JP2014044787A - 不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体及びにこの記憶媒体を搭載した情報端末並びにこれに用いるファイルの消去方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体において、ファイル単位で確実にデータを消去し、ファイルの漏出事故を可及的に防止した記憶媒体を提供する。
【解決手段】
(a)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのうち、消去対象のファイル以外のデータを読み出し、(b)読み出した消去対象のファイル以外のデータを別の消去ブロックに書き込み、(c)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのすべてのデータを消去する。
【選択図】図6
【解決手段】
(a)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのうち、消去対象のファイル以外のデータを読み出し、(b)読み出した消去対象のファイル以外のデータを別の消去ブロックに書き込み、(c)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのすべてのデータを消去する。
【選択図】図6
Description
本発明は、不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体及びこの記憶媒体を搭載した情報端末並びにこれに用いるファイルの消去方法に関する。特に、セキュリティの向上を図り、ファイルを確実に消去することができる記録媒体及びこの記憶媒体を搭載した情報端末並びにこれに用いるファイルの消去方法に関する。
従来より、主としてNAND型フラッシュメモリを用いたUSBメモリ等に、パーソナルコンピュータ等で生成したファイルを保存することがなされてきた。しかしながら、USBメモリ等は紛失のおそれがあり、保存ファイルが個人情報等のセンシティブな内容であったり、厳格な秘密管理が必要な営業秘密を含む内容の場合には、莫大な事業損失が発生するおそれがある。そこで、一定の基準で手作業でファイルを消去したり、一定のタイミングでファイルを消去するアルゴリズムをパーソナルコンピュータ上にソフトウェアによって実装することが行われていた。
しかしながら、NAND型フラッシュメモリを用いたUSBメモリ等にファイルを記録する際には、記憶領域をデータ領域とファイル管理領域に分け、ファイル管理領域にフラグを立てることによって対応するファイルが「消去」されたことにするだけである。USBメモリ等の媒体をフォーマットしても、管理領域が消去されてデータ領域におけるファイルの開始アドレスが特定できなくなるのでファイルの読み出しが困難になるというだけである。したがって、ファイルを復元不能に消去するには、FFや00といった固定データを全データ領域に書き込む必要がある。そして、そのようなソフトウェアも知られている。
そこで、ファイル単位で確実にデータを消去することのできる記憶媒体及びこれに用いるファイルの消去方法が望まれる。
出願人は、NAND型フラッシュメモリに代わる大容量不揮発性半導体記憶装置であるB4フラッシュメモリを提案している。このB4フラッシュメモリは、書き込み消去のサイクル数が格段に大きく、書き込み・消去時間も短く、書き込み・消去に必要な消費電力量合計が小さいので、その特性を最大限利用して、B4フラッシュメモリに好適なセキュリティ向上方法を検討した。
本発明は、不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体において、ファイル単位で確実にデータを消去し、ファイルの漏出事故を可及的に防止した消去方法及び記憶媒体を提供することを課題とする。
本発明の一実施形態として、一括してデータが消去される複数のメモリセルから構成される消去ブロックを複数有する不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体からのファイルの消去方法において、
(a)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのうち、消去対象のファイル以外のデータを読み出し、
(b)読み出した消去対象のファイル以外のデータを別の消去ブロックに書き込み、
(c)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのすべてのデータを消去する
ことを特徴とするファイルの消去方法が提供される。
(a)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのうち、消去対象のファイル以外のデータを読み出し、
(b)読み出した消去対象のファイル以外のデータを別の消去ブロックに書き込み、
(c)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのすべてのデータを消去する
ことを特徴とするファイルの消去方法が提供される。
このファイルの消去方法において、(a)乃至(c)の工程を繰り返してもよい。
本発明の他の実施形態として、さらに、不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体からのファイルの消去方法において、(a)消去対象のファイルが記録されたメモリセルすべてが同じ電子状態となるように書き込みをすることを特徴とするファイルの消去方法が提供される。
さらに、不揮発性半導体記憶装置は一括してデータが消去される複数のメモリセルから構成される消去ブロックを複数有し、
(b)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのうち、消去対象のファイル以外のデータを読み出し、
(c)読み出した消去対象のデータ以外のデータを別の消去ブロックに書き込み、
(d)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのすべてのデータを消去する
ことを特徴とするファイルの消去方法としてもよい。
(b)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのうち、消去対象のファイル以外のデータを読み出し、
(c)読み出した消去対象のデータ以外のデータを別の消去ブロックに書き込み、
(d)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのすべてのデータを消去する
ことを特徴とするファイルの消去方法としてもよい。
このファイルの消去方法において、(a)乃至(d)の工程を繰り返してもよい。
本発明の他の実施形態として、さらに、一括してデータが消去される複数のメモリセルから構成される消去ブロックを複数有する不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体からのファイルの消去方法において、
(a)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのうち、消去対象のファイル以外のデータを読み出し、
(b)読み出した消去対象のデータ以外のデータを退避領域に一時保存し、
(c)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのすべてのデータを消去し、
(d)退避領域に一時保存された読み出した消去対象のデータ以外のデータを、消去ブロックに書き込むことを特徴とするファイルの消去方法が提供される。
(a)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのうち、消去対象のファイル以外のデータを読み出し、
(b)読み出した消去対象のデータ以外のデータを退避領域に一時保存し、
(c)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのすべてのデータを消去し、
(d)退避領域に一時保存された読み出した消去対象のデータ以外のデータを、消去ブロックに書き込むことを特徴とするファイルの消去方法が提供される。
このファイルの消去方法において、退避領域は、消去対象のファイルが記録された消去ブロック以外の消去ブロックであってもよく、RAMにて構成されていてもよい。また、(a)乃至(d)の工程を繰り返してもよい。
本発明の他の実施形態として、上記したファイルの消去方法を実行する制御回路を有することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体が提供される。不揮発性半導体記憶装置がB4フラッシュメモリであることが望ましい。
本発明の他の実施形態として、上記した記憶媒体を有することを特徴とする情報端末が提供される。ユーザデータが記憶媒体に格納されることが望ましい。
本発明によれば、不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体において、ファイル単位で確実にデータを消去し、ファイルの漏出事故を可及的に防止した記憶媒体を提供することが可能となる。
以下、本発明を実施するための形態を実施形態として説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に何ら限定されることはない。以下に説明する実施形態を種々に変形して本発明を実施することが可能である。
(B4フラッシュメモリの一例)
図1は、本発明に用いるB4フラッシュメモリのメモリセルの構成を示した断面図である。ここにB4フラッシュメモリとは、Nウェル中に形成され、窒化膜やフローティングゲートといった電荷蓄積領域を有するp型MOSトランジスタからなるメモリセルを有し、書き込み時の電圧の印加関係が、Vg、Vb>Vs>Vd(但し、ゲート電圧をVg、基板バイアスをVb、ソース電圧をVs、ドレイン電圧をVdとする。)であり、Vg−Vdが、バンド間トンネル電流の発生電圧以上となるものをいう。
図1は、本発明に用いるB4フラッシュメモリのメモリセルの構成を示した断面図である。ここにB4フラッシュメモリとは、Nウェル中に形成され、窒化膜やフローティングゲートといった電荷蓄積領域を有するp型MOSトランジスタからなるメモリセルを有し、書き込み時の電圧の印加関係が、Vg、Vb>Vs>Vd(但し、ゲート電圧をVg、基板バイアスをVb、ソース電圧をVs、ドレイン電圧をVdとする。)であり、Vg−Vdが、バンド間トンネル電流の発生電圧以上となるものをいう。
図1に示すとおり、本発明のメモリセルは、p型半導体基板(p−sub)11に形成したnウェル(n−well)12に形成されたp型MOSトランジスタである。このp型MOSトランジスタは、互いに離隔されたp+型の拡散領域であるソース(Source)13とドレイン(Drain)14を有し、その間にチャネル領域20が存在する。チャネル領域20上には酸化膜15、窒化膜16、酸化膜17から構成されるONO膜が形成されており、その上には不純物をドープしたポリシリコンから構成されるゲート(Gate)18が存在する。窒化膜16の代わりにフローティングゲートを用いてもよく、これらが、電荷蓄積層となる。ゲート18に印加される電圧がVg、基板バイアスがVb、ソースに印加される電圧がVs、ドレインに印加される電圧がVdである。
図1のメモリセルからデータの読み出しをする際には、Vdに約1V、Vb=1.8V(電源電圧Vccと等しい)、Vs=1.8Vを印加し、Vgに例えば−2.2V(多値メモリであれば、複数の状態間に相当する電圧)の各電圧を印加する。メモリセルのしきい値が−2.2Vよりも浅ければ電流が流れ、深ければ電流が流れにくい。この差を検出して書き込みデータを判定する。
図1のメモリセルにデータの書き込みをする際には、Vd=0V、Vb=4.5V、Vs=1.8Vを印加し、Vgに例えば7Vの電圧を印加する。その後、ベリファイ動作(やや厳し目の条件、例えばVg=−3.0Vでなす読み出し動作)にて書き込みデータの検証を行い、目的のしきい値に達するまで、何度も上記書き込み電圧を印加する。書き込み電圧のうちVgは書き込みサイクルを繰り返すごとに次第にステップアップさせ最大12Vまで電圧が高くなる。
図1のメモリセルのデータを消去するに、Vdは開放、Vg=−10V、Vs=Vbとし、例えば7Vから消去サイクルを繰り返すごとに次第にステップアップさせ最大12Vまで電圧が高くなるようにする。消去はブロック単位で行う。
このようなB4フラッシュメモリによって、ソース・ドレイン間のチャネル長を短くすることが可能となり高集積化が達成でき、書き込み/消去がいずれも高速であり、書き込み/消去のサイクルはNAND型フラッシュメモリよりも極めて大きく、多数回の書き換えを行った後といえども、高温でも安定してデータを長期間保持することができる。
図2はB4フラッシュメモリのメモリセルアレイの回路図である。縦(列方向)にn型のセルウェル(Cell−well)とp型のセレクトゲートウェル(SG−well)が交互に配置されている。セルウェルの中にはマトリクス状に配置されたp型のメモリセルが配置されていて、1つのセルウェルに形成された複数のメモリセルによって、消去単位であるブロックが構成される。セルウェルにはバイアス電圧Vbが供給される。ブロック内の全てのメモリセルのソースはソース線SLに共通接続されており、ここからVsが供給される。1ブロックのうち、同一列に属するメモリセルのドレインはサブビット線(Sub−BL)に共通接続されており、このサブビット線によってVdが供給される。横(行方向)に走る配線群がワード線WLであり、同一行に属するメモリセルのゲート電極がこれに接続されている。1行のメモリセルによってページが構成される。ワード線よりVgが供給される。セレクトゲートウェルにはn型のセレクトゲートトランジスタが配置されている。セレクトゲートトランジスタは列毎に設けられており、対応するサブビット線と主ビット線とを選択的に接続する。このセレクトゲートトランジスタのゲート電極はセレクトゲート線SGと接続されている。
図3はB4メモリダイのブロック図である。図2に示した回路によって構成されるメモリセルアレイ(Memory Cell Array)の行を選択する行選択回路(Row Selection)、1ページ分、すなわち、1行分のデータを保持するページバッファ(Page Buffer)、ページバッファのデータ(2kビット、すなわち128ワード)より16ビット(1ワード)のデータを選択する列選択回路(Column Selection)、書き込み、消去等に高電圧、負電圧等を発生させ供給するチャージポンプ回路(Charge Pump)、外部から供給されるコマンドをデコードし、内部の各種回路を制御するコマンドデコーダ・制御回路(Command Decoder/Controller)から構成される。
図4は、B4メモリダイを複数有するパッケージの概略図である。図の例においては、512Mビットの記憶容量を有するダイを2つ(Die0、 Die1)、1つのパッケージに封止している。その結果、1つのパッケージの記憶容量は1Gビットとなる。それぞれのダイは、別々のチップ選択制御信号端子CE0、CE1を有する。多値(MLC)メモリの場合は上記した2値(SLC)メモリの記憶容量の整数倍となる。例えば、1つのメモリセルに4つのしきい値状態を記憶させることによって2ビットのデータを保持する場合は、1つのダイの容量は1Gビットとなり、2つのダイを1つのパッケージに封止すると、1つのパッケージの記憶容量は2Gビットとなる。
図5は1つのダイにおけるバンク、ブロック、ページの関係を示した図である。1つのダイは4つのバンク(Bank0、Bank1、Bank2及びBank3)を有する。これらバンクは、16のブロック(Block0〜15)に分割されており、これら個々のブロックが消去単位となる。1つのブロックは、4096ページ(Page0〜Page4095)に分割され、これがデータの書き込み単位となる。1つのページは2kビット、すなわち128ワードから構成される。
(セキュリティを高めたファイル消去方法)
上述したB4フラッシュメモリは、1〜4パッケージで1Gb〜8GbのメモリカードやUSBメモリといったストレージを構成する。このストレージはパーソナルコンピュータに接続され、パーソナルコンピュータのOSの管理の下、ユーザからは、HDDやSSDと同様のドライブとして認識される。
上述したB4フラッシュメモリは、1〜4パッケージで1Gb〜8GbのメモリカードやUSBメモリといったストレージを構成する。このストレージはパーソナルコンピュータに接続され、パーソナルコンピュータのOSの管理の下、ユーザからは、HDDやSSDと同様のドライブとして認識される。
ストレージの記憶領域には、OSによって管理されるところのファイルが保存される。一般に、ファイルの大きさは、文書情報で数十kビット〜数十Mビットである。したがって、多くの場合、1つ又は複数のブロック内の複数ページに渡って記録される。そして、1つのブロック中には、複数のファイルが保存されることが多い。
以下に説明する本発明のファイル消去方法においては、ファイルが消去されるときには、FAT領域におけるデータの更新のみならず、ファイルの実体そのものも物理的に完全に消去される。その結果、ストレージを紛失したとしても、一旦消去されたデータを解読されることはない。そのストレージの使用をやめる場合にも、特殊なソフトウェアによってデータを上書きするという作業を行うことなく、単純に、データの消去を行うことによって、もはや消去されたデータを解読されない状態に置くことが可能となる。
(ファイル消去方法1)
以下、ファイル消去方法1を図6、図7を参照して説明する。図6の(a)に示すとおり、ブロックnにはFile 1eとFile 1oのデータがそれぞれ保存されている。ここで、OSからの指示により、File 1eが消去されるものとする。すると、図6(b)に示すとおり、まず、消去対象のファイルが保存された消去ブロックnのうち、消去対象のファイルであるFile 1e以外のデータ(File 1oのデータ)を読み出し、これを消去ブロックn−1に書き込む(nが0の場合は、ブロック15に書き込む。)。さらに、この状態で、ブロックnに保存されたFile 1oのデータとブロックn−1に保存されたFile 1oのデータをページ毎に比較し、書き込み検証を行う。つづいて、図6(c)に示すとおり、消去対象のファイルが記録された消去ブロックnのすべてのデータを消去する。更に、FAT領域におけるファイルの実体へのポインタを新しいアドレスへと修正する(FAT領域は、フラッシュメモリに保存されるが、使用中はコントローラ上の揮発性記憶領域部分に置かれている。)。図7の実線矢印で示した流れは、本発明のファイル消去方法1を示している。
以下、ファイル消去方法1を図6、図7を参照して説明する。図6の(a)に示すとおり、ブロックnにはFile 1eとFile 1oのデータがそれぞれ保存されている。ここで、OSからの指示により、File 1eが消去されるものとする。すると、図6(b)に示すとおり、まず、消去対象のファイルが保存された消去ブロックnのうち、消去対象のファイルであるFile 1e以外のデータ(File 1oのデータ)を読み出し、これを消去ブロックn−1に書き込む(nが0の場合は、ブロック15に書き込む。)。さらに、この状態で、ブロックnに保存されたFile 1oのデータとブロックn−1に保存されたFile 1oのデータをページ毎に比較し、書き込み検証を行う。つづいて、図6(c)に示すとおり、消去対象のファイルが記録された消去ブロックnのすべてのデータを消去する。更に、FAT領域におけるファイルの実体へのポインタを新しいアドレスへと修正する(FAT領域は、フラッシュメモリに保存されるが、使用中はコントローラ上の揮発性記憶領域部分に置かれている。)。図7の実線矢印で示した流れは、本発明のファイル消去方法1を示している。
現行の512MのB4フラッシュメモリにおいて上記工程にかかる時間を見積もると、1ページのデータの読み出しにかかる時間は約4.5μsなので、1ブロックのデータの読み出しには18msが必要である。4つのバンクにデータを分散して書き込む場合は、この4つのバンクについてデータの読み出しが必要であるため、合計64msとなる。1ブロックのデータの書き込みには約624msが必要である。そして、ブロック消去には100msが必要である。したがって、一連のシーケンス(約8Mバイトのデータ変更)で1秒を超えることはない。これは実使用に十分耐え得る速度である。
このファイル消去方法は、NAND型フラッシュメモリを対象に実現しても構わないが、書き換え回数の制約があるので、上述したB4フラッシュメモリによって実現することが好ましい。B4フラッシュメモリによって、ソース・ドレイン間のチャネル長を短くすることが可能となり高集積化が達成でき、書き込み/消去がいずれも高速であり、書き込み/消去のサイクルはNAND型フラッシュメモリよりも極めて大きく、多数回の書き換えを行った後といえども、高温でも安定してデータを長期間保持することができるからである。また、このファイル消去方法1は、OSより直接USBメモリ等を制御することによってソフトウェアで実装してもよいし、ストレージのインターフェースを司るコントローラによって制御するようにファームウェアで実装してもよいし(後述)、ダイ中にハードウェアで実装してもよい。
(ファイル消去方法2)
以下、ファイル消去方法2を図7、図8を参照して説明する。図7の点線の矢印で示したフローは、ファイル消去2を複数回繰り返す例である。すなわち、データの移動(Data Move;ブロックnのFile 1oを読み出してブロックn−1にプログラムする。)、データ検証(Verify;ブロックnとブロックn−1のファイルFile 1oのデータを比較検証する。)、消去(Erase;ブロックnを消去する。)を複数サイクル繰り返す。
以下、ファイル消去方法2を図7、図8を参照して説明する。図7の点線の矢印で示したフローは、ファイル消去2を複数回繰り返す例である。すなわち、データの移動(Data Move;ブロックnのFile 1oを読み出してブロックn−1にプログラムする。)、データ検証(Verify;ブロックnとブロックn−1のファイルFile 1oのデータを比較検証する。)、消去(Erase;ブロックnを消去する。)を複数サイクル繰り返す。
図8の(a)に示した例は消去すべきファイルであるFile 1eがブロックnの中だけに保存されている例である。図8の(b)に示した例においては、ブロックnには消去対象のFile 1eが、ブロックn+1には消去対象のFile 2eがそれぞれ保存されている。OSからの指示により、File 1e及びFile 2eが完全に消去されるものとする。まず、消去対象のファイルが保存された消去ブロックnのうち、消去対象のファイルであるFile 1e以外のデータ(File 1oのデータ)を読み出し、これを消去ブロックn−1に書き込む。さらに、この状態で、ブロックnに保存されたFile 1oのデータとブロックn−1に保存されたFile 1oのデータをページ毎に比較し、書き込み検証を行う。つづいて、消去対象のファイルが記録された消去ブロックnのすべてのデータを消去する。つづいて、消去対象のファイルが保存された消去ブロックn+1のうち、消去対象のファイルであるFile 2e以外のデータ(File 2oのデータ)を読み出し、これを消去ブロックnに書き込む。さらに、この状態で、ブロックn+1に保存されたFile 2oのデータとブロックnに保存されたFile 2oのデータをページ毎に比較し、書き込み検証を行う。つづいて、消去対象のファイルが記録された消去ブロックn+1のすべてのデータを消去する。
なお、前述したとおり、16ブロックを有するメモリダイの場合には、うち、15ブロックの大きさまでのデータを格納できる。1つのブロックはデータの完全消去フローを実現するためには、ブランクにしておく必要がある。
(ファイル消去方法3)
以下、ファイル消去方法3を図7、図8を参照して説明する。図7の点線の矢印で示したフローを用いるが、ブロックn+1には消去対象のFile 1eしか保存されていないので、データの移動(Data Move;ブロックn+1のFile 1oを読み出してブロックnにプログラムする。)を省略する。
以下、ファイル消去方法3を図7、図8を参照して説明する。図7の点線の矢印で示したフローを用いるが、ブロックn+1には消去対象のFile 1eしか保存されていないので、データの移動(Data Move;ブロックn+1のFile 1oを読み出してブロックnにプログラムする。)を省略する。
(ファイル消去方法4)
以下、ファイル消去方法4を説明する。ファイルの消去1において、ファイルの消去指示が出された段階では、消去対象のファイルが記録されたメモリセルすべてが同じ電子状態(書き込まれた状態)となるように書き込みをする。その結果、フラッシュメモリにおいて物理的にブロック消去がなされる前に、すでにデータの読み出しは不可能となる。そして、消去動作が可能なタイミングで消去動作を行う。すなわち、消去対象のファイルが記録された消去ブロックのうち、消去対象のファイル以外のデータを読み出し、読み出した消去対象のデータ以外のデータを別の消去ブロックに書き込み、消去対象のファイルが記録された消去ブロックのすべてのデータを消去するという流れをとる。
以下、ファイル消去方法4を説明する。ファイルの消去1において、ファイルの消去指示が出された段階では、消去対象のファイルが記録されたメモリセルすべてが同じ電子状態(書き込まれた状態)となるように書き込みをする。その結果、フラッシュメモリにおいて物理的にブロック消去がなされる前に、すでにデータの読み出しは不可能となる。そして、消去動作が可能なタイミングで消去動作を行う。すなわち、消去対象のファイルが記録された消去ブロックのうち、消去対象のファイル以外のデータを読み出し、読み出した消去対象のデータ以外のデータを別の消去ブロックに書き込み、消去対象のファイルが記録された消去ブロックのすべてのデータを消去するという流れをとる。
このファイルの消去方法4においても、上記工程を繰り返してもよい。
(ファイル消去方法5)
以下、ファイル消去方法5を説明する。この消去方法は、もともとファイルが保存されていたブロック領域に消去対象ファイル以外のファイルFile 1oのデータを書き戻す例である。すなわち、消去対象のファイルが記録された消去ブロックnのうち、消去対象のファイル以外のファイルFile 1oのデータを読み出し、このデータをコントローラの退避領域(RAM領域)に一時保存し、消去対象のファイルが記録された消去ブロックnのすべてのデータを消去し、つづいて、RAMに一時保存されたFile 1oのデータを、消去ブロックnに再び書き込む。退避領域は、消去対象のファイルが記録された消去ブロック以外の消去ブロックであってもよい。また、上記工程を繰り返してもよい。
以下、ファイル消去方法5を説明する。この消去方法は、もともとファイルが保存されていたブロック領域に消去対象ファイル以外のファイルFile 1oのデータを書き戻す例である。すなわち、消去対象のファイルが記録された消去ブロックnのうち、消去対象のファイル以外のファイルFile 1oのデータを読み出し、このデータをコントローラの退避領域(RAM領域)に一時保存し、消去対象のファイルが記録された消去ブロックnのすべてのデータを消去し、つづいて、RAMに一時保存されたFile 1oのデータを、消去ブロックnに再び書き込む。退避領域は、消去対象のファイルが記録された消去ブロック以外の消去ブロックであってもよい。また、上記工程を繰り返してもよい。
(USBメモリ)
図9は本発明のUSBメモリの回路構成を示すブロック図である。上述したフラッシュメモリパッケージFlash0〜3と、USBコントローラ(USB Controller)及びフラッシュメモリの制御を行うMPUとをワンチップ化したコントローラチップ(図中点線で示された部分。)とバッテリ又はキャパシタとから構成される。コントローラチップは、USB HOSTから送信される論理アドレスを物理アドレスに変換し、FAT領域や書き込みデータの一部をキャッシングするRAM領域が設けられている。そして、USB HOSTからデータの完全消去コマンドを受信すると、上述したファイルの消去方法の各ステップを実現する。以上はUSBメモリの例を示したが、メモリーカードやメモリモジュール、SSD等の形態で上記回路を実装してもよい。
図9は本発明のUSBメモリの回路構成を示すブロック図である。上述したフラッシュメモリパッケージFlash0〜3と、USBコントローラ(USB Controller)及びフラッシュメモリの制御を行うMPUとをワンチップ化したコントローラチップ(図中点線で示された部分。)とバッテリ又はキャパシタとから構成される。コントローラチップは、USB HOSTから送信される論理アドレスを物理アドレスに変換し、FAT領域や書き込みデータの一部をキャッシングするRAM領域が設けられている。そして、USB HOSTからデータの完全消去コマンドを受信すると、上述したファイルの消去方法の各ステップを実現する。以上はUSBメモリの例を示したが、メモリーカードやメモリモジュール、SSD等の形態で上記回路を実装してもよい。
(情報端末100)
図10は本発明の情報端末100の一実施形態の回路構成を示すブロック図である。情報端末100は、デスクトップPC、ノートPC、タブレット型PCの形態をとる。
図10は本発明の情報端末100の一実施形態の回路構成を示すブロック図である。情報端末100は、デスクトップPC、ノートPC、タブレット型PCの形態をとる。
情報端末100はディスプレイ142、USBメモリ150、キーボード160、マウス170と接続される。
情報端末100は、演算処理を行うCPU110、外部装置とのインターフェースを行うチップセット120、プログラム(オペーレーティングシステム、デバイスドライバ及びアプリケーションソフトウェア)及びユーザデータを格納する半導体ドライブ130、131、CPUによる演算の対象となる上記プログラム及びユーザデータを一時的に記憶する主記憶135、画像処理を行うグラフィックユニット140から構成される。
CPU110には、メモリバス136を介して主記憶135に接続されたメモリコントローラ112、グラフィックバス141(例えばPCI Express2.0)を介してグラフィックユニット140に接続されたグラフックバスコントローラ113、内蔵グラフィクコントローラ114が存在する。
チップセット120とCPU110とはCPUバス123(例えば、DMI2.0)で接続されている。チップセット120は、CPU110の内蔵グラフィクコントローラ114又はグラフィックユニット140からのデータをフレキシブルディスプレイインターフェースバス123を経由して受信し、そのデータをディスプレイ出力バス143を経由してディスプレイ142に出力するディスプレイインターフェース124を備えている。チップセット120は、さらに、半導体ドライブ130、131とそれぞれシリアルバス132、133(例えば、SATA3.0)で接続されている。USBメモリ150、キーボード160、マウス170とチップセット120とはシリアルバス151、161、171(例えば、USB3.0)で接続されている。
情報端末100の半導体ドライブ130、131は図9に示したUSBメモリと同様に、データの完全消去コマンドを受信すると、上述したファイルの消去方法の各ステップを実現するように構成されている。回路構成は図9で示したものと同様であるが、インターフェースが異なる。
前述したとおり、半導体ドライブ130、131にはオペレーティングシステムとともに半導体ドライブデバイスドライバが格納されている。半導体ドライブデバイスドライバには、半導体ドライブ130、131に対して完全消去コマンドを送信するようにCPU110及びチップセット120を制御するプログラムが含まれている。半導体ドライブデバイスドライバには、前述したファイルの消去方法1〜5を実行するようにCPU110及びチップセット120を制御するプログラムが含まれている。
USBメモリ150は図9に示したように、データの完全消去コマンドを受信すると、上述したファイルの消去方法の各ステップを実現するように構成されていてもよい。
半導体ドライブ130、131にはUSBメモリデバイスドライバが格納されている。USBメモリデバイスドライバには、USBメモリ150に対して完全消去コマンドを送信するようにCPU110及びチップセット120を制御するプログラムが含まれている。USBメモリデバイスドライバには、前述したファイルの消去方法1〜5を実行するようにCPU110及びチップセット120を制御するプログラムが含まれている。
以上のように構成することによって、個人情報等のセンシティブな内容であったり、厳格な秘密管理が必要な営業秘密を含む可能性のあるユーザデータが、完全消去コマンドによってファイル単位で確実に消去できる。その結果、ファイルの漏出事故を可及的に防止することができる。
なお、高速動作をさせるためには、ファイル単位の完全消去を行う対象は、プログラムではなくユーザデータのみであることが望ましい。消去の対象となるデータがプログラムであるかユーザデータであるかはオペレーティングシステムが判別する。半導体ドライブデバイスドライバやUSBメモリデバイスドライバはオペーレーティングシステムの指示の下で完全消去コマンドを送出する。
以上のように構成すれば、ユーザデータであるファイルのみを完全消去することが可能となり、完全消去にかかる時間を節約でき、高速動作が可能となる。
(情報端末200)
図11は本発明の情報端末200の一実施形態の回路構成を示すブロック図である。情報端末200は、携帯電話、スマートフォン、タブレット型携帯端末の形態をとる。
図11は本発明の情報端末200の一実施形態の回路構成を示すブロック図である。情報端末200は、携帯電話、スマートフォン、タブレット型携帯端末の形態をとる。
情報端末200には、通信情報を格納するSIMカード310、USBメモリ311を挿入することのできるスロットが存在する。
情報端末200は、演算処理を行うアプリケーションプロセッサ210、無線通信ユニット220、センサ230、ディスプレイ240、電源管理ユニット250、オーディオユニット260、カメラモジュール270、揮発性メモリによって構成される第1メモリ280、プログラム(オペーレーティングシステム、デバイスドライバ及びアプリケーションソフトウェア)及びユーザデータを格納する不揮発性メモリによって構成される第2メモリ290から構成される。
無線通信ユニット220は、情報端末200と外部の無線基地局との通信を司り、シリアルバス221を介してアプリケーションプロセッサ210に接続される。無線通信ユニット220には、さらに、アンテナ222が接続される。
センサ230には、温度センサ、加速度センサ、位置センサ、ジャイロセンサなどが含まれ、これらのセンサによって検出された情報はシリアルバス231(例えば、I2C)によってアプリケーションプロセッサ210に供給される。
ディスプレイ240は、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイであり、ディスプレイインターフェースユニット242及びタッチパネルインターフェースユニット241を介してアプリケーションプロセッサ210に接続されている。
電源管理ユニット250は、リチウムイオン電池251と接続され、情報端末200内の全てのユニットへの電源供給とリチウムイオン電池251の充放電を制御する。電源管理ユニット250はシリアルバス252(例えば、I2C)を介してアプリケーションプロセッサ210と接続されている。
オーディオユニット260は、スピーカ262及びマイク263に接続され、シリアルバス261(例えば、I2C)を介してアプリケーションプロセッサ210と接続されている。
カメラモジュール270は、二次元CMOSセンサ271に接続され、シリアルバス272(例えば、CSI)を介してアプリケーションプロセッサ210と接続されている。
揮発性メモリによって構成される第1メモリ280は、メモリバス281を介してアプリケーションプロセッサ210と接続されている。第1メモリ280はアプリケーションプロセッサ210と積層して1つのパッケージに封入されることがある。第1メモリ280は演算の対象となるプログラム(オペレーティングシステム及びアプリケーションプロセッサ)及びユーザデータを一時的に記憶する。
不揮発性メモリによって構成される第2メモリ290は、メモリバス291(例えば、USB3.0)を介してアプリケーションプロセッサ210と接続されている。第2メモリ290はアプリケーションプロセッサ210と積層して1つのパッケージに封入されることがある。第2メモリ290はプログラム(オペーレーティングシステム及びアプリケーションソフトウェア)及びユーザデータを格納する。
情報端末200の第2メモリ290は図9に示したUSBメモリと同様に、データの完全消去コマンドを受信すると、上述したファイルの消去方法の各ステップを実現するように構成されている。回路構成は図9で示したものと同様であるが、インターフェースが異なる。
前述したとおり、第2メモリ290にはオペレーティングシステムとともに半導体ドライブデバイスドライバ(オペレーティングシステムのひとつの要素となっていてもよい)が格納されている。半導体ドライブデバイスドライバには、第2メモリ290に対して完全消去コマンドを送信するようにアプリケーションプロセッサ210を制御するプログラムが含まれている。半導体ドライブデバイスドライバには、前述したファイルの消去方法1〜5を実行するようにアプリケーションプロセッサ210を制御するプログラムが含まれている。
USBメモリ311は図9に示したように、データの完全消去コマンドを受信すると、上述したファイルの消去方法の各ステップを実現するように構成されていてもよい。
第2メモリ290にはUSBメモリデバイスドライバが格納されている。USBメモリデバイスドライバには、USBメモリ311に対して完全消去コマンドを送信するようにアプリケーションプロセッサ210を制御するプログラムが含まれている。USBメモリデバイスドライバには、前述したファイルの消去方法1〜5を実行するようにアプリケーションプロセッサ210を制御するプログラムが含まれている。
以上のように構成することによって、電話番号や住所録等のセンシティブな内容であったり、厳格な秘密管理が必要な営業秘密を含む可能性のあるユーザデータが、完全消去コマンドによってファイル単位で確実に消去できる。その結果、ファイルの漏出事故を可及的に防止することができる。
なお、情報端末200のような携帯端末は、複数のユーザに貸し出すことがありうる。本発明の完全消去コマンドを実装すれば、あるユーザに貸し出された後、ユーザデータを完全に消去し、別のユーザに貸し出すことも可能となる。このとき、消去の対象となるデータをユーザデータのみにすれば、あるユーザに貸し出したあと、速やかに別のユーザに貸し出す、といった運用が可能となる。
以上説明したとおり、本発明においては、不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体及び携帯端末において、ファイル単位で確実にデータを消去し、ファイルの漏出事故を可及的に防止した記憶媒体及び携帯端末を提供することが可能となる。
File 1e 消去対象ファイル
File 1o 消去対象ファイル以外のファイル
File 1o(copy) 消去対象ファイル以外のファイル
File 1o 消去対象ファイル以外のファイル
File 1o(copy) 消去対象ファイル以外のファイル
Claims (13)
- 一括してデータが消去される複数のメモリセルから構成される消去ブロックを複数有する不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体からのファイルの消去方法において、
(a)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのうち、消去対象のファイル以外のデータを読み出し、
(b)前記読み出した消去対象のファイル以外のデータを別の消去ブロックに書き込み、
(c)前記消去対象のファイルが記録された消去ブロックのすべてのデータを消去する
ことを特徴とするファイルの消去方法。 - 請求項1記載のファイルの消去方法において、前記(a)乃至(c)の工程を繰り返すことを特徴とするファイルの消去方法。
- 不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体からのファイルの消去方法において、
(a)消去対象のファイルが記録されたメモリセルすべてが同じ電子状態となるように書き込みをすることを特徴とするファイルの消去方法。 - 請求項3記載のファイルの消去方法において、
前記不揮発性半導体記憶装置は一括してデータが消去される複数のメモリセルから構成される消去ブロックを複数有し、
(b)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのうち、消去対象のファイル以外のデータを読み出し、
(c)前記読み出した消去対象のデータ以外のデータを別の消去ブロックに書き込み、
(d)前記消去対象のファイルが記録された消去ブロックのすべてのデータを消去する
ことを特徴とするファイルの消去方法。 - 請求項4記載のファイルの消去方法において、前記(a)乃至(d)の工程を繰り返すことを特徴とするファイルの消去方法。
- 一括してデータが消去される複数のメモリセルから構成される消去ブロックを複数有する不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体からのファイルの消去方法において、
(a)消去対象のファイルが記録された消去ブロックのうち、消去対象のファイル以外のデータを読み出し、
(b) 前記読み出した消去対象のデータ以外のデータを退避領域に一時保存し、
(c)前記消去対象のファイルが記録された消去ブロックのすべてのデータを消去し、
(d)前記退避領域に一時保存された前記読み出した消去対象のデータ以外のデータを、前記消去ブロックに書き込む
ことを特徴とするファイルの消去方法。 - 請求項6記載のファイルの消去方法において、前記退避領域は、消去対象のファイルが記録された消去ブロック以外の消去ブロックであることを特徴とするファイルの消去方法。
- 請求項6記載のファイルの消去方法において、前記退避領域は、RAMにて構成されていることを特徴とするファイルの消去方法。
- 請求項6記載のファイルの消去方法において、前記(a)乃至(d)の工程を繰り返すことを特徴とするファイルの消去方法。
- 請求項1乃至9のいずれか記載のファイルの消去方法を実行する制御回路を有することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体。
- 請求項10の不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体において、不揮発性半導体記憶装置がB4フラッシュメモリであることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体。
- 請求項10記載の記憶媒体を有することを特徴とする情報端末。
- 請求項12記載の情報端末において、ユーザデータが前記記憶媒体に格納されることを特徴とする情報端末。
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