(57)【要約】  電子チケットなどのストアドバリューデータオブジェクトを管理するためのアプローチには、安全なシステムとチケットの発行、格納、回収手順が含まれる。これらのシステムと手順が適切なものであれば、ストアドバリューデータオブジェクトはユーザ個人の電子装置などのリモートシステムに安全に送信され、その後の安全な回収が可能になり、その結果、ユーザは、データオブジェクトとの回収に必要な商品またはサービスを得ることができる。要求されたデータオブジェクトを安全な状態で要求装置に送り、データオブジェクトの回収および処理を安全に実行することが技術的に可能である。チケット発行システムをインターネット接続可能なシステムとし、ユーザはモバイル端末や無線通信に適応した他の装置を使用してチケットを購入し、それを商品と回収することができる。チケット発行と回収には、標準化ＷＰＫＩおよびインターネット接続手順を使うことができる。暫定的な迅速認証データオブジェクトも技術的に可能であり、これは迅速なチケット認証が不可欠とされる大量輸送機関などで有用である。
2005509231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストアドバリューデータオブジェクトに署名し、ユーザ装置に関連する第一公開鍵を用いてストアドバリューデータオブジェクトを暗号化し、ユーザ装置に対してストアドバリューデータオブジェクトを発行する発行システムと、
ユーザ装置で受信した前記発行システムからのストアドバリューデータオブジェクトを復号して安全に保持するためにユーザ装置の一部を占めるセキュリティ要素と、
ユーザ装置からストアドバリューデータオブジェクトを受信してストアドバリューデータオブジェクトの回収を実行する回収システムと、
を備えたストアドバリューデータオブジェクトを安全に管理するシステムであって、
前記セキュリティ要素が前記回収システムに関連する第二公開鍵を用いてストアドバリューデータオブジェクトを暗号化しかつ、
ストアドバリューデータオブジェクトを復号して、ストアドバリューデータオブジェクトに発行システムの署名が含まれていることを前記回収システムで認証することを特徴とするストアドバリューデータオブジェクトを安全に管理するシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記セキュリティ要素が少なくとも一つのプロセッサと関連メモリとを含む前記システム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記セキュリティ要素が更に、前記の少なくとも一つのプロセッサおよび関連メモリを収容する不正操作防止要素を含む前記システム。
【請求項４】
請求項２に記載のシステムにおいて前記関連メモリが、発行システムによりストアドバリューデータオブジェクトを暗号化するために用いられる第一公開鍵に対応する第一秘密鍵を不揮発状態で格納するための、メモリ装置を含む前記システム。
【請求項５】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記セキュリティ要素がユーザ装置の一部を形成する一体モジュールを含む前記システム。
【請求項６】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記セキュリティ要素が取外し可能に接続されたモジュールを含む前記システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、取外し可能に接続された前記モジュールがスマートカードを含む前記システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムにおいて、ユーザ装置が無線通信機能を備えたコンピューティング装置を含み、ストアドバリューデータオブジェクトの受信および回収時に前記の発行システムおよび回収システムと無線通信する前記システム。
【請求項９】
請求項９に記載のシステムにおいて、前記コンピューティング装置が前記の発行システムおよび回収システムと通信するために少なくとも第一の無線インタフェースを含む前記システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムにおいて、前記の少なくとも一つの無線インタフェースが前記の発行システムおよび回収システムと通信するために第一、第二の無線インタフェースを含む前記システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムにおいて、前記第一の無線通信インタフェースが前記コンピューティング装置と無線通信ネットワークとの通信を可能にするセルラ通信インタフェースである前記システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムにおいて、前記コンピューティング装置がアクセスターミナルを含む前記システム。
【請求項１３】
請求項１０に記載のシステムにおいて、前記第二の無線インタフェースがブルートゥース無線インタフェースを含む前記システム。
【請求項１４】
請求項１０に記載のシステムにおいて、前記第二の無線インタフェースが赤外線無線インタフェースを含む前記システム。
【請求項１５】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記発行システムがインターネット接続可能な発行システムを含む前記システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムにおいて、ユーザ装置がインターネット接続可能な無線通信ネットワークと通信するために少なくとも第一の無線通信インタフェースを含む前記システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムにおいて、ユーザ装置がＷＡＰ有効化（ＷＡＰ−ｅｎａｂｌｅｄ）アクセスターミナルを含み、インターネット接続可能な前記発行システムがＷＡＰ有効化サーバを含む前記システム。
【請求項１８】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記発行システムが、
ストアドバリューデータオブジェクト要求を受け取り、ストアドバリューデータオブジェクトを発行するための通信インタフェースと、
ストアドバリューデータオブジェクトの署名および暗号化を行う処理システムと、
ストアドバリューデータオブジェクトに署名する際に使用される発行システム秘密鍵を格納するメモリと、
を含む前記システム。
【請求項１９】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記回収システムが、
ユーザ装置から回収要求およびストアドバリューデータオブジェクトを受信するための通信インタフェースと、
ユーザ装置から受信したストアドバリューデータオブジェクトを復号、認証する処理システムと、
受信ストアドバリューデータオブジェクトを復号する際に使用した回収システム秘密鍵を格納するメモリと、
を含む前記システム。
【請求項２０】
請求項１に記載のシステムにおいて更に、ユーザ装置がチケット発行システムから受信したストアドバリューデータオブジェクトの回収を行う際に前記第一の回収システムからユーザ装置に返された複数回使用型（ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅ）ストアドバリューデータオブジェクトを認証するための第二の回収システムを設けた前記システム。
【請求項２１】
請求項１に記載のシステムにおいて更に、ユーザ装置のセキュリティ要素で生成された迅速認証トークン（ＲＶＴ）の回収を実行するための迅速認証システムを設け、ユーザ装置が回収システムにおいてストアドバリューデータオブジェクトの商品回収を行う際に、前記ＲＶＴの少なくとも一つの擬似乱数要素を決定するためのシード値を回収システムからユーザ装置に返す前記システム。
【請求項２２】
ストアドバリューデータオブジェクトを安全に発行し回収するための安全なエージェントとしてのユーザ装置が、発行および回収システムにおいて少なくとも１つの無線通信インタフェースと、
少なくとも1つのプロセッサと関連メモリとを有し、
前記プロセッサと前記関連メモリは第一の秘密鍵を安全に格納し、発行システムから受け取ったストアドバリューデータオブジェクトを第一秘密鍵を用いて復号化しかつ復号化したストアドバリューデータオブジェクトを安全に格納し、回収システムにおいて公開鍵と生成バリューは回収システムから受信され公開鍵を用いて格納されたストアドバリューデータオブジェクトと生成バリューを暗号化し、復号化させてストアドバリューデータオブジェクトおよび生成されたバリューを回収システムへ伝送し、回収システムにおけるストアドバリューデータオブジェクトの伝送に応答するための安全要素において関連メモリからストアドバリューデータオブジェクトを消去する、
ことを特徴とする前記ユーザ装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載のユーザ装置において、前記の少なくとも一つの無線インタフェースが第一、第二の無線インタフェースを含む前記ユーザ装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載のユーザ装置において、前記第一の無線インタフェースがセルラ無線通信ネットワークと通信するために無線通信ネットワークインタフェースを含み、前記発行システムがセルラ無線通信ネットワークを介してユーザ装置にアクセス可能である前記ユーザ装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載のユーザ装置において、ＷＡＰ有効化アクセスターミナルを設け、更に、前記発行システムがＷＡＰ有効化発行システムとして動作する前記ユーザ装置。
【請求項２６】
請求項２３に記載のユーザ装置において、前記第二の無線インタフェースがローカル無線インタフェースであり、前記回収システムがユーザ装置に関してローカルとなり、前記セキュリティ要素と前記回収システムが前記第二の無線インタフェースを介して通信する前記ユーザ装置。
【請求項２７】
請求項２３に記載のユーザ装置において、前記第二の無線インタフェースがブルートゥースインタフェースである前記ユーザ装置。
【請求項２８】
請求項２３に記載のユーザ装置において、前記第二の無線インタフェースが赤外線インタフェースである前記ユーザ装置。
【請求項２９】
請求項２３に記載のユーザ装置において、ストアドバリューデータオブジェクトが複数回使用型ストアドバリューデータオブジェクトの場合、前記セキュリティ要素がストアドバリューデータオブジェクトの回収時に前記回収システムから修正ストアドバリューデータオブジェクトを受信する前記ユーザ装置。
【請求項３０】
請求項２２に記載のユーザ装置において更に、前記回収システムにおけるストアドバリューデータオブジェクトの回収処理後に、迅速認証動作の一部分として少なくとも一つの擬似乱数要素を生成するために、前記セキュリティ要素がシーケンス／パターン生成器を含む前記ユーザ装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載のユーザ装置において更に、セキュリティ要素のシーケンス／パターン生成器で生成される少なくとも一つの擬似乱数要素に依存する認証イメージを表示するために、ユーザ装置がディスプレイ画面を含む前記ユーザ装置。
【請求項３２】
ストアドバリューデータオブジェクトの発行および回収を安全に管理する方法であって、
ユーザ装置に対して発行システムからストアドバリューデータオブジェクトを発行し、ユーザ装置に関連する第一公開鍵を用いて前記発行システムがストアドバリューデータオブジェクトを暗号化し、そして、ユーザ装置に認識される秘密鍵を用いてユーザ装置がストアドバリューデータオブジェクトを復号するステップと、
回収要求の生成時に前記回収システムからユーザ装置へ生成値および第二公開鍵を伝送するステップと、
ユーザ装置からの生成値およびストアドバリューデータオブジェクトを前記回収システムで受信し、ユーザ装置が第二公開鍵を用いてストアドバリューデータオブジェクトおよび生成値を暗号化するステップと、
前記回収システムに認識される秘密鍵を用いてストアドバリューデータオブジェクトおよび生成値を復号した後に、前記回収システムでストアドバリューデータオブジェクトおよび生成値を有効化するステップと、
を含む前記方法。
【請求項３３】
請求項３２に記載の方法において更に、ユーザ装置が前記発行システムから受信したストアドバリューデータオブジェクトを、ユーザ装置の一部を占めるセキュリティ要素によって復号、格納するステップを含む前記方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載の方法において更に、前記回収システムから受信した生成値とセキュリティ要素に保持されるストアドバリューデータオブジェクトを、前記回収システムから受信した前記第二公開鍵を用いて暗号化するために前記セキュリティ要素を使用するステップを含む前記方法。
【請求項３５】
請求項３４に記載の方法において更に、発行システムおよび回収システムにおける信頼性を有するエージェントとして、所定の入出力機能にしたがって前記セキュリティ要素を動作させるステップを含む前記方法。
【請求項３６】
請求項３３に記載の方法において更に、ストアドバリューデータオブジェクトをユーザ装置から前記回収システムへの送信に応答して、前記セキュリティ要素からのストアドバリューデータオブジェクトを消去するステップを含む前記方法。
【請求項３７】
請求項３２に記載の方法において、ユーザ装置から前記回収システムに返された生成値およびストアドバリューデータオブジェクトを有効化する前記ステップに、ユーザ装置から返された生成値と前記回収システムからユーザ装置に送られた生成値との一致を認証するステップを含む前記方法。
【請求項３８】
請求項３２に記載の方法において、ユーザ装置から前記回収システムに返された生成値およびストアドバリューデータオブジェクトを有効化する前記ステップに、ストアドバリューデータオブジェクトに前記発行システムの署名があるか否かを認証するステップを含む前記方法。
【請求項３９】
請求項３８に記載の方法において、ストアドバリューデータオブジェクトに前記発行システムの署名があるか否かを認証する前記ステップに、前記発行システムに関連する第二の秘密鍵を用いて前記回収システムでデジタル署名を有効化するステップを含む前記方法。
【請求項４０】
請求項３８に記載の方法において、ストアドバリューデータオブジェクトに前記発行システムの署名があるか否かを認証する前記ステップに、別の回収システムに関連する第二の秘密鍵を用いて前記回収システムでデジタルサインを有効化するステップを含む前記方法。
【請求項４１】
請求項３２に記載の方法において更に、生成値をノンス（ｎｏｎｃｅ）として生成させるステップを含む前記方法。
【請求項４２】
請求項３２に記載の方法において更に、前記発行システムをＷＡＰ有効化サーバとして構成するステップを含み、前記発行システムには更に特別に付す発行用ＭＩＭＥ形式を生成しかつ応答する働きを有し、前記ＭＩＭＥ形式で補足されるＷＡＰ手順にしたがってユーザ装置がストアドバリューデータオブジェクトを要求し、受け取ることを可能にする前記方法。
【請求項４３】
請求項３２に記載の方法において、前記発行システムがユーザ装置から離れて位置し、更に、ユーザ装置と前記発行システムが無線通信ネットワークを介して相互に通信するステップを含む前記方法。
【請求項４４】
請求項３２に記載の方法において、前記回収システムがユーザ装置に対してローカルであり、更に、ユーザ装置と前記回収システムがローカル無線信号方式によって相互に通信するステップを含む前記方法。
【請求項４５】
請求項３２に記載の方法において更に、ユーザ装置によって回収されるストアドバリューデータオブジェクトが複数回使用型ストアドバリューデータオブジェクトである場合、前記回収システムからユーザ装置に修正されたストアドバリューデータオブジェクトを返すステップを含む前記方法。
【請求項４６】
請求項４５に記載の方法において更に、前記回収システム秘密鍵を用いて複数回使用型ストアドバリューデータオブジェクトに署名することによって、前記回収システムでユーザ装置から受信した複数回使用型ストアドバリューデータオブジェクトを変更するステップを含む前記方法。
【請求項４７】
請求項４５に記載の方法において更に、複数回使用型ストアドバリューデータオブジェクトにカウンター値を設定することによって、前記回収システムでユーザ装置から受信した複数回使用型ストアドバリューデータオブジェクトを変更するステップを含み、前記回収カウンター値がストアドバリューデータオブジェクトを構成するデータの一部である前記方法。
【請求項４８】
請求項３２に記載の方法において更に、ユーザ装置から受信した生成値およびストアドバリューデータオブジェクトが有効化されている場合、ユーザ装置にシード値を返すステップを含む前記方法。
【請求項４９】
請求項４８に記載の方法において更に、
迅速認証システムにおける第一の擬似乱数要素を含む認証シーケンスを受信するステップと、
第一の擬似乱数要素と、同一のシード値を認証システムにおいて用いることにより生成された第二の擬似乱数要素と、の一致を判定することにより認証シーケンスを有効にするステップと、
を含み、
さらにその際、ユーザ装置が前記回収システムから受信したシード値を用いて第一の擬似乱数要素を生成する前記方法。
【請求項５０】
請求項４８に記載の方法において、迅速認証ポイントにおけるヒューマンオペレータによってユーザ装置で生成された認証イメージを認証するステップを含み、認証イメージが前記回収システムからユーザ装置に返されたシード値に依存する前記方法。
【請求項５１】
請求項５０に記載の方法において、認証イメージのヒューマンオペレータによる前記認証ステップに、前記迅速認証システムに表示される参照イメージとユーザ装置に表示される認証イメージとのヒューマンオペレータによる比較ステップが含まれる前記方法。
【請求項５２】
請求項３２に記載の方法において、ストアドバリューデータオブジェクトが電子チケットを含む前記方法。
【請求項５３】
ストアドバリューデータオブジェクトを安全に格納する方法であって、
発行システムにおいてストアドバリューデータオブジェクト発行要求を受信するステップであって、前記発行システムがユーザ装置による発行要求に関する第一公開鍵へのアクセスを有し、
発行システムにおいて第一公開鍵を用いてストアドバリューデータオブジェクトを暗号化するステップと、
発行システムのユーザ装置において暗号化された受取りストアドバリューデータオブジェクトを伝送するステップであって、
前記ユーザ装置が第一公開鍵に対応する第一秘密鍵を用いてストアドバリューデータオブジェクトの復号化に適合する安全要素およびユーザ装置が第一公開鍵に対応した第一秘密鍵を用いてストアドバリューデータオブジェクトを暗号化し、
回収システムにおいてユーザ装置から回収要求を受け取るステップと、
回収要求に対応するユーザ装置に回収システムからの第二秘密鍵を送信するステップと、
前記回収システムにおいてユーザ装置からの第２公開鍵を用いて暗号化されたストアドバリューデータオブジェクトを受信するステップと、
前記回収システムにおいて第二公開鍵に対応する第二秘密鍵を用いてストアドバリューデータオブジェクトを復号化するステップと、
ストアドバリューデータオブジェクトが有効な場合に回収システムにおいてストアドバリューデータオブジェクトを回収するステップと、
を有する前記方法。
【請求項５４】
請求項５３に記載の方法において更に、ユーザ装置から発行要求の一部分として前記第一公開鍵を受信するステップを含む前記方法。
【請求項５５】
請求項５４に記載の方法において更に、ユーザ装置からユーザ証明書の一部として前記第一公開鍵を受信するステップを含む前記方法。
【請求項５６】
請求項５５に記載の方法において更に、ユーザ装置の前記セキュリティ要素の第一公開鍵に関連する秘密鍵を保持するステップを含む前記方法。
【請求項５７】
請求項５３に記載の方法において更に、リモート無線通信装置からＷＡＰサーバにストアドバリューデータオブジェクトを要求し得るように、発行システムをＷＡＰ（Wireless Application Protocol）サーバとして構成するステップを含む前記方法。
【請求項５８】
請求項５７に記載の方法において更に、ＷＰＫＩ（Wireless Application Protocol Public Key Infrastructure）の規定にしたがってＷＡＰサーバで発行要求を受信するとともにストアドバリューデータオブジェクトを発行するステップを含む前記方法。
【請求項５９】
請求項５３に記載の方法において更に、前記回収システムとユーザ装置が無線信号方式によって相互に通信するステップを含む前記方法。
【請求項６０】
請求項５３に記載の方法において更に、前記回収システムからユーザ装置にノンスを送るステップを含む前記方法。
【請求項６１】
請求項６０に記載の方法において、ユーザ装置の前記セキュリティ要素が、前記回収システムへ送られたストアドバリューデータオブジェクトを暗号化するためにノンスと前記第二公開鍵の両方を使用する方法であって、前記第二の秘密鍵およびノンスにしたがって前記回収システムにおいてユーザ装置から受信したストアドバリューデータオブジェクトを復号するステップを含む前記方法。
【請求項６２】
請求項５３に記載の方法において更に、前記回収システムで前記第一公開鍵を受信するステップを含む前記方法。
【請求項６３】
請求項６２に記載の方法において更に、前記第二公開鍵を用いて暗号化された前記回収履歴のあるストアドバリューデータオブジェクトをユーザ装置から前記回収システムに返送するステップを含む前記方法。
【請求項６４】
請求項６３に記載の方法において更に、前記回収履歴のあるストアドバリューデータオブジェクトを、続けて一時的に有効化可能なストアドバリューデータオブジェクトと交換するステップを含む前記方法。
【請求項６５】
請求項６４に記載の方法において更に、一時的有効化回数を、許容有効化規定試行回数として規定するステップを含む前記方法。
【請求項６６】
請求項６５に記載の方法において更に、一時的有効化回数を、以後の有効化容認期間として定義するステップを含む前記方法。
【請求項６７】
請求項６６に記載の方法において更に、ユーザ装置に関連する第一公開鍵を用いて暗号化されたシード値を、前記回収システムからユーザ装置へ返すステップを含む前記方法。
【請求項６８】
請求項６７に記載の方法において更に、ユーザ装置による以後の回収試行の間に、シード値に基づいて一時的なストアドバリューデータオブジェクトを認証するステップを含む前記方法。
【請求項６９】
請求項６８に記載の方法において、ユーザ装置による以後の回収試行の間に、シード値に基づいて暫定ストアドバリューデータオブジェクトを認証する前記ステップに、ユーザ装置から返された擬似乱数数字シーケンスをシード値および回収システム時刻値に基づいて認証するステップが含まれる前記方法。
【請求項７０】
請求項６９に記載の方法において、ユーザ装置によりシード値およびユーザ装置の時刻値を用いて擬似乱数シーケンスが生成され、更に、回収システム時刻値を、ユーザ装置時刻値に関する基準時間に同期させるステップを含む前記方法。
【請求項７１】
請求項６９に記載の方法において更に、回収システム時刻値を基準とする時間窓において、返された擬似乱数シーケンスを同様な擬似乱数シーケンス生成器で生成されたシーケンスと比較することによって、ユーザ装置から返された擬似乱数シーケンスを認証するステップを含む前記方法。
【請求項７２】
請求項６４に記載の方法において更に、前記第一の回収システムにおけるストアドバリューデータオブジェクトの初期認証に比べ、低セキュリティ回収プロトコルを用いて第二の回収システムで暫定ストアドバリューデータオブジェクトを認証するステップを含む前記方法。
【請求項７３】
ストアドバリューデータオブジェクトの回収方法であって、
ユーザ装置から第一の回収システムに提示されたストアドバリューデータオブジェクトを第一の認証手順にしたがって認証するステップと、
第二の認証手順によって続けて行われるより早い迅速認証に適応した迅速認証オブジェクトを返すステップと、
を含む前記方法。
【請求項７４】
請求項７３に記載の方法において更に、ユーザ装置によって迅速認証オブジェクトから生成された迅速認証トークン（ＲＶＴ）を、前記第一の認証手順より早い第二の認証手順にしたがって認証するステップを含む前記方法。
【請求項７５】
請求項７４に記載の方法において、少なくとも第一の擬似乱数要素を含む認証シーケンスをＲＶＴとして生成する際にユーザ装置によって使用されるシード値が迅速認証オブジェクトに含まれ、第二の認証手順によってＲＶＴを認証するステップが、
迅速認証システムにおいてユーザ装置から認証シーケンスを受信するステップと、
ユーザ装置で使用されるものと同じシード値を用いて、第一の擬似乱数要素を、迅速認証システムで生成される第二の擬似乱数要素と比較することによってＲＶＴを有効にするステップと、
を含む前記方法。
【請求項７６】
請求項７５に記載の方法において、第一の擬似乱数要素がシード値およびユーザ装置時刻値に依存し、更に、
第一の擬似乱数要素とユーザ装置時刻値とを含む認証シーケンスを迅速認証システムで受信するステップと、
シード値およびユーザ装置時刻値にしたがって第二の擬似乱数要素を迅速認証システムで生成するステップと、
第一の擬似乱数要素を第二の擬似乱数要素と比較するとともに、ユーザ装置時刻値が迅速認証システム時刻値の所定の範囲内であることを認証することによってＲＶＴを有効化するステップと、
を含む前記方法。
【請求項７７】
請求項７５に記載の方法において、第一の擬似乱数要素がシード値およびユーザ装置時刻値に依存し、更に、
第一の擬似乱数要素を含む認証シーケンスを迅速認証システムで受信するステップと
シード値および迅速認証システム時刻値にしたがって第二の擬似乱数要素を迅速認証システムで生成するステップと
第一の擬似乱数要素を第二の擬似乱数要素と比較することによってＲＶＴを有効にするステップとを含む前記方法。
【請求項７８】
請求項７７に記載の方法において更に、迅速認証システム時刻値を、ユーザ装置時刻値に関連する時間基準に同期させるステップを含む前記方法。
【請求項７９】
請求項７７に記載の方法において更に、ユーザ装置と迅速認証システム間の時刻相違を考慮して、第一の擬似乱数要素と比較するために複数の第二の擬似乱数要素を生成するステップを含む前記方法。
【請求項８０】
請求項７３に記載の方法において更に、ユーザ装置の保持する迅速認証オブジェクトを迅速認証システムで有効化することができるように、迅速認証システムとして機能する第二の回収システムに迅速認証オブジェクトを渡すステップを含む前記方法。
【請求項８１】
請求項７３に記載の方法において更に、迅速認証オブジェクトとして少なくともシード値を第一の回収システムからユーザ装置へ送信するステップを含む前記方法。
【請求項８２】
請求項８１に記載の方法において、シード値に依存する少なくとも一つの擬似乱数属性を含む認証イメージがユーザ装置によって生成され、更に、その認証イメージをヒューマンオペレータによって認証するステップを含む前記方法。
【請求項８３】
請求項８２に記載の方法において、認証イメージを時間的に変化させる前記方法。
【請求項８４】
請求項８３に記載の方法において、認証イメージの時間的差異が、相対的に緩やかな変化である離散的成分を有するとともに、相対的に急激に変化する連続成分をも有することを含む前記方法。
【請求項８５】
請求項８３に記載の方法において更に、ユーザ装置で生成された認証イメージの一つまたはそれ以上のダイナミック特性を管理する操作命令を迅速認証オブジェクトの一部として第一の回収システムからユーザ装置へ送信するステップを含む前記方法。
【請求項８６】
請求項８３に記載の方法において更に、少なくともシード値に依存する認証イメージの少なくとも一つのダイナミック属性をヒューマンオペレータが認証するステップを含む前記方法。
【請求項８７】
請求項８３に記載の方法において、ユーザ装置に表示される認証イメージに、画像情報とシード値の両方に依存する少なくとも一つの属性を持つ少なくとも一つのダイナミックイメージを含めるために、迅速認証オブジェクトの一部として画像情報を第一の回収システムからユーザ装置へ送信するステップを含む前記方法。
【請求項８８】
請求項８７に記載の方法において、画像情報を送信する前記ステップに、ユーザ装置で表示される少なくとも一つのイメージを表す送信データを送信するステップが含まれる前記方法。
【請求項８９】
請求項８８に記載の方法において、画像情報を送信する前記ステップに、認証イメージを含む少なくとも一つの視覚要素を生成する際にユーザ装置で使用される１セットの操作命令が含まれる前記方法。
【請求項９０】
請求項８２に記載の方法において更に、迅速認証の一部として画像情報を前記第一の回収システムからユーザ装置へ送信するステップを含む前記方法。
【請求項９１】
請求項８２に記載の方法において更に、ユーザ装置上に表示される認証イメージにユーザ認証イメージを含めるために、迅速認証オブジェクトの一部としてユーザ認証イメージを前記第一の回収システムからユーザ装置へ送信するステップを含む前記方法。
【請求項９２】
請求項９１に記載の方法において更に、ユーザ装置に関連するユーザイメージに前記第一の回収システムでアクセスするステップと、
ユーザ認証イメージとしてユーザイメージをユーザ装置に送信するステップと、
を含む前記方法。
【請求項９３】
請求項９２に記載の方法において、ユーザイメージにアクセスする前記ステップに、ユーザ装置から前記第一の回収システムに送られる証明書に含まれる位置アドレスを持つサーバにアクセスするステップが含まれる前記方法。
【請求項９４】
請求項８２に記載の方法において更に、ユーザ装置上に表示される認証イメージが前記第一のイメージデータに依存する視覚イメージを含むように、迅速認証オブジェクトの一部として第一のイメージデータを前記第一の回収システムからユーザ装置へ送信するステップを含む前記方法。
【請求項９５】
請求項７３に記載の方法において、迅速認証オブジェクトを返す前記ステップに、ユーザ装置のユーザへ物理的トークンを発行するステップを含む前記方法。
【請求項９６】
請求項７３に記載の方法において、迅速認証オブジェクトに依存する認証イメージがユーザ装置で生成され、更に、
迅速認証オブジェクトに依存する参照イメージを迅速認証システムで生成するステップと、
ユーザ装置で生成された認証イメージが迅速認証システムで生成された参照イメージと実質的に合致するか否かをヒューマンオペレータが認証するステップと、
を含む前記方法。
【請求項９７】
請求項９６に記載の方法において更に、参照イメージの生成に使用される迅速認証オブジェクトを迅速認証システムに供給するステップを含む前記方法。
【請求項９８】
請求項９６に記載の方法において、ユーザ装置で生成される前記認証イメージがユーザ装置時刻値にも依存するイメージであり、さらに、迅速認証オブジェクトおよび迅速認証システム時刻値に依存する参照イメージを生成するステップを含む前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、安全な取引の処理、特にストアドバリューデータオブジェクト（stored-value data object）に関する無線装置取引処理の安全な管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯用電子機器が日常生活に浸透するにともない、それらの電子機器は広範な取引処理に使用されるようになる。例えば、セルラ電話などの携帯用通信装置に支払い機能を集約することができる。そして、ユーザは電話による支払い機能を利用して商品やサービスの代金を支払うことができる。
【０００３】
商取引に携帯機器を使用すると、セキュリティの問題が複雑になる。例えば、ユーザ装置に支払い情報が格納されている場合、情報を盗み見されないように売り手のシステムへ情報を伝達する方法が問題になる。一般に、そのような取引処理におけるエンドツーエンドのセキュリティを確保することが重要な課題である。
【０００４】
とりわけ携帯機器との間で安全に情報を伝えかつ受けることが、課題となっている。そのような情報の伝達やその後の回収は、ユーザによる後の回収のための装置にストアドバリューデータオブジェクトを渡す際に必要になる。データオブジェクトは物理的なチケットと同様な機能を持つことができる。実際、売り手は電子チケットまたは他のトークンを発行してユーザ装置に送り、後刻ユーザは回収を行うことができる。ユーザは電子チケットの回収と同時に所望の商品またはサービスを入手する。
【０００５】
しかし、電子チケットやストアドバリューデータオブジェクトの使用には、発行および回収の手順に相当なセキュリティ対策が必要である。携帯機器によるストアドバリューデータオブジェクトの使用を安全に管理するためのアプローチには、上記および他のセキュリティ関連事項に対するソリューションが必要である。そして、そのようなアプローチは、ユーザの立場から見てデータオブジェクトの使用が比較的便利で柔軟性のあるものでなければならない。
【発明の開示】
【０００６】
この発明は、ストアドバリューデータオブジェクトの使用を伴う無線機器取引処理を確実に管理する方法と装置を提供する。いくつかの実施例では、ストアドバリューデータオブジェクトは電子チケットまたはトークンとして機能し、電子チケットの発行、格納、回収を確実に実行するために、本方法および装置を提供する。
【０００７】
少なくとも一つの実施例では、無線装置は必要なストアドバリューデータオブジェクトをチケット発行システムに要求する。チケット発行システムは、その要求に関わる無線装置から渡された公開鍵を使用して要求されたデータオブジェクトを暗号化することによって、要求側装置に情報を安全に伝達する。対応する秘密鍵を保持しているのは要求側無線装置だけであるから、その装置だけが、データオブジェクトを復号して使用することができる。無線装置には、改ざん対策を施すことが望ましく、安全なデータオブジェクトの復号・格納および安全な秘密鍵格納機能を持つセキュリティ要素が含むことができる。
【０００８】
チケット発行システムはローカルアクセスが可能であり、その場合、無線装置は、ＲＦまたは光学的（例えば赤外線）信号を用いてチケット発行システムと交信することができる。少なくとも一つの実施例では、チケット発行システムがリモートサーバあるいは、インターネット接続可能なシステムであり、無線装置は無線通信ネットワークを介してチケット発行システムにアクセスする。例えば、装置はセルラ通信ネットワーク接続可能なＲＦトランシーバを内蔵することができる。インターネットベースのチケット発行システムと無線装置間の通信には、ＷＡＰ（Wireless Application Protocol）を使用することができる。ＷＡＰを使用する場合、ＷＡＰ公開鍵暗号基盤（ＷＰＫＩ）方法にしたがって無線装置は、その関連公開鍵をユーザ証明書に入れてチケット発行システムに送る。
【０００９】
無線装置は、暗号化形式のストアドバリューデータオブジェクト（例えば、電子チケット）をチケット発行システムから受信した後、暗号化データオブジェクトをセキュリティ要素に送る。セキュリティ要素は無線装置と一体化されるか、着脱可能に接続される。いずれの場合も、セキュリティ要素は、データオブジェクトの安全な格納を意図したものであり、そのセキュリティルールに従わない場合は格納データオジェクトの閲覧、検索、変更を許可しない。セキュリティ要素はチケット発行システムから受け取ったデータオブジェクトを復号する際に使用される秘密鍵を安全に格納することができる。さらに、セキュリティ要素は格納データオブジェクトの特定フィールドの閲覧を無線装置のユーザに許可するが、データオブジェクト全体への非暗号化アクセスを禁止することによって格納データオブジェクトの不正コピーを防止する。
【００１０】
セキュリティ要素に電子チケットなどのデータオブジェクトが入った後は、無線装置ユーザは互換チケット回収システムにおいてデータオブジェクトを商品またはサービスの回収をすることができる。チケット回収システムは、回収されるデータオブジェクトが有効であることを保証し、そして、回収実行中の無線装置内のセキュリティ要素とチケット回収システムの協働動作により、無線装置とチケット回収システム間の通信盗聴による格納データオブジェクトの不正コピー取り出しが防止される。さらに、無線装置のセキュリティ要素は、ストアドバリューデータオブジェクトの不正コピーを確実に削除し、不正コピーを保有しないことを保証する。無線装置とチケット回収システム間の通信には、ＲＦ、赤外線、その他の無線信号通信を使用することができる。少なくとも一つの実施例では、チケット回収システムで交信するために無線装置はブルートゥース（登録商標）インタフェース等のＲＦインタフェースを備えている。チケット回収システムと無線装置間の通信は、ＷＡＰや、その他の標準化プロトコルまたは独自のプロトコルに基づいて実行することができる。
【００１１】
少なくともいくつかの実施例では、無線装置は、回収要求をチケット回収システムに送ることによって、格納データオブジェクトの回収を開始する。また、この要求の一部として関連の公開鍵を無線装置からチケット回収システムに送ることも可能である。それに対して、その関連公開鍵を含む証明書がチケット回収システムから無線装置に送られる。またチケット回収システムは、ノンス（ｎｏｎｃｅ、一回使用の数値）または別の生成値（例えば、擬似乱数値）を無線装置に送ることも可能である。
【００１２】
セキュリティ要素は、回収ｎシステムから供給された生成値とチケットの組み合わせを、回収システムから受け取った公開鍵によって暗号化する。無線装置は、チケット回収システムとの通信に使用される特定のインタフェースに関連する何らかのプロトコルを用いて暗号化データオブジェクトをチケット回収システムに送る。一般に、これらのプロトコルは、チケット回収システムが暗号化データオブジェクトを確実に受信できるように、伝送認証を支援するプロトコルでなければならない。データオブジェクトをチケット回収システムへ送信後、無線装置のセキュリティ要素はデータオブジェクトの格納コピーを消去、破棄する。
【００１３】
チケット回収システムは、無線装置に送った公開鍵に対応する秘密鍵を用いて受信データオブジェクトを復号する。復号化中、チケット回収システムは、ノンスからデータオブジェクトを分離し、そして、本人の署名、あるいは正規のチケット発行システムまたは正規のチケット回収システムからのマーキングデータがデータオブジェクトに含まれているか否かを認証する。データオブジェクトが複数回使用型（ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅ）電子チケット等の複数回使用型オブジェクトの場合、チケット回収システムは必要に応じてデータオブジェクトを変更して自己の秘密鍵で署名した後、そのオブジェクトを暗号化形式で無線装置に返す。そのオブジェクトは復号され、次の回収に備えてセキュリティ要素に格納される。
【００１４】
いずれの場合も、チケット回収システムにおいて、無線装置がその後の使用による商品またはサービスを入手するときに使用できるように、データオブジェクトと回収に、例えば入場ゲートを開くとか迅速認証トークン（ＲＶＴ）を返すことによって、対応する商品またはサービスの入手が可能になる。通常、ここで規定するＲＶＴは上述のデータオブジェクトとは異なるタイプ情報を含んでいて、関連する伝送、認証手順の実行によって迅速な認証を容易にする。
【００１５】
初回の格納データオブジェクト回収の後、それに続く一回または複数回の迅速な認証を完全なセキュリティ環境で行いたい場合に、ＲＶＴを利用することができる。例えば、チケット所有乗客は自分の携帯機器を使用して、搭乗待合室前に設置されたチケット回収システムで格納電子チケットの回収を完了することができる。電子チケット回収後、チケット回収システムから乗客の携帯機器にＲＶＴが返され、航空機への搭乗直前に迅速に認証される。もちろんＲＶＴの使用範囲は、スポーツ行事へのチケットによる入場など、広範囲に拡大されるものである。
【００１６】
少なくともいくつかの実施例において、チケット回収システムは無線装置にシード（seed）値を返し、更に任意でグラフィックデータまたはパターン生成情報を返信することも可能である。シード値は擬似乱数値でもよい。無線装置のセキュリティ要素は返送シード値を使用して何らかのパターンまたはシーケンス生成器を駆動する。パターン／シーケンス生成器は、生成するシーケンスまたはパターンがシード値と時刻の両方に依存するように、生成機能に時刻依存性を持つことが望ましい。ヒューマンオペレータによってＲＶＴの回収または認証が行われる場合、セキュリティ要素から認証パターンを生成することが可能であり、また、シード値に依存（必要に応じて時刻にも依存）して表示されるグラフィック要素を操作することもできる。したがって、認証場面で認証するヒューマンオペレータに適切なパターンのグラフィック操作を示すことができるのは、有効なシード値を保持するセキュリティ要素だけである。
【００１７】
シーケンス／パターン生成機能に時刻を導入することにより、ＲＶＴ認証が反復使用攻撃から保護される。一般に、認証時点で、パターン／シーケンス生成器から所要のパターンまたはシーケンスが生成する。その場合、パターン／シーケンス生成に使われる時刻は現在時刻の非常に近い。例えば、実際の認証の１／２秒前にパターンやシーケンスを生成することができる。それから一定の時間窓以内の生成時刻に依存して、認証を行うことができる。この時刻依存により、記録およびその後の反復使用のための別の有効な認証パターンまたはシーケンスのユーザによる認証システムへの出力が禁止される。
【００１８】
その後に自動化システムにおいてＲＶＴを認証することになっている場合は、無線装置から認証システムに認証シーケンスを送信するだけである。一般に、認証シーケンスはシード値に依存（望ましくは時刻にも依存）して生成する少なくとも一つの擬似乱数要素を含んでいる。認証システムは、認証シーケンスを受信して、その有効性をチェックする。このチェックは、認証シーケンスに含まれるものと同じ擬似乱数要素をローカル的に生成させることによって行われ、これが可能な理由は、チケット回収システムから無線装置に送信されたシード値を認証システムが認識しているからである。このシード値はシステム全体で使用される。すなわち、ある程度長時間にわたって全無線装置に供給される。この時間は、最初のＴＲＳでのチケットを回収から次のＲＶＴ回収までの典型的なユーザ遅延時間よりはるかに長い。シード変更に続く比較的短い時間ならば、ＲＶＴチェック用ＴＲＳは現在のシードと前回のシードの両方を許容する。シード変更の直前にシードを取得したユーザは、この状況に当てはまる。
【００１９】
シード値および時刻に依存して擬似乱数要素が生成する場合、無線装置は、その認証シーケンスに含まれている擬似乱数要素を生成させる際に適用した時刻を送信する。認証システムは受信した時刻値と既知のシード値を用いて自己の擬似乱数要素を生成して、無線装置からの擬似乱数要素と比較する。さらに、認証システムは、無線装置から受信した時刻の有効性を認証する。
【００２０】
代替例として、認証システムの時刻が無線装置の時刻とほぼ一致するように、認証システムを無線装置と同じ時間基準に同期させることが可能である。このような同期が望ましくない場合には、認証システムにおいて、無線装置との間の一定時間差を考慮に入れることができる。いずれの場合でも、認証システムは受信した認証シーケンスが有効であるか否かを判定する際に時刻を参照することにより、与えられた認証シーケンスが他の無線装置によってコピーされたり、再利用されたりすることを防止することができる。
【実施例】
【００２１】
この発明は無線電子商取引に関する信頼できる処理を可能にするシステムと方法を提供する。以下の詳細説明および付図は、いくつかの発明実施例に関する特定の代表例を表している。しかし、この発明の範囲は、これらの特定例に限定されるものではない。例えば、無線通信システムが運用されている環境であれば、特定の無線通信インタフェース規格に制限されることなく、この発明を実施することができる。
【００２２】
また、以下の説明では具体的に電子チケットについて記述するが、これはストアドバリューデータオブジェクトの一般概念に含まれる特定の具体例を意味している。したがって、ここで使われる「電子チケット」は他のストアドバリューデータオブジェクトを包含しており、例えば電子キャッシュや電子トークンなど、電子商取引や他の有価取引において交換媒体として使用される様々なデータアイテムやオブジェクトも含まれる。
【００２３】
図1のシステム１０は、この発明の一つ以上の実施例を実施するための単純化具体例である。システム１０はチケット発行システム（ＴＩＳ）１２、チケット回収システム（ＴＲＳ）１４、ユーザ装置１６を含む。この記述において、ユーザ装置１６はＰＴＤ（personal trusted device）１６と呼ばれる。ＰＴＤ１６はストアドバリューデータオブジェクト取引処理においてＴＩＳ１２およびＴＲＳ１４の信頼し得るエージェントとして機能するセキュリティ要素２０を含んでいて、セキュリティ要素２０はＴＩＳ１２とＴＲＳ１４とともに電子チケット１８の発行、格納、回収を安全確実に実行する。ＰＴＤ１６は基本的に、適切な無線通信機能を備えた装置を表す。したがって、ＰＴＤ１６は適切に構成された無線電話機、モバイル端末、ＰＤＡ、携帯用ＰＣ、ラップトップＰＣ、その他の電子装置などである。
【００２４】
電子チケットの伝送、取り扱い、回収を安全に管理する際に使用されるシステムとプロセスは、電子チケットの生成、発行、回収の利便性および信頼性を確保すると同時に、詐欺と誤用を防止することも必要である。一般に、ＴＩＳ１２、ＴＲＳ１４、セキュリティ要素２０は協働して以下の目的を達成する。
・  チケット受領者がチケット発行者の正当性を確信できなければならない。
・  チケットが正当なユーザだけに渡される。すなわち、ユーザ以外の者によるチケットの受け取りおよび利用を不可能にする。
・  チケットのコピーが不正か否かを問わず、ユーザによるチケットのコピーが防止されなければならない。
・  ユーザがチケット回収機（回収システム）の正当性を確信できなければならない。
・  チケットが正当なチケット回収機のみに届けられる。すなわち、正当な回収機以外のエンティティによるチケットの受け取りおよび利用を不可能にする。
・  チケットの正当性を確保するために信頼できるメカニズムをチケット回収機に備えなければならない。
・  チケット回収機からユーザにチケットを返す場合、正当なユーザにチケットが確実に届けられなければならない。すなわち、ユーザ以外の者による返却チケットの受け取りおよび利用を不可能にする。
【００２５】
上記の安全な取り扱い要件に加えて、多くのチケット発行サービスにおいて迅速なチケット認証が要求される。迅速な認証は、大量輸送機関、スポーツイベント、コンサートなどで特に有用である。迅速な認証に関して、認証セキュリティと認証速度の間にトレードオフの関係があるが、これについては詳しく後述する。これは一般に、最初は高レベルの最初のセキュリティにより電子チケットを正確に認証し、次に安全性は多少劣るがオリジナル電子チケットより早く認証可能な、有効期限の短い迅速認証オブジェクトをユーザに渡すというコンセプトである。
【００２６】
図２は安全なチケット取引処理の代表的実施例を詳細に示している。この場合、ＰＴＤ１６はモバイル端末か、他のセルラ無線電話機である。ＰＴＤ１６は無線通信ネットワーク２２にアクセスすることによってＴＩＳ１２と通信する。このネットワークは一般にアクセスネットワーク（ＡＮ）２６とコアネットワーク（ＣＮ）２８を含む。無線通信ネットワーク２２からＴＩＳ１２へのアクセスは、インターネット２４経由、または他のネットワーク接続によって行われる。無線通信ネットワーク２２は、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ（ＩＳ−９５，ＩＳ−２０００）、ＴＤＭＡ（ＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６）、ワイドバンドＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）、ＧＰＲＳ、その他の無線通信ネットワーク等を含む様々な標準化ネットワークから選ぶことができる。
【００２７】
ＰＴＤ１６とＴＩＳ１２の間で交わされるチケット取引処理の支援には、様々なエンドツーエンドプロトコルが使用される。例えば、ＴＩＳ１２がＷＡＰ有効化（ＷＡＰ−ｅｎａｂｌｅｄ）サーバであれば、ＷＡＰ有効化ＰＴＤ１６は、チケット発行メッセージのために規定された特別なＭＩＭＥタイプと関連するＷＡＰ規格に基づいてＴＩＳ１２との間でチケット取引を行うことができる。特に、これに関する資料としてはＷＡＰフォーラムによって公開されている規格書「Wireless Application Protocol Public Key Infrastructure Definition」, WAP-271-WPKI, Version 24-Apr-2001がある。もちろん、他のプロトコルも使用可能であって、多くの公開プロトコルや独自プロトコルがＰＴＤ１６とＴＩＳ１２間の取引処理の支援に利用可能である。
【００２８】
また、柔軟性と接続範囲の広さから考えると、インターネット接続可能なチケット発行システムとしてＴＩＳ１２を構成することに興味をひかれるが、ＴＩＳ１２を無線通信ネットワーク２２の一部として構成することも可能である。例えば、コアネットワーク２８の中における複数のネットワークエンティティの１つとしてＴＩＳ１２を構成することができる。その場合、ＴＩＳ１２に関するセキュリティ上の懸念が部分的に解消、または少なくとも軽減されるが、ＴＩＳ１２へのアクセス制限が大きくなる。例えば、無線通信ネットワーク２２の加入者以外はＴＩＳ１２にアクセスできなくなる。
【００２９】
ＰＴＤ１６がＴＩＳ１２から受け取った電子チケット１８は、セキュリティ要素２０に伝送され、そこで復号され、回収に備えて安全に保持される。そのため、ＰＴＤ１６は更に、回収処理に関わるＴＲＳ１４との無線通信を支援する。支援ネットワーク３０を介してＴＲＳ１４と他のシステムをリンクさせることが可能であり、実際、インターネット２４、ＴＩＳ１２、無線通信ネットワーク２２のいくつかに接続することができる。図示していないが、ＴＲＳ１４をＴＲＳ１４や他のタイプのチケット回収関連機器と直接または間接的にリンクさせ、さらに、後述の迅速認証システムに任意でリンクさせることも可能である。
【００３０】
図３はＴＩＳ１２、ＴＲＳ１４、ＰＴＤ１６の代表的実施例に関する詳細を示している。さらに、図３はＰＴＤ１６と、ＴＩＳ１２、ＴＲＳ１４との間で交換される典型的な情報を示す。
【００３１】
この説明で「ＰＴＤ」と称するものには広範囲な装置タイプがあるので、ＰＴＤ１６の各実施例はそれぞれ大きく異なる。代表的な実施例において、ＰＴＤ１６は、セキュリティ要素に加えて機能要素４０と無線インタフェース４０、４２を含む。この説明で「機能要素」と称するものは基本的に、セキュリティ要素２０を除いた全体的なＰＴＤ１６を指す。後述するように、ＰＴＤ１６はＴＩＳ１２およびＴＲＳ１４との通信に、同じ無線インタフェースの４２または４４を使用することができるが、別個の無線インタフェースを内蔵することもあるであろう。一般に、それぞれ異なる無線インタフェースが必要か否かは、ＴＩＳ１２およびＴＲＳ１４がともにローカルシステムであるか、ともにリモートシステムであるか、あるいは両者がリモートシステムとローカルシステムの組み合わせであるかによって決まる。例えば前述のように、ＰＴＤ１６は、ローカル通信リンクを介して回収サイトのＴＲＳ１４と通信中に、無線通信ネットワーク２２で支援されるＷＡＰサービスを利用してＴＩＳ１２と通信することができる。
【００３２】
機能要素４０の特性はＰＴＤ１６の特質によって異なる。すなわち、対象のＰＴＤ１６の本来の目的に応じて、機能要素４０はセルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、または他のタイプの電子装置となる。一般に、機能要素４０はプロセッサ５０、メモリ５２、ユーザインタフェース５４、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）５６を含む。ユーザインタフェース５４の詳細はＰＴＤ１６の本来の目的によって異なる。例えばＰＴＤ１６がセルラ電話か他のモバイル端末の場合、ユーザインタフェース５４は通常、ディスプレイ画面、キーパッド、音声入出力システムを含む。同様に、ＰＴＤ１６がＰＤＡか他のモバイル・コンピューティング装置の場合、ユーザインタフェース５４は通常、ディスプレイと入出力機能を含む。
【００３３】
ＰＴＤ１６のセキュリティ要素２０は様々な方法で実現される。例えば、セキュリティ要素２０は、ＰＴＤ１６の他のシステムと一体化することが可能であり、また、着脱可能なスマートカードまたは他のモジュール装置として構成することも可能である。いずれの場合も、電子チケットおよび他の機密データを高度に安全な方法で格納する不正防止モジュールとしてセキュリティ要素２０を構成することができる。代表的な実施例では、セキュリティ要素２０はプロセッサまたは論理装置６０と、メモリ６２と、シーケンス／パターン生成器６４を含む。セキュリティ要素２０に関する機能については、ＴＩＳ１２およびＴＲＳ１４にかかわる取引処理の説明とあわせて詳細に後述する。
【００３４】
代表的な実施例では、ＴＩＳ１２はＷＡＰ有効化サーバ、または他のネットワーク接続可能なチケット発行システムを含む。一般に、ＴＩＳ１２は、ＴＩＳ１２との通信が可能なタイプのネットワークに適応したインタフェース７０を含んでいる。いくつかの実施例では、インタフェース７０は、ＰＴＤ１６とのローカル無線通信を支援するために無線通信機能を持っている。ＴＩＳ１２はさらに、処理／暗号化システム７２とメモリ７４を備えている。
【００３５】
同様に、ＴＲＳ１４はインタフェース８０、暗号化／復号用処理システム８２、メモリ８４を備えている。もちろん、ＴＩＳ１２とＴＲＳ１４の構成は、それぞれの機能と通信方式にしたがって互いに異なる。
【００３６】
上記詳細から離れて、典型的な電子チケット取引処理には、ＰＴＤ１６からＴＩＳ１２への購入要求と、要求された電子チケット１８のＴＩＳ１２からＰＴＤ１６への配送が伴う。その後、ＰＴＤ１６のユーザは回収に際して電子チケット１８をＴＲＳ１４に提示する。この発明においては、電子チケット（すなわち、ストアドバリューデータオブジェクト）の発行、格納、回収に関するエンドツーエンド・セキュリティを確保するために多くのメカニズムが使用される。
【００３７】
図４は、この発明の一つ以上の実施例における代表的な呼の流れを示している。全体的な電子チケット取引処理は、ＰＴＤ１６からＴＩＳ１２宛ての購入要求書の生成、送出から始まる。購入要求書とともに、ＰＴＤ１６に関連する公開鍵を含んだユーザ証明書がＴＩＳ１２へ送られるか、あるいは、何らかの方法でＴＩＳ１２の手元に届く。ＰＴＤ証明書は、ＴＩＳ１２のオペレータまたは関連システムによって発行される証明書、あるいはＶＩＳＡ（登録商標）やマスターカード（登録商標）等の信頼できる第三者機関からの証明書の場合もある。いずれの場合も、ＴＩＳ１２は、電子チケット１８の支払いが保証されれば（保証手順は、この発明とは無関係）、要求された電子チケット１８を生成する。
【００３８】
図３では、チケット１８が生成されてメモリ７４に格納されているかもしれない。生成されたチケット１８に所望の内容が含まれ、ＴＩＳ１２による署名または別の方法での認証が終わっていれば、要求側ＰＴＤ１６に関連する公開鍵（ＰＴＤＰｕＫ）によってチケットは暗号化される。対応する秘密鍵を保有するのは要求側ＰＴＤ１６だけであるから、暗号化チケット１８の受け取りと使用が可能な者は、ＰＴＤ１６だけである。したがって、図４のステップＡにおいて、ＴＩＳ１２は要求された電子チケット１８を暗号化形式で生成する。チケット１８は、ＴＩＳ１２によってデジタル署名された、すなわち、ＴＩＳ１２に属しＴＩＳ１２によって確実に保持されている秘密鍵（ＴＩＳＰｒＫ）でチケットデータ（ＴＩＣＫＥＴ＿ＤＡＴＡ）を暗号化することによってデジタル署名されたデータからなる。
【００３９】
ＰＴＤ１６は無線インタフェース４２を介して暗号化チケット１８を受け取り、暗号化チケット１８をセキュリティ要素２０に直接、あるいは機能要素４０を介して間接的に渡す。一実施例では、ＴＩＳ１２からＰＴＤ１６へ暗号化電子チケットが特殊なＭＩＭＥ（Multipurpose Internet Mail Extension）形式として送られ、そのメッセージタイプにより、セキュリティ要素２０への暗号化チケット１８の伝送が起動する。いずれの場合も、セキュリティ要素２０は、安全に保持された秘密鍵を用いて受信チケット１８を復号する。セキュリティ要素２０はＴＩＳ１２に対応するルート証明書（ＴＩＳ＿ＲＯＯＴ＿ＣＥＲＴ）を保持しており、その証明書には、ＴＩＳ１２から受信した電子チケット１８の復号に必要な秘密鍵が含まれる。
【００４０】
復号されたチケット１８はセキュリティ要素メモリ６２に保持される。セキュリティ要素の固定された所定入出力機能で注目すべき点は、復号済の電子チケット１８を決して外部に漏らさないことである。したがって、セキュリティ要素２０はＰＴＤ１６のユーザによるチケット１８の限定フィールドまたは一部分の閲覧を許可する場合があるとしても、セキュリティ要素２０に保持されたチケット１８にコピー目的で他人がアクセスすることはできない。
【００４１】
ＴＩＳ１２からチケット１８を受信した後、ＰＴＤ１６のユーザは回収のために電子チケット１８をＴＲＳ１４に提示する。チケット回収は通常、ＴＲＳ１４に対するＰＴＤ１６からの回収要求の発行から始まり、これは、図４においてＧｅｔ＿Ｓｅｒｖｉｃｅメッセージで示されるように、ＰＴＤ１６からＴＩＳ１２へのＷＳＰ（ＷＡＰ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）Ｇｅｔ要求形式を取る。上記Ｇｅｔメッセージは、ユーザが独自にＴＩＳウェブサイトにナビゲーションした結果であるか、あるいはＰＴＤ１６がＴＩＳ１２から発行されたＷＡＰ＿Ｐｕｓｈメッセージを受け取ることによって発行されるものであって、このメッセージにはＴＩＳ１２のｕｒｌが含まれ、ユーザはこのｕｒｌをＰＴＤ上で選択する。
【００４２】
先に述べたとおり、ＰＴＤ１６は無線インタフェース４２または４４を介して無線でＴＲＳ１４と通信することか望ましい。ＴＲＳ１４がリモート装置の場合、ＰＴＤ１６は、リモートＴＩＳ１２にアクセスするときのように無線通信ネットワーク２２を介してアクセスする。この場合、ＰＴＤ１６は無線インタフェース４２を利用する。ＴＲＳ１４がローカル装置の場合、ＰＴＤ１６は無線インタフェース４４を利用する。この無線インタフェースは、無線周波数インタフェース、光学インタフェース、または、それらの組み合わせとすることが可能であるが、他の無線技術に基づいて構成することもできる。特に本記述において対象となる無線技術として、ブルートゥースと８０２．１１無線ネットワーク規格があり、さらに、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）によって公開されている赤外線通信規格がある。もちろん、独自通信プロトコルを含めた他の規格に基づいてＰＴＤ１６とＴＲＳ１４の間で通信することが可能である。
【００４３】
ＴＲＳ１４は、ＰＴＤ１６から回収要求を受け取ると、「チケット提示要求」を表すメッセージＢをＰＴＤ１６に送る。この要求は特定のＴＲＳ１４に関連する証明書（Ｃｅｒｔ＿ＴＲＳｎ＋１）と生成値を含んでいる。生成値は、例えばノンスでもよい。ＴＲＳ１４からＰＴＤ１６へ伝送される証明書は、ＴＲＳ１４に関連する公開暗号化キー（ＴＲＳｐｕＫ）を含んでいる。
【００４４】
それに対応してＰＴＤ１６の中のセキュリティ要素２０は、電子チケット１８に連結された受信生成値を含む複合データオブジェクト（Nonce, T）を作成する。そして、ＰＴＤ１６は、ＰＴＤ１６の秘密鍵を用いてこの複合データオブジェクトにデジタル署名する。ＰＫＣＳ７などの標準フォーマットを使用することが好ましく、それにより、ＰＴＤの公開鍵を含む証明書Ｃｅｒｔ＿ＰＴＤが署名済みオブジェクトに添付される。そして、署名された複合データオブジェクトは、特定のＴＲＳ１４に属している公開鍵で暗号化される。この公開鍵は、前のステップでメッセージＢに含めてＴＲＳ１４からＰＴＤ１６に送った証明書（Ｃｅｒｔ＿ＴＲＳｎ＋１）に含まれる。この説明において、現在のＴＲＳ１４はインデックス（ｎ＋１）によって特定され、また、複数回使用型チケットの場合における前回のＴＲＳはインデックス（ｎ）によって特定される。
【００４５】
署名された複合データオブジェクトの暗号化の後、ＰＴＤ１６は暗号化された複合オブジェクトをＴＲＳ１４に返す。後述の複数回使用型チケットの場合、前のチケット回収システムの証明書Ｃｅｒｔ＿ＴＲＳｎも、メッセージＣの一部として送られる。ＴＲＳ１４は、受信した生成値および電子チケット１８を対応の秘密鍵（ＴＲＳＰｒＫ、これはＴＲＳ１４だけに認識可能）によって復号し、そして、受信された電子チケットの正当性および整合性をチェックするとともに返された生成値を認証する。
【００４６】
特に、ＴＲＳ１４は、受信電子チケットが正当な署名を含んでいるか、また、正当なＴＩＳ１２や他のＴＲＳ１４からの他の認証情報を含んでいるか否かをチェックする。これは後述するように、認証後に複数回使用型チケットに署名する場合がある。このチェックにおいてＴＲＳ１４は、一つまたはそれ以上のＴＩＳ１２のルート証明書のローカル格納コピーと、ＰＴＤ１６から受信した以前のＴＲＳ証明書を使用することができる。
【００４７】
ＴＲＳ１４はまた、提出されたＰＴＤ証明書に含まれる公開鍵に対応する秘密鍵をＰＴＤ１６が所有しているか否かを認証するために、ＰＴＤ１６から返された複合データオブジェクト上のＰＴＤの署名をチェックする。
【００４８】
ＴＲＳ１４で回収される電子チケット１８が一回限り有効のチケットであれば、ＴＲＳ１４は、そのチケットが有効かどうか認証し、受信チケット１８に対応する商品またはサービスをチケット１８の提示者に提供するべきか否か、すなわちＲＶＴを発行するべきか否かを信号または他の指示手段で関連システムに知らせる。回収処理に際してＰＴＤ１６からＴＲＳ１４へチケット１８を送信すると同時に、セキュリティ要素２０はメモリ６２に保持していたチケット１８の機密コピーを消去する。これは、チケット１８の非承認コピーが回収処理中または回収後に残存することを防止するためである。
【００４９】
電子チケット１８が複数回使用型チケットである場合がある。その場合、ＴＲＳ１４は回収チケット１８’を返す。回収チケット１８’には「パンチ」が入っている、すなわち、元の電子チケット１８の変更版である。例えば、過去にｎ回の回収が行われたことを示すために、ＴＲＳ１４は元の電子チケット１８を変更する。ただし、ｎは１からチケット１８の最大使用可能回数の範囲である。複数回使用型チケット１８’を返す際、ＴＲＳ１４は、ＴＲＳ１４に関連する認証署名を含むようにチケット内容を変更し、それにより、回収歴のあるチケット１８を次回の認証ポイントで認証することができる。
【００５０】
場合によっては、チケット１８の回収が結果的にＴＲＳ１４による迅速認証オブジェクトの発行になる。ＰＴＤ１６は迅速認証オブジェクトを受け取り、その後、ＲＶＴの生成に使用する。この方法は、セキュリティが低くなるが、次回の認証ポイントにおける有効性認証が迅速になる。ＴＲＳ１４からＰＴＤ１６に送られる迅速認証オブジェクトには、次回の認証ポイントでＰＴＤ１６が提示できるようにＲＶＴを含めることが可能であるが、一般的に迅速認証オブジェクトはシード値であって（他の情報を含むことも可能であるが）、そのシード値からＰＴＤ１６が有効なＲＶＴを生成する。迅速認証オブジェクトの一部としてＴＲＳ１４から送られる他の情報は、イメージデータ、イメージ操作情報、ユーザ認証データなどである。いずれの場合も、情況に応じて、ＴＲＳ１４は回収歴のあるチケット１８’や迅速認証オブジェクトを返すこともあれば、全く返さないこともある。
【００５１】
ＲＶＴは、例えばスポーツイベントや鉄道の駅で発行されるチケット１８に関連して使用される。このような環境では、オリジナルの電子チケット１８はオープンアクセス領域に置かれたＴＲＳ１４で認証を受ける場合があり、ＴＲＳ１４は迅速認証オブジェクトを回収中のＰＴＤ１６に返す。このオブジェクトはＲＶＴ生成時に使用されるもので、一定期間または一定のＲＶＴ認証回数が経過するまで有効である。
【００５２】
図５は、ＲＶＴが有用と考えられる環境を具体的に示す。ＰＴＤ１６のユーザが初めて電子チケット１８を回収することができるオープンエリアには、一つ以上のＴＲＳ１４が設置される。この初回回収は一般に、高セキュリティ過程、例えば上述のいずれかにしたがって行われる。ＴＲＳ１４は、有効な電子チケット１８の回収を行うＰＴＤ１６に迅速認証オブジェクトを返す。そして、ＰＴＤユーザはＰＴＤ１６から受け取ったＲＶＴを提示することにより、例えば制御アクセス領域にアクセスすることができる。このような構成は、イベント参加者やサービス利用者がイベントやサービスの開始前に時差的に到着し、ある時点で行列ができるような情況において特に有用である。空港ターミナルや他の大量輸送施設では、高セキュリティ認証とその後の低セキュリティ迅速認証との組み合わせが有用であると考えられる。
【００５３】
ＲＶＴは迅速認証システム１００で認証することができるが、ヒューマンオペレータによる認証も可能である。迅速認証システム１００は、前述の安全な認証プロトコルと低オーバーヘッド迅速認証プロトコルの両方を採用したＴＲＳ１４として単純に構成することができる。ＴＲＳ１４から迅速認証情報をＰＴＤ１６に返すとき、ＴＲＳ１４はさまざまなデータ要素を含めることができる。代表的な実施例では、ＴＲＳ１４は少なくともシード値を返し、その他に可視パターン生成情報、画像情報、一つ以上の関連スクリプトを返す場合もある。情報の利用については後述する。
【００５４】
あるアプローチでは、暗号化フォーマットのイメージおよびシード値が迅速認証オブジェクトとしてＴＲＳ１４からＰＴＤ１６に返される。ＰＴＤ１６のセキュリティ要素２０は、返されたシード値を用いて擬似乱数シーケンスまたはＰＴＤ画面表示用視覚パターン情報を生成するシーケンス／パターン生成器６４を含んでいる。さらに、シーケンス／パターン生成器６４は返されたシード値に基づいて擬似乱数シーケンスを生成するだけではなく、例えばリアルタイム時計５６から得られる時刻値に基づいて擬似乱数シーケンスを生成するように構成することができる。多くの場合、ＲＴＣ５６はそれ自体が総合的ネットワーク時間と同期するか、あるいは他の基準時間、例えばＧＰＳ基準時間と同期する。認証のためにＰＴＤ１６から提示されるＲＶＴを時刻依存にすることによって、それ以前に生成されたＲＶＴが不正に反復使用される危険を排除することができる。
【００５５】
代表的なシナリオでは、２つのアプローチのいずれかよって、ＰＴＤ１６のセキュリティ要素２０から時変イメージが生成する。ビットマッピングされたデータ圧縮形式のコアイメージがＴＲＳ１４からＰＴＤ１６へ送られ、イメージは、セキュリティ要素２０固有のプログラム（例えば、計算機命令）によって処理される。このセキュリティ要素プログラムは、シーケンス／パターン生成器６４からの出力と、ＲＴＣ５６から得られる時刻出力を入力として受け取る。あるいは代替例として、時変イメージを作成、処理するこのプログラム自体が（おそらく圧縮データ形式で）ＴＲＳ１４からＰＴＤ１６へ送られる。この代替例は、表示イメージが抽象的なコンピュータ生成パターンの場合に比較的適している。注目すべきこととして、ＰＴＤ１６に表示される認証イメージは、どのように生成されたにしても、人間により簡単に認識し得る画質であるべきで、様々に加工された形の中から明確に区別できなければならない。
【００５６】
図６は肉眼で認証可能なＲＶＴの実施例を示す。ＰＴＤ１６のユーザインタフェース５４に含まれるディスプレイ画面にイメージが表示される。この代表的実施例では、表示されたイメージは、（ａ）ユーザの写真（通常、静止像）と、（ｂ）不規則な時間間隔で変化する認識可能なパターンと、（ｃ）時間的に連続変化する認識可能なパターンとを含む。
【００５７】
上記（ａ）のユーザの写真は、ＴＲＳ１４によってサーバからアクセスされる。サーバのアドレスは一般にインターネットｕｒｌによって表され、複合データオブジェクトの署名と関連するメッセージＣに含めてＰＴＤ１６からＴＲＳ１４へ送られるＰＴＤ証明書に含まれる。このイメージ（おそらく圧縮形式）は、メッセージＤに含まれる迅速認証オブジェクト（ＲＶＯ）の一部としてＴＲＳ１４からＰＴＤ１６へ伝送される。
【００５８】
（ｂ）と（ｃ）の例として、ユーザのイメージと関連してワイングラスとボールを図６に示す。ワイングラスには一連の回転角度があり、それらの回転角度は、時刻値とＴＲＳ１４から得られたシード値とに基づいてシーケンス／パターン生成器６４で決定される。ワイングラスイメージは、容易に視覚的な認証ができるように十分な長さの離散時間型に変化する。図６に示す代表的な時間間隔は３０秒である。この場合、ＰＴＤ１６に表示される認証イメージの一要素であるユーザの写真が反復使用攻撃に対する防御の役割をする。
【００５９】
イメージ成分（ｃ）に関しては、ボールの回転方向は擬似乱数シーケンスによって決まり、実質的に連続運動する円軌道のボールを選ぶことが有利となるであろう。その円軌道におけるボールの位置は時刻によって決まる。認証イメージの中で連続的に変化する成分により、イメージのリアルタイム監視と複数の不正ユーザへのイメージの再送信を含む反復使用攻撃から防御することができる。
【００６０】
ヒューマンオペレータに携帯装置のような迅速認証システム１００を持たせ、同様のイメージが同じ擬似乱数シーケンスに続いて表示されるようにすることができる。そうすれば、ヒューマンオペレータはＰＴＤのディスプレイを見て、そこに表示される認証イメージと迅速認証システム１００に表示される参照イメージとを比較することができる。
【００６１】
有効なＲＶＴを持つＰＴＤ１６で生成されるパターンと迅速認証システム１００の表示パターンとの同期を確実に維持するために、迅速認証システム１００の時刻を、ＰＴＤ１６のセキュリティ要素２０で利用されるものと同じ時間基準に同期させる。そうすれば、迅速認証システム１００は、その時刻をネットワーク時刻、例えば無線通信ネットワーク２２の時刻に同期可能であり、また、ＧＰＳに基づく時間基準を持つことも可能である。あるいは、単に迅速認証システム１００の時刻を非常に正確に維持し、迅速認証システムの時刻とＰＴＤ１６の時刻との間のわずか誤差を許容することもできる。この場合、ＰＴＤのイメージと認証イメージの間のわずかな差異を許容することになる。
【００６２】
前述のように、代替のアプローチでは、ＰＴＤ１６は迅速認証システム１００に時刻を知らせる。これにより、迅速認証システム１００は、セキュリティ要素２０がシード値から擬似乱数データを生成する際に使用したものと同じ時刻値を使用することができる。このアプローチでは、迅速認証システムは、ＰＴＤ１６から得た時刻値が十分に新しく正当な値であるか否か判断することができる。すなわち、ＰＴＤ１６から受け取った時刻値が古すぎる場合、迅速認証システム１００は受け取った認証シーケンスまたはパターンを、以前の認証シーケンスの反復使用として拒絶することができる。
【００６３】
認証シーケンスの使用は、自動化処理によって認証を実行する場合に特に適している。したがって、セキュリティ要素２０で生成され、ＰＴＤ１６から迅速認証システム１００に送られるＲＶＴは単純に、正当なＴＲＳ１４から得られるシード値とＰＴＤ時刻に依存して生成される少なくとも一つの擬似乱数要素を含む認証シーケンスとすることができる。認証シーケンスは更に、プロトコルで定義されたヘッダ等の非擬似乱数情報を含む場合がある。人間により読み取り可能なバージョンの場合、迅速認証システム１００は、既知のシード値および同期時刻に基づいてシーケンスの有効性を認証することができる。
【００６４】
迅速認証システムの時刻がセキュリティ要素２０で使用される同じ基準と同期しない場合、迅速認証システム１００は受信シーケンスを、所定のタイムウィンドウを表すいくつかの有効なシーケンスの１つと比較する。この場合、ＰＴＤ１６と迅速認証システム１００の間で絶対的な同期は必要ない。しかし、非不一致許容値ｎを適切に小さい値（例えば、プラスマイナス２秒）に設定することによって、以前に発行されたシード値が不正再使用のために別のＰＴＤ１６に再配付されていないことが迅速認証システム１００によって保証される。
【００６５】
上記で詳説したように、ＰＴＤ１６は、迅速認証システム１００に送信される認証シーケンスのプリアンブルとして擬似乱数要素をセキュリティ要素２０で生成する際に参照される実時刻値を保有している。この方法は、迅速認証システムの時刻がセキュリティ要素２０で参照される時刻と正確に一致しない場合に有用である。迅速認証システム１００は自己の参照シーケンスに対して、ＰＴＤによる申告時刻（すなわち、ＰＴＤから受け取った時刻値）の受信認証シーケンスをチェックする。受信した認証シーケンスが有効であれば、ＰＴＤ１６（セキュリティ要素２０）が正しいシード値を保持していたことが証明される。その後、迅速認証システム１００は、ＰＴＤによる申告時刻が時計誤差と処理遅延の許容範囲内であるか否かを判定する。過度の遅延を反映する認証シーケンスが現れた場合は、不正反復使用（replay fraud）の結果とみなして拒絶される。
【００６６】
代替的アプローチ例では、ＴＲＳ１４から返される迅速認証オブジェクトは、ＰＴＤユーザによって回収された紙チケットまたは他の物理的トークンである。このアプローチにおいて、トークンの再使用を防ぐために、ＴＲＳ１４は時間的に変化する認証マークを物理的トークンに付加する。
【００６７】
電子商取引や他の種類の安全な取引処理に関する分野における電子チケットや他のストアドバリューデータオブジェクトの発行、管理、回収に関して広い範囲にわたって発明を記述したが、上記の代表例の詳細は限定的な意味を持たない。この発明は、添付の特許請求の範囲とその同等物のみによって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】この発明によるストアドバリューデータオブジェクトの安全な取り扱いを支援する代表的なシステムを示す図。
【図２】図1のシステムの代表的な実施例を更に詳細に示す図。
【図３】チケット発行システム、チケット回収システム、図１と図２に示されるＰＴＤの代表的な実施例を示す図。
【図４】電子チケットまたは別タイプのストアドバリューデータオブジェクトの発行および回収を詳しく説明する代表的な呼のフロー図。
【図５】迅速認証トークンの使用に適した代表的な環境を示す図。
【図６】迅速認証トークンに関連する代表的な認証ディスプレイを示す図。
【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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【国際調査報告】
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