JP2014078219A - 読み取りが１回だけ可能であることをｎｆｃタグに実装する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本明細書に記載の実施形態は、近接場通信に関し、より具体的には、安全な近接場通信の為に、タグの読み取りが１回だけ可能であることを推進することに関する。
【解決手段】読み取りが１回だけ可能であることが有効化されたタグが、データを要求する全ての読み取り器に対して暗号化データを提供する。受信されたデータを復号できるのは、固有アプリケーションを保有する、許可されている読み取り器だけである。データが復号されたら、許可されている読み取り器は、タグに読み取り済みのマーキングを施す。タグに「読み取り済み」のマーキングが施された後、タグは、どの読み取り器から更なるデータアクセス要求があっても、全て無効にする。更に、タグを再利用して、新規データを書き込むことが可能である。
【選択図】図３

Description

本明細書に記載の実施形態は、近接場通信に関し、より具体的には、安全な近接場通信の為に、タグの読み取りが１回だけ可能であることを推進することに関する。

近接場通信（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（ＮＦＣ））は、ＮＦＣ対応機器同士をタップするか、（例えば、数センチメートルまで）近づけることにより、それらの機器の間の無線通信の確立を支援する技術である。ＮＦＣの用途は、非接触トランザクション、データ交換、無線周波数識別（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＲＦＩＤ））タグ走査、モバイル決済など、多岐にわたる。更に、ＮＦＣ対応送受話器を用いて、リアルタイムの旅行情報を閲覧したり、交通機関のチケットを購入したりできる。ＮＦＣ通信の基本原理は、磁気誘導である。読み取り器が小電流を放射すると、磁場が発生し、この磁場が、データを交換しようとしているＮＦＣ対応機器同士の間の物理空間を橋渡しする。この磁場は、クライアント機器内の同様なコイルによって受信され、クライアント機器において電気インパルスに戻されて、データ（例えば、識別番号、ステータス情報、又は他の任意の情報）が伝達される。

ＮＦＣシステムでは、タグは、複数の分類モードを有する。分類モードの１つは、電源に基づく。電源に基づいて、タグは、アクティブモード、又はパッシブモード、又はバッテリ支援パッシブモードに分類される。アクティブモードのタグは、自前の電源（バッテリでよい）を保有する。パッシブタグは、電源を全く保有せず、アクティブな電源機器（読み取り器）からのエネルギで動作する。バッテリ支援アクティブタグは、パッシブタグと同様に動作するが、バッテリの支援を受けて、より長い読み取り距離をサポートし、又、タグが読み取り器から独立して動作することを支援する。

ＮＦＣタグの別の分類は、ＮＦＣフォーラムのタイプ別タグ動作仕様（ＮＦＣ Ｆｏｒｕｍ Ｔｙｐｅ Ｔａｇ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）に基づく。この観点では、ＮＦＣフォーラムは、ＮＦＣタグを４つのグループに分類する。これらは、それぞれ、タイプ１、タイプ２、タイプ３、及びタイプ４である。更に、各タグタイプは、読み書きの機能性及び特性が異なってよい。例えば、タイプ１及びタイプ２は、読み取り機能と再書き込み機能とを有する。更に、ユーザは、タグを、読み取り専用となるように構成できる。タイプ３及びタイプ４は、製造元によって、読み取り及び再書き込み可能、又は読み取り専用のいずれかに事前構成される。更に、各タイプのタグは、製品が構築されるプラットフォームに基づいて、異なる製品間で互換性があってよい。更に、タグのメモリサイズは、タグのタイプに基づいて様々であってよい。

既存のＮＦＣベースの通信システムの不利点は、タグの読み取りが、その多数の関係するアプリケーションによって複数回可能であるにもかかわらず、回収できるのは読み取り器での１回のみである点である。このことは、結果として顧客体験を悪化させる可能性がある。特に、タグが、（クーポン配布や購入に付随するギフトのような）１回だけ使用される用途の為に設計される場合である。小売りの分野では、ＮＦＣタグを、多くのそのような、１回だけ使用する用途に使用することが必要とされる可能性がある。

ＮＦＣでの安全なデータ伝送の既存の方法の１つは、ＮＦＣタグに格納されたデータを暗号化するプロセスを開示している。これを行う為に、このシステムは、データの追加セクションをＴＬＶメッセージフレーム内に確保し、これが、読み取り器及びポーリングデバイスの両方に知られている任意の好適な暗号化メカニズムにより暗号化される。この方法の不利点は、その暗号化メカニズムを知っているハッカーがいた場合には、データの安全性が依然として危うい状態でありうる点である。

本明細書に記載の実施形態は、図面を参照しながら以下の詳細説明を読むことにより、よりよく理解されるであろう。

本明細書に記載の実施形態において開示されているＮＦＣアーキテクチャの全体ブロック図である。 本明細書に記載の実施形態において開示されている、ＮＤＥＦデータの構造を示す図である。 本明細書に記載の実施形態において開示される、読み取りが１回だけ可能であるタグのメカニズムを有効化するプロセスに含まれる各種ステップを示すフロー図である。

本明細書に記載の実施形態、並びにそれらの実施形態の様々な特徴及び有利な細部について、添付図面に図示され、以下の記載において詳述されている、非限定的な実施形態を参照しながら、より詳細に説明する。本明細書に記載の実施形態を不必要に曖昧にしない為に、周知の構成要素及び処理技術の説明は省略する。本明細書において用いられている実施例が意図しているのは、本明細書に記載の実施形態を実施しうる方法の理解を促進すること、更には、本明細書に記載の実施形態を当業者が実施することを可能にすることに過ぎない。従って、それらの実施例は、本明細書に記載の実施形態の範囲を限定するものとして解釈されてはならない。

本明細書に記載の実施形態は、読み取りが１回だけ可能なＮＦＣタグを実装するプロセスを、そのメカニズムを提供することにより開示する。以下、図面（具体的には、図１から図３）を参照すると、実施形態が示されており、これらの図面を通して、類似の参照符号は、対応する特徴を一貫して表している。

図１は、本明細書に記載の実施形態において開示されているＮＦＣアーキテクチャの全体ブロック図を示している。本システムは、ＮＦＣ読み取り器（読み取り器）１０１及びＮＦＣタグ１０２を含む。一実施形態では、本ＮＦＣシステムは、タグからのデータ読み取りが１回だけ可能であることをサポートする。読み取り器１０１は、専用のＮＦＣ読み取り機器であってよく、或いは、ＮＦＣ機能が装備された任意の機器（例えば、携帯電話）であってもよい。ＮＦＣタグは、少量の情報を格納することが可能であり、この情報は、１つ以上のアクティブなＮＦＣ機器に転送されることが可能である。タグ１０２は、パッシブタグであってよく、アクティブな機器（読み取り器１０１であってよい）から電源をとることにより、起動可能である。更に、タグ１０２は、情報を読み取り器１０１に転送する。このメカニズムでは、情報は、タグ１０２に格納され、任意の好適な暗号化方式を用いて暗号化される。読み取り器１０１が情報を要求すると、タグ１０２は、その情報を読み取り器１０１に提供する。読み取り器１０１は、受信した情報へのアクセスを許可されている場合のみ、その情報を復号することが可能であってよい。許可されている読み取り器１０１は、タグ１０２から受信したデータを復号して情報を取り出す為の固有アプリケーションを保有してよい。読み取り器１０１は、受信したデータを復号することが可能であれば、受信したデータに含まれる情報を取り出すことが可能である。更に、読み取り器１０１は、タグ１０２に「読み取り済み」のマーキングを施すか、タグデータに対して、しかるべき上書きを行う。読み取り器１０１は、タグに読み取り済みのマーキングを施すことを、メッセージフォーマット内の特定のフィールドの値を事前設定された値に編集／設定することにより、実施することが可能である。タグ１０２に「読み取り済み」のマーキングが施された後は、読み取り器１０１は、メッセージフォーマット内の別のフィールドの値を事前定義された値に設定することも可能である。例えば、読み取り器１０１は、特定のフィールドの値を「ゼロ」に設定することが可能であり、或いは、このフィールドに「無効データ」を書き込むことが可能である。この特定のフィールドにそのような値が設定された後は、タグ１０２は、元の情報（即ち、許可されている読み取り器に１回送信された情報）を、その情報を要求している他のどの読み取り器１０１にも送信することができない。

タグ１０２は、再書き込み可能／再利用可能であってよい。即ち、このタグが使用され、読み取り済みのマーキングが施された後に、このタグの特性／タイプに応じて、しかるべきアプリケーションによって新規データの書き込みに使用可能である。更に、タグ１０２は、許可されているアプリケーションを有する読み取り器１０１によるデータ読み取り試行の回数、タグ１０２にある情報へのアクセスを試行した読み取り器１０１の資格情報などに関する情報を保持することが可能であってもよく、これらの情報は、アクセス試行中に読み取り器１０１によってタグ１０２に書き込まれる。この情報は、タグ１０２に格納されてよく、ユーザが好適なフォーマットでアクセスすることが可能であってよい。

図２は、本明細書に記載の実施形態において開示されている、ＴＬＶデータのメッセージ構造を示している。タグ・長さ・値（Ｔａｇ Ｌｅｎｇｔｈ Ｖａｌｕｅ（ＴＬＶ））は、符号化されて読み取り器１０１に送信されるべきＮＦＣデータ交換フォーマット（ＮＦＣ ｄａｔａ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｆｏｒｍａｔ （ＮＤＥＦ））を含むことが可能である。ＮＤＥＦは、ＮＦＣ機器用の共通データフォーマットである。更に、ＮＤＥＦメッセージは、複数のＮＤＥＦレコードを含むことが可能である。ＴＬＶデータは、データ又は特定メッセージの開始及び終了を示すフラグを含むことが可能である。例えば、ターミネータＴＬＶは、データ領域中の最後のＴＬＶブロックを示すことが可能である。同様に、ＮＤＥＦメッセージ内の先頭のレコードは、メッセージ開始フラグでマーキングされてよく、ＮＤＥＦメッセージ内の末尾のレコードは、メッセージ終了フラグでマーキングされてよい。更に、レコードは、ＮＤＥＦメッセージ内でのペイロードを搬送する単位である。

更に、各レコードは、送信されるべきペイロード情報を、対応するヘッダとともに収容する。ペイロード情報及びヘッダ情報に加えて、ＮＤＥＦメッセージは、専用のＯＴＲ情報フィールドを含む。ＯＴＲ（読み取りが１回だけ可能（Ｏｎｅ Ｔｉｍｅ Ｒｅａｄａｂｌｅ））フィールドは、更に、上位ニブル及び下位ニブルを含むことが可能である。上位ニブル情報は、タグのタイプを表すことが可能であり、下位ニブル情報は、タグの状態を表すことが可能である。ここで、タグのタイプ情報は、タグが、読み取りが１回だけ可能であることに対応しているかどうかを示し、タグの状態情報は、タグの情報が既に読み取られたかどうかを示す。例えば、ＯＴＲフィールドの上位ニブル値０００１ｂは、読み取りが１回だけ可能であることにそのタグが対応していることを示すことが可能であり、ＯＴＲフィールドの上位ニブル値００００ｂは、読み取りが１回だけ可能であることにそのタグが対応していないことを示すことが可能である。同様に、ＯＴＲフィールドの下位ニブル値０００１ｂは、そのタグがまだ読み取られていないことを示すことが可能であり、ＯＴＲフィールドの下位ニブル値００００ｂは、そのタグが既に読み取られたことを示すことが可能である。

レコードブロックのそれぞれにおけるヘッダフィールドは更に、３つのフィールド、即ち、「識別子」、「長さ」、及び「タイプ」の各フィールドを含む。「長さ」フィールドの値は、その特定のレコードにカプセル化されているペイロードの長さを示す。このペイロードの長さの値は、ペイロードの長さ／サイズに応じて様々であってよい。例えば、ペイロードの長さは、短いレコードの場合は１オクテットであってよく、通常のレコードの場合は４オクテットであってよい。「タイプ」フィールドは、そのレコードのペイロードで搬送されているデータのタイプを示す。受信側アプリケーションは、この情報を用いて、そのデータタイプに適応させるべき処理メカニズムを決定することが可能である。更に、先頭レコードデータのタイプは、ＮＤＥＦメッセージ全体のタイプを表すので、メッセージ全体に対する処理コンテキストを提供することが可能である。更に、「識別子」フィールドの情報は、省略可能情報であってよく、任意の特定のＮＤＥＦレコード内で搬送されるペイロードをユーザアプリケーションが識別することを可能にする情報であってよい。ペイロード識別子は、特定のレコードへの参照として動作することが可能である。

図３は、フロー図を示しており、このフロー図は、本明細書に記載の実施形態において開示される、読み取りが１回だけ可能であるタグのメカニズムを有効化するプロセスに含まれる各種ステップを示している。特定のタグ１０２において、読み取りが１回だけ可能であることが有効化されると、許可されている１つの読み取り器１０１がタグ１０２の情報を１回だけ取り出すことが可能になり、取り出した後、タグ１０２は、更なる読み取りサイクルを全て無効にする。一実施形態では、許可されている読み取り器が、タグ１０２から受信されたデータを復号する固有アプリケーションを保有する読み取り器である。

タグ１０２は、読み取り器１０１からデータ要求を受信すると（３０１）、データが既に読み取られているかどうかをチェックする（３０２）。タグ１０２は、データが既に読み取られているかどうかのチェックを、ＮＤＥＦメッセージヘッダ内の特定のフィールド（ＯＴＲ情報）の値をチェックすることによって行うことが可能である。一実施形態では、許可されている読み取り器１０１にデータが与えられて、その許可されている読み取り器１０１がそのタグに「読み取り済み」のマーキングを施すと、タグ１０２は、どの読み取り器１０１から更なるデータ要求があっても、これらを全て無効にする（３０３）。即ち、タグ１０２は、元の情報を要求する他の全ての読み取り器１０１に元の情報を提供することができなくなる。タグ１０２に「読み取り済み」のマーキングが施されていない場合、タグ１０２は、タグ１０２内に存在するデータを、そのデータの要求元である読み取り器１０１に提供する（３０４）。

一実施形態では、タグ１０２にあるデータは、好適な符号化方式を用いて符号化されてよく、許可されている読み取り器１０１（即ち、必要な固有アプリケーションを保有する読み取り器）だけが、受信された符号化データを復号して情報を取り出すことが可能であってよい。読み取り器１０１は、許可されている場合には、受信された符号化情報を復号することにより、情報を取り出す（３０６）。情報が取り出されると、読み取り器１０１は、タグ１０２に「読み取り済み」のマーキングを施す（３０７）。一実施形態では、タグ１０２に「読み取り済み」のマーキングを施すことは、タグ１０２に格納されている、メッセージフォーマット内の特定のフィールドを、読み取り器１０１で、所定のフォーマット又は所定の値に編集／設定することにより、可能である。別の実施形態では、タグが既に読み取られているかどうかを示すフィールドは、フラグであってよく、このフラグは、読み取り器１０１によって適切に設定されてよい。更に、「読み取り済み」のマーキングが施されたタグは、どの読み取り器１０１にも情報を提供できず、どの読み取り器１０１から更なるデータアクセス要求があっても、全て無効にする（３０３）ことが可能である。

読み取り器１０１が許可されていない場合、即ち、読み取り器１０１が固有アプリケーションを保有していない場合、読み取り器は、受信された符号化データを復号することによって情報を取り出すことができないことになる。この場合、読み取り器１０１は、データ要求を打ち切る（３０８）。

一実施形態では、特定のタグ１０２に対して読み取り試行が行われた回数についての情報を、許可されている読み取り器１０１が追跡することが可能であってよく、これは、データアクセスを試行する読み取り器１０１によってタグ１０２に書き込まれた特定の情報をチェックすることにより、可能であってよい。データアクセスを試行する、許可されている各読み取り器１０１は、そのフィンガープリントをタグ１０２に書き込むことが可能である。読み取り器１０１のフィンガープリントは、読み取り器１０１に関連付けられた何らかの一意のＩＤ（例えば、モバイル機器などのＩＭＥＩと、他の情報（日付、時刻など）との組み合わせ）を表すものであってよい。更に、この情報を用いて、タグ１０２に格納されている情報へのアクセスを試行した読み取り器の詳細をチェックすることが可能である。

別の実施形態では、特定のタグ１０２に対して読み取り試行が行われた回数についての情報を、許可されている読み取り器１０１がカウンタメカニズムを用いて追跡することが可能であってよい。このプロセスでは、タグ１０２に格納されている情報が、許可されている読み取り器１０１によって読み取られて、タグ１０２に「読み取り済み」のマーキングが施された時点でカウンタが起動される。その後、許可されているどの読み取り器１０１からでもアクセス試行があるたびに、カウンタ値が更新される。このカウンタ値は、許可されているどの読み取り器１０１からでもチェックすることが可能であり、これによって、タグ１０２に対して行われたデータアクセス試行の回数を確認することが可能である。

方法３００における各種アクションは、説明されている順序で実行してよく、別の順序で実行してもよく、同時に実行してもよい。更に、実施形態によっては、図３に列挙されているアクションの一部を省略してもよい。

本明細書に開示の実施形態は、少なくとも１つのハードウェア機器で実行されて、ネットワーク要素を制御するネットワーク管理機能を実施する、少なくとも１つのソフトウェアプログラムにより、実装可能である。図２に示された各ネットワーク要素は、ブロックを含み、これらのブロックは、ハードウェア機器、又はハードウェア機器とソフトウェアモジュールとの組み合わせの少なくとも一方であってよい。

上述の、特定実施形態についての説明は、他者が、現在の知識を適用することにより、そのような特定実施形態に対し、一般概念から逸脱することなく、各種用途向けに容易に修正及び／又は適応を施すことが可能であるように、本明細書に記載の実施形態の一般的性質を完全に明らかにするものであり、従って、そのような適応及び修正は、本開示の実施形態の等価物の意味及び範囲の中で理解されるべきであり、そのように理解されることを意図したものである。本明細書において用いられた言い回しや術語は、限定ではなく説明を目的としたものであることを理解されたい。従って、本明細書に記載の実施形態は、好ましい実施形態に関して説明されているが、当業者であれば理解されるように、本明細書に記載の実施形態は、本明細書に記載の特許請求の範囲の趣旨及び範囲の中で修正して実施することが可能である。

Claims (16)

1. 近接場通信（ＮＦＣ）タグと通信する方法であって、
   前記ＮＦＣタグが、許可されているＮＦＣ読み取り器からデータ要求を受信したときに、前記ＮＦＣタグ内に存在するデータが読み取り済みかどうかをチェックするステップと、
   前記ＮＦＣタグ内に存在するデータが読み取り済みではない場合に、前記ＮＦＣタグが前記ＮＦＣ読み取り器に前記データを提供するステップと、
   前記ＮＦＣ読み取り器が前記データを復号したときに、前記ＮＦＣ読み取り器が前記ＮＦＣタグのステータスを読み取り済みに設定するステップであって、前記ステータスは、前記ＮＦＣタグの読み取りがもうできないことを示している、前記ステップと、
   を含む方法。
2. 前記ＮＦＣタグは、前記データの読み取りが試行された場合に、前記ＮＦＣタグが読み取り済みかどうかのチェックを、前記データ中の「読み取りが１回だけ可能（Ｏｎｅ Ｔｉｍｅ Ｒｅａｄａｂｌｅ（ＯＴＲ））」フィールドに存在する値をチェックすることにより行う、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＮＦＣタグは、前記ＮＦＣタグが読み取り済みかどうかのチェックを、前記データ中のフラグのステータスをチェックすることにより行う、請求項１に記載の方法。
4. 前記ＮＦＣ読み取り器が前記ＮＦＣタグのステータスを読み取り済みに設定する前記ステップは、前記ＮＦＣタグ内の前記データ中の前記「読み取りが１回だけ可能（ＯＴＲ）」フィールドを所定値に設定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記ＮＦＣ読み取り器が前記ＮＦＣタグのステータスを読み取り済みに設定する前記ステップは、前記ＮＦＣタグ内の前記フラグを設定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記ＮＦＣタグのステータスが読み取り済みに設定されている場合に、前記ＮＦＣタグがＮＦＣ読み取り器にデータを提供しないステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記ＮＦＣタグが、前記ＮＦＣタグに対してデータ要求を行ったＮＦＣ読み取り器のフィンガープリントを記録するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記ＮＦＣタグが、前記ＮＦＣタグに対して読み取り試行が行われた回数を追跡するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
9. 近接場通信（ＮＦＣ）タグであって、
   前記ＮＦＣタグが、ＮＦＣ読み取り器からデータ要求を受信したときに、前記ＮＦＣタグ内に存在するデータが読み取り済みかどうかをチェックするステップと、
   前記ＮＦＣタグ内に存在するデータが読み取り済みではない場合に、前記ＮＦＣタグが前記ＮＦＣ読み取り器に前記データを提供するステップと、
   前記ＮＦＣ読み取り器から通知を受信したときに、前記ＮＦＣタグのステータスを読み取り済みに設定するステップであって、前記ステータスは、前記ＮＦＣタグの読み取りがもうできないことを示している、前記ステップと、
   を行うように構成されたＮＦＣタグ。
10. 前記ＮＦＣタグが読み取り済みかどうかのチェックを、前記データ中の「読み取りが１回だけ可能（ＯＴＲ）」フィールドに存在する値をチェックすることにより行うように構成された、請求項９に記載のＮＦＣタグ。
11. 前記ＮＦＣタグが読み取り済みかどうかのチェックを、前記データ中のフラグのステータスをチェックすることにより行うように構成された、請求項９に記載のＮＦＣタグ。
12. ステータスを読み取り済みに設定する前記ステップを、前記ＮＦＣタグ内の前記データ中の前記「読み取りが１回だけ可能（ＯＴＲ）」フィールドを所定値に設定することにより行うように構成された、請求項９に記載のＮＦＣタグ。
13. ステータスを読み取り済みに設定する前記ステップを、前記ＮＦＣタグ内の前記フラグを設定することにより行うように構成された、請求項９に記載のＮＦＣタグ。
14. 前記ＮＦＣタグのステータスが読み取り済みに設定されている場合は、データをＮＦＣ読み取り器に提供しないように構成された、請求項９に記載のＮＦＣタグ。
15. 前記ＮＦＣタグに対してデータ要求を行ったＮＦＣ読み取り器のフィンガープリントを記録するように構成された、請求項９に記載のＮＦＣタグ。
16. 前記ＮＦＣ読み取り器により、前記ＮＦＣタグに対して読み取り試行が行われた回数を追跡するように構成された、請求項９に記載のＮＦＣタグ。

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