「独自の番号でなく、スマホ自身の携帯電話番号」と聞いた時点で、その仕様というのは想像はついたとは思うのですが、冗談抜きでこの方法は、LINE電話に限った話ではないのは事実で、確認を厳格にすることイコール利用者の利便性を損なう事であり、難しいなぁと思うのですが……。それでもまあ、上場を控えているというLINEさんですから、おそらく批判が多くなると「放置」という訳にもいかないでしょう。
なので、「どういう対応をとるか」予想しようかと思います。一応、断っておきますが予想であり「こうしたら安全になるよ！」という技術論は含まれておりません。
発信の際に端末の携帯番号を確認する
LINE電話を利用される方は（他の保有電話のSMSで認証された方を除いて）、番号認証の際にご自分の電話番号がすでに入力されているところを見た方も多いかと思いますし、実装そのものは可能だと思います。だって、これBlueSIP Zero5の認証でやっている仕組みですし。なので、欲をいうとそれに便乗してLINE（LINE電話対応端末）をインストールしているけど、友達じゃない相手への無料通話が対応してくれると非常にありがたい。Viberは楽天グループになったんで、可能ならBlueSIPと相互接続で。
ただ、解約したSIMで引き続き使っていた人と同じ番号の人が現れた場合の対応にはなりません（まあ、完全に無効になった場合の情報は拾えるかな……）。
また、複数のSIMが投入できるタイプのスマートフォンで認証につかったSIMでない方のSIMがアクティブだったり、事情により認証のSMSを別の端末で受信した場合など、利用できないケースが出てくるかと思います。それらはイレギュラーなケースと考えるのなら割とスムーズにいく方法だとは思うのですが。（でもまあ、世の中そう簡単にはいかないんでしょうね……）
定期的にSMSに認証番号を送り確認
通信契約の有効性の確認を兼ねるのであれば、それが一番シンプルなような気がします。同一端末内であれば自動取得して利用者は特になにをする訳でもなく完了できるように実装できるでしょうし、万が一他の端末で認証SMSを受け取った場合でも、手入力すればいい訳です。WiFiで使うからって通信をOFFにしている人であっても、通話までOFFにしてしまうと電話である理由がなくなってしまうので、（電話と同じ回線交換の仕組みを使っているSMSは）届くと思うので。
ただ、これの場合頻度やタイミングが問題で、確かに通話の度に送ってれば問題ないのでしょうが、SMSって有料で、ユーザーが負担してなくてもサービス提供側はお金払ってるんですよね。少なくとも今の価格設定では無理ですよね。
あまり頻度を落としてしまうと、単発のなりすましを許容してしまう事にもなると思いますし。もろもろを勘案して妥当なところでって話になるんでしょうけど。
両方を上手く組み合わせるというのが一番可能性が高いとは思います。ただ、それでも漏れてしまう人はいるとは思うので、「その人向けの対策をどうするか」ですが、私はこう想像してみました。
とりあえず、番号非通知で発信
非通知では取ってもらえない場合があるのですが、使おうとした時に繋がらない方が問題なので仕方がありません。実際対応としてはそれが一番簡単ですし。
LINEサイドで個人確認を行った上で、（日本では）050番号を発行する
Skype INならぬ、LINE inでしょうか。番号表示はそちらの番号を表示すればいい訳ですし、「携帯電話番号はころころ変わっているから……」という理由で、Facebook認証を使っている人にはいいのかもしれません。ただ、「LINEみたいな会社に個人情報を預けたくない」という人にはどうしようもありません。（もっともそんな人がなんでLINE電話を使おうとするのかって疑問がありますけど。）
データSIMに限っては、通話転送も兼ねた要契約のサービスを用意する
通常、通話ができない契約である旨のアナウンスを流す所を「LINE電話で接続致します」というアナウンスと共に、LINE電話の着信サービスに転送。その代償として本人確認の設定とそのキャリア宛の通話は（相互接続扱いの）直接接続。キャリアは契約の失効のSIMからの接続があった場合は、ロックしてもらうような契約。キャリアとの接続交渉が必要ですが、着信の際の接続料がキャリアに入る分、説得材料は多いかと。もちろん、理想はキャリアの契約種別に関係なくだけど、それは多分無理でしょう。
楽天電話のような確実な番号情報が残る回線交換サービスを用意
書いてみたけど、これはないなぁ……。
妄想だらけですが、まあ言うだけはタダですから……ねえ。
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