(57)【要約】本発明の方法、モバイル機器、及び決済端末は、モバイル機器と決済端末の間の短距離無線通信を用いて製品又はサービスの購入の間に実行される非接触決済の安全に関する。決済処理に関連する各種の外部パラメータは、モバイル機器と決済端末の間で交換できる。好ましい実施形態は、外部パラメータ、例えば、モバイル機器及び決済端末のそれぞれの位置、トランザクション処理時間に関連したタイムスタンプ、又はモバイル機器及び決済端末それぞれの識別子を含む。これらの外部パラメータに関連した差値は、決済端末による決済処理の検証の前に基準値との比較を行ってモバイル機器及び決済端末の両方によって確認される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
決済端末（ＰＴ）に対してモバイル機器（ＭＤ）により実行される非接触決済処理を安全にする方法であって、前記モバイル機器（ＭＤ）は、現在の決済処理に関連するトークン（Ｔ０）を提供して、前記トークン（Ｔ０）を短距離無線通信チャネル（ＳＲＷ）を介して前記決済端末（ＰＴ）に送信するように構成されるセキュア素子（ＳＥ）を備える方法において、
前記決済端末（ＰＴ）から、前記モバイル機器（ＭＤ）によって、現在の決済処理に関連する処理パラメータ（ＴＰ）を受信するステップと、
前記モバイル機器（ＭＤ）によって、前記受信された処理パラメータ（ＴＰ）の少なくとも一部から形成される一意の最初のトークン（Ｔ０）を提供するステップと、
前記モバイル機器（ＭＤ）によって、前記決済端末（ＰＴ）に、短距離無線通信チャネルを介して、可逆的な数値演算（×）を適用することによって前記最初のトークン（Ｔ０）と前記モバイル機器（ＭＤ）に特有の第１のパラメータ（Ｐ１）の組み合わせから生じる第１のトークン（Ｔ１＝Ｔ０×Ｐ１）を送信するステップと、
前記決済端末から、前記第１のトークン（Ｔ１）に応答して、前記可逆的な数値演算（×）を適用することによって前記第１のトークン（Ｔ１）と前記決済端末（ＰＴ）に特有の第２のパラメータ（Ｐ２）の組み合わせから生じる第２のトークン（Ｔ２＝Ｔ１×Ｐ２）を受信するステップと、
前記モバイル機器（ＭＤ）によって、前記可逆的な数値演算（×）の逆算（／）を適用することによって前記第２のトークン（Ｔ２）と前記第１のトークン（Ｔ１）の組み合わせから前記第２のパラメータ（Ｐ２＝Ｔ２／Ｔ１）を決定するステップと、
前記第２のパラメータ（Ｐ２）と前記第１のパラメータ（Ｐ１）の間のモバイル差値（Ｄ１＝ｄｉｆｆ（Ｐ１、Ｐ２））を決定するステップと、
前記モバイル差値（Ｄ１）を前記モバイル機器（ＭＤ）のメモリに格納された所定の基準差範囲（Ｄ１ｒｅｆ）と比較するステップと、
前記モバイル差値（Ｄ１）が前記基準差範囲（Ｄ１ｒｅｆ）内にある場合、前記可逆的な数値演算（×）を適用することによって前記第１のパラメータ（Ｐ１）と前記第２のパラメータ（Ｐ２）の組み合わせによって得られた第３のトークン（Ｔ３＝Ｐ１×Ｐ２）を前記決済端末（ＰＴ）に送信するステップと、
前記決済端末（ＰＴ）によって、前記可逆的な数値演算（×）の前記逆算（／）を適用することによって前記第３のトークン（Ｔ３）と前記第２のパラメータ（Ｐ２）の組み合わせから前記第１のパラメータ（Ｐ１＝Ｔ３／Ｐ２）を決定するステップと、
前記決済端末（ＰＴ）によって、前記第２のパラメータ（Ｐ２）と前記第１のパラメータ（Ｐ１）の間の端末差値（Ｄ２＝ｄｉｆｆ（Ｐ１、Ｐ２））を決定するステップと、
前記端末差値（Ｄ２）を前記決済端末（ＰＴ）のメモリに格納された所定の基準差範囲（Ｄｒｅｆ２）と比較するステップと、
前記端末差値（Ｄ２）が前記基準差範囲（Ｄ２ｒｅｆ）内に含まれる場合、前記可逆的な数値演算（×）の前記逆算（／）を適用することによって前記第２のトークン（Ｔ２）と前記３のトークン（Ｔ３）の組み合わせから前記最初のトークン（Ｔ０＝Ｔ２／Ｔ３）を決定するステップと、
前記決済端末（ＰＴ）によって、前記決定された最初のトークン（Ｔ０）を決済当局（ＰＡ）のサーバに送信するステップであって、前記決済処理は前記決済端末（ＰＴ）により処理されるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１のパラメータ（Ｐ１）及び前記第２のパラメータ（Ｐ２）は、それぞれ、前記モバイル機器（ＭＤ）及び前記決済端末（ＰＴ）の位置座標を表し、前記位置座標は、汎地球測位システム（ＧＰＳ）によって、又は屋内測位システム（ＩＰＳ）によって決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記モバイル機器又は前記決済端末によって決定する前記第２のパラメータ（Ｐ２）と前記第１のパラメータ（Ｐ１）の間の前記差値（Ｄ１、Ｄ２）は、前記モバイル機器（ＭＤ）と前記決済端末（ＰＴ）の間の距離を表し、前記距離は、前記モバイル機器（ＭＤ）のメモリ、前記決済端末（ＰＴ）のメモリそれぞれに格納する所定の基準距離範囲（Ｄｒｅｆ１、Ｄｒｅｆ２）と比較されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のパラメータ（Ｐ１）及び前記第２のパラメータ（Ｐ２）は、決済処理の開始時に前記モバイル機器（ＭＤ）及び前記決済端末（ＰＴ）により示される現在の日付及び時間により形成されるタイムスタンプを表すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のパラメータ（Ｐ２）と前記第１のパラメータ（Ｐ１）間の前記モバイル差値（Ｄ１）は、前記モバイル機器（ＭＤ）のトランザクション処理時間を表し、そして前記第２のパラメータ（Ｐ２）と前記第１のパラメータ（Ｐ１）間の前記端末差値（Ｄ２）は、前記決済端末（ＰＴ）のトランザクション処理時間を表し、前記モバイル機器（ＭＤ）の前記トランザクション処理時間は、前記モバイル機器（ＭＤ）のメモリに格納された所定の基準期間範囲（Ｄ１ｒｅｆ）と比較されて、前記決済端末（ＰＴ）の前記トランザクション処理時間は、前記決済端末（ＰＴ）のメモリに格納された所定の基準期間範囲（Ｄ２ｒｅｆ）と比較されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のパラメータ（Ｐ１）は、決済処理の開始時に、前記モバイル機器（ＭＤ）に関連するカメラによって得られたコードに基づいて前記決済端末の識別子（ＩＤ２´）を表し、前記コードは、前記決済端末（ＰＴ）にあるか又はそれに閉鎖的であり、そして前記第２のパラメータ（Ｐ２）は、前記決済端末（ＰＴ）のメモリに格納された識別子（ＩＤ２）を表すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のパラメータ（Ｐ２）と前記第１のパラメータ（Ｐ１）間の前記差値は、前記獲得した識別子（ＩＤ２´）と前記第２のトークン（Ｔ２）を介して前記モバイル機器（ＭＤ）によって受信した前記決済端末（ＰＴ）の前記識別子（ＩＤ２）の整合チェック結果を表すことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記可逆的な数値演算は、加算、乗算、排他的論理和、又はそれらの他の可逆的な組み合わせを含むグループから選択されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第２のトークン（Ｔ２）及び前記第３のトークン（Ｔ３）から前記最初のトークン（Ｔ０）を決定した後に前記決済端末（ＰＴ）によって前記モバイル機器（ＭＤ）から前記最初のトークン（Ｔ０）を受信し、そして前記最初のトークン（Ｔ０）を前記決済当局（ＰＡ）の前記サーバに送信する前に前記受信した最初のトークン（Ｔ０）と比較することによって前記決定された最初のトークン（Ｔ０）の識別を検査するステップを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記短距離無線通信チャネルを介して送信された前記トークン（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）は、前記決済処理の開始時に前記モバイル機器（ＭＤ）と前記決済端末（ＰＴ）の間で取り決めた暗号鍵Ｋで署名されて、前記署名は、前記暗号鍵で暗号化された前記送信されたトークン（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）のダイジェストを含み、前記ダイジェストは、タイプＳＨＡ−２、ＳＨＡ−３、ＢＬＡＫＥの、又はその他の所有権のあるタイプの一方向性の衝突のないハッシュ関数を前記関係するトークン（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）に適用することにより算出されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
短距離無線通信チャネル（ＳＲＷ）を介して決済端末（ＰＴ）によって決済処理を実行するように構成するモバイル機器（ＭＤ）であって、現在の決済処理に関連するトークン（Ｔ０）を提供して、前記トークン（Ｔ０）を前記決済端末（ＰＴ）に送信するように構成されるセキュア素子（ＳＥ）を備えるモバイル機器（ＭＤ）において、前記セキュア素子（ＳＥ）は、
前記現在の決済処理に関連する処理パラメータ（ＴＰ）を前記決済端末（ＰＴ）から受信し、
前記受信された処理パラメータ（ＴＰ）の少なくとも一部から形成された一意の最初のトークン（Ｔ０）を提供し、
可逆的な数値演算（×）を適用することによって前記一意の最初のトークン（Ｔ０）と前記モバイル機器（ＭＤ）に特有の第１のパラメータ（Ｐ１）の組み合わせから生じる第１のトークン（Ｔ１＝Ｔ０×Ｐ１）を得て、
前記短距離無線通信チャネル（ＳＲＷ）を介して前記第１のトークン（Ｔ１）を前記決済端末（ＰＴ）に送信し、
前記決済端末（ＰＴ）から、前記第１のトークン（Ｔ１）に応答して、前記可逆的な数値演算（×）を適用することによって前記第１のトークン（Ｔ１）と前記決済端末（ＰＴ）に特有の第２のパラメータ（Ｐ２）の組み合わせによって得られた第２のトークン（Ｔ２＝Ｔ１×Ｐ２）を受信し、
前記可逆的な数値演算（×）の逆算（／）を適用することによって前記第２のトークン（Ｔ２）及び前記第１のトークン（Ｔ１）から前記第２のパラメータ（Ｐ２＝Ｔ２／Ｔ１）を決定し、
前記第２のパラメータ（Ｐ２）と前記第１のパラメータ（Ｐ１）の間のモバイル差値（Ｄ１）を決定し、
前記モバイル差値（Ｄ１）を前記モバイル機器（ＭＤ）のメモリに格納した所定の基準差範囲（Ｄ１ｒｅｆ）と比較し、
決定されたモバイル差値（Ｄ１）が前記基準差範囲（Ｄ１ｒｅｆ）の中に含まれる場合、前記可逆的な数値演算（×）を適用することによって前記第１のパラメータ（Ｐ１）と前記第２のパラメータ（Ｐ２）の組み合わせから生じる第３のトークン（Ｔ３＝Ｐ１×Ｐ２）を得て、
前記第３のトークン（Ｔ３＝Ｐ１×Ｐ２）を前記決済端末（ＰＴ）に送信するように更に構成されることを特徴とするモバイル機器（ＭＤ）。
【請求項１２】
前記可逆的な数値演算は、加算、乗算、排他的論理和、又はそれらの他の可逆的な組み合わせを含むグループで選択されることを特徴とする請求項１１に記載のモバイル機器。
【請求項１３】
現在の決済処理に関連する一意の最初のトークン（Ｔ０）を、短距離無線通信チャネル（ＳＲＷ）を介して、モバイル機器（ＭＤ）から受信することによって決済処理を処理するように構成される決済端末（ＰＴ）であって、
現在の決済処理に関連する処理パラメータ（ＴＰ）を前記モバイル機器（ＭＤ）に送信し、
可逆的な数値演算（×）を適用することによって前記最初のトークン（Ｔ０）と前記モバイル機器（ＭＤ）に特有の第１のパラメータ（Ｐ１）の組み合わせから生じる第１のトークン（Ｔ１＝Ｔ０×Ｐ１）を前記モバイル機器（ＭＤ）から受信し、
前記第１のトークン（Ｔ１）に応答して、前記可逆的な数値演算（×）を適用することによって前記第１のトークン（Ｔ１）と前記決済端末（ＰＴ）に特有の第２のパラメータ（Ｐ２）の組み合わせによって得られた第２のトークン（Ｔ２＝Ｔ１×Ｐ２）を前記モバイル機器（ＭＤ）に送信し、
前記可逆的な数値演算（×）を適用することによって前記第１のパラメータ（Ｐ１）と前記第２のパラメータ（Ｐ２）の組み合わせから生じる第３のトークン（Ｔ３＝Ｐ１×Ｐ２）を前記モバイル機器（ＭＤ）から受信し、
前記可逆的な数値演算（×）の逆算を適用することによって前記第３のトークン（Ｔ３）及び前記第２のパラメータ（Ｐ２）から前記第１のパラメータ（Ｐ１＝Ｔ３／Ｐ２）を決定し、
前記第２のパラメータ（Ｐ２）と前記第１のパラメータ（Ｐ１）の間の端末差値（Ｄ２）を決定し、
前記端末差値（Ｄ２）を前記決済端末（ＰＴ）のメモリに格納した所定の基準差範囲（Ｄ２ｒｅｆ）と比較し、
決定された差値が前記基準差範囲（Ｄ２ｒｅｆ）の中に含まれる場合、前記可逆的な数値演算（×）の前記逆算を適用することによって前記第２のトークン（Ｔ２）及び前記第３のトークン（Ｔ３）から前記最初のトークン（Ｔ０＝Ｔ２／Ｔ３）を決定し、
前記決済処理を処理して、前記決定された最初のトークン（Ｔ０）を決済当局（ＰＡ）のサーバに送信するように更に構成されることを特徴とする決済端末（ＰＴ）。
【請求項１４】
前記可逆的な数値演算は、加算、乗算、排他的論理和、又はそれらの他の可逆的な組み合わせを含むグループで選択されることを特徴とする請求項１３に記載の決済端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル機器と小売商の決済端末の間の短距離無線通信を用いて製品又はサービスの購入中に実行する非接触決済のセキュリティに関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触決済は、小売商の決済端末（以下、決済端末）とモバイル通信装置、例えば、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、又はその他のモバイル情報端末を使用する顧客の間で決済情報を安全に交換することが必要である。
【０００３】
情報通信技術の開発によって、決済処理を実行するために携帯機器を使用することは一般的になった。例えば、スマートフォンは、例えば決済端末とのＲＦ（無線周波数）短距離無線データ交換を用いるスマートフォンにインストールされた特定のアプリケーションのおかげで、非接触クレジットカードと類似の方法で決済手段として用いることができる。モバイル機器は、従って、類似のトランシーバ装置を備えた決済端末と短距離電磁通信を確立することが可能な少なくとも一つの適切なトランシーバ装置を備える。このデータ交換を管理する通信プロトコルを用いる周知のトランシーバ装置は、主にＮＦＣ（近距離無線通信）、ブルートゥース(登録商標）、又はジグビー技術を備える。
【０００４】
ＮＦＣ技術の利点は、数センチメートルの非常に短い伝送距離であり、それは、モバイル機器と決済端末の間で交換される機密データを盗聴するか又は妨害する可能性を制限できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】"Practical NFC Peer-to-Peer Relay Attack using Mobile Phones", Lishoy Francis, Gerhard Hancke, Keith Mayes, and Konstantinos Markantonakis, Information Security Group, Smart Card Centre, Royal Holloway University of London.
【非特許文献２】"EMV Payment Tokenization Specification", Technical Framework, v1.0, EMVCo, LLC.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＲＦ短距離無線通信チャネルの一つの欠点は、一般に、それらの潜在的セキュリティの脆弱性に関連がある。非接触ソリューションのセキュリティ上の弱点の中で、最も重要なものは、「リレーアタック」に対するその脆弱性である。この場合には、サイバーアタックを実行する非倫理的なプレーヤー（以下、アタッカー又はハッカー）は、顧客のモバイル機器と合法的な商業決済端末の間で交換されるＲＦ信号のデータを妨害することによって、決済処理を開始することが可能でありえる。妨害されたデータは、それから、合法的な小売商だけでなく顧客の損害も生じる違法な決済処理を行うために別の決済端末に転送されるか又はリレーされる。
【０００７】
リレーアタックの仕組み及びいくつかの対策が、以下の文書に記載されている。
【０００８】
初めに、非特許文献１である。
【０００９】
この文書は、どのようにリレーアタックが、適切なモバイル情報デバイス・プロファイル・アプリケーションを開発してアタッカー自身のＮＦＣ対応携帯電話にインストールすることによって正当なピア・ツー・ピアＮＦＣ通信を用いてシステムに対して実行されるかについて記述している。アタックは、安全なプログラムメモリにアクセスするか又は何かコード署名を使用する必要もなくて、一般公開されているＡＰＩを使用できる。装置位置を用いるリレーアタック対策が、モバイル環境において用いることができる。これらの対策は、携帯電話の「受動的」ＮＦＣを用いて非接触アプリケーションへのリレーアタックを予防するために適用することもできる。リレーアタック対策は、ＧＰＳ位置に基づいてモバイル機器の近接を検査する。モバイル機器Ａは、その位置及びタイムスタンプを伝送データに基本的に加える。デジタル署名等の追加認証機構は、その場合、パケットがモバイル機器Ａにより構成されたことを確認するために用いる。モバイル機器Ｂは、モバイル機器Ａの位置をそれ自体のものと比較して、モバイル機器Ａが間近に近接していることを確認する。アタッカーがデータを中継する場合、モバイル機器Ａの位置は、モバイル機器Ｂの位置から理論的には更に間隔をおいて配置されなければならず、そしてアタックは検出される。アタッカーがモバイル機器Ａの鍵材を知らないので、彼は、データを変更するか、又は新しいデータパケットを構成することができない。タイムスタンプは、アタッカーが有効な処理を記録して同じ位置で後の段階でそれを使用することを予防する。対策の堅実性及び/又は有効性は、主に署名暗号強度に基づいている。
【００１０】
非特許文献２は、トークン化の将来の基準の草案バージョンである。この文書は、決済トークン化状況を記載し、決済トークン化を支援するのに必要な実体の重要な役割を規定し、本明細書の影響を識別し、トークン要求、トークン発行及び提供、トランザクション処理と関連した必要なデータフィールド及び任意のデータフィールドを特定し、そして必要なアプリケーション・プログラミング・インタフェース（ＡＰＩ）を識別する。文書は、決済トークン化エコシステム、用語定義、重要な支払い能力、及びエコシステムの中の各実体に特有の規制についての詳細な説明を提供することも目的とする。加えて、この文書は、潜在的な使用事例、関連処理フロー、及び従来の決済機能にわたるこれらの処理フロー内の必要なフィールド及び任意のフィールドの標準化、例えば、認可、捕獲、清算、及び例外処理を提供する。決済処理中の潜在的リレーアタック並びにこの種のアタックを予防する解決策は、この文書では扱われていない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一実施形態によれば、請求項１に記載の決済端末に関してモバイル機器によって実行する非接触決済処理を安全にする方法が提案される。
【００１２】
本発明の更なる目的は、非接触決済処理を安全にするように構成される請求項１１に記載のモバイル機器、及びモバイル機器から受け取った決済処理を処理するように構成される請求項１３に記載の決済端末に関する。
【００１３】
本発明の方法、モバイル機器、及び決済端末は、モバイル機器と決済端末の間で交換される決済処理と関連した各種のパラメータによって作動するようにセットされる。後述する好ましい実施形態は、モバイル機器に特有の第１のパラメータ及び決済端末に特有の第２のパラメータを使用する。これらのパラメータは、モバイル機器及び決済端末のそれぞれの位置、トランザクション処理時間に関連したタイムスタンプ、又はモバイル機器及び決済端末それぞれの識別子を表すことができる。
これらのパラメータに関連した差分値は、決済処理の妥当性検査の前に基準値との比較を行うことによってモバイル機器及び決済端末により確認される。
【００１４】
本発明は、非限定的な実施例として与えられる添付図面を参照する、以下の詳細な説明によってよりよく理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】非接触決済処理を安全にする際に関わるそれらのそれぞれの空間位置に対応するそれらのそれぞれの外部パラメータを有するモバイル機器及び決済端末を表す略図を示す。
【図２】本発明による短距離無線通信チャネルを介してモバイル機器と決済端末の間で交換されるデータのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の方法は、好ましくは、ＰＣＩ（決済カード業界）データセキュリティ標準に基づいたトークン化プロトコルを使用するモバイル機器の決済ソリューションにあてはまる。会員番号（ＰＡＮ）は、モバイル機器に関連するセキュア素子ＳＥに保存される。
【００１７】
モバイル機器ＭＤは、スマートフォン、タブレット、ポータブルコンピュータ、又は適切な決済アプリケーション、セキュア素子、及び短距離電磁通信トランシーバを備えたその他の携帯情報端末を含むグループにおいて選択できる。
【００１８】
セキュア素子ＳＥは、アプリケーションがインストールされ、個人化されて、管理されることができるプラットフォームを含むことができる。それは、ハードウェア、ソフトウェア、インタフェース、並びに証明書の安全な記憶と決済、認証、及び他のサービスの実行を可能にするプロトコルから成る。セキュリティ上重要なアプリケーション、例えば決済及び口座証明書に関わるそれらは、安全なハードウェア記憶及び安全な実行環境を必要とする。モバイル機器では、これは通常セキュア素子により処理される。
【００１９】
セキュア素子ＳＥは、いろいろな形、例えば汎用集積回路カード（ＵＩＣＣ）、埋め込みセキュア素子、或いはモバイル機器のスロットに挿入するか又は非接触の方法で使うことができる、別々のチップ又はセキュア装置のようなＮＦＣ（近距離無線通信）施設で実装されることができる。通常、ＵＩＣＣは、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）の形であり、それはモバイル・ネットワーク・オペレータにより制御される。埋め込みセキュア素子は、セキュア素子をモバイル機器自体に埋め込むオプションをサービスプロバイダに与える。セキュア素子は、一つ以上のセキュリティ領域を含むことができる。セキュリティ領域の各々は、共通の実体を信用する（即ち、共通であるか又はグローバルな暗号鍵又はトークンを使用して認証されるか又は管理される）、パッケージ、アプレット、アプリケーション等のデータの収集を含む。セキュリティ領域は、サービスプロバイダと関連付けることができて、ロイヤルティ、クーポニング、及びクレジットカード等のサービス・プロバイダ・アプレット又はアプリケーションを含み、そしてアプリケーション又はアプレットをトランシットすることができる。
【００２０】
モバイル機器ＭＤと決済端末ＰＴ間の決済処理の開始時に、モバイル機器ＭＤは、決済端末ＰＴから、処理要求に応じて、少なくとも金額及び処理識別子を含む現在の決済に関連する処理パラメータＴＰを受信する。決済処理の準備段階において、セキュア素子ＳＥは、暗号機能Ｆを用いて、少なくともユーザー会員番号（ＰＡＮ）及び現在の決済処理に関連する処理パラメータＴＰから成る暗号Ｆ（ＴＰ）の形で最初のトークンＴ０を生成できる。最初のトークンＴ０は、モバイル通信ネットワークを介してオンラインで生成されて、モバイル機器ＭＤのセキュア素子ＳＥに提供されることもできる。暗号Ｆ（ＴＰ）は、例えば、処理パラメータＴＰの全部又は一部に適用されるハッシュ関数によって得られるダイジェスト等の完全性数字を更に含む。
【００２１】
最初のトークンＴ０は、一般に所与の処理に対して一意である。同じ決済端末ＰＴさえも、同じモバイル機器ＭＤで使われて、各決済は、一般に、セキュア素子ＳＥによる新規なトークン生成につながる。ＥＭＶｃｏグループ（ユーロペイ・マスターカード・ビサ標準を開発して維持している組織）により規定された仕様に従って、最初のトークンＴ０は、いろいろな処理のために使うこともできて、この場合、有効期限が処理の数を制限する。決済処理は、決済端末ＰＴにより確認されて、それは、決済当局ＰＡ、例えば清算実体、銀行、又はクレジットカード管理センターのサーバにそれを転送する前に最初のトークンＴ０の完全性を確認する。サーバはまた、別の処理のために同じトークンを繰り返すのを予防するために、「使用される」トークンデータベースに対して所与のトークンの特徴又は有効期限を確認する。モバイル機器ＭＤのユーザー認証がうまく行われるときに、最初のトークンＴ０は、例えばＮＦＣ又はブルートゥース（登録商標）技術を用いて短距離無線通信チャネルを介して小売商の決済端末に送信することができている。
【００２２】
ユーザー認証は、ＰＩＮコード又は指紋をモバイル機器オペレーティングシステム又は決済アプリケーションの適切なユーザーインタフェースに導入することによって実行できる。
【００２３】
本発明によれば、モバイル機器ＭＤに特有の第１のパラメータＰ１及び決済端末ＰＴに特有の第２のパラメータＰ２は、最初のトークンＴ０を決済当局ＰＡに転送する前に、モバイル機器ＭＤ及び決済端末ＰＴにより確認される。
【００２４】
図１に例示された好ましい実施形態によれば、第１のパラメータＰ１及び第２のパラメータＰ２は、モバイル機器ＭＤ及び決済端末ＰＴのそれぞれの座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）によって定められる空間位置を表す。これらの座標は、ＧＰＳ（全地球位置測定システム）システムを使用してモバイル機器ＭＤにインストールされた位置アプリケーションによって測定できる。通常は固定位置を有する決済端末ＰＴに関して、位置はインストールの間にメモリに格納できる。
【００２５】
ＧＰＳシステムにより提供される信号がモバイル機器ＭＤによって受信するにはあまりに弱い屋内位置の場合には、位置を決定するために屋内測位システムＩＰＳを用いることができる。衛星を使用する代わりに、ＩＰＳソリューションは、ＷｉＦｉアクセスポイント等の位置基準として使用するＲＦエミッタ、或いは磁気、音響、又は光学的技術を用いた測位システムに基づく距離測定を含むいろいろな技術を使用できる。
【００２６】
これらの位置座標は、短距離無線通信チャネルを介して交換されて、決済処理を処理する前に、モバイル機器ＭＤ並びに決済端末ＰＴにより確認される。確認は、現在の位置（Ｐ１、Ｐ２）及び予め格納された基準距離範囲Ｄｒｅｆにより決定される距離Ｄの比較に基づいている。
【００２７】
図２のフローチャートは、モバイル機器ＭＤ及び決済端末ＰＴそれぞれに特有のパラメータ（Ｐ１、Ｐ２）と組み合わされた最初のトークンＴ０により形成されるモバイル機器ＭＤと決済端末ＰＴの間に、短距離無線チャネルＳＲＷを介して、交換されるデータを示す。
【００２８】
初期の段階において、決済端末ＰＴは、モバイル機器ＭＤにより実行される現在の決済処理に関する処理パラメータＴＰをモバイル機器ＭＤに送信する。処理パラメータＴＰは、少なくとも、モバイル機器（ＭＤ）のユーザーに関連した会員番号（ＰＡＮ）、及び現在の決済処理に対応する金額を含む。オプションにより、処理パラメータＴＰは、一つ以上のパラメータ、例えば、処理、端末、又は小売商の識別子によって完成できる。
【００２９】
モバイル機器ＭＤのセキュア素子ＳＥによって生成する最初のトークンＴ０は、現在の処理のための一意の暗号Ｆ（ＴＰ）を形成する。モバイル機器ＭＤのＧＰＳ又はＩＰＳアプリケーションにより提供される位置座標Ｐ１は、それから、（×）と表示される可逆的な数値演算、例えば、加算、乗算、ＸＯＲ（排他的論理和）、又はその他の可逆的なそれらの組み合わせを適用することによって最初のトークンＴ０と組み合わされる。このように得られた結果は、第１のトークンＴ１＝Ｔ０×Ｐ１から成り、それは短距離無線通信チャネルＳＲＷを介して決済端末ＰＴに送信される。
【００３０】
決済端末ＰＴは、可逆的な数値演算を適用することによって第１のトークンＴ１と決済端末ＰＴの位置Ｐ２の組み合わせから生じる第２のトークンＴ２＝Ｔ１×Ｐ２をモバイル機器ＭＤに送信することによって応答する。モバイル機器ＭＤは、（／）と表示される可逆的な数値演算の逆算を第１のトークンＴ１及び第２のトークンＴ２に適用することによって決済端末ＰＴの位置Ｐ２を決定する。
【００３１】
実際に、Ｐ２＝Ｔ２／Ｔ１、ここでＴ２＝Ｔ１×Ｐ２及びＴ１＝Ｔ０×Ｐ１であり、Ｔ０×Ｐ１×Ｐ２／Ｔ０×Ｐ１に＝Ｐ２を与える。
【００３２】
位置Ｐ１及びＰ２を知ることによって、モバイル機器ＭＤは、モバイル機器ＭＤと決済端末ＰＴの間の距離Ｄ１に対応するモバイル差値Ｄ１を算出する。この距離Ｄ１は、それから、モバイル機器ＭＤのメモリに格納された基準距離範囲Ｄ１ｒｅｆと比較される。
【００３３】
比較は、現在の距離Ｄ１が基準距離範囲Ｄ１ｒｅｆの外にある、即ち、基準距離Ｄ１ｒｅｆより長い距離であるときに失敗して、処理は止められる。実際に、リレーアタックが発生した場合、モバイル機器ＭＤと異なる位置Ｐ２´の利用された、偽の、又はその他の決済端末ＰＴ２の間との距離Ｄ１´は、基準距離Ｄ１ｒｅｆを上回っている。
【００３４】
比較が良好である場合、即ち、距離Ｄ１が基準距離範囲Ｄ１ｒｅｆの中に含まれる場合、第３のトークンＴ３＝Ｐ１×Ｐ２は、モバイル機器ＭＤによって決済端末ＰＴに送信される。このトークンＴ３は、可逆的な数値演算（×）をモバイル機器ＭＤの位置Ｐ１に、そして決済端末ＰＴの位置Ｐ２に適用した結果生じる。
【００３５】
第３のトークンＴ３を受信した決済端末ＰＴは、第３のトークンＴ３及び決済端末ＰＴの位置Ｐ２を可逆的な数値演算の逆算（／）と組み合わせることによって、モバイル機器ＭＤの位置Ｐ１＝Ｔ３／Ｐ２＝Ｐ１×Ｐ２／Ｐ２を決定する。
【００３６】
以前のステップにおけるモバイル機器ＭＤよりも類似の方法で、位置Ｐ１及びＰ２も知っている決済端末ＰＴは、モバイル機器ＭＤと決済端末ＰＴの間の距離Ｄ２に対応する端末差値Ｄ２を算出する。この距離Ｄ２は、それから、決済端末ＰＴのメモリに格納された基準距離範囲Ｄ２ｒｅｆとも比較される。
【００３７】
現在の距離Ｄ２が基準距離範囲Ｄ２ｒｅｆを超える場合、処理は止められる。反対の場合には、距離Ｄ２が基準距離範囲Ｄ２ｒｅｆの中に含まれるときに、決済端末ＰＴは、以前に受信した第２のトークンＴ２及び第３のトークンＴ３を可逆的な数値演算の逆算と組み合わせることによって最初のトークンＴ０を決定する。
【００３８】
実際に、Ｔ０＝Ｔ２／Ｔ３＝Ｔ１×Ｐ２／Ｐ１×Ｐ２＝Ｔ０×Ｐ１×Ｐ２／Ｐ１×Ｐ２＝Ｔ０
【００３９】
このように得られた最初のトークンＴ０は、清算のためにそれを銀行、又はクレジットカード管理センターに転送する決済端末ＰＴにより処理される。
【００４０】
オプションにより、モバイル機器ＭＤは、最初のトークンＴ０を決済当局ＰＡに送る前にＴ０＝Ｔ２／Ｔ３によって算出した最初のトークンＴ０との一致を検査するために、それを決済端末ＰＴに送ることができる。モバイル機器ＭＤによって送られたトークンＴ０と決済端末ＰＴにより算出されたトークンＴ０の差は、最初のトークンＴ０を算出するために用いた位置Ｐ１又は位置Ｐ２或いは両方の変更から生じる場合がある。モバイル機器ＭＤによって生成する最初のトークンＴ０と異なるトークンＴ０´は、トークン・チェック・オプションが存在する決済端末ＰＴによって、又はこのオプションが存在しない決済当局ＰＡによって拒絶される。
【００４１】
ハッカーが捕獲した処理をデータを変更せずに別の端末へ転送することを試みる受動的リレーアタックは、モバイル機器ＭＤ及び決済端末ＰＴの両方により実行される試験により予防される。それは、好ましい実施形態によれば距離（Ｄ１、Ｄ２）を基準距離範囲（Ｄ１ｒｅｆ、Ｄ２ｒｅｆ）と比較する。
【００４２】
本発明の方法はまた、積極的リレーアタックを防止することを可能にする。即ち、そこでは、ハッカーが、変更データを使用して別の決済端末との処理を行うためにモバイル機器ＭＤと決済端末ＰＴの間で送信されるデータを捕獲して変更する。
【００４３】
例えば、積極的リレーアタック中に、ハッカーのモバイル機器ＭＤ´は、最初のモバイル機器ＭＤと第１の決済端末ＰＴ１の間で交換されるトークンＴ１＝Ｔ０×Ｐ１及びＴ２＝Ｔ１×Ｐ２を捕獲できる。変更された値Ｐ２´がモバイル機器ＭＤ´により実行される距離試験にパスするように、ハッカーのモバイル機器ＭＤ´は、第１の決済端末ＰＴ１の位置Ｐ２＝Ｔ２／Ｔ１を算出して、得られた位置Ｐ２を変更する。
【００４４】
モバイル機器ＭＤ´は、それから、モバイル機器ＭＤ´の位置Ｐ１´と変更された位置Ｐ２´の組み合せから生じるトークンＴ３´＝Ｐ１´×Ｐ２´を位置Ｐ２´の値が基準距離範囲Ｄ２ｒｅｆの中に含まれるので距離試験をうまく実行する位置Ｐ２´の第２の決済端末ＰＴ２に送信する。第２の決済端末ＰＴ２は、最初のトークンＴ０´＝Ｔ２´／Ｔ３´をこのように算出する。この最初のトークンＴ０´は、最初のモバイル機器ＭＤによって生成する最初のトークンＴ０に対応しない。実際に、トークンＴ３´＝Ｐ１´×Ｐ２´は、最初のモバイル機器ＭＤによって生成する最初のトークンＴ０を知らずにトークンＴ１から算出することができない、最初のモバイル機器ＭＤの位置Ｐ１の代わりにハッカーのモバイル機器ＭＤ´の位置Ｐ１´により算出される。さらに、トークンＴ２´＝Ｔ０×Ｐ１×Ｐ２´は、ハッカーのモバイル機器ＭＤ´の位置Ｐ１´の代わりに最初のモバイル機器ＭＤの位置Ｐ１を含む。
【００４５】
最後に、変更された決済端末位置Ｐ２´さえ、モバイル機器ＭＤ´及び決済端末ＰＴ２で実行される距離試験にパスして、得られた最初のトークンＴ０´は、例えば完全性試験を実行することによってそれを分析できる決済端末ＰＴ２により拒絶される。決済端末ＰＴ２が、事前の確認なしに得られたトークンＴ０´を決済当局ＰＡサーバに直接転送する場合、トークンＴ０´は、このサーバによって確認の後にも拒絶される。
【００４６】
本発明の方法の特定の態様は、トークンＴ０が数学的な可逆的動作の逆算を第２のトークンＴ２及び第３のトークンＴ３に適用することによって決済端末で明らかにされるときに、パラメータＰ１、Ｐ２は処理の始まりから終わりまで最初のトークンＴ０によってマスキングされることである。このマスキング効果のため、パラメータＰ１及びＰ２の両方とも、ある決済端末から他のものに転送される正しい最初のトークンＴ０によって積極的なリレーアタックをうまく実行するための簡単な方法で得ることができない。
【００４７】
更なる実施形態によれば、パラメータＰ１、Ｐ２は、決済処理の開始時にモバイル機器ＭＤ及び決済端末ＰＴにより示される現在の日付及び時間により形成されるタイムスタンプを含む。この実施形態は、モバイル機器ＭＤ及び決済端末ＰＴのそれぞれの位置が、モバイル機器ＭＤにＧＰＳ／ＩＰＳアプリケーションが無いか、或いは例えば地下の場所又はビル内部のような安定な測位信号の欠如によって決定できない場合に使うことができる。しかしながら、タイムスタンプを比較するために、決済端末ＰＴとモバイル機器ＭＤの時間同期が必要になる。この種の同期は、モバイル機器ＭＤのためのモバイル通信ネットワークを通して、そして同じモバイルネットワーク又は決済端末ＰＴのための無線ローカルネットワークによって提供できる。
【００４８】
それぞれのタイムスタンプは、前述の実施形態のそれぞれの位置より類似の方法で決済処理を確認する前に、モバイル機器ＭＤ並びに決済端末ＰＴにより交換されて、確認される。確認は、現在のタイムスタンプと決済端末ＰＴにより提供されるタイムスタンプの間で決定される時差の、通常は数秒の予め格納された基準期間との比較に基づいている。決済端末ＰＴのタイムスタンプは、第１のトークンＴ１の受信に応答して第２のトークンＴ２と共にモバイル機器ＭＤに送られる。
【００４９】
モバイル機器ＭＤ、決済端末ＰＴそれぞれによって算出した時差が基準期間を超えるとき、処理は止められる。実際に、積極的なリレーアタックが発生した場合、データ変更によって本当の処理をシミュレーションするためにモバイル機器ＭＤによってとられる時間は、モバイル機器ＭＤと決済端末ＰＴの間の通常のトランザクション処理によってとられる時間より長い。
【００５０】
時差が基準期間内に含まれるときに、処理は決済端末ＰＴによって有効であるとみなされて、最初のトークンＴ０は決済当局ＰＡのサーバに転送される。
【００５１】
更なる実施形態によれば、パラメータは、決済端末ＰＴの識別子ＩＤ２及びモバイル機器ＭＤによって得られる識別子ＩＤ２´を含む。決済処理の始めに、モバイル機器ＭＤは、短距離無線通信チャネルＳＲＷとは別のチャネルを介して決済端末ＰＴの識別子ＩＤ２´を最初に得る。識別子ＩＤ２´は、決済端末ＰＴにあるか又はそれに閉鎖的でありえる。
【００５２】
例えば、決済端末ＩＤ２´の識別子は、適切なアプリケーションを使用してモバイル機器ＭＤのカメラによって読取り可能なバーコード又はＱＲコード（登録商標）の形で表示することができる。モバイル機器ＭＤは、それから、読み込まれた識別子ＩＤ２´と組み合わされた最初のトークンＴ０を含む第１のトークンＴ１を決済端末ＰＴに送信する。
【００５３】
決済端末ＰＴは、前記決済端末ＰＴのメモリから検索した識別子ＩＤ２と組み合わされた第１のトークンＴ１を含む第２のトークンＴ２を送信することによって応答する。確認は、このように、カメラによって得た識別子ＩＤ２´と第２のトークンＴ２と共に受信した識別子ＩＤ２の整合チェックの結果に基づいている。リレーアタックの予想される試みを示すこれらの識別子ＩＤ２´とＩＤ２の差が生じた場合、処理は止められる。反対の場合は、モバイル機器ＭＤは、決済端末ＰＴによる整合確認のために識別子ＩＤ２及びＩＤ２´の組み合せにより形成される第３のトークンＴ３を送信し、それは、モバイル機器ＭＤによって得た識別子ＩＤ２´をその格納された識別子ＩＤ２と比較する。
【００５４】
識別子整合チェックが、モバイル機器ＭＤ及び決済端末ＰＴで成功したときに、処理は決済端末ＰＴによって有効であるとみなされて、最初のトークンＴ０は決済当局ＰＡのサーバに転送される。
【００５５】
オプションによって、短距離無線通信チャネルＳＲＷを介して送信されるトークンＴ１、Ｔ２、及びＴ３は、決済処理の開始時にモバイル機器と決済端末の間で取り決めた暗号鍵Ｋで署名されることができる。ディフィ・ヘルマン等のアルゴリズムは、鍵Ｋ自体を交換しないでモバイル機器及び決済端末の両方で暗号鍵Ｋを決定するのに必要なデータを交換するために用いることができる。
【００５６】
署名は、暗号鍵で暗号化された送信トークン（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）のダイジェストを含み、ダイジェストは、タイプＳＨＡ−２、ＳＨＡ−３、ＢＬＡＫＥの、又はその他の所有権のあるタイプの一方向性の衝突のないハッシュ関数を関係するトークンに適用することにより算出される。
【００５７】
モバイル機器ＭＤ又は決済端末ＰＴによるトークン（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）の受信時に、署名は、受信ダイジェストを解読して、この解読されたダイジェストをハッシュ関数を受信トークン（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）に適用することによって算出したダイジェストと比較することにより確認される。算出されたダイジェストが受信ダイジェストと同一である場合、トークンは受け取られる。さもなければ、それは拒絶されて、トランザクションの処理は止まる。暗号鍵は、対称形又は非対称のタイプでありえる。
【００５８】
短距離無線通信チャネルＳＲＷが非安全であるとみなされるならば、鍵ネゴシエーションは、特に「中間者アタック」の間にアタッカーによって見ることができる。アタッカーのモバイル機器は、「最初の」モバイル機器に代わって、暗号鍵Ｋを決定することが可能になる。本発明によるパラメータと検証プロセスを組み合わせたトークンの交換は、このように、非安全な無線通信チャネルを実施する環境で適切な暗号ソリューションによって解決することができない、リレー又は中間者アタック問題に対する効果的で充分なソリューションを表す。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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