JPH02187888A

JPH02187888A - 認証方式

Info

Publication number: JPH02187888A
Application number: JP1008010A
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: 1990-07-24

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カードシス
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カード（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カード内でキーデータおよび暗号
化アルゴリズムを使用して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、Ｉ’Ｃカードが多目
的利用されるにつれ、複数のアプリケーションで使用さ
れることになった場合、正当性を確認するための各アプ
リケーションが保管している確認用のキーデータを異な
らせる方が、各アプリケーション間のセキュリティを確
保するためには有効である。

そこで、本発明は、たとえば複数のアプリケーションで
ＩＣカードが使用されることになっても、各アプリケー
ションで使用する正当性確認用のキーデータおよび暗号
化アルゴリズムを選択的に運用でき、アプリケーション
間のセキュリティを確保することが可能となる認証方式
を提供することを目的とする。

また、上記した認証方式では、書込みデータ、キーデー
タおよび暗号化アルゴリズムが同一であれば、ＩＣカー
ドから出力される暗号化データも同一となってしまい、
本来の取引データの正当性確認が困難となるという問題
があった。

そこで、本発明は、同一の書込みデータ、キーデータお
よび暗号化アルゴリズムであっても、書込み時間が異な
れば出力される暗号化データも異なるものになり、正当
性の確認が容易とな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のデータを暗号化するためのキーデー
タを指定する指定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１のデータおよび指定データを受
信すると、あらかじめ用意された少なくとも１つのキー
データの中から前記受信した指定データに基づき１つの
キーデータを選択し、この選択したキーデータを使用し
て前記受信した第１のデータを暗号化する手段と、第１
の電子装置において、前記第１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。

また、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
タを送信する手段と、第１の電子装置において、前記第
１のデータおよび指定データを受信すると、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
を暗号化する手段と、第１の電子装置において、前記第
１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。

さらに、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、その都度内容の異なる第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１の
データおよび第２のデータを受信すると、その受信した
第２のデータ、あらかじめ用意され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
タを暗号化する手段と、第１の電子装置において、前゛
記憶１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）本発明は、ＩＣカード（第１の電子装置）の内部に保有
している複数のキーデータのうち１つのキーデータを端
末装置（第２の電子装置）から指定し、この指定したキ
ーデータを用いて書込みデータを暗号化することにより
、たとえば複数のアプリケーションでＩＣカードが使用
されることになっても、各アプリケーションで使用する
正当性確認用のキーデータを選択的に運用でき、アプリ
ケーション間のセキュリティを確保することが可能とな
る。

また、本発明は、ＩＣカード（第１の電子装置）の内部
に保有している複数のキーデータおよび複数の暗号化ア
ルゴリズムのうち１つのキーデータおよび１つの暗号化
アルゴリズムを端末装置（第２の電子装置）から指定し
、この指定したキーデータおよび暗号化アルゴリズムを
用いて書込みデータを暗号化することにより、たとえば
複数のアプリケーションでＩＣカードが使用されること
になっても、各アプリケーションで使用する正当性確認
用のキーデータおよび暗号化アルゴリズムを選択的に運
用でき、アプリケーション間のセキュリティを確保する
ことが可能となる。

さらに、本発明は、端末装置（第２の電子装置）からＩ
Ｃカード（第］の電子装置）に送信された、その都度内
容の異なるデータをパラメータとして書込みデータを暗
号化することにより、同一の書込みデータ、キーデータ
および暗号化アルゴリズムであっても、書込み時間が異
なれば出力される暗号化データも異なるものになり、正
当性の確認が容易となる。

（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および制御素子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ＥＥＦＲＯＭ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１８．・
・・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１つは、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（ＡＩＤ）、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、「ＩＪ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カード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、デー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なとの制御部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（ＫＩＤ）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
データ蕃号（ＫＩＤ−Ｍ）、および端末装置２゜がサポ
ートしている暗号化アルゴリズム（Ａ　Ｌ　Ｇ）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＄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（ＫＩＤ−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ａｌｇ
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（Ｋ　Ｉ　Ｄ−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か端末装置２０を認証する
ために使用するキーデータ番号（ＫＩＤ−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２０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（ＫＩＤ−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（ＮＮＮＮＮ）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ＡＬ
Ｇ（−ａｌｇ）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Ｃ２を認証コマンドＡ
ＵＴＨによってＩＣカード１０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１０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（ＫＩＤ−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１
３によって、認証＄備コマンドＥＸＣＨで指定された暗
号化アルゴリズム（ＡＬＧ）を使用してキーデータ（Ｎ
ＮＮＮＮ）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で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で端末装置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（Ａ　Ｌ　Ｇ）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がレスポンス
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（Ｍ　Ｍ　Ｍ　Ｍ　Ｍ　）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（〜ＩＭＭＭＭ）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ＣＩＸ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ａｕ　ｔｈによって受信した暗号化ブタ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１．端末装置
２０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（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か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
ＩＤ−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ＷＲ
ＩＴＥに対するレスポンスｗｒ　ｉ　ｔ　ｅ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Ｅ　Ｘ　ＣＨ，または後述する暗号化準備コマ
ンド５ＲＮＤ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ｗ　ｒ　ｉ　ｔ　
ｅ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（Ａ　Ｌ　Ｇ）を使用・して、初期データＲ１′お
よび先に認証準備コマンドＥＸＣＨ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（ＡＩＤ−
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（Ｃ１−１）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（Ａ　Ｌ　Ｇ）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（ＫＩＤ−Ｍ）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（ＣＩ−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（Ｃ１−２）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（Ｃ１−〇）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ｗｒｉｔｅ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ータＲ３を生成し、暗号化準備コ
マンドＳ　ＲＮＤによって、これをＩＣカード１０に送
信する。このとき、　ごカード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（ＫＩＤＡ
）、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
（ＫＩＤ−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５ｒｎｄ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（ＡＩＤ−Ｂ）、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１つにおいて、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Ｅ　Ｘ　ＣＨ）か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１０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（ＫＩＤ−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］１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ハイドで構成され、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２０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）に対応する乱数ブタ（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
ＩＤＩ−Ｍ）により、キーデータ（Ｍ　Ｍ　Ｍ　Ｍ　Ｍ
）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（ＡＣＩ）とステップ２２で生成した確認情
報（Ａ　ＣＩ　Ｘ）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、制御素子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、制御素子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ｌｌ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かをチエツクする（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（ＳＩＯ）、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Ｓ　１１）　、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（Ｓ１０）、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８１３）、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（Ｓ　１５）　、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乱数バツフアに
セーブする（３１８）。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Ｓ　１９）　　かつ
、生成した乱数データＲ２を先のキーデータ番号（ＫＪ
Ｄ’）および認証＄備コマンド中の暗号化アルゴリズム
指定データ（ＡＬＧ）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２０に出力しく５２０）、命令データ待ち状
態に戻る。

ステップＳ４において、認証率ＯＲ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であるか否かを判断しく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か否かを判断しく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
８２３）、命令データ待ち状態に戻る。

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（Ｓ　２９）。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／
＄備コマンド５ＲＮＤであるか否かを判断しくＳ　３１
）　　もしそうでないと判断すると次のフローへ移ル。

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（ＫＩＤ）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　３２
）。

そして、もしキーデータ番号が見付からなければ（３３
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８３８）、命令デー
タ待ち伏聾に戻る。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
く　　（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ＲＡ　Ｍ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＄備コマンド５ＲＮＤ
でないと判断すると、制御素子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Ｓ５］、）、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５５３）、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ＲＡ　
Ｍ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（Ｓ５７
）。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５５８）　　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ＲＡ　
Ｍ上のデータセーブバッファの内容に書返みコマンド中
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（Ｓ５９）。

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ＲＡ　Ｍ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（３６３）。

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−２０−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バイトのデータが存在すれば、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（’５６８）
、ステップＳ７０に移行する。

ステ・シブ３６８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）、制御素子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（Ｓ
　６９）。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
か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（Ｓ７２）。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Ｌ
Ｘ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（３７Ｂ）。また、もし暗号化を要する
エリアであれば、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
’　とし、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（Ｓ　７４）。

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（Ｓ７６）。また、もし暗号化を要す
るエリアであれば、１す御素子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Ｓ　７９）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ＲＡ　Ｍ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カードの内部に保有している複数のキ
ーデータおよび複数の暗号化アルゴリズムのうち１つの
キーデータおよび１つの暗号化アルゴリズムを端末装置
から指定し、この指定したキーデータおよび暗号化アル
ゴリズムを用いて書込みデータを暗号化することにより
、複数のアプリケーションでＩＣカードが使用されるこ
とになっても、各アプリケーションで使用する正当性確
語用のキーデータおよび暗号化アルゴリズムを選択的に
運用でき、アプリケーション間のセキュリティを確保す
ることが可能となる。

なお、端末装置２０からＩＣカード１０に送信される乱
数データＲ１，Ｒ３は、その都度内容が同一のデータで
あってもよいが、その都度内容の異なるデータとするこ
とにより、同一の書込みデータ、キーデータおよび暗号
化アルゴリズムであっても、書込み時間が異なれば出力
される暗号化データも異なるものになり、正当性の確認
が容易となる。

この場合、端末装置２０内において、たとえば時計回路
を設け、この時計回路から発生する時間情報を用いて乱
数データＲ１，Ｒ３を生成することにより、容易にその
都度内容の異なるデータを得ることができる。

［発明の効果コ以上詳述したように本発明の認証方式によれば、たとえ
ば複数のアプリケーションでＩＣカドが使用されること
になっても、各アプリケーションで使用する正当性確認
用のキーデータおよび暗号化アルゴリズムを選択的に運
用でき、アプリケーション間のセキュリティを確保する
ことが可能となる。

また、本発明の認証方式によれば、同一の書込みデータ
、キーデータおよび暗号化アルゴリズムであっても、書
込み時間が異なれば出力される暗号化データも異なるも
のになり、正当性の確認が容易となる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を説明するだめのもので、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Ｌ＄８
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、２０
・・・端末装置（第２の電子装置）　２１・・・メモ′
り部、２２・・・乱数発生部、２３・・・暗号化部、２
６・・・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）
。第３図第４図第５図

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を指定する
指定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１のデータおよび指定
データを受信すると、あらかじめ用意された少なくとも
１つのキーデータの中から前記受信した指定データに基
づき１つのキーデータを選択し、この選択したキーデー
タを使用して前記受信した第１のデータを暗号化する手
段と、第１の電子装置において、前記第１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する手段と
、第１の電子装置において、前記第１のデータおよび指定
データを受信すると、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のデータを暗号化する手段と、
第１の電子装置において、前記第１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。
（３）　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
都度内容の異なる第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１のデータおよび第２
のデータを受信すると、その受信した第２のデータ、あ
らかじめ用意され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のデータを暗号化する手
段と、第１の電子装置において、前記第１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。
（４）　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１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ないし３記
載の認証方式。