專利名稱：信息處理設(shè)備、計(jì)算機(jī)程序以及信息處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息處理i殳備、計(jì)算積i程序和信息處理系統(tǒng)，更具 體地，涉及使用戶能夠阻止非法訪問的信息處理設(shè)備、計(jì)算機(jī)程序 和4言息處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，ic卡#皮廣泛普及并#:大量用戶用于對(duì)例如商店內(nèi)的購(gòu) 物進(jìn)行付款。為了阻止非法ic卡的使用，在使用ic卡時(shí)，需要在
IC卡和讀寫器之間進(jìn)^f亍iU正處理。這兩種i殳備之間的單向iU正方法 在ISO/IEC 9789-2 5.1.2中被j見定為雙重i人i正。圖1是該^人i正方法的
簡(jiǎn)化流程圖。
步驟S21 ~ S24表示設(shè)備A的處理，步驟SI ~ S8表示對(duì)設(shè)備A 進(jìn)行認(rèn)證的設(shè)備B的處理。在步驟Sl中，設(shè)備B生成隨機(jī)數(shù)rb。在步驟S2中，設(shè)備B
將隨機(jī)數(shù)rb傳輸至設(shè)備A。
在步驟S21中，設(shè)備A接收從設(shè)備B傳輸?shù)碾S機(jī)數(shù)rb。在步 驟S22中，設(shè)備A生成密鑰Kab。在步驟S23中，設(shè)備A用密鑰 Kab對(duì)從設(shè)備B傳輸?shù)碾S機(jī)數(shù)rb進(jìn)行加密。具體地，設(shè)備A計(jì)算 以下/>式以生成信息Token ab。在該7>式中，eKab ( rb )表示隨軌j 凄史rb^皮密鑰Kab加密。
<formula>formula see original document page 10</formula>
在步驟S24中，設(shè)備A將在步驟S23中生成的信息Token ab 傳輸至設(shè)備B。
在步驟S3中，設(shè)備B 4妄收從設(shè)備A傳輸?shù)男畔oken ab。在 步驟S4中，設(shè)備B生成密鑰Kab。在步驟S5中，設(shè)備B用密鑰 Kab對(duì)所接收的信息Token ab進(jìn)行解密。因此，獲得了隨機(jī)數(shù)rb。
在步驟S6中，設(shè)備B確定解密結(jié)果與隨機(jī)數(shù)rb是否互相 一致。 具體地，設(shè)備B確定在步驟SI中生成的隨機(jī)數(shù)rb與步驟S5中通 過對(duì)從設(shè)備A接收的信息Token ab進(jìn)行解密所獲得的隨機(jī)數(shù)rb是 否互相一致。設(shè)備A持有的密鑰Kab是僅分配給正規(guī)設(shè)備的密鑰。 由于設(shè)備A持有密鑰Kab，所以設(shè)備A是正失見i殳備。
當(dāng)解密結(jié)果與隨機(jī)數(shù)rb互相不一致時(shí)，在步驟S7中，設(shè)備B 對(duì)設(shè)備A執(zhí)行認(rèn)證失敗處理。另一方面，當(dāng)解密結(jié)果與隨機(jī)數(shù)rb 互相一致時(shí)，在步驟S8中，設(shè)備B對(duì)i殳備A^丸行認(rèn)i正成功處理。兩種i殳備之間的雙向i人i正方法在ISO/IEC 9789-2 5.1.2中祐:^L 定為三重i人i正。圖2是該認(rèn)i正方法的簡(jiǎn)化流程圖。
在步驟S31中，設(shè)備B生成隨機(jī)數(shù)rb。在步驟S32中，設(shè)備B
將隨機(jī)數(shù)rb傳輸至設(shè)備A。
在步驟S51中，設(shè)備A接收從設(shè)備B傳輸?shù)碾S機(jī)數(shù)rb。在步 驟S52中，設(shè)備A生成隨機(jī)數(shù)ra和密鑰Kab。在步驟S53中，設(shè) 備A用密鑰Kab加密隨機(jī)數(shù)ra和隨機(jī)數(shù)rb。具體地，才艮據(jù)以下公 式，設(shè)備A對(duì)在步驟S52中生成的隨機(jī):數(shù)ra和從設(shè)備B接收的隨 機(jī)數(shù)rb的組合進(jìn)行加密。在該/>式中，(ra||rb )表示隨枳4史ra和隨 機(jī)數(shù)rb的組合。
公式2
Token ab=eKab ( ra||rb )
在步驟S54中，i殳備A將通過7>式2計(jì)算的信息Token ab傳 輸至設(shè)備B。
在步驟S33中，設(shè)備B接收從設(shè)備A傳輸?shù)男畔oken ab。 在步驟S34中，設(shè)備B生成密鑰Kab。
在步驟S35中，設(shè)備B用密鑰Kab對(duì)信息Token ab進(jìn)行解密。 如上所述，信息Token ab是在步驟S53中通過設(shè)備A用密鑰Kab 對(duì)隨機(jī)數(shù)ra和隨機(jī)數(shù)rb的組合(ra||rb )進(jìn)行加密所獲得的信息。 因此，通過該解密處理獲得組合(ra||rb)。
在步驟S36中，設(shè)備B確定解密結(jié)果與隨機(jī)數(shù)rb是否互相一 致。具體地，在這種情況下，設(shè)備B僅提取作為解密結(jié)果所獲得的組合(ra||rb)中的隨機(jī)數(shù)rb,將隨機(jī)數(shù)rb設(shè)為比較對(duì)象，并將隨 機(jī)數(shù)rb與在步驟S31中生成的隨機(jī)數(shù)rb進(jìn)行比較。
當(dāng)設(shè)備A是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，由于設(shè)備A持有正確的固 定密鑰Kab,所以兩個(gè)隨枳4t rb互相 一致。
然而，當(dāng)設(shè)備A是非法設(shè)備時(shí)，設(shè)備A不會(huì)持有正確的密鑰 Kab。結(jié)果，兩個(gè)隨枳4丈rb互相不一致。因此，在這種情況下，在 步驟S37中，設(shè)備B對(duì)設(shè)備A執(zhí)行認(rèn)證失敗處理。
當(dāng)兩個(gè)隨機(jī)數(shù)互相一致時(shí)，在步驟S38中，設(shè)備B對(duì)設(shè)備A
^U亍iU正成功處理。
此外，為了使設(shè)備A對(duì)設(shè)備B進(jìn)行認(rèn)證，在步驟S39中，設(shè) 備B用密鑰Kab對(duì)隨機(jī)數(shù)rb和隨機(jī)數(shù)ra進(jìn)行加密。具體地，才艮據(jù) 以下/>式，設(shè)備B對(duì)在步驟S31中生成的隨才幾數(shù)rb和乂人i殳備A才妄 收的隨才幾凄t ra的組合進(jìn)4亍力口密，以生成葉言息Token ba。
公式3
Token ba=eKab ( rb||ra )
在步艱《S40中，i殳備B a導(dǎo)信息Token ba 4專車lT至i殳備A。
在步驟S55中，設(shè)備A接收從設(shè)備B傳輸?shù)男畔oken ba。 在步驟S56中，設(shè)備A用密鑰Kab對(duì)信息Token ba進(jìn)4亍解密。信 息Token ba是在步驟S39中通過設(shè)備B用密鑰Kab對(duì)隨才幾數(shù)rb和 隨機(jī)數(shù)ra的組合(rb||ra)進(jìn)行加密所獲得的信息。因此，通過該解 密處理獲得的組合(rb||ra)。在步驟S57中，設(shè)備A確定作為解密結(jié)果的隨機(jī)數(shù)rb和ra與 在步驟S51中從設(shè)備A接收的隨機(jī)數(shù)rb和在步驟S52中生成的隨 機(jī)數(shù)ra是否互相一致。
當(dāng)設(shè)備B是正規(guī)設(shè)備時(shí)，設(shè)備B持有與設(shè)備A相同的密鑰Kab 。 因此，兩個(gè)隨才幾凄丈ra互相一致且兩個(gè)隨才幾凄t rb也互相一至丈。
然而，當(dāng)設(shè)備B是非法設(shè)備時(shí)，設(shè)備B不會(huì)持有與設(shè)備A相 同的密鑰Kab。因此，在這種情況下，在步驟S58中，設(shè)備A對(duì)設(shè) 備B纟丸4亍iU正失敗處J里。
當(dāng)隨機(jī)數(shù)ra和rb互相一致時(shí)，在步驟S59中，設(shè)備A對(duì)設(shè)備
B才丸4于iU正成功處理。
在圖2的示例中，在步驟S36和S37中，隨機(jī)數(shù)ra和rb被設(shè) 為比較對(duì)象。在圖3中示出了當(dāng)比較對(duì)象為被加密的隨機(jī)數(shù)時(shí)所執(zhí) 4亍的處J里示例。
圖3的實(shí)例中的步驟S61 ~ S70中通過i殳備B執(zhí)行的處理基本 上與圖2中的步驟S31 ~ S40中通過設(shè)備B執(zhí)行的處理相同。但是， 圖3中的步駛《S63、 S65和S66的處J里與圖2中的步驟S33、 S35和 S36的處理不同。
圖3的步驟S81 ~ S89中的設(shè)備A的處理與圖2的步驟S51 ~ S59中的設(shè)備A的處理基本上相同。但是，圖3中的步驟S84、 S86 和S87的處理與圖2中的步驟S54、 S56和S57的處理不同。
在圖3所示實(shí)例的情況下，在步驟S84中，設(shè)備A不僅傳輸信 息Token ab,而且還傳llr隨才幾凄t ra。在步驟S63中，i殳備B不4又接收信息Token ab，而且還接收隨 機(jī)數(shù)ra。在步驟S64中，設(shè)備B生成密鑰Kab。在步驟S65中，設(shè) 備B用密鑰Kab對(duì)隨機(jī)數(shù)ra和隨機(jī)數(shù)rb的組合進(jìn)4亍加密，以生成 4言息Token ab。計(jì)算以下7>式公式4Token ab=eKab ( ra||rb )在步驟S66中，設(shè)備B確定在步驟S65中獲得的加密結(jié)果與在 步驟S63中從i殳備A接收的信息Token ab是否互相一致。當(dāng)通過 公式4計(jì)算的信息Token ab與從設(shè)備A接收的信息Token ab互相 不一致時(shí)，在步驟S67中，設(shè)備B對(duì)i殳備A扭j亍認(rèn)證失敗處理。 另 一方面，當(dāng)通過公式4計(jì)算的信息Token ab與從設(shè)備A接收的信 息Token ab互相一致時(shí)，在步驟S68中，i殳備B對(duì)設(shè)備A執(zhí)行認(rèn) 證成功處理。此外，為了使設(shè)備A對(duì)設(shè)備B進(jìn)行認(rèn)證，在步驟S69中，設(shè) 備B用密鑰Kab對(duì)隨機(jī)數(shù)rb和隨積4t m的組合進(jìn)行加密。具體地， 根據(jù)以下公式，設(shè)備B對(duì)在步驟S61中生成的隨才幾凄t和從i殳備A 接收的隨機(jī)數(shù)ra的組合進(jìn)行加密。公式5Token ba=eKab ) ( rb||ra )在步驟S70中，設(shè)備B將通過公式5計(jì)算的信息Token ba傳 輸至設(shè)備A。在步-驟S85中，i殳備A 4妄收乂人i殳備B傳^T的1言息Token ba。 在步驟S86中，設(shè)備A執(zhí)行用于用密鑰Kab對(duì)在步驟S81中從設(shè)備B接收的隨機(jī)數(shù)rb與在步驟S84中傳輸給i殳備B的隨才幾凄t ra的 組合進(jìn)行加密的處理。具體地，設(shè)備A計(jì)算以下^^式
公式6
Token ba=eKab (rb||ra)
在步驟S87中，設(shè)備A確定步驟S86中的加密結(jié)果(即，在步 驟S86中計(jì)算的信息Token ba )與在步驟S85中4妄收的信息Token ba 是否互相一致。當(dāng)兩種信息Token ba互相不一致時(shí)，在步驟S88中， 設(shè)備A對(duì)設(shè)備B #1行認(rèn)證失敗處理。
當(dāng)兩種信息Token ba互相一致時(shí)，在步驟S89中，設(shè)備A對(duì)
^殳備B 4;U于i人i正成功處理。
其^也處理與圖2中所示的處理相同。
本申請(qǐng)也提議了雙向認(rèn)證方法(例如，日本專利第3897177號(hào))。 圖4和圖5是該i人i正方法的簡(jiǎn)^l流禾呈圖。
在步驟S141中，設(shè)備B生成隨枳4史P。在步驟S142中，i殳備 B生成密鑰Ka。在步驟S143中，設(shè)備B用密鑰Ka對(duì)隨機(jī)數(shù)P進(jìn) 行力口密，以生成信息il。在步驟S144中，設(shè)備B將信息il傳輸至
設(shè)備A。
在步驟S171中，設(shè)備A從設(shè)備B接收信息il。在步驟S172 中，設(shè)備A生成密鑰Ka。在步驟S173中，設(shè)備A用密鑰Ka對(duì)信 息il進(jìn)行解密。因此，在步驟S174中，設(shè)備A獲得隨機(jī)數(shù)P。在步驟S175中，設(shè)備A生成密鑰Kb。在步驟S176中，設(shè)備A用密鑰Kb對(duì)隨機(jī)數(shù)P進(jìn)行加密，以生成信息i2。在步驟S177中，設(shè)備A將信息i2傳輸至設(shè)備B。
在步驟S145中，設(shè)備B接收從設(shè)備A傳輸?shù)男畔2。在步驟S146中，設(shè)備B生成密鑰Kb。在步驟S147中，設(shè)備B用密鑰Kb對(duì)信息i2進(jìn)行解密。因此，在步驟S148中，設(shè)備B獲得隨機(jī)數(shù)P。
在步驟S149中，設(shè)備B檢查隨機(jī)數(shù)P的一致性。具體地，設(shè)備B確定在步驟S141中生成的、經(jīng)過加密的、并在步驟S144中傳輸至設(shè)備A的隨機(jī)數(shù)P與步驟S147中通過對(duì)從設(shè)備A接收的信息i2進(jìn)行解密所獲得的隨才幾數(shù)P是否互相一致。密鑰Ka和密鑰Kb^U皮分配給正規(guī)^殳備A。因此，當(dāng)兩個(gè)隨枳4欠P互相一致時(shí)，i殳備B將i殳備A認(rèn)i正為正規(guī)/^殳備。
類似地，設(shè)備A執(zhí)行用于對(duì)設(shè)備B進(jìn)行認(rèn)證的處理。
在步驟S178中，設(shè)備A生成隨機(jī)數(shù)Q。在步驟S179中，設(shè)備A用密鑰Kb對(duì)隨機(jī)數(shù)Q進(jìn)行加密，以生成信息i3。密鑰Kb在步驟S175中^皮生成。在步驟S180中，i殳備A將信息i3傳輸至i殳備B。
在步驟S150中，設(shè)備B接收從設(shè)備A傳輸?shù)男畔3。在步驟S151中，設(shè)備用密鑰Kb對(duì)信息i3進(jìn)行解密。密鑰Kb在步驟S146中被生成。因此，在步驟S152中，設(shè)備B獲得隨機(jī)數(shù)Q。
在步驟S153中，設(shè)備B用密鑰Ka對(duì)隨才幾數(shù)Q進(jìn)4亍力口密，以生成信息i4。在步驟S142中生成密鑰Ka。在步驟S154中，設(shè)備B
將信息i4傳輸至設(shè)備A。在步驟S181中，設(shè)備A接收從設(shè)備B傳輸?shù)男畔4。在步驟 S182中，設(shè)備A用密鑰Ka對(duì)信息i4進(jìn)行解密。在步驟S172中生 成密鑰Ka。因此，在步驟S183中，i殳備A獲得隨枳4t Q。在步驟S184中，設(shè)備A檢查隨機(jī)數(shù)Q的一致性。具體地，設(shè) 備A確定在步驟S178中生成的、經(jīng)過加密的、并在步驟S180中傳 輸至設(shè)備B的隨機(jī)數(shù)Q與在步驟S182中通過對(duì)從設(shè)備B接收的信 息i4進(jìn)行解密所獲得的隨機(jī)數(shù)Q是否互相一致。密鑰Ka和密鑰 Kb ^f又被分配給正^見設(shè)備B。因此，當(dāng)兩個(gè)隨才幾凄t Q互相一致時(shí)， 設(shè)備A將設(shè)備B認(rèn)證為正規(guī)設(shè)備。設(shè)備A將認(rèn)證結(jié)果傳輸至設(shè)備 B。發(fā)明內(nèi)容如圖6所示，表示了在上述處理中在兩種設(shè)備之間的信息交換。 在步驟S144中，將信息il從設(shè)備B傳輸至i殳備A。在步驟S177 和S180中，將信息i2和信息i3從設(shè)備A傳輸至設(shè)備B。在步驟 S154中，將信息i4從設(shè)備B傳輸至設(shè)備A。在圖1所示單向認(rèn)證的情況下，與雙向認(rèn)證的情況一樣，在步 驟S2中，將隨機(jī)數(shù)rb從設(shè)備B傳輸至設(shè)備A。在步驟S24中，將 信息Token ab從設(shè)備A傳輸至i殳備B。結(jié)果，設(shè)備B可以以所需要的次數(shù)向設(shè)備A輸入相同的純文 本并獲得通過設(shè)備A用固定密鑰對(duì)純文本進(jìn)行加密所獲得的結(jié)果。在這種情況下，嘗試非法訪問設(shè)備A的用戶(黑客)有可能在 設(shè)備B上進(jìn)行DFA (微分故障分析)攻擊。黑客可以通過重復(fù)以下 操作來分析由設(shè)備A持有的密鑰準(zhǔn)備非法設(shè)備B，在設(shè)備A執(zhí)行 加密處理的同時(shí)使激光束照射到設(shè)備A上，用激光束的能量使設(shè)備 生成錯(cuò)誤，并獲得處理結(jié)果。因此，期望使用戶能夠阻止非法訪問。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種信息處理設(shè)備，包括接收 單元，從另一個(gè)信息處理設(shè)備接收第一隨機(jī)數(shù)；生成單元，生成第 二隨機(jī)數(shù)；時(shí)變密鑰生成單元，根據(jù)第二隨機(jī)數(shù)生成用于進(jìn)行加密 的時(shí)變密鑰；加密單元，用時(shí)變密鑰對(duì)第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；以及 傳輸單元，將通過時(shí)變密鑰加密的第 一 隨機(jī)數(shù)和第二隨機(jī)數(shù)傳輸至 另一個(gè)信息設(shè)備。在本發(fā)明的實(shí)施例中，從另 一個(gè)信息處理設(shè)備接收第一隨機(jī) 數(shù)，生成第二隨機(jī)數(shù)，根據(jù)第二隨機(jī)數(shù)生成用于進(jìn)行加密的時(shí)變密 鑰，用時(shí)變密鑰對(duì)第一隨枳4t進(jìn)4于加密，通過時(shí)變密鑰加密的第一 隨枳4t和第二隨枳4t被傳輸至另 一個(gè)信息處理i殳備。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種信息處理設(shè)備，包括 生成單元，生成第一隨4幾數(shù)；傳輸單元，將第一隨機(jī)數(shù)傳輸至另一 個(gè)信息處理設(shè)備；接收單元，從另一個(gè)信息處理設(shè)備接收通過第一 時(shí)變密鑰加密的第一隨機(jī)數(shù)和第二隨機(jī)數(shù)；時(shí)變密鑰生成單元，根 據(jù)第二隨機(jī)數(shù)生成與第 一 時(shí)變密鑰相同的第二時(shí)變密鑰；認(rèn)證信息 生成單元，用第二時(shí)變密鑰生成用于對(duì)另 一個(gè)信息處理設(shè)備進(jìn)行認(rèn) 證的認(rèn)證信息；以及認(rèn)證單元，才艮據(jù)認(rèn)證信息來對(duì)另一個(gè)信息處理 設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證。在本發(fā)明的實(shí)施例中，生成第一隨扭4t，將第一隨枳4史傳輸至 另 一 個(gè)信息處理設(shè)備，從另 一 個(gè)信息處理設(shè)備接收通過第 一 時(shí)變密 鑰加密的第 一 隨機(jī)數(shù)和第二隨機(jī)數(shù)，根據(jù)第二隨才幾數(shù)生成與第 一 時(shí) 變密鑰相同的第二時(shí)變密鑰，通過第二時(shí)變密鑰生成用于對(duì)另一個(gè) 信息處理設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證的認(rèn)證信息，并根據(jù)認(rèn)證信息來對(duì)另 一個(gè)信 息處理設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種信息處理系統(tǒng)，其中，第 一信息處理設(shè)備從第二信息處理設(shè)備接收隨機(jī)數(shù)，生成第 一 時(shí)變密鑰，用第一時(shí)變密鑰對(duì)隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，并將經(jīng)過加密的隨機(jī)數(shù)與作為第 一 時(shí)變密鑰的時(shí)變基礎(chǔ)的基礎(chǔ)信息 一起傳輸至第二信息
處理設(shè)備；以及第二信息處理設(shè)備根據(jù)基礎(chǔ)信息生成與第一時(shí)變密鑰相同的第二時(shí)變密鑰，用第二時(shí)變密鑰生成i人i正信息，并4艮據(jù)"i人證信息來認(rèn)證第 一信息處理i殳備。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一信息處理設(shè)備從第二信息處理設(shè)備中接收第一隨機(jī)數(shù)，生成第二隨機(jī)數(shù)，根據(jù)第二隨機(jī)數(shù)生成用于加密的時(shí)變密鑰，用時(shí)變密鑰來加密第一隨才幾#:，并將通過時(shí)變密鑰加密的第 一隨機(jī)數(shù)和第二隨機(jī)數(shù)傳輸至第二信息處理設(shè)備。第二信息處理設(shè)備生成第 一隨機(jī)數(shù)，將第 一隨機(jī)數(shù)傳輸至第 一信息處理設(shè)備，從第 一信息處理設(shè)備接收通過第 一時(shí)變密鑰加密的第 一隨機(jī)數(shù)和第二隨機(jī)數(shù)，根據(jù)第二隨機(jī)數(shù)生成與第 一 時(shí)變密鑰相同的第二時(shí)變密鑰，用第二時(shí)變密鑰生成用于對(duì)第 一信息處理設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證的認(rèn)證信息，并根據(jù)認(rèn)證信息來對(duì)第 一信息處理設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證。
除上述實(shí)施例之外，本發(fā)明還具有以下所闡明的實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種信息處理設(shè)備，包括4妄收單元，/人另一個(gè)信息處理單元通過4妄收4吏用第一固定密鑰加密的第一信息；生成單元，生成第一固定密鑰和第二固定密鑰以及第二隨機(jī)數(shù)；解密單元，使用所生成的第一固定密鑰來解密所接收的第一信息，從而獲得第一隨機(jī)數(shù)；加密單元，將預(yù)定的邏輯運(yùn)算應(yīng)用于經(jīng)過解密的第 一 隨積4t和生成的第二隨枳ifc并4吏用第二固定密鑰對(duì)作為邏輯運(yùn)算結(jié)果所獲得的邏輯運(yùn)算值進(jìn)4于加密，/人而生成第二信息，并使用第二固定密鑰來加密第二隨機(jī)數(shù)，從而生成第三信息；以及傳輸單元，將第二信息和第三信息傳輸至另一個(gè)信息處理設(shè)備。個(gè)信息處理設(shè)備接收通過使用 第一固定密鑰加密的第四信息，解密單元進(jìn)一步^f吏用生成的第一固 定密鑰來解密所接收的第四信息，從而獲得第 一 隨機(jī)數(shù)和第二隨機(jī)
#:的預(yù)定邏輯運(yùn)算值，并將預(yù)定邏輯運(yùn)算應(yīng)用于所獲得的預(yù)定邏輯 運(yùn)算值和經(jīng)過解密的第一隨才幾凄t,從而獲得第二隨才幾#:,并且信息 處理設(shè)備進(jìn)一 步包括根據(jù)所獲得的第二隨機(jī)數(shù)執(zhí)行對(duì)另 一個(gè)信息 處理i殳備的iU正的iU正單元。
優(yōu)選地，預(yù)定邏輯運(yùn)算是XOR (異或)。
優(yōu)選地，信息處理i殳備是IC卡。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種計(jì)算機(jī)程序，用于使計(jì)算機(jī) 才丸4亍以下處理從另 一個(gè)信息處理i殳備4妄收通過4吏用第一固定密鑰 加密的第一信息；生成第一固定密鑰；使用所生成的第一固定密鑰 來對(duì)所接收的第一信息進(jìn)行解密，從而獲得第一隨機(jī)數(shù)；生成第二 固定密鑰和第二隨枳4t;將預(yù)定邏輯運(yùn)算應(yīng)用于經(jīng)過解密的第 一 隨 機(jī)數(shù)和所生成的第二隨機(jī)數(shù)，并使用第二固定密鑰對(duì)作為邏輯運(yùn)算 結(jié)杲所獲得的邏輯運(yùn)算值進(jìn)行加密，從而生成第二信息；使用第二 固定密鑰來對(duì)第二隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第三信息；以及將第 二信息和第三信息傳輸至另 一個(gè)信息處理設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，提供了一種信息處理設(shè)備，包括 生成單元，生成第一和第二固定密鑰以及第一隨機(jī)數(shù)；力o密單元， 使用第一固定密鑰對(duì)第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第一信息；傳 輸單元，將第一信息傳輸至另一個(gè)信息處理設(shè)備；接收單元，從另 一個(gè)信息處理設(shè)備接收第二信息和第三信息；解密單元，使用所生 成的第二固定密鑰來對(duì)所接收的第二信息進(jìn)行解密，從而獲得第一
隨機(jī)數(shù)和第二隨機(jī)數(shù)的預(yù)定邏輯運(yùn)算值，對(duì)所接收的第三信息進(jìn)行 解密，從而獲得第二隨才幾數(shù)，并將預(yù)定邏輯運(yùn)算應(yīng)用于所獲得的預(yù)定邏輯運(yùn)算值和經(jīng)過解密的第二隨機(jī)數(shù)，以獲得第一隨機(jī)數(shù)；以及 認(rèn)證單元，才艮據(jù)所獲得的第一隨扭4t才丸4亍對(duì)另一個(gè)信息處理i殳備的 認(rèn)證。優(yōu)選地，加密單元進(jìn)一步將預(yù)定邏輯運(yùn)算應(yīng)用于所生成的第一 隨機(jī)數(shù)和所獲得的第二隨機(jī)數(shù)，并使用第 一 固定密鑰對(duì)作為邏輯運(yùn) 算結(jié)果所獲得的邏輯運(yùn)算值進(jìn)行加密，從而生成第四信息，并且傳 輸單元進(jìn)一步將第四信息傳輸至另一個(gè)信息處理設(shè)備。優(yōu)選地，預(yù)定邏輯運(yùn)算是XOR (異或)。優(yōu)選地，信息處理設(shè)備是讀寫器。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種計(jì)算機(jī)程序，用于使計(jì)算機(jī) 4丸^"以下處理生成第一固定密鑰和第一隨枳4t; 4吏用第一固定密 鑰對(duì)第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第一信息；將第一信息傳輸至 另 一個(gè)信息處理設(shè)備；從另 一個(gè)信息處理設(shè)備接收第二信息和第三 信息；生成第二固定密鑰；使用所生成的第二固定密鑰對(duì)所接收的 第二信息進(jìn)行解密，從而獲得第 一 隨機(jī)數(shù)和第二隨機(jī)數(shù)的預(yù)定邏輯 運(yùn)算值；對(duì)所接收的第三信息進(jìn)行解密，從而獲得第二隨機(jī)數(shù)；將 預(yù)定邏輯運(yùn)算應(yīng)用于所獲得的預(yù)定邏輯運(yùn)算值和經(jīng)過解密的第二 隨機(jī)數(shù)，從而獲得第一隨機(jī)數(shù)；以及根據(jù)所獲得的第一隨機(jī)數(shù)執(zhí)行 對(duì)另 一個(gè)信息處理設(shè)備的認(rèn)證。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種信息處理系統(tǒng)，其中， 第 一信息處理設(shè)備從第二信息處理設(shè)備接收通過使用第 一 固定密 鑰加密的第一信息，生成第一固定密鑰，使用所生成的第一固定密 鑰來對(duì)所接收的第一信息進(jìn)行解密，從而獲得第一隨才幾數(shù)，生成第 二固定密鑰和第二隨機(jī)數(shù)，將預(yù)定邏輯運(yùn)算應(yīng)用于經(jīng)過解密的第一 隨扭4t和所生成的第二隨才幾數(shù)，并4吏用第二固定密鑰來對(duì)作為邏輯運(yùn)算結(jié)果獲得的邏輯運(yùn)算值進(jìn)行加密，從而生成第二信息，使用第 二固定值對(duì)第二隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第三信息，并將第二信息和第三信息傳輸至第二信息處理設(shè)備；以及第二信息處理設(shè)備從 第 一信息處理設(shè)備接收第二信息和第三信息；生成第二固定密鑰， 使用所生成的第二固定密鑰來對(duì)所接收的第二信息進(jìn)行解密，從而 獲得第一隨機(jī)數(shù)和第二隨機(jī)數(shù)的預(yù)定邏輯運(yùn)算值，對(duì)所接收的第三 信息進(jìn)行解密，從而獲得第二隨機(jī)數(shù)；將預(yù)定邏輯運(yùn)算應(yīng)用于所獲 得的預(yù)定邏輯運(yùn)算值和經(jīng)過解密的第二隨機(jī)數(shù)，從而獲得第 一 隨機(jī) 數(shù)，并根據(jù)所獲得的第 一 隨機(jī)數(shù)執(zhí)行對(duì)第 一信息處理設(shè)備的認(rèn)證。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種信息處理設(shè)備，包括 接收單元，從另 一個(gè)信息處理設(shè)備接收通過使用第 一 固定密鑰加密 的第一信息；生成單元，生成第一固定密鑰和第二隨^L數(shù)；解密單 元，使用所生成的第 一 固定密鑰來對(duì)所接收的第 一信息進(jìn)行解密， 從而獲得第一隨才幾數(shù)；加密單元，^吏用所生成的第二隨才幾數(shù)作為密 鑰來對(duì)經(jīng)過解密的第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第二信息，以及 4吏用第一固定密鑰對(duì)第二隨枳4t進(jìn)4亍加密，乂人而生成第三信息；以 及傳輸單元，將第二信息和第三信息傳輸至另一個(gè)信息處理設(shè)備。優(yōu)選地，接收單元進(jìn)一步從另 一個(gè)信息處理設(shè)備接收通過使用 第 一隨機(jī)數(shù)作為密鑰而加密的第四信息，解密單元使用所獲得的第 一隨機(jī)數(shù)進(jìn)一 步地對(duì)所接收的第四信息進(jìn)行解密，從而獲得第二隨 機(jī)數(shù)，并且信息處理設(shè)備進(jìn)一步包括根據(jù)所獲得的第二隨機(jī)數(shù)執(zhí)行 對(duì)另 一個(gè)信息處理設(shè)備的認(rèn)證的i人證單元。優(yōu)選地，信息處理設(shè)備是IC卡。才艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，才是供了一種計(jì)算才幾程序，用于4吏計(jì)算才幾 執(zhí)行以下處理從另 一個(gè)信息處理設(shè)備接收通過使用第 一 固定密鑰 加密的第一信息；生成第一固定密鑰；4吏用所生成的第一固定密鑰來對(duì)所接收的第一信息進(jìn)行解密，從而獲得第一隨機(jī)數(shù)；生成第二隨機(jī)數(shù)；使用所生成的第二隨機(jī)數(shù)作為密鑰來對(duì)經(jīng)過解密的第 一 隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第二信息；使用第一固定密鑰來對(duì)第二隨才幾凄t進(jìn)行加密，乂人而生成第三信息；以及將第二信息和第三信息傳輸至另 一個(gè)信息處理設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種信息處理設(shè)備，包括生成單元，生成第一固定密鑰和第一隨機(jī)數(shù)；力。密單元，使用第一固定密鑰對(duì)第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第一信息；傳輸單元，將第一信息傳輸至另一個(gè)信息處理設(shè)備；接收單元，從另一個(gè)信息處理設(shè)備接收第二信息和第三信息；解密單元，使用所生成的第一固定密鑰來對(duì)所接收的第三信息進(jìn)行解密，從而獲得第二隨機(jī)數(shù)，并使用所獲得的第二隨機(jī)數(shù)來對(duì)所接收的第二信息進(jìn)行解密，從而獲得第一隨機(jī)數(shù)；以及認(rèn)證單元，根據(jù)所獲得的第一隨機(jī)數(shù)執(zhí)行對(duì)另 一個(gè)信息處理設(shè)備的認(rèn)證。
優(yōu)選地，加密單元進(jìn)一步使用所生成的第 一隨機(jī)數(shù)作為密鑰對(duì)所獲得的第二隨積4t進(jìn)4于加密，乂人而生成第四4言息，并且傳llr單元將第四信息傳輸至另 一個(gè)信息處理設(shè)備。
優(yōu)選地，信息處理設(shè)備是讀取器。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種計(jì)算機(jī)程序，用于使計(jì)算機(jī)才丸4亍以下處理生成第一固定密鑰和第一隨積4欠；4吏用第一固定密鑰來對(duì)第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第一信息；將第一信息傳輸至另一個(gè)信息處理設(shè)備；從另一個(gè)信息處理設(shè)備接收第二信息和第三信息；使用所生成的第一固定密鑰來對(duì)所接收的第三信息進(jìn)行解密，從而獲得第二隨機(jī)數(shù)；使用所獲得的第二隨機(jī)數(shù)來對(duì)所接收的第二信息進(jìn)行解密，從而獲得第一隨機(jī)數(shù)；以及根據(jù)所獲得的第一隨機(jī)數(shù)執(zhí)行對(duì)另 一個(gè)信息處理設(shè)備的認(rèn)證。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種信息處理系統(tǒng)，其中， 第 一信息處理設(shè)備從第二信息處理設(shè)備接收通過使用第 一 固定密 鑰加密的第一信息，生成第一固定密鑰，使用所生成的第一固定密 鑰來對(duì)所接收的第一信息進(jìn)行解密，從而獲得第一隨機(jī)數(shù)，生成第 二隨機(jī)數(shù)，使用所生成的第二隨機(jī)數(shù)作為密鑰來對(duì)經(jīng)過解密的第一 隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第二信息，使用第一固定密鑰來對(duì)第二 隨片幾lt進(jìn)行加密，/人而生成第三信息，并將第二信息和第三信息傳
輸至第二信息處理設(shè)備；以及第二信息處理設(shè)備生成第 一 固定密鑰 和第一隨扭4t， -使用第一固定密鑰來對(duì)第一隨枳4t進(jìn)4于加密，乂人而 生成第一信息，將第一信息傳輸至第一信息處理設(shè)備，從第一信息 處理設(shè)備中接收第二信息和第三信息，使用所生成的第 一 固定密鑰 來對(duì)所接收的第三信息進(jìn)行解密，從而獲得第二隨^/L數(shù)，使用所獲 得的第二隨機(jī)數(shù)對(duì)所接收的第二信息進(jìn)行解密，從而獲得第一隨機(jī) 數(shù)，以及根據(jù)所獲得的第 一 隨機(jī)數(shù)執(zhí)行對(duì)第 一信息處理設(shè)備的認(rèn) 證。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種信息處理設(shè)備，包4舌 接收單元，從另 一 個(gè)信息處理設(shè)備接收通過使用第一固定密鑰加密 的第一信息；生成單元，生成第一固定密鑰和第二隨才幾數(shù)；解密單 元，使用所生成的第 一 固定密鑰來對(duì)所接收的第 一信息進(jìn)行解密， 從而獲得第一隨機(jī)數(shù)；加密單元，使用所生成的第二隨機(jī)數(shù)對(duì)經(jīng)過 解密的第 一隨積4t應(yīng)用預(yù)定轉(zhuǎn)換處理，使用第二隨枳4t作為密鑰來 對(duì)預(yù)定轉(zhuǎn)換處理的結(jié)果進(jìn)行加密，并使用第 一 固定密鑰來對(duì)第二隨 機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第三信息；以及傳輸單元，將第二信息和 第三信息傳輸至另一個(gè)信息處理設(shè)備。
優(yōu)選地，接收單元進(jìn)一步/人另 一個(gè)信息處理設(shè)備4妄收通過4吏用 第 一隨機(jī)數(shù)作為密鑰加密的第四信息，解密單元進(jìn)一步使用所獲得 的第一隨機(jī)數(shù)來對(duì)所接收的第四信息進(jìn)行解密，并對(duì)第四信息應(yīng)用逆轉(zhuǎn)換處理，從而獲得第二隨機(jī)數(shù)，并且信息處理設(shè)備進(jìn)一步包括: 根據(jù)所獲得的第二隨機(jī)數(shù)執(zhí)行對(duì)另 一個(gè)信息處理設(shè)備的認(rèn)證的認(rèn)證單元。優(yōu)選地，信息處理設(shè)備是IC卡。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種計(jì)算機(jī)程序，用于使計(jì)算枳J#丸4亍以下處理乂人另 一個(gè)4言息處理"&備接收通過<吏用第一固定密鑰 加密的第一信息；生成第一固定密鑰；使用所生成的第一固定密鑰 對(duì)所接收的第一信息進(jìn)行解密，從而獲得第一隨機(jī)數(shù)；生成第二隨 機(jī)數(shù)；使用所生成的第二隨機(jī)數(shù)對(duì)經(jīng)過解密的第一隨機(jī)數(shù)應(yīng)用預(yù)定 轉(zhuǎn)換處理，并使用第二隨機(jī)數(shù)作為密鑰來對(duì)預(yù)定轉(zhuǎn)換處理的結(jié)果進(jìn) 4亍加密，乂人而生成第二信息；4吏用第一固定密鑰來乂十第二隨枳4t進(jìn) 行力o密，從而生成第三信息；以及將第二信息和第三信息傳輸至另 一個(gè)信息處理設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種信息處理設(shè)備，包括 生成單元，生成第一固定密鑰和第一隨機(jī)數(shù)；加密單元，使用第一 固定密鑰來對(duì)第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第一信息；傳輸單元， 將第一信息傳輸至另一個(gè)信息處理設(shè)備；接收單元，從另一個(gè)信息 處理設(shè)備接收第二信息和第三信息；解密單元，使用所生成的第一 固定密鑰來對(duì)所接收的第三信息進(jìn)行解密，從而獲得第二隨機(jī)數(shù)， 以及使用所獲得的第二隨機(jī)數(shù)來對(duì)所接收的第二信息進(jìn)行解密并 對(duì)第二信息應(yīng)用預(yù)定轉(zhuǎn)換處理的逆轉(zhuǎn)換處理，從而獲得第 一隨^L 數(shù)；以及認(rèn)證單元，根據(jù)所獲得的第一隨機(jī)數(shù)4丸行對(duì)另一個(gè)信息處 理i殳備的認(rèn)證。優(yōu)選地，加密單元進(jìn)一步1"吏用所生成的第一隨枳4t作為密鑰對(duì) 所獲得的第二隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第四信息，并且傳輸單元 進(jìn)一步將第四信息傳輸至另 一個(gè)信息處理設(shè)備。優(yōu)選地，信息處理設(shè)備是讀取器。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種計(jì)算機(jī)程序，用于^f吏計(jì)
算枳4丸4亍以下處理生成第一固定密鑰和第一隨枳4t;使用第一固定密鑰來對(duì)第一隨扭4t進(jìn)4亍加密，乂人而生成第一信息；將第一4言息傳輸至另 一個(gè)信息處理設(shè)備；從另 一個(gè)信息處理設(shè)備接收第二信息和第三信息；使用所生成的第 一 固定密鑰來對(duì)所接收的第三信息進(jìn)行解密，從而獲得第二隨機(jī)數(shù)；使用所獲得的第二隨機(jī)數(shù)來對(duì)所接收的第二信息進(jìn)行解密，并進(jìn)一步對(duì)第二信息應(yīng)用預(yù)定轉(zhuǎn)換處理的逆轉(zhuǎn)換處理，從而獲得第一隨機(jī)數(shù)；以及根據(jù)所獲得的第一隨機(jī)數(shù)4丸4亍對(duì)另 一個(gè)信息處理設(shè)備的iU正。
才艮據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，4是供了一種信息處理系統(tǒng)，其中，第 一信息處理設(shè)備從第二信息處理設(shè)備接收通過使用第 一 固定密鑰加密的第一信息，生成第一固定密鑰，使用所生成的第一固定密鑰來對(duì)所接收的第一信息進(jìn)行解密，從而獲得第一隨機(jī)數(shù)，生成第二隨機(jī)數(shù)，使用所生成的第二隨機(jī)數(shù)對(duì)經(jīng)過解密的第一隨機(jī)數(shù)應(yīng)用預(yù)定轉(zhuǎn)換處理，并4吏用第二隨枳4t作為密鑰來對(duì)預(yù)定轉(zhuǎn)換處理的結(jié)果進(jìn)行加密，/人而生成第二信息，4吏用第一固定密鑰來對(duì)第二隨枳j數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第三信息，并將第二信息和第三信息傳#命至第二信息處理設(shè)備；以及第二信息處理設(shè)備生成第一固定密鑰和第一隨機(jī)數(shù)，使用第一固定密鑰來對(duì)第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，從而生成第一信息，將第一信息傳輸至第一信息處理設(shè)備，從第一信息處理設(shè)備接收第二信息和第三信息，使用所生成的第一固定密鑰來對(duì)所接收的第三信息進(jìn)行解密，從而獲得第二隨機(jī)數(shù)，使用所獲得的第二隨機(jī)數(shù)來對(duì)所接收的第二信息進(jìn)行解密并進(jìn)一 步對(duì)第二信息應(yīng)用預(yù)定轉(zhuǎn)換處理的逆轉(zhuǎn)換處理，從而獲得第一隨機(jī)數(shù)，以及根據(jù)所獲得的第 一 隨機(jī)數(shù)執(zhí)行對(duì)第 一信息處理設(shè)備的認(rèn)證。
如上所述，才艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以阻止非法訪問。


圖1是用于說明以前的單向認(rèn)證處理的流程圖2是用于說明以前的雙向認(rèn)證處理的流程圖3是用于"i兌明以前的雙向iU正處理的流禾呈圖4是用于說明以前的^又向iU正處理的;;危禾呈圖5是用于說明以前的雙向認(rèn)證處理的流程圖6是用于i兌明以前的雙向iU正處理的示圖7是4艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)的實(shí)例的框圖8是構(gòu)成信息處理系統(tǒng)的一個(gè)信息處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)實(shí)例的框
圖9是構(gòu)成信息處理系統(tǒng)的另 一 個(gè)信息處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)實(shí)例的
框圖10是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的第一系統(tǒng)的單向認(rèn) 證處理的流程圖11是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的認(rèn)證處理的示圖12是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的第一系統(tǒng)的雙向認(rèn)證處理 的流禾呈圖13是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的第一系統(tǒng)的雙向認(rèn)證處理 的流禾呈圖；圖14是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的第一系統(tǒng)的雙向認(rèn)i正處理的流禾呈圖15是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的第一系統(tǒng)的雙向認(rèn)證處理的流禾呈圖16是用于說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的第二系統(tǒng)的單向認(rèn)證處理的流程圖17是用于說明根據(jù)第二實(shí)施例的第二系統(tǒng)的雙向認(rèn)證處理的流程圖18是用于說明才艮據(jù)第二實(shí)施例的第二系統(tǒng)的雙向認(rèn)證處理的流程圖19是用于說明根據(jù)第二實(shí)施例的第二系統(tǒng)的雙向認(rèn)證處理的流禾呈圖20是用于說明根據(jù)第二實(shí)施例的第二系統(tǒng)的雙向認(rèn)證處理的流程圖21是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的第三系統(tǒng)的雙向認(rèn)i正處理的流禾呈圖22是用于說明圖21所示第三系統(tǒng)的雙向認(rèn)證處理的#*改例的流程圖23是用于說明根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的第四系統(tǒng)的雙向認(rèn)證處理的流程圖；圖24是用于i兌明圖23所示第四系統(tǒng)的雙向i/^正處理的修7文例的流-呈圖；以及
圖25是用于說明根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的第五系統(tǒng)的雙向認(rèn)i正處理的流禾呈圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。將按照以下所述順
序進(jìn)4亍i兌明。
1. 信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)實(shí)例
2. 第一實(shí)施例
3. 第二實(shí)施例
4. 第三實(shí)施例
5. 第四實(shí)施例
6. 第五實(shí)施例
1.信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)實(shí)例
以下將結(jié)合附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖7是根據(jù)實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。結(jié)構(gòu)處理系統(tǒng)100包括信息處理設(shè)備111和信息處理設(shè)備141。例如，信息處理設(shè)備111是IC卡。例如，信息處理i殳備141是訪問IC卡的讀耳又器。例如，信息處理設(shè)備111和信息處理設(shè)備141凈丸行近距離通信并交換信息。必要時(shí)，信息處理設(shè)備141連4妄至未示出的計(jì)算才幾。圖8是根據(jù)實(shí)施例的信息處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。在該實(shí)施例中，信息處理設(shè)備111包括天線單元121、接收單元122、解密單元123、i人i正單元124、力口密單元125、傳專lr單元126、生成單元127、生成單元128和存儲(chǔ)單元129。
天線單元121通過交換電》茲波與信息處理i殳備141的天線單元151 (參見稍后參照的圖9 )進(jìn)4亍通信。接收單元122經(jīng)由天線單元121 一妻收/人信息處理設(shè)備141傳輸?shù)男盘?hào)并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。解密單元123對(duì)通過接收單元122接收的加密信息進(jìn)行解密。認(rèn)i正單元124基于來自解密單元123等的信息對(duì)信息處理設(shè)備141進(jìn)行認(rèn)i正，并控制各個(gè)單元。
力口密單元125由認(rèn)證單元124控制并對(duì)將要傳輸至信息處理設(shè)備141的信息進(jìn)行加密。加密單元125對(duì)將要傳輸至信息處理設(shè)備141的信息或從信息處理i殳備141傳輸?shù)男畔?yīng)用預(yù)定邏輯運(yùn)算處理或預(yù)定轉(zhuǎn):換處理和轉(zhuǎn)才奐處理的逆轉(zhuǎn)換處理。傳豸命單元126對(duì)由加密單元125等提供的信息進(jìn)行調(diào)制，將信息輸出至天線單元121,并使天線單元121將信息傳輸至信息處理設(shè)備141。生成單元127生成用于加密或解密信息的密鑰。該密鑰可隨時(shí)計(jì)算并生成，或者可以通過讀耳又所存々者的密鑰來生成。生成單元127生成隨枳4t。隨機(jī)數(shù)不必需是數(shù)學(xué)意義上的隨機(jī)數(shù)，而是可以是任何數(shù)字(例如，偽隨機(jī)數(shù)或由計(jì)數(shù)器器生成的計(jì)數(shù)值)，只要該數(shù)字實(shí)際上可以凈皮當(dāng)作隨才幾數(shù)。
生成單元128基于來自生成單元127等的信息生成時(shí)變密鑰并將時(shí)變密鑰提供給解密單元123和加密單元125。時(shí)變密鑰是每次生成時(shí)變密鑰時(shí)都改變的密鑰。存儲(chǔ)單元129連接至認(rèn)證單元124，并存儲(chǔ)了必要的數(shù)據(jù)、程序和其他信息。除解密單元123之外，接收單元122的輸出還^皮提供給認(rèn)i正單元124、力口密單元125、生成單元128等。除力口密單元125之夕卜，認(rèn)證單元124的輸出還被提供給傳輸單元126等。除生成單元128之夕卜，生成單元127的輸出還被沖是供給解密單元123、認(rèn)證單元124、力口密單元125、 4專殺#單元126等。除解密單元123牙口力口密單元125之外，生成單元128的輸出還被4是供給認(rèn)證單元124。
圖9是根據(jù)該實(shí)施例的信息處理設(shè)備141的結(jié)構(gòu)框圖。在本實(shí)施例中，信息處理設(shè)備141包括天線單元151、接收單元152、解密單元153、認(rèn)證單元154、力口密單元155、傳輸單元156、生成單元157、生成單元158、存儲(chǔ)單元159和接口 160。
天線單元151通過交4奐電》茲波與信息處理i殳備111的天線單元121進(jìn)4亍通4言。4姿收單元152經(jīng)由天線單元151 4妾收從4言息處理i殳備111傳輸?shù)男盘?hào)并解調(diào)該信號(hào)。解密單元153對(duì)由接收單元152接收的加密信息進(jìn)行解密。認(rèn)證單元154基于來自解密單元153等的信息對(duì)信息處理設(shè)備141進(jìn)行認(rèn)證，并控制各個(gè)單元。
加密單元155被認(rèn)證單元154控制并對(duì)將要傳輸至信息處理設(shè)備111的信息進(jìn)行加密。加密單元155對(duì)將要傳輸至信息處理設(shè)備111的信息或從信息處理設(shè)備111傳輸?shù)男畔?yīng)用預(yù)定邏輯運(yùn)算處理或預(yù)定轉(zhuǎn)換處理和轉(zhuǎn)換處理的逆轉(zhuǎn)換處理。傳輸單元156對(duì)由力口密單元155等提供的信息進(jìn)行調(diào)制，將信息輸出至天線單元151,并4吏天線單元151將信息傳輸至信息處理^1備111。生成單元157生成用于對(duì)信息進(jìn)行加密或解密的密鑰。該密鑰可隨時(shí)計(jì)算并生成，或者可以通過讀取所存々者的密鑰來生成。生成單元157生成隨機(jī)數(shù)。該隨機(jī)數(shù)不必需是數(shù)學(xué)意義上的數(shù)字，而是可以是任何數(shù)字(例如，偽隨機(jī)數(shù))，只要該數(shù)字實(shí)際上可以被當(dāng)作隨機(jī)數(shù)。生成單元158基于來自生成單元157等的〗言息生成時(shí)變密鑰并 將時(shí)變密鑰提供給解密單元153和加密單元155。存儲(chǔ)單元159連 接至認(rèn)證單元154并存儲(chǔ)有必要的數(shù)據(jù)、程序和其他信息。接口 160 連接至與外部計(jì)算才幾進(jìn)行通信的認(rèn)證單元154。
除解密單元153之外， -接收單元152的輸出還^皮提供給認(rèn)i正單 元154、力口密單元155、生成單元158等。除力口密單元155之夕卜， 認(rèn)證單元154的輸出還被提供給傳輸單元156等。除生成單元158 之外，生成單元157的輸出還被提供給解密單元153、認(rèn)證單元154、 加密單元155、傳輸單元156等。除解密單元153和力o密單元155 之外，生成單元158的輸出還被提供給認(rèn)證單元154。
2.第一實(shí)施例
以下將說明才艮據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的第 一 系統(tǒng)的i人證處理。在 第一系統(tǒng)的認(rèn)證處理中，用于認(rèn)證的隨機(jī)數(shù)以加密狀態(tài)從將被iU正 的設(shè)備傳輸至認(rèn)證設(shè)備。
首先，結(jié)合圖IO說明單向認(rèn)證處理。
在信息處理設(shè)備141中，在步驟S1001中，生成單元157生成 隨機(jī)數(shù)A。在步驟S1002中，生成單元157生成密鑰Kl。在步驟 S1003中，力口密單元155用密鑰Kl來對(duì)隨才幾凄t A進(jìn)4亍力口密。具體 地，計(jì)算以下7>式。在該/>式中，eKl ( A)指通過密鑰Kl來加密 隨機(jī)數(shù)A。
公式7
Token BA=eKl (A)在步驟S1004中，傳輸單元156將信息II傳輸至信息處理i殳 備111。信息II經(jīng)由天線單元151 ^皮傳輸至信息處理設(shè)備111。信 息II包4舌通過/>式7計(jì)算的信息Token BA。
在信息處理設(shè)備111中，在步驟S1051中，接收單元122經(jīng)由 天線單元121接收從信息處理設(shè)備141傳輸?shù)男畔I 。在步驟S1052 中，生成單元127生成密鑰Kl。在步驟S1053中，解密單元123 用密鑰Kl來解密信息II。因此，在步驟S1054中，解密單元123 獲得隨一幾tt A。
在步驟S1055中，生成單元127生成密鑰K2。在步驟S1056 中，生成單元127生成隨機(jī)數(shù)C。在步驟S1057中，生成單元128 生成密鑰K2C。具體地，生成單元128根據(jù)以下公式使隨機(jī)數(shù)C作 用于固定密鑰K2以生成密鑰K2C:
公式8
K2C=f (C， K2)
由于隨機(jī)數(shù)C每次都發(fā)生改變，所以通過使隨機(jī)數(shù)C作用于固 定密鑰K2所計(jì)算出的密鑰K2C是每次都改變的時(shí)變密鑰。因此， 隨機(jī)數(shù)C是作為用作時(shí)變密鑰的時(shí)變基礎(chǔ)的基礎(chǔ)信息的隨機(jī)數(shù)。
在步驟S1058中，加密單元125用密鑰K2C來加密隨機(jī)凄t A。 具體;也，計(jì)算以下7>式
公式9
TokenAB=eK2C (A)在步驟S1059中，傳輸單元126將信息12傳輸至信息處理i殳 備141。信息12經(jīng)由天線單元121被傳輸至信息處理設(shè)備141。信 息12包括通過公式9計(jì)算的信息Token AB和在步驟S1056中生成 的隨機(jī)數(shù)C。
在信息處理設(shè)備141中，在步驟S1005中，4妄收單元152經(jīng)由 天線單元151接收從信息處理設(shè)備111傳輸?shù)男畔?2。在步驟S1006 中，生成單元157生成密鑰K2。在步-驟S1007中，生成單元158 從在步驟S1005中接收的信息12中4是取出隨片幾凄t C。在步驟S1008 中，生成單元158生成密鑰K2。具體;也，計(jì)算以下7>式
公式10
<formula>formula see original document page 34</formula>
在步驟S1008中，作為認(rèn)證信息生成單元的解密單元153執(zhí)4亍 用于生成在步驟S1011中執(zhí)行認(rèn)證確定的認(rèn)證信息的處理。具體地， 在這種單向i人i正處理的情況下，解密單元153用密鑰K2C解密信息 12。因此，在步驟S1010中，解密單元153獲得隨機(jī)數(shù)A。
在步驟S1011中，認(rèn)證單元154根據(jù)隨枳j數(shù)A的一致性來扭^f亍 認(rèn)證。具體地，認(rèn)證單元154確定在步驟S1001中生成的、在步驟 S1003中被加密并傳輸至信息處理單元111的P逭才幾數(shù)A與在步驟 S1010中獲得的隨機(jī)數(shù)A是否互相一致。密鑰Kl和密鑰K2是僅 被正規(guī)的信息處理設(shè)備lll所持有的密鑰。因此，當(dāng)信息處理設(shè)備 A是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，兩個(gè)隨機(jī)數(shù)A互相一致。另一方面，當(dāng) 信息處理設(shè)備111不是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，由于信息處理設(shè)備111 不持有密鑰Kl和密鑰K2,所以兩個(gè)隨才幾凄t A互相不一至丈。因此， 信息處理設(shè)備141可以根據(jù)兩個(gè)隨機(jī)數(shù)的一致性來認(rèn)證信息處理設(shè) 備111。如上所述，信息處理設(shè)備141對(duì)信息處理設(shè)備111進(jìn)行認(rèn)i正。
如圖11所示，表示在上述處理中兩個(gè)設(shè)備之間的信息交換。 在步驟S1004中，信息處理設(shè)備141將信息II傳輸至信息處理i殳備 111。在步驟S1059中，信息處理設(shè)備111將信息12與隨機(jī)數(shù)C 一 起傳輸至信息處理設(shè)備141。
在步驟S1004中，信息處理設(shè)備141多次將相同的信息II提 供給信息處理設(shè)備111。在步驟S1005中，信息處理設(shè)備141可以 獲得信息12作為對(duì)信息II的處理結(jié)果。然而，通過每次都改變的 時(shí)變密鑰K2C計(jì)算作為處理結(jié)果的信息12。因此，即^f吏大量的處 理結(jié)果^皮DFA攻擊所收集并分析，也難以確定處理lt椐的密鑰。 換句話說，可以^f呆護(hù)凄t據(jù)免受DFA攻擊。
下面將結(jié)合圖12和圖13的流禾呈圖來i兌明第一系統(tǒng)的雙向iU正處理。
首先，信息處理設(shè)備141執(zhí)行用于認(rèn)證信息處理設(shè)備111的處 理。該處理基本上與圖IO所示的處理相同。
在步驟S1151中，信息處理設(shè)備141的生成單元157生成隨沖幾 數(shù)A。在步驟S1152中，生成單元157生成密鑰Kl。在步驟S1153
中，加密單元155用密鑰Kl加密隨枳^t A。具體地，計(jì)算以下公 式
公式11
Token BA=eKl (A)
在步驟S1154中，傳l敘單元156將4言息II傳輸至信息處理i殳備 111。信息II包括通過7〉式11計(jì)算的信息Token BA。在信息處理設(shè)備111中，在步驟S1181中，接收單元122接收 從信息處理設(shè)備141傳輸?shù)男畔I。在步驟S1182中，生成單元127 生成密鑰K1。在步驟S1183中，解密單元123用密鑰Kl解密信息 II。因此，在步驟S1184中，解密單元123獲得隨枳4t A。
在步驟S1185中，生成單元127生成密鑰K2。在步驟S1186 中，生成單元127生成隨機(jī)數(shù)C。在步驟S1187中，生成單元128 生成密鑰K2C。具體地，生成單元128根據(jù)以下公式使隨機(jī)數(shù)C作 用于固定密鑰K2以生成密鑰K2C:
公式12
K2C=f (C, K2)
在步驟S1188中，力o密單元125用密鑰K2C力o密隨才幾凄丈A。具 體地，{十算以下/>式
公式13
TokenAB=eK2C (A)
在步驟S1189中，傳輸單元126將信息12傳輸至信息處理設(shè)備 141。信息12包4舌通過7>式13計(jì)算的信息Token AB以及在步駛《 S1186中生成的隨機(jī)凄tC。
在信息處理設(shè)備141中，在步驟S1155中，接收單元152接收 從信息處理設(shè)備111傳輸?shù)男畔?2。在步驟S1156中，生成單元157 生成密鑰K2。在步驟S1157中，生成單元158從在步驟S1155中 接收的信息12中提取出隨機(jī)數(shù)C。在步驟S1158中，生成單元158 生成密鑰K2。具體地，計(jì)算以下7>式公式14
K2C=f (C, K2)
在步驟S1159中，作為認(rèn)證信息生成單元的解密單元153執(zhí)行 用于生成在步驟S1161中執(zhí)行認(rèn)證確定的認(rèn)證信息的處理。具體地， 在這種雙向認(rèn)證處理的情況下，解密單元153用密鑰K2C解密信息 12。因此，在步驟S1160中，解密單元153獲得隨機(jī)數(shù)A。
在步驟S1161中，認(rèn)證單元154根據(jù)隨機(jī)數(shù)A的一致性來執(zhí)行 i人i正。具體;也，"i人i正單元154確定在步驟S1151中所生成的、在步 驟S1153中被加密并傳輸至信息處理單元111的隨枳4t A與在步驟 S1160中獲得的隨機(jī)數(shù)A是否互相一致。密鑰Kl和密鑰K2是僅 被正規(guī)信息處理設(shè)備lll持有的密鑰。因此，當(dāng)信息處理設(shè)備A是 正規(guī)信息處理i殳備時(shí)，兩個(gè)隨機(jī)數(shù)A互相一致。另一方面，當(dāng)信息 處理設(shè)備111不是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，由于信息處理設(shè)備111不 持有密鑰Kl和密鑰K2,所以兩個(gè)隨才幾凄t A互相不一至丈。因it匕， 信息處理設(shè)備141可以根據(jù)兩個(gè)隨機(jī)數(shù)的一致性來對(duì)信息處理設(shè)備 111進(jìn)行認(rèn)證。
因此，如上所述，當(dāng)信息處理設(shè)備141對(duì)信息處理設(shè)備111進(jìn) 行認(rèn)證處理時(shí)，信息處理設(shè)備111隨后執(zhí)行用于對(duì)信息處理設(shè)備141 進(jìn)行認(rèn)證的處理。
在信息處理設(shè)備111中，在步驟S1190中，生成單元127生成 隨機(jī)數(shù)B。在步驟S1191中，力口密單元125用密鑰K2C加密隨機(jī)數(shù) B。具體地，計(jì)算以下7>式
公式15Token AB=eK2C ( B )
在步驟S1192中，傳輸單元126將信息13傳輸至信息處理i殳備 141。信息13包4舌通過/>式15計(jì)算的信息Token AB以及在步驟 S1190中生成的隨才幾凄tB。
在信息處理設(shè)備141中，在步驟S1162中，接收單元152接收 從信息處理設(shè)備111傳輸?shù)男畔?3。在步驟S1163中，解密單元153 用密鑰K2解密信息I3。在步驟S1158中生成密鑰K2C。信息13包 括在步驟S1191中通過用密鑰K2C加密隨機(jī)數(shù)B所獲得的信息。 因此，在步驟S1164中，解密單元153獲得隨才幾數(shù)B。
在步驟S1165中，加密單元155用密鑰Kl加密隨機(jī)數(shù)B。具 體i也，{十算以下〃>式
公式16
Token BA=eKl (B)
在步驟S1166中，傳輸單元156將信息14傳l命至信息處理i殳備 111。信息14包4舌通過7>式16計(jì)算的信息Token AB。
在信息處理設(shè)備111中，在步驟S1193中，接收單元122接收 從信息處理設(shè)備141傳輸?shù)男畔?4。在步驟S1194中，作為認(rèn)證信 息生成單元的解密單元123執(zhí)行用于生成在步驟S1196中執(zhí)行認(rèn)證 確定的認(rèn)證信息的處理。具體地，在這種雙向認(rèn)證處理的情況下， 解密單元123用密鑰K1解密信息I4。因此，在步驟S1195中，解 密單元153獲得隨機(jī)數(shù)B。在步驟S1182中生成密鑰K1。
在步驟S1196中，認(rèn)證單元124才艮據(jù)隨才幾數(shù)B的一致性來才丸行 認(rèn)證。具體地，在步驟S1196中，認(rèn)證單元124確定步驟S1191中被加密并傳輸至信息處理設(shè)備141的隨機(jī)數(shù)B與在步驟S1195中獲 得的隨機(jī)數(shù)B是否互相一致。密鑰Kl和密鑰K2是僅被正規(guī)處理 i殳備141持有的密鑰。因此，當(dāng)信息處理i殳備141是正M/f言息處理 設(shè)備時(shí)，兩個(gè)隨機(jī)數(shù)B互相一致。另一方面，當(dāng)信息處理設(shè)備141 不是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，由于信息處理設(shè)備141不持有密鑰Kl 和密鑰K2,所以兩個(gè)隨積4欠B互相不一致。因此，信息處理設(shè)備 111可以根據(jù)兩個(gè)隨機(jī)數(shù)的一致性來i人證信息處理設(shè)備141。認(rèn)i正結(jié) 果泮皮傳輸至信息處理i更備141。
在圖12和圖13所示的雙向認(rèn)證處理中，解密單元123在步驟 S1194中解密信息14以獲得隨才幾數(shù)B,并且認(rèn)證單元124在步驟 S1196中根據(jù)基于隨機(jī)數(shù)B的一致性來執(zhí)行認(rèn)證處理。然而，認(rèn)證 可以在隨枳4t B #皮加密的狀態(tài)下祐:iU正。這種情況的雙向iU正處理 力口圖14和15所示。
圖14和圖15中的步驟S1221 S1236中通過信息處理設(shè)備141 執(zhí)行的處理與圖12和圖13中的步驟S1151-S1166的處理相同。 圖14和圖15中的步驟S1261-S1272中通過信息處理設(shè)備111執(zhí) 行的處理與圖12和圖13中的步驟S1181-S1192的處理相同。圖 15中的步驟S1273-S1276的處理與圖13中的步驟S1194 ~ S1196 的處J里不同。
在圖14和圖15所示的雙向認(rèn)證處理中，在步駛《S1273中，作 為認(rèn)證信息生成單元的信息處理設(shè)備111的加密單元125執(zhí)行用于 生成在步驟S1276中執(zhí)行認(rèn)證確定的認(rèn)證信息的處理。具體地，在 這種雙向iU正處理中，力口密單元125用密鑰Kl力口密隨才幾凄t B。具 體地，計(jì)算以下公式。密鑰Kl在步驟S1262中凈皮生成。
公式17TokenAB=eKl (B)
因此，在步驟S1274中，生成單元127獲得信息14。信息14 包括通過7>式17計(jì)算的信息Token AB，即，通過密鑰Kl加密的 隨機(jī)數(shù)B。
在步驟S1275中，接收單元122接收從信息處理設(shè)備141傳輸 的信息14。信息14包括在步驟S1235中通過密鑰Kl加密的隨機(jī)數(shù) B。因此，在步驟S1276中，可根據(jù)信息14 (加密的隨機(jī)數(shù)B)的 一致性來執(zhí)行認(rèn)證。具體地，如果在步驟S1274中獲得的信息I4(加 密的隨機(jī)數(shù)B )和在步驟S1275中接收的信息14 (加密的隨機(jī)數(shù)B ) 互相一致，則信息處理設(shè)備141 4皮認(rèn)i正。
如上所述，在圖13的步驟S1196中，比4交處于未加密狀態(tài)的 隨機(jī)數(shù)B。另一方面，在圖15的步驟S1276中，比較處于加密狀 態(tài)的隨枳^tB。
3.第二實(shí)施例
以下將說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的第二系統(tǒng)的認(rèn)證處理。在 第二系統(tǒng)的認(rèn)證處理中，用于認(rèn)證的隨機(jī)數(shù)在未被加密的情況下從 ^人i正"i殳備傳l俞至將凈皮iU正的i殳備。
首先，參照?qǐng)D16說明單向認(rèn)證處理。在這種單向i人證處理的 情況下，信息處理設(shè)備141對(duì)信息處理設(shè)備111進(jìn)行認(rèn)證。
在步驟S2101中，信息處理設(shè)備141的生成單元157生成隨機(jī) 數(shù)B。在步驟S2102中，傳輸單元156傳輸從生成單元157輸入的 隨機(jī)數(shù)RB。隨機(jī)數(shù)RB經(jīng)由天線單元151提供給信息處理設(shè)備111。在步驟S2121中，信息處理設(shè)備111的接收單元122經(jīng)由天線 單元121接收從信息處理設(shè)備141傳輸?shù)碾S機(jī)數(shù)RB。在步驟S2122
中，生成單元127生成隨才幾數(shù)RC和密鑰KAB。隨枳^tRC是用作
的密鑰KC的基礎(chǔ)的基礎(chǔ)信息。密鑰KAB是僅;故正規(guī)信息處理設(shè) 備lll預(yù)先持有的密鑰。
在步驟S2123中，生成單元128 4艮據(jù)隨才幾凄t RC和密鑰KAB 計(jì)算密鑰KC。具體地，計(jì)算以下7>式
<formula>formula see original document page 41</formula>
由于隨枳4t RC每次都發(fā)生改變，所以通過4吏隨枳4t RC作用 于固定密鑰KAB所計(jì)算出的密鑰KC是每次都改變的時(shí)變密鑰。
在步驟S2124中，力口密單元125用密鑰KC力o密隨才幾數(shù)RB。 具體i也，計(jì)算以下,厶式<formula>formula see original document page 41</formula>
在步驟S2125中，傳輸單元126將由加密單元125生成的信息 Token AB和由生成單元127生成的隨才幾數(shù)RC傳輸至信息處理設(shè)備 141。具體地，通過公式19計(jì)算的信息Token AB和在步驟S2122 中生成的隨機(jī)數(shù)RC從天線單元121傳輸至信息處理設(shè)備141。
在步驟S2103中，信息處理設(shè)備141的接收單元152經(jīng)由天線 單元151接收從信息處理i殳備111傳豸俞的信息Token AB和隨機(jī)凄tRC。在步驟S2104中，生成單元157生成密鑰KAB。密鑰KAB是 與在步驟S2122中由信息處理設(shè)備111生成的密鑰KAB相同的密 鑰。僅信息處理設(shè)備141預(yù)先持有密鑰KAB。
在步驟S2105中，生成單元158才艮據(jù)以下公式用隨機(jī)數(shù)RC和 密鑰KAB來計(jì)算密鑰KC:
公式20
KC=f (RC， KAB )
隨機(jī)數(shù)RC是在步驟S2103中從信息處理設(shè)備111接收的。在 步-驟S2104中生成密鑰KAB。
在步驟S2106中，作為認(rèn)證信息生成單元的解密單元153執(zhí)行 用于生成在接下來的步驟S2107中執(zhí)行認(rèn)證確定的認(rèn)證信息的處 理。具體地，在這種單向i人i正處理的情況下，解密單元153用密鑰 KC解密在步驟S2103中從信息處理設(shè)備111接收的信息Token AB。 如上所述，信息Token AB是在步驟S2124中通過信息處理設(shè)備111 用密鑰KC加密隨機(jī)數(shù)RB所獲得的信息。因此，根據(jù)解密處理， 獲得隨才幾數(shù)RB作為用于扭J于iU正確定的信息。
在步驟S2107中，iU正單元154確定解密結(jié)果與隨枳^t RB是 否互相一致。具體地，認(rèn)證單元154將在步驟S2106中通過用密鑰 KC解密信息Token AB所獲得的隨機(jī)數(shù)RB與在步驟S2101中生成 的隨機(jī)數(shù)RB進(jìn)4亍比較，以確定隨枳4tRB是否互相一致。
因此，當(dāng)信息處理設(shè)備lll是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，信息處理 設(shè)備111持有正確的固定密鑰KAB。因此，通過信息處理設(shè)備111 使密鑰KAB作用于隨機(jī)數(shù)RC所生成的密鑰KC具有與在步驟S2105中由信息處理設(shè)備141生成的密鑰KC相同的數(shù)值。因此， 在這種情況下，兩個(gè)隨機(jī)數(shù)RB互相一致。因此，在步驟S2109中， 認(rèn)證單元154對(duì)信息處理設(shè)備111 4丸行認(rèn)證成功處理。另一方面，當(dāng)信息處理設(shè)備lll是非法信息處理設(shè)備時(shí)，信息 處理設(shè)備111不持有正確的密鑰KAB。因此，兩個(gè)隨枳4tRB互相 并不一致。因此，在這種情況下，在步驟S2108中，認(rèn)i正單元154 對(duì)信息處理設(shè)備111執(zhí)行認(rèn)證失敗處理。在步驟S2102中，信息處理設(shè)備141多次將相同的數(shù)據(jù)提供給 信息處理設(shè)備111。在步驟S2103中，信息處理設(shè)備141可以獲得 對(duì)凄t據(jù)的處理結(jié)果。然而，處理結(jié)果通過每次都發(fā)生改變的時(shí)變密 鑰KC來計(jì)算。因此，在該單向認(rèn)證處理中，如上述認(rèn)i正處理，即 使大量的處理結(jié)果被DFA攻擊使用非法信息處理設(shè)備141收集并 分析，也難以確定處理凄t據(jù)的密鑰。下面將結(jié)合圖17的流程圖來說明第二系統(tǒng)的雙向i人i正處理。在步驟S2301中，信息處理設(shè)備141的生成單元157生成隨枳』 數(shù)RB。在步驟S2302中，傳輸單元156將隨機(jī)數(shù)RB傳輸至信息 處理設(shè)備111。在信息處理設(shè)備111中，在步驟S2321中，接收單元122接收 從信息處理設(shè)備141傳輸?shù)碾S機(jī)數(shù)RB。在步驟S2322中，生成單 元127生成隨機(jī)數(shù)RA和RB以及密鑰KAB。在步驟S2323中，生成單元128根據(jù)作為用作時(shí)變密鑰的時(shí)變基礎(chǔ)的基礎(chǔ)信息的隨機(jī)數(shù) RC和密鑰KAB來計(jì)算密鑰KC。具體地，計(jì)算以下z〉式以生成作 為時(shí)變密鑰的密鑰KC:公式21KC=f (RC, KAB )在步驟S2324中，力口密單元125用密鑰KC力o密隨才幾凄丈RA和 隨機(jī)數(shù)RB。具體地，加密單元125根據(jù)以下公式對(duì)在步驟S2322 中生成的隨機(jī)數(shù)RA和從信息處理設(shè)備141接收的隨機(jī)數(shù)RB的組 合(RA||RB)進(jìn)行力口密公式22Token AB=eKC ( RA||RB )在步驟S2325中，傳輸單元126將信息Token AB和隨才幾數(shù)RC 傳輸至信息處理設(shè)備141。信息Token AB是由7>式22表示的值。 隨機(jī)數(shù)RC是在步驟S2322中生成的值。在信息處理設(shè)備141中，在步驟S2303中，4妻收單元152接收 從信息處理設(shè)備111傳輸?shù)男畔oken AB和隨機(jī)數(shù)RC。在步驟 S2304中，生成單元157生成密鑰KAB。在步驟S2305中，生成單元158根據(jù)隨機(jī)數(shù)RC和密鑰KAB 來計(jì)算密鑰KC。具體;也，計(jì)算以下7>式以生成密鑰KC作為時(shí)變 密鑰公式23KC=f (RC， KAB )在步驟S2306中，作為認(rèn)證信息生成單元的解密單元153執(zhí)行 用于生成在步驟S2307中執(zhí)行認(rèn)證確定的認(rèn)證信息的處理。具體地， 在這種雙向認(rèn)證處理的情況下，解密單元153用密鑰KC解密在步 驟S2030中從信息處理設(shè)備111接收的信息Token AB。如上所述，信息Token AB是通過信息處理設(shè)備111在步驟S2324中用密鑰KC對(duì)隨機(jī)數(shù)RA和隨機(jī)4tRB的組合(RA||RB)進(jìn)4于加密而獲得的。 因此，通過該解密處理獲得組合(RA||RB)。在步驟S2307中，認(rèn)證單元154確定解密結(jié)果和隨機(jī)數(shù)RB是 否互相一致。然而，在這種情況下，仫4是取作為解密結(jié)果而獲得的 組合(RA||RB)中的隨才幾數(shù)RB， i殳為比較對(duì)象，與在步驟S2301 中生成的、在步驟S2302中傳輸至信息處理設(shè)備111的隨機(jī)數(shù)RB 進(jìn)行比較。被提取的隨機(jī)數(shù)RA被用在稍后說明的步驟S2310中的 處理。當(dāng)信息處理設(shè)備111是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，信息處理設(shè)備111 持有正確的固定密鑰KAB。因此，通過信息處理設(shè)備111使隨機(jī)數(shù) RC作用于密鑰KAB而生成的密鑰KC具有與在步驟S2305中由信 息處理設(shè)備141生成的密鑰KC相同的值。因此，在這種情況下， 兩個(gè)隨才幾lt互相一至丈。但是，當(dāng)信息處理設(shè)備lll是非法信息處理設(shè)備時(shí)，信息處理 設(shè)備111不持有正確的密鑰KAB。結(jié)果，兩個(gè)隨4幾數(shù)RB互相不一 致。因此，在這種情況下，在步驟S2308中，認(rèn)i正單元154對(duì)信息 處理設(shè)備111執(zhí)行認(rèn)證失敗處理。當(dāng)兩個(gè)隨才幾凄史RB互相一致時(shí)，在步驟S2309中，認(rèn)證單元154 對(duì)信息處理設(shè)備lll執(zhí)行認(rèn)證成功處理。以這種方式，信息處理設(shè) 備141對(duì)信息處理設(shè)備111進(jìn)行認(rèn)證。在步驟S2302中，信息處理設(shè)備141多次將相同數(shù)據(jù)提供給信 息處理i殳備111。在步驟S2303中，信息處理i殳備141可以獲得凄t 據(jù)的處理結(jié)果。然而，處理結(jié)果是通過每次都隨時(shí)改變的時(shí)變密鑰KC計(jì)算出的。因此，即使使用非法信息處理設(shè)備141通過DFA攻 擊收集并分析大量的處理結(jié)果，也難以確定處理數(shù)據(jù)的密鑰。為了進(jìn)一步使信息處理設(shè)備111對(duì)信息處理設(shè)備141進(jìn)行認(rèn) i正，纟丸^f于下文所述的處理。在步驟S2310中，力口密單元155用密鑰KC力o密隨才幾凄t RB和 隨機(jī)數(shù)RA。具體地，加密單元155根據(jù)以下7>式對(duì)在步驟S2302 中傳輸至信息處理設(shè)備111的隨機(jī)數(shù)RB和從信息處理設(shè)備111接 收的隨機(jī)數(shù)RA的組合(RB||RA)進(jìn)行力口密公式24Token BA=eKC (RB||RA)通過在步驟S2324中才艮據(jù)公式22用密鑰KC對(duì)隨機(jī)數(shù)RA和隨 機(jī)數(shù)RB的組合(RA||RB)進(jìn)行加密而獲得的Token AB與通過在 步驟S2310中根據(jù)7>式24用密鑰KC對(duì)隨才幾數(shù)RB和隨機(jī)凄史RA的 組合(RB||RA)進(jìn)行加密而獲得的Token BA具有不同值，這是因 為組合隨機(jī)數(shù)RA和隨才幾凄t RB的順序不同。在步驟S2311中，傳輸單元156將通過公式24計(jì)算的信息Token BA傳輸至信息處理i殳備111。在信息處理i殳備111中，在步驟S2326中，4妻收單元122接收 從信息處理設(shè)備141傳輸?shù)男畔oken BA。在步驟S2327中，作S2328中^U亍i人i正確定的i人i正信息的處理。具體i也，在這種雙向i人 證處理的情況中，解密單元123用密鑰KC解密在步驟S2326中從 信息處理設(shè)備141接收的信息Token BA。如上所述，信息Token BA是在步驟S2310中通過信息處理設(shè)備141用密鑰KC對(duì)隨才幾數(shù)RB 和隨機(jī)數(shù)RA的組合(RB||RA)進(jìn)行加密而獲得的。因此，根據(jù)該 解密處理獲得組合(RB||RA)。在步驟S2328中，認(rèn)證單元124確定解密結(jié)果與隨積4t RA和 RB是否互相一致。具體地，在這種情況下，隨機(jī)數(shù)RA和隨才幾數(shù) RB均從作為解密結(jié)果而被獲得的組合(RB||RA)組合中，設(shè)為比 較對(duì)象，并與包括在信息Token AB中的、在步驟S2325中傳輸至 信息處理設(shè)備141的隨機(jī)數(shù)RA和隨機(jī)數(shù)RB在通過公式22加密之 前的^直進(jìn)^f于比凈交。當(dāng)信息處理i殳備141是正身見信息處理設(shè)備時(shí)，信息處理設(shè)備 141持有正確的固定密鑰KAB。因此，通過信息處理設(shè)備141使隨 機(jī)數(shù)RC作用于密鑰KAB而生成的密鑰KC具有與在步驟S2323 中由信息處理設(shè)備111生成的密鑰KC相同的數(shù)值。因此，在這種 情況下，隨枳4t RA和隨積4t RB的兩個(gè)組合互相一致。但是，當(dāng)信息處理設(shè)備141是非法信息處理設(shè)備時(shí)，信息處理 i殳備141不持有正確的密鑰KAB。結(jié)果，隨扭4t RA和隨4幾凄t RB 的兩個(gè)組合互相不一致。因此，在這種情況下，在步驟S2329中， i^i正單元124對(duì)信息處理i殳備141 4丸4于iU正失敗處理。當(dāng)隨4幾凄t RA和隨才幾凄t RB的兩個(gè)組合互相一致時(shí)，在步驟 S2330中，認(rèn)證單元124對(duì)信息處理i殳備141執(zhí)行認(rèn)i正成功處理。在圖17所示的雙向認(rèn)證處理中，在步驟S2328中，將解密結(jié) 果與隨機(jī)數(shù)RA和RB進(jìn)行比較。但是，還可以直接以加密狀態(tài)來 只于隨枳4t RA和隨枳4t RB進(jìn)4于比4交。這種情況的雙向i人i正處理如 圖18所示。圖18中的步驟S2361 ~ S2371中通過信息處理設(shè)備141執(zhí)行的 處理與圖17中的步驟S2301-S2311的處理相同。圖18中的步-驟 S2391 -S2395中通過信息處理i殳備111批一f亍的處理與圖17中的步 吝聚S2321 ~ S2325的處J里詳目同。圖18中的步—驟S2396 ~ S2400的處 理與圖17中的步AtS2326 S2330的處J里不同。具體地，在圖18所示雙向iU正處理中4丸行下文所il明的處理。 在信息處理設(shè)備lll中，在步驟S2396中，作為認(rèn)證信息生成單元 的加密單元125預(yù)先執(zhí)行用于生成在步驟S2398中4丸行認(rèn)證處理所 需的認(rèn)證信息的處理。具體地，在這種雙向認(rèn)證處理的情況中，在 步驟S2398中，執(zhí)行與從信息處理設(shè)備141接收的信息Token BA 的比較。因此，力。密單元125才艮據(jù)以下7>式用密鑰KC對(duì)隨才幾凄tRB 和隨才幾數(shù)RA的組合(RB||RA)進(jìn)4亍力口密，以生成期望的值A(chǔ)nwser BA:公式25AnwserBA=eKC ( RB||RA )在步驟S2397中，接收單元122接收從信息處理設(shè)備141傳輸 的信息Token BA。信息Token BA是在步驟S2370中生成的、并通 過用密鑰KC對(duì)隨枳4t RB和隨扭4t RA的組合(RB||RA )進(jìn)行加密而獲得的。在步驟S2398中，認(rèn)證單元124確定在步驟S2397中從信息處 理設(shè)備141接收信息Token BA與在步驟S2396中生成的期望值 Anwser BA是否互才目 一致。當(dāng)信息處理設(shè)備141是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，信息處理設(shè)備 141持有正確的固定密鑰KAB。因此，在步驟S2365中通過信息處理設(shè)備141使隨機(jī)數(shù)RC作用于密鑰KAB而生成的密鑰KC具有與 在步驟S2393中由信息處理設(shè)備111生成的密鑰KC相同的值。因 此，在這種情況下，信息Token BA與期望的^f直Anwser BA互相一致。
然而，當(dāng)信息處理設(shè)備141是非法信息處理設(shè)備時(shí)，信息處理 設(shè)備141不持有正確的密鑰KAB。結(jié)果，信息TokenBA與期望的 值A(chǔ)nwser BA互相不一致。因此，在這種情況下，在步驟S2399 中，認(rèn)證單元124對(duì)信息處理設(shè)備141扭JiS人證失敗處理。
當(dāng)信息TokenBA與期望的值A(chǔ)nwser BA互相一致時(shí)，在步驟 S2400中，iU正單元124對(duì)信息處理i殳備141才丸4亍iU正成功處理。
在圖17所示的雙向認(rèn)證處理中，在步驟S2307中，隨機(jī)數(shù)B 被設(shè)為比較對(duì)象。在步驟S2328中，隨機(jī)數(shù)RA和隨機(jī)數(shù)RB #皮設(shè) 為比較對(duì)象。比較對(duì)象還可以是被加密的隨機(jī)數(shù)。這種情況下的雙 向iU正處理如圖19所示。
圖19所示雙向認(rèn)證處理中的步驟S2501 S2511中通過信息處 理設(shè)備141執(zhí)行的處理基本上與圖17中的步驟S2301 ~ S2311中通 過信息處理設(shè)備141執(zhí)行的處理相同。但是，圖19中的步驟S2303、 S2506和S2507的處理與圖17中的步驟S2303、 S2306和S2307的
處理不同。
圖19中的步驟S2531 ~ S2540中通過信息處理設(shè)備111執(zhí)行的 處理基本上與圖17中的步驟S2321-S2330中通過信息處理"i殳備 1114丸4亍的處J里一目同。4旦是，圖19中的步驟S2535、 S2537和S2538 的處5里與圖17中的步艱《S2325、 S2327和S2328的處J里不同。
49具體地，在圖19所示雙向認(rèn)證處理的情況下，在步驟S2535 中，信息處理設(shè)備111的傳輸單元126不4又傳輸信息Token AB和 隨機(jī)數(shù)RC而且還傳輸隨機(jī)數(shù)RA。在步驟S2534中通過加密單元 125生成并通過用密鑰KC力卩密隨機(jī)數(shù)RA和隨才幾數(shù)RB的組合 (RB||RA)而獲得信息TokenAB。
在信息處理設(shè)備141中，在步驟S2503中，接收單元152不僅 接收信息Token AB和隨機(jī)數(shù)RC，而且還接收隨枳4t RA。在步驟 S2504中，生成單元157生成密鑰KAB。在步驟S2505中，生成單 元158根據(jù)以下^^式使隨機(jī)數(shù)RC作用于密鑰KAB以生成密鑰KC:
公式26
KC=f(RC, KAB)
在步驟S2506中，作為認(rèn)證信息生成單元的加密單元155才丸行 用于生成在步驟S2507中執(zhí)行認(rèn)證處理所需的認(rèn)證信息的處理。具 體地，在這種雙向認(rèn)證處理的情況下，在步驟S2507中，執(zhí)行與從 信息處理設(shè)備111接收的信息Token AB的比較。因此，加密單元 155用密鑰KC對(duì)隨機(jī)數(shù)RA和隨枳4t RB的組合(RA||RB )進(jìn)行 加密以生成信息TokenAB。具體地，計(jì)算以下7>式
公式27
Token AB=eKC ( RA||RB )
在步驟S2507中，認(rèn)證單元154確定在步驟S2506中獲得的力口 密結(jié)果與在步驟S2503中從信息處理設(shè)備111接收的信息Token AB 是否互相一致。當(dāng)通過公式27計(jì)算的信息TokenAB與從信息處理 設(shè)備111接收的信息Token AB互相不一致時(shí)，在步驟S2508中，認(rèn)證單元154對(duì)信息處理設(shè)備111 4丸4亍認(rèn)證失敗處理。另 一方面， 當(dāng)通過公式27計(jì)算的信息Token AB與從信息處理設(shè)備111接收的 信息Token AB互相一致時(shí)，在步驟S2509中，認(rèn)證單元154對(duì)信 息處理設(shè)備111 l丸行認(rèn)證成功處理。
此外，為了使信息處理設(shè)備111對(duì)信息處理設(shè)備141進(jìn)行認(rèn)證， 在步驟S2510中，力o密單元155用密鑰KC力。密隨才幾凄t RB和隨才幾 數(shù)RA。具體地，加密單元155根據(jù)以下公式對(duì)在步驟S2501中生 成的隨機(jī)數(shù)RB與從信息處理設(shè)備111接收的隨機(jī)數(shù)RA的組合 (RB||RA)進(jìn)行力口密
Token BA=eKC (RB||RA)
在步驟S2511中，傳輸單元156將通過公式28計(jì)算的信息Token BA傳輸至信息處理i史備111。
在信息處理設(shè)備111中，在步驟S2536中，接收單元122接收 從信息處理設(shè)備141傳輸?shù)男畔oken BA。在步驟S2537中，作 為i人i正信息生成單元的加密單元125#1行用于生成在4妻下來的步驟 S2538中執(zhí)行認(rèn)證確定的認(rèn)證信息的處理。具體地，在這種雙向認(rèn) 證處理的情況下，加密單元125 #1行用于用密鑰KC對(duì)在步驟S2531 中從信息處理設(shè)備141接收的隨機(jī)數(shù)RB與在步驟S2532中傳輸至 信息處理設(shè)備141的隨機(jī)數(shù)RA的組合(RBIIRA)進(jìn)行加密的處理。 具體地，計(jì)算以下7>式
公式28
公式29
Token BA=eKC (RB||RA)在步驟S2538中，認(rèn)證單元124確定步驟S2537中的力口密結(jié)果 (即，在步驟S2537中才艮據(jù)公式29計(jì)算的信息Token BA )與在步 驟S2536中從信息處理設(shè)備141接收的信息Token BA是否互相一 致。當(dāng)這兩個(gè)信息Token BA互相不一致時(shí)，在步驟S2539中，認(rèn) 證單元124對(duì)信息處理設(shè)備141 4丸行認(rèn)證失敗處理。
當(dāng)兩個(gè)信息Token BA互相一致時(shí)，在步驟S2540中，認(rèn)證單 元124對(duì)信息處理設(shè)備141執(zhí)行認(rèn)證成功處理。
由于其^f也處理與圖17所示相同，所以省略只于其處理的"i兌明。
在圖19所示的雙向認(rèn)證處理中，在步驟S2536中從信息處理 設(shè)備141接收信息Token BA之后，在步驟S2537中，加密單元125 用密鑰KC力口密隨才幾凄t RB和隨才幾凄t RA 。然而，隨才幾凄t RB和隨才幾 數(shù)RA還可以在步驟S2536中的接收處理之前^皮加密。這種情況下 的雙向i人i正處理如圖20所示。
在圖20所示的雙向認(rèn)證處理中，步驟S2551 ~ S2561中通過信 息處理設(shè)備141執(zhí)行的處理與圖19中的步驟S2501 S2511中通過 信息處理設(shè)備141執(zhí)行的處理相同。圖20中的步驟S2581 ~ S2590 中通過信息處理i殳備111才丸4亍的處理基本上與圖19中的步-驟 S2531-S2540中通過信息處理設(shè)備lll執(zhí)行的處理相同。然而，在 與圖19中的步驟S2536的處理相對(duì)應(yīng)的圖20中的步驟S2587的處 理之前執(zhí)行與圖19中的步驟S2537的處理相對(duì)應(yīng)的圖20中的步驟 S2586的處J里。
具體地，在圖20所示的雙向認(rèn)證處理中，在步驟S2587中招「 收到從信息處理設(shè)備141傳輸?shù)男畔oken BA之前，加密單元125 在步驟S2586中才艮據(jù)以下z厶式執(zhí)^f亍加密處理公式30
Answer BA=eKC (RB||RA)
在步驟S2588中，將在步驟S2587中4矣收的信息Token BA與 在步驟S2586中生成的Answer BA進(jìn)4亍比4交。當(dāng)孑言息Token BA與 AnswerBA互相不一致時(shí)，在步驟S2589中，執(zhí)行對(duì)信息處理設(shè)備 141的認(rèn)i正失敗處理。當(dāng)信息Token B A與AnswerBA互相一致時(shí)， 在步驟S2590中，沖丸行對(duì)信息處理i殳備141的認(rèn)證成功處理。
其他處理與圖19所示相同。
4.第三實(shí)施例
以下將說明才艮據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的第三系統(tǒng)的雙向認(rèn)證處 理。在第三系統(tǒng)的雙向iU正處理中，用于認(rèn)證的隨片幾數(shù)以加密狀態(tài) 從認(rèn)證設(shè)備傳輸至將被認(rèn)證的設(shè)備。在第三系統(tǒng)的認(rèn)證處理中，使 用了兩種隨機(jī)數(shù)Ra和隨機(jī)數(shù)Rb以及兩種固定密鑰Ka和固定密鑰 Kb。
圖21是用于i兌明第三系統(tǒng)的雙向iU正處理的流禾呈圖。
在信息處理i殳備141中，在步驟S3101中，生成單元157生成 隨^^幾數(shù)Ra和固定密鑰Ka。在步驟S3102中，加密單元155用固定 密鑰Ka力口密隨才幾凄史Ra以生成4言息Ma。具體i也，計(jì)算以下7>式
公式31
Ml=eKa ( Ra )
53在步驟S3103中，傳輸單元156將信息Ml傳輸至信息處理設(shè) 備111。信息Ml經(jīng)由天線單元151傳輸至信息處理設(shè)備111。
在信息處理設(shè)備111中，在步驟S3151中，接收單元122經(jīng)由 天線單元121接收從信息處理設(shè)備141傳輸?shù)男畔l。在步驟 S3152中，生成單元127生成固定密鑰Ka并將固定密鑰Ka提供給 解密單元123。解密單元123通過用固定密鑰Ka解密信息Ml來獲 得隨機(jī)數(shù)Ra。
在步驟S3153中，生成單元127生成隨枳4史Rb和固定密鑰Kb。 在步驟S3154中，力口密單元125計(jì)算隨才幾數(shù)Ra和隨才幾數(shù)Rb的異或 (XOR)并用密鑰Kb加密計(jì)算結(jié)果，從而生成信息M2。具體地， 計(jì)算以下公式
公式32
<formula>formula see original document page 54</formula>
在步驟S3155中，加密單元125用密鑰Kb力口密隨才幾數(shù)Rb，從 而生成4言息M3。具體;也，i十算以下/仝式
公式33
<formula>formula see original document page 54</formula>
在步驟S3156中，傳輸單元126將信息M2傳輸至信息處理i殳 備141。信息M2經(jīng)由天線單元121祐:傳輸至信息處理i殳備141。在 步驟S3157中，傳輸單元126將信息M3傳$敘至4言息處理《殳備141。 信息M3經(jīng)由天線單元121傳^T至信息處理i殳備141。
信息M2和信息M3可以被同時(shí)傳輸至信息處理設(shè)備141。在信息處理設(shè)備141中，在步驟S3104中，接收單元152經(jīng)由 天線單元151接收從信息處理設(shè)備111傳輸?shù)男畔2。在步驟 S3105中，生成單元157生成密鑰Kb并將密鑰Kb提供給解密單元 153。解密單元153用固定密鑰Kb解密信息M2， /人而獲得隨枳4t Ra和隨才幾數(shù)Rb的異或OR ( Ra XOR Rb )并將異或OR輸出至i人 證單元154。
在步驟S3106中，接收單元152經(jīng)由天線單元151接收從信息 處理設(shè)備111傳輸?shù)男畔3。在步驟S3107中，解密單元153用 固定密鑰Kb解密信息M3 ，從而獲得隨機(jī)數(shù)Rb并將隨機(jī)數(shù)Rb輸 出至i人i正單元154。
在步驟S3108中，力口密單元155才艮據(jù)認(rèn)i正單元154的控制計(jì)算 隨機(jī)數(shù)Ra和隨才幾數(shù)Rb的異或OR ( Ra XOR Rb )與隨機(jī)數(shù)Rb的 異或OR，從而獲得隨機(jī)數(shù)Ra。具體地，計(jì)算以下公式
公式34
Ra= ( Ra XOR Rb ) XOR Rb
在步驟S3109中，i人證單元154才艮據(jù)隨才幾凄t Ra的一致性才丸4亍 認(rèn)證。具體地，認(rèn)證單元154確定在步驟S3101中生成的隨枳4t Ra與在步驟S3108中獲得的隨機(jī)數(shù)Ra是否互相一致。固定密鑰 Ka和固定密鑰Kb是僅被正規(guī)信息處理設(shè)備lll持有的密鑰。因此， 當(dāng)信息處理i殳備111是正身見信息處理i殳備時(shí)，兩個(gè)隨積4t Ra互相 一致。因此，在這種情況下，在步驟S3111中，認(rèn)證單元154對(duì)信 息處理i殳備111執(zhí)行認(rèn)證成功處理。
另一方面，當(dāng)信息處理設(shè)備lll不是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，信 息處理i殳備111不持有固定密鑰Ka和固定密鑰Kb。因此，兩個(gè)隨機(jī)數(shù)Ra互相不一致。因此，在這種情況下，在步驟S3110中，認(rèn) 證單元154對(duì)信息處理設(shè)備111 4丸行認(rèn)證失敗處理。
此外，為了使信息處理設(shè)備111對(duì)信息處理設(shè)備141進(jìn)行認(rèn)證， 才丸4亍下文中所i兌明的處理。
在步驟S3112中，力。密單元155才艮據(jù)認(rèn)證單元154的控制用固 定密鑰Ka對(duì)隨機(jī)數(shù)Ra和隨機(jī)數(shù)Rb的異或OR ( Ra XOR Rb )進(jìn) 行力o密，從而生成信息M4。具體地，計(jì)算以下7>式
公式35
M4=eKa ( Ra XOR Rb )
在步驟S3113中，傳輸單元156將信息M4傳輸至信息處理設(shè) 備111。信息M4經(jīng)由天線單元151傳輸至信息處理i殳備111。
在信息處理設(shè)備111中，在步驟S3158中，接收單元122經(jīng)由 天線單元121 4妄收乂人信息處理i殳備141傳豸t的4言息M4。在步驟 S3159中，解密單元123用固定密鑰Ka解密信息M4， 乂人而獲得隨 機(jī)數(shù)Ra和隨機(jī)數(shù)Rb的異或OR ( Ra XOR Rb )并將異或OR輸出 至iU正單元124。
在步驟S3160中，加密單元125 4艮據(jù)認(rèn)證單元124的控制計(jì)算 隨機(jī)數(shù)Ra和隨機(jī)數(shù)Rb的異或OR ( Ra XOR Rb )與隨機(jī)數(shù)Ra的 異或OR，從而獲得隨機(jī)數(shù)Rb。具體地，計(jì)算以下公式
公式36
Rb= ( Ra XOR Rb ) XOR Ra在步驟S3161中，iU正單元124才艮據(jù)隨扭4t Rb的一致性來4丸 行認(rèn)證。具體地，在步驟S3153中，認(rèn)證單元124確定在步驟S3153 中生成的隨機(jī)數(shù)Rb與在步驟S3160中獲得的隨^/L數(shù)Rb是否互相一 致。固定密鑰Ka和固定密鑰Kb是僅被正規(guī)信息處理設(shè)備141持有 的密鑰。因此，信息處理設(shè)備141是正規(guī)信息處理設(shè)備，兩個(gè)隨機(jī) 數(shù)Rb互相一致。因此，在這種情況下，在步驟S3163中，認(rèn)證單 元124對(duì)信息處理設(shè)備141執(zhí)行認(rèn)證成功處理。
另一方面，當(dāng)信息處理設(shè)備141不是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，信 息處理i殳備141不持有固定密鑰Ka和固定密鑰Kb。因此，兩個(gè)隨 才幾凄史Rb互相不一致。因此，在這種情況下，在步驟S3162中，認(rèn) 證單元124對(duì)信息處理設(shè)備141執(zhí)行認(rèn)證失敗處理。如上所述，信 息處理i殳備111也對(duì)信息處理設(shè)備141進(jìn)行了iU正。
在上文所i兌明的第三系統(tǒng)的雙向i人i正處理中，由于預(yù)先持有的 密鑰(固定密鑰Ka和Kb):故用于加密和解密，所以不需要生成時(shí) 變密鑰。信息處理設(shè)備111和信息處理設(shè)備141中的每一個(gè)都僅需 要生成一次隨一幾凄1。
即使相同的信息Ml被多次提供給信息處理設(shè)備111，并且為 了黑客攻擊而多次獲得作為對(duì)信息Ml的處理結(jié)果的信息M2,也 通過〗吏用每次都改變的隨積4t Rb來計(jì)算作為處理結(jié)果的信息M2。 因此，即4吏通過DFA攻擊收集并分析大量處理結(jié)果，也難以確定 處理數(shù)據(jù)的密鑰。換句話說，可以保護(hù)數(shù)據(jù)免受DFA攻擊。
在圖21所示的雙向認(rèn)證處理中，在步驟S3154中，通過使用 固定密鑰Kb對(duì)異或OR計(jì)算值進(jìn)行加密而生成信息M2。在步驟 S3105中，通過用密鑰Kb對(duì)信息M2進(jìn)行解密而獲得異或OR計(jì)算 值。在步驟S3155中，通過使用固定密鑰Kb加密隨枳^數(shù)Rb來生 成信息M3。在步驟S3107中，通過用密鑰Kb解密信息M3來獲得隨積4t Rb。由于加密和解密之間的相關(guān)性，所以可以互換加密和 解密。這種情況下的雙向iU正處理如圖22所示。
在圖22的雙向認(rèn)證處理中，步驟S3201 ~ S3213中通過信息處 理設(shè)備141執(zhí)行的處理基本上與圖21中的步驟S3101 S3113中通 過信息處理設(shè)備141^^丸行的處理相同。然而，圖22中的步驟S3205 S3207中的處J里與圖21中的步艱《S3105 — S3107中的處5里不同。
在圖22中的步驟S3251 ~ S3263中通過信息處理設(shè)備111執(zhí)行 的處理基本上與圖21中的步驟S3151 S3163中通過信息處理設(shè)備 111執(zhí)行的處理相同。然而，圖22中的步驟S3254 ~ S3255中的處 理與圖21中的步驟S3154-S3155中的處理不同。
具體地，在圖22所示的雙向認(rèn)證處理中，在信息處理設(shè)備lll 中，在步驟S3254中，加密單元125計(jì)算P逭機(jī)數(shù)Ra和隨機(jī)數(shù)Rb 的異或OR(XOR)。解密單元123使用固定密鑰Kb解密計(jì)算結(jié)果， 從而生成信息M2。具體地，計(jì)算以下乂>式。在該公式中，例如， dK ( A )表示通過密鑰K來解密值A(chǔ)。
公式37
M2=dKb ( Ra XOR Rb )
在步驟S3255中，解密單元123使用固定密鑰Kb解密隨機(jī)數(shù) Rb,從而生成信息M3。具體地，計(jì)算下列7>式
公式38
M3=dKb ( Rb )
58在信息處理設(shè)備141中，在步驟S3205中，生成單元157生成 密鑰Kb并將密鑰Kb ^是供給加密單元155。加密單元155用固定密 鑰Kb力o密信息M2,從而獲得隨才幾數(shù)Ra和隨才幾數(shù)Rb的異或OR (Ra XOR Rb )，并將異或OR輸出至iU正單元154。
在步驟S3207中，加密單元155用固定密鑰Kb力口密信息M3， 從而獲得隨機(jī)數(shù)Rb，并將隨機(jī)數(shù)Rb輸出至認(rèn)證單元154。
其4也處理與圖21所示的相同。
5.第四實(shí)施例
以下^l尋i兌明才艮據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的第四系統(tǒng)的雙向iU正處 理。在第四系統(tǒng)的乂又向iU正處理中，用于iU正的隨枳4t以加密狀態(tài) 從認(rèn)證設(shè)備傳輸至將被認(rèn)證的設(shè)備。在第四系統(tǒng)的雙向認(rèn)證處理 中，使用了兩種隨機(jī)數(shù)Ra和隨機(jī)數(shù)Rb以及一種固定密鑰Ka。生 成的隨機(jī)數(shù)Ra和Rb被分別用作加密密鑰和解密密鑰。
圖23是用于"i兌明第四系統(tǒng)的乂又向iU正處J里的;;充禾呈圖。
在信息處理設(shè)備141中，在步驟S3301中，生成單元157生成 隨機(jī)數(shù)Ra和固定密鑰Ka。在步驟S3302中，力口密單元155根據(jù)以 下公式用固定密鑰Ka力口密隨才幾婆丈Ra，以生成4言息M1:
公式39
Ml=eKa ( Ra )
在步驟S3303中，傳輸單元156將信息Ml傳輸至信息處理i殳 備111。信息Ml經(jīng)由天線單元151祐:傳輸至信息處理i殳備111。在信息處理設(shè)備111中，在步驟S3351中，接收單元122經(jīng)由 天線單元121接收從信息處理設(shè)備141傳輸?shù)男畔l。在步驟 S3352中，生成單元127生成固定密鑰Ka并將固定密鑰Ka提供給 解密單元123。解密單元123用固定密鑰Ka解密信息Ml，從而獲 得隨機(jī)數(shù)Ra，。如果在解密中使用的固定密鑰Ka與加密期間使用的 固定密鑰Ka相同，則隨機(jī)數(shù)Ra'與所獲得的隨機(jī)數(shù)Ra相同。
在步驟S3353中，生成單元127生成隨機(jī)凄丈Rb。在步驟S3354 中，加密單元125使用隨機(jī)數(shù)Rb作為密鑰來加密隨機(jī)數(shù)Ra，，從而 生成信息M2。具體地，計(jì)算以下/〉式
公式40
M2=eRb ( Ra，)
在步-驟S3355中，加密單元125用固定密鑰Ka力。密隨才幾凄tRb， 乂人而生成信息M3。具體i也，計(jì)算以下7>式
公式41
M3=eKa ( Rb )
在步驟S3356中，傳輸單元126將信息M2傳輸至信息處理i殳 備141。信息M2經(jīng)由天線單元121 ;陂傳llr至信息處理"i殳備141。
在步驟S3357中，傳輸單元126將信息M3傳輸至信息處理設(shè) 備141。信息M3經(jīng)由天線單元121被傳輸至信息處理設(shè)備141。信 息M2和信息M3可以被同時(shí)被傳輸至信息處理設(shè)備141。
在信息處理設(shè)備141中，在步驟S3304中，接收單元152經(jīng)由 天線單元151接收從信息處理i殳備111傳輸?shù)男畔2。在步驟S3305中，接收單元152經(jīng)由天線單元151接收從信息處理設(shè)備111
傳豐lr的信息M3。
在步驟S3306中，解密單元153用固定密鑰Ka解密信息M3， 從而獲得隨機(jī)數(shù)Rb，。如果在解密中使用的固定密鑰Ka與加密期 間使用的固定密鑰Ka相同，則隨機(jī)數(shù)Rb，與所獲得的隨機(jī)數(shù)Rb相同。
在步驟S3307中，解密單元153使用隨機(jī)數(shù)Rb，作為密鑰來解 密信息M2,并將作為解密結(jié)果獲得的隨機(jī)數(shù)Ra"輸出至認(rèn)證單元 154。
在步驟S3308中，i人證單元154沖艮據(jù)隨才幾凄t Ra的一致性沖丸行 處理。具體地，認(rèn)證單元154確定在步驟S3301中生成的隨才幾凄t Ra與在步驟S3307中獲得的隨機(jī)數(shù)Ra"是否互相一致。固定密鑰 Ka是僅被正規(guī)信息處理設(shè)備lll所持有的密鑰。因此，當(dāng)信息處理 設(shè)備111是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，隨機(jī)數(shù)Ra與隨機(jī)數(shù)Ra"互相一致。 因此，在這種情況下，在步驟S3310中，認(rèn)證單元154對(duì)信息處理 i殳備111纟丸行認(rèn)i正成功處理。
另一方面，當(dāng)信息處理設(shè)備111不是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，信 息處理i殳備111不持有正確的固定密鑰Ka。因此，隨枳4史Ra與隨 機(jī)數(shù)Ra，，互相不一致。因此，在這種情況下，在步驟S3309中，認(rèn) 證單元154對(duì)信息處理設(shè)備111執(zhí)行認(rèn)證失敗處理。
此外，為了使信息處理設(shè)備111對(duì)信息處理設(shè)備141進(jìn)行認(rèn)證， 才丸-f亍以下所it明的處理。
在步驟S3311中，加密單元155根據(jù)認(rèn)證單元154的控制，使 用隨機(jī)數(shù)Ra作為密鑰來加密隨機(jī)數(shù)隨機(jī)數(shù)Rb，，從而生成信息M4。 具體i也，計(jì)算以下7>式公式42
M4 = eRa ( Rb，)
在步驟S3312中，傳輸單元156將信息M4傳輸至信息處理設(shè) 備111。信息M4經(jīng)由天線單元151被傳輸至信息處理設(shè)備111。
在信息處理i殳備111中，在步驟S3358中，接收單元122經(jīng)由 天線單元121接收從信息處理設(shè)備141傳輸?shù)男畔4。在步驟 S3359中，解密單元123使用隨機(jī)數(shù)Ra，作為密鑰來解密信息M4, 并將作為解密結(jié)果獲得的隨枳4t Rb"l俞出至iU正單元124 。
在步驟S3360中，認(rèn)證單元124才艮據(jù)隨才幾數(shù)Rb的一致性來4丸 行認(rèn)證。具體地，認(rèn)證單元124確定在步驟S3353中生成的隨枳j數(shù) Rb與在步驟S3359中獲得的隨機(jī)數(shù)Rb"是否互相一致。固定密鑰 Ka是僅被正規(guī)信息處理設(shè)備141所持有的密鑰。因此，當(dāng)信息處 理設(shè)備141是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，隨機(jī)數(shù)Rb和隨機(jī)數(shù)Rb"互相 一致。因此，在這種情況下，在步驟S3362中，認(rèn)證單元124對(duì)信 息處理i殳備141 4丸行認(rèn)i正成功處理。
另一方面，當(dāng)信息處理設(shè)備141不是正失見信息處理i殳備時(shí)，信 息處理設(shè)備141不持有固定密鑰Ka。因此，隨機(jī)數(shù)Rb和隨機(jī)數(shù) Rb，，互相不一致。因此，在這種情況下，在步驟S3361中，認(rèn)證單 元124對(duì)信息處理設(shè)備141執(zhí)行認(rèn)證失敗處理。如上所述，信息處 理設(shè)備111對(duì)信息處理設(shè)備141進(jìn)行認(rèn)證。
通過上面所說明的第四系統(tǒng)的雙向認(rèn)i正處理，信息處理i殳備 111和信息處理i殳備141 4又需要預(yù)先持有一個(gè)密鑰(固定密鑰Ka)。 信息處理i殳備111和信息處理i殳備141的每一個(gè)都l又需要生成一次
隨機(jī)數(shù)。
62即使相同的信息Ml被多次提供給信息處理設(shè)備111，并且為 了黑客攻擊的目的而多次獲得作為對(duì)信息Ml的處理結(jié)果的信息 M2,也通過使用每次都改變的隨機(jī)數(shù)Rb作為密鑰來加密作為處理 結(jié)果的信息M2。因此，即^f吏通過DFA攻擊收集并分析大量處理結(jié) 果，也難以確定處理數(shù)據(jù)的密鑰。換句話說，可保護(hù)數(shù)據(jù)免受DFA 攻擊。
在圖23所示的雙向認(rèn)證處理中，在步驟S3302中，通過使用 固定密鑰Ka進(jìn)行加密來生成信息Ml。在步驟S3352中，通過密鑰 Ka對(duì)信息Ml進(jìn)行解密。在步驟S3311中，通過^f吏用固定密鑰Rb 作為密鑰加密來生成信息M4。在步驟S3359中，通過使用隨機(jī)數(shù) Ra，作為密鑰對(duì)信息M4進(jìn)行解密。由于加密和解密之間的相關(guān)性， 所以加密和解密可以互換。這種情況下的雙向認(rèn)證處理如圖24所 示。
在圖24的雙向認(rèn)證處理中，步驟S3401 ~ S3412中通過信息處 理設(shè)備141執(zhí)行的處理基本上與圖23中的步驟S3301 ~ S3312中通 過信息處理設(shè)備141執(zhí)行的處理相同。但是，圖24中的步驟S3402 和S3411的處理與圖23中的步驟S3302和S3311的處理不同。
圖24中的步驟S3451 - S3462中通過信息處理設(shè)備111執(zhí)行的 處理基本上與圖22中的步艱《S3351 -S3362中通過信息處理i殳備 111執(zhí)行的處理相同。但是，圖24中的步驟S3452和S3459的處理 與圖23中的步驟S3352和S3359的處理不同。
在圖24所示的雙向認(rèn)證處理的情況下，在信息處理設(shè)備141 中，在步驟S3402中，解密單元153用固定密鑰Ka解密隨機(jī)數(shù)Ra， 乂人而生成4言息M1。具體;也，計(jì)算以下7^式
公式43Ml=dKa(Ra)
在步驟S3411中，解密單元153使用隨機(jī)數(shù)Ra解密隨機(jī)數(shù)Rb，，
乂人而生成4言息M4。具體i也，計(jì)算下列7>式
公式44
M4=dRa ( Rb，)
在信息處理設(shè)備111中，在步驟S3452中，生成單元127生成 固定密鑰Ka并將固定密鑰Ka^是供給加密單元125。力。密單元125 用固定密鑰Ka加密信息Ml，從而獲得隨機(jī)凄tRa，。
在步駛《S3459中，力口密單元125用隨才幾凄t Ra，加密信息M4, 從而獲得隨機(jī)數(shù)Rb"。
其^也處理與圖23所示的相同。
6.第五實(shí)施例
以下將說明4艮據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的第五系統(tǒng)的雙向認(rèn)證處 理。在第五系統(tǒng)的雙向i人i正處理中，用于iU正的隨枳4丈以加密狀態(tài) 從認(rèn)證設(shè)備被傳輸至將被認(rèn)證的設(shè)備。在第五系統(tǒng)的認(rèn)證處理中， 使用了兩種隨機(jī)數(shù)Ra和隨機(jī)數(shù)Rb以及一種固定密鑰Ka。生成的 隨機(jī)數(shù)Ra和Rb被分別用作加密密鑰和解密密鑰。此外，使用了采 用隨機(jī)數(shù)R的轉(zhuǎn)換處理FR ( X )和逆轉(zhuǎn)換處理F"r ( X )。
圖25是用于i兌明第五系統(tǒng)的只又向iU正處理的^^呈圖。
在信息處理設(shè)備141中，在步驟S3501中，生成單元157生成 隨機(jī)數(shù)Ra和固定密鑰Ka。在步驟S3502中，力口密單元155才艮據(jù)以 下公式用固定密鑰Ka來加密隨機(jī)數(shù)Ra,以生成信息Ml:公式45
Ml=eKa ( Ra )
在步驟S3503中，傳輸單元156將信息Ml傳輸至信息處理i殳 備111。信息Ml經(jīng)由天線單元151被傳輸至信息處理設(shè)備111。
在信息處理設(shè)備111中，在步驟S3551中，接收單元122經(jīng)由 天線單元121接收從信息處理設(shè)備141傳輸?shù)男畔l。在步驟 S3552中，生成單元127生成固定密鑰Ka并將固定密鑰Ka提供給 解密單元123。解密單元123用固定密鑰Ka解密信息Ml，從而獲 得隨機(jī)數(shù)Ra，。如果用在解密中的固定密鑰Ka與加密期間使用的固 定密鑰Ka相同，則獲得與隨才幾凄t Ra相同的隨才幾數(shù)Ra'。
在步驟S3553中，生成單元127生成隨積4t Rb。在步驟S3554
中，加密單元125對(duì)隨機(jī)數(shù)Ra，應(yīng)用采樣隨機(jī)數(shù)Rb的轉(zhuǎn)換處理FRb (X)。此外，在步驟S3555中，加密單元125 4吏用隨才幾數(shù)Rb作為 密鑰對(duì)轉(zhuǎn)換處理結(jié)果FRb (Ra，)進(jìn)4亍加密，,人而生成信息M2。具 體i也，計(jì)算以下7>式
公式46
M2=eRb ( FRb ( Ra，))
在步驟S3556中，加密單元125用固定密鑰Ka力口密隨才幾凄tRb， 乂人而生成4言息M3。具體;也，計(jì)算以下7>式
公式47
M3=eKa ( Rb )
65在步驟S3557中，傳輸單元126將信息M2傳輸至信息處理i殳 備141。信息M2經(jīng)由天線單元121被傳輸至信息處理設(shè)備141。
在步驟S3558中，傳輸單元126將信息M3傳輸至信息處理i殳 備141。信息M3經(jīng)由天線單元121 ;坡傳輸至信息處理i殳備141。 4言 息M2和信息M3可以被同時(shí)傳輸至信息處理i殳備141。
在信息處理設(shè)備141中，在步驟S3504中，接收單元152經(jīng)由 天線單元151接收從信息處理設(shè)備111傳輸?shù)男畔2。在步驟 S3505中，接收單元152經(jīng)由天線單元151接收從信息處理設(shè)備111 傳輸?shù)男畔3。
在步驟S3506中，解密單元153用固定密鑰Ka解密信息M3， 乂人而獲得隨枳4t Rb，。如果用在解密中的固定密鑰Ka與加密期間 使用的固定密鑰Ka相同，則獲得于隨機(jī)數(shù)Rb相同的隨機(jī)數(shù)Rb'。
在步驟S3507中，解密單元153使用隨機(jī)數(shù)Rb'作為密鑰解密 信息M2,從而獲得轉(zhuǎn)換處理結(jié)果FRb ( Ra，)并將轉(zhuǎn)換處理結(jié)果FRb (Ra，)提供給認(rèn)證單元154。在步驟S3508中，加密單元155根據(jù) 認(rèn)證單元154的控制對(duì)轉(zhuǎn)換處理結(jié)果FRb (Ra，)應(yīng)用采用隨4幾數(shù) Rb，的逆轉(zhuǎn)換處理F、b， (X)，并將作為逆轉(zhuǎn)換處理F"Rb， (X)結(jié)果 而獲得的隨機(jī)數(shù)Ra"輸出至認(rèn)證單元154。
在步驟S3509中，認(rèn)證單元154 4艮據(jù)隨沖幾凄欠Ra的一致性才丸行 認(rèn)證。具體地，認(rèn)證單元154確定在步驟S3501中生成的隨4幾數(shù) Ra與在步驟S3508中獲得的隨才幾數(shù)Ra"是否互相一致。固定密鑰 Ka是僅被正規(guī)信息處理設(shè)備lll持有的密鑰。因此，當(dāng)信息處理設(shè) 備111是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，隨機(jī)數(shù)Ra與隨機(jī)數(shù)Ra"互相一致。 因此，在這種情況下，在步艱iS3511中，i人證單元154對(duì)信息處理 i殳備111 4丸4于iU正成功處理。另一方面，當(dāng)信息處理設(shè)備lll不是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，信
息處理設(shè)備lll不持有正確的固定密鑰Ka。因此，隨才幾數(shù)Ra與隨 機(jī)數(shù)Ra，，互相不一致。因此，在這種情況下，在步驟S3510中，i人 證單元154對(duì)信息處理設(shè)備111扭J于認(rèn)證失敗處理。
此外，為了使信息處理設(shè)備111對(duì)信息處理設(shè)備141進(jìn)行認(rèn)i正， 才丸4亍下面所-說明的處理。
在步艱《S3512中，加密單元155才艮據(jù)iU正單元154的控制向隨 機(jī)數(shù)Rb，應(yīng)用采用隨機(jī)數(shù)Ra的轉(zhuǎn)換處理FRa (X)。此外，在步驟 S3513中，加密單元155 ^f吏用隨枳4t Ra作為密鑰對(duì)轉(zhuǎn)換結(jié)果FRa (Rb，)進(jìn)4亍力口密，乂人而生成4言息M4。此外，i十算以下7^式
公式48
M4=eRa ( FRa (Rb，))
在步驟S3514中，傳輸單元156將信息M4傳輸至信息處理設(shè) 備111。信息M4經(jīng)由天線單元151被傳輸至信息處理設(shè)備111。
在信息處理i殳備111中，在步驟S3559中，4妄收單元122經(jīng)由 天線121接收從信息處理設(shè)備141傳輸?shù)男畔4。在步驟S3560 中，解密單元123使用隨機(jī)數(shù)Ra，作為密鑰來解密信息M4，從而獲 得轉(zhuǎn)換處理結(jié)果FRa ( Rb，)并將轉(zhuǎn)換處理結(jié)果FRa ( Rb，)輸出至i人 證單元124。
在步驟S3561中，加密單元125根據(jù)認(rèn)證單元124的控制對(duì)轉(zhuǎn) 換處理結(jié)果FRa ( Rb，)應(yīng)用采用隨機(jī)數(shù)Ra，的逆轉(zhuǎn)換處理F"Ra， ( X ) 并將作為逆轉(zhuǎn)換處理F"Ra, (X)結(jié)果而獲得的隨機(jī)數(shù)Rb"輸出至認(rèn) 證單元124。在步驟S3562中，認(rèn)證單元124根據(jù)隨枳4t Rb的一致性執(zhí)4亍 認(rèn)證。具體地，認(rèn)證單元124確定在步驟S3553中生成的隨扭4t Rb與在步驟S3561中獲得的隨機(jī)數(shù)Rb"是否互相一致。固定密鑰 Ka是僅被正規(guī)信息處理設(shè)備141持有的密鑰。因此，當(dāng)信息處理 設(shè)備141是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，隨機(jī)數(shù)Rb與隨機(jī)數(shù)Rb"互相一 致。因此，在這種情況下，在步驟S3564中，認(rèn)證單元124對(duì)信息 處理i殳備141纟丸^f于i人i正成功處理。
另一方面，當(dāng)信息處理設(shè)備141不是正規(guī)信息處理設(shè)備時(shí)，信 息處理設(shè)備141不持有正確的固定密鑰Ka。因此，隨機(jī)數(shù)Rb與隨 機(jī)數(shù)Rb，，互相不一致。因此，在這種情況下，在步驟S3563中，認(rèn) 證單元124對(duì)信息處理設(shè)備141執(zhí)行認(rèn)證失敗處理。如上所述，信 息處理i殳備111也對(duì)信息處理"i殳備141進(jìn)行認(rèn)i正。
通過上面i兌明的第五系統(tǒng)的雙向iU正處理，4言息處理i殳備111 和信息處理設(shè)備141僅需要預(yù)先持有一個(gè)密鑰(固定密鑰Ka)。信 息處理設(shè)備111和信息處理設(shè)備141的每一個(gè)都僅必需生成一次隨機(jī)數(shù)。
即使相同的信息Ml被多次提供給信息處理設(shè)備111，并且為 了黑客攻擊的目的多次獲得作為對(duì)信息Ml的處理結(jié)果的信息M2， 也通過〗吏用每次都改變的隨才幾數(shù)Rb作為密鑰來加密作為處理結(jié)果 的信息M2。因此，即使通過DFA攻擊收集并分析大量處理結(jié)果， 也難以確定處理數(shù)據(jù)的密鑰。換句話說，可保護(hù)數(shù)據(jù)免受DFA攻 擊。
息處理i殳備。
通信可以是除近3巨離通信之外的通信。除無線電通信之外，通 信不僅可以是有線通信，而且還可以是無線通信和有線通信相混合的通信，即，在特定區(qū)間內(nèi)4丸4亍無線電通信而在其他區(qū)間內(nèi)^M亍有 線通信。此外，從特定設(shè)備到其他設(shè)備的通信可通過無線電通信來 執(zhí)行，而從其他設(shè)備到特定設(shè)備的通信可通過有線通信來執(zhí)行。
上述的 一 系列處理可通過石更件執(zhí)行或可通過軟件執(zhí)行。當(dāng)通過 軟件執(zhí)行這一系列處理時(shí)，構(gòu)成軟件的計(jì)算機(jī)程序從程序記錄介質(zhì) 被安裝到并入專用硬件的計(jì)算機(jī)中或者例如通過安裝各種計(jì)算軌^ 程序執(zhí)行各種功能的通用個(gè)人計(jì)算機(jī)中。
例如，安裝在計(jì)算機(jī)中并存儲(chǔ)可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序的 程序記錄介質(zhì)(例如，圖8所示的存l渚單元129和圖9所示的存々者 單元159 )包括作為封裝介質(zhì)的可移動(dòng)介質(zhì)，包括磁盤(包括軟盤)、 光盤(包括CD-ROM (光盤只讀存儲(chǔ)器)和DVD (數(shù)字通用盤))、 萬茲光盤、或半導(dǎo)體存々者器、或臨時(shí)或永久存?zhèn)€者計(jì)算扭4I序的ROM 或硬盤。程序記錄介質(zhì)中計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)是通過使用有線或無線 通信介質(zhì)(例如，局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或數(shù)字衛(wèi)星廣播)根據(jù)需要通過 作為接口的通信單元(例如，路由器或調(diào)制解調(diào)器)來執(zhí)行的。
在本說明書中，描述計(jì)算機(jī)程序的步驟不僅包括按照所述順序 以時(shí)序執(zhí)行的處理，而且還包括并行或單獨(dú)執(zhí)行的處理，雖然并不 總是以時(shí)序進(jìn)行處理。
在本說明書中，系統(tǒng)表示包括多個(gè)設(shè)備的整個(gè)裝置。
本發(fā)明的實(shí)施例不限于上述實(shí)施例。在不背離本發(fā)明精神的情 況下可進(jìn)行各種修改。
本領(lǐng)域的^支術(shù)人員應(yīng)理解，才艮據(jù)i殳計(jì)要求和其^也因素，可以有 多種修改、組合、再組合和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求或 等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種信息處理設(shè)備，包括接收單元，從另一個(gè)信息處理設(shè)備接收第一隨機(jī)數(shù)；生成單元，生成第二隨機(jī)數(shù)；時(shí)變密鑰生成單元，根據(jù)所述第二隨機(jī)數(shù)生成用于進(jìn)行加密的時(shí)變密鑰；加密單元，用所述時(shí)變密鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；以及傳輸單元，將所述第二隨機(jī)數(shù)和通過所述時(shí)變密鑰加密的所述第一隨機(jī)數(shù)傳輸至所述另一個(gè)信息處理設(shè)備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息處理設(shè)備，其中，所述生成單元進(jìn)一步生成固定密鑰，以及所述時(shí)變密鑰生成單元使所述第二隨機(jī)數(shù)作用于所述固 定密鑰，以生成所述時(shí)變密鑰。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理設(shè)備，其中，所述接收單元從所述另一個(gè)信息處理設(shè)備接收經(jīng)過加密 的第一隨枳4t，所述生成單元生成除第一固定密鑰之外的第二固定密 鑰，作為所述固定密鑰，以及所述信息處理i殳備進(jìn)一步包括解密單元，用所述第二 固定密鑰對(duì)從所述另 一 個(gè)信息處理設(shè)備接收的經(jīng)過加密的第 一隨枳4t進(jìn)行解密。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息處理設(shè)備，其中，所述生成單元進(jìn)一步生成第三隨枳4t,所述加密單元進(jìn)一步用所述時(shí)變密鑰對(duì)所述第三隨枳』凄t 進(jìn)行力口密，所述傳輸單元進(jìn) 一 步將經(jīng)過加密的第三隨機(jī)數(shù)傳輸至所 述另 一個(gè)信息處理設(shè)備，所述接收單元從所述另 一個(gè)信息處理設(shè)備接收通過所述第二固定密鑰加密的所述第三隨積4t,以及所述信息處理設(shè)備進(jìn)一步包括解密單元，用所述第二固定密鑰對(duì)經(jīng)過加密的第三隨才幾 數(shù)進(jìn)4于解密；以及認(rèn)證單元，根據(jù)經(jīng)過解密的第三隨機(jī)數(shù)來執(zhí)行認(rèn)證。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息處理設(shè)備，其中，所述生成單元進(jìn)一步生成第三隨枳4丈，所述加密單元進(jìn)一步用所述時(shí)變密鑰對(duì)所述第三隨枳4t 進(jìn)行力口密，所述傳輸單元進(jìn)一 步將經(jīng)過加密的第三隨4^數(shù)傳輸至所 述另 一個(gè)信息處理設(shè)備，所述加密單元進(jìn)一步用所述第二固定密鑰對(duì)所述第三隨 機(jī)凄t進(jìn)4于加密，所述4矣收單元,人所述另 一個(gè)信息處理i殳備4妄收通過所述 第二固定密鑰力口密的所述第三隨才幾凄史，以及所述信息處理設(shè)備進(jìn)一步包括認(rèn)證單元，根據(jù)經(jīng)過加 密的第三隨機(jī)數(shù)來執(zhí)行認(rèn)證。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理設(shè)備，其中，所述生成單元進(jìn)一步生成第三隨機(jī)數(shù)，所述加密單元用所述時(shí)變密鑰對(duì)所述第三隨枳4t與所述 第 一隨枳^t的組合進(jìn)4于加密，所述傳輸單元將所述第三隨枳4t與所述第 一隨枳4t的組合傳輸至所述另 一個(gè)信息處理設(shè)備，所述4妄收單元進(jìn)一步從所述另 一個(gè)信息處理i殳備4妄收通 過所述時(shí)變密鑰加密的所述第 一 隨才幾數(shù)與所述第三隨機(jī)數(shù)的 組合，以及所述信息處理設(shè)備進(jìn)一 步包括解密單元，用所述時(shí)變密鑰，對(duì)從所述另一個(gè)信息處理 i殳備4妄收的、經(jīng)過加密的所述第一隨積4t與所述第三隨枳4t的 組合進(jìn)行解密；以及認(rèn)證單元，4艮據(jù)經(jīng)過解密的第三隨才幾凄大和經(jīng)過解密的第 一隨才幾lt來^M亍^人i正。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理設(shè)備，其中，所述生成單元進(jìn)一步生成第三隨積4t,所述加密單元用所述時(shí)變密鑰對(duì)所述第三隨枳4t與所述 第 一 隨機(jī)數(shù)的組合進(jìn)行加密，所述傳輸單元將經(jīng)過加密的所述第三隨枳4大與所述第一 隨機(jī)數(shù)的組合傳輸至所述另 一個(gè)信息處理設(shè)備，所述加密單元進(jìn)一步用所述時(shí)變密鑰對(duì)所述第一隨枳4欠與所述第三隨4幾隨枳4t的組合進(jìn)4于加密，所述4妄收單元進(jìn)一步乂人所述另 一個(gè)信息處理i殳備4妄收經(jīng) 過加密的所述第一隨機(jī)數(shù)與所述第三隨機(jī)數(shù)的組合，以及所述信息處理設(shè)備進(jìn)一步包括認(rèn)證單元，根據(jù)經(jīng)過加 密的所述第 一隨機(jī)數(shù)與所述第三隨機(jī)數(shù)的組合來執(zhí)行認(rèn)證。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的信息處理設(shè)備，其中，在所述接收單元 從所述另 一 個(gè)信息處理設(shè)備接收經(jīng)過加密的所述第 一 隨機(jī)數(shù) 和所述第三隨枳4t的組合后，所述加密單元用所述時(shí)變密鑰對(duì) 所述第 一隨機(jī)數(shù)和所述第三隨機(jī)數(shù)的組合進(jìn)行加密。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理設(shè)備，其中，所述信息處理設(shè) 備是IC卡。
10. —種計(jì)算4幾程序，用于^f吏計(jì)算積4丸-f亍以下處理從另 一個(gè)信息處理設(shè)備接收第一隨機(jī)數(shù)； 生成第二隨枳4t;根據(jù)所述第二隨機(jī)數(shù)生成用于進(jìn)行加密的時(shí)變密鑰；用所述時(shí)變密鑰對(duì)所述第一隨積4t進(jìn)4亍加密；以及將所述第二隨枳4t和通過所述時(shí)變密鑰加密的所述第一 隨扭4t傳輸至所述另 一個(gè)信息處理i殳備。
11. 一種信息處理i殳備，包括生成單元，生成第一隨機(jī)數(shù)；傳輸單元，將所述第 一 隨機(jī)數(shù)傳輸至另 一 個(gè)信息處理設(shè)備；接收單元，從所述另 一個(gè)信息處理設(shè)備接收第二隨機(jī)數(shù) 和通過第一時(shí)變密鑰加密的所述第一隨扭4t;時(shí)變密鑰生成單元，根據(jù)所述第二隨^^數(shù)生成與所述第 一時(shí)變密鑰相同的第二時(shí)變密鑰；認(rèn)證信息生成單元，用所述第二時(shí)變密鑰生成用于對(duì)所述另一個(gè)信息處理設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證的認(rèn)證信息；以及認(rèn)證單元，根據(jù)所述認(rèn)證信息對(duì)所述另 一個(gè)信息處理i殳備進(jìn)^亍i人i正。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的信息處理設(shè)備，進(jìn)一步包括生成單 元，生成固定密鑰，其中，所述時(shí)變密鑰生成單元使所述第二隨枳4t作用于所述固 定密鑰，以生成所述第二時(shí)變密鑰。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的信息處理設(shè)備，其中，所述生成單元生成除第一固定密鑰之外的第二固定密 鑰，作為固定密鑰，其中，所述第二隨機(jī)數(shù)作用于所述第一固 定密鑰，以及所述傳輸單元進(jìn)一步傳輸通過所述第二固定密鑰加密的 所迷第一隨機(jī)數(shù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的信息處理設(shè)備，其中，所述4秦收單元進(jìn)一步從所述另 一個(gè)信息處理i殳備4妄收通 過所述第 一 時(shí)變密鑰加密的所述第三隨機(jī)數(shù)，所述信息處理設(shè)備進(jìn)一步包括解密單元，用所述第二時(shí)變密鑰，對(duì)通過所述第一時(shí)變 密鑰加密的所述第三隨枳4t進(jìn)4亍解密；以及加密單元，用所述第二固定密鑰，對(duì)通過所述解密單元 解密獲得的所述第三隨才幾數(shù)進(jìn)行加密，以及所述傳輸單元進(jìn)一步將通過所述第二固定密鑰加密的所 述第三隨機(jī)數(shù)傳輸至所述另 一個(gè)信息處理設(shè)備。
15, 根據(jù)權(quán)利要求12所述的信息處理設(shè)備，其中，所述接收單元接收處于加密狀態(tài)的、第三隨機(jī)數(shù)與所述 第一隨枳4t的組合，所述認(rèn)證信息生成單元是解密單元，用所述第二時(shí)變密 鑰對(duì)所述第三隨機(jī)數(shù)與所述第一隨機(jī)數(shù)的組合進(jìn)行解密，以生 成所述第一隨機(jī)數(shù)，作為所述認(rèn)證信息，所述信息處理i殳備進(jìn)一步包4舌加密單元，對(duì)所述第一 隨機(jī)數(shù)與所述第三隨機(jī)數(shù)的組合進(jìn)行加密，以及所述傳輸單元進(jìn)一 步將經(jīng)過加密的所述第 一 隨才幾數(shù)與所 述第三隨機(jī)數(shù)的組合傳輸至所述另 一個(gè)信息處理設(shè)備。
16, 根據(jù)權(quán)利要求12所述的信息處理設(shè)備，其中，所述接收單元接收處于加密狀態(tài)的、第三隨枳4t與所述 第一隨枳4t的組合，所述認(rèn)證信息生成單元是解密單元，用所述第二時(shí)變密 鑰對(duì)所述第三隨扭4t與所述第 一隨枳4t的組合進(jìn)4于解密，以生 成所述iU正^f言息，所述加密單元進(jìn)一步對(duì)所述第一隨才幾凄t與所述第三隨枳i 數(shù)的組合進(jìn)行力口密，以及所述傳輸單元進(jìn)一步將經(jīng)過加密的所述第一隨扭4t與所 述第三隨機(jī)數(shù)的組合傳輸至所述另 一個(gè)信息處理設(shè)備。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的信息處理設(shè)備，其中，所述信息處理 設(shè)備是讀寫器。
18. —種計(jì)算機(jī)程序，用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下處理生成第一隨機(jī)數(shù)；將所述第一隨機(jī)數(shù)傳輸至另一個(gè)信息處理設(shè)備；從所述另 一 個(gè)信息處理設(shè)備接收通過第 一 時(shí)變密鑰加密 的所述第 一隨機(jī)數(shù)和第二隨機(jī)數(shù)；才艮據(jù)所述第二隨^L數(shù)生成與所述第一時(shí)變密鑰相同的第二時(shí)變密鑰；用所述第二時(shí)變密鑰生成用于對(duì)所述另一個(gè)信息處理設(shè) 備進(jìn)4亍iU正的iU正J言息；以及根據(jù)所述認(rèn)證信息對(duì)所述另 一個(gè)信息處理i殳備進(jìn)行認(rèn)證。
19. 一種信息處理系統(tǒng)，其中，第 一信息處理設(shè)備從第二信息處理設(shè)備接收隨機(jī)數(shù)，生 成第 一 時(shí)變密鑰，用所述第 一 時(shí)變密鑰對(duì)所述隨才幾數(shù)進(jìn)行加 密，并將經(jīng)過加密的隨才幾數(shù)與作為所述第一時(shí)變密鑰的時(shí)變基 礎(chǔ)的基礎(chǔ)信息 一起傳輸至所述第二信息處理設(shè)備，以及所述第二信息處理設(shè)備根據(jù)所述基礎(chǔ)信息生成與所述第 一時(shí)變密鑰相同的第二時(shí)變密鑰，用所述第二時(shí)變密鑰生成i人 證信息，并根據(jù)所述認(rèn)證信息對(duì)所述第一信息處理i殳備進(jìn)行認(rèn)證。
全文摘要
本發(fā)明公開了信息處理設(shè)備、計(jì)算機(jī)程序和信息處理系統(tǒng)，其中，該信息處理設(shè)備包括接收單元，從另一個(gè)信息處理設(shè)備接收第一隨機(jī)數(shù)；生成單元，生成第二隨機(jī)數(shù)；時(shí)變密鑰生成單元，根據(jù)第二隨機(jī)數(shù)生成用于加密的時(shí)變密鑰；加密單元，用時(shí)變密鑰來對(duì)第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；以及傳輸單元，將通過時(shí)變密鑰加密的第一隨機(jī)數(shù)和第二隨機(jī)數(shù)傳輸至另一個(gè)信息處理設(shè)備。通過本發(fā)明，可以阻止非法訪問。
文檔編號(hào)H04L9/08GK101631017SQ20091015898
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者東川壽充, 森田直, 濱田宏昭 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社