JP3903426B2 - 情報記録媒体及び情報記録媒体の認証方法並びに情報記録媒体の使用方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録層が形成された領域を備えた情報記録媒体及びこれを認証する方法並びに使用する方法に関し、特に、情報の改ざんや不正な複製を防止できる情報記録媒体及び情報記録媒体の認証方法並びに情報記録媒体の使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気記録層が形成された領域を備える情報記録媒体の一つとして、磁気カードが用いられている。
磁気カードは、プラスチックシートや紙などの片面に磁性塗料を全面塗布した「全面磁気カード」と、磁気記録部をストライプ状に設けた「磁気ストライプカード」とに大別される。このうち、全面磁気カードは、交通機関の乗車券（普通乗車券、一日乗車券、定期乗車券等）や、プリペイドカードなどに用いられている。
【０００３】
プリペイドカードは、利用可能残高（度数）の情報が記録されたカードであり、例えば、公衆電話機における通話料金や交通機関利用時の運賃の支払いなどに利用されることが多い。なお、交通機関用のプリペイドカードは、ＳＦ（Stored
Fare ）カードと呼ばれることもある。
【０００４】
ユーザがプリペイドカードを利用して代金を支払う場合、カードに記録された利用可能残高情報がカードリーダによって読み出され、利用可能残高から代金分の金額を差し引いた金額が新たな利用可能残高としてカードライタによって利用可能残高情報としてカードに書き込まれ、記録される。
プリペイドカードを用いれば、代金の支払いのために小銭を持ち歩く必要がなくなり、利用者の利便性を向上できる。
【０００５】
全面磁気カードを用いた乗車券やプリペイドカードは、乗車券やプリペイドカードに記録した情報（例えば、券種（大人券、子供券、学生券など）発券駅名、発券時刻、代金、入場駅名、入場時刻の情報）を用いて利用者の運賃や入退場を管理する自動改札システムに適用される。
【０００６】
図２２及び図２３に、自動改札システムに用いられる従来の全面磁気カードによる定期乗車券やＳＦカードを発券する際及び使用する際の処理を示す。
定期乗車券を発券する場合は、まず、発券機関では、カードリーダ／ライタを用いて定期乗車券の使用者名・区間・期間・発行機関名などの情報に暗号処理を施す。次に、カードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いて、Ｆ２Ｆ（Two Frequency Coherent Phase Encoding ．一般的にはＦＭ（Frequency Modulation）という。）方式でＦＭデータとして定期乗車券に書き込む（エンコード）。なお、ＦＭ方式は、データとクロックとを合成して同一トラックに記録する方式である。ついで、磁気ヘッドを用いてＦＭデータを読み取り、情報が正しく記録されているか否かを確認する。そして、定期乗車券の表面に使用者名や区間などを印字して、発券を終了する。
【０００７】
ＳＦカードを発券する場合は、まず、発券機関では、金種や発行機関等の情報が暗号処理された磁気バーコードを読み取る。例えば、磁気バーコードからはＡ社の５０００円のカードであることなどが読み取られる。なお、磁気バーコードに記録された情報の書換は不可能である。次に、ＦＭデータとして磁気カードに記録する情報と、磁気バーコードから取得した情報とを比較し、一致する場合のみカードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いてＦＭデータをカードに書き込む。これによって、例えば、額面３０００円のカードへ５０００円分の残高をＦＭデータとして書き込むことなどを防止できる。ついで、カードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いてＦＭデータを読み取り、情報が正しく書き込まれているか否かを確認する。
【０００８】
定期乗車券を使用する場合は、まず。利用機関では、定期乗車券に磁気的に書き込まれたＦＭデータをカードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いて読み出す。次に、カードリーダ／ライタを用いて読み出した情報と書き込みを行おうとする情報とを比較し、発券機関と利用機関とが一致する場合のみ、磁気ヘッドを用いて使用日時や入場／退場などをＦＭデータに追記する。ついで、カードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いてＦＭデータを読み取り、情報が正しく記録されているか否かを確認する。
【０００９】
ＳＦカードを使用する場合は、まず、利用機関では、磁気バーコードを読み取り、金種や発行機関の情報を取得する。次に、磁気バーコードから取得した情報とカードリーダ／ライタを用いて書き込みを行おうとする情報とを比較し、発券機関と利用機関とが一致する場合のみ、カードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いて使用日時、入場／退場、残額等をＦＭデータとして追記する。ついで、カードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いてＦＭデータを読み取り、情報が正しく書き込まれたか否かを確認する。正しく書き込まれていれば、残額の目安を利用者が視覚的に確認できるように所定の位置にパンチ穴を開ける。その後、パンチ穴の位置を光学的又は磁気的に検出して、正しい位置にパンチ穴が開けられているか否かを確認する。
【００１０】
磁気情報を記録した乗車券やプリペイドカードを用いることによって、発券、改札、精算等の業務を、自動発券機、自動改札機、自動精算機等で行えるため、これらの業務に要する交通機関側の労力を低減できる。
また、発券や精算に要する時間が短縮できるため、利用者に対するサービスの向上を計ることができる。
【００１１】
このように、カードに磁気記録したＦＭデータは、カードリーダ／ライタを用いて利用状況に応じて書き換えることが可能である。しかしこれは、カードリーダ／ライタを用いて磁気情報を不正に生成・改ざんすれば、磁気カードを偽造・変造できることを意味することでもある。
よって、上記従来の全面磁気カードでは、情報を暗号化した上で磁気記録することで、情報の秘匿性の確保し、磁気情報を不正に生成したり改ざんできないようにしていた。
【００１２】
また、磁気記録層が形成された領域をストライプ状に設けた磁気ストライプカードは、金融機関などが預金者に発行するのキャッシュカードや信販会社などが消費者に発行するクレジットカードなどとして用いられている。
磁気ストライプカードは、全面磁気カードの場合と同様に、暗号処理が施された認証用の情報をＦＭ方式で磁気記録層が形成された領域へ記録することによって情報の秘匿性を確保し、磁気情報を不正に改ざんできないようにしている。
さらに、磁気記録層が形成された領域をカードに二つ以上設けることによって、情報の秘匿性を一層向上させる試みもなされている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、情報を暗号化して記録するだけでは、情報の秘匿性が十分に確保されないことがある。例えば、暗号を解読できなくても、磁気情報を読み取ってそのまま別のカードに移し替えることで磁気カードを偽造・変造できる場合があった。
【００１４】
偽造・変造が困難なカード型の情報記録媒体としてＩＣカードがあるが、ＩＣカードは製造工程が複雑であり磁気カードと比較して製造コストが高いため、有効日数が少ない乗車券やプリペイドカードなどに適用することは難しい。
また、キャッシュカードやクレジットカードなどには、偽造・変造が磁気カードよりも困難なＩＣカードが適用されることもあるが、これらのカードにはユーザのプライバシーに関わる情報が記録されるため、情報の秘匿性を更に高めることが要求されている。
【００１５】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、偽造や情報の改ざんを防止した情報記録媒体を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、情報を記録する記録手段を備えた基材の少なくとも一部に磁気記録領域が形成された情報記録媒体であって、磁気記録領域の所定の位置に少なくとも一つのパンチ穴が形成され、パンチ穴の位置情報とパンチ穴出力の極性の情報とが、記録手段に記録されたことを特徴とする情報記録媒体を提供するものである。上記本発明の第１の態様においては、複数のパンチ穴が形成され、パンチ穴ごとにパンチ穴出力の極性の情報が記録されていることが好ましい。また、以上のいずれかの構成においては、パンチ穴出力の極性がないパンチ穴を少なくとも一つ有することが好ましい。
また、上記のいずれの構成においても記録手段は、下記（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）のいずれかであることが好ましい。
（ａ）情報を磁気記録する手段である。
（ｂ）不揮発メモリを備えたＩＣである。
（ｃ）情報を光記録する手段である。
【００１７】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、情報を記録する記録手段と、少なくとも一つのパンチ穴が形成された磁気記録領域とを有する情報記録媒体を認証する方法であって、磁気記録領域を磁気的に読み取った信号を基に取得したパンチ穴の位置及び極性が、記録手段に記録されたパンチ穴の位置及び極性と一致するか否かを比較することを特徴とする情報記録媒体の認証方法を提供するものである。
【００１８】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第３の態様として、情報を記録する記録手段と、少なくとも一つのパンチ穴が形成された磁気記録領域とを有する情報記録媒体を認証する方法であって、磁気記録領域を磁気的に読み取った信号を基に取得したパンチ穴の位置情報が、記録手段に記録されたパンチ穴の位置及び極性と一致するか否かをパンチ穴ごとに比較することを特徴とする情報記録媒体の認証方法を提供するものである。
【００１９】
また、上記本発明の第１の態様による情報記録媒体を使用する場合においては、任意の情報を記録手段に追記する際に、新しく形成するパンチ穴の位置及び極性の情報を生成して記録手段にともに追記し、追記したパンチ穴の位置情報に対応する位置にパンチ穴を新たに形成することが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施形態〕
本発明にかかる情報記録媒体を好適に実施した第１の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を示す。
この定期乗車券は、データトラック１とパンチ穴形成用トラック２とを有する。発券前においては磁性体は所定の方向に配向されている。データトラック１は、ＦＭデータが書き込まれており、データトラック１に書き込まれたＦＭデータには、使用者名、区間、期間等の従来と同様の情報に加えて、パンチ穴の位置情報及びパンチ穴出力の極性が含まれている。
パンチ穴形成用トラック２は、発券時に磁気ヘッドを用いて配向が反転させられている。パンチ穴２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）は、パンチ穴形成用トラック２の所定の位置にカードを貫通して設けられている。
【００２１】
図２に、本実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を発券する際の処理を示す。発券機関では、定期券の使用者名、区間、有効期間、発行機関名などの情報に加え、パンチ穴位置情報及びパンチ穴出力の極性に暗号処理を施す。次に、暗号処理を施した情報をカードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いて、ＦＭデータとしてデータトラック１へ書き込む（エンコード）（ステップＳ１０１）。次に、パンチ穴形成トラック２の極性を磁気ヘッドで反転させる（１回）（ステップＳ１０２）。ついで、データトラック１へ書き込んだ情報をカードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いて読み出し、ＦＭデータが正常に書き込まれているか否かを確認する（ステップＳ１０３）。ＦＭデータが正常に書き込まれている場合は、使用者名、区間、有効期間等の情報を券面に印字する（ステップＳ１０４）。
その後、データトラック１にＦＭデータとして記録したパンチ穴位置情報に基づいて所定の位置にパンチ穴を開ける（ステップＳ１０５）。パンチ穴の大きさは、０．３〜４ｍｍが好ましく、１．２ｍｍが特に好ましい。パンチ穴が０．３ｍｍよりも小さいと、パンチ穴として検出され難くなり、認証の精度が低下する可能性があるため好ましくない。また、４ｍｍよりも大きいと、情報記録媒体である全面磁気カード自体の曲げ強度などが低下してしまうため好ましくない。また、パンチ穴の形状は、円形、楕円形、正多角形等どのような形状でもよいが、切り欠き効果による応力集中の防止や加工性の面では、円形又は楕円形であることが好ましい。また、パンチ穴の検出精度を向上させるためには、正三角形又は正方形であることが好ましい。そしてカードリーダ／ライタは、磁気ヘッドでパンチ穴形成用トラック２を読み取った信号の波形から、パンチ穴の位置及び極性を取得し、正しい位置にパンチ穴が開けられているか否かを確認する（ステップＳ１０６）。確認の方法については、定期乗車券を使用する際の処理の説明において後述する。
【００２２】
図３に、本実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を使用する際の処理を示す。
利用機関では、カードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いて、データトラック１からはＦＭ情報を読み取り、パンチ穴形成用トラック２からはパンチ穴の位置と極性とを読み取る（ステップＳ２０１）。
カードリーダ／ライタは、ＦＭデータとしてデータトラック１に記録されているパンチ穴の位置及びパンチ穴形成用トラック２の磁性体の配向方向によって定まるパンチ穴２１の出力極性と、パンチ穴形成用トラック２から読み取った信号に基づいたパンチ穴の位置及び極性とを比較することによって、読み取った磁気カードの真贋を判断する（ステップＳ２０２）。
【００２３】
図４に、パンチ穴形成用トラック２を磁気的に読み取った場合の信号の波形を示す。本実施形態では、パンチ穴の部分にデータを書き込んだことにより、パンチ穴の部分にも読み取り信号の波形が現れることになる。
図５に、パンチ穴形成トラック２の磁性体の配向方向が本実施形態１のカードと反対の偽造カードを磁気的に読み取った場合の信号の波形を示す。なお、この偽造カードには、真券と同じ位置にパンチ穴が形成されている。
図に示すように、偽造カードの読み取り信号の波形は、真券と比べてパンチ穴２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）の極性が反転することになる。よって、パンチ穴形成トラックの磁性体の配向方向が反転されていない磁気カードでは、真券と同じ位置にパンチ穴を設けても真券の読み取り信号の波形と一致しない。
このように、カードリーダ／ライタは、ＦＭデータとしてデータトラック１に記録されていたパンチ穴の位置及び磁性体の配向方向によって定まるパンチ穴の極性と、磁気ヘッドを用いてパンチ穴形成トラック２を読み取った信号波形に基づくパンチ穴の位置及び極性とを比較し、パンチ穴２１の位置及び極性が全て一致する場合に、読み取った全面磁気カードを真券と判断する。
【００２４】
読み取った全面磁気カードを真券と判断した場合（ステップＳ２０２／真）、カードリーダ／ライタは、磁気ヘッドを用いて使用日時や入場／退場などの情報をＦＭデータに追記する（エンコード）。（ステップＳ２０３）。その後、カードリーダ／ライタは、磁気ヘッドを用いてデータトラック１からＦＭデータを読み取り、情報が正しく書き込まれたかを確認する（ステップＳ２０４）。
次に、ＦＭデータとして記録した情報に基づいて、新たなパンチ穴を形成する。すなわち、エンコード時に決めた位置に新たにパンチ穴を開ける（ステップＳ２０５）。その後、磁気ヘッドを用いてパンチ穴の位置を磁気的に検出し、正しい位置にパンチ穴が開けられているか否かを上記同様の手法にて確認する（ステップＳ２０６）。
【００２５】
このように、本実施形態による全面磁気カードは、パンチ穴の位置情報をＦＭデータとして記録したことによって、カードの偽造・変造を防止できる。
さらに、カードを使用するたびに新たなパンチ穴を形成することで、利用のたびごとに異なる情報を用いてカードの真贋を判断できるため、セキュリティを一層向上させることができる。
【００２６】
〔第２の実施形態〕
本発明にかかる情報情報記録媒体を好適に実施した第２の実施形態について説明する。
図６に、本実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を示す。
この定期乗車券は、データトラック１とパンチ穴形成用トラック２とを有する。発券前においては、磁性体は所定方向に配向されている。データトラック１に書き込まれたＦＭデータには、使用者名、区間、期間等の従来と同様の情報に加えて、パンチ穴形成トラック２の配向反転位置情報から割り出したパンチ穴出力の極性やパンチ穴の位置情報が含まれている。
パンチ穴形成用トラック２は、発券時に磁気ヘッドを用いて配向を部分的に反転させ、データトラック１における磁性体の配向方向に沿って五つのサブトラック（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ）に分割されており、隣接するサブトラック同士では、磁性体の配向方向がそれぞれ反対となっている。よって、データトラック１にＦＭデータとして記録されるパンチ穴出力の極性は、配向反転位置情報から割り出すことができる。パンチ穴２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）は、所定の位置にカードを貫通して設けられている。
本実施形態による定期乗車券を発券する際の処理は、第１の実施形態と同様である。ただし、パンチ穴形成トラック２の極性を複数回に分けて反転させる。これにより、パンチ穴形成トラック２は磁性体の配向方向が発券前の配向方向と反対の領域を少なくとも一つ含む複数のサブトラックに分割される。すなわち本実施形態では、サブトラック２ａ，２ｃ，２ｅの磁性体は、データトラック１と反対方向に反転され、サブトラック２ｂ，２ｄの磁性体は発券前と同方向である。
【００２７】
図７に、本実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を使用する際の処理を示す。
利用機関では、カードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いて、データトラック１からはＦＭ情報を読み取り、パンチ穴形成用トラック２からはパンチ穴２１の位置と極性とを読み取る（ステップ３０１）。
カードリーダ／ライタは、ＦＭデータとしてデータトラック１に記録されているパンチ穴の位置及び配向反転位置情報によって定まる各パンチ穴の極性と、パンチ穴形成用トラック２を磁気的に読み取った信号の波形に基づいたパンチ穴の位置及び極性とを比較することによって、読み取った全面磁気カードの真贋を判断する（ステップＳ３０２）。
【００２８】
図８に、パンチ穴形成用トラック２に書き込まれた磁気信号を読み取った場合の波形を示す。図に示すように、パンチ穴２１の部分に読み取り信号の波形が現れる。
また、図９に、配向反転位置が真券と異なる偽造カードのパンチ穴形成用トラック２’を磁気的に読み取った信号の波形を示す。なお、この偽造カードは、真券と同じ位置にパンチ穴が形成されている。
図に示すように、偽造カードの読み取り信号の波形は、磁性体の配向方向が真券と異なるサブトラックに形成されたパンチ穴（２１ａ’，２１ｃ’，２１ｄ’）の部分において極性が反転することになる。よって、パンチ穴形成トラックの配向反転位置が真券と一致しない磁気カードでは、真券と同じ位置にパンチ穴を設けても真券の読み取り信号の波形と一致しない。
カードリーダ／ライタは、ＦＭデータとしてデータトラック１に記録されていたパンチ穴２１の位置及び配向反転位置情報によって定まる各パンチ穴の極性と、磁気ヘッドを用いてパンチ穴形成トラック２を読み取って生成した信号波形に基づくパンチ穴の位置及び極性とを比較し、位置・極性が全て一致する場合に、読み取った全面磁気カードを真券と判断する。
【００２９】
読み取った全面磁気カードを真券と判断した場合（ステップＳ３０２／真）、カードリーダ／ライタは、磁気ヘッドを用いて使用日時や入場／退場などの情報をＦＭデータに追記する（エンコード）（ステップＳ３０３）。その後、カードリーダ／ライタは、磁気ヘッドを用いてデータトラック１からＦＭデータを読み取り、情報が正しく書き込まれたかを確認する（ステップＳ３０４）。
次に、ＦＭデータとして記録した情報に基づいて、新たなパンチ穴を形成する。すなわち、エンコード時に決めた位置に新たにパンチ穴を開ける（ステップＳ３０５）。その後、パンチ穴の位置及び極性を磁気的に検出して、正しい位置にパンチ穴が開けられているか否かを上記同様の手法にて確認する（ステップＳ３０６）。
【００３０】
このように、本実施形態による全面磁気カードは、パンチ穴形成トラック２の配向反転位置及びパンチ穴の位置情報をＦＭデータとしてデータトラック１へ記録したことによって、カードの偽造・変造を防止できる。読み込んだカードが真券であると判断する情報は、パンチ穴形成トラック２の磁性体の配向方向を反転させる回数及び境界の位置と、パンチ穴の位置との組み合わせによって事実上無限通り存在する情報の中で唯一である。このため、本実施形態による全面磁気カードを偽造・変造することは非常に困難である。
また、パンチ穴の位置及び極性の情報に加え、配向反転位置の情報を真贋判断に用いれば、カードを偽造・変造することはより困難になる。
さらに、カードを使用するたびに新たなパンチ穴を形成することで、利用のたびごとに異なる情報を用いてカードの真贋を判断できるため、セキュリティをさらに向上させられる。
【００３１】
〔第３の実施形態〕
本発明にかかる情報記録媒体を好適に実施した第３の実施形態について説明する。
図１０に、本実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を示す。この定期乗車券は、データトラック１とパンチ穴形成用トラック２とを有する。発券前においては、磁性体が無配向となるように処理されたカードを用いる。
データトラック１は、第１の実施形態と同様に、ＦＭデータが書き込まれており、データトラック１に書き込まれたＦＭデータには、使用者名、区間、期間等の従来と同様の情報に加えて、パンチ穴形成トラック２の分割情報から割り出したパンチ穴出力の極性やパンチ穴の位置情報が含まれている。
パンチ穴形成用トラック２は、磁性体の配向方向によって五つのサブトラック（２ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｉ，２ｊ）に分割されている。それぞれのサブトラックの磁性体は、所定の方向に配向されているか、又は、所定の方向とは反対方向に配向されているか、若しくは、配向されていない。隣接する領域同士では、磁性体が異なる状態となっている。換言すると、隣接する領域の磁性体が同じ方向に配向されたり、ともに無配向であったりすることはない。よって、データトラック１には、パンチ穴形成用トラック２で磁性体の配向方向が変化する境界の位置及び各サブトラックの磁性体の配向状態から割り出したパンチ穴出力の有無及び極性がＦＭデータとして記録されることになる。パンチ穴２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）は、所定の位置にカードを貫通して設けられている。
【００３２】
図１１に、本実施形態による全面磁気カードを適用した定期券を発券する際の処理の流れを示す。なお、本実施形態では、磁性体が配向されていない全面磁気カードを用いる。
発券機関では、定期券の使用者名、区間、有効期間、発行機関名などの情報に加え、パンチ穴位置情報及びパンチ穴形成トラック２の分割情報から割り出したパンチ穴出力の有無及び極性に暗号処理を施す。そして、暗号処理を施した情報をカードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いて、ＦＭデータとしてデータトラック１へ書き込む（エンコード）（ステップＳ４０１）。次に、パンチ穴形成用トラック２の分割情報に基づいて、磁性体を配向させる必要がある各サブトラックの磁性体を磁気ヘッドで配向させる（ステップＳ４０２）。以下、ステップＳ４０３以降の処理は、第１の実施形態のステップＳ１０３以降の処理と同様である。
【００３３】
図１２に、パンチ穴形成用トラック２に書き込まれた情報を読み取った場合の信号波形を示す。
本実施形態による全面磁気カードは、パンチ穴形成用トラック２に磁性体が配向されていないサブトラックを含む。磁性体が配向されていないサブトラックに形成されたパンチ穴は、磁気的に読み取っても信号出力が発生しない。よって、パンチ穴形成用トラック２の分割状態及び各サブトラックの磁性体の配向状態が真券と異なる全面磁気カード（例えば、図９に示した全面磁気カード）を用い、真券と同じ位置にパンチ穴を形成しても真券と判断されることはない。
本実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を使用する際は、第１の実施形態と同様の処理を行うことができる。
【００３４】
このように、本実施形態による全面磁気カードは、パンチ穴形成トラック２の分割情報から割り出したパンチ穴出力の有無及び極性、並びにパンチ穴２１の位置情報をＦＭデータとしてデータトラック１へ記録したことによって、カードの偽造・変造を防止できる。読み込んだカードが真券であると判断する情報は、サブトラックの数及び境界位置と、各サブトラックの磁性体の状態と、パンチ穴の位置との組み合わせによって事実上無限通り存在する情報の中で唯一である。このため、本実施形態による全面磁気カードを偽造することは非常に困難であり、情報の秘匿性を極めて高くできる。
また、パンチ穴の位置及び極性の情報に加え、データトラック２の分割情報を真贋判断に用いれば、カードを偽造・変造することはより困難になる。
さらに、カードを使用するたびに新たなパンチ穴を形成することで、利用のたびごとに異なる情報を用いてカードの真贋を判断できるため、セキュリティをさらに向上させられる。
【００３５】
上記各実施形態による全面磁気カードは、ＦＭデータとして磁気的に記録する情報と、パンチ穴の位置及び極性を関連づけたことにより、偽造・変造が極めて困難となる。
例えば、使用回数の多い全面磁気カードのＦＭデータを未使用の全面磁気カードのＦＭデータで書き換えたとしても、パンチ穴の位置及び極性がＦＭデータ中の情報と一致しないため、この偽造カードを使用することは不可能である。
【００３６】
〔第４の実施形態〕
本発明にかかる情報記録媒体を好適に実施した第４の実施形態について説明する。
図１３に、本実施形態による磁気ストライプカードを適用したキャッシュカードを示す。
このキャッシュカードは、プラスチックカード３に磁気記録部４及びパンチ穴形成領域５が設けられている。
プラスチックカード３は、例えば、ＰＶＣ（polyvinyl chloride）やＰＥＴ（polyethylene terephthalate）やＰＥＴ−Ｇ（非結晶性コポリエステル）で形成された基材である。
磁気記録部４は、磁性体を含む層が形成された領域であり、プラスチックカード３の一方の面に設けられ、ＦＭデータが書き込まれている。磁気記録部４は、例えば、磁性塗料をプラスチックカード３に塗布することによって形成される。磁気記録部４に書き込まれたＦＭデータには、従来と同様の情報に加えて、パンチ穴形成領域５の配向反転位置情報から割り出したパンチ穴出力の極性やパンチ穴の位置情報が含まれている。
パンチ穴形成領域５は、磁気記録部４と同じ側の面に設けられた磁性体を含む層である。パンチ穴形成領域５は、発券時に磁気ヘッドを用いて配向を部分的に反転させることで、磁気記録部４における磁性体の配向方向に沿って五つのエリア（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ）に分割されており、隣接するエリア同士では、磁性体の配向方向がそれぞれ反対となっている。よって、磁気記録部５にＦＭデータとして記録されるパンチ穴出力の極性は、配向反転位置情報から割り出すことができる。パンチ穴５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）は、パンチ穴形成領域５の所定の位置にプラスチックカード３を貫通して設けられている。
磁気記録部４及びパンチ穴形成領域５の少なくともいずれかは、目視によっては他の部分と判別できないように形成することが好ましい。特に、少なくともパンチ穴形成領域５を目視によっては他の部分と判別できないようにすることが好ましい。例えば、磁気記録部４及びパンチ穴形成領域５が設けられた側の全面に、装飾用のフイルムをラミネートするなどすればよい。
【００３７】
図１４に、本実施形態による磁気ストライプカードを適用したキャッシュカードを金融機関が預金者へ発行する際の処理を示す。金融機関では、従来のキャッシュカードと同様の情報に加え、パンチ穴位置情報及びパンチ穴出力の極性の情報に暗号処理を施す。次に、暗号処理を施した情報をカードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いて、ＦＭデータとして磁気記録部４へ書き込む（エンコード）（ステップＳ５０１）。次に、パンチ穴形成領域５の極性を磁気ヘッドで反転させる（複数回）（ステップＳ５０２）。ついで、磁気記録部４へ書き込んだ情報をカードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いて読み出し、ＦＭデータが正常に書き込まれているか否かを確認する（ステップＳ５０３）。
その後、磁気記録部４にＦＭデータとして記録したパンチ穴位置情報に基づいてパンチ穴形成領域５の所定の位置にパンチ穴を開ける（ステップＳ５０４）。パンチ穴の大きさや形状については、第１の実施形態と同様である。そしてカードリーダ／ライタは、磁気ヘッドでパンチ穴形成領域５を読み取った信号の波形から、パンチ穴の位置及び極性を取得し、正しい位置にパンチ穴が開けられているか否かを確認する（ステップＳ５０５）。確認の方法については、キャッシュカードを使用する際の処理の説明において後述する。
【００３８】
図１５に、本実施形態による磁気ストライプカードを適用したキャッシュカードを使用する際の処理を示す。
利用機関では、カードリーダ／ライタの磁気ヘッドを用いて、磁気記録部４からはＦＭ情報を読み取り、パンチ穴形成領域５からはパンチ穴５１の位置と極性とを読み取る（ステップ６０１）。
カードリーダ／ライタは、ＦＭデータとして磁気記録部４に記録されているパンチ穴の位置及び配向反転位置情報によって定まる各パンチ穴の極性と、パンチ穴形成領域５を磁気的に読み取った信号の波形に基づいたパンチ穴の位置及び極性とを比較することによって、読み取った磁気カードの真贋を判断する（ステップＳ６０２）。
【００３９】
図１６に、パンチ穴形成領域５に書き込まれた磁気信号を読み取った場合の波形を示す。図に示すように、パンチ穴５１の部分に読み取り信号の波形が現れる。
また、図１７に、配向反転位置が真券と異なる磁気ストライプカードを用いた偽造カードのパンチ穴形領域５’を磁気的に読み取った信号の波形を示す。なお、この偽造カードは、真券と同じ位置にパンチ穴が形成されている。
図に示すように、偽造カードの読み取り信号の波形は、磁性体の配向方向が真券と異なるエリアに形成されたパンチ穴（５１ａ’，５１ｃ’，５１ｄ’）の部分において極性が反転することになる。よって、パンチ穴形成領域の配向反転位置が真券と一致しない磁気ストライプカードでは、真券と同じ位置にパンチ穴を設けても真券の読み取り信号の波形と一致しない。
カードリーダ／ライタは、ＦＭデータとして磁気記録部４に記録されていたパンチ穴５１の位置及び配向反転位置情報によって定まる各パンチ穴の極性と、磁気ヘッドを用いてパンチ穴形成領域５を読み取って生成した信号波形に基づくパンチ穴の位置及び極性とを比較し、位置・極性が全て一致する場合に、読み取った磁気ストライプカードを真券と判断する。
【００４０】
読み取ったカードを真券と判断した場合（ステップＳ６０２／真）、カードリーダ／ライタは、磁気ヘッドを用いて後段のステップＳ６０５において新たに形成するパンチ穴の位置及び極性の情報などをＦＭデータに追記する（エンコード）（ステップＳ６０３）。その後、カードリーダ／ライタは、磁気ヘッドを用いて磁気記録部４からＦＭデータを読み取り、情報が正しく書き込まれたかを確認する（ステップＳ６０４）。
次に、ＦＭデータとして記録した情報に基づいて、パンチ穴形成領域５に新たなパンチ穴を形成する。すなわち、エンコード時に決めた位置に新たにパンチ穴を開ける（ステップＳ６０５）。その後、パンチ穴の位置及び極性を磁気的に検出して、正しい位置にパンチ穴が開けられているか否かを上記同様の手法にて確認する（ステップＳ６０６）。
【００４１】
このように、本実施形態による磁気ストライプカードは、パンチ穴形成領域５の配向反転位置及びパンチ穴の位置情報をＦＭデータとして磁気記録部４へ記録したことによって、カードの偽造・変造を防止できる。読み込んだ磁気ストライプカードが真券であると判断するための情報は、パンチ穴形成領域５の磁性体の配向方向を反転させる回数及び境界の位置と、パンチ穴５１の位置との組み合わせによって事実上無限通り存在する情報の中で唯一である。このため、本実施形態による磁気ストライプカードを偽造・変造することは非常に困難である。
また、パンチ穴５１の位置及び極性の情報に加え、配向反転位置の情報を真贋判断に用いれば、カードを偽造・変造することはより困難になる。
さらに、磁気ストライプカードを使用するたびに新たなパンチ穴を形成することで、利用のたびごとに異なる情報を用いての真贋を判断できるため、セキュリティをさらに向上させられる。
【００４２】
〔第５の実施形態〕
本発明にかかる情報記録媒体を好適に実施した第５の実施形態について説明する。
図１８に、本実施形態によるＩＣカードを適用したキャッシュカードを示す。このキャッシュカードは、プラスチックカード３、パンチ穴形成領域５及び情報記録部６を有する。
パンチ穴形成領域５は、発券時に磁気ヘッドを用いて配向を部分的に反転させることで、五つのエリア（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ）に分割されている。隣接するエリア同士では、磁性体の配向方向がそれぞれ反対となっている。パンチ穴形成領域５は、目視によっては他の部分と判別できないようにすることが好ましい。例えば、パンチ穴形成領域５が設けられた側の全面に、装飾用のフイルムをラミネートするなどすればよい。
情報記録部６は、情報を記録するための不揮発メモリを備えたＩＣチップである。なお、図中に示してはいないが、ＩＣカードは、ＩＣカードリーダ／ライタと情報をやりとりするための回路などを備えている。例えば、接触型ＩＣカードの場合は、ＩＣカードリーダ／ライタと電気的に接続するための端子及びこの端子と情報記録部６を接続する回路を備える。また、非接触型ＩＣカードの場合は、ＩＣカードリーダ／ライタとの間で情報をやりとりするためのアンテナ回路を備える。
【００４３】
図１９に、本実施形態によるＩＣカードを適用したキャッシュカードを金融機関が預金者へ発行する際の処理を示す。なお、本実施形態によるＩＣカードの発券する際や使用する際には、磁気ヘッドを備え磁気情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣカードリーダ／ライタを用いる。または、ＩＣカードリーダ／ライタと磁気カードリーダ／ライタとを併用してもよい。
金融機関では、預金者情報に加え、パンチ穴位置情報及びパンチ穴出力の極性の情報に暗号処理を施す。次に、暗号処理を施した情報をＩＣカードリーダ／ライタを用いて、情報記録部６へ書き込む（エンコード）（ステップＳ７０１）。次に、パンチ穴形成領域５の極性を磁気ヘッドで反転させる（複数回）（ステップＳ７０２）。ついで、情報記録部６へ書き込んだ情報をＩＣカードリーダ／ライタを用いて読み出し、データが正常に書き込まれているか否かを確認する（ステップＳ７０３）。
【００４４】
その後、情報記録部６に記録したパンチ穴位置情報に基づいてパンチ穴形成領域５の所定の位置にパンチ穴を開ける（ステップＳ７０４）。パンチ穴の大きさや形状については、第１の実施形態と同様である。そしてカードリーダ／ライタは、磁気ヘッドでパンチ穴形成領域５を読み取った信号の波形から、パンチ穴の位置及び極性を取得し、正しい位置にパンチ穴が開けられているか否かを確認する（ステップＳ７０５）。確認の方法については、キャッシュカードを使用する際の処理の説明において後述する。
【００４５】
図２０に、本実施形態によるＩＣカードを適用したキャッシュカードを使用する際の処理を示す。
利用機関では、ＩＣカードリーダ／ライタを用いて、磁気記録部４からはＦＭ情報を読み取り、パンチ穴形成領域５からはパンチ穴５１の位置と極性とを読み取る（ステップ８０１）。
ＩＣカードリーダ／ライタは、情報記録部６に記録されているパンチ穴の位置及び配向反転位置情報によって定まる各パンチ穴の極性と、パンチ穴形成領域５を磁気的に読み取った信号の波形に基づいたパンチ穴の位置及び極性とを比較することによって、読み取ったＩＣカードの真贋を判断する（ステップＳ８０２）。ＩＣカードの真贋の判断は、情報記録部６に記録されていたパンチ穴５１の位置及び配向反転位置情報によって定まる各パンチ穴の極性と、磁気ヘッドを用いてパンチ穴形成領域５を読み取って生成した信号波形に基づくパンチ穴の位置及び極性とを比較することによって行う。これらの位置及び極性が全て一致する場合に、ＩＣカードリーダ／ライタは読み取ったＩＣカードを真券と判断する。これは、第４の実施形態と同様である。
【００４６】
読み取ったＩＣカードを真券と判断した場合（ステップＳ８０２／真）、ＩＣカードリーダ／ライタは、後段のステップＳ８０５で新たに形成するパンチ穴の位置及び極性などの情報を情報記録部６に追記する（エンコード）（ステップＳ８０３）。その後、カードリーダ／ライタは、情報記録部６からデータを読み取り、情報が正しく書き込まれたかを確認する（ステップＳ８０４）。
次に、追記した情報に基づいて、パンチ穴形成領域５に新たなパンチ穴を形成する。すなわち、エンコード時に決めた位置に新たにパンチ穴を開ける（ステップＳ８０５）。その後、パンチ穴の位置及び極性を磁気的に検出して、正しい位置にパンチ穴が開けられているか否かを上記同様の手法にて確認する（ステップＳ８０６）。
【００４７】
このように、本実施形態によるＩＣカードは、パンチ穴形成領域５の配向反転位置及びパンチ穴の位置情報を情報記録部６へ記録したことによって、カードの偽造・変造を防止できる。読み込んだＩＣカードが真券であると判断するための情報は、パンチ穴形成領域５の磁性体の配向方向を反転させる回数及び境界の位置と、パンチ穴５１の位置との組み合わせによって事実上無限通り存在する情報の中で唯一である。このため、本実施形態によるＩＣカードを偽造・変造することは非常に困難である。
また、パンチ穴５１の位置及び極性の情報に加え、配向反転位置の情報を真贋判断に用いれば、カードを偽造・変造することはより困難になる。
さらに、カードを使用するたびに新たなパンチ穴を形成することで、利用のたびごとに異なる情報を用いてカードの真贋を判断できるため、セキュリティをさらに向上させられる。
【００４８】
〔第６の実施形態〕
本発明にかかる情報記録媒体を好適に実施した第６の実施形態について説明する。
図２１に、本実施形態による光カードを適用したキャッシュカードを示す。このキャッシュカードは、プラスチックカード３、パンチ穴形成領域５及び光記録領域７を有する。
プラスチックカード３及びパンチ穴形成領域５は、第５の実施形態と同様である。光記録領域７は、追記型の光記録層が形成された領域である。この光記録層には、所定のフォーマットに従ったトラックが形成されており、トラックにレーザ光が照射されることによってレーザ光のスポット径に応じた微小な穴（通常、数μｍ程度）が形成される。光記録領域７には、トラックに形成された穴（記録ビット）の有無を“０”又は“１”と対応させることによって情報がデジタル記録される。情報の読み取りは、光記録層に照射したレーザの反射光を強弱を電気信号に変換することで行われる。
【００４９】
本実施形態による光カードを用いたキャッシュカードを金融機関が預金者へ発行する際の処理及び使用する際の処理は、第５の実施形態と同様である。ただし、本実施形態による光カードの発券する際や使用する際には、磁気ヘッドを備え磁気情報の書き込み及び読み出しが可能な光カードリーダ／ライタを用いる。または、光カードリーダ／ライタと磁気カードリーダ／ライタとを併用してもよい。
【００５０】
このように、本実施形態による光カードは、パンチ穴形成領域５の配向反転位置及びパンチ穴の位置情報を光記録領域７へ記録したことによって、カードの偽造・変造を防止できる。読み込んだ光カードが真券であると判断するための情報は、パンチ穴形成領域５の磁性体の配向方向を反転させる回数及び境界の位置と、パンチ穴５１の位置との組み合わせによって事実上無限通り存在する情報の中で唯一である。このため、本実施形態による光カードを偽造・変造することは非常に困難である。
また、パンチ穴５１の位置及び極性の情報に加え、配向反転位置の情報を真贋判断に用いれば、光カードを偽造・変造することはより困難になる。
さらに、光カードを使用するたびに新たなパンチ穴を形成することで、利用のたびごとに異なる情報を用いてカードの真贋を判断できるため、セキュリティをさらに向上させられる。
【００５１】
なお、上記各実施形態は、本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記各実施形態では、磁気カード、ＩＣカード及び光カードを例に説明を行ったが、本発明による磁気記録媒体の形状はカード状に限定されるものではなく、媒体は任意の形状とすることができる。
また、パンチ穴形成領域の分割数や、各分割領域の配向方向などは任意に設定することが可能である。
さらに、本発明による情報記録媒体の用途は、定期券、プリペイドカード、キャッシュカードに限定されるものではない。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明によれば、情報の改ざんが困難な情報記録媒体及びその認証方法並びに使用方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる情報記録媒体を好適に実施した第１の実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を示す図である。
【図２】第１の実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を発券する際の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を使用する際の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】第１の実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券のパンチ穴形成用トラックを磁気的に読み取った信号を示す図である。
【図５】真券とは磁性体の配向方向が異なる偽造カードのパンチ穴形成用トラックを磁気的に読み取った信号を示す図である。
【図６】本発明にかかる情報記録媒体を好適に実施した第２の実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を示す図である。
【図７】第２の実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を使用する際の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券のパンチ穴形成用トラックを磁気的に読み取った信号を示す図である。
【図９】真券とは配向反転位置が異なる偽造カードのパンチ穴形成用トラックを磁気的に読み取った信号を示す図である。
【図１０】本発明にかかる情報記録媒体を好適に実施した第３の実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を示す図である。
【図１１】第３の実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券を発券する際の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】第３の実施形態による全面磁気カードを適用した定期乗車券のパンチ穴形成用トラックを磁気的に読み取った信号を示す図である。
【図１３】本発明にかかる情報記録媒体を好適に実施した第４の実施形態による磁気ストライプカードを適用したキャッシュカードを示す図である。
【図１４】第４の実施形態による磁気ストライプカードを適用したキャッシュカードを発券する際の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】第４の実施形態による磁気ストライプカードを適用したキャッシュカードを使用する際の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】第４の実施形態による磁気ストライプカードを適用したキャッシュカードのパンチ穴形成領域を磁気的に読み取った信号を示す図である。
【図１７】真券とは磁性体の配向方向が異なる偽造カードのパンチ穴形成領域を磁気的に読み取った信号を示す図である。
【図１８】本発明にかかる情報記録媒体を好適に実施した第５の実施形態によるＩＣカードを適用したキャッシュカードを示す図である。
【図１９】第５の実施形態によるＩＣカードを適用したキャッシュカードを発券する際の処理の流れを示す図である。
【図２０】第５の実施形態によるＩＣケー度を適用したキャッシュカードを使用する際の処理の流れを示す図である。
【図２１】本発明にかかる情報記録媒体を好適に実施した第６の実施形態による光カードを適用したキャッシュカードを示す図である。
【図２２】従来技術による磁気カードを用いた定期乗車券及びＳＦカードを発券する際の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３】従来技術による磁気カードを用いた定期乗車券及びＳＦカードを使用する際の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ データトラック
２ パンチ穴形成用トラック
３ プラスチックカード
４ 磁気記録部
５ パンチ穴形成領域
６ 情報記録部
７ 光記録領域
２１、５１ パンチ穴

Claims (9)

1. 情報を記録する記録手段を備えた基材の少なくとも一部に磁気記録領域が形成された情報記録媒体であって、
   前記磁気記録領域の所定の位置に少なくとも一つのパンチ穴が形成され、
   前記パンチ穴の位置情報とパンチ穴出力の極性の情報とが、前記記録手段に記録されたことを特徴とする情報記録媒体。
2. 複数のパンチ穴が形成され、パンチ穴ごとに前記パンチ穴出力の極性の情報が記録されていることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
3. パンチ穴出力の極性がないパンチ穴を少なくとも一つ有することを特徴とする請求項１又は２記載の情報記録媒体。
4. 前記記録手段は、情報を磁気記録する手段であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の情報記録媒体。
5. 前記記録手段は、不揮発メモリを備えたＩＣであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の情報記録媒体。
6. 前記記録手段は、情報を光記録する手段であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の情報記録媒体。
7. 情報を記録する記録手段と、少なくとも一つのパンチ穴が形成された磁気記録領域とを有する情報記録媒体を認証する方法であって、
   前記磁気記録領域を磁気的に読み取った信号を基に取得したパンチ穴の位置及び極性が、前記記録手段に記録されたパンチ穴の位置及び極性と一致するか否かを比較することを特徴とする情報記録媒体の認証方法。
8. 情報を記録する記録手段と、少なくとも一つのパンチ穴が形成された磁気記録領域とを有する情報記録媒体を認証する方法であって、
   前記磁気記録領域を磁気的に読み取った信号を基に取得したパンチ穴の位置情報が、前記記録手段に記録されたパンチ穴の位置及び極性と一致するか否かをパンチ穴ごとに比較することを特徴とする情報記録媒体の認証方法。
9. 請求項１から６のいずれか１項記載の情報記録媒体の使用方法であって、
   任意の情報を前記記録手段に追記する際に、新しく形成するパンチ穴の位置及び極性の情報を生成して前記記録手段にともに追記し、追記したパンチ穴の位置情報に対応する位置にパンチ穴を新たに形成することを特徴とする情報記録媒体の使用方法。

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