JP2008104005A - タグ管理システムおよびタグ管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑えながらＩＤが不正に複製されることを防止できるタグ管理システムおよびタグ管理方法を提供する。
【解決手段】変数発生回路１２ｂと変数発生回路２１ｂは、同じタイミングで、同じ乱数を生成する。暗号化回路１３は、変数発生回路１２ｂが生成した乱数を用いて、固有ＩＤメモリ１１内の固有ＩＤを暗号化して暗号化ＩＤを生成し、それを送信メモリ回路１４ａに収納する。ＬＥＤ１４ｂは、送信メモリ回路１４ａ内の暗号化ＩＤに応じた暗号化光ＩＤ信号を一定周期で出力する。受光回路２２ａは、ＬＥＤ１４ｂから暗号化光ＩＤ信号を受信し、その暗号化光ＩＤ信号を電気信号の暗号化ＩＤに変換し、その暗号化ＩＤを受信メモリ回路２２ｂに収納する。暗号解読回路２３は、変数発生回路２１ｂが生成した乱数を用いて、受信部２２にて受信された暗号化ＩＤから固有ＩＤを復号する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タグ管理システムおよびタグ管理方法に関し、特には、タグが不正に複製されることを防止可能なタグ管理システムおよびタグ管理方法に関する。

近年、倉庫内のコンテナ等の移動体に取り付けられ所定ＩＤを発光する光タグを、倉庫内の天井に取り付けた撮像素子で撮影し、撮像素子が撮影した所定ＩＤに基づいて移動体の動きおよび位置を管理する管理システムが開発されている。

また、所定ＩＤを暗号化して送信することにより、所定ＩＤが不正に複製されることを防止する技術も知られている。

特許文献１（特開２００１−２９５５２５号公報）には、暗号化された情報を通信する携帯機と固定機とを有するキーレスエントリーシステムが記載されている。

このシステムでは、まず、固定機が、携帯機に識別コードを送信する。携帯機は、その識別コードを所定の暗号鍵で暗号化して暗号化識別コードを生成し、その暗号化識別コードを、所定の暗号鍵に対応する暗号コードとともに、固定機に送信する。固定機は、その暗号コードに対応する復号鍵を生成し、その復号鍵を用いて暗号化識別コードから識別コードを復号する。

また、特許文献２（特開平１１−１２６１９２号公報）には、暗号化された情報を通信する鍵と錠とを有するＩＤ認証システムが記載されている。

このシステムでは、まず、錠が、鍵に乱数を送信する。鍵は、その乱数でＩＤを暗号化して暗号化ＩＤを生成し、その暗号化ＩＤを錠に送信する。錠は、鍵に送信した乱数を用いて、その暗号化ＩＤからＩＤを復号する。
特開２００１−２９５５２５号公報 特開平１１−１２６１９２号公報

特許文献１に記載のシステムでは、固定機と携帯機とが双方向で通信する。よって、このシステムは、双方向の通信手段を具備しなければならないため、高コストとなってしまう。

また、特許文献２に記載のシステムでも、錠と鍵とが双方向で通信する。よって、このシステムも、双方向の通信手段を具備しなければならず、高コストとなってしまう。

本発明の目的は、コストを抑えながらＩＤが不正に複製されることを防止できるタグ管理システムおよびタグ管理方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のタグ管理システムは、タグと、前記タグと通信する読取装置と、を含むタグ管理システムであって、前記タグは、ＩＤを格納する格納部と、定期的に変わる変数を生成する第１変数発生部と、前記第１変数発生部にて生成された変数を用いて前記ＩＤを暗号化して暗号化ＩＤを生成する暗号化部と、前記暗号化部にて生成された暗号化ＩＤを送信する送信部と、を含み、前記読取装置は、前記第１変数発生部にて生成された変数と同じ変数を、前記第１変数発生部が該変数を生成するタイミングと同じタイミングで生成する第２変数発生部と、前記タグから送信された暗号化ＩＤを受信する受信部と、前記第２変数発生部にて生成された変数を用いて、前記受信部にて受信された暗号化ＩＤから前記ＩＤを復号する暗号解読部と、を含む。

また、本発明タグ管理方法は、ＩＤを格納するタグと、前記タグと通信する読取装置と、を含むタグ管理システムが行うタグ管理方法であって、前記タグが、定期的に変わる変数を生成する第１変数発生ステップと、前記タグが、前記変数を用いて前記ＩＤを暗号化して暗号化ＩＤを生成する暗号化ステップと、前記タグが、前記暗号化ＩＤを送信する送信ステップと、前記読取装置が、前記タグにて生成された変数と同じ変数を、前記タグが該変数を生成するタイミングと同じタイミングで生成する第２変数発生ステップと、前記読取装置が、前記タグから送信された暗号化ＩＤを受信する受信ステップと、前記読取装置が、前記第２変数発生ステップで生成された変数を用いて、前記受信された暗号化ＩＤから前記ＩＤを復号する暗号解読ステップと、を含む。

上記発明によれば、タグと読取装置は、定期的に変わる変数を同じタイミングで生成し、タグは、その変数を用いてＩＤを暗号化して暗号化ＩＤを生成し、その暗号化ＩＤを読取装置に送信し、読取装置は、その変数を用いて、暗号化ＩＤからＩＤを復号する。

このため、タグと読取装置の間では、タグから読取装置への一方向の通信が行われればよく、コストを抑えることができる。

また、暗号と復号に用いられる変数が定期的に変わるため、暗号化ＩＤが不正に取得されても、その暗号化ＩＤが不正に使用されることを防止できる。

なお、前記送信部は、前記第１変数発生部にて生成された変数を、前記暗号化ＩＤとともに送信し、前記受信部は、前記タグから送信された変数および暗号化ＩＤを受信し、前記読取装置は、前記受信部にて受信された変数を、前記第２変数発生部にて生成された変数と照合する照合部を含み、前記暗号解読部は、前記照合部が前記変数同士は同一であると判定した場合に、前記第２変数発生部にて生成された変数を用いて、前記暗号化ＩＤから前記ＩＤを復号する。

上記発明によれば、読取装置は、変数の照合によって、不正ＩＤを取得することを防止可能になる。

本発明によれば、コストを抑えながらＩＤが不正に複製されることを防止可能になる。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

（第１の実施例）
図１は、本発明の第１の実施例のタグ管理システムを示したブロック図である。

図１において、タグ管理システムは、光ＩＤタグ１と、光ＩＤリーダ２とを含む。光ＩＤタグ１は、タグの一例であり、固有ＩＤメモリ１１と、変数発生部１２と、暗号化回路１３と、送信部１４とを含む。光ＩＤリーダ２は、読取装置の一例であり、変数発生部２１と、受信部２２と、暗号解読回路２３とを含む。

固有ＩＤメモリ１１は、格納部の一例であり、光ＩＤタグ１に固有の固有ＩＤを格納する。

変数発生部１２は、第１変数発生部の一例であり、定期的に変わる変数を生成する。変数発生部１２は、タイマ１２ａと、変数発生回路１２ｂとを含む。

タイマ１２ａは、所定の周期でトリガ信号を生成し、そのトリガ信号を変数発生回路１２ｂに提供する。

変数発生回路１２ｂは、タイマ１２ａからトリガ信号を受け付けるたびに、乱数（変数）を生成する。

暗号化回路１３は、暗号化部の一例であり、変数発生回路１２ｂにて生成された乱数を暗号用鍵として用いて、固有ＩＤメモリ１１内の固有ＩＤを暗号化して暗号化ＩＤを生成し、その暗号化ＩＤを、送信部１４の送信メモリ回路１４ａに収納する。

なお、暗号化回路１３は、変数発生回路１２ｂにて生成された乱数を暗号用の共通鍵として用いる共通鍵暗号方式にて、固有ＩＤを暗号化する。

送信部１４は、暗号化回路１３にて生成された暗号化ＩＤを送信する。送信部１４は、送信メモリ回路１４ａと、ＬＥＤ（発光ダイオード）１４ｂとを含む。

ＬＥＤ１４ｂは、送信メモリ回路１４ａに収納された暗号化ＩＤ（電気信号）に応じた暗号化光ＩＤ信号（光信号）を、一定周期で出力する。

光ＩＤリーダ２の変数発生部２１は、第２変数発生部の一例であり、変数発生部１２にて生成された乱数（変数）と同じ乱数（変数）を、変数発生部１２がその乱数を生成するタイミングと同じタイミングで生成する。変数発生部２１は、タイマ２１ａと、変数発生回路２１ｂとを含む。

タイマ２１ａは、タイマ１２ａと同一構成であり、タイマ１２ａと同じ周期（所定の周期）かつタイマ１２ａと同じタイミングでトリガ信号を生成し、そのトリガ信号を変数発生回路２１ｂに提供する。

変数発生回路２１ｂは、変数発生回路１２ｂと同一構成であり、タイマ２１ａからトリガ信号を受け付けるたびに、乱数（変数）を生成する。このため、変数発生回路２１ｂは、変数発生回路１２ｂが生成した乱数と同じ乱数を、変数発生回路１２ｂとその乱数を生成するタイミングと同じタイミングで生成する。

受信部２２は、光ＩＤタグ１からの暗号化光ＩＤ信号を受信する。受信部２２は、受光回路２２ａと、受信メモリ回路２２ｂとを含む。

受光回路２２ａは、光ＩＤタグ１のＬＥＤ１４ｂから暗号化光ＩＤ信号を受信し、その暗号化光ＩＤ信号を電気信号の暗号化ＩＤに変換し、その暗号化ＩＤを、受信メモリ回路２２ｂに収納する。

暗号解読回路２３は、暗号解読部の一例であり、変数発生回路２１ｂが生成した乱数（変数）を用いて、受信部２２にて受信された暗号化ＩＤ、すなわち、受信メモリ回路２２ｂ内の暗号化ＩＤから、固有ＩＤを復号する。

次に、動作を説明する。

光ＩＤタグ１の変数発生回路１２ｂと光ＩＤリーダ２の変数発生回路２１ｂは、同じタイミングで、同じ乱数（変数）を生成する。

光ＩＤタグ１の暗号化回路１３は、変数発生回路１２ｂが生成した乱数を共通鍵として用いて、固有ＩＤメモリ１１内の固有ＩＤを暗号化して暗号化ＩＤを生成し、その暗号化ＩＤを送信部１４の送信メモリ回路１４ａに収納する。

ＬＥＤ１４ｂは、送信メモリ回路１４ａに収納された暗号化ＩＤ（電気信号）に応じた暗号化光ＩＤ信号（光信号）を、一定周期で出力する。

光ＩＤリーダ２の受光回路２２ａは、光ＩＤタグ１のＬＥＤ１４ｂから暗号化光ＩＤ信号を受信し、その暗号化光ＩＤ信号を電気信号の暗号化ＩＤに変換し、その暗号化ＩＤを、受信メモリ回路２２ｂに収納する。

暗号解読回路２３は、変数発生回路２１ｂが生成した乱数を用いて、受信メモリ回路２２ｂ内の暗号化ＩＤから固有ＩＤを復号する。

本実施例によれば、光ＩＤタグ１が、固有ＩＤを暗号化してから光信号で送信するので、固有ＩＤを知られてしまうことを防止できる。さらに、暗号化用および復号化用の乱数が変化するので、暗号化ＩＤも変化し、ある時点で読み取った暗号化ＩＤは、次に乱数が変更された時点で無効となる。これによって正規の固有ＩＤから生成される暗号化ＩＤの不正使用を防止することが可能となる。

また、本実施例では、光ＩＤタグ１と光ＩＤリーダ２は、定期的に変わる変数を同じタイミングで生成し、光ＩＤタグ１は、その変数を用いて固有ＩＤを暗号化して暗号化ＩＤを生成し、その暗号化ＩＤを光ＩＤリーダ２に送信し、光ＩＤリーダ２は、その変数を用いて、暗号化ＩＤからＩＤを復号する。

このため、光ＩＤタグ１と光ＩＤリーダ２の間では、光ＩＤタグ１から光ＩＤリーダ２への一方向の通信が行われればよく、例えば、光ＩＤタグ１と光ＩＤリーダ２の間で双方向通信を行う場合に比べて、通信機器の抑えることができる。

（第２の実施例）
図２は、本発明の第２の実施例のタグ管理システムを示したブロック図である。なお、図２において、図１に示したものと同一のものには同一符号を付してある。以下、図１に示した第１の実施例と異なる点を中心に第２の実施例を説明する。

図２において、タグ管理システムは、光ＩＤタグ１Ａと、光ＩＤリーダ２Ａとを含む。光ＩＤタグ１Ａは、タグの一例であり、固有ＩＤメモリ１１と、変数発生部１２Ａと、暗号化回路１３と、送信部１４Ａとを含む。送信部１４Ａは、送信メモリ回路１４ｃとＬＥＤ１４ｄとを含む。光ＩＤデータ２Ａは、読取装置の一例であり、変数発生部２１と、受信部２２Ａと、暗号解読回路２３と、変数照合回路２４とを含む。

変数発生部１２Ａは、第１変数発生部の一例であり、定期的に変わる変数を生成する。変数発生部１２Ａは、タイマ１２ａと、変数発生回路１２ｃとを含む。

変数発生回路１２ｃは、タイマ１２ａからトリガ信号を受け付けるたびに、乱数（変数）を生成し、その乱数（変数）を暗号化回路１３に提供し、また、その乱数（変数）を送信メモリ回路１４ｃに収納する。なお、送信メモリ回路１４ｃには、暗号化回路１３にて生成された暗号化ＩＤも収納される。

ＬＥＤ１４ｄは、送信メモリ回路１４ｃに収納された乱数および暗号化ＩＤを光信号に変換した光ＩＤ信号を、一定周期で出力する。

光ＩＤリーダ２Ａでは、受光回路２２ｃは、光ＩＤタグ１Ａから光ＩＤ信号を受光すると、その光ＩＤ信号を電気信号に変換して乱数および暗号化ＩＤを生成し、その乱数および暗号化ＩＤを受信メモリ回路２２ｄに収容する。

変数照合回路２４は、受信メモリ回路２２ｄ内の乱数を、変数発生回路２１ｂが生成した乱数と照合する。変数照合回路２４は、それら乱数同士が同一であると判定すると、変数発生回路２１ｂが生成した乱数を暗号解読回路２３に提供する。

暗号解読回路２３は、変数照合回路２４から提供された乱数を用いて、受信メモリ回路２２ｄ内の暗号化ＩＤから固有ＩＤを復号する。

図３は、本発明の第２の実施例の動作を説明するための説明図である。以下、図３を参照して、本発明の第２の実施例の動作を説明する。

図３（ａ）は、ある時点における固有ＩＤの暗号化と復号化を示した説明図である。

この時点では、変数発生回路１２ｃは、変数１「０１００１０」を生成しており、この変数１によって、固有ＩＤ「１０１０１１１１」は、暗号化ＩＤ「０１０１１０１０」に変換される。

変数１「０１００１０」と暗号化ＩＤ「０１０１１０１０」からなる光ＩＤ信号（ＩＤ１）が、光ＩＤタグ１Ａから発光される。

光ＩＤリーダ２Ａは、受信したＩＤ１の変数の部分「０１００１０」を自分の変数発生回路２１ｂからの変数と照合し両者が整合しているかを確認する。

受信したＩＤ１の変数の部分「０１００１０」が変数発生回路２１ｂからの変数と整合していれば、暗号解読回路２３は、変数「０１００１０」を用いて、暗号化ＩＤ「０１０１１０１０」から固有ＩＤ「１０１０１１１１」を復号する。

図３（ｂ）は、別の時点における固有ＩＤの暗号化と復号化を示した説明図である。

この時点では、変数発生回路１２ｃからの乱数は、変数２「０１１１１０」に変化している。この変数２によって、固有ＩＤ「１０１０１１１１」は、別の暗号化ＩＤ「１１１１１０１０」に変換される。

変数２「０１１１１０」と暗号化ＩＤ「１１１１１０１０」からなる光ＩＤ信号（ＩＤ２）が、光ＩＤタグ１Ａから発光される。

光ＩＤリーダ２Ａでは、受信したＩＤ２の変数の部分「０１１１１０」を自分の変数発生回路２１ｂからの変数と照合し両者が整合しているかを確認する。

受信したＩＤ２の変数の部分「０１１１１０」が変数発生回路２１ｂからの変数と整合していれば、暗号解読回路２３は、変数「０１１１１０」を用いて、暗号化ＩＤ「１１１１１０１０」から固有ＩＤ「１０１０１１１１」を復号する。

もし悪意の第三者が、図３（ａ）の時点における送信ＩＤ１を読み取っても、図３（ｂ）の時点において、光ＩＤリーダ２Ａへ送信ＩＤ１を入力しても、変数の部分が異なるため、悪意の第三者は、光ＩＤリーダ２Ａに、送信ＩＤ１に含まれる固有ＩＤを読み込ませることはできない。

このように、本発明の第２の実施例では、変数照合によって固有ＩＤを保護するのみならず、不正ＩＤの読み込みを変数照合によって防止することができる。

以上説明した各実施例において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。

例えば、上記各実施例では、暗号化ＩＤは光信号で通信されたが、暗号化ＩＤの通信は、光信号に限らず適宜変更可能である。
（発明の利用が考えられる分野）
本発明は、防犯システム、物流システム、生産管理システム、医薬品管理システム、温度分布観測システム等に利用することができる。

本発明の第１の実施例のタグ管理システムを示したブロック図である。 本発明の第２の実施例のタグ管理システムを示したブロック図である。 本発明の第２の実施例の動作を説明するための説明図である。

符号の説明

１、１Ａ 光ＩＤタグ
１１ 固有ＩＤメモリ
１２、１２Ａ 変数発生部
１２ａ タイマ
１２ｂ、１２ｃ 変数発生回路
１３ 暗号化回路
１４、１４Ａ 送信部
１４ａ、１４ｃ 送信メモリ回路
１４ｂ、１４ｄ ＬＥＤ
２、２Ａ 光ＩＤリーダ
２１ 変数発生部
２１ａ タイマ
２１ｂ 変数発生回路
２２ 受信部
２２ａ、２２ｃ 受光回路
２２ｂ、２２ｄ 受信メモリ回路
２３ 暗号解読回路
２４ 変数照合回路

Claims (4)

1. タグと、前記タグと通信する読取装置と、を含むタグ管理システムであって、
   前記タグは、
   ＩＤを格納する格納部と、
   定期的に変わる変数を生成する第１変数発生部と、
   前記第１変数発生部にて生成された変数を用いて前記ＩＤを暗号化して暗号化ＩＤを生成する暗号化部と、
   前記暗号化部にて生成された暗号化ＩＤを送信する送信部と、を含み、
   前記読取装置は、
   前記第１変数発生部にて生成された変数と同じ変数を、前記第１変数発生部が該変数を生成するタイミングと同じタイミングで生成する第２変数発生部と、
   前記タグから送信された暗号化ＩＤを受信する受信部と、
   前記第２変数発生部にて生成された変数を用いて、前記受信部にて受信された暗号化ＩＤから前記ＩＤを復号する暗号解読部と、を含む、タグ管理システム。
2. 請求項１に記載のタグ管理システムにおいて、
   前記送信部は、前記第１変数発生部にて生成された変数を、前記暗号化ＩＤとともに送信し、
   前記受信部は、前記タグから送信された変数および暗号化ＩＤを受信し、
   前記読取装置は、前記受信部にて受信された変数を、前記第２変数発生部にて生成された変数と照合する照合部を含み、
   前記暗号解読部は、前記照合部が前記変数同士は同一であると判定した場合に、前記第２変数発生部にて生成された変数を用いて、前記暗号化ＩＤから前記ＩＤを復号する、タグ管理システム。
3. ＩＤを格納するタグと、前記タグと通信する読取装置と、を含むタグ管理システムが行うタグ管理方法であって、
   前記タグが、定期的に変わる変数を生成する第１変数発生ステップと、
   前記タグが、前記変数を用いて前記ＩＤを暗号化して暗号化ＩＤを生成する暗号化ステップと、
   前記タグが、前記暗号化ＩＤを送信する送信ステップと、
   前記読取装置が、前記タグにて生成された変数と同じ変数を、前記タグが該変数を生成するタイミングと同じタイミングで生成する第２変数発生ステップと、
   前記読取装置が、前記タグから送信された暗号化ＩＤを受信する受信ステップと、
   前記読取装置が、前記第２変数発生ステップで生成された変数を用いて、前記受信された暗号化ＩＤから前記ＩＤを復号する暗号解読ステップと、を含むタグ管理方法。
4. 請求項３に記載のタグ管理方法において、
   前記送信ステップでは、前記タグにて生成された変数を前記暗号化ＩＤとともに送信し、
   前記受信ステップでは、前記タグから送信された変数および暗号化ＩＤを受信し、
   前記読取装置が、前記受信された変数を、前記第２変数発生ステップで生成された変数と照合する照合ステップを含み、
   前記暗号解読ステップでは、前記照合ステップで前記変数同士は同一であると判定した場合に、前記第２変数発生ステップで生成された変数を用いて、前記暗号化ＩＤから前記ＩＤを復号する、タグ管理方法。

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