(57)【要約】【課題】データ処理装置とこれに装着されるカード型機器との間で送受信されるデータの権利保護を確実に実施する。【解決手段】データ処理装置６０１に装着したカード型機器（例えばＰＣカード６０３）を認証する場合に、データ処理装置６０１に設けた非接触型通信手段６０５と、カード型機器（ＰＣカード６０３）に設けた非接触型通信手段６０６との間でデータを交換することにより機器認証を行う。また、データ処理装置に設けた非接触型認証用パターン認識手段と、カード型機器に設けた認証用パターン手段を用いて機器認証を行うことができ、さらに、データ処理装置に設けた接触型認証用カギ形状認識手段と、カード型機器に設けた認証用カギ形状手段を用いて機器認証を行うことができる。【選択図】          図２
2004310459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ処理装置に装着して各種処理を行うためのカード型機器における認証方式であって、
前記データ処理装置に設けた非接触型通信手段と、前記カード型機器に設けた非接触型通信手段との間でデータを交換することにより機器認証を行うことを特徴とするカード型機器における認証方式。
【請求項２】
データ処理装置に装着して各種処理を行うためのカード型機器における認証方式であって、
前記データ処理装置に設けた非接触型認証用パターン認識手段と、前記カード型機器に設けた認証用パターン手段を用いて機器認証を行うことを特徴とするカード型機器における認証方式。
【請求項３】
データ処理装置に装着して各種処理を行うためのカード型機器における認証方式であって、
前記データ処理装置に設けた接触型認証用カギ形状認識手段と、前記カード型機器に設けた認証用カギ形状手段を用いて機器認証を行うことを特徴とするカード型機器における認証方式。
【請求項４】
カード型機器に設けた非接触型通信手段との間でデータを交換することにより機器認証を行うための非接触型通信手段を設けたことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項５】
データ処理装置に設けた非接触型通信手段との間でデータを交換することにより機器認証を行うための非接触型通信手段を設けたことを特徴とするカード型機器。
【請求項６】
カード型機器に設けた認証用パターン手段を非接触にてパターン認識するための非接触型認証用パターン認識手段を設けたことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項７】
データ処理装置に設けた非接触型認証用パターン認識手段により識別される認証用パターン手段を設けたことを特徴とするカード型機器。
【請求項８】
カード型機器に設けた認証用カギ形状手段を接触方式で識別するための接触型認証用カギ形状認識手段を設けたことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項９】
データ処理装置に設けた接触型認証用カギ形状認識手段により識別される認証用カギ形状手段を設けたことを特徴とするカード型機器。
【請求項１０】
請求項１〜３のうちいずれか１項記載のカード型機器における認証方式を採用し、データ処理装置が認めるカード型機器であることを認証により確認した場合に限り、前記カード型機器の活性状態を継続し、認証が不成立の場合には前記カード型機器を非活性状態とすることを特徴とするカード型機器における活性化方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ処理装置に対してカード型機器を装着した際に該カード型機器を特定するために実施される認証方式および活性化方式、並びにこれに用いるデータ処理装置およびカード型機器に関し、特に、不正な行為により装置内部で処理されるデータの改竄行為等を防止することができるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、データ処理装置に装着されたカード型機器（例えば、ＰＣカード）を認証するには、ＰＣカードコネクタを介して、データ処理装置とＰＣカードとの間で相互に取り決められたデータを交換し、当該データに基づいてＰＣカードの認証を行っている（ＰＣＭＣＩＡ規格）。
【０００３】
図８に、従来のＰＣカードにおける初期起動処理のフローチャートを示す。
従来のＰＣカードでは、データ処理装置にＰＣカードが装着されると、データ処理装置はＰＣカードを活性化するために電源の供給を行う。また、図８に示すように、データ処理装置の電源起動時に、ＰＣカードスロットにＰＣカードが装着されているか否かを確認し（Ｓ３−１，Ｓ３−２）、ＰＣカードスロットにＰＣカードが装着されている場合には、ＰＣカードへ電源を供給する（Ｓ３−３）。
【０００４】
続いて、ＰＣカードの認証用レジスタ領域にアクセスし、当該ＰＣカードの動作条件等の情報を得る（Ｓ３−４）。このレジスタに書かれた情報は、ＰＣＭＣＩＡ規格で規定されている。これにより、ＰＣカードの種別の判別が可能となり（Ｓ３−５）、必要に応じて供給電源や信号線の切り替えの処理が実施される（Ｓ３−６）。なお、ＰＣカードスロットにＰＣカードが装着されていない場合には、上記各ステップ（Ｓ３−３〜Ｓ３−６）はスキップされる。
【０００５】
汎用的なメモリカードなどでは、特に本体側のデータ処理装置を特定する必要はないが、特殊な機能を有するＰＣカードでは、予め決められた認証データの交換等により当該ＰＣカードへのアクセス権限の確認を実施する。これにより、許可されたデータ処理装置のみが当該ＰＣカードを接続して、動作させることができる。
認証後は、必要に応じてＰＣカードコネクタ上の供給電源、接続信号線の切り替えなどが実行される。また、非認証時はＰＣカードを非活性化するような場合もある。
【０００６】
なお、ＰＣカード以外のカード型機器（ＩＣカード、ＳＤカード、ＣＦカード等）においても、基本的には上述した手順と同様に、接続端子を介したデータ交換による認証処理を実施している。
【０００７】
図９に、従来のＩＣカードにおける初期活性化処理のフローチャートを示す。
従来のＩＣカードでは、データ処理装置にＩＣカードが装着されると、データ処理装置はＩＣカードを活性化するため、電源の供給、カードクロックの供給、リセットの解除を行う。
【０００８】
また、図９に示すように、データ処理装置の電源起動時に、ＩＣカードスロットにＩＣカードが装着されているか否かを確認し（Ｓ４−１，Ｓ４−２）、ＩＣカードスロットにＩＣカードが装着されている場合には、クロック周波数および電源電圧を初期化し（Ｓ４−３）、ＩＣカードへ電源を供給するとともに（Ｓ４−４）、カードクロックを供給し（Ｓ４−５）、リセットの解除を行う（Ｓ４−６）。続いて、ＩＣカードから初期応答データが出力され、データ処理装置により当該データを受信する（Ｓ４−７）。この初期応答データには、ＩＣカードの動作条件等の情報が含まれており、そのデータ構造等はＩＳＯ規格で規定されている。
【０００９】
これにより、ＩＣカード種別の判別が可能となり、必要によっては供給電源電圧や供給クロック周波数変更の処理が実施される。すなわち、クロック周波数および電源電圧の変更が必要か否かを判断し（Ｓ４−８）、電源電圧およびクロック周波数の変更が必要な場合には、一旦、非活性化処理（リセット、クロック停止、電源ＯＦＦ（Ｓ４−９））を行った後、クロック周波数、電源電圧を変更し（Ｓ４−１０）、再び、変更した電源の供給、カードクロックの供給、リセットの解除を行って、初期応答データを再受信する（Ｓ４−４〜Ｓ４−７）。
【００１０】
汎用的なＩＣカードでは、特に本体側のデータ処理装置を特定する必要はないが、特殊な機能を有するＩＣカードでは、予め決められた初期応答データの受信により当該ＩＣカードへのアクセス権限の確認を実施する。これにより、許可されたデータ処理装置のみが当該ＩＣカードを接続して、動作させることができる。また、場合によっては、非認証時にＩＣカードを非活性化するような場合もある。さらに、この初期活性化処理後に初期化コマンドをＩＣカードに対して発行し、そのコマンドレスポンスを受信、解析して、ＩＣカードの認証を実施するような場合もある。
【００１１】
カード型機器では、ＴＶ用のチューナ回路を内蔵したものなど、映像、音声等のデジタルデータをデータ処理装置との間でやりとりする機器が考えられる。例えば、デジタル放送用チューナを搭載したＰＣカードに応用した場合には、ＰＣカードコネクタ部を介してチューナ出力のＭＰＥＧ−ＴＳ信号（ＭＰＥＧ規格に準じて圧縮処理されたデジタルデータのデータ形式）が受信機に伝送される。これらのデータは放送局等の著作権を有する場合があり、必要に応じて暗号化などの処理が施されており、他の機器では無条件に録画、再生することは許されていない。
【００１２】
また、映像、音声に限らず、各種のデータについても同様に権利保護を要する場合には、当該データを上記カード型機器により処理して、コネクタ等を介してデータ処理装置に伝送することがある。
【００１３】
なお、非接触型通信手段をＩＣカードに設ける技術が開示されているが（例えば、特許文献１および特許文献２参照）、これらの技術は、ＩＣカードに光通信や無線通信の手段を設け、外部端末とのデータ交換を行う事を特徴としている点で、以下に説明する本発明に関する技術と近似しているように見える。しかしながら、上記特許文献１および特許文献２に記載されている技術は、カード型機器が本来目的とする処理に関わるデータ通信はあくまでそれぞれのカード型機器が規格として持つインターフェースを介して行うものであり、本体機器にはそれに対応した接続コネクタが具備されている。これに対して、以下に説明する本発明の非接触型通信手段では、データ通信に先立って行う機器の認証処理のみを目的とするものであって、付加する追加回路は非常に簡易なものとなる。また、上記目的から、この非接触通信手段は、その配置において指向性を有することが必要であって、従来の技術のような目的に使用されるものとは全く異なるものである。
【００１４】
【特許文献１】
特開昭６３−９５５９３号公報
【特許文献２】
特開昭６３−１６３６８８号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、データ処理装置と分離可能なカード型機器からコネクタを介して各種データの伝送を行うケースにおいては、次のような危険性が存在する。
図１０に、従来のデータ処理装置とＰＣカードの接続形態を示す。
【００１６】
図１０に示すように、本体となるデータ処理装置３０１とＰＣカード３０３は、通常の場合、ＰＣカード３０３をＰＣカード用スロット３０２に装着し、接続コネクタ３０４を介して接続されるが、各端子間をつなぐ延長基板３０５などによって、このコネクタ部をデータ処理装置３０１の外部に露出させることが可能である。
【００１７】
ここで従来のような認証を行い、その結果許諾された機器であることが確定し、データの送受信を行ったとしても、権利保護を必要とする各種データはこの露出したコネクタ上を送受信されてしまう。例えばＰＣカードの場合、ＰＣＭＣＩＡ規格により、コネクタのピン割り当ては公知であり、これら端子に電気的に接触するケーブル等を接続する方法でデータを読み取り、読み取ったデータを容易に市販されているデータ記録装置に蓄積することができる。
【００１８】
データには暗号化が施される場合もあるが、一般的な手法では、この暗号を復号するための鍵情報についても、各種データと同一の系にて伝送されるので、視聴等のための復号化に必要なすべての情報を一括して蓄積できることになる。
また、その他のカード型機器（ＩＣカード、ＳＤカード、ＣＦカード等）においても同様に、本体となるデータ処理装置外部にコネクタ部を露出するように延長基板等を用いることが可能である。
【００１９】
図１１に、従来のデータ処理装置とＩＣカードの接続形態を示す。
図１１に示すように、データ処理装置４０１とＩＣカード４０３は、通常の場合、ＩＣカード４０３をＩＣカード用スロット４０２に装着し、ＩＣカード接続端子４０４とＩＣカードスロット接続端子４０５が接触することにより、信号の交換を実施する。
【００２０】
また、上記ＰＣカードと同様に、これらの接続端子間をつなぐ延長基板４０６を用いることにより、コネクタ部をデータ処理装置４０１の外部に露出させることができる。
さらに、ＩＣカードと同様に、機器表面に接触式の接続端子を有する他のカードについても、図１１に示す接続形態と同様に、コネクタ部をデータ処理装置４０１の外部に露出させることができる。
【００２１】
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、データ処理装置とこれに装着されるカード型機器との間で送受信されるデータの権利保護を確実に実施することが可能な、カード型機器における認証方式および活性化方式、並びにこれに用いるデータ処理装置およびカード型機器を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカード型機器における認証方式は、データ処理装置に装着して各種処理を行うためのカード型機器における認証方式であって、前記データ処理装置に設けた非接触型通信手段と、前記カード型機器に設けた非接触型通信手段との間でデータを交換することにより機器認証を行うことを特徴とするものである。
【００２３】
この場合、本発明に係るカード型機器は、上述した認証方式に使用するために、カード型機器に設けた非接触型通信手段との間でデータを交換することにより機器認証を行うための非接触型通信手段を設けて構成する。
【００２４】
また、本発明に係るデータ処理装置は、上述した認証方式に使用するために、データ処理装置に設けた非接触型通信手段との間でデータを交換することにより機器認証を行うための非接触型通信手段を設けて構成する。
【００２５】
また、本発明に係るカード型機器における認証方式は、データ処理装置に装着して各種処理を行うためのカード型機器における認証方式であって、前記データ処理装置に設けた非接触型認証用パターン認識手段と、前記カード型機器に設けた認証用パターン手段を用いて機器認証を行うことを特徴とするものである。
【００２６】
この場合、本発明に係るデータ処理装置は、上述した認証方式に使用するため、カード型機器に設けた認証用パターン手段を非接触にてパターン認識するための非接触型認証用パターン認識手段を設けて構成する。
【００２７】
また、本発明に係るカード型機器は、上述した認証方式に使用するため、データ処理装置に設けた非接触型認証用パターン認識手段により識別される認証用パターン手段を設けて構成する。
【００２８】
また、本発明に係るカード型機器における認証方式は、データ処理装置に装着して各種処理を行うためのカード型機器における認証方式であって、前記データ処理装置に設けた接触型認証用カギ形状認識手段と、前記カード型機器に設けた認証用カギ形状手段を用いて機器認証を行うことを特徴とするものである。
【００２９】
この場合、本発明に係るデータ処理装置は、上述した認証方式に使用するため、カード型機器に設けた認証用カギ形状手段を接触方式で識別するための接触型認証用カギ形状認識手段を設けて構成する。
【００３０】
また、本発明に係るカード型機器は、上述した認証方式に使用するため、データ処理装置に設けた接触型認証用カギ形状認識手段により識別される認証用カギ形状手段を設けて構成する。
【００３１】
また、本発明に係るカード型機器における活性化方式は、上述した各認証方式を採用した際に使用するもので、データ処理装置が認めるカード型機器であることを認証により確認した場合に限り、前記カード型機器の活性状態を継続し、認証が不成立の場合には前記カード型機器を非活性状態とするものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係るカード型機器における認証方式および活性化方式、並びにこれに用いるデータ処理装置およびカード型機器の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態では、代表的なカード型機器としてＰＣカードを例にとって説明を行う。
【００３３】
＜カード型機器における認証方式の処理手順＞
図１は、本発明の実施形態に係るカード型機器における認証方式の処理手順を示すフローチャートである。
本発明の実施形態に係るカード型機器における認証方式では、図１に示すように、従来のＩＣカードにおける初期起動処理（図８参照）に対して、メイン処理を終了した後、新たにカード型機器の認証処理を行うようにしたものである。
【００３４】
すなわち、本発明の実施形態に係るカード型機器における認証方式では、図１に示すように、データ処理装置の電源起動時に、ＰＣカードスロットにＰＣカードが装着されているか否かを確認し（Ｓ１−１，Ｓ１−２）、ＰＣカードスロットにＰＣカードが装着されている場合には、ＰＣカードへ電源を供給する（Ｓ１−３）。
【００３５】
続いて、ＰＣカードの認証用レジスタ領域にアクセスし、当該ＰＣカードの動作条件等の情報を得る（Ｓ１−４）。このレジスタに書かれた情報は、ＰＣＭＣＩＡ規格で規定されている。これにより、ＰＣカード種別の判別が可能となり（Ｓ１−５）、必要に応じて供給電源や信号線の切り替えの処理が実施される（Ｓ１−６）。
【００３６】
続いて、カード型機器の認証処理が行われる（Ｓ１−７）。なお、ＰＣカードスロットにＰＣカードが装着されていない場合には、上記各ステップ（Ｓ１−３〜Ｓ１−６）はスキップされる。
【００３７】
＜非接触型通信手段を用いたＰＣカードの認証（１）＞
以下、カード型機器の認証処理について、さらに詳細に説明する。
図２は、本発明における非接触型通信手段を用いたＰＣカードの認証形態を示す説明図である。
【００３８】
非接触型通信手段を用いてＰＣカード６０３の認証を行う場合には、図２に示すように、データ処理装置６０１に設けられたＰＣカード用スロット６０２にＰＣカード６０３を装着して、接続コネクタ６０４の各端子とＰＣカード６０３を接続する。
【００３９】
データ処理装置６０１では、ＰＣカード６０３が装着されたことを検知すると、図１に示す処理手順に従ってＰＣカード初期起動処理を実行する（Ｓ１−１からＳ１−６）。この処理によりＰＣＭＣＩＡ規格に従ったＰＣカードであることを確認することができ、カード種別に応じて電源や信号線の切り替え処理などが行われる。
【００４０】
この状態では、従来の技術で採用されていたように延長基板３０５を介して接続された場合（図１０参照）との区別ができず、権利保護対象となるデータが秘匿されずに不正な改竄行為等を防ぐことができない。
【００４１】
そこで、本実施形態では、図２に示すように、ＰＣカード６０３の上面に非接触型通信手段６０６を設けている。また、ＰＣカード６０３の装着時に、非接触型通信手段６０６と水平方向および垂直方向の位置が一致するようにして、データ処理装置６０１のＰＣカード用スロット６０２の上部に、非接触型通信手段６０５を配置する。
【００４２】
この非接触型通信手段６０５，６０６は、例えば、光通信デバイス、赤外線デバイス等の指向性を有する通信手段を用いる。ＰＣカード６０３の上面に設けた非接触型通信手段６０６は、ＰＣカード６０３内部の回路部に接続される。また、データ処理装置６０１に設けられた非接触型通信手段６０５は、データ処理装置６０１内のデータ処理部に接続される。
【００４３】
上述したＰＣカード認証処理を行った後、これらの非接触型通信手段６０５，６０６を介して、データ通信による新たな認証処理を行う。ＰＣカード６０３が正しくＰＣカード用スロット６０２に装着されない場合には、指向性を有する各非接触型通信手段６０５，６０６の間ではデータの送受信を実施することができない。
【００４４】
ここで実施する認証処理は、例えば次のような方法で実現する。
まず、データ処理装置６０１において任意の乱数を発生させる。この乱数を非接触型通信手段６０５，６０６を介してＰＣカード６０３に送信する。ＰＣカード６０３では、受信した乱数に対して別途規定する関数処理を実施し、その計算結果を非接触型通信手段６０５，６０６を介してデータ処理装置６０１に送信する。
【００４５】
データ処理装置６０１では、予め発生させた乱数に対して、別途規定する関数処理を施し、その計算結果を記憶しておく。ここで使用する関数処理は、予めデータ処理装置６０１とＰＣカード６０３に同一のものを記録しておき、これを用いる。
【００４６】
ＰＣカード６０３から受信したデータが、この計算結果と一致したら、ＰＣカード６０３で使用した関数とデータ処理装置６０１で使用した関数が等しいこととなり、これによってデータ処理装置６０１は、装着されたＰＣカード６０３が予め認められた機器であると判断することができる。
【００４７】
なお、上述したデータ交換による認証は一例であって、本発明を限定するものではなく、他の方法によっても同等の認証処理を実現することができる。また、認証精度を高めるため、上述したデータ交換処理を複数回にわたり行ったり、交換する認証データに別途規定する暗号化処理を施すなどすれば、さらに有効な機器間の認証を実現することができる。
【００４８】
また、上記した各非接触型通信手段６０５，６０６間におけるデータ送受信が実施できない場合や、上記した認証処理で認められた機器であることが確認できなかった場合には、データ処理装置６０１は、ＰＣカードへの信号接続を切断し、供給する電源を切断するなどの非活性化処理を行うことができる。これにより、データ処理装置６０１で認めたＰＣカード以外を使用できないようにすることも可能であり、さらに有効な権利保護を実現することができる。
【００４９】
＜非接触型通信手段を用いたＰＣカードの認証（２）＞
上述した実施形態では、図２に示すように、ＰＣカード用スロット６０２およびＰＣカード６０３の上部にそれぞれ非接触型通信手段６０５，６０６を配置する形態について説明したが、非接触型通信手段を他の位置に配置することによっても同様の効果を得ることができる。
【００５０】
例えば、図３に示すように、ＰＣカード用スロット７０２の側面およびＰＣカード７０３の側面にそれぞれ非接触型通信手段７０５，７０６を配置してもよい。なお、この場合の処理内容は、図２に示す接続形態の場合と同様であるため説明を省略する。
【００５１】
＜非接触型認証用パターン認識手段を用いたＰＣカードの認証＞
次に、非接触型認証用パターン認識手段を用いたＰＣカードの認証処理について説明する。
図４は、本発明における非接触型認証用パターン認識手段を用いたＰＣカードの認証形態を示す説明図である。
【００５２】
非接触型認証用パターン認識手段を用いたＰＣカード８０３の認証を行う場合には、図４に示すように、データ処理装置８０１に設けられたＰＣカード用スロット８０２にＰＣカード８０３を装着して、接続コネクタ８０４の各端子とＰＣカード８０３を接続する。
【００５３】
データ処理装置８０１では、ＰＣカード８０３が装着されたことを検知すると、図１に示す処理手順に従ってＰＣカード初期起動処理を実行する（Ｓ１−１からＳ１−６）。この処理によりＰＣＭＣＩＡ規格に従ったＰＣカードであることを確認することができ、カード種別に応じて電源や信号線の切り替え処理などが行われる。
【００５４】
この状態では、従来の技術で採用されていたように延長基板３０５を介して接続された場合（図１０参照）との区別ができず、権利保護対象となるデータが秘匿されずに不正な改竄行為等を防ぐことができない。
【００５５】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、ＰＣカード８０３の上面に認証用パターン手段８０６を設けている。また、ＰＣカード８０３の装着時に、認証用パターン手段８０６と水平方向および垂直方向の位置が一致するようにして、データ処理装置８０１のＰＣカード用スロット８０２の上部に、非接触型認証用パターン認識手段８０５を配置する。なお、ここで用いる非接触型認証用パターン認識手段８０５は、指向性を有するものとする。
【００５６】
この非接触型認証用パターン認識手段８０５および認証用パターン手段８０６は、例えば、バーコード等の非接触式のパターン識別手段を用いる。また、データ処理装置８０１に設けられた非接触型認証用パターン認識手段８０５は、データ処理装置８０１内のデータ処理部に接続される。
【００５７】
上述したＰＣカード認証処理を行った後、非接触型認証用パターン認識手段８０５および認証用パターン手段８０６を用いて、パターン認識による新たな認証処理を行う。ＰＣカード８０３が正しくＰＣカード用スロット８０２に装着されない場合には、指向性を有する非接触型認証用パターン認識手段８０５では、認証用パターン手段８０６を正しく認識することができない。
【００５８】
データ処理装置８０１では、非接触型認証用パターン認識手段８０５によって読み取った認証用パターンが、内部のデータ処理部で予め認められたＰＣカードに付与されたパターンであるか否かを判別する。これによってデータ処理装置８０１は、装着されたＰＣカード８０３が予め認められた機器であるか否かを判断することができる。
【００５９】
また、非接触型認証用パターン認識手段８０５が認証用パターン手段８０６の認証用パターンを認識できない場合、あるいは認証処理によって認められた機器であることが確認できなかった場合には、データ処理装置８０１は、ＰＣカード８０３への信号接続を切断し、供給する電源を切断するなどの非活性化処理を行うことができる。これにより、データ処理装置８０１で認めたＰＣカード以外は使用することができないようにすることも可能であり、さらに有効な権利保護を実現することができる。
【００６０】
上述した実施形態では、図４に示すように、ＰＣカード用スロット８０２およびＰＣカード８０３の上部に、それぞれ非接触型認証用パターン認識手段８０５および認証用パターン手段８０６を配置する形態について説明したが、非接触型認証用パターン認識手段および認証用パターン手段を他の位置に配置することによっても同様の効果を得ることができる。
【００６１】
例えば、ＰＣカード用スロット８０２の側面およびＰＣカード８０３の側面に、それぞれ非接触型認証用パターン認識手段８０５および認証用パターン手段８０６を配置することも可能である。なお、この場合の処理内容は、図４に示す接続形態の場合と同様であるため説明を省略する。
【００６２】
＜接触型認証用カギ形状認識手段を用いたＰＣカードの認証＞
次に、接触型認証用カギ形状認識手段を用いたＰＣカードの認証処理について説明する。
図５は、本発明における接触型認証用カギ形状認識手段を用いたＰＣカードの認証形態を示す説明図である。
【００６３】
非接触型認証用パターン認識手段を用いたＰＣカード９０３の認証を行う場合には、図５に示すように、データ処理装置９０１に設けられたＰＣカード用スロット９０２にＰＣカード９０３を装着して、接続コネクタ９０４の各端子とＰＣカード９０３を接続する。
【００６４】
データ処理装置９０１では、ＰＣカード９０３が装着されたことを検知すると、図１に示す手順に従ってＰＣカード初期起動処理を実行する（Ｓ１−１〜Ｓ１−６）。この処理によりＰＣＭＣＩＡ規格に従ったＰＣカードであることを確認することができ、カード種別に応じて電源や信号線の切り替え処理などが行われる。
【００６５】
この状態では、従来の技術で採用されていたように延長基板３０５を介して接続された場合（図１０参照）との区別ができず、権利保護対象となるデータが秘匿されずに不正な改竄行為等を防ぐことができない。
【００６６】
そこで、本実施形態では、図５に示すように、ＰＣカード９０３の上面に凹凸の形状を有し、その長さ、深さが個体ごとに異なる認証用カギ形状手段９０６を設けている。また、ＰＣカード９０３の装着時に、認証用カギ形状手段９０６と水平方向および垂直方向の位置が一致するようにして、データ処理装置９０１のＰＣカード用スロット９０２の上部に、接触型認証用カギ形状認識手段９０５を配置する。なお、ここで用いる接触型認証用カギ形状認識手段９０５は、認証用カギ形状手段９０６の凹凸形状を認識識別可能なものとする。
【００６７】
この接触型認証用カギ形状認識手段９０５および認証用カギ形状手段９０６は、例えば、カードキー等で実用化された接触式の凹凸形状識別手法を用いる。また、データ処理装置９０１に設けられた接触型認証用カギ形状認識手段９０５は、その認識識別結果をデータ処理装置９０１内のデータ処理部に伝える。
【００６８】
上述したＰＣカード認証処理を行った後、接触型認証用カギ形状認識手段９０５および認証用カギ形状手段９０６を用いて、凹凸形状識別による新たな認証処理を行う。ＰＣカード９０３が正しくＰＣカード用スロット９０２に装着されない場合には、この接触型認証用カギ形状認識手段９０５では、認証用カギ形状手段９０６を正しく認識することができない。
【００６９】
データ処理装置９０１では、接触型認証用カギ形状認識手段９０５によって読み取った認識識別結果を、内部のデータ処理部で予め認められたＰＣカードに付与された凹凸形状であるか否かを判別する。これによってデータ処理装置９０１は、装着されたＰＣカード９０３が予め認められた機器であるか否かを判断することができる。
【００７０】
また、接触型認証用カギ形状認識手段９０５が認証用カギ形状手段９０６の凹凸形状を認識識別できない場合、あるいは認証処理によって認められた機器であることが確認できなかった場合には、データ処理装置９０１は、ＰＣカード９０３への信号接続を切断し、供給する電源を切断するなどの非活性化処理を行うことができる。これにより、データ処理装置９０１で認めたＰＣカード以外は使用できないようにすることも可能であり、さらに有効な権利保護を実現できる。
【００７１】
上述した実施形態では、図５に示すように、ＰＣカード用スロット９０２およびＰＣカード９０３の上部に、それぞれ接触型認証用カギ形状認識手段９０５および認証用カギ形状手段９０６を配置する形態について説明したが、接触型認証用カギ形状認識手段および認証用カギ形状手段を他の位置に配置することによっても同様の効果を得ることができる。
【００７２】
例えば、図３に示す非接触型通信手段を用いた実施形態にならって、ＰＣカード用スロット９０２の側面およびＰＣカード９０３の側面にそれぞれ接触型認証用カギ形状認識手段９０５および認証用カギ形状手段９０６を配置することも可能である。なお、この場合の処理内容は、図５に示す接続形態の場合と同様であるため説明を省略する。
【００７３】
＜ＩＣカードにおける初期活性化処理＞
図６に、本発明に係るＩＣカードにおける初期活性化処理のフローチャートを示す。
本発明の実施形態に係るカード型機器における認証方式では、図６に示すように、従来のＩＣカード初期活性化処理（図９参照）に対して、メイン処理を終了した後、新たにカード型機器の認証処理を行うようにしたものである。
【００７４】
すなわち、本発明の実施形態に係るカード型機器における認証方式では、図６に示すように、データ処理装置の電源起動時に、ＩＣカードスロットにＩＣカードが装着されているか否かを確認し（Ｓ２−１，Ｓ２−２）、ＩＣカードスロットにＩＣカードが装着されている場合には、クロック周波数および電源電圧を初期化し（Ｓ２−３）、ＩＣカードへ電源を供給するとともに（Ｓ２−４）、カードクロックを供給し（Ｓ２−５）、リセットの解除を行う（Ｓ２−６）。
【００７５】
続いて、ＩＣカードから初期応答データが出力され、データ処理装置により当該データを受信する（Ｓ２−７）。この初期応答データには、ＩＣカードの動作条件等の情報が含まれており、そのデータ構造等はＩＳＯ規格で規定されている。
【００７６】
これにより、ＩＣカードの種別の判別が可能となり、必要によっては供給電源電圧や供給クロック周波数変更の処理が実施される。すなわち、クロック周波数および電源電圧の変更が必要か否かを判断し（Ｓ２−８）、電源電圧およびクロック周波数の変更が必要な場合には、一旦、非活性化処理（リセット、クロック停止、電源ＯＦＦ（Ｓ２−１０））を行った後、クロック周波数、電源電圧を変更し（Ｓ２−１１）、再び、変更した電源の供給、カードクロックの供給、リセットの解除を行って、初期応答データを再受信する（Ｓ２−４〜Ｓ２−７）。
【００７７】
また、本発明の実施形態に特有な処理として、電源電圧およびクロック周波数の変更が必要でない場合には、カード型機器認証処理（Ｓ２−９）を行った後に処理を終了する。
【００７８】
ところで、先に説明した実施形態では、ＰＣカードを用いた場合について説明してきたが、ＰＣカードとはデータ処理装置とのデータ交換を行うコネクタ部の位置、形状が異なるＩＣカードなどの他のカード型機器についても、同様に本発明を適用することができる。
【００７９】
＜非接触型通信手段を用いたＩＣカードの認証＞
図７は、本発明における非接触型通信手段を用いたＩＣカードの認証形態を示す説明図である。
非接触型通信手段を用いてＩＣカード１１０３の認証を行う場合には、図７に示すように、データ処理装置１１０１に設けられたＩＣカード用スロット１１０２にＩＣカード１１０３を装着して、ＩＣカード接続端子１１０４とＩＣカードスロット接続端子１１０５が接触することにより、信号の交換を実施する。
【００８０】
データ処理装置１１０１では、ＩＣカード１１０３が装着されたことを検知すると、図６に示す処理手順に従ってＩＣカード初期活性化処理を実行する（Ｓ２−１〜Ｓ２−１１）。この処理によりＩＳＯ規格に従ったＩＣカードであることを確認することができ、カード種別に応じて電源や供給クロック周波数の変更処理などが行われる。この状態では、従来の技術で採用されていたように延長基板４０６を介して接続された場合（図１１参照）との区別ができず、権利保護対象となるデータが秘匿されずに不正な改竄行為等を防ぐことができない。
【００８１】
そこで、本実施形態では、図７に示すように、ＩＣカード１１０３の上面に非接触型通信手段１１０７を設けている。また、ＩＣカード１１０３装着時に、非接触型通信手段１１０７と水平方向および垂直方向の位置が一致するようにして、データ処理装置１１０１のＩＣカード用スロット１１０２の上部に非接触型通信手段１１０６を配置する。
【００８２】
この非接触型通信手段１１０６，１１０７は、例えば光通信デバイス、赤外線デバイス等の指向性を有する通信手段を用いる。ＩＣカード１１０３の上面に設けた非接触型通信手段１１０７は、ＩＣカード１１０３内のデータ処理回路部に接続される。また、データ処理装置１１０１に設けられた非接触型通信手段１１０６は、データ処理装置１１０１内のデータ処理部に接続される。
【００８３】
上述したＩＣカード初期活性化処理を行った後、これらの非接触型通信手段１１０６，１１０７を介して、データ通信による新たな認証処理を行う。ＩＣカード１１０３が正しくＩＣカード用スロット１１０２に装着されない場合には、指向性を有する各非接触型通信手段１１０６，１１０７の間ではデータの送受信を行うことができない。
【００８４】
ここで実施する認証処理は、例えば次のような方法で実現する。
まず、データ処理装置１１０１において任意の乱数を発生させる。この乱数を非接触型通信手段１１０６，１１０７を介してＩＣカード１１０３に送信する。ＩＣカード１１０３では、受信した乱数に対して別途規定する関数処理を実施し、その計算結果を非接触型通信手段１１０７，１１０６を介してデータ処理装置１１０１に送信する。
【００８５】
データ処理装置１１０１では、予め発生させた乱数に対して、別途規定する関数処理を施し、その計算結果を記憶しておく。ここで使用する関数処理は、予めデータ処理装置１１０１とＩＣカード１１０３に同一のものを記録しておき、これを用いる。
【００８６】
ＩＣカード１１０３から受信したデータが、この計算結果と一致したら、ＩＣカード１１０３で使用した関数とデータ処理装置１１０１で使用した関数が等しいこととなり、これによってデータ処理装置１１０１は、装着されたＩＣカード１１０３が予め認められた機器であると判断することができる。
【００８７】
なお、上述したデータ交換による認証は一例であって、本発明を限定するものではなく、他の方法によっても同等の認証処理が実現することができる。また、認証精度を高めるため、上述したデータ交換処理を複数回にわたり行ったり、交換する認証データに別途規定する暗号化処理を施すなどすれば、さらに有効な機器間の認証が実現できる。
【００８８】
また、上記した各非接触型通信手段１１０６，１１０７間におけるデータ送受信が実施できない場合や、上記した認証処理で認められた機器であることが確認できなかった場合には、データ処理装置１１０１は、ＩＣカードへリセット信号を供給し、クロック供給を停止したり、供給する電源を切断するなどの非活性化処理を行うことができる。これにより、データ処理装置１１０１で認めたＩＣカード以外は使用することができないようにすることも可能であり、さらに有効な権利保護を実現できる。
【００８９】
上述した実施形態では、図７に示すように、ＰＣカード用スロット１１０２、ＰＣカード１１０３の上部にそれぞれ非接触型通信手段１１０６，１１０７を配置する形態について説明したが、非接触型通信手段１１０６，１１０７他の位置に配置することによって同様の効果を得ることができる。例えば図３に示す実施形態では、ＰＣカード用スロット７０２の側面およびＰＣカード７０３の側面にそれぞれ非接触型通信手段７０５，７０６を配置したが、ＩＣカードにおいても同様の接続形態とすることが可能である。なお、この場合の処理内容は、上記した図７に示す接続形態の場合と同様であるため説明を省略する。
【００９０】
また、ＩＣカードに対しても、上述した各４実施形態で説明した非接触型認証用パターン認識手段を用いる手法、あるいは接触型認証用カギ形状認識手段を用いる手法を適用することにより、同様の効果を得ることができる。
加えて、上述した各実施形態で示した各認識手段を、カード上面以外の位置に配置する手法についても同様の効果を得ることができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るカード型機器における認証方式および活性化方式、並びにこれに用いるデータ処理装置およびカード型機器は、上述した構成を備えているため、以下の効果を奏することができる。
【００９２】
すなわち、データ処理装置と分離可能なカード型機器からコネクタを介して各種データの伝送を行うシステムにおいて、本体となるデータ処理装置とカード型機器の各端子間をつなぐ延長基板などによって、このコネクタ部を受信機外部に露出するようにすることが可能である。
【００９３】
この際、従来の技術で用いていたような認証処理を行い、この結果許諾された機器であることが確定し、データの送受信を行ったとしても、権利保護を必要とする各種データは露出したコネクタ上を送受信されてしまう。すなわち、接続コネクタのピン割り当ては公知であり、これら端子に電気的に接触するケーブル等を接続する方法で、容易にデータの改竄が可能となっていた。
【００９４】
これに対して、本発明に係るカード型機器における認証方式および活性化方式、並びにこれに用いるデータ処理装置およびカード型機器によれば、カード型機器を正しくデータ処理装置内のスロットに装着し、各端子間が接続され、また、データ処理装置が予め認定するカード型機器のみを認証によって確定することにより、送受信されるデータの権利保護を確実に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカード型機器における認証方式の処理手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明における非接触型通信手段を用いたＰＣカードの認証形態（１）を示す説明図である。
【図３】本発明における非接触型通信手段を用いたＰＣカードの認証形態（２）を示す説明図である。
【図４】本発明における非接触型認証用パターン認識手段を用いたＰＣカードの認証形態を示す説明図である。
【図５】本発明における接触型認証用カギ形状認識手段を用いたＰＣカードの認証形態を示す説明図である。
【図６】本発明に係るＩＣカードにおける初期活性化処理のフローチャートである。
【図７】本発明における非接触型通信手段を用いたＩＣカードの認証形態を示す説明図である。
【図８】従来のＰＣカードにおける初期起動処理のフローチャートである。
【図９】従来のＩＣカードにおける初期活性化処理のフローチャートである。
【図１０】従来のデータ処理装置とＰＣカードの接続形態を示す説明図である。
【図１１】従来のデータ処理装置とＩＣカードの接続形態を示す説明図である。
【符号の説明】
３０１  データ処理装置
３０２  ＰＣカード用スロット
３０３  ＰＣカード
３０４  接続コネクタ
３０５  延長基板
４０１  データ処理装置
４０２  ＩＣカード用スロット
４０３  ＩＣカード
４０４  ＩＣカード接続端子
４０５  ＩＣカードスロット接続端子
４０６  延長基板
５０１  カード型機器認証処理
６０１  データ処理装置
６０２  ＰＣカード用スロット
６０３  ＰＣカード
６０４  接続コネクタ
６０５  非接触型通信手段
６０６  非接触型通信手段
７０１  データ処理装置
７０２  ＰＣカード用スロット
７０３  ＰＣカード
７０４  接続コネクタ
７０５  非接触型通信手段
７０６  非接触型通信手段
８０１  データ処理装置
８０２  ＰＣカード用スロット
８０３  ＰＣカード
８０４  接続コネクタ
８０５  非接触型認証用パターン認識手段
８０６  認証用パターン手段
９０１  データ処理装置
９０２  ＰＣカード用スロット
９０３  ＰＣカード
９０４  接続コネクタ
９０５  接触型認証用カギ形状認識手段
９０６  認証用カギ形状手段
１１０１  データ処理装置
１１０２  ＩＣカード用スロット
１１０３  ＩＣカード
１１０４  ＩＣカード接続端子
１１０５  ＩＣカードスロット接続端子
１１０６  非接触型通信手段
１１０７  非接触型通信手段
【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】
2004310459.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004310459.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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