JPH07311826A - Ｉｃカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】メモリ内容が破壊・改ざんされても、データの
再生・復旧が可能なＩＣカードを提供する。 【構成】ＩＣカード１は、カード基体１０、ＩＣモジュ
ール１１、データ表示部１４より構成される。ＩＣモジ
ュール１１のメモリに記憶されている内容の一部または
全部のデータに対して、予め定めた所定の認証キーに基
づいて認証コードを演算により求める。そして、その内
容のデータと、それに基づいて求められた認証コードと
を、データ表示部１４に記録・表示する。そのデータ表
示部１４は非電気的に、目視可能なように記録できる表
示部である。したがって、ＩＣモジュール１１のメモリ
の内容が、読み取り不能、あるいは、破壊されたとして
も、データ表示部１４に表示されているデータは読み取
り可能であり、内容チェックも行える。また、表示デー
タの安全性も高まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データ記憶用のメモリ
を有するＩＣカードであって、特に目視可能に情報の記
録ができる表示手段を有するＩＣカードに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体回路（以後、ＩＣと言う）をカー
ド状のパッケージに収容したＩＣカードが急速に普及し
ている。このＩＣカードは、演算処理機能を持ってお
り、記憶容量が大きい、データの消去・再書き込みが可
能、機密保持機能が優れている、などの特徴を有するた
め磁気カードに代わるものとして様々な分野で用いられ
ている。たとえば、プリペイドカードとしては、使用可
能残高と利用状況が逐次更新されながら記憶され用いら
れる。また、金融機関との取り引き用としては、個人認
証用の暗証番号のほか、預金残高や、最近の取り引き状
況などが記憶され用いられる。また、商店などにおい
て、購買の履歴と、各購買金額に応じて獲得する所定の
割合のポイントとを記憶しておき、そのポイントに応じ
て所定金額の品物と交換するいわゆるポイントカードと
して利用される場合も増えている。

【０００３】そのようなＩＣカードは通常、読み取り装
置にセットし、記憶データの読み取り、内容の確認、デ
ータの書き込みなどの処理を行う。しかし、カード携帯
者からは、読み取り装置にセットしなくとも、随時記憶
データを確認したいという要望があり、記憶されている
データを表示できるようにしたＩＣカードも提案されて
いる。たとえば、預金残高、利用可能残高、獲得ポイン
トなどを、液晶などの表示窓に表示可能としたＩＣカー
ドが提案されている。さらに、操作スイッチを有し、そ
のスイッチにより表示内容を切り換えることのできるＩ
Ｃカードも提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＩＣカ
ードにおいては、記憶データが利用不可能となった場合
に、適切にデータの再生・復旧を行うことができないと
いう問題があった。記憶データが利用不可能になると
は、ＩＣカードの記憶手段に記憶されているデータが物
理的に読み取り不可能となった場合と、データは読める
ものの、読み取りデータのチェック段階において不適切
データと判定され、その読み取りデータの信頼性を失っ
た場合である。前者は、ＩＣカード内部の半導体回路の
断線や短絡による回路異常、ＩＣカードと読み取り装置
とのコネクト部分の機械的故障などが原因として挙げら
れる。また、後者は、半導体回路のデータ線の短絡など
によるデータの変化、記憶素子の欠陥による記憶データ
の変化、外部の強電磁界の影響によるデータの破壊、あ
るいは、故意の偽造行為などによるデータの改ざんなど
が原因として挙げられる。

【０００５】そのような場合、金融機関との取り引き用
ＩＣカードの場合であれば、そのオンラインシステム本
体の記憶装置に記憶されている原本のデータに基づい
て、正しいデータの復旧・再生を行い、新しいＩＣカー
ドを再発行をすることができる。しかし、この作業は各
作業段階で厳重なチェックを必要とする上に、非定常作
業であるため、迅速に新しいＩＣカードを再発行するこ
とができない。その場合、そのＩＣカード利用者は、Ｉ
Ｃカードを利用したサービスを受けることができず、取
り引きが不便になるという問題を生じた。また、その利
用不可能となったＩＣカードが、プリペイドカードやポ
イントカードなどのカードの場合には、前記金融機関の
ようなバックアップデータがないため、正確な復旧・再
生は不可能である。そのため、カード発行時のリセット
されたデータか、あるいは、規定に従った所定のデータ
を用いて、復旧・再生を行わざるを得ない。したがっ
て、ＩＣカード利用者か、ＩＣカード発行者のいずれか
が、損害を被るという問題を生じた。

【０００６】いずれにしても、従来のＩＣカードにおい
ては、記憶データが利用不可能となった場合に、ＩＣカ
ード本体から記憶データを復旧・再生させるのは不可能
であり、したがって、不便で信頼性が十分でないという
問題があった。したがって、本発明の目的は、ＩＣカー
ドのメモリに記憶されたデータが利用不可能となって
も、ＩＣカード本体のみを用いて、迅速にデータの復旧
・再生が可能なＩＣカードを提供することにある。その
結果、ＩＣカードの保有者、および、ＩＣカードの発行
者の双方にとって、便利で信頼性の高いＩＣカードを提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、前述した
問題を解決し、記憶データの信頼性を高めるために、ま
ず、データを二重に記憶することが必要であると考え
た。また、同一の手段により記憶するのでは、１つの原
因により二重化した記憶データの両方が不良となる可能
性が高いことを考慮し、その二重の記憶手段は、全く別
の記憶方法・記憶媒体に記憶することが適切であると考
えた。さらに、その二重化した記憶手段の記憶データの
少なくともいずれか一方は、電気的、あるいは機械的な
故障が生じたとしても、記憶内容の読み取りが可能な記
憶手段であるべきだという点も考慮した。そして、以上
の要件を満足させるようなＩＣカードの構成について検
討を重ねて、本発明を完成させた。

【０００８】本発明のＩＣカードは、少なくとも利用デ
ータと、認証コードとを電気的に記憶・読出し可能な記
憶手段と、前記各データを非電気的に記憶し目視可能に
表示する表示手段とを有する。好適には、前記データを
電気的に記憶・読出し可能な記憶手段とは、ＰＲＯＭ、
ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの、半導体メモ
リである。また好適には、前記非電気的に記憶し目視可
能に表示する表示手段は、反復して記録・表示可能で、
内容が更新可能な表示手段であることが望ましい。特定
的には、前記データを非電気的に記憶し目視可能に表示
する表示手段とは、基板上に磁性粉を内包したマイクロ
カプセルを塗設した記録層を有し、該記録層に磁界を印
加することにより情報を表示可能とした磁気表示手段で
ある。また特定的には、前記データを非電気的に記憶し
目視可能に表示する表示手段とは、感熱記録媒体を塗設
した感熱記録層を有し、該記録層に熱的に印字すること
により情報を表示可能とした感熱表示手段である。

【０００９】

【作用】本発明のＩＣカードの、非電気的に記憶され表
示されている利用データと認証コードのデータは、メモ
リに電気的に記憶されている記憶データとは、全く別の
記憶媒体に、別の記憶手段により記憶されている。した
がって、メモリに記憶されているデータが利用不可能と
なっても、この非電気的に記憶されているデータも利用
不可能となる可能性は極めて少ない。また、そのデータ
は目視可能なように表示され記憶されているので、電気
的あるいは機械的な故障がＩＣカードに発生したとして
も、その記憶内容を読み出すため装置や特別な手段を何
ら必要せず、直接的にそのデータを目視により読み取る
ことができる。さらに、その記憶・表示データには、認
証コードも同時に記憶・表示されているので、その読み
取り利用データが正しいか否かの判定を行うことができ
る。

【００１０】

【実施例】本発明のＩＣカードの一実施例について図１
〜図６を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例
である接触型ＩＣカードの構造を示す図である。ＩＣカ
ード１は、カード基体１０、ＩＣモジュール１１、デー
タ表示部１４より構成される。以下、まずＩＣカード１
の各部の構造について説明する。カード基体１０は、前
記各構成部を支持し、保護する基体でありプラスチック
の基材中に、金属またはプラスチックシートを平板状に
形成した芯材を埋設した構造である。また、カード基体
１０は、ＩＣモジュール１１を収容するための孔部、デ
ータ表示部１４を貼付するための凹部を有する。

【００１１】ＩＣモジュール１１は、演算部であるマイ
クロプロセッサと、記憶部であるメモリと、さらにそれ
らを制御、保護する周辺回路、および、外部装置と電気
的に接続するための接続端子とが、フィルム上に実装さ
れた回路モジュールである。ＩＣモジュール１１は、カ
ード基体１０内に収容される。本実施例においては、前
記接続端子は、回路電源供給端子、信号用電源供給端
子、接地端子、クロック入力端子、リセット端子、デー
タ入出力端子、および、リザーブ用２端子に規定され
る。

【００１２】データ表示部１４は、ＩＣカード１に記憶
されているデータの一部または全部を目視可能な状態に
記憶・表示する表示手段である。本実施例において、こ
のデータ表示部１４は磁界を印加することにより、情報
を目視可能な状態で記憶する磁気表示媒体を用いる。磁
気表示媒体は、液体と、この液体の中に浮遊しかつ磁場
に感応する磁性粉とが含有されているマイクロカプセル
を、基板上に塗設し記録層とした記憶・表示媒体であ
る。この媒体に垂直磁場をかけるとマイクロカプセルの
磁性粉は垂直方向に整列する。そのため、外部からの入
射光は基板表面まで達し、そこで反射される。その結
果、反射光として基板の色が目視される。また、前記媒
体に平行磁場をかけると、マイクロカプセルの磁性粉は
水平配向され、外部からの入射光は磁性粉で反射され
る。その結果、反射光として磁性粉の色が目視される。
したがって、基板の色と磁性粉の色とを異なる色にする
ことにより、目視可能なように情報を記録できる。

【００１３】次に、ＩＣカード１の使用方法について、
図２〜図５を参照して説明する。まず、通常の使用方法
について図２および図３を参照して説明する。図２は、
ＩＣカード１の通常使用時の信号の流れを示す図であ
る。図３は、ＩＣカード１の通常使用時の処理手順を説
明するフローチャートである。なお、図２と図３におい
て、同一処理に対しては同一の符号を付してある。

【００１４】なお、本実施例のＩＣカード１は、買物を
する度に、購買金額の所定割合に相当する点数を累積
し、その累積点数に応じて所定の商品と交換する、いわ
ゆるポイントカードである。各ＩＣカード１には、ＩＣ
カードを利用した累積ポイントデータと、そのデータの
正当性をチェックするための認証コードが記憶されてい
る。また、このポイントシステムの対象となるカードか
否かをチェックするため、ＩＣカード処理装置（以後、
処理装置と言う）と各ＩＣカードは、共通の秘密キーを
記憶している。そして、この秘密キーと累積ポイントデ
ータとに基づいて求められた前記認証コードを、ＩＣカ
ードと処理装置の両方において照合することにより、Ｉ
Ｃカードと累積ポイントデータの両方のチェックを行
う。なお、本実施例のシステムにおいては、ＩＣカード
個々の識別をする必要はなく、故に、ＩＣカードの識別
データは使用していない。

【００１５】以下、そのデータの更新および照合の方法
について説明する。まず、ＩＣカード１を処理装置にセ
ットする（ステップ０）。処理装置より電源供給を開始
されたＩＣカード１は、メモリに記憶されているこれま
での累積のポイントデータＰ0 を読み出し、処理装置に
転送する（ステップ１）。ＩＣカード処理装置において
は、入力されたポイントデータＰ0 と、予め設定されて
いる本ポイントシステムの秘密キーＩ1 に基づいて、認
証コードＫ1 を生成する（ステップ２）。次に、ＩＣカ
ード１より、ＩＣカード１のメモリに記憶されている認
証コードＫ2 を処理装置に取り込む（ステップ３）。な
お、認証コードＫ２はこれまでの累積のポイントデータ
ＰＯと秘密キーＩ１とからＩＣカード内で生成された認
証コードである。そして、前記生成された認証コードＫ
1 と、ＩＣカード１より取り込まれた認証コードＫ2 が
一致するか否かをチェックする（ステップ４）。一致し
なかった場合は、このＩＣカードと各データのいずれか
は、このシステムおよび処理装置で扱うのに適切ではな
いと判断され、ＩＣカードを排出し（ステップ１０）、
処理を中止する。

【００１６】ステップ４において、前記生成された認証
コードＫ1 と、ＩＣカード１より取り込まれた認証コー
ドＫ2 が一致した場合は、このＩＣカード１およびその
記憶データは、この処理装置で取扱い対象として適切な
ＩＣカードおよびデータであると判断される。そして、
転送されたポイントデータＰ0 に新たに発生したポイン
トデータＰ1 が加算され、新たな累積ポイントデータＰ
2 が作成される（ステップ５）。この新たな累積ポイン
トデータＰ2 は、ＩＣカード１に転送され、ＩＣカード
のメモリに記憶される（ステップ６）。ＩＣカードの演
算部においては、前記ポイントデータＰ2 より、ＩＣカ
ードのメモリに記憶されている秘密キーＩ1 に基づい
て、認証コードＫ3 を作成し、ＩＣカード内のメモリに
記憶する（ステップ７）。また、処理装置においても、
ＩＣカード１同様に、前記算出した新たな累積ポイント
データＰ2 と、秘密キーＩ1 に基づいて、認証コードＫ
4 を作成する（ステップ８）。そして、処理装置は、前
記新たな累積ポイントデータＰ2 と認証コードＫ4 を、
ＩＣカード１の磁気表示部１４に印字記録する（ステッ
プ９）。以上の処理を行った後、処理装置はＩＣカード
１を排出し一連の処理を終了する（ステップ１０）。

【００１７】以上のような処理を行うことにより、ＩＣ
カード１に記憶されているポイントデータＰ0 は、発生
したポイントデータＰ1 を累積したポイントデータＰ2
に更新される。さらにそのチェックデータである認証コ
ードＫ2 も、更新されたにポイントデータＰ2 に基づい
た新たな認証コードＫ4 に更新される。

【００１８】次に、前述したような通常の処理が行えな
かった場合の処理について図４、図５を参照して説明す
る。図４は、ＩＣカード１のデータ異常時の信号の流れ
を示す図である。図５は、ＩＣカード１のデータ異常時
の処理手順を説明するフローチャートである。なお、前
記通常の処理が行えなかった場合とは、ＩＣカードをセ
ットした段階で、電気的あるいは機械的に、処理装置と
接続不可能な場合、または、前記通常の処理のステップ
４において、ＩＣカード１に記憶されていた認証コード
Ｋ2 とポイントデータＰ0 に基づいて生成された認証コ
ードＫ1 が異なり、記憶データが適切でないと判断され
た場合である。

【００１９】まず、ＩＣカード１の磁気表示部１４に表
示してあるポイントデータを目視により読み取り、処理
装置の入力装置より入力する（ステップ１１）。次に、
予め処理装置の記憶メモリに格納されている、このポイ
ントシステムの秘密キーＩ1と、前記入力されたポイン
トデータＰ0 より認証コードＫ1 を生成する（ステップ
１２）。また、オペレータは次にＩＣカード１の磁気表
示部１４に表示してある認証コードＫ2 を目視により読
み取り、処理装置の入力装置より入力する（ステップ１
３）。そして、その入力された認証コードＫ2 と、生成
された認証コードＫ1 を比較し、一致しているか否かを
チェックする（ステップ１４）。一致している場合に
は、磁気表示部１４に表示されていたポイントデータＰ
0 が正しいとして処理を終了する（ステップ１５）。こ
の場合、たとえば、新しいカードを発行するなどの処置
をした上で、前記通常時の処理手順のステップ５より処
理を続ける。また、前記入力された認証コードＫ2 と、
生成された認証コードＫ1 が一致しなかった場合は、こ
の磁気表示部１４に表示されているデータは、何らかの
理由で書き変わっており適切な値ではないと判定し、デ
ータの復旧を放棄し、処理を終了する（ステップ１
６）。

【００２０】なお、前述した処理の中で、ポイントデー
タと秘密キーに基づいて認証コードを作成する作成方法
は、データ通信用暗号標準（ＤＥＳ）に準じた方式によ
り行う。ＤＥＳ方式は、入力された６４ビットの平文Ｐ
を、６４ビットのキーＩを用いて、同じく６４ビットの
暗号文ｆ（Ｉ，Ｐ）に変換する暗号方法である。このＤ
ＥＳ方式に準じた方式の暗号化方法について、図６の模
式図を参照して説明する。まず、入力された６４ビット
のデータＰについて所定のテーブルに基づいてビットの
位置を変換する処理（Ｈ）を行う。次に、そのデータに
対して式１に示す変換を１６回繰り返す。

【００２１】

【数１】 なお、キーデータｉ_n は、キーＩを順次所定の回数シフ
トして下位４８ビットを抽出したデータである。

【００２２】そして、その結果のデータ（Ｌ₁₆，Ｒ₁₆）
の上位ビットと下位ビットを入れ換えた後、所定のテー
ブルに基づいて、前記ビットの位置を変換する処理の逆
変換（Ｈ^-1）を行う。この結果が暗号文ｆ（Ｉ，Ｐ）で
ある。この方法によれば、前記各テーブルや、非線型関
数ｇが公表されたものであっても、キーＩを非公開にし
ておけば、原データの復元は困難なものとなる。また、
本実施例においては、ポイントデータに日付などのデー
タ、あるいは、固定値を付加して６４ビットのデータと
して、この暗号化用データとして用いる。

【００２３】このように、本発明のＩＣカードによれ
ば、ＩＣモジュール内のメモリに格納されているデータ
が、何らかの理由で読み出し不能となったり、破壊され
たとしても、直接的に目視可能な状態で、記憶・表示部
に記憶されているため、データの復旧が行える。したが
って、便利で信頼性の高い表示機能をもったＩＣカード
が提供できる。

【００２４】なお、本発明のＩＣカードは、本実施例に
限られるものではなく、種々の変形が可能である。たと
えば、本実施例においては、特定のポイントシステムに
おいて、処理装置、ＩＣカードともに共通のキーを記憶
しておき、その共通キーより認証キーを生成する方法で
あった。しかし、カード毎に個別の識別データを保持さ
せ、該識別データを用いて、認証を行うようにしてもよ
い。すなわち、ＩＣカードから処理装置に対して、前述
したデータの他にさらに、カード識別データ（たとえ
ば、カード上に印字されている会員番号など）を転送す
る。このカード識別データと、処理装置に予め記憶され
ているベースキーより認証キーを求める。このベースキ
ーは、処理装置にのみ記憶されているものであり、個々
のＩＣカードには記憶されていないキーである。このよ
うな構成にすれば、ＩＣカード各々に別個の認証キーを
設定でき、カード別の正当性チェックも可能となる。

【００２５】また前述した例において、ＩＣカード１に
おいてポイントデータＰ2 と認証キーＩ1 に基づいて生
成された認証コードＫ3 と、処理装置において同様に生
成した認証コードＫ4 とは同一のアルゴリズムにより算
出された値であるから同一の値になるはずである。した
がって、ＩＣカード１で生成された認証コードＫ3 を再
び処理装置に読み込み、認証コードＫ4 との一致チェッ
クをとるような構成にしてもよい。そのようにすれば、
ＩＣカード１および処理装置の演算部のチェックを行う
ことができる。

【００２６】さらに、前記認証コードの演算も、作業者
がそのポイントシステムの認証キーを知っている場合に
は、電卓などを用いて手動により計算してもよい。その
ような場合で、表示データの正当性のチェックを行うの
みであれば、処理装置は全く必要ない。また、前記表示
部への記憶・表示データは、例示として、購買金額に応
じて獲得できるポイント数としたが、これに限られるも
のではない。このポイント数のほかに、さらに日付、時
間など取り引き時の可変データを付加してもよい。さら
に、それら複数種類のデータを用いて認証コードの生成
を行えば、秘密キーや認証コードの類推を一層難しくす
るることができる。また、ＩＣ演算部には接触端子をも
たない非接触ＩＣを用いてもよい。

【００２７】また、ＩＣカードのデータの記憶・表示部
として、本実施例においては磁気表示媒体を用いたが、
これに限られるものではなく感熱記録媒体でもよい。感
熱記録媒体とは、例えば透明なフィルム上に熱可逆記録
層を積層させた、反復記録可能な感熱記録シートであ
る、このシートにサーマルヘッドなどで所定記録温度以
上の温度で印字すると、その印字部分が白濁状態になり
文字を記録できる。また、前記所定の記録温度より低く
かつ常温より高い温度に加熱後冷却すると、全体が透明
状態となり文字は消去される。

【００２８】

【発明の効果】本発明のＩＣカードは、記録データを、
全く別の記憶方法・記憶媒体に二重に記憶した。さら
に、その二重化した記憶データの一方は、電気的、ある
いは機械的な故障が生じても、記憶内容を読み取り可能
な記憶手段とした。したがって、このＩＣカードによれ
ば、電気的にデータを記憶・読出し可能な記憶手段に記
憶されているデータが利用不可能となっても、ＩＣカー
ド本体のみを用いて、迅速にデータの復旧・再生が可能
なＩＣカードを提供できる。さらに、ＩＣ内部の記録デ
ータだけでなく、表示部データのセキュリティ確保も可
能となるため、よりセキュリティ度の高い情報表示も行
うことができる。つまり、ＩＣカードの保有者、およ
び、ＩＣカードの発行者の双方にとって、便利で信頼性
の高いＩＣカードを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるＩＣカードの構造を示
す図である。

【図２】図１に示したＩＣカードの通常使用時の信号の
流れを示す図である。

【図３】図１に示したＩＣカードの通常使用時の処理手
順を説明するフローチャートである。

【図４】図１に示したＩＣカードのデータ異常時の信号
の流れを示す図である。

【図５】図１に示したＩＣカードのデータ異常時の処理
手順を説明するフローチャートである。

【図６】ＤＥＳ方式の暗号化を説明する図である。

【符号の説明】

１…ＩＣカード １１…ＩＣモジュール １３…磁気記録部 １４…データ表示部 Ｐ0 〜Ｐ2 …ポイントデータ Ｉ1 …秘密キー Ｋ1 〜Ｋ4 …認証コード

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カードの利用に応じて更新されて書き換え
   られる利用データと、その利用データに認証キーを演算
   させて生成され、利用データの書換え時に書換えられる
   認証コードとを、電気的に記憶・読出し可能な記憶手段
   と、 前記利用データおよび認証コード書換え時に、前記利用
   データおよび前記認証コードを非電気的に記憶し目視可
   能に表示する表示手段とを有するＩＣカード。
2. 【請求項２】前記認証キーは、カード各々に付された識
   別データと、予め設定されたキーデータとを演算させて
   生成された認証キーである請求項１記載のＩＣカード。
3. 【請求項３】前記電気的に記憶・読出し可能な記憶手段
   は、読出し再書込み可能なメモリ（ＲＡＭ）、プログラ
   マブル読出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、紫外線による消
   去可能な読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去
   可能な読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）などの、電気
   的にデータを記憶するメモリー手段である請求項１また
   は２記載のＩＣカード。
4. 【請求項４】前記非電気的に記憶し目視可能に表示する
   表示手段は、反復して記録・表示が可能で、内容が更新
   可能な表示手段である請求項１〜３いずれか記載のＩＣ
   カード。
5. 【請求項５】前記非電気的に記憶し目視可能に表示する
   表示手段は、基板上に磁性粉を内包したマイクロカプセ
   ルを塗設した記録層を有し、該記録層に磁界を印加する
   ことにより情報を表示可能とした磁気表示手段である請
   求項４記載のＩＣカード。
6. 【請求項６】前記非電気的に記憶し目視可能に表示する
   表示手段は、感熱記録媒体を塗設した感熱記録層を有
   し、該記録層に熱的に印字することにより情報を表示可
   能とした感熱表示手段である請求項４記載のＩＣカー
   ド。