JP2003317042A - 認証方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のＩＣカードが近接した場合における混
乱を避ける。 【解決手段】 リーダライタ２はＩＣカード３Ａと３Ｂ
にＩＤを要求する。ＩＣカード３Ａと３ＢそれぞれはＩ
Ｄ要求信号を受信し、ＩＤ番号ＩＤ_AとＩＤ_Bをリーダラ
イタ２に送信する。リーダライタ２は、選択したＩＤ
（例えば、ＩＤ_A）に所定の演算を施して、縮退鍵を生
成し、その縮退鍵で暗号化した乱数ｒ１をＩＣカード３
Ａと３Ｂに送信する。ＩＣカード３Ａと３Ｂは、乱数ｒ
１を復号化するが、乱数ｒ１はＩＤ_Aを用いた縮退鍵で
生成されたため、ＩＣカード３Ｂは、乱数ｒ１を復号化
することができない。ＩＣカード３ＡはＩＤ_Aから生成
される縮退鍵で乱数ｒ１を復号化することができる。本
発明は、例えば、ＩＣカードとリーダライタの認証処理
に適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、認証方法に関し、
特に、より迅速に、認証を行うことができるようにし
た、認証方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２０は、ＩＣカードにおける、従来の
認証システムの構成例を表している。この構成例におい
ては、ＩＣカード１０２とリーダライタ１０１の間で、
認証処理を行うようになされている。ＩＣカード１０２
は、情報を記憶するためのエリアが、エリア１乃至エリ
ア５の５つのエリアに区分されている。そして、各エリ
ア毎に、それぞれ異なる暗号鍵１乃至暗号鍵５が対応さ
れている。エリアｉをアクセスするには、対応する暗号
鍵ｉが必要となる。

【０００３】すなわち、リーダライタ１０１が、ＩＣカ
ード１０２の、例えばエリア１にデータを記録するか、
あるいは、そこに記録されているデータを読み出す場
合、最初に、相互認証処理が行われる。リーダライタ１
０１は、ＩＣカード１０２が記憶している暗号鍵１乃至
暗号鍵５と同一の符号鍵１乃至暗号鍵５を予め記憶して
いる。そして、ＩＣカード１０２のエリア１にアクセス
する場合には、このエリア１に対応する暗号鍵１を読み
出し、これを用いて認証処理を行う。

【０００４】例えば、リーダライタ１０１は、所定の乱
数を発生し、この乱数とアクセスすべきエリアの番号１
をＩＣカード１０２に通知する。ＩＣカード１０２にお
いては、通知されてきた番号１のエリアに対応する暗号
鍵１を読み出し、その暗号鍵１を用いて、通知されてき
た乱数を暗号化する。そして、暗号化した乱数を、リー
ダライタ１０１に通知する。リーダライタ１０１は、こ
の暗号化された乱数を暗号鍵を用いて復号化する。ＩＣ
カード１０２に通知した乱数と復号化した乱数とが一致
していれば、ＩＣカード１０２が適正なものであるとの
判定を行う。

【０００５】同様に、ＩＣカード１０２は、所定の乱数
を発生し、リーダライタ１０１に出力する。リーダライ
タ１０１は、暗号鍵１を用いて、この乱数を暗号化し、
暗号化した乱数をＩＣカード１０２に通知する。ＩＣカ
ード１０２は、この暗号化された乱数を暗号鍵１を用い
て復号化する。そして、復号化された乱数とリーダライ
タ１０１に通知した乱数とが一致していれば、リーダラ
イタ１０１が適正なリーダライタであると判定する。

【０００６】以上の処理は、各エリア毎に行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の認証システムに
おいては、認証処理を、上述のように乱数を用いて行う
ため、リーダライタ１０１の近傍に複数のＩＣカード１
０２が存在し、その複数のＩＣカード１０２それぞれか
ら応答があった場合には、リーダライタ１０１がいずれ
のＩＣカード１０２からの応答であるのかを判別するこ
とができず、誤った処理が行われるおそれがあるという
課題があった。

【０００８】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、複数のＩＣカードからの応答に対し、誤っ
た処理を行うというような混乱を避けることができるよ
うにするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の認証方法は、リ
ーダライタが第１のＩＣカードおよび第２のＩＣカード
にそれぞれＩＤ番号を要求する工程と、第１のＩＣカー
ドおよび第２のＩＣカード内でタイムスロットの割当処
理を実行し、割当られたタイムスロットで第１のＩＣカ
ードおよび第２のＩＣカードがそれぞれ第１のＩＤ番号
および第２のＩＤ番号をリーダライタに送信する工程
と、リーダライタが第１のＩＤ番号および第２のＩＤ番
号をそれぞれ受信する工程と、リーダライタ内で生成し
た第１の乱数と、リーダライタ内で受信した第１のＩＤ
番号または第２のＩＤ番号に演算を施した結果をリーダ
ライタが有する暗号鍵を用いて第１の縮退鍵を生成する
工程と、第１の乱数と、第１のＩＣカードまたは第２の
ＩＣカードのうちの一方に記憶されている複数の鍵から
生成する縮退鍵の生成に関する情報を第１のＩＣカード
および第２のＩＣカードに送信する工程と、情報を受信
した第１のＩＣカードまたは第２のＩＣカード内で、情
報から第２の縮退鍵を生成する工程と、第２の縮退鍵を
用いて第１の乱数を暗号化してリーダライタに送信する
工程と、受信され暗号化された第１の乱数を第１の縮退
鍵で復号化する工程と、復号化された第１の乱数と第１
の乱数を比較する工程とを含むことを特徴とする。

【００１０】本発明の認証方法においては、リーダライ
タが第１のＩＣカードおよび第２のＩＣカードにそれぞ
れＩＤ番号を要求し、第１のＩＣカードおよび第２のＩ
Ｃカード内でタイムスロットの割当処理を実行し、割当
られたタイムスロットで第１のＩＣカードおよび第２の
ＩＣカードがそれぞれ第１のＩＤ番号および第２のＩＤ
番号をリーダライタに送信し、リーダライタが第１のＩ
Ｄ番号および第２のＩＤ番号をそれぞれ受信し、リーダ
ライタ内で生成した第１の乱数と、リーダライタ内で受
信した第１のＩＤ番号または第２のＩＤ番号に演算を施
した結果をリーダライタが有する暗号鍵を用いて第１の
縮退鍵を生成し、第１の乱数と、第１のＩＣカードまた
は第２のＩＣカードのうちの一方に記憶されている複数
の鍵から生成する縮退鍵の生成に関する情報を第１のＩ
Ｃカードおよび第２のＩＣカードに送信し、情報を受信
した第１のＩＣカードまたは第２のＩＣカード内で、情
報から第２の縮退鍵を生成し、第２の縮退鍵を用いて第
１の乱数を暗号化してリーダライタに送信し、受信され
暗号化された第１の乱数を第１の縮退鍵で復号化し、復
号化された第１の乱数と第１の乱数を比較する。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の認証システムの
構成例を示している。この構成例においては、システム
が、コントローラ１、リーダライタ２、およびＩＣカー
ド３により構成されている。ＩＣカード３は、各ユーザ
が、例えば定期券などの代わりに所持するものであり、
リーダライタには、このＩＣカード３を利用する鉄道会
社の改札口に設けられているものである。なお、本明細
書において、システムの用語は、複数の装置で構成され
ている全体の装置を総称して使用する場合に、適宜用い
る。

【００１２】コントローラ１は、メモリ１１を有し、そ
こにＩＣカード３のメモリ３１の各エリアにアクセスす
るのに必要な暗号鍵と、それに対応するプロバイダ番号
を記憶している。通信部１２は、リーダライタ２の通信
部２１との間で有線または無線で、通信を行う。縮退処
理部１３は、メモリ１１に記憶されている複数の暗号鍵
の中から、所定の数の暗号鍵を読み出し、１つの縮退鍵
を生成する処理を行う。制御部１４は、コントローラ１
の各部の動作を制御する他、認証処理を行うようになさ
れている。

【００１３】リーダライタ２の通信部２１は、有線また
は無線で、コントローラ１の通信部１２、またはＩＣカ
ード３の通信部３３と通信を行うようになされている。
暗号化部２２は、乱数生成部２３で生成した乱数を暗号
化するとともに、ＩＣカード３から伝送されてきた暗号
化されている乱数を復号化する処理を行う。制御部２４
は、リーダライタ２の各部の動作を制御するとともに、
認証処理を行うようになされている。

【００１４】ＩＣカード３は、メモリ３１を有し、この
メモリ３１は、複数のエリア（図１の例の場合、５個の
エリア）に区分されている。各エリアには、各プロバイ
ダ（例えば各鉄道会社）が個別にアクセスし、適宜デー
タを書き込み、または読み出すようになされている。た
だし、各エリア毎に異なる暗号鍵が対応付けされてお
り、所定のエリアｉにアクセスするには、対応する暗号
鍵ｉが必要となる。

【００１５】縮退処理部３２は、複数の暗号鍵を縮退処
理し、１つの縮退鍵を生成する処理を行う。暗号化部３
４は、乱数生成部３５で生成した乱数を暗号化する処理
を行うとともに、リーダライタ２より供給されてきた、
暗号化されているデータを復号化する処理を行う。制御
部３６は、ＩＣカード３の各部の動作を制御するととも
に、認証処理を行うようになされている。

【００１６】図２は、ＩＣカード３のメモリ３１のデー
タ構造のより詳細な例を表している。この例において
は、エリア５１は共通領域とされ、各プロバイダに共通
のデータが記憶されるようになされている。また、エリ
ア５２は、個々のプロバイダ専用の領域とされ、個々の
対応するプロバイダのみが、その領域にアクセスするこ
とができるようになされている。

【００１７】エリア５３は、エリア５１とエリア５２を
管理するのに必要な情報が記録されるようになされてい
る。その情報とは、この例の場合、個々のプロバイダに
割り付けられているプロバイダ番号、そのプロバイダに
対して割り付けられている領域を示すブロック割り付け
情報、読み出しのみ可能、書き込みのみ可能、読み出し
と書き込みの両方が可能といった許可情報、暗証鍵、お
よび暗証鍵のバージョンとされている。

【００１８】例えば、プロバイダ番号００は、各プロバ
イダ共通のものとされ、そのブロック割り付け情報に
は、共通領域としてのエリア５１のアドレスが書き込ま
れている。また、その許可情報としては、共通領域とし
てのエリア５１に対してアクセス可能な情報が規定され
ている。さらに、その暗号鍵とそのバージョンとして
は、共通領域としてのエリア５１に対してアクセスする
のに必要な暗号鍵と、そのバージョンが規定されてい
る。

【００１９】エリア５４は、システムＩＤブロックとさ
れ、このＩＣカード３を適用するシステムのＩＤが書き
込まれる。

【００２０】なお、コントローラ１のメモリ１１には、
この図２に示す、プロバイダ番号、許可情報、暗号鍵バ
ージョン、および暗号鍵が記憶されている。

【００２１】図３は、縮退処理部１３（または縮退処理
部３２）の構成例を示している。ただし、この処理は、
実際には、ソフトウエアにより行われる。

【００２２】すなわち、縮退処理部１３または３２にお
いては、ＩＣカード３にｎ個の暗号鍵が存在する場合、
２入力縮退回路８１−１乃至８１−（ｎ−１）の（ｎ−
１）個の回路が設けられており、それぞれに２つのデー
タが入力され、１つのデータを出力するようになされて
いる。２入力縮退回路８１−１には、プロバイダ１（鉄
道会社１）の暗号鍵とプロバイダ２（鉄道会社２）の暗
号鍵が入力されている。２入力縮退回路８１−１は、こ
の２つの暗号鍵から１つの縮退鍵を生成し、後段の２入
力縮退回路８１−２に供給する。２入力縮退回路８１−
２は、２入力縮退回路８１−１より入力された縮退鍵
と、プロバイダ３（鉄道会社３）の暗号鍵を縮退処理し
て、後段の２入力縮退回路８１−３（図示せず）に出力
する。以下、同様の処理が、各２入力縮退回路８１−ｉ
において行われ、最後の２入力縮退回路８１−（ｎ−
１）で生成された縮退鍵が、最終的な１つの縮退鍵とさ
れる。

【００２３】なお、ｎ＝１の場合（暗号鍵が１個の場
合）、入力された暗号鍵が、そのまま縮退鍵として出力
される。

【００２４】図４乃至図６は、図３に示した２入力縮退
回路８１−ｉの構成例を表している。図４の暗号化回路
８１−ｉは、前段からの入力を、予め用意されている暗
号鍵に対応して暗号化し、後段に出力するようになされ
ている。例えば、２入力縮退回路８１−１を、この暗号
化回路８１−ｉで構成する場合、プロバイダ１の暗号鍵
がデータとして入力され、プロバイダ２の暗号鍵が暗号
鍵として入力される。そしてプロバイダ２の暗号鍵を用
いて、プロバイダ１の暗号鍵（データ）を暗号化して、
２入力縮退回路８１−２に出力する。

【００２５】図５の暗号化回路８１−ｉは、前段からの
入力を暗号鍵として受け取り、予め用意されている暗号
鍵をデータとして受け取り、暗号化処理を行って、後段
に出力する。例えば、この暗号化回路８１−ｉを、図３
の２入力縮退回路８１−１に応用すると、プロバイダ２
の暗号鍵がデータとして入力され、プロバイダ１の暗号
鍵が暗号鍵として入力される。そして、プロバイダ２の
暗号鍵をプロバイダ１の暗号鍵を利用して暗号化し、縮
退鍵として、後段の２入力縮退回路８１−２に出力す
る。

【００２６】なお、図４と図５に示す暗号化方法として
は、例えば、ＤＥＳ(Data Encryption Standard)，ＦＥ
ＡＬ(Fast Data Encipherment Algorithm）などを用い
ることができる。

【００２７】図６では、暗号化回路８１−ｉが、排他的
論理和回路（ＸＯＲ）により構成されている。例えば、
この暗号化回路８１−ｉを、図３の２入力縮退回路８１
−１に応用すると、プロバイダ１の暗号鍵とプロバイダ
２の暗号鍵の排他的論理和が演算され、その演算結果
が、縮退鍵として、後段の２入力縮退回路８１−２に出
力されることになる。

【００２８】図３において、各プロバイダの暗号鍵は、
例えば、３０バイトで表されるディジタルデータのうち
の１つとされる、この場合、縮退鍵も同一のバイト数の
ディジタルデータとなる。暗号鍵は、３０バイトで規定
される数字の中の１つであるから、すべての組み合わせ
の中から所定の１つの数字を選択し、順番にテストして
行けば、暗号鍵を見破ることは、理論的には可能であ
る。しかしながら、その演算を行うのには、膨大な時間
がかかり、３０バイトで表される数字のどれが、実際の
暗号鍵であるのかを調べるのは実質的には不可能であ
る。

【００２９】次に、図７のタイミングチャートを参照し
て、その動作について説明する。なお、コントローラ１
とリーダライタ２は、ここでは別の装置として示されて
いるが、一体的な装置とすることも可能である。

【００３０】コントローラ１の制御部１４は、ステップ
Ｓ１において、通信部１２を制御し、リーダライタ２に
対して充分短い周期（ＩＣカード３を所持するユーザ
が、鉄道駅の改札口を通過するのを検知できる周期）で
ポーリングを指令する。リーダライタ２の制御部２４
は、通信部２１を介してこの指令を受けたとき、ステッ
プＳ２において、通信部２１を制御し、ＩＣカード３に
対するポーリングを実行する。ＩＣカード３の制御部３
６は、通信部３３を介してリーダライタ２の通信部２１
からポーリングの指令を受けたとき、ステップＳ３にお
いて、自己の存在を通知する。リーダライタ２の制御部
２４は、通信部２１を介して、ＩＣカード３からこの通
知を受けたとき、ステップＳ４において、ＩＣカード３
の存在をコントローラ１に通知する。

【００３１】コントローラ１の制御部１４は、通信部１
２を介してこの通知を受けたとき、ステップＳ５で縮退
処理部１３を制御し、ＩＣカード３のメモリ３１のう
ち、アクセスすべきエリアの暗号鍵をメモリ１１から読
み出させる。例えば、図１の例においては、エリア１、
エリア２、およびエリア４にアクセスするため、暗号鍵
１、暗号鍵２、および暗号鍵４が、縮退処理部１３に呼
び出されている。縮退処理部１３は、この３つの暗号鍵
を用いて縮退処理を行う。すなわち、図３に示したよう
に、２入力縮退回路８１−１において、暗号鍵１を暗号
鍵２で暗号化し、２入力縮退回路８１−２に出力する。
２入力縮退回路８１−２は、２入力縮退回路８１−１よ
り供給された暗号鍵１と暗号鍵２を縮退した結果得られ
た縮退鍵を、暗号鍵３で暗号化する。そして、得られた
縮退鍵が、最終的な縮退鍵とされる。

【００３２】制御部１４は、このように１つの縮退鍵が
生成されると、これをプロバイダ番号（鍵の番号）とプ
ロバイダの数（鍵の数）、および縮退処理の順序ととも
に、ステップＳ６において、リーダライタ２に通知させ
る。リーダライタ２の制御部２４は、通信部２１を介し
てコントローラ１の通信部１２から、この情報の入力を
受けたとき、ステップＳ７において、乱数生成部２３
に、乱数ｒ１を生成させる。制御部２４はこの乱数ｒ１
を、ステップＳ８で通信部２１からＩＣカード３に、通
知させる。このとき、制御部２４は、コントローラ１か
ら提供を受けたプロバイダ数とプロバイダ番号も、合わ
せてＩＣカード３に通知する。

【００３３】ＩＣカード３の制御部３６は、このような
通知を受けたとき、ステップＳ９で、まず縮退鍵生成処
理を実行する。すなわち、制御部３６は、リーダライタ
２から転送されてきたプロバイダ番号（鍵番号）に対応
する暗号鍵をメモリ３１から読み出し、これを縮退処理
部３２に供給し、縮退処理を実行させる。図１の例の場
合、暗号鍵１、暗号鍵２、および暗号鍵４に対応するプ
ロバイダ番号が転送されてくるので、縮退処理部３２
は、これらのプロバイダ番号に対応する暗号鍵１、暗号
鍵２、および暗号鍵４をメモリ３１から読み出し、縮退
処理部３２に供給する。縮退処理部３２は、これらの３
つの暗号鍵を、指定された順序（例えば、入力されたプ
ロバイダの順序）で縮退処理し、最終的に１つの縮退鍵
を生成する。これにより、コントローラ１が、ステップ
Ｓ５で生成した縮退鍵と同一の縮退鍵が、ＩＣカード３
において生成されたことになる。

【００３４】次に、ステップＳ１０で、制御部３６は、
リーダライタ２から通知を受けた乱数ｒ１と、縮退処理
部３２で生成された縮退鍵を暗号化部３４に出力し、乱
数ｒ１を縮退鍵で暗号化させる。そして、暗号化した乱
数Ｒ１を生成させる。

【００３５】次に、ステップＳ１１において、制御部３
６は、乱数生成部３５で、所定の乱数ｒ２を生成させ
る。そして、ステップＳ１２において、制御部３６は、
通信部３３を制御し、ステップＳ１０で、暗号化した乱
数Ｒ１と、ステップＳ１１で生成した乱数ｒ２をリーダ
ライタ２に転送させる。

【００３６】リーダライタ２の制御部２４は、通信部２
１を介して、乱数ｒ２と暗号化された乱数Ｒ１の供給を
受けたとき、ステップＳ１３で、暗号化部２２を制御
し、暗号化されている乱数Ｒ１をコントローラ１より供
給を受けた縮退鍵を利用して復号化させる。制御部２４
は、復号化した結果得られた乱数が、ステップＳ７で生
成した乱数ｒ１と等しいか否かをさらにチェックし、等
しくない場合、ＩＣカード３は適正なＩＣカードではな
いとして、ステップＳ１４において、コントローラ１に
対して、その旨を通知する。このとき、コントローラ１
はエラー処理を実行する（例えば、ユーザの改札口の通
過を禁止する）。

【００３７】これに対して、ステップＳ１３において、
復号化された乱数と乱数ｒ１が等しいと判定された場
合、ステップＳ１５に進み、制御部２４は、暗号化部２
２を制御し、ＩＣカード３より供給を受けた乱数ｒ２
を、コントローラ１より供給を受けた縮退鍵を用いて暗
号化させ、暗号化された乱数Ｒ２を生成させる。さら
に、制御部２４は、このようにして生成した、暗号化し
た乱数Ｒ２を、ステップＳ１６で、ＩＣカード３に転送
させる。

【００３８】ＩＣカード３の制御部３６は、このように
暗号化された乱数Ｒ２の供給を受けたとき、ステップＳ
１７で、暗号化部３４を制御し、暗号化されている乱数
Ｒ２を、ステップＳ９で生成した縮退鍵を用いて復号化
させる。そして、復号化された乱数が、ステップＳ１１
で生成した乱数ｒ２と等しいか否かを判定する。そし
て、判定した結果を、ステップＳ１８で、通信部３３を
介してリーダライタ２に転送させる。

【００３９】リーダライタ２の制御部２４は、ＩＣカー
ド３から認証結果の通知を受けたとき、ステップＳ１９
で、これをさらに通信部２１からコントローラ１に通知
する。

【００４０】コントローラ１の制御部１４は、通信部１
２を介して、この通知を受けたとき、この通知がＮＧで
あるとされている場合には、エラー処理を実行する。こ
れに対してＯＫであるとされている場合（ＩＣカード３
が適正なものである場合）には、ステップＳ２０におい
て、読み出しまたは書き込みなどの必要なコマンドをリ
ーダライタ２に出力する。リーダライタ２は、このコマ
ンドの転送を受けたとき、ステップＳ２１で、さらにＩ
Ｃカード３に対して、読み出しまたは書き込みの指令を
出力する。いまの場合、このようにして、ＩＣカード３
のエリア１、エリア２、およびエリア４の読み出しまた
は書き込みが指令される。

【００４１】その結果、ＩＣカード３の制御部３６は、
エリア１、エリア２、またはエリア４に書き込みが指令
されている場合には、書き込み処理を実行する。そし
て、読み出しが指令されている場合には、読み出し処理
を実行する。読み出されたデータは、ステップＳ２２
で、ＩＣカード３からリーダライタ２に転送され、さら
に、リーダライタ２からコントローラ１に、ステップＳ
２３で転送される。

【００４２】以上のように、複数のエリアにアクセスす
る場合に、個々に必要となる暗証鍵を個々に認証するの
ではなく（例えば図１の例の場合、暗号鍵１、暗号鍵
２、暗号鍵４について、個々に認証処理を行う（すなわ
ち、合計３回の認証処理を行う）のではなく）、複数の
暗証鍵から１つの縮退鍵を生成し、この１つの縮退鍵で
１回だけ認証処理を行うようにしたので、迅速な認証処
理が可能となる。

【００４３】なお、縮退鍵は、暗号鍵と同一のバイト数
（長さ）としたが、異なるバイト数とすることも可能で
ある。ただし、この縮退鍵は、認証に用いるだけなの
で、その縮退鍵から元の複数の暗号鍵を復元することが
可能である必要はない。

【００４４】図８は、縮退鍵を生成する他の方法を表し
ている。この例においては、プロバイダ１乃至プロバイ
ダｎそれぞれに、暗号鍵Ｋ１乃至Ｋｎが割り当てられる
他、最初の２入力縮退回路８１−１に、予め含められた
秘密（各プロバイダに共通のデータとされるので、必ず
しも秘密でなくともよいが）のデータＤ０が入力され、
２入力縮退回路８１−１は、このデータＤ０を、プロバ
イダ１の暗号鍵Ｋ１に基づいて暗号化するようになされ
ている。そして、２入力縮退回路８１−２が、２入力縮
退回路８１−１の出力Ｄ１を、プロバイダ２の暗号鍵Ｋ
２に基づいて暗号化するようになされている。以下、順
次、同様の処理が、２入力縮退回路８１−ｉにおいて行
われ、最終段の２入力縮退回路８１−ｎの出力が最終的
な縮退鍵とされる。

【００４５】図３に示すように縮退鍵を生成する場合、
プロバイダ２は、プロバイダ１の暗号鍵を知らないと、
縮退鍵を生成することができない。基本的に、各プロバ
イダは独立しているので、所定のプロバイダの暗号鍵を
他のプロバイダに知らせるようにすることは、秘密性を
確保する上で好ましいことではない。

【００４６】これに対して、図８に示すように縮退鍵を
生成すると、自分自身の暗号鍵を他のプロバイダに通知
しなくても、他のプロバイダは、縮退鍵を生成すること
ができる。

【００４７】図９乃至図１１は、図８に示すように、縮
退鍵を生成する場合のプロバイダ１、プロバイダ２、ま
たはプロバイダ４の、コントローラ１およびリーダライ
タ２と、ＩＣカード３の構成例を表している。

【００４８】これらの図に示すように、ＩＣカード３に
は、メモリ３１に、エリア１乃至エリア５に対応する暗
号鍵Ｋ１乃至暗号鍵Ｋ５の他、所定のデータ（共通デー
タ）Ｄ０が予め記憶されている。

【００４９】そして、プロバイダ１のメモリ１１には、
自分自身の暗号鍵Ｋ１とデータＤ０２４が記憶されてお
り（図９）、プロバイダ２のメモリ１１には、自分自身
の暗号鍵Ｋ２とデータＤ０１４が記憶されており（図１
０）、プロバイダ４のメモリ１１には、自分自身の暗号
鍵Ｋ４とデータＤ０１２が記憶されている（図１１）。

【００５０】これらのデータ（個別データ）Ｄ０２４，
Ｄ０１４，Ｄ０１２は、図１２乃至図１４に示す方法で
生成されたものである。

【００５１】すなわち、プロバイダ１は、データＤ０２
４を得るために、予め定めたデータＤ０を、プロバイダ
２により、その暗号鍵Ｋ２を用いて、２入力縮退回路８
１−１で縮退して、データＤ０２を生成してもらう。そ
して、このデータＤ０２をプロバイダ４に提供して、そ
の暗号鍵Ｋ４で２入力縮退回路８１−２で縮退して、デ
ータＤ０２４を生成してもらう。プロバイダ１は、この
データＤ０２４をプロバイダ４から提供を受け、メモリ
１１に記憶させる。

【００５２】なお、この場合、データＤ０を先にプロバ
イダ４に提供し、暗号鍵Ｋ４で縮退して、データＤ０４
を生成してもらい、このデータＤ０４をプロバイダ２に
提供して、暗号鍵Ｋ２で縮退して、データＤ０４２を生
成してもらい、これをメモリ１１に記憶させるようにし
てもよい。そこで、プロバイダ１は、いずれの順序で縮
退を行ったのかを示す縮退の順番もメモリ１１に記憶し
ておく。

【００５３】また、図１３に示すように、プロバイダ２
は、プロバイダ１に依頼して、その暗号鍵Ｋ１でデータ
Ｄ０を縮退したデータＤ０１を生成してもらう。そし
て、このデータＤ０１をプロバイダ４に提供して、暗号
鍵Ｋ４で縮退してもらい、データＤ０１４を生成しても
らう。そして、このデータＤ０１４をメモリ１１に記憶
させる。なお、この場合も、先にプロバイダ４に縮退処
理を依頼して、暗号鍵Ｋ４を用いて生成されたデータＤ
０４をプロバイダ１に提供し、これをさらに暗号鍵Ｋ１
を用いて縮退してもらい、データＤ０４１を得て、これ
をメモリ１１に記憶させるようにしてもよい。プロバイ
ダ２は、縮退の順番もメモリ１１に記憶させる。

【００５４】さらに、図１４に示すように、プロバイダ
４は、プロバイダ１に依頼して、データＤ０を暗号鍵Ｋ
１を用いて縮退し、データＤ０１を生成してもらう。そ
して、このデータＤ０１をプロバイダ２に提供して、暗
号鍵Ｋ２を用いて縮退し、データＤ０１２を生成しても
らう。このデータＤ０１２をメモリ１１に記憶させる。
この場合も同様に、先にプロバイダ２にデータＤ０を暗
号鍵Ｋ２を用いて縮退し、データＤ０２を生成し、この
データＤ０２をプロバイダ１により暗号鍵Ｋ１を用いて
縮退し、データＤ０２１を生成してもらうようにしても
よい。プロバイダ４も、縮退の順序をメモリ１１に記憶
させておく。

【００５５】各プロバイダは、次のように認証処理を行
うことができる。例えば、プロバイダ１においては、図
９に示すように、制御部１４が縮退処理部１３を制御
し、メモリ１１からデータＤ０２４と暗号鍵Ｋ１を読み
出し、縮退鍵を生成させる。この縮退鍵は、リーダライ
タ２に転送される。このとき、リーダライタ２には、プ
ロバイダの数（この例の場合、３）、プロバイダ番号
（いまの場合、プロバイダ１、プロバイダ２、およびプ
ロバイダ４）、並びに、縮退の順序（いまの場合、プロ
バイダ２、プロバイダ４、プロバイダ１の順）を通知す
る。制御部２４は、通信部２１を制御し、コントローラ
１の制御部１４から転送されてきたこれらのプロバイダ
数、プロバイダ番号、および縮退順序の情報を、ＩＣカ
ード３に通知する。

【００５６】ＩＣカード３においては、通信部３３でこ
れらの情報を受信すると、制御部３６は、これらの情報
に対応して縮退処理部３２を制御し、縮退鍵を生成させ
る。縮退処理部３２は、メモリ３１からデータＤ０を読
み出し、これを指定された順序と指定されたプロバイダ
の番号の暗号鍵を用いて、順次縮退する。すなわち、デ
ータＤ０を暗号鍵Ｋ２を用いて縮退し、データＤ０２を
得る。このデータＤ０２を暗号鍵Ｋ４を用いて縮退し、
データＤ０２４を得る。さらに、このデータＤ０２４を
暗号鍵Ｋ１を用いて、縮退鍵を生成する。このようにし
て生成された縮退鍵は、コントローラ１の縮退処理部１
３が生成した縮退鍵と同一の縮退鍵となっている。

【００５７】従って、以下、図７を参照して説明した場
合と同様に、ステップＳ１０以降の処理を行って、認証
処理を行うことができる。そして、プロバイダ１のリー
ダライタ２は、ＩＣカード３のメモリ３１のエリア１、
エリア２、およびエリア４にアクセスすることが可能と
なる。

【００５８】一方、プロバイダ２においては、図１０に
示すように、制御部１４は、縮退処理部１３を制御し、
メモリ１１からデータＤ０１４を読み出し、これを、や
はりメモリ１１から読み出した暗号鍵Ｋ２を用いて縮退
させる。そして、生成した縮退鍵をリーダライタ２に転
送する。このとき、リーダライタ２には、プロバイダ数
（いまの場合、３）、プロバイダ番号（いまの場合、プ
ロバイダ１、プロバイダ２、およびプロバイダ４）、お
よび縮退処理の順番（いまの場合、プロバイダ１、プロ
バイダ４、プロバイダ２の順番）が、リーダライタ２に
通知される。

【００５９】リーダライタ２は、これらの情報をＩＣカ
ード３に転送する。ＩＣカード３においては、これらの
情報に対応して、縮退鍵が生成される。

【００６０】すなわち、ＩＣカード３の縮退処理部３２
は、メモリ３１から、データＤ０を読み出し、これを最
初に暗号鍵Ｋ１を用いて縮退し、データＤ０１を得る。
そして、このデータＤ０１がさらに暗号鍵Ｋ４を用いて
縮退され、データＤ０１４が生成される。このデータＤ
０１４は、さらに暗号鍵Ｋ２を用いて縮退される。この
ようにして生成された縮退鍵は、コントローラ１におい
て生成された縮退鍵と同一の縮退鍵となっている。従っ
て、プロバイダ２のリーダライタ２は、ＩＣカード３の
メモリ３１のエリア１、エリア２、およびエリア４に対
してアクセスすることができる。

【００６１】さらに、図１１に示すように、プロバイダ
４においても、コントローラ１の制御部１４が縮退処理
部１３を制御し、メモリ１１に記憶されているデータＤ
０１２を暗号鍵Ｋ４を用いて縮退鍵を生成し、これをリ
ーダライタ２に転送する。このとき、プロバイダ数（い
まの場合、３）、プロバイダ番号（いまの場合、プロバ
イダ１、プロバイダ２、およびプロバイダ４）、および
縮退順序（いまの場合、プロバイダ１、プロバイダ２、
プロバイダ４の順番）が通知される。これらの情報は、
ＩＣカード３に転送される。ＩＣカード３は、これらの
情報に基づいて、縮退処理を実行する。

【００６２】すなわち、縮退処理部３２は、メモリ３１
からデータＤ０を読み出し、これを暗号鍵Ｋ１を用いて
データＤ０１を生成する。次に、このデータＤ０１を暗
号鍵Ｋ２を用いて縮退し、データＤ０１２を生成する。
そして、このデータＤ０１２が、さらに暗号鍵Ｋ４を用
いて縮退され、最終的な縮退鍵が生成される。このよう
にして生成された縮退鍵は、コントローラ１において生
成された縮退鍵と同一となっている。従って、リーダラ
イタ２は、ＩＣカード３のメモリ３１のエリア１、エリ
ア２、およびエリア４に対してアクセスすることができ
る。

【００６３】図１５は、さらに他の縮退鍵生成の方法を
表している。この方法においては、最終的な縮退鍵を生
成する２入力縮退回路８１−ｎに入力されるデータＤｎ
−１と、ＩＣカード３が予め保持しているＩＤ番号とを
演算して、その演算結果に対して暗号鍵Ｋｎを用いて縮
退鍵を生成するようにしている。その他の処理は、図８
における場合と同様である。

【００６４】図１６は、図１５に示す方法に従って、縮
退鍵を生成する場合のコントローラ１、リーダライタ
２、およびＩＣカード３の構成例を表している。なお、
この構成は、プロバイダ４の構成を表している。同図に
示すように、コントローラ１のメモリ１１は、データＤ
０１２と暗号鍵Ｋ４、並びに縮退順序を記憶している。
リーダライタ２は、通信部２１が受信したデータからＩ
Ｄを取得するＩＤ取得部２１１を有している。また、Ｉ
Ｃカード３は、メモリ２０１（メモリ３１と同一のメモ
リとすることもできる）に、ＩＣカード３に固有のＩＤ
番号が予め記憶されている。

【００６５】このように、ＩＤ番号を用いて認証処理を
行うようにすると、同一のプロバイダの組み合わせ（例
えばプロバイダ１、プロバイダ２、およびプロバイダ４
の組み合わせ）のＩＣカードを所持している複数のユー
ザが、近接した状態で、所定のプロバイダの改札口を通
過するような場合の混乱を避けることができる。

【００６６】すなわち、複数のＩＣカード３が所定のプ
ロバイダのリーダライタ２の近傍を通過するとき、リー
ダライタ２からの要求に対して、複数のＩＣカード３が
それぞれ応答することになり、リーダライタ２がいずれ
のＩＣカードからの応答であるのかを判別することがで
きず、誤った処理が行われるおそれがある。これに対し
て、ＩＤ番号を用いると、このような混乱を避けること
ができる。

【００６７】例えば、図１７に示すように、ＩＣカード
３ＡとＩＣカード３Ｂが、リーダライタ２の近傍を通過
しようとすると、リーダライタ２が、ステップＳ４１に
おいて、ＩＣカード３に対してＩＤを要求する。この要
求は、ＩＣカード３Ａの通信部３３だけでなく、ＩＣカ
ード３Ｂの通信部３３でも受信される。ＩＣカード３Ａ
の制御部３６は、このようにしてＩＤ要求信号を受信す
ると、ステップＳ４２において、乱数生成部３５を制御
し、所定の乱数を発生させる。そして、ステップＳ４３
において、発生された乱数に対応するタイムスロットの
割当処理を実行する。すなわち、リーダライタ２とＩＣ
カード３の間の通信は、時分割多重動作で行われ、ＩＣ
カード３Ａは、その複数のタイムスロットのうち、発生
された乱数に対応するタイムスロットを、自己の通信の
タイムスロットとして割り当てる。そして、割り当てた
タイムスロットのタイミングにおいて、ＩＣカード３Ａ
の制御部３６がメモリ２０１から読み出したＩＤ番号
（ＩＤ_A）を、通信部３３を介して、ステップＳ４４で
リーダライタ２に送信させる。

【００６８】同様の処理が、他のＩＣカード３Ｂにおい
ても実行される。すなわち、ＩＣカード３Ｂの制御部３
６は、リーダライタ２からＩＤ要求信号を受信すると、
ステップＳ４５で乱数生成部３５を制御し、乱数を発生
させる。そして、ステップＳ４６において、生成された
乱数に対応するタイムスロットを、自己のタイムスロッ
トとして割り当てる。ステップＳ４７において、メモリ
２０１に記憶されているＩＤ番号（ＩＤ_B）を読み出
し、割り当てられたタイムスロットのタイミングで、リ
ーダライタ２に転送する。

【００６９】リーダライタ２においては、ＩＣカード３
Ａ，３Ｂから送信されてきたＩＤ番号を通信部２１で受
信すると、これをＩＤ取得部２１１に供給し、記憶させ
る。そして、ステップＳ４８において、制御部２４は、
乱数生成部２３を制御し、乱数ｒ１を生成させる。さら
に、ステップＳ４９において、制御部２４は、取得した
ＩＤのうち、例えば先に取得した方を選択する。制御部
２４は、さらに、コントローラ１のメモリ１１から、デ
ータＤ０１２、暗号鍵Ｋ４、および縮退順序の情報の提
供を受ける。そして、これらの情報に対応して、縮退鍵
を生成する。

【００７０】最初に、制御部２４は、データＤ０１２
に、この選択したＩＤ（例えば、ＩＣカード３のＩ
Ｄ_A）に対して、所定の演算を施す。この演算は、加
算、排他的論理和の演算などとすることができる。制御
部２４は、この演算結果を暗号鍵Ｋ４を用いて縮退し、
縮退鍵を生成する。

【００７１】さらに、ステップＳ５０において、プロバ
イダ数、プロバイダ番号、縮退順序、および乱数ｒ１
が、ＩＣカード３に送信される。この情報は、ＩＣカー
ド３Ａと、ＩＣカード３Ｂの両方において受信される。
ＩＣカード３Ｂは、この情報を受信したとき、ステップ
Ｓ５１で、指定された順序に従って、データＤ０を暗号
鍵Ｋ１で縮退し、データＤ０１を得、これを暗号鍵Ｋ２
で縮退して、データＤ０１２を得る。そして、さらに、
メモリ２０１からＩＤ_Bを読み取り、データＤ０１２と
演算した結果を、暗号鍵Ｋ４で縮退する。

【００７２】このようにして生成した縮退鍵を用いて、
暗号化部３４が、暗号化されている乱数ｒ１を復号化す
る。しかしながら、この乱数ｒ１は、ＩＤ_Aを用いて生
成した縮退鍵で暗号化されているため、ＩＤ_Bを用いて
生成した縮退鍵では復号化することができない。従っ
て、ＩＣカード３Ｂは、以後、リーダライタ２からの送
信に対して応答しない。

【００７３】これに対して、ＩＣカード３Ａにおいて
は、ステップＳ５２で、制御部３６が、リーダライタ２
から転送されてきた情報に対応して、縮退鍵を生成す
る。すなわち、指定された縮退順序に従って、ＩＣカー
ド３Ａの縮退処理部３２は、最初にメモリ３１から読み
出したデータＤ０を、エリア１から読み出した暗号鍵Ｋ
１を用いて縮退し、データＤ０１を生成する。そして、
このデータＤ０１をエリア２から読み出した暗号鍵Ｋ２
を用いて縮退し、データＤ０１２を生成する。さらに、
このデータＤ０１２とメモリ２０１から読み出したＩＤ
番号（ＩＤ_A）とに対して所定の演算を施し、その演算
結果に対して、メモリ３１のエリア４から読み出した暗
号鍵Ｋ４を用いて縮退処理を行い、縮退鍵を生成する。
このようにして生成した縮退鍵は、リーダライタ２がス
テップＳ４９で生成した縮退鍵と同一の縮退鍵となる。

【００７４】従って、以後、ステップＳ５３乃至ステッ
プＳ５９に示す、図７におけるステップＳ１０乃至ステ
ップＳ１７に対応する処理を実行して、認証処理を行う
ことができる。その処理は、図７において説明した場合
と同様であるので、その説明は省略する。

【００７５】図１８は、暗号鍵を変更する方法を表して
いる。例えば、プロバイダ１がその暗号鍵Ｋ１を変更し
ようとする場合、所定の乱数ｅ１を発生し、これを新た
な鍵Ｋ１’とする。このように、自分自身の暗号鍵を変
更したとき、プロバイダ１は、自分自身のリーダライタ
２を利用するユーザのＩＣカード３のメモリ３１に記憶
されているエリア１の暗号鍵Ｋ１は、適宜自分でこれを
更新することができる。しかしながら、他のプロバイダ
２、またはプロバイダ４のリーダライタ２を使用するユ
ーザのＩＣカード３の暗号鍵Ｋ１も更新する必要があ
る。この場合、プロバイダ１は、他のプロバイダ２また
はプロバイダ４に対して、新たな暗号鍵Ｋ１’を教えず
に、暗号鍵Ｋ１を新たな暗号鍵Ｋ１’に更新させること
ができる。

【００７６】この場合、プロバイダ１は、最初に次式を
演算して、データＣ１，Ｃ２を生成する。 Ｃ１＝Ｅ（ｅ１，Ｋ１） Ｃ２＝Ｅ（ｅ２，Ｋ１）

【００７７】なお、ここで、Ｅ（Ａ，Ｂ）は、データＡ
を鍵Ｂを用いて暗号化することを意味する。暗号化の方
法としては、ＤＥＳ，ＦＥＡＬなどを用いることができ
る。

【００７８】また、ｅ２は、次式を満足する値である。 ｅ１＋ｅ２＝Ｆ

【００７９】なお、この値Ｆは、予め定められている値
であり、他のプロバイダ２、プロバイダ４も、自分自身
の暗号鍵を変更する場合に用いるものとして知っている
値であり、ＩＣカード３にも、メモリ３１に予め記憶さ
れている。

【００８０】プロバイダ１は、このようにして、データ
Ｃ１，Ｃ２を生成すると、この値を、自分自身の暗号鍵
Ｋ１に割り当てられている鍵番号（いまの場合、鍵番号
１）とともに、他のプロバイダに通知する。各プロバイ
ダは、これらのデータを用いて、そのリーダライタ２を
使用するＩＣカード３のメモリ３１内の鍵Ｋ１を、次の
ようにして更新する。この更新処理について、プロバイ
ダ４を例として次に説明する。

【００８１】すなわち、プロバイダ４のリーダライタ２
は、ＩＣカード３に対して、データＣ１，Ｃ２を送信す
る。ＩＣカード３の暗号化部３４は、次式を演算して、
ｅ１，ｅ２を求める。 ｅ１＝Ｄ（Ｃ１，Ｋ１） ｅ２＝Ｄ（Ｃ２，Ｋ１）

【００８２】なお、ここで、Ｄ（Ａ，Ｂ）は、データＡ
を鍵Ｂを用いて復号化することを意味する。

【００８３】すなわち、ＩＣカード３は、メモリ３１に
記憶されている鍵Ｋ１を用いて、データＣ１，Ｃ２を復
号化し、データｅ１，ｅ２を得ることができる。

【００８４】制御部３６は、さらに、以上のようにして
得たｅ１とｅ２を加算し、その加算結果がメモリ３１に
予め記憶されている所定の値Ｆと等しいか否かを判定す
る。等しい場合には、データＣ１を復号して得られるデ
ータｅ１を、鍵Ｋ１に代わる新たな鍵Ｋ１’として更新
する。

【００８５】これに対して、ｅ１とｅ２の和がＦと異な
る場合、不正な更新の要求であるとして、更新処理を行
わないようにする。

【００８６】例えば、悪意を持ったプロバイダが、プロ
バイダ１の暗号鍵Ｋ１を改ざんしようとして、次式を演
算して、ｅ１’，ｅ２’を得たとする。 ｅ１’＝Ｄ（Ｃ１’，Ｋ１） ｅ２’＝Ｄ（Ｃ２’，Ｋ１）

【００８７】このＣ１’，Ｃ２’は、改ざんを試みたプ
ロバイダが適当に設定した値である。

【００８８】しかしながら、このようにして生成された
ｅ１’とｅ２’を加算しても、その加算結果は、一般的
には、値Ｆには等しくならない。この値Ｆになるｅ
１’，ｅ２’の組み合わせを発見するには、相当の時間
を必要とし、実質的には極めて困難である。従って、第
３者が、他人の暗号鍵を改ざんすることが防止される。

【００８９】なお、プロバイダ２も同様の処理を行っ
て、そのリーダライタ２を利用するＩＣカード３のメモ
リ３１の暗号鍵Ｋ１を更新する。

【００９０】なお、以上のようにして、プロバイダ１の
暗号鍵Ｋ１が変更された場合、プロバイダ１、プロバイ
ダ２、およびプロバイダ４は、図１２乃至図１４を参照
して説明した場合と同様の処理を再び行い、それぞれに
記憶するデータＤ０２４，Ｄ０１４，Ｄ０１２を更新す
る。

【００９１】図１９は、認証処理のさらに他の方法を示
している。なお、この図１９のリーダライタ２は、プロ
バイダ４のリーダライタを表している。

【００９２】この例においては、制御部２４が、メモリ
１１に記憶されている暗号鍵Ｋ４とデータＤ０１２を用
いて、縮退鍵Ｋｓを生成する。そして、制御部２４は、
例えば、暗号鍵Ｋ４の偶数ビットと縮退鍵Ｋｓの奇数ビ
ットとを合成し、第１の縮退鍵Ｋ_4s1を生成し、暗号鍵
Ｋ４の奇数ビットと縮退鍵Ｋｓの偶数ビットとを合成
し、第２の縮退鍵Ｋ_4s2を生成する。

【００９３】第１の縮退鍵Ｋ_4s1は、暗号化部２２の暗
号化部２２Ａに入力され、乱数生成部２３で生成された
乱数を暗号化するのに用いられる。この暗号化された乱
数は、ＩＣカード３に送信される。また、このとき、上
述した場合と同様にして、縮退鍵を生成するのに必要な
情報が、同時にＩＣカード３に送信される。

【００９４】ＩＣカード３は、この情報を用いて、メモ
リ３１からデータＤ０を読み出し、さらに暗号鍵Ｋ１，
Ｋ２，Ｋ４を順次適用して、縮退鍵Ｋｓを生成する。こ
の縮退鍵Ｋｓは、リーダライタ２が生成した縮退鍵Ｋｓ
と同一の値となっている。

【００９５】制御部３６は、リーダライタ２と同様の処
理を行うことで、第１の縮退鍵Ｋ_{4s 1}と第２の縮退鍵Ｋ
_4s2を生成する。

【００９６】そして、暗号化部３４の復号化部３４Ｂ
は、リーダライタ２より送信されてきた暗号化されてい
る乱数を復号化し、この復号化した乱数を暗号化部３４
Ａに転送する。暗号化部３４Ａにおいては、第２の縮退
鍵Ｋ_4s2を用いて暗号化し、リーダライタ２に送信す
る。

【００９７】リーダライタ２においては、暗号化部２２
の復号化部２２Ｂで、ＩＣカード３より送信されてきた
暗号化されている乱数を、第２の縮退鍵Ｋ_4s2を用いて
復号化する。復号結果は、制御部２４に転送される。

【００９８】このようにして復号された乱数は、ＩＣカ
ード３が適正なものであれば、乱数生成部２３で生成し
た乱数と同一の乱数となっている。従って、この受信し
た乱数が生成した乱数と等しいか否かを調べることで、
認証処理を行うことができる。

【００９９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数の
ＩＣカードからの応答に対し、誤った処理を行うという
ような混乱を避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の認証システムの構成例を示すブロック
図である。

【図２】図１のメモリ３１のデータ構造の例を示す図で
ある。

【図３】図１の縮退処理部１３の構成例を示す図であ
る。

【図４】図３の２入力縮退回路の構成例を示す図であ
る。

【図５】図３の２入力縮退回路の構成例を示す図であ
る。

【図６】図３の２入力縮退回路の構成例を示す図であ
る。

【図７】図１の認証システムの動作を説明するタイミン
グチャートである。

【図８】図１の縮退処理部１３の他の構成例を示す図で
ある。

【図９】図８に示す構成例で縮退鍵を生成する場合にお
けるプロバイダ１の認証システムの構成例を示すブロッ
ク図である。

【図１０】図８に示す構成例で縮退鍵を生成する場合に
おけるプロバイダ２の認証システムの構成例を示すブロ
ック図である。

【図１１】図８に示す構成例で縮退鍵を生成する場合に
おけるプロバイダ４の認証システムの構成例を示すブロ
ック図である。

【図１２】図９のメモリ１１に記憶するデータの生成を
説明する図である。

【図１３】図１０のメモリ１１に記憶するデータの生成
を説明する図である。

【図１４】図１１のメモリ１１に記憶するデータの生成
を説明する図である。

【図１５】図１の縮退処理部１３のさらに他の構成例を
示す図である。

【図１６】図１５に示す方法で縮退鍵を生成する場合の
プロバイダ４の認証システムの構成例を示すブロック図
である。

【図１７】図１６の例の動作を説明するタイミングチャ
ートである。

【図１８】鍵を変更する場合の動作を説明する図であ
る。

【図１９】他の認証処理を説明するブロック図である。

【図２０】従来の認証システムの構成を示す図である。

【符号の説明】

１ コントローラ， ２ リーダライタ， ３ ＩＣカ
ード， １１ メモリ， １２ 通信部， １３ 縮退
処理部， １４ 制御部， ２１ 通信部，２２ 暗号
化部， ２３ 乱数生成部， ２４ 制御部， ３１
メモリ， ３２ 縮退処理部， ３３ 通信部， ３４
暗号化部， ３５ 乱数生成部，３６ 制御部

フロントページの続き (72)発明者 高田 昌幸 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5B058 KA31 5J104 AA07 AA16 EA01 EA04 EA15 EA18 EA22 EA26 JA03 KA02 KA04 KA06 KA15 MA01 NA02 NA35 NA37 NA40 NA41 PA14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リーダライタと第１のＩＣカードおよび
   第２のＩＣカードがとの間の認証方法において、 リーダライタが前記第１のＩＣカードおよび前記第２の
   ＩＣカードにそれぞれＩＤ番号を要求する工程と、 前記第１のＩＣカードおよび前記第２のＩＣカード内で
   タイムスロットの割当処理を実行し、割当られたタイム
   スロットで前記第１のＩＣカードおよび前記第２のＩＣ
   カードがそれぞれ第１のＩＤ番号および第２のＩＤ番号
   を前記リーダライタに送信する工程と、 前記リーダライタが前記第１のＩＤ番号および前記第２
   のＩＤ番号をそれぞれ受信する工程と、 前記リーダライタ内で生成した第１の乱数と、前記リー
   ダライタ内で受信した前記第１のＩＤ番号または前記第
   ２のＩＤ番号に演算を施した結果を前記リーダライタが
   有する暗号鍵を用いて第１の縮退鍵を生成する工程と、 前記第１の乱数と、前記第１のＩＣカードまたは前記第
   ２のＩＣカードのうちの一方に記憶されている複数の鍵
   から生成する縮退鍵の生成に関する情報を前記第１のＩ
   Ｃカードおよび前記第２のＩＣカードに送信する工程
   と、 前記情報を受信した前記第１のＩＣカードまたは前記第
   ２のＩＣカード内で、前記情報から第２の縮退鍵を生成
   する工程と、 前記第２の縮退鍵を用いて前記第１の乱数を暗号化して
   前記リーダライタに送信する工程と、 受信され暗号化された前記第１の乱数を前記第１の縮退
   鍵で復号化する工程と、 復号化された前記第１の乱数と前記第１の乱数を比較す
   る工程とを含むことを特徴とする認証方法。
2. 【請求項２】 前記情報を受信した前記第１のＩＣカー
   ドまたは前記第２のＩＣカード内で第２の乱数を生成
   し、暗号化された前記第１の乱数とともに前記リーダラ
   イタに送信する工程と、 受信された前記第２の乱数を前記第１の縮退鍵を用いて
   暗号化して前記第１のＩＣカードまたは前記第２のＩＣ
   カードに送信する工程と、 受信され暗号化された前記第２の乱数を前記第２の縮退
   鍵で復号化する工程と、 復号化された前記第２の乱数と前記第２の乱数を比較す
   る工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載
   の認証方法。
3. 【請求項３】 前記第１の乱数は前記第１の縮退鍵で暗
   号化され、前記第２の縮退鍵で復号化されることを特徴
   とする請求項１または２に記載の認証方法。
4. 【請求項４】 前記第１の縮退鍵および前記第２の縮退
   鍵は、それぞれ２つの縮退鍵からなり、前記リーダライ
   タまたは前記第１のＩＣカードおよび前記第２のＩＣカ
   ード内で生成した乱数の暗号化および復号化に用いるこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の認証方法。