JP7453808B2 - 認証方法、認証装置、被認証装置、画像形成装置および画像形成装置の交換部品 - Google Patents

Description

本発明は認証方法、認証装置、被認証装置、画像形成装置および画像形成装置の交換部品に関する。

画像形成装置に着脱される消耗品（例：トナーカートリッジなど）は消耗品の制御に使用される多数の制御データを記憶するＩＣチップを有している。この制御データは消耗品ごとに異なることがあるため、画像形成装置は、消耗品が交換されるごとに消耗品から制御データを読み出す必要がある。制御データの読み出しにはある程度の時間が必要とされるため、消耗品が脱着されただけで他の消耗品に交換されていない場合は、制御データの読み出しが省略される。特許文献１は消耗品ごとに固有の識別情報を割り当てておき、消耗品の取り外し前に読み出された識別情報と、消耗品の取り付け後に読み出された識別情報とを照合することで、消耗品が交換されたかどうかを判別する。

ところで、消耗品に搭載されるＩＣチップの複製などを防止するためにＩＣチップの認証処理が実行されることがある。ＩＣチップには認証情報が記憶されており、この認証情報が漏洩すると、ＩＣチップの複製が可能となる。特許文献２によれば、被認証装置に搭載されるＩＣチップに複数の被認証鍵を記憶させており、画像形成装置ごとに異なる被認証鍵を用いて認証処理を実行させることで、すべての被認証鍵が一度に漏洩することが防止されている。

特開２０１６－００６５４４号公報 特開２０１８－０９３３７２号公報

消耗品の交換検知を行うための固有の識別情報と、消耗品の認証に使用される認証情報とは本来は別の用途のものであるため、両者は異なるものであった。そのため、交換検知の機能と認証機能とを消耗品に実装すると、固有の識別情報と認証情報との両方をメモリに記憶させる必要があり、メモリの容量を増加させなければならなかった。そこで、被認証鍵を識別情報として兼用することが考えられる。しかし、被認証鍵は画像形成装置ごとに異なるため、第一画像形成装置から取り外された消耗品が第二画像形成装置に装着されたときに、第二画像形成装置は、その消耗品が第一画像形成装置で使用されていたことを検知できない。つまり、第一認証装置から取り外された被認証装置が第二認証装置に取り付けられたときに、第二認証装置は、被認証装置が他の認証装置により使用されていたことを判定できない。そこで、本発明は、被認証装置の交換検知を簡易な手法により実現することを目的とする。

本発明は、たとえば、
被認証装置と、当該被認証装置を認証する第一の認証装置および第二の認証装置とを有する認証システムにおける認証方法であって、
前記第一の認証装置が前記被認証装置に記憶されている複数の認証情報のうち、前記第一の認証装置に対応する第一の認証情報の取得を前記被認証装置に要求する工程と、
前記被認証装置が前記第一の認証装置により要求された前記第一の認証情報を前記被認証装置の記憶手段から読み出して前記第一の認証装置へ送信する工程と、
前記第一の認証装置が前記被認証装置から前記第一の認証情報を受信し、当該第一の認証情報を前記第一の認証装置の第一保持手段に保持させるとともに、当該第一の認証情報について認証演算を実行する工程と、
前記第一の認証装置から取り外された前記被認証装置が取り付けられた前記第二の認証装置が前記被認証装置の前記記憶手段に記憶されている複数の認証情報のうち、前記第二の認証装置に対応する第二の認証情報の取得を前記被認証装置に要求する工程と、
前記被認証装置が前記第二の認証装置により要求された前記第二の認証情報を前記被認証装置の前記記憶手段から読み出して前記被認証装置の第二保持手段に保持させるとともに、前記第二の認証装置へ送信する工程と、
前記第二の認証装置が前記被認証装置から前記第二の認証情報を受信し、当該第二の認証情報について認証演算を実行する工程と、
前記第二の認証装置から取り外された前記被認証装置が再び取り付けられた前記第一の認証装置が前記被認証装置の前記第二保持手段に保持されている前記第二の認証情報の取得を前記被認証装置に要求する工程と、
前記被認証装置が前記第一の認証装置により要求された前記第二の認証情報を前記被認証装置の前記第二保持手段から読み出して前記第一の認証装置へ送信する工程と、
前記第一の認証装置が前記被認証装置から前記第二の認証情報を受信し、当該第二の認証情報と、前記第一の認証装置の前記第一保持手段に保持されている前記第一の認証情報とを比較することで、前記被認証装置が前記第一の認証装置とは異なる他の認証装置により使用されたかどうかを判定する工程と、
を有することを特徴とする認証方法が提供される。

本発明によれば、被認証装置の交換検知が簡易な手法により実現される。

認証システムを説明する図 被認証ＩＣを説明する図 認証装置を説明する図 認証情報を説明する図 被認証装置の動作を示すフローチャート 認証装置の動作を示すフローチャート 画像形成装置を説明する図

以下、添付図面を参照して実施形態が詳しく説明される。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでするものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一または同様の構成に同一の参照番号が付され、重複した説明は省略される。

＜認証システム＞
図１には画像形成装置の一例であるプリンタＩ，ＩＩが示されている。プリンタＩ，ＩＩはそれぞれ被認証装置１００と認証装置１０２とを有している。認証装置１０２は、プリンタＩ，ＩＩにそれぞれ搭載されている。被認証装置１００は、プリンタＩ，ＩＩの消耗品に搭載されている。したがって、被認証装置１００は消耗品とともに、プリンタＩ，ＩＩから着脱可能である。認証装置１０２は被認証装置１００を認証することで消耗品および被認証装置１００の真正性を判定する。たとえば、認証装置１０２のＣＰＵ１０４は通信ＩＦ１０３を介して、被認証装置１００の被認証ＩＣ１０１にコマンドを送信することで、認証情報（被認証情報）を取得する。ＣＰＵ１０４は認証情報を認証ＩＣ１０５に転送する。認証ＩＣ１０５は認証情報に対して認証演算を実行することで、認証情報の真正性を判定し、判定結果をＣＰＵ１０４に送信する。消耗品が交換されたことを判定結果が示している場合、ＣＰＵ１０４は、被認証ＩＣ１０１から消耗品の制御データを取得し、制御データに基づき、消耗品を制御する。消耗品が交換されたことを判定結果が示していない場合、ＣＰＵ１０４は、被認証ＩＣ１０１からの制御データの取得をスキップし、自らが保持している制御データに基づき、消耗品を制御する。なお、ＣＰＵ１０４は、画像形成に応じて制御データが変更されると、被認証ＩＣ１０１に記憶されている制御データも更新する。制御データは、たとえば、画像形成の実行回数やトナー残量などであってもよい。ＩＣは集積回路の略称である。

ところで、図１が示すように、被認証装置１００を含む消耗品がプリンタＩから取り外されてプリンタＩＩに取り付けられることがある。さらに、消耗品がプリンタＩＩから取り外されてプリンタＩに再び取り付けられることがある。この場合に、プリンタＩＩは、消耗品がプリンタＩで使用されたことを判定したいことがある。同様に、プリンタＩは、消耗品がプリンタＩＩで使用されたことを判定したいことがある。たとえば、消耗品の被認証ＩＣ１０１が寿命データなど、消耗品の使用状況に応じて変化する制御データを含んでいる場合、プリンタＩ、ＩＩは、消耗品から制御データを取得する必要がある。ここで、プリンタＩに取り付けられていた消耗品が脱着されただけである場合、消耗品の制御データは変化していない。この場合は、制御データの読み出しは省略可能である。図１が示すように、消耗品が途中でプリンタＩＩにより使用された場合、プリンタＩは消耗品から制御データを読み出す必要がある。

とりわけ、本実施形態では、認証装置１０２と被認証装置１００とがそれぞれ最後に認証処理を適用した認証情報を保持しておく。認証装置１０２に被認証装置１００が再接続されると、認証装置１０２は、自己の保持している認証情報と、被認証装置１００から読み出された認証情報とを照合する。認証装置１０２は照合結果に基づき被認証装置１００が他の認証装置１０２により認証されたかどうかを判定する。

＜被認証ＩＣ＞
図２は被認証ＩＣ１０１を示している。ＣＰＵ２０１はプログラム２０９を実行することで各種の機能を実現する。プログラム２０９は、不揮発性メモリである第一メモリ２０２に記憶されている。たとえば、解析部２０５は、通信部２０４を介して認証装置１０２から受信されたコマンドを解析し、コマンドに対応する処理を実行する。受信されたコマンドが第一コマンドであれば、管理部２０６は、第一コマンドにより指定された認証情報２１０を第一メモリ２０２から読み出し、通信部２０４を介して認証情報２１０を認証装置１０２に送信する。このように第一コマンドは認証情報の取得を要求するコマンドであってもよい。なお、第一メモリ２０２は、それぞれ異なる鍵識別情報に関連付けられた複数の認証情報２１０を記憶している。受信されたコマンドが第二コマンドであれば、監視部２０７は、最終使用鍵２１２ａを第二メモリ２０３から読み出し、通信部２０４を介して最終使用鍵２１２ａを認証装置１０２に送信する。このように第二コマンドは最終使用鍵２１２ａの取得を要求するコマンドであってもよい。最終使用鍵２１２ａとは、認証装置１０２に対して最後に使用された認証情報２１０である。最終使用鍵２１２ａが鍵を含んでいることは必須ではなく、鍵から派生した派生情報などを含んでいてもよい。認証情報２１０は、たとえば、認証鍵（被認証鍵と呼ばれてもよい。）とカウンタとから構成されていてもよい。カウンタは、認証鍵が認証装置１０２により認証演算を実行された回数を計数するための変数である。更新部２０８は、認証情報２１０が認証装置１０２により認証演算を実行されるたびに、カウンタを増加させ、第二メモリ２０３と第一メモリ２０２とに書き込む。

＜認証装置＞
図３は認証装置１０２の詳細を示している。ＣＰＵ１０４は第一メモリ３０２に記憶されているプログラム３０９を実行することで各種の機能を実現する。なお、第一メモリ３０２は不揮発性メモリである。第二メモリ３０３はＲＡＭなどの揮発性メモリである。たとえば、検知部３１３は、第二メモリ３０３に最終使用鍵２１２ｂが記憶されているかどうかを検知する。最終使用鍵２１２ｂが記憶されていない場合、第一取得部３１１は、通信ＩＦ１０３を介して被認証ＩＣ１０１に対して第一コマンドを送信し、レスポンスとして認証情報２１０を受信する。なお、第一取得部３１１は認証ＩＣ１０５の不揮発性メモリに記憶されている鍵識別情報であるインデックス３２０を読み出し、第一コマンドに搭載して送信する。第一取得部３１１は、受信された認証情報２１０を認証演算部３１２に渡す。認証演算部３１２は認証情報２１０を認証ＩＣ１０５に渡す。認証ＩＣ１０５は認証情報２１０に認証演算を実行する演算ユニットを有していてもよい。認証ＩＣ１０５は、演算結果（認証ＯＫ／ＮＧ）を認証演算部３１２に渡す。なお、認証演算部３１２は更新部３１６を通じて認証情報２１０を最終使用鍵２１２ｂとして第二メモリ３０３に保持させる。その際に、更新部３１６は、認証情報２１０に含まれているカウンタを更新（増加）する。

最終使用鍵２１２ｂが第二メモリ３０３に保持されていないことを検知部３１３が検知すると、第二取得部３１４は、通信ＩＦ１０３を介して第二コマンドを被認証ＩＣ１０１に送信する。第二取得部３１４は、第二コマンドに対するレスポンスとして、被認証ＩＣ１０１が保持している最終使用鍵２１２ａを受信し、判定部３１５に渡す。判定部３１５は、被認証ＩＣ１０１が保持している最終使用鍵２１２ａと、第二メモリ３０３に保持されている最終使用鍵２１２ｂとを比較することで、被認証装置１００が他の認証装置１０２により認証されたかどうかを判定する。最終使用鍵２１２ａと最終使用鍵２１２ｂとが一致した場合、判定部３１５は、被認証装置１００は交換されていないと判定する。最終使用鍵２１２ａと最終使用鍵２１２ｂとが一致しなかった場合、判定部３１５は、被認証装置１００が交換されたと判定する。被認証装置１００が交換されていない場合、ＣＰＵ１０４は、被認証装置１００からの制御データ２１１の取得を省略する。被認証装置１００は交換されている場合、ＣＰＵ１０４は、被認証装置１００からの制御データ２１１の取得を実行する。たとえば、ＣＰＵ１０４は、第三コマンドを被認証ＩＣ１０１に送信することで制御データ２１１を取得する。

なお、通信ＩＦ１０３、ＣＰＵ１０４、第一メモリ３０２および第二メモリ３０３の少なくとも一つが認証ＩＣ１０５の内部に実装されてもよい。あるいは、認証ＩＣ１０５がＣＰＵ１０４により実現されてもよい。

＜交換検知方法＞
図４（Ａ）ないし図４（Ｆ）は消耗品（被認証装置１００）の交換検知方法の概念を説明する図である。図４（Ａ）は被認証装置１００を含む消耗品を取り付けられたプリンタＩが商用電源から電力を供給されて起動した状態を示している。被認証ＩＣ１０１は最終使用鍵２１２ａとして、認証鍵Ｋ１とカウンタＣ１とを有する認証情報２１０を保持している。ここでは、鍵識別情報（インデックス）はＩＤと表記されている。たとえば、ＩＤとしてｉを付与された認証鍵はＫｉと表記される。ＩＤとしてｉを付与されたカウンタはＣｉと表記される。Ｃｉ（ａ）は、カウンタＣｉの値がａであることを示している。カウンタＣｉは認証装置１０２により認証演算を実行させるたびに１ずつ増加する。また、図４（Ａ）によれば、被認証ＩＣ１０１は、ｎ個の認証情報２１０を有している。プリンタＩの認証ＩＣ１０５はインデックス３２０として"３"を保持している。プリンタＩはまだ起動したばかりであるため、第二メモリ３０３には最終使用鍵２１２ｂが記憶されていない。したがって、認証装置１０２は、被認証ＩＣ１０１の認証処理と制御データの読出しを実行する。

図４（Ｂ）はプリンタＩにより被認証ＩＣ１０１の認証処理が実行された状態を示している。プリンタＩは自己のＩＤ（＝３）に対応する認証鍵Ｋ３を被認証ＩＣ１０１から読み出して認証演算を実行する。たとえば、認証ＩＣ１０５は、一方向性関数に認証鍵Ｋ３を代入して認証値を求め、認証ＩＣ１０５が保持している秘密鍵と比較する。両者が一致すると、認証ＩＣ１０５は認証成功を示す認証結果をＣＰＵ１０４に返す。両者が一致しなければ、認証ＩＣ１０５は認証失敗を示す認証結果をＣＰＵ１０４に返す。ここでは、認証が成功したものと仮定される。ＣＰＵ１０４は、認証処理された認証情報２１０である認証鍵Ｋ３とカウンタＣ３とを第二メモリ３０３に保持する。この際に、ＣＰＵ１０４は、カウンタＣ３の値であるｄに１を加算する。つまり、カウンタＣ３（ｄ）がＣ３（ｄ＋１）に更新される。なお、被認証ＩＣ１０１も認証情報２１０のカウンタＣ３（ｄ）をＣ３（ｄ＋１）に更新する。さらに、被認証ＩＣ１０１は最終使用鍵２１２ａとして、鍵Ｋ３とカウンタＣ３（ｄ＋１）を第二メモリ２０３に保持する。

図４（Ｃ）は、被認証装置１００を搭載した消耗品がプリンタＩから取り外されて、プリンタＩＩへ装着された状態を示している。なお、プリンタＩＩも商用電源から電力を供給された起動した状態にある。図４（Ｃ）が示すように、認証装置１０２は最終使用鍵２１２ｂを保持していない。一方で、被認証ＩＣ１０１は、最終使用鍵２１２ａとして鍵Ｋ３とカウンタＣ３（ｄ＋１）を保持している。ここでプリンタＩＩの認証ＩＣ１０５に割り当てられているＩＤはｎ－１である。

図４（Ｄ）は、プリンタＩＩが被認証ＩＣ１０１について認証処理を実行した状態を示している。プリンタＩＩは自己の認証ＩＣ１０５に割り当てられたＩＤ＝ｎ－１に対応する認証鍵Ｋｎ－１を被認証ＩＣ１０１から取得して認証処理を実行する。ＣＰＵ１０４は認証鍵Ｋｎ－１に関連付けられているカウンタＣｎ－１（ｙ）をカウンタＣｎ－１（ｙ＋１）に更新し、認証鍵Ｋｎ－１とカウンタＣｎ－１（ｙ＋１）とを最終使用鍵２１２ｂとして第二メモリ３０３に保持する。同様に、被認証ＩＣ１０１は、認証鍵Ｋｎ－１に関連付けられているカウンタＣｎ－１（ｙ）をカウンタＣｎ－１（ｙ＋１）に更新し、認証鍵Ｋｎ－１とカウンタＣｎ－１（ｙ＋１）とを最終使用鍵２１２ａとして第二メモリ２０３に保持する。さらに、被認証ＩＣ１０１は、第一メモリ２０２に記憶されている認証鍵Ｋｎ－１に関連付けられているカウンタＣｎ－１（ｙ）をカウンタＣｎ－１（ｙ＋１）に更新する。

図４（Ｅ）は、被認証装置１００を搭載した消耗品がプリンタＩＩから取り外されて、プリンタＩへ再び装着された状態を示している。この状態では、まだ、認証処理は実行されていない。プリンタＩはＩＤ＝３に関連付けられている認証鍵Ｋ３を取得して認証処理を実行する。しかし、第一メモリ２０２に保持されている認証鍵Ｋ３のカウンタＣ３（ｄ＋１）と、プリンタＩが保持している最終使用鍵２１２ｂとは一致している。したがって、第一メモリ２０２に記憶されている認証情報２１０を用いても、被認証装置１００が他の認証装置１０２により認証処理されたことを検知することができない。その一方で、被認証ＩＣ１０１の第二メモリ２０３に保持されている最終使用鍵２１２ａは、プリンタＩＩにより使用された認証情報２１０である。したがって、ＣＰＵ１０４は、最終使用鍵２１２ａと最終使用鍵２１２ｂとを照合することで、被認証装置１００が他の認証装置１０２により認証処理されたことを検知できる。つまり、プリンタＩは、消耗品が他のプリンタで使用されたことを検知できる。この場合、プリンタＩは、被認証装置１００から最新の制御データ２１１を取得する。これにより、プリンタＩは精度よく消耗品を制御できるようになる。

図４（Ｅ）はプリンタＩにより被認証ＩＣ１０１について再び認証処理が実行された状態を示している。被認証ＩＣにおける第二メモリ２０３に保持されているカウンタＣ３と第一メモリ２０２に記憶されているカウンタＣ３とプリンタＩに保持されている第二メモリ３０３のカウンタＣ３が更新される。

このように被認証装置１００と認証装置１０２とが最後に認証処理を実行された認証情報２１０をお互いに保持することで、被認証装置１００が他の認証装置１０２で使用されたことが検知可能となる。つまり、被認証装置１００を搭載された消耗品（交換部品）が交換されたことが検知可能となる。さらに、消耗品からの制御データ２１１の読み出しを省略できるかどうかが判定可能となる。

＜フローチャート＞
図５は被認証ＩＣ１０１が実行する認証処理を示すフローチャートである。
・Ｓ５０１でＣＰＵ２０１（解析部２０５）は認証装置１０２からコマンドを受信したかどうかを判定する。コマンドが受信されると、ＣＰＵ２０１はＳ５０２に進む。
・Ｓ５０２でＣＰＵ２０１（解析部２０５）は、認証装置１０２から受信されたコマンドを解析する。
・Ｓ５０３でＣＰＵ２０１（解析部２０５）は、解析結果に基づきコマンドが第二コマンドかどうかを判定する。コマンドが第二コマンドであれば、ＣＰＵ２０１はＳ５０４に進む。コマンドが第二コマンドでなければ、ＣＰＵ２０１はＳ５１１に進む。

●第二コマンドが受信された場合、
・Ｓ５０４でＣＰＵ２０１（監視部２０７）は、最終使用鍵２１２ａを第二メモリ２０３から読み出し、通信部２０４を介して最終使用鍵２１２ａを認証装置１０２へ送信する。

●第二コマンドが受信されていない場合
・Ｓ５１１でＣＰＵ２０１（解析部２０５）は、解析結果に基づきコマンドが第一コマンドかどうかを判定する。コマンドが第一コマンドであれば、ＣＰＵ２０１はＳ５１２に進む。コマンドが第一コマンドでなければ、ＣＰＵ２０１はＳ５２１に進む。
・Ｓ５１２でＣＰＵ２０１（管理部２０６）は、第一コマンドにより指定されたＩＤに関連付けられている認証情報２１０を第一メモリ２０２から読み出して、認証装置１０２へ送信する。
・Ｓ５１３でＣＰＵ２０１（監視部２０７）は、第一コマンドにより指定されたＩＤに関連付けられている認証情報２１０を最終使用鍵２１２ａとして第二メモリ２０３に保持する。この際に、更新部２０８は、第一メモリ２０２および第二メモリ２０３におけるそれぞれの認証情報２１０のカウンタを更新する。

●他のコマンドが受信された場合
・Ｓ５１１でＣＰＵ２０１は受信されたコマンドに対応する処理を実行する。たとえば、第三コマンドが受信された場合、ＣＰＵ２０１は、第一メモリ２０２から制御データ２１１を読み出して、認証装置１０２へ送信する。

図６は認証装置１０２のＣＰＵ１０４が実行する認証処理（交換検知方法）を示すフローチャートである。
●交換検知
・Ｓ６０１でＣＰＵ１０４（第二取得部３１４）は被認証ＩＣ１０１から最終使用鍵２１２ａを取得する。たとえば、第二取得部３１４は第二コマンドを被認証ＩＣ１０１に送信することで、レスポンスとして最終使用鍵２１２ａを受信する。
・Ｓ６０２でＣＰＵ１０４（第二取得部３１４または判定部３１５）は第二メモリ３０３から最終使用鍵２１２ｂを読み出す。
・Ｓ６０３でＣＰＵ１０４（判定部３１５）は最終使用鍵２１２ａと最終使用鍵２１２ｂとが一致するかどうかを判定する。これらが一致する場合、被認証装置１００（消耗品）は交換されていないため、ＣＰＵ１０４はＳ６０４に進む。Ｓ６０４でＣＰＵ１０４は交換フラグを０にリセットする。ここで"０"は被認証装置１００（消耗品）が交換されていないことを示す。交換フラグは、１ビットの情報であり、第二メモリ３０３に保持されてもよい。その後、ＣＰＵ１０４はＳ６０５に進む。一方、最終使用鍵２１２ａと最終使用鍵２１２ｂとが一致しない場合、ＣＰＵ１０４はＳ６１１に進む。Ｓ６１１でＣＰＵ１０４は交換フラグを１にセットする。ここで"１"は被認証装置１００（消耗品）が交換されたことを示す。その後、ＣＰＵ１０４はＳ６０５に進む。

●認証処理
Ｓ６０５でＣＰＵ１０４（認証演算部３１２）は認証処理を開始する。認証演算部３１２は第一取得部３１１に認証情報２１０を要求する。第一取得部３１１は、認証ＩＣ１０５から取得したＩＤ（インデックス３２０）を搭載した第一コマンドを被認証ＩＣ１０１に送信する。第一取得部３１１は、被認証ＩＣ１０１から受信した認証情報２１０を認証演算部３１２に渡す。認証演算部３１２は、認証情報２１０のうち認証鍵Ｋを認証ＩＣ１０５に渡し、認証演算を実行させる。認証演算部３１２は認証ＩＣ１０５から認証結果を受信する。
・Ｓ６０６でＣＰＵ１０４（認証演算部３１２）は被認証ＩＣ１０１についての認証が成功したかどうかを判定する。認証が成功するとＣＰＵ１０４はＳ６０７に進む。認証が失敗するとＣＰＵ１０４はＳ６２１に進む。Ｓ６２１でＣＰＵ１０４は失敗処理を実行する。失敗処理とは、たとえば、警告情報の出力処理などである。

●制御データの取得
・Ｓ６０７でＣＰＵ１０４（判定部３１５）は交換フラグに基づき被認証装置１００が交換されたかどうかを判定する。たとえば、判定部３１５は、被認証装置１００が他の認証装置１０２で認証（使用）されたかどうかを判定する。被認証装置１００が交換されていなければ、ＣＰＵ１０４は、制御データ２１１の取得をスキップする。一方で、被認証装置１００が交換されていれば、ＣＰＵ１０４は、Ｓ６０８に進む。
・Ｓ６０８でＣＰＵ１０４は被認証ＩＣ１０１から制御データ２１１を取得する。ＣＰＵ１０４は第三コマンドを被認証ＩＣ１０１に送信することで制御データ２１１を取得する。なお、画像形成などに応じて制御データ２１１が変化すると、ＣＰＵ１０４は、被認証ＩＣ１０１に保持されている制御データ２１１を更新する。たとえば、ＣＰＵ１０４は第四コマンドとともに最新の制御データ２１１を被認証ＩＣ１０１に送信する。被認証ＩＣ１０１のＣＰＵ２０１は第四コマンドとともに最新の制御データ２１１を受信すると、第一メモリ２０２の制御データ２１１を更新する。

＜プリンタの構造＞
図７はプリンタＩ，ＩＩとして機能する電子写真方式の画像形成装置１を示している。プリンタＩ，ＩＩとしては、消耗品を使用する画像形成装置であれば適用可能である。つまり、プリンタＩ，ＩＩはインクジェット方式の画像形成装置や熱転写方式の画像形成装置などであってもよい。

給送ローラ３はカセット２の収容されているシートＰを搬送路へ給送する。搬送ローラ５、６はシートＰをさらにシートＰの搬送方向における下流へ搬送する。画像形成部１３は、被認証装置１００を搭載した消耗品としてプロセスカートリッジを有している。たとえば、プロセスカートリッジは、感光体ドラム８、トナーを収容する現像容器を備えた現像装置９、帯電ローラ１１を一体化して画像形成装置に対して着脱可能な交換部品である。なお、交換部品としてはプロセスカートリッジに限らず、現像カートリッジやトナーカートリッジが採用されてもよい。現像カートリッジとは、現像装置９のみで画像形成装置に着脱可能な交換部品である。トナーカートリッジとは、トナーを収容したトナー容器（不図示）のみが着脱可能な交換部品である。

帯電ローラ１１は、感光体ドラム８の表面を一様に帯電させる。露光装置１２は画像信号に応じたレーザ光Ｌを感光体ドラム８の表面に照射することで、静電潜像を形成する。現像装置９は現像ローラやトナー容器を有し、トナーを用いて静電潜像を現像してトナー画像を生成する。転写部材１０はトナー画像を感光体ドラム８からシートＰに転写する。定着装置１４は、トナー画像およびシートＰに熱と圧力とを加えることで、トナー画像をシートＰに定着させる。排出ローラ１６はシートＰをトレイ２３に排出する。なお、認証装置１０２のＣＰＵ１０４は、被認証装置１００から読み出した制御データ２１１にしたがって、帯電電圧、現像電圧、レーザ光量、転写電圧などを調整してもよい。

＜実施形態から導き出される技術思想＞
［観点１］
図１が示すように、被認証装置１００と、当該被認証装置を認証する第一の認証装置および第二の認証装置を有する認証システムにおける認証方法が提供される。一例として、第一の認証装置は、プリンタＩに搭載された認証装置１０２である。第二認証装置は、プリンタＩＩに搭載された認証装置１０２である。

図４（Ａ）が示すように、第一の認証装置は、被認証装置１００に記憶されている複数の認証情報のうち、第一の認証装置に対応する第一の認証情報の取得を被認証装置１００に要求する。被認証装置１００は、第一の認証装置により要求された第一の認証情報（例：Ｋ３、Ｃ３）を被認証装置の記憶手段（例：第二メモリ２０３）から読み出して第一の認証装置へ送信する。第一の認証装置は被認証装置１００から第一の認証情報を受信し、当該第一の認証情報（例：最終使用鍵２１２ｂ）を第一の認証装置の第一保持手段（例：第二メモリ３０３）に保持させる。さらに、第一の認証装置は当該第一の認証情報について認証演算を実行する。図１、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）に関連して説明されたように、被認証装置１００は第一の認証装置から取り外されて第二の認証装置に取り付けられることがある。

図４（Ｄ）などが示すように、第二の認証装置が被認証装置１００の記憶手段に記憶されている複数の認証情報のうち、第二の認証装置に対応する第二の認証情報（例：Ｋｎ－１、Ｃｎ－１））の取得を被認証装置１００に要求する。被認証装置１００は、第二の認証装置により要求された第二の認証情報を被認証装置１００の記憶手段から読み出して被認証装置１００の第二保持手段（例：第二メモリ２０３）に保持させる。被認証装置１００は、第二の認証情報（例：Ｋｎ－１、Ｃｎ－１））を第二の認証装置へ送信する。第二の認証装置は、被認証装置１００から第二の認証情報を受信し、当該第二の認証情報について認証演算を実行する。

図１、図４（Ｄ）および図４（Ｅ）に関連して説明されたように、被認証装置１００が第二の認証装置から取り外されて第一の認証装置に再び取り付けられる。第一の認証装置は、被認証装置１００の第二保持手段に保持されている第二の認証情報（例：最終使用鍵２１２ａ）の取得を被認証装置１００に要求する。被認証装置１００は、第一の認証装置により要求された第二の認証情報を被認証装置の第二保持手段から読み出して第一の認証装置へ送信する。第一の認証装置は、被認証装置１００から第二の認証情報を受信し、当該第二の認証情報と、第一の認証装置の第一保持手段に保持されている第一の認証情報とを比較する。これにより、第一の認証装置は、被認証装置１００が第一の認証装置とは異なる他の認証装置により使用されたかどうかを判定する（交換検知）。その結果、被認証装置の交換検知が簡易な手法により実現される。とりわけ、従来は不可能であった、複数の認証情報を有する被認証装置についても交換検知が可能となる。

［観点２］
被認証装置１００の第二保持手段から取得された第二の認証情報と、第一の認証装置の第一保持手段に保持されている第一の認証情報とが一致する場合がある。この場合に、第一の認証装置は、被認証装置１００が第一の認証装置とは異なる他の認証装置により使用されていないと判定してもよい。被認証装置の第二保持手段から取得された第二の認証情報と、第一の認証装置の第一保持手段に保持されている第一の認証情報とが異なっている場合もある。この場合に、第一の認証装置は、被認証装置１００が第一の認証装置とは異なる他の認証装置により使用されたと判定してもよい。このように、簡易な手法により、被認証装置の交換検知が実現可能となる。

［観点３、１６］
図４（Ａ）などが示すように、複数の認証情報２１０のそれぞれは認証鍵Ｋ１～Ｋｎを含んでもよい。認証装置１０２は認証鍵Ｋに対して認証演算を実行してもよい。このように、認証情報２１０は認証鍵Ｋを有してもよい。なお、認証鍵Ｋから派生演算により求められた派生情報が認証処理に使用されてもよい。この場合、認証鍵Ｋを秘密状態に維持することが可能となる。

［観点４］
図４（Ａ）などが示すように、複数の認証情報２１０のそれぞれはさらにカウンタＣ１～Ｃｎを含んでもよい。被認証装置１００は認証鍵Ｋｉに対して認証演算が実行されると、当該認証鍵Ｋｉに関連付けられているカウンタＣｉを更新してもよい。これにより、認証鍵Ｋｉに適用された認証処理の回数を管理可能となる。

［観点５］
第一の認証装置は、第一の条件と第二の条件との両方が満たされたかどうかに基づき、被認証装置が第一の認証装置とは異なる他の認証装置により使用されたかどうかを判定してもよい。第一の条件とは、被認証装置１００の第二保持手段から取得された第二の認証情報に含まれている認証鍵と、第一の認証装置の第一保持手段に保持されている第一の認証情報に含まれている認証鍵とが一致することである。第二の条件とは、被認証装置の第二保持手段から取得された第二の認証情報に含まれているカウンタと、第一の認証装置の第一保持手段に保持されている第一の認証情報に含まれているカウンタとが一致することである。たとえば、第一の出荷地域に出荷される複数の認証装置１０２には第一のＩＤが付与されることがある。第二の出荷地域に出荷される複数の認証装置１０２には第二のＩＤが付与されることがある。この場合には、第一の出荷地域において第一の認証装置と第二の認証装置とが同一のＩＤを有しているため、認証鍵Ｋも共通となってしまう。したがって、カウンタＣも考慮することで、さらに精度の良い交換検知が実現されよう。

［観点６、７］
検知部３１３に関連して説明されたように、第一の認証装置は、第一の認証装置の第一保持手段に認証情報が保持されているかどうかを判定ないしは検知してもよい。第一保持手段に認証情報が保持されていない場合に、第一の認証装置は、第一の認証装置に対応する第一の認証情報の取得を被認証装置に要求する第一コマンドを送信してもよい。第一保持手段に認証情報が保持されている場合に、第一の認証装置は、被認証装置の第二保持手段に保持されている第二の認証情報の取得を被認証装置に要求するための第二コマンドを送信してもよい。このようにコマンドを利用することで、どのような情報が要求されているかを明確化することが可能となる。また、一般に、認証装置１０２と被認証装置１００とはコマンドレスポンス方式により通信するため、本発明を実装しやすいであろう。第一コマンドと第二コマンドとは異なるコマンドであってもよい。これより、どのような情報が要求されているかを明確化することが可能となる。なお、同一のコマンドであっても当該コマンドに搭載または付加される追加の命令によって、どのような情報が要求されているかが明確化されてもよい。

［観点８］
図３が示すように、第一取得部３１１は被認証装置が認証装置に接続されると、当該被認証装置に記憶されている複数の認証情報のうち認証装置に対応する認証情報を取得する第一取得手段の一例である。認証演算部３１２および認証ＩＣ１０５は、第一取得手段により取得された認証情報に対して認証演算を実行する認証手段として機能する。第二メモリ３０３は認証手段により認証演算を実行された認証情報を保持する保持手段として機能する。第二取得部３１４は被認証装置が認証装置から取り外されて再び認証装置に接続されると、被認証装置に記憶されている複数の認証情報のうち被認証装置に保持されている最後に認証演算を実行された認証情報を被認証装置から取得する第二取得手段の一例である。判定部３１５は、第二取得手段により取得された最後に認証演算を実行された認証情報と、保持手段に保持されている認証情報とに基づき、被認証装置が他の被認証装置に交換されたかどうかを判定する判定手段の一例である。このような認証装置１０２が提供されることで、被認証装置１００の交換検知が簡易な手法により実現される。

［観点９］
検知部３１３は、認証装置に被認証装置が接続されると、保持手段に認証情報が保持されているかどうかを検知する検知手段として機能してもよい。第一取得部３１１は、保持手段に認証情報が保持されていない場合に、認証装置に対応する認証情報の取得を被認証装置に要求する第一コマンドを送信するように構成されていてもよい。第二取得部３１４は、保持手段に認証情報が保持されている場合に、被認証装置に保持されている最後に認証演算を実行された認証情報の取得を被認証装置に要求するための第二コマンドを送信してもよい。図４（Ａ）などが示すように、画像形成装置１が起動した直後においては第二メモリ３０３に最終使用鍵２１２ｂが記憶されていない。そのため、第二メモリ３０３に最終使用鍵２１２ｂが記憶されているかどうかに応じてコマンドが使い分けられてもよい。

［観点１０］
図４（Ａ）などが示すように、被認証装置に記憶されている複数の認証情報２１０のそれぞれは認証鍵Ｋを含んでもよい。認証演算部３１２および認証ＩＣ１０５は認証鍵に対して認証演算を実行してもよい。上述したように認証鍵から求められる派生鍵が認証鍵の代わりに使用されてもよい。

［観点１１］
複数の認証情報２１０のそれぞれはさらにカウンタを含んでもよい。認証演算部３１２および認証ＩＣ１０５により認証鍵に対して認証演算が実行されると、当該認証鍵に関連付けられているカウンタが更新されてもよい。これにより、認証鍵が認証された回数を管理しやすくなる。

［観点１２］
判定部３１５は、第一条件と第二条件との両方が満たされているかどうかに基づき、被認証装置が他の被認証装置に交換されたかどうかを判定してもよい。認証鍵Ｋに加えてカウンタＣも考慮することで、さらに精度の良い交換検知が実現されよう。

［観点１３］
更新部３１６は、第一取得手段により取得された認証情報に含まれている認証鍵に対して認証手段が認証演算を実行すると、当該認証情報に含まれているカウンタを更新する更新手段として機能する。第二メモリ３０３は、認証手段により認証演算を実行された認証鍵と、更新手段により更新されたカウンタとを含む認証情報を保持してもよい。認証鍵Ｋに加えてカウンタＣも考慮することで、さらに精度の良い交換検知が実現されよう。

［観点１４］
図１や図２などが示すように、本実施形態によれば、認証装置１０２により認証される被認証装置１００が提供される。第一メモリ２０２は、複数の認証情報２１０を記憶する記憶手段として機能する。通信部２０４、管理部２０６および監視部２０７は、記憶手段に記憶されている複数の認証情報のうち認証装置１０２に対応する認証情報を認証装置１０２に送信する送信手段として機能する。第二メモリ２０３は、送信手段により送信された認証情報（例：最終使用鍵２１２ａ）を保持する保持手段として機能する。このような被認証装置１００が提供されることで、被認証装置１００の交換検知が簡易な手法により実現される。

［観点１５］
通信部２０４および解析部２０５は認証装置１０２からコマンドを受信する受信手段として機能する。通信部２０４および管理部２０６は、受信手段が第一コマンドを受信すると、認証装置に対応する認証情報を認証装置に送信する。通信部２０４および監視部２０７は、受信手段が第一コマンドとは異なる第二コマンドを受信すると、保持手段に保持されている認証情報を認証装置に送信する。このように異なるコマンドを利用することで、認証情報２１０が要求されているのか、最終使用鍵２１２ａが要求されているのかが明確に判定可能となる。

［観点１７］
更新部２０８は、第一コマンドを受信したことに応答して送信された認証情報であって、記憶手段および保持手段に記憶されている認証情報のカウンタを更新する更新手段として機能してもよい。このようにカウンタを更新することで、同一のＩＤ（鍵識別情報）を利用する複数の認証装置においても被認証装置の交換検知が実現される。

［観点１８－２１］
図１や図７が示すように、認証装置１０２を搭載した画像形成装置１が提供されてもよい。被認証装置１００を搭載した画像形成装置１の交換部品（例：画像形成部１３のカートリッジ）が提供されてもよい。これにより、画像形成装置１の消耗品（交換部品）の交換検知が簡易な手法により実現可能となる。

［その他］
上記の実施形態では被認証装置１００と認証装置１０２とが画像形成装置１に適用されているが、他の電子機器において利用されてもよい。つまり、消耗品や交換部品を必要とする電子機器であれば、本発明は適用可能である。

また、被認証装置１００から認証装置１０２に転送される認証情報は、鍵情報だけからなる情報であってもよいし、鍵情報にカウンタなどの他のデータが付加された情報であってもよい。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項が添付される。

１００：被認証装置、１０１：被認証ＩＣ、１０２：認証装置、１０５：認証ＩＣ

Claims (20)

1. 被認証装置と、当該被認証装置を認証する第一の認証装置および第二の認証装置とを有する認証システムにおける認証方法であって、
   前記第一の認証装置が前記被認証装置に記憶されている複数の認証情報のうち、前記第一の認証装置に対応する第一の認証情報の取得を前記被認証装置に要求する工程と、
   前記被認証装置が前記第一の認証装置により要求された前記第一の認証情報を前記被認証装置の記憶手段から読み出して前記第一の認証装置へ送信する工程と、
   前記第一の認証装置が前記被認証装置から前記第一の認証情報を受信し、当該第一の認証情報を前記第一の認証装置の第一保持手段に保持させるとともに、当該第一の認証情報について認証演算を実行する工程と、
   前記第一の認証装置から取り外された前記被認証装置が取り付けられた前記第二の認証装置が前記被認証装置の前記記憶手段に記憶されている複数の認証情報のうち、前記第二の認証装置に対応する第二の認証情報の取得を前記被認証装置に要求する工程と、
   前記被認証装置が前記第二の認証装置により要求された前記第二の認証情報を前記被認証装置の前記記憶手段から読み出して前記被認証装置の第二保持手段に保持させるとともに、前記第二の認証装置へ送信する工程と、
   前記第二の認証装置が前記被認証装置から前記第二の認証情報を受信し、当該第二の認証情報について認証演算を実行する工程と、
   前記第二の認証装置から取り外された前記被認証装置が再び取り付けられた前記第一の認証装置が前記被認証装置の前記第二保持手段に保持されている前記第二の認証情報の取得を前記被認証装置に要求する工程と、
   前記被認証装置が前記第一の認証装置により要求された前記第二の認証情報を前記被認証装置の前記第二保持手段から読み出して前記第一の認証装置へ送信する工程と、
   前記第一の認証装置が前記被認証装置から前記第二の認証情報を受信し、当該第二の認証情報と、前記第一の認証装置の前記第一保持手段に保持されている前記第一の認証情報とを比較することで、前記被認証装置が前記第一の認証装置とは異なる他の認証装置により使用されたかどうかを判定する工程と、
   を有することを特徴とする認証方法。
2. 前記第一の認証装置は、
   前記被認証装置の前記第二保持手段から取得された前記第二の認証情報と、前記第一の認証装置の前記第一保持手段に保持されている前記第一の認証情報とが一致すると、前記被認証装置が前記第一の認証装置とは異なる他の認証装置により使用されていないと判定し、
   前記被認証装置の前記第二保持手段から取得された前記第二の認証情報と、前記第一の認証装置の前記第一保持手段に保持されている前記第一の認証情報とが異なっていれば、前記被認証装置が前記第一の認証装置とは異なる他の認証装置により使用されたと判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の認証方法。
3. 前記複数の認証情報のそれぞれは認証鍵を含み、
   前記第一の認証装置および前記第二の認証装置は認証鍵に対して認証演算を実行することを特徴とする請求項２に記載の認証方法。
4. 前記複数の認証情報のそれぞれはさらにカウンタを含み、
   前記被認証装置は前記認証鍵に対して認証演算が実行されると、当該認証鍵に関連付けられている前記カウンタを更新する
   ことを特徴とする請求項３に記載の認証方法。
5. 前記第一の認証装置は、
   前記被認証装置の前記第二保持手段から取得された前記第二の認証情報に含まれている認証鍵と、前記第一の認証装置の前記第一保持手段に保持されている前記第一の認証情報に含まれている認証鍵とが一致し、かつ、
   前記被認証装置の前記第二保持手段から取得された前記第二の認証情報に含まれているカウンタと、前記第一の認証装置の前記第一保持手段に保持されている前記第一の認証情報に含まれているカウンタとが一致するかどうかに基づき、前記被認証装置が前記第一の認証装置とは異なる他の認証装置により使用されたかどうかを判定することを特徴とする請求項４に記載の認証方法。
6. 前記第一の認証装置が、
   前記第一の認証装置の前記第一保持手段に認証情報が保持されているかどうかを判定し、
   前記第一保持手段に認証情報が保持されていない場合に、前記第一の認証装置に対応する前記第一の認証情報の取得を前記被認証装置に要求する第一コマンドを送信し、
   前記第一保持手段に認証情報が保持されている場合に、前記被認証装置の前記第二保持手段に保持されている前記第二の認証情報の取得を前記被認証装置に要求するための第二コマンドを送信する
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の認証方法。
7. 前記第一コマンドと前記第二コマンドとは異なるコマンドであることを特徴とする請求項６に記載の認証方法。
8. 被認証装置を認証する認証装置であって、
   前記被認証装置が前記認証装置に接続されると、当該被認証装置に記憶されている複数の認証情報のうち前記認証装置に対応する認証情報を取得する第一取得手段と、
   前記第一取得手段により取得された認証情報に対して認証演算を実行する認証手段と、
   前記認証手段により前記認証演算を実行された認証情報を保持する保持手段と、
   前記被認証装置が前記認証装置から取り外されて再び前記認証装置に接続されると、前記被認証装置に記憶されている複数の認証情報のうち前記被認証装置に保持されている最後に認証演算を実行された認証情報を前記被認証装置から取得する第二取得手段と、
   前記第二取得手段により取得された前記最後に認証演算を実行された認証情報と、前記保持手段に保持されている認証情報とに基づき、前記被認証装置が他の被認証装置に交換されたかどうかを判定する判定手段と
   を有することを特徴とする認証装置。
9. 前記認証装置に前記被認証装置が接続されると、前記保持手段に認証情報が保持されているかどうかを検知する検知手段をさらに有し、
   前記第一取得手段は、前記保持手段に認証情報が保持されていない場合に、前記認証装置に対応する前記認証情報の取得を前記被認証装置に要求する第一コマンドを送信するように構成されており、
   前記第二取得手段は、前記保持手段に認証情報が保持されている場合に、前記被認証装置に保持されている前記最後に認証演算を実行された認証情報の取得を前記被認証装置に要求するための第二コマンドを送信するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の認証装置。
10. 前記被認証装置に記憶されている前記複数の認証情報のそれぞれは認証鍵を含み、
    前記認証手段は前記認証鍵に対して認証演算を実行することを特徴とする請求項９に記載の認証装置。
11. 前記複数の認証情報のそれぞれはさらにカウンタを含み、
    前記認証手段により前記認証鍵に対して認証演算が実行されると、当該認証鍵に関連付けられている前記カウンタが更新されることを特徴とする請求項１０に記載の認証装置。
12. 前記判定手段は、
    前記第二取得手段により取得された前記認証情報に含まれている認証鍵と、前記保持手段に保持されている前記認証情報に含まれている認証鍵とが一致し、かつ、
    前記第二取得手段により取得された前記認証情報に含まれているカウンタと、前記保持手段に保持されている前記認証情報に含まれているカウンタとが一致するかどうかに基づき、前記被認証装置が他の被認証装置に交換されたかどうかを判定するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の認証装置。
13. 前記第一取得手段により取得された認証情報に含まれている認証鍵に対して前記認証手段が認証演算を実行すると、当該認証情報に含まれているカウンタを更新する更新手段をさらに有し、
    前記保持手段は、前記認証手段により前記認証演算を実行された認証鍵と、前記更新手段により更新されたカウンタとを含む認証情報を保持するように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の認証装置。
14. 認証装置により認証される被認証装置であって、
    複数の認証情報を記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶されている前記複数の認証情報のうち前記認証装置に対応する認証情報を前記認証装置に送信する送信手段と、
    前記送信手段により送信された前記認証情報を保持する保持手段と、
    前記認証装置からコマンドを受信する受信手段と、
    を有し、
    前記送信手段は、
    前記受信手段が第一コマンドを受信すると、前記認証装置に対応する認証情報を前記認証装置に送信し、
    前記受信手段が前記第一コマンドとは異なる第二コマンドを受信すると、前記保持手段に保持されている前記認証情報を前記認証装置に送信するように構成されていることを特徴とする被認証装置。
15. 前記被認証装置に記憶されている前記複数の認証情報のそれぞれは認証鍵を含み、
    前記認証装置に送信された前記認証情報に含まれている前記認証鍵が前記認証装置により認証演算を実行されることを特徴とする請求項１４に記載の被認証装置。
16. 前記複数の認証情報のそれぞれはさらにカウンタを含み、
    前記被認証装置は、さらに、
    前記第一コマンドを受信したことに応答して送信された前記認証情報であって、前記記憶手段および前記保持手段に記憶されている前記認証情報のカウンタを更新する更新手段を有することを特徴とする請求項１５に記載の被認証装置。
17. シートに画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段の交換部品に搭載された被認証手段と、
    前記被認証手段を認証する認証手段と、を有し、
    前記認証手段は、請求項８ないし１３のいずれか一項に記載された認証装置であることを特徴とする画像形成装置。
18. 前記交換部品はトナーを収容したカートリッジであることを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
19. シートに画像を形成する画像形成装置の交換部品であって、
    請求項１４ないし１６のいずれか一項に記載された被認証装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置の交換部品。
20. 前記画像形成装置の交換部品はトナーを収容したカートリッジであることを特徴とする請求項１９に記載の画像形成装置の交換部品。

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