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特開2024-142106送信装置、認証装置、認証システム、送信方法、及び認証方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024142106
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】送信装置、認証装置、認証システム、送信方法、及び認証方法
(51)【国際特許分類】
H04L 9/10 20060101AFI20241003BHJP
H04L 9/32 20060101ALI20241003BHJP
G06F 21/44 20130101ALI20241003BHJP
G06F 21/73 20130101ALI20241003BHJP
G06F 21/31 20130101ALI20241003BHJP
G06F 21/32 20130101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
H04L9/10 Z
H04L9/32 200A
G06F21/44
G06F21/73
G06F21/31
G06F21/32
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023054106
(22)【出願日】2023-03-29
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和３年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、研究成果展開事業 共創の場形成支援（共創の場形成支援プログラム）「共創の場形成支援プログラム「革新的低フードロス共創拠点」に関する国立大学法人大阪大学による研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】504176911
【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学
(74)【代理人】
【識別番号】100109210
【弁理士】
【氏名又は名称】新居 広守
(72)【発明者】
【氏名】三浦 典之
(57)【要約】
【課題】真正性が保証されたセンシング情報の送信に要する工数を低減すること。
【解決手段】送信装置１は、第１取得部１１と、第２取得部１２と、第１生成部１３と、送信部１４と、を備える。第１取得部１１は、エントロピー源から第１エントロピー源情報を取得する。第２取得部１２は、センサデバイス３からセンシング情報を取得する。第１生成部１３は、第１取得部１１が取得した第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、第２取得部１２が取得したセンシング情報から第１デバイス認証用情報を生成する。送信部１４は、第２取得部１２が取得したセンシング情報、及び第１生成部１３が生成した第１デバイス認証用情報を外部に送信する。
【選択図】図４
【解決手段】送信装置１は、第１取得部１１と、第２取得部１２と、第１生成部１３と、送信部１４と、を備える。第１取得部１１は、エントロピー源から第１エントロピー源情報を取得する。第２取得部１２は、センサデバイス３からセンシング情報を取得する。第１生成部１３は、第１取得部１１が取得した第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、第２取得部１２が取得したセンシング情報から第１デバイス認証用情報を生成する。送信部１４は、第２取得部１２が取得したセンシング情報、及び第１生成部１３が生成した第１デバイス認証用情報を外部に送信する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エントロピー源から第１エントロピー源情報を取得する第１取得部と、
センサデバイスからセンシング情報を取得する第２取得部と、
前記第１取得部が取得した前記第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、前記第２取得部が取得した前記センシング情報から第１デバイス認証用情報を生成する第１生成部と、
前記第２取得部が取得したセンシング情報、及び前記第１生成部が生成した前記第１デバイス認証用情報を外部に送信する送信部と、を備える、
送信装置。
センサデバイスからセンシング情報を取得する第２取得部と、
前記第１取得部が取得した前記第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、前記第２取得部が取得した前記センシング情報から第１デバイス認証用情報を生成する第１生成部と、
前記第２取得部が取得したセンシング情報、及び前記第１生成部が生成した前記第１デバイス認証用情報を外部に送信する送信部と、を備える、
送信装置。
【請求項2】
前記第１デバイス認証用情報は、前記第１物理複製困難関数におけるレスポンスであって、
前記第１生成部は、前記第２取得部が取得した前記センシング情報から前記第１物理複製困難関数に対するチャレンジを生成し、かつ、前記チャレンジに対する前記レスポンスを生成する、
請求項１に記載の送信装置。
前記第１生成部は、前記第２取得部が取得した前記センシング情報から前記第１物理複製困難関数に対するチャレンジを生成し、かつ、前記チャレンジに対する前記レスポンスを生成する、
請求項１に記載の送信装置。
【請求項3】
前記センサデバイスは、複数のセンサ素子を有しており、
前記第１エントロピー源情報は、前記複数のセンサ素子の各々でばらつく複数の特性値を含んでおり、
前記チャレンジは、前記複数の特性値から１以上の特性値を指定するアドレス情報であり、
前記第１生成部は、前記チャレンジにより指定された前記１以上の特性値から前記レスポンスを生成する、
請求項２に記載の送信装置。
前記第１エントロピー源情報は、前記複数のセンサ素子の各々でばらつく複数の特性値を含んでおり、
前記チャレンジは、前記複数の特性値から１以上の特性値を指定するアドレス情報であり、
前記第１生成部は、前記チャレンジにより指定された前記１以上の特性値から前記レスポンスを生成する、
請求項２に記載の送信装置。
【請求項4】
前記センサデバイスには、前記センサデバイスに固有の識別子が付与されており、
前記送信部は、前記識別子を更に送信する、
請求項１～３のいずれか１項に記載の送信装置。
前記送信部は、前記識別子を更に送信する、
請求項１～３のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項5】
第１デバイス認証用情報、及びセンサデバイスからのセンシング情報を外部から受信する受信部と、
第２エントロピー源情報を取得する第３取得部と、
前記第３取得部が取得した前記第２エントロピー源情報に基づく第２物理複製困難関数を用いて、前記受信部が受信した前記センシング情報から第２デバイス認証用情報を生成する第２生成部と、
前記受信部が受信した前記第１デバイス認証用情報と、前記第２生成部が生成した前記第２デバイス認証用情報とに基づいて、前記センサデバイスを認証するデバイス認証部と、を備える、
認証装置。
第２エントロピー源情報を取得する第３取得部と、
前記第３取得部が取得した前記第２エントロピー源情報に基づく第２物理複製困難関数を用いて、前記受信部が受信した前記センシング情報から第２デバイス認証用情報を生成する第２生成部と、
前記受信部が受信した前記第１デバイス認証用情報と、前記第２生成部が生成した前記第２デバイス認証用情報とに基づいて、前記センサデバイスを認証するデバイス認証部と、を備える、
認証装置。
【請求項6】
前記第２デバイス認証用情報は、前記第２物理複製困難関数におけるレスポンスであって、
前記第２生成部は、前記受信部が受信した前記センシング情報から前記第２物理複製困難関数に対するチャレンジを生成し、かつ、前記チャレンジに対する前記レスポンスを生成する、
請求項５に記載の認証装置。
前記第２生成部は、前記受信部が受信した前記センシング情報から前記第２物理複製困難関数に対するチャレンジを生成し、かつ、前記チャレンジに対する前記レスポンスを生成する、
請求項５に記載の認証装置。
【請求項7】
前記センサデバイスは、複数のセンサ素子を有しており、
前記第２エントロピー源情報は、前記複数のセンサ素子の各々でばらつく複数の特性値を含んでおり、
前記チャレンジは、前記複数の特性値から１以上の特性値を指定するアドレス情報であり、
前記第２生成部は、前記チャレンジにより指定された前記１以上の特性値から前記レスポンスを生成する、
請求項６に記載の認証装置。
前記第２エントロピー源情報は、前記複数のセンサ素子の各々でばらつく複数の特性値を含んでおり、
前記チャレンジは、前記複数の特性値から１以上の特性値を指定するアドレス情報であり、
前記第２生成部は、前記チャレンジにより指定された前記１以上の特性値から前記レスポンスを生成する、
請求項６に記載の認証装置。
【請求項8】
前記センサデバイスには、前記センサデバイスに固有の識別子が付与されており、
前記受信部は、前記識別子を更に受信し、
前記第２生成部は、前記第２エントロピー源情報のうち、前記受信部が受信した前記識別子に対応する第２エントロピー源情報に基づく前記第２物理複製困難関数を用いる、
請求項５～７のいずれか１項に記載の認証装置。
前記受信部は、前記識別子を更に受信し、
前記第２生成部は、前記第２エントロピー源情報のうち、前記受信部が受信した前記識別子に対応する第２エントロピー源情報に基づく前記第２物理複製困難関数を用いる、
請求項５～７のいずれか１項に記載の認証装置。
【請求項9】
請求項１～３のいずれか１項に記載の前記送信装置と、
請求項５～７のいずれか１項に記載の前記認証装置と、を備える、
認証システム。
請求項５～７のいずれか１項に記載の前記認証装置と、を備える、
認証システム。
【請求項10】
請求項４に記載の前記送信装置と、
請求項８に記載の前記認証装置と、を備え、
前記デバイス認証部は、前記センサデバイスが、前記受信部が受信した前記識別子に対応するデバイスであることを更に認証する、
認証システム。
請求項８に記載の前記認証装置と、を備え、
前記デバイス認証部は、前記センサデバイスが、前記受信部が受信した前記識別子に対応するデバイスであることを更に認証する、
認証システム。
【請求項11】
前記センサデバイスは、静電容量型のタッチパネルであって、
前記センシング情報は、前記タッチパネルで描かれる筆跡を示す筆跡情報であり、
前記認証装置は、前記受信部が受信した前記筆跡情報に基づいて、前記筆跡情報に対応するユーザを認証するユーザ認証部を更に備える、
請求項９に記載の認証システム。
前記センシング情報は、前記タッチパネルで描かれる筆跡を示す筆跡情報であり、
前記認証装置は、前記受信部が受信した前記筆跡情報に基づいて、前記筆跡情報に対応するユーザを認証するユーザ認証部を更に備える、
請求項９に記載の認証システム。
【請求項12】
前記センサデバイスは、イメージセンサであって、
前記センシング情報は、前記イメージセンサで撮像される生体の一部の情報を示す生体情報であり、
前記認証装置は、前記受信部が受信した前記生体情報に基づいて、前記生体情報に対応するユーザを認証するユーザ認証部を更に備える、
請求項９に記載の認証システム。
前記センシング情報は、前記イメージセンサで撮像される生体の一部の情報を示す生体情報であり、
前記認証装置は、前記受信部が受信した前記生体情報に基づいて、前記生体情報に対応するユーザを認証するユーザ認証部を更に備える、
請求項９に記載の認証システム。
【請求項13】
エントロピー源から第１エントロピー源情報を取得し、
センサデバイスからセンシング情報を取得し、
取得した前記第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、取得した前記センシング情報から第１デバイス認証用情報を生成し、
取得したセンシング情報、及び生成した前記第１デバイス認証用情報を外部に送信する、
送信方法。
センサデバイスからセンシング情報を取得し、
取得した前記第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、取得した前記センシング情報から第１デバイス認証用情報を生成し、
取得したセンシング情報、及び生成した前記第１デバイス認証用情報を外部に送信する、
送信方法。
【請求項14】
第１デバイス認証用情報、及びセンサデバイスからのセンシング情報を外部から受信し、
第２エントロピー源情報を取得し、
取得した前記第２エントロピー源情報に基づく第２物理複製困難関数を用いて、受信した前記センシング情報から第２デバイス認証用情報を生成し、
受信した前記第１デバイス認証用情報と、生成した前記第２デバイス認証用情報とに基づいて、前記センサデバイスを認証する、
認証方法。
第２エントロピー源情報を取得し、
取得した前記第２エントロピー源情報に基づく第２物理複製困難関数を用いて、受信した前記センシング情報から第２デバイス認証用情報を生成し、
受信した前記第１デバイス認証用情報と、生成した前記第２デバイス認証用情報とに基づいて、前記センサデバイスを認証する、
認証方法。
【請求項15】
エントロピー源から第１エントロピー源情報を取得し、
センサデバイスからセンシング情報を取得し、
取得した前記第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、取得した前記センシング情報から第１デバイス認証用情報を生成し、
取得したセンシング情報、及び生成した前記第１デバイス認証用情報を認証装置に送信し、
前記第１デバイス認証用情報、及び前記センシング情報を送信装置から受信し、
第２エントロピー源情報を取得し、
取得した前記第２エントロピー源情報に基づく第２物理複製困難関数を用いて、受信した前記センシング情報から第２デバイス認証用情報を生成し、
受信した前記第１デバイス認証用情報と、生成した前記第２デバイス認証用情報とに基づいて、前記センサデバイスを認証する、
認証方法。
センサデバイスからセンシング情報を取得し、
取得した前記第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、取得した前記センシング情報から第１デバイス認証用情報を生成し、
取得したセンシング情報、及び生成した前記第１デバイス認証用情報を認証装置に送信し、
前記第１デバイス認証用情報、及び前記センシング情報を送信装置から受信し、
第２エントロピー源情報を取得し、
取得した前記第２エントロピー源情報に基づく第２物理複製困難関数を用いて、受信した前記センシング情報から第２デバイス認証用情報を生成し、
受信した前記第１デバイス認証用情報と、生成した前記第２デバイス認証用情報とに基づいて、前記センサデバイスを認証する、
認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、センサデバイスを認証する際に用いる送信装置、認証装置、認証システム、送信方法、及び認証方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサＰＵＦ（Physical unclonable function：物理複製困難関数）を用いた認証システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第７０３１３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、真正性が保証されたセンシング情報の送信に要する工数を低減することができる送信装置、認証装置、認証システム、送信方法、及び認証方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様に係る送信装置は、第１取得部と、第２取得部と、第１生成部と、送信部と、を備える。前記第１取得部は、エントロピー源から第１エントロピー源情報を取得する。前記第２取得部は、センサデバイスからセンシング情報を取得する。前記第１生成部は、前記第１取得部が取得した前記第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、前記第２取得部が取得した前記センシング情報から第１デバイス認証用情報を生成する。前記送信部は、前記第２取得部が取得したセンシング情報、及び前記第１生成部が生成した前記第１デバイス認証用情報を外部に送信する。
【0006】
本発明の一態様に係る認証装置は、受信部と、第３取得部と、第２生成部と、デバイス認証部と、を備える。前記受信部は、第１デバイス認証用情報、及びセンサデバイスからのセンシング情報を外部から受信する。前記第３取得部は、第２エントロピー源情報を取得する。前記第２生成部は、前記第３取得部が取得した前記第２エントロピー源情報に基づく第２物理複製困難関数を用いて、前記受信部が受信した前記センシング情報から第２デバイス認証用情報を生成する。前記デバイス認証部は、前記受信部が受信した前記第１デバイス認証用情報と、前記第２生成部が生成した前記第２デバイス認証用情報とに基づいて、前記センサデバイスを認証する。
【0007】
本発明の一態様に係る認証システムは、前記送信装置と、前記認証装置と、を備える。
【0008】
本発明の一態様に係る認証システムは、前記送信装置と、前記認証装置と、を備える。前記デバイス認証部は、前記センサデバイスが、前記受信部が受信した前記識別子に対応するデバイスであることを更に認証する。
【0009】
本発明の一態様に係る送信方法では、エントロピー源から第１エントロピー源情報を取得し、センサデバイスからセンシング情報を取得し、取得した前記第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、取得した前記センシング情報から第１デバイス認証用情報を生成し、取得したセンシング情報、及び生成した前記第１デバイス認証用情報を外部に送信する。
【0010】
本発明の一態様に係る認証方法では、第１デバイス認証用情報、及びセンサデバイスからのセンシング情報を外部から受信し、第２エントロピー源情報を取得し、取得した前記第２エントロピー源情報に基づく第２物理複製困難関数を用いて、受信した前記センシング情報から第２デバイス認証用情報を生成し、受信した前記第１デバイス認証用情報と、生成した前記第２デバイス認証用情報とに基づいて、前記センサデバイスを認証する。
【0011】
本発明の一態様に係る認証方法では、エントロピー源から第１エントロピー源情報を取得し、センサデバイスからセンシング情報を取得し、取得した前記第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、取得した前記センシング情報から第１デバイス認証用情報を生成し、取得したセンシング情報、及び生成した前記第１デバイス認証用情報を認証装置に送信し、前記第１デバイス認証用情報、及び前記センシング情報を送信装置から受信し、第２エントロピー源情報を取得し、取得した前記第２エントロピー源情報に基づく第２物理複製困難関数を用いて、受信した前記センシング情報から第２デバイス認証用情報を生成し、受信した前記第１デバイス認証用情報と、生成した前記第２デバイス認証用情報とに基づいて、前記センサデバイスを認証する。
【発明の効果】
【0012】
本発明の送信装置、認証装置、認証システム、送信方法、及び認証方法によれば、真正性が保証されたセンシング情報の送信に要する工数を低減することができる、という利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
［１．本発明の基礎となった知見］
まず、発明者の着眼点が下記に説明される。
まず、発明者の着眼点が下記に説明される。
【0015】
図１は、サイバーフィジカルシステム（Cyber Physical System）での課題の説明図である。サイバーフィジカルシステムにおいて、セキュリティは最も重要な技術的課題の１つである。ここで、仮想空間（サイバー側）でのディジタル化されたデータは、種々の暗号化技術によって保護することは可能である。しかしながら、現実世界（フィジカル側）での悪意ある第三者からの攻撃に対しては、暗号化技術は無力である。例えば、偽のセンサデバイスが正規のセンサデバイスになりすます攻撃（spoofing）、又は正規のセンサデバイスから送信されるセンシング情報を改ざんする攻撃（manipulation）は、暗号化技術によって防ぐことができない。
【0016】
このようなフィジカル側での悪意ある第三者からの攻撃に対して、センサデバイスの製造上不可避的に生じるばらつきを用いて、センサデバイスを認証する、言い換えればセンサデバイスの真正性を保証する手法が提案されている。以下、このような手法の一例について説明する。
【0017】
図２は、比較例のセンサデバイスの認証方法を説明するための概要図である。比較例のセンサデバイスの認証方法は、特許文献１に開示の認証システムに基づく方法である。図２に示すように、比較例の認証方法では、認証対象であるチップ２００を、認証装置であるマイクロコンピュータ２０１で認証する。チップ２００は、ＣＭＯＳイメージセンサである。チップ２００が有する画素アレイの各画素は、露光されていない状態においてリーク電流値がばらついている。つまり、チップ２００は、製造上不可避的に生じるばらつきを有している。
【0018】
以下では、マイクロコンピュータ２０１が、チップ２００の認証を行う前に、チップ２００にてＰＵＦモードで撮像されたＰＵＦモード画像を取得し、ＰＵＦモード画像の全画素の１／０データをメモリに保存していることとして説明する。ＰＵＦモード画像は、ＰＵＦモードでの撮像、すなわち露光されていない状態で撮像することにより得られる画像であって、当該画像における各画素は、チップ２００の製造上不可避的に生じるばらつきを有している。
【0019】
まず、チップ２００は、マイクロコンピュータ２０１に対して認証要求を行う（Ｓ２０１）。すると、マイクロコンピュータ２０１は、チップ２００へＰＵＦモードコマンドを送信する（Ｓ２０２）。チップ２００は、ＰＵＦモードコマンドを受信すると、ＰＵＦモードでの撮像を実行する（Ｓ２０３）。これにより、チップ２００は、ＰＵＦモード画像を取得する。
【0020】
次に、マイクロコンピュータ２０１は、チャレンジを生成する（Ｓ２０４）。具体的には、マイクロコンピュータ２０１は、乱数発生器を用いて、ＰＵＦモード画像におけるどの画素を使用してＩＤを生成するかを乱数で決定する。そして、マイクロコンピュータ２０１は、乱数で決定された画素のアドレスをチャレンジとしてチップ２００へ送信する（Ｓ２０５）。
【0021】
チップ２００は、チャレンジを受信すると、レスポンスを生成する（Ｓ２０６）。具体的には、チップ２００は、チャレンジに従ってＰＵＦモード画像を切り出し、１／０データを生成する。この１／０データが、チャレンジに対するレスポンスに相当する。そして、チップ２００は、生成したレスポンスをマイクロコンピュータ２０１へ送信する（Ｓ２０７）。
【0022】
マイクロコンピュータ２０１は、レスポンスを受信すると、チップ２００の認証を行う（Ｓ２０８）。具体的には、マイクロコンピュータ２０１は、メモリに保存してあるＰＵＦモード画像の全画素の１／０データから、チャレンジ（つまり、画素のアドレス）に対応する１／０データを切り出し、チップ２００から受信したレスポンス（１／０データ）と比較する。そして、マイクロコンピュータ２０１は、比較の結果、１／０データが一致していればチップ２００が正規のデバイスであると判定し、一致しなければチップ２００が不正規のデバイスであると判定する。
【0023】
しかしながら、比較例の認証方法を用いる場合、チップ２００（デバイス）の認証が完了してから、チップ２００が保持するセンシング情報をマイクロコンピュータ２０１（認証装置）へ送信することになる。このため、比較例の認証方法を用いる場合、センサデバイスの保持するセンシング情報を送信する際に、センサデバイスの認証処理と、センシング情報の送信処理と、の２段階の工数が必要となる、という課題がある。言い換えれば、比較例の認証方法を用いる場合、真正性が保証されたセンシング情報を送信するのに要する工数が多くなりがちである、という課題がある。
【0024】
以上を鑑み、発明者は本発明を創作するに至った。
【0025】
以下、実施の形態に係る認証システムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
【0026】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態に係る構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【0027】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
【0028】
［２．概要］
まず、本発明の概要について説明する。図３は、本発明の概要を説明するための概要図である。詳しくは後述するが、本発明は、静電容量式のタッチパネル３１をセンサデバイス３として、タッチパネル３１に描かれる筆跡によりユーザ認証を行う用途に適用している。
まず、本発明の概要について説明する。図３は、本発明の概要を説明するための概要図である。詳しくは後述するが、本発明は、静電容量式のタッチパネル３１をセンサデバイス３として、タッチパネル３１に描かれる筆跡によりユーザ認証を行う用途に適用している。
【0029】
図３に示すように、本発明では、登録フェーズにおいて、複数のセンサデバイス３の各々の初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布ＣＭ０を、データベース（図３におけるDevice Fingerprint DB）に保存している。
【0030】
具体的には、静電容量式のタッチパネル３１は、多数の電極が並べられた２つの電極層で絶縁層を挟み込んだ構造を有している。２つの電極層のうちの一方の電極層は、Ｘ軸方向に並ぶ複数のＸ電極を有しており、他方の電極層は、Ｙ軸方向に並ぶ複数のＹ電極を有している。そして、２つの電極層は、全体として格子状となるように形成されている。ここで、Ｘ電極とＹ電極とが交差する検知点は、静電容量を検知するセンサ素子を構成している。したがって、静電容量式のタッチパネル３１であるセンサデバイス３は、複数のセンサ素子を有している。
【0031】
初期状態のタッチパネル３１、言い換えれば非接触状態のタッチパネル３１では、これらＸ電極とＹ電極との間の静電容量値は、タッチパネル３１の製造上不可避的に生じるばらつきを有している。つまり、初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布ＣＭ０は、物理複製困難関数（以下、「ＰＵＦ」とも言う）のシードとなるエントロピー源情報として利用可能である。ここで、物理複製困難関数は、複製困難な物理的特徴を利用してデバイスに固有の値を出力する関数である。言い換えれば、物理複製困難関数は、入力と出力との関係が物理的に複製困難な関数である。なお、タッチパネル３１は、エントロピー源に相当する。
【0032】
そこで、各センサデバイス３（ここでは、「＃１」～「＃Ｎ」（「Ｎ」は自然数））の初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布ＣＭ０（ここでは、「ＣＭ０，＃１」～「ＣＭ０，＃Ｎ」）を、予めデータベースに保存する。
【0033】
そして、本発明では、認証フェーズにおいて、任意のセンサデバイス３（ここでは、「＃ｉ」（「ｉ」はＮ以下の自然数））を用いてユーザ認証を行う際に、センサデバイス３のデバイス認証も行う。具体的には、まず、センサデバイス３（図３におけるClient）は、センサデバイス３の初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布（ここでは、「ＣＭ，＃ｉ（０）」）をメモリ（図３におけるSecure Memory）に一時的に保存する。メモリに保存されたデータは、ユーザ認証後に消去される。
【0034】
次に、センサデバイス３は、ユーザがタッチパネル３１にユーザ認証用の筆跡を描くことで静電容量分布の時系列データ（ここでは、「ＣＭ，＃ｉ（１）」、「ＣＭ，＃ｉ（２）」、…）を取得する。この静電容量分布の時系列データは、センシング情報に相当し、かつ、筆跡情報に相当する。そして、センサデバイス３は、取得した静電容量分布の時系列データを用いて、初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布からＰＵＦに対するチャレンジを生成し、生成したチャレンジに対するＰＵＦのレスポンス（ここでは、「Ｓ＃ｉ（ＣＭ，＃ｉ（１））」、「Ｓ＃ｉ（ＣＭ，＃ｉ（２））」、…）を更に算出する。ここで、チャレンジは、ＰＵＦへの入力であり、レスポンスは、チャレンジに対するＰＵＦの出力である。このレスポンスは、デバイス認証用情報に相当する。そして、センサデバイス３は、筆跡情報及びレスポンスを認証装置（図３におけるServer）へ送信する。
【0035】
認証装置は、センサデバイス３から筆跡情報及びレスポンスを受信すると、まず、当該センサデバイス３の初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布（ここでは、「ＣＭ０，＃ｉ」）をデータベースから取得する。そして、認証装置は、筆跡情報を用いて、取得した初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布からＰＵＦに対するチャレンジを生成し、生成したチャレンジに対するＰＵＦのレスポンスを生成する。
【0036】
そして、認証装置は、生成したレスポンスと、センサデバイス３から取得したレスポンスとを照合することで、センサデバイス３のデバイス認証を行う。また、認証装置は、デバイス認証の後、又はデバイス認証と並行して、センサデバイス３から取得した筆跡情報を用いて、筆跡情報に対応するユーザを認証するユーザ認証を行う。このように、本発明では、センシング情報（筆跡情報）及びデバイス認証用情報（レスポンス）をデバイス認証が実行される前に認証装置へ送信するため、比較例の認証方法のような２段階の工数が不要である。
【0037】
［３．認証システムの構成］
以下、実施の形態に係る認証システム１００の構成について説明する。図４は、実施の形態に係る認証システム１００の構成を示すブロック図である。図４に示すように、実施の形態に係る認証システム１００は、送信装置１と、認証装置２と、を備えている。送信装置１と認証装置２とは、例えばインターネット等のネットワークＮ１を介して通信可能に構成されている。送信装置１と認証装置２との間の通信は、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。
以下、実施の形態に係る認証システム１００の構成について説明する。図４は、実施の形態に係る認証システム１００の構成を示すブロック図である。図４に示すように、実施の形態に係る認証システム１００は、送信装置１と、認証装置２と、を備えている。送信装置１と認証装置２とは、例えばインターネット等のネットワークＮ１を介して通信可能に構成されている。送信装置１と認証装置２との間の通信は、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。
【0038】
［３－１．送信装置］
実施の形態では、送信装置１は、センサデバイス３を備えている。また、実施の形態では、センサデバイス３は、静電容量式のタッチパネル３１（図３参照）である。一例として、送信装置１は、スマートフォン又はタブレット端末等の情報端末である。送信装置１は、第１取得部１１と、第２取得部１２と、第１生成部１３と、送信部１４と、を備えている。送信装置１は、プロセッサ及びメモリを有しており、送信装置１が備える上記各部の機能は、例えばメモリに記憶されているプログラムをプロセッサが実行することにより、実現される。
実施の形態では、送信装置１は、センサデバイス３を備えている。また、実施の形態では、センサデバイス３は、静電容量式のタッチパネル３１（図３参照）である。一例として、送信装置１は、スマートフォン又はタブレット端末等の情報端末である。送信装置１は、第１取得部１１と、第２取得部１２と、第１生成部１３と、送信部１４と、を備えている。送信装置１は、プロセッサ及びメモリを有しており、送信装置１が備える上記各部の機能は、例えばメモリに記憶されているプログラムをプロセッサが実行することにより、実現される。
【0039】
第１取得部１１は、エントロピー源から第１エントロピー源情報を取得する。実施の形態では、エントロピー源は、静電容量式のタッチパネル３１である。また、実施の形態では、第１エントロピー源情報は、初期状態（非接触状態）のタッチパネル３１の静電容量分布である。静電容量分布は、タッチパネル３１に格子状に配置されたＸ電極及びＹ電極の交差点（検知点）ごとの静電容量値の分布である。ここで、既に述べたように、静電容量式のタッチパネル３１であるセンサデバイス３は、複数のセンサ素子（Ｘ電極及びＹ電極の検知点）を有している。したがって、第１エントロピー源情報は、複数のセンサ素子の各々でばらつく複数の特性値（静電容量値）を含んでいる、と言える。実施の形態では、第１取得部１１は、ユーザがタッチパネル３１に触れていない状態でタッチパネル３１の静電容量値を検知することにより、第１エントロピー源情報を取得する。
【0040】
また、実施の形態では、第１取得部１１が取得した第１エントロピー源情報は、送信装置１が有するメモリに一時的に保存される。メモリに保存された第１エントロピー源情報は、送信部１４から認証装置２へセンシング情報及び第１デバイス認証用情報を送信した段階、又は認証装置２がデバイス認証及びユーザ認証を完了した段階で消去される。したがって、第１エントロピー源情報が送信装置１に恒久的に保存されることはなく、悪意ある第三者からの窃取を防ぎやすい。
【0041】
第２取得部１２は、センサデバイス３からセンシング情報を取得する。実施の形態では、センシング情報は、ユーザがタッチパネル３１にユーザ認証用の筆跡を描くことで得られるタッチパネル３１の静電容量分布の時系列データである。この静電容量分布の時系列データは、認証装置２のユーザ認証部２５で用いられる筆跡情報でもある。実施の形態では、第２取得部１２は、ユーザがタッチパネル３１にユーザ認証用の筆跡を描いている間にタッチパネル３１の静電容量値を検知することにより、センシング情報を取得する。
【0042】
第１生成部１３は、第１取得部１１が取得した第１エントロピー源情報に基づく第１ＰＵＦを用いて、第２取得部１２が取得したセンシング情報から第１デバイス認証用情報を生成する。実施の形態では、第１デバイス認証用情報は、第１ＰＵＦにおけるレスポンスである。そして、実施の形態では、第１生成部１３は、第２取得部１２が取得したセンシング情報から第１ＰＵＦに対するチャレンジを生成し、かつ、チャレンジに対するレスポンスを生成する。
【0043】
図５は、チャレンジ及びレスポンスの生成方法を説明するための概要図である。ここでは、初期状態（ｔ＝０）のタッチパネル３１の静電容量分布は、個体特性Ｘ｛ｘ０，ｘ１，…，ｘ１１｝で表されることとする。ユーザがタッチパネル３１に触れると、接触位置に最も近い検知点の実計測値（静電容量の計測値）が最大となる。実施の形態では、実計測値のうち最も大きい値を示した位置ｉと、２番目に大きい値を示した位置ｊにおける個体特性ｘｉ，ｘｊを参照し、レスポンスを生成する。
【0044】
つまり、実施の形態では、第１生成部１３は、所定のルールに従って１以上の検知点（ここでは、２つの検知点）における初期状態の静電容量値を指定するアドレス情報を、チャレンジとして生成する。所定のルールは、任意の時点における実計測値（センシング情報）のうち最も大きい値を示した位置ｉと、２番目に大きい値を示した位置ｊ（「ｊ」は自然数）とを参照することである。言い換えれば、チャレンジは、複数の特性値（初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布）から１以上の特性値を指定するアドレス情報である。
【0045】
図５に示す例では、ｔ＝１の時点で、ユーザの指がタッチパネル３１の中央部を触れている。このため、ｔ＝１の時点における実計測値のうち最も大きい値を示した位置ｉと、２番目に大きい値を示した位置ｊとは、（ｉ，ｊ）＝（５，６）となる。このため、ｔ＝１の時点で、第１生成部１３は、個体特性ｘ５，ｘ６を指定するアドレス情報ｃ＝｛５，６｝をチャレンジとして生成する。
【0046】
また、図５に示す例では、ｔ＝２の時点で、ユーザの指がタッチパネル３１の左下端部を触れている。このため、ｔ＝２の時点における実計測値のうち最も大きい値を示した位置ｉと、２番目に大きい値を示した位置ｊとは、（ｉ，ｊ）＝（１０，１１）となる。このため、ｔ＝２の時点で、第１生成部１３は、個体特性ｘ１０，ｘ１１を指定するアドレス情報ｃ＝｛１０，１１｝をチャレンジとして生成する。
【0047】
そして、第１生成部１３は、指定された個体特性ｘｉ，ｘｊを用いてレスポンスを生成する。図５に示す例では、ｔ＝１の時点で、第１生成部１３は、個体特性ｘ５，ｘ６の大小を比較することにより、１ビットのレスポンスｒ５，６＝０を生成する。また、ｔ＝２の時点で、第１生成部１３は、個体特性ｘ１０，ｘ１１の大小を比較することにより、１ビットのレスポンスｒ１０，１１＝１を生成する。以下、第１生成部１３は、ｔ＝１～ｔ＝ｎ（「ｎ」は自然数）の各々で１ビットのレスポンスを生成することにより、複数ビット（例えば、１２８ビット）のレスポンスを生成する。レスポンスの生成例については、後述する［４．レスポンスの生成］にて詳細に説明する。
【0048】
送信部１４は、第２取得部１２が取得したセンシング情報、及び第１生成部１３が生成した第１デバイス認証用情報を外部に送信する。実施の形態では、送信部１４は、タッチパネル３１の静電容量分布の時系列データ（つまり、筆跡情報）をセンシング情報として、ネットワークＮ１を介して認証装置２に送信する。また、実施の形態では、送信部１４は、複数ビットのレスポンスを第１デバイス認証用情報として、ネットワークＮ１を介して認証装置２に送信する。なお、送信部１３は、センシング情報及び第１デバイス認証用情報を１つのパケットとして同時に認証装置２に送信してもよいし、別々のパケットに分けて認証装置２に送信してもよい。
【0049】
実施の形態では、送信部１４は、識別子を更に送信する。すなわち、センサデバイス３には、センサデバイス３に固有の識別子が付与されている。そして、送信部１４は、このセンサデバイス３に付与された識別子を、ネットワークＮ１を介して認証装置２に送信する。実施の形態では、送信部１４は、センシング情報及び第１デバイス認証用情報を送信する前に識別子を認証装置２に送信しているが、センシング情報及び第１デバイス認証用情報と共に識別子を認証装置２に送信してもよい。
【0050】
［３－２．認証装置］
実施の形態では、認証装置２は、サーバである。認証装置２は、図４に示すように、受信部２１と、第３取得部２２と、第２生成部２３と、デバイス認証部２４と、ユーザ認証部２５と、を備えている。認証装置２は、プロセッサ及びメモリを有しており、認証装置２が備える上記各部の機能は、例えばメモリに記憶されているプログラムをプロセッサが実行することにより、実現される。
実施の形態では、認証装置２は、サーバである。認証装置２は、図４に示すように、受信部２１と、第３取得部２２と、第２生成部２３と、デバイス認証部２４と、ユーザ認証部２５と、を備えている。認証装置２は、プロセッサ及びメモリを有しており、認証装置２が備える上記各部の機能は、例えばメモリに記憶されているプログラムをプロセッサが実行することにより、実現される。
【0051】
受信部２１は、第１デバイス認証用情報、及びセンサデバイス３からのセンシング情報を外部から受信する。実施の形態では、受信部２１は、送信装置１からネットワークＮ１を介して送信される複数ビットのレスポンスを、第１デバイス認証用情報として受信する。また、実施の形態では、受信部２１は、送信装置１からネットワークＮ１を介して送信されるタッチパネル３１の静電容量分布の時系列データ（つまり、筆跡情報）を、センシング情報として受信する。
【0052】
また、実施の形態では、受信部２１は、識別子を更に受信する。具体的には、受信部２１は、送信装置１からネットワークＮ１を介して送信されるセンサデバイス３の識別子を受信する。実施の形態では、受信部２１は、センシング情報及び第１デバイス認証用情報を受信する前に識別子を送信装置１から受信しているが、センシング情報及び第１デバイス認証用情報と共に識別子を送信装置１から受信してもよい。
【0053】
第３取得部２２は、第２エントロピー源情報を取得する。実施の形態では、既に述べたように、第１エントロピー源情報は、初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布である。そして、第２エントロピー源情報は、同じく初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布に相当する。つまり、実施の形態では、第２エントロピー源情報は、エントロピー源からの第１エントロピー源情報に対応している。言い換えれば、第２エントロピー源情報は、第１エントロピー源情報とエントロピー源が共通している。また、既に述べたように、第１エントロピー源情報は、複数のセンサ素子の各々でばらつく複数の特性値（静電容量値）を含んでいることから、第２エントロピー源情報も同様に、複数のセンサ素子の各々でばらつく複数の特性値を含んでいると言える。なお、第２エントロピー源情報は、第１エントロピー源情報と同一でなくてもよく、デバイス認証部２４での認証に影響を及ぼさない程度のノイズを含んでいてもよい。
【0054】
実施の形態では、第３取得部２２は、例えばデータベースからネットワークＮ１を介して、受信部２１が受信した識別子に紐づいた第２エントロピー源情報を取得する。ここで、データベースは、初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布に相当するデータ、つまり第２エントロピー源情報を、センサデバイス３ごとに記憶している。例えば、各センサデバイス３は、製造時において非接触状態でタッチパネル３１の静電容量値を検知することにより、初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布を取得する。そして、各センサデバイス３で取得した初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布に相当するデータを、第２エントロピー源情報として、センサデバイス３の識別子と紐づけてデータベースに記憶する。このように、実施の形態では、第３取得部２２が第２エントロピー源情報をデータベースから取得するまでは、認証装置２には第２エントロピー源情報が保存されていない。
【0055】
なお、データベースが記憶する第２エントロピー源情報は、適宜更新されてもよい。つまり、第２エントロピー源情報は、センサデバイス３の製造時における初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布に相当するデータに限らず、センサデバイス３の使用後の任意の時点における初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布に相当するデータであってもよい。
【0056】
また、実施の形態では、第３取得部２２が取得した第２エントロピー源情報は、認証装置２が有するメモリに一時的に保存される。メモリに保存された第２エントロピー源情報は、認証装置２がデバイス認証及びユーザ認証を完了した段階で消去される。したがって、第２エントロピー源情報が認証装置２に恒久的に保存されることはなく、悪意ある第三者からの窃取を防ぎやすい。
【0057】
第２生成部２３は、第３取得部２２が取得した第２エントロピー源情報に基づく第２ＰＵＦを用いて、受信部２１が受信したセンシング情報から第２デバイス認証用情報を生成する。実施の形態では、第２デバイス認証用情報は、第２ＰＵＦにおけるレスポンスである。そして、実施の形態では、第２生成部２３は、受信部２１が受信したセンシング情報から第２ＰＵＦに対するチャレンジを生成し、かつ、チャレンジに対するレスポンスを生成する。
【0058】
ここで、第２エントロピー源情報は、第１エントロピー源情報に対応する情報である。つまり、第２生成部２３は、送信装置１の第１生成部１３と同様の処理を実行することにより、チャレンジ及びレスポンスを生成する。第２生成部２３によるチャレンジ及びレスポンスの生成については、前述の図５を用いたチャレンジ及びレスポンスの生成方法の説明を参照されたい。
【0059】
また、実施の形態では、第２生成部２３は、第２エントロピー源情報のうち、受信部２１が受信した識別子に対応する第２エントロピー源情報に基づく第２ＰＵＦを用いる。既に述べたように、第３取得部２２は、受信部２１が受信した識別子に紐づいた第２エントロピー源情報を取得している。したがって、第２生成部２３は、受信部２１が受信した識別子に対応する第２エントロピー源情報に基づく第２ＰＵＦを用いている、と言える。
【0060】
デバイス認証部２４は、受信部２１が受信した第１デバイス認証用情報と、第２生成部２３が生成した第２デバイス認証用情報とに基づいて、センサデバイス３を認証する。具体的には、デバイス認証部２４は、第１デバイス認証用情報である送信装置１で生成された複数ビットのレスポンスと、第２デバイス認証用情報である認証装置２で生成された複数ビットのレスポンスとを照合する。そして、デバイス認証部２４は、複数ビットのレスポンスが一致していれば、センサデバイス３が正規のデバイスであると判定し、一致しなければ、センサデバイス３が不正規のデバイスであると判定する。
【0061】
また、実施の形態では、デバイス認証部２４は、センサデバイス３が、受信部２１が受信した識別子に対応するデバイスであることを更に認証する。ここで、既に述べたように、第３取得部２２は、受信部２１が受信した識別子に紐づいた第２エントロピー源情報を取得している。そして、第２生成部２３は、当該第２エントロピー源情報を用いて第２デバイス認証用情報を生成している。したがって、デバイス認証部２４は、第２生成部２３が生成した第２デバイス認証用情報を用いてセンサデバイス３の認証を行うことで、受信部２１が受信した識別子に対応するデバイスであることも併せて認証していることになる。
【0062】
ユーザ認証部２５は、受信部２１が受信した筆跡情報に基づいて、筆跡情報に対応するユーザを認証する。実施の形態では、筆跡情報は、タッチパネル３１の静電容量分布の時系列データであって、筆跡の字体、書き順、及び筆圧等の特徴量を含んでいる。ユーザ認証部２５は、筆跡情報に基づく筆跡画像に対して、正規のユーザの筆跡画像を学習用データとして機械学習済みの学習モデル（ここでは、畳み込みニューラルネットワーク（Convolutional Neural Network））を用いて筆跡画像の分類を行うことにより、ユーザの認証を行う。ユーザ認証部２５は、筆跡画像が正規の画像であれば、センサデバイス３のユーザが正規のユーザであると判定し、筆跡画像が不正規の画像であれば、センサデバイス３のユーザが不正規のユーザであると判定する。
【0063】
［４．レスポンスの生成］
以下、送信装置１及び認証装置２の各々でのレスポンスの生成について説明する。図６は、レスポンスの生成例を説明するための概要図である。図６の（ａ）は、大小比較方式によるレスポンスの生成例を説明するための概要図である。図６の（ｂ）は、ＸＯＲ方式によるレスポンスの生成例を説明するための概要図である。図６の（ｃ）は、算術加算方式によるレスポンスの生成例を説明するための概要図である。以下では、チャレンジにより個体特性ｘｉ，ｘｊが指定されていることとする。
以下、送信装置１及び認証装置２の各々でのレスポンスの生成について説明する。図６は、レスポンスの生成例を説明するための概要図である。図６の（ａ）は、大小比較方式によるレスポンスの生成例を説明するための概要図である。図６の（ｂ）は、ＸＯＲ方式によるレスポンスの生成例を説明するための概要図である。図６の（ｃ）は、算術加算方式によるレスポンスの生成例を説明するための概要図である。以下では、チャレンジにより個体特性ｘｉ，ｘｊが指定されていることとする。
【0064】
図６の（ａ）に示すように、大小比較方式では、初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布のうち、位置ｉにおける静電容量値ＣＭ，ｉ（個体特性ｘｉに相当）と、位置ｊにおける静電容量値ＣＭ，ｊ（個体特性ｘｊに相当）とを比較することにより、レスポンスを生成する。図６の（ａ）に示す例では、ｔ＝１の時点で、静電容量値ＣＭ，ｉが静電容量値ＣＭ，ｊを上回っているので、Ｆ（ｉ，ｊ）＝１を示す１ビットのレスポンスを生成する。また、ｔ＝２の時点で、静電容量値ＣＭ，ｉが静電容量値ＣＭ，ｊ以下であるので、Ｆ（ｉ，ｊ）＝０を示す１ビットのレスポンスを生成する。
【0065】
図６の（ｂ）に示すように、ＸＯＲ方式では、初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布を多ビットのバイナリ値とし、位置ｉにおけるバイナリ値と、位置ｊにおけるバイナリ値との排他的論理和を演算することにより、レスポンスを生成する。図６の（ｂ）に示す例では、ｔ＝１の時点で、位置ｉにおけるバイナリ値「１」と、位置ｊにおけるバイナリ値「０」との排他的論理和を演算することにより、Ｆ（ｉ，ｊ）＝１を示す１ビットのレスポンスを生成する。また、ｔ＝２の時点で、位置ｉにおけるバイナリ値「０」と、位置ｊにおけるバイナリ値「１」との排他的論理和を演算することにより、Ｆ（ｉ，ｊ）＝１を示す１ビットのレスポンスを生成する。
【0066】
図６の（ｃ）に示すように、算術加算方式では、初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布を多ビットのバイナリ値とし、位置ｉに基づく複数ビット（ここでは、３ビット）のバイナリ値と、位置ｊに基づく複数ビット（ここでは、３ビット）のバイナリ値との算術加算を行う。ここで、位置ｉに基づく複数ビットのバイナリ値は、位置ｉにおけるバイナリ値、位置ｉの上位ビットのバイナリ値、及び位置ｉの下位ビットのバイナリ値を含む。また、位置ｊに基づく複数ビットのバイナリ値は、位置ｊにおけるバイナリ値、位置ｊの上位ビットのバイナリ値、及び位置ｊの下位ビットのバイナリ値を含む。そして、算術加算方式では、算術加算により得られた複数ビットのバイナリ値に基づいて、各ビットのバイナリ値の排他的論理和を演算することにより、レスポンスを生成する。
【0067】
図６の（ｃ）に示す例では、ｔ＝１の時点で、位置ｉに基づく複数ビットのバイナリ値「０１０」と、位置ｊに基づく複数ビットのバイナリ値「１０１」とを算術加算することにより、複数ビットのバイナリ値「１１１」を得る。そして、各ビットのバイナリ値の排他的論理和を演算することにより、Ｆ（ｉ，ｊ）＝１を示す１ビットのレスポンスを生成する。また、ｔ＝２の時点で、位置ｉに基づく複数ビットのバイナリ値「１０１」と、位置ｊに基づく複数ビットのバイナリ値「１１１」とを算術加算することにより、複数ビットのバイナリ値「１００」を得る。そして、各ビットのバイナリ値の排他的論理和を演算することにより、Ｆ（ｉ，ｊ）＝１を示す１ビットのレスポンスを生成する。
【0068】
以下、上述のレスポンスの生成方法のうち、算術加算方式を採用することによる利点について、ＰＵＦに要求される性能を踏まえて説明する。ＰＵＦに要求される性能としては、例えば一意性、及びモデリング攻撃に対する耐性等が挙げられる。
【0069】
一意性は、異なるＰＵＦ間においてレスポンスに相関関係が無く、レスポンスの衝突の発生確率が低いことを示す。ＰＵＦの一意性を示す指標としては、例えばInter-HDがある。Inter-HDは、異なる複数のＰＵＦがそれぞれ同一のチャレンジ群に対して生成した複数のレスポンスビット列間におけるハミング距離を算出することで得られる。理想的な一意性を有するＰＵＦ群においては、Inter-HDは、レスポンス列のビット数を横軸として二項分布に従うと考えられる。
【0070】
図７は、モデリング攻撃を説明するための図である。モデリング攻撃は、一部のチャレンジレスポンスペア（Challenge-Response Pair。以下、「ＣＲＰ」という。）を学習してＰＵＦの入出力を模擬するモデルを作成し、モデルを通して任意のチャレンジに対するレスポンスを予測することで、ＰＵＦになりすます攻撃である。
【0071】
図７に示すように、クライアントをサーバでデバイス認証する例では、サーバは、クライアントに対してチャレンジＣＸを送信する。クライアントは、チャレンジＣＸに基づいて正規ＰＵＦによるレスポンスＲＸを生成し、生成したレスポンスＲＸをサーバへ送信する。サーバは、受信したレスポンスＲＸに基づいてデバイス認証を行う。このような状況において、悪意ある第三者がクライアントとサーバとの間で送受信されるＣＲＰの一部を窃取し、窃取したＣＲＰを用いて機械学習によりＰＵＦモデルを生成した、とする。この場合、悪意ある第三者は、ＰＵＦモデルを用いて、サーバからの任意のチャレンジＣＹに対する予測レスポンスＲＹを生成し、予測レスポンスＲＹをサーバに対して送信することで、不正規のクライアントにより正規のクライアントになりすますことが可能である。
【0072】
このようなモデリング攻撃に対しては、レスポンスの生成方法として算術加算方式を採用することで、耐性を向上することが可能である。これは、算術加算方式により生成されるレスポンスの値が、ビットパラレルＸＯＲの結果と、チャレンジのパターンごとに固有のキャリービットとの排他的論理和となるために、未知のレスポンスを既知のレスポンスから数学的に導出することが困難であることによる。
【0073】
図８は、算術加算方式でのレスポンス生成の利点を説明するための図である。図８の（ａ）は、ＰＵＦに要求される一意性についての評価を示す図である。図８の（ａ）は、計２５００個のＣＲＰの各々について、同一チャレンジによって５台のセンサデバイスから得た５つのレスポンスの互いのハミング距離を算出した結果を示す。なお、１２０ビットのレスポンスビット列ごとにハミング距離を計算し、０～１に正規化している。図８の（ａ）において、縦軸は出現頻度を正規化した値を示し、横軸はInter-HDを示す。また、図８の（ａ）において、「comparison」は大小比較方式でレスポンスを生成した場合の結果、「addition」は算術加算方式でレスポンスを生成した場合の結果を示す。
【0074】
図８の（ａ）に示すように、大小比較方式においては、Inter-HDがおよそ０．３を中心とした分布となっており、あまり良好でない結果を示している。これに対して、算術加算方式においては、Inter-HDがおよそ０．５を中心とする分布となっており、良好な結果を示している。このように、算術加算方式でレスポンスを生成した場合、ＰＵＦ群に要求される一意性の向上を図ることが可能である。
【0075】
図８の（ｂ）は、ＰＵＦに要求されるモデリング攻撃に対する耐性についての評価を示す図である。図８の（ｂ）は、１台のセンサデバイスから得た計２０４４８０個のＣＲＰから半分の１０２２４０個のＣＲＰを無作為に抽出してテスト用とし、残りの１０２２４０個のＣＲＰを学習用とした場合において、学習用のＣＰＲのうち実際にモデルの学習に使用したＣＲＰの数を総数の１％から１００％まで変化させた際の予測精度の結果を示す。
【0076】
図８の（ｂ）に示すように、大小比較方式においては、学習用のＣＲＰの総数の７％以上を学習すると、未知のチャレンジに対して９０％以上の確率で正規のレスポンスを予測できる結果となった。一方、算術加算方式においては、学習用ＣＲＰの総数の増減に依らず、予測精度が５０％程度に留まる結果となった。このように、算術加算方式でレスポンスを生成した場合、ＰＵＦ群に要求されるモデリング攻撃に対する耐性の向上を図ることが可能である。
【0077】
［５．動作］
以下、実施の形態に係る認証システム１００の動作例について説明する。図９は、実施の形態に係る認証システム１００の動作例を示すシーケンス図である。まず、送信装置１は、センサデバイス３のデバイス認証を開始するに当たり、センサデバイス３に付与された識別子を認証装置２に送信する（Ｓ１１）。認証装置２は、識別子を受信すると、デバイス認証の開始を指示する開始コマンドを送信装置１に送信する（Ｓ２１）。
以下、実施の形態に係る認証システム１００の動作例について説明する。図９は、実施の形態に係る認証システム１００の動作例を示すシーケンス図である。まず、送信装置１は、センサデバイス３のデバイス認証を開始するに当たり、センサデバイス３に付与された識別子を認証装置２に送信する（Ｓ１１）。認証装置２は、識別子を受信すると、デバイス認証の開始を指示する開始コマンドを送信装置１に送信する（Ｓ２１）。
【0078】
送信装置１は、開始コマンドを受信すると、エントロピー源から第１エントロピー源情報（ここでは、初期状態のタッチパネル３１の静電容量分布）を取得する（Ｓ１２）。また、送信装置１は、センサデバイス３からセンシング情報（ここでは、タッチパネル３１の静電容量分布の時系列データ）を取得する（Ｓ１３）。
【0079】
次に、送信装置１は、取得した第１エントロピー源情報に基づく第１ＰＵＦを用いて、センシング情報から第１デバイス認証用情報（ここでは、レスポンス）を生成する。ここでは、送信装置１は、まずセンシング情報から第１ＰＵＦに対するチャレンジを生成する（Ｓ１４）。次に、送信装置１は、チャレンジに対するレスポンスを生成する（Ｓ１５）。そして、送信装置１は、センシング情報及びレスポンスを認証装置２に送信する（Ｓ１６）。
【0080】
認証装置２は、センシング情報及びレスポンスを受信すると（Ｓ２２）、データベースから第２エントロピー源情報を取得する（Ｓ２３）。なお、ステップＳ２３は、ステップＳ２２よりも前に実行してもよい。
【0081】
次に、認証装置２は、取得した第２エントロピー源情報に基づく第２ＰＵＦを用いて、受信したセンシング情報から第２デバイス認証用情報（ここでは、レスポンス）を生成する。ここでは、認証装置２は、まず受信したセンシング情報から第２ＰＵＦに対するチャレンジを生成する（Ｓ２４）。次に、認証装置２は、チャレンジに対するレスポンスを生成する（Ｓ２５）。
【0082】
そして、認証装置２は、受信した第１デバイス認証用情報（ここでは、レスポンス）と、生成した第２デバイス認証用情報（ここでは、レスポンス）とに基づいて、センサデバイス３を認証する（Ｓ２６）。認証装置２は、センサデバイス３が正規のデバイスであると判定した場合、次に受信した筆跡情報（つまり、タッチパネル３１の静電容量分布の時系列データ）に基づいて、筆跡情報に対応するユーザを認証する（Ｓ２７）。
【0083】
［６．利点］
以下、実施の形態に係る認証システム１００の利点について説明する。上述のように、実施の形態に係る認証システム１００では、送信装置１は、デバイス認証が実行される前の時点で、センシング情報及び第１デバイス認証用情報を認証装置２に送信している。このため、実施の形態に係る認証システム１００では、比較例の認証方法のようなセンサデバイス３の認証処理と、センシング情報の送信処理と、の２段階の工数が不要であり、センシング情報の送信と共にセンサデバイス３の認証を実行することができる。したがって、実施の形態に係る認証システム１００では、真正性が保証されたセンシング情報の送信に要する工数を低減することができる、という利点がある。
以下、実施の形態に係る認証システム１００の利点について説明する。上述のように、実施の形態に係る認証システム１００では、送信装置１は、デバイス認証が実行される前の時点で、センシング情報及び第１デバイス認証用情報を認証装置２に送信している。このため、実施の形態に係る認証システム１００では、比較例の認証方法のようなセンサデバイス３の認証処理と、センシング情報の送信処理と、の２段階の工数が不要であり、センシング情報の送信と共にセンサデバイス３の認証を実行することができる。したがって、実施の形態に係る認証システム１００では、真正性が保証されたセンシング情報の送信に要する工数を低減することができる、という利点がある。
【0084】
また、実施の形態に係る認証システム１００では、送信装置１は、チャレンジレスポンスペアのうちレスポンスのみを送信するため、送信装置１と認証装置２との間でチャレンジレスポンスペアが送受信されない。このため、実施の形態に係る認証システム１００では、チャレンジレスポンスペアを送受信する場合と比較して、モデリング攻撃に対する耐性を向上することができる、という利点がある。具体的には、センシング情報からＰＵＦに対するチャレンジを生成するアルゴリズム、及びチャレンジからＰＵＦに対するレスポンスを生成するアルゴリズムを送信装置１及び認証装置２のみで共有すれば、モデリング攻撃に対する耐性を向上することができる。さらに、レスポンスを生成するアルゴリズムとして算術加算方式を採用すれば、モデリング攻撃に対する耐性を更に向上することができる。
【0085】
また、実施の形態に係る認証システム１００では、センシング情報である筆跡情報及び第１デバイス認証用情報を用いて、センサデバイス３の認証と、ユーザの認証とを同時に実行することが可能である。このため、実施の形態に係る認証システム１００では、ユーザがセンサデバイス３に対して筆跡情報を入力するだけで多要素認証（Multi-Factor Authentication）が行われるので、ユーザの利便性が損なわれにくい、という利点がある。
【0086】
［７．変形例］
以上、本発明の認証システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、実施の形態における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。
以上、本発明の認証システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、実施の形態における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【0087】
上記実施の形態では、センサデバイス３は静電容量型のタッチパネル３１であるが、これに限られない。例えば、センサデバイス３は、図１０に示すようにイメージセンサ３２であってもよい。図１０は、センサデバイス３がイメージセンサ３２である場合の例を説明するための概要図である。イメージセンサ３２は、例えばＣＭＯＳイメージセンサである。
【0088】
図１０に示すように、イメージセンサ３２は、多数の画素を含む画素アレイを備えている。そして、初期状態（露光されていない状態）の各画素の画素値は、製造上不可避的に生じるばらつきを有している。このため、初期状態の画素アレイの画素値分布は、ＰＵＦのシードとなるエントロピー源情報として利用可能である。
【0089】
チャレンジ及びレスポンスを生成する際には、露光された状態の画素アレイを多数のブロックに分割し、ブロックごとに所定のルールに従って１以上の画素を指定するアドレス情報をチャレンジとして生成する。そして、ブロックごとに、初期状態の画素アレイの画素値分布からチャレンジにより指定された１以上の画素の画素値を参照して１ビットのレスポンスを生成する。これにより、複数ビットのレスポンスを生成することが可能である。
【0090】
なお、センサデバイス３がイメージセンサ３２の場合、タッチパネル３１と比較して素子数が多いため、時系列データを用いずとも、任意の時点でブロックごとに１ビットのレスポンスを生成すれば、十分なビット数のレスポンスを生成することが可能である。もちろん、タッチパネル３１も素子数が十分に多く、かつ、ユーザがタッチパネル３１の複数箇所に接触する又は手のひら全体で面的に接触する場合であれば、時系列データを用いずとも十分なビット数のレスポンスを生成することが可能である。
【0091】
センサデバイス３がイメージセンサ３２である場合、センシング情報は、イメージセンサ３２で撮像される生体の一部の情報を示す生体情報となる。生体情報は、例えばユーザの顔、虹彩、静脈、又は指紋等を含み得る。そして、この場合、ユーザ認証部２５は、受信部２１が受信した生体情報に基づいて、生体情報に対応するユーザを認証する。
【0092】
上述のように、センサデバイス３は、複数のセンサ素子を有する構成であれば、製造上不可避的に生じるばらつきを有し得るため、エントロピー源として利用可能である。つまり、センサデバイス３は、エントロピー源として利用可能であれば、その種類又はセンシングの対象を問わず、種々のデバイスを用いることが可能である。このため、本発明は、ＩｏＴ（Internet of Thing）機器を用いた遠隔センシングでのデータ偽装の防止、又はモバイル機器を用いたクラウドコンピューティングサービスの利用時の悪意ある第三者のなりすまし防止等、幅広い分野・範囲での活用が期待できる。
【0093】
また、センサデバイスが単一のセンサ素子を有する構成である場合も、複数のセンサデバイスを有するセンサシステムを１つのセンサデバイスと見なせば、センサシステムが製造上不可避的に生じるばらつきを有し得るため、エントロピー源として利用可能である。すなわち、上記センサシステムを「センサデバイスＡ」、複数のセンサデバイスの各々を「センサ素子Ｂ」と見なせば、センサデバイスＡは、複数のセンサ素子Ｂを有することになる。この場合、第１エントロピー源情報（又は第２エントロピー源情報）は、複数のセンサ素子Ｂの各々でばらつく複数の特性値を含んでいることになる。そして、この場合、チャレンジは、複数の特性値から１以上の特性値を指定するアドレス情報となり、第１生成部１３（又は第２生成部２３）は、チャレンジにより指定された１以上の特性値からレスポンスを生成することになる。したがって、この場合、認証装置２は、複数のセンサデバイス（センサ素子Ｂ）を有するセンサシステム（センサデバイスＡ）を認証することが可能である。
【0094】
上記実施の形態では、送信装置１は、センサデバイス３に付与された識別子を認証装置２（外部）に送信しているが、これに限られない。例えば、送信装置１は、センシング情報及び第１デバイス認証用情報のみを認証装置２に送信し、識別子は認証装置２に送信しなくてもよい。例えば、認証対象のセンサデバイス３が１台しか存在しない場合であれば、認証装置２は、識別子を用いずとも、認証対象のセンサデバイス３を特定することが可能である。また、例えば、認証対象のセンサデバイス３が複数台存在する場合であっても、認証装置２は、データベースに記憶されている全ての第２エントロピー源情報について総当たりでデバイス認証を実行すれば、識別子を受信せずとも、送信元のセンサデバイス３が正規のデバイスであるか否かを判定することが可能である。
【0095】
上記実施の形態では、第１エントロピー源情報及び第２エントロピー源情報は、センサデバイス３が有する製造上不可避的に生じるばらつきに基づく情報、つまりセンサデバイス３の特性に基づく情報であるが、これに限られない。例えば、第１エントロピー源情報及び第２エントロピー源情報は、センサデバイス３に固有の情報であればよく、センサデバイス３の特性に基づいてなくてもよい。
【0096】
上記実施の形態では、認証装置２は、ユーザ認証部２５を備えているが、ユーザ認証部２５を備えていなくてもよい。つまり、認証装置２は、デバイス認証部２４によるセンサデバイス３の認証だけを実行し、ユーザの認証を実行しなくてもよい。
【0097】
（まとめ）
以上述べたように、第１の態様に係る送信装置１は、第１取得部１１と、第２取得部１２と、第１生成部１３と、送信部１４と、を備える。第１取得部１１は、エントロピー源から第１エントロピー源情報を取得する。第２取得部１２は、センサデバイス３からセンシング情報を取得する。第１生成部１３は、第１取得部１１が取得した第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、第２取得部１２が取得したセンシング情報から第１デバイス認証用情報を生成する。送信部１４は、第２取得部１２が取得したセンシング情報、及び第１生成部１３が生成した第１デバイス認証用情報を外部に送信する。
以上述べたように、第１の態様に係る送信装置１は、第１取得部１１と、第２取得部１２と、第１生成部１３と、送信部１４と、を備える。第１取得部１１は、エントロピー源から第１エントロピー源情報を取得する。第２取得部１２は、センサデバイス３からセンシング情報を取得する。第１生成部１３は、第１取得部１１が取得した第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、第２取得部１２が取得したセンシング情報から第１デバイス認証用情報を生成する。送信部１４は、第２取得部１２が取得したセンシング情報、及び第１生成部１３が生成した第１デバイス認証用情報を外部に送信する。
【0098】
これによれば、センサデバイス３の認証処理と、センシング情報の送信処理と、の２段階の工数が不要であり、センシング情報の送信と共にセンサデバイス３の認証を実行することができる。したがって、これによれば、真正性が保証されたセンシング情報の送信に要する工数を低減することができる、という利点がある。
【0099】
また、第２の態様に係る送信装置１では、第１の態様において、第１デバイス認証用情報は、第１物理複製困難関数におけるレスポンスである。第１生成部１３は、第２取得部１２が取得したセンシング情報から第１物理複製困難関数に対するチャレンジを生成し、かつ、チャレンジに対するレスポンスを生成する。
【0100】
これによれば、チャレンジレスポンスペアのうちレスポンスのみを送信するため、チャレンジレスポンスペアを送信する場合と比較して、モデリング攻撃に対する耐性を向上することができる、という利点がある。
【0101】
また、第３の態様に係る送信装置１では、第２の態様において、センサデバイス３は、複数のセンサ素子を有している。第１エントロピー源情報は、複数のセンサ素子の各々でばらつく複数の特性値を含んでいる。チャレンジは、複数の特性値から１以上の特性値を指定するアドレス情報である。第１生成部１３は、チャレンジにより指定された１以上の特性値からレスポンスを生成する。
【0102】
これによれば、複数のセンサ素子の各々でばらつく複数の特性値からチャレンジ及びレスポンスを生成するので、悪意ある第三者によりチャレンジ及びレスポンスを複製されにくい、という利点がある。
【0103】
また、第４の態様に係る送信装置１では、第１～第３のいずれか１つの態様において、センサデバイス３には、センサデバイス３に固有の識別子が付与されている。送信部１４は、識別子を更に送信する。
【0104】
これによれば、複数のセンサデバイス３が存在する場合に、認証装置２が識別子を用いて認証対象のセンサデバイス３を特定することができる、という利点がある。
【0105】
また、第５の態様に係る認証装置２は、受信部２１と、第３取得部２２と、第２生成部２３と、デバイス認証部２４と、を備える。受信部２１は、第１デバイス認証用情報、及びセンサデバイス３からのセンシング情報を外部から受信する。第３取得部２２は、第２エントロピー源情報を取得する。第２生成部２３は、第３取得部２２が取得した第２エントロピー源情報に基づく第２物理複製困難関数を用いて、受信部２１が受信したセンシング情報から第２デバイス認証用情報を生成する。デバイス認証部２４は、受信部２１が受信した第１デバイス認証用情報と、第２生成部２３が生成した第２デバイス認証用情報とに基づいて、センサデバイス３を認証する。
【0106】
これによれば、センサデバイス３の認証処理と、センシング情報の受信処理と、の２段階の工数が不要であり、センシング情報の受信と共にセンサデバイス３の認証を実行することができる。したがって、これによれば、真正性が保証されたセンシング情報の受信に要する工数を低減することができる、という利点がある。
【0107】
また、第６の態様に係る認証装置２では、第５の態様において、第２デバイス認証用情報は、第２物理複製困難関数におけるレスポンスである。第２生成部２３は、受信部２１が受信したセンシング情報から第２物理複製困難関数に対するチャレンジを生成し、かつ、チャレンジに対するレスポンスを生成する。
【0108】
これによれば、センシング情報からチャレンジを生成するので、チャレンジを外部に送信する必要がなく、モデリング攻撃に対する耐性を向上することができる、という利点がある。
【0109】
また、第７の態様に係る認証装置２では、第６の態様において、センサデバイス３は、複数のセンサ素子を有している。第２エントロピー源情報は、複数のセンサ素子の各々でばらつく複数の特性値を含んでいる。チャレンジは、複数の特性値から１以上の特性値を指定するアドレス情報である。第２生成部２３は、チャレンジにより指定された１以上の特性値からレスポンスを生成する。
【0110】
これによれば、複数のセンサ素子の各々でばらつく複数の特性値からチャレンジ及びレスポンスを生成するので、悪意ある第三者によりチャレンジ及びレスポンスを複製されにくい、という利点がある。
【0111】
また、第８の態様に係る認証装置２では、第５～第７のいずれか１つの態様において、センサデバイス３には、センサデバイス３に固有の識別子が付与されている。受信部２１は、識別子を更に受信する。第２生成部２３は、第２エントロピー源情報のうち、受信部２１が受信した識別子に対応する第２エントロピー源情報に基づく第２物理複製困難関数を用いる。
【0112】
これによれば、複数のセンサデバイス３が存在する場合に、識別子を用いて認証対象のセンサデバイス３を特定することができる、という利点がある。
【0113】
また、第９の態様に係る認証システム１００は、第１～第４のいずれか１つの態様の送信装置１と、第５～第８のいずれか１つの態様の認証装置２と、を備える。
【0114】
これによれば、センサデバイス３の認証処理と、センシング情報の送信処理と、の２段階の工数が不要であり、センシング情報の送信と共にセンサデバイス３の認証を実行することができる。したがって、これによれば、真正性が保証されたセンシング情報の送信に要する工数を低減することができる、という利点がある。
【0115】
また、第１０の態様に係る認証システム１００は、第４の態様の送信装置１と、第８の態様の認証装置２と、を備える。デバイス認証部２４は、センサデバイス３が、受信部２１が受信した識別子に対応するデバイスであることを更に認証する。
【0116】
これによれば、複数のセンサデバイス３が存在する場合に、識別子を用いて認証対象のセンサデバイス３を特定することができる、という利点がある。
【0117】
また、第１１の態様に係る認証システム１００では、第９又は第１０の態様において、センサデバイス３は、静電容量型のタッチパネル３１である。センシング情報は、タッチパネル３１で描かれる筆跡を示す筆跡情報である。認証装置２は、受信部２１が受信した筆跡情報に基づいて、筆跡情報に対応するユーザを認証するユーザ認証部２５を更に備える。
【0118】
これによれば、センシング情報である筆跡情報及び第１デバイス認証用情報を用いて、センサデバイス３の認証と、ユーザの認証とを同時に実行することができるので、ユーザがセンサデバイス３に対して筆跡情報を入力するだけで多要素認証が行われるので、ユーザの利便性が損なわれにくい、という利点がある。
【0119】
また、第１２の態様に係る認証システム１００では、第９又は第１０の態様において、センサデバイス３は、イメージセンサ３２である。センシング情報は、イメージセンサ３２で撮像される生体の一部の情報を示す生体情報である。認証装置２は、受信部２１が受信した生体情報に基づいて、生体情報に対応するユーザを認証するユーザ認証部２５を更に備える。
【0120】
これによれば、センシング情報である生体情報及び第１デバイス認証用情報を用いて、センサデバイス３の認証と、ユーザの認証とを同時に実行することができるので、ユーザがセンサデバイス３に対して生体情報を入力するだけで多要素認証が行われるので、ユーザの利便性が損なわれにくい、という利点がある。
【0121】
また、第１３の態様に係る送信方法では、エントロピー源から第１エントロピー源情報を取得し（Ｓ１２）、センサデバイス３からセンシング情報を取得し（Ｓ１３）、取得した第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、取得したセンシング情報から第１デバイス認証用情報を生成し（Ｓ１４，Ｓ１５）、取得したセンシング情報、及び生成した第１デバイス認証用情報を外部に送信する（Ｓ１６）。
【0122】
これによれば、センサデバイス３の認証処理と、センシング情報の送信処理と、の２段階の工数が不要であり、センシング情報の送信と共にセンサデバイス３の認証を実行することができる。したがって、これによれば、真正性が保証されたセンシング情報の送信に要する工数を低減することができる、という利点がある。
【0123】
また、第１４の態様に係る認証方法では、第１デバイス認証用情報、及びセンサデバイス３からのセンシング情報を外部から受信し（Ｓ２２）、第２エントロピー源情報を取得し（Ｓ２３）、取得した第２エントロピー源情報に基づく第２物理複製困難関数を用いて、受信したセンシング情報から第２デバイス認証用情報を生成し（Ｓ２４，Ｓ２５）、受信した第１デバイス認証用情報と、生成した第２デバイス認証用情報とに基づいて、センサデバイス３を認証する（Ｓ２６）。
【0124】
これによれば、センサデバイス３の認証処理と、センシング情報の受信処理と、の２段階の工数が不要であり、センシング情報の受信と共にセンサデバイス３の認証を実行することができる。したがって、これによれば、真正性が保証されたセンシング情報の受信に要する工数を低減することができる、という利点がある。
【0125】
また、第１５の態様に係る認証方法では、エントロピー源から第１エントロピー源情報を取得し（Ｓ１２）、センサデバイス３からセンシング情報を取得し（Ｓ１３）、取得した第１エントロピー源情報に基づく第１物理複製困難関数を用いて、取得したセンシング情報から第１デバイス認証用情報を生成し（Ｓ１４，Ｓ１５）、取得したセンシング情報、及び生成した第１デバイス認証用情報を認証装置２に送信し（Ｓ１６）、第１デバイス認証用情報、及びセンシング情報を送信装置１から受信し（Ｓ２２）、第２エントロピー源情報を取得し（Ｓ２３）、取得した第２エントロピー源情報に基づく第２物理複製困難関数を用いて、受信したセンシング情報から第２デバイス認証用情報を生成し（Ｓ２４，Ｓ２５）、受信した第１デバイス認証用情報と、生成した第２デバイス認証用情報とに基づいて、センサデバイス３を認証する（Ｓ２６）。
【0126】
これによれば、センサデバイス３の認証処理と、センシング情報の送信処理と、の２段階の工数が不要であり、センシング情報の送信と共にセンサデバイス３の認証を実行することができる。したがって、これによれば、真正性が保証されたセンシング情報の送信に要する工数を低減することができる、という利点がある。
【産業上の利用可能性】
【0127】
本発明は、センサデバイスを認証するシステム及び方法に適用可能である。
【符号の説明】
【0128】
１ 送信装置
１１ 第１取得部
１２ 第２取得部
１３ 第１生成部
１４ 送信部
２ 認証装置
２１ 受信部
２２ 第３取得部
２３ 第２生成部
２４ デバイス認証部
２５ ユーザ認証部
３ センサデバイス
３１ タッチパネル
３２ イメージセンサ
１００ 認証システム
２００ チップ
２０１ マイクロコンピュータ
Ｎ１ ネットワーク
１１ 第１取得部
１２ 第２取得部
１３ 第１生成部
１４ 送信部
２ 認証装置
２１ 受信部
２２ 第３取得部
２３ 第２生成部
２４ デバイス認証部
２５ ユーザ認証部
３ センサデバイス
３１ タッチパネル
３２ イメージセンサ
１００ 認証システム
２００ チップ
２０１ マイクロコンピュータ
Ｎ１ ネットワーク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】