JPH11252069A - Mutual authentication device between information devices - Google Patents
Mutual authentication device between information devicesInfo
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- JPH11252069A JPH11252069A JP10054625A JP5462598A JPH11252069A JP H11252069 A JPH11252069 A JP H11252069A JP 10054625 A JP10054625 A JP 10054625A JP 5462598 A JP5462598 A JP 5462598A JP H11252069 A JPH11252069 A JP H11252069A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子マネー、電子
決済システム等に用いられる情報機器間の相互認証装置
に関し、特に、自動販売機の売上げ情報、金銭情報を、
ルートマンが赤外線通信機能を有する携帯端末を用いて
収集するシステムに好適な情報機器間の相互認証装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mutual authentication device between information devices used for electronic money, an electronic settlement system, etc., and more particularly, to sales information and money information of a vending machine.
The present invention relates to a mutual authentication device between information devices suitable for a system in which a rootman collects data using a portable terminal having an infrared communication function.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、プリペイドカードとして磁気カー
ドがパチンコカード、テレフォンカード等として使用さ
れてきたが、磁気カードは、変造等で社会問題にもなる
ように、セキュリティが不充分であるため、高セキュリ
ティを有するＩＣカードが利用されつつある。また、近
年、スマートカードと呼ばれるＣＰＵ内蔵型のＩＣカー
ドを用いた電子マネー、電子決済と言われるシステムが
提唱され、各種の実験が行われている。その一例とし
て、電子マネーの使用が可能な自動販売機の売上げを、
ルートマンが赤外線通信機能を有する携帯端末を用いて
集金するシステムがある。ここでの電子マネーとは、具
体的には、自動販売機の記憶装置の任意のアドレスに記
憶される金銭的値である。2. Description of the Related Art Conventionally, magnetic cards have been used as pachinko cards, telephone cards, etc. as prepaid cards. IC cards having security are being used. In recent years, a system called electronic money and electronic settlement using an IC card with a built-in CPU called a smart card has been proposed, and various experiments have been conducted. One example is the sales of vending machines that can use electronic money.
There is a system in which Routeman collects money using a portable terminal having an infrared communication function. The electronic money here is, specifically, a monetary value stored at an arbitrary address in the storage device of the vending machine.
【０００３】図１がそのシステム概念を示し、電子マネ
ーの使用が可能な自動販売機１と、赤外線通信機能を備
えて自動販売機１と非接触でデータ交換が可能な携帯端
末２と、携帯端末２を使用する個人に保有されるＩＣカ
ード３とから構成される。このシステムでは、自動販売
機１の電子マネーによる売上げその他のデータが、赤外
線通信により携帯端末２に収集されて、さらにそれらの
データがルートマンのＩＣカード３に移し換えられるこ
とにより集金がなされる。図７は、従来のＩＣカード３
が挿入される携帯端末２の構造を示すブロック図であ
る。FIG. 1 shows the concept of the system. A vending machine 1 that can use electronic money, a portable terminal 2 that has an infrared communication function and can exchange data with the vending machine 1 in a contactless manner, And an IC card 3 held by an individual who uses the terminal 2. In this system, sales and other data by electronic money of the vending machine 1 are collected by the portable terminal 2 by infrared communication, and the data is further transferred to the IC card 3 of Routeman to collect money. . FIG. 7 shows a conventional IC card 3
FIG. 3 is a block diagram showing a structure of a portable terminal 2 into which is inserted.
【０００４】携帯端末２は、全体的制御をおこなうＣＰ
Ｕ２１、そのプログラムを記憶するＲＯＭ２３、重要デ
ータを記憶し電源が切れても保存可能なＥ2ＲＯＭ２
４、プログラムワーキング用一時データ記憶メモリＲＡ
Ｍ２５、ＩＣカード３と通信制御をおこなうための通信
制御回路２１４、国際規格周波数出力制御するクロック
制御回路２２、リセット回路２１５、カードに電源供給
するための電源制御回路２１６、インタフェース端子２
２１、ユーザインタフェース部である表示器２１０、そ
のための表示ドライバ２９、表示制御回路２８により構
成され、ル−トマンが自動販売機データ収集のためのコ
マンドを入力するためのキーボード２１２、そのインタ
フェース２１１、またＩＣカード３が正当な持ち主か否
かの判断をするための相互認証手段２１３を備える。[0004] The portable terminal 2 has a CP for performing overall control.
U21, ROM 23 stores the program, which can also be stored expired storing important data source E 2 ROM 2
4. Temporary data storage memory RA for program working
M25, a communication control circuit 214 for controlling communication with the IC card 3, a clock control circuit 22 for controlling international standard frequency output, a reset circuit 215, a power control circuit 216 for supplying power to the card, an interface terminal 2
21, a display 210 as a user interface unit, a display driver 29 therefor, a display control circuit 28, a keyboard 212 for a routeman to input commands for vending machine data collection, an interface 211 thereof, Further, a mutual authentication unit 213 for determining whether or not the IC card 3 is a valid owner is provided.
【０００５】この相互認証手段２１３は、乱数生成手段
２３１と暗号化／復号化手段２３２とから構成され、乱
数生成手段２３１からの指令によりＩＣカード３が挿入
された時点で表示器２１０の表示画面からパスワードを
入力するよう指示し、キーボード２１２が押されると、
その時刻等の値を２進表現にて初期乱数値とする。ま
た、暗号化／復号化手段２３２が、受信された暗号を復
号化した結果により、相互認証が成立したら、通信制御
回路２１７の動作が許可されて自動販売機１側との交信
が可能となる。自動販売機１との交信は赤外線を利用す
るため、赤外線発光器ＬＥＤ２１９、受光器ＰＤ２２
０、そのドライバ回路である赤外線送受信ドライバ回路
２１８を備えている。[0005] The mutual authentication means 213 comprises a random number generation means 231 and an encryption / decryption means 232. The display screen of the display 210 at the time when the IC card 3 is inserted according to a command from the random number generation means 231. Is instructed to enter a password, and when the keyboard 212 is pressed,
The value of the time or the like is set as an initial random number value in a binary expression. Further, when mutual authentication is established based on the result of the encryption / decryption means 232 decrypting the received encryption, the operation of the communication control circuit 217 is permitted, and communication with the vending machine 1 becomes possible. . Since communication with the vending machine 1 uses infrared light, the infrared light emitting device LED 219 and the light receiving device PD 22
0, an infrared transmission / reception driver circuit 218 as the driver circuit.
【０００６】ここで問題となるのは、従来のコイン、紙
幣に置き換えられた電子マネーすなわち電子データを、
犯罪者に盗まれることなく、ルートマンが公正に回収す
ることのできる、セキュリティにすぐれたシステムが確
立できるかどうかである。そのために、ＩＣカード３の
偽造、携帯端末の偽造、通信データの模倣によるデータ
の改竄、商品の搾取を防止する目的でＩＣカード３と携
帯端末２間での相互認証、更に携帯端末２と自動販売機
１の制御装置間での相互認証が必要となる。The problem here is that electronic money, ie, electronic data, replaced by conventional coins and bills,
Whether a secure system can be established that can be recovered fairly by a rootman without being stolen by criminals. Therefore, forgery of the IC card 3, forgery of the portable terminal, falsification of data by imitating communication data, mutual authentication between the IC card 3 and the portable terminal 2 for the purpose of preventing exploitation of goods, and furthermore, automatic authentication with the portable terminal 2 Mutual authentication between the control devices of the vending machine 1 is required.
【０００７】従来、この相互認証の方法として、乱数を
用いた方法が一般的に実施されている。それは、互いの
装置間、ここでは自動販売機の制御部と携帯端末の双方
に、乱数生成手段および共通の暗号化／復号化鍵を持た
せておき、お互いにそれぞれ生成した乱数データを相手
に送り、そのデータを相互間で共通の暗号化鍵で暗号化
し相手に送り返す。その暗号データを共通鍵で復号化
し、最初に送った乱数データと比較して、同一であれば
お互いに共通の暗号化／復号化鍵を共有していると判断
し、正当な相手であると認められる。Conventionally, as a method of the mutual authentication, a method using a random number is generally implemented. That is, the random number generation means and the common encryption / decryption key are provided between the devices, here, both the control unit of the vending machine and the portable terminal, and the generated random number data is transmitted to the other party. The data is transmitted and encrypted with a common encryption key, and transmitted back to the other party. The encrypted data is decrypted with a common key and compared with the random number data sent first, and if they are the same, it is determined that they share a common encryption / decryption key, and that they are valid parties. Is recognized.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】この乱数を用いた相互
認証の方法は、乱数生成手段の信頼性、すなわち発生す
る乱数が悪意の第三者に予測されないことが、絶対に必
要な条件となる。しかしながら、従来の乱数生成手段
は、各装置に内蔵される時計ＬＳＩの時刻を計測しその
データを乱数初期値とするタイムスタンプ方式や、Ｍ系
列方式、非線形コンバイナ方式等を利用しているため、
タイムスタンプ方式は時刻推定によりその付近の時刻デ
ータが利用されやすく、また、Ｍ系列方式では周期性が
あり、線形性が低く安全性に問題がある。In the method of mutual authentication using random numbers, it is an absolutely necessary condition that the reliability of the random number generation means, that is, that the generated random numbers are not predicted by a malicious third party. . However, the conventional random number generation means uses a time stamp method, an M-sequence method, a non-linear combiner method, or the like, which measures the time of a clock LSI built in each device and uses the data as an initial random number value.
In the time stamp method, time data in the vicinity thereof is easily used by time estimation, and the M-sequence method has periodicity, low linearity, and has a problem in security.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために、請求項１の発明は、共通の暗号化／復号化鍵
を有する２つの機器間にあって、一方の機器が生成した
乱数データを他方の機器に送り、それを受け取った他方
の機器は乱数データを暗号化して一方の機器に送り返
し、それを受け取った一方の機器は暗号データを復号化
して元の乱数データと比較し、一致した場合に相手機器
を正当と認める情報機器間の相互認証装置において、一
方の機器が有する入力操作キーの押下時間を測定し、そ
の測定時間の値を初期値として乱数を生成する乱数生成
手段を備えたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 provides a method for transmitting random number data between two devices having a common encryption / decryption key. Send to the other device, the other device that received it encrypts the random number data and sends it back to one device, and the one device that received it decrypts the encrypted data and compares it with the original random number data and matches In a case where the mutual authentication apparatus between the information devices that recognizes the other device as valid is provided with random number generation means for measuring a pressing time of an input operation key of one device and generating a random number with the measured time value as an initial value. It is characterized by having.
【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、他方の機器に予め固有の数値を保持しておき、一方
の機器から他方の機器へ乱数データが送られてそれが暗
号化されて返送された後に、他方の機器は保持していた
固有の数値を一方の機器に送り、それを受け取った一方
の機器は固有の数値を暗号化して他方の機器に送り返
し、それを受け取った他方の機器は暗号データを復号化
して元の固有の数値と比較し、一致した場合に相手機器
を正当と認めることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a random number data is sent from one device to the other device, and a unique numerical value is stored in the other device in advance. After being returned to the other device, the other device sends its own unique value to one device, and one device that receives it encrypts the unique value and sends it back to the other device, and the other device receives it. Is characterized in that the device decrypts the encrypted data and compares it with the original unique numerical value, and if they match, recognizes the other device as valid.
【００１１】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、一方の機器を携帯端末とするととも
に他方の機器を前記携帯端末に装着可能なＩＣカードと
し、ＩＣカード装着後に携帯端末へのＩＤ番号の入力操
作がなされたときのキー押下時間を計測して乱数生成手
段に入力するキー押下時間計測手段を備えたことを特徴
とする。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, one device is a portable terminal, and the other device is an IC card that can be attached to the portable terminal. A key press time measuring means for measuring a key press time when an ID number is input to the terminal and inputting the key press time to the random number generating means is provided.
【００１２】請求項４の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、一方の機器を携帯端末とするととも
に他方の機器を前記携帯端末と非接触でデータ送受信可
能な自動販売機とし、両者の接続状態で携帯端末へのＩ
Ｄ番号の入力操作がなされたときのキー押下時間を計測
して乱数生成手段に入力するキー押下時間計測手段を備
えたことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, one device is a portable terminal and the other device is a vending machine capable of transmitting and receiving data to and from the portable terminal in a non-contact manner. In the connection state of both, I
A key press time measuring means for measuring a key press time when an input operation of a D number is performed and inputting the key press time to a random number generating means is provided.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は、自動販売機の売上げを、ルート
マンが赤外線通信機能を有する携帯端末を用いて集金す
るシステムに、本発明を適用した場合の構成を示す図で
ある。このシステムは、電子マネーの使用が可能な自動
販売機１と、赤外線通信機能を備えて自動販売機１と非
接触でデータ交換が可能な携帯端末２と、携帯端末２を
使用する個人（ルートマン）に保有されるＩＣカード３
とから構成される。このシステムでは、ルートマンが自
分自身のＩＤであるＩＣカード３を携帯端末２に挿入
し、次いでＩＤ番号を入力して、携帯端末２にＩＣカー
ド３が正当であることが認識されてから、自動販売機１
の電子マネーによる売上げその他のデータを、赤外線通
信により携帯端末２に収集して、さらにそれらのデータ
をルートマンのＩＣカード３に移し換える。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration in a case where the present invention is applied to a system in which a root man collects sales of a vending machine using a portable terminal having an infrared communication function. The system includes a vending machine 1 that can use electronic money, a portable terminal 2 that has an infrared communication function and can exchange data with the vending machine 1 in a non-contact manner, and an individual (route) using the portable terminal 2. IC card 3
It is composed of In this system, the root man inserts his or her own ID, the IC card 3, into the portable terminal 2, then inputs an ID number, and after the portable terminal 2 recognizes that the IC card 3 is valid, Vending machine 1
And other data collected by the electronic money in the portable terminal 2 by infrared communication, and further transfers the data to the IC card 3 of Routeman.
【００１４】ここでは、各人がＩＤを有することで、何
かトラブルが発生した場合に備えた履歴として保存する
ことができる。また、自動販売機１と携帯端末２との間
のデータ交信に、赤外線通信を用いたことで、悪意の第
三者にデータが傍受されるのを防止できる。すなわち、
無線、有線等の波長の長い電磁波の場合は指向性が広が
るため簡単なセンサで傍受し易いが、赤外線は比較的波
長が短く指向性が狭いため傍受できないメリットがある
からである。Here, since each person has an ID, it is possible to save the history as a prepared in case of any trouble. Further, by using infrared communication for data communication between the vending machine 1 and the portable terminal 2, it is possible to prevent data from being intercepted by a malicious third party. That is,
This is because, in the case of electromagnetic waves having a long wavelength, such as wireless and wired, the directivity is widened, so that it can be easily intercepted by a simple sensor.
【００１５】図２は、図１の携帯端末２の内部構成を示
すブロック図である。図示されるように、携帯端末２
は、全体的制御をおこなうＣＰＵ２１、そのプログラム
を記憶するＲＯＭ２３、重要データを記憶し電源が切れ
ても保存可能なＥ2ＲＯＭ２４、プログラムワーキング
用一時データ記憶メモリＲＡＭ２５、ＩＣカード３と通
信制御をおこなうための通信制御回路２１４、国際規格
周波数出力制御するクロック制御回路２２、リセット回
路２１５、カードに電源供給するための電源制御回路２
１６、インタフェース端子２２１、カードセンサ部２２
２、ユーザインタフェース部である表示器２１０、その
ための表示ドライバ２９、表示制御回路２８により構成
され、ル−トマンが自動販売機の売上げデータ収集のコ
マンドを入力するためのキーボード２１２、そのインタ
フェース２１１、またＩＣカード３が正当な持ち主か否
かの判断をするための相互認証手段２１３を備える。FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the portable terminal 2 of FIG. As shown, the mobile terminal 2
Performs communication control with a CPU 21 that performs overall control, a ROM 23 that stores a program thereof, an E 2 ROM 24 that stores important data and can be stored even when the power is turned off, a temporary data storage memory RAM 25 for program working, and an IC card 3. Control circuit 214, clock control circuit 22 for controlling international standard frequency output, reset circuit 215, power supply control circuit 2 for supplying power to the card
16, interface terminal 221, card sensor unit 22
2. A display 210 serving as a user interface unit, a display driver 29 therefor, and a display control circuit 28. A keyboard 212 for a routeman to input a sales data collection command of a vending machine, an interface 211 thereof, Further, a mutual authentication unit 213 for determining whether or not the IC card 3 is a valid owner is provided.
【００１６】相互認証手段２１３は、乱数生成手段２３
１と暗号化／復号化手段２３２とから構成され、乱数生
成手段２３１からの指令によりＩＣカード３が挿入され
た時点で表示器２１０の表示画面からパスワードを入力
するよう指示し、キーボード２１２の押されていた時間
をタイマ制御手段２６にて１μｓオーダまで計測し、そ
の値を２進表現にて初期乱数値とする。また、暗号化／
復号化手段２３２が、受信された暗号を復号化した結
果、相互認証が成立したら、自動販売機１側との交信の
ための通信制御回路２１７の動作許可が可能となる。自
動販売機１との交信は赤外線を利用するため、赤外線発
光器ＬＥＤ２１９、受光器ＰＤ２２０、そのドライバ回
路である赤外線送受信ドライバ回路２１８を備えてい
る。The mutual authentication means 213 includes a random number generation means 23
1 and an encryption / decryption unit 232. When the IC card 3 is inserted according to a command from the random number generation unit 231, an instruction is given to input a password from the display screen of the display 210, and pressing of the keyboard 212 is performed. The time that has been set is measured to the order of 1 μs by the timer control means 26, and the value is used as an initial random number value in binary notation. Also, encryption /
If the decryption means 232 decrypts the received cipher and the mutual authentication is established, the operation of the communication control circuit 217 for communication with the vending machine 1 can be permitted. Since communication with the vending machine 1 uses infrared rays, the vending machine 1 includes an infrared light emitting LED 219, a light receiving element PD220, and an infrared transmitting / receiving driver circuit 218 as a driver circuit thereof.
【００１７】図３は、図１のＩＣカード３の内部構成を
示すブロック図である。図示されるように、ＩＣカード
３は、全体的制御をおこなうＣＰＵ３１、そのプログラ
ムを記憶するＲＯＭ３４、重要データを記憶し電源が切
れても保存可能なＥ2ＲＯＭ３３、プログラムワーキン
グ用一時データ記憶メモリＲＡＭ３２、携帯端末２と通
信制御をおこなうための通信制御回路３７、インタフェ
ース端子３８、携帯端末２が正当な持ち主か否かの判断
をするための相互認証手段３９を備え、相互認証手段３
９は乱数生成手段３６と暗号化／復号化手段３５とによ
り構成されている。FIG. 3 is a block diagram showing the internal configuration of the IC card 3 of FIG. As shown in the figure, the IC card 3 includes a CPU 31 for performing overall control, a ROM 34 for storing its program, an E 2 ROM 33 for storing important data and storing even when the power is turned off, and a temporary data storage memory RAM 32 for program working. , A communication control circuit 37 for performing communication control with the portable terminal 2, an interface terminal 38, and a mutual authentication means 39 for determining whether or not the portable terminal 2 is a valid owner.
9 comprises a random number generation means 36 and an encryption / decryption means 35.
【００１８】図４は、図１の自動販売機１の内部構成を
示すブロック図である。図示されるように、自動販売機
１は、上位の主制御部１１２に対して、売上げデータ等
の送受信処理を実行する制御部１０が、コマンド制御手
段１１１を介して接続されている。制御部１０は、全体
的制御をおこなうＣＰＵ１１、そのプログラムを記憶す
るＲＯＭ１２、重要データを記憶し電源が切れても保存
可能なＥ 2ＲＯＭ１３、プログラムワーキング用一時デ
ータ記憶メモリＲＡＭ１４、携帯端末２と通信制御をお
こなうための通信制御回路１５、携帯端末２が正当な持
ち主か否かの判断をするための相互認証手段１６を備え
る。相互認証手段１６は、乱数生成手段１７と暗号化／
復号化手段１８とから構成されている。また、携帯端末
２との交信は赤外線を利用するため、赤外線発光器ＬＥ
Ｄ１９、受光器ＰＤ１１０、そのドライバ回路である赤
外線送受信ドライバ回路１１６を備えている。なお、主
制御部１１２には、他にコインメック手段１１３および
ビルバリ手段１１４が接続されている。FIG. 4 shows the internal structure of the vending machine 1 shown in FIG.
FIG. Vending machine as shown
1 indicates sales data or the like to the upper main control unit 112.
The control unit 10 executing the transmission / reception processing of the command
They are connected via a stage 111. The control unit 10
11 that performs dynamic control and stores the program
ROM12, which stores important data and saves even if the power is turned off
Possible E TwoROM 13, temporary data for program working
The data storage memory RAM 14 controls communication with the mobile terminal 2.
The communication control circuit 15 and the mobile terminal 2
A mutual authentication means 16 for determining whether or not the
You. The mutual authentication unit 16 communicates with the random number generation unit 17 by encryption /
And decoding means 18. In addition, mobile terminals
2 uses infrared rays to communicate with the
D19, photodetector PD110, its driver circuit red
An external line transmission / reception driver circuit 116 is provided. The main
The control unit 112 further includes a coin mech unit 113 and
The building burr means 114 is connected.
【００１９】次に、ＩＣカード３を携帯端末２に挿入し
て互いを認証する場合の処理について説明する。図５
は、ＩＣカード３と携帯端末２との間における相互認証
処理を示すフローチャートである。以下、図５を参照し
ながら、認証処理について説明する。まず、ＩＣカード
３を携帯端末２にセットすると、携帯端末２のカードセ
ンサ部２２２によりＩＣカード３の接続が認識される。
すると、ＩＣカード３を稼動状態にするために電源制御
回路２１６、クロック制御回路２２、リセット回路２１
５が活性化される。Next, a process for inserting the IC card 3 into the portable terminal 2 to authenticate each other will be described. FIG.
5 is a flowchart showing a mutual authentication process between the IC card 3 and the portable terminal 2. Hereinafter, the authentication process will be described with reference to FIG. First, when the IC card 3 is set in the mobile terminal 2, the connection of the IC card 3 is recognized by the card sensor unit 222 of the mobile terminal 2.
Then, the power supply control circuit 216, the clock control circuit 22, the reset circuit 21
5 is activated.
【００２０】次に、カードホルダ、この場合はルートマ
ンが、携帯端末２の表示器２１０の画面表示にしたがっ
て認証番号等の本人ＩＤをキーボード２１２より入力す
る。このとき、タイマ制御手段２６により、キーボード
２１２が押下されている時間を計測し、その値を初期乱
数値として乱数生成手段２３１に入力する。乱数生成手
段２３１は、入力された初期乱数値をもとにして乱数値
Ｒｔを生成して、ＩＣカード３へ送る。ＩＣカード３側
では、暗号化手段３５が同一の暗号鍵Ｋを用いて、乱数
値Ｒｔを暗号化して暗号Ｆｋ（Ｒｔ）を生成する。暗号
Ｆｋ（Ｒｔ）は、ＩＣカード３から携帯端末２へ返送さ
れる。Next, a card holder, in this case, a rootman, inputs a personal ID such as an authentication number from the keyboard 212 in accordance with the screen display on the display unit 210 of the portable terminal 2. At this time, the time during which the keyboard 212 is pressed is measured by the timer control means 26, and the value is input to the random number generation means 231 as an initial random value. The random number generation means 231 generates a random number value Rt based on the input initial random number value and sends it to the IC card 3. On the IC card 3 side, the encryption means 35 encrypts the random number value Rt using the same encryption key K to generate the encryption Fk (Rt). The encryption Fk (Rt) is returned from the IC card 3 to the mobile terminal 2.
【００２１】携帯端末２は、返送されてきた暗号Ｆｋ
（Ｒｔ）を、復号化手段２３２により、同一の暗号鍵Ｋ
を用いて復号化し、その値Ｒｔ’と、携帯端末２に保持
されていた乱数値Ｒｔとを比較して、不一致の場合は、
ＩＣカード３が不正なものと認識して、ＩＣカード３を
排出する。一致していれば、ＩＣカード３にトリガ信号
を送る。ＩＣカード３は、トリガ信号が送られると、乱
数生成手段３６が、予め保持している固有の初期乱数値
をもとにして乱数値Ｒｃを生成して、携帯端末２へ送
る。携帯端末２側では、暗号化手段２３２が同一の暗号
鍵Ｋを用いて、乱数値Ｒｃを暗号化して暗号Ｆｋ（Ｒ
ｃ）を生成する。暗号Ｆｋ（Ｒｃ）は、携帯端末２から
ＩＣカード３へ返送される。The portable terminal 2 transmits the returned cipher Fk
(Rt) is converted to the same encryption key K by the decryption means 232.
And the value Rt ′ is compared with the random number value Rt held in the mobile terminal 2.
The IC card 3 is recognized as being illegal, and the IC card 3 is ejected. If they match, a trigger signal is sent to the IC card 3. In the IC card 3, when the trigger signal is transmitted, the random number generation unit 36 generates a random number value Rc based on the unique initial random number value stored in advance and sends the generated random number value Rc to the mobile terminal 2. On the mobile terminal 2 side, the encryption means 232 encrypts the random number value Rc using the same encryption key K, and encrypts the random number value Rc with the encryption Fk (R
c). The encryption Fk (Rc) is returned from the portable terminal 2 to the IC card 3.
【００２２】ＩＣカード３は、返送されてきた暗号Ｆｋ
（Ｒｃ）を、復号化手段３５により、同一の暗号鍵Ｋを
用いて復号化し、その値Ｒｃ’と、携帯端末２に保持さ
れていた乱数値Ｒｃとを比較し、不一致の場合は、携帯
端末２が不正なものと認識して、ＩＣカード３の処理を
停止する。一致していれば、ＩＣカード３と携帯端末２
は同一の暗号鍵を所有していることになり、相互の認証
が成立し、データ送受信の処理を開始するコマンドを、
ＩＣカード３から携帯端末２へ送る。The IC card 3 stores the returned encryption Fk.
(Rc) is decrypted by the decryption means 35 using the same encryption key K, and the value Rc ′ is compared with the random number value Rc held in the portable terminal 2. The terminal 2 recognizes that the terminal is illegal, and stops the processing of the IC card 3. If they match, the IC card 3 and the portable terminal 2
Owns the same encryption key, mutual authentication is established, and a command to start data transmission / reception processing is issued.
The information is sent from the IC card 3 to the portable terminal 2.
【００２３】次に、ＩＣカード３と携帯端末２との相互
認証が成立した後、携帯端末２と自動販売機１との間で
互いを認証する場合の処理について説明する。図６は、
携帯端末２と自動販売機１との間における相互認証処理
を示すフローチャートである。この携帯端末２と自動販
売機１との間の相互認証は、赤外線を用いてデータの送
受信されるが、処理そのものは、自動販売機１側のブロ
ックの番号が異なる以外は、図５のフローチャートと同
一であるので、詳細な説明は省略する。この場合も、認
証が不成立の場合は双方ともに以後の処理を停止する
が、認証が成立すれば、自動販売機１側から、データ送
受信の処理を開始するコマンドを携帯端末２へ送り、以
後、携帯端末２と自動販売機１との間のデータ送受信の
処理に進む。Next, a description will be given of a process for mutually authenticating between the portable terminal 2 and the vending machine 1 after the mutual authentication between the IC card 3 and the portable terminal 2 is established. FIG.
4 is a flowchart illustrating a mutual authentication process between the mobile terminal 2 and the vending machine 1. In the mutual authentication between the portable terminal 2 and the vending machine 1, data is transmitted and received using infrared rays. The processing itself is the same as that of the flowchart of FIG. Therefore, detailed description is omitted. In this case as well, if the authentication is not established, both processes stop. If the authentication is established, the vending machine 1 sends a command to start the data transmission / reception process to the portable terminal 2, and thereafter, The process proceeds to data transmission / reception between the portable terminal 2 and the vending machine 1.
【００２４】上述したように、本発明では、キーボード
の押下時間を計測して乱数初期値としたことにより、各
ルートマン毎にキーボードを押している時間は毎回異な
り乱数初期値には周期性が無くなる。その結果、携帯端
末２と上位の自動販売機１との間の相互認証に利用され
る乱数データの安全性が向上し、偽造データの複製を因
難にする。また、携帯端末２と自動販売機１との間に赤
外線通信を利用することにより、悪意の第三者によるデ
ータ傍受が困難となり更に安全性が増大する。As described above, in the present invention, the pressing time of the keyboard is measured and used as the random number initial value, so that the time during which the keyboard is pressed for each routeman is different each time, and the random number initial value has no periodicity. . As a result, the security of the random number data used for mutual authentication between the portable terminal 2 and the higher-order vending machine 1 is improved, and copying of forged data is made difficult. In addition, the use of infrared communication between the portable terminal 2 and the vending machine 1 makes it difficult for a malicious third party to intercept data and further increases security.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、共通
の暗号化／復号化鍵を有する２つの機器間にあって、互
いに乱数を暗号化、復号化して相手を認証する際に、一
方の機器のキー押下時間を測定し、その測定値を、乱数
を生成するための初期値として用いたことで、ランダム
な値が得られて予想されにくくなり、信頼性が向上す
る。As described above, according to the present invention, when two devices having a common encryption / decryption key are encrypted and decrypted with each other to authenticate the other party, one of the two devices has one of them. By measuring the key press time of the device and using the measured value as an initial value for generating a random number, a random value is obtained, which is less likely to be predicted, and reliability is improved.
【図１】本発明が適用される自動販売機の売上げを携帯
端末を用いて集金するシステムの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a system for collecting sales of a vending machine to which the present invention is applied using a portable terminal.
【図２】図１の携帯端末の内部構成を示すブロック図で
ある。FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the mobile terminal of FIG.
【図３】図１のＩＣカードの内部構成を示すブロック図
である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an internal configuration of the IC card of FIG. 1;
【図４】図１の自動販売機の内部構成を示すブロック図
である。FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the vending machine of FIG.
【図５】図１のＩＣカードと携帯端末との間における相
互認証処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a mutual authentication process between the IC card of FIG. 1 and a portable terminal.
【図６】図１の携帯端末と自動販売機との間における相
互認証処理を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a mutual authentication process between the portable terminal and the vending machine shown in FIG. 1;
【図７】従来例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional example.
１ 自動販売機 １０ 制御部 １１ ＣＰＵ １２ ＲＯＭ １３ Ｅ2ＲＯＭ １４ ＲＡＭ １５ 通信制御回路 １６ 相互認証手段 １７ 乱数生成手段 １８ 暗号化／復号化手段 １９ 赤外線発光器ＬＥＤ １１０ 受光器ＰＤ １１１ コマンド制御手段 １１２ 主制御部 １１３ コインメック手段 １１４ ビルバリ手段 １１６ 赤外線送受信ドライバ回路 ２ 携帯端末 ２１ ＣＰＵ ２２ クロック制御回路 ２３ ＲＯＭ ２４ Ｅ2ＲＯＭ ２５ ＲＡＭ ２６ タイマ制御手段 ２８ 表示制御回路 ２９ 表示ドライバ ２１０ 表示器 ２１１ インタフェース ２１２ キーボード ２１３ 相互認証手段 ２１４ 通信制御回路 ２１５ リセット回路 ２１６ 電源制御回路 ２１７ 通信制御回路 ２１８ 赤外線送受信ドライバ回路 ２１９ 赤外線発光器ＬＥＤ ２２０ 受光器ＰＤ ２２１ インタフェース端子 ２２２ カードセンサ部 ２３１ 乱数生成手段 ２３２ 暗号化／復号化手段 ３ ＩＣカード ３１ ＣＰＵ ３２ ＲＡＭ ３３ Ｅ2ＲＯＭ ３４ ＲＯＭ ３５ 暗号化／復号化手段 ３６ 乱数生成手段 ３７ 通信制御回路 ３８ インタフェース端子 ３９ 相互認証手段1 the vending machine 10 control unit 11 CPU 12 ROM 13 E 2 ROM 14 RAM 15 Communication control circuit 16 the mutual authentication unit 17 the random number generation unit 18 encryption / decryption means 19 IR emitter LED 110 light receiver PD 111 command control unit 112 The main control unit 113 coin mech unit 114 billvali means 116 infrared transceiver driver circuit 2 mobile terminal 21 CPU 22 clock control circuit 23 ROM 24 E 2 ROM 25 RAM 26 timer control means 28 display control circuit 29 display driver 210 display 211 interface 212 keyboard 213 Mutual authentication means 214 Communication control circuit 215 Reset circuit 216 Power supply control circuit 217 Communication control circuit 218 Infrared transmission / reception driver circuit 219 Infrared light emitter LED 220 Light receiver PD 22 Interface terminal 222 card sensor unit 231 the random number generator 232 encryption / decryption means 3 IC card 31 CPU 32 RAM 33 E 2 ROM 34 ROM 35 encryption / decryption means 36 number generating means 37 communication control circuit 38 interface terminal 39 mutually Authentication means
Claims (4)
機器間にあって、一方の機器が生成した乱数データを他
方の機器に送り、それを受け取った他方の機器は乱数デ
ータを暗号化して一方の機器に送り返し、それを受け取
った一方の機器は暗号データを復号化して元の乱数デー
タと比較し、一致した場合に相手機器を正当と認める情
報機器間の相互認証装置において、 一方の機器が有する入力操作キーの押下時間を測定し、
その測定時間の値を初期値として乱数を生成する乱数生
成手段を備えたことを特徴とする情報機器間の相互認証
装置。1. A method for transmitting random number data generated by one device to another device between two devices having a common encryption / decryption key, and the other device receiving the encrypted data encrypts the random number data. The other device that sends it back to one device, decrypts the encrypted data and compares it with the original random number data.If the two devices match, the other device recognizes the other device as valid. Measure the pressing time of the input operation keys of the
A mutual authentication apparatus between information devices, comprising: a random number generation unit that generates a random number using the value of the measurement time as an initial value.
置において、 他方の機器に予め固有の数値を保持しておき、一方の機
器から他方の機器へ乱数データが送られてそれが暗号化
されて返送された後に、他方の機器は保持していた固有
の数値を一方の機器に送り、それを受け取った一方の機
器は固有の数値を暗号化して他方の機器に送り返し、そ
れを受け取った他方の機器は暗号データを復号化して元
の固有の数値と比較し、一致した場合に相手機器を正当
と認めることを特徴とする情報機器間の相互認証装置。2. The mutual authentication apparatus between information devices according to claim 1, wherein a unique numerical value is stored in advance in the other device, and random number data is sent from one device to the other device and the random number data is encrypted. After being encrypted and returned, the other device sends the unique value it holds to one device, and the one device that receives it encrypts the unique value and sends it back to the other device, which receives it. The other device decrypts the encrypted data, compares it with the original unique numerical value, and if the values match, recognizes the other device as valid.
間の相互認証装置において、 一方の機器を携帯端末とするとともに他方の機器を前記
携帯端末に装着可能なＩＣカードとし、ＩＣカード装着
後に携帯端末へのＩＤ番号の入力操作がなされたときの
キー押下時間を計測して乱数生成手段に入力するキー押
下時間計測手段を備えたことを特徴とする情報機器間の
相互認証装置。3. The mutual authentication apparatus between information devices according to claim 1, wherein one of the devices is a portable terminal, and the other is an IC card that can be attached to the portable terminal. A mutual authentication device between information devices, comprising: a key press time measuring unit that measures a key press time when an ID number is input to a mobile terminal later and inputs the key press time to a random number generating unit.
間の相互認証装置において、 一方の機器を携帯端末とするとともに他方の機器を前記
携帯端末と非接触でデータ送受信可能な自動販売機と
し、両者の接続状態で携帯端末へのＩＤ番号の入力操作
がなされたときのキー押下時間を計測して乱数生成手段
に入力するキー押下時間計測手段を備えたことを特徴と
する情報機器間の相互認証装置。4. A mutual authentication apparatus between information devices according to claim 1, wherein one of the devices is a portable terminal and the other device is capable of transmitting and receiving data to and from the portable terminal in a contactless manner. And a key press time measuring means for measuring a key press time when an ID number is input to the portable terminal in a connection state between the two and inputting the key press time to a random number generating means. Mutual authentication device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10054625A JPH11252069A (en) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | Mutual authentication device between information devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10054625A JPH11252069A (en) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | Mutual authentication device between information devices |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11252069A true JPH11252069A (en) | 1999-09-17 |
Family
ID=12975938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10054625A Pending JPH11252069A (en) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | Mutual authentication device between information devices |
Country Status (1)
| Country | Link |
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