JP2746801B2 - Ｉｃカード及びｉｃカードの暗証番号照合方法 - Google Patents

Ｉｃカード及びｉｃカードの暗証番号照合方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、マイコンとメモリを
内蔵したＩＣカード及びＩＣカードの暗証番号照合方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、マイコンとＥＥＰＲＯＭを搭載す
るＩＣカードの普及が加速化されつつある。そのひとつ
の要因として、ＩＣの単一電源でのシングルチップ化が
なされたことがあげられる。すなわち、従来、汎用のＲ
ＯＭ、ＲＡＭとＣＰＵを搭載させたワンチップマイコン
とＥＥＰＲＯＭまたはＥＰＲＯＭとのそれぞれ独立した
ＩＣをＩＣモジュールという基板上に実装していたもの
を、半導体製造技術の向上により、前者のワンチップマ
イコンＩＣに後者のＥＥＰＲＯＭを内蔵させることでワ
ンチップ化を実現させた。しかも、従来書き込み用電源
が別にあったものを、ＩＣ内部に昇圧回路を入れること
で単一電源化を実現してきている。
【０００３】図３は従来のＩＣカードを示すブロック図
であり、図において、１はＣＰＵであり、クロック発生
回路２、プロセッサステータスレジスタ３、プログラム
カウンタ４，５、スタックポインタ６、プリスケーラ
７、タイマ８、命令レジスタ９、命令デコーダ１０、８
ビットＡＬＵ１１、アキュムレータ１２、インデックス
レジスタ１３，１４等で構成されている。
【０００４】１５は暗証番号等の可変のデータを記憶す
るＥＥＰＲＯＭ、１６は一時的にデータを記憶するＲＡ
Ｍ、１７はプログラム等の不変のデータを記憶するＲＯ
Ｍ、１８は外部の端末装置等に対してデータを入出力す
る入出力部、１９はデータバス、２０はアドレスバス、
ＣＬＫはクロック回路２に外部からＣＰＵ１の動作クロ
ックを与える端子、ＲＳＴはＣＰＵ１を初期化するリセ
ット信号を与える端子、ＶＣＣは電源電圧が加えられる
端子、ＧＮＤは接地端子、Ｉ／Ｏは入出力部１８の入出
力端子である。
【０００５】図４はＥＥＰＲＯＭ１５の構成を示すブロ
ック図で、図において、２１はＥＬＯＴＯＸやＭＮＯＳ
構造のＥＥＰＲＯＭ記憶素子で構成されたＥＥＰＲＯＭ
メモリアレイ、２２はＥＥＰＲＯＭメモリアレイ２１の
情報の読みだし／書き込みのためのアドレス信号を保持
するアドレスラッチ、２３は書き込む情報を一時的に保
持するデータラッチ、２４はＥＥＰＲＯＭメモリアレイ
２１からの読みだした信号を０／１のデジタル信号に変
換してデータバス１９に出力するセンスアンプ、２５は
ＥＥＰＲＯＭメモリアレイ２１に情報を書き込む際に書
き込みに必要な高電圧を発生しＥＥＰＲＯＭメモリアレ
イ２１に供給する高電圧発生回路である。
【０００６】次に動作について説明する。このＩＣカー
ドのＲＯＭ１７内には、ユーザ（カード発行者等）の仕
様に基づく応用プログラムを格納しており、ＩＣカード
が端末装置に接続され、必要な電源、信号を供給され
て、このプログラムをＣＰＵ１が実行処理していくこと
で目的とする応用システムが動作する。ＩＣカードの応
用システムで利用する各種の情報は、多くが書換えが可
能なＥＥＰＲＯＭ１５内に格納されている。例えば、個
人認証用の暗証番号や端末などの相互認証キーや情報の
暗証・復号キー、トランザクション記録といった普段必
要に応じて書換や追記していく情報がＥＥＰＲＯＭ１５
に格納されていくことになる。
【０００７】ＥＥＰＲＯＭ１５においては、図４の高電
圧発生回路２５は、ＶＣＣ端子から供給される電源電圧
をチャージポンプ回路などで昇圧させるようにしてお
り、その出力電圧はＶＣＣ端子の電圧に大きく依存す
る。すなわちＶＣＣ端子の電圧を下げると高電圧発生回
路２５の出力電圧は低下し、記憶素子に書き込むための
電圧が得られなくなる。通常、ＩＣカードの電源電圧は
５Ｖ±１０％で動作されるようになっているが、電源電
圧を低下させていくと、高電圧発生回路２５の特性に影
響が出て、ＥＥＰＲＯＭ１５の書き込み系回路が正常に
動作しなくなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のＩＣカードは以
上のように構成されているので、電源電圧を低下させて
いくとＣＰＵ１、ＲＯＭ１７、ＲＡＭ１６は正常に動作
するが、ＥＥＰＲＯＭ１５の書き込み系のみ動作しなく
なる電源電圧領域が存在し得る。一般に、応用システム
でＩＣカードを用いた個人認証方法としてＩＣカードＥ
ＥＰＲＯＭ１５内の所定エリアに暗証番号を格納してお
き、それを照合して行う方法が取られている。照合判定
をＩＣカードのＣＰＵ１で行い、照合ＮＧ回数をＥＥＰ
ＲＯＭ１５の別の所定エリアに書き込み、所定値以上に
なった場合、カード使用を自動的にロックするフラグを
ＥＥＰＲＯＭ１５に設定させておき、書き込みセットす
ることで、カード使用の悪用を防止するようにしてい
る。正規の暗証番号はＩＣカード外部に出力されず、照
合エラー回数をカード自体がＥＥＰＲＯＭ１５に記録更
新し、さらに自動的にロックをかける手段をもつことか
ら安全性の高い照合方法として利用されている。しかし
ながら、上記で説明したように故意に電源電圧を低下さ
せた場合、ＥＥＰＲＯＭ１５の書き込み系回路を動作さ
せないようにすることができるため、上記照合は正常に
行えるが、照合エラー回数をＥＥＰＲＯＭ１５に記録更
新することができず、また自動的なロックをさせること
もできない。このため、照合判定のみがカード外部に出
力することになり、何回も照合させることによって、Ｉ
Ｃカードに格納されている正規の暗証番号が知られてし
まうという問題点があった。
【０００９】この発明は上記の様な問題点を解消するた
めになされたもので、電源電圧を故意に低下させ、暗証
照合されてもＩＣカードに格納された正規の暗証番号を
知られないようにすることのできるＩＣカード及びＩＣ
カードの暗証番号照合方法を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るＩ
Ｃカードは、電源電圧を検出する電圧検出回路と、暗証
番号の照合の指示があったときに、電圧検出回路の検出
値が所定値より低い場合、見かけ上は正規の照合処理と
同じであって判定結果は照合ＮＧのみ出力する擬似的な
照合処理を行う暗証番号照合処理手段とを備えるように
構成したものである。
【００１１】請求項２の発明に係るＩＣカードの暗証番
号照合方法は、暗証番号の照合の指示があったときに、
所定のデータを記憶手段に書き込み、これを読み出して
上記所定データが正しく書き込まれたか否かを判断し、
異常な書き込みが成されたと判断された場合、見かけ上
は正規の照合処理と同じであって判定結果は照合ＮＧの
み出力する擬似的な照合処理を行うようにしたものであ
る。
【００１２】
【作用】請求項１の発明におけるＩＣカードは、電源電
圧を検出し、暗証番号の照合の指示があったときに、検
出値が所定値より低い場合、見かけ上は正規の照合処理
と同じであって判定結果は照合ＮＧのみ出力する擬似的
な照合処理を行うようにすることにより、電源電圧を故
意に低下させ、暗証照合されてもＩＣカードに格納され
た正規の暗証番号を知られないようにすることができる
とともに、異常状況を知られないようにすることができ
る。
【００１３】請求項２の発明におけるＩＣカードの暗証
番号照合方法は、暗証照合処理に先立ち、ＥＥＰＲＯＭ
の所定エリアに所定コードを書き込み、これをベリファ
イしてＥＥＰＲＯＭの動作電圧が正常であることを確認
し、異常の場合は見かけ上は正規の照合処理と同じであ
って判定結果は照合ＮＧのみ出力する擬似的な照合処理
を行うことにより、電源電圧を故意に低下させ、暗証照
合されてもＩＣカードに格納された正規の暗証番号を知
られないようにすることができるとともに、異常状況を
知られないようにすることができる。
【００１４】
【実施例】実施例１． 以下、請求項１の発明の一実施例を図について説明す
る。図１においては、図３と対応する部分には同一符号
を付して説明を省略する。図１において、２６はＶＣＣ
端子に加えられる電源電圧を検出する電圧検出回路であ
る。なお、ここではＣＰＵ１は暗証番号照合処理手段を
構成し、ＥＥＰＲＯＭ１５は記憶手段を構成する。
【００１５】次に動作について説明する。まず、ＩＣカ
ードをインタフェース装置（図示せず。以下端末とい
う）に装着し、ＩＣカードを動作させる為の活性化を行
う。この活性化の段階で、ＣＰＵ１は電圧検出回路２６
の出力を確認し、端末からのコマンド信号に対応して電
源電圧の異常を通知してもよい。これによりカードに供
給している電源電圧の異常をシステム側でも確認するこ
とができる。ＣＰＵ１は電圧検出回路２６の出力が
“１”であることを確認し、以降続く端末からのコマン
ド信号を解釈して実行できるモードに移行する。移行し
たことの確認のための手段として、例えばＲＡＭ１６の
所定エリアにフラグを設定して、それをセットし、コマ
ンド処理実行時に監視するようにする。
【００１６】暗証番号の照合指示のコマンドを受けた場
合、上記フラグのセットを確認すると同時に、再度電圧
検出回路２６の出力を確認する。このとき出力が“１”
ならばそのまま正規の照合処理を続行する。“０”の場
合は、無条件に疑似的な照合処理を行う。この処理は見
かけ上正規の照合処理と同じくするため、処理内容をほ
ぼ同一にして、判定結果のみを必ず“照合ＮＧ”として
処理するように設計する。この場合のエラー発生の記録
として一時的にＲＡＭ１６の所定エリアにカウンタとし
て格納しておく。そして予め設定しておいた規定値との
比較判定を行い、越えた場合は以後のいかなるコマンド
処理も実行を禁止する。
【００１７】実施例２． 次に、請求項２の発明の実施例について説明する。これ
は上記電圧検出回路２６を使用しない方法で、暗証照合
コマンド実行する際に、予め設定しておいたＥＥＰＲＯ
Ｍ１５内のダミー書き込みエリアにダミーデータを書き
込み、これをベリファイすることによりＥＥＰＲＯＭ１
５への書き込み可否を判断する。不可と判断した場合
は、上記第１の実施例と同様に疑似的照合処理を実行す
るようにする。
【００１８】ダミー書き込み方法として通常の書き込み
よりその条件を厳しくすることが望ましい。その方法と
して、高電圧発生回路２５の出力を下げるように設計す
る。この方法としては、２つの出力をもつ高電圧発生回
路２５を備え、ダミー書き込み時には出力が通常書き込
みより低くなるようにする。また、高電圧発生回路２５
がＣＰＵ１の制御で出力が可変になるようにしてもよ
い。さらに、ダミー書き込み後の読みだし条件を厳しく
するため、第１の方法としてダミー書き込みを行うメモ
リセル側のセル負荷を大きくしてセンスアンプ感度を下
げる。第２の方法として電圧レベルを通常より厳しくす
るような電圧印加手段を設ける。
【００１９】書き込むデータとしては、固定データと書
き込む毎に内容を変える可変データの２種類のデータを
同時に書き込む。固定データは、読みだし側の動作確認
に利用でき“０”“１”のビット列をチェッカパターン
になるようにする。通常読みだし側が異常になると
“０”固定或いは“１”固定となることになるので異常
を検出できる。また可変部分は、以前に書き込んだデー
タと異なるようにデータをその都度設定する。例えば、
前回の内容を判定させ、その内容に１を加えた数値にし
て書き込む。このことで前回書き込んだデータと異なる
ようにできるので、書き込み異常を検出できる。
【００２０】図２は暗証番号照合処理の実施例を示すフ
ローチャートである。図２において、ステップＳＴ１で
暗証番号照合を指示するコマンドが有ったか否かを判断
し、コマンドが有ったときはステップＳＴ２で高電圧発
生回路２５の出力電圧を低くする。次に、ステップＳＴ
３により所定のダミーデータをＥＥＰＲＯＭ１５の所定
エリアに書き込む。ステップＳＴ４では書き込まれたダ
ミーデータを読みだして正しく書き込まれていたか否か
を確認する。
【００２１】そして、ステップＳＴ５でデータが正常に
書き込まれていたと判断された場合は、ステップＳＴ６
で正規の照合処理を実行する。上記ステップＳＴ５でデ
ータが異常であったと判断された場合は、電源電圧異常
として、前述の疑似的な照合処理を行って否定応答を出
力する。
【００２２】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、電源電
圧を検出する電圧検出回路と、暗証番号の照合の指示が
あったときに、電圧検出回路の検出値が所定値より低い
場合、見かけ上は正規の照合処理と同じであって判定結
果は照合ＮＧのみ出力する擬似的な照合処理を行う暗証
番号照合処理手段とを備えるように構成した。また、請
求項２の発明は、暗証番号の照合の指示があったとき
に、所定のデータを記憶手段に書き込み、これを読み出
して所定データが正しく書き込まれたか 否かを判断し、
異常な書き込みが成されたと判断された場合、見かけ上
は正規の照合処理と同じであって判定結果は照合ＮＧの
み出力する擬似的な照合処理を行うようにした。
【００２３】従って、請求項１，２の発明は以上のよう
に構成したので、電源電圧を故意に低下させ、暗証照合
されても、ＩＣカードに格納された正規の暗証番号を知
られないようにすることができる効果がある。また、異
常時でも、見かけ上は正規の照合処理と同じであって判
定結果は照合ＮＧのみ出力するようにしたので、故意に
カードにアタックする者へ異常状況が通知されず、セキ
ュリティを維持することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の一実施例によるＩＣカードを
示すブロック図である。
【図２】請求項２の発明の一実施例による動作を示すフ
ローチャートである。
【図３】従来のＩＣカードのブロック図である。
【図４】従来のＩＣカードに内蔵するＥＥＰＲＯＭのブ
ロック図である。
【符号の説明】
１ ＣＰＵ（暗証番号照合処理手段） １５ ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段） ２６ 電圧検出回路

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電源電圧を検出する電圧検出回路と、暗
    証番号の照合の指示があったときに、上記電圧検出回路
    の検出値が所定値より高い場合、正規の照合処理を行
    い、上記検出値が所定値より低い場合、見かけ上は正規
    の照合処理と同じであって判定結果は照合ＮＧのみ出力
    する擬似的な照合処理を行う暗証番号照合処理手段とを
    備えたＩＣカード。
  2. 【請求項２】 暗証番号の照合の指示があったときに、
    所定のデータを記憶手段に書き込み、これを読み出して
    上記所定データが正しく書き込まれたか否かを判断し、
    正常な書き込みが成されたと判断された場合、正規の照
    合処理を行い、異常な書き込みが成されたと判断された
    場合、見かけ上は正規の照合処理と同じであって判定結
    果は照合ＮＧのみ出力する擬似的な照合処理を行うこと
    を特徴とするＩＣカードの暗証番号照合方法。
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