JPH1020780A - 認証方法、通信方法、および、情報処理装置 - Google Patents

認証方法、通信方法、および、情報処理装置

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JPH1020780A
JPH1020780A JP8168965A JP16896596A JPH1020780A JP H1020780 A JPH1020780 A JP H1020780A JP 8168965 A JP8168965 A JP 8168965A JP 16896596 A JP16896596 A JP 16896596A JP H1020780 A JPH1020780 A JP H1020780A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 相互に認証を行う。 【解決手段】 Ｒ／Ｗ１は、乱数ＲAを鍵ＫBで暗号化し
た暗号Ｃ1をＩＣカード２に送信する。ＩＣカード２
は、その暗号Ｃ1を鍵ＫBで平文Ｍ1に復号化する。ＩＣ
カード２は、平文Ｍ1を鍵ＫAで暗号化した暗号Ｃ2と、
乱数ＲBを鍵ＫAで暗号化した暗号Ｃ3をＲ／Ｗ１に送信
する。Ｒ／Ｗ１は、その暗号Ｃ2，Ｃ3を、鍵ＫAで平文
Ｍ2と平文Ｍ3にそれぞれ復号化する。Ｒ／Ｗ１は、平文
Ｍ2と乱数ＲAが同一であると判断した場合、ＩＣカード
２を認証する。次に、Ｒ／Ｗ１は、平文Ｍ3を鍵ＫBで暗
号化した暗号Ｃ4をＩＣカード２に送信する。ＩＣカー
ド２は、その暗号Ｃ4を、鍵ＫBで平文Ｍ4に復号化す
る。ＩＣカード２は、平文Ｍ4と乱数ＲBが同一であると
判断した場合、Ｒ／Ｗ１を認証する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、認証方法、通信方
法、および、情報処理装置に関し、特に、複数の情報処
理装置が相互に認証を行う認証方法、通信方法、およ
び、情報処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報処理技術の発展に伴い、大量の情報
が所定の伝送路を介して通信されている。情報が通信さ
れる伝送路には、第三者（送信者および受信者以外の
者）が、通信されているデータを盗聴することが可能な
ものが多い。
【０００３】このような伝送路を利用して、情報を第三
者に漏洩させずに、通信を行う場合、しばしば、暗号が
利用される。暗号を利用し、暗号化されたデータを通信
することにより、暗号化されたデータを盗聴することが
できても、第三者が、そのデータから通信した情報の内
容を読み出すことは困難である。
【０００４】このような暗号を生成する暗号化方法に
は、所定の鍵を利用して、平文（送信する情報）から、
暗号（実際に送信されるデータ）を生成するものが利用
されることが多い。
【０００５】このような、鍵を利用した暗号には、共通
鍵暗号と公開鍵暗号の２種類がある。共通鍵暗号におい
ては、暗号化するときの鍵（暗号化鍵データ）と、復号
化するときの鍵（復号化鍵データ）が同一である。例え
ば、共通鍵暗号としては、Feistel暗号の１つであるＤ
ＥＳ（Data Encryption Standard）方式などがよく利用
されている。一方、公開鍵暗号においては、暗号化鍵デ
ータと復号化鍵データが異なる。そして、受信者は、送
信者のために、それらの鍵のうち、暗号化鍵データを公
開するが、復号化鍵データは公開せずに隠しておく（即
ち、復号化鍵データは、受信者のみが知っている）。
【０００６】図１４は、このような鍵（共通鍵）を利用
した通信（秘密通信）の一例を示している。送信者１０
１は、送信する情報（平文Ｍ）を、鍵Ｋを利用して暗号
Ｃに暗号化する。そして、送信者１０１は、暗号Ｃを、
所定の伝送路を介して受信者１０２に送信する。
【０００７】受信者１０２は、暗号Ｃを受け取り、送信
者１０１が有する鍵Ｋと同一の鍵Ｋを利用して、その暗
号Ｃを復号化し、送信者１０１により送信された情報
（平文Ｍ）を獲得する。
【０００８】このようにして通信が行われているとき、
暗号Ｃを盗聴しても、第三者が、送信された情報（平文
Ｍ）を獲得することは困難である。
【０００９】さらに、このような鍵を利用して、通信相
手が、正規の受信者であるか否かを判断する（認証す
る）ことができる。図１５は、鍵（共通鍵）を利用した
認証の一例を示している。認証する側１１１は、乱数Ｍ
を発生し、その乱数Ｍを認証される側１１２に送信す
る。認証する側１１１は、認証される側１１２に、その
乱数Ｍを、鍵Ｋで暗号Ｃに暗号化させ、その暗号Ｃを送
信させる。そして、認証する側１１１は、その暗号Ｃを
受信し、鍵Ｋで平文Ｍ１に復号化する。そして、認証す
る側１１１は、乱数Ｍと平文Ｍ１が一致するか否かを判
断し、一致する場合、認証される側１１２を認証する。
【００１０】このようにして、送信者（認証する側１１
１）は、受信者（認証される側１１２）が正規の受信者
（送信者が有する鍵と同一の鍵を有する）であるか否か
を判断する（認証する）ことができる。
【００１１】このとき、平文である乱数Ｍと、それを暗
号化した暗号Ｃを、第三者が盗聴したとしても、平文Ｍ
と暗号Ｃから、鍵Ｋを生成することは困難であるので、
送信者（認証する側１１１）の鍵Ｋと同一の鍵Ｋを有す
る正規の受信者のみが認証される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
認証方法においては、所定の送受信者が、他の送受信者
を認証するだけであるので、例えば、リーダ／ライタ
（Ｒ／Ｗ）とＩＣカードで構成されるカードシステム
に、上述の認証方法を適用した場合、Ｒ／Ｗは、通信相
手が正規のＩＣカードであるか否かを判断する（通信相
手を認証する）ことができるが、ＩＣカードは、通信相
手が正規のＲ／Ｗであるか否かを判断することが困難で
あるという問題を有している。
【００１３】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、複数の情報処理装置において、相互に平
文を送信するとともに、送信されてきた平文を受信し、
受信した平文を暗号に暗号化し、平文を送信した装置
に、その暗号を送信するとともに、送信されてきた暗号
を受信し、その暗号を復号化した平文と最初に送信した
平文を比較することで、相互に認証を行うようにするも
のである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の認証方
法は、第１の情報処理装置の暗号化手段が、第１の鍵
で、第１のデータを第１の暗号に暗号化するステップ
と、第２の情報処理装置の復号化手段が、第１の鍵で、
第１の暗号を第２のデータに復号化するステップと、第
２の情報処理装置の暗号化手段が、第２の鍵で、第２の
データを第２の暗号に暗号化するステップと、第２の情
報処理装置の暗号化手段が、第２の鍵で、第３のデータ
を第３の暗号に暗号化するステップと、第１の情報処理
装置の復号化手段が、第２の鍵で、第２の暗号を第４の
データに復号化するステップと、第１の情報処理装置
が、第１のデータと第４のデータに応じて、第２の情報
処理装置を認証するステップと、第１の情報処理装置の
復号化手段が、第２の鍵で、第３の暗号を第５のデータ
に復号化するステップと、第１の情報処理装置の暗号化
手段が、第１の鍵で、第５のデータを第４の暗号に暗号
化するステップと、第２の情報処理装置の復号化手段
が、第１の鍵で、第４の暗号を第６のデータに復号化す
るステップと、第２の情報処理装置が、第３のデータと
第６のデータに応じて、第１の情報処理装置を認証する
ステップとを備えることを特徴とする。
【００１５】請求項２に記載の通信方法は、第１の情報
処理装置の暗号化手段が、第１の鍵で、第１のデータを
第１の暗号に暗号化するステップと、第１の情報処理装
置の送信手段が、第１の暗号を、第２の情報処理装置に
送信するステップと、第２の情報処理装置の受信手段
が、第１の暗号を受信するステップと、第２の情報処理
装置の復号化手段が、第１の鍵で、第１の暗号を第２の
データに復号化するステップと、第２の情報処理装置の
暗号化手段が、第２の鍵で、第２のデータを第２の暗号
に暗号化するステップと、第２の情報処理装置の暗号化
手段が、第２の鍵で、第３のデータを第３の暗号に暗号
化するステップと、第２の情報処理装置の送信手段が、
第２の暗号および第３の暗号を、第１の情報処理装置に
送信するステップと、第１の情報処理装置の受信手段
が、第２の暗号および第３の暗号を受信するステップ
と、第１の情報処理装置の復号化手段が、第２の鍵で、
第２の暗号を第４のデータに復号化するステップと、第
１の情報処理装置が、第１のデータと第４のデータに応
じて、第２の情報処理装置を認証するステップと、第１
の情報処理装置の復号化手段が、第２の鍵で、第３の暗
号を第５のデータに復号化するステップと、第１の情報
処理装置の暗号化手段が、第１の鍵で、第５のデータを
第４の暗号に暗号化するステップと、第１の情報処理装
置の送信手段が、第４の暗号を、第２の情報処理装置に
送信するステップと、第２の情報処理装置の受信手段
が、第４の暗号を受信するステップと、第２の情報処理
装置の復号化手段が、第１の鍵で、第４の暗号を第６の
データに復号化するステップと、第２の情報処理装置
が、第３のデータと第６のデータに応じて、第１の情報
処理装置を認証するステップとを備えることを特徴とす
る。
【００１６】請求項１５に記載の情報処理装置は、所定
のデータと、他の情報処理装置から受信した暗号を復号
化して生成されたデータに応じて、他の情報処理装置を
認証する認証手段をさらに備え、暗号化手段が、第１の
鍵で、第１のデータを第１の暗号に暗号化し、送信手段
が、第１の暗号を他の情報処理装置に送信し、受信手段
が、他の情報処理装置から、第２の暗号および第３の暗
号を受け取り、復号化手段が、第２の暗号を、第２の鍵
で第４のデータに復号化するとともに、第３の暗号を、
第２の鍵で第５のデータに復号化し、認証手段が、第１
のデータと第４のデータに応じて、他の情報処理装置を
認証し、暗号化手段が、第５のデータを、第１の鍵で第
４の暗号に暗号化し、送信手段が、第４の暗号を他の情
報処理装置に送信することを特徴とする。
【００１７】請求項２４に記載の情報処理装置は、所定
のデータと、他の情報処理装置から受信した暗号を復号
化して得られたデータに応じて、他の情報処理装置を認
証する認証手段をさらに備え、受信手段が、他の情報処
理装置により第１の暗号を受け取り、復号化手段が、第
１の暗号を、第１の鍵で第１のデータに復号化し、暗号
化手段が、第１のデータを、第２の鍵で第２の暗号に暗
号化するとともに、第２のデータを、第２の鍵で第３の
暗号に暗号化し、送信手段が、第２の暗号および第３の
暗号を他の情報処理装置に送信し、受信手段が、他の情
報処理装置から第４の暗号を受け取り、復号化手段が、
第４の暗号を、第２の鍵で第３のデータに復号化し、認
証手段が、第２のデータと第３のデータに応じて、他の
情報処理装置を認証することを特徴とする。
【００１８】請求項１に記載の認証方法においては、第
１の情報処理装置の暗号化手段が、第１の鍵で、第１の
データを第１の暗号に暗号化し、第２の情報処理装置の
復号化手段が、第１の鍵で、第１の暗号を第２のデータ
に復号化し、第２の情報処理装置の暗号化手段が、第２
の鍵で、第２のデータを第２の暗号に暗号化し、第２の
情報処理装置の暗号化手段が、第２の鍵で、第３のデー
タを第３の暗号に暗号化し、第１の情報処理装置の復号
化手段が、第２の鍵で、第２の暗号を第４のデータに復
号化し、第１の情報処理装置が、第１のデータと第４の
データに応じて、第２の情報処理装置を認証し、第１の
情報処理装置の復号化手段が、第２の鍵で、第３の暗号
を第５のデータに復号化し、第１の情報処理装置の暗号
化手段が、第１の鍵で、第５のデータを第４の暗号に暗
号化し、第２の情報処理装置の復号化手段が、第１の鍵
で、第４の暗号を第６のデータに復号化し、第２の情報
処理装置が、第３のデータと第６のデータに応じて、第
１の情報処理装置を認証する。
【００１９】請求項２に記載の通信方法においては、第
１の情報処理装置の暗号化手段が、第１の鍵で、第１の
データを第１の暗号に暗号化し、第１の情報処理装置の
送信手段が、第１の暗号を、第２の情報処理装置に送信
し、第２の情報処理装置の受信手段が、第１の暗号を受
信し、第２の情報処理装置の復号化手段が、第１の鍵
で、第１の暗号を第２のデータに復号化し、第２の情報
処理装置の暗号化手段が、第２の鍵で、第２のデータを
第２の暗号に暗号化し、第２の情報処理装置の暗号化手
段が、第２の鍵で、第３のデータを第３の暗号に暗号化
し、第２の情報処理装置の送信手段が、第２の暗号およ
び第３の暗号を、第１の情報処理装置に送信し、第１の
情報処理装置の受信手段が、第２の暗号および第３の暗
号を受信し、第１の情報処理装置の復号化手段が、第２
の鍵で、第２の暗号を第４のデータに復号化し、第１の
情報処理装置が、第１のデータと第４のデータに応じ
て、第２の情報処理装置を認証し、第１の情報処理装置
の復号化手段が、第２の鍵で、第３の暗号を第５のデー
タに復号化し、第１の情報処理装置の暗号化手段が、第
１の鍵で、第５のデータを第４の暗号に暗号化し、第１
の情報処理装置の送信手段が、第４の暗号を、第２の情
報処理装置に送信し、第２の情報処理装置の受信手段
が、第４の暗号を受信し、第２の情報処理装置の復号化
手段が、第１の鍵で、第４の暗号を第６のデータに復号
化し、第２の情報処理装置が、第３のデータと第６のデ
ータに応じて、第１の情報処理装置を認証する。
【００２０】請求項１５に記載の情報処理装置において
は、暗号化手段が、第１の鍵で、第１のデータを第１の
暗号に暗号化し、送信手段が、第１の暗号を他の情報処
理装置に送信し、受信手段が、他の情報処理装置から、
第２の暗号および第３の暗号を受け取り、復号化手段
が、第２の暗号を、第２の鍵で第４のデータに復号化す
るとともに、第３の暗号を、第２の鍵で第５のデータに
復号化し、認証手段が、第１のデータと第４のデータに
応じて、他の情報処理装置を認証し、暗号化手段が、第
５のデータを、第１の鍵で第４の暗号に暗号化し、送信
手段が、第４の暗号を他の情報処理装置に送信する。
【００２１】請求項２４に記載の情報処理装置において
は、受信手段が、他の情報処理装置により第１の暗号を
受け取り、復号化手段が、第１の暗号を、第１の鍵で第
１のデータに復号化し、暗号化手段が、第１のデータ
を、第２の鍵で第２の暗号に暗号化するとともに、第２
のデータを、第２の鍵で第３の暗号に暗号化し、送信手
段が、第２の暗号および第３の暗号を他の情報処理装置
に送信し、受信手段が、他の情報処理装置から第４の暗
号を受け取り、復号化手段が、第４の暗号を、第２の鍵
で第３のデータに復号化し、認証手段が、第２のデータ
と第３のデータに応じて、他の情報処理装置を認証す
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１は、Ｒ／Ｗ１およびＩＣカー
ド２を利用した非接触カードシステムの一例を示してい
る。Ｒ／Ｗ１およびＩＣカード２は、電磁波を利用して
非接触で、データの送受信を行う。
【００２３】例えば、Ｒ／Ｗ１が、リードコマンドをＩ
Ｃカード２に送信すると、ＩＣカード２は、そのリード
コマンドを受信し、リードコマンドで指示されたデータ
をＲ／Ｗ１に送信するようになされている。
【００２４】また、Ｒ／Ｗ１がデータをＩＣカード２に
送信すると、ＩＣカード２は、そのデータを受信し、受
信したデータを、内蔵するメモリ８４（図６）（記憶手
段）に記憶し、そのデータを記憶したことを表す所定の
応答信号をＲ／Ｗ１に送信するようになされている。
【００２５】図２は、本発明の一実施例であるＲ／Ｗ１
の構成を示している。
【００２６】Ｒ／Ｗ１においては、制御部１１は、内蔵
するプログラムに応じて、各種処理を行うようになされ
ている。例えば、制御部１１は、ＩＣカード２に送信す
るデータを、暗号部１２（暗号化手段）に出力するとと
もに、復号部１３（復号化手段）より供給された、ＩＣ
カード２からの応答データを処理するようになされてい
る。
【００２７】また、制御部１１は、メモリ１４（記憶手
段）から、暗号化または復号化に利用される鍵ＫA（第
２の鍵）または鍵ＫB（第１の鍵）を読み出し、その鍵
ＫAまたは鍵ＫBを、暗号部１２または復号部１３に出力
するようになされている。
【００２８】さらに、制御部１１は、インタフェース１
５を介して、メインコンピュータ（図示せず）と通信を
行うようになされている。
【００２９】メモリ１４は、制御部１１における処理に
使用されるデータなどを記憶している他、暗号化または
復号化において利用される２つの鍵ＫA，ＫBを記憶して
いる。
【００３０】暗号部１２は、制御部１１より供給された
データを、所定の鍵で暗号化し、暗号化したデータ（暗
号）を送信部１６（送信手段）に出力するようになされ
ている。
【００３１】送信部１６は、暗号部１２より供給された
データ（暗号）を、所定の変調方式（例えば、ＰＳＫ
（Phase Shift Keying）変調方式）で変調し、生成され
た変調波を、アンテナ部１７を介してＩＣカード２に送
信するようになされている。
【００３２】受信部１８（受信手段）は、アンテナ部１
７を介して、ＩＣカード２により送信された変調波を受
信し、その変調波に対応する復調方式で復調し、復調し
たデータ（暗号）を復号部１３に出力するようになされ
ている。
【００３３】復号部１３は、受信部１８より供給された
データ（暗号）を、所定の鍵で復号化し、復号化したデ
ータを制御部１１に出力するようになされている。
【００３４】図３は、図２の暗号部１２の一構成例を示
している。暗号部１２においては、鍵保存部３１は、制
御部１１より供給された鍵Ｋを保持するようになされて
いる。
【００３５】データランダム化部３２は、鍵保存部３１
から鍵Ｋを読み出し、その鍵Ｋで、制御部３１より供給
されたデータを暗号化し、生成された暗号を送信部１６
に出力するようになされている。
【００３６】図４は、図３のデータランダム化部３２の
一構成例を示している。このデータランダム化部３２
は、複数のインボリューション処理を行うＤＥＳ方式
（例えば、「暗号と情報セキュリティ」辻井 重男、笠
原 正雄 編著、１９９０年、昭晃堂に記載されてい
る）で暗号を生成するようになされている。このデータ
ランダム化部３２においては、鍵データ生成回路６１
は、鍵保存部３１から読み出した鍵Ｋから、１６個の鍵
データＫ1乃至Ｋ16を算出し、鍵データＫ1乃至Ｋ16を、
演算回路６２−１乃至６２−１６にそれぞれ出力するよ
うになされている。
【００３７】レジスタ６３は、制御部１１より供給され
た６４ビット（８バイト）のデータを保持し、その６４
ビットのデータのうちの上位３２ビットを加算器６４−
１に出力し、下位３２ビットを演算回路６２−１および
加算器６４−２に出力するようになされている。
【００３８】演算回路６２−ｉ（ｉ＝１，・・・，１
６）は、レジスタ６３の下位３２ビット（演算回路６２
−１の場合）または加算器６４−（ｉ−１）（演算回路
６２−２乃至６２−１６の場合）より供給された３２ビ
ットのデータに対して、鍵データ生成回路６１より供給
された鍵データＫiを利用して、所定の変換を行い、変
換後の３２ビットのデータを加算器６４−ｉに出力する
ようになされている。
【００３９】加算器６４−ｉ（ｉ＝１，・・・，１６）
は、レジスタ６３の上位３２ビット（加算器６４−１の
場合）、レジスタ６３の下位３２ビット（加算器６４−
２の場合）、および、加算器６４−（ｉ−２）（加算器
６４−３乃至６４−１６の場合）のいずれかより供給さ
れた３２ビットのデータと、演算回路６２−ｉより供給
された３２ビットのデータの排他的論理和（ビット毎の
排他的論理和）を計算し、その排他的論理和（３２ビッ
ト）を、加算器６４−（ｉ＋２）（加算器６４−１乃至
６４−１４の場合）、レジスタ６５の下位３２ビット
（加算器６４−１５の場合）、および、レジスタ６５の
上位３２ビット（加算器６４−１６の場合）のいずれ
か、並びに、演算回路６２−（ｉ＋１）（加算器６４−
１乃至６４−１５の場合）に出力するようになされてい
る。
【００４０】レジスタ６５は、加算器６４−１５より供
給された３２ビットのデータを、下位３２ビットで保持
し、加算器６４−１６より供給された３２ビットのデー
タを、上位３２ビットで保持するとともに、これらの２
つの３２ビットのデータで構成される６４ビットのデー
タを、暗号として送信部１６に出力するようになされて
いる。
【００４１】図５は、図２の復号部１３の一構成例を示
している。この復号部１３においては、鍵保存部４１
は、制御部１１より供給された鍵Ｋを保持するようにな
されている。
【００４２】変換部４２は、図４のデータランダム化部
３２と同一の構成を有し、鍵保存部４１から鍵Ｋを読み
出し、受信部１８より供給されたデータ（ＤＥＳ方式で
暗号化された暗号）をレジスタ６３に供給した後、図４
のデータランダム化部３２と同一の動作を行い、そのデ
ータを復号化し、復号化したデータをレジスタ６５から
制御部１１に出力するようになされている。
【００４３】図６は、本発明の一実施例であるＩＣカー
ド２の構成例を示している。
【００４４】ＩＣカード２においては、制御部８１（処
理手段）は、Ｒ／Ｗ１により供給されるコマンドに応じ
て、各種処理を行うようになされている。制御部８１
は、Ｒ／Ｗ１からのコマンドを、復号部８３（復号化手
段）から受け取り、そのコマンドに対応した処理を行
い、その処理の結果に対応する応答データ（Ｒ／Ｗ１に
送信するもの）を、暗号部８２（暗号化手段）に出力す
るようになされている。
【００４５】また、制御部８１は、メモリ８４から、暗
号化または復号化に利用される鍵ＫAまたは鍵ＫBを読み
出し、その鍵ＫAまたは鍵ＫBを、暗号部８２または復号
部８３に出力するようになされている。
【００４６】メモリ８４は、ＲＡＭ（Random Access Me
mory）部（１２８キロバイト程度）とＲＯＭ（Read Onl
y Memory）部（５１２キロバイト程度）を有している。
そのうちのＲＡＭ部は、制御部８１における処理に使用
されるデータなどを一時的に記憶する。一方、ＲＯＭ部
には、暗号化または復号化において利用される２つの鍵
ＫA，ＫBが、予め記憶されている。
【００４７】暗号部８２および復号部８３は、図３の暗
号部１２および図５の復号部１３と同様の構成であるの
で、その説明を省略する。
【００４８】送信部８６（送信手段）は、暗号部８２よ
り供給されたデータ（暗号）を、所定の変調方式（例え
ば、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調方式）で変調
し、生成された変調波を、アンテナ部８７を介してＲ／
Ｗ１に送信するようになされている。
【００４９】受信部８８（受信手段）は、アンテナ部８
７を介して、Ｒ／Ｗ１により送信された変調波を受信
し、その変調波に対応する復調方式で復調し、復調した
データ（暗号）を復号部８３に出力するようになされて
いる。
【００５０】次に、図７および図８のフローチャート、
並びに、図９を参照して、Ｒ／Ｗ１とＩＣカード２の、
相互認証を行うときの動作について説明する。
【００５１】最初に図７のステップＳ１において、Ｒ／
Ｗ１の制御部１１は、６４ビットの乱数ＲA（第１のデ
ータ）を生成し、その乱数ＲAを暗号部１２のデータラ
ンダム化部３２に出力するとともに、メモリ１４から鍵
ＫBを読み出し、暗号部１２の鍵保存部３１に出力す
る。
【００５２】図３の暗号部１２のデータランダム化部３
２は、鍵保存部３１から鍵ＫBを読み出す。そして、図
４のデータランダム化部３２の鍵データ生成回路６１
は、鍵ＫBから１６個の鍵データＫ1乃至Ｋ16を生成し、
演算回路６２−１乃至６２−１６にそれぞれ出力する。
【００５３】データランダム化部３２のレジスタ６３
は、Ｒ／Ｗ１より供給された乱数ＲAの上位３２ビット
を加算器６４−１に出力し、乱数ＲAの下位３２ビット
を演算回路６２−１および加算器６４−２に出力する。
演算回路６２−１は、その３２ビットのデータを鍵デー
タＫ1を利用して変換し、変換後のデータを加算器６４
−１に出力する。加算器６４−１は、レジスタ６３より
供給された３２ビットのデータと、演算回路６２−１よ
り供給された３２ビットのデータの排他的論理和（ビッ
ト毎の排他的論理和）を計算し、その排他的論理和（３
２ビット）を、演算回路６２−２および加算器６４−３
に出力する。
【００５４】次に、演算回路６２−２は、その３２ビッ
トのデータを鍵データＫ2を利用して変換し、変換後の
データ（３２ビット）を加算器６４−２に出力する。加
算器６４−２は、レジスタ６３より供給された３２ビッ
トのデータと、演算回路６２−２より供給された３２ビ
ットのデータの排他的論理和を計算し、その排他的論理
和を、演算回路６２−３および加算器６４−４に出力す
る。
【００５５】演算回路６２−３乃至６２−１４および加
算器６４−３乃至６４−１４は、順次、演算回路６２−
２および加算器６４−２と同様の動作を行う。即ち、演
算回路６２−ｊ（ｊ＝３，・・・，１４）は、加算器６
４−（ｊ−１）より供給された３２ビットのデータを鍵
データＫjを利用して変換し、変換後のデータを加算器
６４−ｊに出力する。加算器６４−ｊ（ｊ＝３，・・
・，１４）は、加算器６４−（ｊ−２）より供給された
３２ビットのデータと、演算回路６２−ｊより供給され
た３２ビットのデータの排他的論理和を計算し、その排
他的論理和を、演算回路６２−（ｊ＋１）および加算器
６４−（ｊ＋２）に出力する。
【００５６】さらに、演算回路６２−１５は、加算器６
４−１４より供給された３２ビットのデータを鍵データ
Ｋ15を利用して変換し、変換後のデータを加算器６４−
１５に出力する。加算器６４−１５は、加算器６４−１
３より供給された３２ビットのデータと、演算回路６２
−１５より供給された３２ビットのデータの排他的論理
和を計算し、その排他的論理和を、演算回路６２−１６
およびレジスタ６５の下位３２ビットに出力する。
【００５７】そして、演算回路６２−１６は、その３２
ビットのデータを鍵データＫ16を利用して変換し、変換
後のデータを加算器６４−１６に出力する。加算器６４
−１６は、加算器６４−１４より供給された３２ビット
のデータと、演算回路６２−１６より供給された３２ビ
ットのデータの排他的論理和を計算し、その排他的論理
和を、レジスタ６５の上位３２ビットに出力する。
【００５８】以上のようにして、合計１６段の演算を行
って暗号を生成する。そして、データランダム化部３２
のレジスタ６５は、生成した暗号Ｃ1（第１の暗号）
（図９の［ＲA］B）を送信部１６に出力する。
【００５９】次に、ステップＳ２において、Ｒ／Ｗ１の
送信部１６は、暗号部１２より供給された暗号Ｃ1を変
調し、生成された変調波を、アンテナ部１７を介してＩ
Ｃカード２に送信する。
【００６０】このように、Ｒ／Ｗ１が、ステップＳ１，
Ｓ２において処理を行い、変調波を送信するまでの間、
ＩＣカード２は、図８のステップＳ２１において待機し
ている。
【００６１】そして、Ｒ／Ｗ１から変調波が送信されて
くると、ＩＣカード２の受信部８８は、アンテナ部８７
を介して、Ｒ／Ｗ１の送信部１６により送信された変調
波を受信し、その変調波を復調し、復調後のデータ（暗
号Ｃ1）を復号部８３に出力する。
【００６２】次に、ステップＳ２２において、ＩＣカー
ド２の復号部８３の変換部４２は、予め制御部８１より
鍵保存部４１に供給されている鍵ＫBで、受信部８８よ
り供給された暗号Ｃ1を復号化し、復号化したデータ
（平文Ｍ1）（第２のデータ）を制御部８１に出力す
る。
【００６３】ステップＳ２３において、ＩＣカード２の
制御部８１は、復号部８３より供給された平文Ｍ1を、
暗号部８２のデータランダム化部３２に出力する。暗号
部８２のデータランダム化部３２は、鍵保存部３１に予
め記憶されている鍵ＫAを読み出し、その鍵ＫAで、ステ
ップＳ１におけるＲ／Ｗ１の暗号部１２のデータランダ
ム化部３２と同様に、平文Ｍ1を暗号化し、生成された
暗号Ｃ2（第２の暗号）（図９の［ＲA］A）を送信部８
６に出力する。
【００６４】また、制御部８１は、乱数ＲB（第３のデ
ータ）を生成し、その乱数ＲBを暗号部８２のデータラ
ンダム化部３２に出力する。暗号部８２のデータランダ
ム化部３２は、鍵保存部３１から鍵ＫAを読み出し、そ
の鍵ＫAで乱数ＲBを暗号化し、生成された暗号Ｃ3（第
３の暗号）（図９の［ＲB］A）を送信部８６に出力す
る。
【００６５】そして、ステップＳ２４において、ＩＣカ
ード２の送信部８６は、暗号Ｃ2，Ｃ3を変調し、生成さ
れた変調波を、アンテナ部８７を介してＲ／Ｗ１に送信
する。
【００６６】このように、ＩＣカード２がステップＳ２
１乃至Ｓ２４の処理を行っている間、Ｒ／Ｗ１は、図７
のステップＳ３およびステップＳ４において、ＩＣカー
ド２から暗号Ｃ2と暗号Ｃ3が送信されてくるまで待機す
るとともに、暗号Ｃ1を送信してからの経過時間を、ス
テップＳ３において監視し、ＩＣカード２からＣ2とＣ3
が送信されてくるまでに所定の時間（ＩＣカード２にお
ける処理に通常要する時間より長い時間）が経過した場
合、ステップＳ２に戻り、暗号Ｃ1を再送する。
【００６７】そして、ＩＣカード２から暗号Ｃ2および
暗号Ｃ3を含む変調波が送信されてくると、Ｒ／Ｗ１に
受信部１８は、アンテナ部１７を介して、ＩＣカード２
の送信部８６により送信された変調波を受信し、その変
調波を復調する。そして、受信部１８は、復調されたデ
ータ（暗号Ｃ2，Ｃ3）を、復号部１３に出力する。
【００６８】次に、ステップＳ５において、Ｒ／Ｗ１の
復号部１３の変換部４２は、鍵保存部４１に予め供給さ
れている鍵ＫAを読み出し、受信部１８より供給された
データ（暗号Ｃ2，Ｃ3）を復号化し、復号化したデータ
（平文Ｍ2（暗号Ｃ2に対応する）（第４のデータ）と平
文Ｍ3（暗号Ｃ3に対応する）（第５のデータ））を制御
部１１に出力する。
【００６９】そして、ステップＳ６において、Ｒ／Ｗ１
の制御部１１は、平文Ｍ2と乱数ＲAが同一であるか否か
を判断し、平文Ｍ2と乱数ＲAが同一であると判断した場
合、ステップＳ７において、Ｒ／Ｗ１は、ＩＣカード２
がＲ／Ｗ１の鍵ＫA，ＫBと同一の鍵ＫA，ＫBを有してい
ると判断し、ＩＣカード２を認証する。
【００７０】一方、ステップＳ６において、平文Ｍ2と
乱数ＲAが同一ではないと判断した場合、Ｒ／Ｗ１は、
ＩＣカード２を認証しないので、認証処理を終了する。
【００７１】ステップＳ７においてＩＣカード２を認証
した後、ステップＳ８において、Ｒ／Ｗ１の制御部１１
は、ステップＳ５で生成した平文Ｍ3を暗号部１２に出
力する。そして、暗号部１２は、ステップＳ１と同様
に、平文Ｍ3を鍵ＫBで暗号化し、生成された暗号Ｃ
4（第４の暗号）（図９の［ＲB］B）を送信部１６に出
力する。
【００７２】ステップＳ９において、Ｒ／Ｗ１の送信部
１６は、暗号部１２より供給された暗号Ｃ4を変調し、
生成された変調波を、アンテナ部１７を介してＩＣカー
ド２に送信する。
【００７３】このように、Ｒ／Ｗ１が、ステップＳ４乃
至Ｓ９において処理を行っている間、ＩＣカード２は、
図８のステップＳ２５およびステップＳ２６において、
暗号Ｃ4が送信されてくるまで待機している。このと
き、ＩＣカード２の制御部８１は、暗号Ｃ2，Ｃ3を送信
してからの経過時間を監視しており、ステップＳ２６に
おいて暗号Ｃ2，Ｃ3を送信してから所定の時間が経過し
たと判断した場合、Ｒ／Ｗ１を認証せずに認証処理を終
了する。
【００７４】一方、暗号Ｃ4を含む変調波が送信されて
くると、ＩＣカード２の受信部８８は、Ｒ／Ｗ１により
送信された変調波を、アンテナ部８７を介して受信し、
その変調波を復調する。そして、受信部８８は、復調し
たデータ（暗号Ｃ4）を復号部１３に出力する。
【００７５】次にステップＳ２７において、ＩＣカード
２の復号部８３の変換部４２は、鍵保存部４１から読み
出した鍵ＫBで、受信部８８より供給されたデータ（暗
号Ｃ4）を復号化し、復号化したデータ（平文Ｍ4）（第
６のデータ）を制御部８１に出力する。
【００７６】そして、ステップＳ２８において、ＩＣカ
ード２の制御部８１は、平文Ｍ4と乱数ＲBが同一である
か否かを判断し、平文Ｍ4と乱数ＲBが同一であると判断
した場合、ステップＳ２９において、ＩＣカード２は、
Ｒ／Ｗ１がＩＣカード２の鍵ＫA，ＫBと同一の鍵ＫA，
ＫBを有していると判断し、Ｒ／Ｗ１を認証する。
【００７７】一方、ステップＳ２８において、平文Ｍ4
と乱数ＲBが同一ではないと判断した場合、ＩＣカード
２は、Ｒ／Ｗ１を認証しないので、認証処理を終了す
る。
【００７８】以上のようにして、Ｒ／Ｗ１は、図７に示
すように、ＩＣカード２に対する認証処理を行い、ＩＣ
カード２は、図８に示すように、Ｒ／Ｗ１に対する認証
処理を行うことにより、相互に、認証処理を行う。
【００７９】なお、上述の暗号部１２，８２のデータラ
ンダム化部３２は、ＤＥＳ方式で暗号化を行っている
が、他の方式（例えば、ＦＥＡＬ（Fast Encryption AL
gorithm）−８方式）で暗号化を行うようにしてもよ
い。その場合、復号部１３，８３の変換部４２は、その
暗号化方式に対応して復号化を行うようにする。
【００８０】また、ＦＥＡＬ−８方式を利用した場合、
３５ミリ秒程度（ＩＣカード２における処理にかかる時
間は２８ミリ秒程度）で相互認証を行うことができる。
【００８１】次に、図１０および図１１のフローチャー
トを参照して、上述の認証処理後（相互に認証した後）
におけるＲ／Ｗ１とＩＣカード２間の通信について説明
する。
【００８２】図１０のステップＳ４１において、Ｒ／Ｗ
１の制御部１１は、最初に、上述の認証処理における乱
数ＲAを認識番号ＩＤとして保持するとともに、乱数ＲB
（平文Ｍ3）（ＩＣカード２を認証したので、Ｒ／Ｗ１
は、平文Ｍ3を乱数ＲBとする）を新たな鍵ＫID（第３の
鍵）として、暗号部１２の鍵保存部３１および復号部１
３の鍵保存部４１に出力する。
【００８３】そして、Ｒ／Ｗ１の制御部１１は、ＩＣカ
ード２に実行させる処理に対応するコマンド（送信コマ
ンド）を、暗号部１２のデータランダム化部３２に出力
する。暗号部１２のデータランダム化部３２は、鍵保存
部３１から鍵ＫIDを読み出し、その鍵ＫIDで送信コマン
ドを暗号化し、生成された暗号Ｃcom（第５の暗号）を
送信部１６に出力する。
【００８４】また、Ｒ／Ｗ１の制御部１１は、認識番号
ＩＤを、暗号部１２のデータランダム化部３２に出力す
る。暗号部１２のデータランダム化部３２は、鍵ＫIDで
認識番号ＩＤを暗号化し、生成された暗号ＣID（第６の
暗号）を送信部１６に出力する。
【００８５】ステップＳ４２において、Ｒ／Ｗ１の送信
部１６は、暗号部１２より供給された暗号Ｃcom，ＣID
を変調し、生成された変調波をアンテナ部１７を介して
ＩＣカード２に送信する。
【００８６】このように、Ｒ／Ｗ１が、暗号Ｃcom，Ｃ
IDを含む変調波を送信するまでの間、ＩＣカード２は、
図１１のステップＳ６１において待機している。
【００８７】なお、ＩＣカード２の制御部８１は、上述
の認証処理における乱数ＲBを鍵ＫI Dとして、予め、暗
号部８２の鍵保存部３１および復号部８３の鍵保存部４
１に出力するとともに、乱数ＲA（平文Ｍ1）（Ｒ／Ｗ１
を認証したので、ＩＣカード２は、平文Ｍ1を乱数ＲAと
する）を認識番号ＩＤとして保持している。
【００８８】そして、Ｒ／Ｗ１から暗号Ｃcom，ＣIDを
含む変調波を送信されてくると、ＩＣカード２の受信部
８８は、Ｒ／Ｗ１の送信部１６により送信された変調波
を、アンテナ部８７を介して受信し、その変調波を復調
する。そして、受信部８８は、復調したデータ（暗号Ｃ
com，ＣID）を、復号部８３に出力する。
【００８９】ステップＳ６２において、復号部８３の変
換部４２は、鍵保存部４１に予め記憶されている鍵ＫID
で、供給されたデータのうちの暗号ＣIDを復号化し、復
号されたデータ（平文ＭID）（第７のデータ）を制御部
８１に出力する。
【００９０】そして、ステップＳ６３において、ＩＣカ
ード２の制御部８１は、平文ＭIDの値が認識番号ＩＤ以
上であるか否かを判断し、平文ＭIDの値が認識番号ＩＤ
より小さいと判断した場合、通信処理を終了する。一
方、平文ＭIDの値が認識番号ＩＤ以上であると判断した
場合、ステップＳ６４において、制御部８１は、送信さ
れてきたコマンド（暗号Ｃcom）を承認し、復号部８３
に、暗号Ｃcomを復号化させ、ステップＳ６５におい
て、復号化したコマンドに対応する処理を行い、ステッ
プＳ６６において、その処理結果に対応する応答データ
（Ｒ／Ｗ１に送信するためのもの）を作成する。
【００９１】次に、ステップＳ６７において、ＩＣカー
ド２の制御部８１は、認識番号ＩＤの値を１だけ増加さ
せた後、認識番号ＩＤおよび応答データを、暗号部８２
に順次出力する。ステップＳ６８において、暗号部８２
は、認識番号ＩＤを、鍵ＫIDで暗号ＣID（第８の暗号）
に暗号化するとともに、応答データを、鍵ＫIDで暗号Ｃ
re（第７の暗号）に暗号化した後、暗号ＣIDおよび暗号
Ｃreを、送信部８６に出力する。
【００９２】そして、ステップＳ６９において、送信部
８６は、暗号ＣIDと暗号Ｃreを変調し、生成した変調波
をＲ／Ｗ１に送信する。
【００９３】このように、ＩＣカード２がステップＳ６
１乃至Ｓ６９において送信したコマンドに対応する処理
を行っている間、Ｒ／Ｗ１は、ステップＳ４３およびス
テップＳ４４において待機するとともに、暗号ＣID，Ｃ
comを送信した時からの経過時間をステップＳ４３にお
いて監視する。
【００９４】そして、予め設定されている所定の時間が
経過すると、ステップＳ４５に進み、制御部１１は、ス
テップＳ４１で暗号化したコマンドと同一のコマンドを
選択し、ステップＳ４６で、認識番号ＩＤの値を１だけ
増加させた後、ステップＳ４１に戻り、送信コマンドと
認識番号ＩＤを暗号化し、ステップＳ４２において、生
成された暗号をＩＣカード２に再送する。
【００９５】一方、ステップＳ４４において、ＩＣカー
ド２からの暗号ＣIDと暗号Ｃreを含む変調波が送信され
てくると、Ｒ／Ｗ１に受信部１８が、その変調波を、暗
号ＣIDと暗号Ｃreに復調し、その暗号ＣIDと暗号Ｃreを
復号部１３に出力する。
【００９６】ステップＳ４７において、復号部１３は、
暗号ＣIDを鍵ＫIDで復号化し、生成された平文ＭID（第
９のデータ）を制御部１１に出力する。
【００９７】ステップＳ４８において、制御部１１は、
平文ＭIDの値が、認識番号ＩＤより大きいか否かを判断
し、平文ＭIDの値が認識番号ＩＤ以下であると判断した
場合、ステップＳ４５に進み、ステップＳ４１で送信し
たコマンドと同一のコマンドを選択し、ステップＳ４６
において、認識番号ＩＤの値を１だけ増加させた後、ス
テップＳ４１に戻り、送信コマンドと認識番号ＩＤを暗
号化し、ステップＳ４２において、生成された暗号をＩ
Ｃカード２に再送する。
【００９８】一方、ステップＳ４８において、平文ＭID
の値が、認識番号ＩＤより大きいと判断した場合、制御
部１１は、ステップＳ４９において、復号部１３に、暗
号Ｃreを復号化させ、ＩＣカード２からの応答データを
受け取る。
【００９９】そして、ステップＳ５０において、Ｒ／Ｗ
１の制御部１１は、通信を終了するか否かを判断する。
通信を継続する場合、ステップＳ５１に進み、Ｒ／Ｗ１
の制御部１１は、次の送信コマンドを選択する。
【０１００】そして、ステップＳ４６に進み、認識番号
ＩＤの値を１だけ増加させた後、ステップＳ４１に戻
り、ステップＳ４１以降で、次の送信コマンドの送信を
行う。
【０１０１】以上のようにして、相互認証時に送信した
乱数ＲA，ＲBを、認識番号ＩＤおよび新たな鍵ＫIDとし
て利用して、Ｒ／Ｗ１は、ＩＣカード２に所定のコマン
ドを送信し、ＩＣカード２は、そのコマンドに対応する
処理を行った後、その処理結果に対応する応答データを
Ｒ／Ｗ１に送信する。このようにすることにより、認識
番号および新たな鍵を利用して、通信毎に、通信相手が
正規の者であることを確認することができる。また、１
回の通信毎に認識番号ＩＤの値を１ずつ増加させている
ので、現在までの通信回数を知ることができ、処理の経
過を把握することができる。
【０１０２】なお、ステップＳ６３において、ＩＣカー
ド２の制御部８１は、平文ＭIDが認識番号ＩＤ以上であ
るか否かを判断しているが、平文ＭIDの値が認識番号Ｉ
Ｄに対応する所定の範囲内（例えば、ＩＤ乃至ＩＤ＋１
６の範囲）の値と同一であるか否かを判断するようにし
てもよい。このようにすることにより、例えば、伝送路
に障害が生じ、Ｒ／Ｗ１が放射した電磁波（認識番号の
値がＩＤ）がＩＣカード２に到達しなかった場合におい
て、ＩＣカード２は、次に送信されてくるデータ（認識
番号の値はＩＤ＋１であるが、送信コマンドは、前回送
信したコマンドと同一である）を受信することができ
る。
【０１０３】あるいは、ステップＳ６３において、ＩＣ
カード２の制御部８１は、平文ＭID（６４ビット）の例
えば下位８ビットの値が、認識番号ＩＤの下位８ビット
の値以上であるか否かを判断するようにしてもよい。こ
のように所定の桁数（ビット数）ｎだけにおいて比較を
行うことにより、６４ビットにおいて比較を行う場合よ
り、ビット演算量が減少し、処理を速く行うことができ
る。なお、この場合、認識番号ＩＤの値が２n−１（ｎ
は桁数）より大きくなると桁上がりが発生する（比較の
結果にエラーが生じる）ので、Ｒ／Ｗ１とＩＣカード２
の間の通信の回数を考慮して、認識番号ＩＤの値が２n
−１（ｎは桁数）より大きくならないように、桁数ｎを
設定する。
【０１０４】また、同様に、ステップＳ４８において、
Ｒ／Ｗ１の制御部１１は、平文ＭIDの値が認識番号ＩＤ
に対応する所定の範囲内の値と同一であるか否かを判断
するようにしてもよい。また、ステップＳ４８におい
て、Ｒ／Ｗ１の制御部１１は、平文ＭIDの例えば下位８
ビットの値が、認識番号ＩＤの下位８ビットの値より大
きいか否かを判断するようにしてもよい。
【０１０５】なお、上記実施例においては、乱数ＲBを
新たな鍵ＫIDとしているが、図１２に示すように乱数Ｒ
Aと乱数ＲBから新たな鍵ＫIDを算出し、その鍵ＫIDを利
用して通信を行うようにしてもよい。
【０１０６】また、Ｒ／Ｗ１が送信した情報を、ＩＣカ
ード２に、単に記憶しておく場合、図１３に示すよう
に、ＩＣカード２は、受信したデータ（鍵ＫAまたは鍵
ＫBで暗号化されたデータ）を、復号化せずに、そのま
まメモリ８４に記憶させておき、Ｒ／Ｗ１からのリード
コマンドを受け取ったときに、そのデータをメモリ８４
から読み出し、そのまま送信するようにしてもよい。
【０１０７】
【発明の効果】以上のごとく、請求項１に記載の認証方
法によれば、第１の情報処理装置が、第１のデータを第
１の暗号に暗号化し、第２の情報処理装置が、第１の暗
号を第２のデータに復号化し、その第２のデータを第２
の暗号に暗号化するとともに、第３のデータを第３の暗
号に暗号化し、第１の情報処理装置が、第２の暗号を第
４のデータに復号化し、第１の情報処理装置が、第１の
データと第４のデータに応じて、第２の情報処理装置を
認証する。そして、第１の情報処理装置が、第３の暗号
を第５のデータに復号化し、その第５のデータを第４の
暗号に暗号化し、第２の情報処理装置が、第４の暗号を
第６のデータに復号化し、第２の情報処理装置が、第３
のデータと第６のデータに応じて、第１の情報処理装置
を認証するようにしたので、２つの情報処理装置が相互
に認証を行うことができる。
【０１０８】請求項２に記載の通信方法によれば、第１
の情報処理装置が、第１のデータを暗号化した第１の暗
号を、第２の情報処理装置に送信し、第２の情報処理装
置が、第１の暗号を受信し、その第１の暗号を第２のデ
ータに復号化するとともに、その第２のデータを暗号化
した第２の暗号と、第３のデータを暗号化した第３の暗
号を、第１の情報処理装置に送信し、第１の情報処理装
置が、第２の暗号および第３の暗号を受信し、そのうち
の第２の暗号を第４のデータに復号化し、第１の情報処
理装置が、第１のデータと第４のデータに応じて、第２
の情報処理装置を認証する。そして、第１の情報処理装
置が、第３の暗号を第５のデータに復号化するととも
に、第５のデータを暗号化した第４の暗号を、第２の情
報処理装置に送信し、第２の情報処理装置が、第４の暗
号を受信し、その第４の暗号を第６のデータに復号化す
るとともに、第３のデータと第６のデータに応じて、第
１の情報処理装置を認証するようにしたので、相互に認
証した２つの情報処理装置で通信を行うことができる。
【０１０９】請求項１５に記載の情報処理装置によれ
ば、暗号化手段が、第１の鍵で、第１のデータを第１の
暗号に暗号化し、送信手段が、第１の暗号を他の情報処
理装置に送信し、受信手段が、他の情報処理装置から、
第２の暗号および第３の暗号を受け取り、復号化手段
が、第２の暗号を、第２の鍵で第４のデータに復号化す
るとともに、第３の暗号を、第２の鍵で第５のデータに
復号化し、認証手段が、第１のデータと第４のデータに
応じて、他の情報処理装置を認証し、暗号化手段が、第
５のデータを、第１の鍵で第４の暗号に暗号化し、送信
手段が、第４の暗号を他の情報処理装置に送信するよう
にしたので、所定の情報処理装置の認証を行うととも
に、その情報処理装置により認証されることが可能とな
る。
【０１１０】請求項２４に記載の情報処理装置によれ
ば、受信手段が、他の情報処理装置により第１の暗号を
受け取り、復号化手段が、第１の暗号を、第１の鍵で第
１のデータに復号化し、暗号化手段が、第１のデータ
を、第２の鍵で第２の暗号に暗号化するとともに、第２
のデータを、第２の鍵で第３の暗号に暗号化し、送信手
段が、第２の暗号および第３の暗号を他の情報処理装置
に送信し、受信手段が、他の情報処理装置から第４の暗
号を受け取り、復号化手段が、第４の暗号を、第２の鍵
で第３のデータに復号化し、認証手段が、第２のデータ
と第３のデータに応じて、他の情報処理装置を認証する
ようにしたので、所定の情報処理装置の認証を行うとと
もに、その情報処理装置により認証されることが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｒ／Ｗ１とＩＣカード２により構成される非接
触カードシステムの一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例であるＲ／Ｗ１の構成を示す
ブロック図である。
【図３】図２の暗号部１２の構成例を示すブロック図で
ある。
【図４】図３のデータランダム化部３２の構成例を示す
ブロック図である。
【図５】図２の復号部１３の構成例を示すブロック図で
ある。
【図６】本発明の一実施例であるＩＣカード２の構成を
示すブロック図である。
【図７】図１のＲ／Ｗ１の相互認証時の動作について説
明するフローチャートである。
【図８】図１のＩＣカード２の相互認証時の動作につい
て説明するフローチャートである。
【図９】図１の非接触カードシステムの相互認証時の動
作について説明する図である。
【図１０】図１のＲ／Ｗ１の通信時の処理について説明
するフローチャートである。
【図１１】図１のＩＣカード２の通信時の処理について
説明するフローチャートである。
【図１２】Ｒ／Ｗ１とＩＣカード２との通信の他の例を
示す図である。
【図１３】Ｒ／Ｗ１とＩＣカード２との通信のさらに他
の例を示す図である。
【図１４】秘密暗号を利用した通信の一例を示すブロッ
ク図である。
【図１５】秘密暗号を利用した認証の一例を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
１ リーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）， ２ ＩＣカード，
１１ 制御部， １２暗号部， １３ 復号部， １４
メモリ， １５ インタフェース， １６送信部，
１７ アンテナ部， １８ 受信部， ３１ 鍵保存
部， ３２データランダム化部， ４１ 鍵保存部，
４２ 変換部， ６１ 鍵データ生成回路， ６２−１
乃至６２−１６ 演算回路， ６３ レジスタ， ６４
−１乃至６４−１６ 加算器， ６５ レジスタ， ８
１ 制御部， ８２ 暗号部， ８３ 復号部， ８４
メモリ， ８６ 送信部， ８７ アンテナ部，８８
受信部

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の鍵および第２の鍵を記憶する記憶
    手段と、 所定のデータを前記第１の鍵または前記第２の鍵を利用
    して暗号化する暗号化手段と、 前記第２の鍵または前記第１の鍵による暗号を復号化す
    る復号化手段とをそれぞれ備える第１の情報処理装置と
    第２の情報処理装置との間における認証方法において、 前記第１の情報処理装置の前記暗号化手段が、前記第１
    の鍵で、第１のデータを第１の暗号に暗号化するステッ
    プと、 前記第２の情報処理装置の前記復号化手段が、前記第１
    の鍵で、前記第１の暗号を第２のデータに復号化するス
    テップと、 前記第２の情報処理装置の前記暗号化手段が、前記第２
    の鍵で、前記第２のデータを第２の暗号に暗号化するス
    テップと、 前記第２の情報処理装置の前記暗号化手段が、前記第２
    の鍵で、第３のデータを第３の暗号に暗号化するステッ
    プと、 前記第１の情報処理装置の前記復号化手段が、前記第２
    の鍵で、前記第２の暗号を第４のデータに復号化するス
    テップと、 前記第１の情報処理装置が、前記第１のデータと前記第
    ４のデータに応じて、前記第２の情報処理装置を認証す
    るステップと、 前記第１の情報処理装置の前記復号化手段が、前記第２
    の鍵で、前記第３の暗号を第５のデータに復号化するス
    テップと、 前記第１の情報処理装置の前記暗号化手段が、前記第１
    の鍵で、前記第５のデータを第４の暗号に暗号化するス
    テップと、 前記第２の情報処理装置の前記復号化手段が、前記第１
    の鍵で、前記第４の暗号を第６のデータに復号化するス
    テップと、 前記第２の情報処理装置が、前記第３のデータと前記第
    ６のデータに応じて、前記第１の情報処理装置を認証す
    るステップとを備えることを特徴とする認証方法。
  2. 【請求項２】 第１の鍵および第２の鍵を記憶する記憶
    手段と、 所定のデータを前記第１の鍵または前記第２の鍵を利用
    して暗号化する暗号化手段と、 前記第２の鍵または前記第１の鍵による暗号を復号化す
    る復号化手段と、 暗号化された前記データを送信する送信手段と、 所定の暗号化されたデータを受信する受信手段とを備え
    る第１の情報処理装置と第２の情報処理装置との間にお
    ける通信方法において、 前記第１の情報処理装置の前記暗号化手段が、前記第１
    の鍵で、第１のデータを第１の暗号に暗号化するステッ
    プと、 前記第１の情報処理装置の前記送信手段が、前記第１の
    暗号を、前記第２の情報処理装置に送信するステップ
    と、 前記第２の情報処理装置の前記受信手段が、前記第１の
    暗号を受信するステップと、 前記第２の情報処理装置の前記復号化手段が、前記第１
    の鍵で、前記第１の暗号を第２のデータに復号化するス
    テップと、 前記第２の情報処理装置の前記暗号化手段が、前記第２
    の鍵で、前記第２のデータを第２の暗号に暗号化するス
    テップと、 前記第２の情報処理装置の前記暗号化手段が、前記第２
    の鍵で、第３のデータを第３の暗号に暗号化するステッ
    プと、 前記第２の情報処理装置の前記送信手段が、前記第２の
    暗号および前記第３の暗号を、前記第１の情報処理装置
    に送信するステップと、 前記第１の情報処理装置の前記受信手段が、前記第２の
    暗号および前記第３の暗号を受信するステップと、 前記第１の情報処理装置の前記復号化手段が、前記第２
    の鍵で、前記第２の暗号を第４のデータに復号化するス
    テップと、 前記第１の情報処理装置が、前記第１のデータと前記第
    ４のデータに応じて、前記第２の情報処理装置を認証す
    るステップと、 前記第１の情報処理装置の前記復号化手段が、前記第２
    の鍵で、前記第３の暗号を第５のデータに復号化するス
    テップと、 前記第１の情報処理装置の前記暗号化手段が、前記第１
    の鍵で、前記第５のデータを第４の暗号に暗号化するス
    テップと、 前記第１の情報処理装置の前記送信手段が、前記第４の
    暗号を、前記第２の情報処理装置に送信するステップ
    と、 前記第２の情報処理装置の前記受信手段が、前記第４の
    暗号を受信するステップと、 前記第２の情報処理装置の前記復号化手段が、前記第１
    の鍵で、前記第４の暗号を第６のデータに復号化するス
    テップと、 前記第２の情報処理装置が、前記第３のデータと前記第
    ６のデータに応じて、前記第１の情報処理装置を認証す
    るステップとを備えることを特徴とする通信方法。
  3. 【請求項３】 前記第１のデータは、所定の認識番号で
    あり、 前記第３のデータは、第３の鍵であり、 前記第１の情報処理装置の前記暗号化手段は、第１のコ
    マンドを、前記第３の鍵で第５の暗号に暗号化するとと
    もに、前記認識番号を、前記第３の鍵で第６の暗号に暗
    号化し、 前記第１の情報処理装置の前記送信手段は、前記第５の
    暗号を、前記第６の暗号とともに送信し、 前記第２の情報処理装置の前記受信手段は、前記第５の
    暗号および前記第６の暗号を受信し、 前記第２の情報処理装置の前記復号化手段は、前記第５
    の暗号を、前記第３の鍵で第２のコマンドに復号化する
    とともに、前記第６の暗号を、前記第３の鍵で第７のデ
    ータに復号化し、 前記第２の情報処理装置は、前記第７のデータと前記認
    識番号の値に応じて、前記第２のコマンドを承認するこ
    とを特徴とする請求項２に記載の通信方法。
  4. 【請求項４】 前記第１の情報処理装置の前記認識番号
    は、前記第１のコマンドの暗号化毎に変更されることを
    特徴とする請求項３に記載の通信方法。
  5. 【請求項５】 前記第１の情報処理装置の前記認識番号
    は、前記第１のコマンドの暗号化毎に増加されることを
    特徴とする請求項４に記載の通信方法。
  6. 【請求項６】 前記第２の情報処理装置は、前記第７の
    データが前記認識番号に対応する所定の範囲内の値であ
    るとき、前記第２のコマンドを承認することを特徴とす
    る請求項３に記載の通信方法。
  7. 【請求項７】 前記第２の情報処理装置は、前記第７の
    データと前記認識番号の値を所定の桁数の範囲だけにお
    いて比較し、前記第７のデータにおける前記所定の桁数
    の範囲の値が、前記認識番号における前記所定の桁数の
    範囲の値以上であるとき、前記第２のコマンドを承認す
    ることを特徴とする請求項３に記載の通信方法。
  8. 【請求項８】 前記第２の情報処理装置は、前記第２の
    コマンドに対応する処理を行い、その処理の結果に対応
    する応答データを生成し、 前記第２の情報処理装置の前記暗号化手段は、前記応答
    データを、前記第３の鍵で第７の暗号に暗号化するとと
    もに、前記認識番号を、前記第３の鍵で第８の暗号に暗
    号化し、 前記第２の情報処理装置の前記送信手段は、前記第７の
    暗号を、前記第８の暗号とともに送信し、 前記第１の情報処理装置の前記受信手段は、前記第７の
    暗号および前記第８の暗号を受信し、 前記第１の情報処理装置の前記復号化手段は、前記第７
    の暗号を、前記第３の鍵で第８のデータに復号化すると
    ともに、前記第８の暗号を、前記第３の鍵で第９のデー
    タに復号化し、 前記第１の情報処理装置は、前記第９のデータと前記認
    識番号の値に応じて、前記第８のデータを、前記応答デ
    ータとして承認することを特徴とする請求項３に記載の
    通信方法。
  9. 【請求項９】 前記第２の情報処理装置の前記認識番号
    は、前記第８のデータの暗号化毎に変更されることを特
    徴とする請求項８に記載の通信方法。
  10. 【請求項１０】 前記第２の情報処理装置の前記認識番
    号は、前記第８のデータの暗号化毎に増加されることを
    特徴とする請求項９に記載の通信方法。
  11. 【請求項１１】 前記第１の情報処理装置は、前記第９
    のデータが前記認識番号に対応する所定の範囲内の値で
    あるとき、前記第８のデータを、前記応答データとして
    承認することを特徴とする請求項８に記載の通信方法。
  12. 【請求項１２】 前記第１の情報処理装置は、前記第９
    のデータと前記認識番号の値を所定の桁数の範囲だけに
    おいて比較し、前記第９のデータにおける前記所定の桁
    数の範囲の値が、前記認識番号における前記所定の桁数
    の範囲の値以上であるとき、前記第８のデータを、前記
    応答データとして承認することを特徴とする請求項８に
    記載の通信方法。
  13. 【請求項１３】 前記第１の情報処理装置は、前記第５
    の暗号を、前記第６の暗号とともに送信した後、前記７
    の暗号および前記第８の暗号を受信するまでに所定の時
    間が経過した場合、前記認識番号の値を増加した後、前
    記認識番号を前記第６の暗号に暗号化し、前記第５の暗
    号を、前記第６の暗号とともに再送することを特徴とす
    る請求項８に記載の通信方法。
  14. 【請求項１４】 前記第１の情報処理装置は、前記第８
    のデータを、応答データとして承認しない場合、前記認
    識番号の値を増加した後、前記認識番号を前記第６の暗
    号に暗号化し、前記第５の暗号を、前記第６の暗号とと
    もに再送することを特徴とする請求項８に記載の通信方
    法。
  15. 【請求項１５】 第１の鍵および第２の鍵を記憶する記
    憶手段と、 所定のデータを、前記第１の鍵または前記第２の鍵を利
    用して暗号化する暗号化手段と、 前記第２の鍵または前記第１の鍵による暗号を復号化す
    る復号化手段と、 前記暗号化手段により暗号化された暗号を他の情報処理
    装置に送信する送信手段と、 前記他の情報処理装置から暗号を受信する受信手段とを
    備える情報処理装置において、 前記所定のデータと、前記他の情報処理装置から受信し
    た暗号を復号化して生成されたデータに応じて、前記他
    の情報処理装置を認証する認証手段をさらに備え、 前記暗号化手段が、前記第１の鍵で、第１のデータを第
    １の暗号に暗号化し、 前記送信手段が、前記第１の暗号を前記他の情報処理装
    置に送信し、 前記受信手段が、前記他の情報処理装置から、第２の暗
    号および第３の暗号を受け取り、 前記復号化手段が、前記第２の暗号を、前記第２の鍵で
    第４のデータに復号化するとともに、前記第３の暗号
    を、前記第２の鍵で第５のデータに復号化し、 前記認証手段が、前記第１のデータと前記第４のデータ
    に応じて、前記他の情報処理装置を認証し、 前記暗号化手段が、前記第５のデータを、前記第１の鍵
    で第４の暗号に暗号化し、 前記送信手段が、前記第４の暗号を前記他の情報処理装
    置に送信することを特徴とする情報処理装置。
  16. 【請求項１６】 前記第１のデータは、所定の認識番号
    であり、 前記第５のデータは、第３の鍵であり、 前記暗号化手段は、第１のコマンドを、前記第３の鍵で
    第５の暗号に暗号化するとともに、前記認識番号を、前
    記第３の鍵で第６の暗号に暗号化し、 前記送信手段は、前記第５の暗号を、前記第６の暗号と
    ともに、前記他の情報処理装置に送信することを特徴と
    する請求項１５に記載の情報処理装置。
  17. 【請求項１７】 前記受信手段は、前記他の情報処理装
    置から前記第１のコマンドに対応する処理の結果に対応
    する応答データを暗号化した第７の暗号と、前記他の情
    報処理装置における前記認識番号を暗号化した第８の暗
    号を受信し、 前記復号化手段は、前記第７の暗号を、前記第３の鍵で
    第８のデータに復号化するとともに、前記第８の暗号
    を、前記第３の鍵で第９のデータに復号化し、 前記認証手段は、前記第９のデータと前記認識番号の値
    に応じて、前記第８のデータを、前記応答データとして
    承認することを特徴とする請求項１６に記載の情報処理
    装置。
  18. 【請求項１８】 前記認識番号は、前記第１のコマンド
    の暗号化毎に変更されることを特徴とする請求項１６に
    記載の情報処理装置。
  19. 【請求項１９】 前記認識番号は、前記第１のコマンド
    の暗号化毎に増加されることを特徴とする請求項１８に
    記載の情報処理装置。
  20. 【請求項２０】 前記認証手段は、前記第９のデータが
    前記認識番号に対応する所定の範囲内の値であるとき、
    前記第８のデータを、前記応答データとして承認するこ
    とを特徴とする請求項１７に記載の情報処理装置。
  21. 【請求項２１】 前記認証手段は、前記第９のデータと
    前記認識番号の値を所定の桁数の範囲だけにおいて比較
    し、前記第９のデータにおける前記所定の桁数の範囲の
    値が、前記認識番号における前記所定の桁数の範囲の値
    以上であるとき、前記第８のデータを、前記応答データ
    として承認することを特徴とする請求項２０に記載の情
    報処理装置。
  22. 【請求項２２】 前記第５の暗号を、前記第６の暗号と
    ともに送信した後、前記７の暗号および第８の暗号を受
    信するまでに所定の時間が経過した場合、前記認識番号
    の値を増加した後、前記認識番号を前記第６の暗号に暗
    号化し、前記第５の暗号を、前記第６の暗号とともに再
    送することを特徴とする請求項１７に記載の情報処理装
    置。
  23. 【請求項２３】 前記認証手段が前記第８のデータを応
    答データとして承認しない場合、前記認識番号の値を増
    加した後、前記認識番号を前記第６の暗号に暗号化し、
    前記第５の暗号を、前記第６の暗号とともに再送するこ
    とを特徴とする請求項１７に記載の情報処理装置。
  24. 【請求項２４】 第１の鍵および第２の鍵を記憶する記
    憶手段と、 所定のデータを、前記第１の鍵または前記第２の鍵を利
    用して暗号化する暗号化手段と、 前記第２の鍵または前記第１の鍵による暗号を復号化す
    る復号化手段と、 前記暗号化手段により暗号化された暗号を他の情報処理
    装置に送信する送信手段と、 前記他の情報処理装置から暗号を受信する受信手段とを
    備える情報処理装置において、 前記所定のデータと、前記他の情報処理装置から受信し
    た暗号を復号化して得られたデータに応じて、前記他の
    情報処理装置を認証する認証手段をさらに備え、 前記受信手段が、前記他の情報処理装置より第１の暗号
    を受け取り、 前記復号化手段が、前記第１の暗号を、前記第１の鍵で
    第２のデータに復号化し、 前記暗号化手段が、前記第２のデータを、前記第２の鍵
    で第２の暗号に暗号化するとともに、第３のデータを、
    前記第２の鍵で第３の暗号に暗号化し、 前記送信手段が、前記第２の暗号および前記第３の暗号
    を前記他の情報処理装置に送信し、 前記受信手段が、前記他の情報処理装置から第４の暗号
    を受け取り、 前記復号化手段が、前記第４の暗号を、前記第２の鍵で
    第６のデータに復号化し、 前記認証手段が、前記第３のデータと前記第６のデータ
    に応じて、前記他の情報処理装置を認証することを特徴
    とする情報処理装置。
  25. 【請求項２５】 前記第２のデータは、所定の認識番号
    であり、 前記第３のデータは、第３の鍵であり、 前記受信手段は、前記他の情報処理装置から、第１のコ
    マンドを前記第３の鍵で暗号化した第５の暗号と、前記
    他の情報処理装置の前記認識番号を暗号化した第６の暗
    号を受信し、 前記復号化手段は、前記第５の暗号を、前記第３の鍵で
    第２のコマンドに復号化するとともに、前記第６の暗号
    を、前記第３の鍵で第７のデータに復号化し、 前記認証手段は、前記第７のデータと前記認識番号の値
    に応じて、前記第２のコマンドを承認することを特徴と
    する請求項２４に記載の情報処理装置。
  26. 【請求項２６】 前記第２のコマンドに対応する処理を
    行い、その処理の結果に対応する応答データを生成する
    処理手段をさらに備え、 前記暗号化手段は、前記応答データを、前記第３の鍵で
    第７の暗号に暗号化するとともに、前記認識番号を、前
    記第３の鍵で第８の暗号に暗号化し、 前記送信手段は、前記第７の暗号を、前記第８の暗号と
    ともに送信することを特徴とする請求項２５に記載の情
    報処理装置。
  27. 【請求項２７】 前記認識番号は、前記第７の暗号の暗
    号化毎に変更されることを特徴とする請求項２６に記載
    の情報処理装置。
  28. 【請求項２８】 前記認識番号は、前記第７の暗号の暗
    号化毎に増加されることを特徴とする請求項２７に記載
    の情報処理装置。
  29. 【請求項２９】 前記認証手段は、前記第７のデータ
    が、前記認識番号に対応する所定の範囲内の値であると
    き、前記第２のコマンドを承認することを特徴とする請
    求項２５に記載の情報処理装置。
  30. 【請求項３０】 前記認証手段は、前記第７のデータと
    前記認識番号の値を所定の桁数の範囲だけにおいて比較
    し、前記第７のデータにおける前記所定の桁数の範囲の
    値が、前記認識番号における前記所定の桁数の範囲の値
    以上であるとき、前記第２のコマンドを承認することを
    特徴とする請求項２５に記載の情報処理装置。
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