JPH0397089A - Ｉｃカードのアクセス制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ＮＯカードに記憶された情報を不正な読出し
および書込みなどから保護するためのアクセス制御方法
に関するものである。

従来の技術 従来、ＩＣカードに対するアクセス制御方法は、例えば
第３図に示すような構戒で行われていた。

第３図に訃いて、４１はＩＣカード、４２はＩＣカード
４１内に記憶されている情報を処理する端末機、４３は
ＩＣカード４１に対する動作指令（以下、コマンドと記
す）が伝送される入力信号線、４４は前記コマンドに対
するＸＣ，カード４１からの応答が伝送される出力信号
線（物理的には入力信号線４３と同一のもの）であり、
端末機４２は、ＺＣカードに対する処理を司る制御部４
６を有し、一方、ＩＣカード４１は、端末機４２から受
信したコマンドを解析するためのコマンド解析部４６、
ＩＣカード４１に対する外部からのアクセスを制御する
ためのアクセス制御部４７、情報を記憶するためのメモ
リ４Ｂ、および端末機４２への応答を出力するための応
答出力部４９を有している。

以上のように構成されたＩＣｊカードのアクセス制御方
法について、以下その動作を説明するｏ’１ず、端末機
４２の制御部４６は、ＩＯカード４１に対するアクセス
権を得るために、入力信号線４３を介して、秘密データ
を伴う照合コマンドをＩＣカード４１に送信する。ＩＣ
カード４１のコマンド解析部４６は、受信したコマンド
が照合コマンドであることを検知すると、アクセス制御
部４７に制御を引き渡す。アクセス制御部４７は、メモ
リ４８に記憶されている秘密データを読み出し、送られ
てきた秘密データとの照合を行う。応答出力部４９は、
その照合結果を出力信号線４４を介して端末機４２に送
信する。アクセス制御部４７は、この照合が正常終了す
れば、端末機４２からのＩＣカード４１に対する（主に
は、メモリ４８に記憶されている情報に対する）以降の
アクセスを許可し、照合が失敗に終れば、アクセスを一
切受け付けない。尚、秘密データの属性に応じて、その
秘密データの照合によって許可されるアクセス権を定め
ることもできる。すなわち、例えば、秘密データ▲の照
合では読出しコマンドの実行のみが許され、秘密データ
Ｂの照合では読出しコマンドおよび書込みコマンドの実
行が許されるなど、秘密データに応じて異なるアクセス
権レベルを設定することができる。また、秘密データと
しては、ＩＣカード４１の所持者によって入力される暗
証番号、あるいは端末機４２が保持している端末認証コ
ードなどが考えられる。いずれにしても、ＩＣカード４
１の内部で秘密データの照合を行うため、メモリ４８内
に格納されている秘密データが外部に読み出されること
はなく、高度なセキュリティを確保することができる。

これはＩＣカードが有する基本的な特徴の一つであり、
特公昭６０−９３０８号公報などに記載されている。

発明が解決しようとする課題 このような従来の構成では、以下に示すような２つのセ
キュリティ上の問題点がある。その第１番目の問題点は
、一旦秘密データが正常に照合されると、端末機４２か
らＩＣカード４１が取り出されるまで、その照合によシ
許可されるアクセスがＩ（ｊカード４１にとって常に受
付け可能な（外部にとっては、許可された）状態である
という点である。例えば、ある秘密データの照合により
、メモリ４８への書込みが許可された場合を考える。

この状態では、ＩＣカード４１は、入力信号線４３　・
を介して送られてくる書込みコマンドを無条件に実行す
るため、秘密データを持たない不当な第３者が、入力信
号線４３から書込みコマンドを入力してメモリ４８内の
データを改ざんすることが可能である。

第２番目の問題点は、秘密データの漏洩の問題である。

確かにメモリ４８内に記憶される秘密データは外部から
の読出しに対して保護されているが、照合を行うために
端末機４２から入力される秘密データが入力信号線４３
上にそのまま伝送されるため、これを盗聴すれば、不当
な第３者が秘密データを知ることが可能である。

第１，第２の問題点とも、複数の端末機が相互に接続さ
れたネットワークの環境の中でＩＣカードが用いられる
場合、特に深刻なものとなる。このように従来のＩＣカ
ードのアクセス制御方法では、セキュリティの観点から
大きな問題点があった。

本発明はこのような課題を解決するもので、秘密データ
を伝送することなく、ＩＣカードが端末機からコマンド
を受信した際に、そのコマンドを発信する権利を端末機
が有しているか否かを検査することができるＩＣカード
のアクセス制御方法を提供することを目的とするもので
ある。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明におけるＩＣカードの
アクセス制御方法は、ＩＣカードと、とのＸＣカードと
交信を行う端末機とを備え、前記端末機は、前記ＥＣカ
ードに対する動作指令と対応関係をなす第１の秘密鍵を
用いて認証情報を生或する手段と、前記動作指令および
前記認証情報を前記ＸＣカードに送信する手段とを有し
、前記ＩＣカードは、前記端末機から前記動作指令かよ
び前記認証情報を受信する手段と、前記動作指令と対応
関係をなす第２の秘密鍵を用いて前記認証情報を検査す
る手段とを有し、且つ前記ＩＣカードは、前記検査の結
果が正常である場合に限ク、前記動作指令に基づいた処
理を実行する構成としたものである。

作用 この構成によシ、第１の秘密鍵を持たない第３者は認証
情報を生成することができないため、自分が意図した処
理をＩＣカードに夾行させることはできない。また、Ｉ
Ｃカードと端末機間には、第１の秘密鍵にようて生戊さ
れた認証情報が伝送されるのであって、第１の秘密鍵そ
のものは伝送されないため、これを盗聴されることはな
い。よって、高度なセキュリティを確保することができ
る。

実施例 第１図は本発明の一実施例によるＩＣカードのアクセス
制御方法のブロック図である。第１図にかいて、１はＩ
Ｃカード、２はＩＣカード１内に記憶されている情報を
処理する端末機、３はＩ（３カード１に対するコマンド
が伝送される入力信号線、４は前記コマンドに対するＩ
Ｃカード１からの応答が伝送される出力信号線（物理的
には入力信号線３と同一のもの）であう、端末機２は、
ＩＣカ一ド１に対する処理を司る制御部６、送信すべき
コマンドに対応する第１の秘密鍵を選択するための第１
の鍵選択部６、第１の秘密鍵を生或するための第１の鍵
生或部７、送信すべきコマンドから生成された改ざん検
出符号（以下、ＭＤＯ（　Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ　
Ｄａｔｅｃｔｉｏｎ　Ｃｏｄｅ　　）と記す）をコマン
ドに付加するためのＭＤＣ付加部８、ＭＤＣが付加され
たコマンドを第１の秘密鍵で暗号化し、ＩＣカード１に
送信するためのコマンド暗号化部９とを有し、一方、Ｉ
Ｃカ一ド１は、端末機２から受信したコマンドを解析す
るためのコマンド解析部１０、受信したコマンドに対応
する第２の秘密鍵を選択するための第２の鍵選択部１１
、第２の秘密鍵を生成するための第２の鍵生成部１２、
暗号化されたコマンドとＭＤＣを第２の秘密鍵で復号す
るコマンド復号部１３、復号されたＭＤＣに従い、ＩＣ
カード１に対する外部からのアクセスを制御するための
アクセス制御部１４、情報を記憶するためのメモリ１６
、端末機２への応答を暗号化するための応答暗号化部１
６、および応答を出力するための応答出力部１７とを有
している。

第２図は本実施例で用いられるコマンドのフォーマット
を示して−Ｊ？！）、２１はコマンド名の識別コード（
以下コマンドＩＤと記す）、２２はコマンドの詳細部、
２３はコマンドＩＤに対応する鍵の識別コード（以下、
鍵Ｉｎと記す）、２４はＭＤＣ，２５は暗号化されたコ
マンドの詳細部とＭＤＣである。第３図（１）は第１の
鍵選択部６が有している鍵テーブル、（２Ｊは第２の鍵
選択部１１が有している鍵テーブルである。

以上のように構或されたＸＣカードのアクセス制御方法
について、以下その動作を説明する。まず、端末機２の
制御部６は、第２図（▲）で示されるフォーマットのコ
マンドを第１の鍵選択部６へ送る。ここで、コマンドＩ
Ｄ２１の″Ｗ”は１書込みコマンド”を意味し、コマン
ドの詳細部２２の″′ｍ”は書込みデータなどで構成さ
れる。

第　　　１　　　表 第　　　２　　　表 第１の鍵選択部６は、前記コマンドを受け取ると、上記
第１表で示される鍵テーブルを参照し、“Ｗ”に対応す
る鍵ＸＤ″′ａ”を第１の鍵生成部７に送り、受信した
前記コマンドと鍵ＩＤ″ａ”をＭＤＯ付加部８に送る。

第１の鍵生或部７は、鍵ＩＤ″ａ”を受け取ると、鍵工
Ｄ　”　＆”で示される第１の秘密鍵ｋをコマンド暗号
化部９に送る〇一方、ＭＤＣ付加部８は、前記コマンド
と鍵ＩＤｍａ″を受け取ると、コマンドＩＤ”Ｗ”、コ
マンドの詳細部″■”かよび鍵ＩＤ″″ａ”の全てに依
存したＭＤＣｉを生成する。ここでは、とのＭＩ）Ｃを
ｈ（Ｗ，ａ，ｍ）で表すことにする。ｈは縮約型の関数
である。この生或方法としては、例えば、誤シ検出方法
として一般に知られているＣＲＣ（　Ｃｙｃｌｉｃ　Ｒ
ａｄｕｎｄｔｎｏｙ　Ｃｈｅｃｋ　）を用いることがで
きる。Ｍｌ）Ｃ付加部８は、鍵ＩＤ”ａ″および生成し
たＭＤＣをコマンドに付加して、第２図（Ｂ）で示され
るフォーマットのコマンドを新たに生成し、コマンド暗
号化部９に送る。コマンド暗号化部９は、第１の鍵生或
部７から送られてきた前記第１の秘密鍵ｋを用いて″″
■”かよび″ｌ　ｆ　ｎ（　’　＋　’　＊　”　）を
暗号化し、第２図０）で示されるフォーマットのコマン
ドを新たに生成する。そして、このコマンドを入力信号
線３を介してＩＣカ一ド１に送信する。ここで１１はデ
ータの連結を示し、ＩＥｋ［：］は秘密鍵ｋにより暗号
化された結果を示す。

一方、ＩＣカード１のコマンド解析部１ｏは、第２図（
Ｃ）で示される前記コマンドを受信すると、コマンドＩ
Ｄ”Ｗ”と鍵ＩＤ”ａ”を第２の鍵選択部１１に送り、
受信したコマンドをその１１コマンド復号部１３に送る
。第２の鍵選択部１１は、前記コマンドＩＤ”Ｗ″と鍵
ＩＤ”ａ”を受け取ると、第２表で示される鍵テーブル
を参照することによυコマンドＩｎ”Ｗ”と鍵ＩＤ”ａ
”が対応していることを確認した後、鍵ＩＤ’ａ”を第
２の鍵生成部１２に送る。第２の鍵生成部１２は、端末
機２が有している第１の秘密鍵ｋと同じ鍵ＸＤで示され
、かつ同じ値を有する第２の秘密鍵ｋ′を保有してかり
、鍵ＩＤ’″ａ”を受け取ると、鍵ＩＤ″ａ”で示され
る第２の秘密鍵ｋ′をコマンド復号部１３に送る。コマ
ンド復号部１３は、この秘密鍵ｋ′を用いてＩＣｋ［：
ｍｌｌｈ（Ｗ，ａ，ｍ）］を復号することによｐｍｌｌ
ｈ（Ｗ，ａ，ｍ）を復元し、この復元されたデータとコ
マンドＩＤ″ＩＷＦ＋および鍵ＩＤ”ａ”をアクセス制
御部１４に送る。

アクセス制御部１４ぱ、端末機２のＭＤＣ付加部８がＭ
ＤＣを生或する際に用いた関数ｈと同じ演算を行う関数
ｈ′を有してお９、コマンドＩ　Ｄ　’Ｗ”１鍵ＩＤ″
ａ”およびコマンド詳細部＠ｍ”からｈ′（Ｗ，ａ，ｍ
）を生威し、受け取ったｈ（Ｗ，ａ，ｍ）と比較する。

この２つの値が一致した場合に限り、アクセス制御部１
４は、この書込みコマンドの実行を許可し、コマンド詳
細部″ｍ″に含まれる書込みデータをメモリ１５に書き
込み、正常に書込みを終了した旨を応答出カ部１７に知
らせる。一方、前記２つの値が一致しなかった場合は、
メモリ１６に対する書込み処理を行わず、比較結果が異
常であった旨を応答出カ部１７に知らせる。

応答出力部１７は、出力信号線４を介し、端末機２にコ
マンドの処理結果を通知する。尚、端末機２に対する応
答として、メモリ１６に記憶されているデータを暗号化
して送シたい場合は、応答暗号化部１６が用いられる。

上述した方法が安全である理由を以下に説明する。関数
ｈは、例えばｃｕＧ方式のような一般に知られている演
算であるため、不当な第３者が任意のｍに対するｈ（Ｗ
，ａ，ｍ）を生成することは可能である。しかし、不当
な第３者は第１の秘密鍵ｋを持っていないため、’Ｅ　
ｋ　（　ｍ　Ｉｆ　ｈ（Ｗ，ａ，ｍ）］を偽造すること
はできない。即ち、正しイＥｋｌ：ｍ　ｌｌｈ　（ｗ　
，　＆　，　ｍ　）　］を生或することができるのは、
第１の秘密鍵ｋを有する正当な端末機、即ち、書込みコ
マンド“Ｗ″を発信する権利を有する端末機のみである
。したがうて、ＩＣカ一ド１ぱ、端末機２の正当性、換
言すれば、送られてきたコマンドの実行の可否を判断す
ることができる。

また、ある端末機では読出しのみを可能とし、別の端末
機では読出しと書込みを可能とするなど、端末機に応じ
て異なる機能レベルを設定できることが実用上要求され
る。これを実現するためには、コマンドごとに秘密鍵の
割り当てを変えればよい。

これについて、第２表を参照しながら説明する。

第２表はＩＣカード１の第２の鍵選択部１１が有する鍵
テーブルであ！）、ＩＣカードの基本的な機能である。

読出し、書込み、消去に関して記述している。すでに説
明したように、書込みコマンドに対する鍵ＸＤは″′ａ
”となってかう、鍵ＩＤ″＆”を有する端末機のみが書
込みコマンドを発信できることを意味している。読出し
コマンド（コマンドＩＤは月１）に対する鍵ＺＤは−１
ａ＋ｂ″となってかり、これは鍵ＩＤ″ａ”の秘密鍵筐
たは鍵ＩＤ″″ｂ”の秘密鍵のいずれか一方を有する端
末機が読出しコマンドを発信できることを意味する。Ｉ
Ｃカード１のコマンド復号部１３にかける復号処理では
、鍵ＩＤ″ａ”の秘密鍵あるいは鍵ＩＤ　”ｂ”の秘密
鍵のうち、コマンドで指定された方の秘密鍵が用いられ
る。また、消去コマンド（コマンドＩＤは″′Ｅ”）に
対する鍵ＩＤは’ａｘｂ”となっているが、これは鍵Ｉ
　ｎ　＠　，ＰＩの秘密鍵および鍵ＸＤ“ｂ”の秘密鍵
の両方を有する端末機のみが消去コマンドを発信できる
ことを意味する。コマンド復号部１３にかける復号処理
では、例えば鍵Ｉ′Ｄ″ａ”の秘密鍵と鍵ＩＤ″ｂ”の
秘密鍵を（法２のもとで加算して）得られる鍵を用いる
ことができる。

このように本実施例では、従来のように、一旦アクセス
権が得られれば、それ以降、無条件にアクセスが可能と
なるのではな（、ＩＣカード１がコマンドを受信するご
とに、そのコマンドを発信する権利を端末機が有してい
るか否かを検証するため、いかなる時点においても、第
３者による不当なアクセスを防ぐことができる。この検
証に用いる秘密鍵をコマンドごとに変えることによ９、
柔軟な運用が可能である。また木実施例では、秘密鍵そ
のものを伝送する必要がないため、これらを盗聴される
ことはない。更に本実施例では、コマンドＸＤ，鍵ＩＤ
およびコマンドの詳細部の全データに依存してＭＤＣｊ
が生或されるため、秘密鍵ｋを知らない第３者が、ＩＣ
カード１に検出されることなく入力信号線３上に伝送さ
れるいかなる情報をも改ざんすることはできない。よっ
て、コマンドの発信元の正当性のみならず、コマンドの
完全性をも保証することができる。尚、入力信号ＩＩｉ
ｌａ上に伝送されるコマンドを盗聴し、後の機会にそれ
をその渣まＩＣカード１もしくは他のＩ（ｊカードに送
信するという、所謂１再送”の不正を防ぐためには、タ
イムスタンプあるいは乱数を利用するか、もしくは暗号
的な連鎖機構を用いればよい。

発明の効果 以上のように本発明によれば、端末機が、Ｉ（ｊカ一ド
に対するコマンドと対応関係をなす第１の秘密鍵を用い
て認証情報を生威し、ＩＣカードが、受信したコマンド
と対応関係をなす第２の秘密鍵を用いて受信した前記認
証情報を検査することによシ、秘密データを伝送するこ
となく、ＩＯカードが端末機からコマンドを受信した際
に、そのコマンドを発信する権利を端末機が有している
か否かを検査することができる。１た同時に、不当な第
３者によるコマンドの改ざんも防止することができ、セ
キュリティ上の効果は極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるＩＣカードのアクセス
制御方法を説明するブロック図、第２図（Ｎ〜（ＣＩは
本発明の一実施例によるコマンドフォーマットを示す図
、第３図は従来のＩＣカードのアクセス制御方法を説明
するブロック図である。 １・・・・・・ＩＣカード、２・・・・・・端末機、３
・・・・・・入力信号線、４・・・・・・出力信号線、
５・・・・・・制御部、ｅ・・・・・・第１の鍵選択部
、７・・・・・・第１の鍵生或部、８・・・・・・ＭＤ
Ｃ付加部、９・・・・・・コマンド暗号化部、１ｏ・・
・・・・コマンド解析部、１１・・・・・・第２の鍵選
択部、１２・・・・・・第２の鍵生成部、１３・・・・
・・コマンド復号部、１４・・・・・・アクセス制御部
、１６・・・・・・メモリ、１６・・・・・・応答暗号
化部、１了・・・・・・応答出力部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＩＣカードと、このＩＣカードと交信を行う端末機とを
   備え、前記端末機は、前記ＩＣカードに対する動作指令
   と対応関係をなす第１の秘密鍵を用いて認証情報を生成
   する手段と、前記動作指令および前記認証情報を前記Ｉ
   Ｃカードに送信する手段とを有し、前記ＩＣカードは、
   前記端末機から前記動作指令および前記認証情報を受信
   する手段と、前記動作指令と対応関係をなす第２の秘密
   鍵を用いて前記認証情報を検査する手段とを有し、且つ
   前記ＩＣカードは、前記検査の結果が正常である場合に
   限り、前記動作指令に基づいた処理を実行することを特
   徴とするＩＣカードのアクセス制御方法。