認証システム、認証サーバ、無線タグ
【課題】アクティブ型の無線タグを用いて多数の拠点におけるアクセス管理を行なう場合でも、無線タグのセキュリティ性を確保しつつ、簡単な構成によって実現できる認証システムを提供する。
【解決手段】アクティブ型の無線タグ１と、無線タグ１から送信された情報を受信するレシーバ２と、レシーバ２が受信した情報に基づいてアクセス可否の認証を行なう認証サーバ３とを備えたシステムであって、無線タグ１は暗号化されたタグＩＤをレシーバ２へ送信し、レシーバ２は受信したタグＩＤにレシーバＩＤを付加して認証サーバ３へ送信する。認証サーバ３は、受信したタグＩＤを復号するとともに、タグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けて記憶されているテーブルを参照して、レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセスを許可するか禁止するかを判定し、判定結果に応じた信号を出力する。
【解決手段】アクティブ型の無線タグ１と、無線タグ１から送信された情報を受信するレシーバ２と、レシーバ２が受信した情報に基づいてアクセス可否の認証を行なう認証サーバ３とを備えたシステムであって、無線タグ１は暗号化されたタグＩＤをレシーバ２へ送信し、レシーバ２は受信したタグＩＤにレシーバＩＤを付加して認証サーバ３へ送信する。認証サーバ３は、受信したタグＩＤを復号するとともに、タグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けて記憶されているテーブルを参照して、レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセスを許可するか禁止するかを判定し、判定結果に応じた信号を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグを用いて所定の場所や設備へアクセスを行なう場合に、当該アクセスの可否を認証する認証システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線タグは、内蔵メモリにタグ固有のＩＤ（識別番号）が記憶され、無線によりレシーバとの間で通信を行なう非接触媒体であって、一般にＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグと呼ばれている。無線タグには、パッシブ型のものとアクティブ型のものとがある。パッシブ型の無線タグは、それ自体エネルギー源（バッテリ）を持たず、所定エリア内でレシーバから得た電磁エネルギーに基づき、内部回路を駆動して通信を行う受動型の無線タグである。これに対して、アクティブ型の無線タグは、それ自体エネルギー源（バッテリ）を持ち、レシーバからの電磁エネルギーを必要とせずに通信を行う能動型の無線タグである。パッシブ型は、使用できるエリアが制限され、手で持ってレシーバにかざす操作が必要であるが、アクティブ型は、エリアに関係なくＩＤが自動的に送信され、かざす操作を必要としない利便性がある。
【０００３】
しかしながら、アクティブ型無線タグの場合、ＩＤがたえず送信されており、しかも、このＩＤの送信はＡＳＣＩＩ（American Standard Code for Information Interchange）に従う平文（７文字）伝送により行なわれることから、無線タグからＩＤが漏洩したり盗用されたりする可能性があり、セキュリティの点で脆弱性を有している。このことは、人や物の所在管理のような用途ではあまり問題にはならないが、例えば入退室管理のようなアクセス制限を目的とする用途では、ＩＤの漏洩や盗用により本人以外の者にアクセスを許してしまうことになり、機密性を担保する上で問題が残る。このため、従来は、アクティブ型無線タグは専ら所在管理などに利用され、入退室管理のような用途には主として、パッシブ型無線タグの一種である非接触ＩＣカードなどが用いられていた。
【０００４】
アクティブ型無線タグを入退室管理などに用いる場合、ＩＤを暗号化することでセキュリティ性を向上させることが考えられる。後掲の特許文献１には、ＩＤを暗号化して送信する携帯型通信装置が示されている。この携帯型通信装置は、自動車のキーレスエントリーシステムに用いられるもので、ＩＣカードが装着される本体ケースに、ＩＣカードから読み出したＩＤを暗号化して送信する回路を搭載したものである。携帯型通信装置から送信されたＩＤは、受信ユニットで受信されてＩＤの復号と照合が行なわれ、照合結果に基づいてドアの施錠・解錠制御が行なわれる。
【０００５】
暗号化の技術については、例えば下記の特許文献２に、予測不能コードを用いて個人認証番号を暗号化し、機密性を向上させる技術が開示されている。また、特許文献３には、ワンタイムパスワード（One Time Password）の生成モジュールを携帯端末にダウンロードし、携帯端末において生成したワンタイムパスワードを用いてユーザ認証を行なうことが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−９７７７７号公報
【特許文献２】特表平６−５０７２７７号公報
【特許文献３】特開２００２−２７８９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
アクティブ型無線タグから暗号化されたＩＤを送信することで、セキュリティ性を向上させることができるが、この場合、受信側では暗号化されたＩＤを復号する復号手段と、復号したＩＤを照合する照合手段とが必要となる。特許文献１では、レシーバに相当する受信ユニットにおいて、携帯型通信装置から送信されてきたＩＤの復号と照合とを行ない、その照合結果に基づいて、受信ユニットからドアロック制御装置などの制御対象へロック信号やアンロック信号などが出力される。
【０００８】
しかしながら、自動車のキーレスエントリーシステムであれば、上記のように受信ユニットと制御対象とが一対一に対応した構成で問題ないとしても、例えば、建物の中に多数の部屋があって、各部屋へのアクセスや部屋内の設備へのアクセスを管理するようなシステムでは、それぞれのアクセス対象ごとに無線タグからの信号を受信するレシーバを設けたのでは、システム構成が複雑となる。また、アクセスの条件を変更する場合も、個々のレシーバにおいて設定の変更を行なわねばならず、作業が煩雑となる。したがって、多数の拠点におけるアクセス管理を行なう認証システムにおいて、特許文献１のような構成を採用すると、セキュリティ性は向上するが、システムが複雑化してコストが高くなるという課題が残る。この対策に関しては、特許文献２や特許文献３にも記載されていない。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するものであって、その目的とするところは、アクティブ型の無線タグを用いて多数の拠点におけるアクセス管理を行なう場合でも、無線タグのセキュリティ性を確保しつつ、簡単な構成によって実現できる認証システムを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、無線タグのセキュリティ性をより一層向上させた認証システムを提供することにある。本発明の更に他の目的は、無線タグの消費電力およびサーバの負荷を低減できる認証システムを提供することにある。本発明の更に他の目的は、１つの無線タグでアクセス管理と所在管理とを使い分けることができる認証システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る認証システムは、自己のタグＩＤを記憶し当該タグＩＤを含む情報を送信するアクティブ型の無線タグと、自己のレシーバＩＤを記憶し無線タグから送信された情報を受信するレシーバと、このレシーバで受信された情報に基づいて所定の認証を行なう認証手段とを備え、認証手段の認証結果に応じて、無線タグの所有者によるアクセス対象へのアクセスを許可または禁止する認証システムであって、無線タグは、タグＩＤを暗号化する暗号化手段を有し、当該暗号化手段により暗号化されたタグＩＤをレシーバへ送信する。認証手段は、タグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けて記憶されている記憶手段と、レシーバが受信した暗号化されたタグＩＤを復号する復号手段とを有し、復号手段が復号したタグＩＤとレシーバＩＤとに基づき、記憶手段を参照して、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセスを許可するか禁止するかを判定し、判定結果に応じた許可信号または禁止信号を出力する。
【００１２】
このようなシステムによると、認証手段においてタグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けられており、暗号化されたタグＩＤとレシーバＩＤとに基づいて、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセス可否が判定される。このため、個々のアクセス対象ごとにレシーバを設けなくても、各レシーバにレシーバＩＤを割り当てることで、１つのレシーバで複数のアクセス対象を管理することができる。したがって、アクティブ型の無線タグを用いて多数の拠点におけるアクセス管理を行なう場合でも、タグＩＤのセキュリティ性を確保しつつ、システム構成が簡単なものとなり、アクセス条件を変更する場合の作業も容易となる。
【００１３】
認証手段は、例えば、ネットワークを介してレシーバに接続された認証サーバからなる。認証サーバで認証を行なうようにすれば、レシーバに復号手段や照合手段が不要となり、レシーバの回路構成を簡略化することができる。
【００１４】
認証手段は、レシーバまたはこれに付随して設けられた端末装置から構成することもできる。レシーバや端末装置で認証を行なうようにすれば、負荷の大きいサーバでの処理に頼らずに、認証処理を迅速に行なうことができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態では、上記のような認証システムにおいて、無線タグの暗号化手段が、時刻に基づいて生成されたワンタイムパスワードを用いてタグＩＤを暗号化する。このワンタイムパスワードは、時刻とともに変化する１回限りのパスワードであるため、これによりタグＩＤを暗号化することで、セキュリティ性をより一層向上させることができる。
【００１６】
また、本発明では、上記のような認証システムにおいて、無線タグに操作手段を設け、この操作手段が操作された場合に、暗号化手段により暗号化されたタグＩＤをレシーバへ送信し、認証手段でアクセス許可／禁止の判定を行なうようにしてもよい。このようにすると、操作手段の操作があったときのみ、暗号化されたタグＩＤが送信されるので、無線タグの消費電力を低減できるとともに、認証手段におけるＩＤの復号処理や照合処理などの負荷を低減することができる。
【００１７】
また、認証手段として認証サーバを用いたシステムでは、無線タグの操作手段が操作された場合は、暗号化手段により暗号化されたタグＩＤをレシーバへ送信し、認証サーバでアクセス許可／禁止の判定を行い、操作手段が操作されない場合は、タグＩＤを暗号化せずにレシーバへ送信し、認証サーバでタグＩＤに基づく無線タグの所在管理を行なうようにしてもよい。このようにすると、１つの無線タグでアクセス管理と所在管理とを使い分けることが可能となる。
【００１８】
次に、本発明に係る認証サーバは、レシーバから無線タグの暗号化されたタグＩＤとレシーバＩＤとを受信する受信手段と、タグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けて記憶されている記憶手段と、受信手段がレシーバから受信した暗号化されたタグＩＤを復号する復号手段と、復号手段が復号したタグＩＤとレシーバＩＤとに基づき、記憶手段を参照して、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセスを許可するか禁止するかを判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に応じた許可信号または禁止信号を出力する出力手段とを備える。
【００１９】
このような認証サーバを用いることにより、暗号化されたタグＩＤとレシーバＩＤとに基づいて、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセス可否が判定されるので、個々のアクセス対象ごとにレシーバを設けなくても、１つのレシーバで複数のアクセス対象を管理することができる。このため、アクティブ型の無線タグを用いて多数の拠点におけるアクセス管理を行なう場合でも、タグＩＤのセキュリティ性を確保しつつ、システム構成が簡単なものとなり、アクセス条件を変更する場合も認証サーバで設定の変更を行なえばよいので、作業が容易となる。
【００２０】
次に、本発明に係る無線タグは、自己のタグＩＤを記憶し、当該タグＩＤを含む情報をレシーバへ送信するアクティブ型の無線タグであって、現在時刻を計時する計時手段と、この計時手段により計時された現在時刻に基づいて、定期的にワンタイムパスワードを生成する生成手段と、この生成手段で生成されたワンタイムパスワードを用いてタグＩＤを暗号化する暗号化手段と、この暗号化手段で暗号化されたタグＩＤをレシーバへ送信する送信手段とを備える。
【００２１】
このような無線タグで生成されるワンタイムパスワードは、時刻とともに変化する１回限りのパスワードであるため、これによりタグＩＤを暗号化することで、セキュリティ性をより一層向上させることができる。
【００２２】
本発明では、上記のような無線タグに操作ボタンを設け、この操作ボタンが押されたときに、送信手段が、暗号化手段で暗号化されたタグＩＤをレシーバへ送信するようにしてもよい。このようにすると、操作ボタンが押されたときのみ、暗号化されたタグＩＤが送信されるので、無線タグの消費電力を低減することができる。
【００２３】
また、本発明では、上記操作ボタンが押されたときに、暗号化手段で暗号化されたタグＩＤをレシーバへ送信し、操作ボタンが押されないときに、暗号化手段で暗号化されないタグＩＤをレシーバへ送信するようにしてもよい。このようにすると、１つの無線タグでアクセス管理と所在管理とを使い分けることが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、アクティブ型の無線タグを用いて多数の拠点におけるアクセス管理を行なう場合でも、無線タグのセキュリティ性を確保しつつ、認証システムを簡単な構成により実現できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明に係る認証システムの一実施形態を示す図である。ここでは、コンピュータルーム１００への入室権限、およびルーム内の設備の使用権限を認証するシステムを例に挙げている。１は利用者Ｐが所持するアクティブ型の無線タグ（ＲＦＩＤタグ）、２は無線タグ１から送信された情報を受信するレシーバ、３はレシーバ２で受信された情報に基づいてアクセス可否の認証を行なう認証サーバ、４はコンピュータルーム１００内に設置されたコンピュータ、５はコンピュータルーム１００への入室を許可または禁止するための電気錠７や警報装置８を制御するコントローラである。レシーバ２、認証サーバ３、コンピュータ４およびコントローラ５は、イーサネット（登録商標）のようなネットワーク６で結ばれている。レシーバ２は、コンピュータルーム１００の天井などに設けられており、無線タグ１から送信された情報を受信するアンテナ２０を備えている。認証サーバ３は、例えば管理室などに設置される。電気錠７と警報装置８は、コンピュータルーム１００のドア１０１付近に設けられる。図１のシステムを構成する各装置の詳細については後述する。
【００２６】
図２は、図１のシステムにおける信号の流れを示した図である。無線タグ１はパスワードを生成する機能と、生成したパスワードを用いて自己のタグＩＤを暗号化する機能とを有しており、パスワードおよび暗号化されたタグＩＤを送信する。ここでは、パスワードとして、現在時刻に基づいて生成されるワンタイムパスワード（One Time Password；以下「ＯＴＰ」と記す）を例に挙げる。レシーバ２は、無線タグ１からＯＴＰと、暗号化されたタグＩＤとを受信すると、これらに自己のレシーバＩＤおよび受信時刻を付加して、認証サーバ３へ送る。
【００２７】
認証サーバ３は、ＯＴＰ生成機能を有しており、レシーバ２から受け取ったＯＴＰと、自らが生成したＯＴＰとを照合して、その結果が正常であれば、レシーバ２から受け取った暗号化されたタグＩＤを復号する。そして、復号されたタグＩＤと、レシーバ２から受け取ったレシーバＩＤとに基づき、後述のテーブルを参照して各ＩＤについて照合を行い、レシーバＩＤに対応する場所（コンピュータルーム１００）と設備（コンピュータ４）へのアクセスを許可するか禁止するかを判定する。この詳細については後述する。判定の結果、アクセスを許可する場合は、認証サーバ３は、コンピュータ４およびコントローラ５へアクセス許可信号を送信する。また、アクセスを禁止する場合は、認証サーバ３は、コンピュータ４およびコントローラ５へアクセス禁止信号を送信する。
【００２８】
コンピュータ４は、認証サーバ３からアクセス許可信号を受信すると、コンピュータを使用可能にするログインなどの処理を行ない、認証サーバ３からアクセス禁止信号を受信すると、コンピュータを使用可能にする処理を行なわない。また、コントローラ５は、認証サーバ３からアクセス許可信号を受信すると、電気錠７に対して解錠信号を出力し、この解錠信号により電気錠７はロックの解除動作を行なう。これによって、利用者Ｐはドア１０１からコンピュータルーム１００へ入室し、コンピュータ４を使用することができる。なお、コンピュータ４は複数台設けられており、全てのコンピュータを使用可能としてもよいし、特定のコンピュータのみを使用可能としてもよい。
【００２９】
一方、コントローラ５は、認証サーバ３からアクセス禁止信号を受信すると、電気錠７に対して施錠信号を出力するとともに、警報装置８に対して警報信号を出力する。電気錠７は、施錠信号を受けてロック動作を行ない、これによって、利用者Ｐはドア１０１からコンピュータルーム１００へ入室できなくなる。また、警報装置８は警報信号を受けて警報を発生する。警報装置８は、警報灯やブザーなどから構成される。
【００３０】
なお、図２の破線で示されるように、認証サーバ３は、コンピュータルーム１００以外の複数の部屋ともネットワークで繋がっており、それぞれの部屋に設けられているレシーバや設備（図示省略）との間で、上述したコンピュータルーム１００の場合と同様の情報のやりとりを行なう。
【００３１】
図３は、無線タグ１の一例を示す外観図である。この無線タグ１は、リモコン型のタグであって、本体１ａの上面に操作ボタン１ｂが露出している。本体１ａの内部には、操作ボタン１ｂが押されたことを検知するスイッチや、回路部、バッテリなどが内蔵されている（図示省略）。
【００３２】
図４は、無線タグの他の例を示す外観図である。この無線タグ６０は、カードホルダを兼用したタグであって、ケース６１と、このケース６１を覆うカバー６２とを備えている。ケース６１のカバー６２と反対側には、磁気カードやＩＣカードなどのカード８０が装着される凹部７０が設けられている。また、カバー６２には、操作ボタン６３が一体に設けられている。この操作ボタン６３は、その周囲に切込み溝６４を設けることにより弾性が付与されており、指で押すとカバー６２の内部へ押し込まれて後述のスイッチ６９を動作させ、指を離すと元の状態に復帰する。
【００３３】
図５（ａ）は無線タグ６０の平面図、図５（ｂ）はカバー６２を取り除いた状態で図５（ａ）を下方から見た場合のケース６１の正面図、図５（ｃ）は図５（ａ）を上方から見た場合のケース６１の背面図を示している。図５（ｂ）のように、ケース６１の内部には、囲壁からなる基板収納部６５が設けられており、この基板収納部６５に基板６６が収納されている。基板６６には、バッテリ６７、回路部６８およびスイッチ６９が実装されている。スイッチ６９は、操作ボタン６３が押されたことを検知するためのスイッチである。なお、図３に示した無線タグ１にも、図５（ｂ）の部品６７〜６９を実装した基板６６と同様の基板が内蔵されている。図５（ｃ）に示すように、ケース６１の凹部７０には、カード８０が一点鎖線のような状態で装着される。７１はカード８０を凹部７０から離脱しないように保持するための突起、７２はカード８０が凹部７０に装着されたことを検知するためのスイッチである。
【００３４】
図６は、無線タグ１の電気的構成を示すブロック図である。１０は、操作ボタン１ｂが押されたことを検出するボタン押下検出スイッチであって、操作ボタン１ｂと対向する位置に設けられている。このスイッチ１０は、操作ボタン１ｂが押されたときにボタンＯＮ信号を出力し、操作ボタン１ｂが押されないときはボタンＯＦＦ信号を出力する。１１は無線タグ１に固有のタグＩＤ１２を記憶したメモリであって、タグＩＤ１２は７桁の平文で記憶されている。１３は現在時刻を計時する時計部、１４は時計部１３で計時された現在時刻に基づいて定期的にＯＴＰ（ワンタイムパスワード）を生成するパスワード生成部である。１５は暗号処理部であって、パスワード生成部１４で生成されたＯＴＰを用いて、タグＩＤ１２を暗号化する。１６はタグＩＤ１２に対して変調を行なう変調部、１７は変調部１６から出力される変調波の送信制御を行なう送信制御部、１８は送信制御部１７の制御に基づいて変調波を送信するアンテナである。１９はバッテリから構成される電源部であって、常時、各部へ電源を供給する。なお、図４に示した無線タグ６０にも、図６と同様の回路が内蔵されている。この場合、図５（ｂ）のバッテリ６７が電源部１９に相当し、回路部６８がブロック１１〜１８に相当し、スイッチ６９がボタン押下検出スイッチ１０に相当する。
【００３５】
以上において、認証サーバ３は本発明における認証手段の一実施形態を構成し、暗号処理部１５は、本発明における暗号化手段の一実施形態を構成し、操作ボタン１ｂは、本発明における操作手段の一実施形態を構成し、時計部１３は、本発明における計時手段の一実施形態を構成し、パスワード生成部１４は、本発明における生成手段の一実施形態を構成し、変調部１６、送信制御部１７およびアンテナ１８は、本発明における送信手段の一実施形態を構成する。
【００３６】
次に、図６に基づいて無線タグ１の動作を説明する。無線タグ１は、前述したようにアクティブ型の無線タグである。時計部１３は、電源部１９から常時電源供給を受けて現在時刻を計時し、パスワード生成部１４は、時計部１３が計時した現在時刻に基づいて、定期的に（例えば３０分間隔で）ＯＴＰを生成する。生成されたＯＴＰは、暗号処理部１５へ与えられる。
【００３７】
操作ボタン１ｂが押されると、ボタン押下検出スイッチ１０からボタンＯＮ信号が出力され、これに応答してメモリ１１から読み出されたタグＩＤ１２は、暗号処理部１５へ与えられる。暗号処理部１５は、パスワード生成部１４で生成されたＯＴＰを用いて、タグＩＤ１２に対し公知の方法により暗号化処理を行なう。この暗号化処理においては、タグＩＤ１２のコードそのものを暗号化してもよいし、例えば下４桁のコードを暗号化してもよい。また、タグＩＤ１２としては、生産時に割り当てられるメーカーコードなどを用いてもよい。暗号処理部１５で暗号化されたタグＩＤは、変調部１６へ与えられる。変調部１６では、ＯＴＰと暗号化されたタグＩＤに対して公知の方法により変調処理を行い、搬送波にこれらの情報が重畳された変調波を生成する。この変調波は送信制御部１７で送信周期などの制御が行なわれた後、アンテナ１８から送信される。なお、操作ボタン１ｂが押された場合、アンテナ１８から送信される信号には、ボタン押下を表す情報が付加される。
【００３８】
一方、操作ボタン１ｂが押されない場合は、ボタン押下検出スイッチ１０からボタンＯＦＦ信号が出力され、これに応答してメモリ１１から読み出されたタグＩＤ１２は、平文のまま変調部１６へ与えられる。変調部１６では、暗号化されていない平文のタグＩＤ１２に対して公知の方法により変調処理を行い、搬送波にＩＤ情報が重畳された変調波を生成する。この変調波は送信制御部１７で送信周期などの制御が行なわれた後、アンテナ１８から送信される。
【００３９】
このように、本実施形態では、操作ボタン１ｂが押された場合は、タグＩＤ１２を暗号化して送信し、操作ボタン１ｂが押されない場合は、タグＩＤ１２を暗号化しないで平文のまま送信するようにしている。このため、後述するように、認証サーバ３では、操作ボタン１ｂが押下された場合はアクセス管理が行なわれ、操作ボタン１ｂが押下されない場合は所在管理が行なわれる。
【００４０】
図７は、レシーバ２の電気的構成を示すブロック図である。２０は無線タグ１から送信された情報を受信するアンテナ、２１はアンテナ２０で受信された信号に対して増幅などの処理を行なう受信部、２２は受信部２１から出力される信号に対して復調処理を行なう復調部である。２３はレシーバ２に固有のレシーバＩＤ２４を記憶したメモリであって、レシーバＩＤ２４は平文で記憶されている。２５は現在時刻を計時する時計部、２６はネットワーク６を介して認証サーバ３などとの間で通信を行う通信制御部である。
【００４１】
無線タグ１から送信された信号は、アンテナ２０で受信され、受信部２１で増幅された後、復調部２２で復調され、変調波から元の情報が取り出される。その後、復調部２２で復調されたＯＴＰやタグＩＤなどの情報に、メモリ２３から読み出されたレシーバＩＤ２４と、時計部２５で計時された受信時刻とが付加される。そして、これらがセットになった情報が、通信制御部２６からネットワーク６を介して認証サーバ３へ送られる。
【００４２】
なお、復調部２２においては、復調されたタグＩＤに、無線タグ１の状態を表す情報が付加される。例えば、無線タグ１からの信号が検出されている場合は、検出を表す「０」が付加され、無線タグ１からの信号が途絶えてから一定時間以上経っても信号が再検出されない場合は消失を表す「Ｆ」が付加され、操作ボタン１ｂの押下があった場合はボタン押下を表す「３」が付加される。消失（Ｆ）の場合は、レシーバ２はネットワーク６上にデータを送信しない。そして、無線タグ１からの信号が再度検出されると、レシーバ２はネットワーク６上にデータを送信する。このようにして、必要以上のデータを送信しないように、レシーバ２で負荷制御をしている。なお、このように無線タグ１からの信号状態を監視し、状態に変化があった場合のみデータを送信する「状態監視モード」と、無線タグ１から受信があれば受信データをそのまま送信する「常時監視モード」とをレシーバ２に持たせ、いずれかのモードを選択できるようにしてもよい。
【００４３】
図８は、認証サーバ３の電気的構成を示すブロック図である。３０は通信制御部であって、ネットワーク６を介して、レシーバ２、コンピュータ４、コントローラ５との間で通信を行う。３１はＲＯＭやＲＡＭ等から構成されるメモリ、３２は演算処理装置であるＣＰＵ、３３はハードディスクから構成される記憶部である。記憶部３３には、レシーバ設定テーブル３４、タグ設定テーブル３５、ログ記録部３６などが設けられている。３７はレシーバ２から受信した暗号化されたタグＩＤに対して復号処理を行なう復号処理部、３８は現在時刻を計時する時計部、３９は時計部３８で計時された現在時刻に基づいて定期的にＯＴＰを生成するパスワード生成部である。
【００４４】
以上において、通信制御部３０は、本発明における受信手段および出力手段の一実施形態を構成し、記憶部３３は、本発明における記憶手段の一実施形態を構成し、復号処理部３７は、本発明における復号手段の一実施形態を構成し、ＣＰＵ３２は、本発明における判定手段の一実施形態を構成する。
【００４５】
図９は、記憶部３３におけるレシーバ設定テーブル３４の一例を示している。レシーバ設定テーブル３４には、レシーバＩＤと、各レシーバ２が設置されている設置場所と、アクセスが許可されるレベルと、当該設置場所に備わっている関連装置（設備）とが記憶されている。レシーバＩＤは、図７のメモリ２３に記憶されているレシーバＩＤ２４と対応するＩＤである。レベルは、次に述べるタグ設定テーブル３５で設定されたレベルに対し、どの範囲でアクセスを許可するかを表す権限情報であり、例えばレベル「２−３」の場合は、レベル２の者とレベル３の者がアクセスを許可され、レベル「４」の場合は、レベル４の者のみがアクセスを許可される。
【００４６】
図１０は、記憶部３３におけるタグ設定テーブル３５の一例を示している。タグ設定テーブル３５には、タグＩＤと、タグ所有者の氏名と、アクセスが許可されるレベルと、優先事項とが記憶されている。タグＩＤは、図６のメモリ１１に記憶されているタグＩＤ１２と対応するＩＤである。レベルは、個人毎に設定された権限情報であり、設定されたレベルを超えるアクセス対象（場所、設備）へのアクセスはできない。例えば、Ａさんのレベルは「３」であるから、図９のレシーバ設定テーブル３４においてレベル「４」のコンピュータルームへのアクセスは禁止される。優先事項は、レベルに対する例外を表したものである。例えば、Ｂさんのレベルは「３」であるから、本来はレベル「４」のコンピュータルームへのアクセスは禁止されるが、優先事項としてコンピュータルームが設定されていることで、アクセスが許可される。
【００４７】
次に、図８〜図１０に基づき認証サーバ３での認証処理の詳細を説明する。図８において、ネットワーク６を介してレシーバ２から送られてきた情報は、通信制御部３０で受信される。無線タグ１の操作ボタン１ｂが押された場合、通信制御部３０は、以下の４つの情報を受信する（図２参照）。
（１）ＯＴＰ
（２）暗号化されたタグＩＤ
（３）レシーバＩＤ
（４）受信時刻
【００４８】
これらの情報が受信されると、ＣＰＵ３２は、レシーバ２から受け取ったＯＴＰと、パスワード生成部３９で生成したＯＴＰとの照合（突き合わせ）を行う。その結果、受信したＯＴＰが正常であれば、復号処理部３７により、暗号化されたタグＩＤを復号する。
【００４９】
次に、ＣＰＵ３２は、レシーバ２から受け取ったレシーバＩＤとレシーバ設定テーブル３４とを照合し、また、復号したタグＩＤとタグ設定テーブル３５とを照合して、当該レシーバの設置場所およびそこに設けられている設備へのアクセスの可否を判定する。例えば、レシーバＩＤが「００１」でタグＩＤが「２０００００１」であったとすると、当該レシーバＩＤに対応するアクセスレベルは図９より「２−３」であり、当該タグＩＤに対応するアクセスレベルは図１０より「３」であるから、レシーバの設置場所である第１設計部へのアクセスが可能と判定する。また、レシーバＩＤが「００４」でタグＩＤが「２０００００６」であったとすると、当該レシーバＩＤに対応するアクセスレベルは図９より「３」であり、当該タグＩＤに対応するアクセスレベルは図１０より「２」であるから、レシーバの設置場所である第１製造部へのアクセスは不可と判定する。以上のような照合や判定の結果は、記憶部３３のログ記録部３６に記録される。
【００５０】
アクセス可能と判定された場合は、認証サーバ３は、通信制御部３０からネットワーク６を介して、コンピュータ４とコントローラ５へアクセス許可信号を送信する。一方、アクセス不可と判定された場合は、認証サーバ３は、通信制御部３０からネットワーク６を介して、コンピュータ４とコントローラ５へアクセス禁止信号を送信する（図２参照）。
【００５１】
以上は、無線タグ１の操作ボタン１ｂが操作された場合であるが、操作ボタン１ｂが操作されない場合は、前述のように、無線タグ１から暗号化されたタグＩＤ１２は送信されず、認証サーバ３は、レシーバ２から平文のタグＩＤと、レシーバＩＤと、受信時刻とを受信し、これらに基づいて無線タグ１の所在管理を行なう。すなわち、タグＩＤから得られる人物情報と、レシーバＩＤから得られる位置情報と、受信時刻から得られる時間情報とを記憶部３３の所定エリアに格納し、誰が、いつ、どこにいるかの管理を行なう。この管理情報は、必要に応じて上位サーバ（図示省略）に送られる。
【００５２】
図１１は、コンピュータ４の電気的構成を示すブロック図である。４０はネットワーク６に接続された通信制御部、４１はＲＯＭやＲＡＭ等から構成されるメモリ、４２は演算処理装置であるＣＰＵ、４３はキーボード、マウス、ディスクドライブ等からなる入力部、４４はモニタを構成する表示部、４５はハードディスクから構成される記憶部である。ネットワーク６を介して通信制御部４０が認証サーバ３からアクセス許可信号を受信すると、コンピュータ４では、前述したようにログインなどの処理が行なわれる。
【００５３】
図１２は、コントローラ５の電気的構成を示すブロック図である。５０はネットワーク６に接続された通信制御部、５１はＲＯＭやＲＡＭ等から構成されるメモリ、５２は演算処理装置であるＣＰＵ、５３はドアの開閉を制御するドア開閉制御部、５４は警報信号を出力する警報部である。ネットワーク６を介して通信制御部５０が認証サーバ３からアクセス許可信号を受信すると、ドア開閉制御部５３は、電気錠７（図２）に対して解錠信号を出力する。電気錠７は、この解錠信号を受け取るとドアのロックを解除し、部屋への入室を許可する。一方、通信制御部５０が認証サーバ３からアクセス禁止信号を受信すると、ドア開閉制御部５３は、電気錠７（図２）に対して施錠信号を出力する。電気錠７は、この施錠信号を受け取るとドアをロックし、部屋への入室を禁止する。また、警報部５４は、警報装置８（図２）に対して警報信号を出力し、警報灯を点灯させたりブザーを鳴らしたりする。
【００５４】
図１３は、認証システムの全体動作を表したフローチャートである。無線タグ１は、メモリ１１から読み出した平文のタグＩＤ１２を所定の周期で送信する（ステップＳ１）。送信周期は、例えば１．１秒に設定される。なお、バッテリの寿命を延ばすには、送信周期を長くすればよい。また、無線タグ１では、パスワード生成部１４が一定時間間隔でパスワード（ＯＴＰ）を生成する（ステップＳ２）。操作ボタン１ｂが押されない間は（ステップＳ３：ＮＯ）、ステップＳ１〜Ｓ３を反復し、この間は認証サーバ３でタグＩＤに基づく前述の所在管理が行われる（ステップＳ８）。
【００５５】
無線タグ１の操作ボタン１ｂが押されると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、暗号処理部１５が、生成されたＯＴＰを用いてタグＩＤを暗号化し（ステップＳ４）、ＯＴＰと暗号化されたタグＩＤとがレシーバ２へ送信される（ステップＳ５）。レシーバ２は、無線タグ１から受信した情報に受信時刻とレシーバＩＤを付加して、これらの情報を認証サーバ３へ送信する（ステップＳ６）。
【００５６】
ところで、これまでの説明では省いたが、ＯＴＰによる認証においては、サーバとクライアント（端末）との間で「チャレンジ」と「レスポンス」というやりとりが行なわれる。チャレンジは、サーバで生成される毎回変化する値である。クライアントは、サーバから受け取ったチャレンジに秘密キーを組み合わせて演算を行い、その結果をレスポンスとしてサーバへ送信する。サーバでもクライアントと同じ演算を実行し、クライアントから送られてきたレスポンスとの照合を行なって認証可否を決定する。
【００５７】
そこで、ＯＴＰを用いる本実施形態においても、認証サーバ３でチャレンジを生成する（ステップＳ９）。ここでは、時刻に基づいて生成されるＯＴＰがチャレンジに相当する。認証サーバ３はこのチャレンジを、ネットワーク６を介してコンピュータ４やコントローラ５などの端末装置へ送り、これに基づいて端末装置でレスポンスが生成される（ステップＳ７）。認証サーバ３は、ステップＳ６でレシーバ２から送信されたレシーバＩＤに基づいてレシーバを特定するとともに（ステップＳ１０）、ステップＳ７で端末装置が生成したレスポンスの照合を行なう（ステップＳ１１）。そして、特定したレシーバにリンクしている端末装置からのレスポンスが正しければ（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１３へ進み、レシーバ２から受信した情報に基づいて前述したアクセス許可／禁止の判定処理を実行する（ステップＳ１３）。判定の結果、アクセスを許可する場合は（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、認証サーバ３からアクセス許可信号が出力され（ステップＳ１５）、アクセスを禁止する場合は（ステップＳ１４：ＮＯ）、認証サーバ３からアクセス禁止信号が出力される（ステップＳ１６）。また、ステップＳ１２において、端末装置からのレスポンスが正しくなければ（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１６へ移行して、アクセスが禁止される。最後に、照合や判定の結果を記憶部３３のログ記録部３６に保存して（ステップＳ１７）、最初のステップＳ１に戻る。
【００５８】
上述したような認証システムによると、認証サーバ３において、レシーバ設定テーブル３４およびタグ設定テーブル３５により、タグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けられており、暗号化されたタグＩＤとレシーバＩＤとに基づいて、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセス可否が判定される。このため、個々のアクセス対象ごとにレシーバを設けなくても、各レシーバにレシーバＩＤを割り当てることで、１つのレシーバで複数のアクセス対象を管理することができる。図１の例では、アクセス対象は、コンピュータルーム１００という場所と、そこに設置されている個々のコンピュータ４であり、コンピュータルーム１００の入退室を規制する電気錠７と各コンピュータ４とは、レシーバ２と対応付けられているので、上記アクセス対象を１つのレシーバ２で管理することができる。したがって、アクティブ型の無線タグ１を用いて多数の拠点におけるアクセス管理を行なう場合でも、タグＩＤのセキュリティ性を確保しつつ、システム構成が簡単なものとなる。また、アクセスの条件を変更する場合は、認証サーバ３においてレシーバ設定テーブル３４やタグ設定テーブル３５の設定を変更すればよいので、作業が容易となる。さらに、認証サーバ３で認証を行なうことで、レシーバ２に復号手段や照合手段が不要となり、レシーバ２の回路構成を簡略化することができる。
【００５９】
また、無線タグ１では、時刻に基づいて生成されたワンタイムパスワードを用いてタグＩＤを暗号化しており、このワンタイムパスワードは１回限りのパスワードであるため、セキュリティ性をより一層向上させることができる。
【００６０】
また、無線タグ１の操作ボタン１ｂが押された場合は、タグＩＤ１２を暗号化してレシーバ２へ送信し、認証サーバ３でアクセス許可／禁止の判定を行い、無線タグ１の操作ボタン１ｂが押されない場合は、タグＩＤ１２を暗号化せずに平文のままレシーバ２へ送信し、認証サーバ３でタグＩＤ１２に基づく無線タグ１の所在管理を行なうようにしているので、１つの無線タグ１でアクセス管理と所在管理とを使い分けることが可能となる。
【００６１】
上述した図１３の例では、無線タグ１の操作ボタン１ｂが押された場合に、はじめてタグＩＤ１２を暗号化しているが、操作ボタン１ｂの押下の有無にかかわらず、定期的にタグＩＤ１２を暗号化して保持しておき、操作ボタン１ｂが押されたときに、この暗号化済みのタグＩＤを読み出して送信するようにしてもよい。これによると、操作ボタン１ｂが押された後に、暗号化処理のための時間が不要となるので、操作ボタン１ｂの押下と同時に暗号化されたタグＩＤを送信することができる。図１４はこの場合のフローチャートであり、図１３と比べてステップＳ３とＳ４とが入れ替わっている。それ以外は図１３と同様であるので、説明は省略する。
【００６２】
また、図１３、図１４の例では、暗号化のためのパスワードとしてＯＴＰを用いているが、本発明は、ＯＴＰに限らず通常の固定パスワード（ＰＩＮコード）を用いて暗号化を行なう場合にも適用が可能である。この場合は、チャレンジとレスポンスの処理が不要となるので、フローチャートは例えば図１５のようになる。図１５では、図１４のステップＳ７、Ｓ９〜Ｓ１２が省略されている。それ以外は図１４と同様であるので、説明は省略する。
【００６３】
本発明では、上述した実施形態以外にも、以下のような種々の実施形態を採用することができる。例えば、前記実施形態では、操作ボタン１ｂが押された場合に、暗号化されたタグＩＤを送信し、操作ボタン１ｂが押されない場合は、平文のタグＩＤを送信するようにしたが、操作ボタン１ｂが押されない場合は、平文のタグＩＤも送信しないようにし、操作ボタン１ｂが押された場合のみ、暗号化されたタグＩＤを送信するようにしてもよい。図１６はこの場合のフローチャートを示している。図１３と比べて、ステップＳ１とＳ８が省略されている。それ以外は図１３と同様であるので、説明は省略する。なお、図１６の場合も、図１４のように、ステップＳ３とＳ４を入れ替えてもよい。また、通常の固定パスワードを用いた場合は、図１５のようにステップＳ７、Ｓ９〜Ｓ１２を省略することができる。図１６の実施形態によると、操作ボタン１ｂの操作があったときのみ、暗号化されたタグＩＤが送信されるので、無線タグ１の消費電力を低減できるとともに、認証サーバ３におけるＩＤの復号処理や照合処理などの負荷を低減することができる。
【００６４】
前記実施形態では、無線タグ１に操作ボタン１ｂを設けたが、操作手段としては操作ボタンに限らず、操作レバーなどを用いることもできる。また、本発明は操作手段を有しない無線タグ１にも適用することができる。この場合は、暗号化されたタグＩＤが所定周期で無線タグ１から自動送信される。図１７はこの実施形態のフローチャートを示している。図１３と比べて、ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ８が省略されている。それ以外は図１３と同様であるので、説明は省略する。図１７の場合も、通常の固定パスワードを用いた場合は、図１５のようにステップＳ７、Ｓ９〜Ｓ１２を省略することができる。
【００６５】
前記実施形態では、認証サーバ３においてアクセス可否の認証を行なったが、レシーバ２でアクセス可否の認証を行なうようにしてもよい。この場合は、認証サーバ３における認証機能に関する部分をレシーバ２に移せばよく、レシーバ２が認証手段を兼用する（したがって、レシーバ２は、無線タグ１から受信した暗号化されたタグＩＤおよび自己のレシーバＩＤを認証サーバ３へ送信しない）。あるいは、レシーバ２に代えて、レシーバ２に付随して設けられた端末装置（例えばコントローラ５）でアクセス可否の認証を行なうことも可能である。この場合は、認証サーバ３における認証機能に関する部分を端末装置に移せばよく、端末装置が認証手段を兼用する（この場合、レシーバ２は、無線タグ１から受信した暗号化されたタグＩＤおよび自己のレシーバＩＤを端末装置へ送信する）。認証サーバ３で所在管理とアクセス管理の両方を行なうと、サーバの負荷が増大して認証処理に時間がかかるが、上記のようにレシーバ２や端末装置で認証を行なうようにすれば、負荷の大きいサーバでの処理に頼らずに、認証処理を迅速に行なうことができる。
【００６６】
以上においては、図３の無線タグ１を例に挙げて説明したが、無線タグ１に代えて図４の無線タグ６０を用いる場合も、前記各実施形態をそのまま適用することができる。無線タグ６０は、カードホルダを兼用しており、カード８０を装着できるようになっているので、タグとカードという２つの媒体を物理的に一体化することができ、取り扱いが便利なものとなる。
【００６７】
図４の無線タグ６０を用いる場合、図５（ｃ）で示したように、カード８０が装着されたことを検知するためのスイッチ７２が設けられているので、このスイッチ７２がカード８０を検出したことを条件として、回路部６８が能動化されるようにしてもよい。また、カード８０の記録情報を読み取る読取部（図示省略）を設け、読み取った情報に基づいて当該カード８０が無線タグ６０の所有者本人のカードか否かを照合し、本人のカードである場合に回路部６８が能動化されるようにしてもよい。このようにすると、無線タグ６０とカード８０とが分離した場合でも、他人によって無線タグ６０が不正使用されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る認証システムの一実施形態を示す図である。
【図２】図１のシステムにおける信号の流れを示した図である。
【図３】無線タグの一例を示す外観図である。
【図４】無線タグの他の例を示す外観図である。
【図５】図４の無線タグの平面図、正面図、背面図である。
【図６】無線タグの電気的構成を示すブロック図である。
【図７】レシーバの電気的構成を示すブロック図である。
【図８】認証サーバの電気的構成を示すブロック図である。
【図９】レシーバ設定テーブルの一例を示す図である。
【図１０】タグ設定テーブルの一例を示す図である。
【図１１】コンピュータの電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】コントローラの電気的構成を示すブロック図である。
【図１３】認証システムの全体動作を表したフローチャートである。
【図１４】他の実施形態による認証システムの全体動作を表したフローチャートである。
【図１５】他の実施形態による認証システムの全体動作を表したフローチャートである。
【図１６】他の実施形態による認証システムの全体動作を表したフローチャートである。
【図１７】他の実施形態による認証システムの全体動作を表したフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１ 無線タグ
１ｂ 操作ボタン
２ レシーバ
３ 認証サーバ
４ コンピュータ
５ コントローラ
６ ネットワーク
７ 電気錠
８ 警報装置
１２ タグＩＤ
１３ 時計部
１４ パスワード生成部
１５ 暗号処理部
１６ 変調部
１７ 送信制御部
１８ アンテナ
３０ 通信制御部
３２ ＣＰＵ
３３ 記憶部
３４ レシーバ設定テーブル
３５ タグ設定テーブル
３７ 復号処理部
６０ 無線タグ
６３ 操作ボタン
１００ コンピュータルーム
１０１ ドア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグを用いて所定の場所や設備へアクセスを行なう場合に、当該アクセスの可否を認証する認証システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線タグは、内蔵メモリにタグ固有のＩＤ（識別番号）が記憶され、無線によりレシーバとの間で通信を行なう非接触媒体であって、一般にＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグと呼ばれている。無線タグには、パッシブ型のものとアクティブ型のものとがある。パッシブ型の無線タグは、それ自体エネルギー源（バッテリ）を持たず、所定エリア内でレシーバから得た電磁エネルギーに基づき、内部回路を駆動して通信を行う受動型の無線タグである。これに対して、アクティブ型の無線タグは、それ自体エネルギー源（バッテリ）を持ち、レシーバからの電磁エネルギーを必要とせずに通信を行う能動型の無線タグである。パッシブ型は、使用できるエリアが制限され、手で持ってレシーバにかざす操作が必要であるが、アクティブ型は、エリアに関係なくＩＤが自動的に送信され、かざす操作を必要としない利便性がある。
【０００３】
しかしながら、アクティブ型無線タグの場合、ＩＤがたえず送信されており、しかも、このＩＤの送信はＡＳＣＩＩ（American Standard Code for Information Interchange）に従う平文（７文字）伝送により行なわれることから、無線タグからＩＤが漏洩したり盗用されたりする可能性があり、セキュリティの点で脆弱性を有している。このことは、人や物の所在管理のような用途ではあまり問題にはならないが、例えば入退室管理のようなアクセス制限を目的とする用途では、ＩＤの漏洩や盗用により本人以外の者にアクセスを許してしまうことになり、機密性を担保する上で問題が残る。このため、従来は、アクティブ型無線タグは専ら所在管理などに利用され、入退室管理のような用途には主として、パッシブ型無線タグの一種である非接触ＩＣカードなどが用いられていた。
【０００４】
アクティブ型無線タグを入退室管理などに用いる場合、ＩＤを暗号化することでセキュリティ性を向上させることが考えられる。後掲の特許文献１には、ＩＤを暗号化して送信する携帯型通信装置が示されている。この携帯型通信装置は、自動車のキーレスエントリーシステムに用いられるもので、ＩＣカードが装着される本体ケースに、ＩＣカードから読み出したＩＤを暗号化して送信する回路を搭載したものである。携帯型通信装置から送信されたＩＤは、受信ユニットで受信されてＩＤの復号と照合が行なわれ、照合結果に基づいてドアの施錠・解錠制御が行なわれる。
【０００５】
暗号化の技術については、例えば下記の特許文献２に、予測不能コードを用いて個人認証番号を暗号化し、機密性を向上させる技術が開示されている。また、特許文献３には、ワンタイムパスワード（One Time Password）の生成モジュールを携帯端末にダウンロードし、携帯端末において生成したワンタイムパスワードを用いてユーザ認証を行なうことが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−９７７７７号公報
【特許文献２】特表平６−５０７２７７号公報
【特許文献３】特開２００２−２７８９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
アクティブ型無線タグから暗号化されたＩＤを送信することで、セキュリティ性を向上させることができるが、この場合、受信側では暗号化されたＩＤを復号する復号手段と、復号したＩＤを照合する照合手段とが必要となる。特許文献１では、レシーバに相当する受信ユニットにおいて、携帯型通信装置から送信されてきたＩＤの復号と照合とを行ない、その照合結果に基づいて、受信ユニットからドアロック制御装置などの制御対象へロック信号やアンロック信号などが出力される。
【０００８】
しかしながら、自動車のキーレスエントリーシステムであれば、上記のように受信ユニットと制御対象とが一対一に対応した構成で問題ないとしても、例えば、建物の中に多数の部屋があって、各部屋へのアクセスや部屋内の設備へのアクセスを管理するようなシステムでは、それぞれのアクセス対象ごとに無線タグからの信号を受信するレシーバを設けたのでは、システム構成が複雑となる。また、アクセスの条件を変更する場合も、個々のレシーバにおいて設定の変更を行なわねばならず、作業が煩雑となる。したがって、多数の拠点におけるアクセス管理を行なう認証システムにおいて、特許文献１のような構成を採用すると、セキュリティ性は向上するが、システムが複雑化してコストが高くなるという課題が残る。この対策に関しては、特許文献２や特許文献３にも記載されていない。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するものであって、その目的とするところは、アクティブ型の無線タグを用いて多数の拠点におけるアクセス管理を行なう場合でも、無線タグのセキュリティ性を確保しつつ、簡単な構成によって実現できる認証システムを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、無線タグのセキュリティ性をより一層向上させた認証システムを提供することにある。本発明の更に他の目的は、無線タグの消費電力およびサーバの負荷を低減できる認証システムを提供することにある。本発明の更に他の目的は、１つの無線タグでアクセス管理と所在管理とを使い分けることができる認証システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る認証システムは、自己のタグＩＤを記憶し当該タグＩＤを含む情報を送信するアクティブ型の無線タグと、自己のレシーバＩＤを記憶し無線タグから送信された情報を受信するレシーバと、このレシーバで受信された情報に基づいて所定の認証を行なう認証手段とを備え、認証手段の認証結果に応じて、無線タグの所有者によるアクセス対象へのアクセスを許可または禁止する認証システムであって、無線タグは、タグＩＤを暗号化する暗号化手段を有し、当該暗号化手段により暗号化されたタグＩＤをレシーバへ送信する。認証手段は、タグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けて記憶されている記憶手段と、レシーバが受信した暗号化されたタグＩＤを復号する復号手段とを有し、復号手段が復号したタグＩＤとレシーバＩＤとに基づき、記憶手段を参照して、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセスを許可するか禁止するかを判定し、判定結果に応じた許可信号または禁止信号を出力する。
【００１２】
このようなシステムによると、認証手段においてタグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けられており、暗号化されたタグＩＤとレシーバＩＤとに基づいて、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセス可否が判定される。このため、個々のアクセス対象ごとにレシーバを設けなくても、各レシーバにレシーバＩＤを割り当てることで、１つのレシーバで複数のアクセス対象を管理することができる。したがって、アクティブ型の無線タグを用いて多数の拠点におけるアクセス管理を行なう場合でも、タグＩＤのセキュリティ性を確保しつつ、システム構成が簡単なものとなり、アクセス条件を変更する場合の作業も容易となる。
【００１３】
認証手段は、例えば、ネットワークを介してレシーバに接続された認証サーバからなる。認証サーバで認証を行なうようにすれば、レシーバに復号手段や照合手段が不要となり、レシーバの回路構成を簡略化することができる。
【００１４】
認証手段は、レシーバまたはこれに付随して設けられた端末装置から構成することもできる。レシーバや端末装置で認証を行なうようにすれば、負荷の大きいサーバでの処理に頼らずに、認証処理を迅速に行なうことができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態では、上記のような認証システムにおいて、無線タグの暗号化手段が、時刻に基づいて生成されたワンタイムパスワードを用いてタグＩＤを暗号化する。このワンタイムパスワードは、時刻とともに変化する１回限りのパスワードであるため、これによりタグＩＤを暗号化することで、セキュリティ性をより一層向上させることができる。
【００１６】
また、本発明では、上記のような認証システムにおいて、無線タグに操作手段を設け、この操作手段が操作された場合に、暗号化手段により暗号化されたタグＩＤをレシーバへ送信し、認証手段でアクセス許可／禁止の判定を行なうようにしてもよい。このようにすると、操作手段の操作があったときのみ、暗号化されたタグＩＤが送信されるので、無線タグの消費電力を低減できるとともに、認証手段におけるＩＤの復号処理や照合処理などの負荷を低減することができる。
【００１７】
また、認証手段として認証サーバを用いたシステムでは、無線タグの操作手段が操作された場合は、暗号化手段により暗号化されたタグＩＤをレシーバへ送信し、認証サーバでアクセス許可／禁止の判定を行い、操作手段が操作されない場合は、タグＩＤを暗号化せずにレシーバへ送信し、認証サーバでタグＩＤに基づく無線タグの所在管理を行なうようにしてもよい。このようにすると、１つの無線タグでアクセス管理と所在管理とを使い分けることが可能となる。
【００１８】
次に、本発明に係る認証サーバは、レシーバから無線タグの暗号化されたタグＩＤとレシーバＩＤとを受信する受信手段と、タグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けて記憶されている記憶手段と、受信手段がレシーバから受信した暗号化されたタグＩＤを復号する復号手段と、復号手段が復号したタグＩＤとレシーバＩＤとに基づき、記憶手段を参照して、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセスを許可するか禁止するかを判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に応じた許可信号または禁止信号を出力する出力手段とを備える。
【００１９】
このような認証サーバを用いることにより、暗号化されたタグＩＤとレシーバＩＤとに基づいて、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセス可否が判定されるので、個々のアクセス対象ごとにレシーバを設けなくても、１つのレシーバで複数のアクセス対象を管理することができる。このため、アクティブ型の無線タグを用いて多数の拠点におけるアクセス管理を行なう場合でも、タグＩＤのセキュリティ性を確保しつつ、システム構成が簡単なものとなり、アクセス条件を変更する場合も認証サーバで設定の変更を行なえばよいので、作業が容易となる。
【００２０】
次に、本発明に係る無線タグは、自己のタグＩＤを記憶し、当該タグＩＤを含む情報をレシーバへ送信するアクティブ型の無線タグであって、現在時刻を計時する計時手段と、この計時手段により計時された現在時刻に基づいて、定期的にワンタイムパスワードを生成する生成手段と、この生成手段で生成されたワンタイムパスワードを用いてタグＩＤを暗号化する暗号化手段と、この暗号化手段で暗号化されたタグＩＤをレシーバへ送信する送信手段とを備える。
【００２１】
このような無線タグで生成されるワンタイムパスワードは、時刻とともに変化する１回限りのパスワードであるため、これによりタグＩＤを暗号化することで、セキュリティ性をより一層向上させることができる。
【００２２】
本発明では、上記のような無線タグに操作ボタンを設け、この操作ボタンが押されたときに、送信手段が、暗号化手段で暗号化されたタグＩＤをレシーバへ送信するようにしてもよい。このようにすると、操作ボタンが押されたときのみ、暗号化されたタグＩＤが送信されるので、無線タグの消費電力を低減することができる。
【００２３】
また、本発明では、上記操作ボタンが押されたときに、暗号化手段で暗号化されたタグＩＤをレシーバへ送信し、操作ボタンが押されないときに、暗号化手段で暗号化されないタグＩＤをレシーバへ送信するようにしてもよい。このようにすると、１つの無線タグでアクセス管理と所在管理とを使い分けることが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、アクティブ型の無線タグを用いて多数の拠点におけるアクセス管理を行なう場合でも、無線タグのセキュリティ性を確保しつつ、認証システムを簡単な構成により実現できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明に係る認証システムの一実施形態を示す図である。ここでは、コンピュータルーム１００への入室権限、およびルーム内の設備の使用権限を認証するシステムを例に挙げている。１は利用者Ｐが所持するアクティブ型の無線タグ（ＲＦＩＤタグ）、２は無線タグ１から送信された情報を受信するレシーバ、３はレシーバ２で受信された情報に基づいてアクセス可否の認証を行なう認証サーバ、４はコンピュータルーム１００内に設置されたコンピュータ、５はコンピュータルーム１００への入室を許可または禁止するための電気錠７や警報装置８を制御するコントローラである。レシーバ２、認証サーバ３、コンピュータ４およびコントローラ５は、イーサネット（登録商標）のようなネットワーク６で結ばれている。レシーバ２は、コンピュータルーム１００の天井などに設けられており、無線タグ１から送信された情報を受信するアンテナ２０を備えている。認証サーバ３は、例えば管理室などに設置される。電気錠７と警報装置８は、コンピュータルーム１００のドア１０１付近に設けられる。図１のシステムを構成する各装置の詳細については後述する。
【００２６】
図２は、図１のシステムにおける信号の流れを示した図である。無線タグ１はパスワードを生成する機能と、生成したパスワードを用いて自己のタグＩＤを暗号化する機能とを有しており、パスワードおよび暗号化されたタグＩＤを送信する。ここでは、パスワードとして、現在時刻に基づいて生成されるワンタイムパスワード（One Time Password；以下「ＯＴＰ」と記す）を例に挙げる。レシーバ２は、無線タグ１からＯＴＰと、暗号化されたタグＩＤとを受信すると、これらに自己のレシーバＩＤおよび受信時刻を付加して、認証サーバ３へ送る。
【００２７】
認証サーバ３は、ＯＴＰ生成機能を有しており、レシーバ２から受け取ったＯＴＰと、自らが生成したＯＴＰとを照合して、その結果が正常であれば、レシーバ２から受け取った暗号化されたタグＩＤを復号する。そして、復号されたタグＩＤと、レシーバ２から受け取ったレシーバＩＤとに基づき、後述のテーブルを参照して各ＩＤについて照合を行い、レシーバＩＤに対応する場所（コンピュータルーム１００）と設備（コンピュータ４）へのアクセスを許可するか禁止するかを判定する。この詳細については後述する。判定の結果、アクセスを許可する場合は、認証サーバ３は、コンピュータ４およびコントローラ５へアクセス許可信号を送信する。また、アクセスを禁止する場合は、認証サーバ３は、コンピュータ４およびコントローラ５へアクセス禁止信号を送信する。
【００２８】
コンピュータ４は、認証サーバ３からアクセス許可信号を受信すると、コンピュータを使用可能にするログインなどの処理を行ない、認証サーバ３からアクセス禁止信号を受信すると、コンピュータを使用可能にする処理を行なわない。また、コントローラ５は、認証サーバ３からアクセス許可信号を受信すると、電気錠７に対して解錠信号を出力し、この解錠信号により電気錠７はロックの解除動作を行なう。これによって、利用者Ｐはドア１０１からコンピュータルーム１００へ入室し、コンピュータ４を使用することができる。なお、コンピュータ４は複数台設けられており、全てのコンピュータを使用可能としてもよいし、特定のコンピュータのみを使用可能としてもよい。
【００２９】
一方、コントローラ５は、認証サーバ３からアクセス禁止信号を受信すると、電気錠７に対して施錠信号を出力するとともに、警報装置８に対して警報信号を出力する。電気錠７は、施錠信号を受けてロック動作を行ない、これによって、利用者Ｐはドア１０１からコンピュータルーム１００へ入室できなくなる。また、警報装置８は警報信号を受けて警報を発生する。警報装置８は、警報灯やブザーなどから構成される。
【００３０】
なお、図２の破線で示されるように、認証サーバ３は、コンピュータルーム１００以外の複数の部屋ともネットワークで繋がっており、それぞれの部屋に設けられているレシーバや設備（図示省略）との間で、上述したコンピュータルーム１００の場合と同様の情報のやりとりを行なう。
【００３１】
図３は、無線タグ１の一例を示す外観図である。この無線タグ１は、リモコン型のタグであって、本体１ａの上面に操作ボタン１ｂが露出している。本体１ａの内部には、操作ボタン１ｂが押されたことを検知するスイッチや、回路部、バッテリなどが内蔵されている（図示省略）。
【００３２】
図４は、無線タグの他の例を示す外観図である。この無線タグ６０は、カードホルダを兼用したタグであって、ケース６１と、このケース６１を覆うカバー６２とを備えている。ケース６１のカバー６２と反対側には、磁気カードやＩＣカードなどのカード８０が装着される凹部７０が設けられている。また、カバー６２には、操作ボタン６３が一体に設けられている。この操作ボタン６３は、その周囲に切込み溝６４を設けることにより弾性が付与されており、指で押すとカバー６２の内部へ押し込まれて後述のスイッチ６９を動作させ、指を離すと元の状態に復帰する。
【００３３】
図５（ａ）は無線タグ６０の平面図、図５（ｂ）はカバー６２を取り除いた状態で図５（ａ）を下方から見た場合のケース６１の正面図、図５（ｃ）は図５（ａ）を上方から見た場合のケース６１の背面図を示している。図５（ｂ）のように、ケース６１の内部には、囲壁からなる基板収納部６５が設けられており、この基板収納部６５に基板６６が収納されている。基板６６には、バッテリ６７、回路部６８およびスイッチ６９が実装されている。スイッチ６９は、操作ボタン６３が押されたことを検知するためのスイッチである。なお、図３に示した無線タグ１にも、図５（ｂ）の部品６７〜６９を実装した基板６６と同様の基板が内蔵されている。図５（ｃ）に示すように、ケース６１の凹部７０には、カード８０が一点鎖線のような状態で装着される。７１はカード８０を凹部７０から離脱しないように保持するための突起、７２はカード８０が凹部７０に装着されたことを検知するためのスイッチである。
【００３４】
図６は、無線タグ１の電気的構成を示すブロック図である。１０は、操作ボタン１ｂが押されたことを検出するボタン押下検出スイッチであって、操作ボタン１ｂと対向する位置に設けられている。このスイッチ１０は、操作ボタン１ｂが押されたときにボタンＯＮ信号を出力し、操作ボタン１ｂが押されないときはボタンＯＦＦ信号を出力する。１１は無線タグ１に固有のタグＩＤ１２を記憶したメモリであって、タグＩＤ１２は７桁の平文で記憶されている。１３は現在時刻を計時する時計部、１４は時計部１３で計時された現在時刻に基づいて定期的にＯＴＰ（ワンタイムパスワード）を生成するパスワード生成部である。１５は暗号処理部であって、パスワード生成部１４で生成されたＯＴＰを用いて、タグＩＤ１２を暗号化する。１６はタグＩＤ１２に対して変調を行なう変調部、１７は変調部１６から出力される変調波の送信制御を行なう送信制御部、１８は送信制御部１７の制御に基づいて変調波を送信するアンテナである。１９はバッテリから構成される電源部であって、常時、各部へ電源を供給する。なお、図４に示した無線タグ６０にも、図６と同様の回路が内蔵されている。この場合、図５（ｂ）のバッテリ６７が電源部１９に相当し、回路部６８がブロック１１〜１８に相当し、スイッチ６９がボタン押下検出スイッチ１０に相当する。
【００３５】
以上において、認証サーバ３は本発明における認証手段の一実施形態を構成し、暗号処理部１５は、本発明における暗号化手段の一実施形態を構成し、操作ボタン１ｂは、本発明における操作手段の一実施形態を構成し、時計部１３は、本発明における計時手段の一実施形態を構成し、パスワード生成部１４は、本発明における生成手段の一実施形態を構成し、変調部１６、送信制御部１７およびアンテナ１８は、本発明における送信手段の一実施形態を構成する。
【００３６】
次に、図６に基づいて無線タグ１の動作を説明する。無線タグ１は、前述したようにアクティブ型の無線タグである。時計部１３は、電源部１９から常時電源供給を受けて現在時刻を計時し、パスワード生成部１４は、時計部１３が計時した現在時刻に基づいて、定期的に（例えば３０分間隔で）ＯＴＰを生成する。生成されたＯＴＰは、暗号処理部１５へ与えられる。
【００３７】
操作ボタン１ｂが押されると、ボタン押下検出スイッチ１０からボタンＯＮ信号が出力され、これに応答してメモリ１１から読み出されたタグＩＤ１２は、暗号処理部１５へ与えられる。暗号処理部１５は、パスワード生成部１４で生成されたＯＴＰを用いて、タグＩＤ１２に対し公知の方法により暗号化処理を行なう。この暗号化処理においては、タグＩＤ１２のコードそのものを暗号化してもよいし、例えば下４桁のコードを暗号化してもよい。また、タグＩＤ１２としては、生産時に割り当てられるメーカーコードなどを用いてもよい。暗号処理部１５で暗号化されたタグＩＤは、変調部１６へ与えられる。変調部１６では、ＯＴＰと暗号化されたタグＩＤに対して公知の方法により変調処理を行い、搬送波にこれらの情報が重畳された変調波を生成する。この変調波は送信制御部１７で送信周期などの制御が行なわれた後、アンテナ１８から送信される。なお、操作ボタン１ｂが押された場合、アンテナ１８から送信される信号には、ボタン押下を表す情報が付加される。
【００３８】
一方、操作ボタン１ｂが押されない場合は、ボタン押下検出スイッチ１０からボタンＯＦＦ信号が出力され、これに応答してメモリ１１から読み出されたタグＩＤ１２は、平文のまま変調部１６へ与えられる。変調部１６では、暗号化されていない平文のタグＩＤ１２に対して公知の方法により変調処理を行い、搬送波にＩＤ情報が重畳された変調波を生成する。この変調波は送信制御部１７で送信周期などの制御が行なわれた後、アンテナ１８から送信される。
【００３９】
このように、本実施形態では、操作ボタン１ｂが押された場合は、タグＩＤ１２を暗号化して送信し、操作ボタン１ｂが押されない場合は、タグＩＤ１２を暗号化しないで平文のまま送信するようにしている。このため、後述するように、認証サーバ３では、操作ボタン１ｂが押下された場合はアクセス管理が行なわれ、操作ボタン１ｂが押下されない場合は所在管理が行なわれる。
【００４０】
図７は、レシーバ２の電気的構成を示すブロック図である。２０は無線タグ１から送信された情報を受信するアンテナ、２１はアンテナ２０で受信された信号に対して増幅などの処理を行なう受信部、２２は受信部２１から出力される信号に対して復調処理を行なう復調部である。２３はレシーバ２に固有のレシーバＩＤ２４を記憶したメモリであって、レシーバＩＤ２４は平文で記憶されている。２５は現在時刻を計時する時計部、２６はネットワーク６を介して認証サーバ３などとの間で通信を行う通信制御部である。
【００４１】
無線タグ１から送信された信号は、アンテナ２０で受信され、受信部２１で増幅された後、復調部２２で復調され、変調波から元の情報が取り出される。その後、復調部２２で復調されたＯＴＰやタグＩＤなどの情報に、メモリ２３から読み出されたレシーバＩＤ２４と、時計部２５で計時された受信時刻とが付加される。そして、これらがセットになった情報が、通信制御部２６からネットワーク６を介して認証サーバ３へ送られる。
【００４２】
なお、復調部２２においては、復調されたタグＩＤに、無線タグ１の状態を表す情報が付加される。例えば、無線タグ１からの信号が検出されている場合は、検出を表す「０」が付加され、無線タグ１からの信号が途絶えてから一定時間以上経っても信号が再検出されない場合は消失を表す「Ｆ」が付加され、操作ボタン１ｂの押下があった場合はボタン押下を表す「３」が付加される。消失（Ｆ）の場合は、レシーバ２はネットワーク６上にデータを送信しない。そして、無線タグ１からの信号が再度検出されると、レシーバ２はネットワーク６上にデータを送信する。このようにして、必要以上のデータを送信しないように、レシーバ２で負荷制御をしている。なお、このように無線タグ１からの信号状態を監視し、状態に変化があった場合のみデータを送信する「状態監視モード」と、無線タグ１から受信があれば受信データをそのまま送信する「常時監視モード」とをレシーバ２に持たせ、いずれかのモードを選択できるようにしてもよい。
【００４３】
図８は、認証サーバ３の電気的構成を示すブロック図である。３０は通信制御部であって、ネットワーク６を介して、レシーバ２、コンピュータ４、コントローラ５との間で通信を行う。３１はＲＯＭやＲＡＭ等から構成されるメモリ、３２は演算処理装置であるＣＰＵ、３３はハードディスクから構成される記憶部である。記憶部３３には、レシーバ設定テーブル３４、タグ設定テーブル３５、ログ記録部３６などが設けられている。３７はレシーバ２から受信した暗号化されたタグＩＤに対して復号処理を行なう復号処理部、３８は現在時刻を計時する時計部、３９は時計部３８で計時された現在時刻に基づいて定期的にＯＴＰを生成するパスワード生成部である。
【００４４】
以上において、通信制御部３０は、本発明における受信手段および出力手段の一実施形態を構成し、記憶部３３は、本発明における記憶手段の一実施形態を構成し、復号処理部３７は、本発明における復号手段の一実施形態を構成し、ＣＰＵ３２は、本発明における判定手段の一実施形態を構成する。
【００４５】
図９は、記憶部３３におけるレシーバ設定テーブル３４の一例を示している。レシーバ設定テーブル３４には、レシーバＩＤと、各レシーバ２が設置されている設置場所と、アクセスが許可されるレベルと、当該設置場所に備わっている関連装置（設備）とが記憶されている。レシーバＩＤは、図７のメモリ２３に記憶されているレシーバＩＤ２４と対応するＩＤである。レベルは、次に述べるタグ設定テーブル３５で設定されたレベルに対し、どの範囲でアクセスを許可するかを表す権限情報であり、例えばレベル「２−３」の場合は、レベル２の者とレベル３の者がアクセスを許可され、レベル「４」の場合は、レベル４の者のみがアクセスを許可される。
【００４６】
図１０は、記憶部３３におけるタグ設定テーブル３５の一例を示している。タグ設定テーブル３５には、タグＩＤと、タグ所有者の氏名と、アクセスが許可されるレベルと、優先事項とが記憶されている。タグＩＤは、図６のメモリ１１に記憶されているタグＩＤ１２と対応するＩＤである。レベルは、個人毎に設定された権限情報であり、設定されたレベルを超えるアクセス対象（場所、設備）へのアクセスはできない。例えば、Ａさんのレベルは「３」であるから、図９のレシーバ設定テーブル３４においてレベル「４」のコンピュータルームへのアクセスは禁止される。優先事項は、レベルに対する例外を表したものである。例えば、Ｂさんのレベルは「３」であるから、本来はレベル「４」のコンピュータルームへのアクセスは禁止されるが、優先事項としてコンピュータルームが設定されていることで、アクセスが許可される。
【００４７】
次に、図８〜図１０に基づき認証サーバ３での認証処理の詳細を説明する。図８において、ネットワーク６を介してレシーバ２から送られてきた情報は、通信制御部３０で受信される。無線タグ１の操作ボタン１ｂが押された場合、通信制御部３０は、以下の４つの情報を受信する（図２参照）。
（１）ＯＴＰ
（２）暗号化されたタグＩＤ
（３）レシーバＩＤ
（４）受信時刻
【００４８】
これらの情報が受信されると、ＣＰＵ３２は、レシーバ２から受け取ったＯＴＰと、パスワード生成部３９で生成したＯＴＰとの照合（突き合わせ）を行う。その結果、受信したＯＴＰが正常であれば、復号処理部３７により、暗号化されたタグＩＤを復号する。
【００４９】
次に、ＣＰＵ３２は、レシーバ２から受け取ったレシーバＩＤとレシーバ設定テーブル３４とを照合し、また、復号したタグＩＤとタグ設定テーブル３５とを照合して、当該レシーバの設置場所およびそこに設けられている設備へのアクセスの可否を判定する。例えば、レシーバＩＤが「００１」でタグＩＤが「２０００００１」であったとすると、当該レシーバＩＤに対応するアクセスレベルは図９より「２−３」であり、当該タグＩＤに対応するアクセスレベルは図１０より「３」であるから、レシーバの設置場所である第１設計部へのアクセスが可能と判定する。また、レシーバＩＤが「００４」でタグＩＤが「２０００００６」であったとすると、当該レシーバＩＤに対応するアクセスレベルは図９より「３」であり、当該タグＩＤに対応するアクセスレベルは図１０より「２」であるから、レシーバの設置場所である第１製造部へのアクセスは不可と判定する。以上のような照合や判定の結果は、記憶部３３のログ記録部３６に記録される。
【００５０】
アクセス可能と判定された場合は、認証サーバ３は、通信制御部３０からネットワーク６を介して、コンピュータ４とコントローラ５へアクセス許可信号を送信する。一方、アクセス不可と判定された場合は、認証サーバ３は、通信制御部３０からネットワーク６を介して、コンピュータ４とコントローラ５へアクセス禁止信号を送信する（図２参照）。
【００５１】
以上は、無線タグ１の操作ボタン１ｂが操作された場合であるが、操作ボタン１ｂが操作されない場合は、前述のように、無線タグ１から暗号化されたタグＩＤ１２は送信されず、認証サーバ３は、レシーバ２から平文のタグＩＤと、レシーバＩＤと、受信時刻とを受信し、これらに基づいて無線タグ１の所在管理を行なう。すなわち、タグＩＤから得られる人物情報と、レシーバＩＤから得られる位置情報と、受信時刻から得られる時間情報とを記憶部３３の所定エリアに格納し、誰が、いつ、どこにいるかの管理を行なう。この管理情報は、必要に応じて上位サーバ（図示省略）に送られる。
【００５２】
図１１は、コンピュータ４の電気的構成を示すブロック図である。４０はネットワーク６に接続された通信制御部、４１はＲＯＭやＲＡＭ等から構成されるメモリ、４２は演算処理装置であるＣＰＵ、４３はキーボード、マウス、ディスクドライブ等からなる入力部、４４はモニタを構成する表示部、４５はハードディスクから構成される記憶部である。ネットワーク６を介して通信制御部４０が認証サーバ３からアクセス許可信号を受信すると、コンピュータ４では、前述したようにログインなどの処理が行なわれる。
【００５３】
図１２は、コントローラ５の電気的構成を示すブロック図である。５０はネットワーク６に接続された通信制御部、５１はＲＯＭやＲＡＭ等から構成されるメモリ、５２は演算処理装置であるＣＰＵ、５３はドアの開閉を制御するドア開閉制御部、５４は警報信号を出力する警報部である。ネットワーク６を介して通信制御部５０が認証サーバ３からアクセス許可信号を受信すると、ドア開閉制御部５３は、電気錠７（図２）に対して解錠信号を出力する。電気錠７は、この解錠信号を受け取るとドアのロックを解除し、部屋への入室を許可する。一方、通信制御部５０が認証サーバ３からアクセス禁止信号を受信すると、ドア開閉制御部５３は、電気錠７（図２）に対して施錠信号を出力する。電気錠７は、この施錠信号を受け取るとドアをロックし、部屋への入室を禁止する。また、警報部５４は、警報装置８（図２）に対して警報信号を出力し、警報灯を点灯させたりブザーを鳴らしたりする。
【００５４】
図１３は、認証システムの全体動作を表したフローチャートである。無線タグ１は、メモリ１１から読み出した平文のタグＩＤ１２を所定の周期で送信する（ステップＳ１）。送信周期は、例えば１．１秒に設定される。なお、バッテリの寿命を延ばすには、送信周期を長くすればよい。また、無線タグ１では、パスワード生成部１４が一定時間間隔でパスワード（ＯＴＰ）を生成する（ステップＳ２）。操作ボタン１ｂが押されない間は（ステップＳ３：ＮＯ）、ステップＳ１〜Ｓ３を反復し、この間は認証サーバ３でタグＩＤに基づく前述の所在管理が行われる（ステップＳ８）。
【００５５】
無線タグ１の操作ボタン１ｂが押されると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、暗号処理部１５が、生成されたＯＴＰを用いてタグＩＤを暗号化し（ステップＳ４）、ＯＴＰと暗号化されたタグＩＤとがレシーバ２へ送信される（ステップＳ５）。レシーバ２は、無線タグ１から受信した情報に受信時刻とレシーバＩＤを付加して、これらの情報を認証サーバ３へ送信する（ステップＳ６）。
【００５６】
ところで、これまでの説明では省いたが、ＯＴＰによる認証においては、サーバとクライアント（端末）との間で「チャレンジ」と「レスポンス」というやりとりが行なわれる。チャレンジは、サーバで生成される毎回変化する値である。クライアントは、サーバから受け取ったチャレンジに秘密キーを組み合わせて演算を行い、その結果をレスポンスとしてサーバへ送信する。サーバでもクライアントと同じ演算を実行し、クライアントから送られてきたレスポンスとの照合を行なって認証可否を決定する。
【００５７】
そこで、ＯＴＰを用いる本実施形態においても、認証サーバ３でチャレンジを生成する（ステップＳ９）。ここでは、時刻に基づいて生成されるＯＴＰがチャレンジに相当する。認証サーバ３はこのチャレンジを、ネットワーク６を介してコンピュータ４やコントローラ５などの端末装置へ送り、これに基づいて端末装置でレスポンスが生成される（ステップＳ７）。認証サーバ３は、ステップＳ６でレシーバ２から送信されたレシーバＩＤに基づいてレシーバを特定するとともに（ステップＳ１０）、ステップＳ７で端末装置が生成したレスポンスの照合を行なう（ステップＳ１１）。そして、特定したレシーバにリンクしている端末装置からのレスポンスが正しければ（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１３へ進み、レシーバ２から受信した情報に基づいて前述したアクセス許可／禁止の判定処理を実行する（ステップＳ１３）。判定の結果、アクセスを許可する場合は（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、認証サーバ３からアクセス許可信号が出力され（ステップＳ１５）、アクセスを禁止する場合は（ステップＳ１４：ＮＯ）、認証サーバ３からアクセス禁止信号が出力される（ステップＳ１６）。また、ステップＳ１２において、端末装置からのレスポンスが正しくなければ（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１６へ移行して、アクセスが禁止される。最後に、照合や判定の結果を記憶部３３のログ記録部３６に保存して（ステップＳ１７）、最初のステップＳ１に戻る。
【００５８】
上述したような認証システムによると、認証サーバ３において、レシーバ設定テーブル３４およびタグ設定テーブル３５により、タグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けられており、暗号化されたタグＩＤとレシーバＩＤとに基づいて、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセス可否が判定される。このため、個々のアクセス対象ごとにレシーバを設けなくても、各レシーバにレシーバＩＤを割り当てることで、１つのレシーバで複数のアクセス対象を管理することができる。図１の例では、アクセス対象は、コンピュータルーム１００という場所と、そこに設置されている個々のコンピュータ４であり、コンピュータルーム１００の入退室を規制する電気錠７と各コンピュータ４とは、レシーバ２と対応付けられているので、上記アクセス対象を１つのレシーバ２で管理することができる。したがって、アクティブ型の無線タグ１を用いて多数の拠点におけるアクセス管理を行なう場合でも、タグＩＤのセキュリティ性を確保しつつ、システム構成が簡単なものとなる。また、アクセスの条件を変更する場合は、認証サーバ３においてレシーバ設定テーブル３４やタグ設定テーブル３５の設定を変更すればよいので、作業が容易となる。さらに、認証サーバ３で認証を行なうことで、レシーバ２に復号手段や照合手段が不要となり、レシーバ２の回路構成を簡略化することができる。
【００５９】
また、無線タグ１では、時刻に基づいて生成されたワンタイムパスワードを用いてタグＩＤを暗号化しており、このワンタイムパスワードは１回限りのパスワードであるため、セキュリティ性をより一層向上させることができる。
【００６０】
また、無線タグ１の操作ボタン１ｂが押された場合は、タグＩＤ１２を暗号化してレシーバ２へ送信し、認証サーバ３でアクセス許可／禁止の判定を行い、無線タグ１の操作ボタン１ｂが押されない場合は、タグＩＤ１２を暗号化せずに平文のままレシーバ２へ送信し、認証サーバ３でタグＩＤ１２に基づく無線タグ１の所在管理を行なうようにしているので、１つの無線タグ１でアクセス管理と所在管理とを使い分けることが可能となる。
【００６１】
上述した図１３の例では、無線タグ１の操作ボタン１ｂが押された場合に、はじめてタグＩＤ１２を暗号化しているが、操作ボタン１ｂの押下の有無にかかわらず、定期的にタグＩＤ１２を暗号化して保持しておき、操作ボタン１ｂが押されたときに、この暗号化済みのタグＩＤを読み出して送信するようにしてもよい。これによると、操作ボタン１ｂが押された後に、暗号化処理のための時間が不要となるので、操作ボタン１ｂの押下と同時に暗号化されたタグＩＤを送信することができる。図１４はこの場合のフローチャートであり、図１３と比べてステップＳ３とＳ４とが入れ替わっている。それ以外は図１３と同様であるので、説明は省略する。
【００６２】
また、図１３、図１４の例では、暗号化のためのパスワードとしてＯＴＰを用いているが、本発明は、ＯＴＰに限らず通常の固定パスワード（ＰＩＮコード）を用いて暗号化を行なう場合にも適用が可能である。この場合は、チャレンジとレスポンスの処理が不要となるので、フローチャートは例えば図１５のようになる。図１５では、図１４のステップＳ７、Ｓ９〜Ｓ１２が省略されている。それ以外は図１４と同様であるので、説明は省略する。
【００６３】
本発明では、上述した実施形態以外にも、以下のような種々の実施形態を採用することができる。例えば、前記実施形態では、操作ボタン１ｂが押された場合に、暗号化されたタグＩＤを送信し、操作ボタン１ｂが押されない場合は、平文のタグＩＤを送信するようにしたが、操作ボタン１ｂが押されない場合は、平文のタグＩＤも送信しないようにし、操作ボタン１ｂが押された場合のみ、暗号化されたタグＩＤを送信するようにしてもよい。図１６はこの場合のフローチャートを示している。図１３と比べて、ステップＳ１とＳ８が省略されている。それ以外は図１３と同様であるので、説明は省略する。なお、図１６の場合も、図１４のように、ステップＳ３とＳ４を入れ替えてもよい。また、通常の固定パスワードを用いた場合は、図１５のようにステップＳ７、Ｓ９〜Ｓ１２を省略することができる。図１６の実施形態によると、操作ボタン１ｂの操作があったときのみ、暗号化されたタグＩＤが送信されるので、無線タグ１の消費電力を低減できるとともに、認証サーバ３におけるＩＤの復号処理や照合処理などの負荷を低減することができる。
【００６４】
前記実施形態では、無線タグ１に操作ボタン１ｂを設けたが、操作手段としては操作ボタンに限らず、操作レバーなどを用いることもできる。また、本発明は操作手段を有しない無線タグ１にも適用することができる。この場合は、暗号化されたタグＩＤが所定周期で無線タグ１から自動送信される。図１７はこの実施形態のフローチャートを示している。図１３と比べて、ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ８が省略されている。それ以外は図１３と同様であるので、説明は省略する。図１７の場合も、通常の固定パスワードを用いた場合は、図１５のようにステップＳ７、Ｓ９〜Ｓ１２を省略することができる。
【００６５】
前記実施形態では、認証サーバ３においてアクセス可否の認証を行なったが、レシーバ２でアクセス可否の認証を行なうようにしてもよい。この場合は、認証サーバ３における認証機能に関する部分をレシーバ２に移せばよく、レシーバ２が認証手段を兼用する（したがって、レシーバ２は、無線タグ１から受信した暗号化されたタグＩＤおよび自己のレシーバＩＤを認証サーバ３へ送信しない）。あるいは、レシーバ２に代えて、レシーバ２に付随して設けられた端末装置（例えばコントローラ５）でアクセス可否の認証を行なうことも可能である。この場合は、認証サーバ３における認証機能に関する部分を端末装置に移せばよく、端末装置が認証手段を兼用する（この場合、レシーバ２は、無線タグ１から受信した暗号化されたタグＩＤおよび自己のレシーバＩＤを端末装置へ送信する）。認証サーバ３で所在管理とアクセス管理の両方を行なうと、サーバの負荷が増大して認証処理に時間がかかるが、上記のようにレシーバ２や端末装置で認証を行なうようにすれば、負荷の大きいサーバでの処理に頼らずに、認証処理を迅速に行なうことができる。
【００６６】
以上においては、図３の無線タグ１を例に挙げて説明したが、無線タグ１に代えて図４の無線タグ６０を用いる場合も、前記各実施形態をそのまま適用することができる。無線タグ６０は、カードホルダを兼用しており、カード８０を装着できるようになっているので、タグとカードという２つの媒体を物理的に一体化することができ、取り扱いが便利なものとなる。
【００６７】
図４の無線タグ６０を用いる場合、図５（ｃ）で示したように、カード８０が装着されたことを検知するためのスイッチ７２が設けられているので、このスイッチ７２がカード８０を検出したことを条件として、回路部６８が能動化されるようにしてもよい。また、カード８０の記録情報を読み取る読取部（図示省略）を設け、読み取った情報に基づいて当該カード８０が無線タグ６０の所有者本人のカードか否かを照合し、本人のカードである場合に回路部６８が能動化されるようにしてもよい。このようにすると、無線タグ６０とカード８０とが分離した場合でも、他人によって無線タグ６０が不正使用されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る認証システムの一実施形態を示す図である。
【図２】図１のシステムにおける信号の流れを示した図である。
【図３】無線タグの一例を示す外観図である。
【図４】無線タグの他の例を示す外観図である。
【図５】図４の無線タグの平面図、正面図、背面図である。
【図６】無線タグの電気的構成を示すブロック図である。
【図７】レシーバの電気的構成を示すブロック図である。
【図８】認証サーバの電気的構成を示すブロック図である。
【図９】レシーバ設定テーブルの一例を示す図である。
【図１０】タグ設定テーブルの一例を示す図である。
【図１１】コンピュータの電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】コントローラの電気的構成を示すブロック図である。
【図１３】認証システムの全体動作を表したフローチャートである。
【図１４】他の実施形態による認証システムの全体動作を表したフローチャートである。
【図１５】他の実施形態による認証システムの全体動作を表したフローチャートである。
【図１６】他の実施形態による認証システムの全体動作を表したフローチャートである。
【図１７】他の実施形態による認証システムの全体動作を表したフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１ 無線タグ
１ｂ 操作ボタン
２ レシーバ
３ 認証サーバ
４ コンピュータ
５ コントローラ
６ ネットワーク
７ 電気錠
８ 警報装置
１２ タグＩＤ
１３ 時計部
１４ パスワード生成部
１５ 暗号処理部
１６ 変調部
１７ 送信制御部
１８ アンテナ
３０ 通信制御部
３２ ＣＰＵ
３３ 記憶部
３４ レシーバ設定テーブル
３５ タグ設定テーブル
３７ 復号処理部
６０ 無線タグ
６３ 操作ボタン
１００ コンピュータルーム
１０１ ドア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己のタグＩＤを記憶し、当該タグＩＤを含む情報を送信するアクティブ型の無線タグと、
自己のレシーバＩＤを記憶し、前記無線タグから送信された情報を受信するレシーバと、
前記レシーバで受信された情報に基づいて所定の認証を行なう認証手段とを備え、
前記認証手段の認証結果に応じて、前記無線タグの所有者によるアクセス対象へのアクセスを許可または禁止する認証システムであって、
前記無線タグは、前記タグＩＤを暗号化する暗号化手段を有し、当該暗号化手段により暗号化されたタグＩＤを前記レシーバへ送信し、
前記認証手段は、タグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けて記憶されている記憶手段と、前記レシーバが受信した暗号化されたタグＩＤを復号する復号手段とを有し、前記復号手段が復号したタグＩＤとレシーバＩＤとに基づき、前記記憶手段を参照して、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセスを許可するか禁止するかを判定し、判定結果に応じた許可信号または禁止信号を出力することを特徴とする認証システム。
【請求項２】
請求項１に記載の認証システムにおいて、
前記認証手段は、ネットワークを介して前記レシーバに接続された認証サーバからなり、
前記レシーバは、前記無線タグから受信した暗号化されたタグＩＤと、自己のレシーバＩＤとを前記認証サーバへ送信することを特徴とする認証システム。
【請求項３】
請求項１に記載の認証システムにおいて、
前記認証手段は、前記レシーバまたはこれに付随して設けられた端末装置からなることを特徴とする認証システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の認証システムにおいて、
前記無線タグの暗号化手段は、時刻に基づいて生成されたワンタイムパスワードを用いてタグＩＤを暗号化することを特徴とする認証システム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の認証システムにおいて、
前記無線タグは操作手段を備えており、
前記操作手段が操作された場合に、前記暗号化手段により暗号化されたタグＩＤを前記レシーバへ送信し、前記認証手段で前記アクセス許可／禁止の判定を行なうことを特徴とする認証システム。
【請求項６】
請求項２に記載の認証システムにおいて、
前記無線タグは操作手段を備えており、
前記操作手段が操作された場合は、前記暗号化手段により暗号化されたタグＩＤを前記レシーバへ送信し、前記認証サーバで前記アクセス許可／禁止の判定を行い、
前記操作手段が操作されない場合は、前記タグＩＤを暗号化せずに前記レシーバへ送信し、前記認証サーバでタグＩＤに基づく無線タグの所在管理を行なうことを特徴とする認証システム。
【請求項７】
請求項２に記載の認証システムにおける認証サーバであって、
前記レシーバから、前記無線タグの暗号化されたタグＩＤと、レシーバＩＤとを受信する受信手段と、
タグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けて記憶されている記憶手段と、
前記受信手段がレシーバから受信した暗号化されたタグＩＤを復号する復号手段と、
前記復号手段が復号したタグＩＤとレシーバＩＤとに基づき、前記記憶手段を参照して、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセスを許可するか禁止するかを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じた許可信号または禁止信号を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする認証サーバ。
【請求項８】
自己のタグＩＤを記憶し、当該タグＩＤを含む情報をレシーバへ送信するアクティブ型の無線タグであって、
現在時刻を計時する計時手段と、
前記計時手段により計時された現在時刻に基づいて、定期的にワンタイムパスワードを生成する生成手段と、
前記生成手段で生成されたワンタイムパスワードを用いてタグＩＤを暗号化する暗号化手段と、
前記暗号化手段で暗号化されたタグＩＤを前記レシーバへ送信する送信手段とを備えたことを特徴とする無線タグ。
【請求項９】
請求項８に記載の無線タグにおいて、
操作ボタンを備え、
前記送信手段は、前記操作ボタンが押されたときに、前記暗号化手段で暗号化されたタグＩＤを前記レシーバへ送信することを特徴とする無線タグ。
【請求項１０】
請求項８に記載の無線タグにおいて、
操作ボタンを備え、
前記送信手段は、前記操作ボタンが押されたときに、前記暗号化手段で暗号化されたタグＩＤを前記レシーバへ送信し、前記操作ボタンが押されないときに、前記暗号化手段で暗号化されないタグＩＤを前記レシーバへ送信することを特徴とする無線タグ。
【請求項１】
自己のタグＩＤを記憶し、当該タグＩＤを含む情報を送信するアクティブ型の無線タグと、
自己のレシーバＩＤを記憶し、前記無線タグから送信された情報を受信するレシーバと、
前記レシーバで受信された情報に基づいて所定の認証を行なう認証手段とを備え、
前記認証手段の認証結果に応じて、前記無線タグの所有者によるアクセス対象へのアクセスを許可または禁止する認証システムであって、
前記無線タグは、前記タグＩＤを暗号化する暗号化手段を有し、当該暗号化手段により暗号化されたタグＩＤを前記レシーバへ送信し、
前記認証手段は、タグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けて記憶されている記憶手段と、前記レシーバが受信した暗号化されたタグＩＤを復号する復号手段とを有し、前記復号手段が復号したタグＩＤとレシーバＩＤとに基づき、前記記憶手段を参照して、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセスを許可するか禁止するかを判定し、判定結果に応じた許可信号または禁止信号を出力することを特徴とする認証システム。
【請求項２】
請求項１に記載の認証システムにおいて、
前記認証手段は、ネットワークを介して前記レシーバに接続された認証サーバからなり、
前記レシーバは、前記無線タグから受信した暗号化されたタグＩＤと、自己のレシーバＩＤとを前記認証サーバへ送信することを特徴とする認証システム。
【請求項３】
請求項１に記載の認証システムにおいて、
前記認証手段は、前記レシーバまたはこれに付随して設けられた端末装置からなることを特徴とする認証システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の認証システムにおいて、
前記無線タグの暗号化手段は、時刻に基づいて生成されたワンタイムパスワードを用いてタグＩＤを暗号化することを特徴とする認証システム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の認証システムにおいて、
前記無線タグは操作手段を備えており、
前記操作手段が操作された場合に、前記暗号化手段により暗号化されたタグＩＤを前記レシーバへ送信し、前記認証手段で前記アクセス許可／禁止の判定を行なうことを特徴とする認証システム。
【請求項６】
請求項２に記載の認証システムにおいて、
前記無線タグは操作手段を備えており、
前記操作手段が操作された場合は、前記暗号化手段により暗号化されたタグＩＤを前記レシーバへ送信し、前記認証サーバで前記アクセス許可／禁止の判定を行い、
前記操作手段が操作されない場合は、前記タグＩＤを暗号化せずに前記レシーバへ送信し、前記認証サーバでタグＩＤに基づく無線タグの所在管理を行なうことを特徴とする認証システム。
【請求項７】
請求項２に記載の認証システムにおける認証サーバであって、
前記レシーバから、前記無線タグの暗号化されたタグＩＤと、レシーバＩＤとを受信する受信手段と、
タグＩＤとレシーバＩＤとアクセス対象とが関連付けて記憶されている記憶手段と、
前記受信手段がレシーバから受信した暗号化されたタグＩＤを復号する復号手段と、
前記復号手段が復号したタグＩＤとレシーバＩＤとに基づき、前記記憶手段を参照して、当該レシーバＩＤに対応するアクセス対象へのアクセスを許可するか禁止するかを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じた許可信号または禁止信号を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする認証サーバ。
【請求項８】
自己のタグＩＤを記憶し、当該タグＩＤを含む情報をレシーバへ送信するアクティブ型の無線タグであって、
現在時刻を計時する計時手段と、
前記計時手段により計時された現在時刻に基づいて、定期的にワンタイムパスワードを生成する生成手段と、
前記生成手段で生成されたワンタイムパスワードを用いてタグＩＤを暗号化する暗号化手段と、
前記暗号化手段で暗号化されたタグＩＤを前記レシーバへ送信する送信手段とを備えたことを特徴とする無線タグ。
【請求項９】
請求項８に記載の無線タグにおいて、
操作ボタンを備え、
前記送信手段は、前記操作ボタンが押されたときに、前記暗号化手段で暗号化されたタグＩＤを前記レシーバへ送信することを特徴とする無線タグ。
【請求項１０】
請求項８に記載の無線タグにおいて、
操作ボタンを備え、
前記送信手段は、前記操作ボタンが押されたときに、前記暗号化手段で暗号化されたタグＩＤを前記レシーバへ送信し、前記操作ボタンが押されないときに、前記暗号化手段で暗号化されないタグＩＤを前記レシーバへ送信することを特徴とする無線タグ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−２４９６５４（Ｐ２００７−２４９６５４Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７２８９８（Ｐ２００６−７２８９８）
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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