JPH04205397A

JPH04205397A - ハイブリッドカードの補助記録媒体管理方法

Info

Publication number: JPH04205397A
Application number: JP2335551A
Authority: JP
Inventors: Eison Ri; 李　暎▲そん▼
Original assignee: N T T DATA TSUSHIN KK; NTT Data Communications Systems Corp
Current assignee: N T T DATA TSUSHIN KK; NTT Data Group Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-27

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、マイクロコンピータ等の情報処理装置及びプ
ログラムを記録するメモリを内蔵したＩＣチップを備え
たＩＣカード上に補助記録媒体を設けたカード（以下、
ハイブリットカードという）に関し、特に、カード記録
媒体の大容量やセキヤリティを必要とする分野でのあら
ゆるアプリケーションに対応でき、かつ大容量とプライ
バシー保護が必要である医療エリアをはじめとする公共
分野、カードの取引上のセキュリティを重んじる金融分
野等に適用して有効なハイブリッドカードの補助記録媒
体管理方法に関するものである。

〔従来技術〕

従来のカードは、プラスチックカード上に業務上必要な
唯一の記録媒体を持たせた形態のもの（以下、これを媒
体カードという）が主流であった。現在一番普及してい
る磁気カート・がそれにあたる。

また、近年、ＩＣカードが提案されている。このＩＣカ
ードはマイクロプロセッサを内蔵し、機密データの保護
、改ざん防止等のセキュリティ機能を備えており、現状
ではプライバシー保護が必要な重要データ、機密データ
の格納に使用が考えられる。

また、ハイブリッドカードに記録されたデータを、所定
の端末機との協働によって確認するＩＣカートシステム
において、前記ハイブリットカート内のＩＣ部に格納さ
れた暗号作成部及び初期化用又は取引用端末内部の読取
書込部と共通処理装置との間の所定のデータ処理によっ
て前記ハイブリッドカードによる最終取引に関するデー
タを暗号化を含めた加工処理する第１の手段と、前記第
１の手段によって加工処理されたデータを前記端末機の
読取書込部を介して前記ハイブリッドカードのＩＣ部及
び磁気又は光学的データ記録部に転送して記録する第２
の手段と、前記ハイブリッドカートのＩＣ部内のデータ
が破損されたとするとき、前記最終取引に関するデータ
の加工処理を確認用端末機の読取書込部及び共通処理装
置における復号化を含む所定の再加工処理により該デー
タの正当性を確認する第３の手段と、該第３の手段によ
って前記再加工処理されたデータの正当性が確認された
とき、前記確認用端末機から前記初期化用端末機に確認
されたデータを転送して新規のハイブリッドカードに復
元する第４の手段を備えたハイブリットカートシステム
が提案されている（特願平１−１９１３２９号明細書参
照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記従来の技術では、磁気カートや光カ
ードの記録媒体は、通常、生のデータを記録する機能し
かなく、記録媒体自信の管理下においてのデータのセキ
ュリティ保護はなされていない。

つまり、従来の記録媒体のみのカードのセキュリティは
、端末機により管理されており、セキュリティといって
もＩＤ番号を用いての各カード区別レベルがほとんどで
あり、偽造や変造の対象になりやすく、実際にテレフォ
ンカード等の偽造は社会的問題となっている。従って、
カート内の重要データが破損した場合（改ざんされた場
合）のデータ損失の被害はカード所持者にとっても、サ
ービス提供者にとっても大きく、破損データの保証や復
元等の処理もオンラインシステムを介しての大がかりな
ものとなるという問題があった。

また、ＩＣカードのメモリ容量は、通常の記録媒体より
大きいが、さらに大容量を必要としている分野、例えば
、医療システムにおいてカード媒体にカルテを記録する
場合は現状のメモリ容量では足りないという問題があっ
た。

本発明は、従来のカードが抱える問題点を解決するため
になされたものである。

本発明の目的は、バイブリドカード上のマイクロプロセ
ッサとデータの暗号／復号化手段を内蔵したＩＣチップ
による補助記録媒体のファイル管理手段、セキュリティ
管理手段、電子署名生成手段のうち、少なくとも一つの
手段を備えたバイブリドカードの補助記録媒体管理方法
を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記重要データを保管しているＩ
Ｃチップメモリの破損に備え、補助記録媒体にそのバラ
ツクアップデータを記録することができる技術を提供す
ることにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

前記の課題を解決するために、本発明は、カード上に、
ＩＣチップ、磁気又は光学的データ記録媒体からなる補
助記録媒体を有するハイブリッドカードの補助記録媒体
に記録されたデータを所定の端末機との協働によって管
理するハイブリッドカードの補助記録媒体管理方法であ
って、ハイブリッドカードのマイクロプロセッサとデー
タの暗号／復号化手段ＩＣチップによる補助記録媒体の
ファイル管理手段、セキュリティ管理手段、電子署名生
成手段のうち、少なくとも一つの手段を備えたことを最
も主要な特徴とする。

また、前記補助記録媒体にハイブリッドカードのＩＣチ
ップ内のデータのバックアップデータを持たせ、ＩＣチ
ップ内のデータが破損した場合は、前記補助記録媒体の
バックアップデータを用い、データの保証及び復元を行
う手段を備えたことを特徴とする。

〔作　用〕

前述した手段によれば、ハイブリッドカードのマイクロ
プロセッサとデータの暗号／復号化手段を備えたＩＣチ
ップによる補助記録媒体のファイル管理手段、セキュリ
ティ管理手段、電子署名生成手段を備えたことにより、
補助記録媒体のデータ暗号化用個別鍵をハイブリッドカ
ードのＩＣチップが機密に管理するので、補助記録媒体
の個別鍵が外部にもれることはなく暗号データの判読は
もちろん、解読される恐れもほとんどない。

また、補助記録媒体をハイブリッドカートのＩＣチップ
の仮想（拡張）メモリとして用いれば、現状ではＩＣカ
ードのメモリ容量では不足とされている大容量を必要と
する業務にも、高いセキュリティ機能を有するバイブリ
ドカードを活用することが可能となる。

この際、仮想メモリを管理するためのファイル情報等の
ディレクトリは、ＩＣチップ内に確保し、その情報はア
クセス権を解錠した者のみが得られる。

また、ハイブリッドカードでは、補助記録媒体の個別鍵
管理が可能となるので、補助記録媒体の個別鍵により電
子署名を行うことができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

なお、実施例を説明するための全図において、同一機−
能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明
は省略する。

図１は、本発明のハイブリッドカードの補助記録媒体管
理方法を説明するための端末機とバイブリドカードの概
略構成を示すブロック図である。

図１に示すように、端末機１０は、入出力装置１１、共
通処理装置１２、読取書込部１３を備えている。

また、ハイブリッドカード２０は、補助記録媒体（例え
ば磁気データ記録部又光学的データ記録部）２１、ＩＣ
チップ２２を備えている。

前記補助記録媒体２１は、光記録媒体からなり、前記工
Ｃチップ２２の下部に設けられている。この補助記録媒
体２１の記録容量（メモリ容量）は、最大２．５メガビ
ツト（ＭＢ）であり、ハイブリッドカード２０の記録媒
体としてはメモリ容量が最大級のものである。そして、
記録されるデータはデジタル方法の０．１のビット配布
が通常である。

前記ＩＣチップ２２は、図２に示すように、シリアル入
出力回路（Ｉ／○）２２１、受信バッファ２２２、送信
バッファ２２３が記憶されるＲＡＭ２２４と、ベース鍵
が格納されるベース鍵領域２２５、データが格納される
データ領域２２６等を有するＥ　Ｅ　Ｐ　ＲＯＭ　（Ｅ
　１ｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅ　ｒａｓａｂｌｅＰｒｏ
ｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒ
ｙ：不揮性メモリ）２２７と、コマンド解析モジュール
２２８、セキュリティモジュール２２９からなるマスク
ＲＯＭ２３０を備えている。

セキュリティモジュール２２９は、個別鍵生成モジュー
ル２２９ａ、相互認証モージュール２２９ｂ、メツセー
ジ認証モジュール２２９ｃ、取引認証モジール２２９ｄ
、暗号化装置２２９ｅからなっている。

前記ＩＣチップ２２の構成及びその使用方法については
、本願と同一出願人が出願した特願平１−１４１０８６
号明細書に詳細に記載されている。

暗号鍵は、図３に示すように、ＥＥＰＲＯＭ２２７に記
憶されているベース＠（共通）と個人■Ｄ番号をセキュ
リティモジュール２２９の個別鍵生成モジュール２２９
ａに入力し、暗号関数（Ｆ）により生成されて出力され
る。暗号鍵は６４ビツト（＝８バイト）の配列であり、
例えば１２４５６７８　（１０進法）、３１３２３３４
３５３６３７３８　（１６進法）である。

また、生のデータの暗号文は、図４に示すように、ＥＥ
ＰＲＯＭ２２７に記憶されている個別鍵と生データを個
別鍵生成モジュール２２９ａに入力し、暗号関数（Ｆ）
により生成されて出力される。

次に、本発明のハイブリッドカードの補助記録媒体管理
方法の一実施例を図５乃至図９を用いて説明する。

（イ）個別鍵生成部を内蔵したＩＣチップ２２が補助記
録媒体２１の個別鍵を生成し管理する方法。

補助記録媒体２１のＩＤ番号をもとにＩＣチップ２２は
内蔵している個別鍵生成部により補助記録媒体２１自身
の個別鍵を生成し、補助記録媒体２１に秘密データを記
録する際は補助記録媒体２１で暗号化した暗号データを
記録する。

同様に暗号データの読み出しの場合は、補助記録媒体２
１のＩＤ番号より個別鍵を生成し読み出した暗号データ
を復号し判読する。

同様に暗号データの読み出しの場合、この実施例を図５
に示し、処理概要を以下に述べる。

補助記録媒体２１への重要データの暗号化処理手順を以
下に示す。

■端末機１０内の業務制御アプリケーションソフト（以
下、ＡＰという）は、補助記録媒体２１のＩＤ番号を読
み込む。

■補助記録媒体２１の個別鍵を生成するためのＩＤ番号
と暗号化要望のオリジナルデータをＩＣチップ２２に送
信する。

■ＩＣチップ２２は、暗号鍵生成部に渡されたＩＤ番号
より補助記録媒体２１の個別鍵を生成する。

■ＩＣチップ２２内の暗号作成部で、この補助記録媒体
２１の個別鍵をもとにオリジナルデータを暗号化する。

■、■暗号化されたデータをＡＰに送信し、ＡＰはこれ
を受は補助記録媒体２１の指定エリアに書き込む。

そして、暗号データ読み込みの場合（データの復号）は
、前記■〜■までの処理をデータ復号のため繰り返す手
順となる。

この方法は、前記のＩＣチップ２２の処理を別にＩＣカ
ードに持たせた場合（ＳＡ型ＩＣカード）も成立するも
のとし、適用範囲とする。

（ロ）ＩＣチップ２２が補助記録媒体２１の個別鍵を機
密に保管し、管理する方法。

この方法は前記（イ）の方法と基本的には同様であるが
個別鍵の獲得方法が異なる。つまり、補助記録媒体２１
の個別鍵を生成せず、ＩＣチップ２２内の外部からは読
み書きのアクセスが不可能な秘密のエリアに保管してお
き、オリジナルデータの暗号化要求がある場合は、秘密
エリアに保管されている暗号鍵で暗号化を行う方法であ
る。

この実施例を図６に示し、その処理概要を以下に述べる
。

■ＡＰは補助記録媒体２１に書き込むオリジナルデータ
の暗号化要望をＩＣチップ２２に送信する。

（■ＩＣチップ２２では、外部からのアクセスが不可能
な秘密エリアに確保している補助記録媒体２１の暗号鍵
を用いオリジナルデータの暗号化を行う。

■ＩＣチップ２２はオリジナルデータをＡＰに送信する
。

■暗号データを補助記録媒体２１の指定エリアに書き込
む。

データの読み込みの場合は、前記■〜■までの処理をデ
ータ復号のため繰り返し行う手順となる。

（ハ）補助記録媒体２１の領域を業務エリア別に、また
はアクセスレベル別に分けて設計し、その分けられたエ
リアごとに違った暗号鍵を用いた暗号データを書き込む
方法。

その一つの実施例を図７に示し、その処理概要を以下に
述べる。

本実施例では、補助記録媒体２１は、Ａ、Ｂ。

Ｃのエリアに分けられており、各々のエリアはアクセス
レベルが異なるものとする。つまり、各エリアごとに異
った暗号鍵が必要となり、エリアにアクセスするために
は、そのエリアの暗号鍵を得るためのアクセス権を解錠
しなければならない。

Ａエリアに暗号データを書き込む処理の手順を以下に示
す。

■Ａエリアごにアクヤスする場合、まずＡエリアへのア
クセス権を解錠する。これによりＡエリアの暗号鍵を獲
得する権利が与えられるものとする。

■ＡＰはＩＣチップ２２に補助記録媒体２１に書き込む
オリジナルデータの暗号化を要求する。

■ＩＣチップ２２では、Ａエリアの暗号鍵をサーチし、
これを用いオリジナルデータを暗号化する。

■ＩＣチップは、暗号文をＡＰに送信する。

■ＡＰはこれを受信し、Ａエリアの指定レコードに書き
込む。

暗号鍵はＩＣチップの個別鍵生成部で生成して用いる場
合も成り立つ。

（ニ）補助記録媒体２１の領域をハイブリッドカードの
バンクアップデータとして用いる方法。

ＩＣカード又はハイブリッドカードは機密データの保護
、プライバシーの保護等、セキュリティが高いため、保
存されるデータも重要である。

そこで、ハイブリットカード２０の補助記録媒体２１を
ＩＣチップ２２のバックアップデータ記録のために用い
、万が−ＩＣチップ２２内のデータが破損媒体のデータ
をもとに重要データの保証、及び復元を有効に行える様
にする。

これについては、特願平１−１−１９１３２９号（カー
ド内の破損データ復元袋Ｎ）の明細書に詳細に記載され
ている。

（ホ）補助記録媒体２１の容量を丁Ｃチップ２２の仮想
メモリとして用いる方法。

ＩＣチップ２２の実容量以上のメモリ容量が必要な場合
、光記録媒体等の大容量の補助記録媒体をハイブリッド
カードのＩＣチップ２２の仮想メモリとして用いる方法
、つまり、ＩＣチップ２２のみのメモリ容量（現時点で
は、最大８キロバイト）では対応できない業務内容に対
しても補助記録媒体をハイブリッドカードのＩＣチップ
２２の仮想メモリとして用いることによって、最大２メ
ガバイト（ＭＢ）容量を意識して使用することを可能に
する方法である。

この方法は、ＩＣチップ２２に補助記８媒体２１の大容
量をコントロールするためのファイル管理情報を持たせ
て、仮想メモリアクセス用のライブラリをＡＰに持たせ
るものである。

以下に仮想メモリをコントロールするために工Ｃチップ
２２で保管するファイル管理情報を示す。

・エリアへのアクセス権情報・指定エリアの位置情報・レコード長・実データのポイント値（カレント値）・不良媒体のレ
コード管理・空き領域管理等その一実施例を図８に示し、その処理概要を以下に述べ
る。

但し、ＡＰはＩＣチップ２２　（工ａカード）のみを意
識するものとする。

■ＡＰはＩＣチップ２２に指定エリア（以下、これを仮
にＡエリアとする）に書き込むオリジナルデータをライ
ブラリに渡す。

■ライブラリはＩＣチップ２２にＡエリアのディレクト
リ情報を要求する。

（預シｔ′ｌル畳し→件ＴｉＴ壬、・１９９９１１士　
Ａ　、Ｔ目７のディレクトリをサーチし、ファイル管理
情報をライブラリに渡たす。

■ライブラリはその情報をもとに書き込み領域が不良記
録媒体でないことを確認した上でＩＣチップ２２からの
Ａエリアの位置、レコード長、余り領域等の情報をもと
に補助記録媒体２１に書き込みを行う。

■ライブラリはＡＰに要求終了返答を行う。

前記処理で暗号化処理を行う場合は、前記ＩＴＩの処理
、ＡＰはオリジナルデータをライブラリに渡し、その暗
号化とＡエリアへオリジナルデータの暗号として書き込
むように、書き込みを要求する。

前記■の処理でも同様に、ライブラリはＩＣチップ２２
にオリジナルデータを渡し、その暗号化とＡエリアへそ
の暗号化データの書き込みを要求する。

前記■の処理で、ＩＣチップ２２ではＡエリアへのアク
セス権を解錠できたＡＰに対し、暗号化量化データをラ
イブラリに渡す。

ここで、暗号化に用いる暗号鍵は生成されても秘密エリ
アに確保されていてもよいものとする。

（へ）補助記録媒体２１の個別鍵を用いて電子署名（取
引認証コードともいう）を生成する方法。

電子署名とは、ある取引のあと、取引データをもとにハ
イブリッドカートがその取引を確かに成立したことを証
明するために行うオシナルサインをいう。

ＩＣチップ２２は、暗号作成部モジュールより、電子署
名を生成する機能を持っている。

したがって、図９に示すように、暗号作成部モジュール
に日付、取引金額等の取引データを入力する。一方、補
助記録媒体２１のＩＤ番号をＩＣチップ２２の個別鍵生
成部に入力し、このＩＤ番号とベース鍵により、補助記
録媒体２１の個別鍵が生成される。この個別鍵を前記暗
号作成部モジュールに入力して、前記取引データと補助
記録媒体２１の個別鍵により、補助記録媒体２１の電子
署名が得られる。この電子署名は、例えば８バイトであ
る。

このように、ハイブリッドカート２０は、補助記録媒体
２１の個別鍵管理が可能となるので、補助記録媒体２１
の個別鍵により電子署名を行うことができる。

以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明のハイブリッドカードの
補助記録媒体管理方法によれば、以下の効果を得ること
ができる。

（１）ＩＣチップが補助記録媒体の個別鍵（データ暗号
ＩＩ）を管理するので、補助記録媒体に個別鍵による暗
号データを記録できる。これにより、データが故意に読
み出されても判読不可であり、データのセキュリティが
守れる。

また、補助記録媒体の暗号データを復号して見れるのは
、補助記録媒体の個別鍵の使用できるアクセス権を解錠
できる者のみに限定できる。

また、補助記録媒体のデータ暗号化のための個別鍵がＩ
Ｃチップによって管理されているため、第３者による暗
号鍵盗難、改ざん等の悪用を防止できる。

また、補助記録媒体の個別鍵を生成する方法は、暗号鍵
を常時カードに持たず、その都度生成するための個別鍵
を盗まれたり、改ざんされたりする恐れがまったくない
。

（２）補助記録媒体をエリア分けし、そのエリアごとに
違った暗号鍵を用いデータを暗号化するので、補助記録
媒体の各エリアごとに佳う暗号鍵を設定することによっ
て、各エリアへアクセスできる者を限定することができ
る。

つまり、その暗号鍵を使うためのアクセス権を知ってい
る者のみが暗号データを復号して見ることが可能となる
ため、エリアごとにアクセスレベルを設けることがきる
。

また、たとえ、あるエリアの暗号データの解読ができた
としても、他のエリアの暗号データは暗号鍵が仕っため
解読不可能となり、エリアごとのセキュリティを確保す
ることができる。

（３）補助記録媒体をハイブリッドカードのバックアッ
プデータ格納用として用いるので、ＩＣチップ内の重要
データの二重化による安全性を確保することができる。

また、ＩＣチップ破損時の重要データの保証、復元が有
効に行える。

（４）補助記録媒体をハイブリッドカードの仮想メモリ
として用いるので、ＩＣカードのみを意識してメモリ拡
張ができる。

また、仮想メモリの管理情報はＩＣチップで管理される
ため、補助記録媒体上のファイル構成、及びデータのセ
キュリティが確保できる。

（５）補助記録媒体の個別鍵により電子署名を行うこと
ができるので、取引の認証が容易にでき、ある取引のあ
と、取引データをもとにハイブリッドカードがその取引
を確かに成立したことを証明することができる。

【図面の簡単な説明】

図１は、本発明のハイブリッドカーｌ−の補助記録媒体
管理方法を説明するための端末機とバイブリドカードの
概略構成を示すブロック図、図２は、前記図１のＩＣチ
ップの詳細な構成を示す図、図３は、本実施例の暗号鍵の生成する方法を説明するた
めの図。図４は、本実施例の生のデータの暗号文を生成する方法
を説明するための図、図５は、本実施例の暗号データの読み出しの場合の処理
概要を説明するための図、図６は、本実施例のＩＣチップが補助記録媒体の個別鍵
を機密に保管し、管理する方法を説明するための図、図７は、本実施例の補助記録媒体の領域を業務エリア別
に、またはアクセスレベル別に分けて設計し、その分け
られたエリアごとに違った暗号鍵を用いた暗号データを
書き込む方法を説明するための図、図８は、本実施例の補助記録媒体の容量をＩＣチップの
仮想メモリとして用いる方法を説明するための図、図９は、本実施例の補助記録媒体の個別鍵を用いて電子
署名を生成する方法を説明するための図である。図中、１０・・・端末機、１１・・入出力装置、１２・
・共通処理装置、１３・・・読取書込部、２０・ハイブ
リッドカート、２１・・・補助記録媒体、２２　ＩＣチ
ップ、２２１・・シリアル入出力回路（Ｉｌｏ）、２２
２・・・受信バッファ、２２３　送信バッファ、２２４
・・・ＲＡＭ、２２５・・ベース鍵領域、２２６・・デ
ータ領域、２２７・・・Ｅ　Ｅ　Ｐ　ＲＯＭ、２２８・
・・コマンド解析モジュール、２２９・・セキュリティ
モジュール、２２９ａ・・個別鍵生成モジュール、２２
９ｂ・・・相互認証モージュール、２２９　ｃ−メツセ
ージ認証モジュール、２２９ｄ・・取引認証モジール、
２２９ｅ・・暗号化装置、２３０・マスクＲＯＭ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カード上に、ＩＣチップ、磁気又は光学的データ
記録媒体等からなる補助記録媒体を有するハイブリッド
カードの補助記録媒体に記録されたデータを所定の端末
機との協働によって管理するハイブリッドカードの補助
記録媒体管理方法であって、ハイブリッドカードのマイ
クロプロセッサとデータの暗号／復号化手段を備えたＩ
Ｃチップによる補助記録媒体のファイル管理手段、セキ
ュリティ管理手段、電子署名生成手段のうち、少なくと
も一つの手段を備えたことを特徴とするハイブリッドカ
ードの補助記録媒体管理方法。
（２）前記補助記録媒体にＩＣチップ内のデータのバッ
クアップデータを持たせ、ＩＣチップ内のデータが破損
した場合は、前記補助記録媒体のバックアップデータを
用い、データの保証及び復元を行う手段を備えたことを
特徴とする請求項（１）に記載のハイブリッドカードの
補助記録媒体管理方法。