JPH0827822B2 - 外部装置により携帯可能な物体の正当性を証明する方法 - Google Patents

外部装置により携帯可能な物体の正当性を証明する方法

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JPH0827822B2 JP62503572A JP50357287A JPH0827822B2 JP H0827822 B2 JPH0827822 B2 JP H0827822B2 JP 62503572 A JP62503572 A JP 62503572A JP 50357287 A JP50357287 A JP 50357287A JP H0827822 B2 JPH0827822 B2 JP H0827822B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、外部装置により、携帯可能な物体、例えば
この外部装置に接続されたメモカードの正当性を証明す
る方法に関するものである。
特に、本発明は、外部媒体がカードを介してシステム
に制御命令を供給するとかシステムにアクセスする許可
を与える機能を有するが、所定のカードだけがこの外部
媒体と連動できるようにオーソライズされているため、
この外部装置に接続されたカードが制御命令の供給また
はアクセス許可の権利が本来あるかどうかを、この外部
装置が前もってはっきりと確認する必要がある場合に応
用される。。
一般に、カードなどの携帯可能物体を利用する場合に
は、たいてい用途ごとに少なくとも１つの特定の秘密キ
ーが利用される。このキーは、所定の用途にアクセス可
能な全カードに前もって記憶されるとともに、この用途
において制御命令を供給する、またはアクセス許可を与
えるためにこのカードに接続される可能性のある全装置
にも記憶される。秘密キーは、カードを発行しており、
かつ、このカードと連動する装置を管理する許可を与え
られた機関のみに知らされている。どの用途でも、装置
は、この装置自体が記憶している秘密キーがカードの秘
密キーと確かに一致していることを、秘密キーの値を明
らかにすることなく確認する必要がある。
一般に、この確認作業はカードと装置の間の情報交換
による対話という形態で行われる。このことは、例えば
本特許出願の出願人のフランス国特許第2469,760号に記
載されている。
この特許によると、対話は以下のように行う。すなわ
ち、ランダムな数値を外部からカードに１つ入力し、カ
ードの処理回路で計算を実行させて、このランダムな数
値と前もって記憶されている秘密キーの関数である結果
を導出し、この結果をカードから出力させ、この結果を
装置による計算結果である少なくとも上記のランダムな
数値とこの装置に前もって記憶されている秘密キーの関
数である結果と比較する。
このカード確認操作またはカードの正当性の証明操作
は、上記の２つの結果が一致している場合に終了する。
もちろん、秘密キーが互いに等しい場合にしかこのよう
な一致は得られない。
不正者が不正カードを製造することが絶対にできない
ようにするためには、特に一般人がアクセスできる装置
の段階で、使用されるキーの秘密が保持される必要があ
る。一般に、キーはメモリ領域に記憶され、次いで外部
からアクセスできないようにロックされる。このメモリ
領域には、このメモリ領域に接続された処理回路を通し
て内部からしかアクセスすることができない。しかし、
不正行為は可能性が低く技術的に難しいとはいえ、常に
可能であることを認めなくてはならない。不正者は、例
えばキーが記憶されたメモリをレーザで読出す方法など
の進んだ方法で秘密キーを発見しようとする。
この課題を解決するため、本発明は、秘密キーの代わ
りに時間経過とともに変化する情報を装置に記憶させる
一方、この装置が、連動する可能性のあるカードの正当
性を証明できるようにするものである。
つまり、本発明によれば、外部装置によりこの外部装
置に接続された携帯可能物体の正当性を証明するため
に、少なくともこの携帯可能物体のメモリに前もって記
憶された秘密キーと上記外部装置から供給された変更可
能データの関数である結果を上記携帯可能物体の処理回
路に計算させるタイプの証明方法であって、上記結果
と、上記外部装置に以前に接続された携帯可能物体によ
り同じ上記変更可能データから計算された少なくとも１
つの以前の結果とを比較することを特徴とする方法が提
供される。
本発明の別の特徴によれば、使用される上記の変更可
能データは、外部装置により正当性が証明されたばかり
の携帯可能物体によりランダムに変更される。
本発明の重要な特徴によれば、外部装置となる装置は
すべてありふれた装置であり、機密情報または秘密情報
をまったく記憶していない。
上記した以外の特徴、利点および詳細は、実施例を示
す添付の図面を参照して行う以下の説明により明らかに
なろう。
第１図は、本発明の方法を実行するシステムの第１の
実施例の概略図である。
第２図は、本発明の方法を実行するシステムの第２の
実施例の概略図である。
第１図のシステムは、装置またはターミナル１として
簡単化して表した外部媒体と、携帯可能物体２とで構成
されている。携帯可能物体２は、所持者が例えば別のシ
ステム（図示せず）に対する制御命令の供給を受ける、
またはアクセス許可を得ることができるように一時的に
装置１に接続される。
装置１は、制御装置10と、目的とする用途に応じた装
置にそれぞれ対応する回路群11とに分かれている。
制御装置10は、メモリM10と、処理回路T10と、ランダ
ム数値発生器GNAとに分かれている。これら３つの要素
は、すべて制御・データ・アドレス用バスb10を介して
回路群11に接続されている。メモリM10は少なくとも２
つのメモリ領域１とZ2に分けられている。メモリ領域Z1
は、一旦書込まれると処理回路T10によってしかアクセ
スできないデータを記憶する。これに対してメモリ領域
Z2は、読出しのときに外部からアクセスが可能であり、
読出し／書込みのときに処理回路T10によってアクセス
が可能なデータを記憶する。
携帯可能物体２は例えばメモリM2と処理回路T2を備え
たメモリカード（ICカード）である。メモリM2はプログ
ラム可能なメモリである。また、処理回路T2は例えばマ
イクロプロセッサである。メモリM2と処理回路T2は、制
御・データ・アドレス用バスb2を介して互いに接続され
ている。カードのメモリM2はやはり少なくとも２つの領
域Z1とZ2に分けられている。それぞれの領域へのアクセ
ス条件は装置１のメモリM10の場合と同様である。この
タイプのカードは、特に、本特許出願の出願人のフラン
ス国特許第2,401,459号と第2,461,301号に記載されてい
る。
カード２と装置１の接続は、装置１側はインターフェ
イスI1により、カード２側はインターフェイスI2により
行われる。この２つのインターフェイスは、近距離また
は遠距離を接続線Ｌにより相互に接続されている。この
ような接続装置は、特に、本特許出願の出願人のフラン
ス国特許第2,483,713号に記載されている。
カード２のメモリM2のメモリ領域Z1には、このカード
２から得られる制御命令に専用の秘密キーＳが記憶され
ている。
本発明によれば、秘密キーＳが記憶されているカード
２と連動する装置１にはいかなる秘密キーＳも記憶され
ていない。
第１図の実施例に従って、この場合でも、装置１に接
続されており秘密キーＳが記憶されたカード２の正当性
をこの装置１が証明可能であることを説明する。
装置１はカード２にランダムな数値Ｅを送る。カード
２の処理回路T2はメモリ領域Z1に前もって記憶されてい
るプログラムＰを実行する。このプログラムＰは、少な
くとも上記のランダムな数値Ｅと秘密キーＳを考慮し
て、以下の式 Ｒ＝ｆ（E,S） で表される結果Ｒを計算する。
このようにして得られた結果は次に装置１の制御装置
10に送られて解析され、カード２の有効性が判定され
る。
このためには、ｎ枚のカード２が既に装置１に接続さ
れたことがあると仮定する。これらｎ枚のカードはｎ個
の計算結果Raを既にそれぞれ計算して制御装置10のメモ
リ領域Z1に次々と記憶させている。ここでさらに、これ
らｎ個の計算結果がすべて同一のランダムな数値Ｅから
計算されたものと仮定する。ところで、ランダムな数値
Ｅは、発生器GNAから出力された後に制御装置10のメモ
リM10のメモリ領域Z2に記憶されている。
カード２の正当性の確認は、結果Ｒをそれ以前の結果
Raと比較することにより行う。実際には、４つの場合が
考えられる。
最初の２つの場合には、以前の結果Raがすべて同じで
あると仮定されている。すなわち、以前の結果Raはすべ
て、同一の用途に対する同一の秘密キーＳを記憶してい
るカードにより同一のランダムな数値Ｅから計算された
ものである。
第１の場合には、結果Ｒはそれぞれの結果Raと等し
い。すると制御装置10はカード２が正当なものであると
判断して、装置Ｒを記憶させる。次にこの結果Ｒは古い
結果Raとなって装置１に回路群11の作動を許可する制御
信号を発生させる。
第２の場合には、結果Ｒがそれぞれの結果Raと異な
る。すると制御装置10はカード２が不正なものであると
判断して回路群11の作動を禁止する。
第３の場合と第４の場合には、以前の結果Raは必ずし
もすべてが互いに等しくはないと仮定されている。すな
わち、以前の結果Raは異なった用途に対する異なった秘
密キーＳから計算されたものである。
上記の各場合には、各カード２により計算された様々
な結果Ｒが制御装置のメモリM10に記憶されている。メ
モリを節約するためには同じ結果を重複しては記憶させ
ないで、異なった結果が現れた最初のときにその結果Ｒ
を記憶させるとともに、カウンタを用い、新しい結果Ｒ
が既に記憶された結果と同じであるときにはそのたびご
とにこのカウンタをインクリメントするのが好ましい。
利用者のカード２ごとにさらにモニタ操作を行うこと
により、同一のカード、特に不正なカードがｎ回連続し
て装置１に接続されることがあっても、この装置１が騙
されて、カード２により計算されたすべて同一の以前の
結果Raが正当で、ｎ枚の異なる正当なカードから得られ
たものであると判定することがないようにするのが好ま
しい。このモニタ操作は、カード所持者に固有のデー
タ、例えばカードのシリアル番号を装置１に記憶させ、
同一のカードがこの装置に接続された回数をモニタする
ことにより行う。
このような構成にすると、参照用の結果Ｒがまだ外部
装置１に記憶されていない時、あるいは記憶されている
参照用結果Raの種類が極めて少ない場合に、携帯可能な
物体２を最初に挿入したとき外部装置がどのように動作
するかを設計する際に、次に二つの可能性が考えられ
る。
（ａ）挿入される携帯可能な物体２に対応する以前の結
果が記憶されていない場合、携帯可能な物体によって送
られたいづれの結果も正しい、と判断するように設計す
る、あるいは、 （ｂ）以前の結果が記憶されていない場合、送られた結
果はすべて誤りであり、この場合、いかなる物体の正当
性も証明されない、と判断する、 という以上の二つである。
いずれにしても、このままでは最初のユーザに対して
はそのカードの正当性を検証することは不可能である。
この問題は、第２図に示した第２の実施例のようにし
て、この装置１を管理する許可を与えられている機関が
先ず参照用の結果R0を書き込むようにすることによって
解決される。この図の装置１では、この装置１を管理す
る許可を与えられている機関が使うことのできる参照用
カード2aに記憶されている特定の用途に対応する秘密キ
ーＳを用いて参照用結果R0が計算される。そしてこの参
照用結果R0が、この機関が提供する特定の用途を利用す
るために装置１にアクセス可能な全カードに共通な同一
の秘密キーＳに対する最初の参照用結果として外部装置
１のメモリM10のメモリ領域Z1に記憶される。
第２図の参照用カード2aは第１図のカード２と同じタ
イプのカードである。許可を得た人がこの参照用カード
2aを装置１に接続すると、この装置１内のランダム数値
発生器GNAはランダムな数値Ｅを出力して参照用カード2
aに送る。参照用カード2aの処理回路T2は、結果Ｒの計
算の場合と同様にして参照用結果R0を計算する。この参
照用結果R0は制御装置10のメモリM10のメモリ領域Z1に
記憶される。次に、カード２で計算された各結果Ｒがこ
の参照用結果R0とだけ比較される。この場合、制御装置
のメモリM10に様々なカード２により計算された結果を
記憶させる必要はない。
本発明の重要な特徴によると、ランダムな数値Ｅは安
全のために変更することができる。この変更は定期的に
実行するのではなく、例えば装置にｎ枚のカードが接続
された後に行う。この数ｎは変えることができる。ラン
ダムな数値Ｅを変更するということは、新しい参照用結
果R0を計算することを意味する。この計算を行うために
は、初期化のために以前に用いた参照用カード2aを用い
ることができる。この解決法は十分なものではない。と
いうのは、変更のたびごとに、この参照用カード2aの所
持を許可された人が各装置１のところに出かけることを
意味するからである。
本発明では、まったく簡単に、以前の参照用結果R0を
もとにして正当であると判定された利用者のカード２に
より新しい参照用結果R0を計算する。従って、参照用カ
ード2aを用いる必要がない。
さらに詳しく説明すると、ｎ番目のカード２（ｎは変
更可能）が正当であると判定されると、装置１のランダ
ム数値発生器GNAがランダムな数値Ｅをカード２に出力
する。するとこのカード２のマイクロプロセッサT2が新
しい参照用結果R0を計算する。次に、この参照用結果R0
のほか、出力されたばかりのラダムな数値Ｅが装置１の
メモリM10に記憶される。
本発明の装置１を用いると、カード２の正当性をこれ
らカードに記憶された秘密キーＳに基づいて確認するこ
とができる。しかも、秘密キーを知る必要がなく、再計
算する必要もない。このときに確認されるのは、同一の
秘密キーを有するカードのみであ。また、複数の異なる
秘密キーＳに対応する複数の結果を装置１から発生さ
せ、複数種のカードの正当性を判定することが可能であ
る。この場合、それぞれの種類のカードは装置１で確認
可能な所定の秘密キーを記憶している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−77575（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−181891（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−139479（ＪＰ，Ａ) 米国特許3798605（ＵＳ，Ａ) 米国特許4471216（ＵＳ，Ａ)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】外部装置（１）によりこの外部装置に接続
    された携帯可能物体（２）の正当性を証明するために、
    少なくともこの携帯可能物体（２）のメモリ（M2）に前
    もって記憶された秘密キー（Ｓ）と上記外部装置（１）
    から供給された変更可能な外部データ（Ｅ）との関数で
    ある結果（Ｒ）を上記携帯可能物体（２）の処理回路
    （T2）に計算させる形式の証明方法であって、上記外部
    装置（１）に以前に接続された携帯可能物体（２）によ
    り同一の上記変更可能な外部データ（Ｅ）から計算され
    た少なくとも１つの以前の結果（Ra）と上記結果（Ｒ）
    とを比較することを特徴とする、外部装置により携帯可
    能な物体の正当性を証明する方法。
  2. 【請求項２】上記の変更可能なデータ（Ｅ）をもとにし
    て参照用結果（R0）を計算し、この参照用結果（R0）を
    上記外部装置（１）のメモリ（M10）に記憶させ、上記
    携帯可能物体（２）により計算された各結果（Ｒ）が、
    この参照用結果（R0）と必ず等しいことを特徴とする請
    求項１に記載の、外部装置により携帯可能な物体の正当
    性を証明する方法。
  3. 【請求項３】許可された人が所持する参照用携帯可能物
    体（2a）を用いて上記参照用結果（R0）を計算させるこ
    とを特徴とする請求項２に記載の、外部装置により携帯
    可能な物体の正当性を証明する方法。
  4. 【請求項４】携帯可能物体をｎ回接続した後に上記の変
    更可能なデータ（Ｅ）を変更し、ｎ自体も変更可能であ
    ることを特徴とする請求項１または２に記載の、外部装
    置により携帯可能な物体の正当性を証明する方法。
  5. 【請求項５】上記外部装置から供給された新しい変更可
    能なデータ（Ｅ）をもとにして、以前の参照用結果に基
    づいて正当であると判定されたばかりの携帯可能物体
    （２）を用いて、新しい参照用結果（R0）を計算させる
    ことを特徴とする請求項４に記載の、外部装置により携
    帯可能な物体の正当性を証明する方法。
  6. 【請求項６】上記外部装置（１）のランダム数発生器
    （GNA）から上記の変更可能なデータ（Ｅ）を得ること
    を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の、外部装
    置により携帯可能な物体の正当性を証明する方法。
JP62503572A 1986-06-16 1987-06-15 外部装置により携帯可能な物体の正当性を証明する方法 Expired - Lifetime JPH0827822B2 (ja)

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FR8608654A FR2600189B1 (fr) 1986-06-16 1986-06-16 Procede pour faire authentifier par un milieu exterieur un objet portatif tel qu'une carte a memoire accouplee a ce milieu
PCT/FR1987/000221 WO1987007743A1 (fr) 1986-06-16 1987-06-15 Procede pour faire authentifier par un milieu exterieur un objet portatif tel qu'une carte a memoire accouplee a ce milieu

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EP (1) EP0250309B1 (ja)
JP (1) JPH0827822B2 (ja)
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CA (1) CA1273106A (ja)
DE (1) DE3764202D1 (ja)
ES (1) ES2017509B3 (ja)
FR (1) FR2600189B1 (ja)
HK (1) HK83995A (ja)
WO (1) WO1987007743A1 (ja)

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