JPH09198475A - ボックス図形コードカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カードセキュリティを向上させることができ
るボックス図形コードカード。 【解決手段】 ４セグメントを有するボックス図形コー
ドによって表される所定の数字、文字等をカード書込手
段により書込んだボックス図形コードカード１におい
て、初期コードエリア４に書込むデータの頭の基本コー
ドの第１、第２セグメントａ、ｂが表すビット表示の組
合わせで、カード毎にランダムに決定されるローテーシ
ョン・キーを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボックス図形コー
ドにより情報を書込むプリペイドカード等のカードセキ
ュリティに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から使用されているＶＩＳＡ等に代
表されるクレジットカード、金融機関が発行するキャッ
シュカード、およびテレフォンカードに代表される先払
い方式の各種プリペイドカード等は殆どが磁気記録カー
ドである。

【０００３】磁気記録カードは、例えば、クレジットカ
ードの場合は、カード裏面（キャッシュカードは表面に
なる）の幅７．３ｍｍの磁気ストライプ内に、カード発
行者のコード番号、ユーザーの個人番号、姓名、肩書等
の個人情報、カードの有効期限、カード種別、等の情報
が７９文字の範囲内でパリティチェックを含む１文字７
ビットの信号に変換されて磁気記録されている。

【０００４】このように、たかだか７９文字程度しか記
録できない小容量メモリとも言うべき磁気ストライプ
に、ビット誤り訂正用のパリテイ信号を含め全カード情
報を記録しなければならないので、暗号化を含むセキュ
リティ対策については自ずと限界があり、それに、多少
の専門知識があれば磁気カードのデータ解読、変造等は
技術的に難しい作業ではないといった技術的な側面から
も、磁気カードシステムのカードセキュリティ（安全
性）は危機的な状況にあるということができる。

【０００５】当然、磁気カードの不正使用による事故件
数も年々増えているが、カード会社が自社の営業成績に
直接跳ね返る問題なので不正の手口や、正確な事故発生
件数を公表しないので実態の把握は難しく、公式な数字
では１０年前の１９８５年１年間の全米クレジットカー
ド不正使用損害額が、約２億ドル（約２００億円）とい
う数字がある程度で、近年における被害実態は全く不明
である。

【０００６】銀行等のキャッシュカードは、国際的なク
レジットカードほど使用範囲は広くはないが、１件当た
りの被害額が大きく総額ではこちらの方が大きいのかも
しれない。銀行のキッシャカードの場合も１０数年前に
は、カードの磁気ストライプに暗証番号の数字をそのま
ま磁気記録して発行するという、金融機関のセキュリテ
ィ上からは到底信じられないようなことが行われてい
た。当然の如く易々と他人のカードを偽造して数百万円
を不正に引出すというカード犯罪が発生し、それ以来キ
ャッシュカードは「ゼロ暗証システム」、つまりカード
に記録していた暗証番号を消して、本人が直接入力する
暗証番号を銀行のホストコンピュータが記録と照合する
ように改められた。しかし、この磁気カードシステムも
決して安全な状況ではない。

【０００７】一方、先払い方式のプリペイドカードにつ
いては、テレフォンカードが代表的であるが、そのテレ
フォンカードも磁気ードであって変造が容易なことか
ら、一時は変造テレフォンカードの代名詞として、さる
中近東の産油国名が挙がるようなひどい状態になってし
まったことは記憶に新しい。

【０００８】これは、コイン式の電話機で百円硬貨を使
用した時に、お釣りが出ないという客の苦情を解消する
ために設置したカード電話機そのものが、完璧なカード
偽造機として逆用されるという苦々しく皮肉な結果とな
ってしまった犯罪であって、挿入されたカードを読込ん
で度数を減算するカード電話機の機構を改ざんして、回
路が加算動作を行うように切替え、度数が増えるように
磁気記録してテレカを再生するという盗品電話機を利用
した犯罪であった。

【０００９】その後の対策として、カードの使用度数が
１０５度を超す高額カードを禁止すると共に、カード式
電話機ではユーザーが通話を終了してカードを抜き取り
電話機の電源が落ちると、セキュリティ機能が作動して
度数回路が正規に動作しないように改められたという
が、これら１台当たり数万円とも言われるハード、ソフ
ト面からのプロテクトも、テレフォンカードが度数デー
タの磁気記録カードであるという簡単な仕組みである限
り、何時解読されて再度また対策を迫られないという保
証はない。

【００１０】こうして見てくると、カードの歴史は悪用
しようとする偽造集団と、これを阻止しようとするカー
ド会社の知恵比べの歴史でもあり、現にＶＩＳＡカード
の偽造カード等は、ＶＩＳＡカード側がデータの暗号化
処理に併用して、偽造カードの識別用にと導入した光学
的な「鳩のホログラム」技術すらも偽造グループは既に
クリア済みで、その偽造技術も第４世代の偽造カードと
呼ばれる時代に入っているそうである。

【００１１】いずれにしても、百万からの取引きを行う
現金同様のクレジットカードが簡単な磁気カードシステ
ムのままで流通していること自体が不安ということであ
り、高額の現金を動かす銀行のキャッシュカードにして
も、多少電気的な知識があればデータの変造が容易にで
きるような簡単な磁気カードのままで果たして安全なの
かということになるが、恐らくその答えは、年間交通事
故死で何万人もの人命が失われるが、だからといって誰
も自動車の生産を中止すべきだと言う人はいないといっ
た種類のもので、カード事故の減少は望ましいことには
違いないがカード事故がどれだけ発生しようとも（実数
は不明）、対するカード利用者の新規参入増加率と取引
収入が上回っている限り特に問題にする必要はないとい
うことである。

【００１２】加えて、価格が只で扱いも簡単な普及し易
い磁気カードでは無く、セキュリティを重視したカード
自体に処理能力のある高価なカード型マイコンだった
ら、ユーザーは抵抗無しに高額のカード代を支払ってま
でカードシステムに参入し、果たして、現在のようなカ
ードシステムの拡張と繁栄を支えたかどうか？というこ
とが、その答えかも知れい。

【００１３】このように、磁気カードはセキュユリティ
の面で根本的な不安点を抱えながら今日まで発展してき
たが、それに乗じて偽造集団の手口も益々高度化し電子
化されてきている状況から、最近ではこれら磁気カード
に代わるものとしてプリペイドカードシステム等におい
ては、変造し易い磁気記録方式ではなく印刷技術による
２次元図形コードを用いた、図４に示すような２次元図
形コードカードを使用する例が増加してきている。

【００１４】図４（ａ）に示す図形コードカード４０上
段の初期コードエリア４０ａに印字した情報は、図４
（ｂ）に示す４セグメントの通称カルラコードと呼ばれ
る２次元図形コードによって書込まれている。このカル
ラコードは例えば、四角形を４分割した４セグメントを
１基本コードとして、塗潰してマークした黒のセグメン
トとマークしない白のセグメントを夫々情報“１”、
“０”に対応させ、これらの基本図形コードを並べ組合
わせて各種情報を表示するものであり、バーコード等に
比較すれば情報量も大きくなり、直接コンピュータ処理
も可能である等の利点を有するものであり、特殊な図形
コードによる印刷なので、磁気カードの磁気記録データ
のように磁気ヘッド等によって簡単に変造することは難
しい。

【００１５】図５は従来のカード発券機の概略ブロック
図である。図５のような発券機に客側から紙幣が投入さ
れると発券機は先ず、システム側で予め決定して全カー
ドに同じように透明インキで印字してある、図形コード
を暗号化処理により回転させるためのローテーション・
キーコード（例えば３回、５回等）４０ｃを、光学的読
取センサー５０によって読取った後、ローラＢにより送
られるカード４０上の初期コードエリア４０ａに、書込
ヘッド５１が、カードの進行方向に対して直交する向き
に所定の速度で往復スキャンしながら、カルラ図形コー
ドの数値情報等をローテーション・キーによる回転処理
を加えながら書込んで行く。例えば１万円の紙幣が投入
され１万円のボタンが押された場合は、図４（ａ）に示
したようにプリペイドカード４０の初期コードエリア４
０ａには、１万円の数値情報が書込まれることになる。

【００１６】書込みを終了したプリペイドカード４０
は、ベリファイ（追認）用の光学的読取ヘッド５２によ
り、カルラコードによる黒白セグメントの書込内容を確
認して誤りが無ければ、ローラーＡよりカード４０を客
に渡すべく送出する。

【００１７】図６は従来のカード読取機の概略ブロック
図である。発行されたプリペイドカード４０を使用する
場合は、カード読取機にカード４０を挿入して料金入力
部６０より金額を入力すると、ＣＰＵ６１は挿入された
プリペイドカード４０のローテーション・キー４０ｃを
センサ５０で読取り、同時に初期コードエリア４０ａの
金額を読取ヘッド６３により読取って、キー・コードと
図形コードのデコード処理を行い、残額が十分あること
を確認したら、相当商品（遊戯物又は品物等）の放出を
指令すると同時に、新たな残額（例えば、１回目の８千
円）を計算して、書込ヘッド６２によりプリペイドカー
ド４０の残金コードエリア４０ｂの行に書込んで、客側
へ送出返還する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来システムでは、図形コードカード４０の残金の確認や
書換処理については比較的確実に処理が行われるが、カ
ードセキュリティを向上させる暗号化処理のための図形
コードのローテーション・キー４Ｏｃは、予めシステム
として３回なら３回と決定してしまうと発行する全カー
ドのキーが３回となる同一キーシステムなので、一旦、
ローテーション・キー４０ｃが解読されてしまうと、そ
の被害範囲が全カードに及んでしまうという問題があ
る。

【００１９】そこで、本発明の目的は、図形コードカー
ド毎に暗号化のためのローテーション・キーを変えてカ
ードセキュリティを高め不正カードの使用を防止できる
ボックス図形コードカードを提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、カードの初期コードエリアの頭の基本コ
ードの第１およひ第２セグメントの状態で、そのカード
のローテーション・キーがランダムに自動的に決定され
るように構成している。

【００２１】本出願に係る発明の目的を実現する構成
は、請求項１に記載のように、４セグメントを有する図
形コードにより表される所定の数字、文字等をカード書
込手段により書込んだ図形コードカードにおいて、初期
コードエリアに書込むデータの頭初の基本コードの第１
セグメントおよび第２セグメントが表すビット表示の組
合わせによってカード毎にランダムに決定されるローテ
ーション・キーを有することを特徴とするボックス図形
コードカードにある。

【００２２】この構成によれば、データの頭初の基本コ
ードが示す第１、第２セグメントのビット表示によりロ
ーテーション・キーを決定するので、ローテーション・
キーがカード毎に異なるようにランダムに決定すること
ができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態に係
るボックス図形コードカードを示す図である。図２は図
１に示すカードのローテーション・キーの説明図であ
る。

【００２４】図１に示す本実施の形態のボックス図形コ
ードカード１には、金額等の主情報を書込む主情報書込
みエリア２と、特別に高度なセキュリティが要求される
用途の場合に個人情報や指紋像等を書込むＩＤ情報書込
みエリア３（通常は使用しない）がある。主情報書込み
エリア２の最上段の初期コードエリア４には初期金額デ
ータが、カード独自のローテーション・キー“Ｋ”によ
って回転暗号化されたボックス図形コードにより書込ま
れている。次行以下の残金コードエリア５には次回の使
用金額に対する残金額のデータが書込まれる。

【００２５】図３は図１に示すカードの発券機および読
取機の概略ブロック図である。

【００２６】図３（ａ）に示す本実施の形態のカード発
券機は、図５に示した従来のカード発券機とは別に、デ
ータの頭の基本コードからローテーション・キー“Ｋ”
を決定してデータの書込みを制御する制御部１０を設け
センサ５０は省略している。図３（ｂ）のカード読取機
もセンサ５０を省略し、双方ともカード１は従来のコー
ドではなくボックス図形コードを用いた透明インキ書込
み方式である。

【００２７】つぎに動作について説明する。本実施の形
態では、従来例で示したカルラ方式の図形コードで、デ
ータ量の増加に伴って図形データを縮小する段階で発生
する印字、識別上の問題点を改善した、ボックス図形コ
ードを主情報用のコードとして採用し、透明インキを用
いて書込むようになっている。

【００２８】ボックス図形コードとは、図２（ａ）に基
本図形を示すように、４つの辺直線を４セグメントとす
る大小面積の異なる四辺形（ボックスと呼ぶ）を同心状
に４個重ねて１基本コードとする図形コードであって、
図中一番外側のボックスは辺ａ，ｂ，ｃ，ｄで、二番目
のボックスは辺ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１で、三番目のボ
ックスは辺ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２で、四番目となる最
内側のボックスは辺ａ３，ｂ３，ｃ３，ｄ３の各セグメ
ント構成として、各セグメントをビットに対応させると
１つの四辺形（ボツクス）で４ビット、４つの四辺形を
重ねた１基本コード図形では１６ビット表示が可能にな
る。（つまり、２¹⁶＝６５５３６通り以上の表示が可能
となる）。

【００２９】図２（ｂ）は一番外側のボックスを例に示
したものであるが、セグメント直線に切断部分：Ａが無
い場合が“１”、切断部分：Ａがある場合が“０”、と
いうようにビット表示するものと約束すれば、図２
（ｂ）に示すボックスは、直線ａ＝“１”、直線ｂ＝
“１”、直線ｃ＝“１”、直線ｄ＝“０”となる。従っ
て、図２（ｂ）の１ボックスで２進数コード“１１１
０”を表現できることになる。これらによる２進数、１
６進数表示によって数値データ、文字データ、記号デー
タ等を表示するコードである。なお、辺直線の切断位置
は左、右端、中央いずれでも構わない。

【００３０】図２（ｃ）は本実施の形態で用いるローテ
ーション・キー“Ｋ”の説明図であり、図２（ｃ）は頭
初データの基本コードの１番外側のボックスを示したも
ので、上から順に第１セグメントａ、第２セグメントｂ
のビット表示は、 「ａ＝“０”、ｂ＝“１“」 回転なし 「ａ＝“１”、ｂ＝“０”」 左２回転 「ａ＝“０”、ｂ＝“０”」 右３回転 「ａ＝“１”、ｂ＝“１”」 左３回転 となる。例えば、この夫々のビット表示の組合わせに対
し、上のように右２回転〜左３回転までの回転度数が相
対するように決めておけば、カード毎に異なるローテー
ション・キーを“左２“、“右３“…というようにラン
ダムに決定するこができる。

【００３１】次に一連のカードの発行、使用の動作は、
図３（ａ）に示すカード発券機に紙幣を投入すると発券
機側は、制御部１０により図２（ｃ）に示したような第
１、第２セグメントａ、ｂのビット組合わせを検出し
て、当該カードのローテーション・キー“Ｋ”（例え
ば、右２回転）を決定する。次に、カード１の主情報書
込みエリア２の上段１行目の初期コードエリア４に、書
込ヘッド５１によりボックス図形コードによる金額情報
等（例えば１万円）を透明インキで書込むが、書込みの
際にローテーション・キーにより図形コードを回転して
書込みを行う。

【００３２】この図形コードの回転処理は、図２（ｃ）
の最上部のコードを例にとれば、ローテーション・キー
“Ｋ”＝右２回転となるから、図形コードを時計回りに
２角回転させ、セグメント位置をａ＝ｃ、ｂ＝ｄ、ｃ＝
ａ、ｄ＝ｂの位置まで回転させる。こうして、元の平文
図形ａ，ｂ，ｃ，ｄのビット表示が“０１１１”であっ
たものが、右２回転により暗号図形ｃ，ｄ，ａ，ｂにな
ったことによってビット表示は“１１０１”、というよ
うに暗号化が行われる。暗号化されたデータは書込ヘッ
ド５１により透明インキを用いた書込みが行われ、書込
みを終了したボックス図形コードカード１は書込み内容
を確認後に客宛て送出される。

【００３３】こうして発行されたカード１を使用する場
合は、図３（ｂ）に示すカード読取機に挿入して料金入
力部６０より金額を入力すると、カード読取機側のＣＰ
Ｕ６１は紫外線照射により透明印刷を読取る読取りヘッ
ド６３を介して、頭初コードのビット表示の組合わせか
らローテーション・キー“Ｋ”を読出し、ボックス図形
コードのデータをキー、コードでデコード（この場合
“Ｋ”＝右２回転だったので、逆にデコードは左へ２回
転）し、更にボックス・コードのデコードによりカード
１の残額を確認して商行為を実行し、残金額を計算して
書込みヘッド６２により、回転処理を加えた図形コード
の残金データを透明インキで次行に書込むｎ回目の書換
えを行ってカード１を返還する。

【００３４】このように、本実施の形態では、図形コー
ドの暗号化を頭初コードのビット組合わせをキーとして
回転角数を求めるというように、二重キーにより図形コ
ードを暗号化すると同時に、各カード毎にローテーショ
ン・キーが異なるようにして、仮にキーが解読されても
他のカードへ影響しないように構成し、データの印刷も
全て透明インキによる書込みとしたので、カードセキュ
リティは格段に向上する。 なお、これまで主にプリペ
イドカードへの適用について説明したが、クレジットカ
ードやキャッシュカード等の他の種類のカードにも適用
可能であることは言うまでもない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ボックス図形コード・カードで、初期コードエリアに書
込む頭の基本コードのビット組合わせを基に、カードの
ローテーション・キーがカード毎に異なり、ランダムに
自動的に決定できるように構成したので、従来の磁気カ
ードのように高度な偽造、変造技術に対し次々と複雑な
対応を迫られて、なかなかセキュリティの向上が図れな
い今日の磁気カードシステムに比較すれば、本図形コー
ドカードのシステムは極めて効果的にカードセキュティ
を確立することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るボックス図形コー
ドカードを示す図である。

【図２】図１に示す図形コードのローテーション・キー
の説明図である。

【図３】図１に示すカードの発券機および読取機の概略
ブロック図である。

【図４】従来の２次元図形コードカードの平面図であ
る。

【図５】従来のカード発券機の概略ブロック図である。

【図６】従来のカード読取機の概略ブロック図である。

【符号の説明】

１ ボックス図形コードカード ２ 主情報書込みエリア ３ ＩＤ情報書込みエリア ４ 初期コードエリア ５ 残金コードエリア １０ 制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４セグメントを有するボックス図形コー
   ドにより表される所定の数字、文字等をカード書込手段
   により書込んだ図形コードカードにおいて、 初期コードエリアに書込むデータの頭初の基本コードの
   第１セグメントおよび第２セグメントが表すビット表示
   の組合わせによってカード毎にランダムに決定されるロ
   ーテーション・キーを有することを特徴とするボックス
   図形コードカード。