セキュリティを強化したコンピュータおよび電源の制御方法
【課題】ソフトウエア的な攻撃から確実に防御することができるコンピュータを提供する。
【解決手段】パワー・コントローラ３１は起動ボタン１０１が押下されたときにＤＣ／ＤＣコンバータ３３を制御してコンピュータの各デバイスに電力を供給することができる。スイッチ１０３は、一定の条件下ではオフになっている。スイッチ１０３がオフになっている間は指紋認証装置４１の認証が成功したときだけパワー・コントローラは電力を供給することができる。指紋認証が成功しない第３者は、ＢＩＯＳのパスワード入力画面にアクセスすることができない。
【解決手段】パワー・コントローラ３１は起動ボタン１０１が押下されたときにＤＣ／ＤＣコンバータ３３を制御してコンピュータの各デバイスに電力を供給することができる。スイッチ１０３は、一定の条件下ではオフになっている。スイッチ１０３がオフになっている間は指紋認証装置４１の認証が成功したときだけパワー・コントローラは電力を供給することができる。指紋認証が成功しない第３者は、ＢＩＯＳのパスワード入力画面にアクセスすることができない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータのセキュリティを強化する技術に関し、さらに詳細にはソフトウエア的な攻撃からユーザ・データを確実に保護する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータは不正なアクセスに対するセキュリティを向上するために、電源が投入されてブートする際にパワー・オン認証を行う。パワー・オン認証では、あらかじめ登録された真正なユーザだけにコンピュータを使用させるために、ＯＳが動作を開始する前にＢＩＯＳがパワーオン・パスワート、スーパーバイザ・パスワード、およびハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）・パスワードなどの複数のＢＩＯＳパスワードを要求する。ＢＩＯＳの動作環境では、ネットワークに接続されたり他のプログラムが同時に実行されたりすることがないので認証処理を比較的安全に行うことができる。
【０００３】
本発明の発明者を共同発明者とし本発明の出願人に譲渡された特許文献１の発明は、指紋認証装置を利用して、コンピュータの電源の投入と、ＴＣＧ（Trusted Computing Group）の規定に基づくフィジカル・プリゼンスの認証を行う技術を開示する。同文献には、指紋認証が成功したときには、起動ボタンの擬似押下信号を生成してコンピュータを起動するが、指紋認証が失敗したときには起動ボタンの押下により起動することが記載されている。
【０００４】
特許文献２は、ＯＳを起動する前のユーザ認証を、パスワードか生体データのどちらか一方で行う技術を開示する。特許文献３には、コンピュータの起動時の認証に生体データ認証を唯一の認証方法として利用することが記載されている。同文献には、生体データ認証を唯一の起動時の認証方法として設定すると、システム管理者が指に怪我をしたり生体データ認証機器が故障したりした場合に、システム管理者がシステムを起動できなくなるため問題があることが記載されている。
【０００５】
同文献にはその解決策として起動時にパスワードの入力による認証と生体データによる認証とのいずれも受け付けることを基本にしながら、一般ユーザにはパスワード認証ができない画面を提供し、システム管理者にはパスワード認証ができる画面を提供することで一般ユーザの認証におけるセキュリティ・レベルの低下を防ぎなからシステム管理者によるパスワード認証を可能にすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１４６０４８号公報
【特許文献２】特開２００２−２２２０２２号公報
【特許文献３】特開２００７−２８０２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
コンピュータは電源が投入されると最初に自動的にＢＩＯＳを実行し、ＢＩＯＳパスワードを設定している場合はＢＩＯＳパスワードの入力画面を表示する。しかし、一旦紛失や盗難などによりコンピュータが第３者の支配下におかれてしまうと、ＢＩＯＳパスワードが辞書攻撃や総当たり攻撃を受けたり、パスワード自体が推測しやすい文字列であったりした場合には解読されてしまう危険性がある。コンピュータの電源の投入を真正なユーザしかできないようにすることができれば、ソフトウエア的な攻撃に対するセキュリティのレベルを最大にすることができる。
【０００８】
指紋や静脈などを利用した生体認証装置はパスワードよりも安全性が高くユーザに複雑なパスワードを記憶させる負担も軽減することができるので、先行技術文献に示したようにノートブック型携帯式コンピュータ（以下、ノートＰＣという。）では指紋認証の結果に基づいてコンピュータを起動する方式を採用しているものがある。特許文献１の発明では、指紋認証装置による認証が成功したことを条件にしてコンピュータの電源を投入しているが、起動ボタンによる電源の投入も許可しているので、不正にノートＰＣを取得した第３者はＢＩＯＳパスワードの入力画面に容易に到達することができる。
【０００９】
特許文献２、３の発明では、指紋認証装置を電源の投入にではなく電源投入後に要求されるパスワード入力の代替方法として利用している。またこれらの発明では指紋認証装置と並行して起動ボタンの押下によっても電源を投入できるようにしている。特許文献２、３の発明ではパスワードに比べてセキュリティが向上しているという生体認証が備える特質を利用してはいるが、第３者はやはりコンピュータの電源を投入することができる。
【００１０】
特許文献１〜３において、指紋認証装置を利用してブートする場合に起動ボタンの操作も可能にしていたのは、コンピュータのブートを指紋認証装置だけで行うとすれば、登録者の指の怪我、ユーザの変更、または、装置の故障などにより当該コンピュータをブートできなくなるためである。また、指紋認証装置だけで電源を投入できるようにしても起動ボタンの押下により起動したいユーザに適応する必要がある。このときそれまで蓄積されたユーザ・データを保護してセキュリティのレベルを低下させないようにする必要がある。また生体認証装置が不正に取り外されたり故障したりした場合にも、セキュリティのレベルを低下させないようにする必要がある。
【００１１】
そこで本発明の目的は、セキュリティを強化したコンピュータを提供することにある。さらに本発明の目的は、ソフトウエア的な攻撃から確実に防御することができるコンピュータを提供することにある。さらに本発明の目的は、そのようなコンピュータにおける電源の制御方法およびコンピュータの電源投入システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明はセキュリティを強化したコンピュータを提供する。コンピュータは新たなユーザが使用を開始する際にはすべての電力が停止したメカニカル・オフ状態に遷移する。コンピュータはメカニカル・オフ状態で電力源が接続されたときに自動的にパワー・オン状態に遷移するように構成されている。またコンピュータは自動的にパワー・オン状態に遷移したときに起動ボタンのスイッチ操作を無効にし、その後ソフト・オフ状態に遷移する。ソフト・オフ状態に遷移したあとは、認証が成功した生体認証装置の出力だけでパワー・オン状態に遷移する。なお、起動ボタンは生体認証装置以外でコンピュータに電源を投入することができるあらゆる手段を意味する。
【００１３】
したがって、生体認証装置に登録されたユーザ以外はコンピュータに電源を投入することができないため、コンピュータが第３者の支配下に移ってもソフトウエア的な攻撃を受ける可能性を完全に排除できる。起動ボタンのスイッチ操作を無効にするのは、ＯＳに制御が移る前のＢＩＯＳのブート処理の中で安全に行うことができる。そして、ソフト・オフ状態に遷移する前にＢＩＯＳパスワードを設定しておくことで生体認証装置による電源の投入をしない場合の安全を確保することができる。
【００１４】
本発明では生体認証により本人の真正を確認できるので、ソフト・オフ状態からパワー・オン状態に遷移したあとのＢＩＯＳによるブート処理を、ＢＩＯＳパスワードの入力を要求しないで完了させることができる。起動ボタンのスイッチ操作を無効にする際には、ＢＩＯＳが起動ボタンのスイッチ操作を有効または無効にするための起動フラグの設定画面を表示することができる。ユーザは起動フラグを設定することで起動ボタンによる電源の投入と生体認証装置による電源の投入を設定することができる。
【００１５】
このとき起動フラグの設定画面を起動フラグが設定されていないときに限り表示するようにすれば、一旦起動フラグを設定するとメカニカル・オフ状態から電源が投入されたときは必ず起動ボタンのスイッチ操作が無効にされてソフト・オフ状態に遷移する。しかも起動フラグが設定されるときはソフト・オフ状態でも起動ボタンのスイッチ操作は無効になるので、第３者はメカニカル・オフ状態でもソフト・オフ常置でも電源を投入できないので起動フラグを不正に書き換えることができない。起動フラグを設定することで、メカニカル・オフ状態からパワー・オン状態に遷移した後に、起動フラグが設定されているときには起動ボタンのスイッチ操作を無効にし、起動フラグが解除されているときに起動ボタンのスイッチ操作を有効にしてからソフト・オフ状態に遷移するようにすることができる。
【００１６】
本発明では、ユーザが起動フラグを設定するということはコンピュータのセキュリティ・レベルを高くしたいという意思の現れである。したがって、起動フラグが設定されたあとに起動ボタンによる電源の投入ができるようにすると、真正な所有者だけでなく第３者も可能になるのでセキュリティ・レベルの低下につながる。したがって、起動フラグが設定されたときはメカニカル・オフ状態からの電源投入もソフト・オフ状態からの電源投入も起動ボタンではできないようにしている。
【００１７】
しかし、一旦起動フラグを設定したあとであっても、使用者の変更や生体認証装置の故障などにより起動フラグを解除したいというニーズが存在する。本発明ではコンピュータの保護すべき最も重要な財産は、ユーザ・データであることに着目しユーザ・データが保護される場合に限り起動フラグを解除できるようにしてセキュリティ・レベルの低下を防ぎながらコンピュータの有効利用を可能にしている。
【００１８】
本発明では、ユーザ・データを格納する記憶装置が接続されていないときにメカニカル・オフ状態から自動的に電源が投入されると起動フラグを解除してからソフト・オフ状態に遷移することで起動ボタンの利用を可能にしている。また、生体認証装置から電源の投入ができない場合も、記憶装置が接続されていないときにはメカニカル・オフ状態から自動的に電源が投入されると起動フラグを解除してからソフト・オフ状態に遷移することで起動ボタンの利用を可能にしている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、セキュリティを強化したコンピュータを提供することができた。さらに本発明により、ソフトウエア的な攻撃から確実に防御することができるコンピュータを提供することができた。さらに本発明により、そのようなコンピュータにおける電源の制御方法およびコンピュータの電源投入システムを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ノートＰＣの主要なハードウエアの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】各パワー・ステートに対応するＤＣ／ＤＣコンバータの電源系統を説明する図である。
【図３】指紋認証装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】ＢＩＯＳ＿ＲＯＭのデータ構成を示す図である。
【図５】セキュアＮＶＲＡＭのデータ構成を示す図である。
【図６】ＰＯＡ起動回路のハードウエアの構成を示す機能ブロック図である。
【図７】ＰＯＡ起動のリセット時の手順を説明するフローチャートである。
【図８】ＰＯＡ起動の通常動作の手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［定義］
最初に本明細書において使用する用語を定義する。パワー・オン認証（ＰＯＡ）とは、コンピュータをパワー・オフ状態からパワー・オン状態に遷移させる際に最初に実行されるＢＩＯＳがあらかじめ設定されたパワー・オン・パスワード、スーパーバイザ・パスワード、またはＨＤＤパスワードなどのＢＩＯＳパスワードの入力を要求して使用者の正当性を認証することをいう。本実施の形態では指紋認証装置による認証でパワー・オン認証が行うことができる。電源の投入とはコンピュータを構成するデバイスに電力を供給してパワー・ステートをパワー・オフ状態からパワー・オン状態に遷移させることをいう。
【００２２】
ブートとは、コンピュータに電源を投入したときに最初にＢＩＯＳが実行され、その後オペレーティング・システム（ＯＳ）およびその他のプログラムがメイン・メモリにロードされて実行環境が構築されるまでのコンピュータの一連の処理をいう。ブートには電源の投入後に最初にＢＩＯＳが行う処理とＢＩＯＳの処理が終わってからＯＳが行う処理がある。
【００２３】
したがって、本明細書における「電源の投入」と、ＢＩＯＳ段階のブート処理または完全なブート処理が完了することを意味する「コンピュータの起動」とは動作および状態が異なる。ＢＩＯＳパスワードが設定されている場合はＢＩＯＳ段階のブート処理を完了するにはパワー・オン認証をする必要があり、パワー・オン認証をするにはコンピュータに電源を投入してＢＩＯＳを実行する必要がある。
【００２４】
ＰＯＡ起動とは、生体認証装置によりコンピュータに電源を投入し、さらにＢＩＯＳパスワードが設定されていてもそれを入力しないでＢＩＯＳによるブート処理を完了させることをいう。ＢＩＯＳパスワードは、ＢＩＯＳが要求するパスワードであって、パワー・オン・パスワード、スーパーバイザ・パスワード、およびＨＤＤパスワードを含む。パワー・オン・パスワードとはコンピュータに電源を投入したときにＢＩＯＳ段階のブート処理を進めるためにシステムに設定するパスワードをいう。スーパーバイザ・パスワードとは、ＢＩＯＳの設定を変更するためにシステムに設定するパスワードをいう。ＨＤＤパスワードとは、ＨＤＤに対するアクセスを制限するためにＨＤＤに設定するパスワードをいう。
【００２５】
［ハードウエアの全体構成］
図１は、ノートＰＣ１０の主要なハードウエアの構成を示す機能ブロック図である。ＣＰＵ１１は、ノートＰＣ１０の中枢機能を担う演算処理装置で、ＯＳ、ＢＩＯＳ、デバイス・ドライバ、あるいはアプリケーション・プログラムなどを実行する。ノース・ブリッジ１３は、メイン・メモリ１５、ビデオ・コントローラ１７およびサウス・ブリッジ２１に接続され、メイン・メモリ１５へのアクセス動作を制御するためのメモリ・コントローラ機能や、ＣＰＵ１１と他のデバイスとの間のデータ転送速度の差を吸収するためのデータ・バッファ機能などを含む。
【００２６】
ビデオ・コントローラ１７は、グラフィック・アクセラレータおよびＶＲＡＭを備えており、ＣＰＵ１１からの描画命令を受けて描画すべきイメージを生成してＶＲＡＭに書き込み、ＶＲＡＭから読み出したイメージを描画データとしてＬＣＤ１９に送る。メイン・メモリ１５は、ＣＰＵ１１が実行するプログラムの読み込み領域、処理データを書き込む作業領域として利用されるランダム・アクセス・メモリである。サウス・ブリッジ２１はさまざまな規格のインターフェース機能を備えておりさまざまな入出力デバイスが接続される。図１では、一例としてサウス・ブリッジ２１にＨＤＤ２３が接続されている。サウス・ブリッジ２１は、ノートＰＣ１０のパワー・ステートを記憶するレジスタを備えている。
【００２７】
ＨＤＤ２３には、ＯＳ、デバイス・ドライバ、アプリケーション・プログラムなどの周知のプログラムとユーザ・データが格納される。ユーザ・データはノートＰＣ１０において保護対象とするデータであり、ノートＰＣ１０はＰＯＡ起動を採用してセキュリティ・レベルを向上させることでＨＤＤ２３に格納されたユーザ・データの保護を強化する。なお、ＨＤＤ２３はユーザ・データを記憶する記憶装置の一例であり、プログラムだけをＨＤＤ２３に記憶しユーザ・データを別の記憶装置に記憶することもできる。
【００２８】
サウス・ブリッジ２１は、ＰＣＩバスまたはＬＰＣバス２５を介して、従来からノートＰＣ１０に使用されているレガシー・デバイス、あるいは高速なデータ転送を要求しないデバイスに接続される。ＬＰＣバス２５には、ＴＣＧという業界団体が定める仕様に基づくセキュリティ・チップ（ＴＰＭ：Trusted Platform Module）２６、ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７、エンベデッド・コントローラ（ＥＣ）２９、およびセキュアＮＶＲＡＭ４３が接続されている。
【００２９】
ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７およびセキュアＮＶＲＡＭ４３については図４、図５を参照して後に説明する。ＥＣ２９は、８〜１６ビットのＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成されたマイクロ・コンピュータであり、さらに複数チャネルのＡ／Ｄ入力端子、Ｄ／Ａ出力端子、タイマー、およびディジタル入出力端子を備えている。ＥＣ２９は、ノートＰＣ１０の電源や温度の管理をするプログラムをＣＰＵ１１とは独立して実行することができる。ＥＣ２９は、キーボード／マウス・コントローラを備えており、キーボード／マウス４５が接続される。
【００３０】
パワー・コントローラ３１は、ＥＣ２９、指紋認証装置４１およびＤＣ／ＤＣコンバータ３３に接続され、ＥＣ２９からの指示に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ３３を制御するワイヤード・ロジックのディジタル制御回路（ＡＳＩＣ）である。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、ＡＣ／ＤＣアダプタ３９または電池パック３５から供給される直流電圧を、ノートＰＣ１０を動作させるために必要な複数の電圧に変換し、さらにパワー・ステートに応じて定義された電力供給区分に基づいて各々のデバイスに電力を供給する。パワー・ステートと電力供給区分の関係は、後に図２を参照して説明する。ＡＣ／ＤＣアダプタ３９はノートＰＣ１０に接続されると、電池パック３５を充電する充電器３７とＤＣ／ＤＣコンバータ３３に電力を供給する。
【００３１】
ノートＰＣ１０は、ＡＣＰＩ（Advanced Configuration and Power Interface）の規格に適合しており、Ｇ０ステート、Ｇ１ステート、Ｇ２ステート、およびＧ３ステートの４つのグローバル・システム・ステートに遷移することができる。Ｇ０ステートはパワー・ステートとしてのＳ０ステート（パワー・オン状態）に相当し、ＣＰＵ１１はアプリケーション・プログラムを実行できる状態となり、すべてのデバイスに電力が供給される。このとき各デバイスは独自の機能に基づいてＤ０ステートからＳ３ステートまでのデバイス・パワー・ステートに従って省電力動作をすることができる。
【００３２】
Ｇ１ステートはスリーピング・ステートともいわれ、Ｓ１ステートからＳ４ステートまでの４つのスリーピング・ステートを含む。ノートＰＣ１０には、Ｓ３ステートとＳ４ステートが定義されている。Ｓ３ステートはサスペンド状態またはスタンバイ状態ともいわれメイン・メモリ１５の記憶を保持するために必要なデバイス以外のデバイスに対する電力を停止する。ただし、サスペンド状態で、直接メイン・メモリ１５の記憶保持に関係のない最小限のデバイスに電力を供給してもよい。サスペンド状態では、ＣＰＵ１１に対する電力の供給およびシステム・クロックの供給は停止する。
【００３３】
Ｓ４ステートは、ハイバネーション状態または休止状態ともいわれ、ＣＰＵ１１のコンテキストやメイン・メモリ１５が記憶するデータがＨＤＤ２３に記憶されてほとんどのデバイスの電源は停止する。ハイバネーション状態では、メイン・メモリ１５の記憶保持動作は停止する。Ｇ２ステートはソフト・オフ状態ともいわれるパワー・ステートとしてのＳ５ステートに相当し、ほとんどのデバイスの電源は停止する。Ｇ３ステートは、メカニカル・オフ状態ともいわれ、電池パック３５およびＡＣ／ＤＣアダプタ３９が取り外されてＲＴＣ（Real Time Clock）に電力を供給するボタン電池を除いて一切の電源が停止し待機電力を消費しない状態をいう。Ｓ４ステート、Ｓ５ステートおよびＧ３ステートをパワー・オフ状態という。
【００３４】
パワー・オフ状態からパワー・オン状態に遷移することをコールド・スタートまたはコールド・ブートといい、サスペンド状態からパワー・オン状態に遷移することをウォーム・スタートまたはウォーム・ブートという。図２は、各パワー・ステートに対応するＤＣ／ＤＣコンバータ３３の電源系統を説明する図である。ノートＰＣ１０では、Ｓ０ステート、Ｓ３ステート、Ｓ４ステート、Ｓ５（ＡＣ）ステート、およびＳ５（ＤＣ）ステートが定義されている。ただし、Ｓ１ステートとＳ２ステートをサポートするコンピュータも本発明の範囲に含まれる。
【００３５】
Ｓ５（ＡＣ）ステートは、ＡＣ／ＤＣアダプタ３９が接続されているパワー・オフ状態を意味し、Ｓ５（ＤＣ）ステートはＡＣ／ＤＣアダプタ３９が外されて電池パック３５が装着されているパワー・オフ状態を意味する。なお、以下の説明においては特に注記しない限り単にソフト・オフ状態と記載した場合は、Ｓ５（ＡＣ）ステートとＳ５（ＤＣ）ステートの両方を含むものとする。
【００３６】
Ｓ５（ＤＣ）ステートでは、パワー・オフ状態でのバッテリィの消耗を極力少なくするために、ノートＰＣ１０の電源を起動するのに必要な最小限のデバイスにだけ電力が供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、ＶＣＣ１系統からＶＣＣ４系統までの４つの電源系統で電力供給できるように構成されている。メカニカル・オフ状態ではいずれの電源系統からも電力は供給しない。
【００３７】
ＶＣＣ１系統は、Ｇ３ステートを除いていずれのパワー・ステートでも動作する必要があるパワー・コントローラ３１、指紋認証装置４１、ＬＣＤ１９が開かれた状態を検知するリッド・センサ（図示せず。）、および電源の投入に関連するサウス・ブリッジ２１内のデバイスなどの最小限のデバイスにだけ電力を供給する。
【００３８】
ＶＣＣ２系統は、Ｇ３ステートとＳ５（ＤＣ）ステートを除いた各パワー・ステートのときに動作するＥＣ２９、指紋認証装置４１およびサウス・ブリッジ２１などに電力を供給する。指紋認証装置４１は、待機状態のときにはＶＣＣ１系統から電力が供給され、指をスワイプして実際の認証処理を行うときにはＶＣＣ２系統から電力が供給されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ３３の動作が制御され指紋認証装置４１の内部で電力系統が切り換わる。ＶＣＣ３系統は、Ｓ０ステートおよびＳ３ステートのときに動作するメイン・メモリ１５およびノース・ブリッジ１３などに電力を供給する。ＶＣＣ４系統は、Ｓ０ステートのときに動作するＣＰＵ１１、ＬＣＤ１９、ＨＤＤ２３などに電力を供給する。
【００３９】
ＶＣＣ１系統は、構成が簡単で軽負荷時の効率に優れたリニア・レギュレータで構成されている。リニア・レギュレータは可変抵抗素子の抵抗値を制御して出力電圧を所定の範囲に維持するが、負荷が大きくなると効率が低下するので小さい負荷の電力源に適している。メカニカル・オフ状態のノートＰＣ１０が、電池パック３５またはＡＣ／ＤＣアダプタ３９の少なくともいずれか一方から電力が供給される状態になることを電源のリセットという。
【００４０】
ＶＣＣ２系統〜ＶＣＣ４系統は、構成は複雑であるが高負荷時の効率に優れたスイッチング・レギュレータで構成されている。スイッチング・レギュレータは、スイッチング素子のデューティ比を制御して出力電圧を所定の範囲に維持する。スイッチング・レギュレータは、軽負荷時にもスイッチング損失が発生するので、ＶＣＣ１系統のような小さい負荷に対してはリニア・レギュレータよりも効率が低い。また、Ｓ４ステートとＳ５（ＡＣ）ステートでは電力が供給されるデバイスの範囲が同じであるため、Ｓ４ステートをＳ５ステートの一部として扱うこともできる。
【００４１】
図１に戻ってＥＣ２９は、パワー・コントローラ３１を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３３を制御し、図２に定義されたパワー・ステートに応じて必要な電源系統を動作させる。指紋認証装置４１はパワー・コントローラ３１、指紋センサ４２およびサウス・ブリッジ２１に接続されている。指紋センサ４２は、スワイプ式の指紋センサでユーザの指紋画像を生成する。指紋認証装置４１および指紋センサ４２はそれぞれ、ノートＰＣ１０の筐体と物理的に一体になるように取り付けられている。ただし、指紋認証装置４１および指紋センサ４２は、必ずしも筐体に固定されている必要はなく、ノートＰＣ１０を直接支配しているユーザが認証を行い得る範囲に配置されていてもよい。
【００４２】
［指紋認証装置の構成］
図３は、ＰＯＡ起動を行うための指紋認証装置４１の構成を示す機能ブロック図である。特徴抽出部８３は、指紋センサ４２から受け取った指紋画像を芯線化して特徴点を抽出し、さらに抽出した特徴点の相関関係を数値化して照合指紋データを作成する。指紋センサ４２には、電界または静電容量などの変化によりスワイプ時に指が指紋センサ４２に置かれたことを検出する接近センサ８２が設けられている。テンプレート格納部８７は、あらかじめ登録する真正なユーザの照合指紋データをテンプレートとして格納する。照合部８５は、認証のために指紋センサ４２および特徴抽出部８３が生成した照合指紋データとテンプレートを比較し、一致点が所定のスコアを越えた場合に認証が成功したと判定する。
【００４３】
データ格納部９１は指紋認証装置４１によりフィジカル・オーナーシップ・プリゼンスを認証するためのデータおよび指紋認証装置４１でシングル・サイン・オンするためのパワー・オン・パスワード、スーパーバイザ・パスワード、およびＨＤＤパスワードを格納するセキュアな不揮発性のメモリである。データ格納部９１に格納されたデータを書き換えるためには、ユーザはＯＳが動作を開始する前に指紋認証装置４１による認証またはスーパーバイザ・パスワードによる認証を受ける必要がある。
【００４４】
入出力制御部８９は、サウス・ブリッジ２１を通じて外部とのデータ転送を制御したり、データ格納部９１にアクセスしたりする。入出力制御部８９は、さらに照合部８５による指紋認証が成功したときに起動ボタン１０１（図６参照）が押下されたときの起動信号に相応する擬似起動信号を起動信号ライン１０７（図６参照）に送る。電源部８４はＤＣ／ＤＣコンバータ３３のＶＣＣ１系統とＶＣＣ２系統から電力を受け取り、指紋認証装置４１の内部デバイスおよび指紋センサ４２に電力を供給する。
【００４５】
指紋認証装置４１は、指紋認証のために指をスワイプするまでは消費電力が少ないアイドル・モードで動作するため、パワー・コントローラ３１は電源部８４にＶＣＣ１系統から電力を送るようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御する。指紋センサ４２に指がセットされて認証モードで動作する必要があるときは、接近センサ８２が指の接近を検出すると入出力制御部８９はパワー・コントローラ３１にＶＣＣ１系統からＶＣＣ２系統に電源を切り換えるための信号を送る。このようにして指紋認証装置４１はパワー・オフ状態での消費電力が少なくなるように動作する。
【００４６】
［ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７の構成］
図４は、ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７のデータ構成を示す図である。ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７は、記憶内容の電気的な書き替えが可能な不揮発性のメモリであり、書き換えに伴うリスクを軽減するためにブート・ブロック方式を採用している。ブート・ブロック２７ａは、書き込み保護がされている記憶領域でここに格納されたコードはＴＰＭの仕様書に規定するＣＲＴＭ（Core Root of Trust for Measurement）コード１３０として扱われ特別な権限がないと書き換えができないようになっている。ＣＲＴＭコード１３０は、プラットフォームの初期化コードの中で一貫性のある部分として構成され、プラットフォームのリセット時には必ず最初に実行されなければならない。
【００４７】
ＣＲＴＭコード１３０は、ノートＰＣ１０がコールド・ブートするときにはすべて実行されるがウォーム・ブートするときはメイン・メモリの記憶維持に関連するコードしか実行されない。ノートＰＣ１０のプラットフォームに関するすべての一貫性の計測は、このＣＲＴＭコード１３０に基づいて行われる。ブート・ブロック２７ａには、ＰＯＡ起動コード１３１、ＣＲＴＭ認証コード１３３、ＰＯＳＴコード１３５およびＩ／Ｏコード１３７がＣＲＴＭコード１３０として格納されている。
【００４８】
ＰＯＡ起動コード１３１は、指紋認証装置４１によるＰＯＡ起動に必要な処理をするためのコードである。ＣＲＴＭ認証コード１３３は指紋認証装置４１を利用してフィジカル・プリゼンスの認証を行うためのコードで、ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７の書き換えを行うコードを含む。ＰＯＳＴ（Power-On Self Test）コード１３５は、ハードウエアの検査、設定および初期化を行うコードである。Ｉ／Ｏコード１３７は、ＢＩＯＳの動作環境下でハードウエアにアクセスするためのコードである。
【００４９】
システム・ブロック２７ｂは、ブート・ブロック２７ａに格納されたコードでは実行されないＢＩＯＳの機能を担うユーティリティ・コード１３９およびパスワード認証コード１４１を格納する。システム・ブロック２７ｂに格納されたコードの一貫性は、ブート・ブロック２７ａに格納されたＣＲＴＭコード１３０に基づいて計算される。ユーティリティ・コード１３９は、電源および筐体内の温度などを制御するコードである。パスワード認証コード１４１は、パワー・オン・パスワード、スーパーバイザ・パスワード、およびＨＤＤパスワードの認証を行うコードである。ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７に格納されたＢＩＯＳコードは、ＣＰＵ１１により実行される。
【００５０】
［セキュアＮＶＲＡＭの構成］
図５は、セキュアＮＶＲＡＭ４３のデータ構成を示す図である。セキュアＮＶＲＡＭ４３は、ＯＳの環境下ではアクセスが制限された不揮発性のメモリである。セキュアＮＶＲＡＭ４３は、ＰＯＡ起動フラグ１５１、ＨＤＤ識別子１５３、パワー・オン・パスワード１５５、およびスーパーバイザ・パスワード１５７を格納する。ＰＯＡ起動フラグ１５１は、ＰＯＡ起動を有効にするフラグでＰＯＡ起動コード１２１により書き込まれる。ＨＤＤ識別子１５３は、ＰＯＡ起動コード１３１が、ＨＤＤ２３が最初に登録されたものかその後交換されたものかを確認するためのバインディング・データである。
【００５１】
［ＰＯＡ起動回路］
図６は、指紋認証装置４１によりＰＯＡ起動を行うためのＰＯＡ起動回路１００のハードウエアの構成を示す機能ブロック図である。パワー・コントローラ３１は、ＰＢ制御回路１１３、ＤＣ／ＤＣ制御回路１１５、ステート・レジスタ１１７を備えている。ステート・レジスタ１１７の設定は、ノートＰＣ１０のパワー・ステートが、パワー・オン状態（Ｓ０）からハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）に遷移する際に、遷移後のパワー・ステートとしてサウス・ブリッジ２１により設定される。ステート・レジスタ１１７は、メカニカル・オフ状態（Ｇ３）に遷移してＶＣＣ１系統の電源が停止したときにリセットされる。したがって、ステート・レジスタ１１７は、メカニカル・オフ状態（Ｇ３）、ハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）のいずれかの状態を記憶することができる。
【００５２】
ＰＢ制御回路１１３はＥＣ２９の指示により、起動ボタン１０１およびファンクション・キー（Ｆｎキー）４５ａのスイッチ操作を有効または無効にするためにスイッチ１０３、１０５の動作を制御する。ＤＣ／ＤＣ制御回路１１５はＥＣ２９の指示により、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３のＶＣＣ１系統からＶＣＣ４系統までの電力供給をパワー・ステートに応じて制御する。ＤＣ／ＤＣ制御回路１１５は、ノートＰＣ１０の電源がリセットされたときは、自動的にＶＣＣ１系統からＶＣＣ４系統まで電力を供給するように構成されている。ＰＯＡ起動コード１３１はＥＣ２９を通じてＰＢ制御回路１１３およびＤＣ／ＤＣ制御回路１１５を制御する。
【００５３】
起動ボタン１０１は、ノートＰＣ１０の筐体に物理的に一体になるように取り付けられている。起動ボタン１０１はスイッチ１０３を経由して起動信号ライン１０７でＤＣ／ＤＣ制御回路１１５に接続されている。Ｆｎキー４５ａは、キーボード／マウス４３の一部を構成しスイッチ１０５を経由してＥＣ２９に接続されている。
【００５４】
スイッチ１０３、１０５は、Ｎチャネル型のＭＯＳ＿ＦＥＴである。スイッチ１０３、１０５のゲートは、スイッチ制御ライン１０９でＰＢ制御回路１１３に接続されている。スイッチ制御ライン１０９はプルダウン抵抗でグランドに接続されており、スイッチ制御ライン１０９に電圧が印加されないときはスイッチ１０３、１０５を確実にオフにする。指紋認証装置４１は、起動信号ライン１０７を経由してパワー・コントローラ３１のＤＣ／ＤＣ制御回路１１５に接続されている。
【００５５】
ＶＣＣ１系統に電力が供給されており、スイッチ１０３がオンのときにユーザが起動ボタン１０１を押下すると、起動信号ライン１０７を通じて送られた信号によりパワー・コントローラ３１からサウス・ブリッジ２１に起動イベントが送られ、サウス・ブリッジ２１からＤＣ／ＤＣ制御回路１１５に起動信号が送られる。起動信号を受け取ったＤＣ／ＤＣ制御回路１１５は、ノートＰＣ１０をパワー・オン状態に遷移させるために、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の動作を制御する。起動ボタン１０１の押下では、コールド・ブートもウォーム・ブートも可能である。
【００５６】
また、スイッチ１０５がオンのときユーザがＦｎキー４５ａを押下すると、起動信号ライン１１１を通じて送られた信号によりＥＣ２９からサウス・ブリッジ２１に起動イベントが送られ、サウス・ブリッジ２１からＤＣ／ＤＣ制御回路１１５に起動信号が送られる。スイッチ１０５がオンのときにＦｎキー４５ａを押下するとサスペンド状態（Ｓ３）からのウォーム・ブートが可能である。ウォーム・ブートが行われる場合も、ＰＯＳＴコード１３５の一部が実行されるので、ＰＯＡ起動をするときはＦｎキー４５ａも無効にすることでよりセキュリティを強化することができる。
【００５７】
ＰＯＡ起動を行うためには、ＨＤＤ２３に格納されたユーザ・データのセキュリティが確実な場合を除いて指紋認証装置４１がノートＰＣ１０に電源を投入する唯一のデバイスである必要がある。したがってＰＯＡ起動回路１００では、一旦ＰＯＡ起動フラグ１５１が設定されるとスイッチ１０３、１０５をオフにして、起動ボタン１０１とＦｎキー４５ａを無効にする。そして、ノートＰＣ１０は指紋認証装置４１だけで電源が投入できるようになる。指紋認証装置４１は、指紋認証が成功すると起動信号ライン１０７に擬似起動信号を送る。ＤＣ／ＤＣ制御回路１１５は、擬似起動信号を起動ボタン１０１が生成した起動信号と同等に扱ってＤＣ／ＤＣコンバータ３３の動作を制御する。
【００５８】
なお、図１〜図５は本実施の形態を説明するために、本実施の形態に関連する主要なハードウエアの構成および接続関係を簡略化して記載したに過ぎないものである。ここまでの説明で言及した以外にも、ノートＰＣ１０を構成するには多くのデバイスが使われる。しかしそれらは当業者には周知であるので、ここでは詳しく言及しない。複数のブロックを１個の集積回路もしくは装置としたり、逆に１個のブロックを複数の集積回路もしくは装置に分割して構成したりすることも、当業者が任意に選択することができる範囲においては本発明の範囲に含まれる。
【００５９】
また、各々のデバイスの間を接続するバスおよびインターフェースなどの種類は特に本発明を限定するものではなく、それら以外の接続であっても当業者が任意に選択することができる範囲においては本発明の範囲に含まれる。さらに図６の、起動ボタン１０１とＦｎキー４５ａのスイッチ操作を有効または無効に切り換える回路は一例であり、たとえば、ＥＣ２９だけで構成したりＥＣ２９とパワー・コントローラ３１との機能分担を変えた構成にしたりすることも当業者が任意に選択することができる範囲においては本発明の範囲に含まれる。
【００６０】
［ＰＯＡ起動の方法］
つぎに図７、図８のフローチャートを参照して、ノートＰＣ１０がＰＯＡ起動するときの動作手順を説明する。図７は電源がリセットされたときのＰＯＡ起動の手順を示し、図８は電源がリセットされたあとの通常の動作におけるＰＯＡ起動の手順を示している。ＰＯＡ起動は、図６のＰＯＡ起動回路１００とＢＩＯＳコードにより行われる。図７のブロック２０１では、ノートＰＣ１０をユーザが初めて使用することを想定しており、電池パック３５は装着されずかつＡＣ／ＤＣアダプタ３９も接続されていない状態である。
【００６１】
したがって、ノートＰＣ１０はメカニカル・オフ状態（Ｇ３）に遷移している。メカニカル・オフ状態ではＶＣＣ１系統の電源は停止しており、ＰＢ制御回路１１３はスイッチ制御ライン１０９に電圧を印加しないためスイッチ１０３、１０５はオフになっている。ブロック２０３では、ノートＰＣ１０に電池パック３５またはＡＣ／ＤＣアダプタ３９のいずれかから電力が供給され電源がリセットされる。ブロック２０５でステート・レジスタ１１７はリセットされてメカニカル・オフ状態を示している。なお、図８のブロック３１９またはブロック３３５においては、サウス・ブリッジ２１がＥＣ２９を通じてステート・レジスタ１１７をハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）に設定する。
【００６２】
ブロック２０７では、ＶＣＣ１系統に電力が供給されるとＤＣ／ＤＣ制御回路１１５は、ＶＣＣ２系統からＶＣＣ４系統まで自動的に電力を供給してノートＰＣ１０をパワー・オン状態に遷移させる。パワー・オン状態に遷移すると、最初に必ずＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７に格納されたＣＲＴＭコード１３０がＣＰＵ１１で実行されＢＩＯＳのブート処理が開始される。ＰＯＡ起動コード１３１はブート処理の中で、ＥＣ２９を通じてＰＢ制御回路１１３およびＤＣ／ＤＣ制御回路１１５の動作を制御したり、ステート・レジスタ１１７の内容を読み取ったりして以下の手順を実行する。ブロック２０９では、ＰＯＡ起動コード１３１は、ステート・レジスタ１１７がメカニカル・オフ状態を示すか否かを判断する。
【００６３】
ＰＯＡ起動コード１３１は、ステート・レジスタ１１７がメカニカル・オフ状態を示すと判断したときはブロック２１３に移行し、ハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）を示すと判断したときは図８のブロック３１５またはブロック３３３に移行する。ブロック２１３では、ＰＯＳＴコード１３５が取得したＨＤＤ２３の識別子を、ＰＯＡ起動コード１３１が、ＮＶＲＡＭ４３に格納されたＨＤＤ識別子１５３と比較して登録されていたＨＤＤ２３がノートＰＣ１０に取り付けられているか否かを判断する。
【００６４】
ここでのＨＤＤ２３の意義は保護対象となるユーザ・データが格納されている記憶装置にあり、ユーザ・データをＯＳやアプリケーション・プログラムとは異なる第２の記憶装置に記憶する場合は第２の記憶装置が接続されているか否かを判断する。ＨＤＤが取り付けられていると判断した場合はブロック２１５に移行し、ＨＤＤが取り付けられていないか登録されていないＨＤＤが取り付けられていると判断した場合はブロック２５１に移行する。
【００６５】
ブロック２１５では、ＰＯＡ起動コード１３１がＮＶＲＡＭ４３を参照してＰＯＡ起動フラグ１５１が設定されているか否かを判断する。図８のブロック３１９またはブロック３３５からブロック２１５に移行してきた場合は、ブロック２２５でＮＶＲＡＭ４３にＰＯＡ起動フラグ１５１が設定されている可能性がある。ＰＯＡ起動フラグ１５１が設定されている場合はブロック２１７に移行し、設定されていない場合はブロック２２１に移行する。
【００６６】
ブロック２１７では、ＰＯＡ起動コード１３１は、ＥＣ２９を通じてＰＢ制御回路１１３に何ら指示をせず、スイッチ１０３、１０５をオフに維持し起動ボタン１０１およびＦｎキー４５ａのスイッチ操作は無効状態を維持する。ブロック２２０では、ＰＯＡ起動コード１３１はユーザの操作を介在させないで自動的に、ノートＰＣ１０をハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）に遷移させる。
【００６７】
図８のブロック３１９またはブロック３３５からブロック２１５に移行してきた場合は、ブロック２１９でＮＶＲＡＭ４３にスーパーバイザ・パスワード１５７が設定されている可能性がある。ブロック２２１では、スーパーバイザ・パスワード１５７が設定されている場合には、パスワード認証コード１４１はＬＣＤ１９にスーパーバイザ・パスワード１５７の入力画面を表示する。ブロック２２３で、ユーザがＮＶＲＡＭ４３に登録されたスーパーバイザ・パスワード１５７と同じ文字列を入力した場合は、ＰＯＡ起動コード１３１はブロック２２５でＬＣＤ１９にＰＯＡ起動フラグ１５１の設定画面を表示する。なお、このときＬＣＤ１９にノートＰＣ１０を使用するユーザの照合指紋データを登録する画面を表示して指紋認証装置４１に対する登録を求める。ブロック２２１でスーパーバイザ・パスワードが設定されていない場合は、ブロック２１９に移行し、続いてブロック２２０に移行する。
【００６８】
ブロック２１９では、パスワード認証コード１４１はＬＣＤ１９にスーパーバイザ・パスワード１５７、パワー・オン・パスワード１５５およびＨＤＤパスワードの設定画面を表示する。ブロック２１９でＢＩＯＳパスワードを入力するかどうかはユーザの自由であるが、ＰＯＡ起動ができない事情が発生したときのために、スーパーバイザ・パスワード１５７を設定しておくことが望ましい。ＨＤＤ２３がノートＰＣ１０に装着されている限りは、指紋認証装置４１の認証が成功しない限り第３者はＨＤＤ２３にアクセスできないのでユーザ・データは安全であるが、ＨＤＤ２３がノートＰＣ１０から取り外されたときの安全のためにはＨＤＤパスワードも設定しておくことが望ましい。ユーザがＨＤＤパスワードを入力するとパスワード認証コード１４１はそれをＨＤＤ２３のセキュアな記憶領域に書き込む。
【００６９】
なおブロック２２３で、ユーザが正しいスーパーバイザ・パスワード１５７を入力しない場合はブロック２２０に移行する。その後はブロック２０３で電源をリセットするしかノートＰＣ１０に電源を投入することはできない。ブロック２２５でユーザがＰＯＡ起動フラグ１５１を設定した場合はブロック２１７に移行し設定しない場合はブロック２２７に移行する。ブロック２２７では、ＰＯＡ起動コード１３１はＥＣ２９を通じてＰＢ制御回路１１３にスイッチ制御ライン１０９に電圧を印加するように指示する。その結果スイッチ１０３、１０５はオンになり起動ボタン１０１とＦｎキー４５のスイッチ操作は有効になってブロック２２０に移行する。
【００７０】
ブロック２５１では、パスワード認証コード１４１はＮＶＲＡＭ４３を参照してスーパーバイザ・パスワード１５７が設定されていると判断した場合に、ＬＣＤ１９にスーパーバイザ・パスワード１５７の入力画面を表示してブロック２５３に移行する。ブロック２２１でパスワード認証コード１４１がスーパーバイザ・パスワード１５７は設定されていないと判断した場合は、ブロック２１９に移行する。ブロック２１９でスーパーバイザ・パスワード１５７を設定しない限りブロック２５５に移行することはないので、メカニカル・オフ状態から自動的に電源を投入して起動ボタン１０１のスイッチ操作を有効にすることはできない。
【００７１】
ブロック２５３で、ユーザがＮＶＲＡＭ４３に登録されたスーパーバイザ・パスワード１５７と同じ文字列を入力した場合は、ＰＯＡ起動コード１３１はブロック２５５でＮＶＲＡＭ４３のＰＯＡ起動フラグ１５１を解除してブロック２５７に移行する。ブロック２５７ではＰＯＡ起動コード１３１は、ＥＣ２９を通じてＰＢ制御回路１１３を制御してスイッチ１０３、１０５をオンにし、ブロック２２０に移行する。その結果、起動ボタン１０１とＦｎキー４３ａのスイッチ操作は有効になる。ブロック２５３でユーザが正しいスーパーバイザ・パスワード１５７を入力しない場合は、工場に持ち込まない限りユーザはノートＰＣ１０の電源を投入することはできない。
【００７２】
つづいて、図８を参照してハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）に遷移しているノートＰＣ１０を起動するときの手順を説明する。ブロック３０１には、必ずブロック２２１を経由してから移行する。したがって、起動ボタン１０１のスイッチ操作はＰＯＡ起動フラグ１５１が設定されると無効になり、解除されると有効になる。
【００７３】
ブロック３０３は、ノートＰＣ１０が起動していない状態で指紋認証装置３０３が存在する場合と存在しない場合で手順が分かれることを示している。指紋認証装置４１は、通常はノートＰＣ１０の筐体に組み込まれているため分離することはないが、何らかの不正な行為により取り外されることがある。また、正常に認証動作をしない場合も指紋認証装置４１が存在しない場合に相当する。指紋認証装置４１が存在しない場合は、ブロック３０５に移行し存在する場合はブロック３３１に移行する。
【００７４】
ブロック３３１では、ユーザは指紋センサ４２に指をスワイプする。指紋認証装置４１はユーザを認証すると、ＤＣ／ＤＣ制御回路１１５に擬似起動信号を送る。なお、このとき起動ボタン１０１のスイッチ操作は有効であっても無効であってもよい。ブロック２５７を経由して起動ボタン１０１のスイッチ操作が有効な場合はＨＤＤ２３が取り付けられていないので電源投入に実質的な意味はない。ブロック２２７を経由して起動ボタン１０１のスイッチ操作が有効な場合は、ユーザの意思によりＰＯＡ起動フラグ１５１を解除している場合であるため、起動ボタン１０１の押下による電源の投入を許可してもセキュリティ上の問題はない。
【００７５】
ブロック３３３では、パスワード認証コード１４１はブロック２１９でパワー・オン・パスワード１５５およびＨＤＤパスワードが設定されていてもそれらのパスワードを要求しないでパワー・オン認証を終了する。ＢＩＯＳによるブート処理とＯＳによるブート処理が完了してコンピュータが完全に起動し、その後作業が終了するとブロック３３５で電源はハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）に遷移する。このときサウス・ブリッジ２１はＥＣ２９を通じてステート・レジスタ１１７に遷移後のパワー・ステートを記憶する。
【００７６】
さらには、電池パック３５とＡＣ／ＤＣアダプタ３９が外されてメカニカル・オフ状態（Ｇ３）に遷移する場合もある。その後はブロック２０３に移行して電源をリセットしてから自動的に電源を投入するか、ブロック２０９に移行してハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）からブロック３３１に戻って電源を投入することができる。
【００７７】
ブロック３０５は、起動ボタン１０１のスイッチ操作が有効または無効のいずれの状態であるかを示している。ユーザは起動ボタン１０１のスイッチ操作が有効の場合はブロック３１１に移行し無効の場合はブロック３０７に移行して操作をする。起動ボタン１０１のスイッチ操作が有効になっているのは図７のブロック２５７、２２７を経由した場合で、無効になっているのはブロック２１７を経由した場合である。起動ボタン１０１のスイッチ操作が有効か無効かは、ユーザが起動ボタン１０１を押下して確認することができる。
【００７８】
起動ボタン１０１のスイッチ操作が無効の場合は、ブロック３０７でユーザはＨＤＤ２３がノートＰＣ１０に取り付けられているか否かを判断する。ＨＤＤ２３がノートＰＣ１０に取り付けられている場合はブロック３０９に移行するためノートＰＣ１０を起動する方法はない。すなわち、図７のブロック２０３で電源をリセットしてもブロック２１３、２１５、２１７を経由してブロック３０７に戻る。これに対してＨＤＤ２３が取り外されている場合は、図７のブロック２０３から電源をリセットして電源を投入することによりブロック２５７で起動ボタン１０１のスイッチ操作を有効にして電源を投入することができる。
【００７９】
ブロック３１１では、ブロック２５７を経由している場合にノートＰＣ１０に新しいＨＤＤを取り付けることができる。ブロック３１３では、ユーザは起動ボタン１０１を押下して電源を投入する。ＰＯＳＴコード１３５は、ノートＰＣ１０に取り付けられた新しいＨＤＤを認識すると、ＮＶＲＡＭ４３にＨＤＤ識別子１５３を登録する。さらにパスワード認証コード１４１は、ＬＣＤ１９にＨＤＤパスワードの入力画面を表示してユーザに登録を促すが登録するかどうかはユーザの自由である。その後はブロック３１７でブートが完全に完了し、ブロック３１９でパワー・オフ状態に移行する。その後はブロック３３５と同じ手順でステート・レジスタ１１７が設定されて電源を投入することができる。
【００８０】
つぎに、ノートＰＣ１０のＰＯＡ起動によるセキュリティの特徴について説明する。ノートＰＣ１０は、工場から出荷された時点では起動ボタン１０１は必ず無効になっている（ブロック２０３）。最初にユーザが電池パック３５の装着およびＡＣ／ＤＣアダプタの接続またはいずれか一方により電源を投入すると、自動的に起動し図７に示した手順を終了すると必ずハイバネーション状態またはソフト・オフ状態に遷移する。ハイバネーション状態またはソフト・オフ状態に至るまでの間に、ユーザはＰＯＡ起動フラグの設定をすることでＰＯＡ起動を有効にすることができる（ブロック２２５）。
【００８１】
ノートＰＣ１０の通常の使い方では、ハイバネーション状態またはソフト・オフ状態とパワー・オン状態の間でパワー・ステートが遷移する。一旦ＰＯＡ起動フラグ１５１を設定すると起動ボタン１０１のスイッチ操作は無効になり、通常の使い方では指紋センサでしか起動できなくなる（ブロック３３１）。したがって、指紋センサに登録された真正なユーザしか電源の投入ができなくなり、第３者はＢＩＯＳ段階のブート処理を開始させてＢＩＯＳパスワードの入力状態にまで到達しソフトウエア的な攻撃をすることができなくなるためセキュリティが強化される。
【００８２】
このとき、ノートＰＣ１０ではパワー・オン・パスワードが設定されていてもユーザにその入力を要求しないでパワー・オン認証が行われたとみなしてＢＩＯＳによるブート処理を完了する。パワー・オン・パスワードを入力しないでも指紋認証装置４１により電源を投入したのが真正なユーザであることが認証されているので、セキュリティ・レベルが低下することはなく、ユーザがパスワードを記憶する負担もなくなる。
【００８３】
また、ハイバネーション状態またはソフト・オフ状態に至るまでの間に、ユーザがＰＯＡ起動フラグの設定をしない場合は従来と同じように起動ボタン１０１のスイッチ操作は有効になる（ブロック２２７）。この場合は、ＢＩＯＳパスワードの安全性は従来と同等であるが、ユーザは指紋認証装置４１または起動ボタン１０１のいずれかで電源を投入することができるので利便性が向上する。
【００８４】
電源をリセットする場合は必ず図７の手順を経ることでセキュリティを強化するか否かをユーザの意思により決定してＰＯＡ起動フラグ１５１を設定することができる。ここでＰＯＡ起動フラグ１５１を設定したあとに、ノートＰＣ１０を他のユーザが使用したい場合がある。このときＰＯＡ起動フラグ１５１を解除するにはノートＰＣ１０に電源を投入する必要がある。しかし、電源の投入により指紋認証装置４１を唯一の電源投入手段にすることで強化したセキュリティ・レベルが低下しないようにする必要がある。
【００８５】
本実施の形態では、メカニカル・オフ状態から電源を投入したときにＨＤＤ２３が取り付けられていない場合は、スーパーバイザ・パスワードの入力によりＰＯＡ起動フラグ１５１を解除して起動ボタン１０１のスイッチ操作を有効にすることができる（ブロック２５７）。ＨＤＤ２３には、保護する対象となるユーザ・データが格納されており、ＨＤＤ２３が取り付けられていない場合はそこにアクセスされる可能性はないので、電源の投入を許可しても強化したセキュリティ・レベルを維持することができる。
【００８６】
ＰＯＡ起動フラグ１５１が設定されたあとに指紋認証装置４１が故障したり取り外されたりする場合でもノートＰＣ１０は使用できる必要があるが、同様にメカニカル・オフ状態から電源を投入したときにＨＤＤ２３が取り付けられていないときは起動フラグ１５１を解除する（ブロック２５５、３０７）。なお、ノートＰＣ１０から取り外されたＨＤＤ２９が他のコンピュータに取り付けられてユーザ・データが盗聴される危険性はあるが、ＨＤＤ２９にはＨＤＤパスワード以外にも一旦登録したコンピュータ以外のコンピュータからのアクセスを禁止するさまざまな技術が導入されている。本発明におけるＰＯＡ起動は指紋認証装置４１に代えて掌形、網膜、虹彩、音声または静脈などの他の生体情報を用いた生体認証装置を利用して行うことができる。
【００８７】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【符号の説明】
【００８８】
２７…ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ
３１…パワー・コントローラ
４３…セキュアＮＶＲＡＭ
１００…ＰＯＡ起動回路
１０１…起動ボタン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータのセキュリティを強化する技術に関し、さらに詳細にはソフトウエア的な攻撃からユーザ・データを確実に保護する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータは不正なアクセスに対するセキュリティを向上するために、電源が投入されてブートする際にパワー・オン認証を行う。パワー・オン認証では、あらかじめ登録された真正なユーザだけにコンピュータを使用させるために、ＯＳが動作を開始する前にＢＩＯＳがパワーオン・パスワート、スーパーバイザ・パスワード、およびハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）・パスワードなどの複数のＢＩＯＳパスワードを要求する。ＢＩＯＳの動作環境では、ネットワークに接続されたり他のプログラムが同時に実行されたりすることがないので認証処理を比較的安全に行うことができる。
【０００３】
本発明の発明者を共同発明者とし本発明の出願人に譲渡された特許文献１の発明は、指紋認証装置を利用して、コンピュータの電源の投入と、ＴＣＧ（Trusted Computing Group）の規定に基づくフィジカル・プリゼンスの認証を行う技術を開示する。同文献には、指紋認証が成功したときには、起動ボタンの擬似押下信号を生成してコンピュータを起動するが、指紋認証が失敗したときには起動ボタンの押下により起動することが記載されている。
【０００４】
特許文献２は、ＯＳを起動する前のユーザ認証を、パスワードか生体データのどちらか一方で行う技術を開示する。特許文献３には、コンピュータの起動時の認証に生体データ認証を唯一の認証方法として利用することが記載されている。同文献には、生体データ認証を唯一の起動時の認証方法として設定すると、システム管理者が指に怪我をしたり生体データ認証機器が故障したりした場合に、システム管理者がシステムを起動できなくなるため問題があることが記載されている。
【０００５】
同文献にはその解決策として起動時にパスワードの入力による認証と生体データによる認証とのいずれも受け付けることを基本にしながら、一般ユーザにはパスワード認証ができない画面を提供し、システム管理者にはパスワード認証ができる画面を提供することで一般ユーザの認証におけるセキュリティ・レベルの低下を防ぎなからシステム管理者によるパスワード認証を可能にすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１４６０４８号公報
【特許文献２】特開２００２−２２２０２２号公報
【特許文献３】特開２００７−２８０２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
コンピュータは電源が投入されると最初に自動的にＢＩＯＳを実行し、ＢＩＯＳパスワードを設定している場合はＢＩＯＳパスワードの入力画面を表示する。しかし、一旦紛失や盗難などによりコンピュータが第３者の支配下におかれてしまうと、ＢＩＯＳパスワードが辞書攻撃や総当たり攻撃を受けたり、パスワード自体が推測しやすい文字列であったりした場合には解読されてしまう危険性がある。コンピュータの電源の投入を真正なユーザしかできないようにすることができれば、ソフトウエア的な攻撃に対するセキュリティのレベルを最大にすることができる。
【０００８】
指紋や静脈などを利用した生体認証装置はパスワードよりも安全性が高くユーザに複雑なパスワードを記憶させる負担も軽減することができるので、先行技術文献に示したようにノートブック型携帯式コンピュータ（以下、ノートＰＣという。）では指紋認証の結果に基づいてコンピュータを起動する方式を採用しているものがある。特許文献１の発明では、指紋認証装置による認証が成功したことを条件にしてコンピュータの電源を投入しているが、起動ボタンによる電源の投入も許可しているので、不正にノートＰＣを取得した第３者はＢＩＯＳパスワードの入力画面に容易に到達することができる。
【０００９】
特許文献２、３の発明では、指紋認証装置を電源の投入にではなく電源投入後に要求されるパスワード入力の代替方法として利用している。またこれらの発明では指紋認証装置と並行して起動ボタンの押下によっても電源を投入できるようにしている。特許文献２、３の発明ではパスワードに比べてセキュリティが向上しているという生体認証が備える特質を利用してはいるが、第３者はやはりコンピュータの電源を投入することができる。
【００１０】
特許文献１〜３において、指紋認証装置を利用してブートする場合に起動ボタンの操作も可能にしていたのは、コンピュータのブートを指紋認証装置だけで行うとすれば、登録者の指の怪我、ユーザの変更、または、装置の故障などにより当該コンピュータをブートできなくなるためである。また、指紋認証装置だけで電源を投入できるようにしても起動ボタンの押下により起動したいユーザに適応する必要がある。このときそれまで蓄積されたユーザ・データを保護してセキュリティのレベルを低下させないようにする必要がある。また生体認証装置が不正に取り外されたり故障したりした場合にも、セキュリティのレベルを低下させないようにする必要がある。
【００１１】
そこで本発明の目的は、セキュリティを強化したコンピュータを提供することにある。さらに本発明の目的は、ソフトウエア的な攻撃から確実に防御することができるコンピュータを提供することにある。さらに本発明の目的は、そのようなコンピュータにおける電源の制御方法およびコンピュータの電源投入システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明はセキュリティを強化したコンピュータを提供する。コンピュータは新たなユーザが使用を開始する際にはすべての電力が停止したメカニカル・オフ状態に遷移する。コンピュータはメカニカル・オフ状態で電力源が接続されたときに自動的にパワー・オン状態に遷移するように構成されている。またコンピュータは自動的にパワー・オン状態に遷移したときに起動ボタンのスイッチ操作を無効にし、その後ソフト・オフ状態に遷移する。ソフト・オフ状態に遷移したあとは、認証が成功した生体認証装置の出力だけでパワー・オン状態に遷移する。なお、起動ボタンは生体認証装置以外でコンピュータに電源を投入することができるあらゆる手段を意味する。
【００１３】
したがって、生体認証装置に登録されたユーザ以外はコンピュータに電源を投入することができないため、コンピュータが第３者の支配下に移ってもソフトウエア的な攻撃を受ける可能性を完全に排除できる。起動ボタンのスイッチ操作を無効にするのは、ＯＳに制御が移る前のＢＩＯＳのブート処理の中で安全に行うことができる。そして、ソフト・オフ状態に遷移する前にＢＩＯＳパスワードを設定しておくことで生体認証装置による電源の投入をしない場合の安全を確保することができる。
【００１４】
本発明では生体認証により本人の真正を確認できるので、ソフト・オフ状態からパワー・オン状態に遷移したあとのＢＩＯＳによるブート処理を、ＢＩＯＳパスワードの入力を要求しないで完了させることができる。起動ボタンのスイッチ操作を無効にする際には、ＢＩＯＳが起動ボタンのスイッチ操作を有効または無効にするための起動フラグの設定画面を表示することができる。ユーザは起動フラグを設定することで起動ボタンによる電源の投入と生体認証装置による電源の投入を設定することができる。
【００１５】
このとき起動フラグの設定画面を起動フラグが設定されていないときに限り表示するようにすれば、一旦起動フラグを設定するとメカニカル・オフ状態から電源が投入されたときは必ず起動ボタンのスイッチ操作が無効にされてソフト・オフ状態に遷移する。しかも起動フラグが設定されるときはソフト・オフ状態でも起動ボタンのスイッチ操作は無効になるので、第３者はメカニカル・オフ状態でもソフト・オフ常置でも電源を投入できないので起動フラグを不正に書き換えることができない。起動フラグを設定することで、メカニカル・オフ状態からパワー・オン状態に遷移した後に、起動フラグが設定されているときには起動ボタンのスイッチ操作を無効にし、起動フラグが解除されているときに起動ボタンのスイッチ操作を有効にしてからソフト・オフ状態に遷移するようにすることができる。
【００１６】
本発明では、ユーザが起動フラグを設定するということはコンピュータのセキュリティ・レベルを高くしたいという意思の現れである。したがって、起動フラグが設定されたあとに起動ボタンによる電源の投入ができるようにすると、真正な所有者だけでなく第３者も可能になるのでセキュリティ・レベルの低下につながる。したがって、起動フラグが設定されたときはメカニカル・オフ状態からの電源投入もソフト・オフ状態からの電源投入も起動ボタンではできないようにしている。
【００１７】
しかし、一旦起動フラグを設定したあとであっても、使用者の変更や生体認証装置の故障などにより起動フラグを解除したいというニーズが存在する。本発明ではコンピュータの保護すべき最も重要な財産は、ユーザ・データであることに着目しユーザ・データが保護される場合に限り起動フラグを解除できるようにしてセキュリティ・レベルの低下を防ぎながらコンピュータの有効利用を可能にしている。
【００１８】
本発明では、ユーザ・データを格納する記憶装置が接続されていないときにメカニカル・オフ状態から自動的に電源が投入されると起動フラグを解除してからソフト・オフ状態に遷移することで起動ボタンの利用を可能にしている。また、生体認証装置から電源の投入ができない場合も、記憶装置が接続されていないときにはメカニカル・オフ状態から自動的に電源が投入されると起動フラグを解除してからソフト・オフ状態に遷移することで起動ボタンの利用を可能にしている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、セキュリティを強化したコンピュータを提供することができた。さらに本発明により、ソフトウエア的な攻撃から確実に防御することができるコンピュータを提供することができた。さらに本発明により、そのようなコンピュータにおける電源の制御方法およびコンピュータの電源投入システムを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ノートＰＣの主要なハードウエアの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】各パワー・ステートに対応するＤＣ／ＤＣコンバータの電源系統を説明する図である。
【図３】指紋認証装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】ＢＩＯＳ＿ＲＯＭのデータ構成を示す図である。
【図５】セキュアＮＶＲＡＭのデータ構成を示す図である。
【図６】ＰＯＡ起動回路のハードウエアの構成を示す機能ブロック図である。
【図７】ＰＯＡ起動のリセット時の手順を説明するフローチャートである。
【図８】ＰＯＡ起動の通常動作の手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［定義］
最初に本明細書において使用する用語を定義する。パワー・オン認証（ＰＯＡ）とは、コンピュータをパワー・オフ状態からパワー・オン状態に遷移させる際に最初に実行されるＢＩＯＳがあらかじめ設定されたパワー・オン・パスワード、スーパーバイザ・パスワード、またはＨＤＤパスワードなどのＢＩＯＳパスワードの入力を要求して使用者の正当性を認証することをいう。本実施の形態では指紋認証装置による認証でパワー・オン認証が行うことができる。電源の投入とはコンピュータを構成するデバイスに電力を供給してパワー・ステートをパワー・オフ状態からパワー・オン状態に遷移させることをいう。
【００２２】
ブートとは、コンピュータに電源を投入したときに最初にＢＩＯＳが実行され、その後オペレーティング・システム（ＯＳ）およびその他のプログラムがメイン・メモリにロードされて実行環境が構築されるまでのコンピュータの一連の処理をいう。ブートには電源の投入後に最初にＢＩＯＳが行う処理とＢＩＯＳの処理が終わってからＯＳが行う処理がある。
【００２３】
したがって、本明細書における「電源の投入」と、ＢＩＯＳ段階のブート処理または完全なブート処理が完了することを意味する「コンピュータの起動」とは動作および状態が異なる。ＢＩＯＳパスワードが設定されている場合はＢＩＯＳ段階のブート処理を完了するにはパワー・オン認証をする必要があり、パワー・オン認証をするにはコンピュータに電源を投入してＢＩＯＳを実行する必要がある。
【００２４】
ＰＯＡ起動とは、生体認証装置によりコンピュータに電源を投入し、さらにＢＩＯＳパスワードが設定されていてもそれを入力しないでＢＩＯＳによるブート処理を完了させることをいう。ＢＩＯＳパスワードは、ＢＩＯＳが要求するパスワードであって、パワー・オン・パスワード、スーパーバイザ・パスワード、およびＨＤＤパスワードを含む。パワー・オン・パスワードとはコンピュータに電源を投入したときにＢＩＯＳ段階のブート処理を進めるためにシステムに設定するパスワードをいう。スーパーバイザ・パスワードとは、ＢＩＯＳの設定を変更するためにシステムに設定するパスワードをいう。ＨＤＤパスワードとは、ＨＤＤに対するアクセスを制限するためにＨＤＤに設定するパスワードをいう。
【００２５】
［ハードウエアの全体構成］
図１は、ノートＰＣ１０の主要なハードウエアの構成を示す機能ブロック図である。ＣＰＵ１１は、ノートＰＣ１０の中枢機能を担う演算処理装置で、ＯＳ、ＢＩＯＳ、デバイス・ドライバ、あるいはアプリケーション・プログラムなどを実行する。ノース・ブリッジ１３は、メイン・メモリ１５、ビデオ・コントローラ１７およびサウス・ブリッジ２１に接続され、メイン・メモリ１５へのアクセス動作を制御するためのメモリ・コントローラ機能や、ＣＰＵ１１と他のデバイスとの間のデータ転送速度の差を吸収するためのデータ・バッファ機能などを含む。
【００２６】
ビデオ・コントローラ１７は、グラフィック・アクセラレータおよびＶＲＡＭを備えており、ＣＰＵ１１からの描画命令を受けて描画すべきイメージを生成してＶＲＡＭに書き込み、ＶＲＡＭから読み出したイメージを描画データとしてＬＣＤ１９に送る。メイン・メモリ１５は、ＣＰＵ１１が実行するプログラムの読み込み領域、処理データを書き込む作業領域として利用されるランダム・アクセス・メモリである。サウス・ブリッジ２１はさまざまな規格のインターフェース機能を備えておりさまざまな入出力デバイスが接続される。図１では、一例としてサウス・ブリッジ２１にＨＤＤ２３が接続されている。サウス・ブリッジ２１は、ノートＰＣ１０のパワー・ステートを記憶するレジスタを備えている。
【００２７】
ＨＤＤ２３には、ＯＳ、デバイス・ドライバ、アプリケーション・プログラムなどの周知のプログラムとユーザ・データが格納される。ユーザ・データはノートＰＣ１０において保護対象とするデータであり、ノートＰＣ１０はＰＯＡ起動を採用してセキュリティ・レベルを向上させることでＨＤＤ２３に格納されたユーザ・データの保護を強化する。なお、ＨＤＤ２３はユーザ・データを記憶する記憶装置の一例であり、プログラムだけをＨＤＤ２３に記憶しユーザ・データを別の記憶装置に記憶することもできる。
【００２８】
サウス・ブリッジ２１は、ＰＣＩバスまたはＬＰＣバス２５を介して、従来からノートＰＣ１０に使用されているレガシー・デバイス、あるいは高速なデータ転送を要求しないデバイスに接続される。ＬＰＣバス２５には、ＴＣＧという業界団体が定める仕様に基づくセキュリティ・チップ（ＴＰＭ：Trusted Platform Module）２６、ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７、エンベデッド・コントローラ（ＥＣ）２９、およびセキュアＮＶＲＡＭ４３が接続されている。
【００２９】
ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７およびセキュアＮＶＲＡＭ４３については図４、図５を参照して後に説明する。ＥＣ２９は、８〜１６ビットのＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成されたマイクロ・コンピュータであり、さらに複数チャネルのＡ／Ｄ入力端子、Ｄ／Ａ出力端子、タイマー、およびディジタル入出力端子を備えている。ＥＣ２９は、ノートＰＣ１０の電源や温度の管理をするプログラムをＣＰＵ１１とは独立して実行することができる。ＥＣ２９は、キーボード／マウス・コントローラを備えており、キーボード／マウス４５が接続される。
【００３０】
パワー・コントローラ３１は、ＥＣ２９、指紋認証装置４１およびＤＣ／ＤＣコンバータ３３に接続され、ＥＣ２９からの指示に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ３３を制御するワイヤード・ロジックのディジタル制御回路（ＡＳＩＣ）である。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、ＡＣ／ＤＣアダプタ３９または電池パック３５から供給される直流電圧を、ノートＰＣ１０を動作させるために必要な複数の電圧に変換し、さらにパワー・ステートに応じて定義された電力供給区分に基づいて各々のデバイスに電力を供給する。パワー・ステートと電力供給区分の関係は、後に図２を参照して説明する。ＡＣ／ＤＣアダプタ３９はノートＰＣ１０に接続されると、電池パック３５を充電する充電器３７とＤＣ／ＤＣコンバータ３３に電力を供給する。
【００３１】
ノートＰＣ１０は、ＡＣＰＩ（Advanced Configuration and Power Interface）の規格に適合しており、Ｇ０ステート、Ｇ１ステート、Ｇ２ステート、およびＧ３ステートの４つのグローバル・システム・ステートに遷移することができる。Ｇ０ステートはパワー・ステートとしてのＳ０ステート（パワー・オン状態）に相当し、ＣＰＵ１１はアプリケーション・プログラムを実行できる状態となり、すべてのデバイスに電力が供給される。このとき各デバイスは独自の機能に基づいてＤ０ステートからＳ３ステートまでのデバイス・パワー・ステートに従って省電力動作をすることができる。
【００３２】
Ｇ１ステートはスリーピング・ステートともいわれ、Ｓ１ステートからＳ４ステートまでの４つのスリーピング・ステートを含む。ノートＰＣ１０には、Ｓ３ステートとＳ４ステートが定義されている。Ｓ３ステートはサスペンド状態またはスタンバイ状態ともいわれメイン・メモリ１５の記憶を保持するために必要なデバイス以外のデバイスに対する電力を停止する。ただし、サスペンド状態で、直接メイン・メモリ１５の記憶保持に関係のない最小限のデバイスに電力を供給してもよい。サスペンド状態では、ＣＰＵ１１に対する電力の供給およびシステム・クロックの供給は停止する。
【００３３】
Ｓ４ステートは、ハイバネーション状態または休止状態ともいわれ、ＣＰＵ１１のコンテキストやメイン・メモリ１５が記憶するデータがＨＤＤ２３に記憶されてほとんどのデバイスの電源は停止する。ハイバネーション状態では、メイン・メモリ１５の記憶保持動作は停止する。Ｇ２ステートはソフト・オフ状態ともいわれるパワー・ステートとしてのＳ５ステートに相当し、ほとんどのデバイスの電源は停止する。Ｇ３ステートは、メカニカル・オフ状態ともいわれ、電池パック３５およびＡＣ／ＤＣアダプタ３９が取り外されてＲＴＣ（Real Time Clock）に電力を供給するボタン電池を除いて一切の電源が停止し待機電力を消費しない状態をいう。Ｓ４ステート、Ｓ５ステートおよびＧ３ステートをパワー・オフ状態という。
【００３４】
パワー・オフ状態からパワー・オン状態に遷移することをコールド・スタートまたはコールド・ブートといい、サスペンド状態からパワー・オン状態に遷移することをウォーム・スタートまたはウォーム・ブートという。図２は、各パワー・ステートに対応するＤＣ／ＤＣコンバータ３３の電源系統を説明する図である。ノートＰＣ１０では、Ｓ０ステート、Ｓ３ステート、Ｓ４ステート、Ｓ５（ＡＣ）ステート、およびＳ５（ＤＣ）ステートが定義されている。ただし、Ｓ１ステートとＳ２ステートをサポートするコンピュータも本発明の範囲に含まれる。
【００３５】
Ｓ５（ＡＣ）ステートは、ＡＣ／ＤＣアダプタ３９が接続されているパワー・オフ状態を意味し、Ｓ５（ＤＣ）ステートはＡＣ／ＤＣアダプタ３９が外されて電池パック３５が装着されているパワー・オフ状態を意味する。なお、以下の説明においては特に注記しない限り単にソフト・オフ状態と記載した場合は、Ｓ５（ＡＣ）ステートとＳ５（ＤＣ）ステートの両方を含むものとする。
【００３６】
Ｓ５（ＤＣ）ステートでは、パワー・オフ状態でのバッテリィの消耗を極力少なくするために、ノートＰＣ１０の電源を起動するのに必要な最小限のデバイスにだけ電力が供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、ＶＣＣ１系統からＶＣＣ４系統までの４つの電源系統で電力供給できるように構成されている。メカニカル・オフ状態ではいずれの電源系統からも電力は供給しない。
【００３７】
ＶＣＣ１系統は、Ｇ３ステートを除いていずれのパワー・ステートでも動作する必要があるパワー・コントローラ３１、指紋認証装置４１、ＬＣＤ１９が開かれた状態を検知するリッド・センサ（図示せず。）、および電源の投入に関連するサウス・ブリッジ２１内のデバイスなどの最小限のデバイスにだけ電力を供給する。
【００３８】
ＶＣＣ２系統は、Ｇ３ステートとＳ５（ＤＣ）ステートを除いた各パワー・ステートのときに動作するＥＣ２９、指紋認証装置４１およびサウス・ブリッジ２１などに電力を供給する。指紋認証装置４１は、待機状態のときにはＶＣＣ１系統から電力が供給され、指をスワイプして実際の認証処理を行うときにはＶＣＣ２系統から電力が供給されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ３３の動作が制御され指紋認証装置４１の内部で電力系統が切り換わる。ＶＣＣ３系統は、Ｓ０ステートおよびＳ３ステートのときに動作するメイン・メモリ１５およびノース・ブリッジ１３などに電力を供給する。ＶＣＣ４系統は、Ｓ０ステートのときに動作するＣＰＵ１１、ＬＣＤ１９、ＨＤＤ２３などに電力を供給する。
【００３９】
ＶＣＣ１系統は、構成が簡単で軽負荷時の効率に優れたリニア・レギュレータで構成されている。リニア・レギュレータは可変抵抗素子の抵抗値を制御して出力電圧を所定の範囲に維持するが、負荷が大きくなると効率が低下するので小さい負荷の電力源に適している。メカニカル・オフ状態のノートＰＣ１０が、電池パック３５またはＡＣ／ＤＣアダプタ３９の少なくともいずれか一方から電力が供給される状態になることを電源のリセットという。
【００４０】
ＶＣＣ２系統〜ＶＣＣ４系統は、構成は複雑であるが高負荷時の効率に優れたスイッチング・レギュレータで構成されている。スイッチング・レギュレータは、スイッチング素子のデューティ比を制御して出力電圧を所定の範囲に維持する。スイッチング・レギュレータは、軽負荷時にもスイッチング損失が発生するので、ＶＣＣ１系統のような小さい負荷に対してはリニア・レギュレータよりも効率が低い。また、Ｓ４ステートとＳ５（ＡＣ）ステートでは電力が供給されるデバイスの範囲が同じであるため、Ｓ４ステートをＳ５ステートの一部として扱うこともできる。
【００４１】
図１に戻ってＥＣ２９は、パワー・コントローラ３１を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３３を制御し、図２に定義されたパワー・ステートに応じて必要な電源系統を動作させる。指紋認証装置４１はパワー・コントローラ３１、指紋センサ４２およびサウス・ブリッジ２１に接続されている。指紋センサ４２は、スワイプ式の指紋センサでユーザの指紋画像を生成する。指紋認証装置４１および指紋センサ４２はそれぞれ、ノートＰＣ１０の筐体と物理的に一体になるように取り付けられている。ただし、指紋認証装置４１および指紋センサ４２は、必ずしも筐体に固定されている必要はなく、ノートＰＣ１０を直接支配しているユーザが認証を行い得る範囲に配置されていてもよい。
【００４２】
［指紋認証装置の構成］
図３は、ＰＯＡ起動を行うための指紋認証装置４１の構成を示す機能ブロック図である。特徴抽出部８３は、指紋センサ４２から受け取った指紋画像を芯線化して特徴点を抽出し、さらに抽出した特徴点の相関関係を数値化して照合指紋データを作成する。指紋センサ４２には、電界または静電容量などの変化によりスワイプ時に指が指紋センサ４２に置かれたことを検出する接近センサ８２が設けられている。テンプレート格納部８７は、あらかじめ登録する真正なユーザの照合指紋データをテンプレートとして格納する。照合部８５は、認証のために指紋センサ４２および特徴抽出部８３が生成した照合指紋データとテンプレートを比較し、一致点が所定のスコアを越えた場合に認証が成功したと判定する。
【００４３】
データ格納部９１は指紋認証装置４１によりフィジカル・オーナーシップ・プリゼンスを認証するためのデータおよび指紋認証装置４１でシングル・サイン・オンするためのパワー・オン・パスワード、スーパーバイザ・パスワード、およびＨＤＤパスワードを格納するセキュアな不揮発性のメモリである。データ格納部９１に格納されたデータを書き換えるためには、ユーザはＯＳが動作を開始する前に指紋認証装置４１による認証またはスーパーバイザ・パスワードによる認証を受ける必要がある。
【００４４】
入出力制御部８９は、サウス・ブリッジ２１を通じて外部とのデータ転送を制御したり、データ格納部９１にアクセスしたりする。入出力制御部８９は、さらに照合部８５による指紋認証が成功したときに起動ボタン１０１（図６参照）が押下されたときの起動信号に相応する擬似起動信号を起動信号ライン１０７（図６参照）に送る。電源部８４はＤＣ／ＤＣコンバータ３３のＶＣＣ１系統とＶＣＣ２系統から電力を受け取り、指紋認証装置４１の内部デバイスおよび指紋センサ４２に電力を供給する。
【００４５】
指紋認証装置４１は、指紋認証のために指をスワイプするまでは消費電力が少ないアイドル・モードで動作するため、パワー・コントローラ３１は電源部８４にＶＣＣ１系統から電力を送るようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御する。指紋センサ４２に指がセットされて認証モードで動作する必要があるときは、接近センサ８２が指の接近を検出すると入出力制御部８９はパワー・コントローラ３１にＶＣＣ１系統からＶＣＣ２系統に電源を切り換えるための信号を送る。このようにして指紋認証装置４１はパワー・オフ状態での消費電力が少なくなるように動作する。
【００４６】
［ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７の構成］
図４は、ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７のデータ構成を示す図である。ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７は、記憶内容の電気的な書き替えが可能な不揮発性のメモリであり、書き換えに伴うリスクを軽減するためにブート・ブロック方式を採用している。ブート・ブロック２７ａは、書き込み保護がされている記憶領域でここに格納されたコードはＴＰＭの仕様書に規定するＣＲＴＭ（Core Root of Trust for Measurement）コード１３０として扱われ特別な権限がないと書き換えができないようになっている。ＣＲＴＭコード１３０は、プラットフォームの初期化コードの中で一貫性のある部分として構成され、プラットフォームのリセット時には必ず最初に実行されなければならない。
【００４７】
ＣＲＴＭコード１３０は、ノートＰＣ１０がコールド・ブートするときにはすべて実行されるがウォーム・ブートするときはメイン・メモリの記憶維持に関連するコードしか実行されない。ノートＰＣ１０のプラットフォームに関するすべての一貫性の計測は、このＣＲＴＭコード１３０に基づいて行われる。ブート・ブロック２７ａには、ＰＯＡ起動コード１３１、ＣＲＴＭ認証コード１３３、ＰＯＳＴコード１３５およびＩ／Ｏコード１３７がＣＲＴＭコード１３０として格納されている。
【００４８】
ＰＯＡ起動コード１３１は、指紋認証装置４１によるＰＯＡ起動に必要な処理をするためのコードである。ＣＲＴＭ認証コード１３３は指紋認証装置４１を利用してフィジカル・プリゼンスの認証を行うためのコードで、ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７の書き換えを行うコードを含む。ＰＯＳＴ（Power-On Self Test）コード１３５は、ハードウエアの検査、設定および初期化を行うコードである。Ｉ／Ｏコード１３７は、ＢＩＯＳの動作環境下でハードウエアにアクセスするためのコードである。
【００４９】
システム・ブロック２７ｂは、ブート・ブロック２７ａに格納されたコードでは実行されないＢＩＯＳの機能を担うユーティリティ・コード１３９およびパスワード認証コード１４１を格納する。システム・ブロック２７ｂに格納されたコードの一貫性は、ブート・ブロック２７ａに格納されたＣＲＴＭコード１３０に基づいて計算される。ユーティリティ・コード１３９は、電源および筐体内の温度などを制御するコードである。パスワード認証コード１４１は、パワー・オン・パスワード、スーパーバイザ・パスワード、およびＨＤＤパスワードの認証を行うコードである。ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７に格納されたＢＩＯＳコードは、ＣＰＵ１１により実行される。
【００５０】
［セキュアＮＶＲＡＭの構成］
図５は、セキュアＮＶＲＡＭ４３のデータ構成を示す図である。セキュアＮＶＲＡＭ４３は、ＯＳの環境下ではアクセスが制限された不揮発性のメモリである。セキュアＮＶＲＡＭ４３は、ＰＯＡ起動フラグ１５１、ＨＤＤ識別子１５３、パワー・オン・パスワード１５５、およびスーパーバイザ・パスワード１５７を格納する。ＰＯＡ起動フラグ１５１は、ＰＯＡ起動を有効にするフラグでＰＯＡ起動コード１２１により書き込まれる。ＨＤＤ識別子１５３は、ＰＯＡ起動コード１３１が、ＨＤＤ２３が最初に登録されたものかその後交換されたものかを確認するためのバインディング・データである。
【００５１】
［ＰＯＡ起動回路］
図６は、指紋認証装置４１によりＰＯＡ起動を行うためのＰＯＡ起動回路１００のハードウエアの構成を示す機能ブロック図である。パワー・コントローラ３１は、ＰＢ制御回路１１３、ＤＣ／ＤＣ制御回路１１５、ステート・レジスタ１１７を備えている。ステート・レジスタ１１７の設定は、ノートＰＣ１０のパワー・ステートが、パワー・オン状態（Ｓ０）からハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）に遷移する際に、遷移後のパワー・ステートとしてサウス・ブリッジ２１により設定される。ステート・レジスタ１１７は、メカニカル・オフ状態（Ｇ３）に遷移してＶＣＣ１系統の電源が停止したときにリセットされる。したがって、ステート・レジスタ１１７は、メカニカル・オフ状態（Ｇ３）、ハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）のいずれかの状態を記憶することができる。
【００５２】
ＰＢ制御回路１１３はＥＣ２９の指示により、起動ボタン１０１およびファンクション・キー（Ｆｎキー）４５ａのスイッチ操作を有効または無効にするためにスイッチ１０３、１０５の動作を制御する。ＤＣ／ＤＣ制御回路１１５はＥＣ２９の指示により、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３のＶＣＣ１系統からＶＣＣ４系統までの電力供給をパワー・ステートに応じて制御する。ＤＣ／ＤＣ制御回路１１５は、ノートＰＣ１０の電源がリセットされたときは、自動的にＶＣＣ１系統からＶＣＣ４系統まで電力を供給するように構成されている。ＰＯＡ起動コード１３１はＥＣ２９を通じてＰＢ制御回路１１３およびＤＣ／ＤＣ制御回路１１５を制御する。
【００５３】
起動ボタン１０１は、ノートＰＣ１０の筐体に物理的に一体になるように取り付けられている。起動ボタン１０１はスイッチ１０３を経由して起動信号ライン１０７でＤＣ／ＤＣ制御回路１１５に接続されている。Ｆｎキー４５ａは、キーボード／マウス４３の一部を構成しスイッチ１０５を経由してＥＣ２９に接続されている。
【００５４】
スイッチ１０３、１０５は、Ｎチャネル型のＭＯＳ＿ＦＥＴである。スイッチ１０３、１０５のゲートは、スイッチ制御ライン１０９でＰＢ制御回路１１３に接続されている。スイッチ制御ライン１０９はプルダウン抵抗でグランドに接続されており、スイッチ制御ライン１０９に電圧が印加されないときはスイッチ１０３、１０５を確実にオフにする。指紋認証装置４１は、起動信号ライン１０７を経由してパワー・コントローラ３１のＤＣ／ＤＣ制御回路１１５に接続されている。
【００５５】
ＶＣＣ１系統に電力が供給されており、スイッチ１０３がオンのときにユーザが起動ボタン１０１を押下すると、起動信号ライン１０７を通じて送られた信号によりパワー・コントローラ３１からサウス・ブリッジ２１に起動イベントが送られ、サウス・ブリッジ２１からＤＣ／ＤＣ制御回路１１５に起動信号が送られる。起動信号を受け取ったＤＣ／ＤＣ制御回路１１５は、ノートＰＣ１０をパワー・オン状態に遷移させるために、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の動作を制御する。起動ボタン１０１の押下では、コールド・ブートもウォーム・ブートも可能である。
【００５６】
また、スイッチ１０５がオンのときユーザがＦｎキー４５ａを押下すると、起動信号ライン１１１を通じて送られた信号によりＥＣ２９からサウス・ブリッジ２１に起動イベントが送られ、サウス・ブリッジ２１からＤＣ／ＤＣ制御回路１１５に起動信号が送られる。スイッチ１０５がオンのときにＦｎキー４５ａを押下するとサスペンド状態（Ｓ３）からのウォーム・ブートが可能である。ウォーム・ブートが行われる場合も、ＰＯＳＴコード１３５の一部が実行されるので、ＰＯＡ起動をするときはＦｎキー４５ａも無効にすることでよりセキュリティを強化することができる。
【００５７】
ＰＯＡ起動を行うためには、ＨＤＤ２３に格納されたユーザ・データのセキュリティが確実な場合を除いて指紋認証装置４１がノートＰＣ１０に電源を投入する唯一のデバイスである必要がある。したがってＰＯＡ起動回路１００では、一旦ＰＯＡ起動フラグ１５１が設定されるとスイッチ１０３、１０５をオフにして、起動ボタン１０１とＦｎキー４５ａを無効にする。そして、ノートＰＣ１０は指紋認証装置４１だけで電源が投入できるようになる。指紋認証装置４１は、指紋認証が成功すると起動信号ライン１０７に擬似起動信号を送る。ＤＣ／ＤＣ制御回路１１５は、擬似起動信号を起動ボタン１０１が生成した起動信号と同等に扱ってＤＣ／ＤＣコンバータ３３の動作を制御する。
【００５８】
なお、図１〜図５は本実施の形態を説明するために、本実施の形態に関連する主要なハードウエアの構成および接続関係を簡略化して記載したに過ぎないものである。ここまでの説明で言及した以外にも、ノートＰＣ１０を構成するには多くのデバイスが使われる。しかしそれらは当業者には周知であるので、ここでは詳しく言及しない。複数のブロックを１個の集積回路もしくは装置としたり、逆に１個のブロックを複数の集積回路もしくは装置に分割して構成したりすることも、当業者が任意に選択することができる範囲においては本発明の範囲に含まれる。
【００５９】
また、各々のデバイスの間を接続するバスおよびインターフェースなどの種類は特に本発明を限定するものではなく、それら以外の接続であっても当業者が任意に選択することができる範囲においては本発明の範囲に含まれる。さらに図６の、起動ボタン１０１とＦｎキー４５ａのスイッチ操作を有効または無効に切り換える回路は一例であり、たとえば、ＥＣ２９だけで構成したりＥＣ２９とパワー・コントローラ３１との機能分担を変えた構成にしたりすることも当業者が任意に選択することができる範囲においては本発明の範囲に含まれる。
【００６０】
［ＰＯＡ起動の方法］
つぎに図７、図８のフローチャートを参照して、ノートＰＣ１０がＰＯＡ起動するときの動作手順を説明する。図７は電源がリセットされたときのＰＯＡ起動の手順を示し、図８は電源がリセットされたあとの通常の動作におけるＰＯＡ起動の手順を示している。ＰＯＡ起動は、図６のＰＯＡ起動回路１００とＢＩＯＳコードにより行われる。図７のブロック２０１では、ノートＰＣ１０をユーザが初めて使用することを想定しており、電池パック３５は装着されずかつＡＣ／ＤＣアダプタ３９も接続されていない状態である。
【００６１】
したがって、ノートＰＣ１０はメカニカル・オフ状態（Ｇ３）に遷移している。メカニカル・オフ状態ではＶＣＣ１系統の電源は停止しており、ＰＢ制御回路１１３はスイッチ制御ライン１０９に電圧を印加しないためスイッチ１０３、１０５はオフになっている。ブロック２０３では、ノートＰＣ１０に電池パック３５またはＡＣ／ＤＣアダプタ３９のいずれかから電力が供給され電源がリセットされる。ブロック２０５でステート・レジスタ１１７はリセットされてメカニカル・オフ状態を示している。なお、図８のブロック３１９またはブロック３３５においては、サウス・ブリッジ２１がＥＣ２９を通じてステート・レジスタ１１７をハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）に設定する。
【００６２】
ブロック２０７では、ＶＣＣ１系統に電力が供給されるとＤＣ／ＤＣ制御回路１１５は、ＶＣＣ２系統からＶＣＣ４系統まで自動的に電力を供給してノートＰＣ１０をパワー・オン状態に遷移させる。パワー・オン状態に遷移すると、最初に必ずＢＩＯＳ＿ＲＯＭ２７に格納されたＣＲＴＭコード１３０がＣＰＵ１１で実行されＢＩＯＳのブート処理が開始される。ＰＯＡ起動コード１３１はブート処理の中で、ＥＣ２９を通じてＰＢ制御回路１１３およびＤＣ／ＤＣ制御回路１１５の動作を制御したり、ステート・レジスタ１１７の内容を読み取ったりして以下の手順を実行する。ブロック２０９では、ＰＯＡ起動コード１３１は、ステート・レジスタ１１７がメカニカル・オフ状態を示すか否かを判断する。
【００６３】
ＰＯＡ起動コード１３１は、ステート・レジスタ１１７がメカニカル・オフ状態を示すと判断したときはブロック２１３に移行し、ハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）を示すと判断したときは図８のブロック３１５またはブロック３３３に移行する。ブロック２１３では、ＰＯＳＴコード１３５が取得したＨＤＤ２３の識別子を、ＰＯＡ起動コード１３１が、ＮＶＲＡＭ４３に格納されたＨＤＤ識別子１５３と比較して登録されていたＨＤＤ２３がノートＰＣ１０に取り付けられているか否かを判断する。
【００６４】
ここでのＨＤＤ２３の意義は保護対象となるユーザ・データが格納されている記憶装置にあり、ユーザ・データをＯＳやアプリケーション・プログラムとは異なる第２の記憶装置に記憶する場合は第２の記憶装置が接続されているか否かを判断する。ＨＤＤが取り付けられていると判断した場合はブロック２１５に移行し、ＨＤＤが取り付けられていないか登録されていないＨＤＤが取り付けられていると判断した場合はブロック２５１に移行する。
【００６５】
ブロック２１５では、ＰＯＡ起動コード１３１がＮＶＲＡＭ４３を参照してＰＯＡ起動フラグ１５１が設定されているか否かを判断する。図８のブロック３１９またはブロック３３５からブロック２１５に移行してきた場合は、ブロック２２５でＮＶＲＡＭ４３にＰＯＡ起動フラグ１５１が設定されている可能性がある。ＰＯＡ起動フラグ１５１が設定されている場合はブロック２１７に移行し、設定されていない場合はブロック２２１に移行する。
【００６６】
ブロック２１７では、ＰＯＡ起動コード１３１は、ＥＣ２９を通じてＰＢ制御回路１１３に何ら指示をせず、スイッチ１０３、１０５をオフに維持し起動ボタン１０１およびＦｎキー４５ａのスイッチ操作は無効状態を維持する。ブロック２２０では、ＰＯＡ起動コード１３１はユーザの操作を介在させないで自動的に、ノートＰＣ１０をハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）に遷移させる。
【００６７】
図８のブロック３１９またはブロック３３５からブロック２１５に移行してきた場合は、ブロック２１９でＮＶＲＡＭ４３にスーパーバイザ・パスワード１５７が設定されている可能性がある。ブロック２２１では、スーパーバイザ・パスワード１５７が設定されている場合には、パスワード認証コード１４１はＬＣＤ１９にスーパーバイザ・パスワード１５７の入力画面を表示する。ブロック２２３で、ユーザがＮＶＲＡＭ４３に登録されたスーパーバイザ・パスワード１５７と同じ文字列を入力した場合は、ＰＯＡ起動コード１３１はブロック２２５でＬＣＤ１９にＰＯＡ起動フラグ１５１の設定画面を表示する。なお、このときＬＣＤ１９にノートＰＣ１０を使用するユーザの照合指紋データを登録する画面を表示して指紋認証装置４１に対する登録を求める。ブロック２２１でスーパーバイザ・パスワードが設定されていない場合は、ブロック２１９に移行し、続いてブロック２２０に移行する。
【００６８】
ブロック２１９では、パスワード認証コード１４１はＬＣＤ１９にスーパーバイザ・パスワード１５７、パワー・オン・パスワード１５５およびＨＤＤパスワードの設定画面を表示する。ブロック２１９でＢＩＯＳパスワードを入力するかどうかはユーザの自由であるが、ＰＯＡ起動ができない事情が発生したときのために、スーパーバイザ・パスワード１５７を設定しておくことが望ましい。ＨＤＤ２３がノートＰＣ１０に装着されている限りは、指紋認証装置４１の認証が成功しない限り第３者はＨＤＤ２３にアクセスできないのでユーザ・データは安全であるが、ＨＤＤ２３がノートＰＣ１０から取り外されたときの安全のためにはＨＤＤパスワードも設定しておくことが望ましい。ユーザがＨＤＤパスワードを入力するとパスワード認証コード１４１はそれをＨＤＤ２３のセキュアな記憶領域に書き込む。
【００６９】
なおブロック２２３で、ユーザが正しいスーパーバイザ・パスワード１５７を入力しない場合はブロック２２０に移行する。その後はブロック２０３で電源をリセットするしかノートＰＣ１０に電源を投入することはできない。ブロック２２５でユーザがＰＯＡ起動フラグ１５１を設定した場合はブロック２１７に移行し設定しない場合はブロック２２７に移行する。ブロック２２７では、ＰＯＡ起動コード１３１はＥＣ２９を通じてＰＢ制御回路１１３にスイッチ制御ライン１０９に電圧を印加するように指示する。その結果スイッチ１０３、１０５はオンになり起動ボタン１０１とＦｎキー４５のスイッチ操作は有効になってブロック２２０に移行する。
【００７０】
ブロック２５１では、パスワード認証コード１４１はＮＶＲＡＭ４３を参照してスーパーバイザ・パスワード１５７が設定されていると判断した場合に、ＬＣＤ１９にスーパーバイザ・パスワード１５７の入力画面を表示してブロック２５３に移行する。ブロック２２１でパスワード認証コード１４１がスーパーバイザ・パスワード１５７は設定されていないと判断した場合は、ブロック２１９に移行する。ブロック２１９でスーパーバイザ・パスワード１５７を設定しない限りブロック２５５に移行することはないので、メカニカル・オフ状態から自動的に電源を投入して起動ボタン１０１のスイッチ操作を有効にすることはできない。
【００７１】
ブロック２５３で、ユーザがＮＶＲＡＭ４３に登録されたスーパーバイザ・パスワード１５７と同じ文字列を入力した場合は、ＰＯＡ起動コード１３１はブロック２５５でＮＶＲＡＭ４３のＰＯＡ起動フラグ１５１を解除してブロック２５７に移行する。ブロック２５７ではＰＯＡ起動コード１３１は、ＥＣ２９を通じてＰＢ制御回路１１３を制御してスイッチ１０３、１０５をオンにし、ブロック２２０に移行する。その結果、起動ボタン１０１とＦｎキー４３ａのスイッチ操作は有効になる。ブロック２５３でユーザが正しいスーパーバイザ・パスワード１５７を入力しない場合は、工場に持ち込まない限りユーザはノートＰＣ１０の電源を投入することはできない。
【００７２】
つづいて、図８を参照してハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）に遷移しているノートＰＣ１０を起動するときの手順を説明する。ブロック３０１には、必ずブロック２２１を経由してから移行する。したがって、起動ボタン１０１のスイッチ操作はＰＯＡ起動フラグ１５１が設定されると無効になり、解除されると有効になる。
【００７３】
ブロック３０３は、ノートＰＣ１０が起動していない状態で指紋認証装置３０３が存在する場合と存在しない場合で手順が分かれることを示している。指紋認証装置４１は、通常はノートＰＣ１０の筐体に組み込まれているため分離することはないが、何らかの不正な行為により取り外されることがある。また、正常に認証動作をしない場合も指紋認証装置４１が存在しない場合に相当する。指紋認証装置４１が存在しない場合は、ブロック３０５に移行し存在する場合はブロック３３１に移行する。
【００７４】
ブロック３３１では、ユーザは指紋センサ４２に指をスワイプする。指紋認証装置４１はユーザを認証すると、ＤＣ／ＤＣ制御回路１１５に擬似起動信号を送る。なお、このとき起動ボタン１０１のスイッチ操作は有効であっても無効であってもよい。ブロック２５７を経由して起動ボタン１０１のスイッチ操作が有効な場合はＨＤＤ２３が取り付けられていないので電源投入に実質的な意味はない。ブロック２２７を経由して起動ボタン１０１のスイッチ操作が有効な場合は、ユーザの意思によりＰＯＡ起動フラグ１５１を解除している場合であるため、起動ボタン１０１の押下による電源の投入を許可してもセキュリティ上の問題はない。
【００７５】
ブロック３３３では、パスワード認証コード１４１はブロック２１９でパワー・オン・パスワード１５５およびＨＤＤパスワードが設定されていてもそれらのパスワードを要求しないでパワー・オン認証を終了する。ＢＩＯＳによるブート処理とＯＳによるブート処理が完了してコンピュータが完全に起動し、その後作業が終了するとブロック３３５で電源はハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）に遷移する。このときサウス・ブリッジ２１はＥＣ２９を通じてステート・レジスタ１１７に遷移後のパワー・ステートを記憶する。
【００７６】
さらには、電池パック３５とＡＣ／ＤＣアダプタ３９が外されてメカニカル・オフ状態（Ｇ３）に遷移する場合もある。その後はブロック２０３に移行して電源をリセットしてから自動的に電源を投入するか、ブロック２０９に移行してハイバネーション状態（Ｓ４）またはソフト・オフ状態（Ｓ５）からブロック３３１に戻って電源を投入することができる。
【００７７】
ブロック３０５は、起動ボタン１０１のスイッチ操作が有効または無効のいずれの状態であるかを示している。ユーザは起動ボタン１０１のスイッチ操作が有効の場合はブロック３１１に移行し無効の場合はブロック３０７に移行して操作をする。起動ボタン１０１のスイッチ操作が有効になっているのは図７のブロック２５７、２２７を経由した場合で、無効になっているのはブロック２１７を経由した場合である。起動ボタン１０１のスイッチ操作が有効か無効かは、ユーザが起動ボタン１０１を押下して確認することができる。
【００７８】
起動ボタン１０１のスイッチ操作が無効の場合は、ブロック３０７でユーザはＨＤＤ２３がノートＰＣ１０に取り付けられているか否かを判断する。ＨＤＤ２３がノートＰＣ１０に取り付けられている場合はブロック３０９に移行するためノートＰＣ１０を起動する方法はない。すなわち、図７のブロック２０３で電源をリセットしてもブロック２１３、２１５、２１７を経由してブロック３０７に戻る。これに対してＨＤＤ２３が取り外されている場合は、図７のブロック２０３から電源をリセットして電源を投入することによりブロック２５７で起動ボタン１０１のスイッチ操作を有効にして電源を投入することができる。
【００７９】
ブロック３１１では、ブロック２５７を経由している場合にノートＰＣ１０に新しいＨＤＤを取り付けることができる。ブロック３１３では、ユーザは起動ボタン１０１を押下して電源を投入する。ＰＯＳＴコード１３５は、ノートＰＣ１０に取り付けられた新しいＨＤＤを認識すると、ＮＶＲＡＭ４３にＨＤＤ識別子１５３を登録する。さらにパスワード認証コード１４１は、ＬＣＤ１９にＨＤＤパスワードの入力画面を表示してユーザに登録を促すが登録するかどうかはユーザの自由である。その後はブロック３１７でブートが完全に完了し、ブロック３１９でパワー・オフ状態に移行する。その後はブロック３３５と同じ手順でステート・レジスタ１１７が設定されて電源を投入することができる。
【００８０】
つぎに、ノートＰＣ１０のＰＯＡ起動によるセキュリティの特徴について説明する。ノートＰＣ１０は、工場から出荷された時点では起動ボタン１０１は必ず無効になっている（ブロック２０３）。最初にユーザが電池パック３５の装着およびＡＣ／ＤＣアダプタの接続またはいずれか一方により電源を投入すると、自動的に起動し図７に示した手順を終了すると必ずハイバネーション状態またはソフト・オフ状態に遷移する。ハイバネーション状態またはソフト・オフ状態に至るまでの間に、ユーザはＰＯＡ起動フラグの設定をすることでＰＯＡ起動を有効にすることができる（ブロック２２５）。
【００８１】
ノートＰＣ１０の通常の使い方では、ハイバネーション状態またはソフト・オフ状態とパワー・オン状態の間でパワー・ステートが遷移する。一旦ＰＯＡ起動フラグ１５１を設定すると起動ボタン１０１のスイッチ操作は無効になり、通常の使い方では指紋センサでしか起動できなくなる（ブロック３３１）。したがって、指紋センサに登録された真正なユーザしか電源の投入ができなくなり、第３者はＢＩＯＳ段階のブート処理を開始させてＢＩＯＳパスワードの入力状態にまで到達しソフトウエア的な攻撃をすることができなくなるためセキュリティが強化される。
【００８２】
このとき、ノートＰＣ１０ではパワー・オン・パスワードが設定されていてもユーザにその入力を要求しないでパワー・オン認証が行われたとみなしてＢＩＯＳによるブート処理を完了する。パワー・オン・パスワードを入力しないでも指紋認証装置４１により電源を投入したのが真正なユーザであることが認証されているので、セキュリティ・レベルが低下することはなく、ユーザがパスワードを記憶する負担もなくなる。
【００８３】
また、ハイバネーション状態またはソフト・オフ状態に至るまでの間に、ユーザがＰＯＡ起動フラグの設定をしない場合は従来と同じように起動ボタン１０１のスイッチ操作は有効になる（ブロック２２７）。この場合は、ＢＩＯＳパスワードの安全性は従来と同等であるが、ユーザは指紋認証装置４１または起動ボタン１０１のいずれかで電源を投入することができるので利便性が向上する。
【００８４】
電源をリセットする場合は必ず図７の手順を経ることでセキュリティを強化するか否かをユーザの意思により決定してＰＯＡ起動フラグ１５１を設定することができる。ここでＰＯＡ起動フラグ１５１を設定したあとに、ノートＰＣ１０を他のユーザが使用したい場合がある。このときＰＯＡ起動フラグ１５１を解除するにはノートＰＣ１０に電源を投入する必要がある。しかし、電源の投入により指紋認証装置４１を唯一の電源投入手段にすることで強化したセキュリティ・レベルが低下しないようにする必要がある。
【００８５】
本実施の形態では、メカニカル・オフ状態から電源を投入したときにＨＤＤ２３が取り付けられていない場合は、スーパーバイザ・パスワードの入力によりＰＯＡ起動フラグ１５１を解除して起動ボタン１０１のスイッチ操作を有効にすることができる（ブロック２５７）。ＨＤＤ２３には、保護する対象となるユーザ・データが格納されており、ＨＤＤ２３が取り付けられていない場合はそこにアクセスされる可能性はないので、電源の投入を許可しても強化したセキュリティ・レベルを維持することができる。
【００８６】
ＰＯＡ起動フラグ１５１が設定されたあとに指紋認証装置４１が故障したり取り外されたりする場合でもノートＰＣ１０は使用できる必要があるが、同様にメカニカル・オフ状態から電源を投入したときにＨＤＤ２３が取り付けられていないときは起動フラグ１５１を解除する（ブロック２５５、３０７）。なお、ノートＰＣ１０から取り外されたＨＤＤ２９が他のコンピュータに取り付けられてユーザ・データが盗聴される危険性はあるが、ＨＤＤ２９にはＨＤＤパスワード以外にも一旦登録したコンピュータ以外のコンピュータからのアクセスを禁止するさまざまな技術が導入されている。本発明におけるＰＯＡ起動は指紋認証装置４１に代えて掌形、網膜、虹彩、音声または静脈などの他の生体情報を用いた生体認証装置を利用して行うことができる。
【００８７】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【符号の説明】
【００８８】
２７…ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ
３１…パワー・コントローラ
４３…セキュアＮＶＲＡＭ
１００…ＰＯＡ起動回路
１０１…起動ボタン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータが電源を制御する方法であって、
メカニカル・オフ状態の前記コンピュータに電力源が接続されたときに自動的にパワー・オン状態に遷移するステップと、
自動的にパワー・オン状態に遷移したときに前記コンピュータが起動ボタンのスイッチ操作を無効にするステップと、
前記スイッチ操作を無効にした状態で前記コンピュータがソフト・オフ状態に遷移するステップと、
前記ソフト・オフ状態に遷移している間に生体認証装置が認証を行うステップと、
前記生体認証装置による認証が成功したことに応答して前記ソフト・オフ状態から前記パワー・オン状態に遷移するステップと
を有する方法。
【請求項２】
前記ソフト・オフ状態から前記パワー・オン状態に遷移したあとのブート処理を、ＢＩＯＳパスワードの入力を要求しないで完了させるための機能をＢＩＯＳが前記コンピュータに実現させるステップを有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記起動ボタンのスイッチ操作を無効にするステップが、前記起動ボタンのスイッチ操作を有効または無効にする起動フラグの設定画面を表示するための機能をＢＩＯＳが前記コンピュータに実現させるステップを含む請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記起動フラグの設定画面は、前記起動フラグが設定されていないときに限り表示される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記メカニカル・オフ状態から前記パワー・オン状態に遷移したあとに、前記起動フラグが設定されているときに前記起動ボタンのスイッチ操作を無効にし、前記起動フラグが解除されているときに前記起動ボタンのスイッチ操作を有効にしてから自動的に前記ソフト・オフ状態に遷移するための機能をＢＩＯＳが前記コンピュータに実現させるステップを有する請求項３または請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ユーザ・データを格納する記憶装置が接続されているか否かを判断する機能をＢＩＯＳが前記コンピュータに実現させるステップと、
前記記憶装置が接続されていない状態で前記メカニカル・オフ状態から自動的に前記パワー・オン状態に遷移したときに、前記起動フラグを解除して前記ソフト・オフ状態に遷移する機能をＢＩＯＳが前記コンピュータに実現させるステップと
を有する請求項３から請求項５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記生体認証装置による認証ができない状態で前記メカニカル・オフ状態から自動的に前記パワー・オン状態に遷移したときに、前記起動フラグを解除して前記ソフト・オフ状態に遷移する機能をＢＩＯＳが前記コンピュータに実現させるステップを有する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ソフト・オフ状態がハイバネーション状態を含む請求項１から請求項７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
ソフト・オフ状態からパワー・オン状態に遷移することが可能なコンピュータであって、
前記コンピュータの電力を制御するパワー・コントローラと、
スイッチ操作により前記パワー・コントローラに起動信号を送って前記ソフト・オフ状態から前記パワー・オン状態に遷移させる起動ボタンと、
前記起動ボタンが生成した起動信号を有効または無効に制御するスイッチ制御回路と、
前記スイッチ制御回路が前記起動信号を無効にしている間に前記パワー・コントローラに擬似起動信号を送って前記ソフト・オフ状態から前記パワー・オン状態に遷移させる生体認証装置と
を有するコンピュータ。
【請求項１０】
前記起動ボタンのスイッチ操作を無効にするように設定された起動フラグを記憶する記憶装置を有し、
前記パワー・コントローラはメカニカル・オフ状態で電力源が接続されたときに自動的に前記コンピュータに電力を供給するように構成され、自動的に電力が供給された前記コンピュータは前記起動フラグが解除されているときに前記起動フラグを設定する画面を表示してからパワー・オフ状態に遷移する請求項９に記載のコンピュータ。
【請求項１１】
前記メカニカル・オフ状態で自動的に電力が供給された前記コンピュータは前記起動フラグが設定されているときに、前記起動信号を無効にしてから前記パワー・オフ状態に遷移する請求項１０に記載のコンピュータ。
【請求項１２】
前記メカニカル・オフ状態で自動的に電力が供給された前記コンピュータは前記起動フラグが解除されているときに、前記起動信号を有効にしてから前記パワー・オフ状態に遷移する請求項１０または請求項１１に記載のコンピュータ。
【請求項１３】
前記メカニカル・オフ状態で自動的に電力が供給されたとき、ユーザ・データを記憶した記憶装置が前記コンピュータに取り付けられていないときに前記起動フラグが解除される請求項１０から請求項１２のいずれかに記載のコンピュータ。
【請求項１４】
前記スイッチ制御回路が前記起動信号を無効にするための機能をＢＩＯＳのブート処理において行う請求項９から請求項１３のいずれかに記載のコンピュータ。
【請求項１５】
コンピュータの電源投入システムであって、
プロセッサと、
スイッチ操作により起動信号を生成して前記プロセッサに電力を供給する操作手段と、
前記スイッチ操作を有効または無効に設定するスイッチ制御手段と、
前記スイッチ操作が無効に設定された状態で擬似起動信号を生成して前記プロセッサに電力を供給することができる生体認証手段と
を有する電源投入システム。
【請求項１６】
メカニカル・オフ状態で電源が接続されたときに自動的に前記プロセッサに電力を供給し、前記スイッチ制御手段が前記スイッチ操作を有効または無効に設定した状態で前記プロセッサへの電力を停止する請求項１５に記載の電源投入システム。
【請求項１７】
メカニカル・オフ状態で電源が接続されたときに自動的に前記プロセッサに電力を供給し、ユーザ・データを記憶する記憶手段が前記コンピュータに接続されていないときに前記スイッチ制御手段が前記スイッチ操作を有効に設定してから前記プロセッサへの電力を停止する請求項１５または請求項１６に記載の電源投入システム。
【請求項１８】
メカニカル・オフ状態で電源が接続されたときに自動的に前記プロセッサに電力を供給し、前記生体認証手段が前記擬似起動信号を生成できないときに前記スイッチ制御手段が前記スイッチ操作を有効に設定してから前記プロセッサへの電力を停止する請求項１７に記載の電源投入システム。
【請求項１】
コンピュータが電源を制御する方法であって、
メカニカル・オフ状態の前記コンピュータに電力源が接続されたときに自動的にパワー・オン状態に遷移するステップと、
自動的にパワー・オン状態に遷移したときに前記コンピュータが起動ボタンのスイッチ操作を無効にするステップと、
前記スイッチ操作を無効にした状態で前記コンピュータがソフト・オフ状態に遷移するステップと、
前記ソフト・オフ状態に遷移している間に生体認証装置が認証を行うステップと、
前記生体認証装置による認証が成功したことに応答して前記ソフト・オフ状態から前記パワー・オン状態に遷移するステップと
を有する方法。
【請求項２】
前記ソフト・オフ状態から前記パワー・オン状態に遷移したあとのブート処理を、ＢＩＯＳパスワードの入力を要求しないで完了させるための機能をＢＩＯＳが前記コンピュータに実現させるステップを有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記起動ボタンのスイッチ操作を無効にするステップが、前記起動ボタンのスイッチ操作を有効または無効にする起動フラグの設定画面を表示するための機能をＢＩＯＳが前記コンピュータに実現させるステップを含む請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記起動フラグの設定画面は、前記起動フラグが設定されていないときに限り表示される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記メカニカル・オフ状態から前記パワー・オン状態に遷移したあとに、前記起動フラグが設定されているときに前記起動ボタンのスイッチ操作を無効にし、前記起動フラグが解除されているときに前記起動ボタンのスイッチ操作を有効にしてから自動的に前記ソフト・オフ状態に遷移するための機能をＢＩＯＳが前記コンピュータに実現させるステップを有する請求項３または請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ユーザ・データを格納する記憶装置が接続されているか否かを判断する機能をＢＩＯＳが前記コンピュータに実現させるステップと、
前記記憶装置が接続されていない状態で前記メカニカル・オフ状態から自動的に前記パワー・オン状態に遷移したときに、前記起動フラグを解除して前記ソフト・オフ状態に遷移する機能をＢＩＯＳが前記コンピュータに実現させるステップと
を有する請求項３から請求項５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記生体認証装置による認証ができない状態で前記メカニカル・オフ状態から自動的に前記パワー・オン状態に遷移したときに、前記起動フラグを解除して前記ソフト・オフ状態に遷移する機能をＢＩＯＳが前記コンピュータに実現させるステップを有する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ソフト・オフ状態がハイバネーション状態を含む請求項１から請求項７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
ソフト・オフ状態からパワー・オン状態に遷移することが可能なコンピュータであって、
前記コンピュータの電力を制御するパワー・コントローラと、
スイッチ操作により前記パワー・コントローラに起動信号を送って前記ソフト・オフ状態から前記パワー・オン状態に遷移させる起動ボタンと、
前記起動ボタンが生成した起動信号を有効または無効に制御するスイッチ制御回路と、
前記スイッチ制御回路が前記起動信号を無効にしている間に前記パワー・コントローラに擬似起動信号を送って前記ソフト・オフ状態から前記パワー・オン状態に遷移させる生体認証装置と
を有するコンピュータ。
【請求項１０】
前記起動ボタンのスイッチ操作を無効にするように設定された起動フラグを記憶する記憶装置を有し、
前記パワー・コントローラはメカニカル・オフ状態で電力源が接続されたときに自動的に前記コンピュータに電力を供給するように構成され、自動的に電力が供給された前記コンピュータは前記起動フラグが解除されているときに前記起動フラグを設定する画面を表示してからパワー・オフ状態に遷移する請求項９に記載のコンピュータ。
【請求項１１】
前記メカニカル・オフ状態で自動的に電力が供給された前記コンピュータは前記起動フラグが設定されているときに、前記起動信号を無効にしてから前記パワー・オフ状態に遷移する請求項１０に記載のコンピュータ。
【請求項１２】
前記メカニカル・オフ状態で自動的に電力が供給された前記コンピュータは前記起動フラグが解除されているときに、前記起動信号を有効にしてから前記パワー・オフ状態に遷移する請求項１０または請求項１１に記載のコンピュータ。
【請求項１３】
前記メカニカル・オフ状態で自動的に電力が供給されたとき、ユーザ・データを記憶した記憶装置が前記コンピュータに取り付けられていないときに前記起動フラグが解除される請求項１０から請求項１２のいずれかに記載のコンピュータ。
【請求項１４】
前記スイッチ制御回路が前記起動信号を無効にするための機能をＢＩＯＳのブート処理において行う請求項９から請求項１３のいずれかに記載のコンピュータ。
【請求項１５】
コンピュータの電源投入システムであって、
プロセッサと、
スイッチ操作により起動信号を生成して前記プロセッサに電力を供給する操作手段と、
前記スイッチ操作を有効または無効に設定するスイッチ制御手段と、
前記スイッチ操作が無効に設定された状態で擬似起動信号を生成して前記プロセッサに電力を供給することができる生体認証手段と
を有する電源投入システム。
【請求項１６】
メカニカル・オフ状態で電源が接続されたときに自動的に前記プロセッサに電力を供給し、前記スイッチ制御手段が前記スイッチ操作を有効または無効に設定した状態で前記プロセッサへの電力を停止する請求項１５に記載の電源投入システム。
【請求項１７】
メカニカル・オフ状態で電源が接続されたときに自動的に前記プロセッサに電力を供給し、ユーザ・データを記憶する記憶手段が前記コンピュータに接続されていないときに前記スイッチ制御手段が前記スイッチ操作を有効に設定してから前記プロセッサへの電力を停止する請求項１５または請求項１６に記載の電源投入システム。
【請求項１８】
メカニカル・オフ状態で電源が接続されたときに自動的に前記プロセッサに電力を供給し、前記生体認証手段が前記擬似起動信号を生成できないときに前記スイッチ制御手段が前記スイッチ操作を有効に設定してから前記プロセッサへの電力を停止する請求項１７に記載の電源投入システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１３３５０６（Ｐ２０１２−１３３５０６Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８４０１９（Ｐ２０１０−２８４０１９）
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（５０５２０５７３１）レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド (292)
【復代理人】
【識別番号】１００１０６６９９
【弁理士】
【氏名又は名称】渡部 弘道
【復代理人】
【識別番号】１０００７７５８４
【弁理士】
【氏名又は名称】守谷 一雄
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（５０５２０５７３１）レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド (292)
【復代理人】
【識別番号】１００１０６６９９
【弁理士】
【氏名又は名称】渡部 弘道
【復代理人】
【識別番号】１０００７７５８４
【弁理士】
【氏名又は名称】守谷 一雄
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]