JPH10133953A

JPH10133953A - データ秘匿装置

Info

Publication number: JPH10133953A
Application number: JP8302554A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Kyomasu; 貴文京増; Katsuyuki Teruyama; 勝幸照山; Yoshio Atsumi; 凱雄渥美
Original assignee: Tokimec Inc
Current assignee: Tokimec Inc
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】通信を傍受しての不正使用から一層確実にメモ
リデータを保護する。【解決手段】電磁誘導結合でのメモリデータの送受信に
先だって秘匿解除データの送受信および照合を行うデー
タ秘匿装置において、乱数Ｒ１を発生する第１乱数発生
手段１２０と、受信した乱数Ｒ１で秘匿解除データＫ１
を暗号化し暗号化済み秘匿解除データＣ１を返送する第
１暗号化キー返送手段３２０と、受信した暗号化済み秘
匿解除データＣ１について照合を行う第１暗号化キー照
合手段１３０と、乱数Ｒ２を発生する第２乱数発生手段
３３０と、受信した乱数Ｒ２で秘匿解除データＫ２を暗
号化し暗号化済み秘匿解除データＣ２を返送する第２暗
号化キー返送手段１４０と、受信した暗号化済み秘匿解
除データＣ２について照合を行う第２暗号化キー照合手
段３４０とを備え、暗号化キー照合手段１４０，３４０
の照合結果に基づいてメモリデータの送受信の可否を決
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、データ秘匿装置
に関し、詳しくは、交番電磁界を用いた電磁誘導結合方
式で通信するデータ通信装置に好適なデータ秘匿装置に
関する。かかるデータ通信装置は、ＩＣカードやデータ
キャリア等の（携帯形）データ記憶体と、これ又はこれ
らのうち通信可能なところまで近接したデータ記憶体に
対し通信でアクセスして接触不要でデータの読み取り，
書き込み，又は読み書きを行うリーダ等のデータアクセ
ス装置とからなる。

【０００２】そして、その内部回路は要部がＩＣ化され
ていて解析・解読が設備・コスト面から困難なものとな
っており、さらに、その通信方式では通信可能な地域的
範囲が狭く且つ交信手順が非公開となっている。そのた
め、このデータ秘匿装置は、通信伝文を監視して得た情
報に基づいてデータ記憶体のデータを書き換えようとす
る行為を主対象とすることで、一般の秘話装置よりも簡
便な方式により、不正行為からデータ記憶体のデータを
保護しようとするものである。

【０００３】

【従来の技術】携帯形データ記憶体のデータに電磁誘導
結合方式の通信でアクセスするデータアクセス装置の適
用例として、図４（ａ）にブロック図で示したデータキ
ャリアシステムが挙げられる。このシステムは、屋外や
構築物あるいは車両・船舶等に据えて設置されるリーダ
ライタ１０（データアクセス装置）と、携帯に好適な小
形サイズのデータキャリア２０（データ記憶体）とから
なるものである。極めて小規模なシステムではこの一対
だけでも済むが、通常は、単一又は複数のリーダライタ
１０に対して多数のデータキャリア２０が用いられ、リ
ーダライタ１０と通信可能な近距離にまで接近したデー
タキャリア２０とが所定データの送受に要する短時間だ
け動的に対を確立するようになっている。

【０００４】リーダライタ１０は、商用電力ＡＣ１００
Ｖの供給を受けて作動するものであり、マイクロプロセ
ッサ１４を有して、そのプログラム処理によって電力送
給波やコマンドあるいは書き込みデータなどの送出を制
御するようになっている。さらに、マイクロプロセッサ
１４の制御下で電力送給波等を交番電磁界としてデータ
キャリア２０へ向けて出射するために、送信データ等で
所定周波数の搬送波を変調する変調回路や変調済み送信
信号をパワー増幅する送信アンプ等からなる伝送部１３
と、送信信号を交番電磁界に変換するコイル１１とを備
えたものとなっている。

【０００５】データキャリア２０は、動作電力の供給を
リーダライタ２０から非接触で受けるために、交番電磁
界による電力送給波等を受けるコイル２１と、これで受
けた電力送給波を整流・蓄電等して電源電圧を生成する
整流回路２２とを備えたものである。コイル２１はコマ
ンド等の受信コイルでもあり、コイル１１からの交番電
磁界によってコイル２１に誘起した信号は、制御部２３
によって受理される。制御回路２３は、コイル２１の誘
起信号を増幅する受信アンプや搬送波を除去する復調回
路等からなる伝送部も兼ねたものとなっている。制御回
路２３は、受信したコマンドの内容に応じてチップセレ
クトＣＳ，シフトクロックＳＫ，受信データＤＩ等の制
御信号を生成し、これでメモリ２４にアクセスしてデー
タの書き込み等を行うようになっている。

【０００６】また、データキャリア２０の伝送部には、
送信処理のために変調回路や送信アンプも具備されてお
り、コマンドの処理結果や、メモリ２４からの読出デー
タＤＯなどの送信信号は、制御回路２３の制御に従っ
て、変調回路によって搬送波に混合され、送信アンプに
よってパワー増幅されてから、コイル２１を介して交番
電磁界に変換・出射されるようになっている。

【０００７】さらに、リーダライタ１０の伝送部１３に
は、データキャリア２０の送信信号を受信するために、
データキャリア２０からの交番電磁界によってコイル１
１に誘起した誘起信号を増幅する受信アンプや、この信
号から搬送波成分やノイズ成分を除去して復調する復調
回路も具備されている。そして、マイクロプロセッサ１
４のプログラム処理によって、復調信号からデータを抽
出したり、コマンド処理結果を確認する等の処理を行う
ようになっている。

【０００８】かかるデータキャリアシステムでは、デー
タキャリア２０が電磁誘導結合による供給電力や小さな
内蔵電池によって動作することから、データキャリア２
０のコイル２１から出射される交番電磁界は微弱であ
り、通信可能な地域的範囲が狭い。そして、このような
データキャリアシステムは、スキー場でのリフト搭乗券
改札システムや乗合バス乗車券改札システムなどに応用
される。この場合、各改札にリーダライタ１０が設置さ
れ、多数のデータキャリア２０はリストバンド状や切符
状に形成されていて搭乗券・乗車券の代わりに各利用者
によって所持される。さらに、各データキャリア２０の
メモリ２４には、搭乗可能か否かの搭乗券情報や支払い
済み料金の残額等がメモリデータとして保持されてい
る。

【０００９】そして、搭乗等の際に利用者が自己のデー
タキャリア２０をリーダライタ１０のコイル２１に近づ
けてこれら一対のリーダライタ１０及びデータキャリア
２０が交信可能な状態になると、メモリデータの送受信
が行われる。すなわち、リーダライタ１０がデータキャ
リア２０へ読出コマンド（リードコマンド）を送出し、
これを受けてデータキャリア２０がメモリ２４から保持
データを読み出してこれをリーダライタ１０へ返送す
る。さらに、リーダライタ１０はデータの内容をチェッ
クし、データ更新の必要があると、リーダライタ１０が
データキャリア２０へ更新データと共に書込コマンドを
送出し、これを受けてデータキャリア２０がメモリ２４
の保持データを書き換えるのである。

【００１０】従来のデータ秘匿装置は、このようなメモ
リデータの送受信に先だって秘匿解除データの送受信お
よび照合を行うことでメモリデータの送受信の可否を決
するためにデータキャリアシステムに対して付加・内蔵
されるものであり、特開平４−１６９９９０号公報記載
のものが挙げられる。これは、リーダライタ１０におけ
るマイクロプロセッサ１４について、リードコマンドと
一緒に所定値の秘匿解除データも送信するようにプログ
ラム処理が改められるとともに（図４（ｂ）参照）、デ
ータキャリア２０については、秘匿解除データ（キー）
の照合および送受信可否の判定を行う秘匿回路３０と、
秘匿回路３０の判定結果に従ってメモリデータの読み出
しを制限するために読出データＤＯの信号ラインに介挿
され読出データＤＯ以外の入力として秘匿回路３０の判
定結果の信号を受けるＡＮＤゲート４１とが設けられた
ものである。

【００１１】秘匿回路３０は、受信データＤＩをシリア
ル入力としシフトクロックＳＫをタイミング信号とする
シフトレジスタ３１を有してこれにリーダライタ１０か
らの受信秘匿解除データをロードする一方で、読出デー
タＤＯをシリアル入力としシフトクロックＳＫをタイミ
ング信号とするシフトレジスタ３２を有してこれにメモ
リ２４の所定アドレスから読み出した読出秘匿解除デー
タ等をロードするとともに、シフトレジスタ３１，３２
のパラレル出力を両入力としこれらがする一致している
か否かの一致出力ＥＱを生成出力する比較回路３３を有
して両秘匿解除データの照合を行う。さらに、シフトク
ロックＳＫのカウンタ３４によるカウント値ＣＮＴを状
態遷移の基準信号とする順序回路３５を有し、この順序
回路３５で一致出力ＥＱを全ビットに亘って監視し、両
秘匿解除データが完全に一致しているときだけ、データ
読出の制限を解除する信号がＡＮＤゲート４１に送出さ
れるようになっている。

【００１２】このように秘匿解除データをデータアクセ
ス装置から送信しそれをデータ記憶体で照合することで
比較的簡便に、秘匿解除データが知られない限り不正行
為からデータ記憶体のデータが保護される。一般にデー
タキャリアシステムは内部回路がＩＣ化されることに加
えて通信可能な地域的範囲が狭く且つ交信手順も公開さ
れないので、第三者の秘匿解除データ取得は困難であ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のデータ秘匿装置では、秘匿解除データがその
まま通信伝文に含められている。このため、例え秘匿解
除データ取得のための通信伝文傍受等が困難とは言って
も、何らかの方策によって通信伝文が一旦傍受等された
場合まで想定すると、秘匿解除データの特定・抽出に対
する保護が万全とはいえない。また、通信手順も常時交
互になされるので推定・把握しやすいといえる。そこ
で、通信傍受等により通信伝文を監視して得た情報に基
づいてデータ記憶体のデータを書き換えようとする行為
に対しても、一般の秘話装置よりも簡便な方式で、デー
タ記憶体のデータを秘匿して保護することが課題とな
る。

【００１４】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたものであり、通信を傍受しての不正使用か
ら一層確実にメモリデータを保護するデータ秘匿装置を
実現することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るためになされた本発明について、その構成および作用
効果を以下に説明する。なお、図１の機能ブロック図の
符号も併記する。

【００１６】この解決手段のデータ秘匿装置は（、出願
当初の請求項１に記載の如く）、（互いのコイルやアン
テナ等の間に確立された）電磁誘導結合に依り（一時的
な又は恒常的な）対をなして（メモリからの読出データ
及びメモリへの書込データの何れか一方または双方の）
メモリデータの送受信を行う一対のデータ通信装置に具
備され、前記メモリデータの送受信に先だって秘匿解除
データの送受信および照合を行うことで前記メモリデー
タの送受信の可否を決するデータ秘匿装置において、前
記一対のデータ通信装置のうちの一方の通信装置（１０
０）に設けられ、第１の乱数（Ｒ１）を発生する第１乱
数発生手段（１２０）と、前記一対のデータ通信装置の
うちの他方の通信装置（２００）に設けられ、前記一方
の通信装置（１００）から受信した前記第１の乱数（Ｒ
１）を用いて第１の秘匿解除データ（Ｋ１）を暗号化し
この暗号化済み第１の秘匿解除データ（Ｃ１）を前記一
方の通信装置（１００）へ返送する第１暗号化キー返送
手段（３２０）と、前記一方の通信装置（１００）に設
けられ、前記他方の通信装置（２００）から受信した暗
号化済み第１の秘匿解除データ（Ｃ１）について（自己
の保持する第１の秘匿解除データ（Ｋ１）との）照合を
行う第１暗号化キー照合手段（１３０）と、前記他方の
通信装置（２００）に設けられ、第２の乱数（Ｒ２）を
発生するとともに、これを前記第１の秘匿解除データ
（Ｃ１）の返送の後に（直ちに又は所定時間経過してか
ら）送信する第２乱数発生手段（３３０）と、前記一方
の通信装置（１００）に設けられ、前記他方の通信装置
（２００）から受信した前記第２の乱数（Ｒ２）を用い
て第２の秘匿解除データ（Ｋ２）を暗号化しこの暗号化
済み第２の秘匿解除データ（Ｃ２）を前記他方の通信装
置（２００）へ返送する第２暗号化キー返送手段（１４
０）と、前記他方の通信装置（２００）に設けられ、前
記一方の通信装置（１００）から受信した暗号化済み第
２の秘匿解除データ（Ｃ２）について（自己の保持する
第２の秘匿解除データ（Ｋ２）との）照合を行う第２暗
号化キー照合手段（３４０）とを備え、前記第１暗号化
キー照合手段（１３０）および前記第２暗号化キー照合
手段（３４０）の照合結果に基づいて前記メモリデータ
の送受信の可否を決する（１５０，３５０）ことを特徴
とするものである。

【００１７】このようなデータ秘匿装置にあっては、電
磁誘導結合に依って対をなす一対のデータ通信装置間で
メモリデータの送受信を行うに際し、データ改竄等の不
正使用からメモリデータを保護するために、メモリデー
タの送受信に先だって秘匿解除データの送受信および照
合が行われてメモリデータの送受信の可否が決定される
のであるが、保護強化のために特に秘匿解除データの送
受信および照合が以下の如く行われる。

【００１８】すなわち、第１乱数発生手段によって第１
の乱数が生成され、これが一方の通信装置から送信され
て他方の通信装置で受信されると、第１暗号化キー返送
手段によって、第１の秘匿解除データがその第１の乱数
で暗号化されて他方の通信装置から一方の通信装置へ返
送され、さらに、第１暗号化キー照合手段によって、暗
号化済み第１の秘匿解除データについて照合が行われ
る。そして、この照合結果に基づいてメモリデータの送
受信の可否が決せられる。

【００１９】こうして、メモリデータの送受信に先だっ
て一方の通信装置が主導し他方の通信装置が応答する交
信が行われ、これに基づいて第１の秘匿解除データの確
認が行われることから、第１の秘匿解除データを知らな
い者はメモリデータの送受信を始めることができないの
で、そのような者の不正使用からデータを秘匿し保護す
ることができる。しかも、秘匿解除データが乱数で暗号
化されて送受信の度に変化するので、送信伝文が傍受・
監視されたとしても、秘匿解除データが特定・抽出され
るおそれは、ほとんど無い。

【００２０】また、引き続き、第２乱数発生手段によっ
て第２の乱数が生成され、これが他方の通信装置から送
信されて一方の通信装置で受信されると、第２暗号化キ
ー返送手段によって、第２の秘匿解除データがその第２
の乱数で暗号化されて一方の通信装置から他方の通信装
置へ返送され、さらに、第２暗号化キー照合手段によっ
て、暗号化済み第２の秘匿解除データについて照合が行
われる。そして、この照合結果に基づいても、メモリデ
ータの送受信の可否が決せられる。

【００２１】こうして、メモリデータの送受信に先だっ
て先ほどとは逆に他方の通信装置が主導し一方の通信装
置が応答する交信が行われ、これに基づいて第２の秘匿
解除データの確認が行われることから、第２の秘匿解除
データを知らない者はメモリデータの送受信を始めるこ
とができないので、そのような者の不正使用からデータ
を秘匿し保護することができる。しかも、秘匿解除デー
タが乱数で暗号化されて送受信の度に変化するので、送
信伝文が傍受・監視されたとしても、秘匿解除データが
特定・抽出されるおそれは、ほとんど無い。

【００２２】しかも、電磁誘導結合によるデータ通信装
置の場合この電磁誘導結合を介して一方の通信装置から
他方の通信装置へエネルギー供給がなされることが多い
等のため一方の通信装置が主導し他方の通信装置が応答
する手順でメモリデータの送受信が行われのが通例であ
るところ、逆に他方の通信装置が主導し一方の通信装置
が応答する交信も組み合わせられている。このように主
導する側が動的に入れ替わること及びそのタイミングを
送信伝文の傍受・監視によって検知することは困難であ
る。

【００２３】これにより、単に秘匿解除データを暗号化
および複数化したことを超えて、より確実に、不正使用
からメモリデータが保護される。したがって、この発明
によれば、従来よりも確実に不正使用からメモリデータ
を保護することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】このような解決手段で達成された
本発明のデータ秘匿装置について、これを実施するため
の形態を説明する。

【００２５】［第１の実施の形態］本発明の第１の実施
形態は、上述した解決手段のデータ秘匿装置であって、
前記一方の通信装置（１００）が（、出願当初の請求項
２に記載の如く）、上記の第１乱数発生手段（１２０）
と第１暗号化キー照合手段（１３０）と第２暗号化キー
返送手段（１４０）と前記第１暗号化キー照合手段（１
３０）の照合結果に基づいて前記メモリデータの送受信
の可否を決するデータ読出手段（１５０）とを備えたデ
ータアクセス装置（データ読取装置、データ書込装置、
データ読書装置）であり、前記他方の通信装置（２０
０）が（、出願当初の請求項３に記載の如く）、上記の
第１暗号化キー返送手段（３２０）と第２乱数発生手段
（３３０）と第２暗号化キー照合手段（３４０）と前記
第２暗号化キー照合手段（３４０）の照合結果に基づい
て前記メモリデータの送受信の可否を決するデータ読出
制限手段（３５０）とを備えたデータ記憶体である。こ
れにより、データ記憶体の保持する（期日や金額等の）
メモリデータを改竄すること等の不正使用が、ほぼ不可
能となる。

【００２６】［第２の実施の形態］本発明の第２の実施
形態は、上述した解決手段および実施形態のデータ秘匿
装置が、他の複数装置とともに利用地域や利用日等の所
定基準に従ってグループ分けされており、前記第１の秘
匿解除データ及び前記第２の秘匿解除データの少なくと
も一方は少なくとも一部が前記グループ分けに対応して
設定されていることを特徴とする。これにより、異なる
グループ間での不正流用を容易かつ確実に防止すること
ができる。

【００２７】例えば本発明のデータ秘匿装置が組み込ま
れたリーダライタ１００（データ読取装置）及びデータ
キャリア２００（データ記憶体）を自動改札装置および
リフト搭乗券として複数のスキー場に導入したような場
合、各スキー場ごとに異ならせてキーＫ１（第１の秘匿
解除データ）の値を設定するとともに、利用日ごとに異
ならせてキーＫ２（第２の秘匿解除データ）の値を設定
するとよい。こうすることで、新たな回路等を何ら付加
しなくても、他のスキーのリフト券や前日のリフト券な
どについての改札誤りを避けることが可能となる。

【００２８】

【実施例】本発明のデータ秘匿装置を適用した一実施例
としてのデータキャリアシステムについて、その具体的
な構成を、図面を引用して説明する。図１は、その機能
ブロック図であり、図２は、データアクセス装置として
のリーダライタ１００の回路ブロック図およびフローチ
ャートであり、図３は、データ記憶体としてのデータキ
ャリア２００の回路ブロック図である。

【００２９】リーダライタ１００は、マイクロプロセッ
サ１４のプログラム処理が第１乱数発生手段１２０と第
１暗号化キー照合手段１３０と第２暗号化キー返送手段
１４０とを具現化するように変更されている点で、従来
例におけるリーダライタ１０と相違する。データキャリ
ア２００は、秘匿回路３００が第１暗号化キー返送手段
３２０と第２乱数発生手段３３０と第２暗号化キー照合
手段３４０とを具現化するように秘匿回路３０から拡張
されている点で、従来例におけるデータキャリア２０と
相違する。なお、図１では、コイル１１と伝送部１３と
を纏めて伝送部１１０とし、コイル２１と制御回路２３
０等とを纏めて伝送部２１０として示した。以下、重複
する再度の説明は割愛し、これらの相違点を説明する。

【００３０】リーダライタ１００のマイクロプロセッサ
１４は、データキャリア２００と交信可能になると、先
ず、乱数Ｒ１（第１の乱数）を発生するようにプログラ
ムされている（図２のステップＳ１を参照）。乱数発生
は、一般的な疑似乱数を発生させるものでよく、シフト
と加算とを繰り返しその度に一部を抽出して乱数とする
こと等で具体化され、乱数Ｒ１の値は毎回変化する。こ
れにより、リーダライタ１００は、第１の乱数Ｒ１を発
生する第１乱数発生手段１２０を備えたものとなってい
る。さらに、マイクロプロセッサ１４は、この乱数Ｒ１
を伝送部１３及びコイル１１経由で交番電磁界として送
出するようにもプログラムされている（ステップＳ
２）。これにより、乱数Ｒ１がデータキャリア２００へ
送信されるようになっている。

【００３１】リーダライタ１００のマイクロプロセッサ
１４は、その後、データキャリア２００からの返信（Ｃ
１）を待ってこれを受信する（ステップＳ３）。この返
信（Ｃ１）はデータキャリア２００によってキーＫ１
（第１の秘匿解除データ）が乱数Ｒ１で暗号化された暗
号化キーＣ１（暗号化済み第１の秘匿解除データ）であ
ることが期待されており、この暗号化キーＣ１に対して
暗号化と逆の復号化処理が乱数Ｒ１を用いて施され、復
号化した値Ｆ１を得る（ステップＳ４）。さらに、値Ｆ
１がマイクロプロセッサ１４付属のメモリに記憶済みの
キーＫ１と同一値か否かを判別する（ステップＳ５）。
これにより、リーダライタ１００は、受信した暗号化キ
ーＣ１について自己の保持するキーＫ１との照合を行う
第１暗号化キー照合手段１３０を備えたものとなってい
る。

【００３２】そして、比較結果が不一致のときにはその
時点でそのデータキャリア２００を対象とした通信を停
止するが、比較結果が一致のときにはさらに以下の処理
を続行する（ステップＳ５）。リーダライタ１００のマ
イクロプロセッサ１４は、引き続き、データキャリア２
００から乱数Ｒ２（第２の乱数）が送信されて来るのを
待ってこれを受信すると（ステップＳ６）、この乱数Ｒ
２を用いてキーＫ２（第２の秘匿解除データ）に暗号化
処理を施して暗号化キーＣ２（暗号化済み第２の秘匿解
除データ）を生成する（ステップＳ７）。この暗号化処
理は掛け算あるいは排他的論理和などで具現化され、暗
号化キーＣ２は、データキャリア２００へ向けて送出さ
れ返送される（ステップＳ８）。これにより、リーダラ
イタ１００は、受信した乱数Ｒ２を用いてキーＫ２を暗
号化しこの暗号化キーＣ２をデータキャリア２００へ返
送する第２暗号化キー返送手段１４０を備えたものとな
っている。

【００３３】そして、これらの一連の処理を終えてか
ら、さらにデータキャリア２００の準備が整うまでの所
定時間が経過してから、本来のデータ読出等を開始する
ためにリードコマンドの送信を行う。しかも、上述した
ように暗号化キーＣ１とキーＫ１との比較結果が一致し
たときだけ、リードコマンドの送信を開始する。これに
より、リーダライタ１００は、第１暗号化キー照合手段
１３０の照合結果に基づいてメモリデータの送受信の可
否を決するデータ読出手段１５０を備えたものとなって
いる。

【００３４】データキャリア２００の秘匿回路３００
は、秘匿回路３０に設けられていたシフトレジスタ３
１，３２と比較回路３３とカウンタ３４と順序回路３５
とに加えて、受信データＤＩをシリアル入力としシフト
クロックＳＫをタイミング信号とするシフトレジスタ３
０１と、読出データＤＯをシリアル入力としシフトクロ
ックＳＫをタイミング信号とするシフトレジスタ３０２
と、両シフトレジスタ３０１，３０２に保持されたデー
タに掛け算等の処理を施して暗号化する暗号化回路３０
３とが設けられている。そして、リーダライタ１００か
ら乱数Ｒ１を受信すると、この乱数Ｒ１が受信データＤ
Ｉとしてシフトレジスタ３０１にロードされるとともに
キーＫ１が読出データＤＯとしてシフトレジスタ３０２
にロードされて、暗号化回路３０３によって暗号化キー
Ｃ１が生成されるようになっている。また、制御回路２
３０は、乱数Ｒ１の受信時にそのような制御を行うとと
もに暗号化キーＣ１をリーダライタ１００へ返送するよ
うに制御回路２３が改造されたものである。これによ
り、データキャリア２００は、受信した乱数Ｒ１を用い
てキーＫ１を暗号化しこの暗号化キーＣ１をリーダライ
タ１００へ返送する第１暗号化キー返送手段３２０を備
えたものとなっている。

【００３５】また、秘匿回路３００に、疑似乱数を算出
することで発生ごとに値の変化する乱数Ｒ２を発生する
乱数発生回路３０４が設けられるとともに、制御回路２
３０に、暗号化キーＣ１の返送後これに続けて乱数Ｒ２
をリーダライタ１００へ送信するような制御シーケンス
が付加されている。これにより、データキャリア２００
は、乱数Ｒ２を発生するとともにこれを暗号化キーＣ１
の返送の後に送信する第２乱数発生手段３３０を備えた
ものとなっている。

【００３６】さらに、秘匿回路３００には、乱数Ｒ２を
受けて保持するシフトレジスタ３０５と、シフトレジス
タ３２と比較回路３３との間に介挿されシフトレジスタ
３２のキーＫ２をシフトレジスタ３０５の乱数Ｒ２で暗
号化（Ｆ２）してから比較回路３３へ送出する暗号化回
路３０６とが設けられ、制御回路２３０は、乱数Ｒ２の
送信後に暗号化キーＣ２を受信して初めて、これをシフ
トレジスタ３１にロードさせ、比較回路３３，カウンタ
３４，順序回路３５を動作させるものである。これによ
り、データキャリア２００は、受信した暗号化キーＣ２
について自己の保持するキーＫ２との照合を行う第２暗
号化キー照合手段３４０を備えたものとなっている。な
お、順序回路３５の出力を受けるＡＮＤゲート４１の存
在により、第２暗号化キー照合手段３４０の照合結果に
基づいてメモリデータの送受信の可否を決するデータ読
出制限手段３５０も備えたものとなっている。

【００３７】このようなリーダライタ１００及びデータ
キャリア２００内に具現化されたデータ秘匿装置につい
て、その使用態様及び動作を説明する。

【００３８】かかるデータキャリアシステムでは、利用
者が自己のデータキャリア２００をリーダライタ１００
のコイル２１に近づけてこれら一対のリーダライタ１０
０及びデータキャリア２００が交信可能な状態になる
と、先ず、リーダライタ１００が主導する秘匿解除デー
タＫ１についての送受信および照合と、データキャリア
２００が主導する秘匿解除データＫ２についての送受信
および照合とがおこなわる。

【００３９】秘匿解除データＫ１についての送受信およ
び照合は、リーダライタ１００の乱数発生手段１２０に
よる乱数Ｒ１の発生およびその送信によって開始され、
この乱数Ｒ１を受けたデータキャリア２００の暗号化キ
ー返送手段３２０による暗号化キーＣ１の返送で継続さ
れ、リーダライタ１００の暗号化キー照合手段１３０に
よる暗号化キーＣ１とキーＫ１との照合によって終了す
る。こうして、リーダライタ１００からデータキャリア
２００へ乱数Ｒ１の通信伝文が送られるとともにデータ
キャリア２００からリーダライタ１００へ暗号化キーＣ
１の通信伝文が送り返される（図１における二点鎖線内
を参照）。そして、乱数Ｒ１が毎回変化するので、暗号
化キーＣ１も毎回変化し、キーＫ１は生の値が通信伝文
に現れるということがない。

【００４０】秘匿解除データＫ２についての送受信およ
び照合は、データキャリア２００の乱数発生手段３３０
による乱数Ｒ２の発生およびその送信によって開始さ
れ、この乱数Ｒ２を受けたリーダライタ１００の暗号化
キー返送手段１４０による暗号化キーＣ２の返送で継続
され、データキャリア２００の暗号化キー照合手段３４
０による暗号化キーＣ２とキーＫ２との照合によって終
了する。こうして、データキャリア２００からもリーダ
ライタ１００へ乱数Ｒ２の通信伝文が送られるとともに
リーダライタ１００からデータキャリア２００へ暗号化
キーＣ２の通信伝文が送り返される（図１の二点鎖線内
参照）。そして、この場合も、乱数Ｒ２，暗号化キーＣ
２が毎回変化するので、キーＫ２は生の値が通信伝文に
現れるということがない。

【００４１】そして、リーダライタ１００においてキー
Ｋ２の一致照合が成立し、さらにデータキャリア２００
においてもキーＫ１の一致照合が成立した場合だけ、メ
モリデータの送受信が行われる。すなわち、リーダライ
タ１００がデータキャリア２００へリードコマンドを送
出し、これを受けてデータキャリア２００がメモリ２４
から保持データを読み出してこれをリーダライタ１００
へ返送するなどの交信に基づく通常の処理が継続される
（図１の二点鎖線内参照）。

【００４２】こうして、リーダライタ１００の主導する
乱数Ｒ１及び暗号化キーＣ１の交信と、同じくリーダラ
イタ１００の主導するコマンド及びデータの交信との間
に、それらとは逆にデータキャリア２００の主導する乱
数Ｒ２及び暗号化キーＣ２の交信が挿入されることで、
メモリデータの送受信に先だつ秘匿解除データの送受信
および照合が行われる。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のデータ秘匿装置にあっては、傍受した通信の解読を困
難にするため秘匿解除データを暗号化および複数化する
に際し、交信の主導側および応答側が入れ替わるように
したことにより、一層確実に不正使用からメモリデータ
を保護することができたという有利な効果が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデータ秘匿装置について、機能ブロ
ック図である。

【図２】そのデータ読取装置についての回路等ブロ
ック図である。

【図３】そのデータ記憶体についての回路ブロック
図である。

【図４】従来のデータ秘匿装置である。

【符号の説明】

１０リーダライタ（データ読取装置）１１コイル（アンテナ；電磁誘導結合子）１３伝送部１４マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）２０データキャリア（携帯形データ記憶体）２１コイル（アンテナ；電磁誘導結合子）２２整流回路（電源回路）２３制御回路（制御部；伝送部）２４メモリ３０秘匿回路３１シフトレジスタ（第１秘匿解除データ保持部）３２シフトレジスタ（第２秘匿解除データ保持部）３３比較回路（照合手段）３４カウンタ３５順序回路（判定部；データ読出制限手段）４１ＡＮＤゲート（データ読出制限手段）１００リーダライタ（データ読取装置）１１０伝送部１２０（第１）乱数発生手段１３０（第１）暗号化キー照合手段１４０（第２）暗号化キー返送手段１５０データ読出手段２００データキャリア（携帯形データ記憶体）２１０伝送部２３０制御回路３００秘匿回路３０１シフトレジスタ（受信乱数Ｒ１保持部）３０２シフトレジスタ（読出キーＫ１保持部；秘匿解
除データ保持部）３０３暗号化回路（暗号化キーＣ１返送手段）３０４乱数発生回路（乱数Ｒ２発生手段）３０５シフトレジスタ（発生乱数Ｒ１保持部）３０６暗号化回路（暗号化キーＣ２照合手段）３２０（第１）暗号化キー返送手段３３０（第２）乱数発生手段３４０（第２）暗号化キー照合手段３５０データ読出制限手段ＣＳチップセレクトＳＫシフトクロックＤＩ受信データＤＯ読出データＥＱ一致出力ＣＮＴカウント値Ｋ１、Ｋ２キー（秘匿解除データ）Ｒ１，Ｒ２乱数（疑似乱数）Ｃ１，Ｃ２暗号化キー（乱数で暗号化された秘匿解除
データ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁誘導結合に依り対をなしてメモリデー
タの送受信を行う一対のデータ通信装置に具備され、前
記メモリデータの送受信に先だって秘匿解除データの送
受信および照合を行うことで前記メモリデータの送受信
の可否を決するデータ秘匿装置において、前記一対のデ
ータ通信装置のうちの一方の通信装置に設けられ第１の
乱数を発生する第１乱数発生手段と、前記一対のデータ
通信装置のうちの他方の通信装置に設けられ前記一方の
通信装置から受信した前記第１の乱数を用いて第１の秘
匿解除データを暗号化しこの暗号化済み第１の秘匿解除
データを前記一方の通信装置へ返送する第１暗号化キー
返送手段と、前記一方の通信装置に設けられ前記他方の
通信装置から受信した暗号化済み第１の秘匿解除データ
について照合を行う第１暗号化キー照合手段と、前記他
方の通信装置に設けられ第２の乱数を発生するとともに
これを前記第１の秘匿解除データの返送の後に送信する
第２乱数発生手段と、前記一方の通信装置に設けられ前
記他方の通信装置から受信した前記第２の乱数を用いて
第２の秘匿解除データを暗号化しこの暗号化済み第２の
秘匿解除データを前記他方の通信装置へ返送する第２暗
号化キー返送手段と、前記他方の通信装置に設けられ前
記一方の通信装置から受信した暗号化済み第２の秘匿解
除データについて照合を行う第２暗号化キー照合手段と
を備え、前記第１暗号化キー照合手段および前記第２暗
号化キー照合手段の照合結果に基づいて前記メモリデー
タの送受信の可否を決することを特徴とするデータ秘匿
装置。
【請求項２】電磁誘導結合によってデータ記憶体とメモ
リデータの送受信を行うデータアクセス装置に具備さ
れ、前記メモリデータの送受信に先だって秘匿解除デー
タの送受信および照合を行うことで前記メモリデータの
送受信の可否を決するデータアクセス装置のデータ秘匿
装置において、第１の乱数を発生する乱数発生手段と、
前記データ記憶体から受信した暗号化済み第１の秘匿解
除データについて照合を行う暗号化キー照合手段と、前
記データ記憶体から受信した第２の乱数を用いて第２の
秘匿解除データを暗号化しこの暗号化済み第２の秘匿解
除データを前記データ記憶体へ返送する暗号化キー返送
手段とを備え、前記暗号化キー照合手段の照合結果に基
づいて前記メモリデータの送受信の可否を決することを
特徴とするデータアクセス装置のデータ秘匿装置。
【請求項３】電磁誘導結合によってデータアクセス装置
とメモリデータの送受信を行うデータ記憶体に具備さ
れ、前記メモリデータの送受信に先だって秘匿解除デー
タの送受信および照合を行うことで前記メモリデータの
送受信の可否を決するデータ記憶体のデータ秘匿装置に
おいて、前記データアクセス装置から受信した第１の乱
数を用いて第１の秘匿解除データを暗号化しこの暗号化
済み第１の秘匿解除データを前記データアクセス装置へ
返送する暗号化キー返送手段と、第２の乱数を発生する
とともにこれを前記第１の秘匿解除データの返送の後に
送信する乱数発生手段と、前記データアクセス装置から
受信した暗号化済み第２の秘匿解除データについて照合
を行う暗号化キー照合手段とを備え、前記暗号化キー照
合手段の照合結果に基づいて前記メモリデータの送受信
の可否を決することを特徴とするデータ記憶体のデータ
秘匿装置。