專(zhuān)利名稱(chēng)：電子圖章、ic卡、驗(yàn)證系統(tǒng)及移動(dòng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子圖章和一種IC卡，例如，用于在城市辦公室進(jìn)行的買(mǎi)賣(mài)雙方直接交易的服務(wù)以及用在電子商務(wù)中，來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證；一種利用這二者的驗(yàn)證系統(tǒng)(authentication system)；以及一種包括這種電子圖章的移動(dòng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，利用圖章(傳統(tǒng)的圖章)對(duì)在城市辦公室進(jìn)行的買(mǎi)賣(mài)雙方直接交易的服務(wù)和商業(yè)交易進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)印章被偷或由于某些其他原因丟失時(shí)，用戶(hù)可以很容易注意到這種遺失，并能夠?qū)θ魏慰赡艿膿p害做出防范。
近來(lái)，例如，在IC卡、身份證、電子商務(wù)和加密的電子郵件中已經(jīng)開(kāi)始使用電子數(shù)據(jù)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))形式的信息。這將導(dǎo)致驗(yàn)證方法的改變。
人們要求IC卡、身份證、電子商務(wù)和加密的電子郵件具有很高的保密等級(jí)，但實(shí)際上，通常只使用了如四位密碼等非常低級(jí)的保密裝置。
例如，用作電子錢(qián)包的IC卡(也稱(chēng)為“智能卡”)可以作為信用卡或現(xiàn)金卡。當(dāng)使用信用卡時(shí)，通過(guò)(i)IC卡的保密校驗(yàn)和(ii)簽名的視覺(jué)確認(rèn)等兩個(gè)因素來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)使用現(xiàn)金卡時(shí)，通過(guò)(i)IC卡的保密校驗(yàn)和(ii)密碼輸入的確認(rèn)等兩個(gè)因素來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。
但是，很難從視覺(jué)上識(shí)別偽造的簽名，而四位密碼具有較低的保密等級(jí)。為了改進(jìn)保密等級(jí)而增加位數(shù)，則給用戶(hù)增加了負(fù)擔(dān)。
可以通過(guò)根據(jù)如簽名、指紋、聲波紋、視網(wǎng)膜圖樣和臉等用戶(hù)固有的信息進(jìn)行驗(yàn)證，來(lái)增加IC卡的保密等級(jí)。但是，考慮到諸如算法等軟件方面、諸如設(shè)備等硬件方面以及諸如用戶(hù)的操作等管理方面，很難實(shí)際應(yīng)用這樣一種驗(yàn)證方法。
主要在美國(guó)和歐洲，IC卡被用于支付便攜式電話(huà)、有線(xiàn)電視服務(wù)之類(lèi)的賬單。利用提供給用戶(hù)的PIN來(lái)檢查安全性。這同樣具有與密碼相同的安全問(wèn)題。
用于進(jìn)入或離開(kāi)建筑物或房間的身份證被廣泛地使用。但是，身份證是唯一的驗(yàn)證裝置，因此，當(dāng)被偷或丟失時(shí)，很容易被他人濫用。
電子商務(wù)的保密等級(jí)依賴(lài)于具有由權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的證書(shū)的特定的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。使用特殊的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器需要密碼，但一旦密碼泄漏，任何人都可以訪(fǎng)問(wèn)特定的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，而與特定的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器中的保密等級(jí)無(wú)關(guān)。
關(guān)于加密的電子郵件，由計(jì)算機(jī)管理加密的密鑰等。因此，使用此計(jì)算機(jī)的任何人都可以自由地讀寫(xiě)郵件。
圖10是描述了傳統(tǒng)驗(yàn)證系統(tǒng)的示例的方框圖。
參照?qǐng)D10，驗(yàn)證系統(tǒng)110包括遠(yuǎn)程服務(wù)器111，用于存儲(chǔ)與卡相關(guān)的內(nèi)容作為備份；IC卡112，在其上存儲(chǔ)了相關(guān)信息、保密處理信息和密碼校驗(yàn)信息；主機(jī)113，用于進(jìn)行如服務(wù)類(lèi)型顯示處理、選擇執(zhí)行處理、保密處理和密碼輸入處理等多種處理；以及卡讀出器/記錄器114，用作IC卡112與主機(jī)113之間的通信接口，或者用于在IC卡112是非接觸型IC卡時(shí)，通過(guò)電磁感應(yīng)，向IC卡112提供電能。當(dāng)IC卡用作現(xiàn)金卡時(shí)，驗(yàn)證系統(tǒng)110進(jìn)行驗(yàn)證。
遠(yuǎn)程服務(wù)器111具有在其上存儲(chǔ)的關(guān)于IC卡112的信息，作為備份。為了訪(fǎng)問(wèn)遠(yuǎn)程服務(wù)器111，需要實(shí)時(shí)通信。從而，在IC卡112與主機(jī)113之間以及在用戶(hù)和主機(jī)113之間進(jìn)行驗(yàn)證。
IC卡112和主機(jī)113具有保密功能。IC卡112是接觸型IC卡，則通過(guò)作為接口的卡讀出器/記錄器114，針對(duì)IC卡112與主機(jī)113之間共有的保密校驗(yàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
IC卡112是非接觸型IC卡，則通過(guò)電磁感應(yīng)，從卡讀出器/記錄器114向IC卡112提供電能，并針對(duì)IC卡112與主機(jī)113之間共有的保密校驗(yàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
當(dāng)主機(jī)113確認(rèn)IC卡112是真的時(shí)，在主機(jī)113的顯示器上顯示密碼輸入屏幕。
接下來(lái)，當(dāng)用戶(hù)通過(guò)輸入設(shè)備115輸入指定的密碼時(shí)，通過(guò)主機(jī)113和卡讀出器/記錄器114將密碼提供給IC卡112。在IC卡112內(nèi)部檢查密碼。當(dāng)確認(rèn)用戶(hù)的真實(shí)性，作為檢查的結(jié)果時(shí)，允許用戶(hù)使用IC卡112。于是，在主機(jī)113的顯示器上顯示各種服務(wù)。當(dāng)用戶(hù)選擇服務(wù)的種類(lèi)時(shí)，由主機(jī)113執(zhí)行此服務(wù)。
如上所述，關(guān)于IC卡、身份證之類(lèi)的使用，卡本身的真實(shí)性被認(rèn)為是非常重要的，而利用簽名和密碼作為輔助因素進(jìn)行用戶(hù)的驗(yàn)證。根據(jù)使用卡的目的的不同，驗(yàn)證的保密等級(jí)也不同。在較低的保密等級(jí)，可以只通過(guò)卡本身來(lái)確認(rèn)用戶(hù)的真實(shí)性。由于簽名能夠模仿，而又將四位數(shù)字用作密碼，需要提供更高的保密等級(jí)。
由于諸如社會(huì)習(xí)慣、用戶(hù)的困難和技術(shù)問(wèn)題等原因，難以實(shí)現(xiàn)通過(guò)增加密碼數(shù)據(jù)的位數(shù)或通過(guò)利用諸如簽名、指紋、聲波紋、視網(wǎng)膜圖樣和臉等用戶(hù)固有的特征來(lái)改進(jìn)保密等級(jí)的方法。
由于網(wǎng)絡(luò)瀏覽器本身的真實(shí)性被認(rèn)為是非常重要的，對(duì)于電子商務(wù)和加密的電子郵件存在類(lèi)似的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，一種電子圖章，其包括輸入部分，用于輸入根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；秘密密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰；解碼部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)輸入的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼；加密部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)解碼的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；以及輸出部分，用于輸出根據(jù)秘密密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)輸入部分輸入根據(jù)指定密鑰加密了的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID時(shí)，解碼部分根據(jù)秘密密鑰，對(duì)輸入的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID進(jìn)行解碼。所述電子圖章還包括響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)第二響應(yīng)請(qǐng)求ID；以及比較部分，用于比較解碼的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID與第二響應(yīng)請(qǐng)求ID。當(dāng)解碼的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID與第二響應(yīng)請(qǐng)求ID匹配時(shí)，加密部分對(duì)解碼的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，秘密密鑰存儲(chǔ)部分存儲(chǔ)分別與多個(gè)卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的多個(gè)秘密密鑰。當(dāng)輸入部分輸入卡公司ID號(hào)碼時(shí)，秘密密鑰存儲(chǔ)部分在多個(gè)秘密密鑰中指定與輸入的卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的秘密密鑰。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，指定密鑰是公共密鑰，而且秘密密鑰和公共密鑰通過(guò)指定函數(shù)形成密鑰對(duì)。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種包括上述電子圖章的移動(dòng)設(shè)備。
按照本發(fā)明的另一方面，一種IC卡，其包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；指定密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)指定密鑰；加密部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；輸出部分，用于輸出根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；輸入部分，用于輸入根據(jù)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；解碼部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)輸入的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼；以及比較部分，用于將隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與解碼的隨機(jī)數(shù)相比較。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述IC卡還包括驗(yàn)證部分，用于在隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與解碼的隨機(jī)數(shù)匹配時(shí)，驗(yàn)證用戶(hù)；以及在隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與解碼的隨機(jī)數(shù)不匹配時(shí)，拒絕用戶(hù)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述IC卡還包括響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)響應(yīng)請(qǐng)求ID。加密部分根據(jù)指定密鑰，對(duì)響應(yīng)請(qǐng)求ID進(jìn)行加密。輸出部分輸出加密的響應(yīng)請(qǐng)求ID。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述IC卡還包括卡公司ID號(hào)碼存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)卡公司ID號(hào)碼。輸出部分輸出卡公司ID號(hào)碼。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，指定密鑰存儲(chǔ)部分存儲(chǔ)分別與多個(gè)卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的多個(gè)指定密鑰。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，指定密鑰是公共密鑰，而且秘密密鑰和公共密鑰通過(guò)指定函數(shù)形成密鑰對(duì)。
按照本發(fā)明的另一方面，一種驗(yàn)證系統(tǒng)，它包括IC卡和電子圖章。所述IC卡包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；指定密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)指定密鑰；第一加密部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；第一輸出部分，用于輸出根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)。所述電子圖章包括第二輸入部分，用于輸入根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；秘密密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰；第二解碼部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼；第二加密部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)根據(jù)秘密密鑰解碼了的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；以及第二輸出部分，用于輸出根據(jù)秘密密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)。所述IC卡還包括第一輸入部分，用于輸入根據(jù)秘密密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；第一解碼部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)根據(jù)秘密密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼；以及比較部分，用于將隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與根據(jù)指定密鑰解碼的隨機(jī)數(shù)相比較。所述IC卡和所述電子圖章相互交換用于進(jìn)行驗(yàn)證的數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述IC卡還包括驗(yàn)證部分，用于在隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與根據(jù)指定密鑰解碼的隨機(jī)數(shù)匹配時(shí)，驗(yàn)證用戶(hù)；以及在隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與根據(jù)指定密鑰解碼的隨機(jī)數(shù)不匹配時(shí)，拒絕用戶(hù)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，指定密鑰是公共密鑰，而且秘密密鑰和公共密鑰通過(guò)指定函數(shù)形成密鑰對(duì)。
按照本發(fā)明的另一方面，一種電子圖章，其包括輸入部分，用于輸入根據(jù)指定密鑰加密的隨機(jī)數(shù)；秘密密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰；解碼部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)輸入的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼；用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)用戶(hù)固有的信息；混雜(hash)操作部分，利用解碼的隨機(jī)數(shù)和用戶(hù)固有的信息執(zhí)行混雜操作，從而輸出混雜操作結(jié)果；加密部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)混雜操作結(jié)果進(jìn)行加密；以及輸出部分，用于輸出加密了的混雜操作結(jié)果。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)輸入部分輸入根據(jù)指定密鑰加密了的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID時(shí)，解碼部分根據(jù)秘密密鑰，對(duì)輸入的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID進(jìn)行解碼。電子圖章還包括響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)第二響應(yīng)請(qǐng)求ID；以及比較部分，用于比較解碼的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID與第二響應(yīng)請(qǐng)求ID。當(dāng)解碼的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID與第二響應(yīng)請(qǐng)求ID匹配時(shí)，加密部分對(duì)混雜操作結(jié)果進(jìn)行加密。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，秘密密鑰存儲(chǔ)部分存儲(chǔ)分別與多個(gè)卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的多個(gè)秘密密鑰。輸入部分輸入卡公司ID號(hào)碼，秘密密鑰存儲(chǔ)部分在多個(gè)秘密密鑰中指定與輸入的卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的秘密密鑰。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，指定密鑰是公共密鑰，而且秘密密鑰和公共密鑰通過(guò)指定函數(shù)形成密鑰對(duì)。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種包括上述電子圖章的移動(dòng)設(shè)備。
按照本發(fā)明的另一方面，一種IC卡，其包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；指定密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)指定密鑰；加密部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；輸出部分，用于輸出根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)用戶(hù)固有的信息；混雜操作部分，利用產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)和用戶(hù)固有的信息進(jìn)行混雜操作，從而輸出第一混雜操作結(jié)果；輸入部分，用于輸入根據(jù)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰加密了的第二混雜操作結(jié)果；解碼部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)輸入的第二混雜操作結(jié)果進(jìn)行解碼；以及比較部分，用于將從混雜操作部分輸出的第一混雜操作結(jié)果與解碼的第二混雜操作結(jié)果相比較。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述IC卡還包括驗(yàn)證部分，用于在從混雜操作部分輸出的第一混雜操作結(jié)果與解碼的第二混雜操作結(jié)果匹配時(shí)，驗(yàn)證用戶(hù)；以及在從混雜操作部分輸出的第一混雜操作結(jié)果與解碼的第二混雜操作結(jié)果不匹配時(shí)，拒絕用戶(hù)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述IC卡還包括響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)響應(yīng)請(qǐng)求ID。加密部分根據(jù)指定密鑰，對(duì)響應(yīng)請(qǐng)求ID進(jìn)行加密。輸出部分輸出加密的響應(yīng)請(qǐng)求ID。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述IC卡還包括卡公司ID號(hào)碼存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)卡公司ID號(hào)碼，其中輸出部分輸出卡公司ID號(hào)碼。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，指定密鑰存儲(chǔ)部分存儲(chǔ)分別與多個(gè)卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的多個(gè)指定密鑰。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，指定密鑰是公共密鑰，而且秘密密鑰和公共密鑰通過(guò)指定函數(shù)形成密鑰對(duì)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種驗(yàn)證系統(tǒng)，它包括IC卡和電子圖章。所述IC卡包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；指定密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)指定密鑰；第一加密部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；第一輸出部分，用于輸出根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；第一用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)用戶(hù)固有的信息；以及第一混雜操作部分，利用存儲(chǔ)在第一用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分中的用戶(hù)固有信息和產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，進(jìn)行混雜操作，從而輸出第一混雜操作結(jié)果。所述電子圖章包括第二輸入部分，用于輸入加密了的隨機(jī)數(shù)；秘密密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰；第二解碼部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)加密了的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼；第二用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)用戶(hù)固有的信息；第二混雜操作部分，利用存儲(chǔ)在第二用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分中的用戶(hù)固有信息和解碼的隨機(jī)數(shù)，進(jìn)行混雜操作，從而輸出第二混雜操作結(jié)果；第二加密部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)第二混雜操作結(jié)果進(jìn)行加密；以及第二輸出部分，用于輸出加密了的第二混雜操作結(jié)果。所述IC卡還包括第一輸入部分，用于輸入加密了的第二混雜操作結(jié)果；第一解碼部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)加密了的第二混雜操作結(jié)果進(jìn)行解碼；以及比較部分，用于將第一混雜操作結(jié)果與解碼的第二混雜操作結(jié)果相比較；而且所述IC卡和所述電子圖章相互交換用于進(jìn)行驗(yàn)證的數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述IC卡還包括驗(yàn)證部分，用于在第一混雜操作結(jié)果與解碼的第二混雜操作結(jié)果配時(shí)，驗(yàn)證用戶(hù)；以及在第一混雜操作結(jié)果與解碼的第二混雜操作結(jié)果不匹配時(shí)，拒絕用戶(hù)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，指定密鑰是公共密鑰，而且秘密密鑰和公共密鑰通過(guò)指定函數(shù)形成密鑰對(duì)。
按照本發(fā)明，引入了一種根據(jù)密鑰進(jìn)行加密和解密的電子圖章，以便應(yīng)對(duì)“數(shù)字時(shí)代”利用IC卡之類(lèi)的驗(yàn)證。從而，改進(jìn)驗(yàn)證的保密等級(jí)，而不給用戶(hù)增加任何負(fù)擔(dān)。
秘密密鑰被限定在電子圖章中。利用加密技術(shù)發(fā)送或接收用戶(hù)驗(yàn)證數(shù)據(jù)。從而，防止了從外部對(duì)秘密密鑰的訪(fǎng)問(wèn)。由于防止了秘密密鑰的失竊，可以改進(jìn)驗(yàn)證的保密等級(jí)。此外，不需要用戶(hù)記憶具有較多位數(shù)的密碼。
例如，可以將根據(jù)公共密鑰作為指定密鑰進(jìn)行加密和解密的IC卡與根據(jù)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰進(jìn)行加密和解密的電子圖章相結(jié)合。從而，可以如下實(shí)現(xiàn)利用公共密鑰密碼系統(tǒng)的驗(yàn)證。
根據(jù)公共密鑰，對(duì)IC卡的隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，并發(fā)送給電子圖章。電子圖章根據(jù)秘密密鑰，對(duì)收到的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼，根據(jù)秘密密鑰，對(duì)解碼的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，并將得到的隨機(jī)數(shù)發(fā)送給IC卡。IC卡根據(jù)公共密鑰，對(duì)收到的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼。當(dāng)解碼的隨機(jī)數(shù)與隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分產(chǎn)生的原始隨機(jī)數(shù)匹配時(shí)，確認(rèn)用戶(hù)的真實(shí)性。
當(dāng)將IC卡根據(jù)公共密鑰加密的隨機(jī)數(shù)發(fā)送給電子圖章時(shí)，還發(fā)送根據(jù)公共密鑰加密了的響應(yīng)請(qǐng)求ID(標(biāo)識(shí)符)。電子圖章根據(jù)秘密密鑰，對(duì)收到的響應(yīng)請(qǐng)求ID進(jìn)行解碼。當(dāng)解碼的響應(yīng)請(qǐng)求ID與存儲(chǔ)在響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分中的響應(yīng)請(qǐng)求ID匹配時(shí)，電子圖章根據(jù)秘密密鑰，對(duì)解碼的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，并將得到的隨機(jī)數(shù)發(fā)送給IC卡。當(dāng)解碼的響應(yīng)請(qǐng)求ID與存儲(chǔ)在響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分中的響應(yīng)請(qǐng)求ID不匹配時(shí)，終止此處理。從而，進(jìn)一步改進(jìn)了驗(yàn)證的保密等級(jí)。
卡公司等可以廣泛地應(yīng)用公共密鑰。針對(duì)每個(gè)卡公司ID號(hào)碼，存儲(chǔ)電子圖章的秘密密鑰。從而，可以由要使用的卡公司ID號(hào)碼來(lái)指定特定的秘密密鑰。按照本發(fā)明的電子圖章可以利用秘密密鑰密碼系統(tǒng)和公共密鑰密碼系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。
可以將諸如用戶(hù)的簽名、指紋、聲波紋、視網(wǎng)膜圖樣、用戶(hù)臉部的照片等用戶(hù)固有的信息做成電子數(shù)據(jù)的形式，而且能夠輸入或輸出(發(fā)送或接收；有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn))此數(shù)據(jù)。從而，進(jìn)一步改進(jìn)保密等級(jí)。
可以將電子圖章附加在用戶(hù)經(jīng)常佩戴的如戒指、手鐲、耳環(huán)等時(shí)尚飾物或眼鏡上。這樣，電子圖章就不容易丟失，從而進(jìn)一步改進(jìn)了驗(yàn)證的保密等級(jí)。當(dāng)電子圖章失竊或丟失時(shí)，很容易注意到，從而與使用不容易注意到的密碼時(shí)相比，能夠更快地做出減少損失的措施。
這樣，這里描述的發(fā)明能夠具有以下優(yōu)勢(shì)，提供了一種電子圖章、一種IC卡、一種利用這二者來(lái)改進(jìn)驗(yàn)證的保密等級(jí)、而不給用戶(hù)增加任何負(fù)擔(dān)的驗(yàn)證系統(tǒng)以及一種包括這種電子圖章的移動(dòng)設(shè)備。
當(dāng)參照附圖閱讀和理解以下詳細(xì)描述時(shí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)。


圖1是按照本發(fā)明的第一示例描述了驗(yàn)證系統(tǒng)的方框圖；圖2是描述了圖1所示的驗(yàn)證系統(tǒng)中的IC卡的方框圖；圖3是描述了圖1所示的驗(yàn)證系統(tǒng)中的電子圖章的方框圖；圖4是描述了圖1所示的驗(yàn)證系統(tǒng)中的卡讀出器/記錄器的方框圖；圖5是描述了圖1所示的驗(yàn)證系統(tǒng)所執(zhí)行的驗(yàn)證程序的流程圖；圖6A是按照本發(fā)明的第二示例描述了驗(yàn)證系統(tǒng)的方框圖；圖6B是描述了圖6A所示的驗(yàn)證系統(tǒng)中的IC卡的方框圖；圖7是描述了圖6A所示的驗(yàn)證系統(tǒng)中的電子圖章的方框圖；圖8是描述了圖6A所示的驗(yàn)證系統(tǒng)所執(zhí)行的驗(yàn)證程序的流程圖；圖9示出了可以應(yīng)用按照本發(fā)明的電子圖章的多種場(chǎng)合；以及圖10是描述了傳統(tǒng)驗(yàn)證系統(tǒng)的示例的方框圖。
具體實(shí)施例方式
此后，將參照附圖，通過(guò)描述性示例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。(示例1)圖1是按照本發(fā)明的第一示例描述了驗(yàn)證系統(tǒng)100的方框圖。
參照?qǐng)D1，驗(yàn)證系統(tǒng)100包括遠(yuǎn)程服務(wù)器11，用于存儲(chǔ)與卡相關(guān)的內(nèi)容，作為備份；IC卡12，具有利用公共密鑰的加密和編碼功能，以及在其上存儲(chǔ)了相關(guān)信息和安全處理信息；主機(jī)13，用于進(jìn)行如服務(wù)類(lèi)型顯示處理、選擇執(zhí)行處理、保密處理和密碼輸入處理等多種處理；卡讀出器/記錄器14，用作IC卡12與主機(jī)13之間的通信接口，或者用于在IC卡1 2是非接觸型IC卡時(shí)，向IC卡12提供電能；以及電子圖章16，具有利用秘密密鑰的加密和編碼功能。電子圖章16被安裝在如移動(dòng)設(shè)備17等上。在此說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“移動(dòng)設(shè)備”包括如戒指、眼鏡、耳環(huán)、手鐲等可攜帶的部件。
遠(yuǎn)程服務(wù)器11具有存儲(chǔ)在其上、關(guān)于IC卡12的信息，作為備份。為了訪(fǎng)問(wèn)遠(yuǎn)程服務(wù)器11，需要實(shí)時(shí)通信。從而，在IC卡12、主機(jī)13和電子圖章16之間進(jìn)行驗(yàn)證。
IC卡12和主機(jī)13具有安全功能。IC卡12是接觸型IC卡，則通過(guò)作為接口的卡讀出器/記錄器14，針對(duì)IC卡12與主機(jī)13之間共有的保密校驗(yàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
IC卡12是非接觸型IC卡，則通過(guò)電磁感應(yīng)，從卡讀出器/記錄器14向IC卡12提供電能，并針對(duì)IC卡12與主機(jī)13之間共有的保密校驗(yàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
當(dāng)主機(jī)13和IC卡12確認(rèn)相互的真實(shí)性時(shí)，通過(guò)IC卡12和電子圖章16，利用公共密鑰密碼系統(tǒng)進(jìn)行用戶(hù)的驗(yàn)證。當(dāng)確認(rèn)用戶(hù)的真實(shí)性時(shí)，允許用戶(hù)使用IC卡12。在主機(jī)13的顯示器上顯示各種服務(wù)。當(dāng)用戶(hù)通過(guò)輸入設(shè)備15選擇了服務(wù)的種類(lèi)時(shí)，主機(jī)13執(zhí)行此服務(wù)。后面將對(duì)此進(jìn)行更為詳細(xì)的描述。
為了進(jìn)一步提高保密等級(jí)，除了上述這些，還可以使用戶(hù)通過(guò)輸入設(shè)備15將他/她的密碼輸入主機(jī)13，來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。在這種情況下，通過(guò)卡讀出器/記錄器14將密碼提供給IC卡12。在IC卡12內(nèi)部檢查密碼。當(dāng)確認(rèn)用戶(hù)的真實(shí)性，作為檢查的結(jié)果時(shí)，允許用戶(hù)使用IC卡112。
包含在電子圖章16中的秘密密鑰與公共密鑰相關(guān)。秘密密鑰和公共密鑰通過(guò)指定函數(shù)形成密鑰對(duì)。
例如，在廣泛被用作公共密鑰加密算法的RSA系統(tǒng)的情況下(下面將描述)，如下確定公共密鑰(此后，表示為Kp)和秘密密鑰(此后，表示為Ks)的密鑰對(duì)。
首先，選擇兩個(gè)素?cái)?shù)P和Q。這里，術(shù)語(yǔ)“素?cái)?shù)”表示除了這個(gè)數(shù)本身和1以外，不能被任何數(shù)整除的整數(shù)。例如，“素?cái)?shù)”為2、3、5、7、11、…。
然后，確定與公共密鑰Kp相對(duì)應(yīng)的數(shù)值E，并如下獲得與秘密密鑰Ks相對(duì)應(yīng)的數(shù)值D(D×E)％N1＝1 …… 公式1N1＝(P-1)×(Q-1)。
公式1左邊表示當(dāng)(D×E)除以N1時(shí)獲得的余數(shù)。從公式1左邊獲得數(shù)值D，以滿(mǎn)足等式1右邊的數(shù)值(＝1)。
這樣，獲得了公共密鑰Kp＝(E，N)和秘密密鑰Ks＝(D，N)。這里，通過(guò)N＝P×Q來(lái)獲得N。
由卡公司等相關(guān)組織自由方便地使用公共密鑰。秘密密鑰Ks被限定在電子圖章16中，而且是難以接近的。這樣，可以增加保密等級(jí)。
圖2是描述了圖1所示的IC卡12的結(jié)構(gòu)的方框圖。
參照?qǐng)D2，IC卡12包括天線(xiàn)電路201、整流電路202、時(shí)鐘提取電路203、解調(diào)電路204、恒壓發(fā)生電路205、上電復(fù)位電路206、調(diào)制電路207、具有驗(yàn)證功能的內(nèi)部邏輯電路208、作為指定密鑰存儲(chǔ)部分的公共密鑰存儲(chǔ)部分209、響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分210、隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分211、工作存儲(chǔ)器212、加密部分213、卡公司ID號(hào)碼存儲(chǔ)部分214、合成部分215、解碼部分216和比較部分217。
在輸入部分221(在圖2中，輸入部分221是接收部分，但也可以是與卡讀出器/記錄器14之間的接觸部分)中包括天線(xiàn)電路201、整流電路202、時(shí)鐘提取電路203和解調(diào)電路204。在輸出部分222(在圖2中，輸出部分222是發(fā)送部分，但也可以是與卡讀出器/記錄器14之間的接觸部分)中包括天線(xiàn)電路201、整流電路202、調(diào)制電路207和內(nèi)部邏輯電路208。輸入部分221和輸出部分222可以包括各自的天線(xiàn)電路和各自的整流電路。
天線(xiàn)電路201是發(fā)送/接收部分，從卡讀出器/記錄器14接收信號(hào)，也從IC卡12向卡讀出器/記錄器14發(fā)送信號(hào)。
整流電路202對(duì)通過(guò)天線(xiàn)電路201收到的信號(hào)進(jìn)行整流，并向時(shí)鐘提取電路203和解調(diào)電路204輸出整流后的信號(hào)。整流電路202還對(duì)來(lái)自調(diào)制電路207的信號(hào)進(jìn)行整流，并向天線(xiàn)電路201輸出整流后的信號(hào)。
時(shí)鐘提取電路203從通過(guò)天線(xiàn)電路201從卡讀出器/記錄器14收到的載波中提取內(nèi)部邏輯電路208等的操作所需的時(shí)鐘信號(hào)，并向內(nèi)部邏輯電路208輸出時(shí)鐘信號(hào)。
解調(diào)電路204對(duì)通過(guò)天線(xiàn)電路201從卡讀出器/記錄器14收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并向內(nèi)部邏輯電路208輸出解調(diào)的信號(hào)。
恒壓發(fā)生電路205向上電復(fù)位電路206和內(nèi)部邏輯電路208輸出恒定電壓。
上電復(fù)位電路206控制IC卡12的電源關(guān)閉/復(fù)位，并向內(nèi)部邏輯電路208輸出電源關(guān)閉/復(fù)位的控制信號(hào)。
調(diào)制電路207對(duì)指定的載波進(jìn)行調(diào)制，從而根據(jù)內(nèi)部邏輯電路208的控制使其具有任意波長(zhǎng)，并通過(guò)天線(xiàn)電路201向卡讀出器/記錄器14發(fā)送所得到的載波。
內(nèi)部邏輯電路208包括CPU(中央處理單元)、包括ROM和RAM等的存儲(chǔ)器，并控制IC卡12的每個(gè)元件。內(nèi)部電路208還接收比較部分217的比較結(jié)果227，并根據(jù)比較結(jié)果227，驗(yàn)證或拒絕用戶(hù)。
包括電路201到207的IC卡12的結(jié)構(gòu)是在卡讀出器/記錄器14與IC卡12以非接觸方式進(jìn)行通信的情況下的示例性結(jié)構(gòu)。本發(fā)明并不局限于這種結(jié)構(gòu)。在卡讀出器/記錄器14與IC卡12以非接觸方式進(jìn)行通信的情況下可以采用其他結(jié)構(gòu)。部分209到217是接觸型IC卡12和非接觸型IC卡12所共有的。
公共密鑰存儲(chǔ)部分209在其上存儲(chǔ)有多個(gè)公共密鑰Kp。這多個(gè)公共密鑰Kp是分別與多個(gè)卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的多個(gè)指定密鑰。在此示例中，指定密鑰是公共密鑰Kp，但指定密鑰也可以是秘密密鑰。
響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分210在其上存儲(chǔ)有響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A，用于從電子圖章16請(qǐng)求響應(yīng)。響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A被用于與包含在電子圖章16中的響應(yīng)請(qǐng)求ID 312A(圖3)相比較。當(dāng)響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A與響應(yīng)請(qǐng)求ID 312A匹配時(shí)，電子圖章16向IC卡12返回信號(hào)。下面將描述這些細(xì)節(jié)。
隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分211產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)D1。
工作存儲(chǔ)器212存儲(chǔ)隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分211產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)D1。
加密部分213根據(jù)與每個(gè)卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的公共密鑰Kp，對(duì)存儲(chǔ)在工作存儲(chǔ)器212中的隨機(jī)數(shù)D1和存儲(chǔ)在響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分210中的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A進(jìn)行加密。
卡公司ID號(hào)碼存儲(chǔ)部分214在其上存儲(chǔ)有每個(gè)卡公司的卡公司ID號(hào)碼214A。
合成部分215合成卡公司ID號(hào)碼214A、加密了的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A和加密了的隨機(jī)數(shù)(加密了的D1)。從內(nèi)部邏輯電路208通過(guò)調(diào)制電路207、整流電路202和天線(xiàn)電路201向卡讀出器/記錄器14發(fā)送合成后的數(shù)值。
從卡讀出器/記錄器14通過(guò)天線(xiàn)電路201、解調(diào)電路204和內(nèi)部邏輯電路208發(fā)送的加密了的隨機(jī)數(shù)D2，由解碼部分216根據(jù)公共密鑰Kp，解碼成隨機(jī)數(shù)D3。
比較部分217比較隨機(jī)數(shù)D3和隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分211所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)D1，并將比較結(jié)果217提供給內(nèi)部邏輯電路208。內(nèi)部邏輯電路208在隨機(jī)數(shù)D1和D3相互匹配時(shí)，驗(yàn)證用戶(hù)；而在隨機(jī)數(shù)D1和D3互不匹配時(shí)，拒絕用戶(hù)。
圖3是描述了電子圖章16的結(jié)構(gòu)的方框圖。
參照?qǐng)D3，電子圖章16包括天線(xiàn)電路301、整流電路302、時(shí)鐘提取電路303、解調(diào)電路304、恒壓發(fā)生電路305、上電復(fù)位電路306、調(diào)制電路307、內(nèi)部邏輯電路308、用于分離卡公司ID號(hào)碼與其他信息數(shù)據(jù)的分離部分309、卡公司ID號(hào)碼/秘密密鑰存儲(chǔ)部分310、解碼部分311、響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分312、作為比較部分的響應(yīng)請(qǐng)求ID存在/不存在確定部分313以及加密部分314。
在輸入部分321(在圖3中，輸入部分321是接收部分，但也可以是與卡讀出器/記錄器14之間的接觸部分)中包括天線(xiàn)電路301、整流電路302、時(shí)鐘提取電路303和解調(diào)電路304。在輸出部分322(在圖3中，輸出部分322是發(fā)送部分，但也可以是與卡讀出器/記錄器14之間的接觸部分)中包括天線(xiàn)電路301、整流電路302、調(diào)制電路307和內(nèi)部邏輯電路308。輸入部分321和輸出部分322可以包括各自的天線(xiàn)電路和各自的整流電路。
天線(xiàn)電路301是發(fā)送/接收部分，從卡讀出器/記錄器14接收信號(hào)，也從電子圖章16向卡讀出器/記錄器14發(fā)送信號(hào)。
整流電路302對(duì)通過(guò)天線(xiàn)電路301收到的信號(hào)進(jìn)行整流，并向時(shí)鐘提取電路303和解調(diào)電路304輸出整流后的信號(hào)。整流電路302還對(duì)來(lái)自調(diào)制電路307的信號(hào)進(jìn)行整流，并向天線(xiàn)電路301輸出整流后的信號(hào)。
時(shí)鐘提取電路303從通過(guò)天線(xiàn)電路301從卡讀出器/記錄器14收到的載波中提取內(nèi)部邏輯電路308等的操作所需的時(shí)鐘信號(hào)，并向內(nèi)部邏輯電路308輸出時(shí)鐘信號(hào)。
解調(diào)電路304對(duì)通過(guò)天線(xiàn)電路301從卡讀出器/記錄器14收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并向內(nèi)部邏輯電路308輸出解調(diào)的信號(hào)。
恒壓發(fā)生電路305向上電復(fù)位電路306和內(nèi)部邏輯電路308輸出恒定電壓。
上電復(fù)位電路306控制電子圖章16的電源關(guān)閉/復(fù)位，并向內(nèi)部邏輯電路308輸出電源關(guān)閉/復(fù)位的控制信號(hào)。
調(diào)制電路307對(duì)指定的載波進(jìn)行調(diào)制，從而根據(jù)內(nèi)部邏輯電路308的控制使其具有任意波長(zhǎng)，并通過(guò)天線(xiàn)電路301向卡讀出器/記錄器14發(fā)送所得到的載波。
內(nèi)部邏輯電路308包括CPU(中央處理單元)、包括ROM和RAM等的存儲(chǔ)器，并控制電子圖章16的每個(gè)元件。
包括電路301到307的電子圖章16的結(jié)構(gòu)是在卡讀出器/記錄器14與電子圖章16以非接觸方式進(jìn)行通信的情況下的示例性結(jié)構(gòu)。本發(fā)明并不局限于這種結(jié)構(gòu)。在卡讀出器/記錄器14與電子圖章16以非接觸方式進(jìn)行通信的情況下可以采用其他結(jié)構(gòu)。部分309到314是接觸型電子圖章和非接觸型電子圖章所共有的。
分離部分309將從卡讀出器/記錄器14發(fā)送、通過(guò)天線(xiàn)電路301、整流電路302、解調(diào)電路304和內(nèi)部邏輯電路308的信號(hào)分離為卡公司ID號(hào)碼214A和其他信息數(shù)據(jù)(根據(jù)公共密鑰Kp加密的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A和隨機(jī)數(shù)D1)。
卡公司ID號(hào)碼/秘密密鑰存儲(chǔ)部分310在其上存儲(chǔ)有分配與多個(gè)卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的多個(gè)秘密密鑰Ks。當(dāng)從分離部分309接收卡公司ID號(hào)碼214A時(shí)，卡公司ID號(hào)碼/秘密密鑰存儲(chǔ)部分310從多個(gè)秘密密鑰Ks中指定與卡公司ID號(hào)碼214A相對(duì)應(yīng)的秘密密鑰Ks，并將此秘密密鑰Ks提供給解碼部分311。
解碼部分311從分離部分309接收根據(jù)公共密鑰Kp加密了的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A和隨機(jī)數(shù)D1，并根據(jù)從卡公司ID號(hào)碼/秘密密鑰存儲(chǔ)部分310提供的秘密密鑰Ks，對(duì)請(qǐng)求ID 210A和隨機(jī)數(shù)D1進(jìn)行解碼。解碼的隨機(jī)數(shù)D1被稱(chēng)為“隨機(jī)數(shù)D2”。
響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分312具有要與接收到的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A相比較的響應(yīng)請(qǐng)求ID 312A。
響應(yīng)請(qǐng)求ID存在/不存在確定部分313將由解碼部分311解碼的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A與存儲(chǔ)在響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分312上的響應(yīng)請(qǐng)求ID 312A相比較。當(dāng)兩個(gè)ID相互匹配時(shí)，響應(yīng)請(qǐng)求ID存在/不存在確定部分313確定在接收到的信號(hào)中存在適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)請(qǐng)求ID。當(dāng)兩個(gè)ID互不匹配時(shí)，響應(yīng)請(qǐng)求ID存在/不存在確定部分313確定接收到的信號(hào)中不存在適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)請(qǐng)求ID。在每種情況下，都向加密部分314輸出確定信號(hào)313A。
當(dāng)確定信號(hào)是“YES”時(shí)(即，當(dāng)確定存在適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)請(qǐng)求ID時(shí))，加密部分314根據(jù)從卡公司ID號(hào)碼/秘密密鑰存儲(chǔ)部分310輸出的秘密密鑰Ks，對(duì)隨機(jī)數(shù)D2進(jìn)行加密。當(dāng)確定信號(hào)是“NO”時(shí)(即，當(dāng)確定不存在適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)請(qǐng)求ID時(shí))，加密部分314不對(duì)隨機(jī)數(shù)D2進(jìn)行加密，并終止處理。
電子圖章16最好被包括在移動(dòng)設(shè)備17中(圖1)。特別地，為了防止電子圖章16丟失，最好將電子圖章16附加在用戶(hù)經(jīng)常佩戴的如戒指、手鐲、耳環(huán)等時(shí)尚飾物或眼鏡上。
圖4是描述了圖1所示的卡讀出器/記錄器14的結(jié)構(gòu)的方框圖。
參照?qǐng)D4，卡讀出器/記錄器14包括調(diào)制電路401、解調(diào)電路402、天線(xiàn)電路403、非易失性存儲(chǔ)器404、信號(hào)處理電路405、控制電路406和輸入/輸出I/F(接口)電路407。
調(diào)制電路401調(diào)制來(lái)自信號(hào)處理電路405的信號(hào)，從而得到指定的載波，并向天線(xiàn)電路403提供所獲得的載波。例如，通過(guò)ASK(振幅移位鍵控)系統(tǒng)，由天線(xiàn)403發(fā)送頻率為13.56 MHz的載波。
解調(diào)電路402對(duì)來(lái)自天線(xiàn)電路403的指定載波進(jìn)行解調(diào)，并將獲得的載波提供給信號(hào)處理電路405。
信號(hào)處理電路405根據(jù)控制電路406的控制，檢測(cè)從IC卡12和電子圖章16輸入的數(shù)據(jù)，以及輸出給IC卡12和電子圖章16的數(shù)據(jù)，并處理在數(shù)據(jù)傳輸期間收到的信號(hào)。
控制電路406在其中包括CPU、存儲(chǔ)器等?？刂齐娐?06讀取并啟動(dòng)事先記錄在非易失性存儲(chǔ)器404中的控制程序，從而控制包含在卡讀出器/記錄器14中的每個(gè)電路，以及通過(guò)輸入/輸出I/F電路407與如主機(jī)13等上游設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
此后，將對(duì)利用公共密鑰密碼系統(tǒng)的第一示例的驗(yàn)證系統(tǒng)100所執(zhí)行的驗(yàn)證程序進(jìn)行描述。
圖5是描述了驗(yàn)證系統(tǒng)100所執(zhí)行的驗(yàn)證程序的流程圖330。圖5也示出了由驗(yàn)證系統(tǒng)100的哪些部分，即IC卡12、卡讀出器/記錄器14或電子圖章16來(lái)執(zhí)行哪些步驟。
如圖5所示，在步驟S101中，IC卡12通過(guò)隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分211隨機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)D1。
然后，在步驟S102中，加密部分213根據(jù)公共密鑰Kp，對(duì)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)D1和響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A進(jìn)行加密。通過(guò)卡讀出器/記錄器14，向電子圖章發(fā)送卡公司ID號(hào)碼214A、根據(jù)公共密鑰Kp加密了的隨機(jī)數(shù)D1和根據(jù)公共密鑰Kp加密了的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A。
在步驟S103中，電子圖章16根據(jù)接收到的卡公司ID號(hào)碼214A，指定秘密密鑰Ks。
在步驟S104中，解碼部分311根據(jù)在步驟S103中指定的秘密密鑰Ks，對(duì)加密了的隨機(jī)數(shù)D1和加密了的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A進(jìn)行解碼。從而，獲得解碼的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A和解碼的隨機(jī)數(shù)D1(即，D2)。
在步驟S105中，將解碼的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A與存儲(chǔ)在響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分312中的響應(yīng)請(qǐng)求ID 312A相比較，從而確定在收到的信號(hào)中是否存在適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)請(qǐng)求ID。當(dāng)確定不存在適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)請(qǐng)求ID(“NO”)時(shí)，終止處理(步驟S106)。當(dāng)確定存在適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)請(qǐng)求ID(“YES”)時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S107，加密部分314根據(jù)在步驟S103中指定的秘密密鑰Ks，對(duì)隨機(jī)數(shù)D2進(jìn)行加密。向IC卡12發(fā)送加密了的隨機(jī)數(shù)(加密了的D2)。
在步驟S108中，IC卡12根據(jù)公共密鑰Kp，對(duì)收到的加密了的隨機(jī)數(shù)D2進(jìn)行解碼，從而獲得隨機(jī)數(shù)D3。
在步驟S109中，將步驟S101中產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)D1與步驟S108中獲得的隨機(jī)數(shù)D3相比較。當(dāng)隨機(jī)數(shù)D1和D3相互匹配(“YES”)時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S110，確認(rèn)用戶(hù)的真實(shí)性。
當(dāng)步驟S109中，隨機(jī)數(shù)D1和D3互不匹配(“NO”)時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S111，拒絕用戶(hù)的真實(shí)性。
為了驗(yàn)證，最好IC卡12產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)的位數(shù)(范圍)長(zhǎng)一些，以保證足夠高的保密等級(jí)。通過(guò)在IC卡12和電子圖章16之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，可以多次進(jìn)行驗(yàn)證。但是，當(dāng)從電子圖章16返回的總次數(shù)超過(guò)閾值水平時(shí)，存在秘密密鑰被解密，導(dǎo)致保密等級(jí)下降的風(fēng)險(xiǎn)。因此，最好在電子圖章16中提供計(jì)數(shù)器，用于存儲(chǔ)從電子圖章16返回的次數(shù)。這樣，當(dāng)計(jì)數(shù)器的數(shù)值超過(guò)閾值水平時(shí)，可以采用適當(dāng)?shù)难b置來(lái)改變電子圖章16的密鑰。為了防止可能使秘密密鑰泄漏的集中解密(concentrated decipherment)，最好提供計(jì)數(shù)器，用于存儲(chǔ)在預(yù)設(shè)的短時(shí)間周期(基于驗(yàn)證處理的一個(gè)循環(huán)的短周期)內(nèi)返回的次數(shù)。這樣，當(dāng)計(jì)數(shù)器的數(shù)值超過(guò)預(yù)設(shè)的最大數(shù)目時(shí)，可以禁止從電子圖章16返回。
可以在電子圖章16的卡公司ID號(hào)碼/秘密密鑰存儲(chǔ)部分310中存儲(chǔ)缺省的秘密密鑰。在提供了擴(kuò)展存儲(chǔ)器區(qū)域的情況下，卡公司可以使卡公司ID號(hào)碼/秘密密鑰存儲(chǔ)部分310存儲(chǔ)其自己的ID號(hào)碼和與此ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的秘密密鑰。在這種情況下，卡公司可以選擇缺省的秘密密鑰或者它自己的密鑰。
在第一示例中，通過(guò)利用公共密鑰系統(tǒng)的電子圖章16和IC卡12來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。電子圖章16可以應(yīng)對(duì)公共密鑰系統(tǒng)和秘密密鑰系統(tǒng)。在秘密密鑰系統(tǒng)的情況下，與電子圖章16進(jìn)行通信的設(shè)備提供有加密和解密功能。
在第一示例中，將按照本發(fā)明的電子圖章用于改進(jìn)用作現(xiàn)金卡等的IC卡的保密等級(jí)。本發(fā)明同樣可以用于改進(jìn)電子商務(wù)、加密的電子郵件等的保密等級(jí)。(示例2)圖6A是按照本發(fā)明的第二示例描述了驗(yàn)證系統(tǒng)100A的方框圖。驗(yàn)證系統(tǒng)100A與圖1所示的驗(yàn)證系統(tǒng)100之間的區(qū)別在于驗(yàn)證系統(tǒng)100A包括IC卡12A和電子圖章16A。電子圖章16A被安裝在如移動(dòng)設(shè)備17A等上。在其他方面，驗(yàn)證系統(tǒng)100A與驗(yàn)證系統(tǒng)100相同，并將省略對(duì)其的詳細(xì)描述。
除了存儲(chǔ)在IC卡12和電子圖章16中的信息之外，IC卡12A和電子圖章16A在其上還存儲(chǔ)有用戶(hù)固有的信息，以便比第一示例中進(jìn)一步改進(jìn)保密等級(jí)。
圖6B是描述了圖6A所示的IC卡12A的結(jié)構(gòu)的方框圖。相似的參考數(shù)字表示與圖2中相似的那些元件，并將省略對(duì)其的詳細(xì)描述。
參照?qǐng)D6B，IC卡12A包括天線(xiàn)電路201、整流電路202、時(shí)鐘提取電路203、解調(diào)電路204、恒壓發(fā)生電路205、上電復(fù)位電路206、調(diào)制電路207、內(nèi)部邏輯電路208、公共密鑰存儲(chǔ)部分209、響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分210、隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分211、工作存儲(chǔ)器212、加密部分213、卡公司ID號(hào)碼存儲(chǔ)部分214、合成部分215、解碼部分216A、用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分218、混雜操作部分219和比較部分217A。IC卡12A與圖2所示的IC卡12之間的區(qū)別在于解碼部分216A、用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分218、混雜操作部分219和比較部分217A。
用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分218存儲(chǔ)用戶(hù)固有的信息218A。例如，用戶(hù)固有的信息可以是秘密、用戶(hù)的簽名、指紋、聲波紋、視網(wǎng)膜圖樣或用戶(hù)臉部的照片。
混雜操作部分219關(guān)于存儲(chǔ)在工作存儲(chǔ)器212中的隨機(jī)數(shù)D1和存儲(chǔ)在用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分218中的用戶(hù)固有的信息218A，執(zhí)行混雜操作，并產(chǎn)生和輸出混雜操作數(shù)據(jù)H1。
解碼部分216A根據(jù)公共密鑰Kp，對(duì)從卡讀出器/記錄器14通過(guò)天線(xiàn)電路201、整流電路202、解調(diào)電路204和內(nèi)部邏輯電路208發(fā)送的加密了的混雜操作數(shù)據(jù)H2進(jìn)行解碼。從而，獲得混雜操作數(shù)據(jù)H3。
比較部分217A將混雜操作數(shù)據(jù)H3與通過(guò)混雜操作部分219的混雜操作所獲得的混雜操作數(shù)據(jù)H1相比較，并將比較結(jié)果227A提供給內(nèi)部邏輯電路208。
當(dāng)混雜操作數(shù)據(jù)H3與混雜操作數(shù)據(jù)H1匹配時(shí)，內(nèi)部邏輯電路208驗(yàn)證用戶(hù)。當(dāng)混雜操作數(shù)據(jù)H3與混雜操作數(shù)據(jù)H1不匹配時(shí)，內(nèi)部邏輯電路208拒絕用戶(hù)。
圖7是描述了電子圖章16A的結(jié)構(gòu)的方框圖。相似的參考數(shù)字表示與圖3中相似的那些元件，并將省略對(duì)其的詳細(xì)描述。
參照?qǐng)D7，電子圖章16A包括天線(xiàn)電路301、整流電路302、時(shí)鐘提取電路303、解調(diào)電路304、恒壓發(fā)生電路305、上電復(fù)位電路306、調(diào)制電路307、內(nèi)部邏輯電路308、分離部分309、卡公司ID號(hào)碼/秘密密鑰存儲(chǔ)部分310、解碼部分311、響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分312、響應(yīng)請(qǐng)求ID存在/不存在確定部分313、用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分317、混雜操作部分315和加密部分316A。電子圖章16A與圖3所示的電子圖章16之間的區(qū)別在于用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分317、混雜操作部分315和加密部分316A。
用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分317存儲(chǔ)用戶(hù)固有的信息317A。例如，用戶(hù)固有的信息可以是秘密、用戶(hù)的簽名、指紋、聲波紋、視網(wǎng)膜圖樣或用戶(hù)臉部的照片。
混雜操作部分315關(guān)于隨機(jī)數(shù)D2和存儲(chǔ)在用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分317中的用戶(hù)固有的信息317A，執(zhí)行混雜操作，并產(chǎn)生和輸出混雜操作數(shù)據(jù)H2。
如下面參照?qǐng)D8所描述的那樣，當(dāng)響應(yīng)請(qǐng)求ID存在/不存在確定部分313的確定結(jié)果是“YES”時(shí)(即，當(dāng)確定存在適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)請(qǐng)求ID時(shí))，加密部分316A根據(jù)從卡公司ID號(hào)碼/秘密密鑰存儲(chǔ)部分310提供的秘密密鑰Ks，對(duì)從混雜操作部分315提供的混雜操作數(shù)據(jù)H2進(jìn)行加密。當(dāng)確定結(jié)果是“NO”時(shí)(即，當(dāng)確定不存在適當(dāng)?shù)恼?qǐng)求響應(yīng)ID時(shí))，不對(duì)從混雜操作部分315提供的混雜操作數(shù)據(jù)H2進(jìn)行加密，并終止處理。
第二示例中的卡讀出器/記錄器14的結(jié)構(gòu)與第一示例中的卡讀出器/記錄器14的結(jié)構(gòu)相同，并將省略對(duì)它的描述。
圖8是描述了驗(yàn)證系統(tǒng)100A所執(zhí)行的驗(yàn)證程序的流程圖330A。
如圖8所示，在步驟S201中，IC卡12A通過(guò)隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分211隨機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)D1。
然后，在步驟S202中，加密部分213根據(jù)公共密鑰Kp，對(duì)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)D1和響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A進(jìn)行加密。通過(guò)卡讀出器/記錄器14，向電子圖章發(fā)送卡公司ID號(hào)碼214A、根據(jù)公共密鑰Kp加密了的隨機(jī)數(shù)D1和根據(jù)公共密鑰Kp加密了的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A。
在步驟S203中，電子圖章16A根據(jù)接收到的卡公司ID號(hào)碼214A，指定秘密密鑰Ks。
在步驟S204中，解碼部分311根據(jù)在步驟S203中指定的秘密密鑰Ks，對(duì)加密了的隨機(jī)數(shù)D1和加密了的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A進(jìn)行解碼。從而，獲得解碼的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A和解碼的隨機(jī)數(shù)D1(即，D2)。
在步驟S205中，由混雜操作部分315對(duì)隨機(jī)數(shù)D2和存儲(chǔ)在用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分317中的用戶(hù)固有信息317A進(jìn)行混雜操作。從而，產(chǎn)生混雜操作數(shù)據(jù)H2。
在步驟206中，將解碼的響應(yīng)請(qǐng)求ID 210A與存儲(chǔ)在響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分312中的響應(yīng)請(qǐng)求ID 312A相比較，從而確定在收到的信號(hào)中是否存在適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)請(qǐng)求ID。當(dāng)確定不存在適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)請(qǐng)求ID(“NO”)時(shí)，終止處理(步驟S207)。當(dāng)確定存在適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)請(qǐng)求ID(“YES”)時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S208。
在步驟S208中，加密部分316A根據(jù)在步驟S203中指定的秘密密鑰Ks，對(duì)在步驟S205中獲得的混雜操作數(shù)據(jù)H2進(jìn)行加密。向IC卡12A發(fā)送加密了的混雜操作數(shù)據(jù)H2。
在步驟S209中，IC卡12A利用在步驟S201中獲得的隨機(jī)數(shù)D1和存儲(chǔ)在用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分218中的用戶(hù)固有信息218A，進(jìn)行混雜操作，從而產(chǎn)生混雜操作數(shù)據(jù)H1。
在步驟S210中，解碼部分216A根據(jù)公共密鑰Kp，對(duì)IC卡12A所接收到的加密了的混雜操作數(shù)據(jù)H2進(jìn)行解碼，從而獲得混雜操作數(shù)據(jù)H3。
在步驟S211中，將步驟S209中產(chǎn)生的混雜操作數(shù)據(jù)H1與步驟S210中獲得的混雜操作數(shù)據(jù)H3相比較。當(dāng)混雜操作數(shù)據(jù)H1和H3相互匹配(“YES”)時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S212，確認(rèn)用戶(hù)的真實(shí)性。
當(dāng)混雜操作數(shù)據(jù)H1和步驟S210中的混雜操作數(shù)據(jù)H3不匹配(“NO”)時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S213，拒絕用戶(hù)的真實(shí)性。
按照上述加密技術(shù)，對(duì)被拋棄的密鑰的管理是很重要的。在第二示例中，使用了用戶(hù)固有的信息，從而降低了拋棄密鑰的頻率。例如，當(dāng)電子圖章16A遺失時(shí)，可以構(gòu)造新發(fā)布的電子圖章16A，以具有相同的密鑰。在這種情況下，僅通過(guò)改變記錄在用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分218中的用戶(hù)固有的信息218A，就可以保證安全性。例如，即使諸如相同家庭的多個(gè)用戶(hù)使用相同的密鑰，仍能通過(guò)用戶(hù)固有的信息來(lái)指定用戶(hù)。因此，可以降低被拋棄的密鑰的數(shù)目。所記錄的用戶(hù)固有信息是電子數(shù)據(jù)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))。即使信息物理上相同，如在聲波紋的情況下，但每次記錄，記錄為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的信息則不同。因此，決不缺乏固有的信息。
在第二示例中，在IC卡12A和電子圖章16A之間進(jìn)行驗(yàn)證。為了在政府辦公室的柜臺(tái)等地利用電子圖章16A進(jìn)行驗(yàn)證，代替IC卡12A，可以使用驗(yàn)證用的個(gè)人計(jì)算機(jī)。當(dāng)確認(rèn)電子圖章16A是真的時(shí)，在個(gè)人計(jì)算機(jī)的屏幕上顯示用戶(hù)固有的信息。操作者利用這些用戶(hù)固有的信息，從而在視覺(jué)上確認(rèn)用戶(hù)的真實(shí)性。
如上述示例中所述，利用按照本發(fā)明的電子圖章可以極大地改進(jìn)驗(yàn)證的保密等級(jí)。
例如，可以如下進(jìn)行利用按照本發(fā)明的電子圖章的驗(yàn)證。創(chuàng)建公共密鑰密碼系統(tǒng)能夠使用的公共密鑰和秘密密鑰。公共密鑰向需要驗(yàn)證的卡公司、與其進(jìn)行電子商務(wù)的商業(yè)操作員和其他相關(guān)方公開(kāi)。將秘密密鑰限定在電子圖章中，并將電子圖章分配給希望具有秘密密鑰的人。電子圖章以與已登記的圖章相同的方式使用。
圖9示出了可以應(yīng)用按照本發(fā)明的電子圖章的多種場(chǎng)合。在圓括號(hào)中的表示相應(yīng)的傳統(tǒng)驗(yàn)證方法。
通常，為了用卡購(gòu)物，通過(guò)視覺(jué)上確認(rèn)簽名來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。為了用卡從銀行賬戶(hù)中提取現(xiàn)金、利用便攜式電話(huà)等遙控家用電器、用卡為便攜式電話(huà)等結(jié)賬、進(jìn)入個(gè)人計(jì)算機(jī)以及打開(kāi)電子鎖，都通過(guò)輸入密碼進(jìn)行驗(yàn)證。為了管理進(jìn)入和離開(kāi)建筑物或房間、支付汽油和高速公路費(fèi)用、支付火車(chē)票和付費(fèi)電話(huà)，都通過(guò)卡本身進(jìn)行驗(yàn)證?？ǖ膿碛姓弑淮_定為卡的實(shí)際使用者。為了防止汽車(chē)失竊，通過(guò)汽車(chē)鑰匙進(jìn)行驗(yàn)證。汽車(chē)鑰匙的擁有者被確定為汽車(chē)的實(shí)際使用者。在城市辦公室的柜臺(tái)等地，通過(guò)傳統(tǒng)的圖章進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)收到掛號(hào)信時(shí)，通過(guò)傳統(tǒng)的圖章或簽名進(jìn)行驗(yàn)證。防止昂貴家用電器的失竊，依賴(lài)于每個(gè)人的警惕。對(duì)這些家電的使用不需要任何驗(yàn)證。
在這些領(lǐng)域中，按照本發(fā)明的電子圖章可以與傳統(tǒng)的驗(yàn)證方法相結(jié)合。這樣，可以顯著的改進(jìn)保密等級(jí)，而不給用戶(hù)增加任何負(fù)擔(dān)。當(dāng)失竊時(shí)，很容易注意到按照本發(fā)明的電子圖章的丟失，從而可以盡快采取減少損失的對(duì)策。只丟失了電子圖章不可能引起任何損失。
通常，傳統(tǒng)的圖章被用于在城市辦公室的柜臺(tái)等地進(jìn)行驗(yàn)證，或者用于在收到掛號(hào)信時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證?？紤]到將來(lái)將要實(shí)現(xiàn)的數(shù)字政府，在數(shù)字政府中，關(guān)于每個(gè)個(gè)人的信息將形成電子數(shù)據(jù)，并提供各種信息和服務(wù)，以及利用電子數(shù)據(jù)來(lái)管理每個(gè)人的權(quán)利和義務(wù)，使用按照本發(fā)明的電子圖章來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的圖章將是非常有效的。
昂貴的家用電器，當(dāng)具有驗(yàn)證功能時(shí)，在失竊之后，將不能夠使用?？梢詾槿珉娨?、電冰箱、視頻設(shè)備和照相機(jī)等電子設(shè)備提供驗(yàn)證功能，使得在操作這些設(shè)備之前，需要使用電子圖章的驗(yàn)證。這樣，沒(méi)有電子圖章，則不能操作這些設(shè)備。在較為緊張的鄰里關(guān)系的情況下，這種功能是有效的。
可以為諸如火車(chē)通票等IC卡提供利用按照本發(fā)明的電子圖章的驗(yàn)證功能。這樣，單獨(dú)的IC卡并不能起作用。從而，可以預(yù)期當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)卡時(shí)，它們將會(huì)將這些卡交給警察或其他權(quán)威機(jī)構(gòu)。
如上所述，本發(fā)明提供了一種電子圖章，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)秘密密鑰的加密和解密，從而顯著地改進(jìn)了保密等級(jí)，而不給用戶(hù)增加任何負(fù)擔(dān)。
在將諸如簽名、指紋、聲波紋、視網(wǎng)膜圖樣和用戶(hù)臉部的照片等用戶(hù)固有的信息做成電子數(shù)據(jù)形式，并針對(duì)利用加密技術(shù)的驗(yàn)證，接收和發(fā)射這些電子數(shù)據(jù)的情況下，可以顯著改進(jìn)驗(yàn)證的保密等級(jí)。
當(dāng)將電子圖章附加在用戶(hù)經(jīng)常佩戴的如戒指、手鐲、耳環(huán)等時(shí)尚飾物或眼鏡上時(shí)，則電子圖章不太可能丟失。從而，進(jìn)一步改進(jìn)了保密等級(jí)。如果丟失或失竊，也很容易注意到電子圖章的丟失。從而，可以比使用不重要的密碼時(shí)更快地采取減少損失的對(duì)策。
在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚并能夠?qū)崿F(xiàn)多種其他的修改。因此，并未將這里所附的權(quán)利要求的范圍限制于這里所進(jìn)行的描述，而只是概括地解釋了權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種電子圖章，其包括輸入部分，用于輸入根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；秘密密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰；解碼部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)輸入的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼；加密部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)解碼的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；以及輸出部分，用于輸出根據(jù)秘密密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)。
2.按照權(quán)利要求1所述的電子圖章，其特征在于當(dāng)輸入部分輸入根據(jù)指定密鑰加密了的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID時(shí)，解碼部分根據(jù)秘密密鑰，對(duì)輸入的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID進(jìn)行解碼，所述電子圖章還包括響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)第二響應(yīng)請(qǐng)求ID；以及比較部分，用于比較解碼的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID與第二響應(yīng)請(qǐng)求ID，以及當(dāng)解碼的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID與第二響應(yīng)請(qǐng)求ID匹配時(shí)，加密部分對(duì)解碼的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密。
3.按照權(quán)利要求1所述的電子圖章，其特征在于秘密密鑰存儲(chǔ)部分存儲(chǔ)分別與多個(gè)卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的多個(gè)秘密密鑰，以及當(dāng)輸入部分輸入卡公司ID號(hào)碼時(shí)，秘密密鑰存儲(chǔ)部分在多個(gè)秘密密鑰中指定與輸入的卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的秘密密鑰。
4.按照權(quán)利要求1所述的電子圖章，其特征在于指定密鑰是公共密鑰，而且秘密密鑰和公共密鑰通過(guò)指定函數(shù)形成密鑰對(duì)。
5.一種包括按照權(quán)利要求1所述的電子圖章的移動(dòng)設(shè)備。
6.一種IC卡，其包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；指定密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)指定密鑰；加密部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；輸出部分，用于輸出根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；輸入部分，用于輸入根據(jù)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；解碼部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)輸入的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼；以及比較部分，用于將隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與解碼的隨機(jī)數(shù)相比較。
7.按照權(quán)利要求6所述的IC卡，其特征在于還包括驗(yàn)證部分，用于在隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與解碼的隨機(jī)數(shù)匹配時(shí)，驗(yàn)證用戶(hù)；以及在隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與解碼的隨機(jī)數(shù)不匹配時(shí)，拒絕用戶(hù)。
8.按照權(quán)利要求6所述的IC卡，其特征在于還包括響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)響應(yīng)請(qǐng)求ID，其中加密部分根據(jù)指定密鑰，對(duì)響應(yīng)請(qǐng)求ID進(jìn)行加密，以及輸出部分輸出加密的響應(yīng)請(qǐng)求ID。
9.按照權(quán)利要求6所述的IC卡，其特征在于還包括卡公司ID號(hào)碼存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)卡公司ID號(hào)碼，其中，輸出部分輸出卡公司ID號(hào)碼。
10.按照權(quán)利要求6所述的IC卡，其特征在于指定密鑰存儲(chǔ)部分存儲(chǔ)分別與多個(gè)卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的多個(gè)指定密鑰。
11.按照權(quán)利要求6所述的IC卡，其特征在于指定密鑰是公共密鑰，而且秘密密鑰和公共密鑰通過(guò)指定函數(shù)形成密鑰對(duì)。
12.一種驗(yàn)證系統(tǒng)，它包括IC卡，及電子圖章，其中所述IC卡包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；指定密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)指定密鑰；第一加密部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；第一輸出部分，用于輸出根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；所述電子圖章包括第二輸入部分，用于輸入根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；秘密密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰；第二解碼部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼；第二加密部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)根據(jù)秘密密鑰解碼了的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；以及第二輸出部分，用于輸出根據(jù)秘密密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；所述IC卡還包括第一輸入部分，用于輸入根據(jù)秘密密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；第一解碼部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)根據(jù)秘密密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼；以及比較部分，用于將隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與根據(jù)指定密鑰解碼的隨機(jī)數(shù)相比較；而且所述IC卡和所述電子圖章相互交換用于進(jìn)行驗(yàn)證的數(shù)據(jù)。
13.按照權(quán)利要求12所述的驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于所述IC卡還包括驗(yàn)證部分，用于在隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與根據(jù)指定密鑰解碼的隨機(jī)數(shù)匹配時(shí)，驗(yàn)證用戶(hù)；以及在隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與根據(jù)指定密鑰解碼的隨機(jī)數(shù)不匹配時(shí)，拒絕用戶(hù)。
14.按照權(quán)利要求12所述的驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于指定密鑰是公共密鑰，而且秘密密鑰和公共密鑰通過(guò)指定函數(shù)形成密鑰對(duì)。
15.一種電子圖章，其包括輸入部分，用于輸入根據(jù)指定密鑰加密的隨機(jī)數(shù)；秘密密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰；解碼部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)輸入的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼；用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)用戶(hù)固有的信息；混雜(hash)操作部分，利用解碼的隨機(jī)數(shù)和用戶(hù)固有的信息執(zhí)行混雜操作，從而輸出混雜操作結(jié)果；加密部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)混雜操作結(jié)果進(jìn)行加密；以及輸出部分，用于輸出加密了的混雜操作結(jié)果。
16.按照權(quán)利要求15所述的電子圖章，其特征在于當(dāng)輸入部分輸入根據(jù)指定密鑰加密了的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID時(shí)，解碼部分根據(jù)秘密密鑰，對(duì)輸入的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID進(jìn)行解碼，電子圖章還包括響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)第二響應(yīng)請(qǐng)求ID；以及比較部分，用于比較解碼的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID與第二響應(yīng)請(qǐng)求ID，以及當(dāng)解碼的第一響應(yīng)請(qǐng)求ID與第二響應(yīng)請(qǐng)求ID匹配時(shí)，加密部分對(duì)混雜操作結(jié)果進(jìn)行加密。
17.按照權(quán)利要求15所述的電子圖章，其特征在于秘密密鑰存儲(chǔ)部分存儲(chǔ)分別與多個(gè)卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的多個(gè)秘密密鑰，以及當(dāng)輸入部分輸入卡公司ID號(hào)碼時(shí)，秘密密鑰存儲(chǔ)部分在多個(gè)秘密密鑰中指定與輸入的卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的秘密密鑰。
18.按照權(quán)利要求15所述的電子圖章，其特征在于指定密鑰是公共密鑰，而且秘密密鑰和公共密鑰通過(guò)指定函數(shù)形成密鑰對(duì)。
19.一種包括按照權(quán)利要求15所述的電子圖章的移動(dòng)設(shè)備。
20.一種IC卡，其包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；指定密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)指定密鑰；加密部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；輸出部分，用于輸出根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)用戶(hù)固有的信息；混雜操作部分，利用產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)和用戶(hù)固有的信息進(jìn)行混雜操作，從而輸出第一混雜操作結(jié)果；輸入部分，用于輸入根據(jù)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰加密了的第二混雜操作結(jié)果；解碼部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)輸入的第二混雜操作結(jié)果進(jìn)行解碼；以及比較部分，用于將從混雜操作部分輸出的第一混雜操作結(jié)果與解碼的第二混雜操作結(jié)果相比較。
21.按照權(quán)利要求20所述的IC卡，其特征在于還包括驗(yàn)證部分，用于在從混雜操作部分輸出的第一混雜操作結(jié)果與解碼的第二混雜操作結(jié)果匹配時(shí)，驗(yàn)證用戶(hù)；以及在從混雜操作部分輸出的第一混雜操作結(jié)果與解碼的第二混雜操作結(jié)果不匹配時(shí)，拒絕用戶(hù)。
22.按照權(quán)利要求20所述的IC卡，其特征在于還包括響應(yīng)請(qǐng)求ID存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)響應(yīng)請(qǐng)求ID，其中加密部分根據(jù)指定密鑰，對(duì)響應(yīng)請(qǐng)求ID進(jìn)行加密，以及輸出部分輸出加密的響應(yīng)請(qǐng)求ID。
23.按照權(quán)利要求20所述的IC卡，其特征在于還包括卡公司ID號(hào)碼存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)卡公司ID號(hào)碼，其中，輸出部分輸出卡公司ID號(hào)碼。
24.按照權(quán)利要求20所述的IC卡，其特征在于指定密鑰存儲(chǔ)部分存儲(chǔ)分別與多個(gè)卡公司ID號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的多個(gè)指定密鑰。
25.按照權(quán)利要求20所述的IC卡，其特征在于指定密鑰是公共密鑰，而且秘密密鑰和公共密鑰通過(guò)指定函數(shù)形成密鑰對(duì)。
26.一種驗(yàn)證系統(tǒng)，它包括IC卡，及電子圖章，其中所述IC卡包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生部分，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；指定密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)指定密鑰；第一加密部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；第一輸出部分，用于輸出根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；第一用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)用戶(hù)固有的信息；以及第一混雜操作部分，利用存儲(chǔ)在第一用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分中的用戶(hù)固有信息和產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，進(jìn)行混雜操作，從而輸出第一混雜操作結(jié)果；所述電子圖章包括第二輸入部分，用于輸入加密了的隨機(jī)數(shù)；秘密密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰；第二解碼部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)加密了的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼；第二用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)用戶(hù)固有的信息；第二混雜操作部分，利用存儲(chǔ)在第二用戶(hù)固有信息存儲(chǔ)部分中的用戶(hù)固有信息和解碼的隨機(jī)數(shù)，進(jìn)行混雜操作，從而輸出第二混雜操作結(jié)果；第二加密部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)第二混雜操作結(jié)果進(jìn)行加密；以及第二輸出部分，用于輸出加密了的第二混雜操作結(jié)果；所述IC卡還包括第一輸入部分，用于輸入加密了的第二混雜操作結(jié)果；第一解碼部分，用于根據(jù)指定密鑰，對(duì)加密了的第二混雜操作結(jié)果進(jìn)行解碼；比較部分，用于將第一混雜操作結(jié)果與解碼的第二混雜操作結(jié)果相比較；而且所述IC卡和所述電子圖章相互交換用于進(jìn)行驗(yàn)證的數(shù)據(jù)。
27.按照權(quán)利要求26所述的驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于所述IC卡還包括驗(yàn)證部分，用于在第一混雜操作結(jié)果與解碼的第二混雜操作結(jié)果配時(shí)，驗(yàn)證用戶(hù)；以及在第一混雜操作結(jié)果與解碼的第二混雜操作結(jié)果不匹配時(shí)，拒絕用戶(hù)。
28.按照權(quán)利要求26所述的驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于指定密鑰是公共密鑰，而且秘密密鑰和公共密鑰通過(guò)指定函數(shù)形成密鑰對(duì)。
全文摘要
一種電子圖章，包括輸入部分，用于輸入根據(jù)指定密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)；秘密密鑰存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)與指定密鑰相關(guān)的秘密密鑰；解碼部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)輸入的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解碼；加密部分，用于根據(jù)秘密密鑰，對(duì)解碼的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；以及輸出部分，用于輸出根據(jù)秘密密鑰加密了的隨機(jī)數(shù)。
文檔編號(hào)G06K19/00GK1479216SQ0315251
公開(kāi)日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2003年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月2日
發(fā)明者張小牤, 森田晃明, 永廣雅之, 之, 張小 , 明 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社