(57)【要約】【課題】  偽造が困難で、カード利用者の本人確認を既存の装置で実施できる表示部つきカード状表示媒体（ＩＣカード）、及び当該カード状表示媒体に格納された情報が通信傍受されることなく、安全に電子取引が可能な電子取引システムを提供する。【解決手段】    情報を表示する表示部１０２と、通信装置１１０との通信および当該表示部の制御を行う制御部１０１と、を備えたカード状表示媒体１００であって、通信装置からの制御信号を受信すると、制御部１０１に格納されているカード状表示媒体の所有者の顔画像情報を表示することでカード利用者１０３の本人確認を行う。また、制御部１０１で発生した乱数情報、或いは通信装置１１０から通信経路１３０を介して送信された任意の数値情報を顔画像情報と併せて表示部に表示することで、制御部１０１と表示部１０２が正しく接続されているか確認を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を表示する表示部と、通信装置との通信および前記表示部の制御を行う制御部と、を備えたカード状表示媒体であって、
前記表示部は、前記通信装置からの制御信号を前記制御部が受信することで、前記制御部に格納されている前記カード状表示媒体の所有者の顔画像情報を表示することを特徴とするカード状表示媒体。
【請求項２】
前記表示部は、前記通信装置からの任意の数値情報、或いは、少なくとも前記数値情報を入力とする可逆性関数処理により前記通信装置が算出した演算情報を前記制御部が受信することで、受信した前記数値情報を表示するか、或いは、受信した前記演算情報に基づき前記可逆性関数の逆演算処理により算出される前記数値情報を表示することを特徴とする請求項１に記載のカード状表示媒体。
【請求項３】
前記表示部は、前記顔画像情報と前記数値情報を併せて表示することを特徴とする請求項２に記載のカード状表示媒体。
【請求項４】
前記制御部は、前記通信装置からの制御信号を受信することで、乱数情報を生成し、
前記表示部は、前記制御部が前記乱数情報を生成すると、前記乱数情報を表示することを特徴とする請求項２又は３に記載のカード状表示媒体。
【請求項５】
前記演算情報は、前記通信装置の利用者により前記通信装置に入力された前記乱数情報と前記数値情報とを入力に持つ前記可逆性関数処理により算出され、
前記制御部は、前記通信装置から受信した前記演算情報と自身が生成した前記乱数情報から、前記数値情報を前記可逆性関数の逆演算処理により算出することを特徴とする請求項４に記載のカード状表示媒体。
【請求項６】
前記制御部は、自身が生成した前記乱数情報と前記逆演算処理により算出された前記数値情報とを入力に持つ第１の一方向性関数処理を行い対称鍵暗号用の対称鍵情報を生成し、
前記逆演算処理により算出された前記数値情報を入力に持つ第２の一方向性関数処理を行いハッシュ情報を算出し、
前記対称鍵情報で前記ハッシュ情報を暗号化した暗号文を生成して前記通信装置に送信することを特徴とする請求項５に記載のカード状表示媒体。
【請求項７】
請求項５に記載のカード状表示媒体と通信を行う前記通信装置であって、
前記カード状表示媒体の前記表示部に表示された前記乱数情報が前記通信装置の利用者により入力されると、前記可逆性関数処理により前記演算情報を算出し、前記カード状表示媒体に送信することを特徴とする通信装置。
【請求項８】
請求項６に記載のカード状表示媒体と通信を行う前記通信装置であって、
前記カード状表示媒体の前記表示部に表示された前記乱数情報が前記通信装置の利用者により入力されると、前記可逆性関数処理により前記演算情報を算出し、前記カード状表示媒体に送信し、
前記カード状表示媒体から前記暗号文を受信すると、
前記通信装置の利用者により入力された前記乱数情報と、前記数値情報と、を入力にもつ前記第１の一方向性関数処理を行い対称鍵暗号用の前記対称鍵情報を生成し、
前記暗号文を前記対称鍵情報に基づき復号して前記ハッシュ情報を取得し、
復号された前記ハッシュ情報を、前記数値情報を入力に持つ前記第２の一方向性関数処理により算出したハッシュ情報と比較し、前記対称鍵情報を正しく共有できたかを確認することを特徴とする通信装置。
【請求項９】
請求項１〜６の何れか一項に記載のカード状表示媒体と、前記カード状表示媒体と通信を行う前記通信装置を備えることを特徴とする電子処理システム。
【請求項１０】
情報を表示する表示部と、通信装置との通信および前記表示部の制御を行う制御部と、を備えたカード状表示媒体の制御プログラムであって、
前記通信装置からの制御信号を受信させ、乱数情報を生成し、前記表示部に前記乱数情報と前記カード状表示媒体の所有者の顔画像情報を表示させるステップと、
前記表示部に表示された前記乱数情報に基づき前記通信装置の利用者により入力される前記乱数情報と、任意の数値情報と、を入力に持つ可逆性関数処理により算出された演算情報を前記通信装置から受信させるステップと、
前記制御部が生成した前記乱数情報と前記通信装置から受信した前記演算情報から、前記可逆性関数の逆演算処理により前記数値情報を算出するステップと、
前記数値情報を前記表示部に表示させるステップと、
を有し、各ステップが前記カード状表示媒体の前記制御部のＣＰＵにより制御実行されることを特徴とするカード状表示媒体用制御プログラム。
【請求項１１】
前記制御部が生成した前記乱数情報と前記逆演算処理により算出された前記数値情報を入力に持つ第１の一方向性関数処理を行い、対称鍵暗号用の対称鍵情報を生成するステップと、
前記逆演算処理により算出された前記数値情報を入力に持つ第２の一方向性関数処理を行い、ハッシュ情報を算出するステップと、
前記対称鍵情報で前記ハッシュ情報を暗号化した暗号文を生成し、前記通信装置へ送信させるステップと、
を更に有し、各ステップが前記カード状表示媒体の前記制御部のＣＰＵにより制御実行されることを特徴とする請求項１０に記載のカード状表示媒体用制御プログラム。
【請求項１２】
情報を表示する表示部と、通信装置との通信および前記表示部の制御を行う制御部と、を備えたカード状表示媒体と通信を行う前記通信装置の制御プログラムであって、
制御信号を前記カード状表示媒体に送信させるステップと、
前記カード状表示媒体の前記表示部に表示された乱数情報が前記通信装置の利用者により入力されると、入力された前記乱数情報と任意の数値情報を入力に持つ可逆性関数処理により演算情報を算出し、前記カード状表示媒体に送信させるステップと、
を有し、各ステップが前記通信装置の制御を行うＣＰＵにより制御実行されることを特徴とする通信装置用制御プログラム。
【請求項１３】
前記通信装置から前記カード状表示媒体へ送信された前記演算情報を元に前記可逆性関数の逆演算処理により算出された前記数値情報を入力として前記カード状表示媒体が算出したハッシュ情報が対称鍵情報を用いて暗号化された暗号文を前記カード状表示媒体から受信させるステップと、
前記通信装置の利用者により入力された前記乱数情報と、前記数値情報と、を入力にもつ第１の一方向性関数処理を行い前記対称鍵情報を生成するステップと、
前記暗号文を前記対称鍵情報に基づき復号して前記ハッシュ情報を取得するステップと、
復号された前記ハッシュ情報と、前記数値情報を入力に持つ第２の一方向性関数処理により算出したハッシュ情報とを比較するステップと、
を更に有し、各ステップが前記通信装置の制御を行うＣＰＵにより制御実行されることを特徴とする請求項１２に記載の通信装置用制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報を表示するための表示部を備えたＩＣカードのようなカード状表示媒体に関し、より詳細には、当該表示部を用いて所有者の確認を行い、及び、当該表示部が不正に付け替えられることを防止する仕組みを備えたカード状表示媒体とその通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報を記録したカード状媒体は、広く一般に利用されている。例えば、クレジットカードに見られる磁気記録層を形成したカードや、昨今では、安全性の高いＩＣカードも広く一般に利用されている。ＩＣカードは、接点を介して通信装置に接続する接触型ＩＣカードと、アンテナを内蔵し接点を介さず通信装置と無線通信を行う非接触型ＩＣカードがあり、またその双方の通信方法が利用可能なコンビ型ＩＣカードの３種類に類別することができる。
【０００３】
通信装置は、無線通信または接点を介した接触通信によってＩＣカードと通信を行う。また、通信装置は、ＩＣカード内の情報にアクセスし、情報の取得や書込み等を行っている。また、通信装置に接続もしくは搭載された印刷装置で取引結果の情報を印刷し、該ＩＣカード利用者に提供する。
【０００４】
上述のように、従来のＩＣカードは単体ではＩＣカード内に格納された情報を知るすべはなく、必ず何らかの通信装置に接続しアクセスすることでのみ、内部の情報を確認することができた。
【０００５】
近年、ＩＣカードに感熱発色型材料をその券面に形成するなどの、記録情報を繰り返し表示する方法や、磁気により可逆的に印字や消去が可能な記録材料等が報告され、書き換え可能なＩＣカードが提案されているが、これらの方法では、ＩＣカードの記録情報を書き換える場合、必ずＩＣカードを書き換え装置に挿入するなどの処理が必要であり、非接触型ＩＣカードであっても接触通信と同様の処理を必要とする。
【０００６】
非接触での通信を行い、加えて書き換え可能な情報表示媒体としては、例えば液晶表示素子を表示部に設けることが考えられ、更には、液晶表示部の駆動のための電力供給を補助する太陽電池を設置した表示部付きのＩＣカードは、例えば特許文献１のように、多数提案がなされている。これにより、通信装置との接続終了後も、しばらくの間は書き換えられた内部の情報を表示部に表示し、確認することができる。
【０００７】
このようなカード状表示媒体の利用については、例えば、表示部に金融機関との取引の情報を表示する方法が特許文献２に提案されており、また、特許文献３及び特許文献４では、ＩＣカード型定期券として、そのチャージ残高や定期券の情報を表示することが提案されており、その運用についても検討が行われ始めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−３５０２８号公報
【特許文献２】特開２００２−２７９３７５号公報
【特許文献３】特開２００２−５６４２１号公報
【特許文献４】特開２００８−２１７０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記で提案されている表示部付きＩＣカードなどのカード状表示媒体では、基本的に制御部と表示部が別々のモジュールになっている場合が多い。そのため、表示部が独立して動作するように変更する偽造方法が懸念されている。何故なら、当該偽造方法は、カード全てを偽造するよりもはるかに安価に実施することができるからである。加えて、表示部の付いたＩＣカードの認証方法については、いずれも従来のＩＣカードの認証方法の利用が想定されており、表示部の有無は考慮されず、表示部のみを偽造された場合についての検討が成されていない。
【００１０】
更に、近年、ＩＣカードは、クレジットカードやＩＤカード等として広く利用され、従来の磁気カードより安全なものとして認識されるに至っているが、その利用者と所有者の同一性を確認する手法については、その券面に所有者の顔画像を印刷しておき、取引現場において利用者が所有者であることを確認する本人確認を行うことが、未だに広く一般に行われている。券面印刷部の顔画像の偽造防止のために、顔画像に透かしを入れる方法や、特殊な印刷を行う方法などが多数提案され実施されている。しかしながら、券面に印刷された顔画像情報は、偽造技術の向上によって容易に偽造可能になりつつあり、加えて、券面の顔画像情報を偽造された場合に、それが偽造された証拠を見つけるには、詳しく印刷部分を確認する必要があるため時間がかかり、実際には、取引現場で発見するのは容易ではない。
【００１１】
この問題については、昨今、ＩＣカード内に指紋情報や虹彩情報などの生体情報を格納し、生体情報読取装置で利用者のそれら生体情報を読み取り、通信装置でＩＣカードに格納された所有者の生体情報と適合性を確認する手法が一部の大規模施設では実施され始めたが、その装置は非常に高価であり、実施されている範囲は未だ限定的である。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、カード状表示媒体と、そのカード状表示媒体と通信を行う通信装置に関して、カード利用者の本人確認を既存の装置で実施でき、かつ、カード状表示媒体の制御部と表示部が別々のモジュールである場合に表示部が偽造されていないことを確認できるカード状表示媒体、及び、当該カード状表示媒体と安全に通信を行うための通信装置を提供することを課題とする。加えて、その後の暗号通信のために安全に対称鍵暗号の対称鍵を共有できるカード状表示媒体と通信装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るカード状表示媒体は、情報を表示する表示部と、通信装置との通信および前記表示部の制御を行う制御部と、を備えたカード状表示媒体であって、前記表示部は、前記通信装置からの制御信号を前記制御部が受信することで、前記制御部に格納されている前記カード状表示媒体の所有者の顔画像情報を表示することを第１の特徴とする。
【００１４】
上記第１の特徴のカード状表示媒体に依れば、制御部に格納されている所有者の顔画像情報は容易に変更できないため、カード券面に印刷される顔画像情報のように印刷情報を偽造する方法での所有者情報の偽造を防止できる。更に、所有者情報としての顔画像情報は、指紋情報や虹彩情報などの生体情報のように専門の読み取り装置が不要であり、かつその表示は、当該カード状表示媒体の表示部に表示されるため、追加の読み取り装置を用意する必要がない。
【００１５】
更に、本発明に係るカード状表示媒体は、上記第１の特徴に加えて、前記表示部は、前記通信装置からの任意の数値情報、或いは、少なくとも前記数値情報を入力とする可逆性関数処理により前記通信装置が算出した演算情報を前記制御部が受信することで、受信した前記数値情報を表示するか、或いは、受信した前記演算情報に基づき前記可逆性関数の逆演算処理により算出される前記数値情報を表示することを第２の特徴とする。
【００１６】
上記第２の特徴のカード状表示媒体に依れば、通信装置から送信される任意の数値情報は、制御部において受信され、表示部を制御することで表示するしかないため、送信された数値情報を正しく表示させるためには、表示部と制御部が正しく接続されている必要があり、表示部だけを偽造された場合にその発見を容易にする。
【００１７】
更に、通信装置からカード状表示媒体に数値情報を直接送信せず、可逆性関数処理により演算情報の形でカード状表示媒体へ送信することで、当該数値情報を可逆性関数の逆演算処理により得ることができ、表示部に当該数値情報を表示することで、通信装置利用者にカード状表示媒体の制御部と表示部が正しく接続されていることを示すことができ、表示部の偽造を困難にすることができる。
【００１８】
更に、本発明に係るカード状表示媒体は、上記第２の特徴に加えて、前記表示部は、前記顔画像情報と前記数値情報を併せて表示することを第３の特徴とする。
【００１９】
上記第３の特徴のカード状表示媒体に依れば、通信装置から送信される任意の数値情報と、制御部に格納されている顔画像情報を併せて表示するためには、制御部において、顔画像情報と数値情報を合成する表示処理が必要であり、顔画像による本人確認に加えて、顔画像情報と数値情報を合成して表示する機能が正常に動作しているかどうか確認することにより、顔画像の表示だけを偽造するような偽造方法を困難にすることができる。
【００２０】
更に、本発明に係るカード状表示媒体は、上記第２又は第３の特徴に加えて、前記制御部は、前記通信装置からの制御信号を受信することで、乱数情報を生成し、前記表示部は、前記制御部が前記乱数情報を生成すると、前記乱数情報を表示することを第４の特徴とする。
【００２１】
上記第４の特徴のカード状表示媒体に依れば、当該カード状表示媒体で内部生成した乱数情報を通信装置との通信路とは異なる方法で、通信装置利用者に乱数情報を通知することができるため、通信路における盗聴を防止することができる。
【００２２】
更に、本発明に係るカード状表示媒体は、上記第４の特徴に加えて、前記演算情報は、前記通信装置の利用者により前記通信装置に入力された前記乱数情報と前記数値情報とを入力に持つ前記可逆性関数処理により算出され、前記制御部は、前記通信装置から受信した前記演算情報と自身が生成した前記乱数情報から、前記数値情報を前記可逆性関数の逆演算処理により算出することを第５の特徴とする。
【００２３】
上記第５の特徴のカード状表示媒体に依れば、通信装置から受信した演算情報と、カード状表示媒体自身が生成した乱数情報から、カード状表示媒体の制御部と表示部が正しく接続されているかを確認するために送信された任意の数値情報を得ることができ、表示部に当該数値情報を表示することで、通信装置利用者にカード状表示媒体の制御部と表示部が正しく接続されていることを示すことができ、表示部の偽造を困難にすることができる。
【００２４】
更に、当該数値情報はそのまま通信路を介して送信されず、カード状表示媒体と通信装置間の通信路を介さずに取得した乱数情報を用いて可逆性関数による演算処理を行った後、演算情報の形で通信装置からカード状表示媒体へ送信されるため、通信路の盗聴を防止することができる。
【００２５】
更に、本発明に係るカード状表示媒体は、上記第５の特徴に加えて、前記制御部は、自身が生成した前記乱数情報と前記逆演算処理により算出された前記数値情報とを入力に持つ第１の一方向性関数処理を行い対称鍵暗号用の対称鍵情報を生成し、前記逆演算処理により算出された前記数値情報を入力に持つ第２の一方向性関数処理を行いハッシュ情報を算出し、前記対称鍵情報で前記ハッシュ情報を暗号化した暗号文を生成して前記通信装置に送信することを第６の特徴とする。
【００２６】
上記第６の特徴のカード状表示媒体に依れば、通信装置との通信路を介して送受されていない乱数情報と数値情報を用いて、対称鍵暗号用の対称鍵である対称鍵情報を生成することができる。更に、数値情報の一方向性関数処理によりハッシュ情報を算出し、当該ハッシュ情報を対称鍵情報で暗号化した暗号文を通信装置に送信することで、通信装置に対称鍵の共有に成功したことを示すことができる。当該対称鍵情報は、以降の通信情報の暗号化や復号化などに利用することができるため、以降の通信の盗聴を困難にできる。
【００２７】
本発明に係る通信装置は、上記第５の特徴のカード状表示媒体と通信を行う前記通信装置であり、前記カード状表示媒体の前記表示部に表示された前記乱数情報が前記通信装置の利用者により入力されると、前記可逆性関数処理により前記演算情報を算出し、前記カード状表示媒体に送信することを第１の特徴とする。
【００２８】
上記第１の特徴の通信装置に依れば、当該カード状表示媒体内部で生成した乱数情報を通信装置との通信手段と異なる方法で通信装置に伝えることができるため、通信路の盗聴を防ぐことができる。
【００２９】
更に、カード状表示媒体の制御部と表示部が正しく接続されているかを確認するための数値情報を送信する場合において、当該カード状表示媒体に当該数値情報をそのまま通信路を介して送信せず、カード状表示媒体との通信路を介さずに取得した乱数情報にて可逆性関数による演算処理を行い、演算情報の形で送信するため、通信路の盗聴を防ぐことができる。
【００３０】
更に、本発明に係る通信装置は、上記第６の特徴のカード状表示媒体と通信を行う前記通信装置であり、前記カード状表示媒体の前記表示部に表示された前記乱数情報が前記通信装置の利用者により入力されると、前記可逆性関数処理により前記演算情報を算出し、前記カード状表示媒体に送信し、前記カード状表示媒体から前記暗号文を受信すると、前記通信装置の利用者により入力された前記乱数情報と、前記数値情報と、を入力にもつ前記第１の一方向性関数処理を行い対称鍵暗号用の前記対称鍵情報を生成し、前記暗号文を前記対称鍵情報に基づき復号して前記ハッシュ情報を取得し、復号された前記ハッシュ情報を、前記数値情報を入力に持つ前記第２の一方向性関数処理により算出したハッシュ情報と比較し、前記対称鍵情報を正しく共有できたかを確認することを第２の特徴とする。
【００３１】
上記第２の特徴の通信装置に依れば、カード状表示媒体が生成し通信装置へ送信した暗号文を、通信装置利用者から入力された乱数情報と、数値情報と、から生成した対称鍵情報によって復号することにより、カード状表示媒体が生成したハッシュ情報を取得することができる。更に、当該数値情報からハッシュ情報を算出することができ、カード状表示媒体が送信した暗号文から復号したハッシュ情報と、自身が算出したハッシュ情報とを比較することで、カード状表示媒体との間で正しく対称鍵を共有できたことを確認することができ、比較結果が正しくない場合には、カード状表示媒体に対して不正行為が実施されていることを検出することができ、処理を中止することができる。
【００３２】
本発明に係る電子処理システムは、上記第１乃至第６の何れかの特徴のカード状表示媒体と、前記カード状表示媒体と通信を行う前記通信装置を備えることを特徴とする。
【００３３】
上記の電子取引システムに依れば、カード状表示媒体に表示部の偽造等の不正行為が行われている場合、若しくはカード状表示媒体の利用者が所有者と異なる場合を、通信装置又は通信装置利用者が検知することができ、カード状表示媒体の不正利用を防止できる。
【００３４】
本発明に係るカード状表示媒体用制御プログラムは、情報を表示する表示部と、通信装置との通信および前記表示部の制御を行う制御部と、を備えたカード状表示媒体の制御プログラムであり、前記通信装置からの制御信号を受信させ、乱数情報を生成し、前記表示部に前記乱数情報と前記カード状表示媒体の所有者の顔画像情報を表示させるステップと、前記表示部に表示された前記乱数情報に基づき前記通信装置の利用者により入力される前記乱数情報と、任意の数値情報と、を入力に持つ可逆性関数処理により算出された演算情報を前記通信装置から受信させるステップと、前記制御部が生成した前記乱数情報と前記通信装置から受信した前記演算情報から、前記可逆性関数の逆演算処理により前記数値情報を算出するステップと、前記数値情報を前記表示部に表示させるステップと、を有し、各ステップが前記カード状表示媒体の前記制御部のＣＰＵにより制御実行されることを第１の特徴とする。
【００３５】
更に、本発明に係るカード状表示媒体用制御プログラムは、上記第１の特徴に加えて、前記制御部が生成した前記乱数情報と前記逆演算処理により算出された前記数値情報を入力に持つ第１の一方向性関数処理を行い、対称鍵暗号用の対称鍵情報を生成するステップと、前記逆演算処理により算出された前記数値情報を入力に持つ第２の一方向性関数処理を行い、ハッシュ情報を算出するステップと、前記対称鍵情報で前記ハッシュ情報を暗号化した暗号文を生成し、前記通信装置へ送信させるステップと、を更に有し、各ステップが前記カード状表示媒体の前記制御部のＣＰＵにより制御実行されることを第２の特徴とする。
【００３６】
上記第１又は第２の特徴のカード状表示媒体用制御プログラムを用いてカード状表示媒体を制御することで、カード状表示媒体に表示部の偽造等の不正行為が行われている場合、若しくはカード状表示媒体の利用者が所有者と異なる場合を、通信装置又は通信装置利用者が検知することができ、カード状表示媒体の不正利用を防止できる。
【００３７】
本発明に係る通信装置用制御プログラムは、情報を表示する表示部と、通信装置との通信および前記表示部の制御を行う制御部と、を備えたカード状表示媒体と通信を行う前記通信装置の制御プログラムであり、制御信号を前記カード状表示媒体に送信させるステップと、前記カード状表示媒体の前記表示部に表示された乱数情報が前記通信装置の利用者により入力されると、入力された前記乱数情報と任意の数値情報を入力に持つ可逆性関数処理により演算情報を算出し、前記カード状表示媒体に送信させるステップと、を有し、各ステップが前記通信装置の制御を行うＣＰＵにより制御実行されることを第１の特徴とする。
【００３８】
更に、本発明に係る通信装置用制御プログラムは、上記第１の特徴に加えて、前記通信装置から前記カード状表示媒体へ送信された前記演算情報を元に前記可逆性関数の逆演算処理により算出された前記数値情報を入力として前記カード状表示媒体が算出したハッシュ情報が対称鍵情報を用いて暗号化された暗号文を前記カード状表示媒体から受信させるステップと、前記通信装置の利用者により入力された前記乱数情報と、前記数値情報と、を入力にもつ第１の一方向性関数処理を行い前記対称鍵情報を生成するステップと、前記暗号文を前記対称鍵情報に基づき復号して前記ハッシュ情報を取得するステップと、復号された前記ハッシュ情報と、前記数値情報を入力に持つ第２の一方向性関数処理により算出したハッシュ情報とを比較するステップと、を更に有し、各ステップが前記通信装置の制御を行うＣＰＵにより制御実行されることを第２の特徴とする。
【００３９】
上記第１又は第２の特徴の通信装置用制御プログラムを用いて通信装置を制御することで、カード状表示媒体に表示部の偽造等の不正行為が行われている場合、若しくはカード状表示媒体の利用者が所有者と異なる場合を、通信装置又は通信装置利用者が検知することができ、カード状表示媒体の不正利用を防止できる。
【発明の効果】
【００４０】
従って、本発明に依れば、偽造が困難で、カード利用者の本人確認を既存の装置で実施でき、不正利用を容易に検知することができるカード状表示媒体、及び、当該カード状表示媒体と通信を行う通信装置を提供できる。また、カード状表示媒体と通信装置の間で、暗号通信のための対称鍵暗号の対称鍵を安全に共有することができるので、カード状表示媒体とＩＣカードに格納された情報が盗聴されることなく安全に送受信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る電子処理システムの構成例を示す図。
【図２】本発明に係るカード状表示媒体の構成例を示す図。
【図３】本発明に係るカード状表示媒体の構成例を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る電子処理システムにおいて、カード状表示媒体の制御部と表示部が正しく接続されているか確認を行う際の処理手順を示すフローチャート。
【図５】本発明の第２実施形態に係る電子処理システムにおいて、カード状表示媒体の制御部と表示部が正しく接続されているか確認を行う際の処理手順を示すフローチャート。
【図６】カード状表示媒体と通信装置間で対称鍵情報の共有を行う際の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下に、本発明に係るカード状表示媒体、及び、通信装置の実施形態につき、図面を参照して説明する。
【００４３】
〈第１実施形態〉
図１に示されるように、本発明の一実施形態に係るカード状表示媒体１００と通信装置１１０は、１対となって電子処理システム１を構成している。カード状表示媒体利用者１０３の持つカード状表示媒体１００が、通信装置１１０との通信および表示部の制御を行う制御部１０１と、情報を表示する表示部（液晶ディスプレイ）１０２を備えて構成され、通信装置利用者１１３が操作する通信装置１１０が、カード状表示媒体と通信を行う通信部１１１と通信装置利用者１１３からの入力を受け付ける入力部１１２を備えて構成されている。カード状表示媒体１００は制御部１０１内に、通信装置１１０は通信部１１１内に、夫々、通信インタフェースを有し、通信路１３０を介して相互に通信を行う。
【００４４】
カード状表示媒体１００は、当該カード状表示媒体１００の所有者の顔画像情報を制御部１０１内のメモリに電子データとして格納しており、通信装置１１０と電子取引処理等の電子処理を行う場合には制御部１０１が表示部１０２に当該顔画像情報を表示する。本実施形態では、カード状表示媒体１００は、例えば、表示部付きＩＣカードのような形態で提供される。
【００４５】
通信装置１１０は、例えば電子取引のような処理を行うため、電子処理システム１のカード状表示媒体１００の制御部に格納された情報の読み出し又は書き換えを行う電子機器であり、通信装置利用者１１３からの入力を受け付け、必要な場合には、入力された情報に任意の処理をしてカード状表示媒体１００との電子情報の送受信を行うように構成されている。尚、本実施形態では、通信装置１１０は、例えば、ＩＣカード用のリーダライタ装置のように、ＩＣカード端末として各種電子取引処理を行う電子機器を想定している。
【００４６】
以下に、本発明に係るカード状表示媒体１００の機能及び形態につき、表示部つきＩＣカードに利用される場合を例として、図２及び図３を用いて具体的に説明する。
【００４７】
図２に示されるカード状表示媒体２００は、表示部つきＩＣカードであり、ＩＣカード上にＩＣチップである制御部２０１と表示部２０２を有し、通信装置からの制御信号を制御部２０１が受けることで、制御部２０１内部に格納された顔画像情報２０３を表示部２０２に表示する。これにより、通信装置利用者は、ＩＣカード利用者が当該ＩＣカードの所有者本人であるかどうかを目視により確認することができる。
【００４８】
更に、カード状表示媒体２００は、通信装置利用者により通信装置に入力され、当該通信装置を介して送信された任意の数値情報２０４を制御部２０１が受けることで、当該数値情報２０４を、表示部２０２内の、通信装置利用者が顔画像情報２０３と共に確認できる位置に、顔画像情報２０３と併せて表示する。これにより、通信装置利用者は、カード状表示媒体２００の制御部２０１と表示部２０２が正しく接続されていることを確認することができる。
【００４９】
図３に示されるカード状表示媒体３００は、表示部つきＩＣカードであり、ＩＣカード上にＩＣチップである制御部３０１と表示部３０２を有し、通信装置からの制御信号を制御部３０１が受けることで、制御部３０１内部に格納された顔画像情報３０３を表示部３０２に表示する。これにより、通信装置利用者は、ＩＣカード利用者が当該ＩＣカードの所有者本人であるかどうかを目視により確認することができる。
【００５０】
更に、カード状表示媒体３００は、通信装置利用者により通信装置に入力され、当該通信装置を介して送信された任意の数値情報３０４を制御部３０１が受けることで、当該数値情報３０４を、表示部３０２内の、通信装置利用者が顔画像情報３０３と共に確認できる位置に、顔画像情報３０３と併せて表示する。これにより、通信装置利用者は、カード状表示媒体３００の制御部３０１と表示部３０２が正しく接続されていることを確認することができる。また、通信装置からの制御信号を制御部３０１が受けることで、乱数情報３０５を生成し、当該乱数情報３０５を、表示部３０２内の、通信装置利用者が顔画像情報３０３と共に確認できる位置に、顔画像情報３０３と併せて表示する。乱数情報３０５と数値情報３０４を表示部３０２に表示させ、通信装置利用者に視認させることにより、通信装置と暗号化通信を行うための対称鍵情報を生成することができる。
【００５１】
カード状表示媒体２００と３００の何れも、数値情報２０４，３０４或いは乱数情報３０５を夫々、顔画像情報２０３，３０３と併せて表示することで、顔画像による本人確認に加えて、顔画像情報と数値情報を合成して表示する制御部３０１の機能が正常に動作しているかどうか確認することができる。
【００５２】
尚、図２及び図３に示される数値情報２０４，３０４及び乱数情報３０５については、それぞれの顔画像情報２０３，３０３を通信装置利用者が確認した後に表示するのであれば、顔画像情報が確認できなくなる位置に表示しても、或いは、顔画像情報を非表示として数値情報及び乱数情報のみ表示しても構わない。
【００５３】
次に、図２に示されるカード状表示媒体２００を利用する電子処理システム１において、カード状表示媒体と通信装置との電子処理に係る全体的な処理の流れ、及び、その全体的な処理中の個々の処理について説明する。
【００５４】
図４は、カード状表示媒体２００、通信装置１１０及び通信装置利用者１１３間における電子処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ４１１〜Ｓ４１４の各ステップは通信装置利用者１１３により実行され、ステップＳ４２１〜Ｓ４２６の各ステップは通信装置１１０の制御を行うＣＰＵにより制御実行され、ステップＳ４３１〜Ｓ４３６の各ステップはカード状表示媒体２００の制御部のＣＰＵにより制御実行される。また、図４に示す電子処理では、図２に示されるカード状表示媒体２００を用い、カード状表示媒体２００の利用者と所有者との確認を顔画像情報２０３で、カード状表示媒体２００の制御部２０１と表示部２０２との接続の確認を数値情報２０４を介して行う。以下に、図４に示す各ステップについて説明する。
【００５５】
先ず、通信装置利用者１１３は、カード状表示媒体２００での電子処理を行う前に、カード状表示媒体２００と通信装置１１０を接続する。接続方法は特に規定しない。次に、通信装置利用者１１３は、電子処理を開始するために、取引開始の入力を通信装置１１０に行う（ステップＳ４１１）。通信装置１１０は通信装置利用者からの取引開始の入力を受け付ける（ステップＳ４２１）と、予め取り決められた取引開始の合図となる制御信号（取引開始信号）をカード状表示媒体２００に送信する（ステップＳ４２２）。
【００５６】
次に、カード状表示媒体２００は、通信装置１１０からの取引開始信号を受信する（ステップＳ４３１）と、制御部２０１内に格納されたカード状表示媒体２００の所有者の顔画像情報２０３を表示部２０２に表示する（ステップＳ４３２）。
【００５７】
次に、カード状表示媒体２００は、顔画像情報２０３の表示が完了すると、予め決められた取引開始に合意する意味の合意信号を通信装置１１０へ送信し（ステップＳ４３３）、通信装置１１０は当該合意信号を受信する（ステップＳ４２３）。一方、通信装置利用者１１３はカード状表示媒体２００の表示部２０２に表示された所有者の顔画像情報２０３とカード状表示媒体の利用者１０３の顔を目視にて確認し、異なっている場合は処理を中断し、一致している場合は処理を継続する（ステップＳ４１２）。
【００５８】
次に、通信装置利用者１１３は、通信装置１１０の入力部１１２より、任意の数値情報２０４を入力する（ステップＳ４１３）。通信装置１１０は当該通信装置利用者１１３により入力された数値情報２０４を取得（ステップＳ４２４）し、カード状表示媒体２００に数値情報２０４を送信する（ステップＳ４２５）。
【００５９】
次に、カード状表示媒体２００は、数値情報２０４を受信する（ステップＳ４３４）と、制御部２０１は当該数値情報２０４を、格納されている所有者の顔画像情報２０３と併せて表示部２０２に表示する（ステップＳ４３５）。表示が完了すると、カード状表示媒体２００は、予め決められた完了する意味の完了信号を通信装置１１０に送信（ステップＳ４３６）し、通信装置１１０は当該完了信号を受信する（ステップＳ４３６）。
【００６０】
一方、通信装置利用者１１３は、カード状表示媒体２００の表示部２０２に表示された数値情報２０４が、自身が通信装置１１０に入力した数値情報と一致しているか否かを確認する。表示部２０２に表示された数値情報と自身が通信装置１１０に入力した数値情報が異なっている場合は処理を中断し、一致している場合は、制御部１０１と表示部１０２が正しく接続されていると判断して電子処理を継続する（ステップＳ４１４）。
【００６１】
上記の手順により、通信装置利用者１１３は、カード状表示媒体２００の利用者の本人確認を行うことができ、カード状表示媒体２００の制御部２０１と表示部２０２が正しく接続されていることを確認することができる。
【００６２】
〈第２実施形態〉
上記第１実施形態では、通信装置の利用者により入力された数値情報を用いてカード状表示媒体２００の制御部２０１と表示部２０２との接続の確認を行う電子処理システム１を説明したが、図３のカード状表示媒体３００を用いることで、数値情報に加え、乱数情報を用いて接続の確認を行うことができる。本実施形態に係る電子処理システムでは、図５に示されるように、カード状表示媒体３００の制御部３０１と表示部３０２との接続の確認を乱数情報３０５と数値情報３０４を介して行う。図５は、カード状表示媒体３００、通信装置１１０及び通信装置利用者１１３間における電子処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ５１１〜Ｓ５１５の各ステップは通信装置利用者１１３により実行され、ステップＳ５２１〜Ｓ５２８の各ステップは通信装置１１０の制御を行うＣＰＵにより制御実行され、ステップＳ５３１〜Ｓ５３８の各ステップはカード状表示媒体３００の制御部のＣＰＵにより制御実行される。以下に、図５に示す各ステップについて説明する。
【００６３】
先ず、通信装置利用者１１３は、カード状表示媒体３００での電子処理を行う前に、カード状表示媒体３００と通信装置１１０を接続する。接続方法は特に規定しない。次に、通信装置の利用者１１３は、電子処理を開始するために、取引開始の入力を通信装置１１０に行う（ステップＳ５１１）。通信装置１１０は通信装置の利用者からの取引開始の入力を受け付ける（ステップＳ５２１）と、予め取り決められた取引開始の合図となる制御信号（取引開始信号）をカード状表示媒体３００に送信する（ステップＳ５２２）。
【００６４】
次に、カード状表示媒体３００は、通信装置１１０からの取引開始信号を受信する（ステップＳ５３１）と、制御部３０１にて乱数情報を生成（ステップＳ５３２）し、制御部３０１内に格納されたカード状表示媒体３００の所有者の顔画像情報３０３と、当該乱数情報３０５を併せた表示情報を作成し、表示部３０２に表示する（ステップＳ５３３）。
【００６５】
次に、カード状表示媒体３００は、顔画像情報と乱数情報の表示が完了すると、予め決められた取引開始に合意する意味の合意信号を通信装置１１０に送信し（ステップＳ５３４）、通信装置１１０は当該合意信号を受信する（ステップＳ５２３）。一方、通信装置利用者１１３はカード状表示媒体３００の表示部３０２に表示された所有者の顔画像情報３０３とカード状表示媒体の利用者１０３の顔を目視にて確認し、異なっている場合は処理を中断し、一致している場合は処理を継続する（ステップＳ５１２）。
【００６６】
更に、通信装置利用者１１３は、カード状表示媒体３００の表示部３０２に顔画像情報３０３と併せて表示されている乱数情報３０５を視認し、当該乱数情報３０５を通信装置１１０の入力部１１２に入力する（ステップＳ５１３）。通信装置１１０は、通信装置利用者１１３によって入力された乱数情報を取得する（ステップＳ５２４）。
【００６７】
次に、通信装置利用者１１３は、通信装置１１０の入力部１１２より、任意の数値情報３０４を入力する（ステップＳ５１４）。通信装置１１０は当該数値情報３０４を取得する（ステップＳ５２５）と、当該数値情報３０４と乱数情報３０５を最低限入力に持つ任意の可逆性関数処理を行い、演算情報を算出する（ステップＳ５２６）。次に、通信装置１１０は、カード状表示媒体３００に当該演算情報を送信する（ステップＳ５２７）。
【００６８】
ここで、可逆性関数とは、逆関数を容易に求めることができる関数のことであり、例えば、乱数情報をＲとし、数値情報をＶとして、演算情報をＹとするならば、ＲとＶの排他的論理和をＹとする関数（Ｙ＝Ｒ  ＸＯＲ  Ｖ）などである。この場合、演算情報Ｙと乱数情報Ｒが与えられると、数値情報Ｖを、当該可逆性関数の逆演算処理（Ｖ＝Ｙ  ＸＯＲ  Ｒ）にて算出することができる。
【００６９】
通信装置１１０から当該演算情報を受信する（ステップＳ５３５）と、カード状表示媒体３００の制御部３０１は、先にステップＳ５３２で生成した乱数情報と、受信した演算情報から、前記可逆性関数の逆演算処理を行い、数値情報３０４を算出する（ステップＳ５３６）。
【００７０】
次に、カード状表示媒体３００は、制御部３０１に格納されている所有者の顔画像情報３０３と、数値情報３０４とを併せた表示情報を表示部３０２に表示する（ステップＳ５３７）。表示が完了すると、カード状表示媒体３００は、予め決められた完了する意味の完了信号を通信装置１１０に送信（ステップＳ５３８）し、通信装置１１０は当該完了信号を受信する（ステップＳ５２８）。
【００７１】
一方、通信装置利用者１１３は、カード状表示媒体３００の表示部３０２に表示された数値情報３０４が、自身が通信装置１１０に入力した数値情報と一致しているか否かを確認する。表示部３０２に表示された数値情報と自身が通信装置１１０に入力した数値情報が異なっている場合は処理を中断し、一致している場合は、制御部３０１と表示部３０２が正しく接続されていると判断して電子処理を継続する（ステップＳ５１５）。
【００７２】
上記の手順により、通信装置の利用者１１３は、カード状表示媒体３００の利用者の本人確認を行うことができ、カード状表示媒体３００の制御部３０１と表示部３０２が正しく接続されていることを確認することができる。また、上記の手順では、数値情報を直接通信装置１１０からカード状表示媒体３００へ送信せず、カード状表示媒体３００が生成した乱数情報を利用し、乱数情報と数値情報との可逆性関数処理により数値情報を一旦演算情報に変換した後、当該演算情報を通信装置１１０からカード状表示媒体３００へ送信している。一方、乱数情報はカード状表示媒体３００の表示部３０２に表示され、通信装置利用者１１３により視認され通信装置に入力され、通信装置１１０とカード状表示媒体３００間の通信路とは別経路でカード状表示媒体から通信装置へ伝えられている。これにより数値情報の盗聴を防ぐことができる。
【００７３】
更に、乱数情報と数値情報を用いて対称鍵暗号用の対称鍵情報を生成することで、通信装置と暗号化通信を行うことができる。図６は、カード状表示媒体３００と通信装置１１０間の対称鍵情報の共有手順を示すフローチャートである。ステップＳ６２１〜Ｓ６２５の各ステップは通信装置１１０の制御を行うＣＰＵにより制御実行され、ステップＳ６３１〜Ｓ６３４の各ステップはカード状表示媒体３００の制御部のＣＰＵにより制御実行される。以下に、図６に示す各ステップについて説明する。
【００７４】
通信装置１１０から受信した演算情報を元に数値情報３０４が算出され、カード状表示媒体３００の表示部３０２に当該数値情報が表示されると、図５のステップＳ５３７に引き続き、カード状表示媒体３００は、乱数情報３０５と数値情報３０４を最低限入力に持つ任意の第１の一方向性関数処理を行い、対称鍵暗号用の対称鍵情報Ｋを生成する（ステップＳ６３１）。更に、カード状表示媒体３００は、数値情報３０４を最低限入力に持つ任意の第２の一方向性関数処理を行い、ハッシュ情報Ｆを算出する（ステップＳ６３２）。ここで、一方向性関数とは、逆関数を容易に求めることができない関数のことであり、例えば、乱数情報をＲとし、数値情報をＶとして、ＲとＶの連接情報をＬとし（Ｌ＝Ｒ｜｜Ｖ）、当該連接情報ＬをＳＨＡ−１ハッシュアルゴリズムでハッシュ情報Ｈを算出し、当該ハッシュ情報Ｈを対称鍵情報Ｋとする（Ｈ＝Ｋ）方法を第１の一方向性関数処理、数値情報ＶをＳＨＡ−１ハッシュアルゴリズムでハッシュ情報Ｆを算出する方法を第２の一方向性関数処理とすることができる。
【００７５】
尚、連接情報とは、任意の複数の記号列をつないだ演算情報を意味し、例えば、図３に示されるカード状表示媒体３００の場合、数値情報Ｖの記号列が「１２３４５６」、乱数情報Ｒの記号列が「８９５６１３」であるので、ＲとＶの連接情報Ｌは、例えば、Ｌ＝Ｒ｜｜Ｖ＝「８９５６１３１２３４５６」となる。
【００７６】
次に、カード状表示媒体３００は、当該対称鍵情報Ｋを用いて、ハッシュ情報Ｆを予め決められた任意の暗号アルゴリズムで暗号化し、暗号文Ｃを生成する（ステップＳ６３３）。暗号アルゴリズムの例としては、例えば、対称鍵情報Ｋを鍵として、ハッシュ情報ＦをＤＥＳアルゴリズムで暗号化する方法などが挙げられる。カード状表示媒体３００は、当該暗号文を通信装置１１０に送信し（ステップＳ６３４）、通信装置１１０は当該暗号文を受信する（ステップＳ６２１）。
【００７７】
次に、通信装置１１０は、図５のステップＳ５２４で通信装置利用者１１３から取得した乱数情報、及び、図５のステップＳ５２５で通信装置利用者１１３から取得した数値情報を入力としてカード状表示媒体３００と同じ第１の一方向性関数処理を行い、対称鍵情報Ｋを生成する（ステップＳ６２２）。更に、当該生成された対称鍵情報を鍵として、ステップＳ６２１で受信した暗号文Ｃを復号化し、復号されたハッシュ情報を得る（ステップＳ６２３）。
【００７８】
次に、通信装置１１０は、図５のステップＳ５２５で通信装置利用者１１３から取得した数値情報を入力としてカード状表示媒体３００と同じ第２の一方向性関数処理を行い、ハッシュ情報Ｆを算出する（ステップＳ６２４）。
【００７９】
次に、通信装置１１０は、前ステップＳ６２４で算出したハッシュ情報と、カード状表示媒体３００から受信した暗号文を復号化して得たハッシュ情報とを比較し、両者が一致している場合には対称鍵情報の共有に成功したと判断して処理を継続し、異なる場合には、処理を中断する（ステップＳ６２５）。
【００８０】
上記の手順により、カード状表示媒体３００と通信装置１１０間での暗号処理のための対称鍵情報を共有することができ、その対称鍵が正しく共有されたことを確認することができる。
【００８１】
以上、カード状表示媒体の利用者が当該カード状表示媒体の所有者本人であることの確認を行う手順、カード状表示媒体の制御部と表示部が正しく接続されていることを確認する手順、加えてカード状表示媒体と通信装置との間で対称鍵を共有するための手順について詳細に説明した。以上の説明では、乱数情報の生成や、数値情報の入力、可逆性関数処理による演算情報の算出とその逆演算処理、対称鍵情報の生成のための第１の一方向関数処理、ハッシュ情報の算出のための第２の一方向関数処理、暗号文の暗号化と復号化について、いずれの乱数発生処理、可逆性関数処理、一方向性関数処理（ハッシュ処理）および暗号化・復号化処理も、特定のアルゴリズムに限定されるものではなく、また、夫々のアルゴリズムが必ずしも同一である必要はない。また、乱数情報や数値情報、演算情報、対称鍵情報、ハッシュ情報或いは顔画像情報等の情報サイズについても特定のサイズに限定されない。上述の実施形態は本発明の好適な実施形態の一例であり、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。
【００８２】
〈別実施形態〉
以下に、別実施形態について説明する。
【００８３】
〈１〉上述の第１及び第２実施形態において、数値情報は通信装置利用者により入力され、当該入力された数値情報がカード状表示媒体へ送信されているが、通信装置１１０が内部で数値情報を生成してカード状表示媒体へ送信しても良い。表示部を有する通信装置であれば、自身が生成した数値情報を当該通信装置の表示部に表示し、カード表示媒体の表示部に表示された数値情報と通信装置の表示部に表示された数値情報との一致を通信装置利用者が確認することで、カード状表示媒体の制御部と表示部が正しく接続されていることを確認することができる。
【００８４】
〈２〉上述の第１実施形態において、通信装置利用者１１３は、図４のステップＳ４１２にて、カード状表示媒体２００の所有者の顔画像情報２０３を確認後、数値情報２０４を入力し、その後、図４のステップＳ４１４にて、当該数値情報２０４が正しくカード状表示媒体の表示部２０２に表示されるか否かを確認しているが、数値情報２０４の入力を先に行い、その後にカード所有者の顔画像情報２０３を確認してもよい。カード状表示媒体の表示部に所有者の顔画像情報２０３と数値情報２０４を併せて表示させることで、カード状表示媒体利用者の本人確認と、カード状表示媒体の制御部２０１と表示部２０２の接続の確認を同時に行うことができる。
【００８５】
〈３〉上述の第２実施形態において、通信装置利用者１１３は、図５のステップＳ５１２にて、カード状表示媒体３００の所有者の顔画像情報３０３を確認後、乱数情報３０５と数値情報３０４を入力し、その後、図５のステップＳ５１５にて、当該数値情報３０４が正しくカード状表示媒体の表示部３０２に表示されるか否かを確認しているが、数値情報３０４の入力を先に行い、その後にカード所有者の顔画像情報３０３を確認してもよい。カード状表示媒体の表示部に所有者の顔画像情報３０３と数値情報３０４を併せて表示させることで、カード状表示媒体利用者の本人確認と、カード状表示媒体の制御部３０１と表示部３０２の接続の確認を同時に行うことができる。その後、乱数情報３０５を表示させ、対称鍵情報の共有を行えばよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、ＩＣカード等の、表示部を有するカード状表示媒体に利用可能であり、特に、偽造が困難で、カード利用者の本人確認を既存の装置で実施できるカード状表示媒体及び当該カード状表示媒体とＩＣカードに格納された情報を安全に送受信することができる通信装置、並びに当該カード状表示媒体と当該通信装置を用いて電子取引を行う電子取引システムに利用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１００：  カード状表示媒体
１０１，２０１，３０１：  制御部
１０２，２０２，３０２：  表示部
１０３：  カード状表示媒体の利用者
１１０：  通信装置
１１１：  通信部
１１２：  入力部
１１３：  通信装置利用者
１３０：  通信路
２００，３００：  カード状表示媒体（ＩＣカード）
２０３，３０３：  顔画像情報
２０４，３０４：  数値情報
３０５：  乱数情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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