JP4684090B2 - 電子タグシステム、および電子タグシステムが行うデータ処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子タグと、その電子タグにデータを読み書き等する情報処理装置と有するシステムの技術に関し、特に、電子タグに格納するデータの安全性を確保する技術に関する。

近年、商品情報等を格納したメモリを備えた電子タグを商品に貼り付け、リーダ・ライタ装置で電子タグから情報を読み出し、商品管理や商品の所在確認を行う電子タグシステムの導入が進んでいる。例えば、流通業界では、食料品の生産者情報や栽培方法を示した情報を格納した電子タグを食料品に貼り付け、リーダ・ライタ装置で電子タグに格納された情報を読み出して表示する電子タグシステムが導入されている。また、出版界では、不正行為の抑制、物流の効率化、在庫管理等を目的として、電子タグシステムの利用が検討されている。

ところで、電子タグシステムでは、利用者のプライバシー保護の問題が生じることが懸念されている。例えば、商品が消費者の手に渡った後も電子タグが商品と一体に存在する場合、リーダ・ライタ装置を使えば、遠隔から電子タグのメモリにアクセスし、メモリ内の情報を容易に読み取ることが可能である。その結果、商品を所持する消費者に気付かれないうちに、その消費者の所持品を知ることも可能であり、消費者のプライバシーが侵害される可能性が高くなる。

上述のプライバシーの問題に対し、特許文献１では、認証請求者（例えばリーダ・ライタ装置）を認証するために、暗号化・復号化などの処理部を認証側（例えば電子タグ）に搭載し、認証請求者を確認した後、認証側がある処理（例えばメモリ内の情報送信）を行うようにして、認証側処理の安全性向上を実現している。また、特許文献２では、暗号化処理を電子タグの外で行い、暗号化した情報を電子タグのメモリに書き込むことで、メモリ内の情報の安全性向上を実現している。

特許第３０２７７９１号公報 特開２００４−３１８４７８号公報

しかしながら、上記特許文献１は、以下の問題を有している。具体的には、特許文献1の技術を実施するには、電子タグに暗号化・復号化などの処理部の搭載が必要となり、電子タグの単価は高くなる。そのため個々の商品にこの電子タグを貼付することはコストの面から現実的ではない。

一方、特許文献２は、電子タグの低コスト化を実現することができるが、電子タグ毎に、その電子タグの所有者の情報に関連付けたＩＤを発行して管理する必要があるため運用上の使い勝手が悪いという問題が生じる。具体的には、特許文献２は、電子タグの所有者の情報に関連付けたＩＤを元にして暗号化したデータを電子タグに格納し、その所有者のＩＤを入力しなければ暗号化したデータを復号化できない仕組である。そのため、電子タグにデータを書き込む前に所有者を特定しておくことが必要となり面倒である。さらに、特許文献２では、電子タグから情報を読み出す際、ＩＤを入力しなければならず操作が煩雑である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電子タグに複雑な論理回路を実装することなく、安価で安全性の高い電子タグシステムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、データを記憶するメモリを備えた電子タグと、前記電子タグのメモリにデータの読み書きを行うリーダ・ライタ装置と、を有する電子タグシステムに適用される。

そして、前記電子タグは、前記リーダ・ライタ装置との間でデータの送受信を行う第１の送受信部と、前記第１の送受信部を介し、前記リーダ・ライタ装置からの各種コマンドを受け付け、該受け付けたコマンドに対応した処理を行う第１の制御部と、を有し、前記リーダ・ライタ装置は、予め保持している電子鍵と、前記電子タグ固有のキーワードとを所定の不可逆関数で演算してパスワードを生成するパスワード生成部と、前記パスワードをパラメータにして、所定の暗号化関数を用いて前記電子タグが貼付される対象物に関する情報（対象情報）を暗号化する暗号化処理部と、前記パスワードをパラメータにして、前記所定の暗号化関数に対応する所定の復号化関数を用いて、前記暗号化された対象情報を復号化する復号化処理部と、前記電子タグとの間でデータの送受信を行う第２の送受信部と、前記第２の送受信部を介して、前記電子タグに各種のコマンドを送信し、該電子タグのメモリのデータを読み書きする処理、および、該電子タグを無効化する処理を行う第２の制御部と、を有し、前記リーダ・ライタ装置の第２の制御部は、前記電子タグのメモリに、前記暗号化した対象情報と前記電子タグ固有のキーワードとを書き込み、前記電子タグのメモリに書き込まれている前記暗号化した対象情報および前記電子タグ固有のキーワードを読み出し、前記パスワード生成部に、前記読み出したキーワードと前記電子鍵とを用いてパスワードを生成させ、前記復号化処理部に、前記生成させたパスワードを用いて、前記読み出した暗号化された対象情報を平文の対象情報に復号化させ、前記電子タグのメモリには、さらに、前記パスワード生成部が生成したパスワードが記憶されていて、前記リーダ・ライタ装置の第２の制御部は、前記電子タグのメモリに記憶されている暗号化された対象情報を読み出すためのコマンド、前記電子タグのメモリに暗号化された対象情報を書き込むためのコマンド、および前記電子タグを無効化するコマンドのうちのいずれかのコマンドを前記電子タグに送信する際、前記電子タグのメモリに記憶されているキーワードを読み出し、前記パスワード生成部に、前記読み出したキーワードと前記保持している電子鍵とを用いてパスワードを生成させ、前記生成したパスワードおよび前記いずれかのコマンドを前記電子タグに送信し、前記電子タグの第１の制御部は、前記第１の送受信部を介して、前記リーダ・ライタ装置が送信した前記パスワードおよび前記コマンドを受け付け、前記メモリに記憶しているパスワードと前記受け付けたパスワードとを比較して、両者が同じ場合に前記受け付けたコマンドに対応する処理を行う。

このように本発明では、電子タグに、暗号化した情報と、その暗号化した情報の復号化処理に用いるパスワードを生成するためのキーワードを書き込むようにしている。そして、リーダ・ライタ装置は、電子タグからキーワードおよび暗号化した情報を読み出し、キーワードおよび電子鍵を用いてパスワードを生成し、その生成したパスワードを用いて暗号化した情報を復号化する。したがって、本発明では、電子タグに、暗号化や復号化などの処理を行う処理部を搭載する必要がないため、安全性の高い電子タグシステムを低コストで実現することができる。

また、本発明では、電子タグの所有者の情報に関連付けたＩＤを発行して管理する必要がない。さらに、復号化する際に利用者がＩＤを入力する操作も必要ない。したがって、本発明では、電子タグの利用者の操作負担やシステム管理者の業務負担を軽減することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
《第１実施形態》
先ず、本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態は、個別のパスワードで暗号化した情報を電子タグに格納しておいて、電子タグから読み出した暗号化された情報を復号化するシステムである。

図１は、本発明の第１実施形態の電子タグシステムの機能ブロック図である。

図示するように、電子タグシステムは、データを格納して無線で通信する電子タグ２０と、無線で電子タグ２０と通信して電子タグ２０を操作するリーダ・ライタ装置１０とを有する。電子タグ２０には、例えば、ＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency−Identification）タグを用いることができる。また、リーダ・ライタ装置１０は、ＲＦ−ＩＤタグ等の電子タグに対してデータの読出し処理および書込み処理等を行う専用の装置であってもいいし、パーソナルコンピュータや携帯電話やキオスク端末機器や自動販売機などと共に形成されていても良い。

そして、電子タグ２０は、書籍や衣服や電化製品というような商品などに直接貼付するか、或いは、商品を梱包する包みや箱などに貼付される。また、電子タグ２０は、個人が携帯するカードなどに貼付しても良い。なお、電子タグ２０及びリーダ・ライタ装置１０は、どちらか一方または両方とも複数存在しても良い。

具体的には、リーダ・ライタ装置１０は、制御部１０００、パスワード生成部１１００、電子タグ情報暗号化部１２００、電子タグ情報復号化部１３００、送受信部１４００、および共通鍵１３１等の各種データを記憶するデータ保持部１５００を有する。

制御部１０００は、リーダ・ライタ装置１０の全体の動作を制御する。また、制御部１０００は、送受信部１４００を介して、電子タグ２０にデータを書き込む処理、電子タグ２０からデータを読み出す処理、および電子タグ２０を無効化する処理を行う。具体的には、制御部１０００は、電子タグ２０にデータを書き込むためのコマンド（書き込みコマンド）を生成し、その書き込みコマンドを送受信部１４００経由で電子タグ２０に送信する。また、制御部１０００は、電子タグ２０からデータを読み出すためのコマンド（読み出しコマンド）を生成し、その生成した読み出しコマンドを送受信部１４００経由で電子タグ２０に送信する。また、制御部１０００は、電子タグ２０を無効化させるコマンド（無効化コマンド）を生成して、その生成した無効化コマンドを送受信部１４００経由で電子タグ２０に送信する。

また、制御部１０００は、図示しない入力装置（キーボード、操作パネル等）を介して、利用者からの各種要求やデータの入力を受け付ける。

パスワード生成部１１００は、暗号化処理および復号化処理に用いるためのパスワードを生成する。具体的には、パスワード生成部１１００は、データ保持部１５００が記憶している共通鍵１３１と、電子タグ固有のキーワードとを不可逆関数Ｈで演算しパスワードを生成する。なお、不可逆関数Ｈについて特に限定しないが、例えば、ハッシュ関数を用いるようにしてもよい。

電子タグ情報暗号化部１２００は、電子タグに書き込むための情報を暗号化する。具体的には、電子タグ情報暗号化部１１００は、パスワード生成部１１００が演算したパスワードをパラメータにして可逆暗号化関数Ｆで電子タグ情報を暗号化する。本実施形態では、暗号化の具体的な方法については特に限定しないが、以下では、暗号化処理および復号化処理を同じパスワードで行う方法（共通鍵暗号化方式）を利用する場合を例にする。

電子タグ情報復号化部１３００は、電子タグ２０から読み出した暗号化された電子タグ情報を復号化する。具体的には、電子タグ情報復号化部１３００は、パスワード生成部１１００が演算したパスワードをパラメータにして可逆暗号化関数Ｆに対する復号化関数Ｇにより、暗号化された電子タグ情報を平文の電子タグ情報に復号化する。

送受信部１４００は、電子タグ２０との間で行われるデータの送受信を制御する。例えば、送受信部１４００は、制御部１０００からの要求に応じて電子タグ２０にアクセスして、電子タグ２０が送信した暗号化された電子タグ情報を受信する。

次に、電子タグ２０の機能構成について説明する。電子タグ２０は、制御部２０００、送受信部２１００、および各種の情報を記憶するデータ保持部２２００を有する。なお、データ保持部２２００は、暗号化された電子タグ情報２３１および電子タグ２０固有のキーワード２３２を記憶する。

制御部２０００は、電子タグ全体の動作を制御する。例えば、制御部２０００は、リーダ・ライタ装置１０からのデータ書き込みコマンドを送受信部２１００経由で受け付け、そのデータ書き込みコマンドにしたがいデータをデータ保持部２２００に記憶させる。また、制御部２０００は、リーダ・ライタ装置１０からのデータ読み出しコマンドを送受信部２１００経由で受け付け、そのデータ読み出しコマンドにしたがい、データ保持部２０００が記憶しているデータを送受信部２１００経由でリーダ・ライタ装置１０に送信する。

送受信部２１００は、リーダ・ライタ装置１０との間で行われるデータの送受信を制御する。

続いて、本実施形態のハードウェア構成について、図２を用いて説明する。

図２は、本発明の第１実施形態の電子タグシステムのハードウェア構成図である。

リーダ・ライタ装置１０は、電子タグ２０と電磁誘導方式や電波方式や光通信方式などで信号を送受信する送受信装置１００と、データを処理するＣＰＵなどの中央処理装置１１０と、データを一時的に記憶するＲＡＭなどの主記憶装置１２０と、データを格納する耐タンパ性の高いＲＯＭなどの補助記憶装置１３０と、を有する。なお、送受信装置１００、中央処理装置１１０、主記憶装置１２０、および補助記憶装置１３０は、バスなどによって接続されている。

また、補助記憶装置１３０には、電子タグ２０から受信したキーワード２３２を用いてパスワードを生成するために必要な共通鍵１３１と、上述の制御部１０００、パスワード生成部１１００、電子タグ情報暗号化部１２００、および電子タグ情報復号化部１３００の機能を実現するためのプログラムが格納されている。

そして、制御部１０００、パスワード生成部１１００、電子タグ情報暗号化部１２００、および電子タグ情報復号化部１３００の機能は、中央処理装置１１０が補助記憶装置１３０に格納されている上記のプログラムを主記憶装置１２０にロードして実行することにより実現される。また、送受信部１４００の機能は、送受信装置１００により実現される。データ保持部１５００の機能は、補助記憶装置１３０により実現される。

電子タグ２０は、リーダ・ライタ装置１０と、電磁誘導方式や電波方式や光通信方式などで信号を送受信する送受信装置２００と、データを処理するＣＰＵなどの中央処理装置２１０と、電子タグ２０の電源がオンのときのみデータを一時的に記憶するＲＡＭなどの主記憶装置２２０と、電子タグ２０の電源がオフのときもデータを保持するＥＥＰＲＯＭなどの補助記憶装置２３０とを有する。なお、送受信装置２００、中央処理装置２１０、主記憶装置２２０、および補助記憶装置２３０は、バスなどによって接続されている。

また、補助記憶装置２３０には、電子タグ２０を貼付した商品などを説明する電子タグ情報２３１と、唯一のキーワード２３２と、上述した制御部２０００の機能を実現するための制御プログラムが記憶されている。

そして、制御部２０００の機能は、中央処理装置２１０が補助記憶装置２３０に格納されている上記のプログラムを主記憶装置２２０にロードして実行することにより実現される。送受信部２１００の機能は、送受信装置２００により実現される。データ保持部２２００の機能は、補助記憶装置２３０により実現される。

次に、本発明の第１実施形態のリーダ・ライタ装置１０と電子タグ２０との間で行われるデータの送受信処理を説明する。

最初に、準備段階として、リーダ・ライタ装置１０がデータを電子タグ２０に書き込む処理（準備段階処理）について、図３を用いて説明する。

図３は、本発明の第１実施形態のリーダ・ライタ装置が電子タグ情報を電子タグ２０に書き込む処理のフローチャートである。なお、リーダ・ライタ装置１０のデータ保持部１５００には共通鍵Ｋａが記憶されているものとする。

先ず、リーダ・ライタ装置１０は、電子タグ情報の暗号化処理および復号化処理に用いるパスワードＰＷｉを生成する処理を行う（Ｓ１００１）。

具体的には、リーダ・ライタ装置１０の制御部１０００が電子タグ２０固有のキーワードＫＷｉおよび平文の電子タグ情報Ｄｉの入力を受け付ける。パスワード生成部１１００は、制御部１０００が受け付けたキーワードＫＷｉと、データ保持部１５００に記憶されている共通鍵Ｋａとを不可逆関数Ｈで演算する。この演算した結果をパスワードＰＷｉとする。

なお、リーダ・ライタ装置１０がキーワードＫＷｉおよび平文の電子タグ情報の入力を受け付ける方法について特に限定しない。例えば、利用者がキーワードＫＷｉおよび平文の電子タグ情報Ｄｉを、入力装置（図示せず）を介して、リーダ・ライタ装置１０に入力するようにしてもよい。電子タグ情報とは、電子タグ２０を貼付ける対象の製品等の情報（製品名、品番、価格、製造年月日等、生産者情報等）をいう。

次に、リーダ・ライタ装置１０は、上記の受け付けた電子タグ情報Ｄｉを暗号化する処理を行う（Ｓ１００２）。具体的には、電子タグ情報暗号化部１２００は、Ｓ１００１で生成したパスワードＰＷｉをパラメータにして、受け付けた電子タグ情報Ｄｉを可逆暗号化関数Ｆで演算して暗号化する。暗号化した結果を暗号化電子タグ情報Ａｉとする。

次に、リーダ・ライタ装置１０は、上記のキーワードＫＷｉとＳ１００２で求めた暗号化電子タグ情報Ａｉを電子タグ２０に送信して書き込む（Ｓ１００３）。具体的には、制御部１０００が、送受信制御部１４００を介して、電子タグ情報暗号化部１２００が暗号化した暗号化電子タグ情報Ａｉと、キーワードＫＷｉとを電子タグ２０に書き込む。

続いて、リーダ・ライタ装置１０が行う、電子タグ２０に記憶されている暗号化電子タグ情報Ａｉを読み出し、その読み出した暗号化電子タグ情報Ａｉを復号化する処理について、図４を用いて説明する。

図４は、本発明の第１実施形態のリーダ・ライタ装置が暗号化電子タグ情報を電子タグ２０から読み出して復号化する処理のフローチャートである。なお、図示するフローは、図３で示した準備段階処理において、電子タグ２０に暗号化電子タグ情報Ａｉを書き込んだリーダ・ライタ装置１０と異なるリーダ・ライタ装置１０により行われるものとする。

また、本フローを行うリーダ・ライタ装置１０は、図３のＳ１００１で利用した共通鍵Ｋａと同じ共通鍵Ｋａを保持している。具体的には、リーダ・ライタ装置１０のデータ保持部１５００には、Ｓ１００１で利用した共通鍵Ｋａが記憶されている。なお、この場合、この共通鍵Ｋａは、限られたリーダ・ライタ装置１０に耐タンパ性技術を用いて格納すること望ましい。

先ず、リーダ・ライタ装置１０は、電子タグ２０に対してキーワードを要求する信号を送信する（ステップ１０１１）。具体的には、制御部１０００が、送受信部１４００を経由して電子タグ２０に対してキーワードを要求する信号を送信する。

次に、リーダ・ライタ装置１０は、電子タグ２０からの信号を受信するまで待機する（Ｓ１０１２）。具体的には、制御部１０００は、電子タグ２０からの信号を受信するまで待機し、キーワードＫＷｉを受信すると、そのキーワードＫＷｉをパスワード生成部１１００に出力してＳ１０１３の処理に移行する。

Ｓ１０１３では、パスワードを生成する処理が行われる。具体的には、パスワード生成部１１００は、Ｓ１０１２で受信したキーワードＫＷｉと、データ保持部１５００に記憶されている共通鍵Ｋａとを、図３のＳ１００１と同様の不可関数Ｈで演算する。演算した結果をパスワードＰＷｉとする。

次に、リーダ・ライタ装置１０は、電子タグ２０に対して暗号化電子データ情報Ａｉを要求する信号（読み出しコマンド）を送信する（Ｓ１０１４）。具体的には、制御部１０００が、送受信部１４００を経由して電子タグ２０に対して暗号化電子データ情報Ａｉを要求する信号（読み出しコマンド）を送信する。

その後、リーダ・ライタ装置１０は、電子タグ２０からの信号を受信するまで待機する（Ｓ１０１５）。具体的には、制御部１０００は、電子タグ２０からの信号を受信するまで待機し、暗号化電子タグ情報Ａｉを受信すると、その暗号化電子タグ情報Ａｉを電子タグ情報復号化部１３００に出力してＳ１０１６の処理に移行する。

Ｓ１０１６では、受信した暗号化電子タグ情報Ａｉを復号化する処理が行なわれる。具体的には、電子タグ情報復号化部１３００は、Ｓ１０１３で導出したパスワードＰＷｉをパラメータにして、受信した暗号化電子データ情報Ａｉを図３のＳ１００２の可逆暗号化関数Ｆに対する復号化関数Ｇで演算することにより、暗号化電子データ情報Ａｉを平文の電子データ情報Ｄｉに復号化する。

以上の処理により、個別のパスワードで暗号化した情報を電子タグ２０から受信して復号化することができる。

なお、図４のフローでは、キーワードＫＷｉと、暗号化電子データ情報Ａｉとを異なるタイミングで取得するようにしているがこれは例示に過ぎない。すなわち、Ｓ１０１２でキーワードＫＷｉを受信し、Ｓ１０１５で暗号化電子データ情報Ａｉを受信しているが、同じタイミングで受信するようにしてもよい。例えば、Ｓ１０１１のタイミングで、キーワードＫＷｉおよび暗号化電子データ情報Ａｉの送信を要求し、Ｓ１０１２のタイミングで、キーワードＫＷｉおよび暗号化電子データ情報Ａｉを共に受信するようにしてもよい。そして、この場合には、Ｓ１０１４およびＳ１０１５の処理を省略できる。このようにしても、上述した図４のフローと同じ効果を得ることができる。

このように、本発明の第１実施形態では、電子タグ２０に、暗号化したデータと共に、暗号化したデータの復号に用いるパスワードを生成するためのキーワードを書き込むようにしている。また、リーダ・ライタ装置１０には、パスワードの生成に必要な共通鍵を保持させるようにしている。そして、リーダ・ライタ装置１０は、電子タグ２０からキーワードおよび暗号化したデータを読み出し、キーワードおよび共通鍵を用いてパスワードを生成する。その後、リーダ・ライタ装置１０は、生成したパスワードを用いて暗号化したデータを復号化する。

すなわち、第１実施形態では、電子タグ２０に、暗号化や復号化などの処理を行う処理部を搭載する必要がないため、安全性の高い電子タグシステムを低コストで実現することができる。

また、第１実施形態では、電子タグ２０のデータを読み出す際、利用者は、リーダ・ライタ装置１０にパスワードやＩＤ等の情報を入力する必要がない。すなわち、第１実施形態では、上記の特許文献２のように、リーダ・ライタ装置１０に電子タグの情報を読み出させる際に、ＩＤを入力する操作を行う必要がない。そのため、第１実施形態によれば、データの安全性確保に加え、さらに、利用者の使い勝手を向上させることができる。

また、上記特許文献２のシステムでは、利用者は、予め、システムの管理者にＩＤの発行および登録を要求しておく必要があり運用が面倒なものとなる。これに対して、第１実施形態では、利用者を登録しておく必要がないためシステムの管理者の負担を軽減できる。また、利用者の数が増えれば、利用者ＩＤと鍵とを管理するためのデータ量が増加し、かつ鍵の検索のための処理負荷が増加する。その結果、電子タグ２０からデータを読み出すシステム（リーダ・ライタ装置）側のコストを増加させてしまう（高性能な情報処理能力が必要になるため）。これに対して、第１実施形態では、利用者ＩＤと鍵とのを対応付けて管理する必要がないため、利用者の数が増えた場合の問題も生じない。
《第２実施形態》
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態は、電子タグ２０に認証処理の機能を設ける構成を採用したものである。そして、電子タグ２０は、認証できたリーダ・ライタ装置１０からの要求だけを受け付けるようにすることで、電子タグ２０への不正アクセスを防ぐようにしている。なお、第２実施形態の説明において、上述した第１実施形態と同じ構成については同じ符号を用いることとする。また、第２実施形態の説明は、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

先ず、第２実施形態の機能構成について、図５を用いて説明する。

図５は、本発明の第２実施形態の電子タグシステムの機能ブロック図である。

図示するように、第２実施形態の電子タグシステムは、上述した第１実施形態と同様、リーダ・ライタ装置１０と、電子タグ２０とを有する。

第２実施形態のリーダ・ライタ装置１０は、第１実施形態のものと制御部１０００の機能の一部が異なる以外同じ構成を採用している。なお、第２実施形態のリーダ・ライタ装置１０の機能構成は、上述しているため、ここでの説明は省略する。また、制御部１０００が行う処理については後述する。

第２実施形態の電子タグ２０は、第１実施形態が有する構成に、さらに認証部２３００を付加している。また、第２実施形態の電子タグ２０は、第１実施形態のものと制御部２０００の機能の一部が異なっている。具体的には、電子タグ２０は、上述した制御部２０００、送受信部２１００、データ保持部２２００に加え、さらに、認証部２３００を有する。データ保持部２２００には、キーワード２３２およびパスワード２３３を記憶させておく。そして、認証部２３００は、リーダ・ライタ装置１０が送信したパスワードと、データ保持部２２００に記憶されているパスワード２３３とを照合することにより、リーダ・ライタ装置１０を認証する。制御部２０００は、認証できたリーダ・ライタ装置１０からの要求だけを受け付ける。

第２実施形態の電子タグシステムのハードウェア構成は、上述した図２のものと同じである。なお、電子タグ２０の補助記憶装置には認証部２３００の機能を実現するための認証プログラムが記憶されている。そして、認証部２３００の機能は、中央処理装置２１０が補助記憶装置２３０に記憶されている上記の認証プログラムを主記憶装置２２０にロードして実行することにより実現される。

次に、第２実施形態のリーダ・ライタ装置１０と電子タグ２０との間で行われるデータの送受信処理を説明する。

最初に、リーダ・ライタ装置１０が準備段階として、キーワードＫＷｉおよびパスワードＰＷｉを電子タグ２０に書き込む処理（準備段階処理）について、図６を用いて説明する。

図６は、本発明の第２実施形態のリーダ・ライタ装置が行う準備段階の処理のフローチャートである。

先ず、リーダ・ライタ装置１０は、上述した図３のＳ１００１と同じ手順にしたがい、電子タグ情報の暗号化処理および復号化処理に用いるパスワードＰＷｉを生成する処理を行う（Ｓ２００１）。

次に、リーダ・ライタ装置１０の制御部１０００は、上記のキーワードＫＷｉ、およびＳ２００１で求めたパスワードＰＷｉを電子タグ２０に送信して書き込む（Ｓ２００２）。

続いて、第２実施形態のリーダ・ライタ装置１０が電子タグ２０を操作する処理について、図７を用いて説明する。

図７は、第２実施形態のリーダ・ライタ装置と電子タグとの間で行われるデータ送受信処理を説明するためのフローチャートである。

なお、図示するフローは、図６で示した準備段階処理において、電子タグ２０にパスワードＰＷｉおよびキーワードＫＷｉを書き込んだリーダ・ライタ装置１０と異なるリーダ・ライタ装置１０により行われるものとする。

また、本フローを行うリーダ・ライタ装置１０は、図７のＳ２００１で利用した共通鍵Ｋａと同じ共通鍵Ｋａを保持している。具体的には、リーダ・ライタ装置１０のデータ保持部１５００には、Ｓ２００１で利用した共通鍵Ｋａが記憶されている。この場合、この共通鍵Ｋａは、限られたリーダ・ライタ装置１０に耐タンパ性技術を用いて格納すること望ましい。

先ず、リーダ・ライタ装置１０は、上述した図４のＳ１０１１〜Ｓ１０１３と同じ処理を行う（Ｓ２０１１〜Ｓ２０１３）。すなわち、リーダ・ライタ装置１０は、電子タグ２０に対してキーワードＫＷｉを要求し、その要求に応答して電子タグ２０が送信するキーワードＫＷｉを受信する。そして、リーダ・ライタ装置１０は、受信したキーワードＫＷｉとデータ保持部１５００に記憶されている共通鍵Ｋａとを、図６のＳ２００１と同様の不可逆関数Ｈで演算する。演算した結果をパスワードＰＷｉとする。

次に、リーダ・ライタ装置１０は、Ｓ２０１３で算出したパスワードＰＷｉ及び電子タグ情報の読み書きや電子タグ２０を無効化するコマンドを電子タグ２０に送信する（Ｓ２０１４）。この場合、リーダ・ライタ装置１０と電子タグ２０とを近づけ他とは隔離し、通信データが漏洩、盗聴されないように注意するとよい。

次に、電子タグ２０側では、ステップ２０１４で送信されたパスワードＰＷｉを利用して、パスワードＰＷｉおよびコマンドを送信したリーダ・ライタ装置１を認証する処理を行なう(Ｓ２０１５)。そして、認証できなければ処理を終了して、認証できればＳ２０１６に進む。

具体的には、電子タグ２０の制御部２０００は、送受信部２１００を介して、リーダ・ライタ装置１０が送信したパスワードＰＷｉ及びコマンドを受信する。そして、制御部２０００は、認証部２３００に受信したパスワードＰＷｉを出力して認証処理を行なわせる。認証部２３００は、受信したパスワードＰＷｉとデータ保持部２２００に記憶しているパスワードＰＷｉとを比較する。認証部２３００は、２つのパスワードＰＷｉが等しければ認証が成功したと判定してその旨を制御部２０００に出力し、Ｓ２０１６の処理に移る。一方、認証部２３００は、２つのパスワードＰＷｉが等しくなければ認証が失敗したと判定してその旨を制御部２０００に出力して、処理を終了する。

Ｓ２０１６では、リーダ・ライタ装置１０の制御部２０００は、Ｓ２０１４で受信したコマンドに応じた処理を行なう。例えば、受信したコマンドが暗号化電子タグ情報Ａｉの書き込みコマンドである場合には、制御部２０００は、データ保持部２２００に暗号化電子タグ情報Ａｉを記憶させる。また、例えば、受信したコマンドがデータ保持部２２００の暗号化電子タグ情報Ａｉの読み出しコマンドである場合、制御部２０００は、データ保持部２２００に記憶されている暗号化電子タグ情報Ａｉを読み出し、送受信部２１００を介して、リーダ・ライタ装置１０に送信する。また、例えば、受信したコマンドが電子タグ２０を無効化するコマンドの場合、制御部２０００は、電子タグ２０を無効化する処理を行う。

このように、電子タグ２０に、リーダ・ライタ装置１０を認証する機能を設けたことにより、電子タグ２０は、正当なリーダ・ライタ装置１０に対してのみ電子タグ２０内の情報の読み書き、或いは、電子タグを無効化するなどのコマンドを受け付けることができるようになる。

したがって、第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果に加えて、さらに、電子タグ２０に対する不正アクセスを防ぐことができるようになる。
《第３実施形態》
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本発明の第３実施形態は、第２実施形態の構成に、さらに、電子タグ２０に記憶させるキーワードＫＷｉを毎回更新する機能を付加してものである。なお、第３実施形態の説明において、上述した第２実施形態と同じ構成については同じ符号を用いることとする。

本発明の第３実施形態の機能構成は、図５で示した第２実施形態のものと制御部１０００の機能が異なる以外は同じである。第２実施形態のハードウェア構成は、第２実施形態と同じである。そのため、以下では、異なる部分を中心に説明する。具体的には、第３実施形態のリーダ・ライタ装置１０の制御部１０００は、図７のＳ２０１１からＳ２０１６までの処理の途中または終了の際、電子タグ２０のキーワードを更新する。

図８は、本発明の第３実施形態の電子タグシステムが行う、電子タグ２０に格納するキーワード２３２を更新する処理を説明するフローチャートである。

先ず、リーダ・ライタ装置１０は、上述した図７のＳ２０１１〜Ｓ２０１３と同じ処理を行う(Ｓ４０１１〜４０１３)。

次に、Ｓ４０１３でパスワードＰＷｉを生成したら、リーダ・ライタ装置１０は、生成したパスワードＰＷｉと共通鍵Ｋａとを、Ｓ４０１３と同様の不可逆関数Ｈで演算する。演算した結果を新パスワードｎｅｗＰＷｉとする（Ｓ４０１４）。具体的には、リーダ・ライタ装置１０の制御部１０００は、Ｓ４０１３でパスワードＰＷｉが生成されると、パスワード生成部１１００を制御して、上記手順にしたがい、新パスワードｎｅｗＰＷｉを生成させる。

次に、リーダ・ライタ装置１０は、Ｓ４０１３で生成した「パスワードＰＷｉ」、Ｓ４０１４で生成した「新パスワードｎｅｗＰＷｉ」、および電子タグ情報の読み書きや電子タグ２０を無効化する「コマンド」を電子タグ２０に送信する。このとき、リーダ・ライタ装置１０と電子タグ２０とを近づけ他とは隔離し、通信データが漏洩、盗聴されないように注意するとよい（Ｓ４０１５）。

続いて、電子タグ２０による認証処理が行なわれる（Ｓ４０１６）。そして、認証に成功すればＳ４０１７に進み、認証に失敗すれば処理を終了する。具体的には、電子タグ２０は、Ｓ４０１５でリーダ・ライタ装置１０が送信した「パスワードＰＷｉ」、「新パスワードｎｅｗＰＷｉ」、および「コマンド」を受信する。そして、リーダ・ライタ装置２０の認証部２３００は、受信した「パスワードＰＷｉ」と、データ保持部２２００に記憶している「パスワードＰＷｉ（前回格納したパスワード）」とを比較する。認証部２３００は、比較の結果、２つのパスワードＰＷｉが等しければ認証が成功したと判定して、その旨を制御部２０００に出力してＳ４０１７の処理に移る。一方、認証部２３００は、２つのパスワードＰＷｉが等しくなければ認証が失敗したと判定してその旨を制御部２０００に出力して、処理を終了する。

Ｓ４０１７では、電子タグ２０によるキーワード上書処理が行われる。具体的には、電子タグ２０は、データ保持部２１００に記憶している「パスワードＰＷｉ（前回格納したパスワード）」をキーワードＫＷｉ+１とし、Ｓ４０１５でリーダ・ライタ装置１０から受信した新パスワードｎｅｗＰＷｉを「パスワードＰＷｉ＋１」として、データ保持部２２００に記憶する。すなわち、データ保持部２２００に記憶している「キーワードＫＷｉ」を記憶している「パスワードＰＷ」に変更し、記憶している「パスワードＰＷ」を受信した「新パスワードｎｅｗＰＷｉ」に変更する。

そして、電子タグ２０は、上記の図７で示したＳ２０１６と同じ手順にしたがい、Ｓ４０１５でリーダ・ライタ装置１０から受信したコマンドに従って動作する（Ｓ４０１８）。

その後、リーダ・ライタ装置１０が利用者から電子タグ２０に対する処理を継続するか否かの選択を受付ける。リーダ・ライタ装置１０は、処理を継続する選択を受け付けたらＳ４０１１に戻り、処理を継続する選択を受け付けなければ処理を終了する。

以上の処理により、電子タグ２０が記憶しているキーワードを変更することで、電子タグ２０の追跡を困難にすることができる。また、第３実施形態では、前回利用したパスワードＰＷを新たなキーワードに利用するようにしているため、唯一のキーワードＫＷｉを新たに生成する処理を省くことができ、通信コストを減らすことができる。

なお、上記の第３実施形態では、前回のパスワードＰＷｉを新たなキーワードＫＷｉ＋１にすることとしたが、新たにキーワードを生成するようにしてもよい。具体的には、Ｓ４０１４において、キーワードＫＷｉ＋１を新たに生成し、そのキーワードＫＷｉ＋１を用いて新パスワードＰＷｉ＋１を生成するようにしてもよい。この場合、リーダ・ライタ装置１０は、Ｓ４０１５で、「パスワードＰＷｉ」、「新パスワードｎｅｗＰＷｉ」、「コマンド」、および「キーワードＫＷ＋１」を送信する。

そして、電子タグ２０は、受信した「パスワードＰＷｉ」と自身が記憶している「パスワードＰＷｉ」を利用して認証処理を行う。電子タグ２０は、認証できた場合、Ｓ４０１７で、記憶している「パスワードＰＷ」および「キーワードＫＷｉ」を、リーダ・ライタ装置１０が送信した「新パスワードｎｅｗＰＷｉ」および「キーワードＫＷ＋１」に更新する。ここでは、新たなキーワードを生成する方法については特に限定しない。例えば、リーダ・ライタ装置１０に、乱数発生手段を設け、そこで発生させた乱数をハッシュ関数に代入して得られるハッシュ値を新たなキーワードキーワードＫＷｉ＋１としてもよい。
《第４実施形態》
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本発明の第４実施形態は、第３実施形態の構成に、さらに、キーワードＫＷｉが更新されていることを確認するための機能を付加したものである。このようにするのは、リーダ・ライタ装置１０が電子タグ２０に不正にアクセスするのを防ぐためである。

本発明の第４実施形態の機能構成は、図５で示した第２実施形態のものと制御部１０００の機能が異なる以外は同じである。第４実施形態のハードウェア構成は、第２実施形態と同じである。そのため、以下では、異なる部分を中心に説明する。具体的には、第４実施形態では、電子タグ２０の制御部２０００に、数をカウントするカウンタ（カウンタの値を「Ｑ値」として説明する）と、カウンタを１つ減らすためのダウンカウント手段と、データ保持部２２００のキーワード２３２を更新したらカウンタを初期値に戻すカウントクリア手段と、カウンタがゼロ以下の場合に電子タグ２０の機能を無効化する機能停止手段とを設けるようにした。この構成により、リーダ・ライタ装置１０が、キーワード２３２が更新されずに何度も取得されるのを防止する。

図９は、本発明の第４実施形態の電子タグ２０に格納するキーワード２３２が毎回更新されているかを確認する処理を説明するフローチャートである。

なお、電子タグ２０の制御部２０００のカウンタは、初期値として「Ｑ値」が「３」に設定されていることとする。そして、以下の処理は、カウンタが初期値（「３」）に設定されている状態で処理が開始されるものとする。

先ず、電子タグ２０は、リーダ・ライタ装置１０からのキーワード要求を受信する（Ｓ５００１）。そして、電子タグ２０は、リーダ・ライタ装置１０から、キーワード要求を受信したら、カウンタのＱ値を１減算する（Ｓ５００２）。具体的には、電子タグ２０の制御部２０００は、送受信部２１００を介して、リーダ・ライタ装置１０が送信したキーワード要求を受信する。そして、電子タグ２０の制御部２０００は、キーワード要求を受信するとダウンカウント手段によりカウンタの「Ｑ値」を１減算する。

続いて、電子タグ２０の制御部２０００は、カウンタの「Ｑ値」が「０」より大きいか調べ、「Ｑ値」が「０」より大きい場合は、Ｓ５００４に移行し、「Ｑ値」が「０」以下の場合は、処理を終了する（Ｓ５００３）。

このように、電子タグ２０の制御部２００００は、カウンタの「Ｑ値」が「０」以下になった場合には、機能停止手段が動作して、リーダ・ライタ装置１０にパスワードを送信しない。なお、「Ｑ値」が「０」以下になった後においても、以下のようにすることで、電子タグ２０を正常な状態（データの読み書き等を行なえる状態）に復帰させるようにしてもよい。具体的には、カウンタの「Ｑ値」が「０」以下になった電子タグ２０に対して、リーダ・ライタ装置１０が正しいパスワードＰＷｉおよび新パスワードｎｅｗＰＷｉを送信する（暗号化電子タグ情報Ａｉを共に送信してもよい）。電子タグ２０は、リーダ・ライタ装置１０からの正しいパスワードＰＷｉおよび新パスワードｎｅｗＰＷｉを受信すると、Ｓ５００８に遷移し、データ保持部２２００に記憶しているキーワードＫＷｉおよびパスワードＰＷｉを更新してＱ値を初期値に戻す。なお、電子タグ２０は、暗号化電子タグ情報Ａｉを受信した場合には、受信した暗号化電子タグ情報もデータ保持部２２００に記憶させる。

次に、Ｓ５００４で「Ｑ値」が「０」より大きいと判定された場合に進むＳ５００４の処理を説明する。Ｓ５００４では、電子タグ２０は、リーダ・ライタ装置１０に、キーワードＫＷｉを返信する。具体的には、電子タグ２０の制御部２０００は、データ保持部２２００に保持されているキーワードＫＷｉを読み出し、読み出したキーワードＫＷｉをリーダ・ライタ装置１０に送信する。なお、リーダ・ライタ装置１０は、電子タグ２０からキーワードＫＷｉが送信されると図８のＳ４０１２〜Ｓ４０１５の処理を行う。

電子タグ２０の制御部２０００は、リーダ・ライタ装置１０からパスワードを受信するまで待機する。電子タグ２０の制御部２０００は、一定時間待機してパスワードを受信しなかった場合は、処理を終了する。電子タグ２０の制御部２０００は、一定時間内にパスワードを受信するとＳ５００６に進む。なお、リーダ・ライタ装置１０は、パスワードを送信する際、新パスワードおよびコマンドを共に送信する。本ステップにおいて、電子タグ２０の制御部２０００は、パスワードＰＷｉ共に、新パスワードｎｅｗＰＷｉおよびコマンドを受信する。

電子タグ２０の制御部２０００は、リーダ・ライタ装置１０から受信したパスワードと、電子タグ２０のデータ保持部２２００に記憶しているパスワードとを比較する。２つのパスワードが等しければ認証が成功したと判定してＳ５００７に移り、等しくなければここで処理を終了する（Ｓ５００６）。

次に、電子タグ２０の制御部２０００は、Ｓ５００５で受信した新パスワードと自身が記憶している現パスワードとが異なるか否かを確認する。新パスワードが現パスワードと異なる場合にはＳ５００８に進む。一方、電子タグ２０の制御部２０００は、新パスワードが現パスワードと等しい場合にはＳ５０１０へ遷移する（Ｓ５００７）。なお、Ｓ５００５において、新パスワードを受信しないかった場合もステップ５０１０へ遷移する。

Ｓ５００８では、電子タグ２０は、図８のＳ４０１７と同様の手順にしたがい、データ保持部２２００に記憶しているキーワード及びパスワードを更新する（Ｓ５００８）。

次に、電子タグ２０は、カウンタの「Ｑ値」を初期値に戻す。本実施形態では「Ｑ値」を「３」に戻す（Ｓ５００９）。具体的には、電子タグ２０の制御部２０００のカウントクリア手段がカウンタを初期値に戻す。

Ｓ５０１０では、電子タグ２０は、電子タグ情報の要求に対して応答したりコマンドを実行したりする（Ｓ５０１０）。
以上の処理により、電子タグに格納するキーワードが更新しているかを確認し、電子タグ２０のキーワードが更新されることなく何度も取得されることを防止することができる。

また、本実施形態の電子タグ２０は、誤ったパスワードを数回（上記の例では「３回」）続けて受信した場合にもカウンタの「Ｑ値」が「０」以下になり、制御部の機能停止手段が電子タグ２０の機能を無効化する。したがって、電子タグ２０は、総当り攻撃等の手法で繰り返しパスワードが送信される不正行為を受けても、記憶しているデータを読み出される可能性を低減させることができる。
《第５実施形態》
続いて、本発明の第５実施形態について説明する。第５実施形態は、上述した実施形態１〜４の何れかにおいて、電子タグ固有のキーワードを他のデータとは異なる通信方式で電子タグからリーダ・ライタ装置１０に送信するようにしたものである。なお、以下では、説明の便宜上、第２実施形態を変形した場合を例にして説明する。また、第５実施形態の説明において、上述した第２実施形態と同じ構成については、同じ符号を用いることとする。

先ず、第５実施形態の機能構成について図１０を用いて説明する。

図１０は、本発明の第５実施形態の電子タグシステムの機能ブロック図である。図示するように、電子タグシステムは、リーダ・ライタ装置３０と、電子タグ４０を有する。そして、リーダ・ライタ装置３０は、第２実施形態と同様、制御部１０００、パスワード生成部１１００、電子タグ情報暗号化部１２００、電子タグ情報復号化部１３００、送受信部１４００、データ保持部１５００を備え、さらに、電子タグ４０と光通信方式などで信号を受信するための補助受信部３０００を有する。

電子タグ４０は、第２実施形態と同様、制御部２０００、送受信部２１００、データ保持部２２００、および認証部２３００を有する。また、電子タグ４０は、唯一のキーワードをデータ保持部２２００に記憶させておく代わりに、例えば、キーワード４３２をバーコード形式でラベルなどに印字して、電子タグ４０に貼付する。

そして、リーダ・ライタ装置３０の補助受光部３００は、ラベルなどに印字されたバーコード形式のキーワード４３２を読み取り、読み取ったキーワード４３２を制御部１０００に出力する。なお、第５実施形態が行う具体的な処理は、後段で詳細に説明する。

続いて、第５実施形態のハードウェア構成を図１１に示す。

図示するように、リーダ・ライタ装置３０は、第２実施形態と同様、送受信装置１００、中央処理装置１１０、主記憶装置１２０、および補助記憶装置１３０を備え、さらに、電子タグ４０と光通信方式などで信号を受信するバーコードリーダ装置等の補助受信装置３４０を有する。そして、上記の補助受信部３０００の機能は、補助受信装置３４０により実現される。なお、電子タグ４０は、キーワード４３２を示すデータをバーコード形式等で印字したラベルが貼り付けられている以外は、第２実施形態のものと同じである。

続いて、第５実施形態が行う処理について図１２および１３を用いて説明する。

先ず、リーダ・ライタ装置３０を認証するために必要なパスワード４３３を電子タグ４０に書き込む準備段階におけるリーダ・ライタ装置３０の処理を説明する。

図１２は、本発明の第５実施形態のリーダ・ライタ装置が行う準備段階の処理のフローチャートである。

先ず、リーダ・ライタ装置３０、上述した図６のＳ２００１と同様の手順にしたがい、パスワードＰＷｉを生成する（Ｓ７００１）。具体的には、パスワード生成部１１００が、電子タグ固有のキーワードＫＷｉと共通鍵Ｋａとを、不可逆関数Ｈで演算することにより、パスワードＰＷｉを生成する。

次に、リーダ・ライタ装置３０は、Ｓ７００１で利用したキーワードＫＷｉを例えばバーコード形式でラベルなどに印字する。印字したラベルは、利用者により、電子タグ４０の所定の位置に貼り付けられる。（Ｓ７００２）。なお、キーワードをバーコード形式でラベルなどに印字する方法については特に限定しない。例えば、パソコン等の情報処理装置にキーワードＫＷｉを入力し、情報処理装置に、キーワードをバーコード形式で示した印刷データを生成させる。そして、情報処理装置に、接続されているプリンタを利用して上記の印刷データをラベルに印刷させてもよい。

次に、リーダ・ライタ装置３０は、上記のパスワードＰＷｉを電子タグ４０に送信して書き込む。このとき、リーダ・ライタ装置３０と電子タグ４０とを近づけ他とは隔離し、通信データが漏洩、盗聴されないように注意する（Ｓ７００３）。

続いて、第５実施形態のリーダ・ライタ装置３０が電子タグ４０を操作する処理について、図１３を用いて説明する。

図１３は、第５実施形態のリーダ・ライタ装置と電子タグとの間で行われるデータ送受信処理を説明するためのフローチャートである。

なお、図示するフローは、図１２で示した準備段階処理において、電子タグ４０にパスワードＰＷｉを書き込んだリーダ・ライタ装置３０と異なるリーダ・ライタ装置３０により行われるものとする。

また、本フローを行うリーダ・ライタ装置３０は、図１２のＳ７００１で利用した共通鍵Ｋａと同じ共通鍵Ｋａを保持している。具体的には、リーダ・ライタ装置３０のデータ保持部１５００には、Ｓ７００１で利用した共通鍵Ｋａが記憶されている。なお、この場合、この共通鍵Ｋａは、限られたリーダ・ライタ装置１０に耐タンパ性技術を用いて格納すること望ましい。

先ず、リーダ・ライタ装置３０は、電子タグ４０に貼り付けられたラベルからキーワードを読み取る（Ｓ７０１１）。具体的には、リーダ・ライタ装置３０の補助受信部３０００が電子タグ４０に貼り付けられたラベルからキーワードを読み取る。

次に、リーダ・ライタ装置３０は、電子タグ４０からのキーワードを読み取れるか否かを判別する。そして、読み取れた場合は、Ｓ７０１３に進み、読み取れなかった場合は終了する（Ｓ７０１２）。具体的には、補助受信部３０００は、キーワードを読み取れた場合、読み取った信号を制御部１０００に送信する。制御部１０００は、補助受信部３０００からのキーワードを受け付けた場合に、Ｓ７０１３に進む。一方、補助受信部３００は、キーワードを読み取れなかった場合には、その旨を示す信号を制御部１０００に出力して処理を終了する。

Ｓ７０１３では、パスワード生成部１１００によるパスワードを生成する処理が行われる。具体的には、制御部１０００は、補助受信部３０００からキーワードをパスワード生成部１１００に送信して、パスワード生成部１１００にパスワードを生成させる。パスワード生成部１１００は、上述した図７のＳ２０１３と同様の手順にしたがい、パスワードＰＷｉを生成する（Ｓ７０１３）。

その後は、上述した図７のＳ２０１５〜Ｓ２０１６と同様の処理ステップを実行して、処理を終了する（Ｓ７０１４〜Ｓ７０１６）。

以上の処理により、第５実施形態でも、上記第２実施形態と同様の効果を得ることが出来る。

このように、上述した本発明の第１〜第５実施形態によれば、電子タグ側に暗号化処理や復号化処理を行うための複雑な論理回路を実装することなく、安価で安全性の高い電子タグシステムを提供することができるようになる。

なお、本発明は、以上で説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能である。

例えば、上述した第１〜５実施形態に、複数の共通鍵の中から適切な共通鍵を一つ選び出す構成を付加するようにしてもよい。具体的には、リーダ・ライタ装置１０のデータ保持部１５００に、１つ以上のキーワードと、そのキーワードに対応する共通鍵１３１との対応情報を保持させる。また、リーダ・ライタ装置１０に、電子タグ２０から受信したキーワード２３２から対応する共通鍵１３１を複数の共通鍵の中から上記の対応情報を用いて抽出する鍵抽出手段を設ける。

なお、複数のリーダ・ライタ装置１０を用いる場合、一つ以上のキーワードＫＷｉと、それぞれのキーワードＫＷｉに対応する共通鍵Ｋａとの対応情報を共有するものとする。この場合、この対応情報は、限られたリーダ・ライタ装置１０に耐タンパ性技術を用いて格納することが望ましい。または、上記の対応情報を一元管理して、各リーダ・ライタ装置１０は、安全なネットワークを通じて前記対応情報を取得することが望ましい。

そして、キーワード２３２を電子タグ２０に書き込む準備段階におけるリーダ・ライタ装置１０の処理では、最初に唯一のキーワードＫＷｉと任意のＫａとの対応情報をリーダ・ライタ装置１０に格納し、限られたリーダ・ライタ装置１０と前記対応情報を共有する。

また、キーワードＫＷｉを電子タグ２０から取得してパスワードＰＷｉを生成する段階におけるリーダ・ライタ装置１０の処理では、受信したキーワードＫＷｉに対応する共通鍵Ｋａを前記対応情報から抽出し、不可逆関数Ｈで演算し、パスワードＰＷｉを生成する。以上の処理により、鍵を分散させ危険性を縮小することができる。

また、例えば、上述した第１〜５実施形態の何れかにおいて、パスワードをリーダ・ライタ装置内で演算して生成する代わりに、共通鍵とキーワードとパスワードとを関連付けるデータベースを利用してパスワードを導き出すようにしてもよい。この場合、リーダ・ライタ装置１０に、電子タグ固有のキーワード２３２と共通鍵１３１とを不可逆関数Ｈで演算しパスワードを生成するパスワード生成手段の代わりに、電子タグ固有のキーワード２３２と共通鍵１３１とパスワード２３３とを関連付けたデータベースと、そのデータベースからパスワードを導出する手段とを設けるようにする。以上の構成により、共通鍵の漏えいによる危険性を回避することができる。

また、例えば、上述した第１〜５実施形態の何れかにおいて、パスワードをリーダ・ライタ装置内で演算して生成する代わりに、セキュアなネットワーク上でサーバからパスワードを取得するようにしてもよい。この場合、リーダ・ライタ装置に、セキュアなネットワークを介してサーバと接続し、そのサーバからパスワードを取得する手段を設ける。このようにしても、共通鍵の漏えいによる危険性を回避することができる。

また、上記の第３実施形態の説明では、第２実施形態において、すなわち、電子タグ２０側で認証処理を行なう構成において、リーダ・ライタ装置１０が電子タグ２０にアクセスする際にキーワードＫＷｉを更新することとしているが、第１実施形態においてキーワードＫＷｉを更新する構成を適用してもよい。第１実施形態でキーワードを更新する場合、例えば、以下のようにする。

具体的には、リーダ・ライダ装置１０は、電子タグ２０から暗号化電子タグ情報Ａｉを読み出し、復号化処理を行った後（図４のＳ１０１６）、その復号化処理に利用したパスワードＰＷｉを新たな「キーワードＫＷｉ＋１」とする。その後、図８のＳ４０１４と同じ手順にしたがい新パスワードｎｅｗＰＷｉを生成し、その生成した新パスワードｎｅｗＰＷｉをパラメータとして、図３のＳ１００２の手順にしたがい電子タグ情報を暗号化する。そして、リーダ・ライタ装置１０は、電子タグ２０に記憶されている「暗号化電子タグ情報Ａｉ」および「キーワードＫＷｉ」を、新パスワードｎｅｗＰＷｉで暗号化した「暗号化電子タグ情報Ａｉ」および新たな「キーワードＫＷｉ＋１」に書き換える。

なお、リーダ・ライタ装置１０が電子タグ２０から暗号化電子タグ情報Ａｉを読み出す処理を行わずに、別の暗号化電子タグ情報の書き込みを行う場合も、書き込むデータ毎に、図８のＳ４０１４の処理を行ない、新パスワードｎｅｗＰＷｉを用いて書き込むデータを暗号化する。そして、リーダ・ライタ装置１０は、電子タグ２０に暗号化したデータを書き込み、電子タグ２０に記憶されているキーワードを新たな「キーワードＫＷｉ＋１」に更新する。

なお、第１実施形態でキーワードを更新する場合においても、前回のパスワードＰＷｉを新たなキーワードＫＷｉ＋１として利用しないで、新たにキーワードを生成するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、パスワードの生成に共通鍵を利用する場合を例にしたが特にこれに限定するものではない。第三者に漏れないように管理できるデータであればよい。

本発明の第１実施形態の電子タグシステムの機能ブロック図である。 本発明の第１実施形態の電子タグシステムのハードウェア構成図である。 本発明の第１実施形態のリーダ・ライタ装置が行う準備段階の処理のフローチャートである。 本発明の第１実施形態のリーダ・ライタ装置が暗号化電子タグ情報を電子タグ２０から読み出して復号化する処理のフローチャートである。 本発明の第２実施形態の電子タグシステムの機能ブロック図である。 本発明の第２実施形態のリーダ・ライタ装置が行う準備段階の処理のフローチャートである。 本発明の第２実施形態のリーダ・ライタ装置と電子タグとの間で行われるデータ送受信処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第３実施形態の電子タグシステムが行う、電子タグ２０に格納するキーワード２３２を更新する処理を説明するフローチャートである。 本発明の第４実施形態の電子タグ２０に格納するキーワード２３２が毎回更新されているかを確認する処理を説明するフローチャートである。 本発明の第５実施形態の電子タグシステムの機能ブロック図である。 本発明の第５実施形態のハードウェア構成である。 本発明の第５実施形態のリーダ・ライタ装置が行う準備段階の処理のフローチャートである。 本発明の第５実施形態のリーダ・ライタ装置と電子タグとの間で行われるデータ送受信処理を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０…リーダ・ライタ装置、２０…電子タグ、３０…リーダ・ライタ装置、４０…電子タグ、１００…送受信装置、１１０…中央処理装置、１２０…主記憶装置、１３０…補助記憶装置、１３１…鍵、２００…送受信装置、２１０…中央処理装置、２２０…主記憶装置、２３０…補助記憶装置、１０００…制御部、１１００…パスワード生成部、１２００…電子タグ情報暗号化部、１３００…電子タグ情報復号化部、１４００…送受信部、１５００…データ保持部、２０００…制御部、２１００…送受信部、２２００…データ保持部、２３００…認証部、３０００…補助受信部

Claims (5)

1. データを記憶するメモリを備えた電子タグと、前記電子タグのメモリにデータの読み書きを行うリーダ・ライタ装置と、を有する電子タグシステムであって、
   前記電子タグは、
   前記リーダ・ライタ装置との間でデータの送受信を行う第１の送受信部と、
   前記第１の送受信部を介し、前記リーダ・ライタ装置からの各種コマンドを受け付け、該受け付けたコマンドに対応した処理を行う第１の制御部と、を有し、
   前記リーダ・ライタ装置は、
   予め保持している電子鍵と、前記電子タグ固有のキーワードとを所定の不可逆関数で演算してパスワードを生成するパスワード生成部と、
   前記パスワードをパラメータにして、所定の暗号化関数を用いて前記電子タグが貼付される対象物に関する情報（対象情報）を暗号化する暗号化処理部と、
   前記パスワードをパラメータにして、前記所定の暗号化関数に対応する所定の復号化関数を用いて、前記暗号化された対象情報を復号化する復号化処理部と、
   前記電子タグとの間でデータの送受信を行う第２の送受信部と、
   前記第２の送受信部を介して、前記電子タグに各種のコマンドを送信し、該電子タグのメモリのデータを読み書きする処理、および、該電子タグを無効化する処理を行う第２の制御部と、を有し
   前記リーダ・ライタ装置の第２の制御部は、
   前記電子タグのメモリに、前記暗号化した対象情報と前記電子タグ固有のキーワードとを書き込み、
   前記電子タグのメモリに書き込まれている前記暗号化した対象情報および前記電子タグ固有のキーワードを読み出し、
   前記パスワード生成部に、前記読み出したキーワードと前記電子鍵とを用いてパスワードを生成させ、
   前記復号化処理部に、前記生成させたパスワードを用いて、前記読み出した暗号化された対象情報を平文の対象情報に復号化させ、
   前記電子タグのメモリには、さらに、前記パスワード生成部が生成したパスワードが記憶されていて、
   前記リーダ・ライタ装置の第２の制御部は、
   前記電子タグのメモリに記憶されている暗号化された対象情報を読み出すためのコマンド、前記電子タグのメモリに暗号化された対象情報を書き込むためのコマンド、および前記電子タグを無効化するコマンドのうちのいずれかのコマンドを前記電子タグに送信する際、
   前記電子タグのメモリに記憶されているキーワードを読み出し、
   前記パスワード生成部に、前記読み出したキーワードと前記保持している電子鍵とを用いてパスワードを生成させ、
   前記生成したパスワードおよび前記いずれかのコマンドを前記電子タグに送信し、
   前記電子タグの第１の制御部は、
   前記第１の送受信部を介して、前記リーダ・ライタ装置が送信した前記パスワードおよび前記コマンドを受け付け、前記メモリに記憶しているパスワードと前記受け付けたパスワードとを比較して、両者が同じ場合に前記受け付けたコマンドに対応する処理を行うこと
   を特徴とする電子タグシステム。
2. データを記憶するメモリを備えた電子タグと、前記電子タグのメモリにデータの読み書きを行うリーダ・ライタ装置と、を有する電子タグシステムであって、
   前記電子タグは、
   前記リーダ・ライタ装置との間でデータの送受信を行う第１の送受信部と、
   前記第１の送受信部を介し、前記リーダ・ライタ装置からの各種コマンドを受け付け、該受け付けたコマンドに対応した処理を行う第１の制御部と、を有し、
   前記リーダ・ライタ装置は、
   予め保持している電子鍵と、前記電子タグ固有のキーワードとを所定の不可逆関数で演算してパスワードを生成するパスワード生成部と、
   前記パスワードをパラメータにして、所定の暗号化関数を用いて前記電子タグが貼付される対象物に関する情報（対象情報）を暗号化する暗号化処理部と、
   前記パスワードをパラメータにして、前記所定の暗号化関数に対応する所定の復号化関数を用いて、前記暗号化された対象情報を復号化する復号化処理部と、
   前記電子タグとの間でデータの送受信を行う第２の送受信部と、
   前記第２の送受信部を介して、前記電子タグに各種のコマンドを送信し、該電子タグのメモリのデータを読み書きする処理、および、該電子タグを無効化する処理を行う第２の制御部と、を有し
   前記リーダ・ライタ装置の第２の制御部は、
   前記電子タグのメモリに、前記暗号化した対象情報と前記電子タグ固有のキーワードとを書き込み、
   前記電子タグのメモリに書き込まれている前記暗号化した対象情報および前記電子タグ固有のキーワードを読み出し、
   前記パスワード生成部に、前記読み出したキーワードと前記電子鍵とを用いてパスワードを生成させ、
   前記復号化処理部に、前記生成させたパスワードを用いて、前記読み出した暗号化された対象情報を平文の対象情報に復号化させ、
   前記電子タグのメモリには、さらに、前記パスワード生成部が生成したパスワードが記憶されていて、
   前記リーダ・ライタ装置の第２の制御部は、
   前記電子タグのメモリに記憶されている暗号化された対象情報を読み出すためのコマンド、前記電子タグのメモリに暗号化された対象情報を書き込むためのコマンド、および前記電子タグを無効化するコマンドのうちのいずれかのコマンドを前記電子タグに送信する際、
   前記電子タグのメモリに記憶されているキーワードを読み出し、
   前記パスワード生成部に、前記読み出したキーワードと前記保持している電子鍵とを用いてパスワード（第１のパスワード）を生成させ、且つ前記第１のパスワードと前記電子鍵とを用いて前記第１のパスワードと異なるパスワード（第２のパスワード）を生成させて、
   前記第１のパスワード、前記第２のパスワード、および前記いずれかのコマンドを前記電子タグに送信し、
   前記電子タグの第１の制御部は、
   前記第１の送受信部を介して、リーダ・ライタ装置が送信した前記第１のパスワード、前記第２のパスワードおよび前記コマンドを受け付け、
   前記メモリに記憶しているパスワードと前記受け付けた第１のパスワードとが同じであるか否かを判定し、該同じであると判定した場合に、前記メモリに記憶しているキーワードを前記第１のパスワードに更新し、前記メモリに記憶しているパスワードを前記第２のパスワードに更新し、さらに、前記受け付けたコマンドに対応する処理を行うこと
   を特徴とする電子タグシステム。
3. 請求項１に記載の電子タグシステムであって、
   前記リーダ・ライタ装置の第２の制御部は、
   前記電子タグが前記受け付けたコマンドに対応する処理を行なった場合、新たなキーワードを生成し、前記電子タグのメモリに記憶されているキーワードを新たなキーワードに更新すること
   を特徴とする電子タグシステム。
4. データを記憶するメモリを備えた電子タグと、前記電子タグのメモリにデータの読み書きを行うリーダ・ライタ装置と、を有する電子タグシステムが行うデータ処理方法であって、
   前記電子タグは、前記リーダ・ライタ装置との間でデータの送受信を行う第１の送受信部と、前記第１の送受信部を介し、前記リーダ・ライタ装置からの各種コマンドを受け付け、該受け付けたコマンドに対応した処理を行い、
   前記リーダ・ライタ装置は、予め保持している電子鍵と、前記電子タグ固有のキーワードとを所定の不可逆関数で演算してパスワードを生成するパスワード生成部と、前記パスワードをパラメータにして、所定の暗号化関数を用いて前記電子タグが貼付される対象物に関する情報（対象情報）を暗号化する暗号化処理部と、前記パスワードをパラメータにして、前記所定の暗号化関数に対応する所定の復号化関数を用いて、前記暗号化された対象情報を復号化する復号化処理部と、前記電子タグとの間でデータの送受信を行う第２の送受信部と、を有し、前記第２の送受信部を介して、前記電子タグに各種のコマンドを送信し、該電子タグのメモリのデータを読み書きする処理、および、該電子タグを無効化する処理を行い、
   前記リーダ・ライタ装置は、
   前記電子タグのメモリに、前記暗号化した対象情報と前記電子タグ固有のキーワードとを書き込むステップと、
   前記電子タグのメモリに書き込まれている前記暗号化した対象情報および前記電子タグ固有のキーワードを読み出すステップと、
   前記パスワード生成部に、前記読み出したキーワードと前記電子鍵とを用いてパスワードを生成させるステップと、
   前記復号化処理部に、前記生成させたパスワードを用いて、前記読み出した暗号化された対象情報を平文の対象情報に復号化させるステップと、を実行させ、
   前記電子タグのメモリには、さらに、前記パスワード生成部が生成したパスワードが記憶されていて、
   前記リーダ・ライタ装置は、
   前記電子タグのメモリに記憶されている暗号化された対象情報を読み出すためのコマンド、前記電子タグのメモリに暗号化された対象情報を書き込むためのコマンド、および前記電子タグを無効化するコマンドのうちのいずれかのコマンドを前記電子タグに送信する際、
   前記電子タグのメモリに記憶されているキーワードを読み出すステップと、
   前記パスワード生成部に、前記読み出したキーワードと前記保持している電子鍵とを用いてパスワードを生成させるステップと、
   前記生成したパスワードおよび前記いずれかのコマンドを前記電子タグに送信するステップと、を実行し、
   前記電子タグは、
   前記第１の送受信部を介して、前記リーダ・ライタ装置が送信した前記パスワードおよび前記コマンドを受け付けるステップと、
   前記メモリに記憶しているパスワードと前記受け付けたパスワードとを比較して、両者が同じ場合に前記受け付けたコマンドに対応した処理をするステップと、を実行すること
   を特徴とする電子タグシステムが行うデータ処理方法。
5. データを記憶するメモリを備えた電子タグと、前記電子タグのメモリにデータの読み書きを行うリーダ・ライタ装置と、を有する電子タグシステムが行うデータ処理方法であって、
   前記電子タグは、前記リーダ・ライタ装置との間でデータの送受信を行う第１の送受信部と、前記第１の送受信部を介し、前記リーダ・ライタ装置からの各種コマンドを受け付け、該受け付けたコマンドに対応した処理を行い、
   前記リーダ・ライタ装置は、予め保持している電子鍵と、前記電子タグ固有のキーワードとを所定の不可逆関数で演算してパスワードを生成するパスワード生成部と、前記パスワードをパラメータにして、所定の暗号化関数を用いて前記電子タグが貼付される対象物に関する情報（対象情報）を暗号化する暗号化処理部と、前記パスワードをパラメータにして、前記所定の暗号化関数に対応する所定の復号化関数を用いて、前記暗号化された対象情報を復号化する復号化処理部と、前記電子タグとの間でデータの送受信を行う第２の送受信部と、を有し、前記第２の送受信部を介して、前記電子タグに各種のコマンドを送信し、該電子タグのメモリのデータを読み書きする処理、および、該電子タグを無効化する処理を行い、
   前記リーダ・ライタ装置は、
   前記電子タグのメモリに、前記暗号化した対象情報と前記電子タグ固有のキーワードとを書き込むステップと、
   前記電子タグのメモリに書き込まれている前記暗号化した対象情報および前記電子タグ固有のキーワードを読み出すステップと、
   前記パスワード生成部に、前記読み出したキーワードと前記電子鍵とを用いてパスワードを生成させるステップと、
   前記復号化処理部に、前記生成させたパスワードを用いて、前記読み出した暗号化された対象情報を平文の対象情報に復号化させるステップと、を実行させ、
   前記電子タグのメモリには、さらに、前記パスワード生成部が生成したパスワードが記憶されていて、
   前記リーダ・ライタ装置は、
   前記電子タグのメモリに記憶されている暗号化された対象情報を読み出すためのコマンド、前記電子タグのメモリに暗号化された対象情報を書き込むためのコマンド、および前記電子タグを無効化するコマンドのうちのいずれかのコマンドを前記電子タグに送信する際、
   前記電子タグのメモリに記憶されているキーワードを読み出すステップと、
   前記パスワード生成部に、前記読み出したキーワードと前記保持している電子鍵とを用いてパスワード（第１のパスワード）を生成させ、且つ前記第１のパスワードと前記電子鍵とを用いて前記第１のパスワードと異なるパスワード（第２のパスワード）を生成させるステップと、
   前記第１のパスワード、前記第２のパスワード、および前記いずれかのコマンドを前記電子タグに送信するステップと、を行い、
   前記電子タグは、
   前記第１の送受信部を介して、リーダ・ライタ装置が送信した前記第１のパスワード、
   前記第２のパスワードおよび前記コマンドを受け付けるステップと、
   前記メモリに記憶しているパスワードと前記受け付けた第１のパスワードとが同じであるか否かを判定し、該同じであると判定した場合に、前記メモリに記憶しているキーワードを前記第１のパスワードに更新し、前記メモリに記憶しているパスワードを前記第２のパスワードに更新し、さらに、前記受け付けたコマンドに対応した処理をするステップとを実行すること
   を特徴とする電子タグシステムが行うデータ処理方法。

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