JP2514364B2 - 認証識別媒体の偽造判別方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） この発明は、金券カードのような認証を要して取引さ
れる認証識別媒体の偽造判別方法に関する。

（技術的背景と解決すべき問題点） 従来、金券カード等の認証識別媒体では、紙やプラス
チック等の基板面に使用の都度使用額，使用回数又は残
額，残回数を印字したり、磁気テープを貼着して磁気記
録させたりして広く利用されている。しかし、このよう
な認証識別媒体では偽造や変造の改ざんがし易いため、
偽証の原因となっていた。

（発明の目的） この発明は上述のような事情からなされたものであ
り、この発明の目的は、認証識別媒体の偽造を容易に判
別できると共に、使用額を判別できるようにした認証識
別媒体の偽造判別方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） この発明は認証識別媒体の偽造判別方法に関するもの
で、この発明の上記目的は、媒体１枚毎に異なる基礎デ
ータを所定のアルゴリズムにより暗号化したデータが情
報識別コード形式で磁性材料を含んで層設又は印刷され
た情報識別コード帯と、前記媒体の使用の都度使用額に
応じた値を磁気的に記録する磁気記録帯とが設けられて
いる認証識別媒体であって、前記媒体の表面に前記使用
額を前記使用の都度印字するようになされたものにおい
て、前記使用時の使用額の決定の都度、前記情報識別コ
ード帯よりデータを読出して復号化することにより前記
基礎データを求め、前記決定された使用額又は残額との
関係において所定アルゴリズムで暗号化して暗号コード
を求め、この暗号コードを前記使用額又は残額の印字と
対応して印字しておき、この印字されている暗号コード
と前記情報識別コード帯より復号化して求められた基礎
データとの関係において所定アルゴリズムで復号化して
使用額を求めることによって達成される。

（発明の作用） この発明では、認証識別媒体を使用する場合、使用額
の決定毎に予め記憶されている基礎データとの関係で暗
号化して暗号コードを求め、この暗号コードを上記使用
額又は残額の印字と対応させて上記認証識別媒体上に印
字しておく。そして、必要時に上記印字されている暗号
コードを上記基礎データとの関係で復号化して、使用額
が異められるようにしている。このように認証識別媒体
の使用額を暗号コードの復号化によって求められるの
で、偽造判別を容易に行なうことができる。

（発明の実施例） この発明は認証識別媒体の作成時に情報識別コード装
置で認証識別媒体に設けられている情報認識コード帯
に、予め決められたカード固有番号等の基礎データをｎ
種類のアルゴリズムにより暗号化した暗号コードを特定
の保磁力を有する磁性材料を含んで印刷もしくは層設し
て記録し、発行時（及び使用時）に認証読取装置により
上記情報認識コード帯に強制的に着磁させ、残留した残
留磁気を検出することで上記暗号コードを検出すると共
に、この検出した暗号コードを上記ｎ種類のアルゴリズ
ムにより基礎データに復号化し、この復号化された基礎
データ（及び又は他情報との混合データ）を所定のアル
ゴリズムにより再度暗号化し、この暗号化したデータを
上記認証識別媒体に設けられた磁気記録帯に磁気記録し
ておき、上記情報識別コード帯より記録されているｎ個
の暗号データを検出して全てが一致したときの復号デー
タを得、上記磁気記録帯に記録されている暗号コードを
読出して復号化したデータを得、上記得られた２つの復
号データを照合して認証するようにしている。そして、
この認証後に、認証識別媒体を用いて物品等を購入した
ときに使用額（使用回数，残額，残回数）を算出すると
共に、基礎データと組合せて暗号化し、上記認証識別媒
体上に上記使用額及び暗号コードを印字するようになっ
ている。

第２図は、この発明の認証識別媒体（以下、単に媒体
と称す）におけるデータの暗号化及び復号化の全体を示
す概略フロー図であり、この例ではデータの暗号化及び
復号化に共通鍵方式を使用しており、同一の鍵（ここで
はアルゴリズムA1〜A3,Bを示す）によりデータを暗号化
すると共に、復号化するようになっている。

まず、媒体の作成ないしは印刷時に、バーコード印刷
装置により媒体認証のための基礎データαを作成して媒
体毎に決めておき（ステップS1）、この基礎データαを
アルゴリズムA1,A2により暗号デーアα1,α２に暗号化
し、媒体のバーコード帯に記録する（ステップS2）。そ
して、媒体の発行時及び使用時に認証読取装置でバーコ
ード帯より暗号コードα1,α２を検出し、この読取った
暗号データα1,α２をアルゴリズムA1,A2により基礎デ
ータαに復号化する（ステップS3）。さらに媒体の発行
時には、上述のようにして復号化で得られた基礎データ
αをアルゴリズムA3によりα′に暗号化し（ステップS
4）、この暗号化された基礎データα′と他情報（書誌
事項，店情報，残額などの決算情報等）とを混合して混
合データを作成し（ステップS5）、この混合データをア
ルゴリズムＢにより暗号化して暗号データβを作成し、
媒体の磁気記録帯に磁気記録する（ステップS6）。又、
媒体の使用時には暗号データβを磁気記録帯より読出し
て、アルゴリズムＢにより復号化して他情報を分離し、
上記暗号データα′を抽出し（ステップS7）、この抽出
された暗号データα′をアルゴリズムA3で復号化する
（ステップS8）。そして、復号化された基礎データαを
ステップS3の基礎データαと照合し（ステップS9）、一
致していれば真正の媒体であるとし、ステップS7で求め
た他情報を出力するようになっている。

この発明では更に上述の基礎データαに対して、媒体
の使用時に第１図（Ａ）に示すように使用額又は残額を
組合せ、所定のアルゴリズムによって暗号化して暗号コ
ードγを求めると共に、媒体に使用額又は残額を印字し
て、更に対応する暗号コードγを印字するようにしてい
る。すなわち、媒体10には第３図に示すように、媒体10
の価値（金額）を示す金額欄15に金額（この例では1000
0円）が印字され、この金額と基礎データα（たとえば
媒体10に固有の番号“1234567"）を組合せ、第４図に示
すように所定のアルゴリズムで暗号コードγを（“4343
431"）を求め、この暗号コードγを第３図に示すように
媒体の暗号欄18に並列して印字する。また、媒体10を使
用する毎にその残額が計算されるので、その残額を媒体
10の残額欄16に印字すると共に、第４図に示す如く求め
られた各残額に対応する暗号コードαを暗号欄17にも印
字する。

第５図は上記媒体10の正面図を示し、方形状でカード
構造した媒体10の基板11は紙質材料で成り、この基板11
の表面に１条の磁気記録帯12がたとえば図に示す位置
に、従来より使用されているクレジットカード等に貼着
されている磁気記録テープと等価のものが層設されてい
る。この磁気記録帯12に基礎データαが磁気記録される
と共に、他に必要な数値，使用額（使用回数，残額，残
回数），氏名，発行者等の書誌事項である他情報が磁気
記録される。基板10の上部に設けられているバーコード
帯13には、その表面にバーコード15及び16が印刷（プレ
ス印刷）されている。つまり、バーコード15及び16には
媒体10の製造時にバーコード印刷装置により、バーコー
ド15には暗号コードα1,バーコード16には暗号コードα
２が、特定の保磁力を有する磁性材料を含んだインクで
基板11上に印刷（もしくは層設）されるようになってい
る。バーコード15及び16が印刷されたバーコード帯13の
上には、不透明では非磁性材料で成るマスク帯14が被覆
されており、使用者や第３者にはマスク帯14の下にバー
コード15及び16があることが認識できないようになって
いる。このマスク帯14は基板11の全面を被うように設け
られていてもよく、その表面に適当な絵や写真，文字が
印刷されていてもよい。

第６図はバーコード帯13に印刷されたバーコード15及
び16の例を示しており、各バーコードはスタートキャラ
クタからエンドキャラクタまで７つのキャラクタを有し
ており、これらキャラクタのうちスタートキャラクタに
はバーコードブロックの先頭を示す固定データが記録さ
れ、エンドキャラクタにはバーコードブロックの最後尾
を示す固定データが記録されている。第１キャラクタ〜
第５キャラクタに、所定フォーマットで暗号コードα1,
α２が記録されるのである。なお、各バーコードのキャ
ラクタ数は任意に変更することができる。

第７図及び第８図は媒体10の発行，使用もしくは偽造
判断に用いる認証読取装置の内部構造，特にデータ読取
書込部を示す図であり、このデータ読取書込部内には媒
体10の通過を検出するランプ等のセンサ光源60,61と、
これらセンサ光源60,61と対になったフォトダイオード
等の通過センサ23,24とが所定間隔で設けられており、
これら通過センサ23,24の間には媒体10を装置内に取込
んだり、排出したりするローラ63A〜63Dと、これらロー
ラ63C,63Dの上部でバーコード帯13に対応して位置し、
媒体10のバーコード帯13に着磁及び消磁をする着磁消磁
手段31と、この着磁消磁手段31により着磁されたバーコ
ード帯13より磁気的に情報検出をする磁気検出手段21と
が設けられている。又、通過センサ24の近傍には、媒体
10に第３図に示す如く残額や暗号コードγを印字するた
めの印字装置が設けられており、着磁消磁手段31及び磁
気検出手段21に対して内側の磁気記録体12上には、媒体
10の磁気記録帯12に情報を磁気的に書込む書込手段33
と、この書込手段33により書込まれた情報を磁気検出す
る磁気検出手段22とが設けられている。ローラ63A及び6
3Bの間には、取込まれた媒体10の搬送量を検知してタイ
ミング信号を送るロータリエンコーダ62が設けられてい
る。

このような構成において、ローラ63A〜63Dの可逆回転
駆動によって媒体10を内部に取込んだり、排出したりす
ることができる。また、ロータリエンコーダ62によって
媒体10の位置を監視することができ、バーコード帯13上
の磁気検出手段21によってバーコードの情報を検出でき
る。同様に、媒体10の磁気記録帯12への情報の書込みは
書込手段33によって行なわれ、書込まれた情報の検出は
検出手段22によって行なわれ、書込みと検出を同時に行
なうには媒体10を往復動させればよい。

第９図は認証読取装置のブロック構成例を示してお
り、この認証読取装置には通過センサ23,24の信号が増
幅器30に入力され、増幅器30からの信号TSは、読取回路
27,28で読取られたディジタル信号C1,C2より暗号コード
α1,α２をアルゴリズムA1,A2により復号化する復号化
部20に入力される。復号化部20からの作動信号PSは、着
磁消磁手段31を駆動するドライバ回路32に入力され、ド
ライバ回路32からの信号で着磁消磁手段31を動作させ
る。また、磁気検出手段21からの信号MD1は増幅器26に
入力され、増幅器26で増幅されたバーコード帯13の信号
MD2は読取回路27,28に入力され、読取回路27,28で処理
されたディジタル信号C1,C2は復号化部20に入力され
る。読取回路27,28及び復号化部20にはクロックパルス
発生回路29よりクロックパルスCLが入力されており、ク
ロックパルス発生回路29にはロータリエンコーダ62から
のタイミング信号TMが入力され、相互のタイミングを取
るようになっている。磁気検出手段22で読取られた磁気
記録情報MG（暗号データβ）は磁気記録情報読取回路25
に入力され，磁気記録情報読取回路25からの暗号データ
βはアルゴリズムA3,Bにより基礎データα及び他情報に
復号化する復号化部35に入力される。又磁気記録情報読
取回路25及び復号化部35にもクロックパルスCLが入力さ
れ、相互にタイミングがとらわれるようになっている。
復号化部20により復号化されたデータD1,D2は、記憶回
路50に設けられた記憶部51,52にそれぞれ入力されてデ
ータ照合され、全てが基礎データαと一致したときに基
礎データαを出力するための照合部44に入力され、基礎
データαは更に記憶部45に記憶される。記憶部45に記憶
された基礎データαは暗号回路71及び復号回路80に入力
され、暗号回路71の出力は印字装置70に伝送されて媒体
10の表面（又は裏面）に残額（使用額）及び暗号コード
γを印字するようになっている。また、復号回路80はキ
ーボード81から入力される暗号コードγと協働して復号
し、使用額算出回路82で使用額を算出して表示装置83に
表示すると共に、使用額UMを出力するようになってい
る。

一方、復号化部35で復号化された基礎データαは、個
別基礎データ記憶部36に入力されて記憶され、比較部37
に入力されて記憶部45に記憶された基礎データαと比較
され、一致した場合に比較部37は認証信号ATを出力す
る。又復号化部35で復号化された他情報は、この他情報
を磁気記録情報MNとして出力する他情報データ記憶部38
に入力される。記憶部45から読出された基礎データαは
暗号回路39に入力され、暗号回路39からの暗号データ
α′は、他情報データ記憶部38からの他情報、又は他情
報データ出力部41からの他情報を混合するデータ混合部
40に入力される。データ混合部40で混合された混合デー
タMXはアルゴリズムＢにより暗号データβに暗号化する
暗号回路42に入力され、暗号回路42からの暗号データβ
は記憶回路43に入力され、この記憶回路43に記憶された
暗号データβは書込手段33を駆動するドライバ回路34に
入力され、暗号データβが書込手段33により媒体10の磁
気記録帯12に磁気記録されるようになっている。

このような構成において、まず媒体10を発行する場合
について説明する。

媒体10が認証読取装置の媒体集積部（図示せず）から
送給されて来ると、通過センサ23により媒体10の送給が
検出され、この検出信号が増幅器30を介して復号化部20
に入力される。これによりローラ63A〜63Bが第７図のＭ
方向に回転され、媒体10は装置内に取込まれると共に、
復号化部20はドライバ回路32を駆動して着磁消磁手段31
を動作させ、媒体10のバーコード帯13に印刷されている
バーコード15及び16を順次着磁する。この磁化により、
媒体10の取込みに従って磁気検出手段21によりバーコー
ド15及び16の情報が検出される。ここにおいて、媒体10
のバーコード帯13にはバーコード15及び16が暗号データ
α1,α２として印刷されているので、磁気検出手段21か
らは暗号データα1,α２が検出されたことになる。磁気
検出手段21で検出された信号MD1は増幅器26を経て読取
回路27,28に入力され、読取回路27からはディジタル信
号C1が出力され、読取回路28からはディジタル信号C2が
出力される。

復号化部20は、読取回路27,28で読取られたディジタ
ル信号C1,C2をアルゴリズムA1,A2により復号化し、この
復号化した情報を記憶部51,52に記憶しておく。この間
に媒体10は順次装置内に取込まれ、媒体10が通過センサ
24の部分を通過すると復号化部20はローラ63A〜63Dを第
９図のＮ方向に逆回転させ、媒体10を所定の位置まで排
出する。

次に、照合部44は記憶部51及び記憶部52に記憶されて
いる復号化されたデータを照合し、両者が一致した時に
基礎データαを発生して記憶部45に記憶する。暗号回路
39はこの記憶された基礎データαをアルゴリズムA3に従
ってα′に暗号化する。ここで、上述したような他情報
を他情報データ出力部41から、データ混合部40に与え、
他情報データ出力部41からの他情報及び暗号回路39で暗
号化されたα′を混合して混合データMXを作成し、暗号
回路42に入力してアルゴリズムＢに従って暗号データβ
に暗号化して記憶回路43に記憶する。記憶回路43は暗号
化が終了すると、この暗号データβをドライバ回路34に
入力し、ドライバ回路34は書込手段33を動作させる。同
時に、復号化部20はローラ63A〜63Dを再び第７図のＭ方
向に回転させ、媒体10を装置内に取込むので、媒体10の
磁気記録帯12に上述の暗号データβを磁気記憶すること
ができる。この記憶動作が終了すると、復号化部20はロ
ーラ63A〜63DをＮ方向に回転させ、媒体10を返却すると
共に、着磁消磁手段31を動作させて、バーコード15及び
16に着磁された残留磁気を消磁する。

次に、媒体10を使用する場合の方法について説明す
る。

上述発行の場合と同様に媒体10を認証読取装置に挿入
すると、バーコード15及び16に着磁消磁手段31により着
磁がされ、磁気検出手段21によりバーコード15及び16の
情報が検出され、読取回路27,28でディジタル信号C1,C2
が得られ、復号化部20で復号化されたデータが記憶部5
1,52に記憶され、照合部44から基礎データαが出力され
て記憶部45に記憶される。

次に、ローラ63A〜63Dが第７図のＮ方向に回転され
て、媒体10は所定位置まで排出され、その後にローラが
逆回転されて装置内に取込まれる。この際、磁気検出手
段22により暗号データβが読取られ、この暗号データβ
は復号化部35でアルゴリズムＢ及びA3により復号化され
て他情報及び基礎データαとに分離され、他情報は他情
報データ記憶部38に記憶されると共に、磁気記録情報MN
として出力される。また、基礎データαは個別基礎デー
タ記憶部36に記憶される。ここで、比較部37は記憶部45
に記憶されている基礎データαと、個別基礎データ記憶
部36に記憶されている基礎データαとを比較し、一致し
た場合には認証信号ATを出力し、媒体10が本物であるこ
とが確認される。他情報の内の残額（又は使用額）デー
タは暗号回路71に入力され、記憶部45に記憶されている
基礎データαと共に暗号回路71で第４図に示す如く暗号
化され、残額及び求められた暗号コードγが印字装置70
で第３図に示す如く印字される。

一方、媒体10に印字された残額印字が偽造修正され、
また磁気記録帯12の磁気記録にも偽造修正されている時
などに、真偽を確認したい場合に、レジ係等の管理者は
媒体10に印字されている暗号コードγを読込んでキーボ
ード51で入力し、記憶部45からの基礎データαと共に復
号回路80で復号し、使用額算出回路82で実際に使用でき
る金額を算出し、表示装置83に表示する。これによっ
て、管理者は当該媒体10の偽造をチェックすることがで
きる。つまり、表示されている金額と媒体10に印字され
ている残額とを較べることにより、異なっていると偽造
されたものと知り得ることができる。その後に、ローラ
63A〜63Dを図示Ｎ方向に回転して媒体10を返却する。真
の媒体であればそのまま継続して使用することができ、
使用により新たに生じたデータを他情報データ記憶部38
に入力し、この他情報データ及び暗号回路39で暗号化さ
れたα′がデータ混合部40で混合され、暗号回路42で暗
号データβに暗号化され、この暗号データβが書込手段
33により媒体10の磁気記録帯12に磁気記録される。又復
号化部20は着磁消磁手段31によりバーコード15及び16の
残留磁気を消磁させる。

（発明の変形例） 上述の実施例では、暗号データの暗号化及び復号化の
アルゴリズムとしてA1及びA2の２個のアルゴリズムを用
いたが、ｎ種類のアルゴリズムを使用してｎ個の暗号デ
ータに暗号化し、ｎ個の暗号データを上記ｎ種類のアル
ゴリズムにより復号化するようにしてもよい。又、使用
により他情報データ記憶部に入力されるデータを他情報
データ出力部より入力したり、発行の際に入力される他
情報を上記他情報データ記憶部より入力できるようにし
てもよい。

（発明の効果） 以上のようにこの発明の偽像判別媒体の偽造判別方法
によれば、偽造判別媒体の情報識別コード帯及び磁気記
録帯に記録される暗号データが複数個のアルゴリズムに
より暗号化されていると共に、情報識別コード帯の暗号
データを復号したときのデータが全て一致したときの復
号データと、磁気記録帯から読出して復号したデータと
を照合して認証するようにしているので、媒体を改ざん
することは不可能であるが、更には、媒体に印字されて
いる暗号コードを入力して使用額を求めるようにしてい
るので、偽造を尚一層確実かつ容易に判別することがで
き、極めて安全な取引を実現することができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及び（Ｂ）はこの発明の一実施例を示す認
証識別媒体におけるデータの暗号化及び復号化を示す概
略フロー図、第２図はこの発明の動作例を示すフローチ
ャート、第３図はこの発明における印字例を示す図、第
４図は残額と基礎データとによる暗号化を説明するため
の図、第５図は認証識別媒体の一例を示す正面図、第６
図は印刷ストライプ部に印刷されるバーコードの構成例
を示す図、第７図は認証読取装置の読取書込部の構造を
示す図、第８図は媒体と各センサ，書込読取手段との位
置関係を示す図、第９図は認証読取装置内のブロック構
成図である。 10……媒体、11……基板、12……磁気記録帯、13……バ
ーコード帯、14……マスク帯、15……第１のバーコー
ド、16……第２のバーコード、20……復号化部、21,22
……磁気検出手段、23,24……通過センサ、25……磁気
記録情報読取回路、26,30……増幅器、27,28……読取回
路、29……クロックパルス発生回路、31……着磁消磁手
段、32,34……ドライバ回路、33……書込手段、35……
復号化部、36……個別基礎データ記憶部、37……比較
部、38……他情報データ記憶部、39……暗号回路、40…
…データ混合部、41……他情報データ出力部、42……暗
号回路、43……記憶回路、44……照合部、45……記憶
部、50……記憶回路、51,52……記憶部、60,61……セン
サ光源、63……ローラ、70……印字装置、71……暗号回
路、80……復号回路、81……キーボード。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】媒体１枚毎に異なる基礎データを所定のア
   ルゴリズムにより暗号化したデータが情報識別コード形
   式で磁性材料を含んで層設された情報識別コード帯と、
   前記媒体の使用の都度使用額に応じた値を磁気的に記録
   する磁気記録帯とが設けられている認証識別媒体であっ
   て、前記媒体の表面に前記使用額を前記使用の都度印字
   するようになされたものにおいて、前記使用時の使用額
   の決定の都度、前記情報識別コード帯よりデータを読出
   して復号化することにより前記基礎データを求め、前記
   決定された使用額又は残額との関係において所定アルゴ
   リズムで暗号化して暗号コードを求め、この暗号コード
   を前記使用額又は残額の印字と対応して印字しておき、
   この印字されている暗号コードと前記情報識別コード帯
   より復号化して求められた基礎データとの関係において
   所定アルゴリズムで復号化して使用額を求めるようにし
   たことを特徴とする認証識別媒体の偽造判別方法。