JPH10198776A - 携帯可能情報記録媒体およびこれに対する情報書込／読出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つのＩＣモジュールに情報を記録すること
により大容量の情報記録が可能で、処理速度の速い携帯
可能情報記録媒体を提供し、かつ、セキュリティが非常
に高く、情報の改ざんに対処する。 【解決手段】 ＣＰＵと、このＣＰＵが実行するプログ
ラムを記憶したＲＯＭと、ＣＰＵの作業領域として使用
されるＲＡＭと、ＣＰＵを介してデータの読出しおよび
書き込みができる電気的に消去・再書き込み可能な不揮
発性メモリと、を有する第一ＩＣモジュールと、電気的
に消去・再書き込み可能な不揮発性メモリからなる第二
ＩＣモジュールと、を搭載し、第一ＩＣモジュール内と
第二ＩＣモジュール内との双方に情報記録を行うことが
できる携帯可能情報記録媒体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯可能情報記録媒
体およびこれに対する情報書込／読出方法に関し、特に
ＣＰＵとメモリを有するＩＣモジュールを１つ目とし、
電気的に消去・再書き込み可能な不揮発性メモリからな
るＩＣモジュールを２つ目として搭載された、いわゆる
２チップ型のＩＣカードなどに対して利用するのに適し
た情報の書込／読出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯可能情報記録媒体として、現在、磁
気カードが広く普及しているが、大きな記憶容量を確保
できる光カードや十分なセキュリティを確保できるＩＣ
カードも実用化されている。今後は、半導体集積回路の
小型化、低コスト化のための技術進歩により、実社会の
種々のシステムにおいてＩＣカードが利用されるものと
思われる。

【０００３】特に、ＣＰＵを内蔵したＩＣカードでは、
単なる情報記録媒体としての機能だけではなく、情報処
理機能が付加されるため、高度なセキュリティを必要と
する情報処理システムへの利用が期待されている。現在
普及している一般的なＩＣカードは、ＣＰＵと、このＣ
ＰＵによってアクセスされる３種類のメモリ、すなわ
ち、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭを有している。ＲＯ
Ｍ内には、ＣＰＵによって直接実行可能なインストラク
ションコードからなるプログラムが記憶されており、Ｃ
ＰＵはこのプログラムに基づいて、ＩＣカードを統括制
御する機能を有する。ＲＡＭは、ＣＰＵがこのような統
括制御を行う上での作業領域として使用されるメモリで
ある。一方、ＥＥＰＲＯＭは、ＣＰＵを介してデータの
読出しおよび書き込みが可能な不揮発性メモリであり、
このＩＣカードに記録すべき本来のデータを格納するた
めに用いられる。

【０００４】光カードでは、表面に情報記録部が設けら
れており、光学的読取装置を用いることにより、この情
報記録部に記録されたデジタルデータを読み取ることが
可能である。このため、不正な手段による読出しも比較
的容易に行いうる。これに対して、ＩＣカードに内蔵さ
れているＥＥＰＲＯＭへのアクセスは、すべてＣＰＵを
介して行われ、外部からＥＥＰＲＯＭを直接アクセスす
ることはできない。したがって、ＩＣカードは、光カー
ドに比べて高度なセキュリティを確保することが可能に
なる。そこでＩＣメモリによる記録と、光記録、光磁気
記録などの光を用いた記録とを併用したいわゆる「ハイ
ブリッド型」の情報記録カードが提案されている。

【０００５】たとえば、光記録を併用したハイブリッド
ＩＣカードでは、カード状の媒体内部にＩＣモジュール
が埋め込まれるとともに、表面に光記録部が形成され
る。このようなハイブリッドＩＣカードを用いれば、記
録すべき情報は、ＩＣモジュール内のＥＥＰＲＯＭへデ
ジタルデータとして記録することもできるし、光記録部
にデジタルピットとして記録することもできる。そこ
で、高度なセキュリティを要する情報についてはＥＥＰ
ＲＯＭへ記録し、大容量の情報については光記録部へ記
録する、という利用形態が可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したハイ
ブリッドＩＣカードでは、光記録部へ大容量の情報を記
録することが可能になるが、光記録部は、その書き込み
や読み取りにおいて、カードの上下あるいは左右の方向
に直線状にしか記録できず、したがって光学的読取装置
の読取り部を上下あるいは左右方向に往復動することで
しか書き込みや読み取りができないものであり、処理速
度が遅く、時間を非常に要し、かつリーダライターをコ
ンパクトにできないものであった。また、その記録に関
しても追記のみであり、書換えが不可能なもので、かつ
表面に傷などがつき易い等の欠点も有するものであった

【０００７】また、光記録部に記録された情報に対する
セキュリティは低いものであり、そこで、秘密にする必
要性の低い情報を光記録部へ記録するのが一般的な利用
形態となる。すなわち、万一、不正な手段によって読み
取られることがあっても、重大な事態にはならないよう
な情報を光記録部へ記録するようにすれば、不正読み取
りによるセキュリティ上の大きな問題は解決できる。と
ころが、不正な手段による書き込みが行われると、利用
上、大きな問題が生じることになる。すなわち、不正書
き込みを行えば、記録データを改ざんすることが可能で
あり、このようなデータ改ざんが行われると、ＩＣカー
ドを利用した運用システム全体に大きな支障を生じる可
能性がある。光記録部に記録された情報は、微小なデー
タピットの有無によって１ビットを表現した情報であ
り、新たなデータピットを生成することにより比較的容
易に改ざんが可能である。光磁気記録部に記録された情
報も同様に改ざんされる可能性がある。

【０００８】そこで本発明は、ＣＰＵを有するＩＣモジ
ュールと、それ以外のカード表面に電気的に消去・再書
き込み可能な不揮発性メモリからなる別のＩＣモジュー
ルとを搭載し、その双方のＩＣモジュールに情報を記録
することのできる、大容量の情報記録が可能で、処理速
度の速い携帯可能情報記録媒体を提供するとともに、そ
の記録情報に対するセキュリティの非常に高い、情報記
録部に記録された情報の改ざんに対処することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

(1) 本発明の第１の態様は、ＣＰＵと、このＣＰＵが実
行するプログラムを記憶したＲＯＭと、ＣＰＵの作業領
域として使用されるＲＡＭと、ＣＰＵを介してデータの
読出しおよび書き込みができる電気的に消去・再書き込
み可能な不揮発性メモリと、を有する第一ＩＣモジュー
ルと、電気的に消去・再書き込み可能な不揮発性メモリ
からなる第二ＩＣモジュールと、を搭載し第一ＩＣモジ
ュール内と第二ＩＣモジュール内との双方に情報記録を
行うことができる携帯可能情報記録媒体である。

【００１０】(2) 本発明の第２の態様は、第一ＩＣモジ
ュール内の不揮発性メモリがバイト書換型ＥＥＰＲＯＭ
であり、第二ＩＣモジュールの不揮発性メモリがフラッ
シュ消去型ＥＥＰＲＯＭであることを特徴とするもので
ある。

【００１１】(3) 本発明の第３の態様は、第一ＩＣモジ
ュール内に対して外部から所定のデータが与えられたと
きに、第一ＩＣモジュール内の不揮発性メモリ内に記録
されている暗号化キーを用いて、データから一義的に導
出される認証コードを生成する認証コード生成処理をＣ
ＰＵが実行できるように、認証コード生成プログラムを
ＲＯＭ内に用意したものである。

【００１２】(4) 本発明の第４の態様は、上述の第３の
態様に係る携帯可能情報記録媒体において、与えられた
データをｎ個（ｎ≧２）のブロックに分割し、このｎ個
のブロックにｍ個の暗号化キー（ｍ≧１）を加えた（ｎ
＋ｍ）組のデータのすべてが関与した相互論理演算を行
い、前記与えられたデータのデータ長よりも短い認証コ
ードを生成することができるようにしたものである。

【００１３】(5) 本発明の第５の態様は、上述の第３ま
たは第４の態様に係る携帯可能情報記録媒体において、
第一ＩＣモジュール内で生成された認証コードを、この
認証コードのもととなったデータに付加して、第二ＩＣ
モジュール内に記録したものである。

【００１４】(6) 本発明の第６の態様は、上述の第３〜
５の態様に係る携帯可能情報記録媒体において、第一Ｉ
Ｃモジュールに接続されている端末装置が正規のもので
あるか否かを判定する機能を第一ＩＣモジュールに用意
し、正規の端末装置であった場合にのみ、認証コード生
成処理が実行されるようにしたものである。

【００１５】(7) 本発明の第７の態様は、ＣＰＵと、こ
のＣＰＵによってアクセスされる第一メモリと、電気的
に消去・再書き込み可能な不揮発性メモリからなる第二
メモリとを有し、第一メモリと第二メモリとの双方に情
報記録を行うことができる携帯可能情報記録媒体に対す
る情報書込方法であって、第二メモリへ書込むべき記録
対象データを用意し、第一メモリ内に記録されている暗
号化キーを用いて、記録データから一義的に導出される
認証コードを生成する認証コード生成処理をＣＰＵによ
って実行させ、生成された認証コードを記録対象データ
に付加して第二メモリへ書込むようにしたものである。

【００１６】(8) 本発明の第８の態様は、上述の第７の
態様に係る携帯可能情報記録媒体に対する情報書込方法
において、第二メモリに記録されている暗号化キーを、
この媒体に接続されている端末装置についてのホストコ
ンピュータ内にも用意し、認証コード生成処理を媒体内
のＣＰＵに実行させる代わりに、ホストコンピュータに
実行させるようにしたものである。

【００１７】(9) 本発明の第９の態様は、上述の第７ま
たは第８の態様に係る方法によって情報記録部に書込ま
れた情報を読み出す方法において、第二メモリに書込ま
れている記録対象データおよび認証コードを読出し、媒
体の第一メモリ内に記録されている暗号化キーを用い
て、記録対象データから一義的に導出される認証コード
を生成する認証コード生成処理を前記ＣＰＵによって実
行させ、第二メモリから読み出された認証コードと、認
証コード生成処理で生成された認証コードとを比較し、
両者が一致している場合にのみ、第二メモリから読み出
された記録対象データを正しいデータとして取り扱うよ
うにしたものである。

【００１８】(10)本発明の第１０の態様は、上述の第９
の態様に係る携帯可能情報記録媒体に対する情報読出方
法において、情報記録部内に記録されている暗号化キー
を、この媒体に接続されている端末装置についてのホス
トコンピュータ内にも用意し、認証コード生成処理を前
記媒体内のＣＰＵに実行させる代わりに、ホストコンピ
ュータに実行させるようにしたものである。

【００１９】そこで本発明は、ＣＰＵを有するＩＣモジ
ュールと、それ以外のカード表面に電気的に消去・再書
き込み可能な不揮発性メモリからなる別のＩＣモジュー
ルとを搭載し、その双方のＩＣモジュールに情報を記録
することのできる、大容量の情報記録が可能で、処理速
度が速く、かつ表面物性に優れた携帯可能情報記録媒体
を提供するとともに、その記録情報に対するセキュリテ
ィの非常に高い、電気的に消去・再書き込み可能な不揮
発性メモリからなるＩＣモジュールに記録された情報の
改ざんに対処することを目的とする。

【００２０】

【作用】本発明に係る携帯可能情報記録媒体では、ＣＰ
Ｕを有するＩＣモジュールと、それ以外のカード表面に
電気的に消去・再書き込み可能な不揮発性メモリからな
る別のＩＣモジュールとの双方に情報を記録することが
できるので、大容量の情報記録を可能とし、処理速度に
おいても非常に速く、表面物性に優れたものとすること
ができる。

【００２１】また、ＣＰＵを有する第一ＩＣモジュール
のメモリに、暗号化キーが用意され、内蔵ＣＰＵによっ
てこの暗号化キーを用いた認証コード生成処理を実行す
る機能が付加されている。そこで、電気的に消去・再書
き込み可能な不揮発性メモリからなる第二ＩＣモジュー
ルへ記録すべきデータに対して認証コードを生成し、生
成した認証コードをもとのデータに付加した状態で書込
みを行えば、読出し時には、この認証コードの整合性を
チェックすることにより、データに対する改ざんの有無
を認識することができる。

【００２２】たとえば、２チップ型ＩＣカードの表面の
電気的に消去・再書き込み可能な不揮発性メモリからな
る第二ＩＣモジュールにデータＤを書込む場合は、この
データＤに対して、第二ＩＣモジュール内で所定の暗号
化キーを用いた認証コード生成処理を実行し、認証コー
ドＣを生成する。そして、データＤに認証コードＣを付
加した形で、第二ＩＣモジュールに書込みを行う。一
方、読出し時には、データＤとともにコードＣを読出
し、このデータＤと暗号化キーとに基づいて生成した認
証コードと、読出したコードＣとが一致するか否かをチ
ェックすればよい。第二ＩＣモジュールに対する改ざん
が行われていた場合には、このチェックにより不一致が
生じるため、改ざんを認識することができる。認証コー
ド生成処理に用いられる暗号化キーは、ＣＰＵを有する
第一ＩＣモジュール内に記録されているため、不正な手
段によってこの暗号化キーを外部へ読み出すことは非常
に困難であり、不正な手段によって認証コードが生成さ
れる可能性は極めて低い。

【００２３】もっとも、暗号化キーに対するセキュリテ
ィが十分に確保できる環境においては、暗号化キーを媒
体の外部に用意し、認証コード生成処理を外部で行うこ
とも可能である。たとえば、媒体をアクセスするための
端末装置に接続されたホストコンピュータについて十分
なセキュリティが得られるのであれば、このホストコン
ピュータ内に暗号化キーを用意して認証コード生成処理
を実行できるようにしておけば、この認証コード生成処
理をより短時間で実行できるメリットが得られる。

【００２４】また、媒体の内部で認証コード生成処理を
実行する場合、ＣＰＵを有する第一ＩＣモジュールに接
続されている端末装置が正規のものであるか否かを判定
し、正規の端末装置で合った場合にのみ、認証コード生
成処理が実行されるようにしておけば、セキュリティを
更に向上させることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施例に
基づいて説明する。

【００２６】§１．２チップ型ＩＣカードの構成 はじめに、２チップ型ＩＣカードの構成を説明する。図
１に外観を示すＩＣカード１００は、第一ＩＣモジュー
ル部１０を内蔵し、表面に第二ＩＣモジュール部として
フラッシュ消去型ＥＥＰＲＯＭ２０（以下、フラッシュ
メモリー２０という）が形成された２チップ型ＩＣカー
ドである。第一ＩＣモジュール部１０の表面には、接触
端子３０が設けられている。このＩＣカード１００に対
するアクセスは、専用の端末装置２００によって行われ
る。端末装置２００にＩＣカード１００を挿入すると、
端末装置２００内の電極と接触端子３０とが電気的に接
触し、この接触端子３０を介して、第一ＩＣモジュール
部１０に対する電源供給、クロック供給、データの送受
が行われることになる。また、端末装置２００には、フ
ラッシュメモリー２０の表面に設けられた接触端子４０
を介して上記同様に電気的に書き込んだり、フラッシュ
メモリー２０内に電気的に記録されている領域の情報を
読み込んだりする電気的アクセス手段が組み込まれてい
る。

【００２７】図２は、このＩＣカード１００を端末装置
２００に接続し、アクセスを行っている状態を示すブロ
ック図である。ＩＣカード１００と端末装置２００とは
Ｉ／Ｏライン１９および接触端子３０を介して相互に接
続されている。この他、端末装置２００とＩＣカード１
００との間には、電源・クロック・リセット信号などの
供給路が形成されるが、ここではこれら供給路の図示は
省略する。

【００２８】ＩＣカード１００に内蔵された第一ＩＣモ
ジュール部１０には、Ｉ／Ｏインタフェース１１、ＣＰ
Ｕ１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、バイト書換型ＥＥＰ
ＲＯＭ１５が内蔵されている。Ｉ／Ｏインタフェース１
１は、Ｉ／Ｏライン１９を介してデータを送受するため
の入力回路であり、ＣＰＵ１２はこのＩ／Ｏインタフェ
ース１１を介して、端末装置２００と交信することにな
る。ＲＯＭ１３内には、ＣＰＵ１２によって実行される
プログラムが記憶されており、ＣＰＵ１２はこのプログ
ラムに基いて、第一ＩＣモジュール部１０を統括制御す
る機能を有する。ＲＡＭ１４は、ＣＰＵ１２がこのよう
な統括制御を行う上での作業領域として使用されるメモ
リである。一方、バイト書換型ＥＥＰＲＯＭ１５は、第
一ＩＣモジュール部１０に記録すべき本来のデータを格
納するメモリである。ＩＣカード１００が端末装置２０
０と切り離されると、電源およびクロックの供給は停止
する。このとき、ＲＡＭ１４内のデータは、電源供給の
停止によりすべてが失われるが、バイト書換型ＥＥＰＲ
ＯＭ１５は不揮発性メモリであるため、電源供給が停止
した後もその記録内容はそのまま保持される。

【００２９】端末装置２００は、電気的アクセス手段２
９によってフラッシュメモリー２０の接続端子４０に対
するアクセスを行うこともできる。電気的アクセス手段
２９は、上述した第一ＩＣモジュール１０とＩ／Ｏカー
ドインターフェイスにより端末装置２００と交信するの
と同様であり、フラッシュメモリー２０内にデジタル情
報の記録を行う。この実施例に係るＩＣカード１００で
は、第一ＩＣモジュール部１０内のバイト書換型ＥＥＰ
ＲＯＭ１５は８ＫＢの記録容量しかもたないのに対し、
フラッシュメモリー２０には８ＭＢの情報記録が可能で
ある。したがって、第一ＩＣモジュール部１０のみしか
備えていないＩＣカードに比べれば、この２チップ型Ｉ
Ｃカード１００には大量の情報を記録することが可能で
ある。

【００３０】§２．改ざん防止機能を有する認証コード
の生成方法 一般に、何らかの媒体に記録されているデータに対し
て、改ざんが行われるおそれがある場合、認証コードに
基づいて改ざんの有無を判断する方法が知られている。
すなわち、予め秘密の暗号化キーを用意しておき、この
暗号化キーを用いて、もとのデータから一義的に導出さ
れる認証コードを生成する。そして、もとのデータとと
もにこの認証コードをチェックすることにより、改ざん
の有無を判断ことができる。すなわち、データを認証コ
ードとともに読出し、書込み時と同じ暗号化キーを用い
て、読出したデータから一義的に導出される認証コード
を生成し、この生成した認証コードと読出した認証コー
ドとが一致するか否かを判断するのである。通常、両者
は一致するはずであるから、万一、不一致が生じた場合
には、何らかの改ざんが行われたものと判断することが
できる。

【００３１】このような認証コードは、一般にＭＡＣ
（Message Authentication Code ）と呼ばれている。Ｍ
ＡＣは、もとのデータから一義的に定まるデータであれ
ばどのようなデータを用いてもかまわないが、通常は、
データ記録の冗長度をある程度に抑えるために、もとの
データの長さよりもかなり小さなＭＡＣが利用される。
ＭＡＣに基づいて、逆にもとのデータを生成させる必要
性はないので、もとのデータの情報量に対して、ＭＡＣ
の情報量がある程度小さくても問題はない。ただし、Ｍ
ＡＣはもとのデータの全般が関与する形で生成する必要
がある。別言すれば、もとのデータの任意の１ビットに
変化が生じた場合には、必ずＭＡＣ自身にも何らかの変
化が現れるようにしておく必要がある。こうしておけ
ば、いずれか１ビットでも改ざんされれば、ＭＡＣの照
合が一致しなくなり、改ざんがあったことを認識するこ
とができる。

【００３２】このような条件を満たす認証コードＭＡＣ
の生成方法としては、もとのデータをブロック分割して
取り扱う方法が知られている。たとえば、もとのデータ
をｎ個（ｎ≧２）のブロックに分割し、このｎ個のブロ
ックにｍ個の暗号化キー（ｍ≧２）を加えた（ｎ＋ｍ）
組のデータのすべてが関与した相互論理演算を行い、も
とのデータのデータ長よりも短い認証コードＭＡＣを生
成するのである。

【００３３】この方法の具体例を図３を参照しながら説
明する。いま、図３の上部に示したように、所定の長さ
をもった「１区切りのデータ」に対して認証コードＭＡ
Ｃを生成する場合を考える。この場合、この「１区切り
のデータ」を複数ｎ個のブロックに分割する。この例で
は、１つのブロックのデータ長が８バイトとなるような
分割が行われている。続いて、所定の暗号化キーＫ（例
えば、８バイトのデータ）を用いて、暗号化手段３１に
よってブロック１に対する暗号化処理を行い、その結果
としてブロック１’を得る。暗号化手段３１において実
行する暗号化処理は、ブロック１と暗号化キーＫとを用
いた論理演算であればどのようなものでもかまわない。
いずれにせよ、得られるブロック１’は、ブロック１と
暗号化キーＫとが特定されれば一義的に定まるデータに
なる。次に、演算器３２によって、ブロック１’とブロ
ック２との排他的論理和をとり、ブロック２’を求め、
続いて、演算器３３によって、ブロック２’とブロック
３との排他的論理和をとり、ブロック３’を求める。以
下、同様に、ブロックｉ’とブロック（ｉ＋１）との排
他的論理和をとり、ブロック（ｉ＋１）’を得る処理を
ｉ＝ｎ−１になるまで繰り返し実行し、ブロックｎ’を
求めれば、このブロックｎ’が生成すべき認証コードＭ
ＡＣとなる。この例では、もとの「１区切りのデータ」
が（８×ｎ）バイトの長さであったのに対して、得られ
た認証コードｍａｃは８バイトの長さになる。

【００３４】このような方法で生成された認証コードＭ
ＡＣは、もとの「１区切りのデータ」と暗号化キーＫと
に基づいて一義的に導出されるコードであり、もとのデ
ータ内のいずれか１ビットでも変更されると、異なった
値をとる。なお、図３に示した認証コードＭＡＣの生成
方法は、一例を示したものであり、本発明は、このよう
な認証コードＭＡＣの生成方法に限定されるものではな
い。例えば、ブロック２’と暗号化キーＫとに基づいて
ブロック３’を得るようにしてもよいし、演算器３２と
して他の論理演算を行うようにしてもよいし、暗号化キ
ーＫ１、Ｋ２、・・・と複数のキーを用いるようにして
もよい。要するに、与えられたデータと予め用意した暗
号化キーとに基づいて一義的に定まるようなコードであ
れば、どのようなコードを認証コードＭＡＣとして用い
てもかまわない。

【００３５】§３．セキュリティを有する２チップ型Ｉ
Ｃカード 続いて、本発明のセキュリティを有する２チップ型ＩＣ
カードの構成と、このＩＣカードの第２ＩＣモジュール
部としてのフラッシュメモリーに対するデータの書込処
理および読出処理を説明する。図４は、本発明の一実施
例に係る２チップ型ＩＣカード１００を端末装置２００
に接続し、アクセスを行っている状態を示すブロック図
であり、そのハードウエア構成は、図２において述べた
２チップ型ＩＣカードと同様である。ただ、ＲＯＭ１３
内にＭＡＣ生成ルーチンが付加され、バイト書換型ＥＥ
ＰＲＯＭ１５内に暗号化キーＫが記録されている点が異
なり、また、フラッシュメモリー２０内に記録される
「１区切りのデータ」には、認証コードＭＡＣが付加さ
れる点が異なる。

【００３６】はじめに、図５の流れ図を参照しながら、
この図４に示す２チップＩＣカード１００についてのフ
ラッシュメモリー２０へのデータ書込処理の手順を説明
する。なお、この流れ図において、ステップＳ１１、Ｓ
１２、Ｓ１６は端末装置２００側でフラッシュメモリー
２０への記録すべき記録対象データを用意する。この記
録対象データは、図３における「１区切りのデータ」に
対応するものである。認証コードＭＡＣの長さに比べ
て、「１区切りのデータ」の長さが長ければ、それだけ
認証の精度が低下するので、この「１区切りのデータ」
の長さは、必要な認証精度を考慮の上、適宜設定してお
くようにする。

【００３７】続くステップＳ１２では、ステップＳ１１
で用意したデータをＭＡＣ生成コマンドとともに第一Ｉ
Ｃモジュール部１０へと転送する。このように、「コマ
ンド」の形式で、端末装置２００から第一ＩＣモジュー
ル部１０へデータを転送するのは、端末装置２００と第
一ＩＣモジュール部１０との間の交信が、「コマンド」
とそれに対する「レスポンス」という形で行われるから
である。すなわち、端末装置２００からＣＰＵ１２に対
して所定の「コマンド」を与えると、ＣＰＵ１２はこの
「コマンド」を解釈し、ＲＯＭ１３内に用意されている
このコマンドに対応したルーチンを実行し、その結果
を、端末装置２００に対して「レスポンス」として返送
することになる。例えば、バイト書換型ＥＥＰＲＯＭ１
５内の所定のファイルに書き込みを行う場合には、「書
込コマンド」とともに書込対象となるデータをＣＰＵ１
２に与え、ＣＰＵ１２による「書込コマンド」の実行と
いう形式で書込処理が行われることになる。逆に、バイ
ト書換型ＥＥＰＲＯＭ１５内の所定のファイルからデー
タの読出しを行う場合は、所定の「読出コマンド」をＣ
ＰＵ１２に与え、ＣＰＵ１２による「読出コマンド」の
実行という形式で読出処理が行われることになる。この
ように、第一ＩＣモジュール１０内において「コマン
ド」の実行が終了すると、実行した「コマンド」に対す
る「レスポンス」が外部に対して返送される。例えば、
「書込コマンド」を与えた場合には、書込処理が支障な
く実行されたか否かを示す「レスポンス」返送され、
「読出コマンド」を与えた場合には、読出対象となった
データがレスポンスという形で返送されることになる。
そこで、ステップＳ１２では、認証コードＭＡＣを生成
する指示を与える「ＭＡＣ生成コマンド」とともに、ス
テップＳ１１で用意した記録対象データ（図３の「１区
切りのデータ」に対応するデータ）を第一ＩＣモジュー
ル部１０へ与えている。

【００３８】第一ＩＣモジュール部１０は、このような
コマンドを解釈し、ＲＯＭ１３内に用意されたＭＡＣ生
成ルーチンを利用して、次のような処理を実行する。ま
ず、この実施例では、ＭＡＣ生成ルーチンの実質的な処
理に入る前に、ステップＳ１３において、現在接続され
ている端末装置２００が正規の端末装置として認証済み
であるか否かがチェックされる。通常、ＩＣカード１０
０を端末装置２００に挿入し、両者を電気的に接続する
と、相互に相手方が正しいものであるか否かを確認する
相互認証処理が実行される。このような相互認証処理の
具体的な方法については、既に公知の技術であるのでこ
こでは説明を省略するが、この相互認証の結果、ＩＣカ
ード１００側が相手（端末装置２００）を正しいものと
認証すると、通常は、ＲＡＭ１４内の「相手が正規の端
末装置であることを示すフラグ」をセットする処理が行
われる。この実施例では、ステップＳ１３において、ま
ずこのフラグがセットされていることを確認した後、Ｍ
ＡＣ生成ルーチンを実行するようにしている。これは、
セキュリティを更に向上させるための配慮であり、その
メリットについては後述する。

【００３９】さて、ステップＳ１３において、現在接続
されている端末装置２００が正規の端末装置であること
が確認できたら、続くステップＳ１４において、認証コ
ードＭＡＣを生成する処理が行われる。すなわち、端末
装置２００からコマンドとともに与えられた記録対象デ
ータ（図３の「１区切りのデータ」とバイト書換型ＥＥ
ＰＲＯＭ１５内に用意されている暗号化キーＫとに基づ
いて一義的に導出される何らかのコードが生成される。
この実施例では、図３に示す方法によって、認証コード
ＭＡＣが生成される。こうして認証コードＭＡＣが生成
されたら、これをステップＳ１５においてレスポンスと
して端末装置２００側へ返送する。

【００４０】結局、端末装置２００側から上述の処理を
見ると、ステップＳ１２において、コマンドとともに記
録対象データをＩ／Ｏライン１９を介して転送すると、
ステップＳ１５において、同じくＩ／Ｏライン１９を介
してレスポンスが得られたことになり、このレスポンス
には、転送した記録対象データについての認証コードＭ
ＡＣが含まれていることになる。そこで、端末装置２０
０は、ステップＳ１６において、用意した記録対象デー
タ（「１区切りのデータ」）に、レスポンスとして戻さ
れた認証コードＭＡＣを付加し、これを電気的アクセス
手段２９を介してフラッシュメモリー２０内に書込む処
理を行う。かくして、図４に示すように、フラッシュメ
モリー２０内には、「１区切りのデータ」が認証コード
ＭＡＣとともに書込まれることになる。

【００４１】なお、ステップＳ１３において、現在接続
されている端末装置２００が正規の端末装置ではないと
判断された場合、すなわち、相互認証処理が正常に完了
したことを示すフラグがＲＡＭ１４内にセットされてい
なかった場合は、ステップＳ１７において、エラーレス
ポンスが返送される。したがって、たとえば、不正な端
末装置によってＩＣカード１００と交信し、この不正な
端末装置からＭＡＣ生成コマンドを与えたとしても、Ｉ
Ｃカード１００からはエラーレスポンスが戻ることにな
り、認証コードＭＡＣを得ることはできない。したがっ
て、不正な端末装置を用いて、特定のデータについての
認証コードＭＡＣを知得するような不正行為は拒絶さ
れ、十分なセキュリティを確保することが可能になる。
もちろん、ステップＳ１３の判断処理は、本発明を実施
する上で必要不可欠の処理ではないが、実用上、十分な
セキュリティを確保する上では、この処理を実行するの
が好ましい。

【００４２】続いて、図６の流れ図を参照しながら、図
４に示す２チップ型ＩＣカード１００についてのフラッ
シュメモリー２０からのデータ読出処理の手順を説明す
る。なお、この流れ図において、ステップＳ２１、Ｓ２
２は端末装置２００において行われる処理であり、ステ
ップＳ２３〜Ｓ２７はＩＣカード１００において行われ
る処理である。まず、ステップＳ２１において、フラッ
シュメモリー２０から電気的的アクセス手段２９を介し
て、ＭＡＣ付データの読出しが行われる。すなわち、図
４のフラッシュメモリー２０に示す「１区切りのデー
タ」と認証コードＭＡＣとが１組のデータとして、端末
装置２００側に読み出されることになる。

【００４３】続くステップＳ２２では、ステップＳ２１
で読出したデータをＭＡＣ照合コマンドとともに第一Ｉ
Ｃモジュール部１０へと転送する。第一ＩＣモジュール
部１０は、このようなコマンドを解釈し、ＲＯＭ１３内
に用意されたＭＡＣ生成ルーチンを利用して、次のよう
な処理を実行する。まず、この実施例では、ＭＡＣ生成
ルーチンの実質的な処理に入る前に、ステップＳ２３に
おいて、現在接続されている端末装置２００が正規の端
末装置として認証済みであるか否かがチェックされる。
これは、前述したステップＳ１３の処理と同様である。
現在接続されている端末装置２００が正規の端末装置で
あることが確認できたら、続くステップＳ２４におい
て、認証コードＭＡＣを照合する処理が行われる。すな
わち、端末装置２００からコマンドとともに与えられた
データを、本来のデータ部分と認証コードＭＡＣの部分
とに分割し、本来のデータ部分（図３の「１区切りのデ
ータ」に相当）とバイト書換型ＥＥＰＲＯＭ１５内に用
意されている暗号化キーＫとに基づいて、認証コードＭ
ＡＣを生成する。この実施例では、図３に示す方法によ
って、認証コードＭＡＣが生成される。こうして認証コ
ードＭＡＣが生成されたら、この生成された認証コード
ＭＡＣと、端末装置２００から与えられた認証コードＭ
ＡＣと、が一致するか否かを判断する。

【００４４】フラッシュメモリー２０内に記録されてい
た情報が、書込み時のままであれば、ステップＳ２５に
おける照合結果は一致を示すはずであるが、何らかの改
ざんが行われていた場合には不一致を示すことになる。
そこで、照合結果が一致すれば、ステップＳ２６におい
て正常レスポンスを返送し、不一致であれば、ステップ
Ｓ２７においてエラーレスポンスを返送する。端末装置
２００側では、このレスポンスに基づいて、フラッシュ
メモリー２０から読出したデータに対する改ざんの有無
を認知することができるすなわち、正常レスポンスが得
られた場合には、読出したデータを正しいデータとして
取り扱うことができ、エラーレスポンスが得られた場合
には、読出したデータには不正な改ざんが行われている
との認識のもとにしかるべき取扱を行うことができる。

【００４５】なお、ステップＳ２３において、正規の端
末装置ではないと判断された場合、すなわち、相互認証
処理が正常に完了したことを示すフラグがＲＡＭ１４内
にセットされていなかった場合は、ステップＳ２７にお
いて、エラーレスポンスが返送される。したがって、た
とえば、不正な端末装置によってＩＣカード１００と交
信し、この不正な端末装置からＭＡＣ照合コマンドを与
えたとしても、ＩＣカード１００からはエラーレスポン
スが戻ることになり、照合結果を得ることはできない。
したがって、不正な端末装置を用いて、特定のデータと
認証コードＭＡＣとの組み合わせについての照合結果を
知得するような不正行為は拒絶され、十分なセキュリテ
ィを確保することが可能になる。もちろん、ステップＳ
２３の判断は、本発明を実施する上で必要不可欠の処理
ではないが、実用上、十分なセキュリティを確保する上
では、この処理を実施するのが好ましい。

【００４６】§４．本発明の変形例 最後に、本発明の変形例を示す。図７は、これまで述べ
てきた本発明のＩＣカード１００を用いた取引システム
の一例を示すブロック図である。ここでは、２つの端末
装置に２０１と２０２と４枚のＩＣカード１０１〜１０
４とを用いた非常に単純なモデルを示してあるが、実際
には、より多くの端末装置およびＩＣカードが用いられ
る。このようなシステムでは、４枚のＩＣカード１０１
〜１０４は、端末装置２０１、２０２のいずれにも接続
可能である。たとえば、第１のＩＣカード１０１のフラ
ッシュメモリー、第１の端末装置２０１を用いて所定の
データを書き込んだ場合、このデータは、第２の端末装
置２０２によっても何ら支障なく読みだすことができ
る。なぜなら、認証コードＭＡＣを生成するために用い
られる暗号化キーＫ１は、ＩＣカード１０１内に用意さ
れており、かつ、ＭＡＣ生成ルーチンもＩＣカード１０
１内に用意されているので、どの端末装置を用いても同
じ結果が得られるからである。したがって、本発明は、
図７に示すような取引システムに何ら支障なく適用可能
である。

【００４７】図８は、図７に示す取引システムに、更に
第３の端末装置２０３および第４の端末装置２０４を付
加したものである。ここで、第３の端末装置２０３およ
び第４の端末装置２０４は、いずれもホストコンピュー
タ３００に接続されている。図７に示す第１の端末装置
２０１および第２の端末装置２０２は、いずれもいわゆ
る「スタンドアロン型」のものであり、ホストコンピュ
ータ３００には接続されていない。これに対し、図８に
示す第３の端末装置２０３および第４の端末装置２０４
は、いずれもいわゆる「ネットワーク型」のものであ
り、ホストコンピュータ３００に対してオンライン接続
されている。

【００４８】実社会における取引システムでは，しばし
ばこのようなに「スタンドアロン型」の端末装置と「ネ
ットワーク型」の端末装置を混在させた形態が見られ
る。たとえば，銀行システムの場合，各支店等の比較的
大規模な営業所には「ネットワーク型」の端末装置を設
け、駅や百貨店の一角には「スタンドアロン型」の端末
装置を設置するような利用形態が考えられる。本発明に
おける「端末装置」という文言は、「スタンドアロン
型」の装置と「ネットワーク型」の装置とを含んだ広い
概念で用いられており、本発明は，図７の取引システム
にも図８の取引システムにも、いずれにも適用可能であ
る。

【００４９】ただ、図８のような「ネットワーク型」の
端末装置を含むシステムにも適用する場合、ＭＡＣ生成
処理やＭＡＣ照合処理をホストコンピュータ３００側で
行うことも可能である。即ち，各ＩＣカード１０１〜１
０４のＲＯＭ内に用意されたＭＡＣ生成ルーチンおよび
第一ＩＣモジュールのバイト書換型ＥＥＰＲＯＭ内に用
意された暗号化キーＫ１，Ｋ２，Ｋ３，ｋ４を、ホスト
コンピュータ３００内に用意しておくようにすれば、前
述の実施例においてＩＣカード内で実施していたＭＡＣ
生成処理（ステップＳ１３）やＭＡＣ照合処理（ステッ
プＳ２４）をホストコンピュータ３００側で実行するこ
とも可能になる。

【００５０】このような処理をホストコンピュータ３０
０側で行うと，処理時間を短縮出来るとういメリットが
得られる。即ち、個々のＩＣカードに内蔵されたＣＰＵ
と、ホストコンピュータ３００内のＣＰＵとを比較する
と、両者のコストを比較すれば明らかなように、前者の
演算処理能力は、後者の演算処理能力に比べれば非常に
劣るものである。このため、例えば図３に示すような演
算処理をＩＣカード側のＣＰＵに実行させればかなりの
時間が必要になるのに対し、ホストコンピュータ３００
側のＣＰＵに実行させれば一瞬に演算は完了する。ま
た、これらの処理をＩＣカード側のＣＰＵに実行させる
ためには、端末装置からＩ／Ｏライン１９を介してコマ
ンドという形式でデータを転送する必要があり、この転
送作業にもある程度の時間が必要になり、ＩＣカード側
での処理をさらに遅くする要因となっている。そこで，
図８に示す端末装置２０３，２０４のように、ホストコ
ンピュータ３００に対してオンライン接続されている端
末装置を用いてＩＣカード１００をアクセスしている場
合には、ＭＡＣ生成処理やＭＡＣ照合処理を、ＩＣカー
ド側で行う代わりに、ホストコンピュータ３００側で行
うと、全体の処理時間が短縮される。ただ，ＭＡＣ生成
ルーチンや個々のＩＣカードについての暗号化キーＫ１
〜Ｋ４をホストコンピュータ３００内に用意するため、
十分なセキュリティを確保する必要がある。また、ホス
トコンピュータ３００内でＭＡＣ生成処理やＭＡＣ照合
処理を実行する前に、ホストコンピュータ・端末装置・
ＩＣカードの三者間において、互いに相手が正規のもの
であることを確認する相互認証がおこなわれていること
を確認するようにすれば、不正アクセスに対しても十分
なセキュリティ確保が実現できる。

【００５１】以上、本発明を図示する実施例に基づいて
説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではなく、この他にも種々の態様で実施可能である。た
とえば、上述の実施例では、第二ＩＣモジュール部にフ
ラッシュメモリーを例にとって説明を行ったが、バイト
書換型ＥＥＰＲＯＭを用いてもよく、また、その逆に第
一ＩＣモジュール部内のバイト書換型ＥＥＰＲＯＭにフ
ラッシュメモリーを用いてもよいものである。さらに、
バイト書換型ＥＥＰＲＯＭはその最小単位のビット単位
にて書換・消去可能なビット書換型ＥＥＰＲＯＭとして
ももちろん構わないものである。

【００５２】

【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、ＣＰＵを
有するＩＣモジュールと、それ以外のカード表面に電気
的に消去・再書き込み可能な不揮発性メモリからなる別
のＩＣモジュールとを搭載したＩＣカードとすることに
より、その双方のＩＣモジュールに情報を記録すること
のできる、大容量の情報記録が可能で、処理速度が速
く、かつ表面物性に優れた携帯可能情報記録媒体を提供
するとともに、その記録情報に対するセキュリティの非
常に高い、電気的に消去・再書き込み可能な不揮発性メ
モリからなるＩＣモジュールに記録された情報の改ざん
に対する有効な対策をも実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＩＣモジュール部１０およびフラッシュメモリ
ー２０を搭載した２チップ型ＩＣカードの外観図であ
る。

【図２】図１のＩＣカード１００を端末装置２００に接
続し、アクセスを行っている状態を示すブロック図であ
る。

【図３】認証コードＭＡＣの生成方法の一例を示す図で
ある。

【図４】本発明の一実施例に係る２チップ型ＩＣカード
１００を端末装置２００に接続し、アクセスを行ってい
る状態を示すブロック図である。

【図５】図４に示す２チップ型ＩＣカード１００につい
てのフラッシュメモリー２０へのデータ書込処理の手順
を説明する流れ図である。

【図６】図４に示す２チップ型ＩＣカード１００につい
てのフラッシュメモリー２０からの読出処理の手順を説
明する流れ図である。

【図７】本発明に係るＩＣカードとスタンドアロン型端
末装置を用いた取引システムの一例を示すブロック図で
ある。

【図８】本発明に係るＩＣカードとネットワーク型端末
装置を用いた取引システムの一例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０ ＩＣモジュール部 １１ Ｉ／Ｏインタフェース １２ ＣＰＵ １３ ＲＯＭ １４ ＲＡＭ １５ バイト書換型ＥＥＰＲＯＭ １９ Ｉ／Ｏライン ２０ フラッシュメモリー ２９ 電気的アクセス手段 ３０ 接触端子 ３１ 暗号化手段 ４０ 接触端子 １００〜１０４ ２００〜２０４ ３００

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年３月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＰＵと、このＣＰＵが実行するプログ
   ラムを記憶したＲＯＭと、前記ＣＰＵの作業領域として
   使用されるＲＡＭと、前記ＣＰＵを介してデータの読出
   しおよび書き込みができる電気的に消去・再書き込み可
   能な不揮発性メモリと、を有する第一ＩＣモジュール
   と、 電気的に消去・再書き込み可能な不揮発性メモリからな
   る第二ＩＣモジュールと、を搭載し、 前記第一ＩＣモジュール内と前記第二ＩＣモジュール内
   との双方に情報記録を行うことができる携帯可能情報記
   録媒体。
2. 【請求項２】 前記第一ＩＣモジュール内の不揮発性メ
   モリがバイト書換型ＥＥＰＲＯＭであり、前記第二ＩＣ
   モジュール内の不揮発性メモリがフラッシュ消去型ＥＥ
   ＰＲＯＭであることを特徴とする請求項１記載の携帯可
   能情報記録媒体。
3. 【請求項３】 前記第一ＩＣモジュール内に対して外部
   から所定のデータが与えられたときに、前記第一ＩＣモ
   ジュール内の不揮発性メモリ内に記録されている暗号化
   キーを用いて、前記データから一義的に導出される認証
   コードを生成する認証コード生成処理を前記ＣＰＵが実
   行できるように、認証コード生成プログラムを前記ＲＯ
   Ｍ内に用意したことを特徴とする請求項１、２記載の携
   帯可能情報記録媒体。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の媒体において、 与えられたデータをｎ個（ｎ≧２）のブロックに分割
   し、このｎ個のブロックにｍ個の暗号化キー（ｍ≧１）
   を加えた（ｎ＋ｍ）組のデータのすべてが関与した相互
   論理演算を行い、前記与えられたデータのデータ長より
   も短い認証コードを生成することができる認証コード生
   成プログラムを用意したことを特徴とする携帯可能情報
   記録媒体。
5. 【請求項５】 請求項３または４に記載の媒体におい
   て、 第一ＩＣモジュール内で生成された認証コードを、この
   認証コードのもととなったデータに付加して、第二ＩＣ
   モジュール内に記録したことを特徴とする携帯可能情報
   記録媒体。
6. 【請求項６】 請求項３〜５のいずれかに記載の媒体に
   おいて、 第一ＩＣモジュールに接続されている端末装置が正規の
   ものであるか否かを判定する機能を第一ＩＣモジュール
   に用意し、正規の端末装置であった場合にのみ、認証コ
   ード生成処理が実行されるようにしたことを特徴とする
   携帯可能情報記録媒体。
7. 【請求項７】 ＣＰＵと、このＣＰＵによってアクセス
   される第一メモリと、電気的に消去・再書き込み可能な
   不揮発性メモリからなる第二メモリとを有し、前記第一
   メモリと前記第二メモリとの双方に情報記録を行うこと
   ができる携帯可能情報記録媒体に対する情報書込方法で
   あって、 前記第二メモリへ書込むべき記録対象データを用意し、
   前記第一メモリ内に記録されている暗号化キーを用い
   て、前記記録データから一義的に導出される認証コード
   を生成する認証コード生成処理を前記ＣＰＵによって実
   行させ、 生成された認証コードを前記記録対象データに付加して
   前記第二メモリへ書込むようにしたことを特徴とする携
   帯可能情報記録媒体に対する情報書込方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の情報書込方法におい
   て、 第二メモリに記録されている暗号化キーを、この媒体に
   接続されている端末装置についてのホストコンピュータ
   内にも用意し、認証コード生成処理を前記媒体内のＣＰ
   Ｕに実行させる代わりに、前記ホストコンピュータに実
   行させることを特徴とする携帯可能情報記録媒体に対す
   る情報書込方法。
9. 【請求項９】 請求項７または８に記載の方法によって
   第二メモリに書込まれた情報を読み出す方法であって、 第二メモリに書込まれている記録対象データおよび認証
   コードを読出し、媒体の第一メモリ内に記録されている
   暗号化キーを用いて、前記記録対象データから一義的に
   導出される認証コードを生成する認証コード生成処理を
   前記ＣＰＵによって実行させ、 第二メモリから読み出された認証コードと、前記認証コ
   ード生成処理で生成された認証コードとを比較し、両者
   が一致している場合にのみ、第二メモリから読み出され
   た記録対象データを正しいデータとして取り扱うことを
   特徴とする携帯可能情報記録媒体に対する情報読出方
   法。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の情報読出方法におい
    て、 第二メモリ内に記録されている暗号化キーを、この媒体
    に接続されている端末装置についてのホストコンピュー
    タ内にも用意し、認証コード生成処理を前記媒体内のＣ
    ＰＵに実行させる代わりに、前記ホストコンピュータに
    実行させることを特徴とする携帯可能情報記録媒体に対
    する情報読出方法。