(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
郵便料金メータボールトと遠隔配置のデジタルプリンタとの間の通信リンクを経て上記メータボールトからデジタルプリンタへ送られる郵便料金表示データの監視を防止する方法において、
暗号キーを用いてデータを暗号化する手段を上記メータボールトに設け、
上記暗号キーを用いて、上記メータボールトから受け取った郵便料金データを解読する手段を上記デジタルプリンタに設け、
上記郵便料金表示データを暗号化し、
上記暗号化された郵便料金表示データを上記デジタルプリンタへ送信し、
上記解読手段により上記郵便料金表示データを解読し、そして
上記解読された郵便料金表示データに従って上記デジタルプリンタにより郵便料金表示を印刷する、
という段階を備え、更に、
トークンに従って暗号キーを発生するための暗号キーマネージャを上記郵便料金メータボールトに設け、
上記トークンを発生する手段を上記デジタルプリンタに設け、
上記トークンを上記郵便料金メータボールトに通信し、そして
上記トークンに従い上記郵便料金メータボールトの上記暗号キーマネージャによって暗号キーを発生し、上記デジタルプリンタ及び上記郵便料金メータボールドにおける両方の暗号キーが同一であるようにする、
という段階を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
郵便料金表示を印刷するのに使用するデジタルプリンタから離れた郵便料金メータを有する郵便料金計測システムにおいて、
上記郵便料金メータは、郵便料金表示を表すデータを発生する手段と、暗号キーに従って郵便料金表示を表す上記データを暗号化するための暗号手段と、トークンに応答して暗号キーを発生するための暗号キーマネージャ手段とを有し、
上記デジタルプリンタは、郵便料金表示を表す上記データを解読しそして上記解読されたデータに従って郵便料金表示を印刷する手段と、必要なときに、上記解読されたデータの関数として新たな暗号キーを発生すると共に、上記解読されたデータの関数として上記トークンを発生するための暗号キーマネージャ手段とを有し、
更に、上記暗号化された郵便料金表示を上記デジタルプリンタへ通信するための通信手段を備え、
上記トークンを上記郵便料金メータの暗号キーマネージャに電子的に通信するための通信手段を備えたことを特徴とする郵便料金計測システム。
【請求項３】
郵便料金表示を印刷するのに使用するデジタルプリンタから離れた郵便料金メータを有する郵便料金計測システムにおいて、
上記郵便料金メータは、郵便料金表示を表すデータを発生する手段と、暗号キーに従って郵便料金表示を表す上記データを暗号化するための暗号手段と、トークンに応答して暗号キーを発生するための暗号キーマネージャ手段とを有し、
上記デジタルプリンタは、郵便料金表示を表す上記データを解読しそして上記解読されたデータに従って郵便料金表示を印刷する手段と、必要なときに、ランダムに発生されたトークンの関数として新たな暗号キーを発生するための暗号キーマネージャ手段とを有し、
更に、上記暗号化された郵便料金表示を上記デジタルプリンタへ通信するための通信手段を備え、
上記トークンを上記郵便料金メータの暗号キーマネージャに電子的に通信するための通信手段を備えたことを特徴とする郵便料金計測システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル印刷を使用した郵便料金計測システムに係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来の郵便料金メータは、機密勘定システムであるボールトと、不正行為検出機能を有する機密ハウジングに収容されたインパクト印刷機構とで構成される。この印刷機構は、郵便処理中を除いて印刷機構への無断アクセスを防止する物理的なバリアを与えるように特に設計される。デジタル印刷技術を用いた郵便料金メータを使用することが現在知られている。このようなシステムでは、ボールト及びデジタルプリンタが機密のハウジング内に安全に保持される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
又、メール流を処理するためのインサートシステムと組み合わせて郵便料金メータを使用することも知られている。インサート機構及びデジタルプリンタを遠隔配置のボールトと組み合わせて使用する郵便料金計測システムを構成するのが有利であると決定されている。しかしながら、このような構成は、デジタルプリンタシステムを不正行為に曝し、即ち勘定及びプリンタ制御装置は離れたところにあって、プリントヘッドに電気的に相互接続される。電気的な相互接続は物理的に安全ではないので、２つの装置間で交換されるデータが傍受やいたずら行為を受けることになる。
【０００４】
本発明の目的は、ボールトと遠隔配置のデジタルプリンタとの間で機密のデータ転送を行う方法を提供することである。
【０００５】
本発明の更に別の目的は、郵便料金表示像を表すデータを記録しそして後で再生する方法を防止することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の計測システムは、デジタルプリンタとバス通信するメータを備え、デジタルプリンタから離れたところにメータを配置できるようにしている。メータは、アプリケーション指向の集積回路（ＡＳＩＣ）とバス通信するマイクロコントローラと、不正行為防止ハウジング内に固定された複数のメモリユニットとで構成されたボールトを備えている。ＡＳＩＣは、複数の制御モジュールを含み、その１つはプリンタコントローラモジュールでありそしてもう１つは暗号モジュールである。デジタルプリンタは、デジタルプリンタのプリントヘッドに対してシールされたデコーダＡＳＩＳを備え、これは、プリンタバスを経てプリンタコントローラモジュールと通信する。プリンタコントローラとプリントヘッドデコーダインターフェイスとの間の通信は、プリンタバスを介して行われ、これらの通信は、例えば、データ暗号化標準ＤＥＳアルゴリズムのような適当な公知技術により暗号化される。プリンタバスに沿ったプリンタコントローラモジュールの出力を暗号化することにより、プリンタコントローラの出力を無断で探知して、有効な郵便料金印刷を発生するのに使用される信号を収集し記憶しようとすることが防止される。電気信号が探知された場合でも、暗号化により、データを表示像に容易に再構成することはできない。プリントヘッドデコーダは、プリント素子の付近に配置された特注の集積回路で構成される。これは、プリンタコントローラからの出力を受け、データを暗号解読しそして必要に応じてデータを再フォーマットして、プリント素子へ付与する。
【０００７】
プリンタコントローラ及びプリントヘッドコントローラは、暗号キーマネージャ機能ユニットを備えている。暗号キーマネージャは、プリントヘッドにプリントデータを送るのに使用される暗号キーを周期的に変更するのに使用される。実際のキーがインターフェイスを経て送られるのではなく、特定のキーを表すトークンが通される。キーは、プリンタコントローラがプリントヘッドデコーダをクリアするたびに、特定数のプリントサイクルの後、又は特定数の状態マシンクロックサイクルの後に、プリンタコントローラがプリントヘッドデコーダをクリアするたびに更新することができる。暗号キーの数を増加することによりシステムが危ういものになる確率が減少する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照すれば、郵便料金メータ制御システム１１は、メモリユニット１５及びＡＳＩＣ１７とバス通信するマイクロコントローラ１３で構成される。印刷機構２１は、一般に、複数のプリント素子２７の動作を制御するプリントコントローラ２３で構成される。データは、バスＣ１１を経てメータ制御システム１１と印刷機構との間で通信される。一般に、プリントデータは、暗号化モジュール１８によって最初に暗号化され、そしてＡＳＩＣ１７のプリンタコントローラモジュール１９を経てプリンタコントローラ２３へ送られる。プリンタコントローラ２３によって受け取られたデータは、印刷機構２１の暗号解読モジュール２５によって解読され、その後、プリンタコントローラ２３は、受信したデータに基づいてプリント素子２７を駆動する。２つの装置間で交換されるデータは、電気的な相互接続が物理的に安全確保されているものではないので、傍受や不正行為を受けるおそれがある。プリンタコントローラとプリントヘッドとの間のインターフェイスを電気的に安全確保するために暗号化を用いると、印刷機構２１へ外部からデータを侵入させて印刷機構２１により郵便料金を未勘定で打たせるおそれが低減される。電気信号が探知された場合でも、暗号化により、データを表示像へと容易に再構成することはできない。プリントヘッド機構２１は、以下に詳細に述べる特注の集積回路ＡＳＩＣで構成され、これは、プリント素子の付近に配置され、適当な既知のプロセスを用いてプリントヘッド基板にＡＳＩＣをエポキシシールする等により物理的に安全確保することができる。
【０００９】
図２を参照すれば、メータ制御システム１１は、機密ハウジング１０内に固定される。より詳細には、マイクロコントローラ１３が、アドレスバスＡ１１、データバスＤ１１、読み取り制御ラインＲＤ、書き込み制御ラインＷＲ、データ要求制御ラインＤＲ及びデータ確認制御ラインＤＡと電気的に通信する。メモリユニット１５も、バスＡ１１及びＤ１１並びに制御ラインＲＤ及びＷＲと電気的に通信する。アドレスデコーダモジュール３０は、アドレスバスＡ１１と電気的に通信する。アドレスデコーダ３０からの出力は、データコントローラ３３、タイミングコントローラ３５、暗号化エンジン３７、暗号キーマネージャ３９及びシフトレジスタ４１へ送られる。アドレスコントローラ３０の出力は、従来通りに作用し、データコントローラ３３、タイミングコントローラ３５、暗号化エンジン３７、暗号キーマネージャ３９及びシフトレジスタ４１を、マイクロコントローラ１３により発生された各アドレスに応答してイネーブル及びディスエイブルする。
【００１０】
データコントローラ３３は、アドレスバスＡ１１及びデータバスＤ１１と各々電気的に通信すると共に、読み取り及び書き込み制御ライン各々ＲＤ及びＷＲとも電気的に通信する。更に、データコントローラ３３は、データ要求ＤＲ及びデータ確認ＤＡ制御ラインと電気的に通信する。データコントローラ３３からの出力は、暗号化エンジン３７へ送られ、データコントローラ３３からの出力データは、多数の既知の暗号化技術の１つ、例えば、ＤＥＳ暗号化アルゴリズムを用いて暗号化される。暗号化エンジン３７からの出力はシフトレジスタ４１へ送られる。タイミングコントローラ３５は、データコントローラ３３、暗号エンジン３７及びシフトレジスタ４１と電気的に通信し、データコントローラ３３、暗号化エンジン３７及びシフトレジスタ４１に同期タイミング信号を与える。タイミングコントローラ３５は、状態マシンクロック４３から入力クロック信号を受け取る。最も好ましい構成においては、暗号キーマネージャ３９は、以下に述べるように追加のシステム機密性を与える目的で暗号化エンジン３７と電気的に通信する。
【００１１】
プリンタ機構２１の制御ＡＳＩＣは、シフトレジスタ５１、解読エンジン５３、及びプリントヘッドフォーマットコンバータ５５を備えている。シフトレジスタ５１からの出力は、解読エンジン５３の入力へ送られる。解読エンジン５３の出力は、プリントヘッドフォーマットコンバータ５５へ送られる。タイミングコントローラ５６は、シフトレジスタ５１、解読エンジン５３、プリントヘッドフォーマットコンバータ５５と電気的に通信し、データコントローラ３３、暗号化エンジン３７及びシフトレジスタ４１へ同期タイミング信号を与える。タイミングコントローラ５６は、状態マシンクロック５９から入力クロック信号を受け取る。最も好ましい構成において、暗号キーマネージャ６１は、付加的なシステム機密性を与える目的で暗号化エンジン３７と電気的に通信すると共に、メータ１０の暗号キーマネージャ３９と通信する。プリンタ制御ＡＳＩＣは、プリント素子６３と電子的に通信する。
【００１２】
動作に際し、勘定ボールトを含むメータがプリンタ２１から遠隔配置される。プリントサイクルの始めに、マイクロコントローラ１３は、暗号化エンジン３７への像の転送を開始するためにデータコントローラ３３へコマンドを発生する。表示像を表すメモリユニット１５の各位置に対し、データコントローラ３３は、データ要求ＤＲ信号をアサートする。これにより、マイクロコントローラ１３は、データコントローラ３３に対するアドレスバスＡ１１、データバスＤ１１、読み取り信号ＲＤ、及び書き込み信号ＷＲの制御を放棄する。マイクロコントローラは、これらのリソースを放棄したことを、データ確認信号ＤＡをアサートすることにより指示する。次いで、データコントローラ３３は、Ａ１１、ＲＤ及びＷＲを適切にアサートすることにより読み取りバスサイクルを発生する。これに応答して、アドレスデコーダ３０は、メモリユニット１５のイネーブル信号を発生し、従って、メモリユニット１５がデータバスＤ１１に像データを出力するようにさせる。データはデータコントローラ３３に入力され、該コントローラは、像データを６４ビットデータメッセージに再フォーマットし、そしてその６４ビットデータメッセージを暗号エンジン３７に通す。次いで、暗号エンジン３７は、暗号キーマネージャ３９によって送られる適当な暗号アルゴリズム及び暗号キーを用いてデータを暗号化する。暗号化されたデータは、次いで、シフトレジスタ４１へ送られ、暗号データがプリンタ２１へシリアルに通信される。データコントローラ３３、暗号エンジン３７及びシフトレジスタ４１の動作は、状態マシンクロック４３からクロック信号を受け取るタイミングコントローラ３５によって同期される。
【００１３】
通信バスＣ１１を経て、シフトレジスタ４１からの暗号化されたシリアルデータ出力は、プリンタ２１のシフトレジスタ５１へ向けられる。又、シフトレジスタ５１へのデータをクロックするための適当なクロック信号及びプリントコマンド（Ｐｒｉｎｔ  Ｃｍｍｄ）もバスＣ１１を経て送られる。暗号化されたデータの全てが送信されると、バスＣ１１を経てクリア信号が発生される。プリンタ２１のシフトレジスタ５１は、暗号データを６４ビットのパラレル形態に戻すよう再変換し、そして６４ビットのデータメッセージを解読エンジン５３へ転送し、該エンジンは、暗号キーマネージャ６１により与えられたデータ暗号化に用いたのと同じキーを用いてデータを解読する。解読されたデータは、次いで、プリントフォーマットコンバータ５５によって受け取られ、プリントヘッドドライバへ付与される。該ドライバは、適当なプリント素子をイネーブルする。ここに述べるプロセスは、インクジェット又はサーマルのようなある形態のデジタルプリンタに特に適していることが明らかであろう。印刷プロセスが完了すると、バスＣ１１を経てメータへレディ信号が送られる。
【００１４】
プリンタコントローラ及びプリントヘッドコントローラにおける暗号キーマネージャの機能は、プリントデータをプリンとヘッドに送るのに用いる暗号キーを周期的に変更することである。実際のキーがインターフェイスを経て送られるのではなく、特定のキーを表すトークンが送られる。このトークンは、ある所定の周期にわたりメータとプリンタとの間に通されるデータの所望の編集を表すアルゴリズムの積である。このトークンは、次いで、暗号キーマネージャ３９へ送られ、これは、トークンに基づいて同一のキーを発生する。例えば、キーは、プリンタコントローラがプリントヘッドデコーダをクリアするたび、特定数のプリントサイクルの後、又は特定数の状態マシンクロックサイクルの後に、更新することができる。暗号キーの数を増加することにより、システムが妥協される確率が減少する。好ましくは、暗号キーの選択は、プリントヘッドデコーダの機能である。その理由は、１つのキーが発見された場合に、プリントヘッドデコーダにその既知の（妥協した）キーのみを使用するよう命令することによりプリントヘッドデコーダでプリントを行えてしまうためである。プリントヘッドデコーダは、キーをランダムに選択し、プリントコントローラを強制的に従わせることができる。データがいったん解読されると、監視又はいたずら行為を受け易い。デコーダをプリントヘッドにシールしそして適当な既知の不正行為防止技術を用いることにより、データを保護することができる。このような技術は、デコーダをプリント素子と同じシリコン基板に組み込み、チップオンボード及びカプセル化技術を用いて信号をアクセス不能にし、デコーダ及びプリント素子が同じパッケージ内にあるようなハイブリッド回路を構成し、多層回路板の内側のルート層を用いて重要な信号を不所望な監視から分離し、そして光ファイバ又は光学−分離手段を用いることを含む。
【００１５】
以上、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲のみによって限定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により遠隔プリント機構と組み合わされた郵便料金メータを表す概略図である。
【図２】本発明による郵便料金メータマイクロコントロール及びプリンタマイクロコントロールシステムを示す概略図である。
【符号の説明】
１０  機密ハウジング
１１  郵便料金メータ制御システム
１３  マイクロコントローラ
１５  メモリユニット
１７  ＡＳＩＣ
１８  暗号化モジュール
１９  プリンタコントローラモジュール
２１  印刷機構
２３  プリントコントローラ
２７  プリント素子
【図１】
0003590684.tif 000002
【図２】
0003590684.tif 000003