JP6751856B2

JP6751856B2 - 情報処理装置および情報処理システム

Info

Publication number: JP6751856B2
Application number: JP2018520685A
Authority: JP
Inventors: 昌満村瀬
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-06-02
Filing date: 2017-04-06
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2037-04-06
Also published as: JPWO2017208618A1; WO2017208618A1; CN109155733A; US20190057220A1; US10929566B2; CN109155733B

Description

本開示は、復号鍵を用いて暗号化されたデータを復号する情報処理装置および情報処理システムに関する。

特許文献１は、２つの復号鍵情報に基づいて復号鍵を生成する復号装置を開示する。具体的には、特許文献１の復号装置は、第１及び第２復号鍵情報に基づいて復号鍵を生成する復号鍵生成回路と、復号鍵を用いて暗号化された情報を復号化する復号回路とを備える。第１復号鍵情報は、復号装置の外部から入力され、第２復号鍵情報は、復号装置の内部に格納されている。このように、復号鍵を生成するために使用される情報の一部（すなわち、第２復号鍵情報）が復号装置の内部に格納されているため、第三者は復号鍵情報（第２復号鍵情報）を不正に取得することは困難である。これにより、暗号化されたデータが不正に読み取られる可能性を低減している。

特開平１１−１０９８５６号公報

本開示の第一の態様において、情報処理装置が提供される。情報処理装置は、着脱可能な第１の記録媒体から第１の鍵情報を読み出す媒体接続部と、自装置の起動時に実行されるプログラムであって第２の鍵情報を含むファームウェアを格納する第２の記録媒体と、暗号化されたデータを格納する第３の記録媒体と、第３の記録媒体から暗号化されたデータを復号して読み出す制御部と、を備える。

自装置の起動時において、制御部はファームウェアにしたがって動作して、第１の鍵情報と第２の鍵情報とから、暗号化されたデータを復号するための復号鍵を生成する。

本開示の第二の態様において、情報処理装置と、第１の鍵情報を格納し情報処理装置に対して着脱可能な第１の記録媒体と、を備える情報処理システムが提供される。情報処理装置は、第１の記録媒体から第１の鍵情報を読み出す媒体接続部と、情報処理装置の起動時に実行されるプログラムであって第２の鍵情報を含むファームウェアを格納する第２の記録媒体と、暗号化されたデータを格納する第３の記録媒体と、第３の記録媒体から暗号化されたデータを復号して読み出す制御部と、を備える。情報処理装置の起動時において、制御部はファームウェアにしたがって動作して、第１の鍵情報と第２の鍵情報とから、暗号化されたデータを復号するための復号鍵を生成する。

図１は、本開示の実施の形態１にかかる情報処理装置の構成図である。図２は、情報処理装置のソフトウェア構成図（ＯＳ起動完了前）である。図３は、情報処理装置の起動時に実施される復号鍵の取得処理を示すフローチャートである。図４は、情報処理装置のソフトウェア構成図（ＯＳ用ドライバのロード完了後）である。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施の形態１）
以下、本開示にかかる情報処理装置の一実施の形態を説明する。情報処理装置は、例えば、プログラムを実行することで所定の機能を実現するパーソナルコンピュータやサーバ装置である。

［１−１．構成］
図１は、情報処理装置の電気的な構成を示す図である。情報処理装置１０は、コントローラ１１と、ディスプレイ１２と、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）１３と、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙｍｅｍｏｒｙ）１４と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ）１５と、操作部１６と、ＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）インタフェース部１７と、通信モジュール１８と、を備える。

コントローラ１１は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）やＭＰＵ（ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等を含み、プログラムを実行することで以下に説明する機能を実現する。

ＨＤＤ１３は、データを格納する記録媒体である。ＨＤＤ１３は、オペレーティングシステム（ＯＳ）、各種デバイスを駆動するためのドライバやユーティリティ、アプリケーションプログラム、データを格納する。ＨＤＤ１３には暗号化されたデータが記録される。

操作部１６はユーザが操作を行う部材であって、キーボード、タッチパッド、タッチパネル、ボタン等を含む。

ＵＳＢインタフェース部１７は、ＵＳＢの規格にしたがって、外部機器を情報処理装置１０に接続するためのＵＳＢコネクタやインタフェース回路を含む。外部機器としては、ＵＳＢメモリ、マウス、キーボード、プリンタ、外付けハードディスク等がある。本実施の形態では、ＵＳＢインタフェース部１７にＵＳＢメモリ５０が接続された状態での情報処理装置１０の機能および動作を説明する。

通信モジュール１８は、ＩＥＥＥ８０２．３等の有線ＬＡＮ規格、またはＷｉＦｉ若しくはＩＥＥＥ８０２．１１等の無線ＬＡＮ規格に準じて他の機器と通信を行うためのモジュールである。通信モジュール１８は、３Ｇ、ＬＴＥ等の通信方式で公衆の通信回線に接続するためのモジュールを含んでも良い。

ＲＯＭ１４は、ＢＩＯＳ（ＢａｓｉｃＩｎｐｕｔ／ＯｕｔｐｕｔＳｙｓｔｅｍ）等のファームウェアを格納する書き換え不能な記録媒体である。ＢＩＯＳは、情報処理装置１０の起動時（電源オン時）に最初に実行されるプログラムであり、ハードウェアを初期化したり、ブートローダを呼び出したりする機能を有する。

ＲＡＭ１５は、コントローラ１１での作業に必要な情報が一時的に格納される。

図２は、情報処理装置１０の起動時（ＢＩＯＳ起動時）におけるソフトウェア構成を示す図である。情報処理装置１０の起動時において、未だＯＳ用のドライバがＨＤＤ１３から読み出されていない間は、図２に示すように、ＯＳ１００は、ＢＩＯＳ１１０を介して、ＵＳＢメモリ５０及びＨＤＤ１３からデータの読み出しを行う。

［１−２．動作］
以上のように構成される情報処理装置１０について、その動作を以下に説明する。なお、以下の説明において、情報処理装置１０にはＵＳＢメモリ５０が接続されているとする。

本実施の形態のＨＤＤ１３においてはデータが暗号化されて記録されている。このため、コントローラ１１は、ＨＤＤ１３に記録された暗号化されたデータを読み出す際に、所定の復号鍵で復号する。

ここで、本実施の形態では、ＨＤＤ１３に記録された暗号化されたデータを復号するための復号鍵を所定の規則にしたがい２つの鍵情報に分割し、予め、第１の鍵情報である「鍵Ａ」をＵＳＢメモリ５０に格納するとともに、第２の鍵情報である「鍵Ｂ」をＢＩＯＳに格納している（図１参照）。

情報処理装置１０の起動時において、コントローラ１１は、ＵＳＢメモリ５０から鍵Ａを取得し、その鍵Ａと、ＢＩＯＳ内に格納された鍵Ｂとから復号鍵を生成し、記憶する。コントローラ１１は、ＨＤＤ１３から暗号化されたデータを読み出す際には、その復号鍵を用いて暗号化されたデータを復号する。

情報処理装置１０と、鍵情報の一部（鍵Ａ）が格納されたＵＳＢメモリ５０とは、情報処理システムを構成する。

図３は、情報処理装置１０の起動時に実施される復号鍵の取得処理に関するフローチャートである。以下、図３を用いて、情報処理装置１０の起動時における復号鍵の取得処理について説明する。なお、以下に説明するＢＩＯＳ１１０の機能はコントローラ１１がＢＩＯＳ１１０（ファームウェア）を実行することで実現される。

情報処理装置１０の電源がオンされると、まず、ＢＩＯＳ１１０が起動する。ＢＩＯＳ１１０は、ＯＳ１００の認証を行い、ＯＳ１００を起動する（Ｓ１１）。ＯＳ１００の認証は、ＯＳ１００において、ＢＩＯＳ１１０が認める正当な署名が記載されているか否かを判断することにより行われる。その後、ＯＳ１００から、ＨＤＤ１３のデータを復号するための復号鍵の要求を受けると（Ｓ１２）、ＢＩＯＳ１１０は、ＯＳ１００に対して、ＯＳの認証結果に応じた復号鍵を送信する（Ｓ１４、Ｓ１５）。

具体的には、ＯＳ１００が認証された正当なＯＳである場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、ＢＩＯＳ１１０は、ＵＳＢメモリ５０から鍵Ａを読み出し、その鍵Ａと、自己が保持する鍵Ｂとから、ＨＤＤ１３のデータを復号するための復号鍵を生成してＯＳ１００に渡す（Ｓ１４）。ＯＳ１００に渡された復号鍵はＲＡＭ１５に格納され、以後、ＨＤＤ１３へのアクセス時にＲＡＭ１５から読み出されて使用される。ＲＡＭ１５に格納された復号鍵は、情報処理装置１０の電源がオンの間だけ有効であり、情報処理装置１０の電源がオフされると消去される。

一方、ＯＳ１００が認証された正当なＯＳでない場合（Ｓ１３でＮＯ）、ＢＩＯＳ１１０は、ＵＳＢメモリ５０から読み出した鍵ＡのみをＯＳ１００に渡す（Ｓ１５）。この場合、ＯＳ１００は、鍵Ａを用いてＨＤＤ１３のデータを復号することができない。このようにＯＳが正当なものでない場合、ＨＤＤ１３のデータの復号を防止でき、セキュリティが確保される。

以上のように、本実施形態の情報処理装置１０は、起動時において、ＢＩＯＳ１１０により、ＵＳＢメモリ５０（外部の記録媒体）に格納された鍵Ａと、ＢＩＯＳ１１０内に格納された鍵Ｂとを合成し、ＨＤＤ１３に格納されたデータを復号するための復号鍵を生成する。

その後、ＯＳ１００は、ＢＩＯＳ１１０から復号鍵を受け取ると、その復号鍵を使用して、ＨＤＤ１３から、情報処理装置１０の起動処理に必要なデータを順次復号しながら読み出す。例えば、ＨＤＤ１３から、ＵＳＢメモリ５０やＨＤＤ１３に対するＯＳ用のドライバを読み出す。これらのドライバ１３０、１５０の読み出しが完了すると、それ以後は、図４に示すように、ＯＳ１００は、ＢＩＯＳ１１０を介さず、それらのドライバ１３０、１５０を介してＨＤＤ１３及びＵＳＢメモリ５０に対してデータの書き込み、読み出しを行う。したがって、情報処理装置１０の起動完了後は、ＢＩＯＳに含まれる鍵Ｂが秘匿され、鍵Ｂにアクセスすることができなくなる。すなわち、復号鍵を生成するための鍵情報を得ることが困難になる。このため、不正に鍵Ｂを取得する可能性が低減され、これにより、データの不正な読み出しの可能性を低減することができる。

［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態の情報処理装置１０は、着脱可能なＵＳＢメモリ５０（第１の記録媒体の一例）から第１の鍵情報（鍵Ａ）を読み出すＵＳＢインタフェース部１７（媒体接続部の一例）と、情報処理装置１０の起動時に実行されるプログラムであって第２の鍵情報（鍵Ｂ）を含むＢＩＯＳ（ファームウェアの一例）を格納するＲＯＭ１４（第２の記録媒体の一例）と、暗号化されたデータを格納するＨＤＤ１３（第３の記録媒体の一例）と、ＨＤＤ１３から暗号化されたデータを読み出し、復号するコントローラ１１（制御部の一例）と、を備える。自装置の起動時において、コントローラ１１はＢＩＯＳにしたがって動作して、第１の鍵情報（鍵Ａ）と第２の鍵情報（鍵Ｂ）とから、暗号化されたデータを復号するための復号鍵を生成する。

この構成によれば、情報処理装置１０の外部に格納された鍵情報（鍵Ａ）と、情報処理装置１０の内部に格納された鍵情報（鍵Ｂ）とを用いて復号鍵を生成する。このため、例えば、情報処理装置１０が盗難にあった場合でも、ＵＳＢメモリ５０に格納された鍵情報（鍵Ａ）が無ければ、情報処理装置１０内のデータを復号することはできず、データへの不正なアクセスを防止できる。

また、情報処理装置１０において、復号鍵の生成に使用する鍵情報の一部（鍵Ｂ）はＢＩＯＳ内に格納される。コントローラ１１は、情報処理装置１０の起動時に、ＢＩＯＳにしたがって動作して、ＵＳＢメモリ５０に格納される第１の鍵情報（鍵Ａ）と、ＢＩＯＳに含まれる鍵情報（鍵Ｂ）とから、暗号化されたデータを復号するための復号鍵を生成する。このように、ＢＩＯＳによって、第１の鍵情報（鍵Ａ）と第２の鍵情報（鍵Ｂ）とが読み出される。情報処理装置１０の起動完了後は、コントローラ１１はＢＩＯＳを介さずに各デバイスにアクセスすることから、復号鍵を生成するために必要な鍵情報（鍵Ａ、鍵Ｂ）を取得することが不可能になる。これにより、データの不正な読み出しの可能性を低減することができる。

このように本実施の形態の情報処理装置１０においては、特許文献１の発明のように復号鍵の生成に使用する鍵情報の一部が、単に復号装置の内部に格納されているのではなく、ファームウェア（ＢＩＯＳ）内に格納されているので、認証された正当なＯＳ等のプログラムでしか鍵情報を読み込むことができない。よって、本実施の形態の情報処理装置１０は、特許文献１の発明に比べて、鍵情報の秘匿性が増し、データの不正な読み出しの可能性をより低減することができる。

また、ＯＳは、ＢＩＯＳから、生成された復号鍵を受け取ることから、本開示の復号鍵の生成方法を採用するにあたり、ＯＳを、２つの分割された鍵情報（鍵Ａ，鍵Ｂ）に対応させて変更する必要が無い。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を他の要素と組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

実施の形態１では、復号鍵を生成するための鍵情報の一部を格納する情報処理装置１０内部の記録媒体としてＨＤＤを用いたが、この内部の記録媒体はＨＤＤに限定されない。ＨＤＤに代えてＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）またはｅＭＭＣ（ＥｍｂｅｄｄｅｄＭｕｌｔｉＭｅｄｉａＣａｒｄ）を使用してもよい。また、内部の記録媒体は情報処理装置１０に対して着脱可能なものでもよい。

また、復号鍵を生成するための鍵情報の一部を格納する外部の記録媒体としてＵＳＢメモリを使用したが、この外部の記録媒体はＵＳＢメモリに限定されない。例えば、ＳＤカードでもよいし、その他のメモリカードでもよい。すなわち、情報処理装置１０に対して着脱可能な記録媒体であればよい。

上記の実施の形態では、復号鍵を２つの鍵情報に分割したが、さらに多くの鍵情報に分割してもよい。この場合、少なくとも１つの鍵情報をＢＩＯＳに格納すればよい。

上記の実施の形態で示した復号鍵の取得方法は、パーソナルコンピュータ、サーバ装置に限定されず、内部に暗号化されたデータを格納し、さらに外部の記録媒体と接続可能な種々の情報処理装置（すなわち、電子機器）に対して適用することができる。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、暗号化されたデータに対する不正な読み取りの可能性を低減できるため、内部に暗号化されたデータを格納し、さらに外部の記録媒体と接続可能な種々の情報処理装置（例えば、パーソナルコンピュータ、サーバ装置）に対して有用である。

１０情報処理装置
１１コントローラ
１３ＨＤＤ
１４ＲＯＭ
１５ＲＡＭ
１６操作部
１７ＵＳＢインタフェース部
５０ＵＳＢメモリ
１００ＯＳ
１１０ＢＩＯＳ

Claims

着脱可能な第１の記録媒体から第１の鍵情報を読み出す媒体接続部と、
自装置の起動時に実行されるプログラムであって第２の鍵情報を含むファームウェアを格納する第２の記録媒体と、
暗号化されたデータを格納する第３の記録媒体と、
前記第３の記録媒体から暗号化されたデータを復号して読み出す制御部と、を備え、
前記自装置の起動時において、前記制御部は前記ファームウェアにしたがって動作して、前記第１の鍵情報と前記第２の鍵情報とから、前記暗号化されたデータを復号するための復号鍵を生成し、
オペレーティングシステム（ＯＳ）からの鍵情報の要求を受けたときに、前記ＯＳが認証されたものである場合、前記復号鍵を前記ＯＳに渡し、前記ＯＳが認証されたものでない場合、前記第１の鍵情報のみを前記ＯＳに渡す、
情報処理装置。
前記ファームウェアはＢＩＯＳ（ＢａｓｉｃＩｎｐｕｔ／ＯｕｔｐｕｔＳｙｓｔｅｍ）である、
請求項１に記載の情報処理装置。
前記第１の記録媒体はＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）メモリまたはＳＤカードである、
請求項１に記載の情報処理装置。
前記第３の記録媒体はＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）またはｅＭＭＣ（ＥｍｂｅｄｄｅｄＭｕｌｔｉＭｅｄｉａＣａｒｄ）である、
請求項１に記載の情報処理装置。
情報処理装置と、
第１の鍵情報を格納し、前記情報処理装置に対して着脱可能な第１の記録媒体と、を備え、
前記情報処理装置は、
前記第１の記録媒体から前記第１の鍵情報を読み出す媒体接続部と、
前記情報処理装置の起動時に実行されるプログラムであって第２の鍵情報を含むファームウェアを格納する第２の記録媒体と、
暗号化されたデータを格納する第３の記録媒体と、
前記第３の記録媒体から暗号化されたデータを読み出して復号する制御部と、を備え、
前記情報処理装置の起動時において、前記制御部は前記ファームウェアにしたがって動作して、前記第１の鍵情報と前記第２の鍵情報とから、前記暗号化されたデータを復号するための復号鍵を生成し、
オペレーティングシステム（ＯＳ）からの鍵情報の要求を受けたときに、前記ＯＳが認証されたものである場合、前記復号鍵を前記ＯＳに渡し、前記ＯＳが認証されたものでない場合、前記第１の鍵情報のみを前記ＯＳに渡す、
情報処理システム。