(57)【要約】【課題】  送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを利用した生体通信を用いても、確実かつ安全な通信をすることができる通信装置および通信システムを提供する。【解決手段】  通信システム１００は、所定のサービスを提供するサービス提供装置１側の通信装置１０と、サービス提供装置１からのサービスを受ける携帯端末装置２側の通信装置２０と、を有する。そして、携帯端末装置２を携行した利用者が、サービス提供装置１に触れることにより、通信装置１０および２０間の電界伝達媒体を介した通信（生体通信）が成立するので、通信装置１０は、データを暗号化するための鍵情報を生体通信により送信し、通信装置１０および２０は、以後この鍵情報に基づいてデータを暗号化し、無線通信を用いて送信する。【選択図】      図１
2005311456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、
前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、共通鍵暗号方式により共通鍵を生成する鍵生成手段と、
生成された共通鍵を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信する鍵送信手段と、
生成された共通鍵を用いて送信すべきデータを暗号化し、暗号データを生成する暗号化手段と、
前記暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信するとともに、前記他の通信装置から前記共通鍵を用いて暗号化された暗号データを無線通信により受信する暗号データ送受信手段と、
前記他の通信装置から受信した暗号データを前記共通鍵を用いて復号する復号化手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、
前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、共通鍵暗号方式により前記他の通信装置で生成された共通鍵を前記トランシーバ間の通信により受信する鍵受信手段と、
受信した共通鍵を用いて送信すべきデータを暗号化し、暗号データを生成する暗号化手段と、
前記暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信するとともに、前記他の通信装置から前記共通鍵を用いて暗号化された暗号データを無線通信により受信する暗号データ送受信手段と、
前記他の通信装置から受信した暗号データを前記共通鍵を用いて復号する復号化手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の通信装置と、請求項２記載の通信装置と、有することを特徴とする通信システム。
【請求項４】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、
前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、共通鍵暗号方式により共通鍵を生成する鍵生成手段と、
生成された共通鍵を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信する鍵送信手段と、
生成された共通鍵を用いて送信すべきデータを暗号化し、暗号データを生成する暗号化手段と、
前記暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信する暗号データ送信手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項５】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、
前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、共通鍵暗号方式により前記他の通信装置で生成された共通鍵を前記トランシーバ間の通信により受信する鍵受信手段と、
前記他の通信装置から前記共通鍵を用いて暗号化された暗号データを無線通信により受信する暗号データ受信手段と、
前記他の通信装置から受信した暗号データを前記共通鍵を用いて復号する復号化手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項６】
請求項４記載の通信装置と、請求項５記載の通信装置と、有することを特徴とする通信システム。
【請求項７】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、
前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、共通鍵暗号方式により共通鍵を生成する鍵生成手段と、
生成された共通鍵を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信する鍵送信手段と、
前記他の通信装置から前記共通鍵を用いて暗号化された暗号データを無線通信により受信する暗号データ受信手段と、
前記他の通信装置から受信した暗号データを前記共通鍵を用いて復号する復号化手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項８】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、
前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、共通鍵暗号方式により前記他の通信装置で生成された共通鍵を前記トランシーバ間の通信により受信する鍵受信手段と、
受信した共通鍵を用いて送信すべきデータを暗号化し、暗号データを生成する暗号化手段と、
前記暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信する暗号データ送信手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項９】
請求項７記載の通信装置と、請求項８記載の通信装置と、有することを特徴とする通信システム。
【請求項１０】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、
前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、公開鍵暗号方式により１対の第１の公開鍵および第１の秘密鍵を生成する鍵生成手段と、
生成された第１の公開鍵を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信するとともに、前記他の通信装置において前記公開鍵暗号方式により生成された１対の第２の公開鍵および第２の秘密鍵のうち該第２の公開鍵を前記トランシーバ間の通信により受信する鍵送受信手段と、
前記第２の公開鍵を用いて送信すべきデータを暗号化し、第１の暗号データを生成する暗号化手段と、
前記第１の暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信するとともに、前記他の通信装置から、前記第１の公開鍵を用いて暗号化された第２の暗号データを無線通信により受信する暗号データ送受信手段と、
前記第２の暗号データを前記第１の秘密鍵を用いて復号する復号化手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の通信装置を１対有することを特徴とする通信システム。
【請求項１２】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、
前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、公開鍵暗号方式により１対の公開鍵および秘密鍵を生成する鍵生成手段と、
生成された公開鍵を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信する鍵送信手段と、
前記他の通信装置から、前記公開鍵を用いて暗号化された暗号データを無線通信により受信する暗号データ受信手段と、
前記暗号データを前記秘密鍵を用いて復号する復号化手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１３】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、
前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、公開鍵暗号方式により前記他の通信装置で生成された１対の公開鍵および秘密鍵のうち該公開鍵を前記トランシーバ間の通信により受信する鍵受信手段と、
受信した公開鍵を用いて送信すべきデータを暗号化し、暗号データを生成する暗号化手段と、
前記暗号データを前記他の通信装置に無線通信により送信する暗号データ送信手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１４】
請求項１２記載の通信装置と、請求項１３記載の通信装置と、有することを特徴とする通信システム。
【請求項１５】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、
前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、所定の乱数値を生成する乱数値生成手段と、
生成された乱数値を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信する乱数値送信手段と、
検証すべきデータと生成された乱数値とから所定の規則に従い第１の合成値を生成し、該合成値に所定のハッシュ関数を用いて第１の暗号データを生成する暗号化手段と、
前記他の通信装置から、前記乱数値および送信すべきデータとから前記所定の規則に従って生成された第２の合成値に前記所定のハッシュ関数を用いて生成された第２の暗号データを無線通信により受信する暗号データ受信手段と、
前記第１の暗号データと前記第２の暗号データとが一致するか否かを検証する照合手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１６】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、
前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、所定の乱数値を生成する前記他の通信装置から該乱数値を前記トランシーバ間の通信により受信する乱数値受信手段と、
送信すべきデータと前記乱数値とから所定の規則に従い合成値を生成し、該合成値に所定のハッシュ関数を用いて暗号データを生成する暗号化手段と、
前記暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信する暗号データ送信手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１７】
請求項１５記載の通信装置と、請求項１６記載の通信装置と、を有することを特徴とする通信システム。
【請求項１８】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、
前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、所定の乱数値を生成する前記他の通信装置から該乱数値を前記トランシーバ間の通信により受信する乱数値受信手段と、
検証すべきデータと生成された乱数値とから所定の規則に従い第１の合成値を生成し、該合成値に所定のハッシュ関数を用いて第１の暗号データを生成する暗号化手段と、
前記他の通信装置から、前記乱数値および送信すべきデータとから前記所定の規則に従って生成された第２の合成値に前記所定のハッシュ関数を用いて生成された第２の暗号データを無線通信により受信する暗号データ受信手段と、
前記第１の暗号データと前記第２の暗号データとが一致するか否かを検証する照合手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１９】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、
前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、所定の乱数値を生成する乱数値生成手段と、
生成された乱数値を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信する乱数値送信手段と、
送信すべきデータと前記乱数値とから所定の規則に従い合成値を生成し、該合成値に所定のハッシュ関数を用いて暗号データを生成する暗号化手段と、
前記暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信する暗号データ送信手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２０】
請求項１８記載の通信装置と、請求項１９記載の通信装置と、を有することを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置および通信システムに関し、特に、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備えた通信装置および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末の小型化および高性能化によりウェアラブルコンピュータが注目されているが、図１３はこのようなウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用する場合の例を示している。同図に示すように、ウェアラブルコンピュータ７はそれぞれトランシーバ９を介して人間の腕、肩、胴体などに装着されて互いにデータの送受信を行うとともに、更に手足の先端で触れられるよう壁や床に設けられたトランシーバ９ａ、９ｂとケーブルとを介して外部に設けられたパソコン（ＰＣ）８と通信を行うようになっている。
【０００３】
そして、このようなウェアラブルコンピュータ７間、およびウェアラブルコンピュータ７とＰＣ８とのデータ通信に使用されるトランシーバ９（９ａ、９ｂ）は、レーザ光と電気光学結晶を用いた電気光学的手法による信号検出技術を利用していて、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体である生体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行っている。
【０００４】
尚、この出願に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【特許文献１】特開２００１−３５２２９８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなトランシーバ９ａ又は９ｂを用いての生体通信においては、通信途中において手や足をトランシーバ９ａ又は９ｂから離すと、コンピュータ７又はＰＣ８は、通信が途絶えることにより所定の処理を完了できないおそれがある。即ち、このような生体通信は、人間の立ち振る舞いの影響を受け易く、不安定であるという問題がある。
【０００６】
また、このような生体通信を決済サービスに適用しようとする場合には、電子マネーなどのセキュリティの高い情報を扱うため、通信の信頼性の他、データの安全性も要求される。
【０００７】
本発明は、上記の事情を鑑みたものであり、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを利用した生体通信を用いても、確実かつ安全な通信をすることができる通信装置および通信システム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】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、共通鍵暗号方式により共通鍵を生成する鍵生成手段と、生成された共通鍵を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信する鍵送信手段と、生成された共通鍵を用いて送信すべきデータを暗号化し、暗号データを生成する暗号化手段と、前記暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信するとともに、前記他の通信装置から前記共通鍵を用いて暗号化された暗号データを無線通信により受信する暗号データ送受信手段と、前記他の通信装置から受信した暗号データを前記共通鍵を用いて復号する復号化手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、共通鍵暗号方式により前記他の通信装置で生成された共通鍵を前記トランシーバ間の通信により受信する鍵受信手段と、受信した共通鍵を用いて送信すべきデータを暗号化し、暗号データを生成する暗号化手段と、前記暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信するとともに、前記他の通信装置から前記共通鍵を用いて暗号化された暗号データを無線通信により受信する暗号データ送受信手段と、前記他の通信装置から受信した暗号データを前記共通鍵を用いて復号する復号化手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の本発明は、請求項１記載の通信装置と、請求項２記載の通信装置と、有することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、共通鍵暗号方式により共通鍵を生成する鍵生成手段と、生成された共通鍵を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信する鍵送信手段と、生成された共通鍵を用いて送信すべきデータを暗号化し、暗号データを生成する暗号化手段と、前記暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信する暗号データ送信手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、共通鍵暗号方式により前記他の通信装置で生成された共通鍵を前記トランシーバ間の通信により受信する鍵受信手段と、前記他の通信装置から前記共通鍵を用いて暗号化された暗号データを無線通信により受信する暗号データ受信手段と、前記他の通信装置から受信した暗号データを前記共通鍵を用いて復号する復号化手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の本発明は、請求項４記載の通信装置と、請求項５記載の通信装置と、有することを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、共通鍵暗号方式により共通鍵を生成する鍵生成手段と、生成された共通鍵を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信する鍵送信手段と、前記他の通信装置から前記共通鍵を用いて暗号化された暗号データを無線通信により受信する暗号データ受信手段と、前記他の通信装置から受信した暗号データを前記共通鍵を用いて復号する復号化手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、共通鍵暗号方式により前記他の通信装置で生成された共通鍵を前記トランシーバ間の通信により受信する鍵受信手段と、受信した共通鍵を用いて送信すべきデータを暗号化し、暗号データを生成する暗号化手段と、前記暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信する暗号データ送信手段と、を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の本発明は、請求項７記載の通信装置と、請求項８記載の通信装置と、有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、公開鍵暗号方式により１対の第１の公開鍵および第１の秘密鍵を生成する鍵生成手段と、生成された第１の公開鍵を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信するとともに、前記他の通信装置において前記公開鍵暗号方式により生成された１対の第２の公開鍵および第２の秘密鍵のうち該第２の公開鍵を前記トランシーバ間の通信により受信する鍵送受信手段と、前記第２の公開鍵を用いて送信すべきデータを暗号化し、第１の暗号データを生成する暗号化手段と、前記第１の暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信するとともに、前記他の通信装置から、前記第１の公開鍵を用いて暗号化された第２の暗号データを無線通信により受信する暗号データ送受信手段と、前記第２の暗号データを前記第１の秘密鍵を用いて復号する復号化手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項１１記載の本発明は、請求項１０記載の通信装置を１対有することを特徴とする。
【００１９】
請求項１２記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、公開鍵暗号方式により１対の公開鍵および秘密鍵を生成する鍵生成手段と、生成された公開鍵を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信する鍵送信手段と、前記他の通信装置から、前記公開鍵を用いて暗号化された暗号データを無線通信により受信する暗号データ受信手段と、前記暗号データを前記秘密鍵を用いて復号する復号化手段と、を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項１３記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、公開鍵暗号方式により前記他の通信装置で生成された１対の公開鍵および秘密鍵のうち該公開鍵を前記トランシーバ間の通信により受信する鍵受信手段と、受信した公開鍵を用いて送信すべきデータを暗号化し、暗号データを生成する暗号化手段と、前記暗号データを前記他の通信装置に無線通信により送信する暗号データ送信手段と、を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項１４記載の本発明は、請求項１２記載の通信装置と、請求項１３記載の通信装置と、有することを特徴とする。
【００２２】
請求項１５記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、所定の乱数値を生成する乱数値生成手段と、生成された乱数値を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信する乱数値送信手段と、検証すべきデータと生成された乱数値とから所定の規則に従い第１の合成値を生成し、該合成値に所定のハッシュ関数を用いて第１の暗号データを生成する暗号化手段と、前記他の通信装置から、前記乱数値および送信すべきデータとから前記所定の規則に従って生成された第２の合成値に前記所定のハッシュ関数を用いて生成された第２の暗号データを無線通信により受信する暗号データ受信手段と、前記第１の暗号データと前記第２の暗号データとが一致するか否かを検証する照合手段と、を有することを特徴とする。
【００２３】
請求項１６記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、所定の乱数値を生成する前記他の通信装置から該乱数値を前記トランシーバ間の通信により受信する乱数値受信手段と、送信すべきデータと前記乱数値とから所定の規則に従い合成値を生成し、該合成値に所定のハッシュ関数を用いて暗号データを生成する暗号化手段と、前記暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信する暗号データ送信手段と、を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項１７記載の本発明は、請求項１５記載の通信装置と、請求項１６記載の通信装置と、を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項１８記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、所定の乱数値を生成する前記他の通信装置から該乱数値を前記トランシーバ間の通信により受信する乱数値受信手段と、検証すべきデータと生成された乱数値とから所定の規則に従い第１の合成値を生成し、該合成値に所定のハッシュ関数を用いて第１の暗号データを生成する暗号化手段と、前記他の通信装置から、前記乱数値および送信すべきデータとから前記所定の規則に従って生成された第２の合成値に前記所定のハッシュ関数を用いて生成された第２の暗号データを無線通信により受信する暗号データ受信手段と、前記第１の暗号データと前記第２の暗号データとが一致するか否かを検証する照合手段と、を有することを特徴とする。
【００２６】
請求項１９記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備える通信装置であって、前記トランシーバを備える他の通信装置との間で、前記電界伝達媒体を介したトランシーバ間の通信路が確立すると、所定の乱数値を生成する乱数値生成手段と、生成された乱数値を前記トランシーバ間の通信により前記他の通信装置に送信する乱数値送信手段と、送信すべきデータと前記乱数値とから所定の規則に従い合成値を生成し、該合成値に所定のハッシュ関数を用いて暗号データを生成する暗号化手段と、前記暗号データを無線通信により前記他の通信装置に送信する暗号データ送信手段と、を有することを特徴とする。
【００２７】
請求項２０記載の本発明は、請求項１８記載の通信装置と、請求項１９記載の通信装置と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備えた通信装置間において、一方の通信装置で生成した暗号用の鍵を生体通信により他方の通信装置に渡すとともに、通信装置は送るべきデータをこの鍵を用いて暗号化し、暗号データを無線通信により送信するので、上記トランシーバを利用した生体通信を用いても、確実かつ安全な通信をすることができる。
【００２９】
この結果、本発明を安全で高い信頼性が要求される決済サービスに適用することができる。特に、上記鍵はサービス利用時にその都度生成されるので、本発明の通信システムは、安全性の高い通信を実現できるとともに、事前に通信装置間で鍵を共有する必要がないという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００３１】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る通信システム１００の概略構成図である。図１に示す通信システム１００は、所定のサービスを提供するサービス提供装置１側の通信装置１０と、サービス提供装置１からのサービスを受ける携帯端末装置２側の通信装置２０と、を有する構成となっている。そして、携帯端末装置２を携行した利用者が、サービス提供装置１に触れることにより、通信装置１０および２０間の電界伝達媒体を介した通信（生体通信）が成立するので、通信装置１０は、データを暗号化するための鍵情報を生体通信により送信し、通信装置１０および２０は、以後この鍵情報に基づいてデータを暗号化し、無線通信により送信するようになっている。
【００３２】
通信装置１０は、鍵生成部１１、生体通信トランシーバ（以下、トランシーバという）９ａ、無線通信トランシーバ１２ａ、暗号化部１３、及び復号部１４を備えている。
【００３３】
鍵生成部１１は、後述するトランシーバ９ａおよび９ｂとの間で、利用者の生体を介した通信路が確立すると、これを契機に暗号化に用いる鍵ｋ１を生成するようになっている。ここで、通信路の確立の判断は、例えば、具体的には、携帯端末装置２側からトランシーバ９ｂを介して定期的に発信される所定の信号を、トランシーバ９ａを介して通信装置１０が検知することにより判断してもよいし、携帯端末装置２を携行する利用者がサービス提供装置１に物理的に接触することを通信装置１０が検知することにより判断してもよい。また、本実施の形態において生成される鍵ｋ１は、共通鍵暗号化方式（例えば、ＤＥＳ（Data Encryption Standard）暗号など）により生成されるもので、暗号化および復号化を同一の鍵で行うものである。尚、鍵生成部１１は、生体通信の通信路が確立するたびに、新たな鍵ｋ１を生成するようになっているので、よりセキュアな通信ができるようになっている。
【００３４】
トランシーバ９ａは、鍵生成部１１で生成された鍵ｋ１を生体を介して後述する通信装置２０のトランシーバ９ｂに送信するようになっている。
【００３５】
ここで、トランシーバ９ａおよびトランシーバ９ｂは、詳しくは、図２（トランシーバ９ａ及び９ｂの構成及び機能は同一であるため、トランシーバ９として記述）に示すように、コンピュータ（本実施の形態においては、コンピュータ１５及び２５）からの送信データを入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介して受け取ると、この送信データを送信部９０２を介して送受信電極９０３に供給し、該送受信電極９０３および絶縁膜９０４を介して電界伝達媒体（本実施の形態においては、利用者の生体）に電界を誘起させ、この電界を電界伝達媒体の他の部位に伝達させるようになっている。また、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を絶縁膜９０４を介して送受信電極９０３で検出し、この電界を電界検出光学部９０５に結合して電気信号に変換するようになっている。そして、この電気信号は、信号処理回路９０６で増幅、雑音除去などの信号処理を施され、更に波形整形回路９０７で波形整形されてから、入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介してコンピュータ（本実施の形態においては、コンピュータ１５及び２５）に出力されるようになっている。
【００３６】
暗号化部１３は、コンピュータ１５から取得した送信すべきデータｄ１ａを鍵ｋ１を用いて暗号化し、暗号データｄ１’aを生成するようになっている。尚、コンピュータ１５は、サービス提供側で必要な処理を実行するコンピュータである。
【００３７】
無線トランシーバ１２ａは、暗号化部１３において生成された暗号データｄ１’aを無線通信により通信装置２０に送信するとともに、通信装置２０で生成された暗号データｄ１’bを無線通信により受信するようになっている。
【００３８】
復号部１４は、無線トランシーバ１２ａを介して受信した暗号データｄ１’bを鍵ｋ１を用いて復号化し、復号した受信データｄ１bをコンピュータ１５に渡すようになっている。
【００３９】
これに対して、通信装置２０は、トランシーバ９ｂ、無線通信トランシーバ１２ｂ、暗号化部２１、及び復号部２２を備えている。
【００４０】
トランシーバ９ｂは、トランシーバ９ａから、通信装置１０が生成した鍵ｋ１を利用者の生体を介して受信するようになっている。
【００４１】
暗号化部２１は、コンピュータ２５から取得した送信すべきデータｄ１bを、通信装置１０から受信した鍵ｋ１を用いて暗号化し、暗号データｄ１’bを生成するようになっている。尚、コンピュータ２５は、サービス受信側で必要な処理を実行するコンピュータである。
【００４２】
無線トランシーバ１２ｂは、暗号化部２１で生成された暗号データｄ１’bを無線通信により通信装置１０に送信するとともに、通信装置１０で生成された暗号データｄ１’aを無線通信により受信するようになっている。
【００４３】
復号部２２は、無線トランシーバ１２ｂを介して受信した暗号データｄ１’aを鍵ｋ１を用いて復号化し、復号した受信データｄ１aをコンピュータ２５に渡すようになっている。
【００４４】
次に、本実施の形態に係る通信システム１００の動作について、図３を用いて説明する。ここで、図３は、通信装置１０と通信装置２０間の通信のやりとりを示しているシーケンス図である。
【００４５】
携帯端末装置２は定期的に所定の信号を発信しているので、携帯端末装置２を携行している利用者がサービス提供装置１のトランシーバ９ａに触れると、トランシーバ９ａおよび９ｂ間の生体を介した通信が成立し、通信装置１０は、トランシーバ９ｂから所定の信号を受信する（ステップＳ１０，Ｓ２０，Ｓ３０）。これにより、通信装置１０は、送信すべきデータを暗号化するための共通鍵ｋ１を生成し、トランシーバ９ａから生体を介してこの共通鍵ｋ１を送信する（ステップＳ４０，Ｓ５０）。そして、通信装置２０は、通信装置１０が送信した共通鍵ｋ１をトランシーバ９ａから受信する（ステップＳ６０）。
【００４６】
この結果、通信装置１０および２０は、共通鍵ｋ１を共有することができるので、以後、この共通鍵ｋ１を用いてデータの送受信を行う。尚、このデータの送受信は、無線通信により行われるので、生体通信が成立していない状態（利用者がサービス提供装置１のトランシーバ９ａに触れていない）であってもよい。
【００４７】
詳しくは、通信装置２０がデータを送信する場合には、送信すべきデータｄ１bを共通鍵ｋ１により暗号化し、この暗号データｄ１’bを無線通信トランシーバ１２ｂを介して通信装置１０に送信する（ステップＳ６０，Ｓ７０，Ｓ８０）。これにより、通信装置１０は、暗号データｄ１’bを無線通信トランシーバ１２ａを介して受信すると、この暗号データｄ１’bを共通鍵ｋ１を用いて復号する（ステップＳ９０，Ｓ１００）。
【００４８】
これに対して、通信装置１０がデータを送信する場合には、送信すべきデータｄ１aを共通鍵ｋ１により暗号化し、この暗号データｄ１’aを無線通信トランシーバ１２ａを介して通信装置２０に送信する（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）。これにより、通信装置２０は、暗号データｄ１’aを無線通信トランシーバ１２ｂを介して受信すると、この暗号データｄ１’aを共通鍵ｋ１を用いて復号する（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）。
【００４９】
従って、本実施の形態に係る通信システム１００によれば、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備えた通信装置間において、一方の通信装置で生成した暗号用の共通鍵を生体通信で他方の通信装置に渡して共通鍵を共有化するとともに、各通信装置は送るべきデータをこの共通鍵で暗号化して無線通信で送信するので、生体通信を用いても確実かつ安全な通信を実現することができる。
【００５０】
特に、通信システム１００においては、共通鍵は利用時に生成されるため、予め通信装置間で共通鍵を共有する手続きは不要であるとともに、共通鍵は利用のたびごとに新たに生成されるため、より高い安全性を保つことができる。
【００５１】
次に、通信システム１００の一具体例を説明する。図４は、通信システム１００を自動販売機を用いた商品提供システムに適用した場合の概略図である。ここで、自動販売機がサービス提供装置１に相当し、電子財布が携帯端末装置２に相当するものである。
【００５２】
具体的には、電子財布２を携行する利用者は自動販売機１の商品ボタンを押して商品を選択する（例えば、商品２の２００円）。次いで、利用者は、決済ボタンを押す。
【００５３】
これにより、自動販売機１のトランシーバ９ａと電子財布２のトランシーバ９ｂ間の生体を介した通信が成立するので、自動販売機１は、利用者が決済ボタンに触れたことを検知して、共通鍵を生成し、生成した共通鍵を生体を介して電子財布２に送信する。
【００５４】
電子財布２は、共通鍵を受け取ると、保管する。尚、以降の動作は、無線通信により行われるので、利用者が自動販売機１の決済ボタンから手を離しても構わない。また、無線通信により送受信されるデータは共通鍵で暗号化されたデータである。
【００５５】
電子財布２は、購入する商品の金額を自動販売機１に問い合わせると、自動販売機１は、これに応答し、商品２の代金２００円を電子財布２に請求する。電子財布２は、請求額２００円を取り出し（所持金から請求額を減額する）、自動販売機１に送る。自動販売機１は、商品の代金２００円を受け取ると、商品２を搬出する。
【００５６】
このように、上述した商品提供システムにおいては、利用者の立ち振る舞いに影響される生体通信を共通鍵の送受信に用い、その後の決済自体は、共通鍵で暗号化された無線通信を用いているので、生体通信を用いたとしても、確実かつ安全性の高い通信を実現できる。
【００５７】
尚、第１の実施の形態には、図１４及び図１５に示すように、無線通信を双方向ではなく、片方向だけに用いる変形例も考えられる。図１４は、サービス提供装置１Ａ側から携帯端末装置２Ａ側に暗号化データを送信する場合の通信システム１００Ａの概略構成図であり、図１５は、携帯端末装置２Ｂ側からサービス提供装置１Ｂ側に暗号化データを送信する場合の通信システム１００Ｂの概略構成図である。
【００５８】
＜第２の実施の形態＞
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る通信システム２００の概略構成図である。図５に示す通信システム２００は、所定のサービスを提供するサービス提供装置３側の通信装置３０と、サービス提供装置３からのサービスを受ける携帯端末装置４側の通信装置４０と、を有する構成となっている。そして、携帯端末装置４を携行した利用者が、サービス提供装置３に触れることにより、通信装置３０および４０間の電界伝達媒体を介した通信（生体通信）が成立するので、通信装置３０および４０はそれぞれ、データを暗号化するための鍵情報を生体通信により送信し、通信装置３０および４０は、以後この鍵情報に基づいてデータを暗号化し、無線通信により送受信するようになっている。
【００５９】
ここで、通信システム２００は、通信システム１００と暗号化方式が異なるものであり、第１の実施の形態においては、共通鍵暗号方式を採用したが、本実施の形態においては、公開鍵暗号方式を採用し、より安全性を高めたものである。尚、本実施の形態においては、第１の実施の形態と異なる構成及び機能のみ説明し、その他の構成及び機能に関しては同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００６０】
通信装置３０は、鍵生成部３１、トランシーバ９ａ、無線通信トランシーバ１２ａ、暗号化部３２、及び復号部３３を備えている。尚、通信装置３０と通信装置４０は機能的に同一な装置であり、各部に付した記号は異なるが、鍵生成部３１と４１、暗号化部３２と４２、及び復号部３３と４３は、同一の機能を有する手段である。従って、以下においては、通信装置３０を中心に各部の説明をする。
【００６１】
鍵生成部３１は、トランシーバ９ａおよび９ｂとの間で、利用者の生体を介した通信路が確立すると、これを契機に暗号化に用いる鍵を生成するようになっている。ここで、通信路の確立の判断は、例えば、具体的には、携帯端末装置４側からトランシーバ９ｂを介して定期的に発信される所定の信号を、トランシーバ９ａを介して通信装置３０が検知することにより判断してもよいし、携帯端末装置４を携行する利用者がサービス提供装置３に物理的に接触することを通信装置３０が検知することにより判断してもよい。また、鍵生成部３１で生成される鍵は、公開鍵暗号化方式（例えば、ＲＳＡ（Rivest Shamir Adleman）暗号など）により生成されるもので、暗号化に用いる公開鍵ｐｋ１および復号化に用いる秘密鍵ｓｋ１をペアで生成するものである（一方、鍵生成部４１では、公開鍵ｐｋ２および秘密鍵ｓｋ２を生成する）。尚、鍵生成部３１は、生体通信の通信路が確立するたびに、新たな公開鍵ｐｋ１および秘密鍵ｓｋ１のペアを生成するようになっているので、よりセキュアな通信ができるようになっている。
【００６２】
トランシーバ９ａは、鍵生成部３１で生成された公開鍵ｐｋ１を利用者の生体を介して通信装置４０のトランシーバ９ｂに送信するとともに、通信装置４０で同様にして生成された公開鍵ｐｋ２を通信装置４０のトランシーバ９ｂから受信するようになっている。
【００６３】
暗号化部３２は、コンピュータ３５から取得した送信すべきデータｄ２aを通信装置４０から受信した公開鍵ｐｋ２を用いて暗号化し、暗号データｄ２’aを生成するようになっている（一方、暗号化部４２は、コンピュータ４５から取得した送信すべきデータｄ２bを通信装置３０から受信した公開鍵ｐｋ１を用いて暗号化し、暗号データｄ２’bを生成するようになっている）。尚、コンピュータ３５は、サービス提供側で必要な処理を実行するコンピュータである（一方、コンピュータ４５は、サービス受信側で必要な処理を実行するコンピュータである）。
【００６４】
無線トランシーバ１２ａは、暗号化部３２において生成された暗号データｄ２’aを無線通信により通信装置４０に送信するとともに、通信装置４０で生成された暗号データｄ２’bを無線通信により受信するようになっている。
【００６５】
復号部３３は、無線トランシーバ１２ａを介して受信した暗号データｄ２’bを秘密鍵ｓｋ１を用いて復号化し、復号した受信データｄ２bをコンピュータ３５に渡すようになっている（一方、復号部４３は、無線トランシーバ１２ｂを介して受信した暗号データｄ２’aを秘密鍵ｓｋ２を用いて復号化し、復号した受信データｄ２aをコンピュータ４５に渡すようになっている。
【００６６】
次に、本実施の形態に係る通信システム２００の動作について、図６を用いて説明する。ここで、図６は、通信装置３０と通信装置４０間の通信のやりとりを示しているシーケンス図である。
【００６７】
携帯端末装置４は定期的に所定の信号を発信しているので、携帯端末装置４を携行している利用者がサービス提供装置３のトランシーバ９ａに触れると、トランシーバ９ａおよび９ｂ間の生体を介した通信が成立し、通信装置３０は、トランシーバ９ｂから所定の信号を受信する（ステップＳ２１０，Ｓ２２０，Ｓ２３０）。これにより、通信装置３０は、通信相手が送信すべきデータを暗号化するための公開鍵ｐｋ１およびこの暗号データを復号化するための秘密鍵ｓｋ１を生成し、トランシーバ９ａから生体を介してこの公開鍵ｐｋ１を送信する（ステップＳ２４０，Ｓ２５０）。そして、通信装置４０は、通信装置３０が送信した公開鍵ｐｋ１をトランシーバ９ｂから受信する（ステップＳ２６０）。
【００６８】
これに対して、通信装置４０は、トランシーバ９ａおよび９ｂ間の生体を介した通信が成立すると、通信相手が送信すべきデータを暗号化するための公開鍵ｐｋ２およびこの暗号データを復号化するための秘密鍵ｓｋ２を生成し、トランシーバ９ｂから生体を介してこの公開鍵ｐｋ２を送信する（ステップＳ２７０，Ｓ２８０）。そして、通信装置３０は、通信装置４０が送信した公開鍵ｐｋ２をトランシーバ９ａから受信する（ステップＳ２９０）。
【００６９】
この結果、通信装置３０および４０はそれぞれ、通信相手が送信した公開鍵ｐｋ２およびｐｋ１を有するので、以後、この公開鍵を用いてデータを暗号化し、データの送信を行う。尚、このデータの送信は、無線通信により行われるので、生体通信が成立していない状態（利用者がサービス提供装置３のトランシーバ９ａに触れていない）であってもよい。
【００７０】
詳しくは、通信装置４０がデータを送信する場合には、送信すべきデータｄ２bを公開鍵ｐｋ１により暗号化し、この暗号データｄ２’bを無線通信トランシーバ１２ｂを介して通信装置３０に送信する（ステップＳ３００，Ｓ３１０）。通信装置３０は、暗号データｄ２’bを無線通信トランシーバ１２ａを介して受信すると、この暗号データｄ２’bを秘密鍵ｓｋ１を用いて復号する（ステップＳ３２０，Ｓ３３０）。
【００７１】
これに対して、通信装置３０がデータを送信する場合には、送信すべきデータｄ２aを公開鍵ｐｋ２により暗号化し、この暗号データｄ２’aを無線通信トランシーバ１２ａを介して通信装置４０に送信する（ステップＳ３４０，Ｓ３５０）。通信装置４０は、暗号データｄ２’aを無線通信トランシーバ１２ｂを介して受信すると、この暗号データｄ２’aを秘密鍵ｓｋ２を用いて復号する（ステップＳ３６０，Ｓ３７０）。
【００７２】
従って、本実施の形態に係る通信システム２００によれば、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備えた通信装置間において、一方の通信装置で生成した暗号用の公開鍵を生体通信で他方の通信装置にお互い渡すとともに、各通信装置は送るべきデータを受信した公開鍵で暗号化して無線通信で送信するので、生体通信を用いても確実かつ安全な通信を実現することができる。
【００７３】
また、公開鍵暗号方式を採用しているので、生体通信を介して送信される公開鍵が漏洩し第３者が得たとしても、無線通信による暗号データを解読することはできず、より安全な通信システムを実現することができる。
【００７４】
さらに、通信システム２００においては、公開鍵は利用時に生成されるため、予め通信装置間で公開鍵を共有する手続きは不要であるとともに、公開鍵は利用のたびごとに新たに生成されるため、より高い安全性を保つことができる。
【００７５】
尚、第１の実施の形態の具体例のように、本実施の形態に係る通信システム２００を自動販売機における商品提供システムに適用することも可能である。
【００７６】
また、第２の実施の形態においては、通信装置３０および４０が独立してそれぞれの公開鍵ｐｋ１およびｐｋ２を生成したが、通信装置４０は、生体通信で受け取った通信装置３０の公開鍵ｐｋ１を用いて公開鍵ｐｋ２を暗号化し、暗号した公開鍵ｐｋ２を無線通信で通信装置３０に送信するようにしてもよい。
【００７７】
＜第３の実施の形態＞
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る通信システム３００の概略構成図である。図７に示す通信システム３００は、所定のサービスを提供するサービス提供装置５側の通信装置５０と、サービス提供装置５からのサービスを受ける携帯端末装置６側の通信装置６０と、を有する構成となっている。そして、携帯端末装置６を携行した利用者が、サービス提供装置５に触れることにより、通信装置５０および６０間の電界伝達媒体を介した通信（生体通信）が成立するので、通信装置５０は、データを暗号化する鍵情報を生体通信により通信装置６０に送信し、通信装置６０は、以後この鍵情報に基づいてデータを暗号化し、無線通信により送信するようになっている。
【００７８】
ここで、通信システム３００は、通信システム２００と同様に公開鍵暗号方式により暗号化を行うものであるが、第２の実施の形態とは異なって、暗号データを単方向の通信しか用いないものである。尚、本実施の形態においても、上記実施の形態と異なる構成及び機能のみ説明し、その他の構成及び機能に関しては同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００７９】
通信装置５０は、鍵生成部５１、トランシーバ９ａ、無線通信トランシーバ１２ａ、及び復号部５２を備えている。
【００８０】
鍵生成部５１は、トランシーバ９ａおよび９ｂとの間で、利用者の生体を介した通信路が確立すると、これを契機に暗号化に用いる鍵を生成するようになっている。ここで、通信路の確立の判断は、例えば、具体的には、携帯端末装置６側からトランシーバ９ｂを介して定期的に発信される所定の信号を、トランシーバ９ａを介して通信装置５０が検知することにより判断してもよいし、携帯端末装置６を携行する利用者がサービス提供装置５に物理的に接触することを通信装置５０が検知することにより判断してもよい。また、鍵生成部５１で生成される鍵は、公開鍵暗号化方式（例えば、ＲＳＡ暗号など）により生成されるもので、暗号化に用いる公開鍵ｐｋ１および復号化に用いる秘密鍵ｓｋ１をペアで生成するものである。尚、鍵生成部５１は、生体通信の通信路が確立するたびに、新たな公開鍵ｐｋ１および秘密鍵ｓｋ１のペアを生成するようになっているので、よりセキュアな通信ができるようになっている。
【００８１】
トランシーバ９ａは、鍵生成部５１で生成された公開鍵ｐｋ１を利用者の生体を介して通信装置６０のトランシーバ９ｂに送信するようになっている。また、無線トランシーバ１２ａは、後述する通信装置６０で生成された暗号データｄ３’を無線通信により受信するようになっている。
【００８２】
復号部５２は、無線トランシーバ１２ａを介して受信した暗号データｄ３’を秘密鍵ｓｋ１を用いて復号化し、復号した受信データｄ３をコンピュータ５５に渡すようになっている。尚、コンピュータ５５は、サービス提供側で必要な処理を実行するコンピュータである。
【００８３】
これに対して、通信装置６０は、トランシーバ９ｂ、無線通信トランシーバ１２ｂ、及び暗号化部６を備えている。
【００８４】
トランシーバ９ｂは、トランシーバ９ａから、通信装置５０が生成した公開鍵ｐｋ１を利用者の生体を介して受信するようになっている。
【００８５】
暗号化部６１は、コンピュータ６５から取得した送信すべきデータｄ３を、通信装置５０から受信した公開鍵ｐｋ１を用いて暗号化し、暗号データｄ３’を生成するようになっている。尚、コンピュータ６５は、サービス受信側で必要な処理を実行するコンピュータである。
【００８６】
無線トランシーバ１２ｂは、暗号化部６１で生成された暗号データｄ３’を無線通信により通信装置５０に送信するようになっている。
【００８７】
次に、本実施の形態に係る通信システム３００の動作について、図８を用いて説明する。ここで、図８は、通信装置５０と通信装置６０間の通信のやりとりを示しているシーケンス図である。
【００８８】
携帯端末装置６は定期的に所定の信号を発信しているので、携帯端末装置６を携行している利用者がサービス提供装置５のトランシーバ９ａに触れると、トランシーバ９ａおよび９ｂ間の生体を介した通信が成立し、通信装置５０は、トランシーバ９ｂから所定の信号を受信する（ステップＳ４１０，Ｓ４２０，Ｓ４３０）。これにより、通信装置５０は、通信相手が送信すべきデータを暗号化するための公開鍵ｐｋ１およびこの暗号データを復号化するための秘密鍵ｓｋ１を生成し、トランシーバ９ａから生体を介してこの公開鍵ｐｋ１を送信する（ステップＳ４４０，Ｓ４５０）。そして、通信装置６０は、通信装置５０が送信した公開鍵ｐｋ１をトランシーバ９ｂから受信する（ステップＳ４６０）。
【００８９】
この結果、通信装置６０は、公開鍵ｐｋ１を有するので、以後、この公開鍵ｐｋ１を用いてデータを暗号化し、データの送信を行う。尚、このデータの送受信は、無線通信により行われるので、生体通信が成立していない状態（利用者がサービス提供装置５のトランシーバ９ａに触れていない）であってもよい。
【００９０】
詳しくは、通信装置６０がデータを送信するときは、送信すべきデータｄ３を公開鍵ｐｋ１により暗号化し、この暗号データｄ３’を無線通信トランシーバ１２ｂを介して通信装置５０に送信する（ステップＳ４７０，Ｓ４８０）。通信装置５０は、暗号データｄ３’を無線通信トランシーバ１２ａを介して受信すると、この暗号データｄ３’を秘密鍵ｓｋ１を用いて復号する（ステップＳ４９０，Ｓ５００）。
【００９１】
従って、本実施の形態に係る通信システム３００によれば、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備えた通信装置間において、一方の通信装置で生成した暗号用の公開鍵を生体通信で他方の通信装置に渡すと、他方の通信装置は送るべきデータを受信した公開鍵で暗号化して無線通信で送信するので、生体通信であっても確実かつ安全な通信を実現することができる。
【００９２】
また、公開鍵暗号方式を採用しているので、生体通信を介して送信される公開鍵が漏洩し第３者が得たとしても、無線通信による暗号データを解読することはできず、より安全な通信システムを実現することができる。
【００９３】
さらに、通信システム３００においては、公開鍵は利用時に生成されるため、予め通信装置間で公開鍵を共有する手続きは不要であるとともに、公開鍵は利用のたびごとに新たに生成されるため、より高い安全性を保つことができる。
【００９４】
次に、通信システム３００の一具体例を説明する。図９は、通信システム３００を駅改札機における料金精算システムに適用した場合の概略図である。ここで、駅改札機５０および課金センタのコンピュータ５５がサービス提供装置５に相当し、携帯端末が携帯端末装置６に相当するものである。
【００９５】
具体的には、携帯端末６を携行する利用者は駅改札機５０の精算ボタンに触れると、駅改札機５０のトランシーバ９ａと携帯端末６のトランシーバ９ｂ間の生体を介した通信が成立するので、駅改札機５０が生成した公開鍵を生体を介して携帯端末６に送信する。
【００９６】
携帯端末６は、公開鍵を受け取ると、個人識別番号（利用者を特定できるＩＤ）をこの公開鍵で暗号化し、暗号化された個人識別番号を無線通信を用いて駅改札機５０に送信する。駅改札機５０は、暗号化された個人識別番号を受信し、公開鍵と対の秘密鍵を用いて、暗号化された個人識別番号を復号する。
【００９７】
そして、駅改札機５０は、復号した個人識別情報および下車駅の情報を課金センタのコンピュータ５５に送信する。課金センタのコンピュータ５５は、個人識別情報、下車駅の情報、および乗車時に記録した乗車駅の情報から料金を算出し、課金する。
【００９８】
このように、上述した料金精算システムにおいては、利用者の立ち振る舞いに依存する生体通信を公開鍵の送信だけに用い、その後の決済自体は、公開鍵で暗号化された無線通信を用いて行うので、生体通信を用いたとしても、確実かつ安全性の高い通信を実現できる。
【００９９】
＜第４の実施の形態＞
図１０は、本発明の第４の実施の形態に係る通信システム４００の概略構成図である。図１０に示す通信システム４００は、所定のサービスを提供するサービス提供装置１７側の通信装置７０と、サービス提供装置１７からのサービスを受ける携帯端末装置１８側の通信装置８０と、を有する構成となっている。そして、携帯端末装置１８を携行した利用者が、サービス提供装置１７に触れることにより、通信装置７０および８０間の電界伝達媒体を介した通信（生体通信）が成立するので、通信装置７０は、データを暗号化するための乱数値を生体通信により通信装置８０に送信し、通信装置８０は、以後乱数値に基づいてデータを暗号化し、無線通信により送信するようになっている。
【０１００】
ここで、通信システム４００は、通信システム３００と同様に単方向の暗号データ通信を行う通信システムであるが、第３の実施の形態とは異なって、乱数値を使ったハッシュ値を暗号データとするものであり、暗号データを復号する必要がない場合（両通信装置が予め同一のデータを保持しており、この一致によりサービスを提供するような場合）に好適な通信システムとなっている。尚、本実施の形態においても、上記実施の形態と異なる構成及び機能のみ説明し、その他の構成及び機能に関しては同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【０１０１】
通信装置７０は、乱数生成部７１、トランシーバ９ａ、無線通信トランシーバ１２ａ、暗号化部７２、及び照合部７３を備えている。
【０１０２】
乱数生成部７１は、トランシーバ９ａおよび９ｂとの間で、生体（電界伝達媒体）を介した通信路が確立すると、これを契機に暗号化に用いる、規則性のない乱数値ａ１を生成するようになっている。ここで、通信路の確立の判断は、例えば、具体的には、携帯端末装置８側からトランシーバ９ｂを介して定期的に発信された所定の信号を、トランシーバ９ａを介して通信装置７０が検知することにより判断してもよいし、携帯端末装置８を携行する利用者がサービス提供装置７に物理的に接触することを通信装置７０が検知することにより判断してもよい。尚、乱数生成部７１は、生体通信の通信路が確立するたびに、新たな乱数値を生成するようになっているので、よりセキュアな通信ができるようになっている。
【０１０３】
トランシーバ９ａは、鍵生成部７１で生成された乱数値ａ１を利用者の生体を介して通信装置８０のトランシーバ９ｂに送信するようになっている。また、無線トランシーバ１２ａは、後述する通信装置８０で生成された暗号データｄ４’を無線通信により受信するようになっている。
【０１０４】
暗号化部７２は、コンピュータ７５から取得した検証すべきデータ（暗証番号Ａ）ｄ５と乱数値ａ１を適切に結合し（例えば、乱数値”0123”と暗証番号”ABCD”から、結合値”0A1B2C3D”を生成するなど）、この結合値をハッシュ関数（例えば、ＭＤ５（Message Digest 5）、ＳＨＡ-１（Secure Hash Algorithm 1）、ＲＩＰＥ（RACE Integrity Primitives Evaluation）-ＭＤなど）を用いて暗号化し、暗号データｄ５’を生成するようになっている。
【０１０５】
照合部７３は、無線トランシーバ１２ａを介して受信した暗号データｄ４’と、暗号化部７２で生成した暗号データｄ５’を照合し、一致するか否かを確認し、検証結果をコンピュータ７５に渡するようになっている。尚、コンピュータ７５は、サービス提供側で必要な処理を実行するコンピュータであり、この検証結果に応じてサービス提供を行うようになっている。
【０１０６】
これに対して、通信装置８０は、トランシーバ９ｂ、無線通信トランシーバ１２ｂ、及び暗号化部８１を備えている。
【０１０７】
トランシーバ９ｂは、トランシーバ９ａから、通信装置７０が生成した乱数値ａ１を利用者の生体を介して受信するようになっている。
【０１０８】
暗号化部８１は、コンピュータ８５から取得した送信すべきデータ（暗証番号Ｂ）ｄ４と、通信装置７０から受信した乱数値ａ１を適切に結合し（結合の方法は、通信装置７０と同じ）、この結合値をハッシュ関数（通信装置７０と同一のハッシュ関数）を用いて暗号化し、暗号データｄ４’を生成するようになっている。尚、コンピュータ８５は、サービス受信側で必要な処理を実行するコンピュータである。
【０１０９】
無線トランシーバ１２ｂは、暗号化部８１で生成された暗号データｄ４’を無線通信により通信装置７０に送信するようになっている。
【０１１０】
次に、本実施の形態に係る通信システム４００の動作について、図１１を用いて説明する。ここで、図１１は、通信装置７０と通信装置８０間の通信のやりとりを示しているシーケンス図である。
【０１１１】
携帯端末装置１８は定期的に所定の信号を発信しているので、携帯端末装置１８を携行している利用者がサービス提供装置１７のトランシーバ９ａに触れると、トランシーバ９ａおよび９ｂ間の生体を介した通信が成立し、通信装置７０は、トランシーバ９ｂから所定の信号を受信する（ステップＳ６１０，Ｓ６２０，Ｓ６３０）。これにより、通信装置７０は、通信相手が送信すべきデータｄ４を暗号化するために必要な乱数値ａ１を生成し、トランシーバ９ａから生体を介してこの乱数値ａ１を送信する（ステップＳ６４０，Ｓ６５０）。そして、通信装置８０は、通信装置７０が送信した乱数値ａ１をトランシーバ９ｂから受信する（ステップＳ６６０）。
【０１１２】
この結果、通信装置８０は、乱数値ａ１を有するので、送信すべきデータｄ４と乱数値ａ１を結合し、この結合値を所定のハッシュ関数を用いて暗号化し、暗号データｄ４’を生成する（ステップＳ６７０）。そして、この暗号データｄ４’を無線通信トランシーバ１２ｂを介して通信装置７０に送信する（ステップＳ６８０）。ここで、暗号データｄ４’の送信は、無線通信により行われるので、生体通信が成立していない状態（利用者がサービス提供装置１７のトランシーバ９ａに触れていない状態）であってもよい。
【０１１３】
通信装置７０は、暗号データｄ４’を無線通信トランシーバ１２ａを介して受信すると、検証すべきデータｄ５と乱数値ａ１を結合し、この結合値を所定のハッシュ関数を用いて暗号化し、暗号データｄ５’を生成する（ステップＳ６９０，Ｓ７００）。次に、受信した暗号データｄ４’と生成した暗号データｄ５’とが一致するか否かを検証し、外部出力インターフェースに検証結果を通知する（ステップＳ７１０，Ｓ７２０）。
【０１１４】
従って、本実施の形態に係る通信システム４００によれば、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを備えた通信装置間において、一方の通信装置で生成した暗号用の乱数値を生体通信で他方の通信装置に渡すと、他方の通信装置は送るべきデータを受信した乱数値およびハッシュ関数を用いて暗号化して無線通信で送信するので、生体通信であっても確実かつ安全な通信を実現することができる。
【０１１５】
次に、通信システム４００の一具体例を説明する。図１２は、通信システム４００をドア開閉システムに適用した場合の概略図である。ここで、ドアがサービス提供装置１７に相当し、携帯端末が携帯端末装置１８に相当するものである。
【０１１６】
具体的には、携帯端末１８を携行する利用者がドア１７のノブに触れると、ドア１７のトランシーバ９ａと携帯端末１８のトランシーバ９ｂ間の生体を介した通信が成立するので、ドア１７が乱数値を生成し、生体を介して携帯端末１８に送信する。
【０１１７】
携帯端末１８は、乱数値を受け取ると、この乱数値を用いて、携帯端末１７が予め備える暗証番号Ｂに加工を施し、さらにこの加工値にハッシュ関数を施して暗号データＢを生成する。そして、携帯端末１８は、暗号データＢを無線通信を用いてドア１７に送信する。
【０１１８】
次に、ドア１７は、予め所持する暗証番号Ａと上述の乱数値から、同様に暗証番号Ａを加工し、さらにこの加工値にハッシュ関数を施して暗号データＡを生成する。そして、ドア１７は、暗号データＡと暗号データＢとを比較し、一致すれば、ドア１７の鍵を開ける。
【０１１９】
このように、上述したドア開閉システムにおいては、利用者の立ち振る舞いに依存する生体通信を乱数値の送信だけに用い、その後の暗証情報は、乱数値およびハッシュ関数で暗号化された無線通信を用いて行うので、生体通信を用いたとしても、確実かつ安全性の高い通信を実現できる。
【０１２０】
尚、第４の実施の形態には、図１６に示すように、サービス提供装置１７Ａ側でなく、携帯端末装置１８Ａ側で乱数を発生させて、該乱数を生体通信で、携帯端末装置１８Ａ側からサービス提供装置１７Ａ側に送信する変形例も考えられる。この変形例においては、生体通信が成立すると、携帯端末装置１８Ａ側の通信装置８０Ａが乱数を生成し、生成した乱数をサービス提供装置１７Ａ側の通信装置７０Ａに送信する点が通信システム４００と異なっているが、それ以降の動作においては、通信システム４００と同一となっている。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る通信システムの概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る通信システムに用いられるトランシーバの構成を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る通信システムの動作を説明するシーケンス図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る通信システムの適用例を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る通信システムの概略構成図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る通信システムの動作を説明するシーケンス図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る通信システムの概略構成図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る通信システムの動作を説明するシーケンス図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る通信システムの適用例を説明する図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る通信システムの概略構成図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る通信システムの動作を説明するシーケンス図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る通信システムの適用例を説明する図である。
【図１３】トランシーバを介してウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用する場合の例を示す説明図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る通信システムの変形例の概略構成図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る通信システムの変形例の概略構成図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態に係る通信システムの変形例の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１，３，５，１７，１Ａ，１Ｂ，１７Ａ  サービス提供装置
２，４，６，１８，２Ａ，２Ｂ，１８Ａ  携帯端末装置
７  コンピュータ
８  ＰＣ、サーバ
９  （生体通信）トランシーバ
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，１０Ａ，１０Ｂ，２０Ａ，２０Ｂ，７０Ａ，８０Ａ  通信装置
１１，３１，４１，５１  鍵生成部
１２  無線通信トランシーバ
１３，２１，３２，４２，６１，７２，８１  暗号化部
１４，２２，３３，４３，５２  復号部
１５，２５，３５，４５，５５，６５，７５，８５，１５Ａ，１５Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ，７５Ａ，８５Ａ  コンピュータ
７１  乱数生成部
７３  照合部
１００，２００，３００，４００，１００Ａ，１００Ｂ，４００Ａ  通信システム
９０１  Ｉ／Ｏ回路
９０２  送信部
９０３  送受信電極
９０４  絶縁膜
９０５  電界検出光学部
９０６  信号処理回路
９０７  波形整形回路
９１０  受信部    
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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