(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とを備え、カード情報を読取る前に無線によりＩＣカード２と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、ＩＣカード２は、鍵模様を構成する媒体模様を形成する媒体模様形成部を備え、読取装置３は、鍵模様を構成する装置模様を形成する装置模様形成部を備え、互いを認証するときに媒体模様および装置模様の少なくとも一方を複数回切替える。【選択図】        図１
2008053893.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、
前記記録媒体は、鍵模様を構成する媒体模様を形成する媒体模様形成部を備え、
前記読取装置は、鍵模様を構成する装置模様を形成する装置模様形成部を備え、
前記互いを認証するときに、前記媒体模様および前記装置模様の少なくとも一方を、複数回切替え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、
前記複数回切替えて形成される複数の鍵模様を基に、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３】
請求項１または請求項２において、
前記媒体模様形成部が、前記媒体模様を表示する媒体模様表示部であることを特徴とする相互認証システム。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、
前記装置模様形成部が、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装置模様投影部である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、媒体模様からなる鍵模様を複数回切替えて表示する媒体模様表示部を備え、
前記読取装置は、前記媒体模様表示部に複数回切替えて表示された媒体模様を、それぞれ鍵模様として検出する装置鍵模様検出部を備え、
前記互いを認証するときに、前記複数回切替えて表示された複数の鍵模様を基に、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６】
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、鍵模様を構成する媒体模様を複数回切替えて表示する媒体模様表示部を備え、
前記読取装置は、前記記録媒体の前記媒体模様形成部に、鍵模様を構成する装置模様を複数回切替えて投影する装置模様投影部を備え、
前記互いを認証するときに、前記媒体模様および前記装置模様を同期させて、複数回切替える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、
前記複数回切替えて形成される複数の鍵模様を基に、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８】
媒体無線通信部と、鍵模様を構成する媒体模様を複数回切替えて表示する媒体模様表示部とを備え、
該媒体模様表示部に複数回切替えて表示した媒体模様を基に、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９】
請求項８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複数回切替えて表示された媒体模様を、それぞれ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複数の鍵模様を基に、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１０】
請求項８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複数回切替えて表示された媒体模様を検出する装置鍵模様検出部と、
前記媒体模様表示部に、鍵模様を構成する装置模様を複数回切替えて投影する装置模様投影部と、を備え、
前記装置鍵模様検出部が検出した媒体模様と、装置模様投影部が投影した装置模様とを合成した複数の鍵模様を基に、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１１】
請求項１０において、
前記媒体模様の切替えに同期させて、前記装置模様を切替えて投影す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、上述した従来の特許文献１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。
【０００６】
なお、出願人は、特願２００６−１７２７０４において、遠方からの無線によるスキミングを防止する他の手段を提案している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、前記記録媒体は、鍵模様を構成する媒体模様を形成する媒体模様形成部を備え、前記読取装置は、鍵模様を構成する装置模様を形成する装置模様形成部を備え、前記互いを認証するときに、前記媒体模様および前記装置模様の少なくとも一方を、複数回切替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、複数回切替えて形成される複数の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共に、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向上させ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３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、読取台２０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。
２２は装置模様形成部としての装置模様投影部であり、図４に示すように、装置制御部１５が生成した装置模様２３（図５参照）の画像を表示するディスプレイ２５、およびカメラ１９の視野内に設けられたハーフミラー２６等を備えており、ディスプレイ２５に表示された装置模様２３の画像をハーフミラー２６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。
【００１６】
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１１とからなる媒体模様と、装置模様投影部２２により媒体模様形成部１０に投影された図５に破線のハッチングを付して示す複数（図５の例では３つ）の装置模様２３との組合せ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における鍵模様の検出は、図４に示すように、装置模様投影部２２により投影される装置模様２３の映像、および装置模様投影部２２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、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においては、装置模様投影部２２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、これを装置制御部１５へ送出して媒体模様の検出が行われる。
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、ＩＣカード２との装置業務処理毎に、ディスプレイ２５に表示する装置模様２３の数や配置を複数回切替えて表示位置をそれぞれランダムに決定し、その複数の表示データを装置模様投影部２２へ順に送出してディスプレイ２５に表示する機能を有する装置模様表示プログラム、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２３の表示位置を取得して装置模様２３が存在する位置を認識し、これにより交点に装置模様２３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認証鍵Ｋａ（ｉ）を生成し、複数の認証鍵Ｋａ（ｉ）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、相互認証のときに切替える装置模様２３の回数である切替回数Ｎ（本実施例では、Ｎ＝３）が格納され、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、装置模様２３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認証鍵Ｋａ（ｉ）を生成し、複数の認証鍵Ｋａ（ｉ）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、上記装置記憶部１７と同じ切替回数Ｎが格納され、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７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もしくは媒体固定模様１１の影、または切替えて表示される装置模様２３が存在するか否かを判定し、交点に模様が存在すれば媒体記憶部７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もしくは媒体固定模様１１の影、または切替えて表示される装置模様２３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認証鍵Ｋａ（ｉ）を生成する。
【００２４】
そして、生成された認証鍵Ｋａ（１）〜Ｋａ（Ｎ）を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。
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７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。
【００２５】
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２３の切替えて表示される表示位置により認識した装置模様２３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２３が存在するか否かを判定し、交点に模様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認証鍵Ｋａ（ｉ）を生成する。
【００２６】
そして、生成された認証鍵Ｋａ（１）〜Ｋａ（Ｎ）を順に連結して装置制御部１５が用いる認証鍵Ｋａを生成する。
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。
【００２７】
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。
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２０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。
【００２８】
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２０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。
【００２９】
Ｓ３、ＳＡ３、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および装置制御部１５は、それぞれ媒体記憶部７および装置記憶部１７から切替回数Ｎを読出すと共に、装置模様２３の切替回数を計数するために、それぞれのカウンタｉの初期値を「０」に設定する。
Ｓ４、ＳＡ４、媒体制御部５および装置制御部１５は、それぞれカウンタｉに「１」を加えて装置模様２３の切替回数を計数する。
【００３０】
ＳＡ５、装置制御部１５は、装置模様表示プログラムにより装置模様２３のｉ回目（本ステップでは１回目）の表示位置をランダムに決定し、その表示データを装置模様投影部２２へ送出して装置模様２３の画像をディスプレイ２５に表示する。
このとき、読取装置３の装置模様投影部２２のハーフミラー２６で反射したディスプレイ２５に表示されているｉ回目の装置模様２３の画像が、ＩＣカード２の媒体模様形成部１０に投影される。
【００３１】
ＳＡ６、ｉ回目の装置模様２３を投影した装置制御部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２２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。
Ｓ５、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ｉ回目の鍵模様（本実施例では媒体模様と投影されたｉ回目（本ステップでは１回目）の装置模様２３）を検出し、その鍵模様の明度分布を取得する。
【００３２】
Ｓ６、ｉ回目の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認証鍵Ｋａ（ｉ）（本ステップではＫａ（１））を生成し、これを媒体記憶部７に一時保存する。
ＳＡ７、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、取得した媒体模様およびｉ回目の装置模様２３の表示位置を用いて上記で説明したのと同様にして認証鍵Ｋａ（ｉ）を生成し、これを装置記憶部１７に一時保存する。
【００３３】
Ｓ７、ＳＡ８、認証鍵Ｋａ（ｉ）を生成した媒体制御部５および装置制御部１５は、それぞれカウンタｉと切替回数Ｎとを比較し、カウンタｉが切替回数Ｎより小さい場合は、それぞれステップＳ４、ＳＡ４へ戻って上記の認証鍵Ｋａ（ｉ）の生成を継続する。
カウンタｉが切替回数Ｎ以上の場合は、それぞれステップＳ８、ＳＡ９へ移行する。
Ｓ８、ＳＡ９、認証鍵Ｋａ（１）〜Ｋａ（Ｎ）を生成した媒体制御部５および装置制御部１５は、それぞれ認証鍵Ｋａを生成する。
【００３４】
すなわち、媒体制御部５は、媒体認証鍵生成プログラムにより、媒体記憶部７に一時保存した認証鍵Ｋａ（１）〜Ｋａ（Ｎ）を読出し、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。
また、装置制御部１５は、装置認証鍵生成プログラムにより、装置記憶部１７に一時保存した認証鍵Ｋａ（１）〜Ｋａ（Ｎ）を読出し、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。
【００３５】
この場合に生成される認証鍵Ｋａは、装置制御部１５が複数回切替えて表示した装置模様２３により形成された複数の鍵模様をそれぞれ同時に取得し、同じ方法で演算して生成するので、同じ認証鍵Ｋａが双方で生成される。
ＳＡ１０、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。
【００３６】
Ｓ８、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。
【００３７】
Ｓ９、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。
ＳＡ１１、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。
【００３８】
ＳＡ１２、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ＳＡ１４へ移行する。
【００３９】
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ＳＡ１３へ移行する。
ＳＡ１３、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。
【００４０】
ＳＡ１４、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。
Ｓ１１、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。
【００４１】
ＳＡ１５、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。
ＳＡ１６、そして、装置制御部１５は生成した暗号化装置乱数Ｋａ（Ｒｂ）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。
【００４２】
Ｓ１２、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。
Ｓ１３、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Ｓ１５へ移行する。
【００４３】
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Ｓ１４へ移行する。
Ｓ１４、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。
【００４４】
Ｓ１５、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。
Ｓ１６、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。
【００４５】
ＳＡ１７、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。
【００４６】
Ｓ１７、ＳＡ１８、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。
【００４７】
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との間の相互認証のときに、ＩＣカード２に形成された媒体業務処理毎に異なる媒体模様と、ＩＣカード２との装置業務処理毎に複数回表示される装置模様２３との組合せにより形成される複数の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。
【００４８】
また、相互認証処理のときに、装置模様投影部２２により装置模様２３を複数回切替えて表示するので、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向上させることができる。
更に、装置模様投影部２２による装置模様２３の投影を、ＩＣカード２との通信同期の後に行うので、装置模様２３を予め盗まれることはなく、装置模様２３の漏洩を防止することができる。
【００４９】
更に、媒体鍵模様検出部８および装置鍵模様検出部１８が毎回異なる媒体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。
【００５０】
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および複数回表示される装置模様２３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。
【００５１】
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、毎回異なり、かつ複数回切替えた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。
【００５２】
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。
【００５３】
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および媒体固定模様により形成される媒体模様と、装置模様投影部により複数回切替えて投影される装置模様とにより形成される複数の鍵模様を基にそれぞれで認証鍵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、装置模様を複数回切替えて形成される複数の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と共に、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向上させることができる。
【００５４】
なお、本実施例においては、認証鍵Ｋａ（ｉ）を形成するための媒体模様は、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、移動模様のみで媒体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媒体模様を第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。
【００５５】
また、本実施例においては、認証鍵Ｋａ（ｉ）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。
【００５６】
更に、本実施例においては、認証鍵Ｋａは、認証鍵Ｋａ（１）〜Ｋａ（Ｎ）を連結して形成するとして説明したが、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としてもよく、認証鍵Ｋａ（１）〜Ｋａ（Ｎ）の各ビットの排他的論理和を認証鍵Ｋａとしてもよい。
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。
【実施例２】
【００５７】
図８は実施例２の相互認証処理を示す流れ図である。
本実施例の相互認証システム１の構成は、上記実施例１と同様である。
本実施例では、上記実施例１と同様の媒体模様形成部１０に形成される媒体模様と、装置模様投影部２２により投影された装置模様２３との組合せ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における鍵模様の検出は、上記実施例１と同様にして行われる。
【００５８】
また、読取装置３の装置鍵模様検出部１８においては、上記実施例１と同様にして、媒体模様の画像をカメラ１９により撮影し、これを装置制御部１５へ送出して媒体模様の検出が行われる。
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。
【００５９】
読取装置３の装置記憶部１７には、実施例１と同様の装置模様表示プログラム、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２３の表示位置を取得して装置模様２３が存在する位置を認識し、これにより交点に装置模様２３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（ｉ）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（ｉ）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（ｉ）で暗号化された暗号化装置乱数Ｋａ（ｉ）（Ｒａ（ｉ））を受信して自ら生成した認証鍵Ｋａ（ｉ）で復号した装置平文と、送信した装置乱数Ｒａ（ｉ）との一致を複数回確認することにより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（ｉ）と自ら生成した装置乱数Ｒａ（ｉ）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、および実施例１と同様の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。
【００６０】
また、装置記憶部１７には、実施例１と同様の切替回数Ｎが格納され、ＩＣカード２から受信した媒体乱数Ｒｂ（ｉ）と自ら生成した装置乱数Ｒａ（ｉ）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、装置模様２３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（ｉ）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（ｉ）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（ｉ）で暗号化された暗号化媒体乱数Ｋａ（ｉ）（Ｒｂ（ｉ））を受信して自ら生成した認証鍵Ｋａ（ｉ）で復号した媒体平文と、送信した媒体乱数Ｒｂ（ｉ）との一致を複数回確認することにより読取装置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（ｉ）と自ら生成した媒体乱数Ｒｂ（ｉ）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、および実施例１と同様の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。
【００６１】
また、媒体記憶部７には、上記装置記憶部１７と同じ切替回数Ｎが格納され、読取装置３から受信した装置乱数Ｒａ（ｉ）と自ら生成した媒体乱数Ｒｂ（ｉ）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（ｉ）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１の認証鍵Ｋａの場合と同様にして行う。
【００６２】
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７に保存されている複数回の相互認証のときに読取装置３から受信した装置乱数Ｒａ（ｉ）と自ら生成した媒体乱数Ｒｂ（ｉ）とを読出し、装置乱数Ｒａ（１）〜Ｒａ（Ｎ）、媒体乱数Ｒｂ（１）〜Ｒｂ（Ｎ）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。
【００６３】
読取装置３における認証鍵Ｋａ（ｉ）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の認証鍵Ｋａの場合と同様にして行う。
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、装置記憶部１７に保存されている複数回の相互認証のときにＩＣカード２から受信した媒体乱数Ｒｂ（ｉ）と自ら生成した装置乱数Ｒａ（ｉ）とを読出し、装置乱数Ｒａ（１）〜Ｒａ（Ｎ）、媒体乱数Ｒｂ（１）〜Ｒｂ（Ｎ）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。
【００６４】
以下に、図８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〜ＳＢ５およびＳＣ１〜ＳＣ６の作動は、上記実施例１のステップＳ１〜Ｓ５およびＳＡ１〜ＳＡ６の作動と同様であるので、その説明を省略する。
ＳＢ６、ｉ回目（本ステップでは１回目）の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（ｉ）（本ステップではＫａ（１））を生成する。
【００６５】
ＳＣ７、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、取得した媒体模様およびｉ回目の装置模様２３の表示位置を用いて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（ｉ）を生成する。
ＳＣ８、認証鍵Ｋａ（ｉ）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（ｉ）を生成し、この装置乱数Ｒａ（ｉ）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（ｉ）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（ｉ）（Ｒａ（ｉ））の着信を待つ暗号化装置乱数着信待ち状態で待機する。
【００６６】
ＳＢ７、媒体無線通信部６によって装置乱数Ｒａ（ｉ）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（ｉ）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（ｉ）を自ら生成した認証鍵Ｋａ（ｉ）で暗号化して暗号化装置乱数Ｋａ（ｉ）（Ｒａ（ｉ））を生成する。
ＳＢ８、そして、媒体制御部５は生成した暗号化装置乱数Ｋａ（ｉ）（Ｒａ（ｉ））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。
【００６７】
ＳＣ９、装置無線通信部１６によって暗号化装置乱数Ｋａ（ｉ）（Ｒａ（ｉ））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（ｉ）（Ｒａ（ｉ））を自ら生成した認証鍵Ｋａ（ｉ）で復号して装置平文を生成する。
ＳＣ１０、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（ｉ）を読出し、読出した装置乱数Ｒａ（ｉ）と復号した装置平文とを比較し、装置乱数Ｒａ（ｉ）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（ｉ）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ＳＣ１２へ移行する。
【００６８】
装置乱数Ｒａ（ｉ）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ＳＣ１１へ移行する。
ＳＣ１１、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、実施例１のステップＳＡ１３と同様にしてエラー処理を実行する。
ＳＣ１２、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。
【００６９】
ＳＢ９、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（ｉ）を生成し、この媒体乱数Ｒｂ（ｉ）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（ｉ）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（ｉ）（Ｒｂ（ｉ））の着信を待つ暗号化媒体乱数着信待ち状態で待機する。
【００７０】
ＳＣ１３、媒体乱数Ｒｂ（ｉ）を受信した装置制御部１５は、受信した媒体乱数Ｒｂ（ｉ）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（ｉ）を自ら生成した認証鍵Ｋａ（ｉ）で暗号化して暗号化媒体乱数Ｋａ（ｉ）（Ｒｂ（ｉ））を生成する。
ＳＣ１４、そして、装置制御部１５は生成した暗号化装置乱数Ｋａ（ｉ）（Ｒｂ（ｉ））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。
【００７１】
ＳＢ１０、暗号化媒体乱数Ｋａ（ｉ）（Ｒｂ（ｉ））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（ｉ）（Ｒｂ（ｉ））を自ら生成した認証鍵Ｋａ（ｉ）で復号して媒体平文を生成する。
ＳＢ１１、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（ｉ）を読出し、読出した媒体乱数Ｒｂ（ｉ）と復号した媒体平文とを比較し、媒体乱数Ｒｂ（ｉ）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（ｉ）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ＳＢ１３へ移行する。
【００７２】
媒体乱数Ｒｂ（ｉ）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ＳＢ１２へ移行する。
ＳＢ１２、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、実施例１のステップＳ１４と同様にしてエラー処理を実行する。
ＳＢ１３、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。
【００７３】
ＳＢ１４、認証結果通知を読取装置３へ送信した媒体制御部５は、カウンタｉと切替回数Ｎとを比較し、カウンタｉが切替回数Ｎより小さい場合は、接続子Ｄを介してステップＳＢ４へ戻って上記の認証鍵Ｋａ（ｉ）による読取装置３の認証を継続する。
カウンタｉが切替回数Ｎ以上の場合は、ステップＳＢ１５へ移行する。
ＳＣ１５、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する。
【００７４】
そして、装置制御部１５は、カウンタｉと切替回数Ｎとを比較し、カウンタｉが切替回数Ｎより小さい場合は、接続子Ｅを介してステップＳＣ４へ戻って上記の認証鍵Ｋａ（ｉ）によるＩＣカード２の認証を継続する。
カウンタｉが切替回数Ｎ以上の場合は、ステップＳＣ１６へ移行する。
ＳＢ１５、ＳＣ１６、複数回の相互認証により、それぞれ相手側を認証した媒体制御部５および装置制御部１５は、それぞれ媒体通信鍵生成プログラムおよび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媒体制御部５が用いる通信鍵Ｋｓおよび装置制御部１５が用いる通信鍵Ｋｓを生成する。
【００７５】
その後のステップＳＢ１６およびステップＳＣ１７の作動は、上記実施例１のステップＳ１７およびステップＳＡ１８作動と同様であるので、その説明を省略する。
このように、本実施例では、複数回の相互認証により、それぞれ相手側を認証し、そのときに用いた複数の乱数Ｒａ、Ｒｂにより通信鍵Ｋｓが生成される。
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、複数回の相互認証のときに用いた複数の乱数Ｒａ、Ｒｂにより通信鍵Ｋｓを生成するようにしたことによって、多数の乱数Ｒａ、Ｒｂにより通信鍵Ｋｓを多様に形成することが可能になり、通信鍵Ｋｓの予測の困難性を高めてサービス処理におけるセキュリティ性を向上させることができる。
【００７６】
なお、本実施例においては、通信鍵Ｋｓは、装置乱数Ｒａ（１）〜Ｒａ（Ｎ）、媒体乱数Ｒｂ（１）〜Ｒｂ（Ｎ）を順に連結して形成するとして説明したが、順を逆にして連結してもよく、交互に連結するようにしてもよい。
また、通信鍵Ｋｓは、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としてもよく、装置乱数Ｒａ（１）〜Ｒａ（Ｎ）、媒体乱数Ｒｂ（１）〜Ｒｂ（Ｎ）の各ビットの排他的論理和を通信鍵Ｋｓとしてもよい。
【実施例３】
【００７７】
図９は実施例３の相互認証システムを示すブロック図、図１０は実施例３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９において、３０は媒体模様形成部としての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１０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３１（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。
【００７８】
なお、本実施例では、移動模様３１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。
また、読取装置３の装置模様投影部は省略されている。
本実施例では、媒体模様表示部３０に表示された移動模様３１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。
【００７９】
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３１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３１と媒体固定模様１１の位置、つまり媒体模様の表示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３０に表示された基準線１４や移動模様３１および媒体固定模様１１からなる媒体模様の画像をカメラ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。
【００８０】
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３１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認証鍵Ｋａ（ｉ）を生成し、複数の認証鍵Ｋａ（ｉ）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、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。
【００８１】
また、装置記憶部１７には、実施例１と同様の切替回数Ｎが格納され、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、読取装置３との媒体業務処理の毎に、媒体模様表示部３０に表示する移動模様３１と媒体固定模様１１との数や配置を複数回切替えて表示位置をそれぞれランダムに決定し、その複数の表示データを媒体模様表示部３０へ順に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３１や媒体固定模様１１の表示位置を取得して移動模様３１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３１や媒体固定模様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認証鍵Ｋａ（ｉ）を生成し、複数の認証鍵Ｋａ（ｉ）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。
【００８２】
また、媒体記憶部７には、上記装置記憶部１７と同じ切替回数Ｎが格納され、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７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３１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。
【００８３】
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、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模様３１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、実施例１と同様にして行う。
【００８４】
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、ＩＣカード２が読取台２０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ＳＧ２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。
【００８５】
ＳＦ１、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２０にかざす。
ＳＦ２、ＳＧ２、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。
【００８６】
ＳＦ３、ＳＧ３、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および装置制御部１５は、それぞれ媒体記憶部７および装置記憶部１７から切替回数Ｎを読出すと共に、媒体模様の切替回数を計数するために、それぞれのカウンタｉの初期値を「０」に設定する。
ＳＦ４、ＳＧ４、媒体制御部５および装置制御部１５は、それぞれカウンタｉに「１」を加えて媒体模様の切替回数を計数する。
【００８７】
ＳＦ５、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３０に表示する移動模様３１と媒体固定模様１１とのｉ回目（本ステップでは１回目）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３０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。
ＳＧ５、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ていた装置制御部１５は、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３０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。
【００８８】
ＳＦ６、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認証鍵Ｋａ（ｉ）（本ステップではＫａ（１））を生成し、これを媒体記憶部７に一時保存する。
ＳＧ６、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認証鍵Ｋａ（ｉ）を生成し、これを装置記憶部１７に一時保存する。
【００８９】
ＳＦ７、ＳＧ７、認証鍵Ｋａ（ｉ）を生成した媒体制御部５および装置制御部１５は、それぞれカウンタｉと切替回数Ｎとを比較し、カウンタｉが切替回数Ｎより小さい場合は、それぞれステップＳＦ４、ＳＧ４へ戻って上記の認証鍵Ｋａ（ｉ）の生成を継続する。
カウンタｉが切替回数Ｎ以上の場合は、それぞれステップＳＦ８、ＳＧ８へ移行する。
ＳＦ８、ＳＧ８、認証鍵Ｋａ（１）〜Ｋａ（Ｎ）を生成した媒体制御部５および装置制御部１５は、それぞれ実施例１のステップＳ８およびＳＡ９と同様にして媒体制御部５および装置制御部１５が用いる認証鍵Ｋａを生成する。
【００９０】
その後のステップＳＦ９〜ＳＦ１７およびＳＧ９〜ＳＧ１７の作動は、上記実施例１のステップＳ９〜Ｓ１１７およびＳＡ１０〜ＳＡ１８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。
【００９１】
また、相互認証処理のときに、媒体模様表示部３０により媒体模様を複数回切替えて表示するので、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向上させることができる。
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、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。
【００９２】
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。
【実施例４】
【００９３】
図１２は実施例４の相互認証処理を示す流れ図である。
本実施例の相互認証システム１の構成は、上記実施例３と同様である。
本実施例では、上記実施例３と同様の媒体模様表示部３０に表示された移動模様３１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における鍵模様の検出は、上記実施例３と同様にして行われる。
【００９４】
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、上記実施例３と同様にして行われる。
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。
【００９５】
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３１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（ｉ）を生成する機能を有する装置認証鍵生成プログラム、上記実施例２と同様の装置相手側認証プログラムと装置通信鍵生成プログラム、および実施例１と同様の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。
【００９６】
また、装置記憶部１７には、実施例１と同様の切替回数Ｎが格納され、ＩＣカード２から受信した媒体乱数Ｒｂ（ｉ）と自ら生成した装置乱数Ｒａ（ｉ）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、上記実施例３と同様の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３１や媒体固定模様１１の表示位置を取得して移動模様３１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３１や媒体固定模様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（ｉ）を生成する機能を有する媒体認証鍵生成プログラム、上記実施例２と同様の媒体相手側認証プログラムと媒体通信鍵生成プログラム、および実施例１と同様の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。
【００９７】
また、媒体記憶部７には、上記装置記憶部１７と同じ切替回数Ｎが格納され、読取装置３から受信した装置乱数Ｒａ（ｉ）と自ら生成した媒体乱数Ｒｂ（ｉ）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（ｉ）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３の認証鍵Ｋａの場合と同様にして行う。
【００９８】
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２と同様にして行う。
読取装置３における認証鍵Ｋａ（ｉ）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３の認証鍵Ｋａの場合と同様にして行う。
【００９９】
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２と同様にして行う。
以下に、図１２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。
本実施例のステップＳＨ１〜ＳＨ５およびＳＫ１〜ＳＫ５の作動は、上記実施例３のステップＳＦ１〜ＳＦ５およびＳＧ１〜ＳＧ５の作動と同様であるので、その説明を省略する。
【０１００】
ＳＨ６、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認証鍵Ｋａ（ｉ）（本ステップではＫａ（１））を生成する。
ＳＫ６、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認証鍵Ｋａ（ｉ）を生成する。
【０１０１】
ＳＫ７、認証鍵Ｋａ（ｉ）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（ｉ）を生成し、この装置乱数Ｒａ（ｉ）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（ｉ）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（ｉ）（Ｒａ（ｉ））の着信を待つ暗号化装置乱数着信待ち状態で待機する。
【０１０２】
ＳＨ７、媒体無線通信部６によって装置乱数Ｒａ（ｉ）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（ｉ）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（ｉ）を自ら生成した認証鍵Ｋａ（ｉ）で暗号化して暗号化装置乱数Ｋａ（ｉ）（Ｒａ（ｉ））を生成する。
その後のステップＳＨ８〜ＳＨ１６およびＳＫ８〜ＳＫ１６の作動は、上記実施例２のステップＳＢ８〜ＳＢ１６およびＳＣ９〜ＳＣ１７の作動と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０３】
このように、本実施例では、複数回の相互認証により、それぞれ相手側を認証し、そのときに用いた複数の乱数Ｒａ、Ｒｂにより通信鍵Ｋｓが生成される。
以上説明したように、本実施例では、上記実施例３と同様の効果に加えて、複数回の相互認証のときに用いた複数の乱数Ｒａ、Ｒｂにより通信鍵Ｋｓを生成するようにしたことによって、多数の乱数Ｒａ、Ｒｂにより通信鍵Ｋｓを多様に形成することが可能になり、通信鍵Ｋｓの予測の困難性を高めてサービス処理におけるセキュリティ性を向上させることができる。
【０１０４】
上記各実施例においては、読取装置またはＩＣカードに、相互認証時の鍵模様を複数回に切替える装置模様投影部または媒体模様表示部を設けるとして説明したが、読取装置およびＩＣカードの両方に装置模様投影部および媒体模様表示部を設けて、つまり実施例１と実施例３、または実施例２と実施例４を組合せて読取装置とＩＣカードとが同期して装置模様および媒体模様を切替えるようにしてもよい。このようにすれば、鍵模様を更に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更に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。
【０１０５】
また、実施例１と実施例３、または実施例２と実施例４を組合せて読取装置とＩＣカードとにそれぞれ装置模様投影部および媒体模様表示部を設け、双方の模様を交互に切替えるようにしてもよく、ＩＣカードの媒体模様をＮ回切替えた後、装置模様をＭ会切替えるようにしてもよい。
また、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。
【０１０６】
更に、上記各実施例においては、鍵模様の切替回数Ｎは３回として説明したが、切替回数Ｎは前記に限らず、２回であっても４回以上であってもよい。
更に、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。
【０１０７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【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の相互認証処理を示す流れ図
【図９】実施例３の相互認証システムを示すブロック図
【図１０】実施例３の鍵模様の検出状態を示す説明図
【図１１】実施例３の相互認証処理を示す流れ図
【図１２】実施例４の相互認証処理を示す流れ図
【符号の説明】
【０１０９】
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  読取台
２２  装置模様投影部
２３  装置模様
２５  ディスプレイ
２６  ハーフミラー
３０  媒体模様表示部
３１  移動模様
【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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【図７】
2008053893.tif 000009
【図８】
2008053893.tif 000010
【図９】
2008053893.tif 000011
【図１０】
2008053893.tif 000012
【図１１】
2008053893.tif 000013
【図１２】
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