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JPH06103426A - IC prepaid card system - Google Patents

IC prepaid card system

Info

Publication number
JPH06103426A
JPH06103426A JP4249294A JP24929492A JPH06103426A JP H06103426 A JPH06103426 A JP H06103426A JP 4249294 A JP4249294 A JP 4249294A JP 24929492 A JP24929492 A JP 24929492A JP H06103426 A JPH06103426 A JP H06103426A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
card
key
terminal
digital signature
information
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP4249294A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3082883B2 (en
Inventor
Toshiyasu Muta
敏保 牟田
Ginya Ishiguro
銀矢 石黒
Kazutaka Sakida
一貴 崎田
Shoji Miyaguchi
庄司 宮口
Tatsuaki Okamoto
龍明 岡本
Atsushi Fujioka
淳 藤岡
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone 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
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP04249294A priority Critical patent/JP3082883B2/en
Priority to US08/119,850 priority patent/US5396558A/en
Priority to EP98104504A priority patent/EP0856822B1/en
Priority to EP93114917A priority patent/EP0588339B1/en
Priority to DE69332745T priority patent/DE69332745T2/en
Priority to EP98104503A priority patent/EP0856821A3/en
Priority to DE69322463T priority patent/DE69322463T2/en
Publication of JPH06103426A publication Critical patent/JPH06103426A/en
Priority to US08/331,735 priority patent/US5446796A/en
Priority to US08/331,745 priority patent/US5502765A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3082883B2 publication Critical patent/JP3082883B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 通信上の暗号化が破れても情報改ざんによる
不正を防止する。 【構成】 ICカード6をICカード端末1に挿入する
と、カード公開鍵nU、カード識別番号IDU、及びセ
ンタのデジタル署名SA(nU*IDU)が端末1へ送
られる。端末1は公開鍵nAで検証し、正しければ認証
OKをICカード6へ送る。ICカード6は金額V、及
びこれに対するカード鍵pU,qUで作成したデジタル
署名SU(V)を端末1へ送る。端末1は全額Vがサー
ビス料金以上であることを確認すると、OKをICカー
ド6へ送り、サービスの開始を許す。そのサービスが終
了すると、端末1は金額Vからサービス料金を差し引
き、残り金額V′、端末鍵pT,qTで作成したデジタ
ル署名ST(V′*IDU)端末公開鍵nT、端末識別
番号IDT及びセンタのデジタル署名SA(nT*ID
T)をICカード6へ送る。ICカード6は受信した署
名を検証し、共に正しければ残り金額V′を記憶する。
(57) [Summary] (Correction) [Purpose] To prevent fraud caused by falsification of information even if communication encryption is broken. [Structure] When the IC card 6 is inserted into the IC card terminal 1, a card public key nU, a card identification number IDU, and a center digital signature SA (nU * IDU) are sent to the terminal 1. The terminal 1 verifies with the public key nA, and if correct, sends authentication OK to the IC card 6. The IC card 6 sends to the terminal 1 the amount V and the digital signature SU (V) created with the card keys pU and qU. When the terminal 1 confirms that the total amount V is equal to or higher than the service charge, it sends OK to the IC card 6 and permits the service to start. When the service ends, the terminal 1 subtracts the service charge from the amount of money V, the remaining amount of money V ', the digital signature ST (V' * IDU) terminal public key nT created by the terminal keys pT and qT, the terminal identification number IDT and the center. Digital signature of SA (nT * ID
T) is sent to the IC card 6. The IC card 6 verifies the received signature and, if both are correct, stores the remaining amount V '.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はプリペイドカードとし
て使用されるICカードと、挿入されたICカード内
の、プリペイド料金額を減算することによってサービス
を提供するICカード端末とより成り、ICカードをI
Cカード端末に挿入し、ICカード端末でサービス提供
後に、サービス料金を減額した新しい残金額をICカー
ド端末からICカードへ送信し、ICカード内のメモリ
に書込むICプリペイドカードシステムに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention comprises an IC card used as a prepaid card and an IC card terminal which provides a service by subtracting the prepaid charge amount in the inserted IC card. I
The present invention relates to an IC prepaid card system that is inserted into a C card terminal, and after the service is provided at the IC card terminal, the new remaining amount after reducing the service charge is transmitted from the IC card terminal to the IC card and written in the memory in the IC card. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種のシステムは、ICカードと
ICカード端末とが同じ暗号方式で、同じ秘密鍵を持
ち、残金額情報をこの秘密鍵で暗号化して互いに通信
し、各々の秘密鍵はICカードやICカード端末の内部
を開けても、秘密鍵を見たり、改ざんしたりできないよ
うにしていた。しかしながら、ICカードやICカード
端末内の秘密鍵情報は万全のものでなく、長い年月の間
には漏洩することが考えられ、暗号が破られ不正が広く
行われた時、特にICカードやICカード端末が広範囲
に使用される場合には、その秘密鍵を全面的に、同時に
取替えることは困難であり、善意の利用者が長期間使用
できなくなるなど社会的影響も大きなものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of system, an IC card and an IC card terminal have the same encryption method, have the same secret key, and the balance information is encrypted with this secret key to communicate with each other. Was unable to see or tamper with the private key even if the inside of the IC card or IC card terminal was opened. However, the secret key information in the IC card or the IC card terminal is not perfect, and it is possible that the secret key information is leaked over a long period of time. When the IC card terminal is widely used, it is difficult to completely replace the secret key at the same time, and there is a great social impact such that a well-meaning user cannot use it for a long time.

【0003】[0003]

【課題を解決するための手段】この発明は前記問題点を
解決するため、ICカードとICカード端末が互いに自
らのデジタル署名付きで残金額情報を送受する他に、互
いの署名検証用公開鍵及び互いの識別情報をセキュリテ
ィが完全に守られている管理センタのデジタル署名付き
で送受し、ICカードを発行する際の発行額にも管理セ
ンタのデジタル署名を付けて、ICカードへ送信し、I
Cカードで署名検証後に、ICカード内のメモリに金額
を書込むように構成している。
In order to solve the above problems, the present invention allows an IC card and an IC card terminal to send and receive balance information with their own digital signatures, as well as a public key for signature verification of each other. And the mutual identification information is sent and received with the digital signature of the management center whose security is completely protected, and the issued amount when issuing the IC card is also digitally signed by the management center and sent to the IC card. I
After the signature is verified by the C card, the amount of money is written in the memory in the IC card.

【0004】ここで、文書に対し捺印するように、デジ
タル情報を発信した人が確かにその情報を発信し、認め
たものであることを証明できるデジタル署名技術が例え
ば、NTT R&D Vol.40,No.5,199
1,PP687〜686,「高速ディジタル署名方式E
SIGN」に示されるように確立されている。デジタル
署名によれば、文書Mと秘密キーKを用い、署名生成関
数により作成したデジタル署名Sを作成し、相手に署名
Sと文書Mを送信し、受信した相手は送信された文書
M,署名Sと、公開キーUを用い、署名検証関数により
確かに秘密キーKを持つ人による文書であるかを検証で
き、秘密キーKを持つ人はその事実を否定できない。こ
こで、KとUとは異なる数値(即ちK≠U)であり、た
とえUの値を知っていても、Kの値は算出できない数学
的性質が備えられていることが特徴である。また、文書
を一部変更しても、検証結果は不正と判定される。これ
らデジタル署名機能はESIGNとよばれるアルゴリズ
ムを用いれば、ICカードに実装可能なプログラム規模
で実用的処理時間に収まることが、前記文献に示されて
いる。
[0004] Here, a digital signature technique which can prove that the person who has transmitted the digital information surely transmitted and acknowledged the digital information, like imprinting on a document, is described in, for example, NTT R & D Vol. 40, No. 5,199
1, PP687-686, "High-speed digital signature system E"
SIGN ”. According to the digital signature, the document M and the secret key K are used to create the digital signature S created by the signature generation function, and the signature S and the document M are transmitted to the other party. Using S and the public key U, the signature verification function can verify whether the document is indeed made by the person having the secret key K, and the person having the secret key K cannot deny the fact. Here, K and U are different numerical values (that is, K ≠ U), and even if the value of U is known, the characteristic of K is that the value of K cannot be calculated. Further, even if a part of the document is changed, the verification result is determined to be invalid. It has been shown in the above-mentioned document that, if an algorithm called ESIGN is used, these digital signature functions can be put into a practical processing time on a program scale that can be mounted on an IC card.

【0005】秘密鍵Kを用いた文書Mに対するデジタル
署名をS(M)と以下表記する。
A digital signature for the document M using the secret key K will be referred to as S (M) below.

【0006】[0006]

【作用】この発明は、ICカードとICカード端末が互
いに識別番号と公開鍵を管理センタのデジタル署名付き
で送受しているため、通信内容を見たり、カードや端末
の内部を開けて、送受内容を改ざんしても、受信側で署
名検証を行えば、不正を発見できる。また、盗難したI
Cカード端末などにより、ICカードの内容を他のIC
カードへ複写できたとしても、カード識別情報に対する
管理センタのデジタル署名は改ざん困難で、そのまま複
写するしかないので、使用されたICカードのデータを
収拾すれば、複写をチェックすることができる。
According to the present invention, since the IC card and the IC card terminal send and receive the identification number and public key to each other with the digital signature of the management center, the contents of communication can be seen and the inside of the card or terminal can be opened to send and receive. Even if the contents are tampered with, if the signature verification is performed on the receiving side, fraud can be detected. Also, I stole
The contents of the IC card can be transferred to other ICs using a C card terminal.
Even if the data can be copied to the card, the digital signature of the management center for the card identification information is difficult to tamper with, and the only way to copy is, so if the data of the used IC card is collected, the copy can be checked.

【0007】また、盗難したICカード端末を改造した
り、パソコンとICカードリーダにより、正規のICカ
ードと同等のものを発行することは、充分な管理を行っ
ている管理センタのデジタル署名作成のためのマスタ鍵
を知り得ない限り不可能である。
In addition, modifying a stolen IC card terminal or issuing an equivalent IC card with a personal computer and an IC card reader requires the creation of a digital signature at a management center that is performing sufficient management. It is impossible unless you know the master key for

【0008】[0008]

【実施例】次に図を参照してこの発明の一実施例を説明
する。図1にこの発明の一実施例のシステム構成例を示
す。ICカード端末1ないし2はICカード6により料
金処理を実施し、通話など各種サービスを提供する。I
Cカード端末1,2は設置時にはセキュリティ情報の設
定や管理を行う管理センタ4へ通信網を介して接続され
る。また、ICカード6は、発行時にICカード発行機
5によって初期データを書込まれるが、ICカード6に
必要なセキュリティ情報は管理センタ4から配送され
る。なお、管理センタ4の機能の一部を携帯端末等に載
せてICカード端末1の設置場所へ持参するようにすれ
ば端末設置時に通信網3を介して管理センタと接続する
ことは必ずしも必要ではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a system configuration example of an embodiment of the present invention. The IC card terminals 1 and 2 perform charge processing by the IC card 6 and provide various services such as telephone calls. I
At the time of installation, the C card terminals 1 and 2 are connected to a management center 4 for setting and managing security information via a communication network. Further, the IC card 6 is written with initial data by the IC card issuing machine 5 at the time of issuing, but the security information necessary for the IC card 6 is delivered from the management center 4. If some of the functions of the management center 4 are carried on a portable terminal or the like and brought to the installation location of the IC card terminal 1, it is not always necessary to connect to the management center via the communication network 3 when the terminal is installed. Absent.

【0009】図2にICカード端末1の内部構成例を示
し、図3にICカード6の内部構成例を示す。ICカー
ド端末は挿入されたICカード6に対する読み出し、書
き込みを行うICカードリーダライタ部11と、キーボ
ードなどの操作入力部12と、表示部13と、各部に対
する制御を行う制御部14と、通信網3を介する通信を
処理する通信処理部15とより構成されている。
FIG. 2 shows an internal configuration example of the IC card terminal 1, and FIG. 3 shows an internal configuration example of the IC card 6. The IC card terminal has an IC card reader / writer unit 11 for reading and writing to the inserted IC card 6, an operation input unit 12 such as a keyboard, a display unit 13, a control unit 14 for controlling each unit, and a communication network. The communication processing unit 15 processes the communication via the communication unit 3.

【0010】ICカード6においては、ICカードの処
理手順、方法等のプログラムがROM61に記憶され、
CPU63がワークエリアとしてRAM62を利用して
すべての制御を行い、通信部65により接点66を介し
てICカード端末1のICカードリーダライタ部11と
の通信が行われる。図4AにICカード端末設置時の処
理を示す。ICカード端末1は設置時に、管理センタ4
から以下の情報を受信する。
In the IC card 6, programs such as IC card processing procedures and methods are stored in the ROM 61.
The CPU 63 uses the RAM 62 as a work area to perform all control, and the communication unit 65 communicates with the IC card reader / writer unit 11 of the IC card terminal 1 via the contact 66. FIG. 4A shows processing when the IC card terminal is installed. When installing the IC card terminal 1, the management center 4
Receive the following information from:

【0011】管理センタ4のデジタル署名を検証する
ためのマスタ公開鍵nA ICカード端末1がデジタル署名をするための端末鍵
pT,qT ICカード端末のデジタル署名を検証するための端末
公開鍵nT ICカード端末を特定するための端末識別番号IDT 端末公開鍵nTおよび端末識別番号IDTに対する管
理センタのデジタル署名SA(nT*IDT) ICカード端末1は、これらの情報受信後、マスタ公開
鍵nAにより署名SA(nT*IDT)の正当性を検証
し、正当であればこれらの情報を制御部14内のメモリ
に記録する。
Master public key nA for verifying digital signature of management center 4 Terminal key pT, qT for IC card terminal 1 to make digital signature Terminal public key nT IC for verifying digital signature of IC card terminal Terminal identification number IDT for identifying the card terminal Terminal public key nT and digital signature SA (nT * IDT) of the management center for the terminal identification number IDT The IC card terminal 1 receives the information and then signs with the master public key nA. The validity of SA (nT * IDT) is verified, and if it is valid, these pieces of information are recorded in the memory in the control unit 14.

【0012】なお、管理センタ4には管理センタ4のマ
スタ鍵pA,qAが設定されていると共に管理する各I
Cカード端末毎に異なる端末識別番号IDTとそのID
Tに対応する端末公開鍵nT,端末鍵pT,qTを生成
する機能を有している。また、端末鍵pT,qTは、I
Cカード端末1内の外部から容易にアクセスできないメ
モリ領域、たとえば、1チップCPUのRAM内あるい
は不正操作により電池からの給電がたたれるように構成
した電池バックアップRAMに記録することが望まし
い。
Note that the master keys pA and qA of the management center 4 are set in the management center 4 and each I to be managed.
Terminal identification number IDT and its ID that differ for each C card terminal
It has a function of generating a terminal public key nT and terminal keys pT and qT corresponding to T. The terminal keys pT and qT are I
It is desirable to record in a memory area in the C-card terminal 1 that cannot be easily accessed from the outside, for example, in the RAM of the 1-chip CPU or in a battery backup RAM configured so that power is supplied from the battery by an illegal operation.

【0013】図4Bに、ICカード発行機5によるIC
カード発行時の処理を示す。ICカード6はICカード
発行機5から以下の情報を受信する。これらの情報はあ
らかじめ管理センタ4からICカード発行機5へ配送さ
れている。 管理センタ4のデジタル署名を検証するためのマスタ
公開鍵nA ICカード6がデジタル署名をするためのカード鍵p
U,qU ICカード6のデジタル署名を検証するためのカード
公開鍵nU ICカード6を特定するためのカード識別番号IDU カード公開鍵nUおよびカード識別番号IDUに対す
る管理センタのデジタル署名SA(nU*IDU) ICカード6は、これらの情報受信後、公開鍵nAによ
り署名SA(nU*IDU)の正当性を検証し、正当で
あればこれらの情報をEEPROM64に記録する。通
常ICカード6内のEEPROM64内へは外部から直
接アクセスできないため所定の手順をふまない限りこれ
らの情報の読み出しは不可能である。特にカード鍵p
U,qUは1度記録すると2度と外部へ読み出す必要が
ないため読み出し不可能なように管理されることが望ま
しい。
FIG. 4B shows an IC by the IC card issuing machine 5.
The processing when issuing a card is shown below. The IC card 6 receives the following information from the IC card issuing machine 5. These pieces of information are delivered from the management center 4 to the IC card issuing machine 5 in advance. Master public key for verifying the digital signature of the management center 4 nA Card key p for the IC card 6 to make a digital signature
U, qU Card public key nU for verifying the digital signature of the IC card 6 Card identification number IDU for specifying the IC card 6 Digital signature SA (nU * IDU) of the management center for the card public key nU and the card identification number IDU After receiving these pieces of information, the IC card 6 verifies the validity of the signature SA (nU * IDU) with the public key nA, and if it is valid, records these pieces of information in the EEPROM 64. Normally, the EEPROM 64 in the IC card 6 cannot be directly accessed from the outside, so that the information cannot be read unless a predetermined procedure is taken. Especially card key p
Since U and qU do not need to be read out to the outside once they are recorded once, it is desirable to manage them so that they cannot be read out.

【0014】なお、管理センタ4は発行する各ICカー
ド毎に異なる識別番号IDUとそのIDUに対応するカ
ード公開鍵nU、カード鍵pU,qUを生成する機能を
有している。図4CにICカード6にプリペイド額を書
き込む処理を示す。ICカード6の初期発行、残金額が
零となったICカード6へのリチャージはこの手順によ
る。
The management center 4 has a function of generating a different identification number IDU for each IC card to be issued and a card public key nU and card keys pU, qU corresponding to the IDU. FIG. 4C shows a process of writing the prepaid amount in the IC card 6. The initial issuance of the IC card 6 and the recharging of the IC card 6 when the remaining amount becomes zero are performed by this procedure.

【0015】ICカード6はICカード発行機5へ公開
鍵nU,識別番号IDU,署名SA(nU*IDU)を
送信する。ICカード発行機5はあらかじめ内部に設定
された公開鍵nAにより署名SAを検証し、正当であれ
ば、正しく発行されたカードであることを認識し、管理
センタ4から配送されたプリペイド金額Vおよびカード
識別番号IDUに対する管理センタのデジタル署名SA
(V*IDU)とその金額VとあらかじめICカード発
行機5に設定された発行機識別番号IDCとをICカー
ド6へ送信する。ICカード6は受信したデジタル署名
SAを検証し、正当と認識したとき、これらの情報をカ
ード内のEEPROM64に記録する。
The IC card 6 transmits the public key nU, the identification number IDU, and the signature SA (nU * IDU) to the IC card issuing machine 5. The IC card issuing machine 5 verifies the signature SA with the public key nA set inside beforehand, and if it is valid, recognizes that it is a correctly issued card, and pays the prepaid amount V and the prepaid amount V delivered from the management center 4. Digital signature SA of the management center for the card identification number IDU
(V * IDU), the amount V thereof, and the issuer identification number IDC preset in the IC card issuer 5 are transmitted to the IC card 6. The IC card 6 verifies the received digital signature SA and, when it recognizes it as valid, records the information in the EEPROM 64 in the card.

【0016】なお、プリペイド額Vとカード識別番号I
DUに対する管理センタのデジタル署名SAは、その都
度、ICカード発行機5と管理センタ4とをオンライン
で結び、管理センタ4へIDUとVを送信し、SA(V
*IDU)の配送を受けてもよく、前もってそれらの情
報をICカード発行機5へ蓄積していてもよい。図5に
利用者がICカード6を使ってICカード端末1からサ
ービスを受けるときの処理を示す。利用者がICカード
6をICカード端末1のICカードリーダライタ部11
に挿入するとICカード6からICカード端末1にn
U,IDU,SA(nU*IDU)が送信される。
The prepaid amount V and the card identification number I
The digital signature SA of the management center for the DU connects the IC card issuing machine 5 and the management center 4 online each time, sends IDU and V to the management center 4, and SA (V
* IDU) may be delivered, and such information may be stored in the IC card issuing machine 5 in advance. FIG. 5 shows a process when the user uses the IC card 6 to receive a service from the IC card terminal 1. The user inserts the IC card 6 into the IC card reader / writer unit 11 of the IC card terminal 1.
The IC card 6 to the IC card terminal 1
U, IDU, SA (nU * IDU) are transmitted.

【0017】ICカード端末1は公開鍵nAを用いてデ
ジタル署名SAを検証し、正しい場合には、ICカード
6へ認証OKを返す。引続きICカード6からV、その
ICカードのデジタル署名SU(V)が送信され、公開
鍵nUを用いてデジタル署名SUの検証を行う。正しい
場合には、ICカード6の残金額であるVを表示部13
に表示する。利用者は表示部13に表示されたガイダン
スを参照して、操作入力部12によりダイヤル番号など
により指定されたサービスの料金を、ICカード端末1
の制御部14内のメモリに記憶されているリストの中か
ら読み取るか、あるいは、通信網3へアクセスして、通
信網3あるいは図示していないサービスセンタから必要
なサービス料金情報を通信処理部15を介して受信す
る。この必要なサービス料金と残金額Vを比較して、V
が大きければ、サービス提供を開始する。
The IC card terminal 1 verifies the digital signature SA using the public key nA, and if it is correct, returns the authentication OK to the IC card 6. Subsequently, the IC card 6 transmits V and the digital signature SU (V) of the IC card, and the digital signature SU is verified using the public key nU. If it is correct, the remaining amount V of the IC card 6 is displayed on the display unit 13
To display. The user refers to the guidance displayed on the display unit 13 and pays the charge for the service specified by the dial number or the like by the operation input unit 12 to the IC card terminal 1.
Read from the list stored in the memory of the control unit 14 or access the communication network 3 to obtain necessary service charge information from the communication network 3 or a service center (not shown). To receive via. Compare the required service charge with the remaining amount V, and
If the value is large, the service will be provided.

【0018】たとえば、電話サービスであれば残金額V
が10円以上であれば相手のダイヤルをする指示を表示
部13に表示し、利用者がダイヤルすることに従って相
手に発信する。上記の処理においてデジタル署名の検証
結果が異常であった場合にはその時点で処理を中止し、
ICカード6を返却する。サービス終了後、つまりその
相手との通話が終了した後は、ICカード端末1の制御
部14内のメモリにあるサービス料金結果あるいは、通
信網3やサービスセンタから送信されるサービス料金結
果を前記残金額Vから制御部14は減算して、新しい残
金額V′を求め、その金額V′およびカード識別番号I
DUに対して端末鍵pT,qTを用いてICカード端末
のデジタル署名ST(V′*IDU)を作成する。更に
ICカード端末1はこれらnT,IDT,SA(nT*
IDT),V′,ST(V′*IDU)をICカード6
へ送信する。
For example, in the case of telephone service, the remaining amount V
If is 10 yen or more, an instruction to dial the other party is displayed on the display unit 13, and the user dials the other party as the user dials. If the verification result of the digital signature is abnormal in the above process, stop the process at that point,
Return the IC card 6. After the service ends, that is, after the call with the other party ends, the service charge result stored in the memory in the control unit 14 of the IC card terminal 1 or the service charge result transmitted from the communication network 3 or the service center is left as the above-mentioned. The control unit 14 subtracts the amount V from the amount V to obtain a new remaining amount V ', and the amount V'and the card identification number I
A digital signature ST (V '* IDU) of the IC card terminal is created using the terminal keys pT and qT for the DU. Furthermore, the IC card terminal 1 uses these nT, IDT, SA (nT *
IDT), V ', ST (V' * IDU) IC card 6
Send to.

【0019】ICカード6は公開鍵nAにより受信した
署名SAを検証し、公開鍵nTにより署名STを検証
し、共に正当であれば、残金額V′とともにICカード
端末1から受信した情報をEEPROM64に記録す
る。デジタル署名SA,STの検証において、どちらか
一方でも異常であった場合には残金額の更新は行わず、
ICカードの異常内容をコードで記録する。
The IC card 6 verifies the signature SA received with the public key nA, verifies the signature ST with the public key nT, and if both are valid, the information received from the IC card terminal 1 together with the remaining amount V'is stored in the EEPROM 64. To record. In the verification of the digital signatures SA and ST, if either one is abnormal, the remaining amount of money is not updated,
Record the details of the abnormality in the IC card using a code.

【0020】また、残金額V′がICカード内の元の金
額Vよりも大きい場合にも異常と判断し、異常内容をコ
ードで記録する。図6にICカード6を用いてICカー
ド端末1でサービスを受けるときにICカード6からI
Cカード端末1へ残金額を送信する手順において乱数を
利用して毎回異なる通信内容となるように構成し、通信
の盗聴に対してよりセキュリティを高くした場合の手順
を示す。
Also, when the remaining amount V'is larger than the original amount V in the IC card, it is judged as an abnormality and the content of the abnormality is recorded by a code. In FIG. 6, when the IC card 6 is used to receive a service at the IC card terminal 1,
In the procedure of transmitting the remaining amount of money to the C-card terminal 1, a random number is used so that the communication content is different every time, and the procedure when the security is further enhanced against the wiretapping of the communication will be described.

【0021】利用者がICカード6をICカード端末1
に挿入し、ICカード端末1が正当なICカードである
ことを認証したとき、ICカード端末1は乱数Rを生成
し、ICカード6へ送信する。ICカード6は内部で乱
数Xを生成し、乱数R,乱数Xおよび残金額Vに対する
ICカードのデジタル署名SU(R*X*V)を作成
し、乱数Xおよび残金額VとともにICカード端末1へ
送信する。ICカード端末1は公開鍵nUによりデジタ
ル署名SUを検証し、正当な残金額Vであることを認証
する。これよりサービスの開始をゆるす。
The user inserts the IC card 6 into the IC card terminal 1
When the IC card terminal 1 authenticates that the IC card terminal 1 is a valid IC card, the IC card terminal 1 generates a random number R and sends it to the IC card 6. The IC card 6 internally generates a random number X, creates a digital signature SU (R * X * V) of the IC card for the random number R, the random number X, and the remaining amount V, and together with the random number X and the remaining amount V, the IC card terminal 1 Send to. The IC card terminal 1 verifies the digital signature SU with the public key nU and authenticates that it is the legal balance V. We will forgive the start of the service.

【0022】そのサービスが終了した後には、ICカー
ド端末1は新しい残金額V′、カード識別番号IDU、
乱数Rおよび乱数Xに対するデジタル署名ST(R*X
*V′*IDU)を作成し、ICカード6へ送信する。
ICカード6は同時に送信された公開鍵nTによりデジ
タル署名STを検証し、正当な残金額V′であることを
認識する。
After the service is completed, the IC card terminal 1 displays the new balance V ', the card identification number IDU,
Digital signature ST (R * X
* V '* IDU) is created and transmitted to the IC card 6.
The IC card 6 verifies the digital signature ST with the public key nT transmitted at the same time, and recognizes that it is the legal balance V ′.

【0023】このように構成すると、乱数RおよびXは
ICカードの利用のたびごとに異なった値となるため、
デジタル署名も異なったものとなる。従って、ICカー
ドとICカード端末との信号を傍受しておき、ICカー
ドを使わずに同様の信号をICカード端末に送出したと
しても乱数が異なるために信号が一致することはなく不
正操作を防止することができる。
With this configuration, the random numbers R and X have different values each time the IC card is used.
Digital signatures will also be different. Therefore, even if the signals of the IC card and the IC card terminal are intercepted and the same signal is sent to the IC card terminal without using the IC card, the signals do not match because the random numbers are different, and an illegal operation is performed. Can be prevented.

【0024】新しい残金額への更新においても、傍受し
た信号を何らかの手段を使ってICカードへ送信しても
乱数が異なるため信号が一致せず不正操作を防止するこ
とができる。図7に初期発行時またはリチャージ時にI
Cカードへプリペイド額を書込むときに乱数を利用して
セキュリティを高めた手順を示す。ここでは、ICカー
ド発行機5と管理センタ4とがオンラインで接続されて
いることが前提である。
Even when updating to a new balance, even if the intercepted signal is sent to the IC card by some means, the random numbers are different and the signals do not match, so that it is possible to prevent an illegal operation. Fig. 7 shows I at initial issue or recharge
A procedure for increasing security by using a random number when writing the prepaid amount to the C card is shown. Here, it is assumed that the IC card issuing machine 5 and the management center 4 are connected online.

【0025】ICカード6をICカード発行機5に挿入
すると、ICカード6はnU,IDU,SA(nU*I
DU)をICカード発行機5に送信し、ICカード発行
機5は公開鍵nAによりデジタル署名SAの正当性を検
証し、正当なICカードであることを認証する。ICカ
ード発行機5は乱数Rを生成し、乱数R、金額情報V、
発行機識別番号IDCをICカードへ送信する。
When the IC card 6 is inserted into the IC card issuing machine 5, the IC card 6 is nU, IDU, SA (nU * I).
DU) to the IC card issuing machine 5, and the IC card issuing machine 5 verifies the validity of the digital signature SA with the public key nA, and authenticates that the IC card is a valid IC card. The IC card issuing machine 5 generates a random number R, and the random number R, the amount information V,
The issuer identification number IDC is transmitted to the IC card.

【0026】ICカード6は乱数Xを生成し、乱数R、
乱数Xおよび金額情報Vに対してICカードのデジタル
署名SU(R*X*V)を作成し、ICカード発行機5
へ送信する。ICカード発行機5はデジタル署名SUを
検証し、正当であれば乱数R、乱数X、金額情報V、カ
ード識別番号IDUを管理センタ4へ送信する。
The IC card 6 generates a random number X, generates a random number R,
An IC card digital signature SU (R * X * V) is created for the random number X and the amount information V, and the IC card issuing machine 5
Send to. The IC card issuing machine 5 verifies the digital signature SU, and if valid, transmits the random number R, the random number X, the amount information V, and the card identification number IDU to the management center 4.

【0027】管理センタ4はこれらの情報に対してデジ
タル署名SA(R*X*V*IDU)を作成し、ICカ
ード発行機5を介して、ICカード6へ送信する。IC
カード6はデジタル署名SAを検証することにより、正
当な発行者であることを認証し、これらの情報をメモリ
に記録する。なお、ICカード発行機5は検証処理は行
わずICカード6のデータ読取、書込みのみを行うよう
に構成してもよく、この場合には各情報はICカード発
行機5は中継器の役割を果たすのみでデジタル署名の検
証、乱数の生成は管理センタ4が行うことになる。
The management center 4 creates a digital signature SA (R * X * V * IDU) for these pieces of information and sends it to the IC card 6 via the IC card issuing machine 5. IC
By verifying the digital signature SA, the card 6 authenticates that it is a valid issuer, and records this information in the memory. The IC card issuing machine 5 may be configured to read and write data in the IC card 6 without performing verification processing. In this case, the IC card issuing machine 5 acts as a relay device in each case. The management center 4 performs the verification of the digital signature and the generation of the random number only by fulfilling them.

【0028】図8に、管理センタ4,ICカード端末
1,ICカード6,ICカード発行機5が互いに遠隔地
にあって通信手順により情報送信を行う場合や、その通
信パス上での情報の盗み見や改ざんを防止するため、送
信側で通信内容を秘密鍵で暗号化し、受信側で送信側と
同じ秘密鍵で復号化する場合の秘密鍵の設定方法の手順
を示す。
FIG. 8 shows a case in which the management center 4, the IC card terminal 1, the IC card 6, and the IC card issuing machine 5 are in remote places to perform information transmission according to the communication procedure, and the information on the communication path. In order to prevent eavesdropping and tampering, the procedure of the secret key setting method when the transmission side encrypts the communication contents with the secret key and the reception side decrypts it with the same secret key as the transmission side is shown.

【0029】管理センタ4は暗号通信用の関数E、暗号
用の仮共通鍵Ktempおよび、共通鍵KO、特定の情
報から暗号通信用の鍵を生成する鍵生成マスタ鍵KAを
保有している。ここで暗号関数としては例えばFEAL
などがよく知られている。鍵Kによる文書Mの暗号化を
EK{M}として表す。また、暗号用鍵は端末あるいは
カードの識別番号から鍵生成マスタ鍵KAにより生成す
る。
The management center 4 has a function E for encryption communication, a temporary common key Ktemp for encryption, a common key KO, and a key generation master key KA for generating a key for encryption communication from specific information. Here, as the cryptographic function, for example, FEAL
Are well known. The encryption of the document M by the key K is represented as EK {M}. The encryption key is generated by the key generation master key KA from the identification number of the terminal or the card.

【0030】ICカード端末1は製造時に仮共通鍵Kt
empがメモリに記録されており、端末設置時にこのK
tempを鍵とした暗号通信により暗号用端末鍵KTお
よび共通鍵KOの配送を受け、これらKO,KTをメモ
リに記録する。ここで端末鍵KTは前述したその端末の
識別番号IDTからマスタ鍵KAにより生成される。こ
れ以降、図4Aで説明した管理センタとの間の信号のや
りとりは、端末固有のKTを鍵とした暗号信号により行
われる。
When the IC card terminal 1 is manufactured, the temporary common key Kt
The emp is recorded in the memory, and this K
The cryptographic terminal key KT and the common key KO are delivered by cryptographic communication using the temp as a key, and these KO and KT are recorded in the memory. Here, the terminal key KT is generated by the master key KA from the above-mentioned terminal identification number IDT. After that, the signal exchange with the management center described with reference to FIG. 4A is performed by an encrypted signal using the KT unique to the terminal as a key.

【0031】ICカード6は、製造時に仮共通鍵Kte
mpがメモリに記録されており、ICカード6の発行時
に、このKtempを鍵とした暗号通信により暗号用カ
ード鍵KUおよび共通鍵KOの配送をICカード発行機
5を介して受け、これらKUおよびKOをメモリに記録
する。ここでその暗号用カード鍵KUは前述したそのカ
ードの識別番号IDUからマスタ鍵KAにより生成され
る。
The IC card 6 is manufactured by manufacturing the temporary common key Kte.
mp is recorded in the memory, and when the IC card 6 is issued, the encryption card key KU and the common key KO are delivered via the IC card issuing machine 5 by the encrypted communication using the Ktemp as a key, and these KU and Record KO in memory. Here, the encryption card key KU is generated by the master key KA from the identification number IDU of the card described above.

【0032】この鍵KUは、図4Bの説明で述べたn
A,IDU……などの配送のときに一括して管理センタ
4からICカード発行機5へ配送しておけばよい。これ
以降、図4B,Cで説明したICカードとICカード発
行機との間の信号のやりとりはカード固有のKUを鍵と
した暗号通信により行われる。一方、図5,6で示した
ICカード端末1とICカード6との間の信号のやりと
りは、共通鍵KOを鍵とした暗号通信により行われる。
This key KU is n as described in the explanation of FIG. 4B.
At the time of delivery of A, IDU, etc., it may be delivered in a batch from the management center 4 to the IC card issuing machine 5. After that, the exchange of signals between the IC card and the IC card issuer described in FIGS. 4B and 4C is performed by encrypted communication using the KU unique to the card as a key. On the other hand, the exchange of signals between the IC card terminal 1 and the IC card 6 shown in FIGS. 5 and 6 is performed by encrypted communication using the common key KO as a key.

【0033】また、図7で説明したようにICカード発
行機と管理センタとをオンラインで接続した場合には、
ICカードからカード識別番号IDUを管理センタに送
信することにより、管理センタはIDUからKAにより
KUを生成することができるため、プリペイド額の書込
み、あるいはリチャージには、共通鍵KOを使用せず、
カード固有の暗号用カード鍵KUを用いるようにすれば
よりセキュリティを高めることができる。
When the IC card issuing machine and the management center are connected online as described with reference to FIG.
By transmitting the card identification number IDU from the IC card to the management center, the management center can generate KU by KA from the IDU. Therefore, the common key KO is not used for writing or recharging the prepaid amount,
Security can be further enhanced by using the card key KU for encryption unique to the card.

【0034】以上の説明においては、ICカード発行機
5は管理センタ4と別の場所にあるとして説明したが、
両者は一体となった構成でも可能であり、またICカー
ド発行機5とICカード端末1が同一のきょう体内に実
現することも可能である。更に、管理センタからICカ
ード端末へ端末鍵pT,qTを送信するとき、およびI
Cカード発行機からICカードへカード鍵pU,qUを
送信するときに鍵に対する管理センタのデジタル署名を
つけて送信し、受信側で署名の検証を行うように構成す
ればさらにセキュリティを高めることができる。
In the above description, the IC card issuing machine 5 is explained as being located in a place different from the management center 4, but
The both may be integrated, or the IC card issuing machine 5 and the IC card terminal 1 may be realized in the same housing. Furthermore, when transmitting the terminal keys pT and qT from the management center to the IC card terminal, and I
When the card keys pU and qU are transmitted from the C card issuing machine to the IC card, the digital signature of the management center is added to the keys and the signatures are verified on the receiving side to further enhance security. it can.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、ICカー
ドとICカード端末との間でデジタル署名を用いて料金
額の送受を行うので通信上の暗号化が破れたとしても、
情報改ざんによる不正を防止できる。また、盗難したI
Cカード端末を改造して変造したICカードを作り出し
たとしても、ICカードの中には、書込まれたICカー
ド端末の識別番号の履歴が残っているのでICカード回
収の際にこれらの不正ルートを特定できる。
As described above, according to the present invention, since the charge amount is transmitted and received between the IC card and the IC card terminal using the digital signature, even if the encryption in communication is broken,
It is possible to prevent fraud caused by falsification of information. Also, I stole
Even if the C card terminal is modified to create a modified IC card, the IC card has a history of the identification number of the written IC card terminal. You can specify the route.

【0036】さらに、正しいICカードや正しいICカ
ード端末を作り出すことは、管理センタの署名を作成す
る秘密鍵がないので困難とすることができる。
Furthermore, producing a correct IC card or a correct IC card terminal can be difficult because there is no secret key for creating the signature of the management center.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例のシステム構成例を示すブ
ロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration example of an embodiment of the present invention.

【図2】ICカード端末の構成例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of an IC card terminal.

【図3】ICカードの構成例を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of an IC card.

【図4】AはICカード端末設定に管理センタの処理を
示す図、BはICカード発行時にICカード発行機の処
理を示す図、CはICカード発行時及びリチャージ時に
ICカード発行機との処理手順を示す図である。
FIG. 4A is a diagram showing a process of a management center for IC card terminal setting, B is a diagram showing a process of an IC card issuing machine at the time of issuing an IC card, and C is an IC card issuing machine at the time of issuing an IC card and recharging. It is a figure which shows a processing procedure.

【図5】ICカードとICカード端末との間の処理手順
の例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a processing procedure between an IC card and an IC card terminal.

【図6】ICカードとICカード端末との間の処理手段
の他の例を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing another example of processing means between an IC card and an IC card terminal.

【図7】金額情報書込み時のICカードとICカード発
行機と管理センタとの間の処理手順の例を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a processing procedure among an IC card, an IC card issuing machine, and a management center when writing money amount information.

【図8】ICカード、ICカード端末、ICカード発行
機、管理センタ間の通信を暗号通信で行うための暗号用
鍵の配送を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing delivery of an encryption key for performing encrypted communication between an IC card, an IC card terminal, an IC card issuing machine, and a management center.

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

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年10月28日[Submission date] October 28, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 [Figure 1]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図2[Name of item to be corrected] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図2】 [Fig. 2]

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図3[Name of item to be corrected] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図3】 [Figure 3]

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図4[Name of item to be corrected] Fig. 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図4】 [Figure 4]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮口 庄司 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 岡本 龍明 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 藤岡 淳 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shoji Miyaguchi 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Tatsuaki Okamoto 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo No. Japan Telegraph and Telephone Corp. (72) Inventor Jun Fujioka 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corp.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 デジタル署名を検証するためのマスタ公
開鍵nA、端末がデジタル署名するための端末鍵pT,
qT、端末識別情報IDT、端末のデジタル署名を検証
するための端末公開鍵nT、前記識別情報IDT及び前
記端末公開鍵nTを含む情報に対するマスタ鍵によるデ
ジタル署名第1SAを記憶したメモリと、 受信したデジタル署名第2SAを前記公開鍵nAで検証
し、正しければ認証通知をICカードへ送信する手段
と、 受信したデジタル署名SUをカード公開鍵nUで検証
し、正当な金額情報Vであり、かつその金額が充分であ
ればサービスを開始させる手段と、 そのサービスが終了すると、そのサービスに要した料金
を前記金額情報Vから差し引いた金額情報V′及びカー
ド識別情報IDUを含む情報に対する前記端末鍵による
デジタル署名STを作成する手段と、 前記ST、前記V′、前記第1SA、前記nT、前記I
DTをICカードへ送信する手段と、 を具備するICカード端末と、 前記マスタ公開鍵nA、ICカードがデジタル署名をす
るためのカード鍵pU,qU、前記カード識別情報ID
Uカードのデジタル署名を検証するための前記カード公
開鍵nU、前記識別情報IDU及び前記カード公開鍵n
Uを含む情報に対する前記マスタ鍵によるデジタル署名
第2SA、前記金額情報V、その金額情報V及び前記カ
ード識別情報IDUを含む情報に対する前記マスタ鍵に
よるデジタル署名第3SAを記憶したメモリと、 ICカードがICカード端末に挿入されると、前記公開
鍵nUと、前記識別情報IDUと、前記デジタル署名第
2SAとを前記ICカード端末へ送信する手段と、 前記金額情報Vを含む情報に対する前記カード鍵による
前記デジタル署名SUを作成する手段と、 前記ICカード端末から前記認証通知を受信すると前記
金額情報V及び前記デジタル署名SUを前記ICカード
端末へ送信する手段と、 受信した前記デジタル署名第1SA及びSTをそれぞれ
前記公開鍵nA、nTによって検証し、正当であれば、
その金額情報V′を前記メモリに記憶する手段と、 を具備するICカードと、 よりなるICプリペイドカードシステム。
1. A master public key nA for verifying a digital signature, a terminal key pT for a terminal to digitally sign a signature,
qT, terminal identification information IDT, terminal public key nT for verifying the digital signature of the terminal, a memory storing a digital signature first SA by a master key for information including the identification information IDT and the terminal public key nT, and received A means for verifying the digital signature second SA with the public key nA, and if correct, a means for transmitting an authentication notification to the IC card, and a received digital signature SU for verification with the card public key nU, which is the valid amount information V, and If the amount of money is sufficient, means for starting the service, and when the service ends, the terminal key for the information including the amount information V ′ obtained by subtracting the fee required for the service from the amount information V and the card identification information IDU Means for creating a digital signature ST, said ST, said V ', said first SA, said nT, said I
A means for transmitting DT to an IC card; an IC card terminal comprising: a master public key nA; a card key pU, qU for the IC card to make a digital signature; and a card identification information ID
The card public key nU, the identification information IDU, and the card public key n for verifying the digital signature of the U card
A memory storing a digital signature second SA by the master key for information including U, the amount information V, the amount information V, and a digital signature third SA by the master key for information including the card identification information IDU, and an IC card. When inserted into an IC card terminal, means for transmitting the public key nU, the identification information IDU, and the digital signature second SA to the IC card terminal, and the card key for the information including the amount information V Means for creating the digital signature SU, means for transmitting the amount information V and the digital signature SU to the IC card terminal when the authentication notification is received from the IC card terminal, and the received digital signature first SA and ST Are verified by the public keys nA and nT, respectively, and if valid,
An IC prepaid card system comprising: an IC card having means for storing the amount information V'in the memory.
【請求項2】 乱数Rを生成する手段と、前記認証通知
の送信に前記乱数Rも含める手段と、前記デジタル署名
ST作成時に、乱数Xと前記乱数Rを含める手段とが前
記ICカード端末に含まれ、 前記乱数Xを生成する手段と、前記デジタル署名SU作
成時に、受信した前記乱数R及び前記乱数Xを含める手
段とが前記ICカードが含まれていることを特徴とする
請求項1記載のICプリペイドカードシステム。
2. The IC card terminal includes means for generating a random number R, means for including the random number R in the transmission of the authentication notification, and means for including the random number X and the random number R when the digital signature ST is created. The IC card is included in the means for generating the random number X, and the means for including the received random number R and the random number X when the digital signature SU is created. IC prepaid card system.
【請求項3】 マスタ鍵pA,qAと前記マスタ公開鍵
nAを記憶するメモリと、ICカード端末ごとに異なる
前記端末識別情報IDTと、そのIDTに対応する前記
端末公開鍵nT、前記端末鍵pT,qTを生成する手段
と、前記公開鍵nT及び前記端末識別情報を含む情報に
対し前記マスタ鍵を用いて前記デジタル署名第1SAを
作成する手段と、前記ICカード端末の設定時に、その
ICカード端末に、前記公開鍵nA,nT、前記端末鍵
pT,qT、前記端末識別情報IDT、前記デジタル署
名第1SAを送信する手段とを具備する管理センタを含
み、前記ICカード端末は前記管理センタより受信した
デジタル署名第1SAを公開鍵nAにより検証し、正当
であればその受信した各種情報を前記メモリに記憶する
手段を有することを特徴とする請求項1又は2記載のI
Cプリペイドカードシステム。
3. A memory for storing master keys pA, qA and said master public key nA, said terminal identification information IDT different for each IC card terminal, and said terminal public key nT and said terminal key pT corresponding to the IDT. , QT, a means for generating the digital signature first SA using the master key for information including the public key nT and the terminal identification information, and an IC card for setting the IC card terminal. The terminal includes a management center having the public keys nA, nT, the terminal keys pT, qT, the terminal identification information IDT, and means for transmitting the digital signature first SA. A means for verifying the received digital signature first SA with the public key nA and, if valid, storing the received various information in the memory. I according to claim 1 or 2, characterized in that
C prepaid card system.
【請求項4】 前記マスタ公開鍵nA、発行機識別情報
IDCを記憶したメモリと、挿入された前記ICカード
から受信した前記デジタル署名第2SAを前記公開鍵n
Aを用いて検証する手段と、 その検証が正しければ、前記金額情報V及び前記デジタ
ル署名第3SAを前記ICカードへ送信する手段とを具
備するICカード発行機を含み、そのICカード発行機
へ挿入されると、前記公開鍵nU、前記カード識別情報
IDU及び前記デジタル署名第2SAをそのカード発行
機へ送信する手段と、前記ICカード発行機から受信し
た前記デジタル署名第3SAを前記公開鍵nAで検証
し、正しい場合は前記金額情報V及びデジタル署名第3
SAを前記メモリに記憶する手段が前記ICカードに含
まれていることを特徴とする請求項1又は2記載のIC
プリペイドカードシステム。
4. The master public key nA, a memory storing the issuer identification information IDC, and the digital signature second SA received from the inserted IC card are stored in the public key n.
To the IC card issuing machine, including an IC card issuing machine having means for verifying using A and means for transmitting the amount information V and the digital signature third SA to the IC card if the verification is correct. When inserted, a means for transmitting the public key nU, the card identification information IDU and the digital signature second SA to the card issuing machine, and the digital signature third SA received from the IC card issuing machine to the public key nA. If it is correct, the amount information V and the digital signature
3. The IC according to claim 1, wherein the IC card includes means for storing SA in the memory.
Prepaid card system.
【請求項5】 前記ICカードが挿入されると、前記公
開鍵nA,nU、前記カード鍵pU,qU、前記カード
識別情報、前記デジタル署名第2SAをそのICカード
へ送信する手段を前記ICカード発行機に含み、受信し
た前記デジタル署名第2SAを公開鍵nAで検証し、正
しければ受信した前記nA,pU,qU,IDU,n
U、第2SAを前記メモリに記憶する手段を前記ICカ
ードに含むことを特徴とする請求項4記載のICプリペ
イドカードシステム。
5. A means for transmitting the public keys nA, nU, the card keys pU, qU, the card identification information, and the digital signature second SA to the IC card when the IC card is inserted into the IC card. The digital signature second SA received by the issuing machine is verified with the public key nA, and if correct, the received nA, pU, qU, IDU, n
5. The IC prepaid card system according to claim 4, wherein the IC card includes means for storing U and second SA in the memory.
【請求項6】 マスタ鍵pA,qAと前記マスタ公開鍵
nAを記憶するメモリと、ICカードごとに異なる前記
カード識別情報IDUと、そのIDUに対応する前記カ
ード公開鍵nUと、前記カード鍵pU,qUを生成する
手段と、前記公開鍵nU及び前記カード識別情報を含む
情報に対し前記マスタ鍵を用いて前記デジタル署名第2
SAを作成する手段と、前記公開鍵nA,nU、前記カ
ード鍵pU,qU、前記カード識別情報IDU、前記デ
ジタル署名第2SAを前記ICカード発行機へ送信する
手段とを具備する管理センタを含むことを特徴とする請
求項4又は5記載のICプリペイドカードシステム。
6. A memory for storing the master keys pA, qA and the master public key nA, the card identification information IDU different for each IC card, the card public key nU corresponding to the IDU, and the card key pU. , QU, and the digital signature second using the master key for the information including the public key nU and the card identification information.
A management center having means for generating an SA, and means for transmitting the public keys nA, nU, the card keys pU, qU, the card identification information IDU, and the digital signature second SA to the IC card issuing machine. The IC prepaid card system according to claim 4 or 5, wherein
【請求項7】 前記ICカード発行機又は前記管理セン
タに設けられた乱数Rを生成する手段と、前記ICカー
ド発行機に設けられた情報V及び前記デジタル署名第3
SAの前記ICカードへの送信に前記乱数Rを含める手
段及び乱数X、前記金額情報V、前記カード識別情報I
DUを前記管理センタへ送信する手段と、前記ICカー
ドに設けられた前記乱数Xを生成する手段及び前記デジ
タル署名SUに乱数Xを含めると共に前記ICカード発
行機への送信情報に前記乱数Xを含める手段と、前記管
理センタに設けられた前記金額情報V、前記カード識別
情報IDU、前記乱数R及びXを含む情報に対し前記マ
スタ鍵を用いて前記デジタル署名第3SAを作成する手
段及びそのデジタル署名第3SAを前記ICカード発行
機へ送信する手段とを含むことを特徴とする請求項6記
載のICプリペイドカードシステム。
7. A means for generating a random number R provided in the IC card issuing machine or the management center, information V provided in the IC card issuing machine, and the digital signature third
Means for including the random number R in the transmission of SA to the IC card and the random number X, the amount information V, the card identification information I
A means for transmitting the DU to the management center, a means for generating the random number X provided in the IC card, a random number X included in the digital signature SU, and the random number X for transmission information to the IC card issuing machine. Means for including, means for creating the digital signature third SA using the master key for information including the amount information V, the card identification information IDU, and the random numbers R and X provided in the management center, and its digital The IC prepaid card system according to claim 6, further comprising means for transmitting the signature third SA to the IC card issuing machine.
【請求項8】 鍵生成マスタ鍵、仮共通鍵及び共通鍵を
記憶するメモリと、上記鍵生成マスタ鍵により暗号用端
末鍵及び暗号用カード鍵を生成する手段と、前記ICカ
ード端末の設定時、前記仮共通鍵による暗号通信で前記
暗号用端末鍵及び前記共通鍵を前記ICカード端末に送
信する手段と、前記ICカードの発行時に前記仮共通鍵
による暗号通信で前記暗号用カード鍵及び前記共通鍵を
前記ICカードに送信する手段と、を具備する前記セン
タを含み、前記ICカード端末は予め用意された前記仮
共通鍵による暗号通信により前記管理センタから前記暗
号用端末鍵及び前記共通鍵の配送を受ける手段と、前記
暗号用端末鍵による暗号通信を前記管理センタと行う手
段を有し、前記ICカードは予め用意された前記仮共通
鍵による暗号通信により前記管理センタから前記暗号用
カード鍵及び前記共通鍵の配送を受ける手段と、前記暗
号用カード鍵による暗号通信を前記管理センタと行う手
段と、前記共通鍵による暗号通信を前記ICカード端末
と行う手段とを有することを特徴とする請求項1又は2
記載のICプリペイドカードシステム。
8. A memory for storing a key generation master key, a temporary common key and a common key, a means for generating an encryption terminal key and an encryption card key by the key generation master key, and a setting time of the IC card terminal. Means for transmitting the encryption terminal key and the common key to the IC card terminal by the cryptographic communication using the temporary common key, and the cryptographic card key and the cryptographic card key and the information used when the IC card is issued by the cryptographic communication using the temporary common key. And a means for transmitting a common key to the IC card, wherein the IC card terminal performs encryption communication using the provisional common key prepared in advance from the management center to the encryption terminal key and the common key. And a means for performing encrypted communication using the encryption terminal key with the management center, and the IC card uses encrypted temporary common key prepared in advance. Means for receiving delivery of the encryption card key and the common key from the management center, means for performing encrypted communication with the encryption card key with the management center, and encryption communication with the common key for the IC card terminal And a means for performing the operation.
IC prepaid card system described.
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