(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイルデバイス内のモバイルアプリケーションとゲートウェイの間を通過する取引メッセージを安全化する方法であって、取引が開始されるとき、
モバイルアプリケーションの取引カウンタを増加させるステップと、
セッション暗号化鍵ＥＮＣを取引カウンタ値およびゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣから導出するステップであって、前記ゲートウェイ暗号化鍵が、第１のマスタゲートウェイ鍵と、モバイルアプリケーションのアプリケーション識別子とから導出され、前記ゲートウェイ暗号化鍵が、取引の開始前にゲートウェイに格納されていない、導出するステップと、
機密データをセッション暗号化鍵ＥＮＣで暗号化するステップと、
暗号化された機密データ、取引カウンタ値、およびモバイルアプリケーションのアプリケーション識別子を含む取引要求メッセージを作り出すステップと、
取引要求メッセージをモバイルアプリケーションからモバイルデバイスを介してゲートウェイに送るステップであって、ゲートウェイが、受け取った取引要求メッセージからセッション暗号化鍵を計算するように構成されている、送るステップと、
受け取った暗号化されたデータを計算されたセッション暗号化鍵ＥＮＣで復号するステップと
を含み、
取引メッセージが、少なくとも取引要求メッセージを含む、方法。
【請求項２】
セッション完全性鍵ＭＡＣを取引カウンタ値およびゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣから導出するステップであって、前記ゲートウェイ完全性鍵が第２のマスタゲートウェイ鍵から導出される、導出するステップと、
ＭＡＣ署名値を、セッション完全性鍵ＭＡＣおよび取引要求メッセージの内容の少なくとも一部から計算するステップと、
前記ＭＡＣ値を、取引要求メッセージの作成中、取引要求メッセージに追加するステップと
を含み、
ゲートウェイが、受け取った取引要求メッセージからセッション完全性鍵を計算し、受け取った取引要求メッセージのＭＡＣ署名値を確認するように構成されている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣおよびゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣの導出が、
第１および第２のマスタゲートウェイ鍵を生成するステップと、
モバイルアプリケーション用のアプリケーション識別子を生成するステップと、
ゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣを、前記アプリケーション識別子、第１のマスタ鍵および第１の導出アルゴリズムから導出するステップと、
ゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣを、前記アプリケーション識別子、第２のマスタ鍵および第２の導出アルゴリズムから導出するステップと、
モバイルアプリケーションに、生成されたアプリケーション識別子、導出されたゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣおよび導出されたゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣをロードするステップと
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ゲートウェイが、
ゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣとゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣを、受け取ったアプリケーション識別子から、およびそれぞれ、格納された第１と第２のマスタゲートウェイ鍵および第１と第２の導出アルゴリズムから導出するステップと、
セッション暗号化鍵ＥＮＣとセッション完全性鍵ＭＡＣを、受け取った取引カウンタ値から、およびそれぞれ、導出されたゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣと導出されたゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣから導出するステップと
に従ってセッション鍵を計算する、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
第１と第２の導出アルゴリズムが同一である、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
第１と第２のマスタゲートウェイ鍵が同一である、請求項２から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
モバイルアプリケーションのアプリケーション識別子、ゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣおよびゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣを含むモバイルアプリケーションが、モバイルデバイスのセキュア要素に格納される、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
ゲートウェイが、復号された機密データを含む取引要求メッセージを、処理のためにモバイルアプリケーションのイシュアに転送する、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
取引が、モバイルデバイスのユーザによって、モバイルデバイス自体によって、またはプッシュメッセージがモバイルアプリケーションによって受け取られたときに開始される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
モバイルアプリケーションがモバイル決済アプリケーションであり、取引カウンタがアプリケーション取引カウンタ（ＡＴＣ）であり、取引要求メッセージが、
アプリケーション識別子と、
その時点のアプリケーション取引カウンタＡＴＣと、
磁気ストライプデータトラックの内容を全体的または部分的（トラック１、トラック２、トラック３）に含む機密データと、
イシュアがモバイル決済アプリケーションを認証できるようにする動的取引データおよび静的アプリケーションデータと
を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
開始される取引が、
モバイル決済アプリケーションのパラメータを更新すること、
モバイルデバイスの決済アプリケーションをブロックすること、
モバイル決済アプリケーションのブロックを解除すること、
モバイル決済アプリケーションのＰＩＮのブロックを解除すること、および／または
モバイル決済アプリケーションのＰＩＮを変更すること
を含む無線イシュア更新である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
開始される取引が、イシュアによるモバイル通信デバイスの認証である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
開始される取引が、モバイル通信デバイスを介した決済取引である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
ゲートウェイが、安全化された処理ネットワークを介してイシュアと通信する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
モバイルデバイスに格納されたモバイルアプリケーションと、ゲートウェイと、イシュアとを含む取引処理システムであって、前記モバイルアプリケーションが、モバイル通信デバイスを経由し、ゲートウェイを介してイシュアと通信するように構成されており、この通信の間、モバイルアプリケーションとゲートウェイの間を通過する取引メッセージが、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法に従って安全化される、取引処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、モバイルアプリケーションとゲートウェイの間の無線通信を安全化するシステムおよび方法に関する。
【０００２】
詳細には、本発明は、安全化されていないＯＴＡネットワークを介して、モバイルデバイス内のモバイルアプリケーションとゲートウェイの間を通過する取引メッセージを安全化するシステムおよび方法に関する。
【０００３】
より具体的には、本発明は、決済デバイス機能または動作の構成を可能にするための、モバイル決済アプリケーションについてのイシュア更新処理を安全化する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００４】
よく知られている決済カードは、さまざまな種類の商取引を容易にするために、世界中の何百万人もの人々に利用されている。店の敷地での製品またはサービスの購入に関する典型的な取引では、決済カードは、店の営業所に配置された販売時点情報管理端末（「ＰＯＳ端末」）に提示される。ＰＯＳ端末は、決済カードに格納されたデータにアクセスすることが可能なカードリーダまたは類似のデバイスであってもよく、このデータは識別データおよび認証データを含む。決済カードから読み取られたデータは、店の取引処理システムに提供され、次いで、典型的には店の口座を管理する銀行または他の機関であるアクワイアラに提供される。
【０００５】
接触型のチップ技術（ＥＭＶ仕様に準拠したカード）を使用して決済が行われ、取引がリアルタイム（「オンライン」）で発行機関によって許可された場合、イシュアまたはそのデータプロセッサは、許可応答メッセージを利用して、更新データを決済カードアプリケーションに送り返すこともできる。そのような更新データは、決済カードに関するアプリケーションパラメータ、取引カウンタ、または残高を更新するためのスクリプトを含んでいてもよい。
【０００６】
近年、別の決済手段が出現している。実際、その時点のところユーザは、自身の移動体電話などのモバイルデバイスを使用して決済を行うことができる。ただし、モバイルデバイスが決済デバイスとして使用される場合、モバイルデバイスは、接触式販売時点情報管理取引を実施し、イシュア更新を受け取るために販売時点情報管理端末に挿入されることはできない。
【０００７】
たとえば、近距離非接触技術（近距離無線通信）を使用する取引の場合、通常、非接触デバイスリーダまたは販売時点情報管理端末が、たとえばリーダによって認識および認証され、取引の開始に必要なデータを提供するのに足りる短時間に限り、非接触モバイルデバイスと通信した状態になることが期待される。実際、接触チップ（ＥＭＶ）取引の場合とは異なり、非接触モバイルデバイスは、取引の一部の間、通信のために非接触装置に提示されるとき、依然としてユーザの手の中にある。したがって、この通信ウィンドウは、ユーザの便宜のために概して０．５秒未満であることが期待される。
【０００８】
しかしながら、これは、イシュアが更新を行って、カウンタのリセット、決済アプリケーションまたはモバイルデバイスの機能の構成など、コマンドまたは機能をモバイルデバイスで実行させるのに足りるだけの長さの間は、モバイルデバイスと非接触リーダが通信していないことを意味する。許可応答メッセージが非接触ＰＯＳに到達するとき、モバイルデバイスは既に離れている。したがって、モバイル決済デバイス用の代替のイシュア更新チャネルが必要とされる。そのようなデバイスの本質的な接続性によって、スマートフォンの場合にモバイルネットワークオペレータによって提供されるＷｉＦｉのような無線（ＯＴＡ）チャネルおよび／またはデータ接続が容易に使用できるようになる。
【０００９】
前記更新処理の間、イシュアが決済アプリケーションを認証できるようにするために、機密顧客クレデンシャル、たとえばＰＡＮおよび／またはＴｒａｃｋ２  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  ｄａｔａが、ＯＴＡ許可要求メッセージの一部として移送される必要がある。しかしながら、そのようなクレデンシャルの公開は、詐欺者によってカードなしの取引に使用されるおそれがある。
【００１０】
モバイルデバイスと、モバイルデバイスから着信されるＯＴＡ許可メッセージを受け取るゲートウェイとの間の物理的なＯＴＡ通信チャネルは、存在する場合であっても、十分な暗号化機構を必ずしも提供するわけではない。さらに、許可要求を準備する電話上のエンティティ（たとえばグラフィカルユーザインタフェース）は、いずれも信頼のおけるものとみなされ得ない。
【００１１】
更新処理中に、ゲートウェイを介し、モバイルデバイスを通じてモバイル決済アプリケーションからイシュアに送られる情報の完全性および発生源を保護することもまた必要とされる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ＯＴＡチャネル対、従来の安全化されたＰＯＳとイシュアの取引ルートの上記の安全性上の欠点に対処する。本発明は、安全化されていないＯＴＡネットワーク上で、モバイルデバイス内のモバイル決済アプリケーションとゲートウェイとの間を通過する取引メッセージを安全化するシステム、装置および方法に関する。ゲートウェイは、安全なチャネルおよび本発明の範囲外にあるプロトコルを介して、これらの取引メッセージをモバイル決済アプリケーションのイシュアに発信できることがさらに想定される。
【００１３】
これらの安全化されたＯＴＡ取引メッセージは、ユーザが、期間を延長してモバイルデバイスとデバイスリーダの間の通信を維持する、またはユーザがモバイルデバイスを再度提示することを必要とするであろうＰＯＳでの決済操作とは完全に独立した非接触要素更新処理を含む、モバイルデバイスのモバイル決済アプリケーションに提供するために、イシュアによって典型的には使用され得る。ただし、安全化されたＯＴＡ取引メッセージは遠隔無線イシュア更新には限定されず：遠隔ユーザ認証、遠隔決済などの他の使用ケースにも適用され得る。
【００１４】
決済アプリケーションのイシュアが、非接触要素を含むモバイルデバイスなどのモバイルデバイスにインストールされた前記決済アプリケーションの機能、動作、または設定を構成（または再構成）する必要があるとき、「ダミー」（管理用）取引が行われる。この「ダミー」（管理用）取引は、決済アプリケーションを備えたモバイルデバイスで行われ、これが、ゲートウェイ（たとえば信頼されるサービスマネージャ（Ｔｒｕｓｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｍａｎａｇｅｒ））を介してイシュアの許可サーバに送信される許可要求の内容を生成する。
【００１５】
本発明は、決済アプリケーションとゲートウェイの間で移送される許可要求の機密な内容を安全化する方法を提案する。機密な内容はユーザクレデンシャルであり得る。その場合、本発明は、モバイル決済とゲートウェイの間で機密ユーザクレデンシャルを暗号化する方法を提案する。さらに、本発明は、ゲートウェイによって、許可要求の内容についての発生源／完全性を確認する方法を提案する。
【００１６】
本発明の実施形態の各態様は、一般に、暗号化セッション鍵および完全性セッション鍵を生成する方法に関する。これらのセッション鍵は以下のステップに従って生成され得る：
−  第１と第２のゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫが、ゲートウェイサーバと鍵管理システムの間で共用され、
−  鍵管理システムが固有のアプリケーション識別子ＡＩ（ＰＡＮの別名であり得る）を生成し、このアプリケーション識別子が決済アプリケーションでパーソナライズされ、
−  鍵管理システムが、２つの固有の鍵であるゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣとゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣを、アプリケーション識別子ＡＩから、およびそれぞれ第１と第２のゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫから導出し、これらの２つの固有の鍵もまた決済アプリケーションでパーソナライズされる。
【００１７】
更新処理が開始されると、決済アプリケーションはアプリケーション取引カウンタ（ＡＴＣ）を進め、２つのセッション鍵、すなわち暗号化セッション鍵ＥＮＣと完全性セッション鍵ＭＡＣを導出する。これらのセッション鍵の導出は、その時点のＡＴＣおよびそれぞれゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣとゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣである導出ベクトルに基づいている。
【００１８】
決済アプリケーションは、管理用許可要求のためのよく知られている「チップデータ」（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｍ、さらには、その生成に使用される入力データ）を提供する。さらにまた、決済アプリケーションは以下を返す：
−  アプリケーション識別子ＡＩ、
−  ＡＴＣ値、
−  暗号化セッション鍵ＥＮＣを使用して暗号にされたＰＡＮおよび／またはＴｒａｃｋ２  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｄａｔａなどのユーザ機密データ、
−  許可要求の内容の少なくとも一部について、完全性セッション鍵を使用して生成されるＭＡＣ。
【００１９】
イシュア更新要求を受信すると、ゲートウェイは：
−  着信されるアプリケーション識別子、第１および第２のゲートウェイマスタ鍵ならびに受け取ったＡＴＣ値を使用してＥＮＣおよびＭＡＣセッション鍵を算出し、
−  ＭＡＣ値をメッセージについて確認し、
−  ＰＡＮまたはＴｒａｃｋ２  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｄａｔａを復号し、
−  本発明の範囲外にある専用の安全化されたネットワークを使用して、チップデータと、復号されたＰＡＮ／Ｔｒａｃｋ２  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｄａｔａをイシュアホストに送信する。
【００２０】
本発明は一方向の認証に依拠する（決済アプリケーションのみがゲートウェイに対して認証する）。セッション鍵を生成するために提案される方法を用いると、決済アプリケーションとゲートウェイの間で相互認証を実施する必要はない。
【００２１】
本発明のそのようなシステムおよび方法は、安全な通信のための効率的な手段を提供することによって、モバイル通信デバイスから移送される情報の安全性を向上させる。
【００２２】
それらの利点および他の利点を実現するために、また、具体化され、広く説明される本発明の目的に従って、本発明は、ゲートウェイを介してモバイルデバイス内のモバイルアプリケーションとイシュアの間を通過する取引メッセージを安全化する方法であって、取引が開始されるとき：
−  取引カウンタを増加させるステップと、
−  セッション暗号化鍵ＥＮＣをその時点の取引カウンタおよびゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣから導出するステップであって、前記ゲートウェイ暗号化鍵が第１のマスタゲートウェイ鍵から導出される、導出するステップと、
−  機密データをセッション暗号化鍵ＥＮＣで暗号化するステップと、
−  暗号化された機密データ、その時点の取引カウンタ、およびモバイルアプリケーションのアプリケーション識別子を含む取引要求メッセージを作り出すステップと、
−  取引要求メッセージをモバイルアプリケーションからモバイルデバイスを介してゲートウェイに送るステップであって、ゲートウェイが、セッション暗号化鍵を取り出すように構成されている、送るステップと、
−  受け取った暗号化されたデータを計算されたセッション暗号化鍵ＥＮＣで復号するステップと、
−  ゲートウェイから、復号された機密データを含む取引要求メッセージを、安全なネットワークを介して、処理のためにイシュアに転送するステップと
を含む方法を提案する。
【００２３】
他のさまざまな方法では、セッション完全性鍵ＭＡＣは、その時点の取引カウンタおよびゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣから導出され、前記ゲートウェイ完全性鍵は第２のマスタゲートウェイ鍵から導出される。ＭＡＣ署名値は、セッション完全性鍵ＭＡＣおよび取引要求メッセージの内容の少なくとも一部から生成される。このＭＡＣ値は、ゲートウェイへのその送信前に、取引要求メッセージに追加される。ゲートウェイは、セッション完全性鍵を計算し、受け取った取引要求メッセージのＭＡＣ署名値を確認するように構成されている。
【００２４】
したがって、ゲートウェイを介してモバイル決済アプリケーションから送られる情報の完全性および発生源は、本発明によって保護される。
【００２５】
他のさまざまな方法では、ゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣおよびゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣは、以下のステップに従って導出される：
−  第１および第２のマスタゲートウェイ鍵を生成するステップ、
−  ゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣを、生成されたアプリケーション識別子、第１のマスタ鍵および第１の導出アルゴリズムから導出するステップ、
−  ゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣを、前記生成されたアプリケーション識別子、第２のマスタ鍵および第２の導出アルゴリズムから導出するステップ、
−  モバイルアプリケーションに、生成されたアプリケーション識別子、導出されたゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣおよび導出されたゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣをロードするステップ。
【００２６】
他のさまざまな方法では、モバイルアプリケーションは、たとえば、パーソナライズ段階の間、モバイルデバイスの安全な要素に格納される。
【００２７】
他のさまざまな方法では、セッション鍵は、以下のステップに従ってゲートウェイによって取り出される：
−  ゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣおよびゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣを、アプリケーション識別子から、およびそれぞれ、格納された第１と第２のマスタゲートウェイ鍵および第１と第２の導出アルゴリズムから導出するステップ、
−  セッション暗号化鍵ＥＮＣおよびセッション完全性鍵ＭＡＣを、その時点の取引カウンタから、およびそれぞれ、導出されたゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣと導出されたゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣから導出するステップ。
【００２８】
他のさまざまな方法では、第１と第２の導出アルゴリズムが同一であり得るか、または第１と第２のマスタゲートウェイ鍵が同一であり得る。
【００２９】
これらの特徴の利点は、モバイルアプリケーションのみが認証され、セッション鍵を計算するかまたは取り出す方法の実施が単純かつ容易であることである。
【００３０】
他のさまざまな方法では、モバイルアプリケーションはモバイル決済アプリケーションである。この場合、取引要求メッセージは、許可要求メッセージに対応し、アプリケーション識別子と、その時点のアプリケーション取引カウンタＡＴＣと、磁気ストライプデータトラックの内容を全体的または部分的（トラック１、トラック２、トラック３）に含む機密データと、イシュアがモバイル決済アプリケーションを認証できるようにする動的および静的データとを含むことができる。
【００３１】
本発明の方法は、とりわけ以下の、多くの技術的な利点を有する：決済アプリケーションとゲートウェイの間でやり取りされるＯＴＡメッセージの数の最小化、セッション鍵生成の簡単さ、および機密な送信データの強い保護。
【００３２】
他のさまざまな方法では、取引は、モバイルデバイスのユーザによって、モバイルデバイス自体によって、またはイシュアがプッシュメッセージをモバイルデバイスに送ることによって開始される。この開始される取引は、モバイル決済アプリケーションのパラメータを更新すること、モバイルデバイスの決済アプリケーションをブロックすること、モバイル決済アプリケーションのブロックを解除すること、モバイル決済アプリケーションのＰＩＮのブロックを解除すること、および／またはモバイル決済アプリケーションのＰＩＮを変更することを含むことができる無線イシュア更新であり得る。
【００３３】
本発明は、モバイルデバイスに格納されるモバイルアプリケーションを含むシステムにも関し、前記モバイルアプリケーションは、モバイル通信デバイスを経由し、ゲートウェイを介してイシュアと通信するように構成されており、この通信の間、モバイルアプリケーションとゲートウェイの間を通過する取引メッセージが、本発明の方法に従って安全化される。
【００３４】
以下の詳細な説明は図面とともに理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ユーザデバイスにインストールされた決済アプリケーションの更新処理に関与する異なるエンティティを示す図である。
【図２】鍵生成の設定段階における、本発明の例示的な一実施形態による論理流れ図である。
【図３】処理更新段階における、本発明の例示的な一実施形態による取引流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明は、任意の特定ハードウェアまたはソフトウェアの実装に固有のものではなく、実装の細部を越えた概念上のレベルのものである。本発明の種々の他の実施形態および変形形態は、本発明の趣旨または範囲を逸脱することなく形成され得ることを理解されたい。以下は、本発明の特定の実施形態を実際に実施することについての理解を助けるために記載されている。
【００３７】
異なる図面において、同一の要素には同じ参照番号が付されている。分かりやすくするために、本発明の理解に有用なそれらの要素およびステップのみが図面に示され、以下で説明されている。
【００３８】
さらに、当事者間のデータ通信およびその環境の機構はいずれも詳述されておらず、本発明はここでも通常の機構に対応する。
【００３９】
さらに、本明細書に含まれる種々の図に示す接続線は、種々の要素間の例示的な機能的関係および／または物理的結合を表すことが意図されている。多くの代替または追加の機能的関係または物理的接続が、実用的なシステムに存在し得ることに留意されたい。さらに、図１における種々のエンティティは、任意の適切な通信プロトコルを使用して、任意の適切な通信媒体（インターネットを含む）を介して通信できる。
【００４０】
さらに、ある行為が端末によって行われると述べられているとき、その行為は、前記端末のプログラムメモリに記録された命令コードによって制御される当該端末のマイクロプロセッサによって実際に実行される。行為はまた、アプリケーションまたはソフトウェアに帰する。これは、アプリケーションまたはソフトウェアを構成する命令コードの一部がマイクロプロセッサによって実行されることを意味する。
【００４１】
図１および図２に示された実施形態では、開始された取引は、モバイル決済アプリケーションの無線イシュア更新である。本発明はまた、モバイル通信デバイスを介した、イシュアまたは遠隔決済取引によるモバイル通信デバイスの遠隔認証である取引に関連し得るが、こうした列挙は当然ながら網羅的ではない。
【００４２】
図１は、モバイル通信デバイス１０のモバイル決済アプリケーション１６を管理するための流れ図に関与するエンティティを示す。説明を分かりやすくするために、各エンティティの１つのみが図１に示されている。ただし、技術の実施形態は、各エンティティの２つ以上を含んでいてもよいことが理解される。さらに、技術のいくつかの実施形態は、図１に示されたエンティティのすべてよりも少ないエンティティを含んでいてもよい。図１は、ゲートウェイ１１およびイシュア１２が実装されたシステムの例を示す。
【００４３】
モバイルデバイス１０は、セキュア要素１５、近距離無線通信ハードウェアおよびソフトウェアを備えていてもよく、アンテナは、任意の適切な通信方式を使用して通信することが可能である。
【００４４】
モバイル決済アプリケーション１６は、モバイルデバイス１０に実装された決済機能を実現するアプリケーションである。たとえば、決済アプリケーション１６は、好ましくはセキュア要素１５にインストールされている。モバイル決済アプリケーション１６は、ユーザの決済情報を管理および維持し、モバイル決済をサポートする機能を提供する。決済取引中、モバイル決済アプリケーション１６は、モバイル決済取引を可能にするために、非接触インターフェースを介して非接触ＰＯＳ端末などの決済端末と対話することができる。モバイル決済アプリケーション１６はまた、モバイル通信デバイスを使用して、ｅコマースなどの他の形態のモバイル決済をサポートしてもよい。一実施形態において、モバイル決済アプリケーションを発行するエンティティはイシュア１２である。
【００４５】
モバイル決済アプリケーション１６はまた、ユーザの対話（たとえば、情報の入力および閲覧）のために、ユーザインターフェース１７とのインターフェース接続をする。ユーザインターフェース１７はまた、モバイル決済アプリケーション１６と通信して、モバイルデバイス１０を介してユーザに提供されるいくつかのサービスのうちの任意の処理（たとえば、イシュア更新処理）の間、情報を取り出し、返送する。さらに、ユーザインターフェース１７は、たとえばモバイル決済アプリケーション１６がＯＴＡメッセージを直接送受信しない場合、ゲートウェイ１１と通信してＯＴＡメッセージを移送してもよい。
【００４６】
セキュア要素１５は、高度な安全性を必要とするデータおよびアプリケーションをホスト管理し、格納するために、モバイルデバイス１０によって使用される。セキュア要素１５は、セキュア要素のイシュアによってモバイルデバイス１０に提供される。セキュア要素のイシュアは必ずしも、決済処理のメンバまたは決済アプリケーションのイシュア１２と同じエンティティでなくてもよい。たとえば、セキュア要素のイシュアは、モバイルネットワークオペレータ（ＭＮＯ）またはモバイルデバイス１０の製造業者であってもよい。
【００４７】
モバイルデバイス１０は、非接触決済デバイス用の任意の適切な形態であってもよい。たとえば、適切なモバイル通信デバイス１０は、ユーザの財布および／またはポケットに収まるように、手で持てる大きさかつコンパクト（たとえば、ポケットサイズ）であり得る。モバイルデバイス１０は、典型的には、プロセッサ、メモリ、入力装置、出力装置、および近距離無線通信（ＮＦＣ）装置を備え、このすべては、プロセッサに動作可能に結合されている。モバイル通信デバイス１０の具体例には、セルラーまたはワイヤレス電話、タブレット、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ページャ、ポータブルコンピュータなどが含まれ得る。モバイル通信デバイス１０が本出願において言及されているが、本発明の実施形態は、本明細書に記載のエンティティと通信することが可能ないくつかの異なるモバイルユーザデバイスで実施され得る。
【００４８】
モバイルデバイス１０は、無線（ＯＴＡ）通信を使用して、１つまたは複数のアンテナを介し、ゲートウェイ１１と通信することが可能であってもよい。さらに、モバイルデバイス１０は、非接触通信ハードウェアを使用して、典型的には店に配置されていてもよい決済端末（たとえば非接触ＰＯＳ端末）と通信することが可能であってもよい。
【００４９】
ゲートウェイ１１は、無線（ＯＴＡ）メッセージを使用してモバイル通信デバイスと通信するように構成されたサーバコンピュータまたは一連のサーバコンピュータであり得る。ゲートウェイ１１は、モバイルデバイスが、モバイル決済アプリケーションのイシュア１２から、処理ネットワーク１３を介して、たとえばイシュア更新などのサービスにアクセスできるようにする。ゲートウェイ１１は、イシュア、アクワイアラ、サードパーティサービスプロバイダ、または信頼されるサービスマネージャによって実装されてもよい。
【００５０】
よく知られている安全な通信は、処理ネットワーク１３とゲートウェイ１１の間で確立され得る。この安全な通信は、相互に認証されたセキュアソケット層（ＳＳＬ）チャネルによって確立され得る。この安全な通信は、たとえば、少なくとも１０２４ビットの鍵を用いるＲＳＡ、トリプルデータ暗号化規格（ＤＥＳ）、１２８ビットの高度暗号化規格（ＡＥＳ）、最低でも１２８ビットの鍵長を使用するＲＣ４ストリーム暗号化アルゴリズムなどのデータ暗号化規格を使用してもよい。これらの暗号化規格は、安全なセッションを作り出すために使用され得る。当業者は認識すると思われるが、処理ネットワーク１３とゲートウェイ１１の間での、任意の他の適切な形態の安全化された通信が実施されてもよい。
【００５１】
イシュア１２は、ゲートウェイ１１を使用して、モバイルデバイス１０を介してモバイル決済アプリケーションと通信する。イシュア１２は、安全化された処理ネットワーク１３を介してゲートウェイ１１と通信することができる。
【００５２】
別の実施形態では、ゲートウェイ１１とイシュア１２の接続は直接的である。ゲートウェイ１１とイシュア１２の間の直接通信は、上記と同じようにして安全化され得る。
【００５３】
イシュア更新は、モバイル決済アプリケーションを構成するための情報だけでなく、モバイル決済アプリケーションに対するイシュア更新のための情報を含んでいてもよい。イシュア更新は、カードパラメータの更新、モバイル決済アプリケーションのブロックまたはブロック解除、モバイル決済アプリケーションの決済機能の無効化ならびにユーザおよび／またはモバイル通信デバイスの識別子を認証するために使用されるＰＩＮのブロック解除または変更を含んでいてもよい。さらに、イシュア更新は、モバイル決済アプリケーションに対応する勘定残高についての問い合わせを含む、モバイル決済アプリケーションイシュアによって提供される付加価値サービスの配信および要求、さらにはモバイル決済アプリケーションに関連する前払い額に関する追加、制限、または他の命令を含んでいてもよい。
【００５４】
本明細書で使用される、「イシュア」という用語は、金融口座（たとえば、クレジット、デビット、またはプリペイド）および金融口座に関連付けられたモバイル決済アプリケーションを発行および維持する任意のエンティティを含む。あるいは、イシュア１２はモバイル決済アプリケーションを直接的に発行しなくてもよく、代わりに別の当事者と契約してモバイル決済アプリケーションを発行してもよい。イシュア１２は、モバイル決済アプリケーション１６に関連付けられたアカウントに関連する情報に関してゲートウェイ１１と通信することができる。
【００５５】
図２は、モバイル通信デバイス１０のモバイル決済アプリケーション１６をパーソナライズするための例示的な流れ図を示す。このパーソナライズ処理において、ステップ２０で、第１のゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫ１および第２のゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫ２が作成される。これらのゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫ１およびＧＭＫ２は、イシュア１２または任意の信頼のおけるシステムによって生成される。ステップ２１で、イシュア１２は、生成されたゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫ１およびＧＭＫ２をゲートウェイ１１と共有する。同時に、ステップ２２で、イシュアは、これらのゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫ１およびＧＭＫ２を鍵管理システム１４と共有する。ゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫ１とＧＭＫ２は、異なることも同じであることもある。この選択は、到達されるべき安全性のレベルに依存し得る。
【００５６】
図２に示される鍵管理システム１４は、コンピュータで実行されるソフトウェアプログラムである。ソフトウェアおよびデータベースの論理機能は、クライアント／サーバネットワーク内の各コンピュータに分散されていても、単一のプロセッサに集約されていてもよい。この機能は、標準的なローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、専用電話回線またはプロセッサ同士を緩く結合するために使用される他の通信手段によって接続されたプロセッサ全体に分散されていてもよい。
【００５７】
鍵管理システム１４は、ゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫ１およびＧＭＫ２をイシュア１２またはその信頼のおけるシステムから受け取る。鍵管理システム１４は、ステップ２３で、識別子を生成する。この識別子はアプリケーション識別子ＡＩである。この識別子は、好ましくはモバイル決済アプリケーション１６ごとに固有である。この識別子は、ＰＡＮの別名でも、ＰＡＮおよびその関連するＰＳＮ（主口座番号シーケンス番号）の別名であってもよい。この識別子は、少なくともＰＡＮの別名から生成され得る。ステップ２４で、アプリケーション識別子ＡＩはモバイル決済アプリケーションにロードされる。
【００５８】
ステップ２５で、鍵管理システムは、第１の導出アルゴリズム、受け取った第１のゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫ１およびアプリケーション識別子ＡＩから、ゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣを導出する。鍵管理システムはまた、第２の導出アルゴリズム、受け取った第２のゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫ２およびアプリケーション識別子ＡＩから、ゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣを導出する。本明細書で使用される第１および第２の導出アルゴリズムは当業者にはよく知られており、これ以上の説明は必要はない。第１と第２の導出アルゴリズムは、異なることも同じであることもある。この選択は、到達されるべき安全性のレベルに依存し得る。
【００５９】
一実施形態において、送信されるデータを強力に保護するためには、ゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫ１とＧＭＫ２が同一で、第１と第２の導出アルゴリズムが異なるものであり、逆の場合でも同様である。
【００６０】
ステップ２６で、鍵管理システムは、決済アプリケーション１６が動作状態になったときに使用するために、ゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣおよびゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣをその割り当てられた位置でセキュア要素１５にロードすることができる。好ましい実施形態において、ゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣおよびゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣは、モバイルアプリケーション１６にロードされる。このように、鍵管理システム１４は、モバイル決済アプリケーション１６のための静的に導出される鍵を作成し、これが今度は、ゲートウェイ１１と通信するためのセッション鍵を作成するために使用されなければならない。
【００６１】
図３は、モバイルデバイス１０のモバイル決済アプリケーション１６を構成または更新するための例示的な取引流れ図３０を示す。この取引フローは、イシュアの要求に基づいて、ユーザの操作によって開始されても、ユーザの操作なしで開始されてもよい。
【００６２】
実際、取引フロー３０は、「プル（ｐｕｌｌ）」または「プッシュ（ｐｕｓｈ）」の状況のいずれかによって開始され得る。「プル」の状況では、取引フロー３０は、モバイル決済アプリケーション１６との対話により、ユーザによって、またはモバイルデバイス自体によって開始される。プルの状況は、特定の決済アプリケーションステータス（たとえば、オフラインのリスク管理パラメータがある閾値に達したとき、ＰＩＮのブロックを解除する要求が特定されたとき）によってトリガーされ得る。「プッシュ」の状況では、イシュアまたはその信頼のおけるシステムは、プッシュメッセージをモバイルデバイス１０に送ることによって、取引フロー３０を開始する。
【００６３】
イシュア更新は、限定はされないが、カードパラメータの更新、モバイル決済アプリケーションのブロックまたはブロック解除、決済機能の無効化、モバイル決済アプリケーションのためのＰＩＮのブロック解除または変更などをさらに含むことができる。
【００６４】
取引フロー３０が開始されたとき、モバイル決済アプリケーション１６は、ステップ３１で取引カウンタを増加させる。本明細書で説明される実施形態では、取引カウンタはアプリケーション取引カウンタＡＴＣであり得る。ステップ３２で、モバイル決済アプリケーション１６は、格納されたゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣおよびその時点のＡＴＣから、セッション暗号化鍵ＥＮＣを導出する。モバイル決済アプリケーション１６はまた、格納されたゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣおよびその時点のＡＴＣから、セッション完全性鍵ＭＡＣを導出する。ＡＴＣは取引ごとに異なるので、得られるセッション鍵は異なることになり、反射攻撃を回避する。
【００６５】
セッション鍵は、モバイル決済アプリケーション１６とゲートウェイ１１の間でやり取りされるメッセージの秘匿性および完全性を保護するために使用される。
【００６６】
ステップ３３で、イシュア更新要求メッセージが、モバイル決済アプリケーション１６によって、「チップデータ」を用いて構築される。このイシュア更新要求メッセージは、その時点のＡＴＣ、許可された額、取引日付、取引通貨コード、アプリケーション識別子ＡＩなどを含む。このイシュア更新要求はまた、暗号化値およびＭＡＣ値を含む。
【００６７】
暗号化値は、セッション暗号化鍵ＥＮＣで機密ユーザクレデンシャルデータを暗号化して得られたものである。機密ユーザクレデンシャルデータは、限定はしないが、磁気ストライプデータトラック（トラック１、トラック２など）の内容を含む。好ましい実施形態において、機密ユーザクレデンシャルデータは、主口座番号ＰＡＮおよび／またはｔｒａｃｋ  ２  ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  ｄａｔａであり得る。
【００６８】
ＭＡＣ署名値は、イシュア更新要求メッセージの内容の少なくとも一部についてＭＡＣ（メッセージ認証コード）演算を行って得られたものである。一実施形態において、ＭＡＣ演算は、アプリケーション識別子ＡＩを除いて、イシュア更新要求メッセージに適用される。ＭＡＣ演算は、セッション鍵ＭＡＣおよび暗号のチェックサムアルゴリズムを使用してＭＡＣ署名値を求め、ＭＡＣ署名値は、データが改変されていないことを保証するために後で使用され得る。
【００６９】
ステップ３４で、ゲートウェイ１１は、モバイルデバイスからイシュア更新要求メッセージを受け取る。ステップ３５で、ゲートウェイは、セッション暗号化鍵ＥＮＣおよびセッション完全性鍵ＭＡＣを計算する。そのために、ゲートウェイは、格納された第１のゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫ１と、受け取ったイシュア更新要求メッセージから抽出されたアプリケーション識別子ＡＩとから、ゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣを導出する。ゲートウェイ１１はまた、格納された第２のゲートウェイマスタ鍵ＧＭＫ２と、受け取ったアプリケーション識別子ＡＩとからゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣを導出する。ゲートウェイ１１は、計算したゲートウェイ暗号化鍵ＫＥＮＣと、受け取ったイシュア更新要求メッセージから抽出されたその時点のＡＴＣとから、セッション暗号化鍵ＥＮＣを導出する。ゲートウェイは、計算したゲートウェイ完全性鍵ＫＭＡＣと、受け取ったその時点のＡＴＣとから、セッション完全性鍵ＭＡＣを導出する。
【００７０】
ステップ３６で、ゲートウェイは、受け取ったイシュア更新要求メッセージおよび計算したセッション完全性鍵ＭＡＣからＭＡＣ値を計算する。計算したＭＡＣ値は、イシュア更新要求メッセージが変更されているかどうかを確認するために、受け取ったＭＡＣ値と比較される。一実施形態において、ＭＡＣ値の確認が失敗した場合、処理フローは閉じられ、ゲートウェイは、モバイル決済アプリケーション１６および／またはイシュア１２に、ＭＡＣ値が改ざんされていることを通知することができる。一方、ＭＡＣ値の確認が成功した場合、ゲートウェイ１１は、セッション鍵ＥＮＣを用いて、イシュア更新要求メッセージの暗号化された値を復号することができる。
【００７１】
本発明によって規定されているようなセッション暗号化鍵ＥＮＣおよびセッション完全性鍵ＭＡＣは、モバイルデバイス１０によって、移動体ネットワークおよび／またはインターネットを介して情報が安全に送信され得る一方向の安全なチャネルを提供する。セッション鍵ＥＮＣおよびＭＡＣは、イシュア１２に更新を要求するために、モバイル決済アプリケーションとゲートウェイ１１の間に安全なセッションを確立できるようにする。
【００７２】
ステップ３７で、ゲートウェイ１１は、イシュア更新要求および復号された機密ユーザクレデンシャルデータからの受け取ったデータから、イシュア１２に送られるべきメッセージを構築する。ステップ３８で、構築されたメッセージがイシュアに送られる。
【００７３】
ステップ３９で、イシュア１２がメッセージを受け取り、処理した後、イシュア１２は、更新応答メッセージをゲートウェイ１１に送り返す。次いでゲートウェイ１１は、応答メッセージをモバイル決済アプリケーションに転送して返す。必要に応じて、応答メッセージはセッション鍵ＥＮＣで暗号化されることが可能であり、セッション鍵ＭＡＣで計算されたＭＡＣ署名値が応答メッセージに追加され得る。
【００７４】
ゲートウェイ１１は、モバイルデバイス１０が、たとえばイシュア更新などのイシュア１２からのサービスにアクセスできるようにする。
【００７５】
本発明では、機密ユーザクレデンシャルは、明文では（ｉｎ  ｃｌｅａｒ）、ユーザインターフェース１７に送信されず、モバイルデバイス１０からゲートウェイ１１へのＯＴＡ移送の間、明文では循環しない。
【００７６】
本発明は実施が単純かつ容易であり、安全なチャネルを確立するためにゲートウェイとの間を追加でＯＴＡ交換する必要がない。決済アプリケーションとゲートウェイの間の相互認証は、ユーザクレデンシャルの秘匿性およびメッセージの完全性／発生源を保証するために必要ではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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