【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野〕本発明は、光学的に書込み読取りが可能な大容量の情報
記録部と、暗号化回路などを含む集積回路とを一体化し
てカード状にし、記録容量が大きく記録内容の秘匿性が
高い光ＩＣカードに関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is a card-shaped device that integrates a large-capacity information storage unit that can be written and read optically and an integrated circuit that includes an encryption circuit. , relates to an optical IC card with a large recording capacity and high confidentiality of recorded contents.
従来、キャッシェカード、タレジントカードまたはテレ
ホンカードなどのカード化された記録媒体が幅広く使用
されている。現在、一般に普及しているカードは、カー
ドの一部に磁気的な記録部をもったものであり、記録容
量は７２バイトと少ない。BACKGROUND ART Conventionally, card-shaped recording media such as cashier cards, tallest cards, and telephone cards have been widely used. Cards that are currently in widespread use have a magnetic recording section in a portion of the card, and have a small recording capacity of 72 bytes.
カードは、携帯性の便利さにおいて、他の記録媒体に対
して優位性をもっており、この特徴を活かした用途開発
が活発になっている。応用分野を拡げるためのカードに
、高度な機能や記録容量の増大が求められ、ＩＣカード
や光カードが出現した。Cards have an advantage over other recording media in terms of portability, and applications that take advantage of this feature are being actively developed. To expand the field of application, cards with advanced functions and increased storage capacity were required, and IC cards and optical cards emerged.
このうち最も記憶容量の大きいのは、光カードであり、
レーザで書き込んだ情報を光センサを有する読取装置に
かけて読み取ることができる。Of these, the optical card has the largest storage capacity.
Information written by a laser can be read by a reading device having an optical sensor.
再生専用の光カードに情報パターンを生成するには、製
版技術を応用した方法で行われ、記録情報にしたがって
、ピットパターンとして作製されたフォトマスクを用い
て、−括露光で記録媒体に転写され、バックにアルミニ
ウムの反射層を形成して、情報記録層を作製する。この
情報記録層を保護層と基材層でサンドインチ状にしてカ
ード化する。To generate an information pattern on a playback-only optical card, a method that applies plate-making technology is used. According to the recorded information, a pit pattern is created using a photomask, and the information is transferred to the recording medium using cross-exposure. , an aluminum reflective layer is formed on the back to produce an information recording layer. This information recording layer is formed into a sandwich shape using a protective layer and a base layer to form a card.
一方、光カードはど大容量ではないが、磁気カードに比
較して温かに情報記録容量が大きく、入出力をすべて電
気的に処理することができ、偽造が不可能で高度の秘匿
性が得られる集積回路を搭載したＩＣカードがすでに実
用化されている。On the other hand, although optical cards do not have a large capacity, they have a much larger information storage capacity than magnetic cards, and all input and output can be processed electrically, making it impossible to forge and offering a high degree of confidentiality. IC cards equipped with integrated circuits have already been put into practical use.
上述した従来の光カードは、ＩＣカードに比較して情報
記録容量が飛躍的に大きいばかりでなく、製造工程が簡
単で短期間での大量生産ができるので、低コスト化が図
れる。The above-mentioned conventional optical card not only has a dramatically larger information storage capacity than an IC card, but also has a simple manufacturing process and can be mass-produced in a short period of time, thereby reducing costs.
しかし、情報記録面を顕微鏡などの簡単な光学系を使用
して、単に拡大して見ることにより、情報内容を読み取
ることができるので、秘匿性が低いという問題点があっ
た。However, since the information content can be read by simply magnifying and viewing the information recording surface using a simple optical system such as a microscope, there is a problem in that confidentiality is low.
一方、ＩＣカードは、ＣＰＵの働きにより秘匿性は高い
が製造コストも高く、１枚のカードに収容できる情報が
、光カードの約２５分の１と格段に低いという問題点が
あった。On the other hand, IC cards have a high degree of confidentiality due to the operation of the CPU, but they also have a high manufacturing cost, and they have the problem that the information that can be stored on one card is significantly lower, about 1/25th that of an optical card.
本発明の目的は、１枚のカードに、光カードとＩＣカー
ドの両方の機能を取り入れることにより、光カードのよ
うに大容量の情報が記録でき、しかも、ＩＣカードのよ
うに秘匿性が高い光ＩＣカードを提供することである。The purpose of the present invention is to incorporate the functions of both an optical card and an IC card into a single card, so that it can record a large amount of information like an optical card, yet has high confidentiality like an IC card. Our goal is to provide optical IC cards.
前記課題を解決するために、本発明による光ＩＣカード
は、光学的に情報を書き込み読み出しすることができる
情報記録部と、少な（とも暗号化回路、乱数発生回路を
内蔵したＣＰＵとＩＣメモリを含むモジュール化した集
積回路部からなり、前記情報記録部に情報を記録する場
合には、入力された情報を前記ＣＰＵの制御のもとに前
記乱数発生回路で生成したキーを使用して、前記暗号化
回路により暗号化したのち、前記情報記録部に記録する
とともに、少なくとも前記暗号化に使用したキーおよび
記録された前記情報記録部内のアドレスを前記集積回路
部内の前記ＩＣメモリに記録し、前記情報記録部に記録
されている情報を読み出す場合には、前記ＣＰＵの制御
のちとに前記ＩＣメモリから少なくとも前記情報記録部
内のアドレスと、これに対応する前記暗号化に使用した
キーを読み出し、そのキーを用いて前記アドレスから読
み出した暗号化された情報を前記暗号化回路で復号した
のちに出力するように構成しである。In order to solve the above problems, an optical IC card according to the present invention has an information recording section that can optically write and read information, and a CPU and an IC memory that have a built-in encryption circuit and a random number generation circuit. When recording information in the information recording section, input information is stored in the memory by using a key generated by the random number generation circuit under the control of the CPU. After being encrypted by an encryption circuit, it is recorded in the information recording section, and at least the key used for the encryption and the recorded address in the information recording section are recorded in the IC memory in the integrated circuit section; When reading out the information recorded in the information recording section, after the control of the CPU, at least the address in the information recording section and the corresponding key used for the encryption are read out from the IC memory; The encrypted information read from the address using a key is decrypted by the encryption circuit and then output.
（実施例〕以下、図面等を参照して、実施例につき、本発明の詳細
な説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings and the like.
第１図は、本発明による光ＩＣカードの実施例を示した
平面図、第２図は、同実施例カードの信号処理系統を示
したブロック図、第３図は、同実施例カードの情報記録
部を示した部分断面図である。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the optical IC card according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the signal processing system of the card of the embodiment, and FIG. 3 is information of the card of the embodiment. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the recording section.
この実施例の光ＩＣカードは、カード基材上にレーザ光
線を照射して情報を書き込み、弱いレーザ光線を照射し
てその反射光で記録されている情報を読み出すことがで
きる情報記録部（以下、光メモリという）１と、モジュ
ール化された集積回路（以下、ＩＣモジュールという）
２が搭載されている。The optical IC card of this embodiment has an information recording section (hereinafter referred to as "information recording section") that can write information by irradiating a laser beam onto the card base material, and read out the recorded information by irradiating a weak laser beam and using the reflected light. , optical memory) 1, and a modularized integrated circuit (hereinafter referred to as IC module)
2 is installed.
ＩＣモジュール２には、ＣＰＵ９．乱数発生回路８．暗
号化回路５．小容量のＩＣメモリ７、入力インタフェー
ス４．出力インタフェース６が搭載されている。なお、
端子３はＩＣモジュール２の入出力、電源供給用などの
外部接続端子である。The IC module 2 includes a CPU 9. Random number generation circuit 8. Encryption circuit 5. Small capacity IC memory 7, input interface 4. An output interface 6 is installed. In addition,
The terminal 3 is an external connection terminal for input/output of the IC module 2, power supply, etc.
光メモリ１は、第３図の縦断面図に示すように、非銀塩
パターン層１３に、低反射部１４（反射率５％）が形成
され、アルミニウム反射層１５（反射率８０％）を蒸着
して情報記録層としている。As shown in the vertical cross-sectional view of FIG. 3, the optical memory 1 includes a non-silver salt pattern layer 13 formed with a low reflection portion 14 (reflectance 5%), and an aluminum reflective layer 15 (reflectance 80%) formed by vapor deposition. It is used as an information recording layer.
この情報記録層を透明な保護層１２と基材層（基板）１
６とでサンドイッチ状にしている。保護層１２の表面に
は、傷を防止するための表面硬化層１１が設けられてい
る。This information recording layer is composed of a transparent protective layer 12 and a base material layer (substrate) 1.
6 to form a sandwich. A surface hardening layer 11 is provided on the surface of the protective layer 12 to prevent scratches.
また、カードの長手方向に、第１図に示すようにハンド
Ｂが形成され、複数のバンドがカードの短手方向に平行
に並んで、情報領域が構成されるようにフォーマットさ
れている。各バンドは、数バイトのデータを含むトラッ
クが多数積に並んでおり、各情報ピットは、ピットセル
と呼ばれる単位領域に低反射部１４の有無または低反射
部１４の位置で２値信号が記録される。Further, the card is formatted such that a hand B is formed in the longitudinal direction of the card as shown in FIG. 1, and a plurality of bands are lined up in parallel in the transverse direction of the card to form an information area. Each band has a large number of tracks containing several bytes of data lined up, and each information pit is a unit area called a pit cell in which a binary signal is recorded depending on the presence or absence of the low reflection section 14 or the position of the low reflection section 14. Ru.
光メモリ１に情報を記録するときには、第２図に示すよ
うに、入力インタフェース４を介して入力した情報を、
ＣＰＵ９の制御のちとにＩＣモジュール２上の乱数発生
回路８で生成したキーをもとに、暗号化回路５で暗号化
し、光メモリｌに記録する。このとき、ＩＣメモリ７に
は、暗号化の際に使用されたキーおよび記録された光メ
モリｌ上のアドレスが記録される。When recording information in the optical memory 1, as shown in FIG.
Based on the key generated by the random number generation circuit 8 on the IC module 2 under the control of the CPU 9, it is encrypted by the encryption circuit 5 and recorded in the optical memory l. At this time, the key used in the encryption and the recorded address on the optical memory l are recorded in the IC memory 7.
光メモリ１に記録されている暗号化された情報を読み出
すときには、１つのトラックをライン状に同時に照明し
、ＣＣＤなとのラインセンサで読み取ると、トラック方
向はラインセンサの電子的走査で再生され、カードを長
手方向に移動することにより、順次バンド内の情報を再
生することができる。When reading out the encrypted information recorded in the optical memory 1, one track is simultaneously illuminated in a line and read with a line sensor such as a CCD, and the track direction is reproduced by electronic scanning of the line sensor. By moving the card in the longitudinal direction, information in the bands can be sequentially reproduced.
この再生された情報は、暗号化されているので、ＣＰＵ
９の制御のちとにＩＣメモリ７内の暗号キーをもとに暗
号化回路５で復号化して平文（暗号化されていないデー
タ）の情報を出力インタフェース６を介して出力する。This reproduced information is encrypted, so the CPU
After the control in step 9, the encryption circuit 5 decrypts the data based on the encryption key in the IC memory 7 and outputs plaintext (unencrypted data) information via the output interface 6.
第４Ａ図から第４Ｃ図は、本発明による光ＩＣカードの
信号処理系統の他の実施例を示した図である。FIGS. 4A to 4C are diagrams showing other embodiments of the signal processing system of the optical IC card according to the present invention.
この実施例では、第２図の実施例における暗号化回路を
複数個設けることにより、情報の秘匿性をさらに高めた
ものである。なお、前述した実施例と同様な機能を果た
す部分には、同一の符号が付しである。In this embodiment, the confidentiality of information is further enhanced by providing a plurality of encryption circuits in the embodiment shown in FIG. Note that the same reference numerals are given to parts that perform the same functions as those in the above-described embodiment.
これらの暗号化回路χｌ＋Ｌ、・・・、Ｘｎは、それぞ
れ異なる暗号化方式を使用して暗号化（または復号化）
する。These encryption circuits χl+L,...,Xn are encrypted (or decrypted) using different encryption methods.
do.
第４Ｂ図において、乱数発生回路８で生成したキーをも
とに、平文の情報を暗号化回路Ｘ、、Ｘ２、・・・、Ｘ
ｎで暗号化するときに、使用する暗号化回路の設定を乱
数発生回路８の出力により、ＩＣメモリ７を介して、切
換回路２１の動作を制御して、ランダムに変更する。In FIG. 4B, based on the key generated by the random number generation circuit 8, the plaintext information is sent to the encryption circuits X, , X2, . . .
When encrypting with n, the settings of the encryption circuit to be used are randomly changed by controlling the operation of the switching circuit 21 via the IC memory 7 using the output of the random number generation circuit 8.
ＩＣメモリ７内には、暗号化の際に使用されたキー、記
録された光メモリ１上のアドレス、使用された暗号化回
路５のアドレスが記録される。In the IC memory 7, the key used at the time of encryption, the recorded address on the optical memory 1, and the address of the used encryption circuit 5 are recorded.
前述した各実施例では、光メモリ１には、常に異なる暗
号キーを使用して、ランダムに変更される暗号化方式に
よって暗号化された情報が記録されることになり、従来
の光カードと比較して、高いセキュリティを保つことが
でき、ピットパターンを読み取るだけでは、暗号化の方
法、暗号化に使用したキーが判らず、情報を解読するた
めには第４Ｃ図のようなアクセスをする以外は、光メモ
リ１上に記録された情報を解読することは不可能である
。In each of the above-mentioned embodiments, the optical memory 1 records information that is encrypted using an encryption method that is randomly changed using a different encryption key at all times, compared to a conventional optical card. It is possible to maintain high security by simply reading the pit pattern, and the encryption method and key used for encryption cannot be determined by simply reading the pit pattern; the only way to decrypt the information is to access it as shown in Figure 4C. , it is impossible to decipher the information recorded on the optical memory 1.
一方、ＩＣメモリには、光メモリのアドレスと暗号化の
際に使用されたキー （および第４Ａ図第４Ｂ図、第４
Ｃ図の場合には、暗号化回路のアドレス）が記録されて
いるだけで、従来のＩＣカードに比較して受容量ですみ
、コストの削減、ＩＣモジュールの小形化が図れる。On the other hand, the IC memory contains the address of the optical memory and the key used for encryption (as well as the
In the case of Fig. C, only the address of the encryption circuit is recorded, which requires less storage capacity than conventional IC cards, resulting in cost reduction and miniaturization of the IC module.
さらに、セキュリティを高めるために、暗号化回路５の
暗号化アルゴリズムとして、コンピュータネットワーク
向きのサイファ形式のブロック暗号と呼ばれる慣用暗号
系（米国データ暗号規格ＤＥ Ｓ、 Ｄａｔａ Ｅｎｃ
ｒｙｐｔｉｏｎ ５ｔａｎｄａｒｄ）のアルゴリズムな
どを使用してもよい。Furthermore, in order to increase security, the encryption algorithm of the encryption circuit 5 is a conventional encryption system called a Cipher-style block cipher suitable for computer networks (American data encryption standard DES, Data Enc.
5 standard) algorithm may also be used.
第５図に示すように、ＤＢＳアルゴリズムは、平文を一
定の長さのブロック（６４ピント構成）に区切り、各ブ
ロックを暗号化するものである。As shown in FIG. 5, the DBS algorithm divides plaintext into blocks of a certain length (64 pinto configuration) and encrypts each block.
ブロック内の暗号化の方法には、平文の記録を別の記号
で置き換える換字処理、平文の記号を一定の規則で入れ
換える転置処理などが含まれ、これらをうまく組み合わ
せて、強力な暗号システムを設計することができる。Encryption methods within blocks include substitution processing, which replaces plaintext records with different symbols, and transposition processing, which replaces plaintext symbols according to certain rules.By combining these methods, a strong cryptographic system can be designed. can do.
これらの手順の設定の変更には、乱数発生回路８の出力
を使用することができる。The output of the random number generation circuit 8 can be used to change the settings of these procedures.
この他、種々の暗号化回路と、その組み合わせなどが考
えられるが、本発明の主旨にそうものであればいずれで
もよい。In addition, various encryption circuits and combinations thereof can be considered, but any of them may be used as long as they are consistent with the gist of the present invention.
本発明による光ＩＣカードは、１枚のカードで大容量の
記録と、高い秘匿性が可能となるので、カルテなどの個
人医療記録管理、貯金通帳などの金銭管理、企業内シー
クレットを含む機器保守管理、文書管理等の広い範囲に
、カード状記録媒体の利用分野を拡大することができる
。The optical IC card according to the present invention enables large-capacity recording and high confidentiality with a single card, so it can be used to manage personal medical records such as medical records, manage money such as savings passbooks, and maintain equipment including company secrets. The field of use of the card-shaped recording medium can be expanded to a wide range of areas such as management and document management.
以上詳しく説明したように、本発明によれば、１つのカ
ードに集積回路部と光学的な情報記録部を併せて搭載し
、集積回路部にはＣＰＵ、暗号化回路、乱数発生回路、
ＩＣメモリなどを含むことにより、暗号化（復号化）に
使用するキーや情報記録部上のアドレスをＩＣメモリに
記録することができるので、秘匿性を高めることができ
る。As explained in detail above, according to the present invention, an integrated circuit section and an optical information recording section are both mounted on one card, and the integrated circuit section includes a CPU, an encryption circuit, a random number generation circuit,
By including an IC memory or the like, the key used for encryption (decryption) and the address on the information recording section can be recorded in the IC memory, thereby improving confidentiality.
しかも、情報は全て情報記録部に記録することができる
ので、低コスト化と記録の大容量化ができる。Moreover, since all information can be recorded in the information recording section, costs can be reduced and recording capacity can be increased.
第１図は、本発明による光ＩＣカードの実施例を示した
平面図、第２図は、同実施例カードの信号処理系統を示
したブロック図、第３図は、同実施例カードの情報記録
部を示した部分断面図である。第４Ａ図から第４Ｃ図は、本発明による光ＩＣカードの
信号処理系統の他の実施例を示した図である。第５図は、暗号化回路の動作手順の一例を示した説明図
である。ｌ；光メモリ（情報記録部）２；ＩＣモジュール３；外部接続端子４；入力インタフェースＳ、Ｘ、、Ｘ！、・・・、 Ｘｎ 、暗号化回路６；出
力インタフェース７；ＩＣメモリ８；乱数発生回路９；ＣＰＵ代理人 弁理士 鎌 １）久 男手続補正書汁図平成２年８月１１日住所名称東京都新宿区市谷加賀町−丁目１番１号（２８９）
大日本印刷株式会社代表者 北島 義俊４、代◎１７０東京都豊島区東池袋−丁目４８番１０号７、補
正の対象明細書の「発明の詳細な説明」の欄補正の内容（特願平２−１５９５８２号）（１）明細書
第３頁第１６行目の「丈る。」を以下のように補正する
。「する。また、光カードには、前述した再生専用型のほ
かに、追記型と呼ばれるものもある。追記型の光カード
は、記録媒体としては、例えば、酸化テルル薄膜を用い
たものが知られており、この酸化テルル薄膜にレーザ光
を照射して、ピットが形成される。」（２）明細書第７頁第１行目の「光メモリ１は、」を「
光メモリ１は、固定情報については、」に補正する。（３）明細書第７頁第１７行目の「光メモリｌに情報を
記録するときには、」を以下のように補正する。「光メモリ１に情報を記録するときには、いわゆる追記
型の光カードと同様な構成の記録領域を設け、その記録
領域に情報を記録すればよく、」に補正する。以上FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the optical IC card according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the signal processing system of the card of the embodiment, and FIG. 3 is information of the card of the embodiment. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the recording section. FIGS. 4A to 4C are diagrams showing other embodiments of the signal processing system of the optical IC card according to the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the operation procedure of the encryption circuit. l; Optical memory (information recording unit) 2; IC module 3; External connection terminal 4; Input interface S, X,,X! , ..., Xn, Encryption circuit 6; Output interface 7; IC memory 8; Random number generation circuit 9; CPU Agent Patent attorney Kama 1) Hisao procedural amendment manuscript August 11, 1990 Address name Tokyo Ichigaya Kagacho-chome-1-1 (289), Shinjuku-ku, Miyako
Dai Nippon Printing Co., Ltd. Representative Yoshitoshi Kitajima 4, Representative ◎ 170 Higashiikebukuro-chome 48-10-7, Toshima-ku, Tokyo Contents of the amendment in the "Detailed Description of the Invention" column of the specification subject to the amendment (Patent Application (No. 2-159582) (1) The word "Juru." on page 3, line 16 of the specification is corrected as follows. In addition to the read-only type described above, there is also a write-once type optical card.Write-once type optical cards are known to use, for example, tellurium oxide thin film as a recording medium. The tellurium oxide thin film is irradiated with laser light to form pits.'' (2) In the first line of page 7 of the specification, ``optical memory 1 is'' replaced with ``.
The optical memory 1 corrects fixed information to ``. (3) "When recording information in the optical memory l" on page 7, line 17 of the specification is corrected as follows. The correction is made to ``When recording information on the optical memory 1, it is sufficient to provide a recording area having a configuration similar to that of a so-called write-once type optical card, and record the information in that recording area.''that's all
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2159582AJPH0449098A (en) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | optical IC card |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2159582AJPH0449098A (en) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | optical IC card |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0449098Atrue JPH0449098A (en) | 1992-02-18 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2159582APendingJPH0449098A (en) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | optical IC card |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0449098A (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5724546A (en)* | 1993-02-27 | 1998-03-03 | Sony Corporation | Information providing and collecting apparatus with associated primary and secondary recording mediums |
| US5744792A (en)* | 1993-10-05 | 1998-04-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Hybrid information recording medium |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5724546A (en)* | 1993-02-27 | 1998-03-03 | Sony Corporation | Information providing and collecting apparatus with associated primary and secondary recording mediums |
| US5744792A (en)* | 1993-10-05 | 1998-04-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Hybrid information recording medium |
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