JPH06259452A - Ｉｃカードを用いたプリペイドカード・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＩＣカードのセキュリテイを保つとともに、
ＩＣカードの複製を防止したＩＣカードを用いたプリペ
イドカード・システムを提供すること。 【構成】 ＩＣカード１による買物に際して、ＩＣカー
ド１から店舗端末２に、カード残高レジスタ１ｂおよび
認証子レジスタ１ｃに格納された買物前のカード残高と
認証子が送られる。店舗端末２においては、暗号化手段
２ｂにおいて、認証子生成の鍵２ａを用いて、カード残
高より認証子を生成し、チェック手段２ｃにおいて、認
証子の正当性をチェックする。ついで、加算手段２ｄに
おいて、買物金額をカード残高より減算して更新された
カード残高を求め、カード残高およびその認証子をＩＣ
カード１に書き込む。また、ＩＣカード１に買物毎にイ
ンクリメントされるカウンタ１ｅを設け、該カウンタ１
ｅのカウンタ値を店舗端末から銀行センタ３に送り、Ｉ
Ｃカードの不正使用を発見する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣカードを用いたプ
リペイドカード・システムに関し、特に本発明はＩＣカ
ードのセキュリティを保つことができ、またＩＣカード
の複製を防止することができるＩＣカードを用いたプリ
ペイドカード・システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、様々なプリペイドカード・システ
ム、クレジットカード・システムといったキャッシュレ
ス・システムが普及しているが、これらのキャッシュレ
ス・システムでは、様々な不正行為が行われており、安
全性の高いキャッシュレス・システムの要求が高まって
いる。

【０００３】上記要求に答えるため、近年、磁気カード
等の媒体に比べて安全性が高いＩＣカードを用いたプリ
ペイドカード・システムが開発されている（例えば、特
願平３−５７１２６号参照）。ＩＣカードを用いたプリ
ペイドカード・システムにおいて、ＩＣカードを利用す
る場合には、カード・ユーザが予め取引銀行（例えばＡ
銀行）の個人口座から所定の金額をＩＣカードに入金し
ておく。カード・ユーザがＩＣカードに入金すると、Ｉ
Ｃカードへの入金金額が、個人口座から契約している全
てのＩＣカードへの入金合計金額を格納する未決裁資金
ファイルに入金される。

【０００４】そして、カード・ユーザが買物をする毎
に、上記カード・ユーザのＡ銀行についての売上金額が
店舗端末で合算され、一定期間ごとに売上合算金額がＡ
銀行の銀行センタ・システムに暗号化して送られる。銀
行センタ・システムにおいては、送られてきた売上合算
金額を未決済資金ファイルから売上のあった店舗口座に
資金移動する。

【０００５】図１２は上記した従来のＩＣカードを用い
たプリペイドカード・システムを示す図である。同図に
おいて、１１１はＩＣカードであり、ＩＣカード１１１
において、１１１ａは買物金額を表示する金額表示部、
１１１ｂは買物金額と店舗端末１１２の平文１１２ａ中
の売上合算金額とを加算する加算部、１１１ｃは売上合
算金額を暗号化した店舗端末１１２の暗号文１１２ｂを
鍵１１１ｄにより復号する復号部、１１１ｅは復号部１
１１ｃにより復号した店舗端末１１２の暗号文１１２ｂ
と店舗端末１１２の平文１１２ａとを比較し、不一致の
場合に取引を停止させる比較部、１１１ｆは加算部１１
１ｂの出力をＩＣカードを発行したＡ銀行の鍵により暗
号化し、店舗端末１１２の暗号文１１２ｂを更新する暗
号化部、１１１ｇは残高格納レジスタ、１１１ｈは残高
格納レジスタ１１１ｇの内容から買物金額を減算する減
算部である。

【０００６】また、１１２は店舗端末であり、店舗端末
１１２において、１１２ａは取引銀行名と所定期間内の
売上合算金額とＩＣカードのＩＤ番号等を記録した平
文、１１２ｂは売上合算金額を暗号化した暗号文、１１
２ｃは買物金額と平文１１２ａ中の売上合算金額とを加
算する加算部、１１２ｄは加算部１１２ｃの出力とＩＣ
カード１１１の加算部１１１ｂの出力を比較し、平文１
１２ａの金額を更新する比較部である。

【０００７】同図において、買物客の購買により売上合
算金額を更新する場合には、店舗端末１１２にＩＣカー
ド１１１を挿入し、店舗端末のキーボード等から買物金
額を入力する。これにより、店舗端末１１２からＩＣカ
ード１１１に、ＩＣカード１１１を発行した銀行（この
場合にはＡ銀行）についての平文１１２ａと暗号文１１
２ｂが送られる。暗号文１１２ｂはＩＣカード１１１の
復号部１１１ｃにより復号され、比較部１１１ｅにより
店舗端末１１２から送られる平文１１２ａと比較され
る。

【０００８】ここで、比較部１１１ｅにおける比較結果
が不一致の場合には、店舗端末１１２における平文１１
２ａが改ざんされたか、あいるはエラーが発生したもの
として、取引が停止される。比較部１１１ｅの比較結果
が一致した場合には、店舗端末１１２の平文１１２ａ中
の売上合算金額と買物金額がＩＣカード１１１の加算部
１１１ｂにより加算され、加算結果は店舗端末１１２に
送られるとともに、暗号化部１１１ｆにおいて、Ａ銀行
の鍵により暗号化される。暗号化部１１１ｆにより暗号
化されたデータは暗号文更新データとして店舗端末１１
２の暗号文１１２ｂを更新する。

【０００９】一方、店舗端末１１２において、買物金額
と平文１１２ａ中の売上合算金額が加算部１１２ｃにお
いて加算され、比較部１１２ｄに与えられる。比較部１
１２ｄは加算部１１２ｃの加算結果と、ＩＣカード１１
１の加算部１１１ｂの加算結果を比較する。ここで、比
較部１１２ｄの比較結果が不一致であると、ＩＣカード
１１１側、あるいは、店舗端末１１２側でエラーが発生
したものとして処理を停止する。また、比較部１１２ｄ
の比較結果が一致すると、正しく計算されたものとし
て、店舗端末１１２の平文１１２ａの売上合算金額を更
新する。

【００１０】また、ＩＣカード１１１の減算部１１１ｈ
は残高格納レジスタ１１１ｇの残高から買物金額を減算
し、残高格納レジスタ１１１ｇの残高を書き換える。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のプリペイドカード・システムにおいては、ＩＣカード
側の複製は不可能であるとの立場に立って考えられてい
たため、ＩＣカード側にセキュリティの鍵を持たせ、店
舗端末での合算処理等もＩＣカードで計算を行わせ、店
舗端末側は単なるメモ的な構成とされていた。

【００１２】しかしながら、ＩＣカードの複製を作るこ
とは、磁気カードやＰＥＴカード（テレホン・カード、
オレンジ・カード等）を複製することに比べると難しい
が、不可能なことではない。すなわち、ＩＣカードの製
造技術と検査技術があれば複製を作ることは可能であ
り、また、検査技術は製造技術と表裏一体なものであ
り、検査が不可能なものを製造することは困難を伴う。

【００１３】したがって、ＩＣカードの複製を防止する
ためには、ＩＣカードの複製に必要な費用に比べ、ＩＣ
カードの複製によって得られる利益を少なくする必要が
ある。また、従来のプリペイドカード・システムにおい
ては、ＩＣカード側にセキュリティの鍵を持たせていた
ため、不特定多数の人にセキュリティの鍵がばらまかれ
ることとなり、セキュリティを保つという点から見て問
題があった。

【００１４】本発明は上記した従来技術の問題点に鑑み
なされたものであって、ＩＣカード側ではなく店舗端末
側を信頼点とし、店舗端末を全体、あるいは一部を物理
的に保護するとともに、店舗端末にシステムの重要な鍵
を置くことにより、セキュリテイを保つとともに、ＩＣ
カードの複製による利益を少なくし、ＩＣカードの複製
を防止したＩＣカードを用いたプリペイドカード・シス
テムを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の基本構成
図である。同図において、１はＩＣカードであり、ＩＣ
カード１において、１ａはカードＩＤ、１ｂはガード残
高を格納する残高レジスタ、１ｃは認証子を格納する認
証子レジスタ、１ｄはカード残高のチェックを行うチェ
ック手段、１ｅは買物の度にインクリメントするカウン
タ、１ｆは買物金額を表示する表示手段、１ｇは最終使
用日時を格納する最終使用日時格納手段である。

【００１６】２は店舗端末であり、店舗端末２におい
て、２ａはシステムの重要な鍵、２ｂはカード残高を暗
号化する暗号化手段、２ｃは認証子の正当性をチェック
するためのチェック手段、２ｄはカード残高を算出する
加算手段、２ｅはＩＣカードの使用間隔をチェックする
使用間隔チェック手段である。また、３は銀行センタで
ある。

【００１７】上記課題を解決するため、本発明の請求項
１の発明は、図１に示すように、ＩＣカード１と、ＩＣ
カード１による買物金額を取引銀行毎に合算して銀行セ
ンタに送信する店舗端末２と、店舗端末２からの送信デ
ータに基づき、買物金額の決裁を行う銀行センタ３とか
らなるＩＣカードを用いたプリペイドカード・システム
において、プリペイド媒体であるＩＣカード１に、ＩＣ
カード１毎に異なるカードＩＤ１ａと、カード残高を示
す残高レジスタ１ｂと、残高レジスタ１ｂの認証子を格
納する認証子レジスタ１ｃとを設け、また、店舗端末２
に、システムの重要な鍵２ａと、この鍵に基づきＩＣカ
ード１のカード残高を暗号化する暗号化手段２ｂと、認
証子の正当性をチェックするためのチェック手段２ｃ
と、加算手段２ｄとを具備した物理的保護が施された店
舗端末２とを設けたものである。

【００１８】そして、ＩＣカード１による買物に際し
て、店舗端末２は、チェック手段２ｃによりＩＣカード
１の認証子の正当性をチェックするとともに、加算手段
２ｄによりカード残高を算出し、算出された残高から暗
号化手段２ｂにより認証子を生成して、ＩＣカード１の
残高および認証子を書き換えるようにしたものである。
本発明の請求項２の発明は、請求項１の発明において、
ＩＣカード１に買物金額を表示する手段１ｆと、カード
残高をチェックするためのチェック手段１ｄとを設け、
不正な買物金額が減額されることをＩＣカード１側で防
止するようにしたものである。

【００１９】本発明の請求項３の発明は、請求項１また
は請求項２の発明において、ＩＣカード１に買物毎にイ
ンクリメントされるカウンタ１ｅを設け、該カウンタ１
ｅのカウンタ値を認証子生成の鍵２ａに関連させるよう
にしたものである。本発明の請求項４の発明は、請求項
３の発明において、ＩＣカード１に設けられたカウンタ
１ｅのカウンタ値をカードＩＤ１ａとともに、店舗端末
２から銀行センタ３に送信することにより、銀行センタ
３でのＩＣカード１の複製のチェックを可能としたもの
である。

【００２０】本発明の請求項５の発明は、請求項４の発
明において、ＩＣカード１のカウンタ１ｅのカウンタ値
が予め決められた値の整数倍のときのみカウンタ値を銀
行センタ３に送信するようにしたものである。本発明の
請求項６の発明は、請求項３の発明において、店舗端末
２において、予めきめられた時間ごとに、カードＩＤ１
ａ、期間内にそのカードＩＤ１ａで使用された回数およ
びカウンタ１ｅの最終値を銀行センタ３に送信するよう
にしたものである。

【００２１】本発明の請求項７の発明は、請求項４の発
明において、銀行センタ３にカウンタ情報をオンライン
で送信するようにしたものである。本発明の請求項８の
発明は、請求項４の発明において、銀行センタ３にカウ
ンタ情報をオフラインで送信するようにしたものであ
る。本発明の請求項９の発明は、ＩＣカード１と、ＩＣ
カード１による買物金額を取引銀行毎に合算して銀行セ
ンタ３に送信する店舗端末２と、店舗端末２からの送信
データに基づき、買物金額の決裁を行う銀行センタ３と
からなるＩＣカードを用いたプリペイドカード・システ
ムにおいて、ＩＣカード１に最終使用日時を格納し、カ
ード使用間隔が大幅に開いたＩＣカード１を銀行センタ
３でチェックするようにしたものである。

【００２２】本発明の請求項１０の発明は、ＩＣカード
１の最終使用日時を暗号化してＩＣカード１に格納する
ようにしたものである。

【００２３】

【作用】カード・ユーザが店舗に行き買物を行う場合に
は、先ず、ＩＣカード１を店舗端末２に挿入すると、Ｉ
Ｃカード１からは、カード残高レジスタ１ｂに格納され
た買物前のカード残高と認証子格納レジスタ１ｃに格納
された買物前の認証子が店舗端末２に送られる。店舗端
末２においては、暗号化手段２ｂにおいて、認証子生成
の鍵２ａを用いて、カード残高より認証子を生成し、チ
ェック手段２ｃにおいて、ＩＣカード１より送られた認
証子の正当性をチェックする。認証子の正当性が認めら
れた場合には、次の処理に進み、また、認証子の正当性
が認められない場合には、取引を停止する。

【００２４】ついで、買物金額が送られてくると、加算
手段２ｄにおいて、買物金額をカード残高より減算し、
更新されたカード残高を求める。更新されたカード残高
はＩＣカード１に書き込まれる。また、暗号化部２ｂに
おいて、更新されたカード残高より認証子を生成し、Ｉ
Ｃカードに書き込む。本発明の請求項１の発明において
は、図１に示すように、店舗端末側を信頼点とし、店舗
端末にシステムの重要な鍵を置き、ＩＣカード１による
買物に際して、店舗端末２において、チェック手段２ｃ
によりＩＣカード１の認証子の正当性をチェックすると
ともに、加算手段２ｄによりカード残高を算出し、算出
された残高から暗号化手段２ｂにより認証子を生成し
て、ＩＣカード１の残高および認証子を書き換えるよう
にしたので、不特定多数の人にセキュリティの鍵がばら
まかれることがなく。従来のものに比して、セキュリテ
ィを保つことができる。

【００２５】本発明の請求項２の発明においては、請求
項１の発明において、ＩＣカード１に買物金額を表示す
る手段１ｆと、カード残高をチェックするためのチェッ
ク手段１ｄとを設けたので、請求項１の発明の効果に加
え、不正な買物金額が減額されることをＩＣカード１側
で防止することができる。本発明の請求項３の発明にお
いては、請求項１または請求項２の発明において、ＩＣ
カード１に買物毎にインクリメントされるカウンタ１ｅ
を設け、該カウンタ１ｅのカウンタ値を認証子生成の鍵
２ａに関連させるようにしたので、ＩＣカードの残高を
書き換えても、カウンタ値に基づき生成した鍵により認
証子がチェックされ、ＩＣカードの不正使用を発見する
ことができる。

【００２６】本発明の請求項４の発明においては、請求
項３の発明において、ＩＣカード１に設けられたカウン
タ１ｅのカウンタ値をカードＩＤ１ａとともに、店舗端
末２から銀行センタ３に送信するようにしたので、銀行
センタ３で、カウンタ値の重複チェックを行うことによ
り、ＩＣカード１の複製を発見することができる。本発
明の請求項５の発明においては、請求項４の発明におい
て、ＩＣカード１のカウンタ１ｅのカウンタ値が予め決
められた値の整数倍のときのみカウンタ値を銀行センタ
３に送信するようにしたので、店舗端末２から銀行セン
タ３に送るトランザクション量を減少させることができ
る。

【００２７】また、カウンタ情報を銀行センタ３に、請
求項７もしくは請求項８の発明のように、オンライン、
もしくは、オフラインで送ることもできる。本発明の請
求項６の発明においては、請求項３の発明において、店
舗端末２において、予めきめられた時間ごとに、カード
ＩＤ１ａ、期間内にそのカードＩＤ１ａで使用された回
数およびカウンタ１ｅの最終値を銀行センタ３に送信す
るようにしたので、前回送信された最終カウンタ値の一
番大きいものと今回送信された最終カウンタ値の一番大
きいものとの差、および、その間の買物回数によりＩＣ
カード１の不正使用を発見することができる。

【００２８】本発明の請求項９もしくは請求項１０の発
明においては、ＩＣカード１に最終使用日時を格納し、
カード使用間隔が大幅に開いたＩＣカード１を銀行セン
タ３でチェックするようにしたので、ＩＣカードの複製
に要する期間以上取引がなかった場合、そのＩＣカード
による取引を停止することができ、ＩＣカードの複製を
困難にすることができる。また、請求項１０の発明のよ
うに、ＩＣカード１の最終使用日時を暗号化してＩＣカ
ード１に格納することにより、最終使用日時の書き換え
を困難とし、複製の作成を一層困難にすることができ
る。

【００２９】

【実施例】図２は本発明の第１の実施例のシステム構成
を示す図であり、同図において、１１はＩＣカードであ
り、ＩＣカード１１において、１１ａはＩＣカードのカ
ードＩＤ、１１ｂ，１１ｂ’はカード残高を格納する残
高格納レジスタであり、１１ｂは買物金額を減算する前
のカード残高を示し、１１ｂ’は買物金額減算後のカー
ド残高を示している。

【００３０】１１ｃ，１１ｃ’は認証子を格納する認証
子格納レジスタであり、１１ｃはカード残高１１ｂより
生成した認証子を示し、１１ｃ’は買物金額減算後のカ
ード残高１１ｂ’より生成した認証子を示している。な
お、認証子は被暗号化文の内の何ビットかを暗号化した
ものであり、被暗号化文から認証子は生成されるが、認
証子から被暗号化文を復元することはできない。認証子
を生成するには、例えば、２５６ビットの被暗号化文を
６４ビットの４ブロックに分割し、最初のブロックを暗
号化したものと次のブロックとのイクスクルーシブ・オ
アを取って、その結果を暗号化する操作を４回繰り返
し、最後に得られた６４ビットを認証子とする。

【００３１】また、１２は店舗端末であり、店舗端末１
２は全体、あるいは一部が物理的に保護され、セキュリ
ティが保たれている。店舗端末１２において、１２ａは
認証子生成のための鍵を生成するための鍵、１２ｂはカ
ードＩＤ１１ａと鍵１２ａに基づき認証子生成のための
暗号化の鍵を生成する暗号化部、１２ｃは暗号化部１２
ｂにより生成された鍵によりＩＣカード１１のカード残
高を暗号化し認証子を生成する暗号化部、１２ｄはＩＣ
カード１１の認証子と暗号化部１２ｃにより生成された
認証子とを比較する比較部、１２ｅはＩＣカード１１よ
り送られカード残高から買物金額を減算し、減算結果を
ＩＣカード１１に送るとともに、暗号化部１２ｆに与え
る加算部、１２ｆは加算部１２ｅの出力を、暗号化部１
２ｂにより生成された鍵により暗号化し認証子を生成す
る暗号化部である。

【００３２】同図において、カード・ユーザが店舗に行
き買物を行う場合には、先ず、ＩＣカード１１を店舗端
末１２に挿入する。ＩＣカード１１からは、カードＩＤ
１１ａが店舗端末１２に送られ、店舗端末１２では、認
証子生成のための暗号化の鍵を、上記カードＩＤと店舗
端末１２が持つ鍵１２ａとから生成する。次に、ＩＣカ
ード１１からは、カード残高レジスタ１１ｂより買物前
のカード残高が、また、認証子格納レジスタ１１ｃより
買物前の認証子が店舗端末１２に送られる。店舗端末１
２においては、暗号化部１２ｃにおいて、先程作られた
認証子生成の鍵を用いて、カード残高より認証子を生成
し、比較部１２ｄにおいて、ＩＣカード１１より送られ
た認証子と比較する。

【００３３】ここで、比較結果が一致した場合には、次
の処理に進み、また、比較結果が不一致の場合には、取
引を停止する。ついで、店舗のＰＯＳ端末より買物金額
が送られてくると、加算部１２ｅにおいて、買物金額を
カード残高より減算し、更新されたカード残高を求め
る。更新されたカード残高はＩＣカード１１に書き込ま
れ、そのカード残高を更新するとともに、暗号化部１２
ｆにおいて、先程作られた認証子生成の鍵を用いて、更
新されたカード残高より認証子を生成し、ＩＣカードに
書き込まれて、その認証子を更新する。

【００３４】本実施例においては、店舗端末側を信頼点
とし、店舗端末を全体、あるいは一部を物理的に保護す
るとともに、店舗端末にシステムの重要な鍵を置いてい
るので、不特定多数の人にセキュリティの鍵がばらまか
れることがなく。従来のものに比して、セキュリティを
保つことができる。図３は本発明の第２の実施例のシス
テム構成を示す図であり、本実施例はＩＣカードの残高
更新のチェックをＩＣカード側でも行うようにした実施
例であり、図２に示した実施例と同一のものには同一の
符号が付されており、本実施例においては、カード残高
レジスタ１１ｂに格納されたカード残高と買物金額を加
算する加算部１１ｄ、店舗端末１２において更新された
カード残高と加算部１１ｄにおける減算結果を比較する
比較部１１ｅおよび買物金額を表示する表示部１１ｆが
設けられている。

【００３５】同図において、更新されたカード残高とそ
の認証子が店舗端末１２よりＩＣカード１１側に送られ
てくるところまでは図２に示したものと同じである。店
舗のＰＯＳ端末よりＩＣカード１１へ買物金額が送られ
てくると、買物金額はＩＣカード１１の表示部１１ｆに
より表示されるとともに、加算部１１ｄにおいてカード
残高から減算され、比較部１１ｅにおいて、店舗端末１
２から送られる更新されたカード残高と比較される。比
較の結果、一致していれば、カードへの書き込みを拒否
し、取引を停止する。

【００３６】本実施例においては、第１の実施例と同様
な効果を得ることができるとともに、ＩＣカード側で
も、ガード残額のチェックを行っているので、不正にＩ
Ｃカードから金額を引かれることを防止することができ
る。図４は本発明の第３の実施例のシステム構成を示す
図であり、本実施例においては、ＩＣカードに買物のた
びにインクリメントされるカウンタを設け、カード残高
に対する認証子チェック用の鍵はカードＩＤ、店舗端末
が持つ鍵、上記カウンタの値より生成している。また、
ＩＣカードに設けたカウンタの値は外部から書換えでき
ないように構成されている。

【００３７】同図において、図２の実施例のものと同一
のものには同一の符号が付されており、本実施例におい
ては、ＩＣカード１２側にカウンタ１１ｇを設けるとと
もに、店舗端末１２側に暗号化部１２ｂとＩＣカードに
設けられたカウンタ１１ｇのカウンタ値からカード残高
に対する認証子チェック用の鍵を生成する関数発生部１
２ｇを設けたものであり、その他の構成は図２の実施例
と同様である。

【００３８】図４において、カード・ユーザが店舗で買
物をするため、ＩＣカード１１を店舗端末１２に挿入す
ると、図２の実施例と同様、ＩＣカード１１からは、カ
ードＩＤが店舗端末１２に送られる。店舗端末１２で
は、暗号化の鍵を、上記カードＩＤと店舗端末１２が持
つ鍵１２ａとから生成する。関数発生部１２ｇはＩＣカ
ード１１から送られるカウンタ１１ｇのカウンタ値と暗
号部１２ｂが生成する鍵とから認証子生成のための暗号
化の鍵を生成する。ついで、図２の実施例と同様、暗号
化部１２ｃにおいて、先程作られた認証子生成の鍵を用
いて、カード残高１１ｂより認証子を生成し、比較部１
２ｄにおいて、ＩＣカード１１より送られた認証子１１
ｃと比較する。

【００３９】また、加算部１２ｅにおいて、買物金額を
カード残高１１ｃより減算し、更新されたカード残高を
ＩＣカード１１に書き込む。一方、ＩＣカード１１のカ
ウンタ１１ｇの値がインクリメントされるとともに、店
舗端末１２において、インクリメントされたカウンタの
値と暗号化部１２ｂが生成した鍵とにより関数発生部１
２ｇ’により認証子生成の鍵が生成され、この鍵を用い
て暗号化部１２ｆにおいて、更新されたカード残高より
認証子を生成し、ＩＣカードに書き込む。

【００４０】図５は本発明の第４に実施例のシステム構
成を示す図であり、本実施例においては、図４に示した
関数部として、イクスクルーシブ・オアを用いたもので
あり、その他の構成は図４に示した第３の実施例と同一
である。本実施例のイクスクルーシブ・オア１２ｈ，１
２ｈ’は、暗号部１２ｂにより生成された鍵とカウンタ
１１ｇ，１１ｇ’の各ビットについて排他的論理和を求
めるものであり、イクスクルーシブ・オアの結果は認証
子生成の鍵として暗号化部１２ｇ，１２ｆに与えられ
る。

【００４１】上記した第３，４の実施例においては、Ｉ
Ｃカードに外部からは書き換えることができないカウン
タを設け、カウンタをＩＣカードの内部でインクリメン
トしているので、ＩＣカードのカード残高と認証子のペ
アを複写してカード残高を増やそうとしても、カウンタ
の値を書き換えることができないため、認証子をチェッ
クすることで、不正を発見することができる。

【００４２】図６は上記のように、ＩＣカードのカード
残高と認証子のペアをＩＣカードから読み出したり、Ｉ
Ｃカードと店舗端末の間の通信を盗聴記録してＩＣカー
ドに書き込むことにより、ＩＣカードのカード残高を増
やした場合における不正の発見を説明する図である。同
図に示すように、カウンタ値がＰ、残高１０万円、残高
認証子ＥkpのＩＣカードＡにより２万円の買物をし、Ｉ
Ｃカードが同図Ｂに示すようにカウンタ値Ｐ＋１、残高
８万円、残高認証子Ｅkp+1となった後、更に同ＩＣカー
ドＣを用いて２万円の買物をして、ＩＣカードが同図Ｄ
に示すように、カウンタ値Ｐ＋２、残高６万円、残高認
証子Ｅkp+2となった場合を想定する。

【００４３】ここで、ＩＣカードＢ，Ｃと店舗端末との
間の通信を盗聴して記録媒体にカード残高８万円と残高
認証子Ｅkp+1を記録し、この記録媒体によりＩＣカード
Ｄを書き換えた場合には、前記したように、カウンタの
値のＰ＋２は書き換えることができないので、同図Ｅに
示すＩＣカードを作成される。このＩＣカードＥを用い
て買物をすると、店舗端末においては、カウンタ値Ｐ＋
２に基づき生成した鍵により残高認証子をチェックする
ので、ＩＣカードＣのカウンタ値Ｐ＋１に基づき生成し
た鍵により生成した認証子とは不一致となり、不正が発
見される。

【００４４】図７は本発明の第５の実施例のシステム構
成を示す図であり、本実施例はＩＣカードのカウンタの
値を店舗端末より銀行センタに送り、不正使用を発見す
る実施例を示しており、同図（ａ）はシステムの概念
図、（ｂ）は不正発見のメカニズムを説明する図であ
る。同図において、１１はＩＣカード、１２は店舗端
末、１３は銀行センタ、１３ａはカウンタ値ログ情報、
１３ｂはカウンタ値ログ情報を比較しカウンタ値の重複
を調べる比較部である。

【００４５】同図（ａ）において、カード・ユーザがＩ
Ｃカードを用いて買物をすると、店舗端末１２は買物の
トランザクション情報として、ＩＣカード１１のユーザ
ＩＤと買物時のカウンタ値を銀行センタ１３に送信す
る。銀行センタ１３においては、店舗端末より送信され
たカウンタ値ログ情報１３ａを比較部１３ｂにおいて比
較し、重複がないかのチェックを行う。

【００４６】同図（ｂ）は銀行センタ１３に送信された
正当なカードと複製カードのカウンタ値ログ情報の一例
を示しており、正当なカードのカウンタ値が３のときに
複製カードが作られると、同図に示すように、ユーザＡ
の買物の情報として、各店舗から銀行センタに次の情報
が送信される。 店舗１ ＩＤa １，３ 店舗２ ＩＤa ２，４，５ 店舗３ ＩＤa ３，４，５ 同図から明らかなように、ユーザＩＤがＩＤa のカード
について、カウンタ値３，４，５について同一のカウン
タ値が複数出現する。従って、銀行センタ１３におい
て、カウンタ値の重複を調べることによりＩＣカードの
不正使用を発見することができる。

【００４７】すなわち、前述したように、ＩＣカードの
カウンタの値は任意の値を付けることができないから、
複製以前のカードのカウンタ値、カード残高、認証子の
組を複製カードに設定しなければならず、このため、複
製カードを用いると、正当なカードと同じＩＤで同じカ
ウンタ値のＩＣカードにより買物を行うこととなる。し
たがって、銀行センタ１３にカードＩＤとともに、ＩＣ
カードのカウンタ値を送れば、カードの不正使用を発見
することができる。

【００４８】図８は本発明の第６の実施例のシステム構
成を示す図であり、本実施例は図７に示した第５の実施
例において、ＩＣカードのカウンタ値が予め定められた
値の整数倍の場合のみ、カウンタ情報を店舗端末から銀
行センタに送る実施例を示しており、同図（ａ）はシス
テムの概念図、（ｂ）は不正発見のメカニズムを説明す
る図である。

【００４９】同図（ａ）において、図７と同一のものに
は同一の符号が付されており、本実施例においては、店
舗端末１２にＩＣカードのカウンタ値が予め定められた
値の整数倍か否かを判別する手段１２ｊと、予め定めら
れた値の整数倍のカウンタ値を保持する送信バッファ１
２ｋが設けられている。本実施例において、店舗端末
は、送られてきたカウンタ値が予め定められた値（例え
ば５または１０）の整数倍になっているか否かのチェッ
クを行い、予め定められた整数倍の場合にはカードＩＤ
とともにカウンタ値を銀行センタ１３に送信する。

【００５０】同図（ｂ）はＩＣカードのカウンタ値が５
の倍数であるときに、銀行センタ１３に送信する場合を
示しており、同図の「＊」が付されているカウンタ値が
銀行センタ１３に伝送される。同図に示すように、複製
カードが正当なカードのカウンタ値１２の時に作成され
たとすると、ユーザＡの買物の情報として、各店舗から
銀行センタに次の情報が送信される。

【００５１】 店舗１ ＩＤa １５，２０ 店舗３ ＩＤa １０ 店舗４ ＩＤa ２０ 店舗５ ＩＤa １５ 同図から明らかなように、ユーザＩＤがＩＤa のカード
について、カウンタ値１５，２０について同一のカウン
タ値が複数出現する。従って、銀行センタ１３におい
て、カウンタ値の重複を調べることによりＩＣカードの
不正使用を発見することができる。

【００５２】本実施例は、カウンタ値が予め定められた
値になるまでカードの複製が発見されないという欠点は
あるが、店舗端末から銀行センタに送るトランザクショ
ン量を減少させることができる。図９は本発明の第７の
実施例のシステム構成を示す図であり、本実施例は、カ
ードＩＤ毎に、予め定められた期間に使用された回数及
びその期間の最終カウンタ値を銀行センタに送ることに
より不正使用を発見する実施例を示しており、同図
（ａ）はシステムの概念図、（ｂ）は店舗端末における
店舗ログ情報を示している。

【００５３】同図（ａ）において、図７と同一のものに
は同一の符号が付されており、本実施例においては、店
舗端末１２にカードの使用を記録したログ・ファイル１
２ｍを設け、ログ・ファイル１２ｍには同図（ｂ）に示
すように、カードＩＤ、買物回数、最終カウンタ値が記
録されている。本実施例において、店舗端末１２では、
買物にきた人のカードＩＤより、ログ・ファイル１２ｍ
上にそのカードＩＤに対応したログ情報があるか否かを
チェックする。ログ情報が存在する場合には、そのカー
ドＩＤの買物回数を＋１してＩＣカード１１のカウンタ
値を現在のカウンタ値と置き換える。

【００５４】また、カードＩＤに対応したログ情報がな
い場合には、そのカードＩＤに対するログ情報のエリア
を確保し、カードＩＤ、買物回数「１」およびカウンタ
値を書き込む。店舗端末１２では予め定められた時間に
なると、ログ情報を吸い上げ銀行センタ１３に送信する
とともに、ログ情報をクリアする。

【００５５】銀行センタ１３では、店舗端末１２からの
ログ情報を集めてチェックを行う。ここで、前回集めた
ログ情報の中で、最終カウンタ値の一番大きいものをＣ
-MAX(n-1）とし、今回集めたログ情報の中で、最終カウ
ンタ値の一番大きいものをＣ-MAX(n) とすると、ＩＣカ
ードの複製が行われていない場合には、次の関係が成り
立つ。

【００５６】Ｃ-MAX(n-1）−Ｃ-MAX(n) ＝今回集まった
ログ情報の買物回数の総和 一方、ＩＣカードの複製が作られた場合には、次のよう
になる。 Ｃ-MAX(n-1）−Ｃ-MAX(n) ＜今回集まったログ情報の買
物回数の総和 従って、前回集めたログ情報の中の最終カウンタ値の一
番大きいもの、今回集めたログ情報の中の最終カウンタ
値の一番大きいもの、および、その間の買物回数により
ＩＣカードの不正使用を発見することができる。

【００５７】図１０は本発明の第８の実施例のシステム
構成を示す図であり、本実施例は取引が一定間隔以上な
かった場合に取引を停止することにより、ＩＣカードの
複製を困難にする実施例を示している。すなわち、一般
的にＩＣカードの複製を作成するには数カ月の期間が必
要である。このため、予め定められた期間（例えば、
２，３ケ月）の取引がなかった場合、そのＩＣカードに
よる取引を停止できるようにすることにより、ＩＣカー
ドの複製を困難にすることができる。

【００５８】同図において、１１はＩＣカード、１２は
店舗端末、１２ｎは時計、１２ｐは時計１２ｎの時間と
ＩＣカードから送られる最終使用日時（もしくは発行日
時）を比較する比較部である。同図の店舗端末１２で
は、ＩＣカード１１から送られる最終使用日時（もしく
は発行日時）と、時計１２ｎの時刻を比較部１２ｐで比
較し、ＩＣカードの最終使用日時（もしくは発行日時）
から予め定められた期間以上経過すると、ＩＣカードの
取引を停止する。

【００５９】取引を再開したい場合には、例えば、店舗
端末１２および銀行の入力端末等を介して、センタ・チ
ェックを受け、ＩＣカード１１の最終使用日時（もしく
は発行日時）を更新し、ＩＣカードを使用可能とする。
図１１は本発明の第９の実施例のシステム構成を示す図
であり、本実施例においては、ＩＣカードの最終使用日
時（もしくは発行日時）を日時暗号化鍵で暗号化して店
舗端末１２に送信するようにしたものである。

【００６０】同図において、１１はＩＣカード、１２は
店舗端末、１２ｎは時計、１２ｐは時計１２ｎの時間と
ＩＣカードから送られる最終使用日時（もしくは発行日
時）を比較する比較部、１２ｑ，１２ｒは暗号化部およ
び復号部である。図１１において、ＩＣカードの最終使
用日時（もしくは発行日時）が暗号化されて店舗端末１
２に送られる。店舗端末１２においては、復号部１２ｒ
により最終使用日時（もしくは発行日時）を復号化し、
比較部１２ｎにおいては時計１２ｐの時刻と比較する。
そして、ＩＣカードの最終使用日時（もしくは発行日
時）から予め定められた期間以上経過すると、ＩＣカー
ドの取引を停止する。

【００６１】取引を再開したい場合には、例えば、店舗
端末１２および銀行の入力端末等を介して、センタ・チ
ェックを受け、ＩＣカード１１の最終使用日時（もしく
は発行日時）を更新し、ＩＣカードを使用可能とする。
ＩＣカード１１の最終使用日時（もしくは発行日時）を
更新するには、店舗端末１２の暗号化部１２ｑで最終使
用日時（もしくは発行日時）を暗号化してＩＣカードを
更新する。

【００６２】なお、上記暗号化の鍵を、カードＩＤ等の
他の情報と関連させることにより更に複製を困難とする
ことができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、店舗端末側を信頼点とし、店舗端末にシステムの重
要な鍵を置き、店舗端末２において、認証子の正当性を
チェックするとともに、カード残高を算出し、ＩＣカー
ドの残高および認証子を書き換えるようにしたので、不
特定多数の人にセキュリティの鍵がばらまかれることが
なく。従来のものに比して、セキュリティを保つことが
できる。

【００６４】また、ＩＣカードに買物毎にインクリメン
トされるカウンタを設けることにより、ＩＣカードの不
正使用を発見することができる。したがって、ＩＣカー
ドの複製を作成しても、使える期間は不正が検出される
までのタイムラグの間に限定され、複製のための膨大な
設備投資を回収することが困難となり、複製を防止する
ことができる。

【００６５】さらに、ＩＣカードに最終使用日時を格納
し、店舗端末においてＩＣカードの最終使用日時をチェ
ックすることにより、ＩＣカードの複製に要する期間以
上取引がなかった場合、そのＩＣカードによる取引を停
止することにより、ＩＣカードの複製を困難にすること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例のシステム構成を示す図
である。

【図３】本発明の第２の実施例のシステム構成を示す図
である。

【図４】本発明の第３の実施例のシステム構成を示す図
である。

【図５】本発明の第４の実施例のシステム構成を示す図
である。

【図６】本発明の第３，第４の実施例における不正の発
見を説明する図である。

【図７】本発明の第５の実施例のシステム構成を示す図
である。

【図８】本発明の第６の実施例のシステム構成を示す図
である。

【図９】本発明の第７の実施例のシステム構成を示す図
である。

【図１０】本発明の第８の実施例のシステム構成を示す
図である。

【図１１】本発明の第９の実施例のシステム構成を示す
図である。

【図１２】従来のプリペイドカード・システムを示す図
である。

【符号の説明】

１，１１ ＩＣカード １ａ，１１ａ カードＩＤ １ｂ，１１ｂ，１１ｂ’ 残高格納レジスタ １ｃ，１１ｃ，１１ｃ’ 認証子格納レジスタ １ｄ チェック手段 １ｅ，１１ｇ カウンタ １１ｄ，１２ｄ，１２ｐ 比較部 １１ｄ，１２ｅ 加算部 ２，１２ 店舗端末 ２ａ，１２ａ 鍵 ２ｂ 暗号化手段 ２ｃ チェック手段 ２ｄ 加算手段 １２ｂ，１２ｃ，１２ｆ，１２ｑ 暗号化部 １２ｇ，１２ｇ’ 関数発生部 １２ｈ，１２ｈ’ イクスクルーシブ・
オア １２ｎ 時計 １２ｒ 復号部 １２ｍ 店舗ログ情報 ３，１３ 銀行センタ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＩＣカード(1) と、ＩＣカード(1) によ
   る買物金額を取引銀行毎に合算して銀行センタに送信す
   る店舗端末(2) と、店舗端末(2) からの送信データに基
   づき、買物金額の決裁を行う銀行センタ(3) とからなる
   ＩＣカードを用いたプリペイドカード・システムにおい
   て、 ＩＣカード(1) 毎に異なるカードＩＤ(1a)と、カード残
   高を示す残高レジスタ(1b)と、残高レジスタ(1b)の認証
   子を格納する認証子レジスタ(1c)とを具備するプリペイ
   ド媒体であるＩＣカードと、 システムの重要な鍵(2a)と、この鍵に基づきＩＣカード
   (1) のカード残高を暗号化する暗号化手段(2b)と、認証
   子の正当性をチェックするためのチェック手段(2c)と、
   加算手段(2d)とを具備した物理的保護が施された店舗端
   末(2) とを備え、 ＩＣカード(1) による買物に際して、店舗端末(2) は、
   チェック手段(2c)によりＩＣカード(1) の認証子の正当
   性をチェックするとともに、加算手段(2d)によりカード
   残高を算出し、算出された残高から暗号化手段(2b)によ
   り認証子を生成して、ＩＣカード(1) の残高および認証
   子を書き換えることを特徴とするＩＣカードを用いたプ
   リペイドカード・システム。
2. 【請求項２】 ＩＣカード(1) に買物金額を表示する手
   段(1f)と、カード残高をチェックするためのチェック手
   段(1d)とを設け、 不正な買物金額が減額されることをＩＣカード(1) 側で
   防止したことを特徴とする請求項１のＩＣカードを用い
   たプリペイドカード・システム。
3. 【請求項３】 ＩＣカード(1) に買物毎にインクリメン
   トされるカウンタ(1e)を設け、該カウンタ(1e)のカウン
   タ値を認証子生成の鍵(2a)に関連させることを特徴とす
   る請求項１または請求項２のＩＣカードを用いたプリペ
   イドカード・システム。
4. 【請求項４】 ＩＣカード(1) に設けられたカウンタ(1
   e)のカウンタ値をカードＩＤ(1a)とともに、店舗端末
   (2) から銀行センタ(3) に送信することにより、銀行セ
   ンタ(3) でのＩＣカード(1) の複製のチェックを可能と
   したことを特徴とする請求項３のＩＣカードを用いたプ
   リペイドカード・システム。
5. 【請求項５】 ＩＣカード(1) のカウンタ(1e)のカウン
   タ値が予め決められた値の整数倍のときのみカウンタ値
   を銀行センタ(3) に送信することを特徴とする請求項４
   のＩＣカードを用いたプリペイドカード・システム。
6. 【請求項６】 店舗端末(2) において、予めきめられた
   時間ごとに、カードＩＤ(1a)、期間内にそのカードＩＤ
   (1a)で使用された回数およびカウンタ(1e)の最終値を銀
   行センタ(3) に送信することを特徴とする請求項３のＩ
   Ｃカードを用いたプリペイドカード・システム。
7. 【請求項７】 銀行センタ(3) にカウンタ情報をオンラ
   インで送信することを特徴とする請求項４または請求項
   ５のＩＣカードを用いたプリペイドカード・システム。
8. 【請求項８】 銀行センタ(3) にカウンタ情報をオフラ
   インで送信することを特徴とする請求項４または請求項
   ５のＩＣカードを用いたプリペイドカード・システム。
9. 【請求項９】 ＩＣカード(1) と、ＩＣカード(1) によ
   る買物金額を取引銀行毎に合算して銀行センタ(3) に送
   信する店舗端末(2) と、店舗端末(2) からの送信データ
   に基づき、買物金額の決裁を行う銀行センタ(3) とから
   なるＩＣカードを用いたプリペイドカード・システムに
   おいて、 ＩＣカード(1) に最終使用日時を格納し、カード使用間
   隔が大幅に開いたＩＣカード(1) を銀行センタ(3) でチ
   ェックすることを特徴とするＩＣカードを用いたプリペ
   イドカード・システム。
10. 【請求項１０】 ＩＣカード(1) の最終使用日時を暗号
    化してＩＣカード(1) に格納することを特徴とする請求
    項９のＩＣカードを用いたプリペイドカード・システ
    ム。