(57)【要約】【課題】ユーザが所持する携帯端末とリーダーとの間でペアリング操作することなく、ペアリングと同等のセキュリティ性を確保すること。【解決手段】制御対象物と接続するリーダー２０毎に秘密鍵を記憶し、携帯端末１０には各リーダー２０の秘密鍵と対応する公開鍵を鍵データとともに記憶する。リーダー２０は、携帯端末１０との間で通信状態を確立するため、秘密鍵で作成した署名データを呼び掛け信号と合わせて携帯端末１０に送信する。そして、携帯端末１０は、受け取った署名データを公開鍵で署名検証して、署名データが送信されたリーダー２０の正当性を確認する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
数ｍ〜数十ｍの検知範囲による近距離無線通信を可能とし、制御対象物と接続されるリーダーと、
前記検知範囲内に進入したときに前記リーダーとの間で近距離無線通信により前記制御対象物の制御に必要な鍵データが送信可能なユーザが所持する携帯端末と、
を備え、
前記リーダーが前記携帯端末から受信した前記鍵データを正常認証したときに、前記制御対象物を所定の状態に制御するための制御信号を前記制御対象物に出力する鍵データ通信システムにおいて、
前記リーダーは、前記携帯端末と通信を確立させるための呼び掛け信号と自身のリーダー特定情報から秘密鍵を用いて作成した署名データを前記携帯端末に送信し、
前記携帯端末は、前記秘密鍵と対応する公開鍵を前記鍵データとセットで取得し、前記リーダーから送信された前記署名データを、前記公開鍵を用いて復号化して得られた署名データが、前記鍵データに含まれる署名データと一致したときに前記リーダーが正当なリーダーであると判断することを特徴とする鍵データ通信システム。
【請求項２】
前記携帯端末は、前記リーダーから送信された前記署名データを正常に認証したとき、前記リーダーから送信されるデータ要求信号の応答として前記公開鍵で暗号化した前記鍵データを前記リーダーに送信し、
前記リーダーは、前記携帯端末から送信された前記鍵データを、前記公開鍵と対応する前記秘密鍵を用いて復号化し、前記鍵データが正当であると判断したときに前記制御信号を出力することを特徴とする請求項１記載の鍵データ通信システム。
【請求項３】
前記携帯端末は、前記リーダーを特定するリーダー特定情報と、前記リーダーの設置位置を示すリーダー設置位置情報と、前記リーダーが記憶する前記秘密鍵と対応する公開鍵とを関連付けした状態でデータベース化して記憶する鍵配信サーバに対し、前記リーダー設置位置情報を前記鍵データの配信要求として送信し、
前記鍵配信サーバは、前記ユーザに付与された前記制御対象物の制御権限に基づき鍵データを作成し、前記鍵データの配信要求時に取得した前記リーダー設置位置情報から前記制御対象物と接続される前記リーダーを特定して当該リーダーが記憶する前記秘密鍵と対応する前記公開鍵を前記作成した鍵データとセットにして前記携帯端末に配信することを特徴とする請求項２記載の鍵データ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話、スマートフォンなどのユーザが所持する携帯端末と、制御対象物（特定のゲート、ゲートに具備される錠前、エレベータなど）と接続するリーダーとの間で制御対象物の制御に必要な鍵データを通信する鍵データ通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば住宅（戸建、マンションなどの集合住宅）や各種施設（ホテルや医療機関などの公共施設、オフィスビルやレンタルオフィスなどの商業施設、各種研究を行う研究施設）における共用部又は専有部の出入口に設置される各種ゲートを開閉可能な状態又は開扉／閉扉状態とするため、通常の鍵穴挿入式の金属製鍵に代わり、例えばリモコンキーや非接触式ＩＣカードなどのＩＤキーを使った鍵データ通信システムが提案されている。
【０００３】
この鍵データ通信システムは、事前にリーダーに対してＩＤキーを登録し、このＩＤキーとゲートに対応するリーダーとの間で認証用ＩＤ（錠の施解錠やゲートの開閉制御に必要な認証用の情報であり、例えばゲートを特定するゲートＩＤやユーザ個人を特定するユーザＩＤ）の送受信を行い、鍵データの正否判断によってゲートを制御している（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００４】
また、この種のシステムでは、ＣＰＵのリバースエンジニアリングを防止するため、耐タンパ性を有する部品を使用し、さらに独自の暗号化方式によりＩＤキーとリーダーとの間の通信を保護しているため、通信の傍受による鍵データが漏洩することがなく、安心してシステムを利用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「ＶＥＲＳＡ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ」、美和ロック株式会社、２０１３年６月版、ｐ．８−９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、本願出願人は、リモコンキーや非接触式ＩＣカードなどのＩＤキーの代わりに、ユーザ自身が所持する携帯端末（スマートフォン、フィーチャーフォン、ウェアラブルデバイスなど）を鍵として利用し、例えばブルートゥース（登録商標）のような数ｍ〜数十ｍ程度の短距離の通信エリアを利用してバッグなどに携帯した状態でリーダーの検知範囲に進入することでゲートの制御が可能な、所謂「ハンズフリーモード」による通信を行って制御対象物（特定のゲート、ゲートに具備される錠前、エレベータなど）を制御するシステムの開発を進めている。
【０００７】
しかしながら、携帯端末には耐タンパ性が無くリバースエンジニアリングが容易であることから、制御対象物と接続されるリーダーとの間でペアリング操作が必要となるが、例えばホテルのような公共施設でシステムを運用する場合、チェックイン時にホテル従業員が宿泊客の所持する携帯端末を操作して客室のリーダーとペアリング操作をすることは現実的ではない。
【０００８】
また、宿泊客自身がペアリング操作を行うようにすることもできるが、宿泊の都度、宿泊客に煩雑な携帯端末のペアリング操作を強制することは好ましくない。さらには、携帯端末の操作に関する知識の乏しい宿泊客の場合、正確なペアリング操作が行えないときにホテル従業員によるペアリング操作の補助が必要となり、ホテル従業員の負担も大きくなるという問題がある。
【０００９】
また、ブルートゥース（登録商標）を使用した近距離無線通信では、リーダーの通信範囲内に携帯端末が進入すると自動で通信状態を確立して鍵データの通信が始まってしまうため、例えば正規のリーダー近傍に鍵データ傍受用のリーダーを設置して恰も正規なリーダーに成り済まして鍵データを傍受するという不正行為に対するセキュリティを強化する必要がある。
【００１０】
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、制御対象物と接続するリーダーと、ユーザが所持する携帯端末とのペアリング操作を行わずして、ペアリング操作と同等のセキュリティ性を確保することのできる鍵データ通信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】
【００１１】
上記した目的を達成するために、請求項１記載の鍵データ通信システムは、数ｍ〜数十ｍの検知範囲による近距離無線通信を可能とし、制御対象物と接続されるリーダーと、
前記検知範囲内に進入したときに前記リーダーとの間で近距離無線通信により前記制御対象物の制御に必要な鍵データが送信可能なユーザが所持する携帯端末と、
を備え、
前記リーダーが前記携帯端末から受信した前記鍵データを正常認証したときに、前記制御対象物を所定の状態に制御するための制御信号を前記制御対象物に出力する鍵データ通信システムにおいて、
前記リーダーは、前記携帯端末と通信を確立させるための呼び掛け信号と自身のリーダー特定情報から秘密鍵を用いて作成した署名データを前記携帯端末に送信し、
前記携帯端末は、前記秘密鍵と対応する公開鍵を前記鍵データとセットで取得し、前記リーダーから送信された前記署名データを、前記公開鍵を用いて復号化して得られた署名データが、前記鍵データに含まれる署名データと一致したときに前記リーダーが正当なリーダーであると判断することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の鍵データ通信システムは、請求項１記載の鍵データ通信システムにおいて、前記携帯端末は、前記リーダーから送信された前記署名データを正常に認証したとき、前記リーダーから送信されるデータ要求信号の応答として前記公開鍵で暗号化した前記鍵データを前記リーダーに送信し、
前記リーダーは、前記携帯端末から送信された前記鍵データを、前記公開鍵と対応する前記秘密鍵を用いて復号化し、前記鍵データが正当であると判断したときに前記制御信号を出力することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の鍵データ通信システムは、請求項２記載の鍵データ通信システムにおいて、前記携帯端末は、前記リーダーを特定するリーダー特定情報と、前記リーダーの設置位置を示すリーダー設置位置情報と、前記リーダーが記憶する前記秘密鍵と対応する公開鍵とを関連付けした状態でデータベース化して記憶する鍵配信サーバに対し、前記リーダー設置位置情報を前記鍵データの配信要求として送信し、
前記鍵配信サーバは、前記ユーザに付与された前記制御対象物の制御権限に基づき鍵データを作成し、前記鍵データの配信要求時に取得した前記リーダー設置位置情報から前記制御対象物と接続される前記リーダーを特定して当該リーダーが記憶する前記秘密鍵と対応する前記公開鍵を前記作成した鍵データとセットにして前記携帯端末に配信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の発明によれば、リーダーが記憶する秘密鍵を用いて作成した署名データをユーザが所持する携帯端末に送信し、携帯端末では鍵データとセットで取得した秘密鍵と対応する公開鍵を用いてリーダーから送信された署名データの検証を行ってリーダーの正当性を確認することで、携帯端末とリーダーとの間でペアリング操作を行わずとも、携帯端末とリーダーをペアリング操作した状態と同様のセキュリティ性を確保した状態で近距離無線通信による鍵データの通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る鍵データ通信システムの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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など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などは全て本発明の範疇に含まれる。
【００１７】
［システム構成について］
まず、本発明に係る鍵データ通信システムの構成について説明する。
図１に示すように、鍵データ通信システム１は、制御対象物を所定の状態に制御するときに鍵として使用されるユーザが所持する携帯端末１０と、制御対象物と接続され携帯端末１０から制御対象物の制御時に必要な鍵データを読み取るリーダー２０とで構成される。
【００１８】
本例の鍵データ通信システム１は、携帯端末１０が制御対象物の制御に必要な鍵データと、鍵データに所定の暗号化処理を施すための公開鍵をセットで鍵配信サーバ３０から取得し、リーダー２０は、暗号化された鍵データを復号するため公開鍵と対応する秘密鍵を記憶する構成であり、リーダー２０は公開鍵で暗号化された鍵データを携帯端末１０から受信し、受信した鍵データを暗号化に使用された公開鍵と対応する秘密鍵で復号することで、携帯端末１０とリーダー２０との間でペアリング操作を行わずして同等のセキュリティ性を確保している。
【００１９】
また、携帯端末１０は、鍵配信サーバ３０から鍵データと制御対象物と接続されるリーダー２０が記憶する秘密鍵と対応する公開鍵とをセットで配信される。
【００２０】
以下の説明において、本例の鍵データ通信システム１における「制御対象物」とは、例えば住宅（戸建、マンションなどの集合住宅）や所定のサービスを提供するサービス事業者が管理する各種施設（ホテルや医療機関などの公共施設、オフィスビルやレンタルオフィスなどの商業施設、各種研究を行う研究施設）を含む建物内の所定箇所に配設される設備であり、例えば各種ゲート（開き戸、引き戸、折り戸などの一般的な扉の他、自動ドア、回転ドア、自動改札機や入退出管理ゲートのような開閉体も含む）、ゲートに具備される錠前、エレベータ、貸しロッカーなどがある。
【００２１】
また、「鍵データ」とは、ホテルなどのサービス事業者から送信される制御権限情報（ユーザ毎に設定され、制御対象物を所定期間だけ所定の状態に制御することを許可することを示す情報）に基づき鍵配信サーバ３０で作成され、利用するリーダー２０のリーダー特定情報（例えば機器の製造番号）を含むデータである。
例えば、鍵データ通信システム１をホテルで採用した場合、鍵データとして、共用スペースに配設される自動ドアの開扉／閉扉状態を制御するのに必要な情報（利用期間（日時）など）、各客室の玄関に配設される扉の錠を施解錠するのに必要な情報（客室番号、宿泊期間（日時）など）、会議室などの共用施設の入退出管理に必要な情報（部屋番号、利用期間（日時）など）、エレベータの呼び出しや停止階指定を行うのに必要な情報（利用階制限情報（停止可能階の限定）、客室情報など）がある。
【００２２】
なお、本例の鍵データ通信システム１は、携帯端末１０とリーダー２０との間で行われる通信方式として、近距離無線通信として例えばブルートゥース（登録商標）のような数ｍ〜数十ｍ程度の短距離の通信範囲を有し、ユーザが所持するバッグなどに携帯端末１０を携帯した状態でリーダー２０の検知範囲内に進入することで制御対象物の制御を行う、所謂「ハンズフリーモード」を利用する形態で説明する。
【００２３】
＜携帯端末について＞
携帯端末１０は、ユーザが所持する各種携帯型通信端末（例えば携帯電話、スマートフォン、ウェアラブルデバイスなど）であり、端末通信部１１と、端末制御部１２と、端末記憶部１３と、表示部１４と、入力操作部１５と、データ取得部１６とを備えている。
【００２４】
携帯端末１０は、一般的な携帯型通信端末の機能（例えば、電話機能、メール機能、各種コンピュータネットワークを用いた通信機能、カメラ機能）を有する他、端末記憶部１３に記憶される制御対象物を制御するためのアプリケーションプログラム（制御アプリ）が起動することで携帯端末１０が制御対象物を制御するための鍵（認証キー）として機能する。
【００２５】
端末通信部１１は、各種通信ネットワークを介してデータ通信（音声通話やインターネット接続など）を行うために必要な各種通信モジュールで構成されている。また、端末通信部１１は、リーダー２０との間で近距離無線通信を用いて各種データの通信を行うため、例えばブルートゥース（登録商標）などの数ｍ〜数十ｍの距離で無線通信可能とするモジュールなどの各種近距離無線デバイスも備えている。
【００２６】
なお、近距離無線通信の仕様としては、パッシブタイプ（受動タイプ）、アクティブタイプ（能動タイプ）、パッシブタイプ及びアクティブタイプの双方を組み合わせたセミアクティブタイプ（起動型能動タイプ）を問わない。
【００２７】
端末制御部１２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit ）やＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）又はこれらの機能を具備するＭＰＵ（Micro-Processing Unit ）などのプロセッサで構成され、通常の携帯型通信端末として機能するように端末記憶部１３に記憶される各種駆動制御プログラムを実行するとともに、端末記憶部１３に記憶される制御アプリの処理シーケンスに従って、携帯端末１０を認証キーとして機能させるように携帯端末１０を構成する各部の駆動制御を行う。
【００２８】
制御アプリの起動による端末制御部１２の処理内容としては、リーダー２０との間で近距離無線通信が行えるようにリーダー２０からの呼び掛け信号に対する応答信号を送信してリーダー２０との間で通信状態を確立する処理と、通信状態確立後にリーダー２０から送信されたデータ要求信号に含まれる署名データを端末記憶部１３で記憶する公開鍵を用いてデータの検証を行う処理と、署名データが正当であると確認したときにデータ要求信号に対する応答として公開鍵で暗号化した鍵データと呼び掛け信号に含まれる不正防止データをリーダー２０に送信する処理とがある。
【００２９】
なお、本例のシステムにおいて、制御アプリは、リーダー２０から送信された呼び掛け信号の受信をトリガとして起動する構成とするが、バックグラウンドで常時起動する構成やユーザが使用の都度起動する構成としてもよい。
【００３０】
リーダー２０から送信される署名データは、リーダー２０個々に設定されるリーダー特定情報（例えば機器の製造番号）から秘密鍵を用いて作成したデータである。よって、署名データの検証処理は、受信した署名データを公開鍵で復号化して得られるリーダー特定情報が、公開鍵とセットで取得した鍵データに含まれるリーダー特定情報と一致するか否かを照合する処理であり、データ要求信号が正当なリーダー２０から送信されているか否かの判断が可能となる。
【００３１】
また、端末制御部１２は、鍵配信サーバ３０に鍵データの要求を行うときに制御対象物と接続されるリーダー２０の設置位置を示すリーダー設置位置情報を送信する。なお、携帯端末１０から送信されるリーダー設置位置情報とは、どの制御対象物に接続されるリーダーであるかを特定する情報（例えば、○○ホテルの△△△号室の扉と接続されるリーダーを示す情報であり、ホテルコードや客室番号を特定するための情報で構成される）である。
【００３２】
端末記憶部１３は、例えばＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリやＤＲＡＭやＳＤＲＡＭなどの揮発性メモリを含む各種半導体メモリで構成され、携帯端末１０を通常の携帯型通信端末としての機能させるために必要な各種駆動制プログラムを記憶している。
【００３３】
また、端末記憶部１３には、携帯端末１０に具備される端末制御部１２（コンピュータ）に対し、鍵データ通信システム１を使用する上で必要なゲート制御処理シーケンスを実行させるための制御アプリが記憶（インストール）されている。さらに、端末記憶部１３は、制御対象物を制御するのに必要な鍵データと、この鍵データを暗号化するのに必要な公開鍵を記憶する。なお、鍵データと公開鍵はセットで鍵配信サーバ３０から配信される。
【００３４】
表示部１４は、例えば液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）やＥＬディスプレイ（electroluminescence display ：ＥＬＤ）やなどの表示領域を有するディスプレイ装置で構成され、端末制御部１２の制御により、制御アプリの駆動に伴って連動表示される表示内容の他、携帯端末１０の駆動に必要な各種表示内容を表示領域上に表示している。
【００３５】
入力操作部１５は、例えばテンキーや選択ボタンなどの操作キー、表示部１４の表示画面上のソフトキーからなるタッチパネルなどのＵＩ（User Interface）のような各種入力機器で構成され、例えば通常の携帯型通信端末として使用する際や鍵配信サーバ３０から鍵データを取得する際に所定操作されると、この操作内容に応じた操作情報が端末制御部１２に出力される。
【００３６】
＜リーダーについて＞  
リーダー２０は、図１に示すように、情報通信部２１と、リーダー制御部２２と、リーダー記憶部２３と、電源部２４とを備えている。リーダー２０は、ユーザが使用する制御対象物の近傍に設けられ携帯端末１０からの鍵データを正常認証したときに制御対象物を所定の状態に制御するための制御信号を出力する装置である。
【００３７】
なお、リーダー２０の設置数は、単数又は複数の何れでもよく、また装置形態としては、スタンドアロン型又は不図示の管理装置との間で通信可能（接続方法は有線・無線を問わない）に接続され管理されるネットワーク接続型の何れでもよい。
【００３８】
情報通信部２１は、携帯端末１０との間で近距離無線通信を利用して各種情報の送受信が可能な通信機器で構成され、制御対象物の近傍に設置される。情報通信部２１は、携帯端末１０との間で通信状態を確立させるため、携帯端末１０が通信範囲内に近接した際に制御アプリを起動させる呼び掛け（呼び掛け信号の送信）を行っている。
【００３９】
また、情報通信部２１は、携帯端末１０との間で通信状態が確立すると、リプレイ攻撃による不正を防止するため、リーダー制御部２２で作成した不正防止データ（例えばｎｏｎｃｅのような使い捨てのランダム値、通し番号、日時情報）をデータ要求信号とセットにして携帯端末１０に送信する。
【００４０】
さらに、情報通信部２１は、送信したデータ要求信号に対する応答として暗号化された鍵データと不正防止データを受け取ると、この受け取った各データをリーダー制御部２２に出力する。
【００４１】
なお、情報通信部２１は、携帯端末１０との間の通信を行う方法として上記のような所定周期でポーリングを行う方法の他、省電力化を図る目的として通信の意思を確認するため、リーダー２０の所定箇所に設けた不図示の操作ボタンが操作されたときにのみ通信を行う構成とすることもできる。
【００４２】
リーダー制御部２２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit ）やＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）又はこれらの機能を具備するＭＰＵ（Micro-Processing Unit ）などのプロセッサで構成され、リーダー２０を構成する各部の駆動制御や電源供給制御を行っている。
【００４３】
リーダー制御部２２が実施する制御処理内容としては、情報通信部２１の検知範囲内に進入した携帯端末１０に対して通信を確立させるために呼び掛け信号と署名データ（リーダー特定情報から秘密鍵を用いて作成）を送信する処理と、データ要求信号とセットで送信する不正防止データを作成する処理と、呼び掛け信号を送信した携帯端末１０からの応答信号を確認したときにデータ要求信号と作成した不正防止データとをセットで携帯端末１０に送信する処理と、携帯端末１０から受け取った暗号化された鍵データを秘密鍵で復号化する処理と、不正防止データが過去に送信した不正防止データと一致するか否かを判断する処理と、不正防止データが過去のものと一致したときに鍵データが不正であると判断して処理を終了する処理と、不正防止データが過去のものと異なるときは鍵データとリーダー記憶部２３に記憶される認証用データとを照合し、鍵データが正常に認証された場合にのみ、制御対象物を所定の状態に制御するための制御信号を制御対象物に送信する処理を適宜行っている。
なお、上記処理に関する一連の処理手順については、後述する処理動作の項において説明する。
【００４４】
制御対象物に送信する制御信号による具体的な制御処理内容としては、制御対象物に応じて種々あるが、例えば制御対象物がゲートである場合、ゲートに設けられたモータやソレノイドなどの駆動装置と錠前で構成し扉枠の係止穴に対してデッドボルトを突出（施錠時）又は引き込む（解錠時）ことで錠前を施錠又は解錠してゲートを開扉又は閉扉可能な状態とする制御、ゲートの開閉時に操作されるハンドルやノブをロック状態から開扉操作可能な状態とする制御、扉枠の電気式ストライクを駆動制御してゲートを開閉可能な状態とする制御、既存のメカ式サムターンを電気的に回動させる後付け式の錠装置においてサムターンを施錠／解錠操作方向に回動して錠前を施解錠することでゲートを開扉又は閉扉可能な状態とする制御、電動サムターンを施錠／解錠操作方向に回動して錠前の施解錠を行うことでゲートを開扉又は閉扉状態とする制御などがある。
【００４５】
リーダー記憶部２３は、例えばＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリやＤＲＡＭやＳＤＲＡＭなどの揮発性メモリを含む各種半導体メモリ、ＨＤＤなどの各種記憶装置で構成される。
【００４６】
リーダー記憶部２３は、暗号化された鍵データを復号化するための公開鍵と対応する秘密鍵、自身を特定するリーダー特定情報、リプレイ攻撃による不正アクセスを防止するため携帯端末１０に送信した過去の不正防止データ、携帯端末１０から送信された鍵データの正当性を判断するための認証用鍵データの他、リーダー２０を構成する各部の駆動制御プログラムを記憶している。
【００４７】
なお、リーダー記憶部２３は、必要に応じて、モニタ情報としての状態信号（例えば制御対象物がゲートの場合は、ゲートの開閉状態信号や錠前の施解錠状態信号、施解錠操作履歴）などの各種データを記憶するようにしてもよい。
【００４８】
電源部２４は、一般的な商用電源ユニット、ボタン電池や乾電池（一次電池、二次電池を問わず）などの各種電池が着脱交換可能な電源ユニット若しくは光起電力効果を利用して太陽光や照明光などの光エネルギーを直接電力に変換する光電池モジュールの何れかで構成され、リーダー２０を構成する各部の駆動電源を適宜供給している。
【００４９】
＜鍵配信サーバについて＞
鍵配信サーバ３０は、制御対象物を管理するサービス事業者（例えばホテル）との間で契約を結んだ鍵配信事業者によって管理される情報配信サーバである。
鍵配信サーバ３０は、携帯端末１０との間で各種情報の通信を行うサーバ通信部３１と、ユーザ毎に付与される制御対象物の制御権限に応じて鍵データを作成するＣＰＵなどの各種プロセッサからなる情報作成部３２と、リーダー２０個々のリーダー特定情報と各リーダー２０の設置位置を示すリーダー設置位置情報と各リーダー２０に記憶される秘密鍵と対応する公開鍵とを関連付けした状態でデータベース化して記憶するサーバ記憶部３３とを備えている。
【００５０】
鍵配信サーバ３０は、ユーザから鍵配信要求を受けると、鍵配信要求に含まれるリーダー設置位置情報とサービス事業者から送信される制御権限情報に応じて、制御対象物の制御に必要な鍵データを作成する。次に、携帯端末１０から送信されたリーダー設置位置情報からリーダー２０を特定し、作成した鍵データと特定したリーダー２０が記憶する秘密鍵と対応する公開鍵とをセットにして携帯端末１０に配信する。また、鍵データには制御対象物と接続されるリーダー２０のリーダー特定情報が含まれており、携帯端末１０で署名データの検証時に使用される。
【００５１】
［処理動作について］
次に、上述した鍵データ通信システム１における一連の処理動作について説明する。
ここでは、本システムをホテルで採用し、ユーザが宿泊予約をした客室の鍵データを鍵配信サーバ３０から配信を受け、所持する携帯端末１０を用いて客室の扉を開閉可能な状態に制御する際の処理動作例である。
【００５２】
まず、ユーザは、ホテルの宿泊予約をして客室の鍵データの配信許可状態とする。そして、ホテルから鍵配信サーバ３０に対してユーザが予約した客室の鍵データを配信する鍵配信許可として制御権限情報を送信する。
【００５３】
次に、ユーザは、鍵配信サーバ３０にアクセスして鍵データの配信要求を行う。鍵配信サーバ３０は、ユーザから鍵配信要求を受けると、ユーザに付与された制御権限（ホテルから送信された制御権限情報）に基づく鍵データを作成し、さらに鍵配信要求時に送信されたリーダー設置位置情報から特定したリーダー２０が記憶する秘密鍵と対応する公開鍵を作成した鍵データとセットにして携帯端末１０に配信する。
【００５４】
ユーザは、鍵配信サーバ３０から配信情報を受信した携帯端末１０を所持した状態でリーダー２０の通信範囲内に進入すると、携帯端末１０に対してリーダー２０から呼び掛け信号が送信される。携帯端末１０は、この呼び掛け信号への応答としてリーダー２０に応答信号が送信されると、携帯端末１０とリーダー２０との間で近距離無線通信が確立される。
【００５５】
通信状態が確立すると、まずリーダー２０は、携帯端末１０に対して鍵データを要求するデータ要求信号と署名データと不正防止データとセットで送信する。次に、携帯端末１０は、リーダー２０からのデータ要求信号を受信すると、正当なリーダー２０からデータ要求信号を受信したか否かを判断するため、公開鍵を用いてデータ要求信号に付与された署名データの検証を行う。
【００５６】
検証した結果、正当なリーダー２０からのデータ要求信号であると確認すると、公開鍵で鍵データを暗号化処理し、この鍵データと不正防止データをリーダー２０に送信する。そして、リーダー２０は、携帯端末１０から受信した不正防止データがリーダー記憶部２３に記憶される過去の不正防止データと一致するか否かを判断する。
【００５７】
このとき、不正防止データが一致する場合は、鍵データが不正であると判断して処理を終了する。
一方、不正防止データが異なる場合は、鍵データが正常に送信されたものと判断し、暗号化された鍵データを記憶する秘密鍵で復号化してリーダー記憶部２３に記憶される認証用鍵データと照合して受け取った鍵データを正常認証した場合にのみ、扉の状態に応じた制御信号を扉の制御部（電気錠又は電気錠制御盤）に送信する。
【００５８】
以上説明したように、上述した鍵データ通信システム１は、制御対象物と接続するリーダー２０毎に秘密鍵を記憶し、携帯端末１０には各リーダー２０の秘密鍵と対応する公開鍵を鍵データとともに記憶する。そして、制御対象物を制御する際に、公開鍵で暗号化した鍵データをリーダー２０に送信し、リーダー２０は秘密鍵で鍵データを復号化して鍵データの正当性を判断して正当であると判断したときに制御対象物を所定の状態に制御するための制御信号を制御対象物に出力している。
【００５９】
これにより、携帯端末１０とリーダー２０との間で暗号化した状態で鍵データの通信が行えるため、ペアリングと同等のセキュリティ性を確保することができる。
【００６０】
また、携帯端末１０とリーダー２０との間で通信状態が確立したときに、データ要求信号とともに不正防止データをリーダー２０から携帯端末１０に送信し、携帯端末１０は不正防止データと暗号化した鍵データと一緒にリーダー２０に返信することで、傍受された鍵データによるリプレイ攻撃を防止することができる。
【００６１】
［その他の実施形態について］
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下に示すように使用環境などに応じて適宜変更して実施することもできる。また、以下の変更例を本発明の要旨を逸脱しない範囲の中で任意に組み合わせて実施することもできる。
【００６２】
上述した形態では、携帯端末１０とリーダー２０との間で通信状態か確立したときにリーダー２０からデータ要求信号と署名データと不正防止データとセットで送信する構成として説明したが、携帯端末１０から鍵データを要求するトリガとなる信号が携帯端末１０に送信されればよいため、例えばデータ要求信号として署名データのみ又は署名データと不正防止データをセットに送信する構成とし、携帯端末１０は通信確立後にリーダー２０から受信した署名データなどの信号をデータ要求信号として判断する構成とすればよい。
【００６３】
また、上述した形態では、ユーザが制御対象物を制御するための鍵データと公開鍵を鍵配信サーバ３０から配信される構成で説明したが、これに限定されることはなく、下記に示すように、鍵データと公開鍵をセットで取得するための被読取体を有する媒体（鍵データ取得媒体）を用いて鍵データと公開鍵とをセットで取得する構成としてもよい。
【００６４】
鍵データ取得媒体の形態例としては、例えば鍵データ通信システム１を運用するサービス事業者（例えばホテル）からユーザに対して譲渡されるカード状媒体や紙、サービス事業者が運営するＨＰの予約専用ページに予約完了後表示される画面の一部に被読取体（例えば一次元コード（バーコード）や二次元コード（ＱＲコード（登録商標））、カラードットのような情報識別子、ＲＦＩＤチップ）があり、被読取体の形態に応じて媒体自体に印刷したり、シール体として媒体表面に貼着したり、チップとして媒体に内蔵して付与したり、表示画面上に所定の形状を成して表示される。
【００６５】
また、鍵データ取得媒体の被読取体から取得する方法として、例えば被読取体がＱＲコード（登録商標）のような情報識別子であれば携帯端末１０に搭載されるカメラを利用し、被読取体が非接触型ＩＣチップであれば端末通信部１１の非接触通信機能（ＮＦＣによる通信機能）を利用すればよい。
【００６６】
また、上述した鍵データ通信システム１は、携帯端末１０とリーダー２０との間の通信をブルートゥース（登録商標）のような数ｍ〜数十ｍ程度の短距離の通信範囲を有する近距離無線通信を利用する構成で説明したが、他の近距離無線通信方式である例えばＮＦＣ（Near Field Communication）のような通信範囲が数ｃｍ〜数十ｃｍ程度の極短距離の通信範囲を有し制御対象物を制御するときに携帯端末１０をリーダー２０の情報通信部２１に翳す（近接させる）ことで制御対象物の制御を行う、所謂「近接モード」を追加し、ユーザ各自が利便性を考慮して選択可能とするような構成としてもよい。
【００６７】
このような構成とする場合、携帯端末１０の端末通信部１１及びリーダー２０の情報通信部２１には、例えばＭｉＦａｒｅ（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４４３）やＦｅｌｉＣａ（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １５４０８）などの電磁界や電波を用いて数ｃｍ程度の距離で無線通信可能とするＲＦＩＤタグ（Radio Frequency Identification Tag、複数の電子素子が乗った回路基板で構成されるものに加え、近年実用化されている小さなワンチップのＩＣ（集積回路）で構成されたＩＣタグも含まれる）が搭載される。
【００６８】
さらに、上述した鍵データ通信システム１では、リーダー２０が正当であると確認されると、携帯端末１０が記憶する公開鍵を用いて鍵データを暗号化してリーダー２０に送信し、リーダー２０は公開鍵に対応する秘密鍵で鍵データを復号化する構成で説明したが、これに限定されることはない。
【００６９】
鍵データの暗号化方法としてディフィーヘルマン鍵交換方法を応用した方法であり、前提条件として、携帯端末１０とリーダー２０は、それぞれ鍵データ暗号化用の共通鍵を生成するための共通鍵生成用秘密鍵及び共通鍵生成用公開鍵を乱数により生成する鍵作成アルゴリズムを事前に記憶させておく
なお、リーダー２０で作成されるのは共通鍵生成用秘密鍵Ａ及び共通鍵生成用公開鍵Ａ、携帯端末１０で作成されるのは共通鍵作成用秘密鍵Ｂ及び共通鍵生成用公開鍵Ｂであり、携帯端末１０とリーダー２０との間で通信状態が確立する都度、作成される。
また、リーダー２０は、上述した形態で使用した署名作成に用いた秘密鍵（ここでは、「署名作成用秘密鍵」という）を記憶し、携帯端末１０は、署名作成用秘密鍵に対応する公開鍵（ここでは、「署名検証用公開鍵」という）を記憶する。
【００７０】
鍵データ暗号化処理に関する一連の流れについて説明すると、まずリーダー２０は、携帯端末１０との間で通信状態が確立すると、署名作成用秘密鍵を用いてリーダー特定情報と共通鍵作成用公開鍵Ａを用いて署名を作成し、共通鍵作成用公開鍵Ａとセットで携帯端末に送信する。携帯端末１０は、リーダー２０から受け取った署名データを記憶する署名検証用公開鍵で検証し、正当なリーダーであることと、共通鍵作成用公開鍵Ａが同リーダーにより作成されたものであることの判定を行う。
【００７１】
そして、携帯端末１０は、署名データ検証の結果、署名データ送信元が正当なリーダー２０であることと共通鍵作成用公開鍵Ａが同リーダーにより作成されたものであることを確認すると、共通鍵生成用公開鍵Ｂをリーダー２０に送信する。これにより、携帯端末１０とリーダー２０との間で共通鍵生成用公開鍵Ａ，Ｂが交換される。
【００７２】
次に、携帯端末１０は、共通鍵生成用公開鍵Ｂをリーダー２０に送信した後、共通鍵生成用秘密鍵Ｂと、リーダー２０から受け取った共通鍵生成用公開鍵Ａを用いて所定の鍵生成処理（一方向関数）により共通鍵Ｃを作成する。そして、携帯端末１０は、生成した共通鍵Ｃを用いて鍵データを暗号化してリーダー２０に送信する。
【００７３】
また、リーダー２０は、共通鍵生成用秘密鍵Ａと、携帯端末１０から受け取った共通鍵生成用公開鍵Ｂを用いて所定の鍵生成処理（一方向関数）により共通鍵Ｃを生成する。なお、携帯端末１０で生成された共通鍵Ｃとリーダー２０で生成された共通鍵Ｃは同じものとなる。そして、リーダー２０は、携帯端末１０から受信した鍵データを共通鍵Ｃで復号化し、この鍵データを正常認証した場合にのみ、扉の状態に応じた制御信号を扉の制御部（電気錠又は電気錠制御盤）に送信する。
【００７４】
以上説明したように、ディフィーヘルマン鍵交換方法を用いて鍵データを暗号化する共通鍵を生成するための公開鍵（共通鍵生成用公開鍵Ａ，Ｂ）を交換する。また、リーダー２０から共通鍵生成用公開鍵Ａを送信するときは、署名作成用秘密鍵で作成した署名データを付加して携帯端末１０に送信している。これにより、携帯端末１０は、署名データの正当性を確認した後に共通鍵生成用公開鍵Ｂを送信することができるため、ディフィーヘルマン鍵交換方法の問題点である中間者攻撃も回避することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１…鍵データ通信システム
１０…携帯端末
１１…端末通信部
１２…端末制御部
１３…端末記憶部
２０…リーダー
２１…情報通信部
２２…リーダー制御部
２３…リーダー記憶部
２４…電源部
３０…鍵配信サーバ
３１…サーバ通信部
３２…情報作成部
３３…サーバ記憶部
【図１】
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