JP2901767B2 - 暗号通信システム及び携帯可能電子装置 - Google Patents

暗号通信システム及び携帯可能電子装置

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JP2901767B2
JP2901767B2 JP3017592A JP1759291A JP2901767B2 JP 2901767 B2 JP2901767 B2 JP 2901767B2 JP 3017592 A JP3017592 A JP 3017592A JP 1759291 A JP1759291 A JP 1759291A JP 2901767 B2 JP2901767 B2 JP 2901767B2
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Description

【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばオンラインシス
テムにおいてホスト等とデータ通信を行う場合に使用さ
れるセッションキーデータを記憶してなるＩＣカードの
ような携帯可能電子装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばホストコンピュータと、Ｅ
ＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリからなる記憶手段を有す
るＩＣカード等からなるシステムにおいてデータの通信
を行う場合、通信するデータのセキュリティを確保する
ために送信側で元データを暗号化して送信し、受信側で
該暗号化されたデータを復号化して元データを受け取る
という方法が行われている。このデータ通信方法におい
ては、ホストコンピュータとＩＣカード間で取引情報等
のデータのやり取り（セッション）を行う場合に、セッ
ションキーデータを用いてデータの暗号化／復号化が行
われる。このとき、データのセッションを行うに先立っ
て、ホストコンピュータ側から、当該セッションにて用
いられるセッションキーデータを暗号化して送信し、Ｉ
Ｃカード側でこれを復号化して記憶手段内に保持してお
く。そして、ホストコンピュータから送信されてきた暗
号化されたデータは、前記記憶手段に保持されていたセ
ッションキーデータを用いて復号化される。これによっ
て、ホストコンピュータ／ＩＣカード間のデータ通信が
行い得る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、ＩＣカード
は、ＩＳＯ７８１６−１（ＩＣカードの物理的特性：１
９８７年発行）、ＩＳＯ７８１６−２（端子の寸法形
状：１９８８年発行）並びにＩＳＯ７８１６−３（電気
信号及び伝送プロトコル：１９８９年発行）等のＩＣカ
ードに関する国際規格（ＩＳＯ）からも周知のように、
端子（コンタクト）部を介して、端末機器に電気的に接
続されている状態、即ちオンライン状態で、端末機器か
ら電源の供給を受けて動作するものである。 しかしなが
ら、ＩＣカードが端末機器に電気的に接続されていない
オフライン状態においてもデータが消失しないように不
揮発性のメモリを有している。 そして、上述した従来の
データ通信方式では、例えばホストコンピュータとＩＣ
カードとからなるシステムにおいてデータのセッション
を行う場合、データの暗号化／復号化に用いられるセッ
ションキーデータはＩＣカード内の不揮発性メモリ中に
保持されていた。このため、通信システムにおけるオン
ライン時においてのみ必要なセッションキーが、オフラ
イン状態でＩＣカード内に残ったままとなってしまうと
いう問題点があった。これにより、オフライン時にＩＣ
カードからセッションキーを調べることができるという
可能性があり、オンラインシステムにおけるセキュリテ
ィが低下してしまうという問題があった。
【０００４】そこで本発明は、セッションキーデータを
ＩＣカード内の揮発性メモリ内に保持するようにするこ
とで、オフライン時にセッションキーデータがＩＣカー
ド内に残らないようにすることによって、ＩＣカードを
利用したオンラインシステムにおいてデータのセキュリ
ティを向上させることができるような携帯可能電子装置
を提供することを目的とする。 ［発明の構成］
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するために、請求項１の発明では、第２のキーデー
タを第１のキーデータにより暗号化して送信する外部装
置にリーダライタ装置を介して接続される携帯可能電子
装置において、第１のキーデータが記憶された不揮発性
メモリと、前記リーダライタ装置と電気的に接続すると
ともに外部装置から送信されてきた暗号化された第２の
キーデータを受信するコンタクト部と、このコンタクト
部により受信された前記暗号化された第２のキーデータ
を前記第１のキーデータを用いて復号化する復号化手段
と、この復号化手段により復号化された前記第２のキー
データを記憶する揮発性メモリとを有し、前記復号化さ
れた前記第２のキーデータを揮発性メモリに記憶するこ
とにより携帯可能電子装置がオフライン状態となった場
合に前記第２のキーデータが消失するように構成されて
いるものである。 又、請求項２の発明では、第１の電子
装置と携帯可能な第２の電子装置との間でリーダライタ
装置を介して暗号化通信を行う暗号化通信システムにお
いて、上記第１の電子装置は、マスターキーデータを記
憶する第１のメモリ手段と、トランザクションキーデー
タを暗号化するために用いられるトランザクションキー
データを発生する手段と、マスターキーデータに従って
トランザクションキーデータを暗号化する手段と、そし
て、暗号化手段によって暗号化されたトランザクション
キーデータを転送する手段とからなり、この第１の電子
装置とリーダライタ装置を介して通信する上記第２の電
子装置は、第１の電子装置から転送された暗号化された
トランザクションキーデータを受信する手段と、マスタ
ーキーデータを記憶する第２のメモリ手段と、前記リー
ダライタ装置と電気的に接続するとともに外部装置から
送信されてきた暗号化されたトランザクションキーデー
タを受信するコンタクト部と、マスターキーデータに従
ってコンタクト部を介して受信した暗号化されたトラン
ザクションキーデータを解読する手段と、そして、解読
手段によって解読されたトランザクションキーデータを
一時的に記憶し携帯可能電子装置がオフライン状態とな
った場合に記憶しているトランザクションキーデータが
消去される揮発メモリからなるものである。
【０００６】
【作用】携帯可能電子装置の不揮発性メモリには、第１
のキーデータがあらかじめ記憶されている。外部装置か
ら送信された、暗号化された第２のキーデータを受信し
た場合、復号化手段によって、前記不揮発性メモリ中に
記憶されていた第１のキーデータを用いることによっ
て、前記受信した暗号化された第２のキーデータを復号
化する。そして、復号化された第２のキーデータは揮発
性メモリ内に記憶される。これによりオフライン時に
は、揮発性メモリ中に記憶されていたセッションキーデ
ータは消滅する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。
【０００８】まず図１乃至図６に本実施例のデータ通信
方式の処理の流れを示すフローチャートを示す。ここ
で、図１ではホストと端末とが、２組のデータ変換モジ
ュールを有し、データを送信する場合とデータを受信す
る場合とでそれぞれ別異の組のデータ変換モジュールを
用いてデータ変換を行う場合（以下、ケース１と称す
る）のホスト／端末間のデータ通信の流れを、図２では
ホスト／端末は１組のデータ変換モジュールを有し、デ
ータの送信時にも、データの受信時にも同じデータ変換
モジュールを用いてデータ変換を行う場合（以下、ケー
ス２と称する）のホスト／端末間のデータ通信の流れ
を、図３ではケース１において端末で行っていたデータ
変換処理を、端末に挿入されたＩＣカードに依頼する場
合（以下、ケース３と称する）のホスト／端末間のデー
タ通信の流れを、図４ではケース２において端末で行っ
ていたデータ変換処理を、端末に挿入されたＩＣカード
に依頼する場合（以下、ケース４と称する）のホスト／
端末間のデータ通信の流れを、図５ではケース３におい
てＩＣカード内で復元したセッションキーを端末内で保
持していたのを、ＩＣカード内で保持するようにした場
合（以下、ケース５と称する）のホスト／端末間のデー
タ通信の流れを、図６ではケース４においてＩＣカード
内で復元したセッションキーを端末内で保持していたの
を、ＩＣカード内で保持するようにした場合（以下、ケ
ース６と称する）のホスト／端末間のデータ通信の流れ
をそれぞれ示している。ここで、データ変換とは例えば
データの暗号化、復号化のことをを言う。
【０００９】ここで、図１乃至図６中のＫＥＹｎはデー
タ（メッセージ）のやり取り（セッション）を行う際
に、通信されるデータを変換処理するために用いられる
セッションキーである。また、図１乃至図６中のＫｎは
ホスト／端末間（ケース１乃至ケース２）及びホスト／
ＩＣカード間（ケース３乃至ケース６）において互いに
所有しているキーデータであり、前記セッションキー
（ＫＥＹｎ）自体を変換するために使用されるものであ
る。つまり、データの変換に使用されるセッションキー
ＫＥＹｎをスクランブルするセッションキースクランブ
ル処理関数をｆ、この関数ｆによりスクランブルされた
セッションキーＫＥＹｎ’を復元する関数をｆ’とする
と、 ＫＥＹｎ’＝ｆ Kn（ＫＥＹｎ） ＫＥＹｎ ＝ｆ’Kn（ＫＥＹｎ’） となる。また、通信されるデータとしてのメッセージＭ
ｎをスクランブル処理するデータスクランブル処理関数
をＦ、この関数Ｆによりスクランブルされたメッセージ
Ｍｎ’を復元する関数をＦ’とすると、 Ｍｎ’＝Ｆ KEYn（Ｍｎ） Ｍｎ ＝Ｆ’KEYn（Ｍｎ’） となる。ここで、関数ｆと関数ｆ’の関係、及び関数Ｆ
と関数Ｆ’の関係は、以降で示すようなデータ変換関数
Ｅ１とデータ変換関数Ｄ１の関係、データ変換関数Ｅ２
とデータ変換関数Ｄ２の関係、データ変換関数Ｅとデー
タ変換関数Ｄの関係に相当する。さらに前述のデータ変
換モジュールには、これらのデータ変換関数が内蔵され
ている。
【００１０】さて図１に示すケース１では、図７に示さ
れるようなホスト１と端末１１とからなるシステムにお
けるデータ通信の流れを示している。ここで、ホスト１
は、ホスト１を構成する各要素の動作を制御するＣＰＵ
２と、各種の情報を記憶するためのメモリ３と、端末と
の通信を行う通信インタフェイス４と、利用者がデー
タ、命令等を入力するためのキーボード５と、演算結果
や通信された情報等を表示するための、たとえばＣＲＴ
からなるディスプレイ６と、データ変換関数Ｅ１を有す
る第１のデータ変換モジュール７と、データ変換関数Ｄ
２を有する第２のデータ変換モジュール８とからなる。
また、端末１１は、端末１１を構成する各要素の動作を
制御するためのＣＰＵ１２と、各種の情報を記憶するた
めのメモリ１３と、ホスト１との通信を行う通信インタ
フェイス１４と、前記ホスト１のデータ変換モジュール
７のデータ変換関数Ｅ１と対応したデータ変換関数Ｄ１
を有する第１のデータ変換モジュール１５と、前記ホス
ト１のデータ変換モジュール８のデータ変換関数Ｄ２と
対応したデータ変換関数Ｅ２を有する第２のデータ変換
モジュール１６とからなる。ここで、たとえばホスト１
の第１のデータ変換モジュール７にて変換されたデータ
は、これに対応する端末１１の第１のデータ変換モジュ
ール１５によって復元され、ホスト１の第２のデータ変
換モジュール８にて変換されたデータは、これに対応す
る端末の第２のデータ変換モジュール１６によって復元
されるものである。また逆に、端末１１の第１のデータ
変換モジュール１５にて変換されたデータは、これに対
応するホスト１の第１のデータ変換モジュール７によっ
て復元され、端末１１の第２のデータ変換モジュール１
６にて変換されたデータは、これに対応するホスト１の
第２のデータ変換モジュール８によって復元することが
可能である。
【００１１】まず、ホスト１側で発生したメッセージＭ
１を、通信インタフェイス４、１４を介して端末１１側
に送信する過程について説明する。ステップ１において
ホスト１のＣＰＵ２は、第１セッションで使用するメッ
セージ暗号復号化キー（セッションキー）ＫＥＹ１を、
第１のデータ変換モジュール７のデータ変換関数Ｅ１に
よりキーデータＫ１を用いてデータ変換（データスクラ
ンブル）を行い、ＫＥＹ１’（＝Ｅ１K1（ＫＥＹ１））
を得る。ここで、ＫＥＹ１及びＫ１はあらかじめメモリ
３中に格納されている。この後、ホスト１は端末１１に
対してこのＫＥＹ１’を送信する。端末１１のＣＰＵ１
２は、ＫＥＹ１’を受信すると、前記ホスト１の第１の
データ変換モジュール７に対応して設けられている第１
のデータ変換モジュール１６内のデータ変換関数Ｄ１に
より、Ｋ１を用いてＫＥＹ１’をデータ変換し復号化し
てＫＥＹ１（＝Ｄ１K1（ＫＥＹ１’））を得る。そし
て、このＫＥＹ１をメモリ１３に記憶しておく。
【００１２】次にステップ２においてホスト１のＣＰＵ
２は、自身で発生したメッセージＭ１をＫＥＹ１を用い
て、例えばＣＢＣ（Cipher BlockChaining ）モード
で、データ変換モジュール７内のデータ変換関数Ｅ１に
よってデータ変換（暗号化）し、Ｍ１’（＝Ｅ１(CBC)K
EY1 （Ｍ１））を得る。この後ホスト１は端末１１に対
してこのＭ１’を送信する。端末１１はＭ１’を受信す
ると、前記ステップ１にてメモリ１３中に保持しておい
たＫＥＹ１をもとにＣＢＣモードにて第１のデータ変換
モジュール１５内のデータ変換関数Ｄ１によってデータ
変換処理を行い、Ｍ１’を復号化してＭ１（＝Ｄ１(CB
C)KEY1 （Ｍ１’））を得る。以上の処理によって、ホ
スト１側で発生したメッセージを端末１１側に送信する
ことができる。
【００１３】続いて、端末１１側で発生したメッセージ
をホスト１側に送信する過程について説明する。ステッ
プ３においてホスト１のＣＰＵ２は、端末１１側で発生
したメッセージをデータ変換するために用いるセッショ
ンキーＫＥＹ２を、キーデータＫ２を用いてデータ変換
し（データスクランブル）、ＫＥＹ２’として端末１１
側に送信する。ここでＫＥＹ２、Ｋ２はメモリ２にあら
かじめ記憶されている。端末１１側では、ステップ１と
同様な手順によりＫＥＹ２を得る。ステップ４において
端末１１のＣＰＵ１２は、ステップ３でメモリ１３に保
持しておいたセッションキーＫＥＹ２を用いて第２のデ
ータ変換モジュール１６内のデータ変換関数Ｅ２によっ
てメッセージＭ２をデータ変換処理して暗号化し、Ｍ
２’（＝Ｅ２(CBC)KEY2 （Ｍ２））を得、これをホスト
１側に送信する。ホスト１側では、端末１１側からＭ
２’を受信すると、ＫＥＹ２をもとに第２のデータ変換
モジュール８のデータ変換関数Ｄ２によってデータ変換
処理を行い、Ｍ２’を復号化してＭ２（＝Ｄ２(CBC)KEY
2 （Ｍ２’））を得る。以上の処理によって、端末１１
側で発生したメッセージをホスト１側に送信することが
できる。
【００１４】以上説明したケース１の場合、セッション
キーＫＥＹ１及びＫＥＹ２をデータ変換するのに用いた
キーデータＫ１及びＫ２は、あらかじめ端末１１側のメ
モリ１３に記憶されている。端末１１側には、ホスト１
側から送信される信号によってキーデータを選択するプ
ログラムが備えられており、このプログラムによってＣ
ＰＵ１２が使用するキーデータを選択する。ステップ１
においてホスト１のＣＰＵ２はＫＥＹ１’とともにキー
データＫ１を指定する指定子を送信し、端末１１のＣＰ
Ｕ１２ではこの指定子を参照して、対応するキーデータ
Ｋ１を得る。ステップ３においても同様にしてキーデー
タＫ２が選択される。
【００１５】ここで、セッションキーをデータ変換する
ためのキーデータＫ１、Ｋ２は同じものであっても良
い。また、前回の通信で使用されたセッションキーを、
今回使用するセッションキーをデータ変換（暗号化／復
号化）するためのキーデータとして使用するものであっ
ても良い。すなわち、上述したケース１の場合だと、ス
テップ１におけるＫＥＹ１をステップ３におけるＫ２と
して使用するものであっても良い。
【００１６】さて次に、図２で示されるケース２は、図
８に示すようなホスト１と端末１１とからなるシステム
において、ホスト１側と端末１１側とで互いに対応する
データ変換関数を有したデータ変換モジュール９、１７
を有しており、ホスト１側のデータ変換モジュール９で
変換されたデータを、端末１１側のデータ変換モジュー
ル１７で復元し、端末１１側のデータ変換モジュール１
７で変換されたデータをホスト１１側のデータ変換モジ
ュール９で復元する場合のデータ通信の流れを示してい
る。ここで、このケース２のシステム（図７に図示）の
構成については、前述したケース１のシステムと略同等
であるので説明を省略する。まず、ホスト１側で発生し
たメッセージを端末１１側に送信する過程について説明
する。まずステップ５においてホスト１のＣＰＵ２は、
キーデータＫ３をもとにデータ変換モジュール９内のデ
ータ変換関数ＤによってセッションキーＫＥＹ３をデー
タ変換（データスクランブル）し、ＫＥＹ３’（＝ＤK3
（ＫＥＹ３））を得て、これを端末１１に対して送信す
る。ここで、ＫＥＹ３及びＫ１は、あらかじめメモリ２
中に記憶されている。端末１１のＣＰＵ１２はＫＥＹ
３’を受信すると、Ｋ３をキーとしてデータ変換モジュ
ール１７内のデータ変換関数Ｅを用いてＫＥＹ３’をデ
ータ変換（復号化）し、ＫＥＹ３（＝ＥK3（ＫＥＹ
３’））を得、これをメモリ１３中に保持しておく。
【００１７】次に、ステップ６においてホスト１のＣＰ
Ｕ２は、自身で発生したメッセージＭ３をＫＥＹ３をも
とにデータ変換モジュール９内のデータ変換関数Ｄによ
ってデータ変換（暗号化）して、Ｍ３’（＝Ｄ(CBC)KEY
3（Ｍ３））を得る。そして、このＭ３’を端末１１に
対して送信する。端末１１のＣＰＵ１２は、Ｍ３’を受
信すると、ステップ５にて保持しておいたＫＥＹ３にも
とづき、データ変換モジュール１７内のデータ変換関数
ＥによってＭ３’を復元し、Ｍ３（＝Ｅ(CBC)KEY3 （Ｍ
３’））を得る。以上の処理によって、ホスト１側で発
生したメッセージを端末１１側に通信することができ
る。
【００１８】続いて、端末１１側で発生したメッセージ
をホスト１側に通信する過程について説明する。まず、
ステップ７においてホスト１のＣＰＵ２は、次のステッ
プ８で使用するセッションキーＫＥＹ４をキーデータＫ
４を用いて、上記ステップ５と同様の手順で端末１１側
に送信する。ここで、ＫＥＹ４及びＫ４は、あらかじめ
メモリ２中に記憶されている。
【００１９】次に、ステップ８において端末１１のＣＰ
Ｕ１２は、自身で発生したメッセージＭ４をステップ７
で保持しておいたＫＥＹ４にもとづき、データ変換モジ
ュール１７内のデータ変換関数Ｅによってデータ変換
（暗号化）し、Ｍ４’（＝Ｅ(CBC)KEY4 （Ｍ４））を得
る。そしてこれをホスト１に対して送信する。ホスト１
はＭ４’を受信するとＫＥＹ４にもとづいてデータ変換
モジュール９のデータ変換関数Ｄを用いてデータ変換し
復号化して、Ｍ４（＝Ｄ(CBC)KEY4 （Ｍ４’））を得
る。以上の手順によって端末１１側で発生したメッセー
ジをホスト１側に通信することができる。このケース２
においても、前記ケース１で説明したようにキーデータ
Ｋ３及びＫ４は同じものであっても良い。
【００２０】さて次に、図３で示されるケース３は、図
９に示すようなホスト１と、端末１１と、ＩＣカード２
１とからなるシステムにおいて、ケース１で端末１１で
行っていたデータ変換処理（暗号／復号化処理）を、端
末１１に挿入されたＩＣカード２１に依頼する場合のデ
ータ通信の流れを示している。ここで、ホスト１は、ホ
スト１を構成する各要素の動作を制御するＣＰＵ２と、
各種の情報を記憶するためのメモリ３と、端末との通信
を行う通信インタフェイス４と、利用者がデータ、命令
等を入力するためのキーボード５と、演算結果や通信さ
れた情報等を表示するための、たとえばＣＲＴからなる
ディスプレイ６と、データ変換関数Ｅ１を有する第１の
データ変換モジュール７と、データ変換関数Ｄ２を有す
る第２のデータ変換モジュール８とからなる。また、端
末１１は、端末１１を構成する各要素の動作を制御する
ためのＣＰＵ１２と、各種の情報を記憶するためのメモ
リ１３と、ホスト１との通信を行う通信インタフェイス
１４と、ＩＣカード２１に対してデータの読み取り及び
書込みを行うリーダライタ１５とからなる。また、ＩＣ
カード２１は、ＩＣカードを構成する各要素の動作を制
御するためのＣＰＵ２２と、キーデータや各種の情報を
記憶するための例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ
２３１（以下、ＥＥＰＲＯＭと称する）と、セッション
キーを記憶するための例えばＲＡＭ等の揮発性メモリ２
３２（以下、ＲＡＭと称する）と、端末１１のリーダラ
イタ１５と電気的に接続するためのコンタクト部２４
と、前記ホスト１のデータ変換モジュール７のデータ変
換関数Ｅ１と対応したデータ変換関数Ｄ１を有する第１
のデータ変換モジュール２５と、前記ホスト１のデータ
変換モジュール８のデータ変換関数Ｄ２と対応したデー
タ変換関数Ｅ２を有する第２のデータ変換モジュール２
６とからなる。ここで、たとえばホスト１の第１のデー
タ変換モジュール７にて変換されたデータは、これに対
応するＩＣカード２１の第１のデータ変換モジュール２
５によって復元され、ホスト１の第２のデータ変換モジ
ュール８にて変換されたデータは、これに対応するＩＣ
カード２１の第２のデータ変換モジュール２６によって
復元されるものである。また逆に、ＩＣカード２１の第
１のデータ変換モジュール２５にて変換されたデータ
は、これに対応するホスト１の第１のデータ変換モジュ
ール７によって復元され、ＩＣカード２１の第２のデー
タ変換モジュール２６にて変換されたデータは、これに
対応するホスト１の第２のデータ変換モジュール８によ
って復元することが可能である。ここで、このＩＣカー
ド２１のＥＥＰＲＯＭ２３１内の様子を図１１（ａ）に
示したメモリマップで説明する。ＥＥＰＲＯＭ２３１
は、５つの領域に分かれており、ディレクトリ位置定義
情報格納領域３０と、キーエリア位置定義情報格納領域
（キーエリアディレクトリ）３１と、データエリア位置
定義情報格納領域（データエリアディレクトリ）３２
と、データエリア３３と、キーエリア３４とから構成さ
れる。ディレクトリ位置定義情報格納領域３０には、キ
ーエリアディレクトリ３１の位置及びデータエリアディ
レクトリ３２の位置が格納されている。キーエリアディ
レクトリ３１には、図１１（ｂ）に見られるようなキー
エリア位置定義情報が１つまたは複数集合してなる。キ
ーエリア位置定義情報は、キー指定子と、キーエリア先
頭アドレスと、キーサイズとからなり、後述するコマン
ドによって該指定子が指定された場合、対応するキーエ
リア先頭アドレス及びキーサイズを認識する。また、デ
ータエリアディレクトリ３２には、図１１（ｃ）に見ら
れるようなデータエリア位置定義情報が１つまたは複数
集合してなる。データエリア位置定義情報は、エリア指
定子と、エリア先頭アドレスと、エリアサイズとからな
り、前述したキーエリアディレクトリと同様にして使用
される。また。データエリア３３にはメッセージ等のデ
ータが、キーエリア３４にはキーデータが格納されてい
るものである。
【００２１】まず、ホスト１側で発生したメッセージを
端末１１側に送信する過程について説明する。まずステ
ップ９においてホスト１のＣＰＵ２は、キーデータＫ５
をもとに第１のデータ変換モジュール７内のデータ変換
関数Ｅ１によってセッションキーＫＥＹ５をデータ変換
（データスクランブル）し、ＫＥＹ５’（＝Ｅ１K5（Ｋ
ＥＹ５））を得て、これを端末１１に対して送信する。
ここで、ＫＥＹ５及びＫ５はあらかじめメモリ３内に記
憶されている。端末１１のＣＰＵ１２はＫＥＹ５’を受
信すると、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２に対して図１２
（ａ）に示すようなフォーマットを有するコマンドＡを
送信する。ここで、コマンドＡは、送信された暗号化セ
ッションキーを復号化するという動作を指示するための
機能コードと、ＩＣカード２１においてデータ変換を行
う場合に使用されるキーデータを指定する指定子と、さ
きにホスト１から端末１１に対して送信されたＫＥＹ
５’とからなる。
【００２２】さてＩＣカード２１のＣＰＵ２２はコマン
ドＡを受信すると、機能コードからセッションキーの送
信を判断して、ＥＥＰＲＯＭ２３１の中から前記指定子
によって指定されたキーデータＫ５を見つけだし、これ
を用いて第１のデータ変換モジュール２５内のデータ変
換関数Ｄ１によってデータ変換（復号化）を行いＫＥＹ
５（＝ＤK5（ＫＥＹ５’））を得て、コマンドＡに対す
るレスポンスとして、図１２（ｂ）に示すようなフォー
マットを有するレスポンスａを端末１１のＣＰＵ１２に
対して送信する。ここで、レスポンスａは、機能コード
と、正常終了の旨のステータスと、データ変換処理によ
り復号化されて得られたＫＥＹ５とからなる。
【００２３】ここで、コマンドＡ及びレスポンスａを用
いた端末１１とＩＣカード２１間の通信におけるＩＣカ
ード２１のＣＰＵ２２の処理動作の流れを、図１９を参
照して説明する。まず、端末１１からコマンドＡが送信
されると、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２は、まず機能コ
ードから、セッションキーの送信を判断してＥＥＰＲＯ
Ｍ２３１中のキーエリアディレクトリ３１から、このコ
マンドＡのキー指定子の値のＫＩＤ（キーデータ番号）
を検索する（ＳＴ１）。続いて、所定のＫＩＤが見つか
ったかどうかを判断する（ＳＴ２）。そしてＫＩＤが見
つかれば、メモリ２３中のキーエリア３３から前記ＫＩ
Ｄに対応するキーデータをピックアップする（ＳＴ
３）。前記ＳＴ２において所定のＫＩＤが見つからなか
った場合はキー指定エラーステータスをレスポンスａと
して出力して（ＳＴ８）、処理を終了する。ＳＴ３でキ
ーエリアからキーデータをピックアップした後、このキ
ーデータに異常がないかどうか判断する（ＳＴ４）。ピ
ックアップしたキーデータに異常がなかった場合は、続
いてコマンドＡによって送信されてきた暗号化されたセ
ッションキーデータのデータ列長が８の倍数かどうかを
判断する（ＳＴ５）ここで、データ列長に以上がなけれ
ばコマンドＡによって端末１１から送信されたデータ列
（ＫＥＹ５’）をピックアップしたキーデータを用いて
データ変換モジュール２５によってデータ変換（復号
化）した後（ＳＴ６）、正常終了ステータスと復号化さ
れたデータ列（ＫＥＹ５）とをレスポンスａとして端末
１１に対して送信して（ＳＴ７）、処理を終了する。前
記ＳＴ４においてキーデータに異常があった場合はキー
データエラーステータスをレスポンスａとして出力して
（ＳＴ９）、処理を終了する。また、ＳＴ５において送
信されてきたデータのデータ列長が８の倍数でなかった
場合には、データ列長エラーステータスをレスポンスａ
として出力して（ＳＴ１０）処理を終了する。
【００２４】次に端末１１のＣＰＵ１２は、ＩＣカード
２１のＣＰＵ２２に対して図１３（ａ）に示すようなフ
ォーマットを有するコマンドＢを送信する。ここで、コ
マンドＢは、送信したセッションキーをＲＡＭ２３２に
記憶させる動作を指示する機能コードと、さきにＩＣカ
ード２１から端末１１に対して送信されたＫＥＹ５とか
らなる。このコマンドＢを受信すると、ＩＣカード２１
のＣＰＵ２２は、コマンドＢによって送信されたセッシ
ョンキーＫＥＹ５をＲＡＭ２３２中に記憶する。この
後、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２は図１３（ｂ）に示す
ようなフォーマットを有するレスポンスｂを端末１１の
ＣＰＵ１２に対して送信する。ここで、レスポンスｂ
は、前記コマンドＢに対するレスポンスである旨を示す
機能コードと、正常終了の旨のステータスとからなる。
このとき端末１１のＣＰＵ１２は、コマンドＢを再度Ｉ
Ｃカード２１に対して送信した後、さきにＩＣカード２
１より受信しメモリ１３に記憶しておいたＫＥＹ５を消
去する。
【００２５】ここで、コマンドＢ及びレスポンスｂを用
いた端末１１とＩＣカード２１間の通信におけるＩＣカ
ード２１のＣＰＵ２２の処理動作の流れを、図２０を参
照して説明する。まず、端末１１からコマンドＢが送信
されると、この送信されたデータ列（ＫＥＹ５）長が８
の倍数かどうかをチェックする（ＳＴ１）。データ列長
が８の倍数であった場合、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２
は、ＲＡＭ２３２の所定領域にデータ列（ＫＥＹ５）を
書込む（ＳＴ２）。続いてセッションキーデータ（ＫＥ
Ｙ５）が正常に書き込まれたかどうかをチェックする
（ＳＴ３）。そして書き込みが正常に行われたならば、
正常終了ステータスを、レスポンスｂとして端末１１に
対して出力し（ＳＴ４）、処理を終了する。ＳＴ７にお
いて書き込みが正常に行われなかった場合は、書き込み
エラーステータスをレスポンスｂとして出力して（ＳＴ
５）処理を終了する。ここで、ＳＴ１において入力デー
タ長が８の倍数でなかった場合は、データ列長エラース
テータスをレスポンスｂとして出力して、処理を終了す
る（ＳＴ６）。
【００２６】次に、ステップ１０においてホスト１のＣ
ＰＵ２はセッションキーＫＥＹ５にもとづいて、自身で
発生したメッセージＭ５をＣＢＣモードにて第１のデー
タ変換モジュール７内のデータ変換関数Ｅ１によってデ
ータ変換（暗号化）しＭ５’（＝Ｅ１(CBC)KEY5 （Ｍ
５））を得、これを端末１１に対して送信する。端末１
１のＣＰＵ１２は、Ｍ５’を受信すると、図１４（ａ）
に見られるようなフォーマットのコマンドＣを用いて、
これをＩＣカード２１に対して送信する。ここでコマン
ドＣは、送信された暗号化メッセージを復号化するとい
う動作を指示する機能コードと、データ変換処理時にＩ
Ｃカード２１において使用されるキーデータを指定する
指定子と、さきにホスト１から端末１１に対して送信さ
れたＭ５’とからなる。ここで、図３に示す例では、前
記指定子はステップ９において、コマンドＢによってＲ
ＡＭ２３２中に記憶されたセッションキー（ＫＥＹ５）
を指定している。
【００２７】さてＩＣカード２１のＣＰＵ２２はコマン
ドＣを受信すると、前記指定子によって指定されたキー
ＫＥＹ５を用いて第１のデータ変換モジュール２５内の
データ変換関数Ｄ１によって、Ｍ５’を復号化してＭ５
（＝Ｄ１(CBC)KEY5 （Ｍ５’））を得て、コマンドＣに
対するレスポンスとして、図１４（ｂ）に示すようなフ
ォーマットを有するレスポンスｃを端末１１のＣＰＵ１
２に対して送信する。ここで、レスポンスｃは、コマン
ドＣに対するレスポンスである旨の機能コードと、正常
終了の旨のステータスと、データ変換処理によって復号
化されて得られたＭ５とからなる。以上の処理によっ
て、端末１１はホスト１からのメッセージを受け取るこ
とができる。
【００２８】ここで、コマンドＣ及びレスポンスｃを用
いた端末１１とＩＣカード２１間の通信におけるＩＣカ
ード２１のＣＰＵ２２の処理動作の流れを、図２１を参
照して説明する。まず、端末１１からコマンドＣが送信
されると、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２は、ＲＡＭ２３
２中からこのコマンドＣによって指定されているキーデ
ータ（この場合、直前のコマンドＢにより送信されたセ
ッションキーＫＥＹ５）をピックアップする（ＳＴ
１）。セッションキーデータをピックアップした後、こ
のキーデータに異常がないかどうか判断する（ＳＴ
２）。ピックアップしたキーデータに異常がなかった場
合は、続いて、コマンドＣによって端末１１から送信さ
れたデータ列長が８の倍数かどうかをチェックする（Ｓ
Ｔ３）。データ列長が８の倍数であった場合、前記ピッ
クアップされたキーデータ（ＫＥＹ５）を用いて、第１
のデータ変換モジュール２５によってデータ変換を行い
このデータ列（Ｍ５’）の復号化を行う（ＳＴ４）。そ
して、レスポンスｃとして、正常終了ステータスと、復
号化されたデータ列（Ｍ５）を端末１１に対して出力し
（ＳＴ５）、処理を終了する。また、前記ＳＴ２におい
て、キーデータに異常が見つかった場合は、データエラ
ーステータスをレスポンスｃとして端末１１に対して出
力し（ＳＴ６）、処理を終了する。また、前記ＳＴ３に
おいて、データ列長が８の倍数でなかった場合は、デー
タ列長エラーステータスをレスポンスｃとして端末１１
に対して出力し（ＳＴ７）、処理を終了する。
【００２９】次に、端末１１側で発生したメッセージを
ホスト１側に送信する過程について説明する。まず、ス
テップ１１においてホスト１のＣＰＵ２は、次のステッ
プ１２でＩＣカード２１において使用されるセッション
キーＫＥＹ６をキーデータＫ６を用いて、上記ステップ
９と同様の手順で端末１１側に送信する。ここで、ＫＥ
Ｙ６及びＫ６は、あらかじめメモリ２中に記憶されてい
る。ここで、コマンドＡ、レスポンスａ及びコマンドＢ
レスポンスｂを用いた端末１１とＩＣカード２１間のデ
ータ通信処理については、上記ステップ９にて説明した
のでここでは説明を省略する。コマンドＢを受信したＩ
Ｃカード２１のＣＰＵ２２は、コマンドＢによって送信
されたセッションキーＫＥＹ６をＲＡＭ２３２中に記憶
する。
【００３０】次に、ステップ１２において端末１１のＣ
ＰＵ１２は自身で発生したメッセージＭ６を、図１５
（ａ）に見られるようなフォーマットのコマンドＤを用
いて、これをＩＣカード２１に対して送信する。ここで
コマンドＤは、送信されたメッセージを暗号化する動作
を指示する機能コードと、ＩＣカード２１におけるデー
タ変換処理時に使用されるキーデータを指定する指定子
と、メッセージＭ６とからなる。ここで、図３に示す例
では、前記指定子はステップ１１において、コマンドＢ
によって送信されＲＡＭ２３２中に記憶されているセッ
ションキー（ＫＥＹ６）を指定している。
【００３１】さてＩＣカード２１のＣＰＵ２２はコマン
ドＤを受信すると、前記指定子によって指定されたキー
データＫＥＹ６を用いて第２のデータ変換モジュール２
６内のデータ変換関数Ｅ２によってデータ変換を行いＭ
６を暗号化してＭ６’（＝Ｅ２(CBC)KEY6 （Ｍ６））を
得て、コマンドＤに対するレスポンスとして、図１５
（ｂ）に示すようなフォーマットを有するレスポンスｄ
を端末１１のＣＰＵ１２に対して送信する。ここで、レ
スポンスｄは、コマンドＤに対するレスポンスである旨
の機能コードと、正常終了の旨のステータスと、データ
変換によって暗号化されて得られたＭ６’とからなる。
端末１１のＣＰＵ１２は、ＩＣカード２１からレスポン
スｄを受信すると、前記暗号化されたメッセージＭ６’
をホスト１に対して送信する。ホスト１のＣＰＵ２はＭ
６’を受信すると、セッションキーＫＥＹ６を用いて第
２のデータ変換モジュール８内のデータ変換関数Ｄ２に
よってデータ変換を行い、Ｍ６’を復号化して、Ｍ６
（＝Ｄ２(CBC)KEY6 （Ｍ６’））を得る。以上の処理に
よって、ホスト１は端末１１からのメッセージを受け取
ることができる。
【００３２】ここで、コマンドＤ及びレスポンスｄを用
いた端末１１とＩＣカード２１間の通信におけるＩＣカ
ード２１のＣＰＵ２２の処理動作の流れを、図２２を参
照して説明する。まず、端末１１からコマンドＤが送信
されると、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２は、ＲＡＭ２３
２から、このコマンドＤのキー指定子によって指定され
たキーデータ（ＫＥＹ６）をピックアップする（ＳＴ
１）。ＳＴ１でＲＡＭ２３２からキーデータをピックア
ップした後、このキーデータに異常がないかどうか判断
する（ＳＴ２）。ピックアップされたキーデータに異常
がなかった場合は、コマンドＤによって端末１１から送
信されたデータ列（Ｍ６）長が８の倍数であるかどうか
を判断する（ＳＴ３）。そして、データ列長が８の倍数
であると判断されると、前記ピックアップされたキーデ
ータ（ＫＥＹ６）を用いてデータ変換モジュールにてデ
ータ変換を行いＭ６を暗号化した後（ＳＴ４）、正常終
了ステータスと暗号化データ列（Ｍ６’）とをレスポン
スｄとして端末１１に対して出力して（ＳＴ５）、処理
を終了する。前記ＳＴ２においてデータに異常があった
場合はデータエラーステータスをレスポンスｄとして出
力して（ＳＴ６）、処理を終了する。また、前記ＳＴ３
においてデータ列長に異常があった場合は、データ列長
エラーステータスを出力して（ＳＴ７）、処理を終了す
る。
【００３３】さて次に、図４で示されるケース４は、図
１０に示すようなホスト１と、端末１１と、ＩＣカード
２１とからなるシステムにおいて、ケース２で端末１１
で行っていたデータ変換処理を、端末１１に挿入された
ＩＣカード２１に依頼する場合のデータ通信の流れを示
している。
【００３４】まず、ホスト１側で発生したメッセージを
端末１１側に送信する過程について説明する。まずステ
ップ１３においてホスト１側とＩＣカード２１側とで互
いに対応する関数を有するデータ変換モジュール９、２
７を有しており、ホスト１側のデータ変換モジュール９
で変換されたデータをＩＣカード２１側のデータ変換モ
ジュール２７で復元し、ＩＣカード側のデータ変換モジ
ュール２７で変換されたデータをホスト１側のデータ変
換モジュール９で復元する場合のデータ通信の流れを示
している。ここで、このケース４のシステム構成につい
ては、前述したケース３のシステム（図９に図示）と略
同等であるので説明は省略する。
【００３５】まず、ホスト１側で発生したメッセージを
端末１１側に送信する課程について説明する。まずステ
ップ１３においてホスト１のＣＰＵ２は、キーデータＫ
７をもとに第１のデータ変換モジュール９のデータ変換
関数ＤによってセッションキーＫＥＹ７をデータ変換
（データスクランブル）し、ＫＥＹ７’（＝ＤK7（ＫＥ
Ｙ７））を得て、これを端末１１に対して送信する。こ
こで、ＫＥＹ７及びＫ７はあらかじめメモリ３内に記憶
されている。端末１１のＣＰＵ１２はＫＥＹ７’を受信
すると、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２に対して図１６
（ａ）に示すようなフォーマットを有するコマンドＥを
送信する。ここで、コマンドＥは、送信された暗号化セ
ッションキーを復号化するという動作を指示するための
機能コードと、ＩＣカード２１におけるデータ変換処理
に使用されるキーデータを指定する指定子と、さきにホ
スト１から端末１１に対して送信されたＫＥＹ７’とか
らなる。
【００３６】さてＩＣカード２１のＣＰＵ２２はコマン
ドＥを受信すると、前記指定子によって指定されたキー
Ｋ７にもとづき、データ変換モジュール２７のデータ変
換関数Ｅによりデータ変換を行いＫＥＹ７’の復号化を
行いＫＥＹ７（＝ＤK7（ＫＥＹ７’））を得て、コマン
ドＥに対するレスポンスとして、図１６（ｂ）に示すよ
うなフォーマットを有するレスポンスｅを端末１１のＣ
ＰＵ１２に対して送信する。ここで、レスポンスｅは、
コマンドＥに対するレスポンスである旨の機能コード
と、正常終了の旨のステータスと、データ変換によって
復号化されて得られたＫＥＹ７とからなる。
【００３７】ここで、コマンドＥ及びレスポンスｅを用
いた端末１１とＩＣカード２１間の通信におけるＩＣカ
ード２１のＣＰＵ２２の処理動作の流れを、図２３を参
照して説明する。まず、端末１１からコマンドＥが送信
されると、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２は、ＥＥＰＲＯ
Ｍ２３１中のキーエリアディレクトリ３１から、このコ
マンドＥのキー指定子の値のＫＩＤ（キーデータ番号）
を検索する（ＳＴ１）。続いて、所定のＫＩＤが見つか
ったかどうかを判断する（ＳＴ２）。そしてＫＩＤが見
つかれば、ＥＥＰＲＯＭ２３１中のキーエリア３３から
前記ＫＩＤに対応するキーデータをピックアップする
（ＳＴ３）。前記ＳＴ２において所定のＫＩＤが見つか
らなかった場合はキー指定エラーステータスをレスポン
スｅとして出力して（ＳＴ８）、処理を終了する。ＳＴ
３でキーエリアからキーデータをピックアップした後、
このキーデータに異常がないかどうか判断する（ＳＴ
４）。データに異常がなかった場合は、送信された暗号
化されたセッションキーのデータ列長が８の倍数である
かどうかを判断する（ＳＴ５）。そして、データ列長に
異常がなければ、前記ピックアップされたキーデータを
用いて、データ変換モジュール２７によってデータ変換
を行い、コマンドＥによって端末１１から送信されたデ
ータ列（ＫＥＹ７’）を復号化してＫＥＹ７を得た後
（ＳＴ６）、正常終了ステータスと復号化データ列（Ｋ
ＥＹ７）とをレスポンスｅとして端末１１に対して出力
して（ＳＴ７）、処理を終了する。前記ＳＴ４において
データに異常があった場合はデータエラーステータスを
レスポンスｅとして出力して（ＳＴ９）、処理を終了す
る。また、前記ＳＴ５においてデータ列長が８の倍数で
なかった（データ列長に異常があった）場合はデータ列
長エラーステータスをレスポンスｅとして出力して（Ｓ
Ｔ１０）、処理を終了する。
【００３８】次に端末１１のＣＰＵ１２は、ＩＣカード
２１のＣＰＵ２２に対して図１３（ａ）に示すようなフ
ォーマットを有するコマンドＢを送信する。ここで、コ
マンドＢは、送信したセッションキーをＲＡＭ２３２に
記憶させるという動作を指示する機能コードと、さきに
ＩＣカード２１から端末１１に対して送信されたＫＥＹ
７とからなる。このコマンドＢを受信すると、ＩＣカー
ド２１のＣＰＵ１２は、コマンドＢによって送信された
セッションキーＫＥＹ７をＲＡＭ２３２中に記憶する。
この後、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２は図１３（ｂ）に
示すようなフォーマットを有するレスポンスｂを端末１
１のＣＰＵ１２に対して送信する。ここで、レスポンス
ｂは、前記コマンドＢに対するレスポンスである旨を示
す機能コードと、正常終了の旨のステータスとからな
る。このとき端末１１のＣＰＵ１２は、コマンドＢを再
度ＩＣカード２１に対して送信した後、さきにＩＣカー
ド２１より受信しメモリ１３に記憶しておいたＫＥＹ７
を消去する。
【００３９】コマンドＢ及びレスポンスｂを用いた端末
１１とＩＣカード２１間の通信におけるＩＣカード２１
のＣＰＵ２２の処理動作の流れは、さきに図２０を参照
して説明済みであるので省略する。
【００４０】次に、ステップ１４においてホスト１のＣ
ＰＵ２はセッションキーＫＥＹ７にもとづいて、自身で
発生したメッセージＭ７をデータＣＢＣモードにて変換
処理モジュール９のデータ変換関数Ｄによってデータ変
換（暗号化）し、Ｍ７’（＝Ｅ(CBC)KEY7 （Ｍ７））を
得、これを端末１１に対して送信する。端末１１のＣＰ
Ｕ１２は、Ｍ７’を受信すると、図１４（ａ）に見られ
るようなフォーマットのコマンドＣを用いて、これをＩ
Ｃカード２１に対して送信する。ここでコマンドＣは、
送信された暗号化メッセージを復号化す津という動作を
指示する機能コードと、ＩＣカード２１におけるデータ
変換時に使用されるキーデータを指定する指定子と、さ
きにホスト１から端末１１に対して送信された暗号化さ
れたメッセージＭ７’とからなる。ここで、図４に示す
例では、前記指定子はステップ１３において、コマンド
ＢによってＲＡＭ２３２中に記憶されたキー（ＫＥＹ
７）を指定している。
【００４１】さてＩＣカード２１のＣＰＵ２２はコマン
ドＣを受信すると、前記指定子によって指定されたキー
ＫＥＹ７を用いてデータ変換モジュール２７によって復
号化処理を行いＭ７（＝Ｄ(CBC)K7 （Ｍ７’））を得
て、コマンドＣに対するレスポンスとして、図１４
（ｂ）に示すようなフォーマットを有するレスポンスｃ
を端末１１のＣＰＵ１２に対して送信する。ここで、レ
スポンスｃは、コマンドＣに対するレスポンスである旨
を示す機能コードと、正常終了の旨のステータスと、復
号化処理によって得られたＭ７とからなる。以上の処理
によって、端末１１はホスト１からのメッセージＭ７を
受け取ることができる。
【００４２】ここで、コマンドＣ及びレスポンスｃを用
いた端末１１とＩＣカード２１間の通信におけるＩＣカ
ード２１のＣＰＵ２２の処理動作の流れについては、さ
きに図２１を参照して説明したので説明を省略する。
【００４３】次に、端末１１側で発生したメッセージを
ホスト１側に送信する過程について説明する。まず、ス
テップ１５においてホスト１のＣＰＵ２は、次のステッ
プ１６でＩＣカード２１において使用されるセッション
キーＫＥＹ８をキーデータＫ８を用いて、上記ステップ
１３と同様の手順で端末１１側に送信する。ここで、Ｋ
ＥＹ８及びＫ８は、あらかじめメモリ２中に記憶されて
いる。そして、コマンドＢを受信したＩＣカード２１の
ＣＰＵ１２は、コマンドＢによって送信されたセッショ
ンキーＫＥＹ８をＲＡＭ２３２中に記憶する。
【００４４】次に、ステップ１６において端末１１のＣ
ＰＵ１２は自身で発生したメッセージＭ８を、図１５
（ａ）に見られるようなフォーマットのコマンドＤを用
いて、これをＩＣカード２１に対して送信する。ここで
コマンドＤは、送信されたメッセージを暗号化する動作
を指示する機能コードと、ＩＣカード２１におけるデー
タ変換時に使用されるキーデータを指定する指定子と、
メッセージＭ８とからなる。ここで、図４に示す例で
は、前記指定子はステップ１５において、コマンドＢに
よって変更されたキー（ＫＥＹ８）を指定している。以
下、ステップ１４と逆の手順で通信処理が行われ、端末
１１で発生したメッセージＭ８がホスト１に対して送信
される。
【００４５】ここで、コマンドＤ及びレスポンスｄを用
いた端末１１とＩＣカード２１間の通信におけるＩＣカ
ード２１のＣＰＵ２２の処理動作の流れについては、さ
きに図２２を参照して説明したので説明を省略する。
【００４６】さて次に、図５で示されるケース５は、図
９に示すようなホスト１と、端末１１と、ＩＣカード２
１とからなるシステムにおいて、ケース３においてＩＣ
カード２１内で復元されたセッションキー端末１１内の
メモリ１３内に保持しておく機能を、ＩＣカード２１内
のＲＡＭ２３２に保持するようにして行う場合の実施例
を示している。
【００４７】まず、ホスト１側で発生したメッセージを
端末１１側に送信する過程について説明する。まずステ
ップ１７においてホスト１のＣＰＵ２は、キーデータＫ
９を用いて第１のデータ変換モジュール７のデータ変換
関数Ｅ１によってセッションキーＫＥＹ９をデータ変換
（データスクランブル）し、ＫＥＹ９’（＝Ｅ１K9（Ｋ
ＥＹ９））を得て、これを端末１１に対して送信する。
ここで、ＫＥＹ９及びＫ９はあらかじめメモリ３内に記
憶されている。端末１１のＣＰＵ１２はＫＥＹ９’を受
信すると、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２に対して図１７
（ａ）に示すようなフォーマットを有するコマンドＦを
送信する。ここで、コマンドＦは、送信された暗号化セ
ッションキーを復号化してＲＡＭ２３２に記憶するとい
った動作を指示する機能コードと、ＩＣカード２１にお
けるデータ変換時に使用されるキーデータを指定するキ
ー用指定子と、さきにホスト１から端末１１に対して送
信されたＫＥＹ９’とからなる。
【００４８】さてＩＣカード２１のＣＰＵ２２はコマン
ドＦを受信すると、前記指定子によって指定されたキー
データＫ９を用いて第１のデータ変換モジュール２５の
データ変換関数Ｄ１によってデータ変換を行いＫＥＹ
９’を復号化してＫＥＹ９（＝Ｄ１K9（ＫＥＹ９’））
を得て、コマンドＦに対するレスポンスとして、図１７
（ｂ）に示すようなフォーマットを有するレスポンスｆ
を端末１１のＣＰＵ１２に対して送信する。ここで、レ
スポンスｆは、コマンドＦに対するレスポンスである旨
の機能コードと、正常終了の旨のステータスとからな
る。
【００４９】ここで、コマンドＦ及びレスポンスｆを用
いた端末１１とＩＣカード２１間の通信におけるＩＣカ
ード２１のＣＰＵ２２の処理動作の流れを、図２４を参
照して説明する。まず、端末１１からコマンドＦが送信
されると、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２は、ＥＥＰＲＯ
Ｍ２３１中のキーエリアディレクトリ３１から、このコ
マンドＦのキー指定子の値のＫＩＤ（キーデータ番号）
を検索する（ＳＴ１）。続いて、所定のＫＩＤが見つか
ったかどうかを判断する（ＳＴ２）。そしてＫＩＤが見
つかれば、メモリ２３中のキーエリア３３から前記ＫＩ
Ｄに対応するキーデータをピックアップする（ＳＴ
３）。前記ＳＴ２において所定のＫＩＤが見つからなか
った場合はキー指定エラーステータスをレスポンスｆと
して出力して（ＳＴ９）、処理を終了する。ＳＴ３でキ
ーエリアからキーデータをピックアップした後、このキ
ーデータに異常がないかどうか判断する（ＳＴ４）。デ
ータに異常がなかった場合は、続いて、送信されてきた
暗号化されたセッションキーデータのデータ列長が８の
倍数であるかどうかを判断する（ＳＴ５）。送信されて
きたデータのデータ列長に異常がなかった場合は、コマ
ンドＦによって端末１１から送信されたデータ列を前記
ピックアップされたキーデータを用いて第１のデータ変
換モジュール２５によってデータ変換（復号化）した後
（ＳＴ６）、ＲＡＭ２３２中に復号化されたセッション
キーＫＥＹ９を書き込む（ＳＴ７）。そして、この書き
込みが正常に行われたかどうかを判断し（ＳＴ８）、書
き込みが正常に行われた場合は正常終了ステータスをレ
スポンスｆとして出力して（ＳＴ９）、処理を終了す
る。一方、ＳＴ８において書き込みが正常に行われなか
った場合は、書き込みエラーステータスをレスポンスｆ
として出力し（ＳＴ１３）、処理を終了する。前記ＳＴ
４においてキーデータに異常があった場合はデータエラ
ーステータスをレスポンスｆとして出力して（ＳＴ１
１）、処理を終了する。また、前記ＳＴ５においてデー
タ列長が８の倍数でなかった（データ列長に異常があっ
た）場合はデータ列長エラーステータスをレスポンスｆ
として出力して（ＳＴ１２）処理を終了する。
【００５０】次にステップ１８において、端末１１のＣ
ＰＵ１２は、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２に対して図１
４（ａ）に示すようなフォーマットを有するコマンドＣ
を送信する。ここで、コマンドＣは、送信された暗号化
メッセージを復号化する動作を指示する機能コードと、
キーデータを指定する指定子と、さきにホスト１から端
末１１に送信されていた暗号化メッセージＭ９’とから
なる。このコマンドＣを受信すると、ＩＣカード２１の
ＣＰＵ２２は、前述したケース３のステップ１０と同様
な手順により、ホスト１で発生したメッセージＭ９を端
末１１に対して送信する。この手順については前述した
ので、ここでは説明を省略する。
【００５１】次に、端末１１側で発生したメッセージを
ホスト１側に送信する過程について説明する。まず、ス
テップ１９においてホスト１のＣＰＵ２は、次のステッ
プ２０でＩＣカード２１において使用されるセッション
キーＫＥＹ１０をキーデータＫ１０を用いて、上記ステ
ップ１７と同様の手順で端末１１側に送信する。ここ
で、ＫＥＹ１０及びＫ１０は、あらかじめメモリ２中に
記憶されている。端末１１からコマンドＦを受信した、
ＩＣカード２１のＣＰＵ１２は、コマンドＦによって送
信されてきたセッションキーＫＥＹ１０をＲＡＭ２３２
中に記憶する。
【００５２】次に、ステップ２０において端末１１のＣ
ＰＵ１２は自身で発生したメッセージＭ１０を、図１５
（ａ）に見られるようなフォーマットのコマンドＤを用
いて、これをＩＣカード２１に対して送信する。ここで
コマンドＤは、送信するメッセージを暗号化するという
動作を指示する機能コードと、ＩＣカード２１における
データ変換時に使用されるキーデータを指定する指定子
と、メッセージＭ６とからなる。ここで、図５に示す例
では、前記指定子はステップ１９において、コマンドＦ
によって送信されたセッションキー（ＫＥＹ１０）を指
定している。このコマンドＤを受信すると、ＩＣカード
２１のＣＰＵ１２は、前述したケース３のステップ１２
と同様な手順により、端末１１で発生したメッセージＭ
１０をホスト１に対して送信する。この手順については
前述のケース３において説明したので、ここでは説明を
省略する。
【００５３】さて次に、図６で示されるケース６は、図
１０に示すようなホスト１と、端末１１と、ＩＣカード
２１とからなるシステムにおいて、ケース４でＩＣカー
ド２１内で復元したセッションキーを端末１１内のメモ
リ１３に保持しておく機能をＩＣカード２１のＲＡＭ２
３２に保持することによって行うようにした実施例を示
している。
【００５４】まず、ホスト１側で発生したメッセージを
端末１１側に送信する過程について説明する。まずステ
ップ２１においてホスト１のＣＰＵ２は、キーデータＫ
１１をもとにデータ変換モジュール９のデータ変換関数
ＤによってセッションキーＫＥＹ１１をデータ変換（デ
ータスクランブル）し、ＫＥＹ１１’（＝ＤK11 （ＫＥ
Ｙ１１））を得て、これを端末１１に対して送信する。
ここで、ＫＥＹ１１及びＫ１１はあらかじめメモリ３内
に記憶されている。端末１１のＣＰＵ１２はＫＥＹ１
１’を受信すると、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２に対し
て図１８（ａ）に示すようなフォーマットを有するコマ
ンドＧを送信する。ここで、コマンドＧは、送信された
暗号化セッションキーを復号化してＲＡＭ２３２中に記
憶するといった動作を指示する機能コードと、ＩＣカー
ド２１において使用されるデータ変換処理のためのキー
データを指定するキー指定子と、さきにホスト１から端
末１１に対して送信されたＫＥＹ１１’とからなる。
【００５５】さてＩＣカード２１のＣＰＵ２２はコマン
ドＧを受信すると、前記指定子によって指定されたキー
データＫ１１を用いてデータ変換モジュール２７のデー
タ変換関数Ｅによってデータ変換を行いＫＥＹ１１’を
復号化してＫＥＹ１１（＝ＤK11 （ＫＥＹ１１’））を
得て、コマンドＧに対するレスポンスとして、図１８
（ｂ）に示すようなフォーマットを有するレスポンスｇ
を端末１１のＣＰＵ１２に対して送信する。ここで、レ
スポンスｇは、コマンドＧに対するレスポンスである旨
の機能コードと、正常終了の旨のステータスとからな
る。
【００５６】ここで、コマンドＧ及びレスポンスｇを用
いた端末１１とＩＣカード２１間の通信におけるＩＣカ
ード２１のＣＰＵ２２の処理動作の流れを、図２４を参
照して説明する。まず、端末１１からコマンドＧが送信
されると、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２は、ＥＥＰＲＯ
Ｍ２３１中のキーエリアディレクトリ３１から、このコ
マンドＧのキー指定子の値のＫＩＤ（キーデータ番号）
を検索する（ＳＴ１）。続いて、所定のＫＩＤが見つか
ったかどうかを判断する（ＳＴ２）。そしてＫＩＤが見
つかれば、メモリ２３中のキーエリア３３から前記ＫＩ
Ｄに対応するキーデータをピックアップする（ＳＴ
３）。前記ＳＴ２において所定のＫＩＤが見つからなか
った場合はキー指定エラーステータスをレスポンスｇと
して出力して（ＳＴ９）、処理を終了する。ＳＴ３でキ
ーエリアからキーデータをピックアップした後、このキ
ーデータに異常がないかどうか判断する（ＳＴ４）。デ
ータに異常がなかった場合は、続いて、送信されてきた
暗号化されたセッションキーデータのデータ列長が８の
倍数であるかどうかを判断する（ＳＴ５）。送信されて
きたデータのデータ列長に異常がなかった場合は、コマ
ンドＧによって端末１１から送信されたデータ列を前記
ピックアップされたキーデータを用いて第１のデータ変
換モジュール２５によってデータ変換（復号化）した後
（ＳＴ６）、ＲＡＭ２３２中に復号化されたセッション
キーＫＥＹ９を書き込む（ＳＴ７）。そして、この書き
込みが正常に行われたかどうかを判断し（ＳＴ８）、書
き込みが正常に行われた場合は正常終了ステータスをレ
スポンスｇとして出力して（ＳＴ９）、処理を終了す
る。一方、ＳＴ８において書き込みが正常に行われなか
った場合は、書き込みエラーステータスをレスポンスｇ
として出力し（ＳＴ１３）、処理を終了する。前記ＳＴ
４においてキーデータに異常があった場合はデータエラ
ーステータスをレスポンスｇとして出力して（ＳＴ１
１）、処理を終了する。また、前記ＳＴ５においてデー
タ列長が８の倍数でなかった（データ列長に異常があっ
た）場合はデータ列長エラーステータスをレスポンスｇ
として出力して（ＳＴ１２）処理を終了する。
【００５７】次にステップ２２において、端末１１のＣ
ＰＵ１２は、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２に対して図１
４（ａ）に示すようなフォーマットを有するコマンドＣ
を送信する。ここで、コマンドＣは、送信した暗号化メ
ッセージを復号化するといった動作を指示する機能コー
ドと、キーを指定する指定子とからなる。このコマンド
Ｃを受信すると、ＩＣカード２１のＣＰＵ２２は、前述
したケース４のステップ１４と同様な手順により、ホス
ト１で発生したメッセージＭ１１を端末１１に対して送
信する。この手順については前述したので、ここでは説
明を省略する。
【００５８】次に、端末１１側で発生したメッセージを
ホスト１側に送信する過程について説明する。まず、ス
テップ２３においてホスト１のＣＰＵ２は、次のステッ
プ２４でＩＣカード２１において使用されるセッション
キーＫＥＹ１２をキーデータＫ１２を用いて、上記ステ
ップ２１と同様の手順で端末１１側に送信する。ここ
で、ＫＥＹ１２及びＫ１２は、あらかじめメモリ２中に
記憶されている。端末１１からコマンドＧを受信した、
ＩＣカード２１のＣＰＵ１２は、コマンドＧによって送
信されたセッションキーＫＥＹ１２をＲＡＭ２３２に記
憶する。
【００５９】次に、ステップ２４において端末１１のＣ
ＰＵ１２は自身で発生したメッセージＭ１２を、図１５
（ａ）に見られるようなフォーマットのコマンドＤを用
いて、これをＩＣカード２１に対して送信する。ここで
コマンドＤは、送信されたメッセージを暗号化するとい
う動作を指示する機能コードと、ＩＣカード２１におけ
るデータ変換時に使用されるデータ変換（暗号化）のた
めのキーデータを指定する指定子と、メッセージＭ６と
からなる。ここで、図６に示す例では、前記指定子はス
テップ２３において、コマンドＧによって送信されたセ
ッションキー（ＫＥＹ１２）を指定している。このコマ
ンドＤを受信すると、ＩＣカード２１のＣＰＵ１２は、
前述したステップ２２と同様な手順により、端末１１で
発生したメッセージＭ１２をホスト１に対して送信す
る。この手順については前述したので、ここでは説明を
省略する。
【００６０】以上説明したケース１からケース６までの
実施例におけるデータ変換モジュールは、例えばＤＥＳ
（Data Encryption Standard）等の、暗号／復号アルゴ
リズムに相当する。ここで、暗号／復号アルゴリズムは
必ずしも専用のモジュール上に設ける必要はなく、例え
ばプログラムとしてメモリ中に記憶されているものであ
っても良い。
【００６１】また、セッションキーＫＥＹｎおよび、デ
ータ変換関数によってスクランブルされたセッションキ
ーＫＥＹｎ’がともに８バイトからなる場合、 ＫＥＹｎ= Ｅ(CBC)Kn(ＫＥＹｎ')= ＥKn( ＫＥＹｎ') また、 ＫＥＹｎ= Ｄ(CBC)Kn(ＫＥＹｎ')= ＤKn( ＫＥＹｎ') となり、前記コマンドＡはコマンドＣにより、またコマ
ンドＤはコマンドＥにより、それぞれ等価なことが行え
るものである。
【００６２】また、コマンドＦ及びＧにおいて、データ
変換処理で使用するデータ変換キー指定子及び、復元さ
れたキーに変更するための既存キーを指定するキー指定
子は、同一なものであっても良い。この場合は、前回の
データ変換処理で使用されたセッションキーが、今回の
データ変換処理で使用されるキーとなる。
【００６３】また、前記実施例ではキーデータＫ１乃至
Ｋ１２およびセッションキーＫＥＹ１乃至ＫＥＹ１２
は、あらかじめメモリ中に格納されているものとした
が、たとえば図２５に見られるような乱数発生器４０、
４１を有したシステムにおいて、乱数発生器４０、４１
からその都度発生するデータをキーデータとして、デー
タ変換を行うものであっても良い。なお、図２５に示し
たデータ通信システムの他の構成については、図９に示
したシステムと同様であるので同番号を付して説明を省
略する。
【００６４】以上説明した６通りのデータ通信方式のう
ち、ケース１、ケース３およびケース５として説明した
データ通信方式では、ホストと、それに対向する機器と
もに暗号／復号化処理モジュールを有していなければな
らないのに対し、ケース２、ケース４およびケース６と
して説明したデータ通信方式では、たとえばホストは復
号化処理モジュールのみを、ホストに対抗する機器は暗
号化処理モジュールのみを有していれば等価なセキュリ
ティレベルを維持することができる。また、暗号／復号
化処理モジュールを逆転させたものであっても良い。
【００６５】また、上記６通りのデータ通信方式のうち
ケース１、２に示されるデータ通信方式より、ケース
３、４に示されるデータ通信方式のほうがＩＣカード内
での処理ウエイトが高くなり、セキュリティ性が向上す
る。さらに、ケース３、４に示されるデータ通信方式よ
り、ケース５、６に示されるデータ通信方式のほうがＩ
Ｃカード内での処理ウエイトが高くなり、セキュリティ
性が向上する。特に、ケース５、６に示されるデータ通
信方式では、ＩＣカードとしてのコマンドも減少する方
向にあり、かつホスト／端末間のメッセージ送信時のア
クセスフローが共通になるために、端末のコマンド管理
面での負担が減少する。
【００６６】なお、本実施例ではＩＣカードに対してデ
ータ列をコマンドで入力した場合、その演算結果がレス
ポンスとして出力されるようになっているが、入力時に
演算結果を保持しておき、他のコマンドに呼応して呼び
出されるものであっても良い。
【００６７】以上詳述したように、本実施例のデータ通
信方式を用いることによって、必ずしも暗号化専用、も
しくは復号化専用のモジュールを有しておく必要がな
く、リソースが少ない装置をシステム構成要素とした場
合でも、オンラインシステムにおけるライン上でのデー
タスクランブルが可能になる。
【００６８】また、本実施例のデータ通信方式に使用さ
れるＩＣカードは、データ通信に際して使用されるキー
データが、ＩＣカード内のメモリに残されたままになら
ないため、オンラインシステムにおけるセキュリティが
大幅に向上する。また、例えばセッションキーをＩＣカ
ードに入力する際、これをＥＥＰＲＯＭに保持するか、
ＲＡＭに保持するかを指定できるようにすることによ
り、セッションキーを運用するシステムに対応して柔軟
な適用を行うことができる。
【００６９】さらに、本実施例にて説明したＩＣカード
は通信で使用されるセッションキーを復元するためのキ
ーデータを選択できるために、セッションキーを復元す
るためのキーをシステムによって固定しておく必要がな
く、ＩＣカードの機能がシステムによって制限されるこ
とがない。
【００７０】また、送信するデータの暗号化／復号化を
ＩＣカードに委託した場合に、データを暗号化／復号化
するためのセッションキーは、揮発性のメモリであるＲ
ＡＭ２３２に記憶されるので、データのセッションが終
了しＩＣカードがオフライン状態になるとセッションキ
ーデータは消滅する。これによって、通信システムにお
いて必要とされるセッションキーがＩＣカード内に残さ
れたままにならないので、オンライン通信システムにお
けるセキュリティが向上する。また、セッションキーが
記憶されたままにならないために、メモリ容量を節約す
ることができる。
【００７１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、例
えばホストコンピュータと本発明の携帯可能電子装置と
からなるオンラインシステムにおいて、データの通信を
行う際に用いられるセッションキーデータが、オフライ
ン時に携帯可能電子装置内に残ったままになることがな
い。これにより、本発明の携帯可能電子装置を用いたオ
ンラインシステムを構築した場合の、通信されるデータ
のセキュリティを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ホストと端末とが２組のデータ変換モジュール
を有している場合（ケース１）のホスト／端末間のデー
タの流れを示すフローチャートである。
【図２】ホストと端末とが１組のデータ変換モジュール
を有している場合（ケース２）のホスト／端末間のデー
タの流れを示すフローチャートである。
【図３】ホストとＩＣカードとが２組のデータ変換モジ
ュールを有している場合（ケース３）のホスト／端末／
ＩＣカード間のデータの流れを示すフローチャートであ
る。
【図４】ホストとＩＣカードとが１組のデータ変換モジ
ュールを有している場合（ケース４）のホスト／端末／
ＩＣカード間のデータの流れを示すフローチャートであ
る。
【図５】ケース３において復元したセッションキーを端
末内で保持していたのをＩＣカード内で保持するように
した場合（ケース５）のホスト／端末／ＩＣカード間の
データの流れを示すフローチャートである。
【図６】ケース４において復元したセッションキーを端
末内で保持していたのをＩＣカード内で保持するように
した場合（ケース６）のホスト／端末／ＩＣカード間の
データの流れを示すフローチャートである。
【図７】ホストと端末とからなり、ホストと端末とが２
組のデータ変換モジュールを有するシステムのブロック
構成図である。
【図８】ホストと端末とからなり、ホストと端末とが１
組のデータ変換モジュールを有するシステムのブロック
構成図である。
【図９】ホストと端末とＩＣカードからなり、ホストと
ＩＣカードとが２組のデータ変換モジュールを有するシ
ステムのブロック構成図である。
【図１０】ホストと端末とＩＣカードからなり、ホスト
とＩＣカードとが１組のデータ変換モジュールを有する
システムのブロック構成図である。
【図１１】ＩＣカードのメモリ内の様子を示す図であ
る。
【図１２】コマンドＡ、レスポンスａの構成を説明する
ための図である。
【図１３】コマンドＢ、レスポンスｂの構成を説明する
ための図である。
【図１４】コマンドＣ、レスポンスｃの構成を説明する
ための図である。
【図１５】コマンドＤ、レスポンスｄの構成を説明する
ための図である。
【図１６】コマンドＥ、レスポンスｅの構成を説明する
ための図である。
【図１７】コマンドＦ、レスポンスｆの構成を説明する
ための図である。
【図１８】コマンドＧ、レスポンスｇの構成を説明する
ための図である。
【図１９】コマンドＡ、レスポンスａを用いた場合の通
信処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】コマンドＢ、レスポンスｂを用いた場合の通
信処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】コマンドＣ、レスポンスｃを用いた場合の通
信処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】コマンドＤ、レスポンスｄを用いた場合の通
信処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３】コマンドＥ、レスポンスｅを用いた場合の通
信処理の流れを示すフローチャートである。
【図２４】コマンドＦ、レスポンスｆを用いた場合の通
信処理の流れを示すフローチャートである。
【図２５】ホストと端末とＩＣカードからなり、ホスト
とＩＣカードとが２組のデータ変換モジュール及び乱数
発生器を有するシステムのブロック構成図である。
【符号の説明】
１ ホスト ２ ＣＰＵ（ホスト） ７ 第１のデータ変換モジュール（ホスト） ８ 第２のデータ変換モジュール（ホスト） ９ データ変換モジュール（ホスト） １１ 端末 １２ ＣＰＵ（端末） １５ 第１のデータ変換モジュール（端末） １６ 第２のデータ変換モジュール（端末） １７ データ変換モジュール（端末） ２１ ＩＣカード ２２ ＣＰＵ（ＩＣカード） ２３ メモリ（ＩＣカード） ２５ 第１のデータ変換モジュール（ＩＣカード） ２６ 第２のデータ変換モジュール（ＩＣカード） ２７ データ変換モジュール（端末）

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第２のキーデータを第１のキーデータに
    より暗号化して送信する外部装置にリーダライタ装置を
    介して接続される携帯可能電子装置において、 第１のキーデータが記憶された不揮発性メモリと、前記リーダライタ装置と電気的に接続するとともに 外部
    装置から送信されてきた暗号化された第２のキーデータ
    を受信するコンタクト部と、 このコンタクト部により受信された前記暗号化された第
    ２のキーデータを前記第１のキーデータを用いて復号化
    する復号化手段と、 この復号化手段により復号化された前記第２のキーデー
    タを記憶する揮発性メモリとを有し、前記復号化された前記第２のキーデータを揮発性メモリ
    に記憶することにより携帯可能電子装置が オフライン状
    態となった場合に前記第２のキーデータが消失するよう
    に構成されていることを特徴とする携帯可能電子装置。
  2. 【請求項２】 第１の電子装置と携帯可能な第２の電子
    装置との間でリーダライタ装置を介して暗号化通信を行
    う暗号化通信システムにおいて、 上記第１の電子装置は、 マスターキーデータを記憶する第１のメモリ手段と、 トランザクションキーデータを暗号化するために用いら
    れるトランザクションキーデータを発生する手段と、 マスターキーデータに従ってトランザクションキーデー
    タを暗号化する手段と、 そして、暗号化手段によって
    暗号化されたトランザクションキーデータを転送する手
    段とからなり、 この第１の電子装置とリーダライタ装置を介して通信す
    る上記第２の電子装置は、 第１の電子装置から転送された暗号化されたトランザク
    ションキーデータを受信する手段と、 マスターキーデータを記憶する第２のメモリ手段と、前記リーダライタ装置と電気的に接続するとともに外部
    装置から送信されてきた暗号化されたトランザクション
    キーデータを受信するコンタクト部と、 マスターキーデータに従ってコンタクト部を介して受信
    した暗号化されたトランザクションキーデータを解読す
    る手段と、そして、解読手段によって解読されたトランザクションキーデー
    タを一時的に記憶し携帯可能電子装置がオフライン状態
    となった場合に記憶しているトランザクションキーデー
    タが消去される揮発メモリ からなることを特徴とする暗
    号化通信システム。
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