(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機器、及びサーバの組み合わせで動作するシステムにおける機器の認証方法であって、
機器Ａに固有な情報を保有する記憶媒体を前記サーバに装着する工程と、
前記サーバが前記記憶媒体の有する固有情報を認識する工程と、
前記機器Ａがシステムに接続された旨をシステム全体に同報発信する工程と、
前記サーバが前記機器Ａが接続されたことを検知する検知工程と、
前記サーバがシステム全体に送出する公開鍵イAを生成する工程と、
前記サーバが前記公開鍵イAで暗号化された情報を復号するための秘密鍵イBを生成する工程と、
前記サーバは前記公開鍵イAをシステム全体に同報発信し、かつ、前記秘密鍵イBは自身で厳重に秘密に保持する工程と、
前記機器Ａが前記公開鍵イAを検知する工程と、
前記機器Ａが前記公開鍵イAを用いて少なくとも自身の有する固有情報を暗号化してシステム全体に同報発信する同報発信工程と、
前記サーバが前記暗号化された情報を検知する工程と、
前記サーバが前記情報を前記秘密鍵イBで復号化する工程と、
前記サーバが復号した情報を認識する工程と、
前記サーバが前記記憶媒体から得られた情報と前記復号した情報を照合し、合格した際には、システムヘの接続を許可する照合工程と
を有することを特徴とする認証方法。
【請求項２】
前記同報発信工程では、前記機器Ａの秘密鍵ロを付加して暗号化してシステム全体に同報発信し、
前記照合工程の後、前記サーバが接続が許可された旨を前記秘密鍵ロを用いて前記機器Ａに送信する工程と、
前記サーバが適宜に秘密鍵ロを更新し、該更新直前の秘密鍵ロを用いて暗号化して相手に送信する工程と
を有することを特徴とする請求項１記載の認証方法。
【請求項３】
前記サーバは直接通信を行う２つ以上の機器を認識する工程と、
前記サーバは前記直接通信を行う２つ以上の機器に同一の秘密鍵を、現在各機器との通信に用いている秘密鍵を用いて暗号化して送信する工程と、
前記各機器は前記暗号化された情報を検知する工程と、
前記各機器は現在前記サーバとの通信に用いている秘密鍵を用いて復号化し内容を認識する工程と、
前記直接通信を行う２つ以上の機器間では、前記同一の秘密鍵を用いて通信を行う工程と
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の認証方法。
【請求項４】
複数の機器の組み合わせで動作するシステムにおける機器の認証方法であって、
前記機器間の通信の際に通し番号を付加し、該通し番号を付加した過去の情報が一致し、かつ、最新の情報が不一致の場合には新規命令を受け入れることを特徴とする認証方法。
【請求項５】
前記通し番号は、シーケンス番号であることを特徴とする請求項４記載の認証方法。
【請求項６】
前記記憶媒体は、非接触型ＩＣチップであることを特徴とする請求項１又は２に記載の認証方法。
【請求項７】
前記サーバは、複数の記憶媒体を一時的又は恒久的に格納することが可能な格納庫を有することを特徴とする請求項１、２又は３のいずれか一項に記載の認証方法。
【請求項８】
前記格納庫に物理的な鍵をかける手段を有することを特徴とする請求項７記載の認証方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の機器、及びサーバの組み合わせで動作するシステムにおける機器の認証方法に係り、特に、ホームネットワークにおけるプラグ・アンド・プレイ（Plug and Play）機器のセキュリティを高めた認証方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今のネットワーク・システムのオープン化・汎用化により、機密情報転送や電子商取引（Electronic Commerce）のような分野に対し、セキュリティ機能は必要不可欠なものとなっている。ネットワーク・セキュリティの目的は、ネットワークの安全保護に有り、ネットワーク・システムの機密度に応じた情報をさまざまな脅威から保護することであるとされている。一般的には、機密性（Confidentiality）、完全性（Integrity）、可用性（Availability）、否認拒否（Non-Repudiation）を維持することと定義されている。一方、ネットワークに対して想定される代表的脅威としては、盗聴、漏洩、なりすまし、改ざん／偽造、不正侵入／不正アクセス、横取り、事実の否認、破壊などである。
【０００３】
また、ネットワーク・セキュリティための要素技術として、秘匿・保全技術、認証技術、鍵配送技術、否認拒否技術、第三者信用機関、アクセス管理、セキュリティ監査、セキュリティ評価基準などがある。認証とは、情報通信に関与した実体（エンティティ：人間、人間の代理として機能するプロセス、ソフトウェア、ハードウェア、通信データ等）が正当なものであるか否かを確認することであると考えられる。
【０００４】
（1）ネットワーク上の各機器のセキュリティに関する手法は種々提案されている。例えば、特開平１０−３３６１６９号公報に記載の認証方法では、無限ワンタイム認証方式と呼ばれる通信一回毎に認証情報を変えることによりセキュリティの向上を図っている。
（2）セキュリティとは異なるがＷＯＷＯＷ（日本衛星放送）などでは無料視聴を防ぐためにある特定の物体を利用している。
【０００５】
（3）プロバイダ等においては、個人に固有な情報（ＩＤ）とパスワードをサーバ側機器にオペレータの設定によって登録する。その登録情報を封書等によってユーザ宅へ送信する。ユーザは、自身の有する機器へプロバイダから得た情報を登録し、該プロバイダに接続する。その結果、ユーザが発信した情報と、サーバに登録された情報が一致した場合にログオンが許可される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のホームネットワークにおける各種機器の認証方法にあっては、デバイス・ドライバの組み込みと設定を自動的に行うプラグ・アンド・プレイ機器のセキュリティについては考慮されていなかったため、以下のような問題点があった。
【０００７】
上記（1）の認証方法では、まずクライアント側が公開鍵を発行し、その公開鍵を用いてサーバ側で復号化するという手段を用いるために、不正なログオンを防ぐことはできるものの、盗聴を防ぐことは困難である。また、クライアントに比較的大きな計算能力が不可欠となる。これらの特徴は、ホームネットワーク上で用いられるプラグ・アンド・プレイ機器の認証方法には適さない。
上記（2）の方法は、一方向の認証であり、また、サービスを受けるという認証のみとなっており、双方向認証には適していない。
上記（3）では、複雑なオペレーションが必要となっている。
【０００８】
このように、ＬＡＮ（Local Area Network）などの比較的処理能力の高い機器の集合によるシステムについては、セキュリティを高めた認証方法は存在するが、オペレータによる設定が必要となったり、重い処理が不可欠となる。また、機器を設定なしに使用可能とするプラグ・アンド・プレイ機器のセキュリティに関するものはない。
【０００９】
特に、最近では無線ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３９４の実用化、ＭＭＡＣ（Multimedia Mobile Access Communication System）の実用化などが進んでおり、有線では大きな問題とはならなかった不正プラグ・アンド・プレイ端末のセキュリティが問題となっている。また、上記（3）のような方法を用いれば、不正端末のネットワークヘのログオンは防げるものの、ユーザにとって面倒な手間をかけることとなる。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、ホームネットワークにおけるプラグ・アンド・プレイ機器における各機器の簡単かつ安全な認証方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の認証方法は、複数の機器、及びサーバの組み合わせで動作するシステムにおける機器の認証方法であって、機器Ａに固有な情報を保有する記憶媒体を前記サーバに装着する工程と、前記サーバが前記記憶媒体の有する固有情報を認識する工程と、前記機器Ａがシステムに接続された旨をシステム全体に同報発信する工程と、前記サーバが前記機器Ａが接続されたことを検知する検知工程と、前記サーバがシステム全体に送出する公開鍵イAを生成する工程と、前記サーバが前記公開鍵イAを復号するための秘密鍵イBを生成する工程と、前記サーバは前記公開鍵イAをシステム全体に同報発信し、かつ、前記秘密鍵イBは自身で厳重に秘密に保持する工程と、前記機器Ａが前記公開鍵イAを検知する工程と、前記機器Ａが前記公開鍵イAを用いて少なくとも自身の有する固有情報を暗号化してシステム全体に同報発信する同報発信工程と、前記サーバが暗号化された情報を検知する工程と、前記サーバが前記情報を前記秘密鍵イBで復号化する工程と、前記サーバが複号した情報を認識する工程と、前記サーバが前記記憶媒体から得られた情報と前記複号した情報を照合し、合格した際には、システムヘの接続を許可する照合工程とを有することを特徴としている。
【００１１】
また、前記同報発信工程では、前記機器Ａの秘密鍵ロを付加して暗号化してシステム全体に同報発信し、前記照合工程の後、前記サーバが接続が許可された旨を前記秘密鍵ロを用いて前記機器Ａに送信する工程と、前記サーバが適宜に秘密鍵ロを更新し、該更新直前の秘密鍵ロを用いて暗号化して相手に送信する工程とを有することを特徴としている。
【００１２】
本発明の認証方法は、前記サーバは直接通信を行う２つ以上の機器を認識する工程と、前記サーバは前記直接通信を行う２つ以上の機器に同一の秘密鍵を、現在各機器との通信に用いている秘密鍵を用いて暗号化して送信する工程と、前記各機器は前記暗号化された情報を検知する工程と、前記各機器は現在前記サーバとの通信に用いている秘密鍵を用いて復号化し内容を認識する工程と、前記直接通信を行う２つ以上の機器間では、前記同一の秘密鍵を用いて通信を行う工程とを有することを特徴としている。
【００１３】
本発明の認証方法は、複数の機器の組み合わせで動作するシステムにおける機器の認証方法であって、前記機器間の通信の際に通し番号を付加し、該通し番号を付加した過去の情報が一致し、かつ、最新の情報が不一致の場合には新規命令を受け入れることを特徴としている。
【００１４】
前記通し番号は、シーケンス番号であってもよく、また、前記記憶媒体は、非接触型ＩＣチップであってもよい。
また、前記サーバは、複数の記憶媒体を一時的又は恒久的に格納することが可能な格納庫を有するものであってもよく、さらに、前記格納庫に物理的な鍵をかける手段を有するものであってもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な認証方法の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明の基本的な考え方について説明する。
ネットワークにおけるセキュリティを阻害する要因として主に次の４つが問題となる。
【００１６】
（1）なりすまし
実際の能力を偽ってネットワーク上にログオンを試みる。例えば、本来は盗聴機であるのに、自分は携帯電話機であると偽ってネットワーク上ヘログオンしようとする端末等である。オペレータの設定無しで動作するプラグ・アンド・プレイ機器においては、無線端末によるなりすましは容易になることが予想される。
（2）盗聴
暗号化をせずに通信を行えば、内容を盗聴されてしまう危険がある。逆に、暗号化を行わずに通信を行う内容は、盗聴されても良い内容でなくてはならない。
【００１７】
（3）リピート
何らかの端末が発した命令を寸分違わず繰り返して発信することにより、不正にログオンしようとする端末である。このリピートによると、暗号の解読無しに不正な命令をすることが可能となる。
（4）また、ローカル無線通信が発達すると、悪意はなくとも端末機器がどのサーバに属するべきかなどの問題が生じることも予想される。
【００１８】
そこで本発明では、まず基本的に、一般的な「共通鍵暗号法」、「公開鍵暗号法」である既知の技術を使用する。ここで「公開鍵暗号法」とは、暗号化と復号化に異なる鍵を使う暗号法であり、公開鍵イAと秘密鍵イBの異なった鍵を一対として暗号化・復号化を行うものである。この利用法は以下の二通りの場合がある。
【００１９】
▲１▼公開鍵イAを用いて暗号化する場合
公開鍵イAを復号できるのは秘密鍵イBであり、秘密鍵イBさえ秘密に保っていれば他者は復号することができない。
▲２▼秘密鍵イBを用いて暗号化する場合
秘密鍵イBを復号化するのは公開鍵イAであって基本的に誰でも復号化することはできる。しかし、公開鍵イAを発行した者＝秘密鍵イBの所有者にしか暗号化はできないので、正当な所有者であることを証明する電子著名などに用いられる。▲２▼を応用したのが前記特開平１０−３３６１６９号公報に記載の無限ワンタイム認証方式である。
【００２０】
何れの方法にしろ、「公開鍵暗号法」では秘密鍵イBは自身で厳重に保持しなければならないし、一般に特に公開鍵発行側の処理は重い処理となる。また、▲２▼の方法では、通信の内容を秘密に保つことはできない。
これに対し「共通鍵暗号法」は、暗号化と復号化に同じ鍵を用いて通信する手段であり、「公開鍵暗号法」に比べると軽い処理ですむが、「共通鍵暗号法」の場合には事前に他者に暴露せずに鍵の享受を行う必要がある。
【００２１】
上述のようにプラグ・アンド・プレイ機器はその簡便さの反面、セキュリティに問題がある。
そこで本発明は、以下のような方法で認証をすることにより上記問題（1）〜（4）を解決している。
【００２２】
すなわち、上記（1）の問題に関しては、端末機器Ａとペアになった記憶媒体を用いる。該記憶媒体をサーバに装着することにより、不正な端末のネットワークヘのログオンを阻止する。該記憶媒体が有する情報は、他人に見られても問題が起きない情報にするべきであり、秘密鍵などを用いることはできない。そのため、該記憶媒体が有する情報は、機器Ａの製造番号若しくはＥＵＩアドレスなどの機器に固有な情報を用いる。その結果、例えば、同一無線機種などが近くに存在する場合においても不正な端末のネットワーク上へのログオンは防ぐことが可能となる。この記憶媒体は、フロッピーディスクやＩＣカードのような電子的な物でもかまわないし、穴の位置などを用いて数値をあらわすことのできる物理的な鍵でも問題はない。しかし、複製が一般ユーザには不可能であるものが好ましく、ＩＣチップを用いることがもっとも好適である。本発明で使用する記憶媒体の好ましい例としては、非接触型ＩＣチップがあげられる。
【００２３】
上記（2）の問題に関しては、「公開鍵暗号法」と「共通鍵暗号法」を組み合わせることによって解決することができる。この場合、常に「公開鍵暗号法」を用いれば容易に解決できるが、処理が重いのでサーバ以外では「公開鍵暗号法」による公開鍵発行は行いたくない。そこでまず、サーバは公開鍵を発行し同報発信する。該公開鍵によって端末機器は自身のもつ秘密鍵を暗号化し発信する。この発信も基本的に同報発信である。その後、適宜秘密鍵を変えて通信することにより盗聴を防ぐ。
【００２４】
上記（3）の問題に関しては、通信の際に「通し番号」を用いることによって解決する。つまり、過去は一致すること、及び最新の情報は不一致であることを元にリピート端末の不正ログオンを防ぐとともに、最新情報も一致した場合にはその端末はリピート端末であると判断しログオンを拒否する。
【００２５】
上記（4）の問題に関しては、参加したいネットワーク（ネットワーク１）には記憶媒体が存在するのでログオンが可能となるが、参加したくないネットワーク（ネットワーク２）には記憶媒体が存在しないためログオン不可能となる。例えば、端末機器Ａと関係の深い端末機器Ｂがあるとする。この時、これらの組み合わせによりサーバは機器Ａ及び機器Ｂに各々に対した暗号化を用いて共通の秘密鍵を送信する。この際に各々の通し番号も付加して送信する。その結果、機器Ａと機器Ｂはその秘密鍵と通し番号を用いて安全に通信を行うことが可能となる。
【００２６】
以上のことをまとめると以下のようになる。前提となる技術として、
１）特定の物体の機器への装着
２）サーバが公開鍵を発行
３）サーバ−端末間は公開鍵暗号法（公開鍵▲１▼A＋これに対応した秘密鍵▲１▼B）、及び秘密鍵暗号法（秘密鍵▲２▼）
４）端末−端末間は共通鍵暗号法（秘密鍵▲３▼）
５）通し番号
を用いる。これらを〔表１〕に示すように組み合わせることにより、（1）初期認証（なりすまし）、（2）盗聴、（3）リピート及び（4）ログオン先の問題を解決する。
【００２７】
【表１】
0003798608.tif 000002
【００２８】
なお、〔表１〕において、初期認証がない限り、盗聴及びリピートの問題は解決されない。また、オークションの場をインターネット上で実現した「ネットオークション」と本発明との差異は以下のようなものである。「ネットオークション」では、元々サーバ機器が備えている記憶媒体にオペレータの手によって固有情報が入力されている。本発明は、サーバに端末機器用の固有情報を備えた物体を挿入することによって固有情報を入力するものである。サーバに不正に固有情報を入力する場合、本発明のように認証情報を有する特定の物体を挿入する方がより困難で暴露し難いと考えられる。また、具体的な効果としては、▲１▼ＩＤを入力するという手間がない、▲２▼認証のやり直しの際にも自動で認識される（但し、不正が見付かった時は初期認証からやり直す必要がある）ので、例えば停電などの復旧時に認識のやり直しが容易になる。
【００２９】
第１の実施の形態
図１は、上記基本的な考え方に基づく認証方法が適用されるシステムの構成を示す図である。複数の機器の組み合わせで動作するシステムの機器の相互認証方法として、ビデオを接続したＴＶに適用した例である。
図１において、１はビデオ（端末機器Ａ）、２はビデオ１を接続したＴＶ（端末機器Ｂ）、３はＩＣチップ（固有な情報を有する記憶媒体）であり、サーバとなるＴＶ（端末機器Ｂ）は、ＩＣチップ３の認証情報を読み出すための専用の入出力機器及び認証情報処理手段を備えている。
【００３０】
図１は、所有物利用によるセキュリティを示すものである。ある特定の物体が認証情報を保持しており、認証する側ではその認証情報を検証することにより、その物体を保持する人間やその物体に認証された人間、あるいはその物体と連動して作動するソフトウェアやハードウェア等を正当なエンティティとして認証する。
【００３１】
本実施の形態では、特定の物体として認証情報を記憶したＩＣチップ３を用いている。ＩＣチップ３としては、例えば非接触型ＩＣチップが望ましい。ＩＣチップは、通常、耐タンパー性（Tamper Free）を有しており、外部からメモリ内の情報を書き込み不可能な構成となっている。そのため暗号鍵やパスワード等個人に依存した情報を比較的安全に格納、管理でき、またセキュリティ処理機能そのものをＩＣチップ内に組み込むことも可能である。
【００３２】
また、上記ＩＣチップ３のほかに、例えば、鍵、トークン、バッチ、電子キー、磁気カードであってもよい。端末のロックを解除するための鍵やトークン、電子キーを所持する人間は、その端末の正当な利用者として認証される。
図２は、本実施の形態の認証方法が適用されるネットワークの構成を示す図である。複数のネットワークが有り、ログオン先がわからない様子を示す。
【００３３】
図２において、このネットワークは、ＷＡＮに接続されているＬＡＮ−Ａと、同様にＷＡＮに接続されたＬＡＮ−Ｂが存在し、１０はネットワークＡの認証サーバ、１１〜１３は認証サーバ１０に接続された複数の端末機器Ａ，Ｂ，Ｃ、１４は認証サーバ１０と無線通信可能な端末機器Ｄである。一方、２０はネットワークＢの認証サーバ、２１〜２３は認証サーバ２０に接続された複数の端末機器ア，イ，ウである。
【００３４】
このネットワークＡでは、複数の端末機器Ａ，Ｂ，Ｃ…がＬＡＮによって接続され、また、このネットワークＡに認証サーバ１０も接続されている。同様に、ネットワークＢでは、複数の端末機器ア，イ，ウ…がＬＡＮによって接続され、また、このネットワークＢに認証サーバ２０も接続されている。例えば、端末機器Ａが端末機器Ｂと通信するときは、端末機器Ａが認証要求者となり、端末機器Ｂが認証者となる。本実施の形態では、認証者をサーバと呼ぶ。認証サーバ１０は、複数の端末機器（クライアント）からアクセス可能なデータベースを有するもので、それら端末機器からの認証要求を受けて認証を行うもので、認証サーバと呼ぶ。すなわち、端末機器と端末機器とが通信を行うときは、一方がサーバとして振る舞う。上記はネットワークＡについてであるが、ネットワークＢの端末機器ア，イ，ウについても同様である。
【００３５】
本実施の形態の認証方法は、本質的には認証局（ＣＡ：Certification Authority）の存在を前提としない。クライアントとクライアント間のデータの送受は、認証局（ＣＡ）の介在を必要としなくて直接行われることもあり、認証サーバ１０，２０（例えば、ＣＡ等）を介して行う場合もある。認証者も認証要求者も、人そのものではなく、オペレータあるいはユーザの行為を媒介にして動作するコンピュータでもよい。
【００３６】
上記基本的な考え方で述べたように、ローカル無線通信が発達すると、悪意はなくとも端末機器がどのサーバに属するべきかなどの問題が生じることも予想される。例えば、図２に示すように、複数のネットワーク（ネットワークＡとネットワークＢ）のローカル・エリア内に、ネットワークＡの端末機器Ｄが進入した場合、従来例であれば端末機器Ｄがどのサーバに属するかが問題となることがある。しかし、本実施の形態では、参加したいネットワーク（ネットワークＡ）には記憶媒体（ＩＣチップ３）が存在するのでログオンが可能となるが、参加したくないネットワーク（ネットワークＢ）には記憶媒体（ＩＣチップ３）が存在しないためログオン不可能となる。詳細については、図５により後述する。
【００３７】
図３及び図４は、通し番号を用いた認証方法を説明するための図であり、図３は通し番号を用いた認証の正当な例を、図４は通し番号を用いた認証の不正な例を示す。
本実施の形態では、通信の際に「通し番号」を用いることによって、不正にログオンしようとする端末のリピートを防止する。すなわち、過去は一致すること、及び最新の情報は不一致であることを元にリピート端末の不正ログオンを防ぐとともに、最新情報も一致した場合にはその端末はリピート端末であると判断しログオンを拒否する。
【００３８】
以下、上述のように構成されたシステムの認証方法を説明する。
図５は、ネットワークを介した認証システムの制御シーケンスを示す図であり、認証要求者としての機器Ａと認証者として認証サーバとの単純化した構成からなるネットワーク（図１）に、本発明を適用した認証アルゴリズムの例を示す。図中、ＳＴはステップ番号を示す。
【００３９】
図５では、機器Ａは図１のビデオ１、ホームサーバ／ホームゲートウェイ（認証サーバ）は図１のＴＶ２に対応する。また、物体Ｘとは、ここではＴＶ２の入出力機器に挿入されるＩＣチップ３（記憶媒体）を示す。なお、ホームサーバ／ホームゲートウェイは、データのプロトコル変換等を行うもので、例えばデータをＬＡＮのプロトコルであるＩＰ（Internet Protocol）パケットに変換し、ＩＰネットワークを経由したデータ通信を実現する。このホームサーバ／ホームゲートウェイは、ここでは制御基盤としてＴＶ２内部に収容されているが、外部に設置されるものでもよい。
図１に示すように、ＴＶ２にビデオ１が接続されている。
【００４０】
・ステップ１
まず、ビデオ１（図５では、機器Ａ）に付属されているＩＣチップ３（図５では、物体Ｘ）をＴＶ２（図５では、ホームサーバ／ホームゲートウェイ）に挿入する。
・ステップ２
ＴＶ２では、挿入されたＩＣチップ３の情報を把握する。
【００４１】
・ステップ３
ビデオ１は、システム全体に接続された旨を同報発信する。図５では、ビデオ１（機器Ａ）からシステム全体であるＴＶ２（ホームサーバ／ホームゲートウェイ）及び機器Ｂ（この場合は、システム全体はＴＶ２のみ）に接続されたことを同報発信する。
【００４２】
・ステップ４
ＴＶ２では、ビデオ１（機器Ａ）からの同報発信を受けて自身が接続されたことを確認する。
・ステップ５
ＴＶ２は、システム全体に公開鍵イAを発行する。図５では、ＴＶ２（ホームサーバ／ホームゲートウェイ）からビデオ１（機器Ａ）及び機器Ｂに公開鍵イAを同報発信する。
【００４３】
・ステップ６
ビデオ１は、該公開鍵イAを得て、ＩＣチップ３と共有する固有情報（ＩＤ＋シーケンス番号）と秘密鍵ロを公開鍵イAで暗号化（ＥＮＣ）し、該暗号化した情報をシステム全体であるＴＶ２（ホームサーバ／ホームゲートウェイ）及び機器Ｂ（この場合は、システム全体はＴＶ２のみ）に接続されたことを同報発信する。
【００４４】
・ステップ７
ＴＶ２は、ビデオ１から得た情報を自身の保持する秘密鍵イBで復号し、ＩＣチップ３（記憶媒体）から得た情報と、ビデオ１から発信された情報とを照合する。該情報が一致した場合、ビデオ１のネットワークヘのログオンを許可する。認証が拒否されたものであった場合（処理結果が所定時間以内に返ってこなかった場合も含む）には、認証情報を破棄する。以上が、始めてログインが行われたときにおける、ログイン要求に対する認証のための処理手順である。
【００４５】
・ステップ８
ＴＶ２からビデオ１ヘの通信は、秘密鍵ロを用いて通信を行う。この後は適時に新たな秘密鍵を含めて通信し、その度に新たな暗号鍵による通信を行う。次回にログインが行われたときには、ステップ１〜８が繰り返される。
本実施の形態により、プラグ・アンド・プレイ機器であるビデオ１のログオンに際して、安全な機器の認証を行うことができる。
【００４６】
第２の実施の形態
図６は、ネットワークが一つ存在し、そのネットワークを介して使われる携帯電話機が複数存在する場合の認証方法を説明する図である。
図６において、３０はサーバ、３１は正当な端末である電話（電話Ａ）、３２は不正な端末である電話（電話Ｂ）、３３は正当な電話Ａ用のＩＣチップであり、正当な電話Ａ及び不正な電話Ｂの両方がネットワーク内にいるものとする。
【００４７】
また、上記サーバ３０の好適な例を図７に示す。
図７に示すように、サーバ３０にはＩＣチップ３３を格納する格納庫（スペース）３４が存在し、この格納庫３４の中にはＩＣチップ３３が格納されている。また、この格納庫３４には物理的な鍵３５をかけることも可能となっている。
この場合の認証方法の流れを説明する。基本的な処理手順は、図５の制御シーケンスと同様である。
【００４８】
・ステップ１
正当な電話Ａ用のＩＣチップ３３をサーバ３０に挿入する。
・ステップ２
サーバ３０側では、そのＩＣチップ３３のもつ情報を認識する。
・ステップ３
電話Ａ及び電話Ｂはシステム全体に接続された旨を同報発信する。
【００４９】
・ステップ４
サーバ３０は、その発信を受けて自身が接続されたことを確認する。
・ステップ５
サーバ３０は、システム全体に公開鍵イAを発行する。ここでは、サーバ３０から電話Ａ及び電話Ｂに公開鍵イAを同報発信する。
・ステップ６
電話Ａ及び電話Ｂは、その公開鍵イAを得て、各々の自身の固有情報と電話Ａは秘密鍵ロを、電話Ｂは秘密鍵ハをそれぞれ公開鍵イAで暗号化（ＥＮＣ）し、該暗号化した情報をシステム全体に同報発信する。
【００５０】
・ステップ７
サーバ３０は、電話Ａ及び電話Ｂから得た情報を自身の保持する秘密鍵イBで復号し、ＩＣチップ３３から得た情報と、電話Ａ及び電話Ｂから発信された情報とを照合する。電話Ａは一致し、電話Ｂの情報は不一致となる。その結果、電話Ａはネットワークヘのログオンが許可され、電話Ｂは拒否される。
【００５１】
・ステップ８
サーバ３０から電話Ａへの通信は、秘密鍵ロを用いて通信を行う。この後は適時に新たな秘密鍵を含めて通信し、その度に新たな暗号鍵による通信を行う。
本実施の形態により、不正な端末のネットワークヘのログオンは不可能となる。これは別の例で例えれば、隣人の家のＴＶをリモコンで操作できなくなるということである。
【００５２】
第３の実施の形態
図８は、本実施の形態の認証方法が適用されるネットワークの構成を示す図であり、複数のネットワーク内に携帯電話機がある例を示す。図２と同一構成部分には同一符号を付している。
【００５３】
一台の携帯電話機と悪意の無い二つのネットワークが存在する場合を考える。携帯電話機１５は、一方にログオンしたいが、他方にはログオンしたくはない場合である。ここで、ログオンしたいネットワークをネットワークＡ、また、そのネットワークのサーバをサーバＡと呼び、ログオンしたくないネットワークをネットワークＢ、そのサーバをサーバＢと呼ぶ。
なお、図８に示すサーバ１０は、例えば図７に示した構成でもよい。
この場合の認証方法の流れを説明する。基本的な処理手順は、図５の制御シーケンスと同様である。
【００５４】
・ステップ１
携帯電話機１５に固有なＩＣチップ１６をサーバＡに挿入する。
・ステップ２
サーバＡでは、そのＩＣチップ１６のもつ情報を認識する。
・ステップ３
携帯電話機１５は、システム全体（ネットワークＡ及びネットワークＢ）に接続された旨を同報発信する。
【００５５】
・ステップ４
サーバＡ及びサーバＢはその発信を受けて接続されたことを確認する。
・ステップ５
サーバＡは、ネットワークＡ全体に公開鍵イAを発行する。また、サーバＢは、ネットワークＢに公開鍵ロAを発行する。
・ステップ６
端末機器１１である電話機Ａは、上記公開鍵イAを得て、自身の固有情報と秘密鍵ハを公開鍵イAで暗号化（ＥＮＣ）し、該暗号化した情報をシステム全体に同報発信する。また、公開鍵ロAにより固有情報と秘密鍵ニを暗号化し、システム全体に同報発信する。
【００５６】
・ステップ７
サーバＡは、携帯電話機１５から得た情報を自身の保持する秘密鍵イBで復号し、ＩＣチップ１６から得た情報と、携帯電話機１５から発信された情報とを照合する。照合は一致し、携帯電話機１５のログオンが許可される。一方、サーバＢにおいては秘密鍵ロBで復号した結果、情報は不一致となる。その結果、携帯電話機１５は、ネットワークＡへのログオンが許可され、ネットワークＢへのログオンは拒否される。
【００５７】
・ステップ８
携帯電話機１５は、以上の結果からログオンしたいネットワーク（ネットワークＡ）へのログオンが可能となり、以降は秘密鍵ハでの通信を行い、適時に秘密鍵を変えて通信を行う。
・ステップ９
ここまでのやり取りをお互いに記憶しておき、通し番号を振っておく。
・ステップ１０
その通し番号の過去が一致し、最新の情報が一致しない場合に照合が認められる。
したがって、本実施の形態によれば、間違ったネットワークヘのログオンも未然に防ぐことが可能になる。
【００５８】
第４の実施の形態
図９は、複数の機器の組み合わせで動作するシステムの構成を示す図であり、ホームサーバにＴＶが接続されていて、新たにＴＶ用のリモコンを接続する例である。
図９において、４０はホームサーバ、４１はホームサーバ４０に接続されたＴＶ、４２はＴＶ４１を操作するリモコンである。
【００５９】
ＴＶ４１とホームサーバ４０は既に接続されていて、そこにリモコン４２を接続しようとする。また、ＴＶ４１とホームサーバ４０は、現在秘密鍵ハで通信の暗号化を行っているものとする。
この場合の認証方法の流れを説明する。基本的な処理手順は、図５の制御シーケンスと同様である。
【００６０】
・ステップ１
ホームサーバ４０にリモコン用ＩＣチップ４４を挿入する。ホームサーバ４０には、既にＴＶ用ＩＣチップ４３は挿入されている。
・ステップ２
ホームサーバ４０では、リモコン用ＩＣチップ４４のもつ情報を認識する。このとき、いままでに有しているＴＶ用情報と新たに得たリモコン用ＩＣチップの情報とを区別して認識する。
【００６１】
・ステップ３
リモコン４２は、システム全体に接続された旨を同報発信する。
・ステップ４
ホームサーバ４０は、その発信を受けて接続されたことを確認する。
・ステップ５
ホームサーバ４０は、システム全体に公開鍵イAを発行する。
【００６２】
・ステップ６
リモコン４２は、その公開鍵イAを得て、自身の固有情報と秘密鍵ロを公開鍵イAで暗号化（ＥＮＣ）し、該暗号化した情報をシステム全体に同報発信する。
・ステップ７
ホームサーバ４０は、リモコン４２から得た情報を自身の保持する秘密鍵イBで復号し、ＩＣチップ４４から得た情報と、リモコン４２から発信された情報とを照合する。その結果、情報が一致するのでログオンが許可される。
【００６３】
・ステップ８
リモコン４２は、以上の結果からホームサーバ４０との通信が可能となる。しかし、リモコン４２はホームサーバ４０とのやり取りだけでなく、ＴＶ４１との直接通信も希望する。そこで、その旨を知ったホームサーバ４０は、ＴＶ４１に対して秘密鍵ハで暗号化して秘密鍵二及びリモコン４２の位置情報を送信する。
また、ホームサーバ４０はリモコン４２に対しても秘密鍵ロで暗号化して秘密鍵ニ及びＴＶ４１の位置情報を送信する。
【００６４】
・ステップ９
この後、リモコン４２とＴＶ４１は秘密鍵ニを用いて通信を行う。この際、通信したい内容と通し番号を送信し、通し番号による認証を行う。この後は適時に秘密鍵の変更を行う。
・ステップ１０
ここまでのやり取りをお互いに記憶しておき、通し番号を振っておく。この情報は、ホームサーバ４０がＴＶ４１とリモコン４２の双方の情報を双方に送信しておく。
【００６５】
・ステップ１１
その通し番号の過去が一致し、最新の情報が一致しない場合に照合が認められる。
したがって、本実施の形態によれば、間違ったネットワークヘのログオンも未然に防ぐことができ、リピート端末による不正なログオンも防止することができる。また、これらをサーバヘの手動設定無しに実施することが可能となる。
【００６６】
第５の実施の形態
本実施の形態では、もっと限定した形でのもっとも理想的な例を挙げる。
まず、ネットワーク上には家庭内のあらゆる機器が接続されているとする。それらのネットワーク上のアドレスはＩＰｖ６（Internet Protocol version6）による１２８ｂｉｔのアドレスが割り振られていて、また、それはＥＵＩ６４アドレスを含んでいる。機器の接続はイーサネット、ＩＥＥＥ１３９４、その他の手段でもかまわないが、オーバーＩＰｖ６となっている。また、通し番号にはシーケンス番号とその際の動作を利用し、これをシーケンス情報と呼ぶ。
図１０は、ネットワークを介した認証システムの制御シーケンスを示す図であり、ホームサーバに様々な機器Ａ〜Ｅが接続されている場合のタイミングを示す。
【００６７】
・ステップ１
前記各実施の形態と同様の機能を有するＩＣチップをホームサーバに挿入する。
・ステップ２
ホームサーバは、該ＩＣチップの情報を得る。また、該ＩＣチップ内にホームサーバが対応していない新機能のドライバ情報等を入れておけば、それらも同時に入手することができる。
・ステップ３
接続された機器Ａは接続された旨をネットワーク上に同報発信する。
・ステップ４
その発信を受けたサーバは公開鍵イAを発行し、同報発信する。
【００６８】
・ステップ５
機器Ａは、自身のＥＵＩ６４アドレスとサーバ内にある機器Ａ専用ＩＣチップのＥＵＩ６４アドレス、シーケンス情報・秘密鍵▲１▼を公開鍵で暗号化（ＥＮＣ）し、該暗号化した情報を同報発信する。
・ステップ６
機器Ａと端末間通信を行いたい機器を仮に機器Ｂ及び機器Ｃとする。機器Ｂ及び機器Ｃは、機器Ａと直接通信を行いたい旨を、今得た公開鍵イAで暗号化し、シーケンス情報・秘密鍵▲２▼，▲３▼とともにサーバに送信する。
【００６９】
・ステップ７
ＩＣチップの情報と機器Ａから送信された情報とを比較し正当と認められた場合には、機器Ａに対して認証が認められ、Ｎ（Ｎは、１２８ｂｉｔの任意の数字）というＩＰアドレスが割り振られる。このＩＰアドレスの上位部６４ｂｉｔは、該ホームネットに固有のアドレスとなっており、下位部（６４ｂｉｔ）は該ホームサーバが自由に割り当てられる値である。この下位部のアドレスには、製品固有のＥＵＩ６４アドレスを用いる。このＩＰアドレス及びシーケンス情報と、機器Ｂには秘密鍵▲４▼を送信すること、及び機器Ｃには秘密鍵▲５▼を送信することを機器Ａに秘密鍵▲１▼で暗号化して送信する。
【００７０】
・ステップ８
ホームサーバは、機器Ａと端末間通信を行いたいという端末に対して正当と認められる端末（ここでは機器Ｂ及び機器Ｃ）に対して、機器Ａに送信したものと同じ秘密鍵▲４▼，▲５▼及びシーケンス情報を機器Ｂには秘密鍵▲２▼で暗号化して、機器Ｃには秘密鍵▲３▼で暗号化して送信する。
【００７１】
・ステップ９
機器Ａと機器Ｂ及び機器Ｃは、秘密鍵▲４▼，▲５▼を有していること、シーケンス情報を以って認証し、通信を行うことができる。この秘密鍵▲４▼，▲５▼は、お互いの交信の中で公開鍵や新たな秘密鍵に変更することによって盗聴を防ぐ。
また、シーケンス情報によってなりすましも防ぐことができる。
上述したサーバ側の動き及び端末側の動きについてフローを参照して詳細に説明する。
【００７２】
図１１は、サーバ側の認証処理動作を示すフローチャートであり、前記各実施の形態のサーバの動作に対応する。図中、ＳＴはフローのステップを示す。
ステップＳＴ１１の入力待ちにおいて、新機器からの認証要請がある場合はステップＳＴ１２で公開鍵の発行を行い、ステップＳＴ１３でサーバに接続された機器からの応答を待つ。対応する機器からの応答がないときはステップＳＴ１１に戻る。機器からの応答があるときは、ステップＳＴ１４で応答結果の照合を行い、一致すればステップＳＴ１５でログオンを許可する。
【００７３】
一方、サーバにＩＣチップ等の物体が装着されている場合（ステップＳＴ１６）は、ステップＳＴ１７で該ＩＣチップからＩＤテーブルを再作成してステップＳＴ１８に進む。ステップＳＴ１８で再照合を行い、再照合の結果一致していればステップＳＴ１５に進んでログオンを許可し、再照合の結果不一致であればステップＳＴ１９で不一致であることを端末に通知してステップＳＴ１１に戻る。
【００７４】
ステップＳＴ１５でログオンを許可されると、ステップＳＴ２０で該当する機器からの命令を待ち、命令が来なければ命令が来るまで待つ。
上記ステップＳＴ１１の入力待ちにおいて、既接続機器からの命令がある場合は上記各ステップＳＴ１２〜ＳＴ２０をジャンプしてステップＳＴ２１に進む。
【００７５】
上記ステップＳＴ２０で機器からの命令があるとき、あるいは上記ステップＳＴ１１で既接続機器からの命令があるときはステップＳＴ２１でシーケンス情報を基に照合を行い、不一致であればステップＳ２２で不一致であることを端末に通知してステップＳＴ１１に戻る。上記ステップＳＴ２１で一致していればステップＳＴ２３で命令を実行する。すなわち、ステップＳＴ２３の命令の実行では、まずステップＳＴ２４で機器への命令を実行し、新たな秘密鍵の発行を行う。次いで、ステップＳＴ２５で新たな命令待ちを行ってステップＳＴ２０に戻る。以上で、サーバ側の認証処理プログラムを終了する。
【００７６】
図１２は、機器側の認証処理動作を示すフローチャートであり、前記各実施の形態の各機器の動作に対応する。
まず、ステップＳＴ３１でネットワークに接続されると、ステップＳＴ３２でネットワークに接続されたことを同時発信し、ステップＳＴ３３で公開鍵の発行待ちを行う。応答がなければステップＳＴ３２に戻ってネットワークに接続されたことを同時発信する。応答があれば公開鍵を発行し、ステップＳＴ３４で機器自身の情報を上記公開鍵で暗号化して同報発信する。
【００７７】
次いで、ステップＳＴ３５で認証待ちを行って認証の許可／不許可を判別し、不許可であればステップＳＴ３２に戻り、許可であればステップＳＴ３６に進む。ステップＳＴ３６では、サーバに命令を出し、ステップＳＴ３７で入力待ちを行う。入力待ちの結果、サーバから不正の旨の通知があったときはステップＳＴ３４に戻って同報発信を繰り返し、また、サーバから実行許可の旨の通知があったときはステップＳＴ３６に戻ってサーバからの命令が来るまで待つ。サーバからの命令が来たときはステップＳＴ３８で認証の許可／不許可を判定し、不許可であればステップＳＴ３９でサーバに不許可の旨を通知してステップＳＴ３６に戻る。認証許可であればステップＳＴ４０で該命令を実行してステップＳＴ３５に戻る。以上で、機器側の認証処理プログラムを終了する。
【００７８】
以上説明したように、本認証方法では、端末機器に固有な情報を有するＩＣチップ（記憶媒体）を用意し、該ＩＣチップをサーバに装着し、公開鍵暗号化及び照合を行うことにより、「なりすまし」を防ぐとともに、不正な端末のネットワークヘのログオンを阻止することができる。また、サーバは公開鍵を同報発信し、該公開鍵によって端末機器は自身のもつ秘密鍵を暗号化して同報発信し、その後、適宜秘密鍵を変えて通信することにより、比較的軽い処理により盗聴を防ぐことができる。また、通信の際に「通し番号」を用いて、過去は一致すること、及び最新の情報は不一致であることを元にリピート端末の不正ログオンを防ぐことができる。その結果、プラグ・アンド・プレイ機器の簡便さを損なうことなく、プラグ・アンド・プレイ機器のセキュリティを高めることができる。
【００７９】
なお、上記各実施の形態に係る認証方法を、上述したような携帯電話機等の機器に適用することもできるが、勿論これには限定されず、暗号通信システムであれば全ての装置に適用可能である。この場合、本システムが、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や小型ノート型パソコンに組み込まれているものでもよい。
【００８０】
また、端末機器に固有な情報を有する記憶媒体としてＩＣチップという名称を用いているが、これは説明の便宜上であり、例えばＩＣカード、ＳＤ（Secure Digital）メモリカード、コンパクトフラッシュ（ＣＦ）、スマートメディア、メモリスティクすべてに適用できる。
さらに、上記認証システムを構成する各端末機器の種類、数及び接続方法などは前述した各実施の形態に限られない。
【００８１】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、ホームネットワークにおけるプラグ・アンド・プレイ機器における各機器の簡単かつ安全な認証方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の認証方法が適用されるシステムの構成を示す図である。
【図２】本実施の形態の認証方法が適用されるネットワークの構成を示す図である。
【図３】本実施の形態の通し番号を用いた認証方法を説明するための図である。
【図４】本実施の形態の通し番号を用いた認証方法を説明するための図である。
【図５】本実施の形態のネットワークを介した認証システムの制御シーケンスを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態のネットワークが一つ存在し、そのネットワークを介して使われる携帯電話機が複数存在する場合の認証方法を説明する図である。
【図７】本実施の形態の認証方法が適用されるサーバの好適な例を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態の認証方法が適用されるネットワークの構成を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態の認証方法の複数の機器の組み合わせで動作するシステムの構成を示す図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態のネットワークを介した認証システムの制御シーケンスを示す図である。
【図１１】本実施の形態の認証方法のサーバ側の認証処理動作を示すフローチャートである。
【図１２】本実施の形態の認証方法の機器側の認証処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  ビデオ（端末機器Ａ）
２  ＴＶ（端末機器Ｂ）
３  ＩＣチップ（固有な情報を有する記憶媒体）
１０  ネットワークＡの認証サーバ
１１  端末機器Ａ
１２  端末機器Ｂ
１３  端末機器Ｃ
１４  端末機器Ｄ
２０  ネットワークＢの認証サーバ
２１  端末機器ア
２２  端末機器イ
２３  端末機器ウ
３０  サーバ
３１  電話Ａ（正当な端末）
３２  電話Ｂ（不正な端末）
４０  ホームサーバ
４１  ＴＶ
４２  リモコン
【図１】
0003798608.tif 000003
【図２】
0003798608.tif 000004
【図３】
0003798608.tif 000005
【図４】
0003798608.tif 000006
【図５】
0003798608.tif 000007
【図６】
0003798608.tif 000008
【図７】
0003798608.tif 000009
【図８】
0003798608.tif 000010
【図９】
0003798608.tif 000011
【図１０】
0003798608.tif 000012
【図１１】
0003798608.tif 000013
【図１２】
0003798608.tif 000014