JP3254093B2 - Non-contact IC card system - Google Patents
Non-contact IC card systemInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、有料道路の料金収受に
利用される非接触ＩＣカードシステムに関する。本発明
は、上記以外にも物流・入退出管理システムなど、特に
セキュリティが要求される分野にも利用することがてき
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contactless IC card system used for toll collection on toll roads. In addition to the above, the present invention can be used in a field where security is particularly required, such as a distribution / entry / exit management system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、有料道路での交通渋滞緩和・料金
収受業務の省力化の一案として非接触ＩＣカードシステ
ムの実用化研究が盛んに実施されている。図６は、近年
の非接触ＩＣカードシステムの運用メッセージを示した
ものである。図６において、１１は非接触ＩＣカードを
示したものであり、車両１２に搭載されて、非接触ＩＣ
カードシステム使用可能な料金所ゲートに進入する事に
なる。2. Description of the Related Art In recent years, research on practical use of a non-contact IC card system has been actively conducted as a measure for reducing traffic congestion on toll roads and saving labor in toll collection. FIG. 6 shows an operation message of the contactless IC card system in recent years. In FIG. 6, reference numeral 11 denotes a non-contact IC card,
You will enter a toll gate where a card system can be used.
【０００３】１４は地上機アンテナであり、筐体１５に
支持されている。１３は地上機アンテナが作り出す非接
触ＩＣカードとの無線による通信領域である。[0004] A ground machine antenna 14 is supported by a housing 15. Reference numeral 13 denotes a wireless communication area with a non-contact IC card created by the ground unit antenna.
【０００４】１６は地上機アンテナを制御する、アンテ
ナ制御装置である。１７は料金所ブースである。このよ
うな、非接触ＩＣカード使用可能な料金所ゲートに車両
１２が進入した場合、非接触ＩＣカードは、地上機アン
テナが出力する問合せメッセージに応答して、固有情報
を地上機アンテナに返信することになる。[0004] Reference numeral 16 denotes an antenna control device for controlling a ground unit antenna. 17 is a toll booth. When the vehicle 12 enters such a toll gate where a contactless IC card can be used, the contactless IC card returns unique information to the ground antenna in response to an inquiry message output by the ground antenna. Will be.
【０００５】この固有情報の中には、非接触ＩＣカード
のＩＣ番号や、車種区分、入口料金所の情報などの重要
なデータを含んでいる。地上機アンテナおよびアンテナ
制御装置では、その情報を受信し、課金値（通行料金）
を計算し、非接触ＩＣカードに返送することになる。[0005] The unique information includes important data such as an IC number of a non-contact IC card, a vehicle type classification, and information on an entrance tollgate. The ground equipment antenna and the antenna control device receive the information and charge the bill (toll)
Is calculated and returned to the non-contact IC card.
【０００６】非接触ＩＣカードでは、その課金値を受信
し、内部の記録媒体から課金値を減算し、新残額に更新
することになる。図７は、従来の非接触ＩＣカードの内
部ブロック図を示したものである。図７において、２２
０は非接触ＩＣカードのＣＰＵである。[0006] The non-contact IC card receives the billing value, subtracts the billing value from the internal recording medium, and updates it to the new balance. FIG. 7 shows an internal block diagram of a conventional non-contact IC card. In FIG. 7, 22
0 is a CPU of the non-contact IC card.
【０００７】２２１はプログラム用のＲＯＭ、２２２は
作業用もしくは、データ一時記憶用のＲＡＭである。２
２３は、金額を電気的に記憶するＥＥＰＲＯＭである。Reference numeral 221 denotes a ROM for programs, and 222 denotes a RAM for work or temporary storage of data. 2
Reference numeral 23 denotes an EEPROM for electrically storing an amount.
【０００８】２２４は、無線通信用で受信したシリアル
データをパラレルデータに変換したり、ＣＰＵのデータ
を無線通信用に加工したりする無線通信用ロジックであ
る。２２５は、無線通信のためのアナログユニットであ
り、データ復調回路、データ変調回路などより構成され
ている。Reference numeral 224 denotes a wireless communication logic for converting serial data received for wireless communication into parallel data and processing CPU data for wireless communication. Reference numeral 225 denotes an analog unit for wireless communication, which includes a data demodulation circuit, a data modulation circuit, and the like.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところが上記、従来の
非接触ＩＣカードでは、非接触ＩＣカードと地上機アン
テナとの無線回線上のセキュリティは、何ら考慮されて
いなかった。つまり、地上機から送信される問合せメッ
セージも、課金処理メッセージも、非接触ＩＣカードか
ら返送されるＩＤメッセージもすべて、一般的に知識の
ある人が認識可能なメッセージ（平文）でやりとりされ
ていた。However, in the above-described conventional non-contact IC card, no consideration has been given to the security of the radio channel between the non-contact IC card and the ground antenna. In other words, the inquiry message transmitted from the ground machine, the billing message, and the ID message returned from the contactless IC card are all exchanged in a message (plain text) generally recognizable by a knowledgeable person. .
【００１０】このような事態は、金額情報を扱う料金所
システムにおいては、懸念されるべきである。なぜなら
ば、このメッセージの盗聴者は、容易にこのメッセージ
を理解でき、もし意図すれば、メッセージの一部を、有
利なメッセージに交換したりして、正常の課金値よりも
格安でもしくは、無料で料金所ゲートを通過することも
可能である。本発明は、これらの問題を解決することが
できる非接触ＩＣカードシステムを提供することを目的
とする。[0010] Such a situation should be concerned in a tollgate system that handles price information. This is because eavesdroppers of this message can easily understand this message and, if intended, exchange some of the message for a favorable message, at a price lower than the normal billing value, or for free. It is also possible to pass through the tollgate at. An object of the present invention is to provide a contactless IC card system that can solve these problems.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明に係る非接触ＩＣ
カードシステムは、有料自動車道路を走行する車両に搭
載された非接触ＩＣカードと地上機との間で無線通信
し、ノンストップかつキャッシュレスで通行できる料金
収受システムの非接触ＩＣカードシステムにおいて、 （Ａ）前記非接触ＩＣカードは、メッセージ暗号化のた
めの暗号アルゴリズム実行器と、暗号化のための複数の
機密キーを格納した機密キー格納メモリと、ランダムナ
ンバー発生器により構成され、 （Ｂ）前記地上機側も、暗号アルゴリズム実行器と、暗
号化のための複数の機密キーを格納した機密キー格納メ
モリと、ランダムナンバー発生器により構成されること
により、 （Ｃ）メッセージの送信に際して、前記ランダムナンバ
ー発生器で乱数を発生させ、 （Ｄ）前記乱数と前記機密キー格納メモリから任意に読
出した機密キーにより一時キーを作成し、 （Ｅ）前記一時キーによりメッセージを暗号化し、 （Ｆ）さらに前記暗号化に用いた機密キーを示すキー番
号と乱数も同時にメッセージの内容として発信し、 （Ｇ）前記暗号化されたメッセージを受信した側では、
受信したキー番号を認識し、このキー番号で指定された
機密キーを前記機密キー格納メモリから読出し、この機
密キーと受信した乱数により一時キーを作成して前記暗
号化されたメッセージを復号し、 （Ｈ）メッセージごとに、前記暗号化のための機密キー
と乱数を更新することにより、交換されるメッセージの
機密性を向上させることを特徴とする。A non-contact IC according to the present invention.
The card system is a non-contact IC card system of a toll collection system that allows wireless communication between a non-contact IC card mounted on a vehicle traveling on a toll road and a ground machine, and allows non-stop and cashless traffic. A) The non-contact IC card includes an encryption algorithm executing unit for message encryption, a secret key storage memory storing a plurality of secret keys for encryption, and a random number generator; The ground unit also includes a cryptographic algorithm executing unit, a secret key storage memory storing a plurality of secret keys for encryption, and a random number generator. (C) When transmitting a message, A random number is generated by a random number generator, and (D) the random number and the secret key are arbitrarily read from the memory. (E) encrypting the message with the temporary key; (F) transmitting a key number indicating the secret key used for the encryption and a random number at the same time as the content of the message; On the side receiving the encrypted message,
Recognizing the received key number, reading the secret key specified by this key number from the secret key storage memory, creating a temporary key with the secret key and the received random number, and decrypting the encrypted message, (H) The confidentiality of the exchanged message is improved by updating the secret key for encryption and the random number for each message.
【００１２】[0012]
【００１３】[0013]
【００１４】[0014]
【００１５】[0015]
【作用】本発明の非接触ＩＣカードシステムによれば、
地上機アンテナからのメッセージには先頭にキー（以下
Ｋｅｙという）番号が付加されている。According to the contactless IC card system of the present invention,
The message from the ground plane antenna has a key (
Key (referred to as Key) .
【００１６】その後、数バイトは乱数が発信される。更
にその後に続くデータは、このＫｅｙ番号で指定された
機密Ｋｅｙと乱数を暗号化関数で実行した一時Ｋｅｙで
暗号化されている。Thereafter, a random number is transmitted for several bytes. Further, the subsequent data is encrypted with the confidential key specified by the key number and the temporary key obtained by executing a random number using an encryption function.
【００１７】非接触ＩＣカードでは、この機密メッセー
ジを受信すると、最初にＫｅｙ番号を認識し、このＫｅ
ｙ番号で指定された機密ＫｅｙをＫｅｙメモリの中から
検索し、暗号アルゴリズム実行器に入力する。When the non-contact IC card receives this confidential message, it first recognizes the Key number,
The security key designated by the y number is searched from the key memory and input to the encryption algorithm executing unit.
【００１８】次に、受信された乱数を同時に暗号アルゴ
リズム実行器に入力し、出力として一時Ｋｅｙを得る事
ができる。その後、この一時Ｋｅｙと、同時に受信した
機密データを、再び暗号化アルゴリズム実行器に入力す
ることにより、出力として、平文の認識可能なメッセー
ジを得ることができる。Next, the received random numbers are simultaneously input to the encryption algorithm execution unit, and a temporary key can be obtained as an output. Thereafter, the temporary key and the confidential data received at the same time are again input to the encryption algorithm executing unit, whereby a plaintext recognizable message can be obtained as an output.
【００１９】非接触ＩＣカードが地上機アンテナに返信
する際も同様である。非接触ＩＣカードは、任意にＫｅ
ｙメモリのなかから機密Ｋｅｙを選択し、更に乱数を発
生させ、暗号化アルゴリズム発生器に入力し、一時Ｋｅ
ｙを作成する。そのＫｅｙでデータを暗号化して、もと
もとの機密ＫｅｙのＫｅｙ番号と、数バイトの乱数とと
もに地上機に返信する。The same applies when the non-contact IC card returns a reply to the ground antenna. Non-contact IC card can be Ke
A secret key is selected from the y memory, a random number is generated, and the random number is input to an encryption algorithm generator.
Create y. The key is used to encrypt the data, and the key is returned to the ground machine together with the key number of the original confidential key and a random number of several bytes.
【００２０】[0020]
（第１実施例）本発明の第１実施例を図１、図２を用い
て説明する。図１において、１は非接触ＩＣカードのＣ
ＰＵである。(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a contactless IC card C
PU.
【００２１】２はプログラム用のＲＯＭである。３は、
ＣＰＵの作業用ＲＡＭであり、同時にデータの一時格納
エリアでもある。Reference numeral 2 denotes a program ROM. 3 is
It is a working RAM for the CPU and also a temporary storage area for data.
【００２２】４は不揮発性のメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）で
あり、非接触ＩＣカードが前払い形態の運用をされた場
合、電気的に金額を記憶する財布代わりになるものであ
る。５はＫｅｙメモリであり、複数の暗号Ｋｅｙが格納
された領域である。Reference numeral 4 denotes a non-volatile memory (EEPROM), which serves as a wallet for electrically storing the amount of money when the contactless IC card is operated in a prepaid form. Reference numeral 5 denotes a key memory, which is an area in which a plurality of encryption keys are stored.
【００２３】６は暗号アルゴリズム実行器である。７は
無線インタフェースロジック回路であり、８は無線通信
用ユニットである。Reference numeral 6 denotes an encryption algorithm executor. 7, a wireless interface logic circuit; and 8, a wireless communication unit.
【００２４】本発明の、非接触ＩＣカードと地上機アン
テナで双方に交信されるメッセージは、図２のようにな
っている。基本構成は、暗号化の際に使用されたＫｅｙ
を指し示すＫｅｙ番号（Ｋｅｙインデックス）９と、そ
のＫｅｙで暗号化された機密データ１０の集まりで１つ
のパケットが構成される事になる。FIG. 2 shows a message exchanged between the contactless IC card and the ground unit antenna according to the present invention. The basic configuration is the key used for encryption.
A key number (Key index) 9 indicating the key and secret data 10 encrypted with the Key constitutes one packet.
【００２５】まず、地上機は、このパッケットを非接触
ＩＣカードに送信することになる。これを受信した非接
触ＩＣカードでは、まずＫｅｙ番号の認識を行なう。そ
して、このＫｅｙ番号が示すＫｅｙの内容を、暗号アル
ゴリズム実行器に入力すると同時に、受信した暗号化さ
れたメッセージも一緒に入力する。その出力として平文
の認識可能なデータを得ることができるようになる。こ
のような暗号化されたデータから元の平文を再生する動
作を復号処理と呼ぶ。First, the ground machine transmits this packet to the non-contact IC card. The non-contact IC card receiving this first recognizes the Key number. Then, the contents of the key indicated by the key number are input to the encryption algorithm executor, and at the same time, the received encrypted message is also input. Recognizable data in plain text can be obtained as the output. The operation of reproducing the original plaintext from such encrypted data is called a decryption process.
【００２６】つまり、地上機のアンテナ制御装置と非接
触ＩＣカードの双方で、同じ暗号Ｋｅｙをもっていなけ
れば、暗号化されたメッセージの解読はできない事にな
る。これは、この暗号化Ｋｅｙを知り得ない外部の盗聴
者から重要データを保護するごとに非常な有効な手段と
なる。That is, unless both the antenna controller of the ground unit and the non-contact IC card have the same encryption key, the encrypted message cannot be decrypted. This is an extremely effective means every time important data is protected from an outside eavesdropper who cannot know the encryption key.
【００２７】さらに、非接触ＩＣカードが、地上機アン
テナに対して返信する場合も同じであり、まず最初に非
接触ＩＣカードは、任意のＫｅｙ番号を選択し、そのＫ
ｅｙで示されたＫｅｙメモリの内容、すなわち暗号Ｋｅ
ｙ自体を、暗号アルゴリズム実行器に入力する。Further, the same applies to the case where the non-contact IC card sends a reply to the ground unit antenna. First, the non-contact IC card selects an arbitrary Key number,
key memory contents indicated by key, that is, encryption key
y itself is input to the cryptographic algorithm executor.
【００２８】それと同時に、送信したいメッセージも一
緒に、暗号アルゴリズム実行器に入力する。その結果と
して、機密Ｋｅｙで暗号化されたメッセージをえる事が
できる。このように、解読可能な平文から機密Ｋｅｙを
用いてメッセージを暗号化する動作を、暗号処理と呼
ぶ。At the same time, a message to be transmitted is also input to the encryption algorithm executing unit. As a result, a message encrypted with the secret key can be obtained. The operation of encrypting a message from a decipherable plaintext using a confidential key in this way is called encryption processing.
【００２９】そして、その任意のＫｅｙと暗号化された
データをパケットにして、地上機アンテナに返信する事
になる。 （第２実施例）本発明の第２実施例を図３、図４および
図５を用いて説明する。Then, the arbitrary key and the encrypted data are converted into a packet and returned to the ground antenna. (Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. FIG.
【００３０】図３において、１０１は非接触ＩＣカード
のＣＰＵである。１０２はプログラム用のＲＯＭであ
る。１０３は、ＣＰＵの作業用ＲＡＭであり、同時にデ
ータの一時格納エリアでもある。In FIG. 3, reference numeral 101 denotes a CPU of the non-contact IC card. Reference numeral 102 denotes a program ROM. Reference numeral 103 denotes a work RAM of the CPU, and at the same time, a temporary storage area for data.
【００３１】１０４は不揮発性のメモリ（ＥＥＰＲＯ
Ｍ）であり、非接触ＩＣカードが前払い形態の運用をさ
れた場合、電気的に金額を記憶する財布代わりになるも
のである。Reference numeral 104 denotes a nonvolatile memory (EEPRO)
M), and when the contactless IC card is operated in a prepaid form, it serves as a wallet for electrically storing the amount of money.
【００３２】１０５はＫｅｙメモリであり、複数の暗号
Ｋｅｙが格納された領域である。１０６は暗号アルゴリ
ズム実行器である。１０７はランダムナンバー発生器で
ある。Reference numeral 105 denotes a key memory, which is an area in which a plurality of encryption keys are stored. 106 is an encryption algorithm executor. 107 is a random number generator.
【００３３】１０８は、無線インタフェースロジック回
路であり、１０９は無線通信用ユニットである。これら
の一時Ｋｅｙ作成過程とデータの暗号化過程を示したも
のが図４である。図４に示すように、非接触ＩＣカード
は最初に、自身でランダムナンバーを発生させる。Reference numeral 108 denotes a wireless interface logic circuit, and reference numeral 109 denotes a wireless communication unit. FIG. 4 shows the temporary key creation process and the data encryption process. As shown in FIG. 4, the contactless IC card first generates a random number by itself.
【００３４】そのランダムナンバーと、任意に選択した
機密Ｋｅｙ（マスターＫｅｙ）を同時に暗号アルゴリズ
ム実行器に入力する。その結果として、一時Ｋｅｙを得
る事ができる。The random number and the arbitrarily selected secret key (master key) are simultaneously input to the encryption algorithm executing unit. As a result, a temporary key can be obtained.
【００３５】次に、その一時Ｋｅｙと、暗号化したい
（被暗号化）データを、同時に暗号アルゴリズム実行器
に入力する。その結果として暗号化された機密データを
得る事ができるようになる。Next, the temporary key and the data to be encrypted (encrypted) are simultaneously input to the encryption algorithm executing unit. As a result, encrypted confidential data can be obtained.
【００３６】本発明の、非接触ＩＣカードと地上機アン
テナの双方に交信されるメッセージは、図５の示すよう
になっている。基本構成は、暗号化の際に使用されたＫ
ｅｙを指し示すＫｅｙ番号（Ｋｅｙインデックス）１２
０と、そのＫｅｙとランダムナンバー１２１で暗号化関
数により作成された一時Ｋｅｙと、さらにその一時Ｋｅ
ｙで暗号化された機密データ１２２の集まりで、１つの
パケットが構成される事になる。FIG. 5 shows a message transmitted to both the contactless IC card and the ground unit antenna according to the present invention. The basic configuration is the K used for encryption.
Key number (Key index) indicating the key 12
0, the temporary key created by the encryption function with the key and the random number 121, and the temporary key
One packet is composed of a group of confidential data 122 encrypted with y.
【００３７】実際のアプリケーションでは、以下のよう
に使用される事になる。まず、地上機は、このパッケッ
トを非接触ＩＣカードに送信することになる。これを受
信した非接触ＩＣカードでは、まずＫｅｙ番号の認識を
行なう。In an actual application, it will be used as follows. First, the ground machine transmits this packet to the non-contact IC card. The non-contact IC card receiving this first recognizes the Key number.
【００３８】そして、このＫｅｙ番号が示すＫｅｙの内
容を、暗号アルゴリズム実行器に入力すると同時に、受
信したランダムナンバーも一緒に入力する。その出力と
して一時Ｋｅｙを得ることができる。Then, the contents of the key indicated by the key number are input to the encryption algorithm executing unit, and the received random number is also input. A temporary key can be obtained as the output.
【００３９】この一時Ｋｅｙと、受信された機密データ
を、再度、暗号アルゴリズム実行器に入力することによ
り、平文の認識可能なデータを得ることができるように
なる。このような暗号化されたデータから元の平文を再
生する動作を復号処理と呼ぶ。By inputting the temporary key and the received confidential data again to the encryption algorithm executor, plaintext recognizable data can be obtained. The operation of reproducing the original plaintext from such encrypted data is called a decryption process.
【００４０】つまり、地上機のアンテナ制御装置と非接
触ＩＣカードの双方で、同じ暗号Ｋｅｙをもっていなけ
れば、暗号化されたメッセージの解読はできない事にな
る。これは、この暗号化Ｋｅｙを知り得ない外部の盗聴
者から重要データを保護することに非常な有効な手段と
なり得る。That is, unless both the antenna control device of the ground unit and the non-contact IC card have the same encryption key, the encrypted message cannot be decrypted. This can be a very effective means for protecting important data from an outside eavesdropper who cannot know the encryption key.
【００４１】さらに、非接触ＩＣカードが、地上機アン
テナに対して返信する場合も同じであり、まず最初に非
接触ＩＣカードは、任意のＫｅｙ番号を選択し、そのＫ
ｅｙで示されたＫｅｙメモリの内容、すなわち暗号Ｋｅ
ｙ自体を、暗号アルゴリズム実行器に入力する。The same applies to the case where the non-contact IC card sends a reply to the ground unit antenna. First, the non-contact IC card selects an arbitrary Key number,
key memory contents indicated by key, that is, encryption key
y itself is input to the cryptographic algorithm executor.
【００４２】それと同時に、非接触ＩＣカードで発生さ
せたランダムナンバーも入力する。その結果として一時
Ｋｅｙを得ることができ、送信したいメッセージとこの
一時Ｋｅｙとを再度、暗号アルゴリズム実行器に入力す
る。At the same time, a random number generated by the non-contact IC card is also input. As a result, a temporary key can be obtained, and the message to be transmitted and the temporary key are input to the encryption algorithm executor again.
【００４３】その結果として、機密Ｋｅｙで暗号化され
たメッセージを得る事ができる。このように、解読可能
な平文から機密Ｋｅｙを用いてメッセージを暗号化する
動作を、暗号処理と呼ぶ。As a result, a message encrypted with the secret key can be obtained. The operation of encrypting a message from a decipherable plaintext using a confidential key in this way is called encryption processing.
【００４４】そして、その任意のＫｅｙと、ランダムナ
ンバーと暗号化されたデータを、パケットにして、地上
機アンテナに返信する事になる。なお、発生させるラン
ダムナンバーの長さは、１バイトよりも複数バイトある
方が、作成される一時Ｋｅｙの展開が豊富であり、デー
タのセキュリティは更に向上する。Then, the arbitrary key, random number and encrypted data are sent to the ground equipment antenna as packets. In addition, when the length of the random number to be generated is more than one byte, the temporary key to be created is expanded abundantly, and data security is further improved.
【００４５】[0045]
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【００４６】 （１）本発明の非接触ＩＣカードシステムによれば、地
上機アンテナと交互に交換されるメッセージ内容は、機
密Ｋｅｙと、ランダムナンバーで、暗号化されており、
盗聴者がそのメッセージをなんらかの形で傍受できたと
しても、機密Ｋｅｙを知り得なければ、有効でかつ意味
のあるメッセージに解読できない事になる。 （２）したがって、無線回線上のメッセージのどの部分
が、どのような意味をなすものなのかを認識する事がで
きない事になり、その部分をすり替えて、不正に通行料
金をごまかそうという行為など、あらゆる不正を防止す
ることができる。 （３）また、本発明の最も効果的な使用方法は、交信さ
れるメッセージ毎に、暗号化のＫｅｙ、すなわちＫｅｙ
番号を変化させ、更にランダムナンバーで一時的なＫｅ
ｙをえることである。(1) According to the contactless IC card system of the present invention, the content of a message exchanged alternately with the ground antenna is encrypted with a secret key and a random number.
Even if the eavesdropper could intercept the message in any way, it would not be able to decipher it into a valid and meaningful message if he did not know the secret key. (2) Therefore, it is not possible to recognize what part of the message on the wireless line is what it means, and the act of substituting that part and illegally cheating the toll, etc. , Can prevent any wrongdoing. (3) Also, the most effective use of the present invention is to use an encryption key, that is, a key for each message to be exchanged.
Change the number, and use a random number for temporary Ke
is to get y.
【００４７】これにより、一時Ｋｅｙも、暗号化された
データも、無数の広がりをみせ、暗号化されたメッセー
ジが幾重にも違った形に展開でき、さらに解読を困難に
することができるようになる。As a result, both the temporary key and the encrypted data can be spread innumerably, so that the encrypted message can be developed in a number of different forms and the decryption can be made more difficult. Become.
【図１】本発明の第１実施例に係る非接触ＩＣカードの
構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a non-contact IC card according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例に係るパケットの構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a packet according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２実施例に係る非接触ＩＣカードの
構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a non-contact IC card according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２実施例に係る暗号化処理ルーチ
ン。FIG. 4 shows an encryption processing routine according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２実施例に係るパケットの構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of a packet according to a second embodiment of the present invention.
【図６】非接触ＩＣカードの運用イメージ図。FIG. 6 is an operation image diagram of a non-contact IC card.
【図７】従来の非接触ＩＣカードの構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional non-contact IC card.
１…ＣＰＵ、 ２…ＲＯＭ、 ３…ＲＡＭ、 ４…ＥＥＰＲＯＭ、 ５…Ｋｅｙメモリ、 ６…暗号アルゴリズム実行器、 ７…無線インタフェースロジック回路、 ８…無線通信ユニット、 ９…Ｋｅｙ番号、 １０…暗号化されたデータ、、 １１…非接触ＩＣカード、 １２…車両、 １３…地上機アンテナが作り出す無線による通信領域、 １４…地上機アンテナ、 １５…筐体、 １６…地上機のアンテナ制御装置、 １７…料金所ブース、 １０１…ＣＰＵ、 １０２…ＲＯＭ、 １０３…ＲＡＭ、 １０４…ＥＥＰＲＯＭ、 １０５…Ｋｅｙメモリ、 １０６…暗号アルゴリズム実行器、 １０７…ランダムナンバー発生器、 １０８…無線インタフェースロジック回路、 １０９…無線通信ユニット、 １１３…マスターＫｅｙ、 １２０…Ｋｅｙ番号、 １２１…ランダムナンバー、 １２２…暗号化されたデータ。 ２２０…ＣＰＵ、 ２２１…ＲＯＭ、 ２２２…ＲＡＭ、 ２２３…ＥＥＰＲＯＭ、 ２２４…無線インタフェースロジック回路、 ２２５…無線通信ユニット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... CPU, 2 ... ROM, 3 ... RAM, 4 ... EEPROM, 5 ... Key memory, 6 ... Encryption algorithm execution unit, 7 ... Wireless interface logic circuit, 8 ... Wireless communication unit, 9 ... Key number, 10 ... Encryption 11: Non-contact IC card, 12: Vehicle, 13: Wireless communication area created by ground unit antenna, 14: Ground unit antenna, 15: Casing, 16: Ground unit antenna control device, 17 ... Toll booth, 101: CPU, 102: ROM, 103: RAM, 104: EEPROM, 105: Key memory, 106: encryption algorithm executor, 107: random number generator, 108: wireless interface logic circuit, 109: wireless communication Unit, 113 ... Master Key, 120 ... Key Number, 121 ... Random number, 122: Encrypted data. 220 ... CPU, 221 ... ROM, 222 ... RAM, 223 ... EEPROM, 224 ... wireless interface logic circuit, 225 ... wireless communication unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０７Ｆ 7/08 Ｇ０８Ｇ 1/017 Ｇ０８Ｇ 1/017 Ｇ０７Ｆ 7/08 Ｓ (56)参考文献 特開 平６−60237（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−6261（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−37523（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−55385（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G07B 15/00 G06K 17/00 G07F 7/08 G08G 1/017 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI G07F 7/08 G08G 1/017 G08G 1/017 G07F 7/08 S (56) References JP-A-6-6261 (JP, A) JP-A-5-37523 (JP, A) JP-A-55-55385 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G07B 15/00 G06K 17/00 G07F 7/08 G08G 1/017
Claims (1)
れた非接触ＩＣカードと地上機との間で無線通信し、ノ
ンストップかつキャッシュレスで通行できる料金収受シ
ステムの非接触ＩＣカードシステムにおいて、 （Ａ）前記非接触ＩＣカードは、メッセージ暗号化のた
めの暗号アルゴリズム実行器（１０６）と、暗号化のた
めの複数の機密キーを格納した機密キー格納メモリ（１
０５）と、ランダムナンバー発生器（１０７）により構
成され、 （Ｂ）前記地上機側も、暗号アルゴリズム実行器（１０
６）と、暗号化のための複数の機密キーを格納した機密
キー格納メモリ（１０５）と、ランダムナンバー発生器
（１０７）により構成されることにより、 （Ｃ）メッセージの送信に際して、前記ランダムナンバ
ー発生器（１０７）で乱数を発生させ、 （Ｄ）前記乱数と前記機密キー格納メモリ（１０５）か
ら任意に読出した機密キーにより一時キーを作成し、 （Ｅ）前記一時キーによりメッセージを暗号化し、 （Ｆ）さらに前記暗号化に用いた機密キーを示すキー番
号と乱数も同時にメッセージの内容として発信し、 （Ｇ）前記暗号化されたメッセージを受信した側では、
受信したキー番号を認識し、このキー番号で指定された
機密キーを前記機密キー格納メモリ（１０５）から読出
し、この機密キーと受信した乱数により一時キーを作成
して前記暗号化されたメッセージを復号し、 （Ｈ）メッセージごとに、前記暗号化のための機密キー
と乱数を更新することにより、交換されるメッセージの
機密性を向上させることを特徴とする非接触ＩＣカード
システム。1. A non-contact IC card system of a toll collection system capable of non-stop and cashless traffic by wirelessly communicating between a non-contact IC card mounted on a vehicle running on a toll road and a ground machine. (A) The contactless IC card includes an encryption algorithm executing unit (106) for message encryption and a secret key storage memory (1) storing a plurality of secret keys for encryption.
05) and a random number generator (107). (B) The ground unit also has an encryption algorithm executing unit (10
6), a secret key storage memory (105) storing a plurality of secret keys for encryption, and a random number generator (107). (C) When transmitting a message, A random number is generated by a generator (107); (D) a temporary key is created from the random number and a secret key arbitrarily read from the secret key storage memory (105); and (E) a message is encrypted using the temporary key. (F) Further, a key number indicating the secret key used for the encryption and a random number are simultaneously transmitted as the content of the message. (G) The side receiving the encrypted message includes:
Recognizing the received key number, reading out the secret key specified by this key number from the secret key storage memory (105), creating a temporary key using the secret key and the received random number, and transmitting the encrypted message. (H) A non-contact IC card system for improving the confidentiality of exchanged messages by updating a secret key and a random number for encryption for each message.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2813495A JP3254093B2 (en) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | Non-contact IC card system |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2813495A JP3254093B2 (en) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | Non-contact IC card system |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH08221624A JPH08221624A (en) | 1996-08-30 |
| JP3254093B2 true JP3254093B2 (en) | 2002-02-04 |
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ID=12240308
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2813495A Expired - Lifetime JP3254093B2 (en) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | Non-contact IC card system |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102057512B1 (en) * | 2018-07-06 | 2019-12-19 | 유비벨록스(주) | Vehicle Identification System |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN1114892C (en) | 1997-01-31 | 2003-07-16 | 丰田自动车株式会社 | Communication equipment to be carried on vehicle and interroad communication equipment |
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| US8009017B2 (en) | 2003-04-01 | 2011-08-30 | Mi Kyoung Park | Contactless type communication tag, portable tag reader for verifying a genuine article, and method for providing information of whether an article is genuine or not |
| KR100834163B1 (en) * | 2007-03-20 | 2008-06-02 | 주식회사 한도 하이테크 | Apparatus for identifying article using radio frequency identification and method thereof |
-
1995
- 1995-02-16 JP JP2813495A patent/JP3254093B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102057512B1 (en) * | 2018-07-06 | 2019-12-19 | 유비벨록스(주) | Vehicle Identification System |
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