(57)【要約】【課題】認証処理対象以外の認証装置による認証キーの誤検知を回避すること。【解決手段】認証キー１０は、認証装置２０のキー検出範囲内で受信したＩＤ送信要求に付加されたチャレンジコードを用いて自身の識別ＩＤコードを暗号化した識別ＩＤ情報から算出したチェックコードと、チャレンジコードと、予め規定された変換関数ｆと、を用いて変換済みチェックコードを算出し、当該変換済みチェックコードを識別ＩＤ情報に付加して返信情報として送信する。また、認証装置２０は、認証キー１０から受信した返信情報における変換済みチェックコードと、チャレンジコードと、予め規定された復元関数ｆ’を用いて算出したチェックコードを用いて識別ＩＤ情報の符号誤り検出を行い、符号誤りが検出されなかったときに、チャレンジコードを用いて識別ＩＤ情報を解読処理してえられた識別ＩＤコードの認証処理を行う。【選択図】図１
2013204368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個々を識別する識別ＩＤコードを有する認証キーと、
個々にランダムに生成したチャレンジコードを作成し、所定のキー検出範囲Ｅ内に存在する前記認証キーに対して前記チャレンジコードを付加したＩＤ送信要求を送信する認証装置と、を備え、
前記認証キーと前記認証装置との間で近距離無線通信を行って前記認証キーの認証処理を行う無線ＩＤ認証システムにおいて、
前記認証キーは、前記認証装置のキー検出範囲Ｅ内に近接した際に受信した前記ＩＤ送信要求に付加された前記チャレンジコードを用いて前記識別ＩＤコードを暗号化した識別ＩＤ情報を算出し、該識別ＩＤ情報から算出した符号誤り検出用のチェックコードと、前記チャレンジコードと、予め規定された変換関数ｆと、を用いて変換済みチェックコードを算出し、当該変換済みチェックコードを前記識別ＩＤ情報に付加して返信情報として前記認証装置に送信し、
前記認証装置は、前記認証キーから受信した前記返信情報における前記変換済みチェックコードと、前記チャレンジコードと、予め規定された復元関数ｆ’を用いて算出した前記チェックコードを用いて前記識別ＩＤ情報の符号誤り検出を行い、符号誤りが検出されなかったときに、前記チャレンジコードを用いて前記識別ＩＤ情報を解読処理して得られた前記識別ＩＤコードの認証処理を行うことを特徴とする無線認証処理システム。
【請求項２】
前記チェックコードをＡ、前記チャレンジコードをＢ、前記変換済みチェックコードをＣとしたとき、前記変換関数ｆがＣ＝ｆ（Ａ，Ｂ）の関係を満足し、前記復元関数ｆ’がＡ＝ｆ’（Ｃ，Ｂ）の関係を満足することを特徴とする請求項１記載の無線ＩＤ認証システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばホテルやオフィスビル等の商業施設や公共施設の入出口、集合住宅や一般住宅のエントランスや玄関等の扉に内蔵される電気錠装置を、ＲＦＩＤタグを搭載した認証キーからの鍵ＩＤによって錠前を電気的に施解錠制御する無線ＩＤ認証システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４４３（MIFARE）、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １８０９２等で規格される電磁界や電波などを用いた近距離無線通信(Near Field Communication ：ＮＦＣ、周波数帯によって通信距離は数ｃｍ〜数ｍ）を可能とするＲＦＩＤタグ（Radio Frequency Identification Tag）を搭載した認証キー（カード状記憶媒体、携帯電話等）を用いた無線ＩＤ認証システムが知られている。
【０００３】
例えば、上記無線ＩＤ認証システムを電気錠システムに採用した場合について説明すると、まず、利用者が所有する認証キーから施解錠制御用の鍵ＩＤを取得するため、集合エントランス等の所定箇所に設置された電気錠装置の所定範囲内に近接した認証キーに対して鍵ＩＤ送信要求を行う。認証キーは、この鍵ＩＤ送信要求に対する返信として、記憶する鍵ＩＤを電気錠装置に送信する。そして、電気錠装置は、取得した鍵ＩＤの照合結果に基づき、モータやソレノイド等の駆動手段を駆動してデッドボルトを扉枠のストライクの係止穴に対して進退させることで電気的に錠の施解錠を行う。
なお、この種の電気錠システムとしては、例えば下記特許文献１に開示されているものが公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６６２７９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した無線ＩＤ認証システムの他の導入事例として、例えば高層ビルやマンション等のように、利用者に応じて異なる使用権限を付与するような形態で使用されることがある。
【０００６】
ここで、高層ビル（４０階建て）のエレベータホールに採用した場合について説明する。近年施工された高層ビルは、多数の利用者の利便性を考慮して、エレベータホールに設置される複数台のエレベータのうち、低層階用エレベータ（例えば１Ｆ〜２０Ｆ）と高層階用エレベータ（２１Ｆ〜４０Ｆ）とに大別され、さらに不審者の不正侵入を防止する目的として、利用者が所有する認証キーと近距離無線通信を行って認証処理を行う認証装置が各エレベータに対応して設置されている。
【０００７】
このような使用形態の場合、近距離無線通信の通信可能距離が比較的近い場合（例えば、数ｃｍ程度）では、利用者が隣接するエレベータの認証装置の近くを通過したとしても、認証装置からのＩＤ送信要求に反応することはない。しかしながら、通信可能距離が比較的長い（例えば、数十ｃｍ〜数ｍ程度の範囲）である場合、利用者の歩行ルートによって利用対象となるエレベータと異なるエレベータの認証装置からのＩＤ送信要求に誤って反応して認証ＩＤを返信し、誤検知される虞があった。
【０００８】
また、認証キーから送信される認証ＩＤに使用する周波数帯が数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの場合が多く、たとえ通信可能距離が比較的近い場合であっても、誘導や反射によって予期しない距離まで到達する虞があるため、このような誤検知回避が必然となっている。
【０００９】
さらに、近年のシステムでは、暗号化の際に用いる暗号化鍵コードにリーダからの起動信号に含まれるチャレンジ・レスポンス認証を採用しており、ＩＤ返信を受けた認証装置は、暗号化済みＩＤコードを解読する必要がある。
【００１０】
しかしながら、このようなチャレンジ・レスポンス認証において、全ての認証装置で共通の解読コードを使用したシステム構成の場合は、認証キーからの誤って送信された認証ＩＤによって誤検知が発生してしまうという問題があった。また、認証装置毎に異なる解読コードを使用した場合であっても、対象とする認証装置と異なる認証装置が認証ＩＤを自身に設定された解読コードで解読して誤った値の認証ＩＤを検出してしまうという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、所有する認証キーの認証処理を、対象となる認証装置との間でのみ行って他の認証装置による誤検知を回避することのできる無線ＩＤ認証システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成するために、請求項１記載の無線ＩＤ認証システムは、個々を識別する識別ＩＤコードを有する認証キーと、
個々にランダムに生成したチャレンジコードを作成し、所定のキー検出範囲Ｅ内に存在する前記認証キーに対して前記チャレンジコードを付加したＩＤ送信要求を送信する認証装置と、を備え、
前記認証キーと前記認証装置との間で近距離無線通信を行って前記認証キーの認証処理を行う無線ＩＤ認証システムにおいて、
前記認証キーは、前記認証装置のキー検出範囲Ｅ内に近接した際に受信した前記ＩＤ送信要求に付加された前記チャレンジコードを用いて前記識別ＩＤコードを暗号化した識別ＩＤ情報を算出し、該識別ＩＤ情報から算出した符号誤り検出用のチェックコードと、前記チャレンジコードと、予め規定された変換関数ｆと、を用いて変換済みチェックコードを算出し、当該変換済みチェックコードを前記識別ＩＤ情報に付加して返信情報として前記認証装置に送信し、
前記認証装置は、前記認証キーから受信した前記返信情報における前記変換済みチェックコードと、前記チャレンジコードと、予め規定された復元関数ｆ’を用いて算出した前記チェックコードを用いて前記識別ＩＤ情報の符号誤り検出を行い、符号誤りが検出されなかったときに、前記チャレンジコードを用いて前記識別ＩＤ情報を解読処理して得られた前記識別ＩＤコードの認証処理を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の無線ＩＤ認証システムは、請求項１記載の無線ＩＤ認証システムにおいて、前記チェックコードをＡ、前記チャレンジコードをＢ、前記変換済みチェックコードをＣとしたとき、前記変換関数ｆがＣ＝ｆ（Ａ，Ｂ）の関係を満足し、前記復元関数ｆ’がＡ＝ｆ’（Ｃ，Ｂ）の関係を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の無線ＩＤ認証システムによれば、複数設置された認証装置のうち、認証対象となる装置との間でのみ認証処理を行うことができるため、近接する他の認証装置が誤検知することがなく、正確な認証処理を行うことができる。
【００１５】
また、認証装置は、該認証装置が送信しているチャレンジコードと、ＩＤ送信要求の返信として受信した返信情報とから認証キー１０の識別ＩＤ情報のチェックコードを算出し、このチェックコードを用いて受信した識別ＩＤ情報の符号誤りを検出した後、データが整合した場合にのみ識別ＩＤコードの照合を行うため、誤った識別ＩＤコードの検出を未然に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る無線ＩＤ認証システムの装置構成を示す機能ブロック図である。
【図２】同システムにおける認証処理に関する一連の動作手順を示す動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、この形態に基づいて当業者等によりなされる実施可能な他の形態、実施例及び運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれる。
【００１８】
まず、本発明に係る無線ＩＤ認証システム１の構成について、図１を参照しながら説明する。本形態では、本例の無線ＩＤ認証システム１を、商業オフォスビルに採用した例で説明する。
【００１９】
本例の無線ＩＤ認証システム１の導入例としては、上記施設の他に、マンション等の集合住宅、公共施設、ホテル等の大型施設におけるエレベータホール、フロア内で仕切られた特定エリアへの入退出ゲート、客室、テナント、ロッカー等に導入され、特に管理対象エリア毎に設置された認証装置のキー検出範囲Ｅが他の認証装置と交わるように近接して設置されるような使用形態において有効である。
【００２０】
図１に示すように、本例の無線ＩＤ認証システム１は、機器毎の識別ＩＤコードが割り当てられた利用者が所有する認証キー１０と、利用制限を行うエリア毎に設置され利用者の認証キー１０から読み取った認証キー１０の認証処理を行う認証装置２０と、で構成されている。
【００２１】
まず、本例の無線ＩＤ認証システム１で使用される認証キー１０について説明する。
認証キー１０は、例えば商業オフィスビルに入居する会社の社員が所有する社員用認証キー、入居する会社を訪問するゲストが指定階に出向くために受付で配布されるゲスト用認証キー、例えばビル内の清掃員が共用部分の清掃を行う際に使用する管理用認証キー、例えばビルを管理する管理会社が所有するマスター認証キー等の、使用用途に応じて予め決められたエリアへの入退出を可能とする権限が付与されたキーである。
【００２２】
認証キー１０は、電磁界や電波等を用いた近距離無線通信（通信距離は数ｃｍ〜数ｍ）を可能とするＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュＲＡＭ等で構成されるＲＦＩＤタグ（Radio Frequency Identification Tag）自体、若しくはこれを搭載した各種媒体（例えば、カード状記憶媒体や携帯電話（スマートフォンを含む）等）で構成されている。また、認証キー１０は、認証処理の際に自身を特定するための識別ＩＤコード（製造番号等の個体識別情報）が割り振られており、この識別ＩＤコードが利用者毎に付与される使用権限に対応した認証装置２０に事前登録されている。
【００２３】
さらに、認証キー１０は、認証装置２０からのＩＤ送信要求を受けると、この返信として、自身の識別ＩＤコードを所定のアルゴリズムで暗号化した識別ＩＤ情報に、該識別ＩＤ情報から算出したチェックコードと認証装置２０から受信したチャレンジコードと予め規定された変換関数ｆを用いて算出した変換済みチェックコードを付加し、返信情報として送信している。
【００２４】
ここで、認証キー１０で作成される返信情報の作成手順について説明する。なお、認証装置２０から送信されるＩＤ送信要求とは、認証装置２０によってランダムに作成された数値であるチャレンジコードを付加したキー起動信号である。
（ａ．返信情報作成手順）
＜ａ−１＞
認証キー１０は、認証装置２０からのＩＤ送信要求を受けると、受信したＩＤ送信要求に付加されたチャレンジコードを用いて自身の識別ＩＤコードを暗号化した識別ＩＤ情報を作成する。
＜ａ−２＞
次に、作成される識別ＩＤ情報のビット列によって事前に規定される多項式を用いた所定の算出方法に則って符号誤り検出用のチェックコードを算出する。
＜ａ−３＞
そして、チャレンジコードと、算出したチェックコードと、予め規定された変換関数ｆを用いてチェックコードを変換した変換済みチェックコードを算出する。なお、チェックコードを「Ａ」、チャレンジコードを「Ｂ」、変換済みチェックコードを「Ｃ」としたとき、Ｃ＝ｆ（Ａ，Ｂ）の関係を満足する。
【００２５】
そして、認証キー１０は、作成した識別ＩＤ情報に、上記手順によって算出された変換済みチェックコードを付加した情報を返信情報として作成し、ＩＤ送信要求の返信として認証装置２０へ出力している。
【００２６】
認証装置２０は、図１に示すように、情報読書部２１と、記憶部２２と、制御部２３と、で構成される。
【００２７】
情報読書部２１は、近距離無線通信を用いて認証キー１０との間で各種情報の読み書きを行うためのリーダ／ライタ装置で構成される。情報読書部２１は、制御部２３で生成されたキー起動信号を入力すると、この信号をＩＤ送信要求として近接を検出した認証キー１０に対して一定周期で送信する。さらに、情報読書部２１は、認証キー１０に対するＩＤ送信要求の返信として返信情報（変換済みチェックコードが付加された識別ＩＤ情報）を受け取ると制御部２３に出力している。
【００２８】
なお、情報読書部２１は、認証処理の操作履歴やログ情報等の各種モニタ情報をデータ収集する際にも使用される。このようなデータ収集作業では、ユーザが所有する認証キーや管理会社のオペレータが専用のデータ収集器を用いて必要なデータを収集する。
【００２９】
記憶部２２は、例えば磁気的、光学的記憶媒体若しくはＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリで構成される。記憶部２２は、認証装置２０を構成している各機器の機器情報、認証キー１０毎の識別ＩＤコード、情報読書部２１で読み取った識別ＩＤコードが正当な情報であるか否かを判別するための認証用識別ＩＤ、操作履歴等のログ情報を含むモニタ情報等、認証処理に関する各種制御情報を記憶している。
【００３０】
制御部２３は、例えばＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータで構成され、認証装置２０を構成する各部の駆動制御を行っている。また、制御部２３は、認証キー１０に送信するチャレンジコードを乱数発生器により都度又は一定周期でランダムに発生させて作成し、この作成したチャレンジコードを付加したキー起動信号を情報読書部２１に出力している。このチャレンジコードは、同一建物内に複数設置される認証装置２０が同一タイミングで作成された場合であっても、互いに数値が一致しないようにするため、各認証装置２０がそれぞれ異なるチャレンジコードを発行するように生成タイミング等が予め調整制御されている。
【００３１】
また、制御部２３は、認証キー１０からの返信情報を受信すると、この返信情報から復元・解読処理を行って認証キー１０の識別ＩＤコードを取得し、さらに取得した識別ＩＤコードの正当性の判別処理に基づく判別結果に応じて、接続される連動機器３０に対して駆動制御信号を出力する。
【００３２】
ここで、認証キー１０に対して送信するチャレンジコードの生成処理と、認証キー１０から送信された返信情報の復元・解読処理及び認証処理について説明する。
（ｂ．送信要求生成処理）
＜ｂ−１＞
制御部２３は、まず、乱数発生器を用いて任意のチャレンジコードを作成する。
＜ｂ−２＞
そして、制御部２３は、作成したチャレンジコードを付加したキー起動信号を情報読書部２１に出力する。
【００３３】
（ｃ．返信情報の復元・解読処理及び認証処理）
＜ｃ−１＞
制御部２３は、情報読書部２１から送信したＩＤ送信要求の返信として受信した返信情報における変換済みチェックコードと、認証キー１０へ送信したチャレンジコードと、予め規定された復元関数ｆ’を用いてチェックコードを算出する。なお、チェックコードを「Ａ」、チャレンジコードを「Ｂ」、変換済みチェックコードを「Ｃ」としたとき、Ａ＝ｆ’（Ｃ，Ｂ）の関係を満足する。
＜ｃ−２＞
次に、算出したチェックコードを用いて識別ＩＤ情報の符号誤り検出を行い、データの整合性を確認する。このとき、符号誤りが検出されなかった場合（すなわち、データが整合したとき）は、識別ＩＤ情報が正常であると判定して次処理へと移行し、符号誤りが検出された場合（すなわち、データが不整合のとき）は、受信データに誤りがあるか、他の認証装置２０への返信情報であると判定して次処理へ移行せずに処理を終了する。
＜ｃ−３＞
そして、正常な識別ＩＤ情報であると判定されると、チャレンジコードを用いて識別ＩＤ情報を解読処理した識別ＩＤコードが、事前登録されたものか否かの認証処理を行い、登録済みであることを確認すると、この認証結果に応じて連動駆動する連動機器３０（例えば、電気錠装置の施解錠機構、ゲート装置のフラッパー駆動部、エレベータの駆動制御部、ロッカーの施解錠機構等の各種機器）に対する駆動制御信号を出力している。
【００３４】
次に、上述した無線ＩＤ認証システム１における一連の認証処理について、図２を参照しながら説明する。ここでは、本例の無線ＩＤ認証システムを商業オフィスビルのエレベータホール（低層階用エレベータと、高層階用エレベータとに大別）に採用し、ユーザが所望の階数に出向く際に適切なエレベータを呼び出すときの使用例である。
【００３５】
まず、ユーザは、自身が所有する認証キー１０を所望するエレベータに対応した認証装置２０の情報読書部２１に近接させる。認証装置２０は、チャレンジコードをランダムに作成し（ＳＴ１）、このチャレンジコードを付加したキー起動信号をＩＤ送信要求として送信する（ＳＴ２）。
【００３６】
認証キー１０では、ＩＤ送信要求に対する返信情報を作成するため、まず受信したＩＤ送信要求に含まれるチャレンジコードを用いて自身の識別ＩＤコードを暗号化した識別ＩＤ情報を作成する（ＳＴ３）。次に、作成した識別ＩＤ情報からチェックコードを算出し（ＳＴ４）、このチェックコードと、チャレンジコードと、予め規定された変換関数ｆを用いて変換済みチェックコードを算出する（ＳＴ５）。そして、認証キー１０は、作成した識別ＩＤ情報に、変換済みチェックコードを付加した情報を返信情報として作成し、ＩＤ送信要求の返信として認証装置２０へ送信する（ＳＴ６）。
【００３７】
認証装置２０では、認証キー１０から送信された返信情報における変換済みチェックコードと、認証キー１０へ送信したチャレンジコードと、予め規定された復元関数ｆ’を用いてチェックコードを算出する（ＳＴ７）。次に、算出したチェックコードを用いて識別ＩＤ情報の符号誤り検出を行い、データの整合性を確認する（ＳＴ８）。
【００３８】
このとき、符号誤りが検出されなかった場合は、認証キー１０に送信したチャレンジコードを用いて識別ＩＤ情報を解読した識別ＩＤコードが事前登録されたものか否かの認証処理を行い（ＳＴ９）、登録済みであることを確認すると、この認証結果に応じて連動駆動する認証装置２０と接続される連動機器３０に対して所定の駆動制御信号を出力する。また、符号誤りが検出された場合は、受信データに誤りがあるか、他の認証装置２０への返信情報であると判定して次処理へ移行せずに処理を終了する。
【００３９】
以上説明したように、上述した無線ＩＤ認証システム１では、装置個々でランダムに作成したチャレンジコードを出力する認証装置２０を複数配設し、認証キー１０に対して作成したチャレンジコードを付加したキー起動信号をＩＤ送信要求として出力する。認証キー１０は、ＩＤ送信要求を受信すると、これに付加されたチャレンジコードを用いて自身の識別ＩＤコードを暗号化した識別ＩＤ情報の作成と、この識別ＩＤ情報のチェックコードを算出し、予め規定された変換関数ｆを用いて変換済みチェックコードを算出する。そして、作成した識別ＩＤ情報に変換済みチェックコードを付加した情報を返信情報として認証装置２０へ送信する。
【００４０】
認証装置２０では、認証キー１０から送信された返信情報における変換済みチェックコードと、認証キー１０へ送信したチャレンジコードと、予め規定された復元関数ｆ’を用いて算出したチェックコードを用いて識別ＩＤ情報の符号誤り検出を行う。そして、符号誤りが検出されなかった場合は、次にチャレンジコードを用いて識別ＩＤ情報を解読処理した識別ＩＤコードが事前登録されたものか否かの認証処理を行い、登録済みであることを確認すると、この認証結果に応じて連動駆動する認証装置２０と接続される連動機器３０に対して所定の駆動制御信号を出力する。また、符号誤りが検出された場合は、受信データに誤りがあるか、他の認証装置２０への返信情報であると判定して次処理へ移行せずに処理を終了する。
【００４１】
これにより、複数ある認証装置２０のうち、認証対象となる装置との間でのみ認証処理を行うことができるため、近接する他の認証装置２０が誤検知することがなく、正確な認証処理を行うことができる。
【００４２】
また、認証装置２０は、ＩＤ送信要求の返信として受信した返信情報と、認証装置が送信しているチャレンジコードとから認証キー１０の識別ＩＤ情報のチェックコードを算出し、このチェックコードを用いて受信した識別ＩＤ情報の符号誤りを検出した後、データが整合した場合にのみ識別ＩＤコードの照合を行うため、誤った識別ＩＤコードの検出を未然に回避することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１…電気錠システム
１０…認証キー
２０…認証装置
２１…情報読書部
２２…記憶部
２３…制御部
３０…連動機器
Ｅ…キー検出範囲
【図１】
2013204368.tif 000003
【図２】
2013204368.tif 000004