JPH10214288A - 電子販売方法、その購買端末及び課金装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な処理で信頼性の高い電子販売を可能と
する。 【解決手段】 購買端末１１から購買情報Ｉｂ、端末Ｉ
Ｄｕを販売装置２１へ送信し（Ｓ１，Ｓ２）、装置２１
はそのＩｂの価格Ｐｒ、販売シリアル番号Ｎｏｖ、装置
２１のＩＤｖと課金装置３１との共有秘密情報Ｙとを連
結したハッシュ演算Ｚ＝ｈ（Ｐｒ‖ＩＤｖ‖Ｎｏｖ）を
行い（Ｓ６）、ＺとＸ（＝Ｐｒ，ＩＤｖ，Ｎｏｖ）を端
末１１へ送り（Ｓ７）、端末１１は装置３１との秘密情
報ＰをＱ＝ｈ（Ｍ‖Ｐ）を求め（Ｓ１０）、（Ｍ＝
（Ｘ，Ｚ，ＩＤｕ）、ＩＤｕは端末１１のＩＤ）、Ｑ，
Ｍを装置３１へ送信し（Ｓ１２）、装置３１ではＱをＰ
で検証し、ＺをＹで検証し（Ｓ１４，Ｓ１５）、両検証
に合格すると、Ｐｒを端末１１の口座から装置２１の口
座に入金する（Ｓ１７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は例えばネットワー
クを利用して物品、音楽情報などを販売するように販売
処理を電子的に行う販売方法、その方法に用いる購買端
末及び課金装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３を参照して従来の方法を説明する。
購買端末１１において利用者は入出力部１２より購買情
報を制御部１３に指示する。制御部１３はその指示を入
出力インタフェース部１４、入力部１５を介して処理部
１６へ送り、処理部１６は記憶部１７から秘密情報を読
出して、この秘密情報を用いて購買情報を通信可能な形
式に変換し、これを出力部１８、入出力インタフェース
部１４を介してネットワーク１９へ送信する。

【０００３】販売装置２１ではネットワーク１９を通じ
購買端末１１からの購買情報は入出力インタフェース部
２２を通じ入力部２３に受信され、制御部２４の指示に
より入力部２３の受信情報は処理部２５へ移され、記憶
部２６から秘密情報が読み出され、その秘密情報と受信
情報との一致をとってネットワーク１９を介して購買命
令を送信した購買端末１１を認証する。その認証後、処
理部２５は課金情報を記憶部２６に記憶し、かつその課
金情報を出力部２７、入出力インタフェース部２２を介
してネットワーク１９より購買端末１１の入力部１５へ
送信する。購買端末１１は受信した課金情報を記憶部１
７に記憶して保存する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えばインターネット
などの広域コンピュータネットワークにおいて、コンピ
ュータを通信手段によって結合して相互に売買行為を行
うことが可能になっている。しかし図４に示したシステ
ムでは相互通信する二者間で簡便に相互認証を行うこと
は困難である。従来提案されている認証技術は相互に計
算量が多いとともに、さまざまな販売装置がネットワー
ク上に多数あるような場合、多数の販売装置と多数の購
買端末との間で秘密情報を共有することは困難である。
また暗号化を利用する場合は、ネットワーク上の多くの
装置の間で特定の暗号技術を共有することも困難であ
る。しかも暗号化技術によって暗号強度が一意に定ま
り、金額のさまざまな課金の要求に対して柔軟に対応す
る機能が十分でない欠点もある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明によれば利用者
は購買する際に、その購買情報Ｉｂと利用者の購買端末
識別情報ＩＤｕを共に販売装置へ送り、販売装置は受信
した購買情報Ｉｂ、その価格Ｐｒ、販売装置識別情報Ｉ
Ｄｖを、その販売装置と課金装置で共有する秘密情報Ｙ
で署名し、その署名情報Ｚと販売情報（Ｉｂ，Ｐｒ，Ｉ
Ｄｖ）Ｘを購買端末へ送り、購買端末は受信した販売情
報Ｘ、署名情報Ｚ、購買端末識別情報ＩＤｕを、その購
買端末と課金装置で共有する秘密情報Ｐで署名し、その
署名情報Ｑと販売情報Ｘ、署名情報Ｚ、購買端末識別情
報ＩＤｕを課金装置へ送り、課金装置は秘密情報Ｐによ
り署名情報Ｑの正当性を検証し、秘密情報Ｙにより署名
情報Ｚの正当性を検証し、両検証が正しければ、受信し
た価格Ｐｒを利用者から販売機関へ入金する処理を行
う。

【０００６】更に課金装置は受信した価格Ｐｒを秘密情
報Ｐで署名し、その署名情報Ｖと価格Ｐｒを購買端末へ
送り、購買端末は受信した署名情報Ｖの正当性を秘密情
報Ｐにより検証する。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明の実施例を図面を参照し
て説明する。図１に示すように購買端末１１、販売装置
２１、課金装置３１はネットワーク１９を介して互いに
接続可能である。購買端末１１と課金装置３１の間で購
買端末１１を認証するための秘密情報Ｐ、例えば４桁の
数字（購買端末１１の利用者が設定する暗証番号）など
が購買端末１１の記憶部１７と課金装置３１の記憶部３
２にそれぞれ予め記憶しておき、また販売装置２１と課
金装置３１の間で販売装置２１を認証するための秘密情
報Ｙ、例えば２００桁の数などが販売装置２１の記憶部
２６と課金装置３１の記憶部３２にそれぞれ記憶してお
く。秘密情報ＰもＩＣカードなどの媒体に保持して利用
することにより桁数を多くして安全度を高めることもで
きる。

【０００８】利用者が利用者入出力部１２を操作して購
買命令（物品名、購買量、大きさ、時間などの購買情報
を含む）を入力すると、これを制御部１３が受信すると
（Ｓ１）（図２も参照）、制御部１３の指示により購買
情報Ｉｂは入出力インタフェース部１４、入力部１５を
介して入力処理部３４に入力され、入力処理部３４は購
買情報Ｉｂとその購買端末１１の識別情報ＩＤｕを通信
可能な形式に変換して出力部１８、入出力インタフェー
ス部１４を介し、更にネットワーク１９を通じて販売装
置２１へ送信する（Ｓ２）。

【０００９】販売装置２１では購買端末１１からの購買
情報を、入出力インタフェース部２２を介して入力部２
３に受信すると（Ｓ３）、制御部２４はその受信情報を
販売処理部３５に送る。販売処理部３５は受信購買情報
と対応した価格Ｐｒ、その販売装置２１の識別情報ＩＤ
ｖ、販売シリアル番号Ｎｏｖなどを記憶部３６から読み
出し、その販売シリアル番号Ｎｏｖを＋１し（Ｓ４）、
このＮｏｖ及び受信購買情報Ｉｂなどを記憶部３６に書
き込む（Ｓ５）と共に、更新した販売シリアル番号Ｎｏ
ｖ、価格Ｐｒ、販売装置識別情報ＩＤｖと受信した購買
情報Ｉｂを署名処理部３７へ送り、署名処理部３７はこ
れら情報を、記憶部２６内の秘密情報Ｙで署名する（Ｓ
６）。

【００１０】この署名は、計算機で行う論理演算操作の
うちから適当なもので生成された結果からは、秘密の情
報を再現することが難しいようなものを予め設定してお
いて、これを実行する。一般に、一方向ハッシュと呼ば
れる関数であって、長い情報列から短い情報列を生成す
ることによって、短い情報列の欠落した情報からもとの
長い情報を生成することが困難であるものであるならば
何でも利用することが可能である。いまハッシュ関数ｈ
（ ）を利用するとし、署名Ｚ＝ｈ（Ｘ‖Ｙ）を求め
る。Ｘ＝（Ｉｂ‖Ｐｒ‖ＩＤｖ）であり、Ａ‖ＢはＡと
Ｂのビット連結を示す。

【００１１】署名処理部３５はその販売署名情報Ｚと署
名対象情報Ｘを出力部２７、入出力インタフェース部２
２、更にネットワーク１９を介して購買端末１１へ送信
する（Ｓ７）。購買端末１１は販売装置２１から情報
Ｚ，Ｘを入力部１５に受信すると（Ｓ８）、制御部１３
はその受信情報を購買処理部３８へ送る。購買処理部３
８はこれら受信情報Ｘ，Ｚを記憶部３９に記憶し（Ｓ
９）、記憶部３９から購買端末１１の識別情報ＩＤｕを
読み出し、この識別情報ＩＤｕ、受信情報Ｚ，Ｘを署名
処理部４１へ送る。署名処理部４１は記憶部１７より秘
密情報Ｐを読み出し又は出力部１８、入出力インタフェ
ース部１４を介して利用者入出力部１２をして、利用者
に秘密情報Ｐの入力を利用者に要請する。この秘密情報
Ｐは例えば４桁の暗証番号であり、秘密情報Ｐが入力さ
れ、又は読出されるとこの秘密情報Ｐで情報Ｍ＝（ＩＤ
ｕ‖Ｐｒ‖Ｎｏｖ‖ＩＤｖ‖Ｚ）を署名する、つまり例
えばＱ＝ｈ（Ｍ‖Ｐ）を演算して購買署名Ｑを得る（Ｓ
１０）。この購買署名Ｑと情報Ｍを署名秘密処理部４２
へ送り、この処理部４２は秘密情報Ｐと購買署名Ｑとの
排他的論理和を演算し（Ｓ１１）、その演算結果Ｒと情
報Ｍをセンタ送信処理部４３へ送り、センタ送信処理部
４３は情報Ｒ，Ｍを出力部１８、入出力インタフェース
部１４、ネットワーク１９を介して課金装置３１へ送信
する（Ｓ１２）。

【００１２】課金装置３１はネットワーク１９から入出
力インタフェース部４５を介して入力部４６に情報Ｒ，
Ｍを受信すると（Ｓ１３）、制御部４７はその受信情報
Ｒ，Ｍをセンタ受信処理部４８へ送り、更に署名秘密抽
出部４９へ送る。署名秘密抽出部４９はその受信情報Ｍ
中の購買識別情報ＩＤｕから秘密情報記憶部３２中の購
買端末１１と共有の秘密情報Ｐ、つまり購買端末１１で
利用者が入力した暗証番号Ｐを読み出し、これにより受
信情報Ｍを署名Ｑ′＝ｈ（Ｍ‖Ｐ）を生成し、つまり購
買端末１１で生成した購買署名Ｑを生成して、署名秘密
判定部５１へ供給する。署名秘密判定部５１は受信情報
Ｒと読み出した秘密情報Ｐとの排他的論理和をとり、購
買端末１１で生成したＱを作成し、これと共に求めた
Ｑ′とを比較し、両者が一致していれば、受信署名情報
Ｑの正当性を認める（Ｓ１４）。また、署名秘密判定部
５１では、受信情報Ｍ中のＸ内の販売装置識別情報ＩＤ
ｖにもとづき秘密情報記憶部３２から秘密情報Ｙを読み
出し、このＹで受信情報Ｍ中のＸを署名ｈ（Ｘ‖Ｙ）＝
Ｚ′を演算し、この演算結果が受信情報Ｍ中のＺと一致
するかを検証する（Ｓ１５）。前記二つの検証が共に一
致していれば（Ｓ１６）、課金処理部５３で、購買端末
識別情報ＩＤｕの口座から価格Ｐｒを引き落として、販
売装置識別情報ＩＤｖの口座に振込むなどの課金処理を
行う（Ｓ１７）。前記検証の少くとも一方が不一致であ
れば課金処理は行わない。前記検証の結果は記憶部５２
に記憶される。

【００１３】また課金処理を行うと、制御部４７は課金
シリアル番号Ｎｏｃが記憶部５２から読出され、その課
金シリアル番号Ｎｏｃが＋１され（Ｓ１８）、その新課
金シリアル番号Ｎｏｃが記憶部５２に記憶されると共
に、そのＮｏｃと、受信情報中の価格Ｐｒが購買端末１
１との共有秘密情報Ｐにより署名、秘密判定部５１の機
能を利用して行われる（Ｓ１９）。つまりＶ＝ｈ（Ｕ‖
Ｐ），Ｕ＝（Ｎｏｃ‖Ｐｒ）が求められ、更にこの署名
情報Ｖと購買端末秘密情報Ｐとの排他的論理和が求めら
れ（Ｓ２０）、その結果Ｔが、情報Ｕと共に出力部５４
より入出力インタフェース部４５、ネットワーク１９を
通じて購買端末１１へ送信される（Ｓ２１）。

【００１４】購買端末１１は入力部１５に課金装置３１
からの情報Ｔ，Ｕが受信されると（Ｓ２２）、制御部１
３はその受信情報を出力部１８を通じて利用者入出力部
１２へ供給して、その受信情報中の価格Ｐｒを表示し
て、利用者（購買者）として課金が誤りなく行われたこ
とを確認させる（Ｓ２３）。この確認により、販売装置
２１が価格を偽って、利用者に予め通知していた情報
（価格）と異なる課金を行うことを防止する。この表示
はディスプレイに行う場合に限らずプリントアウトして
もよい。また受信情報中のＴと秘密情報Ｐとの排他的論
理和を作り、受信した情報Ｕを秘密情報Ｐで署名し、そ
の署名結果Ｖ′＝ｈ（Ｕ‖Ｐ）と前記排他的論理和の結
果とが一致するかにより、署名Ｖの正当性を検証する。

【００１５】上述において、販売シリアル番号Ｎｏｖ、
課金シリアル番号Ｎｏｃの何れか一方、又は双方を省略
してもよい。また課金装置３１から情報Ｕ，Ｔを購買端
末１１へ送信しなくてもよい。更に購買端末１１で署名
情報Ｑと秘密情報Ｐとの排他的論理和をとってその結果
Ｒを課金装置３１へ送ったが、署名情報ＱとＭを課金装
置３１へ送ってもよい。同様に課金装置３１で、ＵとＶ
を購買端末１１へ送ってもよい。また署名はハッシュ関
数の演算による場合に限らず、例えば秘密情報Ｐで情報
Ｍを暗号化処理してもよい。購買端末識別情報ＩＤｕと
しては１つの購買端末１１を複数の利用者が利用する場
合は、その各利用者ごとの識別情報を用いる。インター
ネットにおいて転送される安全なネットワーク処理言語
Ｊａｖａのようなものをこの発明で利用すれば、購買端
末１１側にＪａｖａを実行する機能があれば、所定の処
理を販売装置２１からネットワークで転送して利用でき
る。販売シリアル番号Ｎｏｖや課金シリアル番号Ｎｏｃ
の更新は＋１による場合に限らない。偽造されないよう
に一意に、ということであれば、例えば、ａｘ＋ｂ（ｍ
ｏｄ ｃ) となるような剰余系で、ａ，ｂが０でなく，
ａとｃが素であるような場合、でも適用可能である。例
えば、３から始めて、＋７ずつしていって３，１０，１
７，２４というようにふっていき、たとえば、２³²で割
ってあまりをとるような操作で番号を付与しても、同様
に一意な番号を付与し、かつ、２³²個の番号を付与する
ことができる。

【００１６】

【発明の効果】この発明によれば、例えば販売装置２１
が購買端末１１になりすまして課金装置３１に課金要
求、つまり情報Ｒ，Ｍ又はＱ，Ｍに相当するものを送信
しても、販売装置２１には購買端末１１と課金装置３１
との共有の秘密情報Ｐをもってなく、しかもこの秘密情
報Ｐはネットワーク１９上に現われないため、盗用され
難く、そのような課金要求をすることはできない。

【００１７】また購買者が購買していないと偽っても、
販売装置２１の情報Ｘに対して課金装置３１との共有の
秘密情報で署名した情報Ｚを、購買端末１１において秘
密情報Ｐで署名しているため、課金装置３１の残金処理
に対し、自分で署名したものを購買していないと主張す
ることはできない、特に販売シリアル番号Ｎｏｖを情報
Ｘに含める場合は販売シリアル番号と販売した物品、数
量などが特定され、購買者はそれらを否認することはで
きない。

【００１８】課金装置３１で引き落とし金額Ｐｒを署名
して購買端末１１へ送信しているため、その金額Ｐｒが
購買価格Ｐｒと一致しているかを検証することができ
る。このようにこの発明によればネットワーク上で販売
装置、購買端末が不正を働くことなく、電子販売を行う
ことができ、信頼性のある課金処理を行うことができ
る。多くの手順を要した従来の認証方法を用いないため
ネットワーク上での販売を安全に行うことができ、ネッ
トワーク上で効率的に販売行為を行うことができる。

【００１９】特に前記実施例のように署名をハッシュ関
数を用いれば、暗号方法による場合より、問題が少な
く、かつ認証情報の長さによって暗号強度を自由に制御
でき、つまり、野菜、鮮魚、肉類、小間物などの安価な
もの、しかも頻繁に購買が行われているものについては
暗号強度を若干弱めて処理時間を短縮し、高価なものの
販売は暗号強度を十分高めるようにすることもできる。
普通の家庭の利用者は例えば４桁の暗証番号を秘密情報
Ｐとして覚えれば、１万分の１の確率でしか信頼性を脅
かされないで簡単なネットワーク課金管理を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用したシステムの機能構成例を示
すブロック図。

【図２】この発明の電子販売方法の実施例を示す流れ
図。

【図３】従来の電子販売方法を適用したシステムの機能
構造を示す図。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 利用者が購買端末を用いて販売機関の装
   置（以下販売装置と記す）に電子的購買を要求し、その
   購買代金を課金機関の装置（以下課金装置と記す）を通
   じて上記販売機関へ電子的に支払を行う電子販売方法で
   あって、 利用者は購買する際に、その購買情報Ｉｂを利用者の購
   買端末識別情報ＩＤｕを共に販売装置へ送り、 販売装置は受信した販売情報Ｉｂとその価格Ｐｒとその
   販売装置識別情報ＩＤｖとを、その販売装置と課金装置
   で共有する秘密情報Ｙで署名し、その署名情報Ｚと販売
   情報（Ｐｒ，ＩＤｖ）Ｘを購買端末へ送り、 購買端末は受信した販売情報Ｘ、署名情報Ｚ及び購買端
   末識別情報ＩＤｕを、その購買端末と課金装置で共有す
   る秘密情報Ｐで署名し、その署名情報Ｑと販売情報Ｘ、
   署名情報Ｚ、購買端末識別情報ＩＤｕを課金装置へ送
   り、 課金装置は、秘密情報Ｐにより署名情報Ｑの正当性を検
   証し、秘密情報Ｙにより署名情報Ｚの正当性を検証し、
   両検証が正しければ受信した価格Ｐｒを利用者から販売
   機関へ入金する処理を行うことを特徴とする電子販売方
   法。
2. 【請求項２】 課金装置は受信した価格Ｐｒを含む情報
   Ｕを秘密情報Ｐで署名し、その署名情報Ｖと情報Ｕを購
   買端末へ送り、 購買端末は受信した署名情報Ｖの正当性を秘密情報Ｐで
   検証することを特徴とする請求項１記載の電子販売方
   法。
3. 【請求項３】 上記販売装置での署名対象情報Ｘに販売
   シリアル番号Ｎｏｖを含め、購買情報Ｉｂを受付けるご
   とに販売シリアル番号Ｎｏｖを１だけ更新することを特
   徴とする請求項１又は２記載の電子販売方法。
4. 【請求項４】 上記課金装置での署名対象情報Ｕに課金
   シリアルＮｏｃを上記情報Ｕに含めることを特徴とする
   請求項２記載の電子販売方法。
5. 【請求項５】 上記購買端末で署名情報Ｑの課金装置へ
   の送信は、上記署名情報Ｑと上記秘密情報Ｐとの排他的
   論理和をとって送信することを特徴とする請求項１乃至
   ４の何れかに記載の電子販売方法。
6. 【請求項６】 上記課金装置から署名情報Ｖの購買端末
   への送信は、署名情報Ｖと秘密情報Ｐとの排他的論理和
   をとって送信することを特徴とする請求項２又は４記載
   の電子販売方法。
7. 【請求項７】 上記各署名は署名対象情報と秘密情報と
   の連結をハッシュ演算して行うことを特徴とする請求項
   １乃至６の何れかに記載の電子販売方法。
8. 【請求項８】 購買情報を生成する手段と、 上記購買情報と購買端末識別情報を販売装置へ送信する
   手段と、 上記販売装置よりの情報を受信する手段と、 上記販売装置よりの受信情報とその購買端末識別情報を
   含む情報Ｘを課金装置と共有の秘密情報Ｐで署名して署
   名情報Ｑを生成する手段と、 上記署名情報Ｑ及び上記情報Ｘを上記課金装置へ送信す
   る手段とを具備する電子購買端末。
9. 【請求項９】 上記署名情報Ｑとしてこれと秘密情報Ｐ
   との排他的論理和演算を行い、その演算結果を送信する
   ことを特徴とする請求項８記載の電子購買端末。
10. 【請求項１０】 上記課金装置からの情報を受信する手
    段と、 上記課金装置からの受信情報中の価格を表示する手段を
    含むことを特徴とする請求項８又は９記載の電子購買端
    末。
11. 【請求項１１】 上記課金装置からの受信情報中の署名
    請求を検出する手段を含むことを特徴とする請求項１０
    記載の電子購買端末。
12. 【請求項１２】 購買端末と共有の秘密情報Ｐ、販売装
    置と共有の秘密情報Ｙを記憶する記憶部と、 購買端末よりの情報を受信する手段と、 上記受信情報中の情報Ｍを上記秘密情報Ｐで署名して署
    名情報Ｑ′を得る手段と、 上記受信情報中の署名情報Ｑと上記署名情報Ｑ′とが等
    しいかを検証する手段と、 上記受信情報Ｍ中の情報Ｘを上記秘密情報Ｙで署名して
    署名情報Ｚ′を得る手段と、 上記受信情報Ｍ中の署名情報Ｚと上記署名情報Ｚ′が等
    しいかを検証する手段と、 上記両検証が共に合格すると、上記情報Ｘ中の価格Ｐｒ
    を上記購買端末の口座から上記販売装置の口座に入金す
    る手段とを具備する電子課金装置。
13. 【請求項１３】 上記両検証に合格すると、上記価格Ｐ
    ｒを含む情報Ｕを上記秘密情報Ｐで署名して署名情報Ｖ
    を得る手段と、 上記署名情報Ｖと上記情報Ｕを上記購買端末へ送信する
    手段とを含むことを特徴とする請求項１２記載の電子課
    金装置。