(57)【要約】【課題】無線タグを使った商品の流通、小売における利便性、購入後の利便性を保ちながら、商品購入者のプライバシー保護との両立を図ることが可能な無線タグシステム、無線タグ及びリーダー／ライターを得ること。【解決手段】制御データ部３１は、従来のリーダー／ライターが識別子データ部３２の読み書きをできないように制御する領域である。プライベート／パブリックモード切替ビット３１ａは、設定した暗号鍵を共通鍵として有するこの実施の形態によるリーダー／ライターからの読み出しのみを許可するプライベートモードと、暗号鍵を用いないで読み出し／書き込みを行う従来のリーダー／ライターからの読み書きをも許可するパブリックモードとを指定する。暗号鍵部３１ｂには、暗号化・復号化を行う上記の暗号鍵が設定される。識別子データ部３２には、ヘッダ、ドメインマネージャ、オブジェクトクラス、シリアル番号などが含まれている。【選択図】図３
2007293481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線タグと、前記無線タグに対して読み出しを行うリーダー／ライターとで構成される無線タグシステムにおいて、
前記リーダー／ライターは、
暗号鍵を共通鍵とした暗号通信による読み出し動作を行う第１のリーダー／ライターと、
前記暗号鍵を用いない通信による読み出し動作を行う第２のリーダー／ライターと含み、
前記無線タグは、
前記第１のリーダー／ライターからの読み出しを許可するプライベートモード、または前記第２のリーダー／ライターからの読み出しを許可するパブリックモードを指定するモード切替ビットと、暗号化・復号化を行うための前記暗号鍵を保持する暗号鍵部とを有するメモリと、
前記モード切替ビットが指定するモードの変更を前記第１のリーダー／ライターからの読み出し動作によって実行する手段とを備えていることを特徴とする無線タグシステム。
【請求項２】
暗号鍵を共通鍵とした暗号通信による読み出しを許可するプライベートモード、または前記暗号鍵を用いない通信による読み出しを許可するパブリックモードを指定するモード切替ビットとを有するメモリと、
前記モード切替ビットが指定するモードの変更を前記プライベートモード時にアクセスできるリーダー／ライターからの読み出し動作によって実行する手段とを備えていることを特徴とする無線タグ。
【請求項３】
対応する無線タグに設定されている暗号鍵を共通鍵とした暗号通信によって読み出し動作を行う手段と、
前記暗号鍵を用いない通信によって読み出し動作を行う手段とを備えていることを特徴とするリーダー／ライター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグと前記無線タグに対して読み書きを行うリーダー／ライターとで構成される無線タグシステム、無線タグ及びリーダー／ライターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、在庫管理システムとの連動による流通のスピードアップ化、確実性の向上を目的として、無線タグを使ったシステムが広く利用されつつある。今後、無線タグのコストが低下すれば、更に、一般消費者向け商品、いわゆるアイテムレベルで無線タグが利用されることが予測される。
【０００３】
アイテムレベルでの無線タグ利用は、商品販売側には、棚卸しや在庫管理へのメリットがあり、購入者側には、購入に際して商品の出所確認や購入後の返品処理も簡単にできるメリットや、無線タグの二次利用として所有物の管理などに利用できるメリットなどがあり、利便性の高いシステムとして期待されている。
【０００４】
しかし、従来の無線タグは、商品販売側での利便性に重点がおかれており、消費者のプライバシーへの配慮はあまりなされていない。そのため、無線タグを付けた商品を所有していると、その識別子の一意性及び無線を使うという特徴によって、所有者の知らぬ間に離れた所から読み取られ、所有者の居場所が分かる、所有している品物が分かるなど、個人情報、プライバシーが侵害される恐れがあるという問題点が指摘されている。
【０００５】
そこで、無線タグを読めなくする方法として、販売後に消費者の希望に応じて無線タグを使えないように物理的に破壊する、または、取り外す、あるいは、アルミ箔で覆われた袋などに入れて持ち運ぶなどの自衛手段を採る方策が提案されている。また、無線タグの規格策定グループのＥＰＣ・Ｇｌｏｂａｌの規格（例えば、非特許文献１，２）では、上記以外の方法で無線タグを読めなくする方法が提案されている。以下、図８、図９を参照してその概要を説明する。
【０００６】
図８は、従来の無線タグのメモリ論理構造例を示した図である。図８に示す無線タグのメモリ論理構造例は、（非特許文献１）に示されているものであり、ＣＲＣ部８１とデータ部８２とパスワード８３とを備えている。
【０００７】
ＣＲＣ部８１には、データ部８２の１６ビットのＣＲＣが設定される。データ部８２には、４つのセクションとして、ヘッダ、ドメインマネージャ、オブジェクトクラス、シリアル番号がこの順に含まれている。パスワード８３には、永久に無線タグを動作させなくするためのコマンドであるＫｉｌｌコマンドを使用する際の８ビットのパスワードが設定される。
【０００８】
すなわち、（非特許文献１）では、パスワード８３に８ビットのパスワードを入力して永久に無線タグを動作させなくするＫｉｌｌコマンドを設定し、無線タグがそれ以降の読み書き機（リーダー／ライター）のコマンドに反応しなくする方法が示されている。
【０００９】
また、図９は、従来の無線タグのメモリ論理構造の拡張例を示した図である。図９に示す無線タグのメモリ論理構造の拡張例は、（非特許文献２）に示されているものであり、ヘッダ部９１とフィルタ部９２とドメイン識別子部９３とを備えている。
【００１０】
ヘッダ部９１は、２ビットまたは８ビットであり、全体の長さ、識別子の型、タグ符号化の構造を表す。ドメイン識別子部９３は、ある業界や業界のグループのようなあるドメイン内での識別子を表す。フィルタ部５５は、オプションであり、必要に応じて符号化のために使われる。
【００１１】
また、（非特許文献３）では、複数の無線タグが存在する場合に、バイナリーツリーなどのアンチコリジョン方式を暗号化と共に利用して読み取る技術が開示されている。
【非特許文献１】Auto-ID Center,TECHNICAL REPORT 860MHz・930MHz Class I Radio Frequency Identification Tag Radio Frequency & Logical Communication Interface Specification Candidate Recommendation,Ver.1.01,「online」、2002年11月14日、EPCglobal、「平成17年3月14日検索」、インターネット＜URL http：//www.epcglobalinc.org/standards_technology/Secure/v1.0/UHF-class0.pdf＞
【非特許文献２】EPCglobal,EPC Tag Data Standards, Version 1.1 Rev.1.24,「online」、2004年4月1日、EPCglobal、「平成17年3月14日検索」、インターネット＜URL http://www.epcglobalinc.org/standards_technology/EPCTagDataSpecificationa11rev124.pdf＞
【非特許文献３】Auto-ID Center, Draft protocol specification for a 900 MHz Class 0 Radio Frequency
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、無線タグを読めなくするために、物理的に破壊する方法や、取り外す方法を採ると、返品処理ができなくなり、購入者が個人的に利用することができなくなるので、プライバシーの問題は解決されるが、購入後の利便性が損なわれる。
【００１３】
また、無線タグの付いた購入物をアルミ箔で覆われた袋などに入れて持ち帰れば、返品処理を行う場合は問題ないが、例えば、購入物が衣類であれば身に付けることにより、また購入物が本であれば所持することにより、それぞれ、所有者が意識しないうちにその識別子が読み取られて、何を身に付けているか、どんな本を所持しているかなど、プライバシー情報を侵害される可能性がある。
【００１４】
さらに、（非特許文献１）に記載の技術では、Ｋｉｌｌコマンドを受信した無線タグは永久に読み取ることができなくなるので、返品処理ができず、購入者が個人的に利用することができなくなる。したがって、プライバシーの問題は解決されるが、購入後の利便性が損なわれてしまう。
【００１５】
加えて、（非特許文献２）に記載の技術では、オプションであるフィルタ部は、必要に応じて符号化のために使われるが、暗号化を意図したものではないので、商品購入者のプライバシー保護への配慮はなされていない。
【００１６】
以上のように、従来では、消費者向け商品に無線タグを搭載する場合に、商品の流通段階や小売段階においても、また商品購入者の二次利用においても、プライバシーを保護しようとすれば利便性が損なわれ、利便性を確保しようとすればプライバシーの保護が難しくなるというように、利便性と安全性とを両立できないという問題がある。
【００１７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、無線タグを搭載した商品の流通・小売段階における利便性、商品購入後の利便性を保ちながら、商品購入者のプライバシー保護との両立を図ることが可能な無線タグシステム、無線タグ及びリーダー／ライターを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述した目的を達成するために、本発明は、無線タグと前記無線タグに対して読み出しを行うリーダー／ライターとで構成される無線タグシステムにおいて、前記リーダー／ライターは、暗号鍵を共通鍵とした暗号通信による読み出し動作を行う第１のリーダー／ライターと、前記暗号鍵を用いない通信による読み出し動作を行う第２のリーダー／ライターとを含み、前記無線タグは、前記第１のリーダー／ライターからの読み出しを許可するプライベートモード、または前記第１及び第２のリーダー／ライターからの読み出しを許可するパブリックモードを指定するモード切替ビットと、暗号化・復号化を行うための前記暗号鍵を保持する暗号鍵部と、前記モード切替ビットが指定するモードの変更を前記第１のリーダー／ライターからの書き込み動作によって実行する手段とを備えていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、モード切替ビットに初期設定した内容は、不変ではなく、本発明によるリーダー／ライターである第１のリーダー／ライターが変更することができる。したがって、商品の流通・小売段階では、販売前の当該商品に搭載した無線タグはパブリックモードに設定することで、任意のリーダー／ライターから読み書きが行えるので、小売り業者等の利便性が確保できる。そして、商品の購入後では、購入者の希望等に応じて当該商品に搭載した無線タグのモードをプライベートモードに変更設定することで、商品購入者のプライバシー保護が図れる。また、商品購入者が返品する場合や二次利用する場合は、無線タグのモードを再びパブリックモードに戻すことで、簡単に商品購入後の利便性を確保することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、無線タグを搭載した商品の流通・小売段階における利便性、商品購入後の利便性を保ちながら、商品購入者のプライバシー保護との両立を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に図面を参照して、本発明にかかる無線タグシステムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
本発明にかかる無線タグシステムは、無線タグ（図１〜図３）と前記無線タグに書き込みと読み出しを行うリーダー／ライター（図４、図５）とで構成される。まず、図１〜図３を参照してこの実施の形態による無線タグの構成について説明する。なお、図１は、本発明の一実施の形態による無線タグシステムにおける無線タグの主要機能の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示す無線タグの電気的な構成例を示すブロック図である。図３は、図１に示す無線タグのメモリ論理構造を示す図である。
【００２３】
図１に示すように、この実施の形態による無線タグは、主な機能ブロックとして、電源部１１と、記憶部１２と、変復調部１３と、コマンド解釈部１４と、暗号／復号化部１５と、それらの動作・処理を制御する制御部１６とを備えている。
【００２４】
図１において、電源部１１は、内蔵バッテリによって、または、リーダー／ライターから受信した電磁波を駆動電力に変換する機構によって、各部に動作電源を供給する。記憶部１２には、図３に示すメモリ論理構造の形で必要な情報が格納されている。変復調部１３は、リーダー／ライターから受信した電波を復調してコマンドを取り込み制御部１６に与え、制御部１６から受け取るリーダー／ライターへの送信信号を変調して電波に載せることで、リーダー／ライターとの送受信を行う。コマンド解釈部１４は、リーダー／ライターから受信したコマンドを解釈する。暗号／復号化部１５は、リーダー／ライターから受信したコマンドと記憶部１２の記憶内容とに応じて暗号化・復号化を行う。
【００２５】
図１に示す無線タグの機能は、例えば、図２に示すように、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２２と、ＲＡＭ２３と、書き換え可能不揮発性メモリ２４と、電源回路２５と、暗号処理回路２６と、ＲＦ回路２７と、アンテナ２８とで実現される。
【００２６】
電源回路２５は、図１に示す電源部１１に対応するが、ここでは、リーダー／ライターから受信した電磁波を駆動電力に変換する回路である。つまり、図２では、パッシブ型の無線タグの構成例を示している。
【００２７】
ＲＦ回路２７とアンテナ２８との全体は、図１に示す変復調部１３に対応している。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１の作業領域として一時的な記憶を行う。書き換え可能不揮発性メモリ２４は、例えばＦｅＲＡＭであり、図１に示す記憶部１２に対応している。暗号処理回路２６は、図１に示す暗号／復号化部１５に対応している。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に格納される制御プログラムに従って、ＲＡＭ２３を作業領域に用いて、図１に示すコマンド解釈部１４と制御部１６との機能を実現する。
【００２８】
すなわち、ＣＰＵ２１は、図１に示すコマンド解釈部１４として、リーダー／ライターから受信したコマンドをＲＯＭ２２に格納される制御プログラムに従って解釈することを行う。また、ＣＰＵ２１は、図１に示す制御部１６として、ＲＯＭ２２に格納される制御プログラムに従って、書き換え可能不揮発性メモリ２４やＲＡＭ２３へのデータの書き込み及び読み出しを行い、また、リーダー／ライターから受信したコマンドに応じて乱数を発生し、暗号処理回路２６を制御してセッション鍵の復号化、照合、識別子の暗号化などを行わせる。
【００２９】
また、図１に示す無線タグのメモリ論理構造は、図３に示すように、制御データ部３１と、識別子データ部３２と、ユーザデータ部３３とを備えている。
【００３０】
制御データ部３１は、従来のリーダー／ライターが識別子データ部３２の読み書きをできないように制御する領域であり、プライベート／パブリックモード切替ビット３１ａと暗号鍵部３１ｂとで構成される。
【００３１】
プライベート／パブリックモード切替ビット３１ａには、設定した暗号鍵を共通鍵として有するこの実施の形態によるリーダー／ライターからの読み書きを許可するプライベートモードと、暗号鍵を用いないで読み出し／書き込みを行う従来のリーダー／ライターからの読み書きを許可するパブリックモードとを指定する“０”または“１”のビットが設定される。結局、プライベート／パブリックモード切替ビット３１ａがパブリックモードであるときは、制御データ部３１は、機能しないことになる。
【００３２】
暗号鍵部３１ｂには、暗号化・復号化を行う上記の暗号鍵が設定される。これは、プライベートモード時に読み出しを行うリーダー／ライターに必要とされる暗号鍵（共通鍵）である。
【００３３】
識別子データ部３２には、ヘッダ、ドメインマネージャ、オブジェクトクラス、シリアル番号などが含まれている。ユーザデータ部３３には、オプションとして、ユーザデータを保存する領域である。
【００３４】
次に、図４と図５を参照して、この実施の形態によるリーダー／ライターの構成について説明する。なお、図４は、本発明の一実施の形態による無線タグシステムにおけるリーダー／ライターの主要機能の構成を示すブロック図である。図５は、図４に示すリーダー／ライターの電気的な構成例を示すブロック図である。
【００３５】
図４に示すように、この実施の形態によるリーダー／ライターは、主な機能ブロックとして、電源部４１と、記憶部４２と、変復調部４３と、応答解釈部４４と、暗号／復号化部４５と、表示部４６と、操作部４７と、ホストインタフェース部４８と、それらを制御する制御部４９とを備えている。
【００３６】
図４において、電源部４１は、内蔵バッテリまたは外部電源によって各部に動作電源を供給する。記憶部４２には、共通鍵である暗号鍵や動作モードなどの必要な情報が格納されている。制御部４９は、暗号鍵を次の２つの方法で記憶部４２に格納する。すなわち、（１）制御部４９は、ユーザが操作部４７から入力した暗号鍵を表示部４６に表示し、ユーザの確認操作に応答して記憶部４２に格納する。（２）制御部４９は、ホストインタフェース部４８を介してＰＣ等のホストから受け取った暗号鍵を記憶部４２に格納する。
【００３７】
また、制御部４９は、無線タグとの送受信を制御する。すなわち、変復調部４３は、制御部４９の制御下に、制御部４９からのコマンドを変調して電波に載せて無線タグに送信し、また、無線タグがパッシブ型である場合には電力変換用の電磁波を送信し、無線タグからの応答電波を復調して取り込み制御部４９に渡す。
【００３８】
制御部４９は、受け取った応答を応答解釈部４４に与えて解釈させ、その解釈結果に基づき、必要に応じて記憶部４２から暗号鍵を読み出して暗号／復号化部４５に与えて暗号化、復号化を行わせ、変復調部４３からコマンドを送信させる。
【００３９】
また、図４に示すリーダー／ライターの機能は、例えば、図５に示すように、ＣＰＵ５０と、ＲＯＭ５１と、ＲＡＭ５２と、書き換え可能不揮発性メモリ５３と、電源回路５４と、ホストインタフェース制御回路５５と、暗号処理回路５６と、表示回路４７と、入力部５８と、ＲＦ回路５９と、アンテナ６０とで実現される。
【００４０】
ＲＦ回路５９とアンテナ６０との全体は、図４に示す変復調部４３に対応している。電源回路５４は、図４に示す電源部４１に対応している。入力部５８は、図４に示す操作部４７に対応し、ユーザ操作入力を受け付けるボタン、キーボード、タッチパネルなどを備えている。表示回路４７は、図４に示す表示部４６に対応し、ＬＣＤなどの表示器を備えている。書き換え可能不揮発性メモリ５３は、図４に示す記憶部４２に対応し、ＥＥＰＲＯＭや取替え可能なＳＤカードなどで構成することができる。ホストインタフェース制御回路５５は、図４に示すホストインタフェース部４８に対応し、ＬＡＮや無線ＬＡＮなどで接続されるＰＣ等のホストや他の機器とＣＰＵ５０との接続を制御する。暗号処理回路５６は、図４に示す暗号／復号化部４５に対応し、ＣＰＵ５０が暗号処理を加速するために使用する。
【００４１】
ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５１に格納される制御プログラムに従って、ＲＡＭ５２を作業領域に用いて、図４に示す応答解釈部４４と制御部４９との機能を実現する。
【００４２】
すなわち、ＣＰＵ５０は、図４に示す応答解釈部４４として、無線タグからから受信した応答をＲＯＭ４１に格納される制御プログラムに従って解釈することを行う。また、ＣＰＵ５０は、図４に示す制御部４９として、入力部５８やホストインタフェース制御回路５５から入力された暗号鍵を書き換え可能不揮発性メモリ５３に格納し、ＲＯＭ５１に格納される制御プログラムに従って、書き換え可能不揮発性メモリ５３やＲＡＭ５２へのデータの書き込み及び読み出しを行い、また、無線タグから受信した応答に応じて乱数を発生し、暗号処理回路５６を制御してセッション鍵の復号化、照合、識別子の暗号化などを行わせる。
【００４３】
次に、図６と図７を参照して、以上のように構成されるこの実施の形態による無線タグシステムの基本的な動作例について説明する。なお、図６は、図１に示す無線タグにプライベートモード及び暗号鍵が設定されている場合に、図４に示すリーダー／ライターが無線タグの識別子を読み込む通信手順を説明するフローチャートである。図７は、図１に示す無線タグがプライベートモードに設定されている場合に、図４に示すリーダー／ライターが無線タグの設定をパブリックモードに戻す通信手順を説明するフローチャートである。
【００４４】
図６に示す例では、リーダー／ライター６１は、図４に示す構成のこの実施の形態によるリーダー／ライターであり、図１に示す構成のこの実施の形態による無線タグ６２に設定されている暗号鍵を共通鍵として有し、無線タグ６２と同様に暗号化して送受信する場合を示している。
【００４５】
図６において、リーダー／ライター６１では、制御部４９が、操作部４７からのユーザ入力を受けて、または、ホストインタフェース部４８からの識別子読み込み指示を受けて読み込み開始コマンドを生成して変復調部４３に与え、変復調部４３が、それを変調して電波に載せて周囲に送信する（Ｒ１、Ｓ１）。
【００４６】
その電波の届く範囲に存在するプライベートモードに設定された無線タグ６２では、変復調部１３が、受信した電波の内容を復調し、電源部１１を介して制御部１６に与える。電源部１１は、パッシブ型であれば、変復調部１３の受信電波から動作電力を生成し各部に供給し、アクティブ型であれば内蔵バッテリから各部に動作電源を供給する。
【００４７】
制御部１６は、変復調部１３から受け取った受信内容をコマンド解釈部１４に与える。コマンド解釈部１４での解釈結果、変復調部１３から受け取った受信内容が読み込み開始コマンドである場合は、制御部１６は、乱数を発生し（Ｔ１）、チャレンジとして、変復調部１３から応答（レスポンス）を送信させる（Ｔ２、Ｓ２）。
【００４８】
リーダー／ライター６１では、変復調部４３が受信復調した応答データが制御部４９を介して応答解釈部４４に入力され解釈される。制御部４９は、その解釈結果に基づき、セッション鍵を生成し（Ｒ２）、暗号／復号化部４５に共有している暗号鍵を使ってレスポンス及びセッション鍵を暗号化させ（Ｒ３）、変復調部２３に変調させて電波に載せ、周囲に送信させる（Ｒ４、Ｓ３）。
【００４９】
その電波の届く範囲に存在するプライベートモードに設定された無線タグ６２では、変復調部１３が、受信した電波の内容を復調し、電源部１１を介して制御部１６に与える。制御部１６は、変復調部１３から受け取った受信内容をコマンド解釈部１４に与える。コマンド解釈部１４での解釈結果、制御部１６は、今の例では受信データの復号化が必要であると判断し、暗号／復号化部１５に復号化を行わせ、記憶部１２に記憶された乱数と照合する（Ｔ３）。
【００５０】
そして、無線タグ６２の制御部１６は、認証に成功すれば、暗号／復号化部１５にセッション鍵を復号化させ（Ｔ４）、その復号したセッション鍵を使って識別子を暗号化させ（Ｔ５）、変復調部１３から送信させる（Ｔ６、Ｓ４）。なお、図７では示してないが、認証に失敗した場合は、多くは従来のリーダー／ライターからのアクセスであるので、認証に失敗したことを変復調部１３から送信させるのではなく、プライバシー保護の観点から、ここでは送信は行わず、無応答としている。
【００５１】
リーダー／ライター６１では、変復調部４３の受信データ（暗号化されたタグの識別子）が制御部４９を介して応答解釈部４４に入力され解釈される。制御部４９は、その解釈結果に基づき、変復調部４３の受信データ（暗号化された無線タグの識別子）を暗号／復号化部４５に与えてセッション鍵で復号化させて無線タグの識別子を得る（Ｒ５）。
【００５２】
そして、リーダー／ライター６１の制御部４９は、記憶部４２に予め設定された動作モードに従って、ホストインタフェース部４８を経由してホストＰＣなどに送信するか、表示部４６にユーザが判断できる形式で識別子の示す情報を表示するか、の双方または一方を行う。
【００５３】
なお、リーダー／ライターが暗号化データを用いて無線タグの識別子を読み出す通信手順は、上記以外にも種々の態様が可能であることは言うまでもないが、上記の通信手順においての変形態様の一例を示すと、セッション鍵は、リーダー／ライター側が無線タグから乱数を受け取った後に生成すると説明したが、最初にリーダー／ライターがセッション鍵を生成し、読み込みコマンドを送信するときに、その生成したセッション鍵を共通鍵で暗号化して送っても良いし、また、無線タグがセッション鍵を生成しても良い。
【００５４】
図６では、無線タグの個数は、説明の便宜から１つを示したが、複数の無線タグが存在する場合も、（非特許文献３）に示されるようなバイナリーツリーなどのアンチコリジョン方式を暗号化とともに利用することにより、同様の処理で読み取ることができる。
【００５５】
次に、この実施の形態による無線タグシステムでは、リーダー／ライターが、無線タグのメモリ論理構造におけるプライベート／パブリックモード切替ビット３１ａを、パブリックモードからプライベートモードに変更し、また、逆にプライベートモードからパブリックモードに変更することができる。
【００５６】
まず、パブリックモードからプライベートモードへの変更は、例えば図１に示す無線タグを搭載した商品に行われるもので、図４に示すリーダー／ライターが、暗号化を行わないで暗号鍵書き込みコマンドを送信することで、それを受信した図１に示す無線タグが解釈して、プライベート／パブリックモード切替ビット３１ａをパブリックモードからプライベートモードに切り替え、暗号鍵部３１ｂに受信した暗号鍵を書き込むようになっている。
【００５７】
これは、流通段階や小売り段階にある販売前の商品に付された図１に示す無線タグは、通常、パブリックモードに設定されているので、商品購入者のプライバシーを保護するための措置である。このように、簡単に、商品購入者のプライバシーを保護する方策を採ることができる。
【００５８】
逆に、プライベートモードからパブリックモードへの変更は、上記のようにプライベートモードに設定された無線タグを、例えば返品処理や二次利用などのためにパブリックモードに戻す必要がある場合に行われる。これは、商品購入者の利便性を確保する措置である。以下、図７を参照して、説明する。
【００５９】
図７において、リーダー／ライター６１は、書き込み開始コマンドを無線タグ６２に送信する（Ｒ１１、Ｓ１１）。無線タグ６２は、受信した書き込み開始コマンドを解釈し、乱数を発生し（Ｔ１１）、リーダー／ライター６１にチャレンジとして応答する（Ｔ１２、Ｓ１２）。リーダー／ライター６１は、チャレンジを暗号鍵で暗号化し（Ｒ１２）、レスポンスとして応答する（Ｒ１３、Ｓ１３）。
【００６０】
無線タグ６２は、受信したレスポンスを復号化して照合する（Ｔ１３）。認証失敗した場合は、図示してないが、その旨の応答も可能であるが、上記と同様に、原則として応答しない。認証に成功した場合、図示するように、セッション鍵を生成し（Ｔ１４）、暗号鍵で暗号化し（Ｔ１５）、暗号化されたセッション鍵を応答として送信する（Ｔ１６、Ｓ１４）。
【００６１】
リーダー／ライター６１は、受信したセッション鍵を暗号鍵で復号化し（Ｒ１４）、その復号したセッション鍵を用いて書き込みデータ、今の例では、パブリックモードに戻すコマンドを暗号化し（Ｒ１５）、暗号化された書き込みデータを送信する（Ｒ１６、Ｓ１５）。
【００６２】
無線タグ６２は、受け取った暗号化された書き込みデータをセッション鍵によって復号化し（Ｔ１７）、パブリックモードに戻すコマンドであることを認識し、プライベート／パブリックモード切替ビットをパブリックモードに切り替えて設定する（Ｒ１８）。
【００６３】
なお、リーダー／ライターが無線タグのプライベート／パブリックモード切替ビットをプライベートモードからパブリックモードに切り替えて設定する通信手順は、上記以外にも種々の態様が可能であることは言うまでもないが、この実施の形態による無線タグシステムでは、安全にパブリックモードに戻すことができる。
【００６４】
以上の説明から理解できるように、この実施の形態による無線タグシステムの想定される利用方法は、次のようになる。
【００６５】
図１に示す無線タグのメモリ論理構造におけるプライベート／パブリックモード切替ビット３１ａは、工場出荷時に、取り決めに従ってパブリックモードを示すビット（“１”ビットまたは“０”ビット）に設定されているので、流通段階や小売段階において販売前の商品に搭載される図１に示す無線タグのモードは、パブリックモードである。
【００６６】
図１に示す無線タグは、パブリックモードであるときは図１に示す無線タグのメモリ論理構造における制御データ部３１は、機能しないので、暗号化を行わない読み込みコマンドを受けて識別子データ部３２の読み込みを可能とし、暗号化を行わない書き込みコマンドを受けてユーザデータ部３３への書き込みを可能にする。
【００６７】
この書き込み動作では、プライベート／パブリックモード切替ビット３１ａの設定を、パブリックモードからプライベートモードに書き換えることができる。但し、この場合には、暗号鍵部３１ｂに暗号鍵を書き込む必要があり、これは図４に示すリーダー／ライターのみが成し得るので、結局この実施の形態による共通の暗号鍵を有しない従来のリーダー／ライターでは、プライベート／パブリックモード切替ビット３１ａの設定を、パブリックモードからプライベートモードに書き換えることはできない。
【００６８】
したがって、流通段階や小売段階においては、販売前の商品に搭載された図１に示す無線タグに対して、従来の無線タグと同様に、任意のリーダー／ライターから、識別子データ部３２の読み込み、ユーザデータ部３３への書き込みを行うことができるので、流通段階や小売段階での利便性は、従来と同様に確保することができる。
【００６９】
そして、図１に示す無線タグを搭載した商品の購入後に、その商品を二次利用しようとする購入者が、暗号鍵を設定する方法としては、（１）購入時に小売業者などに、その所有する図４に示すリーダー／ライターを使って、プライベート／パブリックモード切替ビット３１ａをプライベートモードに設定するとともに、暗号鍵部３１ｂに自分の暗号鍵を書き込むように依頼する、（２）購入者が所有する携帯電話やＰＤＡなどに組み込まれている図４に示すリーダー／ライターによって、その場で暗号鍵を書き込む、（３）パブリックモードの設定のままで、読み取られないようにアルミ箔などに包んで持ち帰り、自宅などにおいて、図４に示すリーダー／ライターを用いて、暗号鍵を書き込む等、各種の方法を選択することができる。
【００７０】
図１に示す無線タグは、プライベートモードに設定した後は、暗号鍵を知らない相手からは読み取られる心配が無く、暗号鍵を設定した自分のリーダー／ライターからは読み取ることができるので、購入者は、無線タグの識別子を使って、持ち物を整理する、探しものに利用するなどの利便性が確保できる。また、返品する場合は、図８に示した暗号鍵を使った書き込みの通信手順で、パブリックモードに戻すことができるので、返品処理をスムーズに行うことができる。
【００７１】
なお、以上の説明において、暗号鍵を共通鍵方式の鍵として情報の開示を行ったが、暗号鍵が公開鍵暗号方式の鍵にも容易に拡張できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように、本発明にかかる無線タグシステム、無線タグ及びリーダー／ライターは、無線タグを搭載した商品の流通・小売段階における利便性、商品購入後の利便性を保ちながら、商品購入者のプライバシー保護との両立を図るのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施の形態による無線タグシステムにおける無線タグの主要機能の構成を示すブロック図
【図２】図１に示す無線タグの電気的な構成例を示すブロック図
【図３】図１に示す無線タグのメモリ論理構造を示す図
【図４】本発明の一実施の形態による無線タグシステムにおけるリーダー／ライターの主要機能の構成を示すブロック図
【図５】図４に示すリーダー／ライターの電気的な構成例を示すブロック図
【図６】図１に示す無線タグにプライベートモード及び暗号鍵が設定されている場合に、図４に示すリーダー／ライターが無線タグの識別子を読み込む通信手順を説明するフローチャート
【図７】図１に示す無線タグがプライベートモードに設定されている場合に、図４に示すリーダー／ライターが無線タグの設定をパブリックモードに戻す通信手順を説明するフローチャート
【図８】従来の無線タグのメモリ論理構造例を示した図
【図９】従来の無線タグのメモリ論理構造の拡張例を示した図
【符号の説明】
【００７４】
１１    無線タグの電源部
１２    無線タグの記憶部
１３    無線タグの変復調部
１４    無線タグのコマンド解釈部
１５    無線タグの暗号／復号化部
１６    無線タグの制御部
２１    無線タグのＣＰＵ
２２    無線タグのＲＯＭ
２３    無線タグのＲＡＭ
２４    無線タグの書き換え可能不揮発性メモリ
２５    無線タグの電源回路
２６    無線タグの暗号処理回路
２７    無線タグのＲＦ回路
２８    無線タグのアンテナ
３１    制御データ部
３１ａ    プライベート／パブリックモード切替ビット
３１ｂ    暗号鍵部
３２    識別子データ部
３３    ユーザデータ部
４１    リーダー／ライターの電源部
４２    リーダー／ライターの記憶部
４３    リーダー／ライターの変復調部
４４    リーダー／ライターの応答解釈部
４５    リーダー／ライターの暗号／復号化部
４６    リーダー／ライターの表示部
４７    リーダー／ライターの操作部
４８    リーダー／ライターのホストインタフェース部
４９    リーダー／ライターの制御部
５０    リーダー／ライターのＣＰＵ
５１    リーダー／ライターのＲＯＭ
５２    リーダー／ライターのＲＡＭ
５３    リーダー／ライターの書き換え可能不揮発性メモリ
５４    リーダー／ライターの電源回路
５５    リーダー／ライターのホストインタフェース制御回路
５６    リーダー／ライターの暗号処理回路
５７    リーダー／ライターの表示回路
５８    リーダー／ライターの入力部
５９    リーダー／ライターのＲＦ回路
６０    リーダー／ライターのアンテナ
６１    リーダー／ライター
６２    無線タグ
【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】
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【図８】
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【図９】
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