JPH06507277A - 個人認証方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本出願は１９８９年４月２１日付出願第０７／３４１゜９３２号の一部継続出願 であり、それは１９８５年１１月２７日付で出願され１９８９年１２月５日付で 米国特許第４．８８５．７７８号として公開された出願第８０２．５７９号の一 部継続出願であり、その出願自体が１９８４年１１月３０日付で出願され１９８ ８年１月１９日付で米国特許第４．７２０．８６０号として公開されている出願 第６７６．６２６号の一部継続出願である。これら全ての出願／特許の開示およ び明細書が参照としてここにあたかも完全なように組み入れられている。

発明の分野 本発明は個人を認証する方法および装置に関し、特にこのような認証システムで 使用される個人認証番号（ＰＩＮ）の機密性を向上させる方法および装置に関す るものである。

発明の背景 個人認証システムはカードやバッジ等の個人の所持品や、ＰＩＮ等の個人が知っ ているもの、もしくは指紋や音声パターン等の個人の特性等を基礎とすることが できる。前記した事柄の２つ以上を利用して認証を行えば、このようなシステム の機密性が向上する。

例えば、親特許第４．７２０．８６０号に開示された個人認証システムでは、個 人がカードもしくは他の小型可搬装置を有しその中に収納されたマイクロプロセ ッサは秘密アルゴリズムを使用して個人に対して一意的な記憶値および例えばク ロックから与えられる時間変化値から予測不能数を発生するようになっている。

好ましくは、予測不能値は装置上に表示される。次に、個人が自分の秘密ＰＩＮ を中央照合システムへ直接もしくは電話回線を介して入力すると、中央システム は個人に対応する記憶情報にアクセスしこの情報の少（ともいくつかを利用して 個人のマイクロプロセッサと同じアルゴリズムにより中央コンピュータに予測不 能値を発生する。これと同時に、個人はこの期間に自分の装置のディスプレイ上 に現われる番号を入力する。２つの値が一致して個人の認証を行うのは個人が正 しいＰＩＮを入力しておりかつ個人か適切な装置を存して表示される予測不能コ ードが中央照合コンピュータで発生されるものと対応する場合だけである。

■９８６年７月８日付米国特許第４．５９９，４８９号に開示されているような 他のシステムでは、ＰＩＮはユーザの装置に記憶されるかもしくはユーザが入力 することがてきる。ＰＭＮが装置に記憶される場合には、ＰＩＮは適切な読取装 置により装置から読み出されそれにより中央照合システムから個人に対して一意 的なチャレンジコードが発生される。このチャレンジコードは個人が自分のマシ ンへ入力するかもしくはマシンが自動的に感知することができ、ユーザの装置に より作動させて一意的な予測不能コードを発生しそれを次に中央コンピュータへ 入力して照合することができる。

前記したシステムの一つの問題点は権限の無い個人が電子的盗聴によりユーザの ＰＩＮへのアクセスを得ることができ、システムの機密性が低下することである 。例えば、電話回線のような公衆回線を介してユーザから中央照合コンピュータ へＰＩＮが送信される場合、これらの回線を盗聴して送信中のＰＩＮを盗聴する ことができる。ＰＩＮが装置に記憶される場合には、内密に装置を入手した人が 精巧な手段により装置に記憶されるＰＩＮを決定してシステムの機密性を打破す ることができる。

さらに、ＰＩＮやパスワードを可搬型装置に記憶して比較を行うのでは独立した 認証要素という目的が挫折してしまい機密性は処理“対象”とされてしまう。

したがって、コードが送信される回線を盗聴する者は秘密の認証番号を決定する ことができずユーザ装置を所有できる者は装置からユーザの秘密認証番号へのア クセスを得ることができない、ＰＩＮもしくは他の認証コードを中央照合システ ムへ通信するための改良手段に対するニーズがある。

発明の要約 前記したことから、本発明により個人認証方法およびその実施装置が提供され、 個人が所存する装置を使用して一意的な時間変化子１１１ｇ不能コードが発生さ れ、所与の時間に発生される予測不能コードが個人の秘密ＰＩＮと混合され、混 合出力が中央照合コンピュータへ通信され、照合コンピュータは代表的に通信さ れた値からＰＩＮを剥取り剥取られたＰＩＮおよび残りの予測不能コードを使用 して照合操作を行う。また、照合コンピュータへ通信される混合出力をＰＩＮを 剥取ることなく検証コンピュータで照合することもできる。好ましくは、混合値 が照合コンピュータへ通信される前に、非機密性個人認証コードが照合コンピュ ータへ通信され、照合コンビコータは非機密性認証コードを使用して個人のＰＩ Ｎおよび適切な予測不能コードを得、照合操作には取得ステップ中に取得され剥 取られたＰＩＮおよび残りの予測不能コードと比較されるＰＩＮおよび適切な予 測不能コードが含まれる。また、ＰＩＮは混合値から剥取らなくてもよく、照合 コンピュータは非機密性認証コードを使用してＰＩＮおよび適切な予測不能コー ドを検索すなわち取得し、検索されたＰＴＮと適切な予測不能コードを組合せ、 照合コンピュータに通信される混合値と検索されたＰＩＮおよび適切な予測不能 コードの組合せとの間で照合操作を行うことができる。照合コンピュータは非機 密性認証コードに応答して一意的なチャレンジ値を発生することもでき、このチ ャレンジコードは個人が所有する装置へ通信される。一実施例において、チャレ ンジコードは個人へ通信され個人はチャレンジ値およびＰＩＮを自分の装置へ入 力し、装置にはチャレンジ値に応答して予測不能コードを発生する手段が含まれ る。混合ステップ中に、装置はＰＩＮおよび予測不能コードを受信して入力の所 定関数である出力を発生することができる。所定関数は例えば入力の加算、例え ばキャリーを除いた入力の加算とすることができる。

本発明の前記および他の目的、特徴および利点は添付図に示す実施例の以下の詳 細説明から明白である。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の第１の実施例の照合システムのセミブロック略図。

第２図は本発明の第２の実施例の略ブロック図。

第３区は本発明の第１の実施例の動作および本発明の第２の実施例の代替ステッ プを示すブロックフロー図。

詳細説明 第１図は本発明の第１の実施例の個人認証システムの構造を示す。図には親出願 に記載されているような種類のユーザ照合装置ＩＯが示されている。好ましくは 、本装置は標準クレジットカードのような一般的なサイズおよび形状とされ、厚 さ寸法はこのようなカードよりも幾分大きくすることができる。本装置ＩＯはマ イクロプロセッサへ時間依存デジタル出力を発生するクロックを存し、マイクロ プロセッサはユニークなアルゴリズムにより時同依存クロック入力および所与の ユーザに対して一意的な静上記憶値に作用して多ビツト予測不能コードを発生す るようにプログラムされている。装置１０の表面には複数の入カニリアＩ２が設 けられている。好ましくは、これらの各エリアが例えば第１図に示すようなＩ〜 ０の数字を示し、ユーザが手を触れたらそのエリアを示ことかできる。特存の出 力を保証するために個々のエリア１２間に間隔を設けることもできる。後記する ように、ユーザはエリア１２を介して自分の一意的なＰＩＮを入力することがで き、それは装置ｔ１０内のプロセッサにより時間変化静止入力に応答して内部発 生される予測不能コードと混合されて多ビツト予測不能コードが発生され装置１ １０のエリア１４上に表示される。エリア１４は液晶ディスプレイもしくは数字 や英数字を生成する他の適切なディスプレイ装置とすることができる。ディスプ レイ１４の各エリアは予測不能コードの異なるデジットを表示するようにされて いる。

ユーザは自分の位置の電話器１８に番号を入力することにより、最初に非機密性 認証コードを照合コンピュータ１６へ送信する。この番号は電話回線２０を介し て照合局にある電話器２２へ送信され、さらにこの局のモデム２４を介して照合 コンピュータへ送られる。次に、ユーザは電話器Ｉ８を使用してその時ディスプ レイ１４に表示されている予測不能コードをキーインして送信する第３図は照合 操作を行う第１図のシステムの詳細動作を示すフロー図である。第３図において 、最初の動作ステップはユーザが自分の非機密性コードを照合コンピュータ（Ｖ Ｃ）１６へ送るステップ３０である。前記したように、これはユーザが自分の非 機密性認証番号を電話器■８でキーインして電話器＃Ｉ２０、電話器２２および モデム２４を介して照合コンピュータへ送信することにより行われる。

非機密性コードのユーザ入力に応答して、照合コンピュータはユーザのＰＩＮを 検索し、ユーザ装ｆｌｉｏと同じアルゴリズムおよび静上記憶値を使用しかつ親 出願（のステップ３２）に検討されている方法でユーザ装置のクロックと同期さ れている照合コンピュータのクロック装置からの時間関連値を使用してユーザに 対する予測不能コードを発生する。照合コンピュータがユーザのＰＩＮおよび予 測不能コードを検索するのと同時に、ユが自分のＰＭＮを入力している間、ユー ザはクロック値および静上記憶値に応答しユーザ装置プロセッサの一意的アルゴ リズムを使用して内部プロセッサにおいて予測不能コード値を連続的に発生して いる（ステップ３６）。

次の動作ステップ、ステップ３８、では発生された予測不能コードおよび入力さ れたＰｉＮが装置ＩＯ内のプロセッサにより混合されて新たな予測不能コードが 発生されディスプレイ１４に表示される。混合操作はキャリー無しもしくはキャ リー付きの２つの値の単純加算とするか（擬似ランダム数に定数を加えて擬似ラ ンダム数を得る）もしくはより精巧な混合アルゴリズムとすることができる。

ステップ４０の間に、ユーザは電話器１８を使用し電話回線２０、電話器２２お よびモデム２４を介して照合コンピュータ１６へ表示された値を送信することが できる。

次の動作ステップ、すなわちステップ４２、の間に照合コンピュータはステップ ３２の間に検索されたユーザのＰＩＮを使用して入力された予測不能コードから ＰＡＮを剥ぎ取り、結果的にＰＩＮ値および予測不能コード値が得られる。ステ ップ４４の間に剥ぎ取られたＰＩＮはステップ３２の間に検索されたＰＩＮと比 較され、ステップ４６の間に入力値からＰＩＮを剥ぎ取った後に残る予測不能コ ードが検索された予測不能コードと比較される。両ステップ４４および４６の間 で一致が得られると、照合コンピュータは照合を表明する（ステップ４８）。

ステップ４４やステップ４６で一致が見つからない場合には（ステップ５０）、 ユーザは拒絶される。

ステップ４２，４４，４６．４８．５０の替りに、ステップ３２て検索されたＰ ＩＮおよび予測不能コードをステップ１４２において、例えばキャリー有り、キ ャリー無しの２つの値の単純加算等の、ステップ３８においてプロセッサやユー ザ装置ＩＯが実施したのと同じ混合操作もしくは他のより精巧なアルゴリズムに 従って照合コンピュータにより結合すなわち混合することかできる。

代替ステップ１４４の間に、ユーザ装置１０および照合コンピュータ１６が実施 する混合操作の別々の結果が比較される。一致すれば、ステップ１４８、ユーザ が照合される。一致しなければ、ステップ１５０、ユーザは拒絶される。

したがって、ユーザＰＩＮに対する高レベルの機密性を提供しながら親出願に開 示された単純低廉な手順を使用してユーザ照合を行える手順が提供される。ＰＩ Ｎと予測不能コードが混合され実質的に判読不能な形状の語でない限り盗聴可能 である開放回線上でユーザＰＩＮを取得することができないために、この機密性 か達成される。

第２図に本発明の教示を利用できる別の構成を示す。

第２図において、ユーザ装置ＩＯは第１図に示すものと同種である。しかしなが ら、この実施例では、ユーザ装置は電話回線を介した遠隔地ではなく照合局の近 くで使用するようにされている。この実施例では、照合局６０にはコンピュータ ６２、例えばＣＲＴディスプレイ等のディスプレイ６４、および例えば標準コン ピュータ入力キーボードとすることができる入力装置６６が含まれる。

再び第３図を参照して、本実施例の操作はステップ３０で開始され、その間にユ ーザは例えば非機密性コードを入力装置６６ヘキーインすることによりこのコー ドを照合コンピュータ６２へ送る。非機密性コードの受信に応答して、コンピュ ータ６０はＰＩＮを検索してユーザの予測不能コードを発生しくステップ３２） さらにユーザのチャレンジコードを検索してディスプレイ６４上に表示する（ス テップ７０）。ユーザは入力パッド■２を使用してシステムに対して確立された 順序で自分のＰＩＮおよびチャレンジコードをユーザ装置ｌＯへ入力する（ステ ップ７２）。ステップ７４の間に、装置ｌ１１０内のプロセッサは入力されたチ ャレンジコードおよびそのクロックから入力された時間を使用して予測不能コー ドを発生し、それはステップ３８の間に、入力されたＰＩＮと混合されて結果が 装置１０のディスプレイ１４上に表示される。この点から、本実施例の操作は第 １図の実施例に関して前記したものと同じである。

したかって、前の実施例と同様に本実施例でも、非コード化ＰＩＮは観察できる ように送信されることはなく、精巧な技術を使用すれば検索できるユーザ装置内 に常駐することもない。

第２図に示す実施例の代替例として、非機密性コードは機械読取可能な形式で装 置ｌＯ内に記録することかでき、入力装置６６はカードリーダを含みカードを挿 入して非機密性コードをコンピュータ６２へ読み込むことができる。

実施例について本発明を説明してきたが、同業者ならば発明の精神および範囲内 で前記およびその他の形式および詳細変更が可能である。

浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、　１ 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法組８４＆（０８）ハ

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．ユーザに−意的な時間変化予測不能コードと、非機密性認証コードと機密Ｐ ＩＮが与えられ、所与の時点における予測不能コードおよびＰＩＮが中央照合コ ンピュータヘ与えられて照合が行われる種類の個人認証システムにおいて、ＰＩ Ｎの機密性を向上させる装置は、所与の時点において装置から発生される予測不 能コードを所定のアルゴリズムに従ってＰＩＮと混合して結合されたコード値を 発生する手段と、 非機密性認証コードおよび結合コード値を別々に照合コンピュータと通信させる 手段を具備し、中央照合コンピュータは非機密性認証コードを使用してＰＩＮを 検索し個人に対する適切で−意的な時間変化予測不能コードを発生する手段を含 み、さらに、（ａ）検索されたＰＩＮ、適切な予測不能コードおよび結合コード 値を使用して照合操作を行う手段、もしくは、（ｂ）ＰＩＮを剥ぎ取った後に残 る予測不能コードを通信する手段および検索されたＰＩＮと適切な予測不能コー ドを使用して照合操作を行う手段から受信する結合コード値からＰＩＮを剥ぎ取 る手段、 の少くとも一方を含む、ＰＩＮ機密性向上装置。
2. ２．請求項１記載の装置において、混合手段から値が通信される前に作動して非 機密性認証コードを前記照合コンピュータヘ通信する手段を含む、ＰＩＮ機密性 向上装置。
3. ３．請求項２記載の装置において、前記照合コンピュータは通信された非機密性 認証コードを使用して個人のＰＩＮおよび一意的チャレンジ値を検索する手段を 含む、ＰＩＮ機密性向上装置。
4. ４．請求項３記載の装置において、前記チャレンジ値通信手段はチャレンジ値を 個人へ通信する手段を含み、装置には個人がチャレンジ値および自分のＰＩＮを 装置へ入力できるようにする手段が含まれる、ＰＩＮ機密性向上装置。
5. ５．請求項４記載の装置において、前記装置はチャレンジ値に応答して予測不能 コードを発生する手段を含み、前記混合手段は、装置の一部として、入力された ＰＩＮと発生された予測不能値を受信して入力の所定関数である出力を発生する 手段を含む、ＰＩＮ機密性向上装置。
6. ６．請求項５記載の装置において、前記混合手段はＰＩＮを予測不能コードへ加 算する、ＰＩＮ機密性向上装置。
7. ７．請求項１記載の装置において、前記装置は個人が自分のＰＩＮを装置へ入力 できるようにする手段を含み、前記混合手段は前記装置の一部として含まれ個人 が入力するＰＩＮおよび予測不能コードを受信して入力の所定関数である出力を 発生するようにされている、ＰＩＮ機密性向上装置。
8. ８．請求項７記載の装置において、前記混合手段はＰＩＮを予測不能コードへ加 算する、ＰＩＮ機密性向上装置。
9. ９．請求項１記載の装置において、前記照合コンピュータは検索されたＰＩＮお よび所与の時間に照合コンピュータから発生される適切な予測不能コードを所定 のアルゴリズムに従って混合して第２の結合コード値を発生する手段を含む、Ｐ ＩＮ機密性向上装置。
10. １０．請求項９記載の装置において、照合操作は結合コード値を第２の結合コー ド値と比較することからなる、ＰＩＮ機密性向上装置。
11. １１．請求項１記載の装置において、照合操作を行う手段は非機密性認証コード に応答して得られるＰＩＮおよび予測不能コードを剥ぎ取られたＰＩＮおよび残 りの予測不能コードと比較する手段を含む、ＰＩＮ機密性向上装置。
12. １２．個人認証方法において、該方法は個人が所有する装置を使用して−意的な 時間変化予測不能コードを発生し、 所与の時間に発生される予測不能コードを個人の機密ＰＩＮと混合して結合コー ドを発生し、個人の非機密性認証コードおよび結合コードを中央照合コンピュー タヘ通信する、 ステップからなり、 照合コンピュータは非機密性認証コードを使用してＰＩＮを検索しかつ個人の適 切で一意的な時間変化予測不能コードを発生し、さらに、 （ａ）検索されたＰＩＮ、適切な予測不能コード、および結合コードを使用して 照合操作を行うか、もしくは、（ｂ）通信された結合コードからＰＩＮを剥ぎ取 り検索されたＰＩＮおよび予測不能コード、剥ぎ取ったＰＩＮおよび残りの予測 不能コードを使用して照合操作を行うか、の少くとも一方を行う個人認証方法。
13. １３．請求項１２記載の方法において、照合コンピュータは非機密性認証コード に応答して−意的なチャレンジ値を発生し、かつ、 個人が所有する装置へチャレンジ値を通信するステップを含む、個人認証方法。
14. １４．請求項１３記載の方法において、チャレンジ値は個人へ通信され、さらに 、 チャレンジ値およびＰＩＮを個別に装置へ入力するステップを含む、個人認証方 法。
15. １５．請求項１４記載の方法において、装置にはチャレンジ値に応答して予測不 能コードを発生する手段が含まれ、 混合ステップにはＰＩＮおよび予測不能コードを受信して入力の所定関数である 出力を発生する装置が含まれる、個人認証方法。
16. １６．請求項１５記載の方法において、前記所定の関数は前記入力の加算である 、個人認証方法。
17. １７．請求項１５記載の方法において、該方法には自分のＰＩＮを個別に装置へ 入力するステップが含まれ、混合ステップには個人が入力するＰＩＮおよび予測 不能コードを受信して入力の所定関数である出力を発生する装置が含まれる、個 人認証方法。
18. １８．請求項１７記載の方法において、前記所定の関数は前記入力の加算である 、個人認証方法。
19. １９．請求項１２記載の方法において、照合コンピュータは検索されたＰＩＮお よび適切な予測不能コードを結合して第２の結合コードを得る、個人認証方法。
20. ２０．請求項１９記載の方法において、照合操作は結合コードと第２の結合コー ドを比較することからなる、個人認証方法。
21. ２１．請求項１２記載の方法において、照合操作には検索されたＰＩＮおよび照 合コンピュータから発生される予測不能コードを剥ぎ取られたＰＩＮおよび残り の予測不能コードと比較することが含まれる、個人認証方法。