JP2009086884A - Ｒｆｉｄタグ管理システムおよびｒｆｉｄタグ - Google Patents

Abstract

【課題】多数のパッシブ型ＲＦＩＤタグを管理対象とするＲＦＩＤタグ管理システムにおいて、システムの円滑な運用を妨げるような処理負担増をともなうことなく、ＲＦＩＤタグ内のデータに対するセキュリティ強度を実効的に高めるとともにＲＦＩＤタグ管理システムにおける理想的な循環型社会の形成を可能にする。
【解決手段】管理側装置（Ｒ／Ｗ、管理サーバ）４００からの無線アクセスに対する応答動作モードとして、ＲＦＩＤタグ１００の個体識別が可能なユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを返信する通常モードと、ＲＦＩＤタグ１００のグループ属性が識別可能なグループＩＤ情報（Ｇ）を返信するプライベートモードと、両モードを管理側装置からのリモート操作によって移行させるモード切替機能１１０を有し、プライベートモードでは、所定の認証手順によって正規性を認証された管理側装置からの要求に応じて、暗号化された秘密ＩＤ情報の読み出しを可能にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＲＦＩＤタグ管理システムおよびＲＦＩＤタグに関し、とくに、Ｒ／Ｗ（リーダ／ライタ）から非接触給電（ワイヤレス送電）されながらそのＲ／Ｗと近距離の無線通信を行うＲＦＩＤタグ（無線タグ）を使用するものに関する。

ＲＦＩＤタグ管理システムは、ＩＤ（識別）情報等を保有するＲＦＩＤ（RadioFrequency IDentification）タグと、このＲＦＩＤタグと電磁界や電波などを用いた近距離の無線通信で情報のやりとりを行うＲ／Ｗ（リーダ／ライタ）と、このＲ／Ｗを介して多数のＲＦＩＤタグの情報を管理する管理サーバとによって構築される。

ＲＦＩＤタグには多様な種類があるが、とくに、Ｒ／Ｗから非接触給電を受けて動作するパッシブ型のＲＦＩＤタグは、内蔵電池だけで動作するアクティブ型に比べて、無線通信距離は短くなるが、電池交換等のメンテナンスが不要で、ほぼ恒久的に作動することができるため、たとえば、個人認証、電子マネー、行動管理、履歴管理、流通管理、物品管理、プレゼンス管理など、非常に広範な用途の可能性がある。

たとえば、乗車カード（Ｓｕｉｃａ、ＩＣＯＣＡ、ＰＡＳＭＯ、ＰｉＴａＰａなど）や電子マネー（Ｅｄｙ、ｉＤなど）、社員証やセキュリティロックなどの認証用などに使用される非接触ＩＣカードも、パッシブ型のＲＦＩＤタグである。

一方、ＲＦＩＤタグを用いる情報管理システムでは、タグとＲ／Ｗ間の情報やりとりが無線で行われるため、情報漏洩の危険性が大きいという問題がある。また、ＲＦＩＤタグが不正にアクセスされてタグ内のＩＤ情報等が不正使用される危険性も大きい。このため、プライバシー保護、なりすまし、改竄、偽造などの観点から見て大きな問題があるという指摘がなされている。

たとえば、ＲＦＩＤタグが所有者の知らぬ間に何者かに何らかの方法で無線アクセスされて所持品、使用履歴、行動などが追跡されたり、あるいはＲＦＩＤタグの秘密情報が窃用され、同一のＲＦＩＤタグが複数の場所で不正に使用されたりといったことが考えられる。

このように、ＲＦＩＤタグは、Ｒ／Ｗとの情報のやりとりを無線通信によって非接触で行えることが大きな利点である反面、個人情報の保護や窃用防止のための情報セキュリティ強度が低いという問題があった。

これらの問題を解決するために、ＲＦＩＤタグのＩＤ情報等を秘匿化するための技術、ＲＦＩＤタグとＲ／Ｗ間で無線通信によってやりとりされる情報を暗号化するための技術など、情報のセキュリティ強度を高めるための技術がいろいろ開発されている（たとえば、特許文献１〜４、非特許文献１）。

また、プライベート（個人情報）保護の根本的な対策として、ＲＦＩＤタグの動作を永久停止状態、またはＲＦＩＤタグの全ての情報を削除する方法が施されている（たとえば、非特許文献１）。
特開２００４−３１８６４５（日本電信電話） 特開２００５−１５１００４（日本電信電話（株）） 特開２００７−２５９０３（富士通、富士通フロンテック） 特開２００５−１６７６７０（日本電信電話） 電子タグシステム開発調査事業／報告書（日立製作所）http://www.meti.go.jp/policy/it_policy/tag/secua.pdf

ＲＦＩＤタグの情報セキュリティ強度を高める技術としては、たとえば特許文献１〜４に開示されているように、非常に多くの技術が開発されているが、これらには、ＲＦＩＤタグから読み取られるＩＤ情報等の秘匿性を高めるために行う暗号化処理を複雑化することで個人情報の保護や窃用防止を事実上不可能化することを意図したものが多い。

たとえば、暗号化（秘匿化）を多重に行うとともに、その暗号化の手順を複雑化すれば、第三者によるランダム試行的な復号や解読を困難化することができる。また、情報の冗長度が大きくなる暗号化も情報のセキュリティ強化に有効である。

しかしながら、これらの技術も、非常に多くのＲＦＩＤタグを管理対象とする大規模なＲＦＩＤタグ管理システムにおいては、暗号化／復号のための処理負担が重くなって、ＲＦＩＤタグを用いることにより期待される利点が損なわれてしまうという問題が生じる。

ＲＦＩＤタグ管理システムは、たとえば、乗車カード（Ｓｕｉｃａ、ＩＣＯＣＡ、ＰＡＳＭＯ、ＰｉＴａＰａなど）や電子マネー（Ｅｄｙ、ｉＤなど）などのような大規模な情報管理システムへの応用分野にて大きな可能性が期待されているが、これらの大規模システムを円滑に運用させるためには、処理負担が重くなったり、あるいはデータ量がやたらに増大したりするようなセキュリティ強化策は、なるべく避ける必要性がある。

また、ＲＦＩＤタグ管理システムは、管理対象のＲＦＩＤタグの種類および数量規模を大きくするとともに、多数のＲ／Ｗを広範囲に拡散設置することによって、その応用範囲の拡大および利便性の向上が期待されるが、これにともない、無線傍受やＲＦＩＤタグの内部解析などによるデータの不正抜き取り、ＲＦＩＤタグやＲ／Ｗの改竄やなりすましなどの不正が行われる機会も大幅に増大する。

さらに、ＲＦＩＤタグ管理システムの理想的な形態は、プライバシー保護を確立するとともに、タグによる循環型社会の形成にある。このためには、生産、流通、販売、消費者（顧客サポート）を経て最適な廃棄（リデュース）、リユース、リサイクルの循環を単独のＲＦＩＤタグで実現することが望まれる（非特許文献１）。しかし、たとえば非特許文献１に開示されているような循環型社会形成を実現しようとした場合、従来の技術では、プライバシー保護対策が必ずしも十分でなかった。

すなわち、電池を内蔵せず、不使用時には電源オフのコールド状態となるパッシブ型のＲＦＩＤタグを用いるシステムにおいて、従来の複雑で処理負担の大きなセキュリティ強化策では、十分なプライバシー保護対策を実現することが困難であった。

本発明は以上のような技術背景を鑑みたものであって、その目的は、多数のパッシブ型ＲＦＩＤタグを管理対象とするＲＦＩＤタグ管理システムにおいて、システムの円滑な運用を妨げるような処理負担増をともなうことなく、ＲＦＩＤタグ内のデータに対するセキュリティ強度を実効的に高めるとともに、ＲＦＩＤタグごとに、使用段階に応じて適正な動作モードを可逆的に設定することを可能にし、これにより、必要かつ十分なプライバシー保護対策を可能にするとともに、ＲＦＩＤタグ管理システムにおける理想的な循環型社会（リサイクル）の形成も可能にする技術を提供することにある。

本発明の上記以外の目的および構成については、本明細書の記述および添付図面にてあきらかにする。

本発明は次のような解決手段を提供する。
（１） Ｒ／Ｗ（リーダ／ライタ）に接近して非接触給電を受けることにより起動されてそのＲ／Ｗと近距離の無線通信を開始するＲＦＩＤタグ（無線タグ）と、上記Ｒ／Ｗを介してＲＦＩＤタグとの情報のやりとりを行うことにより多数のＲＦＩＤタグの情報を集中管理する管理サーバを備えたＲＦＩＤタグ管理システムにおいて、
ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤタグの個体識別が可能なユニークＩＤ情報と、ＲＦＩＤタグのグループ属性が特定可能なグループＩＤ情報と、このグループＩＤ情報に基づいて生成または特定される第１の鍵情報で暗号化されたユニークな秘密ＩＤ情報と、この秘密ＩＤ情報に基づいて生成または特定される第２の鍵情報で暗号化された秘密データを有するとともに、
上記秘密ＩＤ情報の読み出し上記秘密データの読み出しまたは書き込みを、所定の認証手順によって正規性を認証された管理側装置（Ｒ／ＷまたはＲ／Ｗを介してＲＦＩＤタグと情報のやりとりを行う管理サーバ、以下同じ）に限定する認証機能を有し、
さらに、管理側装置からの無線アクセスに対する応答動作モードとして、ＲＦＩＤタグの個体識別が可能なユニークＩＤ情報を返信する通常モードと、ＲＦＩＤタグのグループ属性が識別可能なグループＩＤ情報を返信するプライベートモードと、両モードを管理側装置からのリモート操作によって移行させるモード切替機能を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（２）上記手段（１）において、上記ユニークＩＤ情報は上位と下位の２つの記憶領域（上位フィールドと下位フィールド）に階層分けされて記述された上位ＩＤ情報部と下位ＩＤ情報部によって構成され、上記グループＩＤ情報は上位ＩＤ情報部に乱数を付加して構成されることを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（３）上記手段（２）において、上位ＩＤ情報部の記憶領域（上位フィールド）に通常とプライベートのモード指定を行うモードフラグを配置し、このモードフラグの書き換えによって通常とプライベートのモード切替を行わせることを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（４）上記手段（２）または（３）において、上位ＩＤ情報部の記憶領域に、その記憶領域のビット長を定める指示データを配置し、この指示データに基づいて抽出される所定ビット長の上位ＩＤ情報部に乱数を付加してグループＩＤ情報を作成することを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（５）上記手段（４）において、ＲＦＩＤタグは、上記乱数をＲＦＩＤタグの起動ごとに新規生成し、管理装置側はその乱数を用いて複数のＲＦＩＤタグを互いに識別するアンチコリジョン処理を行うことを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（６）上記手段（１）〜（５）のいずれかにおいて、通常モードからプライベートモードへの移行手順と、プライベートモードから通常モードへの移行手順を異ならせるとともに、少なくとも後者の移行手順にはパスワードや鍵情報などを必要とする認証手順が含まれることを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（７）上記手段（１）〜（６）のいずれかにおいて、管理側装置からのアクセスに対して応答可能な領域に通常モードとプライベートモードのＲＦＩＤタグが混在して存在する状況が生じた場合に、管理側装置はプライベートモードのＲＦＩＤタグに対して動作休止のコマンドを発信し、このコマンドを受信したプライベートモードのＲＦＩＤタグは管理側装置への応答を停止し、通常モードのＲＦＩＤタグだけが応答することを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（８）上記手段（１）〜（７）のいずれかにおいて、
ＲＦＩＤタグは、上記グループＩＤ情報によって特定または生成される第１の種類の鍵情報によって暗号化された秘密ＩＤ情報と、上記ユニークＩＤ情報に基づいて特定または生成される第２の種類の鍵情報によって暗号化された書き換え可能な秘密データを有し、
管理側装置は、プライベートモードの状態にあるＲＦＩＤタグからグループＩＤ情報および秘密ＩＤ情報を取得し、そのグループＩＤ情報に基づいて第１の種類の鍵情報を特定または生成し、この第１の鍵情報を用いて上記秘密ＩＤ情報からユニークＩＤ情報を復号する第１の処理層と、通常モードの状態にあるＲＦＩＤタグから取得されるユニークＩＤ情報または上記第１の処理層にて復号されるユニークＩＤ情報に基づいて第２の種類の鍵情報を特定または生成し、この第２の種類の鍵情報を用いてＲＦＩＤタグの秘密データを復号すること、および／または上記第２の種類の鍵情報を用いて暗号化した秘密データをＲＦＩＤタグに書き込むことを行う第２の処理層が形成されていることを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（９）上記手段（１）〜（８）のいずれかにおいて、ＲＦＩＤタグと管理側装置間での正規性の認証を、暗号化された認証データのやりとりによって行わせるとともに、その認証データを乱数と所定の数学的規則にしたがって順次更新される単純数値を基にして組み立て、ＲＦＩＤタグが管理側装置から送信されたコマンドを実行するごとに、または管理側装置によるコマンドの送信動作ごとに、上記単純数値を更新させることを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（１０）上記手段（１）〜（９）のいずれかにおいて、暗号化された秘密ＩＤ情報および暗号化された秘密データをそれぞれ、少なくとも無線によって伝送される区間において、ＲＦＩＤタグと管理側装置の間で更新されながら共有される認証データを鍵情報とする暗号化／復号手段によって二重に暗号化することを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（１１）上記手段（１）〜（１０）のいずれかにおいて、ＲＦＩＤタグは、起動ごとに生成される乱数と所定の単純数値を基データとする第１の認証データを、ＲＦＩＤタグと管理側装置間で共有される第１の認証鍵で暗号化して管理側装置へ送信し、
管理側装置は、上記第１の認証データを上記第１の認証鍵で復号して、その基データ内の単純数値だけを所定の数学的規則にしたがって更新することにより第２の認証データを作成し、これを管理側装置とＲＦＩＤタグ間で共有される第２の認証鍵で暗号化して上記ＲＦＩＤタグに送信し、ＲＦＩＤタグは第２の認証鍵で復号して上記第２の認証データを取得し、
第１と第２の両認証データ間での乱数同士の同一性および単純数値同士の数学的関連性によってＲＦＩＤタグと管理側装置間での正規性の認証を行わせるようにしたことを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（１２）上記手段（１）〜（１１）のいずれかにおいて、第１および第２の認証データ、第１および第２の認証鍵をそれぞれ、管理側装置に形成される第１の処理層および第２の処理層ごとに生成し、ＲＦＩＤタグと第１の処理層間での正規性の認証と、ＲＦＩＤタグと第２の処理層間での正規性の認証をそれぞれ、互いに異なる認証データと認証鍵により独立して行わせるようにしたことを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（１３）上記手段（１２）において、ＲＦＩＤタグと第２の処理層間での正規性認証用の認証鍵をグループＩＤ情報と秘密ＩＤ情報に基づいて特定または生成することを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（１４）上記手段（１）〜（１３）のいずれかにおいて、ＲＦＩＤタグは、起動ごとに生成される乱数と所定の単純数値を基データとする第１の認証データを、ＲＦＩＤタグと管理側装置間で共有される第１の認証鍵で暗号化して管理側装置へ送信し、
管理側装置は、上記第１の認証データを第１の認証鍵で復号して、その基データ内の単純数値だけを所定の数学的規則にしたがって更新することにより第２の認証データを作成し、これを管理側装置とＲＦＩＤタグ間で共有される第２の認証鍵で暗号化して上記ＲＦＩＤタグに送信し、ＲＦＩＤタグは第２の認証鍵で復号することにより、上記第２の認証データをＲＦＩＤタグと管理側装置間で共有させるようにし、
暗号化された秘密ＩＤ情報および暗号化された秘密データをそれぞれ、少なくとも無線によって伝送される区間において、上記第２の認証データを鍵情報とする暗号化／復号手段によって暗号化することを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（１５）上記手段（１４）において、第１および第２の認証データ、第１および第２の認証鍵をそれぞれ、管理側装置に形成される第１の処理層および第２の処理層ごとに生成し、暗号化された秘密ＩＤ情報の暗号化／復号と、暗号化された秘密データの暗号化／復号をそれぞれ、互いに異なる認証データにより独立して行わせるようにしたことを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。

（１６）上記手段（１）〜（１５）のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ管理システムに用いられるＲＦＩＤタグであって、
ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤタグの個体識別が可能なユニークＩＤ情報と、ＲＦＩＤタグのグループ属性だけが特定可能なグループＩＤ情報と、このグループＩＤ情報に基づいて生成または特定される第１の鍵情報で暗号化されたユニークな秘密ＩＤ情報と、この秘密ＩＤ情報に基づいて生成または特定される第２の鍵情報で暗号化された秘密データを有するとともに、
上記秘密ＩＤ情報の読み出し上記秘密データの読み出しまたは書き込みを、所定の認証手順によって正規性を認証された管理側装置（Ｒ／ＷまたはＲ／Ｗを介してＲＦＩＤタグと情報のやりとりを行う管理サーバ、以下同じ）に限定する認証機能を有し、
さらに、管理側装置からの無線アクセスに対する応答動作モードとして、ＲＦＩＤタグの個体識別が可能なユニークＩＤ情報を返信する通常モードと、ＲＦＩＤタグのグループ属性が識別可能なグループＩＤ情報を返信するプライベートモードと、両モードを管理側装置からのリモート操作によって移行させるモード切替機能を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ。

（１７）上記手段（１６）において、プライベートモードの状態にあるときに、管理側装置の正規性を認証するために認証データの基データとする乱数およびグループＩＤ情報に付加する乱数をそれぞれ生成するために、ＲＦＩＤタグごとに初期データを設定する際に管理側装置で生成した乱数を格納しておき、起動ごとに生成される乱数を保持して、この保持した乱数と格納した乱数をもとに共通鍵暗号方式で乱数を生成する手段を備えたことを特徴とするＲＦＩＤタグ。

多数のパッシブ型ＲＦＩＤタグを管理対象とするＲＦＩＤタグ管理システムにおいて、システムの円滑な運用を妨げるような処理負担増をともなうことなく、ＲＦＩＤタグ内のデータに対するセキュリティ強度を実効的に高めるとともに、ＲＦＩＤタグごとに、使用段階に応じて適正な動作モードを可逆的に設定することができ、これにより、必要かつ十分なプライバシー保護対策を可能にするとともに、ＲＦＩＤタグ管理システムにおける理想的な循環型社会の形成が可能になる。

上記以外の作用／効果については、本明細書の記述および添付図面にてあきらかにする。

図１および図２は、本発明の一実施形態をなすＲＦＩＤタグ管理システムの基本構成をデータの挙動に着目して示す概念図である。図１と図２は、認証機能１２２の設置が異なるだけで、基本的には同一である。

図１に基づいて説明すると、同図に示すＲＦＩＤタグ管理システムは、ＲＦＩＤタグ１００と、このＲＦＩＤタグ１００と近距離の無線通信で情報のやりとりを行うＲ／Ｗ２００と、このＲ／Ｗ２００を介して多数のＲＦＩＤタグ１００の情報を管理する管理サーバ３００とによって構築される。

管理側装置４００は、ＲＦＩＤタグ１００と近距離の無線通信で情報のやりとりを行うＲ／Ｗ２００と、このＲ／Ｗ２００を介して多数のＲＦＩＤタグ１００の情報を管理する管理サーバ３００とによって構築される。

ＲＦＩＤタグ１００はパッシブ型であって、Ｒ／Ｗ２００に接近して非接触給電を受けることにより起動されてＲ／Ｗ２００との無線通信を開始する。パッシブ型のＲＦＩＤタグ１００は、Ｒ／Ｗ２００からの電波または高周波電磁界をコイル状アンテナまたは平面アンテナなどで受信し、この受信出力を整流および平滑して得られる直流電源で内蔵回路（ＩＣ）を動作させるように構成されている。なお、これらの構成は従来と同様なので詳細な説明は省略する。

ＲＦＩＤタグ１００とＲ／Ｗ２００間の情報のやりとりは近距離無線によって行われるが、Ｒ／Ｗ２００と管理サーバ３００間の情報のやりとりはＷＡＮ（広域ネットワーク）を介して行われる。
Ｒ／Ｗ２００はＲＦＩＤタグ１００の使用場所ごとに設置されるため、システム規模に応じた台数が広範囲に分散設置される。分散設置された多数のＲ／Ｗ２００は管理サーバ３００によって集中的にリモート管理される。

この場合、ＲＦＩＤタグ１００側からは、Ｒ／Ｗ２００が管理サーバ３００を代理しているように見える。つまり、Ｒ／Ｗ２００またはＲ／Ｗ２００を介してＲＦＩＤタグ１００と情報のやりとりを行う管理サーバ３００は、ＲＦＩＤタグ１００からは、１つの管理側装置４００と見ることができる。

ＲＦＩＤタグ１００は、タグ１００の個体識別が可能なユニークＩＤ情報ＩＤｒｆと、タグ１００のグループ属性だけが特定可能なグループＩＤ情報（Ｇ）と、このグループＩＤ情報（Ｇ）に基づいて生成または特定される第１の鍵情報Ｋｓで暗号化（秘匿化）された秘密ＩＤ情報Ｅｋｓ（ＩＤｒｆ）と、このＩＤ情報ＩＤｒｆに基づいて生成または特定される第２の鍵情報Ｋｑで暗号化された秘密データＥｋｑ（Ｓｄａｔａ）を有する。また、管理側装置（Ｒ／ＷまたはＲ／Ｗを介してＲＦＩＤタグと情報のやりとりを行う管理サーバ、以下同じ）に対する応答動作モードを設定するモード切替機能１１０を有する。

このモード切替機能１１０は、モード設定情報を記憶するモード設定部１１１と、そのモード設定情報に基づいて動作モードを制御するモード制御部１１２を有し、図３に示すように、ＲＦＩＤタグ１００の動作モードを通常モードとプライベートモード間で可逆的に移行させる。図３は、通常モードのＲＦＩＤタグ１００とプライベートモードのＲＦＩＤタグ１００を示す概念図である。

ＲＦＩＤタグ１００がＲ／Ｗ２００に接近して起動されると、Ｒ／Ｗ２００はその接近を検出してＲＦＩＤタグ１００にＩＤ情報の返信を要求する。この管理側装置４００からの無線アクセスに対し、ＲＦＩＤタグ１００は、あらかじめ設定されている上記モードに応じた応答動作を行う。

すなわち、ＲＦＩＤタグ１００が通常モードの状態にある場合、ＲＦＩＤタグ１００は、管理側装置４００からの無線アクセスに対し、公開情報として、ＲＦＩＤタグ１００の個体識別が可能なユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを返信する。管理側装置４００はそのユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを用いてＲＦＩＤタグ１００を管理する。

また、ＲＦＩＤタグ１００がプライベートモードの状態にある場合、ＲＦＩＤタグ１００は、管理側装置４００からの無線アクセスに対し、公開情報として、ＲＦＩＤタグ１００のグループ属性だけが識別可能なグループＩＤ情報（Ｇ）を返信する。

このグループＩＤ情報（Ｇ）の返信後、認証機能１２３によって正規性を認証された管理側装置からの要求に応じて、暗号化されたユニークＩＤ情報である秘密ＩＤ情報Ｅｋｓ（ＩＤｒｆ）を送信する。

管理側装置４００は、詳細は後述するが、上記グループＩＤ情報（Ｇ）によって特定または生成される鍵情報を用いて、上記秘密ＩＤ情報Ｅｋｓ（ＩＤｒｆ）を復号することにより、ＲＦＩＤタグ１００のユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを取得することができる。

つまり、通常モード状態にあるＲＦＩＤタグ１００は、管理側装置４００からの返信要求に対して暗号化されていないユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを直接返信するが、プライベートモード状態にあるＲＦＩＤタグ１００は、後述するように、そのユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを所定の認証手順を経た後、暗号化した秘密ＩＤ情報Ｅｋｓ（ＩＤｒｆ）の形で返信する。

ＲＦＩＤタグ１００には暗号化された秘密データＥｋｑ（Ｓｄａｔａ）が格納されるが、管理側装置４００がその秘密データＥｋｑ（Ｓｄａｔａ）の読み出しおよび書き込みを行う際には認証機能１２３，１２４が介在し、さらに、その秘密データＥｋｑ（Ｓｄａｔａ）の復号および暗号化の際には上記ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆが必要となる。

通常とプライベートのモード移行は、管理側装置４００からのリモート操作による上記モード設定情報の書き換えによって行われるが、この書き換えには認証機能１２１，１２２が介在する。

このように、ＲＦＩＤタグ１００は、管理側装置４００がユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを取得するまでの手順が通常モードとプライベートモードとで大きく異なり、プライベートモードでは理想的な高プライバシー保護レベルが達成される一方、通常モードではそのプライバシー保護レベルを緩和して処理効率や互換性等を優先させるといったことができる。

通常モードとプライベートモード間は、管理側装置４００からリモート操作によって行われるが、図１の概念図では、通常モードからプライベートモードへ移行させる場合と、プライベートモードから通常モードへ移行させる場合の両方にそれぞれ認証機能１２１，１２２を介在させるようにしている。これにより、通常モードからプライベートモードへの移行と、プライベートモードから通常モードへの移行はそれぞれ所定の認証手順を経て実行される。

この場合、前者と後者の認証手順を異ならせ、通常モードからプライベートモードへの移行は比較的に簡単に行わせる一方、プライベートモードから通常モードへの移行に対しては強固なセキュリティが形成されるようにすることが望ましい。

つまり、通常モードの状態にあるＲＦＩＤタグ１００は、プライバシー保護の必要度が低い場面で使用されることを想定し、そのためにユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを公開データにしている。一方、プライベートモードの状態にあるＲＦＩＤタグ１００は、プライバシー保護の必要度が高い場面で使用されることを想定し、そのためにユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを暗号化して非公開の秘密ＩＤ情報Ｅｋｓ（ＩＤｒｆ）としている。

プライバシー保護レベルが低い通常モードからプライバシー保護レベルの高いプライベートモードへの移行は、比較的簡単な認証手順で行わせてもとくに問題は生じないが、その反対に、高プライバシー保護レベルのプライベートモードから低プライバシー保護レベルの通常モードへの移行に際しては、高プライバシー保護レベル下にあった秘密データを保護するために、強固なセキュリティが形成されることが望ましい。

通常モードからプライベートモードへの移行に際しては、プライバシー保護の問題が生じないことにより、操作性を重視した設定とすることができる。この操作性を重視する場合のシステムは、たとえば、図２に示すように、通常モードからプライベートモードへ移行するときだけ認証機能１２１を介在させ、通常モードからプライベートモードへのリモート操作は認証機能を介さずに行わせるようにしてもよい。

図４は、ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆとグループＩＤ情報（Ｇ）のデータ構造を示す。ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆは、同図の（ａ）に示すように、ＲＦＩＤタグの構造規定、管理主体、製品、個体番号等で構成される。

このユニークＩＤ情報ＩＤｒｆは、上位ＩＤ情報部（ｇ）と下位ＩＤ情報部（ｆ）に階層分けされ、上位と下位の２つの記憶領域（上位フィールドと下位フィールド）に振り分けられて記述されている。
また、上位ＩＤ情報部（ｇ）の記憶領域（上位フィールド）には、”１”と”０”の２値データで通常とプライベートのモード指定を行うモードフラグ（１ビット）と、その記憶領域のビット長（Ｌｇ）を定める指示データ（ポインタ）が配置されている。

グループＩＤ情報（Ｇ）は、同図の（ｂ）に示すように、ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆから上記指示データに基づいて所定ビット長Ｌｇの上位ＩＤ情報部（ｇ）を抽出し、これに乱数Ｒｎ０を付加することにより作成される。
このグループＩＤ情報（Ｇ）はＲＦＩＤタグ１００のグループ属性だけを特定するものであって、ユニークなＩＤではないが、乱数Ｒｎ０を付加されることにより、タグ１００ごとに異なるユニーク性を持つことができる。

これにより、たとえば、１つのＲ／Ｗ２００が同時に複数の同一グループ属性のＲＦＩＤタグ１００を検出しても、その乱数によるユニーク性により、複数のＲＦＩＤタグ１００を互いに識別してそれぞれを個別に無線アクセスすることができる。つまり、一種のアンチコリジョン処理が可能になる。

上記乱数Ｒｎ０はＲＦＩＤタグ１００の起動ごとに新規生成するようにしている。これにより、上記アンチコリジョンをより確実に行わせるとともに、プライベートモード時のＲＦＩＤタグ１００のデータセキュリティ強度を高めることができる。

図５は、上述したＲＦＩＤタグ１００の構成をその動作によって示すフローチャートである。同図において、まず、ＲＦＩＤタグ１００が管理側装置４００のＲ／Ｗ２００からＩＤ要求を受信すると、モードフラグを参照して動作モードを決定する（Ｓ１１〜Ｓ１３）。

モードフラグが通常モードに設定されていた場合（Ｓ１３−Ｙｅｓ）は、通常モードとして動作し、ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆをＲ／Ｗ２００へ無線送信する（Ｓ１４）。この後の通常モード動作（Ｓ１５）では、ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを用いる通常のタグ管理のほか、必要ならば、所定の認証手順を経て秘密データＥｋｑ（Ｓｄａｔａ）の読み出しまたは書き込みが行われる。秘密データＥｋｑ（Ｓｄａｔａ）の復号および暗号化の際に際しては、上記ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆに基づいて特定または生成される鍵情報が使用される。

さらに、上記通常モード動作（Ｓ１５）では、管理側装置４００からモード移行（通常モードからプライベートモード）のコマンドを受信したか否かがチェックされ、そのコマンドが受信された場合には、通常モードからプライベートモードへの移行手順が実行される（Ｓ１６）。

モードフラグがプライベートモードに設定されていた場合（Ｓ１３−Ｎｏ）は、プライベートモードが起動される（Ｓ２１）。このプライベートモードでは、Ｒ／Ｗ２００からＩＤ要求に対し、グループＩＤ情報（Ｇ）を返信する（Ｓ２２〜Ｓ２４）。

このグループＩＤ情報（Ｇ）は、前述したように、ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆの指示データＬｇを参照し、この指示データＬｇで指示されるビット長Ｌｇの上位ＩＤ情報部（ｇ）を切り出し、これにＲＦＩＤタグの起動ごとに新規生成される乱数Ｒｎ０を付加して作成される（Ｓ２２〜Ｓ２４）。

この後のプライベートモード動作（Ｓ２５）では、所定の認証手順によって正規性を認証された管理側装置からの要求に応じて、暗号化された秘密ＩＤ情報Ｅｋｓ（ＩＤｒｆ）の返信が行われる。管理側装置は、グループＩＤ情報（Ｇ）に基づいて特定または生成される鍵情報を用いて、その秘密ＩＤ情報Ｅｋｓ（ＩＤｒｆ）からユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを復号・取得する。

このあと、そのユニークＩＤ情報ＩＤｒｆによるタグ管理、および必要に応じて、所定の認証手順を経て秘密データの読み出しまたは書き込みが行われる。この場合も、秘密データＥｋｑ（Ｓｄａｔａ）の復号および暗号化の際に際しては、上記ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆに基づいて特定または生成される鍵情報が使用される。

さらに、上記プライベートモード動作（Ｓ２５）では、管理側装置４００からモード移行（プライベートモードから通常モード）のコマンドを受信したか否かがチェックされ、そのコマンドが受信された場合には、プライベートモードから通常モードへの移行手順が実行される（Ｓ２６）。この移行手順には、前述したように、所定の認証手順が介在する。

図６は、上述したＲＦＩＤタグ１００のさらに好適な構成例をその動作によって示すフローチャートである。図５との違いに着目すると、図６に示す動作では、管理側装置４００からのＩＤ要求に対し、そのＩＤ要求の対象が通常モードのＲＦＩＤタグだけを限定しているか否かを判断する（Ｓ２０）。

ここで、上記ＩＤ要求の対象が通常モードのＲＦＩＤタグを限定していたならば、モードフラグが通常モードに設定されているＲＦＩＤタグだけがユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを返信する通常モード動作を行い、プライベートモードに設定されているＲＦＩＤタグは動作を休止する。

これにより、管理側装置からのアクセスに対して応答可能な領域に通常モードとプライベートモードのＲＦＩＤタグが混在して存在する状況が生じた場合でも、その混在するＲＦＩＤタグに対する処理および管理を円滑化することができる。

上述したように、本発明のＲＦＩＤタグ管理システムでは、個々のＲＦＩＤタグがそれぞれ、生産、流通、販売で使用する通常モードと、消費者が所有する段階でプライバシーが堅守出来るプライベートモードを有するとともに、両モード間の可逆的な移行が可能となっている。

これにより、ＲＦＩＤタグごとに、使用段階に応じて適正な動作モードを可逆的に設定し、必要かつ十分なプライバシー保護対策を可能にすることができる。また、図７に示すように、上記ＲＦＩＤタグ１００は、生産、流通、販売の段階で用いるのに最適化されたタグ（通常モード）として使い終えた後、顧客管理などの消費者サービスの段階で用いるのに最適化されたタグ（プライベートモード）として使用し続けることができ、さらに、そのプライベートモードで使い終えたタグは、所定の認証手順を経て最初の通常モードのタグに復帰・再生することができる。つまり、再利用を繰り返す循環型社会（リサイクル）を形成することができる。

図８は、上述したＲＦＩＤタグ管理システムの基本構成をデータの流れに着目して示す概念図である。
同図において、ＲＦＩＤタグ１００は、管理側装置４００との無線通信によってやりとりされる情報として、次の４種類（１）〜（４）の情報を有する。
（１）ＲＦＩＤタグ１００のユニークＩＤ情報ＩＤｒｆ。
（２）ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆの上位ＩＤ情報部（ｇ）を用いて作成されるグループＩＤ情報（Ｇ）。
（３）グループＩＤ情報（Ｇ）に基づいて特定または生成される第１の種類の鍵情報Ｋｓよって上記ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを暗号化した秘密ＩＤ情報ＥＫｓ(ＩＤｒｆ)。
（４）ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆに基づいて特定または生成される第２の種類の鍵情報Ｋｑによって暗号化された書き換え可能な秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）。

ＲＦＩＤタグ１００が通常モード状態にある場合、このＲＦＩＤタグ１００から管理側装置４００へ返信するＩＤ情報として、（１）のユニークＩＤ情報ＩＤｒｆが送信される。
この場合、管理側装置４００は、そのユニークＩＤ情報ＩＤｒｆに基づいて、秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）の復号／暗号化に必要な鍵情報を特定または生成する。

ＲＦＩＤタグ１００がプライベートモード状態にある場合、このＲＦＩＤタグ１００から管理側装置４００へ返信するＩＤ情報として、（２）のグループＩＤ情報（Ｇ）が送信される。
この場合、管理側装置４００は、まず、そのグループＩＤ情報（Ｇ）に基づいて、秘密ＩＤ情報ＥＫｓ(ＩＤｒｆ)を復号するのに必要な鍵情報を特定または生成する。そして、この鍵情報を用いて復号したユニークＩＤ情報ＩＤｒｆに基づいて、秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）の復号／暗号化に必要な鍵情報を特定または生成する。

このようにして、ＲＦＩＤタグ１００の秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）に対するプライバシー保護レベルが、そのＲＦＩＤタグ１００のモード状態に応じて切替設定されるようになっている。

ＲＦＩＤタグ１００の記憶領域には、上記情報（１）〜（４）とともに、管理側装置４００との無線による情報のやりとりを秘匿化するためのセキュリティ機能設定用データが格納されている。

このセキュリティ機能設定用データの主たるものは鍵情報であるが、秘密ＩＤ情報Ｅｋｓ（ＩＤｒｆ）を暗号化／復号する鍵情報Ｋｓ、秘密データＳｄａｔａを暗号化／復号する鍵情報Ｋｑは、ＲＦＩＤタグ１００には格納されていない。これらの鍵情報Ｋｓ，Ｋｑは、後述するが、管理側装置４００だけが保有あるいは生成する。
管理側装置４００には、Ｒ／Ｗ２００による第１の処理層と、管理サーバ３００による第２の処理層が形成されている。

ここで、ＲＦＩＤタグ１００がプライベートモード状態にある場合について説明すると、第１の処理層すなわちＲ／Ｗ２００では、ＲＦＩＤタグ１００から取得されるグループＩＤ情報（Ｇ）に基づいて管理対象グループのＲＦＩＤタグ１００を選別し、その管理対象グループのＲＦＩＤタグ１００から取得される秘密ＩＤ情報ＥＫｓ(ＩＤｒｆ)を第１の種類の鍵情報ＫｓでユニークＩＤ情報ＩＤｒｆに復号する。

第２の処理層すなわち管理サーバ３００では、上記第１の処理層（Ｒ／Ｗ２００）を経て取得されるユニークＩＤ情報ＩＤｒｆに基づいて第２の鍵情報Ｋｑを特定または生成し、この第２の鍵情報Ｋｑを用いてＲＦＩＤタグ１００の秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）を復号すること、および上記第２の鍵情報Ｋｑを用いて暗号化した秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）をＲＦＩＤタグ１００に書き込むことを行う。

上記の構成によれば、ＲＦＩＤタグ１００が有する上記４種類（１）〜（４）の情報のうち、第三者が無線傍受やＲＦＩＤタグ１００の内部解析などによって窃取可能な情報は、通常モードにおける（１）のユニークＩＤ情報ＩＤｒｆ、またはプライベートモードにおける（２）のグループＩＤ情報（Ｇ）だけである。プライベートモードではユニークＩＤ情報ＩＤｒｆも、暗号化データである秘密ＩＤ情報ＥＫｓ(ＩＤｒｆ)の形で秘匿化される。

（３）の秘密ＩＤ情報ＥＫｓ(ＩＤｒｆ)および（４）の秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）はそれぞれ、暗号化された状態でＲＦＩＤタグ１００内に格納されているとともに、その暗号化された情報ＥＫｓ(ＩＤｒｆ)，ＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）は管理側装置４００でしか復号できない。つまり、ＲＦＩＤタグ１００内には復号の手かがりを存在させていない。

ここで、ＲＦＩＤタグ１００がプライベートモード状態にある場合について説明すると、非接触給電を受けて起動されたＲＦＩＤタグ１００は、無線による最初の情報のやりとりをＲ／Ｗ２００（第１の処理層）と行うが、このＲ／Ｗ２００がＲＦＩＤタグ１００から取得して復号することができる情報は、グループＩＤ情報（Ｇ）と秘密ＩＤ情報Ｅｋｓ（ＩＤｒｆ）までであり、各ＲＦＩＤタグ１００に格納されている個別の秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）は復号することができない。つまり、第１の処理層をなすＲ／Ｗ２００では秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）の暗号化／復号はもちろん、読み出し／書き込みもできない。

Ｒ／Ｗ２００は多くの台数が広範囲に分散設置されるため、偽造や模倣による不正使用の恐れがあるが、仮に、Ｒ／Ｗ２００が不正に使用されたとしても、Ｒ／Ｗ２００単独ではＲＦＩＤタグ１００の秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）の読み取り／書き込みを行うことができない。

ＲＦＩＤタグ１００の秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）の読み取り／書き込みは、 第２処理層をなす管理サーバ３００でしか行えないが、この管理サーバ３００が秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）の読み取り／書き込みを行うためには、第１の処理層であるＲ／Ｗ２００を介してユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを取得しなければならない。

このユニークＩＤ情報ＩＤｒｆは、通常モードのＲＦＩＤタグ１００からは公開データ形式で受信・取得されるが、プライベートモードのＲＦＩＤタグ１００からは暗号化された秘密ＩＤ情報Ｅｋｓ（ＩＤｒｆ）の形でしか受信されない。秘密ＩＤ情報Ｅｋｓ（ＩＤｒｆ）からユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを復号・取得するためには、グループＩＤ情報（Ｇ）の取得と、取得したグループＩＤ情報（Ｇ）に基づく情報鍵Ｋｓの特定または生成が必要となる。

つまり、プライベートモード状態にあるＲＦＩＤタグ１００の秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）は、第１と第２の２つの処理層（２００，３００）での復号／暗号化処理が共に正常に行われることによりはじめて読み取り／書き込みが行える。これにより、その秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）は、２つの処理層がそれぞれに形成するセキュリティ壁で二重に保護されることになる。

さらに、Ｒ／Ｗ２００は管理サーバ３００に対してユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを送信するが、管理サーバ３００が管理するデータ（Ｓｄａｔａ）、およびその関連データの所在を直接特定するようなアドレスの類は一切送信しない。管理サーバ３００は、そのようなアドレスデータを受け取らなくても、非常に多くのＲＦＩＤタグ１００の情報を集中的に管理することができる。

上記のように、プライベートモードのＲＦＩＤタグ１００では、第１および第２の２つの処理層（２００，３００）により、２重のセキュリティ機能が付与されるようになっている。

これにより、ＲＦＩＤタグ１００の情報に対するセキュリティ強度は一律ではなく、情報の種類ごとに異なる秘匿化の必要度に応じて最適化されている。

すなわち、通常モードにおけるユニークＩＤ情報ＩＤｒｆ、プライベートモードにおけるグループＩＤ情報（Ｇ）は、いずれも秘匿化の必要性がなく、むしろ公開データとする方が、管理対象のＲＦＩＤタグ１００を迅速に識別して次の処理への移行を円滑にし、ＲＦＩＤタグ１００やＲ／Ｗ２００の構成を簡単化したりする上で有効である。

一方、プライベートモードにおける秘密ＩＤ情報ＥＫｓ(ＩＤｒｆ)、プライベートおよび通常モードにおける秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）についてはそれぞれに秘匿性が要求されるが、要求される秘匿性のレベルは異なる。

ＲＦＩＤタグ管理システムにおいては、秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）がセキュリティ保護のターゲットであって、これには、最高レベルの秘匿性を持たせる必要がある。しかし、すべての秘密情報に対して最高レベルの秘匿性を一律に持たせることは、ＲＦＩＤタグ１００の構成の簡素化および処理負担の軽減、システム運用の効率化などを妨げる要因となる。

そこで、本発明では、上述したように、ＲＦＩＤタグ１００の情報に付与される秘匿性を、通常／プライベートのモード別および情報種別ごとに異ならせることにより、ＲＦＩＤタグ１００の構成の簡素化および処理負担の軽減、システム運用の効率化などを可能にしている。

以上のように、上述したＲＦＩＤタグ管理システムでは、多数のパッシブ型ＲＦＩＤタグ１００を管理対象とする大規模なシステムにおいても、システムの円滑な運用を妨げるような処理負担増をともなうことなく、ＲＦＩＤタグ（プライベートモード）１００内のデータに対するセキュリティ強度を実効的に高めることができ、仮に無線傍受等によるデータの不正抜き取りが行われたとしても、偽造やなりすまし等の悪用を事実上不可能にすることができ、また、ＲＦＩＤタグ１００に対して不正な無線アクセスが行われても、これを確実に排除することが可能である。

なお、上記の実施形態では、Ｒ／Ｗ２００が第１の処理層を形成し、管理サーバ３００が第２の処理層を形成しているが、管理側装置４００内における第１の処理層と第２の処理層の機能分担は必ずしも上記の分け方でなくてもよい。たとえば、設置場所の条件等によってＲ／Ｗ２００をとくに小型化したいような場合、そのＲ／Ｗ２００が担うべき第１の処理層の一部機能を管理サーバ３００側に分担させるようにしてもよい。

次に、本発明のさらに好適な実施形態について、図９〜図１１を参照しながら説明する。図９は、本発明によるＲＦＩＤタグ管理システムをその回路機能に着目して示すブロック図である。図１０は、ＲＦＩＤタグに設置される乱数生成部の構成例を示すブロック図である。図１１は、図９に示したシステムをデータ（とくに認証データ）の挙動に着目して示す概念図である。
図９において、ＲＦＩＤタグ１００、Ｒ／Ｗ２００、管理サーバ３００はそれぞれ以下のような構成要素を有する。

（ＲＦＩＤタグ１００）
ＲＦＩＤタグ１００は、非接触受電および無線（ＲＦ）インターフェイス回路１１、不揮発性記憶領域１２、コマンド実行や認証などの処理を担う制御部１３を有する。
非接触受電および無線インターフェイス回路１１は、Ｒ／Ｗ２００から電波または電磁界による非接触給電を受けてＲＦＩＤタグ１００内の回路を動作させる電源を確保するとともに、この電源により起動されてＲ／Ｗ２００と無線によるデータ通信を行う。

不揮発性記憶領域１２には、ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆ、グループＩＤ情報（Ｇ）、秘密ＩＤ情報ＥＫｓ(ＩＤｒｆ)、秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）などとともに、認証用の鍵情報（以下、認証鍵）Ｋｐ１，Ｋｐ２，Ｗｐ１，Ｗｐ２などが格納されている。
認証鍵Ｋｐ１，Ｋｐ２，Ｗｐ１，Ｗｐ２は、管理側装置４００と無線通信によってやりとりされる認証データの暗号化／復号を行うためのものであって、Ｒ／Ｗ２００に対する認証用（Ｋｐ１，Ｋｐ２）と管理サーバ３００に対する認証用（Ｗｐ１，Ｗｐ２）の２組が用意されている。

秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）には、たとえば、人または個別物品の詳細データとその認証子、所有者の詳細データその認証子、履歴その認証子、秘密情報全体のディジタル署名などの情報が含まれている。各情報はそれぞれ所定のフォーマット形式で作成され、記憶領域１２に格納されている。

制御部１３は、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）暗号化／復号部１４、Ｒ／Ｗ２００等の管理側装置４００の正規性を判断する認証処理部１５、認証データ（Ａ１１，Ａ２１）生成部１６、乱数（Ｒｎ０〜Ｒｎ３）生成部１７、単純数値ａの設定部１８などを有する。これらの機能は論理回路および／またはマイクロチップ化されたＣＰＵを用いて構成されている。

乱数生成部１７は、図１０にその構成をブロック図化して示すように、乱数格納部１７１、乱数保持部１７２，およびＡＥＳ暗号化部１７３によって構成される。乱数格納部１７１は、ＲＦＩＤタグ１００に初期データを設定する際に管理側装置がＲＦＩＤタグごとに生成した乱数生成用の乱数源（乱数シード）を格納する。乱数保持部１７２は、前回起動時に生成した乱数（前回乱数）を保持する。

ＡＥＳ暗号化部１７３は、ＲＦＩＤタグ１００がＲ／Ｗ２００からの非接触給電によって起動されるごとに、乱数格納部１７１に格納されている乱数源と乱数保持部１７２に保持されている前回の乱数をもとに、ＡＥＳ暗号化により乱数Ｒｎ０〜Ｒｎ３を生成する。その生成乱数Ｒｎ０〜Ｒｎ３のうち、乱数Ｒｎ３は、乱数保持部１７２に次回の乱数生成用の乱数として保持される。

上記のように、乱数生成部１７は、ＲＦＩＤタグ１００がＲ／Ｗ２００からの非接触給電によって起動されるごとに新規な乱数Ｒｎ０〜Ｒｎ３を生成する。この生成乱数Ｒｎ０〜Ｒｎ３のうち、乱数Ｒｎ０〜Ｒｎ２は、後述するアンチコリジョンおよび認証データＡ１１，Ａ２１に使用される。

なお、前回乱数がない最初の乱数生成時における乱数保持部１７２には、ＲＦＩＤタグ１００に初期データを設定する際に、適当な初期データ（たとえばＲＦＩＤタグ１００ごとに設定された乱数）を保持させるようにしておけばよい。

（Ｒ／Ｗ２００）
Ｒ／Ｗ２００は、上記非接触受電および無線インターフェイス回路１１に対応する非接触給電および無線インターフェイス回路２１、不揮発性記憶領域２２、コマンド要求や認証などの処理を担う制御部２３を有する。
不揮発性記憶領域２２には、管理対象のＲＦＩＤタグ１００をグループＩＤ情報（Ｇ）に基づいて識別するためのグループ管理データベースが形成されるとともに、認証鍵Ｋｐ１，Ｋｐ２、グループ内共通の鍵情報Ｋｓなどが、Ｒ／Ｗ２００にあらかじめ割り当てられた管理対象グループごとに格納されている。この場合、認証鍵Ｋｐ１，Ｋｐ２はＲＦＩＤタグ（プライベートモード）１００に対する認証用だけが用意されている。
制御部２３は、ＡＥＳ暗号化／復号部２４、対象グループＧ識別部２５、認証データ処理部２６、単純数値更新部２８などを有する。単純数値更新部２８はカウンタ等を用いて構成される。認証データ処理部２６については後述する。

（管理サーバ３００）
管理サーバ３００はＲ／Ｗ２００とＷＡＮを介してＲＦＩＤタグ１００と情報をやりとりする。このとき、管理サーバ３００とＲ／Ｗ２００間の通信は当然、暗号化／復号処理がなされるが図中では省略する。この管理サーバ３００は、管理用の不揮発性記憶領域３２と、認証やデータの読み取り／書き込み等の処理を担う制御部３３を有する。

不揮発性記憶領域３２には、広範囲に分散設置された正規のＲ／Ｗ２００を個別に管理するためのデータベース、多数のＲＦＩＤタグ１００を個別に管理するためのデータベースがそれぞれ形成されるとともに、ＲＦＩＤタグ１００ごとに認証鍵Ｗｐ１，Ｗｐ２および鍵情報Ｋｑを生成するためのマスター鍵Ｗｐｍ１，Ｗｐｍ２，Ｋｑｍなどが格納されている。

制御部３３は、ＡＥＳ暗号化／復号部３４、認証データ処理部３６、双線形ペアリング演算部３７、乱数発生器３８などを有する。双線形ペアリング演算部３７は、マスター鍵Ｗｐｍ１，Ｗｐｍ２，Ｋｑｍを用いてＲＦＩＤタグ１００ごとに個別の認証鍵Ｗｐ１，Ｗｐ２および鍵情報Ｋｑを生成する。認証データ処理部３６および双線形ペアリング演算部３７については後述する。乱数発生器３８で生成した乱数は、ＲＦＩＤタグごとの乱数生成源として、ＲＦＩＤタグ１００の製造時または初期設定時にＲＦＩＤタグに送信して格納される。

次に、上述したＲＦＩＤタグ管理システムの動作（とくに認証動作）について、図１１を参照しながら説明する。

図１１において、ＲＦＩＤタグ１００がプライベートモードの状態にある場合について説明すると、まず、Ｒ／Ｗ２００は、ＲＦＩＤタグ１００が非接触給電および無線通信が可能な領域に接近すると、そのＲＦＩＤタグ１００に対してＩＤ情報の返信を要求する。

この要求に応じてＲＦＩＤタグ（プライベートモード）１００がグループＩＤ情報（Ｇ）を返信すると、そのＲＦＩＤタグ１００を認証するための秘密情報である認証データＡ１１の返信を要求するコマンドを送信する。このときのコマンドは公開データ形式で送信される。このコマンドを受信したＲＦＩＤタグ１００は、暗号化された第１の認証データＡ１１を送信する。

ＲＦＩＤタグ１００が返信するグループＩＤ情報（Ｇ）には、Ｒ／Ｗ２００側でのアンチコリジョン処理のために乱数Ｒｎ０が組み込まれている。この乱数Ｒｎ０には、ＲＦＩＤタグ１００が非接触給電を受けて起動されるごとに新規生成する乱数（Ｒｎ０）が使用される。

多数のＲＦＩＤタグを管理する大規模なシステムでは、Ｒ／Ｗ２００が、グルーブ属性を同じくする複数のＲＦＩＤタグ１００を同時的に検出する場合が想定されるが、この場合、その複数のＲＦＩＤタグ１００を互いに識別するアンチコリジョン処理が必要となる。

そこで、ここでは、ＲＦＩＤタグ１００からＲ／Ｗ２００に送信されるグループＩＤ情報（Ｇ）に、ＲＦＩＤタグ１００ごとに生成される乱数Ｒｎ０を組み込ませるようにしている。Ｒ／Ｗ２００は、その乱数Ｒｎ０によって複数のＲＦＩＤタグを互いに識別することができ、それぞれに対して独立して無線によるデータのやりとり、コマンドあるいはメッセージ等の送信を行うことができる。

上記乱数Ｒｎ０は、データ通信における通信相手特定のためのＩＤいわゆる通信ＩＤ（あるいは端末ＩＤ）としての機能を持つが、この通信ＩＤはＲＦＩＤタグ１００が起動されるごとに新規生成される乱数であって、これによってＲＦＩＤタグ１００を特定することはできない。

つまり、グループＩＤ情報（Ｇ）に付加された乱数Ｒｎ０は、ＲＦＩＤタグ１００の起動ごとにランダムに変動する浮動ＩＤ（あるいは仮ＩＤ）としての機能を持つが、ＲＦＩＤタグ１００を個別に特定するユニークＩＤにはならない。これにより、仮にその乱数Ｒｎ０が無線傍受されても、その傍受で得たデータによるＲＦＩＤタグ１００の個体識別と追跡、偽造、なりすましなどを不可能にしている。

第１の認証データＡ１１は、ＲＦＩＤタグ１００が起動されるごとに生成する乱数Ｒｎ１とあらかじめ設定された単純数値ａの２種類のデータを基にして組み立てられ、ＲＦＩＤタグ１００にあらかじめ付与された認証鍵Ｋｐ１を用いてＡＥＳ暗号化された後、無線送信される。

Ｒ／Ｗ２００は、ＲＦＩＤタグ１００から返信されたグループＩＤ情報（Ｇ）に基づいて、そのＲＦＩＤタグ１００が管理対象であるか否かを判断し、管理対象でなかった場合は、その旨のコメントを発信して、そのＲＦＩＤタグ１００に対するアクセスをただちに終了させる。

ＲＦＩＤタグ１００が管理対象であった場合は、ＲＦＩＤタグ１００から送信された暗号化された第１の認証データＡ１１を、グループ内で共通の認証鍵Ｋｐ１を用いてＡＥＳ復号する。これにより、Ｒ／Ｗ２００は、第１の認証データＡ１１の基である乱数Ｒｎ１と単純数値ａの２種類の基データを取得する。

次に、Ｒ／Ｗ２００は、その乱数Ｒｎ１と単純数値ａのうち、単純数値ａだけを所定の数学的規則にしたがって順次更新される別の単純数値ｃに置き換えることにより、第１の認証データＡ１１に対して乱数Ｒｎ１は同じで単純数値ｃだけが異なる第２の認証データＡ１２を組み立てる。この実施形態の場合、第２の認証データＡ１２側の単純数値ｃは、第１の認証データＡ１１側の単純数値ａに＋１ずつのインクリメント操作を行って作成する。

この第２の認証データＡ１２はグループ内で共通の認証鍵Ｋｐ２でＡＥＳ暗号化され、ＲＦＩＤタグ１００に対して、所定の動作（秘密ＩＤ情報の読み出し）を要求するコマンドとともに無線送信される。

認証鍵Ｋｐ１，Ｋｐ２は２つ（Ｋｐ１とＫｐ２）が対となってＲ／Ｗ２００に格納されている。Ｒ／Ｗ２００は、１あるいは複数のグループ属性のＲＦＩＤタグ１００を管理対象にするが、その管理対象となっているグルーブ属性の数だけ、認証鍵Ｋｐ１，Ｋｐ２の対を有する。そして、ＲＦＩＤタグ１００から返信されたグループＩＤ情報（Ｇ）に基づき、対応する認証鍵の対（Ｋｐ１とＫｐ２）を選択して上記暗号化／復号に用いる。

ＲＦＩＤタグ１００は、Ｒ／Ｗ２００からコマンドとともに送信された暗号化された第２の認証データＡ１２を認証鍵Ｋｐ２でＡＥＳ復号することにより、第２の認証データＡ１２の基になっている乱数Ｒｎ１と単純数値ｃを取得する。

そして、第２の認証データＡ１２の基となっている乱数Ｒｎ１および単純数値ｃと、第１の認証データＡ１１の基となっている乱数Ｒｎ１および単純数値ａとをそれぞれ比較照合し、両認証データＡ１１，Ａ１２の乱数同士の同一性および単純数値同士の数学的関連性によってＲ／Ｗ２００の正規性を判断する。この正規性判断はデータ値の単純な比較処理によりきわめて簡単に行うことができる。

ここで、２つの認証データＡ１１，Ａ１２の各一方の基データをなす２つの乱数Ｒｎ１が互いに同一で、かつ、各他方の基データをなす２つの単純数値ａ，ｃ間にａ≦ｃという所定の数学的関連性があった場合は、Ｒ／Ｗ２００が正規であると判断して、そのＲ／Ｗ２００からのコマンド（秘密ＩＤ情報の読み出し）を実行する。

一方、乱数同士の同一性または単純数値同士の数学的関連性のいずれか一方が成立しなかった場合は、Ｒ／Ｗ２００が正規でないと判断し、その旨のコメントを発信して、そのＲ／Ｗ２００に対する通信を強制終了させる。

上記コマンドが実行されると、ＲＦＩＤタグ１００側では、第１の認証データＡ１１の単純数値ａを第２の認証データＡ１２の単純数値ｃに置き換える（ａ←ｃ）。また、Ｒ／Ｗ２００側では、上記コマンドが実行されるごとに、または上記コマンドの送信動作が行われるごとに、第２の認証データＡ１２を組み立てるための単純数値ｃを＋１だけインクリメント更新（ｃ＝ｃ＋１）する。この＋１のインクリメントは、コマンドの無線送信が失敗して再試行（リトライ）が行われる場合でも行われる。

これにより、Ｒ／Ｗ２００が無線送信する第２の認証データＡ１２の基データは、その送信の成否に係わらず、無線送信の動作が行われるごとに違った内容となる。また、ＲＦＩＤタグ１００が無線送信する第１の認証データＡ１１の基データも、ＲＦＩＤタグ１００がコマンドを実行するごとに違った内容となる。その内容の違いは単純数値ａ，ｃの部分だけであるが、無線伝送されている区間では、認証鍵Ｋｐ１，Ｋｐ２で暗号されているため、認証データＡ１１，Ａ１２全体のデータ内容が違っているように見える。

第２の認証データＡ１２は無線送信の動作ごとに変化するが、ＲＦＩＤタグ１００とＲ／Ｗ２００間では同じ内容のものが共有される。

認証データＡ１１，Ａ１２よってＲ／Ｗ２００の正規性を判断したＲＦＩＤタグ１００は、Ｒ／Ｗ２００から送信されたコマンドの実行により、ＲＦＩＤタグ１００内のあらかじめ暗号化されている秘密ＩＤ情報ＥＫｓ(ＩＤｒｆ)を、第２の認証データＡ１２を鍵情報とする暗号化処理により二重に暗号化し、これをＲ／Ｗ２００へ無線送信する。

Ｒ／Ｗ２００は、無線受信した二重の秘密ＩＤ情報を、第２の認証データＡ１２を鍵情報とする復号処理により復号し、元の秘密ＩＤ情報ＥＫｓ(ＩＤｒｆ)を再生する。さらに、この秘密ＩＤ情報ＥＫｓ(ＩＤｒｆ)をグループ内での共通鍵情報Ｋｓで復号することにより、ＲＦＩＤタグ１００の特定に使用可能なユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを取得する。

以上のようにして、ＲＦＩＤタグ１００とＲ／Ｗ２００間で正規性の認証が行われるとともに、ＲＦＩＤタグ１００のユニークＩＤ情報ＩＤｒｆがＲ／Ｗ２００によって取得される。

Ｒ／Ｗ２００は、取得したユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを、第２の認証データＡ１２の単純数値ｃとともに、管理サーバ３００へ引き渡す。これにより、管理サーバ３００は、そのユニークＩＤ情報ＩＤｒｆに基づいて特定されるＲＦＩＤタグ１００に対して、Ｒ／Ｗ２００を中継しながら、秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）の読み出しと書き込みのリモートアクセスを行う準備が整う。

管理サーバ３００による秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）の読み出し／書き込みは、ＲＦＩＤタグ１００とＲ／Ｗ２００間での処理プロセスと同様、第１と第２の認証データＡ２１とＡ２２のやりとりによる正規性認証を前提にして行われる。

このため、ＲＦＩＤタグ１００は、Ｒ／Ｗ２００に対して作成した第１の認証データＡ１１とは別に、管理サーバ３００に対して第１の認証データＡ２１を作成する。この第１の認証データＡ２１は、ＲＦＩＤタグ１００の起動ごとに生成する乱数Ｒｎ２と単純数値ａを基データにして組み立てられるが、乱数Ｒｎ２はＲ／Ｗ２００に対する認証データＡ１１の乱数Ｒｎ１とは別の乱数である。

Ｒ／Ｗ２００への秘密ＩＤ情報ＥＫｓ(ＩＤｒｆ)の送信を完了したＲＦＩＤタグ１００は、管理サーバ３００からＲ／Ｗ２００を介して認証データの要求コマンドを受け、乱数Ｒｎ２と単純数値ａを基データとする第１の認証データＡ２１を、ＲＦＩＤタグ１００ごとにあらかじめ付与された認証鍵Ｗｐ１で暗号化し、Ｒ／Ｗ２００を介して管理サーバ３００へ送信する。

管理サーバ３００は、ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆとマスター鍵Ｗｐｍ１を演算子とする双線形ペアリング演算により上記認証鍵Ｗｐ１を生成し、この認証鍵Ｗｐ１を用いて暗号化された第１の認証データＡ２１を復号する。これにより、管理サーバ３００は、第１の認証データＡ２１の基である乱数Ｒｎ２と単純数値ａの２種類のデータを取得する。

このあと、管理サーバ３００は、その乱数Ｒｎ２と単純数値ａのうち、単純数値ａだけを、Ｒ／Ｗ２００にてインクリメント更新される単純数値ｃに置き換えることにより、第１の認証データＡ２１に対して乱数Ｒｎ２は同じで単純数値ｃだけが異なる第２の認証データＡ２２を組み立てる。

この第２の認証データＡ２２は、ユニークＩＤ情報ＩＤｒｆとマスター鍵Ｗｐｍ２を演算子とする双線形ペアリング演算により生成される認証鍵Ｗｐ２で暗号化され、ＲＦＩＤタグ１００に対して、所定の動作（秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）の読み出し／書き込み動作）を要求するコマンドとともに、Ｒ／Ｗ２００を介して送信される。

ＲＦＩＤタグ１００は、管理サーバ３００からコマンドとともに送信された暗号化された第２の認証データＡ２２を、ＲＦＩＤタグ１００にあらかじめ格納された認証鍵Ｗｐ２で復号することにより、第２の認証データＡ２２の基になっている乱数Ｒｎ２と単純数値ｃを取得する。

そして、第２の認証データＡ２２の基となっている乱数Ｒｎ２および単純数値ｃと、第１の認証データＡ２１の基となっている乱数Ｒｎ２および単純数値ａとをそれぞれ比較照合し、両認証データＡ２１，Ａ２２の乱数同士の同一性および単純数値同士の数学的関連性によって管理サーバ３００側の正規性を判断する。この正規性判断はデータ値の単純な比較処理によりきわめて簡単に行うことができる。

ここで、２つの認証データＡ２１，Ａ２２の各一方の基データをなす２つの乱数Ｒｎ２が互いに同一で、かつ、各他方の基データをなす２つの単純数値ａ，ｃ間にａ≦ｃという所定の数学的関連性があった場合は、管理サーバ３００が正規であると判断して、その管理サーバ３００からのコマンドを実行する。

一方、乱数同士の同一性または単純数値同士の数学的関連性のいずれか一方が成立しなかった場合は、管理サーバ３００が正規でないと判断し、その旨のコメントを発信して、管理側装置４００（Ｒ／Ｗ２００と管理サーバ３００）に対する通信を強制終了させる。

ＲＦＩＤタグ１００が正規の管理サーバ３００から秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）の読み出しを要求するコマンドを受信した場合、ＲＦＩＤタグ１００はその秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）を、第２の認証データＡ２２を鍵情報とする暗号化処理により二重に暗号化し、これをＲ／Ｗ２００を介して管理サーバ３００へ送信する。

管理サーバ３００は、その二重に暗号化された秘密データを、第２の認証データＡ２２を鍵情報とする復号処理により復号し、元の秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）を再生する。さらに、この秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）をＲＦＩＤタグ１００ごとに生成される鍵情報Ｋｑで復号することにより、ＲＦＩＤタグ１００の秘密データＳｄａｔａを取得する。ＲＦＩＤタグ１００ごとの鍵情報Ｋｑは、ＩＤ情報ＩＤｒｆとマスター鍵Ｋｑｍを演算子とする双線形ペアリング演算により生成される。

また、ＲＦＩＤタグ１００に対して正規の管理サーバ３００から秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）を書き込む場合、管理サーバ３００はＲＦＩＤタグ１００へ、データの書き込みを要求するコマンドを送信する。

ＲＦＩＤタグ１００は、復号した第２の認証データＡ２２を第１の認証データＡ２１と比較照合することにより、コマンド発信元である管理サーバ３００の正規性を判断する。この正規性の判断は、上述したように、両認証データＡ２１，Ａ２２の乱数同士の同一性および単純数値同士の数学的関連性によって行う。この場合も、認証データ２１，Ａ２２の単純数値ａ，ｃは、コマンドの実行ごと、またはコマンド送信の実行（リトライも含む）ごとに更新される。

コマンド発信元が正規であると判断されたならば、管理サーバ３００から送信されてくる秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）を所定の記憶領域に書き込む処理を実行する。書き込み用の秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）は、管理サーバ３００にて上記鍵情報Ｋｑを用いて暗号化され、さらに第２の認証データＡ２２で二重に暗号化された状態で送信されてくる。

ＲＦＩＤタグ１００は、その二重の秘密データを第２の認証データＡ２２で復号することにより、管理サーバ３００側だけが持つ上記鍵情報Ｋｑで暗号化された秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）を復号し、これを所定の記憶領域に書き込む、または所定の処理に活用する。

以上のように、ＲＦＩＤタグ１００の秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）については、Ｒ／Ｗ２００との間で行われる第１の認証プロセスと、管理サーバ３００との間で行われる第２の認証プロセスとにより、２段階に強化された強固なセキュリティが確保されるようになっている。

さらに、第１の認証プロセスでは認証鍵Ｋｐ１，Ｋｐ２と認証データＡ１１，Ａ１２による二重のセキュリティ効果が確保され、第２の認証プロセスでは認証鍵Ｗｐ１，Ｗｐ２と認証データＡ２１，Ａ２２と鍵情報Ｋｑによる三重のセキュリティ効果が確保されるようになっている。

また、ここで示す実施形態では、ＲＦＩＤタグ１００と管理側装置４００間での正規性の認証を暗号化された認証データ（Ａ１１，Ａ１２），（Ａ２１，Ａ２２）のやりとりによって行わせるとともに、その認証データ（Ａ１１，Ａ１２），（Ａ２１，Ａ２２）を乱数Ｒｎ１，Ｒｎ２と所定の数学的規則にしたがって順次更新される単純数値ａ，ｃを基にして組み立て、ＲＦＩＤタグ１００がＲ／Ｗ２００または管理サーバ３００からＲ／Ｗ２００を介して送信されたコマンドを実行するごとに、またはリトライを含むコマンドの送信動作ごとに、上記単純数値ａ，ｃを更新させるようにしている。

上記によれば、ＲＦＩＤタグ１００による管理側装置４００の正規性判断が、一意の固定データではなく、ＲＦＩＤタグ１００がコマンドを実行するごとに変動する認証データ（Ａ１１，Ａ１２），（Ａ２１，Ａ２２）によって行われる。これにより、暗号化された秘密情報が一意の固定データとして無線伝送されることを簡単に回避させることができる。しかもこれは、複雑で大規模な回路機能が必要なデータの同期などによらずに、単純数値ａ，ｃの更新という至極簡単な操作で行うことできる。

認証データ（Ａ１１，Ａ１２），（Ａ２１，Ａ２２）はその基データの一部に単純数値ａ，ｃを用いているが、この単純数値ａ，ｃと乱数Ｒｎ１，Ｒｎ２の組み合わせを暗号化すれば、データ全体が乱数化されて見える秘匿性の高い認証データとすることができる。

さらに、ＲＦＩＤタグ１００のコマンド実行によって無線伝送される秘密ＩＤ情報ＥＫｓ(ＩＤｒｆ)および秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ）はそれぞれ、鍵情報Ｋｓ，Ｋｑであらかじめ暗号化された上に、そのコマンド実行ごと、またはコマンドの送信動作ごとに変動する認証データＡ１２，Ａ２２を用いて二重に暗号化されるので、秘匿性も非常に高められる。

したがって、仮に無線傍受によるデータの不正抜き取りが行われた場合でも、偽造やなりすまし等の悪用を事実上不可能にすることができる。また、ＲＦＩＤタグ１００に対して不正な無線アクセスが行われても、これを確実に排除することができる。このようにして、システムの円滑な運用を妨げるような処理負担増をともなうことなく、情報セキュリティ強度を大幅に高めることができる。

さらに、上記プライベートモードの動作では、ＲＦＩＤタグ１００とＲ／Ｗ２００間の認証に先立ち、ＲＦＩＤタグ１００から公開データ形式のグループＩＤ情報（Ｇ）を取得し、このグループＩＤ情報（Ｇ）に基づいてＲＦＩＤタグ１００が管理対象であるか否かを判断し、管理対象のＲＦＩＤタグ１００だけに限定して上述した認証動作等を行わせることにより、管理対象が非常に多いシステムでも、その運用効率を高めることができる。

この場合、管理対象とするグループＩＤ情報（Ｇ）はＲ／Ｗ２００ごとにそれぞれ複数設定してもよい。また、Ｒ／Ｗ２００ごとに管理対象のグループＩＤ情報（Ｇ）の組み合わせを異ならせてもよい。

以上、ＲＦＩＤタグ１００がプライベートモードの状態にある場合について説明したが、ＲＦＩＤタグ１００が通常モードの状態にある場合は、ＲＦＩＤタグ１００がＲ／Ｗ２００に対して公開データ形式のユニークＩＤ情報ＩＤｒｆを返信するので、上記第１の認証プロセスは省略され、上記第２の認証プロセスだけが実行される。この場合、その第２の認証プロセスにより正規性が認証された管理側装置４００が秘密データＥＫｑ（Ｓｄａｔａ)の読み出し／書き込みを行うことができる。

以上、本発明をその代表的な実施例に基づいて説明したが、本発明は上述した以外にも種々の態様が可能である。

たとえば、認証データ（Ａ１１，Ａ１２），（Ａ２１，Ａ２２）の基データに使用する単純数値ａ，ｃは、インクリメント以外の数学的規則によって更新させるようにしてもよい。つまり、数学的関連性の判定が容易に行えれば、インクリメント以外の規則で更新させてもよい。

また、管理サーバ３００における秘密鍵Ｗｐ１，Ｗｐ２，Ｋｑの生成は、双線形ペアリング演算によらずに、ＩＤ情報ＩＤｒｆによるデータベース検索などによって行ってもよい。

ＲＦＩＤタグ１００内における乱数Ｒｎ０〜Ｒｎ３の生成手段は、図１０に示した構成例以外の手段であってもよく、たとえばＲＦＩＤタグ１００内に独立の真性乱数発生器を設置する構成でもよい。

多数のパッシブ型ＲＦＩＤタグを管理対象とするＲＦＩＤタグ管理システムにおいて、システムの円滑な運用を妨げるような処理負担増をともなうことなく、ＲＦＩＤタグ内のデータに対するセキュリティ強度を実効的に高めるとともに、ＲＦＩＤタグごとに、使用段階に応じて適正な動作モードを可逆的に設定することができ、これにより、必要かつ十分なプライバシー保護対策を可能にするとともに、ＲＦＩＤタグ管理システムにおける理想的な循環型社会の形成が可能になる。

本発明の一実施形態をなすＲＦＩＤタグ管理システムの基本構成をデータの挙動に着目して示す概念図である。 図１に示したＲＦＩＤタグ管理システムに部分的変更を加えた例を示す概念図である。 ＲＦＩＤタグが通常モードとプライベートモード間を可逆的に移行することを示す概念図である。 ユニークＩＤ情報とグループＩＤ情報のデータ構造を示す図である。 本発明によるＲＦＩＤタグ１００の構成をその動作によって示すフローチャートである。 本発明によるＲＦＩＤタグ１００のさらに好適な構成をその動作によって示すフローチャートである。 本発明に係るＲＦＩＤタグのリサイクル使用例を示す概念図である。 本発明によるＲＦＩＤタグ管理システムの基本構成をデータの流れに着目して示す概念図である。 本発明によるＲＦＩＤタグ管理システムを回路機能に着目して示すブロック図である。 ＲＦＩＤタグに設置される乱数生成部の構成例を示すブロック図である。 図９に示したシステムをデータの挙動に着目して示す概念図である。

符号の説明

１００ ＲＦＩＤタグ
１１０ モード切替機能
１１１ モード設定部
１１２ モード制御部
１２１〜１２４ 認証機能
１１ 非接触受電および無線（ＲＦ）インターフェイス回路
１２ 不揮発性記憶領域
１３ 制御部
１４ 暗号化／復号部
１５ 認証処理部
１６ 認証データ生成部
１７ 乱数生成部
１７１ 乱数格納部
１７２ 乱数保持部
１７３ ＡＥＳ暗号化部
１８ 単純数値設定部
２００ Ｒ／Ｗ（リーダ／ライタ）
２１ 非接触給電および無線（ＲＦ）インターフェイス回路
２２ 不揮発性記憶領域
２３ 制御部
２４ 暗号化／復号部
２５ 対象グループ識別部
２６ 認証データ処理部
２８ 単純数値更新部
３００ 管理サーバ
３２ 管理用の不揮発性記憶領域
３３ 制御部
３４ 暗号化／復号部
３６ 認証データ処理部
３７ 双線形ペアリング演算部
３８ 乱数生成器
４００ 管理側装置
Ｇ グループＩＤ情報
ＥＫｓ(ＩＤｒｆ) 暗号化された秘密ＩＤ情報
Ｋｓ 鍵情報
ＥＫｑ（Ｓｄａｔａ） 暗号化された秘密データ
Ｋｑ 鍵情報
Ｋｐ１，Ｋｐ２ 鍵情報（認証鍵）
Ｗｐ１，Ｗｐ２ 鍵情報（認証鍵）
Ｒｎ０〜Ｒｎ３ 乱数
ａ，ｃ 単純数値
Ａ１１，Ａ１２ 認証データ
Ａ２１，Ａ２２ 認証データ
Ｗｐｍ１ マスター鍵
Ｗｐｍ２ マスター鍵
Ｋｑｍ マスター鍵

Claims (17)

1. Ｒ／Ｗ（リーダ／ライタ）に接近して非接触給電を受けることにより起動されてそのＲ／Ｗと近距離の無線通信を開始するＲＦＩＤタグ（無線タグ）と、上記Ｒ／Ｗを介してＲＦＩＤタグとの情報のやりとりを行うことにより多数のＲＦＩＤタグの情報を集中管理する管理サーバを備えたＲＦＩＤタグ管理システムにおいて、
   ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤタグの個体識別が可能なユニークＩＤ情報と、ＲＦＩＤタグのグループ属性が特定可能なグループＩＤ情報と、このグループＩＤ情報に基づいて生成または特定される第１の鍵情報で暗号化されたユニークな秘密ＩＤ情報と、この秘密ＩＤ情報に基づいて生成または特定される第２の鍵情報で暗号化された秘密データを有するとともに、
   上記秘密ＩＤ情報の読み出し上記秘密データの読み出しまたは書き込みを、所定の認証手順によって正規性を認証された管理側装置（Ｒ／ＷまたはＲ／Ｗを介してＲＦＩＤタグと情報のやりとりを行う管理サーバ、以下同じ）に限定する認証機能を有し、
   さらに、管理側装置からの無線アクセスに対する応答動作モードとして、ＲＦＩＤタグの個体識別が可能なユニークＩＤ情報を返信する通常モードと、ＲＦＩＤタグのグループ属性が識別可能なグループＩＤ情報を返信するプライベートモードと、両モードを管理側装置からのリモート操作によって移行させるモード切替機能を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
2. 請求項１において、上記ユニークＩＤ情報は上位と下位の２つの記憶領域（上位フィールドと下位フィールド）に階層分けされて記述された上位ＩＤ情報部と下位ＩＤ情報部によって構成され、上記グループＩＤ情報は上位ＩＤ情報部に乱数を付加して構成されることを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
3. 請求項２において、上位ＩＤ情報部の記憶領域（上位フィールド）に通常とプライベートのモード指定を行うモードフラグを配置し、このモードフラグの書き換えによって通常とプライベートのモード切替を行わせることを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
4. 請求項２または３において、上位ＩＤ情報部の記憶領域に、その記憶領域のビット長を定める指示データを配置し、この指示データに基づいて抽出される所定ビット長の上位ＩＤ情報部に乱数を付加してグループＩＤ情報を作成することを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
5. 請求項４において、ＲＦＩＤタグは、上記乱数をＲＦＩＤタグの起動ごとに新規生成し、管理装置側はその乱数を用いて複数のＲＦＩＤタグを互いに識別するアンチコリジョン処理を行うことを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、通常モードからプライベートモードへの移行手順と、プライベートモードから通常モードへの移行手順を異ならせるとともに、少なくとも後者の移行手順にはパスワードや鍵情報などを必要とする認証手順が含まれることを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
7. 請求項１〜６のいずれかにおいて、管理側装置からのアクセスに対して応答可能な領域に通常モードとプライベートモードのＲＦＩＤタグが混在して存在する状況が生じた場合に、管理側装置はプライベートモードのＲＦＩＤタグに対して動作休止のコマンドを発信し、このコマンドを受信したプライベートモードのＲＦＩＤタグは管理側装置への応答を停止し、通常モードのＲＦＩＤタグだけが応答することを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
8. 請求項１〜７のいずれかにおいて、
   ＲＦＩＤタグは、上記グループＩＤ情報によって特定または生成される第１の種類の鍵情報によって暗号化された秘密ＩＤ情報と、上記ユニークＩＤ情報に基づいて特定または生成される第２の種類の鍵情報によって暗号化された書き換え可能な秘密データを有し、
   管理側装置は、プライベートモードの状態にあるＲＦＩＤタグからグループＩＤ情報および秘密ＩＤ情報を取得し、そのグループＩＤ情報に基づいて第１の種類の鍵情報を特定または生成し、この第１の鍵情報を用いて上記秘密ＩＤ情報からユニークＩＤ情報を復号する第１の処理層と、通常モードの状態にあるＲＦＩＤタグから取得されるユニークＩＤ情報または上記第１の処理層にて復号されるユニークＩＤ情報に基づいて第２の種類の鍵情報を特定または生成し、この第２の種類の鍵情報を用いてＲＦＩＤタグの秘密データを復号すること、および／または上記第２の種類の鍵情報を用いて暗号化した秘密データをＲＦＩＤタグに書き込むことを行う第２の処理層が形成されていることを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
9. 請求項１〜８のいずれかにおいて、ＲＦＩＤタグと管理側装置間での正規性の認証を、暗号化された認証データのやりとりによって行わせるとともに、その認証データを乱数と所定の数学的規則にしたがって順次更新される単純数値を基にして組み立て、ＲＦＩＤタグが管理側装置から送信されたコマンドを実行するごとに、または管理側装置によるコマンドの送信動作ごとに、上記単純数値を更新させることを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
10. 請求項１〜９のいずれかにおいて、暗号化された秘密ＩＤ情報および暗号化された秘密データをそれぞれ、少なくとも無線によって伝送される区間において、ＲＦＩＤタグと管理側装置の間で更新されながら共有される認証データを鍵情報とする暗号化／復号手段によって二重に暗号化することを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
11. 請求項１〜１０のいずれかにおいて、ＲＦＩＤタグは、起動ごとに生成される乱数と所定の単純数値を基データとする第１の認証データを、ＲＦＩＤタグと管理側装置間で共有される第１の認証鍵で暗号化して管理側装置へ送信し、
    管理側装置は、上記第１の認証データを上記第１の認証鍵で復号して、その基データ内の単純数値だけを所定の数学的規則にしたがって更新することにより第２の認証データを作成し、これを管理側装置とＲＦＩＤタグ間で共有される第２の認証鍵で暗号化して上記ＲＦＩＤタグに送信し、ＲＦＩＤタグは第２の認証鍵で復号して上記第２の認証データを取得し、
    第１と第２の両認証データ間での乱数同士の同一性および単純数値同士の数学的関連性によってＲＦＩＤタグと管理側装置間での正規性の認証を行わせるようにしたことを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
12. 請求項１〜１１のいずれかにおいて、第１および第２の認証データ、第１および第２の認証鍵をそれぞれ、管理側装置に形成される第１の処理層および第２の処理層ごとに生成し、ＲＦＩＤタグと第１の処理層間での正規性の認証と、ＲＦＩＤタグと第２の処理層間での正規性の認証をそれぞれ、互いに異なる認証データと認証鍵により独立して行わせるようにしたことを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
13. 請求項１２において、ＲＦＩＤタグと第２の処理層間での正規性認証用の認証鍵をグループＩＤ情報と秘密ＩＤ情報に基づいて特定または生成することを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
14. 請求項１〜１３のいずれかにおいて、ＲＦＩＤタグは、起動ごとに生成される乱数と所定の単純数値を基データとする第１の認証データを、ＲＦＩＤタグと管理側装置間で共有される第１の認証鍵で暗号化して管理側装置へ送信し、
    管理側装置は、上記第１の認証データを第１の認証鍵で復号して、その基データ内の単純数値だけを所定の数学的規則にしたがって更新することにより第２の認証データを作成し、これを管理側装置とＲＦＩＤタグ間で共有される第２の認証鍵で暗号化して上記ＲＦＩＤタグに送信し、ＲＦＩＤタグは第２の認証鍵で復号することにより、上記第２の認証データをＲＦＩＤタグと管理側装置間で共有させるようにし、
    暗号化された秘密ＩＤ情報および暗号化された秘密データをそれぞれ、少なくとも無線によって伝送される区間において、上記第２の認証データを鍵情報とする暗号化／復号手段によって暗号化することを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
15. 請求項１４において、第１および第２の認証データ、第１および第２の認証鍵をそれぞれ、管理側装置に形成される第１の処理層および第２の処理層ごとに生成し、暗号化された秘密ＩＤ情報の暗号化／復号と、暗号化された秘密データの暗号化／復号をそれぞれ、互いに異なる認証データにより独立して行わせるようにしたことを特徴とするＲＦＩＤタグ管理システム。
16. 請求項１〜１５のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ管理システムに用いられるＲＦＩＤタグであって、
    ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤタグの個体識別が可能なユニークＩＤ情報と、ＲＦＩＤタグのグループ属性だけが特定可能なグループＩＤ情報と、このグループＩＤ情報に基づいて生成または特定される第１の鍵情報で暗号化されたユニークな秘密ＩＤ情報と、この秘密ＩＤ情報に基づいて生成または特定される第２の鍵情報で暗号化された秘密データを有するとともに、
    上記秘密ＩＤ情報の読み出し上記秘密データの読み出しまたは書き込みを、所定の認証手順によって正規性を認証された管理側装置（Ｒ／ＷまたはＲ／Ｗを介してＲＦＩＤタグと情報のやりとりを行う管理サーバ、以下同じ）に限定する認証機能を有し、
    さらに、管理側装置からの無線アクセスに対する応答動作モードとして、ＲＦＩＤタグの個体識別が可能なユニークＩＤ情報を返信する通常モードと、ＲＦＩＤタグのグループ属性が識別可能なグループＩＤ情報を返信するプライベートモードと、両モードを管理側装置からのリモート操作によって移行させるモード切替機能を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
17. 請求項１６において、プライベートモードの状態にあるときに、管理側装置の正規性を認証するために認証データの基データとする乱数およびグループＩＤ情報に付加する乱数をそれぞれ生成するために、ＲＦＩＤタグごとに初期データを設定する際に管理側装置で生成した乱数を格納しておき、起動ごとに生成される乱数を保持して、この保持した乱数と格納した乱数をもとに共通鍵暗号方式で乱数を生成する手段を備えたことを特徴とするＲＦＩＤタグ。

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