JPS6329785A - Encrypting apparatus - Google Patents

Encrypting apparatus

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JPS6329785A
JPS6329785A JP61172736A JP17273686A JPS6329785A JP S6329785 A JPS6329785 A JP S6329785A JP 61172736 A JP61172736 A JP 61172736A JP 17273686 A JP17273686 A JP 17273686A JP S6329785 A JPS6329785 A JP S6329785A
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encryption
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center
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孝至 神竹
信一 川村
博之 水谷
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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。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、オンライン取引システム等において、取引
を安全確実に実現するための暗号装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a cryptographic device for realizing transactions safely and reliably in an online transaction system or the like.

(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、取引書や通
信文書の証拠能力を高めることが必要である。
(Prior Art) In recent years, with advances in electronic technology, advanced communication network systems such as home banking, home shopping, and farm banking systems have been developed. The most important point when implementing a communication network system related to such monetary transactions is that the secrecy and security of transactions on the network can be sufficiently ensured. In other words, in transactions or document communications between trading parties mediated by a network, it is necessary to increase the evidentiary value of transaction documents and correspondence.

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。
By the way, typical fraud in transactions and document communications using communication networks is as follows.

(1)虚偽申告;送信者(5ender)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ったにも拘らず、
受信者側に送信したと申告すること。
(1) False declaration: The sender (5ender) declares to the receiver that he or she did not send the message, even though the sender (5ender) truly sent the message. Also, even though the sender did not send it,
Declare that you sent it to the recipient.

(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。
(2) Forgery of transaction documents; the recipient tampering with the correspondence recorded on the recipient's side without permission, or creating the correspondence without permission.

これらの不正は金銭の横領等の不正につながる。These frauds lead to fraud such as embezzlement of money.

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 E
ncryption 5tandard)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。
Therefore, in order to prevent such fraud on the network, each terminal in the communication network is equipped with DES (Data
It has been considered to prevent forgery of correspondence as much as possible by incorporating an encryption program such as encryption (5 standard) system.

即ち、各端末に暗号化(encryptlon) /復
号化(decrypt ton)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
ーメモリー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。
That is, each terminal is provided with an encryption/decryption function, and on the sending side, the sender uses his/her own keyword to encrypt the message to be communicated according to an encryption program. This encrypted message is then sent to the recipient's terminal via a communication line. Then, on the receiver's side, a decryption circuit decrypts the received encrypted message using a keyword unique to the sender stored in the key memory, and also records it.

、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。
Therefore, if the receiving side manages the keywords stored in the key memory so that they are not leaked to the outside, and it is assumed that the receiving party does not commit fraud such as forging correspondence, then the recorded encrypted message Only the sender who knows the keyword can create the keyword. Therefore, in this case, the evidence of the encrypted message recorded on the recipient side is high, making it possible to digitally sign the communication document.

然し乍ら、通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。
However, if the communicating party switches the operating mode of the receiving terminal from decryption mode to encryption mode, it is possible to illegally create an encrypted message using the sender's keyword.

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。
As described above, in a communication network system based on an encryption/decryption method, fraud cannot be completely prevented on both the sending side and the receiving side. For this reason, it is difficult to ensure the safety of transactions.

(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。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to enable reliable digital signatures for communication information, such as commercial transactions and document communications. The purpose of the present invention is to provide a communication system that can sufficiently ensure safety.

[発明の構成] (問題点を解決する為の手段) この発明は、暗号装置において、該装置固有の識別情報
を記憶しておき、この識別情報及び外部からのメカ電文
とを再分離可能な形で合成し、この合成結果に暗号化を
施し外部へ送出するものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) This invention stores identification information unique to the device in a cryptographic device, and makes it possible to reseparate this identification information from external mechanical messages. The combined results are encrypted and sent to the outside.

ただし、暗号化を規定する鍵、上記識別情報を記憶する
記憶手段、暗号化手段、合成手段とを装置内部に封止し
ておくものである。
However, the key that defines the encryption, the storage means for storing the above-mentioned identification information, the encryption means, and the synthesis means are sealed inside the device.

(作用) 通信電文は、暗号化される際には、必ず、暗号装置を識
別する情報が付加された後に、暗号化される。よって、
受信側では、復号後、識別情報を調べることによって、
電文を暗号化した装置(発信元)を同定することが可能
となる。また、暗号文を復号せずに記録しておくことに
よって、電文の内容と、その発信元を示す証拠として用
いることができる。
(Operation) When a communication message is encrypted, it is always encrypted after information identifying the encryption device is added. Therefore,
On the receiving side, after decoding, by checking the identification information,
It becomes possible to identify the device (sender) that encrypted the message. Furthermore, by recording the encrypted text without decoding it, it can be used as evidence of the content of the message and its source.

(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。
(Example) Hereinafter, an example system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

この実施例では、暗号装置としてICカードを用いてい
る。
In this embodiment, an IC card is used as the encryption device.

第2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。
FIG. 2 is a schematic diagram of a communication network that is applied to home banking, home shopping, farm banking systems, etc., and performs encrypted communication using an IC card equipped with encryption/decryption functions.

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13
a、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。
This communication network constitutes an (n:1) system. For example, a plurality of customer side terminals 11a, 11b, ~11n installed in homes, businesses, etc. are connected to the communication line 13.
a, 13b, to 13n, respectively, to a center-side terminal 12 installed at a single center such as a bank or department store.

この実施例では、顧客側端末11a、llb、〜11n
からセンタ側端末12に取引電文Mが送信される。
In this embodiment, customer terminals 11a, llb, ~11n
A transaction message M is transmitted from the center terminal 12 to the center side terminal 12.

顧客側端末11a、llb、〜llnにはそれぞれ暗号
化装置である携帯可能なICカード14a。
The customer side terminals 11a, llb, to lln each have a portable IC card 14a which is an encryption device.

14b、〜L4nが挿入可能な形態で付属している。14b, to L4n are attached in an insertable form.

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。
Furthermore, a portable IC card 15 serving as a decoding device is attached to the center terminal 12 in an insertable form.

第3図はこのような顧客側端末の構成を示すものである
。端末11a、llb、〜lln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。一
方、センタ側端末にも、はぼ同様な構成をとっているが
、センタ側では、各ユーザ情報をデータベース39に備
えている(第4図参照〉。
FIG. 3 shows the configuration of such a customer terminal. The terminals 11a, llb, to lln are basically configured with information processing devices such as personal computers. On the other hand, the center side terminal has a similar configuration, but the center side has each user's information in a database 39 (see FIG. 4).

中央処理装置(CP U) 21.31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22.32.入力装置を構成するキーボー
ド23,33.および出力装置を構成するCR7表示装
置24,33.とプリンタ25.35.およびフロッピ
ーディスク装置28.36等が接続されている。
The central processing unit (CPU) 21.31 has memory 22.32.32 storing control programs, just like a normal personal computer. Keyboards 23, 33 configuring input devices. and CR7 display devices 24, 33 . and printer 25.35. and floppy disk devices 28, 36, etc. are connected.

Icカード14 (15)が装填されるカードリーダ/
ライタ27.37はCP U 2L、3Lに結合され、
CP U 21,31からの情報をICカード14 (
15)に供給し、またICカード14 (15)の情報
をCPU21.31に供給するものである。尚、CP 
U 21,31jヨモデム28.38を介して通信回線
に結合されている。
Card reader into which IC card 14 (15) is loaded/
Writers 27 and 37 are coupled to CPUs 2L and 3L,
The information from the CPUs 21 and 31 is transferred to the IC card 14 (
15), and also supplies information on the IC card 14 (15) to the CPU 21.31. Furthermore, C.P.
U 21,31j is coupled to the communication line via a modem 28.38.

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。
The IC card 14 (15) is constructed by sealing a semiconductor large-scale integrated circuit inside, and is configured so that information other than specific information (encrypted information) cannot be extracted to the outside.

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5図に示すように、マイクロ・プロセッサ・ユニッ
ト(M P U ; one−chipmlcropr
ocessor) 41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4
2(マスクROMが好ましい)と、データメモリ43(
永久記ta型のFROMまたはE P ROMが好まし
い)と、I10インターフェース44、およびコンタク
ト部45を備えて構成される。
The IC card used in the system of the present invention has the same basic configuration as a well-known conventional IC card, for example, as shown in FIG. chipmlcropr
program memory 4 containing a built-in encryption (decryption) program and operation program.
2 (preferably a mask ROM) and a data memory 43 (
(preferably a permanent memory TA type FROM or EP ROM), an I10 interface 44, and a contact section 45.

カードリーダ/ライタ2,37は、そこにICカード1
4 (15)が装填されたとき、コンタクト部45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、MP
U41はその内部にRA M 41aを備えている。
Card reader/writer 2, 37 has IC card 1 there.
4 (15), the operating power supply voltage, operating clock pulses, various function command codes, and data are supplied from the outside via the contact portion 45. Furthermore, M.P.
U41 includes RAM 41a inside thereof.

プログラムメモリ42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43からデータを読出し
、または該データメモリ43に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■ユーザおよび端末、ホスト等ICカードの通
信相手の正当性の確認を行う機能から成る。
The program memory 42 stores various programs for executing the basic functions of the IC card. The basic functions of this IC card are: (1) a function to read data from the data memory 43 or write data to the data memory 43;
■An encryption/decryption function that encrypts messages to prevent leakage or forgery when sending messages to other terminals via communication lines, and decrypts received encrypted messages, and■ It consists of a function that confirms the validity of IC card communication partners such as users, terminals, and hosts.

MPU41は前記CP U 21.3Lからカードリー
ダ/ライタ 27,37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コー
ドを解釈して上記基本機能のうち必要な機能を選択して
実行する。
The MPU 41 interprets the function command code inputted from the CPU 21.3L via the card reader/writer 27, 37, or the function command code to which data is added, and selects a necessary function from among the above basic functions. and execute it.

カードリーダ/ライタ27,37はICカード14(L
5)とCP 02に、31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、CPU21,31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。
The card reader/writers 27 and 37 are
5), CP 02, and 31 exchange function command codes and data, break down macro instructions from the CPUs 21 and 31 into commands for the IC card, and supply these commands to the IC card. ing.

以上がシステム構成の概要であるが、次に、このシステ
ムにおけるICカード同士の通信について説明する。
The above is an overview of the system configuration. Next, communication between IC cards in this system will be explained.

第1図ではICカードの機能を模式的に表わしている。FIG. 1 schematically represents the functions of an IC card.

実際のハードウェア構成については上記のとおりであっ
て、以下の諸機能を実現している。
The actual hardware configuration is as described above, and the following functions are realized.

前述のようにこの実施例では、暗号装置として、ICカ
ードを採用している。ICカードは、暗号化回路2 a
、 2 b、復号化回路5 a、 5 bを有している
As mentioned above, this embodiment employs an IC card as the encryption device. The IC card has an encryption circuit 2a
, 2b, and decoding circuits 5a and 5b.

定義上、暗号化回路2a、2bは、平文を回線上の電文
に変換する機能を指し、復号化回路5 a、 5 bは
、回線上の電文を平文に変換する機能を指す。
By definition, the encryption circuits 2a and 2b have a function of converting plaintext into a message on the line, and the decryption circuits 5a and 5b have a function of converting a message on the line into plaintext.

暗号化回路2aには、上位の処理装置又は、リーダ/ラ
イタ27から、合成手段4aを介してデータが入力され
る。合成手段4aでは、リーダ/ライタ27からの平文
に、識別ワードを合成して、暗号化回路2aに供給して
いる。ここでの合成としては、例えば平文であるビット
列に識別ワードを直列合成している。
Data is input to the encryption circuit 2a from a higher-level processing device or a reader/writer 27 via a synthesizing means 4a. The synthesizing means 4a synthesizes the identification word with the plain text from the reader/writer 27 and supplies it to the encryption circuit 2a. As for the synthesis here, for example, an identification word is serially synthesized with a bit string that is plain text.

識別ワードは、識別ワードレジスタ3aに記憶されてお
り、該レジスタ3aは、他の構成要素と共に、ICカー
ド内に密封されている。
The identification word is stored in an identification word register 3a which, together with other components, is sealed within the IC card.

この識別ワードレジスタ3aと共に、鍵レジスタ1aが
設けられており、このレジスタ3a内には、“鍵”が記
憶されている。この“鍵”が暗号化回路2a、復号化回
路5aでの暗号化、復号化のアルゴリズムが規定される
。暗号化、復号化に用いる技術は、例えば、DES方式
等を用いれば良い。
A key register 1a is provided together with the identification word register 3a, and a "key" is stored in this register 3a. This "key" defines the encryption and decryption algorithms in the encryption circuit 2a and decryption circuit 5a. The technique used for encryption and decryption may be, for example, the DES method.

°鍵”により暗号化されたデータは、ICカード外へ送
出され通信に供される。そして、対向して設けられたI
Cカードにより受信される。
The data encrypted by the "key" is sent outside the IC card and used for communication.
Received by C card.

モして復号化口5bにおいて、復号される。このデータ
は、上位の処理装置、リーダ/ライタへ供給され、識別
ワードが分離され所定の処理が施される。
The data is then decoded at the decoding port 5b. This data is supplied to a higher-level processing device and a reader/writer, where identification words are separated and predetermined processing is performed.

このようにすることによって以下、効果が得られる。By doing so, the following effects can be obtained.

■ 識別ワードをICカード固有のものに設定すること
により、受信したデータがどの装置によって、暗号化さ
れたかが特定できる。
- By setting the identification word to be unique to the IC card, it is possible to specify which device has encrypted the received data.

■ 暗号文を復号せずに記録することによって、電文の
内容と、その発信元を示す証拠として用いることができ
る。
■ By recording the encrypted text without decoding it, it can be used as evidence of the message's content and its source.

なぜならば暗号アルゴリズムまたは暗号鍵の少くとも一
方が未公開であって、しかも、暗号化装置がハードウェ
ア的に安全であれば、特定の装置を示す識別情報を含む
暗号文を作成できるのは、その特定の装置だけであるか
らである。
This is because if at least one of the encryption algorithm or the encryption key is undisclosed, and the encryption device is hardware-secure, it is possible to create a ciphertext that includes identification information indicating a specific device. This is because it is only for that specific device.

たとえ、受信者側で、記録の偽造を試みても、受信者側
装置で作れるのは、別な識別ワード(識別ワードは各装
置、ICカード毎に固有であり、識別ワードが暗号化回
路2への入力時に強制的に電文を合成されることに留意
)を含んだ暗号文だけであり、偽造は困難である。次に
取引の手続を第8図に従って説明する。
Even if the receiver tries to forge records, the receiver's device can only create a different identification word (the identification word is unique for each device and IC card, and the identification word is unique to the encryption circuit 2. Note that the message is forcibly synthesized when inputting the message), and is difficult to forge. Next, the transaction procedure will be explained according to FIG.

取引を行うには、顧客端末からセンタに送られる取引電
文をICカード内で暗号化し、その暗号化電文Cを通信
回線に送出する。これにより、第3者による取引電文の
偽造が困難となる。
To conduct a transaction, the transaction message sent from the customer terminal to the center is encrypted within the IC card, and the encrypted message C is sent to the communication line. This makes it difficult for a third party to forge a transaction message.

第6図に、鍵生成法の一例を示す。取引電文を暗号化す
る!1165は、個人キーワード162;秘密キーワー
ドS61、乱数データR63により生成される。
FIG. 6 shows an example of a key generation method. Encrypt transaction messages! 1165 is generated from the personal keyword 162; secret keyword S61 and random number data R63.

個人キーワードとしては、使用者毎に設定された番号符
号であり、例えば、口座番号が利用される。秘密キーワ
ードとは、この通信ネットワークに共通な番号である。
The personal keyword is a number code set for each user, such as an account number. The secret keyword is a number common to this communication network.

乱数データは、センタ側で発生され、取引番号を示すデ
ータである。ここでの個人キーワード1と乱数データと
は、暗号通信に先立って、センタ、ユーザのICカード
間で交換される。
The random number data is data that is generated on the center side and indicates a transaction number. The personal keyword 1 and random number data here are exchanged between the center and the user's IC card prior to encrypted communication.

MPU41はこれらキーワードI、S、Rに従って、例
えば(1+A+R)なる排他的論理和64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MP
U41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暗号化する。ここ
で秘密のキ−ワードSをセンタも知らない乱数にすれば
、キーワードには、第3者はもちろんユーザやセンサさ
えも知らない完全な秘密キーワードとすることが可能と
なる。
The MPU 41 generates a keyword K for encryption by executing an exclusive OR operation 64 such as (1+A+R) according to these keywords I, S, and R. And M.P.
U41 uses this encryption keyword K, for example, DES
Encrypt according to an encryption algorithm such as . If the secret keyword S is a random number that is unknown even to the center, the keyword can be a completely secret keyword that is unknown not only to third parties but also to users and sensors.

端末からICカードに入力された取引電文MにはまずI
Cカード固有の識別番号Nが合成器7゜で合成される。
The transaction message M input from the terminal to the IC card first contains I.
The identification number N unique to the C card is synthesized by a synthesizer 7°.

その−例を第7図に示す。An example thereof is shown in FIG.

例えば、N71がnビット、M72がmビットとしNを
付加された後の電文をM′とする時M′を次のように決
めれば良い。
For example, when N71 is n bits, M72 is m bits, and the message after N is added is M', M' may be determined as follows.

M’ −2n−M+N M′はMを上位ビット、Nを下位ビットとするm + 
nビットのデータである。上記の例は最も単純な方法で
ある。受信側でMとNを分離して取り ′出すことが出
来るならば、他の任意の方法が適用可能である。
M' -2n-M+N M' is m + where M is the upper bit and N is the lower bit.
This is n-bit data. The above example is the simplest method. Any other method can be applied as long as M and N can be separated and extracted on the receiving side.

Nが付加された電文M′は、キーワードにと暗号アルゴ
リズムに従って暗号化される。
The message M' to which N is added is encrypted according to the keyword and encryption algorithm.

暗号文はNとMに依存するので、こ、れをE (N。Since the ciphertext depends on N and M, let this be E(N.

M)と書く事にする。E (N、M)は、リーダ・ライ
タを介して 端末に送られ、さらに端末からセンタへ送信される。暗
号電文E (N、M)を受は取ったセンタ側端末は、こ
れを端末に装填されたICカードに送り、カード内の復
号器によって復号し、その結果であるM′をICカード
から受は取る。さらにM′から電文Mと、識別番号Nを
分離して、まずNをチェックし、相手装置の確認を行な
う。このために、センタは各ICカードの識別番号Nを
、ユーザ名や、口座番号などと伴にデータベースに保管
しておく必要がある。識別番号Nの確認が終わると、次
は取引電文Mを調べその内容を実行す)る。そして、取
引の記録として、取引の日付や取引番号など取引に関す
る情報と伴に、復号前の電文E (N、M)と鍵生成に
必要な情報1.Rとをプリンタに出力する。同時にフロ
ッピーディスクのような電子的な記憶装置に記録を残す
事も可能である。
I will write it as M). E (N, M) is sent to the terminal via the reader/writer, and further sent from the terminal to the center. The center terminal that receives the encrypted message E (N, M) sends it to the IC card loaded in the terminal, decrypts it with the decoder inside the card, and receives the result M' from the IC card. I'll take it. Further, the message M and the identification number N are separated from M', and N is checked first to confirm the other party's device. For this purpose, the center needs to store the identification number N of each IC card in a database together with the user name, account number, etc. After confirming the identification number N, the next step is to check the transaction message M and execute its contents. Then, as a record of the transaction, information related to the transaction such as the transaction date and transaction number, as well as the message E (N, M) before decryption and information necessary for key generation 1. Output R to the printer. At the same time, it is also possible to leave records on an electronic storage device such as a floppy disk.

このように、記録にE (N、M): I、Rを添える
ことにより、記録の証拠性は格段に向上する。
In this way, by adding E (N, M): I, R to the record, the evidentiality of the record is greatly improved.

その説明に入る前に本実施例の前提を明らかにしておく
必要がある。まず、ユーザ、センタの各ICカードがハ
ードウェア的に完全であって、内部のデータは、正当な
手段以外では取り出せないとする。そして、カード識別
子Nは、カードごとすべて異なるものとする。また暗号
アルゴリズムは周知でもよいが、各取引毎の鍵は完全に
秘密で第3者はもちろん、ユーザ、センタさえも知らな
いものとする。これは既に述べたように鍵生成の秘密の
パラメータSをセンタも知らない乱数とすれば良い。セ
ンタも知らない乱数をICカード内で作り出す手段とし
ては例えば、センタが作った鍵SCに、カード製造者が
作ってカードに収めた秘密鍵SMを加えたものとしても
よい。
Before entering into the explanation, it is necessary to clarify the premise of this embodiment. First, it is assumed that the user and center IC cards are hardware-perfect and the internal data cannot be retrieved except by legitimate means. It is assumed that the card identifier N is different for each card. Further, although the cryptographic algorithm may be well known, the key for each transaction is completely secret and unknown to third parties, users, and even the center. As mentioned above, this can be done by setting the secret parameter S for key generation to a random number that is unknown even to the center. As a means for generating a random number in the IC card that is unknown even to the center, it may be possible to add a secret key SM created by the card manufacturer and stored in the card to the key SC created by the center.

5−5M +SC(+ :排他的論理和)このような前
提の下ではE (N、M)を作れるのは識別子Nをもつ
特定のカードだけとなる。なぜならば、まず他のユーザ
カードではNおよび鍵Kを持たないのでE (N、M)
の偽造はできない。
5-5M +SC (+: exclusive OR) Under such a premise, only a specific card with the identifier N can create E (N, M). This is because other user cards do not have N and key K, so E (N, M)
cannot be forged.

またセンタが偽造を試みる場合を考えてみても、ICカ
ードを用いる限りほかのユーザの場同様E(N、M)の
復製は困難である。
Furthermore, even if we consider the case where the center attempts forgery, as long as an IC card is used, it would be difficult to reproduce E(N,M) as with other users.

一方、センタがデータベースから得たNを用いてカード
で外で暗号化を試みても、mKの値を知らないので、E
 (N、M)の偽造はできない。以上のことから E (N、M)を付加する事により取引記録の証拠能力
は非常に高まる。そして、後日取引に関するトラブルが
生じた時にはこの記録によってトラブルの解決を図るこ
とができる。
On the other hand, even if the center tries to encrypt it externally with a card using N obtained from the database, it does not know the value of mK, so
(N,M) cannot be forged. From the above, adding E (N, M) greatly increases the evidentiary value of transaction records. If a trouble related to a transaction occurs later, this record can be used to resolve the trouble.

ここまでの説明では、ユーザからセンタへの電全く同様
にして、センタからの暗号電文をユーザ側端末で記録す
ることにより、センタからの電文の送信事実の証明とす
ることも可能である。なぜならばセンタ側10カードの
内部で電文が暗号化される時、センタ側ICカード固有
の識別番号N′が電文に付加されるからである。
In the explanation so far, it is also possible to prove the fact that the message was sent from the center by recording the encrypted message from the center on the user side terminal in the same way as when sending a message from the user to the center. This is because when a message is encrypted inside the center-side IC card, an identification number N' unique to the center-side IC card is added to the message.

次に本発明の第2の実施例として、暗号化および、復号
化のアルゴリズムをセンタおよびユーザに対して秘密に
する場合を説明する。第2の実施例もシステム構成およ
び、取引電文のやりとりの手順、鍵にの配送手順は第1
の実施例の場合と同じである。但し、第2の実施例にお
いては、鍵にの値を通信の当事者であるユーザおよびセ
ンタは、知っていてもかまわない。但し、暗復号のアル
ゴリズムはセンタもユーザも知らないものとする。
Next, as a second embodiment of the present invention, a case will be described in which the encryption and decryption algorithms are kept secret from the center and the users. In the second embodiment, the system configuration, transaction message exchange procedure, and key delivery procedure are the same as in the first embodiment.
This is the same as in the embodiment. However, in the second embodiment, the value of the key may be known by the user and the center who are parties to the communication. However, it is assumed that neither the center nor the user knows the encryption/decryption algorithm.

例えば、カード製造者がアルゴリズムを秘密にして実装
する場合がこの場合に相当する。
This is the case, for example, when a card manufacturer implements an algorithm in secret.

このような条件の下でユーザがセンタに対して、暗号電
文E (N、M)を送った時にもやはり、E (N、M
)はNを識別番号とするICカード内方しか生成できな
い。したがってセンタはE (N。
Even when the user sends the encrypted message E (N, M) to the center under these conditions, E (N, M
) can only be generated inside an IC card with N as the identification number. Therefore, the center is E (N.

M)を記録することによって、ユーザから電文Mが送信
された事実を示す証拠として使うことができる。
By recording M), it can be used as evidence that the message M was sent by the user.

また逆に、センタからユーザへの電文の通信事実を示す
証拠として、ユーザはセンタからの暗号電文を記録する
ことができることは第1の実施例の場合と同様である。
Conversely, as in the case of the first embodiment, the user can record the encrypted message from the center as evidence of the fact that the message was communicated from the center to the user.

第1と第2の実施例かられかるように、本発明による暗
号器で生成された暗号文が電文送信事実を示す証拠とし
て有効に作用するためには、暗号化鍵と暗・復号化のア
ルゴリズムの少なくとも一方をユーザおよびセンタが知
らない完全な秘密としなければならない。さもなければ
、鍵と識別子NとアルゴリズムをICカード外部で用い
て、偽の電文E (N、M)を作成することが、少なく
ともセンタにとっては比較的容易となる。センタに充分
信頼がおけない場合には、E (N、M)の証拠として
の能力が低められてしまう。
As can be seen from the first and second embodiments, in order for the ciphertext generated by the encryptor according to the present invention to effectively act as evidence indicating the fact that a message has been sent, it is necessary to At least one of the algorithms must be completely secret, unknown to the user and the center. Otherwise, it would be relatively easy, at least for the center, to create a fake message E (N, M) using the key, identifier N, and algorithm outside the IC card. If the center is not sufficiently reliable, the ability of E (N, M) as evidence will be reduced.

以上を述べてきた実施例においては、復号化された電文
を電文Mとカード識別番号Nに再分離する機能を、カー
ド外で実現するものであったが、この再分離機能をカー
ド内で実現し、カード外へは分離されたNとMが出力さ
れる構成であっても本発明の目的である取引証明の実現
は達成される。
In the embodiments described above, the function of re-separating the decrypted message into message M and card identification number N was realized outside the card, but this re-separation function was realized within the card. However, even with a configuration in which separate N and M are output to the outside of the card, the purpose of the present invention, which is transaction verification, can be achieved.

また、本発明の特徴を最も良く実現する暗号装置の形能
の一つはカード形で携帯可能なもの、具体的にはICカ
ードであったが、本発明の実施例と同様な機能を組み込
み可能な任意の暗号装置であるなら何ら制限はない。
In addition, one of the forms of the cryptographic device that best realizes the features of the present invention is a card-shaped and portable one, specifically an IC card, but it incorporates the same functions as the embodiments of the present invention. There are no restrictions as long as it is any possible cryptographic device.

又、合成手段では、実施例のように、2つの電文を単純
に直列合成するという処理だけでなく、発信元、送信元
で同一の処理を施すことがわかっていれば、どのような
処理であっても原則として構わない。言い換えると、再
分離可能な処理ということもできる。
In addition, the combining means does not only simply serially combine two messages as in the example, but also what kind of processing can be done if it is known that the same processing will be performed at the sender and sender. In principle, it doesn't matter. In other words, it can also be said to be a process that can be reseparated.

なお、ここでの送信元とは、受信電文を証拠として用い
るレベルを指し、必ずしも全ての受信端末、オーベレー
タが知っている必要はない。
Note that the transmission source here refers to the level at which the received message is used as evidence, and does not necessarily need to be known by all receiving terminals and overerators.

又、上記の実施例では、平文に対して、装置(ICカー
ド)固有の識別ワードを合成したが、電文に対して取引
を特定するワードを付与することが技術的に価値がある
。例えば、平文に対して、“鍵”を用いて暗号化を施し
、この結果を平文と合成するものである。このようにし
て得られた電文を暗号化装置により暗号化して外部へ送
出することか好ましい。
Further, in the above embodiment, an identification word unique to the device (IC card) is synthesized with the plain text, but it is technically valuable to add a word that specifies the transaction to the message. For example, plaintext is encrypted using a "key" and the result is combined with the plaintext. It is preferable to encrypt the message obtained in this way using an encryption device and send it to the outside.

但し、暗号装置(ICカード)の処理能力からして、I
Cカード外部に設けられている暗号化手段により合成手
段を暗号化することも好ましい。
However, considering the processing capacity of the encryption device (IC card), I
It is also preferable that the composition means is encrypted by an encryption means provided outside the C card.

ここでの暗号化手段は、通常、外線に電文(信号)を送
出する際に、設けられているものを指す。
The encryption means here usually refers to one that is provided when transmitting a message (signal) to an outside line.

又、上記平文の暗号化は、上述の実施例と同様に、IC
カード内のMPUにより実現される。
Furthermore, the encryption of the plain text is performed using the IC as in the above embodiment.
This is realized by the MPU inside the card.

[発明の効果] 本発明によれば、暗号電文を復号すれば、その電文を作
成した、暗号装置が確定するので、これを取引証明に利
用することによってユーザ◆センタ間の取引に関するト
ラブルを解決することが可能となる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, when an encrypted message is decrypted, the encryption device that created the message is determined, and by using this as a transaction proof, troubles regarding transactions between the user and the center can be solved. It becomes possible to do so.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例に係る暗号装置を対向して
用いた場合のブロック図、第2図は、本発明をICカー
ドに適用した場合のシステム構成を示す図、第3図は、
第2図に示すシステムでのユーザ端末の構成を示す図、
第4図は同システムでのセンタ端末の構成を示す図、第
5図は、ICカードの構成を示す図、第6図は、鍵の生
成法を説明するための図、第7図は、合成手段の(;■
成を示す図、第8図は、第2図のシステムの手続の概念
を示す図である。 1・・・鍵レジスタ、2・・・暗号化回路、3・・・識
別ワードレジスタ、4・・・合成手段、5・・・復号化
回路、6・・・暗号装置
FIG. 1 is a block diagram when encryption devices according to an embodiment of the present invention are used face to face, FIG. 2 is a diagram showing a system configuration when the present invention is applied to an IC card, and FIG. 3 teeth,
A diagram showing the configuration of a user terminal in the system shown in FIG. 2,
Fig. 4 is a diagram showing the configuration of the center terminal in the same system, Fig. 5 is a diagram showing the configuration of the IC card, Fig. 6 is a diagram for explaining the key generation method, and Fig. 7 is a diagram showing the configuration of the IC card. Synthesis means (;■
FIG. 8 is a diagram showing the concept of the procedure of the system of FIG. 2. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Key register, 2... Encryption circuit, 3... Identification word register, 4... Synthesis means, 5... Decryption circuit, 6... Encryption device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)暗号変換を規定する鍵を記憶する第1の記憶手段
と、 この第1の記憶手段に記憶された鍵に従って暗号変換を
実行する暗号化手段とを具備した暗号装置において、 該装置固有の識別情報を記憶する第2の記憶手段と、 この第2の記憶手段に記憶された識別情報及び外部から
の入力電文を再分離が可能な形で合成する合成手段とを
具備し、 前記第1及び第2の記憶手段、前記暗号化手段、合成手
段を内部に封止して成り、 前記合成手段からの電文を前記暗号化手段により暗号化
し、得られた電文を外部に出力して成ることを特徴とす
る暗号装置。
(1) In a cryptographic device comprising a first storage means for storing a key that defines cryptographic conversion, and an encryption means for performing cryptographic conversion according to the key stored in the first storage means, a second storage means for storing the identification information of the second storage means; and a synthesis means for combining the identification information stored in the second storage means and the input message from the outside in a form that can be reseparated; The first and second storage means, the encryption means, and the synthesis means are sealed inside, the message from the synthesis means is encrypted by the encryption means, and the obtained message is output to the outside. A cryptographic device characterized by:
(2)第1の記憶手段に記憶された鍵に従って、暗号化
手段での逆変換を行なう復号化手段をも内部に封止して
成ることを特徴する特許請求の範囲第1項記載の暗号装
置。
(2) The encryption system according to claim 1, further comprising a decryption means for performing inverse conversion by the encryption means according to the key stored in the first storage means. Device.
(3)第1及び第2の記憶手段、暗号化手段、合成手段
とを、携帯可能なカード内部に封止して成ることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の暗号装置。
(3) An encryption device according to claim 1, characterized in that the first and second storage means, encryption means, and synthesis means are sealed inside a portable card.
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