JP2002312732A - プリペイドカード及びカードシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カードを使用するユーザの認証を、ユーザの
指紋を用いて行う場合、この指紋情報をカードの外部に
登録することなく認証可能にする。 【解決手段】 カード１に、ユーザの指紋データを登録
する指紋登録部１２と、価値情報が格納可能な情報格納
メモリ１４と、ユーザの指紋を読み取る指紋読取部１１
と、指紋読取部により読み取られた指紋と指紋登録部の
指紋とを照合してユーザ本人を認証する指紋照合処理部
１３と、転送制御部１５とを設け、転送制御部は、指紋
照合処理部の認証出力に基づきメモリ１４に対し外部か
らのアクセスを許容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリペイドカード
及びカードシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣチップを内蔵したＩＣプリペイドカ
ードからなるカードシステムでは、そのカードが偽造カ
ードではないことを証明するカードの正当性、そのカー
ド内のデータが不正に書き替えられていないことを証明
するカードデータの正当性、及びそのカードを使用する
ユーザがユーザ本人であることを証明するユーザの正当
性の３つの条件が要求されている。このようなそれぞれ
の正当性の認証を実現するものとして、例えば特開平１
０−２１４００号公報及び特開平１１−１４４１３０号
公報に開示されたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カードを使
用するユーザの正当性を確実なものとするためには、指
紋認証など人間の身体的特徴を用いて認証することが考
えられてきており、前述した従来例のものはユーザの指
紋データを認証センタに登録するとともに、ユーザが押
捺した指紋データを認証センタに送信し、認証センタで
は送信されてきたユーザの指紋データと登録されている
指紋データとを照合してユーザ本人を認証し、ユーザに
よるカードの利用を許容するようにしている。しかしな
がら、こうした従来例のものは、ユーザの指紋データを
認証センタに登録する必要があることから、その登録指
紋データが第三者により悪用されるのではないかという
ユーザ側の懸念があり、この種のカードシステムの普及
の妨げとなっている。

【０００４】したがって、本発明は、カードを使用する
ユーザの認証を、指紋データ等のユーザ個人の生体情報
を用いて行う場合、この生体情報をカードの外部に登録
することなく認証可能にすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、ユーザの生体情報を登録する第１の
メモリと、価値情報が格納可能な第２のメモリと、ユー
ザの生体情報を検出するセンサと、センサにより検出さ
れた生体情報と第１のメモリに登録された生体情報とを
比較照合してユーザ本人を認証する認証部と、認証部の
認証結果に応じて第２のメモリに対する外部からのアク
セスの可否を制御する制御部とをカードに設けるように
したものである。この場合、カードに、外部から入力し
たシード情報に基づきユーザ本人を認証するための認証
データを生成する生成部を有し、生成部はプリペイドカ
ードを使用した商品の購入毎にそれぞれ異なる認証デー
タを外部へ出力するものである。また、制御部は、第１
のメモリへの生体情報の登録時に第２のメモリの価値情
報を消去するものである。また、第１のメモリにユーザ
の指紋データを登録するとともに、センサによりユーザ
の指紋を検出するようにしたものである。

【０００６】また、本発明は、前述のように構成された
カードと、商品を販売するショップに配置されカードの
第２のメモリへのアクセスが可能なリーダライタを有す
る端末装置と、端末装置に接続されるサーバとからカー
ドシステムを構成し、かつ、サーバに、ユーザへのカー
ドの販売時に端末装置を介してカードの第２のメモリに
価値情報をチャージするチャージ手段と、ユーザのカー
ドを使用した商品の購入時に端末装置から送信される商
品の価格情報とカードの第２のメモリの価値情報を受信
すると、前記価値情報から前記価格情報を減じる更新処
理を行い更新した新たな価値情報をカードの第２のメモ
リに記憶する更新手段とを有するようにしたものであ
る。

【０００７】この場合、チャージ手段は、価値情報のチ
ャージ時に価値情報のコピーを保存する保存手段を有
し、更新手段は、端末装置からカードの価値情報を受信
すると、この受信価値情報と保存手段により保存された
価値情報とを照合する第１の照合手段と、第１の照合手
段の照合結果に基づいて前記更新処理を行い更新した新
たな価値情報のコピーを保存する手段とを有するもので
ある。また、本システムでは、カードは、シード情報に
基づきユーザ本人を認証するための認証データを生成す
る第１の生成部を有し、サーバは、シードに基づきシー
ド情報を生成するシード情報生成部と、シード情報に基
づきユーザ本人を認証するための認証データを生成する
第２の生成部とを有し、チャージ手段は、シード情報生
成部により生成されたシード情報を価値情報とともにカ
ードの第２のメモリに記憶し、更新手段は、カードの第
１の生成部による生成された認証データを受信すると、
この受信認証データと第２の生成部により生成された認
証データとを照合する第２の照合手段を備え、第２の照
合手段はカードが使用される毎に異なる認証データを生
成する第１及び第２の生成部の認証データを照合し、こ
の照合結果に基づき第１の照合手段による照合を行うよ
うにしたものである。また、本システムでは、端末装置
とサーバ間で送受されるデータは送信側で暗号化し、受
信側で復号化するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図３は、本発明に係るプリペイドカード
システムの構成を示すブロック図である。本システム
は、図３に示すように、価値情報が記録されたＩＣプリ
ペイドカード（以下、カード）１と、ショップに配置さ
れカード１に対して情報のリードライトを行うＩＣカー
ドリーダ／ライタ（以下、リーダライタ）３を有する端
末装置２と、センタに配置され端末装置２とネットワー
ク４を介して接続されるサーバ５とからなる。

【０００９】（第１の実施の形態）図１は、カード１の
構成を示すブロック図であり、カード１には図１（ａ）
に示すように、ＩＣチップ１０が搭載される。ＩＣチッ
プ１０は、図１（ｂ）に示すように、カード１を使用す
るユーザの指紋を検出する指紋センサからなる指紋読取
部１１と、前記ユーザの指紋データが登録されるメモリ
である指紋登録部１２と、指紋読取部１１により読み取
られたユーザの指紋と指紋登録部１２に登録されている
指紋データとを比較照合する指紋照合処理部１３と、価
値情報等を格納する情報格納メモリ１４と、端末装置２
のリーダライタとのインタフェースであるインタフェー
ス部１６と、指紋ゲート１５Ａを有し、指紋照合処理部
１３によるユーザの指紋認証結果に基づき前記指紋ゲー
ト１５Ａの開閉を制御することにより情報格納メモリ１
４とインタフェース部１６間の情報の転送を制御する転
送制御部１５とからなる。

【００１０】即ち、本カードは、ユーザの指紋を読み取
る指紋読取部１１と、ユーザの指紋データを登録する指
紋登録部１２と、指紋読取部１１及び指紋登録部１２の
各指紋を照合する指紋照合処理部１３と、価値情報等を
格納する情報格納メモリ１４とを１枚のカード内のＩＣ
チップ１０に設けたものであり、指紋読取部１１により
ユーザの指紋を読み取るとともに、指紋照合処理部１３
は指紋読取部１１により読み取ったユーザの指紋と指紋
登録部１２内の登録指紋データとを比較照合し、両者が
一致するとユーザ本人であると認証して転送制御部１５
へ認証出力を行う一方、転送制御部１５は、その認証出
力に基づき指紋ゲート１５を開き、情報格納メモリ１４
とインタフェース部１６間の情報の転送を許容するよう
にしたものである。これにより、リーダライタ３による
インタフェース部１６を介する情報格納メモリ１４への
価値情報の書き込み、及び情報格納メモリ１４からの価
値情報の読み出しが自在となる。

【００１１】以下、図４を参照して本システムの第１の
実施の形態の動作を説明する。図４は、ユーザのカード
１の購入とこれに対応するショップ側のカード１の販売
動作、及びユーザのカード１を利用した商品の購入とこ
れに対応するショップ側の商品の販売動作を示す図であ
る。ショップ側では、ユーザにカード１を販売するため
に、まずセンタ側に現金による決済を行ってセンタ側か
ら予め価値情報が記録された暫定クーポンの仕入れを行
いこれを在庫管理する（ステップＳ１，Ｓ２）。ところ
で、センタ側から提供する前述の暫定クーポン及び後述
するクーポンについてはショップ側やユーザ側でそのク
ーポンの内容を認識不可とするために、センタのサーバ
５で予め暗号化して電子署名を行っている。したがっ
て、そのクーポンの内容についてはセンタのみが認識し
ている。

【００１２】ここで、ユーザがカード１を購入する場合
は、そのカード１をショップ内の端末装置２のリーダラ
イタ３に差し込み、かつ端末装置２の所定キー操作によ
りカード１を指紋登録モードとする。即ち、端末装置２
の所定キー操作が行われると、端末装置２のリーダライ
タ３から図１（ｂ）のような操作情報ａがインタフェー
ス部１６を介して転送制御部１５に入力され、この場
合、転送制御部１５は指紋読取部１１へ信号ｂを出力し
て指紋読取部１１を指紋登録モードにする。また、転送
制御部１５はこのとき指紋ゲート１５Ａを開くととも
に、情報格納メモリ１４へ信号ｄを出力することにより
情報格納メモリ１４内の価値情報格納エリアを消去す
る。なお、この際には、カード固有番号等のカード情報
の格納エリアは消去されない。ここで、ユーザがカード
１上に自身の指をのせると、指紋読取部１１はユーザの
指紋を読み取って処理し指紋登録部１２に指紋データｃ
として登録する（ステップＳ３）。

【００１３】こうして、カード１にユーザの指紋データ
が登録された後、ユーザがショップ側に暫定クーポンの
価値情報に相当する現金の支払いを行うと（ステップＳ
４）、端末装置２のリーダライタ３がカード１内の情報
格納メモリ１４内のカード情報（カード固有番号）を読
み出し、端末装置２は暫定クーポンとカード１から読み
出したカード情報とをネットワーク４を介しセンタのサ
ーバ５へ送信する（ステップＳ５，Ｓ６）。

【００１４】サーバ５では端末装置２からの暫定クーポ
ンとカード情報とを受信すると、暫定クーポンの価値情
報に相当する価値情報と受信カード情報とからなるクー
ポンを生成し（ステップＳ７，Ｓ８）、端末装置２側へ
送信するとともに、そのクーポンのコピーをとり保存す
る（ステップ９）。端末装置２ではそのクーポンを受信
すると、リーダライタ３によりカード１のインタフェー
ス部１６，転送制御部１５の指紋ゲートを介してカード
１の情報格納メモリ１４に書き込む（ステップＳ１０，
Ｓ１１）。端末装置２は、カード１への情報の書き込み
に成功するとその旨をサーバ５へ通知する。サーバ５は
この通知に基づきコピーしてあるクーポンに有効の旨を
示す情報を付加すると、端末装置２へ正常終了の旨を伝
達しユーザに報知させる。

【００１５】このようにして、カード１の指紋登録部１
２にはユーザの指紋が登録され、かつ情報格納メモリ１
４内の価値情報格納エリアには価値情報が書き込まれる
とともに、カード情報格納エリアにはカード固有番号が
再書き込みされてユーザに販売される。ここで、カード
１へのユーザの指紋登録時には、カード１の情報格納エ
リア１４の価値情報エリアが消去されることから、カー
ド１内に価値情報を記憶した状態でカードの登録指紋を
第三者の指紋にすり替える一種のなりすまし行為が未然
に防止され、したがって第三者によるカードの不正使用
を未然に阻止できる。

【００１６】このようにしてカード１がユーザに販売さ
れた後、ユーザがそのカード１を使用してショップで商
品等の購入を行う場合は、カード１をそのショップの端
末装置２のリーダライタ３に差し込み、自身の指をその
カード上にのせる。すると、カード１の指紋読取部１１
は、ユーザの指紋を読み取って指紋照合処理部１３へ出
力する。この場合、指紋照合処理部１３は指紋読取部１
１からの指紋と指紋登録部１２内の登録指紋データとを
比較照合し、両者が一致するとユーザ本人と認証して転
送制御部１５へ認証出力を行う。転送制御部１５は、そ
の認証出力に基づき指紋ゲートを開放する。これによ
り、端末装置２のリーダライタ３はカード１の情報格納
メモリ１４の価値情報及びカード情報をクーポンとして
読み出すとともに、端末装置２はこのクーポンに商品の
価格を示す引出情報を付加してネットワーク４を介し、
センタのサーバ５へ送信する（ステップＳ１２，Ｓ１
３）。

【００１７】サーバ５では、端末装置２からのクーポン
の情報と前述のステップＳ９で保存したクーポンの情報
を照合して（ステップＳ１４）、両者が一致すると、端
末装置２からのクーポンに付加された引出情報を前記ク
ーポンの価値情報から減じるデータ更新を行い（ステッ
プＳ１５）、新たなクーポンとして生成し、端末装置２
へ返送する（ステップＳ１６）。このときサーバ５はこ
の更新後のクーポンのコピーをとり保存する。

【００１８】端末装置２では更新された新たなクーポン
を受信すると、リーダライタ３によりカード１のインタ
フェース部１６，転送制御部１５の指紋ゲートを介して
カード１の情報格納メモリ１４に書き込む（ステップＳ
１７，Ｓ１８）。端末装置２は、カード１への情報の書
き込みに成功するとその旨をサーバ５へ通知する。サー
バ５はこの通知に基づき、コピーし保存中のクーポンに
有効の旨を示す情報を付加するととともに、端末装置２
へ正常終了の旨を伝達しユーザに報知させる。このよう
にして、カード１の情報格納メモリ１４内の価値情報格
納エリアには商品価格が減じられた価値情報が書き込ま
れるとともに、カード情報格納エリアにはカード固有番
号が再書き込みされてユーザに手渡しされる。その後、
ユーザは商品を購入し（ステップＳ１９）、これに応じ
てセンタはショップに対し今回の取引での引出分（即
ち、前記商品の価格分）を現金もしくは他の手段で精算
する（ステップＳ２０）。なお、センタとショップ間で
は、毎回の取引について精算する他、複数の取引を統合
し、これらの取引を相殺した後で精算する等の方法も可
能である。

【００１９】このように、カード１内に、ユーザの指紋
を読み取る指紋読取部１１と、ユーザの指紋データを登
録する指紋登録部１２と、指紋読取部１１及び指紋登録
部１２の各指紋を比較照合する指紋照合処理部１３と、
価値情報等を格納する情報格納メモリ１４と、転送制御
部１５とを設け、転送制御部１５は、指紋照合処理部１
３の一致出力に基づき、情報格納メモリ１４の情報の外
部からの読み出し及び書き込みを許容するようにしたの
で、指紋データをカード外部に登録することなく、ユー
ザ本人であることをカード自体で認証することができ
る。したがって、自身の指紋データが第三者により悪用
されるのではないかというユーザの懸念が払拭され、こ
の種のカードシステムの普及の阻害要因を取り除くこと
ができる。また、指紋データのカード外部への登録が不
要となることにより、カード１を紙幣や貨幣などの現
金、或いはテレホンカードやオレンジカード等の従来の
プリペイドカードと同様、匿名性を有するカードとして
使用できる。これにより、センタ側ではカード１の所有
者を特定しなくても良い。さらに、カード１は第三者に
よる使用が不可であることから、セキュリティが向上す
る。

【００２０】また、このカードが盗難に遭ったとして
も、ユーザ本人の指紋データと第三者の指紋とは異なる
ため、指紋照合処理部１３による指紋照合結果は不一致
となり、したがって第三者によるカード１の不正使用を
阻止できる。

【００２１】（第２の実施の形態）次に図５を参照し
て、本システムの第２の実施の形態の動作を説明する。
図５は、図４と同様、ユーザのカード１の購入とこれに
対応するショップ側のカード１の販売動作、及びユーザ
のカード１を利用した商品の購入とこれに対応するショ
ップ側の商品の販売動作を示す図であり、図４と同一の
動作は同一符号を付してその説明を省略する。

【００２２】図５では、ステップＳ２１〜Ｓ２８に示す
ように、ショップの端末装置２とセンタのサーバ５間で
送受信される情報（データ）に対して暗号化処理及び復
号化処理を行うように構成したものである。このよう
に、ショップの端末装置２とセンタのサーバ５間で送受
信されるデータ（クーポン、カード情報、引出情報）は
全て暗号化して送信し、受信側でこの暗号化データを復
号化することにより、データの安全性を保証できる。な
お、これらの暗号化には公開鍵暗号方式、ＤＥＳなどの
秘密鍵暗号方式等を利用する。また、これらの暗号化機
能及び復号化機能は端末装置２及びサーバ５に設けるだ
けで、カード１には設ける必要はなく、カード１の構成
を簡略化できる。

【００２３】（第３の実施の形態）図２は、本システム
の第３の実施の形態を示すものでカードの構成を示すブ
ロック図である。このカード１のＩＣチップ１０内に
は、図１の構成に加えて、ワンタイムパスワード生成部
１７を設け、ワンタイムパスワード生成部１７がセンタ
のサーバ５により生成された種情報（シード情報）に基
づきワンタイムパスワードを生成する構成を付加したも
のである。

【００２４】次に図６を参照して、第３の実施の形態の
動作を説明する。図６は、ユーザのクーポン購入とこれ
に対応するショップ側のクーポンの販売動作、及びユー
ザのカード１を利用した商品の購入とこれに対応するシ
ョップ側の商品の販売動作を示す図である。ショップ側
では、ユーザにカード１を販売するために、まずセンタ
側に現金による決済を行ってセンタ側から予め価値情報
が記録された暫定クーポンの仕入れを行い在庫管理して
いる。

【００２５】ここで、ユーザがカード１を購入する場合
は、そのカード１をショップ内の端末装置２のリーダラ
イタ３に差し込み、かつ端末装置２の所定キー操作によ
りカード１を指紋登録モードにして、指紋読取部１１が
読み取ったユーザの指紋データを指紋登録部１２に登録
させ、かつ登録情報格納メモリ１４内の価値情報格納エ
リアを消去するとともに指紋ゲート１５Ａを開く。

【００２６】こうして、カード１にユーザの指紋データ
が登録された後、ユーザがショップ側に暫定クーポンの
価値情報に相当する現金の支払いを行うと（ステップＳ
３０）、端末装置２のリーダライタ３がカード１内の情
報格納メモリ１４内のカード情報（カード固有番号）を
読み出し、端末装置２は暫定クーポンとカード１から読
み出したカード情報と暗号化してネットワーク４を介し
センタのサーバ５へ送信する（ステップＳ３１，Ｓ３
２，Ｓ３３）。

【００２７】サーバ５では端末装置２から、暗号化され
た暫定クーポンとカード情報とを受信すると、これらを
復号化し（ステップＳ３４）、暫定クーポンの価値情報
に相当する価値情報と受信したカード情報とからなるク
ーポンを生成し（ステップＳ３５，Ｓ３６）、そのクー
ポンのコピーをとって保存する（ステップＳ３７）。ま
た、サーバ５はこのとき図示しない種（シード）生成部
によりシードを生成し（ステップＳ３８）、生成したシ
ード情報をステップＳ３６で生成したクーポンとともに
暗号化し端末装置２へ送信する（ステップＳ３９，Ｓ４
０，Ｓ４１）。

【００２８】端末装置２ではサーバ５からの暗号化デー
タを復号化し（ステップＳ４２）、復号化したクーポン
及びシード情報を、リーダライタ３によりカード１のイ
ンタフェース部１６，転送制御部１５の指紋ゲートを介
してカード１の情報格納メモリ１４に書き込む（ステッ
プＳ４３，Ｓ４４，Ｓ４５）。端末装置２は、カード１
への情報の書き込みに成功するとその旨をサーバ５へ通
知する。サーバ５はこの通知に基づきコピーしてあるク
ーポンに有効の旨を示す情報を付加すると、端末装置２
へ正常終了の旨を伝達しユーザに報知させる。

【００２９】このようにして、カード１の指紋登録部１
２にはユーザの指紋が登録され、かつ情報格納メモリ１
４内の価値情報格納エリアには価値情報が書き込まれる
とともに、カード情報格納エリアにはカード固有番号が
再書き込みされ、さらに情報格納メモリ１４内の別途エ
リアにはセンタのサーバ５により生成されたシード情報
が書き込まれてユーザに販売される。

【００３０】こうしてカード１がユーザに販売された
後、ユーザがそのカード１を使用してショップで商品等
の購入を行う場合は、カード１をそのショップの端末装
置２のリーダライタ３に差し込み、自身の指をそのカー
ド上にのせる。すると、カード１の指紋読取部１１は、
ユーザの指紋を読み取って指紋照合処理部１３へ出力す
る。この場合、指紋照合処理部１３は指紋読取部１１か
らの指紋と指紋登録部１２内の登録指紋データとを比較
照合し、両者が一致するとユーザ本人と認証して転送制
御部１５へ認証出力を行う。転送制御部１５は、その認
証出力に基づき指紋ゲートを開く。

【００３１】これにより、端末装置２のリーダライタ３
はカード１の情報格納メモリ１４の価値情報及びカード
情報をクーポンとして読み出すことができる。また、こ
のときカード１のワンタイムパスワード生成部１７は、
情報格納メモリ１４に格納されたシード情報を読み出
し、このシード情報に基づくワンタイムパスワードを生
成してそのパスワードの出力が可能な状態となってい
る。したがって、リーダライタ３はこのワンタイムパス
ワードを認証データとして読み出すとともに、端末装置
２はこの読み出した認証データ及び前記のクーポンに、
商品の価格を示す引出情報を付加してこれらを暗号化デ
ータとしてネットワーク４を介し、センタのサーバ５へ
送信する（ステップＳ４６，Ｓ４７，Ｓ４８）。

【００３２】サーバ５では、カード１と同様のワンタイ
ムパスワード生成部（不図示）を有しており、サーバ５
では端末装置２からの暗号化データを復号化すると（ス
テップＳ４９）、この復号化した認証データと、自身が
保有しているシード情報から自身の前記ワンタイムパス
ワード生成部による生成されたワンタイムパスワード
（照合データ）との比較照合を行うことにより、カード
１の認証を行う（ステップＳ５０，Ｓ５１）。そして認
証結果がＯＫとなりカード１の正当性が認証された場合
は、端末装置２からのクーポンの情報と前述のステップ
Ｓ３７で保存したクーポンの情報を照合する（ステップ
Ｓ５２）。照合の結果、両者が一致すると、サーバ５は
端末装置２からのクーポンに付加された引出情報を前記
クーポンの価値情報から減じるデータ更新を行い（ステ
ップＳ５３）、新たなクーポンとして生成して暗号化
し、端末装置２へ返送する（ステップＳ５４，Ｓ５
５）。このときサーバ５はこの更新後のクーポンのコピ
ーをとり保存する。

【００３３】端末装置２ではサーバ５からの暗号化デー
タを復号化するとともに（ステップＳ５６）、復号化さ
れた新たなクーポンをリーダライタ３によりカード１の
インタフェース部１６，転送制御部１５の指紋ゲートを
介してカード１の情報格納メモリ１４に書き込む（ステ
ップＳ５７，Ｓ５８）。端末装置２は、カード１への情
報の書き込みに成功するとその旨をサーバ５へ通知す
る。サーバ５はこの通知に基づきコピーし保存中のクー
ポンに有効の旨を示す情報を付加するとともに、端末装
置２へ正常終了の旨を伝達しユーザに報知させる。この
ようにして、カード１の情報格納メモリ１４内の価値情
報格納エリアには商品価格が減じられた価値情報が書き
込まれるとともに、カード情報格納エリアにはカード固
有番号が再書き込みされてユーザに手渡しされる。その
後、ユーザは商品を購入し（ステップＳ５９）、これに
応じてセンタはショップに対し今回の取引での引出分
（即ち、前記商品の価格分）を現金もしくは他の手段で
精算する（ステップＳ６０）。

【００３４】このように、第３の実施の形態では、カー
ド１内にワンタイムパスワード生成部１７を設け、クー
ポン購入時にセンタのサーバ５はシード情報を生成し
て、クーポンに付加しショップの端末装置２を介してカ
ード１に送り記憶させる一方、商品購入時にはカード１
において前記ワンタイムパスワード生成部１７がシード
情報に基づき認証データ（ワンタイムパスワード）を生
成し、この認証データとクーポンとを端末装置２を介し
てサーバ５側へ送信し、サーバ５ではカード１側からの
認証データと、自身のシード情報に基づき自身が生成し
たワンタイムパスワードとを照合することにより、カー
ド１の正当性を認証するようにしたものである。ここ
で、こうしたワンタイムパスワードは、カード１を用い
た商品の購入毎に異なるデータとして生成されるため、
ショップ側で前回の商品購入時にカード１とサーバ５間
で用いられたパスワードを利用して今回の商品購入時に
不正に使用しようとしても、こうした不正使用が阻止さ
れる。

【００３５】図７はカード１内の前記指紋部１１を構成
する指紋センサ２０２の概略的な断面を示す図である。
本指紋センサ２０２は、例えばシリコンからなる半導体
基板２１１上の下層絶縁膜２１２上に形成された層間絶
縁膜２１４上に、たとえば８０μｍ角の複数のセンサ電
極２１５と、格子状のアース電極２１６とを備え、複数
のセンサ電極２１５とアース電極２１６とを、層間絶縁
膜２１４表面で規定される同一平面上に配置している。

【００３６】センサ電極２１５は、層間絶縁膜２１４上
に形成されたパシベーション膜２１７で覆い、１５０μ
ｍ間隔に複数個を備えるようにするとともに、Ａｕから
構成し、膜厚１μｍ程度に形成している。パシベーショ
ン膜２１７の膜厚は３μｍ程度としたので、センサ電極
２１５上には、パシベーション膜２１７が約２（＝３−
１）μｍ存在している。このパシベーション膜２１７
は、例えばポリイミドなどの比誘電率が４．０程度の絶
縁物から構成される。

【００３７】上記下層絶縁膜２１２上には、センサ電極
２１５にスルーホールを介して接続する配線２１３を形
成する一方、半導体基板２１１上には、センサ電極２１
５に形成される容量を検出する容量検出回路２１８を形
成している。この容量検出回路２１８は、前述した配線
２１３によってセンサ電極２１５に接続される。容量検
出回路２１８は、センサ電極２１５毎に用意され、セン
サ電極２１５と認識対象（指）の一部との間に形成され
る容量を検出する。

【００３８】各容量検出回路２１８の出力は、処理装置
２０３に接続され、この処理装置２０３により、各セン
サ電極２１５に形成された容量を濃淡に変換した指紋画
像データが生成される。各容量検出回路２１８、処理装
置２０３及び前記指紋読取部１１以外の各部は、たとえ
ばセンサ電極２１５下の半導体基板２１１上に形成す
る。これにより指紋センサ２０２及び処理装置２０３か
らなる指紋読取部１１と、指紋読取部１１以外の各部と
をワンチップ化でき、したがってカード１のワンチップ
化が可能になる。なお、こうしたワンチップ化の他の例
として、例えば特開２０００−２４２７７１に開示され
たものがある。

【００３９】図８（ａ）は、容量検出回路２１８の回路
図である。図８（ａ）において、Ｃｆは図７におけるセ
ンサ電極２１５と指５０の皮膚との間に形成される静電
容量である。容量Ｃｆを形成するセンサ電極２１５はＮ
chＭＯＳトランジスタＱ３ａのドレイン端子に接続され
ており、このトランジスタＱ３ａのソース端子は電流Ｉ
の電流源２１ａの入力側に接続されている。また、セン
サ電極２１５とトランジスタＱ３ａとの節点Ｎ１ａに
は、ＮchＭＯＳトランジスタ（第１の素子）Ｑ２ａのソ
ース端子が接続されている。このトランジスタＱ２ａの
ドレイン端子には、ソース端子に電源電圧ＶDDが印加さ
れたＰchＭＯＳトランジスタ（第１のスイッチ手段）Ｑ
１ａのドレイン端子と、ドレイン端子に電源電圧ＶDDが
印加されソース端子が抵抗Ｒａを介して接地に接続され
たＮchＭＯＳトランジスタＱ４ａのゲート端子とが接続
されている。このトランジスタＱ４ａのソース端子にイ
ンバータゲート４１が接続されている。

【００４０】各トランジスタＱ１ａ，Ｑ３ａのゲート端
子にはそれぞれ信号ＰＲＥ（バー），ＲＥが印加され
る。また、トランジスタＱ２ａのゲート端子には定電圧
源からバイアス電圧ＶＧが印加される。ここで、トラン
ジスタＱ２ａが非導通状態になるゲート−ソース間のし
きい値電圧をＶthとすると、ＶDD＞ＶＧ−Ｖthとなるよ
うに電圧ＶDD，ＶＧが設定される。また、節点Ｎ１ａ，
Ｎ２ａはそれぞれ寄生容量Ｃｐ１ａ，Ｃｐ２ａを有して
いる。

【００４１】図８（ｂ）〜図８（ｄ）は、図８（ａ）に
示した容量検出回路２１８の動作を説明するためのタイ
ミングチャートであり、図８（ｂ）はトランジスタＱ１
ａを制御する信号ＰＲＥ（バー）の電位変化を示し、図
８（ｃ）はトランジスタＱ３ａを制御する信号ＲＥの電
位変化を示し、図８（ｄ）は節点Ｎ１ａ，Ｎ２ａそれぞ
れの電位変化を示している。最初、トランジスタＱ１ａ
のゲート端子にはＨｉｇｈレベル（ＶDD）の信号ＰＲＥ
（バー）が与えられ、トランジスタＱ３ａのゲート端子
にはＬｏｗレベル（ＧＮＤ）の信号ＲＥが与えられてい
る。したがって、このときトランジスタＱ１ａ，Ｑ３ａ
はともに導通していない。

【００４２】この状態で信号ＰＲＥ（バー）がＨｉｇｈ
レベルからＬｏｗレベルに変化すると、トランジスタＱ
１ａが導通状態になる。このときトランジスタＱ３ａは
非導通状態のままであり、信号発生回路２０は停止状態
にあるから、節点Ｎ２ａの電位がＶDDにプリチャージさ
れる。また、トランジスタＱ２ａのゲート−ソース間電
圧がしきい値電圧Ｖthに達してトランジスタＱ２ａが非
導通状態になるまで、節点Ｎ１ａが充電される。これに
より、節点Ｎ１ａの電位がＶＧ−Ｖthにプリチャージさ
れる。

【００４３】プリチャージが終了した後、信号ＰＲＥ
（バー）がＨｉｇｈレベルに変化すると、トランジスタ
Ｑ１ａが非導通状態になる。これと同時に信号ＲＥがＨ
ｉｇｈレベルに変化すると、トランジスタＱ３ａが導通
状態になり、信号発生回路２０が動作状態に変化する。
そして、電流源２１ａにより節点Ｎ１ａに充電された電
荷が引き抜かれ、節点Ｎ１ａの電位がわずかに低下する
と、トランジスタＱ２ａのゲート−ソース間電圧がしき
い値電圧Ｖthより大きくなり、トランジスタＱ２ａが導
通状態に変化する。これにより節点Ｎ２ａの電荷も引き
抜かれ、節点Ｎ２ａの電位低下が開始する。信号ＲＥを
Ｈｉｇｈレベルにする期間をΔｔとするとΔｔ経過後の
節点Ｎ１ａの電位低下ΔＶはＶDD−（ＶＧ−Ｖth）＋Ｉ
Δｔ／（Ｃｆ＋Ｃｐ１ａ）になる。ここで、寄生容量Ｃ
ｐ２ａは寄生容量Ｃｐ１ａに対して十分小さいとしてい
る。

【００４４】電流源２１ａの電流Ｉと期間Δｔと寄生容
量Ｃｐ１ａ，Ｃｐ２ａは、各々一定であるから、電位低
下ΔＶは、センサ電極２１５と検出対象である指の表面
５０との間に発生する容量の値Ｃｆによって決定され
る。この容量値Ｃｆはセンサ電極２１５と指の表面５０
との距離によって決まるので、指紋の凹凸によって異な
る。このことから、低下電位ΔＶの大きさが、指紋の凹
凸を反映して変化する。この電位低下ΔＶが、入力信号
として出力回路４０に供給されるので、出力回路４０で
ΔＶが入力され、指紋の凹凸を反映した信号が出力回路
４０から出力される。こうした各容量検出回路２１８の
出力信号が処理装置２０３により処理され、前述の指紋
画像データとして生成される。

【００４５】なお、本実施の形態では、指紋の認証に基
づいてカード１に対するデータの読み書きを制御するよ
うにしたが、指の大きさ、手形、静脈パターン、人相、
虹彩及び声紋などのユーザ固有の生体情報や、ユーザの
サイン（筆跡）等によりユーザ本人であることを認証し
てカード１へのデータの書き込みや読み出しを許容する
ようにしても良い。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ードに、ユーザの生体情報を登録する第１のメモリと、
価値情報が格納可能な第２のメモリと、ユーザの生体情
報を検出するセンサと、センサにより検出された生体情
報と第１のメモリに登録された生体情報とを比較照合し
てユーザ本人を認証する認証部と、制御部とを設け、制
御部は認証部の認証結果に応じて第２のメモリに対する
外部からのアクセスの可否を制御するようにしたので、
カードを使用して商品の購入等を行うユーザの認証を、
ユーザの指紋データ等の生体情報を用いて行う場合、こ
のユーザの生体情報をカードの外部に登録することなく
認証することができる。また、本発明は、前述のように
構成されたカードと、商品を販売するショップに配置さ
れカードの第２のメモリへのアクセスが可能なリーダラ
イタを有する端末装置と、端末装置に接続されるサーバ
とからカードシステムを構成し、かつ、サーバは、ユー
ザへのカードの販売時に端末装置を介してカードの第２
のメモリに価値情報をチャージするとともに、ユーザの
カードを使用した商品の購入時に端末装置から送信され
る商品の価格情報とカードの第２のメモリの価値情報を
受信すると、カードの価値情報から前記価格情報を減じ
る更新処理を行い更新した新たな価値情報をカードの第
２のメモリに記憶するようにしたので、ユーザがカード
を利用して商品の購入等を行うようなシステムにおい
て、そのカードがユーザ本人のものか否かを認証する場
合、同様に、このユーザの生体情報をカード外部に登録
することなく認証できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るプリペイドカードの第１の構成
を示すブロック図である。

【図２】 上記プリペイドカードの第２の構成を示すブ
ロック図である。

【図３】 上記プリペイドカードを適用したカードシス
テムの構成を示すブロック図である。

【図４】 カードシステムの第１の動作を示す図であ
る。

【図５】 カードシステムの第２の動作を示す図であ
る。

【図６】 カードシステムの第３の動作を示す図であ
る。

【図７】 プリペイドカードの指紋読取部を構成する指
紋センサの詳細構成を示す図である。

【図８】 前記指紋センサ内の容量検出回路の回路図及
び前記容量検出回路の各部の動作タイミングを示すタイ
ムチャートである。

【符号の説明】

１…ＩＣプリペイドカード、２…端末装置、３…ＩＣカ
ードリーダ／ライタ、４…ネットワーク、５…サーバ、
１０…ＩＣチップ、１１…指紋読取部、１２…指紋登録
部、１３…指紋照合処理部、１４…情報格納メモリ、１
５…転送制御部、１５Ａ…指紋ゲート、１６…インタフ
ェース部、１７…ワンタイムパスワード生成部、２０２
…指紋センサ、２０３…処理装置、２１１…半導体基
板、２１２…下層絶縁膜、２１３…配線、２１４…層間
絶縁膜、２１５…センサ電極、２１７…パシベーション
膜、２１８…容量検出回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 1/00 ４００ Ａ６１Ｂ 5/10 ３２２ (72)発明者 藤井 孝治 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 4C038 FF01 FF05 FG00 5B035 AA14 BB09 BC01 BC02 CA05 CA26 CA38 5B047 AA25 5B058 CA27 KA02 KA04 KA31 KA35 KA38 YA02 YA06

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザの生体情報を登録する第１のメモ
   リと、 価値情報が格納可能な第２のメモリと、 ユーザの生体情報を検出するセンサと、 前記センサにより検出された生体情報と前記第１のメモ
   リに登録された生体情報とを比較照合してユーザ本人を
   認証する認証部と、 前記認証部の認証結果に応じて前記第２のメモリに対す
   る外部からのアクセスの可否を制御する制御部とを有す
   ることを特徴とするプリペイドカード。
2. 【請求項２】 請求項１において、 外部から入力したシード情報に基づきユーザ本人を認証
   するための認証データを生成する生成部を有し、 前記生成部は、プリペイドカードを使用した商品の購入
   毎にそれぞれ異なる認証データを外部へ出力することを
   特徴とするプリペイドカード。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記制御部は、前記第１のメモリへの前記生体情報の登
   録時に前記第２のメモリの価値情報を消去することを特
   徴とするプリペイドカード。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記第１のメモリには生体情報としてユーザの指紋が登
   録され、前記センサはユーザの指紋を検出する指紋セン
   サであることを特徴とするプリペイドカード。
5. 【請求項５】 ユーザの生体情報を登録する第１のメモ
   リと、価値情報が格納可能な第２のメモリと、ユーザの
   生体情報を検出するセンサと、センサにより検出された
   生体情報と第１のメモリに登録された生体情報とを比較
   照合してユーザ本人を認証する認証部と、認証部の認証
   結果に応じて第２のメモリに対する外部からのアクセス
   の可否を制御する制御部とを有するカードと、 商品を販売するショップに配置され前記カードの第２の
   メモリへのアクセスが可能なリーダライタを有する端末
   装置と、 前記端末装置に接続されるサーバとからなり、 前記サーバは、ユーザへのカードの販売時に前記センサ
   によりユーザの生体情報が検出され、前記第２のメモリ
   へのアクセスが可能になると、前記端末装置を介して前
   記カードの第２のメモリに価値情報をチャージするチャ
   ージ手段と、 カードを使用したユーザの商品購入時に前記センサによ
   りユーザの生体情報が検出され前記第２のメモリへのア
   クセスが可能になると、前記端末装置から送信される前
   記商品の価格情報とこの端末装置により読み出されて送
   信される第２のメモリの価値情報とを受信し、受信した
   前記価値情報から前記価格情報を減じる更新処理を行い
   更新した価値情報を前記第２のメモリに記憶する更新手
   段とを有することを特徴とするカードシステム。
6. 【請求項６】 請求項５において、 前記チャージ手段は、前記価値情報のチャージ時に前記
   価値情報のコピーを保存する保存手段を有し、 前記更新手段は、 端末装置から前記カードの価値情報を受信すると、この
   受信価値情報と前記保存手段により保存された価値情報
   とを照合する第１の照合手段と、 前記第１の照合手段の照合結果に基づいて前記更新処理
   を行い更新した新たな価値情報のコピーを保存する手段
   とを有することを特徴とするカードシステム。
7. 【請求項７】 請求項６において、 前記カードは、シード情報に基づきユーザ本人を認証す
   るための認証データを生成する第１の生成部を有し、 前記サーバは、 シードに基づき前記シード情報を生成するシード情報生
   成部と、 シード情報に基づきユーザ本人を認証するための認証デ
   ータを生成する第２の生成部とを有し、 前記チャージ手段は、シード情報生成部により生成され
   たシード情報を前記価値情報とともに前記カードの第２
   のメモリに記憶し、 前記更新手段は、 前記カードの第１の生成部により生成された認証データ
   を受信すると、この受信認証データと第２の生成部によ
   り生成された認証データとを照合する第２の照合手段を
   備え、第２の照合手段は前記カードの使用に基づくユー
   ザの商品の購入毎に異なる認証データを生成する第１及
   び第２の生成部の認証データを照合し、この第２の照合
   手段の照合結果に基づいて前記第１の照合手段による照
   合が行われることを特徴とするカードシステム。
8. 【請求項８】 請求項５において、 前記カードの制御部は、前記第１のメモリへの前記生体
   情報の登録時に前記第２のメモリの価値情報を消去する
   ことを特徴とするカードシステム。
9. 【請求項９】 請求項５において、 前記カードの第１のメモリには前記生体情報としてユー
   ザの指紋が登録され、前記センサはユーザの指紋を検出
   する指紋センサであることを特徴とするカードシステ
   ム。
10. 【請求項１０】 請求項５において、 前記端末装置とサーバ間で送受されるデータは送信側で
    暗号化し、受信側で復号化することを特徴とするカード
    システム。