JP2007293481A - Wireless tag system, wireless tag, and reader/writer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線タグと前記無線タグに対して読み書きを行うリーダー/ライターとで構成される無線タグシステム、無線タグ及びリーダー/ライターに関するものである。 The present invention relates to a wireless tag system including a wireless tag and a reader / writer that reads / writes from / to the wireless tag, a wireless tag, and a reader / writer.
近年、在庫管理システムとの連動による流通のスピードアップ化、確実性の向上を目的として、無線タグを使ったシステムが広く利用されつつある。今後、無線タグのコストが低下すれば、更に、一般消費者向け商品、いわゆるアイテムレベルで無線タグが利用されることが予測される。 In recent years, a system using a wireless tag has been widely used for the purpose of speeding up distribution through linkage with an inventory management system and improving certainty. If the cost of the wireless tag is reduced in the future, it is predicted that the wireless tag will be further used at a general consumer product, so-called item level.
アイテムレベルでの無線タグ利用は、商品販売側には、棚卸しや在庫管理へのメリットがあり、購入者側には、購入に際して商品の出所確認や購入後の返品処理も簡単にできるメリットや、無線タグの二次利用として所有物の管理などに利用できるメリットなどがあり、利便性の高いシステムとして期待されている。 The use of wireless tags at the item level has the advantage of inventory and inventory management on the product sales side, and the advantage that the purchaser can easily check the origin of the product at the time of purchase and return processing after purchase, As a secondary use of the wireless tag, there is a merit that it can be used for management of property, etc., and it is expected as a highly convenient system.
しかし、従来の無線タグは、商品販売側での利便性に重点がおかれており、消費者のプライバシーへの配慮はあまりなされていない。そのため、無線タグを付けた商品を所有していると、その識別子の一意性及び無線を使うという特徴によって、所有者の知らぬ間に離れた所から読み取られ、所有者の居場所が分かる、所有している品物が分かるなど、個人情報、プライバシーが侵害される恐れがあるという問題点が指摘されている。 However, conventional wireless tags place emphasis on convenience on the merchandise sales side and do not give much consideration to consumer privacy. Therefore, if you own a product with a wireless tag, it can be read from a place away from the owner without knowing the uniqueness of the identifier and the feature of using wireless, and you can know where the owner is. It has been pointed out that personal information and privacy may be infringed, such as knowing what goods are being used.
そこで、無線タグを読めなくする方法として、販売後に消費者の希望に応じて無線タグを使えないように物理的に破壊する、または、取り外す、あるいは、アルミ箔で覆われた袋などに入れて持ち運ぶなどの自衛手段を採る方策が提案されている。また、無線タグの規格策定グループのEPC・Globalの規格(例えば、非特許文献1,2)では、上記以外の方法で無線タグを読めなくする方法が提案されている。以下、図8、図9を参照してその概要を説明する。 Therefore, as a method of making the wireless tag unreadable, the wireless tag can be physically destroyed or removed so that it cannot be used according to the consumer's wish after sales, or it is put in a bag covered with aluminum foil. Measures to take self-defense measures such as carrying are proposed. Further, in the EPC / Global standards (for example, Non-Patent Documents 1 and 2) of the wireless tag standard development group, a method for making the wireless tag unreadable by methods other than the above is proposed. The outline will be described below with reference to FIGS.
図8は、従来の無線タグのメモリ論理構造例を示した図である。図8に示す無線タグのメモリ論理構造例は、(非特許文献1)に示されているものであり、CRC部81とデータ部82とパスワード83とを備えている。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a memory logical structure of a conventional wireless tag. An example of the memory logical structure of the wireless tag shown in FIG. 8 is shown in (Non-Patent Document 1), and includes a
CRC部81には、データ部82の16ビットのCRCが設定される。データ部82には、4つのセクションとして、ヘッダ、ドメインマネージャ、オブジェクトクラス、シリアル番号がこの順に含まれている。パスワード83には、永久に無線タグを動作させなくするためのコマンドであるKillコマンドを使用する際の8ビットのパスワードが設定される。
In the CRC
すなわち、(非特許文献1)では、パスワード83に8ビットのパスワードを入力して永久に無線タグを動作させなくするKillコマンドを設定し、無線タグがそれ以降の読み書き機(リーダー/ライター)のコマンドに反応しなくする方法が示されている。
That is, in (Non-Patent Document 1), a Kill command is set to permanently disable the wireless tag by inputting an 8-bit password in the
また、図9は、従来の無線タグのメモリ論理構造の拡張例を示した図である。図9に示す無線タグのメモリ論理構造の拡張例は、(非特許文献2)に示されているものであり、ヘッダ部91とフィルタ部92とドメイン識別子部93とを備えている。
FIG. 9 is a diagram showing an example of expansion of the memory logic structure of a conventional wireless tag. An extended example of the memory logic structure of the wireless tag shown in FIG. 9 is shown in (Non-Patent Document 2), and includes a
ヘッダ部91は、2ビットまたは8ビットであり、全体の長さ、識別子の型、タグ符号化の構造を表す。ドメイン識別子部93は、ある業界や業界のグループのようなあるドメイン内での識別子を表す。フィルタ部55は、オプションであり、必要に応じて符号化のために使われる。
The
また、(非特許文献3)では、複数の無線タグが存在する場合に、バイナリーツリーなどのアンチコリジョン方式を暗号化と共に利用して読み取る技術が開示されている。
しかしながら、無線タグを読めなくするために、物理的に破壊する方法や、取り外す方法を採ると、返品処理ができなくなり、購入者が個人的に利用することができなくなるので、プライバシーの問題は解決されるが、購入後の利便性が損なわれる。 However, if you use a method of physically destroying or removing the wireless tag to make it unreadable, the returned goods cannot be processed and the purchaser will not be able to use it personally. However, convenience after purchase is impaired.
また、無線タグの付いた購入物をアルミ箔で覆われた袋などに入れて持ち帰れば、返品処理を行う場合は問題ないが、例えば、購入物が衣類であれば身に付けることにより、また購入物が本であれば所持することにより、それぞれ、所有者が意識しないうちにその識別子が読み取られて、何を身に付けているか、どんな本を所持しているかなど、プライバシー情報を侵害される可能性がある。 Also, if you put the purchased item with a wireless tag in a bag covered with aluminum foil and bring it home, there is no problem when you return it. For example, if the purchased item is clothing, If the purchased item is a book, it will be infringed on privacy information such as what the identifier is read without the owner's awareness, what they wear, what kind of book they own. There is a possibility.
さらに、(非特許文献1)に記載の技術では、Killコマンドを受信した無線タグは永久に読み取ることができなくなるので、返品処理ができず、購入者が個人的に利用することができなくなる。したがって、プライバシーの問題は解決されるが、購入後の利便性が損なわれてしまう。 Furthermore, in the technique described in (Non-Patent Document 1), the wireless tag that has received the Kill command cannot be read permanently, so the return process cannot be performed and the purchaser cannot use it personally. Therefore, although the problem of privacy is solved, convenience after purchase is impaired.
加えて、(非特許文献2)に記載の技術では、オプションであるフィルタ部は、必要に応じて符号化のために使われるが、暗号化を意図したものではないので、商品購入者のプライバシー保護への配慮はなされていない。 In addition, in the technology described in (Non-Patent Document 2), an optional filter unit is used for encoding as necessary, but is not intended for encryption. No consideration is given to protection.
以上のように、従来では、消費者向け商品に無線タグを搭載する場合に、商品の流通段階や小売段階においても、また商品購入者の二次利用においても、プライバシーを保護しようとすれば利便性が損なわれ、利便性を確保しようとすればプライバシーの保護が難しくなるというように、利便性と安全性とを両立できないという問題がある。 As described above, in the past, when a wireless tag was installed in a consumer product, it would be convenient to protect privacy both in the product distribution and retail stages and in the secondary use of the product buyer. There is a problem in that convenience and safety cannot be achieved at the same time, as it is difficult to protect privacy if the convenience is impaired.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、無線タグを搭載した商品の流通・小売段階における利便性、商品購入後の利便性を保ちながら、商品購入者のプライバシー保護との両立を図ることが可能な無線タグシステム、無線タグ及びリーダー/ライターを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and aims to achieve both protection of the privacy of the product purchaser while maintaining convenience in the distribution / retail stage of the product equipped with the wireless tag and convenience after the product purchase. It is an object to obtain a wireless tag system, a wireless tag and a reader / writer that can be used.
上述した目的を達成するために、本発明は、無線タグと前記無線タグに対して読み出しを行うリーダー/ライターとで構成される無線タグシステムにおいて、前記リーダー/ライターは、暗号鍵を共通鍵とした暗号通信による読み出し動作を行う第1のリーダー/ライターと、前記暗号鍵を用いない通信による読み出し動作を行う第2のリーダー/ライターとを含み、前記無線タグは、前記第1のリーダー/ライターからの読み出しを許可するプライベートモード、または前記第1及び第2のリーダー/ライターからの読み出しを許可するパブリックモードを指定するモード切替ビットと、暗号化・復号化を行うための前記暗号鍵を保持する暗号鍵部と、前記モード切替ビットが指定するモードの変更を前記第1のリーダー/ライターからの書き込み動作によって実行する手段とを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a wireless tag system including a wireless tag and a reader / writer that reads out the wireless tag, wherein the reader / writer uses an encryption key as a common key. A first reader / writer that performs a read operation by encrypted communication and a second reader / writer that performs a read operation by communication that does not use the encryption key, and the wireless tag includes the first reader / writer Holds a mode switching bit for designating a private mode permitting reading from the user or a public mode permitting reading from the first and second reader / writers and the encryption key for performing encryption / decryption Change of the mode specified by the encryption key part and the mode switching bit from the first reader / writer. Characterized in that it comprises a means for performing the operations write attempts.
本発明によれば、モード切替ビットに初期設定した内容は、不変ではなく、本発明によるリーダー/ライターである第1のリーダー/ライターが変更することができる。したがって、商品の流通・小売段階では、販売前の当該商品に搭載した無線タグはパブリックモードに設定することで、任意のリーダー/ライターから読み書きが行えるので、小売り業者等の利便性が確保できる。そして、商品の購入後では、購入者の希望等に応じて当該商品に搭載した無線タグのモードをプライベートモードに変更設定することで、商品購入者のプライバシー保護が図れる。また、商品購入者が返品する場合や二次利用する場合は、無線タグのモードを再びパブリックモードに戻すことで、簡単に商品購入後の利便性を確保することができる。 According to the present invention, the contents initially set in the mode switching bit are not unchanged and can be changed by the first reader / writer which is the reader / writer according to the present invention. Therefore, at the product distribution / retail stage, the wireless tag mounted on the product before sale can be read and written from any reader / writer by setting it to the public mode, so that the convenience of retailers and the like can be ensured. After the purchase of the product, the privacy of the product purchaser can be protected by changing and setting the mode of the wireless tag mounted on the product to the private mode according to the purchaser's wishes and the like. In addition, when the product purchaser returns or uses the product for the second time, the convenience after purchasing the product can be easily secured by returning the mode of the wireless tag to the public mode again.
本発明によれば、無線タグを搭載した商品の流通・小売段階における利便性、商品購入後の利便性を保ちながら、商品購入者のプライバシー保護との両立を図ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to achieve both the privacy protection of the product purchaser while maintaining the convenience in the distribution / retail stage of the product equipped with the wireless tag and the convenience after the product purchase.
以下に図面を参照して、本発明にかかる無線タグシステムの好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a wireless tag system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
本発明にかかる無線タグシステムは、無線タグ(図1〜図3)と前記無線タグに書き込みと読み出しを行うリーダー/ライター(図4、図5)とで構成される。まず、図1〜図3を参照してこの実施の形態による無線タグの構成について説明する。なお、図1は、本発明の一実施の形態による無線タグシステムにおける無線タグの主要機能の構成を示すブロック図である。図2は、図1に示す無線タグの電気的な構成例を示すブロック図である。図3は、図1に示す無線タグのメモリ論理構造を示す図である。 The wireless tag system according to the present invention includes a wireless tag (FIGS. 1 to 3) and a reader / writer (FIGS. 4 and 5) for writing to and reading from the wireless tag. First, the configuration of the wireless tag according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of main functions of the wireless tag in the wireless tag system according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration example of the wireless tag illustrated in FIG. 1. FIG. 3 is a diagram showing a memory logical structure of the wireless tag shown in FIG.
図1に示すように、この実施の形態による無線タグは、主な機能ブロックとして、電源部11と、記憶部12と、変復調部13と、コマンド解釈部14と、暗号/復号化部15と、それらの動作・処理を制御する制御部16とを備えている。
As shown in FIG. 1, the wireless tag according to this embodiment includes a
図1において、電源部11は、内蔵バッテリによって、または、リーダー/ライターから受信した電磁波を駆動電力に変換する機構によって、各部に動作電源を供給する。記憶部12には、図3に示すメモリ論理構造の形で必要な情報が格納されている。変復調部13は、リーダー/ライターから受信した電波を復調してコマンドを取り込み制御部16に与え、制御部16から受け取るリーダー/ライターへの送信信号を変調して電波に載せることで、リーダー/ライターとの送受信を行う。コマンド解釈部14は、リーダー/ライターから受信したコマンドを解釈する。暗号/復号化部15は、リーダー/ライターから受信したコマンドと記憶部12の記憶内容とに応じて暗号化・復号化を行う。
In FIG. 1, a
図1に示す無線タグの機能は、例えば、図2に示すように、CPU21と、ROM22と、RAM23と、書き換え可能不揮発性メモリ24と、電源回路25と、暗号処理回路26と、RF回路27と、アンテナ28とで実現される。
The functions of the wireless tag shown in FIG. 1 include, for example, a
電源回路25は、図1に示す電源部11に対応するが、ここでは、リーダー/ライターから受信した電磁波を駆動電力に変換する回路である。つまり、図2では、パッシブ型の無線タグの構成例を示している。
The
RF回路27とアンテナ28との全体は、図1に示す変復調部13に対応している。RAM23は、CPU21の作業領域として一時的な記憶を行う。書き換え可能不揮発性メモリ24は、例えばFeRAMであり、図1に示す記憶部12に対応している。暗号処理回路26は、図1に示す暗号/復号化部15に対応している。CPU21は、ROM22に格納される制御プログラムに従って、RAM23を作業領域に用いて、図1に示すコマンド解釈部14と制御部16との機能を実現する。
The entirety of the
すなわち、CPU21は、図1に示すコマンド解釈部14として、リーダー/ライターから受信したコマンドをROM22に格納される制御プログラムに従って解釈することを行う。また、CPU21は、図1に示す制御部16として、ROM22に格納される制御プログラムに従って、書き換え可能不揮発性メモリ24やRAM23へのデータの書き込み及び読み出しを行い、また、リーダー/ライターから受信したコマンドに応じて乱数を発生し、暗号処理回路26を制御してセッション鍵の復号化、照合、識別子の暗号化などを行わせる。
That is, the
また、図1に示す無線タグのメモリ論理構造は、図3に示すように、制御データ部31と、識別子データ部32と、ユーザデータ部33とを備えている。
The memory logical structure of the wireless tag shown in FIG. 1 includes a
制御データ部31は、従来のリーダー/ライターが識別子データ部32の読み書きをできないように制御する領域であり、プライベート/パブリックモード切替ビット31aと暗号鍵部31bとで構成される。
The
プライベート/パブリックモード切替ビット31aには、設定した暗号鍵を共通鍵として有するこの実施の形態によるリーダー/ライターからの読み書きを許可するプライベートモードと、暗号鍵を用いないで読み出し/書き込みを行う従来のリーダー/ライターからの読み書きを許可するパブリックモードとを指定する“0”または“1”のビットが設定される。結局、プライベート/パブリックモード切替ビット31aがパブリックモードであるときは、制御データ部31は、機能しないことになる。
The private / public mode switching bit 31a includes a private mode in which reading / writing is allowed from a reader / writer according to this embodiment having a set encryption key as a common key, and a conventional read / write without using an encryption key. A bit of “0” or “1” that designates a public mode in which reading / writing from a reader / writer is permitted is set. Eventually, when the private / public mode switching bit 31a is in the public mode, the
暗号鍵部31bには、暗号化・復号化を行う上記の暗号鍵が設定される。これは、プライベートモード時に読み出しを行うリーダー/ライターに必要とされる暗号鍵(共通鍵)である。
In the encryption
識別子データ部32には、ヘッダ、ドメインマネージャ、オブジェクトクラス、シリアル番号などが含まれている。ユーザデータ部33には、オプションとして、ユーザデータを保存する領域である。
The
次に、図4と図5を参照して、この実施の形態によるリーダー/ライターの構成について説明する。なお、図4は、本発明の一実施の形態による無線タグシステムにおけるリーダー/ライターの主要機能の構成を示すブロック図である。図5は、図4に示すリーダー/ライターの電気的な構成例を示すブロック図である。 Next, the configuration of the reader / writer according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of main functions of the reader / writer in the wireless tag system according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the reader / writer shown in FIG.
図4に示すように、この実施の形態によるリーダー/ライターは、主な機能ブロックとして、電源部41と、記憶部42と、変復調部43と、応答解釈部44と、暗号/復号化部45と、表示部46と、操作部47と、ホストインタフェース部48と、それらを制御する制御部49とを備えている。
As shown in FIG. 4, the reader / writer according to this embodiment includes, as main functional blocks, a
図4において、電源部41は、内蔵バッテリまたは外部電源によって各部に動作電源を供給する。記憶部42には、共通鍵である暗号鍵や動作モードなどの必要な情報が格納されている。制御部49は、暗号鍵を次の2つの方法で記憶部42に格納する。すなわち、(1)制御部49は、ユーザが操作部47から入力した暗号鍵を表示部46に表示し、ユーザの確認操作に応答して記憶部42に格納する。(2)制御部49は、ホストインタフェース部48を介してPC等のホストから受け取った暗号鍵を記憶部42に格納する。
In FIG. 4, a
また、制御部49は、無線タグとの送受信を制御する。すなわち、変復調部43は、制御部49の制御下に、制御部49からのコマンドを変調して電波に載せて無線タグに送信し、また、無線タグがパッシブ型である場合には電力変換用の電磁波を送信し、無線タグからの応答電波を復調して取り込み制御部49に渡す。
The
制御部49は、受け取った応答を応答解釈部44に与えて解釈させ、その解釈結果に基づき、必要に応じて記憶部42から暗号鍵を読み出して暗号/復号化部45に与えて暗号化、復号化を行わせ、変復調部43からコマンドを送信させる。
The
また、図4に示すリーダー/ライターの機能は、例えば、図5に示すように、CPU50と、ROM51と、RAM52と、書き換え可能不揮発性メモリ53と、電源回路54と、ホストインタフェース制御回路55と、暗号処理回路56と、表示回路47と、入力部58と、RF回路59と、アンテナ60とで実現される。
The reader / writer function shown in FIG. 4 has, for example, a
RF回路59とアンテナ60との全体は、図4に示す変復調部43に対応している。電源回路54は、図4に示す電源部41に対応している。入力部58は、図4に示す操作部47に対応し、ユーザ操作入力を受け付けるボタン、キーボード、タッチパネルなどを備えている。表示回路47は、図4に示す表示部46に対応し、LCDなどの表示器を備えている。書き換え可能不揮発性メモリ53は、図4に示す記憶部42に対応し、EEPROMや取替え可能なSDカードなどで構成することができる。ホストインタフェース制御回路55は、図4に示すホストインタフェース部48に対応し、LANや無線LANなどで接続されるPC等のホストや他の機器とCPU50との接続を制御する。暗号処理回路56は、図4に示す暗号/復号化部45に対応し、CPU50が暗号処理を加速するために使用する。
The entirety of the
CPU50は、ROM51に格納される制御プログラムに従って、RAM52を作業領域に用いて、図4に示す応答解釈部44と制御部49との機能を実現する。
The
すなわち、CPU50は、図4に示す応答解釈部44として、無線タグからから受信した応答をROM41に格納される制御プログラムに従って解釈することを行う。また、CPU50は、図4に示す制御部49として、入力部58やホストインタフェース制御回路55から入力された暗号鍵を書き換え可能不揮発性メモリ53に格納し、ROM51に格納される制御プログラムに従って、書き換え可能不揮発性メモリ53やRAM52へのデータの書き込み及び読み出しを行い、また、無線タグから受信した応答に応じて乱数を発生し、暗号処理回路56を制御してセッション鍵の復号化、照合、識別子の暗号化などを行わせる。
That is, the
次に、図6と図7を参照して、以上のように構成されるこの実施の形態による無線タグシステムの基本的な動作例について説明する。なお、図6は、図1に示す無線タグにプライベートモード及び暗号鍵が設定されている場合に、図4に示すリーダー/ライターが無線タグの識別子を読み込む通信手順を説明するフローチャートである。図7は、図1に示す無線タグがプライベートモードに設定されている場合に、図4に示すリーダー/ライターが無線タグの設定をパブリックモードに戻す通信手順を説明するフローチャートである。 Next, a basic operation example of the wireless tag system according to this embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart illustrating a communication procedure in which the reader / writer illustrated in FIG. 4 reads the identifier of the wireless tag when the private mode and the encryption key are set in the wireless tag illustrated in FIG. FIG. 7 is a flowchart for explaining a communication procedure in which the reader / writer shown in FIG. 4 returns the setting of the wireless tag to the public mode when the wireless tag shown in FIG. 1 is set in the private mode.
図6に示す例では、リーダー/ライター61は、図4に示す構成のこの実施の形態によるリーダー/ライターであり、図1に示す構成のこの実施の形態による無線タグ62に設定されている暗号鍵を共通鍵として有し、無線タグ62と同様に暗号化して送受信する場合を示している。
In the example shown in FIG. 6, the reader /
図6において、リーダー/ライター61では、制御部49が、操作部47からのユーザ入力を受けて、または、ホストインタフェース部48からの識別子読み込み指示を受けて読み込み開始コマンドを生成して変復調部43に与え、変復調部43が、それを変調して電波に載せて周囲に送信する(R1、S1)。
In FIG. 6, in the reader /
その電波の届く範囲に存在するプライベートモードに設定された無線タグ62では、変復調部13が、受信した電波の内容を復調し、電源部11を介して制御部16に与える。電源部11は、パッシブ型であれば、変復調部13の受信電波から動作電力を生成し各部に供給し、アクティブ型であれば内蔵バッテリから各部に動作電源を供給する。
In the
制御部16は、変復調部13から受け取った受信内容をコマンド解釈部14に与える。コマンド解釈部14での解釈結果、変復調部13から受け取った受信内容が読み込み開始コマンドである場合は、制御部16は、乱数を発生し(T1)、チャレンジとして、変復調部13から応答(レスポンス)を送信させる(T2、S2)。
The
リーダー/ライター61では、変復調部43が受信復調した応答データが制御部49を介して応答解釈部44に入力され解釈される。制御部49は、その解釈結果に基づき、セッション鍵を生成し(R2)、暗号/復号化部45に共有している暗号鍵を使ってレスポンス及びセッション鍵を暗号化させ(R3)、変復調部23に変調させて電波に載せ、周囲に送信させる(R4、S3)。
In the reader /
その電波の届く範囲に存在するプライベートモードに設定された無線タグ62では、変復調部13が、受信した電波の内容を復調し、電源部11を介して制御部16に与える。制御部16は、変復調部13から受け取った受信内容をコマンド解釈部14に与える。コマンド解釈部14での解釈結果、制御部16は、今の例では受信データの復号化が必要であると判断し、暗号/復号化部15に復号化を行わせ、記憶部12に記憶された乱数と照合する(T3)。
In the
そして、無線タグ62の制御部16は、認証に成功すれば、暗号/復号化部15にセッション鍵を復号化させ(T4)、その復号したセッション鍵を使って識別子を暗号化させ(T5)、変復調部13から送信させる(T6、S4)。なお、図7では示してないが、認証に失敗した場合は、多くは従来のリーダー/ライターからのアクセスであるので、認証に失敗したことを変復調部13から送信させるのではなく、プライバシー保護の観点から、ここでは送信は行わず、無応答としている。
When the authentication is successful, the
リーダー/ライター61では、変復調部43の受信データ(暗号化されたタグの識別子)が制御部49を介して応答解釈部44に入力され解釈される。制御部49は、その解釈結果に基づき、変復調部43の受信データ(暗号化された無線タグの識別子)を暗号/復号化部45に与えてセッション鍵で復号化させて無線タグの識別子を得る(R5)。
In the reader /
そして、リーダー/ライター61の制御部49は、記憶部42に予め設定された動作モードに従って、ホストインタフェース部48を経由してホストPCなどに送信するか、表示部46にユーザが判断できる形式で識別子の示す情報を表示するか、の双方または一方を行う。
Then, the
なお、リーダー/ライターが暗号化データを用いて無線タグの識別子を読み出す通信手順は、上記以外にも種々の態様が可能であることは言うまでもないが、上記の通信手順においての変形態様の一例を示すと、セッション鍵は、リーダー/ライター側が無線タグから乱数を受け取った後に生成すると説明したが、最初にリーダー/ライターがセッション鍵を生成し、読み込みコマンドを送信するときに、その生成したセッション鍵を共通鍵で暗号化して送っても良いし、また、無線タグがセッション鍵を生成しても良い。 In addition, it goes without saying that various modes other than the above can be used for the communication procedure in which the reader / writer reads the identifier of the wireless tag using the encrypted data. As shown, the session key is generated after the reader / writer receives a random number from the wireless tag. However, when the reader / writer first generates a session key and sends a read command, the generated session key is generated. May be sent encrypted with a common key, or a wireless tag may generate a session key.
図6では、無線タグの個数は、説明の便宜から1つを示したが、複数の無線タグが存在する場合も、(非特許文献3)に示されるようなバイナリーツリーなどのアンチコリジョン方式を暗号化とともに利用することにより、同様の処理で読み取ることができる。 In FIG. 6, the number of wireless tags is shown as one for convenience of explanation, but even when there are a plurality of wireless tags, an anti-collision method such as a binary tree as shown in (Non-Patent Document 3) is used. By using it together with encryption, it can be read by the same processing.
次に、この実施の形態による無線タグシステムでは、リーダー/ライターが、無線タグのメモリ論理構造におけるプライベート/パブリックモード切替ビット31aを、パブリックモードからプライベートモードに変更し、また、逆にプライベートモードからパブリックモードに変更することができる。 Next, in the wireless tag system according to this embodiment, the reader / writer changes the private / public mode switching bit 31a in the memory logic structure of the wireless tag from the public mode to the private mode, and conversely, from the private mode. You can change to public mode.
まず、パブリックモードからプライベートモードへの変更は、例えば図1に示す無線タグを搭載した商品に行われるもので、図4に示すリーダー/ライターが、暗号化を行わないで暗号鍵書き込みコマンドを送信することで、それを受信した図1に示す無線タグが解釈して、プライベート/パブリックモード切替ビット31aをパブリックモードからプライベートモードに切り替え、暗号鍵部31bに受信した暗号鍵を書き込むようになっている。
First, the change from the public mode to the private mode is performed on, for example, a product equipped with the wireless tag shown in FIG. 1, and the reader / writer shown in FIG. 4 sends an encryption key write command without performing encryption. Then, the wireless tag shown in FIG. 1 that has received it interprets the private / public mode switching bit 31a from the public mode to the private mode, and writes the received encryption key in the encryption
これは、流通段階や小売り段階にある販売前の商品に付された図1に示す無線タグは、通常、パブリックモードに設定されているので、商品購入者のプライバシーを保護するための措置である。このように、簡単に、商品購入者のプライバシーを保護する方策を採ることができる。 This is a measure for protecting the privacy of the product purchaser because the wireless tag shown in FIG. 1 attached to the pre-sale product in the distribution stage or retail stage is normally set in the public mode. . In this way, it is possible to easily take measures for protecting the privacy of the product purchaser.
逆に、プライベートモードからパブリックモードへの変更は、上記のようにプライベートモードに設定された無線タグを、例えば返品処理や二次利用などのためにパブリックモードに戻す必要がある場合に行われる。これは、商品購入者の利便性を確保する措置である。以下、図7を参照して、説明する。 Conversely, the change from the private mode to the public mode is performed when the wireless tag set to the private mode as described above needs to be returned to the public mode for, for example, a return process or secondary use. This is a measure for ensuring the convenience of the product purchaser. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
図7において、リーダー/ライター61は、書き込み開始コマンドを無線タグ62に送信する(R11、S11)。無線タグ62は、受信した書き込み開始コマンドを解釈し、乱数を発生し(T11)、リーダー/ライター61にチャレンジとして応答する(T12、S12)。リーダー/ライター61は、チャレンジを暗号鍵で暗号化し(R12)、レスポンスとして応答する(R13、S13)。
In FIG. 7, the reader /
無線タグ62は、受信したレスポンスを復号化して照合する(T13)。認証失敗した場合は、図示してないが、その旨の応答も可能であるが、上記と同様に、原則として応答しない。認証に成功した場合、図示するように、セッション鍵を生成し(T14)、暗号鍵で暗号化し(T15)、暗号化されたセッション鍵を応答として送信する(T16、S14)。
The
リーダー/ライター61は、受信したセッション鍵を暗号鍵で復号化し(R14)、その復号したセッション鍵を用いて書き込みデータ、今の例では、パブリックモードに戻すコマンドを暗号化し(R15)、暗号化された書き込みデータを送信する(R16、S15)。
The reader /
無線タグ62は、受け取った暗号化された書き込みデータをセッション鍵によって復号化し(T17)、パブリックモードに戻すコマンドであることを認識し、プライベート/パブリックモード切替ビットをパブリックモードに切り替えて設定する(R18)。
The
なお、リーダー/ライターが無線タグのプライベート/パブリックモード切替ビットをプライベートモードからパブリックモードに切り替えて設定する通信手順は、上記以外にも種々の態様が可能であることは言うまでもないが、この実施の形態による無線タグシステムでは、安全にパブリックモードに戻すことができる。 It goes without saying that the reader / writer can change the private / public mode switching bit of the wireless tag from the private mode to the public mode and set various modes other than the above. In the wireless tag system according to the embodiment, it is possible to safely return to the public mode.
以上の説明から理解できるように、この実施の形態による無線タグシステムの想定される利用方法は、次のようになる。 As can be understood from the above description, the assumed usage of the wireless tag system according to this embodiment is as follows.
図1に示す無線タグのメモリ論理構造におけるプライベート/パブリックモード切替ビット31aは、工場出荷時に、取り決めに従ってパブリックモードを示すビット(“1”ビットまたは“0”ビット)に設定されているので、流通段階や小売段階において販売前の商品に搭載される図1に示す無線タグのモードは、パブリックモードである。 The private / public mode switching bit 31a in the memory logic structure of the wireless tag shown in FIG. 1 is set to a bit (“1” bit or “0” bit) indicating the public mode according to the agreement at the time of shipment from the factory. The mode of the wireless tag shown in FIG. 1 mounted on a product before sale at the stage or retail stage is a public mode.
図1に示す無線タグは、パブリックモードであるときは図1に示す無線タグのメモリ論理構造における制御データ部31は、機能しないので、暗号化を行わない読み込みコマンドを受けて識別子データ部32の読み込みを可能とし、暗号化を行わない書き込みコマンドを受けてユーザデータ部33への書き込みを可能にする。
When the wireless tag shown in FIG. 1 is in the public mode, the
この書き込み動作では、プライベート/パブリックモード切替ビット31aの設定を、パブリックモードからプライベートモードに書き換えることができる。但し、この場合には、暗号鍵部31bに暗号鍵を書き込む必要があり、これは図4に示すリーダー/ライターのみが成し得るので、結局この実施の形態による共通の暗号鍵を有しない従来のリーダー/ライターでは、プライベート/パブリックモード切替ビット31aの設定を、パブリックモードからプライベートモードに書き換えることはできない。
In this writing operation, the setting of the private / public mode switching bit 31a can be rewritten from the public mode to the private mode. However, in this case, it is necessary to write the encryption key in the encryption
したがって、流通段階や小売段階においては、販売前の商品に搭載された図1に示す無線タグに対して、従来の無線タグと同様に、任意のリーダー/ライターから、識別子データ部32の読み込み、ユーザデータ部33への書き込みを行うことができるので、流通段階や小売段階での利便性は、従来と同様に確保することができる。
Accordingly, in the distribution stage and the retail stage, the
そして、図1に示す無線タグを搭載した商品の購入後に、その商品を二次利用しようとする購入者が、暗号鍵を設定する方法としては、(1)購入時に小売業者などに、その所有する図4に示すリーダー/ライターを使って、プライベート/パブリックモード切替ビット31aをプライベートモードに設定するとともに、暗号鍵部31bに自分の暗号鍵を書き込むように依頼する、(2)購入者が所有する携帯電話やPDAなどに組み込まれている図4に示すリーダー/ライターによって、その場で暗号鍵を書き込む、(3)パブリックモードの設定のままで、読み取られないようにアルミ箔などに包んで持ち帰り、自宅などにおいて、図4に示すリーダー/ライターを用いて、暗号鍵を書き込む等、各種の方法を選択することができる。
Then, after the purchase of the product equipped with the wireless tag shown in FIG. 1, the purchaser who intends to use the product for the secondary use can set the encryption key as follows: (1) Using the reader / writer shown in FIG. 4, set the private / public mode switching bit 31a to the private mode and request to write the encryption key to the encryption key part 31b. (2) Owned by the
図1に示す無線タグは、プライベートモードに設定した後は、暗号鍵を知らない相手からは読み取られる心配が無く、暗号鍵を設定した自分のリーダー/ライターからは読み取ることができるので、購入者は、無線タグの識別子を使って、持ち物を整理する、探しものに利用するなどの利便性が確保できる。また、返品する場合は、図8に示した暗号鍵を使った書き込みの通信手順で、パブリックモードに戻すことができるので、返品処理をスムーズに行うことができる。 The wireless tag shown in FIG. 1 can be read from the reader / writer who has set the encryption key without having to worry about being read by a partner who does not know the encryption key after the private mode is set. Can use the RFID tag identifiers to ensure convenience such as organizing belongings and using them for searching. In the case of returning the product, it is possible to return to the public mode by the communication procedure for writing using the encryption key shown in FIG. 8, so that the return processing can be performed smoothly.
なお、以上の説明において、暗号鍵を共通鍵方式の鍵として情報の開示を行ったが、暗号鍵が公開鍵暗号方式の鍵にも容易に拡張できることは言うまでもない。 In the above description, the information is disclosed using the encryption key as the key of the common key system, but it goes without saying that the encryption key can be easily extended to the key of the public key encryption system.
以上のように、本発明にかかる無線タグシステム、無線タグ及びリーダー/ライターは、無線タグを搭載した商品の流通・小売段階における利便性、商品購入後の利便性を保ちながら、商品購入者のプライバシー保護との両立を図るのに有用である。 As described above, the wireless tag system, the wireless tag, and the reader / writer according to the present invention maintain the convenience at the distribution / retail stage of the product equipped with the wireless tag and the convenience of the product purchaser while maintaining the convenience after the product purchase. This is useful for balancing privacy protection.
11 無線タグの電源部
12 無線タグの記憶部
13 無線タグの変復調部
14 無線タグのコマンド解釈部
15 無線タグの暗号/復号化部
16 無線タグの制御部
21 無線タグのCPU
22 無線タグのROM
23 無線タグのRAM
24 無線タグの書き換え可能不揮発性メモリ
25 無線タグの電源回路
26 無線タグの暗号処理回路
27 無線タグのRF回路
28 無線タグのアンテナ
31 制御データ部
31a プライベート/パブリックモード切替ビット
31b 暗号鍵部
32 識別子データ部
33 ユーザデータ部
41 リーダー/ライターの電源部
42 リーダー/ライターの記憶部
43 リーダー/ライターの変復調部
44 リーダー/ライターの応答解釈部
45 リーダー/ライターの暗号/復号化部
46 リーダー/ライターの表示部
47 リーダー/ライターの操作部
48 リーダー/ライターのホストインタフェース部
49 リーダー/ライターの制御部
50 リーダー/ライターのCPU
51 リーダー/ライターのROM
52 リーダー/ライターのRAM
53 リーダー/ライターの書き換え可能不揮発性メモリ
54 リーダー/ライターの電源回路
55 リーダー/ライターのホストインタフェース制御回路
56 リーダー/ライターの暗号処理回路
57 リーダー/ライターの表示回路
58 リーダー/ライターの入力部
59 リーダー/ライターのRF回路
60 リーダー/ライターのアンテナ
61 リーダー/ライター
62 無線タグ
11 wireless tag
22 Radio tag ROM
23 Wireless tag RAM
24 wireless tag rewritable
51 Reader / Writer ROM
52 Reader / Writer RAM
53 Reader / Writer Rewritable
Claims (3)
前記リーダー/ライターは、
暗号鍵を共通鍵とした暗号通信による読み出し動作を行う第1のリーダー/ライターと、
前記暗号鍵を用いない通信による読み出し動作を行う第2のリーダー/ライターと含み、
前記無線タグは、
前記第1のリーダー/ライターからの読み出しを許可するプライベートモード、または前記第2のリーダー/ライターからの読み出しを許可するパブリックモードを指定するモード切替ビットと、暗号化・復号化を行うための前記暗号鍵を保持する暗号鍵部とを有するメモリと、
前記モード切替ビットが指定するモードの変更を前記第1のリーダー/ライターからの読み出し動作によって実行する手段とを備えていることを特徴とする無線タグシステム。 In a wireless tag system including a wireless tag and a reader / writer that reads out the wireless tag,
The reader / writer is
A first reader / writer that performs a read operation by encryption communication using an encryption key as a common key;
A second reader / writer that performs a reading operation by communication without using the encryption key,
The wireless tag is
A mode switching bit for designating a private mode for permitting reading from the first reader / writer or a public mode for permitting reading from the second reader / writer, and the mode for performing encryption / decryption A memory having an encryption key part for holding the encryption key;
And a means for executing a change of a mode designated by the mode switching bit by a reading operation from the first reader / writer.
前記モード切替ビットが指定するモードの変更を前記プライベートモード時にアクセスできるリーダー/ライターからの読み出し動作によって実行する手段とを備えていることを特徴とする無線タグ。 A memory having a private mode for permitting reading by encryption communication using an encryption key as a common key, or a mode switching bit for designating a public mode for permitting reading by communication without using the encryption key;
And a means for executing a change of a mode designated by the mode switching bit by a reading operation from a reader / writer accessible in the private mode.
前記暗号鍵を用いない通信によって読み出し動作を行う手段とを備えていることを特徴とするリーダー/ライター。 Means for performing a read operation by encrypted communication using the encryption key set in the corresponding wireless tag as a common key;
A reader / writer comprising: means for performing a reading operation by communication without using the encryption key.
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