JP2001506029A - 電子キャッシュカードのための偽造防止有効性確認方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 記憶される貨幣価値のためのマイクロチップを用いる電子キャッシュスマートカード（１１）の偽造を阻止するための方法およびシステムが提供される。このようなカードは最近、セキュリティコードを解読する電子技術の使用により偽造された。このような偽造は、カード（図１）に関する予め記録されたまたは後から記録された有効性確認データ（１９）を備えた（図３）光メモリストライプ（１７；４１；７４）をスマートカードに接着することにより阻止できる。この光学有効性確認データを（図２）光検出器アレイ（６５）により読出し、資金譲渡の際に受取人に送信し、および／または局所的に用いて現金の出金を制御してもよい。このように、変更された電子キャッシュカードをうまく偽造するには厳しい電子および光学要件を満たすことが必要となる。

Description

【発明の詳細な説明】 電子キャッシュカードのための偽造防止有効性確認方法およびシステム 技術分野 この発明はスマートカードのための光学セキュリティ方法および装置に関する 。 背景技術 電子商業は、遠距離において商業取引を行ない、電子的に支払いをする方法で ある。インターネット、インタラクティブネットワークおよびケーブルならびに 現金自動預け払い機が電子商業に利用されている。半導体メモリまたはマイクロ プロセッサおよびメモリを備えたマイクロチップを含むスマートカードは約１８ 年前に発明された。電子札入れまたは電子財布と呼ばれるこのようなカードに貨 幣価値を記憶させる努力が過去数年間にわたってなされてきた。キャッシュカー ドシステムのうち、よりよく知られているものはモンデックス（Mondex）カード またはモンデックス電子キャッシュスマートカードとして知られ、銀行およびク レジットカード発行人のグループにより所有されている。モンデックスカードシ ステムおよび他の電子キャッシュスマートカードは不正操作のできないものとし て宣伝された。このことはベル・コミュニケーションズ・リサーチ（Bell Commu nications Research（Bellcore）、ヴァイツマン・インスティテュート（Weizma nn Institute）およびテクニオン・インスティテュート（Technion Institute） の関心を引き、これらの会社はマイクロチップセキュリティコードを解読する研 究を行なった。これらの会社は解読に成功し、１９９６年１１月に、セキュリテ ィコードを有する有効な電子キャッシュスマートカードの複製を造ること、すな わち偽造することが可能であるとの結果を報告した。金融機関が直面することと なった問題は、インターネットおよび他のネットワークを通じて電子交易産業を 築こうとする上で、その主要な道具である電子キャッシュスマートカードが偽造 され得るとすれば、その計画をどうすれば進められるかということであった。 この発明の目的は電子キャッシュスマートカードの偽造を阻止するための方法 および装置を考案することである。 発明の開示 上記の目的は、電子キャッシュマイクロチップを含むプラスチックの札入れサ イズの基板に接着される予めフォーマット化された光メモリストライプを有する スマートカードにより達成される。光メモリストライプ上のデータトラックは典 型的に１２ミクロンまたは７．５ミクロンだけ離されており、直径が１から３ミ クロンの記録スポットを用いる。カード有効性確認データは１０００個から１０ ０万個の記録スポットを含んでいる。 有効性確認データは銀行またはカード発行人によって低出力のレーザ装置を用 いて記録できる。有効性確認データはまた、カード製造元によって低出力レーザ 技術またはフォトリソグラフィ技術のいずれかを用いてカードに記録してもよい 。何らかのセキュリティの取り決めの下で、有効性確認はカード製造元とカード 発行人との双方による記録を含んでいてもよい。 偽造者らは顧客マイクロチップ製造にはアクセスできるが、世界中に光メモリ カード製造元はたったの３ヵ所しかない。これらの３つの光カード製造元の各々 は異なる区別された光記憶媒体を使用している。このような製造工場を建設する には約２０００万ドルの資金と高レベルの技術的ノウハウが必要である。そのよ うな光メモリカード製造工場の１つはアメリカ合衆国にあり、２つは日本にある 。カードの光メモリ部分の製造および配布とレーザ書込装置とに対するセキュリ ティ制御を用いることにより、そのような技術が偽造者らの手に渡らないように することができる。 有効性確認データは光学的に読出し偽造者を妨害するように利用しなければな らない。そのデータを読出すための方法および装置はＣＣＤアレイ、他の光検出 器アレイまたは１つの光検出器のいずれかを含む。光検出器アレイは線形の種類 のものであってもよく、または１つの光検出器を用いてもよいが、いずれの場合 にもカードは運動を伴っていなければならない。二次元光検出器アレイの場合、 カードは運動を必要としないが、代わりに有効性確認データイメージが電子的に 走査される。光メモリからデータを読むための二次元ＣＣＤアレイの使用につい ては米国特許第４，７４５，４８４号および第４，８６４，６３０号に記載され る。光メモリを読むための線形光検出器アレイの使用については米国特許第４， ６３４，８５０号に記載される。光メモリを読むための１つの光検出器の使用に ついては米国特許第４，５００，７７７号および第４，５４４，８３５号に記載 される。 電子キャッシュスマートカード上の有効性確認データは光検出器を含む読出デ バイスにより読出され、局所的に記憶される基準データと電子的に比較され、資 金を出す前に電子キャッシュカードが有効であるかどうかを判定する。これらの 機能は電子商業システムの一貫として公共のキオスクにおいて実行できる。自動 販売機が偽造硬貨または通貨を拒否するのと同じように、公共のキオスクも有効 性確認データの重要な要素を含んでいないカードを拒否する。 有効性確認データはまた、金銭譲渡の受取人によっても確かめられる。支払人 のキオスクからの有効性確認データは支払先のキオスクへ送られ、そこで有効性 確認データを基準データと比較して支払先がその金銭譲渡を受理する前にそのデ ータの有効性を判定する。 図面の簡単な説明 図１は、この発明によるスマートカードの上面図である。 図２は、図１によるカード上の薄い光記録ストリップの拡大図である。 図３は、図１のカードの光記録材料に現場書込するための光学装置の平面図で ある。 発明を実施するためのベストモード 図１を参照して、ほとんどのクレジットカードと共通の大きさを有するスマー トカード１１が示される。カードの基板材料１３は、通常、ポリ塩化ビニルなど のプラスチックなどの誘電体であるか、または内部にチップを担持する類似の材 料であり、これはたとえば米国特許第５，３６５，６５５号および第５，１３４ ，７７３号に示される。ポリカーボネートがより好ましい。ベースの表面仕上げ は、低い正反射能を有していなければならず、好ましくは１０％より低い正反射 能を有する。 基板１３はストリップ１７を担持する。ストリップは典型的には１６ミリ幅ま たは３５ミリ幅であり、カードの長さに延在する。代わりに、ストリップは他の 大きさおよび配向のものであってもよい。ストリップは比較的に薄く、典型的に は６０−２００ミクロンであるが、これは重要ではない。レーザ記録材料のスト リップをカード１１の両側に付与してもよい。ストリップは平坦さを達成できれ ばいかなる従来の方法によってカードに付与してもよい。 ストリップ１７は接着剤でカードに接着され、図３に見られる透明積層用シー ト７６により被覆される。透明積層用シート７６はストリップ１７を平坦に保つ と同時に、ストリップを塵およびかすり傷から保護する役目を果たす。シート７ ６は、透明ラッカーなどの薄い透明なプラスチックのシート状積層材料またはコ ーティングである。材料は好ましくはポリカーボネートプラスチックでできてい る。 ストリップ１７を形成する高解像度レーザ記録材料は、材料が薄い基板上に形 成できるのであれば、直接追記型（ＤＲＡＷ：direct read-after-write）光デ ィスクとしての用途に開発された反射記録材料のうちのいずれであってもよい。 透過性材料に対する反射性材料の利点とは、読出／書込装置がすべてカードの片 側にあり、データ記憶容量が倍増し、自動焦点合せがより容易であることである 。たとえば、デュボン（de Bont）他に発行された米国特許第４，２３０，９３ ９号に記載される高解像度材料は、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｉｎｄ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐ ｔ、Ａｕ、Ｒｈ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｇａなどの反射性金属の薄い金属記 録層が教示される。 好ましい材料は高い反射能と低い融点を有するものであり、特にＣｄ、Ｓｎ、 Ｔｌ、Ｉｎｄ、Ｂｉおよびアマルガム類である。有機コロイド中での反射性金属 表面の懸濁によっても低融解温度のレーザ記録媒体が形成される。銀はそのよう な金属の１つである。典型的な記録媒体は米国特許第４，３１４，２６０号、第 ４，２９８，６８４号、第４，２７８，７５８号、第４，２７８，７５６号およ び第４，２６９，９１７号に記載され、これらはすべてこの発明の譲受人に譲渡 される。 選択されるレーザ記録材料はその上に書込むのに用いられるレーザと適合性が なければならない。ある特定の波長において、ある材料は他の材料よりも感度が 高い。赤外光に対する感度が良好であるのが好ましく、これは赤外光が透明な積 層用シート上のかすり傷および汚れによって影響を最も受けにくいためである。 選択された記録材料は、これが用いられる読出／書込システムに対して良好な信 号対雑音比を有し、かつハイコントラストデータビットを形成するものでなけれ ばならない。 材料は長時間約１８０°Ｆ（８２℃）の温度にさらされてもデータを失うよう なものであってはならない。また、材料は少なくとも数千ビット／秒の速度にお いて記録することが可能でなければならない。このことから一般的に、長い加熱 時間を要するか、または熱の存在するところでの遅い化学反応に依存する、毎秒 数ビットの記録しかできないような材料を使用することが除外される。数多くの 非常に反射性の高いレーザ記録材料が光データディスク応用に用いられている。 データは、反射層そのものの周囲の領域にスポットを形成し、これによってデ ータスポットにおける反射能を変えることによって記録される。データは、周囲 の反射領域の記録されていない区域と記録スポットとの光反射コントラストを検 出することにより読出される。周囲の領域の反射能の半分より低いスポット反射 能では少なくとも２対１のコントラスト比が生じ、これは読出には十分なコント ラストである。より大きなコントラストの方が好ましい。１０％より低い反射領 域におけるスポットの反射能に対し約５０％のストリップ領域の反射能が好まし く、これにより５対１よりも大きいコントラスト比が生じる。代わりに、ストリ ップの反射能を増加することによりデータを記録してもよい。たとえば、記録レ ーザはストリップ上の先の尖っていない微細なスパイクの領域を溶かして平坦な 光沢のあるスポットを作ることができる。この方法はＳＰＩＥ（Vol.３２９，Op tical Disk Technology（１９８２），p.２０２）に記載される。スポットの反 射能が周囲のスパイクのある領域の反射能の２倍以上であれば少なくとも２対１ のコントラスト比が生じ、これは読出には十分なコントラストである。 データストリップ１７はデータ記録をもたらすことが意図され、デジタル情報 表示を有する。デジタル機械可読データがスポットパターン１９により示される ように長さ方向に延在する個々のトラックに書込まれる。これらのスポットパタ ーンは、データトラックがより非常に高密度の情報を含んでおり通常、典型的に はＣＣＤアレイによって透過ではなく反射において読出されることを除いて、フ ィルム上のサウンドトラックと類似している。情報密度がより大きいのは、スポ ットパターンにおけるスポットの各々が直径約５−１０ミクロンでありスポット 間の間隔が約５−１０ミクロンであるためである。スポットは、たとえばボール ディン（Bouldin）他への米国特許第４，２７８，７５６号に示されるように、 通常の態様でレーザによって記録される。 図２を参照して、カード基板７０は任意に第２の基板７２を担持していてもよ く、この第２の基板７２は数ミルの厚さしかない薄い柔軟性のある材料であり、 レーザ記録材料７４を担持する。第２の基板７２は、テープ上に見られる乾式接 着剤に類似した、接着剤または粘着性のある物質により第１の基板７０に接着さ れる。レーザ記録材料は前述の材料のうちのいずれであってもよい。レーザ記録 材料の上には保護コーティング７６が付与される。 レーザ書込装置は、カード上の微細な視覚的に可読である情報を伴うデジタル 情報を有するデータストリップを含む図１の媒体の長さ方向の寸法の側面図を示 す図３に示される。通常、媒体のデータストリップ部分４１は可動ホルダ４２内 に収容され、可動ホルダ４２はストリップをレーザビームの軌道内に運ぶ。好ま しくは赤外波長のパルス状の半導体レーザであるレーザ光源４３はビーム４５を 発し、ビーム４５は視準および焦点合せ光学系４７を通過する。ビームはビーム スプリッタ４９によりサンプリングされ、ビームスプリッタ４９はビームの一部 を焦点合せレンズ５１を介して光検出器５３へ伝達する。検出器５３はレーザ書 込を確認する。ビームはそこで、第１のサーボ制御されたミラー５５へ向けられ る。第１のサーボ制御されたミラー５５は矢印Ｂで示される方向において軸５７ に沿って回転するよう装着される。ミラー５５の目的は粗動作モードにおいてデ ータストリップの横の端縁を見つけ、次に微細動作モードにおいてその端縁から 予め定められた距離のところに存在するデータ経路または文字サイトを識別する ことである。 ミラー５５からビームはミラー６１に向けられる。このミラーはピボット６３ において回転するよう装着される。ミラー５５の目的はデータストリップの長さ に沿ってのビームの動きの微細制御である。ビームに対するデータストリップの 長さ方向部分の粗制御は可動ホルダ４２の動きにより達成される。ホルダの位置 はリニアモータにより確立され、磁気ディスクドライブに用いられるタイプの閉 ループ位置サーボシステムによって用いられてもよい。基準位置情報はカード上 に予め記録されていてもよく、それによって位置エラー信号が発生し、これをモ ータ制御においてフィードバックとして用いるようにしてもよい。１つのデータ 経路を読出す際に、ミラー５５はわずかに回転させられる。モータはホルダ４２ を長さ方向に移動させ、その経路を再び読出すこと等ができるようにする。 微細な視覚的に可読である情報を書込むため、ミラー５５は端縁から予め定め られた距離にある文字サイトを識別するのに用いられる。ミラー５７は走査ビー ムを文字サイトから文字サイトへと長さ方向に移動させる。一列の文字サイトを 読出す際に、ミラー５５はわずかに回転させられる。文字サイト内ではミラー５ ５およびミラー５７は協働してビームをジグザグパターンまたはラスター様パタ ーンのいずれかに動かす。レーザスポットは文字サイト内の指定された場所に書 込まれ文字を形成する。１つの文字が書込まれるとミラー５５および５７はビー ムを次の文字サイトに移動させる。 光がレーザ記録材料のスポットから散乱し反射する際、入射ビームからの反射 光の割合はスポットの存在しない周囲の材料に関連して変化する。入射レーザビ ームは、データ書込モードにおいてスポットを作るのに十分なレーザエネルギを 記録材料の表面に届けなければならないが、ビーム出力がより低いデータ読出モ ードにおいて困難が生じるような表面の破裂を生じてはならない。この目的を達 成するためにはレーザの波長は記録材料と適合性のあるものでなければならない 。読出モードにおいて、出力は記録または書込出力の約５％から１０％である。 スポットと周囲の材料との反射能の差は、線形アレイまたは区域アレイのいず れかであるＣＣＤアレイ６５により検出される。トラックごとの検出器要素の数 は読出リダンダンシを生じるようにほぼ３つである。表面は、光検出器アレイの 感度スペクトルと一致するように主に近赤外線における出力を発生する低コスト 発光ダイオードにより照らされる。 光学ストリップ上の予め記録された情報またはレーザにより書込まれた情報の いずれかによって一旦カードを準備すると、拡張された情報は容易に複写される のを防ぐために十分に複雑でなければならない。たとえば、ランダムの数をデジ タル式に表わした１００万個のスポットでできたパターンが認証「パスワード」 または有効性確認データであるかもしれない。カード連続番号、カード発行の日 付、発行人の地理的場所および購入の許されていない品物の種類を表わす一連の 数字をスポットで符号化してもよい。このパスワードまたは照合データが電子リ ーダに関連付けられる別のパスワードと一致すると照合信号が発生し、本物のカ ードであることを示す。リーダはパスワードサーバに電子的にリンクされていて もよく、またはパスワードがリーグの近くのメモリに記憶されていてもよい。 パスワードは、上述のとおり、フォトリソグラフィプロセスまたはレーザプロ セスを用いてカード製造元によって予め記録されていてもよい。代わりに、パス ワードはカード発行機関またはカード製造元とカード発行機関との双方によって 書込まれてもよい。バスワードまたは有効性確認データの使用をあるグループの 発行人に限ってもよい。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年６月１７日（１９９８．６．１７） 【補正内容】 ５．前記有効性確認データのうちの少なくとも一部は、カード上にアイデンティ フィケーションがある前記カード発行機関に前記カードが届けられる前に予め記 録される、請求項４に記載の方法。 ６．前記光メモリストライプ上の前記記録された有効性確認データはレーザまた はフォトリソグラフィにより予め記録されたデータを含む、請求項１に記載の方 法。 ７．カード読出システム内の前記基準有効性確認データはあるグループの特定さ れたカード発行機関に限られる、請求項１に記載の方法。 ８．前記有効性確認データは、カード連続番号、カード発行の日付、発行人の地 理的場所および購入が許されない品物の種類の情報の内の一部を含む、請求項１ に記載の方法。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１０月１６日（１９９８．１０．１６） 【補正内容】 請求の範囲 １．電子キャッシュカードの有効性を確認する方法であって、 光メモリストライプを前記カードに接着するステップと、 レーザ記録材料の反射層の周囲の領域に複数のスポットを形成することによっ て前記光メモリストライプ上の特定の位置に光学有効性確認データを記録するス テップと、 基準有効性確認データをカード読出デバイス内に記録するステップと、 前記周囲の領域と記録スポットとの光反射コントラストを検出することによっ て前記有効性確認データのために特定された前記位置において前記光ストライプ 上の光学データを読出すステップと、 前記読出デバイスにおいて光学有効性確認データと基準有効性確認データとを 比較するステップと、 前記光学有効性確認データが前記基準有効性確認データと一致するかどうかに 応じて前記電子キャッシュカードを受理または拒否するステップとを含む、方法 。 ２．前記比較するステップにおいて前記電子キャッシュカードおよび前記基準有 効性確認データが同じ地理的場所に存在する、請求項１に記載の方法。 ３．前記比較するステップにおいて前記電子キャッシュカードおよび前記基準有 効性確認データが電子的にリンクされる異なった地理的場所に存在する、請求項 １に記載の方法。 ４．前記光メモリストライプ上の前記有効性確認データはカード発行機関のアイ デンティフィケーションを含む、請求項１に記載の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電子キャッシュスマートカードの有効性を確認する方法であって、 光メモリストライプを前記スマートカードに接着するステップと、 前記光メモリストライプ上の特定の位置に光学有効性確認データを記録するス テップと、 基準有効性確認データをスマートカード読出デバイス内に記録するステップと 、 前記有効性確認データのために特定された前記位置において前記光ストライプ 上の光学データを読出すステップと、 リーダデバイスにおいて光学確認と基準有効性確認とを比較するステップと、 前記光学有効性確認データが前記基準有効性確認データと一致するかどうかに 応じて前記電子キャッシュスマートカードを受理または拒否するステップとを含 む、方法。 ２．前記比較するステップにおいて前記電子キャッシュスマートカードおよび前 記基準有効性確認データが同じ地理的場所に存在する、請求項１に記載の方法。 ３．前記比較するステップにおいて前記電子キャッシュスマートカードおよび前 記基準有効性確認データが電子的にリンクされる異なった地理的場所に存在する 、請求項１に記載の方法。 ４．前記光メモリストライプ上の前記有効性確認データはカード発行機関のアイ デンティフィケーションを含む、請求項１に記載の方法。 ５．前記有効性確認データのうちの少なくとも一部は、カード上にアイデンティ フィケーションがある前記カード発行機関に前記カードが届けられる前に予め記 録される、請求項４に記載の方法。 ６．前記光メモリストライプ上の前記記録された有効性確認データはレーザまた はフォトリソグラフィにより予め記録されたデータを含む、請求項１に記載の方 法。 ７．カード読出システム内の前記基準有効性確認データはあるグループの特定さ れたカード発行機関に限られる、請求項１に記載の方法。 ８．前記有効性確認データは、カード連続番号、カード発行の日付、発行人の地 理的場所および購入が許されない品物の種類の情報の内の一部を含む、請求項１ に記載の方法。