JPH10171717A - Ｉｃカードおよびそれを用いた暗号通信システム - Google Patents
Ｉｃカードおよびそれを用いた暗号通信システムInfo
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- JPH10171717A JPH10171717A JP8324942A JP32494296A JPH10171717A JP H10171717 A JPH10171717 A JP H10171717A JP 8324942 A JP8324942 A JP 8324942A JP 32494296 A JP32494296 A JP 32494296A JP H10171717 A JPH10171717 A JP H10171717A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホストコンピュータと端末間で通信される暗
号化データを盗聴され、かつ暗号鍵を管理するＩＣカー
ドが盗まれても安全な暗号通信システムを提供する。 【解決手段】 ホストコンピュータ１は現在のマスタ鍵
Ｍによって新しいマスタ鍵Ｎを暗号化しＩＣカード３に
送る。ホストコンピュータ１とＩＣカード３は、マスタ
鍵によりセッション鍵を暗号化して配送する毎に，自身
のマスタ鍵Ｍを新しいマスタ鍵Ｎに更新する。これによ
り，セッション鍵およびそれによって暗号化された秘密
情報の解読を防ぐことができる。
号化データを盗聴され、かつ暗号鍵を管理するＩＣカー
ドが盗まれても安全な暗号通信システムを提供する。 【解決手段】 ホストコンピュータ１は現在のマスタ鍵
Ｍによって新しいマスタ鍵Ｎを暗号化しＩＣカード３に
送る。ホストコンピュータ１とＩＣカード３は、マスタ
鍵によりセッション鍵を暗号化して配送する毎に，自身
のマスタ鍵Ｍを新しいマスタ鍵Ｎに更新する。これによ
り，セッション鍵およびそれによって暗号化された秘密
情報の解読を防ぐことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロプロセッサ
とメモリを内蔵し、ＩＣカード使用者の正当性確認、マ
スタ鍵Ｍの保管用等に使用されるＩＣカードおよびそれ
を用いた暗号通信システムに関する。
とメモリを内蔵し、ＩＣカード使用者の正当性確認、マ
スタ鍵Ｍの保管用等に使用されるＩＣカードおよびそれ
を用いた暗号通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ホストコンピュータと端末間で暗号通信
を行う際、安全性を高めるため暗号通信に用いる鍵を毎
回変えることが望ましい。このために、鍵を暗号化する
ためのマスタ鍵Ｍを双方で共有し、これを用いて、実際
の暗号通信に使用されるマスタ鍵Ｎもしくはセッション
鍵を暗号化して秘密暗号鍵として安全に配送する。この
実際の暗号通信に使用される鍵であるセッション鍵は、
その場限りに使用される鍵として、暗号通信を行う度に
ランダムに生成される。
を行う際、安全性を高めるため暗号通信に用いる鍵を毎
回変えることが望ましい。このために、鍵を暗号化する
ためのマスタ鍵Ｍを双方で共有し、これを用いて、実際
の暗号通信に使用されるマスタ鍵Ｎもしくはセッション
鍵を暗号化して秘密暗号鍵として安全に配送する。この
実際の暗号通信に使用される鍵であるセッション鍵は、
その場限りに使用される鍵として、暗号通信を行う度に
ランダムに生成される。
【０００３】従来の暗号通信システムについて、図３を
用いて説明する。図３では、ホストコンピュータ１０１
と端末１０２間で秘密暗号鍵を用いて暗号通信を行う場
合を示している。ホストコンピュータ１０１はホストマ
スタ鍵格納部１１１にマスタ鍵Ｍ・ＫＭを有している。
もう一方のマスタ鍵Ｍ・ＫＭを端末１０２内に格納する
と、不正者により端末１０２に格納されているマスタ鍵
Ｍ・ＫＭが盗まれる可能性があるため、物理的に安全
な、すなわち内部のデータを不正に外から読み書きする
ことができないＩＣカード１０３のＩＣカードマスタ鍵
格納部１１２内に格納されている。
用いて説明する。図３では、ホストコンピュータ１０１
と端末１０２間で秘密暗号鍵を用いて暗号通信を行う場
合を示している。ホストコンピュータ１０１はホストマ
スタ鍵格納部１１１にマスタ鍵Ｍ・ＫＭを有している。
もう一方のマスタ鍵Ｍ・ＫＭを端末１０２内に格納する
と、不正者により端末１０２に格納されているマスタ鍵
Ｍ・ＫＭが盗まれる可能性があるため、物理的に安全
な、すなわち内部のデータを不正に外から読み書きする
ことができないＩＣカード１０３のＩＣカードマスタ鍵
格納部１１２内に格納されている。
【０００４】以下に暗号通信の流れを示す。まずホスト
コンピュータ１０１はセッション鍵ＫＳをランダムに生
成する。第１の暗号手段１１３は、ホストマスタ鍵格納
部１１１に格納されているマスタ鍵Ｍ・ＫＭによりセッ
ション鍵ＫＳを暗号化したセッション鍵データＥ（Ｋ
Ｍ，ＫＳ）を、端末１０２を介してＩＣカード１０３に
送る。ＩＣカード１０３の第１の復元手段１１４は受信
したセッション鍵データＥ（ＫＭ，ＫＳ）を、ＩＣカー
ドマスタ鍵格納部１１２に格納されているマスタ鍵Ｍ・
ＫＭにより復号化してセッション鍵ＫＳを復元し、これ
を端末１０２へ送る。
コンピュータ１０１はセッション鍵ＫＳをランダムに生
成する。第１の暗号手段１１３は、ホストマスタ鍵格納
部１１１に格納されているマスタ鍵Ｍ・ＫＭによりセッ
ション鍵ＫＳを暗号化したセッション鍵データＥ（Ｋ
Ｍ，ＫＳ）を、端末１０２を介してＩＣカード１０３に
送る。ＩＣカード１０３の第１の復元手段１１４は受信
したセッション鍵データＥ（ＫＭ，ＫＳ）を、ＩＣカー
ドマスタ鍵格納部１１２に格納されているマスタ鍵Ｍ・
ＫＭにより復号化してセッション鍵ＫＳを復元し、これ
を端末１０２へ送る。
【０００５】これにより、ホストコンピュータ１０１と
端末１０２は同じセッション鍵ＫＳを共有したこととな
り、このセッション鍵ＫＳを用いて秘密情報ＳＩの暗号
通信を行う。具体的には、ホストコンピュータ１０１の
第２の暗号手段１１５がセッション鍵ＫＳにより本来通
信すべき情報である秘密情報ＳＩを暗号化した秘密情報
データＥ（ＫＳ，ＳＩ）を生成して端末１０２に送り、
端末１０２の第２の復元手段１１６がこの秘密情報デー
タＥ（ＫＳ，ＳＩ）をＩＣカード１０３より送られてき
たセッション鍵ＫＳにより復号化し、秘密情報ＳＩを復
元する。
端末１０２は同じセッション鍵ＫＳを共有したこととな
り、このセッション鍵ＫＳを用いて秘密情報ＳＩの暗号
通信を行う。具体的には、ホストコンピュータ１０１の
第２の暗号手段１１５がセッション鍵ＫＳにより本来通
信すべき情報である秘密情報ＳＩを暗号化した秘密情報
データＥ（ＫＳ，ＳＩ）を生成して端末１０２に送り、
端末１０２の第２の復元手段１１６がこの秘密情報デー
タＥ（ＫＳ，ＳＩ）をＩＣカード１０３より送られてき
たセッション鍵ＫＳにより復号化し、秘密情報ＳＩを復
元する。
【０００６】ここで、第２の復元手段１１６による処理
は端末１０２内で行うよりも、物理的に安全なＩＣカー
ド１０３内で行う方がセキュリティは高くなるが、ＩＣ
カード１０３は処理能力に限界があるため、秘密情報Ｓ
Ｉが長い電文である場合等は復号化に時間がかかる。そ
のため、暗号化された秘密情報ＳＩの復号処理は端末１
０２内で行い、ＩＣカード１０３は鍵の管理、すなわち
マスタ鍵Ｍ・ＫＭの保管およびセッション鍵ＫＳの復元
のみを行っている。
は端末１０２内で行うよりも、物理的に安全なＩＣカー
ド１０３内で行う方がセキュリティは高くなるが、ＩＣ
カード１０３は処理能力に限界があるため、秘密情報Ｓ
Ｉが長い電文である場合等は復号化に時間がかかる。そ
のため、暗号化された秘密情報ＳＩの復号処理は端末１
０２内で行い、ＩＣカード１０３は鍵の管理、すなわち
マスタ鍵Ｍ・ＫＭの保管およびセッション鍵ＫＳの復元
のみを行っている。
【０００７】従って、例えば端末１０２とＩＣカード１
０３が通信を行う時は、ＩＣカード１０３が端末１０２
内に取り込まれる等、端末１０２とＩＣカード１０３間
の通信は安全であることが必要である。しかしながら実
際には、端末１０２とＩＣカード１０３がケーブル等で
接続される場合であっても、その間の通信を盗聴できる
者は限定されるため、比較的安全である。
０３が通信を行う時は、ＩＣカード１０３が端末１０２
内に取り込まれる等、端末１０２とＩＣカード１０３間
の通信は安全であることが必要である。しかしながら実
際には、端末１０２とＩＣカード１０３がケーブル等で
接続される場合であっても、その間の通信を盗聴できる
者は限定されるため、比較的安全である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ホストコン
ピュータと端末間の通信には公衆回線を使用する場合が
多く、この間を伝送されるデータ、すなわちセッション
鍵データＥ（ＫＭ，ＫＳ）および秘密情報データＥ（Ｋ
Ｓ，ＳＩ）は容易に盗聴され得る。これらはいずれも暗
号化されているため、それだけで秘密情報が洩れる心配
はないが、盗聴した不正者が更にＩＣカードを盗んだ場
合、盗聴したセッション鍵データＥ（ＫＭ，ＫＳ）を盗
んだＩＣカードに入力すれば、第１の復元手段がこれを
復号化してセッション鍵を外部に出力するため、不正者
はセッション鍵を知ることができる。従って、不正者は
セッション鍵と盗聴した秘密情報データＥ（ＫＳ，Ｓ
Ｉ）とから秘密情報を知ることができるという問題点が
あった。
ピュータと端末間の通信には公衆回線を使用する場合が
多く、この間を伝送されるデータ、すなわちセッション
鍵データＥ（ＫＭ，ＫＳ）および秘密情報データＥ（Ｋ
Ｓ，ＳＩ）は容易に盗聴され得る。これらはいずれも暗
号化されているため、それだけで秘密情報が洩れる心配
はないが、盗聴した不正者が更にＩＣカードを盗んだ場
合、盗聴したセッション鍵データＥ（ＫＭ，ＫＳ）を盗
んだＩＣカードに入力すれば、第１の復元手段がこれを
復号化してセッション鍵を外部に出力するため、不正者
はセッション鍵を知ることができる。従って、不正者は
セッション鍵と盗聴した秘密情報データＥ（ＫＳ，Ｓ
Ｉ）とから秘密情報を知ることができるという問題点が
あった。
【０００９】通常、ＩＣカードは盗まれても使用できな
いよう使用者自身の設定した暗証番号でロックをかけて
いるが、暗証番号は誕生日など簡単な数値の組み合わせ
にしている使用者も多く、第３者に知られやすいもので
あり、安全であるとは言い難い。
いよう使用者自身の設定した暗証番号でロックをかけて
いるが、暗証番号は誕生日など簡単な数値の組み合わせ
にしている使用者も多く、第３者に知られやすいもので
あり、安全であるとは言い難い。
【００１０】本発明はこのような問題点を解決するため
に、ホストコンピュータと端末間で通信される暗号化デ
ータを盗聴され、かつ鍵を管理するＩＣカードが盗まれ
ても安全なＩＣカードおよびそれを用いた暗号通信シス
テムを提供することを目的とする。
に、ホストコンピュータと端末間で通信される暗号化デ
ータを盗聴され、かつ鍵を管理するＩＣカードが盗まれ
ても安全なＩＣカードおよびそれを用いた暗号通信シス
テムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のＩＣカードは、暗号通信に用いるマスタ鍵Ｎ
もしくはセッション鍵を暗号化、復号化するためのマス
タ鍵Ｍを格納するＩＣカードマスタ鍵格納部と、外部か
ら受信した暗号化されたマスタ鍵Ｎデータを復号化し
て、マスタ鍵Ｎを復元するマスタ鍵復元手段と、現在の
マスタ鍵Ｍもしくはマスタ鍵Ｎを用いて外部から受信し
た暗号化されたセッション鍵データを復号化して、暗号
通信を行う度にランダムに生成されるセッション鍵を復
元するセッション鍵復元手段と、前記マスタ鍵復元手段
からの出力を受け、前記ＩＣカードマスタ鍵格納部に格
納されている現在のマスタ鍵Ｍをマスタ鍵Ｎに更新する
ＩＣカードマスタ鍵更新手段とを備えたものである。
に本発明のＩＣカードは、暗号通信に用いるマスタ鍵Ｎ
もしくはセッション鍵を暗号化、復号化するためのマス
タ鍵Ｍを格納するＩＣカードマスタ鍵格納部と、外部か
ら受信した暗号化されたマスタ鍵Ｎデータを復号化し
て、マスタ鍵Ｎを復元するマスタ鍵復元手段と、現在の
マスタ鍵Ｍもしくはマスタ鍵Ｎを用いて外部から受信し
た暗号化されたセッション鍵データを復号化して、暗号
通信を行う度にランダムに生成されるセッション鍵を復
元するセッション鍵復元手段と、前記マスタ鍵復元手段
からの出力を受け、前記ＩＣカードマスタ鍵格納部に格
納されている現在のマスタ鍵Ｍをマスタ鍵Ｎに更新する
ＩＣカードマスタ鍵更新手段とを備えたものである。
【００１２】また本発明の暗号通信システムは、ホスト
コンピュータと、前記ホストコンピュータに接続される
端末と、前記端末に着脱可能な状態で接続されるＩＣカ
ードとを有し、前記ホストコンピュータは、マスタ鍵Ｎ
もしくはセッション鍵を暗号化、復号化するためのマス
タ鍵Ｍを格納するホストマスタ鍵格納部と、前記ホスト
コンピュータにおいて新たに生成したマスタ鍵Ｎを暗号
化して、マスタ鍵Ｎデータを送信するマスタ鍵暗号手段
と、暗号通信を行う度にランダムに生成されるセッショ
ン鍵を暗号化してセッション鍵データを送信するセッシ
ョン鍵暗号手段と、秘密情報を暗号化して秘密情報デー
タを送信する秘密情報暗号手段と、前記ホストマスタ鍵
格納部に格納されている現在のマスタ鍵Ｍをマスタ鍵Ｎ
に更新するホストマスタ鍵更新手段とを備え、前記ＩＣ
カードは、マスタ鍵Ｍを格納するＩＣカードマスタ鍵格
納部と、外部から受信したセッション鍵データを復号化
して、セッション鍵を復元し、前記端末にセッション鍵
を送信するセッション鍵復元手段と、外部から受信した
マスタ鍵Ｎデータを復号化して、マスタ鍵Ｎを復元する
マスタ鍵復元手段と、前記マスタ鍵復元手段からの出力
を受け、前記ＩＣカードマスタ鍵格納部に格納されてい
る現在のマスタ鍵Ｍをマスタ鍵Ｎに更新するＩＣカード
マスタ鍵更新手段とを備え、前記端末は、前記ＩＣカー
ドから受信したセッション鍵を用いて、前記ホストコン
ピュータから受信した秘密情報データを復号化して、秘
密情報を復元する秘密情報復元手段を備えたものであ
る。
コンピュータと、前記ホストコンピュータに接続される
端末と、前記端末に着脱可能な状態で接続されるＩＣカ
ードとを有し、前記ホストコンピュータは、マスタ鍵Ｎ
もしくはセッション鍵を暗号化、復号化するためのマス
タ鍵Ｍを格納するホストマスタ鍵格納部と、前記ホスト
コンピュータにおいて新たに生成したマスタ鍵Ｎを暗号
化して、マスタ鍵Ｎデータを送信するマスタ鍵暗号手段
と、暗号通信を行う度にランダムに生成されるセッショ
ン鍵を暗号化してセッション鍵データを送信するセッシ
ョン鍵暗号手段と、秘密情報を暗号化して秘密情報デー
タを送信する秘密情報暗号手段と、前記ホストマスタ鍵
格納部に格納されている現在のマスタ鍵Ｍをマスタ鍵Ｎ
に更新するホストマスタ鍵更新手段とを備え、前記ＩＣ
カードは、マスタ鍵Ｍを格納するＩＣカードマスタ鍵格
納部と、外部から受信したセッション鍵データを復号化
して、セッション鍵を復元し、前記端末にセッション鍵
を送信するセッション鍵復元手段と、外部から受信した
マスタ鍵Ｎデータを復号化して、マスタ鍵Ｎを復元する
マスタ鍵復元手段と、前記マスタ鍵復元手段からの出力
を受け、前記ＩＣカードマスタ鍵格納部に格納されてい
る現在のマスタ鍵Ｍをマスタ鍵Ｎに更新するＩＣカード
マスタ鍵更新手段とを備え、前記端末は、前記ＩＣカー
ドから受信したセッション鍵を用いて、前記ホストコン
ピュータから受信した秘密情報データを復号化して、秘
密情報を復元する秘密情報復元手段を備えたものであ
る。
【００１３】この構成により、セッション鍵を配送する
毎にマスタ鍵Ｍを更新することとなり、盗んだＩＣカー
ドに不正者が盗聴した暗号化データを入力しても、もは
やそのＩＣカードのマスタ鍵Ｍはマスタ鍵Ｎに更新され
ており、セッション鍵を得ることはできない。従って、
このセッション鍵を用いての暗号化された秘密情報の解
読を防止できることとなる。
毎にマスタ鍵Ｍを更新することとなり、盗んだＩＣカー
ドに不正者が盗聴した暗号化データを入力しても、もは
やそのＩＣカードのマスタ鍵Ｍはマスタ鍵Ｎに更新され
ており、セッション鍵を得ることはできない。従って、
このセッション鍵を用いての暗号化された秘密情報の解
読を防止できることとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】（実施の形態１）図１は本実施の形態にお
ける暗号通信システムの構成図であり、ホストコンピュ
ータ１と端末２間で秘密暗号鍵を用いて暗号通信を行う
場合を示している。
ける暗号通信システムの構成図であり、ホストコンピュ
ータ１と端末２間で秘密暗号鍵を用いて暗号通信を行う
場合を示している。
【００１６】同図において、ホストコンピュータ１はホ
ストマスタ鍵格納部１１に現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡを有
している。もう一方の復号化のためのマスタ鍵Ｍ・ＫＡ
は、端末２内に格納すると端末２からマスタ鍵Ｍ・ＫＡ
が盗まれる可能性があるため、物理的に安全なＩＣカー
ド３のＩＣカードマスタ鍵格納部１２内に格納されてい
る。
ストマスタ鍵格納部１１に現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡを有
している。もう一方の復号化のためのマスタ鍵Ｍ・ＫＡ
は、端末２内に格納すると端末２からマスタ鍵Ｍ・ＫＡ
が盗まれる可能性があるため、物理的に安全なＩＣカー
ド３のＩＣカードマスタ鍵格納部１２内に格納されてい
る。
【００１７】暗号通信の手順を順を追って説明する。ま
ずホストコンピュータ１は、セッション鍵ＫＳをランダ
ムに生成する。セッション鍵暗号手段１３で、ホストマ
スタ鍵格納部１１に格納されているマスタ鍵Ｍ・ＫＡを
用いてセッション鍵ＫＳを暗号化したセッション鍵デー
タＥ（ＫＡ，ＫＳ）を、端末２を介してＩＣカード３に
送信する。また秘密情報暗号手段１４においては、セッ
ション鍵ＫＳを用いて本来通信すべき情報である秘密情
報ＳＩを暗号化した秘密情報データＥ（ＫＳ，ＳＩ）を
端末２に送信する。
ずホストコンピュータ１は、セッション鍵ＫＳをランダ
ムに生成する。セッション鍵暗号手段１３で、ホストマ
スタ鍵格納部１１に格納されているマスタ鍵Ｍ・ＫＡを
用いてセッション鍵ＫＳを暗号化したセッション鍵デー
タＥ（ＫＡ，ＫＳ）を、端末２を介してＩＣカード３に
送信する。また秘密情報暗号手段１４においては、セッ
ション鍵ＫＳを用いて本来通信すべき情報である秘密情
報ＳＩを暗号化した秘密情報データＥ（ＫＳ，ＳＩ）を
端末２に送信する。
【００１８】一方、ＩＣカード３側では、セッション鍵
復元手段１５が受信したセッション鍵データＥ（ＫＡ，
ＫＳ）をＩＣカードマスタ鍵格納部１２に格納されてい
る現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡにより復号化して、セッショ
ン鍵ＫＳを復元する。復元されたセッション鍵ＫＳは、
端末２に送信する。
復元手段１５が受信したセッション鍵データＥ（ＫＡ，
ＫＳ）をＩＣカードマスタ鍵格納部１２に格納されてい
る現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡにより復号化して、セッショ
ン鍵ＫＳを復元する。復元されたセッション鍵ＫＳは、
端末２に送信する。
【００１９】これにより、ホストコンピュータ１と端末
２は同じセッション鍵ＫＳを共有したこととなり、秘密
情報復元手段１６が受信した秘密情報データＥ（ＫＳ，
ＳＩ）をＩＣカード３から送信されてきたセッション鍵
ＫＳにより復号化して、秘密情報ＳＩを復元する。そし
て復元された秘密情報ＳＩにより様々な処理を行うもの
である。
２は同じセッション鍵ＫＳを共有したこととなり、秘密
情報復元手段１６が受信した秘密情報データＥ（ＫＳ，
ＳＩ）をＩＣカード３から送信されてきたセッション鍵
ＫＳにより復号化して、秘密情報ＳＩを復元する。そし
て復元された秘密情報ＳＩにより様々な処理を行うもの
である。
【００２０】またホストコンピュータ１はＩＣカード３
がセッション鍵を復元した後に、マスタ鍵Ｎ・ＫＢを生
成する。マスタ鍵暗号手段１７は、ホストマスタ鍵格納
部１１に格納されている現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡによっ
てマスタ鍵Ｎ・ＫＢを暗号化したマスタ鍵ＮデータＥ
（ＫＡ，ＫＢ）を、端末２を介してＩＣカード３に送信
する。その後、ホストマスタ鍵更新手段１８によって、
ホストマスタ鍵格納部１１に格納されている現在のマス
タ鍵Ｍ・ＫＡをマスタ鍵Ｎ・ＫＢに更新することで、次
回の暗号通信の際はこのマスタ鍵Ｎ・ＫＢがマスタ鍵Ｍ
・ＫＡとなる。
がセッション鍵を復元した後に、マスタ鍵Ｎ・ＫＢを生
成する。マスタ鍵暗号手段１７は、ホストマスタ鍵格納
部１１に格納されている現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡによっ
てマスタ鍵Ｎ・ＫＢを暗号化したマスタ鍵ＮデータＥ
（ＫＡ，ＫＢ）を、端末２を介してＩＣカード３に送信
する。その後、ホストマスタ鍵更新手段１８によって、
ホストマスタ鍵格納部１１に格納されている現在のマス
タ鍵Ｍ・ＫＡをマスタ鍵Ｎ・ＫＢに更新することで、次
回の暗号通信の際はこのマスタ鍵Ｎ・ＫＢがマスタ鍵Ｍ
・ＫＡとなる。
【００２１】一方、ＩＣカード３側では、マスタ鍵復元
手段１９が受信したマスタ鍵ＮデータＥ（ＫＡ，ＫＢ）
をＩＣカードマスタ鍵格納部１２に格納されているマス
タ鍵Ｍ・ＫＡにより復号化して、マスタ鍵Ｎ・ＫＢを復
元する。その後、ＩＣカードマスタ鍵更新手段２０によ
って、ＩＣカードマスタ鍵格納部１２に格納されている
現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡをマスタ鍵Ｎ・ＫＢに更新する
ことで、次回の暗号通信の際はこのマスタ鍵Ｎ・ＫＢが
マスタ鍵Ｍ・ＫＡとなる。
手段１９が受信したマスタ鍵ＮデータＥ（ＫＡ，ＫＢ）
をＩＣカードマスタ鍵格納部１２に格納されているマス
タ鍵Ｍ・ＫＡにより復号化して、マスタ鍵Ｎ・ＫＢを復
元する。その後、ＩＣカードマスタ鍵更新手段２０によ
って、ＩＣカードマスタ鍵格納部１２に格納されている
現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡをマスタ鍵Ｎ・ＫＢに更新する
ことで、次回の暗号通信の際はこのマスタ鍵Ｎ・ＫＢが
マスタ鍵Ｍ・ＫＡとなる。
【００２２】ここで、このシステムの安全性について説
明する。従来例の場合と同様に、端末２とＩＣカード３
間は安全であるが、ホストコンピュータ１と端末２間は
非安全であることを前提としている。ホストコンピュー
タ１と端末２間で伝送されるマスタ鍵ＮデータＥ（Ｋ
Ａ，ＫＢ）、セッション鍵データＥ（ＫＡ，ＫＳ）、秘
密情報データＥ（ＫＳ，ＫＩ）を不正者が全て盗聴し、
さらにＩＣカード３を盗んだとする。この不正者がＩＣ
カード３の暗証番号を知った場合、盗聴したデータをＩ
Ｃカード３に入力し、何らかの出力をＩＣカード３から
得ることができるが、ＩＣカード３に格納されているマ
スタ鍵はもはや以前のマスタ鍵Ｍ・ＫＡではなく、マス
タ鍵Ｎ・ＫＢに更新されているため、不正者が欲するセ
ッション鍵ＫＳあるいは秘密情報ＳＩを得ることはでき
ない。
明する。従来例の場合と同様に、端末２とＩＣカード３
間は安全であるが、ホストコンピュータ１と端末２間は
非安全であることを前提としている。ホストコンピュー
タ１と端末２間で伝送されるマスタ鍵ＮデータＥ（Ｋ
Ａ，ＫＢ）、セッション鍵データＥ（ＫＡ，ＫＳ）、秘
密情報データＥ（ＫＳ，ＫＩ）を不正者が全て盗聴し、
さらにＩＣカード３を盗んだとする。この不正者がＩＣ
カード３の暗証番号を知った場合、盗聴したデータをＩ
Ｃカード３に入力し、何らかの出力をＩＣカード３から
得ることができるが、ＩＣカード３に格納されているマ
スタ鍵はもはや以前のマスタ鍵Ｍ・ＫＡではなく、マス
タ鍵Ｎ・ＫＢに更新されているため、不正者が欲するセ
ッション鍵ＫＳあるいは秘密情報ＳＩを得ることはでき
ない。
【００２３】すなわち、盗聴したマスタ鍵ＮデータＥ
（ＫＡ，ＫＢ）をマスタ鍵復元手段１４に入力しても、
ＩＣカードマスタ鍵格納部１２に格納されている鍵は、
既にマスタ鍵Ｍ・ＫＡではなくマスタ鍵Ｎ・ＫＢである
ため、何ら意味のあるデータを復元することはできな
い。
（ＫＡ，ＫＢ）をマスタ鍵復元手段１４に入力しても、
ＩＣカードマスタ鍵格納部１２に格納されている鍵は、
既にマスタ鍵Ｍ・ＫＡではなくマスタ鍵Ｎ・ＫＢである
ため、何ら意味のあるデータを復元することはできな
い。
【００２４】同様に、盗聴したセッション鍵データＥ
（ＫＡ，ＫＳ）をセッション鍵復元手段に入力しても、
ＩＣカードマスタ鍵格納部１２に格納されている鍵は、
既にマスタ鍵Ｍ・ＫＡではなくマスタ鍵Ｎ・ＫＢである
ため、何ら意味のあるデータを復元することはできな
い。
（ＫＡ，ＫＳ）をセッション鍵復元手段に入力しても、
ＩＣカードマスタ鍵格納部１２に格納されている鍵は、
既にマスタ鍵Ｍ・ＫＡではなくマスタ鍵Ｎ・ＫＢである
ため、何ら意味のあるデータを復元することはできな
い。
【００２５】なお、セッション鍵ＫＳを復元した時点
と、そのために使用したマスタ鍵Ｍ・ＫＡからマスタ鍵
Ｎ・ＫＢへと更新するまでの時点との間が短時間であれ
ばあるほど、不正者がセッション鍵データＥ（ＫＡ，Ｋ
Ｓ）を盗聴してＩＣカード３に入力して情報を得る可能
性が減少し、安全性は高くなるので好ましいことは言う
までもない。
と、そのために使用したマスタ鍵Ｍ・ＫＡからマスタ鍵
Ｎ・ＫＢへと更新するまでの時点との間が短時間であれ
ばあるほど、不正者がセッション鍵データＥ（ＫＡ，Ｋ
Ｓ）を盗聴してＩＣカード３に入力して情報を得る可能
性が減少し、安全性は高くなるので好ましいことは言う
までもない。
【００２６】（実施の形態２）図２は本実施の形態にお
ける暗号通信システムの構成図であり、ホストコンピュ
ータ３１と端末３２間で秘密暗号鍵を用いて暗号通信を
行う場合を示している。
ける暗号通信システムの構成図であり、ホストコンピュ
ータ３１と端末３２間で秘密暗号鍵を用いて暗号通信を
行う場合を示している。
【００２７】同図において、ホストコンピュータ３１は
ホストマスタ鍵格納部４１に現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡを
有している。もう一方の復号化のためのマスタ鍵Ｍ・Ｋ
Ａを端末３２内に格納すると、端末３２からマスタ鍵Ｍ
・ＫＡが盗まれる可能性があるため、物理的に安全なＩ
Ｃカード３３のＩＣカードマスタ鍵格納部４２内に格納
されている。
ホストマスタ鍵格納部４１に現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡを
有している。もう一方の復号化のためのマスタ鍵Ｍ・Ｋ
Ａを端末３２内に格納すると、端末３２からマスタ鍵Ｍ
・ＫＡが盗まれる可能性があるため、物理的に安全なＩ
Ｃカード３３のＩＣカードマスタ鍵格納部４２内に格納
されている。
【００２８】暗号通信の手順を順を追って説明する。ま
ずホストコンピュータ３１はマスタ鍵Ｎ・ＫＢを生成す
る。マスタ鍵暗号手段４３は、ホストマスタ鍵格納部４
１に格納されている現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡによってマ
スタ鍵Ｎ・ＫＢを暗号化したマスタ鍵ＮデータＥ（Ｋ
Ａ，ＫＢ）を、端末３２を介してＩＣカード３３に送信
する。その後、ホストマスタ鍵更新手段４４により、ホ
ストマスタ鍵格納部４１に格納されている現在のマスタ
鍵Ｍ・ＫＡをマスタ鍵Ｎ・ＫＢに更新し、次回の暗号通
信の際はこのマスタ鍵Ｎ・ＫＢがマスタ鍵Ｍ・ＫＡとな
る。
ずホストコンピュータ３１はマスタ鍵Ｎ・ＫＢを生成す
る。マスタ鍵暗号手段４３は、ホストマスタ鍵格納部４
１に格納されている現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡによってマ
スタ鍵Ｎ・ＫＢを暗号化したマスタ鍵ＮデータＥ（Ｋ
Ａ，ＫＢ）を、端末３２を介してＩＣカード３３に送信
する。その後、ホストマスタ鍵更新手段４４により、ホ
ストマスタ鍵格納部４１に格納されている現在のマスタ
鍵Ｍ・ＫＡをマスタ鍵Ｎ・ＫＢに更新し、次回の暗号通
信の際はこのマスタ鍵Ｎ・ＫＢがマスタ鍵Ｍ・ＫＡとな
る。
【００２９】一方、ＩＣカード３３側では、マスタ鍵復
元手段４５が受信したマスタ鍵ＮデータＥ（ＫＡ，Ｋ
Ｂ）を、ＩＣカードマスタ鍵格納部４２に格納されてい
る現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡにより復号化してマスタ鍵Ｎ
・ＫＢを復元する。その後、ＩＣカードマスタ鍵更新手
段４６により、ＩＣカードマスタ鍵格納部４２に格納さ
れている現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡをマスタ鍵Ｎ・ＫＢに
更新する。ここで述べたホストコンピュータ３１および
ＩＣカード３３のマスタ鍵Ｍの配送および更新は、以下
に記述するセッション鍵の配送毎に行うものとする。
元手段４５が受信したマスタ鍵ＮデータＥ（ＫＡ，Ｋ
Ｂ）を、ＩＣカードマスタ鍵格納部４２に格納されてい
る現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡにより復号化してマスタ鍵Ｎ
・ＫＢを復元する。その後、ＩＣカードマスタ鍵更新手
段４６により、ＩＣカードマスタ鍵格納部４２に格納さ
れている現在のマスタ鍵Ｍ・ＫＡをマスタ鍵Ｎ・ＫＢに
更新する。ここで述べたホストコンピュータ３１および
ＩＣカード３３のマスタ鍵Ｍの配送および更新は、以下
に記述するセッション鍵の配送毎に行うものとする。
【００３０】ホストコンピュータ３１はセッション鍵Ｋ
Ｓをランダムに生成する。セッション鍵暗号手段４７
は、ホストマスタ鍵格納部４１に格納されているマスタ
鍵Ｎ・ＫＢによりセッション鍵ＫＳを暗号化したセッシ
ョン鍵データＥ（ＫＢ，ＫＳ）を、端末３２を介してＩ
Ｃカード３３に送る。ＩＣカード３３のセッション鍵復
元手段４８はこの受信したセッション鍵データＥ（Ｋ
Ｂ，ＫＳ）を、ＩＣカードマスタ鍵格納部４２に格納さ
れているマスタ鍵Ｎ・ＫＢにより復号化してセッション
鍵ＫＳを復元し、これを端末３２へ送る。
Ｓをランダムに生成する。セッション鍵暗号手段４７
は、ホストマスタ鍵格納部４１に格納されているマスタ
鍵Ｎ・ＫＢによりセッション鍵ＫＳを暗号化したセッシ
ョン鍵データＥ（ＫＢ，ＫＳ）を、端末３２を介してＩ
Ｃカード３３に送る。ＩＣカード３３のセッション鍵復
元手段４８はこの受信したセッション鍵データＥ（Ｋ
Ｂ，ＫＳ）を、ＩＣカードマスタ鍵格納部４２に格納さ
れているマスタ鍵Ｎ・ＫＢにより復号化してセッション
鍵ＫＳを復元し、これを端末３２へ送る。
【００３１】これにより、ホストコンピュータ３１と端
末３２は同じセッション鍵ＫＳを共有したこととなり、
このセッション鍵ＫＳを用いて暗号通信を行う。具体的
には、ホストコンピュータ３１の秘密情報暗号手段４９
がセッション鍵ＫＳにより秘密情報ＳＩを暗号化した秘
密情報データＥ（ＫＳ，ＳＩ）を生成して端末３２に送
り、端末３２の秘密情報復元手段５０がこの秘密情報デ
ータＥ（ＫＳ，ＳＩ）をセッション鍵ＫＳにより復号化
し、秘密情報ＳＩを復元する。そして復元された秘密情
報ＳＩにより様々な処理を行うものである。
末３２は同じセッション鍵ＫＳを共有したこととなり、
このセッション鍵ＫＳを用いて暗号通信を行う。具体的
には、ホストコンピュータ３１の秘密情報暗号手段４９
がセッション鍵ＫＳにより秘密情報ＳＩを暗号化した秘
密情報データＥ（ＫＳ，ＳＩ）を生成して端末３２に送
り、端末３２の秘密情報復元手段５０がこの秘密情報デ
ータＥ（ＫＳ，ＳＩ）をセッション鍵ＫＳにより復号化
し、秘密情報ＳＩを復元する。そして復元された秘密情
報ＳＩにより様々な処理を行うものである。
【００３２】ここで、このシステムの安全性について説
明する。従来例の場合と同様に、端末３２とＩＣカード
３３間は安全であるが、ホストコンピュータ３１と端末
３２間は非安全であることを前提としている。ホストコ
ンピュータ３１と端末３２間で伝送されるマスタ鍵Ｎデ
ータＥ（ＫＡ，ＫＢ）、セッション鍵データＥ（ＫＢ，
ＫＳ）、秘密情報データＥ（ＫＳ，ＳＩ）を不正者が全
て盗聴し、さらにＩＣカード３３を盗んだとする。この
不正者がＩＣカード３３の暗証番号を知った場合、盗聴
したデータをＩＣカード３３に入力し、何らかの出力を
ＩＣカード３３から得ることができるが、ＩＣカード３
３に格納されているマスタ鍵はもはや以前のマスタ鍵Ｍ
・ＫＡではなく、マスタ鍵Ｎ・ＫＢに更新されているた
め、不正者が欲するセッション鍵ＫＳあるいは秘密情報
ＳＩを得ることはできない。すなわち、盗聴したデータ
Ｅ（ＫＡ，ＫＢ）をマスタ鍵復元手段４５に入力して
も、ＩＣカードマスタ鍵格納部４２に格納されている鍵
は、既にマスタ鍵Ｍ・ＫＡではなくマスタ鍵Ｎ・ＫＢで
あるため、何ら意味のあるデータを復元することはでき
ない。
明する。従来例の場合と同様に、端末３２とＩＣカード
３３間は安全であるが、ホストコンピュータ３１と端末
３２間は非安全であることを前提としている。ホストコ
ンピュータ３１と端末３２間で伝送されるマスタ鍵Ｎデ
ータＥ（ＫＡ，ＫＢ）、セッション鍵データＥ（ＫＢ，
ＫＳ）、秘密情報データＥ（ＫＳ，ＳＩ）を不正者が全
て盗聴し、さらにＩＣカード３３を盗んだとする。この
不正者がＩＣカード３３の暗証番号を知った場合、盗聴
したデータをＩＣカード３３に入力し、何らかの出力を
ＩＣカード３３から得ることができるが、ＩＣカード３
３に格納されているマスタ鍵はもはや以前のマスタ鍵Ｍ
・ＫＡではなく、マスタ鍵Ｎ・ＫＢに更新されているた
め、不正者が欲するセッション鍵ＫＳあるいは秘密情報
ＳＩを得ることはできない。すなわち、盗聴したデータ
Ｅ（ＫＡ，ＫＢ）をマスタ鍵復元手段４５に入力して
も、ＩＣカードマスタ鍵格納部４２に格納されている鍵
は、既にマスタ鍵Ｍ・ＫＡではなくマスタ鍵Ｎ・ＫＢで
あるため、何ら意味のあるデータを復元することはでき
ない。
【００３３】ただし、もしマスタ鍵復元手段４５とセッ
ション鍵復元手段４８および秘密情報復元手段５０が同
じアルゴリズムを用いて復号化する場合、次のような手
段で秘密データの取得が可能となる。すなわち盗聴した
セッション鍵データＥ（ＫＢ，ＫＳ）をマスタ鍵復元手
段４５に入力すると、ＩＣカードマスタ鍵格納部４２に
格納されている鍵はマスタ鍵Ｎ・ＫＢであるため、マス
タ鍵復元手段４５はセッション鍵ＫＳを出力する。ここ
で、盗聴した秘密情報データＥ（ＫＳ，ＳＩ）をセッシ
ョン鍵復元手段４８に入力すれば、セッション鍵復元手
段４８はＳＩを出力してしまう。
ション鍵復元手段４８および秘密情報復元手段５０が同
じアルゴリズムを用いて復号化する場合、次のような手
段で秘密データの取得が可能となる。すなわち盗聴した
セッション鍵データＥ（ＫＢ，ＫＳ）をマスタ鍵復元手
段４５に入力すると、ＩＣカードマスタ鍵格納部４２に
格納されている鍵はマスタ鍵Ｎ・ＫＢであるため、マス
タ鍵復元手段４５はセッション鍵ＫＳを出力する。ここ
で、盗聴した秘密情報データＥ（ＫＳ，ＳＩ）をセッシ
ョン鍵復元手段４８に入力すれば、セッション鍵復元手
段４８はＳＩを出力してしまう。
【００３４】これを防止するためには、単にマスタ鍵復
元手段４５とセッション鍵復元手段４８とに異なるアル
ゴリズムを採用することである。そうすれば、盗聴した
セッション鍵データＥ（ＫＢ，ＫＳ）をマスタ鍵復元手
段４５に入力しても、本来セッション鍵Ｅ（ＫＢ，Ｋ
Ｓ）はセッション鍵復元手段４８により復号化されるべ
きデータであるため、何ら意味のあるデータを復元する
ことはできない。同様に、セッション鍵復元手段４８と
秘密情報復元手段５０とに異なるアルゴリズムを採用す
る方法によっても解決できる。
元手段４５とセッション鍵復元手段４８とに異なるアル
ゴリズムを採用することである。そうすれば、盗聴した
セッション鍵データＥ（ＫＢ，ＫＳ）をマスタ鍵復元手
段４５に入力しても、本来セッション鍵Ｅ（ＫＢ，Ｋ
Ｓ）はセッション鍵復元手段４８により復号化されるべ
きデータであるため、何ら意味のあるデータを復元する
ことはできない。同様に、セッション鍵復元手段４８と
秘密情報復元手段５０とに異なるアルゴリズムを採用す
る方法によっても解決できる。
【００３５】なお上記各実施の形態においては、暗号・
復元化手段や更新手段および格納部を別々の構成として
いるが、複数の手段をまとめた構成としても同等の効果
が得られることは言うまでもない。
復元化手段や更新手段および格納部を別々の構成として
いるが、複数の手段をまとめた構成としても同等の効果
が得られることは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、マスタ鍵
によりセッション鍵を暗号化して配送する毎に、マスタ
鍵Ｍをマスタ鍵Ｎに更新することで、セッション鍵およ
びそれによって暗号化された秘密情報の不正な解読を防
ぐことが可能となるＩＣカードおよびそれを用いた暗号
通信システムを提供できる。
によりセッション鍵を暗号化して配送する毎に、マスタ
鍵Ｍをマスタ鍵Ｎに更新することで、セッション鍵およ
びそれによって暗号化された秘密情報の不正な解読を防
ぐことが可能となるＩＣカードおよびそれを用いた暗号
通信システムを提供できる。
【図１】本発明の実施の形態１の暗号通信システムの構
成図
成図
【図２】本発明の実施の形態２の暗号通信システムの構
成図
成図
【図３】従来の暗号通信システムの構成図
１、３１ ホストコンピュータ ２、３２ 端末 ３、３３ ＩＣカード １１、４１ ホストマスタ鍵格納部 １２、４２ ＩＣカードマスタ鍵格納部 １３、４７ セッション鍵暗号手段 １４、４９ 秘密情報暗号手段 １５、４８ セッション鍵復元手段 １６、５０ 秘密情報復元手段 １７、４３ マスタ鍵暗号手段 １８、４４ ホストマスタ鍵更新手段 １９、４５ マスタ鍵復元手段 ２０、４６ ＩＣカードマスタ鍵更新手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｌ 9/00 ６２１Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 暗号通信に用いるマスタ鍵Ｎもしくはセ
ッション鍵を暗号化、復号化するためのマスタ鍵Ｍを格
納するＩＣカードマスタ鍵格納部と、外部から受信した
暗号化されたマスタ鍵Ｎデータを復号化して、マスタ鍵
Ｎを復元するマスタ鍵復元手段と、現在のマスタ鍵Ｍも
しくはマスタ鍵Ｎを用いて外部から受信した暗号化され
たセッション鍵データを復号化して、暗号通信を行う度
にランダムに生成されるセッション鍵を復元するセッシ
ョン鍵復元手段と、前記マスタ鍵復元手段からの出力を
受け、前記ＩＣカードマスタ鍵格納部に格納されている
現在のマスタ鍵Ｍをマスタ鍵Ｎに更新するＩＣカードマ
スタ鍵更新手段とを備えたことを特徴とするＩＣカー
ド。 - 【請求項２】 ＩＣカードマスタ鍵格納部に格納されて
いるマスタ鍵Ｍを用いて、外部から受信した暗号化され
たセッション鍵データを復号化し、セッション鍵を復元
し、外部へ送信するセッション鍵復元手段と、セッショ
ン鍵の復元後に前記ＩＣカードマスタ鍵格納部に格納さ
れているマスタ鍵Ｍを用いて、外部から受信した暗号化
されたマスタ鍵Ｎデータを復号化するマスタ鍵復元手段
と、前記マスタ鍵復元手段からの出力を受け、前記ＩＣ
カードマスタ鍵格納部に格納されている現在のマスタ鍵
Ｍをマスタ鍵Ｎに更新するＩＣカードマスタ鍵更新手段
とを備えたことを特徴とする請求項１記載のＩＣカー
ド。 - 【請求項３】 ホストコンピュータと、前記ホストコン
ピュータに接続される端末と、前記端末に着脱可能な状
態で接続されるＩＣカードとを有し、 前記ホストコンピュータは、マスタ鍵Ｎもしくはセッシ
ョン鍵を暗号化、復号化するためのマスタ鍵Ｍを格納す
るホストマスタ鍵格納部と、前記ホストコンピュータに
おいて新たに生成したマスタ鍵Ｎを暗号化して、マスタ
鍵Ｎデータを送信するマスタ鍵暗号手段と、暗号通信を
行う度にランダムに生成されるセッション鍵を暗号化し
てセッション鍵データを送信するセッション鍵暗号手段
と、秘密情報を暗号化して秘密情報データを送信する秘
密情報暗号手段と、前記ホストマスタ鍵格納部に格納さ
れている現在のマスタ鍵Ｍをマスタ鍵Ｎに更新するホス
トマスタ鍵更新手段とを備え、 前記ＩＣカードは、マスタ鍵Ｍを格納するＩＣカードマ
スタ鍵格納部と、外部から受信したセッション鍵データ
を復号化して、セッション鍵を復元し、前記端末にセッ
ション鍵を送信するセッション鍵復元手段と、外部から
受信したマスタ鍵Ｎデータを復号化して、マスタ鍵Ｎを
復元するマスタ鍵復元手段と、前記マスタ鍵復元手段か
らの出力を受け、前記ＩＣカードマスタ鍵格納部に格納
されている現在のマスタ鍵Ｍをマスタ鍵Ｎに更新するＩ
Ｃカードマスタ鍵更新手段とを備え、 前記端末は、前記ＩＣカードから受信したセッション鍵
を用いて、前記ホストコンピュータから受信した秘密情
報データを復号化して、秘密情報を復元する秘密情報復
元手段を備えた暗号通信システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8324942A JPH10171717A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | Ｉｃカードおよびそれを用いた暗号通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8324942A JPH10171717A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | Ｉｃカードおよびそれを用いた暗号通信システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10171717A true JPH10171717A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18171354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8324942A Pending JPH10171717A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | Ｉｃカードおよびそれを用いた暗号通信システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10171717A (ja) |
Cited By (15)
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1996
- 1996-12-05 JP JP8324942A patent/JPH10171717A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040511 |