(57)【要約】【課題】取り外し可能なシステム部品の認証タグと通信することによって、システムのセキュリティ・レベルを高める、認証装置を提供する。【解決手段】この認証装置（４００）は、認証タグ（４２０）を備える読取媒体及び記録媒体のうちの少なくとも１つ（４１０）と、トランスミッタ（４３０）及び通信インタフェース（４５０）を備える読取及び／又は記録ドライブとを備え、読取媒体及び記録媒体のうちの少なくとも１つが読取及び／又は記録ドライブに接続されているとき、認証タグとトランスミッタとは互いに通信することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
認証タグを備える読取媒体及び記録媒体のうちの少なくとも１つと、
トランスミッタ及び通信インタフェースを備える読取及び／又は記録ドライブと、
を備える認証装置であって、
前記読取媒体及び記録媒体のうちの少なくとも１つが前記読取及び／又は記録ドライブに接続されているとき、前記認証タグと前記トランスミッタとが互いに通信することができる、
前記認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広く、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification Document：無線周波識別）リーダ（読取装置）に関し、具体的には、取り外し可能なシステム部品に取り付けられた認証タグに関する。
【背景技術】
【０００２】
装置において、交換可能サブアセンブリ（別名、消費者交換可能ユニット（ＣＲＵ：consumer replaceable unit）として知られる）の状態を監視するのに、交換可能ユニット・モニタ（ＲＵＭ：replaceable unit monitor）がますます用いられるようになっている。プリンタ、コピー機、ファックス装置、及び画像形成装置は、通常、いくつかのＣＲＵ（フューザ・モジュール、プリント・カートリッジ、及びトナー・ボトルを含む）を備える。各サブアセンブリに取り付けられたＲＦＩＤトランスポンダ若しくはタグは、このＲＦＩＤタグに近接して配置され得る専用アンテナを介して、固有のカプラ・デバイスと通信する。各個別のカプラ・デバイスと通じるホスト・コンピュータ又はＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)（特定用途向け集積回路）が、各ＲＦＩＤタグの状態を問い合わせる。
【０００３】
ＲＦＩＤ技術に基づいたセキュリティ・システムにおいて通信を制御する一例としてのシステム及び方法が、米国特許出願第２００４／０１６０３０９号に論じられている。このＲＦＩＤリーダは、複数の変調法と、複数のアンテナと、電力レベル及び搬送周波数を変更する機能とを備える。
【０００４】
米国特許出願第２００３／０１４１９６２号は、ＲＦＩＤトランスポンダを検出する装置及び方法を開示すると共に、このＲＦＩＤトランスポンダによって送信される識別データを受信する複数のアンテナを含む。
【０００５】
ＲＦＩＤタグを用いてアイテムをトラッキングする別の一例としての方法及び装置が、米国特許第６，７１４，１２１号によって開示されている。この特許は、受動ＲＦＩＤタグと、アンテナ信号を多重化するためにセンシング・アンテナに接続されたいくつかのアンテナ入力を有するインテロゲータ（問合せ装置）と、このインテロゲータと通信するホスト・コンピュータとを含む。
【０００６】
別のＲＦＩＤシステムが、米国特許第６，６００，４２０号によって開示されており、この特許は、少なくとも１つを選択することによって、ＲＦＩＤ素子の問合せを容易にすることができる、複数のアンテナと、これらのアンテナを連続的にアドレス指定することによって、アンテナシステムがタグ付けされたアイテムの順序を決定することができるようにする、制御システムとを含む。
【０００７】
米国特許第６，３１７，０２７号は、最適なアンテナ・インピーダンス値を決定して格納することにより、複数の動作周波数のそれぞれにおいてピーク・アンテナ共振が得られるようにプログラムされた、ＲＦＩＤシステム用の近接リーダをさらに開示している。
【０００８】
最後に、米国特許第６，０６９，５６４号は、ＲＦＩＤタグのようなソースに通じるように構成された複数のコイルを備える、多方向ＲＦ（無線周波）アンテナの一例としての設計を開示している。このアンテナは、ＲＦ信号を送信したりＲＦ応答信号を受信したりするために、これらのＲＦアンテナ・コイルのうちの少なくとも１つを選択する、スイッチを含む。
【０００９】
また、ソフトウェアの著作権侵害は、ソフトウェア・アプリケーション及びゲームを製造する企業にとって、ますます大きくなっている問題である。これまで、ソフトウェア製造業者は、特殊フォーマットされた媒体の使用、又は、ユーザのコンピュータにインストールするためにはアプリケーションに入力することが必要とされるライセンス・キー番号に頼ってきた。時に、重要なデータは、例えばＣＤ又はＤＶＤのような媒体の、標準的なオペレーション・システム・ユーティリティ又はファイルをコピーするように設計されたソフトウェア・アプリケーションによってアクセス不可能な領域に供給される。例えば、ゲームのようなアプリケーションは、媒体をドライブに入れなければ起動さえもせず、媒体をドライブから取り出すと、アプリケーションはシャット・ダウンする。しかしながら、この場合、隠しデータは静的であり、媒体におけるこのデータ・ロケーションが見つかったらすぐに、システムは突破される。さらに、ライセンス・キー番号を共用することにより、何人かのユーザが、ソフトウェアの複数コピーを使用及び／又はインストールすることが可能である。
【特許文献１】米国特許第６，７１４，１２１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，６００，４２０号明細書
【特許文献３】米国特許第６，３１７，０２７号明細書
【特許文献４】米国特許第６，０６９，５６４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、取り外し可能なシステム部品の認証タグと通信することによって、システムのセキュリティ・レベルを高める、認証装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
システム、方法、及びデバイスの様々な実施例は、タグを備えた読取及び記録媒体と、トランスミッタ、及びカプラ・チップを備えた通信インタフェースを含む、読取及び記録ドライブと、を含む認証装置であって、前記タグと前記トランスミッタとが互いに通信することができる、認証装置を提供する。
【００１２】
さらに、様々な実施例は、認証タグを備える読取媒体及び記録媒体のうちの１つを提供することと、トランスミッタ、及びカプラ・チップを含む通信インタフェースを備える、媒体読取及び記録ドライブを提供することと、を含む認証方法であって、前記読取媒体及び記録媒体のうちの１つが前記媒体読取及び記録ドライブに接続されているとき、前記認証タグと前記トランスミッタとが互いに通信することができる、認証方法を提供する。
【００１３】
さらに、様々な実施例は、前記カプラ・チップに認証コマンドを出すことと、前記カプラ・チップを用いて暗号化アルゴリズムによって暗号化データを生成することと、前記カプラ・チップを用いて１セットのドライブ・キーを生成することと、前記認証タグを用いて前記カプラ・チップに１セットのタグ・キーを提供することと、前記ドライブ・キーと前記タグ・キーとを比較することと、を含む認証方法を提供する。さらに、様々な実施例は、前記タグ暗号化アルゴリズムによって前記１セットのドライブ・キーを実行することと、暗号化された前記１セットのドライブ・キーと生成された前記タグ暗号化データとを比較することと、をさらに含む。
【００１４】
また、様々な実施例は、コントローラと、タグを含むと共に前記コントローラによって制御される読取媒体及び記録媒体のうちの１つと、トランスミッタ、及び前記コントローラによって制御されるカプラ・チップを含む、媒体読取及び／又は記録ドライブと、を含み、前記読取及び記録媒体が前記読取及び記録ドライブに接続されているとき、前記コントローラが前記タグと前記トランスミッタとの間における認証通信を制御することを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
コンテナ・トラッキング及び識別システムの一実施例の一部が、図１（ａ）及び（ｂ）に示されている。図１（ａ）を参照すると、デュアル・ネスティング・ステーション(dual nesting station)１０が示されており、このデュアル・ネスティング・ステーションの上に、アイテム又はコンテナ１２が置かれる。デュアル・ネスティング・ステーションは、２つのロケーション(location)１４及び１６を含み、これらのロケーションにおいて、コンテナが置かれてトラッキングされる。しかしながら、このデュアル・ネスティング・ステーション１０は、一実施例として示されており、当業者には容易に認められるであろうが、１つのネスティング・ステーション１４を実施してもよいし、あらゆる複数のネスティング・ステーションを実施してもよい。ネスティング・ステーション１４及び１６は、コンテナをトラッキングする必要のあるどのような場所にも置くことのできる、ほぼ平らな構成要素として実施してもよいし、棚、荷台、作業台、テーブル、又は、アイテム若しくはコンテナが置かれるあらゆるその他の場所の、一体型部品として形成してもよい。
【００１６】
ネスティング・ステーション１４及び１６はそれぞれ、その中に埋め込まれた又は上に置かれたアンテナ１８を含む。図１（ａ）及び（ｂ）には示されていない他の回路を用いて、コンテナ１２の中に埋め込まれた又は上に置かれたＲＦＩＤタグ１９と信号を送受信してもよい。コンテナ１２がネスティング・ステーション１４に近接して置かれると、コンテナＲＦＩＤタグ１９とアンテナ１８との通信が可能となる。
【００１７】
図２は、一例としてのＣＤ又はＤＶＤ媒体３００を示す図である。この媒体３００は、認証タグ３２０及びアンテナ３４０を備える。上述した回路と同様に、これらのタグ３２０及びアンテナ３４０は、媒体３００の中に埋め込まれている。タグ３２０は、暗号化アルゴリズムを含み、この暗号化アルゴリズムは、インストレーション・ユーティリティ又はソフトウェア・アプリケーションによって用いられ、媒体３００が媒体記録又は読取ドライブに接続されると、この媒体の真正性が確認される。媒体３００は、常にドライブに接続されていなくてもよいが、例えば認証アプリケーションによって必要とされたときにはいつでも、ドライブに接続されるようにする必要はある。このアプリケーションは、例えばランダムな間隔で、媒体３００の認証を要求する。
【００１８】
図３は、一例としての認証システム４００を示している。この認証システム４００は、認証タグ４２０を備えた媒体４１０、アンテナ・ボード４３０、無線周波カプラ・チップ(radio frequency coupler chip)４４０、及びインタフェース・ボード４５０を含む。ＣＲＵの動作を監視するＣＲＵＭと同様に、媒体４１０上の認証タグ４２０は、媒体リーダ上にあるカプラ・チップ４４０と通信して、媒体４１０がシステム４００において使用される前に、この媒体４１０を認証する。カプラ・チップ４４０は、この認証処理中、インタフェース・ボード４５０によって制御される。これらのカプラ・チップ４４０及び認証タグ４２０は、内部アルゴリズム、タイマ、カウンタなどに基づいて、ランダムに認証をトリガするように設計してもよい。このような場合、物理的な変更によってセキュリティ・アルゴリズムをバイパスしようとする試みはいずれも、例えばＣＤ／ＤＶＤのような媒体４１０のプレイヤー及びホスト・デバイスのファームウェアを変更しなくてはならないので、より困難である。また、インタフェース・ボード４５０からの割込み出力信号を加えることによって、認証シーケンスがトリガされたことをホストに示してもよい。
【００１９】
媒体４１０に埋め込まれた認証タグ４２０は、認証以外に、偽造を防ぐという他の目的も果たし得る。この認証タグ４２０は、例えば、地域コード、国コード、及びゾーン・ロックのような、他のセキュリティ特徴をサポートする情報を含むことができる。これらの特徴は、著作権のあるマテリアルを異なる地理的地域において異なる時間に発売するのを制御するためのものである。また、これらの特徴は、例えば、その著作権のあるマテリアルの販売業者と所有者との合意に従って、市場優先権を確保するのに用いてもよい。これらのコードは、例えば、読出し専用メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory）又はワン・タイム・プログラマブル・メモリ（ＯＴＰ：One Time Programmable memory）に格納することができると共に、媒体４１０の製造（記録）中にプログラムすることができ、認証シーケンスの完了後は読出しのみが行われ得る。さらに、このタグは、ソフトウェア・アプリケーション又はゲームをインストールすることのできる回数を示す、カウンタを格納することができる。例えば、ユーザがソフトウェアをインストールすると、カウンタは値を減少させる。この特徴は、アプリケーション又はゲームをインストールする回数を制御するのに用いてもよい。インストールの最大回数を超えた場合には、インストレーション・アプリケーションが、そのアプリケーション又はゲームのインストールを拒否する。また、不正なインストールが何回か試されたら、タグ・メモリを消去することによって、そのアプリケーション又はゲームを実行するのに重要な格納情報のタグから、あらゆる記録を除去することも可能である。
【００２０】
また、この認証タグ４２０には、格納情報の使用及び／又はアクセスに不可欠な暗号化データ又はあらゆるその他の情報を読み取ったり記録したりするための、暗号化／復号化キーを格納することも可能である。同様の方法を用いて、この認証タグ４２０を備えた媒体４１０を、コンテンツ保護システム・アーキテクチャ（ＣＰＳＡ：Content Protection System Architecture）の下に組み込んでもよい。このＣＰＳＡは、基本的にはフレームワークであり、例えばＤＶＤファミリーセキュリティ機能がその下にある。このＣＰＳＡの一例として、記録可能メディア用コンテンツ保護システム（ＣＰＲＭ：Content Protection for Recordable Media）がある。このＣＰＲＭでは、一意ＩＤが、例えばＤＶＤのような媒体４１０の特別ゾーンに記録され、後で、この媒体４１０に記録されたデータを暗号化するのに用いられる。この媒体４１０のコンテンツが別のＤＶＤにコピーされた場合、一意ＩＤは異なるか失われ、ＤＶＤプレイヤーはコンテンツを再生することができなくなる。認証タグ４２０を備えた媒体４１０の場合、一意メディアＩＤは、認証タグ４２０の保護メモリに格納することができる。認証タグ４２０のメモリにアクセスする前に認証が成功すること、そして、コンテンツの復号化に必要な一意ＩＤを得ることという要件によって、システムのセキュリティ・レベルが上がる。
【００２１】
カプラ・チップ４４０及び認証タグ４２０は、暗号化、復号化、及びその他のセキュリティ機構を、追加セキュリティとして、シリコン対ファームウェアの実施例に直接的に組み込むのが好ましい。また、数種類の認証又はセキュリティ・アルゴリズム、即ち、数種類の異なるアルゴリズムを備えた、チップセット（カプラ・チップ４４０及び認証タグ４２０）を実施することも可能であり、これらのアルゴリズムは、ランダムに呼び出されることによって、セキュリティ・アルゴリズムを突破しようとする試みをさらに錯乱させることができる。
【００２２】
図４は、一例としての認証方法を示すフローチャートである。図４において、この方法は、例えば、ＣＤ又はＤＶＤ媒体がドライブに挿入されたときに、ステップＳ１００において開始する。次に、制御はステップＳ１１０へ続き、このステップＳ１１０では、認証コマンドがカプラ・チップに提示される。このステップ中、ＣＤ又はＤＶＤ媒体がインストールされる前に、専用のインストレーション・ユーティリティが、タグの認証機構を呼び出してもよい。次に、制御はステップＳ１２０へ続き、このステップＳ１２０では、カプラ・チップが、暗号化アルゴリズムによって暗号化データを生成すると共に、１セットのドライブ・キーを生成する。この暗号化データを生成するための暗号化アルゴリズムは、例えばＣＤ又はＤＶＤのような特定のアプリケーションに固有のものであってよい。
【００２３】
次に、制御はステップＳ１３０へ続く。このステップＳ１３０では、認証タグによって生成される１セットのタグ・キーが、カプラ・チップと交換される。このとき、ドライブ・キーとタグ・キーとが、互いに比較されてもよい。次に、制御はステップＳ１４０へ続き、このステップＳ１４０では、カプラ・チップによって生成されたドライブ・キーと、認証タグによって生成されたタグ・キーとの間で、比較が行われる。これらのドライブ・キーとタグ・キーとが互いに対応する場合には、制御はステップＳ１４５へ続き、このステップＳ１４５では、カプラ・チップとホスト・デバイスとの間で認証シーケンスが開始される。次に、制御はステップＳ１５０へ続き、このステップＳ１５０では、カプラ・チップ及びホストが、暗号化データを生成し、キーを計算する。次に、制御はステップＳ１５５へ続き、このステップＳ１５５では、カプラ・チップとホスト・デバイスとの間で認証情報が交換される。次に、制御はステップＳ１６０へ続き、このステップＳ１６０では、認証が成功したか否かの判定が行われる。カプラ・チップによって生成された暗号化データが、ホストによって生成された暗号化データと対応する場合には、認証が成功し、制御はステップＳ１６５へ続いて、このステップＳ１６５では、認証タグの内部レジスタへのアクセスが許可される。次に、制御はステップＳ１７０へ続き、このステップＳ１７０では、ＣＤ、ＤＶＤ、又はソフトウェアの通常動作が開始されるか、或いは実行を続けることが許可される。
【００２４】
ステップＳ１４０において、カプラ・チップにおけるドライブ・キーが、認証タグにおけるドライブ・キーと異なる、即ち、対応しない場合には、制御はステップＳ１８０へ飛び、このステップＳ１８０では、故障信号が生成される。この故障信号は、例えば、ドライバをロックする、故障メッセージを表示するなどして、生成され得る。このステップＳ１８０において故障信号が生成されると、制御はステップＳ１９０へ続き、このステップＳ１９０において、この方法は終了する。
【００２５】
ステップＳ１６０において認証が成功しなかった場合には、制御はステップＳ１８０へ飛び、このステップＳ１８０では、故障信号が生成される。この故障信号は、例えば、ドライバをロックする、故障メッセージを表示するなどして、生成され得る。このステップＳ１８０において故障信号が生成されると、制御はステップＳ１９０へ続き、このステップＳ１９０において、この方法は終了する。
【００２６】
ステップＳ１７０の後、制御はステップＳ１７５へ続き、このステップＳ１７５では、ＣＤ、ＤＶＤ、又はソフトウェア・アプリケーションから出るかどうかについて、判定が行われる。システムから出るのをやめてＣＤ、ＤＶＤ、又はソフトウェアの使用を続けると判定された場合には、制御はステップＳ１８５へ続き、このステップＳ１８５では、上述したような認証ルーチンがランダムにトリガされ、制御はステップＳ１１０へ戻り、認証ルーチンが改めて実行される。ＣＤ、ＤＶＤ、又はソフトウェアから出ると判定された場合には、制御はステップＳ１９０へ続き、このステップＳ１９０において、この方法は終了する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、デュアル・ネスティング・ステーションを、ＲＦＩＤタグが埋め込まれたコンテナと共に示す斜視図である。
【図２】認証タグ及びアンテナを備えた、一例としてのＣＤ又はＤＶＤ媒体を示す図である。
【図３】一例としての認証システムを示す図である。
【図４】一例としての認証方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１０    デュアル・ネスティング・ステーション
１２    アイテム／コンテナ
１４、１６    ロケーション／ネスティング・ステーション
１８、３４０    アンテナ
１９    ＲＦＩＤタグ
３００、４１０    媒体
３２０、４２０    認証タグ
４００    認証システム
４３０    アンテナ・ボード
４４０    カプラ・チップ
４５０    インタフェース・ボード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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