(57)【要約】【課題】本発明では、暗号化技術のみによらない、信号自体にセキュリティ強度を持たせた、ディジタル・アナログ信号を重畳したハイブリッド信号方式の電子的認証システム及び通信方法を提案する。【解決手段】情報Ａを持つアナログ信号３０１と情報Ｂをもつディジタル信号３０２を信号重畳処理（もしくは信号合成処理）でもって重畳（合成）し、情報ＡＢをもつハイブリッド信号３０３を生成する。このハイブリッド信号３０３は所定のハイブリッド信号通信方式を用いない受信機では欠損した波形の信号と認識されるため、信号を傍受したとしても、不良パケットとして破棄される。また、ハイブリッド信号を受信したとしても、信号を解析し、情報を抽出する手段を得る必要がある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子鍵等の電子的セキュリティを用いた認証システムにおいて、認証情報もしくは鍵情報を持つアナログ信号とディジタル信号を重畳することによって得られる情報隠蔽性の高いハイブリッド信号を用いて高度な情報セキュリティを実現させることを特徴とする認証システム。
【請求項２】
前記請求項１に記載されているハイブリッド信号を利用した伝送情報保護の認証システム。
【請求項３】
前記請求項１に記載されているハイブリッド信号において、重畳に用いたアナログ信号とディジタル信号それぞれが持つ情報を保持し、システムのセキュリティを担う通信方法。
【請求項４】
前記請求項１に記載されているハイブリッド信号において、それぞれ情報を持つアナログ信号とディジタル信号を重畳することによって得られる固有の情報をセキュリティに用いる通信方法。
【請求項５】
前記請求項１に記載されているハイブリッド信号の特徴を利用して通信の安全性を確保する通信方法。
【請求項６】
前記請求項１に記載されているハイブリッド信号を用いた情報伝達の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル・アナログ信号を重畳したハイブリッド信号方式の電子的認証システム及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、社会の情報化により、電子鍵や自動車のイモビライザ等に代表される電子的認証システムの使用が拡大している。これに伴い、電子鍵の保有する認証情報であるIDコード等に関するセキュリティの重要性が増している。このような電子情報通信における従来のセキュリティ技術の主なものは送信データの暗号化であり、一定の効果をあげている。この技術は種々の暗号アルゴリズムを用いて原文(平文)を暗号文とし、暗号文自体を手に入れても復号（解読)しなければ情報は得られない。実用面では高度な暗号には高性能の計算機が必要となる。また、暗号化アルゴリズムに関しては現在も多くの研究や開発が行われている。そのほかのセキュリティ方法としては、認証のたびにＩＤコード等をランダムに変更するワンタイムパスワード方式等も挙げられる。なお、現在実用化されている一般的な暗号技術に関して、ここでの解説は省略する。
従来の技術として合成信号(異なる信号の合成や重畳により生成した信号)の利用例はあるが、本発明とは目的、手段が異なるものである。以下、従来技術の例を挙げる。
【０００３】
アナログ信号とディジタル信号を合成したハイブリッド信号を用いた従来技術として、特開平９−１９６９４４号公報があるが、これは２つのセンサ信号を同一のハーネスで送信することによって、自動車のハーネス数を減らすことを目的としているものである。
【０００４】
セキュリティ性の向上を目的の一つとした発明に特開平９−６０３６７号公報がある。これは５種のコード化信号(ディジタル信号)を２信号ずつ組み合わせて重畳した、合成信号とその処理手段により、キーレスエントリーシステムのセキュリティ性、動作信頼性、省電力化を行うものである。
【０００５】
アナログ要素をディジタル符号に持たせた先行技術に特開２００１−２２３５９１号公報があるが、これはディジタル符号パルスの圧縮に関するものである。発明内容もアナログ要素を用いて一般的なディジタル符号パルスを変則電位パルスに変換し、情報量を減らさずにパルス数の削減を行うといったものである。
【０００６】
特開２００１−２８８２９号公報も重畳信号を利用する技術であるが、ディジタル形保護継電器におけるアナログ入力回路の監視を行い、システムの効率の向上を目的とするものである。それに加え、この技術はアナログ信号をA/D変換した後に重畳するものであり、ディジタル信号同士の重畳となる。
【特許文献１】特開平９−１９６９４４号公報
【特許文献２】特開平９−６０３６７号公報
【特許文献３】特開２００１−２２３５９１号公報
【特許文献４】特開２００１−２８８２９号公報
【特許文献５】特開平６−２０４９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来型の認証システムのセキュリティは暗号化技術によるところが大きく、計算機の高性能化による実時間解読、安全性を確保した鍵の受け渡し方法、暗号文自体の入手が容易といった大きな問題が存在する。
そこで、本発明では暗号化技術のみによらない、信号自体にセキュリティ強度を持たせた、新たな方式の情報セキュリティ技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の認証システムは、電子鍵等の電子的セキュリティを用いたものにおいて、認証情報もしくは鍵情報を持つアナログ信号とディジタル信号を重畳することによって得られる情報隠蔽性の高いハイブリッド信号を用いて高度な情報セキュリティを実現させるものである。
本発明の認証システムは、前記ハイブリッド信号を利用した伝送情報保護である。
本発明の通信方法は、それぞれが認証情報もしくは鍵情報を持つアナログ信号とディジタル信号を重畳することによって得られる情報隠蔽性の高いハイブリッド信号を用いた情報伝達の通信方法。
本発明の通信方法は、前記ハイブリッド信号において、重畳に用いたアナログ信号とディジタル信号それぞれが持つ情報を保持し、システムのセキュリティを担うものである。
本発明の通信方法は、前記ハイブリッド信号において、それぞれ情報を持つアナログ信号とディジタル信号を重畳することによって得られる固有の情報をセキュリティに用いるものである。
本発明の通信方法は、前記ハイブリッド信号の特徴を利用して通信の安全性を確保するものである。
【発明の効果】
【０００９】
前述のように、本発明は暗号化アルゴリズムのみによらない、新たなセキュリティ手段となる。ハイブリッド信号方式の特徴を用いることにより、セキュリティの高い認証システムを構築する自由度が増す。それに加え、ハイブリッド信号は組み合わせが非常に多様であり、通信盗聴に対して効果的な障壁となる。また、小規模のシステムに応用することが可能であり、多種多様な現場へ高セキュリティの認証システムを提供できる。
特に、現在ますます使用が拡大している電子鍵・電子的施錠システムへの応用が期待でき、自動車やホームセキュリティなど多くの場面で、より強固なセキュリティを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の認証システムを図面に基づいて、以下に説明する。
本発明は、それぞれが認証情報(もしくは鍵情報)を持つアナログ、ディジタル信号を重畳(合成)し生成した情報隠蔽性の高い合成信号(以降ハイブリッド信号と呼ぶ)を用いて、高度な情報セキュリティを実現させることを特徴とする認証システムである。
認証システムの概略を図１に示す。
それぞれ認証に必要な情報を持つアナログ、ディジタル信号を重畳(合成)し、生成したハイブリッド信号を用いて通信の安全性を確保する。
ハイブリッド信号は原信号であるアナログ、ディジタル信号の形式や重畳方法により多種多様な波形をもつ。これを利用し、合成前の両信号が持つ情報の保持の他、新たに固有の情報を持たせ情報の保護キーとする。
認証情報を保持した携帯端末１００と認証部（認証装置）２００においてハイブリッド信号通信のプロトコルを決め、場合によっては信号形状の変更を行うことによってセキュリティの強度を向上させる。また、認証処理においてもハイブリッド信号の特徴を用いたビット変換処理等を行い、セキュリティを向上させる。
【００１１】
図２のハイブリッド信号のイメージ図を例として説明する。情報Ａを持つアナログ信号３０１と情報Ｂをもつディジタル信号３０２を信号重畳処理（もしくは信号合成処理）でもって重畳（合成）し、情報ＡＢをもつハイブリッド信号３０３を生成する。このハイブリッド信号３０３は所定のハイブリッド信号通信方式を用いない受信機では欠損した波形の信号と認識されるため、信号を傍受したとしても、不良パケットとして破棄される。また、ハイブリッド信号を受信したとしても、信号を解析し、情報を抽出する手段を得る必要がある。このように、ハイブリッド信号のセキュリティを破るためには多くの手順が必要となり非常に困難である。それに加え、ディジタル信号の暗号化を併用するなど、多重のセキュリティを施すことが可能であるため解析は困難を極める。
【００１２】
図３は、本発明の実施形態の一例を示す概略構成図である。
携帯端末１００はユーザが所持し、認証装置２００とハイブリッド信号による認証通信を行うものである。携帯端末１００は制御部１０１、記憶部１０２、アナログ信号発生部１０３、信号合成部１０４、ハイブリッド信号処理部１０５、通信部１０６から構成される。
制御部１０１は携帯端末の動作制御を行うものである。
記憶部１０２はユーザの認証情報を記憶し、保持する機能を持つものである。具体的には、アナログ信号の情報およびディジタル信号の情報からなる認証情報を保持する。
アナログ信号発生部１０３は記憶部１０２から読み出されたアナログ信号の情報を基にアナログ信号を発振する。
信号合成部１０４はアナログ信号とディジタル信号を合成し、ハイブリッド信号を生成する。合成の際の同期動作も行う。
ハイブリッド信号処理部１０５は認証装置２００から受信したハイブリッド信号を処理し、情報の抽出を行う。主に認証情報の変更が行われた時の新認証情報の抽出処理を行う。
通信部１０６では対象機器とハイブリッド信号を用いた送受信を行う。ここでは認証装置２００と有線もしくは無線等の手段によって通信を行う。
【００１３】
認証装置２００は制御部２０１、記憶部２０２、アナログ信号発生部２０３、信号合成部２０４、ハイブリッド信号処理部２０５、通信部２０６、認証情報生成部２０７、認証処理部２０８から構成される。
制御部２０１は認証装置の動作制御を行うものである。
記憶部２０２は携帯端末１００の認証に用いられる認証情報を保持する。また、新規の認証情報を生成した場合には新規情報の記憶および保持を行うものである。
信号発生部２０３は記憶部２０２から読み出されたアナログ信号の情報を基にアナログ信号を発振するものである。
信号合成部２０４はアナログ信号とディジタル信号を合成し、ハイブリッド信号を生成する。合成の際の同期動作も行う。
ハイブリッド信号処理部２０５は携帯端末１００から受信したハイブリッド信号を処理し、認証情報の抽出を行う。
通信部２０６では対象機器とハイブリッド信号を用いた送受信を行う。ここでは携帯端末１００と有線もしくは無線等の手段によって通信を行う。
認証情報発生部２０７は、認証情報の変更が行われた時の新認証情報の生成処理を行うものである。認証情報変更トリガが発生した場合、新規認証情報を発生させ、記憶部２０２に記憶させる。また、同時に信号発生部２０３および信号合成部２０４を経由し新規認証情報を携帯端末１００に送信する。
認証処理部２０８は携帯端末１００より送られてきた認証情報の認証処理を行うものである。正しい認証情報が得られたときは認証可を、誤った情報の時は認証不可を出力する。
【００１４】
本発明の実施例として図３及び図４を用いて認証処理の流れを説明する。
ステップＳ１．認証開始トリガが発生すると、携帯端末１００側の制御部１０１から認証情報送信開始命令が送出される。
ステップＳ２．認証情報送信命令を記憶部１０２が受けると、アナログ信号情報を信号発生部１０３へ送出する。また、ディジタル信号情報を信号合成部１０４へ送出する。
ステップＳ３．アナログ信号情報を受け取った信号発生部１０３は、それを基にアナログ信号を発振し、信号合成部１０４へ送る。
ステップＳ４．信号合成部１０４では記憶部１０２から送られてきたディジタル信号と信号発生部１０３より送られてきたアナログ信号を同期させて合成（重畳）し、ハイブリッド信号を生成する。
ステップＳ５．生成したハイブリッド信号を通信部１０６より送信する。
ステップＳ６．携帯端末１００から送信されたハイブリッド信号を認証装置２００側通信部２０６にて受信する。
ステップＳ７．受信されたハイブリッド信号はハイブリッド信号処理部２０５に送られ、ハイブリッド信号から認証情報の抽出を行う。抽出された認証情報は認証処理部２０８へ送られる。
ステップＳ８．認証処理部２０８でハイブリッド信号から抽出された認証情報の認証作業が行われる。認証処理部２０８は記憶部２０２へアクセスし、比較等による認証処理を行い、携帯端末１００より送信された情報での認証の可否を判定する。判定処理後、結果を制御部２０１に送る。
ステップＳ９．制御部２０１が判定情報を基に、認証可の場合にはロック解除をする等の所定の制御を行う。
【００１５】
次に、図３及び図５を用いて内部的に認証情報を変更する時の流れを説明する。
ステップＳ１０．認証情報変更トリガが発生すると、認証装置２００側の制御部２０１により新規認証情報生成命令送出され、認証情報生成モードとなる。
ステップＳ１１．新規認証情報生成命令が発生すると、認証情報生成部２０７において新規のディジタル情報とアナログ信号情報を生成し、記憶部２０２へ送る。
ステップＳ１２．記憶部２０２で新規認証情報を記憶し、ディジタル情報は信号合成部２０４へ、アナログ信号情報は信号発生部２０３へ送出される。
ステップＳ１３．信号発生部２０３にてアナログ信号情報を基にアナログ信号が発振される。
ステップＳ１４．信号合成部２０４ではアナログ信号とディジタル信号を合成し、ハイブリッド信号を生成する。生成したハイブリッド信号は通信部２０６に送られる。
ステップＳ１５．生成したハイブリッド信号を通信部２０６より有線、無線等の伝達手段により携帯端末１００へ送られる。
ステップＳ１６．認証装置２００から送信されたハイブリッド信号を携帯端末１００側通信部１０６にて受信し、ハイブリッド信号処理部１０５へ送る。
ステップＳ１７．ハイブリッド信号処理部１０５で新規認証情報の抽出を行い、得られた新規認証情報を記憶部１０２に送る。
ステップＳ１８．記憶部１０２では新規認証情報を記憶し、認証情報変更処理を終了する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のシステム概略図である。
【図２】本発明のハイブリッド信号のイメージである。
【図３】本発明における実施形態例の概略図である。
【図４】本発明の認証処理の実施例を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の認証情報変更処理の実施例を示すフローチャート図である。
【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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