(57)【要約】【課題】利用者認証システムに係り、広域通信を持たない個別認証サーバに対して、携帯端末装置の広域通信を用いて利用者の認証情報を設定し、一度認証情報を設定した後は、装置と携帯端末装置間の認証だけで装置の操作を可能とし、広域通信の利用のコストを低減させることを課題とする。【解決手段】携帯端末装置１０２から認証情報設定要求を個別認証サーバに送ると（Ｓ１０２）、個別認証サーバ１０１は、携帯端末装置１０２による広域通信を介して認証センタ１０３へ認証を要求する（Ｓ１０８）。認証センタ１０３は、認証結果応答を個別認証サーバ１０１に携帯端末装置１０２を介して返信する（Ｓ１２１）。個別認証サーバ１０１は、その後この認証結果を用いて携帯端末装置の利用者の認証を行う。【選択図】        図２
2005036394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の認証を行う認証センタと、利用者の認証結果に応じて処理を行う１つ以上の個別認証サーバと、狭域通信媒体を介して個別認証サーバと接続が可能であり、更に広域通信媒体を介して認証センタと接続が可能である１つ以上の携帯端末装置とからなる利用者認証システムであって、
携帯端末装置は、
（１）利用者が認証情報を入力する認証情報入力手段と、
（２）少なくとも利用者が入力した認証情報を含み、個別認証サーバに利用者の認証情報の設定を要求する認証情報設定要求を個別認証サーバに出力する認証情報設定要求出力手段と、
（３）少なくとも認証情報を含む認証要求を個別認証サーバの認証要求出力手段から入力し、その認証要求を認証センタに出力する認証要求伝達手段と、
（４）少なくとも認証センタが行った利用者認証に基づく認証結果を含む認証結果応答を認証センタの認証結果出力手段から入力し、その認証結果応答を個別認証サーバに出力する認証結果伝達手段とを有し、
個別認証サーバは、狭域通信媒体を介して携帯端末装置と接続が可能であり、
（５）利用者の認証情報を保持することができる認証情報個別保持手段と、
（６）携帯端末装置の認証情報設定要求出力手段から認証情報設定要求を入力する認証情報設定要求入力手段と、
（７）少なくとも認証情報を含み、認証センタによる利用者の認証を要求する認証要求を、携帯端末装置の認証情報伝達手段に出力する認証要求出力手段と、
（８）少なくとも認証結果を含む認証結果応答を携帯端末装置の認証結果伝達手段から入力する認証結果入力手段と、
（９）認証結果入力手段で入力した認証結果応答に含まれている認証結果に基づいて、利用者の認証情報を認証情報個別保持手段に設定する認証情報設定手段とを有し、
認証センタは、広域通信媒体を介して携帯端末装置と接続が可能であり、
（１０）携帯端末装置の認証要求伝達手段から認証要求を入力する認証要求入力手段と、
（１１）認証要求入力手段で入力した認証要求に含まれる認証情報による利用者の認証を行い、認証結果を得る利用者集中認証手段と、
（１２）少なくとも認証結果を含む認証結果応答を携帯端末装置の認証結果応答伝達手段に出力する認証結果出力手段とを有することを特徴とする利用者認証システム。
【請求項２】
個別認証サーバの認証要求出力手段は、出力する認証要求にデジタル署名を付加し、
認証センタの認証要求入力手段は、入力した認証要求に付加されたデジタル署名を検査し、
認証センタの認証結果出力手段は、出力する認証結果応答にデジタル署名を付加し、
個別認証サーバの認証結果入力手段は、入力した認証結果応答に付加されたデジタル署名を検査することを特徴とする請求項１記載の利用者認証システム。
【請求項３】
個別認証サーバの認証要求出力手段は、出力する認証要求を暗号化し、
認証センタの認証要求入力手段は、入力した認証要求を復号し、
認証センタの認証結果出力手段は、出力する認証結果応答を暗号化し、
個別認証サーバの認証結果入力手段は、入力した認証結果応答を復号することを特徴とする請求項１記載の利用者認証システム。
【請求項４】
個別認証サーバは、更に、個別認証サーバ毎に固有の個別認証サーバ識別子を保持する個別認証サーバ識別子保持手段を有し、
個別認証サーバの認証要求出力手段は、出力する認証要求に、個別認証サーバ識別子保持手段に保持する個別認証サーバ識別子を含め、
認証センタは、更に、
利用者の認証情報と、利用者が認証情報を設定可能な個別認証サーバの個別認証サーバ識別子とを対応付けて保持する認証情報集中保持手段と、
認証要求入力手段で入力した認証要求に含まれる個別認証サーバ識別子と、認証要求入力手段で入力した認証要求に含まれる利用者の認証情報と対応付けて認証情報集中保持手段で保持する個別認証サーバ識別子とを比較して、一致する場合に当該利用者の認証情報を個別認証サーバに設定可能であると判定し、その結果を利用権判定結果として得る利用権判定手段とを有し、
認証センタの認証結果出力手段は、出力する認証結果応答に利用権判定結果を含めることを特徴とする請求項１記載の利用者認証システム。
【請求項５】
認証センタは、更に、利用者の認証情報と、個別認証サーバが実行する規定の動作の種別を示す実行処理識別子とを対応付けて保持する認証情報集中保持手段を有し、
認証センタの認証結果出力手段は、出力する認証結果応答に、認証要求入力手段で入力した認証要求に含まれる利用者の認証情報と対応付けて認証情報集中保持手段で保持している実行処理識別子を含め、
個別認証サーバは、更に、認証結果入力手段で入力した認証結果応答に含まれる実行処理識別子で示す動作の処理を実行する処理実行手段を有することを特徴とする請求項１記載の利用者認証システム。
【請求項６】
認証情報は、利用者識別子と利用者パスワードからなることを特徴とする請求項１記載の利用者認証システム。
【請求項７】
利用者パスワードは、文字列データ、又は利用者を特定可能な生体情報の数値化データであることを特徴とする請求項６記載の利用者認証システム。
【請求項８】
携帯端末装置は、更に、少なくとも利用者が入力した認証情報を含み、利用者の認証を要求する利用者認証要求を、個別認証サーバに出力する利用者認証要求出力手段を有し、
個別認証サーバは、更に、
携帯端末装置の利用者認証要求出力手段から利用者認証要求を入力する利用者認証要求入力手段と、
認証情報個別保持手段で保持している認証情報に基づいて、利用者認証要求入力手段で入力した利用者認証要求に含まれる認証情報による利用者の認証を行い、認証結果を得る利用者個別認証手段と、
少なくとも認証結果を含む利用者認証結果応答を、携帯端末装置に出力する利用者認証結果出力手段とを有し、
携帯端末装置は、更に、少なくとも利用者の認証結果を含む利用者認証結果応答を、個別認証サーバの利用者認証結果出力手段から入力する利用者認証結果入力手段を有することを特徴とする請求項１記載の利用者認証システム。
【請求項９】
認証センタの認証結果出力手段は、出力する認証結果応答に、個別認証サーバで認証結果を有効として行う利用者の認証を制限する条件である認証結果有効制限を含め、
個別認証サーバの認証結果入力手段は、少なくとも認証結果の他に、認証結果有効制限を含む認証結果応答を入力し、
個別認証サーバの認証情報設定手段は、利用者の認証情報に対応付けて、認証結果入力手段で入力した認証結果応答に含まれる認証結果有効制限を認証情報個別保持手段に設定し、
個別認証サーバの認証情報個別保持手段は、利用者の認証情報に対応付けて、認証結果有効制限を保持し、
個別認証サーバの利用者個別認証手段は、認証情報個別保持手段で利用者認証要求に含まれる認証情報に対応付けて保持している認証結果有効制限の条件を満たさない場合に、利用者の認証を行わないことを特徴とする請求項８記載の利用者認証システム。
【請求項１０】
狭域通信媒体は、少なくともケーブルによる通信、赤外線通信、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈを含む近距離通信媒体であることを特徴とする請求項８記載の利用者認証システム。
【請求項１１】
狭域通信媒体として、２次元コードの表示及び読取りを用い、
携帯端末装置及び個別認証サーバは、それぞれ、
出力データを２次元コードデータに変換する２次元コードデータ出力手段と、
２次元コードデータにより２次元コードを表示する２次元コード表示手段と、
２次元コード表示手段に表示された２次元コードを撮影する２次元コード撮影手段と、
２次元コード撮影手段により撮影した２次元コードを入力データに変換する２次元コードデータ入力手段とを有することを特徴とする請求項８記載の利用者認証システム。
【請求項１２】
携帯端末装置は、２次元コード表示手段の画面の背面に２次元コード撮影手段を搭載し、
個別認証サーバは、当該個別認証サーバの２次元コード撮影手段と２次元コード表示手段により携帯端末装置を挟み込むことができる形状を有し、
携帯端末装置を挟み込んだ状態で、携帯端末装置の２次元コード表示手段に正対する位置に個別認証サーバの２次元コード撮影手段を搭載し、更に、携帯端末装置の２次元コード撮影手段の正対する位置に個別認証サーバの２次元コード表示手段を搭載し、
少なくとも携帯端末装置あるいは個別認証サーバの一方に、通信の完了を利用者に通知する通信完了通知手段を設けることを特徴とする請求項１１記載の利用者認証システム。
【請求項１３】
通信完了通知手段は、ＬＥＤ表示あるいは音声出力による通知を行うことを特徴とする請求項１２記載の利用者認証システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
広域ネットワーク接続を持たない遠隔設備に対して、利用者認証情報を設定する方法と、この設備における認証の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
照明や空調などの設備や機器に対して、メンテナンスを行う場合に、設備に搭載したメンテナンス用のユーザインタフェースにより、技術者がメンテナンスの操作を行うことがある。しかしながら、このようなメンテナンス業務は一般ユーザが行うものではないこと、また一般ユーザの不用意な設定変更を防ぐことと、設備のコストを低減することなどの理由から、設備や機器にこのようなメンテナンス用のユーザインタフェースを搭載しないのが通常である。
【０００３】
また、メンテナンス対象の機器は、メンテナンス用の通信インタフェースを装備し、メンテナンス作業者が、メンテナンス対象の設備とメンテナンス用のコンピュータをケーブルで接続して、コンピュータのユーザインタフェースを利用した設定を行う場合がある。このような形態は、小型化が進むコンピュータは持ち運びが容易であり、メンテナンス用のユーザインタフェースを搭載する必要がないことから、機器のコスト低減に効果がある。しかしながら、コンピュータと設備をメンテナンス用のコンピュータとメンテナンス対象機器をケーブルで接続しただけでメンテナンス作業が行えるとすると、メンテナンス用のコンピュータを入手した第三者も、機器の設定変更が可能となるという問題点がある。
【０００４】
また、メンテナンス対象装置とメンテナンス用コンピュータ間で、メンテナンス作業者をユーザ名とパスワードにより認証することも可能であるが、メンテナンス作業を行う予定となっている作業者のユーザ名とパスワードを、機器の出荷時に設定することは、機器出荷とメンテナンス作業者とを合わせて計画しなければならないため、非常に難しい。しかしながら、全ての機器に同じユーザ名とパスワードを設定したのでは、人為的ミスなどにより、パスワードが変更されないまま機器の運用を開始してしまうことが考えられ、機器のセキュリティ上望ましくない。
【０００５】
また、メンテナンス対象の機器がＷＡＮや一般電話回線、ＰＨＳ（登録商標）、携帯電話などの広域通信手段を持ち、遠隔に設置したセンタからメンテナンスを行うことも可能である。しかしながら、このような広域通信手段は、出荷後の設置時に環境に合わせて設定するものであり、設置時の機器はセキュリティ的に非常に無防備になっていると言える。また広域通信手段は、通信キャリアが提供するものであり、遠隔からのメンテナンスには、定額基本料、通信量に応じた課金などの通信コストを要する。
【０００６】
このような課題に対して、特開２００１−２７９９６９（マンホール等用施錠システム及びその装置）では、マンホールに電気錠を設け、このマンホールとケーブル接続した携帯端末装置から電気錠の施錠・開錠を指示し、このマンホールが携帯端末装置の携帯電話通信手段を用いて、鍵管理センタに利用者の認証を要求し、認証が成功した場合に、施錠・開錠信号を出力し、電気錠を施錠・開錠する方式が提案されている。
【０００７】
この方式では、マンホールに携帯電話通信手段を持たせる必要がなく、施錠・開錠を行う場合だけ、携帯電話通信手段を持つ携帯端末装置を用いればよい。更に、マンホール毎の携帯電話通信手段の定額基本料のコストが低減されており、また鍵管理センタが利用者の認証情報を行うことで認証情報を比較的容易に変更することができるという効果がある。
【０００８】
特開２００１−２７９９６９号公報においては、マンホールの施錠・開錠毎に、携帯電話通信手段を介した鍵管理サーバとの通信が必要であるため、通信料に応じた課金による通信コストが発生すると言う問題点がある。
【０００９】
また、同方式では、鍵管理サーバが、携帯端末装置を介して、マンホールの電気錠に対して施錠・開錠信号を出力するが、携帯端末装置が鍵管理サーバに成りすまし、施錠・開錠信号を出力した場合には、鍵管理サーバの認証を受けることなく電気錠の施錠・開錠が可能となってしまうという問題点がある。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−２７９９６９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の解決する第一の課題は、機器のメンテナンス毎の認証センタとの通信を不要にし、通信コストを削減することである。
【００１２】
本発明の解決する第二の課題は、装置と認証センタとの通信に介在する携帯端末装置による情報の改ざんによる装置の不正な操作を回避することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る利用者認証システムは、
利用者の認証を行う認証センタと、利用者の認証結果に応じて処理を行う１つ以上の個別認証サーバと、狭域通信媒体を介して個別認証サーバと接続が可能であり、更に広域通信媒体を介して認証センタと接続が可能である１つ以上の携帯端末装置とからなる利用者認証システムであって、
携帯端末装置は、
（１）利用者が認証情報を入力する認証情報入力手段と、
（２）少なくとも利用者が入力した認証情報を含み、個別認証サーバに利用者の認証情報の設定を要求する認証情報設定要求を個別認証サーバに出力する認証情報設定要求出力手段と、
（３）少なくとも認証情報を含む認証要求を個別認証サーバの認証要求出力手段から入力し、その認証要求を認証センタに出力する認証要求伝達手段と、
（４）少なくとも認証センタが行った利用者認証に基づく認証結果を含む認証結果応答を認証センタの認証結果出力手段から入力し、その認証結果応答を個別認証サーバに出力する認証結果伝達手段とを有し、
個別認証サーバは、狭域通信媒体を介して携帯端末装置と接続が可能であり、
（５）利用者の認証情報を保持することができる認証情報個別保持手段と、
（６）携帯端末装置の認証情報設定要求出力手段から認証情報設定要求を入力する認証情報設定要求入力手段と、
（７）少なくとも認証情報を含み、認証センタによる利用者の認証を要求する認証要求を、携帯端末装置の認証情報伝達手段に出力する認証要求出力手段と、
（８）少なくとも認証結果を含む認証結果応答を携帯端末装置の認証結果伝達手段から入力する認証結果入力手段と、
（９）認証結果入力手段で入力した認証結果応答に含まれている認証結果に基づいて、利用者の認証情報を認証情報個別保持手段に設定する認証情報設定手段とを有し、
認証センタは、広域通信媒体を介して携帯端末装置と接続が可能であり、
（１０）携帯端末装置の認証要求伝達手段から認証要求を入力する認証要求入力手段と、
（１１）認証要求入力手段で入力した認証要求に含まれる認証情報による利用者の認証を行い、認証結果を得る利用者集中認証手段と、
（１２）少なくとも認証結果を含む認証結果応答を携帯端末装置の認証結果応答伝達手段に出力する認証結果出力手段とを有することを特徴とする利用者認証システム。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本発明の実施例では、電気錠の施錠、開錠を携帯端末装置を通じて行う。電気錠とは、ドアなどの鍵部を電気信号によって施錠・開錠する機構である。図１は、本発明のシステム構成図である。
個別認証サーバ１０１と携帯端末装置１０２は、狭域通信媒体を介して接続する。狭域通信媒体としては、赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、無線ＬＡＮと後述する２次元コードによる通信媒体などが考えられる。携帯端末装置１０２と認証センタ１０３は、広域通信媒体を介して接続する。広域通信媒体としては、携帯電話や有線などの公衆電話回線、ＩＳＤＮ、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などが考えられる。
【００１５】
本発明では、電気錠の施錠・開錠を２段階に分けて行う。最初の段階は、認証情報設定である。携帯端末装置１０２から個別認証サーバ１０１に、利用者の認証情報を設定する。個別認証サーバ１０１に対する利用者の認証情報の設定可否は、認証センタ１０３で認証する。認証センタ１０３で認証が成功した後、個別認証サーバ１０１は、利用者の認証情報を設定する。
次の段階は、利用者認証である。携帯端末装置１０２から個別認証サーバ１０１に、利用者の認証要求を行う。個別認証サーバ１０１は、認証情報設定で登録した利用者の認証情報を用いて、利用者認証を行う。この利用者認証が成功したら、個別認証サーバ１０１は、電気錠の施錠、開錠信号を出力する。
【００１６】
認証情報とは、利用者を特定し、かつ利用者が利用者本人であることを示す情報であり、例えば、利用者を特定する利用者識別子と、利用者識別子を持つ利用者固有の利用者パスワードである。利用者識別子は、文字列データからなるユーザ名である。利用者パスワードは、利用者が記憶する文字列データ、または指紋、虹彩などの生体情報の数値化データである。これらの認証情報は、認証情報設定及び利用者認証前に、認証センタ１０３に登録する。本実施の形態では、利用者パスワードとして文字列データを用いて説明する。
【００１７】
また本実施の形態では、狭域通信媒体と広域通信媒体を介して送受する電文の秘匿のため、公開鍵暗号を用いて電文の暗号化及び復号化を行う。ここでは公開鍵暗号方式としてＲＳＡ公開鍵暗号を用いるものとする。また電文の発信者が正しいこと、電文が携帯端末装置１０２を含む途中経路で改ざんされていないことを検証するために、デジタル署名を用いる。公開鍵暗号方式による電文の暗号化及び復号化、デジタル署名の署名及び検証に必要な公開鍵と秘密鍵は、予め個別認証サーバ１０１と認証センタ１０３に設定している。具体的には、個別認証サーバ１０１は、自身の秘密鍵と認証センタ１０３の公開鍵を、認証センタ１０３は、自身の秘密鍵と個別認証サーバ１０１の秘密鍵を保持している。
【００１８】
また認証センタ１０３は、認証情報保持手段を有する。認証情報保持手段には、利用者識別子と利用者パスワード、個別認証サーバ識別子の一覧と実行処理識別子と認証結果有効制限を保持する。個別認証サーバ識別子の一覧は、利用者が認証情報設定を行う権利のある個別認証サーバ１０２を一覧したものである。この一覧にない個別認証サーバ１０１に対しては、例え認証が成功したとしても、認証情報を設定することができない。また実行処理識別子とは、利用者の認証情報設定に成功した後に、個別認証サーバ１０２で行う処理を特定するものである。本実施例では、電気錠の開錠の処理を特定する情報を、実行処理識別子として保持する。認証結果有効制限は、個別認証サーバ１０１の利用者認証において、認証情報設定を行ってから、当該利用者が認証を受けることが可能な回数か、あるいは認証を受けることが可能な期間か、またはその両方を示す。利用者認証において、これらの制限を越えて、制限回数を越えるか、あるいは制限期間を超えるかした場合には、個別認証サーバ１０１は、設定した認証情報を破棄して、以降、利用者認証が成功しないようにする。再度利用者認証を成功させるには、認証情報設定をやりなおさなければならない。この例では、認証結果有効制限として、「１回」を保持する。つまり、認証結果有効制限は、個別認証サーバで認証結果を有効として行う利用者の認証を制限する回数や期間の条件である。
【００１９】
また個別認証サーバ１０１は、認証情報保持手段を有する。認証情報保持手段には、認証情報設定に成功した利用者の利用者識別子、利用者パスワード、及び認証結果有効制限を保持する。個別認証サーバ１０１の認証情報保持手段においては、初期状態で、これらは未設定である。
【００２０】
図２は、システムにおける認証情報設定の動作のフローチャートである。図２により、認証情報設定の動作を説明する。
携帯端末装置１０２は、ステップＳ１０１で、認証情報を入力する。この例では、利用者がユーザ名とパスワードのそれぞれの文字列を入力する。ステップＳ１０２で、認証情報設定要求を個別認証サーバに対して、狭域通信を介して、送信する。認証情報設定要求には、認証情報を含む。
【００２１】
個別認証サーバ１０１は、ステップＳ１０５で認証情報設定要求を、狭域通信を介して、受信し、認証情報と個別認証サーバ識別子と電文番号とを含む、認証要求の電文を生成する。個別認証サーバ識別子は、予め個別認証サーバ１０１に設定されているシステム中の各個別認証サーバ１０１を特定する識別子である。この例では、電文番号として現在時刻の値を用いる。次にステップＳ１０６で、認証センタ１０３の公開鍵を用いて、電文全体をＲＳＡ公開鍵暗号方式により暗号化する。ステップＳ１０７で電文に個別認証サーバ１０１のデジタル署名を付加する。ステップＳ１０６で生成した電文全体のＳＨＡ−１ハッシュを演算し、このハッシュ値を個別認証サーバ１０１の秘密鍵で暗号化し、電文に付加する。このようにして生成したデジタル署名付きの認証要求の電文を、ステップＳ１０８で携帯端末装置１０２に、狭域通信を介して、送信する。
【００２２】
携帯端末装置１０２は、ステップＳ１０３で認証要求を、狭域通信を介して、受信し、この認証要求を認証センタ１０３に、広域通信を介して送信する。
【００２３】
認証センタ１０３は、ステップＳ１１４で認証要求を、広域通信を介して、受信する。ステップＳ１１５で認証要求の電文を復号する。具体的には個別認証サーバ１０１の公開鍵を用いて、電文全体をＲＳＡ公開鍵暗号方式により復号化する。次にステップＳ１１６で電文の署名を検査する。具体的には、暗号電文全体のＳＨＡ−１ハッシュを演算し、これと、デジタル署名を個別認証サーバ１０１の公開鍵でＲＳＡ公開鍵暗号方式で復号化した値とを比較する。これが一致すれば署名の検査が成功したとして、ステップＳ１１７の利用者集中認証処理を行う。ステップＳ１１６で一致しない場合は、電文が改ざんか、不正に発行されたものであるので、エラー電文を生成し、ステップＳ１１９に移る。
【００２４】
ステップＳ１１７の利用者集中認証処理は、認証要求に含む認証情報と認証センタ１０３の認証情報保持手段が保持している認証情報とを比較し、一致するものを検索して、認証結果を算出する。一致するものがある場合に認証結果は真となり、そうでない場合には偽となる。
【００２５】
次に、ステップＳ１１８で利用権判定処理を行う。具体的には、認証情報保持手段の利用者識別子に保持した個別認証サーバ識別子の一覧から、認証要求に含む個別認証サーバ識別子とを比較して、一致するものを検索して、利用権を判定する。一致するものがある場合に利用権判定結果は真となり、そうでない場合には偽となる。これら認証結果と利用権判定結果と、また認証情報保持手段の実行処理識別子と認証結果有効制限と認証要求に含む電文番号とから、認証結果応答の電文を生成する。
【００２６】
ステップＳ１１９において、個別認証サーバ１０１の公開鍵を用いて、電文全体をＲＳＡ公開鍵暗号方式により暗号化する。ステップＳ１２０で電文に認証センタ１０３のデジタル署名を付加する。ステップＳ１１８で生成した電文全体のＳＨＡ−１ハッシュを演算し、このハッシュ値を認証センタ１０３の秘密鍵で暗号化し、電文に付加する。このようにして生成したデジタル署名付きの認証結果応答の電文を、ステップＳ１２１で携帯端末装置１０２に、広域通信を介して、送信する。
【００２７】
携帯端末装置１０２は、ステップＳ１０４で認証結果応答を、広域通信を介して、受信し、この認証結果応答を個別認証サーバ１０１に、狭域通信を介して、送信する。次にステップＳ１２３で通信完了通知を行う。具体的には携帯端末装置１０２のＬＥＤを点灯させる。
【００２８】
個別認証サーバ１０１は、ステップＳ１０９で認証結果応答を、狭域通信を介して、受信する。ステップＳ１１０で認証結果応答の電文を復号する。具体的には認証センタ１０３の公開鍵を用いて、電文全体をＲＳＡ公開鍵暗号方式により復号化する。次にステップＳ１１１で電文の署名を、認証センタ１０３の公開鍵により検査する。署名の検査が成功した場合、ステップＳ１１２で認証情報の設定を行う。認証情報の設定は、まず電文番号が認証要求に含めたものと比較し、一致すれば、認証結果応答に含む利用者識別子、利用者パスワード、認証結果有効制限を、認証情報保持手段に設定することで行う。ステップＳ１１２の処理では、認証結果が真の場合にのみ、認証情報の設定を行い、認証結果が偽の場合には、認証情報の設定を行わないようにすることが有効である。
【００２９】
次にステップＳ１１３で認証結果応答に含む実行処理識別子に基づいた処理を実行する。本実施の形態では、実行処理識別子は、電気錠の開錠を示すので、電気錠の開錠信号を出力する。これにより、電気錠は開錠した状態となる。またステップＳ１１１で検査に失敗した場合は、電文が改ざんか、不正に発行されたものであるので、開鍵せずに終了する。
【００３０】
図３は、システムにおける認証情報設定の動作時の通信シーケンス図である。図３により、認証情報設定における通信コマンドとパラメータを説明する。
図に示すように、携帯端末装置１０２のステップＳ１０２（認証情報設定要求出力）で送信する認証情報設定要求は、認証情報を含む。個別認証サーバ１０１のステップＳ１０８（認証要求出力）および携帯端末装置１０２のステップＳ１０３（認証要求伝達）で送信する認証要求には、認証情報と個別認証サーバ識別子と電文番号と個別認証サーバデジタル署名とを含む。認証センタ１０３のステップＳ１２１（認証結果出力）と携帯端末装置１０２のＳ１０４（認証結果伝達）で送信する認証結果応答には、認証結果と利用権判定結果と実行処理識別子と認証結果有効制限と電文番号と認証センタデジタル署名とを含む。
【００３１】
図４は、システムにおける利用者認証の動作のフローチャートである。図４により、利用者認証の動作を説明する。
携帯端末装置１０２は、ステップＳ２０１で、利用者がユーザ名とパスワードのそれぞれの文字列を入力することで、認証情報を入力する。ステップＳ２０２で利用者認証要求を個別認証サーバ１０１に対して、狭域通信を介して、送信する。利用者認証要求には、認証情報と実行処理識別子を含む。本実施例では、実行処理識別子を電気錠の施錠の処理を特定する情報とする。
【００３２】
個別認証サーバ１０１は、ステップＳ２０４で認証情報を含む利用者認証要求を受信し、ステップＳ２０５で利用者個別認証を行う。これは個別認証サーバ１０１の認証情報保持手段に保持した認証情報設定に成功した認証情報の一覧から、受信した認証情報と一致するものを検索して、一致するものがあった場合を真とし、そうでない場合を偽とする。ステップＳ２０６で利用者個別認証結果が真である場合に、ステップＳ２０７の認証情報更新処理を行う。認証情報更新処理は、認証情報保持手段に保持した認証結果有効制限が制限回数である場合に、制限回数を「１」減じ認証結果有効制限に再設定する。この制限回数が負となった場合には、当該利用者の利用者識別子、利用者パスワード、認証結果有効制限を削除する。また、認証結果有効制限が制限期間であった場合には、現在時刻を取得し、これが制限期間を超えている場合に、当該利用者の利用者識別子、利用者パスワード、認証結果有効制限を削除する。ここで削除が発生しなかった場合には、認証結果が有効制限内であることが真となり、削除が発生した場合は偽となる。ステップＳ２０８で有効制限内が真である場合には、利用者認証に含むに実行処理識別子の示す処理を実行する。本実施例では、実行処理識別子は電気錠の施錠であるので、電気錠の施錠信号を出力する。これにより、電気錠は施錠状態となる。ステップＳ２１０で認証結果を認証成功として利用者認証結果応答の電文を生成し、狭域通信を介して携帯端末装置１０２に対して、利用者認証結果応答を送信する。
【００３３】
ステップＳ２０６の利用者個別認証結果、ステップＳ２０８の有効制限内のいずれかで偽を検出した場合は、ステップＳ２０９の処理実行は行わず、ステップＳ２１０で利用者認証結果応答の認証結果を失敗として電文を送信する。
【００３４】
携帯端末装置１０２は、ステップＳ２０３で利用者認証結果を受信し、ステップＳ２１１で通信完了状態通知を行う。具体的には携帯端末装置１０２のＬＥＤを点灯させる。
【００３５】
図５は、システムにおける利用者認証の動作時の通信シーケンス図である。図５により、利用者認証における通信コマンドとパラメータを説明する。
携帯端末装置１０２のステップＳ２０２（利用者認証要求出力）で送信する利用者認証要求は、認証情報と実行処理識別子とを含む。個別認証サーバ１０１のステップＳ２１０（利用者認証結果出力）で送信する利用者認証結果応答は、認証結果を含む。
【００３６】
次に、２次元コードによる狭域通信について説明する。２次元コードはデータをドットのマトリクスなどによりコード化するするものであり、印刷物や表示画面に表示した２次元コードは、読み取り機により読み取り、元のデータを復元することができる。代表的な２次元コードとしてはＱＲコードがある。本実施では２次元コードによる狭域通信を説明したが、元のデータをコード化して画面に表示、また画面のコードを読み取りデータを復元できるコード化手法であれば、バーコードなどのコード化手法も使用できる。図６は、２次元コードによる狭域通信を実現する携帯端末装置１０２の正面図である。
携帯端末装置１０２は、利用者識別子と利用者パスワードの文字列を入力する入力部６０２を有する。利用者パスワードとして生体情報を用いる場合には、携帯端末装置１０２は、例えば指紋や虹彩などの利用者を特定可能な生体情報を入力し数値化する生体情報入力部（図示せず）を併せ持つ。また携帯端末装置１０２は、２次元コードデータを表示する画面部６０１、及び２次元コードを用いた通信の完了を示す通信完了通知部６０３を持つ。本実施の形態における通信完了通知部６０３は、点灯によって通信完了を示すＬＥＤである。
【００３７】
図７は、携帯端末装置１０２の背面図である。携帯端末装置１０２は、背面に２次元コードを撮影する撮影部６０４を有する。
【００３８】
図８は、２次元コードによる狭域通信を実現する個別認証サーバ１０１の図である。
個別認証サーバ１０１は、携帯端末装置挿入口８０１と通信完了通知部８０２を有する。通信完了通知部８０２は、携帯端末装置１０２のものと同じく点灯によって通信完了を示すＬＥＤである。
【００３９】
図９は、個別認証サーバ１０１の断面図（画面部側）である。
個別認証サーバ１０１の携帯端末装置挿入口８０１の鉛直方向中心における水平断面の下部を示している。携帯端末装置挿入口８０１内の上部に２次元コードデータを表示する画面部９０１を有する。
【００４０】
図１０は、個別認証サーバ１０１の断面図（撮影部側）である。
個別認証サーバ１０１の携帯端末装置挿入口８０１の鉛直方向中心における水平断面の上部を示している。携帯端末装置挿入口８０１内の下部に２次元コードを撮影する撮影部１００１を有する。
【００４１】
２次元コードを用いた狭域通信を行う場合、利用者は携帯端末装置１０２を正面（図６図示面）を上面にして、携帯端末装置挿入口８０１に挿入する。この状態で、携帯端末装置１０２の画面部６０１と個別認証サーバ１０１の撮影部１００１、また携帯端末装置１０２の撮影部６０４と個別認証サーバ１０１の画面部９０１が正対することにより、個別認証サーバ１０１は、携帯端末装置１０２の電文表示を２次元コードにより読み取り可能となり、また携帯端末装置１０２は、個別認証サーバ１０１の電文表示を２次元コードにより読み取り可能となる。
【００４２】
上述のように、携帯端末装置は、２次元コード表示手段の画面の背面に２次元コード撮影手段を搭載し、個別認証サーバは、当該個別認証サーバの２次元コード撮影手段と２次元コード表示手段により携帯端末装置を挟み込むことができる形状を有している。また、個別認証サーバは、携帯端末装置を挟み込んだ状態で、携帯端末装置の２次元コード表示手段に正対する位置に個別認証サーバの２次元コード撮影手段を搭載し、携帯端末装置の２次元コード撮影手段の正対する位置に個別認証サーバの２次元コード表示手段を搭載している。
更に、携帯端末装置と個別認証サーバの一方あるいは両方に、通信の完了を利用者に通知する通信完了通知手段を設けている。
【００４３】
図１１は、認証情報設定と利用者認証において２次元コードによる狭域通信を用いた場合の流れ図である。
この流れ図では、電文の送信側は、携帯端末装置１０２のステップＳ１０２（認証情報設定要求出力）、ステップＳ１０４（認証結果伝達）、ステップＳ２０２（利用者認証要求出力）と、個別認証サーバ１０１のステップＳ１０８（認証要求出力）、ステップＳ２１０（利用者認証結果出力）の各ステップである。また電文の受信側は、それぞれ、個別認証サーバ１０１のステップＳ１０５（認証情報設定要求入力）、ステップＳ１０９（認証結果入力）、ステップＳ２０４（利用者認証要求入力）と、携帯端末装置１０２のステップＳ１０３（認証要求伝達）、ステップＳ２０３（利用者認証結果入力）の各ステップである。
【００４４】
送信側は、各送信電文を生成したのち、ステップＳ１１０１で２次元コードデータ出力として、電文を２次元コードデータ形式に変換し、ステップＳ１１０２で２次元コード画像として、画面部６０１、９０１に表示する。
【００４５】
受信側は、ステップＳ１１０３で、送信側の画面部６０１、９０１に表示された２次元コードを、  撮影部６０４、１００１で撮影し、ステップＳ１１０４で撮影した２次元コード画像を電文データに変換して、電文を得る。以降、各ステップで電文の入力を行う。
【００４６】
本発明によれば、広域通信を持たない装置に対して、携帯端末装置の広域通信と狭域通信を用いて遠隔で利用者の認証情報を設定するとが可能となり、常に一度認証情報を設定した後は、装置と携帯端末装置間の認証だけで装置の操作が可能となり、広域通信の利用のコストを低減させる効果がある。
【００４７】
また、装置と認証センタ間の通信を介在する携帯端末装置における電文の改ざんを防ぐことができ、セキュリティを高める効果がある。
【００４８】
また、装置と認証センタ間の通信における電文の解読を防ぐことができ、セキュリティを高める効果がある。
【００４９】
また、利用者毎に認証情報を設定可能な装置を制限でき、本発明の認証情報の設定を柔軟に行えるという効果がある。
【００５０】
また、装置に認証情報を設定すると共に、認証が成功した場合に装置に規定の動作を行わせることができ、認証回数を低減することができると言う効果がある。
【００５１】
また、認証情報として文字列データや生体情報を用いることで、携帯端末装置の機能とそれを実現するコストに併せて、認証情報を選択できるという効果がある。
【００５２】
また、認証情報設定後の利用者認証の実行を、回数かまたは期間で制限することが可能となり、利用者のパスワード変更をシステム側で強制的に行うことや、装置に一度設定した認証情報を期間で削除することで、装置のセキュリティを高めるという効果がある。
【００５３】
また、狭域通信としてケーブル接続、赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、２次元コード通信などを用いることで、携帯端末装置の機能とそれを実現するコストに併せて、境域通信手段を選択することができるという効果がある。
【００５４】
また、２次元コードを用いた双方向の狭域通信において、２次元コード表示画面を第三者から隠蔽して第三者による電文の盗聴を防ぎ、セキュリティを高めることができるという効果がある。
【００５５】
本実施の形態では、電気錠の施錠、開錠を説明したが、本発明はネットワークとして広域通信に接続してない機器において、認証を行った後に何らかの処理を行うシステムであれば、他の処理について適用することが可能である。これに当たるものには、例えば、自動販売機での製品のキャッシュレス購入処理、情報キオスクにおける情報提供処理、広域通信を持たないか、広域通信が未設定のルータの処理、無線ＬＡＮアクセスポイントなどのネットワーク機器の処理などが考えられる。
【００５６】
本実施の形態では、個別認証サーバ１０１は、操作対象の装置と独立した単体の装置として示したが、電気錠を含む自動ドア、自動販売機、ルータ、無線ＬＡＮアクセスポイントに内蔵しても良い。
【００５７】
自動販売機においては、メンテナンス作業者による電気錠の施錠・開錠だけでなく、認証センタで一般利用者の認証を行ったうえで、一般利用者に対して自動的に商品を提供することも可能である。この場合は、実行処理識別子として、商品の払い出しを指定し、また認証可能制限として商品の提供回数を設定する。認証可能制限を１回として、これと認証センタがクレジット会社の課金機構を用いて１回分の商品購入の課金処理を行うことで、利用者はキャッシュレスの商品購入が可能となる。また同じ認証可能制限を１０回として１０回分の商品購入の課金処理を行うことで、同一の自動販売機であれば９回分の商品購入に広域通信を試用する必要がなくなる。
【００５８】
本実施の形態では、通信完了通知手段として、携帯端末装置１０２及び個別認証サーバ１０１に、ＬＥＤ点灯を用いたが、携帯端末装置１０２と個別認証サーバ１０１は、ブザーや音声合成による音声による通信完了通知を行っても良い。また特に携帯端末装置１０２の入力部６０２がバックライトを有する場合には、これを明滅させることを通信完了通知を行っても良いし、バイブレータ機能がある場合はこれを振動させることを通信完了通知としても良い。
【００５９】
本実施の形態では、個別認証サーバ１０１に、認証センタ１０３の公開鍵と個別認証サーバ１０１の秘密鍵を予め設定している。これは出荷時に設定するものであるが、本利用者認証の方法により、出荷後であっても、認証成功後にこれらの鍵を変更する機構を持つことにより、変更することも可能である。
【００６０】
本実施の形態では、個別認証サーバ１０１が認証要求と認証結果応答に含める電文番号を、現在時刻の値として、ステップＳ１１２で認証要求と認証結果応答のそれぞれの電文番号が一致した場合に、認証情報設定を行った。これには携帯端末装置１０２が以前使用したのと同じ認証結果応答を用いて再度認証情報設定を行うことを防ぐ効果があるが、電文番号に含む時刻とステップＳ１１２実行時の時間とを比較して、予め定めた時間以上が経過していた場合に、個別認証サーバ１０１が認証情報設定を行わないようにしても良い。これによれば、認証要求送信から認証結果応答受信までの時間が特に長い場合を検出して、セキュリティを高める効果が得られる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、広域通信を持たない装置に対して、携帯端末装置の広域通信と狭域通信を用いて遠隔で利用者の認証情報を設定するとが可能となり、常に一度認証情報を設定した後は、装置と携帯端末装置間の認証だけで装置の操作が可能となり、広域通信の利用のコストを低減させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステム構成図である。
【図２】システムにおける認証情報設定の動作のフローチャートである。
【図３】システムにおける認証情報設定の動作時の通信シーケンス図である。
【図４】システムにおける利用者認証の動作のフローチャートである。
【図５】システムにおける利用者認証の動作時の通信シーケンス図である。
【図６】２次元コードによる狭域通信を実現する携帯端末装置１０２の正面図である。
【図７】携帯端末装置１０２の背面図である。
【図８】２次元コードによる狭域通信を実現する個別認証サーバ１０１の図である。
【図９】個別認証サーバ１０１の断面図（画面部側）である。
【図１０】個別認証サーバ１０１の断面図（撮影部側）である。
【図１１】認証情報設定と利用者認証において２次元コードによる狭域通信を用いた場合の流れ図である。
【符号の説明】
１０１  個別認証サーバ、１０２  携帯端末装置、１０３  認証センタ、６０１  画面部、６０２  入力部、６０３  通信完了通知部、６０４  撮影部、８０１  携帯端末装置挿入口、８０２  通信完了通知部、９０１  画面部、１００１撮影部。
【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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