(57)【要約】【課題】認証にかかる時間の増加を回避しつつ、セキュリティ性を向上させることのできる認証システム及び認証方法を提供する。【解決手段】この認証システムでは、キー１，２のトランスポンダ１０と車両３のイモビライザ４０との間で、第１乱数データを暗号化することにより得られる第１暗号化データに基づいて認証を行う。また、この認証が成立すると、車両３のイモビライザ４０とエンジンＥＣＵ５０との間で、第２乱数データを暗号化することにより得られる第２暗号化データに基づいて認証を行う。ここでは、イモビライザ４０は、第２暗号化データをエンジンＥＣＵ５０に送信する際に、第１暗号化データも併せてエンジンＥＣＵ５０に送信する。そして、エンジンＥＣＵ５０は、イモビライザ４０から送信される第１暗号化データ及び第２暗号化データに基づいてイモビライザ４０を認証する。【選択図】図１
2013021403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１認証手段から送信される第１乱数データが被認証手段によって受信された際に、同被認証手段が、前記第１乱数データを暗号化することにより第１暗号化データを生成するとともに、同第１暗号化データを前記第１認証手段に送信し、同第１認証手段は、前記被認証手段から送信される前記第１暗号化データと、前記第１乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとの照合に基づいて前記被認証手段を認証するとともに、該認証が成立したときにそのことを示す認証成立信号を第２認証手段に送信し、同第２認証手段は、前記第１認証手段から送信される前記認証成立信号を受信したとき、第２乱数データを生成してこれを前記第１認証手段に送信し、同第１認証手段は、前記第２認証手段から送信される前記第２乱数データを暗号化することにより第２暗号化データを生成するとともに、同第２暗号化データを前記第２認証手段に送信し、同第２認証手段は、前記第１認証手段から送信される前記第２暗号化データと、前記第２乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとの照合に基づいて前記第１認証手段を認証する認証システムにおいて、
前記第１認証手段は、前記被認証手段に前記第１乱数データを送信する際に、同第１乱数データを前記第２認証手段にも送信するとともに、前記第２暗号化データを前記第２認証手段に送信する際に、前記第１暗号化データも併せて前記第２認証手段に送信するものであり、
前記第２認証手段は、前記第１認証手段から送信される前記第１暗号化データ及び前記第２暗号化データを受信した際に、同第１暗号化データと、前記第１乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとの照合に基づいて前記第１認証手段を更に認証する
ことを特徴とする認証システム。
【請求項２】
前記被認証手段は、前記第１暗号化データを前記第１認証手段に送信する際に、自身に固有のキー情報も前記第１認証手段に併せて送信するものであり、
前記第１認証手段は、前記第１暗号化データ及び前記第２暗号化データを前記第２認証手段に送信する際に、前記キー情報も前記第２認証手段に併せて送信するものであり、
前記第２認証手段は、前記キー情報が記憶された記憶手段を有して、前記第１認証手段から送信された前記第１暗号化データ、前記第２暗号化データ、及び前記キー情報を受信した際に、受信したキー情報と、前記記憶手段に記憶されたキー情報とに基づいて前記第１認証手段を更に認証する
請求項１に記載の認証システム。
【請求項３】
第１認証手段から被認証手段及び第２認証手段に第１乱数データをそれぞれ送信するステップと、
前記被認証手段が、前記第１乱数データを暗号化して第１暗号化データを演算するとともに、同第１暗号化データを前記第１認証手段に送信するステップと、
前記第１認証手段が、前記被認証手段から送信される前記第１暗号化データと、前記第１乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとの照合に基づいて前記被認証手段を認証するとともに、該認証が成立したときにそのことを示す認証成立信号を前記第２認証手段に送信するステップと、
前記第２認証手段が、前記第１認証手段から送信される前記認証成立信号を受信することを条件に第２乱数データを生成するとともに、同第２乱数データを前記第１認証手段に送信するステップと、
前記第１認証手段が、前記第２乱数データを暗号化して第２暗号化データを演算するとともに、同第２暗号化データと共に前記第１暗号化データを前記第２認証手段に送信するステップと、
前記第２認証手段が、前記第１認証手段から送信される前記第１暗号化データと、前記第１乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとを照合するとともに、前記第１認証手段から送信される前記第２暗号化データと、前記第２乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとを照合し、これらの照合結果に基づいて前記第１認証手段を認証するステップと
を備えることを特徴とする認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、認証システム及び認証方法に関し、特に車両のエンジン始動システムに適用して有益な認証システム及び認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のキーシリンダにキーが挿入されたときに、車両に設けられたイモビライザと、キーに内蔵されたトランスポンダとの間で近距離無線通信を行い、同近距離無線通信を通じてキーの電子的な認証が成立することを条件にエンジンの始動を許可する車両のエンジン始動システムが周知である。そして従来、この種の車両のエンジン始動システムとしては、例えば特許文献１に記載のシステムが知られている。
【０００３】
この特許文献１に記載のエンジン始動システムでは、ユーザが所持するキーが車両のキーシリンダに挿入されると、車両に設けられたイモビライザとキーのトランスポンダとの間でチャレンジレスポンス認証が行われる。
【０００４】
すなわち、図８（ａ）に示すように、車両のイモビライザ９０は、キーシリンダ８０へのキー７０の挿入を検知すると、乱数データを生成するとともに、生成した乱数データを含む駆動電波を、キーシリンダ８０に設けられたコイルアンテナ９１から送信する。
【０００５】
これにより、車両のイモビライザ９０から無線送信された駆動電波がキー７０のトランスポンダ７１によって受信されると、トランスポンダ７１が駆動電波から得られる電力を駆動電源として起動する。そして、トランスポンダ７１は、キー通信用暗号化プログラムの実行を通じて、駆動電波に含まれている乱数データをキー通信用暗号鍵を用いて暗号化することにより暗号化データを演算する。また、図８（ｂ）に示すように、演算した暗号化データを含む応答電波をイモビライザ９０に無線送信する。
【０００６】
一方、車両のイモビライザ９０は、キー７０に駆動電波を無線送信した後、キー通信用暗号化プログラムの実行を通じて、自身で生成した乱数データをキー通信用暗号鍵を用いて暗号化することにより自身でも暗号化データを演算する。なお、これらのキー通信用暗号化プログラム及び暗号鍵は、車両のトランスポンダ７１が用いるキー通信用暗号化プログラム及び暗号鍵と同様のものである。そして、車両のイモビライザ９０は、キー７０のトランスポンダ７１から無線送信された応答電波を受信すると、まずはこの応答電波に含まれている暗号化データと自ら演算した暗号化データとを照合する。ここで、互いの暗号化データが一致した場合には、キー７０の電子的な認証が成立したと判断して、図８（ｃ）に示すように、そのことを示す認証成立信号を、車両に搭載されたエンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）１００に送信する。これにより、エンジンの始動が許可されるため、ユーザはキーシリンダ８０に挿入したキー７０を操作してイグニッションスイッチをオンさせることにより、エンジンを始動させることができる。
【０００７】
こうした車両のエンジン始動システムによれば、キーシリンダ８０によるキー７０の機械的な認証、及びイモビライザ９０によるキー７０の電子的な認証の双方が成立しなければエンジンを始動させることができない。このため、高いセキュリティ性を確保することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−３０２８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、こうした車両のエンジン始動システムにあっては、セキュリティ性を更に高めるべく、車両のイモビライザとエンジンＥＣＵとの間の通信についてもチャレンジレスポンス認証を行うことが考えられる。
【００１０】
すなわち、先の図８（ｃ）に示すように、イモビライザ９０から送信された認証成立信号がエンジンＥＣＵ１００によって受信されたとき、図９（ａ）に示すように、エンジンＥＣＵ１００が、乱数データを生成するとともに、生成した乱数データをイモビライザ９０に送信する。
【００１１】
そして、エンジンＥＣＵ１００から送信された乱数データがイモビライザ９０によって受信されると、イモビライザ９０が、エンジン通信用暗号化プログラムの実行を通じて、乱数データをエンジン通信用暗号鍵を用いて暗号化することにより暗号化データを演算する。また、図６（ｂ）に示すように、演算した暗号化データをエンジンＥＣＵ１００に送信する。
【００１２】
一方、エンジンＥＣＵ１００は、イモビライザ９０に乱数データを送信した後、エンジン通信用暗号化プログラムの実行を通じて、自身で生成した乱数データをエンジン通信用暗号鍵を用いて暗号化することにより自身でも暗号化データを演算する。なお、これらのエンジン通信用暗号化プログラム及び暗号鍵は、イモビライザ９０が用いるエンジン通信用暗号化プログラム及び暗号鍵と同様のものである。そして、エンジンＥＣＵ１００は、イモビライザ９０から送信された暗号化データを受信すると、受信した暗号化データと自ら演算した暗号化データとを照合する。ここで、互いの暗号化データが一致した場合には、イモビライザ９０の認証が成立したと判断して、エンジンを始動させる。
【００１３】
このように、車両のイモビライザ９０とエンジンＥＣＵ１００との間の通信についてもチャレンジレスポンス認証を行うこととすれば、イモビライザ９０とエンジンＥＣＵ１００との間で授受される通信データが暗号化されたデータとなるため、その秘匿性が確保される。このため、エンジン始動システムとしてのセキュリティ性を高めることができる。ただし、エンジン通信用暗号化プログラムの演算ロジックが何らかの理由により第三者に漏洩するようなことがあると、イモビライザ９０とエンジンＥＣＵ１００との間で授受される通信データが第三者によって不正に取得されるおそれがある。この場合、第三者による不正なエンジン始動が行われる等の懸念があり、セキュリティ性が低下してしまう。そしてこのことが、車両のエンジン始動システムに限らないこの種の認証システムにとって課題となっていた。
【００１４】
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、認証にかかる時間の増加を回避しつつ、セキュリティ性を向上させることのできる認証システム及び認証方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１認証手段から送信される第１乱数データが被認証手段によって受信された際に、同被認証手段が、前記第１乱数データを暗号化することにより第１暗号化データを生成するとともに、同第１暗号化データを前記第１認証手段に送信し、同第１認証手段は、前記被認証手段から送信される前記第１暗号化データと、前記第１乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとの照合に基づいて前記被認証手段を認証するとともに、該認証が成立したときにそのことを示す認証成立信号を第２認証手段に送信し、同第２認証手段は、前記第１認証手段から送信される前記認証成立信号を受信したとき、第２乱数データを生成してこれを前記第１認証手段に送信し、同第１認証手段は、前記第２認証手段から送信される前記第２乱数データを暗号化することにより第２暗号化データを生成するとともに、同第２暗号化データを前記第２認証手段に送信し、同第２認証手段は、前記第１認証手段から送信される前記第２暗号化データと、前記第２乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとの照合に基づいて前記第１認証手段を認証する認証システムにおいて、前記第１認証手段は、前記被認証手段に前記第１乱数データを送信する際に、同第１乱数データを前記第２認証手段にも送信するとともに、前記第２暗号化データを前記第２認証手段に送信する際に、前記第１暗号化データも併せて前記第２認証手段に送信するものであり、前記第２認証手段は、前記第１認証手段から送信される前記第１暗号化データ及び前記第２暗号化データを受信した際に、同第１暗号化データと、前記第１乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとの照合に基づいて前記第１認証手段を更に認証することを要旨とする。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明は、第１認証手段から被認証手段及び第２認証手段に第１乱数データをそれぞれ送信するステップと、前記被認証手段が、前記第１乱数データを暗号化して第１暗号化データを演算するとともに、同第１暗号化データを前記第１認証手段に送信するステップと、前記第１認証手段が、前記被認証手段から送信される前記第１暗号化データと、前記第１乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとの照合に基づいて前記被認証手段を認証するとともに、該認証が成立したときにそのことを示す認証成立信号を前記第２認証手段に送信するステップと、前記第２認証手段が、前記第１認証手段から送信される前記認証成立信号を受信することを条件に第２乱数データを生成するとともに、同第２乱数データを前記第１認証手段に送信するステップと、前記第１認証手段が、前記第２乱数データを暗号化して第２暗号化データを演算するとともに、同第２暗号化データと共に前記第１暗号化データを前記第２認証手段に送信するステップと、前記第２認証手段が、前記第１認証手段から送信される前記第１暗号化データと、前記第１乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとを照合するとともに、前記第１認証手段から送信される前記第２暗号化データと、前記第２乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとを照合し、これらの照合結果に基づいて前記第１認証手段を認証するステップとを備えることを要旨とする。
【００１７】
これらの認証システム及び認証方法によるように、第２認証手段による第１認証手段の認証を、第１暗号化データに基づく認証及び第２暗号化データに基づく認証の双方により行うこととすれば、第１認証手段と第２認証手段との間で授受される通信データには、第１暗号化データを演算するための演算ロジック、及び第２暗号化データを演算するための演算ロジックの双方が用いられることとなる。このため、第１認証手段と第２認証手段との間で授受される通信データが第三者に漏洩しにくくなるため、セキュリティ性が向上するようになる。ところで、第１認証手段と第２認証手段との間で第１暗号化データに基づく認証を行うためには、第２認証手段が第１乱数データを取得する必要があるが、このための通信を別途行うと、通信時間の増加を招くおそれがある。この点、上記認証システム及び認証方法によるように、第１認証手段から被認証手段に第１乱数データを送信する際に、第１認証手段から第２認証手段にも第１乱数データを送信することとすれば、通信時間の増加を招くことなく、第２認証手段が第１乱数データを取得することができる。これにより、認証にかかる時間の増加を回避しつつ、セキュリティ性を向上させることができるようになる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の認証システムにおいて、前記被認証手段は、前記第１暗号化データを前記第１認証手段に送信する際に、自身に固有のキー情報も前記第１認証手段に併せて送信するものであり、前記第１認証手段は、前記第１暗号化データ及び前記第２暗号化データを前記第２認証手段に送信する際に、前記キー情報も前記第２認証手段に併せて送信するものであり、前記第２認証手段は、前記キー情報が記憶された記憶手段を有して、前記第１認証手段から送信された前記第１暗号化データ、前記第２暗号化データ、及び前記キー情報を受信した際に、受信したキー情報と、前記記憶手段に記憶されたキー情報とに基づいて前記第１認証手段を更に認証することを要旨とする。
【００１９】
同認証システムによれば、第２認証手段による第１認証手段の認証がキー情報に基づいて更に行われることとなり、セキュリティ性をより高めることができるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる認証システム及び認証方法によれば、認証にかかる時間の増加を回避しつつ、セキュリティ性を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明にかかる認証システム及び認証方法を利用した車両のエンジン始動システムの一実施形態についてそのシステム構成を示すブロック図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、同実施形態の車両のエンジン始動システムについてそのキーに設けられたトラポンＥＣＵのメモリに記憶されている情報を模式的に示す図。
【図３】同実施形態の車両のエンジン始動システムについて車両に設けられたイモビＥＣＵ及びエンジンＥＣＵのそれぞれのメモリに記憶されている情報を模式的に示す図。
【図４】同実施形態の車両のエンジン始動システムによるエンジン始動の手順の一部を示すシーケンス図。
【図５】同実施形態の車両のエンジン始動システムによるエンジン始動の手順の一部を示すシーケンス図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、同実施形態の車両のエンジン始動システムについてその動作例を模式的に示す図。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、同実施形態の車両のエンジン始動システムについてその動作例を模式的に示す図。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、従来の車両のエンジン始動システムについてその動作例を模式的に示す図。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、車両のエンジン始動システムについてその動作例を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明にかかる認証システム及び認証方法を利用した車両のエンジン始動システムの一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。はじめに、図１を参照して、本実施形態にかかる車両のエンジン始動システムの概要について説明する。
【００２３】
本実施形態にかかる車両のエンジン始動システムの基本構成は、先の図８及び図９に例示したエンジン始動システムと同様である。すなわち、図１に示すように、ユーザが所持するキー１が車両３のキーシリンダ３０に挿入されると、キー１に設けられたトランスポンダ１０と、車両に設けられたイモビライザ４０との間で近距離無線通信が行われる。そして、この近距離無線通信を通じてキー１の電子的な認証が成立した場合には、そのことを示す認証成立信号が、イモビライザ４０からエンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）５０に送信される。これにより、エンジン５１の始動が許可される。また、ユーザは、キー１とは別のキー２も所持しており、このキー２が車両３のキーシリンダ３０に挿入された場合にも、同様にエンジン５１の始動が許可されるようになっている。なお、本実施形態でも、キー１，２のトランスポンダ１０，２０と車両３のイモビライザ４０との間で行われる認証の方式、及び車両３のイモビライザ４０とエンジンＥＣＵ５０との間で行われる認証の方式として、チャレンジレスポンス認証方式が採用されている。また、本実施形態では、キー１，２が被認証手段となっている。さらに、イモビライザ４０が第１認証手段となるとともに、エンジンＥＣＵ５０が第２認証手段となっている。
【００２４】
キー１のトランスポンダ１０は、図中に拡大して示すように、イモビライザ４０から無線送信される駆動電波を受信するとともに、駆動電波の受信に基づき応答電波を無線送信するためのコイルアンテナ１１を備えている。また、トランスポンダ１０は、コイルアンテナ１１を介して受信される駆動電波の処理、及びコイルアンテナ１１からの応答電波の送信制御を統括的に行うトランスポンダ用電子制御装置（トラポンＥＣＵ）１２を備えている。このトラポンＥＣＵ１２は、コイルアンテナ１１を介して受信される駆動電波から得られる電力を動作電源として起動する。また、トラポンＥＣＵ１２は、記憶手段としてのメモリ１２ａを備えており、このメモリ１２ａ内に、図２（ａ）に示すように、キー情報Ｋ１及びキー通信用暗号化プログラムＰｋが記憶されている。キー情報Ｋ１は、例えばキー１の製造番号を示すシリアルナンバーや、他のキーとキー１とを識別するためのＩＤコード（識別コード）など、キー１固有の情報からなるものである。また、キー通信用暗号化プログラムＰｋは、トランスポンダ１０とイモビライザ４０との間で実行されるチャレンジレスポンス認証において乱数データを暗号化するために用いられるものである。
【００２５】
なお、キー２のトランスポンダ２０も、キー１のトランスポンダ１０と同様の構成からなる。すなわち、トランスポンダ２０も、コイルアンテナ２１、トラポンＥＣＵ２２、及びメモリ２２ａを有して構成されている。ただし、このトランスポンダ２０のメモリ２２ａ内には、図２（ｂ）に示すように、キー２固有のキー情報Ｋ２、及び上記キー通信用暗号化プログラムＰｋが記憶されている。
【００２６】
また、図１に示すように、車両３のイモビライザ４０は、キーシリンダ３０のキー１，２が挿入される側の端部に巻回される態様で設けられたコイルアンテナ４１、及び同コイルアンテナ４１を介して送受信される電波を増幅するためのイモビアンプ４２を備えている。また、イモビライザ４０は、コイルアンテナ４１からの駆動電波の送信制御、及びコイルアンテナ４１を介して受信される応答電波の処理を統括的に行うイモビライザ用電子制御装置（イモビＥＣＵ）４３を備えている。このイモビＥＣＵ４３は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの車載ネットワーク６０を介してエンジンＥＣＵ５０と各種データの授受を行うことができる。また、このイモビＥＣＵ４３は、記憶手段としてのメモリ４３ａを備えており、このメモリ４３ａ内に、図３に示すように、キー１のキー情報Ｋ１、キー２のキー情報Ｋ２、キー通信用暗号化プログラムＰｋ、エンジン通信用暗号化プログラムＰｅ、及びエンジン通信用暗号鍵Ｋｅが記憶されている。エンジン通信用暗号化プログラムＰｅ及びエンジン通信用暗号鍵Ｋｅは、イモビライザ４０とエンジンＥＣＵ５０との間で実行されるチャレンジレスポンス認証において乱数データを暗号化するために用いられるものである。
【００２７】
一方、キーシリンダ３０には、キー１，２の挿入を検知するキー挿入センサ３１が設けられている。このキー挿入センサ３１の出力信号は、イモビＥＣＵ４３及びエンジンＥＣＵ５０の双方に取り込まれている。また、キーシリンダ３０には、キーの操作に基づきオン／オフされるイグニッションスイッチ３２が設けられている。このイグニッションスイッチ３２の出力信号は、エンジンＥＣＵ５０に取り込まれている。エンジンＥＣＵ５０は、イグニッションスイッチ３２の出力信号に基づいて同スイッチ３２がオン操作されたことを検知すると起動し、エンジン５１の始動制御などの各種制御を実行する。なお、エンジンＥＣＵ５０は、記憶手段としてのメモリ５０ａを備えており、このメモリ５０ａ内に、先の図３に例示したイモビＥＣＵ４３のメモリ４３ａ内に記憶されている情報と同様の情報が記憶されている。
【００２８】
次に、本実施形態の車両のエンジン始動システムによるエンジン始動の手順について、図４及び図５を参照して説明する。
例えば、ユーザが車両３のエンジン５１を始動させるべく、自身が所持するキー１をキーシリンダ３０に挿入したとする。このとき、図４に示すように、イモビＥＣＵ４３は、キー挿入センサ３１を通じてキーシリンダ３０にキー１が挿入されたことを検知すると（ステップＳ２０）、第１乱数データを生成する（ステップＳ２１）。そして、生成した第１乱数データをエンジンＥＣＵ５０に送信するとともに（ステップＳ２２）、第１乱数データを含む駆動電波をコイルアンテナ４１から送信する（ステップＳ２３）。
【００２９】
一方、エンジンＥＣＵ５０は、キー挿入センサ３１を通じてキーシリンダ３０にキー１が挿入されたことを検知すると（ステップＳ４０）、起動する（ステップＳ４１）。その後、イモビＥＣＵ４３から送信された第１乱数データを受信すると（ステップＳ４２）、受信した第１乱数データを、自身のメモリ５０ａに記憶されているキー通信用暗号化プログラムＰｋ、キー情報Ｋ１、及びキー情報Ｋ２に基づいて暗号化する。具体的には、キー通信用暗号化プログラムＰｋの実行を通じて、キー１のキー情報Ｋ１を暗号鍵として第１乱数データを暗号化することによりキー１に対応する暗号化データを演算する（ステップＳ４３）。また、同じくキー通信用暗号化プログラムＰｋの実行を通じて、キー２のキー情報Ｋ２を暗号鍵として第１乱数データを暗号化することによりキー２に対応する暗号化データも演算する（ステップＳ４４）。そして、演算されたキー１に対応する暗号化データ、及びキー２に対応する暗号化データをメモリ５０ａに記憶する（ステップＳ４５）。
【００３０】
また一方、車両のイモビライザ４０から送信された駆動電波がキー１のトランスポンダ１０によって受信されると（ステップＳ１０）、駆動電波から得られる電力を動作電源としてトラポンＥＣＵ１２が起動する（ステップＳ１１）。そして、トラポンＥＣＵ１２は、駆動電波に含まれている第１乱数データを、自身のメモリ１２ａに記憶されているキー通信用暗号化プログラムＰｋ及びキー情報Ｋ１に基づいて暗号化する。すなわち、キー通信用暗号化プログラムＰｋを実行して、キー情報Ｋ１を暗号鍵として第１乱数データを暗号化することにより第１暗号化データを演算する（ステップＳ１２）。また、演算した第１暗号化データ及びキー情報Ｋ１を含む応答電波を上記コイルアンテナ１１から送信する（ステップＳ１３）。
【００３１】
一方、車両３のイモビＥＣＵ４３は、駆動電波の送信を行った後（ステップＳ２３）、自身のメモリ４３ａに記憶されているキー通信用暗号化プログラムＰｋ、キー情報Ｋ１、及びキー情報Ｋ２に基づいて、先のステップＳ２１の処理で自ら生成した第１乱数データを暗号化する。すなわち、キー通信用暗号化プログラムＰｋを実行することにより、キー情報Ｋ１を暗号鍵として第１乱数データを暗号化することによりキー１に対応する暗号化データを演算する（ステップＳ２４）。また、イモビＥＣＵ４３は、キー通信用暗号化プログラムＰｋの実行を通じて、キー情報Ｋ２を暗号鍵として第１乱数データを暗号化することによりキー２に対応する暗号化データも演算する（ステップＳ２５）。その後、キー１のトランスポンダ１０から送信された応答電波をコイルアンテナ４１を介して受信すると（ステップＳ２６）、この応答電波に含まれているキー情報Ｋ１及び第１暗号化データと、ステップＳ２４，Ｓ２５で自ら演算した各キー１，２に対応する暗号化データとを照合する（ステップＳ２７）。具体的には、応答電波にキー１に対応するキー情報Ｋ１が含まれている場合、先のステップＳ２４の処理で自ら演算したキー１に対応する暗号化データと、応答電波に含まれている第１暗号化データとを照合する。そして、互いの暗号化データが一致した場合には、キー１の認証が成立したと判定して（ステップＳ２８）、応答電波に含まれているキー情報Ｋ１及び第１暗号化データをメモリ４３ａに記憶する（ステップＳ２９）。また、キーの認証が成立したことを示す認証成立信号をエンジンＥＣＵ５０に送信する（ステップＳ３０）。これにより、エンジンＥＣＵ５０は、認証成立信号を受信する（ステップＳ４６）。
【００３２】
その後、ユーザがキーシリンダ３０に挿入されたキー１を操作してイグニッションスイッチ３２をオンさせたとする。このとき、図５に示すように、エンジンＥＣＵ５０は、イグニッションスイッチ３２がオン操作されたことを検知すると（ステップＳ６０）、イモビＥＣＵ４３から送信された認証成立信号を受信していることを条件に、ステップＳ６１以降の処理を実行する。すなわち、第２乱数データを生成するとともに（ステップＳ６１）、生成した第２乱数データをイモビＥＣＵ４３に送信する（ステップＳ６２）。
【００３３】
こうしてエンジンＥＣＵ５０から送信された第２乱数データがイモビＥＣＵ４３によって受信されると（ステップＳ５０）、イモビＥＣＵ４３は、受信した第２乱数データを、自身のメモリ４３ａに記憶されているエンジン通信用暗号化プログラムＰｅ及びエンジン通信用暗号鍵Ｋｅに基づいて暗号化する（ステップＳ５１）。すなわち、エンジン通信用暗号化プログラムＰｅの実行を通じて、第２乱数データをエンジン通信用暗号鍵Ｋｅを用いて暗号化することにより第２暗号化データを演算する。そして、演算した第２暗号化データ、並びに先のステップＳ２９の処理を通じてメモリ４３ａに記憶されたキー情報Ｋ１、第１暗号化データをエンジンＥＣＵ５０に送信する（ステップＳ５２）。
【００３４】
一方、エンジンＥＣＵ５０は、イモビＥＣＵ４３への第２乱数データの送信を行った後（ステップＳ６２）、自身のメモリ５０ａに記憶されているエンジン通信用暗号化プログラムＰｅ及びエンジン通信用暗号鍵Ｋｅに基づいて、先のステップＳ６１の処理で自ら生成した第２乱数データを暗号化する（ステップＳ６３）。すなわち、エンジン通信用暗号化プログラムＰｅの実行を通じて、第２乱数データをエンジン通信用暗号鍵Ｋｅを用いて暗号化することにより自身でも暗号化データを演算する。そして、イモビＥＣＵ４３から送信された各種情報を受信すると（ステップＳ６４）、その中に含まれている第２暗号化データと、ステップＳ６３で自ら演算した暗号化データとを照合する（ステップＳ６５）。さらに、イモビＥＣＵ４３から送信された各種情報のうち、キー情報Ｋ１及び第１暗号化データと、先のステップＳ４５の処理でメモリ５０ａに記憶した暗号化データとを照合する（ステップＳ６６）。具体的には、イモビＥＣＵ４３から送信されたキー情報がキー１に対応するキー情報Ｋ１である場合、先のステップＳ４５の処理でメモリ５０ａに記憶した暗号化データのうち、キー１に対応する暗号化データと、第１暗号化データとを照合する。そして、ステップＳ６５の処理で互いの暗号化データが一致して且つ、ステップＳ６６の処理でも互いの暗号化データが一致した場合には、イモビライザ４０の認証が成立したと判定して（ステップＳ６７）、エンジン５１を始動させる（ステップＳ６８）。
【００３５】
なお、この車両のエンジン始動システムでは、ユーザがキー２を用いた場合にも、キー２のトラポンＥＣＵ２２、イモビＥＣＵ４３、及びエンジンＥＣＵ５０の間で図４及び図５に例示した手順に準じた手順で通信が行われて、エンジン５１が始動する。
【００３６】
次に、図６及び図７を参照して、本実施形態にかかる車両のエンジン始動システムの動作例（作用）について説明する。
図６（ａ）に示すように、本実施形態の車両のエンジン始動システムでは、車両のイモビライザ４０からキー１のトランスポンダ１０に第１乱数データを含む駆動電波が送信されるタイミングで、イモビライザ４０からエンジンＥＣＵ５０に第１乱数データが送信される。これにより、通信時間の増加を回避しつつ、エンジンＥＣＵ５０が第１乱数データを取得することが可能となる。またその後は、図６（ｂ），（ｃ）及び図７（ａ），（ｂ）に示す一連の流れで通信が行われることとなるが、このときにトランスポンダ１０、イモビライザ４０、及びエンジンＥＣＵ５０の間で通信が行われる回数は、先の図８（ａ）〜（ｃ）及び図９（ａ），（ｂ）に例示したエンジン始動システムと同様である。したがって、通信時間が大幅に増えることはないため、認証かかる時間の増加を回避することができる。
【００３７】
また、図７（ｂ）に示すように、イモビライザ４０とエンジンＥＣＵ５０との間で授受される通信データが、キー情報、第１暗号化データ、及び第２暗号化データを含むものとなる。換言すれば、イモビライザ４０とエンジンＥＣＵ５０との間で授受される通信データには、第１暗号化データを演算するためのキー通信用暗号化プログラムに対応する演算ロジック、及び第２暗号化データを演算するためのエンジン通信用暗号化プログラムに対応する演算ロジックの双方が用いられることとなる。このため、イモビライザ４０とエンジンＥＣＵ５０との間で授受される通信データが第三者に漏洩しにくくなるため、セキュリティ性が向上する。これにより、第三者によるエンジンの不正な始動を未然に防止することができるようになる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態にかかる車両のエンジン始動システムによれば、以下のような効果が得られるようになる。
（１）車両３のイモビライザ４０では、キー１，２のトランスポンダ２０，１０に第１乱数データを送信する際に、同第１乱数データをエンジンＥＣＵ５０にも送信することとした。また、イモビライザ４０では、エンジンＥＣＵ５０に第２暗号化データを送信する際に、第１暗号化データも併せてエンジンＥＣＵ５０に送信することとした。さらに、エンジンＥＣＵ５０では、イモビライザ４０から送信される第１暗号化データ及び第２暗号化データを受信した際に、第１暗号化データに基づく照合、及び第２暗号化データに基づく照合をそれぞれ行い、これらの照合を通じてイモビライザ４０の認証を行うこととした。これにより、イモビライザ４０とエンジンＥＣＵ５０との間で授受される通信データが第三者に漏洩しにくくなるため、セキュリティ性を向上させることができるようになる。またこのように、セキュリティ性を高めながらも、認証にかかる時間の増加を回避することもできる。
【００３９】
（２）キー１，２のトランスポンダ１０，２０では、第１暗号化データを車両３のイモビライザ４０に送信する際に、キー情報もイモビライザ４０に送信することとした。また、イモビライザ４０では、第１暗号化データ及び第２暗号化データをエンジンＥＣＵ５０に送信する際に、キー情報もエンジンＥＣＵ５０に送信することとした。さらに、エンジンＥＣＵ５０では、イモビライザ４０から第１暗号化データ、第２暗号化データ、及びキー情報を受信した際に、受信したキー情報に基づいてイモビライザ４０の認証を行うこととした。これにより、エンジンＥＣＵ５０によるイモビライザ４０の認証がキー情報に基づいて更に行われることとなり、セキュリティ性をより高めることができるようになる。
【００４０】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、第１暗号化データを暗号化するために用いる暗号鍵として、キー１，２のキー情報Ｋ１，Ｋ２を用いることとしたが、これに代えて、例えばキー情報Ｋ１，Ｋ２とは別の共通暗号鍵を用いてもよい。この場合、共通暗号鍵をトラポンＥＣＵ１２，２２、イモビＥＣＵ４３、及びエンジンＥＣＵ５０の各メモリ１２ａ，２２ａ，４３ａ，５０ａに記憶させておく必要がある。なお、このような構成によれば、キー情報に基づく認証を省略することも可能である。
【００４１】
・上記実施形態では、車両３のイモビライザ４０とキー１，２のトランスポンダ１０，２０との間で行われる認証の方式としてチャレンジレスポンス認証方式を採用することとしたが、これに加え、キー１，２のキー情報Ｋ１，Ｋ２に基づいて認証を行う、いわゆるＩＤコード認証方式を更に用いてもよい。また、イモビライザ４０とエンジンＥＣＵ５０との間で行う認証方式としてＩＤコード認証方式を更に用いることも可能である。
【００４２】
・上記実施形態では、キー１，２が、キーシリンダ３０に挿入して使用されるものであったが、例えばトランスポンダ１０，２０のみを備える、換言すれば電子キーの機能のみを備える携帯機のようなものであってもよい。
【００４３】
・上記実施形態では、本発明にかかる認証システム及び認証方法を、キー１，２及びイモビライザ４０の認証が成立することを条件にエンジンの始動を許可する車両のエンジン始動システムに適用することとした。これに代えて、例えばキー及びイモビライザの認証に基づいて車両ドアのロック／アンロックを実行するシステムや、住宅の玄関ドアのロック／アンロックを実行するシステムなど、適宜の認証システムに適用することができる。
【００４４】
＜付記＞
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
（イ）車両に設けられたイモビライザから送信される第１乱数データがキーに設けられたトランスポンダによって受信された際に、前記トランスポンダが、前記第１乱数データを暗号化することにより第１暗号化データを生成するとともに、同第１暗号化データを前記イモビライザに送信し、同イモビライザは、前記トランスポンダから送信される前記第１暗号化データと、前記第１乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとの照合に基づいて前記キーを認証するとともに、該認証が成立したときにそのことを示す認証成立信号をエンジン制御手段に送信し、同エンジン制御手段は、前記イモビライザから送信される前記認証成立信号を受信したとき、第２乱数データを生成してこれを前記イモビライザに送信し、同イモビライザは、前記トランスポンダから送信される前記第２乱数データを暗号化することにより第２暗号化データを生成するとともに、同第２暗号化データを前記エンジン制御手段に送信し、同エンジン制御手段は、前記イモビライザから送信される前記第２暗号化データと、前記第２乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとの照合に基づいて前記イモビライザを認証し、該認証が成立することを条件にエンジンの始動を許可する車両のエンジン始動システムにおいて、前記イモビライザは、前記トランスポンダに前記第１乱数データを送信する際に、同第１乱数データを前記エンジン制御手段にも送信するとともに、前記第２暗号化データを前記エンジン制御手段に送信する際に、前記第１暗号化データも併せて前記エンジン制御手段に送信するものであり、前記エンジン制御手段は、前記トランスポンダから送信される前記第１暗号化データ及び前記第２暗号化データを受信した際に、同第１暗号化データと、前記第１乱数データを暗号化することにより得られる暗号化データとの照合に基づいて前記イモビライザを更に認証することを特徴とする車両のエンジン始動システム。同システムによれば、エンジン制御手段とトランスポンダとの間で授受される通信データが第三者に漏洩しにくくなるため、第三者によるエンジンの不正な始動を未然に防止することができるようになる。
【００４５】
（ロ）付記イに記載の車両のエンジン始動システムにおいて、前記トランスポンダは、前記第１暗号化データを前記イモビライザに送信する際に、自身に固有のキー情報を前記イモビライザに併せて送信するものであり、前記イモビライザは、前記第１暗号化データ及び前記第２暗号化データを前記エンジン制御手段に送信する際に、前記キー情報も前記エンジン制御手段に併せて送信するものであり、前記エンジン制御手段は、前記キー情報が記憶された記憶手段を有して、前記イモビライザから送信された前記第１暗号化データ、前記第２暗号化データ、及び前記キー情報を受信した際に、同キー情報と、前記記憶手段に記憶されたキー情報との照合に基づいて前記イモビライザを更に認証することを特徴とする車両のエンジン始動システム。同システムによれば、エンジン制御手段によるイモビライザの認証がキー情報に基づいて更に行われるため、エンジン始動システムとしてのセキュリティ性を高めることができるようになる。
【符号の説明】
【００４６】
１，２，７０…キー、３…車両、１０，２０，７１…トランスポンダ、１１，２１…コイルアンテナ、１２，２２…トランスポンダ用電子制御装置（トラポンＥＣＵ）、１２ａ，２２ａ，４３ａ，５０ａ…メモリ、３０，８０…キーシリンダ、３１…キー挿入センサ、３２…イグニッションスイッチ、４０，９０…イモビライザ、４１，９１…コイルアンテナ、４２…イモビアンプ、４３…イモビライザ用電子制御装置（イモビＥＣＵ）、５０，１００…エンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）、５１…エンジン、６０…車載ネットワーク。
【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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