JP2002149060A - 計測装置及び計測データ伝達方法及び物理量計測装置並びに計数処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】データ集計の公正化、明確化を図り信頼性を保
証すること 【解決手段】 所定条件を満たす場合以外は外部からの
操作若しくは制御を不能とするように隠蔽され、暗号化
処理のための鍵情報により暗号化された電子署名を計測
された計測データに添付し、この電子署名付き計測デー
タを出力する暗号化処理手段を有することを特徴とする
計測装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物理量計測データ
や現金売上高等を集計するシステムに係り、さらに詳し
くはこれらの計測データの集計を管理するデータ伝送或
いは伝達および集計処理において、集計された計測デー
タの真正性ならびに個々の計測データの真正性を保証す
るための計測装置及び計数処理装置及び計測データ伝達
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】物理量の計測において、計測されて集計
されるデータの真正性が測定系そのものの信頼性に大き
な問題となる分野は多岐に上る。

【０００３】たとえば、大気汚染や水質汚濁、騒音など
の公害に関連する計測においては多くの場合、利害の対
立する個人や団体の間で、計測されたデータやこれらデ
ータを集計したものの真正性が重要な要件となる。

【０００４】また、物理量の計測に用いられる機器が適
切に調整され、運用されたとしても、データが集計され
るまでの伝送ないしは伝達途上で改ざんを受けることに
対してはこれを検知することは従来不可能であった。

【０００５】あるいはまた、顧客の支払う現金に基づい
て事業を営む施設、たとえば遊戯施設などにおいて、遊
戯用機器に現金が投入される場合、これを適切に計数
し、売上を計上することは経営の健全性と経理の透明性
を確保するための必須要件である。

【０００６】すなわち、計数されたデータは施設内の売
上計上用コンピュータなどの装置に蓄積され、施設の売
上高計上の用途に利用される。そこで蓄積されるデータ
は、それが蓄積されるコンピュータへのアクセスの制御
はかけられても、仮に正当なアクセス権限を持った、あ
るいは不正にこれを取得した者によってこれが悪意の改
ざんを受けた場合、従来はこれを防止することも検知す
ることも容易ではなかった。

【０００７】また、計数データが計数機から売上計上の
ための蓄積装置に伝送される途上で不正な改ざんを受け
た場合にはこれを検知することは従来不可能であった。

【０００８】このような問題に対する方法としては、デ
ータの暗号化はこれに対するひとつの方法であると考え
られがちである。しかしながら、次に述べる理由によ
り、事実上無力である。

【０００９】まず、集計処理のための蓄積装置に蓄積さ
れたデータを暗号化する方策がある。しかし、上記に述
べた如く、装置に対する正当なアクセス権限を提示した
者に対してはデータ処理のための復号化の機能を容易に
利用されてしまう。

【００１０】次に、計測機から伝送ないしは伝達のため
に出力されるデータを暗号化する、すなわちスクランブ
ル処理を加えることが方策として掲げられる（たとえば
特開平10-190648）。

【００１１】しかしながら、計測機によって暗号化され
たデータは伝送線路上ないしは伝達経路上は改ざんから
保護されたとしても、データの処理のためにやはり集計
処理のための装置によって復号化されることになる。こ
の時点で上記既述の問題点に帰着する。これは演算に適
用される暗号化の技術の如何にかかわらず常に指摘され
るべき点である。

【００１２】このために、物理量測定の現場や物理量測
定機器を多数有する施設とは独立に運営されるデータ処
理機関を設け、暗号化されたデータをそのまま該機関ま
で伝送ないしは伝達することでデータの完全性を確保す
ることが方策として考えられる（たとえば上記 特開平
10-190648における管理センターの活用）。

【００１３】この方策では、データは該機関によって復
号化され、復号化されたデータが対象となる現場や施設
に通知されるとともに、このデータの正当性を該機関が
保証するものである。

【００１４】ただし、この場合、DESなどの共通暗号鍵
(または対称型暗号鍵)方式を用いることは実用的ではな
い。それは対称型暗号であるがゆえに暗号用鍵と復号用
鍵が同一であり、これを該機関と計測機が共有しなくて
はならないからである。

【００１５】さらに、複数の施設が多数の計測機を有す
る環境を想定すると、単一の暗号鍵ではどこかで鍵の情
報が解かれた場合、全ての系が危険にさらされる。そこ
で計測機ごとに独立に設定された鍵を用いることとなる
が、膨大な数になる鍵を安全に配送するシステムが必要
となり、実用的な方策ではない。

【００１６】また、上記発明（特開平10-190648）にて
も記述されるように、系全体の安全性を確保するために
はスクランブルのための鍵の定期的更新によらざるを得
ず、これには膨大な数に上るスクランブル用ICカードの
定期的交換などによるしかない。

【００１７】上記発明（特開平10-190648）において
は、ICカード読取手段によって利用者ごとに配布される
ICカードから、暗号化手段によって利用される暗号方式
あるいは暗号復号化のためのキーの少なくとも一方が読
み出されるようになっているが、この方式の場合、秘密
情報が読取手段と暗号化手段との間の伝送線路上に暴露
してしまうという問題を指摘せざるを得ない。本発明に
おいては秘密情報と暗号化手段は一個の演算装置に隠蔽
格納される。

【００１８】さらに、データを暗号化してデータ処理機
関に伝送ないしは伝達するという方法においては、逆説
的ではあるが、計測機から外部に取り出されてくるデー
タを測定現場や施設側では管理できない、という問題を
指摘しなくてはならない。

【００１９】すなわち、測定現場や施設側にとってはデ
ータ処理機関はあくまで第三者機関に過ぎず、該機関に
おける集計を測定現場や施設としてはそのまま該施設の
集計データとして受け入れざるを得ない。

【００２０】これは該第三者機関に対する善意の第三者
としての無条件の信頼を前提としており、該第三者機関
のデータに対する不正に対しては何らの防止効果を持た
ないことは重要な問題である。

【００２１】この点において、データそのものの暗号化
における既述の問題に帰着するのである。特に、第三者
機関が、集計された計測データに基づいて測定現場や施
設側から何らかの収益を上げる仕組みとなっている場合
には、運営上施設側とは利害において対立する関係を持
つ機関であることが問題である。なお、公開暗号鍵方式
の電子署名を利用した類似の発明にはたとえば「特開昭
59-214476」がある。これはギャンブル機などにおい
て、これを制御するプログラムやデータを適切に保護す
ることによって機械の機能の完全性を保証するものであ
り、現金計数データなどの物理量計測データの保全性に
関するものではない。

【００２２】また、画像データというディジタル計測デ
ータに対して公開暗号鍵方式の電子署名を利用した発明
には「特開2000-215379」がある。これは対象となるデ
ィジタル計測機器の内部において公開暗号鍵のいわゆる
鍵ペアを生成する機能を前提としており、この機器から
取得可能な公開鍵によって、電子署名付きの画像デー
タ、ひいては計測データの提供元を保証するものであ
る。しかし、本願発明においては、公開暗号鍵のいわゆ
る鍵ペアは適当な外部システムを用いて実装前に生成さ
れ、所定の適当な手段を用いて内部に外部から隠蔽する
形で記録可能なものである。また、本願発明において
は、計測装置は所定条件を満たす以外は外部からの操作
若しくは制御を不能としている。

【００２３】また、広義の認証システムについての発明
には「特許番号 第2967456号」および「特許番号 第2
546983号」がある。

【００２４】両者とも、用途にメッセージデータの発信
人および伝送データの伝送者側という、データ伝達側の
本人認証のために利用されるディジタル署名を対象要件
としている。

【００２５】「特許番号 第2967456号」では、電子署
名の演算をおこなうパーソナル演算装置に対して、利用
者との間にワンタッチ入力操作も可能なメッセージデー
タ入力装置を介して対話的手入力が前提とされている。
また、「特許番号 第2546983号」においては、伝送デ
ータの受信者側には秘密の変換用データが記憶保持され
ていないことが要件となっている。さらに、「特許番号
第2546983号」においては、また演算装置と伝送デー
タ入力装置が分離可能な構成をもつことが要件とされて
いる。

【００２６】しかし、本願発明において、演算され添付
される電子署名の用途は不正改ざんの防止であり、伝達
される計測データの完全性の担保が要件としての主たる
目的である。また、公開暗号鍵方式に基づく電子署名の
原理から、本人認証はデータ完全性保証において否認防
止の形で付随的に保証されるが、本願発明の主目的では
ない。

【００２７】また、本願発明においては、データの正当
性保証を行う外部の第三者機関がデータの最終的伝達先
で、ここには秘密の変換データたるディジタル証明書が
参照可能な形で記憶保持されていることが可能である。

【００２８】また、本願発明においては、物理量測定デ
ータという計測データが計測装置から、電子署名をおこ
なう演算装置を含む装置に対して計測時に自動的に供給
されてくるため、別体構造となる特別なメッセージデー
タ入力装置は関連性を持たない。

【００２９】本件発明においては、演算装置はこれが内
部に装着される装置からは分離不可能な形で実装される
ため、いかなる装置からも分離されて使用されない。

【００３０】「特許番号 第2967456号」におけるもう
ひとつの要件であるユーザによる電子署名演算のための
意思表示の確認用操作は、本願発明には関わりがない。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】自然界の様々な物理量
を計測する機器において、ディジタル変換された計測デ
ータを集計や統計処理などのデータ加工処理のために、
その計測機器がデータ加工用の演算処理装置を含むシス
テムに適当な媒体を介して伝達する機能がある場合、計
測機器から伝達されたデータの信頼性が集計データの信
頼性の基盤を成すことは明らかである。

【００３２】ところが、計測データが伝達途上で改ざん
などの不正な操作を受け、集計データの信頼性を損なう
ということが問題となる分野は多岐にのぼる。

【００３３】又、現金計数機（例えば紙幣や貨幣の識別
計数機）若しくは商品等の売上げ個数計数機が計測した
計数データを伝送して、現金・売上金・商品販売個数等
の集計管理を行うシステムにおいて、計数機から伝送さ
れたデータを集計する施設内の集計データが改ざんされ
ると、施設の見かけ上の売上、収益が低く或いは高く計
上され、不正が生じる問題がある。

【００３４】本発明は、ひとつ又は複数の物理量計測機
器とデータ加工用システムからなる系において、計測デ
ータの集計機能を妨げず、かつ計測データ、ひいては集
計データの真正性を保証する機構を提供することで、デ
ータ集計の公正化、明確化を図り信頼性を保証するこ
と、並びに、施設内において、計数データの集計機能を
妨げることなく、かつ計数データ、ひいては集計データ
の真正性を保証する機構を提供することで、売上計上の
公正化、明確化を図ることを目的とする。

【００３５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願の請求項１の発明では、所定条件を満たす場合
以外は外部からの操作若しくは制御を不能とするように
隠蔽され、暗号化処理のための鍵情報により暗号化され
た電子署名を、時系列的に固有となる形での処理を必要
に応じて付加された計測された計測データに添付し、こ
の電子署名付き計測データを出力する暗号化処理手段を
有することを特徴とする。

【００３６】本願の請求項２の発明では、適当な手法で
ディジタル変換され時系列的に固有となる形での処理を
必要に応じて付加された計測されたデータに対して、公
開暗号鍵方式の秘密鍵で暗号化された電子署名を添付
し、該電子署名付き計測データを、前記測定データの測
定に関わる現場や施設の運営とは独立に運営される第三
者機関、若しくは該計測データが関わる施設とは独立に
運営される第三者機関、若しくは前記計測データの解析
や集計などを行うデータ加工処理機関のいずれかに伝達
し、該第三者機関が伝達されたデータの完全性と正当性
を検証することを特徴とする。

【００３７】本願の請求項３の発明では、請求項１の計
測装置を用いる計測データ伝達方法であって、前記計測
装置を複数備えた施設或いは通信網において、前記計測
装置の前記暗号化処理手段から伝達される電子署名付き
計測データを集計する集計管理手段を経由して、前記測
定データの測定に関わる現場や施設の運営とは独立に運
営される第三者機関、若しくは該数量データが関わる施
設とは独立に運営される第三者機関、若しくは前記数量
データの解析や集計などを行うデータ加工処理機関のい
ずれかに伝達し、該第三者機関が伝達されたデータの完
全性と正当性を検証することを特徴とする。

【００３８】本願の請求項４の計測データ伝達方法は、
請求項２、３のいずれかの計測データ伝達方法におい
て、前記第三者機関若しくは前記データ加工処理機関
は、伝達された前記電子署名付き計測データに対して、
対象となる各々の前記暗号化処理手段に付与された秘密
鍵に対応する公開鍵に基づいて演算を施し、元となる計
測データの完全性と正当性を保証することを特徴とす
る。

【００３９】本願の請求項５の発明は、請求項２乃至請
求項４のいずれかの計測データ伝達方法において、前記
公開鍵と前記秘密鍵との暗号鍵ペアに有効期限を設定し
て、前記暗号化処理手段の計測運用上の正当性を保証す
ることを特徴とする。

【００４０】本願の請求項６の物理量計測装置は、外部
の物理量計測用手段により計測されて供給されるか或い
はそれ自身の持つ物理量計測用手段により計測される計
測データがアナログ値の場合には適当な手法でディジタ
ル変換し、前記計測データがディジタル値の場合には示
される数値に基づいて、前記計測データを集計する計算
機能と記憶機能とを有し、外部からの適切な指令に基づ
いて前記計測データを送出または伝達のために出力する
際に該データに必要に応じて例えば時間や通算積算回数
や通算データ出力回数などのような測定ないしは集計に
対して測定機あたりのデータとしては固有となるデータ
を付加した上で、物理量計測装置内部に分離不可能な形
で実装されると共に機能的に独立し、外部に対して隠蔽
された公開暗号鍵方式の秘密鍵を用いて、外部に一切計
算過程を暴露せずに、電子署名の演算を行う演算装置を
備え、該演算装置による暗号処理された電子署名付き計
測データを送出または伝達のために出力することを特徴
とする。

【００４１】本願の請求項７の物理量計測装置は、請求
項６の物理量計測装置において、前記演算装置が内部に
隠蔽して保有する公開暗号鍵方式の秘密鍵は、適当な外
部システムを用いて対になる公開鍵と共に実装前に生成
されると共に、前記秘密鍵は、演算装置内部に所定の適
当な手段のみを用いて外部から隠蔽する形で記録可能な
ことを特徴とする。

【００４２】本願の請求項８の物理量計測装置は、請求
項６、７のいずれかの物理量計測装置であって、物理量
計測装置内部の機械的状態、電気的状態、機能的状態を
監視し、物理量計測装置外部の状態を結線される信号線
や電源線によって監視し、外部から与えられるデータ伝
送或いは伝達用の出力指令の正当性を監視し、これらの
監視の結果、いずれかの状態に異常が認められるか、若
しくは検出された異常な状態があらかじめ設定された閾
値を超えた場合に、少なくとも計測機に対して物理量測
定のための対象を機器内に導入することを停止若しくは
防止するなどして、物理量測定を無効化する指令ないし
は信号を送出する監視制御機能を有することを特徴とす
る。

【００４３】本願の請求項９の計数処理装置は、外部か
ら供給される紙幣識別機や貨幣識別機からの計数データ
を集計する計算機能及び記憶機能を有し、所定条件を満
たす外部からの適切な指令に基づいて前記計数データを
送出する際に該データに必要に応じて例えば時間や通算
積算回数や通算データ出力回数などのような測定ないし
は集計に対して測定機あたりのデータとしては固有とな
るデータを付加した上で、分離不可能な形で該装置の内
部に分離不能に実装されて機能的に独立した演算手段に
より、外部に対して隠蔽された公開暗号鍵方式の秘密鍵
を用い、且つ外部に対して計算過程を暴露せずに内部で
電子署名の暗号化処理を行い、この暗号化された電子署
名を添付した電子署名付き計数データを送出することを
特徴とする。

【００４４】本願の請求項１０の計数処理装置は、請求
項９の計数処理装置において、前記演算手段内部に隠蔽
される公開暗号鍵方式の秘密鍵は、適当な外部システム
を用いて対になる公開鍵と共に実装前に生成され、所定
の適当な手段を用いて内部に外部から隠蔽する形で記録
可能なことを特徴とする。

【００４５】本願の請求項１１の計数処理装置は、請求
項９、請求項１０のいずれかの計数処理装置において、
計数処理装置内部の機械的および電気的および機能的な
状態を監視し、該計数処理装置外部の状態を結線される
信号線や電源線によって監視し、該計数処理装置の外部
から与えられるデータ伝送のための指令などの正当性を
監視し、監視の結果、いずれかの状態に異常が認められ
るか、あるいは検出された異常な状態があらかじめ設定
された閾値を超えた場合には、少なくとも計数処理装置
に対して、現金識別機等への現金の投入等を防止する措
置若しくは計数データを無効化する措置を講じる指令な
いしは信号を送出する機能を有することを特徴とする。

【００４６】本願の請求項１２の計測装置は、請求項１
の計測装置において、少なくとも前記暗号化処理手段が
集積回路として設けられていることを特徴とする。

【００４７】本願の請求項１３の計測装置は、請求項１
の計測装置において、前記計測装置は物理量を計測する
センサ若しくは金銭や商品の数量或いは配信情報の情報
量を計測するカウンタであり、このセンサ若しくはカウ
ンタ内部に前記暗号化処理手段が集積回路化されて設け
られているか、あるいは集積回路化された装置として装
備されていることを特徴とする。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態にか
かる計測装置及び計測データ伝達方法及び物理量計測装
置並びに計数処理装置を図面を参照にして説明する。

【００４９】本発明においては、計測機から送出ないし
は伝達のために出力される計測データに、公開暗号鍵方
式を利用して電子署名を添付することで、データを改ざ
んから保護する方策を用いる。

【００５０】すなわち、上記電子署名演算を処理するこ
との出来る演算装置（暗号化処理手段）を内部に有する
装置を、物理量計測機能を有する計測機の内部または外
部に付加的に設置する。

【００５１】ここで、設置される装置はいわゆるタンパ
ープルーフな装置である場合を含んでいる。

【００５２】電子署名は、伝送ないしは伝達の対象とな
るデータに基づいて演算されるものであり、データ本体
に添付される形で伝送ないしは伝達される。ここで、伝
達は、CD-ROMやフロッピー（登録商標）ディスク或いは
フラッシュメモリー等の記録媒体に記録して引き渡され
る場合を含んでいる。

【００５３】署名の作成の演算には公開暗号鍵方式の鍵
ペアのうち秘匿される秘密鍵が用いられ、この署名は秘
密鍵に1対1に対応する公開鍵によってしか解くことがで
きない。

【００５４】これによりデータの送信元ないしは伝達元
の真正性が確認できる。また、署名はデータによって一
意に定まる値であるため、署名が正しいと判定されれ
ば、そのもとになったデータが正しい、すなわち改ざん
を受けていない、と確認されることになる。

【００５５】この真正性の判定を物理量測定の現場や物
理量測定機器を有する施設とは独立に運営される第三者
機関が行うことでデータの正当性保証そのものの正当性
を確保することができる。

【００５６】なぜならば、公開暗号鍵方式の原理から言
えば、与えられた電子署名に対応する公開鍵のディジタ
ル証明書が、公正な第三者によって保証され、誰からで
も入手可能になっていれば、電子署名の正当性は誰でも
判定できるわけである。しかし、この正当性の判定その
ものを、データ計測や集計の当事者とは別でこのような
当事者の影響を受けない独立の第三者が行い、この正当
性を保証することによって、正当性判定の中立性の確保
ができると共に、計測や集計データの判定のための演算
は集計側が行うために、計測現場ではデータ集計本来の
目的外の処理を回避することができる。

【００５７】電子署名付き計測データの真正性や正当性
の判定は常に行うこともできるし、該データを蓄積して
おくことによって、データの真正性に疑義が生じたとき
のみ判定をさせることもできる。

【００５８】これを、たとえば公害問題解決のための計
測データや、現金の計数データに適用する。

【００５９】勿論、この用途は、これらの2つの分野に
限られるわけではなく、原子力発電所の内部や周囲の様
々な物理量測定や、交通安全確保のための車速測定シス
テム、電気・水道・ガスなどの計量機に対する遠隔検針シ
ステム、ガソリンなどのセルフサービス方式の無人給油
システムの課金のためのシステム、選挙などの投票集計
システム、有料放送やネットワークにおけるコンテンツ
（ダウンロードされたり配信されたりするプログラムや
音楽或いは映像・画像、有益情報等）の利用実績に応じ
た課金システムなど、まさに多岐に上る。

【００６０】これにより、万が一計測データが改ざんさ
れた場合でも、これを容易に検知することができるた
め、問題解決のための基盤を提供するデータの信頼性を
確保したり、対象となる系全体の健全な経理管理を確保
したりすることができる。

【００６１】また、公開暗号鍵方式による電子署名の特
性から、対象となるデータ、すなわち電子署名を演算処
理した秘密鍵の保有者、この場合にはセンサーやカウン
ター等の計測機の内部または外部に付加的に設置された
演算装置のいわゆる身元が一意的に特定できるため、伝
送ないしは伝達データの否認行為は原理的に阻止でき
る。

【００６２】計測機に設置された演算装置から送出また
は伝送のために出力される電子署名付き計測データは、
対象となる計測機が多数ある場合、これら機器を多数有
する施設内の集計管理システムに集約した後、該施設と
は独立に運営される第三者機関に送出することが出来
る。

【００６３】しかも、計測データそのものは集計可能な
データ形式を有することが可能であるので、集計管理シ
ステムにおける従来どおりの集計機能には本質的に影響
を与えないことが期待される。

【００６４】したがって、本発明における計測機に設置
される演算装置を管理し、電子署名付き計測データを集
計するための集計管理システムは、該装置を経由しない
従来どおりの計測データを集計する集計管理システムと
機能を統合することも、物理的に別個に配備して計測デ
ータを並行して集計処理することも可能である。

【００６５】別個に配備された場合においては、見かけ
上集計処理の重複のようにとらえられる可能性がある
が、実際は電子署名付き計測データを施設とは独立に運
営される第三者機関に真正性担保のために伝送ないしは
伝達するための集計処理であり、集計処理の重複にはな
らない。

【００６６】また、データに公開暗号鍵方式を用いた暗
号を施すことに比べて署名演算は元のデータに添付され
る形をとるため、データの集計などの処理自体に暗号演
算の必要性が無い。したがって、これを用いる系(シス
テム)全体の処理速度に悪影響を与えることが極力回避
できる。

【００６７】また、演算に用いる秘密要素は、自己破壊
または保護措置を自ら施すことのできる、いわゆるタン
パープルーフな装置によって保護、隠蔽されるため、物
理的不正に対しても高度な安全を保つことができる。万
が一、これが物理的に攻撃を受けたとしても、公開暗号
鍵方式に基礎をおく方式ゆえに、被害は当該装置のみに
とどまり、系全体の秘密の暴露はなされ得ない。また、
独立の第三者機関が当該装置に対応する暗号鍵、すなわ
ち公開鍵証明書の管理をおこなっているため、当該装置
にさえも直ちに系としての保護措置を講じることができ
る。

【００６８】また、本発明におけるタンパープルーフな
暗号化処理装置はその内部に内部状態および外部状態を
監視する機能を持つ。したがって暗号化処理装置はそれ
が設置される計測機の、計測機能の完全性を保証するこ
とが最低限可能な状態が維持されていることの状態検知
をすることが期待される。該暗号化処理装置に対して故
意あるいは偶然に異常な状態が検出された場合、少なく
とも物理量計測を無効化する措置を講じるための信号な
いしは指令が送出される。これによって、故意あるいは
偶然にかかわらず、計測データの信頼性を損なう事態を
回避できる。

【００６９】たとえば、物理量計測機が現金識別機、す
なわち紙幣識別機や貨幣識別機の場合は、現金の利用者
からの受け入れを不可能とする措置を講じるための信号
ないしは指令が送出されることによって、故意あるいは
偶然にかかわらず、計数機能の完全性が保証されない状
態においては、いわゆる「現金の不正取得」というトラ
ブルを回避することができる。

【００７０】図１は本発明の実施の形態を示している。
この実施の形態では現金計数を行うシステムに応用した
例である。１は物理量計測装置としての計数処理装置で
あり、計数処理装置１は現金計数機付き装置６（例えば
現金支払機や現金預かり機或いは自動販売機）の内部に
配置される。現金計数機付き装置６内には、紙幣・貨幣
計数機と計数処理装置１が配置されている。

【００７１】計数処理装置１は紙幣・貨幣計数機の計数
データが入力される。計数処理装置１の内部には独立の
暗号化処理手段としての演算装置２（演算手段）が分離
不能に設けられている。この演算装置２は集積回路から
なり、公開暗号方式の秘密鍵と、この秘密鍵によって電
子署名を演算処理して暗号化し、計測データに暗号化済
み電子署名を添付するプログラムと、外部から所定の条
件を満たす出力指令が送信されたときに、暗号化済み電
子署名付き計測データを外部に入出力するためのプログ
ラムと、これらの演算処理プログラムや入出力プログラ
ム及び秘密鍵を記憶したＲＯＭ(EEPROMを含む)と必要な
計数データを記憶したり必要な演算処理を施したりする
ためのEEPROMやＲＡＭとを有するマイクロコンピュータ
からなる。

【００７２】計数処理装置１は、外部から供給される紙
幣識別機や貨幣識別機からの計数データを集計する計算
機能及び記憶機能を有し、所定条件を満たす外部からの
適切な指令に基づいて計数データを送出する際に、分離
不可能な形で該装置の内部に分離不能に実装されて機能
的に独立した演算装置２により、外部に対して隠蔽され
た公開暗号鍵方式の秘密鍵を用い、且つ外部に対して計
算過程を暴露せずに内部で電子署名の暗号化処理を行
い、この暗号化された電子署名を添付した電子署名付き
計数データを送出する。

【００７３】また、暗号化処理装置としての演算装置２
が内部に隠蔽して保有する公開暗号鍵方式の秘密鍵は、
適当な外部システムを用いて対になる公開鍵と共に実装
前に生成され、秘密鍵は、演算装置６内部に所定の適当
な手段のみを用いて外部から隠蔽する形で記録可能とさ
れている。

【００７４】更に、計数処理装置１又は演算装置２に
は、現金計数機付き装置６の内部の機械的状態、電気的
状態、機能的状態を監視するプログラムをＲＯＭ(EEPRO
Mを含む)に保持しており、この関しプログラムは、現金
計数機付き装置６外部の状態を結線される信号線や電源
線によって監視したり、外部から与えられるデータ伝送
或いは伝達用の出力指令の正当性を監視し、これらの監
視の結果、いずれかの状態に異常が認められるか、若し
くは検出された異常な状態があらかじめ設定された閾値
を超えた場合に、少なくとも現金計数機に対して紙幣・
貨幣の量（物理量）測定のための対象を機器内に導入す
ることを停止若しくは防止して、計数測定を無効化する
指令ないしは信号を送出する監視制御機能を有してい
る。

【００７５】なお、外部の管理システムは図２の実施例
システム概略に示す電子署名付き計数データ集計管理シ
ステム４や施設内計数データ集計管理システム５のよう
な現行の管理システムと計数処理装置１に関わる管理シ
ステムとに別個に設置されることも可能であるし、物理
的にひとつのシステムに集約されることも可能である。

【００７６】現金計数機付き装置６は内部にその他の機
能ブロックモジュール７を持つことも可能であり、計数
処理装置１はこの機能ブロックモジュール７からの信号
を入力のひとつとすることも可能であり、また、内部の
監視機能に基づき外部に指令をする際にこの機能ブロッ
クモジュール７に対しても指令をすることが可能であ
る。

【００７７】また、計数処理装置１は現金計数機付き装
置６の外部の機器と接続されることも可能であり、この
外部機器からの信号を入力のひとつとすることも可能で
あり、また、内部の監視機能に基づき外部に指令をする
際にこの外部機器に対しても指令をすることが可能であ
る。

【００７８】電子署名付き計数データは施設とは独立に
運営される第三者集計機関３に伝送され、そこで計数デ
ータの完全性および計数データ送信元の真正性と認証デ
ータの有効期限による運営上の正当性が検証される。

【００７９】

【発明の効果】本発明の請求項１乃至請求項１３の計測
装置及び計測データ伝達方法及び物理量計測装置並びに
計数処理装置によれば、計測データの集計機能を妨げ
ず、かつ計測データ、ひいては集計データの真正性を保
証する機構を提供することで、データ集計の公正化、明
確化を図り信頼性を保証すること、並びに、施設内にお
いて、計数データの集計機能を妨げることなく、かつ計
数データ、ひいては集計データの真正性を保証する機構
を提供することで、売上計上の公正化、明確化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる計測装置、計測デ
ータ伝達方法、計数処理装置の概念を示す概略図

【図２】本発明の実施の形態にかかる計測装置、計測デ
ータ伝達方法、計数処理装置において第三者機関やデー
タ加工処理機関を含めた概念を示す概略図

【符号の説明】

１ 計数処理装置 ２ 演算装置（暗号化処理手段） ３ 第三者機関 ４ 集計管理システム ５ 集計管理システム ６ 現金計数機付き装置 ７ その他の機能ブロックモジュール

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年９月１７日（２００１．９．１
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願の請求項１の計数装置は、所定条件を満たす場
合を除いて操作若しくは制御を不能とするように、外部
に対して隠蔽された暗号化処理のための鍵情報が予め記
憶された演算装置を備え、この演算装置には計測データ
が伝達され、この演算装置は、時系列的に固有となる形
での処理を外部に対して計算過程を暴露せずに内部にお
いて必要に応じて計測データに対して施し、前記計測デ
ータに対して直接、前記鍵情報により電子署名の演算を
外部に対して計算過程を暴露せずに内部において施し、
この演算された電子署名を、前記計測データに外部に対
して計算過程を暴露せずに内部において添付し、この電
子署名の添付された電子署名付き計測データを出力する
機能を有することを特徴とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】本願の請求項２の計測装置は、請求項１の
計測装置において、前記鍵情報は、対になる公開鍵と共
に適正な外部システムにより生成され、前記演算装置が
前記計測装置内に実装される前に、所定の適正な手段の
みを用いて外部から隠蔽する形で前記演算装置内部に記
録されていることを特徴とする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】本願の請求項３の計測データ伝達方法は、
適正な手法でディジタル変換されて時系列的に固有とな
る形での処理を必要に応じて付加された計測データに対
して、公開暗号鍵方式の秘密鍵で電子署名を演算し、こ
の電子署名を前記計測データに添付し、該電子署名付き
計測データを、前記計測データの測定に関わる現場や施
設の運営とは独立に運営される第三者機関か、該計測デ
ータが関わる施設とは独立に運営される第三者機関か、
前記計測データの解析や集計などを行うデータ加工処理
機関のいずれかに伝達し、該第三者機関若しくは前記デ
ータ加工処理機関のいずれかが、伝達された前記計測デ
ータの完全性と測定者の正当性について、前記電子署名
に基づいて検証することを特徴とする。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３８】本願の請求項４の計測データ伝達方法は、
請求項１、２のいずれかの計測装置を用いる計測データ
伝達方法であって、前記計測装置を複数備えた施設或い
は通信網において、前記計測装置の前記演算装置から伝
達される電子署名付き計測データを集計する集計管理手
段を経由して、前記計測データの測定に関わる現場や施
設の運営とは独立に運営される第三者機関、若しくは該
計測データが関わる施設とは独立に運営される第三者機
関、若しくは前記計測データの解析や集計などを行うデ
ータ加工処理機関のいずれかに、前記電子署名付き計測
データを伝達し、該第三者機関若しくは前記データ加工
処理機関のいずれかが、伝達された電子署名付き計測デ
ータの完全性と測定者の正当性を、前記電子署名に基づ
いて検証することを特徴とする。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】本願の請求項５の計測データ伝達方法は、
請求項３、４のいずれかの計測データ伝達方法におい
て、前記第三者機関若しくは前記データ加工処理機関
が、伝達された前記電子署名付き計測データの電子署名
に関して、各々の前記演算装置の前記秘密鍵に対応する
公開鍵に基づいて演算を施すことによって、元となる計
測データの完全性と測定者の正当性を保証することを特
徴とする。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】本願の請求項６の計測データ伝達方法は、
請求項３乃至請求項５のいずれかの計測データ伝達方法
において、前記秘密鍵と暗号鍵ペアになる前記公開鍵に
それぞれ有効期限を設定して、前記演算装置の計測運用
上の正当性を保証することを特徴とする。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】本願の請求項７の物理量計測装置は、装置
内部に、該装置内外のいずれかの物理量計測手段から計
測データが伝達されると共に、機能的に独立し、該物理
量計測手段の計測データを集計する計算機能と記憶機能
とを有する演算装置が、分離不可能に実装され、該演算
装置は、外部に対して隠蔽された公開暗号鍵方式の秘密
鍵を予め保有すると共に、外部からの適切な指令に基づ
いて前記計測データを送出または伝達のために出力する
際に、必要に応じて前記物理量計測手段に固有のデータ
を前記計測データに外部に対して計算過程を暴露せずに
内部において付加する機能と、外部に一切計算過程を暴
露せずに前記秘密鍵を用いて、前記計測データに対して
電子署名の演算を行う機能と、前記電子署名を前記計測
データに外部に対して計算過程を暴露せずに内部におい
て添付する機能と、該電子署名付き計測データを送出ま
たは伝達のために出力する機能とを有することを特徴と
する。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】本願の請求項８の物理量計測装置は、請求
項７の物理量計測装置において、前記公開暗号鍵方式の
秘密鍵は、対になる公開鍵と共に適正な外部システムに
より生成され、前記演算装置が前記物理量計測装置に実
装される前に、所定の適正な手段のみを用いて外部から
隠蔽する形で演算装置内部に記録されていることを特徴
とする。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】本願の請求項９の物理量計測装置は、請求
項７、８のいずれかの物理量計測装置であって、該物理
量計測装置内部の機械的状態、電気的状態、機能的状態
を監視し、該物理量計測装置外部の状態を結線される信
号線や電源線によって監視し、外部から与えられるデー
タ伝送或いは伝達用の出力指令の正当性を監視し、これ
らの監視の結果、いずれかの状態に異常が認められる
か、若しくは検出された異常な状態があらかじめ設定さ
れた閾値を超えた場合に、少なくとも前記物理量計測装
置に対して測定対象となる物理量を機器内に導入するこ
とを停止若しくは防止することにより、物理量測定を無
効化する指令ないしは信号を送出する監視制御機能を有
することを特徴とする。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】本願の請求項１０の計数処理装置は、紙幣
識別機や貨幣識別機等の測定器内部に、前記測定器の計
数機能から独立して前記測定器から送られる計数データ
を集計する計算機能及び記憶機能を備えた演算手段が分
離不能に実装されており、該演算手段は、外部に対して
隠蔽された公開暗号鍵方式の秘密鍵を予め記憶してお
り、所定条件を満たす外部からの適正な指令に基づいて
前記計数データを送出する際に、前記測定器に固有なデ
ータを前記計測データに外部に対して計算過程を暴露せ
ずに内部において必要に応じて付加する機能と、前記秘
密鍵を用いて、前記計測データに対して外部に対して計
算過程を暴露せずに内部において電子署名を演算する機
能と、前記電子署名を添付した電子署名付き計数データ
を送出する機能とを有することを特徴とする。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】本願の請求項１１の計数処理装置は、請求
項１０の計数処理装置において、前記演算手段内部に隠
蔽される公開暗号鍵方式の秘密鍵は、適正な外部システ
ムを用いて対になる公開鍵と共に実装前に生成されたも
のであり、所定の適正な手段のみにより外部から隠蔽し
て内部に記録されていることを特徴とする。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４６】本願の請求項１２の計数処理装置は、請求
項１０、請求項１１のいずれかの計数処理装置におい
て、計数処理装置内部の機械的状態、電気的状態、機能
的状態、該計数処理装置外部の状態、該計数処理装置の
外部から与えられるデータ伝送のための指令などの正当
性の少なくともいずれかを監視し、監視の結果、いずれ
かの状態に異常が認められるか、あるいは検出された状
態があらかじめ設定された閾値を超えた場合には、少な
くとも計数処理装置に対して、現金識別機等への現金の
投入等を防止する措置若しくは計数データを無効化する
措置を講じるための命令を送出する機能を有することを
特徴とする。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】削除

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７９】

【発明の効果】本発明の請求項１乃至請求項１２の計測
装置及び計測データ伝達方法及び物理量計測装置並びに
計数処理装置によれば、計測データの集計機能を妨げ
ず、かつ計測データ、ひいては集計データの真正性を保
証する機構を提供することで、データ集計の公正化、明
確化を図り信頼性を保証すること、並びに、施設内にお
いて、計数データの集計機能を妨げることなく、かつ計
数データ、ひいては集計データの真正性を保証する機構
を提供することで、売上計上の公正化、明確化を図るこ
とができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩上 新 東京都台東区台東１−５−１ トッパンレ ーベル株式会社内 (72)発明者 伊藤 太 東京都豊島区目白２−16−22ロンアイル池 袋502号 (72)発明者 西▲崎▼ 傳生 神奈川県川崎市宮前区土橋７−27−３ Ｆターム(参考） 5B017 AA07 BA07 CA16 5J104 AA09 LA03 LA06 NA02 PA00

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定条件を満たす場合以外は外部からの操
   作若しくは制御を不能とするように隠蔽され、暗号化処
   理のための鍵情報により演算された電子署名を、時系列
   的に固有となる形での処理を必要に応じて付加された計
   測データに添付し、この電子署名付き計測データを出力
   する暗号化処理手段を有することを特徴とする計測装
   置。
2. 【請求項２】適当な手法でディジタル変換され時系列的
   に固有となる形での処理を必要に応じて付加された計測
   されたデータに対して、公開暗号鍵方式の秘密鍵で暗号
   化された電子署名を添付し、該電子署名付き計測データ
   を、前記計測データの測定に関わる現場や施設の運営と
   は独立に運営される第三者機関、若しくは該計測データ
   が関わる施設とは独立に運営される第三者機関、若しく
   は前記計測データの解析や集計などを行うデータ加工処
   理機関のいずれかに伝達し、該第三者機関が伝達された
   データの完全性と正当性を検証することを特徴とする計
   測データ伝達方法。
3. 【請求項３】請求項１の計測装置を用いる計測データ伝
   達方法であって、前記装置を複数備えた施設或いは通信
   網において、前記計測装置の前記暗号化処理手段から伝
   達される電子署名付き計測データを集計する集計管理手
   段を経由して、前記計測データの測定に関わる現場や施
   設の運営とは独立に運営される第三者機関、若しくは該
   計測データが関わる施設とは独立に運営される第三者機
   関、若しくは前記計測データの解析や集計などを行うデ
   ータ加工処理機関のいずれかに伝達し、該第三者機関が
   伝達されたデータの完全性と正当性を検証することを特
   徴とする計測データ伝達方法。
4. 【請求項４】請求項２、３のいずれかの計測データ伝達
   方法において、 前記第三者機関若しくは前記データ加工処理機関は、伝
   達された前記電子署名付き計測データに対して、対象と
   なる各々の前記暗号化処理手段に付与された秘密鍵に対
   応する公開鍵に基づいて演算を施し、元となる計測デー
   タの完全性と正当性を保証することを特徴とする計測デ
   ータ伝達方法。
5. 【請求項５】請求項２乃至請求項４のいずれかの計測デ
   ータ伝達方法において、 前記公開鍵と前記秘密鍵との暗号鍵ペアに有効期限を設
   定して、前記暗号化処理手段の計測運用上の正当性を保
   証することを特徴とする計測データ伝達方法。
6. 【請求項６】外部の物理量計測用手段により計測されて
   供給されるか或いはそれ自身の持つ物理量計測用手段に
   より計測される計測データがアナログ値の場合には適当
   な手法でディジタル変換し、前記計測データがディジタ
   ル値の場合には示される数値に基づいて、前記計測デー
   タを集計する計算機能と記憶機能とを有し、 外部からの適切な指令に基づいて前記計測データを送出
   または伝達のために出力する際に該データに必要に応じ
   て例えば時間や通算積算回数や通算データ出力回数など
   のような測定ないしは集計に対して測定機あたりのデー
   タとしては固有となるデータを付加した上で、物理量計
   測装置内部に分離不可能な形で実装されると共に機能的
   に独立し、外部に対して隠蔽された公開暗号鍵方式の秘
   密鍵を用いて、外部に一切計算過程を暴露せずに、電子
   署名の演算を行う演算装置を備え、該演算装置による暗
   号処理された電子署名付き計測データを送出または伝達
   のために出力することを特徴とする物理量計測装置。
7. 【請求項７】請求項６の物理量計測装置において、前記
   演算装置が内部に隠蔽して保有する公開暗号鍵方式の秘
   密鍵は、適当な外部システムを用いて対になる公開鍵と
   共に実装前に生成されると共に、前記秘密鍵は、演算装
   置内部に所定の適当な手段のみを用いて外部から隠蔽す
   る形で記録可能なことを特徴とする物理量計測装置。
8. 【請求項８】請求項６、７のいずれかの物理量計測装置
   であって、 物理量計測装置内部の機械的状態、電気的状態、機能的
   状態を監視し、 物理量計測装置外部の状態を結線される信号線や電源線
   によって監視し、 外部から与えられるデータ伝送或いは伝達用の出力指令
   の正当性を監視し、 これらの監視の結果、いずれかの状態に異常が認められ
   るか、若しくは検出された異常な状態があらかじめ設定
   された閾値を超えた場合に、 少なくとも計測機に対して物理量測定のための対象を機
   器内に導入することを停止若しくは防止するなどして、
   物理量測定を無効化する指令ないしは信号を送出する監
   視制御機能を有することを特徴とする物理量計測装置。
9. 【請求項９】外部から供給される紙幣識別機や貨幣識別
   機からの計数データを集計する計算機能及び記憶機能を
   有し、所定条件を満たす外部からの適切な指令に基づい
   て前記計数データを送出する際に該データに必要に応じ
   て例えば時間や通算積算回数や通算データ出力回数など
   のような測定ないしは集計に対して測定機あたりのデー
   タとしては固有となるデータを付加した上で、分離不可
   能な形で該装置の内部に分離不能に実装されて機能的に
   独立した演算手段により、外部に対して隠蔽された公開
   暗号鍵方式の秘密鍵を用い、且つ外部に対して計算過程
   を暴露せずに内部で電子署名の暗号化処理を行い、この
   暗号化された電子署名を添付した電子署名付き計数デー
   タを送出することを特徴とする計数処理装置。
10. 【請求項１０】請求項９の計数処理装置において、前記
    演算手段内部に隠蔽される公開暗号鍵方式の秘密鍵は、
    適当な外部システムを用いて対になる公開鍵と共に実装
    前に生成され、所定の適当な手段を用いて内部に外部か
    ら隠蔽する形で記録可能なことを特徴とする計数処理装
    置。
11. 【請求項１１】請求項９、請求項１０のいずれかの計数
    処理装置において、計数処理装置内部の機械的および電
    気的および機能的な状態を監視し、該計数処理装置外部
    の状態を結線される信号線や電源線によって監視し、該
    計数処理装置の外部から与えられるデータ伝送のための
    指令などの正当性を監視し、監視の結果、いずれかの状
    態に異常が認められるか、あるいは検出された異常な状
    態があらかじめ設定された閾値を超えた場合には、少な
    くとも計数処理装置に対して、現金識別機等への現金の
    投入等を防止する措置若しくは計数データを無効化する
    措置を講じる指令ないしは信号を送出する機能を有する
    計数処理装置。
12. 【請求項１２】請求項１の計測装置において、少なくと
    も前記暗号化処理手段が集積回路として設けられている
    ことを特徴とする計測装置。
13. 【請求項１３】請求項１の計測装置において、前記計測
    装置は物理量を計測するセンサ若しくは金銭や商品の数
    量或いは配信情報の情報量を計測するカウンタであり、
    このセンサ若しくはカウンタ内部に前記暗号化処理手段
    が集積回路化されて設けられているか、あるいは集積回
    路化された装置として装備されていることを特徴とする
    計測装置。