(57)【要約】【課題】比較的簡易な暗号処理のアルゴリズムでも機密性の高い認証システムの実現を図る。【解決手段】本体機器１１に装着される外部機器１２の認証を行う認証システム１０であって、外部機器１２と本体機器１１とには、外部機器１２の認証に必要な第１及び第２の識別信号を個別に生成する第１及び第２のＩＤ発生装置１３，１４がそれぞれ備えられる。本体機器１１に搭載される認証装置１５は、第１のＩＤ発生装置１３から送信される第１の識別信号と第２のＩＤ発生装置１４から送信される第２の識別信号とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて外部機器１２の認証を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の識別信号を生成する第１のＩＤ発生装置が搭載された外部機器と、
第２の識別信号を生成する第２のＩＤ発生装置及び前記第１のＩＤ発生装置から送信される第１の識別信号と前記第２のＩＤ発生装置から送信される第２の識別信号とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて認証を行う認証装置が搭載された、前記外部機器が装着される本体機器と、
を備えた認証システム。
【請求項２】
前記認証装置は、
前記第１及び第２のＩＤ発生装置と所定の通信プロトコルに従って通信処理を行う通信部と、
前記外部機器の認証に必要な第１及び第２の識別信号を取得すべく、前記第１及び第２のＩＤ発生装置に送信するＩＤ取得用コードを生成するコード生成部と、
前記通信部を介して前記第１及び第２の識別信号を受信し、両識別信号を比較する比較部と
を備えることを特徴とする請求項１記載の認証システム。
【請求項３】
前記第１のＩＤ発生装置は、前記認証装置と通信処理を行うための第１の通信部と、前記第１の通信部を介して前記ＩＤ取得用コードを受信し、その受信したＩＤ取得用コードに所定の暗号処理を施して前記第１の識別信号を生成する第１の暗号処理部と、を有し、
前記第２のＩＤ発生装置は、前記認証装置と通信処理を行うための第２の通信部と、前記第２の通信部を介して前記ＩＤ取得用コードを受信し、その受信したＩＤ取得用コードに所定の暗号処理を施して前記第２の識別信号を生成する第２の暗号処理部と、を有する
ことを特徴とする請求項２記載の認証システム。
【請求項４】
前記コード生成部は、前記第１及び第２のＩＤ発生装置に送信する共通なＩＤ取得用コードを生成し、
前記第１及び第２の暗号処理部は、前記共通なＩＤ取得用コードに同一の暗号処理を施し、
前記比較部は、前記第１の識別信号と前記第２の識別信号とを比較し、それらが一致するか否かを判定する
ことを特徴とする請求項３記載の認証システム。
【請求項５】
前記第１及び第２のＩＤ発生装置に送信する１組のＩＤ取得用コードと、前記第１及び第２の暗号処理部に定められる１組の暗号処理アルゴリズムのうち、少なくとも一方の組が相違するときは、
前記比較部は、前記ＩＤ取得用コード又は前記暗号処理アルゴリズムの相違に応じて、前記第１の識別信号と前記第２の識別信号とを比較し、それらが一致するか否かを判定する
ことを特徴とする請求項３記載の認証システム。
【請求項６】
外部機器又は前記外部機器が装着される本体機器に搭載可能なＩＤ発生装置であって、
認証装置と通信処理を行うための通信部と、前記通信部を介してＩＤ取得用コードを受信し、その受信したＩＤ取得コードに所定の暗号処理を施して識別信号を生成する暗号処理部と、が半導体装置に集積されたＩＤ発生装置。
【請求項７】
請求項１乃至５の何れか一項記載の認証システムに使用する請求項６記載のＩＤ発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は認証システム及びＩＤ発生装置に係り、詳しくは、本体機器に装着される外部機器が適正な機器であるか否かを識別する際に使用して好適な認証システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、携帯電話機等の携帯機器においては、本体に電力を供給するバッテリを搭載した電池パックが本体から着脱可能な構成とされる。これにより、バッテリが劣化したときには、電池パックを交換するのみで手持ちの機器を継続的に利用することができる。
【０００３】
ところで、こうした電池パックを製造する業者によっては、コストの低減を追求するあまり、その品質が不満足なものになることが多々ある。このような電池パックを使用した場合、機器が使用できなくなったり、発熱等によって本体機器が故障したりする危険がある。
【０００４】
そこで従来、製造された電池パックが品質上問題がない適正なものであるか否かを識別すべく、本体機器に装着される電池パック等の外部機器の認証には識別信号が用いられてきた。
【０００５】
図３は、従来の認証システム４０を示す全体構成図である。
【０００６】
この図は、携帯機器４１（本体機器）に装着される電池パック４２（外部機器）の識別を行うシステムに適用した例を示しており、この電池パック４２が携帯機器４１に対して着脱可能となっている。そして、携帯機器４１にはマイコン４３が搭載されており、このマイコン４３が電池パック４２に搭載された専用ＬＳＩ４４との間でデータのやり取りを行うことにより電池パック４２の識別を行うようになっている。
【０００７】
この認証システム４０の概要を説明すると、マイコン４３は、携帯機器４１に電池パック４２が装着されると、この電池パック４２が適正なものであるか否かを識別するための識別信号（ＩＤ：Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を取得すべく、認証処理部５１を起動してＩＤ取得のためのコード（符号列）を発生させる。
【０００８】
このコードは、マイコン４３，専用ＬＳＩ４４の各通信部５３，５４を介して同ＬＳＩ４４の暗号処理部５５に入力され、この暗号処理部５５は、上記コードに基づいて所定の演算処理（暗号処理）を行うことにより、電池パック４２側の識別信号である第１の識別信号を発生させる。この第１の識別信号は、各通信部５４，５３を介して認証処理部５１に転送される。
【０００９】
また、上記コードは、マイコン４３の暗号処理部５２に入力される。この暗号処理部５２は、上記コードに基づいて所定の演算処理（暗号処理）を行うことにより、携帯機器４１側の識別信号である第２の識別信号を発生させる。
【００１０】
そして、認証処理部５１において、上記第１の識別信号と上記第２の識別信号とが比較されることにより、携帯機器４１側からみた電池パック４２が適正なものか否かが判断される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような認証システム４０は、認証に必要な携帯機器４１側の識別信号（第２の識別信号）を、マイコン４３上でソフトウェア処理して発生させるシステムであるため、同識別信号を発生させる暗号処理部５２の暗号アルゴリズムを多くのソフトウェア開発者に公開する必要がある。このため、暗号情報が漏洩する危険性が高く、機密性の面では不満足なものであった。
【００１２】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡易な暗号処理のアルゴリズムでも高い機密性を維持できる認証システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明によれば、認証システムは、第１の識別信号を生成する第１のＩＤ発生装置が搭載された外部機器と、第２の識別信号を生成する第２のＩＤ発生装置及び前記第１のＩＤ発生装置から送信される第１の識別信号と前記第２のＩＤ発生装置から送信される第２の識別信号とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて認証を行う認証装置が搭載された、前記外部機器が装着された本体機器と、を備える。このような認証システムでは、認証に必要な本体機器側の識別信号を発生させるための暗号処理のアルゴリズムが第２のＩＤ発生装置に組み込まれることにより、暗号アルゴリズムの秘匿性を高めることができる。その結果、暗号情報の漏洩を防止して、比較的簡易な暗号アルゴリズムでも、高い機密性を維持することが可能となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、前記認証装置は、前記第１及び第２のＩＤ発生装置と所定の通信プロトコルに従って通信処理を行う通信部と、前記外部機器の認証に必要な第１及び第２の識別信号を取得すべく、前記第１及び第２のＩＤ発生装置に送信するＩＤ取得用コードを生成するコード生成部と、前記通信部を介して前記第１及び第２の識別信号を受信し、両識別信号を比較する比較部とを備える。従って、認証装置においては、認証の為の暗号処理が不要であり、第１及び第２のＩＤ発生装置との通信処理並びに認証処理のみとすることができるため、認証装置における処理負荷を軽減することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、前記第１のＩＤ発生装置は、前記認証装置と通信処理を行うための第１の通信部と、前記第１の通信部を介して前記ＩＤ取得用コードを受信し、その受信したＩＤ取得用コードに所定の暗号処理を施して前記第１の識別信号を生成する第１の暗号処理部と、を有し、前記第２のＩＤ発生装置は、前記認証装置と通信処理を行うための第２の通信部と、前記第２の通信部を介して前記ＩＤ取得用コードを受信し、その受信したＩＤ取得用コードに所定の暗号処理を施して前記第２の識別信号を生成する第２の暗号処理部と、を有する。この構成によれば、第１の暗号処理部及び第２の暗号処理部にそれぞれ組み込む暗号処理のアルゴリズムを非公開とすることができるため、比較的簡易な暗号アルゴリズムでも、機密性の高いシステムを実現可能である。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、前記コード生成部は、前記第１及び第２のＩＤ発生装置に送信する共通なＩＤ取得用コードを生成し、前記第１及び第２の暗号処理部は、前記共通なＩＤ取得用コードに同一の暗号処理を施して前記第１及び第２の識別信号を生成する。前記比較部は、前記第１の識別信号と前記第２の識別信号とを比較し、それらが一致するか否かを判定する。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、前記第１及び第２のＩＤ発生装置に送信する１組のＩＤ取得用コードと、前記第１及び第２の暗号処理部に定められる１組の暗号処理アルゴリズムのうち、少なくとも一方の組が相違するときは、前記比較部は、前記ＩＤ取得用コード又は前記暗号処理アルゴリズムの相違に応じて、前記第１の識別信号と前記第２の識別信号とを比較し、それらが一致するか否かを判定する。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、外部機器又は前記外部機器が装着される本体機器に搭載可能なＩＤ発生装置であって、このＩＤ発生装置は、認証装置と通信処理を行うための通信部と、前記通信部を介してＩＤ取得用コードを受信し、その受信したＩＤ取得コードに所定の暗号処理を施して識別信号を生成する暗号処理部と、が半導体装置に集積されて構成されている。このようなＩＤ発生装置では、識別信号を発生させるための暗号アルゴリズムを非公開とすることができるため、機密性の高い暗号処理を行うことができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６記載のＩＤ発生装置は、請求項１乃至５の何れか一項記載の認証システムに使用される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る認証システムを、例えば携帯電話機等の携帯機器に装着される電池パックを識別するシステムに適用した一実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態の認証システム１０を示す全体構成図である。
【００２２】
この認証システム１０において、携帯電話機の本体機器としての携帯機器１１には、外部機器としての電池パック１２が装着され、この電池パック１２が前記携帯機器１１に対して着脱可能となっている。
【００２３】
電池パック１２には、第１のＩＤ発生装置として機能する専用ＬＳＩ（以下「第１ＬＳＩ」と称す）１３が備えられている。一方、携帯機器１１には、第２のＩＤ発生装置として機能する専用ＬＳＩ（以下「第２ＬＳＩ」と称す）１４及び同携帯機器１１に装着された電池パック１２が適正なものであるか否かを識別する認証装置としての機能を持つマイコン１５が備えられている。電池パック１２には、図示しないバッテリが備えられており、携帯機器１１と電池パック１２とは、図示しない給電端子を介して電気的に接続されている。
【００２４】
ここで、本実施の形態の認証システム１０の概略構成について述べる。
【００２５】
前記携帯機器１１に搭載されるマイコン１５には認証処理部２１と通信部２２とが備えられている。認証処理部２１は、電池パック１２に搭載される第１ＬＳＩ１３及び携帯機器１１に搭載される第２ＬＳＩ１４と、所定の通信プロトコルに従って通信部２２を介してデータ通信を行うことで、電池パック１２が適正なものであるか否かの識別処理（認証）を行う。
【００２６】
前記第１ＬＳＩ１３は、前記マイコン１５と通信処理を行うための通信部２３と、前記電池パック１２の認証に必要な同電池パック１２側の識別信号（第１の識別信号）を生成する暗号処理部２４とを含む半導体装置である。この暗号処理部２４は、前記認証処理部２１より識別信号の生成対象となるデータを受信し、予め定められた暗号アルゴリズムに基づいて同受信データに所定の暗号処理を施すことにより第１の識別信号を生成する。
【００２７】
前記第２ＬＳＩ１４は、前記マイコン１５と通信処理を行うための通信部２５と、前記電池パック１２の認証に必要な携帯機器１１側の識別信号（第２の識別信号）を生成する暗号処理部２６とを含む半導体装置である。この暗号処理部２６は、上記した第１ＬＳＩ１３の暗号処理部２４と同様、前記認証処理部２１より識別信号の生成対象となるデータを受信し、予め定められた暗号アルゴリズムに基づいて同受信データに所定の暗号処理を施すことにより、第２の識別信号を生成する。
【００２８】
尚、本実施の形態において、上記第１ＬＳＩ１３が有する暗号処理部２４と上記第２ＬＳＩ１４が有する暗号処理部２６とはそれぞれ同様な暗号アルゴリズムにて暗号処理を行うものであり、前記認証処理部２１より受信する同一のデータに対しては同一の識別信号を生成するようになっている。
【００２９】
上記のような認証システム１０では、第１ＬＳＩ１３の暗号処理部２４において生成された第１の識別信号と第２ＬＳＩ１４の暗号処理部２６において生成された第２の識別信号とが認証処理部２１において比較され、この比較結果に基づいて電池パック１２が適正なものであるか否かが判断される。詳しくは、本実施の形態においては、第１の識別信号と第２の識別信号とが一致する場合に、電池パック１２が適正なものであると判断される。
【００３０】
次に、上記認証システム１０の具体的な構成及び同構成における具体的な識別処理の流れを図２に従って説明する。尚、図中、上記した図１に示す構成と同様な構成部分については同一符号を付すこととする。
【００３１】
同図において、認証シーケンス部３１，ＩＤ取得用コード生成部（以下「コード生成部」と略す）３２及びＩＤ比較部３３は、上記マイコン１５における認証処理部２１（図１）の構成を機能別に分割して示したものである。また、ＩＤ生成部３４及び鍵データレジスタ３５（図中「鍵」で表記）は、上記第２ＬＳＩ１４における暗号処理部２６（図１）の構成を、ＩＤ生成部３６及び鍵データレジスタ３７（図中「鍵」で表記）は、上記第１ＬＳＩ１３における暗号処理部２４（図１）の構成を機能的に分割して示したものである。その他の構成については上記した図１と同様である。
【００３２】
このような認証システム１０において、認証シーケンス部３１は、電池パック１２の認証を行うべく本実施の形態における識別処理を制御するシーケンサとして機能する。すなわち、認証シーケンス部３１は、携帯機器１１に電池パック１２が装着されると、まず、電池パック１２の認証に必要な携帯機器１１側の識別信号と電池パック１２側の識別信号とを取得すべく、コード生成部３２を活性化して各識別信号の生成対象となるＩＤ取得用コードＣ１を発生させる。このＩＤ取得用コードＣ１は、本実施の形態では例えばデータ長の可変なランダムなデータ（符号列）として生成される。
【００３３】
次いで、認証シーケンス部３１は、通信部２２，２３を介して第１ＬＳＩ１３と通信し、上記コード生成部３２において生成されたＩＤ取得用コードＣ１を第１ＬＳＩ１３のＩＤ生成部３６に送信する。ＩＤ生成部３６は、この受信したＩＤ取得用コードＣ１に対して、鍵データレジスタ３７に予め設定されている鍵データに基づき所定の演算処理（暗号処理）を施すことにより、同コードＣ１に応じた第１の識別信号Ｉ１を生成する。このＩＤ生成部３６において生成された第１の識別信号Ｉ１は、通信部２３，２２を介してＩＤ比較部３３に転送される。
【００３４】
一方、認証シーケンス部３１は、通信部２２，２５を介して第２ＬＳＩ１４と通信し、上記コード生成部３２において生成されたＩＤ取得用コードＣ１を第２ＬＳＩ１４のＩＤ生成部３４に送信する。ＩＤ生成部３４は、この受信したＩＤ取得用コードＣ１に対して、鍵データレジスタ３５に予め設定されている鍵データに基づき所定の演算処理（暗号処理）を施すことにより、同コードＣ１に応じた第２の識別信号Ｉ２を生成する。このＩＤ生成部３４において生成された第２の識別信号Ｉ２は、通信部２５，２２を介してＩＤ比較部３３に転送される。
【００３５】
次いで、認証シーケンス部３１は、第１ＬＳＩ１３より受信した電池パック１２側の第１の識別信号Ｉ１と第２ＬＳＩ１４より受信した携帯機器１１側の第２の識別信号Ｉ２とをＩＤ比較部３３にて比較する。これにより、認証シーケンス部３１は、同ＩＤ比較部３３での比較結果に基づいて、携帯機器１１側からみた電池パック１２が適正なものであるか否かを判断する。すなわち、認証シーケンス部３１は、ＩＤ比較部３３にて比較する第１の識別信号Ｉ１と第２の識別信号Ｉ２とが一致する場合に適正な電池パック１２であると判断する。
【００３６】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
【００３７】
（１）電池パック１２の認証に必要な携帯機器１１側の第２の識別信号Ｉ２を発生させる暗号処理部２６を専用ＬＳＩ（第２ＬＳＩ）１４に搭載して携帯機器１１に設けた。この構成では、暗号処理のアルゴリズムが専用ＬＳＩ１４に組み込まれるため、暗号アルゴリズムの秘匿性を極めて高くすることができる。これにより、暗号情報の漏洩を防止して、機密性の高いシステムを実現することができる。
【００３８】
（２）第２の識別信号Ｉ２を発生させる暗号処理部２６をソフトウェアでなく専用ＬＳＩ（第２ＬＳＩ）１４に備えたことで、暗号処理のアルゴリズムを非公開の独自アルゴリズムとすることができる。これにより、比較的簡易なアルゴリズムであっても高い機密性を維持することができる。
【００３９】
（３）暗号アルゴリズムを非公開にして比較的簡易なアルゴリズムとすることができるため、暗号処理のソフト開発負荷を軽減することができる。従って、高いセキュリティを実現し得るシステムを低コストで実現することができる。
【００４０】
（４）携帯機器１１側における認証の為の暗号処理を専用ＬＳＩ（第２ＬＳＩ）１４の暗号処理部２６にて行い、マイコン１５での処理を第１ＬＳＩ１３及び第２ＬＳＩ１４との通信処理、及び認証処理（コード生成、識別信号の比較）のみとしたことで、マイコン１５における処理の負荷を軽減することができる。
【００４１】
（５）本実施の形態の認証システム１０では、機器の種類・変更等に伴って、暗号アルゴリズムが変更される場合にも、暗号処理を行う専用ＬＳＩ１４を変更するのみで対応することができる。
【００４２】
（６）本実施の形態では、コード生成部３２によって発生されるランダムな符号列（ＩＤ取得用コードＣ１）に所定の演算処理（暗号処理）を施してそれぞれ識別信号を発生させるＩＤ生成部３４，３６を、携帯機器１１及び電池パック１２に共通して備えた。従って、マイコン１５と第１ＬＳＩ１３との間、マイコン１５と第２ＬＳＩ１４との間では、ランダムなデータが通信されることになるため、その通信内容がモニタされたとしても、電池パック１２の認証手法が簡易に把握されることを回避することができる。
【００４３】
（７）本実施の形態では、同一の演算処理を行って識別信号を発生させるＩＤ生成部３４，３６を携帯機器１１及び電池パック１２に共通して設けたことにより、機密性を確保しつつも的確な識別処理を行うことができる。
【００４４】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、以下のように変更して実施してもよい。
【００４５】
・上記実施の形態では、電池パック１２側に搭載する第１ＬＳＩ１３の暗号処理部２４と携帯機器１１側に搭載する第２ＬＳＩ１４の暗号処理部２６とを同一構成としたが、互いに異なる構成（異なる暗号処理のアルゴリズム）であってもよい。尚、この場合、ＩＤ比較部３３においては、暗号処理の相違に応じた識別信号の比較を行うようにする。
【００４６】
・また、第１ＬＳＩ１３と第２ＬＳＩ１４に異なるＩＤ取得用コードを送信する構成でもよい。この場合にも、ＩＤ比較部３３においては、ＩＤ取得用コードの相違に応じた識別信号の比較を行うようにする。
【００４７】
・上記実施の形態では、携帯機器１１に装着される電池パック１２を識別するシステムに適用したが、この携帯機器に限らず、例えばプリンタに装着されるインクカートリッジを識別するシステムなど、広く本体機器とそれに装着される着脱可能な外部機器に適用してもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上記述したように、本発明によれば、比較的簡易な暗号処理のアルゴリズムでも高い機密性を維持することのできる認証システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態の認証システムの概略を示す全体構成図である。
【図２】同認証システムの具体的な構成を示す説明図である。
【図３】従来の認証システムの概略を示す全体構成図である。
【符号の説明】
１０  認証システム、１１  本体機器としての携帯機器、１２  外部機器としての電池パック、１３  第１のＩＤ発生装置としての専用ＬＳＩ（第１ＬＳＩ）、１４  第２のＩＤ発生装置としての専用ＬＳＩ（第２ＬＳＩ）、１５  認証装置としてのマイコン、２２  通信部、２３  第１の通信部、２４  第１の暗号処理部、２５  第２の通信部、２６  第２の暗号処理部、３２  コード生成部としてのＩＤ取得用コード生成部、３３  比較部としてのＩＤ比較部、Ｃ１  ＩＤ取得用コード、Ｉ１  第１の識別信号、Ｉ２  第２の識別信号。
【図１】
2005012663.tif 000003
【図２】
2005012663.tif 000004
【図３】
2005012663.tif 000005