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第102回 鍵もそろそろハンズフリーに −進化するインテリジェントキー−

 ここ数年の間に登場した自動車の多くが、「スマートキー」を採用しています。スマートキーとは、鍵を鍵穴に差し込まなくてもドアロック機構が操作でき、エンジンが始動できるような仕組みの総称です。
 自動車に限らず、住宅や企業内セキュリティの分野などでも応用例が増えているスマートキーを例に、今回はデジタル時代の「鍵」について考えてみたいと思います。

「機械鍵」の基本構造
 私たちが普段、何気なく「カギ」と呼んでいるものは、正確にいうと「鍵」と「錠前」を組み合わせて、何かを固定するために使う装置です。固定を行なうための機構が錠前で、それを操作する道具が鍵です。
 鍵の起源については諸説ありますが、少なくとも4000年前に古代エジプトで作られていたという文献が存在するそうです。それ以来、20世紀末に至るまで、鍵の基本は物理的な機構によって構成されてきました。板ばねを利用した和鍵、南京錠、西洋鍵などに分類されますが、基本構造はどれも同じです。以下、これらを「機械鍵」と呼びます。

 今日における機械鍵の代表格が「シリンダー錠」と呼ばれるタイプです。鍵が差し込まれていない状態の錠前は、インナーシリンダーに仕込まれたタンブラーがスプリングによって押し出された状態を保ち、シリンダーの回転を許容しません。つまり、「鍵がかかった」状態を保ちます。
 適当な鍵を差し込んでも、タンブラー側の鍵溝の形状に合わなければタンブラーが押し出されたままになるので回転しません。正規の鍵を挿入した時だけ、鍵山の形状に沿ってタンブラーが押し込まれ、インナーシリンダーの外側と面一になることで、シリンダーの回転が許容されます。つまり、「鍵を開けられる」わけです。


 鍵の種類は鍵山の形状の数だけ作れるわけですが、これを増やすには限界があります。タンブラーの数を増やせば無限に種類を増やせますが、するとキーシリンダーがどんどん長くなってしまい、携帯性を損ねるなど、現実的ではなくなってきます。
 そこでタンブラーのサイズを小さくして数を増やしたタイプや、シリンダーの位置自体を鍵側との合わせに使うタイプなど、新しいタイプの鍵が考案されてきました。

「情報」を認証に使う鍵
 さて、錠前側の基本構造は置いておくとして、鍵の部分では、機械鍵とは異なる仕組みによるものが登場しています。特に21世紀に入ってからは、電子的な仕組みと組み合わせたものが増加中です。ここでは、そのようなタイプの鍵を仮に「情報鍵」と呼ぶことにします。

 身近にあって、古くから使われている情報鍵のひとつに、銀行ATMの「磁気カード+暗証番号」があります。ATM側が「錠前」で、磁気カードが「鍵」に該当します。ただし、これだけでは、機械鍵の弱点である、鍵そのものの紛失や盗難による不正使用の危険性も引き継いでしまいます。そこでATMシステムは、鍵=カード使用者の正当性を確認する仕組みとして、「暗証番号」による認証を盛り込みました。
 昨今では、磁気カードに代わってICカードが用いられています。カードに記録された情報の読み出しや複製を困難にして、いわば合鍵を作りにくくすると同時に、認証に使うための情報量を増やして、シリンダー錠のタンブラー数を増やすのと同じ効果を、電子的に再現したもの、と考えることもできます。バイオメトリクス認証の類も、複製困難な情報を認証に使うことで、「鍵」システムを補強する仕組みといえます。

テクの雑学
第20回 情報保護もすなる現代の“印籠” −セキュリティの決定打=ICカード−
第11回 カラダをはって認証する! −バイオメトリクス認証あれこれ−

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