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JPH0691526B2 - 通信システム - Google Patents

通信システム

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Publication number
JPH0691526B2
JPH0691526B2 JP3666386A JP3666386A JPH0691526B2 JP H0691526 B2 JPH0691526 B2 JP H0691526B2 JP 3666386 A JP3666386 A JP 3666386A JP 3666386 A JP3666386 A JP 3666386A JP H0691526 B2 JPH0691526 B2 JP H0691526B2
Authority
JP
Japan
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communication
information
message
encryption
card
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP3666386A
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English (en)
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JPS62140A (ja
Inventor
孝至 神竹
博之 水谷
信一 川村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=12735145&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH0691526(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to KR1019860001645A priority Critical patent/KR900000123B1/ko
Publication of JPS62140A publication Critical patent/JPS62140A/ja
Publication of JPH0691526B2 publication Critical patent/JPH0691526B2/ja
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G07F7/08—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus by coded identity card or credit card or other personal identification means
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は通信ネットワーク、特に通信回線で結合された
端末間で暗号電文に基づいて取引を行ない得る通信ネッ
トワークに関する。
（従来の技術） 近年、電子技術の進歩に伴いホームバンキング，ホーム
ショッピング，ファームバンキングシステムのような進
歩した通信ネットワークシステムの開発が進められてい
る。このような金銭の取引に関係した通信ネットワーク
システムを実現する際の最も留意すべき点は、ネットワ
ーク上における取引の秘密および安全性を十分に確保し
得ることである。つまり、ネットワークを介在させた取
引者間の取引あるいは文書通信においては、取引文書や
通信文書の証拠能力を高めることが必要である。
ところで通信ネットワークを利用した取引や文書通信に
おける典型的な不正は以下のようなものである。
（１）虚偽申告；送信者（sender）が真に送信したにも
拘らず、送信者が受信者側に送信しなかったと申告する
こと。また送信者が送信しなかかったにも拘らず、受信
者側に送信したと申告すること。
（２）取引書類の偽造；受信者側に記録されている通信
文書を受信者が勝手に書換え、または通信文書を受信者
が勝手に作ること。
これらの不正は金銭の横領等の不正につながる。
そこでネットワーク上でのこのような不正を防止するべ
く、通信ネットワークの各端末にDES（Data Encryption
Standard）方式のような暗号化プログラムを内蔵させ
ることにより通信文書の偽造を極力防止することが考え
られている。
即ち、各端末に暗号化（encryption）／復号化（decryp
tion）機能を設け、送信側において送信者は自己のキー
ワードを用いて通信されるべき電文（message）を暗号
化プログラムに従って暗号化する。そしてこの暗号電文
を通信回線を介して受信者側端末に送信する。そして受
信者側においては、キーメモリに記憶された送信者に固
有なキーワードを用い、復号化回路により受信された暗
号電文を復号すると共に、これを記録するようにする。
従って、仮に受信側においてキーメモリに記憶されたキ
ーワードが外部に漏洩しないように管理し、且つ受信者
が通信文書の偽造のような不正を行なわないと仮定でき
るならば、記録された暗号電文を作成できるのはキーワ
ードを知っている送信者以外には存在しないことにな
る。故に、この場合には受信者側に記録された暗号電文
の証拠能力は高く、ここに通信文書のデジタル署名が可
能となる。
然し乍ら，受信者が受信端末の動作モードを復号化モー
ドから暗号化モードに切換えれば、送信者のキーワード
を使用して暗号化電文を不正に作成することは可能であ
る。
このように、暗号化／復号化方式に基づいた通信ネット
ワークシステムにあっては、送信側および受信側の双方
で不正を完全に防止することはできない。この為、取引
の安全を確保することが困難である。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、通信情報に対する確実なディジ
タル署名を可能ならしめて、例えば商取引や文書通信の
安全性を十分に確保することのできる通信システムを提
供することにある。
［発明の構成］ （問題点を解決する為の手段） 本発明は、共通の暗号化器および復号化器を備えた複数
の暗号装置間を通信路を介して相互に結合して構成され
る通信システムにおいて、 通信可能性のある暗号装置対の少なくとも一方の暗号装
置に、暗号化または復号化の情報を自動的に記録し、且
つ外部アクセスによりその記録情報の読出しのみを可能
とした半導体記録装置を設けるようにしたものであり、 特にこの記録装置を該暗号化装置の内部に、例えば暗号
化器および復号化器と共に一体的に集積形成し、これを
携帯可能なカード等の内部に封止一体化して設けるよう
にしたものである。
（作用） かくして本発明によれば，暗号通信を行うと、その通信
された暗号化または復号化の情報が自動的に記録装置に
記録される。そしてこの記録装置に対する外部からのア
クセスは、上記記録情報の読出しだけが許可されてお
り、外部から情報の書込みができないようになってい
る。従って記録装置には、実際に通信された情報だけが
必ず記録される。換言すれば暗号通信が行われない限
り、記録装置への情報の記録が行われない。またこの記
録装置は、暗号化器や復号化器と共に集積一体化されて
カード内の封止一体化されているので、その交換や取替
え等が不可能である。
従ってこの記録装置に記録された情報を以て、通信情報
に対する不正を、その送信側および受信側でそれぞれ確
実に防止することが可能となる。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例システムに
つき説明する。
第１図はホームバンキング，ホームショッピング，ファ
ームバンキングシステム等に適用され、暗号化／復号化
機能を備えたICカードを用いて暗号化通信を行う通信ネ
ットワークの概略的構成図である。
この通信ネットワークは（n:1）のシステムを構成して
いる。例えば家庭や企業等にそれぞれ設置された複数の
顧客側端末11a,11b,〜11nは通信回線13a,13b,〜13nをそ
れぞれ介して銀行やデパートメントストアなどの唯一つ
のセンタに設置されたセンタ側端末12に接続される。
この実施例では、顧客側端末11a,11b,〜11nからセンタ
側端末12に取引電文Ｍが送信される。
顧客側端末11a,11b,〜11nにはそれぞれ暗号化装置であ
る携帯可能なICカード14a,14b,〜14nが挿入可能な形態
で付属している。またセンタ側端末12にも復号化装置で
ある携帯可能なICカード15が挿入可能な形態で付属して
いる。
第２図はこのような顧客側およびセンタ側端末の構成を
示すものである。端末11a,11b,〜11n,12は、基本的にパ
ーソナルコンピュータのような情報処理装置で構成され
る。
中央処理装置（CPU）21には通常のパーソナルコンピュ
ータと同じように，制御プログラムを蓄積したメモリ2
2,入力装置を構成するキーボード23,および出力装置を
構成するCRT表示装置24とプリンタ25,およびフロッピー
ディスク装置26等が接続されている。
ICカード14（15）が装填されるカードリーダ／ライタ27
はCPU21に結合され、CPU21からの情報をICカード14（1
5）に供給し、またICカード14（15）の情報をCPU21に供
給するものである。尚、CPU21はモデム28を介して通信
回線に結合されている。
しかしてセンタ側端末12には乱数発生器29が設けられて
いる。この乱数発生器29は取引電文発信時間あるいは取
引番号を特定する乱数データＲまたはデジタル署名乱数
RNを前記CPU21に供給するものである。
ICカード14（15）は内部に半導体大規模集積回路を密封
して構成され、特定の情報（暗号通信された情報）以外
の情報を外部に取出すことができないように構成されて
いる。
本発明のシステムで使用されるICカードは良く知られた
従来のICカードと同じ基本構成を有しており、例えば第
３図に示すように、マイクロ・プロセッサ・ユニット
（MPU;one−chip microprocessor）31と、暗号化（復号
化）プログラムおよび動作プログラムを内蔵したプログ
ラムメモリ32（マスクROMが好ましい）と、データメモ
リ33（永久記憶型のPROMまたはEPROMが好ましい）と、I
/Oインターフェース34、およびコンタクト部35を備えて
構成される。
カードリーダ／ライタ27は、そこにICカード14（15）が
装填されたとき、コンタクト部35を介して外部から動作
電源電圧，動作クロックパルス，各種機能コマンドコー
ドおよびデータを供給する。尚、MPU31はその内部にRAM
31aを備えている。
プログラムメモリ32は、ICカードの基本機能を実行させ
る各種プログラムを蓄積している。このICカードの基本
機能は、データメモリ33からデータを読出し、または
該データメモリ33にデータを書込む機能、通信回線を
介して他の端末に電文を送信する時に通信電文の漏洩や
偽造を防止するために電文を暗号化し、また受信した暗
号化電文を復号化する暗号化／復号化機能、およびユ
ーザが設定した暗証番号（パスワード）を前記データメ
モリ33に記憶させ、暗証番号設定後に入力されたパスワ
ードの照合を行なう暗証設定／暗証照合機能からなる。
MPU31は前記CPU21からカードリーダ／ライタ27を介して
入力された機能コマンドコード、またはデータが付加さ
れた機能コマンドゴードを解釈して上記基本機能のち必
要な機能を選択して実行する。
ここで上記データメモリ33は複数のエリア、具体的には
外部に対して読出しのみ可能なエリア，書込みのみ可能
なエリア，読出し／書込み共に可能なエリア，読出し／
書込み共に不可能なエリア，暗証照合済みの場合のみ書
込み／読出しが可能なエリア等に分割されている。これ
らメモリエリアにはそれぞれ後述するようにエリア番号
が割当てられており、そのメモリアドレス指定はエリア
番号の指定により行われるようになっている。またデー
タメモリ33に対するアクセス許可条件は上述した各エリ
ア毎に定められている。
尚、各エリアに対するアクセス許可条件はアクセス者の
資格レベルとアクセス種別（書込み，読出し）に依存す
る。
但し上記資格レベルは、ICカードの製造者,ICカードの
発行者,ICカードの顧客等の各レベルとして定められ
る。ICカードは、その使用者により入力される信号によ
って資格レベルを知り、後続するコマンドの種類により
メモリアクセスの可否の判定を行なうことになる。
カードリーダ／ライタ27はICカード14（15）とCPU21と
の間で機能コマンドコードやデータの授受をおこない,C
PU21からのマクロ命令をICカード用のコマンドに分解
し，これらコマンドをICカードに供給するものとなって
いる。
第４図はICカード14におけるデータメモリ33の構成例を
示すものである。この例では，データメモリ33は５つの
エリアI,II,III,IV,Vに分割されている。
ここでエリアＩには、他のエリアII〜Ｖに対するアクセ
ス許可条件を定めたアクセス制御テーブルが格納され
る。またエリアIIには秘密キーワードＳが、エリアIII
には個人キーワード（口座番号）Ｉが、そしてエリアIV
にはユーザおよび発行者の暗証番号（password）がICカ
ードの発行段階でそれぞれ記録される。またエリアＶに
はユーザがセンタに送る取引電文Ｍおよびセンタからの
応答電文Ｍ′が、取引電文と応答電文との間で区別が可
能な形で記録される。
また第５図は上述したメモリエリアII〜Ｖに対するアク
セス許可条件を示すテーブルの構成例である。ここでエ
リアIIについては、ユーザがICカードの外部から書込み
も読出しもできないように定められているが、その発行
者においてはICカードの外部から書込み、および読出し
ができるように定められている。このアクセス許可条件
は、例えばタイプ１と定義される。
またエリアIIIについては、ユーザが読出しはできる
が、書込みは不可能であるように定められている。一
方、発行者は書込みも読出しも可能であるエリアとして
定められている。このアクセス許可条件は、例えばタイ
プ２と定義される。
またエリアIVについては、上記エリアIIと同様にユーザ
は書込みも読出しも不可能に定められており、発行者は
書込みも読出しも可能なタイプ１のアクセス許可条件を
備えている。
そしてエリアＶについては、ユーザおよび発行者共に読
出しのみ可能であるタイプ３のアクセス許可条件に定め
られている。
第６図はデータメモリのエリアＩに記憶されたアクセス
許可条件テーブルの構成例を示すものである。このテー
ブルにはエリア番号、アクセス許可条件タイプ、および
各エリアの開始アドレスが登録される。
しかしてICカードには第７図に示すようなフォーマット
で機能コマンドおよびデータが供給される。但し、ICカ
ードには、機能コマンドのみが供給されることもある。
この機能コマンドは書込み、或いは読込みのようなコマ
ンドコードとデータメモリ33のエリアを指定するエリア
番号データを含むものである。
しかしてICカードは上述した第７図に示すようなフォー
マットの電文を受信すると、先ずコマンドコードとエリ
ア番号とを分離する。そしてデータメモリのアクセス制
御テーブルを参照し、指定されたメモリエリアのアクセ
ス許可条件タイプの情報を読出す。またコマンドコード
が解析されると、これにより書込みと読出しとの区別を
行う。
ICカードはカードリーダライタに装填されると、最初の
段階で入力されるパスワードの照合を行う。そして入力
されたパスワードがデータメモリ33のエリアIVに登録さ
れたユーザパスワードと発行者パスワードのいずれかに
一致した時、その一致検出結果からICカードを使用する
者がユーザであるか、或いは発行者であるかを区別して
いる。このユーザ／発行者区別情報はMPU31のRAM31aに
記憶される。
しかして指定されたメモリエリアが有するアクセス可否
条件情報と、ユーザ／発行者区別情報とにより、上記の
指定されたメモリエリアに対するコマンドの実行の可否
が決定される。この結果、例えばユーザがデータメモリ
33のエリアＶに電文をセンタに送信せずにメモリエリア
に書込もうとしても、第５図に示すようにコマンドは実
行されない。従って上記電文はエリアＶには書込まれな
いことになる。
さて取引を行なうには、顧客端末においてセンタに送ら
れる取引電文Ｍを暗号化し、その暗号化電文Ｃを通信回
線に送出することが必要となる。
ここで取引電文を暗号化するキーワードとしては、カー
ドの使用者により設定された個人キーワード（口座番
号）Ｉ、この通信ネットワークに共通な番号（秘密キー
ワード）Ｓ、およびセンタ側で発生された取引番号を表
わす乱数データＲが使用される。MPU31はこれらキーワ
ードI,S,Rに従って、例えば（Ｉ＋SR）なる排他的論理
和の演算を実行して暗号化の為のキーワードＫを生成す
る。そしてMPU31はこの暗号化キーワードＫを用い、例
えばDESのような暗号化アルゴリズムに従って取引電文
Ｍを暗号化する。
この取引電文Ｍの暗号化は、その暗号化アルゴリズムを
ｆとするとき、 Ｃ＝fk（Ｍ）＝fs,I,R（Ｍ） として暗号化電文Ｃを求めることにより行われる。但
し、Ｋは（Ｓ＋Ｉ＋Ｒ）を示している。
ここでカード使用者に固有なキーワードＩはデータメモ
リ33の所定のエリアIIIにユーザには読出しが可能であ
るが書替えが不可能な状態に蓄積されている。また共通
キーワードＳは、ユーザには外部に読出すことが不可能
な状態でデータメモリ33のエリアIIに蓄積されている。
この共通キーワードＳはカード発行者のような極少数の
限られた者しか知ることができないものである。また取
引番号を表わすキーワードＲはセンタ端末から送られる
もので、これはMPU31のRAM31aに蓄積される。
しかして顧客側端末からは暗号化電文Ｃと個人キーワー
ドＩとがセンタ側端末に送出される。この実施例システ
ムによれば、前記MPU31は取引電文Ｍを暗号化する都
度、その取引電文Ｍを自動的に、且つ外部には読出しが
可能であるが外部からは書込みおよび消去ができない状
態でデータメモリ33の所定のエリアＶに記録するように
構成されている。
センタ側端末12においては顧客側端末から送られてきた
暗号化電文Ｃを、復号化アルゴリズムに従って復号し、
取引電文Ｍを再生復元している。そして暗号化電文Ｃと
共に送られてくる個人キーワードＩをICカード15に供給
している。
ここでセンタ側のICカード15におけるMPU31は、個人キ
ーワードＩと乱数キーワードＲ、および共通キーワード
Ｓを用いて復号化キーワードＫを作成している。MPU31
は更に上記キーワードＫを用い、且つ復号化アルゴリズ
ムに従って暗号化電文Ｃを復号化している。この復号化
は、その復号化アルゴリズムをf-1とするとき Ｍ＝f-1K（Ｃ）＝f-1S,I,R（Ｃ） として電文Ｍを復号している。ここでＫは前述した暗号
化アルゴリズムの場合と同様に （Ｓ＋Ｉ＋Ｒ）である。
しかして復号化された電文ＭはICカード15から出力さ
れ、プリンタ25によりプリントアウトされる。センタ側
端末12においては、顧客側端末11における場合と同様
に、キーワードI,Sをデータメモリ33の所定のエリアに
蓄積している。また乱数キーワードＲをMPU31のRAM31a
に記憶している。
センタ側端末においては、上述したようにして暗号化電
文Ｃを復号化した後、その取引電文Ｍに対する応答電文
Ｍ′を作成する。この応答電文Ｍ′はICカード15に入力
され、前述したICカード14における手順と同様な暗号化
アルゴリズムに従って暗号化電文Ｃ′に暗号化される。
そしてこの暗号化された応答電文Ｃ′が取引電文Ｍを送
信した顧客端末に返送される。
次に上述した通信ネットワークを利用した取引の概要
を、第８図に示す動作フローチャートを参照して説明す
る。
ICカード14を所持する顧客が取引電文Ｍをセンタに送信
する場合には、そのICカード14を自己の端末のカードリ
ーダ／ライタ27に装着して行われる（ステップ81）。す
ると端末側から顧客に対してパスワードの入力が促され
る。
しかして顧客がキーワード23を介して自己のパスワード
を入力すると、第７図に示すようなフォーマットからな
る機能コマンドが、CPU21からカードリーダライタ27を
介して上記ICカード14に送られる。ICカード14のMPU31
は、入力された機能コマンドコードを解釈してデータメ
モリ33をアクセスし、メモリエリアIVからパスワードを
読出す。そして顧客により入力されたパスワードとデー
タメモリ33から読出されたパスワードとを比較し、その
照合を行なう（ステップ82）。この照合の結果がCPU21
に伝えられ、顧客の正当性が確認されると、CPU21は通
信回線13を介してセンタ端末12に取引要求信号を送信す
る。
センタ端末12はこの取引要求に応答して乱数発生器27か
ら乱数データＲを取り込み、これを通信回線13を介して
顧客端末に送信する（ステップ83）。
このようにしてセンタ端末12から乱数データＲが与えら
れると、顧客端末11は乱数データＲをICカード14に与え
る。この数データＲは前述したICカード14のMPU31にお
けるRAM31aに蓄積される。同様にこの乱数データＲはセ
ンタ側のICカード15にも蓄積される。
しかして乱数データＲの受信は応答してCPU21から顧客
に対して入力電文Ｍのエントリが指示されると、顧客は
キーボード23上で入力電文Ｍをタイプ入力することにな
る（ステップ84）。
CPU21はこの入力電文Ｍを機能コマンドコードと共に、
第７図に示すようなフォーマットでカードリーダ／ライ
タ27を介してICカード14に供給する。
ICカード14のMPU31では、上記入力電文Ｍを前述したよ
うに、Ｃ＝fK（Ｍ）なる暗号化アルゴリズムに従って暗
号化し、これと同時に上記取引電文Ｍをデータメモリ33
のエリアＶに書込む。
しかる後、上記MPU31は暗号化された電文Ｃとデータメ
モリ33nのエリアIIIに蓄積された個人キーワードＩとを
顧客端末11に出力する。顧客端末11におけるCPU21は、
このICカード14から出力された暗号化電文Ｃと個人キー
ワードＩ（口座番号）とを通信回線13を介してセンタ端
末12に送信することになる（ステップ85）。
一方、センタ端末11は上記暗号化電文Ｃと個人キーワー
ドＩとを受信すると、これらをICカード15に供給する。
このICカード15は前述したように、Ｍ＝f-1K（Ｃ）の復
号化アルゴリズムに従って暗号化電文Ｃを復号し、その
復号された電文Ｍを出力する（ステップ86）。
CPU21は、このようにしてICカード15から復号化されて
出力された取引電文Ｍをプリンタ25を介してプリントア
ウトする（ステップ87）。
続いてセンタ側において上記取引電文Ｍに対する応答電
文Ｍ′がキーボード23上でタイプ入力されると（ステッ
プ88）、センタ側端末12はこの応答電文Ｍ′を通信回線
13を介して顧客端末11に送信する。尚、上記応答電文
Ｍ′は、所定のルーチンに従って計算機にて自動的に作
成したものであっても良い。
顧客端末11はこのセンタ側からの応答電文Ｍ′をプリン
タ25、或いはCRTディスプレイ24を介して出力表示する
（ステップ89）。顧客はこのようにして表示される応答
電文Ｍ′を確認し、これが是認できるときにその取引を
終了することになる（ステップ90）。
このような取引の態様によれば次のようにしてその取引
の不正が防止される。
前述したように顧客側端末における取引電文Ｍの暗号化
は、この電文Ｍのデータメモリ33への記録と連動して行
われる。即ち、この取引電文Ｍは、外部から読出しが可
能であるが外部からは書込みができないように定められ
たデータメモリ33のエリアＶに、その暗号化と同時に記
録される。換言すれば、取引電文Ｍの偽造を不可能とな
らしめる如く、その記録が自動的に行われる。
従ってセンタ側では受信された暗号化電文Ｃが正しく暗
号化されていることが確認できれば、つまり暗号電文Ｃ
を復号したたときに意味のある電文が得られることが確
認できれば、顧客側でその電文Ｍが書換え不可能に記録
されているとして確認することが可能となる。そして顧
客側では取引電文Ｍが記録保存されるので，取引を後で
否定できないことになる。それ故、顧客が虚偽の取引を
申告することができないようになる。
次ぎにセンタ側での取引電文Ｍの偽造の可能性について
考察する。
電文Ｍの通信が実際に行なわれていない場合には、顧客
のICカード14には取引内容を示す電文Ｍが記録されてい
ないことになる。換言すれば、端末は取引電文Ｍの通信
と連動して、これを自動的に、しかも必ずデータメモリ
33に消去不可能な状態で記録している。従って、センタ
側の虚偽申告は顧客のICカード14に取引電文Ｍが記録さ
れていないという事実により否定することができる。
然し乍ら、前述した取引態様は安全性の点で僅かに問題
が残されていいる。即ち、顧客が取引電文ＭをICカード
に入力した後にセンタに対する送信を中止したり、或い
は通信回線の事故等により送信が行われないときであっ
ても、顧客のICカード14には通信電文Ｍが記録されるこ
とになる。
従って顧客のICカード14に記録された電文Ｍを用いて虚
偽申告することが可能である。
しかしこのような不都合については、例えばセンタ側の
ICカード15において応答電文Ｍ′を暗号化すること、そ
して顧客側のICカード14において暗号化された応答電文
Ｃ′を復号する際に、その暗号化応答電文Ｃ′あるいは
復号された応答電文Ｍ′をデータメモリ33に自動的に記
録することにより回避することができる。
第９図はこのような不都合を回避する為のシーケンスを
示すものである。
即ち、応答電文Ｍ′が作成された後、これがICカード15
に取込まれると、Ｃ′＝fK（Ｍ）の暗号化アルゴリズム
に従って暗号化応答電文Ｃ′が作成され、ICカード15か
ら出力される（ステップ91）。この電文Ｃ′を顧客側端
末に送信する。
受信された暗号電文Ｃ′はICカード14に入力され、Ｍ′
＝f-1k（Ｃ）の復号化アルゴリズムに従って復号され、
その応答電文Ｍ′が再生される。この応答電文Ｍ′をデ
ータメモリ33に記録する共にICカードの外部に出力する
（ステップ92）。
そしてICカード14から出力された応答電文Ｍ′をプリン
タ25によりプリントアウトする（ステップ93）。顧客は
この応答電文Ｍ′を確認し，その応答が是認できればCP
U21に応答電文Ｍ′をセンタ端末12に返送させる。逆に
上記応答電文Ｍ′が是認できないときには応答電文の再
送要求指令をセンタ端末に送る（ステップ94）。
センタ端末は顧客端末からの応答が応答電文Ｍ′の再送
要求であるか否かを判定する（ステップ95）。そして応
答電文Ｍ′が返送された場合には，返送された電文Ｍ′
が送信した応答電文Ｍ′と一致するか否かを判定する
（ステップ96）。
この判定は、例えば返送された応答電文Ｍ′をプリンタ
25あるいはCRTディスプレイ24で表示することにより行
うことが可能である。そして返送された電文Ｍ′が送信
したものと一致するときには、これを以て取引を終了す
る（ステップ97）。
逆に上記ステップ95において応答電文の再送が要求され
ている場合や、ステップ96において返送された電文が送
信した電文と一致しない場合には、センタ端末は応答電
文Ｍ′を顧客端末に再度送信する。
このように顧客端末においてセンタ端末からの応答電文
Ｍ′を記録することにより顧客が取引の虚偽申告するこ
とを防止することが可能となる。
次に本発明の他の実施例につき説明する。
第10図はこの実施例で使用される顧客端末11およびセン
タ端末12の構成を示すものである。この構成は、基本的
には前述した第２図に示した顧客端末11およびセンタ端
末12と同じ構成を有している。
ここで特徴とするところは、顧客端末とセンタ端末との
間の通信回線の回線事故等の異常を検出するためのタイ
マ（あるいはウンタ）101がCPU21に結合されている点で
ある。またこの実施例では顧客からセンタへの電文Ｍと
センタから顧客への応答電文Ｍ′とが、ICカード14のデ
ータメモリ33に暗号化と復号化の区別ができる状態で記
録されるようになっている。
即ち、この実施例では第11図に示すようにデータメモリ
33のエリアＶが第１のサブエリアV1と第２のサブエリア
V2とに分割されている。そして第１のサブエリアV1には
顧客からセンタへの取引要求電文Ｍがこれの暗号化に連
動して自動的に記録されるようになっている。また第２
サブエリアV2にはセンタから顧客への応答電文Ｍ′が、
そのセンタからの応答暗号化電文Ｃ′の復号化に連動し
して自動的に記録されるようになっている。
さもなくば取引電文Ｍと応答電文Ｍ′の区別化記録を、
例えば第12図に示すように、同じエリアＶに記録される
取引電文Ｍと応答電文Ｍ′との頭に、例えば（１）或い
は（０）のような区別情報を付加した形として記録する
ようにしても良い。
このような取引電文と応答電文との区別化記録によれば
顧客が送信電文を受信電文として虚偽申告することが不
可能になる。
第13図は、本発明による通信取引の別の実施例を示すも
のである。この第13図に示す動作フローチャートは、前
述した第８図に示した通信態様と異なる部分について示
したもので、センタでの応答電文Ｍ′の作成までのステ
ップ81からステップ88までの処理は同じである。
ここではセンタで応答電文Ｍ′の作成と共に、取引のデ
ジタル署名に用いられる乱数RNがCPU21に入力される
（ステップ130）。するとこの応答電文Ｍ′とデジタル
署名乱数RNとがICカード15に入力され、上記デジタル署
名情報RNはICカード15のMPU31におけるRAM31aに蓄積さ
れる。
ICカード15では、応答電文Ｍ′と乱数RNの組合わせ
（Ｍ′RN）を、例えばＣ′＝fK（Ｍ′RN）の暗号化
アルゴリズムに従って暗号化する。この暗号電文Ｃ′が
ICカード15から出力される（ステップ131）。
尚、（Ｍ′RN）は、電文Ｍ′を上位ビットに、また乱
数RNを下位ビットに配置した電文を表わす。
この暗号電文Ｃ′は通信回線を介して顧客端末に送信さ
れ、顧客端末においてICカード14に入力される。そして
（Ｍ′RN）＝f-1k（Ｃ′）の復号化アルゴリズムに従
って前述した（Ｍ′RN）が復号され、そのＭ′とRNと
がデータメモリ33にそれぞれ自動的に記録される。また
応答電文Ｍ′とデジタル署名乱数RNとがICカード14から
出力され（ステップ132）、その応答電文Ｍ′がプリン
トアウトされる（ステップ133）。
続いて上記デジタル署名情報RNがセンタ端末に返送され
る（ステップ134）。そしてセンタ端末において送信さ
れたデジタル署名情報RNと受信されたデジタル署名情報
とが比較される（ステップ135）。一致しているか否か
の確認は送信情報と受信情報とをディスプレイで表示し
たりプリンタでプリントアウトすることにより行われ
る。ここで２つの乱数データの一致が確認できれば、そ
の取引通信が完了したことになる（ステップ136）。
以上述べたようにその手続きが正常に終了すれば、ICカ
ード14のデータメモリ33には取引電文と応答電文とが常
に組となって記録される。しかもこれら電文の内容は実
際の取引内容と一致するので、ここに取引に対する署名
が実現される。
然し乍ら、回線事故や外部妨害により取引通信の不意の
中断が起り得る。また前述したステップ135においても
不一致が起る虞れがある。このような事態が発生した場
合には、実際の取引内容とICカード内の記録との間に不
一致が生じ、その取引証明は成立しない。従って通信の
異常に対する検出および処理なしには取引証明は有効と
は看做すことができない。
この実施例で取引証明を成立させるためには必須の電文
は、例えば第14図（ａ）に示すように， （１）顧客端末11からセンタ端末12への取引要求電文Ｍ
（通信回線上ではＣ）， （２）電文Ｍに対するセンタ12の応答電文Ｍ′およびデ
ジタル署名情報RN（回線上ではＣ′），および （３）顧客端末からセンタへ返送される認証用電文RNで
ある。
これら３つの電文の１つでも断たれるような事故は通信
ネットワークにとって致命的である。しかしこのような
事故は本発明による通信ネットワークのシステムでは解
決することが困難である。
そこでこのような不慮の事態の発生時には、例えばセン
タは顧客のICカードを一時的に使用不能の状態にし、顧
客端末での表示や電話および郵便等の手段を通して顧客
に取引の異常を伝えるようにすれば良い。そしてICカー
ドをセンタに持参するように指示するという方法が考え
られる。
以下の説明において『異常処理』（第13図におけるのス
テップ137）は主としてこのような手続きを意味する。
次に具体的な通信障害とその対策について検討する。
最初に第14図（ｂ）に示すように、センタが送信した乱
数RN受信た乱数とが一致しない場合や電文（３）が途切
れた場合には、電文（１），（２）は正常に送信・受信
されていることになる。従って、顧客のICカード14には
その取引の内容が記録される。
然し乍ら、RNの不一致または未到着のため取引は実行さ
れないので記録と実際の取引との間に不一致が生じる。
これを回避する為には前述した異常処理を実行してICカ
ード14の記録と取引の不一致を修正する必要がある。
また第14図（ｃ）に示すように電文（１）または（２）
が途切れる回線の事故の場合には、ICカード14には取引
要求は記録されるがセンタの応答は記録されない。しか
し取引が実行されないまま終了しているという点で、そ
の取引記録と実際の取引内容は一致しており、この限り
においては不都合はない。従ってこれに対する対処は前
述した第14図（ｂ）に示した障害の場合に比べてより緩
やかで良い。
故にその対処法としては、例えば取引手続きを最初のス
テップからやり直し、それでも取引不能な場合に前述の
異常処理を行えば十分である。いずれの場合にも障害の
発生を速やかに検出することが必要である。
ここで上述した障害の検出方法について説明する。
第14図（ｄ）に示すように、取引要求電文Ｍが顧客端末
から送出されたにも拘らずセンタに届かない事故につい
ては、センタからの応答電文Ｃ′が返送されないことに
より検出できる。即ち、顧客端末は取引要求後所定の時
間センタからの応答を待ち、所定時間内に応答がなけれ
ば異常が生じたと判定するようにすれば良い。尚、この
所定の時間は顧客端末から送出された取引要求電文Ｍに
対するセンタの応答が、要求を出した端末に戻るに十分
な任意な時間として設定される。
このような応答待機時間の計測は第10図に示すタイマ10
1を用いれば良い。
異常検出の他の方法としては、例えば第14図（ｅ）に示
すように、センタ側からの応答電文Ｍ′を受信するまで
の期間、顧客端末から取引要求電文Ｍを複数回送信する
ことも可能である。即ち、ネットワークが正常に機能し
ている時には最初の取引要求に従ってセンタは速やかに
応答を返送する。然し乍ら、回線事故やセンタでの手続
きの遅延等の理由により２回目以降の取引要求でセンタ
から応答が戻る場合ある。従って所定の回数の取引要求
に対して応答が戻らない時には、これを異常事態が生じ
たと看做して異常処理を行なうようにすれば良い。故
に、端末のタイマ101に送信回数をカウントする機能を
持たせれば良い。
一方、センタから応答電文Ｍ′が送信されたにも拘ら
ず、これが顧客に届かない事故も想定される。この場合
には顧客側とセンタ側とでそれに対する対応手続きを定
めておく必要がある。但し、顧客側での対応は前述した
電文Ｍがセンタに届かない場合と全く同一で良い。
つまり、通信が正常に場合にはセンタは応答電文Ｍ′に
対する顧客の応答として電文RNを受信する。しかし応答
電文Ｍ′が顧客に届かなければ電文RNもセンタに戻らな
い。従ってこれを通信異常と看做すことができる。これ
故、例えばセンタにおいて応答電文Ｍ′を送信した時点
からタイマを起動し、所定時間内に電文RNを受信しない
ときに異常処理を行なうようにすれば良い。
第15図は本発明の更に他の実施例を示すものである。こ
の実施例では、センタでの取引要求電文Ｍの復号化の証
拠としてデジタル署名乱数RNを顧客端末に送信し、また
顧客端末での応答電文Ｍ′の復号化の証拠としてデジタ
ル署名乱数Ｒ′Ｎをセンタに送信するようにする。そし
てセンタおよび顧客端末では受信した乱数をそれぞれ返
送する手続きを付加して実現される。
即ち、顧客端末においてデジタル署名乱数Ｒ′ＮがCPU2
1に読込まれると（ステップ151）、センタからの乱数RN
と取引要求電文Ｍとに加えてデジタル署名乱数Ｒ′Ｎが
ICカード14に入力される。ICカード14では前述したキー
ワードI,S,Rを用いて上記（ＭＲ′Ｎ）が暗号化さ
れ、これと連動して取引要求電文Ｍが記録される。その
後、暗号電文Ｃと個人キーワードＩとがセンタに送信さ
れる（ステップ152）。センタ側のICカード15において
は、前述した復号化アルゴリズムに従って上記（Ｍ
Ｒ′Ｎ）を復号し、その電文Ｍをデータメモリに記録す
ることになる（ステップ153）。
その後、センタでは応答電文Ｍ′を作成し、暗号化アル
ゴリズムに従って（Ｍ′RN′RN）を暗号化して暗号
電文Ｃ′を作成する（ステップ155）。この暗号電文
Ｃ′が顧客端末に送信され、ICカード14において上記
（Ｍ′RN′RN）が復号される。同時にこれに連動し
て上記応答電文Ｍ′が記録され、外部に出力される（ス
テップ156）。
更にICカード14内では送信した乱数RN′と受信された乱
数RN′とを比較し（ステップ157）、その一致が見出さ
れれると上記応答電文Ｍ′のプリントアウトが指示さ
れ、続いてセンタから送信された乱数RNをセンタに返送
する。
以後、センタにおいては、前述した第13図に示した例と
同様な処理を行う。
このような処理手続きによれば、その通信情報に対る不
正を効果的に防止することが可能となる。
尚、上述した各実施例においては、暗号化装置／復号化
装置とししてICカードを用いたが、特にカード形態に限
定されるものではない。例えばペンシル状のものや、携
帯可能なブロック状のものであっても良い。また暗号化
および復号化アルゴリズムもDESに限定されない。要す
るに本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、暗号化装置に一体
的に設けられ、外部からのアクセスによりその読出しだ
けが許可された記録装置に、実際に暗号化通信する通信
電文を自動記録するので、その記録情報により暗号通信
の不正を確実に防止することが可能となる。そして暗号
化電文に対する信頼性の高いディジタル署名を可能なら
しめ、通信ネットワークを用いた商取引や文書伝送に対
する信頼性と安全性を十分に高め、また記録された通信
情報の証拠能力を十分に高め得ると云う、実用上多大な
る効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明が適用される通信システムの概略構成を
示す図、第２図は通信システムにおける端末の構成を示
す図、第３図はICカードの構成を示す図、第４図はICカ
ードのデータメモリのメモリエリアを説明する為の図、
第５図はメモリエリアのアクセス許可条件を説明する為
の図、第６図はデータメモリのアクセス許可条件テーブ
ルを示す図、第７図は端末からICカードに印加される電
文のフォーマットを示す図、第８図は本発明の第１の実
施例による通信取引を説明する為の処理の流れ図、第９
図は本発明の第２の実施例による通信取引の動作を説明
する為の処理の流れ図、第10図は通信回線の事故の検出
に適した端末の構成例を示す図、第11図および第12図は
取引要求電文と応答電文とを区別可能な態様で記録する
ための方法を説明する為の図、第13図は本発明の更に他
の実施例による通信取引の動作を示す流れ図、第14図は
通信回線の事故の形態を示す図、第15図は本発明の更に
他の実施例による通信取引の動作を示す動作流れ図であ
る。 11a,11b,〜11n……顧客端末、12……センタ端末、14,15
……ICカード、29……乱数発生器、31……MPU、33……
データメモリ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 9/12

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】共通の暗号化器および復号化器を備えた複
    数の暗号装置間を通信路を介して相互に結んで構成さ
    れ、通信可能性のある暗号装置対の少なくとも一方の暗
    号装置に、暗号化または復号化の情報を自動的に記録
    し、且つ外部アクセスにより上記記録情報の読出しをの
    みを可能とした記録装置を、該暗号装置の内部に封止一
    体化して設けてなることを特徴とする通信システム。
  2. 【請求項２】暗号化器および復号化器は、形態可能なカ
    ードの内部に封止して設けられた半導体装置からなるも
    のである特許請求の範囲第１項記載の通信システム。
  3. 【請求項３】記録装置は、半導体装置からなり、暗号化
    器および復号化器と共に一体的に集積形成されるもので
    ある特許請求の範囲第１項記載の通信システム。
  4. 【請求項４】複数の暗号装置は、それぞれ暗号化および
    復号化に用いる共通の秘密鍵を、外部から読み・書き不
    可能な状態で記憶してなるものである特許請求の範囲第
    １項記載の通信システム。
  5. 【請求項５】複数の暗号化装置は、データ・エンクリプ
    ション・スタンダード（DES;Data Encryption Standar
    d）を暗号・復号アルゴリズムとして用いるものである
    特許請求の範囲第１項記載の通信システム。
  6. 【請求項６】記録装置は、暗号化して送信する通信情報
    と受信して復号化した情報とを区別して記録するもので
    ある特許請求の範囲第１項記載の通信システム。
  7. 【請求項７】通信は、通信電文を送信し、この通信電文
    に対する応答電文を返送して行われるものである特許請
    求の範囲第１項記載の通信システム。
  8. 【請求項８】記録装置は、暗号化して送信する通信情報
    および受信して復号化した情報に、その区別が可能な情
    報を付加して記録するものである特許請求の範囲第１項
    記載の通信システム。
  9. 【請求項９】情報通信は、通信電文にディジタル署名情
    報を付加した後、暗号化して行われるものである特許請
    求の範囲第１項記載の通信システム。
  10. 【請求項１０】通信は、ディジタル署名情報を返送し、
    返送されたディジタル署名情報と記憶されたディジタル
    署名情報とを照合して確認されるものである特許請求の
    範囲第１項記載の通信システム。
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