JPS59769A - 認証方式 - 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】 く技術分野〉 この発明は小売業者、銀行、コンピューターアクセス端
末等において、個人識別番号等を記憶したＩＤカードと
、使用者がキーボード等に入力するパスワードとによっ
てその使用者が、正当な使用者であるかどうかを調べる
識別システムに関するものである。

〈先行技術〉 この種の識別問題については、これまでにいくつかの解
決策が提案されている。そのうち代表的なものとしてサ
ービスを受けるために所与の番号（個人識別番号、略し
てＩＤナンバー）を記録したカードを、カード読取装置
に挿入し、同時にカード提示者がＰＩＮと呼ばれるノ（
スワードケキーインするようにしたものがある。これら
ＩＤナンバーとパスワードはホストの中央処理ユニット
に送られる。その中央処理ユニットには前記のＩＤナン
バーに対応したパスワードが記述されたテーブルを所有
しておυ前記カード読取装置から送られたＩＤナンバー
から前記テーブルを参照して対応するパスワードを取り
出し、前記キーインされたパスワードと比較され、一致
すれば正当な使用者としてサービスを受けられる。従っ
てＩＤカードが仮に盗難等にあってもパスワードさえ知
られなければ不正なサービスは受けられない。

しかしながらＩＤナンバーを記録しだＩＤカードの情報
は端末側からホスト側へ転送されるため端末とホスト間
で何んらかのしかけをすることによって盗み聞きが可能
となる。しかも一般にはＩＤナンバーは生の形で送られ
るためＩＤナンバーを知ることが可能となる。又、使用
者がキーボードから入力するパスワードも上述の如く、
端末−ホスト間で盗み聞きが可能となる。しかも一般に
はパスワードも生の形で送られるため、パスワードも知
ることが可能となる。そこでパスワードを入力する端末
側で暗号化してホストに送ることも考えられるが、暗号
化するためにはキーが必要となる。このキーは端末側、
ホスト側で共通に使用できるようにしておかなければな
らず、キーの管理が問題となる。例えばパスワードを暗
号化するキーは固定化して端末、ホストで共通に所有し
ておけばパスワードを暗号化して端末からホストへ送る
ことはできる。しかしながら、キーが固定化されると運
用初期の段階は暗号化の強さは保たれるが時間が増すと
共にその強さはうすれ、暗号化を施している効力が無く
なってくる。

以上のように端末とホスト間で盗み聞きされる可能性が
強く、シかもＩＤナンバー、）（スワードは通常生の形
で転送されるため、ＩＤナンバーとパスワードの組合せ
を知υ得ることになシ、不当なアクセスをホストが許可
する結果となシ、その被害が問題となる。％に銀行等で
実施されているＥ　Ｆ　Ｔ　（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　
ｆｕｎｄ　ｔｒａｎｓ　ｆｅｒ　：　％子資金振替シス
テム）ではその被害は重大なものとなる。

又、パスワードを端末で暗号化しても暗号化に使う暗号
化キーが毎回同じであれば暗号化の効力がうすれてきて
、上述のような不当なアクセスを許す結果となる。

〈発明の概要〉 この発明は端末とホスト間でタッピング等により、盗み
聞きすることによりＩＤナンバー、パスワードを容易に
知られることを防ぐために、ＩＤナンバー、パスワード
を暗号化して端末からホストに送り、かつパスワードを
暗号化する暗号化キーは毎回ホストで発生し、その暗号
化キーを暗号化してホストから端末に送る構成にするこ
とによυ、ホストで送られてきたＩＤナンバー、パスワ
ードの正当性を確認するシステムを提供する。

この発明によれば入力装置から入力されるパスワードで
個人識別番号を暗号化してカードに記憶ｉされておυ、
このカードを読出して暗号化された個人識別番号を入力
装置よシ送出すると共に、入力装置では中央処理ユニッ
トから送られる暗号化された暗号化キーを、予め記憶し
であるキー暗号化キーで復号化し、その復号された暗号
化キーによυ上記入力されたパスワードを暗号化して送
出する。

中央処理ユニットは乱数発生器で発生した暗号化キーを
、予め記憶されであるキー暗号化キーで暗号化して上記
入力装置へ送ると共に入力装置から送られてきた暗号化
されたパスワードを上記暗号化キーで復号化し、この復
号されたパスワードで送られてきた暗号化された個人識
別番号を復号化し、その復号化された個人識別番号によ
シ、個人識別番号とパスワードの対応が記述されたテー
ブルからあらかじめ定められたパスワードを選択し、そ
のパスワードで上記復号化された個人識別番号を暗号化
し、その結果と上記カード内の暗号化された個人識別番
号との一致をチェックし、一致すれば正当な使用者と認
識し、不一致であれは不当な使用者と認識する。

〈実施例〉 この発明の実施例について図面を参照して説明する。図
にｉｄ認証システムの重要な機能ユニットしか示してい
ない。これら機能ユニットにはキー暗号化キー記憶部、
ランダムワード発生器、暗号化ブロック、復号化ブロッ
ク、テーブル及び比較回路が含まれる。ランダムワード
発生器で発生したランダムワードを一時的に格納するた
めのレジスタ、カードより読出されたデータがホストに
転送されてきて最後に比較を行うために一時的に格納す
るレジスタ、復号化されたＩＤ番号はテーブル参照、そ
の後の暗号化のために一時的に格納するレジスタ、及び
システムクロック又はマイクロプロセッサによる順序制
御については容易に設計は可能なためこ＼では説明を省
略した。

この実施例で使用する暗号アルゴリズムはアメリカ合衆
国で標準化されたＤ　ＥＳ　（Ｄａｔａ　Ｅｎｃｒｙｐ
−ｔｉｏｎ　５ｔａｎｄａｒｄ）を想定している。周知
のようにＤＢＳアルゴリズムを実行し得るハードウェア
が提示されている。ＤＥＳはキー制御型のブロック暗号
化アルゴリズムである。キーの長さは標準化されたＤＥ
Ｓアルゴリズムでは５６ピツトになっている。たソし、
キーボードから入力されるのは１０進数のパスワードの
ため、これを１０進−２進変換によって２進キーにする
必嶽があるが、このような変換アルゴリズムは周知であ
る。

図に記載されている一点鎖線Ａ　−Ａ’の左側が端末側
でパスワードを入力する入力装置と、より番号が記録さ
れているカードを読取るカード読取装置とで構成されて
いる。一点鎖線Ｂ　−Ｂ’の右側がホスト側である。又
、一点鎖線Ａ　−Ａ’とＢ−Ｂ’の間が端末とホスト間
の通信メディアで具体的には通信回線網、あるいはケー
ブル等で構成されておシ、この領域においてはタッピン
グ等によシ盗みｌ１ｉｕきが可能である。

端末とホストとの間の通信を設定して認証システムの動
作を開始させるため、使用者はＩＤカード１０３をカー
ド読取装置１０２に挿入し、次いでパスワードをキーボ
ード１０１がら入力する。

それ以後の動作は自動的に行なわれる。ＩＤカード１０
３には一般に磁気記録方式で、■Ｄ番号ＩＤｉをそれに
対応するパスワードＰｗｌで暗号化した形で記録してお
く。式で示すとＥｐｗｉ（ＩＤｉ）となる。こ＼でＥは
Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎの略で暗号オペレーションを意味
し、ＰＷｉが暗号化するときの暗号化キーで、カッコで
囲っだＩＤｉが暗号化されるデータを示している。この
ときの暗号オペレーションはＤＥＳアルゴリズムを使用
スる。キーボード１０１からキーインされるとホスト側
の認証システムを動作させるため、入力装置１００がら
適当な信号３００によシ起動が開始される。

ランダムワード発生器２０１から適当なランダムワード
ＲＮｉが作シ出され、これがキーイン入力したパスワー
ドを暗号化する暗号化キーとなる。

暗号化キーを生の形で端末へ転送するのは危険なため、
その暗号化キーを暗号化して転送する。この時のキーを
キー暗号化キーと称し、ホスト側、端末側で共通に所有
しておく必裟がある。キー暗号化キー（ＫＭ）２．０５
は、ＦＲＯＭ等に記憶しておき、システム構築の際秘密
の内に設定される。

一方、端末側のキー暗号化キー（ＫＭ）１ｏ５も同様に
ＦＲＯＭ等に記憶しておき、システム構築の際に秘密の
内に設定されなければならない。ランダムワード発生器
２０１で発生したランダムワードＲＮ１は、暗号化ブロ
ック２０２でキー暗号化キー（ＫＭ）２０５をキーとし
て暗号化され、端末へ転送される。すなわち、Ｅｙ＜Ｍ
（ＲＮｉ）となる。

端末側の入力装置１００ではＥＫＭ（ＲＮｉ）を受信し
、復号化ブロック１０４でキー暗号化キー（ＫＭ）１０
５をキーとして復号化される。

ＤＫＭ（ＥＫＭ（ＲＮｉ））　　→ＲＮｉこ＼でＤはＤ
ｅｃｒｙｐｔｉｏｎの略で復号化オペレーションを意味
する。復号化オペレーションは暗号化オペレーションの
逆の手順でもって暗号化されたデータを元のデータに変
換する。従って復号化アルゴリズムも暗号化と同じよう
にＤＥＳアルゴリズムを使用する。先程キーボード１０
１よシキーインしたパスワードＰＷｌを暗号化ブロック
１０６で、復号化ブロック１０４で復号化したＲＮｌを
キーとして暗号化する、すなわち、ＥＲｓｉ（ＰＷｉ）
となる。この暗号化されたパスワードがホストに転送さ
れる。ホスト側では送られてきたＥ　ＲＮ　ｉ　（ＲＶ
ｉ　）に対して復号化ブロック２０３で、ランダムワー
ド発生器２０１で発生したランダムワード（ＲＮｉ）を
キーとして復号化を行う。この時ランダムワード（ＲＮ
ｉ）は図には示していないが一時的にレジスタ等に格納
されている。

ＤＩ％Ｎ　ｉ　（Ｅ＋ａＮｉ（ＰＷｉ　）　）→ＰＷｉ
次にカード読取装置１０１によシ読取られたＩＤカード
のデータ（Ｅｐｗｉ　（ＩＤｉ　）　）はホスト側に転
送され、図には示していないが一時的にレジスタ等に格
納される。復号化ブロック２０４で、ＩＤカードのデー
タを、復号化ブロック２０３で復号化した結果をキーと
して復号化する。

Ｄｐｗｉ（Ｅｐｗｉ（ＩＤｉ））　−＋　Ｉｔ）ｉこ＼
で生のＩＤ番号が復号され、このＩＤ番号を元に、事前
に作成されたＩＤ番号と対応するノくスワードの一覧表
を記憶しているテーブル２０６を参照し、事前に決めら
れたそのＩＤ番号と対応するパスワードを取出す。その
結果、そのＩＤ番号を取出したパスワードをキーにして
暗号化ブロック２０７で暗号化する。テーブル２０６よ
シ取出したパスワードをＰＷｉとすればＥｐｗｉ　（Ｉ
Ｄｉ　）となる。

暗号化ブロック２０７で暗号化したＥｐｗｉ　（ＩＤｉ
）とカード読取装置１０２から送られて一部レジスタに
格納されているＥｐｗｔ　（ＩＤＩ　）と比較回路２０
８で一部チェックを行う。一致しておればＩＤカードと
入力したパスワードの関係は正しいと認識され、正当な
使用者としてホストのサービスを受ケられる。又、不一
致と々ればＩＤカードと入力したハスワードの関係は不
正と認識され、以後のホストのサービスは拒否される。

く効　果〉 以上説明したように一点鎖線Ａ　−Ａ’とＢ　−Ｂ’の
間はタッピング等によシそこを転送されるデータは搾取
することが可能であるが、この発明で示した方法によれ
ば、転送されるデータはすべて暗号化されており、搾取
したデータからＩＤ番号、パスワードを推察することは
ほとんど不可能に近くなる。又、ＩＤカードのデータは
パスワードで暗号化しておシ、パスワードの解読がなさ
れるとＩＤ番号も推察可能となるため、パスワードの暗
号化に社毎回違ったキーで暗号化することによυパスワ
ードの解読をより困難にしている。

コンピューターセキュリティの一環であるユーザ認証の
一部改善を行い、ホスト一端末間でタッピングして不正
なアクセスが行われてもこれを確実に防ぐ効果がある。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明による認証方式の一例を示すブロック図で
おる。 １０１：キーボード、１００：入力装置、１０２：カー
ド読取装置、１０３：カード、１０６゜２０２．２０７
　：暗号化ブロック、１０４，２０３．２０４：復号化
ブロック、１０５　、２０５＝キ一暗号化キー記憶部、
２０１：ランダムワード発生器、２０６：テーブル、２
０８：比較回路、３００：認証システム起動信号。 特許出願人　　日本電気株式会社 代理人草野　卓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）端末装置及び中央処理ユニットを有するデータ処
   理回路網で、個人識別番号が記憶されたカードから読出
   された個人識別番号と、個人識別番号に対応するパスワ
   ードを入力する入力装置から入力されたパスワードとに
   よシ正蟲な使用者であるかどうかの識別を行う認証方式
   において、　　　　′上記入力装置は入力するパスワー
   ドを暗号化する機構と、上記中央処理ユニットから送ら
   れる暗号化された暗号化キーを復号化する機構と、その
   暗号化された暗号化キーを復号化するキー暗号化キーを
   格納する記憶部と、入力されたパスワードを上記復号化
   された暗号化キーで暗号化する機構とを有し、上記暗号
   化されたパスワードと、上記パスワードで個人識別番号
   を暗号化して記憶された上記ワードの読出出力とを上記
   中央処理装置へ送出し、 上記中央処理ユニットは、上記暗号化キーを暗号化する
   キー暗号化キーを格納する記憶部と、上記暗号化キーを
   発生させる乱数発生器と、その乱数発生器で発生した暗
   号化キーを上記キー暗号化キーで暗号化する機構と、上
   記入力装置から送られてきた暗号化されたパスワードを
   上記暗号化キーで復号化する機構と、上記カードの読出
   出力である暗号化された個人識別番号を上記復号化され
   たパスワードで復号化する機構と、その復号化された個
   人識別番号によシ、個人識別番号とパスワードの対応が
   記述されたテーブルからあらかじめ定められたパスワー
   ドを選択し、そのパスワードで上記復号化された個人識
   別番号を暗号化し、その結果と上記カードから読出され
   た暗号化された個人識別番号との一致チェックを行う機
   構とを有し、上記一致チェック機構で一致すれば正当な
   使用者と認識し、不一致であれば不当な使用者と鯰識す
   る認証方式。