JPH06501324A - スマートカード妥当性検証装置および方法 - 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】 本発明はスマートカード妥当性検証装置および方法に関する。

この発明の妥当性検証装置は、スマートカードが現金代替として用いられる用途 に特に適する。以下において発明はこの用途に関係して説明されるが、たとえば 機密保護アクセスシステムを含む多様な他の用途にも有用である。

背景技術 スマートカードは本質的にプラスチックのカードであり、超小型電子回路がその 中に埋め込まれている。それらは「集積回路カード」としても知られており、持 っている「知能」の程度に従って３つに分類されることができる。

このスケールの一端では、メモリのみを提供するスマートカードは、磁気ストリ ップを有するカードに類似している。情報はメモリ内においてストアすることが できるが、カードは処理能力を持たず、かつそのメモリへのアクセスを制限する 能力もない。

このスケールの中間にあるのは、ハード配線論理によって制御されるメモリを有 するカードであり、有効なアクセスコードが発行されるまで、いずれかまたはす べてのメモリへのアクセスを制限することができる。この同じ構成は、カードメ モリの許可されていない消去を防ぐために用いることができる。アクセスコード は個人識別番号（ＰＩＮ）の形を取ることができる。しかし、最も高度なのは、 プロセッサが複雑な機能、たとえばアルゴリズムを行なうことができるスマート カードである。上記で述べた中間のスケールに入るスマートカードが、本発明に 関するものである。

実際には、カードが適切なリーダー／ライター装置にインタフェースされた場合 に、情報がスマートカードのメモリに及びメモリから転送される。それ自体とし て、スマートカードにある情報は絶えず更新されることができる。好ましくは、 カードの使用は制御データベースとの通信を必ず必要とするべきではない。カー ドがスタンドアローン動作を提供するのなら、より柔軟に使用することができる 。

スマートカードが現金代替として用いられるシステムを提供する際、最も重要な 局面は、きっちりした機密保護システムを与えることである。初期のスマートカ ードは、クレジットカード又は磁気ストライプカードて用いるものと類似したユ ーザーキー／ＰＩＮを用いる。スマートカードへのアクセスは正しいユーザーキ ー／Ｐ　Ｉ　Ｎの提示に依拠する。さらに、カード内にストアされるデータは暗 号化されることができる。システムにおける機密保護の合理的なレベルとして、 ２つの番号、すなわちユーザキーおよび暗号キーを管理しなければならない。こ れらのキーの管理は、潜在的な権限のないユーザに対しては秘密にしておき、か つそれを定期的に変更することに関わる。キーを定期的に変更する理由は、もし ユーザキーが権限のないユーザによって奪われまたは漏れてカードへのアクセス が得られたのなら、カードのデータをコピーすることが可能となるからである。

さらに、カードデータが暗号化されていないのなら、データを不正に変更するこ とも可能となる。スマートカードの現金代替としての用途において、このような 操作は重大な問題を引起こす。

２番目の種類のスマートカード機密保護方式はその後開発され、カードの内容の 完全性を証明するために、「サイン」または「証明」を用いる。しかし、これは さらなるキーを手で入力しなければならず、したがってこのシステムも２つのキ ーの管理を必要とする。しかしこの場合、そのカードを次に使用したときに、新 しい証明の正しい計算なしでカードデータの変更が行なわれたことを、検出する ことができる。さらに、証明を含むカードメモリの場所は、カード内容をアクセ スすると消されるので、カードのコピーは妨げられる。したがって、ユーザキー だけが奪われて、カードがアンロックされたなら、第２のカードにコピーを行な うことはできるが、暗号化キーなしでは新しい証明は計算できず、そのカードま たはコピーは次回使用されるときに拒否される。

初期のアプローチに対して改良が行なわれているが、これらの先行技術のシステ ムは複数個のユーザキーを管理しなければならないという短所をまだ持っており 、情報が権限のないユーザの手に入るという危険が常にある。

発明の開示 本発明の目的は、先行技術による不利点を克服、または少なくとも改良すること である。

したかって、非保護データ記憶メモリおよびユーザアクセスコードによって選択 的にアクセス可能である保護データ記憶メモリを有する種類のスマートカードの ための妥当性検証装置が提供され、前記装置は、 前記ユーザアクセスコードをもたらすために、識別データに暗号化を行なうため の暗号化手段と、前記非保護メモリから前記暗号化手段に識別データを読出すた めの手段と、 前記ユーザアクセスコードをスマートカードに与えるための手段と、 妥当性検証データをもたらすために、前記保護メモリから前記暗号化手段へ暗号 化のために選択データを読出すための手段と、 前記識別データを前記妥当性検証データと比較して、データが一致しないならス マートカードを拒否するための比較手段と、 前記比較手段に応答して、データが一致するのなら前記保護メモリへのアクセス をもたらすための手段とを含む。

好ましくは、妥当性検証装置はさらに、識別データをストアするためのメモリ手 段を含み、非保護メモリから識別データを読出すための手段は、識別データをメ モリ手段に読出した後で非保護メモリを消去する。

さらに好ましくは、暗号化手段はユーザアクセスコードおよび妥当性検証データ をもたらすために同じ暗号化のアルゴリズムを行なう。好ましくは、暗号化アル ゴリズムは、メモリにストアされている暗号化キーを用いる。

さらに好ましくは、妥当性検証装置はさらに、スマートカードの使用の終了を示 す入力に応答して、更新された妥当性検証データをもたらすために、保護メモリ から更新された選択データを暗号化のために暗号化手段に読出すためのカードロ ッキング手段と、更新された識別データの一部を形成するために、更新された妥 当性検証データを非保護メモリに書出すための手段とを含む。

好ましくは、カードロッキング手段は、更新された識別データの暗号化によって スマートカードのための新しいユーザアクセスコードを発生し、その新しいユー ザアクセスコードをスマートカードに送る。

第２の局面において、この発明は、非保護データ記憶メモリおよびユーザアクセ スコードによって選択的にアクセス可能な保護データ記憶メモリを有する種類の スマートカードへのアクセスを妥当性検証するための方法を提供し、前記方法は 、 前記非保護メモリから識別データを読出すステ・ツブと、ユーザアクセスコード をもたらすために前記識別データを暗号化するステップと、 前記ユーザアクセスコードを前記スマートカードに与えるステップと、 前記保護メモリから選択データを読出すステップと、妥当性検証データをもたら すために前記選択データを暗号化するステップと、 前記識別データを前記妥当性検証データと比較するステップと、 データが一致しないならスマートカードを拒否し、データが一致するのなら保護 メモリへのアクセスをもたらすステップとを含む。

好ましくは、本発明の方法はさらに、識別データをストアしかつ非保護メモリを 消去するステップを含む。

さらに好ましくは、識別データを暗号化するステップと保護データから選択デー タを暗号化するステップとは、それぞれユーザアクセスコードおよび妥当性検証 データをもたらすために同じ暗号化アルゴリズムを用いる。

好ましくは、暗号化ステップは、読出し専用メモリにストアされる暗号化キーを 用いる。

さらに好ましくは、本発明の方法はさらに、スマートカードの使用の終了の表示 に応答して、保護されたメモリから更新された選択データを読出すステップと、 更新された妥当性検証データをもたらすために前記選択データを暗号化するステ ップと、 更新された識別データの一部を形成するために、更新された妥当性検証データを 非保護メモリに書出すステップとを含む。

好ましくは、更新された識別データの一部を形成するために、更新された妥当性 検証データを書出すステップはさらに、新しいユーザアクセスコードをもたらす ために更新された識別データを暗号化し、新しいユーザアクセスコードをスマー トカードに送るステップを含む。

図面の簡単な説明 発明の好ましい実施例は、−例として以下において説明され、添付の図面を参照 するが、そこにおいて、図１は本発明に係る妥当性検証装置を示すブロック図で あり、 図２は図１の妥当性検証装置の動作の一般化されたフローチャートであり、 図３は図２のアンロッキング機能のより詳細なフローチャートであり、さらに 図４は図２のロッキング機能のより詳細なフローチャー図１を参照して、妥当性 検証装置は、カードリーダー／ライター２によってスマートカード１にインタフ ェースする。後者もまたホストシステム３、たとえばゲーミング装置、の一部で ある。

スマートカード１は２種類のＥ　Ｅ　Ｐ　ＲＯＭメモリを含む。

第１の部分はいつでもアクセス可能であり、非保護メモリ４と呼ばれる。残りの 部分は「キー」またはＰＩＮをカードに与えた後のみアクセス可能であり、保護 メモリ５と呼ばれる。さらに、カードは入力／出力バードウェア６、ＥＥＰＲＯ Ｍメモリ４および５へのアクセスを制御する機密保護論理７、ならびに相互接続 されるデータおよびアドレスバス（図示されていない）を含む。

スマートカードリーダー／ライター２は、マイクロプロセッサ８、ＲＡＭ９、Ｒ Ｏ，Ｍ　１０’、、カード１への入力／出力インタフェース１１、およびホスト マシン１２への入力／出力インタフェース１３、たとえばＲ３２３２Ｃシリアル インタフエースを含む。これらのユニット８ないし１３の各々は、適当なデータ およびアドレスバスによって接続される。

図２は、本発明を示す好ましいシステムの一般化されたフローチャートである。

特に、図２はカードの妥当性検証の手順を示し、それによって中のデータへのア クセスが得られる。最初に、証明およびカード連続番号が非保護メモリから読出 される。この情報は妥当性検証装置内の読出し専用メモリ又は読出し／書出しメ モリにストアされている秘密の暗号化キーの助けによって暗号化される。暗号化 の結果は、カードをアシロツクするためのユーザキーまたはＰＩＮとして、スマ ートカードに送られる。

その後、保護メモリをアクセスし、カードデータを続出すことができる。妥当性 検証手順は、前のステップで得られたカードデータを再度秘密の暗号化キーの助 けによって暗号化することによって続行される。カードアクセスの妥当性検証の 最終ステップでは、非保護メモリから得られた証明は暗号化されたカードデータ の結果と比較される。パラメータが等しいなら、アクセスは妥当であると検証さ れ、カードの機能に従ったトランザクションなどを行なうためにカードデータを 用いることができる。

図２はカードをロックするための手順を示す。カードアクセスを終了しなければ ならないと判断されたとき、たとえばトランザクションが完了したとき、カード データは更新される。新規の証明は、前のように秘密キーの助けによって新しい カードデータを暗号化することによって発生される。証明はカード連続番号と組 合わされ、再び秘密の暗号化キーの助けによってさらに暗号化されて新しいユー ザキーをもたらす。新しいユーザキーは書出し専用メモリにストアされる。カー ドが用いられるたびに新しいユーザキーを発生する利点は、カードへのアクセス の機密を上げるためである。さらに、新しい証明はカードのコピーに対する保護 をもたらす。しかし、本発明の主要な利点は、カードのユーザは情報を覚えてお く必要がないということである。これは、妥当性検証装置がトランザクションカ ードを用いる際には、カードをお金と同じように扱う必要があるということを意 味する。本発明の効果は、許可されていない使用に対するシステム機密を与える のではなく、スマートカードにストアされているデータがみだりに変更されるの を防ぐことである。

図３は、より詳細にかつ特に、ゲーミング装置の管理に対する発明の適用を示す 。

最初に、カードユーザはカードをホストマシンに挿入する。図１に示されるよう なカードリーダー／ライターが、非保護メモリから識別データを読出す。この識 別データは、証明、カード連続番号、サービス提供番号、および製造番号の形を 取る。識別データは取込まれ、カードリーダー／ライター２のＲＡＭ９の中にス トアされる。

これらの値は暗号化アルゴリズム、たとえばデータ暗号化アルゴリズム（オース トラリアンスタンダート２８０５゜５または類似のものに記されているＤＥＡ） への入力を形成する。さらに、秘密暗号化キーは、ＲＯＭｌ０またはＲＡＭ９に よってリーダー／ライター２に保持される。暗号化アルゴリズムの出力から、１ ６ビツトのユーザキーが引き出されてスマートカードに送られ、保護されたメモ リ５をアンロックまたは能動化する。

カードがうまくアンロックされたなら、非保護メモリ４の証明領域は消去され、 保護されたメモリ内のデータは読出されてリーダー／ライターのＲＡＭ９にスト アされる。

このデータは、特定の応用に従ってカードの金融的値および他の高度の慎重さを 要するデータを典型的に含む。

カードデータはＲＯＭにストアされている暗号化キーをもう一度用いて暗号化ア ルゴリズムの入力を形成し、前にストアされた証明と比較するための妥当性検証 データをもたらす。証明および妥当性検証データが同じなら、スマートカードに かかわるトランザクションが進められる。その他の態様では、カードはみだりに 変更されているのであって、トランザクションは終了する。

カードがリーダー／ライターによって妥当であると検証されたなら、金融的値お よび他の適切な情報は、リーダーとのインタフェースを経由して、ホストマシン に転送される。トランザクションがうまく完了すると、カードが含む情報の機密 保護を確実にするために、カードは発明に従ってロックされなければならない。

図４はカードをロックするための詳細な手順を示す。

更新されたデータはホストマシンからスマートカードの保護されたメモリに転送 される。同時に、このデータは暗号化され、証明が引出されてスマートカードの 非保護メモリに書出される。

証明は、カードを開く際に読出されたカード連続番号、サービス提供番号および 製造番号のような他のパラメータとともに組合わせられてさらなる暗号化の入力 を形成する。

この第２の暗号化の結果から、新しいユーザキーが引出されて、スマートカード に転送される。金融的値などを表わすカードデータを暗号化することによって、 さらなる機密保護が与えられることは明らかである。いくつかの異なる暗号化ア ルゴリズムまたは暗号化キーを用いることによってより強力な保護が与えられる 。しかし、実際には、標準のデータ暗号化アルゴリズムを破る難しさは、発明に よって行なわれる各暗号化が同じアルゴリズムおよびキーによって達成されるよ うなものである。

本発明の大きな利点は、ユーザがＰＩＮを覚えておかなければならないという負 担から解放するということである。

キー情報がユーザによって与えられるシステムでは、この情報は平均的なユーザ が覚えることができる程度の複雑さに制限される。したがって、ユーザが提供す るピンが簡単であれば、これらのシステムは干渉をより受けやすくなる。

本発明の妥当性検証装置は、スマートカードを現金の代わりに用いることを可能 にすることは明らかである。したがって、許可されていないのにカードが使用さ れる可能性がある。この種の誤用を最小化するために、スマートカードの表面に サービス提供識別子、メンバ一番号、個人のサインなどのような独自の印を組込 むことは可能でありかつ実際に望ましい。多様な応用において、不当な変更を防 ぐことは、許可されていない使用の可能性よりもしばしば重要であることは明ら かである。

特定の実施例に言及されたが、当業者にとって本発明は多くの他の態様において も実現できることは明らかである。

スマートカード゛ カード゛「開く」　カード゛ま「閉じ３」カード゛＾Ｔン口・・１７ カード゛ハロ１，７ 補正書の写しく翻訳刀提出書（特許法第１８４条の８）　股哲１、事件の表示 国際出願番号：　ＰＣＴ／ＡＵ９１１００１６４２、発明の名称 スマートカード妥当性検証装置および方法３、特許出願人 住　所　オーストラリア、２０１５　ニュー・サウス・ウェールズ、アレクサン ドリア、ボタニー・ロード、４１０−４１２名　称　スキャンディック・インタ ーナショナル・プロプライエタリー・リミテッド 代表者　不詳 国　籍　オーストラリア ４、代理人 住　所　大阪市北区南森町２丁目１番２９号　住友銀行南森町ビル１９９１年１ １月２２日 ６、添付書類の目録 補正書の写しく翻訳文）　１通 保護が与えられることは明らかである。いくつかの異なる暗号化アルゴリズムま たは暗号化キーを用いることによってより強力な保護が与えられる。しかし、実 際には、標準のデータ暗号化アルゴリズムを破る難しさは、発明によって行なわ れる各暗号化が同じアルゴリズムおよびキーによって達成されるようなものであ る。

本発明の大きな利点は、ユーザがＰＩＮを覚えておかなければならないという負 担から解放するということである。

キー情報がユーザによって与えられるシステムでは、この情報は平均的なユーザ が覚えることができる程度の複雑さに制限される。したがって、ユーザが提供す るピンが簡単であれば、これらのシステムは干渉をより受けやすくなる。

本発明の使用においてＰＩＮは必要ないので、動作されるべき装置にＰＩＮパッ ドを設ける必要もない。これは、このようなキーバッドのための物理的なスペー スが不十分である、または動作環境がこのようなキーバッドにとって望ましくな い他の状態に変わるような応用において、著しい利点となる。さらに、ＰＩＮの 使用を避けることは、本システムを短い使用期間のカードに特に適するようにす る。

カードが短い寿命を有しかつ高い回転率を有する場合、ユーザがＰＩＮを容易に 覚えていることは可能でない。本発明はＰＩＮをなくし、したがって短い使用期 間の用途に特に適する。

本発明の妥当性検証装置は、スマートカードを現金の代わりに用いることを可能 にすることは明らかである。したがって、許可されていないのにカードが使用さ れる可能性がある。この種の誤用を最小化するために、スマートカードの表面に サービス提供識別子、メンバ一番号、個人のサインなどのような独自の印を組込 むことは可能でありかつ実際に望ましい。多様な応用において、不当な変更を防 ぐことは、許可されていない使用の可能性よりもしばしば重要であることは明ら かである。

特定の実施例に言及されたが、当業者にとって本発明は多くの他の態様において も実現できることは明らかである。

ユーザアクセスコードをもたらすために前記識別データを暗号化するステップと 、 前記ユーザアクセスコードを前記スマートカードに与えるステップと、 選択データを前記保護メモリから読出すステップと、妥当性検証データをもたら すために前記選択データを暗号化するステップと、 前記識別データを前記妥当性検証データと比較するステップと、 データが一致しないならスマートカードを拒否し、データが一致するのなら保護 メモリへのアクセスをもたらすステップとを含む、方法。

８、さらに、識別データをストアしかつ非保護メモリを消去するステップを含む 、請求項７に記載の方法。

９、さらに、識別データを暗号化しおよび保護メモリからの選択データを暗号化 し、ユーザアクセスコードおよび妥当性検証データをそれぞれもたらすために同 じ暗号化アルゴリズムを使用するステップを含む、請求項８に記載の方法。

１０、暗号化ステップはメモリにストアされる暗号化キーを用いる、請求項７な いし９のいずれかに記載の方法。

１１、クレーム１ないし６のいずれかに従う妥当性検証装置によって、スマート カードで動作されるゲーミング装置。

国際調査報告 Ｎ殻■製１偲り庁じαに口α鵠り寝ス躍１擬テαぴｌ虎函績す社凡Ｑ■ｌ拒コ冒 扇１図げハ Ｆｌｔ２６４５３０３ＧＢ９００７２５６ＧＢ２２３３１２７ＪＰ２２５９８９ ３ＷＯ９０／１５３Ｂ２　ＡＵ５６５４６／９０フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、　ＬＵ、　ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ（Ｂ Ｆ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＭ、ＧＡ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、ＴＧ）、ＡＴ、 ＡＵ、ＢＢ、ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，ＤＥ、　ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＩ、　 ＧＢ。

ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、ＭＣ，ＭＧ、ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、Ｐ Ｌ、　Ｒ○、ＳＤ、ＳＥ、ＳＵ、　ＵＳ（７２）発明者　ホフマン、クリストフ ・ティムオーストラリア、２７６５　ニュー・サウス・ウェールズ、ネルソン、 ヘツション・ロード、１８ （７２）発明者　ディモンド、フィリップ・チャールズオーストラリア、２１６ ０　ニュー・サウス・ウェールズ、メリーランズ、ブルンズウィック・ストリー ト、３５

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．非保護データ記憶メモリおよびユーザアクセスコードによって選択的にアク セス可能な保護データ記憶メモリを有する種類のスマートカードのための妥当性 検証装置であって、前記装置は、 前記ユーザアクセスコードをもたらすために、識別データに暗号化を行なうため の暗号化手段と、識別データを前記非保護メモリから前記暗号化手段に読出すた めの手段と、 前記アクセスコードをスマートカードに与えるための手段と、 妥当性検証データをもたらすために、前記保護メモリから暗号化のために選択デ ータを前記暗号化手段に読出すための手段と、 前記識別データを前記妥当性検証データと比較して、データが一致しないならス マートカードを拒否するための比較手段と、 前記比較手段に応答して、データが一致するのなら前記保証メモリヘのアクセス をもたらすための手段とを含む、装置。
2. ２．さらに、前記識別データをストアするためのメモリ手段を含み、前記非保護 メモリから識別データを読出すための前記手段は、識別データを前記メモリ手段 に読出した後で非保護メそりを消去する、請求項１に記載の装置。
3. ３．前記暗号化手段は、前記ユーザアクセスコードおよび前記妥当性検証データ をもたらすために、同じ暗号化アルゴリズムを行なう、請求項１に記載の装置。
4. ４．前記暗号化アルゴリズムはメモリにストアされる暗号化キーを用いる、請求 項３に記載の装置。
5. ５．さらに、前記スマートカードの使用の終了の入力表示に応答して、更新され た妥当性検証データをもたらすために、前記保護メモリから更新された選択デー タを暗号化のために前記暗号化手段に読出すためのカードロッキング手段と、 更新された識別データの一部を形成するために、前記更新された妥当性検証デー タを前記非保護メモリに書出すための手段とを含む、請求項１ないし４のいずれ かに記載の装置。
6. ６．前記カードロッキング手段は、前記更新された識別データの暗号化によって 前記スマートカードのための新しいユーザアクセスコードを発生し、前記新しい ユーザアクセスコードを前記スマートカードに送る、請求項５に記載の装置。
7. ７．非保護データ記憶メモリおよびユーザアクセスコードによって選択的にアク セス可能である保護データ記憶メモリを有する種類のスマートカードに対するア クセスの妥当性を検証するための方法であって、前記方法は、識別データを前記 非保護メそりから読出すステップと、ユーザアクセスコードをもたらすために前 記識別データを暗号化するステップと、 前記ユーザアクセスコードを前記スマートカードに与えるステップと、 選択データを前記保護メモリから読出すステップと、妥当性検証データをもたら すために前記選択データを暗号化するステップと、 前記識別データを前記妥当性検証データと比較するステップと、 データが一致しないならスマートカードを拒否し、データが一致するのなら保護 メモリヘのアクセスをもたらすステップとを含む、方法。
8. ８．さらに、識別データをストアしかつ非保護メモリを消去するステップを含む 、請求項７に記載の方法。
9. ９．さらに、識別データを暗号化しおよび保護メモリからの選択データを暗号化 し、ユーザアクセスコードおよび妥当性検証データをそれぞれもたらすために同 じ暗号化アルゴリズムを使用するステップを含む、請求項８に記載の方法。
10. １０．暗号化ステップはメモリにストアされる暗号化キーを用いる、請求項７な いし９のいずれかに記載の方法。