JPH03224080A - 相互認証方式 - Google Patents

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］ （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば消去可能な不揮発性メモリおよびＣ
ＰＵなどの制御素子を有するＩＣ（集積回路）チップを
内蔵した、いわゆるＩＣカードと称される携帯可能電子
装置（第１の電子装置）と、この携帯可能電子装置を取
扱う端末装置（第２の電子装置）との間で相互認証を行
なう相互認証方式に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の相互認証方式では、周知のように、第１
の要求により第１の乱数データ受信と、キー指定情報に
よる第１の認証キーデータ、それと、これに呼応して第
２の乱数データの生成と、第２の認証キーデータを用意
しておき、次の第２の要求により暗号処理を２度施し、
認証情報を２種類生成していた。

（発明が解決しようとする課題） 従来は、第１の要求により２つの乱数データと２つのキ
ーデータを保持し、第２の要求に対する暗号処理の人力
データおよびキーデータとしていた。このため、これら
４種のデータを保持するためのメモリエリア（ＲＡＭ）
が必要であった。

そこで、本発明は、保持しておくべきデータの数が減少
し、メモリエリアを他の目的に有効活用が可能となる相
互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） 本発明は、第１の電子装置と第２の電子装置とにおける
相互認証方式であって、前記第２の電子装置より認証に
使用する第１のデータおよび第１のキーデータを指定す
る情報を受信する第１の受信手段と、第２のデータおよ
び第２のキーデータを指定する情報を前記第２の電子装
置に送信する手段と、前記第２の電子装置内で第２のデ
ータと第２のキーデータとにより生成された第１の認証
情報を受信する第２の受信手段と、第２のデータと第２
のキーデータとにより第２の認証情報を生成する第１の
生成手段と、これら第１の認証情報と第２の認証情報と
を比較する比較手段と、第１のデータと第１のキーデー
タとにより第３の認証情報を生成する第２の生成手段と
、前記第２の受信手段による受信が行われる前に前記第
１の生成手段およびまたは第２の生成手段を実行し、前
記比較手段に使用される第２の認証情報およびまたは第
２の電子装置に出力される第３の認証情報を保持する保
持手段とを具備している。

（作用） 第１の要求で２つの乱数データと２つのキデータが揃っ
た時点で暗号処理を施してしまい、結果である認証情報
のみを保持するようにした。

これにより、第１の要求を施した後に第２の要求を受け
る過程において保持しておくべきデータの数が減少し、
メモリエリアを他の目的に有効活用が可能となる。

（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６図は本発明に係る携帯可能電子装置としてのＩＣカ
ード（第１の電子装置）を取扱う端末装置（第２の電子
装置）の構成例を示すものである。

すなわち、この端末装置８は、ＩＣカード１をカドリー
ダ・ライタ２を介してＣＰＵなどからなる制御部３と接
続可能にするとともに、制御部３にキーボード４、ＣＲ
Ｔデイスプレィ装置５、プリンタ６およびフロッピィデ
ィスク装置７を接続して構成される。

ＩＣカード１は、ユーザが保持し、たとえば商品購入な
どの際にユーザのみが知得している暗証番号の参照や必
要データの蓄積などを行なうもので、第５図にその機能
ブロックを示すように、リート・ライト部１１、暗証設
定・暗証照合部１２、および暗号化・復号化部１３など
の基本機能を実行する部分と、これらの基本機能を管理
するスハハイザ１４とで構成されている。リード・ライ
ト部１１は、後述するデータメモリ１６に対してデータ
の読出し、書込み、あるいは消去を行なう機能である。

暗証設定・暗証照合部１２は、ユーザが設定した暗証番
号の記憶および読出禁止処理を行なうとともに、暗証番
号の設定後にその暗証番号の照合を行ない、以後の処理
の許可を与える機能である。暗号化・復号化部１３は、
たとえば通信回線を介して制御部３から他の端末装置ヘ
プタを送信する場合の通信データの漏洩、偽造を防止す
るための暗号化や暗号化されたデータの復号化を行なう
ものである。スーパバイザ１４は、カードリーダ・ライ
タ２から入力された機能コドもしくはデータの付加され
た機能コードを解読し、前記基本機能のうち必要な機能
を選択して実行させる機能である。

これらの諸機能を発揮させるために、ＩＣカドｌは例え
ば第４図に示すように、制御素子（たとえばＣＰＵ）１
５、データメモリ１６、プログラムメモリ１７、および
カードリーダ・ライタ２との電気的接触を得るためのコ
ンタクト部１８によって構成されており、これらのうち
破線内の部分（制御素子１５、データメモリ１６、プロ
グラムメモリ１７）は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。

プログラムメモリ１７は、たとえばマスクＲＯＭで構成
されており、前記各基本機能を実現するサブルーチンを
備えた制御素子１５の制御プログラムなどを記憶するも
のである。

データメモリ１６は、各種データの記憶に使用され、た
とえばＥＥＰＲＯＭなどの消去可能な不揮発性メモリで
構成されている。

データメモリ１６は、たとえば第３図に示すように、全
てのアプリケーションで共通に運用する１つのコモンデ
ータファイル（以降、ＣＤＦと略称する）２１と、各ア
プリケーション個別に運用する複数のアプリケーション
データファイル（以降、ＡＤＦと略称する）２２ａ、２
２ｂ、２２ｃとによって構成されており、各ＡＤＦ２２
ａ。

２２ｂ、２２ｃには、それぞれデータファイル名（Ｄ　
Ｆ　Ｎ）が付与されている。

そして、第３図の例においては、ＣＤＦ　２１内には、
キーデータ番号ＫＩＤＯＩで示される指定用キーデータ
ａａａ、およびキーデータ番号ＫＩＤＯ２で示される内
部キーデータｂｂｂが含まれ、またＤＦＮ−ＡＡＡで示
されるＡＤＦ２２ａには、キーデータ番号ＫＩＤＯ３で
示される指定用キーデータＣＣＣ，およびキーデータ番
号ＫＩＤＯ４で示される指定用キーデータｄｄｄが含ま
れる。ＤＦＮ−ＢＢＢで示されるＡＤＦ２２ｂには、キ
ーデータ番号ＫＩＤＯ５で示される内部キーデータｅｅ
ｅ、およびエリア番号ＡＩＤＳ５で示されるデータエリ
アが含まれており、特にデータエリアはＡＤＦ２２ｂ内
の内部キーデータによる認証処理で認証が確認されると
アクセス可能という属性情報か付与されている。また、
ＤＦＮ−ＣＣＣで示されるＡＤＦ２２ｃには、キーデー
タ番号ＫＩＤ８０で示される内部キーデータｆ　ｆ　ｆ
、エリア番号ＡＩＤＳ６で示されるデータエリア、およ
びエリア番号ＡＩＤＳ７で示されるデータエリアが含ま
れている。特に、エリア番号Ａ　Ｉ　Ｄ５６で示される
データエリアは、ＣＤＦ２１内の内部キーデータによる
認証処理で認証が確認されるとアクセス可能という属性
情報が付与されており、エリア番号ＡＩＤＳ７で示され
るデータエリアは、ＣＤＦ２１内の内部キーデータまた
はＡＤＦ２２Ｃ内の内部キーデータによる認証処理で認
証が確認されるとアクセス可能という属性情報が付与さ
れている。

ここに、指定用キーデータとは、端末装置８がＩＣカー
ド１を認証するためのキーデータであり、内部キーデー
タとは、ＩＣカード１が端末装置８を認証するためのキ
ーデータである。

次に、第１図を用いてＩＣカード１の動作概要を説明す
る。ＩＣカード１は、端末装置８から第２図（ａ）の電
文を受信すると、その機能コードから選択的に第１図（
ａ）の相互認証準備フローを実行する。これらの処理は
、制御素子１５によりプログラムメモリ１７内のプログ
ラムにしたがって行われる。すなわち、まずＡＤＦが選
択済か否かを、内部ＲＡＭ　（制御素子１５内のＲＡＭ
）中の選択ＡＤＦ固有情報を参照することにより確認す
る。このとき、選択済でなければ、データメモリ１６上
のＣＤＦ２１より、入力電文中のキーデータ番号（Ｋ　
Ｉ　Ｄ）を見つけ、また、選択済であれば、ＣＤＦ　２
１内とさらに選択流ＡＤＦ内よりＫＩＤを見つける。も
し、この時点で見付からなければエラーステータスを出
力する。

また、見つければ、対応するキーデータを内部的にリー
ドし、正常か否かをチエツクする。このとき、正常でな
ければエラーステータスを出力する。正常であれば、電
文中の乱数情報Ａと該キーデータを内部ＲＡＭの所定領
域に記憶しておく。

次に、この乱数情報Ａと、カード発行時にセットされる
カード固有の番号、それと、データメモリ１６内にあら
かじめ初期値として記憶されているカード乱数情報とに
より所定のアルゴリズムに従って乱数情報Ｂを生成し、
これを新たなカード乱数情報として書き換えてお（。

次に、再度ＡＤＦが選択済か否かを確認し、選択済でな
ければ、ＣＤＦ２１より内部キーデータのＫＩＤを見つ
け、選択済であれば、ＣＤＦ２１内と更に選択済ＡＤＦ
内よりＫＩＤをみつける（ＡＤＦが優先的に対象となる
）。もし見つからなければ、エラーステータスを出力す
る。見つかったなら、対応するキーデータを内部的にリ
ードし、正常か否かをチエツクする。このとき、正常で
なければエラーステータスを出力する。

さて、正常であれば、先に生成した乱数情報Ｂを、見つ
けた内部キーデータを暗号キーとして暗号化し、その結
果を認証情報Ｃ２Ｘとして内部ＲＡＭの所定領域に記憶
しておく。そして、内部キーデータのＫＩＤと乱数情報
Ｂを出力し、本フローを終了する。

このフローにより、端末装置８とＩＣカード１との間の
相互認証における乱数情報と、キー指定情報を共有する
ことができる。

次に、第２図（ｂ）の電文を受信すると、その機能コー
ドから選択的に第１１図（ｂ）のフローを実行する。す
なわち、まず先に説明した相互認証準備コマンドが実行
済であるか否かを確認して、否であればエラーステータ
スを出力する。

実行済であれば、次に入力された電文中の認証情報Ｃ２
と、先に内部ＲＡＭ上に記憶しておいた認証情報Ｃ２Ｘ
とを比較し、一致していれば一致フラグをオンし、そう
でなければオフにする。このとき、内部キーデータが属
するものかＡＤＦかＣＤＦかにより、ＡＤＦ対応一致フ
ラグかＣＤＦ対応一致フラグかをオン、オフする。次に
、先に内部ＲＡＭ上に記憶しておいた乱数情報Ａを、指
定用キーデータを暗号キーとして暗号化し、その結果を
認証情報ＣＩＸとして先の一致フラグの結果と共に出力
し、本フローを終了する。

このフローにより、端末装置８との相互認証が可能とな
る。

次に、第２図（Ｃ）の電文を受信すると、その機能コー
ドから選択的に第１図（ｃ）のＡＤＦ選択フローを実行
する。すなわち、まず電文中のＤＦＮがＩＣカード１の
データメモリ１６に登録されているか否かを確認し、見
つからなければエラーステータスを出力する。

もし見つければ、先のＣ２／Ｃ２Ｘの一致フラグのうち
、ＡＤＦ対応一致フラグをオフする。次に、指定ＤＦＮ
に対応する固有情報を内部ＲＡＭに保持し、正常終了ス
テータスを出力する。

次に、第２図（ｄ）で示すリードコマンド電文または第
２図（ｅ）で示すライトコマンド電文を受信すると、そ
の機能コードから選択的に第１図（ｄ）のフローを実行
する。すなわち、まずＡＤＦか選択済か否かを判断し、
選択済でなければ、ＣＤＦ２１内より入力電文中のエリ
ア番号（Ａ　Ｉ　Ｄ）を見つけ、選択済であれば、選択
済ＡＤＦ内とＣＤＦ２１内よりＡＩＤを見つける。

このきき、見つからなければ、エラーステータスを出力
する。

見つかれば、対応して記憶されているエリアの属性情報
を参照し、先の一致フラグを確認する必要があるか否か
を判断する。もし、必要であれば、それがＡＤＦ対応一
致フラグかＣＤＦ対応一致フラグか、または、そのどち
らでも良いかを判断する。

もし、ＡＤＦ対応一致フラグが必要、もしくはどちらで
も良いという場合であれば、ＡＤＦ対応一致フラグを参
照し、オンとなっているか否かをチエツクする。もしオ
フであればエラーステータスを出力する。

また、ＣＤＦ対応一致フラグが必要、もしくはどちらで
も良いという場合であれば、ＣＤＦ対応一致フラグを参
照し、オンとなっているが否がをチエツクする。もしオ
フとなっていればエラーステータスを出力する。

そして、電文中の機能コードにより、対応するリードま
たはライト処理を施し、その処理結果を出力する。

次に、たとえば第３図のようなキーデータおよびエリア
の構成に対するＩＣカード１の動作を説明する。第３図
においては前述した通りであり、この状態で、ＡＤＦ選
択を行なわない場合の相互認証には、指定用キーデータ
にはＫＩＤＯｌのキーデータが使用され、内部キーデー
タにはＫＩＤＯ２のキーデータが使用される。

また、ＤＦＮ−ＡＡＡによりＡＤＦ２２ａが選択された
状態では、指定用キーデータにはＫＩＤ０３またはＫ　
Ｉ　ＤＯ４のキーデータ、またはＫＩＤＯｌのキーデー
タが使用され、内部キープ〜りとしてＫＩＤＯ２のキー
データが使用される。

同様に、ＤＦＮ−ＢＢＢによりＡＤＦ２２ｂが選択され
た状態では、指定用キーデータにはＫＩＤＯＩのキーデ
ータが使用され、内部キーデータにはＫＩＤＯ５のキー
データが使用される。

さて、ＡＤＦ２２ｂ内のＡＩＤＳ５のエリアに対してア
クセスするためには、このエリアの属性はＡＤＦ内の内
部キーデータを必要とするようになっている。よって、
ＡＤＦ２２ｂを選択した後の相互認証を行わなければな
らない。仮に、相互認証後にＡＤＦ２２ｂを選択すると
、この相互認証に使用する内部キーデータはＫＩＤ、０
２のキデータとなるからである。

また、ＡＤＦ２２Ｃ内のＡＩＤ５６のエリアに対しての
アクセスには、このエリアの属性がＣＤＦ２１内の内部
キーデータを必要とするようになっている。よって、相
互認証後にＡＤＦ２２ｃを選択し、エリアにアクセスし
なければならない。

また、ＡＩＤＳ７のエリアについては、相互認証後にＡ
ＤＦ２２ｃを選択しても、その逆でもアクセス可能とな
らしめることになる。

また、特にＡＤＦ２２ｂを選択し、相互認証を実行した
後、ＡＤＦ２２ｃを選択した場合、ＡＩＤＳ７のエリア
に対してアクセスはできない状態となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明の相互認証方式によれば、第
１の要求で２つの乱数データと２つのキーデータが揃っ
た時点で暗号処理を施してしまい、結果である認証情報
のみを保持するようにしたので、第１の要求を施した後
に第２の要求を受ける過程において保持しておくべきデ
ータの数が減少し、メモリエリアを他の目的に有効活用
が可能となる。特に、たとえばＲＡＭエリアが少量なＩ
Ｃカードなどには有効である。

【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カードの動作概要を説明するフローチャート、第
２図はＩＣカードに入力される各種コマンド電文フォー
マット例を示す図、第３図はデータメモリのファイル構
造を示す図、第４図はＩＣカードの概略構成を示すブロ
ック図、第５図はＩＣカードの機能ブロックを示す図、
第６図は端末装置の構成を示すブロック図である。 １・・・・・・ＩＣカード（第１の電子装置）、８・・
・・・・端末装置（第２の電子装置）、１５・・・・・
・制御素子、１６・・・・・データメモリ（不揮発性メ
モリ）、１７・・・・・プログラムメモリ、２１・・・
・・・コモンデータファイル（ＣＤ　Ｆ　）　、２２　
ａ　、　　２２　ｂ　、　　２２　ｃ　＝１−アプリケ
ーションデータファイル（ＡＤＦ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１の電子装置と第２の電子装置とにおける相互認証方
   式であって、 前記第２の電子装置より認証に使用する第１のデータお
   よび第１のキーデータを指定する情報を受信する第１の
   受信手段と、 第２のデータおよび第２のキーデータを指定する情報を
   前記第２の電子装置に送信する手段と、前記第２の電子
   装置内で第２のデータと第２のキーデータとにより生成
   された第１の認証情報を受信する第２の受信手段と、 第２のデータと第２のキーデータとにより第２の認証情
   報を生成する第１の生成手段と、これら第１の認証情報
   と第２の認証情報とを比較する比較手段と、 第１のデータと第１のキーデータとにより第３の認証情
   報を生成する第２の生成手段と、前記第２の受信手段に
   よる受信が行われる前に前記第１の生成手段およびまた
   は第２の生成手段を実行し、前記比較手段に使用される
   第２の認証情報およびまたは第２の電子装置に出力され
   る第３の認証情報を保持する保持手段と を具備したことを特徴とする相互認証方式。