PINとは何か｜種類・仕組み・攻撃と対策を専門的に解説

2025年12月17日 最終更新日時 : 2025年12月17日 エバープレイ編集部

導入：PINとは何か

PIN（Personal Identification Number、個人識別番号）は、数字を中心とした短い秘密情報で、本人認証のために広く使われている。ATMやクレジット／デビットカード、スマートフォンやSIM、企業の認証システムなど、さまざまな場面で用いられ、利便性とシンプルさが普及の背景にある。

PINの歴史と背景

PINは1960年代から金融取引の認証手段として使われ始めた。ATMの普及とともに4桁PINが標準となり、単純で覚えやすい一方で総当たりや肩越し攻撃に弱いという課題も露呈した。以降、暗号技術や標準規格（例：ISO 9564、EMV）との組み合わせにより、PINの安全な管理・伝送が進化した。

PINの基本的な用途と種類

  • 銀行・ATM用PIN：カードと結び付けられ、ATMやPOSでの取引時に必要。
  • クレジット/デビットカードのPIN：署名に替わるカード保持者確認（CVM）として使われる。
  • SIM PIN：携帯電話のSIMカードをロックするためのPIN。誤入力が続くとPUK（PIN Unlock Key）が必要になる。
  • デバイスPIN：スマートフォンやPCのローカルロック解除に用いる数値コード。

技術的仕組み：検証方式とプロトコル

PIN認証は大きく分けて「オンラインPIN」と「オフラインPIN」に分類される。

  • オンラインPIN：端末で入力されたPINが暗号化され、認証サーバ（発行金融機関）で照合される。端末-サーバ間の暗号化とHSM（Hardware Security Module）での管理が重要。
  • オフラインPIN：カード内部やスマートカード内でPINが検証される方式。EMV規格では、カードと端末間でPINが検証される「オフライン暗号化PIN」などの方式が定義されている。

さらに、PINを通信路で保護するために「PINブロック」と呼ばれる形式で平文PINを他の情報（例えばPAN：Primary Account Numberの一部）と組み合わせて暗号化する技術がある。これらのフォーマットや扱いはISO 9564などの規格で標準化されている。

標準と規格（ISO、EMV、PCIなど）

PINの安全な管理や伝送は業界標準に依存している。代表的なものを挙げる。

  • ISO 9564：PIN管理とPINブロックの標準。複数のPINブロックフォーマットが定義される（一般にISO-0、ISO-1、ISO-2、ISO-3など）。
  • EMV（Europay MasterCard Visa）：ICカードによる決済でのカード保持者認証方法（CVM）を規定。オフライン・オンライン双方のPIN方式が扱われる。
  • PCI DSS（Payment Card Industry Data Security Standard）：カードデータや認証情報の保護に関する要件を定める。PINの取り扱いや暗号化に関する運用上の制約が含まれる。

暗号化とHSM、PIN管理の実務

金融機関や決済事業者は、PINの生成・格納・翻訳にHSMを利用する。PINブロックは端末で暗号化（旧来は3DESが多用）されてHSMへ送られ、HSM内で復号／比較または発行者への中継が行われる。PINの平文は決してログや通常ストレージに残さないことが必須である。

また、古典的なシステムではIBM 3624方式のようにPINオフセットを用いてオフラインでPIN検証を行う手法もある。現代では鍵管理や暗号スイートの更新（例：3DESからAESへの移行）も重要な課題である。

安全性の脅威：攻撃手法

  • 肩越し覗き（Shoulder surfing）：入力者を直接観察してPINを盗む。カバー入力や物理的なレイアウトで対処。
  • スキミングとPIN捕捉：カード情報をスキマーで読み取り、改竄されたキーパッドでPINを採取する手口。EMV導入後も周辺装置の改竄は脅威となる。
  • マルウェアによる端末感染：POS端末やATMのソフトウェアを感染させ、入力されたPINを傍受する攻撃。
  • 総当たり（ブルートフォース）：短いPINは試行回数を制限しないと突破される恐れがある。多くの実装で数回の誤入力でロックする機能を持つ。
  • 通信傍受とリプレイ：PINブロックを適切に保護していないと盗聴や再利用が可能になる。

ユーザー向けのベストプラクティス

  • ランダムで推測されにくいPINを選ぶ（生年月日や連番、繰り返し数字は避ける）。
  • 公共の場で入力するときは手で覆うなど肩越し防止を行う。
  • 複数のサービスで同じPINを使い回さない。特にカードPINとデバイスPINの使い分けを行う。
  • スマートフォンやPCではPINに加え生体認証・二段階認証（2FA）を併用して多要素認証を実装する。
  • PINを紙に書いて保管しない。もし紙で保管する場合は非常に安全な場所に限定する。

組織・運用面での推奨策

金融機関や決済事業者は以下を実施すべきである。

  • 強固な鍵管理とHSMの導入、鍵のローテーション計画。
  • 端末の物理的・論理的セキュリティ強化（端末改ざん検知、信頼できるブート、コード署名）。
  • ログ監視と不正検知、疑わしい取引に対する即時ブロック。
  • EMVなどの規格に準拠したPIN検証方式の採用と、PCI DSS等のコンプライアンス遵守。

法規制とガイドライン

カード取引や決済分野では各国の金融監督や業界団体の規則が存在する。PCI DSSの要件やEMVに基づく実装、各国のプライバシー法や消費者保護規制に対応することが求められる。また、NISTの認証ガイドライン（例：SP 800-63B）は記憶覚型認証情報の扱いに関する示唆を与える。

将来展望：PINの役割はどう変わるか

生体認証やデバイスベースの認証が普及する一方で、PINは依然としてシンプルで広範に互換性のある認証手段として残る。特にオフライン環境や緊急時のフェールバックとしての役割が重要である。将来的には、PINを長い数字列やパスフレーズに置き換え、ユーザー体験を損なわずにセキュリティを向上させる試みが進むと考えられる。

結論

PINは簡潔で効果的な認証手段だが、単体では限界がある。適切な暗号化、堅牢な鍵管理、端末のセキュリティ、運用上の対策、そしてユーザー教育を組み合わせることで安全性は大きく向上する。特に決済や金融分野では規格準拠と最新の脅威対策を継続的に適用することが不可欠である。

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