JP2000183869A

JP2000183869A - 認証方法

Info

Publication number: JP2000183869A
Application number: JP35710598A
Authority: JP
Inventors: Koji Suzuki; 耕二鈴木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-12-16
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 2000-06-30
Anticipated expiration: 2018-12-16
Also published as: JP3829509B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の証明手段が検証手段に同時にアクセス
できるような環境下でも、ただ一つの証明手段のみが検
証手段との認証に成功するようにする。【解決手段】検証手段２００はチャレンジを生成して
証明手段１００に送信する。証明手段１００はチャレン
ジに対してレスポンスを生成し、時間情報を送る時刻を
決定し、レスポンスと時間情報を暗号化したのち、検証
手段２００に送信する。検証手段２００はレスポンスお
よび時間情報を復号し、チャレンジ・レスポンスの認証
を行なう。また、証明手段１００は対応する時間になる
と、時間情報を検証手段２００に送信する。検証手段２
００は時間情報を受け取り、その内容がその記憶手段２
０１内に保持されている時間情報と一致し、かつ時間情
報を受取った時刻が予め決められた誤差許容時間内で一
致するかどうかを確かめる。以上の後サービスを提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はサービス対象を利
用する権限をユーザが有しているかどうかを認証する技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、サービス対象を利用する権限をユ
ーザが有しているかどうかを認証する方法として、一般
的には予め物理的なチケットやメンバーズカードを発行
してもらい、サービスを享受する時点でチケットやメン
バーズガードを提示する方法が取られてきた。この方法
の場合、チケット等に記載された有効期限やサービスの
種類等の情報を、サービス提供者がその場で確認するこ
とで、条件の確認と認証を行ってきた。しかし、チケッ
トそのものが物理的存在であるためにチケットの配送に
コストがかかったり、チケットの偽造を困難にするため
にチケットの製造自体にコストがかかってしまう欠点が
あった。この点についてはチケットを電子化することで
配送や製造にかかわるコストを低減させることが可能で
ある。このための技術として、特開昭６２−１７１０７
１号公報の「予約取引用ＩＣカード」、および特開平２
−２８２８６２号公報の「電子カードによる公共サービ
スの支払システム」がある。しかし、これらの技術で
は、電子化されたチケットの利用環境によっては不正が
行われる可能性がある。そのような環境としては、例え
ば図６に示すように、電子化されたチケットをＩＣカー
ド１０等の媒体に保持し、さらにユーザのＰＣ１１にカ
ードリーダ１２を接続させてＰＣ１１上でサービス提供
する場合がある。このような場合、複数のＰＣ１１に接
続可能なカードリーダ１２を製作し、破線で示すよう
に、このカードリーダ１２に複数のＰＣを接続させてお
けば、複数人がチケットを不正に利用できることにな
る。すなわち、ＩＣカードを共用することにより、電子
化されたチケット等を保有する特定のユーザに有限回あ
るいは無限回のサービスを提供する際に、本来特定のユ
ーザのみに許可されたＰＣ上で提供されるサービスを、
不特定多数のユーザが不正に利用することが可能であ
る。従来の技術はこのような不正利用に対する防御策を
持ち合わせていなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を考慮してなされたものであり、サービス対象を利用
する権限をユーザが有しているかどうかを認証する場合
に、ユーザの権限を保証するための証明手段の一つに対
して正当な一人のユーザのみがサービスを利用でき、か
つ複数の不正なユーザが一つの証明手段を共有すること
によりサービスを不正利用できないようにすることを目
的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、例え
ば、まず検証手段はサービスの提供をするか否かを決め
るためにユーザには制御困難な乱数効果を持たしたチャ
レンジを証明手段に送付する。証明手段は、検証手段に
ユーザの正当性を示すために上記チャレンジに対応する
レスポンスを送るとともに、検証手段と証明手段との間
で第三者には秘密の時刻を共有するために、秘密の時刻
をレスポンスと分離困難な状態で送付する。ユーザには
制御困難な乱数効果をチャレンジに持たせてあるため
に、この秘密の時刻はチャレンジを送付した特定の検証
手段に固有なものとなる。また、この秘密の時刻に証明
手段から検証手段へ偽造が困難な情報を送り、かつ検証
手段は上記情報を受取った時刻と証明手段と共有してい
る第三者には秘密の時刻が予め定められた誤差許容時間
内であることを確認することによりサービスの提供及び
継続を許可する。

【０００５】さらに本発明を説明する。本発明によれ
ば、先の目的を達成するために、ユーザの権限を証明す
るために生成された証明用データの正当性を検証するこ
とにより、上記ユーザの権限を認証する認証方法におい
て、検証手段及び証明手段の双方が共有する時間情報に
従って、該証明手段から該検証手段に証明情報を送信
し、該証明情報に基づき第１の認証を行うようにしい
る。

【０００６】この構成においては、秘密の時刻を検証手
段と共有している正規の証明手段しか認証に成功しない
ので不特定の第三者が不正にサービスを教授することを
防止できる。

【０００７】この構成においては、該証明情報とは別
に、該検証手段及び該証明手段の間でチャレンジ・レス
ポンスによる第２の認証を行うようにしてもよい。この
場合、該検証手段は該証明手段から該時間情報に基づく
時刻を基準として予め定められた時間内に、該証明手段
から、該証明情報を受け取り、且つ該証明情報が正当な
ものであることを確認した場合にのみ検証の成功と見な
すようにしてもよい。さらに、該証明手段から該検証手
段に送信されるレスポンスに該時間情報を結合、あるい
は挿入するようにしてもよい。また、該検証手段及び該
証明手段の間で通信される該時間情報を所定の暗号方法
により暗号化するようにしてもよい。

【０００８】暗号化を行なう場合、該第１の認証に用い
る情報、該第２の認証に用いる情報および該時間情報の
少なくとも１つの暗号化に共通鍵暗号を用いるようにし
てもよい。この場合、暗号化に用いる共通鍵を該証明手
段の公開鍵で暗号化した暗号文を、該第２の認証の際に
用いられるチャレンジに結合あるいは挿入して、該検証
手段から該証明手段に送信するようにしてもよい。

【０００９】また、暗号化を行なう場合、該第１の認証
に用いる情報、該第２の認証に用いる情報および該時間
情報の少なくとも１つの暗号化に公開鍵暗号を用いるよ
うにしてもよい。この場合、暗号化に用いる、該検証手
段の公開鍵を、該検証手段から該証明手段に送信される
チャレンジに結合、あるいは挿入し、かつ暗号化に用い
る、該証明手段の公開鍵を、該証明手段から該検証手段
に送信されるレスポンスに結合、あるいは挿入するよう
にしてもよい。

【００１０】さらに、該第２の認証にゼロ知識証明方式
を用いるようにしてもよい。

【００１１】なお、本発明は少なくともその一部をソフ
トウェアとして実現することもでき、また、装置として
実現することもできることはもちろんである。

【００１２】

【発明の実施の態様】以下、本発明の実施例について説
明する。図１はこの実施例の構成を全体として示すもの
であり、この図において、証明手段１００と検証手段２
００との間で認証が行われる。本実施例では、検証手段
２００はユーザのＰＣ上に難読化されたソフトウェアに
より実現される。また、証明手段１００はタンパープル
ーフな容器で保護されたＩＣカード内に実現されるもの
とする。また該ＰＣのシリアルポートに接続されたＩＣ
カードリーダ（図示しない）を通じて、該ＩＣカードは
該ＰＣに接続されるものとする。

【００１３】上記証明手段１００および検証手段２００
は共に暗・復号のために公開鍵暗号方式を実現する手段
を装備し、それぞれの記憶手段１０１、１０２に、外部
に対して秘密の状態で、それぞれの秘密鍵を保持し、ま
た予め相手の公開鍵を保持しているとする。さらに、上
記証明手段１００および検証手段２００は、それぞれの
記憶手段１０１、２０１に秘密時刻情報を共有してい
る。

【００１４】認証の結果として所定のサービスが提供さ
れる。ユーザはＰＣの画面に表示されるユーザインター
フェース上のアイコンをダブルクリックすることで、そ
のサービスの使用を、そのサービスを実現するための所
定のプログラムＰに通知する。このとき上記所定のプロ
グラムＰはユーザ認証のために検証手段２００を起動す
るものとする。

【００１５】以下、プログラムＰが実行する手順を説明
する。

【００１６】［アルゴリズムＡ］まず、検証手段２００
が第１の認証及び第２の認証の両方に成功する、正常な
場合の手順をアルゴリズムＡとして図２および図３を参
照して示す。［ステップＳ１］：ユーザはユーザインターフェース上
のアイコンをダブルクリックすることでサービスの提供
要求をプログラムＰに通知する。［ステップＳ２］：プログラムＰは、検証手段を起動す
る。［ステップＳ３］：検証手段２００はチャレンジＣを生
成する。［ステップＳ４］：検証手段２００はステップＳ３で生
成したチャレンジＣを証明手段１００に送信する。［ステップＳ５］：証明手段１００はステップＳ４で検
証手段２００から送信されてくるチャレンジＣに対して
第１レスポンスＲ１を生成する。［ステップＳ６］：証明手段１００は秘密状態で認証情
報（時間情報）を検証手段２００に送信するための時間
を決定する。［ステップＳ７］：証明手段１００はステップＳ６で決
定した時間を表す情報を検証手段２００の公開鍵で暗号
化する。［ステップＳ８］：証明手段１００はステップＳ７で暗
号化した時間を表す情報をステップＳ５で生成した第１
レスポンスＲ１に結合し、第２レスポンス情報Ｒ２を作
成する。［ステップＳ９］：認証手段２００はステップＳ８で生
成した第２レスポンス情報Ｒ２を検証手段２００の公開
鍵で暗号化し、第３レスポンス情報Ｒ３（実際のレスポ
ンス情報）を生成する。［ステップＳ１０］：証明手段１００はステップＳ９で
生成した第３レスポンス情報Ｒ３を検証手段２００に送
信する。［ステップＳ１１］：検証手段２００はステップＳ９で
認証手段１００から受取った第３レスポンス情報Ｒ３を
検証手段２００の秘密鍵で復号し、さらに第３レスポン
ス情報Ｒ３内の第１レスポンス情報Ｒ１（Ｒ１に対応す
る情報）を取り出す。［ステップＳ１２］：検証手段２００は第１レスポンス
Ｒ１の検証に成功する場合、上記所定のサービスの提供
を開始し、レスポンス情報Ｒ３から時間情報を取り出し
検証手段２００が所有する記憶手段２０１に保持する。［ステップＳ１３］：証明手段１００はステップＳ６で
決定した時間になると、証明手段１００の秘密鍵で署名
した時間情報を検証手段２００に送信する。［ステップＳ１４］：検証手段２００はステップＳ１３
で証明手段１００から送れられる署名付き時間情報を受
け取り、証明手段１００の公開鍵で復号化する。［ステップＳ１５］：検証手段２００はステップＳ１４
で検証された署名付き時間情報の内容が検証手段２００
の記憶手段２０１内に保持されている時間情報と一致
し、なおかつ署名付き時間情報を受取った時刻が時間情
報によって定まる時刻と予め決められた誤差許容時間内
で一致するかどうかを確かめる。［ステップＳ１６］：検証手段２００はステップＳ１５
の確認に成功する場合は、サービスの提供の継続を決定
し、署名付き確認情報を送信する。［ステップＳ１７］：証明手段１００はステップＳ１６
で受取った署名付き確認情報を検証手段２００の公開鍵
を用いて検証する。以上のようにしてアルゴリズムＡにしたがって成功裏に
認証が行われる。

【００１７】［アルゴリズムＢ］次に、検証手段２００
がユーザの認証に失敗し、正常にサービスが提供されな
い場合の手順をアルゴリズムＢとして図４を参照して示
す。［ステップＳ２１］：アルゴリズムＡのステップＳ１か
らステップＳ１１を実行する。［ステップＳ２２］：検証手段２００は第３レスポンス
情報Ｒ３、及び第１レスポンスＲ１の検証に失敗する場
合、サービスの提供を禁止する。

【００１８】［アルゴリズムＣ］次に、検証手段２００
が上記アルゴリズムＡのステップＳ１４において証明付
き時間情報の受け取りに失敗するか、ステップＳ１５に
おいて署名付き時間情報の確認に失敗する場合の手順を
アルゴリズムＣとして図５を参照して示す。［ステップＳ３１］：アルゴリズムＡのステップＳ１か
らステップＳ１５を実行する。［ステップＳ３２］：検証手段２００はステップＳ１５
の確認に失敗するか、署名付き時間情報の確認に失敗す
る場合は、サービスの提供を打ち切る。

【００１９】上記アルゴリズムＣで、サービスＡの不正
利用防止の徹底を計るために、特に次のステップＳ３３
以降を加えることも有効である。

【００２０】［ステップＳ３３］：検証手段２００はス
テップＳ１５の確認に失敗する場合はステップＳ３２に
加えて、確認失敗のメッセージに検証手段２００の秘密
鍵で署名を施し、署名付きのメッセージを証明手段１０
０に送信する。［ステップＳ３４］：証明手段１００は、確認失敗の署
名付きメッセージを受け取り、検証手段２００の署名を
検証する。［ステップＳ３５］：証明手段１００は、以後のユーザ
認証に関わる全ての手続きを停止する。

【００２１】以上で実施例の説明を終了する。なお、上
述の実施例では暗号化手法として公開暗号方式を用いた
が共通暗号方式を用いてもよい。また、相手の公開鍵や
共通鍵を予め双方で保持するのではなく、公開鍵や共通
鍵をチャレンジ・レスポンスの手順における情報に含ま
せて相手側に送るようにしてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
証明手段は証明手段にチャレンジを送付した特定の検証
手段との間で秘密の時刻を外部には秘密に共有すること
になる。このため、ただ一つの検証手段のみが証明手段
にユーザの正当性の証明を要求する場合にしかサービス
が提供されない。不特定多数の不正なユーザがサービス
を利用しようとし証明手段に複数のチャレンジを送付す
る場合には、偽造が困難な情報をどのユーザの検証手段
に送るべきかわからないために、正常にサービスを提供
することが不可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を全体として示すブロ
ック図である。

【図２】上述実施例における正常な手続き（アルゴリ
ズムＡ）の一部を説明するフローチャートである。

【図３】図２の手続きの残りを示すフローチャートで
ある。

【図４】上述実施例において第２の認証に失敗する場
合の手続き（アルゴリズムＢ）を説明するフローチャー
トである。

【図５】上述実施例において第１の認証に失敗する場
合の手続き（アルゴリズムＣ）を説明するフローチャー
トである。

【図６】従来の不具合を説明する図である。

【符号の説明】

１００証明手段２００検証手段１０１、２０１記憶手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ユーザの権限を証明するために生成され
た証明用データの正当性を検証することにより、上記ユ
ーザの権限を認証する認証方法において、検証手段及び
証明手段の双方が共有する時間情報に従って、該証明手
段から該検証手段に証明情報を送信し、該証明情報に基
づき第１の認証を行うことを特徴とする認証方法。
【請求項２】請求項１の認証方法において、該証明情
報とは別に、該検証手段及び該証明手段の間でチャレン
ジ・レスポンスによる第２の認証を行うことを特徴とす
る認証方法。
【請求項３】請求項２に記載の認証方法において、該
検証手段は該証明手段から該時間情報に基づく時刻を基
準として予め定められた時間内に、該証明手段から、該
証明情報を受け取り、且つ該証明情報が正当なものであ
ることを確認した場合にのみ検証の成功と見なすことを
特徴とする認証方法。
【請求項４】請求項３に記載の認証方法において、該
証明手段から該検証手段に送信されるレスポンスに該時
間情報を結合、あるいは挿入することを特徴とする認証
方法。
【請求項５】請求項４に記載の認証方法において、該
検証手段及び該証明手段の間で通信される該時間情報を
所定の暗号方法により暗号化することを特徴とする認証
方法。
【請求項６】請求項４または５に記載の認証方法にお
いて、該第１の認証に用いる情報、該第２の認証に用い
る情報および該時間情報の少なくとも１つの暗号化に共
通鍵暗号を用いることを特徴とする認証方法。
【請求項７】請求項６に記載の認証方法において、暗
号化に用いる共通鍵を該証明手段の公開鍵で暗号化した
暗号文を、該第２の認証の際に用いられるチャレンジに
結合あるいは挿入して、該検証手段から該証明手段に送
信することを特徴とする認証方法。
【請求項８】請求項４または５の認証方法において、
該第１の認証に用いる情報、該第２の認証に用いる情報
および該時間情報の少なくとも１つの暗号化に公開鍵暗
号を用いることを特徴とする認証方法。
【請求項９】請求項８に記載の認証方法において、暗
号化に用いる、該検証手段の公開鍵を、該検証手段から
該証明手段に送信されるチャレンジに結合、あるいは挿
入し、かつ暗号化に用いる、該証明手段の公開鍵を、該
証明手段から該検証手段に送信されるレスポンスに結
合、あるいは挿入することを特徴とする認証方法。
【請求項１０】請求項２〜９のいずれかに記載の認証
方法において、該第２の認証にゼロ知識証明方式を用い
ることを特徴とする認証方法。