JPH02187785A

JPH02187785A - 認証方式

Info

Publication number: JPH02187785A
Application number: JP1008011A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Iijima; 康雄飯島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-01-17
Filing date: 1989-01-17
Publication date: 1990-07-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、たとえばＩＣカード内のメモリ部に対しデー
タを書込む際、その書込みデータの正当性を確認する認
証方式に関する。

（従来の技術）近年、新たな携帯可能なデータ記憶媒体として、消去可
能な不揮発性メモリおよび、これらを制御するＣＰＵな
どの制御素子を有するＩＣチップを内蔵した、いわゆる
ＩＣカードが注目されている。

従来、このようなＩＣカードを利用したＩＣカドシステ
ム（たとえばショッピングシステムやクレジットシステ
ムなど）においては、ＩＣカド（実際はＩＣカード内の
メモリ部）へのデータ書込み処理、特に取引データを書
込む際、センタ（ホストコンピュータ）に送られる取引
データの正当性がセンタ側で確認できなかった。

このため、端末装置からデータを書込む命令をＩＣカー
ドが受信すると、Ｉｃカード内でその書込みデータを暗
号化し、その暗号化データのうち一部のデータを端末装
置に送り、これを受信した端末装置では、その暗号化デ
ータおよび書込みデータをそれぞれセンタに送り、セン
タで、これらの各データにより書込みデータの正当性を
確認する認証方式が考えられている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、このような認証方式では、ＩＣカド内で書込み
データを暗号化するためのキーブタおよび暗号化アルゴ
リズムを指定する特殊な専用命令をサポートしなければ
ならないという問題があった。

そこで、本発明は、暗号化のために使用するキーデータ
および暗号化アルゴリズムを指定するための特殊な専用
命令が不要になり、ＩＣカードとしての負担が軽減され
る認証方式を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の認証方式は、第１の電子装置と、この第１の電
子装置との間で通信可能な第２の電子装置とからなり、
第２の電子装置から第１の電子装置に対し第１のデータ
および、その第１のブタを暗号化するためのキーデータ
および暗号化アルゴリズムを指定する指定データを送信
し、第１の電子装置では、あらかじめ用意された少なく
とも１つのキーデータおよび少なくとも１つの暗号化ア
ルゴリズムの中から、前記受信した指定デ夕に基づき１
つのキーデータおよび１つの暗号化アルゴリズムを選択
し、この選択したキーデータおよび暗号化アルゴリズム
を使用して前記受信した第１のデータを暗号化し、その
暗号化データを第２の電子装置へ送信し、第２の電子装
置では、その受信した暗号化データの内容により第１の
電子装置の正当性を判断するものであって、第２の電子
装置から第１の電子装置に対し第２のデータを送信する
手段と、第１の電子装置において、前記第２のデータを
受信すると、その受信した第２のデータを前記指定デー
タに基づいて選択したキーデータおよび暗号化アルゴリ
ズムを使用して暗号化する手段と、第１の電子装置にお
いて、前記第２のデータを全て受信した後に、その暗号
化データのうち一部のデータを第２の電子装置に送信す
る手段とを具備している。

（作用）ＩＣカード（第１の電子装置）へのデータ書込み処理時
、それに先だって端末装置（第２の電子装置）がＩＣカ
ードの正当性を認証する処理か行なわれるので、その認
証のために指定したキーデータおよび暗号化アルゴリズ
ムを書込みデータ（第１のデータ）の暗号化に使用する
。こうすることにより、暗号化のために使用するキーデ
ータおよび暗号化アルゴリズムを指定するための特殊な
専用命令が不要になり、ＩＣカードとしての負担が軽減
される。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第８図は、本発明に係るＩＣカード（第１の電子装置）
と、その上位装置である端末装置（第２の電子装置）と
、その上位装置であるセンタ（ホストコンピュータ）と
のシステム構成図である。

ＩＣカード（第１の電子装置）１０は、各種データを記
憶するためのメモリ部１１、乱数データを発生する乱数
発生部１２、データの暗号化を行なう暗号化部１３、後
述する端末装置２０と通信するためのコンタクト部１４
、およびこれらを制御するＣＰＵなどの制御素子１５な
どから構成されていて、これらのうちメモリ部１１、乱
数発生部１２、暗号化部１３および制御索子１５は、た
とえば１つのＩＣチップ（あるいは複数のＩＣチップ）
で構成されてＩＣカード本体内に埋設されている。

メモリ部１１は、たとえばＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性
メモリによって構成されており、第２図に示すように、
エリア定義テーブル（領域）１６とデータファイル（領
域）１７とに大きく分割されている。そして、データフ
ァイル１７内は、図示するように複数のエリア〕８．・
・・に分割定義されるもので、これら各エリア１８・・
・はエリア定義テーブル１６内のエリア定義情報１９に
よってそれぞれ定義される。

ここに、エリア定義情報１９は、たとえばエリアを指定
する識別情報としてのエリア番号（Ａ　Ｉ　Ｄ）　、エ
リアが割当てられているメモリ上の先頭アドレス情報、
エリアの容量を規定するサイズ情報および属性情報を対
応付けたデータ列である。なお、属性情報は、たとえば
１バイトで構成されていて、そのＭＳＢが「０」であれ
ば暗号化データ書込みエリアであり、「１」であれば入
力データ書込みエリアであることを示している。

端末装置（第２の電子装置）２０は、ＩＣカド１０を取
扱う機能を有し、各種データを記憶するメモリ部２１、
乱数データを発生する乱数発生部２２、データの暗号化
を行なう暗号化部２３、データの入力などを行なうキー
ボード部２４、ブタを表示する表示部２５、ＩＣカード
１０と通信するためのコンタクト部２６、センタ（ホス
トコンピュータ）３０と通信回線３１を介してオンライ
ンで通信する通信制御部２７、およびこれらを制御する
ＣＰＵなどの制御部２８から構成されている。

次に、このような構成において、本発明に係る認証方式
を第１図を用いて詳細に説明する。なお、端末装置２０
のメモリ部２１には、図示するようなキーデータリスト
およびキーデータ番号（Ｋ　Ｉ　Ｄ）リストが格納され
ているものとする。

キーデータリストはキーデータ番号とキーデータとを対
応付けたリストであり、ＫＩＤリストはキーデータを指
定するキーデータ番号のみがリスト化されたものである
。一方、ＩＣカード１０は、独自にキーデータリストを
有しており、これはカード発行時などで内部のメモリ部
１１に登録（記憶）される。

さて、まずステップ１〜ステツプ８によって、ＩＣカー
ド１０と端末装置２０との間で行なわれる相互認証のプ
ロセスを説明する。まず、ステップ１において、端末装
置２０は、乱数発生部２２によって乱数データＲ１を生
成し、認証準備コマンドＥＸＣＨによって、これをＩＣ
カード１０に送信する。このとき、端末装置２０がＩＣ
カード１０を認証するために使用するキーデータのキー
データ番号（Ｋ　Ｉ　Ｄ−Ｍ）　、および端末装置２０
がサポートしている暗号化アルゴリズム（ＡＬＧ）の指
定データをも合わせて送信する。

次に、ステップ２において、ＩＣカード１０は、認証準
備コマンドＥＸＣＨを受信すると、乱数発生部１２によ
って乱数データＲ２を生成し、それを認証準備コマンド
ＥＸＣＨに対するレスポンスｅｘｃｈとして端末装置２
０に送信する。このとき、ＩＣカード１０は、端末装置
２０を認証するために使用するキーデータのキーデータ
番号（Ｋ　Ｉ　Ｄ−Ｎ）を自身のもつキーリストより見
付けだし、かつ指定された暗号化アルゴリズム（Ａ　Ｌ
　Ｇ）を自身がサポートしているかを判断し、これをａ
Ｌｇとして乱数データＲ２と合わせて端末装置２０に送
信する。

もしこのとき、端末装置２０から指定されたキーデータ
番号（ＫＩＤ−Ｍ）がキーリストに存在しなかったり、
あるいはＩＣカード１０が端末装置２０を認証するため
に使用するキーデータ番号（Ｋ　Ｉ　Ｄ−Ｎ）がキーリ
ストに存在しなかったり、あるいは指定された暗号化ア
ルゴリズムをサポートしていなかった場合には、その旨
を端末装置２０に通知する。

次に、ステップ３において、端末装置２ｏは、ＩＣカー
ド１０から指定された暗号化キーデータのキーデータ番
号（Ｋ　Ｉ　Ｄ−Ｎ）を自己が所有するキーリストから
捜し出し、対応するキーデータ（Ｎ　Ｎ　Ｎ　Ｎ　Ｎ）
を取出す。そして、暗号化部２３によって、暗号化アル
ゴリズムＡＬＧ　（＝ａ　ｌ　ｇ）を使用してキーデー
タ（ＮＮＮＮＮ）によりＩＣカード１０からの乱数デー
タＲ２を暗号化し、その結果、すなわち暗号化データｃ
２を認証コマンドＡＵＴＨによってＩＣカード１ｏに送
信する。

なお、図中、Ｅは暗号化を実現する機能ボックスを示す
。

次に、ステップ４において、ＩＣカード１ｏが認証コマ
ンドＡＵＴＨを受信すると、ＩＣカード１０は、先に送
信した暗号化キーデータのキーブタ番号（Ｋ　Ｉ　Ｄ−
Ｎ）を自己が所有するキーリストより捜し出し、対応す
るキーデータ（ＮＮＮＮＮ）を取出す。そして、暗号化
部１３によって、認証準備コマンドＥＸＣＨで指定され
１また暗号化アルゴリズム（ＡＬＧ）を使用してキーデータ
（ＮＮＮＮＮ）により乱数データＲ２を暗号化し、暗号
化データＣ２Ｘを得る。

次に、ステップ５において、ＩＣカード１０は、先に受
信した認証コマンドＡＵＴＨ中の暗号化データＣ２とス
テップ４て生成した暗号化データＣ２Ｘとを比較し、そ
の比較結果Ｙ／Ｎを得る。

次に、ステップ６において、ＩＣカード１０は、認証準
備コマンドＥＸＣＨて端末装置２０から指定された暗号
化キーデータのキーデータ番号（ＫＩＤ−Ｍ）に対応す
るキーデータ（ＭＭＭＭＭ）を取出す。次に、暗号化部
１３によって、暗号化アルゴリズム（ＡＬＧ）を使用し
てキーデータ（ＭＭＭＭＭ）により乱数データＲ１を暗
号化し、暗号化データＣ１を得る。そして、この暗号化
データＣ１とステップ５による比較結果Ｙ／Ｎを、認証
コマンドＡＵＴＨに対するレスポンスａｕｔｈとして端
末装置２０に送信する。

次に、ステップ７において、端末装置２０がしスポンス
ａｕｔｈを受信すると、端末装置２０は、先に送信した
暗号化キーデータのキーデータ番号（ＫＩＤ−Ｍ）に対
応するキーデータ（ＭＭＭＭＭ）を取出す。そして、暗
号化部２３によって、暗号化アルゴリズム（Ａ　Ｌ　Ｇ
）を使用してキーデータ（ＭＭＭＭＭ）により端末装置
２０からの乱数データＲ１を暗号化し、暗号化ブタＣ１
Ｘを得る。

次に、ステップ８において、端末装置２０は、レスポン
スａｕｔｈによって受信した暗号化データＣ１とステッ
プ７で生成した暗号化データＣＩＸとを比較し、この比
較結果とレスポンスａｕｔｈにより受信したステップ５
によるＩＣカード１０での比較結果とにより、以降のシ
ステム処理の決定を行なう。

次に、ステップ９〜ステツプ２３によって、端末装置２
０からＩＣカード１０に対しデータを書込むとともに、
書込み処理の正当性を確認するプロセスを説明する。ま
ず、ステップ９において、端末装置２０は、書込みコマ
ンドＷＲＩＴＥによリデータを書込む要求をＩＣカード
１０に送信する。このとき、端末装置２０は、ＩＣカー
ド１０内のメモリ部１１に対する書込み対象エリアのエ
リア番号（ＡＩＤ−Ａ）、書込みデータのバイト数（Ｌ
−１）、および書込みデータ（Ｍｌ）のうちＩＣカード
１０が入力データとして受信し得るバイト数に分割した
最初の分割データ（Ｍｌ−１）をＩＣカード１０に送信
する。

次に、ステップ１０において、ＩＣカード１０は、書込
みコマンドＷＲＩＴＥによって受信したエリア番号（Ａ
　Ｉ　Ｄ−Ａ）が付されたエリアを第２図のエリア定義
テーブル１６から見付ける。もし見付からなければ、エ
リア番号未定義を意味するステータスを書込みコマンド
ＷＲＩＴＥに対するレスポンスｗｒｉｔｅによって端末
装置２０に送信する。もし見付かれば、先に認証準備コ
マンドＥＸＣＨ，または後述する暗号化準備コマンド５
ＲＮＤが正常終了されているかをチエツクする。

このチエツクの結果、もし正常終了されていなければ、
実行条件不備ステータスをレスポンスｗｒｉｔｅによっ
て端末装置２０に送信する。上記チエツクの結果、正常
終了されていれば、ＩＣカード１０は、先の認証準備コ
マンドＥＸＣＨによって通知された乱数データＲ１とＩ
Ｃカード］０の内部で所有するカード固有値とにより初
期データＲ１’を生成する。

次に、ステップ１１において、ＩＣカード１０は、先に
認証準備コマンドＥＸＣＨで指定された暗号化アルゴリ
ズム（ＡＬＧ）を使用して、初期データＲ１’および先
に認証準備コマンドＥＸＣ）ｌによって通知されたキー
データ番号（ＫＩＤ−Ｍ）に対応するキーデータ（ＭＭＭＭＭ）により書込みデータ（Ｍｌ−１）を暗号
化し、暗号化データ（ＣＩ−１）を得る。

次に、アクセス対象となっているエリア番号（Ａ　Ｉ　
Ｄ−Ａ）のエリアの属性情報を参照することにより、メ
モリ部１１への書込みデータを入力データ（Ｍｌ−１）
にするか暗号化データ（Ｃ１１）にするかを決定し、書
込み処理を行なう。

そして、端末装置２０に対し次の書込みデータを要求す
るためのレスポンス−ｎｂ−を送信する。

次に、レスポンス−ｎｂ−を受信すると、端末装置２０
は、ステップ１２において、次の書込みデータ（Ｍｌ−
２）をＩＣカード１０に送信する。

次に、ステップ１３において、次の書込みデータ（Ｍｌ
−２）を受信すると、ＩＣカード１０は、再び暗号化ア
ルゴリズム（ＡＬＧ）を使用して、先に生成した暗号化
データ（Ｃ１，−１，）の最終の８バイトデータおよび
キーデータ番号（Ｋ　Ｉ　ＤＭ）に対応するキーデータ
（ＭＭＭＭＭ）により書込みデータ（Ｍｌ−２）を暗号
化し、暗号化データ（Ｃ１−２）を得る。次に、ステッ
プ１１と同様に、メモリ部１１への書込みデータを入力
データ（Ｍｌ−２）にするか暗号化データ（Ｃ１２）に
するかを決定し、選択的にエリアへの書込み処理を行な
う。そして、端末装置２０に対し次の書込みデータを要
求するためのレスポンスｎｂ−を送信する。

以下、ステップ１２．１３と同様の処理動作を繰返し行
なう。

さて、ステップ１４において、端末装置２０が分割デー
タの最終データ（Ｍｌ−ｎ）をＩＣカード１０に送信す
ると、ステップ１５において、ＩＣカード１０は同様の
書込み処理を行なう。そして、最終的に生成された暗号
化データ（ＣＩ−ｎ）のうち最終８バイトを確認情報（
ＡＣＩ）とし、書込みコマンドＷＲＩＴＥに対するレス
ポンスｗ　ｒ　ｉ　ｔ　ｅによって端末装置２０に送信
する。

すなわち、上記処理においては、あらかじめ相互認証手
順で端末装置２０がＩＣカード１０を認証するために、
ＩＣカード１０に対して指定したキーデータ（ＭＭＭＭ
Ｍ）　、暗号化アルゴリズム（Ａ　Ｌ　Ｇ）および乱数
データ（Ｒ１）を使用して、書込みデータＭ１に対する
確認情報（ＡＣＩ）が得られている。

次に、上記とは異なるキーデータ、暗号化アルゴリズム
および乱数データにより確認情報を得るプロセスをステ
ップ１６〜ステツプ２０によって説明する。まず、ステ
ップ１６において、端末装置２０は、乱数発生部２２に
よって新規の乱数デ−タＲ３を生成し、暗号化準備コマ
ンド５ＲＮＤによって、これをＩＣカード１０に送信す
る。このとき、ＩＣカード１０が確認情報を生成するの
に使用するキーデータのキーデータ番号（Ｋ　Ｉ　ＤＡ
）、および暗号化アルゴリズム（ＡＬＧ−）を合わせて
送信する。

次に、ステップ１７において、ＩＣカード１０は、暗号
化準備コマンド５ＲＮＤを受信すると、キーデータ番号
（Ｋ　Ｉ　Ｄ−Ａ）を自身が所有するキーリストから見
付けだし、対応するキーデータ（ＡＡＡＡＡ）を得て、
レスポンスｓ　ｒｎｄを端末装置２０に送信する。

次に、ステップ１８において、端末装置２０は、書込み
コマンドＷＲＩＴＥによりデータを書込む要求をＩＣカ
ード１０に送信する。このとき、端末装置２０は、ＩＣ
カード１０内のメモリ部１１に対する書込み対象エリア
のエリア番号（ＡＩＤＢ）、書込みデータのバイト数（
Ｌ−２）、および書込みデータ（Ｍ２）を送信する。な
お、本ステップ１８では、書込みデータ（Ｍ２）のバイ
ト数は、ＩＣカード１０が入力データとして受信し得る
バイト数である。

次に、ステップ１９において、ＩＣカード１０は、ステ
ップ１０と同様にしてエリア番号（ＡＩＤ−Ｂ）が付さ
れたエリアを第２図におけるエリア定義テーブル１６か
ら見付ける。そして、次にＩＣカード１０として、先に
暗号化準備コマンド５ＲＮＤ　（または認証準備コマン
ドＥＸＣＨ）が正常終了されているか否かをチエツクす
る。もし、正常終了されているとすると、ＩＣカード１
０は、暗号化準備コマンド５ＲＮＤによって通知された
乱数データＲ３とＩＣカード１０の内部で所有するカー
ド固有値とにより初期データＲ３’を生成する。

次に、ステップ２０において、ＩＣカード１０は、先に
暗号化準備コマンド５ＲＮＤで指定された暗号化アルゴ
リズム（ＡＬＧ’　）を使用して、初期データＲ３’お
よび先に暗号化準備コマンド５ＲＮＤにより通知された
キーデータ番号（Ｋ　Ｉ　Ｄ−Ａ）に対応するキーデー
タ（ＡＡＡＡＡ）により書込みデータ（Ｍ２）を暗号化
し、暗号化データＣ２を得る。次に、アクセス対象とな
っているエリア番号（ＡＩＤ−Ｂ）のエリアの属性情報
を参照することにより、メモリ部１１への書込みデータ
を入力データ（Ｍ２）にするか暗号化データ（Ｃ２）に
するかを決定し、書込み処理を行なう。そして、端末装
置２０に対し、暗号化データ（Ｃ２）のうち最終８バイ
トのデータを確認情報（ＡＣ２）として、書込みコマン
ドＷＲＩＴＥに対するレスポンスｗ　ｒ　ｉ　ｔ　ｅに
よって送信する。

なお、ＩＣカード１０は、第２図のエリア定義テーブル
１６内の先頭アドレス情報およびサイズ情報によりメモ
リ部１１内の物理的位置を確認する。先頭アドレス情報
は対応するエリアの先頭アドレス値であり、サイズ情報
は先頭アドレス値からのエリアの容量を規定している。

また、属性情報は１バイトで構成され、そのＭＳＢが「
０」であれば暗号化データ書込みエリアであり、「１」
であれば入力データ書込みエリアであることを示す。

次に、ステップ２１において、端末装置２ｏは、ＩＣカ
ード１０へのデータ書込みを終了すると、書込みデータ
（Ｍｌ、Ｍ２）に対応する乱数データ（Ｒ１，Ｒ３）　
、キーデータ番号（ＫＩＤ−Ｍ、ＫＩＤ−Ａ）、確認情
報（ＡＣＩ、ＡＣ２）　、および使用アルゴリズム指定
値（ＡＬＧ、ＡＬＧ’　）により、データ書込み処理リ
ストを作成する。なお、このときカード固有値もリスト
に対応付けておく。そして、この作成したリストをセン
タ３０へ送信する。

次に、ステップ２２において、センタ３０は、端末装置
２０からのリストを受信すると、そのリストから書込み
データ（Ｍｌ）を取出し、対応するキーデータ番号（Ｋ
　Ｉ　Ｄ−Ｍ）により、キーデータ（ＭＭＭＭＭ）を自
身が所有するキーリストから見付けだし、かつ自身が所
有する取引きリストで対応付けられている乱数データ（
Ｒ１）および暗号化アルゴリズム（Ａ　Ｌ　Ｇ）により
確認情報（ＡＣＩＸ）を生成する。

そして、ステップ２３において、リストで対応付けられ
た確認情報（ＡＣｌ）とステップ２２で生成した確認情
報（ＡＣＩＸ）とを比較し、両者が一致していればセン
タ３０は書込みデータ（Ｍｌ）に対する書込み処理の正
当性を確認する。

書込みデータ（Ｍ２）以降についても、ステップ２２．
２３と同様な処理により正当性を確認する。

次に、ＩＣカード１０としての動作を第７図を用いて説
明する。まず、制御索子１５は、端末装置２０からの制
御信号によって電気的活性化を経た後、アンサ−・ツー
・リセットと称する初期応答データを端末装置２０へ出
力する（Ｓｌ）。そして、制御素子１５は、認証準備コ
マンド完了フラグおよび暗号化準備コマンド完了フラグ
をオフしくＳ２）、命令データ待ち状態に移る。

この状態で、命令データを受信すると（Ｓ３）、制御素
子１５は、まず、この命令データが第３図に示す認証準
備コマンドＥＸＣＨであるか否かを判断しくＳ４）、も
しそうでないと判断すると次のフローに移る。

ステップＳ４において、認証準備コマンドＥＸＣＨであ
ると判断すると、制御索子１５は、認証準備コマンド中
のキーデータ番号（Ｋ　Ｉ　Ｄ）フィールドの内容をピ
ックアップし、メモリ部１１内に登録されているキーリ
ストから同一のキーデータ番号を見付ける（Ｓ５）。

そして、もしキーデータ番号が見付からなければ（Ｓ６
）、制御素子１５は、キーデータ指定エラーステータス
を出力しくＳ７）、命令データ待ち状態に戻る。もし、
キーデータ番号が見付かれば（Ｓ６）、制御素子１５は
、対応するキーデータを内部ＲＡＭ上の第１キーバツフ
アにセーブする（Ｓ８）。

次に、制御素子１５は、認証準備コマンド中の暗号化ア
ルゴリズム指定データ（Ａ　Ｌ　Ｇ）フィールドを参照
することにより、メモリ上に登録されている暗号化アル
ゴリズムであるか否がをチエツクする（Ｓ９）　このチ
エツクの結果、指定された暗号化アルゴリズムが存在し
ない場合（５１０）、制御素子１５は、指定アルゴリズ
ムエラーステータスを出力しく５ｌｌ）、命令データ待
ち状態に戻る。上記チエツクの結果、指定された暗号化
アルゴリズムが存在する場合（ＳＩＯ）、制御素子１５
は、その暗号化アルゴリズムの番号をセーブしておく（
Ｓ１２）。

次に、制御素子１５は、認証準備コマンド中の乱数デー
タ（Ｒ１）を内部ＲＡＭ上の第１乱数バツフアにセーブ
しく３１３）、その後、先のキーリストからＩＣカード
認証用キーデータのキーデータ番号（ＫＩＤ’）を見付
ける（Ｓ１４）。

そして、もしキーデータ番号が見付からなければ（Ｓ１
５）、制御素子１５は、キーデータ未登録エラーステー
タスを出力しく５１６）、命令データ待ち状態に戻る。

もし、キーデータ番号が見付かれば（Ｓ１５）、制御素
子１５は、対応するキーデータを内部ＲＡＭ上の第２キ
ーバツフアにセーブする（Ｓ　１７）。

次に、制御素子１５は、乱数発生部１２によって乱数デ
ータＲ２を生成し、内部ＲＡＭ上の第２乱数バッファに
セーブする（８１８）。そして、制御素子１５は、認証
準備コマンド完了フラグをオンしく５１９）、がっ、生
成した乱数データＲ２を先のキーデータ番号（ＫＩＤ’
）および認証準備コマンド中の暗号化アルゴリズム指定
データ（Ａ　Ｌ　Ｇ）フィールドの内容とともに、認証
準備コマンドＥＸＣＨに対するレスポンスｅｘｃｈとし
て端末装置２ｏに出方しく５２０）、命令データ待ち状
態に戻る。

ステップＳ４において、認証準備コマンドＥＸＣＨでな
いと判断すると、制御素子１５は、第４図に示す認証コ
マンドＡＵＴＨであるが否がを判断しく５２１）、もし
そうでないと判断すると次のフローへ移る。

ステップ２１において、認証コマンドＡＵＴＨであると
判断すると、制御素子１５は、認証準備コマンド完了フ
ラグがオンされているが否かを判断しく５２２）、もし
オフであれば実行条件不備エラーステータスを出力しく
５２３）、命令データ待ち状態に疾る。

ステップ２２において、認証準備コマンド完了フラグが
オンであれば、制御素子１５は、暗号化部１３により、
第２キーバツフアの内容を暗号化のキーデータとして第
２乱数バツフアの内容を暗号化する（Ｓ２４）。このと
きの暗号化アルゴリズムは、セーブされた暗号化アルゴ
リズム番号に対応する暗号化アルゴリズムを使用する。

そして、制御素子１５は、上記暗号化の結果と認証コマ
ンドＡＵＴＨで送られた入力データとを比較しく５２５
）、その比較結果に応じて一致フラグをオンまたはオフ
する（８２６〜５２８）。

次に、制御素子１５は、暗号化部１３により、第１キー
バツフアの内容を暗号化のキーデータとして第１乱数バ
ツフアの内容を暗号化する（Ｓ２９）。このときの暗号
化アルゴリズムも上記同様のものを使用する。そして、
制御素子１５は、この暗号化の結果を先の一致フラグの
内容とともに、認証コマンドＡＵＴＨに対するレスポン
スａｕｔｈとして端末装置２０に出力しく５３０）、命
令データ待ち状態に戻る。

ステップＳ２１において、認証コマンドＡＵＴＨでない
と判断すると、制御素子１５は、第５図に示す暗号化準
備コマンド５ＲＮＤであるか否かを判断しく５３１）、
もしそうでないと判断すると次のフローへ移る。

ステップ３１において、暗号化準備コマンド５ＲＮＤで
あると判断すると、制御素子１５は、暗号化準備コマン
ド中のキーデータ番号（Ｋ　Ｉ　Ｄ）フィールドの内容
をピックアップし、メモリ部１１内に登録されているキ
ーリストから同一のキーデータ番号を見付ける（Ｓ　３
２）。

そして、もしキーデータ番号が見付からなければ（８３
３）、制御素子１５は、キーデータ指定エラーステータ
スを出力しく５３４）、命令データ待ち状態に戻る。も
し、キーデータ番号が見付かれば（８３３）、制御素子
１５は、対応するキーデータを内部ＲＡＭ上の第１キー
バツフアにセーブする（Ｓ　３５）。

次に、制御素子１５は、暗号化準備コマンド中の暗号化
アルゴリズム指定データ（Ａ　Ｌ　Ｇ）フィ−ルドを参
照することにより、メモリ上に登録されている暗号化ア
ルゴリズムであるか否かをチエツクする（Ｓ３６）。こ
のチエツクの結果、指定された暗号化アルゴリズムが存
在しない場合（Ｓ３７）、制御素子１５は、指定アルゴ
リズムエラーステータスを出力しく５３８）、命令デー
タ待ち状態に戻る。上記チエツクの結果、指定された暗
号化アルゴリズムが存在する場合（Ｓ３７）、制御素子
１５は、その暗号化アルゴリズムの番号をセーブしてお
（（Ｓ３９）。

次に、制御素子１５は、暗号化準備コマンド中の乱数デ
ータ（Ｒ３）を内部ＲＡＭ上の第１乱数バツフアにセー
ブしく５４０）　、その後、暗号化準備コマンド完了フ
ラグをオンしく５４１）、かつ暗号化準備コマンド完了
ステータスを端末装置２０に出力しく５４２）、命令デ
ータ待ち状態に戻る。

ステップＳ３１において、暗号化準備コマンド５ＲＮＤ
でないと判断すると、制御索子１５は、第６図（ａ）ま
たは（ｂ）に示す書込みコマンドＷＲＩＴＥであるか否
かを判断しく５５１）、もしそうでないと判断すると、
他のコマンド（たとえばデータの読出しコマンド）であ
るか否かの判断を行ない、対応する処理へ移行する。

ステップＳ５１において、書込みコマンドＷＲＩＴＥで
あると判断すると、制御素子１５は、その書込みコマン
ドが第６図（ａ）の形式か（ｂ）の形式かを判断しく５
５２）、第６図（ａ）の書込みコマンドであれば、認証
準備コマンド完了フラグおよび暗号化準備コマンド完了
フラグを参照しく８５３）、どちらかでもオフとなって
いれば（Ｓ　５４）　　条件不備ステータスを出力しく
５５５）、命令データ待ち状態に戻る。もしどちらかの
フラグがオンとなっていれば（Ｓ　５４）、制御素子１
５は、書込みコマンド中のデータ部の内容を内部ＲＡＭ
上の第２ライトバツフアにセーブする（Ｓ５６）。

ステップＳ５２において、第６図（ｂ）の書込みコマン
ドであれば、制御素子１５は、内部で保持している書込
みコマンド継続フラグがオンか否かを判断する（Ｓ　５
７）。もしオフとなっていれば、制御素子１５は、要求
エラーステータスを出力しくＳ５８）、命令データ待ち
状態に戻る。

もしオンとなっていれば、制御素子１５は、内部ＲＡＭ
上のデータセーブバッファの内容に書込みコマンド中の
データ部の内容（入力データ）を付加し、内部ＲＡＭ上
の第２ライトバツフアにセーブする（Ｓ　５９）。

そして、制御素子１５は、書込みコマンド中のデータ部
の内容（入力データ）のみを内部ＲＡＭ上の第１ライト
バツフアにセーブする（Ｓ６０）。

次に、制御素子１５は、第６図（ａ）または（ｂ）の書
込みコマンドによって送られた入力データに書込み後続
データが存在するか否かをチエツクしく５６１）、書込
み後続データが存在すれば後続フラグをオンしく５６２
）、書込み後続データが存在しなければ後続フラグをオ
フする（８６３）。

次に、制御素子１５は、内部ＲＡＭ上の第２ライトバツ
フア内のデータのバイト数が例えば「８」の倍数である
か否かをチエツクしく５６４）、もしそうであればステ
ップＳ７０に移行する。もしそうでなければ、制御素子
１５は、後続フラグを参照してオフとなっていれば（Ｓ
６５）、内部ＲＡＭ上の第２ライトバツフア内のデータ
にパディング処理（たとえば゛２Ｏ−Ｈｅｘデータを後
ろに付加）Ｌ　（Ｓ６６）、「８」の倍数分のデータを
生成してステップＳ７０に移行する。

ステップＳ６５において、後続フラグがオンとなってい
れば、制御素子１５は、「８」の倍数分のデータを残し
、残りのデータを内部ＲＡＭ上のデータセーブバッファ
に移動する（Ｓ　６７）。すなわち、たとえば第２ライ
トバツフアに１８バイトのデータか存在すれば、１６バ
イトのデータのみを残して残りの２バイトはデータセー
ブバッファに移動する。このとき、内部ＲＡＭ上の第２
ライトバツフア内が空となっていなければ（８６８）、
ステップＳ７０に移行する。

ステップＳ６８において、内部ＲＡＭ上の第２ライトバ
ツフア内が空となっていれば（たとえば第２ライトバツ
フア内に７バイトのデータがあれば、先の処理で第２ラ
イトバツフア内のデータ全てがデータセーブバッファに
移動されるため、結果として第２ライトバツフアは空と
なる）、制御索子１５は、今回アクセスしているエリア
が書込み時に暗号化するエリアか否かを判断する（Ｓ６
９）。そして、もしそうでなければステップＳ７１に移
行し、もしそうであればステップＳ７９に移行する。

さて、ステップＳ７０において、制御素子１５は、暗号
化部１３により、内部ＲＡＭ上の第２ライトバツフア内
のデータを例えばＣＢＣモードで暗号化する。このとき
、継続フラグがオフとなっていれば、内部ＲＡＭ上の第
１乱数バツフアの内容にカード固有値を排他的論理和し
たものを、また継続フラグがオンとなっていれば、前回
の書込みで暗号化したデータの最終８バイトをそれぞれ
初期値として、今回のＣＢＣモード暗号化に使用する。

また、このときのキーデータは第１キーバツフアの内容
を使用し、暗号化アルゴリズムは保持されている暗号化
アルゴリズム番号により選択的に使用する。そして、こ
の処理が終了するとステップＳ７１に移行する。

ステップＳ７１において、制御素子１５は、継続フラグ
がオンされているか否かを判断し、オンされていればア
クセス対象エリアが暗号化を要するエリアか否かを判断
する（Ｓ　７２）。もし暗号化を要するエリアでなけれ
ば、制御素子１５は、内部ＲＡＭ上の第１ライトバツフ
アの内容に書込みコマンド中の書込みデータのバイト数
ＬＸを付加して、メモリ部１１のアクセス対象エリア内
にデータを書込む（３７３）。また、もし暗号化を要す
る工・・リアであれば、制御素子１５は、書込みデータ
のバイト数ＬＸよりも大なる「８」の倍数で、最少の値
をＬＸ′とじ、これを第２ライトバツフア内のデータを
付加して書込む（Ｓ７４）。

ステップＳ７１において、継続フラグがオンされていれ
ば、制御素子１５は、アクセス対象エリアが暗号化を要
するエリアか否かを判断する（Ｓ　７５）。もし暗号化
を要するエリアでなければ、制御素子１５は、内部ＲＡ
Ｍ上の第１ライトバツフアの内容を先に書込んだデータ
に追加して書込む（Ｓ　７６）。また、もし暗号化を要
するエリアであれば、制御索子１５は、内部ＲＡＭ上の
第２ライトバツフアの内容を同様に書込む（Ｓ　７７）
。

さて、データを書込んだ後は、制御素子１５は、後続フ
ラグがオンされているか否かを判断しく８７８）、オン
されていれば継続フラグをオンしてレスポンス−ｎｂ−
を出力しく５７９）、命令データ待ち状態に戻る。もし
、後続フラグがオフとなっていれば、制御素子１５は、
内部ＲＡＭ上の第２ライトバツフアの内容の最終８バイ
トを出力して継続フラグをオフしく５８０）　、命令デ
ータ待ち状態に戻る。

このように、ＩＣカードへのデータ書込み処理時、それ
に先だって端末装置がＩＣカードの正当性を認証する処
理が行なわれるので、その認証のために端末装置が指定
したキーデータおよび暗号化アルゴリズムを書込みデー
タの暗号化に使用する。こうすることにより、書込みデ
ータの暗号化のために使用するキーデータおよび暗号化
アルゴリズムを指定するための特殊な専用命令が不要に
なり、ＩＣカードとしての負担が軽減される。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、たとえば書込みデ
ータの暗号化のために使用するキーデータおよび暗号化
アルゴリズムを指定するための特殊な専用命令が不要に
なり、ＩＣカードとしての負担が軽減される認証方式を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を説明するためのもので、第１図
はＩＣカードと端末装置との間の相互認証手順および端
末装置からＩＣカードへのデータ書込み手順を示す図、
第２図はメモリ部の構成を示す図、第３図は認証準備コ
マンドのフォーマット例を示す図、第４図は認証コマン
ドのフォーマット例を示す図、第５図は暗号化準備コマ
ンドのフォーマット例を示す図、第６図は書込みコマン
ドのフォーマット例を示す図、第７図はＩＣカードの動
作を説明するフローチャート、第８図はＩＣカードと端
末装置とセンタとのシステム構成図である。１０・・・ＩＣカード（第１の電子装置）、１１・・・
メモリ部、１２・・・乱数発生部、１３・・・暗号化部
、１４・・・コンタクト部、１５・・・制御素子、２ｏ
・・・端末装置（第２の電子装置）　２１・・・メモリ
部、２２・・・乱数発生部、２３・・・暗号化部、２６
・・・コンタクト部、２７・・・通信制御部、２８・・
・制御部、３０・・・センタ（ホストコンピュータ）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１の電子装置と、この第１の電子装置との間で
通信可能な第２の電子装置とからなり、第２の電子装置
から第１の電子装置に対し第１のデータおよび、その第
１のデータを暗号化するためのキーデータおよび暗号化
アルゴリズムを指定する指定データを送信し、第１の電子装置では、あらかじめ用意された少なくとも
１つのキーデータおよび少なくとも１つの暗号化アルゴ
リズムの中から、前記受信した指定データに基づき１つ
のキーデータおよび１つの暗号化アルゴリズムを選択し
、この選択したキーデータおよび暗号化アルゴリズムを
使用して前記受信した第１のデータを暗号化し、その暗
号化データを第２の電子装置へ送信し、第２の電子装置では、その受信した暗号化データの内容
により第１の電子装置の正当性を判断するものであって
、第２の電子装置から第１の電子装置に対し第２のデータ
を送信する手段と、第１の電子装置において、前記第２のデータを受信する
と、その受信した第２のデータを前記指定データに基づ
いて選択したキーデータおよび暗号化アルゴリズムを使
用して暗号化する手段と、第１の電子装置において、前
記第２のデータを全て受信した後に、その暗号化データ
のうち一部のデータを第２の電子装置に送信する手段と
を具備したことを特徴とする認証方式。
（２）第１の電子装置は、少なくとも１つのメモリ部と
、このメモリ部に受信した第２のデータを記憶する手段
を更に具備したことを特徴とする請求項１記載の認証方
式。