JP2016038706A

JP2016038706A - モバイルデバイス上で二次元コードを利用した認証

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Publication number: JP2016038706A
Application number: JP2014161278A
Authority: JP
Inventors: 利康本木; Toshiyasu Motoki; 弾立野; Dan Tateno
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2034-08-07
Also published as: JP6296938B2; US20160042352A1; US20160162898A1; US9684900B2; US9530134B2

Abstract

【課題】上記の課題を解決するための、セキュリティの強固な、二次元コードによる本人認証を可能とすること。
【解決手段】認証デバイスの二次元コード表示部に表示される（暗号化された認証用元データから生成された）二次元コードを、一旦モバイルデバイス上の認証用アプリケーションで読み込み、復号して必要な情報を付加した上で新たな二次元コードを生成・表示し、それを認証デバイスの二次元コード読取部に読み取らせることで、認証を行う。認証用元データは一件の処理が終わるごとに変更され、その都度暗号化され、認証デバイスの二次元コード表示部に表示される二次元コードは新しいものとなる。本発明に従えば、ワンタイムな本人認証としての応用が可能となる。認証デバイス、認証サーバー、認証用アプリケーション、ユーザー登録サーバーという動作主体は、これらを組合わせたシステムとして実現することもできる。全体の流れが（１）〜（６）にまとめて示される。
【選択図】図９

Description

本発明は、入館・入場や決済時等において利用される、ユーザーの本人認証に関する。

入館・入場や決済時等の本人認証に関する既存技術として、ユーザー登録手続き完了時に、認証用の二次元コード（ＱＲコード等）を画像イメージ等として予め提供しておくものがある。

入館・入場や決済時等に、二次元コード読取部を持つ認証デバイスに、この予め提供された二次元コードを読み込ませることによってユーザーの本人認証を行う仕組みがある。

図１は、従来技術において、ユーザー登録手続き完了時に、認証用の二次元コード（ＱＲコード等）を画像イメージ等の提供を受ける手順を示す図である。

１１に従って、アプリケーションを通じてユーザー情報（例えば「ＴＹＡＭＡＤＡ７６３４」）をユーザー登録サーバーに登録する。

１２に従って、ユーザー登録情報が、認証サーバーに認証用元データとして保存される。

ユーザー登録サーバーと、認証サーバーとは、一体のサーバー内に構築することもできる。

１３に従って、認証用の二次元コード（例えば、ＱＲコード等がよく知られている）が、画像イメージ等として、予め提供される。

認証用の二次元コードは、紙などにプリントアウトされたものであったり、コンピュータのディスプレイに表示されたスクリーンショットであったりする。

図２は、従来技術において、入館・入場や決済時等に、二次元コード読取部を持つ認証デバイスに、この二次元コードを読み込ませることで本人認証を行う手順を示す図である。

２１に従って、二次元コード読取部を持つ認証デバイスに、提供された二次元コードを読み込ませる。

２２に従って、認証デバイスによって二次元コードが解読されて、認証サーバーに送られて、保存されている認証用元データと照合される。

照合によって一致すれば、２３に従って、決算を完了する、または、入館・入場のために扉を開く等すればよい。

認証デバイスと、認証サーバーとは、一体のシステムとして構築することもできる。

認証デバイスには、二次元コード読取部のみを設けて、認証サーバーの側で二次元コードの解読をしてもよい。

しかし、この手法では、提供された二次元コードのスクリーンショットやプリントアウトの漏洩や譲渡等による第三者利用のセキュリティリスクが伴う。

特許文献１には、「マスク用ＩＤとして一時的に使用する一時ＩＤ及び該一時ＩＤを二次元に符号化した二次元コードを生成する」ことが記載されており、一時的に暗号化された二次元コードを作成することが開示されている。

しかしながら、目的はマスク処理であり、認証を行うためのものではない。

特許文献２には、玄関ドアの開錠に二次元コードを用いることを開示するものの、認証用アプリケーションを開示しているものではない。

特許文献３には、認証システムにおいて、二次元バーコードにＵＲＬを含めることが記載されるものの、参考程度の内容にすぎない。

日本国特許第４９１５４６４号（特開２０１１−２３８１０７）日本国特許第４７８３１５０号（国際公開ＷＯ２００５／０５７４４７）日本国特許第３９２１４８９号（特開２００７−０４７９５７）

本発明の目的は、上記の課題を解決するための、セキュリティの強固な、二次元コードによる本人認証を可能とすることにある。

本発明では、認証デバイスの二次元コード表示部に表示される（暗号化された認証用元データから生成された）二次元コードを、一旦モバイルデバイス上の認証用アプリケーションで読み込む。

復号して必要な情報を付加した上で新たな二次元コードを生成・表示し、それを認証デバイスの二次元コード読取部に読み取らせることで、認証を行う。

認証用元データは一件の処理が終わるごとに変更することができ、その都度暗号化され、認証デバイスの二次元コード表示部に表示される二次元コードは新しいものとすることもできる。

本発明に従えば、セキュリティの強固な、二次元コードによる本人認証が可能となる。

本発明に従えば、ワンタイムな本人認証としての応用も可能となる。

図１は、従来技術において、ユーザー登録手続き完了時に、認証用の二次元コード（ＱＲコード等）を画像イメージ等の提供を受ける手順を示す図である。図２は、従来技術において、入館・入場や決済時等に、二次元コード読取部を持つ認証デバイスに、この二次元コードを読み込ませることで本人認証を行う手順を示す図である。図３は、本発明における、登録手続きの手順を示す図である。図４は、本発明における、二次元コードＡを読み取る手順を示す図である。図５は、本発明における、新たな二次元コード（以下「二次元コードＢ」）を生成する手順を示す図である。図６は、本発明における、認証デバイスの二次元コード読取部に、モバイルデバイス上の二次元コードＢを読み込ませる手順を示す図である。図７は、本発明における、読み取った二次元コードＢを、認証サーバーに送信する手順を示す図である。図８は、本発明における、入館・入場や決済時等に、本人認証を行う手順を示す図である。図９は、図３（１）、図４（２）、図５（３）、図６（４）、図７（５）、図８（６）に分けて説明してきた全体の流れを（１）〜（６）としてまとめて示す図である。

本発明の手順は以下のようになる。

図３は、本発明における、登録手続きの手順を示す図である。

３１に従って、ユーザーは、予めモバイルデバイス上の認証用アプリケーションを用いて、ユーザー登録サーバーにアクセスし、登録手続きを完了しておく。

３２に従って、認証用アプリケーションは、手続き完了時にユーザー登録サーバーから秘密鍵を取得する。

認証用アプリケーションは、モバイルデバイスにアップロードされたソフトウエアであってもよいが、モバイルデバイスからユーザが（通信等によって）操作できる状態にあれば、モバイルデバイスとは別体であってもよい。

図４は、本発明における、二次元コードＡを読み取る手順を示す図である。

認証デバイスは、二次元コード（以下「二次元コードＡ」）を表示する画面である「二次元コード表示部」、および、後述の「二次元コード読取部」（二次元コードＢを読み取るためのリーダ）を持つ。

典型的には、画面は液晶に表示されるであろうが、これに限られるものではない。

４１に従って、認証サーバーにおいて、認証用の任意の元データ（以下「認証用元データ」）が公開鍵（共通鍵）で暗号化されて、４２に従って、二次元コードＡが生成される。

認証用元データは一件の処理が終わるごとに変更されて、その都度、公開鍵（共通鍵）で暗号化されることで、表示される二次元コードＡも新しいものとしてもよい。

４３に従って、ユーザーはモバイルデバイス上の（または、モバイルデバイスによって操作される）認証用アプリケーションを起動し、その二次元コード読み取り機能を用いて二次元コードＡを読み取る。

モバイルデバイスの例として、日本国において普及している携帯電話では、この二次元コード読み取り機能（二次元コードの解読まで可能）または画像撮影機能が標準装備されているものが多い。

図５は、本発明における、新たな二次元コード（以下「二次元コードＢ」）を生成する手順を示す図である。

５１に従って、認証用アプリケーションは、読み取った二次元コードＡを秘密鍵で復号し、認証用アプリケーションに保存されたユーザー情報と結合し、新たな二次元コード（以下「二次元コードＢ」）を生成し、モバイルデバイス上の液晶画面に表示する。

新たな生成においてユーザ情報と結合されることが重要なのであって、「結合」という用語は広く解釈されるべきものである。

例えば、結合の例として、認証用元データがランダムな１６バイトの数値を文字列としたもので、ユーザー情報がユーザーＩＤであってよい。

前者が「7F89 AB3E 3B1C 672A」、後者が「TYAMADA7634」だったとすると、連結された文字列「7F89 AB3E 3B1C 672A TYAMADA7634」を、新たに二次元コード化して二次元コードＢとすればよい。

この「結合」は、「認証のための準備」という位置付けにある。

図６は、本発明における、認証デバイスの二次元コード読取部に、モバイルデバイス上の二次元コードＢを読み込ませる手順を示す図である。

６１に従って、ユーザーは、認証デバイスの二次元コードＢ読取部に、モバイルデバイス上の二次元コードＢを読み込ませる。

図７は、本発明における、読み取った二次元コードＢを、認証サーバーに送信する手順を示す図である。

７１に従って、認証デバイスは読み取った二次元コードＢを、認証サーバーに送信する。

図８は、本発明における、入館・入場や決済時等に、本人認証を行う手順を示す図である。

認証サーバーは、二次元コードＢが認証用元データを含むことを確認する。

一致することが確認できたら、８１および８２に従って、ユーザー登録サーバーに問い合わせて、二次元コードＢに含まれるユーザー情報からユーザー登録情報と照合し、一致すれば扉を開く・決済を完了する等すればよい。

認証用元データは一件の処理が終わるごとに変更され、その都度共通鍵で暗号化され、表示される二次元コードＡも新しいものとなってもよい。

図９は、図３（１）、図４（２）、図５（３）、図６（４）、図７（５）、図８（６）に分けて説明してきた全体の流れを（１）〜（６）としてまとめて示す図である。

なお、QRコードの仕様は JISC (Japanese Industrial Standards Committee) 等で一般に公開されているものであるので、暗号化・復号化のライブラリなどは比較的容易に実装することが出来る。

また、例えば Open Source QR Code Library （http://qrcode.sourceforge.jp/）のようなオープンソースプロジェクトからも暗号化・復号化ライブラリが提供されている。

ここまで説明した「二次元コード」という用語は、暗号化されても、復号可能な（解読可能な）コードであればよく、広く解釈できるものである。

また、「公開鍵」と「秘密鍵」の組合せについても、これらの組合せに限られることなく、本発明の技術的思想を広く適用できるものである。

本発明は、動作主体としてのコンピュータに方法のステップを実行させるコンピュータ・プログラムとして実現することもできる。

認証デバイス、認証サーバー、認証用アプリケーション、ユーザー登録サーバーという動作主体は、これらを任意に組合わせたシステムとして実現することもできる。

よって、ここまでに、認証デバイス、認証サーバー、認証用アプリケーション、ユーザー登録サーバー、という複数の主体に分けた説明は、役割を分かりやすく表現するための便宜上のものにすぎない。

従って、当業者であるならば、本発明の技術的思想を様々な主体に役割分担するように適宜アレンジして実現できてしまうことに留意されたい。

Claims

認証サーバーに保管されている認証用元データを、認証サーバーに保管されているところの公開鍵を用いて暗号化することによって、画像（二次元コードＡ）を生成するステップと、
生成された画像（二次元コードＡ）を表示部に表示するステップと、
表示された画像をモバイルデバイス（の認証用アプリケーション）に読み取らせたものを、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）が、予めユーザ情報の登録と引き換えに取得した秘密鍵を用いて復号化したものと、予め登録しておいたユーザ情報とを結合することによって、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の側で新たに生成されて表示されている画像（二次元コードＢ）を読取部から読取るステップと、を有していて、
認証用元データと予め登録されているユーザ情報との照合によって、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なうことができるようにされている、
認証デバイスまたは認証サーバーにこれらのステップを実行させて、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証のための準備をする、方法。
認証サーバーに保管されている認証用元データを、認証サーバーに保管されているところの公開鍵を用いて暗号化することによって、画像（二次元コードＡ）を生成するステップと、
生成された画像（二次元コードＡ）を表示部に表示するステップと、
表示された画像をモバイルデバイス（の認証用アプリケーション）に読み取らせたものを、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）が、予めユーザ情報の登録と引き換えに取得した秘密鍵を用いて復号化したものと、予め登録しておいたユーザ情報とを結合することによって、モバイルデバイスの側で新たに生成されて表示されている画像（二次元コードＢ）を読取部から読取るステップと、
認証用元データと予め登録されているユーザ情報との照合によって、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なうステップとを有する、
認証デバイスまたは認証サーバーにこれらのステップを実行させて、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なう、方法。
モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）が、ユーザー登録サーバーに、ユーザ情報の登録をするステップと、
モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）が、ユーザー登録サーバーから、引き換えに秘密鍵を取得するステップと、
認証サーバーまたは認証デバイスが、認証サーバーに保管されている認証用元データを、認証サーバーに保管されているところの公開鍵を用いて暗号化することによって、画像（二次元コードＡ）を生成するステップと、
認証サーバーまたは認証デバイスが、生成された画像（二次元コードＡ）を認証デバイスの表示部に表示するステップと、
認証用アプリケーションが、表示された画像をモバイルデバイス（の認証用アプリケーション）に読み取らせたものを、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）が、予めユーザ情報の登録と引き換えに取得した秘密鍵を用いて復号化したものと、予め登録しておいたユーザ情報とを結合することによって新たに画像（二次元コードＢ）を生成して表示するステップと、
認証デバイスが、新たに生成されて表示されている画像（二次元コードＢ）を二次元コード読取部から読取るステップと、
認証サーバーまたは認証デバイスが、認証用元データと、ユーザー登録サーバーに予め登録されているユーザ情報との照合によって、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なうステップとを有する、
認証デバイス、認証サーバー、または、認証用アプリケーションの何れかにこれらのステップを実行させて、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なう、方法。
認証サーバーに保管されている認証用元データを認証サーバーに保管されているところの公開鍵を用いて暗号化されることによって、生成され表示されている画像（二次元コードＡ）を読み取るステップと、
予めユーザ情報の登録と引き換えに取得した秘密鍵を用いて画像（二次元コードＡ）を復号化したものと、予め登録しておいたユーザ情報とを結合することによって、新たに画像（二次元コードＢ）を生成してモバイルデバイスの表示部に表示するステップとを有していて、
表示されている画像（二次元コードＢ）を認証デバイスに読み取らせることができるようにされていて、
認証用元データと予め登録されているユーザ情報との照合によって、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なうことができるようにされている、
モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）にこれらのステップを実行させて、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証のための準備をする、方法。
認証用元データが、１件の認証に伴う処理が終わるごとに、変更されることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の方法。
認証サーバーに保管されている認証用元データを、認証サーバーに保管されているところの公開鍵を用いて暗号化することによって、画像（二次元コードＡ）を生成し、
生成された画像（二次元コードＡ）を表示部に表示し、
表示された画像をモバイルデバイス（の認証用アプリケーション）に読み取らせたものを、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）が予めユーザ情報の登録と引き換えに取得した秘密鍵を用いて復号化したものと、予め登録しておいたユーザ情報とを結合することによってモバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の側で新たに生成されて表示されている画像（二次元コードＢ）を読取部から読取り、
認証用元データと予め登録されているユーザ情報との照合によって、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なうことができるようにされている、
モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証のための準備をする、認証デバイス。
認証サーバーに保管されている認証用元データを、認証サーバーに保管されているところの公開鍵を用いて暗号化することによって、画像（二次元コードＡ）を生成し、
生成された画像（二次元コードＡ）を表示部に表示し、
表示された画像をモバイルデバイス（の認証用アプリケーション）に読み取らせたものを、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）が予めユーザ情報の登録と引き換えに取得した秘密鍵を用いて復号化したものと、予め登録しておいたユーザ情報とを結合することによってモバイルデバイスの側で新たに生成されて表示されている画像（二次元コードＢ）を読取部から読取り、
認証用元データと予め登録されているユーザ情報との照合によって、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なう、
モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なう、認証デバイスと認証サーバーとを組合せたシステム。
モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）が、ユーザー登録サーバーに、ユーザ情報の登録を行ない、
モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）が、ユーザー登録サーバーから、引き換えに秘密鍵を取得し、
認証サーバーまたは認証デバイスが、認証サーバーに保管されている認証用元データを、認証サーバーに保管されているところの公開鍵を用いて暗号化することによって、画像（二次元コードＡ）を生成し、
認証サーバーまたは認証デバイスが、生成された画像（二次元コードＡ）を認証デバイスの表示部に表示し、
認証用アプリケーションが、表示された画像をモバイルデバイス（の認証用アプリケーション）に読み取らせたものを、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）が予めユーザ情報の登録と引き換えに取得した秘密鍵を用いて復号化したものと、予め登録しておいたユーザ情報とを結合することによってモバイルデバイスで新たに画像（二次元コードＢ）を生成し、
認証デバイスが、新たに生成された画像（二次元コードＢ）を二次元コード読取部から読取り、
認証サーバーまたは認証デバイスが、認証用元データと、ユーザー登録サーバーに予め登録されているユーザ情報との照合によって、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なう、
認証デバイスと認証サーバーと認証用アプリケーションとを組合せたシステム。
認証サーバーに保管されている認証用元データを認証サーバーに保管されているところの公開鍵を用いて暗号化されることによって、生成され表示されている画像（二次元コードＡ）を読み取ることができるようにされていて、
予めユーザ情報の登録と引き換えに取得した秘密鍵を用いて画像（二次元コードＡ）を復号化したものと、予め登録しておいたユーザ情報とを結合することによって、新たに画像（二次元コードＢ）を生成してモバイルデバイスの表示部に表示することで、表示されている画像（二次元コードＢ）を認証デバイスに読み取らせることができるようにされていて、
認証用元データと予め登録されているユーザ情報との照合によって、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なうことができるようにされている、
モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証のための準備をする、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）。
認証用元データが、１件の認証に伴う処理が終わるごとに、変更されることを特徴とする、請求項６に記載の認証デバイス。
認証用元データが、１件の認証に伴う処理が終わるごとに、変更されることを特徴とする、請求項７に記載の認証デバイスと認証サーバーとを組合せたシステム。
認証用元データが、１件の認証に伴う処理が終わるごとに、変更されることを特徴とする、請求項８に記載の認証デバイスと認証サーバーと認証用アプリケーションとを組合せたシステム。
認証用元データが、１件の認証に伴う処理が終わるごとに、変更されることを特徴とする、請求項９に記載のモバイルデバイス（の認証用アプリケーション）。
認証デバイスと認証サーバーとが一体となっている請求項７に記載のシステム。
認証デバイスと認証サーバーとが一体となっている請求項８に記載のシステム。
さらにユーザー登録サーバーを含み、
ユーザー登録サーバーと認証サーバーとが一体となっている請求項８に記載のシステム。
モバイルデバイスと、認証用アプリケーションとが別体となっている、請求項９に記載のモバイルデバイス（の認証用アプリケーション）。
認証サーバーに保管されている認証用元データを、認証サーバーに保管されているところの公開鍵を用いて暗号化することによって、画像（二次元コードＡ）を生成するステップと、
生成された画像（二次元コードＡ）を表示部に表示するステップと、
表示された画像をモバイルデバイス（の認証用アプリケーション）に読み取らせたものを、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）が、予めユーザ情報の登録と引き換えに取得した秘密鍵を用いて復号化したものと、予め登録しておいたユーザ情報とを結合することによって、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の側で新たに生成されて表示されている画像（二次元コードＢ）を読取るステップと、を有していて、
認証用元データと予め登録されているユーザ情報との照合によって、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なうことができるようにされている、
認証デバイスまたは認証サーバーにこれらのステップを実行させて、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証のための準備をする、コンピュータ・プログラム。
認証サーバーに保管されている認証用元データを、認証サーバーに保管されているところの公開鍵を用いて暗号化することによって、画像（二次元コードＡ）を生成するステップと、
生成された画像（二次元コードＡ）を表示部に表示するステップと、
表示された画像をモバイルデバイス（の認証用アプリケーション）に読み取らせたものを、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）が、予めユーザ情報の登録と引き換えに取得した秘密鍵を用いて復号化したものと、予め登録しておいたユーザ情報とを結合することによって、モバイルデバイスの側で新たに生成されて表示されている画像（二次元コードＢ）を読取るステップと、
認証用元データと予め登録されているユーザ情報との照合によって、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なうステップとを有していて、
認証デバイスまたは認証サーバーにこれらのステップを実行させて、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なう、コンピュータ・プログラム。
認証サーバーに保管されている認証用元データを、認証サーバーに保管されているところの公開鍵を用いて暗号化されることによって生成され表示されている画像（二次元コードＡ）を、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）によって読み取るステップと、
予めユーザ情報の登録と引き換えに取得した秘密鍵を用いて画像（二次元コードＡ）を復号化したものと、予め登録しておいたユーザ情報とを結合することによって、新たに画像（二次元コードＢ）を生成して表示するステップと、を有していて、
表示されている画像（二次元コードＢ）を認証デバイスに読み取らせることができるようにされていて、
認証用元データと予め登録されているユーザ情報との照合によって、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証を行なうことができるようにされている、
モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）にこれらのステップを実行させて、モバイルデバイス（の認証用アプリケーション）の認証のための準備をする、コンピュータ・プログラム。