JP5363134B2 - 携帯無線通信端末、認証システム、携帯無線通信端末の認証方法、携帯無線通信端末の認証プログラム - Google Patents
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Description
一方、利用者の入力の手間を省きながら同時に正規利用者であることを確認する方式として、利用者端末から割符をサーバ側へ渡すことで認証を行う方式が特許文献1及び特許文献2に開示されている。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
図1は、本発明による認証方法を用いた携帯無線通信端末を含む認証システムの第1実施形態を示す図である。
本実施形態の認証システムは、サーバ10、基地局20、UIM(User Identity Module Card)カード30、非接触型ICカード40、携帯無線通信端末100等を備えている。
ここで、本実施形態の銀行取引サービスにおけるサーバ10の認証処理としては、第1認証と第2認証とが設けられている。
第1認証は、残高照会や少額の取引を行うときに用いられる認証処理である。第1認証は、口座番号と紐付けされた端末固有番号の取得と、4桁のパスワード(PIN)を利用者が手入力することにより行われる。この第1認証は、公知の技術であり、本明細書での詳しい説明は省略する。
第2認証は、住所等の登録情報を変更するときや、高額(例えば10万円を越える額)の取引を行うとき等、より高い安全性が必要なときに用いられる認証処理である。
第2認証は、認証処理部134により、第1の固有情報と第2の固有情報とを組み合わせて行われる。なお、以下の説明では、特に言及しない限り、認証処理部134が行う認証処理は、この第2認証を指すものとする。
まず、非接触型ICカード40の登録時に利用するセッション鍵Ksの交換方法について説明する。
図2は、第1実施形態のセッション鍵Ksの交換方法を示すフローチャートである。
なお、図2に示すフローチャートは、銀行取引サービスの口座を新規に申し込みするときに行われるものである。そして、既に、第1認証用に端末固有番号と4桁のパスワードがサーバ10のデータベース(不図示)に登録され、口座番号も端末固有番号と紐付けされた状態で付与されているものとする。
S102では、サーバ10が乱数aをデータベースへ記録する。
S103では、乱数aをセッション鍵Ks1=H(第1認証パスワード)とする共通鍵で暗号化する。
S104では、暗号化したaをサーバ10から携帯無線通信端末100の端末アプリケーションへと送信する。
S106では、端末アプリケーション130がKs1=H(第1認証パスワード)を演算する。
S107では、端末アプリケーション130がKs1を鍵として、暗号化したaを復号する。
S108では、復号したaをUIMカード30へ送信する。
S110では、UIMカード30がKs=H(a||b)を演算する。なお、||は鍵の連接を表す。
S111では、UIMカード30内にKsを記録する。
S112では、乱数bをUIMカード30から端末アプリケーション130へ送信する。
S113では、端末アプリケーション130がKs1を共通鍵として乱数bを暗号化する。
S114では、暗号化した乱数bを端末アプリケーション130からサーバ10へ送信する。
S116では、サーバ10がデータベースに記録していた乱数aをデータベースから呼び出し、Ks=H(a||b)を演算する。
S117では、サーバ10が利用者専用のセッション鍵Ksとして口座番号(又は、端末固有番号)に紐付けてデータベースへ記録する。
図3は、第1実施形態において非接触型ICカード40を認証用に登録する処理を示すフローチャートである。
S201では、UIMカード30が、UIMアプリケーション31上の固有番号xを用いてHash=H(x)を演算する。なお、本実施形態では、ハッシュ関数SHA−1を用いるが、他の関数を用いてもよい。
S202では、H(x)をUIMカード30から携帯無線通信端末100の端末アプリケーション130へ送信する。
S203では、「Hello message」とともに端末固有番号を端末アプリケーション130からサーバ10へ送信する。
S204では、サーバ10が顧客登録処理として、Zを端末固有番号から口座番号と紐付ける。
S215では、顧客登録完了の通知をサーバ10から端末アプリケーション130へ行う。
S223では、端末アプリケーション130が乱数cを生成する。
S224では、(Y||c)を端末アプリケーション130に登録する。
S227では、E(Ks,Z||P)を端末アプリケーション130からサーバ10へ送信する。ここで、E(A,B)は、Aを鍵、Bを電文とする共通鍵暗号関数である。
S228では、サーバ10が利用者に紐付いている秘密鍵Ksをサーバ10のデータベースから呼び出して、これを用いてZ,Pを復号する。その後、復号したZを用いてP’=H(Z)を演算する。
S230では、サーバ10がZを利用者IDとして登録する。
S231では、ユーザIDの登録が成功したことを端末アプリケーション130へ伝える。
図4及び図5は、第1実施形態において非接触型ICカード40を用いて認証を行うときの処理を示すフローチャートである。
S301では、利用者が非接触型ICカード40をリーダライタ140に近づけることにより、非接触型ICカード40の固有番号Yがリーダライタ140を介して端末アプリケーション130へ伝えられる。
S302では、「Hello message」とともに端末固有番号を端末アプリケーション130からサーバ10へ送信する。
S303では、サーバ10が第1認証利用者IDである端末固有番号から口座番号を照合する。
S313では、UIMカード30がUIMアプリケーション31上の固有番号(第1の固有情報)xを用いて、Hash=H(x)を演算する。なお、ここでもハッシュ関数SHA−1を用いる。なお、本実施形態では、ハッシュ関数SHA−1を用いるが、他の関数を用いてもよい。
S314では、H(x)をUIMカード30から端末アプリケーション130へ通知する。なお、本実施形態では、xを隠蔽するためにxのハッシュ値を演算しているが、この演算は省略してもよい。この演算を省略した場合であっても、暗号強度は変化しない。
S316では、サーバ10が乱数αを生成する。
S317では、乱数αをサーバ10から端末アプリケーション130へ送信する。
S318では、乱数αと乱数βを端末アプリケーション130からUIMカード30へ通知するとともに端末アプリケーション130がUIMカード30に対してKsの呼出を行う。
S320では、KsをUIMカード30から端末アプリケーション130へ通知する。
S321では、Γ’=E(Ks,Z||α||β)を演算する。
図5に移動して、S351では、Γ’を端末アプリケーション130からサーバ10へ送信する。
S352では、サーバ10がΓ’をKsで復号してZ,α,βを取得する。
S353では、サーバ10がZ,αをデータベースに登録されているデータと一致しているか否かの照合を行う。一致している場合にはS354へ進み、一致していない場合には、S367へ進む。
S355では、Γをサーバ10から端末アプリケーション130へ送信する。
S356では、Γを端末アプリケーション130からUIMカード30へ通知する。
S357では、UIMカード30がΓをKsで復号してα,βを取得する。
S358では、UIMカード30がS357で取得したα,βがUIMカード30に記録されているデータと一致するか否かを判断する。一致する場合には、S359へ進み、一致しない場合には、S364へ進む。
S360では、UIMカード30から端末アプリケーション130へ相互認証OKの通知を行う。
S361では、相互認証OKの通知を端末アプリケーション130からサーバ10へ行う。
S362では、認証OKの結果を携帯無線通信端末100の表示部に表示させるようにサーバ10が端末アプリケーション130へ表示指示を行う。
S364では、UIMカード30が相互認証NGと決定する。
S365では、UIMカード30から端末アプリケーション130へ相互認証NGの通知を行う。
S366では、相互認証NGの通知を端末アプリケーション130からサーバ10へ行う。
S367では、認証NGの結果を携帯無線通信端末100の表示部に表示させるようにサーバ10が端末アプリケーション130へ表示指示を行う。
S368では、端末アプリケーション130が認証NGの結果を表示部の画面に表示する。
図6は、本発明による認証方法を用いた携帯無線通信端末を含む認証システムの第2実施形態を示す図である。
先に説明した第1実施形態では、認証処理に関する各種演算を端末アプリケーション130が行っていたが、第2実施形態では、認証処理に関する演算の一部をUIMカード内の演算機能を用いて行う形態である。
なお、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
S331では、利用者が非接触型ICカード40をリーダライタ140に近づけることにより、非接触型ICカード40の固有番号Yがリーダライタ140を介して端末アプリケーション130へ伝えられる。
S332では、「Hello message」とともに端末固有番号を端末アプリケーション130からサーバ10へ送信する。
S333では、サーバ10が第1認証利用者IDである端末固有番号から口座番号を照合する。
S337では、乱数αをサーバ10から端末アプリケーション130へ送信する。
S338では、Yとαを端末アプリケーション130からUIMカード30へ通知する。
S339では、UIMカード30がZ=H(H(x)||Y)を演算する。
S340では、口座開設時にUIMカード30に格納していたKsをUIMカード30が呼び出す。
S341では、UIMカード30が乱数βを生成し、UIMカード30に乱数α及び乱数βを記録する。
S342では、UIMカード30がΓ’=E(Ks,Z||α||β)を演算する。
S343では、Γ’をUIMカード30から端末アプリケーション130へ通知する。
S343を実行後の動作は、図5に示したS351以降の動作を行う。
第3実施形態は、サーバ10との認証を行うときに、以下に説明する画面遷移を認証条件として加えた形態である。よって、画面遷移に関する部分以外は、第1実施形態と同様であるので、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図8は、第3実施形態において非接触型ICカード40を認証用に登録する処理を示すフローチャートである。
S201からS204までは、第1実施形態の図3のS201からS204までと同様である。
ここで、画面遷移とは、利用者が携帯無線通信端末100を操作して携帯無線通信端末100の不図示の表示部に表示される画面移り変わりの履歴を指す。以下に、画面遷移の例を挙げる。
(例1)ATMロックONの後ATMロックOFFという動作を3回繰り返す。ここで、ATMロックとは、携帯無線通信端末100からの操作により、ATM使用の許可/禁止を切り換える操作である。
(例2)PCロックONの後PCロックOFFし、さらにその後ATMロックON。ここで、PCロックとは、携帯無線通信端末100ではなく一般のコンピュータからの銀行取引サービス利用の許可/禁止を切り換える操作である。
(例3)振り込み画面を表示の後、通帳画面を表示し、さらにその後、電子マネーへのチャージ画面を表示。
(例4)ATMロックONの後ATMロックOFF、さらにその後、電子マネーへのチャージ画面を表示。
S207では、サーバ10が画面遷移操作を記録する。なお、S206とS207は、画面遷移登録を確定するまで繰り返される。
S208では、現在までの画面遷移一覧をサーバ10から端末アプリケーション130へ送信する。
S209では、端末アプリケーション130が携帯無線通信端末100の表示部に確認画面を表示させる。
図9は、確認画面の例を示す図である。図9に示す例は、上述の(例4)の場合を示している。
S211では、利用者が選択した登録OKか否かの結果を端末アプリケーション130からサーバ10へ伝える。
S212では、端末アプリケーション130から得た登録OKか否かの情報に基づいて、動作を分岐する。画面遷移登録OKの場合には、S213へ進み、やり直しの場合には、S205へ戻り登録をやり直す。
S213では、サーバ10が画面遷移一覧を口座番号と紐付け、データベースに登録する。なお、画面遷移を登録するのは、サーバ10に限らず、例えば、端末アプリケーション130内に登録する形態としてもよい。
S214では、サーバ10から端末アプリケーション130へ登録完了の通知を行う。
S221以降の動作は、第1実施形態の図3におけるS221以降と同様である。
図10は、第3実施形態において非接触型ICカード40を用いて認証を行うときの処理を示すフローチャートである。
S301からS303までは、第1実施形態の図4のS301からS303までと同様である。
S304では、画面遷移開始を誘導するようにサーバ10から端末アプリケーション130へ指示を行う。
S305では、端末アプリケーション130が利用者に対して認証時用の画面遷移の操作を促すとともに、利用者が携帯無線通信端末100を操作して画面閲覧を繰り返す。
S306では、サーバ10が画面遷移操作を確認する。なお、S305とS306は、画面遷移登録を確定するまで繰り返される。
S308では、不一致した回数が3回目であるか否かをサーバ10が判断する。3回目である場合には、S309へ進み処理を中断する。1回目又は2回目である場合にはS304へ戻り、利用者による画面遷移の操作を最初からやり直す。
S310では、画面遷移確認OKとして、その結果をサーバ10から端末アプリケーション130へ送信する。
S311以降の動作は、第1実施形態の図4及び図5におけるS311以降と同様である。
(1)各実施形態において、携帯無線通信端末100は、携帯電話機である例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、通話機能を持たない無線通信端末であってもよい。
20 基地局
30 UIMカード
40 非接触型ICカード
100 携帯無線通信端末
110 通信部
120 演算部
130 端末アプリケーション
140 リーダライタ
Claims (10)
- 通信サービスに利用される携帯無線通信端末であって、
当該携帯無線通信端末内に装着された接触型情報記憶媒体と通信を行い、前記通信サービスに関する第1の固有情報を接触型情報記憶媒体から取得する第1の固有情報取得手段と、
非接触型情報記憶媒体と非接触で通信を行うリーダライタと、
前記リーダライタを介して前記非接触型情報記憶媒体が有する第2の固有情報を取得する第2の固有情報取得手段と、
前記通信サービスを介して行われるサーバとの認証に関する処理として、前記第1の固有情報と前記第2の固有情報とを組み合わせて当該携帯無線通信端末上で認証情報を生成して前記認証情報を前記サーバへ送信する認証処理手段と、
を備える携帯無線通信端末。 - 請求項1に記載の携帯無線通信端末において、
利用者により選択された非接触型情報記憶媒体から前記リーダライタを介して固有情報を読取り前記第2の固有情報として用いることができるように登録する登録手段を備えること、
を特徴とする携帯無線通信端末。 - 請求項1又は請求項2に記載の携帯無線通信端末において、
前記認証処理手段は、前記接触型情報記憶媒体内の演算機能を用いて前記認証情報を生成すること、
を特徴とする携帯無線通信端末。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の携帯無線通信端末において、
前記第1の固有情報は、当該携帯無線通信端末に固有の情報と前記通信サービスの利用者に固有の情報との少なくとも一方であること、
を特徴とする携帯無線通信端末。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の携帯無線通信端末において、
前記第2の固有情報は、前記非接触型情報記憶媒体に固有の情報であること、
を特徴とする携帯無線通信端末。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の携帯無線通信端末において、
前記認証処理手段は、前記サーバとの認証に関する処理を行う条件として、予め設定してある認証時操作を利用者に対して要求すること、
を特徴とする携帯無線通信端末。 - 請求項6に記載の携帯無線通信端末において、
前記認証時操作は、閲覧する画面の遷移を行う画面遷移操作であること、
を特徴とする携帯無線通信端末。 - 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の携帯無線通信端末と、
前記通信サービスを介して前記携帯無線通信端末との間で認証を行うサーバと、
を備える認証システム。 - 通信サービスに利用される携帯無線通信端末の認証方法であって、
コンピュータを用いて、
第1の固有情報取得手段が、携帯無線通信端末内に装着された接触型情報記憶媒体と通信を行い、前記通信サービスに関する第1の固有情報を接触型情報記憶媒体から取得する第1の固有情報取得ステップと、
第2の固有情報取得手段が、非接触型情報記憶媒体と非接触で通信を行うリーダライタを介して前記非接触型情報記憶媒体が有する第2の固有情報を取得する第2の固有情報取得ステップと、
認証処理手段が、前記通信サービスを介して行われるサーバとの認証に関する処理として、前記第1の固有情報と前記第2の固有情報とを組み合わせて当該携帯無線通信端末上で認証情報を生成して前記認証情報を前記サーバへ送信する認証処理ステップと、
を実行する携帯無線通信端末の認証方法。 - 通信サービスに利用される携帯無線通信端末の認証プログラムであって、
コンピュータを、携帯無線通信端末内に装着された接触型情報記憶媒体と通信を行い、前記通信サービスに関する第1の固有情報を接触型情報記憶媒体から取得する第1の固有情報取得手段と、
非接触型情報記憶媒体と非接触で通信を行うリーダライタを介して前記非接触型情報記憶媒体が有する第2の固有情報を取得する第2の固有情報取得手段と、
前記通信サービスを介して行われるサーバとの認証に関する処理として、前記第1の固有情報と前記第2の固有情報とを組み合わせて当該携帯無線通信端末上で認証情報を生成して前記認証情報を前記サーバへ送信する認証処理手段として機能させるための携帯無線通信端末の認証プログラム。
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