JPH09502038A - 認証カード及びシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 認証カードは、口座番号と、任意選択でＰＩＮや有効期限を示す動的に変更ができるバーコードのパターンを配列するように構成された液晶表示部を備える。カードは、予め決められたアルゴリズムに対応してバーコードを定期的に変更する回路を備える。業務取引に関連する利用者が本人であることを認証するために、利用者が取引相手にカードを呈示すると、従来のバーコードリーダでバーコードが読み込まれる。符号は電子化された形に変換され、認証するために検証プロセッサに伝送される。認証を行う時に、受信した信号からの情報を確認するために照合アルゴリズムを用い、カードの有効性を判断するためにデータベースに照会することができる。効果として、カードを低コストで大量に生産でき、容易に利用することができるバーコードスキャナが認証のためにカードを呈示したときに簡易なインタフェースを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 認証カード及びシステム技術分野 本発明は、概してカードの所有者が取引処理に携わることを許可された認証カ ード及びそのカードを利用するシステムに関し、特に自動読み込み装置により認 識可能な時変バーコード表示部が組み込まれたカード等に関する。発明の背景 今日、認証カードの簡便な利用形態は、エンボス加工された目で見て識別でき るカード番号を有する標準的な「クレジットカード」である。カードを使用する ときには、取引相手や売り手に確認のためカード番号を知らせることになるため 、このタイプのカードの安全性は容易に損なわれてしまう。その時にベンダはカ ード番号を控えておいて、その後、次の取引処理の時にカードの所有者として問 題を起こす可能性がある。カード上の磁気ストライプに機械が読み込むことがで きる情報を含ませることにより、この手の不正使用の可能性をある程度減少させ ることができる。しかしながら、困難になったとはいえ、売り手が磁気ストライ プの情報をコピーし、引き出すことも可能である。その他、カード所有者は、目 で識別できるような形ではカードに印刷されてなく磁気ストライプにも含まれて いないカードに関連した個人識別番号（ＰＩＮ）が与えられている場合がある。 カード自体が不正に使用される場合には、ＰＩＮが権利を有さない利用者に知ら れることはないであろう。しかしながら、カード所有者が取引処理を行うときに は、ＰＩＮが伝えられ、取引相手に知られることとなる。ＰＩＮを書き込んだり 、キーボードで入力したり、本人であることを確認するために利用客がＰＩＮを 伝えたりするときに、取引処理を耳にした人やカード所有者を観察していた人が ＰＩＮを不正に使用することもある。 先に述べたすべての問題を解決するために、時変でランダムな成分を備えて口 座番号を含む認証カードの複雑な形態が１９９２年９月８日に公布の米国特許５ ，１４６，４９９で提案されている。この種のカードは「スマートカード」とし て知られ、マイクロコンピュータ及び内蔵のメモリを有する。このようなスマー トカードに含まれる情報は、特殊なリーダで読み込まれなければならず、高価過 ぎたりし、むしろ大きくて重いユーザインタフェースを提供してしまうことにな る。そのために、このようなリーダは広く利用されるに至らず、こうして取引相 手や認証カードの利用客にあまり受け入れられなかった。発明の概要 本発明によれば、認証カードは、口座番号と、任意選択でＰＩＮや有効期限を 示す動的に変更ができるバーコードのパターンを配列するように構成された液晶 表示部を備える。カードは、予め決められたアルゴリズムに対応してバーコード を定期的に変更する回路を備える。業務取引に関連する利用者が本人であること を認証するために、利用者が取引相手にカードを呈示すると、従来のバーコード リーダでバーコードが読み込まれる。符号は電子化された形に変換され、認証す るために検証プロセッサに伝送される。認証を行う時に、受信した信号からの情 報を確認するために照合アルゴリズムを用い、カードの有効性を判断するために データベースに照会することができる。効果として、カードを低コストで大量に 生産でき、容易に利用することができるバーコードスキャナが認証のためにカー ドを呈示したときに簡易なインタフェースを提供する。図面の簡単な説明 本発明は、次の詳細な説明の考察により十分に理解されるはずであるが、添付 された図面を理解して読むとよい。 図１は、液晶表示部を備える認証カードの外部構成を図示したものであり、本 発明に対応している。 図２は、図１の認証カード内の回路のブロック図である。 図３は、ＰＯＳ端末における処理業務に関連する本発明の認証カードを使用す るシステムのブロック図である。詳細な説明 まず図１を見ると、バーコードを変化させる時間を表示するための液晶表示部 を備える外部構成が示されている。従来のクレジットカードのサイズであるプラ スチックカード本体１０１は、カード発行者を表す押印が付いている第１の領域 １０３とカード所有者の名前を示す第２の領域とを備えるとよい。領域１０３及 び１０５における情報は、印刷されるかエンボス加工されるとよい。押印又はエ ンボス加工された口座番号は静的（固定）であるため、カードの口座番号はカー ドに押印されない。動的（時変）である口座番号を得るには、以下の図２に記載 される電子回路により制御される液晶表示部（ＬＣＤ）１０７を備えるとよい。 ＬＣＤ１０７は、バーコード（例えば、対照色の背景に設定される異なる幅及び 間隔を有する概して平行な一連のストライプ）を表示する本発明に対応するよう に構成される。（ストライプが暗色で背景が明色であるか又はその逆もあり得る 。）バーコードは、そのカードと任意選択としてＰＩＮ及び有効期限に関連する 口座番号を示す。バーコードにより伝えられた情報は、公開標準（以下参照、イ ンタメックコード３９アルファニューメリックバーコード仕様、１９８２年１月 、インタフェースメカニズム）に対応して容易に復号化される。バーコードを表 示する目的の液晶表示部の使用については、１９９２年１０月にロバートチェン らに発表された米国特許５，１５３，８４２に記載されている。 図２は、図１の認証カード内の回路のブロック図である。電子構成機器用の電 力は、電源モジュール２００から引き出され、パワーモジュール２００はバッテ リ２０１又はソーラセル２０３かもしくはその両方を備える。カード内の「頭脳 」は、２１０で概要が示されるプロセッサであり、パワーモジュール２００によ り電力供給が行われる。プロセッサ２１０は、メモリ及びマイクロプロセッサを 制御するためのマイクロコードを有する集積回路として実行する。プロセッサ２ １０内の構成機器は、いずれも図２に表され、以下に説明されているいくつかの 機能を実行する。疑似ランダムコードジェネレータ２１１は、動的（時変）符号 語をライン２１２に送るように構成され、例えば時刻の機能として定期的に変化 する値を有する。カード内の情報が検証されるか又は確認されると、等価動的符 号語も中央検証局（以下で説明する）で利用できなくてはならない。他のどんな 動的（時変）及び繰り返し可能（再生可能）な機能も時刻の代わりに利用するこ とができ、例としては、暗号装置（以下参照、Ｓ．Ｍ．メイティアス／Ｃ．Ｈ． メイヤ、「暗号解読法−コンピュータデータセキュリティにおける新次元／設計 と実装への案内」、ワイリ、１９８２）また、線形又は非線形帰還型移動レジス タ（以下参照例、Ｊ．ミルマン／Ｈ．トーブ、「パルス及びデジタル回路」、マ ックグローヒルブックカンパニー、１９５６年）の状態である。 ライン２１２への動的符号語は、非線形結合器２１４の入力の１つとなり、非 線形結合器２１４への第２の入力は、認証カードに関する固有の利用者ＩＤ又は 口座番号を示しライン２１６に入力される固定の符号語である。ＩＤ番号は、内 蔵の読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）２１７に格納される。非線形結合器２１４に ライン２１８を介して送られる第３の入力は、内蔵の読み出し専用メモリ（ＲＯ Ｍ）２１９にも格納可能な利用者特定キー（カード利用者のためにＰＩＮに対応 している）である。 非線形結合器２１４は、ライン２１２及び２１６で得られる固定及び動的符号 語を結合するように構成され、ＲＯＭ２１９から出力されたライン２１８上の利 用者特定ＰＩＮの機能として、非線形結合アルゴリズムに従って、（ａ）特別認 証カードを個別に示したり、（ｂ）オーバータイムで変化したりする、ライン２ ２０上のマルチビット符号語の出力を生成する。例えば、ＤＥＳ結合アルゴリズ ムは、暗号化アルゴリズム、安全ハッシングアルゴリズム、又は類似する他のあ らゆる動的な認証符号を生成するための結合技術を実行できる。ライン２２０に おける出力符号の状態が結合上のいくつかの入力、すなわち、疑似ランダムコー ドジェネレータ２１１から出力されたライン２１２上の符号語とＲＯＭ２１７か ら出力されたライン２１６上の利用者口座番号とＲＯＭ２１９内の利用者特定キ ーとに依存していないことが、非線形結合器２１４の重要な特徴である。出力さ れた符号の状態は、複合し、非線形で、逆変換不可能な機能又は関係に対応して これらの出力に関連している。これらのような機能を作成する方法は、暗号化技 術で知られている。ＤＥＳアルゴリズムの場合、ライン２１２及び２１６上の信 号は共に暗号化されるデータを示しており、ライン２１８上の信号は暗号化キー を示す。特別な非線形又は暗号のアルゴリズムはシークレットデバイスに制御さ れることになるであろう。ランダムな値の文字情報／暗号の明確なテキスト比較 も利用することができる。 ＲＯＭ２１７内に格納された利用者ＩＤと同様に、非線形結合器２１４から出 力されたライン２２０上のマルチビット符号語は、両方の信号を示すバーコード 表示用のパラメータを生成するために、バーコード表示ジェネレータ２３０に送 られる。ここで留意することは、バーコード表示全体が時間変化している間には 、少なくともその表示を生成している符号の部分が時間と共に変化するために、 表示を生成する符号の部分が固定されてから符号表示の部分は静的状態になる。 特に、ＲＯＭ２１７内に格納される利用者ＩＤに帰する可能性のある表示の部分 は、時間と共に変化しないが、非線形結合器２２０から出力されたマルチビット 符号語に帰する可能性のある表示の部分は、時間と共に変化する。表示の動的及 び静的な部分は「統合化」することができ、通常の観察者はどの部分がどうなの か分からない。例えば、非線形結合器２１４から出力されたマルチビット符号語 には、ＲＯＭ２１７に格納されている利用者ＩＤからのビットを差し込むことが できるため、表示の交互に起こる部分は動的状態であり、残りが静的状態となる 。他の例としては、表示の特定部分（例えばいちばん左の部分）利用者ＩＤに相 当するとよく、表示のバランスは非線形結合器２１４から出力されたマルチビッ ト符号語に相当させるとよい。どちらかの場合には、バーコード表示ジェネレー タ２３０は、ＬＣＤのための信号を生成し、先に述べたインタメック仕様に従っ て広いか又は狭いバーを表示するようにそれを行う。バーコード表示ジェネレー タ２３０の出力は、認証カードＬＣＤ１０７に順次適用されるため、取引処理中 にカードを呈示すると、バーコードを見ることができて読み込みを行うことがで きる。 ここで留意することは、カードにさまざまな改良を行うことができることであ る。例えば、バッテリの節電のために、必要なときだけバーコード表示の電源を 入れ、あるいは停止状態を継続する。更に、カードは再プログラミングを可能に する構成を有するために、例えば、ＲＯＭ２１７に格納されている固有ユーザＩ Ｄ及びＲＯＭ２１９かその一方に格納されている利用者特定キー（ＰＩＮ）を外 的手段により変化させることができる。 次に図３に移り、販売時点（ＰＯＳ）端末３０１で取引処理が有効である時に 図１の認証カードを利用するためのシステムのブロック図が示されている。ＰＯ Ｓ端末３０１は従来のバーコードリーダ３０３を備え、バーコードリーダはバー コードスキャナ３０５からその出力を受信する。認証カード上のＬＣＤ１０７を スキャナ３０５で読み出すと、その時点でカードに表示されるバーコードを示す ディジタル信号がＰＯＳ端末で受信される。この信号は他の状態で、電気通信網 を介してインタフェース３２５を備える中央検証局３２０に伝送される。インタ フェース３２５は、読み出されたバーコードの個別の静的及び動的成分を回復さ せるか分離するように構成される。静的成分は、ライン３２７上のインタフェー ス３２５の出力により示され、静的又は動的成分が差し込まれた場合に、交互ビ ットを分離することにより得られる。この成分は、ＲＯＭ２１７が有する利用者 ＩＤを示す。動的成分は、ライン３２６上のインタフェース３２５の出力により 表され、その時に残りのビットから得られる。この成分は、非線形結合器２１４ から出力されるマルチビット符号語を表し、下に説明する比較器３４０の１つの 入力に加えられる。バーコード表示ジェネレータ２３０への２つの入力がバーコ ード表示をＬＣＤ１０７上に生成するために使用された場合には、他の回復技術 が利用されるであろう。 中央検証局３２０はプロセッサ３３０を備え、プロセッサ２１０のようなプロ セッサ３３０は、プロセッサ２１０で行われる機能に類似するさまざまな機能を 提供するためにマイクロコードに対応して動作するマイクロプロセッサを備える 集積回路内で動作する。特に、プロセッサ３３０は、図２の疑似ランダムコード ジェネレータ２１１と全く同様に動作するよう構成される疑似ランダムコードジ ェネレータ３３１を備え、更に図２の非線形結合器２１４と全く同様に動作する ように構成される非線形結合器３３４を備える。（このように、暗号化装置の場 合、非線形結合器３３４で使用される暗号化アルゴリズムは、非線形結合器２１ ４で利用される暗号化アルゴリズムと同じである。）中央検証局３２０はデータ ベース３３３も備え、データベース３３３は認証カードのそれぞれの利用者に割 り当てられた利用者ＩＤを備えて対応付けられた利用者特定キー（ＰＩＮ）を格 納する。 上で述べたように、ライン３２７上の信号は、バーコードの静的成分を表し、 このようにＲＯＭ２１７が有する利用者ＩＤの受信される他の状態を表す。この 信号は、非線形結合器３３４への第１の入力に直接加えられ、データベース３３ ３へも同様になされ、利用者ＩＤのそれに対応付けられた利用者特定キーを検索 できる。利用者特定キーは、非線形結合器３３４の第２の入力に加えられる。非 線形結合器３３４への第３の入力は、疑似ランダムコードジェネレータ３３１か ら受信され、上で述べたように疑似ランダムコードジェネレータ２１１と全く同 様であると想定されるため、同時に同出力を得ることになる。 非線形結合器３３４への３つの入力が、認証カードを取引処理の認証のために 利用する任意の時間には、図２の非線形結合器２１４への３つの入力と全く同じ となり、（ａ）疑似ランダムジェネレータ３３１は、疑似ランダムコードジェネ レータ２１１と同出力を適切に同期して出力し、（ｂ）データベース３３３に加 えられる利用者ＩＤは、ライン２１８上のＲＯＭ２１９からの１つの出力と同じ 利用者特定キーを生成する、ということが上の考察から分かる。これらの条件が 一致した場合に認証カードは有効であり、非線形結合器３３４の出力は、ライン ３２８上のマルチビット符号語と比較されたときに、同じとなる。その一方で、 異なる場合には、その比較は不合格となり、無効の認証カードであることを指示 する。 認証カードが有効であった場合、ＰＯＳ端末３０１に信号を送り、取引処理を 続行すればよい。そうでない場合には、取引処理を停止するか、一時的なエラー の場合は、認証の再実行するとよい。 本発明のさまざまな修正形態が可能である。例えば、疑似ランダムコードジェ ネレータ２１１の出力は、バーコード表示ジェネレータ２３０にも直接入力を行 うことができるため、符号表示の部分も、時変であったり、直接その符号を指示 する可能性がある。その場合、インタフェース３２５は受信した信号のその成分 を抽出するように構成され、中央検証局は受信した疑似ランダム成分を比較器に 加えるように構成されるであろう。他の選択としては、簡略化のために利用者特 定キーを削除する可能性がある。しかも、上に記載した実施例において、カード の有効性の認証は２つの独立して作成された動的認証値を照合する能力に基づい ている（例えば、カード１０１で作成されたライン２２０上の１つの符号の状態 と、中央検証装置で生成されたライン３２６上のインタフェース３２５から出力 されたライン３２６上の一方の符号の状態）。異なる構成として、ＬＣＤ１０７ はＰＯＳ端末３０１で読み出し、電話網３１０を介して伝送することができるで あろうし、ライン３２７上の利用者ＩＤに基づいて非線形結合器２１４における 暗号化に使用する機能とは逆の暗号の機能により受信する符号を復号することも できるであろう。このような逆暗号化動作は、上に挙げたメイティアス−メイヤ の参照文献に記載されているように、暗号分野で広く知られているものである。 したがって、本発明は、後述の請求項によってのみ制限を受けるものであるとす る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．カードを所有する利用者が本人であることを認証する前記認証カードにお いて、 疑似ランダムな時変符号を生成する手段と、 時変符号をバーコードに変換する前記符号生成手段に応じる手段と、 ＬＣＤ表示に前記バーコードを表示する手段と、 からなる前記認証カード。 ２．前記符号生成手段は前記時変符号を時刻の作用で生成するように構成され る請求項１に定められる認証カード。 ３．前記符号生成手段は、時刻の連結作用で前記時変符号と暗号化キーとを生 成するように構成される請求項１に定められる認証カード。 ４．前記バーコードは、対照的な背景に表示され、概して平行なさまざまな幅 及び間隔の一連のストライプである請求項１に定められる認証カード。 ５．利用者が本人であることを認証するシステムにおいて、 疑似ランダムコードに従って変化し、動的に変化するバーコードを表示するよ うに構成される認証カードと、 前記認証カードが前記利用者により使用される時に前記バーコードを読み込む 手段と、 前記認証カード用の固有利用者ＩＤを得るために前記読み込まれたバーコード から引き出された情報と前記疑似ランダムコードに従って生成された情報をプロ セッサに加える手段と、 前記固有利用者ＩＤを前記利用者が本人であることを認証するための格納され た情報と比較する手段と、 からなるシステム。 ６．前記表示はＬＣＤ表示を含む請求項５に定められるシステム。 ７．前記認証カードは、前記動的に変化するバーコードを生成する手段を含み 疑似ランダムな時変符号を生成する手段と、 前記時変符号をバーコードに変換する前記符号生成手段に応じる手段と、 からなる請求項５に定められるシステム。 ８．認証カードの所有により利用者が本人であることを認証する方法において 疑似ランダムな時変符号を生成するステップと、 前記時変符号をバーコードに変換するステップと、 前記カードに含まれるＬＣＤ表示に前記バーコードを表示するステップと、 からなる前記方法。 ９．利用者が本人であることを認証する方法において、 前記利用者の認証カードに関する疑似ランダムコードに従って動的に変化する バーコードを表示するステップと、 前記利用者が前記認証カードを使用する時に前記バーコードを読み込むステッ プと、 前記認証カード用の固有利用者ＩＤを得るために前記読み込まれたバーコード 及び前記疑似ランダムコードに従って生成される情報から引き出される情報をプ ロセッサに加えるステップと、 前記固有利用者ＩＤを前記利用者が本人であること認証するための格納された 情報と比較するステップと、 からなる方法。