(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チケット発行装置、検証装置および証明装置からなる電子チケットシステムであって、
上記チケット発行装置は、
発行するチケットの秘密の特徴情報であるチケット秘密情報と上記チケット秘密情報の有効期間を表すチケット特徴情報有効期間とを対応させて保持するチケット特徴情報保持手段と、
利用者が保持する証明装置の固有情報を保持する第１の証明装置固有情報保持手段と、
発行するチケットの有効日または有効期間と上記チケット特徴情報保持手段に保持されているチケット特徴情報有効期間とに基づいて上記チケット秘密情報を選択し、上記選択したチケット秘密情報と上記第１の証明装置固有情報保持手段に保持している上記証明装置固有情報とを用いてデジタル情報であるチケットを作成するチケット発行手段とを有し、
上記証明装置は、
上記証明装置の固有情報を保持する第２の証明装置固有情報保持手段と、
上記チケット発行装置によって発行されたチケットを保持するチケット保持手段と、
上記第２の証明装置固有情報保持手段に保持している上記証明装置固有情報と、上記チケット保持手段に保持している上記チケットと、上記検証装置が生成した認証情報とを用いて証明情報を生成する証明情報生成手段とを有し、
上記検証装置は、
当該検証装置と上記証明装置との間で対話して上記証明装置が正当なチケットを保持していることを証明するために用いられる値である認証情報を生成する認証情報生成手段と、
上記チケット特徴情報有効期間とチケットの公開の特徴情報であるチケット公開情報との組からなる有効期限付きチケット公開情報を保持するチケット公開情報保持手段と、
上記チケット公開情報保持手段に保持されている上記有効期限付きチケット公開情報から、当該チケット特徴情報有効期間に現在の日時が含まれている有効期限付きチケット公開情報を少なくとも１つ選択する有効公開情報選択手段と、
上記有効公開情報選択手段で選択された有効期限付きチケット公開情報に含まれるチケット公開情報を用いて、上記証明装置が生成した上記証明情報がチケット秘密情報に基づいて生成されていることを検証し、当該チケット公開情報の１つを用いた検証が成功した場合、または複数の当該チケット公開情報のそれぞれを用いた複数の検証のうちの少なくとも１つの検証が成功した場合に、上記証明情報が有効であると判断する対話検証手段とを有することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の電子チケットシステムであって、
上記チケット発行手段は、
上記チケット特徴情報保持手段に保持されている上記チケット特徴情報有効期間のうち、発行するチケットの有効日または有効期間のすべてを含むものがある場合には、対応するチケット秘密情報と上記証明装置固有情報とを用いてチケットを作成し、
発行するチケットの有効日または有効期間のすべてを含むものがない場合には、上記発行するチケットの有効期間をすべてカバーするように上記チケット特徴情報有効期間を組み合わせ、上記チケット特徴情報有効期間の組み合わせに対応するチケット秘密情報と上記証明装置固有情報とを用いて、複数のチケットを作成することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子チケットシステムであって、上記チケット特徴情報有効期間の各々は、上記チケット特徴情報有効期間のうちの少なくとも１つの他のチケット特徴情報有効期間と一部が重複するように構成することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、上記チケット特徴情報保持手段は、対応させて保持する上記チケット秘密情報と上記チケット特徴情報有効期間とをさらにチケットの公開の特徴情報であるチケット公開情報に対応させて保持し、上記チケット発行手段は、チケットを作成する際に、上記チケット秘密情報と上記証明装置固有情報と、さらに、対応するチケット公開情報とを用いてチケットを作成することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項５】
請求項４に記載の電子チケットシステムであって、上記チケット発行手段は、作成したチケットに上記チケット公開情報を構成する複数の情報要素のうちの少なくとも１つの情報要素を付加することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、上記チケット特徴情報保持手段は、対応させて保持する上記チケット秘密情報と上記チケット特徴情報有効期間とをさらにチケットの公開の特徴情報であるチケット公開情報を対応させて保持し、上記チケット発行手段は、作成したチケットに上記チケット公開情報を構成する複数の情報要素のうちの少なくとも１つの情報要素を付加することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、上記チケット公開情報には、上記チケット秘密情報を区別することができるチケット特徴情報識別子を含むことを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、
上記検証装置は、さらに現在の日時を示す時計を有し、
上記有効公開情報選択手段は、上記チケット公開情報保持手段に保持されている上記有効期限付きチケット公開情報に含まれる上記チケット特徴情報有効期間と上記時計が示す日時とを比較して、現在の日時が含まれている有効期限付きチケット公開情報を選択することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項９】
請求項５〜７のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、
上記検証装置は、さらに現在の日時を示す時計を有し、
上記有効公開情報選択手段は、上記チケット公開情報保持手段に保持されている上記有効期限付きチケット公開情報に含まれる上記チケット特徴情報有効期間と上記時計が示す日時とを比較して、現在の日時が含まれている有効期限付きチケット公開情報を選択し、
上記認証情報生成手段は、上記有効公開情報選択手段で選択された有効期限付きチケット公開情報に含まれるチケット公開情報を用いて認証情報を生成し、
上記証明情報生成手段は、上記認証情報に含まれるチケット公開情報に基づいて上記チケット保持手段に保持されているデジタル情報であるチケットから使用対象のチケットを選択し、上記選択されたチケットと上記第２の証明装置固有情報保持手段に保持している上記証明装置固有情報と、上記検証装置が生成した認証情報とを用いて証明情報を生成することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項１０】
請求項５〜７のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、
上記検証装置は、さらに現在の日時を示す時計を有し、
上記有効公開情報選択手段は、上記チケット公開情報保持手段に保持されている上記有効期限付きチケット公開情報に含まれる上記チケット特徴情報有効期間と上記時計が示す日時とを比較して、現在の日時が含まれている有効期限付きチケット公開情報をすべて抽出し、
上記認証情報生成手段は、上記有効公開情報選択手段で選択された各有効期限付きチケット公開情報に含まれるチケット公開情報を用いて複数の認証情報を生成し、
上記証明情報生成手段は、各認証情報に含まれるチケット公開情報に基づいて上記チケット保持手段に保持されているデジタル情報であるチケットから使用対象のチケットを検索し、該当するチケットが見つかったときにのみ該チケットと上記第２の証明装置固有情報保持手段に保持している上記証明装置固有情報と、上記検証装置が生成した認証情報とを用いて正しい証明情報を生成し、
上記対話検証手段は、上記正しい証明情報に対して検証を行なうことを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項１１】
請求項５〜７のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、
上記検証装置は、さらに現在の日時を示す時計を有し、
上記有効公開情報選択手段は、上記チケット公開情報保持手段に保持されている上記有効期限付きチケット公開情報に含まれる上記チケット特徴情報有効期間と上記時計が示す日時とを比較して、現在の日時が含まれている有効期限付きチケット公開情報をすべて抽出し、
上記証明情報生成手段は、上記チケット保持手段に保持している上記チケットに含まれるチケット公開情報を構成する複数の情報要素のうちの少なくとも１つの情報要素を、上記生成した証明情報に付加し、
上記対話検証手段は、上記証明情報に付加されている上記チケット公開情報が、上記有効公開情報選択手段で選択された有効期限付きチケット公開情報に含まれるチケット公開情報と一致するものを検索し、一致するものがあった場合にのみ、該チケット公開情報を用いて上記証明情報がチケット秘密情報に基づいて生成されていることを検証することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項１２】
請求項１〜７のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、
上記検証装置は、さらに現在の日時を示す時計を有し、
上記有効公開情報選択手段は、上記チケット公開情報保持手段に保持されている上記有効期限付きチケット公開情報に含まれる上記チケット特徴情報有効期間と上記時計が示す日時とを比較して、現在の日時が含まれている有効期限付きチケット公開情報をすべて抽出し、
上記対話検証手段は、上記有効公開情報選択手段で選択された各有効期限付きチケット公開情報に含まれるチケット公開情報の各々を用いて上記証明情報がチケット秘密情報に基づいて生成されていることを検証し、１回でも検証が成功すれば、検証が成功したと判断することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、
上記チケット発行装置は、さらに、チケットの利用条件などの情報を記述したチケット付加情報を保持するチケット付加情報保持手段を有し、
上記チケット発行手段は、チケット作成の際に、さらに上記チケット付加情報保持手段に保持している上記チケット付加情報も用いてチケットを作成し、
上記証明情報生成手段は、さらに上記チケット付加情報も用いて証明情報を生成することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項１４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、上記チケット秘密情報は、公開鍵暗号方式における秘密情報からなることを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項１５】
請求項４〜１３のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、上記チケット秘密情報は、公開鍵暗号方式における秘密情報であり、上記チケット公開情報は、上記公開鍵暗号方式における秘密情報に対応する公開情報であることを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、上記証明装置は、可変な内部状態を保持する内部状態保持手段を備えたことを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電子チケットシステムであって、上記証明装置の上記内部状態保持手段が保持する内部状態は、チケットと関連付けて保持されることを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の電子チケットシステムであって、上記証明装置の上記内部状態保持手段は、チケットの有効性を示す内部状態をチケットと関連付けて保持し、上記証明装置の上記証明情報生成手段は、上記チケットの有効性を示す内部状態が特定の値であるときには、対応するチケットが無効であることを示す証明情報を生成することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項１９】
請求項１７に記載の電子チケットシステムであって、上記証明装置の上記内部状態保持手段は、チケットの使用回数を表す内部状態をチケットと関連付けて保持し、上記証明装置の上記証明情報生成手段は、上記チケットの使用回数を表す内部状態を用いて演算した結果が特定の値であるときには、対応するチケットが無効であることを示す証明情報を生成することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項２０】
請求項１６〜１９のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、上記証明装置の内部の情報は外部から書き換え不能であることを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、
上記証明装置は、さらに第２の認証情報を生成する第２の認証情報生成手段を有し、
上記検証装置は、さらに上記第２の認証情報生成手段が生成した上記第２の認証情報に対して、第２の証明情報を生成する第２の証明情報生成手段を有し、
上記証明装置は、さらに上記第２の認証情報と上記第２の証明情報とから、上記認証装置の正当性を検証することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項２２】
請求項１３に記載の電子チケットシステムであって、
上記証明装置は、さらに第２の認証情報を生成する第２の認証情報生成手段を有し、
上記検証装置は、さらに上記第２の認証情報生成手段が生成した上記第２の認証情報に対して、第２の証明情報を生成する第２の証明情報生成手段を有し、
上記証明装置は、さらに上記第２の認証情報と上記第２の証明情報と上記チケット付加情報とから、上記第２の証明情報の正当性を検証することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項２３】
請求項１６〜１９のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、
上記証明装置は、さらに第２の認証情報を生成する第２の認証情報生成手段を有し、
上記検証装置は、さらに上記第２の認証情報生成手段が生成した上記第２の認証情報に対して、第２の証明情報を生成する第２の証明情報生成手段を有し、
上記証明装置は、さらに上記第２の認証情報と上記第２の証明情報とから、上記認証装置の正当性を検証し、
上記証明装置は、上記第２の証明情報の正当性の検証に成功した場合、上記証明装置の内部状態を更新することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項２４】
請求項１〜２３のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、上記証明装置の上記第２の証明装置固有情報保持手段と上記証明情報生成手段とは、内部のデータおよび処理手続きを外部から観測することを困難ならしめる防御手段中に保持されていることを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、上記証明装置は、ＩＣカードなどの携帯可能な小型演算装置として構成されていることを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項２６】
発行するチケットの秘密の特徴情報であるチケット秘密情報と上記チケット秘密情報の有効期間を表すチケット特徴情報有効期間とを対応させて保持するチケット特徴情報保持手段と、
利用者が保持する証明装置の固有情報を保持する証明装置固有情報保持手段と、
発行するチケットの有効日または有効期間と上記チケット特徴情報保持手段に保持されているチケット特徴情報有効期間とに基づいて上記チケット秘密情報を選択し、上記選択したチケット秘密情報と上記証明装置固有情報保持手段に保持している上記証明装置固有情報とを用いてデジタル情報である電子チケットを作成するチケット発行手段とを有することを特徴とする電子チケット発行装置。
【請求項２７】
証明装置本体の固有情報を保持する証明装置固有情報保持手段と、
チケットの有効期間に関連付けられたチケット秘密情報と、証明装置本体の固有情報とに基づいて発行されたチケットを保持するチケット保持手段と、
上記証明装置固有情報保持手段に保持している上記証明装置固有情報と、上記チケット保持手段に保持している上記チケットとから、上記チケット秘密情報無しには生成できない証明情報を生成する証明情報生成手段とを有することを特徴とする電子チケット証明装置。
【請求項２８】
電子チケット証明装置により生成された証明情報を検証する電子チケット検証装置において、
認証情報を生成する認証情報生成手段と、
上記認証情報に基づいて上記電子チケット証明装置が生成した証明情報がチケット秘密情報に基づいて生成されていることを検証する対話検証手段と、
上記対話検証手段の検証を、期間の有効なチケット秘密情報に関してのみ成功裏に行なう手段とを有することを特徴とする電子チケット検証装置。
【請求項２９】
発行するチケットの秘密の特徴情報であるチケット秘密情報と上記チケット秘密情報の有効期間を表すチケット特徴情報有効期間とを対応させてチケット特徴情報保持手段に保持するステップと、
利用者が保持する証明装置の固有情報を証明装置固有情報保持手段に保持するステップと、
発行するチケットの有効日または有効期間と上記チケット特徴情報保持手段に保持されているチケット特徴情報有効期間とに基づいて上記チケット秘密情報を選択し、上記選択したチケット秘密情報と上記証明装置固有情報保持手段に保持している上記証明装置固有情報とを用いてデジタル情報である電子チケットを作成するステップとを有することを特徴とする電子チケット発行方法。
【請求項３０】
証明装置本体の固有情報を証明装置固有情報保持手段に保持するステップと、
チケットの有効期間に関連付けられたチケット秘密情報と、証明装置本体の固有情報とに基づいて発行されたチケットをチケット保持手段に保持するステップと、
上記証明装置固有情報保持手段に保持している上記証明装置固有情報と、上記チケット保持手段に保持している上記チケットとから、上記チケット秘密情報無しには生成できない証明情報を生成するステップとを有することを特徴とする電子チケット証明方法。
【請求項３１】
電子チケット証明装置により生成された証明情報を検証する電子チケット検証方法において、
認証情報を生成する認証情報生成ステップと、
上記認証情報に基づいて上記電子チケット証明装置が生成した証明情報がチケット秘密情報に基づいて生成されていることを検証する対話検証ステップとを有し、
上記対話検証手段の検証を、期間の有効なチケット秘密情報に関してのみ成功裏に行なうことを特徴とする電子チケット検証方法。
【請求項３２】
チケット発行装置、検証装置および証明装置からなる電子チケットシステムであって、
上記チケット発行装置は、
発行するチケットの秘密の特徴情報であるチケット秘密情報と上記チケット秘密情報の有効期間を表すチケット特徴情報有効期間とを対応させて保持するチケット特徴情報保持手段と、
利用者が保持する証明装置の固有情報を保持する第１の証明装置固有情報保持手段と、
発行するチケットの有効日または有効期間と上記チケット特徴情報保持手段に保持されているチケット特徴情報有効期間とに基づいて上記チケット秘密情報を選択し、上記選択したチケット秘密情報と上記第１の証明装置固有情報保持手段に保持している上記証明装置固有情報とを用いてデジタル情報であるチケットを作成するチケット発行手段とを有し、
上記証明装置は、
上記証明装置の固有情報を保持する第２の証明装置固有情報保持手段と、
上記チケット発行装置によって発行されたチケットを保持するチケット保持手段と、
上記第２の証明装置固有情報保持手段に保持している上記証明装置固有情報と、上記チケット保持手段に保持している上記チケットと、上記検証装置が生成した認証情報とを用いて証明情報を生成する証明情報生成手段とを有し、
上記検証装置は、
当該検証装置と上記証明装置との間で対話して上記証明装置が正当なチケットを保持していることを証明するために用いられる値である認証情報を生成する認証情報生成手段と、
上記チケット特徴情報有効期間とチケットの公開の特徴情報であるチケット公開情報との組からなる有効期限付きチケット公開情報を保持するチケット公開情報保持手段と、
上記チケット公開情報保持手段に保持されている上記有効期限付きチケット公開情報から、当該チケット特徴情報有効期間に現在の日時が含まれている有効期限付きチケット公開情報を少なくとも１つ選択する有効公開情報選択手段と、
上記有効公開情報選択手段で選択された有効期限付きチケット公開情報に含まれるチケット公開情報を用いて、上記証明装置が生成した上記証明情報がチケット秘密情報に基づいて生成されていることを検証し、当該チケット公開情報の１つを用いた検証が成功した場合、または複数の当該チケット公開情報のそれぞれを用いた複数の検証のうちの少なくとも１つの検証が成功した場合に、上記証明情報が有効であると判断する対話検証手段とを有し、
上記証明装置は、さらに第２の認証情報を生成する第２の認証情報生成手段を有し、
上記検証装置は、さらに上記第２の認証情報生成手段が生成した上記第２の認証情報に対して、第２の証明情報を生成する第２の証明情報生成手段を有し、
上記証明装置は、さらに上記第２の認証情報と上記第２の証明情報とから、上記認証装置の正当性を検証することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項３３】
チケット発行装置、検証装置および証明装置からなる電子チケットシステムであって、
上記チケット発行装置は、
発行するチケットの秘密の特徴情報であるチケット秘密情報と上記チケット秘密情報の有効期間を表すチケット特徴情報有効期間とを対応させて保持するチケット特徴情報保持手段と、
利用者が保持する証明装置の固有情報を保持する第１の証明装置固有情報保持手段と、
発行するチケットの有効日または有効期間と上記チケット特徴情報保持手段に保持されているチケット特徴情報有効期間とに基づいて上記チケット秘密情報を選択し、上記選択したチケット秘密情報と上記第１の証明装置固有情報保持手段に保持している上記証明装置固有情報とを用いてデジタル情報であるチケットを作成するチケット発行手段とを有し、
上記証明装置は、
上記証明装置の固有情報を保持する第２の証明装置固有情報保持手段と、
上記チケット発行装置によって発行されたチケットを保持するチケット保持手段と、
上記第２の証明装置固有情報保持手段に保持している上記証明装置固有情報と、上記チケット保持手段に保持している上記チケットと、上記検証装置が生成した認証情報とを用いて証明情報を生成する証明情報生成手段とを有し、
上記検証装置は、
当該検証装置と上記証明装置との間で対話して上記証明装置が正当なチケットを保持していることを証明するために用いられる値である認証情報を生成する認証情報生成手段と、
上記チケット特徴情報有効期間とチケットの公開の特徴情報であるチケット公開情報との組からなる有効期限付きチケット公開情報を保持するチケット公開情報保持手段と、
上記チケット公開情報保持手段に保持されている上記有効期限付きチケット公開情報から、当該チケット特徴情報有効期間に現在の日時が含まれている有効期限付きチケット公開情報を少なくとも１つ選択する有効公開情報選択手段と、
上記有効公開情報選択手段で選択された有効期限付きチケット公開情報に含まれるチケット公開情報を用いて、上記証明装置が生成した上記証明情報がチケット秘密情報に基づいて生成されていることを検証し、当該チケット公開情報の１つを用いた検証が成功した場合、または複数の当該チケット公開情報のそれぞれを用いた複数の検証のうちの少なくとも１つの検証が成功した場合に、上記証明情報が有効であると判断する対話検証手段とを有し、
上記チケット発行装置は、さらに、チケットの利用条件などの情報を記述したチケット付加情報を保持するチケット付加情報保持手段を有し、
上記チケット発行手段は、チケット作成の際に、さらに上記チケット付加情報保持手段に保持している上記チケット付加情報も用いてチケットを作成し、
上記証明情報生成手段は、さらに上記チケット付加情報も用いて証明情報を生成し、
上記証明装置は、さらに第２の認証情報を生成する第２の認証情報生成手段を有し、
上記検証装置は、さらに上記第２の認証情報生成手段が生成した上記第２の認証情報に対して、第２の証明情報を生成する第２の証明情報生成手段を有し、
上記証明装置は、さらに上記第２の認証情報と上記第２の証明情報と上記チケット付加情報とから、上記第２の証明情報の正当性を検証することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項３４】
請求項３２または３３のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、上記証明装置は、可変な内部状態を保持する内部状態保持手段を備え、上記第２の証明情報の正当性の検証に成功した場合、上記証明装置の内部状態を更新することを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項３５】
請求項３２または３３のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、上記証明装置の上記第２の証明装置固有情報保持手段と上記証明情報生成手段とは、内部のデータおよび処理手続きを外部から観測することを困難ならしめる防御手段中に保持されていることを特徴とする電子チケットシステム。
【請求項３６】
請求項３２または３３のいずれかに記載の電子チケットシステムであって、上記証明装置は、ＩＣカードなどの携帯可能な小型演算装置として構成されていることを特徴とする電子チケットシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チケットやカードの作成、発行および利用の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗車券、通行券、入場券、指定券、予約券、回数券、定期券、商品券、プリペイドカード、ポイントカード、会員証、通行証、許可証などは、それを保持する利用者が、それに応じた各々の権利を保持することを証明する。ここでは、これらをまとめてチケットと呼ぶ。一般にチケットは、権利を与える者もしくはその代理人（以下ではまとめて発行者と呼ぶ）が発行して、利用者が保持管理する。従来、チケットは、紙やプラスチックなどへ印刷やエンボス加工などの処理を施すことで実現されていた。
【０００３】
このようなチケットをここでは紙チケットと呼ぶ。これに対して、近年では、発行者が利用者に与えた権利を特定できて、正しいチケットであることを検証できるという機能を持つ電子チケットを実現する試みがなされている。電子情報は、作成が容易であり、通信回線を通して送信できるという特徴を持つ。しかしながら、完全なコピーを簡単に作れるので、電子チケットを実現するには、偽造と複製による不正利用への対策が必要である。電子署名の技術を用いることにより偽造は防止できるが、複製の防止は困難であり、複製による不正利用を防止することが、電子チケットの実現にあたっての最大の課題となっていた。
【０００４】
この問題に対する、解決策として、従来、チケットの利用時に正当な利用者か確認する第１の従来技術、発行者以外の者にチケットを複写する機会を与えない第２の従来技術、検証時の通信を公開できるように第２の従来技術を修正した第３の従来技術の３つの方法が提案されてきた。
【０００５】
第１の従来技術は、チケットの利用時に、利用者が正当な利用者かどうかを確認する方法であり、利用者は、チケットを利用する時に、チケットとともに自分が利用者特定情報に適合する正当な利用者であることを示す。利用者特定情報に適合していれば、対応する権利の行使が認められる。確認のために必要な情報（利用者特定情報）と、与えた権利とを対応づける情報がチケットとして発行され、利用者が記録管理する。発行者以外の者が勝手にチケットを偽造できないようにするためには、発行者がチケットに電子署名を施す。電子署名のないチケットは、偽造されたものと判断される。利用者特定情報には、身元、顔写真などの身体的特徴、パスワードなどの知識の所有、などが利用できる。
【０００６】
しかしながらこの方法では、利用する利用者特定情報に応じて、いくつかの問題点が生ずる。
【０００７】
例えば、利用者特定情報に利用者の身元を利用する方法では、発行時と検証時に利用者の身元が明らかになり、匿名性が失われてしまう。また、通信回線を利用した遠隔的な環境で身分を安全に証明する方法は実現されていないので、このような環境では正当な権利を持たないものが、不当にチケットを利用することを防止することができない。
【０００８】
利用者特定情報にパスワードを利用すれば、匿名性の問題は軽減されるが、パスワードを記憶する負荷を利用者にあたえる。また、利用者が故意にパスワードを漏洩させることを防止できないので、不正利用の危険が増してしまうという問題点もある。
【０００９】
第２の従来技術は、例えば特開平８−１４７５００号公報に示されるようなものであり、発行者以外の者にチケットを複写する機会を与えない方法である。この方法では、利用者が保持管理しているチケットを複写できないようにする機構と、発行時や検証時の通信からチケットが漏洩しない機構の両方を必要とする。
【００１０】
しかしながら、この方法では、（１）発行者以外の者はチケットを複写できないので、チケットの正当性を第三者に証明することが困難になる、（２）チケットの発行時と検証時の通信の内容も機密に行うので、チケットの発行時と検証時にプライバシーなどの利用者の権利が侵害されていないことを証明できない、といった問題点が生ずる。
【００１１】
第３の従来技術は、例えば特公平６−５２５１８号公報に示されるようなものであり、検証時の通信を公開できるように第２の従来技術を修正した方法である。この方法では、第２の従来技術と同様に、チケットを秘密情報として利用者の所持する装置（証明器）に複写できないように記録するが、検証の方法が異なる。まず、検証を行う検証器は、証明器に乱数などの繰り返し利用されない値（チャレンジ）を送る。証明器は、チケットである秘密情報を利用した演算をチャレンジに対して施して、得られた値（レスポンス）を検証器に送り返す。検証器は、秘密情報とチャレンジを利用してレスポンスが演算されたことを確認することで、利用者の正当性を認証する。レスポンスから逆に秘密情報を求めることを計算量的に困難とすることで、チャレンジとレスポンスを秘密通信とする必要がなくなる。
【００１２】
この方法は、認証のために利用されるものであり、正当なチケットを保持しているか否か以外に情報を伝達しない。このため、有効期限などを示すことができず、単純なチケットしか表現できない。また、チケットを証明器に送信する方法が、第２の従来技術と同様に機密通信で行う必要があり、不当に利用者の情報を開示して利用者の権利を侵害していないことを証明できないという問題があった。
【００１３】
このように、従来の技術はいずれも、チケットに必要な不正利用を防止する機能を実現するために、第三者に対するチケットの内容証明の機能や利用者の匿名性を犠牲にしている点に問題があった。
【００１４】
これらの問題を解決する関連技術として、特願平９−１８８０６４号（平成９年７月１４日出願、未公開）に示す方法が提案されている。この方法では、各利用者に、固有情報を封入した証明装置を持たせ、チケットはその証明装置固有情報とチケットの秘密情報とから生成して発行する。検証時には、検証装置が乱数などを用いて発行した値（チャレンジ）に対して、証明装置がチケットを用いて値（レスポンス）を検証器に送り返すことによって、正当なチケットを保持しているかどうかの検証を行う。正当なチケットと正当な証明装置の組みあわせのみが、正当なレスポンスを計算することが可能になる。
【００１５】
この方法では、チケットは秘密情報が取り出せないように構成されており、また他の証明装置と組にして利用しようとしても、利用できないようになっている。また、証明装置が検証装置に送る値（レスポンス）には、利用者が持つ証明装置の証明装置固有情報や利用者自身の情報は含まれることがないように構成できるので、利用者の匿名性も保つことが可能である。さらに、検証は、公開情報のみを用いて行うことが可能なので、利用者自身や第三者がチケットの正当性を確認することが可能である。
【００１６】
このように、この関連技術の方法を使うと、電子チケットの基本的な機能をすべて満たした安全な電子チケットを実現することができ、上記の問題をすべて解決することが可能である。
【００１７】
【関連技術の問題点】
上述したように、先の関連技術の方法を使うと、電子チケットの基本的な機能をすべて満たした安全な電子チケットを実現することができる。
【００１８】
しかし、この関連技術の方法では、チケット生成の際に使うチケット秘密情報が、万一漏洩してしまうと、正しい証明装置を持たなくても証明情報を計算することが可能になり、証明装置の詐称、およびチケットの詐称が可能になる。
【００１９】
例えば、公開鍵暗号ＲＳＡ（Ｒｉｖｅｓｔ  Ｓｈａｍｉｒ  Ａｄｅｌｍａｎ）をベースにしたものを例にとると、万一、チケット秘密情報Ｄが露呈すると正しい証明装置を持たなくても証明情報を計算することが可能になり、証明装置の詐称、およびチケットの詐称が可能になる。直接、チケット秘密情報Ｄが露呈しなくても、法数ｎの素因数ｐ、ｑが計算できてしまうと、チケット公開情報Ｅからチケット秘密情報Ｄを計算することが可能になり、同様に、証明装置の詐称、およびチケットの詐称が可能になる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、万一、チケット秘密情報が露呈した場合でも、被害を少なく押さえるために、ある一定期間毎にチケット秘密情報を変更したり、チケットの種別毎にチケット秘密情報を変更したりする方法が考えられる。
【００２１】
しかし、チケット秘密情報を変えると、当然今まで発行したチケットも使えなくなるため、問題が生じる。また一定期間毎にチケット秘密情報を変更する場合などには、チケット秘密情報の変更のタイミングよりも長い有効期間を持つチケットを発行し、運用しようとすると問題が生じる。例えば、１ヶ月毎にチケット秘密情報を変更する場合には、半年間有効な定期券や、１年間有効な回数券や、３年間有効な会員権や、半年先の指定券などを発行する際に問題が生じる。
また、チケットの種別毎にチケット秘密情報を変える場合にも、同じ検証装置で複数の種類のチケットを検証しようとすると、どのチケット秘密情報に基づいて検証すればよいかという問題が生じる。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる電子チケットシステムは、チケット発行装置、検証装置、証明装置からなる。チケットを発行するチケット発行装置は、発行するチケットの秘密の特徴情報であるチケット秘密情報と上記チケット秘密情報の有効期間を表すチケット特徴情報有効期間とを対応させて保持するチケット特徴情報保持手段を有し、発行するチケットの有効期間に合わせたチケット特徴情報を用いてチケットを発行する。一方、検証装置は、同様に上記チケット特徴情報有効期間とチケットの公開の特徴情報であるチケット公開情報との組からなる有効期限付きチケット公開情報を保持するチケット公開情報保持手段を有し、検証を行う日時に合わせたチケット公開情報を用いて検証を行う。
【００２３】
また、チケットの有効期間がチケット特徴情報有効期間の変更のタイミングよりも長い場合には、複数枚のチケットに分割して発行し、検証時には適切なチケットを選択して検証を行う。
【００２４】
さらに、万一チケット秘密情報が露呈した場合に、即座に他のチケット秘密情報によるチケット発行に切り替えることができるように、上記チケット特徴情報有効期間を、一部期間が互いに重複するように構成する。このように構成すると、同時期に複数の有効なチケット特徴情報が存在することになるため、検証装置と証明装置の対話証明の際に、認証情報や証明情報に、チケット公開情報の一部やチケット特徴情報識別子などを含ませて、どのチケット特徴情報による検証を行うのかを特定できるように構成する。
【００２５】
【発明の実施の態様】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２６】
［第１の実施例］
以下、本発明の実施例について説明する。
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施例の電子チケットシステムの構成図である。第１の実施例では、チケットを作成する際のチケット秘密鍵を一定期間毎に一斉に変更するようにしている。
【００２８】
図１において、電子チケットシステムは、チケット発行装置１００、証明装置２００、検証装置３００を含んで構成されている。
【００２９】
この図において、チケット発行装置１００は利用者からの要求に応じてチケットを作成発行するものである。
【００３０】
証明装置２００は、利用者が保持するものであり、例えばＩＣカードのように内部に計算機能を持った携帯型の装置である。ＩＣカード以外にも、計算機能を持ったＰＣカードや、携帯型情報ツールや、サブノートパソコンなどでもよいし、あるいは計算機能を持った時計や指輪などのように利用者が常に身につけているものでもよい。証明装置２００は、内部の情報が、外部から簡単に改竄されたりすることがないように防御されていることが望ましい。
【００３１】
検証装置３００は、利用者が正当な証明装置と正当なチケットとを持っていることを対話により検証する装置であり、正当だと判断すれば利用者にサービスを提供する。例えば鉄道の改札機、映画館の入場ゲート、デパートの会員証検査機などである。
【００３２】
チケット発行装置１００は、利用者からの要求に応じてチケットを作成発行するものであり、第１の証明装置固有情報保持部１０１と、チケット特徴情報保持部１０２と、チケット付加情報保持部１０３と、チケット発行部１０４とから構成される。
【００３３】
第１の証明装置固有情報保持部１０１は、利用者が保持する証明装置２００に封入されている証明装置固有情報の複製を保持するもので、利用者識別番号と利用者の証明装置固有情報との組で保持している。
【００３４】
チケット特徴情報保持部１０２は、チケットを発行する際に用いるチケット秘密情報を保持するもので、発行するチケットの有効期間にあわせて選択できるように、チケット秘密情報の有効期間を表すチケット特徴情報有効期間とチケット秘密情報とを対応させて保持している。
【００３５】
チケット付加情報保持部１０３は、チケットの利用条件などの付加的情報を記述したチケット付加情報を保持している。チケット付加情報は、例えばチケットの種類、指定券の日時、指定席の番号、チケット発行場所、コンサートの名称などチケットに付随するさまざまな情報を保持することができる。
【００３６】
チケット発行部１０４は、利用者から要求されたチケットを生成する部分であり、発行を要求した利用者の証明装置固有情報と、チケットの有効日または有効期間にあわせて選択されたチケット秘密情報と、チケット付加情報とからチケットを生成する。
【００３７】
証明装置２００は、チケット保持部２０１と、認証情報入力部２０２と、証明情報生成部２０３と、第２の証明装置固有情報保持部２０４とから構成される。
【００３８】
チケット保持部２０１は、チケット発行装置１００から発行された複数のチケットを保持する部分である。
【００３９】
認証情報入力部２０２は、検証装置３００から送られてくる認証情報を入力し保持する部分である。
【００４０】
第２の証明装置固有情報保持部２０４は、利用者毎の秘密情報を保持する部分であり、利用者毎に異なる証明装置固有情報を保持する。証明装置固有情報は証明装置２００が作成された時に封入され、利用者にも容易に読み書きできないように構成されていることが望ましい。
【００４１】
証明情報生成部２０３は、認証情報入力部２０２に入力された認証情報を元にして、対応するチケット、証明装置固有情報とを用いて証明情報を生成し、検証装置３００へ送る。
【００４２】
検証装置３００は、認証情報生成部３０１と、認証情報保持部３０２と、証明情報保持部３０３と、対話検証部３０４と、時計３０５と、チケット公開情報保持部３０６と、有効公開情報選択部３０７と、サービス提供部３０８とから構成される。
【００４３】
認証情報生成部３０１は、証明装置２００との間で対話して正当なチケットを保持していることを検証するための認証情報を生成する部分であり、リプレイ攻撃を防ぐために乱数などを用いて生成することが望ましい。
【００４４】
認証情報保持部３０２は、後に対話検証部３０４で検証の際に用いるために、認証情報生成部３０１で生成した認証情報を保持する部分である。
【００４５】
証明情報保持部３０３は、証明装置２００で生成した証明情報を入力して保持する部分である。
【００４６】
時計３０５は、現在の日時を示す部分である。
【００４７】
チケット公開情報保持部３０６は、チケット特徴情報有効期間とチケットの公開情報との組からなる有効期限付きチケット公開情報を保持する部分である。チケット特徴情報有効期間は、チケット発行装置１００のチケット特徴情報保持部１０２が保持しているチケット特徴情報有効期間と同じ物で、同じチケット特徴情報有効期間に対応するチケット秘密情報とチケット公開情報とが対応している。
【００４８】
有効公開情報選択部３０７は、現時点で有効なチケット公開情報を１つだけ選択する部分であり、チケット公開情報の選択には、利用時の日時と、チケット公開情報保持部３０６のチケット特徴情報有効期間とを対比させて、適切な情報を選択する。
【００４９】
対話検証部３０４は、証明情報保持部３０３に保持している証明情報が、認証情報に基づいて正当なチケットと正当な証明装置２００とによって作成されていることを検証する部分である。正当な証明情報は、チケット秘密情報による処理がなされているはずなので、検証はチケット秘密情報に対応するチケット公開情報を用いて行う。このチケット公開情報は、有効公開情報選択部３０７により選択されたものを用いる。
【００５０】
サービス提供部３０８は、対話検証部３０４による検証が正しいと判定された時に、利用者に対してサービスを提供する部分である。
【００５１】
次に、具体例を挙げて詳細に説明する。この説明では、公開鍵暗号方式のＲＳＡ暗号をベースにした例において、法数ｎおよび秘密鍵Ｄを１ヶ月毎に変更する例について説明する。
【００５２】
ＲＳＡ暗号では、ｐ、ｑを大きな素数、ｎを法数、Φ（ｎ）をオイラー数、Ｅを公開鍵、Ｄを秘密鍵とするとき、以下の関係が成り立つ。
ｐ、ｑを大きな素数、ｎを法数とするとき、
【００５３】
【数１】
ｎ＝ｐｑ
Φ（ｎ）＝（ｐ−１）（ｑ−１）
ＥＤ≡１    ｍｏｄ  Φ（ｎ）
本実施例では、法数ｎおよび秘密鍵Ｄを１ヶ月毎に変更するために、チケット発行装置１００は、数ヶ月先までの毎月の法数ｎと秘密鍵Ｄのリストを有し、発行を要求された日時のチケットをそのリストを元に適切な法数ｎと秘密鍵Ｄを用いて作成する。証明装置２００は、使用する日に使用可能なチケットを選択し、そのチケットを用いて証明情報を作成する。チケットの選択は証明装置２００の所有者が選択してもよいし、証明装置２００内に時計を有し、その日時情報を元に選択しても構わない。検証装置３００は、現在有効な法数ｎと公開鍵Ｅを保持しており、その法数ｎと公開鍵Ｅを用いて、証明装置２００から送られてくる証明情報を検証し、検証が成功すればサービスを提供する。検証装置３００が有効な法数ｎと公開鍵Ｅを知る方法としては、検証装置３００の管理者が毎月外部から入力更新してもよいし、検証装置３００が数ヶ月先までの毎月の法数ｎと公開鍵Ｅのリストを所持していてもよい。
【００５４】
図２は、図１の構成図に記号を付けたものである。記号は以下の説明と対応している。本説明では、あるコンサートのチケットを発行し、検証するチケットシステムについて説明する。
【００５５】
チケット発行装置１００のチケット付加情報保持部１０３は、チケット付加情報Ｌを保持している。チケット付加情報Ｌには、コンサートの名称、開催会場、日時、指定席の番号、チケットの発行場所などの情報が含まれている。
【００５６】
チケット特徴情報保持部１０２には、図３に示すようにチケット秘密情報の有効期間を表すチケット特徴情報有効期間とチケット秘密情報とを対応させて保持している。図３では、例えば１９９７．７．１〜１９９７．７．３１の期間に有効なチケットを発行する際には、Ｄ７というチケット秘密鍵と法数ｎ７とを用いてチケットを作成するということを示している。
【００５７】
第１の証明装置固有情報保持部１０１は、利用者識別番号と利用者の証明装置固有情報との組を保持している。第１の証明装置固有情報保持部１０１の例を図４に示す。
【００５８】
利用者識別番号が００３である利用者から、１９９７年１０月１０日のコンサートのチケットの発行要求があったときのチケットの発行手順を、図５のフローチャートに沿って説明する。
【００５９】
（ステップＳ１１）チケット発行部１００は、チケット発行要求元の利用者の利用者番号を元に、第１の証明装置固有情報保持部１０１を検索して利用者の証明装置固有情報を検索する。いま、第１の証明装置固有情報保持部１０１の内容が図４に示すものであるとすると、利用者識別番号が００３であるので、証明装置固有情報ｄ００３を検索する。
【００６０】
（ステップＳ１２）チケット発行部１００は、チケット付加情報保持部１０３から発行するチケットに適した付加情報Ｌを得る。ここでは、チケット付加情報Ｌ３０１は以下のような情報であるとする。
【００６１】
【表１】
コンサート名称：    ＡＢＣコンサート、
開催会場：          ＸＹＺホール、
日時：              １９９７年１０月１０日
指定席：            １２３番
発行場所：          横浜チケットセンター
【００６２】
（ステップＳ１３）チケット発行部１００は、チケット特徴情報保持部１０２からチケットの指定日時に相当するチケット秘密情報（Ｄ，ｎ）を検索する。いま、チケット特徴情報保持部１０２の内容が図３に示すものであるとすると、チケットの指定日時は１９９７年１０月１０日であるので、チケット秘密情報Ｄ１０と法数ｎ１０を検索する。
【００６３】
（ステップ４）チケット発行部１００は、証明装置固有情報ｄｕとチケット秘密情報（Ｄ，ｎ）とチケット付加情報Ｌとからチケットを生成する。チケット発行は以下の式により行う。
【００６４】
【数２】
ｔ＝Ｄ−Ｆ（ｎ，Ｌ，ｄｕ）
ここで、関数Ｆ（）は一方向性関数であり、一方向性ハッシュ関数ＭＤ５、ＳＨＡや、共通鍵暗号ＤＥＳ（Ｄａｔａ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）などを用いることができる。ここではチケットが上記の情報を元にして以下の式で表現される。
【００６５】
【数３】
ｔ３０１＝Ｄ１０−Ｆ（ｎ１０，Ｌ３０１，ｄ００３）
【００６６】
（ステップＳ１５）チケット発行装置１００は、上記のようにして作成したチケットｔを、法数ｎおよびチケット付加情報Ｌと組にして、（ｔ，ｎ，Ｌ）の形式で発行する。上記の例の場合には、（ｔ３０１，ｎ１０，Ｌ３０１）をチケットとして発行する。
【００６７】
次に、証明装置２００について説明する。ここでは発行されたチケットは既にチケット保持部２０１に保持されているということを前提にする。また、チケット保持部２０１に保持されている複数のチケットの中から、利用者が利用するチケットを予め選択しているとする。チケットを予め選択するのは、自宅のパソコンなどにＩＣカードとして実現されている証明装置を挿入して、パソコンの画面上で選択しておいてもよいし、ＩＣカードを装着できる携帯型の簡易ビューワを用いて選択しておいてもよい。携帯型の簡易ビューワでは、例えば、複数のチケットのチケット付加情報を表示させて、適切なチケットを選択できるように構成すればよい。また、ここでは説明しないが、証明装置２００に時計を設け、チケットを利用する時の日時と、チケット付加情報に含まれている日時とを比較して、適切なチケットを選択するように構成してもよい。
【００６８】
証明装置２００の処理の流れを、利用者識別番号が００３である利用者が所有する証明装置２００を例にとって、図６に基づいて説明する。
【００６９】
（ステップＳ２１）証明装置２００は、検証装置３００から認証情報Ｃを受け取る。
【００７０】
（ステップＳ２２）証明装置２００の証明情報生成部２０３は、チケット保持部２０１から選択されたチケット（ｔ，ｎ，Ｌ）を得、第２の証明装置固有情報保持部２０４から証明装置固有情報ｄｕを得る。ここでは、チケットとして、（ｔ３０１，ｎ１０，Ｌ３０１）が得られ、証明装置固有情報としてｄ００３が得られる。
【００７１】
（ステップＳ２３）証明装置２００の証明情報生成部２０３は、これらの情報に基づいて、証明情報Ｒを生成して、検証装置３００に送る。証明情報Ｒの計算式は以下の通りである。
【００７２】
【数４】
Ｒ＝ＣtＣF(n,L,du)  ｍｏｄ  ｎ
ここでは、
【００７３】
【数５】
Ｒ＝Ｃt301ＣF(n10,L301,d003)  ｍｏｄ  ｎ１０
として、認証情報が生成される。
【００７４】
次に、検証装置３００について説明する。ここでは、検証装置３００が、コンサート会場の入り口に設置されたゲートで、利用者が挿入口に証明装置２００であるＩＣカードを挿入すると、対話検証を行い、検証の結果、正しいと判断すると、ゲートを開いて、利用者が入場できるものとする。ここでは、このゲートの開閉をサービスと呼び、サービス提供部３０８によって提供されるものとする。なお、ここでは自動ゲートとして説明するが、検証装置３００は必ずしもそのような形式のものではなくてよく、例えばＩＣカード挿入口が付いたパソコンでも構わない。利用者がパソコンに証明装置２００であるＩＣカードを挿入すると、パソコンは対話検証を行い、検証の結果、正しいと判断すると、「ＯＫ」などのメッセージを表示し、それを係員が見て、利用者を入場させるなどの構成でも構わない。
【００７５】
検証装置の処理の流れを図７に基づいて説明する。
【００７６】
（ステップＳ３１）検証装置３００に証明装置２００が挿入されると、検証装置３００は認証情報生成部３０１で認証情報Ｃを生成し、認証情報保持部３０２に保持するとともに、証明装置２００に送る。認証情報は、不正な攻撃者によるリプレイ攻撃を防ぐために、毎回異なっていることが望ましく、乱数などを含んで生成されるのが望ましい。ここでは、乱数を生成し、その乱数を認証情報とする。
【００７７】
（ステップＳ３２）検証装置３００の有効公開情報選択部３０７は、時計３０５から現在の日時を入手し、その日時を元に、チケット公開情報保持部３０６から、現在有効なチケット公開情報（Ｅ，ｎ）を１つだけ選択する。
【００７８】
ここでは、１９９７年１０月１０日のコンサートのチケットを、会場の入り口で検証しようとしており、現在の日時は１９９７年１０月１０日であるとする。また、チケット公開情報保持部３０６は図８に示す情報を保持しているものとする。このとき、有効公開情報選択部は、チケット公開情報保持部のチケット特徴情報有効期間と、現在の日時１９９７年１０月１０日とを比較し、
【００７９】
【数６】
（Ｅ１０，ｎ１０）
を選択する。
【００８０】
（ステップＳ３３）対話検証部３０４は、証明装置２００から送られてきた証明情報Ｒと、認証情報保持部３０２に保持している認証情報Ｃと、有効公開情報選択部３０７により選択されたチケット公開情報（Ｅ，ｎ）とを用いて、検証を行う。検証の手順は、以下の式の右辺と左辺とが等しいかどうかにより行う。
【００８１】
【数７】
Ｃ≡？ＲE  ｍｏｄ  ｎ
証明情報Ｒが正当な証明装置と正当なチケットとを用いて、正しく計算されているときには、上記の式の両辺が等しくなる。
【００８２】
【数８】
0003804245.tif 000002
ここでは、
【００８３】
【数９】
Ｒ＝Ｃt301ＣF(n10,L301,d003)  ｍｏｄ  ｎ１０
であり、チケット公開情報としては（Ｅ１０，ｎ１０）が選択されているので、
【００８４】
【数１０】
0003804245.tif 000003
が成り立ち、検証が成功する。
【００８５】
（ステップＳ３４）サービス提供部３０８は、対話検証部３０４による検証が成功すれば、ステップＳ３５に進んで利用者にサービスを提供し、失敗すればそのまま終了する。
【００８６】
（ステップＳ３５）利用者にサービスを提供する。ここでは、コンサート会場の入場ゲートを開く。
【００８７】
以上、第１の実施例においては、法数ｎおよび秘密鍵Ｄを一定期間毎に変更する例について、コンサートチケットを例にして説明した。予約券、指定券などの有効期間が短い（１日から数日）チケットに適用する場合には、同様の方法でチケットを発行することが可能である。
【００８８】
［第２の実施例］
第２の実施例においては、第１の実施例と同様に、法数ｎおよび秘密鍵Ｄを一定期間毎に一斉に変更する例について、定期券や回数券などのように、有効期間が長いチケットへの適用について説明する。
【００８９】
定期券や回数券などのように有効期間が長いチケットでは、第１の実施例と同じように法数ｎを１ヶ月毎に変更するとすると、６ヶ月間有効な定期券や回数券などを発行する際には、問題となる。このような場合には、１ヶ月毎の複数のチケットに分割してチケットを作成する。
【００９０】
以下では第１の実施例の図を用いながら、異なる部分に焦点をあてて説明する。異なる部分は、チケット発行装置１００であり、その他の部分や全体の構成は第１の実施例と同じである。
【００９１】
第２の実施例におけるチケット発行手順を、図９のフローチャートに示す。
【００９２】
（ステップＳ４１）チケット発行部１０４は、チケット発行要求元の利用者の利用者番号を元に、第１の証明装置固有情報保持部１０１を検索して利用者の証明装置固有情報を検索する。
【００９３】
（ステップＳ４２）チケット発行部１０４は、チケット付加情報保持部１０３から発行するチケットに適した付加情報Ｌを得る。
【００９４】
（ステップＳ４３）チケット発行部１０４は、チケット特徴情報保持部１０２から発行したいチケットの有効期間を含むチケット特徴情報有効期間を選択する。
【００９５】
（ステップＳ４４）発行したいチケットの有効期間を含むチケット特徴情報有効期間がある場合にはステップＳ４５に進み、無い場合にはステップＳ４６に進む。
【００９６】
（ステップＳ４５）チケット発行部１０４は、選択したチケット特徴情報有効期間に対応するチケット秘密情報（Ｄ，ｎ）を入手し、そのチケット秘密情報（Ｄ，ｎ）と証明装置固有情報ｄｕとチケット付加情報Ｌとからチケットを生成する。チケット発行は以下の式により行う。
【００９７】
【数１１】
ｔ＝Ｄ−Ｆ（ｎ，Ｌ，ｄｕ）
ここで、関数Ｆ（）は一方向性関数であり、一方向性ハッシュ関数ＭＤ５、ＳＨＡや、共通鍵暗号ＤＥＳ（Ｄａｔａ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）などを用いることができる。
その後、ステップＳ４８へ進む。
【００９８】
（ステップＳ４６）チケット発行部１０４は、発行したいチケットの有効期間を、チケット特徴情報有効期間に沿って複数の期間に分割する。
【００９９】
（ステップＳ４７）分割した複数の有効期間毎に、チケット特徴情報有効期間に対応するチケット秘密情報（Ｄ，ｎ）を取り出し、その各チケット秘密情報（Ｄ，ｎ）と証明装置固有情報ｄｕとチケット付加情報Ｌとから複数のチケットを生成する。
【０１００】
（ステップＳ４８）チケット発行装置１００は、生成したチケットｔを、法数ｎおよびチケット付加情報Ｌと組にして、（ｔ，ｎ，Ｌ）の形式で発行する。チケットが複数ある場合は、複数の（ｔ，ｎ，Ｌ）をチケットとして発行する。
【０１０１】
以下では、図９のフローチャートに沿って、利用者識別番号が００３である利用者から、１９９７年８月１０日から３ヶ月間有効な、遊園地の定期入場券の発行要求があったときのチケットの発行手順を例にして説明する。
まずステップＳ４１で、チケット発行部１０４は、チケット発行要求元の利用者の利用者番号を元に、第１の証明装置固有情報保持部１０１を検索して利用者の証明装置固有情報を検索する。いま、第１の証明装置固有情報保持部１０１の内容が図４に示すものであるとすると、利用者識別番号が００３であるので、証明装置固有情報ｄ００３を検索する。
【０１０２】
次にステップＳ４２で、チケット付加情報Ｌを得る。ここでは、チケット付加情報Ｌ３１０は以下のような情報であるとする。
【０１０３】
【表２】
チケット名称：    ＡＡＡ遊園地定期入場券、
有効期間：        １９９７年８月１０日〜１９９７年１１月９日
発行場所：        横浜チケットセンター
ステップＳ４３では、チケット特徴情報有効期間を選択する。いま、チケット特徴情報保持部１０２の内容が図３に示すものであるとすると、発行したいチケットの有効期間は１９９７年８月１０日〜１９９７年１１月９日であるので、適切なチケット特徴情報有効期間が存在しない。そのため、ステップＳ４４では、ステップＳ４６に進む。
【０１０４】
ステップＳ４６では、発行したいチケットの有効期間を、チケット特徴情報有効期間に沿って複数の期間に分割する。ここでは、発行したいチケットの有効期間は１９９７年８月１０日〜１９９７年１１月９日を、図３のチケット特徴情報有効期間に沿って、以下のように４つに分割する。
【０１０５】
【表３】
１９９７年８月１０日〜１９９７年８月３１日
１９９７年９月１日〜１９９７年９月３０日
１９９７年１０月１日〜１９９７年１０月３１日
１９９７年１１月１日〜１９９７年１１月９日
ステップＳ４７では、分割した複数の有効期間毎に、チケット特徴情報有効期間に対応するチケット秘密情報（Ｄ，ｎ）を取り出し、その各チケット秘密情報（Ｄ，ｎ）と証明装置固有情報ｄｕとチケット付加情報Ｌとから複数のチケットを生成する。ここでは、上記のように分割した各有効期間毎に対応するチケット秘密情報は、それぞれ（Ｄ８，ｎ８）、（Ｄ９，ｎ９）、（Ｄ１０，ｎ１０）、（Ｄ１１，ｎ１１）であるので、これらを元にして、以下の４つのチケットを作成する。
【０１０６】
【数１２】
ｔ３１１＝Ｄ８−Ｆ（ｎ８，Ｌ３１１，ｄ００３）
ｔ３１２＝Ｄ９−Ｆ（ｎ９，Ｌ３１２，ｄ００３）
ｔ３１３＝Ｄ１０−Ｆ（ｎ１０，Ｌ３１３，ｄ００３）
ｔ３１４＝Ｄ１１−Ｆ（ｎ１１，Ｌ３１４，ｄ００３）
ここで、Ｌ３１１〜Ｌ３１４は、Ｌ３１０の有効期間の部分を各チケットにあわせて変更したものである。
【０１０７】
ステップＳ４８では、このようにして生成したチケットを、法数ｎおよびチケット付加情報Ｌと組にして発行する。つまり、以下の４組のチケットを発行する。
【０１０８】
【数１３】
（ｔ３１１，ｎ８，Ｌ３１１）
（ｔ３１２，ｎ９，Ｌ３１２）
（ｔ３１３，ｎ１０，Ｌ３１３）
（ｔ３１４，ｎ１１，Ｌ３１４）
以上のようにして発行されたチケットの組みは、利用者の証明装置２００に格納される。チケットの使用の際は、第１の実施例と同様に、利用者が予め証明装置２００上で使用するチケットを選択しておき、検証装置３００からの認証情報に対して証明情報を返送することによって、正当な証明装置２００と正当なチケットとを保持していることを証明して、入場ゲートを開いてもらう。
【０１０９】
ここでは、上記説明したように、チケット使用の際に予め利用者が使用するチケットを選択しておくようにして説明したが、必ずしもこの方法を取らなくても構わない。例えば、検証装置３００が認証情報とともに、有効公開情報選択部３０７により選択した現在有効な法数ｎを証明装置２００に送り、証明装置２００ではその法数ｎを検索キーにしてチケット保持部２０１から使用するチケットを選択して、証明情報を生成するという方法をとっても構わない。
また、本実施例では、チケット付加情報が存在する例を用いて説明したが、たとえばチケットの種類が１種類しかなく、チケット付加情報によるチケットの区別などが必要ない場合には、チケット付加情報を含めない構成も可能である。
【０１１０】
［第３の実施例］
第３の実施例では、法数ｎおよび秘密鍵Ｄを一定期間毎に変更するが、同時期に複数の有効な法数ｎおよび秘密鍵Ｄが存在する例について説明する。第１および第２の実施例では、法数ｎおよび秘密鍵Ｄを一斉に変更する例であり、ある時点での法数ｎおよび秘密鍵Ｄは一意に決めることができた。しかし、第３の実施例では、同時期に複数の有効な法数ｎおよび秘密鍵Ｄが存在するため、検証を行う際に、どのチケット公開情報を用いて行うかを決める必要がある。
【０１１１】
本実施例では、チケット発行装置は、チケット特徴情報有効期間の一部期間が重複するように決められた法数ｎと秘密鍵Ｄのリストを有し、それを用いて発行を要求された日時のチケットを作成する。
【０１１２】
定期券、回数券などの場合には、定期券、回数券などの有効期間が、チケット特徴情報有効期間内に収まるように発行する。収まるような期間がない場合には、分割して発行する。
【０１１３】
以下では、同時期に複数の有効な法数ｎと秘密鍵Ｄが存在し、検証装置側から複数の有効な法数を用いて認証情報を複数回送る例について説明する。
【０１１４】
図１０は第３の実施例の構成図である。図１０において、電子チケットシステムは、第１の実施例と同様にチケット発行装置１００、証明装置２００、検証装置３００を含んで構成されている。各装置の内容も第１の実施例と似ている。以下では異なる部分を中心に説明する。
【０１１５】
チケット発行装置１００は、第１の実施例と同様に第１の証明装置固有情報保持部１０１と、チケット特徴情報保持部１０２と、チケット付加情報保持部１０３と、チケット発行部１０４とから構成される。このうち、第１の証明装置固有情報保持部１０１とチケット付加情報保持部１０３は第１の実施例と同様である。
【０１１６】
チケット特徴情報保持部１０２は、チケットを発行する際に用いるチケット秘密情報を保持するもので、発行するチケットの有効期間にあわせて選択できるように、チケット秘密情報の有効期間を表すチケット特徴情報有効期間とチケット秘密情報とに加えてチケット特徴情報識別子を対応させて保持している。第１の実施例では、このチケット特徴情報有効期間は重複することがないように構成されていたが、本実施例では、一部重複するように構成されている。本実施例におけるチケット特徴情報保持部１０２に保持されている情報の例を図１１に示す。この図では、４ヶ月毎に１つのチケット特徴情報に対応しており、それが１ヶ月毎に変更されるようになっている。
【０１１７】
チケット発行部１０４は、第１の実施例と同様に、利用者から要求されたチケットを生成する部分であり、発行を要求した利用者の証明装置固有情報と、チケットの有効日または有効期間にあわせて選択されたチケット秘密情報と、チケット付加情報とからチケットを生成する。
【０１１８】
証明装置２００は、各構成部分に保持される内容の構成が少し異なるだけで、基本的な機能は第１の実施例と同様である。証明装置２００の証明情報生成部２０３は、認証情報入力部２０２に入力された認証情報を元にして、対応するチケット、証明装置固有情報とを用いて証明情報を生成し、検証装置３００へ送る。対応するチケットは、認証情報に添付されて送られてくる法数を検索キーにして、チケット保持部２０１から検索する。適切なチケットの検索に成功すると、証明情報生成部２０３は正しい証明情報を生成し、チケットの検索に失敗すると正しい証明情報を生成しない。ここでいう正しい証明情報を生成しないとは、例えば証明情報として、”０”などの値を生成することである。このようにして生成した証明情報を、検証装置３００に送る。
【０１１９】
検証装置３００の構成要素は第１の実施例と同様であるが、各構成要素の関係が少し異なる。
【０１２０】
チケット公開情報保持部３０６は、チケット発行装置１００のチケット特徴情報保持部１０２に対応して、チケット特徴情報有効期間の保持の仕方が変わっている。チケット公開情報保持部３０６は、チケット特徴情報有効期間とチケットの公開情報との組からなる有効期限付きチケット公開情報を保持する部分である。チケット特徴情報有効期間は、チケット発行装置１００のチケット特徴情報保持部１０２が保持しているチケット特徴情報有効期間と同じ物で、同じチケット特徴情報有効期間に対応するチケット秘密情報とチケット公開情報とが対応している。第１の実施例では、このチケット特徴情報有効期間は重複することがないように構成されていたが、本実施例では、一部重複するように構成されている。本実施例におけるチケット公開情報保持部３０６の情報の例を図１２に示す。この図では、４ヶ月毎に１つのチケット特徴情報に対応しており、それが１ヶ月毎に変更されるようになっている。
【０１２１】
有効公開情報選択部３０７は、現時点で有効なチケット公開情報を複数選択する部分であり、チケット公開情報の選択には、利用時の日時と、チケット公開情報保持部のチケット特徴情報有効期間とを対比させて、適切な情報を複数選択する。
【０１２２】
認証情報生成部３０１は、証明装置２００との間で対話して正当なチケットを保持していることを検証するための認証情報を生成する部分であり、リプレイ攻撃を防ぐために乱数などを用いて生成することが望ましい。認証情報生成部３０１は、乱数を用いて生成した認証情報に、有効公開情報選択部３０７で選択した複数のチケット公開情報中の法数を添付したものを複数個生成し、複数回、証明装置２００に送る。
【０１２３】
対話検証部３０４は、認証情報に応答して証明装置２００から送られてきた証明情報に対して、その都度検証を行う。そして、検証に成功すれば、サービス提供部３０８からサービスを提供する。
【０１２４】
図１３に第３の実施例におけるチケット発行装置１００のフローチャートを示す。図１３を元に、利用者識別番号が００３である利用者から、１９９７年８月１０日から３ヶ月間有効な定期券の発行要求があったときの例について簡単に説明する。
【０１２５】
ステップＳ５１およびＳ５２で、証明装置固有情報ｄ００３と、チケット付加情報Ｌ３３１が選ばれる。チケット付加情報Ｌ３３１は以下のような内容である。
【０１２６】
【表４】
名称：      定期券、
区間：      東京−横浜、
有効期間：  １９９７年８月１０日〜１９９７年１１月９日
発行場所：  横浜チケットセンター
ステップＳ５３で、図１１に示すチケット特徴情報保持部１０２から適切なチケット特徴情報有効期間を選ぶと、適切なチケット特徴情報有効期間は１つだけあるので、ステップＳ５４、ステップＳ５５、ステップＳ５７と進み、ステップＳ５７で、チケット秘密情報（Ｄ８，ｎ８）と、チケット特徴情報識別子ｎ−ｉｄ８と、証明装置固有情報ｄ００３と、チケット付加情報Ｌ３３１とを用いて、以下のチケットを生成する。
【０１２７】
【数１４】
ｔ３３１＝Ｄ８−Ｆ（ｎ８，Ｌ３３１，ｄ００３）
そして、ステップＳ６０で、法数ｎおよびチケット付加情報Ｌと組にして発行する。
【０１２８】
【数１５】
（ｔ３３１，ｎ８，Ｌ３３１，ｎ−ｉｄ８）
次に、このようにして発行されたチケットを保持する利用者が、１９９７年９月９日に改札を通ろうとしたときを例にして、第３の実施例における検証装置３００と証明装置２００の処理の流れを具体的に示す。第３の実施例における証明装置２００と検証装置３００の処理のフローチャートをそれぞれ図１４、図１５に示す。
【０１２９】
証明装置２００は、上記で発行されたチケット（ｔ３３１，ｎ８，Ｌ３３１，ｎ−ｉｄ８）を、そのチケット保持部に保持しているものとする。
【０１３０】
まず、利用者が証明装置２００を改札機に挿入すると、改札機の検証装置３００が起動する。以下、図１５に沿って説明する。
【０１３１】
図１５のステップＳ８１で、検証装置３００の有効公開情報選択部３０７は、時計から現在の日時である１９９７年９月９日を入手し、それを元にチケット公開情報保持部３０６から、現在有効なチケット公開情報を複数個選択する。いま、チケット公開情報保持部３０６の内容は図１２に示すようになっているので、このチケット特徴情報有効期間の中から１９９７年９月９日を含むものをすべて取り出す。その結果、対応するチケット公開情報として、以下の３組が選択される。
【０１３２】
【数１６】
（Ｅ７，ｎ７）
（Ｅ８，ｎ８）
（Ｅ９，ｎ９）
ステップＳ８２、ステップＳ８３およびステップＳ８４で、まず、一番上のチケット公開情報（Ｅ７，ｎ７）を選択して、認証情報（Ｃ１，ｎ７）を生成し、認証情報保持部３０２に保持するとともに、証明装置２００に送る。
【０１３３】
認証情報（Ｃ１，ｎ７）を送られた証明装置２００では、図４に示すように、法数ｎ７を検索キーにしてチケット保持部２０１を検索するが（ステップＳ７１〜Ｓ７３）、対応するチケットが保持されていないので、検索に失敗して、その結果、証明情報として
【０１３４】
【数１７】
Ｒ＝０
を返す（ステップＳ７４、Ｓ７５、Ｓ７７）。
【０１３５】
図１５のステップＳ８５およびステップＳ８６で、検証装置３００の対話検証部３０４は、この証明情報Ｒと、認証情報（Ｃ１，ｎ７）と、チケット公開情報（Ｅ７，ｎ７）を用いて検証を行うが、検証に失敗し、ステップＳ８２へ戻る。
【０１３６】
次に、ステップＳ８２、ステップＳ８３およびステップＳ８４で、２番目のチケット公開情報（Ｅ８，ｎ８）を選択して、認証情報（Ｃ２，ｎ８）を生成し、認証情報保持部３０２に保持するとともに、証明装置２００に送る。
【０１３７】
認証情報（Ｃ２，ｎ８）を送られた証明装置２００では、図４に示すように、法数ｎ８を検索キーにしてチケット保持部を検索し（ステップＳ７３）、
【０１３８】
【数１８】
（ｔ３３１，ｎ８，Ｌ３３１，ｎ−ｉｄ８）
の検索に成功して、このチケットを用いて、証明情報
【０１３９】
【数１９】
Ｒ＝Ｃ２t331Ｃ２F(n8,L331,d003)  ｍｏｄ  ｎ８
を検証装置３００に返送する（ステップＳ７４、Ｓ７６、Ｓ７７）。
【０１４０】
図１５のステップＳ８５およびステップＳ８６で、検証装置３００の対話検証部３０４は、この証明情報Ｒと、認証情報（Ｃ２，ｎ８）と、チケット公開情報（Ｅ８，ｎ８）を用いて検証を行う。検証は、以下の式に基づいて行い、検証に成功する。
【０１４１】
【数２０】
0003804245.tif 000004
ステップＳ８７に進み、利用者にサービスを提供する。具体的には、改札のゲートをあけて、利用者が中に入れるようにする。
【０１４２】
第３の実施例では、法数ｎおよび秘密鍵Ｄを一定期間毎に変更するが、同時期に複数の有効な法数ｎおよび秘密鍵Ｄが存在する例について説明した。第１および第２の実施例のように法数ｎおよび秘密鍵Ｄを一斉に変更する例に比べて、万一秘密鍵Ｄが漏洩したとしても、即座に秘密鍵Ｄを変更することが可能になる。すでに発行してしまったチケットを無効にしない場合には、検証装置３００では漏洩した秘密鍵による検証を行う必要があるが、チケット発行装置１００では、漏洩した秘密鍵Ｄによるチケットの発行を即座に中止することが可能になり、被害の拡大を防ぐことができる。
【０１４３】
また、本実施例では、検証装置３００から証明装置２００に認証情報を送る際に、法数ｎを添付して送るようにして説明したが、この法数ｎのかわりにチケット特徴情報識別子ｎ−ｉｄを添付して送るように構成しても構わない。一般に法数ｎは数百〜数千ビットの大きな数字であるので法数を送るときには通信に時間がかかるが、チケット特徴情報識別子ｎ−ｉｄは数ビットから数十ビット程度で済むので、通信時間が少なくて済む
【０１４４】
［第４の実施例］
（例）
第４の実施例では、第３の実施例と同様に、法数ｎおよび秘密鍵Ｄを一定期間毎に変更するが、同時期に複数の有効な法数ｎおよび秘密鍵Ｄが存在する例について説明する。本実施例では、チケット発行装置１００は第３の実施例と同様であり、検証装置３００、証明装置２００の異なる構成について説明する。
【０１４５】
本実施例では、回数券などのような、同じチケットを用いてある期間中に有限回の検証が可能なチケットについて説明する。この例では、同時期に複数の有効なチケット特徴情報が存在し、認証情報に対して証明装置２００側から法数を送るようになっている。
【０１４６】
第４の実施例の構成図を図１６に示す。図１６において、チケット発行装置１００は、第３の実施例と同じである。検証装置３００の構成は、第１の実施例と同じである。証明装置２００は、チケット保持部２０１、認証情報入力部２０２、証明情報生成部２０３、第２の証明装置固有情報保持部２０４に加えて、内部状態保持部２０５を有している。この例では、内部状態保持部２０５は、各チケット毎にチケットの使用回数をカウントし、そのカウント数を保持するものである。
【０１４７】
本実施例では、１９９７年８月１０日から３ヶ月間有効な回数券を１９９７年９月９日に使用する場合について、簡単に説明する。回数券の利用可能回数は１１回であるとする。利用者の利用者識別番号が００３であるとすると、以下のようなチケットが発行される。発行の手順は第３の実施例と同様である。
【０１４８】
【数２１】
（ｔ３４１，ｎ８，Ｌ３４１，ｎ−ｉｄ８）
ｔ３４１＝Ｄ８−Ｆ（ｎ８，Ｌ３４１，ｄ００３）
ここで、チケット付加情報Ｌ３４１は、以下の情報である。
【０１４９】
【表５】
名称：          回数券、
区間：          東京−横浜、
利用可能回数：  １１回
有効期間：      １９９７年８月１０日〜１９９７年１１月９日
発行場所：      横浜チケットセンター
このようなチケットを証明装置２００のチケット保持部２０１に格納する際に、本実施例では証明装置２００の内部状態の初期化を行う。証明装置２００の内部状態は、各チケットに１対１で対応するように内部状態を持つ。チケットをチケット保持部２０１に格納する際には、まず以前にそのチケットが格納されたことがないかどうかを確認した上で、初めてのチケットの場合にのみ、対応する内部状態を確保する。以前にチケットが格納されたかどうかを判断するためには、各チケット毎にチケットｉｄのようなものを持たせて、それで管理すればよい。ここでは、各チケットｔ３４１の添え字にあたる部分（３４１の部分）をチケットｉｄとして扱えばよい。このようにして各チケットに１対１で対応するように内部状態を確保した上で、初期化時には”０”を書き込む。これは回数券の利用回数を書き込むためのものであり、チケットを利用する度に１ずつカウントアップしていき、チケット付加情報の利用可能回数に達したら、それ以上の利用を中止させるのに用いる。
【０１５０】
上記のチケットｔ３４１を証明装置２００のチケット保持部２０１に格納したときの、内部状態保持部２０５の内容の例を図１９に示す。チケット保持部２０１には、さまざまなチケットが格納されており、その中で内部状態を必要とする回数券にのみ内部状態が確保され、初期値”０”が書き込まれている。ここでは回数券の例を説明するために、回数券にのみ内部状態を持たせるようにして、内部状態としては回数を表す数字の例で示したが、内部状態はこれに限ることはない。たとえば、鉄道の切符の入札済みや出札済みなどの状態や、どこの駅から乗車したかを記録したり、総利用時間の制限のあるチケットの場合には現在までの利用時間を記録したり、あるいはある航空会社の飛行機に乗ったマイル数を積算したりなどの用途に用いることができる。
【０１５１】
以下では、証明装置２００は、上記のようにして格納されたチケットをチケット保持部２０１に保持し、図１９に示す内部状態になっているものとして、図１７に沿って、証明装置２００の処理を説明する。
【０１５２】
図１７において、証明装置２００は、検証装置３００から認証情報Ｃを受け、第２の証明装置固有情報保持部から証明装置固有情報ｄ００３を取得し、チケット保持部からチケット（ｔ３４１，ｎ８，Ｌ３４１，ｎ−ｉｄ８）を取得する（ステップＳ９１〜Ｓ９３）。
【０１５３】
次に証明装置２００は、内部状態を読み出し、チケット付加情報の利用可能回数と比較する（Ｓ９４）。いま、内部状態は”０”であり、チケット付加情報の利用可能回数は１１回であるので、利用可能であると判定して、内部状態を１だけ増加させて１にし、証明情報を生成する（Ｓ９５、Ｓ９６）。
【０１５４】
【数２２】
Ｒ＝Ｃt341ＣF(n8,L341,d003)  ｍｏｄ  ｎ８
一方もし、内部状態が”１１”であるときには、その回数券の利用可能回数まで使用し終わっているので、利用不可と判定し、証明情報Ｒ＝０とする（Ｓ９７）。
【０１５５】
証明装置２００は、このようにして生成した証明情報に、チケット特徴情報識別子ｎ−ｉｄ８を付加して（Ｒ，ｎ−ｉｄ８）として、検証装置３００に送る（Ｓ９８）。
【０１５６】
以上で証明装置２００の説明は終わりである。
【０１５７】
次に、図１８に沿って検証装置３００の処理を説明する。
【０１５８】
図１８において、まず、検証装置３００は、認証情報Ｃを生成し、認証情報保持部３０２に保持するとともに、証明装置２００に送る（Ｓ１０１）。
【０１５９】
次に、検証装置３００の有効公開情報選択部３０７は、時計３０５から現在の日時である１９９７年９月９日を入手し、それを元にチケット公開情報保持部３０６から、現在有効なチケット公開情報を複数個選択する（Ｓ１０２）。いま、チケット公開情報保持部３０６の内容は図１２に示すようになっているので、このチケット特徴情報有効期間の中から１９９７年９月９日を含むものをすべて取り出す。その結果、対応するチケット公開情報として、以下の３組が選択される。
【０１６０】
【数２３】
（Ｅ７，ｎ７，ｎ−ｉｄ７）
（Ｅ８，ｎ８，ｎ−ｉｄ８）
（Ｅ９，ｎ９，ｎ−ｉｄ９）
次に対話検証部３０４は、証明装置２００から送られてきた証明情報（Ｒ，ｎ−ｉｄ８）のチケット特徴情報識別子ｎ−ｉｄを検索キーにして、上記３組のチケット公開情報を検索する（Ｓ１０３）。その結果、チケット公開情報（Ｅ８，ｎ８，ｎ−ｉｄ８）が検索される。ここで、このような検索を行っているのは、証明装置２００から送られてきた証明情報が現在有効なチケット公開情報に基づいて作成されているかどうかを確認するためである。この確認を行わないと、証明情報にチケット特徴情報識別子ｎ−ｉｄのかわりに、法数ｎそのものを用いた場合に、公開情報Ｅに対応する不正な秘密情報Ｄと不正な法数ｎとの組を作成されれば、不正に証明情報を作成することが可能になってしまう。この例では、検索は成功したので、証明装置２００から送られてきた証明情報が現在有効なチケット公開情報に基づいて作成されていることが確認された。
【０１６１】
次に、検証装置３００は、証明情報（Ｒ，ｎ−ｉｄ８）と、認証情報Ｃと、チケット公開情報（Ｅ８，ｎ８，ｎ−ｉｄ８）とを用いて検証を行う（Ｓ１０５）。検証は、以下の式に基づいて行い、検証に成功する。
【０１６２】
【数２４】
0003804245.tif 000005
検証に成功したので、検証装置は利用者にサービスを提供する（Ｓ１０６、Ｓ１０７）。ここでは、改札のゲートを開けて、利用者が中に入れるようにする。なお、チケット公開情報の検索に失敗したり、検証に失敗した場合には、認証失敗処理を行なう（Ｓ１０８）。
【０１６３】
本実施例では、証明装置２００が認証情報を受けて、チケット付加情報等と照らし合わせた上で、内部状態の変更を行っている。この例では、証明装置２００が検証装置３００の正当性を検証していないので、万一不正な検証装置３００があった場合には、不正に内部状態の変更を許してしまう。これを避けるためには、証明装置２００が検証装置３００から認証情報を受け取って、チケット付加情報等と照らし合わせた後に、今度は逆に証明装置２００が第２の認証情報を作成して検証装置３００に送り、検証装置３００がその第２の認証情報を元にして第２の証明情報を生成して証明装置２００に送り返し、証明装置２００はのその第２の証明情報を検証して、検証装置３００の正当性を確認した上で、内部状態を変更して、最初の認証情報に対する証明情報を生成して、検証装置３００に送るというような構成にすればよい。
【０１６４】
また、上述したように、ここでは回数券の例を説明するために、回数券にのみ内部状態を持たせるようにして、内部状態としては回数を表す数字の例で示したが、内部状態はこれに限ることはない。たとえば、鉄道の切符の入札済みや出札済みなどの状態を記録するために、入札済みや出札済みなどの状態を表す情報を記録したり、どこの駅から乗車したかを記録したり、総利用時間の制限のあるチケットの場合には現在までの利用時間を記録したり、あるいはある航空会社の飛行機に乗ったマイル数を積算して記録したりなどの用途に用いることができる。
【０１６５】
さらに、証明装置２００の内部状態は、各チケットに１対１で対応するように内部状態を持つように説明したが、これもこの方法に限ることはない。例えば、ある回数券が２枚に分割されて発行されている場合などには、発行された２枚の回数券に対して１つの内部状態を持つように構成することで、１枚目の回数券を使用した利用回数を、２枚目の回数券の利用回数に引き継ぐことが可能になる。このように、ある回数券が２枚に分割されて発行されている場合には、別の方法として、内部状態は２つ持たせて、どちらの回数券を利用したときでも、両方の内部状態を同時に変更するというような構成にしても構わない。
【０１６６】
［第５の実施例］
第５の実施例では、ＲＳＡ暗号ではなく、離散対数系の暗号方式を用いる。この例においては、同時期に複数の有効なチケット特徴情報が存在し、通信路上には法数は流れず検証装置が認証情報を複数回検証するようになている。チケットの特徴情報は以下の形で与えられる。
【０１６７】
ｐは素数であり、Ｇは離散対数問題が困難な有限群であり、ｇは有限群Ｇの位数ｐの元であり、
【０１６８】
【数２５】
ｙ＝ｇx  ｍｏｄ  ｐ
が満たされるとき、（ｐ，Ｇ，ｇ，ｙ，ｘ）がチケットの特徴情報である。特に（ｐ，Ｇ，ｇ，ｙ）を公開の特徴情報とし、ｘを秘密の特徴情報とする。
【０１６９】
実際には、Ｇを有限体の乗法群として構成したり、有限体上の楕円曲線として構成することができる。
【０１７０】
本実施例では、（Ｇ，ｇ）  をシステム共通とし、公開情報（ｙ，ｐ）、秘密情報ｘとすると、チケットは
【０１７１】
【数２６】
ｔ＝ｘ−Ｆ（ｙ，Ｌ，ｄｕ）
として構成することができる。ここで、関数ＦやＬやｄｕなどは、ＲＳＡの例の場合と同様である。
【０１７２】
第５の実施例の構成図を図２０に示す。構成は第４の実施例とほぼ同様であり、図１６とほぼ同様である。ただし本実施例では、チケット発行装置１００のチケット特徴情報保持部１０２は、チケット特徴情報有効期間とチケット秘密情報とに加えて、チケット公開情報も対応させて保持している。そしてチケット発行部１０４は、証明装置固有情報とチケット秘密情報とチケット付加情報とに加えて、チケット公開情報とからチケットを生成する。
【０１７３】
第５の実施例のチケット発行装置のフローチャートを図２１に示す。第３の実施例と同じように、利用者識別番号が００３である利用者から、１９９７年８月１０日から３ヶ月間有効な定期券の発行要求があったときの例について簡単に説明する。
【０１７４】
ステップＳ１１１およびＳ１１２で、証明装置固有情報ｄ００３と、チケット付加情報Ｌ３５１が選ばれる。チケット付加情報Ｌ３５１は以下のような内容である。
【０１７５】
【表６】
名称：      定期券、
区間：      東京−横浜、
有効期間：  １９９７年８月１０日〜１９９７年１１月９日
発行場所：  横浜チケットセンター
ステップＳ１１３で、図２２に示すチケット特徴情報保持部１０２から適切なチケット特徴情報有効期間を選ぶと、適切なチケット特徴情報有効期間は１つだけあるので、ステップＳ１１４、ステップＳ１１５、ステップＳ１１７と進み、ステップＳ１１７で、チケット秘密情報ｘ８とチケット公開情報（ｙ８，ｐ８）と証明装置固有情報ｄ００３とチケット付加情報Ｌ３５１とを用いて、以下のチケットを生成する。
【０１７６】
【数２７】
ｔ３５１＝ｘ８−Ｆ（ｙ８，Ｌ３５１，ｄ００３）
そして、ステップＳ１２０で、（ｙ，ｐ）およびチケット付加情報Ｌと組にして発行する。
【０１７７】
【数２８】
（ｔ３５１，ｙ８，ｐ８，Ｌ３５１）
次に、このようにして発行されたチケットを保持する利用者が、１９９７年９月９日に改札を通ろうとしたときを例にして、第５の実施例における検証装置３００と証明装置２００の処理の流れを具体的に示す。第５の実施例における証明装置２００と検証装置３００の処理のフローチャートをそれぞれ図２４、図２５に示す。
【０１７８】
まず証明装置２００について図２４に基づいて説明する。図２４において、まず、証明装置２００は、検証装置３００から認証情報Ｃを受け取る（Ｓ１３１）。次に、証明情報生成部２０３は、チケット保持部２０１からチケット（ｔ３５１，ｙ８，ｐ８，Ｌ３５１）を取得し、第２の証明装置固有情報保持部２０４から証明装置固有情報ｄ００３を取得する（Ｓ１３２）。そして、これらの情報に基づいて証明情報Ｒを生成して、検証装置３００に送る（Ｓ１３３）。証明情報Ｒの計算式は以下の通りである。
【０１７９】
【数２９】
Ｒ＝Ｃt351ＣF(y8,L351,d003)  ｍｏｄ  ｐ８
次に、検証装置３００について図２５に基づいて説明する。図２５において、利用者が証明装置２００を改札機に挿入すると、改札機の検証装置３００が起動する。
【０１８０】
ステップＳ１４１で、検証装置３００は、乱数ｒを生成し、この乱数を用いて認証情報Ｃを以下の式により生成し、認証情報保持部３０２に保持するとともに、証明装置２００に送る。
【０１８１】
【数３０】
Ｃ＝ｇr  ｍｏｄ  ｐ
ただし、ｒは乱数
次に、ステップＳ１４２で、検証装置３００の有効公開情報選択部３０７は、時計から現在の日時である１９９７年９月９日を入手し、それを元にチケット公開情報保持部３０６から、現在有効なチケット公開情報を複数個選択する。いま、チケット公開情報保持部３０６の内容は図２３に示すようになっているので、このチケット特徴情報有効期間の中から１９９７年９月９日を含むものをすべて取り出す。その結果、対応するチケット公開情報として、以下の３組が選択される。
【０１８２】
【数３１】
（ｙ７，ｐ７）
（ｙ８，ｐ８）
（ｙ９，ｐ９）
次に、ステップＳ１４３、ステップＳ１４４へと進み、まず、一番上のチケット公開情報（ｙ７，ｐ７）を取り出す。
【０１８３】
ステップＳ１４５で、このチケット公開情報（ｙ７，ｐ７）と、証明情報Ｒと、認証情報Ｃとを用いて検証を行う。検証には、以下の式を用いる。
【０１８４】
【数３２】
ｙr≡？  Ｒ  （ｍｏｄ  ｐ）
いま、証明情報Ｒは以下のようになっている。
【０１８５】
【数３３】
0003804245.tif 000006
一方、公開情報ｙは以下の式により与えられている。
【０１８６】
【数３４】
ｙ＝ｇx  ｍｏｄ  ｐ
そのため、ｙrの値は以下のようになる。
【０１８７】
【数３５】
ｙr≡ｇrx  （ｍｏｄ  ｐ）
つまり、検証には、以下の式が成り立つかどうかを計算すればよい。
【０１８８】
【数３６】
ｇrx  ｍｏｄ  ｐ＝？  ｇrx8  ｍｏｄ  ｐ８    （ａ）
さて、チケット公開情報が（ｙ７，ｐ７）の時には、上の式は成り立たない。検証に失敗したので、ステップＳ１４６からステップＳ１４３へ戻り、ステップＳ１４４へ進んで、２番目のチケット公開情報（ｙ８，ｐ８）を取り出す。
【０１８９】
ステップＳ１４５で、このチケット公開情報（ｙ８，ｐ８）と、証明情報Ｒと、認証情報Ｃとを用いて検証を行う。（ａ）式を用いて検証を行うと、（ａ）式は成り立つ。
【０１９０】
これで検証は成功したので、ステップＳ１４７へ進み、利用者へサービスを提供する。具体的には、改札のゲートをあけて、利用者が中に入れるようにする。
【０１９１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、証明装置および検証装置において有効期間に応じた証明用の情報および検証用の情報を選択して対話証明を行なうようにして、有効期間ごとに秘密情報が異なるようにできるようにしている。したがって、チケット秘密情報に有効期間を設けるっことができ、チケット秘密情報が露呈した場合でも、被害を少なく押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施例における電子チケットシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】  図１におけるデータの流れを説明するブロック図である。
【図３】  第１の実施例におけるチケット特徴情報保持部の内容の例を説明する図である。
【図４】  第１の実施例における第１の証明装置固有情報保持部の内容の例を説明する図である。
【図５】  第１の実施例のチケット発行装置の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図６】  第１の実施例の証明装置の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】  第１の実施例の検証装置の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】  第１の実施例の検証装置のチケット公開情報保持部の内容の例を説明する図である。
【図９】  第２の実施例のチケット発行装置の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１０】  第３の実施例の構成を示すブロック図である。
【図１１】  第３の実施例におけるチケット特徴情報保持部の内容の例を示す図である。
【図１２】  第３の実施例の検証装置のチケット公開情報保持部の内容の例を示す図である。
【図１３】  第３の実施例のチケット発行装置の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１４】  第３の実施例の証明装置の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１５】  第３の実施例の検証装置の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１６】  第４の実施例の構成を示すブロック図である。
【図１７】  第４の実施例の証明装置の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１８】  第４の実施例の検証装置の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１９】  第４の実施例における証明装置内の内部状態保持部の内容の例を示す図である。
【図２０】  第５の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２１】  第５の実施例のチケット発行装置の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図２２】  第５の実施例におけるチケット特徴情報保持部の内容の例を示す図である。
【図２３】  第５の実施例の検証装置のチケット公開情報保持部の内容の例を示す図である。
【図２４】  第５の実施例の証明装置の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図２５】  第５の実施例の検証装置の処理の流れを説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１００    チケット発行装置
１０１    第１の証明装置固有情報保持部
１０２    チケット特徴情報保持部
１０３    チケット付加情報保持部
１０４    チケット発行部
２００    証明装置
２０１    チケット保持部
２０２    認証情報入力部
２０３    証明情報生成部
２０４    第２の証明装置固有情報保持部
２０５    内部状態保持部
３００    検証装置
３０１    認証情報生成部
３０２    認証情報保持部
３０３    証明情報保持部
３０４    対話検証部
３０５    時計
３０６    チケット公開情報保持部
３０７    有効公開情報選択部
３０８    サービス提供部
【図１】
0003804245.tif 000007
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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