(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣカードと、前記ＩＣカードの保持情報を読取るＩＣカード読取装置と、前記ＩＣカード読取装置を識別するための識別情報を発行するＩＣカード発行装置とを備えるＩＣカードシステムにおけるＩＣカードであって、
暗号関数（ｆまたはｇ）と鍵（ＫｆまたはＫｇ）とに基づいて暗号化され前記ＩＣカード読取装置から送信された前記識別情報を受信する受信手段と、
前記識別情報が正当か否かを判定するために、前記ＩＣカード読取装置に備えられたライトワンス型の光学記録媒体に保存され、前記ＩＣカード発行装置において暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化された識別情報である認証処理の対象を読取る測定手段と、
前記受信手段が受信した前記識別情報を、前記識別情報の暗号化に用いた暗号関数（ｆまたはｇ）と鍵（ＫｆまたはＫｇ）とに基づいて復号化し、前記測定手段が読取った認証処理の対象を、前記認証処理の対象の暗号化に用いた暗号関数（Ｋｇ）と鍵（ｇ）とに基づいて復号化し、前記復号化した識別情報と前記復号化した認証処理の対象とが一致するか否かを検出する比較照合するための手段と、
を備えるＩＣカード。
【請求項２】
ＩＣカードと、前記ＩＣカードの保持情報を読取るＩＣカード読取装置と、前記ＩＣカード読取装置を識別するための識別情報を発行するＩＣカード発行装置とを備えるＩＣカードシステムにおけるＩＣカード読取装置であって、
前記識別情報が記憶されている識別情報記憶手段と、
前記識別情報記憶手段から読み出し、暗号関数（ｆまたはｇ）と鍵（ＫｆまたはＫｇ）とに基づいて暗号化した識別情報を前記ＩＣカードに送信する送信手段と、
前記ＩＣカードが有する比較照合するための手段により、前記送信手段から送信された識別情報と比較され、前記識別情報が正当か否かを判定するための、前記ＩＣカード発行装置において暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化された識別情報である認証処理の対象を保持するライトワンス型の光学記録媒体と、
を備えるＩＣカード読取装置。
【請求項３】
ＩＣカードと、前記ＩＣカードの保持情報を読取るＩＣカード読取装置と、前記ＩＣカード読取装置を識別するための識別情報を発行するＩＣカード発行装置とを備えるＩＣカードシステムであって、
前記ＩＣカード発行装置が、
前記識別情報を第１の暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化する第１の暗号化処理手段と、
前記識別情報または前記第１の暗号化処理手段が暗号化した識別情報を前記ＩＣカード読取装置に書き込む識別情報書き込み手段と、
を有し、
前記ＩＣカード読取装置が、
前記識別情報が記憶されている識別情報記憶手段と、
前記識別情報記憶手段から読み出した識別情報を第２の暗号関数（ｆ）と鍵（Ｋｆ）とに基づいて暗号化する第２の暗号化処理手段と、
前記第２の暗号化処理手段が暗号化した識別情報を送信する送信手段と、
前記識別情報が正当か否かを判定するための、前記第１の暗号化処理手段において暗号化され、前記識別情報書き込み手段により書き込まれた識別情報である認証処理の対象を保持するライトワンス型の光学記録媒体と、
を有し、
前記ＩＣカードが、
前記光学記録媒体から前記認証処理の対象を読取る測定手段と、
前記ＩＣカード読取装置から前記暗号化された識別情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した識別情報を前記第２の暗号関数（ｆ）と鍵（Ｋｆ）とに基づいて復号化した識別情報と、前記測定手段が読取った前記認証処理の対象を前記第１の暗号関数（ｇ）と鍵（ｋｇ）とに基づいて復号化した認証処理の対象とが、一致するか否かを検出する比較照合するための手段と、
を有するＩＣカードシステム。
【請求項４】
ＩＣカードと、前記ＩＣカードの保持情報を読取るＩＣカード読取装置と、前記ＩＣカード読取装置を識別するための識別情報を発行するＩＣカード発行装置と、前記識別情報の暗号化処理を実行する情報処理装置とを備えるＩＣカードシステムであって、
前記ＩＣカード発行装置が、
前記識別情報を暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化する第１の暗号化処理手段と、
前記識別情報または前記第１の暗号化処理手段が暗号化した識別情報を前記ＩＣカード読取装置に書き込む識別情報書き込み手段と、
を有し、
前記ＩＣカード読取装置が、
前記識別情報が記憶されている識別情報記憶手段と、
前記識別情報記憶手段から読み出した識別情報を送信する識別情報送信手段と、
前記識別情報が正当か否かを判定するための、前記第１の暗号化処理手段において暗号化され、前記識別情報書き込み手段により書き込まれた識別情報である認証処理の対象を保持するライトワンス型の光学記録媒体と、
を有し、
前記情報処理装置が、
前記識別情報送信手段からの識別情報を受信する識別情報受信手段と、
前記識別情報受信手段が受信した識別情報を前記暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化する第２の暗号化処理手段と、
前記第２の暗号化処理手段が暗号化した識別情報を、前記ＩＣカード読取装置を介して送信する送信手段と、
を有し、
前記ＩＣカードが、
前記光学記録媒体から前記認証処理の対象を読取る測定手段と、
前記暗号化された識別情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した識別情報を前記暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて復号化し、前記測定手段が読取った前記認証処理の対象を前記暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて復号化し、該復号化した識別情報と該復号化した認証処理の対象とが一致するか否かを検出する比較照合するための手段と、
を有するＩＣカードシステム。
【請求項５】
ＩＣカードと、前記ＩＣカードの保持情報を読取るＩＣカード読取装置と、前記ＩＣカード読取装置を識別するための識別情報を発行するＩＣカード発行装置と、前記識別情報の暗号化処理を実行する情報処理装置とを備えるＩＣカードシステムであって、
前記ＩＣカード発行装置が、
前記識別情報を第１の暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化する第１の暗号化処理手段と、
前記識別情報または前記第１の暗号化処理手段が暗号化した識別情報を前記ＩＣカード読取装置に書き込む識別情報書き込み手段と、
を有し、
前記ＩＣカード読取装置が、
前記識別情報が記憶されている識別情報記憶手段と、
前記識別情報が正当か否かを判定するための、前記第１の暗号化処理手段において暗号化され、前記識別情報書き込み手段により書き込まれた識別情報である認証処理の対象を保持するライトワンス型の光学記録媒体と、
前記光学記録媒体から認証処理の対象を読取る測定手段と、
前記識別情報記憶手段から読み出した識別情報と前記測定手段が読取った認証処理の対象とを送信する識別情報送信手段と、
を有し、
前記情報処理装置が、
前記識別情報送信手段からの識別情報と認証処理の対象とを受信する識別情報受信手段と、
前記識別情報受信手段が受信した識別情報と認証処理の対象とを第２の暗号関数（ｆ）と鍵（Ｋｆ）とに基づいて暗号化する第２の暗号化処理手段と、
前記第２の暗号化処理手段が暗号化した識別情報を、前記ＩＣカード読取装置を介して送信する送信手段と、
を有し、
前記ＩＣカードが、
前記暗号化された識別情報と認証処理の対象とを受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した識別情報と認証処理の対象とを前記第２の暗号関数（ｆ）と鍵（Ｋｆ）とに基づいて復号化し、該復号化した識別情報を前記第１の暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化し、該暗号化した識別情報と前記受信手段が受信した認証処理の対象とが一致するか否かを検出する比較照合するための手段と、
を有するＩＣカードシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、ＩＣカード、ＩＣカード読取装置及びＩＣカードシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、情報記録媒体の一つである磁気記録媒体として、磁気カードが知られている。磁気カードは、磁気記録読出／書込装置等を介して必要な情報（磁気情報）の磁気ストライプ上への書込み、磁気ストライプ上に保存される磁気情報の中から必要な磁気情報の読出しが行なえるもので、磁気情報を暗号化することで磁気情報を秘匿状態で保存している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように磁気カード内の磁気情報を暗号化して保存しておくだけでは、第三者等による『解読』は防止できても、磁気カードの偽造や変造を根本的には防止できない場合がある。換言すれば、磁気カードが保存する磁気情報を盗んで、その磁気情報を別の磁気カードの磁気ストライプ上にそのままコピーすることにより、新たに偽造磁気カードを作成する場合がある。また、磁気カードにより構成した未使用のプリペイドカードが保存する残高情報等を、使用済みのプリペイドカードの磁気ストライプ部にコピーする等して、新たに変造磁気カードを作成できる場合もある。
【０００４】
そこで、上述のようなカードの偽造や変造を防止するための手段として、上記磁気カードに代えて、情報の書込みや読出しが自在なＩＣチップを備えるＩＣカードを用いる方法が提案されている。この方法は、ＩＣチップの耐タンパ性（つまり、保存する情報等の中身を容易に見せない、改竄されない、保存する情報等の中身を見ようとすると壊れる性質）に着目したもので、この耐タンパ性によって、ＩＣチップに或る程度安全に情報を記録したり、保存することができるとされている。しかし、最近では、ＩＣチップ自体を偽造したり変造したりする等の技術についても、インターネット上で公開されることがしばしばあるために、それによって、ＩＣチップに保存される情報が改竄されたり、或いは不必要に解読されたりする等の不正が頻発する問題が生じている。その結果、ＩＣチップ自体のセキュリティに対する信頼度が以前と比較して大きく低下してきており、ＩＣカードのセキュリティが疑問視されるようにさえなっているのが実情である。しかも、ＩＣカードの読取装置自体を偽造することさえも技術的に困難ではなくなってきている。例えば、正当な読取装置内に記録されている正当な情報を盗み読みして、その情報を持った偽の読取装置を造ることが可能である。その結果、偽造したＩＣカード読取装置に正当なＩＣカードがセットされて、そのＩＣカード内の情報が盗まれる等の問題が生じる虞がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、偽造されたＩＣカード読取装置を利用した、ＩＣカードの不正な利用を防止できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面に従うＩＣカードは、ＩＣカードと、前記ＩＣカードの保持情報を読取るＩＣカード読取装置と、前記ＩＣカード読取装置を識別するための識別情報を発行するＩＣカード発行装置とを備えるＩＣカードシステムにおけるＩＣカードであって、暗号関数（ｆまたはｇ）と鍵（ＫｆまたはＫｇ）とに基づいて暗号化され前記ＩＣカード読取装置から送信された前記識別情報を受信する受信手段と、前記識別情報が正当か否かを判定するために、前記ＩＣカード読取装置に備えられたライトワンス型の光学記録媒体に保存され、前記ＩＣカード発行装置において暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化された識別情報である認証処理の対象を読取る測定手段と、前記受信手段が受信した前記識別情報を、前記識別情報の暗号化に用いた暗号関数（ｆまたはｇ）と鍵（ＫｆまたはＫｇ）とに基づいて復号化し、前記測定手段が読取った認証処理の対象を、前記認証処理の対象の暗号化に用いた暗号関数（Ｋｇ）と鍵（ｇ）とに基づいて復号化し、前記復号化した識別情報と前記復号化した認証処理の対象とが一致するか否かを検出する比較照合するための手段と、を備える。
【０００７】
本発明の第２の側面に従うＩＣカード読取装置は、ＩＣカードと、前記ＩＣカードの保持情報を読取るＩＣカード読取装置と、前記ＩＣカード読取装置を識別するための識別情報を発行するＩＣカード発行装置とを備えるＩＣカードシステムにおけるＩＣカード読取装置であって、前記識別情報が記憶されている識別情報記憶手段と、前記識別情報記憶手段から読み出し、暗号関数（ｆまたはｇ）と鍵（ＫｆまたはＫｇ）とに基づいて暗号化した識別情報を前記ＩＣカードに送信する送信手段と、前記ＩＣカードが有する比較照合するための手段により、前記送信手段から送信された識別情報と比較され、前記識別情報が正当か否かを判定するための、前記ＩＣカード発行装置において暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化された識別情報である認証処理の対象を保持するライトワンス型の光学記録媒体と、を備える。
【０００８】
本発明の第３の側面に従うＩＣカードシステムは、ＩＣカードと、前記ＩＣカードの保持情報を読取るＩＣカード読取装置と、前記ＩＣカード読取装置を識別するための識別情報を発行するＩＣカード発行装置とを備えるＩＣカードシステムであって、前記ＩＣカード発行装置が、前記識別情報を第１の暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化する第１の暗号化処理手段と、前記識別情報または前記第１の暗号化処理手段が暗号化した識別情報を前記ＩＣカード読取装置に書き込む識別情報書き込み手段と、を有し、前記ＩＣカード読取装置が、前記識別情報が記憶されている識別情報記憶手段と、前記識別情報記憶手段から読み出した識別情報を第２の暗号関数（ｆ）と鍵（Ｋｆ）とに基づいて暗号化する第２の暗号化処理手段と、前記第２の暗号化処理手段が暗号化した識別情報を送信する送信手段と、前記識別情報が正当か否かを判定するための、前記第１の暗号化処理手段において暗号化され、前記識別情報書き込み手段により書き込まれた識別情報である認証処理の対象を保持するライトワンス型の光学記録媒体と、を有し、前記ＩＣカードが、前記光学記録媒体から前記認証処理の対象を読取る測定手段と、前記ＩＣカード読取装置から前記暗号化された識別情報を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した識別情報を前記第２の暗号関数（ｆ）と鍵（Ｋｆ）とに基づいて復号化した識別情報と、前記測定手段が読取った前記認証処理の対象を前記第１の暗号関数（ｇ）と鍵（ｋｇ）とに基づいて復号化した認証処理の対象とが、一致するか否かを検出する比較照合するための手段と、を有する。
【０００９】
本発明の第４の側面に従うＩＣカードシステムは、ＩＣカードと、前記ＩＣカードの保持情報を読取るＩＣカード読取装置と、前記ＩＣカード読取装置を識別するための識別情報を発行するＩＣカード発行装置と、前記識別情報の暗号化処理を実行する情報処理装置とを備えるＩＣカードシステムであって、前記ＩＣカード発行装置が、前記識別情報を暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化する第１の暗号化処理手段と、前記識別情報または前記第１の暗号化処理手段が暗号化した識別情報を前記ＩＣカード読取装置に書き込む識別情報書き込み手段と、を有し、前記ＩＣカード読取装置が、前記識別情報が記憶されている識別情報記憶手段と、前記識別情報記憶手段から読み出した識別情報を送信する識別情報送信手段と、前記識別情報が正当か否かを判定するための、前記第１の暗号化処理手段において暗号化され、前記識別情報書き込み手段により書き込まれた識別情報である認証処理の対象を保持するライトワンス型の光学記録媒体と、を有し、前記情報処理装置が、前記識別情報送信手段からの識別情報を受信する識別情報受信手段と、前記識別情報受信手段が受信した識別情報を前記暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化する第２の暗号化処理手段と、前記第２の暗号化処理手段が暗号化した識別情報を、前記ＩＣカード読取装置を介して送信する送信手段と、を有し、前記ＩＣカードが、前記光学記録媒体から前記認証処理の対象を読取る測定手段と、前記暗号化された識別情報を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した識別情報を前記暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて復号化し、前記測定手段が読取った前記認証処理の対象を前記暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて復号化し、該復号化した識別情報と該復号化した認証処理の対象とが一致するか否かを検出する比較照合するための手段と、を有する。
【００１０】
本発明の第５の側面に従うＩＣカードシステムは、ＩＣカードと、前記ＩＣカードの保持情報を読取るＩＣカード読取装置と、前記ＩＣカード読取装置を識別するための識別情報を発行するＩＣカード発行装置と、前記識別情報の暗号化処理を実行する情報処理装置とを備えるＩＣカードシステムであって、前記ＩＣカード発行装置が、前記識別情報を第１の暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化する第１の暗号化処理手段と、前記識別情報または前記第１の暗号化処理手段が暗号化した識別情報を前記ＩＣカード読取装置に書き込む識別情報書き込み手段と、を有し、前記ＩＣカード読取装置が、前記識別情報が記憶されている識別情報記憶手段と、前記識別情報が正当か否かを判定するための、前記第１の暗号化処理手段において暗号化され、前記識別情報書き込み手段により書き込まれた識別情報である認証処理の対象を保持するライトワンス型の光学記録媒体と、前記光学記録媒体から認証処理の対象を読取る測定手段と、前記識別情報記憶手段から読み出した識別情報と前記測定手段が読取った認証処理の対象とを送信する識別情報送信手段と、を有し、前記情報処理装置が、前記識別情報送信手段からの識別情報と認証処理の対象とを受信する識別情報受信手段と、前記識別情報受信手段が受信した識別情報と認証処理の対象とを第２の暗号関数（ｆ）と鍵（Ｋｆ）とに基づいて暗号化する第２の暗号化処理手段と、前記第２の暗号化処理手段が暗号化した識別情報を、前記ＩＣカード読取装置を介して送信する送信手段と、を有し、前記ＩＣカードが、前記暗号化された識別情報と認証処理の対象とを受信する受信手段と、前記受信手段が受信した識別情報と認証処理の対象とを前記第２の暗号関数（ｆ）と鍵（Ｋｆ）とに基づいて復号化し、該復号化した識別情報を前記第１の暗号関数（ｇ）と鍵（Ｋｇ）とに基づいて暗号化し、該暗号化した識別情報と前記受信手段が受信した認証処理の対象とが一致するか否かを検出する比較照合するための手段と、を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードシステムが備えるＩＣカード発行装置（発行装置）、ＩＣカード読取／書込装置（ＩＣカードＲ／Ｗ）、及びＩＣカードを示すブロック図である。
【００１３】
図１において、発行装置１１１はＩＣカード発行時に起動するもので、オリジナルデータ１１３と、暗号関数（例えば共通鍵暗合方式）ｇと、鍵Ｋｇと、鍵Ｋｆとを内蔵する。ＩＣカードＲ／Ｗ１１５は、例えばマシンリーダブル・タイプ・ホログラムのようなWrite Once型の光学記録媒体（光学マークホログラム）１１と、メモリ１１０とを備える。なお、光学マークホログラム１１は、小型の特殊物質や超音波振動子等に代えることもできる。ＩＣカード１１６は、ＩＣチップ１１７を備えている。ＩＣチップ１１７は、後述するように、発行装置１１１から与えられる、鍵Ｋｆ、Ｋｇを保存する。
【００１４】
上述したオリジナルデータ１１３には、例えば本ＩＣカードシステムで統一した共通データ（これを「SingleＩＤ」とする）が挙げられる。また、各ＩＣカードの固有の番号（固有番号）、及びシリアル番号等の、同一のＩＣカードシステムにおいて同一のものが存在しないデータ（これを「ExclusiveＩＤ」とする）も挙げられる。更には、シリアル番号等のハッシュ情報のような、同一のＩＣカードシステムにおいて同一のものが存在する確率が０でないようなデータ（これを「Partial-ExclusiveＩＤ」とする）等がある。
【００１５】
上述した構成の下で、ＩＣカード１１６を発行する時には、発行装置１が、オリジナルデータ１１３を、ＩＣカードＲ／Ｗ１１５のメモリ１１０に書込む。また、発行装置１は、オリジナルデータ１１３を、暗号関数ｇと鍵Ｋｇとにより暗号化し、その暗号化したオリジナルデータ１１３を、認証対象情報として書込装置１１４を通じて光学マークホログラム１１に書込むことも行なう。更に、発行装置１は、鍵Ｋｇ、及び鍵ＫｆをＩＣチップ１１７に記録することも行なう。
【００１６】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードシステムが備えるＩＣカードＲ／Ｗ、ＩＣカード、及びアプリケーション・プログラム（ＡＰ）を搭載した情報処理装置（管理センタのホストコンピュータ等）（以下、ＡＰを搭載した情報処理装置を「ＡＰ」と表記する）を示すブロック図である。
【００１７】
図２において、ＩＣカードＲ／Ｗ１１５は、発行済みＩＣカード１１６の認証時に起動するもので、暗号関数ｆと、鍵Ｋｆとを内蔵し、ＡＰ１２５に通信可能に接続される。ＡＰ１２５は、鍵Ｋｇと暗号関数ｇとを有しており、ＩＣカード１１６での比較照合結果に応じた処理を実行する。発行されたＩＣカード１１６は、ＩＣチップ１１７に、比較照合アルゴリズム１２１と、乱数Ｒ２生成部１２３と、暗号関数ｆと、暗号関数ｇとを内蔵する。また、ＩＣカード１１６の適宜箇所には、ＩＣカード１１６の認証処理時に起動して光学マークホログラム１１に書込まれた上記認証対象情報を読取るための測定装置１７が取付けられる。勿論、ＩＣカード１１６として、初めから測定装置１７を備えた構成のものを用いることも可能である。測定装置１７には、例えば小型センサや、小型リーダ等が用いられる。
【００１８】
このシステムでは、ＩＣカードＲ／Ｗ１１５の正当性を判定することが行なわれる。以下、そのときのこのシステムにおける処理動作、及びその流れを説明する。
【００１９】
まず、ＩＣカードＲ／Ｗ１１５が、メモリ１１０に記録されているオリジナルデータ１１３を、暗号関数ｆと鍵Ｋｆとにより暗号化して、それを認証コマンドデータ１１４としてＩＣチップ１１７に送信する。
【００２０】
次に、ＩＣチップ１１７は、受信した認証コマンドデータ１１４を、暗号関数ｆと鍵Ｋｆとを用いて（つまり暗号化されたときと同じ方法で）復号化する。また、ＩＣチップ１１７は、測定装置１７が光学マークホログラム１１から読出した上記認証対象情報（つまり暗号化されているオリジナルデータ）を、暗号関数ｇと鍵Ｋｇにより復号化する。
【００２１】
これらの処理の後、ＩＣチップ１１７の比較照合アルゴリズム１２１が、ＩＣカードＲ／Ｗ１１５から得られたオリジナルデータ１１３と、光学マークホログラム１１から得られたオリジナルデータ１１８とを比較照合し、オリジナルデータ１１３、１１８の認証判定（真偽判定）を行う。比較照合アルゴリズム１２１は、その比較照合の結果、オリジナルデータ１１３、１１８が一致すれば認証『ＯＫ』を示すデータを生成し、それらが不一致ならば認証『ＮＧ』を示すデータを生成する。
【００２２】
この比較照合の後、ＩＣチップ１１７は、乱数Ｒ２生成部１２３において乱数Ｒ２を生成し、その乱数Ｒ２を、比較照合アルゴリズム１２１において生成された、比較照合の結果を示すデータ１０に所定の方法で組み合わせる。そして、ＩＣチップ１１７は、その組み合わせたデータを、暗号関数ｇと鍵Ｋｇとにより暗号化して、認証レスポンスデータ１２７としてＩＣカードＲ／Ｗ１１５に送信する。ＩＣカードＲ／Ｗ１１５送信された認証レスポンスデータ１２７は、ＡＰ１２５に送信される。
【００２３】
ＡＰ１２５は、その認証レスポンスデータ１２７を受信したら、それを暗号関数ｇと鍵Ｋｇとを用いて復号化し、乱数Ｒ２を取り除いて比較照合結果データ１０を得て、そのデータ２５に示される比較照合結果に応じた処理を実行する。例えば、照合結果が『ＯＫ』ならば、ユーザにＩＣカード１１６の利用を認める処理（例えば、ＡＰ１２５の特定のファイルへのアクセス権をＩＣカード１１６側に許可する）を実行し、反対に、照合結果が『ＮＧ』ならば、ＩＣカード１１６の利用を認めない処理を実行する。
【００２４】
以上、この実施形態によれば、ＩＣカードＲ／Ｗ１１５内の情報が改竄された場合でも、光学マークホログラム１１内の認証対象情報も同様に改竄されない限り、ＩＣカード１１６で行なわれる上記比較照合処理によってその改竄を検知することができる。光学マークホログラム１１内のデータ（認証対象情報）の改竄は、非情に困難であるため、この実施形態に係るＩＣカードシステムのセキュリティは高く、偽造したＩＣカードＲ／Ｗを利用して各種取引を行なうことを実質的に完全に防ぐことができる。また、偽造されたＩＣカード読取装置の利用を防ぐことができることから、ＩＣカード１１６内に記録された正当な情報が盗み読みされる等の不正な利用の防止が図れる。
【００２５】
また、この実施形態によれば、Ａ店に設置されたＩＣカードＲ／Ｗが、特定のＩＣカードシステムで発行された正当なＩＣカードＲ／Ｗであることを保証する（SingleＩＤ）機能を実現できる。のみならず、Ａ店に設置されたＩＣカードＲ／Ｗが、特定のＩＣカードシステムにおいてＡ店のＩＣカードＲ／Ｗとして発行された正当なＩＣカードＲ／Ｗであることを保証する機能（ExclusiveＩＤ又はPartial-ExclusiveＩＤ）機能をも実現できる。
【００２６】
また、この実施形態によれば、ＩＣカード１１６側からＩＣカードＲ／Ｗ１１５に送信される認証レスポンスデータ１２７は、乱数Ｒ２の組み合わせと暗号化により、送信される度にデータ１２７のコードが変化する。そのため、認証レスポンスデータ１２７として送信される情報のうち、上記比較照合がうまくいったＩＣカードの認証レスポンスにおけるのと同じ情報を認証レスポンスとするような（情報をシミュレートした）偽造ＩＣカードを使用する不正行為を防止できる。
【００２７】
また、この実施形態によれば、比較照合アルゴリズム１２１がＩＣカード１１６側に設けられている。これにより、上記認証対象情報の偽造困難性が低下するというセキュリティ上の問題が生じた場合は、ＩＣカード１１６を交換する（例えば比較照合アルゴリズム１２１の処理をより複雑にしたＩＣカードを再発行する）だけで対処できる、別の言い方をすれば、ＩＣカードＲ／Ｗ１１５を交換する必要なく対処できるので、低コストでＩＣカードシステムのセキュリティを維持できる。
【００２８】
なお、この実施形態では、認証対象情報を書込むための記録媒体として、光学記録媒体の一例である光学マークホログラム１１を用いることとして説明したが、光学マークホログラム１１に代えて、磁気記録媒体や電気記録媒体を用いることとしても差支えない。
【００２９】
また、この実施形態では、上記乱数Ｒ２に代えて、日付や時刻等の変動する情報や、システム特有の固有情報等の任意の情報にするようにしても良い。
【００３０】
図３は、本発明の第２の実施形態に係るＩＣカードシステムが備えるＩＣカードＲ／Ｗ、ＩＣカード、及びＡＰを示すブロック図である。この図では、図２と機能的に同じ要素には同一の番号を付してある。これは、後の図面についても同様である。以下、図２と重複した説明を避けるため、変更点のみを説明する。なお、この第２の実施形態に係る発行装置（図示しない）の構成及び動作は、図１で説明した発行装置１１１の構成及び動作と同様である。
【００３１】
この第２の実施形態は、ＡＰ１４５が、乱数Ｒ１を生成する乱数Ｒ１生成部１３９と、乱数Ｒ２を生成する乱数Ｒ２生成部１２３とを有し、生成した乱数Ｒ１、Ｒ２を後述の認証コマンドデータ１３４に含めてＩＣチップ１３７に送り、ＩＣチップ１３７が、比較照合の結果に応じて、送られて来た乱数Ｒ１、Ｒ２のうちいずれかの乱数を認証レスポンスとして選択して、ＡＰ１４５に送る点に特徴がある。以下、この実施形態での処理の流れについて詳述する。
【００３２】
まず、ＩＣカードＲ／Ｗ１３５が、メモリ１１０に保存されているオリジナルデータ１１３をＡＰ１４５に送信する。
【００３３】
ＡＰ１４５は、乱数Ｒ１生成部１３９で乱数Ｒ１を、乱数Ｒ２生成部１４１で乱数Ｒ２を生成し、生成した乱数Ｒ１、Ｒ２を、ＩＣカードＲ／Ｗ１３５から受信したオリジナルデータ１３３に組み合わせる。そして、ＡＰ１４５は、その組み合わせたデータを、暗号関数ｇと鍵Ｋｇとにより暗号化して認証コマンドデータ１３４とし、そのデータ１３４をＩＣカードＲ／Ｗ１３５を通じてＩＣチップ１３７に送信する。
【００３４】
ＩＣチップ１３７は、受信した認証コマンドデータ１３４を暗号関数ｇと鍵Ｋｇとにより復号化し、乱数Ｒ１、Ｒ２とオリジナルデータ１１３を得る。その後、ＩＣチップ１１７は、比較照合アルゴリズム１４３によって、そのオリジナルデータ１１３と、光学マークホログラム１１に記録されていたオリジナルデータ１１８とを比較照合し、比較照合結果として上記復号化により得た乱数Ｒ１、Ｒ２のうちいずれかの乱数を選択する。ここで、比較照合アルゴリズム１４３は、オリジナルデータ１１３、１１８が一致すれば、認証『ＯＫ』を示すデータとして乱数Ｒ１を選択し、反対に、オリジナルデータ１１３、１１８が一致しなければ、認証『ＮＧ』を示すデータとして乱数Ｒ２を選択する。ＩＣチップ１１７は、比較照合アルゴリズム１４３によって選択した乱数Ｒ１又はＲ２を、暗号関数ｇと鍵Ｋｇとにより暗号化して認証レスポンスデータ１４７とし、そのデータ１４７をＩＣカードＲ／Ｗ１３５を通じてＡＰ１４５に送信する。
【００３５】
ＡＰ１４５は、受信した認証レスポンスデータ１４７を暗号関数ｇと鍵Ｋｇとにより復号化し、比較照合結果として選択された乱数がＲ１とＲ２のどちらであったかを判定するため、先に生成した乱数Ｒ１、Ｒ２を用いて上記復号化したものをフィルタリングする。そして、ＡＰ１４５は、そのフィルタリングによって抽出される乱数のコードに応じた処理を実行する。具体的に言えば、ＡＰ１４５は、抽出された乱数が乱数Ｒ１ならば認証『ＯＫ』に応じた処理を、抽出された乱数が乱数Ｒ２ならば認証『ＮＧ』に応じた処理を実行する。
【００３６】
この第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と略同様の効果を奏し得る。そのうちの、偽造ＩＣカードを使用する不正行為を防止する点について具体的に説明すると、この第２の実施形態では、比較照合結果を示すデータとして乱数を使用するため、認証『ＯＫ』を示すデータのコードは比較照合の度に異なる。そのため、認証『ＯＫ』を示すレスポンスデータが解読されることはないので、認証『ＯＫ』がシミュレートとされるという不正行為を防止することができる。
【００３７】
図４は、本発明の第３の実施形態に係るＩＣカードシステムが備えるＩＣカードＲ／Ｗ、ＩＣカード、及びＡＰを示すブロック図である。なお、この第４の実施形態に係る発行装置（図示しない）は、図１に記載した発行装置１１１と同様である。
【００３８】
この第３の実施形態では、測定装置１７が、ＩＣカードＲ／Ｗ１５５に取付けられる（勿論、初めから測定装置１７が備えられていても良い）。以下、この第３の実施形態における処理の流れを説明する。
【００３９】
まず、ＩＣカードＲ／Ｗ１５５が、測定装置１７によって光学マークホログラム１１から読取った認証対象情報１６０と、メモリ１１０に記録されているオリジナルデータ１１３とを、ＡＰ１６５に送信する。
【００４０】
ＡＰ１６５は、受信したオリジナルデータ１１３と認証対象情報１６０を、暗号関数ｆと鍵Ｋｆとにより暗号化して認証コマンドデータ１５４とし、ＩＣカードＲ／Ｗ１５５を通じてＩＣチップ１５７に送信する。
【００４１】
ＩＣチップ１５７は、比較照合アルゴリズム１６１によって、受信した認証コマンドデータ１５４を復号化して得られたオリジナルデータ１１３と認証対象情報１６０のうち、オリジナルデータ１１３を鍵Ｋｇと暗号関数ｇとにより暗号化し、暗号化したオリジナルデータ１１３と上記認証対象情報１６０とを比較照合する。すなわち、比較照合アルゴリズム１６１では、認証対象情報１６０が、暗号関数ｇと鍵Ｋｇとで暗号化されたオリジナルデータなので、オリジナルデータ１１３がそれと同じ方法で暗号化したデータにされてから、上記比較照合が行われる。その後、ＩＣチップ１５７は、比較照合の結果を示すデータに、乱数Ｒ２生成部１２３で生成した乱数Ｒ２を組み合わせて暗号化し、それを認証レスポンスデータ５０としてＡＰ１６５に送信する。ＡＰ１６５では、その認証レスポンスデータ５０を復号化して得られる比較照合の結果に応じた処理が実行される。
【００４２】
この実施形態によれば、第１の実施形態と略同様の効果を奏し得る。さらに、この実施形態によれば、ＩＣチップ１５７に与えられた認証対象情報１６０、つまり暗号化されたオリジナルデータは、暗号化されたまま上記比較照合されるので、ＩＣチップ１５７に対して認証対象情報１６０の内容を秘匿状態にすることができる。
【００４３】
なお、この第３の実施形態には、以下のような変形例がある。
【００４４】
図５は、本発明の第３の実施形態の変形例に係るＩＣカードシステムが備えるＩＣカードＲ／Ｗ、ＩＣカード、及びＡＰを示すブロック図である。なお、この第３の実施形態の変形例に係る発行装置（図示しない）は、図１に記載した発行装置１１１と同様である。
【００４５】
本変形例では、上記比較照合の結果に応じて、ＩＣチップ１７７又はＩＣカードＲ／Ｗ１７５に、後述するセッション鍵が設定される点に特徴がある。以下、この変形例における処理の流れを説明する。
【００４６】
まず、ＩＣカードＲ／Ｗ１７５が、上述したＩＣカードＲ／Ｗ１５５と同様に、オリジナルデータ１１３と認証対象情報１６０をＡＰ１８５に送信する。次に、ＡＰ１８５が、上述したＡＰ１６５と同様に、認証コマンドデータ１５４をＩＣカード１７６のＩＣチップ１７７に送信する。
【００４７】
ＩＣチップ１７７は、比較照合アルゴリズム１６１において、上記比較照合を行ない、比較照合の結果、認証『ＯＫ』ならば乱数Ｒ１を、認証『ＮＧ』ならば乱数Ｒ２を生成して、生成した乱数Ｒ１又はＲ２を暗号化して認証レスポンスデータ１８０とし、ＡＰ１８５に送信する。ここで、ＩＣチップ１７７は、認証『ＯＫ』で乱数Ｒ１を生成した時は、その乱数Ｒ１をセッション鍵７０として、このＩＣチップ１７７の所定のエリアに設定する。
【００４８】
ＡＰ１８５は、受信した認証レスポンスデータ１８０を復号化してフィルタリングし、そのフィルタリングで抽出された乱数に応じた処理を実行する。また、ＡＰ１８５は、そのフィルタリングで抽出された乱数を、セッション鍵８０としてＩＣカードＲ／Ｗ１７５の所定の場所に設定する（設定するときは、乱数Ｒ１、Ｒ２のどちらが抽出されてもセッション鍵８０として設定しても良いし、乱数Ｒ１のときだけ、或いは乱数Ｒ２が抽出されたときにだけセッション鍵８０を設定するようにしても良い）。
【００４９】
この実施形態において、ＩＣカード１７６とＩＣカードＲ／Ｗ１７５におけるセッション（データ通信）では、設定されたセッション鍵７０、８０が使用される。具体的に説明すると、ＩＣカード１７６に設定されたセッション鍵７０は、ＩＣカード１７６がＩＣカードＲ／Ｗ１７５に送信するデータを暗号化する処理、及び、ＩＣカード１７６がＩＣカードＲ／Ｗ１７５から受信したデータを復号化する処理に使用される。一方、ＩＣカードＲ／Ｗ１７５に設定されたセッション鍵８０は、ＩＣカードＲ／Ｗ１７５かＩＣカード１７６に送信するデータを暗号化する処理、及び、ＩＣカードＲ／Ｗ１７６がＩＣカード１７６から受信したデータを復号化する処理に使用される。セッション鍵７０又は８０を使用した復号化に失敗したときは、この変形例に係るＩＣカードシステムは、ＩＣカード１７６の利用を認めないようにする。
【００５０】
この変形例によれば、ＩＣカードＲ／Ｗ１７５とＩＣカード１７６とのセッションにおいて上述したセッション鍵７０、８０が用いられることで不正を検知することができる。すなわち、照合結果が『ＮＧ』ならば、ＩＣカード１７６においてセッション鍵は設定されないので、ＩＣカードＲ／Ｗ１７５とＩＣカード１７６とのセッションは失敗し、それにより、ＩＣカードＲ／Ｗ１７５又はＩＣカード１７６のどちらかが不当なものであると判断することができる。
【００５１】
以上、本発明の好適な幾つかの実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこれらの実施例にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。例えば、図１、２で説明した第１の実施形態では、光学マークホログラム１１に書込む認証対象情報は、オリジナルデータのハッシュ値を暗号化したものであってもよい。また、図４で説明した第３の実施形態では、ＩＣカードＲ／Ｗ１７５又はＡＰ１８５でオリジナルデータ１１３を暗号化してからＩＣチップ１５７に送信するようにしても良い。このようにすれば、ＩＣチップ１５７に対して、認証対象情報１６０の内容だけでなく、オリジナルデータ１１３の内容も秘匿状態にすることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＩＣチップに保存される情報が改竄される等の、ＩＣカードに対して行なわれる不正を防止できる。また、本発明によれば、偽造されたＩＣカード読取装置を利用した不正なＩＣカードの偽造を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードシステムが備えるＩＣカード発行装置、ＩＣカードＲ／Ｗ、及びＩＣカードを示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードシステムが備えるＩＣカードＲ／Ｗ、ＩＣカード、及びＡＰを示すブロック図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るＩＣカードシステムが備えるＩＣカードＲ／Ｗ、ＩＣカード、及びＡＰを示すブロック図。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るＩＣカードシステムが備えるＩＣカードＲ／Ｗ、ＩＣカード、及びＡＰを示すブロック図。
【図５】本発明の第３の実施形態の変形例に係るＩＣカードシステムが備えるＩＣカードＲ／Ｗ、ＩＣカード、及びＡＰを示すブロック図。
【符号の説明】
１７  測定装置
１１  マシンリーダブル・タイプ・ホログラム（光学マークホログラム）
１１１  ＩＣカード発行装置
１１３  オリジナルデータ
１１５  ＩＣカード読取／書込装置（ＩＣカードＲ／Ｗ）
１１６  ＩＣカード
１１７  ＩＣチップ
１２１  比較照合アルゴリズム
１２３  乱数Ｒ２生成部
１２５  アプリケーション・プログラム（ＡＰ）
【図１】
0004046918.tif 000002
【図２】
0004046918.tif 000003
【図３】
0004046918.tif 000004
【図４】
0004046918.tif 000005
【図５】
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