(57)【要約】【課題】セキュリティレベルの高い暗号化処理を実現する安価なカード決済端末装置を提供すること。【解決手段】カード決済端末装置は、任意な数Ａを発生させ（Ｓ３１）、数ＡをＲＳＡ方式で暗号化し暗号データＢを作成する（Ｓ３２）。作成した暗号データＢをセンターへ送信する（Ｓ３３）。センターは、暗号データＢを受信し（Ｓ３４）、復号化して数Ａを取得する（Ｓ３５）。エラーコードを選択し（Ｓ３６）、数Ａとエラーコードとの差数Ｃを算出する（Ｓ３７）。数ＣをＤＥＳ方式で暗号化し暗号データＤを作成し（Ｓ３８）、カード決済端末装置へ送信する（Ｓ３９）。カード決済端末装置は、暗号データＤを受信し（Ｓ４０）、復号化し数Ｃを取得する（Ｓ４１）。数Ａと数Ｃとの差数Ｅを算出する（Ｓ４２）。数Ｅからエラー情報を特定しディスプレイ２２に表示し（Ｓ４３）処理を終了する。【選択図】　図５
2004078553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カード決済端末装置と、このカード決済端末装置とのデータの送受信が可能な情報処理センターと、を備えたカード決済システムにおいて、
前記カード決済端末装置は、
カード決済に必要なカード決済情報の入力を受け付ける受付手段と、
前記受付手段で受け付けたカード決済情報を公開鍵方式における公開鍵で暗号化し、公開鍵暗号データを作成する公開鍵暗号化手段と、
前記公開鍵暗号化手段により暗号化された公開鍵暗号データを前記情報処理センターへ転送する公開鍵暗号データ転送手段と、
を備え、
前記情報処理センターは、
前記公開鍵暗号データ転送手段により転送された公開鍵暗号データの内容に基づいて処理された与信調査の結果を秘密鍵方式の秘密鍵で暗号化し、秘密鍵暗号データを作成する秘密鍵暗号化手段と、
前記秘密鍵暗号化手段により暗号化された秘密鍵暗号データを前記カード決済端末装置へ転送する公開鍵暗号データ転送手段と、
を備えたことを特徴とするカード決済システム。
【請求項２】
カード決済端末装置と、このカード決済端末装置とのデータの送受信が可能な情報処理センターと、を備えたカード決済システムにおいて、
前記カード決済端末装置は、
カード決済に用いる通知内容と所定の数とが対応付けられているテーブルが格納されている第１のデータベースと、
カード決済に用いるカードのカード情報を読み取る読取手段と、
カード決済に必要なカード決済情報の入力を受け付ける受付手段と、
任意の第１の数を指定する指定手段と、
前記読取手段で読み取ったカード情報、前記受付手段で受け付けたカード決済情報、および前記指定手段により指定された第１の数を公開鍵方式における公開鍵で暗号化し公開鍵暗号データを作成する公開鍵暗号化手段と、
前記公開鍵暗号化手段により暗号化された公開鍵暗号データを情報処理センターへ転送する公開鍵暗号データ転送手段と、
を備え、
前記情報処理センターは、
前記第１のデータベースと同一内容の第２のデータベースと、
前記公開鍵暗号データ転送手段により転送された公開鍵暗号データを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された公開鍵暗号データを復号化して前記カード情報、前記カード決済情報、および前記第１の数を得る公開鍵復号化手段と、
前記公開鍵復号化手段で復号化された前記カード情報および前記カード決済情報を基に、当該カードによるカード決済の利用を許可するか否かを判断する与信調査を決済機関へ依頼する与信調査依頼手段と、
前記与信調査依頼手段により依頼された与信調査の結果である与信調査結果を基に該当する通知内容を前記第２のデータベースより検索し、この検索結果の通知内容に対応する第２の数を特定する数特定手段と、
前記公開鍵復号化手段で復号化された第１の数と、前記数特定手段により特定された第２の数と、を使用して第１の演算処理を実行し、第３の数を得る第１の演算処理手段と、
前記第１の演算処理手段より得られた第３の数を秘密鍵方式の秘密鍵で暗号化し秘密鍵暗号データを作成する秘密鍵暗号化手段と、
前記秘密鍵暗号化手段により暗号化された秘密鍵暗号データを前記カード決済端末装置へ転送する秘密鍵暗号データ転送手段と、
を備え、
さらに、前記カード決済端末装置は、
前記秘密鍵暗号データ転送手段により転送された秘密鍵暗号データを受信する秘密鍵暗号データ受信手段と、
前記秘密鍵暗号データ受信手段により受信された秘密鍵暗号データを復号化して前記第３の数を得る秘密鍵復号化手段と、
前記指定手段により指定された第１の数と、前記秘密鍵復号化手段により得られた第３の数と、を使用して第２の演算処理を実行し、第４の数を得る第２の演算処理手段と、
前記第４の数を基に前記第１のデータベースより前記情報処理センターからの通知内容を特定する内容特定手段と、
を備えたことを特徴とするカード決済システム。
【請求項３】
カードを利用して決済処理を行うカード決済システムを管理する情報処理センターとのデータ通信が可能なカード決済端末装置において、
カード決済に用いる通知内容と所定の数とが対応付けられているテーブルが格納されている第１のデータベースと、
カード決済に用いるカードのカード情報を読み取る読取手段と、
カード決済に必要なカード決済情報の入力を受け付ける受付手段と、
任意の第１の数を指定する指定手段と、
前記読取手段で読み取ったカード情報、前記受付手段で受け付けたカード決済情報、および前記指定手段により指定された第１の数を公開鍵方式における公開鍵で暗号化し公開鍵暗号データを作成する公開鍵暗号化手段と、
前記公開鍵暗号化手段により暗号化された公開鍵暗号データを情報処理センターへ転送する公開鍵暗号データ転送手段と、
前記情報処理センターで前記公開鍵暗号データを復号化して得られた前記第１の数と、前記情報処理センターが有する前記第１のデータベースと同一内容の第２のデータベースから特定された第２の数とを使用して第１の演算処理を施され、その後、秘密鍵方式で暗号化されて得られた秘密鍵暗号データを、前記情報処理センターから受信する秘密鍵暗号データ受信手段と、
前記秘密鍵暗号データ受信手段により受信された秘密鍵暗号データを復号化して第３の数を得る秘密鍵復号化手段と、
前記指定手段により指定された第１の数と、前記秘密鍵復号化手段により得られた第３の数と、を使用して第２の演算処理を実行し、第４の数を得る第２の演算処理手段と、
前記第４の数を基に前記第１のデータベースより前記情報処理センターからの通知内容を特定する内容特定手段と、
を備えたことを特徴とするカード決済端末装置。
【請求項４】
前記公開鍵暗号化手段は、ＲＳＡ（リベスト・シャミア・エイドルマン）方式の公開鍵を使用して前記第１の数を暗号化することを特徴とする請求項３記載のカード決済端末装置。
【請求項５】
カードを利用して決済処理を行うカード決済システム内でのデータ通信の際に使用されるカード決済データの暗号化方法において、
カード決済に用いる通知内容と所定の数とが対応付けられているテーブルを備えている第１のデータベースを格納する第１のステップと、
カード決済に用いるカードのカード情報を読み取る第２のステップと、
カード決済に必要なカード決済情報の入力を受け付ける第３のステップと、
任意の第１の数を指定する第４のステップと、
前記第２のステップで読み取ったカード情報、前記第３のステップで受け付けたカード決済情報、および前記第４のステップにより指定された第１の数を公開鍵方式における公開鍵で暗号化し公開鍵暗号データを作成する第５のステップと、
前記第５のステップにより暗号化された公開鍵暗号データを情報処理センターへ転送する第６のステップと、
前記情報処理センターで前記公開鍵暗号データを復号化して得られた前記第１の数と、前記情報処理センターが有する前記第１のステップで格納されたデータベースと同一の内容の第２のデータベースから特定された第２の数とを使用して第１の演算処理を施され、その後、秘密鍵方式で暗号化されて得られた秘密鍵暗号データを、前記情報処理センターから受信する第７のステップと、
前記第７のステップにより受信された秘密鍵暗号データを復号化して第３の数を得る第８のステップと、
前記第４のステップにより指定された第１の数と、前記第８のステップにより得られた第３の数と、を使用して第２の演算処理を実行し、第４の数を得る第９のステップと、
前記第４の数を基に前記第１のステップにより格納された第１のデータベースより、前記情報処理センターからの通知内容を特定する第１０のステップと、
を有することを特徴とするカード決済データの暗号化方法。
【請求項６】
カード決済に用いる通知内容と所定の数とが対応付けられているテーブルが格納されている第１のデータベースを用いて、カード決済処理を行うカード決済システムであって、情報処理センターとのデータ通信の際に使用されるカード決済データの暗号化プログラムにおいて、
カード決済に用いるカードのカード情報を読み取る読取機能と、
カード決済に必要なカード決済情報の入力を受け付ける受付機能と、
任意の第１の数を指定する指定機能と、
前記読取機能で読み取ったカード情報、前記受付機能で受け付けたカード決済情報、および前記指定機能により指定された第１の数を公開鍵方式における公開鍵で暗号化し公開鍵暗号データを作成する公開鍵暗号化機能と、
前記公開鍵暗号化機能により暗号化された公開鍵暗号データを情報処理センターへ転送する公開鍵暗号データ転送機能と、
前記情報処理センターで前記公開鍵暗号データを復号化して得られた前記第１の数と、前記情報処理センターが有する前記第１のデータベースと同一の内容の第２のデータベースから特定された第２の数とを使用して第１の演算処理を施され、その後、秘密鍵方式で暗号化されて得られた秘密鍵暗号データを、前記情報処理センターから受信する秘密鍵暗号データ受信機能と、
前記秘密鍵暗号データ受信機能により受信された秘密鍵暗号データを復号化して前記第３の数を得る秘密鍵復号化機能と、
前記指定機能により指定された第１の数と、前記秘密鍵復号化機能により得られた第３の数と、を使用して第２の演算処理を実行し、第４の数を得る第２の演算処理機能と、
前記第４の数を基に前記第１のデータベースより前記情報処理センターからの通知内容を特定する内容特定機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とするカード決済データの暗号化プログラム。
【請求項７】
カード決済に用いる通知内容と所定の数とが対応付けられているテーブルが格納されている第１のデータベースを用いてカード決済処理を行うカード決済システムであって、情報処理センターとのデータ通信の際に使用されるカード決済データの暗号化プログラムを格納した記憶媒体において、
カード決済に用いるカードのカード情報を読み取る読取機能と、
カード決済に必要なカード決済情報の入力を受け付ける受付機能と、
任意の第１の数を指定する指定機能と、
前記読取機能で読み取ったカード情報、前記受付機能で受け付けたカード決済情報、および前記指定機能により指定された第１の数を公開鍵方式における公開鍵で暗号化し公開鍵暗号データを作成する公開鍵暗号化機能と、
前記公開鍵暗号化機能により暗号化された公開鍵暗号データを情報処理センターへ転送する公開鍵暗号データ転送機能と、
前記情報処理センターで前記公開鍵暗号データを復号化して得られた前記第１の数と、前記情報処理センターが有する前記第１のデータベースと同一の内容の第２のデータベースから特定された第２の数とを使用して第１の演算処理を施され、その後、秘密鍵方式で暗号化されて得られた秘密鍵暗号データを、前記情報処理センターから受信する秘密鍵暗号データ受信機能と、
前記秘密鍵暗号データ受信機能により受信された秘密鍵暗号データを復号化して前記第３の数を得る秘密鍵復号化機能と、
前記指定機能により指定された第１の数と、前記秘密鍵復号化機能により得られた第３の数と、を使用して第２の演算処理を実行し、第４の数を得る第２の演算処理機能と、
前記第４の数を基に前記第１のデータベースより前記情報処理センターからの通知内容を特定する内容特定機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とするカード決済データの暗号化プログラムを記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クレジットカードなどのカード決済システムにおいて、カード決済端末装置と情報処理センターとの間でデータ通信を行う際に使用するカード決済システム、カード決済端末装置、カード決済データの暗号化方法、カード決済データの暗号化プログラム、および、カード決済データの暗号化プログラムを記憶した記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、信販会社や銀行などから発行される各種クレジットカードを使用して、商店や飲食店などを利用した場合の店頭決済だけでなく、タクシーや通信販売などを利用した場合の運賃や代金の決済も行うことができるカード決済システムが普及してきている。
以下に、クレジットカードを使用して商品を購入する場合について例をあげて、このカード決済システムについて簡単に説明する。
使用するクレジットカードは、プラスチックなどの素材により所定の大きさの長方形状の薄板状に形成されており、その薄板状の一面の偏った位置に細い帯状の磁気ストライプが設けられており、その磁気ストライプに例えば会員番号、クレジット会社などの決済機関に関するコード、その他必要な情報が書き込まれている。
クレジットカードの利用が可能な商店や飲食店には専用のカード決済端末装置が設置されている。このカード決済端末装置は、所定の大きさの直方体形状のカードリーダ本体と、このカードリーダ本体の一面の図示右側面側に偏った位置にクレジットカードの厚みよりやや大きな幅の溝を形成してなるカード読取部と、決済に必要な情報を入力するためのテンキー・転送キーなどの入力キーと、入力キーで入力した情報を確認するための液晶ディスプレイと、電源スイッチとを備えている。
また、カード読取部には、カード読取部の溝の内側の中程の所定の位置に磁気読取ヘッドが設けられている。そして、カード読取部の溝へクレジットカードの磁気ストライプ側を溝の底側に配置した状態で挿入し、この溝に沿って所定の速さで移動させることにより、クレジットカードの磁気ストライプに記録されているクレジットカード情報が磁気読取ヘッドによって読み取れるようになっている。
まず、利用者（クレジットカードの保有者）は、店内に設置されているカード決済端末装置に備えてあるカードリーダに、利用するクレジットカードを通して必要なデータを読み取り、そのデータをカード決済端末装置の記憶部に入力する。
【０００３】
次に、利用者は、購入商品の価格情報をカード決済端末装置に備えてあるテンキーなどを操作してカード決済端末装置の記憶部に入力する。これら記憶部に入力されたデータを専用回線やその他の通信回線を介してセンターへ転送する。
また、銀行が発行したキャッシュ・カードであるデビットカードを使用する場合には、ここで直接利用者本人が暗証番号を入力する。この暗証番号の入力は、手元操作を隠すための覆いのついた入力キーなどを使用して、暗証番号情報の漏洩を防ぐようにしている。
そして、センターは、転送されたデータを基に当該クレジットカードの各カード会社への与信調査を開始する。この与信調査とは、クレジットカードの利用が可能か否かを判断するための調査であり、具体的には、該当する信販会社あるいは銀行のホスト装置において、カードの有効期限、暗証番号、利用限度額、過去の事故歴などを照合して行う。
【０００４】
与信調査の結果、当該クレジットカードの利用が認められた場合（与信ＯＫ）には、この結果をカード決済端末装置へ転送する。また、暗証番号違いや有効期限切れなどの理由により与信が得られない場合（与信ＮＧ）、センターはその内容をカード決済端末装置へ通知する。
後日、利用者は、当該クレジットカードの発行元である信販会社からの請求に応じて支払い（銀行口座からの引落しなど）を行いカード決済処理が終了する。
近年は、上述したような磁気ストライプに情報を記憶した磁気カードだけでなくプラスチックカードにＩＣ（集積回路）を埋め込み、このＩＣに情報を記憶したＩＣカードが利用されるようになっている。
上述したカード決済システムでは、カード決済端末装置とセンターとの間で各種データの送受信が行われる。これらのデータ通信には、専用回線だけでなく一般回線を使用する場合もあるため、第三者にカード番号や暗証番号などの重要データが傍受され、その結果、データが悪用されてしまうおそれがある。そのため、カード決済端末装置およびセンターでは、送信するデータを第三者の解読を不可能にするためにデータの暗号化を行っている。
【０００５】
一般的にデータの暗号化には、秘密鍵暗号方式と公開鍵暗号方式とが用いられている。
秘密鍵暗号方式とは、オリジナルデータを暗号データに変換する（暗号化）鍵と暗号データをオリジナルデータに変換する（復号化）鍵とが同じであり、この鍵をデータの送信者と受信者の両者が秘密に持つことにより成立する暗号方式である。つまり、当事者のみが鍵を有し、第三者には鍵を公開しない暗号方式である。この方式は、限られたもの同士で利用する場合に向いているが、多人数で利用する場合には多くの鍵が必要となるため、あまり効率的ではない。
この秘密鍵暗号方式は、暗号化と復号化を同じ鍵を用いて行うため、暗号アルゴリズムは比較的単純な仕組みで実現でき、処理も短時間で可能である。
秘密鍵暗号方式の中で広く普及しているものにＤＥＳ（データ・エンクリプション・スタンダード）方式がある。このＤＥＳ方式は、データブロックを６４ビットごとに分割して暗号化および復号化処理を行っているため、比較的安価な演算処理装置や記憶装置などで構成することができる。
【０００６】
一方、公開鍵暗号方式とは、暗号化する鍵と復号化する鍵とが異なり、一方の鍵を公開し、もう一方の鍵を秘密に持つことにより成立する暗号方式である。つまり、公開鍵あるいは秘密鍵のどちらか一方のみでは、暗号化および復号化を実現することができない仕組みになっている。また、公開鍵から秘密鍵を容易に判断することができないようになっている。この方式は、秘密鍵は自分だけが持っていればよいので、鍵管理が簡単で安全度が比較的高く、一対多数での利用に向いている。なお、公開鍵暗号方式で使用される公開鍵は、ＣＡ（認証登録所）という第三者機関に保管され、公開鍵を使用する際にはここから必要な鍵を取得することができる。
公開鍵暗号方式の代表的なものにＲＳＡ（リベスト・シャミア・エイドルマン）方式がある。このＲＳＡ方式は、桁の大きな数の素因数分解の処理に長時間を要することを暗号の解読のしにくさに利用しているため、暗号の復号化が複雑であり処理に時間を要する。そのため、このＲＳＡ方式では先述したＤＥＳ方式より高いセキュリティレベルでの暗号化処理が可能になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、通信データの暗号化に上述したＲＳＡ方式を利用すると、比較的安全でセキュリティーレベルの高い暗号化処理を実現することができる。
しかし、ＲＳＡ方式で暗号化されたデータを復号化するためには、複雑な演算処理を伴うため大変処理時間がかかる。また、複雑な演算処理要求に対応するために、高性能の演算処理装置や高速記憶装置などの特別なハードウェア構成が必要となり、カード決済端末装置は非常に高価な装置になってしまう。
そこで、本発明の目的は、カード決済システムにおいて、カード決済端末装置に高性能の演算処理装置を搭載することなく、ＲＳＡ方式と同等のセキュリティレベルを有する暗号化処理を実現する暗号化方式を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明では、カード決済端末装置と、このカード決済端末装置とのデータの送受信が可能な情報処理センターと、を備えたカード決済システムにおいて、前記カード決済端末装置は、カード決済に必要なカード決済情報の入力を受け付ける受付手段と、前記受付手段で受け付けたカード決済情報を公開鍵方式における公開鍵で暗号化し、公開鍵暗号データを作成する公開鍵暗号化手段と、前記公開鍵暗号化手段により暗号化された公開鍵暗号データを前記情報処理センターへ転送する公開鍵暗号データ転送手段と、を備え、前記情報処理センターは、前記公開鍵暗号データ転送手段により転送された公開鍵暗号データの内容に基づいて処理された与信調査の結果を秘密鍵方式の秘密鍵で暗号化し、秘密鍵暗号データを作成する秘密鍵暗号化手段と、前記秘密鍵暗号化手段により暗号化された秘密鍵暗号データを前記カード決済端末装置へ転送する公開鍵暗号データ転送手段と、を備えることにより前記目的を達成する。
【０００９】
請求項２に記載した発明では、カード決済端末装置と、このカード決済端末装置とのデータの送受信が可能な情報処理センターと、を備えたカード決済システムにおいて、前記カード決済端末装置は、カード決済に用いる通知内容と所定の数とが対応付けられているテーブルが格納されている第１のデータベースと、カード決済に用いるカードのカード情報を読み取る読取手段と、カード決済に必要なカード決済情報の入力を受け付ける受付手段と、任意の第１の数を指定する指定手段と、前記読取手段で読み取ったカード情報、前記受付手段で受け付けたカード決済情報、および前記指定手段により指定された第１の数を公開鍵方式における公開鍵で暗号化し公開鍵暗号データを作成する公開鍵暗号化手段と、前記公開鍵暗号化手段により暗号化された公開鍵暗号データを情報処理センターへ転送する公開鍵暗号データ転送手段と、を備え、前記情報処理センターは、前記第１のデータベースと同一内容の第２のデータベースと、前記公開鍵暗号データ転送手段により転送された公開鍵暗号データを受信する受信手段と、前記受信手段により受信された公開鍵暗号データを復号化して前記カード情報、前記カード決済情報、および前記第１の数を得る公開鍵復号化手段と、前記公開鍵復号化手段で復号化された前記カード情報および前記カード決済情報を基に、当該カードによるカード決済の利用を許可するか否かを判断する与信調査を決済機関へ依頼する与信調査依頼手段と、前記与信調査依頼手段により依頼された与信調査の結果である与信調査結果を基に該当する通知内容を前記第２のデータベースより検索し、この検索結果の通知内容に対応する第２の数を特定する数特定手段と、前記公開鍵復号化手段で復号化された第１の数と、前記数特定手段により特定された第２の数と、を使用して第１の演算処理を実行し、第３の数を得る第１の演算処理手段と、前記第１の演算処理手段より得られた第３の数を秘密鍵方式の秘密鍵で暗号化し秘密鍵暗号データを作成する秘密鍵暗号化手段と、前記秘密鍵暗号化手段により暗号化された秘密鍵暗号データを前記カード決済端末装置へ転送する秘密鍵暗号データ転送手段と、を備え、さらに、前記カード決済端末装置は、前記秘密鍵暗号データ転送手段により転送された秘密鍵暗号データを受信する秘密鍵暗号データ受信手段と、前記秘密鍵暗号データ受信手段により受信された秘密鍵暗号データを復号化して前記第３の数を得る秘密鍵復号化手段と、前記指定手段により指定された第１の数と、前記秘密鍵復号化手段により得られた第３の数と、を使用して第２の演算処理を実行し、第４の数を得る第２の演算処理手段と、前記第４の数を基に前記第１のデータベースより前記情報処理センターからの通知内容を特定する内容特定手段と、を備えることにより前記目的を達成する。
【００１０】
請求項３に記載した発明では、カードを利用して決済処理を行うカード決済システムを管理する情報処理センターとのデータ通信が可能なカード決済端末装置において、カード決済に用いる通知内容と所定の数とが対応付けられているテーブルが格納されている第１のデータベースと、カード決済に用いるカードのカード情報を読み取る読取手段と、カード決済に必要なカード決済情報の入力を受け付ける受付手段と、任意の第１の数を指定する指定手段と、前記読取手段で読み取ったカード情報、前記受付手段で受け付けたカード決済情報、および前記指定手段により指定された第１の数を公開鍵方式における公開鍵で暗号化し公開鍵暗号データを作成する公開鍵暗号化手段と、前記公開鍵暗号化手段により暗号化された公開鍵暗号データを情報処理センターへ転送する公開鍵暗号データ転送手段と、前記情報処理センターで前記公開鍵暗号データを復号化して得られた前記第１の数と、前記情報処理センターが有する前記第１のデータベースと同一内容の第２のデータベースから特定された第２の数とを使用して第１の演算処理を施され、その後、秘密鍵方式で暗号化されて得られた秘密鍵暗号データを、前記情報処理センターから受信する秘密鍵暗号データ受信手段と、前記秘密鍵暗号データ受信手段により受信された秘密鍵暗号データを復号化して第３の数を得る秘密鍵復号化手段と、前記指定手段により指定された第１の数と、前記秘密鍵復号化手段により得られた第３の数と、を使用して第２の演算処理を実行し、第４の数を得る第２の演算処理手段と、前記第４の数を基に前記第１のデータベースより前記情報処理センターからの通知内容を特定する内容特定手段と、を備えたことにより前記目的を達成する。
【００１１】
請求項４に記載した発明では、請求項３記載の発明において、前記公開鍵暗号化手段は、ＲＳＡ（リベスト・シャミア・エイドルマン）方式の公開鍵を使用して前記第１の数を暗号化することにより前記目的を達成する。
【００１２】
請求項５に記載した発明では、カードを利用して決済処理を行うカード決済システム内でのデータ通信の際に使用されるカード決済データの暗号化方法において、カード決済に用いる通知内容と所定の数とが対応付けられているテーブルを備えている第１のデータベースを格納する第１のステップと、カード決済に用いるカードのカード情報を読み取る第２のステップと、カード決済に必要なカード決済情報の入力を受け付ける第３のステップと、任意の第１の数を指定する第４のステップと、前記第２のステップで読み取ったカード情報、前記第３のステップで受け付けたカード決済情報、および前記第４のステップにより指定された第１の数を公開鍵方式における公開鍵で暗号化し公開鍵暗号データを作成する第５のステップと、前記第５のステップにより暗号化された公開鍵暗号データを情報処理センターへ転送する第６のステップと、前記情報処理センターで前記公開鍵暗号データを復号化して得られた前記第１の数と、前記情報処理センターが有する前記第１のステップで格納されたデータベースと同一の内容の第２のデータベースから特定された第２の数とを使用して第１の演算処理を施され、その後、秘密鍵方式で暗号化されて得られた秘密鍵暗号データを、前記情報処理センターから受信する第７のステップと、前記第７のステップにより受信された秘密鍵暗号データを復号化して第３の数を得る第８のステップと、前記第４のステップにより指定された第１の数と、前記第８のステップにより得られた第３の数と、を使用して第２の演算処理を実行し、第４の数を得る第９のステップと、前記第４の数を基に前記第１のステップにより格納された第１のデータベースより、前記情報処理センターからの通知内容を特定する第１０のステップと、を有することにより前記目的を達成する。
【００１３】
請求項６に記載した発明では、カード決済に用いる通知内容と所定の数とが対応付けられているテーブルが格納されている第１のデータベースを用いて、カード決済処理を行うカード決済システムであって、情報処理センターとのデータ通信の際に使用されるカード決済データの暗号化プログラムにおいて、カード決済に用いるカードのカード情報を読み取る読取機能と、カード決済に必要なカード決済情報の入力を受け付ける受付機能と、任意の第１の数を指定する指定機能と、前記読取機能で読み取ったカード情報、前記受付機能で受け付けたカード決済情報、および前記指定機能により指定された第１の数を公開鍵方式における公開鍵で暗号化し公開鍵暗号データを作成する公開鍵暗号化機能と、前記公開鍵暗号化機能により暗号化された公開鍵暗号データを情報処理センターへ転送する転送機能と、前記情報処理センターで前記公開鍵暗号データを復号化して得られた前記第１の数と、前記情報処理センターが有する前記第１のデータベースと同一の内容の第２のデータベースから特定された第２の数とを使用して第１の演算処理を施され、その後、秘密鍵方式で暗号化されて得られた秘密鍵暗号データを、前記情報処理センターから受信する秘密鍵暗号データ受信機能と、前記秘密鍵暗号データ受信機能により受信された秘密鍵暗号データを復号化して前記第３の数を得る秘密鍵復号化機能と、前記指定機能により指定された第１の数と、前記秘密鍵復号化機能により得られた第３の数と、を使用して第２の演算処理を実行し、第４の数を得る第２の演算処理機能と、前記第４の数を基に前記第１のデータベースより前記情報処理センターからの通知内容を特定する特定機能と、をコンピュータに実現させることにより前記目的を達成する。
【００１４】
請求項７に記載した発明では、カード決済に用いる通知内容と所定の数とが対応付けられているテーブルが格納されている第１のデータベースを用いてカード決済処理を行うカード決済システムであって、情報処理センターとのデータ通信の際に使用されるカード決済データの暗号化プログラムを格納した記憶媒体において、カード決済に用いるカードのカード情報を読み取る読取機能と、カード決済に必要なカード決済情報の入力を受け付ける受付機能と、任意の第１の数を指定する指定機能と、前記読取機能で読み取ったカード情報、前記受付機能で受け付けたカード決済情報、および前記指定機能により指定された第１の数を公開鍵方式における公開鍵で暗号化し公開鍵暗号データを作成する公開鍵暗号化機能と、前記公開鍵暗号化機能により暗号化された公開鍵暗号データを情報処理センターへ転送する転送機能と、前記情報処理センターで前記公開鍵暗号データを復号化して得られた前記第１の数と、前記情報処理センターが有する前記第１のデータベースと同一の内容の第２のデータベースから特定された第２の数とを使用して第１の演算処理を施され、その後、秘密鍵方式で暗号化されて得られた秘密鍵暗号データを、前記情報処理センターから受信する秘密鍵暗号データ受信機能と、前記秘密鍵暗号データ受信機能により受信された秘密鍵暗号データを復号化して前記第３の数を得る秘密鍵復号化機能と、前記指定機能により指定された第１の数と、前記秘密鍵復号化機能により得られた第３の数と、を使用して第２の演算処理を実行し、第４の数を得る第２の演算処理機能と、前記第４の数を基に前記第１のデータベースより前記情報処理センターからの通知内容を特定する特定機能と、をコンピュータに実現させることにより前記目的を達成する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のカード決済システムにおける好適な実施の形態について、図１から図６を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るカード決済システムの構成を示す図である。ここでは、携帯電話機を利用した無線カード決済端末装置を使用する場合を例に説明する。
カード決済システムは、無線カード決済端末装置１、無線中継基地局４、情報処理センター（サーバ）６およびＣＡＦＩＳ（カードビジネス総合ネットワークシステム）７から構成されている。
無線カード決済端末装置１は、カード決済端末装置２および携帯電話機３からなり、これらは、カード決済端末装置２に設けた通信ケーブル２４を介して接続されている。
【００１６】
図２は、本実施の形態に係るカード決済端末装置２の構成を示したブロック図である。
カード決済端末装置２は、入力キー２１、キーコントローラ２６、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２７、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２８、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）２９、ディスプレイ２２、表示制御ユニット３０、磁気ヘッド３４、読取データ処理回路３１、電話機Ｉ／Ｆ（インターフェース）３２、通信ケーブル２４、および電源回路３３から構成される。
入力キー２１は、決済に必要な情報を入力するためのテンキー・転送キーなどである。
キーコントローラ２６は、入力キー２１から入力されたデータを制御する。
ＣＰＵ２７は、カード決済端末装置２としての動作をさせるプログラムを実行する演算処理装置である。また、ＣＰＵ２７は、携帯電話機３からの転送許可があったときに、入力キー２１の転送キーの押下によって、カード情報および決済に必要なデータなどのカード決済情報を通信ケーブル２４を介して携帯電話機３に転送できる。
【００１７】
ＲＡＭ２８は、ＣＰＵ２７の作業領域であり、ＣＵＰ２７が演算処理を実行する際に必要なデータを一時的に格納する。
ＲＯＭ２９には、ＣＰＵ２７が処理する各種プログラムが格納されている。
ディスプレイ２２は、入力キー２１で入力した情報などを確認するための液晶ディスプレイで構成されている表示部である。
表示制御ユニット３０は、ディスプレイ２２の表示を制御する。
磁気ヘッド３４は、カード読取部２３（図１）の溝の内側の中程に設けられている。この磁気ヘッドで、磁気カード２５の磁気ストライプに記憶されているカード情報を読み取る。
読取データ処理回路３１は、磁気ヘッド３４で読み取ったカード情報の処理を実行する。具体的には、磁気ヘッド３４で読み取ったカード情報をデジタル信号に変換する処理を行う。
【００１８】
電話機Ｉ／Ｆ３２は、通信ケーブル２４を接続することによって、携帯電話機３とのデータのやり取りを実現させる。
電源回路３３は、カード決済端末装置２に内蔵したバッテリからの直流電力または商用電源を整流して得た直流電力を各回路に供給する。
このカード決済端末装置２は、入力した情報やカード情報を暗号化する暗号化機能を備えている。このカード決済端末装置２における暗号化については後で詳しく説明する。
携帯電話機３は、カード決済端末装置２から送出されたカード決済情報を無線中継基地局４および専用線５を介して情報処理センター６へ送信する。また、携帯電話機３は情報処理センター６から送信される各種データを受信した場合、受信したデータを通信ケーブル２４を介してカード決済端末装置２へ送出する。
無線中継基地局４は、公衆無線通信網の構成の一部である。この無線中継基地局４は、情報処理センター６と専用線５を介して接続されている。
【００１９】
図３は、本実施の形態に係る情報処理センター６の構成を示すブロック図である。
情報処理センター６は、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、ＨＤ（ハード・ディスク）６４、通信Ｉ／Ｆ６５および電源回路６６から構成される。
ＣＰＵ６１は、情報処理センター６としての動作をさせるプログラムを実行するための演算処理装置である。情報処理センター６では複雑な暗号の復号化処理などを行うため高速演算処理装置を使用する。
ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１の作業領域であり、ＣＵＰ６１が演算処理を実行する際に必要なデータを一時的に格納する。
ＲＯＭ６３には、ＣＰＵ６１が処理する各種プログラムが格納されている。
【００２０】
ＨＤ６４は、情報処理センター６で使用する各種データを格納する。
通信Ｉ／Ｆ６５は、無線中継基地局４およびＣＡＦＩＳ７との接続を行うためのインターフェースである。
電源回路６６は、情報処理センター６に備えられているバッテリからの直流電力または商用電源を整流して得た直流電力を各回路に供給する。
情報処理センター６は、図１に示す、金融機関である銀行ホスト装置８、９および信販会社ホスト装置１０、１１にＣＡＦＩＳ７を介して接続している。そのため、情報処理センター６では、銀行ホスト装置８、９および信販会社ホスト装置１０、１１へのオンラインによるアクセスが可能になっている。この情報処理センター６は、本実施例のカード決済システムにおける大部分の機能を集中的に管理するホストコンピュータ的な働きをする。
【００２１】
次に、このように構成されたカード決済システムにおける決済処理動作について説明する。
図４は、本実施の形態に係るカード決済システムにおいてクレジットカードを利用した場合の決済処理動作の手順を示したフローチャートである。
クレジット決済が必要となってカード決済端末装置２の電源を入れると、カード決済端末装置２のＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２９に格納されているプログラムを実行し、待機状態になる。この待機状態で、カード決済端末装置２のカード読取部２３の溝の図示上側から磁気カード２５の磁気ストライプ側を溝の底側に配置した状態で挿入し、図示上側から下側に向かって磁気カード２５を所定の速さで移動させる。そして、磁気カード２５の磁気ストライプに記録されているクレジットカード情報を磁気ヘッド３４で読み取る。この磁気ヘッド３４で読み取ったデータは、読取データ処理回路３１でスキミングして保存できるようになっている。
さらに、利用者は、カードの暗証番号や利用金額、支払い方法を示すコードなどを入力キー２１から入力する。このようにして、クレジットカード決済に必要なカード決済情報をカード決済端末装置２に入力する（ステップ１１）。
【００２２】
次に、ＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２９から暗号化プログラムを呼び出し、入力されたカード決済情報を暗号化し暗号データを作成する（ステップ１２）。
なお、この無線カード決済端末装置１と情報処理センター６との間で取り交わされるデータの暗号化処理方法については、後で詳細に説明する。
そして、ＣＰＵ２７は、暗号化されたカード決済情報の暗号データを電話機Ｉ／Ｆ３２から通信ケーブル２４を介して携帯電話機３へ送出する（ステップ１３）。
携帯電話機３では、カード決済端末装置２から送出されたデータを受信し、このデータを情報処理センター６へ送信する（ステップ１４）。無線回線を利用して送信されたデータは、無線中継基地局４で受信された後、専用線５を経由して情報処理センター６へ送信される。
【００２３】
情報処理センター６で受信されたデータは、情報処理センター６で復号化処理を施し、この復号化されたカード決済情報を基にクレジットカードの利用が可能であるか否かを判断する与信調査を開始する（ステップ１５）。この与信調査は、利用するカードの発行元である銀行あるいは信販会社ホスト装置へ通信Ｉ／Ｆ６５からＣＡＦＩＳ７を介してオンライン接続して行う。
この与信調査の結果、カードの発行元である銀行あるいは信販会社ホスト装置から与信許可が得られた場合（ステップ１６；Ｙ）、情報処理センター６のＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３から暗号化プログラムを読み出し、与信許可コード、およびその他のカード決済に必要な情報を暗号化し、暗号データを作成する（ステップ１７）。
また、与信調査の結果、カードの発行元である銀行あるいは信販会社ホスト装置から与信許可が得られない場合（ステップ１６；Ｎ）、情報処理センター６のＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３から暗号化プログラムを読み出し、与信許可が得られない理由を示すエラーコードを暗号化し、暗号データを作成する（ステップ１８）。
そして、情報処理センター６で作成された暗号データを専用線５および無線中継基地局４を介して無線カード決済端末装置１へ送信する（ステップ１９）。
情報処理センター６から送信された暗号データを携帯電話機３で受信する（ステップ２０）。この受信したデータを通信ケーブル２４を介してカード決済端末装置２へ送出し、カード決済端末装置２は、受信した暗号データを復号化しその内容をディスプレイ２２に表示して処理を終了する。
【００２４】
次に、無線カード決済端末装置１と情報処理センター６との間で取り交わされるデータの暗号化処理方法について説明する。
まず、無線カード決済端末装置１から情報処理センター６へ送信するカード決済情報の暗号化処理方法について説明する。
カード決済端末装置２のＲＯＭ２９に格納されている暗号化プログラムを起動させて、ＲＡＭ２８に保存されている入力キー２１から入力された決済に必要な情報（暗証番号、利用金額など）や、磁気ヘッド３４で読み取ったカード情報のデータを、暗号データに変換する。
【００２５】
ここでは、暗号化方式として公開鍵暗号方式の一つであるＲＳＡ方式を用いて暗号化処理を行う。
この無線カード決済端末装置１のカード決済端末装置２における暗号化処理は、ＲＳＡ方式における一般に公開されている公開鍵を使用してカード決済情報を暗号化する。この公開鍵は、カード決済端末装置２に予め格納されている。また、公開鍵はインターネット上で公開されているため、携帯電話機３にインターネット接続機能を有するものを使用して取得することも可能である。
ＲＳＡ方式を用いてカード決済情報を暗号化する処理は複雑な演算処理を伴わないため、カード決済端末装置２におけるＣＰＵ２７が高速演算処理装置である必要性が低い。
従って、カード決済端末装置２におけるＣＰＵ２７は、安価な演算処理装置によって構成することが可能である。
一方、ＲＳＡ方式で暗号化されたカード決済情報の復号化には、複雑な演算処理が伴うため、情報処理センター６におけるＣＰＵ６１は、高速演算処理装置で構成する。その他、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３などもこれに対応するハードウェアで構成する。
【００２６】
次に、情報処理センター６から無線カード決済端末装置１へ送信する与信結果情報（エラーコードなど）やその他のカード決済に必要な情報の暗号化処理方法および復号化（解読）処理方法について説明する。
ここでは、エラー情報を無線カード決済端末装置１へ通知する場合を例に説明を行う。
図５は、情報処理センター６からエラー情報を無線カード決済端末装置１へ通知する処理の手順を示したフローチャートである。
情報処理センター６に無線カード決済端末装置１へ通知する情報が存在する場合、情報処理センター６は、通知情報が存在することを無線カード決済端末装置１へ知らせる。ここでは、通知情報取得命令を無線カード決済端末装置１へ発信する。
この情報処理センター６からの通知情報取得命令を受信すると、カード決済端末装置２のＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２９から数発生プログラムを呼び出し、ランダムな数Ａを発生させる（ステップ３１）。例として、数Ａ＝３３とする。
【００２７】
次に、ＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２９から暗号化プログラムを呼び出し、この数ＡをＲＳＡ方式における公開鍵で暗号化し、暗号データＢを作成する（ステップ３２）
そして、作成した暗号データＢを情報処理センター６へ送信する（ステップ３３）。この暗号データＢの送信処理は、カード決済情報を送信するときに併せて送信するようにしてもよい。
情報処理センター６は、この暗号データＢを受信し（ステップ３４）、情報処理センター６のＲＡＭ６２に保存する。
情報処理センター６のＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３から復号化プログラムを呼び出し、受信した暗号データＢをＲＯＭ６３に格納されている秘密鍵を使用して復号化し、暗号化前の数Ａを取得する（ステップ３５）。ここで使用する秘密鍵は、ＲＳＡ方式において公開鍵で暗号化されたデータを復号化するための公開鍵と対になっている。この秘密鍵は、情報処理センター６でのみ管理されている秘密（非公開）の鍵である。
【００２８】
情報処理センター６のＨＤ６４には、予め図６に示すようなエラー内容とそのエラー内容に対応する数で示されているコードと対応づけられているテーブルが、データベースとして格納されている。このデータベースは、カード決済端末装置２毎に固有なものであり、情報処理センター６には、登録されているすべてのカード決済端末装置２に対応するデータベースが格納されている。
また、カード決済端末装置２のＲＯＭ２９にも、情報処理センター６のＨＤ６４に格納されている当該カード決済端末装置２のデータベースと同じデータベースが格納されている。
【００２９】
情報処理センター６のＣＰＵ６１は、ＨＤ６４に格納されている当該カード決済端末装置２のデータベースを参照して、エラー内容に該当するエラーコードを選択する（ステップ３６）。例として、利用限度額オーバーのため与信許可が得られないとする。この場合、図６を参照すると、このエラー内容に該当するエラーコードは、「４」であることがわかる。従って、ＣＰＵ６１はエラーコード番号４を選択する。
次に、ＣＰＵ６１は、先に取得した数Ａとエラーコード番号との差を算出する（ステップ３７）。ここで算出された結果を数Ｃとする。
例では、３３（数Ａ）−４（エラーコード番号）＝２９（数Ｃ）
となり、数Ｃ＝２９という算出結果を得る。
【００３０】
情報処理センター６のＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３から暗号化プログラムを呼び出し、算出した数Ｃを秘密鍵方式であるＤＥＳ方式の秘密鍵を使用して暗号化し、暗号データＤを作成する（ステップ３８）。このＤＥＳ方式の秘密鍵は、予め情報処理センター６とカード決済端末装置２とに格納されている非公開の鍵である。ＤＥＳ方式では、暗号化および復号化ともに同じ鍵を使用する。
そして、作成した暗号データＤを無線カード決済端末装置１へ送信する（ステップ３９）。
カード決済端末装置２は、暗号データＤを受信し（ステップ４０）、カード決済端末装置２のＲＡＭ２８に保存する。
カード決済端末装置２のＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２９から復号化プログラムを呼び出し、ＲＯＭ６３に格納されている暗号データＤを暗号化したときに使用された鍵と同じＤＥＳ方式の秘密鍵を使用して暗号データＤを復号化し、暗号化前の数Ｃを取得する（ステップ４１）。
このＤＥＳ方式における復号化処理は、演算処理を伴わないため、ＲＳＡ方式を用いてカード決済情報を暗号化する処理と同様にＣＰＵ２７が高速演算処理装置で構成されなくてもよい。従って、カード決済端末装置２におけるＣＰＵ２７は、安価な演算処理装置によって構成することが可能である。
【００３１】
次に、カード決済端末装置２のＣＰＵ２７は、先に発生した数Ａと数Ｃとの差を算出する（ステップ４２）。ここで算出された結果を数Ｅとする。
例では、３３（数Ａ）−２９（数Ｃ）＝４（数Ｅ）
となり、数Ｅ＝４という算出結果を得る。
この数Ｅは、情報処理センター６で選択されたエラーコード番号を示すため、ＣＰＵ２７は、算出結果よりエラーコード番号４を特定する。そして、ＲＯＭ２９に格納されているデータベース（図６）を参照してエラーコード番号４に対応するエラー内容情報を取得し、ディスプレイ２２にエラー内容を表示して（ステップ４３）処理を終了する。
ここでは、情報処理センター６からエラー情報を通知する例を示したが、テーブル化できる情報であれば、例えば、カード会社名や認証番号についても上述したような方法を使用して通知することができる。
本実施例では、特定の数と数との差を算出して得られた結果を使用しているが、カード決済端末装置２と情報処理センター６との間で定義されていれば、この演算は四則演算や定数を有する数式を使用することができる。
【００３２】
本発明の実施の形態に係るカード決済システムでは、クレジットカードで説明したが、銀行のキャッシュカード（デビットカード）を使用してもよい。さらに、クレジットカードやデビットカードのように磁気記録媒体を設けたもののほか、ＩＣカードを使用してもよい。この場合、カード決済端末装置２は、ＩＣカードを読み取れるものにする必要がある。
また、本発明の実施の形態に係るカード決済システムでは、利用者が使用する端末装置に無線カード決済端末装置１を使用しているが、有線カード決済端末装置を使用することも可能である。
無線カード決済端末装置１を使用する場合には、携帯電話機３だけでなく、ＰＨＳ（簡易型携帯電話）など他の移動体通信装置を使用することができる。また、有線カード決済端末装置を使用する場合には、専用の回線だけでなく固定電話を利用して一般回線を使用するようにすることができる。
さらに、カード決済端末装置２と情報処理センター６との間で行われるデータ通信には、ローカルエリアネットワークやインターネットなどの有線通信媒体、あるいはデジタル衛星放送などの無線通信媒体を利用することもできる。
【００３３】
上述した処理を実行する決済情報処理プログラムを情報処理センター６およびカード決済端末装置２にインストールし、情報処理センター６およびカード決済端末装置２で実行可能な状態にするために用いられるプログラム記憶媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどのパッケージメディア以外に、プログラムが一時的もしくは永続的に格納される半導体メモリや磁気ディスクなどで実現してもよい。
また、上述したプログラムを記憶媒体に格納する手段としては、ローカルエリアネットワークやインターネットなどの有線通信媒体、あるいはデジタル衛星放送などの無線通信媒体を利用してもよく、ルータやモデムなどの各種通信インターフェースを介して格納するようにしてもよい。
【００３４】
上述したような暗号化方法を使用することにより、カード決済端末装置２においてＲＳＡ方式での暗号の復号化を必要としないカード決済システムが実現できる。即ち、複雑な演算処理を行う必要がないため、カード決済端末装置２のＣＰＵ２７を安価な演算処理装置で構成でき、さらにＲＳＡ方式と同等のセキュリティレベルの高い暗号化処理が可能になる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、カード決済端末装置において公開鍵方式で暗号化されたデータの復号化を行わないことにより、高速演算処理を必要としない安価なカード決済端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るカード決済システムの構成を示す図である。
【図２】本実施の形態に係るカード決済端末装置の構成を示したブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る情報処理センターの構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態に係るカード決済システムにおいてクレジットカードを利用した場合の決済処理動作の手順を示したフローチャートである。
【図５】情報処理センターからエラー情報を無線カード決済端末装置へ通知する処理の手順を示したフローチャートである。
【図６】データベース中のテーブルの一例を示した図である。
【符号の説明】
１　無線カード決済端末装置
２　カード決済端末装置
３　携帯電話機
４　無線中継基地局
５　専用線
６　情報処理センター
７　ＣＡＦＩＳ
８　銀行ホスト装置
９　銀行ホスト装置
１０　信販会社ホスト装置
１１　信販会社ホスト装置
【図１】
2004078553.tif 000003
【図２】
2004078553.tif 000004
【図３】
2004078553.tif 000005
【図４】
2004078553.tif 000006
【図５】
2004078553.tif 000007
【図６】
2004078553.tif 000008