(57)【要約】  本発明の課題は、非対称暗号化方式によるＲＦＩＤタグの認証方法において、再利用に対する認証ＲＦＩＤタグの保護を保証するとともに、そのために対応するＲＦＩＤタグの非アクティブ化を必要としないようにすることである。この目的で、チェックすべきＲＦＩＤタグの証明書はこのＲＦＩＤタグには格納されておらず、このＲＦＩＤタグとは物理的に分離されて格納されている。最初にＲＦＩＤ読み取り装置は、チェックすべきＲＦＩＤタグの証明書を読み取り、その後、チャレンジレスポンスプロトコルがチェックすべきＲＦＩＤタグを用いて首尾よく実行される。したがってＲＦＩＤタグは、このＲＦＩＤタグに対する証明書が既知であったときだけしか再利用できない。
2012528499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非対称暗号化方式に従いチャレンジレスポンスプロトコルを利用してＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）によりＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification 無線周波数識別）タグ（１０１）を認証する方法であって、
ＲＦＩＤタグ（１０１）に対し、１つの秘密鍵と少なくとも１つの第１の公開鍵とを有する鍵のペアが割り当てられており、
該鍵のペアに対し、前記第１の公開鍵を認証するためのディジタル署名が割り当てられており、
ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）により前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名とに基づき前記ＲＦＩＤタグ（１０１）が認証される、方法において、
前記秘密鍵は前記ＲＦＩＤタグ（１０１）に格納され、
前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名は、前記ＲＦＩＤタグ（１０１）とは物理的に分離されて格納され、データ捕捉装置により自動的に捕捉されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名は別のＲＦＩＤタグ（１０３）に格納され、前記データ捕捉装置はＲＦＩＤ読み取り装置である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名はバーコードの形式で格納され、前記データ捕捉装置はバーコードリーダである、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ＲＦＩＤタグ（１０１）の認証には、
ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）が、前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名を検出するステップと、
ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）が、前記鍵の作成側による第２の公開鍵を有するディジタル署名に基づき、前記第１の公開鍵の有効性をチェックするステップと、
該ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）が、チャレンジを生成してワイヤレスで伝達するステップと、
前記ＲＦＩＤタグ（１０１）が、伝達されたチャレンジと前記秘密鍵とに基づきレスポンスを求め、該レスポンスを伝達するステップと、
前記ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）が、伝達された該レスポンスに基づきＲＦＩＤタグ（１０１）を認証するステップ
が含まれている、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名を証明書に含める、請求項１記載の方法。
【請求項６】
ＲＦＩＤタグ（１０１）とＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）と別のデータ担体（１０３）が設けられている認証システムにおいて、
請求項１から５のいずれか１項記載の認証方法を実行するように構成されていることを特徴とする認証システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非対称暗号化方式を用いたＲＦＩＤタグの認証方法および認証システムに関する。本発明は殊に、製品偽造のためにＲＦＩＤタグを再利用しようとするのを阻止するのに適している。
【０００２】
製品偽造の問題は、経済的に大きな影響を及ぼしながらいちだんと増大してきており、人間の健康を損なうリスクまで伴っている。それどころか医薬品偽造のケースでは、人間の生命すら脅かすものである。
【０００３】
医薬品偽造に対抗し、偽造された医薬品の流布を見分ける目的で、複製の難しい目印たとえばウォーターマーク、封印、あるいは特別なカラーマーキングのほか、たとえばバーコードまたはＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification 無線周波数識別）システムといったいわゆるAuto-ID（識別）テクノロジーが使用される。殊にここでは、医薬品偽装を確実に見分けるための２つのアプローチに注目する。
【０００４】
１つめのアプローチは Track-and-Traceシステムをベースとするものであり、このシステムによれば、ロジスティックチェーン全体の中での医薬品の移動が記録される。ここでは商品の搬出および搬入にあたりバーコードまたはＲＦＩＤによって、世界的規模で一義的なシリアル番号いわゆる電子製品コード（EPC: Electronic Product Code）が自動的に読み出され、中央データベースに書き込まれる。ついで、オリジナルの医薬品であるか否かをチェックする目的で、データベース内のデータがその一貫性について検査される。たとえば同じシリアル番号が異なる２つの場所に同時に現れたとしたら、その医薬品は高い確率で偽造されたものである。ただしこのアプローチの問題点は、搬送チェーンのすべての関与者がこのような中央データベースインフラストラクチャをサポートしなければならないことである。
【０００５】
２つめのアプローチはＲＦＩＤタグの暗号化認証をベースとするものである。シリアル番号をもつ慣用のＲＦＩＤチップは、他のＲＦＩＤチップをまさにこのシリアル番号によってパーソナル化することによって、簡単にクローンを作成することができてしまう。つまりこうすると、オリジナルのＲＦＩＤチップとクローン化されたＲＦＩＤチップとはもはや区別できない。これに対し、暗号化されたＲＦＩＤチップは暗号により保護された認証を利用しており、したがって認証情報のクローン作成を確実に防止することができる。このためＲＦＩＤチップはもはや単純なデータメモリではなく、秘密鍵情報の把握を前提とする暗号化アルゴリズムを自律的に実行する。ここで殊に有利であるのは、非対称暗号化方式による認証であって、この場合、ＲＦＩＤ読み取り装置自体にはチェック実行用の秘密情報は必要ない。ＲＦＩＤ読み取り装置は任意のＲＦＩＤチップのチェックにあたり、メーカの公開署名鍵しか必要とせず、これによってＲＦＩＤチップが受け取った個々の公開鍵の有効性をチェックすることができる。したがって殊に分散型のインフラストラクチャにおいて、ＲＦＩＤチップの真正つまりは製品の真正を証明する可能性が得られ、このために中央における煩雑な鍵マネージメントあるいはオンライントランザクションを行う必要がない。
【０００６】
この場合に不都合であるのは、ＲＦＩＤタグを使用後に非アクティブ状態にしなければならないことである。さもなければ、オリジナルの医薬品の廃棄されたブリスターパックからＲＦＩＤタグを取り外して、偽造された医薬品とともに再利用できてしまう。このような理由から、物理的な処理あるいはプロトコル技術的ないしは記録技術的な措置によって非アクティブ化を行うことが必要とされるけれども、このような非アクティブ化は技術的に煩雑であるということのほかに、意図的な取り扱いが前提条件となる。非アクティブ化はとりわけ医薬品メーカに利益をもたらすものであるので、このことは使う側にとってはさしあたり余分なコストがかかることを意味するに過ぎない。
【０００７】
したがって本発明の課題は、非対称暗号化方式によるＲＦＩＤタグの認証方法において、再利用に対する認証ＲＦＩＤタグの保護を保証するとともに、そのために対応するＲＦＩＤタグの非アクティブ化を必要としないようにすることである。
【０００８】
本発明によればこの課題は、請求項１記載の方法ならびに請求項６記載のシステムにより解決される。従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。
【０００９】
本発明によれば、非対称暗号化方式に従いチャレンジレスポンスプロトコルを利用してＲＦＩＤ読み取り装置によりＲＦＩＤタグを認証する方法において、ＲＦＩＤタグに対し、１つの秘密鍵と少なくとも１つの第１の公開鍵とを有する鍵のペアが割り当てられている。さらにこの鍵のペアに対し、第１の公開鍵を認証するためのディジタル署名が割り当てられている。ＲＦＩＤ読み取り装置は、第１の公開鍵とディジタル署名とに基づきＲＦＩＤタグを認証する。この場合、秘密鍵はＲＦＩＤタグに格納される一方、第１の公開鍵とディジタル署名は、このＲＦＩＤタグとは物理的に分離されて格納され、データ捕捉装置により自動的に捕捉可能になっている。
【００１０】
データ捕捉装置は、この用語の一般的な意味合いに制約されることなく、データ担体のデータを読み出す装置のことである。データ捕捉装置はたとえば文字認識装置、マーキング読み取り装置、バーコードリーダあるいはＲＦＩＤ読み取り装置である。意味を拡大すれば、これにはソフトウェアおよびアナログ信号をディジタルデータに変換する機器も含まれ、たとえば画像とテキストのためのスキャナ、ビデオ用フレームグラバーならびに音声認識ソフトウェなどである。
【００１１】
本発明の有利な実施形態によれば、ＲＦＩＤタグの認識には以下のステップが含まれている。すなわち、ＲＦＩＤ読み取り装置は第１の公開鍵とディジタル署名を検出し、第１の公開鍵の有効性を、鍵作成側による第２の公開鍵を有するディジタル署名に基づきチェックする。ついでＲＦＩＤ読み取り装置はチャレンジを生成し、ＲＦＩＤタグに伝達する。ＲＦＩＤタグは、伝達されたチャレンジと秘密鍵とに基づきレスポンスを求め、このレスポンスをＲＦＩＤ読み取り装置に伝達する。そしてＲＦＩＤ読み取り装置は、伝達されたレスポンスに基づきＲＦＩＤタグを認証する。
【００１２】
本発明による認証システムは少なくともＲＦＩＤタグとＲＦＩＤ読み取り装置を有しており、このシステムは本発明による認証方法を実行するように構成されている。
【００１３】
次に、実施例ならびに図面に基づき本発明について詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＲＦＩＤ読み取り装置によりＲＦＩＤタグを認証するための本発明による方法を示すフローチャート
【図２】本発明によるシステムの適用事例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１には、ＲＦＩＤ読み取り装置１０２によりＲＦＩＤタグ１０１を認証するための本発明による方法のフローチャートが示されている。この場合、認証すべきＲＦＩＤタグ１０１に秘密鍵が格納されている一方、この秘密鍵に対応づけられた公開鍵とディジタル署名が別のＲＦＩＤタグ１０３に格納されている。
【００１６】
ＲＦＩＤタグを認証するために非対称暗号化方式を使用することにより、認証情報のクローン作成を防止することができる。したがってこのＲＦＩＤタグは、基本的にその内容をコピー可能でありつまりはクローンを作成できてしまう単純なデータメモリではない。チャレンジレスポンスプロトコル Challenge-Response-ProtocolによりＲＦＩＤタグは、秘密鍵情報の把握を前提とする暗号化アルゴリズムを自律的に実行する。このようなシナリオにおいてＲＦＩＤタグのクローンを作成できるようにするには、攻撃者はこの秘密鍵情報を把握しなければならないが、この情報はＲＦＩＤタグ内に格納されており、ハードウェア技術的な保護措置によって守られている。
【００１７】
対称暗号化方式をベースとするチャレンジレスポンスプロトコルであると、チェックを実行するためにＲＦＩＤ読み取り装置もＲＦＩＤチップの秘密鍵情報を把握していなければならない。この場合、ＲＦＩＤ読み取り装置においてこの情報を手間やコストをかけて保護しなければならないし、あるいはＲＦＩＤ読み取り装置は秘密鍵の存在するサーバとオンライン接続状態になければならない。非対称暗号化方式を利用すると、チェック実行のためにＲＦＩＤ読み取り装置において秘密鍵情報は不要である。そうではなくＲＦＩＤ読み取り装置は、認証すべきＲＦＩＤタグにおける公開鍵と秘密鍵とから成る非対称の暗号化鍵ペアのうち公開鍵を把握していれば十分である。ＲＦＩＤ読み取り装置がチェックすべきすべてのＲＦＩＤタグの公開鍵をまえもって見越して用意しておかなければならないような事態を避ける目的で、一般にいわゆる証明書が用いられる。この証明書には公開鍵および対応するディジタル署名が格納されており、このディジタル署名があることによって証明書の受取側は公開鍵の有効性をチェックすることができる。たとえばチェックすべきＲＦＩＤタグが個々の証明書を用意しておき、この証明書はＲＦＩＤ読み取り装置の問い合わせに応じて提供される。この場合、たとえば個々のＲＦＩＤタグの固有の公開鍵は医薬品メーカによってディジタル署名されるので、ＲＦＩＤ読み取り装置は公開鍵の有効性チェックのために医薬品メーカの対応する公開署名鍵を所有しているだけでよい。この署名鍵によって、最初にＲＦＩＤタグから読み出されるＲＦＩＤタグ固有の公開鍵の真正がチェックされる。ついでＲＦＩＤタグはＲＦＩＤ読み取り装置に対しチャレンジレスポンスプロトコルを介して、このＲＦＩＤタグがそれに属する秘密鍵を所有していることを証明する。
【００１８】
図１には、実現可能な１つの方法の流れが描かれている。はじめにＲＦＩＤ読み取り装置１０２は、チェックすべきＲＦＩＤタグ１０１の公開鍵と署名を別のＲＦＩＤタグ１０３から受け取る（１０４）。次にこの署名は、ＲＦＩＤ読み取り装置１０２により医薬品メーカの公開鍵を用いてチェックされる。受け取った証明書が有効であるならば、ＲＦＩＤ読み取り装置１０２はチャレンジを生成し、ＲＦＩＤタグ１０１へ伝送する。一方、ＲＦＩＤタグ１０１は、自身の秘密鍵と受け取ったチャレンジとに基づきレスポンスを生成する。求められたレスポンスは再びＲＦＩＤ読み取り装置１０２へ伝達される。ＲＦＩＤ読み取り装置１０２により証明書から求められたチェックすべきＲＦＩＤタグ１０１の公開鍵を用いることによって、ＲＦＩＤ読み取り装置１０２は受け取ったレスポンスを検査する。レスポンスが適正に形成されているならば、ＲＦＩＤタグ１０１はそれによって、レスポンス形成に必要とされる秘密鍵情報を把握していることをＲＦＩＤ読み取り装置１０２に対し証明していることになり、ＲＦＩＤタグ１０１は真正なものであるとして承認される（１０８）。
【００１９】
非対称認証方式による重要な利点は、メーカの公開署名鍵を所有しているならば、任意のＲＦＩＤ読み取り装置がＲＦＩＤチップの真正をチェックできることである。殊に分散型のインフラストラクチャの場合、ＲＦＩＤタグが本物であるということを、つまりは製品が本物であるということを、オンラインのトランザクションを実行する必要なく、また、煩雑な鍵の管理を行う必要なく、簡単に証明することができる。
【００２０】
このように、チェックすべきＲＦＩＤタグの証明書はこのＲＦＩＤタグに格納されるのではなく、このＲＦＩＤタグから物理的に分離されて格納される。チェックすべきＲＦＩＤタグの証明書を最初にＲＦＩＤ読み取り装置が読み取り、その後、チャレンジレスポンスプロトコルがチェックすべきＲＦＩＤタグとともに首尾よく実行される。したがってＲＦＩＤタグは、このＲＦＩＤタグに対する証明書が既知であったときだけしか再利用できない。
【００２１】
証明書とチェックすべきＲＦＩＤタグとを分離したことによって、ＲＦＩＤタグを使用後に再び利用できてしまう可能性が下がる。このため製品偽造者は、まずは対応する証明書の取得を強いられる。証明書とそれに対応するＲＦＩＤタグをはじめにいったん分離してしまえば、たとえば紙等の廃棄物と特殊な廃棄物という具合に分けてしまえば、対応関係は消滅してしまい、したがって手に入れた証明書を手に入れたＲＦＩＤタグともう一度対応づける手間が増える。
【００２２】
本発明の用途が図２に例示されている。医薬品パッケージ２０１には２つのブリスターパックが含まれており、これらはそれぞれ認証のためのＲＦＩＤタグを備えている。両方のＲＦＩＤタグは、それぞれ認証のための秘密鍵を有している。これに属する証明書は固有の公開鍵とディジタル署名を有しているが、この証明書は個々のＲＦＩＤタグ２０４にではなく医薬品パッケージ２０１に取り付けられている。つまりＲＦＩＤ読み取り装置２０５による認証を成功させるためには、秘密鍵を備えたＲＦＩＤタグ２０４と、これに対応する公開鍵を備えパッケージ上に設けられたＲＦＩＤタグ２０２とが存在していなければならない。
【００２３】
本発明の別の実施形態によれば、パッケージ上の２次元のバーコードに証明書が印刷されている。この場合、認証の前にこのバーコードをバーコードスキャナによって読み取る必要がある。
【００２４】
本発明の別の実施形態によれば、第１のブリスターパックのＲＦＩＤタグの証明書が第２のブリスターパックのＲＦＩＤタグに格納されており、第２のブリスターパックのＲＦＩＤタグの証明書が第１のブリスターパックのＲＦＩＤタグに格納されている。この場合、すべてのブリスターパックがパッケージ内にあれば、医薬品の認証を成功させることができる。このことは製品偽造者にとっては、製品を偽造するために２つの対応するブリスターパックを同時に使わなければならないことを意味する。
【図１】
2012528499.tif 000003
【図２】
2012528499.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月23日(2012.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非対称暗号化方式に従いチャレンジレスポンスプロトコルを利用してＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）によりＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification 無線周波数識別）タグ（１０１）を認証する方法であって、
ＲＦＩＤタグ（１０１）に対し、１つの秘密鍵と少なくとも１つの第１の公開鍵とを有する鍵のペアが割り当てられており、
該鍵のペアに対し、前記第１の公開鍵を認証するためのディジタル署名が割り当てられており、
ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）により前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名とに基づき前記ＲＦＩＤタグ（１０１）が認証される、方法において、
前記秘密鍵は前記ＲＦＩＤタグ（１０１）に格納され、
前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名は、前記ＲＦＩＤタグ（１０１）とは物理的に分離されて格納され、データ捕捉装置により自動的に捕捉されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名は別のＲＦＩＤタグ（１０３）に格納され、前記データ捕捉装置はＲＦＩＤ読み取り装置である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名はバーコードの形式で格納され、前記データ捕捉装置はバーコードリーダである、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記ＲＦＩＤタグ（１０１）の認証には、
ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）が、前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名を検出するステップと、
ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）が、前記鍵の作成側による第２の公開鍵を有するディジタル署名に基づき、前記第１の公開鍵の有効性をチェックするステップと、
該ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）が、チャレンジを生成してワイヤレスで伝達するステップと、
前記ＲＦＩＤタグ（１０１）が、伝達されたチャレンジと前記秘密鍵とに基づきレスポンスを求め、該レスポンスを伝達するステップと、
前記ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）が、伝達された該レスポンスに基づきＲＦＩＤタグ（１０１）を認証するステップ
が含まれている、請求項１ないし３いずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名を証明書に含める、請求項１ないし４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
非対称暗号化方式に従いチャレンジレスポンスプロトコルを利用してＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification 無線周波数識別）タグ（１０１）を認証する認証システムであって、
前記認証システムは、少なくとも、データ坦体（１０３）、ＲＦＩＤタグ（１０１）およびＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）を有し、
前記データ坦体（１０３）は、第１の公開鍵とディジタル署名とを有し、
前記ＲＦＩＤタグ（１０１）は、秘密鍵を有し、かつ、前記データ坦体（１０３）とは物理的に分離されており、
前記ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）は、前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名とに基づき前記ＲＦＩＤタグ（１０１）を認証する、
なお、前記秘密鍵と前記第１の公開鍵とは鍵のペアを構成し、かつ、前記鍵のペアに対し、前記第１の公開鍵を認証するための前記ディジタル署名が割り当てられている、
ことを特徴とする認証システム。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）は、前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名を前記データ坦体（１０３）から検出し、かつ、
前記第１の公開鍵の作成側による第２の公開鍵を有するディジタル署名に基づき、前記第１の公開鍵の有効性をチェックし、かつ、
チャレンジを生成して前記ＲＦＩＤタグ（１０１）に伝達し、
前記ＲＦＩＤタグ（１０１）は、前記伝達されたチャレンジと秘密鍵に基づき、レスポンスを作成し、かつ、前記レスポンスを前記ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）に伝達し、
前記ＲＦＩＤ読み取り装置（１０２）は、前記伝達されたレスポンスに基づき前記ＲＦＩＤタグ（１０１）を認証する、請求項６記載の認証システム。
【請求項８】
前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名はバーコードの形式で格納されている、請求項６または７記載の認証システム。
【請求項９】
前記第１の公開鍵と前記ディジタル署名を証明書に含める、請求項６ないし８いずれか１項記載の認証システム。
【国際調査報告】
2012528499.tif 000005
2012528499.tif 000006
2012528499.tif 000007
2012528499.tif 000008