JP4686032B2 - Ｉｃカードを使用したインターネットによる乗り物券購入システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣカードを使用したインターネットによる乗り物券購入システムに関する。詳しくは、接触型非接触型両用ＩＣカードを使用し、会社または、家庭の接触型ＩＣカード対応のパソコンで、インターネットを利用して乗り物券情報をＩＣカードに記録・決済し、非接触型ＩＣカードとして利用するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、利用者は、新幹線、在来線の座席指定券・特急券、航空券等（以下キップと言う。）を購入する場合関係する輸送会社の駅まで出向いて予約・購入していた。
多くの場合、乗車する当日に購入しようとすると売り切れていたりなど、無駄足を運ぶことが少なくなかった。
近年、インターネット上でキップを購入できるシステムが登場し始めてはいるものの、購入したことを証明する証拠物件を持参して、実際のキップと交換して乗車、乗船、搭乗しているのが現状である。
これでは時間が従来どおりかかり、キップの材料費も従来と変わらず消費されるためにメリットがあまり無い。
一方、鉄道等の駅では磁気記録部を設けた定期券、キップ、プリペイドカードをゲート装置に差し込むと、磁気記録データを読んでゲートを開閉する方式が普及している。
最近では、ＩＣカードのデータを非接触で読みとってゲートを開閉するシステムが導入され始めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような時代に、インターネットを利用してＩＣカードに予約データをダウンロードし、ＩＣカードをゲート装置にかざすだけで通過できるシステムを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
標記目的を達成するために、本発明のＩＣカードを使用したインターネットによる乗り物券購入システムは、内部にアンテナを有し、表面に外部接続端子を有する顧客用接触型・非接触型両用ＩＣカードと、顧客保有のインターネット端末に接続した接触型ＩＣカード対応装置と、輸送サービスを提供する輸送企業のインターネット接続装置と、空港、駅などの輸送企業内サーバと、前記サーバに専用回線で接続された非接触ＩＣカード対応チェック装置からなるシステムであって、前記インターネット接続装置は，前記インターネット接続装置にアクセスし，乗り物利用情報の購入手続きが完了した前記接触型ＩＣカード対応装置に対して，前記インターネット接続装置の秘密鍵により暗号化した乱数の暗号文を送信した後，前記接触型ＩＣカード対応装置から受信した生成暗号鍵の暗号文を前記インターネット接続装置の秘密鍵で復号し，復号した前記生成暗号鍵により前記接触型ＩＣカード対応装置から受信した送信データの暗号文を復号して得られた前記ＩＣカードの認証結果が成功で，かつ，該送信データから得られた乱数が前記インターネット接続装置に送信した乱数と一致すると，前記接触型ＩＣカード対応装置の認証に成功したと判定し，認証に成功した前記接触型ＩＣカード対応装置から受信した前記ＩＣカードの公開鍵を用いて，購入手続きが完了した前記乗り物利用情報を暗号化し，暗号化した前記乗り物利用情報を認証に成功した前記接触型ＩＣカード対応装置へ送信し，前記接触型ＩＣカード対応装置は，前記ＩＣカードの認証を実施した後，前記インターネット接続装置の秘密鍵により暗号化した乱数の暗号文を受信すると，前記インターネット接続装置より受信した乱数の暗号文を前記インターネット接続装置の公開鍵により復号した後，前記接触型ＩＣカード対応装置で生成した前記生成暗号鍵により，前記ＩＣカードの認証結果及び前記インターネット接続装置から受信した乱数を含む前記送信データを暗号化した暗号文と，前記インターネット接続装置の公開鍵により前記生成暗号鍵を暗号化した暗号文を前記インターネット接続装置に対して送信した後，前記インターネット接続装置から受信した前記乗り物利用情報の暗号文を，前記外部接続端子を介して前記ＩＣカードに送信することで，前記乗り物利用情報を前記ＩＣカードに書き込み，前記非接触ICカード対応チェック装置は，前記チェック装置にかざされた前記ＩＣカードからアンテナを介してデータ交信することにより，該ＩＣカードから前記乗り物用情報を読み取り，該乗り物情報を確認することを特徴とするものである。また、前記チェック装置は携帯装置や、ゲート装置であることを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明のＩＣカードを使用したインターネットによる乗り物券購入システムについて説明する。
【０００６】
図１は本発明のＩＣカードを使用したインターネットによる乗り物券購入システムについて説明するための概念図、図２は、本発明のＩＣカードを使用したインターネットによる乗り物券購入システムに使用する、接触型非接触型両用ＩＣカードについて説明するための図、図３は、ＩＣカードを含む各装置が管理する暗号鍵について説明するための図、図４は、輸送サービスを提供する企業の、インターネットホームページのトップページの一例について説明するための図、図５は、暗号鍵を用いた顧客ＰＣのリーダライタの認証について説明するための図、図６は、ＩＣカードへの乗車券情報書き込み手順について説明するための図、である。
【０００７】
図１を参照して、輸送会社の代表である鉄道会社の実施例の一例について説明する。
利用する顧客側のインターネット端末（顧客ＰＣ）１があってインターネット２上に接続されている。
また、顧客ＰＣ１に接続されて使用される顧客ＰＣ用Ｒ／Ｗ１１が、顧客ＰＣ1台に対して1台接続され、各顧客ＰＣ１毎に接触型非接触型両用ＩＣカードである顧客カード１０が少なくとも１枚用意される。このような顧客ＰＣ、Ｒ／Ｗ、顧客カードのセットが復数台インターネットに接続されて運用される。
【０００８】
一方、顧客の購入情報を供給する鉄道会社の装置が、インターネット２に接続されている。
まず、顧客ＰＣ１、及び、顧客ＰＣ１に対する情報を窓口となって受信・送信する鉄道会社インターネットサーバ３がインターネットに接続されている。
鉄道会社のインターネットサーバ３は、専用回線で鉄道会社ホストコンピュータ３１に接続されており、さらに、専用回線で鉄道会社が営業する鉄道の駅の駅サーバ３２に接続され、駅サーバ３２には、非接触ＩＣカードＲ／Ｗ３４が内蔵、または、外付けされた駅ゲート装置３３がやはり専用回線で接続されている。
【０００９】
図２は、接触型非接触型両用ＩＣカードの外部端子面から見たカードの平面図で、カード基体の中に埋設されているアンテナの形状の一例について点線で示している。
前記接触型非接触型両用ＩＣカード１０は、カード表面に形成された外部装置接続用の端子（外部端子）１２０に装置の接点が接触して、データの書き込み・読み取りを行う機能と、カードに埋設された前記アンテナ１３０から電源の供給を受け、また無線でデータを受信しで同様データの書き込み・読み取りを行う機能を、１枚のカードに併せ持つカードである。
接触型ＩＣカードと、非接触ＩＣカードはＩＣモジュールの中に装備されたチップのＣＰＵと、データを記録保管するメモリを共用するようになっている。
【００１０】
このような接触型非接触型両用カードは、コンビカードと呼ばれ、金融カードと、他用途との組み合わせで利用されている。
鉄道のゲート装置とか、ビルの出入り口のドア等には非接触でカードをチェックする機能が使用され、銀行のキャッシュディスペンサ、ＡＴＭ、クレジット加盟店の信用照会端末などには外部接続端子に接続してＩＣに記録された内容をチェックする接触機能が使用される。
【００１１】
このようなＩＣカードは、カードの価格も高くなるために、複数のアプリケーションを１枚のカードで賄っている場合が多い。
【００１２】
クレジット会社との相乗りカードの場合には、カード上にエンボスによる表示データを打刻するために、基体には熱可塑性のポリ塩化ビニルや、ポリエステルなどの材料が使用される。
上記基体は複数の材料が積層されている場合が多く、その間にアンテナが埋設されている。当然図２に示されたアンテナは、前記エンボスエリア（国際標準で統一されている）は避けて配置されている。
【００１３】
本発明のシステムにおいて、利用者は、まず、鉄道会社が共通に利用できて、クレジットカードとしても使用できる接触非接触両用ＩＣカード、Ｒ／Ｗ、ＩＣカードへのデータの書き込みソフトを最寄の駅、または、インターネットによって購入する。
Ｒ／Ｗを顧客ＰＣに接続し、ＩＣカードを差し込んだ後、顧客ＰＣによってインターネットの鉄道会社のホームページからＩＣカードへの書き込みソフトを一旦顧客ＰＣにダウンロードする。
このときにＩＣカードが差し込まれていないとダウンロードができないし、書き込みソフトもインストールできないようになっている。
【００１４】
まず、顧客ＩＣカードを顧客ＰＣに接続しているＩＣカードリーダライタ（Ｒ／Ｗ）に差し込んで利用者側装置の認証作業を行う。そのために、インターネットによって鉄道会社のホームページにアクセスし、ホームページに表示される所定の申請用紙のフォーマットに導かれて必要事項を入力する。
その中に、パスワードを入力する欄があって数字、英文字混じりの８桁〜１２桁のコードを入力するよう指示される。
全項目を入力し終えたら「完了」をクリックすると顧客登録作業が終了する。
【００１５】
図３を参照してＩＣカードを含む各装置が管理する暗号鍵について説明する。
ＩＣカード（１０）のＩＣチップには、３種類の鍵が記録される。
１つは、カード発行社（発行者ともいう。）鍵（１０１）で、公開鍵（Ｐｉ）と、秘密鍵（Ｓｉ）で構成される。
２つ目は、鉄道会社鍵（１０２）で、秘密鍵（Ｓｃｕ）である。
３つ目は、ＩＣカード固有鍵（１０３）で、公開鍵（Ｐｉｃ）と秘密鍵（Ｓｉｃ）で構成される。
鍵には固定鍵と、使用の都度内容が変わる変化鍵があるが、ＩＣカードに記録される鍵は全て固定鍵である。
ＩＣカードが顧客に貸与される再にはすでに書きこまれた状態になっていて外部からは読み出せない状態になっている。
【００１６】
顧客ＰＣに接続されるＲ／Ｗ（リーダ・ライタ１０４）には３種類の鍵が記録されている。
１つは、Ｒ／Ｗ認証鍵（１０５）で、秘密鍵（Ｋｒｗ）である。
２つ目は、鉄道会社鍵（１０６）で、公開鍵（Ｐｃｕ）である。
Ｒ／Ｗ認証鍵（１０５）は変化鍵で毎回変化する。鉄道会社鍵（１０６）は固定鍵である。
Ｒ／Ｗを購入するときに上記鍵は書き込まれた状態になっている。
【００１７】
鉄道会社インターネットサーバ（３）が保有する鍵は２種類で、１つは、Ｒ／Ｗ認証鍵（３０１）で、他の１つは、鉄道会社鍵（３０２）である。Ｒ／Ｗ認証鍵（３０１）は秘密鍵（Ｋｒｗ）で、鉄道会社鍵（３０２）は、秘密鍵（Ｓｃｕ）である。
Ｒ／Ｗ認証鍵（３０１）は変化鍵で、毎回変化する。鉄道会社鍵（３０２）は固定鍵である。
【００１８】
図４を参照して、インターネットによる鉄道会社のキップ購入の手順について説明する。
インターネットの「検索」によって、鉄道会社のホームページを開く。最初の画面は図４のようになっていて、鉄道会社ホームページ４０１を開くと鉄道会社の概要についての情報を見ることができる。
一般乗車券・特急券（自由席）販売４０２をクリックすると、乗車券・特急券の購入について質問してくる。
購入希望を選択すると、会員番号（ＩＤ）とパスワードの入力フォーマットが表示される。先に説明した顧客カード（図１の１０）を顧客ＰＣ（図１の１）に接続したＲ／Ｗ（図１の１１）に挿入し、先に登録しているＩＤコードと、パスワードを入力する。
駅名から駅名を指定するように画面で案内されるので、指示に従って進んで行くと「完了」が表示されて、一般乗車券・特急券の購入手続きが終わる。
【００１９】
また、指定席予約状況・指定席販売の項目４０３を開くと、電車の始発駅発車時刻表と空席情報が日付と共に表示される。希望する電車を指定し座席の予約をすると、乗車券を求めるように指示され、「乗車券と両方」の欄を指定する。
その他に、期間による運賃割引キャンペーン情報である「割引乗車券販売」情報４０４、「季節の沿線探索情報」４０５、「駅別電車の発車時刻表」４０６等を閲覧することができる。
【００２０】
図５を参照して顧客ＰＣに接続されたＲ／Ｗの認証について説明する。
インターネット画面によって、顧客ＰＣにＲ／Ｗが接続され、顧客カードが挿入されていることを確認される。
確認されると、Ｒ／Ｗの認証作業が開始される。
【００２１】
Ｒ／Ｗ１１を顧客ＰＣ１に接続し、Ｒ／Ｗ１１に顧客カードを挿入すると、Ｒ／Ｗ１１は、顧客カード１が正規のカードであるかについて、顧客（ＩＣ）カード、Ｒ／Ｗに事前に記録されている暗号鍵によって認証する。
認証方法は、ＥＭＶ（Ｅｕｒｏ，Ｍａｓｔｅｒ，Ｖｉｓａ）の動的認証ＤＤＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｄａｔａ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）に従う。
【００２２】
次に、鉄道会社インターネットサーバ３による、Ｒ／Ｗ１１の認証を行う。
まず、Ｒ／Ｗ１１が接続された顧客ＰＣからのアクセスに対して、鉄道会社インターネットサーバ３は乱数Ｒ１を発生し、暗号鍵（秘密鍵）Ｓｃｕによって暗号化する（ステップ５０１）。
顧客ＰＣ側Ｒ／Ｗ１１は、この暗号化された乱数Ｒ１を受信して、複合鍵Ｐｃｕによって複合化する（ステップ５０２）。
【００２３】
次に、顧客ＰＣ側Ｒ／Ｗ１１は、乱数Ｒ２を発生し、乱数Ｒ２を用いて暗号鍵Ｋｒｗを生成し、公開鍵ＰｃｕによってＫｒｗを暗号化する（ステップ５０３）。
Ｒ／Ｗ１１は、複合化された乱数Ｒ１に顧客カード認証結果をプラスした送信データ１を作成する（ステップ５０４）。送信データを暗号鍵Ｋｒｗで暗号化する（ステップ５０５）。
顧客ＰＣ１は、鉄道会社インターネットサーバ３に暗号化した暗号鍵Ｋｒｗと、暗号化したデータ１を送信する（ステップ５０６）。
【００２４】
鉄道会社インターネットサーバ３は、受信した暗号化Ｋｒｗを、秘密鍵Ｓｃｕによって複合化し、また、複合化した複合鍵Ｋｒｗを用いて受信したデータ１を複合化する。
【００２５】
複合化した受信データ１（顧客ＰＣ送信データ１）より、乱数部分を取出し、Ｒ／Ｗに送信した乱数Ｒ１と比較する。
乱数が一致していれば、鉄道会社インターネットサーバ３は、Ｒ／Ｗが正規のものであると判断し、また、顧客カードの認証結果が正常であることが確認（ステップ５０７）されれば、次のステップに作業を進める。
【００２６】
次に、購入代金の決済について説明する。
本実施例では、クレジット方式で購入代金の支払いを行う。
即ち、顧客カードは初めからクレジット会社との相乗りカードになっており、金額が発生した場合顧客カードのＩＣチップのデータファイルの1ファイルがクレジット会社に貸与されている。
このファイルには、クレジット会社の名称、会社コード、会員コード、会員名、有効期限、などが記録されており、顧客はＲ／Ｗに顧客カードを装着した状態で、支払条件を選択すれば容易に支払いを済ませることができる。もちろんＩＣチップの内部で設定した暗証番号と、顧客ＰＣから入力された暗証番号を照合できるようになっている。
【００２７】
次に、図６を参照して乗車券情報の顧客カードへの入力手順について説明する。
顧客ＰＣはＲ／Ｗの公開鍵ＰｉｃをＰｃｕによって暗号化し、鉄道会社に送信する（ステップ６１１）。鉄道会社インターネットサーバは、暗号化ＰｉｃをＳｃｕで複合化する。
鉄道会社インターネットサーバーは顧客ＰＣによって購入された乗車券購入情報、例えば乗車駅、降車駅、有効期限、発券番号、金額等を前述のＰｉｃで暗号化し顧客ＰＣに送信する（ステップ６０３）。
顧客ＰＣは受信した乗車券情報をＲ／Ｗを経由して顧客カードに記録する。
【００２８】
顧客カードは、記録された暗号化乗車券情報をＳｉｃによって複合化し顧客カードのＩＣチップに保管する。
【００２９】
顧客は目的の電車を利用するために、駅のゲートをカードをかざして通過すると、ゲート装置は、ＩＣカードから読み込んだデータが正しければゲートをオープンする。
同様に、降車の際に顧客カードをかざせばゲートが開かれ、顧客カードの乗車情報に使用不可のフラグを立てるか、データを消去する。
ポイントシステムが導入されている場合は、データファイル欄の所定の位置にポイント情報のみを残すようにする。
また、乗車情報が利用されなかった場合や、キャンセルされる場合を想定して、ホストコンピュータ、または、駅サーバに顧客データとして一定期間保管されるようになっている。
【００３０】
前記乗車券情報は、指定券、定期券、乗車券、周遊券などあらゆるデータに適用可能で、非接触カードとして利用される対象以外であっても良い。また、本実施例では、決済をクレジットで行ったが、デビットでも電子化した現金でも良い。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、利用者は乗車券を駅まで行かなくても購入できるメリットがあり、また、鉄道会社にとっては人件費が節約できるメリットがある。
また、接触型・非接触型両用ＩＣカードを用いることで、購入データの書き込み時は、接触型端末で行うことによってセキュリティーが高まり、カードを利用する時は、非接触で使用できるために利便性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＩＣカードを使用したインターネットによる乗り物券購入システムについて説明するための概念図
【図２】本発明のＩＣカードを使用したインターネットによる乗り物券購入システムに使用する、接触型非接触型両用ＩＣカードについて説明するための図
【図３】ＩＣカードを含む各装置が管理する暗号鍵について説明するための図
【図４】輸送サービスを提供する企業の、インターネットホームページのトップページの一例について説明するための図
【図５】暗号鍵を用いた顧客ＰＣのリーダライタの認証について説明するための図
【図６】ＩＣカードへの乗車券情報書き込み手順について説明するための図
【符号の説明】
１ 顧客ＰＣ
２ インターネット
３ 鉄道会社インターネットサーバ
１０ 顧客カード（接触型非接触型両用ＩＣカード）
１１ Ｒ／Ｗ（接触型ＩＣカード対応）
３１ 鉄道会社ホスとコンピュータ
３２ 駅サーバ
３３ 駅ゲート装置
３４ Ｒ／Ｗ（非接触型ＩＣカード対応）
１２０ ＩＣモジュール（外部接続端子）
１３０ アンテナ

Claims (3)

1. 内部にアンテナを有し、表面に外部接続端子を有する顧客用接触型・非接触型両用ＩＣカードと、顧客保有のインターネット端末に接続した接触型ＩＣカード対応装置と、輸送サービスを提供する輸送企業のインターネット接続装置と、空港、駅などの輸送企業内サーバと、前記サーバに専用回線で接続された非接触ＩＣカード対応チェック装置からなるシステムであって、
   前記インターネット接続装置は，前記インターネット接続装置にアクセスし，乗り物利用情報の購入手続きが完了した前記接触型ＩＣカード対応装置に対して，前記インターネット接続装置の秘密鍵により暗号化した乱数の暗号文を送信した後，前記接触型ＩＣカード対応装置から受信した生成暗号鍵の暗号文を前記インターネット接続装置の秘密鍵で復号し，復号した前記生成暗号鍵により前記接触型ＩＣカード対応装置から受信した送信データの暗号文を復号して得られた前記ＩＣカードの認証結果が成功で，かつ，該送信データから得られた乱数が前記インターネット接続装置に送信した乱数と一致すると，前記接触型ＩＣカード対応装置の認証に成功したと判定し，認証に成功した前記接触型ＩＣカード対応装置から受信した前記ＩＣカードの公開鍵を用いて，購入手続きが完了した前記乗り物利用情報を暗号化し，暗号化した前記乗り物利用情報を認証に成功した前記接触型ＩＣカード対応装置へ送信し，
   前記接触型ＩＣカード対応装置は，前記ＩＣカードの認証を実施した後，前記インターネット接続装置の秘密鍵により暗号化した乱数の暗号文を受信すると，前記インターネット接続装置より受信した乱数の暗号文を前記インターネット接続装置の公開鍵により復号した後，前記接触型ＩＣカード対応装置で生成した前記生成暗号鍵により，前記ＩＣカードの認証結果及び前記インターネット接続装置から受信した乱数を含む前記送信データを暗号化した暗号文と，前記インターネット接続装置の公開鍵により前記生成暗号鍵を暗号化した暗号文を前記インターネット接続装置に対して送信した後，前記インターネット接続装置から受信した前記乗り物利用情報の暗号文を，前記外部接続端子を介して前記ＩＣカードに送信することで，前記乗り物利用情報を前記ＩＣカードに書き込み，
   前記非接触ICカード対応チェック装置は，前記チェック装置にかざされた前記ＩＣカードからアンテナを介してデータ交信することにより，該ＩＣカードから前記乗り物用情報を読み取り，該乗り物情報を確認することを特徴とする、ＩＣカードを使用したインターネットによる乗り物券購入システム。
2. 前記チェック装置は携帯装置であることを特徴とする、請求項１に記載のＩＣカードを使用したインターネットによる乗り物券購入システム。
3. 前記チェック装置はゲート装置であることを特徴とする、請求項１に記載のＩＣカードを使用したインターネットによる乗り物券購入システム。

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