(57)【要約】【課題】  経済的及び効果的な解決法によってＲＦＩＤタグに格納したデータの複製を防止する、無線認証システム、無線認証タグ及び無線認証方法を提供する。【解決手段】  本無線認証システムは、識別コード及び証明用データのセットを格納する無線認証タグと、証明用データのセットの第1の部分の読み出しを要求する読み出し要求を無線認証タグに送信する無線認証リーダとを備え、無線認証タグは、無線認証タグが無線認証リーダから読み出し要求を受信した際に、証明用データについてロック動作を実行されていない場合、証明用データのセットの第２の部分のデータの読み取りができないように、証明用データについてロック動作を実行する制御手段をさらに備える。【選択図】図１
2007080272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
識別コード及び証明用データのセットを格納する無線認証タグと、
前記証明用データのセットの第1の部分の読み出しを要求する読み出し要求を前記無線認証タグに送信する無線認証リーダとを備え、
前記無線認証タグは、前記無線認証タグが前記無線認証リーダから前記読み出し要求を受信した際に、前記証明用データについてロック動作を実行されていない場合、前記証明用データのセットの第２の部分のデータの読み取りができないように、前記証明用データについてロック動作を実行する制御手段をさらに備えることを特徴とする無線認証システム。
【請求項２】
前記制御手段が、前記ロック動作を実行する前に、前記証明用データのセットの前記第1の部分を無線周波数識別リーダに読み取らせることを特徴とする請求項１に記載の無線認証システム。
【請求項３】
前記制御手段が、前記ロック動作を実行した後に、前記証明用データのセットの前記第1の部分を無線周波数識別リーダに読み取らせることを特徴とする請求項１に記載の無線認証システム。
【請求項４】
前記識別コードは、前記無線認証タグを一意に識別することを特徴とする請求項１に記載の無線認証システム。
【請求項５】
前記無線認証タグは、認証される製品上に付けられ、前記識別コードが、EPCコードを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線認証システム。
【請求項６】
前記証明用データのセット中のデータが、前記識別コードの暗号化により得られることを特徴とする請求項１に記載の無線認証システム。
【請求項７】
前記証明用データのセット中のデータが、前記識別コード及びその他の情報の暗号化により得られることを特徴とする請求項１に記載の無線認証システム。
【請求項８】
前記証明用データのセットの第1の部分は、前記証明用データのセットから任意に選択されることを特徴とする請求項１に記載の無線認証システム。
【請求項９】
前記証明用データのセットの第2の部分は、前記証明用データのセットの第1の部分におけるデータを含まないことを特徴とする請求項１に記載の無線認証システム。
【請求項１０】
前記無線認証リーダが、前記無線認証タグから読み取られた前記証明用データのセットの一部に基づいて前記無線認証タグを認証する認証手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線認証システム。
【請求項１１】
前記証明用データのセットが、ｎ個のデジタル署名SIG1,SIG2,....,SIGnを含み、前記証明用データのセットの第１の部分が、ｎ個のデジタル署名のうちのｋ個のデジタル署名を含み、前記証明用データのセットの第2の部分が、n個のデジタル署名のうちのq個のデジタル署名を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線認証システム。
【請求項１２】
ｎが偶数の場合、k=n*0.5であり、ｎが奇数の場合、k=n*0.5+0.5あるいはk=n*0.5-0.5とすることを特徴とする請求項１１に記載の無線認証システム。
【請求項１３】
ｎ個のデジタル署名のセット{SIG1,SIG2,....,SIGn}における各デジタル署名SIGiは、部分Siおよび部分C（i=1,...,n）を含む(Si,C)の形式をとり、ｎ個のデジタル署名の全てのデジタル署名が、共通部分Ｃを共有することを特徴とする請求項１１に記載の無線認証システム。
【請求項１４】
n個のデジタル署名SIG1,SIG2,....,SIGnの各デジタル署名について、
オーダーvのグループ(後述する)Gを選択する、
前記グループGのオーダーuのサブグループを選択する、ここで、u≦v
前記オーダーuに基づいて、n秘密鍵x1,x2,…,xnを選択する、ここで、1<|xi|<u,i=1,...,n、
ジェネレータとしてグループGの要素gを選択する、
前記オーダーu内の指標としてn個の整数r1,r2,…,rnを選択する、ここで、0<|ri|<u,i=1,...,n、
前記オーダーu内の任意の整数rの選択、ここで、0<|r|<u、
C=H(M,gr*r1 * r2 * … * rn)を計算する、ここで、Hは安全なハッシュ関数、また、Mは識別コード及びその他の情報を表わす、
Si=r*(r1*r2*...*rn)/ri−C*xiを計算する、
同じメッセージM上のn個のデジタル署名として(S1,C),(S2,C),…,(Sn,C)をリリースする、
前記秘密鍵、ジェネレータ及び指標に基づいて、公開鍵yi=(gri,gri
* xi)を計算する、
公開鍵yiに基づいて、C’=H(M,(gri)si*(gri
* xi)C)を計算することにより、SIGi=(Si,C)はメッセージM上の有効な署名であるかどうかを認証し、C’=Cであれば、SIGiはメッセージM上の有効な署名であり、そうでなければ、SIGiは無効であるとする、
ことを特徴とする請求項１３に記載の無線認証システム。
【請求項１５】
n個のデジタル署名SIG1,SIG2,....,SIGnの各デジタル署名について、
オーダーvのグループGを選択する、
前記グループGのオーダーuのサブグループを選択する、ここで、u≦v
前記オーダーuに基づいて、n秘密鍵x1,x2,…,xnを選択する、ここで、1<|xi|<u,
i=1, ..., n、
ジェネレータとしてグループGの要素gを選択する、
前記オーダーu内の指標としてn個の整数r1, r2,…,rnを選択する、ここで、0<|ri|<u,
i=1, ..., n、
前記オーダーu内の任意の整数rの選択、ここで、0<|r|<u、
C=H(M,gr*r1 * r2 * … * rn)を計算する、ここで、Hは安全なハッシュ関数、また、Mは識別コード及びその他の情報を表わす、
Si=r*(r1*r2*...*rn)/(r1*r2*…*ri)-C*xiを計算する、
同じメッセージM上のn個のデジタル署名として(S1,C),(S2,C),…,(Sn,C)リリースする、
前記秘密鍵、ジェネレータ及び指標に基づいて、yi=(gr1
* r2 *…*ri, gr1 * r2*…*ri * xi)を計算する、
公開鍵yiに基づいて、C’=H(M,(gr1
* r2 *...*ri)si*(gr1 * r2 *...* ri * xi)C)を計算することにより、SIGi=(Si,C)はメッセージM上の有効な署名であるかどうかを認証し、C’=Cであれば、SIGiはメッセージM上の有効な署名であり、そうでなければ、SIGiは無効であるとする、
ことを特徴とする請求項１３に記載の無線認証システム。
【請求項１６】
前記無線認証タグが、さらに、証明用データの別のmセットを格納し、
前記ＲＦＩＤリーダは、前記ｍセットの証明用データの少なくとも1つのセットの一部の読み取りを要求する少なくとも１つの読み取り要求を送信し、
前記無線認証タグは、前記無線認証タグが前記無線認証リーダから少なくとも１つの前記読み出し要求を受信した際に、要求された前記証明用データについてロック動作を実行されていない場合、要求された前記証明用データのセットの他の部分の読み取りができないように、要求された前記証明用データのセットについてロック動作を実行する制御手段をさらに備えることことを特徴とする請求項１に記載の無線認証システム。
【請求項１７】
識別コード及び証明用データのセットを格納する無線認証タグにおいて、
ＲＦＩＤリーダから前記証明用データのセットの第1の部分の読み出しを要求する読み取り要求を受信した際に、前記証明用データについてロック動作を実行されていない場合、前記証明用データのセットの第２の部分のデータの読み取りができないように、前記証明用データについてロック動作を実行する制御手段を備えることを特徴とする無線認証タグ。
【請求項１８】
前記制御手段が、前記ロック動作を実行する前に、前記証明用データのセットの前記第1の部分を読み取らせることを特徴とする請求項１７に記載の無線認証タグ。
【請求項１９】
前記制御手段が、前記ロック動作を実行した後に、前記証明用データのセットの前記第1の部分を読み取らせることを特徴とする請求項１７に記載の無線認証タグ。
【請求項２０】
前記識別コードは、前記無線認証タグを一意に識別することを特徴とする請求項１７に記載の無線認証タグ。
【請求項２１】
前記無線認証タグは、認証される製品上に付けられ、前記識別コードが、EPCコードを含むことを特徴とする請求項１７に記載の無線認証タグ。
【請求項２２】
前記証明用データのセット中のデータが、前記識別コードの暗号化により得られることを特徴とする請求項１７に記載の無線認証タグ。
【請求項２３】
前記証明用データのセット中のデータが、前記識別コード及びその他の情報の暗号化により得られることを特徴とする請求項１７に記載の無線認証タグ。
【請求項２４】
前記証明用データのセットの第2の部分は、前記証明用データのセットの第1の部分におけるデータを含まないことを特徴とする請求項１７に記載の無線認証タグ。
【請求項２５】
前記証明用データのセットが、ｎ個のデジタル署名SIG1,SIG2,....,SIGnを含み、前記証明用データのセットの第１の部分が、ｎ個のデジタル署名のうちのｋ個のデジタル署名を含み、前記証明用データのセットの第2の部分が、n個のデジタル署名のうちのq個のデジタル署名を含むことを特徴とする請求項１７に記載の無線認証タグ。
【請求項２６】
ｎが偶数の場合、k=n*0.5であり、ｎが奇数の場合、k=n*0.5+0.5あるいはk=n*0.5-0.5とすることを特徴とする請求項２５に記載の無線認証タグ。
【請求項２７】
ｎ個のデジタル署名のセット{SIG1,SIG2,....,SIGn}における各デジタル署名SIGiは、部分Siおよび部分C（i=1,
..., n）を含む(Si, C)の形式をとり、ｎ個のデジタル署名の全てのデジタル署名が、共通部分Ｃを共有することを特徴とする請求項２５に記載の無線認証タグ。
【請求項２８】
n個のデジタル署名SIG1,SIG2,....,SIGnの各デジタル署名について、
オーダーvのグループ(後述する)Gを選択する、
前記グループGのオーダーuのサブグループを選択する、ここで、u≦v
前記オーダーuに基づいて、n秘密鍵x1, x2,…, xnを選択する、ここで、1<|xi|<u,
i=1, ..., n、
ジェネレータとしてグループGの要素gを選択する、
前記オーダーu内の指標としてn個の整数r1, r2,…,rnを選択する、ここで、0<|ri|<u,
i=1, ..., n、
前記オーダーu内の任意の整数rの選択、ここで、0<|r|<u、
C=H(M,gr*r1 * r2 * … * rn)を計算する、ここで、Hは安全なハッシュ関数、また、Mは識別コード及びその他の情報を表わす、
Si=r*(r1*r2*...*rn)/ri−C*xiを計算する、
同じメッセージM上のn個のデジタル署名として(S1,C),(S2,C),…,(Sn,C)をリリースする、
前記秘密鍵、ジェネレータ及び指標に基づいて、公開鍵yi=(gri,
gri * xi)を計算する、
公開鍵yiに基づいて、C’=H(M,(gri)si*(gri
* xi)C)を計算することにより、SIGi=(Si,C)はメッセージM上の有効な署名であるかどうかを認証し、C’=Cであれば、SIGiはメッセージM上の有効な署名であり、そうでなければ、SIGiは無効であるとする、
ことを特徴とする請求項２７に記載の無線認証タグ。
【請求項２９】
n個のデジタル署名SIG1,SIG2,....,SIGnの各デジタル署名について、
オーダーvのグループGを選択する、
前記グループGのオーダーuのサブグループを選択する、ここで、u≦v
前記オーダーuに基づいて、n秘密鍵x1, x2,…, xnを選択する、ここで、1<|xi|<u,
i=1, ..., n、
ジェネレータとしてグループGの要素gを選択する、
前記オーダーu内の指標としてn個の整数r1, r2,…,rnを選択する、ここで、0<|ri|<u,
i=1, ..., n、
前記オーダーu内の任意の整数rの選択、ここで、0<|r|<u、
C=H(M,gr*r1 * r2 * … * rn)を計算する、ここで、Hは安全なハッシュ関数、また、Mは識別コード及びその他の情報を表わす、
Si=r*(r1*r2*...*rn)/(r1*r2*…*ri)−C*xiを計算する、
同じメッセージM上のn個のデジタル署名として(S1,C),(S2,C),…,(Sn,C)リリースする、
前記秘密鍵、ジェネレータ及び指標に基づいて、yi=(gr1
* r2 *…*ri, gr1 * r2*…*ri * xi) を計算する、
公開鍵yiに基づいて、C’=H(M,(gr1
* r2 *...*ri)si*(gr1 * r2 *...* ri * xi)C)を計算することにより、SIGi=(Si,C)はメッセージM上の有効な署名であるかどうかを認証し、C’=Cであれば、SIGiはメッセージM上の有効な署名であり、そうでなければ、SIGiは無効であるとする、
ことを特徴とする請求項２７に記載の無線認証タグ。
【請求項３０】
前記無線認証タグが、さらに、証明用データの別のmセットを格納し、
前記無線認証タグが、前記ＲＦＩＤリーダから前記ｍセットの証明用データの少なくとも1つのセットの一部の読み取りを要求する少なくとも１つの読み取り要求を受信した際に、要求された前記証明用データについてロック動作を実行されていない場合、要求された前記証明用データのセットの他の部分の読み取りができないように、要求された前記証明用データのセットについてロック動作を実行する制御手段をさらに備えることことを特徴とする請求項１７に記載の無線認証タグ。
【請求項３１】
無線認証タグに識別コード及び証明用データのセットを格納し、
無線認証リーダが、前記証明用データのセットの第1の部分の読み出しを要求する読み出し要求を前記無線認証タグに送信し、
前記無線認証タグが、前記無線認証リーダから前記読み出し要求を受信した際に、前記証明用データについてロック動作を実行されていない場合、前記証明用データのセットの第２の部分のデータの読み取りができないように、前記証明用データについてロック動作を実行することを特徴とする無線認証方法。
【請求項３２】
前記ロック動作を実行する前に、前記証明用データのセットの前記第1の部分を無線周波数識別リーダに読み取らせることを特徴とする請求項３１に記載の無線認証方法。
【請求項３３】
前記ロック動作を実行した後に、前記証明用データのセットの前記第1の部分を無線周波数識別リーダに読み取らせることを特徴とする請求項３１に記載の無線認証方法。
【請求項３４】
前記識別コードは、前記無線認証タグを一意に識別することを特徴とする請求項３１に記載の無線認証方法。
【請求項３５】
前記無線認証タグは、認証される製品上に付けられ、前記識別コードが、EPCコードを含むことを特徴とする請求項３１に記載の無線認証方法。
【請求項３６】
前記証明用データのセット中のデータを得るために、前記識別コードを暗号化することを特徴とする請求項３１に記載の無線認証方法。
【請求項３７】
前記証明用データのセット中のデータを得るために、前記識別コード及びその他の情報を暗号化することを特徴とする請求項３１に記載の無線認証方法。
【請求項３８】
前記証明用データのセットの第1の部分を、前記証明用データのセットから任意に選択することを特徴とする請求項３１に記載の無線認証方法。
【請求項３９】
前記証明用データのセットの第2の部分は、前記証明用データのセットの第1の部分におけるデータを含まないことを特徴とする請求項３１に記載の無線認証方法。
【請求項４０】
前記無線認証リーダが、前記無線認証タグから読み取られた前記証明用データのセットの一部に基づいて前記無線認証タグを認証することを特徴とする請求項３１に記載の無線認証方法。
【請求項４１】
前記証明用データのセットが、ｎ個のデジタル署名SIG1,SIG2,....,SIGn,を含み、前記証明用データのセットの第１の部分が、ｎ個のデジタル署名のうちのｋ個のデジタル署名を含み、前記証明用データのセットの第2の部分が、n個のデジタル署名のうちのq個のデジタル署名を含むことを特徴とする請求項３１に記載の無線認証方法。
【請求項４２】
ｎが偶数の場合、k=n*0.5であり、ｎが奇数の場合、k=n*0.5+0.5あるいはk=n*0.5-0.5とすることを特徴とする請求項４１に記載の無線認証方法。
【請求項４３】
ｎ個のデジタル署名のセット{SIG1,SIG2,....,SIGn}における各デジタル署名SIGiは、部分Siおよび部分C（i=1,
..., n）を含む(Si,C)の形式をとり、ｎ個のデジタル署名の全てのデジタル署名が、共通部分Ｃを共有することを特徴とする請求項４１に記載の無線認証方法。
【請求項４４】
n個のデジタル署名SIG1,SIG2,....,SIGnの各デジタル署名について、
オーダーvのグループ(後述する)Gを選択する、
前記グループGのオーダーuのサブグループを選択する、ここで、u≦v
前記オーダーuに基づいて、n秘密鍵x1, x2,…, xnを選択する、ここで、1<|xi|<u,
i=1, ..., n、
ジェネレータとしてグループGの要素gを選択する、
前記オーダーu内の指標としてn個の整数r1, r2,…,rnを選択する、ここで、0<|ri|<u,
i=1, ..., n、
前記オーダーu内の任意の整数rの選択、ここで、0<|r|<u、
C=H(M,gr*r1 * r2 * … * rn)を計算する、ここで、Hは安全なハッシュ関数、また、Mは識別コード及びその他の情報を表わす、
Si=r*(r1*r2*...*rn)/ri−C*xiを計算する、
同じメッセージM上のn個のデジタル署名として(S1,C),(S2,C),…,(Sn,C)をリリースする、
前記秘密鍵、ジェネレータ及び指標に基づいて、公開鍵yi=(gri,
gri * xi)を計算する、
公開鍵yiに基づいて、C’=H(M,(gri)si*(gri
* xi)C)を計算することにより、SIGi=(Si,C)はメッセージM上の有効な署名であるかどうかを認証し、C’=Cであれば、SIGiはメッセージM上の有効な署名であり、そうでなければ、SIGiは無効であるとする、
ことを特徴とする請求項４３に記載の無線認証方法。
【請求項４５】
n個のデジタル署名SIG1,SIG2,....,SIGnの各デジタル署名について、
オーダーvのグループGを選択する、
前記グループGのオーダーuのサブグループを選択する、ここで、u≦v
前記オーダーuに基づいて、n秘密鍵x1, x2,…, xnを選択する、ここで、1<|xi|<u,
i=1, ..., n、
ジェネレータとしてグループGの要素gを選択する、
前記オーダーu内の指標としてn個の整数r1, r2,…,rnを選択する、ここで、0<|ri|<u,
i=1, ..., n、
前記オーダーu内の任意の整数rの選択、ここで、0<|r|<u、
C=H(M,gr*r1 * r2 * … * rn)を計算する、ここで、Hは安全なハッシュ関数、また、Mは識別コード及びその他の情報を表わす、
Si=r*(r1*r2*...*rn)/(r1*r2*…*ri)−C*xiを計算する、
同じメッセージM上のn個のデジタル署名として(S1,C),(S2,C),…,(Sn,C)リリースする、
前記秘密鍵、ジェネレータ及び指標に基づいて、yi=(gr1
* r2 *…*ri, gr1 * r2*…*ri * xi)を計算する、
公開鍵yiに基づいて、C’=H(M,(gr1
* r2 *...*ri)si*(gr1 * r2 *...* ri * xi)C)を計算することにより、SIGi=(Si,C)はメッセージM上の有効な署名であるかどうかを認証し、C’=Cであれば、SIGiはメッセージM上の有効な署名であり、そうでなければ、SIGiは無効であるとする、
ことを特徴とする請求項４３に記載の無線認証方法。
【請求項４６】
前記無線認証タグに、さらに証明用データの別のmセットを格納し、
前記ＲＦＩＤリーダは、前記ｍセットの証明用データの少なくとも1つのセットの一部の読み取りを要求する少なくとも１つの読み取り要求を送信し、
前記無線認証タグは、前記無線認証タグが前記無線認証リーダから少なくとも１つの前記読み出し要求を受信した際に、要求された前記証明用データについてロック動作を実行されていない場合、要求された前記証明用データのセットの他の部分の読み取りができないように、要求された前記証明用データのセットについてロック動作を実行することことを特徴とする請求項３１に記載の無線認証方法。
【請求項４７】
識別コード及び証明用データのｍセットを格納する無線認証タグと、
前記証明用データのｍセットのうちそれぞれ前記証明用データのｔセットの部分の読み出しを要求する読み出し要求を前記無線認証タグに送信する無線認証リーダとを備え、
前記無線認証タグは、前記無線認証タグが前記無線認証リーダから前記読み出し要求を受信した際に、前記証明用データのｔセットについてロック動作を実行されていない場合、前記証明用データのｔセットの他の部分の読み取りができないように、前記証明用データのｔセットについてロック動作を実行する制御手段をさらに備えることを特徴とする無線認証システム。
【請求項４８】
前記制御手段が、前記ロック動作を実行する前に、前記証明用データのｔセットの要求された部分を無線周波数識別リーダに読み取らせることを特徴とする請求項４７に記載の無線認証システム。
【請求項４９】
前記制御手段が、前記ロック動作を実行した後に、前記証明用データのｔセットの要求された部分を無線周波数識別リーダに読み取らせることを特徴とする請求項４７に記載の無線認証システム。
【請求項５０】
識別コード及び証明用データのセットを格納する無線認証タグにおいて、
ＲＦＩＤリーダから前記証明用データのｍセットのうちそれぞれ前記証明用データのｔセットの部分の読み出しを要求する読み取り要求を受信した際に、前記証明用データのｔセットについてロック動作を実行されていない場合、前記証明用データのｔセットの他の部分の読み取りができないように、前記証明用データのｔセットについてロック動作を実行する制御手段を備えることを特徴とする無線認証タグ。
【請求項５１】
前記制御手段が、前記ロック動作を実行する前に、前記証明用データのｔセットの要求された部分を無線識別リーダに読み取らせることを特徴とする請求項５０に記載の無線認証システム。
【請求項５２】
前記制御手段が、前記ロック動作を実行した後に、前記証明用データのｔセットの要求された部分を無線識別リーダに読み取らせることを特徴とする請求項５０に記載の無線認証システム。
【請求項５３】
無線認証タグに識別コード及び証明用データのセットを格納し、
無線認証リーダが、前記証明用データのｍセットのうちそれぞれ前記証明用データのｔセットの部分の読み出しを要求する読み出し要求を前記無線認証タグに送信し、
前記無線認証タグが、前記無線認証タグが前記無線認証リーダから前記読み出し要求を受信した際に、前記証明用データのｔセットについてロック動作を実行されていない場合、前記証明用データのｔセットの他の部分の読み取りができないように、前記証明用データのｔセットについてロック動作を実行することを特徴とする無線認証方法。
【請求項５４】
前記ロック動作を実行する前に、前記証明用データのｔセットの要求された部分を無線識別リーダに読み取らせることを特徴とする請求項５３に記載の無線認証方法。
【請求項５５】
前記ロック動作を実行した後に、前記証明用データのｔセットの要求された部分を無線識別リーダに読み取らせることを特徴とする請求項５３に記載の無線認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータシステムに関し、特に、無線認証（ＲＦＩＤ）システム、無線認証（ＲＦＩＤ）タグ及びその無線認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
偽造品は、製品メーカーにとっての非常に重大な悩みの種である。今日、偽造品は、多くの産業製品（例えば、ワイン、たばこ、薬品、化粧品、ＣＤ、ＤＶＤ、ソフトウェア、スポーツ器具、子供用品、宝石等）について見られる。ここ数十年の間、産業界は偽造者と戦っています。しかしながら、偽造防止の努力の継続的な進展に合わせるようにして、偽造品は東西を問わず多くの国において信じられないほどに普及しつつある。
【０００３】
偽造品は、利益における莫大な損害だけでなく信用の面での大損害を罪の無いメーカーにもたらす。不運にも偽造品を購入し偽造品の低品質に不満を持つ一般の消費者は、多くの場合、偽造品と本物の製品を区別することができない。従って、それらの消費者は、本物のメーカーの製品品質を誤って否定的に評価するであろう。残念な結末として、偽造者が富を得、その一方で罪のないメーカーが罰せられている。
【０００４】
製品メーカーは、消費者が本物の製品と偽造品を区別するのを支援するための製品認証方法を常に切望しています。その解決方法が消費者が製品を認証するのを容易にすれば、偽造品は簡単に市場から追い出されるであろう。
【０００５】
偽造防止は特許出願において非常にホットな話題であり、既に多くの解決方法が市場において試みられている。コンピュータ通信ネットワークの幅広い普及以前には、偽造防止の方法は、一般に物理的手段（例えば、特殊な印刷インクや紙、生地、レーザ・ラベル等）に基づくものが一般的である。解決策の提案者は、そのような物理的手段が偽造品に対して強力であると主張する。しかし、過去数十年間の歴史的事実は、それらの提案者の主張と明白に食い違う。紙幣が非常によい例である。最も高度な物理的手段は、常に紙幣に見出すことができる。しかしながら、偽紙幣は絶えない。明らかに、一般の製品メーカーは、紙幣偽造防止のために割り当てるほどの高いコストをかけることができない。従って、一般の製品メーカーによって採用される偽造防止のための方策は非常に脆弱である。
【０００６】
過去２０年で、コンピュータ通信ネットワークは、大々的に消費者市場へ普及した。世界的にインターネットのアクセス料金及び固定やモバイルの通信料金は非常に安くなっており、地球上の大部分の人々にとって手頃なものとなっている。従って、製品によって伝達された製品認証情報をバックエンドサーバに送信し、そのサーバに製品が本物か偽物かを決定させようとする偽造防止方法を目にする機会がますます多くなることは驚くことではない。例えば、中国特許出願９９１２６６５９号及び０２１１５４２号は、この種の技術に属するものである。
【０００７】
ＲＦＩＤタグ（無線認証タグ）は偽造品に対抗する場合のもう一つの新星である。ＲＦＩＤの用語は、計算能力、読み取り範囲及びコストのような大きく異なる価値を有する無線通信及びプロセッサ技術の一群を包括する。サプライ・チェーン・タグ（Ｓｕｐｐｌｙ  Ｃｈａｉｎ  Ｔａｇｓ）は、ＷａｌＭａｒｔと米国国防総省が大規模な試みを始めて以来有名になった。ＲＦＩＤ国際標準化団体ＥＰＣｇｌｏｂａｌ  （ｗｗｗ．ｅｐｃｇｌｏｂａｌｉｎｅ．ｏｒｇ）は、暗号技術のサポートが無くかつ最小限の追加機能を持つ、計算、記憶及び通信の能力を非常に制限したクラス０とクラス１のＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグを規定した。
【０００８】
どの無線認証システムにとっても、ＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤリーダおよびデータ処理サブシステムの３つの構成要素が基本である。ＲＦＩＤタグは、認証する対象に付され、無線認証システムにおけるデータ記憶媒体である。ＲＦＩＤリーダは、ＲＦＩＤタグからデータを読み出し、またはＲＦＩＤタグにデータを書き込むことが可能である。データ処理サブシステムは、ＲＦＩＤリーダによって得られたデータをある有用な方法で利用する。
【０００９】
典型的なＲＦＩＤタグは、データを格納するマイクロチップと、無線周波数通信による通信を行うためのコイルアンテナのようなタグ・カップリング回路を含む。ＲＦＩＤタグには、電池を内蔵するアクティブタグと電池を内蔵しないパッシブタグがある。アクティブＲＦＩＤタグは、タグ内蔵電源（ｏｎ−ｔａｇ  ｐｏｗｅｒ  ｓｕｐｐｌｙ）（バッテリーのような）を有しており、通信のためにアクティブにＲＦ信号を送信する。一方、パッシブＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤリーダの呼び出し信号（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ  ｓｉｇｎａｌ）からその電力の全てを得ており、通信のためにＲＦＩＤリーダの信号の反射変調或いは負荷変調を行う。アクティブ及びパッシブタイプの大部分のＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤリーダによって呼び出された場合に限り通信する。
【００１０】
典型的なＲＦＩＤリーダは、無線周波数通信によってＲＦＩＤタグを読み取るために、無線周波数モジュール、制御ユニット及びタグ・カップリング回路を含む。さらに、多くのＲＦＩＤリーダには、受信したデータをデータ処理サブシステム（例えば、パーソナルコンピュータ上で動作するデータベース等）に送信するためのインターフェースが設けられている。ＲＦＩＤタグとの通信に無線周波数を利用することで、タグが好ましくない環境に設置され、視界から隠されている場合でも、ＲＦＩＤリーダに対し、近距離から中距離でのパッシブＲＦＩＤタグからの読み出しを可能とし、近距離から遠距離でのアクティブＲＦＩＤからの読み出しを可能にする。
【００１１】
ＲＦＩＤタグを利用する偽造防止の方法はオンラインのものとオフラインによるものに単純に分類することができる。オンラインによる偽造防止法に関しては、コンピュータ通信ネットワークがさらに使用される。そのような解決方法は、セキュリティ手段を必要とする可能性がある。例えば、中国特許出願２００４１００８２６１１．１号及び２００４１００２４７９０．３号はこの種の技術に関するものである。前者はセキュリティ手段について触れておらず、後者はセキュリティ手段を必要としている。他方、オフラインによる解決法に関しては、コンピュータ通信ネットワークは利用されず、製品を認証するためにＲＦＩＤタグ及びリーダだけが利用される。この場合、セキュリティ手段は必然的に必要となる。例えば、中国特許出願０３１１１８７５．５号及び２００４１００７８１６０．４号がこの種の技術に関するものである。ＰＣＴ特許出願ＷＯ  ２００５／０２４６９７  Ａ２もこの種の技術に属する。
【特許文献１】中国特許出願９９１２６６５９号
【特許文献２】中国特許出願０２１１５４２号
【特許文献３】中国特許出願２００４１００８２６１１．１号
【特許文献４】中国特許出願２００４１００２４７９０．３
【特許文献５】中国特許出願０３１１１８７５．５号
【特許文献６】中国特許出願２００４１００７８１６０．４号
【特許文献７】日本国特許公開公報２００５−１３００５９号
【特許文献８】ＰＣＴ特許出願ＷＯ  ２００５／０２４６９７  Ａ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
既存の偽造防止方法は、コスト、有効性、使用可能性及びセキュリティの面で問題を抱えている。
【００１３】
とりわけ、通信ネットワーク支援を必要とするどんな偽造防止方法も、消費者からの大量の製品認証の照会を扱うために、バックエンドサーバのための膨大なコストが発生する。さらに、通信費用は、消費者あるいは製品メーカーのいずれかに課されることになる。それが消費者に課されることになれば、そのような解決方法は、明らかに経済的理由で大多数の消費者から放棄される可能性がある。一方、それが製品メーカーに課される場合、消費者からの多量の製品認証の照会が製造品の利益を使い果たす可能性がある。それが全てであるとは限らない。ほとんどの場合、製品認証のための消費者とバックエンドサーバ間の通信は多くの時間を必要とする。消費者は、さらに時間的な理由によってそのような種類の解決方法を退ける可能性もある。
【００１４】
既存のオフライン・タグに基づいた偽造防止方法（すなわち、通信ネットワーク支援を必要としない解決法）は、セキュリティ問題だけでなくコストの問題も抱えている。そのような種類の解決方法にセキュリティ手段が組み込まれているが、現実にはそれらのほとんどは運用されていない。一般的に、そのような種類の解決方法は、タグがある秘密情報を含んでいて複製に対する耐性がある（すなわち、秘密情報を含む本物のタグと同じ情報を含んでいる別のタグを偽造するのは困難である）という仮定に依存している。そのような仮定が本当である場合、タグに格納された秘密情報が偽造されないことをセキュリティ手段が保証し、秘密情報及びタグが安全に保たれるので、それらの解決方法は実現可能である。あいにく、上記の仮定は、既存の解決方法にとってことごとく間違っている。既存の解決方法は、製品認証のためにタグに格納された秘密情報を全て使用する。オフライン解決方法について知られているように、リーダがタグを認証しかつタグが付された製品が真正であることについて判断を下す。タグに格納された全ての秘密情報が認証において使用されるので、もし、一つのリーダが偽造者によって占有されると、偽造者はリーダに格納された秘密情報を解読し、偽のタグにその秘密情報を正確にコピーし、その結果防止策のセキュリティを破る可能性がある。偽造者による上記のような偽造行為に対抗する安全なリーダを製作することは可能であるが、そのようなリーダは非常に高価である。同様に、リーダとタグの間の無線通信をセキュリティ手段によって安全なものにすることが困難であることは容易に理解できる。リーダとタグ間の無線通信を安全にする場合、互いを認証するために高価なリーダだけでなく高価なタグが必要となる。その結果、リーダとタグ間の開いた無線通信を単に盗聴することによってタグに含まれているデータを傍受される恐れがある。リーダによって認証されると共にリーダを認証することができる高価なタグが利用されず、かつリーダとタグ間の無線チャンネルが暗号化されなければ、ＲＦＩＤタグが複製され易いことが分かる。
【００１５】
ここで、安価なタグは、少なくとも「計算能力を非常に制限したパッシブタグ」であると結論できる。擬似乱数生成、ハッシュ法および暗号法のような基本的なセキュリティ条件は、安価なタグに利用できない。そのような安価なタグにとって、全ての製品認証方法についてデータの複製に対抗することは困難である。複製されたタグは、特にオフラインのものにとって致命的である。ネットワーク支援のないリーダは、本物のタグと複製されたタグを区別することができない。それは、偽のタグがどんな本物のリーダによる製品認証も明らかに通過することを意味している。従って、複製されたタグが設けられた偽造品がリーダによって本物として認証されてしまうため、必然的に大量の偽造品が出回ることになる。
【００１６】
オフラインＲＦＩＤタグのデータ複製の問題に取り組んだ解決法がいくつか提案されている。例えば、日本特許公開公報２００５−１３００５９号は、製品に付けられたＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップの記憶領域に複数の暗号化データ書き込み、そしてチップ中の暗号化データを複数回読み取ることにより、暗号化データの解読の困難性を高め、それによってデータ複製の困難性をある程度まで高めるといった解決法を開示している。しかしながら、そのような方法を用いてもデータ複製はまだ可能である。偽造者は、十分な回数チップを読むことで本物のチップに格納された、暗号化データを全て取得し、偽のチップへその取得したデータを複製することが可能である。そのようにして偽造されたチップは本物のリーダによる製品認証を簡単に通過することが可能である。
【００１７】
それ故に、ＲＦＩＤタグに格納されたデータの複製を防止でき、かつ安価と安全性の利点を併せ持つオフラインの製品認証のための無線認証システムの提案が望まれている。
【００１８】
（発明の目的）
本発明の目的は、上述した従来の問題を解決するため、すなわち、経済的及び効果的な解決法によってＲＦＩＤタグに格納したデータの複製を防止する、無線認証システム、無線認証タグ及び無線認証方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
第１の本発明によれば、無線認証システムにおいて、識別コード及び証明用データのセットを格納する無線認証タグと、前記証明用データのセットの第１の部分の読み出しを要求する読み出し要求を前記無線認証タグに送信する無線認証リーダとを備え、前記無線認証タグは、前記無線認証タグが前記無線認証リーダから前記読み出し要求を受信した際に、前記証明用データについてロック動作を実行されていない場合、前記証明用データのセットの第２の部分のデータの読み取りができないように、前記証明用データについてロック動作を実行する制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２０】
第２の本発明によれば、無線認証タグにおいて、識別コード及び証明用データのセットを格納し、ＲＦＩＤリーダから前記証明用データのセットの第１の部分の読み出しを要求する読み取り要求を受信した際に、前記証明用データについてロック動作を実行されていない場合、前記証明用データのセットの第２の部分のデータの読み取りができないように、前記証明用データについてロック動作を実行する制御手段を備えることを特徴とする。
【００２１】
第３の本発明によれば、無線認証方法において、無線認証タグに識別コード及び証明用データのセットを格納し、無線認証リーダが、前記証明用データのセットの第１の部分の読み出しを要求する読み出し要求を前記無線認証タグに送信し、前記無線認証タグが、前記無線認証リーダから前記読み出し要求を受信した際に、前記証明用データについてロック動作を実行されていない場合、前記証明用データのセットの第２の部分のデータの読み取りができないように、前記証明用データについてロック動作を実行することを特徴とする。
【００２２】
第４の本発明によれば、無線認証システムにおいて、識別コード及びｍセットの証明用データを格納する無線認証タグと、前記証明用データのｍセットのうちそれぞれ前記証明用データのｔセットの部分の読み出しを要求する読み出し要求を前記無線認証タグに送信する無線認証リーダとを備え、前記無線認証タグは、前記無線認証タグが前記無線認証リーダから前記読み出し要求を受信した際に、前記証明用データのｔセットについてロック動作を実行されていない場合、前記証明用データのｔセットの他の部分の読み取りができないように、前記証明用データのｔセットについてロック動作を実行する制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２３】
第５の本発明によれば、ＲＦＩＤタグにおいて、識別コード及び証明用データのセットを格納し、ＲＦＩＤリーダから前記証明用データのｍセットのうちそれぞれ前記証明用データのｔセットの部分の読み出しを要求する読み取り要求を受信した際に、前記証明用データのｔセットについてロック動作を実行されていない場合、前記証明用データのｔセットの他の部分の読み取りができないように、前記証明用データのｔセットについてロック動作を実行する制御手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
第６の本発明によれば、無線認証方法において、無線認証タグに識別コード及び証明用データのセットを格納し、無線認証リーダが、前記証明用データのｍセットのうちそれぞれ前記証明用データのｔセットの部分の読み出しを要求する読み出し要求を前記無線認証タグに送信し、前記無線認証タグが、前記無線認証タグが前記無線認証リーダから前記読み出し要求を受信した際に、前記証明用データのｔセットについてロック動作を実行されていない場合、前記証明用データのｔセットの他の部分の読み取りができないように、前記証明用データのｔセットについてロック動作を実行することを特徴とする。
本発明の態様によれば、ロック機能が無線識別タグに導入されている。これにより、無線識別タグ中のデータの複製を効果的に防止することが可能となる。また、多量の偽造物は、ＲＦＩＤタグに格納された複数のデジタル署名及びＲＦＩＤタグによって実行される「ロック」機能に基づいて阻止される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ロック機能が無線識別タグに導入されているため、無線識別タグ中のデータの複製を効果的に防止することが可能となる。また、多量の偽造物は、ＲＦＩＤタグに格納された複数のデジタル署名及びＲＦＩＤタグによって実行される「ロック」機能に基づいて阻止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明による実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態による無線認証システム１００の概要を示すブロック図である。この無線認証システム１００は、無線周波数通信を通して互いと通信するＲＦＩＤタグ１０１及びＲＦＩＤリーダ１０２を備える。ＲＦＩＤタグ１０１は、パッシブタイプのタグであり、その電力の全てをＲＦＩＤリーダ１０２からの読み出し要求信号から取得する共に、応答するためにＲＦＩＤリーダ１０２の信号の反射変調或いは負荷変調を行う。ＲＦＩＤタグ１０１は非常に小型であり、認証対象のどのような製品にも付することが可能である。ＲＦＩＤリーダ１０２は、読み取り要求等のデータをＲＦＩＤタグ１０１に送信し、ＲＦＩＤタグ１０１からのあらゆる応答データを受信する。
【００２８】
図２は、図１に示すＲＦＩＤタグ１０１の内部構成を示すブロック図である。ＲＦＩＤタグ１０１は、マイクロチップ２０１及びタグ・カップリング回路２０２を備える。マイクロチップ２０１は、識別コード記憶領域２０３、補助記憶領域２０４及び制御手段２０５を含む。ＲＦＩＤタグ１０１を一意に識別する属性識別コード（例えば、ＥＰＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｃｏｄｅ）のコード）が、識別コード記憶領域２０３に格納される。
【００２９】
ＥＰＣコードはＥＰＣｇｌｏｂａｌによって定義されている。ＥＰＣコードの一部は、ＲＦＩＤタグ１０１が設けられた製品のメーカーを一意に識別する。ＥＰＣはＲＦＩＤタグに格納される唯一の情報であり、国際規格のための２つの主要な監視組織であるＵＣＣ（Ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｃｏｄｅ  Ｃｏｕｎｃｉｌ）および国際ＥＡＮ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ａｒｔｉｃｌｅ  Ｎｕｍｂｅｒ）によって支援されている。ＥＰＣコードの目的は、物質界の製品のためにユニークな身元証明を提供することである。インターネットにおいてＩＰアドレスを通して、識別し、組織し、通信するのと同様な方法で、コンピューターネットワークを通してＥＰＣコードによって単一の対象を識別しアクセスする。ＥＰＣコードの構造について以下に簡単に説明する。ＥＰＣコードは、ヘッドマーク（ヘッダー）と３つのデータ部分からなる数字のセットである。ヘッドマーク（ヘッダー）は、ＥＰＣコードのバージョン番号を示し、長さ及びタイプの異なる将来のタグが考慮されている。第２の部分は、製品メーカーに対応するＥＰＣコードの管理者を示している。第３番目の部分は、製品の厳密な分類を示す製品のクラスを表わしている。第４番目の部分は、製品品目のシーケンス番号である。例えば、ＥＰＣコード「０１．１１５Ａ１Ｄ７．２８Ａ１Ｅ６．４２１ＣＢＡ３０Ａ」の場合、「０１」（８ビット）は、ＥＰＣコードのバージョンを表わす。「１１５１１Ｄ７」は、製品メーカーの識別コードを表わし、合計で２８ビットからなる（２億６８００万以上のメーカーを表わすことが可能）。「２８Ａ１Ｅ６」は、製品の識別コードを表わし、合計で２４ビットからなる（各メーカー毎に、１６００万以上の製品の種類を表わすことができる）。また、「４２１ＣＢＡ３０Ａ」は、製品品目のシーケンス番号を表わし、合計で３６ビットからなる（製品種類毎に、６８０億以上の品目を表わすことができる）。
【００３０】
その他の補足的情報（例えば、製造年月日等）のみならず証明用データも補助記憶領域２０４に格納される。証明用データを生成するためには多くの方法がある。その例を以下に説明する。
【００３１】
本発明の実施の形態によれば、証明用データとしてデジタル署名を使用している。図２に示すように、多数のデジタル署名｛ＳＩＧ１，ＳＩＧ２，・・・ＳＩＧｎ｝（ここで、ｎは正の整数であり、ｎ＞１）が補助記憶領域２０４に格納されている。
【００３２】
メーカーがそれぞれ少なくとも１つの公開鍵を有しており、デジタル署名がＥＰＣコードの内容に関するデジタル署名である、と仮定する。これらの署名はメーカーの公開鍵によって証明される。例えば、ｎ＝２であり、記憶領域２０４に格納された２つのデジタル署名ＳＩＧ１及びＳＩＧ２があり、また、メーカーが２つのＲＳＡ公開鍵ＰＫ１及びＰＫ２（それぞれ１０２４ビット）を有していると、仮定する。このとき、ＳＩＧ１とＳＩＧ２は、それぞれＰＫ１とＰＫ２によって証明することができるＥＰＣコードに関するデジタル署名（または、製造年月日等）である。
各署名には１０２４ビットが使用されている。
可能なら、その署名は、１つのメーカーがただ１つの公開鍵を必要とするようにＥＣＤＳＡ（ＡＮＳＩ  Ｘ９．６２）と同種の仕組みを使用して計算される。その仕組みによれば、署名はそれぞれ２つの部分Ｓ及びＣを有する（例えば、１６０ビットの楕円の曲線及びＳＨＡ−１を使用する場合、それぞれ１６０ビット）。言いかえれば、１つのデジタル署名はわずか３２０ビットしか消費しない。けれども、そのセキュリティの強度は、１０２４ビットのＲＳＡデジタル署名方式のセキュリティに匹敵する。部分Ｓ及び部分Ｃの計算方法に関する例は追って説明する。デジタル署名方式に関する様々な選択及び考慮は、本発明の技術分野において広く知られている。
【００３３】
デジタル署名として生成することに加え、証明用データを生成する替わりの方法としては、この技術分野において有名なＭＡＣ（メッセージ確認コード）方式がある。例えば、安全なハッシュ関数及びメッセージＭ（ＥＰＣコードＥ及び可能な追加情報を含む）が与えられれば、ｎ個の証明用データは、ＭＡＣｉ  ＝  ｈａｓｈ  （Ｍ，  ｋｅｙ，  ｉ），  ｉ＝１，  ２，  ．．．ｎとして計算することができる。ＭＡＣ１〜ＭＡＣｎは、証明用データとしてタグ内に格納されている。リーダが証明用データの何れか１つ（例えばＭＡＣｊ）を読み取ると、ＭＡＣｊ  がハッシュ（Ｍ，  ｋｅｙ，  ｊ）に等しいかどうかが、リーダ自身のメモリ内のＭＡＣ値のシーケンス番号ｊ、関連するメッセージＭ及び秘密鍵「ｋｅｙ」に基づいて確認することができる。答えが「ＹＥＳ」である場合、このＭＡＣ値は真であり、そうでなければ、このＭＡＣ値は偽となる。ＭＡＣを他の方法（例えばＨＭＡＣ）によって生成することも可能である。また、安全なハッシュ関数に対して多くの選択肢がある。これらは全てこの当業者に広く知られていることである。
【００３４】
別の例として、証明用データを生成する方法には、替わりに当業界において広く知られている対称暗号化方式が可能である。特に、対称暗号化関数ＳＥＣ  、解読関数ＳＤＥ  及びメッセージＭ（ＥＰＣコードＥ及び可能な追加情報を含む）が与えられれば、ｎ個の証明用データは、Ｄｉ  ＝  ＳＥＣ  （Ｍ，  ｋｅｙ，  ｉ），  ｉ＝１，  ２，  ．．．ｎとして計算することができる。Ｄ１〜Ｄｎは、証明用データとしてタグ内に格納されている。リーダが証明用データの何れか１つ（例えばＤｊ，）を読み取ると、ＳＤＥ  （Ｄｊ，  ｋｅｙ）がＭ  と  ｊを解読できるかどうかが、リーダ自身のメモリ内の証明用データのシーケンス番号ｊ、関連するメッセージＭ及び秘密鍵「ｋｅｙ」に基づいて確認することができる。答えが「ＹＥＳ」である場合、証明用データのこの部分は真であり、そうでなければ、それは偽となる。対称暗号化については多くの選択肢（例えば３ＤＥＳやＡＥＳ）がある。これらは全てこの当業者に広く知られていることである。
【００３５】
デジタル署名を使用することなく証明用データを生成する方式は、以下のように拡張することができる。様々なメーカーに属する多数の秘密キーがリーダに格納されている。また、メーカーに属することをＥＰＣコード中で示すタグに格納された証明用データは、リーダに格納されたメーカーの秘密キーによって証明することができる。
【００３６】
デジタル署名を使用しないで上記証明用データを生成する方式に関する主な問題は、各メーカーがそれぞれ異なる秘密キーを有している場合、これらの方式の拡張性が非常に劣ることである。リーダに何千ものメーカーの秘密キーを格納すれば、それはセキュリティ上大きな問題となる。一方において、安全な方法でリーダに秘密キーを追加することは難しい。他方において、全てのメーカー間で１つの秘密キーを共有する方式は、やはり拡張性において非常に劣る。これは、上記の場合、秘密キーが一般に信頼できる第３者によってのみ使用されるからである。それは、第３者にとって全てのメーカーの全ての製品用に証明用データを生成することを不可欠とし、同様に非常に実現が困難である。
【００３７】
従って、証明用データとしてデジタル署名を使用することは本発明において好ましい態様である。
【００３８】
制御手段２０５は、ＲＦＩＤタグ１０１がＲＦＩＤリーダから読み出し要求を受信した場合、ＲＦＩＤタグの補助記憶領域２０４に格納されたデジタル署名の部分を、所定の条件に基づいてそれ以降読み出すことができないようにする、ロック動作を実行するのに使用される。制御手段２０５の動作については、さらに図４を参照して以下に説明する。
【００３９】
タグ・カップリング回路２０２は、無線周波数通信を通じてＲＦＩＤリーダ１０２と通信するためのコイルアンテナによって実現可能である。
【００４０】
図３は、図１に示すＲＦＩＤリーダ１０２の内部構成を示すブロック図である。ＲＦＩＤリーダ１０２は、プロセッサ３０１、無線周波数モジュール３０２、リーダ・カップリング回路３０３及びメモリ３０４を備えている。プロセッサ３０１は、リーダ・カップリング回路３０３によってＲＦＩＤタグ１０１に読み出し要求を送るためにＲＦＩＤリーダ１０２を制御するためのものである。プロセッサ３０１は、さらに、ＲＦＩＤタグ１０１が付けられた製品を認証するため、ＲＦＩＤタグ１０１を認証するためにＲＦＩＤタグ１０１から受信した応答データを分析する認証部３０１−１を備える。プロセッサ３０１の動作については、図５を参照して後に説明する。無線周波数モジュール３０２は、プロセッサ３０１の制御下において無線周波数信号を生成するのに使用される。リーダ・カップリング回路３０３は、送信又は受信無線周波数信号によってＲＦＩＤタグ１０１と通信するために使用される。メモリ３０４は、メーカーの公開キーを格納するためのものである。デジタル署名を計算するためにＲＳＡアルゴリズムを使用する場合、ＲＦＩＤタグ１０１の補助記憶領域２０４に格納されたｎ個のデジタル署名に対応して、メモリ３０４に格納されたｎ個の公開キー｛ＰＫ１，  ＰＫ２，．．．，  ＰＫｎ｝がある。しかし、デジタル署名を計算するためにＲＳＡアルゴリズムを使用する場合には、いかに多数のデジタル署名が補助記憶領域２０４に格納されていても、１つのメーカーに関しては、１つの公開キーだけが、そのメーカーのデジタル署名の確認のためにメモリ３０４に格納されていることが必要とされる。
【００４１】
図４は、ＲＦＩＤリーダ１０２からの読み出し要求を受信した場合の図１に示すＲＦＩＤタグ１０１の動作を示すフローチャートである。ステップ４０１において、ＲＦＩＤタグ１０１は、ＲＦＩＤリーダ１０２から読み出し要求を受け取り、ｋ個のデジタル署名{SIGa_1, SIGa_2, …, SIGa_k}を含むデジタル署名のサブセットの読み出しを要求される。ここで、ｋは正の整数であり、１≦ｋ≦ｎ、そして、{a_1,
a_2, …, a_k}⊂{1, 2, ..., n}, つまり、{SIGa_1, SIGa_2, …, SIGa_k}⊂{SIG1,
SIG2, … SIGn}である。ステップ４０２において、制御手段２０５は、ロック動作が実行されたために、デジタル署名のセット{SIG1,
SIG2, …, SIGn}がデジタル署名の他のサブセット{SIGb_1, SIGb_2,
..., SIGb_k}にロックされているかどうかを判定する。ロックされている場合、ステップ４０３において、ＲＦＩＤタグ１０１は、ＲＦＩＤリーダ１０２へデジタル署名のサブセット{SIGb_1,
SIGb_2, …, SIGb_k}を送信する。その後処理が終了する。ロックされていない場合、ステップ４０４において、制御手段２０５は、ＲＦＩＤタグ１０１中のデジタル署名のセット{SIG1,
SIG2, …, SIGn}をデジタル署名のサブセット{SIGa_1, SIGa_2,
…, SIGa_k}へロックするためのロック動作を行う。その結果、以後読み出し要求を受信した場合、デジタル署名のサブセット{SIGa_1,
SIGa_2, …, SIGa_k}だけは読出すことができるが、デジタル署名のセット{SIG1,
SIG2, …, SIGn}中の他のデジタル署名はもはや読出すことができなくなる。次に、ステップ４０５において、制御手段２０５は、ＲＦＩＤタグ１０１がロックされたかどうかを判定する。ロックされていない場合、動作は実行されず、処理が終了する。ロックされている場合、処理がステップ406に移り、そこで、デジタル署名のサブセット{SIGa_1,
SIGa_2, …, SIGa_k}がRFIDリーダ102へ送信される。その後処理が終了する。本発明の第１の実施の形態においては、制御手段２０５は、例えば以下の方法でロック動作を行う。制御手段２０５が、各デジタル署名SIGiに対して初期値「０」を有する対応フラグビットＦｉをセットする。そして、SIGiが初めて読み出される場合、その対応フラグビットFiが「１」にセットされる。また、フラグビット「１」を有するデジタル署名の数が「ｋ」に達すると、「１」以外のフラグビットを有するデジタル署名はそれ以上読み出すことができない。デジタル署名を読み出し不能にする方法は、例えば、それらを無効にする方法（ゼロにリセットする等）を含む。ロック動作は、他の方法によって実行することができる。例えば、タグに明示的なフラグビットがない読み取り不能のデジタル署名を全て直ちに無効にする（ゼロにリセットする）方法である。ゼロである全てのデジタル署名は、リーダへ送信する必要のないデジタル署名としてタグによって判定してもよいし、それらがタグによって送信されている場合には、読み出しが禁止されたデジタル署名であるとしてリーダで判定してもよい。両方ともリーダに対してデジタル署名を読み取り不能にする効果が得られる。ロック動作が、ソフトウェア、ハードウェア或いはそれの組合せによる他の方式によっても実現することができるのは、当業者にとって明らかであると思われる。本発明は、ここで具体例として示したロック動作による特定の方法に限定されない。例えば、ＲＦＩＤタグ１０１が、別の数（例えば、ｋ’個）のデジタル署名の読み出しを要求する読み出し要求を受信した場合、ｋ´がｋと等しくてもそうでなくても、ＲＦＩＤタグ１０１は多くてもｋ個のデジタル署名の読み出しを許可するようにすることも可能である。
【００４２】
図４で示したＲＦＩＤタグ１０１の動作フローに対応して、図５は、ＲＦＩＤタグ１０１に対して読み出し要求を送り、ＲＦＩＤタグ１０１から受け取ったデータに基づいてＲＦＩＤタグ１０１を認証するＲＦＩＤリーダ１０２の動作を示すフローチャートである。ここで、ＲＦＩＤリーダ１０２が、ＲＦＩＤタグ１０１から識別コード（例えば、ＥＰＣのコード）を読み取り、それによりＲＦＩＤタグ１０１を一意に識別する属性を決定し、さらに、メモリに格納されている何れの公開キー、あるいは何れの公開キーのセットをデジタル署名を認証するために使用するかを決定するものとする。ステップ５０１において、ＲＦＩＤリーダ１０２のプロセッサ３０１は、任意にインデックスのセット{1, 2, …, n}からインデックスのサブセット{a_1, a_2, …, a_k}を選択する。その後、ステップ５０２において、プロセッサ３０１は、タグ・カップリング回路３０３を通してＲＦＩＤタグ１０１にデジタル署名のサブセット{SIGa_1,
SIGa_2, …, SIGa_k}の読み出しを要求する読み出し要求を送信するようＲＦＩＤリーダ１０２を制御し、ＲＦＩＤタグ１０１からの応答データを待ち合わせる。ステップ５０３において、プロセッサ３０１は、待ち合わせが複数回タイムアウトになったかどうかを判定する。判定が「ＹＥＳ」である場合、処理はステップ５１２に移行し、そこで、認証部３０１−１が壊れているＲＦＩＤタグ１０１であると判断する。タグが壊れていると判断するタイムアウトの回数は必要に応じて選択することが可能である。その選択方法は当業者にとって広く知られた事項である。ステップ５０３で、ＲＦＩＤタグ１０１から送られたデジタル署名のサブセット{SIGb_1,
SIGb_2,…, SIGb_k}が複数回のタイムアウトより前に受信されたと判定されると（ステップ５０５）、ステップ５０６において、プロセッサ３０１は、メモリ３０４からメーカーに対応する公開キーをフェッチする。次に、ステップ５０７において、デジタル署名のサブセット{SIGb_1,
SIGb_2,…, SIGb_k}が、そのメーカーの公開キーを使用することにより証明される。ステップ５０８において、デジタル署名のサブセット{SIGb_1,
SIGb_2,…, SIGb_k}の有効性が判断される。それが無効である場合、認証部３０１−１は、ＲＦＩＤタグ１０１が偽のタグであると判断し、これにより、そのＲＦＩＤタグ１０１が付けられた製品は偽の製品であることになる（ステップ５０４）。有効な場合、ステップ５０９において、インデックスのサブセット{b_1,
b_2, …, b_k}がステップ５０１で任意に選択したインデックスのサブセット{a_1, a_2, …, a_k}と等しいかどうかが判定される。判定が「ＹＥＳ」である場合、認証部３０１−１は、ＲＦＩＤタグ１０１が本物のタグであると判断する（ステップ５１０）。判定が「ＹＥＳ」でなければ、認証部３０１−１は、ＲＦＩＤタグ１０１が以前にすでに読出されたものであると判断する（ステップ５１１）。上述した処理を通して、ＲＦＩＤリーダ１０２は、ＲＦＩＤタグ１０１が真正であることを認証することができる。
【００４３】
上述した説明から、タグにおいて「ロック」動作を行うということは、タグの複製を禁止することである、ということが理解できる。まず、偽造品の検知確率を算出するため、例として、ｋ＝１を考える。偽造者は、本物のタグに格納されたｎ個のデジタル署名の全てのうちの１つを取得できるだけである。他のｎ−１個のデジタル署名は決して読み出されることはない。つまり、偽のタグには、ただ１つの有効なデジタル署名が含まれることになる。従って、複製されたタグはそれ以上無いことになる。そのような偽のタグが本物のリーダによって認証される場合、リーダが{1, 2, … n}から任意にｉを選び、デジタル署名ＳＩＧｉを読出すことを要求するので、その偽のタグであることが（ｎ−１）／ｎの確率で検知できることになる。一般に、ｐ個の偽のタグは確率１−（１／ｎ）ｐで検知することができる。例としてｎ＝２をとると、１つの偽のタグは５０％の確率で検知を回避することができることになる。一方、１ダースの偽のタグについては、０．０２５％以下の確率でしか検知を回避することができない。言いかえれば、１ダースの偽のタグについては、９９．９７％以上の確率で検知できることになる。言うまでもなく、１＜ｋ＜ｎ＊０．５であれば、偽のタグが検知される確率はさらに高くなる。ｋ＝ｎ＊０．５の時、検出の確率は最も高くなる。例えば、ｎ＝１２（すなわち、１２個のデジタル署名がタグに格納されている）、ｋ＝６（すなわち、６個のデジタル署名が１２個のデジタル署名から認証用に任意に選択された）場合について説明する。この場合、偽のタグには多くとも6つのデジタル署名が存在するので、偽のタグは１−１／Ｃ１２６（つまり、９９．８９％）の確率で検知されることになる。この時、２個のデジタル署名が検知を回避できる確率は、．０００１２％以下である。本発明によって提供されるロッキング機能を備えたＲＦＩＤタグを含む無線認証システムを利用することにより、大量の偽造品を効果的かつ効率的に阻止することが可能であることが理解されるであろう。
【００４４】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態によれば、ＲＦＩＤタグには、デジタル署名のセット{SIG1, SIG2, ..., SIGn}に加えてｍ−１個の別のデジタル署名のセットが格納されている。ここで、ｍは正の数でｍ＞１、また、各デジタル署名のセットの構成方法は、デジタル署名のセット{SIG1,
SIG2, ..., SIGn}と同じである。図６は、ＲＦＩＤタグ６０１及びＲＦＩＤリーダ６０２から構成される本発明の第２の実施の形態による無線認証システム６００を示している。図７は、本発明の第２の実施の形態によるＲＦＩＤタグ６０１の内部構成を示すブロック図である。図８は、本発明の第２の実施の形態によるＲＦＩＤリーダ６０２の内部構成を示すブロック図である。図７に示すように、ＲＦＩＤタグ６０１は、マイクロチップ７０１及びタグ・カップリング回路７０２を備える。マイクロチップ７０１は、識別コード記憶領域７０３、補助記憶領域７０４及び制御手段７０５を含む。デジタル署名{SIGi,
j}のマトリックスを形成するｍセットのｎ個のデジタル署名が、ＲＦＩＤタグ６０１の補助記憶領域７０４に格納されている。ここで、１≦ｉ≦ｍ，  １≦ｊ≦ｎである。図８に示すように、ＲＦＩＤリーダ６０２は、プロセッサ８０１、無線周波数モジュール８０２、リーダ・カップリング回路８０３及びメモリ８０４を備えている。プロセッサ８０１は、さらに、認証部８０１−１を備える。
【００４５】
デジタル署名の各セットに関して、図９に示されるように、ＲＦＩＤタグ６０１の動作は、図４で説明したＲＦＩＤタグ１０１の動作に類似している。図９は、ＲＦＩＤリーダ６０２からの読み出し要求を受信した場合の図６に示すＲＦＩＤタグ６０１の動作を示すフローチャートである。ステップ９０１において、ＲＦＩＤタグ６０１は、ＲＦＩＤリーダ６０２から読み出し要求を受け取り、デジタル署名のセット{SIGi,a_1, SIGi,a_2, …, SIGi,a_k}のうちｉ番目のデジタル署名のサブセットの読み出しを要求される。ここで、１≦ｉ≦ｍ，  １≦ｋ≦ｎであり、{a_1,
a_2, …, a_k}⊂{1, 2, ..., n}、つまり、{SIGi,a_1, SIGi,a_2, …,
SIGi,a_k}⊂{SIGi,1, SIGi,2, … SIGi,n}である。ステップ９０２において、制御手段７０５は、ロック動作が実行されたために、デジタル署名のｉ番目のセット{SIGi,1,
SIGi,2, …, SIGi,n}がデジタル署名の他のサブセット{SIGi,b_1,
SIGi,b_2, …, SIGi,b_k} にロックされているかどうかを判定する。ロックされている場合、ステップ９０３において、ＲＦＩＤタグ６０１は、ＲＦＩＤリーダ６０２へデジタル署名のサブセット{SIGi,b_1,
SIGi,b_2, …, SIGi,b_k}を送信する。その後処理が終了する。ロックされていない場合、ステップ９０４において、制御手段７０５は、ＲＦＩＤタグ６０１中のデジタル署名のｉ番目のセット{SIGi,1,
SIGi,2, …, SIGi,n}をデジタル署名のサブセット{SIGi,a_1, SIGi,a_2,
…, SIGi,a_k}へロックするためのロック動作を行う。その結果、以後読み出し要求を受信した場合、デジタル署名のサブセット{SIGi,a_1,
SIGi,a_2, …, SIGi,a_k}だけは読出すことができるが、デジタル署名のｉ番目のセット{SIGi,1,
SIGi,2, …, SIGi,n}中の他のデジタル署名はもはや読出すことができなくなる。次に、ステップ９０５において、制御手段７０５は、ＲＦＩＤタグ６０１のデジタル署名のｉ番目のセットがロックされたかどうかを判定する。ロックされていない場合、動作は実行されず、処理が終了する。ロックされている場合、処理がステップ９０６に移り、そこで、デジタル署名のサブセット{SIGi,a_1,
SIGi,a_2, …, SIGi,a_k}がＲＦＩＤリーダ６０２へ送信される。本発明の第２の実施の形態においては、制御手段７０５は、例えば以下の方法でロック動作を行う。制御手段７０５が、各デジタル署名SIGi,ｊ  に対して初期値「０」を有する対応フラグビットFi,jをセットする。そして、SIGi,j
が初めて読み出される場合、その対応フラグビットFi,j が「１」にセットされる。また、フラグビット「１」を有するｉ番目のセット中のデジタル署名の数が「ｋ」に達すると、「１」以外のフラグビットを有するｉ番目のセット中のデジタル署名はそれ以上読み出すことができない。デジタル署名を読み取り不能にする方法は、例えば、それらを無効にする方法（ゼロにリセットする等）を含む。ロック動作は、他の方法によって実行することができる。例えば、タグに明示的なフラグビットがない読み取り不能のデジタル署名を全て直ちに無効にする（ゼロにリセットする）方法である。ゼロである全てのデジタル署名は、リーダへ送信する必要のないデジタル署名としてタグによって判定してもよいし、それらがタグによって送信されている場合には、読み出しが禁止されたデジタル署名であるとしてリーダで判定してもよい。両方ともリーダに対してデジタル署名を読み取り不能にする効果が得られる。ロック動作が、ソフトウェア、ハードウェア或いはそれの組合せによる他の方式によっても実現することができるのは、当業者にとって明らかであると思われる。本発明は、ここで具体例として示したロック動作による特定の方法に限定されない。例えば、ＲＦＩＤタグ６０１が、別の数（例えば、ｋ’個）のデジタル署名のｉ番目のセットの読み出しを要求する読み出し要求を受信した場合、ｋ´がｋと等しくてもそうでなくても、ＲＦＩＤタグ６０１は多くてもｉ番目のセットのｋ個のデジタル署名の読み出しを許可するようにすることも可能である。さらに、ＲＦＩＤタグ６０１が、デジタル署名のｉ番目（ｉ＞ｍ）のセットを読出すための読み出し要求を受け取ることも考えられる。この場合、この場合、ＲＦＩＤタグ６０１の制御手段７０５は、その読み出し要求を誤った要求であると判断し、その要求に応答しない。
【００４６】
図９で示したＲＦＩＤタグ６０１の動作フローに対応して、図１０は、ＲＦＩＤタグ６０１に対して読み出し要求を送り、ＲＦＩＤタグ６０１から受け取ったデータに基づいてＲＦＩＤタグ６０１を認証するＲＦＩＤリーダ６０２の動作を示すフローチャートである。ここで、ＲＦＩＤリーダ６０２が、ＲＦＩＤタグ６０１から識別コード（例えば、ＥＰＣのコード）を読み取り、それによりＲＦＩＤタグ６０１を一意に識別する属性を決定し、さらに、メモリに格納されている何れの公開キー、あるいは何れの公開キーのセットをデジタル署名を認証するために使用するかを決定するものとする。ステップ１００１において、ＲＦＩＤリーダ６０２のプロセッサ８０１中のカウンタ（示されない）の値ｉが「１」にセットされる。その後、ステップ１００２において、プロセッサ８０１は、任意にインデックスのセット｛１，  ２，  …，  ｎ｝からインデックスのサブセット{a_1, a_2, …, a_k} を選択する。その後、ステップ１００３において、プロセッサ８０１は、リーダ・カップリング回路８０３を通してＲＦＩＤタグ６０１にデジタル署名のｉ番目のセットであるデジタル署名のサブセット{SIGi,a_1,
SIGi,a_2, …, SIGi,a_k}の読み出しを要求する読み出し要求を送信するようＲＦＩＤリーダ６０２を制御し、ＲＦＩＤタグ６０１からの応答データを待ち合わせる。ステップ１００４において、プロセッサ８０１は、待ち合わせが複数回タイムアウトになったかどうかを判定する。ステップ１００４で判定が「ＹＥＳ」である場合、処理はステップ１０１５に移行し、そこで、認証部８０１−１が壊れているＲＦＩＤタグ６０１であると判断する。タグが壊れていると判断するタイムアウトの回数は必要に応じて選択することが可能である。その選択方法は当業者にとって広く知られた事項である。ステップ１００４で、ＲＦＩＤタグ６０１から送られたデジタル署名のサブセット{SIGi,b_1,
SIGi,b_2,…, SIGi,b_k} が複数回のタイムアウトより前に受信されたと判定されると（ステップ１００６）、ステップ１００７において、プロセッサ８０１は、メモリ８０４からメーカーに対応する公開キーをフェッチする。次に、ステップ１００８において、デジタル署名のサブセット{SIGi,b_1,
SIGi,b_2,…, SIGi,b_k}が、そのメーカーの公開キーを使用することにより証明される。ステップ１００９において、デジタル署名のサブセット{SIGi,b_1,
SIGi,b_2,…, SIGi,b_k}の有効性が判断される。それが無効である場合、認証部８０１−１は、ＲＦＩＤタグ６０１が偽のタグであると判断し、これにより、そのＲＦＩＤタグ６０１が付けられた製品は偽の製品であることになる（ステップ１００５）。有効な場合、ステップ１０１０において、インデックスのサブセット{b_1,
b_2, …, b_k}がステップ１００１で任意に選択したインデックスのサブセット{a_1, a_2, …, a_k}と等しいかどうかが判定される。判定が「ＹＥＳ」である場合、認証部８０１−１は、ＲＦＩＤタグ６０１が本物のタグであると判断する（ステップ１０１１）。判定が「ＹＥＳ」でなければ、ステップ１０１２においてプロセッサはカウンタの値ｉを「１」だけインクリメントし、さらにステップ１０１３において、ｉ＞ｍであるかどうかを判定する。ｉ＞ｍであれば、認証部８０１−１は、ＲＦＩＤタグ６０１が以前にすでに読出されたものであると判断する（ステップ１０１４）。ｉ＞ｍでなければ、処理はステップ１００２に戻り、ステップ１００２及びその後の処理が繰り返される。上述した処理を通して、ＲＦＩＤリーダ６０２は、ＲＦＩＤタグ６０１を認証することができる。
【００４７】
複数のセットのデジタル署名を採用することの効果は容易に理解できる。mセットの場合、本物の製品がリーダによって本物であると少なくとｍ回認証されることが保証される。このことは、しばしば製品が贈り物として購入され、消費される前に数人の人に手渡されることから有用であると言える。そのような状況では、バイヤーあるいは最終消費者だけでなく中間に介入する人も製品を認証するかもしれないからである。mセットがタグ上に格納される場合、少なくともm人が、製品を本物として認証することが可能である。
【００４８】
上述した第２の実施の形態の変形例として、認証中に、ＲＦＩＤリーダ６０２が、毎回ＲＦＩＤタグ６０１の中のデジタル署名の複数のセットを読み出すこととを要求し、デジタル署名の複数のセットの読み出し結果に基づいてタグを認証するようにしてもよい。例えば、ＲＦＩＤリーダ６０２が、デジタル署名の第１のセットであるデジタル署名のサブセット{SIG1,a_1, SIG1,a_2, …, SIG1,a_k}を読出すことを要求し、タグから返されたデジタル署名のサブセット{SIG1,b_1,
SIG1,b_2,…, SIG1,b_k}を続いて受け取る。そして、その後、デジタル署名の第２のセットであるデジタル署名のサブセット{SIG2,a_1,
SIG2,a_2, …, SIG2,a_k}を読出すことを要求し、タグから返されたデジタル署名のサブセット{SIG2,b_1,
SIG2,b_2,…, SIG2,b_k}を続いて受け取る。そのようにして、デジタル署名のｔ番目のセットであるデジタル署名のサブセット{SIGt,a_1,
SIGt,a_2, …, SIGt,a_k}まで読出す要求をし、また続いてタグから返されたデジタル署名のサブセット{SIGt,b_1,
SIGt,b_2,…, SIGt,b_k}を受け取る。デジタル署名のｔ個のサブセットを受取った後に、ＲＦＩＤリーダ６０２は以下のように判断を下す。返信されたデジタル署名のｔ個のサブセットのうち何れかのデジタル署名が無効である場合、ＲＦＩＤタグ６０１は壊れていると判断することができる。もし、全てのデジタル署名が有効である場合、かつ１≦ｉ≦ｔを満足する値ｉに関して、インデックス{b_1,
b_2, …, b_k}のサブセットがインデックス{a_1, a_2, …, a_k}のサブセットに等しい場合、タグは本物のタグであると判断できる。そうでなければ、以前に読み出されていると判断することができる。
【００４９】
変形例の利点は、偽造品を検知することができる確率が著しく高くなることである。ここで、偽造品の検知確率を算出するため、例として、ｋ＝１を考える。１つの偽のタグに関し、返信されたｔセットのｔ個のデジタル署名が、リーダによって要求されたｔ個のデジタル署名と完全に一致する確率は、（１／ｎ）ｔである。従って、偽のタグは、確率１−（１／ｎ）ｔで検出される。また、例えば、ｎ＝２とし、ｔ＝１２とすれば、偽のタグは９９．９７％の確率で検知できる。
【００５０】
言うまでもなく、検知確率は、タグが本物と認証できる回数の減少を犠牲にして上がる。例えば、デジタル署名の２４セット（ｍ＝２４）がタグ内に存在すると仮定する。各認証毎にリーダが１セットのデジタル署名の読み出しを要求すれば、少なくとも２４回でタグを本物であると認証される。けれども、各認証毎に、リーダが１２セットのデジタル署名の読み出しを要求すれば、少なくとも２回でタグを本物であると認証することができる。
【００５１】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態について以下に説明する。本第３の実施の形態は、ＲＦＩＤリーダがＲＦＩＤタグに読出すリクエストを送る場合、一度に複数のデジタル署名を含むデジタル署名のサブセットを要求せず、毎回１つのデジタル署名を要求する点において、第１の実施の形態と相違する。この実施の形態は、ロッキングを用いる第１の実施の形態と同様に、タグ複製防止の効果を実現し、かつＲＦＩＤタグをより簡易に実現するという利点を有している。図１１〜図１５を参照して本実施の形態を説明する。
【００５２】
図１１は、本発明の第３の実施の形態による無線認証システム１１００を示している。第１の実施の形態と同様、この無線認証システム１１００は、ＲＦＩＤタグ１１０１及びＲＦＩＤリーダ１１０２を備えている。
【００５３】
図１２は、図１１に示されるＲＦＩＤタグ１１０１の内部構成を示すブロック図である。第１の実施の形態と同様、ＲＦＩＤタグ１１０１は、マイクロチップ１２０１及びタグ・カップリング回路１２０２を備えている。マイクロチップ１２０１は、ＥＰＣコード記憶領域１２０３、補助記憶領域１２０４及び制御手段１２０５を備えている。
【００５４】
図１３は、図１１に示されるＲＦＩＤリーダ１１０２の内部構成を示すブロック図である。第１の実施の形態と同じように、ＲＦＩＤリーダ１１０２は、プロセッサ１３０１、無線周波数モジュール１３０２、リーダ・カップリング回路１３０３及びメモリ１３０４を備えている。プロセッサ１３０１は、さらに認証部１３０１−１を備えている。
【００５５】
図１４は、ＲＦＩＤリーダ１１０２からのデジタル署名SIGi
の読み出し要求を受信した場合の図１１に示すＲＦＩＤタグ１１０１の動作を示すフローチャートである。本実施の形態においては、上述のように、ＲＦＩＤタグ１１０１に格納されたｎ（ｎ＞１）個のデジタル署名のセット{SIG1,
SIG2, …, SIGn}があり、そしてＲＦＩＤリーダ１１０２が、そのメモリ１３０４に、ＲＦＩＤタグ１１０１に関連した製品のメーカーに対応する少なくとも１つの公開キーを格納し、プロセッサ１３０１の管理のもとでＲＦＩＤタグ１１０１に対して読み出し要求を送信するものとする。さらに、認証部１３０１−１によって真正に関する判定がなされる前に、ｋ個のデジタル署名を読み出さなければならないとする。ステップ１４０１において、ＲＦＩＤタグ１１０１は、デジタル署名SIGi.を読み出すことを要求するＲＦＩＤリーダ１１０２からの読み出し要求を受け取る。ステップ１４０２において、ＲＦＩＤタグ１１０１の制御手段１２０５は、ロックされているデジタル署名の番号ｘを決定する。ステップ１２０３において、制御手段１２０５は、ｘがｋと等しいかどうかを判定する。もし等しければ、すなわち、ｘ＝ｋの時、ステップ１４０４で、ＲＦＨタグ１１０１は、タグが既にロックされていることを示すフラグ「Ｔａｇ＿Ｉｓ＿Ｌｏｃｋｅｄ」をＲＦＩＤリーダ１１０２にタグ・カップリング回路１２０２を通して送信する。次いで、ステップ１４０５において、ＲＦＩＤタグ１１０１の制御手段１２０５は、デジタル署名ＳＩＧｉ．がロックされているかどうかを判定する。ロックされていれば、ステップ１４０６において、ＲＦＩＤタグ１１０１は、ＲＦＩＤリーダ１１０２に対しタグ・カップリング回路１２０２を通してデジタル署名SIGi.を送信する。そして、処理が終了し、ＲＦＩＤタグ１１０１は、ＲＦＩＤリーダ１１０２からの次の読み出し要求を待ち受ける待機状態に戻る。ステップ１４０５においてデジタル署名ＳＩＧｉ．がロックされていないと判定された場合、その後動作が実行されず処理が終了する。また、ＲＦＩＤタグ１１０１は、待機状態に戻る。一方、ステップ１４０３における制御手段１２０５による判定が否定であれば、すなわち、ｘがｋと等しくなければ、ステップ１４０７において、制御手段１２０５は、ｘがｋ．未満であるかどうかを判定する。判定結果が否定的（ｘがｋ．未満でない）である場合、動作は実行されず、ＲＦＩＤタグ１１０１は待機状態に戻る。判定結果が肯定的な場合、ステップ１４０８において、ＲＦＩＤタグ１１０１は、タグがロックされていないことを示すフラグＴａｇ＿Ｎｏｔ＿Ｌｏｃｋｅｄを、タグ・カップリング回路１２０２を通してＲＦＩＤリーダ１１０２へ送信する。その後、ステップ１４０９において、制御手段１２０５は、デジタル署名SIGiをロックする。本発明の第３の実施の形態においては、制御手段１２０５は、例えば次の方法でロッキングを実行する。制御手段１２０５が、各デジタル署名SIGiについて初期値「０」の対応するフラグビットFiをセットする。各デジタル署名が初めて読み出される場合、その対応するフラグビットが「１」にセットされる。また、フラグビット「１」を有するデジタル署名の数が、「ｋ」に達すると、「１」以外のフラグビットを有するデジタル署名はそれ以上読み出すことができない。デジタル署名を読み出し不能にする方法は、例えば、それらを無効にする方法（ゼロにリセットする等）を含む。ロック動作が、ソフトウェア、ハードウェア或いはそれの組合せによる他の方式によっても実現することができるのは、当業者にとって明らかであると思われる。本発明は、ここで具体例として示したロック動作による特定の方法に限定されない。デジタル署名SIGiがステップ１４０９でロックされる場合、処理がステップ１４０５に移行し、ステップ１４０５から終了までの前述した処理が実行される。ＲＦＩＤタグ１１０１は、ＲＦＩＤリーダ１１０２からの次の読み出し要求を待ち受ける待機状態に戻る。最後に、ＲＦＩＤタグ１１０１は、ＲＦＩＤリーダ１１０２からの次の読み出し要求を待ち受ける待機状態に戻る。例えば、ＲＦＩＤタグ１１０１が、別の数（例えば、ｋ’個）のデジタル署名の読み出しを要求する読み出し要求を受信した場合、ｋ´がｋと等しくてもそうでなくても、ＲＦＩＤタグ１１０１は多くてもｋ個のデジタル署名の読み出しを許可するようにすることも可能である。
【００５６】
図１４で示したＲＦＩＤタグ１１０１の動作フローに対応して、図１５は、ＲＦＩＤタグ１１０１に対して読み出し要求を送り、ＲＦＩＤタグ１１０１から受け取ったデータに基づいてＲＦＩＤタグ１１０１を認証するＲＦＩＤリーダ１１０２の動作を示すフローチャートである。ここで、ＲＦＩＤリーダ１１０２が、ＲＦＩＤタグ１１０１から識別コード（例えば、ＥＰＣのコード）を読み取り、それによりＲＦＩＤタグ１１０１を一意に識別する属性を決定し、さらに、メモリに格納されている何れの公開キー、あるいは何れの公開キーのセットをデジタル署名を認証するために使用するかを決定するものとする。第１に、ステップ１５０１において、ＲＦＩＤリーダ１１０２のプロセッサ１３０１は、ｋ個のインデックスを含むインデックスのサブセット{a_1、a_2、…、a_k}を任意に選択する。ステップ１５０２において、プロセッサ１３０１は、自身のカウンタ（示されない）の値ｉを１にセットする、つまり、ｉ＝１とする。ここで、値ｉはインデックスのサブセットへのサフィクスを示している。その後、ステップ１５０３において、プロセッサ１３０１は、a_ｉ番目のデジタル署名SIGa_iを読み出すことを要求するための読み出し要求の生成を無線周波数モジュール１３０２に指令し、リーダ・カップリング回路１３０３を通してＲＦＩＤタグ１１０１にその読み出し要求を送信する。ステップ１５０４において、ＲＦＩＤリーダ１１０２は、ＲＦＩＤタグ１１０１からロック状態に関するフラグを受け取る。ステップ１５０５において、プロセッサ１３０１は、値ｉが「１」に等しいかどうかを判定すると共に、受信したフラグに基づいてＲＦＩＤタグ１１０１がロックされているかどうかを判定する。値ｉが「１」に等しくない場合、あるいはＲＦＩＤタグ１１０１がロックされていない場合、ステップ１５０６において、プロセッサ１３０１は、ＲＦＩＤタグ１１０１から送信されたデジタル署名SIGa_i
が受信されたかどうかを判定する。受信されている場合、ステップ１５０７において、プロセッサ１３０１はデジタル署名SIGa_i が有効であるかどうか判定する。有効性を判断する方法は以下の通りである。プロセッサ１３０１が、ＲＦＩＤタグ１１０１と関連する製品のメーカーが所有するよう前もって決定された１つ以上の公開キーを読み出し、そして、その１つ以上の公開キーによりデジタル署名を確認する。デジタル署名が有効である場合、ステップ１５０８において、値ｉが「１」だけインクリメントされる。そして、ステップ１５０９において、プロセッサ１３０１は、値ｉが「ｋ」より大きいかどうかを判定する。ｉ＞ｋである場合、その後、処理はステップ１５１０に移り、そこで、プロセッサ１３０１の認証部１３０１−１は、ＲＦＩＤタグ１１０１が本物のタグであると判断する。ステップ１５０９で値ｉが「ｋ」より大きくない場合、処理はステップ１５０３に戻り、ステップが繰り返される。一方、ステップ１５０６あるいはステップ１５０７における判定が否定的である場合、ステップ１５１８において、プロセッサ１３０１の認証部１３０１−１は、ＲＦＩＤタグ１１０１が偽のタグであると判断する。他方、ステップ１５０５において結果が肯定的である場合、すなわち、ｉ＝１であり、かつタグがロックされている場合、ステップ１５１１において、プロセッサ１３０１は、ＲＦＩＤタグ１１０１に対しリーダ・カップリング回路１３０３を通してｉ番目の署名SIGi
の読み出し要求を送るようにＲＦＩＤリーダ１１０２に命じる。次に、ステップ１５１２において、ＲＦＩＤタグ１１０１から送られたデジタル署名SIGiが受信されたかどうかが判定される。受信されている場合、ステップ１５１３において、プロセッサ１３０１は、デジタル署名SIGi
が有効であるかどうかを判断する。有効性を判断するための方法は、上述した方法と同じである。有効でなければ、処理はステップ１５１８に移行し、認証部１３０１−１は、ＲＦＩＤタグ１１０１を偽のタグであると判断する。ステップ１５１３でデジタル署名ＳＩＧｉが有効であると判定される場合、その後ステップ１５１４においてプロセッサ１３０１は値ｉを「１」だけインクリメントする。他方、ステップ１５１２でデジタル署名SIGiが受信されていない場合も、処理がステップ１５１４に移行し、プロセッサ１３０１は値ｉを「１」だけインクリメントする。その後、ステップ１５１５において、プロセッサ１３０１は、値ｉが「ｎ」より大きいかどうかを判定する。値ｉが「ｎ」より大きくない場合、処理はステップ１５１１に戻り、上述したステップが、値ｉが「１」だけインクリメントされるという条件のもとで繰り返される。ｉ＞ｎである場合、その後、ステップ１５１６において、プロセッサ１３０１は、受信した署名の数が「ｋ」に等しいかどうかを判定する。判定が「ＹＥＳ」である場合、ステップ１５１７において、認証部１３０１−１はＲＦＩＤタグ１１０１が以前に読み出されていると判断する。そうでなければ、処理はステップ１５１８に移行し、ＲＦＩＤタグ１１０１が偽のタグであると判断される。ステップ１５１０、ステップ１５１８或いはステップ１５１７において認証部１３０１−１が、ＲＦＩＤタグ１１０１の真正について判定を下した後、認証処理が終了する。
【００５７】
（第４の実施の形態）
図１６は、本発明の第４の実施の形態による無線認証システム１６００を示す。第２の実施の形態と同様、この無線認証システム１６００は、ＲＦＩＤタグ１６０１及びＲＦＩＤリーダ１６０２を備えている。
【００５８】
図１７は、図１６に示すＲＦＩＤタグ１６０１の内部構成を示すブロック図である。第２の実施の形態と同様、ＲＦＩＤタグ１６０１は、マイクロチップ１７０１及びタグ・カップリング回路１７０２を備えている。また、マイクロチップ１７０１は、ＥＰＣコード記憶領域１７０３、補助記憶領域１７０４及び制御手段１７０５を備えている。
【００５９】
図１８は、図１６に示すＲＦＩＤリーダ１６０２の内部構成を示すブロック図である。第２の実施の形態と同じように、ＲＦＩＤリーダ１６０２は、プロセッサ１８０１、無線周波数モジュール１８０２、リーダ・カップリング回路１８０３及びメモリ１８０４を備える。プロセッサ１８０１は、さらに認証部１８０１−１を備えている。
【００６０】
図１９は、ＲＦＩＤリーダ１６０２からのデジタル署名SIGj,iの読み出し要求を受信した場合の図１６に示すＲＦＩＤタグ１６０１の動作を示すフローチャートである。本実施の形態においては、上述したように、ＲＦＩＤタグ１６０１に、デジタル署名{SIGj,i}のマトリックスを形成する（１≦ｊ≦ｍ，  １≦ｉ≦ｎ）、ｍセットのｎ（ｎ＞１）個のデジタル署名が格納されているものとする。ステップ１９０１において、ＲＦＩＤタグ１６０１が、デジタル署名SIGj,i
を読出すことを要求する読み出し要求をＲＦＩＤリーダ１６０２から受取る。ステップ１９０２において、ＲＦＩＤタグ１６０１の制御手段１７０５が、「ｊ」が「ｍ」未満であるかどうかを判定する。判定結果が否定的（ｊがｍ．未満でない）である場合、動作は実行されず、ＲＦＩＤタグ１１０１は待機状態に戻る。ステップ１９０２において結果が肯定的な場合、つまり、ｊ＜ｍである場合、ステップ１９０３において、制御手段１７０５は、ロックされているデジタル署名の数ｘを判定する。その後、ステップ１９０４において、制御手段１７０５は、ｘがｋと等しいかどうかを判定する。もし等しければ、すなわち、ｘ＝ｋの時、ステップ１９０５で、ＲＦＨタグ１６０１は、ｊ番目のセットが既にロックされていることを示すフラグ「Ｓｅｔ＿Ｉｓ＿Ｌｏｃｋｅｄ」をＲＦＩＤリーダ１６０２にタグ・カップリング回路１７０２を通して送信する。次に、ステップ１９０６において、ＲＦＩＤタグ１６０１の制御手段１７０５は、デジタル署名SIGjがロックされているかどうかを判定する。ロックされていれば、ステップ１９０７において、ＲＦＩＤタグ１６０１は、ＲＦＩＤリーダ１６０２に対しタグ・カップリング回路１７０２を通してデジタル署名SIGj,i
を送信する。そして、処理が終了し、ＲＦＩＤタグ１６０１は、ＲＦＩＤリーダ１６０２からの次の読み出し要求を待ち受ける待機状態に戻る。ステップ１９０６においてデジタル署名ＳＩＧｊ，ｉ  がロックされていないと判定された場合、その後動作が実行されず処理が終了する。また、ＲＦＩＤタグ１６０１は、待機状態に戻る。一方、ステップ１９０４における制御手段１７０５による判定が否定であれば、すなわち、ｘがｋと等しくなければ、ステップ１９０８において、制御手段１７０５は、ｘがｋ．未満であるかどうかを判定する。判定結果が否定的（ｘがｋ．未満でない）である場合、動作は実行されず、ＲＦＩＤタグ１６０１は待機状態に戻る。判定結果が肯定的な場合、ステップ１９０９において、ＲＦＩＤタグ１６０１は、ｊ番目のセットがロックされていないことを示すフラグ「Ｓｅｔ＿Ｎｏｔ＿Ｌｏｃｋｅｄ」をＲＦＩＤリーダ１６０２にタグ・カップリング回路１７０２を通して送信する。その後、ステップ１９１０において、制御手段１７０５は、デジタル署名SIGj,i
をロックする。本発明の第４の実施の形態においては、制御手段１７０５は、例えば次の方法でロッキングを実行する。制御手段１７０５が、各デジタル署名ＳＩＧｊ，ｉ  について初期値「０」の対応するフラグビットFj,i
をセットする。各デジタル署名が初めて読み出される場合、その対応するフラグビットが「１」にセットされる。また、フラグビット「１」を有するデジタル署名の数が、「ｋ」に達すると、「１」以外のフラグビットを有するデジタル署名はそれ以上読み出すことができない。デジタル署名を読み出し不能にする方法は、例えば、それらを無効にする方法（ゼロにリセットする等）を含む。ロック動作が、ソフトウェア、ハードウェア或いはそれの組合せによる他の方式によっても実現することができるのは、当業者にとって明らかであると思われる。本発明は、ここで具体例として示したロック動作による特定の方法に限定されない。デジタル署名SIGj,i
がステップ１９１０でロックされる場合、処理がステップ１９０６に移行し、ステップ１９０６から終了までの前述した処理が実行される。最後に、ＲＦＩＤタグ１６０１は、ＲＦＩＤリーダ１６０２からの次の読み出し要求を待ち受ける待機状態に戻る。例えば、ＲＦＩＤタグ１６０１が、別の数（例えば、ｋ’個）のｊ番目のデジタル署名の読み出しを要求する読み出し要求を受信した場合、ｋ´がｋと等しくてもそうでなくても、ＲＦＩＤタグ１１０１は多くてもｋ個のｊ番目のデジタル署名の読み出しを許可するようにすることも可能である。さらに、ＲＦＩＤタグ１６０１が、デジタル署名のｊ番目（ｊ＞ｍ）のセットを読出すための読み出し要求を受け取ることも考えられる。この場合、この場合、ＲＦＩＤタグ１６０１の制御手段１７０５は、その読み出し要求を誤った要求であると判断し、その要求に応答しない。
【００６１】
図１９で示したＲＦＩＤタグ１６０１の動作フローに対応して、図２０は、ＲＦＩＤタグ１６０１に対して読み出し要求を送り、ＲＦＩＤタグ１６０１から受け取ったデータに基づいてＲＦＩＤタグ１６０１を認証するＲＦＩＤリーダ１６０２の動作を示すフローチャートである。ここで、ＲＦＩＤリーダ１６０２が、ＲＦＩＤタグ１６０１から識別コード（例えば、ＥＰＣのコード）を読み取り、それによりＲＦＩＤタグ１６０１を一意に識別する属性を決定し、さらに、メモリに格納されている何れの公開キー、あるいは何れの公開キーのセットをデジタル署名を認証するために使用するかを決定するものとする。ステップ２００１において、ＲＦＩＤリーダ１６０２のプロセッサ１８０１は、自身の第１のカウンタ（示されない）の値ｊを１にセットする、つまり、ｊ＝１とする。ここで、値ｊはセットへのサフィクスを示している。次いで、ステップ２００２において、プロセッサ１８０１は、ｋ個のインデックスを含むインデックスのサブセット{a_1、a_2、…、a_k}をランダムに選択する。ステップ２００３において、プロセッサ１８０１は、自身の第２のカウンタ（示されない）の値ｉを１にセットする、つまり、ｉ＝１とする。ここで、値ｉはインデックスのサブセットへのサフィクスを示している。その後、ステップ２００４において、プロセッサ１８０１は、ｊ番目のセットのａ＿ｉ番目のデジタル署名SIGa_iを読み出すことを要求するための読み出し要求の生成を無線周波数モジュール１８０２に指令し、リーダ・カップリング回路１８０３を通してＲＦＩＤタグ１６０１にその読み出し要求を送信する。ステップ２００５において、ＲＦＩＤリーダ１６０２は、ＲＦＩＤタグ１６０１からロック状態に関するフラグを受け取る。ステップ２００６において、プロセッサ１８０１は、値ｉが「１」に等しいかどうかを判定すると共に、受信したフラグに基づいてＲＦＩＤタグ１６０１のデジタル署名のｊ番目のセットがロックされているかどうかを判定する。値ｉが「１」に等しくない場合、あるいはｊ番目のセットがロックされていない場合、ステップ２００７において、プロセッサ１８０１は、ＲＦＩＤタグ１６０１から送信されたデジタル署名SIGj,a_i
が受信されたかどうかを判定する。受信されている場合、ステップ２００８において、プロセッサ１８０１はデジタル署名ＳＩＧｊ，ａ＿ｉ  が有効であるかどうか判定する。有効性を判断する方法は以下の通りである。プロセッサ１８０１が、ＲＦＩＤタグ１６０１と関連する製品のメーカーが所有するよう前もって決定された１つ以上の公開キーを読み出し、そして、その１つ以上の公開キーによりデジタル署名を確認する。デジタル署名が有効である場合、ステップ２００９において、第２のカウンタの値ｉが「１」だけインクリメントされる。そして、ステップ２０１０において、プロセッサ１８０１は、値ｉが「ｋ」より大きいかどうかを判定する。ｉ＞ｋである場合、その後、処理はステップ２０１１に移り、そこで、プロセッサ１８０１の認証部１８０１−１は、ＲＦＩＤタグ１６０１が本物のタグであると判断する。ステップ２０１０で値ｉが「ｋ」より大きくない場合、処理はステップ２００４に戻り、ステップが繰り返される。一方、ステップ２００７あるいはステップ２００８における判定が否定的である場合、認証部１８０１−１は、ＲＦＩＤタグ１６０１が偽のタグであると判断する（ステップ２０２１）。他方、ステップ２００６において結果が肯定的である場合、すなわち、ｉ＝１であり、かつｊ番目のセットがロックされている場合、ステップ２０１２において、プロセッサ１８０１は、ＲＦＩＤタグ１６０１に対しリーダ・カップリング回路１８０３を通してｊ番目のセットのｉ番目の署名SIGj,i
の読み出し要求を送るようにＲＦＩＤリーダ１６０２に命じる。次に、ステップ２０１３において、ＲＦＩＤタグ１６０１から送られたデジタル署名SIGj,i
が受信されたかどうかが判定される。受信されている場合、ステップ２０１４において、プロセッサ１８０１は、デジタル署名SIGj,i が有効であるかどうかを判断する。有効性を判断するための方法は、上述した方法と同じである。有効でなければ、認証部１８０１−１は、ＲＦＩＤタグ１６０１を偽のタグであると判断する。ステップ２０１４でデジタル署名SIGj,i
が有効であると判定される場合、その後ステップ２０１５においてプロセッサ１８０１は値ｉを「１」だけインクリメントする。他方、ステップ２０１３でデジタル署名SIGj,i
が受信されていない場合も、処理がステップ２０１５に移行し、プロセッサ１８０１は第２のカウンタの値ｉを「１」だけインクリメントする。その後、ステップ２０１６において、プロセッサ１８０１は、値ｉが「ｎ」より大きいかどうかを判定する。値ｉが「ｎ」より大きくない場合、処理はステップ２０１２に戻り、そのステップ及びその後のステップが、値ｉが「１」だけインクリメントされるという条件のもとで繰り返される。ｉ＞ｎである場合、その後、ステップ２０１７において、プロセッサ１８０１は、受信した署名の数が「ｋ」に等しいかどうかを判定する。判定が「ＮＯ」である場合、その後、認証部１８０１−１は、ＲＦＩＤタグ１６０１が偽のタグであると判断する（ステップ２０２１）。判定が「ＹＥＳ」である場合、すなわち、受信した署名の数が「ｋ」に等しい場合、その後、プロセッサ１８０１は、ステップ２０１８において第１のカウンタの値ｊを「１」だけインクリメントし、ステップ２１０１９において値ｊがｍより大きいかどうかを判定する。ｊ＞ｍと判定されると、認証部１８０１−１は、ＲＦＩＤタグ１６０１が以前に読み出されていると判断する（ステップ２０２０）。そうでなければ、処理はステップ２００２に戻り、ステップ２００２及びそれに続くステップは、値ｊが「１」だけインクリメントされるという条件のもとで繰り返される。ステップ２０１１、ステップ２０２１或いはステップ２０２０において認証部１８０１−１が、ＲＦＩＤタグ１６０１の真正について判定を下した後、認証処理が終了する。
【００６２】
上述した実施の形態では、証明用データがデジタル署名である。しかしながら、証明用データの他の形式についても、本物のタグが認証をパスし、それらが複製されるのを防止するとう技術的な効果が、本発明によって提案する「ロック」機能によって達成されることは、当業者にとって明らかである。また、本発明の技術的解決法は、本明細書の説明を読んだ当業者が様々な形式の証明用データを利用することにより容易に実施することができる。
【００６３】
本発明による無線認証システムを利用する製品を認証する無線認証システム及び製品認証の実施の形態は、上述の通りである。既に指摘したように、好ましいデジタル署名方式、例えば、ＥＣＤＳＡやＳＨＡ−１については、１つの署名に、補助記憶領域の３２０ビットを必要とする。したがって、１２個のデジタル署名では、補助記憶領域の３８４０ビットを必要とする。タグメモリの消費を減じることができれば、タグのコストはそれに応じて引き下げられるかもしれない。大量の製品が大量のタグを必要とするという事実が、１セントでもタグのコスト下げることの重要性をまさに裏付けている。
【００６４】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態では、署名を格納するためのＲＦＩＤタグ・メモリ消費をさらに削減することができる方法を提案する。図２１は、改良された方法によってデジタル署名を計算することにより得られたＲＦＩＤタグ２１００の内部構成を示すブロック図である。ＲＦＩＤタグ２１００は、マイクロチップ２１０１及びタグ・カップリング回路２１０２を備える。マイクロチップ２１０１は、識別コード記憶領域２１０３、補助記憶領域２１０４及び制御手段２１０５を備えている。補助記憶領域２１０４には、ｎ個のデジタル署名のセット{SIG1, SIG2,....,SIGn}が格納されている。分かりやすくするため、２つのデジタル署名だけを図示している。デジタル署名のセット{SIG1,SIG2,....,SIGn}における各デジタル署名ＳＩＧｉは、部分Ｓｉおよび部分Ｃ（ｉ＝１，．．．，ｎ）を含む（Ｓｉ，Ｃ）の形式をとる。そして、デジタル署名はそれぞれ以下のように計算されかつ認証される。
【００６５】
（１）オーダーｖのグループ（後述する）Ｇを選択する、
（２）前記グループＧのオーダーｕのサブグループを選択する、ここで、ｕ≦ｖ
（３）前記オーダーｕに基づいて、ｎ秘密鍵ｘ１，  ｘ２，…，  ｘｎを選択する、ここで、１＜｜ｘｉ｜＜ｕ，  ｉ＝１，  ．．．，  ｎ、
（４）ジェネレータとしてグループＧの要素ｇを選択する、
（５）前記オーダーｕ内の指標としてｎ個の整数ｒ１，  ｒ２，…，ｒｎを選択する、ここで、０＜｜ｒｉ｜＜ｕ，  ｉ＝１，  ．．．，  ｎ、
（６）前記オーダーｕ内の任意の整数ｒの選択、ここで、０＜｜ｒ｜＜ｕ、
（７）そして、C=H(M,gr*r1 * r2 * … *
rn)を計算する、ここで、Ｈは安全なハッシュ関数、また、Ｍは識別コード及びその他の情報を表わす、
（８）Si=r*(r1*r2*...*rn)/ri-C*xiを計算する、
（９）同じメッセージＭ上のｎ個のデジタル署名として(S1,C),(S2,C),…,(Sn,C)をリリースする、
（１０）前記秘密鍵、ジェネレータ及び指標に基づいて、公開鍵yi=(gri,
gri * xi)を計算する、
（１１）そして、公開鍵yiに基づいて、C’=H(M,(gri)si*(gri
* xi)C)を計算することにより、SIGi=(Si,C)はメッセージＭ上の有効な署名であるかどうかを認証する、
（１２）そして、C’=Cであれば、SIGiはメッセージＭ上の有効な署名であり、そうでなければ、SIGiは無効であるとする。
【００６６】
あるいは、他の方法として、デジタル署名はそれぞれ以下のように計算されかつ認証される。
【００６７】
（１）オーダーｖのグループＧを選択する。
（２）前記グループＧのオーダーｕのサブグループを選択する。ここで、ｕ≦ｖ
（３）前記オーダーｕに基づいて、ｎ秘密鍵ｘ１，  ｘ２，…，  ｘｎを選択する、ここで、１＜｜ｘｉ｜＜ｕ，  ｉ＝１，  ．．．，  ｎ
（４）ジェネレータとしてグループＧの要素ｇを選択する。
（５）前記オーダーｕ内の指標としてｎ個の整数ｒ１，  ｒ２，…，ｒｎを選択する。ここで、０＜｜ｒｉ｜＜ｕ，  ｉ＝１，  ．．．，  ｎ
（６）前記オーダーｕ内の任意の整数ｒの選択。ここで、０＜｜ｒ｜＜ｕ
（７）C=H(M,gr*r1 * r2 * … * rn)を計算する。ここで、Ｈは安全なハッシュ関数、また、Ｍは識別コード及びその他の情報を表わす。
（８）Si=r*(r1*r2*...*rn)/(r1*r2*…*ri)-C*xiを計算する。
（９）同じメッセージＭ上のｎ個のデジタル署名として(S1,C),(S2,C),…,(Sn,C)リリースする。
（１０）前記秘密鍵、ジェネレータ及び指標に基づいて、yi=(gr1
* r2 *…*ri, gr1 * r2*…*ri * xi)を計算する。
（１１）そして、公開鍵yiに基づいて、C’=H(M,(gr1
* r2 *...*ri)si*(gr1 * r2 *...* ri * xi)C)を計算することにより、SIGi=(Si,C)はメッセージＭ上の有効な署名であるかどうかを認証する。
（１２）そして、C’=Cであれば、SIGiはメッセージＭ上の有効な署名であり、そうでなければ、SIGiは無効であるとする。
【００６８】
明細書と請求項の全体において、用語「グループ」は、もし他の仕方で定義されない限り以下のように定義された数学概念を指す。
【００６９】
グループ（Ｇ、◇）は、次の３つの公理を満たすＧ上のブール演算子◇を備えたセットＧから成る。
（ｉ）  グループ演算は結合的である。すなわち、すなわち、Ｇの全ての要素ａ、ｂ、ｃについて、ａ◇（ｂ◇ｃ）  ＝  （ａ◇ｂ）  ◇ｃ  が成り立つ。
（ｉｉ）Ｇの全ての要素ａに対して、ａ◇ｅ  ＝  ｅ◇ａ  ＝  ａ  が成り立つような、Ｇの単位元ｅが存在する。
（ｉｉｉ）Ｇの各要素ａについて、ａ◇ａ−１  ＝  ａ−１◇ａ  ＝  ｅが成り立つような、ａの逆と呼ばれるＧの要素ａ−１が存在する。
【００７０】
例えば、加法演算を備えた整数Ｚのセットはグループを形成する。単位元は「０」、そして、整数ａの逆は、整数−ａである。より詳細に関しては、http://www.cacr.math.uwaterloo.ca/hac/で入手可能な、応用暗号技術（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ）のハンドブックを参照。
【００７１】
ＭＤ５及びＳＨＡ−１のような安全なハッシング法に多くの候補が存在し、また、追加情報がハッシュ法に組み込まれるかもしれないことに着目すべきである。
“Ｍｅｔａ−Ｅ１Ｇａｍａｌ  ｓｉｇｎａｔｕｒｅ  ｓｃｈｅｍｅｓ，  Ｐｒｏｃ．  ２ｎｄ  ＡＣＭ  ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ，  ｐｐ．  ９６−１０７，  １９９４”に開示されているように、Ｓｉを計算するための他の方程式が利用かつ適用可能である。これらは全て当業者にとって周知の事項である。
【００７２】
本実施の形態による方法の利点は明らかである。１６０ビットの楕円曲線及びＳＨＡ−１を使用する場合、共通のＣがすべての署名によって共有されるので、１２個の署名の場合、本発明の手法を適用する以前は３８４０ビットが必要であるのに対し、わずか２０８０ビットしかタグ・メモリを必要としない。Ｃのサイズが１２８ビットに縮小される場合（これは保証レベルを損なわない）、１２個の署名を格納するには２ｋビットのタグ・メモリで十分である。
【００７３】
一般に、タグに格納される署名に関しては、それらは１つのＣを共有することができる。ここでは、製品メーカーは、ｎ個の公開鍵を必要とする。好ましい態様によれば、すなわち、ｘ１＝ｘ２＝．．．＝ｘｎ＝ｘの場合、公開鍵は、本出願による匿名の公開鍵に関する特許出願（中国特許出願２００４１００９０９０３．Ｘ）に開示される法則に従って生成することが可能である。
【００７４】
Ｃを共有しない以前の手法と比較して、ＲＦＩＤタグ補助記憶領域の節約が（ｎ−１）／２ｎになることを確認することは簡単である。例えば、ｎ＝１２の場合、ＲＦＩＤタグの補助記憶領域が４５．８％減少される。
【００７５】
署名セットが利用される場合、全ての署名が１つのＣを共有することができることは、それらが同じセットに存在するかどうかに関わらず重要である。実際、セットは物理的ではない論理的な仕切りである。
【００７６】
本発明の実施の形態によれば、「ロック」機能がＲＦＩＤタグへ導入されることが上記の説明から理解できる。結果として、安いタグの複製は防止される。また、多量の偽造物は、ＲＦＩＤタグに格納された複数のデジタル署名及びＲＦＩＤタグによって実行される「ロック」機能に基づいて阻止される。
【００７７】
さらに、複数の署名はセットに分割され、ＲＦＩＤタグに格納される。署名セットの導入によって、ｍが署名セットの数である場合、本物のタグが少なくともｍ回本物であると認証されることが保証される。
【００７８】
さらに、複数の署名を記憶するためのＲＦＩＤタグのメモリ消費は、公開鍵及び１つの部分Ｃを共有する署名生成方法によって大部分は減じられる。
【００７９】
好ましい実施の形態を例にとって本発明を説明したが、種々の変形が、請求項によって定義される本発明を逸脱しない範囲で可能であることは、当業者にとって容易に理解できるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施の形態による、ＲＦＩＤタグ及びＲＦＩＤリーダを含む無線認証システム１００の概要を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による、ＲＦＩＤタグ１０１の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による、ＲＦＩＤリーダ１０２の内部構成を示すブロック図である。
【図４】ＲＦＩＤリーダ１０２から読み取り要求を受信した際のＲＦＩＤタグ１０１の動作を示すフローチャートである。
【図５】ＲＦＩＤタグ１０１に読み出し要求を送り、読み出されたデジタル署名に基づいてＲＦＩＤタグ１０１を認証するＲＦＩＤリーダ１０２の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態による、ＲＦＩＤタグ６０１及びＲＦＩＤリーダ６０２を含む無線認証システム６００の概要を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による、ＲＦＩＤタグ６０１の内部構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による、ＲＦＩＤリーダ６０２の内部構成を示すブロック図である。
【図９】ＲＦＩＤリーダ６０２から読み取り要求を受信した際のＲＦＩＤタグ６０１の動作を示すフローチャートである。
【図１０】ＲＦＩＤタグ６０１に読み出し要求を送り、読み出されたデジタル署名に基づいてＲＦＩＤタグ６０１を認証するＲＦＩＤリーダ６０２の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施の形態による、ＲＦＩＤタグ１１０１及びＲＦＩＤリーダ１１０２を含む無線認証システム１１００の概要を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態による、ＲＦＩＤタグ１１０１の内部構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態による、ＲＦＩＤリーダ１１０２の内部構成を示すブロック図である。
【図１４】ＲＦＩＤリーダ１１０２から読み取り要求を受信した際のＲＦＩＤタグ１１０１の動作を示すフローチャートである。
【図１５】ＲＦＩＤタグ１１０１に読み出し要求を送り、読み出されたデジタル署名に基づいてＲＦＩＤタグ１１０１を認証するＲＦＩＤリーダ１１０２の動作を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第４の実施の形態による、ＲＦＩＤタグ１６０１及びＲＦＩＤリーダ１６０２を含む無線認証システム１６００の概要を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第４の実施の形態による、ＲＦＩＤタグ１６０１の内部構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態による、ＲＦＩＤリーダ１６０２の内部構成を示すブロック図である。
【図１９】ＲＦＩＤリーダ１６０２から読み取り要求を受信した際のＲＦＩＤタグ１６０１の動作を示すフローチャートである。
【図２０】ＲＦＩＤタグ１６０１に読み出し要求を送り、読み出されたデジタル署名に基づいてＲＦＩＤタグ１６０１を認証するＲＦＩＤリーダ１６０２の動作を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第５の実施の形態による、ＲＦＩＤタグのメモリ・コストの削減するＲＦＩＤタグ２１００の内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０１、６０１、１１０１、１６０１：ＲＦＩＤタグ
１０２、６０２、１１０２、１６０２：ＲＦＩＤリーダ
２０１、７０１、１２０１、１７０１、２１０１：マイクロチップ
２０２、７０２、１２０２、１７０２、２１０２：タグ・カップリング回路
２０３、７０３、１２０３、１７０３、２１０３：ＥＰＣコード記憶領域
２０４、７０４、１２０４、１７０４、２１０４：補助記憶領域
２０５、７０５、１２０５、１７０５、２１０５：制御手段
３０１、８０１、１３０１、１８０１：プロセッサ
３０１−１、８０１−１、１３０１−１、１８０１−１：認証部
３０２、８０２、１３０２、１８０２：ＲＦモジュール
３０３、８０３、１３０３、１８０３：リーダ・カップリング回路
３０４、８０４、１３０４、１８０４：メモリ
【図１】
2007080272.tif 000003
【図２】
2007080272.tif 000004
【図３】
2007080272.tif 000005
【図４】
2007080272.tif 000006
【図５】
2007080272.tif 000007
【図６】
2007080272.tif 000008
【図７】
2007080272.tif 000009
【図８】
2007080272.tif 000010
【図９】
2007080272.tif 000011
【図１０】
2007080272.tif 000012
【図１１】
2007080272.tif 000013
【図１２】
2007080272.tif 000014
【図１３】
2007080272.tif 000015
【図１４】
2007080272.tif 000016
【図１５】
2007080272.tif 000017
【図１６】
2007080272.tif 000018
【図１７】
2007080272.tif 000019
【図１８】
2007080272.tif 000020
【図１９】
2007080272.tif 000021
【図２０】
2007080272.tif 000022
【図２１】
2007080272.tif 000023
【外国語明細書】
2007080272000001.pdf