JP6381857B1 - ラダープログラム不正利用防止システム、ラダープログラム不正利用防止方法、およびエンジニアリングツール - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1にかかるラダープログラム不正利用防止システムの構成を示す図である。実施の形態1に係るラダープログラム不正利用防止システム1は、パッケージ製品に含まれるラダープログラム42をプログラマブルコントローラ30Aなどの外部機器に配布するシステムである。パッケージ製品は、販売元であるベンダが、購入者であるユーザに提供する製品群である。パッケージ製品は、プログラマブルコントローラ30Aと、周辺機器と、これらを制御するためのラダープログラム42とが組み合わされてセットでユーザに販売される。周辺機器の例は、IO(Input/Output)ユニットまたは電源ユニットである。
<1>販売したパッケージ製品に含まれるラダープログラム42は、特定のプログラマブルコントローラ30Aで動作可能であり、且つプログラマブルコントローラ30A以外の他のプログラマブルコントローラでは動作しない。
<2>ラダープログラム不正利用防止システム1は、ユーザに対して個別にライセンス証書41を発行する。
<3>ラダープログラム不正利用防止システム1は、ユーザに対して、ラダープログラム42を記録媒体43を介して配信、またはインターネット2を介したオンラインによって配信する。
<4>保護対象のラダープログラム42内の一部は、エンジニアリングツール21Aによってユーザが編集する可能性がある。
<5>保護対象のラダープログラム42は、ファンクションブロックと呼ばれるユーザが編集できない部分を有している。
<6>ユーザは、ラダープログラム42をエンジニアリングツール21A上で仮想的に動作させる処理であるシミュレーションを実行する可能性がある。
ベンダ秘密鍵Vsecは、ベンダであるライセンス配信サーバ10Aが用いる秘密鍵である。ライセンス配信サーバ10Aは、エンジニアリングツール21Aにラダープログラム42を提供する際にベンダ秘密鍵Vsecを用いる。具体的には、ライセンス配信サーバ10Aは、ラダープログラム42を暗号化する際にベンダ秘密鍵Vsecを用いる。
エンジニアリング環境公開鍵Epub_1は、ライセンス配信サーバ10Aが用いる公開鍵である。ライセンス配信サーバ10Aは、エンジニアリングツール21Aにラダープログラム42を提供する際にエンジニアリング環境公開鍵Epub_1を用いる。具体的には、ライセンス配信サーバ10Aは、ラダープログラム42を暗号化する際にエンジニアリング環境公開鍵Epub_1を用いる。
ベンダ公開鍵Vpubは、エンジニアリングツール21Aが用いる公開鍵である。エンジニアリングツール21Aは、ライセンス配信サーバ10Aからラダープログラム42を取得する際にベンダ公開鍵Vpubを用いる。具体的には、エンジニアリングツール21Aは、暗号化されたラダープログラム42である後述の配布用ファイルデータ101を復号する際にベンダ公開鍵Vpubを用いる。ベンダ公開鍵Vpubは、ベンダ秘密鍵Vsecと対をなしている。このため、ベンダ公開鍵Vpubおよびベンダ秘密鍵Vsecの関係は、ライセンス配信サーバ10Aとエンジニアリングツール21Aとの間で共有されているともいえる。
エンジニアリング環境秘密鍵Esecは、エンジニアリングツール21Aが用いる秘密鍵である。エンジニアリングツール21Aは、ライセンス配信サーバ10Aからラダープログラム42を取得する際にエンジニアリング環境秘密鍵Esecを用いる。具体的には、エンジニアリングツール21Aは、配布用ファイルデータ101を復号する際にエンジニアリング環境秘密鍵Esecを用いる。エンジニアリング環境秘密鍵Esecは、エンジニアリング環境公開鍵Epub_1と対をなしている。このため、エンジニアリング環境秘密鍵Esecおよびエンジニアリング環境公開鍵Epub_1の関係は、ライセンス配信サーバ10Aとエンジニアリングツール21Aとの間で共有されているともいえる。
コントローラ公開鍵Cpubは、エンジニアリングツール21Aが用いる公開鍵である。エンジニアリングツール21Aは、プログラマブルコントローラ30Aにラダープログラム42を提供する際にコントローラ公開鍵Cpubを用いる。具体的には、エンジニアリングツール21Aは、エンジニアリングツール21Aが復号した後述の実行形式ファイル201をプログラマブルコントローラ30Aでしか動作ができないファイルに変換する際にコントローラ公開鍵Cpubを用いる。
エンジニアリング環境公開鍵Epub_2は、プログラマブルコントローラ30Aが用いる公開鍵である。プログラマブルコントローラ30Aは、エンジニアリングツール21Aからラダープログラム42の実行形式ファイル201を取得する際にエンジニアリング環境公開鍵Epub_2を用いる。具体的には、プログラマブルコントローラ30Aは、暗号化された実行形式ファイル201である後述の保護済み実行形式ファイル202を復号する際にエンジニアリング環境公開鍵Epub_2を用いる。
コントローラ秘密鍵Csecは、プログラマブルコントローラ30Aが用いる秘密鍵である。プログラマブルコントローラ30Aは、エンジニアリングツール21Aからラダープログラム42の実行形式ファイル201を取得する際にコントローラ秘密鍵Csecを用いる。具体的には、プログラマブルコントローラ30Aは、保護されたファイルである保護済み実行形式ファイル202を復号する際にコントローラ秘密鍵Csecを用いる。コントローラ秘密鍵Csecは、コントローラ公開鍵Cpubと対をなしている。このため、コントローラ秘密鍵Csecおよびコントローラ公開鍵Cpubの関係は、エンジニアリングツール21Aとプログラマブルコントローラ30Aとの間で共有されているともいえる。
KDF(uV)→Kmac||Kenc・・・(1)
Enc(Kenc,m)→c・・・(2)
MAC(Kmac,c)→tag・・・(3)
KDF(vU)→Kmac||Kenc・・・(4)
MAC(Kmac,c)→tag・・・(5)
Dec(Kenc,c)→m・・・(6)
KDF(vP1)→K’mac||K’enc・・・(7)
Enc(K’enc,m’)→c’・・・(8)
MAC(K’mac,c’)→tag’・・・(9)
KDF(p1V)→K’mac||K’enc・・・(10)
MAC(K’mac,c’)→tag’・・・(11)
Dec(K’enc,c’)→m’・・・(12)
ステップS10において、ライセンス配信サーバ10Aは、ベンダ秘密鍵Vsecであるuと、エンジニアリング環境公開鍵Epub_1であるVとを用いてラダープログラム42を暗号化し、これにより、配布用ファイルデータ101を生成する。また、ステップS20において、ライセンス配信サーバ10Aは、公開鍵ペアDB11内の公開鍵ペアと、ユーザDB12内のユーザ情報に基づいて、ユーザへのライセンス証書41を生成する。
エンジニアリングツール21Aは、ライセンス配信サーバ10Aが生成した配布用ファイルデータ101を、ライセンス配信サーバ10Aから取得する。そして、ステップS30において、エンジニアリングツール21Aは、ライセンス配信サーバ10Aが生成した配布用ファイルデータ101のtagを、ベンダ公開鍵VpubであるUと、エンジニアリング環境秘密鍵Esecであるvとを用いてチェックする。
プログラマブルコントローラ30Aは、エンジニアリングツール21Aから保護済み実行形式ファイル202を取得する。そして、ステップS70において、プログラマブルコントローラ30Aは、保護済み実行形式ファイル202のtag’を、エンジニアリング環境公開鍵Epub_2であるVと、コントローラ秘密鍵Csecであるp1とを用いてチェックする。
つぎに、図7から図9を用いて、実施の形態2について説明する。実施の形態2では、ラダープログラム42の不正な利用を防ぐために、後述のライセンス配信サーバ10Bが、ファンクションブロックをラダープログラム42から分離して暗号化し、ファンクションブロックが後述のエンジニアリングツール21Bで復元されないようにする。
Claims (12)
- 第1の秘密情報を用いて第1の変換が行われたラダープログラムに、前記第1の秘密情報と対をなす第1の公開情報を用いて第1の逆変換を行い、前記第1の逆変換が行われたラダープログラムに、特定のプログラマブルコントローラでは動作し且つ他のプログラマブルコントローラでは動作しないよう、第2の公開情報を用いて第2の変換を行うエンジニアリングツールと、
前記第2の変換が行われたラダープログラムに、前記第2の公開情報と対をなす第2の秘密情報を用いて第2の逆変換を行ない、前記第2の逆変換が行われたラダープログラムを実行するプログラマブルコントローラと、
を備えることを特徴とするラダープログラム不正利用防止システム。 - 前記エンジニアリングツールは、前記特定のプログラマブルコントローラに対応するライセンスの情報に基づいて、前記第2の変換を行う、
ことを特徴とする請求項1に記載のラダープログラム不正利用防止システム。 - 前記エンジニアリングツールは、前記第1の変換が行われたラダープログラムが不正なプログラムであるか否かを判断し、
前記プログラマブルコントローラは、前記第2の変換が行われたラダープログラムが不正なプログラムであるか否かを判断する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のラダープログラム不正利用防止システム。 - 前記エンジニアリングツールは、前記第1の変換が行われたラダープログラムに第1の逆変換を行い、前記第1の逆変換によって復元された前記ラダープログラムに前記第2の変換を行う、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載のラダープログラム不正利用防止システム。 - 前記プログラマブルコントローラは、前記第2の変換が行われたラダープログラムに第2の逆変換を行うことによって前記ラダープログラムを復元し、復元した前記ラダープログラムに前記判断を実行し、前記ラダープログラムを動作させることができる場合には、復元した前記ラダープログラムを用いて被制御機器を制御する、
ことを特徴とする請求項3に記載のラダープログラム不正利用防止システム。 - 前記ラダープログラムは、第1および第2のセグメントを含むとともに、前記第1のセグメントは前記エンジニアリングツールで復号が可能なよう暗号化され、前記第2のセグメントは、前記エンジニアリングツールでは復号できず前記プログラマブルコントローラで復号が可能なよう暗号化されている、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載のラダープログラム不正利用防止システム。 - 前記エンジニアリングツールは、前記第2のセグメントを用いたシミュレーションを前記プログラマブルコントローラに要求し、
前記プログラマブルコントローラは、前記第2のセグメントを用いたシミュレーションを実行して実行結果を前記エンジニアリングツールに返す、
ことを特徴とする請求項6に記載のラダープログラム不正利用防止システム。 - 前記第1の変換は、前記ライセンスの情報を生成して前記エンジニアリングツールに提供するライセンス配信サーバで行われる、
ことを特徴とする請求項2に記載のラダープログラム不正利用防止システム。 - 前記ライセンスの情報は、前記第2の公開情報と前記第2の秘密情報とのペアである公開鍵ペアを用いて作成された情報である、
ことを特徴とする請求項2に記載のラダープログラム不正利用防止システム。 - ラダープログラムに、第1の秘密情報を用いて第1の変換を行うライセンス配信サーバと、
前記第1の変換が行われたラダープログラムに、前記第1の秘密情報と対をなす第1の公開情報を用いて第1の逆変換を行い、前記第1の逆変換が行われたラダープログラムに、特定のプログラマブルコントローラでは動作し且つ他のプログラマブルコントローラでは動作しないよう、第2の公開情報を用いて第2の変換を行うエンジニアリングツールと、
前記第2の変換が行われたラダープログラムに、前記第2の公開情報と対をなす第2の秘密情報を用いて第2の逆変換を行ない、前記第2の逆変換が行われたラダープログラムを実行するプログラマブルコントローラと、
を備えることを特徴とするラダープログラム不正利用防止システム。 - エンジニアリングツールが、第1の秘密情報を用いて第1の変換が行われたラダープログラムに、第1の公開情報を用いて第1の逆変換を行う第1の変換ステップと、
前記エンジニアリングツールが、前記第1の逆変換が行われたラダープログラムに、特定のプログラマブルコントローラでは動作し且つ他のプログラマブルコントローラでは動作しないよう、第2の公開情報を用いて第2の変換を行う第2の変換ステップと、
プログラマブルコントローラが、前記第2の変換が行われたラダープログラムに、第2の秘密情報を用いて第2の逆変換を行い、前記第2の逆変換が行われたラダープログラムを実行する実行ステップと、
を含むことを特徴とするラダープログラム不正利用防止方法。 - 第1の秘密情報を用いて第1の変換が行われたラダープログラムに第1の公開情報を用いて第1の逆変換を行うラダープログラム逆変換部と、
前記第1の逆変換が行われたラダープログラムに、特定のプログラマブルコントローラでは動作し且つ他のプログラマブルコントローラでは動作しないよう、前記特定のプログラマブルコントローラが保有する第2の秘密情報と対をなす第2の公開情報を用いて第2の変換を行うラダープログラム再変換部と、
を備えることを特徴とするエンジニアリングツール。
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