JP2008140416A - スマートカードに情報のダウンロードを認証するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】委託されるダウンロードイベントのデジタル計算される承認を生成するためのシステムおよび方法が開示される。
【解決手段】スマートカードの発行者等の情報所有者は第３者に情報ダウンロードを委託する。情報は第３者からスマートカード等の情報デバイスにダウンロードされる。計算される承認は、（使用される暗号アルゴリズムのタイプに依存する）デジタル「シール」または署名である。シールまたは署名は、好適には、情報デバイス自体に常駐する暗号鍵を用いる情報デバイスによって生成される暗号文である。次いで、この承認は、第３者がソフトウェアのダウンロードをうまく完了するかどうかを判定するために暗号文をテストし得る情報所有者に利用可能である。
【選択図】なし

Description

（発明の背景）
１．（技術分野）
本発明は、一般的には一体型回路カード（「スマートカード」）、さらに詳細には暗号技術による、信用される第３者によってスマートカードに情報（「アプレット」）のダウンロードを認証するためのシステムに関する。

２．（背景情報）
用語「スマートカード」は、カード内にデータを格納し、管理するためのマイクロプロセッサあるいはマイクロコントローラを組み込んでいる、一般に財布サイズ、または小さなカードに示す。マグネティックストライプカードおよび格納される値（ｓｔｏｒｅｄ−ｖａｌｕｅ）のカードより複雑なスマートカードは洗練されたメモリ管理およびセキュリティ特性によって特徴付けられる。典型的なスマートカードは、カードプラスティック部内に組み込まれたマイクロコントローラを含む。マイクロコントローラは電気的にカード外装に提供される外部の接触アレイに接続される。スマートカードのマイクロプロセッサは、一般に、ユーザのデータを格納するための電気的に消去可能およびプログラム可能なリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、格納物をスクラッチするためのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、およびカードのオペレーティングシステムを格納するためのリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含む。比較的単純なマイクロコントローラはこれらの機能を制御するのには適切である。従って、スマートカードが、約８Ｋ以上のＥＥＰＲＯＭメモリを備えた８ビット、５ＭＨＺのマイクロコントローラ（例えば、モトローラ６８０５またはインテル８０５１マイクロコントローラ）を利用するのは、一般的なことである。

多数の規格が開発され、それによって一体型回路カードの一般的な局面をアドレスする。例えば、ＩＳＯ７８１６−１，Ｐａｒｔ １：Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ（１９８７）；ＩＳＯ ７８１６−２，Ｐａｒｔ２：Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ
ａｎｄ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｃｔｓ（１９８８）；ＩＳＯ ７８１６−３，Ｐａｒｔ ３：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｓｉｇｎａｌｓ ａｎｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ（１９８９，Ａｍｄ．１ １９９２，Ａｍｄ．２ １９９４）；ＩＳＯ ７８１６−４，Ｐａｒｔ ４：Ｉｎｔｅｒ−ｉｎｄｕｓｔｒｙ
ｃｏｍｍａｎｄｓ ｆｏｒ ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ（１９９５）；ＩＳＯ ７８１６−５，Ｐａｒｔ ５：Ｎｕｍｂｅｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒｓ（１９９４，Ａｍｄ．１ １９９５）；ＩＳＯ／ＩＥＣ ＤＩＳ ７８１６−６．Ｉｎｔｅｒ−ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｄａｔａ ｅｌｅｍｅｎｔｓ（１９９５）；ＩＳＯ／ＩＥＣ
ＷＤ ７８１６−７，Ｐａｒｔ ７：Ｅｎｈａｎｃｅｄ ｉｎｔｅｒ−ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｃｏｍｍａｎｄｓ（１９９５）；およびＩＳＯ／ＩＥＣ ＷＤ ７８１６−８，Ｐａｒｔ ８：Ｉｎｔｅｒ−ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（１９９５）がある。これらの規格は、参考のために本明細書で援用される。さらに、マグネティックストライプカードおよびチップカードに関しての一般的な情報は、Ｚｏｒｅｄａ＆Ｏｔｏｎ，ＳＭＡＲＴ ＣＡＲＤＳ（１９９４）およびＲａｎｋｌ＆Ｅｆｆｉｎｇ、ＳＭＡＲＴ ＣＡＲＤ ＨＡＮＤＢＯＯＫ（１９９７）等の多数の規格テキストに見出され得、これらの内容を参考のために本明細書で援用される。

スマートカードは、複数のアプリケーションを支援するためのプログラミングおよびデータを含み得る。いくつかのスマートカードは、発行された後に新しいアプリケーションおよび／またはデータを加えるために更新され得る。いくつかのスマートカード環境は発展し、アプレットが様々な当事者によってスマートカードにダウンロードされることが可能である。従って、典型的なスマートカードの機能セットは、スマートカード発行者（例えば、アメリカンエクスプレス）が部外の販売者または他の第３者にスマートカードにアプレットを安全にダウンロードを完了することを許可し得る機能を含む。そのような場合、信用関係が、発行者とダウンロードを担当する第３者との間に存在する。しかし、不幸なことに、現在のスマートカードシステムおよび規格は、第３者からスマートカードへのダウンロードがうまく完了されることの保証を発行者に提供しない。結果として、第３者は、任意の数の理由で、ダウンロードをした振りをし得るか、またはダウンロード誤りを意図せずに調べ得ない。

従って、従来の技術の以上および他の制限を克服する必要性がある。

（発明の簡単な要旨）
本発明に従って情報デバイスに情報のダウンロードすることを認証するためのシステムおよび方法が提供される。本発明の好適な実施形態において、情報デバイスはスマートカードであるが、情報デバイスは、実際には、携帯情報端末機器（ＰＤＡ）または携帯電話を例とするデジタル情報を受け取り得る任意のデバイスであり得る。

本発明のさらなる局面に従って、情報所有者（例えば、スマートカードの発行者）は第３者に情報のダウンロードを委託する。

本発明の別の局面に従って、ダウンロードイベントのデジタル計算による承認は、（使用される暗号アルゴリズムのタイプに依存して）デジタル「シール」または署名を用いて生成される。シールまたは署名は、好適には、情報デバイス自体に常駐する暗号キーを用いる情報デバイスによって生成される暗号文である。次いで、この承認は、ダウンロードが成功してたかどうかを判定する暗号文をテストし得る情報所有者に利用可能にする。

本発明は、添付図面と共に以下に記載され、同様の参照符号は、同様の構成要素を示す。

（好適な例示的実施形態の詳細な説明）
本発明の様々な局面に従うシステムおよび方法により発行者は、信用される第３者を介してスマートカードにソフトウェアをダウンロードすることを認証することが可能になる。さらに詳細には、署名されたダウンロードシステムは、ダウンロードする方法およびスマートカードにアプリケーション（例えば、アプレット）の成功したダウンロードを証明する確実な方法を提供する。本明細書で用いられるような用語「アプレット」は、ソフトウェアコードの移植性セグメントを示すように意図されている。本発明に従ってアプリケーション、アプレットおよび／またはデータはスマートカードにダウンロードされ得ることが理解される。本発明は情報のダウンロードに適用するだけでなく、情報の更新および消去にも適用することが理解される。このコンテキストでは、様々なソフトウェア環境（例えば、オブジェクト指向のＪａｖａ（登録商標）プログラミング言語またはＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）環境を含む）が適切であり得る。上述されたように、スマートカードは洗練されたメモリ管理およびセキュリティ特性によって特徴付けられる。そのようなカードに関するさらなる情報に対して、例えば、１９９８年１月２３日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｔｒａｖｅｌ−Ｒｅｌａｔｅｄ Ｍｕｌ
ｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｓｍａｒｔ ｃａｒｄ」と題された、出願シリアル番号第０９／０１２，７５０号に留意し、本明細書中で参考のために援用される。本発明はスマートカードに情報をダウンロードすることに理想的に適しているが、本発明はダウンロードされる情報の宛先としてスマートカードに限定されないことが理解される。

本発明は、本明細書中で機能ブロック構成要素および様々な処理工程の点から説明される。そのような機能ブロックは、特定の機能を実行するように任意の数のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素によって実現され得ることが理解される。例えば、本発明は、メモリ要素、デジタル信号処理要素、ルックアップテーブル等の様々な一体型回路構成要素を使用し得る。メモリ要素、デジタル信号処理要素、ルックアップテーブル等は、１つ以上のマイクロプロセッサまたは他の制御デバイスの制御下で様々な機能を実行し得る。さらに、当業者は、本発明が任意の数のデータ通信コンテキストにおいて実践され得ることおよび本明細書で説明される様々なシステムが本発明の様々な局面に対する適用例であるに過ぎないことを理解する。当業者に公知の一般の技術は、本明細書では詳細に説明されない。

図１を参照して、情報所有者は、例えば、発行者１１０（例えば、銀行カード提供者、クレジットカード発行者および／またはその他）がスマートカード１０２にアプレットをダウンロードするタスクを第３者に委託し、ここでスマートカード１０２は、通信プロトコル１０３を用いて、スマードカードリーダー１０４にインターフェースされる。スマートカードリーダー１０４は通信リンク１０６を介してネットワーク１０８に接続される。発行者はダウンロードを１以上の第３者に委託することが理解される。また、様々な構成要素は１つのネットワークを介して相互接続される必要がないことが理解される。

図１および図２を参照して、好適な実施形態において、スマートカード１０２がスマートカードリーダー１０４に挿入され、適切なハンドシェーキングおよび認証が生じた場合に、プロセスが開始される（工程２０２）。工程２０４において、第３者１１２はネットワーク１０８を介してスマートカード１０２にアプレットをダウンロードし始める（工程２０４）。これは様々な方法で生じ得る。例えば、カードとカードリーダーとを接続することにより発行者への接続が開始されるようにしてもよい。発行者はカードリーダーと通信し得、ユーザがアプリケーションがダウンロードされるべきかどうかを選択することを可能にする表示が提供されるようにカードリーダーと通信し得る。ユーザは、第３者からのダウンロードをトリガーするアプリケーションのダウンロードを選択し得る。あるいは、アプリケーションはオペレータの介在なしにダウンロードされ得る。ダウンロードは新しい情報をロードすること、現存する情報を更新すること、または現存する情報を消去することであり得ることが理解される。また、ロードされ、更新され、消去される情報はアプリケーション、アプレット、データまたはそれらの組み合せであり得ることが理解される。一旦、ダウンロードオペレーション完了すると、スマートカード１０２のプロセッサは、（以下で説明される）シールまたは署名をダウンロードされたアプレットに基づき計算する（工程２０６）。第３者の識別子は、シールまたは署名を計算する際に使用され得る。最後に、工程２０８において、計算されたシールまたは署名は、証明のために発行者１１０へ適切に転送される（工程２０８）。図示される例示的なプロセスはより多くのまたはより少ない工程を含んでもよいし、より大きな処理スキームのコンテキストで実行されてもよいことが理解されるべきである。さらに、図面に示される様々なフローチャートは、個々のプロセス工程が実行され得る順序を限定するものとして解釈されるべきではない。

次に図３を参照して、発行者の観点から、シールまたは署名がダウンロードを証明するために使用され得る。すなわち、発行者がアプレットのダウンロードを委託した（工程３０２）後、発行者はシールまたは署名を受け取るために適切な量の時間を待つ（工程３０
４）。委託の方法は含まれる構成要素に基づいて変化する。例えば、委託は、発行者から第３者に供給され得るメッセージまたはダウンロードされる情報であり得る。特定の期間内に、承認が受け取られない場合には、ダウンロードは失敗とみなされる（工程３０６）。システムの実際の実施形態において、シールまたは署名は、ダウンロードが発生した後に計算され得る。従って、承認により発行者に通知書が提供される。発行者は、発行支払いによってではなく、通知書に基づいて行動を取り得る。他の実施形態において、発行者により情報がカードから除去され得る。さらに別の実施形態では、認証がダウンロードの開始に応じて発生するが、成功した認証が発生しない場合にはダウンロードは完了しない。シールまたは署名が受け取られる（工程３０４からの「はい」分岐）場合、発行者は、任意の適切な方法に基づいた予想された結果に対する受け取られた承認をテストする（工程３０８）。任意の適切な方法は、例えば、（対称アルゴリズムの場合には）公知の鍵または（非対称アルゴリズムの場合には）複数の鍵に基づく。シールまたは署名が適切に証明される場合、ダウンロードは成功とみなされる（工程３１０）。そうでない場合、ダウンロードは失敗とみなされる（工程３４０）。

上述したように、本発明は、例えば、（使用される暗号アルゴリズムに依存して）デジタル「シール」または署名を例とする任意の公知の承認方法を用いてダウンロードされたイベントのデジタル的に計算された承認を生成する。当業者は、様々なアルゴリズムがこのデジタル的に計算された承認を作成するように使用され得ることを理解する。好適な実施形態において、シールまたは署名は、好適に、スマートカード自体に常駐の暗号鍵を用いるスマートカードによって生成される暗号文である。

例示的な実施形態において、対称なＤＥＳアルゴリズム（データ暗号規格）が、発行者１１０およびスマートカード１０２の両方（例えば、３重ＤＥＳアルゴリズム）に既知の鍵に基づいて用いられる。しかし、任意の数の他の対称または非対称技術が本発明のコンテキストで用いられる。さらに詳細には、暗号アルゴリズムに関する２つの一般的なカテゴリ：対称および非対称がある。対称アルゴリズムは暗号および復号のために同じ鍵を使用し、例えば、ＤＥＡ（データ暗号アルゴリズム）は、６４ビットのデータブロックを暗号化するために５６ビット鍵を用いる。対称なアルゴリズムによって生成される承認は、メッセージ承認コード（ＭＡＣ）を例とする「シール」である。対照的に、非対称なアルゴリズムは２つの異なる鍵を用いる：１つは秘密鍵であり、もう１つは公開鍵である。非対称なアルゴリズムから生じる承認はデジタル署名である。例えば、ＲＳＡアルゴリズムは、２つのそのような鍵を用い、非常に大きな素数を因数分解するという計算の複雑さを利用する。これらおよび他の暗号原理に関するさらなる情報は多数の標準テキストで見出され得る。例としては、Ｓｅｂｅｒｒｙ＆Ｐｉｅｐｒｚｙｋ，ＣＲＹＰＴＯＧＲＡＰＨＹ：ＡＮ ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮ ＴＯ ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＳＥＣＵＲＩＴＹ（１９８９）；Ｒｈｅｅ，ＣＲＹＰＴＯＧＲＡＰＨＹ ＡＮＤ ＳＥＣＵＲＥ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ（１９９４）；Ｓｔｉｏｎ，ＣＲＹＰＴＯＧＲＡＨＹ：ＴＨＥＯＲＹ ＡＮＤ ＰＲＡＣＴＩＣＥ（１９９５）；ＣＯＮＴＥＭＰＯＲＡＲＹ ＣＲＹＰＴＯＧＲＡＰＨＹ；ＴＨＥ ＳＣＩＥＮＣＥ ＯＦ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＩＮＴＥＧＲＩＴＹ（１９９２）；およびＳｃｈｎｅｉｅｒ，ＡＰＰＬＩＥＤ ＣＲＹＰＴＯＧＲＡＰＨＹ（第２版．１９９６）があり、参考として本明細書中で援用される。

上述したように、本発明は、複数の当事者がアプレットをカードにダウンロードすることを可能にする所謂スマートカード環境のコンテキストにおいて特に利点を有する。しかし、本発明はスマートカードに限定されず、ＰＤＡおよび携帯電話等を例とする非スマートカード環境でも使用され得る。すなわち、証明されたダウンロードは情報所有者から情報デバイスへの情報の転送に基づき実行され得、情報所有者はダウンロードイベントに応答する情報デバイスからの計算による承認を受け取る。さらに、情報は第３者にダウンロ
ードタスクを委託し得る。

本発明は添付された図面に関連して本発明で説明されるが、当業者は本発明の範囲がそれ程限定されないことを理解する。選択、設計、および様々な構成要素の配列ならびに本明細書中で議論される工程は、本発明の範囲から逸脱することなく、変更され得る。

図１は、スマートカード、スマ−ドカードリーダー、発行者、およびネットワークによって接続される第３者を含む分散通信システムの概略図である。 図２は、デジタル承認を計算するための例示的な方法を示すフローチャートである。 図３は、例示的な発行者証明プロシージャを示すフローチャートである。

Claims (1)

1. アプリケーションの送信を認証するシステムであって、該システムは、
   第１のデバイス格納部と第１のデバイスプロセッサとを含む第１のデバイス（１１２）と、
   第２のデバイス格納部と第２のデバイスプロセッサとを含む第２のデバイス（１１０）であって、メッセージを該第１のデバイス（１１２）に送信する第２のデバイス（１１０）と、
   情報デバイス格納部と情報デバイスプロセッサとを含む情報デバイス（１０２）と
   を備え、
   該第１のデバイス（１１２）は、該第２のデバイス（１１０）から送信された該メッセージを受信し、該アプリケーションを該情報デバイス（１０２）に送信し、
   該情報デバイス（１０２）は、該アプリケーションを処理することにより、該送信されたアプリケーションに基づいてシールもしくは署名を含む該送信されたアプリケーションの証明可能な承認を生成し、格納し、該証明可能な承認を該第２のデバイス（１１０）に送信するように構成されており、
   該第２のデバイス（１１０）は、該証明可能な承認を受信し、該シールまたは署名を処理することにより、該アプリケーションを該情報デバイス（１０２）に送信することが成功したことを証明する、システム。

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