数の音色に変換する手段と、および認証のためにアクセスコードで符号化された複数の音色を出力する手段とを備えていてもよい。装置は、ＢＰＳＫシンボルを選択された回数反復する手段をさらに備えていてもよい。ＢＰＳＫを変換する手段は、反復されたＢＰＳＫシンボルを変換する。
【００１３】
さらに他の実施形態において、認証に使用する装置は、暗号鍵を記憶するように構成された記憶媒体と、記憶媒体に接続され、暗号鍵を用いてアクセスコードを発生するように構成されたプロセッサーと、プロセッサーに接続され、アクセスコードを、アクセスコードで符号化された複数の音色に変換するように構成された変換器と、および変換器と接続され、認証のためにアクセスコードで符号化された複数の音色を出力するように構成されたオーディオ出力装置を備えていてもよく、変換器は、アクセスコードに基づいて複数の並列の反復されたＢＰＳＫシンボルを発生するように構成されたバイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）モジュールと、ＢＰＳＫモジュールに接続され、反復されたＢＰＳＫシンボルにＩＦＦＴを実行してコードシンボルを発生するように構成された逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）モジュールと、およびＩＦＦＴモジュールに接続され、コードシンボルをアクセスコードで符号化された複数の音色に変調するように構成されたアップコンバーターとを備えていてもよい。
【００１４】
さらに他の実施形態において、認証のために使用する方法は、暗号鍵を記憶することと、
暗号鍵を用いてアクセスコードを発生することと、アクセスコードに基づいて複数の並列なバイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）シンボルを発生することと、ＢＰＳＫシンボルを変換する前にＢＰＳＫシンボルを選択された回数反復することと、反復されたＢＰＳＫシンボルに逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を実行し、ＩＦＦＴシンボルを発生することと、ＩＦＦＴシンボルをアクセスコードで符号化された複数の音色に変調することと、および認証のためにアクセスコードで符号化された複数の音色を出力することとを備えていてもよい。
【００１５】
さらに他の実施形態において、認証に使用する装置は暗号鍵を記憶する手段と、
暗号鍵を使用してアクセスコードを発生する手段と、アクセスコードに基づいて複数の並列バイナリシフトキーイング（ＢＰＳＫ）シンボルを発生する手段と、ＢＰＳＫシンボルを変換する前に、ＢＰＳＫシンボルを選択された回数反復する手段と、反復されたＢＰＳＫシンボルに逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を実行し、ＩＦＦＴシンボルを発生する手段と、ＩＦＦＴシンボルを、アクセスコードで符号化された複数の音色に変調する手段と、および認証のためにアクセスコードで符号化された複数の音色を出力する手段とを備える。
【００１６】
さらに他の実施形態において、検証に使用する装置は、アクセスコードで符号化された複数の音色を受信するように構成されたオーディオ入力装置と、オーディオ入力装置に接続され、アクセスコードで符号化された複数の音色からアクセスコードをリカバーするように構成された変換器とを備えていてもよく、および変換器は複数の音色をＩＦＦＴシンボルに復調するように構成されたダウンコンバーターと、ＩＦＦＴシンボルから複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生するように構成された高速フーリエ変換（ＦＦＴ）モジュールと、プロセッサーに接続され、ＢＰＳＫシンボルをアクセスコードの符号化されたインターリーブされたビットストリームに変換するように構成されたＢＰＳＫモジュールと、ＢＰＳＫモジュールに接続され、符号化されたインターリーブされたビットストリームをデインターリーブするように構成されたデインターリーバーと、デインターリーバーに接続され、符号化されたデインターリーブされたビットストリームからアクセスコードをリカバーするように構成されたデコーディングモジュールとを備えていてもよい。装置はさらに暗号鍵を記憶するように構成された記憶媒体と、および記憶媒体と変換器に接続され、アクセスコードが検証されるなら暗号鍵を用いてアクセスコードを検証し、アクセスを許可するように構成されるプロセッサーとを備えていてもよい。また、ＦＦＴモジュールは、複数の音色をＢＰＳＫシンボルの反復されたセットに変換してもよくＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを発生してもよい。この場合、ＢＰＳＫモジュールはＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを変換する。
【００１７】
さらに他の実施形態において、検証に使用する方法は、アクセスコードで符号化された複数の音色を受信することと、複数の音色から複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生することと、ＢＰＳＫシンボルをアクセスコードの符号化されたインターリーブされたビットストリームに変換することと、符号化されたインターリーブされたビットストリームをデインターリーブすることと、および符号化されたデインターリーブされたビットストリームからアクセスコードをリカバーすることとを備えていてもよい。ここで、ＦＦＴを行なうことは、反復されたＢＰＳＫシンボルを発生することを備えていてもよい。この方法はさらに反復されたＢＰＳＫシンボルからＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを発生することを備えている。そして、ＢＰＳＫを実行することは、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを符号化されたインターリーブされたビットストリームに変換することを備える。また、ＦＦＴを実行することは、ＩＦＦＴシンボルを３つのＢＰＳＫシンボルの反復されたセットに変換することを備えていてもよい。ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを発生することは、３つのＢＰＳＫシンボルの反復されたセットから３つのＢＰＳＫシンボルを選択し、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを発生することを備える。あるいは、ＦＦＴを実行することは、ＩＦＦＴシンボルを３つのＢＰＳＫシンボルの反復されたセットに変換することを備えていてもよい。ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを発生することは、３つのＢＰＳＫシンボルの反復されたセットの１つを選択し、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを発生することを備える。
【００１８】
さらに他の実施形態において、検証に使用する装置は、アクセスコードで符号化された複数の音色を受信する手段と、複数の音色を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）シンボルに復調する手段と、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行してＩＦＦＴシンボルから反復されたＢＰＳＫシンボルを発生する手段と、反復されたＢＰＳＫシンボルからＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを発生する手段と、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットをアクセスコードの符号化されたインターリーブされたビットストリームに変換する手段と、符号化されたインターリーブされたビットストリームをデインターリーブする手段と、および符号化されたデインターリーブされたビットストリームからアクセスコードをリカバーする手段とを備えていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
類似の数字は類似のエレメントを指す以下の図面を参照して種々の実施形態を記載するであろう。
【００２０】
一般に開示される実施形態は、ユーザーまたはエンティティのディジタル認証のための音響チャネルを使用する。以下の記載において、実施形態の完全な理解を供給するための特定の詳細が与えられる。しかしながら、実施形態はこれらの特定の詳細なしに実施してもよいことは当業者により理解されるであろう。例えば、回路は不必要に詳細に実施形態を不明瞭にしないようにブロック図で示してもよい。他のインスタンスにおいて、よく知られた回路、構造および技術は、実施形態をより良く説明するために詳細に示してもよい。
【００２１】
また、実施形態は、フローチャート、フロー図、構造図、またはブロック図として描かれるプロセスとして記載してもよいことに留意する必要がある。フローチャートは、動作をシーケンシャルプロセスとして記載してもよいけれども、動作の多くは、並列にまたは同時に実行することができる。さらに、動作の順番は再配列してもよい。その動作が完了すると、プロセスが終了される。プロセスは、方法、機能、手続、サブルーチン、サブプログラム等に相当してもよい。プロセスが機能に相当するとき、その終了は、コーリング機能またはメイン機能への機能の戻りに相当する。
【００２２】
さらに、ここに記載されるように、「音波」という用語は気体、液体または固体を移動する音波または圧力波または振動を指す。音波は超音波、オーディオおよび超低周波を含んでいる。「オーディオ波」は、可聴スペクトル内に位置する音波周波数を指す。それはおよそ２０Ｈｚから２０ｋＨｚである。「超音波」は、可聴スペクトルより上に位置する音波周波数を指す。また、「超低周波」という用語は、可聴スペクトルより下に位置する音波周波数を指す。「記憶媒体」という用語は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリ装置および／または情報を記憶するための他の機械読み取り可能な媒体を含むデータを記憶するための１つ以上の装置を表す。「機械読み取り可能媒体」という用語は、これらに限定されないが、ポータブルまたは固定の記憶装置、光記憶装置、無線チャネルおよびコードおよび／またはデータを記憶し、含み、または持っていることができる種々の他の装置を含む。「音色」という用語は、ディジタルデータを有するあるピッチおよび振動の音波搬送波信号を指す。「複数の音色」という用語は３つ以上の音色を指す。「認証」という用語は、同一性の検証を指す。また、認証という用語と検証という用語は同義的に使用されるであろう。
【００２３】
図１は音響チャネル上のディジタル認証のための例示システム１００を示す。システム１００において、検証器装置１１０は、インターネット１２０のような公共の通信インフラストラクチャを介して安全なネットワーク、システムおよび／またはアプリケーションへのアクセスを制御する。インターネット１２０以外の公共の通信インフラストラクチャを介してアクセスしてもよいけれども、説明のために、システム１００は、インターネット１２０を参照して記載されるであろう。
【００２４】
インターネット１２０を介してアクセスするために、トークンのような装置は、無線通信装置（ＷＣＤ）１４０を介して検証器装置１１０にアクセスコードを供給する。アクセスコードは音響チャネルを介してトークン１３０からＷＣＤ１４０に通信される。アクセスコードは、トークン１３０内に安全に記憶され、通信のために音波に符号化される暗号鍵を用いて発生される。特に、マルチキャリア変調は発生されたアクセスコードを複数の音色に符号化するために使用され、対応するマルチキャリア復調は、複数の音色からアクセスコードをリカバーするために使用される。
【００２５】
トークン１３０のユーザーは、またユーザー名のようなユーザー情報を検証器装置１１０に供給してもよい。ここでは、ユーザー情報は、音波に暗号化されてもよいし、アクセスコードと共にＷＣＤ１４０に通信されてもよい。あるいは、ユーザー情報は、ＷＣＤ１４０に直接入力されてもよい。次に、ＷＣＤ１４０は、認証のためにインターネット１２０を介してアクセスコードとユーザー情報を検証器装置１１０に送ってもよい。さらに他の実施形態において、ユーザー情報はトークン１３０の割り当てられた識別番号であってもよい。従って、ユーザーはユーザー情報を入力する必要がない。識別番号は、アクセスコードとともに音波に自動的に暗号化され、ＷＣＤ１４０に通信される。アクセスが許可されると、安全なネットワークまたはシステムと通信するためにＷＣＤ１４０が使用されてもよい。
【００２６】
アクセスコードおよび／またはユーザー情報を送るために、ＷＣＤ１４０は、音波から符号化されたなら、アクセスコードおよび／またはユーザー情報をリカバーしてもよい。次に、ＷＣＤ１４０はアクセスコードおよび／またはユーザー情報を検証器装置１１０に送ってもよい。あるいは、音波はアクセスコードを符号化し、ユーザー情報で符号化された音波は、符号化されたなら、検証器装置１１０に送信してもよい。次に、アクセスコードおよび／またはユーザー情報は、検証器装置１１０により音波からリカバーしてもよい。ここで、アクセスコードとユーザー情報、またはアクセスコードおよび／またはユーザー情報で符号化される音波はシステム１００においてインターネット１２０へのアクセスを可能にする任意の周知の通信技術を用いて送信してもよい。
【００２７】
トークン１３０は典型的には、ポケットに入れて運べるようにおよび／またはキーチェーンに取り付けるのに十分小さくてもよいポータブル装置である。鍵を物理的に所有することにより個人がロックされたドアを通ってアクセスすることを可能にするのと同じ方法で、トークン１３０を物理的に所有することは必要な検証の観点を提供する。それゆえ、トークン１３０は認証ツールとして機能し、音波による通信以外では、トークン１３０は、インターネット１２０を介してまたは無線または非無線インフラストラクチャを介して検証器装置１１０にアクセスコードを直接送信するための従来の無線通信機能を持つ必要が無い。すなわち、いくつかの実施形態において、トークン１３０は無線通信能力をサポートせず、無線モデム、ネットワークカードおよび／またはプライベートインフラストラクチャまたはインターネット１２０のような公共の通信インフラストラクチャへの他の無線リンクを含まない。その結果、アクセスコードはＷＣＤ１４０によりインターネット１２０を介して送信される。しかしながら、代わりの実施形態において、トークン１３０は無線電話またはパーソナルデータアシスタントのような他の装置に埋め込んでもよいことに留意する必要がある。また、ＷＣＤ１４０はパーソナルデスクトップコンピューターとして示されているけれども、これらに限定されないが、ラップトップコンピューター、ＰＤＡｓ、無線電話、家庭、オフィスまたは乗り物のセキュリティ装置のような種々の他のコンピューティング装置であってもよい。
【００２８】
アクセスコードは、トークン１３０内に安全に記憶される暗号鍵を用いて発生される。暗号鍵は製造時にトークン１３０に入れてもよく、ユーザーにより知られていない。ここでは、２つのタイプの暗号鍵をディジタル認証のために使用してもよい、すなわち対称暗号システムと非対称暗号システムである。対称暗号システムにおいて、トークン１３０内に秘密に保持される秘密鍵または対象鍵は共有され検証器装置１１０に入れられる。トークン１３０は秘密鍵を用いてディジタル署名を発生し、ディジタル署名は認証のために検証器装置１１０に送られる。検証器装置１１０は同じ秘密鍵に基づいてディジタル署名を検証する。非対称の暗号システムでは、秘密鍵と公開鍵がユーザーのために発生される。公開鍵は検証器装置１１０と共有され、一方秘密鍵は、トークン１３０内に秘密に保持される。ディジタル署名は秘密鍵を用いて発生され検証器装置１１０に送られる。次に、検証器装置１１０は、ユーザーの公開鍵に基づいてディジタル署名を検証する。
【００２９】
上記記載において、検証器装置１１０はアクセスコードと一緒に送られたユーザー情報に基づいてユーザーに対応する暗号鍵を識別する。また、検証器装置１１０は、ユーザーがアクセスしたい安全なネットワークまたはシステムの一部として実施してもよい。あるいは、検証器装置１１０は、安全なネットワークまたはシステムと外部的に位置していてもよい。さらに、図１は１つの検証器装置１１０を示しているけれども、２以上の検証器装置があって、各々が１つ以上のネットワーク／システムへのアクセスを制御してもよいことは当業者には明白であろう。
【００３０】
図２はトークン２００の例示実施形態のブロック図を示し、図３は対応する検証器装置３００の例示実施形態を示す。トークン２００は、暗号鍵およびルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶するように構成される記憶媒体２１０と、暗号鍵を用いてアクセスコードを発生するように構成されたプロセッサー２２０と、アクセスコードを、ＬＵＴを用いてアクセスコードで暗号化された複数の音色に変換するように構成された変換器２３０と、認証のためにアクセスコードで暗号化された複数の音色を出力するように構成されたオーディオ出力装置２４０を備えていてもよい。検証器装置３００は、暗号鍵を記憶するように構成された記憶媒体３１０と、暗号鍵を用いてアクセスコードを発生するように構成されたプロセッサー３２０と、トークンからのアクセスコードで暗号化された複数の音色を受信するように構成されたオーディオ入力装置３３０と、および複数の音色からアクセスコードをリカバーするように構成された変換器３４０を備えていてもよい。暗号鍵に基づいて、プロセッサー３２０は、ユーザーのアクセスコードを認証する。
【００３１】
特に、アクセスコードは、マルチキャリア変調に基づいて、複数の音色に変換されたり複数の音色から変換されたりする。それゆえ、変換器２３０は、アクセスコードをマルチキャリア信号に変調し、変換器３４０は、マルチキャリアシステムを用いてマルチキャリア信号からアクセスコードを復調する。マルチキャリアシステムは、同時係属米国出願第１０／３５６，１４４および同時係属米国出願第１０／３５６，４２５に記載されている。マルチキャリア変調において、送信されるデータストリームは複数のインターリーブされたビットストリームに分割される。これは、非常に低いビットレートを有する複数の並列ビットストリームを生じる。次に、各ビットストリームは複数のキャリアを変調するために使用され、別個のキャリア信号を介して送信される。典型的には、マルチキャリア変調は、符号化、インターリービング、ディジタル変調、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）および送信されるデータストリームをアップコンバートすることを含む。復調は、ダウンコンバート、ＦＦＴ処理、ディジタル復調、デインターリービング、および受信したデータストリームをデコードすることを含む。しかしながら、変換器２３０および３４０において、ＬＵＴは以下に記載するように変調を容易にするために使用される。
【００３２】
トークン２００の変換器２３０は、符号化モジュール２３２、インターリーバー２３４、バイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）モジュール２３６およびプロセッサー２３８を備えていてもよい。検証器装置３００の変換器３４０は、ダウンコンバーター３４１、ＦＦＴモジュール３４３、ＢＰＳＫモジュール３４５、デインターリーバー３４７およびデコーディングモジュール３４９を備えていてもよい。ＢＰＳＫは実施することが簡単なディジタル変調の既知の技術である。ＢＰＳＫは、利用可能な帯域幅の最も効率的な使用を生じないが、雑音を受けにくい。したがって、ＢＰＳＫはコードシンボルを音色に変換するために使用される。しかしながら、ＢＰＳＫ以外の変調技術が変換器２３０および３４０において実施されてもよい。また、変換器２３０はＢＰＳＫに基づいた簡単化されたマルチキャリア変調器を示すことに留意する必要がある。より典型的な商用マルチキャリア変調器は、プリアンブルジェネレーター、シリアルパラレル（Ｓ／Ｐ）変換器、またはパラレルシリアル（Ｐ／Ｓ）変換器のようなさらなるコンポーネントを有していてもよい。同様に、変換器３４０は変換器２３０に対応する簡単化されたマルチキャリア復調器を示し、より典型的な商用マルチキャリア復調器はまた、同期化装置、Ｓ／Ｐ変換器およびＰ／Ｓ変換器のようなさらなるコンポーネントも有していてもよい。
【００３３】
一般に、符号化モジュール２３２は、ビットストリームまたはアクセスコードのビットストリームを符号化するように構成される。次に符号化されたビットストリームはインターリーバー２３４によりインターリーブされたビットストリームまたはコードシンボルにインターリーブされる。ＢＰＳＫモジュール２３６は、コードシンボルから複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生するように構成される。特に、符号化されたビットストリームは、シリアルからパラレルに変換され並列のコードシンボルに変換される。次に、並列コードシンボルは、ＢＰＳＫモジュール２３６により複数の並列ＢＰＳＫシンボルにマッピングされる。ここで、コードシンボルはＢＰＳＫシンボルにマッピングし、次にシリアルからパラレルへのＢＰＳＫシンボルに変換してもよいし、またはコードシンボルは、シリアルからパラレルに変換して次にＢＰＳＫシンボルにマッピングしてもよい。また、ＢＰＳＫシンボルの数は、マルチキャリアシステムにおいて利用可能な音色の数に相当する。いくつかの実施形態において、マルチキャリア音色は、約１ｋＨｚ乃至３ＫＨｚのレンジ内の周波数を有し、各キャリアに対して許可される帯域幅は、音色の数に依存するであろう。例えば利用可能な音色の数が６４であるなら、各キャリアに対して約３１．２５Ｈｚの帯域幅が許可されるであろう。上述のように発生された複数のＢＰＳＫシンボルはＬＵＴを用いて複数の音色に変換され、プロセッサー２３８によりパラレルからシリアルに変換される。ＬＵＴを実施することにより、ＢＰＳＫシンボルは、ＩＦＦＴ処理およびアップコンバージョンなしに複数の音色に直接変換してもよい。ＬＵＴの詳細動作は、図５を参照して以下に記載されるであろう。
【００３４】
アクセスコードをリカバーするために、変換器３４０は、変換器２３０により実行されるプロセスとは逆のプロセスを実行するであろう。すなわち、ダウンコンバーター３４１は、複数の音色を複数の並列のＩＦＦＴシンボルに復調するように構成される。ＦＦＴモジュールは、ＦＦＴを実行して複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生するように構成される。ＢＰＳＫモジュール３４５は、ＢＰＳＫシンボルをコードシンボルまたはアクセスコードの符号化されたインターリーブされたビットストリームに変換するように構成される。デインターリーバー３４７は、コードシンボルをデインターリーブするように構成される。およびデコーディングモジュール３４９は符号化されたコードシンボルからアクセスコードをリカバーするように構成される。特に、ダウンコンバーター３４１は、複数の音色をＩＦＦＴシンボルに復調してもよい。Ｓ／ＰはＩＦＦＴシンボルをシリアルからパラレルに変換してもよい。ＦＦＴモジュール３４３はＦＦＴを実行して複数の並列のＢＰＳＫシンボルを発生してもよい。ＢＰＳＫモジュール３４５は、ＢＰＳＫシンボルを複数の並列コードシンボルに変換してもよい。デインターリーバー３４７は、コードシンボルを符号化されたビットストリームにデインターリーブしてもよい。およびＰ／Ｓはデコーディングモジュール３４９によりデコードされるようにパラレルからシリアルにコードシンボルを変換してもよい。あるいは、複数の音色はシリアルからパラレルに変換され、複数の並列のＢＰＳＫシンボルにＦＦＴ処理され、パラレルからシリアルに変換され、デインターリービングのためにＢＰＳＫ処理されてもよい。さらにもう一つの方法として、複数の音色がパラレルからシリアルに変換され、複数の並列のＢＰＳＫシンボルにＦＦＴ処理され、複数の並列のコードシンボルにＢＰＳＫ処理され、パラレルからシリアルに変換され、デインターリーブされてもよい。
【００３５】
変換器２３０および３４０における場合のように、より典型的なトークンおよび検証器装置はさらなるコンポーネントを有していてもよい。いくつかの実施形態において、トークン２００はまた、変換器２３０から複数の音色を増幅するように構成された増幅器２６０と、認証手続をアクティブにするユーザーからの信号を受信するように構成されたアクチベーターまたはアクチュエーター２７０を備えていてもよい。アクチュエーター２６０はプッシュボタンスイッチ、トグルスイッチまたはダイアルまたはサウンドアクチベート装置(activated device)であってよいが、これらに限定されない。トークン２００はさらに時間的要因を発生するように構成されたクロックモジュール２５０を備えていてもよい。そのような場合、プロセッサー２２０は暗号鍵と時間的要因を用いてアクセスコードを発生するように構成してもよい。同様に、検証器装置３００もまた時間的要因を発生するように構成されたクロックモジュールを備えていてもよい。そのような場合、プロセッサー３２０は暗号鍵と時間的要因を用いてアクセスコードを発生するように構成してもよい。
【００３６】
トークン２００および検証器装置３００において、クロックモジュール２５０および３５０は同期化され周期的、例えば必要に応じて分毎、時間毎、日毎または他の選択されたインクリメント毎に時間的要因を発生する。このタイプの認証は、アクセスコードが各期間を有して変化するので、セッションベース認証と典型的に呼ばれる。また、記憶媒体２１０および３１０は、ネットワーク、システム、またはアプリケーションの異なるユーザーに対応する暗号鍵のデータベースであってもよい。それゆえ、上述したように、認証手続において、適切な暗号鍵が検証器３００において使用されるように、ユーザー情報は検証器装置３００に送られる。
【００３７】
図４は、音響チャネルを用いてアクセスコードを送信するための例示方法４００を示す。
【００３８】
安全なネットワーク、システムまたはアプリケーションへのアクセスの場合、アクセスコードは、暗号鍵を用いてプロセッサー２２０により発生される。その後、複数の並列のＢＰＳＫシンボルがアクセスコードに基づいて発生され（４２０）、ＢＰＳＫシンボルはＬＵＴを用いてアクセスコードで暗号化される複数の音色に変換される（４３０）。特に、アクセスコードのビットストリームは、符号化されたビットストリームに符号化される。符号化されたビットストリームは、シリアルからパラレルに変換され、複数の並列のコードシンボルにインターリーブされ、複数の並列のＢＰＳＫシンボルにＢＰＳＫマッピングされ、ＬＵＴを用いて複数の音色に変換される。あるいは、符号化されたビットストリームは、インタリーブされ、ＢＰＳＫマッピングされ、複数の音色に変換するためにシリアルからパラレルに複数の並列のＢＰＳＫシンボルに変換されてもよい。さらにもう一つの方法として、符号化されたビットストリームはインターリーブされ、次に、ＢＰＳＫ処理のためにシリアルからパラレルに複数の並列のコードシンボルに変換されてもよい。ここでは、暗号鍵とＬＵＴは、記憶媒体２１０に記憶してもよく、プロセッサー２３８は、記憶媒体２１０に記憶されたＬＵＴを用いてＢＰＳＫシンボルを複数の音色に変換してもよい。アクセスコードで符号化された複数の音色は次に認証のために出力（４４０）される。
【００３９】
特に、ＬＵＴは、ＢＰＳＫシンボルを指定された音色にマッピングするために事前計算される。例えば、ＢＰＳＫシンボルの各特定のシーケンスをマッピングしてもよいし、種々の利用可能な音色の１つに相当してもよい。それゆえ、ＢＰＳＫシンボルにＩＦＦＴを実行してＩＦＦＴシンボルを変調するよりも、ＬＵＴは、ＢＰＳＫシンボルを直接複数の音色に変換する。
【００４０】
いくつかの実施形態において、アクセスコードのリカバリーを強化するために、ＢＰＳＫシンボルを変換する前にＢＰＳＫシンボルは選択された回数反復される。次に、ＢＰＳＫシンボルのセットを複数の音色にマッピングするためにＬＵＴは事前計算されてもよい。図５Ａ乃至５Ｃは、反復されたＢＰＳＫシンボルから対応する音色への変換の例を示す。図５Ａに示されるＢＰＳＫシンボルの系列｛０１１１００１９｝を仮定すると、２つのＢＰＳＫシンボルのセット｛０１、１１、００、１０｝は２回反復され、図５Ｂに示すように反復されたＢＰＳＫシンボル｛０１０１、１１１１、００００、１０１０｝になる。次に、反復されたＢＰＳＫシンボルは、対応する音色への変換のためのＬＵＴで見出すことができる。図５Ｃは、２つのＢＰＳＫシンボルの２度反復されたセットを変換するために使用してもよい例示ＬＵＴを示す。ここで、ＬＵＴエントリー００００〜１１１１は音色Ｔ１〜Ｔ１６の１つに相当する。ＬＵＴに基づいて、反復されたＢＰＳＫシンボルは、音色｛Ｔ６，Ｔ１６，Ｔ１、Ｔ１１｝に相当するであろう。
【００４１】
ＢＰＳＫシンボルが反復されないなら、図５Ａに示されるＢＰＳＫシンボルは音色｛Ｔ８，Ｔ３｝に相当するであろう。また、反復されるなら、ＢＰＳＫシンボルは三度以上反復されてもよい。さらに、３以上のＢＰＳＫシンボルは、ＢＰＳＫシンボルのセットにグループ化してもよく、ＢＰＳＫシンボルのセットは、複数の音色への変換のために選択された回数反復してもよい。セット内でグループ化されるＢＰＳＫシンボルの数およびセットが反復される回数に依存して、ＬＵＴも調節してもよい。例えば、３つのＢＰＳＫシンボルのセットは３回反復されるかもしれない。そのような場合、ＬＵＴは、０００００００００−１１１１１１１１１にわたって５１２のエントリーを有しているかもしれない。その後、３つのＢＰＳＫシンボルの反復されたセットはＬＵＴを使用して、音色に変換されるかもしれない。
【００４２】
さらにアクセスコードのリカバリーを強化するために、基準位相を有した基準音色は、複数の音色に加えてもよい。従って、基準音色は複数の音色を有した出力である。また、複数の音色を出力する前に複数の音色を増幅してもよい。さらに、クロックモジュールが実施されるなら、暗号鍵と時間的要因を用いてプロセッサー２２０によりアクセスコードが発生される。ユーザーがアクチュエーター２７０を介してコマンドを入力すると、アクセスコードが発生され、変換され、トークン２００から出力される。
【００４３】
図６は音響チャネルを用いてアクセスコードを検証するための例示方法６００を示す。検証の場合、アクセスコードで符号化された複数の音色は、オーディオ入力モジュール３３０を介して受信される（６１０）。複数の音色は、ダウンコンバーター３４１により複数の並列のＪＦＦＴシンボルにダウンコンバートまたは復調される。次に、ＦＦＴモジュール３４３によりＦＦＴが実行され（６３０）、複数の並列のＢＰＳＫシンボルが発生される。ＢＰＳＫシンボルは、ＢＰＳＫモジュール３４５により、符号化されたインターリーブされたビットストリームまたはコードシンボルに変換され（６４０）、デインターリーバー３４７によりデインターリーブされる（６５０）。特に、複数の音色は、シリアルからパラレルに変換して複数の並列のＩＦＦＴシンボルに変換してもよく、複数の並列のＢＰＳＫシンボルにＦＦＴ処理し、複数の並列のコードシンボルにＢＰＳＫマッピングし、符号化されたコードシンボルにデインターリーブされてもよい。あるいは、複数の音色は復調され、シリアルからパラレルに変換され、ＩＦＦＴ処理され、次にパラレルからシリアルに変換されてデインターリービングのためのＢＰＳＫシンボルに変換される。さらにもう一つの方法として、複数の音色は復調してもよく、シリアルからパラレルに変換され、ＦＦＴ処理され、ＢＰＳＫマッピングされ、次に、パラレルからシリアルに変換されてデインターリービングのための複数の並列のＢＰＳＫシンボルに変換されてもよい。その後、アクセスコードは、デコーディングモジュール３４９により符号化されたコードシンボルからリカバーされる（６６０）。アクセスコードは、暗号鍵を用いてプロセッサー３２０により検証され（６７０）、アクセスコードが検証されるならアクセスが許可される（６８０）。ここで、暗号鍵を記憶媒体３１０に記憶してもよい。
【００４４】
方法６００において、ＢＰＳＫシンボルが変換のために反復されるなら、複数の音色が復調され、反復されたＢＰＳＫシンボルにＦＦＴ処理される。次に、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットが、反復されたＢＰＳＫシンボルから発生され、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットは、コードシンボルに変換されるかまたはインターリーブされたビットストリームに符号化される。ここで、ＢＰＳＫモジュール３４５は、反復されたＢＰＳＫシンボルからＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを発生して、選択されたセットをコードシンボルに変換してもよい。図７Ａ乃至７Ｄは、ＢＳＫシンボルの選択されたセットの例示発生を示す。
【００４５】
図示するように、２つのＢＰＳＫシンボルのセットは、ＡｌＢｌＡ２Ｂ２ＣｌＤｌＣ２Ｂ２のオリジナルＢＰＳＫシンボルに２度反復され、Ａ’１Ｂ’ｌＡ’２Ｂ’２Ｃ’１Ｄ’１Ｃ’２Ｂ’２に復調される。選択されたＢＰＳＫシンボルは、図７Ｃに示すように、反復されたＢＰＳＫシンボルの２つのセットの一方を選択することにより発生することができる。あるいは、図７Ｄに示すように、ＢＰＳＫシンボルの反復されたセットのいずれか１つから各ＢＰＳＫシンボルを選択することにより発生することができる。ここで、複数の音色は、３つ以上のＢＰＳＫシンボルに変換してもよいことに留意する必要がある。例えば、複数の音色は、３つのＢＰＳＫシンボルの反復されたセットに変換されてもよい。そのような場合、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットは、３つのＢＰＳＫシンボルの反復されたセットから各ＢＰＳＫシンボルのうちの１つを選択することにより発生してもよい。あるいは、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットは、３つのＢＰＳＫシンボルの反復されたセットの選択された１つによって発生してもよい。
【００４６】
さらに、基準位相を有した基準音色が受信されるなら、複数の音色が基準音色を用いてＢＰＳＫシンボルに変換される。また、クロックモジュールが実施されるなら、アクセスコードは暗号鍵と時間的要因を用いてプロセッサー３２０により検証される。
【００４７】
制限された処理能力または速度を有するトークンにおいて、ＬＵＴは、複数の音色を用いてアクセスコードを送信する効率と性能を著しく改良するかもしれない。しかしながら、いくつかの実施形態は、ＬＵＴを実施し、使用しなくてもよい。図８はＬＵＴを使用しないトークン８００の他の例示実施形態を示す。
【００４８】
トークン８００は、暗号鍵を記憶するように構成された記憶媒体８１０、暗号鍵を用いてアクセスコードを発生するように構成されたプロセッサー８２０、アクセスコードを複数の音色に変換するように構成された変換器８３０、検証のためにアクセスコードで符号化された複数の音色を出力するように構成されたオーディオ出力ユニット８４０を備えている。いくつかの実施形態において、トークン８００は、増幅器８６０、アクチベーターまたはアクチュエーター８７０、およびトークン２００の増幅器２６０、アクチュエーター２７０およびクロックモジュール２５０により実施されるクロックモジュール８８０を備えていてもよい。
【００４９】
一般に、トークン８００は、トークン２００のエレメントと同じエレメントを実施する。しかしながら、コンバーター８３０による変調はＬＵＴに基づかない。従って、ＬＵＴを記憶媒体８１０に記憶する必要はないであろう。また、変換器８３０のプロセスは、反復されたＢＰＳＫシンボルの使用に基づく。特に、トークン８００の変換器８３０は、アクセスコードのビットストリームを符号化するように構成された符号化モジュール８３１と、符号化されたビットストリームをインターリーブするように構成されたインターリーバー８３３と、インターリーブされたビットストリームまたはコードシンボルをＢＰＳＫシンボルに変換し、ＢＰＳＫシンボルの選択された回数の反復されたセットを発生するように構成されたＢＰＳＫモジュール８３５、反復されたＢＰＳＫシンボルにＩＦＦＴを実行するように構成されたＩＦＦＴモジュール８３７、およびＩＦＦＴシンボルを、アクセスコードで符号化された複数の音色に変調するように構成されたアップコンバーター８３９とを備えている。
【００５０】
従って、符号化されたビットストリームは、シリアルからパラレルに変換され、複数の並列のＢＰＳＫシンボルにマッピングされる。ＢＰＳＫシンボルの選択された数の反復されたセットは、各並列のＢＰＳＫシンボルから発生される。すなわち、ＢＰＳＫシンボルの複数の並列の反復されたセットが発生され、複数の並列のＢＰＳＫシンボルに相当する。次に、ＢＰＳＫシンボルの複数の反復されたセットはＩＦＦＴ処理され、出力のためにパラレルからシリアルに変換される。ここで、コードシンボルは、ＢＰＳＫシンボルにマッピングしてもよく、次にシリアルからパラレルのＢＰＳＫシンボルに変換してもよく、またはコードシンボルは、シリアルからパラレルに変換してもよく、次にＢＰＳＫシンボルにマッピングしてもよい。
【００５１】
図９は、音響のチャネルを使用して、アクセスコードを送信するためのトークン８００に対応する例示方法９００を示す。安全なネットワーク、システムまたはアプリケーションにアクセスする場合、アクセスコードが、暗号鍵を用いてプロセッサー８２０により発生される（９１０）。その後、ＢＰＳＫシンボルの複数の並列の反復されたセットがアクセスコードに基づいて発生され（９２０）、ＩＦＦＴ変換が実行され（９３０）ＩＦＦＴシンボルを発生する。次に、ＩＦＦＴシンボルは、アクセスコードで符号化された複数の音色に変調され（９４０）、複数の音色は、認証のためにオーディオ出力装置８４０により出力されてもよい（９８０）。ここで、暗号鍵は記憶媒体８１０に記憶してもよい。
【００５２】
特に、アクセスコードのビットストリームは、符号化され、シリアルからパラレルに変換され、インターリーブされ、複数の並列のＢＰＳＫシンボルにＢＰＳＫマッピングされてもよい。各並列のＢＰＳＫシンボルのＢＰＳＫシンボルは、図５Ａ乃至５Ｃを参照して記載した選択回数反復され、それによりＩＦＦＴ処理のためにＢＰＳＫシンボルの複数の並列の反復されたセットを発生する。あるいは、符号化ビットストリームはインターリーブされ、ＢＰＳＫマッピングされ、次に反復のためにシリアルからパラレルに変換された複数の並列のＢＰＳＫシンボルに変換される。さらにもう一つの方法として、符号化ビットストリームは、インターリーブされ、次にＢＰＳＫ処理のために、シリアルからパラレルに変換され複数の並列のコードシンボルに変換される。
【００５３】
さらに、トークン２００の場合のように、基準位相を有した基準音色を複数の音色に加えてもよく、基準音色は、複数の音色で出力してもよい。また、複数の音色を出力する前に複数の音色を増幅してもよい。さらに、クロックモジュールが実施されるなら、アクセスコードは、暗号鍵と時間的要因を用いてプロセッサー８２０により発生される。ユーザーがアクチュエーター８７０を介してコマンドを入力すると、次に、アクセスコードが発生され、変換され、トークン８００から出力される。
【００５４】
変換器８３０による変調はＬＵＴの使用に基づかないけれども、復調は、図３乃至６を参照して記載した検証装置３００および対応する方法６００により実行してもよい。従って、変換器８３０に相当する変換器３４０は、複数の音色をＩＦＦＴシンボルに復調するように構成されたダウンコンバーター３４１と、ＦＦＴを実行して反復されたＢＰＳＫシンボルを発生するように構成されたＦＦＴモジュール３４３と、反復されたＢＰＳＫシンボルからＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを発生し、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットをコードシンボルまたはアクセスコードの符号化されたインターリーブされたビットストリームに変換するように構成されたＢＰＳＫモジュール３４５、コードシンボルをデインターリーブするように構成されたデインターリーバー３４７、および符号化されたデインターリーブされたビットストリームからアクセスコードをリカバーするように構成されたデコーディングモジュール３４９を備えていてもよい。トークン２００の場合のように、ＢＰＳＫ以外の変調技術もまた変換器８３０および３４０において実施してもよい。
【００５５】
図１０は音響チャネルを用いてアクセスコードを検証するための変換器８３０に対応する例示方法１０００を示す。検証の場合、アクセスコードで符号化される複数の音色はオーディオ入力モジュール３３０を介して受信される（１０１０）。複数の音色がダウンコンバーターによりＩＦシンボルにダウンコンバートされるか復調される（１０２０）。次にＦＦＴモジュール３４３によりＦＦＴが実行され（１０３０）、反復されたＢＰＳＫシンボルを発生し、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットは、反復されたＢＰＳＫシンボルから発生される（１０４０）。ここで、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットは図７Ａ乃至７Ｄを参照して記載したように発生してもよい。選択されたＢＰＳＫシンボルは、ＢＰＳＫモジュール３４５によって、符号化されたインターリーブされたビットストリームまたはアクセスコードのコードシンボルに変換される（１０５０）。その後、符号化され、インターリーブされたビットストリームは、デインターリーバー３４７によりデインターリーブされ（１０６０）、アクセスコードは、デコーディングモジュール９４９により、符号化されデインターリーブされたビットストリームからリカバーされる（１０７０）。次にアクセスコードが、記憶媒体９１０に記憶された暗号鍵を用いてプロセッサー３２０により検証され（１０８０）、アクセスコードが検証されるならアクセスが許可される（１０９０）。
【００５６】
検証器装置３００の場合のように、基準位相を有した基準音色が受信されるなら、複数の音色が基準音色を用いてＩＦＦＴシンボルに変換される。また、クロックモジュールが実施されるなら、アクセスコードは、暗号鍵および時間的要因を用いてプロセッサー３２０により検証される。
【００５７】
上述したように、アクセスコードおよび／またはパスワードは、インターネット１２０のような公共の通信インフラストラクチャを介して送信された複数の音色に符号化してもよく、複数の音色からリカバーされ、安全なネットワーク、システムおよび／またはアプリケーションにアクセスするために検証されてもよい。
【００５８】
システム１００は一例を示すけれども、音響チャネルを介したディジタル認証のための他のシステムがあってもよい。図１１Ａ乃至１１Ｄは音響チャネルを介したディジタル認証のためのいくつかの更なる例示システムを示す。図１１Ａにおいて、アクセスコードで符号化された複数の音色は、トークン１１１０から受信装置１１２０に出力され送信されてもよい。次に、アクセスコードは、無線または非無線通信インフラストラクチャ１１４０を介して、受信装置１１２０から検証装置１１３０に送られる。図１１Ｂにおいて、アクセスコードで符号化された複数の音色が、無線電話または非無線電話１１５０を介してトークン１１１０から受信装置１１２０に出力され送信される。その後、アクセスコードは、無線または非無線通信インフラストラクチャ１１４０を介して受信装置１１２０から検証装置１１３０に送られる。図１１Ａおよび１１Ｂにおいて、受信装置１１２０は検証器装置１１３０から遠隔的に実施される。そのような場合、受信装置１１２０は、図１１Ｃに示すように非遠隔的にまたは検証器装置１１３０の一部として実施してもよい。図１１Ｃにおいて、トークン１１１０は、アクセスコードで符号化された複数の音色を受信機／検証器装置１１６０に直接出力する。あるいは、アクセスコードで符号化された複数の音色は、無線または非無線電話１１５０を介してトークン１１１０から受信機／検証器１１６０に出力され送信される。
【００５９】
従って、アクセスコードで符号化された複数の音色は受信機装置１１２０から検証器装置１１３０に送ってもよく、検証器装置１１３０は、アクセスコードをリカバーしてもよい。いくつかの実施形態において、最初にアクセスコードは、複数の音色からリカバーされ、次に、リカバーされたアクセスコードは、認証のために受信機装置１１２０から検証器装置１１３０に送ってもよい。図１２は、トークン２００に対応する受信機１２００の一例を示し、図１３は、アクセスコードをリカバーするためのトークン８００に対応する受信機１３００の他の例を示す。
【００６０】
受信機１２００は、記憶媒体２１０におけるＬＵＴに対応するＬＵＴを記憶するように構成された記憶媒体１２１０と、トークンのユーザーからアクセスコードで符号化された複数の音色を受信するように構成されたオーディオ入力装置１２２０と、およびＬＵＴを用いて複数の音色からアクセスコードをリカバーするように構成された変換器１２３０とを備える。変換器１２３０は、複数の音色をＬＵＴを用いてＢＰＳＫシンボルに変換するように構成されたプロセッサー１２３２と、ＢＰＳＫに基づいて復調を実行しＢＰＳＫシンボルを、コードシンボル、またはアクセスコードの符号化されたインターリーブされたビットストリームに変換するように構成されたＢＰＳＫモジュール１２３４と、コードシンボルをデインターリーブするように構成されたデインターリーバー１２３６と、符号化されたコードシンボルからアクセスコードをリカバーするように構成されたデコーディングモジュール１２３８とを備える。
【００６１】
受信機１３００は、トークンのユーザーからのアクセスコードで符号化された音波を受信するように構成されたオーディオ入力装置と、変換器１３２０とを備える。変換器１３２０は、複数の音色をＩＦＦＴシンボルに復調するように構成されるダウンコンバーター１３２１と、ＦＦＴを実行し反復されたＢＰＳＫシンボルを発生するように構成されたＦＦＴモジュール１３２３と、反復されたＢＰＳＫシンボルからＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを発生しし、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットを、アクセスコードの符号化されたインターリーブされたビットストリームに変換するように構成されたＢＰＳＫモジュール１３２５と、符号化されインターリーブされたビットストリームをデインターリーブするように構成されたデインターリーバー１３２７と、符号化されたデインターリーブされたビットストリームからのアクセスコードをリカバーするように構成されたデコーディングモジュール１３２９とを備えていてもよい。
【００６２】
一般に、アクセスコードをリカバーするための受信機１２００に対応する方法は、また図６を参照して記載した方法に相当する。しかしながら、リカバーされたアクセスコードの検証およびアクセスコードに基づいてアクセスを許可することは受信機１２００によって行われない。同様に、アクセスコードをリカバーするための受信機１３００に対応する方法もまた、図１１を参照して記載した方法に相当する。しかしながら、リカバーされたアクセスコードの検証およびアクセスコードに基づいてアクセスを許可することは受信機１３００によって行われない。
【００６３】
従って、アクセスコードおよび／またはパスワードは、複数の音色に符号化してもよいし、複数の音色からリカバーしてもよい。認証のためのアクセスコードを入力するために音響チャネルを用いることにより、ディスプレイの必要は無く、またはアクセスコードを表示するために必要な絶え間ない計算の必要は無く、それによりトークンのバッテリ寿命を延ばす。さらに、アクセスコードは、ユーザーにより手動で入力されないので、エラーを生じる確率が低くなる。特に、ユーザーが各アクセスの期間に２度以上アクセスコードを入力する必要があるシステムではそうである。さらに、標準のスピーカーおよび／またはマイクロフォンを使用してもよいので、システムは大きなコストを負担することなく容易に実施することができる。
【００６４】
最後に、実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、またはそれらの任意の組み合わせにより実施してもよい。
【００６５】
ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアまたはマイクロコードで実施されるとき、必要なタスクを実行するためのプログラムコードまたはコードセグメントは、記憶媒体２１０、３１０、８１０、１２１０または別個の記憶媒体（図示せず）に記憶してもよい。プロセッサー２２０、２３０、８２０のようなプロセッサーあるいは別個のプロセッサー（図示せず）は、必要なタスクを実行してもよい。コードセグメントは、手続、機能、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、または命令、データ構造またはプログラムステートメントの任意の組み合わせを表していてもよい。情報、データ、引数、パラメーター、メモリ内容を渡すおよび／または受信することにより、コードセグメントは他のコードセグメントまたはハードウェア回路に接続されていてもよい。情報、引数、パラメーター、データ等は、メモリ共有、メッセージパッシング、トークンパッシング、ネットワーク送信等を含む任意の適切な手段を介して渡され、送られ、送信されてもよい。
【００６６】
さらに、トークン２００および８００のエレメントは、トークンの動作に影響を及ぼすことなく再配置してもよいことは当業者に明白でなければならない。同様に、検証器装置３００および／または受信機１２００、１３００のエレメントは、その動作に影響を及ぼすことなく再配置してもよい。さらに、トークン２００および８００のエレメント、検証器装置３００、および／または受信機１２００、１３００は、一緒に実施してもよい。例えば、プロセッサー２３８は、プロセッサー２２０と一緒に実施してもよいし、プロセッサー３４８は、プロセッサー３２０と一緒に実施してもよい。
【００６７】
さらに、いくつかの実施形態において、トークンはディスプレイを用いて実施してもよい。図１４Ａは、ディスプレイ１４２０、アクチュエーター１４３０、およびオーディオ出力装置１４４０を用いて実施されたハウジングエレメント１４１０を有するトークンの例示実施形態を示す。図１４Ｂは、ディスプレイ１４６０、アクチュエーター１４７０、オーディオ出力装置１４８０、およびハウジングエレメント１４５０を貫く開口部１４８０を有して実施されたハウジングエレメント１４５０を有するトークンの他の例示実施形態を示す。
【００６８】
それゆえ、上述の実施形態は単に例であり、本発明を制限するものとして解釈されるべきではない。実施形態の記載は、例示を意図したものであり、クレームの範囲を制限することを意図したものではない。そのため、この教示は、他のタイプの装置に容易に適用することができ、多くの代替案、変更および変形は当業者に明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、音響チャネル上のディジタル認証のためのシステムを示す。
【図２】図２は、トークンの例示実施形態を示す。
【図３】図３は、検証器の例示実施形態を示す。
【図４】図４は、音響チャネルを用いたディジタル認証のための例示方法を示す。
【図５Ａ】図５ＡはＢＰＳＫシンボルの例を示す。
【図５Ｂ】図５ＢはＢＰＳＫシンボルの例を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、ＬＵＴの例を示す。
【図６】図６は、音響チャネルを用いたディジタル検証のための例示方法を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、ＢＰＳＫシンボルのオリジナルの反復されたセットおよびＢＰＳＫシンボルのリカバーされた反復されたセットの例を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、ＢＰＳＫシンボルのオリジナルの反復されたセットおよびＢＰＳＫシンボルのリカバーされた反復されたセットの例を示す。
【図７Ｃ】図７Ｃは、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットの例を示す。
【図７Ｄ】図７Ｄは、ＢＰＳＫシンボルの選択されたセットの例を示す。
【図８】図８はトークンの他の例示実施形態を示す。
【図９】図９は音響チャネルを用いたディジタル認証のための他の例示方法を示す。
【図１０】図１０は音響チャネルを用いたディジタル検証のための他の例示方法を示す。
【図１１Ａ】図１１Ａは、音響チャネル上のディジタル認証のための他の例示システムを示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、音響チャネル上のディジタル認証のための他の例示システムを示す。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、音響チャネル上のディジタル認証のための他の例示システムを示す。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、音響チャネル上のディジタル認証のための他の例示システムを示す。
【図１２】図１２は、受信機の例示実施形態を示す。
【図１３】図１３は、受信機の他の実施形態を示す。
【図１４Ａ】図１４Ａは、トークンのための例示ハウジングを示す。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、トークンのための例示ハウジングを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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