JP4666943B2 - Ｉｄタグ、タグリーダ、ｉｄタグセキュリティシステム及びｉｄタグ送信復元方法 - Google Patents

Ｉｄタグ、タグリーダ、ｉｄタグセキュリティシステム及びｉｄタグ送信復元方法 Download PDF

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Description

本発明は、移動通信システムにおいて利用可能であるＩＤタグ、タグリーダ、ＩＤタグセキュリティシステム及びＩＤタグ復元方法に関し、特に不正なタグを見分けることのできるＩＤタグ、タグリーダ、ＩＤタグセキュリティシステム及びＩＤタグ復元方法に関する。
非接触型のＲＦＩＤタグが良く知られており（例えば、特許文献１，２，３）、移動電話システムにも応用可能であり、図１にその一例であるＲＦＩＤシステムの概略を示す。
図１において、正当な第１タグ７は、自身のタグＩＤの生値を秘匿化せずにそのまま送信する。第１のタグ７は、固定された場所に配置されており、第１のタグ７のタグＩＤと、このタグ７が表す情報の対応付けをサーバ２に保持しておくことで、第１タグ７が配置された場所情報を移動局５に通知するサービス、または広告などの情報提供サービスを提供することができる。
場所通知サービスの一例を具体的に説明する。第１タグ７は、A駅東口に配置されている。そして、サーバ２には、第１タグ７のタグＩＤと第１タグ７が配置されている場所情報が対応付けられて保持されている。移動局５に接続されている或いは一体となっているリーダ６が移動局とともに移動することにより、第１タグ７に近づいた際、リーダ６は第１タグ７から送信されているタグＩＤ情報を受信する。
リーダ６は、受信した第１タグ７が送信しているタグ情報を移動局６に出力する。移動局６は、入力したタグ情報から第１タグ７のタグＩＤ（図１では、１２３４５６７８が第１タグのタグＩＤ）を抽出し、第１タグＩＤ７が表す情報を第１基地局３およびネットワーク１を介して、サーバ２に問合せる。前述したように、サーバ２では、第１タグ７のタグＩＤに対して、「A駅東口」という情報が対応付けられているので、問合せをした移動局５に対して、「A駅東口」という情報を回答する。
これにより、移動局５を保持しているユーザは、現在、A駅の東口にいるということを認識することができる。
第１タグと同一のＩＤを送信する不当なタグ（図１では第２タグ８）がB駅東口に設置されている場合において、移動局５が第２タグ８の近くを通りタグ８のＩＤを受信すると、前述と同様な処理により、「A駅東口」という情報が通知されることになってしまう。つまり、ユーザは、実際には「B駅東口」に位置しているにも拘わらず、「A駅東口」という誤った情報を受取ることとなる。このような不当なタグが至る所に設置された場合、当該場所通知サービスの信頼性が引き下げられることとなり問題である。
また、他のサービスとして、例えばリーダを搭載（接続）した携帯機（移動局）を持ったユーザが、タグを貼付した財布から送信されるＩＤをモニタすることにより財布を忘れたことや落としたことを検知できるサービスがある。タグを常時携帯する場合、タグは常時同一のＩＤを送信するので、そのＩＤを受信することで、タグを携帯した人の位置が、知られたくない他人にも知られることとなり、個人のプライバシーを脅かすサービスとなってしまうという問題がある。
特表２００３−５２４２４２号公報 特表２００２−５３３８４６号公報 特開２０００−２２４２１９号公報
正規のタグをなりすます不当なタグを見分けることにより、上記のようなサービス品質低下やプライバシー侵害を回避できるＩＤタグ、タグリーダ、ＩＤタグセキュリティシステム及びＩＤタグ送信・復元方法を提供することを課題とする。
上記の課題を達成するための本発明の一特徴に従った、非接触送信型ＩＤタグは、記憶しているタグＩＤ情報を出力するＩＤ出力手段； タグＩＤ情報を時刻に依存する値に基づいて秘匿化し、秘匿化ＩＤを出力するＩＤ秘匿化手段； 記憶しているタグ固有値に基づいて時刻情報を秘匿化し、秘匿化時刻情報を出力する時刻情報秘匿化手段；及び 秘匿化ＩＤと秘匿化時刻情報とを受けこれらを組み合わせたデータを出力するデータ出力手段； から構成される。 本発明の一特徴に従った、タグデータを非接触受信するタグリーダは、 受信したデータを秘匿化時刻情報と秘匿化ＩＤ情報とに分解するデータ分解手段； 秘匿化時刻情報をタグ固有値に基づいて復元し、復元した時刻情報を出力する時刻情報復元手段；及び 復元した時刻に依存する値に基づいて、秘匿化ＩＤ情報を復元するＩＤ復元手段； から構成される。
このような構成により、正しいタグＩＤ情報とタグ固有値との組合せを備えていない不正なタグを見分けることができる。時刻情報に依存して秘匿化することにより、常時同一の内容になることがなく、盗用をより困難にできる。
本発明の他の特徴に従った、非接触送信型ＩＤタグは、 記憶しているタグＩＤ情報を出力するＩＤ出力手段； ＩＤ出力手段から出力されたタグＩＤ情報を複数に分割するＩＤ分割手段； 分割されたタグＩＤ情報を所定値（時刻によって変化する値、時刻以外の情報によって変化する値を含む）に基づいてそれぞれ秘匿化するＩＤ秘匿化手段； 記憶しているタグ固有値に基づいて前記所定値を秘匿化し、秘匿化情報を出力する情報秘匿化手段；及び 秘匿化ＩＤと秘匿化情報とを受けこれらを組み合わせたデータを出力するデータ出力手段； から構成される。
このような構成により、正しいタグＩＤ情報とタグ固有値との組合せを備えていない不正なタグを見分けることができる。分割したＩＤ情報に秘匿化時刻情報を組み合わせることにより、盗用をより困難にできる。
さらに上記ＩＤタグは、ＩＤ出力手段から出力されたタグＩＤ情報を複数に分割するＩＤ分割手段；をさらに有し、 ＩＤ秘匿化手段が、分割された各分割ＩＤ情報をそれぞれ秘匿化するような構成にしても良い。
また、上記タグリーダは、 ＩＤ復元手段を複数備え； 受信したＩＤ情報が分割されていることを判断し、各秘匿化分割ＩＤ情報を各ＩＤ復元手段に分配する分配手段；及び 復元された各ＩＤ情報を結合するＩＤ結合手段； をさらに有するような構成にしても良い。
このような構成により、ＩＤタグを任意に分割可能であり、セキュリティをさらに強化することができる。
本発明の他の特徴に従った、非接触送信型ＩＤタグは、 時刻情報を出力するタイマー手段： 記憶しているタグＩＤ情報を出力するＩＤ出力手段； タグＩＤ情報をタグ固有値及び時刻に依存する値に基づいて秘匿化し、秘匿化ＩＤを出力するＩＤ秘匿化手段；及び 秘匿化ＩＤを出力するデータ出力手段； から構成される。
本発明の他の特徴に従った、タグデータを非接触受信するタグリーダは、 時刻情報を出力するタイマー手段； 受信したデータを、タグ固有値及び時刻に依存する値に基づいて復元し、復元ＩＤを出力するＩＤ復元手段； 及び 受信したデータからタグの時刻に依存する値を認識することにより、タイマー手段の時刻情報を補正する、タイマー値補正手段； から構成される。
このような構成により、時刻情報自体を送信する必要がなくなる。
本発明の他の特徴に従った、タグＩＤ情報を非接触送信する方法は、 タグＩＤ情報を出力する段階； 時刻情報を出力する段階； 出力されたタグＩＤ情報を時刻情報によりスクランブル化して、スクランブル化ＩＤを出力するＩＤスクランブル化段階； スクランブル化ＩＤを、秘匿化した時刻情報とともに送信するデータ送信段階； から構成される。
本発明の他の特徴に従った、ＩＤタグから非接触送信されるデータを受信するタグリーダは、 受信したデータを少なくとも１つの秘匿化ＩＤ情報と秘匿化情報に分解するデータ分解手段； 秘匿化情報をタグ固有値に基づいて復元し、復元した所定値を出力する時刻情報復元手段；及び 受信した前記秘匿化ＩＤ情報が分割されていることを判断し、各秘匿化分割ＩＤ情報を少なくとも１つのＩＤＩＤ復元手段に分配する分配手段； 所定値に基づいて、秘匿化分割ＩＤ情報を復元する少なくとも１つのＩＤ復元手段；及び 復元された各ＩＤ情報を結合するＩＤ結合手段； を有する。
本発明の他の特徴に従った、ＩＤタグから非接触送信されたデータを受信して復元する方法は、 受信したデータを秘匿化時刻情報と秘匿化ＩＤ情報とに分解するデータ分解段階；及び 復元した秘匿化時刻に依存する値に基づいて、前記秘匿化ＩＤ情報を復元するＩＤ復元段階； から構成される。
このような構成により、正しいタグＩＤ情報とタグ固有値との組合せを備えていない不正なタグを見分けることができる。
本発明の他の特徴に従った、ＩＤタグから非接触送信されるデータを直接的又は間接的に受信するタグ管理装置は、 少なくとも１つのタグのタグＩＤ情報と該タグに関する場所情報とを対応づけて保持する保持部； 受信したデータに含まれるタグＩＤ情報及び場所情報に基づき、前記保持手段に保持されているＩＤ情報及び場所情報を参照してタグの正当性を判断する判断部； を有する。
上記タグ管理装置は、他局からの要求に応じてタグの正当性を判断することができ、また、保持部が他局から報知されるタグＩＤ情報及び場所情報を保持することにより； 他局から報知されたタグＩＤ情報及び場所情報を参照して、タグの正当性を判断するような構成をとることもできる。タグ管理装置は、サーバ内、無線基地局内、移動局内、又はタグリーダ内のどこに設置することもできる。
このような構成により、正しい場所に設置されかつ正しいタグＩＤ情報を備えている正当なタグを不正なタグから見分けることができる。
本発明によれば、正規のタグをなりすます不当なタグを認識することができる。この結果、不当なタグの存在により従来生じていたサービス品質低下の回避や携帯するタグにより生じる個人のプライバシーの侵害の回避をすることが可能となる。
以下、図面を参照しながら本発明に従ったＩＤタグ、タグリーダ、ＩＤタグセキュリティシステム及びＩＤタグ送信・復元方法の実施例について説明する。
＜第１実施例＞
図２及び図１２を参照しながら、本発明の第１実施例について説明する。図２は、本発明の第１実施例に従ったＩＤタグ及びタグリーダの概略を示すブロック図である。図１２は、本発明の実施例に従ったＩＤタグ及びタグリーダにおける動作の概略を示すフローチャートである。
各タグ１０１には、予め定められた固有のタグＩＤがＩＤ出力部１０２に記憶されており、このＩＤを利用することにより各タグを識別することができる。非接触送信タグとしては、ＲＦＩＤタグが代表的であるが、可視光や赤外線を利用したＩＤタグシステムにも本発明を適用できる。
各タグ１０１にはさらに、予め第一タグ固有値１０５と第二タグ固有値１０９の二つの固有値が与えられている。これらのタグ固有値は、後述するタグのＩＤとは無関係な値であり、無作為に決めることができる。タグ固有値は、必ずしもタグ毎に異なっている必要はないが、正当性判断機能を有するリーダやサーバ等以外の他者に対しては秘匿である必要がある。他者とは、個人が携帯するタグの場合には携帯者以外の人をいい、場所に関連したサービスを提供するために所定の場所に設置するタグの場合には該サービスを提供する法人等以外の人をいう。あるタグについて、第１タグ固有値と第二タグ固有値とは、同じ値でも良いが、異なっている方が解読するタグ固有値の数が多いのでよりセキュリティが強化される。
タグ１０１に与えられている第一タグ固有値１０５が、ランダム値生成部１０４に入力される。ランダム値生成部１０４において、第一タグ固有値１０５に依存した変換を用いて、タイマー１０６から出力される時刻情報を、時刻に依存するランダムな値へと変換する。ランダム化演算処理として、例えば、ある生成多項式による剰余計算、或いは、ある行列に基づいたビットの並べ替えなどのような複雑な処理を行うことができる。より具体的には、例えば、ランダム値生成部１０４において、第一タグ固有値１０５に一意に対応する行列またはベクトルを生成し、タイマー１０６から出力される時刻情報を該行列で決定されるビットを並べ替えるとか、或いは該ベクトルで除算したときの剰余の計算をすることが可能である。ランダム化は、秘匿化の一例である。本明細書及び特許請求の範囲において、時刻とは、絶対時刻のみならず、ある時間間隔（例えば、１分程度、１時間程度、１日程度、など）でカウントアップするカウンタ等も含み、時刻情報とは、絶対時刻の値、該カウンタの値等をも含む概念である。
そして、生成された時刻依存のランダム値は、ＩＤスクランブル部１０３に入力される。ＩＤスクランブル部１０３において、ＩＤ出力部１０２から出力されたタグ１０１のＩＤが、ランダムな値を用いてスクランブル化される。スクランブル化処理としては、両入力値の各ビット同士の排他的論理和をとるというような演算処理が可能である。スクランブル化は、秘匿化の一例である。時刻情報の利用により、常時同一な内容とならないこと、常時同一とならない内容を得るために複雑な計算を用いないこと、変化に規則性があるので受信側でも送信側の時刻情報の特定が容易であるというメリットが得られる。
スクランブル化されたタグＩＤは、データ構成部１０７へと出力され、そこで後述のような付加処理を受ける。
一方、タグ１０１に与えられている第二タグ固有値１０９が、時刻情報スクランブル部１０８に入力される。時刻情報スクランブル部１０８において、タイマー１０６から出力される時刻情報が、第二タグ固有値１０９を用いてスクランブル処理される。スクランブル化は、秘匿化の一例である。スクランブル化処理としては、例えば、第二タグ固有値１０９に一意に対応するビット列を生成し，タイマー１０６から出力される時刻情報と該ビット列とのビット毎の排他的論理和をとるというような演算処理が可能である。
スクランブル化された時刻情報は、データ構成部１０７に入力される。データ構成部１０７において、スクランブル化されたタグＩＤに対して、スクランブル化された時刻情報が付加され、図３に示すような一つのデータ系列が構成される。構成されたデータ系列は、出力端子１１０を介してタグ１０１から外部へ出力される。
タグ１０１における演算処理を文字式を用いて説明する。ランダム値生成部１０４において、タイマー１０６から出力される時刻情報cを用いて第１固有値iをランダム化し、ランダム値B(i)ctを得る。ＩＤスクランブル部１０３において、タグＩＤ aがランダム値B(i)ctによってスクランブル化され、スクランブル化されたタグＩＤとしてat (+) B(i)ctを得る。一方、時刻情報スクランブル部１０８において、時刻情報cが、第二タグ固有値jに依存するスクランブルベクトルd(j)を用いてスクランブル処理され、スクランブル化された時刻情報ct (+) d(j)tを得る。データ構成部１０７から、両入力データを付加したデータ系列である（ct (+) d(j)t , a (+) B(i)ct)が出力される。ここで、B(i)はランダム値生成部における変換行列を示し、(+)は排他的論理和を、tは転置を意味する。
次に、タグ１０１からタグＩＤを受信するタグリーダ１１１について説明する。
タグリーダ１１１にも、タグ１０１に与えられた第一タグ固有値１０５及び第二タグ固有値１０９とそれぞれ同じ値である、第一タグ固有値１１７及び第二タグ固有値１１４が予め与えられている。タグリーダ１１１ヘのタグ固有値の登録方法は、個人が携帯するタグの場合には、利用前にその個人がタグ１０１のタグ固有値をリーダ１１１に登録することで可能となる。また、場所に設置するタグの場合には、サーバ等のタグ固有値を管理しているデータベースから、移動局を介してタグ固有値をダウンロードし、あるいは報知することでタグリーダに登録することができる。
入力端子１２０を介して入力されたタグ１０１からのデータが、データ分解部１１２に入力される。データ分解部１１２は、タグ１０１のデータ構成部１０７と逆の動作を実行することで、受信したデータをスクランブル化された時刻情報とスクランブル化されたタグＩＤとに分解する。スクランブル化された時刻情報は時刻情報デスクランブル部１１３に、スクランブル化されたタグＩＤはＩＤ復元部１１５にそれぞれ入力する。時刻情報デスクランブル部１１３において、予め登録されている第二タグ固有値１１４を用いて、タグ１０１の時刻情報スクランブル部１０８と逆の動作を実行することで、時刻情報を抽出する。
抽出された時刻情報は、ランダム値生成部１１６に入力される。ランダム値生成部１１６は、タグ１０１のランダム値生成部１０４と同様に、登録されている第一タグ固有値１１７に依存した変換を用いて、入力されてくる時刻情報を時刻に依存するランダムな値へと変換する。
ランダム値生成部１１６で変換されて得られたランダム値は、ＩＤ復元部１１５に入力される。ＩＤ復元部１１５は、タグ１０１のＩＤスクランブル部１０３と逆の動作を実行することにより、スクランブル化されたＩＤを元のタグＩＤに復元する。
復元されたタグＩＤは、正当性判断部１１８に入力される。正当性判断部１１８は、予め記憶してあるタグＩＤと復元されたタグＩＤとを比較して正当性を判断する。もし、タグから送信されたタグＩＤが正しくない場合には、正当性が否定される。また、タグＩＤを送信したタグが使用した固有値が正しくない場合にも、ＩＤ復元部１１５で復元したタグＩＤが異なる値となるため、やはり正当性が否定される。従って、タグＩＤと固有値の組合せが正しい場合にのみ、正当性が肯定される。このようにして、タグ１０１に与えられているタグＩＤと固有値の組合せが正しいか否かを判断することで、正当性の判断を行う。
正当であると判断されたタグＩＤは、出力端子１１９を介して出力され、不当であると判断されたタグＩＤは、破棄される。
タグリーダ１１１における演算処理を文字式を用いて説明する。データ系列である（ct (+) d(j)t , at (+) B(i)ct)を受信したデータ分解部１１２は、そのデータを分解して、スクランブル化された時刻情報ct (+) d(j)t を時刻情報デスクランブル部１１３に入力し、スクランブル化されたタグＩＤ at (+) B(i)ctをＩＤ復元部１１５に入力する。時刻情報デスクランブル部１１３において、第二タグ固有値jを用い、入力されたスクランブル化時刻情報ct (+) d(j)t が、（ct (+) d(j)t ) (+) d(j)t = ctのようにデスクランブル化されて、時刻情報ctが抽出され、ランダム値生成部１１６に入力される。ランダム値生成部１１６において、入力された時刻情報ctを用いて第１固有値iをランダム化し、ランダム値B(i)ctを得る。
スクランブル化されたタグＩＤ at (+) B(i)ctは、データ分解部１１２からＩＤ復元部１１５に入力される。データ分解部１１２では、スクランブル化されたタグＩＤ at (+) B(i)ctが、ランダム値B(i)ctによってデスクランブルされ、復元されたタグＩＤとしてat が抽出され、正当性判断部１１８に出力される。
以上に説明した方法は、図３にも示しているように、タグＩＤに加えてタグの時刻情報も、毎回併せて伝送する方法である。しかしながら、ランダム化されたタグＩＤの変化を認識する方法を採用することにより、時刻情報の伝送を不要とすることができる。タグリーダヘのタグ固有値登録時点において、併せてタグのカウンタをリセットする等して先ずタグとリーダとで同期を取る。同期を取った以降は、タグリーダにおいてタグのカウンタ値を認識できるが、タグからタグリーダヘの単方向の伝送であるので、それぞれのカウンタ値は次第にずれていく。しかし、このずれは急激には生じないことと、リーダは次のカウンタ値とその時点でのスクランブル化されたＩＤとを認識できることから、タグからのスクランブル化されたＩＤの変化を認識することができる。それにより、両者のカウンタ値のずれをタグリーダ側にて補正することが可能である。このようにして、時刻情報を毎回伝送しなくとも、時刻情報を用いたランダム化されたＩＤを正しく復元することが可能となる。
図９を参照しながら、第１実施例の変形実施例として、ランダム化されたタグＩＤの変化を認識する方法を説明する。本変形実施例は、タグリーダ９１１がタグ９０１から送信されるタグＩＤをモニタする形態である。タグ９０１は、前述と同様にして、タグＩＤをタイマー９０６からの時刻情報に基づいてランダム化を行う。この際に、タグ９０１のタイマー９０６をタグリーダ９１１の該タグ用のタイマー９１３と共に，同時にリセットする。
タグリーダ９１１は、リセットによりタグ９０１と同期が取れるので、時刻により値が変化するタイマー９１３を用いることで、タグＩＤの正当性を判断することが可能となる。しかしながら、タグ９０１のタイマー９０６とタグリーダ９１１のタイマー９１３は、それぞれ独立して動作しているため、リセット時点からの時間が長くなる程、両タイマーの誤差が大きくなってくる。
そこで、タグリーダ９１１では、正当性判断部９１８において、正しいタグＩＤでないと認識された場合、タイマー９１３に対して補正制御を行う。この補正制御は、例えば図１０に例示したような手順で可能である。
また、タグリーダ９１１では、リセット以降のランダム化タグＩＤの値がどの値になるか全て認識できているので、受信されたランダム化タグＩＤの値を認識することで、タグリーダ９１１は、タグ９０１のタイマー値を認識することができる。よって、該タイマー値を該タグＩＤが受信された時刻に補正する方法でも可能である。
上記変形実施例において、タグＩＤから生成されるCRC(Cycle redundancy code)を用いる方法も可能である。つまり、図１１に示したように、タグ１１０１は、ＩＤ出力部１１０２から出力されたタグＩＤに基づいて、CRC計算部１１０８がCRCを生成し、生成したCRCとタグＩＤとを結合してＩＤスクランブル部１１０３に出力する。それ以外の処理は、上記方法と同様である。
タグリーダ１１１１は、正当性判断部１１１８において、復元されたタグＩＤを用いてCRCを計算し、得られたCRCとタグ１１０１で計算したCRCを比較して、同じならば正しいタグＩＤ、異なっているならば正しくないタグＩＤと判断する。
＜第２実施例＞
図４及び図５を参照しながら、本発明の第２実施例について説明する。図４は、本発明の第２実施例に従ったＩＤタグの概略を示すブロック図である。
タグ２０１において、ＩＤ出力部２０２から出力されるタグＩＤは、ＩＤ分割部２０３に入力されて複数のタグＩＤフラグメントに分割される。本実施例では、分割数が２とし、２つのタグＩＤフラグメントに分割される場合について説明しているが、分割数は２に限定されない。また、分割されたタグＩＤフラグメントの長さは、等分、あるいは不等分とすることが可能である。さらに、分割の方法は、図６に示したようなタグＩＤをMSB側またはLSB側から順番に分割する分割方法Aや、タグＩＤ内の複数のあるビット列を抽出して分割する分割方法Bなどの方法や、他の方法を採用することが可能である。
分割されたタグＩＤフラグメントは、パディング部２０４においてタグＩＤ長に足りないビット数分だけビットをパディング（埋める処理）される。例えば、64bitのタグＩＤを20bitと44bitの２つフラグメントに分割する場合には、20bitのフラグメントに対しては44bitをパディングし、44bitのフラグメントに対しては20bitをパディングするというように、元のタグＩＤ長である64bitにする。パディング部２０４において、タグＩＤフラグメントの順序数に対応したスクランブルをさらに行っても良い。すなわち、第１フラグメントに対しては第３タグ固有値に依存したスクランブルを実行し、第２フラグメントに対しては第４タグ固有値に基づいたスクランブルを実行しても良い。このようにして、追加的なランダム化が行えるので、タグＩＤの盗用をより困難にすることが可能となる。
パディングされた後に、ＩＤフラグメントスクランブル部２０６にそれぞれ入力される。
一方、タイマー２０５から出力された時刻情報は、第１実施例と同様に、ランダム値生成部２０７に入力される。ランダム値生成部２０７は、タグ２０１に与えられている第三タグ固有値２０８および第四タグ固有値２０９に依存した変換により、時刻情報を時刻に依存するランダムな値に変換し、ＩＤフラグメントスクランブル部２０６にそれぞれ出力する。
ＩＤフラグメントスクランブル部２０６は、入力された時刻に依存するランダム値を用いて、パディングされたタグＩＤフラグメントをそれぞれスクランブル化し、出力切替部２１０に出力する。
出力切替部２１０は、ＩＤフラグメントスクランブル部２０６から出力されるデータを切替えて交互に出力端子２１１に出力する。
各タグＩＤフラグメントに対応する固有な値を用いてタグＩＤフラグメントをランダム化する方法として、本実施例では、各タグＩＤフラグメントにそれぞれ対応する各タグＩＤ固有値を用いて時刻情報をランダム化し、ランダム化された時刻情報により各タグＩＤフラグメントをスクランブル化する方法を採用している。
しかしながら、図７に記載したように、タグＩＤフラグメントをそれぞれ対応するタグＩＤ固有値（第五タグ固有値、第六タグ固有値）にてランダム化又はスクランブル化した後で、ランダム化された各タグＩＤフラグメントを、フラグメントの順序数に依存しない単一のタグ固有値（第七タグ固有値）でランダム化された時刻情報を用いてスクランブルする方法でも実現可能である。図７は、図４に示した破線部分に相当する機能を前述の実現手段で実行する場合の構成図である。
本実施例の変形的な実施例として、スクランブル化されたタグＩＤフラグメントをさらに時刻情報でスクランブル化することをせずに、時刻依存情報または時刻非依存情報にてスクランブル化されたタグＩＤフラグメントに対して、図２及び図３に示したように、スクランブル化された時刻情報を付加することにより構成したデータ系列を出力するようにしても良い。
タグリーダ側においてタグの時刻情報を復元することの必要性から、第１実施例におけると同様に、スクランブル化した時刻情報もデータに含めて送信することが望ましい。
次に、図５を参照しながら、タグ２０１からタグＩＤを受信するタグリーダ２２１について説明する。
タグリーダ２２１にも、タグ２０１に与えられた第三タグ固有値２０８および第四タグ固有値２０９とそれぞれ同じ値である、第三タグ固有値２２６および第四タグ固有値２２７が与えられている。タグリーダ２２１ヘのタグ固有値の登録方法は、第１実施例に記載した方法と同様である。
本実施例では、タグＩＤを復元するためには、タグ２０１から出力される複数のデータを必要とするため、入力端子２２０を介して入力されたタグ２０１からのデータは、先ずバッファ２２２に蓄積される。バッファ２２２内に設けられたフラグメント化判断・分配部２４２は、受信したタグＩＤがフラグメント化されたものか否かを判断し、フラグメント化されたものである場合には、それを分配して、各ＩＤフラグメントデスクランブル部２２４へとそれぞれ出力する。
タグリーダ２２１ヘのタグ登録時点において、タグ２０１のタイマーをリセットすること等により、タグ２０１に同期したタグリーダ２２１のタイマー２２３は、時刻情報をランダム値生成部２２５に出力する。ランダム値生成部２２５では、タグ２０１における動作で説明したように、タグ２０１に与えられている固有値と同等の第三タグ固有値２２６および第四タグ固有値２２７に依存した変換により、時刻情報を時刻に依存するランダムな値に変換し、各ＩＤフラグメントデスクランブル部２２４にそれぞれ出力する。
各ＩＤフラグメントデスクランブル部２２４では、タグ２０１のＩＤフラグメントスクランブル部２０６と逆の動作を実行することで、デスクランブル化したＩＤフラグメントを抽出し、デパディング部２２８に出力する。
デパディング部２２８は、タグ２０１のパディング部２０４と逆の動作を実行することにより、パディング（埋め込み）されたビットをデパディング（削除）する。図７に示すようにタグＩＤフラグメントの順序数に対応したスクランブル化又はランダム化が実行されている場合には、デパディング部２２８が選択的にデスクランブル又はランダム化復元も併せて実行することにより、分割されたタグＩＤを抽出することができる。
抽出されたタグＩＤは、ＩＤ結合部２２９に入力され、タグのＩＤ分割部２０３と逆の動作を実行することにより、タグＩＤを復元することができる。そして、復元したタグＩＤは、正当性判断部２３１に入力され、復元されたタグＩＤとそのタグに与えられている固有値の組合せが正しいか否かの判断を行う。このときに正しくないと判断された場合、ＩＤフラグメントデスクランブル部２２４へ出力するフラグメント化データの分配が異なる場合が考えられるので、分配を逆にして上記動作を再度実行する。２回目の処理でも正当性判断部１１８が正しくないと判断した場合、不当なタグのＩＤと判断されるので、そのタグＩＤは破棄される。
＜第３実施例＞
図８を参照しながら、本発明の第３実施例について説明する。先ず、タグリーダではなくサーバが正当性判断部を備える場合を例にとり説明する。図８に示すサーバ２は、タグ管理装置８０２を備える。タグ管理装置８０２には、各タグのタグＩＤと、そのタグＩＤが示す情報と、そのタグが存在する基地局情報等の場所情報とを組になって対応づけて保持する保持部８０４を有する。タグ管理装置８０２は、タグから送信されるタグＩＤ等のデータを移動局、基地局を介して受信する。外部から受信したデータ中においてすでにタグＩＤ等が抽出されている場合には抽出部は不要であるが、そうでない場合には、抽出部８０６においてタグＩＤ情報やタグの場所情報等を抽出する。抽出は上述したような技術を利用することができる。次に、正当性判断部８０８において、受信したタグＩＤ情報及び場所情報を、保持部に保持してあるタグＩＤとその場所情報と一致するか否かを比較することにより、受信したタグＩＤが正当であるか否かを判断する。
タグリーダ６が第１タグに近づき、第１タグが送信している情報を受信した時、タグリーダ６が接続されている移動局５は、第１基地局３のエリア内に位置している。移動局５は、第１基地局３を介してサーバ２に対し、第１タグ７の正当性を問合せる。
サーバ２は、第１タグ７に関する問合せが第１基地局３を介して行われたことが分かるので、移動局５に対して、第１タグが正当であることを回答する。
一方、タグリーダ６が第２タグ８に近づき、第２タグが送信している情報を受信した時、タグリーダ６が接続されている移動局５は、第２基地局４のエリア内に位置している。移動局５は、第２基地局４を介してサーバ２に対し、第２タグ８の正当性を問合せる。
サーバ２は、第２タグ８に関する問合せが第２基地局４を介して行われたことが分かるので、移動局５に対して、第２タグ８が不当であることを回答する。
このように、サーバがタグが位置する基地局情報を保持することで、不当なタグの認識を行うことが可能となる。また、移動局が問合せる内容として、タグＩＤに加えて、さらにタグから送信される情報を受信した時点において移動局が存在していた基地局情報を含めることで、タグからの受信後直ぐに問合せを行わなくても、タグの正当性を判断することが可能となる。
タグ管理装置８０２は、サーバ内に限らず、基地局内や移動局内、或いはタグリーダ内に備えられていても良い。もし、タグ管理装置が移動局内に備えられている場合には、サーバが保持している情報を移動局のタグ管理装置内の保持部にダウンロードして保持し、移動局にて判断を行うことも可能である。サーバではなく基地局が、各タグのタグＩＤと、そのタグＩＤが示す情報と、そのタグが存在する基地局（自局）情報とを組になって対応づけて保持する保持部を備えても良い。また、第１、第２実施例のようにリーダにて判断を行うこともできる。タグ受信の都度、移動局が問合せる方法ではなく、各基地局が当該基地局に存在するタグのタグＩＤを予め報知する方法も可能である。
本発明に従った、ＩＤタグ、タグリーダ、ＩＤタグセキュリティシステム及びＩＤタグ送信・復元方法は、移動無線システムにおけるタグサービスの品質向上のために用いることができる。
ＲＦＩＤタグを利用した従来のＲＦＩＤシステムの概要図である。 本発明の第１実施例に従ったＩＤタグ及びタグリーダの概略を示すブロック図である。 本発明の第１実施例に従ったデータ系列を示す。 本発明の第２実施例に従ったＩＤタグの概略を示すブロック図である。 本発明の第２実施例に従ったタグリーダの概略を示すブロック図である。 本発明の第２実施例に従ったＩＤタグの分割方法を示す図である。 本発明の第２実施例に従ったＩＤタグの変形例を示すブロック図である。 本発明の第３実施例を説明するためのＲＦＩＤシステムの概要図である。 タグＩＤの変化を認識する実施例に従ったＩＤタグ及びタグリーダの概略を示すブロック図である。 タグリーダ内のタイマー値を補正する手順を示すフローチャートである。 CRCを用いる実施例に従ったＩＤタグ及びタグリーダの概略を示すブロック図である。 本発明の実施例に従ったＩＤタグ及びタグリーダにおける動作の概略を示すフローチャートである。
符号の説明
２ サーバ
１０１ タグ
１０２ ＩＤ出力部
１０３ ＩＤスクランブル部
１０４ ランダム値生成部
１０５ 第一タグ固有値
１０６ タイマー
１０７ データ構成部
１０８ 時刻情報スクランブル部
１０９ 第二タグ固有値
１１０ 出力端子
１１１ タグリーダ
１１２ データ分解部
１１４ 第二タグ固有値
１１５ ＩＤ復元部
１１６ ランダム値生成部
１１７ 第一タグ固有値
１１８ 正当性判断部
１２０ 入力端子
２０１ タグ
２０２ ＩＤ出力部
２０３ ＩＤ分割部
２０４ パディング部
２０５ タイマー
２０６ ＩＤフラグメントスクランブル部
２０７ ランダム値生成部
２０８ 第三タグ固有値
２０９ 第四タグ固有値
２１０ 出力切替部
２１１ 出力端子
２２０ 入力端子
２２１ タグリーダ
２２２ バッファ
２２３ タイマー
２２４ ＩＤフラグメントデスクランブル部
２２５ ランダム値生成部
２２６ 第三タグ固有値
２２７ 第四タグ固有値
２２８ デパディング部
２２９ ＩＤ結合部
２４２ フラグメント化判断・分配部
８０２ タグ管理装置
９０６、９１３ タイマー

Claims (9)

  1. 自身のタグＩＤ情報を非接触送信するＩＤタグであって：
    記憶している前記タグＩＤ情報を出力するＩＤ出力手段；
    第１タグ固有値を出力する第１タグ固有値出力手段；
    タイマーから供給される時刻情報と前記第１タグ固有値とに基づき、時刻情報及び第１タグ固有値に依存する値を出力する時刻情報依存値生成手段；
    前記タグＩＤ情報を前記の時刻情報及び第１タグ固有値に依存する値に基づいて秘匿化し、秘匿化ＩＤを出力するＩＤ秘匿化手段；
    記憶している第２タグ固有値に基づいて時刻情報を秘匿化し、秘匿化時刻情報を出力する時刻情報秘匿化手段；及び
    前記秘匿化ＩＤと前記秘匿化時刻情報とを受けこれらを組み合わせたデータを出力するデータ出力手段；
    を含むＩＤタグ。
  2. 自身のタグＩＤ情報を非接触送信するＩＤタグであって：
    記憶している前記タグＩＤ情報を出力するＩＤ出力手段；
    前記ＩＤ出力手段から出力されたタグＩＤ情報を複数に分割するＩＤ分割手段；
    第１タグ固有値を出力する第１タグ固有値出力手段；
    第２タグ固有値を出力する第２タグ固有値出力手段；
    タイマーから供給される時刻情報と前記第１タグ固有値とに基づき、第１の時刻情報及び第１タグ固有値に依存する値を出力する第１時刻情報依存値生成手段；
    タイマーから供給される時刻情報と前記第２タグ固有値とに基づき、第２の時刻情報及び第１タグ固有値に依存する値を出力する第２時刻情報依存値生成手段；
    分割された前記タグＩＤ情報の一方を前記の第１の時刻情報及び第１タグ固有値に依存する値に基づいて秘匿化し、第１秘匿化ＩＤを出力する第１ＩＤ秘匿化手段；
    分割された前記タグＩＤ情報の他方を前記の第２の時刻情報及び第２タグ固有値に依存する値に基づいて秘匿化し、第２秘匿化ＩＤを出力する第２ＩＤ秘匿化手段；及び
    前記第１秘匿化ＩＤ及び前記第２秘匿化ＩＤを交互に出力するデータ出力手段；
    を含むＩＤタグ。
  3. ＩＤタグから非接触送信されるデータを受信するタグリーダであって：
    受信したデータを、前記ＩＤタグにおいて記憶している第２タグ固有値に基づいて時刻情報を秘匿化した秘匿化時刻情報と、前記ＩＤタグにおいてタグＩＤ情報を時刻情報及び第１タグ固有値に依存する値に基づいて秘匿化した秘匿化ＩＤ情報とに分解するデータ分解手段；
    秘匿化時刻情報を、当該タグリーダに記憶した第２タグ固有値に基づいて復元し、復元した時刻情報を出力する時刻情報復元手段；
    第１タグ固有値を出力する第１タグ固有値出力手段；及び
    復元した時刻情報に依存する値に基づいて、前記秘匿化ＩＤ情報を復元し、復元したＩＤを出力するＩＤ復元手段；
    を含むタグリーダ。
  4. ＩＤタグから非接触送信される秘匿化ＩＤデータを受信するタグリーダであって：
    受信した秘匿化ＩＤデータを分解するデータ分解手段；
    第１タグ固有値を出力する第１タグ固有値出力手段；
    第２タグ固有値を出力する第２タグ固有値出力手段；
    分解されたＩＤ秘匿化データの一方を、タイマーから供給される時刻情報及び前記第１タグ固有値に依存する値に基づいて復元する第１復元手段；
    分解されたＩＤ秘匿化の他方を、タイマーから供給される時刻情報及び前記第２タグ固有値に依存する値に基づいて復元する第２復元手段；
    復元された各データを結合するＩＤ結合手段；
    を有するタグリーダ。
  5. 請求項１記載のＩＤタグであって：
    前記ＩＤ出力手段から出力されたタグＩＤ情報を複数に分割するＩＤ分割手段；
    をさらに有し、
    前記ＩＤ秘匿化手段が、分割された各分割ＩＤ情報をそれぞれ秘匿化する；
    ことを特徴とするＩＤタグ。
  6. 請求項３記載のタグリーダであって：
    前記ＩＤ復元手段を複数備え；
    受信したＩＤ情報が分割されていることを判断し、各秘匿化分割ＩＤ情報を各ＩＤ復元手段に分配する分配手段；及び
    復元された各ＩＤ情報を結合するＩＤ結合手段；
    をさらに有するタグリーダ。
  7. ＩＤタグから非接触送信されるランダム化されたタグＩＤを受信するタグリーダであって：
    タイマー値をカウントして出力するタイマー手段；
    タグ固有値を出力するタグ固有値出力手段；
    受信したランダム化されたタグＩＤを、前記タグ固有値及び前記タイマー値に依存する値に基づいて復元し、復元ＩＤを出力するＩＤ復元手段；及び
    前記復元ＩＤが正しいタグＩＤではない場合に、前記タイマー手段のタイマー値をカウントアップし或いはカウントアップ前に戻すことにより、前記タイマー手段のタイマー値を補正する、タイマー値補正手段；
    から構成されるタグリーダ。
  8. タグＩＤから自身のタグＩＤ情報を非接触送信する方法であって：
    ＩＤ出力手段からタグＩＤ情報を出力する段階；
    第１タグ固有値出力手段から第１タグ固有値を出力する段階；
    時刻情報依存値生成手段により、タイマーから供給される時刻情報と前記第１タグ固有値とに基づき、時刻情報及び第１タグ固有値に依存する値を出力する段階；
    ＩＤ秘匿化手段により、前記タグＩＤ情報を前記の時刻情報及び第１タグ固有値に依存する値に基づいて秘匿化し、秘匿化ＩＤを出力する段階；
    時刻情報秘匿化手段により、記憶している第２タグ固有値に基づいて時刻情報を秘匿化し、秘匿化時刻情報を出力する段階；及び
    データ出力手段により、前記秘匿化ＩＤを、前記秘匿化時刻情報とともに送信するデータ送信段階；
    を含むタグＩＤ送信方法。
  9. タグリーダにおいて、ＩＤタグから非接触送信されたデータを受信して復元する方法であって：
    受信したデータを、データ分解手段により、前記ＩＤタグにおいて記憶している第２タグ固有値に基づいて時刻情報を秘匿化した秘匿化時刻情報と、前記ＩＤタグにおいてタグＩＤ情報を時刻情報及び第１タグ固有値に依存する値に基づいて秘匿化した秘匿化ＩＤ情報とに分解するデータ分解段階；
    時刻情報復元手段により、秘匿化時刻情報を、当該タグリーダに記憶した第２タグ固有値に基づいて復元し、復元した時刻情報を出力する段階；及び
    ＩＤ復元手段により、復元した時刻情報に依存する値に基づいて、前記秘匿化ＩＤ情報を復元するＩＤ復元段階；
    を含むＩＤタグ復元方法。
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