WO2005109739A1

WO2005109739A1 - 暗号用鍵情報を格納したｉｃカードの発行方法

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Publication number: WO2005109739A1
Application number: PCT/JP2005/008656
Authority: WO
Inventors: Fukio Handa; Yoshihiro Yano; Takayuki Chikada; Syouzou Niwata
Original assignee: Dai Nippon Printing Co., Ltd.
Priority date: 2004-05-06
Filing date: 2005-05-02
Publication date: 2005-11-17
Also published as: US20070165860A1; JP4646050B2; US20110222686A1; US8099771B2; JP2005322962A

Abstract

再発行が可能な態様で、かつ、十分なセキュリティを確保可能な態様で、固有の暗号用鍵情報を格納したICカードを発行する。ICカード提供業者Xは、企業Aに対してはグループコードG(A)が書き込まれたICカードを納品し、企業Bに対してはグループコードG(B)が書き込まれたICカードを納品する。社員αが、固有の個人コードP(α)を入力して初期化プロセスを行うと、ICカード内部において、P(α)とG(A)を用いた所定のアルゴリズムに基づく演算が行われ、当該演算により一義的に求まるデータが、暗号用鍵情報K(α)としてICカードに格納される。社員αが万一ICカードを紛失しても、ICカード提供業者Xから納品されたICカードを用いた初期化を再度行えば、前回と同一の暗号用鍵情報K(α)が格納されたICカードを得ることができる。

Description

明細書暗号用鍵情報を格納した I Cカードの発行方法技術分野

本発明は、暗号用鍵情報を格納した I Cカードの発行方法に関し、特に、固有の暗号用鍵情報をそれぞれ格納した複数の I C力一ドを、それぞれ特定のグループに所属する特定の個人に発行する方法に関する。背景技術

I Cカードは、極めて機密性の高い携帯型情報記録媒体として様々な用途に利用されており、最近は、社員証を兼ねた多機能の I Cカードを各社員に配付する企業も増えている。このような機密性に着目して、 I Cカードを、情報の暗号化および復号化のために用いる鍵情報を格納しておく記録媒体として利用する例も少なくない。一般的な暗号化の手法では、暗号化アルゴリズムにおける種（Seed) として秘密の暗号用キーや暗号用キ一テーブル（ここでは、これらを総称して暗号用鍵情報と呼ぶ）が用いられることが多い。所定の平文データを暗号文デー夕に変換する暗号化プロセスでは、この秘密の暗号用鍵情報を用いた処理が実行される。この場合、暗号文データを平文デ一夕に戻す復号化プロセスでは、暗号化プロセスで用いた秘密の暗号用鍵情報が不可欠の要素となる。すなわち、秘密の暗号用鍵情報がない限り、復号化を行うことができなレ^ そこで、この秘密の暗号用鍵情報を I Cカードに格納しておくようにすれば、不正な手段で暗号用キーにアクセスすることが非常に困難になり、暗号文自身のセキュリティの向上を図ることができる。

一般に、暗号文データの復号化は、暗号化を行った本人が許可した者のみに許されるべきものであるので、暗号用鍵情報は、各個人ごとにそれぞれ異なる固有のデータにする必要がある。そこで、社員証を兼ねた多機能の I。カードなどでは、各社員ごとにそれぞれ固有の暗号用鍵情報を定め、 I Cカードを発行する際に、この固有の暗号用鍵情報を各 I Cカード内に格納する処理が行われる。その結果、各社員に対して発行された I Cカードには、それぞれ異なる固有の暗号用鍵情報が格納された状態となる。この暗号用鍵情報は、上述したように、暗号化処理および復号化処理のプロセスで、処理装置が用いる秘密のキーコードであるので、通常、 I Cカードを所持する社員本人も知る必要はないデータであり、 I Cカード内に秘密のデータとして維持されることになる。このような暗号用鍵情報を格納した I Cカードを発行する際には、暗号用鍵情報が漏えいすることのないように、十分セキュリティに配慮した発行処理が必要になる。そこで、 I Cカードの発行時に、暗号用鍵情報自身を暗号化した状態で I Cカード内へと送信し、 I Cカード内部で復号化してこれを格納する方法が提案されている。

上述したように、 I Cカード内に格納される暗号用鍵情報は、本来、 I C力 ―ドを所持する本人ですら知らない秘密のデータとして取り扱われるべきものであり、理想的には、当該 I Cカードの内部のみに存在するデータであって、誰も知り得ないデータとなるようにするのが好ましい。たとえば、 I Cカードの内部で乱数を用いてランダムに発生させたコードを、暗号用鍵情報として I Cカード内にそのまま格納するようにすれば、誰も知りえない情報が、暗号用鍵情報として I Cカード内にのみ格納されることになる。

しかしながら、実用上は、 I Cカードを再発行する道を残しておく必要があるため、上述のような理想的な方法をとることはできない。既に述べたとおり、特定の暗号用鍵情報を用いて暗号化されたデータを復号化するプロセスを行うためには、暗号化に用いたものと同一の暗号用鍵情報が必要である。したがつて、万一、 I Cカードを紛失したり、 I Cカードを破損したりした場合に、同一の暗号用鍵情報が格納された I Cカードを再発行することができないと、過去に暗号化したデ一夕を二度と復号化することができなくなってしまう。したがって、実用上は、 I Cカードの再発行が可能になるように、 I Cカード内に格納した暗号用鍵情報と同一の情報を、外部のどこかに保管しておき、再発行する必要がある場合には、この外部に保管しておいた暗号用鍵情報を新たな I Cカードに書き込むという方法がとられることが多い。

このように、 I Cカードの外部に暗号用鍵情報を保管しておく、という方法は、信頼のおける管理者の厳重な管理下で保管が行われるという前提では、何ら問題はない。しかしながら、実用上は、十分なセキュリティを確保できないという問題が生じる。通常、企業が社員証として機能する I Cカードを各社員に配付するような場合、 I Cカードの調達および発行業務を I Cカード提供業者（たとえば、大手印刷会社）に依頼するのが一般的である。この場合、個々の社員ごとの暗号用鍵情報の管理を、当該 I' Cカード提供業者に委ねる必要がある。再発行のための暗号用鍵情報の保管業務を自社で行うにしても、少なくとも個々の I Cカードを発行する処理を I Cカード提供業者に委ねる以上、発行時には、個々の社員ごとの暗号用鍵情報のデータを当該 I Cカード提供業者に引き渡す必要がある。

もちろん、 I Cカード提供業者は、万全のセキュリティが確保できるように、十分な配慮のもとに、顧客企業から提供された個々の社員ごとの暗号用鍵情報のデータを取り扱うことになる。しかしながら、 I Cカード発行業務に携わるスタッフの中に、不正を働く者が絶対に存在しないことを保証することはできない。また、 I Cカード提供業者は、複数の顧客からの受注を受けるのが一般的であり、故意ではないにしろ、何らかの過失により、顧客企業 Aの社員についての暗号用鍵情報を、別な顧客企業 Bの担当者に渡してしまうようなトラブルが発生する可能性もある。

そこで本発明は、固有の暗号用鍵情報をそれぞれ格納した複数の I Cカードを、それぞれ特定のグループに所属する特定の個人に発行する場合に、再発行が可能な態様で、かつ、十分なセキュリティを確保可能な態様で、発行処理を行うことができる暗号用鍵情報を格納した I C力一ドの発行方法を提供することを目的とする。発明の開示

(1) 本発明の第 1の態様は、固有の暗号用鍵情報をそれぞれ格納した複数の I Cカードを、それぞれ特定のグループに所属する特定の個人に発行する喑号用鍵情報を格納した I Cカードの発行方法において、

C P Uと、メモリと、外部に対して情報のやりとりを行う 1 0部と、を有し、メモリには、少なくとも 2つのデータを用いて、所定のアルゴリズムに基づく演算処理を行うことにより、 2つのデ一夕に応じて一義的に定まる暗号用鍵情報を発生させる鍵情報発生プログラムが格納されている I C力一ドを用意する段階と、

各グループについて、それぞれ秘密グループコードを定義し、準備した I C カードのメモリ内に、発行対象となる個人が所属するグループについて定義された秘密グループコ一ドを書き込む段階と、

準備した I Cカードのメモリ内に、発行対象となる個人が指定した所定の秘密個人コードを書き込む段階と、

C P Uに鍵情報発生プログラムを実行させることにより、少なくとも秘密グループコードと秘密個人コ一ドとの 2つのデータを用いて暗号用鍵情報を発生させ、これを I Cカード内のメモリに格納させる段階と、

を行うようにしたものである。

(2) 本発明の第 2の態様は、上述の第 1の態様に係る暗号用鍵情報を格納した I C力一ドの発行方法において、

暗号用鍵情報として、暗号化もしくは復号化に用いる暗号用キ一自身を発生させるようにしたものである。 (3) 本発明の第 3の態様は、上述の第 1の態様に係る暗号用鍵情報を格納した I Cカードの発行方法において、

暗号用鍵情報として、その一部分が、暗号化もしくは復号化に用いる暗号用キ一として利用されるキーテーブルを発生させるようにしたものである。

(4) 本発明の第 4の態様は、上述の第 3の態様に係る暗号用鍵情報を格納した I Cカードの発行方法において、

秘密個人コードとして 2通りのコードを書き込み、第 1の秘密個人コードと秘密グループコードとに基づいて第 1のキ一テーブルを発生させ、第 2の秘密個人コ一ドと秘密グループコードとに基づいて第 2のキーテーブルを発生させ、これら 2つのキーテーブルを暗号用鍵情報として I Cカード内に格納するようにし、第 1のキーテーブルの一部分と第 2のキーテーブルの一部分とを合成することにより、暗号化もしくは復号化に用いる暗号用キーを得ることができるようにしたものである。

(5) 本発明の第 5の態様は、上述の第 1〜第 4の態様に係る暗号用鍵情報を格納した I Cカードの発行方法において、

鍵情報'発生プログラムに、 I Cカード上で所定回数だけ実行すると、以後の実行を禁止する指示を I Cカード内に記録するルーチンと、この指示が記録されていた場合に、実行を禁止するルーチンと、を含ませておくようにし、鍵情報の発生処理が所定回数限りしか実行されないようにしたものである。

(6) 本発明の第 6の態様は、上述の第 1〜第 5の態様に係る暗号用鍵情報を格納した I Cカードの発行方法において、

秘密グループコードを、いずれのグループにも所属しない管理者のみ、もしくは、当該グループに所属する管理者のみ、または、いずれのグループにも所属しない管理者および当該グループに所属する管理者のみが知りうる状態となるように管理し、

秘密個人コードを、当該個人のみが知りうる状態となるように管理するようにしたものである。

(7) 本発明の第 7の態様は、上述の第 1〜第 5の態様に係る方法により、 I Cカードに暗号用鍵情報を格納し、これを、暗号用鍵情報を格納した I Cカードとして提供するようにしたものである。

(8) 本発明の第 8の態様は、上述の第 1〜第 5の態様に係る方法を実行するための鍵情報発生プログラムを用意し、これを I Cカードに格納するようにしたものである。

(9) 本発明の第 9の態様は、固有の暗号用鍵情報を用いた暗号化処理もしくは復号化処理を実行するために利用される I Cカードにおいて、

C P Uと、メモリと、外部に対して情報のやりとりを行う I 0部と、を設け、

メモリには、

このメモリ内の第 1の格納場所および第 2の格納場所に、それぞれ外部から与えられた暗号用鍵情報生成用のデータを格納する処理を行うプログラムと、第 1の格納場所に格納されている第 1のデータおよび前記第 2の格納場所に格納されている第 2のデータを用いて、所定のアルゴリズムに基づく演算処理を行うことにより、この 2つのデータに応じて一義的に定まる喑号用鍵情報を発生させ、これをメモリ内に格納するプログラムと、

格納された暗号用鍵情報を利用して、 I Cカード内部で暗号化処理もしくは復号化処理を実行するプログラムと、

を格納するようにしたものである。

(10) 本発明の第 1 0の態様は、固有の暗号用鍵情報を用いた暗号化処理もしくは復号化処理を実行するために利用される I Cカードにおいて、

C P Uと、メモリと、外部に対して情報のやりとりを行う ι ζ〇部と、を設け、

メモリには、このメモリ内の第 1の格納場所および第 2の格納場所に、それぞれ外部から与えられた暗号用鍵情報生成用のデータを格納する処理を行うプログラムと、第 1の格納場所に格納されている第 1のデータおよび前記第 2の格納場所に格納されている第 2のデータを用いて、所定のアルゴリズムに基づく演算処理を行うことにより、この 2つのデータに応じて一義的に定まる暗号用鍵情報を発生させ、これをメモリ内に格納するプログラムと、

I Cカード外部で暗号化処理もしくは復号化処理を実行するために、暗号用鍵情報もしくはその一部を外部へ読み出すプログラムと、

を格納するようにしたものである。

本発明に係る暗号用鍵情報を格納した I Cカードの発行方法によれば、暗号用鍵情報は、 I Cカードの内部において、秘密グループコードと秘密個人コードとを用いて作成され、そのまま I Cカード内に格納される。ここで、秘密グループコードは、発行対象となる個人が所属するグループについて定義されたコードであり、たとえば、 I Cカード提供業者の管理者などによって保管することができる。一方、秘密個人コードは発行対象となる個人が指定したコードであり、当該個人が自分自身で保管することができる。秘密グループコードも、秘密個人コードも、それ自身は暗号用鍵情報ではないので、結局、 I Cカード内の暗号用鍵情報は、誰にも知られない状態で格納された状態を維持することになる。万一、 I Cカードを紛失したり、破損したりした場合には、管理者が保管していた秘密グループコードと個人が保管していた秘密個人コードとを新たな I Cカードに入力することにより、再び I Cカード内部で同一の暗号用鍵情報を作成することが可能になるので、 I Cカードの再発行が可能になる。このため、本発明によれば、固有の暗号用鍵情報をそれぞれ格納した複数の I C 力一ドを、それぞれ特定のグループに所属する特定の個人に発行する場合に、再発行が可能な態様で、かつ、十分なセキュリティを確保可能な態様で、発行処理を行うことができるようになる。図面の簡単な説明

図 1は、現在広く利用されている一般的な I Cカードの構成と、この I C力一ドを利用した暗号化処理のプロセスを説明するブロック図である。

図 2は、暗号化/復号化の処理を、 I Cカード 1 0 0の内部ではなく、外部の演算処理装置 2 0 0内で行う場合の実施形態を示すブロック図である。

図 3は、 I Cカード提供業者 Xが、顧客企業 Aおよび顧客企業 Bに所属する各社員に対して、それぞれ社員証として機能する I Cカードを発行する様子を示すブロック図である。

図 4は、本発明に係る I Cカード内に用意される鍵情報発生プログラムの処理プロセスを示すブロック図である。

図 5は、本発明に係る I Cカードの発行方法の基本的な手順を示す流れ図である。

図 6は、図 3に示す具体的事例に本発明に係る発行方法を適用した場合の実施形態を示すブロック図である。

図 7は、暗号化/復号化処理に利用されるキ一テ一ブルの概念を示す図である。

図 8は、図 7に示すキーテーブルを 2組利用した発展形態を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。

くくく § 1 . 暗号用鍵情報を格納した一般的な I Cカード >>> はじめに、暗号用鍵情報を格納した一般的な I Cカードの構成と、その利用形態を簡単に説明しておく。図 1は、現在広く利用されている一般的な I C力 —ド 1 0 0の構成と、この I Cカード 1 0 0を利用した暗号化処理のプロセスを説明するブロック図である。図示のとおり、この I Cカード 1 0 0は、メモリ 1 1 0と、 C P U 1 2 0と、 I ZO部 1 3 0とを有している。ここに示す例では、メモリ 1 10は、書換不能な不揮発性メモリである ROM 1 1 1と、書換可能な不揮発性メモリである EEPROMl 12と、書換可能な揮発性メモリである RAM 1 13から構成されている。 ROM1 11には、この I Cカード 100が備えている基本的な処理機能を実行するためのプログラムが格納されており、 EEPROMl 12には、この I Cカード 100に記録しておくべき種々のデータが格納されている。また、 RAMI 13は、 CPU120が種々の処理を実行する際の作業領域として利用される。

メモリ 1 10は、 CPU 120によってのみアクセス可能であり、外部から直接メモリ 110へアクセスすることはできない。外部からのアクセスは、 I ZO部 130を介して行われる。すなわち、 CPU 120は、 IZO部 130 を介して外部から与えられるコマンドを、 ROM1 11内のプログラムに基づいて実行し、実行結果をレスポンスとして、 I /0部 130を介して外部へと返す。図示の例は、平文データを暗号文データに変換する暗号化処理と、逆に、暗号文データを平文データに変換する復号化処理とを実行する機能を有する I Cカードの例であり、 ROM1 1 1内には、この暗号化および復号化を行うためのプログラムが格納されており、 EEPROM 1 12内には、このプロダラムが利用する喑号用キーが格納されている。

この I Cカード 100に対して、 I/O部 130を介して、所定の暗号化コマンドと平文デ一夕を与えると、 CPU 120は、 ROM 1 1 1内のプロダラムに基づいて、与えられた暗号化コマンドを実行し、与えられた平文データに対して所定の暗号化処理を施し、得られた暗号文データを、 IZO部 130を介して、レスポンスとともに外部へ出力する処理を行う。この暗号化処理を行う際に、 EEPROMl 12内に格納されている喑号用キーが利用される。逆に、この I Cカード 100に対して、 I/O部 130を介して、所定の復号化コマンドと暗号文データを与えると、 CPU 120は、 ROM1 1 1内のプログラムに基づいて、与えられた復号化コマンドを実行し、与えられた暗号文デ —夕に対して所定の復号化処理を施し、元の平文データを復元し、この平文デ

—夕を、 1ノ0部 130を介して、レスポンスとともに外部へ出力する処理を行う。この復号化処理を行う際にも、 EE PROM 1 12内に格納されている暗号用キーが利用される。このとき、暗号化処理に用いた暗号用キーと同一のキーを用いないと、平文データの復元を正しく行うことはできない。

なお、ここでは、暗号化ノ復号化の処理プログラムが ROM1 11内に用意されている例を示したが、このプログラムは EE PROM 1 12に用意しておくことも可能である。暗号化/復号化の処理プログラムを EE PROM 1 12 内に用意しておくようにすると、必要に応じて、この処理プログラムを書き換えることも可能である。また、ここでは説明の便宜上、暗号化および復号化の処理機能のみをもった I Cカード 100を示すが、実用上は、 I Cカード 10 0は様々な用途に利用されるので、 ROM11 1あるいは EE PROM 1 12 内には、これら様々な用途における様々な処理を実行するためのプログラムが格納されていることになる。

図 2は、暗号化/復号化の処理を、 I Cカード 100の内部ではなく、外部の演算処理装置 200内で行う場合の実施形態を示すブロック図である。この例では、外部の演算処理装置 200に平文データを与えると、暗号文デ一夕として出力されることになり、逆に、暗号文データを与えると、平文デ一夕として出力されることになる。このように、暗号化 Z復号化の処理を外部の演算処理装置 200で行う場合、 EEPROM1 12内に格納されている喑号用キーが、 I /0部 130を介して、外部の演算処理装置 200側へと読み出される。暗号化および復号化のためのプログラムは、外部の演算処理装置 200側に用意されており、当該プログラムが、 I Cカード 100から読み出した暗号用キ —を fflいて暗号化 Z復号化の処理を実行することになる。

図 2に示す実施形態では、 EEPROM1 12内に格納されている暗号用キ一が、 I Cカード 100の外部へと読み出されてしまうため、セキュリティの観点からは、図 1に示す実施形態の方が優れている。図 1に示す実施形態では、 E E P R OM 1 1 2に格納された喑号用キーが I Cカード 1 0 0の外部に読み出されることはないので、暗号用キーが E E P R OM 1 1 2に格納された後は、不正な手段で知られる可能性は極めて低い。

ここでは、このような暗号化/復号化の処理を行うための暗号用キーを格納した I Cカードを、社員証として発行する場合を考えてみる。前述したように、通常、企業が社員証として機能する I Cカードを各社員に配付するような場合、 I Cカードの調達および発行業務を I Cカード提供業者（たとえば、大手印刷会社）に依頼するのが一般的である。図 3は、 I Cカード提供業者 Xが、顧客企業 Aおよび顧客企業 Bに所属する各社員に対して、それぞれ社員証として機能する I Cカードを発行する様子を示すブロック図である。ここでは、便宜上、顧客企業 Aに所属する 3名の社員 a、 β、了と、顧客企業 Βに所属する 3名の社員 δ、 ε、 ζに対して、それぞれ固有の暗号用キーを格納した I Cカードを社員証として発行する例を示すが、実用上は、より多数の社員に対して I C力ードの発行が行われ、また、顧客企業もより多数存在することになる。

各 I Cカードに格納される喑号用キーは、互いに異なる固有のキーになる。図示の例では、社員 α、 β , ァ、 <5、 ε、 ζに対して発行される I Cカード内には、それぞれ固有の暗号用キー K ( a)、 K ( j8 )、 K (ァ）、 Κ ( δ )、 Κ ( ε )、 Κ ( ζ ) が格納された状態が示されている。このような固有の暗号用キーを格納した I Cカードを発行する場合、従来は、 I Cカード提供業者 X側にこれらの喑号用キーのデータを用意しておき、発行時に、個々の I Cカードに個々の暗号用キ一を書き込む処理を行うのが一般的である。そして、前述したとおり、再発行を行う場合の便宜を考え、暗号用キーのデータは、 I Cカード提供業者 X側で保管するか、あるいは、顧客企業 Αおよび顧客企業 Βの管理担当者が保管することになる。いずれにしても、 I Cカードの発行作業を I Cカード提供業者 Xに委ねる以上、暗号用キーのデータを I Cカード提供業者 X側に提供する必要があるので、 I Cカード提供業者 X側の不正行為や過失により、暗号用キーが漏えいする可能性は否定できない。また、顧客企業 Aや顧客企業 B内に不正行為をなすものが存在する可能性も否定できない。暗号化/復号化処理に用いる暗号用キーは、本来、このような漏えいが生じることがないように、厳重なセキュリティの下に管理されるべきものである。

このような漏えいを防ぐ方法として、個々の I Cカード内で乱数を用いてランダムな暗号用キ一を発生させ、これをそのまま I Cカード内に格納する方法もある。しかしながら、この方法では、万一、 I Cカードを紛失したり、破損したりした場合、暗号用キーが永遠に失われてしまい、 I Cカードの再発行を行うことができなくなるので、過去に暗号化したデータを復号化することができなくなってしまう。本発明は、十分なセキュリティを確保することができ、しかも再発行が可能になる I Cカードの発行方法を提供するものである。

くくく § 2 . 本発明の基本的実施形態 >>>

図 4は、本発明に係る I Cカード内に用意される鍵情報発生プログラムの処理プロセスを示すブロック図である。本発明で用いる鍵情報発生プログラムは、少なくとも 2つのデータを用いて、所定のアルゴリズムに基づく演算処理を行うことにより、当該 2つのデータに応じて一義的に定まる暗号用鍵情報（暗号用キー）を発生させる機能を有している。図 4には、秘密グループコード Gと秘密個人コード Pという 2つのデータを用いて、所定のアルゴリズム Aに基づく演算処理を実行した結果、暗号用鍵情報 Kが生成される例が示されている。秘密グループコ一ド Gおよび秘密個人コード Pの意味合いや、両者の相違については後述する。

ここで、所定のアルゴリズム Aとしては、どのようなアルゴリズムを用いてもかまわないが、図には、一例として、 4桁の数字からなる秘密グループコード Gと、同じく 4桁の数字からなる秘密個人コード Pとの和を求め、この和の下 4桁を暗号用鍵情報 Kとする単純なアルゴリズムが示されている。たとえば、秘密グループコード Gが「6 7 8 9」なる数字、秘密個人コード Pが「5 1 5 1」なる数字であった場合、図示のとおり、「1 9 4 0」なる数字からなる喑号用鍵情報 Kが生成されることになる。このようなアルゴリズムを採用すれば、 2つのデータ Gおよび Pが与えられると、この 2つのデータに応じて一義的に定まる暗号用鍵情報 Kを発生させることができる。

なお、暗号用鍵情報 Kを発生させるアルゴリズムは、必ずしも 2つのデータに基づく演算処理に限定されるものではなく、秘密グループコード Gと秘密個人コード Pという 2つのデータが少なくとも用いられ、これら 2つのデ一夕に応じて一義的に定まる暗号用鍵情報 Kが得られるアルゴリズムであれば、第 3 のデータや第 4のデ一夕を用いる演算であってもかまわない。

このように、秘密グループコード Gと秘密個人コード Pという 2つのデータを用いたアルゴリズムによって暗号用鍵情報 Kを生成させるようにしておけば、十分なセキュリティを確保するという要請と、 I Cカードの再発行を可能にするという要請との双方を満たすことが可能になる。すなわち、十分なセキユリティを確保するという点に関しては、暗号用鍵情報 Kを得るためには、秘密グループコード Gと秘密個人コード Pとの 2つのコードが必要になり、どちらか一方だけでは、暗号用鍵情報 Kを生成することができないので、秘密グループコード Gと秘密個人コ一ド Pとをそれぞれ別個の管理環境におけば、不正な方法で暗号用鍵情報 Kが取得される可能性を極めて低減させることができる。一方、秘密グループコード Gと秘密個人コード Pとの 2つのコードさえあれば、これら 2つのコードに基づいて一義的に定まる情報として、暗号用鍵情報 Kをいつでも生成することができるので、万の場合には、 I Cカードを再発行することも可能になる。

図 5は、本発明に係る I Cカードの発行方法の基本的な手順を示す流れ図である。まず、ステップ S 1において、図 1に示すような構成、すなわち、メモリ 1 1 0と、 C P U 1 2 0と、外部に対して情報のやりとりを行う 1 0部 1 30と、を有する I Cカードが用意される。しかも、このメモリ 110内には、図 4に示す暗号用鍵情報の生成プロセスを実行するためのプログラムが用意されている。すなわち、ステップ S 1では、少なくとも 2つのデータを用いて所定のァルゴリズムに基づく演算処理を行うことにより、当該 2つのデータに応じて一義的に定まる暗号用鍵情報を発生させる鍵情報発生プログラムが格納された I Cカードが用意されることになる。

続くステップ S 2では、秘密グループコード Gの書き込みが行われ、ステツプ S 3では、秘密個人コード Pの書き込みが行われる。これらの書込処理は、実際には、 I Cカード 100に対して、所定の書込コマンドとともに、書込対象データを与えることによって行われる。そして、最後のステップ S 4において、暗号用鍵情報 Kの発生処理が行われる。すなわち、図 4に示すプロセスが I Cカード 100の内部で実行され、生成された暗号用鍵情報が、そのまま EEPROM112へ書き込まれて格納される。この暗号用鍵情報 Kの発生処理は、実際には、 I Cカード 100に対して、鍵情報発生プログラムを実行させるための実行コマンドを与えることによって行われる。

なお、ステップ S 2， S 3の書込処理は、 EEPROM1 12に対して行つてもよいし、 RAM 113に対して行ってもよい。もっとも、 RAMI 13は不揮発性メモリなので、ステップ S 4の実行前に、 I Cカード 100に対する電源供給が一時ストップするような工程をとる場合には、不揮発性メモリである EEPROM112への書き込みを行うようにする必要がある。

続いて、図 3に示す具体的事例に本発明に係る発行方法を適用した場合の実施形態を、図 6のブロック図を参照しながら説明する。前述したとおり、この実施形態は、顧客企業 Aおよび顧客企業 Bからの委託を受けた I Cカード提供業者 Xが、社員 α、 β、 r、 δ、 ε、 ζに対して、それぞれ固有の暗号用キー Κ ( ）、 K (j3)、 K (r)> Κ ( δ), Κ (ε)、 Κ (ζ) が格納された I C力ードを発行する事例である。まず、 I Cカード提供業者 Xは、各企業ごとに、それぞれ秘密グループコード Gを定義する。図示の例では、顧客企業 Aに対しては、秘密グループコード G (A) が定義され、顧客企業 Bに対しては、秘密グループコード G (B ) が定義された例が示されている。これらコード G (A) , G (B ) は、互いに異なるコードであれば、どのようなコードであってもかまわない。また、図には示されていないが、第 3の顧客企業 C , 第 4の顧客企業 Dなどがあれば、これらの企業に対しても、それぞれ異なる秘密グループコード G (C) , G (D) を定義する。このように、本発明における秘密グループコードとは、 1つのグループに対して共通して付与されるユニークなコードである。

なお、ここでは、 1企業を 1グループとして取り扱う例を示すが、同一企業内の部や課を 1グループとして取り扱うことも可能である。この場合、同一企業であっても、所属する部や課に応じて、それぞれ異なる秘密グループコードが割り振られることになる。逆に、複数企業をまとめて 1グループとして取り扱うことも可能である。

図 5のステップ S 2では、 I Cカードに対して、秘密グル^ "プコードの書き込みが行われることになるが、このプロセスは、図 6に示す実施形態の場合、 I Cカード提供業者 X側において、顧客企業 Aに納品すべき I Cカードには、秘密グループコード G (A) を書き込む処理を行い、顧客企業 Bに納品すべき I Cカードには、秘密グループコード G (B ) を書き込む処理を行う作業ということになる。結局、図 6に示す実施形態の場合、 I Cカード提供業者 Xは、秘密グループコード G (A) が書き込まれた 3枚の I Cカードを顧客企業 Aに納品し、秘密グループコード G (B ) が書き込まれた 3枚の I Cカードを顧客企業 Bに納品すればよい。

このように、図 5の前半に示すステップ S 1および S 2の処理は、 I Cカード提供業者 X側で行われる処理であるが、図 5の後半に示すステップ S 3および S 4の処理は、各顧客企業 A， B側で行われる処理である。たとえば、顧客企業 Aには、既に秘密グループコード G (A) が書き込まれた 3枚の I Cカードが納品されるので、顧客企業 Aの担当者は、これらの I Cカードを各社員 α、 i3、ァに配付し、各自所定の初期化プロセスを実行して、 I Cカードを初期化するように指示する。この初期化プロセスにおいて、図 5のステップ S 3， S 4が実行されることになる。すなわち、社員、 β、ァは、それぞれ固有の秘密個人コード P (a), P (]3)、 P (了) を各自の I Cカード内に書き込む処理を行った後、 I Cカードに対して、鍵情報発生プログラムを実行させるための実行コマンドを与え、秘密グループコード G (A) と、各自が書き込んだ秘密個人コード P (α)、 Ρ (β)、 P (r) とを利用して、それぞれ I Cカード内部で暗号用鍵情報 Κ (οί)、 K (i3)、 K (r) を発生させ、そのまま I C力ード内の EE PROM 112に格納させる処理を行う。

かくして、上述した初期化プロセスを実行した後の段階では、社員 α、 β、 7が所持する各 I Cカード内には、それぞれ固有の暗号用鍵情報 K ( 0； )、 K ( j8 )、 κ (r) が格納された状態になり、暗号化/復号化処理に利用できる状態になる。同様に、顧客企業 Bには、既に秘密グループコード G (B) が書き込まれた 3枚の I Cカードが納品されるので、社員 δ、 ε、 ζが、それぞれ固有の秘密個人コード Ρ (<5)、 Ρ (ε)、 Ρ (ζ) を書き込む処理を行った後、鍵情報発生プログラムを実行させるための実行コマンドを与えれば、それぞれ喑号用鍵情報 Κ (<5)、 Κ.(ε)、 Κ (ζ) が格納された状態の I Cカードを得ることができる。

なお、上述した初期化プロセスを実行するには、 I Cカード用のリーダライ夕装置が装備され、専用の初期化用プログラムが組み込まれたコンピュータを用意しておくのが好ましい。具体的には、社員が自分の I Cカードを、このコンピュー夕のリーダライタ装置に挿入し、初期化用プログラムを実行すると、コンピュータの画面上に、秘密個人コード Pの入力を促すメッセージが表示されるようにしておき、社員が、任意のコードを秘密個人コード Pとして入力すると、当該任意のコードを I Cカード内に書き込む処理（図 5のステップ S 3 ) を行うためのコマンドが I Cカードに与えられ、続けて、鍵情報発生プロダラムを実行する処理（図 5のステップ S 4 ) を行うためのコマンドが I Cカードに与えられるようにしておけばよい。

図 6に示す実施形態からもわかるとおり、本発明で用いられる秘密グループコード Gは、発行対象となる個人（図示の例では各社員）が所属するグループ (図示の例では各企業）について定義されたコードであるのに対し、秘密個人コード Pは、発行対象となる個人が指定したコードということになる。このように、 2通りのコードを用いれば、固有の暗号用鍵情報をそれぞれ格納した複数の I Cカードを、それぞれ特定のグループに所属する特定の個人に発行する場合に非常に都合がよい。

たとえば、図 6に示す例の場合、秘密グループコード G (A) , G ( B ) は、 I Cカード提供業者 Xの管理者（別言すれば、 A， Bいずれのグループにも所属しない管理者）が保管管理することになる。これらのコードは、各暗号用鍵情報を発生させるためには不可欠のコードであるが、その実体は、暗号用鍵情報そのものではなく、個々のグループについて付与された秘密コードというべきものであるので、当該管理者は、企業 A， Bに所属する個々の社員が携帯する I Cカード内に格納されている暗号用鍵情報がどのようなデータであるかを知る由もない。別言すれば、 I Cカード提供業者 X側の管理者が知り得る内容は、顧客企業 A宛てに出荷された I Cカードには、 G (A) なる秘密グループコードが書き込まれており、顧客企業 B宛てに出荷された I Cカードには、 G ( B ) なる秘密グループコードが書き込まれている、という事実にすぎない。したがって、万一、 I Cカード提供業者 X側の原因により、これらの秘密ダループコード G (A) , G (B ) が漏えいしたとしても、セキュリティ保護上、重大な事態には至らない。

なお、秘密グループコードは、各顧客企業側の担当者が保管管理するようにしてもかまわない。たとえば、秘密グループコード G (A) については、顧客企業 A側の担当者が保管管理を行い、秘密グループコード G (B ) については、顧客企業 B側の担当者が保管管理を行うようにし、 I Cカード提供業者 X側では、これらのコードの保管管理を一切行わないようにしてもよい。もちろん、顧客企業 A， B側の担当者と、 I Cカード提供業者 X側の管理者との双方で、保管管理することもできる。

一方、秘密個人コード Pについては、それぞれ当該個人のみが知りうる状態となるように管理するのが好ましい。たとえば、社員についての秘密個人コ —ド P ( a ) は、社員 αが自己の I Cカードに対する初期化プロセスで入力したコードであり、 αのみが知っている秘密のコードとすることができる。ただし、万一のときに、 I Cカードの再発行を受けるためには、この秘密個人コード Ρが必須になるので、初期化プロセスで入力する秘密個人コードとしては、' 決して忘れることのないコードにするのが好ましく、できれば機密メモとして記録しておくのが好ましい。

本発明の利点は、上述したように、個々の I Cカードに格納されている喑号用鍵情報については十分なセキュリティが確保されつつ、万一の場合には、 I Cカードの再発行が可能になる点である。たとえば、社員ひが、自分の I C力 —ドを紛失したり、破損したりしてしまった場合、当該 I Cカードを用いないと、過去に暗号化したデ一夕を復元することが一切できなくなってしまう。このような場合、社員ひは、単に、 I Cカード提供業者 Xから新たな I。カードを納品してもらい、前回と同じ秘密個人コード Ρ ( ）を用いて初期化プロセスを行えば、再発行した I Cカードを取得することができる。この場合、 I C カード提供業者 Xは、顧客企業 Αに対する納品であるので、 I Cカードに、秘密グループコード G (A) を書き込んだ状態で納品することになる。したがつて、社員が、前回と同じ秘密個人コード P ( ）を用いて初期化プロセスを行う限り、再発行した I Cカード内には、前回と同じ暗号用鍵情報 K ( a ) が格納されることになるので、過去に暗号化したデータの復元が可能になる。

«< § 3 . 本発明の変形例 >>>

以上、本発明を図示する基本的な実施形態について説明したが、ここでは、本発明のいくつかの変形例を述べておく。

(1) 暗号用キーテーブルを用いる例

図 1および図 2では、 I Cカード内に格納されている暗号用キーを用いて、暗号化処理および復号化処理を行う例を示したが、本発明における「暗号用鍵情報」とは、このように、暗号化もしくは復号化に用いる暗号用キー自身だけではなく、その一部分が、暗号化もしくは復号化に用いる暗号用キーとして利用されるキ一テーブルも含んだ広い概念を意味するものである。

図 7は、このようなキーテーブルの概念を示す図である。図示の例では、 1 つのマス目は 1パイ卜のデータを示しており、合計 2 0パイトのデ一夕列によつて、キーテーブルが構成されている。このようなキーテーブルを I Cカード内に暗号用鍵情報として格納しておくようにすれば、必要に応じて、このキーテーブルの所望の一部分を暗号用キーとして抽出して利用することができ、複数通りのバリエ一シヨンをもつた暗号用キ一として利用することができるようになる。たとえば、暗号化処理の際に、「7バイト目から 8バイト分を暗号用キ —として用いよ」なる指示を外部から与えて暗号化処理を実行させたとすれば、図示の例のように、キ一テーブルから指定された一部分のみが抽出されて暗号用キーとして利用されることになる。このような方法で暗号化されたデータを復号化する際には、暗号化処理の際と同じ「7バイ卜目から 8バイト分を暗号用キーとして用いよ」なる指未を与えて、暗号用キーを特定する必要があるので、セキュリティを更に向上させることが可能になる。

本発明で用いる暗号用鍵情報 Kは、図 4に示す処理プロセスで発生させられるデータであり、秘密グループコード Gの桁数や秘密個人コード Pの桁数を適当に設定することにより、あるいはアルゴリズム Aとして特定のアルゴリズムを採用することにより、任意の桁数をもった暗号用鍵情報 Kを発生させることが可能である。したがって、本発明により発生させた暗号用鍵情報 Kは、上述したキーテーブルとして利用することも十分に可能である。

(2) 2つのキーテーブルを用いる例

図 8に示す変形例は、上述したキーテーブルを利用した変形例の更なる発展形態である。この変形例では、図 5のステップ S 3において、秘密個人コードとして 2通りのコードが書き込まれる。そして、ステップ S 4では、第 1の秘密個人コードと秘密グループコードとに基づいて第 1のキーテーブルを発生させ、第 2の秘密個人コードと秘密グループコードとに基づいて第 2のキ一テ一ブルを発生させ、これら 2つのキ一テーブルを暗号用鍵情報として I C力一ド内に格納する処理が行われる。このように、 2つのキーテーブルを暗号用鍵情報として格納しておくと、第 1のキ一テーブルの一部分と第 2のキーテーブルの一部分とを合成することにより、暗号化もしくは復号化に用いる暗号用キーを得ることができるので、セキュリティを更に向上させることができる。

たとえば、図 8に示す具体例では、社員が、 2つの秘密個人コード P ( 1 ) , P ( α 2 ) を入力した例が示されている。 I Cカード内には、既に、顧客企業 Αについての秘密グループコード G (A) が格納されているので、秘密個人コード P ( a 1 ) と秘密グループコード G (A) とについて所定のアルゴリズムに基づく演算を施すことにより、第 1のキーテーブルを発生させることができ、秘密個人コード P ( 2 ) と秘密グループコード G (A) とについて所定のアルゴリズムに基づく演算を施すことにより、第 2のキーテーブルを発生させることができる。そこで、ステップ S 4では、これら 2つのキーテーブルをそのまま I Cカード内に格納する処理を行う。

ここで、暗号化処理を行う際には、たとえば、「第 1のキーテーブルの 1 4バィト目から 4バイト分に、第 2のキ一テーブルの 3バイト目から 4バイト分を連結したものを、暗号用キーとして用いよ」なる指示を与えて暗号化処理を実行させればよい。このような利用形態では、 2つのキーテーブルが I Cカード内に存在することが必須要件となるので、セキュリティは更に向上することになる。

(3) 暗号用鍵情報発生処理の実行を所定回数に制限する例

前述したとおり、図 5のステップ S 4の処理、すなわち、暗号用鍵情報の発生処理は、 I Cカードに対して、所定のコマンドを与え、 R OM 1 1 1 (あるいは E E P R O M 1 1 2 ) に組み込まれている鍵情報発生プログラムを実行させることにより行われる。通常、 I Cカードに対しては、同じコマンドを何度も与えることが可能であり、 I Cカード側では、与えられたコマンドに対応するプログラムがメモリ内に用意されていれば、これを何度も実行することが可能である。

しかしながら、セキュリティを確保する観点からは、鍵情報発生プログラムの実行は、所定回数（たとえば 1回）だけに制限した方が好ましい。なぜなら、正規の方法で I Cカードを発行するのであれば、鍵情報発生プログラムの処理は、上述した初期化プロセスで 1回（あるいは失敗した場合を考慮して数回）実行すれば足りる処理であり、繰り返し実行する必要のある処理ではない。その一方で、この I Cカードが不正利用者の手に渡った場合、当該不正利用者が、秘密グループコードや秘密個人コードを不正な手段によって書き換え、鍵情報発生プログラムを繰り返し実行することにより、鍵情報発生のアルゴリズムなどを解析する可能性がある。このような点を考慮すれば、鍵情報発生プロダラムの実行を、所定回数だけに制限することは理にかなつている。

そこで、実用上は、 I Cカード内に用意する鍵情報発生プログラムに、 I C カード上で所定回数だけ実行すると、以後の実行を禁止する指示を I Cカード内（たとえば、 E E P R OM 1 1 2内）に記録するルーチンと、当該指示が記録されていた場合に、実行を禁止するル一チンと、を含ませておくようにすればよい。

Claims

1. 固有の暗号用鍵情報をそれぞれ格納したネ数の I Cカードを、それぞれ特定のグループに所属する特定の個人に発行する方法であって、

CPU (120) と、メモリ（1 10) と、外部に対して情報のやりとりを行う I/O部（130) と、請を有し、前記メモリには、少なくとも 2つのデー夕を用いて、所定のアルゴリズムに基づく演算処理を行うことにより、前記 2 つのデータに応じて一義的に定まる暗号の用鍵情報を発生させる鍵情報発生プログラムが格納されている I Cカード（100) を用意する段階（S 1) と、各グループについて、それぞれ秘密グループ囲コード（G) を定義し、準備した I Cカードのメモリ内に、発行対象となる個人が所属するグループについて定義された秘密グループコードを書き込む段階（S 2) と、

準備した I Cカードのメモリ内に、発行対象となる個人が指定した所定の秘密個人コード（P) を書き込む段階（S 3) と、

前記 CPUに前記鍵情報発生プログラムを実行させることにより、少なくとも前記秘密グループコードと前記秘密個人コードとの 2つのデータを用いて暗号用鍵情報（K) を発生させ、これを I C力一ド内のメモリに格納させる段階 (S4) と、

を有することを特徴とする暗号用鍵情報を格納した I Cカードの発行方法。

2. 請求項 1に記載の I Cカードの発行方法において、

唷号用鍵情報（K) として、暗号化もしくは復号化に用いる暗号用キー自身を発生させることを特徴とする暗号用鍵情報を格納した I Cカードの発行方法。

3. 請求項 1に記載の I Cカードの発行方法において、

暗号用鍵情報（K) として、その一部分が、暗号化もしくは復号化に用いる暗号用キーとして利用されるキ一テーブルを発生させることを特徴とする暗号用鍵情報を格納した I cカードの発行方法。

4 . 請求項 3に記載の I Cカードの発行方法において、

秘密個人コード（P ) として 2通りのコードを書き込み、第 1の秘密個人コード（P ( a 1 ) ) と秘密グループコード（G (A) ) とに基づいて第 1のキーテーブルを発生させ、第 2の秘密個人コード（P ( a 2 ) ) と秘密グループコード（G (A) ) とに基づいて第 2のキーテーブルを発生させ、これら 2つのキーテーブルを暗号用鍵情報として I Cカード内に格納するようにし、前記第 1のキ一テーブルの一部分と前記第 2のキ一テーブルの一部分とを合成することにより、暗号化もしくは復号化に用いる暗号用キ一を得ることができるようにしたことを特徴とする暗号用鍵情報を格納した I Cカードの発行方法。

5 . 請求項 1〜4のいずれかに記載の I Cカードの発行方法において、鍵情報発生プログラムに、 I Cカード上で所定回数だけ実行すると、以後の実行を禁止する指示を I Cカード内に記録するルーチンと、前記指示が記録されていた場合に、実行を禁止するルーチンと、を含ませておくことを特徴とする暗号用鍵情報を格納した I Cカードの発行方法。

6 . 請求項 1〜 5のいずれかに記載の I Cカードの発行方法において、秘密グループコードを、いずれのグループにも所属しない管理者のみ、もしくは、当該グループに所属する管理者のみ、または、いずれのグループにも所属しない管理者および当該グループに所属する管理者のみが知りうる状態となるように管理し、

秘密個人コードを、当該個人のみが知りうる状態となるように管理することを特徴とする暗号用鍵情報を格納した I Cカードの発行方法。

7. 請求項 1〜 5のいずれかに記載の I Cカードの発行方法によって発行された I Cカード。

8. 請求項 1〜 5のいずれかに記載の I Cカードの発行方法で用いる鍵情報発生プログラムまたは当該プログラムを格納した I Cカード。

9. 固有の暗号用鍵情報を用いた暗号化処理もしくは復号化処理を実行するために利用される I Cカードであって、

CPU (120) と、メモリ（1 10) と、外部に対して情報のやりとりを行う I/ 部（130) と、を有し、

前記メモリ（110) には、

前記メモリ内の第 1の格納場所および第 2の格納場所に、それぞれ外部から与えられた暗号用鍵情報生成用のデータを格納する処理を行うプログラムと、前記第 1の格納場所に格納されている第 1のデータおよび前記第 2の格納場所に格納されている第 2のデータを用いて、所定のアルゴリズムに基づく演算処理を行うことにより、前記 2つのデータに応じて一義的に定まる暗号用鍵情報を発生させ、これを前記メモリ内に格納するプログラムと、

前記暗号用鍵情報を利用して、 I Cカード内部で暗号化処理もしくは復号化処理を実行するプログラムと、

が格納されていることを特徴とする暗号化もしくは復号化処理用の I Cカード。 G

10. 固有の暗号用鍵情報を用いた暗号化処理もしくは復号化処理を実行するために利用される I Cカードであって、

CPU (120) と、メモリ（1 10) と、外部に対して情報のやりとりを行う I /O部（1 3 0 ) と、を有し、

前記メモリ（1 1 0 ) には、

前記メモリ内の第 1の格納場所および第 2の格納場所に、それぞれ外部から与えられた暗号用鍵情報生成用のデータを格納する処理を行うプログラムと、前記第 1の格納場所に格納されている第 1のデータおよび前記第 2の格納場所に格納されている第 2のデータを用いて、所定のアルゴリズムに基づく演算処理を行うことにより、前記 2つのデ一夕に応じて一義的に定まる暗号用鍵情報を発生させ、これを前記メモリ内に格納するプログラムと、

I cカード外部で暗号化処理もしくは復号化処理を実行するために、前記喑号用鍵情報もしくはその一部を外部へ読み出すプログラムと、

が格納されていることを特徴とする暗号化もしくは復号化処理用の I Cカード、。