特許 7643455 在圏証明システム、在圏証明方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-03

(45)【発行日】2025-03-11

(54)【発明の名称】在圏証明システム、在圏証明方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/26 20240101AFI20250304BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/26 300

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022524549

(86)(22)【出願日】2021-05-21

(86)【国際出願番号】 JP2021019356

(87)【国際公開番号】W WO2021235543

(87)【国際公開日】2021-11-25

【審査請求日】2024-04-05

(31)【優先権主張番号】P 2020089428

(32)【優先日】2020-05-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】徳永 麻美

【審査官】田付 徳雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１８９６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２８４１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第４７７６１７０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１６－２０８５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３１６３６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０６０６６９５８（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｑ １０／００ － ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザの生体認証を行う生体認証手段と、
ユーザ端末が所定の基地局の通信圏内に存在することを証明する在圏証明を要求するための在圏証明要求情報を生成する在圏証明要求情報生成手段と、
前記在圏証明に関するデータを格納するデータ格納手段と、を備えるユーザ端末と、
在圏証明処理の開始時刻を含む開始時刻情報を生成する開始時刻情報生成手段と、
前記在圏証明処理の正当性を検証する検証手段と、
前記在圏証明処理に基づいて在圏証明を生成する在圏証明生成手段と、を備える基地局と、を有し、
前記基地局は、前記開始時刻情報生成手段で生成された、前記在圏証明処理の開始時刻を含む開始時刻情報を前記ユーザ端末に送信し、
前記ユーザ端末は、前記在圏証明要求情報生成手段で生成された、前記ユーザが前記生体認証手段で生体認証を行った認証時刻を含む在圏証明要求情報を前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記開始時刻、前記認証時刻、及び前記検証手段における検証時刻が時系列に並んでおり、かつ前記開始時刻と前記検証時刻との差が所定の範囲内である場合、前記検証手段において前記在圏証明処理が正当であると判断し、前記在圏証明生成手段において前記在圏証明を生成して、当該生成した在圏証明を前記ユーザ端末に送信し、
前記ユーザ端末は、前記基地局から受信した前記在圏証明に関するデータを前記データ格納手段に格納する、
在圏証明システム。

【請求項2】

前記ユーザの生体情報に結びついた公開鍵が登録された認証サーバを更に備え、
前記ユーザ端末は、前記公開鍵に対応した秘密鍵を用いて前記在圏証明要求情報に電子署名し、当該電子署名した在圏証明要求情報を前記基地局に送信する、
請求項１に記載の在圏証明システム。

【請求項3】

前記ユーザ端末から前記在圏証明を受信して前記ユーザ端末の位置情報を検証する検証端末を更に備え、
前記検証端末は、前記認証サーバから前記公開鍵を取得し、当該取得した公開鍵と前記ユーザ端末から受信した前記在圏証明とを用いて、前記ユーザ端末の位置情報を検証する、
請求項２に記載の在圏証明システム。

【請求項4】

前記開始時刻情報は更に前記在圏証明処理の開始を表す固定識別子を含み、
前記基地局は、前記電子署名された開始時刻情報を前記ユーザ端末に送信し、
前記ユーザ端末は、前記在圏証明要求情報として、前記秘密鍵で署名した認証時刻と前記基地局から受信した前記電子署名された開始時刻情報と前記固定識別子とを前記基地局に送信する、
請求項２または３に記載の在圏証明システム。

【請求項5】

前記ユーザ端末は、前記基地局から受信した前記電子署名された開始時刻情報を前記在圏証明要求情報に含めて前記基地局に送信し、
前記基地局の検証手段は、前記電子署名された開始時刻情報が、前記基地局自身が署名したデータである場合に、前記在圏証明処理が正当であると判断する、
請求項４に記載の在圏証明システム。

【請求項6】

前記ユーザ端末は、前記基地局から受信した前記電子署名された開始時刻情報をチャレンジデータとして用いてレスポンスデータを生成し、当該生成したレスポンスデータを前記基地局に送信する、請求項４または５に記載の在圏証明システム。

【請求項7】

前記在圏証明生成手段で生成される前記在圏証明は、前記基地局の位置情報、及び前記認証時刻に関する情報を少なくとも含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の在圏証明システム。

【請求項8】

前記在圏証明生成手段で生成される前記在圏証明は更に、前記基地局から送信される伝送波のビーム方向に関する情報を含む、請求項７に記載の在圏証明システム。

【請求項9】

基地局において、在圏証明処理の開始時刻を含む開始時刻情報を生成し、当該生成した開始時刻情報をユーザ端末に送信し、
前記ユーザ端末において、ユーザが生体認証を行った認証時刻を含む在圏証明要求情報を生成し、当該生成した在圏証明要求情報を前記基地局に送信し、
前記基地局において、前記開始時刻、前記認証時刻、及び前記在圏証明処理の正当性を検証する検証時刻が時系列に並んでおり、かつ前記開始時刻と前記検証時刻との差が所定の範囲内である場合、前記在圏証明処理が正当であると判断して前記在圏証明を生成し、当該生成した在圏証明を前記ユーザ端末に送信し、
前記ユーザ端末において、前記基地局から受信した前記在圏証明に関するデータを格納する、
在圏証明方法。

【請求項10】

基地局において、在圏証明処理の開始時刻を含む開始時刻情報を生成し、当該生成した開始時刻情報をユーザ端末に送信する処理と、
前記ユーザ端末において、ユーザが生体認証を行った認証時刻を含む在圏証明要求情報を生成し、当該生成した在圏証明要求情報を前記基地局に送信する処理と、
前記基地局において、前記開始時刻、前記認証時刻、及び前記在圏証明処理の正当性を検証する検証時刻が時系列に並んでおり、かつ前記開始時刻と前記検証時刻との差が所定の範囲内である場合、前記在圏証明処理が正当であると判断して前記在圏証明を生成し、当該生成した在圏証明を前記ユーザ端末に送信する処理と、
前記ユーザ端末において、前記基地局から受信した前記在圏証明に関するデータを格納する処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、在圏証明システム、在圏証明方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

ＧＰＳ（Global Positioning System）サービスなどを利用して、端末の位置を詳細に特定する技術が知られている。しかし、ある人が、ある時刻に、ある場所に居る、もしくは居たことを、客観的に、そのサービス単独で証明することは困難である。このような証明を行う場合、通常は、事件の捜査で行われているように、第三者の目撃情報や監視カメラの画像に姿が写り込んでいること等、間接的な情報を基に証明する必要がある。
このような問題に対して、特許文献１には、ユーザの指紋認証に続いて測位を実施し、測位結果の位置情報及び時刻に対して、サーバによる電子署名を発行することでユーザの位置を証明する技術が開示されている。
また、特許文献２には、外部の記憶装置と連携してユーザの位置証明を行うロケーション証明システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－２８４１１３号公報

【文献】特許第４７７６１７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された技術では、生体認証の実施と測位との間にタイムラグが発生すると、この間にユーザが移動した場合には、正確な位置証明を行うことができないという問題がある。本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、ユーザの位置証明を適切に行うことが可能な在圏証明システム、在圏証明方法及びプログラム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】

本発明にかかる在圏証明システムは、ユーザの生体認証を行う生体認証部と、ユーザ端末が所定の基地局の通信圏内に存在することを証明する在圏証明を要求するための在圏証明要求情報を生成する在圏証明要求情報生成部と、前記在圏証明に関するデータを格納するデータ格納部と、を備えるユーザ端末と、在圏証明処理の開始時刻を含む開始時刻情報を生成する開始時刻情報生成部と、前記在圏証明処理の正当性を検証する検証部と、前記在圏証明処理に基づいて在圏証明を生成する在圏証明生成部と、を備える基地局と、を有する。前記基地局は、前記開始時刻情報生成部で生成された、前記在圏証明処理の開始時刻を含む開始時刻情報を前記ユーザ端末に送信し、前記ユーザ端末は、前記在圏証明要求情報生成部で生成された、前記ユーザが前記生体認証部で生体認証を行った認証時刻を含む在圏証明要求情報を前記基地局に送信し、前記基地局は、前記開始時刻、前記認証時刻、及び前記検証部における検証時刻が時系列に並んでおり、かつ前記開始時刻と前記検証時刻との差が所定の範囲内である場合、前記検証部において前記在圏証明処理が正当であると判断し、前記在圏証明生成部において前記在圏証明を生成して、当該生成した在圏証明を前記ユーザ端末に送信し、前記ユーザ端末は、前記基地局から受信した前記在圏証明に関するデータを前記データ格納部に格納するものである。

【0006】

本発明にかかる在圏証明方法は、基地局において、在圏証明処理の開始時刻を含む開始時刻情報を生成し、当該生成した開始時刻情報をユーザ端末に送信し、前記ユーザ端末において、ユーザが生体認証を行った認証時刻を含む在圏証明要求情報を生成し、当該生成した在圏証明要求情報を前記基地局に送信し、前記基地局において、前記開始時刻、前記認証時刻、及び前記在圏証明処理の正当性を検証する検証時刻が時系列に並んでおり、かつ前記開始時刻と前記検証時刻との差が所定の範囲内である場合、前記在圏証明処理が正当であると判断して前記在圏証明を生成し、当該生成した在圏証明を前記ユーザ端末に送信し、前記ユーザ端末において、前記基地局から受信した前記在圏証明に関するデータを格納するものである。

【0007】

本発明にかかるプログラムは、基地局において、在圏証明処理の開始時刻を含む開始時刻情報を生成し、当該生成した開始時刻情報をユーザ端末に送信する処理と、前記ユーザ端末において、ユーザが生体認証を行った認証時刻を含む在圏証明要求情報を生成し、当該生成した在圏証明要求情報を前記基地局に送信する処理と、前記基地局において、前記開始時刻、前記認証時刻、及び前記在圏証明処理の正当性を検証する検証時刻が時系列に並んでおり、かつ前記開始時刻と前記検証時刻との差が所定の範囲内である場合、前記在圏証明処理が正当であると判断して前記在圏証明を生成し、当該生成した在圏証明を前記ユーザ端末に送信する処理と、前記ユーザ端末において、前記基地局から受信した前記在圏証明に関するデータを格納する処理と、をコンピュータに実行させるためのものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明により、ユーザの位置証明を適切に行うことが可能な在圏証明システム、在圏証明方法及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１にかかる在圏証明システムの構成を示すブロック図である。

【図2】実施の形態２にかかる在圏証明システムの構成を示す模式図である。

【図3】在圏証明処理を示すシーケンス図である。

【図4】在圏証明の検証処理を示すシーケンス図である。

【図5】ユーザ端末と基地局との間で送受信されるデータの内容を示した表である。

【図6】基地局が送信する伝送波ビームの送信方向の例を示した図である。

【図7】基地局が送信する伝送波ビームの送信方向の例を示した図である。

【図8】基地局が送信する伝送波ビームの送信方向の例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかる在圏証明システム５０の構成を示すブロック図である。在圏証明システム５０は、ユーザ端末１と基地局３とを備える。

【0011】

ユーザ端末１は、生体認証部１０１、在圏証明要求情報生成部１０２、データ格納部１０３を備えている。
生体認証部１０１は、ユーザの生体認証を行う。例えば、生体認証部１０１は、ユーザの指紋、虹彩、静脈、声紋、顔形等を用いた認証技術であるバイオメトリックス技術を用いて、ユーザの生体認証を行う。
在圏証明要求情報生成部１０２は、ユーザ端末１が所定の基地局３の通信圏内に存在することを証明する在圏証明を要求するための在圏証明要求情報を生成する。
データ格納部１０３は、在圏証明に関するデータを格納する。

【0012】

基地局３は、開始時刻情報生成部３０１、検証部３０２、在圏証明生成部３０３を備えている。
開始時刻情報生成部３０１は、在圏証明処理の開始時刻Ｔａを含む開始時刻情報を生成する。
検証部３０２は、在圏証明処理の正当性を検証する。
在圏証明生成部３０３は、在圏証明処理に基づいて在圏証明を生成する。

【0013】

基地局３は、開始時刻情報生成部３０１で生成された、在圏証明処理の開始時刻Ｔａを含む開始時刻情報をユーザ端末１に送信する。
ユーザ端末１は、在圏証明要求情報生成部１０２で生成された、ユーザが生体認証部１０１で生体認証を行った認証時刻Ｔｂを含む在圏証明要求情報を基地局３に送信する。
基地局３は、開始時刻Ｔａ、認証時刻Ｔｂ、及び検証部３０２における検証時刻Ｔｃが時系列に並んでおり、かつ開始時刻と検証時刻との差が所定の範囲内である場合、検証部３０２において在圏証明処理が正当であると判断する。
基地局３は、在圏証明生成部３０３において在圏証明を生成して、生成した在圏証明をユーザ端末１に送信する。
ユーザ端末１は、基地局３から受信した在圏証明に関するデータをデータ格納部１０３に格納する。

【0014】

このように本実施の形態にかかる在圏証明システム５０では、基地局３において在圏証明処理の開始時刻Ｔａを含む開始時刻情報を生成している。また、ユーザ端末１においてユーザが生体認証部１０１で生体認証を行った認証時刻Ｔｂを含む在圏証明要求情報を生成している。そして、基地局３は、開始時刻Ｔａ、認証時刻Ｔｂ、及び検証部３０２における検証時刻Ｔｃが時系列に並んでおり、かつ開始時刻と検証時刻との差が所定の範囲内である場合、在圏証明処理が正当であると判断している。すなわち、本実施の形態にかかる在圏証明システム５０では、開始時刻Ｔａ、認証時刻Ｔｂ、及び検証時刻Ｔｃの時系列情報を用いて在圏証明処理が正当であるか否かを判断しているので、ユーザが所定のタイミングに基地局３の通信圏内にいたことを適切に証明することができる。よって、本実施の形態にかかる発明により、ユーザの位置証明を適切に行うことが可能な在圏証明システム、在圏証明方法及びプログラムを提供することができる。

【0015】

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では、実施の形態１で説明した在圏証明システム５０について更に詳細に説明する。

【0016】

以下、図２を用いて本実施の形態にかかる在圏証明システム５１について説明する。図２は、本実施の形態にかかる在圏証明システム５１の構成を示す模式図である。在圏証明システム５１は、ユーザ端末１、ＦＩＤＯ（Fast IDentity Online）サーバ（認証サーバ）２、基地局３、検証端末４を備えている。

【0017】

ユーザ端末１は、秘密鍵６、時計１０、データベース８を備えている。図２では説明の都合上、これらの要素をユーザ端末１の外部に示しているが、これらの要素はいずれもユーザ端末１に内蔵されているものとする。また、ユーザ端末１は、図１及び実施の形態１において説明したユーザ端末１と対応しており、生体認証部１０１、在圏証明要求情報生成部１０２、データ格納部１０３を備えている。

【0018】

ユーザ端末１は、在圏証明を利用するユーザが使用する端末である。ユーザ端末１は、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット等である。ユーザ端末１は、携帯可能なものに限定されることはなく、例えば、デスクトップ型のパーソナルコンピュータ等、据置型のものであってもよい。

【0019】

ユーザ端末１は、ＦＩＤＯサーバ２が提供するＦＩＤＯサービスを利用する。ユーザ端末１は、生体情報と結びついた公開鍵５をＦＩＤＯサーバ２に登録し、公開鍵５と対になる秘密鍵６を保持する。ユーザ端末１は、ユーザの生体認証が成功した場合に、秘密鍵６を用いて基地局３との間で公開鍵暗号技術に基づくチャレンジレスポンス認証を行う。

【0020】

秘密鍵６は、ユーザ端末１で生体認証が成功した場合に、ユーザ端末１が在圏時刻情報に署名を行う際に使用する情報である。秘密鍵６は、ユーザ端末１に格納される。

【0021】

時計１０は、ユーザ端末１に備えられた時計である。時計１０は、ユーザ端末１が生体認証を行った時刻として認証時刻Ｔｂを提供する。

【0022】

データベース８は、ユーザ端末１に在圏証明データを格納する。

【0023】

ＦＩＤＯサーバ２は、ＦＩＤＯサービスを提供するサーバ装置である。ＦＩＤＯサーバ２は、ユーザの生体情報と結びついた公開鍵５を登録し、保持する。公開鍵５は、暗号化された生体認証機能と結びついた秘密鍵６と対になる情報である。

【0024】

基地局３は、公開鍵７、時計１１を備えている。図２では説明の都合上、これらの要素を基地局３の外部に示しているが、これらはいずれも基地局３に内蔵されているものとする。また、基地局３は、図１及び実施の形態１において説明した基地局３と対応しており、開始時刻情報生成部３０１、検証部３０２、在圏証明生成部３０３を備えている。

【0025】

基地局３は、ユーザ端末１と無線通信をするために伝送波ビーム９を送信する。基地局３は、時計１１による時刻の証明、伝送波ビーム９の送信方向によるユーザ端末１の場所の証明、各情報への署名等を行う。また、基地局３は、在圏証明データを生成し、生成した在圏証明データをユーザ端末１に送信する。

【0026】

公開鍵７は、ユーザ端末１へ提供する情報に署名する際に使用する情報である。

【0027】

時計１１は、在圏証明を開始する時刻として開始時刻Ｔａを提供する。また、時計１１は、在圏証明の終了時刻として検証時刻Ｔｃを提供する。

【0028】

検証端末４は、ユーザ端末１の在圏証明を検証する者が使用する端末である。検証端末４は、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、タブレット等である。
検証端末４は、在圏証明の検証を行う際、ユーザ端末１から在圏証明データを受信する。また、検証端末４は、ＦＩＤＯサーバ２の公開鍵５又は基地局３の公開鍵７を取得し、受信した在圏証明データの検証を行う。

【0029】

続いて、図３に示したシーケンス図を用いて、在圏証明システム５１が行う処理を説明する。図３は、在圏証明処理を示すシーケンス図である。

【0030】

初めに、ユーザは、ＦＩＤＯサーバ２が提供する生体認証サービスを利用するための事前準備を行う（ステップＳ１～Ｓ５）。ユーザ端末１は、生体情報と結びついた公開鍵５をＦＩＤＯサーバ２に登録する。これにより、ユーザ端末１は秘密鍵６を保持し、ＦＩＤＯサーバ２はその公開鍵５を保持する。

【0031】

上記の処理を具体的に説明する。ユーザ端末１は、ＦＩＤＯサーバ２に対し、ユーザ端末１の生体情報と結びついた公開鍵５の登録要求を行う（ステップＳ１）。ＦＩＤＯサーバ２は、ユーザ端末１にチャレンジデータを送信する（ステップＳ２）。ユーザ端末１は、ＦＩＤＯサーバ２に登録応答を行う（ステップＳ３）。ＦＩＤＯサーバ２は、ユーザ端末１の公開鍵５を保存し（ステップＳ４）、ユーザ端末１に登録結果を送信する（ステップＳ５）。登録に成功した場合、ユーザ端末１は秘密鍵６を保持し、事前準備は完了する。これにより、ユーザ端末１は、ＦＩＤＯサーバ２の生体認証を利用することが可能となる。登録が成功しなかった場合、事前準備は失敗し、処理は終了する。

【0032】

続いて、図３及び図５を用いて在圏証明処理（ステップＳ６～Ｓ１２）について説明する。図３は、上述したように在圏証明処理を示すシーケンス図であり、図５は、在圏証明処理においてユーザ端末１と基地局３との間で送受信されるデータの内容を示した表である。図５の（ｂ）欄は、図３のシーケンス図に示す各ステップの番号を示している。また、図５の（ａ）欄は、（ｂ）欄の処理において送受信されるデータを識別するためのデータ番号を示している。図５の（ｃ）欄から（ｉ）欄は、各ステップで送受信されるデータの一例を示したものである。以下では、図３に示すシーケンス図と、図５に示すデータの一例とを対応付けて処理の説明を行う。

【0033】

まず、ユーザは、ユーザ端末１を用いて、在圏証明の開始を基地局３に要求する（ステップＳ６）。

【0034】

基地局３（図１に示した開始時刻情報生成部３０１）は、開始時刻情報（ｄ）を生成し、ユーザ端末１に送信する（ステップＳ７、データ１）。開始時刻情報（ｄ）は、在圏証明の開始を表す固定識別子及び開始時刻Ｔａに電子署名を付加したものである。
固定識別子は、データを一意に特定する、例えば数字や記号の組み合わせである。なお、在圏証明開始の固定識別子を含める意図は、基地局３が本発明以外の処理において時刻情報に対する署名を行うことを阻害しないためである。
開始時刻Ｔａは、在圏証明開始時における時刻である。開始時刻Ｔａは、基地局３の時計１１により提供される。開始時刻Ｔａは、例えば図５の（ｄ）欄において「yyyy/mm/dd hh:mm:ss」で表されるように、在圏証明開始時の「年/月/日 時:分:秒」に対応する情報である。後述する認証時刻Ｔｂ及び検証時刻Ｔｃについても同様に、秒単位で取得する。

【0035】

次に、ユーザは、ユーザ端末１（図１に示した生体認証部１０１）上で生体認証を行う（ステップＳ８）。

【0036】

生体認証が成功した場合、ユーザ端末１は基地局３に対して在圏証明要求を行う（ステップＳ９）。具体的には、ユーザ端末１（図１に示した在圏証明要求情報生成部１０２）は、在圏証明を要求するための在圏証明要求情報（データ３）を生成し、生成した情報を基地局３に送信する。在圏証明要求情報は、以下を含むデータである。
・ステップＳ７で受信した基地局３の署名付きの開始時刻情報（ｄ）をチャレンジデータの乱数として計算したレスポンスデータ（ｃ）
・ステップＳ７で受信した基地局３の署名付きの開始時刻情報（ｄ）
・ユーザ端末１の署名付きの認証時刻Ｔｂを含む在圏時刻情報（ｅ）
上記において、在圏時刻情報（ｅ）に含まれる認証時刻Ｔｂは、ユーザ端末１が生体認証を行った時刻である。認証時刻Ｔｂは、ユーザ端末１の時計１０から提供される。また、署名はユーザ端末１に格納された秘密鍵６を用いて行われる。
また、レスポンスデータ（ｃ）の生成にあたり、ステップＳ７で受信した基地局３の署名付きの開始時刻情報（ｄ）がチャレンジデータとして長過ぎる場合には、ハッシュ関数によりハッシュ値を求め、そのハッシュ値をチャレンジデータとしてもよい。

【0037】

基地局３（図１に示した検証部３０２）は、ユーザ端末１から受信した要求の正当性を検証する（ステップＳ１０）。具体的には、基地局３は、ユーザ端末１から送信された開始時刻情報（ｄ）が、基地局３自身が署名したデータであること及び在圏証明開始を表す固定識別子を含んでいることを確認する。また、基地局３は、下記３つの時刻情報を比較し、これらに含まれる時刻が下記の順であり、かつ、その差が一定の範囲内であることを確認する。
・ユーザ端末１から送信された開始時刻情報（ｄ）・・・開始時刻Ｔａ
・ユーザ端末１から送信された在圏時刻情報（ｅ）・・・認証時刻Ｔｂ
・基地局３自身が持つ時刻情報・・・検証時刻Ｔｃ
ここで、検証時刻Ｔｃは、基地局３が上記の正当性の検証を行う際の時刻である。検証時刻Ｔｃは、基地局３の時計１１によって提供される。
上で示したように、ユーザ端末１から送信された開始時刻情報（ｄ）及び在圏時刻情報（ｅ）には、それぞれ開始時刻Ｔａ及び認証時刻Ｔｂが含まれている。したがって、基地局３は、開始時刻Ｔａ、認証時刻Ｔｂ、検証時刻Ｔｃがこの順で取得されており、かつ、その差が一定の範囲内であることを確認する。例えば、基地局３は、開始時刻Ｔａと検証時刻Ｔｃとの差について予め閾値を設けておき、開始時刻Ｔａ、認証時刻Ｔｂ、検証時刻Ｔｃがこの順で取得されていることに加え、開始時刻Ｔａと検証時刻Ｔｃとの差が閾値を超えない値であることを確認する。閾値を十分に小さく設けることにより、ユーザ端末１が移動した場合であっても、在圏証明を適切に行うことができる。

【0038】

上記いずれかの条件が満たされない場合、基地局３は、ユーザ端末１からの在圏証明要求が正当でないと判断する。その場合、基地局３は、ユーザ端末１にエラーメッセージを送信し、在圏証明処理は終了する。

【0039】

ユーザ端末１からの在圏証明要求が正当であると判断した場合、基地局３（図１に示した在圏証明生成部３０３）は、在圏証明データ（データ４）を生成する。具体的には、基地局３は、下記５つのデータと、これらを纏めて電子署名したデータを生成する。
・在圏証明終了を表す固定識別子
・ステップＳ９で送信されたレスポンスデータ（ｃ）
・ユーザ端末１から送信された電子署名付きの在圏時刻情報（ｅ）
・終了時刻情報として、ステップＳ１０の検証時刻Ｔｃ（ｆ）
・基地局３の位置情報及び伝送波ビーム９の送信方向（ｇ）
基地局３は、生成した在圏証明データをユーザ端末１に送信する（ステップＳ１１）。ユーザ端末１は、基地局３から上記在圏証明データを受信する。

【0040】

ユーザ端末１（図１に示したデータ格納部１０３）は、以下のデータ（データ５）を纏めてデータベース８に保存する（ステップＳ１２）。
・ステップＳ７で受信した署名付きの開始時刻情報（ｄ）
・ステップＳ１１で受信した以下のデータとその電子署名
・レスポンスデータ（ｃ）
・ユーザ端末１から送信された電子署名付きの在圏時刻情報（ｅ）
・終了時刻情報として、ステップＳ１０の検証時刻Ｔｃ（ｆ）
・基地局３の位置情報及び伝送波ビーム９の送信方向（ｇ）
・ＦＩＤＯサーバ２へのアクセス情報（ＵＲＬ等）（ｈ）
・基地局３の公開鍵７へのアクセス情報（ＵＲＬ等）（ｉ）
一方、ユーザ端末１が上記の在圏証明データを受信できなかった場合、在圏証明は失敗し、処理は終了する。

【0041】

続いて、図４を用いて、在圏証明の検証処理（ステップＳ１３～Ｓ１８）について説明する。図４は、在圏証明の検証処理を示すシーケンス図である。

【0042】

ユーザ端末１は、ステップＳ１２で保存した在圏証明データ（データ５）を検証端末４に送信し、在圏証明の検証を要求する（ステップＳ１３）。

【0043】

検証端末４は、必要に応じて基地局３に公開鍵７を要求し（ステップＳ１４）、公開鍵７を取得する（ステップＳ１５）。図４では、例として検証端末４が基地局３にアクセスすることで公開鍵７を取得する方法を示したが、基地局３とは別に設置されたデータベースにアクセスして公開鍵を取得してもよい。

【0044】

また、検証端末４は、必要に応じてＦＩＤＯサーバ２に公開鍵５を要求し（ステップＳ１６）、公開鍵５を取得する（ステップＳ１７）。検証端末４が公開鍵５又は７を取得できなかった場合、在圏証明の検証は失敗し、処理は終了する。

【0045】

検証端末４は、公開鍵５及び７を用いて、ユーザ端末１から送信された在圏証明データ（データ５）が、ユーザ端末１や基地局３で署名されたものであることを確認する。
また、検証端末４は、レスポンスデータ（ｃ）が開始時刻情報（ｄ）を基に生成された値であることを確認する。かつ、検証端末４は、それが終了時刻情報（ｆ）と共に基地局３により署名されていることから、レスポンスデータ（ｃ）の値が、開始時刻Ｔａ以降、検証時刻Ｔｃ以前に計算されていることを確認する。
さらに、検証端末４は、基地局３の位置情報と伝送波ビーム９の送信方向（ｇ）から、その時間におけるユーザ端末１の位置を確認する。

【0046】

検証端末４は、ユーザ端末１に対し検証結果を送信し（ステップＳ１８）、在圏証明の検証処理は完了する。一方、ユーザ端末１が検証結果を受信できなかった場合、在圏証明の検証は失敗し、処理は終了する。

【0047】

本発明において、基地局３は、以下の２点を保証する必要がある。
まず、基地局３は、ステップＳ７の処理において、在圏証明開始を表す固定識別子と開始時刻Ｔａとを合わせたデータに電子署名を行う（データ１）が、この際、開始時刻Ｔａとして、現在時刻のみを使用することである。
次に、基地局３は、ステップＳ１１の処理において、検証時刻Ｔｃを含む在圏証明データ（データ４）をユーザ端末１に送信するが、この際、検証時刻Ｔｃとして現在時刻のみを使用することである。

【0048】

これらの条件を満たす場合、ステップＳ７で送信されるデータ１は、開始時刻Ｔａより前には存在し得ない。また、ユーザ端末１は、データ１に対し、秘密鍵６を使いレスポンスデータ（ｃ）を生成していることから、ユーザ端末１が生体認証を行った時刻が開始時刻Ｔａより後であることが証明できる。そして、基地局３は、ステップＳ１１において、ユーザ端末１への送信データ（データ４）に、上記のレスポンスデータ（ｃ）と終了時刻情報（ｆ）を含めている。終了時刻情報（ｆ）には、在圏証明の終了時刻として検証時刻Ｔｃが含まれることから、ユーザ端末１で行った生体認証が検証時刻Ｔｃより前に完了していることが証明できる。

【0049】

以上より、開始時刻Ｔａと検証時刻Ｔｃとの時間差を十分短くとることにより、基地局３が示した時刻（厳密には短い期間のどこかの瞬間）と位置において、生体情報に合致する人物が存在していることが証明できる。

【0050】

続いて、図６から図８を用いて、伝送波ビーム９の送信方向について補足説明を行う。図６から図８は、基地局３が送信する伝送波ビーム９の送信方向の例を示した図である。

【0051】

通常、伝送波ビーム９は、基地局３を中心として同心円状に送信されているが、図６に示すように、伝送波ビーム９は、同心円内で一定の方向に限った扇形で送信されてもよい。また、図７及び図８に示すように、ユーザ端末１は、複数の基地局３ａ、３ｂに対し、同時に在圏証明を行ってもよい。例えば、図７に示した例では、基地局３ａ及び３ｂの伝送波ビーム９ａ及び９ｂは、それぞれの基地局３ａ、３ｂを中心として同心円状に送信され、これらが重なる領域にユーザ端末１が存在している。これにより、ユーザ端末１のより正確な位置を特定することができ、精度の高い在圏証明を行うことができる。また、その場合、図８に示すように、基地局３ａ及び３ｂは扇形の伝送波ビーム９ａ及び９ｂを送信してもよい。

【0052】

以上説明したように、本実施の形態にかかる在圏証明システムによれば、ＦＩＤＯによる生体認証に在圏証明開始時及び終了時の署名発行と、これらの時刻情報を持たせるので、ユーザが在圏した時刻及び位置をより正確に証明することができる。これにより、ユーザの在圏証明を適切に行うことができる。

【0053】

また、特許文献２には、外部の記憶装置と連携してユーザの位置証明を行うロケーション証明システムが開示されているが、このロケーション証明システムでは、証明する情報が外部の記憶装置上に保存される。そのため、在圏証明のためのデータ量が外部装置に制約されるという問題がある。また、証明データが特定の装置に存在するため、データアクセス上のボトルネックが存在する。
これに対して本実施の形態にかかる在圏証明システムでは、在圏証明データをユーザ端末１上（図１に示したデータ格納部１０３）に保存しているので、外部装置のリソース量に関する制約を回避することができる。したがって、ユーザ端末が多数存在する場合でも、在圏証明データが各端末に分散して保存されるので、データアクセス上のボトルネックを解消することができる。

【0054】

また、本実施形態にかかる在圏証明方法によれば、基地局において、在圏証明処理の開始時刻Ｔａを含む開始時刻情報を生成し、当該生成した開始時刻情報をユーザ端末に送信し、前記ユーザ端末において、前記ユーザが生体認証を行った認証時刻Ｔｂを含む在圏証明要求情報を生成し、当該生成した在圏証明要求情報を前記基地局に送信し、前記基地局において、前記開始時刻Ｔａ、前記認証時刻Ｔｂ、及び前記在圏証明処理の正当性を検証する検証時刻Ｔｃが時系列に並んでおり、かつ前記開始時刻と前記検証時刻との差が所定の範囲内である場合、前記在圏証明処理が正当であると判断して前記在圏証明を生成し、当該生成した在圏証明を前記ユーザ端末に送信し、前記ユーザ端末において、前記基地局から受信した前記在圏証明に関するデータを格納するので、ユーザの位置証明を適切に行うことができる。

【0055】

また、本実施の形態にかかる在圏証明処理は、ユーザ端末１、基地局３、及び検証端末４の各々においてプログラムを実行することで実施してもよい。これらのプログラムは、ユーザ端末１、基地局３、及び検証端末４の各々が備えるメモリに格納されている。また、ユーザ端末１、基地局３、及び検証端末４は、各々のメモリからプログラムを読み出し、各々が有するプロセッサで各々のプログラムを実行することで、上述の在圏証明処理を実行することができる。

【0056】

また、基地局３に上述の処理を実行させるために、既存の基地局のソフトウェアを修正してもよい。このように既存の基地局のソフトウェアを修正する場合は、在圏証明のための各処理はステートレスに実行できるので、基地局の既存の動作に対する影響は最小化にすることができる。

【0057】

プロセッサは、例えば、マイクロプロセッサ、MPU（Micro Processing Unit）、又はCPU（Central Processing Unit）であってもよい。プロセッサは、複数のプロセッサを含んでもよい。

【0058】

メモリは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリは、プロセッサから離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサは、図示されていないI/Oインタフェースを介してメモリにアクセスしてもよい。

【0059】

プロセッサの各々は、図面を用いて説明されたアルゴリズムをコンピュータに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムを実行する。このプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、Compact Disc Read Only Memory（CD-ROM）、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ（例えば、マスクROM、Programmable ROM（PROM）、Erasable PROM（EPROM）、フラッシュROM、Random Access Memory（RAM））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【0060】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、上述の例では、ユーザ端末１を伝送波ビーム９の圏内に有する基地局３を用いて説明したが、これに限らず、事業者が運用するＷｉ－Ｆｉ（登録商標）ルータに本発明を適用してもよい。Ｗｉ－Ｆｉルータを利用することで、より小さい半径内にユーザが居たことを特定できる。

【0061】

また、上述の例では、基地局３は、ユーザ端末１の位置に関する情報として、基地局３の位置情報とユーザ端末１との通信で使用した伝送波ビーム９の送信方向情報を用いて説明したが、これに限られない。例えば、基地局３の機能による推定位置情報や、隣接する基地局同士の連携による三点測量結果等、より詳細なユーザ端末１の位置情報を付加して、それらを含めた電子署名付きのデータをユーザ端末１に送り返すこともできる。

【0062】

本発明の適用例としては、例えば以下のようなものがある。
将来、緊急車両の位置情報をネットワーク経由で配信するようになった場合に、緊急車両付近にいることが証明された車両にのみ当該情報を配信することができる。これにより、ユーザが自身の車両の位置情報を偽装して、緊急車両の情報を不正に追跡することを防止できる。本発明を利用すれば、ユーザがその場所に居ることの証明を、任意のタイミングと頻度で実施することができる。

【0063】

ユーザの携帯端末を利用したスタンプラリー系のサービスに本発明を適用することで、位置情報の偽装による不正を防止できる。例えば、携帯端末向けのゲームアプリにおいて特定の地域に居るユーザのみが獲得できるアイテムがある場合に、位置情報が偽装されると、その地域に移動することなく不正にアイテムを獲得することが可能である。本発明では、携帯端末の位置情報のみに頼らず、基地局の位置情報及び伝送波ビームの送信方向を利用するため、このような不正を防止できる。また、本発明では、携帯端末側の時刻情報を基地局により確認できるため、時刻情報についても偽装による不正を防止できる。

【0064】

ユーザ参加型のローカル情報提供サービスにおいて、ユーザが確かにその場所の情報を持っていることを証明することができる。例えば飲食店のレビュー投稿等において、ユーザが過去にその店舗を訪れたことが証明でき、レビュー内容に信憑性を持たせることができる。同様に、ユーザの現在地の天気情報や電車の混雑状況等を投稿により集計するサービスにおいても、現在地の偽装を防止して情報の精度を高めることができる。

【0065】

エンドユーザの利用を想定したエンターテインメント系では、以下のように利用することもできる。
・オフライン系のイベントへの参加の証明（オリンピック開会式会場に居た等）
・遺跡や名所に行ったことの証明（特典や御朱印の発行等）
・金環食の見学ツアーの記念（特定の日時に特定の場所でしか見られないため）

【0066】

既存の電子署名サービスの信頼性を高める方法として、本発明を適用することができる。例えば、電子署名データの一部として、物理的にどこで電子署名を行ったかの情報を含める。これにより、出国記録の無い人が、外国で電子署名をした記録がある場合、その電子署名が不正なものであると判断することができる。また、合理性のない場所で行われた電子署名は、不正なものであると判断することもできる。

【0067】

クレジットカードの不正使用を検出するための手段として、本発明を適用することができる。例えば、クレジットカードの認証手続きの一部として在圏証明データの提出を義務付けるオプション機能を付加する。カード利用者は、在圏証明オプションを選択することができる。在圏証明オプションを選択した場合、クレジットカードの使用時に、認証データの一つとして、暗唱番号の他に、在圏証明データを提示が必要となる。クレジットカード会社は、クレジットカード取扱店の情報と、在圏証明データが示す場所の情報を比較し、場所が妥当でない場合に認証を失敗させる。

【0068】

ユーザがコンピュータにアクセスする際に、それが正当なアクセスであることの信頼性を高める方法として、本発明を適用することができる。アクセス時に特定の特権を取得するために在圏証明を必須とすることで、セキュリティを向上させることができる。

【0069】

上記は一例であり、本発明は、事件捜査におけるアリバイ証明や、企業等における出張の証明等、種々の証明に適用することが可能である。

【0070】

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

【0071】

この出願は、２０２０年５月２２日に出願された日本出願特願２０２０－０８９４２８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

【符号の説明】

【0072】

１ ユーザ端末
２ ＦＩＤＯサーバ
３ 基地局
４ 検証端末
５、７ 公開鍵
６ 秘密鍵
８ データベース
９ 伝送波ビーム
１０、１１ 時計
５０、５１ 在圏証明システム
１０１ 生体認証部
１０２ 在圏証明要求情報生成部
１０３ データ格納部
３０１ 開始時刻情報生成部
３０２ 検証部
３０３ 在圏証明生成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】