JPS62140A - 通信システム - Google Patents

通信システム

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JPS62140A
JPS62140A JP61036663A JP3666386A JPS62140A JP S62140 A JPS62140 A JP S62140A JP 61036663 A JP61036663 A JP 61036663A JP 3666386 A JP3666386 A JP 3666386A JP S62140 A JPS62140 A JP S62140A
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博之 水谷
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は通信ネットワーク、特に通信回線で結合された
端末間で暗号電文に基づいて取引を行ない得る通信ネッ
トワークに関する。
（従来の技術） 近年、電子技術の進歩に伴いホームバンキング、ホーム
ショッピング、ファームバンキングシステムのような進
歩した通信ネットワークシステムの開発が進められてい
る。このような金銭の取引に関係した通信ネットワーク
システムを実現する際の最も留意すべき点は、ネットワ
ーク上における取引の秘密および安全性を十分に確保し
得ることである。つまり、ネットワークを介在させた取
引者間の取引あるいは文書通信においては、取引文書や
通信文書の証拠能力を高めることが必要である。
ところで通信ネットワークを利用した取引や文書通信に
おける典型的な不正は以下のようなものである。
（１）虚偽申告；　送信者（５ｅｎｄｅｒ）が真に送信
したにも拘らず、送信者が受信者側に送信しなかったと
申告すること。また送信者が送信しなかったにも拘らず
、受信者側に送信したと申告すること。
（２）取引書類の偽造；　受信者側に記録されている通
信文書を受信者が勝手に書換え、または通信文書を受信
者が勝手に作ること。
これらの不正は金銭の横領等の不正につながる。
そこでネットワーク上でのこのような不正を防止するべ
く、通信ネットワークの各端末にＤＥＳ（Ｄａｔａ　Ｅ
ｎｅｒｙｐｔｌｏｎ　５ｔａｎｄａｒｄ）方式のような
暗号化プログラムを内蔵させることにより通信文書の偽
造を極力防止することが考えられている。
即ち、各端末に暗号化（ｅｎｃｒｙｐｔｌｏｎ）　／復
号化（ｄｅｃｒｙｐｔｌｏｎ）機能を設け、送信側にお
いて送信者は自己のキーワードを用いて通信されるべき
電文（ｍｅｓｓａｇｅ　）を暗号化プログラムに従って
暗号化する。そしてこの暗号電文を通信回線を介して受
信者側端末に送信する。そして受信者側においては、キ
ーメモリに記憶された送信者に固有なキーワードを用い
、復号化回路により受信された暗号電文を復号すると共
に、これを記録するようにする。
従って、仮に受信側においてキーメモリに記憶されたキ
ーワードが外部に漏洩しないように管理し、且つ受信者
が通信文書の偽造のような不正を行なわないと仮定でき
るならば、記録された暗号電文を作成できるのはキーワ
ードを知っている送信者以外には存在しないことになる
。故に、この場合には受信者側に記録された暗号電文の
証拠能力は高く、ここに通信文書のデジタル署名が可能
となる。
然し乍ら、受信者が受信端末の動作モードを復号化モー
ドから暗号化モードに切換えれば、送信者のキーワード
を使用して暗号化電文を不正に作成することは可能であ
る。
このように、暗号化／復号化方式に基づいた通信ネット
ワークシステムにあっては、送信側および受信側の双方
で不正を完全に防止することはできない。この為、取引
の安全を確保することが困難である。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、通信情報に対する確実なディジ
タル署名を可能ならしめて、例えば商取引や文書通信の
安全性を十分に確保することのできる通信システムを提
供することにある。
Ｃ発明の構成］ （問題点を解決する為の手段） 本発明は、共通の暗号化器および復号化器を備えた複数
の暗号装置間を通信路を介して相互に結合して構成され
る通信システムにおいて、通信可能性のある暗号装置対
の少なくとも一方の暗号装置に、暗号化または復号化の
情報を自動的に記録し、且つ外部アクセスによりその記
録情報の読出しのみを可能とした半導体記録装置を設け
るようにしたものであり、 特にこの記録装置を該暗号化装置の内部に、例えば暗号
化器および復号化器と共に一体的に集積形成し、これを
携帯可能なカード等の内部に封止一体化して設けるよう
にしたものである。
（作用） かくして本発明によ・れば、暗号通信を行うと、その通
信された暗号化または復号化の情報が自動的に記録装置
に記録される。そしてこの記録装置に対する外部からの
アクセスは、上記記録情報の読出しだけが許可されてお
り、外部から情報の書込みができないようになっている
。従って記録装置には、実際に通信された情報だけが必
ず記録される。換言すれば暗号通信が行われない限り、
記録装置への情報の記録が行われない。またこの記録装
置は、暗号化器や復号化器と共に集積一体化されてカー
ド内の封止一体化されているので、その交換や取替え等
が不可能である。
従ってこの記録装置に記録された情報を以て、通信情報
に対する不正を、その送信側および受信側でそれぞれ確
実に防止することが可能となる。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例システムに
つき説明する。
第１図はホームバンキング、ホームショッピング、ファ
ームバンキングシステム等に適用され、暗号化／復号化
機能を備えたＩＣカードを用いて暗号化通信を行う通信
ネットワークの概略的構成図である。
この通信ネットワークは（ｎ：１）のシステムを構成し
ている。例えば家庭や企業等にそれぞれ設置された複数
の顧客側端末１１ａ、　ｌｌｂ、〜ｌｌｎは通信回線１
ｔａ、１３ｂ、〜１３ｎをそれぞれ介して銀行やデパー
トメントストアなどの唯一つのセンタに設置されたセン
タ側端末１２に接続される。
この実施例では、顧客側端末１１ａ、　ｆｌｂ、〜ｌｌ
ｎからセンタ側端末１２に取引電文Ｍが送信される。
顧客側端末１１ａ、ｌｌｂ、〜ｌｌｎにはそれぞれ暗号
化装置である携帯可能なＩＣカード・１４ａ、１４ｂ、
〜１４ｎが挿入可能な形態で付属している。またセンタ
側端末１２にも復号化装置である携帯可能なＩＣカード
１５が挿入可能な形態で付属している。
第２図はこのような顧客側およびセンタ側端末の構成を
示すものである。端末　１１ａ、１１ｂ、〜ｌｌｎ。
１２は、基本的にパーソナルコンピュータのような情報
処理装置で構成される。
中央処理装置（ＣＰＵ）２１には通常のパーソナルコン
ピュータと同じように、制御プログラムを蓄積したメモ
リ２２．入力装置を構成するキーボード２３．および出
力装置を構成するＣＲＴ表示装置２４とプリンタ２５．
およびフロッピーディスク装置２Ｂ等が接続されている
。
ＩＣカード１４（１５）が装填されるカードリーダ／ラ
イタ２７はＣＰＵ２１に結合され、ＣＰＵ２１からの情
報をＩＣカード１４（１５）に供給し、またＩＣカード
１４（１５）の情報をＣＰＵ２１に供給するものである
。尚、ＣＰＵ２１はモデム２８を介して通信回線に結合
されている。
しかしてセンタ側端末１２には乱数発生器２９が設けら
れている。この乱数発生器２９は取引電文発信時間ある
いは取引番号を特定する乱数データＲまたはデジタル署
名乱数ＲＮを前記ＣＰＵ２１に供給するものである。
ＩＣカード１４（１５）’は内部に半導体大規模集積回
路を密封して構成され、特定の情報（暗号通信された情
報）以外の情報を外部に取出すことができないように構
成されている。
本発明のシステムで使用されるＩＣカードは良く知られ
た従来のＩＣカードと同じ基本構成を有しており、例え
ば第３図に示すように、マイクロ・プロセッサー　：Ｌ
　ニット　（Ｍ　Ｐ　Ｕ　；　ｏｎｅ−ｃｈｉｐｍｌｃ
ｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　）　３１と、暗号化（復号化
）プログラムおよび動作プログラムを内蔵したプログラ
ムメモリ３２（マスクＲＯＭが好ましい）と、データメ
モリ３３（永久記憶型のＦＲＯＭまたはＥＦＲＯＭが好
ましい）と、Ｉ１０インターフェース３４、およびコン
タクト部３５を備えて構成される。
カードリーダ／ライタ２７は、そこにＩＣカード１４（
１５）が装填されたとき、コンタクト部３５を介して外
部から動作電源電圧、動作クロックパルス。
各種機能コマンドコードおよびデータを供給する。
尚、ＭＰＵ３１はその内部にＲＡ　Ｍ　＄１ａを備えて
いる。
プログラムメモリ３２は、ＩＣカードの基本機能を実行
させる各種プログラムを蓄積している。このＩＣカード
の基本機能は、■データメモリ３３からデータを読出し
、または該データメモリ３３にデータを書込む機能、■
通信回線を介して他の端末に電文を送信する時に通信電
文の漏洩や偽造を防止するために電文を暗号化し、また
受信した暗号化電文を復号化する暗号化／復号化機能、
および■ユーザが設定した暗証番号（パスワード）を前
記データメモリ３３に記憶させ、暗証番号設定後に入力
されたパスワードの照合を行なう暗証設定／暗証照合機
能からなる。
ＭＰＵ３１は前記ＣＰＵ２１からカードリーダ／ライタ
２７を介して入力された機能コマンドコード、またはデ
ータが付加された機能コマンドコードを解釈して上記基
本機能のうち必要な機能を選択して実行する。
ここで上記データメモリ３３は複数のエリア、具体的に
は外部に対して読出しのみ可能なエリア。
書込みのみ可能なエリア、読出し／書込み共に可能なエ
リア、読出し／書込み共に不可能なエリア。
暗証照合済みの場合のみ書込み／読出しが可能なエリア
等に分割されている。これらメモリエリアにはそれぞれ
後述するようにエリア番号が割当てられており、そのメ
モリアドレスの指定はエリア番号の指定により行われる
ようになっている。またデータメモリ３３に対するアク
セス許可条件は上述した各エリア毎に定められている。
尚、各エリアに対するアクセス許可条件はアクセス者の
資格レベルとアクセス種別（書込み、読出し）に依存す
る。
但し上記資格レベルは、ＩＣカードの製造者。
ＩＣカードの発行者、ＩＣカードの顧客等の各レベルと
して定められる。ＩＣカードは、その使用者によら入力
される信号によって資格レベルを知り、後続するコマン
ドの種類によりメモリアクセスの可否の判定を行なうこ
とになる。
カードリーダ／ライタ２７はＩＣカード１４（１５）と
ＣＰＵ２Ｌとの間で機能コマンドコードやデータの授受
をおこない、ＣＰＵ２１からのマクロ命令をＩＣカード
用のコマンドに分解し、これらコマンドをＩＣカードに
供給するものとなっている。
第４図はＩＣカード１４におけるデータメモリ３３の構
成例を示すものである。この例では、データメモ１Ｊ３
３ハ５ツノ工ＩＪ７　Ｉ、　　ＩＩ、　ｍ、　ＩＶ、　
Ｖｌ、：分割されている。
ここでエリアＩには、他のエリア■〜Ｖに対するアクセ
ス許可条件を定めたアクセス制御テーブルが格納される
。またエリア■には秘密キーワードＳが、エリア■には
個人キーワード（口座番号）■が、そしてエリア■には
ユーザおよび発行者の暗証番号（ｐａｓｓｗｏｒｄ）が
ＩＣカードの発行段階でそれぞれ記録される。またエリ
アＶにはユーザがセンタに送る取引電文Ｍおよびセンタ
からの応答電文Ｍ′が、取引電文と応答電文との間で区
別が可能な形で記録される。
また第５図は上述したメモリエリア■〜Ｖに対するアク
セス許可条件を示すテーブルの構成例である。ここでエ
リア■については、ユーザがＩＣカードの外部から書込
みも読出しもできないように定められているが、その発
行者においてはＩＣカードの外部から書込み、および読
出しができるように定められている。このアクセス許可
条件は、例えばタイプ１と定義される。
またエリ゛ア■については、ユーザが読出しはできるが
、書込みは不可能であるように定められている。一方、
発行者は書込みも読出しも可能であるエリアとして定め
られている。このアクセス許可条件は、例えばタイプ２
と定義される。
またエリア■については、上記エリア■と同様にユーザ
は書込みも読出しも不可能に定められており、発行者は
書込みも読出しも可能なタイプｌのアクセス許可条件を
備えている。
そしてエリアＶについては、ユーザおよび発行者共に読
出しのみ可能であるタイプ３のアクセス許可条件に定め
られている。
第６図はデータメモリのエリアＩに記憶されたアクセス
許可条件テーブルの構成例を°示すものである。このテ
ーブルにはエリア番号、アクセス許可条件タイプ、およ
び各エリアの開始アドレスが登録される。
しかしてＩＣカードには第７図に示すようなフォーマッ
トで機能コマンドおよびデータが供給される。但し、Ｉ
Ｃカードには、機能コマンドのみが供給されることもあ
る。この機能コマンドは書込み、或いは読込みのような
コマンドコードとデータメモリ３３のエリアを指定する
エリ°ア番号データを含むものである。
しかしてＩＣカードは上述した第７図に示すようなフォ
ーマットの電文を受信すると、先ずコマンドコードとエ
リア番号とを分離する。そしてデータメモリのアクセス
制御テーブルを参照し、指定されたメモリエリアのアク
セス許可条件タイプの情報を読出す。またコマンドコー
ドが解析されると、これにより書込みと読出しとの区別
を行う。
ＩＣカードはカードリーダライタに装填されると、最初
の段階で入力されるパスワードの照合を行う。そして入
力されたパスワードがデータメモリ３３のエリア■に登
録されたユーザパスワードと発行者パスワードのいずれ
かに一致した時、その一致検出結果からＩＣカードを使
用する者がユーザであるか、或いは発行者であるかを区
別している。このユーザ／発行者区別情報はＭＰＵ３１
のＲＡ　Ｍ　３１ａに記憶される。
しかして指定されたメモリエリアが有するアクセス可否
条件情報と、ユーザ／発行者区別情報とにより、上記の
指定されたメモリエリアに対するコマンドの実行の可否
が決定される。この結果、例えばユーザがデータメモリ
３３のエリアＶに電文をセンタに送信せずにメモリエリ
アに書込もうとしても、第５図に示すようにコマンドは
実行されない。従って上記電文はエリアＶには書込まれ
ないことになる。
さて取引を行なうには、顧客端末においてセンタに送ら
れる取引電文Ｍを暗号化し、その暗号化電文Ｃを通信回
線に送出することが必要となる。
ここで取引電文を暗号化するキーワードとしては、カー
ドの使用者により設定された個人キーワード（口座番号
）１１この通信ネットワークに共通な番号（秘密キーワ
ード）ＳＳおよびセンタ側で発生された取引番号を表わ
す乱数データＲが使用される。ＭＰＵ３１はこれらキー
ワードＩ、Ｓ。
Ｒに従って、例えば（Ｉ＋ＳＲ）なる排他的論理和の演
算を実行して暗号化の為のキーワードＫを生成する。そ
してＭＰＵ３１はこの暗号化キーワードＫを用い、例え
ばＤＥＳのような暗号化アルゴリズムに従って取引電文
Ｍを暗号化する。
この取引電文Ｍの暗号化は、その暗号化アルゴリズムを
ｆとするとき、 Ｃ−ｆｋ　　（Ｍ）　−ｆｓ、Ｉ、Ｒ（Ｍ）として暗号
化電文Ｃを求めることにより行われる。
但し、Ｋは（Ｓ＋Ｉ＋Ｒ）を示している。
ここでカード使用者に固有なキーワード■はデータメモ
リ３３の所定のエリア■にユーザには読出しが可能であ
るが書替えが不可能な状態に蓄積されている。また共通
キーワードＳは、ユーザには外部に読出すことが不可能
な状態でデータメモリ３３のエリア■に蓄積されている
。この共通キーワードＳはカード発行者のような極少数
の限られた者しか知ることができないものである。また
取引番号を表わすキーワードＲはセンタ端末から送られ
るもので、これはＭＰＵ３１のＲＡ　Ｍ　３１ａに蓄積
される。
しかして顧客側端末からは暗号化電文Ｃと個人キーワー
ドＩとがセンタ側端末に送出される。この実施例システ
ムによれば、前記ＭＰＵ３１は取引電文Ｍを暗号化する
都度、その取引電文Ｍを自動的に、且つ外部には読出し
が可能であるが外部からは書込みおよび消去ができない
状態でデータメモリ３３°の所定のエリアＶに記録する
ように構成されている。
センタ側端末■２においては顧客側端末から送られてき
た暗号化電文Ｃを、復号化アルゴリズムに従って復号し
、取引電文Ｍを再生復元している。
そして暗号化電文Ｃと共に送られてくる個人キーワード
ＩをＩＣカード１５に供給している。
ここでセンタ側のＩＣカード１５におけるＭＰＵ３１は
、個人キーワード■と乱数キーワードＲ１および共通キ
ーワードＳを用いて復号化キーワードＫを作成している
。ＭＰＵ３１は更に上記キーワードＫを用い、且つ復号
化アルゴリズムに従って暗号化電文Ｃを復号化している
。この復号化は、その復号化アルゴリズムを（−１とす
るときＭ−ｆ’　Ｋ　　（Ｃ）−ｆ−ＩＳ、１．Ｒ（Ｃ
）として電文Ｍを復号している。ここでＫは前述した暗
号化アルゴリズムの場合と同様に （ｓ＋Ｉ＋Ｒ）である。
しかして復号化された電文ＭはＩＣカード１５から出力
され、プリンタ２５によりプリントアウトされる。セン
タ側端末１２においては、顧客側端末１１における場合
と同様に、キーワードＩ、Ｓをデータメモリ３３の所定
のエリアに蓄積している。また乱数キーワードＲをＭＰ
Ｕ３１のＲＡ　Ｍ　３１ａに記憶している。
センタ側端末においては、上述したようにして暗号化電
文Ｃを復号化した後、その取引電文Ｍに対する応答電文
Ｍ′を作成する。この応答電文Ｍ′はＩＣカード１５に
入力され、前述したＩＣカード１４における手順と同様
な暗号化アルゴリズムに従って暗号化電文Ｃ′に暗号化
される。そしてこの暗号化された応答電文Ｃ′が取引電
文Ｍを送信した顧客端末に返送される。
次に上述した通信ネットワークを利用した取引の概要を
、第８図に示す動作フローチャートを参照して説明する
。
ＩＣカード１４を所持する顧客が取引電文Ｍをセンタに
送信する場合には、そのＩＣカード１４を自己の端末の
カードリーダ／ライタ２７に装着して行われる（ステッ
プ８１）。すると端末側から顧客に対してパスワードの
入力が促される。
しかして顧客がキーボード２３を介して自己のパスワー
ドを入力すると、第７図に示すようなフォーマットから
なる機能コマンドが、ＣＰＵ２１からカードリーダライ
タ２７を介して上記ＩＣカード１４に送られる。ＩＣカ
ード１４のＭＰＵ３１は、入力された機能コマンドコー
ドを解釈してデータメモリ３３をアクセスし、メモリエ
リア■からパスワードを読出す。そして顧客により入力
されたパスワードとデータメモリ３３から読出されたパ
スワードとを比較し、その照合を行なう（ステップ８２
）。この照合の結果がＣＰＵ２１に伝えられ、顧客の正
当性が確認されると、ＣＰＵ２１は通信回線１３を介し
てセンタ端末１２に取引要求信号を送信する。
センタ端末工２はこの取引要求に応答して乱数発生器２
７から乱数データＲを取り込み、これを通信回線１３を
介して顧客端末に送信する　（ステップ８３）。
このようにしてセンタ端末１２から乱数データＲが与え
られると、顧客端末１１は乱数データＲをＩＣカード１
４に与える。この数データＲは前述したＩＣカード１４
のＭＰＵ３１におけるＲ　Ａ　Ｍ　３１ａに蓄積される
。同様にこの乱数データＲはセンタ側のＩＣカード１５
にも蓄積される。
しかして乱数データＲの受信に応答してＣＰＵ２１から
顧客に対して入力電文Ｍのエントリが指示されると、顧
客はキーボード２３上で入力電文Ｍをタイプ入力するこ
とになる（ステップ８４）。
ＣＰＵ２１はこの入力電文Ｍを機能コマンドコードと共
に、第７図に示すようなフォーマットでカードリーダ／
ライタ２７を介してＩＣカード■４に供給する。
ＩＣカード１４のＭＰＵ３１では、上記入力電文Ｍを前
述したように、Ｃ−ｆＫ（Ｍ）なる暗号化アルゴリズム
に従って暗号化し、これと同時に上記取引電文Ｍをデー
タメモリ３３のエリア■に書込む。
しかる後、上記ＭＰＵ３１は暗号化された電文Ｃとデー
タメモリ３３ｎのエリア■に蓄積された個人キーワード
■とを顧客端末１１に出力する。顧客端末１１における
ＣＰＵ２１は、このＩＣカード１４から出力された暗号
化電文Ｃと個人キーワードＩ　（口座番号）とを通信回
線１８を介してセンタ端末１２に送信することになる（
ステップ８５）。
一方、センタ端末１１は上記暗号化電文Ｃと個人キーワ
ード■とを受信すると、これらをＩＣカード１５に供給
する。このＩＣカード１５は前述したように、Ｍ−ｆ−
Ｉ　Ｋ（Ｃ）の復号化アルゴリズムに従って暗号化電文
Ｃを復号し、その復号された電文Ｍを出力する（ステッ
プ８Ｂ）。
ＣＰＵ２１は、このよ□うにしてＩＣカード１５から復
号化されて出力された取引電文Ｍをプリンタ２５を介し
てプリントアウトする（ステップ８７）。
続いてセンタ側において上記取引電文Ｍに対する応答電
文Ｍ′がキーボード２３上でタイプ入力されると（ステ
ップ８８）、センタ側端末１２はこの応答電文Ｍ′を通
信回線１３を介して顧客端末１１に送信する。尚、上記
応答電文Ｍ′は、所定のルーチンに従って計算機にて自
動的に作成したものであっても良い。
顧客端末１１はこのセンタ側からの応答電文Ｍ′をプリ
ンタ２５、或いはＣＲＴディスプレイ２４を介して出力
表示する（ステップ８９）。顧客はこのようにして表示
される応答電文Ｍ′を確認し、これが是認できるときに
その取引を終了することになる（ステップ９０）。
このような取引の態様によれば次のようにしてその取引
の不正が防止される。
前述したように顧客側端末における取引電文Ｍの暗号化
は、この電文Ｍのデータメモリ３３への記録と連動して
行われる。即ち、この取引電文Ｍは、外部から読出しが
可能であるが外部からは書込みができないように定めら
れたデータメモリ３ＢのエリアＶに、その暗号化と同時
に記録される。換言すれば、取引電文Ｍの偽造を不可能
とならしめる如く、その記録が自動的に行われる。
従ってセンタ側では受信された暗号化電文Ｃが正しく暗
号化されていることが確認できれば、つまり暗号電文Ｃ
を復号したときに意味のある電文が得られることが確認
できれば、顧客側でその電文Ｍが書換え不可能に記録さ
れているとして確認することが可能となる。そして顧客
側では取引電文Ｍが記録保存されるので、取引を後で否
定できないことになる。それ故、顧客が虚偽の取引を申
告することができないようになる。
次ぎにセンタ側での取引電文Ｍの偽造の可能性について
考察する。
電文Ｍの通信が実際に行なわれていない場合には、顧客
のＩＣカード１４には取引内容を示す電文Ｍが記録され
ていないことになる。換言すれば、端末は取引電文Ｍの
通信と連動して、これを自動的に、しかも必ずデータメ
モリ３３に消去不可能な状態で記録している。従って、
センタ側の虚偽申告は顧客のＩＣカード１４に取引電文
Ｍが記録されていないという事実により否定することが
できる。
然し乍ら、前述した取引態様は安全性の点で僅かに問題
が残されている。即ち、顧客が取引電文ＭをＩＣカード
に入力した後にセンタに対する送信を中止したり、或い
は通信回線の事故等により送信が行われないときであっ
ても、顧客のＩＣカード１４には通信電文Ｍが記録され
ることになる。
従って顧客のＩＣカード１４に記録された電文Ｍを用い
て虚偽申告することが可能である。
しかしこのような不都合については、例えばセンタ側の
ＩＣカード１５において応答電文Ｍ′を暗号化すること
、そして顧客側のＩＣカード１４において暗号化された
応答電文Ｃ′を復号する際に、その暗号化応答電文Ｃ′
あるいは復号された応答電文Ｍ′をデータメモリ３３に
自動的に記録することにより回避することができる。
第９図はこのような不都合を回避する為のシーケンスを
示すものである。
即ち、応答電文Ｍ′が作成された後、これがＩＣカード
１５に取込まれると、Ｃ’−ｆＫ（Ｍ）の暗号化アルゴ
リズムに従って暗号化応答電文Ｃ′が作成され、ＩＣカ
ード１５から出力される（ステップ９１）。この電文Ｃ
′を顧客側端末に送信する。
受信された暗号電文Ｃ′はＩＣカード１４に入力され、
Ｍ’　−ｆ−１ｋ（Ｃ’　）の復号化アルゴリズムに従
って復号され、その応答電文Ｍ′が再生される。この応
答電文Ｍ′をデータメモリ３３に記録する共にＩＣカー
ドの外部に出力する　（ステップ９２）。
そしてＩＣカード１４から出力された応答電文Ｍ′をプ
リンタ２５によりプリントアウトする（ステップ９３）
。顧客はこの応答電文Ｍ′を確認し。
その応答が是認できればＣＰＵ２１に応答電文Ｍ′をセ
ンタ端末１２に返送させる。逆に上記応答電文Ｍ′が是
認できないときには応答電文の再送要求指令をセンタ端
末に送る（ステップ９４）。
センタ端末は顧客端末からの応答が応答電文Ｍ′の再送
要求であるか否かを判定する（ステップ９５）。そして
応答電文Ｍ′が返送された場合には、返送された電文Ｍ
′が送信した応答電文Ｍ′と一致するか否かを判定する
（ステップ９６）。
この判定は、例えば返送された応答電文Ｍ′をプリンタ
２５あるいはＣＲＴディスプレイ２４で表示することに
より行うことが可能である。そして返送された電文Ｍ′
が送信したものと一致するときには、これを以て取引を
終了する（ステップ９７）。
逆に上記ステップ９５において応答電文の再送が要求さ
れている場合や、ステップ９Ｂにおいて返送された電文
が送信した電文と一致しない場合には、センタ端末は応
答電文Ｍ′を顧客端末に再度送信する。
このように顧客端末においてセンタ端末からの応答電文
Ｍ′を記録することにより顧客が取引の虚偽申告するこ
とを防止することが可能となる。
次に本発明の他の実施例につき説明する。
第１０図はこの実施例で使用される顧客端末１１および
センタ端末１２の構成を示すものである。この構成は、
基本的には前述した第２図に示した顧客端末１１および
センタ端末１２と同じ構成を有している。
ここで特徴とするところは、顧客端末とセンタ端末との
間の通信回線の回線事故等の異常を検出するためのタイ
マ（あるいはウンタ’）　１０１がＣＰＵ２１に結合さ
れている点である。またこの実施例では顧客からセンタ
への電文Ｍとセンタがら顧客への応答電文Ｍ′とが、Ｉ
Ｃカード１４のデータメモリ３３に暗号化と復号化の区
別ができる状態で記録されるようになっている。
即ち、この実施例では第１１図に示すようにデータメモ
リ３３のエリアＶが第１のサブエリアＶｔと第２のサブ
エリアＶ２とに分割されている。そして第１のサブエリ
アＶｌには顧客からセンタへの取引要求電文Ｍがこれの
暗号化に連動して自動的に記録されるようになっている
。また第２サブエリアＶ２にはセンタから顧客への応答
電文Ｍ′が、そのセンタからの応答暗号化電文Ｃ′の復
号化に連動して自動的に記録されるようになっている。
さもなくば取引電文Ｍと応答電文Ｍ′の区別化記録を、
例えば第１２図に示すように、同じエリアＶに記録され
る取引電文Ｍと応答電文Ｍ′との頭に、例えば（１）或
いは（０）のような区別情報を付加した形として記録す
るようにしても良い。
このような取引電文と応答電文との区別化記録によれば
顧客が送信電文を受信電文として虚偽申告することが不
可能になる。
第１３図は、本発明による通信取引の別の実施例を示す
ものである。この第１３図に示す動作フローチャートは
、前述した第８図に示した通信態様と異なる部分につい
て示したもので、センタでの応答電文Ｍ′の作成までの
ステップ８１がらステップ８８までの処理は同じである
。
ここではセンタで応答電文Ｍ′の作成と共に、取引のデ
ジタル署名に用いられる乱数ＲＮがＣＰＵ２１に入力さ
れる（ステップ１３０）。するとこの応答電文Ｍ′とデ
ジタル署名乱数ＲＮとがＩＣカード１５に入力され、上
記デジタル署名情報Ｒ，ＮはＩＣカード１５のＭＰＵ３
１におけるＲＡＭ３１ａに蓄積される。
ＩＣカード１５では、応答電文Ｍ′と乱数ＲＮの組合わ
せ　（Ｍ’　／／ＲＮ　）を、例えばＣ’　−ｆ　Ｋ（
Ｍ’　／／ＲＮ）の暗号化アルゴリズムに従って暗号化
する。この暗号電文Ｃ′がＩＣカード１５から出力され
る（ステップ１３１）。
尚、（Ｍ’　／／ＲＮ　）は、電文Ｍ′を上位ビットに
、また乱数ＲＮを下位ビットに配置した電文を表わす。
この暗号電文Ｃ′は通信回線を介して顧客端末に送信さ
れ、顧客端末においてＩＣカード１４に入力される。そ
して（Ｍ’　Ｉ／ＲＮ　）　−ｆ−１ｋ（Ｃ’　）の復
号化アルゴリズムに従って前述した（Ｍ’　／／ＲＮ　
）が復号され、そのＭ′とＲＮとがデータメモリ３３に
それぞれ自動的に記録される。
また応答電文Ｍ′とデジタル署名乱数ＲＮとがＩＣカー
ド１４から出力され（ステップ１３２　’）　、その応
答電文Ｍ′がプリントアウトされる（ステップ１３３）
。
続いて上記デジタル署名情報ＲＮがセンタ端末に返送さ
れる（ステップ１３４）。そしてセンタ端末において送
信されたデジタル署名情報ＲＮと受信されたデジタル署
名情報とが比較される（ステップ１３５）。一致してい
るか否かの確認は送信情報と受信情報とをディスプレイ
で表示したりプリンタでプリントアウトすることにより
行われる。
ここで２つの乱数データの一致が確認できれば、その取
引通信が完了したことになる（ステップ１３６）。
以上述べたようにその手続きが正常に終了すれば、ＩＣ
カード１４のデータメモリ３３には取引電文と応答電文
とが常に組となって記録される。しかもこれら電文の内
容は実際の取引内容と一致するので、ここに取引に対す
る署名が実現される。
然し乍ら、回線事故や外部妨害により取引通信の不意の
中断が起り得る。また前述したステップ１３５において
も不一致が起る虞れがある。このような事態が発生した
場合には、実際の取引内容とＩＣカード内の記録との間
に不一致が生じ、その取引証明は成立しない。従って通
信の異常に対する検出および処理なしには取引証明は有
効とは看做すことができない。
この実施例で取引証明を成立させるために必須の電文は
、例えば第１４図（ａ）に示すように。
（１）顧客端末１１からのセンタ端末１２への取引要求
電文Ｍ（通信回線上ではＣ）。
（２）　ｉａ文Ｍに対するセンタ１２の応答電文Ｍ′お
よびデジタル署名情報ＲＮ　　（回線上ではＣ′）、お
よび （３）顧客端末からセンタへ返送される認証用電文ＲＮ
である。
これらの３つの電文の１つでも断たれるような事故は通
信ネットワークにとって致命的である。
しかしこのような事故は本発明による通信ネットワーク
のシステムでは解決することが困難である。
そこでこのような不慮の事態の発生時には、例えばセン
タは顧客のＩＣカードを一時的に使用不能の状態にし、
顧客端末での表示や電話および郵便等の手段を通して顧
客に取引の異常を伝えるようにすれば良い。そしてＩＣ
カードをセンタに持参するように指示するという方法が
考えられる。
以下の説明において「異常処理」　（第１３図における
のステップ１３７）は主としてこのような手続きを意味
する。
次に具体的な通信障害とその対策について検討する。
最初に第１４図（ｂ）に示すように、センタが送信した
乱数ＲＮ受信した乱数とが一致しない場合や電文（３）
が途切れた場合には、電文（１）、　（２）は正常に送
信・受信されていることになる。従って、顧客のＩＣカ
ード１４にはその取引の内容が記録される。
然し乍ら、ＲＮの不一致または未到着のため取引は実行
されないので記録と実際の取引との間に不一致が生じる
。これを回避する為には前述した異常処理を実行してＩ
Ｃカード１４の記録と取引の不一致を修正する必要があ
る。
また第１４図（Ｃ）に示すように電文（１）または　　
゛（２）が途切れる回線の事故の場合には、ＩＣカード
１４には取引要求は記録されるがセンタの応答は記録さ
れない。しかし取引が実行されないまま終了していると
いう点で、その取引記録と実際の取引内容は一致してお
り、この限りにおいては不都合はない。従ってこれに対
する対処は前述した第１４図（ｂ）に示した障害の場合
に比べてより緩やかで良い。
故にその対処法としては、例えば取引手続きを最初のス
テップからやり直し、それでも取引不能な場合に前述の
異常処理を行えば十分である。いずれの場合にも障害の
発生を速やかに検出することが必要である。
ここで上述した障害の検出方法について説明する。
第１４図（ｄ）に示すように、取引要求゛電文Ｍが顧客
端末から送出されたにも拘らずセンタに届かない事故に
ついては、センタからの応答電文Ｃ′が返送されないこ
とにより検出できる。即ち、顧客端末は取引要求電文定
の時間センタからの応答を待ち、所定時間内に応答がな
ければ異常が生じたと判定するようにすれば良い。尚、
この所定の時間は顧客端末から送出された取引要求電文
Ｍに対するセンタの応答が、要求を出した端末に戻るに
十分な任意な時間として設定される。
このような応答待機時間の計測は第１０図に示すタイマ
１０１を用いれば良い。
異常検出の他の方法としては、例えば第１４図（ｅ）に
示すように、センタ側からの応答電文Ｍ′を受信するま
で期間、顧客端末から取引要求電文Ｍを複数回送信する
ことも可能である。即ち、ネットワークが正常に機能し
ている時には最初の取引要求に従ってセンタは速やかに
応答を返送する。然し乍ら、回線事故やセンタでの手続
きの遅延等の理由により２回目以降の取引要求でセンタ
から応答が戻る場合ある。従って所定の回数の取引要求
に対して応答が戻らない時には、これを異常事態が生じ
たと看做して異常処理を行なうようにすれば良い。故に
、端末のタイマ１０１に送信回数をカウントする機能を
持たせれば良い。
一方、センタから応答電文Ｍ′が送信されたにも拘らず
、これが顧客に届かない事故も想定される。この場合に
は顧客側とセンタ側とでそれに対する対応手続きを定め
ておく必要がある。但し、顧客側での対応は前述した電
文Ｍがセンタに届かない場合と全く同一で良い。
つまり、通信が正常な場合にはセンタは応答電文Ｍ′に
対する顧客の応答として電文ＲＮを受信する。しかし応
答電文Ｍ′が顧客に届かなければ電文ＲＮもセンタに戻
らない。従ってこれを通信異常と看做すことができる。
これ故、例えばセンタにおいて応答電文Ｍ′を送信した
時点からタイマを起動し、所定時間内に電文ＲＮを受信
しないときに異常処理を行なうようにすれば良い。
第１５図は本発明の更に他の実施例を示すものである。
この実施例では、センタでの取引要求電文Ｍの復号化の
証拠としてデジタル署名乱数ＲＮを顧客端末に送信し、
また顧客端末での応答電文Ｍ′の復号化の証拠としてデ
ジタル署名乱数Ｒ’Ｎをセンタに送信するようにする。
そしてセンタおよび顧客端末では受信した乱数をそれぞ
れ返送する手続きを付加して実現される。
即ち、顧客端末においてデジタル署名乱数Ｒ’ＮがＣＰ
Ｕ２１に読込まれると（ステップ１５１　）　、センタ
からの乱数ＲＮと取引要求電文Ｍとに加えてデジタル署
名乱数Ｒ’ＮがＩＣカード１４に入力される。ＩＣカー
ド１４では前述したキーワードＩ、Ｓ。
Ｒを用いて上記（Ｍ／／Ｒ’Ｎ）が暗号化され、これと
連動して取引要求電文Ｍが記録される。その後、暗号電
文Ｃと個人キーワード■とがセンタに送信される（ステ
ップ１５２）。センタ側のＩＣカード１５においては、
前述した復号化アルゴリズムに従って上記（Ｍ　／／Ｒ
’Ｎ）を復号し、その電文Ｍをデータメモリに記録する
ことになる　（ステップエ５３）。
その後、センタでは応答電文Ｍ′を作成し、暗号化アル
ゴリズムに従って（Ｍ’　／／ＲＮ’ｌ／ＲＮ　）を暗
号化して暗号電文Ｃ″を作成する（ステップ１５５）。
この暗号電文Ｃ′が顧客端末に送信され、ＩＣカード■
４において上記（Ｍ’　／／ＲＮ’／／ＲＮ　”）が復
号される。同時にこれに連動して上記応答電文Ｍ′が記
録され、外部に出力される（ステップ１５Ｂ）。
更にＩＣカード１４内では送信した乱数ＲＮ“と受信さ
れた乱数ＲＮ’とを比較しくステップ１５７）、その一
致が見出だされると上記応答電文Ｍ′のプリントアウト
が指示され、続いてセンタから送信された乱数ＲＮをセ
ンタに返送する。
以後、センタにおいては、前述した第１３図に示した例
と同様な処理を行う。
このような処理手続きによれば、その通信情報に対する
不正を効果的に防止することが可能となる。
尚、上述した各実施例においては、暗号化装置／復号化
装置としてＩＣカードを用いたが、特にカード形態に限
定されるものではない。例えばペンシル状のものや、携
帯可能なブロック状のものであっても良い。また暗号化
および復号化アルゴリズムもＤＥＳに限定されない。要
するに本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、暗号化装置に一体
的に設けられ、外部からのアクセスによりその読出しだ
けが許可された記録装置に、実際に暗号化通信する通信
電文を自動記録するので、その記録情報により暗号通信
の不正を確実に防止することが可能となる。そして暗号
化電文に対する信頼性の高いディジタル署名を可能なら
しめ、通信ネットワークを用いた商取引や文書伝送に対
する信頼性と安全性を十分に高め、また記録された通信
情報の証拠能力を十分に高め得ると云う、実用上多大な
る効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明が適用される通信システムの概略構成を
示す図、第２図は通信システムにおける端末の構成を示
す図、第３図はＩＣカードの構成を示す図、第４図はＩ
Ｃカードのデータメモリのメモリエリアを説明する為の
図、第５図はメモリエリアのアクセス許可条件を説明す
る為の図、第６図はデータメモリのアクセス許可条件テ
ーブルを示す図、第７図は端末からＩＣカードに印加さ
れる電文のフォーマットを示す図、第８図は本発明の第
１の実施例による通信取引を説明する為の処理の流れ図
、第９図は本発明の第２の実施例による通信取引の動作
を説明する為の処理の流れ図、第１０図は通信回線の事
故の検出に適した端末の構成例を示す図、第１１図およ
び第１２図は取引要求電文と応答電文とを区別可能な態
様で記録するための方法を説明する為の図、第１３図は
本発明の更に他の実施例による通信取引の動作を示す流
れ図、第１４図は通信回線の事故の形態を示す図、第１
５図は本発明の更に他の実施例による通信取引の動作を
示す動作流れ図である。 １１ａ、ｌｌｂ、〜ｌｌｎ・・・顧客端末、　１２・・
・センタ端末、１４、１５・・・ＩＣカード、　２９・
・・乱数発生器、３１・・・ＭＰＵ、３３・・・データ
メモリ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第７図 （センダ） 第１ｏ図 第１１図　　　　　　第１２図

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）共通の暗号化器および復号化器を備えた複数の暗
    号装置間を通信路を介して相互に結んで構成され、通信
    可能性のある暗号装置対の少なくとも一方の暗号装置に
    、暗号化または復号化の情報を自動的に記録し、且つ外
    部アクセスにより上記記録情報の読出しをのみを可能と
    した記録装置を、該暗号装置の内部に封止一体化して設
    けてなることを特徴とする通信システム。
  2. （２）暗号化器および復号化器は、形態可能なカードの
    内部に封止して設けられた半導体装置からなるものであ
    る特許請求の範囲第１項記載の通信システム。
  3. （３）記録装置は、半導体装置からなり、暗号化器およ
    び復号化器と共に一体的に集積形成されるものである特
    許請求の範囲第１項記載の通信システム。
  4. （４）複数の暗号装置は、それぞれ暗号化および復号化
    に用いる共通の秘密鍵を、外部から読み・書き不可能な
    状態で記憶してなるものである特許請求の範囲第１項記
    載の通信システム。
  5. （５）複数の暗号化装置は、データ・エンクリプション
    ・スタンダード（ＤＥＳ；Ｄａｔａ　Ｅｎｃｒｙｐｔｉ
    ｏｎ　Ｓｔａｎｄａｒｄ）を暗号・復号アルゴリズムと
    して用いるものである特許請求の範囲第１項記載の通信
    システム。
  6. （６）記録装置は、暗号化して送信する通信情報と受信
    して復号化した情報とを区別して記録するものである特
    許請求の範囲第１項記載の通信システム。
  7. （７）通信は、通信電文を送信し、この通信電文に対す
    る応答電文を返送して行われるものである特許請求の範
    囲第１項記載の通信システム。
  8. （８）記録装置は、暗号化して送信する通信情報および
    受信して復号化した情報に、その区別が可能な情報を付
    加して記録するものである特許請求の範囲第１項記載の
    通信システム。
  9. （９）情報通信は、通信電文にディジタル署名情報を付
    加した後、暗号化して行われるものである特許請求の範
    囲第１項記載の通信システム。
  10. （１０）通信は、ディジタル署名情報を返送し、返送さ
    れたディジタル署名情報と記憶されたディジタル署名情
    報とを照合して確認されるものである特許請求の範囲第
    １項記載の通信システム。
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