(57)【要約】【課題】非接触ＩＣカードとその読取装置との相互認証における遠方からの無線によるスキミングを確実に防止する手段を提供する。【解決手段】カード情報を記録したＩＣカード２と、ＩＣカード２に記録されたカード情報を読取る読取装置３とを備え、カード情報を読取る前に無線により前記ＩＣカード２と読取装置３との間で互いを認証する相互認証システムにおいて、ＩＣカード２は、媒体模様を構成する少なくとも一つの移動チップ１２を設けた媒体模様形成部１０と、媒体模様形成部１０が形成した媒体模様を鍵模様として検出する媒体鍵模様検出部８と、媒体鍵模様検出部８が検出した鍵模様を基に相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵Ｋａを生成する手段とを備え、読取装置３は、媒体模様形成部１０が形成した媒体模様を鍵模様として検出する装置鍵模様検出部１８と、装置鍵模様検出部１８が検出した鍵模様を基に相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵Ｋａを生成する手段とを備える。【選択図】        図１
2008005220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体情報を記録した記録媒体と、該記録媒体に記録された前記媒体情報を読取る読取装置とを備え、前記媒体情報を読取る前に、無線により前記記録媒体と前記読取装置との間で互いを認証する相互認証システムにおいて、
前記互いを認証するときに、移動模様による鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成することを特徴とする相互認証システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記鍵模様を、固定模様を含めて形成することを特徴とする相互認証システム。
【請求項３】
媒体情報を記録した記録媒体と、該記録媒体に記録された前記媒体情報を読取る読取装置とを備え、前記媒体情報を読取る前に、無線により前記記録媒体と前記読取装置との間で互いを認証する相互認証システムにおいて、
前記記録媒体は、
媒体模様を構成する少なくとも一つの移動体を設けた媒体模様形成部と、
該媒体模様形成部が形成した媒体模様を、鍵模様として検出する媒体鍵模様検出部と、
該媒体鍵模様検出部が検出した鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成する手段、とを備え、
前記読取装置は、
前記媒体模様形成部が形成した媒体模様を、鍵模様として検出する装置鍵模様検出部と、
該装置鍵模様検出部が検出した鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成する手段と、を備えることを特徴とする相互認証システム。
【請求項４】
請求項３において、
前記媒体模様形成部に、媒体固定模様を設けたことを特徴とする相互認証システム。
【請求項５】
媒体情報を記録した記録媒体と、該記録媒体に記録された前記媒体情報を読取る読取装置とを備え、前記媒体情報を読取る前に、無線により前記記録媒体と前記読取装置との間で互いを認証する相互認証システムにおいて、
前記記録媒体は、
媒体模様を構成する少なくとも一つの移動体を設けた媒体模様形成部と、
該媒体模様形成部が形成した媒体模様と、前記読取装置に設けられた装置模様フィルムの装置模様とで形成される模様を、鍵模様として検出する媒体鍵模様検出部と、
該媒体鍵模様検出部が検出した鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成する手段、とを備え、
前記読取装置は、
前記記録媒体側に、前記装置模様を形成した前記装置模様フィルムと、
前記媒体模様形成部が形成した媒体模様と、前記装置模様フィルムの前記装置模様とで形成される模様を、鍵模様として検出する装置鍵模様検出部と、
該装置鍵模様検出部が検出した鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成する手段と、を備えることを特徴とする相互認証システム。
【請求項６】
請求項５において、
前記媒体模様形成部に、媒体固定模様を設けたことを特徴とする相互認証システム。
【請求項７】
請求項６において、
前記移動体および前記媒体固定模様および前記装置模様を、着色された透明部材で形成したことを特徴とする相互認証システム。
【請求項８】
請求項７において、
前記記録媒体の前記媒体模様形成部と前記読取装置との間に、着色された透明部材で形成した色シートを設けたことを特徴とする相互認証システム。
【請求項９】
請求項３ないし請求項８のいずれか一項において、
前記読取装置は、前記記録媒体の前記媒体模様形成部に光を照射する照明部を備えることを特徴とする相互認証システム。
【請求項１０】
媒体情報を記録した記録媒体と、該記録媒体に記録された前記媒体情報を読取る読取装置とを備え、前記媒体情報を読取る前に、無線により前記記録媒体と前記読取装置との間で互いを認証する相互認証システムにおいて、
前記記録媒体は、
媒体模様を構成する少なくとも一つの移動体を設けた媒体模様形成部と、
該媒体模様形成部が形成した媒体模様と、前記読取装置に設けられた装置模様投影部により投影される装置模様とで形成される模様を、鍵模様として検出する媒体鍵模様検出部と、
該媒体鍵模様検出部が検出した鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成する手段、とを備え、
前記読取装置は、
前記記録媒体の前記媒体模様形成部に、前記装置模様を投影する前記装置模様投影部と、
該装置模様投影部が投影する前記装置模様を生成する装置模様生成手段と、
前記媒体模様形成部が形成した媒体模様を検出する装置鍵模様検出部と、
該装置鍵模様検出部が検出した媒体模様と、前記装置模様生成手段が生成した装置模様とを合成した鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成する手段と、を備えることを特徴とする相互認証システム。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記媒体模様形成部に、媒体固定模様を設けたことを特徴とする相互認証システム。
【請求項１２】
請求項５ないし請求項１１のいずれか一項において、
前記装置模様を、時刻に応じて変化させることを特徴とする相互認証システム。
【請求項１３】
請求項３ないし請求項１２のいずれか一項において、
前記媒体鍵模様検出部は、光学センサを備えることを特徴とする相互認証システム。
【請求項１４】
媒体情報を記録した記録媒体と、該記録媒体に記録された前記媒体情報を読取る読取装置とを備え、前記媒体情報を読取る前に、無線により前記記録媒体と前記読取装置との間で互いを認証する相互認証システムにおいて、
前記記録媒体は、
媒体模様を表示する媒体模様表示部と、
該媒体模様表示部に表示する媒体模様を生成する媒体模様生成手段と、
該模様生成手段が生成した媒体模様を鍵模様として、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成する手段、とを備え、
前記読取装置は、
前記媒体模様表示部に表示された媒体模様を、鍵模様として検出する装置鍵模様検出部と、
該装置鍵模様検出部が検出した鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成する手段と、を備えることを特徴とする相互認証システム。
【請求項１５】
請求項３ないし請求項１４のいずれか一項において、
前記装置鍵模様検出部は、光学センサを備えることを特徴とする相互認証システム。
【請求項１６】
請求項３ないし請求項１５のいずれか一項において、
前記読取装置は、
装置乱数を生成する手段と、
該装置乱数を保存する装置保存手段と、
前記装置乱数を、前記記録媒体へ送信する手段と、
前記記録媒体から、暗号化装置乱数を受信する手段と、
該受信した暗号化装置乱数を、前記認証鍵により復号して装置平文を生成する手段と、
前記装置保存手段から、前記装置乱数を読出す手段と、
該読出した装置乱数と前記装置平文との一致により、前記記録媒体を認証する手段と、
前記記録媒体から、媒体乱数を受信する手段と、
該受信した媒体乱数を、前記認証鍵で暗号化して暗号化媒体乱数を生成する手段と
該暗号化媒体乱数を、前記記録媒体へ送信する手段と、を備え、
前記記録媒体は、
前記読取装置から、前記装置乱数を受信する手段と、
該受信した装置乱数を、前記認証鍵で暗号化して前記暗号化装置乱数を生成する手段と、
該暗号化装置乱数を、前記読取装置へ送信する手段と、
前記媒体乱数を生成する手段と、
該媒体乱数を保存する媒体保存手段と、
前記媒体乱数を、前記読取装置へ送信する手段と、
前記読取装置から、前記暗号化媒体乱数を受信する手段と、
該受信した暗号化媒体乱数を、前記認証鍵により復号して媒体平文を生成する手段と、
前記媒体保存手段から、前記媒体乱数を読出す手段と、
該読出した媒体乱数と前記媒体平文との一致により、前記読取装置を認証する手段と、を備えることを特徴とする相互認証システム。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記読取装置は、
前記受信した媒体乱数を、前記装置保存手段へ保存する手段と、
前記装置保存手段から、前記装置乱数と前記媒体乱数とを読出す手段と、
前記記録媒体を認証したときに、該読出した装置乱数と媒体乱数とを基に、前記媒体情報を読取る相互通信のときの暗号化に用いる通信鍵を生成する手段と、を備え、
前記記録媒体は、
前記受信した装置乱数を、前記媒体保存手段へ保存する手段と、
前記媒体保存手段から、前記装置乱数と前記媒体乱数とを読出す手段と、
前記読取装置を認証したときに、該読出した装置乱数と媒体乱数とを基に、前記媒体情報を読取る相互通信のときの暗号化に用いる通信鍵を生成する手段と、を備えることを特徴とする相互認証システム。
【請求項１８】
媒体無線通信部と、媒体模様を構成する少なくとも一つの移動体を設けた媒体模様形成部と、該媒体模様形成部が形成した媒体模様を鍵模様として検出する媒体鍵模様検出部とを備え、
該媒体鍵模様検出部が検出した鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成することを特徴とする記録媒体。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記媒体模様形成部に、媒体固定模様を設けたことを特徴とする記録媒体。
【請求項２０】
請求項１８または請求項１９において、
前記媒体鍵模様検出部は、光学センサを備えることを特徴とする記録媒体。
【請求項２１】
媒体無線通信部と、媒体模様を構成する少なくとも一つの移動模様を表示する媒体模様表示部とを備え、
該媒体模様表示部に表示した媒体模様を鍵模様として、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成することを特徴とする記録媒体。
【請求項２２】
請求項１８において、
前記媒体模様表示部に、媒体固定模様を含めて表示することを特徴とする記録媒体。
【請求項２３】
請求項１８ないし請求項２０のいずれか一項に記載の記録媒体に記録された媒体情報を無線により読取る読取装置であって、
前記記録媒体の前記媒体模様形成部が形成した媒体模様を、鍵模様として検出する装置鍵模様検出部を備え、
該装置鍵模様検出部が検出した鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成することを特徴とする読取装置。
【請求項２４】
請求項２３において、
前記記録媒体の前記媒体模様形成部に光を照射する照明部を備えることを特徴とする読取装置。
【請求項２５】
請求項２３または請求項２６において、
前記記録媒体側に、装置模様を形成した装置模様フィルムを設けたことを特徴とする読取装置。
【請求項２６】
請求項２３において、
前記記録媒体に、装置模様を投影する前記装置模様投影部を設けたことを特徴とする読取装置。
【請求項２７】
請求項２５または請求項２６において、
前記装置模様を、時刻に応じて変化させることを特徴とする読取装置。
【請求項２８】
請求項２１または請求項２２に記載の記録媒体に記録された媒体情報を無線により読取る読取装置であって、
前記記録媒体の前記媒体模様表示部に表示された媒体模様を、鍵模様として検出する装置鍵模様検出部を備え、
該装置鍵模様検出部が検出した鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成することを特徴とする読取装置。
【請求項２９】
請求項２３ないし請求項２８のいずれか一項において、
前記装置鍵模様検出部は、光学センサを備えることを特徴とする読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現金自動預払機等の自動取引装置での取引に用いられるクレジットカードやキャッシュカード、交通機関の自動改札で用いられる自動改札カード等の個人情報やチャージ金額等の媒体情報を記録したＩＣカード等の記録媒体から媒体情報を読取る際の記録媒体と読取装置との間の相互認証システム並びにそれに用いる記録媒体および読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気カードに比べて、偽造が困難であること、多くの情報や、決済機能等の各種アプリケーションプログラムを記録できること等のために、ＩＣカードが記録媒体として広く普及してきている。
このＩＣカードの中で、特に非接触ＩＣカードは、読取装置にかざすだけで読取りができる利便性から、金融機関のクレジットカードやキャッシュカード、交通機関の自動改札カード等に用いられるようになってきている。
【０００３】
このような非接触ＩＣカード（以下、単にＩＣカードという。）は、無線により読取装置との間の通信を行うため、第３者が無線による通信を不正に遠方から傍受するスキミングの被害にあう可能性があり、このスキミングを防止するために、ＩＣカードと読取装置との間での媒体情報の通信の前に、暗号技術を用いた相互認証が行われている。
従来のＩＣカードと読取装置との間の相互認証においては、それぞれに暗号化およびその暗号の複合に用いる同じ暗号鍵ＫＡ、ＫＢを予め格納しておき、ＩＣカードと読取装置との間の通信が接続されたときに、読取装置が発生させた乱数Ｒ１を暗号鍵ＫＢで暗号化した暗号Ｃ１をＩＣカードへ送信し、ＩＣカードは暗号Ｃ１を暗号鍵ＫＢで復号した平文Ｍ１を暗号鍵ＫＡで再び暗号化して暗号Ｃ２を生成すると共に、ＩＣカードが発生させた乱数Ｒ２を暗号鍵ＫＡで暗号化して暗号Ｃ３を生成し、これらを読取装置へ送信する。
【０００４】
そして、読取装置は暗号Ｃ２、Ｃ３を暗号鍵ＫＡで復号し、暗号Ｃ２を復号した平文Ｍ２が送信した乱数Ｒ１と同一の場合に、ＩＣカードが同じ暗号鍵ＫＡ、ＫＢを有しているとしてＩＣカードを認証し、暗号Ｃ３を復号した平文Ｍ３を暗号鍵ＫＢで暗号化した暗号Ｃ４をＩＣカードへ送信し、ＩＣカードは暗号Ｃ４を暗号鍵ＫＢで復号した平文Ｍ４が送信した乱数Ｒ２と同一の場合に、読取装置が同じ暗号鍵ＫＡ、ＫＢを有しているとして読取装置を認証している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２０７８０号公報（第９頁段落００５０−第１０頁段落００７４、第７図、第８図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術においては、ＩＣカードと読取装置とに同じ暗号鍵を予め格納しておくため、ＩＣカードに格納する暗号鍵を全て共通にしておく必要があり、暗号鍵が漏洩した場合には、同じ暗号鍵を用いている全てのＩＣカードに対して遠方から無線で読取るスキミングが行われる虞があるという問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、遠方からの無線によるスキミングを確実に防止する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、媒体情報を記録した記録媒体と、該記録媒体に記録された前記媒体情報を読取る読取装置とを備え、前記媒体情報を読取る前に、無線により前記記録媒体と前記読取装置との間で互いを認証する相互認証システムにおいて、前記互いを認証するときに、移動模様による鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成することを特徴とする。
【０００７】
また、媒体情報を記録した記録媒体と、該記録媒体に記録された前記媒体情報を読取る読取装置とを備え、前記媒体情報を読取る前に、無線により前記記録媒体と前記読取装置との間で互いを認証する相互認証システムにおいて、前記記録媒体は、媒体模様を構成する少なくとも一つの移動体を設けた媒体模様形成部と、該媒体模様形成部が形成した媒体模様を、鍵模様として検出する媒体鍵模様検出部と、該媒体鍵模様検出部が検出した鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成する手段、とを備え、前記読取装置は、前記媒体模様形成部が形成した媒体模様を、鍵模様として検出する装置鍵模様検出部と、該装置鍵模様検出部が検出した鍵模様を基に、相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵を生成する手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
これにより、本発明は、記録媒体と読取装置との間の相互認証を、記録媒体および読取装置がそれぞれ検出した毎回異なる鍵模様に基づいてそれそれが生成した認証鍵Ｋａを用いて実行することができ、予め設定された認証鍵Ｋａを記録媒体や読取装置に格納する必要がなくなり、認証鍵Ｋａが漏洩する懸念を払拭して第３者による遠方からの無線を用いたスキミングを確実に防止することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、図面を参照して本発明による相互認証システムの実施例について説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は実施例１の相互認証システムを示すブロック図、図２は実施例１の媒体鍵模様検出部の上面を示す説明図、図３は実施例１の媒体模様形成部を示す説明図、図４は実施例１の読取装置の側面を示す説明図、図５は実施例１の鍵模様の検出状態を示す説明図、図６は実施例１の座標値テーブルを示す説明図である。
図１において、１は相互認証システムであり、記録媒体としてのＩＣカード２（本実施例では、非接触ＩＣカード）とその読取装置３とから構成されている。
【００１１】
５はＩＣカード２の媒体制御部であり、ＩＣカード２内の各部を制御して本実施例の相互認証処理やＩＣカード２を用いた個人情報取得やチャージ引き落とし等の媒体サービス処理等を実行する機能、および電磁波または赤外線等の無線を送受信するアンテナ等を有する媒体無線通信部６によって読取装置３と相互に通信する機能等を有している。
７は媒体記憶部であり、媒体制御部５が実行するプログラムやそれに用いる各種のデータおよび媒体制御部５による処理結果等が格納される他、ＩＣカード２を所有する利用者の個人情報やカードＩＤ、チャージ金額等の媒体情報としてのカード情報が格納される。
【００１２】
８は媒体鍵模様検出部であり、図２に示すようにＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の複数の光電変換素子９ａを２次元に配列した光学センサとして模様検出板９を備えており、受光した光の明度を検出し、これを鍵模様として媒体制御部５へ送出する機能を有している。
１０はＩＣカード２に設けられた媒体模様形成部であり、媒体鍵模様検出部８の前面に設けられた、移動模様と、固定模様としての媒体固定模様１１とで構成される媒体模様を形成するフィルム状部材であって、図３に示すように樹脂材料等で製作された透明なシートで形成された筐体の内部の空間に、移動模様を形成するための移動体としての図３に網掛けを付して示す移動チップ１２と比較的粘性の高い透明な液体とが封入されており、その透明な筐体の裏面１３には図２にハッチングを付して示す移動チップ１２と同等の投影面積を有する媒体固定模様１１、および後述する鍵模様の座標位置を設定するときの図２に太い実線で示す基準線１４が印刷等により形成されている。
【００１３】
本実施例の媒体模様形成部１０には、板状の直方体として形成された移動チップ１２が複数（図２の例では５つ）封入され、裏面１３には複数（図２の例では４つ）の媒体固定模様１１と矩形の基準線１４とが形成されており、ＩＣカード２を振る等することにより移動チップ１２の位置が移動して形成される移動模様と媒体固定模様１１との組合せにより様々な媒体模様が形成される。
【００１４】
図１において、１５は読取装置３の装置制御部であり、読取装置３内の各部を制御して本実施例のＩＣカード２との相互認証処理やＩＣカード２を用いた装置サービス処理等を実行する機能、および無線を送受信するアンテナ等を有する装置無線通信部１６によってＩＣカード２と相互に通信する機能等を有している。
１７は装置記憶部であり、装置制御部１５が実行するプログラムやそれに用いる各種のデータおよび装置制御部１５による処理結果等が格納される。
【００１５】
１８は装置鍵模様検出部であり、図４に示すように、複数のＣＣＤ等を２次元に配列した光学センサとしてのカメラ１９を備えており、後述する読取台２１を通してＩＣカード２を視野に捕らえることが可能な位置に配置されたカメラ１９により撮影した画像を装置制御部１５へ送出する機能を有している。
２０は照明部であり、ＩＣカード２の媒体模様形成部１０に光を照射するランプを備えており、カメラ１９の両側に配置されている。
【００１６】
読取台２１は、ガラスや樹脂材料等で形成された照明部２０からの光を透過させる透明な板状部材であって、ＩＣカード２をかざす位置を示す機能を有している。
本実施例では、媒体模様形成部１０の移動チップ１２と媒体固定模様１１とからなる媒体模様が、鍵模様として用いられる。
本実施例のＩＣカード２の媒体鍵模様検出部８における図５に示す鍵模様の検出は、図４に示すように照明部２０から照射され、読取台２１を通過した光、および移動チップ１２や媒体固定模様１１の影を、その背後に配置された図２に示す模様検出板９の光電変換素子９ａが明度により検出し、その明度の分布を媒体制御部５へ送出して検出される。
【００１７】
また、読取装置３の装置鍵模様検出部１８における鍵模様の検出は、照明部２０から照射された光に照らされた基準線１４や移動チップ１２、媒体固定模様１１の画像をカメラ１９により撮影し、これを装置制御部１５へ送出して検出される。
上記のＩＣカード２の媒体記憶部７および読取装置３の装置記憶部１７には、それぞれ媒体鍵模様検出部８および装置鍵模様検出部１８により検出された鍵模様を数値化するときのＸ座標の各離散線（Ｘ０、Ｘ１等）とＹ座標の各離散線（Ｙ０、Ｙ１等）に対応させて各離散線の座標値を記述した図６（ａ）、（ｂ）に示す座標値テーブルが予め格納されている。
【００１８】
本実施例のＸ座標の離散線としては、図５に示すように矩形の基準線１４の一組の平行な２辺の一方の辺を離散線Ｘ０とし、他方の辺を離散線Ｘ６としてこれらの間を６等分した離散線Ｘ１〜Ｘ５が設定され、Ｙ座標の離散線としては、Ｘ座標の離散線を設定した一組の平行な２辺に直交する他の一組の平行な２辺の一方の辺を離散線Ｙ０とし、他方の辺を離散線Ｙ７としてこれら間を７等分した離散線Ｙ１〜Ｙ６が設定されている。
【００１９】
ＩＣカード２の媒体記憶部７には、ＩＣカード２に設けられた媒体模様形成部１０に形成された矩形の基準線１４を前記のように分割した離散線Ｘ０〜Ｘ６および離散線Ｙ０〜Ｙ７の位置が予め設定されて格納されている。
読取装置３における各離散線は、読取装置３の装置鍵模様検出部１８のカメラ１９により撮影された画像の基準線１４を認識し、認識した基準線１４を前記の要領で分割して各離散線の位置を求めて設定する機能を有する離散線設定プログラムにより設定される。
【００２０】
読取装置３の装置記憶部１７には、前記の離散線設定プログラム、離散線設定プログラムにより設定されたＸ座標の離散線とＹ座標の離散線との交点に、装置鍵模様検出部１８により検出した移動模様または媒体固定模様１１が存在することを認識し、座標値テーブルから交点を形成するＸ座標の離散線とＹ座標の離散線との座標値を読出してこれらを基に相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵Ｋａを生成する機能を有する装置認証鍵生成プログラム、生成した装置乱数ＲａをＩＣカード２へ送信し、ＩＣカード２でＩＣカード２が生成した認証鍵Ｋａで暗号化された暗号化装置乱数Ｋａ（Ｒａ）を受信して自ら生成した認証鍵Ｋａで復号した装置平文と、送信した装置乱数Ｒａとの一致によりＩＣカード２を認証する機能を有する装置相手側認証プログラム、ＩＣカード２から受信した媒体乱数Ｒｂと自ら生成した装置乱数Ｒａとを基に、カード情報を読取る相互通信のときの暗号化に用いる通信鍵Ｋｓを生成する機能を有する装置通信鍵生成プログラム、およびＩＣカード２からの通信鍵Ｋｓで暗号化されたカード情報の受信、および／もしくは通信鍵Ｋｓで暗号化した指令の送受信等によりＩＣカード２を用いたサービス処理を行う機能を有する装置サービス処理プログラム等を組込んだ装置業務処理プログラムが予め格納されており、装置制御部１５が実行する装置業務処理プログラムのステップにより本実施例の読取装置３のハードウェアとしての各機能手段が形成される。
【００２１】
また、装置記憶部１７には、ＩＣカード２から受信した媒体乱数Ｒｂと自ら生成した装置乱数Ｒａとを保存する装置保存エリアが確保されている。
ＩＣカード２の媒体記憶部７には、設定されたＸ座標の離散線とＹ座標の離散線との交点に、媒体鍵模様検出部８により検出した移動模様または媒体固定模様１１が存在することを認識し、座標値テーブルから交点を形成するＸ座標の離散線とＹ座標の離散線との座標値を読出してこれらを基に相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵Ｋａを生成する機能を有する媒体認証鍵生成プログラム、生成した媒体乱数Ｒｂを読取装置３へ送信し、読取装置３で読取装置３が生成した認証鍵Ｋａで暗号化された暗号化媒体乱数Ｋａ（Ｒｂ）を受信して自ら生成した認証鍵Ｋａで復号した媒体平文と、送信した媒体乱数Ｒｂとの一致により読取装置３を認証する機能を有する媒体相手側認証プログラム、読取装置３から受信した装置乱数Ｒａと自ら生成した媒体乱数Ｒｂとを基に、カード情報を読取る相互通信のときの暗号化に用いる通信鍵Ｋｓを生成する機能を有する媒体通信鍵生成プログラム、および読取装置３への通信鍵Ｋｓで暗号化したカード情報の送信、および／もしくは通信鍵Ｋｓで暗号化した指令の送受信等によりＩＣカード２を用いたサービス処理を行う機能を有する媒体サービス処理プログラム等を組込んだ媒体業務処理プログラムが予め格納されており、媒体制御部５が実行する媒体業務処理プログラムのステップにより本実施例のＩＣカード２のハードウェアとしての各機能手段が形成される。
【００２２】
また、媒体記憶部７には、読取装置３から受信した装置乱数Ｒａと自ら生成した媒体乱数Ｒｂとを保存する媒体保存エリアが確保されている。
本実施例のＩＣカード２における認証鍵Ｋａの生成は、媒体制御部５が、媒体認証鍵生成プログラムにより、媒体記憶部８に予め格納されているＸ座標の離間線とＹ座標の離間線の位置を読出し、これらの交点に媒体鍵模様検出部８が検出した鍵模様の移動チップ１２または媒体固定模様１１の影が存在するか否かを判定し、交点に影が存在すれば媒体記憶部８の図６に示す座標値テーブルから交点を形成しているＸ座標の離間線とＹ座標の離間線とに該当する座標値を読出し、これらを加算して交点位置を数値化する。
【００２３】
例えば、図５の左上に示す移動チップ１２の場合は、離間線Ｘ１および離間線Ｙ１で形成された交点上に存在するので、座標値テーブルからＸ１＝１、Ｙ１＝１０を読出し、これらを加えた「１１」が交点位置の値として算出される。
同様にして他の移動チップ１２または媒体固定模様１１の影の交点位置の値を算出し、その交点位置の値を左上から離間線Ｙ０沿って順に連結し、同様に離間線Ｙ２〜Ｙ７にそれぞれ沿って右下まで順に連結して媒体制御部５が用いる認証鍵Ｋａを生成する。
【００２４】
また、ＩＣカード２における通信鍵Ｋｓの生成は、媒体制御部５が、媒体通信鍵生成プログラムにより、媒体記憶部８に保存されている読取装置３から受信した装置乱数Ｒａと自ら生成した媒体乱数Ｒｂとを読出し、装置乱数Ｒａ、媒体乱数Ｒｂの順に連結して媒体制御部５が用いる通信鍵Ｋｓを生成する。
読取装置３における認証鍵Ｋａの生成は、装置制御部１５が、離散線設定プログラムによりＸ座標の離間線とＹ座標の離間線の位置を設定し、装置認証鍵生成プログラムにより、これらの交点に装置鍵模様検出部１８が検出した鍵模様の移動チップ１２または媒体固定模様１１の画像が存在するか否かを判定し、交点に画像が存在すれば装置記憶部１７の座標値テーブルから交点を形成しているＸ座標の離間線とＹ座標の離間線との該当する座標値を読出し、これらを加えて交点位置を数値化し、上記媒体制御部５の場合と同様にして装置制御部１５が用いる認証鍵Ｋａを生成する。
【００２５】
また、読取装置３における通信鍵Ｋｓの生成は、装置制御部１５が、装置通信鍵生成プログラムにより、装置記憶部１７に保存されているＩＣカード２から受信した媒体乱数Ｒｂと自ら生成した装置乱数Ｒａとを読出し、装置乱数Ｒａ、媒体乱数Ｒｂの順に連結して装置制御部１５が用いる通信鍵Ｋｓを生成する。
以下に、図７に示すステップに従って、本実施例の相互認証処理について説明する。
【００２６】
なお、ステップ名はＩＣカード２の場合をＳで、読取装置３の場合をＳＡで表す。
ＳＡ１、読取装置３の装置制御部１５は、装置業務処理プログラムよる処理が開始されると、ＩＣカード２が読取台２１上にかざされるのを待つＩＣカード検知待ち状態で待機し、ＩＣカード２を検知したときにステップＳＡ２へ移行する。ＩＣカード２を検知しない場合は前記の待機を継続する。
【００２７】
Ｓ１、一方、ＩＣカード２所持する利用者は、ＩＣカード２を振る等して媒体模様形成部１０内の移動チップ１２を移動させて媒体模様を形成し、新たな媒体模様を形成したＩＣカード２を読取装置３の読取台２１にかざす。
Ｓ２、ＳＡ２、ＩＣカード２を検知した装置制御部１５は、媒体業務処理プログラムを起動させたＩＣカード２の媒体制御部５と間で装置無線通信部１６、媒体無線通信部６を介した通信を開始し、ＩＣカード２の媒体制御部５および読取装置３装置制御部１５の双方で無線通信の同期処理を行う。
【００２８】
Ｓ３、ＳＡ３、無線通信の同期が成立したことを認識した装置制御部１５および媒体制御部５は、それぞれ同時に鍵模様（本実施例では媒体模様）を取得する。
すなわち、装置制御部１５は、照明部２０によってＩＣカード２の媒体模様形成部１０へ光を照射し、媒体制御部５へ鍵模様の検出時期等を記した模様検出指令を送信し、送信した模様検出指令の検出時期に合せて装置鍵模様検出部１８により鍵模様を検出し、その鍵模様の画像を取得する。
【００２９】
また、媒体制御部５は、受信した模様検出指令の検出時期に合せて媒体鍵模様検出部８により鍵模様を検出し、その鍵模様の明度分布を取得する。
Ｓ４、ＳＡ４、鍵模様を取得した装置制御部１５および媒体制御部５は、それぞれ認証鍵Ｋａを生成する。
すなわち、装置制御部１５は、離散線設定プログラムおよび装置認証鍵生成プログラムにより、上記で説明したのと同様にして装置制御部１５が用いる認証鍵Ｋａを生成する。
【００３０】
また、媒体制御部５は、媒体認証鍵生成プログラムにより、上記で説明したのと同様にして媒体制御部５が用いる認証鍵Ｋａを生成する。
この場合に生成される認証鍵Ｋａは、装置制御部１５および媒体制御部５がそれぞれ同じ鍵模様を同時に取得し、同じ方法で演算して生成されるので、同じ認証鍵Ｋａが双方で生成される。
【００３１】
ＳＡ５、認証鍵Ｋａを生成した装置制御部１５は、装置相手側認証プログラムにより乱数を発生させて装置乱数Ｒａを生成し、この装置乱数Ｒａを装置記憶部１７の装置保存エリアに保存すると共に、生成した装置乱数Ｒａを装置無線通信部１６によってＩＣカード２へ送信し、ＩＣカード２からの暗号化装置乱数Ｋａ（Ｒａ）の着信を待つ暗号化装置乱数着信待ち状態で待機する。
【００３２】
Ｓ５、媒体無線通信部６によって装置乱数Ｒａを受信した媒体制御部５は、媒体相手側認証プログラムにより受信した装置乱数Ｒａを媒体記憶部７の媒体保存エリアに保存すると共に、受信した装置乱数Ｒａを自ら生成した認証鍵Ｋａで暗号化して暗号化装置乱数Ｋａ（Ｒａ）を生成する。
この場合に、認証鍵Ｋａで暗号化するアルゴリズムとしてはトリプルＤＥＳ（Ｄａｔａ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）やＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｃｈｅｍａ）等の共通鍵暗号を用いることができる。
【００３３】
Ｓ６、そして、媒体制御部５は生成した暗号化装置乱数Ｋａ（Ｒａ）を媒体無線通信部６によって読取装置３へ送信し、読取装置３からの認証結果の着信を待つ認証結果着信待ち状態で待機する。
ＳＡ６、装置無線通信部１６によって暗号化装置乱数Ｋａ（Ｒａ）を受信した装置制御部１５は、暗号化装置乱数着信待ち状態での待機を終了し、受信した暗号化装置乱数Ｋａ（Ｒａ）を自ら生成した認証鍵Ｋａで復号して装置平文を生成する。
【００３４】
ＳＡ７、装置平文を生成した装置制御部１５は、装置記憶部１７の装置保存エリアに保存されている装置乱数Ｒａを読出し、読出した装置乱数Ｒａと復号した装置平文とを比較し、装置乱数Ｒａと装置平文とが一致したときは、ＩＣカード２が同じ認証鍵Ｋａの生成方法を有していることを認識し、ＩＣカード２を認証してステップＳＡ９へ移行する。
装置乱数Ｒａと装置平文とが不一致の場合は、ＩＣカード２が読取装置３に対応したものでないことを認識してステップＳＡ８へ移行する。
【００３５】
ＳＡ８、ＩＣカード２が読取装置３に対応したものでないことを認識した装置制御部１５は、エラー処理を実行する。
すなわち、装置制御部１５は、ＩＣカード２との無線通信を停止してＩＣカード２を検知しなくなるまで待機し、ＩＣカード２を検知しなくなったときにＩＣカード２との相互認証処理を終了させ、接続子Ａを介してステップＳＡ１へ戻ってＩＣカード検知待ち状態で待機する。
【００３６】
ＳＡ９、ＩＣカード２を認証した装置制御部１５は、ＩＣカード２を認証した旨を記した認証結果通知をＩＣカード２へ送信する。
Ｓ７、認証結果通知を受信した媒体制御部５は、認証結果着信待ち状態での待機を終了し、受信した認証結果通知によりＩＣカード２が認証されたことを認識する。
そして、媒体制御部５は乱数を発生させて媒体乱数Ｒｂを生成し、この媒体乱数Ｒｂを媒体記憶部７の媒体保存エリアに保存すると共に、生成した媒体乱数Ｒｂを読取装置３へ送信し、読取装置３からの暗号化媒体乱数Ｋａ（Ｒｂ）の着信を待つ暗号化媒体乱数着信待ち状態で待機する。
【００３７】
ＳＡ１０、媒体乱数Ｒｂを受信した装置制御部１５は、受信した媒体乱数Ｒｂを装置記憶部１７の装置保存エリアに保存すると共に、受信した媒体乱数Ｒｂを自ら生成した認証鍵Ｋａで暗号化して暗号化媒体乱数Ｋａ（Ｒｂ）を生成する。
ＳＡ１１、そして、装置制御部１５は生成した暗号化装置乱数Ｋａ（Ｒａ）をＩＣカード２へ送信し、ＩＣカード２からの認証結果の着信を待つ認証結果着信待ち状態で待機する。
【００３８】
Ｓ８、暗号化媒体乱数Ｋａ（Ｒｂ）を受信した媒体制御部５は、暗号化媒体乱数着信待ち状態での待機を終了し、受信した暗号化媒体乱数Ｋａ（Ｒｂ）を自ら生成した認証鍵Ｋａで復号して媒体平文を生成する。
Ｓ９、媒体平文を生成した媒体制御部５は、媒体記憶部７の媒体保存エリアに保存されている媒体乱数Ｒｂを読出し、読出した媒体乱数Ｒｂと復号した媒体平文とを比較し、媒体乱数Ｒｂと媒体平文とが一致したときは、ＩＣカード２が同じ認証鍵Ｋａの生成方法を有していることを認識し、読取装置３を認証してステップＳ１１へ移行する。
【００３９】
媒体乱数Ｒｂと媒体平文とが不一致の場合は、読取装置３がＩＣカード２に対応したものでないことを認識してステップＳ１０へ移行する。
Ｓ１０、読取装置３がＩＣカード２に対応したものでないことを認識した装置制御部１５は、エラー処理を実行する。
すなわち、媒体制御部５は、読取装置３との無線通信を停止して読取装置３との相互認証処理を終了させる。
【００４０】
Ｓ１１、読取装置３を認証した媒体制御部５は、読取装置３を認証した旨を記した認証結果通知を読取装置３へ送信する。
Ｓ１２、認証結果通知を読取装置３へ送信した媒体制御部５は、媒体通信鍵生成プログラムにより、上記で説明したのと同様にして媒体制御部５が用いる通信鍵Ｋｓを生成する。
【００４１】
ＳＡ１２、一方、認証結果通知を受信した装置制御部１５は、認証結果着信待ち状態での待機を終了し、受信した認証結果通知により読取装置３が認証されたことを認識し、装置通信鍵生成プログラムにより、上記で説明したのと同様にして装置制御部１５が用いる通信鍵Ｋｓを生成する。
この場合に生成される通信鍵Ｋｓは、装置制御部１５および媒体制御部５とが相互認証のための交信時、それぞれが生成した同じ装置乱数Ｒａと媒体乱数Ｒｂとを保存し、同じ方法で演算して生成されるので、同じ通信鍵Ｋｓが双方で生成される。
【００４２】
Ｓ１３、ＳＡ１３、通信鍵Ｋｓを生成した媒体制御部５および装置制御部１５は、それぞれ媒体サービス処理プログラム、装置サービス処理プログラムによって通信鍵Ｋｓで暗号化しながらサービス処理を実行し、サービス処理に関する通信が終了したときに、媒体制御部５は媒体業務処理を終了し、装置制御部１５は装置サービス処理を終了させ、接続子Ａを介してステップＳＡ１へ戻ってＩＣカード検知待ち状態で待機する。
【００４３】
上記のように、本実施例の相互認証処理においては、ＩＣカード２と読取装置３との間の相互認証を、ＩＣカード２および読取装置３がそれぞれ検出した毎回異なる鍵模様に基づいてそれそれが生成した１回限りの認証鍵Ｋａを用いて実行するので、予め設定された認証鍵ＫａをＩＣカード２や読取装置３に格納しておく必要はなく、認証鍵Ｋａが漏洩する懸念を払拭して第３者による遠方からの無線を用いたスキミングを確実に防止することができる。
【００４４】
また、媒体鍵模様検出部８および装置鍵模様検出部１８が毎回異なる鍵模様をそれぞれ光学的に検出するので、認証鍵Ｋａを無線により送信する必要はなく、無線の傍受による認証鍵Ｋａの漏洩の懸念をも払拭することができる。
更に、例え認証鍵Ｋａを生成する方法が漏洩したとしても、毎回異なる鍵模様を知り得ない第３者による認証鍵Ｋａの生成は不可能であるので、遠方からの無線を用いたスキミングが行われることはない。
【００４５】
更に、ＩＣカード２を読取装置３にかざす過程で、何らかの方法によりＩＣカード２の鍵模様を撮影することができたとしても、本実施例の鍵模様は、かざす過程で媒体模様形成部１０内を移動することが可能な移動チップ１２を含めて形成されるので、ＩＣカード２や読取装置３で検出した鍵模様とは異なった模様により生成される第３者の認証鍵は相互認証に用いる認証鍵Ｋａと同一になることはなく、遠方からの無線を用いたスキミングが行われることはない。
【００４６】
このように、本実施例の相互認証処理によれば、認証鍵Ｋａや通信鍵Ｋｓはどこにも格納されておらず、毎回異なる鍵模様に基づいてそれそれが生成した認証鍵Ｋａや通信鍵Ｋｓを用いて相互認証やサービス処理を行うので、どのような場合においても遠方からの無線を用いたスキミングを確実に防止することが可能になり、セキュリティ性の高いＩＣカード２を用いたサービスを提供することができる。
【００４７】
また、ＩＣカード２の媒体鍵模様検出部８における鍵模様の検出は、光電変換素子９ａにより、読取装置３の照明部２０から照射される光を遮るものが前方にあるか否かを判定すればよいので、ＩＣカード２に発光部等を設ける必要が無く、ＩＣカード２の簡素化を図ることができる。
なお、本実施例では、ＩＣカード２の媒体模様形成部１０内に移動模様を形成する移動チップ１２を５つ封入するとして説明したが、移動模様を形成する移動チップ１２の数は前記に限らず、少なくとも１つの移動チップ１２が封入されていれば、これにより形成される鍵模様を上記のように第３者が知ることができず、認証鍵Ｋａの生成は不可能であるので、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
以上説明したように、本実施例では、カード情報を記録したＩＣカードと、このカード情報を読取る読取装置との間で、カード情報を読取る前に行う相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵Ｋａを、ＩＣカードの媒体模様形成部に設けられた少なくとも一つの移動チップと媒体固定模様とにより形成される鍵模様を、ＩＣカードの媒体鍵模様検出部と読取装置の装置鍵模様検出部とで検出して、それぞれで検出した鍵模様を基に認証鍵Ｋａを生成するようにしたことによって、ＩＣカードと読取装置との間の相互認証を、ＩＣカードおよび読取装置がそれぞれ検出した毎回異なる鍵模様に基づいてそれそれが生成した１回限りの認証鍵Ｋａを用いて実行することができ、予め設定された認証鍵ＫａをＩＣカードや読取装置に格納する必要がなくなり、認証鍵Ｋａが漏洩する懸念を払拭して第３者による遠方からの無線を用いたスキミングを確実に防止することができる。
【００４９】
また、媒体鍵模様検出部および装置鍵模様検出部に光学センサを設けるようにしたことによって、毎回異なる鍵模様をそれぞれが光学的に検出することができ、無線により認証鍵Ｋａを送信する必要がなくなり、無線の傍受による認証鍵Ｋａの漏洩の懸念を払拭することができる。
なお、本実施例においては、相互認証に用いる認証鍵Ｋａを形成するための鍵模様は、移動模様と媒体固定模様とにより形成するとして説明したが、移動模様のみで鍵模様を形成するようにしてもよい。このようにしても移動模様により形成される鍵模様を第３者が知ることができず、認証鍵Ｋａの生成は不可能であるので、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また、本実施例においては、移動模様を形成する移動チップと媒体固定模様とは同等の投影面積を有するとして説明したが、媒体固定模様の形状や大きさ、光の透過度等を移動模様とは異なるものにして、移動模様と光学的に区別できるようにし、媒体固定模様をＩＣカードの１枚毎、またはサービスの種類毎に固定化するようにしてもよい。このようにすれば、ＩＣカードの媒体固定模様により、利用者またはサービスの種類を特定ことができる他、認証鍵Ｋａを生成する際に媒体固定模様と移動模様を区別したデータから生成することが可能になり、セキュリティ性をより向上させることができる。
【００５１】
更に、本実施例においては、媒体模様形成部に移動模様を形成するための移動体としての移動チップと比較的粘性の高い透明な液体とを封入するとして説明したが、媒体模様形成部内に移動チップのみを封入するようにしてもよく、流動性のある透明な液体の中にこの透明な液体とは分離する性質のある不透明な液体を混入させて不透明な液体を移動体として移動模様を形成するようにしてもよい。
【００５２】
更に、本実施例においては、媒体模様形成部に設ける基準線は矩形であるとして説明したが、基準線の形状は前記に限らず、円形や楕円形、多角形等であってもよい。
更に、本実施例においては、装置鍵模様検出部にカメラを設けるとして説明したが、一般的なスキャナ装置で鍵模様を検出するようにしてもよい。
更に、本実施例においては、認証鍵Ｋａは算出された交点位置の値をＹ座標の各離間線に沿って左上から右下まで順に連結して生成するとして説明したが、認証鍵Ｋａを生成する方法は前記に限らず、前記を逆に連結しても、Ｘ座標の各離間線に沿って左上から右下まで、または右下から左上まで順に連結しても、交点位置の値を小さい順に並べて連結してもよく、全ての離散線の交点について移動模様および媒体固定模様の有無を判定し、その有無により、例えば「有る」場合を「１」、「無い」場合を「０」として順に並べて形成してもよい。
【００５３】
また、媒体固定模様と移動模様が区別できる場合は、最初に媒体固定模様の交点位置の値を小さい順に連結し、続けて移動模様の交点位置の値を小さい順に並べてもよい。この場合にＩＣカードでは媒体固定模様の交点位置を予め媒体記憶部に格納しておき、読取装置が媒体固定模様を区別できるように形状等を変更しておくとよい。
更に、前記ようにして形成された数字列をハッシュ関数等で変換したものを認証鍵Ｋａとしてもよい。この場合に認証鍵Ｋａの長さが決まっているときは、ハッシュ関数の出力値から所定の長さで切り取るようにすればよい。
【００５４】
更に、本実施例においては、通信鍵Ｋｓは装置乱数Ｒａ、媒体乱数Ｒｂの順に連結して生成するとして説明したが、順を逆にして連結するようにしてもよい。
また、前記ようにして形成された数字列をハッシュ関数等で変換したものを通信鍵Ｋｓとしてもよい。この場合に通信鍵Ｋｓの長さが決まっているときは、ハッシュ関数の出力値から所定の長さで切り取るようにすればよい。
【実施例２】
【００５５】
図８は実施例２の相互認証システムを示すブロック図、図９は実施例２の装置模様フィルムの上面を示す説明図、図１０は実施例２の鍵模様の検出状態を示す説明図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図８、図９において、２５は装置模様フィルムであり、図９に示すように樹脂材料等で製作された透明なフィルム状の基材に、印刷等により移動チップ１２と同等の投影面積を有する図９に破線のハッチングを付して示す複数（図９の例では３つ）の固定模様としての装置模様２６を形成して構成されており、読取装置３の読取台２１のＩＣカード２側の面に貼付されている。
【００５６】
本実施例では、媒体模様形成部１０の移動チップ１２と媒体固定模様１１とからなる媒体模様と、装置模様フィルム２５の装置模様２６との組合せにより形成される模様が、鍵模様として用いられる。
本実施例のＩＣカード２の媒体鍵模様検出部８および読取装置３の装置鍵模様検出部１８における鍵模様の検出は、上記実施例１と同様に行われるが、本実施例の照明部２０から照射された光の通過経路に装置模様２６が形成された装置模様フィルム２５が設けられているので、その透過光および反射光を合せてそれぞれの鍵模様検出部により検出される。
【００５７】
本実施例のＩＣカード２の媒体記憶部７および読取装置３の装置記憶部１７には、それぞれ上記実施例１と同様の図６に示す座標値テーブルが予め格納され、媒体記憶部７には、実施例１と同様にして設定された各離散線の位置が予め格納されている。
読取装置３の装置記憶部１７には、実施例１と同様の離散線設定プログラム、離散線設定プログラムにより設定されたＸ座標の離散線とＹ座標の離散線との交点に、装置鍵模様検出部１８により検出した移動模様または媒体固定模様１１、装置模様２６が存在することを認識し、実施例１と同様にして認証鍵Ｋａを生成する機能を有する装置認証鍵生成プログラム、および実施例１と同様の装置相手側認証プログラム、装置通信鍵生成プログラム、装置サービス処理プログラム等を組込んだ装置業務処理プログラムが予め格納されており、装置制御部１５が実行する装置業務処理プログラムのステップにより本実施例の読取装置３のハードウェアとしての各機能手段が形成される。
【００５８】
また、装置記憶部１７には、実施例１と同様の装置保存エリアが確保されている。
ＩＣカード２の媒体記憶部７には、設定されたＸ座標の離散線とＹ座標の離散線との交点に、媒体鍵模様検出部８により検出した移動模様または媒体固定模様１１、装置模様２６が存在することを認識し、実施例１と同様にして認証鍵Ｋａを生成する機能を有する媒体認証鍵生成プログラム、および実施例１と同様の媒体相手側認証プログラム、媒体通信鍵生成プログラム、媒体サービス処理プログラム等を組込んだ媒体業務処理プログラムが予め格納されており、媒体制御部５が実行する媒体業務処理プログラムのステップにより本実施例のＩＣカード２のハードウェアとしての各機能手段が形成される。
【００５９】
また、媒体記憶部７には、実施例１と同様の媒体保存エリアが確保されている。
本実施例のＩＣカード２における認証鍵Ｋａの生成は、媒体制御部５が、媒体認証鍵生成プログラムにより、媒体記憶部８に予め格納されているＸ座標の離間線とＹ座標の離間線の位置を読出し、これらの交点に媒体鍵模様検出部８が検出した鍵模様の移動チップ１２または媒体固定模様１１、装置模様２６の影が存在するか否かを判定し、実施例１と同様にして行う。
【００６０】
また、ＩＣカード２における通信鍵Ｋｓの生成は、媒体制御部５が、媒体通信鍵生成プログラムにより実施例１と同様にして行う。
読取装置３における認証鍵Ｋａの生成は、装置制御部１５が、離散線設定プログラムによりＸ座標の離間線とＹ座標の離間線の位置を設定し、装置認証鍵生成プログラムにより、これらの交点に装置鍵模様検出部１８が検出した鍵模様の移動チップ１２または媒体固定模様１１、装置模様２６の画像が存在するか否かを判定し、実施例１と同様にして行う。
【００６１】
また、読取装置３における通信鍵Ｋｓの生成は、装置制御部１５が、装置通信鍵生成プログラムにより実施例１と同様にして行う。
以下に、図１１に示すステップに従って、本実施例の相互認証処理について説明する。
なお、ステップ名はＩＣカード２の場合をＳＢで、読取装置３の場合をＳＣで表す。
本実施例のステップＳＢ１、ＳＢ２およびＳＣ１、ＳＣ２の作動は、上記実施例１のステップＳ１、Ｓ２およびＳＡ１、ＳＡ２の作動と同様であるので、その説明を省略する。
【００６２】
ＳＢ３、ＳＣ３、無線通信の同期が成立したことを認識した装置制御部１５および媒体制御部５は、それぞれ同時に鍵模様（本実施例では媒体模様と装置模様２６）を取得する。
すなわち、装置制御部１５は、実施例１のステップＳＡ３と同様にして装置鍵模様検出部１８により鍵模様を検出し、その鍵模様の画像を取得する。
【００６３】
また、媒体制御部５は、実施例１のステップＳ３と同様にして媒体鍵模様検出部８により鍵模様を検出し、その鍵模様の明度分布を取得する。
その後のステップＳＢ４〜ＳＢ１３およびＳＣ４〜ＳＣ１３の作動は、上記実施例１のステップＳ４〜Ｓ１３およびＳＡ４〜ＳＡ１３作動と同様であるので、その説明を省略する。
【００６４】
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の効果に加えて、読取装置のＩＣカード側に装置模様を形成した装置模様フィルムを設けたことによって、鍵模様の組合せをより複雑にすることができ、相互認証におけるセキュリティ性をより向上させることができる。
なお、本実施例の装置模様により形成される装置模様は、読取装置毎に変えても、装置模様を定期的に入替えてもよい。この場合には、始業時等に係員等により読取装置の装置模様フィルムを必要に応じて入替えるとよい。またＩＣカードの読取りの都度、入替えるようにしてもよい。
【００６５】
また、本実施例においては、装置模様は固定模様であるとして説明したが、装置模様の全体または一部に、時刻的な規則性を持たせるようにしてもよい。このように時刻に応じて装置模様を変化させれば、ＩＣカードの媒体制御部が、その時刻にあるべき装置模様から読取装置が正当であるか否かを判断することができ、相互認証のセキュリティ性を更に向上させることができる。
【実施例３】
【００６６】
図１２は実施例３の相互認証システムを示すブロック図、図１３は実施例３の色テーブルを示す説明図である。
なお、上記実施例１および実施例２と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図１２において、３０は色シートであり、樹脂材料等で製作された透明な着色シートや色セロファン等の着色された透明部材で形成されており、ＩＣカード２の媒体模様形成部１０の読取装置３側の面に貼付されている。
【００６７】
また、本実施例の移動チップ１２は、樹脂材料等で製作された透明な着色板や色ガラス等の着色された透明部材で形成され、媒体固定模様１１および装置模様２６は色シート３０と同様の材料を実施例２で示した形状に切り取って媒体模様形成部１０の裏面１３および装置模様フィルム２５の基材に貼付されている。
上記の色シート３０および移動チップ１２、媒体固定模様１１、装置模様２６には、それぞれ別の色彩が付されている。
【００６８】
本実施例のＩＣカード２の媒体鍵模様検出部８の光電変換素子９ａは、ＲＧＢ（Ｒｅｄ  Ｇｒｅｅｎ  Ｂｌｕｅ）値の検出が可能なように構成されている。読取装置３の装置鍵模様検出部１８のカメラ１９においても同様である。
本実施例のＩＣカード２の媒体鍵模様検出部８および読取装置３の装置鍵模様検出部１８における鍵模様の検出は、上記実施例２と同様に行われるが、本実施例の色シート３０および移動チップ１２、媒体固定模様１１、装置模様２６は、着色された透明部材で形成され、その鍵模様は各模様の色彩が混合された状態で着色されているので、本実施例の鍵模様の検出は、媒体鍵模様検出部８および装置鍵模様検出部１８により検出されたＲＧＢ値の分布を媒体制御部５および装置制御部１５へ送出して行われる。
【００６９】
本実施例のＩＣカード２の媒体記憶部７および読取装置３の装置記憶部１７には、それぞれ上記実施例１と同様の図６に示す座標値テーブルに加えて、図１３に示すように、検出されたＲＧＢ値による色彩を複数の色ランク（Ｃ０、Ｃ１等）に分割し、各色ランクに対応させてそのランク値を記述した色テーブルが予め格納され、媒体記憶部７には、実施例１と同様にして設定された各離散線の位置が予め格納されている。
【００７０】
読取装置３の装置記憶部１７には、実施例１と同様の離散線設定プログラム、離散線設定プログラムにより設定されたＸ座標の離散線とＹ座標の離散線との交点に、装置鍵模様検出部１８により検出した着色された移動模様または媒体固定模様１１、装置模様２６が存在することを認識し、座標値テーブルから交点を形成するＸ座標の離散線とＹ座標の離散線との座標値を読出すと共に、その交点の色彩に該当する色ランクのランク値を読出してこれらを基に相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵Ｋａを生成する機能を有する装置認証鍵生成プログラム、および実施例１と同様の装置相手側認証プログラム、装置通信鍵生成プログラム、装置サービス処理プログラム等を組込んだ装置業務処理プログラムが予め格納されており、装置制御部１５が実行する装置業務処理プログラムのステップにより本実施例の読取装置３のハードウェアとしての各機能手段が形成される。
【００７１】
また、装置記憶部１７には、実施例１と同様の装置保存エリアが確保されている。
ＩＣカード２の媒体記憶部７には、設定されたＸ座標の離散線とＹ座標の離散線との交点に、媒体鍵模様検出部８により検出した着色された移動模様または媒体固定模様１１、装置模様２６が存在することを認識し、座標値テーブルから交点を形成するＸ座標の離散線とＹ座標の離散線との座標値を読出すと共に、その交点の色彩に該当する色ランクのランク値を読出してこれらを基に相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵Ｋａを生成する機能を有する媒体認証鍵生成プログラム、および実施例１と同様の媒体相手側認証プログラム、媒体通信鍵生成プログラム、媒体サービス処理プログラム等を組込んだ媒体業務処理プログラムが予め格納されており、媒体制御部５が実行する媒体業務処理プログラムのステップにより本実施例のＩＣカード２のハードウェアとしての各機能手段が形成される。
【００７２】
また、媒体記憶部７には、実施例１と同様の媒体保存エリアが確保されている。
本実施例のＩＣカード２における認証鍵Ｋａの生成は、媒体制御部５が、媒体認証鍵生成プログラムにより、媒体記憶部８に予め格納されているＸ座標の離間線とＹ座標の離間線の位置を読出し、媒体鍵模様検出部８が検出した着色された鍵模様のＸ座標の離間線とＹ座標の離間線との交点に、色シート３０以外の色彩が存在するか否かを判定し、交点に前記の色彩が存在すれば媒体記憶部８の図６に示す座標値テーブル、および図１３に示す色テーブルから交点を形成しているＸ座標の離間線とＹ座標の離間線とに該当する座標値およびその色ランクに該当するランク値を読出し、これらを加算して交点位置を数値化する。
【００７３】
例えば、図１０の左上に示す移動チップ１２が、離間線Ｘ１および離間線Ｙ１で形成された交点上に存在し、その色ランクがＣ２である場合は、座標値テーブルからＸ１＝１、Ｙ１＝１０を、色テーブルからＣ２＝２００を読出し、これらを加えた「２１１」が交点位置の値として算出される。
そして、実施例１と同様にして各交点位置の値を連結して媒体制御部５が用いる認証鍵Ｋａを生成する。
【００７４】
また、ＩＣカード２における通信鍵Ｋｓの生成は、媒体制御部５が、媒体通信鍵生成プログラムにより実施例１と同様にして行う。
読取装置３における認証鍵Ｋａの生成は、装置制御部１５が、離散線設定プログラムによりＸ座標の離間線とＹ座標の離間線の位置を設定し、装置認証鍵生成プログラムにより、装置鍵模様検出部１８が検出した着色された鍵模様のＸ座標の離間線とＹ座標の離間線との交点に、色シート３０以外の色彩が存在するか否かを判定し、交点に前記の色彩が存在すれば装置記憶部１７の座標値テーブルおよび色テーブルから交点を形成しているＸ座標の離間線とＹ座標の離間線とに該当する座標値およびその色ランクに該当するランク値を読出し、これらを加算して交点位置を数値化し、実施例１と同様にして装置制御部１５が用いる認証鍵Ｋａを生成する。
【００７５】
また、読取装置３における通信鍵Ｋｓの生成は、装置制御部１５が、装置通信鍵生成プログラムにより実施例１と同様にして行う。
以下に、図１４に示すステップに従って、本実施例の相互認証処理について説明する。
なお、ステップ名はＩＣカード２の場合をＳＤで、読取装置３の場合をＳＥで表す。
本実施例のステップＳＤ１、ＳＤ２およびＳＥ１、ＳＥ２の作動は、上記実施例１のステップＳ１、Ｓ２およびＳＡ１、ＳＡ２の作動と同様であるので、その説明を省略する。
【００７６】
ＳＢ３、ＳＣ３、無線通信の同期が成立したことを認識した装置制御部１５および媒体制御部５は、それぞれ同時に鍵模様（本実施例では着色された媒体模様と装置模様２６）を取得する。
すなわち、装置制御部１５は、実施例１のステップＳＡ３と同様にして装置鍵模様検出部１８により着色された鍵模様を検出し、その鍵模様のＲＧＢ値の分布を取得する。
【００７７】
また、媒体制御部５は、実施例１のステップＳ３と同様にして媒体鍵模様検出部８により着色された鍵模様を検出し、その鍵模様のＲＧＢ値の分布を取得する。
その後のステップＳＤ４〜ＳＤ１３およびＳＥ４〜ＳＥ１３の作動は、上記実施例１のステップＳ４〜Ｓ１３およびＳＡ４〜ＳＡ１３作動と同様であるので、その説明を省略する。
【００７８】
以上説明したように、本実施例では、上記実施例２と同様の効果に加えて、媒体模様および装置模様を着色すると共にＩＣカードの媒体模様形成部の読取装置側に色シートを設けたことによって、鍵模様を着色して媒体模様および装置模様の模様の位置だけでなく、その色彩も用いて認証鍵を作成することができ、鍵模様の予測の困難性を高めて相互認証におけるセキュリティ性を更に向上させることができる。
【００７９】
なお、本実施例においては、色シートはＩＣカードの媒体模様形成部の読取装置側に設けるとして説明したが、読取装置の読取台のＩＣカード側の面に貼付するようにしてもよい。要はＩＣカードの媒体模様形成部と読取装置の装置鍵模様検出部の間に設けるのであれば、色シートを設ける面はどちらであってもよい。
この読取装置の読取台のＩＣカード側の面に色シートを貼付する場合は、装置模様フィルムは読取台のカメラ側の面に貼付するとよい。
【実施例４】
【００８０】
図１５は実施例４の相互認証システムを示すブロック図、図１６は実施例４の読取装置の側面を示す説明図である。
なお、上記実施例１および実施例２と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図１５、図１６において、３５は装置模様投影部であり、図１６に示すように装置制御部１５が生成した装置模様２６の画像を表示するディスプレイ３６、およびカメラ１９の視野内に設けられたハーフミラー３７等を備えており、ディスプレイ３６に表示された装置模様２６の画像をハーフミラー３７で反射させて、ＩＣカード２の媒体模様形成部１０に投影する機能を有している。
【００８１】
なお、本実施例では装置模様投影部３５により光が照射されるため、読取装置３の照明部２０は省略されている。
本実施例では、媒体模様形成部１０に形成される移動模様と媒体固定模様とからなる媒体模様と、装置模様投影部３５により媒体模様形成部１０に投影された装置模様２６との組合せが鍵模様として用いられる。
【００８２】
本実施例のＩＣカード２の媒体鍵模様検出部８における鍵模様の検出は、図１６に示すように、装置模様投影部３５により投影される装置模様２６の映像、および装置模様投影部３５により照射される光による移動チップ１２や媒体固定模様１１の影を、上記実施例１と同様に検出して行われる。
また、読取装置３の装置鍵模様検出部１８においては、装置模様投影部３５により照射される光に照らされた基準線１４や移動チップ１２、媒体固定模様１１の画像、つまり媒体模様の画像をカメラ１９により撮影し、これが装置制御部１５へ送出される。
【００８３】
本実施例のＩＣカード２の媒体記憶部７および読取装置３の装置記憶部１７には、それぞれ上記実施例１と同様の図６に示す座標値テーブルが予め格納され、媒体記憶部７には、実施例１と同様にして設定された各離散線の位置が予め格納されている。
読取装置３の装置記憶部１７には、ＩＣカード２との装置業務処理毎に、ディスプレイ３６に表示する装置模様２６の数や配置を変更して表示位置を決定し、その表示データを装置模様投影部３５へ送出してディスプレイ３６に表示する機能を有する装置模様表示プログラム、実施例１と同様の離散線設定プログラム、離散線設定プログラムにより設定されたＸ座標の離散線とＹ座標の離散線との交点に、装置鍵模様検出部１８により検出した媒体模様の移動模様または媒体固定模様１１が存在することを認識すると共に、装置模様表示プログラムが決定した装置模様２６の表示位置を取得して装置模様２６が存在する位置を認識し、これにより交点に装置模様２６が存在することを認識し、座標値テーブルからこれらの交点を形成するＸ座標の離散線とＹ座標の離散線との座標値を読出してこれらを基に相互認証のときの暗号化に用いる認証鍵Ｋａを生成する機能を有する装置認証鍵生成プログラム、および実施例１と同様の装置相手側認証プログラム、装置通信鍵生成プログラム、装置サービス処理プログラム等を組込んだ装置業務処理プログラムが予め格納されており、装置制御部１５が実行する装置業務処理プログラムのステップにより本実施例の読取装置３のハードウェアとしての各機能手段が形成される。
【００８４】
また、装置記憶部１７には、実施例１と同様の装置保存エリアが確保されている。
ＩＣカード２の媒体記憶部７には、実施例２と同様の媒体認証鍵生成プログラム、および実施例１と同様の媒体相手側認証プログラム、媒体通信鍵生成プログラム、媒体サービス処理プログラム等を組込んだ媒体業務処理プログラムが予め格納されており、媒体制御部５が実行する媒体業務処理プログラムのステップにより本実施例のＩＣカード２のハードウェアとしての各機能手段が形成される。
【００８５】
また、媒体記憶部７には、実施例１と同様の媒体保存エリアが確保されている。
本実施例のＩＣカード２における認証鍵Ｋａの生成は、媒体制御部５が、媒体認証鍵生成プログラムにより、実施例２と同様にして行う。
また、ＩＣカード２における通信鍵Ｋｓの生成は、媒体制御部５が、媒体通信鍵生成プログラムにより実施例１と同様にして行う。
【００８６】
読取装置３における認証鍵Ｋａの生成は、装置制御部１５が、離散線設定プログラムによりＸ座標の離間線とＹ座標の離間線の位置を設定し、装置認証鍵生成プログラムにより、装置鍵模様検出部１８が検出した媒体模様の移動チップ１２や媒体固定模様１１の画像と装置模様表示プログラムから取得した装置模様２６の表示位置により認識した装置模様２６の位置とを合成して鍵模様を検出し、Ｘ座標の離間線とＹ座標の離間線との交点に、鍵模様の移動模様や媒体固定模様１１、装置模様２６が存在するか否かを判定し、実施例１と同様にして行う。
【００８７】
また、読取装置３における通信鍵Ｋｓの生成は、装置制御部１５が、装置通信鍵生成プログラムにより実施例１と同様にして行う。
以下に、図１７に示すステップに従って、本実施例の相互認証処理について説明する。
なお、ステップ名はＩＣカード２の場合をＳＦで、読取装置３の場合をＳＧで表す。
ＳＧ１、読取装置３の装置制御部１５は、装置業務処理プログラムよる処理が開始されると、装置模様表示プログラムにより装置模様２６の表示位置を決定し、その表示データを装置模様投影部３５へ送出して装置模様２６の画像をディスプレイ３６に表示する。
【００８８】
ＳＧ２、装置制御部１５は、ＩＣカード２が読取台２１上にかざされるのを待つＩＣカード検知待ち状態で待機し、ＩＣカード２を検知したときにステップＳＧ３へ移行する。ＩＣカード２を検知しない場合は装置模様２６の画像を表示しながら前記の待機を継続する。
ＳＦ１、一方、ＩＣカード２所持する利用者は、上記実施例１のステップＳ１と同様にして新たな媒体模様を形成したＩＣカード２を読取装置３の読取台２１にかざす。
【００８９】
このとき、読取装置３の装置模様投影部３５のハーフミラー３７で反射したディスプレイ３６に表示されている装置模様２６の画像が、ＩＣカード２の媒体模様形成部１０に投影される。
ＳＦ２、ＳＧ３、ＩＣカード２を検知した装置制御部１５は、媒体業務処理プログラムを起動させたＩＣカード２の媒体制御部５と間で、実施例１のステップＳ２、ＳＡ２と同様にして無線通信の同期処理を行う。
【００９０】
ＳＧ４、無線通信の同期が成立したことを認識した装置制御部１５は、媒体制御部５へ鍵模様の検出時期等を記した模様検出指令を送信し、送信した模様検出指令の検出時期に合せて装置模様投影部３５により照射される光によって装置鍵模様検出部１８によりＩＣカード２の媒体模様形成部１０の媒体模様を検出し、その媒体模様の画像を取得する。
ＳＦ３、模様検出指令を受信した媒体制御部５は、受信した模様検出指令の検出時期に合せて媒体鍵模様検出部８により鍵模様（本実施例では媒体模様と投影された装置模様２６）を検出し、その鍵模様の明度分布を取得する。
【００９１】
ＳＦ４、鍵模様を取得した媒体制御部５は、媒体認証鍵生成プログラムにより、上記で説明したのと同様にして媒体制御部５が用いる認証鍵Ｋａを生成する。
ＳＧ５、媒体模様を取得した装置制御部１５は、離散線設定プログラムおよび装置認証鍵生成プログラムにより、上記で説明したのと同様にして装置制御部１５が用いる認証鍵Ｋａを生成する。
【００９２】
その後のステップＳＦ５〜ＳＦ１２およびＳＧ６〜ＳＧ１３の作動は、上記実施例１のステップＳ５〜Ｓ１２およびＳＡ５〜ＳＡ１２作動と同様であるので、その説明を省略する。
ＳＦ１３、ＳＧ１４、通信鍵Ｋｓを生成した媒体制御部５および装置制御部１５は、実施例１のステップＳ１３、ＳＡ１３と同様にしてサービス処理を実行し、サービス処理に関する通信が終了したときに、媒体制御部５は媒体業務処理を終了し、装置制御部１５は装置サービス処理を終了させ、接続子Ｇを介してステップＳＧ１へ戻り、装置模様表示プログラムにより装置模様２６の他の表示位置を決定し、その装置模様２６の画像をディスプレイ３６に表示し、ステップＳＧ２のＩＣカード検知待ち状態で待機する。
【００９３】
このように、本実施例では、ＩＣカード２へ投影される装置模様２６が、ＩＣカード２を読取る度に変更される。
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の効果に加えて、読取装置にＩＣカードの媒体模様形成部に装置模様を投影する装置模様投影部を設けたことによって、鍵模様の組合せをより複雑にすることができ、相互認証におけるセキュリティ性をより向上させることができると共に、装置模様投影部により装置模様をフレキシブルに変更することができ、鍵模様を多様に形成することが可能になり、鍵模様の予測の困難性を高めて相互認証におけるセキュリティ性を更に向上させることができる。
【００９４】
なお、本実施例においては、ＩＣカードへ投影する装置模様を、ＩＣカードを読取る度に変更するとして説明したが、時刻的な規則性を持たせて投影する装置模様を変更するようにしてもよい。このように時刻に応じて装置模様を変化させれば、ＩＣカードの媒体制御部が、その時刻にあるべき装置模様から読取装置が正当であるか否かを判断することができ、相互認証のセキュリティ性を更に向上させることができる。
【００９５】
また、本実施例においては、実施例２と同様の影や画像を用いて鍵模様を検出するとして説明したが、実施例３と同様に、移動チップや媒体固定模様を着色された透明部材とし、投影する装置模様の映像をカラー化して、ＲＧＢ値の分布により鍵模様を検出するようにすれば、上記実施例３と同様の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００９６】
図１８は実施例５の相互認証システムを示すブロック図、図１９は実施例５の鍵模様の検出状態を示す説明図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図１８において、４０は媒体模様表示部であり、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示画面を備えており、図１９に示すように媒体制御部５が生成した少なくとも１つの移動模様４１（本実施例では８つ）および複数の媒体固定模様１１（本実施例では４つ）、基準線１４の画像を表示する機能を有している。
【００９７】
なお、本実施例では媒体模様表示部４０が発光するため、読取装置３の照明部２０は省略されている。また移動模様４１および媒体固定模様１１は媒体制御部５が実行するプログラムにより表示されるため、媒体鍵模様検出部８は省略されている。
本実施例では、媒体模様表示部４０に表示された移動模様４１と媒体固定模様１１とからなる媒体模様が、鍵模様として用いられる。
【００９８】
本実施例のＩＣカード２の媒体鍵模様検出部８における鍵模様の検出は、後述する媒体模様表示プログラムにより決定された移動模様４１と媒体固定模様１１との表示位置を媒体制御部５が取得し、取得した表示位置により鍵模様を構成する移動模様４１と媒体固定模様１１の位置を認識して行う。
また、読取装置３の装置鍵模様検出部１８における鍵模様の検出は、ＩＣカード２の媒体模様表示部４０に表示された基準線１４や移動模様４１、媒体固定模様１１の画像をカメラ１９により撮影し、これを装置制御部１５へ送出して検出される。
【００９９】
本実施例のＩＣカード２の媒体記憶部７および読取装置３の装置記憶部１７には、それぞれ上記実施例１と同様の図６に示す座標値テーブルが予め格納され、媒体記憶部７には、実施例１と同様にして設定された各離散線の位置が予め格納されている。
読取装置３の装置記憶部１７には、実施例１と同様の離散線設定プログラム、装置認証鍵生成プログラム、装置相手側認証プログラム、装置通信鍵生成プログラム、装置サービス処理プログラム等を組込んだ装置業務処理プログラムが予め格納されており、装置制御部１５が実行する装置業務処理プログラムのステップにより本実施例の読取装置３のハードウェアとしての各機能手段が形成される。
【０１００】
また、装置記憶部１７には、実施例１と同様の装置保存エリアが確保されている。
ＩＣカード２の媒体記憶部７には、読取装置３との媒体業務処理の毎に、媒体模様表示部４０に表示する移動模様４１と媒体固定模様１１との数や配置をランダムに変更して表示位置を決定し、その表示データを媒体模様表示部４０へ送出して表示画面に表示する機能を有する媒体模様表示プログラム、媒体模様表示プログラムが決定した移動模様４１や媒体固定模様１１の表示位置を取得して移動模様４１や媒体固定模様１１の存在する位置を認識し、設定されたＸ座標の離散線とＹ座標の離散線との交点に移動模様４１や媒体固定模様１１が存在することを認識し、実施例１と同様にして認証鍵Ｋａを生成する機能を有する媒体認証鍵生成プログラム、および実施例１と同様の媒体相手側認証プログラム、媒体通信鍵生成プログラム、媒体サービス処理プログラム等を組込んだ媒体業務処理プログラムが予め格納されており、媒体制御部５が実行する媒体業務処理プログラムのステップにより本実施例のＩＣカード２のハードウェアとしての各機能手段が形成される。
【０１０１】
また、媒体記憶部７には、実施例１と同様の媒体保存エリアが確保されている。
本実施例のＩＣカード２における認証鍵Ｋａの生成は、媒体制御部５が、媒体認証鍵生成プログラムにより、媒体記憶部８に予め格納されているＸ座標の離間線とＹ座標の離間線の位置を読出し、これらの交点に媒体模様表示プログラムから取得した移動模様４１や媒体固定模様１１の表示位置が該当するか否かを判定し、実施例１と同様にして行う。
【０１０２】
また、ＩＣカード２における通信鍵Ｋｓの生成は、媒体制御部５が、媒体通信鍵生成プログラムにより実施例１と同様にして行う。
読取装置３における認証鍵Ｋａの生成は、装置制御部１５が、離散線設定プログラムおよび装置認証鍵生成プログラムにより実施例１と同様にして行う。
また、読取装置３における通信鍵Ｋｓの生成は、装置制御部１５が、装置通信鍵生成プログラムにより実施例１と同様にして行う。
【０１０３】
以下に、図２０に示すステップに従って、本実施例の相互認証処理について説明する。
なお、ステップ名はＩＣカード２の場合をＳＨで、読取装置３の場合をＳＫで表す。
ＳＫ１、読取装置３の装置制御部１５は、装置業務処理プログラムよる処理が開始されると、ＩＣカード２が読取台２１上にかざされるのを待つＩＣカード検知待ち状態で待機し、ＩＣカード２を検知したときにステップＳＫ２へ移行する。ＩＣカード２を検知しない場合は前記の待機を継続する。
【０１０４】
ＳＨ１、一方、ＩＣカード２所持する利用者は、ＩＣカード２を読取装置３の読取台２１にかざす。
ＳＨ２、ＳＫ２、ＩＣカード２を検知した装置制御部１５は、媒体業務処理プログラムを起動させたＩＣカード２の媒体制御部５と間で、実施例１のステップＳ２、ＳＡ２と同様にして無線通信の同期処理を行う。
【０１０５】
ＳＨ３、無線通信の同期が成立したことを認識した媒体制御部５は、媒体模様表示プログラムにより媒体模様表示部４０に表示する移動模様４１と媒体固定模様１１との表示位置をランダムに決定し、その表示データを媒体模様表示部４０へ送出してその表示画面に表示し、鍵模様検出許可指令を読取装置３へ送信する。
ＳＫ３、無線通信の同期が成立したことを認識した装置制御部１５は、ＩＣカード２からの鍵模様検出許可指令の着信を待って待機し、鍵模様検出許可指令を受信したときに装置鍵模様検出部１８により鍵模様（本実施例では媒体模様表示部４０に表示された媒体模様）を検出し、その鍵模様の画像を取得する。
【０１０６】
ＳＨ４、鍵模様検出許可指令を送信した媒体制御部５は、媒体認証鍵生成プログラムにより、上記で説明したのと同様にして媒体制御部５が用いる認証鍵Ｋａを生成する。
ＳＫ４、鍵模様を取得した装置制御部１５は、離散線設定プログラムおよび装置認証鍵生成プログラムにより、上記で説明したのと同様にして装置制御部１５が用いる認証鍵Ｋａを生成する。
【０１０７】
その後のステップＳＨ５〜ＳＨ１３およびＳＫ５〜ＳＫ１３の作動は、上記実施例１のステップＳ５〜Ｓ１３およびＳＡ５〜ＳＡ１３作動と同様であるので、その説明を省略する。
このように、本実施例のＩＣカード２の媒体模様は、物理的にではなく、電子的に変更するものであるので、利用者の負担を軽減することができる。
【０１０８】
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の効果に加えて、ＩＣカードに媒体模様を表示する媒体模様表示部を設けたことによって、媒体模様を物理的な力で変更する必要がなくなり、ＩＣカードの利用者の負担を軽減することができると共にその利便性を向上させることができる。
なお、本実施例では、媒体模様表示部に移動模様と媒体固定模様とを表示するとして説明したが、媒体固定模様を表示せずに、移動模様のみを表示するようにしてもよい。
【０１０９】
上記各実施例においては、記録媒体は非接触ＩＣカードであるとして説明したが、記録媒体は前記に限らず、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の携帯端末等であってもよい。このような機器に上記の媒体模様形成部や媒体模様表示部を実装すれば、上記と同様の効果を得ることができる。
また、上記各実施例においては、認証鍵Ｋａを用いた相互認証を終えた後に、新たに通信鍵Ｋｓを生成してサービス処理を実行するとして説明したが、通信鍵Ｋｓを生成せずに認証鍵Ｋａをそのまま用いてサービス処理を実行するようにしてもよい。
【０１１０】
更に、上記各実施例においては、鍵模様の検出は光学センサにより行うとして説明したが、磁気的な方法や熱的な方法により鍵模様を検出するようにしてもよい。
更に、上記各実施例においては、本発明の記録媒体の用途として、金融機関のクレジットカードやキャッシュカード、交通機関の自動改札カードを例示したが、記録媒体の用途は前記に限らず、空港等で用いる電子パスポート、および家屋、オフィス、公共施設等の入退室に用いる入退出カード、および店舗等で用いるショッピングカード、クレジットカード、プリペイドカード等であってもよい。
【０１１１】
更に、上記各実施例は、適宜に組合せが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】実施例１の相互認証システムを示すブロック図
【図２】実施例１の媒体鍵模様検出部の上面を示す説明図
【図３】実施例１の媒体模様形成部を示す説明図
【図４】実施例１の読取装置の側面を示す説明図
【図５】実施例１の鍵模様の検出状態を示す説明図
【図６】実施例１の座標値テーブルを示す説明図
【図７】実施例１の相互認証処理を示す流れ図
【図８】実施例２の相互認証システムを示すブロック図
【図９】実施例２の装置模様フィルムの上面を示す説明図
【図１０】実施例２の鍵模様の検出状態を示す説明図
【図１１】実施例２の相互認証処理を示す流れ図
【図１２】実施例３の相互認証システムを示すブロック図
【図１３】実施例３の色テーブルを示す説明図
【図１４】実施例３の相互認証処理を示す流れ図
【図１５】実施例４の相互認証システムを示すブロック図
【図１６】実施例４の読取装置の側面を示す説明図
【図１７】実施例４の相互認証処理を示す流れ図
【図１８】実施例５の相互認証システムを示すブロック図
【図１９】実施例５の鍵模様の検出状態を示す説明図
【図２０】実施例５の相互認証処理を示す流れ図
【符号の説明】
【０１１３】
１    相互認証システム
２    ＩＣカード
３    読取装置
５    媒体制御部
６    媒体無線通信部
７    媒体記憶部
８    媒体鍵模様検出部
９    模様検出板
９ａ  光電変換素子
１０  媒体模様形成部
１１  媒体固定模様
１２  移動チップ
１３  裏面
１４  基準線
１５  装置制御部
１６  装置無線通信部
１７  装置記憶部
１８  装置鍵模様検出部
１９  カメラ
２０  照明部
２１  読取台
２５  装置模様フィルム
２６  装置模様
３０  色シート
３５  装置模様投影部
３６  ディスプレイ
３７  ハーフミラー
４０  媒体模様表示部
４１  移動模様
【図１】
2008005220.tif 000003
【図２】
2008005220.tif 000004
【図３】
2008005220.tif 000005
【図４】
2008005220.tif 000006
【図５】
2008005220.tif 000007
【図６】
2008005220.tif 000008
【図７】
2008005220.tif 000009
【図８】
2008005220.tif 000010
【図９】
2008005220.tif 000011
【図１０】
2008005220.tif 000012
【図１１】
2008005220.tif 000013
【図１２】
2008005220.tif 000014
【図１３】
2008005220.tif 000015
【図１４】
2008005220.tif 000016
【図１５】
2008005220.tif 000017
【図１６】
2008005220.tif 000018
【図１７】
2008005220.tif 000019
【図１８】
2008005220.tif 000020
【図１９】
2008005220.tif 000021
【図２０】
2008005220.tif 000022