JP2013020378A - 電子タグ認証システム及び電子タグ - Google Patents

Abstract

【課題】相互認証アルゴリズムを新しく変更した場合においても、変更前の期間に製造された電子タグとの間で相互認証を行うことが可能な電子タグ認証システムを提供できるようにする。
【解決手段】相互認証を行うための相互認証アルゴリズムとして、第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムを実行する手段を備えて、前記親機から送信されるコマンドに応じて、前記第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムの何れかを用いて相互認証を行うことが可能な電子タグと、前記電子タグが有する第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムの何れか１つを用いて電子タグとの間で相互認証を行う親機とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は電子タグ認証システム及び電子タグに関し、特に、親機と電子タグとの間で相互認証通信を行い、偽造の電子タグを取り付けた物品を検出するために用いて好適な技術に関する。

最近、電子タグが普及し、多くのユーザにより店舗における支払いなどに利用されている。電子タグの利用時には、不正な電子タグの利用を防止するため、認証処理が必要となる。このような認証方法については、各種の提案がなされている（例えば特許文献１）。

従来、電子タグを物品に装着し、前記電子タグと親機（リーダ／ライタ装置）と相互認証アルゴリズムを用いて相互認証を行うことにより、電子タグが装着されている物品の真偽を検出する認証システムが実用化されている。このような認証システムにおいて、電子タグの偽造が行われると、前記電子タグを備えた物品の真偽を検出することが困難になってしまう。そこで、偽造された電子タグを見つけた場合には、それまで使用していた相互認証アルゴリズムを廃止して、新規の相互認証アルゴリズムを用いて相互認証を行う等の必要がある。

特許第３７０９９４６号公報

しかしながら、偽造された電子タグを見つけた時点においては、本物の製品が大量に流通している。このため、偽造された電子タグを見つけた時点でそれまでの相互認証アルゴリズム（第１の相互認証アルゴリズム）を新しい相互認証アルゴリズム（第２の相互認証アルゴリズム）に変更してしまうと、それまでに出回っていた本物の製品までも偽物と判断してしまう不都合が生じる。

具体的には、例えば、偽ブランド製品を検出する偽物検出装置（親機：リーダ／ライタ装置）において、第１の相互認証アルゴリズムから第２の相互認証アルゴリズムに変更して偽ブランド製品を検出するようにした場合、第１の相互認証アルゴリズムを使用していた期間に製品化された本物のブランド製品を偽物として検出してしまう不都合が発生する。
本発明は前述の問題点に鑑み、相互認証アルゴリズムを新しく変更した場合においても、変更前の期間に製造された本物の電子タグとの間で相互認証を行うことが可能な電子タグ認証システムを提供できるようにすることを目的とする。

本発明の認証システムは、親機と電子タグとの間で相互認証を行う電子タグ認証システムであって、前記相互認証を行うための相互認証アルゴリズムとして、第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムを実行する暗号化手段を備え、前記親機から送信されるコマンドに応じて、前記第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムの何れかを用いて相互認証を行うことが可能な電子タグと、前記電子タグが有する第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムの何れか１つを用いて電子タグとの間で相互認証を行う親機とを有することを特徴とする。
本発明の電子タグ認証システムの他の特徴とするところは、前記電子タグは、前記親機から送信される認証コマンドが第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムの何れに対応するのか解析する認証コマンド解析手段と、前記認証コマンド解析手段の解析結果に応じた認証アルゴリズムを前記第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムの中から選択する認証アルゴリズム選択手段と、前記認証アルゴリズム選択手段により選択された認証アルゴリズムを暗号化手段で実行するための暗号化部設定データ読み出し手段とを有することを特徴とする。
また、本発明の電子タグ認証システムのその他の特徴とするところは、前記第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムは、前記電子タグを所定の区分に分けることが可能な区分コードを有することを特徴とする。
また、本発明の電子タグ認証システムのその他の特徴とするところは、前記第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムは、前記電子タグを所定のグループに分けることが可能なグループコードを有することを特徴とする。

また、本発明の電子タグの特徴とするところは、前記に記載の電子タグ認証システムを構成可能なことを特徴とする。

本発明によれば、偽の電子タグが見つかった場合には新規の相互認証アルゴリズムに変更して相互認証を行うことにより、相互認証アルゴリズムの変更以降においては偽の電子タグを確実に検出することができる。また、相互認証アルゴリズムを変更する以前の期間に製造された正規の電子タグとの相互認証も確実に行うことが可能な電子タグ認証システムを提供することができる。

本発明の実施形態を示し、電子タグ認証システムの構成例を示すブロック図である。 電子タグシステムの処理手順の一例を説明するフローチャートである。 電子タグ認証システムで使用する相互認証アルゴリズムを説明する図である。 相互認証アルゴリズムの変更以降において、本物の電子タグとは相互認証が可能であるが、偽物の電子タグとは相互認証が不可能であることを説明する図である。 グループコードと区分コードの使用例について説明する図である。

（第１の実施形態）
次に、図１を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態の電子タグシステムの構成例を示すブロック図である。本実施形態の電子タグシステム１は、リーダライタ１１と電子タグ１２とにより構成されている。
リーダライタ１１は、ＣＰＵ１１０１、ＲＡＭ１１０２、ＲＯＭ１１０３、ＥＥＰＲＯＭ１１０４、ＵＡＲＴ１１０５、表示部１１０６、符号化部１１０７、ＡＳＫ変調部１１０８、ＡＳＫ復調部１１０９、復号部１１１０、および暗号化部１１１１を有している。

ＣＰＵ１１０１は、各部の動作を制御する。ＲＡＭ１１０２は、必要なデータを一時的に記憶する。ＲＯＭ１１０３は、データ、プログラムなどを記憶する。ＥＥＰＲＯＭ１１０４は、電源のオフ後も保持する必要があるデータなどを記憶する。ＵＡＲＴ１１０５は、図示せぬ外部のコントローラとの間で授受される信号のシリアル／パラレル変換を行う。表示部１１０６は、所定の情報を表示する。

符号化部１１０７は、送信するデータを符号化する。ＡＳＫ変調部１１０８は、符号化部１１０７でて符号化されたデータをＡＳＫ変調し、電子タグ１２に送信する。
ＡＳＫ復調部１１０９は、電子タグ１２からの信号を受信し、ＡＳＫ復調する。復号部１１１０は、ＡＳＫ復調部１１０９にてＡＳＫ復調された信号を復号する。暗号化部１１１１は、送信するデータを暗号化し、また受信した暗号化されているデータを復号する。

電子タグ１２は、ＣＰＵ１２０１、ＲＡＭ１２０２、ＲＯＭ１２０３、ＥＥＰＲＯＭ１２０４、符号化部１２０５、ＡＳＫ変調部１２０６、ＡＳＫ復調部１２０７、復号部１２０８、および暗号化部１２０９を有している。

ＣＰＵ１２０１は、各部の動作を制御する。ＲＡＭ１２０２は、必要なデータを一時的に記憶する。ＲＯＭ１２０３は、データ、プログラムなどを記憶する。ＥＥＰＲＯＭ１２０４は、電源のオフ後も保持する必要があるデータなどを記憶する。

符号化部１２０５は、送信するデータを符号化する。ＡＳＫ変調部１２０６は、データをＡＳＫ変調し、リーダライタ１１に送信する。ＡＳＫ復調部１２０７は、リーダライタ１１からの信号を受信し、ＡＳＫ復調する。復号部１２０８は、ＡＳＫ復調された信号を復号する。暗号化部１２０９は、送信するデータを暗号化し、また受信した暗号化されているデータを復号する。

図２は、本実施形態の電子タグシステム１の処理手順の一例を表すフローチャートである。
リーダライタ１１が電子タグ１２に認証メッセージ１を送信する。この認証メッセージ１には、リーダライタ１１が暗号化部１１１１で相互認証アルゴリズムＡ１と内蔵する鍵１を適用して暗号化した認証情報Ａが含まれている。

電子タグ１２は、リーダライタ１１が有する鍵１と鍵２と共通の鍵１と鍵２を有しているので、その鍵１と、相互認証アルゴリズムＡ１、により、認証メッセージ１に含まれている暗号化されている認証情報Ａを暗号化部１２０９で復号することができる。
復号された認証情報Ａを相互認証アルゴリズムＡ１と鍵２を適用して暗号化部１２０９にて暗号化し、認証レスポンス１としてリーダライタ１１に送信する。

リーダライタ１１の正当性検証アルゴリズムＢ１は、暗号化部１１１１において認証レスポンス１に含まれる認証情報Ａを相互認証アルゴリズムＡ１と鍵２を適用して復号し、認証メッセージ１に含めた認証情報Ａと比較することで、電子タグ１２を認証する。

同様に、電子タグ１２がリーダライタ１１を次のように認証する。
すなわち、電子タグ１２がリーダライタ１１に認証メッセージ２を送信する。この認証メッセージ２には、電子タグ１２が相互認証アルゴリズムＡ１と鍵２を適用して暗号化した認証情報Ｂが含まれている。

リーダライタ１１は、認証メッセージ２に含まれている暗号化されている認証情報Ｂを暗号化部１１１１にて相互認証アルゴリズムＡ１と鍵２を適用して復号する。復号された認証情報Ｂを相互認証アルゴリズムＡ１と鍵１を適用して暗号化し、認証レスポンス２として電子タグ１２に送信する。

電子タグ１２の正当性検証アルゴリズムｂ１は、認証レスポンス２に含まれる認証情報Ｂを相互認証アルゴリズムＡ１と鍵１を適用して復号し、認証メッセージ２に含めた認証情報Ｂと比較することで、リーダライタ１１を認証する。

以上は、従来より行われている認証システムの例の概要であるが、本実施形態の電子タグ認証システムは、以下に示すような特徴を有する。以下、本実施形態の電子タグ認証システムの特徴を実施形態に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図３は、本実施形態の電子タグ認証システムで用いる相互認証アルゴリズムを説明する図である。
図３に示すように、本実施形態の電子タグ１２はコマンド制御部３０を有している。コマンド制御部３０は、前述したＣＰＵ１２０１、ＲＡＭ１２０２、ＲＯＭ１２０３等によりプログラム構成されるものであり、認証コマンド解析部３１、認証アルゴリズム選択部３２、暗号化部設定データ読み出し部３３等を有する。また、本実施形態のＲＯＭ１２０３、ＥＥＥＰＲＯＭ１２０４の何れか一方、または両方のメモリ領域に設けられた相互認証アルゴリズムメモリ３４には暗号化部１２０９で３２種類の認証演算を実行するための３２種類の暗号化部設定データが格納されている。

認証コマンド解析部３１は、リーダライタ１１から送られる認証コマンドを解析するためのものであり、解析結果を認証アルゴリズム選択部３２に出力する。認証アルゴリズム選択部３２は、認証コマンド解析部３１の解析結果に基づいてリーダライタ１１との間で行う相互認証で使用する相互認証アルゴリズムを選択し、選択結果を暗号化部設定データ読み出し部３３に出力する。

暗号化部設定データ読み出し部３３は、認証アルゴリズム選択部３２にて選択された相互認証アルゴリズムを暗号化部１２０９で実行するための設定データを認証アルゴリズムメモリ３４の中から読み出す。

図３に示すように、本実施形態の認証アルゴリズムメモリ３４は、Ｇ１〜Ｇ４の４つのグループコードと、Ｊ１〜Ｊ８の８つの区分コードとによりヘッダ部分Ｈが構成されている。例えば、第１グループの第１区分「Ｇ１−Ｊ１」は「１−１」となり、「第１の認証アルゴリズム０１」を使用するように構成されている。

図４に、本実施形態の電子タグ認証システムの実際の使用例を示す。
図４に示した使用例は、電子タグ１２を取り付けて製品の真贋を検出している製品（例えば、高価なブランド製品）において、贋品が出現した場合の対処方法である。

前述したように、偽造された電子タグを見つけた時点においては、それまでに製造された本物の製品が大量に流通している。このため、偽造された電子タグを見つけた時点でそれまでの相互認証アルゴリズム（第１の相互認証アルゴリズム）を新しい相互認証アルゴリズム（第２の相互認証アルゴリズム）に変更してしまうと、それまでに出回っていた本物の製品までも偽物と判断してしまう不都合が生じる。

このような不都合を解消するために、本実施形態においては、図４に示したように、
「１−１」を使って運用中に贋品の子機１２'−１を見つけた場合、親機１１−１が運用する認証アルゴリズムを「１−１」から「１−２」の認証アルゴリズムである「第２のアルゴリズム０２」に変更する。

この様に以降は、第１のグループＧ１においては第１の区分コマンド０１を使用しておき、以降は贋品の子機が見つかる都度、認証アルゴリズムを第２のアルゴリズム０２→第３のアルゴリズム０３→第４のアルゴリズム０４→・・・に変更していく。

同様に、第２のグループＧ２においては、第９のアルゴリズム０９を使用し、以降は贋品の子機が見つかる都度、認証アルゴリズムを、第１０のアルゴリズム１０→第１１のアルゴリズム１１→第１２のアルゴリズム１２→・・・に変更していく。
第３のグループＧ３においては、第１７のアルゴリズム１７を使用し、以降は贋品の子機が見つかる都度、認証アルゴリズムを、第１８のアルゴリズム１８→第１９のアルゴリズム１９→第２０のアルゴリズム２０→・・・に変更していく。
第４のグループＧ４においては、第２５のアルゴリズムを使用し、以降は贋品の子機が見つかる都度、認証アルゴリズムを、第２６のアルゴリズム２６→第２７のアルゴリズム２７→第２８のアルゴリズム２８→・・・に変更していく。

前述したように本実施形態の電子タグ１２においては、３２種類の相互認証アルゴリズムを全て格納しており、リーダライタ１１から送られてくるコマンドのグループが変更された場合においても全て対応することができる。これにより、図４において「正規品」として示した電子タグ１２（子機）の場合には親機１１が運用する認証アルゴリズムを変更しても完全に対応することができる。

それに対して、「偽造された電子タグ１２'−１」を取り付けた製品（贋ブランド品）は親機１１が使用する新グループの相互認証アルゴリズムに対応することができない。このため、親機１１の運用する認証アルゴリズムを変更させた以降においては、贋品は本物の製品と明確に区別されてしまうので、流通が困難になってしまう。図４においては、グループが４で全体で３２個の例を示しているが、３２個に限定されるものではなく、ＲＯＭ１２０３に格納可能である限り、より多くすることができる。

（第２の実施形態）
次に、図５を参照しながらＧ１〜Ｇ４の４つのグループコードの使用例について説明する。
本実施形態においては、倉庫５０に設置した製品管理装置５１において、同一の製品について仕向け地毎にグループ分けしている様子を示している。この例においては、製品管理装置５１が「地域＿１向け」、「地域＿２向け」、「地域＿３向け」の３つのグループに分けている。

このようにグループ分けされた製品は、送られた地域のクライアント５２により、その地域に正しく送られたことが確認される。そして、出荷梱包された後にホスト５３よって製品の正否が確認される。

この場合は、製品の真贋を確認することができるばかりでなく、仕向け地の正否も確認することができるので、同じ製品であっても地域毎に仕様や取扱説明書、添付品が異なる場合などにおいて、地域が異なる場所に製品供給することで発生する不都合を防止することができる。

さらに、異なる製品にも装着する場合には誤装着を防止するため、該当する製品ごとに使用する認証アルゴリズム１〜認証アルゴリズムｎを配分して、該当製品に対して割り当てた認証アルゴリズムだけを有効にする管理データを記憶させることが出来る。認証アルゴリズムの配分はグループコード、区分コードによっても出来る。

同電子タグを認証だけでなく製造管理、物流管理、在庫管理にのみ使ってもよく、
同電子タグを使って認証するシステムのハードは流用できるので効率がよい。この場合は、認証なしでも一部機能と、メモリエリアを開放するだけで実現できる。

１１ リーダライタ
１２ 電子タグ
３０ コマンド制御部
３１ 認証コマンド解析部
３２ 認証アルゴリズム選択部
３３ 暗号化部設定データ読み出し部
３４ 相互認証アルゴリズムメモリ
Ｈ ヘッダ部分
Ｇ グループコード
Ｊ 区分コード

Claims (7)

1. 親機と電子タグとの間で相互認証を行う電子タグ認証システムであって、
   前記相互認証を行うための相互認証アルゴリズムとして、第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムを実行する暗号化手段と、前記親機から送信されるコマンドに応じて、前記第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムの何れかを用いて相互認証を行うことが可能な電子タグと、
   前記電子タグが有する第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムの何れか１つを用いて電子タグとの間で相互認証を行う親機とを有することを特徴とする電子タグ認証システム。
2. 前記電子タグは、前記親機から送信される認証コマンドが第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムの何れに対応しているか解析する認証コマンド解析手段と、
   前記認証コマンド解析手段の解析結果に応じた認証アルゴリズムを第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムの中から選択する認証アルゴリズム選択手段と、
   前記認証アルゴリズム選択手段により選択された認証アルゴリズムを実行する暗号化手段を有することを特徴とする請求項１に記載の電子タグ認証システム。
3. 前記電子タグが備える第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムのうち、選定した１つまたは複数の認証アルゴリズムだけを選択的に動作可能とすることを特徴とする請求項１または２に記載の電子タグ認証システム
4. 前記第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムは、前記電子タグを所定の区分に分けることが可能な区分コードを有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電子タグ認証システム。
5. 前記第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムは、前記電子タグを所定のグループに分けることが可能なグループコードを有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電子タグ認証システム。
6. 前記電子タグが備える第１の認証アルゴリズム〜第ｎの認証アルゴリズムのうち、選定したグループ、あるいは区分の認証アルゴリズムだけを選択的に動作可能とすることを特徴とする請求項４または５に記載の電子タグ認証システム。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の電子タグ認証システムを構成することが可能なことを特徴とする電子タグ。

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