JPH11505650A - 受動電子データキャリアを持つ識別媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、受動電子データキャリアを有し、関連する読み取り／書き込み局ＷＲと非接触かつコード化通信を行う識別媒体に関する。上記媒体はメモリ（４２）の中に共通データフィールドＣＤＦを備えるデータ構成を有し、共通データフィールドＣＤＦはマスタデータ（４４）を含み、マスタデータ（４４）の変更または複製はできず、用途データフィールドＡＤＦは区分化でき、複数の独立用途は用途区分（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）として入力できる。このため、すべての読み取り／書き込み局ＷＲに有効な階層許可システムＡを設定し、システムを用いて識別媒体ＩＭ−Ｓの初期化を行わなければならず、個々の用途が互いに影響を及ぼすことはない。

Description

【発明の詳細な説明】 受動電子データキャリアを持つ識別媒体 本発明は、請求項１の導入部に従う受動電子データキャリアを持つ識別媒体、 請求項１７に従うこのような識別媒体を持つシステム、および請求項２０に従う 識別媒体初期化する方法に関する。このような識別媒体は、様々な用途、例えば 、会社の特定地域用アクセスカード（電子コード）、時間管理用アクセスカード 、データシステムのような器機の使用のためのアクセス媒体、またはサービスを 得るためのクレジット／デビットカードに用いられることが知られている。個別 の用途毎に個別の媒体が、例えば、カードまたは電子コードの形態で必要とされ る。ユーザが利用を望む新しい用途は、追加の新しい媒体を必要とする。このた め、様々な用途での利用を望むユーザは個々の媒体に対応する番号を携えなけれ ばならない。これはコストがかかるとともに面倒であり、上記非常に多数の媒体 またはカードの１つを紛失したり忘れる恐れがあり、必要時に同一の媒体を用い ることができない。 したがって、本発明の課題は従来の知られている解決法の欠点および制限を克 服し、いくつかの独立した用途を１つの媒体で用いることができる識別媒体を提 供することである。取り扱いは簡単かつ非接触であり、両手を使用しない方法で 信頼性のある操作が行えなければならない。伝送データのセキュリティは、企て られた詐欺を含む過失および紛失に関しても保証されなければならず、異なる用 途の独立性は十分に守られなければならないので、他の用途が望まれない影響を 及ぼさないことが可能である。さらに、同一の識別媒体上に引き続いて追加でき ることが、付加される用途にとって望ましい。 本発明によると、この課題は請求項１に従う識別媒体によって解決される。 その従属請求項はさらに有利に本発明を発展したものに関する。 本発明は、以下の実施形態および添付図面に関連してより詳細に説明されてい る。図面は以下の通りである。 図１は、区分化された（セグメント化された）用途データフィールドＡＤを持 つ本発明に係る識別媒体を示す。 図２は、関連する分散された読み取り／書き込み局ＷＲを示す。 図３ａおよび図３ｂは、広域アンテナを持つ識別媒体の構造を示す。 図４ａおよび図４ｂは、いくつかの用途（アプリケーション）区分（セグメン ト）を持つ共通データフィールドおよび区分化された用途データフィールドを持 つデータ構成を示す。 図５は、区分ヘッダＳＣＤＦおよび用途データフィールドＳＡＤＦを持つ用途 区分のデータ構成を示す。 図６は、実施されたスタンプ（Stamp）を持つ用途区分のデータ構成を示す。 図７は、構成レベルと実施されたスタンプとの関連を示す。 図８ａおよび図８ｂは、構成レベルを持つすべての識別媒体およびすべての関 連する読み取り／書き込み局の階層的な許可概念Ａを示す。 図９は、構成レベルとデータ構成とのリンクを示す。 図１０は、識別媒体の複製不可能な作成を示す。 図１１は、識別媒体と読み取り／書き込み局との間の通信の機能およびシーケ ンスを示す。 図１２は、用途データフィールド内のシャドーメモリ（シャドー記憶装置）の 機能を示す。 図１３は、ＡＤＦ内の用途区分としての共通キャッシュ区分を示す。 図１４は、共通キャッシュ区分を持つデータ構成の一例を示す。 図１５は、区分化された識別媒体と区分化されていない識別媒体とのシステム 互換性を示す。 図１６は、いくつかの別個の用途、いくつかの読み取り／書き込み局およびい くつかの区分化された識別媒体を持つシステムの一例を示す。 図１７は、休日のロケーションにいくつかの別個の用途を持つシステムの使用 例を示す。 図１８および図１９は、個人のブレスレット上に識別キャリアとして携帯でき る識別媒体の例を示す。 図１は、集積された受動データキャリアＭＩを持つ本発明に係る識別媒体ＩＭ −Ｓの概略図であり、それの動作エネルギは読み取り／書き込み局ＷＲによって 供給され、ＨＦアンテナ４５によって途中で奪われる（途中で受信される）。デ ータキャリアＭＩは、制御電子装置（制御エレクトロニクス）４３とともにプロ セッサ４１および（例えば、ＥＥＰＲＯＭの形態を取る）データ記憶装置４２を 持つ高集積の特定チップ（ＡＳＩＣ）を有する。制御電子装置およびプロセッサ は外部および内部のデータ交換全体を制御し、伝送データを符号化し、受信デー タを復号し、アンテナ４５に供給するための高周波部分全体を含み、これには伝 送局ＷＲからエネルギおよびデータを受信するためのクロックの準備および同期 化も含む。 アンテナ４５は、図３ｂに示されるように、比較的広域の構成を有することが できるので、すべての用途または用途区分Ｓ１，Ｓ２、Ｓ３のために比較的広い 通信範囲Ｒがある。 矢印２０は読み取り／書き込み局ＷＲ（図２参照）とのＨＦ通信図を示す。デ ータキャリアＭＩは、チェックサム制御ＣＲＣおよび暗号化アルゴリズム５２と いったセキュリティ機能を持つ変えられない（改変不可能な）システムプログラ ムを含む。データ記憶装置または記憶装置（メモリ）４２は、個々のユーザまた は許可取得者の自由に利用できる用途のためのいくつかの個別の用途区分Ｓ１、 Ｓ２、Ｓ３を含む（ＳＳＣ）。以下に説明するように、メモリ４２は共通データ フィールドＣＤＦを持つデータ構成を有し、このＣＤＦは、唯一の記録番号４４ 、区分化された用途データフィールドＡＤＦを持つ改変不可能なそして複製不可 能なマスターデータを含み、ここでは用途区分Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３内のいくつかの 独立した用途（Ａｐｐ１、Ａｐｐ２、Ａｐｐ３）を書き込みまたは入力でき、各 用途区分は区分識別を含む。すべての識別媒体ＩＭ−Ｓおよび関連するすべての 読み取り／書き込み局ＷＲに対して、各識別媒体ＩＭ−Ｓの初期化を行わなけれ ばならず、かつ用途区分Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３（図８および図１０参照）を持つ独立 したすべての用途の相互の無影響性を確実にする階層許可システムＡが決められ る。この構築の結果、本発明に係る識別キャリアはいずれの用途に対しても読み 出したり修正することはできず、ハードウェアの複製もできない。 図２は、上記媒体ＩＭ−Ｓと非接触の通信を行うための識別媒体ＩＭ−Ｓに関 連し、分散方式で機能する自律読み取り／書き込み局ＷＲの概略図である。読み 取り／書き込み局は、セキュリティモジュールＳＭ−Ｓと、分離した送信／受信 アンテナ５４と、電源と、マスタコンピュータ７５に対する追加のインタフェー スとを有する。セキュリティモジュールＳＭ−Ｓは、データキャリアＭＩまたは 関連する識別媒体の用途区分を持つすべての通信機能を含む。これは、ＨＦの準 備、正しい伝送のためのデータの暗号化およびチェックと、上記読み取り／書き 込み局を介する識別媒体または用途区分、又は読み取り／書き込み許可のチェッ クと、マスタコンピュータとの通信とを備える。セキュリティ機能は、データの 符号化／復号化と、データキャリアＭＩおよび関連する用途区分の識別とともに 、エラーのないデータ伝送を行うためのチェックサム（ＣＲＣ）の計算とを備え る。識別媒体ＩＭ−Ｓと読み取り／書き込み局ＷＲとの間の通信シーケンスは、 図１１に関して以下に説明される。 図３ａおよび図３ｂは、データキャリアＭＩおよびアンテナ４５を持つ識別媒 体ＩＭ−Ｓの構造を２つの図で示す。これらの構成要素は１つの部品で構成され るのが好ましく、この目的のために、例えば、プリント回路４６上に置かれてい る。図３から明らかなように、アンテナ領域を比較的広くできるので、すべての 用途および識別媒体ＩＭ−Ｓの用途区分のために、特に良好な通信特性が得られ る。特に、これらは数デシメータ［ｄｍ］までの大きな範囲Ｒおよび大きな立体 角範囲Ｗであり、ここで通信が起こることができ、また識別媒体および関連する 読み取り／書き込み局ＷＲの相対的な位置づけの広範囲な独立性がある。本発明 に係る単一の識別媒体ＩＭ−Ｓを用いて各場合に１つの用途を持つ多数のこれま での個別の識別媒体を各場合において１つの用途のみ置き換えることができるの で、上記多重識別媒体ＩＭ−Ｓに、例えば、通信および範囲を向上させるさらに 一層の特性と大型アンテナを有する相応のより大きな程度の複雑な状態を与える ことがありうる。さらに、大幅なコスト節約も当然実現される。 図４〜図６は、本発明に係る区分化された識別媒体ＩＭ−Ｓのメモリ４２のデ ータ構成図を示す。ＥＥＰＲＯＭのように可変メモリ４２が少なくとも２５６バ イトの記憶場所を有するのが好ましい。要求機能として、すなわち、Ｓ１、Ｓ２ 、Ｓ３等の符号が付された用途区分の数および大きさに従って、より大容量のメ モ リ、例えば、１Ｋバイト、４Ｋバイト等のメモリを用いることが可能であり、こ れら用途区分は識別媒体ＩＭ−Ｓに格納されていなければならない各用途区分の メモリサイズを自由に選択できるという利点があるので、必要機能としてかつメ モリの全容量が満たされるまで、用途を次々と識別媒体ＩＭ−Ｓに入力すること ができる。 図４ａは区分された用途データフィールドＡＤＦを備えるデータ構成を示し、 ＡＤＦは異なる大きさの３つの用途区分Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を有する。これらの３ つの区分は、許可（ライセンス）番号ＳＳＣ１、ＳＳＣ２およびＳＳＣ３を持つ ３人の個人ユーザまたは許可取得者の３つの独立した用途Ａｐｐ１、Ａｐｐ２、 Ａｐｐ３に対応する。これまでに知られている場合では、区分化されていない識 別媒体である個別の媒体ＩＭ１、ＩＭ２およびＩＭ３が各用途毎に必要であった 。 図４ｂの例は識別媒体ＩＭ−Ｓのデータ構成を示し、データ構成は許可取得者 ＳＳＣ２の個別の用途Ａｐｐ２を有し、用途Ａｐｐ２は２つ以上の用途区分（こ こでは、用途区分Ｓ２．１およびＳ２．２）を有する。原則として、用途Ａｐｐ ２のフレーム内の許可取得者ＳＳＣ２は、より低い構成レベルＯＬ２において区 分Ｓ２．１とＳ２．２との間の一定のつながりを固定することができる。これを 図７〜図１０を参照して以下に説明する。ここでは、再び、用途Ａｐｐ１、Ａｐ ｐ２およびＡｐｐ３は互いに完全に独立している。 図５は、区分ヘッダＳＣＤＦ１および用途データフィールドＳＡＤＦ１を持つ 用途区分Ｓ１のデータ構成を示す。区分ヘッダＳＣＤＦには、特定区分（Ｓ１） に対して有効な情報および条件が規定されている。データフィールドＳＡＤＦ１ は自由に用途に対して利用可能である。各用途区分は、区分ヘッダＳＣＤＦ内に 、用途区分用の読み取り／書き込み条件とともにユーザ番号ＳＳＣを有する。以 下の読み取り／書き込み条件が規定されているのが好ましい。 ＷＲＰ＝書き込み保護、これはメモリ内の書き込み保護されたバイト数を規定 する。 ＷＲＣ＝書き込み条件、これは、どの読み取り／書き込み局が識別媒体の読み 取り／書き込みを行うかを決定し、これらは対応する送出データ設定を含む読み 取り／書き込み局のみである。 ＲＤ＝読み込みディスエイブル、これは読み込み保護を意味し、すなわち、デ ータキャリアを読み込みできる場所および読み込みできない場所に関する規定で ある。 これらの条件で、各識別媒体ＩＭ−Ｓはどの読み取り／書き込み局を識別媒体 ＩＭ−Ｓが読み取りまたは書き込みすることができるかを規定する。さらに、各 用途区分は区分長ＬＥＮの表示およびこの用途のチェックサム制御ＣＲＣを有利 なことに含む。 識別媒体ＩＭ−Ｓに関連する読み取り／書き込み局ＷＲを開始すると同時に、 許可システムＡのフレーム内において特定の送出媒体によって、送出データ設定 は上記送出データ設定に対する識別媒体を処理する許可を含む読み取り／書き込 み局ＷＲに入力される。各送出データ設定はユーザ番号ＳＳＣで始まり、個々の 用途に対応し、また、送出データ設定はこれらの読み取り／書き込み条件を規定 する。このため、送出されていない読み取り／書き込み局ＷＲは保護されている 識別媒体に対して読み取りおよび書き込みを行うことはできない。 図６は、各区分、例えば、ここでは用途区分Ｓ１のスタンプの実行を示す。上 記ベースデータの実行については図７〜図９を参照してより詳細に説明する。 スタンプの必要な実行は、さらに、図７に示されている。実施されたスタンプ の長さは構成レベルＯＬに比例して増加する。ここで、例えば、構成レベルＯＬ が１段毎に増加する場合、例えば、ＯＬ２からＯＬ３に増加する場合、スタンプ は１バイトずつ増加する。 図７〜図９は階層構成レベルおよび必要なスタンプ伝送を持ち、すべての識別 媒体およびシステムの関連するすべての読み取り／書き込み局に有効な許可概念 Ａを示し、許可概念Ａでシステム規則の一般的な維持を確実に行う。 図８ａおよび図８ｂは階層許可概念Ａを示し、この許可概念Ａは、システムの すべての許可データキャリアＡＭＴおよびプログラミング局ＷＲＩとともに、す べてのデータキャリアＭＩおよびすべての読み取り／書き込み局ＷＲに適用され 、階層構成段階またはレベルＯＬ０、ＯＬ１、ＯＬ２、ＯＬ３、ＯＬ４等を有す る。 最高段階である構成レベルＯＬ０は、システムの段階、すなわち、システム全 体の所有者または許可者１０に相当する。 次に低い段階ＯＬ１は、システムの異なる別個のユーザまたは許可取得者１０ １、１０２、１０３等、例えば、異なる会社、法人、自治体等に相当する。この 段階は異なる別個の用途にも相当し、すなわち、別個の各許可取得者および別個 の各用途にはＳＳＣ番号が割り当てられ、ＳＳＣ番号は同一のものを他のすべて のＳＳＣ番号から区別する。 次に低い段階ＯＬ２は、ユーザ１０１の異なる利用１０１．１、１０１．２、 例えば、会社１０１の異なる子会社に相当する。 次に低い段階ＯＬ３は、利用の異なる領域、例えば、子会社１０１．１の領域 １０１．１１および子会社１０１．２の領域１０１．２１、１０１．２２に相当 する。 次に低い段階ＯＬ４は異なる下位領域１０１．２１、１０１．２２等に相当す る。 階層許可システムは、異なる別個の用途Ａｐｐ１、Ａｐｐ２、Ａｐｐ３等が互 いに別個のユーザ１０１、１０２、１０３に影響を及ぼすことはできないが、あ るユーザ、例えば、ユーザ１０１が自身の領域において、すなわち、ＯＬ２から 構成を自由に規定できることを確実にする。これは図８の破線７０で示される。 これは確実にいかなる性質の誤用も起こらないことを保証する。なぜなら、例え ば、ユーザ１０１の用途は、通常、ユーザ１０２および１０３では許可されない からである。 このような許可システムにおいて構成段階ＯＬｎからＯＬｎ＋１に下方に進む ステップに、データキャリアの権限は制限されるので、権限は下方にのみ与えら れる。すなわち、権限はより大きい番号を持つ構成段階に与えられる。 このため、特定の構成段階の用途区分において、より高い構成段階のすべての 固定書き込みデータが必ず入力される。すなわち、図９に示されるように、固定 書き込みデータはいわば引き継がれる。低い構成段階ＯＬｎ＋１に対して、追加 メモリ部分はメモリ４２に固定書き込みされ、同時に高い構成段階ＯＬｎのすべ てのデータが引き継がれる。このため、連続的に、例えば、１０、１０１、１０ １．１、１０１．１１は構成段階ＯＬ０、ＯＬ１、ＯＬ２、ＯＬ３のメモリ部分 に入力される。現在では、図８ｂに示される方法で、１つの識別媒体ＩＭ−Ｓ （マルチメディア）上に、いくつかのランダムに選択できる別個の用途を組み合 わせることができる。ところが、上記のように、知られている区分化されていな い識別媒体においては、独立した媒体ＩＭ（モノメディア）は用途（１０１、１ ０２、１０３等）に対して必要とされていた。例えば、１００を越える別個の用 途または許可番号ＳＳＣの存在が可能であり、区分化された識別媒体ＩＭ−Ｓに おいては原則的に、媒体の記憶容量が許す限り、ランダムな多数の別個の用途区 分を受けることができる。 許可原理は図１０によって明らかにされ、図１０はデータキャリアＭＩを持つ 識別媒体の作成または初期化を示す。システムのすべてのデータキャリアまたは 識別媒体は、（許可データキャリアＡＭＩとしての）マスタ媒体７１および特定 のプログラミング読み取り／書き込み局ＷＲＩによってスレーブ媒体７２として 作成されなければならない。システムの新しいまだ書き込みが行われていない識 別媒体または用途区分（この場合、例えば、Ｓ２）に対しては、スレーブ媒体７ ２に対して、用途Ｓ２のための消去不可能なスタンプ７１が必ず伝送されなけれ ばならず、いわば、消去不可スタンプ７１が受け継がれるかあるいは実行される 。これは階層許可システムＡの規則にしたがって起こる。また、（スレーブ媒体 ７２として）作成された識別媒体は、許可データキャリアＡＭＩとしてのマスタ 媒体７１によって初期化される。システムにおいて用途区分Ｓ２および識別媒体 ＩＭ−Ｓの使用を許可するためには、この初期化は不可欠である。初期化された 識別媒体および用途区分のみがシステムの読み取り／書き込み局ＷＲによって有 効として許可される。各許可媒体ＡＭＩは、ユーザ番号ＳＳＣを含むので、許可 媒体ＡＭＩは同一のユーザ番号ＳＳＣを持つ用途区分を初期化および書き込みで きる。 図１１は、セキュリティモジュールＳＭ−Ｓを持つ読み取り／書き込み局ＷＲ と識別媒体ＩＭ−ＳのデータキャリアＭＩまたは用途データフィールドＳ２との 間の通信２０を示す。（例えば、搬送周波数が１３ＭＨｚの）電磁ＨＦ場の必要 なエネルギは変調情報とともに、読み取り／書き込み局ＷＲからデータキャリア ＭＩに伝送される。データキャリアＭＩでは、電磁ＨＦ界のエネルギはアンテナ ４５によって収集され、受動データキャリアＭＩの動作のために用いられるとと もに、符号化情報をＷＲへ伝送するために用いられる。この情報伝送の特に合理 的な動作は、パルス変調によって一方の方向に、例えば、読み取り／書き込み局 ＷＲからデータキャリアＭＩへ変調するとともに、負荷変調によって他方の方向 （ＭＩからＷＲへ）に変調する搬送周波数を伴う。 図１１は、読み取り／書き込み局ＷＲと識別媒体ＩＭ−Ｓの用途区分Ｓ２との 間の通信の耐妨害シーケンスを示す。識別媒体が読み取り／書き込み部ＷＲのフ ィールドに入ると同時に、ＷＲおよびＩＭ−Ｓの同期化シーケンスが自動的に開 始される。 新しい各識別処理のために、読み取り／書き込み局ＷＲは（例えば、乱数の形 態をとる）新しい初期化データ５１を作成し、そのデータを識別媒体２０．１に 伝送する。ここで、識別媒体の固定して記憶されている暗号化符号５２との上記 初期化データ５１のリンクがある。次に、符号化された結果（符号語）は読み取 り／書き込み局２０．２に返送される。 次に、この情報はセキュリティモジュールＳＭ−Ｓで解読され、チェック５３ が行われる。すなわち、情報はＷＲに記憶されているコード５２を用いて復号さ れ、元のランダム初期化データ５１と比較される。この結果に基づいて、ＷＲは どのタイプの媒体が含まれるかを確定できる。 引き続きかつ妨害されることなく、読み取り／書き込み局ＷＲと識別媒体ＩＭ −Ｓの用途区分Ｓ２との間の同期化された通信２０．３がある。 この方法を用いて、ＷＲおよびＩＭ−Ｓのクロック発生器およびコード発生器 を同期させる。用途区分との通信処理を終了または中断した後、（同一または異 なる用途区分との）新しい通信は再び新しい初期化データ５１を用いて開始され なければならない。元の初期化データ５１はもはや有効ではないので、伝送デー タの記録およびその後のフィールドへのフィードバックは結果として不可能であ る。したがって、機能する識別媒体の複製は不可能である。 さらに、伝送データはＣＲＣチェック、すなわち、チェックサム制御によって チェックされ、その制御において、例えば、有用なデータはデータキャリアＭＩ のマスタデータとリンクされる。このため、データの誤送はほぼなくなる。これ は、用途区分において、機密データまたは数値の変化が許可された読み取り／書 き込み局によって入力されるならば、そして新しく入力されたデータをその有効 性を獲得する前にチェックしなければならない場合に特に重要である。このため 、この通信シーケンスは、通信妨害が識別媒体上に詐欺目的の用途区分を作成す るために悪用されることがないことを確実にする。 図１２は、別のセキュリティ要素として、用途メモリＡＤＦのシャドーメモリ （人目に付かない記憶装置）を示す。識別媒体ＩＭ−Ｓと読み取り／書き込み局 ＷＲとの間の通信処理に対して妨害または割り込みが行われるならば、新しい機 密データがデータキャリアに入力される場合に、機密データの紛失または機密デ ータに対する望ましくない修正が行われないことが重要である。したがって、こ のような機密データとの通信処理を完全かつ正しく行うか、あるいは、不完全な または正しくないデータ転送が全体として取り消されなければならない。このよ うな通信処理に対する妨害または割り込みは、特に識別媒体が通信処理中に読み 取り／書き込み局の伝送領域Ｒから離された場合に起こり得る。識別媒体内のシ ャドーメモリｓｈａｄによって、各通信処理が完全に入力されるか全く入力され ないかのいずれかであることが確実にされる。まず、ＡＤＦまたは区分内の古い データはシャドーメモリ内に伝送されチェックされる。古いデータがシャドーメ モリ内に正確にあるとき、新しいデータは読み取り／書き込み局によって用途区 分内に伝送され、そこでチェックされる。上記新しい伝送されたデータが完全か つ正しいと、データは用途区分に有効な形式でそのままにされる。新しいデータ が正しくかつ完全に伝送されなかったならば、用途区分内のすべての新しいデー タは消去され、古いデータがもう一度シャドーメモリから用途区分に書き戻され る。引き続いて、通信処理は、新しいデータが正しくかつ完全に識別媒体の用途 区分に入力されるまで、同様に繰り返され得る。 図１３は、重要な適用例として、識別媒体内の用途区分Ｓｃａｓｈとしての共 通キャツシュ区分を示し、Ｓｃａｓｈに他の許可された用途区分Ｓ１、Ｓ２、Ｓ ３がアクセスされるべきである。用途区分へのアクセスは基準領域Ｒｅｆ内のシ ステムコードによって行われる。また、区分は、それぞれ、区分基準領域Ｒｅｆ １、Ｒｅｆ２、Ｒｅｆ３を有する。このため、関連する読み取り／書き込み局の 共通キャッシュ区分Ｓｃａｓｈが、支払い金額にしたがって支払い請求局として 請求される。識別媒体ＩＭ−Ｓ上のクレジット金額を用途区分Ｓ１、Ｓ２等の異 なる局で連続的に使い切ることができる。個々の金額は対応する用途区分Ｓ１、 Ｓ２等に請求される。その結果、識別媒体ＩＭ−Ｓ側の差し引き額は用途局ＷＲ 側の決算に相当する。 図１４は、区分ヘッダＳＣＤＦと、システムコードＳＣを持つ基準領域と、シ ャドー記憶装置ｓｈａｄと、キャッシュ区分ｃａｓｈと、上記領域に対するチェ ックサム制御ＣＲＣと持つ共通部分区分Ｓｃａｓｈのデータ構成の一例を示す。 図１５は、対応するセキュリティモジュールＳＭ−Ｓ（マルチ）およびＳＭ（ モノ）を持つ読み取り／書き込み局ＷＲとともに、セキュリティモジュールＭＳ Ｍ−Ｓ（マルチ）およびＭＳＭ（モノ）を持つプログラミング読み取り／書き込 み局ＷＲＩに関して区分化された識別媒体ＩＭ−Ｓ（マルチ）と区分化されてい ない識別媒体ＩＭ（モノ）のシステム互換性を示す。図１５からまとめられるよ うに、システムは上位互換性を有する。すなわち、モノ識別媒体は、読み取り／ 書き込み局の区分化されたセキュリティモジュールＳＭ−Ｓおよびプログラミン グ読み取り／書き込み局のセキュリティモジュールＭＳＭ−Ｓによって、さらに 処理されるか作成される。このため、区分化された媒体ＩＭ−Ｓを持つシステム において区分化されていない媒体ＩＭを用いることができ、つまりモノメディア を持つ既存のシステムをマルチメディアＩＭ−Ｓに追加して装備できる。このよ うな互換性の確保は、区分化された識別媒体ＩＭ−Ｓのシステムデータフィール ドＳＤＦにおけるデータ構成によって生じる。 図１６は、区分化された識別媒体ＩＭ−Ｓを持ついくつかの別個の用途を有す るシステムの概略図であり、その用途は用途区分Ｓ１〜Ｓ２０の任意の数の組み 合わせを有する。別個の用途Ａｐｐ１〜Ａｐｐ２０は番号ＳＳＣ１〜ＳＳＣ２０ を持つ別個の許可取得者またはユーザに対応し、そしてその番号は用途区分Ｓ１ 〜Ｓ２０に対応する。関連する分散的かつ自律的に動作する読み取り／書き込み 局ＷＲは１つ以上の用途区分Ｓ１〜Ｓ２０に対して送出データ設定を有する。さ らに、読み取り／書き込み局ＷＲはマスタホストコンピュータ７５に接続可能で ある。また、本システム内には、Ｓ２０の例によって示されるように、区分化さ れていない識別媒体ＩＭが内蔵されている。これは図１５によるシステム互換性 に相当する。 図１７は一例として、対応する別個の用途および用途区分Ｓ１〜Ｓ５を持つ別 個のユーザＳＳＣ１〜ＳＳＣ５を持つ地理的領域、例えば、休日に出かけた地域 のシステムを示す。用途Ｓ１およびＳ２は、２つの異なる山岳鉄道領域およびス キーリフト領域であり、ユーザＳＳＣ１およびＳＳＣ２として対応する鉄道会社 によって管理されている。 用途Ｓ３は公共バス、水泳プール、スポーツ施設、駐車場およびホテルであり 、ＳＳＣ３として自治体によって管理されている。 用途Ｓ４は様々な店であり、ユーザＳＳＣ４として個々の所有者の組合によっ て管理されている。 用途Ｓ５は、ユーザＳＳＣ５としてＰＴＴによって管理される電話および郵便 サービスからなる。 用途区分Ｓ５が自身のキャッシュ区分を有する一方、区分Ｓ１〜Ｓ４は共同キ ャッシュ区分Ｓｃａｓｈを有する。 ここで、本発明に係る区分化された識別媒体ＩＭ−Ｓは原則的に区分Ｓ１〜Ｓ ５の任意の組み合わせを有し、個々の区分は対応するユーザの規定に相当し、再 度、自由に構成できる（図８参照）。 別の例は、別個のユーザとして種々の会社を持つシステムである。各場合にお いて、用途区分は１つの会社または会社の従業員に適用可能である。他の用途区 分は２つ以上の会社によって共同で、例えば、共通のインフラストラクチャ（In frastruktur）および設備のために動作できる。一方、さらに別の用途区分は、 会社の従業員だけでなく部外者にも、例えば社員食堂またはプールに利用可能で あり、異なる利用価格を異なるユーザに対して規定できる。 さらに、特定用途において高い安全性の要求を満たすことができるために、識 別媒体を個人的な符号化機能に組み合わせできる。この目的のため、例えば、Ｐ ＩＮコードまたは生物測定学的データコードを用いることができる。指紋または 指、手および頭の外形といった個人の生物測定学的データを規定し、個人識別お よび許可されたユーザの確認を行う目的のために、データキャリアＭＩ（図１、 図３ｂおよび図１８ｂ参照）に記憶されている対応コード３３と比較する。 識別媒体ＩＭ−Ｓは種々のそれ自身が知られている形式、例えば、カードで実 施できる。しかしながら、識別媒体は別の要素、例えば、ブレスレットのような 人が常に身につけている個人の物品と組み合わせできる。持ち運ぶまたは身につ けている個人の物品と識別媒体とを組み合わせまたは結合させた結果として、識 別媒体は常に携帯され、したがって必要なとき常に許可取得者に利用可能なこと を確実にする。これに対して、カードは服のポケットに忘れる可能性がある。 図１８は、２つの図１８ａおよび図１８ｂにおいて識別媒体ＩＭ−Ｓとして携 帯識別キャリア１の一例を示す。識別キャリアは腕１１に装着された個人のブレ スレットＰＡに対して適当な位置に交換可能に固定されている。識別キャリアは 個別の平坦キャリア要素１および着脱可能な締結装置３からなり、締結装置３に よってブレスレットＰＡの交換ができる。キャリア要素１は、プロセッサ、電気 回路および記憶装置とともに、誘電体４によって、ここでは電体被覆層によって 両側で囲まれたアンテナ４５を持つ受動の集積電子データキャリアＭＩを含む。 アンテナ４５（ここでは、アンテナループの形態をとる）は、少なくとも一部分 に開口アンテナ放射面ＦＡＯを有し、放射面ＦＡＯは個人のブレスレットの導電 部品または電磁不伝導性材料によって被覆されていない。図１９に図示している 。腕１１およびブレスレットの丸みに最適に合わせるため、データキャリアは湾 曲し易く、都合良くは、軟質材料、例えばプラスチックからなる。ここでは、締 結装置３は１つの部品でキャリア要素１に接続され、例えば、各場合において相 互に接続できる両端を持つ１本または２本のバンド８を備える。キャリア要素１ はブレスレットＰＡの下方、すなわち、腕１１とブレスレットとの間に取り付け られている。バンド８の両端はブレスレットＰＡを囲んでいるので、腕１１に面 し、両端はともにブレスレットＰＡ上方で留められる。留め金の長さはブレスレ ットＰＡの異なる断面円周に最適に合うように調整可能であり、このため、例え ば、正の留め金はバンド８の両端上におかれる（図１９参照）。 図１８ａおよび図１８ｂは、幅の広い中央バンド８の両端にベルクロ留め具１ ５を持つ締結装置の一例を示す。バンドの一端にはベルクロ留め具のループ部品 １５．２が取り付けられ、バンドの他端にはその対応部品、すなわち、フック部 品１５．１が設けられている。これら２つのベルクロ留め具部品１５．１および １５．２の長さは、異なる大きさの個人のブレスレットＰＡに合わせて留め具の 長さの最大変化ＤＬが達成されるように選択される。ベルクロ留め具にすると、 個人のブレスレットＰＡを特に簡単かつ実用的に交換が可能になる。２つのベル クロ留め具部品１５．１および１５．２の材料および位置に関する好適な設計の 場合、しっかりした留め金または締結具を得ることができ、これは通常の使用状 態で外れない。 図１８ｂの図では、個人のブレスレットＰＡの断面において、キャリア要素の 構造が平坦アンテナ４５とともにデータキャリアＭＩを持つように図示され、ア ンテナは、例えばプリント回路に対するエアループまたは巻線として実施され得 る。アンテナのいずれかの側に誘電体被覆４が塗布され、それは厚さＤ１、例え ば、少なくとも０．５ｍｍが好ましく、０．５ｍｍ〜１ｍｍでもよい。 別の構築物において、キャリア要素１は、例えば、弾性締結具としての締結装 置３とともに、ブレスレットＰＡを囲むクランプ（留め具）を形成できる。さら に変形例では、４つの弾性タブを用いる締結の手順があり、これらのタブは締結 装置としてキャリア要素の隅に取り付けられ、ブレスレットＰＡ上に留められ得 る。また、キャリア要素１および締結装置３は２つの分離可能かつ強固に組立可 能な部品として構築され得る。別の変形例はループアンテナの代わりにフェライ トアンテナによって形成され、例えば、電気巻線を持ち平坦フェライト棒の形態 であり、巻線の軸は前腕１１に平行である。 様々な位置がブレスレットＰＡに対して可能である。キャリア要素１をブレス レットの下方、ブレスレットの上部またはブレスレットの横方向に沿って設ける ことができる。 図１９は個人のブレスレットＰＡとしての腕時計２１の一例を示し、その時計 はキャリア要素１をブレスレットの下方および時計２２に沿って位置し、締結装 置としてのバンド８によって固定される。ここでも、ブレスレットＰＡによって 覆われていない比較的大きな開口アンテナ放射面ＦＡＯが設けられている。 参照符号の一覧 １ キャリア要素 ３ 締結装置 ４ 誘電体、カバー ５ ３の留め金（留め具） ８ ３のバンド １０ システム所有者、許可者 １０１、１０２ 別個のユーザ、許可取得者 １０１．１、１０１．２ １０１のユーザ １１ 腕、手首 １５ ベルクロ留め具 １５．１ 留め具部品、ホック部品 １５．２ ループ部品 ２０ 通信ＨＦ信号 ２０．１、２０．２、２０．３ 通信シーケンス ２１ 腕時計 ２２ 時計 ３３ 生物測定学的な個人符号化機能 ４１ プロセッサ ４２ メモリ（記憶装置） ４３ 制御電子装置 ４４ 特定の記録番号を持つマスターデータ ４５ アンテナ ４６ プリント回路（ＩＣ）チップ ５１ 初期化データ（乱数） ５２ ＭＩにおける暗号化コード ５３ ＷＲにおける解読 ５４ アンテナＷＲ ７０ 分離線 ７１ マクタ媒体 ７２ スレーブ媒体 ７５ マクタコンピュータ Ａｐｐ１、Ａｐｐ２ 別個の用途（ＳＳＣ） ＭＩ データキャリア ＡＭＩ 許可データキャリア ＷＲ 読み取り／書き込み局 ＷＲＩ プログラミング読み取り／書き込み局 ＣＲＣ チェックサム制御 Ａ 許可システムＡ ＯＬ０、ＯＬ１、ＯＬ２ 構成レベル Ｗ 通信用の立体角範囲 Ｒ 通信範囲 ＩＭ 識別媒体（モノ）、区分化されていない ＩＭ−Ｓ 識別媒体（マルチ）、区分化されている ＳＭ ＷＲ（モノ）のセキュリティモジュール ＳＭ−Ｓ ＷＲ（マルチ）のセキュリティモジュール、区分化さ れている ＭＳＭ セキュリティモジュールＷＲＩ（モノ） ＭＳＭ−Ｓ ＷＲＩ（マルチ）のセキュリティモジュール Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 用途区分 ＣＤＦ 共通データフィールド ＳＤＦ システムデータフィールド ＡＤＦ 用途データフィールド ＳＣＤＦ 区分ヘッダ ＳＡＤＦ 区分用途データフィール ＳＳＣ ユーザ番号、許可番号 ＷＲＰ 書き込み保護 ＷＲＣ 書き込み条件 ＲＤ 読み出しディスエイブル（読み出し保護） ＬＥＮ 区分長 Ｓｃａｓｈ 共通キャッシュ区分 ｃａｓｈ キャッシュ区分 Ｒｅｆ キャッシュ区分基準 ｓｈａｄ シャドー記憶装置（シャドーメモリ） ＳＣ システムコード−送出データ設定 Ｄ１ ４の厚さ ＤＬ ３の長さの変化 ＦＡＯ 開口アンテナ放射面 ＰＡ 個人のブレスレット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 受動電子データキャリアＭＩを持ち、プロセッサと、制御電子装置およ び記憶装置と、符号化された通信としてＨＦ信号を関連する読み取り／書き込み 局ＷＲに非接触伝送するアンテナとを有する識別媒体であって、該記憶装置（４ ２）は共通データフィールドＣＤＦを持つデータ構成を有し、共通データフィー ルドＣＤＦは唯一の記録番号（４４）を持つ改変不可能なかつ複製不可能なマス タデータを含み、前記データ構成は区分可能な用途データフィールドＡＤＦを有 し、前記データフィールドＡＤＦではいくつかの別個の用途（Ａｐｐ１、Ａｐｐ ２、Ａｐｐ３）が用途区分（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）に入れられ、この各用途区分は 区分識別を含み、ここで有効な階層許可システムＡがすべての該識別媒体ＩＭ− Ｓおよびすべての関連する読み取り／書き込み局ＷＲのために規定され、前記有 効な階層許可システムＡを用いて各識別媒体ＩＭ−Ｓを初期化しなければならず 、前記用途区分（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を持つすべての別個の該用途が互いに影響 を受けることはないことを確実にする、ことを特徴とする識別媒体。 ２． 該記憶装置は、さらに、同一のシステムの区分化されていない識別媒体 ＩＭとのシステム互換性を確保するためのデータを持つシステムデータフィール ドＳＤＦを含む、ことを特徴とする請求項１記載の識別媒体。 ３． 前記各用途区分（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）は区分ヘッダＳＣＤＦを有し、前 記用途区分において特定の区分のために有効である情報および条件が設定され、 前記用途区分は該用途のために自由に利用可能なデータフィールドＳＡＤＦを有 する、ことを特徴とする請求項１記載の識別媒体。 ４． 該区分ヘッダＳＣＤＦ内の前記各用途区分は、ユーザ番号ＳＳＣと、該 用途区分のための読み取り／書き込み条件とを有することを特徴とする請求項３ 記載の識別媒体。 ５． 前記各用途区分は、ＷＲＰ＝書き込み保護、ＷＲＣ＝書き込み条件、Ｒ Ｄ＝読み込みディスエイブル、である読み取り／書き込み条件を含む、ことを特 徴とする請求項４記載の識別媒体。 ６． さらに、前記各用途区分は前記用途の区分長ＬＥＮおよびチェックサム 制御ＣＲＣを含む、ことを特徴とする請求項３記載の識別媒体。 ７． 前記各用途区分（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の記憶サイズは、（必要および記 憶サイズに応じて）自由に選択可能である、ことを特徴とする請求項１記載の識 別媒体。 ８． 少なくとも１つの別個の前記用途（Ａｐｐ２）は２つ以上の用途区分（ Ｓ２．１、Ｓ２．２、Ｓ２．３）を有する、ことを特徴とする請求項１記載の識 別媒体。 ９． 前記識別媒体ＩＭ−Ｓと前記読み取り／書き込み局ＷＲとの間の通信に 対して、該読み取り／書き込み局ＷＲからの各識別処理のために、乱数を持つ新 しい初期化データ（５１）が生成され該識別媒体ＩＭ−Ｓ（２０．１）に伝送さ れ、そこで該識別媒体の固定された記憶されている暗号化コード（５２）とリン クされ、符号化された形式で該読み取り／書き込み局に返送され（２０．２）、 前記情報は該読み取り／書き込み局ＷＲのセキュリティモジュールＳＭ−Ｓにお いて解読され且つチェックされ（５３）、その後該読み取り／書き込み局ＷＲと 該識別媒体ＩＭ−Ｓとの間で同期化された通信（２０．３）を行う、ことを特徴 とする請求項１記載の識別媒体。 １０． 該読み取り／書き込み局ＷＲからの該通信は常に単一の識別媒体ＩＭ −Ｓを用いてもっぱら行われ、且つ該読み取り／書き込み局ＷＲの伝送領域Ｒに ２つ以上の識別媒体が同時にある場合には通信が行われない、ことを特徴とする 請求項１記載の識別媒体。 １１． 該識別媒体またはデータキャリアＭＩは、少なくとも２５６バイトの 記憶場所を持つ修正可能な記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）を有することを特徴とする 請求項１記載の識別媒体。 １２． 該アンテナおよび該データキャリアは１つの部品に構築されるととに 、プリントＡＳＩＣ回路（４６）上に配置されている、ことを特徴とする請求項 １記載の識別媒体。 １３． 該用途データフィールドＡＤＦにはシャドー記憶装置ｓｈａｄがあり 、該書き込み処理が完全かつ正確に行われるかまたは全く行われないかのいずれ かであるために機密データを用いた書き込み処理中に前記データがバッファに格 納 される、ことを特徴とする請求項１記載の識別媒体。 １４． 該用途データフィールドＡＤＦは修正可能なキャッシュ区分ｃａｓｈ を含み、このキャッシュ区分ｃａｓｈは許可された該読み取り／書き込み局によ って書き込まれることができる、ことを特徴とする請求項１記載の識別媒体。 １５． 該用途データフィールドＡＤＦには該用途区分Ｓｃａｓｈとして共通 キャッシュ区分ｃａｓｈがあり、他の許可された該用途区分（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ ）は該用途区分Ｓｃａｓｈへのアクセスを有する、ことを特徴とする請求項１記 載の識別媒体。 １６． 該データキャリアＭＩには、ＰＩＮコードまたは生物測定学的データ コードのような付加された個人符号化機能（３３）をが含む、ことを特徴とする 請求項１記載の識別媒体。 １７． 請求項１記載の数個の識別媒体を持ち、前記用途に用いられる数個の 関連した自律的かつ分散的な読み取り／書き込み局ＷＲを持ち、数人の別個のユ ーザ（ＳＳＣ）の数個の別個の用途（Ａｐｐ１、Ａｐｐ２、Ａｐｐ３）のための システムであって、該識別媒体ＩＭ−Ｓは用途区分（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の異な る組み合わせを有し、該読み取り／書き込み局ＷＲはマスタホストコンピュータ （７５）に接続可能である、ことを特徴とするシステム。 １８． 同一の許可システムＡのフレーム内には、各場合においてただ１人の 別個のユーザ（ＳＳＣ）からの区分化されていない付加された識別媒体ＩＭがあ り、該識別媒体ＩＭがすべての許可済みの区分化された（ＳＭ−Ｓ）読み取り／ 書き込み局ＷＲ及び区分化されていない（ＳＭ）読み取り／書き込み局ＷＲによ って処理されることができる、ことを特徴とする請求項１７記載のシステム。 １９． 休日の領域には、娯楽／スポーツ施設、水泳プール、山岳鉄道および スキーリフト、レストラン、駐車場、公共輸送機関、飲食物自動販売機、店並び に電話のためのいくつかの別個の該用途が含まれる、ことを特徴とする請求項１ ７記載のシステム。 ２０． 請求項１記載の識別媒体を階層許可システムＡの範囲内で初期化する 方法であって、各識別媒体ＩＭ−Ｓは特定の許可媒体ＡＭＩおよび特定のプログ ラミング読み取り／書き込み局ＷＲＩによって初期化されなければならないこと を特徴とする識別媒体初期化方法。 ２１． 該システムの識別媒体ＩＭ−Ｓ、ＩＭは、マスタ媒体（７１）として のマスタ許可媒体ＡＭＴによってスレーブ媒体（７２）として生成されなければ ならず、もはや修正可能でないマスタ媒体スタンプが必ず該スレーブ媒体に伝送 される（引き継がれる）、ことを特徴とする請求項２０記載の識別媒体初期化方 法。 ２２． 該引き継がれたスタンプの長さは構成レベルＯＬに比例して増加し、 例えば構成レベルＯＬが１段階ずつ増加する場合は１バイトずつ増加することを 特徴とする請求項２１記載の識別媒体初期化方法。 ２３． 各許可媒体ＡＭＩは常に１つのユーザ番号ＳＳＣのみを含み、同一の 該ユーザ番号ＳＳＣを持つ用途区分（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）のみが初期化されおよ び書き込みされることを特徴とする請求項２０記載の識別媒体初期化方法。 ２４． 請求項１記載の識別媒体の１つに関連する読み取り／書き込み局ＷＲ を許可システムＡの構成内において開始する方法であって、特定の送出媒体によ って、送出データ設定は、該読み取り／書き込み局ＷＲに入力され、前記送出デ ータ設定に対応する識別媒体ＩＭ−Ｓを処理するために該許可を与える、ことを 特徴とする送出方法。 ２５． 該識別媒体ＩＭ−Ｓはアクセス機能を持ち、携帯または身につけるこ とができる非接触の識別キャリアとして構成され、分離した平坦なキャリア要素 （１）としての該識別キャリアは携帯可能であり且つ交換可能にブレスレットＰ Ａに固定され、該識別キャリアにおいてキャリア要素（１）は、プロセッサ、電 気回路および記憶装置と共に、集積されたアンテナ（４５）及び着脱可能な締結 装置（３）を持つ受動の集積された電子データキャリアＭＩを有し、該データキ ャリアにおいて前記アンテナは誘電体（４）によって囲まれ、且つ少なくとも部 分的な開口放射面ＦＡＯを有し、該開口放射面ＦＡＯは前記ブレスレットＰＡの 導電部部分によって被覆されていないことを特徴とする請求項１〜１６いずれか 一つに記載の識別媒体。 ２６． 該ブレスレットＰＡは腕時計（２１）であり、被覆されていない開口 アンテナ放射面ＦＡＯがあるように該キャリア要素（１）を締結できる、ことを 特徴とする請求項２５記載の識別媒体。 ２７． 該締結装置（３）はベルクロ留め具（１５）またはスナップ留め具を 有することを特徴とする請求項２５記載の識別媒体。