JP2001006030A - Ｉｃカードシステム - Google Patents
ＩｃカードシステムInfo
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- JP2001006030A JP2001006030A JP17765699A JP17765699A JP2001006030A JP 2001006030 A JP2001006030 A JP 2001006030A JP 17765699 A JP17765699 A JP 17765699A JP 17765699 A JP17765699 A JP 17765699A JP 2001006030 A JP2001006030 A JP 2001006030A
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- Japan
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- Control Of Vending Devices And Auxiliary Devices For Vending Devices (AREA)
- Financial Or Insurance-Related Operations Such As Payment And Settlement (AREA)
- Ticket-Dispensing Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＩＣカード自体の構成を全く変更せずに高い
セキュリティー性を実現する。 【解決手段】 電子改札機１０３から元データ列を送信
するようにし、電子改札機１０３から送信される元デー
タ列をＲＳＡ暗号や楕円暗号などの公開鍵暗号の秘密鍵
により暗号化できるデジタル署名システム１０２を非接
触ＩＣカード１０１側に非接触ＩＣカード１０１とは別
体で設け、デジタル署名システム１０２による暗号化デ
ータ列を公開鍵により復号化できる認証システムを電子
改札機１０３側に設けた構成とし、電子改札機１０３で
復号データと元データ列とが一致したときに前記非接触
ＩＣカード１０１を使用可能とする。
セキュリティー性を実現する。 【解決手段】 電子改札機１０３から元データ列を送信
するようにし、電子改札機１０３から送信される元デー
タ列をＲＳＡ暗号や楕円暗号などの公開鍵暗号の秘密鍵
により暗号化できるデジタル署名システム１０２を非接
触ＩＣカード１０１側に非接触ＩＣカード１０１とは別
体で設け、デジタル署名システム１０２による暗号化デ
ータ列を公開鍵により復号化できる認証システムを電子
改札機１０３側に設けた構成とし、電子改札機１０３で
復号データと元データ列とが一致したときに前記非接触
ＩＣカード１０１を使用可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣカードシステ
ムに関し、特に、電子財布や電子切符（電子回数券、電
子定期券を含む）などのＩＣカードと例えばＡＴＭや電
子切符用改札機などのリーダ／ライタによるＩＣカード
システムに関するものである。
ムに関し、特に、電子財布や電子切符（電子回数券、電
子定期券を含む）などのＩＣカードと例えばＡＴＭや電
子切符用改札機などのリーダ／ライタによるＩＣカード
システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、世界各国において、ＥＣ（電子商
取り引き）が急激に広まっている。その中でＩＣカード
による商取り引きとして、欧州を中心にＭＯＮＤＥＸを
初め、ＰＲＯＴＯＮ（ベルギー、オランダ、スイス
他）、ゲルトカルテ（ドイツ）、ＡＶＡＮＴ（フィンラ
ンド）、ＭＥＰ（ポルトガル）、クリップ（欧州）など
が汎用プリペイドＩＣカードの実験に乗り出している。
取り引き）が急激に広まっている。その中でＩＣカード
による商取り引きとして、欧州を中心にＭＯＮＤＥＸを
初め、ＰＲＯＴＯＮ（ベルギー、オランダ、スイス
他）、ゲルトカルテ（ドイツ）、ＡＶＡＮＴ（フィンラ
ンド）、ＭＥＰ（ポルトガル）、クリップ（欧州）など
が汎用プリペイドＩＣカードの実験に乗り出している。
【０００３】一方、日本国内では東京臨海副都心のテレ
コムセンタービルや東京ファッションタウンビル、長野
県伊那市、同駒ヶ根市など１０以上の地域で、ＩＣカー
ドによる商取り引きが実用化されている。
コムセンタービルや東京ファッションタウンビル、長野
県伊那市、同駒ヶ根市など１０以上の地域で、ＩＣカー
ドによる商取り引きが実用化されている。
【０００４】このようなＩＣカードに対して、不正使用
を防止するための手段として、特開平９−３１９８４３
号公報には、図３に示すように通信を行う一組の媒体に
おいて、一組の媒体としての第１および第２のカード３
００，３１０のうち、少なくとも第２のカード３１０を
ＩＣカードとし、第１のカード３００からパスワードを
含む信号が送信され、この信号を第２のカード３１０が
受信し、自身のパスワードと第１のカード３００から送
られたパスワードと照合し、ＩＣカードが信号を受信で
きない時やパスワードを照合して不一致だった時は、Ｉ
Ｃカードを使用不可能とするシステムが記述されてい
る。
を防止するための手段として、特開平９−３１９８４３
号公報には、図３に示すように通信を行う一組の媒体に
おいて、一組の媒体としての第１および第２のカード３
００，３１０のうち、少なくとも第２のカード３１０を
ＩＣカードとし、第１のカード３００からパスワードを
含む信号が送信され、この信号を第２のカード３１０が
受信し、自身のパスワードと第１のカード３００から送
られたパスワードと照合し、ＩＣカードが信号を受信で
きない時やパスワードを照合して不一致だった時は、Ｉ
Ｃカードを使用不可能とするシステムが記述されてい
る。
【０００５】ここで、図３について説明する。この従来
例は、カード２枚一組が揃っている場合に第１のカード
３００または第２のカード３１０の使用を可能にするも
のである。第１のカード３００と第２のカード３１０と
はこの場合同じ構成であり、いずれもＩＣカードで構成
されている。第１のカード３００の図示は送信部３０１
および受信部３０２以外は省略している。
例は、カード２枚一組が揃っている場合に第１のカード
３００または第２のカード３１０の使用を可能にするも
のである。第１のカード３００と第２のカード３１０と
はこの場合同じ構成であり、いずれもＩＣカードで構成
されている。第１のカード３００の図示は送信部３０１
および受信部３０２以外は省略している。
【０００６】図３において、３０１は送信部、３０２は
受信部である。３１１は受信部、３１２は受信レベル判
定回路、３１３は照合部、３１４は警告部、３１５は無
効ビット記憶部、３１６は受信パスワード記憶部、３１
７はゲート、３１８は送信パスワード記憶部、３１９は
送信部、３２０は無効ビット出力端子、３２１はパスワ
ード変更端子、３２２は外部端子、３２３はＣＰＵ、３
２４はメモリ、３２５はＯＲゲート、３２６はＡＮＤゲ
ートである。
受信部である。３１１は受信部、３１２は受信レベル判
定回路、３１３は照合部、３１４は警告部、３１５は無
効ビット記憶部、３１６は受信パスワード記憶部、３１
７はゲート、３１８は送信パスワード記憶部、３１９は
送信部、３２０は無効ビット出力端子、３２１はパスワ
ード変更端子、３２２は外部端子、３２３はＣＰＵ、３
２４はメモリ、３２５はＯＲゲート、３２６はＡＮＤゲ
ートである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記公報の技術による
ＩＣカードシステムでは、万一所有者が片方のカード
（ＩＣカードの方）のみを紛失し、そのＩＣカードを第
３者が拾得した場合、つぎのような問題が生じる。すな
わち、ＩＣカードがパスワード記憶部を持っているた
め、その情報さえ取り出せば、第３者が使用できる可能
性が非常に高くなり、上記システムではセキュリティー
の点で問題がある。
ＩＣカードシステムでは、万一所有者が片方のカード
（ＩＣカードの方）のみを紛失し、そのＩＣカードを第
３者が拾得した場合、つぎのような問題が生じる。すな
わち、ＩＣカードがパスワード記憶部を持っているた
め、その情報さえ取り出せば、第３者が使用できる可能
性が非常に高くなり、上記システムではセキュリティー
の点で問題がある。
【０００８】また、現在、実用化が検討されている電子
財布や電子切符はそのほとんどが非接触ＩＣカードであ
るため、上記公報の技術を非接触ＩＣカードに適用する
場合は、従来の非接触ＩＣカードに回路を付加する必要
があり、カード自体に電源を持たない非接触ＩＣカード
にとって、電力増加は好ましくなく、また、ＩＣカード
内部のシステム構成が複雑となる。接触ＩＣカードに上
記公報の技術を適用する場合にも、回路の追加は必要で
あるが、電磁波で電力伝送をしている非接触ＩＣカード
の方が、動作をさせる上で、回路の付加がより困難であ
る。
財布や電子切符はそのほとんどが非接触ＩＣカードであ
るため、上記公報の技術を非接触ＩＣカードに適用する
場合は、従来の非接触ＩＣカードに回路を付加する必要
があり、カード自体に電源を持たない非接触ＩＣカード
にとって、電力増加は好ましくなく、また、ＩＣカード
内部のシステム構成が複雑となる。接触ＩＣカードに上
記公報の技術を適用する場合にも、回路の追加は必要で
あるが、電磁波で電力伝送をしている非接触ＩＣカード
の方が、動作をさせる上で、回路の付加がより困難であ
る。
【０００９】ここで、非接触ＩＣカードと接触ＩＣカー
ドとの違いについて説明する。接触ＩＣカードは、ＩＣ
への電源供給や信号のやりとりをＩＣカード上に設けら
れた接点端子を介して行う。一方、非接触ＩＣカード
は、ＩＣカードに埋め込まれたアンテナコイルを介して
電力伝送や信号のやりとりを行う。どちらのカードも、
電池は内蔵していない。接触タイプでは接点不良になる
おそれがあるが、非接触タイプではそのような問題は生
じない。
ドとの違いについて説明する。接触ＩＣカードは、ＩＣ
への電源供給や信号のやりとりをＩＣカード上に設けら
れた接点端子を介して行う。一方、非接触ＩＣカード
は、ＩＣカードに埋め込まれたアンテナコイルを介して
電力伝送や信号のやりとりを行う。どちらのカードも、
電池は内蔵していない。接触タイプでは接点不良になる
おそれがあるが、非接触タイプではそのような問題は生
じない。
【００１０】したがって、本発明の目的は、ＩＣカード
自体の構成を全く変更せずに高いセキュリティー性を実
現できるＩＣカードシステムを提供することである。
自体の構成を全く変更せずに高いセキュリティー性を実
現できるＩＣカードシステムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するためになされたものであり、本発明のＩＣカード
システムは、ＩＣカードと、このＩＣカードに対してデ
ータのリード／ライトを行うリーダ／ライタとからな
り、さらに、デジタル署名システムをＩＣカードとは別
体で設けるとともに、認証システムを設けている。
決するためになされたものであり、本発明のＩＣカード
システムは、ＩＣカードと、このＩＣカードに対してデ
ータのリード／ライトを行うリーダ／ライタとからな
り、さらに、デジタル署名システムをＩＣカードとは別
体で設けるとともに、認証システムを設けている。
【００１２】そして、このＩＣカードシステムでは、リ
ーダ／ライタにおいて、元データ列をデジタル署名シス
テムへ送信し、デジタル署名システムにおいて、リーダ
／ライタから送信される元データ列を受信し、元データ
列を公開鍵暗号の秘密鍵により暗号化して暗号化データ
列としてリーダ／ライタへ送信し、リーダ／ライタにお
いて、暗号化データ列を受信して認証システムへ出力
し、認証システムにおいて、暗号化データ列を公開鍵暗
号の公開鍵により復号化して復号データとしてリーダ／
ライタへ出力し、リーダ／ライタにおいて、復号データ
と元データ列との一致を検出し、復号データと元データ
列とが一致したときにＩＣカードを使用可能とする。
ーダ／ライタにおいて、元データ列をデジタル署名シス
テムへ送信し、デジタル署名システムにおいて、リーダ
／ライタから送信される元データ列を受信し、元データ
列を公開鍵暗号の秘密鍵により暗号化して暗号化データ
列としてリーダ／ライタへ送信し、リーダ／ライタにお
いて、暗号化データ列を受信して認証システムへ出力
し、認証システムにおいて、暗号化データ列を公開鍵暗
号の公開鍵により復号化して復号データとしてリーダ／
ライタへ出力し、リーダ／ライタにおいて、復号データ
と元データ列との一致を検出し、復号データと元データ
列とが一致したときにＩＣカードを使用可能とする。
【００１３】上記のＩＣカードとしては、例えば、電子
財布、または電子切符（電子回数券または電子定期券も
含む）の機能を持たせることが考えられる。また、公開
鍵暗号としては、例えばＲＳＡ暗号または楕円暗号が用
いられる。
財布、または電子切符（電子回数券または電子定期券も
含む）の機能を持たせることが考えられる。また、公開
鍵暗号としては、例えばＲＳＡ暗号または楕円暗号が用
いられる。
【００１４】本発明の構成によれば、ＩＣカード側にＩ
Ｃカードとは別体でデジタル署名システムを設けるとと
もに、リーダ／ライタ側に認証システムを設け、ＩＣカ
ードの使用者が本人であるかどうかを、デジタル署名シ
ステムによる元データ列の暗号化と、認証システムによ
る暗号化データ列の復号化とを行い、復号データと元デ
ータ列との一致検出を行うことで確認し、正規の所有者
であると確認できたときにのみＩＣカードを使用可能と
したので、ＩＣカード自体の構成を全く変更せずに高い
セキュリティー性を実現できる。上記ＲＳＡ暗号や楕円
暗号などの公開鍵暗号によるシステムのセキュリティー
性は、従来のパスワードや暗証番号によるものに比べ
て、飛躍的に高いものとなっている。
Ｃカードとは別体でデジタル署名システムを設けるとと
もに、リーダ／ライタ側に認証システムを設け、ＩＣカ
ードの使用者が本人であるかどうかを、デジタル署名シ
ステムによる元データ列の暗号化と、認証システムによ
る暗号化データ列の復号化とを行い、復号データと元デ
ータ列との一致検出を行うことで確認し、正規の所有者
であると確認できたときにのみＩＣカードを使用可能と
したので、ＩＣカード自体の構成を全く変更せずに高い
セキュリティー性を実現できる。上記ＲＳＡ暗号や楕円
暗号などの公開鍵暗号によるシステムのセキュリティー
性は、従来のパスワードや暗証番号によるものに比べ
て、飛躍的に高いものとなっている。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態による
ＩＣカードシステムの構成を示す模式図である。図１に
おいて、ＩＣカードシステムは、例えば電子切符（電子
回数券、電子定期券も含む）のデータを持つ非接触ＩＣ
カード１０１と、非接触ＩＣカード１０１に対してリー
ド／ライトを行う電子切符用改札機（リーダ／ライタ）
１０３とを有している。また、非接触ＩＣカード１０１
側とは別体で、デジタル署名システム１０２が設けら
れ、さらに、デジタル署名システム１０２に対応して認
証システム１０４が設けられている。
ＩＣカードシステムの構成を示す模式図である。図１に
おいて、ＩＣカードシステムは、例えば電子切符（電子
回数券、電子定期券も含む）のデータを持つ非接触ＩＣ
カード１０１と、非接触ＩＣカード１０１に対してリー
ド／ライトを行う電子切符用改札機（リーダ／ライタ）
１０３とを有している。また、非接触ＩＣカード１０１
側とは別体で、デジタル署名システム１０２が設けら
れ、さらに、デジタル署名システム１０２に対応して認
証システム１０４が設けられている。
【００１６】電子切符用改札機１０３は、例えば乱数の
ビット列データからなる元データ列をデジタル署名シス
テム１０２へ送信する機能を有する。
ビット列データからなる元データ列をデジタル署名シス
テム１０２へ送信する機能を有する。
【００１７】また、デジタル署名システム１０２は、電
子切符用改札機（リーダ／ライタ）１０３との間で通信
ができ、電子切符用改札機１０３から送信されてきた元
データ列を受信し、受信した元データ列をＲＳＡ暗号や
楕円暗号などの公開鍵暗号の秘密鍵により暗号化して暗
号化データ列として電子切符用改札機１０３へ送信する
機能を有する。
子切符用改札機（リーダ／ライタ）１０３との間で通信
ができ、電子切符用改札機１０３から送信されてきた元
データ列を受信し、受信した元データ列をＲＳＡ暗号や
楕円暗号などの公開鍵暗号の秘密鍵により暗号化して暗
号化データ列として電子切符用改札機１０３へ送信する
機能を有する。
【００１８】また、電子切符用改札機１０３は、暗号化
データ列を受信して認証システム１０４へ出力する機能
を有する。
データ列を受信して認証システム１０４へ出力する機能
を有する。
【００１９】上記の認証システム１０４は、秘密鍵によ
り暗号化された暗号化データ列を公開鍵暗号の公開鍵に
より復号化して復号データとして電子切符用改札機１０
３へ出力する機能を有する。なお、認証システム１０４
は電子切符用改札機１０３に内蔵されているが、別に設
けられていてもよい。また、非接触ＩＣカード１０１に
は、電子財布の機能を持たせることもできる。
り暗号化された暗号化データ列を公開鍵暗号の公開鍵に
より復号化して復号データとして電子切符用改札機１０
３へ出力する機能を有する。なお、認証システム１０４
は電子切符用改札機１０３に内蔵されているが、別に設
けられていてもよい。また、非接触ＩＣカード１０１に
は、電子財布の機能を持たせることもできる。
【００２０】また、電子切符用改札機１０３は、復号デ
ータと元データ列との一致を検出し、復号データと元デ
ータ列とが一致したときに非接触ＩＣカード１０１を使
用可能とする機能を有する。
ータと元データ列との一致を検出し、復号データと元デ
ータ列とが一致したときに非接触ＩＣカード１０１を使
用可能とする機能を有する。
【００２１】また、電子切符用改札機１０３には、上記
の構成の他、デジタル署名システム１０２との間でデー
タの送受信を行うための送受信用アンテナ１０５と改札
ゲート１０８とが設けられている。
の構成の他、デジタル署名システム１０２との間でデー
タの送受信を行うための送受信用アンテナ１０５と改札
ゲート１０８とが設けられている。
【００２２】なお、図１において、電子切符用改札機１
０３からデジタル署名システム１０２へ送られるのが、
送信信号（元データ列）１０６であり、デジタル署名シ
ステム１０２から電子切符用改札機１０３へ送られるの
が、返信信号（暗号化データ列）１０７である。また、
矢印１０９〜１１１は電子切符用改札機１０３における
非接触ＩＣカード１０１の流れを示し、矢印１１２，１
１３は改札ゲート１０８の開く方向を示している。
０３からデジタル署名システム１０２へ送られるのが、
送信信号（元データ列）１０６であり、デジタル署名シ
ステム１０２から電子切符用改札機１０３へ送られるの
が、返信信号（暗号化データ列）１０７である。また、
矢印１０９〜１１１は電子切符用改札機１０３における
非接触ＩＣカード１０１の流れを示し、矢印１１２，１
１３は改札ゲート１０８の開く方向を示している。
【００２３】このように構成された本実施の形態による
ＩＣカードシステムの動作を以下に説明する。
ＩＣカードシステムの動作を以下に説明する。
【００２４】非接触ＩＣカード１０１の所有者が電子切
符用改札機１０３に、非接触ＩＣカード１０１を投入す
ると、まず電子切符用改札機１０３は、非接触ＩＣカー
ド１０１の投入を検知し、それによって送受信用アンテ
ナ１０５を介してデジタル署名システム１０２に信号
（ビットストリーム）を送る。この信号に対して非接触
ＩＣカード１０１の所有者が非接触ＩＣカード１０１と
併せて所有しているデジタル署名システム１０２が応答
し、信号（ビットストリーム）を送る。上記の信号（ビ
ットストリーム）の内容としては、オール“１”でも、
オール“０”でも、また乱数でもよい。ただし、ＲＳＡ
信号では、１０２４ビット、楕円信号では１６０ビット
のビットストリームである。
符用改札機１０３に、非接触ＩＣカード１０１を投入す
ると、まず電子切符用改札機１０３は、非接触ＩＣカー
ド１０１の投入を検知し、それによって送受信用アンテ
ナ１０５を介してデジタル署名システム１０２に信号
（ビットストリーム）を送る。この信号に対して非接触
ＩＣカード１０１の所有者が非接触ＩＣカード１０１と
併せて所有しているデジタル署名システム１０２が応答
し、信号（ビットストリーム）を送る。上記の信号（ビ
ットストリーム）の内容としては、オール“１”でも、
オール“０”でも、また乱数でもよい。ただし、ＲＳＡ
信号では、１０２４ビット、楕円信号では１６０ビット
のビットストリームである。
【００２５】以上の動作を具体的に説明する。まず電子
切符用改札機１０３より非接触ＩＣカード１０１に対し
てポーリング（呼びかけ）信号を出す。このとき、非接
触ＩＣカード１０１が電子切符用改札機１０３に対応す
るものであれば、アクノリッジ（了解）信号を返す。つ
まり、データのリード、ライトが行われている。これら
の信号は、デジタル信号で、例えばポーリング信号に
は、シンクデータ（同期をとるためのデータ）やカード
ＩＤ、ユーザＩＤなどが含まれている。このカードＩＤ
が合致した場合にアクノリッジ信号（決められたデジタ
ルパターン）を返すことになる。
切符用改札機１０３より非接触ＩＣカード１０１に対し
てポーリング（呼びかけ）信号を出す。このとき、非接
触ＩＣカード１０１が電子切符用改札機１０３に対応す
るものであれば、アクノリッジ（了解）信号を返す。つ
まり、データのリード、ライトが行われている。これら
の信号は、デジタル信号で、例えばポーリング信号に
は、シンクデータ（同期をとるためのデータ）やカード
ＩＤ、ユーザＩＤなどが含まれている。このカードＩＤ
が合致した場合にアクノリッジ信号（決められたデジタ
ルパターン）を返すことになる。
【００２６】電子切符用改札機１０３は、デジタル署名
システム１０２からの応答を確認後、例えば乱数による
ビット列データを元データ列としてデジタル署名システ
ム１０２へ送信する。このビット列データ長は暗号方式
により異なり、同じ暗号強度を得るために、ＲＳＡ暗号
では１０２４ビット、楕円暗号では１６０ビットとな
る。
システム１０２からの応答を確認後、例えば乱数による
ビット列データを元データ列としてデジタル署名システ
ム１０２へ送信する。このビット列データ長は暗号方式
により異なり、同じ暗号強度を得るために、ＲＳＡ暗号
では１０２４ビット、楕円暗号では１６０ビットとな
る。
【００２７】ここで、暗号強度の指標として鍵強度（暗
号を解くのに必要なステップ数）というものがある。そ
の鍵強度の目安値は２８０である。これは現存するスー
パーコンピュータに暗号を解読させても数年〜数十年は
必要となる暗号強度である。ＲＳＡ暗号および楕円暗号
では、各々２８０の鍵強度と同等の強度となるようにビ
ット長を決定している。
号を解くのに必要なステップ数）というものがある。そ
の鍵強度の目安値は２８０である。これは現存するスー
パーコンピュータに暗号を解読させても数年〜数十年は
必要となる暗号強度である。ＲＳＡ暗号および楕円暗号
では、各々２８０の鍵強度と同等の強度となるようにビ
ット長を決定している。
【００２８】デジタル署名システム１０２は、電子切符
用改札機１０３から送信された送信信号１０６、つまり
元データ列を公開鍵暗号の秘密鍵により暗号化して、そ
のデータつまり、暗号化データ列を電子切符用改札機１
０３に返信する。電子切符用改札機１０３は、暗号化デ
ータ列を受信して、認証システム１０４へ出力する。
用改札機１０３から送信された送信信号１０６、つまり
元データ列を公開鍵暗号の秘密鍵により暗号化して、そ
のデータつまり、暗号化データ列を電子切符用改札機１
０３に返信する。電子切符用改札機１０３は、暗号化デ
ータ列を受信して、認証システム１０４へ出力する。
【００２９】この暗号化された返信信号１０７、つまり
暗号化データ列に対し、電子切符用改札機１０３の中に
ある認証システム１０４が非接触ＩＣカード１０１の所
有者の公開鍵を使用することにより、元のデータに復号
化し、復号データとして電子切符用改札機１０３へ出力
する。
暗号化データ列に対し、電子切符用改札機１０３の中に
ある認証システム１０４が非接触ＩＣカード１０１の所
有者の公開鍵を使用することにより、元のデータに復号
化し、復号データとして電子切符用改札機１０３へ出力
する。
【００３０】そして、電子切符用改札機１０３にて、復
号データと元のデータ列との一致を検出することによ
り、非接触ＩＣカード１０１の使用者が正規の所有者で
あることが確認でき、復号データと元のデータ列とが一
致したときに非接触ＩＣカード１０１を電子切符用改札
機１０３において使用可能とする。
号データと元のデータ列との一致を検出することによ
り、非接触ＩＣカード１０１の使用者が正規の所有者で
あることが確認でき、復号データと元のデータ列とが一
致したときに非接触ＩＣカード１０１を電子切符用改札
機１０３において使用可能とする。
【００３１】ここで、非接触ＩＣカード１０１の所有者
の公開鍵を知る方法について説明する。非接触ＩＣカー
ド１０１を投入して電子切符用改札機１０３がその投入
を検知したとき、非接触ＩＣカード１０１からユーザＩ
Ｄ情報を電子切符用改札機１０３が入手する。このユー
ザＩＤ情報を用いることで、公開鍵として登録されてい
る鍵情報をデータベースより取り寄せることになる。も
ちろん、本セキュリティシステムがこのような構成をと
ることを前提に、公開鍵をデータベース化している。も
し、データベースを用いない場合でも、非接触ＩＣカー
ド１０１自身に公開鍵を持たせておいて電子切符用改札
機１０３がそれをリードして使用するようにしてもよ
い。
の公開鍵を知る方法について説明する。非接触ＩＣカー
ド１０１を投入して電子切符用改札機１０３がその投入
を検知したとき、非接触ＩＣカード１０１からユーザＩ
Ｄ情報を電子切符用改札機１０３が入手する。このユー
ザＩＤ情報を用いることで、公開鍵として登録されてい
る鍵情報をデータベースより取り寄せることになる。も
ちろん、本セキュリティシステムがこのような構成をと
ることを前提に、公開鍵をデータベース化している。も
し、データベースを用いない場合でも、非接触ＩＣカー
ド１０１自身に公開鍵を持たせておいて電子切符用改札
機１０３がそれをリードして使用するようにしてもよ
い。
【００３２】なお、これらの処理に要する時間は暗号方
式により異なるが、数秒以内であり、実用に耐えうる。
式により異なるが、数秒以内であり、実用に耐えうる。
【００３３】図２にデジタル署名・認証システムのブロ
ック図を示す。図２において、２０１はデジタル署名シ
ステム、２０２は楕円演算制御部、２０３は多倍長演算
制御部、２０４は演算部、２０５はメモリ部、２０６は
デジタル署名用プログラムを格納したＲＯＭである。２
０７は認証システム、２０８は楕円演算制御部、２０９
は多倍長演算制御部、２１０は演算部、２１１はメモリ
部、２１２は認証用プログラムを格納したＲＯＭであ
る。
ック図を示す。図２において、２０１はデジタル署名シ
ステム、２０２は楕円演算制御部、２０３は多倍長演算
制御部、２０４は演算部、２０５はメモリ部、２０６は
デジタル署名用プログラムを格納したＲＯＭである。２
０７は認証システム、２０８は楕円演算制御部、２０９
は多倍長演算制御部、２１０は演算部、２１１はメモリ
部、２１２は認証用プログラムを格納したＲＯＭであ
る。
【００３４】ここで、上記デジタル署名・認証システム
の動作について説明する。ＲＳＡ信号では１０２４ビッ
ト、楕円信号では１６０ビットのビットストリームが送
信信号として、デジタル署名システム２０１に入力され
る。楕円信号では、楕円演算制御部２０２を経て多倍長
演算制御部２０３へ入り、ＲＳＡ信号では、直接多倍長
演算制御部２０３へ入り、演算部２０４を経て暗号化さ
れたデータがメモリ部２０５に格納される。この暗号化
されたデータを取り出し、認証システム２０７に入力す
ることで元データに復号化される。この２つのシステム
２０１，２０７のハードウェア構成は同一であり、ソフ
トウェア（ＲＯＭ内容）の違いによって暗号化と復号化
とができる。
の動作について説明する。ＲＳＡ信号では１０２４ビッ
ト、楕円信号では１６０ビットのビットストリームが送
信信号として、デジタル署名システム２０１に入力され
る。楕円信号では、楕円演算制御部２０２を経て多倍長
演算制御部２０３へ入り、ＲＳＡ信号では、直接多倍長
演算制御部２０３へ入り、演算部２０４を経て暗号化さ
れたデータがメモリ部２０５に格納される。この暗号化
されたデータを取り出し、認証システム２０７に入力す
ることで元データに復号化される。この２つのシステム
２０１，２０７のハードウェア構成は同一であり、ソフ
トウェア（ＲＯＭ内容）の違いによって暗号化と復号化
とができる。
【００３５】非接触ＩＣカード１０１の使用者が正規の
所有者であることが確認できた後は、従来の非接触ＩＣ
カードシステムと同様に処理が行われ、電子切符の情報
が有効であれば改札ゲート１０８が開く。そして、人が
改札ゲート１０８を通り過ぎ非接触ＩＣカード１０１を
受け取ると、改札ゲート１０８が閉じる。
所有者であることが確認できた後は、従来の非接触ＩＣ
カードシステムと同様に処理が行われ、電子切符の情報
が有効であれば改札ゲート１０８が開く。そして、人が
改札ゲート１０８を通り過ぎ非接触ＩＣカード１０１を
受け取ると、改札ゲート１０８が閉じる。
【００３６】一方、非接触ＩＣカード１０１を拾得した
第３者が、非接触ＩＣカード１０１の不正使用を行おう
としても、デジタル署名システム１０２を保有していな
ければ非接触ＩＣカード１０１の使用は不可能である。
第３者が、非接触ＩＣカード１０１の不正使用を行おう
としても、デジタル署名システム１０２を保有していな
ければ非接触ＩＣカード１０１の使用は不可能である。
【００３７】また、非接触ＩＣカード１０１から公開鍵
暗号の公開鍵を知ることができたとしても、公開鍵から
秘密鍵を解読することは、先に述べたように現在の技術
では非常に困難なため、偽造の認証システム装置を作成
して非接触ＩＣカード１０１を使用することは、事実上
不可能である。
暗号の公開鍵を知ることができたとしても、公開鍵から
秘密鍵を解読することは、先に述べたように現在の技術
では非常に困難なため、偽造の認証システム装置を作成
して非接触ＩＣカード１０１を使用することは、事実上
不可能である。
【００３８】なお、デジタル署名システム１０２は非接
触ＩＣカード１０１とは物理的に別の場所に所有者が保
有していればよく、その形態は問わない。例えば別のカ
ード形態でもよいし、携帯電話やパーソナルコンピュー
タ、鞄や時計に内蔵されていてもよい。
触ＩＣカード１０１とは物理的に別の場所に所有者が保
有していればよく、その形態は問わない。例えば別のカ
ード形態でもよいし、携帯電話やパーソナルコンピュー
タ、鞄や時計に内蔵されていてもよい。
【００３９】また、公開鍵暗号の公開鍵は、前述したよ
うに、非接触ＩＣカード１０１が保有し、非接触ＩＣカ
ード１０１から認証システム１０４に与えてもよいし、
認証システム１０４がデータベースから取り寄せてもよ
い。
うに、非接触ＩＣカード１０１が保有し、非接触ＩＣカ
ード１０１から認証システム１０４に与えてもよいし、
認証システム１０４がデータベースから取り寄せてもよ
い。
【００４０】また、本実施の形態では非接触ＩＣカード
によるシステムとしたが、非接触ＩＣカードと接触ＩＣ
カードとは、デジタル部は同等の構成であり、アナログ
部（通信方式、電力伝送形態等）の構成が異なるのみで
あるので、接触ＩＣカードによるシステムでも本発明を
適用可能である。
によるシステムとしたが、非接触ＩＣカードと接触ＩＣ
カードとは、デジタル部は同等の構成であり、アナログ
部（通信方式、電力伝送形態等）の構成が異なるのみで
あるので、接触ＩＣカードによるシステムでも本発明を
適用可能である。
【００４１】このように、本実施の形態によるＩＣカー
ドシステムは、非接触ＩＣカード１０１とは別体でデジ
タル署名システム１０２を設けるとともに、認証システ
ム１０４を設け、非接触ＩＣカード１０１の使用者が正
規の所有者であるかどうかを、デジタル署名システム１
０２による元データ列の暗号化と、認証システム１０４
による暗号化データ列の復号化とを行い、復号データと
元データ列との一致検出を行うことで確認し、正規の所
有者であると確認できたときにのみＩＣカードを使用可
能としたので、ＩＣカード自体の構成を全く変更せずに
高いセキュリティー性を実現できる。
ドシステムは、非接触ＩＣカード１０１とは別体でデジ
タル署名システム１０２を設けるとともに、認証システ
ム１０４を設け、非接触ＩＣカード１０１の使用者が正
規の所有者であるかどうかを、デジタル署名システム１
０２による元データ列の暗号化と、認証システム１０４
による暗号化データ列の復号化とを行い、復号データと
元データ列との一致検出を行うことで確認し、正規の所
有者であると確認できたときにのみＩＣカードを使用可
能としたので、ＩＣカード自体の構成を全く変更せずに
高いセキュリティー性を実現できる。
【００４２】なお、上記実施の形態では、電子切符の機
能を有するＩＣカードを用いたＩＣカードシステムにつ
いて説明したが、電子財布の機能を有するＩＣカード
と、ＡＴＭなど金融端末からなるリーダ／ライタとを用
いたＩＣカードシステムにも、同様に本発明を適用でき
る。
能を有するＩＣカードを用いたＩＣカードシステムにつ
いて説明したが、電子財布の機能を有するＩＣカード
と、ＡＴＭなど金融端末からなるリーダ／ライタとを用
いたＩＣカードシステムにも、同様に本発明を適用でき
る。
【００４３】
【発明の効果】本発明のＩＣカードシステムによれば、
ＩＣカード側にＩＣカードとは別体でデジタル署名シス
テムを設けるとともに、リーダ／ライタ側に認証システ
ムを設け、ＩＣカードの使用者が本人であるかどうか
を、デジタル署名システムによる元データ列の暗号化
と、認証システムによる暗号化データ列の復号化とを行
い、復号データと元データ列との一致検出を行うことで
確認し、正規の所有者であると確認できたときにのみＩ
Ｃカードを使用可能としたので、ＩＣカード自体の構成
を全く変更せずに高いセキュリティー性を実現できる。
したがって、ＩＣカードを拾得した第３者が、カード中
の情報を取り出しても、ＩＣカード不正使用できる可能
性は皆無に近く、また、ＩＣカード自体に回路を付加す
ることは不要であるので、消費電力の増加もなく、ＩＣ
カード内部のシステム構成も複雑になることはない。
ＩＣカード側にＩＣカードとは別体でデジタル署名シス
テムを設けるとともに、リーダ／ライタ側に認証システ
ムを設け、ＩＣカードの使用者が本人であるかどうか
を、デジタル署名システムによる元データ列の暗号化
と、認証システムによる暗号化データ列の復号化とを行
い、復号データと元データ列との一致検出を行うことで
確認し、正規の所有者であると確認できたときにのみＩ
Ｃカードを使用可能としたので、ＩＣカード自体の構成
を全く変更せずに高いセキュリティー性を実現できる。
したがって、ＩＣカードを拾得した第３者が、カード中
の情報を取り出しても、ＩＣカード不正使用できる可能
性は皆無に近く、また、ＩＣカード自体に回路を付加す
ることは不要であるので、消費電力の増加もなく、ＩＣ
カード内部のシステム構成も複雑になることはない。
【図１】本発明の実施の形態におけるＩＣカードシステ
ムの構成を示す模式図である。
ムの構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるデジタル署名・認
証システムの構成を示すブロック図である。
証システムの構成を示すブロック図である。
【図３】従来のＩＣカードシステムの構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１０１ 非接触ＩＣカード １０２ デジタル署名システム １０３ 電子切符用改札機 １０４ 認証システム １０５ 送受信用アンテナ １０６ 送信信号（元データ列） １０７ 返信信号（暗号化データ列） １０８ 改札ゲート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０７Ｆ 19/00 Ｇ０６Ｆ 15/30 ３５０Ｚ ５Ｂ０５８ Ｇ０７Ｄ 9/00 ４７６ ９Ａ００１ Ｆターム(参考） 3E026 AA05 AA06 AA07 3E040 AA03 BA12 BA13 BA18 CB01 DA02 DA04 3E044 AA02 AA09 BA04 CA06 CC06 DA06 DD02 DE01 5B049 AA05 BB32 BB46 CC16 CC39 DD04 EE09 FF08 GG03 GG04 GG06 GG10 5B055 BB03 BB12 CB09 CB10 EE02 EE03 EE13 EE17 EE21 HA02 HB06 JJ05 KK05 KK09 KK19 5B058 KA33 KA35 YA20 9A001 BB06 DD15 EE03 JJ08 JJ65 JJ66 JJ67 JJ77 KK56 KK57 KK58 LL03
Claims (4)
- 【請求項１】 ＩＣカードと、このＩＣカードに対して
データのリード／ライトを行うリーダ／ライタとからな
るＩＣカードシステムであって、 デジタル署名システムを前記ＩＣカードとは別体で設け
るとともに、認証システムを設け、 前記リーダ／ライタにおいて、元データ列を前記デジタ
ル署名システムへ送信し、 前記デジタル署名システムにおいて、前記リーダ／ライ
タから送信される元データ列を受信し、前記元データ列
を公開鍵暗号の秘密鍵により暗号化して暗号化データ列
として前記リーダ／ライタへ送信し、 前記リーダ／ライタにおいて、前記暗号化データ列を受
信して前記認証システムへ出力し、 前記認証システムにおいて、前記暗号化データ列を前記
公開鍵暗号の公開鍵により復号化して復号データとして
前記リーダ／ライタへ出力し、 前記リーダ／ライタにおいて、前記復号データと前記元
データ列との一致を検出し、前記復号データと前記元デ
ータ列とが一致したときに前記ＩＣカードを使用可能と
することを特徴とするＩＣカードシステム。 - 【請求項２】 ＩＣカードが電子財布である請求項１記
載のＩＣカードシステム。 - 【請求項３】 ＩＣカードが電子切符、電子回数券また
は電子定期券である請求項１記載のＩＣカードシステ
ム。 - 【請求項４】 公開鍵暗号がＲＳＡ暗号または楕円暗号
である請求項１記載のＩＣカードシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17765699A JP2001006030A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | Ｉｃカードシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17765699A JP2001006030A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | Ｉｃカードシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001006030A true JP2001006030A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=16034814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17765699A Pending JP2001006030A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | Ｉｃカードシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001006030A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006048567A (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-16 | Jr East Mechatronics Co Ltd | クレジット機能搭載交通用ｉｃカード発行システム |
-
1999
- 1999-06-24 JP JP17765699A patent/JP2001006030A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006048567A (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-16 | Jr East Mechatronics Co Ltd | クレジット機能搭載交通用ｉｃカード発行システム |
| JP4507752B2 (ja) * | 2004-08-09 | 2010-07-21 | ジェイアール東日本メカトロニクス株式会社 | クレジット機能搭載交通用ｉｃカード発行システム |
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