データ処理システム
【課題】スレーブ機器の認証処理に必要なハードウエアやソフトウエアの追加を最小限にし、スレーブ機器の認証処理のための回路による消費電力を少なくする。
【解決手段】本発明のデータ処理システム（１）は、ホストプロセッサ（２）と、周辺入出力コントローラ（４）と、特定のセキュリティ機能を実現するトラステッドプラットホームモジュール（５＿１）とを有する。トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバス（６）を介して周辺入出力コントローラに接続される。周辺入出力コントローラに周辺機器（２０）が接続されると、トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバスと周辺入出力コントローラを介して周辺機器の間で入出力する情報に基づいて周辺機器の認証処理を行う。これにより、ホストプロセッサとトラステッドプラットホームモジュールを接続するバスの駆動を要しない。
【解決手段】本発明のデータ処理システム（１）は、ホストプロセッサ（２）と、周辺入出力コントローラ（４）と、特定のセキュリティ機能を実現するトラステッドプラットホームモジュール（５＿１）とを有する。トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバス（６）を介して周辺入出力コントローラに接続される。周辺入出力コントローラに周辺機器（２０）が接続されると、トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバスと周辺入出力コントローラを介して周辺機器の間で入出力する情報に基づいて周辺機器の認証処理を行う。これにより、ホストプロセッサとトラステッドプラットホームモジュールを接続するバスの駆動を要しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスタ機器に着脱可能なスレーブ機器の認証に関し、例えば、ＰＣ（パーソナル・コンピュータ）や携帯電話によるバッテリーやリムーバブルストレージに対する認証、ＬＰ（レーザープリンタ）によるトナーカートリッジや感光体カートリッジに対する認証に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
マスタ機器に着脱可能なスレーブ機器の認証処理は、例えば、特許文献１に記載されている認証関数と呼ばれる秘密の関数を利用することにより行われる。具体的には、認証者はチャレンジデータを証明者に送信し、前記証明者は前記チャレンジデータを自己の保有する認証関数によってレスポンスデータに変換して前記認証者に返信する。そして、このレスポンスデータを受信した前記認証者も前記認証関数を共有しており、前記認証者は、送信した前記チャレンジデータを自己の保有する前記認証関数により変換し、その結果と受信したレスポンスデータとを比較する。それらが一致すれば、前記認証者は、正規の認証関数を持つものと認証する。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２４３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、スレーブ機器の認証処理について検討した。それによれば、前記認証処理を行うのに認証処理専用のマイクロコンピュータを前記マスタ機器と前記スレーブ機器に搭載したり、それぞれの機器に組み込まれた別のマイクロコンピュータに認証用プログラムを実行させたり、或いはそれらを組み合わせた場合には前記認証処理専用のマイクロコンピュータ又は認証処理用のソフトウエアを追加しなければならないことが明らかにされた。
【０００５】
一方、近年、ＰＣやＰＤＡ（パーソナル・ディジタル・アシスタント）等には、不正なバイオスの改竄やチップ自身の交換を防止するトラステッドプラットホームモジュールが搭載される場合が多く、本発明者は、前記トラステッドプラットホームモジュールを前記スレーブ機器の認証処理に用いることにより、認証用のハードウエア又はソフトウエアを削減できることを見出した。更に検討した結果、前記トラステッドプラットホームモジュールはホストプロセッサに接続されたシステムバスに結合しているため、前記トラステッドプラットホームモジュールを何らかの認証処理に利用するには、前記システムバスを駆動させなければならない点に着目すべきことが見出された。例えば、着脱可能なバッテリーとするスレーブ機器の認証処理に前記トラステッドプラットホームモジュールを用いる場合は、前記システムバスを駆動するために大きな消費電力を要することになる。
【０００６】
本発明の目的は、スレーブ機器の認証処理に必要なハードウエアやソフトウエアの追加を最小限にするデータ処理システムを提供することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、スレーブ機器の認証処理のための回路による消費電力を少なくするデータ処理システムを提供することにある。
【０００８】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１０】
すなわち、本発明のデータ処理システムは、ホストプロセッサと、周辺入出力コントローラと、特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュールとを有する。前記トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバスによって前記周辺入出力コントローラに接続される。前記周辺入出力コントローラに周辺機器が接続されると、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記ローカルバスと前記周辺入出力コントローラを介して前記周辺機器の間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う。これにより、前記ホストプロセッサと前記トラステッドプラットホームモジュールを接続するバスの駆動を要しない。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１２】
すなわち、スレーブ機器の認証処理システムに必要なハードウエアやソフトウエアの追加を最小限にすることができる。
【００１３】
また、スレーブ機器の認証処理システムのための回路による消費電力を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００１５】
〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係るデータ処理システム（１）は、ホストプロセッサ（２）と、前記ホストプロセッサにシステムバス（３＿１，３＿２）を介して接続される周辺入出力コントローラ（４）と、特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュール（５＿１）とを有する。前記トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバス（６）によって前記周辺入出力コントローラに接続される。前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器（２０）が前記周辺入出力コントローラに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記ローカルバスと前記周辺入出力コントローラを介して前記周辺機器の間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う。本来セキュリティ機能を有する前記トラステッドプラットホームモジュールが前記認証処理を行うことによって、認証のために必要な回路モジュールを新たに追加しなくて済む。また、前記トラステッドプラットホームモジュールと前記周辺入出力コントローラの２つの回路モジュールが接続された前記ローカルバスは、前記ホストプロセッサやその他の多くの回路モジュールが接続された前記システムバスを駆動させる消費電力よりも少ない消費電力で駆動可能となる。
【００１６】
一つの具体的な形態として、前記周辺入出力コントローラ又は前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記認証処理のために必要な情報にアクセスするバスマスタ機能を備える。これによって、前記システムバスに接続された前記バスマスタ機能を有する他の回路モジュールを駆動しなくても、前記トラステッドプラットホームモジュールと前記周辺機器との間で前記認証処理に必要な情報の遣り取りが可能となる。
【００１７】
別の具体的な形態として、前記周辺機器はデータ処理システムに着脱可能なバッテリーであって、前記周辺入出力コントローラはデータ処理システムの動作電源を制御する電源管理用コントローラである。
【００１８】
別の具体的な形態として、前記認証処理のために必要な前記電源管理用コントローラと前記トラステッドプラットホームモジュールの動作電源は、前記バッテリーから供給される。
【００１９】
別の具体的な形態として、前記認証処理による認証結果が異常のとき、前記電源管理用コントローラは、前記バッテリーから供給される電源を遮断する。これによって、非正規なバッテリーによる動作を最小限にすることができる。
【００２０】
別の具体的な形態として、前記認証処理のために必要な前記電源管理用コントローラと前記トラステッドプラットホームモジュールの動作電源は、前記バッテリーとは別の補助バッテリーから供給され、前記認証処理後に遮断される。従って、前記補助バッテリーによって前記動作電源が供給されるから、非正規の前記バッテリーから前記動作電源を供給しなくて済む。また、前記補助バッテリーから供給される前記動作電源は、前記認証処理にのみに用いられるから、前記補助バッテリーを長持させることができる。
【００２１】
別の具体的な形態として、前記トラステッドプラットホームモジュールは不揮発性メモリ（１２）を有し、前記認証処理による認証結果を前記不揮発性メモリに書き込む。従って、前記認証結果は前記不揮発性メモリに保持される。
【００２２】
〔２〕本発明の別の観点によるデータ処理システム（１＿１）は、ホストプロセッサ（２）と、前記ホストプロセッサにシステムバス（３＿１，３＿２）を介して接続され、特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュール（５＿２）とを有する。前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器（２０）が前記トラステッドプラットホームモジュールに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記周辺機器との間で情報の遣り取りをすることによって前記周辺機器の認証処理を行う。これにより、前記〔１〕のデータ処理システムに比べて、前記トラステッドプラットホームモジュールによる処理動作は増加するが、前記周辺入出力コントローラが無くても、前記周辺機器の認証処理を行うことができる。また、前記システムバスや前記ローカルバスを駆動させなくても、前記トラステッドプラットホームモジュールを駆動することによって前記認証処理を行うことができる。
【００２３】
〔３〕本発明の別の観点によるデータ処理システム（１＿２）は、ホストプロセッサ（２）と、前記ホストプロセッサにシステムバス（３＿１，３＿２）を介して接続される周辺入出力コントローラ（４）と、特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュール（５＿３）とを有する。前記トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバス（６）によって前記周辺入出力コントローラに接続される。前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器（２０）が前記トラステッドプラットホームモジュールに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記周辺機器との間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う。前記〔１〕のデータ処理システムに比べて前記トラステッドプラットホームモジュールによる処理動作は増えるが、前記周辺入出力コントローラが動作しなくても、前記トラステッドプラットホームモジュールと前記周辺機器との間で前記認証処理に必要な情報の遣り取りを行うことができる。
【００２４】
〔４〕本発明の別の観点によるデータ処理システム（１＿３）は、ホストプロセッサ（２）と、前記ホストプロセッサにシステムバス（３＿１，３＿２）を介して接続される周辺入出力コントローラ（４）と、特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュール（５＿４）とを有する。前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記システムバスに接続される。前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器（２０）が前記周辺入出力コントローラに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記システムバスと前記周辺入出力コントローラを介して前記周辺機器の間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う。前記〔１〕のデータ処理システムに比べ、前記ローカルバスが駆動する消費電力よりも大きい消費電力を供給して前記システムバスを駆動させる必要がある。
【００２５】
２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、発明を実施するための最良の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２６】
図１には、本発明に係るデータ処理システムを搭載する電子機器１０の回路図が例示される。前記電子機器１０は、例えば、ＰＣ或いは携帯端末、電子手帳等のＰＤＡであって、前記データ処理システムに該当する電子機器本体（ＭＳＴ）１と、前記電子機器本体１に着脱可能な周辺機器例えばバッテリー（ＳＬＶ）２０とから構成される。
【００２７】
前記電子機器本体１は、前記電子機器本体１の内部動作を制御するホストプロセッサ（ＨＭＰＵ）２を中心に、これに高速システムバス（ＳＢＵＳ）３＿１が接続され、当該高速システムバス３＿１にはブリッジ回路（ＢＲＧ）７を介して低速システムバス（ＳＢＵＳ）３＿２が結合される。前記高速システムバス３＿１には、特に図示はしないがホストプロセッサ２のワーク領域等に用いられるＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）及び前記ホストプロセッサ２のデータ処理負担を軽減するためのアクセラレータ等が接続される。前記低速システムバス３＿２には、周辺機器が接続される各種入出力コントローラが接続され、例えば図１では代表的にキーボードコントローラ（ＫＢＣ）４が示される。前記キーボードコントローラ４は図示を省略するキーボードに接続され、当該キーボードからの入力信号を所定のキーコードとして前記ホストプロセッサ２等に渡す制御を行なうためのマイクロコンピュータ(ＭＣＵ)１１を有する。
【００２８】
前記キーボードコントローラ４を構成する前記マイクロコンピュータ１１は、ここでは、その他に、電源管理用のデータ処理を行なう電源管理用コントローラとしての機能を兼ね備える。前記マイクロコンピュータ１１による電源管理制御は、前記バッテリー２０の着脱検出と、それに伴うシステム内部への電源供給に関する処理等とされる。特に前記電子機器本体１は装着された前記バッテリー２０が正規のバッテリーであるか否かを検証するバッテリー認証処理の機能を有する。図１に示されるバッテリー２０は、特に制限されないが、前記電子機器本体１への供給電力量の演算等を行って残存使用可能時間を取得したり、充電動作によって得られる充電状態の演算等を行うバッテリー用マイクロプロセッサ（ＢＭＰＵ）２１の他に、前記電子機器本体１側からのバッテリー認証処理に応答する処理に専用化された認証用マイクロプロセッサ（ＳＭＰＵ）２２を備える。ここでは、前記電子機器本体１とのインタフェースは前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１が行い、前記認証用マイクロプロセッサ２２は前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１に接続される。
【００２９】
前記電子機器本体１は、前記バッテリー２０に対する認証処理に、トラステッドプラットホームモジュール（ＴＰＭ）５＿１の機能を流用する。元々前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、業界団体ＴＣＧ（Ｔｒｕｓｔｅｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ）の仕様に準拠したセキュリティ処理機能を備えるマイクロコンピュータである。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、ＰＣ等のプラットホームの正当性即ち搭載されたＯＳやハードウエアの正当性の検証、外部からのアクセス等に対するインテグリティの観測、暗号鍵の保護、暗号化処理、復号処理、並びに乱数発生処理等のデータ処理機能を有する。通常、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に対する処理は前記ホストプロセッサ２等が指示し、その処理結果を前記ホストプロセッサ２等が受取り可能にされるから、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は前記システムバス３＿１，３＿２とインタフェース可能であることが必要である。ここでは、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は直接前記低速システムバス３＿２に接続されず、ローカルバス（ＬＢＵＳ）６によって前記キーボードコントローラ４に接続され、前記キーボードコントローラ４を介して前記低速システムバス３＿２にインタフェース可能にされる。この接続構成は、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１をバッテリー認証処理に流用することによって新たに採用された構成である。以下バッテリー認証処理のための構成について詳細に説明する。
【００３０】
前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１をバッテリー認証処理に流用するので、そのために別の認証用マイクロコンピュータを追加することを要しない。別の認証用マイクロコンピュータを用いる場合には、図１の前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１の接続位置に当該別の認証用マイクロコンピュータを接続し、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は前記低速システムバス３_２に接続されていればよい。図１に示されるように、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１を前記ローカルバス６から前記キーボードコントローラ４を介して前記バッテリー２０に接続する構成を採用すれば、バッテリー認証処理に際して前記低速システムバス３＿２を駆動することを要しない。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１をバッテリー認証処理に流用する場合に前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１が前記低速システムバス３＿２に接続されている場合には前記バッテリー認証処理に際して前記低速システムバス３＿２を駆動することが必要になる。
【００３１】
バッテリー認証処理におけるバスの駆動形態を説明する前に、その理解を容易化するために、バッテリー認証処理手順の一例を先に説明する。
【００３２】
前記キーボードコントローラ４は前記電子機器本体１に前記バッテリー２０が接続されたことを検出する。この検出に基づいてトラステッドプラットホームモジュール５＿１は、バッテリー認証処理を開始する。先ず、前記トラステッドプラットホームモジュールＴＰＭ５＿１は、前記バッテリー２０の認証処理に必要な乱数（以下、第１チャレンジコードと称する）を生成する。生成された第１チャレンジコードは前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に保持されると共に、キーボードコントローラ４及びバッテリー用マイクロプロセッサ２１を介して、認証用マイクロプロセッサ２２に伝達される。前記認証用マイクロプロセッサ２２は、受取った第１チャレンジコードを所定の鍵を用いて暗号化し、レスポンスコードを生成する。生成されたレスポンスコードは、前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１及び前記キーボードコントローラ４を介して前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に伝達される。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は受取った前記レスポンスコードを前記所定の鍵によって復号して第２チャレンジコードを生成する。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、保持した前記第１チャレンジコードと前記第２チャレンジコードとを比較する。或いは、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は保持されている第１チャレンジコードと前記所定の鍵で暗号化したコードが前記受取ったレスポンスコードに一致するかを判定する。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、比較結果が一致の場合には前記バッテリー２０を正規のものと判別し、不一致のときは前記バッテリー２０を非正規のものと判別する。これによって、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１によって、前記電子機器本体１に装着された前記バッテリー２０に対する正規性が判別される。
【００３３】
前記認証処理において、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１と前記認証用マイクロプロセッサ２２との間で前記チャレンジコードやレスポンスコード等の遣り取りを行うには、データ転送のためのバスマスタ機能を担う回路モジュールが必要である。前述の如く前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、前記ローカルバス６を介して前記キーボードコントローラ４に接続されるから、敢えて当該バスマスタ機能を前記ホストプロセッサ２に負担させることを要しない。かえって当該バスマスタ機能を前記ホストプロセッサ２に負担させることになれば前記システムバス３＿１，３＿２を駆動することが必要になってしまう。前記ホストプロセッサ２が前記バスマスタ機能を有する場合、多くの回路モジュールが接続された前記システムバス３＿１及び３＿２を駆動させなければならず、前記システムバス３＿１及び３＿２を駆動するための消費電力が多くなる。そこで、前記認証処理におけるデータ伝達経路に配置された前記キーボードコントローラ４又は前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に当該バスマスタ機能を担わせる。これにより、前記認証処理において、前記電子機器本体１側で動作されるべき回路モジュールは、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１及び前記キーボードコントローラ４だけとなる。前記バッテリー２０を動作電源とする前記電子機器本体１において、前記バッテリー認証処理に要する動作電源は前記バッテリー２０から供給されなければならない。このとき、それに要する電力消費量が少なければその動作が安定化し、前記バッテリー２０の電力消耗も最小限に抑えることができる。前記認証処理のための前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１への動作電源供給は、認証処理完了と共に遮断されればよい。その制御は電源管理の一環として前記キーボードコントローラ４が行えばよい。
【００３４】
前記キーボードコントローラ４が前記バスマスタ機能を有する場合の前記認証処理において、前記キーボードコントローラ４は前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１から前記第１チャレンジコードを読出し、当該第１チャレンジコードを前記認証用マイクロプロセッサ２２に書き込む。そして、前記キーボードコントローラ４は、前記認証用マイクロプロセッサ２２からレスポンスコードを読出し、当該レスポンスコードを前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に書き込む。一方、トラステッドプラットホームモジュール５＿１が前記バスマスタ機能を有する場合、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は前記第１チャレンジコードを前記認証用マイクロプロセッサ２２に書き込む。そして、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、前記認証用マイクロプロセッサ２２から前記レスポンスコードを読出す。データ転送において前記キーボードコントローラ４はスルー経路として利用される。何れにバスマスタ機能を持たせるかは、前記キーボードコントローラ４を構成するマイクロコンピュータに対するプログラムの修正と前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に対するプログラムの修正との何れの方がコストが低く、また、容易であるかを考慮して決定されればよい。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１にバッテリー認証処理機能を追加するのであるから、バスマスタ機能も併せて前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に負担させれば、改良すべき回路モジュールを前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１の一種類に集約することができる。
【００３５】
前記認証処理における前記所定の鍵は、トラステッドプラットホームモジュール５＿１と認証用マイクロプロセッサ２２との間で整合性を有すればよい。例えば、トラステッドプラットホーム５＿１及び認証用マイクロプロセッサ２２が夫々同じ鍵を個別に保持していても良く、或いは、前記第１チャレンジコード又は前記レスポンスコードと共に所定の鍵を付加して送受信するようにしても良い。その場合、鍵の原始的な生成は前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１が行うのが良い。また、複数の鍵が格納されたテーブルの中から互いに特定の鍵を指定しても良い。
【００３６】
前記バッテリー２０の認証処理において、トラステッドプラットホームモジュール５＿１によって生成される第１チャレンジコードは、トラステッドプラットホームモジュール５＿１に備えられている乱数発生装置によって生成される。また、前記レスポンスコードから第２チャレンジコードへの復号は、トラステッドプラットホームモジュール５＿１が有する前記復号機能によって行われる。従って、トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、元々、前記乱数発生装置や前記復号機能を有するから、前記認証処理に必要な乱数発生装置や復号機能を新たに追加しなくても前記認証処理を行うことができる。
【００３７】
前記バッテリー２０に対する前記認証処理の判定結果は、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１によって、それが保有する前記不揮発性メモリ（ＦＬＡＳＨ）１２に格納してもよい。これによって、前記ホストプロセッサ２は、システム起動に際して、或いはシステム起動後に、前記不揮発性メモリ１２をアクセスすることにより、前記バッテリー認証結果を参照することができる。例えばバッテリー認証結果が非正規の場合には、システム起動を中断し、或いは、システム起動後にあっては強制的に電源のシャットダウンを行なったりすることができる。シャットダウンは前記ホストプロセッサ２が前記マイクロコンピュータ１１に指示を与えて行えば良い。これにより、非正規のバッテリー２０による前記電子機器本体１の動作を阻むことができる。換言すれば、素性の分からない非正規バッテリーが定常的に利用されることによって不具合若しくは事故が発生する虞を未然に防止することができる。
【００３８】
図１では前記電子機器本体１と前記バッテリー２０とのインタフェースは前記キーボードコントローラ４と前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１とが行う。したがって、正規の前記バッテリー２０が搭載すべき前記認証用マイクロプロセッサ２２は、バッテリー認証処理に前記トラステッドプラットホームモジュール５_１を用いたか否かによって影響されない。要するに、比較的高価な前記認証用マイクロプロセッサ２２を、バッテリー認証処理に前記トラステッドプラットホームモジュール５_１を用いた前記電子機器本体１のための前記バッテリー２０として専用化しなくても済む。
【００３９】
図２には前記電子機器本体１と前記バッテリー２０とのインタフェースを、前記キーボードコントローラ４と前記認証用マイクロプロセッサ２２で行うようにした例が示される。この場合には前記認証用マイクロプロセッサ２２は前記キーボードコントローラ４とのインタフェース機能を新たに備えなければならない。その他の構成は図１と同様である。
【００４０】
図３には前記認証用マイクロプロセッサ２２を省略した例が示される。前記認証用マイクロプロセッサ２２を省略した分、バッテリー認証処理に応答する機能をバッテリー用マイクロプロセッサ２３が担うことになる。見掛け上、バッテリーが保有するマイクロコンピュータの数は減るが、認証処理に対する応答機能と電力演算機能の双方に対応できる高機能なマクロコンピュータを採用し、そのプログラムも新たに開発する負担が増えると予想される。特に図示はしないが、前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１を廃止し、前記認証用マイクロプロセッサ２２にその機能も負担させることも可能であるが、今度は前記認証用マイクロプロセッサ２２の機能負担が増すことになる。
【００４１】
図４には別の電子機器本体１＿１の例が示される。図１との相違点は前記キーボードコントローラ４を用いずに、トラステッドプラットホームモジュール５＿２を直接バッテリーに接続するようにしたことである。従って、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿２は、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１と前記電源管理コントローラとの両方の機能を備える。即ち、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿２は、前記キーボードコントローラ４における電源管理用コントローラの機能を実行し、前記電子機器本体１＿１に対する前記バッテリー２０の接続の確認や前記バッテリー２０から供給される動作電源の制御等を行う。この場合、キーボードとの接続に対する処理を行うキーボードコントローラは、図示を省略するが、前記低速システムバス３＿２に接続される。前記電源管理用コントローラの機能は、モジュールとして設置してもよい。また、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１が実行する、前記セキュリティ機能や前記バッテリー２０の前記認証処理を行う。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿２は、前記認証用マクロプロセッサ２２と前記認証処理に必要な情報の遣り取りを行うための前記バスマスタ機能を有する。前記バッテリー２０の前記認証処理は、前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１を介して、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿２と前記認証用マイクロプロセッサ２２との間で、図１と同様に行われる。これによって、前記システムバス３＿１及び３＿２又は前記ローカルバス６を駆動させなくても、前記認証処理を行うことができ、前記認証処理の消費電力は図１における前記認証処理の消費電力よりも少なくて済む。
【００４２】
図５には更に別の電子機器本体１＿２の例が示される。図１との相違点はバッテリー２０とのインタフェースをトラステッドプラットホームモジュール５＿３が担う。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿３は、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１が行う処理に加えて、前記キーボードコントローラ４が行った前記認証処理のためのインタフェース処理を行う。即ち、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿３は、前記電子機器本体１＿２に対する前記バッテリー２０の接続の確認、前記バッテリー２０から供給される動作電源の制御、前記セキュリティ機能や前記バッテリー２０の前記認証処理を行う。前記バッテリー２０の前記認証処理は、前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１を介して、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿３と前記認証用マイクロプロセッサ２２との間で、図１と同様に行われる。これによって、前記システムバス３＿１及び３＿２、前記ローカルバス６や前記キーボードコントローラ４を駆動させなくても前記認証処理を行うことができ、前記認証処理の消費電力は、図１の前記認証処理の消費電力よりも少なくなる。
【００４３】
図６には更に別の電子機器本体１＿３の例が示される。図１との相違点は、前記キーボードコントローラ４とトラステッドプラットホームモジュール５＿４を前記低速システムバス３＿２に接続した点である。この場合、バッテリー認証には前記低速システムバス３＿２の駆動が必須となる。したがって、認証処理に要する電力消費量が増える。しかも、バスマスタ機能を前記ホストプロセッサ２に負担させた場合には前記ホストプロセッサ２も動作させなければならず、電力消費量は大幅に増える。
【００４４】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００４５】
前記キーボードコントローラ４が有する電源管理用コントローラとしての機能は、例えば、前記キーボードコントローラ４のマイクロコンピュータとは個別のマイクロコンピュータやロジック回路等によって実現しても良い。
【００４６】
図１において、前記キーボードコントローラ４と前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１の動作電源は、前記バッテリー２０から供給されるが、前記電子機器本体に補助バッテリーを搭載して、前記補助バッテリーから前記動作電源を供給しても良い。これによって、前記補助バッテリーは前記認証処理のためだけに用いられるから、前記補助バッテリーは長持ちし、また、非正規のバッテリーによって生じる不所望な誤動作も未然に防止することができる。
【００４７】
前記認証処理において、上記説明では、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は前記第１チャレンジコードと前記第２チャレンジコードとを比較しているが、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１が保持した前記第１チャレンジコードを指定された鍵で暗号化したコードと前記レスポンスコードとを比較しても良い。認証処理の具体的な内容は上記に限定されず、公開暗号鍵等を用いた更に高度な認証処理を採用することも可能であり、その他適宜変更可能である。
【００４８】
上記の説明では、電子機器とバッテリーについて説明したが、本発明は、これに限られず、例えば、レーザープリンタ等の画像形成装置に対するトナーカートリッジや感光体カートリッジ等の消耗品の認証等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る電子機器本体とバッテリーを搭載する電子機器の回路図である。
【図２】本発明に係る電子機器本体と前記バッテリーを搭載する別の電子機器の回路図である。
【図３】本発明に係る電子機器本体と別のバッテリーを搭載する電子機器の回路図である。
【図４】本発明に係る別の電子機器本体と前記バッテリーを搭載する電子機器の回路図である。
【図５】本発明に係る更に別の電子機器本体と前記バッテリーを搭載する電子機器の回路図である。
【図６】本発明に係る更に別の電子機器本体と前記バッテリーを搭載する別の電子機器の回路図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 電子機器本体
１＿１〜１＿３ 電子機器本体
２ ホストプロセッサ
３＿１ 高速システムバス
３＿２ 低速システムバス
４ キーボードコントローラ
５＿１〜５＿４ トラステッドプラットホームモジュール
６ ローカルバス
７ ブリッジ回路
１０ 電子機器
１１ マイクロコンピュータ
１２ 不揮発性メモリ
２０ バッテリー
２１ バッテリー用マイクロプロセッサ
２２ 認証用マイクロプロセッサ
２３ 認証機能を含むバッテリー用マイクロプロセッサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスタ機器に着脱可能なスレーブ機器の認証に関し、例えば、ＰＣ（パーソナル・コンピュータ）や携帯電話によるバッテリーやリムーバブルストレージに対する認証、ＬＰ（レーザープリンタ）によるトナーカートリッジや感光体カートリッジに対する認証に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
マスタ機器に着脱可能なスレーブ機器の認証処理は、例えば、特許文献１に記載されている認証関数と呼ばれる秘密の関数を利用することにより行われる。具体的には、認証者はチャレンジデータを証明者に送信し、前記証明者は前記チャレンジデータを自己の保有する認証関数によってレスポンスデータに変換して前記認証者に返信する。そして、このレスポンスデータを受信した前記認証者も前記認証関数を共有しており、前記認証者は、送信した前記チャレンジデータを自己の保有する前記認証関数により変換し、その結果と受信したレスポンスデータとを比較する。それらが一致すれば、前記認証者は、正規の認証関数を持つものと認証する。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２４３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、スレーブ機器の認証処理について検討した。それによれば、前記認証処理を行うのに認証処理専用のマイクロコンピュータを前記マスタ機器と前記スレーブ機器に搭載したり、それぞれの機器に組み込まれた別のマイクロコンピュータに認証用プログラムを実行させたり、或いはそれらを組み合わせた場合には前記認証処理専用のマイクロコンピュータ又は認証処理用のソフトウエアを追加しなければならないことが明らかにされた。
【０００５】
一方、近年、ＰＣやＰＤＡ（パーソナル・ディジタル・アシスタント）等には、不正なバイオスの改竄やチップ自身の交換を防止するトラステッドプラットホームモジュールが搭載される場合が多く、本発明者は、前記トラステッドプラットホームモジュールを前記スレーブ機器の認証処理に用いることにより、認証用のハードウエア又はソフトウエアを削減できることを見出した。更に検討した結果、前記トラステッドプラットホームモジュールはホストプロセッサに接続されたシステムバスに結合しているため、前記トラステッドプラットホームモジュールを何らかの認証処理に利用するには、前記システムバスを駆動させなければならない点に着目すべきことが見出された。例えば、着脱可能なバッテリーとするスレーブ機器の認証処理に前記トラステッドプラットホームモジュールを用いる場合は、前記システムバスを駆動するために大きな消費電力を要することになる。
【０００６】
本発明の目的は、スレーブ機器の認証処理に必要なハードウエアやソフトウエアの追加を最小限にするデータ処理システムを提供することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、スレーブ機器の認証処理のための回路による消費電力を少なくするデータ処理システムを提供することにある。
【０００８】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１０】
すなわち、本発明のデータ処理システムは、ホストプロセッサと、周辺入出力コントローラと、特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュールとを有する。前記トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバスによって前記周辺入出力コントローラに接続される。前記周辺入出力コントローラに周辺機器が接続されると、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記ローカルバスと前記周辺入出力コントローラを介して前記周辺機器の間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う。これにより、前記ホストプロセッサと前記トラステッドプラットホームモジュールを接続するバスの駆動を要しない。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１２】
すなわち、スレーブ機器の認証処理システムに必要なハードウエアやソフトウエアの追加を最小限にすることができる。
【００１３】
また、スレーブ機器の認証処理システムのための回路による消費電力を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００１５】
〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係るデータ処理システム（１）は、ホストプロセッサ（２）と、前記ホストプロセッサにシステムバス（３＿１，３＿２）を介して接続される周辺入出力コントローラ（４）と、特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュール（５＿１）とを有する。前記トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバス（６）によって前記周辺入出力コントローラに接続される。前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器（２０）が前記周辺入出力コントローラに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記ローカルバスと前記周辺入出力コントローラを介して前記周辺機器の間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う。本来セキュリティ機能を有する前記トラステッドプラットホームモジュールが前記認証処理を行うことによって、認証のために必要な回路モジュールを新たに追加しなくて済む。また、前記トラステッドプラットホームモジュールと前記周辺入出力コントローラの２つの回路モジュールが接続された前記ローカルバスは、前記ホストプロセッサやその他の多くの回路モジュールが接続された前記システムバスを駆動させる消費電力よりも少ない消費電力で駆動可能となる。
【００１６】
一つの具体的な形態として、前記周辺入出力コントローラ又は前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記認証処理のために必要な情報にアクセスするバスマスタ機能を備える。これによって、前記システムバスに接続された前記バスマスタ機能を有する他の回路モジュールを駆動しなくても、前記トラステッドプラットホームモジュールと前記周辺機器との間で前記認証処理に必要な情報の遣り取りが可能となる。
【００１７】
別の具体的な形態として、前記周辺機器はデータ処理システムに着脱可能なバッテリーであって、前記周辺入出力コントローラはデータ処理システムの動作電源を制御する電源管理用コントローラである。
【００１８】
別の具体的な形態として、前記認証処理のために必要な前記電源管理用コントローラと前記トラステッドプラットホームモジュールの動作電源は、前記バッテリーから供給される。
【００１９】
別の具体的な形態として、前記認証処理による認証結果が異常のとき、前記電源管理用コントローラは、前記バッテリーから供給される電源を遮断する。これによって、非正規なバッテリーによる動作を最小限にすることができる。
【００２０】
別の具体的な形態として、前記認証処理のために必要な前記電源管理用コントローラと前記トラステッドプラットホームモジュールの動作電源は、前記バッテリーとは別の補助バッテリーから供給され、前記認証処理後に遮断される。従って、前記補助バッテリーによって前記動作電源が供給されるから、非正規の前記バッテリーから前記動作電源を供給しなくて済む。また、前記補助バッテリーから供給される前記動作電源は、前記認証処理にのみに用いられるから、前記補助バッテリーを長持させることができる。
【００２１】
別の具体的な形態として、前記トラステッドプラットホームモジュールは不揮発性メモリ（１２）を有し、前記認証処理による認証結果を前記不揮発性メモリに書き込む。従って、前記認証結果は前記不揮発性メモリに保持される。
【００２２】
〔２〕本発明の別の観点によるデータ処理システム（１＿１）は、ホストプロセッサ（２）と、前記ホストプロセッサにシステムバス（３＿１，３＿２）を介して接続され、特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュール（５＿２）とを有する。前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器（２０）が前記トラステッドプラットホームモジュールに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記周辺機器との間で情報の遣り取りをすることによって前記周辺機器の認証処理を行う。これにより、前記〔１〕のデータ処理システムに比べて、前記トラステッドプラットホームモジュールによる処理動作は増加するが、前記周辺入出力コントローラが無くても、前記周辺機器の認証処理を行うことができる。また、前記システムバスや前記ローカルバスを駆動させなくても、前記トラステッドプラットホームモジュールを駆動することによって前記認証処理を行うことができる。
【００２３】
〔３〕本発明の別の観点によるデータ処理システム（１＿２）は、ホストプロセッサ（２）と、前記ホストプロセッサにシステムバス（３＿１，３＿２）を介して接続される周辺入出力コントローラ（４）と、特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュール（５＿３）とを有する。前記トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバス（６）によって前記周辺入出力コントローラに接続される。前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器（２０）が前記トラステッドプラットホームモジュールに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記周辺機器との間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う。前記〔１〕のデータ処理システムに比べて前記トラステッドプラットホームモジュールによる処理動作は増えるが、前記周辺入出力コントローラが動作しなくても、前記トラステッドプラットホームモジュールと前記周辺機器との間で前記認証処理に必要な情報の遣り取りを行うことができる。
【００２４】
〔４〕本発明の別の観点によるデータ処理システム（１＿３）は、ホストプロセッサ（２）と、前記ホストプロセッサにシステムバス（３＿１，３＿２）を介して接続される周辺入出力コントローラ（４）と、特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュール（５＿４）とを有する。前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記システムバスに接続される。前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器（２０）が前記周辺入出力コントローラに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記システムバスと前記周辺入出力コントローラを介して前記周辺機器の間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う。前記〔１〕のデータ処理システムに比べ、前記ローカルバスが駆動する消費電力よりも大きい消費電力を供給して前記システムバスを駆動させる必要がある。
【００２５】
２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、発明を実施するための最良の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２６】
図１には、本発明に係るデータ処理システムを搭載する電子機器１０の回路図が例示される。前記電子機器１０は、例えば、ＰＣ或いは携帯端末、電子手帳等のＰＤＡであって、前記データ処理システムに該当する電子機器本体（ＭＳＴ）１と、前記電子機器本体１に着脱可能な周辺機器例えばバッテリー（ＳＬＶ）２０とから構成される。
【００２７】
前記電子機器本体１は、前記電子機器本体１の内部動作を制御するホストプロセッサ（ＨＭＰＵ）２を中心に、これに高速システムバス（ＳＢＵＳ）３＿１が接続され、当該高速システムバス３＿１にはブリッジ回路（ＢＲＧ）７を介して低速システムバス（ＳＢＵＳ）３＿２が結合される。前記高速システムバス３＿１には、特に図示はしないがホストプロセッサ２のワーク領域等に用いられるＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）及び前記ホストプロセッサ２のデータ処理負担を軽減するためのアクセラレータ等が接続される。前記低速システムバス３＿２には、周辺機器が接続される各種入出力コントローラが接続され、例えば図１では代表的にキーボードコントローラ（ＫＢＣ）４が示される。前記キーボードコントローラ４は図示を省略するキーボードに接続され、当該キーボードからの入力信号を所定のキーコードとして前記ホストプロセッサ２等に渡す制御を行なうためのマイクロコンピュータ(ＭＣＵ)１１を有する。
【００２８】
前記キーボードコントローラ４を構成する前記マイクロコンピュータ１１は、ここでは、その他に、電源管理用のデータ処理を行なう電源管理用コントローラとしての機能を兼ね備える。前記マイクロコンピュータ１１による電源管理制御は、前記バッテリー２０の着脱検出と、それに伴うシステム内部への電源供給に関する処理等とされる。特に前記電子機器本体１は装着された前記バッテリー２０が正規のバッテリーであるか否かを検証するバッテリー認証処理の機能を有する。図１に示されるバッテリー２０は、特に制限されないが、前記電子機器本体１への供給電力量の演算等を行って残存使用可能時間を取得したり、充電動作によって得られる充電状態の演算等を行うバッテリー用マイクロプロセッサ（ＢＭＰＵ）２１の他に、前記電子機器本体１側からのバッテリー認証処理に応答する処理に専用化された認証用マイクロプロセッサ（ＳＭＰＵ）２２を備える。ここでは、前記電子機器本体１とのインタフェースは前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１が行い、前記認証用マイクロプロセッサ２２は前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１に接続される。
【００２９】
前記電子機器本体１は、前記バッテリー２０に対する認証処理に、トラステッドプラットホームモジュール（ＴＰＭ）５＿１の機能を流用する。元々前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、業界団体ＴＣＧ（Ｔｒｕｓｔｅｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ）の仕様に準拠したセキュリティ処理機能を備えるマイクロコンピュータである。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、ＰＣ等のプラットホームの正当性即ち搭載されたＯＳやハードウエアの正当性の検証、外部からのアクセス等に対するインテグリティの観測、暗号鍵の保護、暗号化処理、復号処理、並びに乱数発生処理等のデータ処理機能を有する。通常、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に対する処理は前記ホストプロセッサ２等が指示し、その処理結果を前記ホストプロセッサ２等が受取り可能にされるから、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は前記システムバス３＿１，３＿２とインタフェース可能であることが必要である。ここでは、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は直接前記低速システムバス３＿２に接続されず、ローカルバス（ＬＢＵＳ）６によって前記キーボードコントローラ４に接続され、前記キーボードコントローラ４を介して前記低速システムバス３＿２にインタフェース可能にされる。この接続構成は、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１をバッテリー認証処理に流用することによって新たに採用された構成である。以下バッテリー認証処理のための構成について詳細に説明する。
【００３０】
前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１をバッテリー認証処理に流用するので、そのために別の認証用マイクロコンピュータを追加することを要しない。別の認証用マイクロコンピュータを用いる場合には、図１の前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１の接続位置に当該別の認証用マイクロコンピュータを接続し、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は前記低速システムバス３_２に接続されていればよい。図１に示されるように、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１を前記ローカルバス６から前記キーボードコントローラ４を介して前記バッテリー２０に接続する構成を採用すれば、バッテリー認証処理に際して前記低速システムバス３＿２を駆動することを要しない。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１をバッテリー認証処理に流用する場合に前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１が前記低速システムバス３＿２に接続されている場合には前記バッテリー認証処理に際して前記低速システムバス３＿２を駆動することが必要になる。
【００３１】
バッテリー認証処理におけるバスの駆動形態を説明する前に、その理解を容易化するために、バッテリー認証処理手順の一例を先に説明する。
【００３２】
前記キーボードコントローラ４は前記電子機器本体１に前記バッテリー２０が接続されたことを検出する。この検出に基づいてトラステッドプラットホームモジュール５＿１は、バッテリー認証処理を開始する。先ず、前記トラステッドプラットホームモジュールＴＰＭ５＿１は、前記バッテリー２０の認証処理に必要な乱数（以下、第１チャレンジコードと称する）を生成する。生成された第１チャレンジコードは前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に保持されると共に、キーボードコントローラ４及びバッテリー用マイクロプロセッサ２１を介して、認証用マイクロプロセッサ２２に伝達される。前記認証用マイクロプロセッサ２２は、受取った第１チャレンジコードを所定の鍵を用いて暗号化し、レスポンスコードを生成する。生成されたレスポンスコードは、前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１及び前記キーボードコントローラ４を介して前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に伝達される。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は受取った前記レスポンスコードを前記所定の鍵によって復号して第２チャレンジコードを生成する。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、保持した前記第１チャレンジコードと前記第２チャレンジコードとを比較する。或いは、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は保持されている第１チャレンジコードと前記所定の鍵で暗号化したコードが前記受取ったレスポンスコードに一致するかを判定する。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、比較結果が一致の場合には前記バッテリー２０を正規のものと判別し、不一致のときは前記バッテリー２０を非正規のものと判別する。これによって、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１によって、前記電子機器本体１に装着された前記バッテリー２０に対する正規性が判別される。
【００３３】
前記認証処理において、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１と前記認証用マイクロプロセッサ２２との間で前記チャレンジコードやレスポンスコード等の遣り取りを行うには、データ転送のためのバスマスタ機能を担う回路モジュールが必要である。前述の如く前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、前記ローカルバス６を介して前記キーボードコントローラ４に接続されるから、敢えて当該バスマスタ機能を前記ホストプロセッサ２に負担させることを要しない。かえって当該バスマスタ機能を前記ホストプロセッサ２に負担させることになれば前記システムバス３＿１，３＿２を駆動することが必要になってしまう。前記ホストプロセッサ２が前記バスマスタ機能を有する場合、多くの回路モジュールが接続された前記システムバス３＿１及び３＿２を駆動させなければならず、前記システムバス３＿１及び３＿２を駆動するための消費電力が多くなる。そこで、前記認証処理におけるデータ伝達経路に配置された前記キーボードコントローラ４又は前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に当該バスマスタ機能を担わせる。これにより、前記認証処理において、前記電子機器本体１側で動作されるべき回路モジュールは、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１及び前記キーボードコントローラ４だけとなる。前記バッテリー２０を動作電源とする前記電子機器本体１において、前記バッテリー認証処理に要する動作電源は前記バッテリー２０から供給されなければならない。このとき、それに要する電力消費量が少なければその動作が安定化し、前記バッテリー２０の電力消耗も最小限に抑えることができる。前記認証処理のための前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１への動作電源供給は、認証処理完了と共に遮断されればよい。その制御は電源管理の一環として前記キーボードコントローラ４が行えばよい。
【００３４】
前記キーボードコントローラ４が前記バスマスタ機能を有する場合の前記認証処理において、前記キーボードコントローラ４は前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１から前記第１チャレンジコードを読出し、当該第１チャレンジコードを前記認証用マイクロプロセッサ２２に書き込む。そして、前記キーボードコントローラ４は、前記認証用マイクロプロセッサ２２からレスポンスコードを読出し、当該レスポンスコードを前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に書き込む。一方、トラステッドプラットホームモジュール５＿１が前記バスマスタ機能を有する場合、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は前記第１チャレンジコードを前記認証用マイクロプロセッサ２２に書き込む。そして、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、前記認証用マイクロプロセッサ２２から前記レスポンスコードを読出す。データ転送において前記キーボードコントローラ４はスルー経路として利用される。何れにバスマスタ機能を持たせるかは、前記キーボードコントローラ４を構成するマイクロコンピュータに対するプログラムの修正と前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に対するプログラムの修正との何れの方がコストが低く、また、容易であるかを考慮して決定されればよい。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１にバッテリー認証処理機能を追加するのであるから、バスマスタ機能も併せて前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１に負担させれば、改良すべき回路モジュールを前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１の一種類に集約することができる。
【００３５】
前記認証処理における前記所定の鍵は、トラステッドプラットホームモジュール５＿１と認証用マイクロプロセッサ２２との間で整合性を有すればよい。例えば、トラステッドプラットホーム５＿１及び認証用マイクロプロセッサ２２が夫々同じ鍵を個別に保持していても良く、或いは、前記第１チャレンジコード又は前記レスポンスコードと共に所定の鍵を付加して送受信するようにしても良い。その場合、鍵の原始的な生成は前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１が行うのが良い。また、複数の鍵が格納されたテーブルの中から互いに特定の鍵を指定しても良い。
【００３６】
前記バッテリー２０の認証処理において、トラステッドプラットホームモジュール５＿１によって生成される第１チャレンジコードは、トラステッドプラットホームモジュール５＿１に備えられている乱数発生装置によって生成される。また、前記レスポンスコードから第２チャレンジコードへの復号は、トラステッドプラットホームモジュール５＿１が有する前記復号機能によって行われる。従って、トラステッドプラットホームモジュール５＿１は、元々、前記乱数発生装置や前記復号機能を有するから、前記認証処理に必要な乱数発生装置や復号機能を新たに追加しなくても前記認証処理を行うことができる。
【００３７】
前記バッテリー２０に対する前記認証処理の判定結果は、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１によって、それが保有する前記不揮発性メモリ（ＦＬＡＳＨ）１２に格納してもよい。これによって、前記ホストプロセッサ２は、システム起動に際して、或いはシステム起動後に、前記不揮発性メモリ１２をアクセスすることにより、前記バッテリー認証結果を参照することができる。例えばバッテリー認証結果が非正規の場合には、システム起動を中断し、或いは、システム起動後にあっては強制的に電源のシャットダウンを行なったりすることができる。シャットダウンは前記ホストプロセッサ２が前記マイクロコンピュータ１１に指示を与えて行えば良い。これにより、非正規のバッテリー２０による前記電子機器本体１の動作を阻むことができる。換言すれば、素性の分からない非正規バッテリーが定常的に利用されることによって不具合若しくは事故が発生する虞を未然に防止することができる。
【００３８】
図１では前記電子機器本体１と前記バッテリー２０とのインタフェースは前記キーボードコントローラ４と前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１とが行う。したがって、正規の前記バッテリー２０が搭載すべき前記認証用マイクロプロセッサ２２は、バッテリー認証処理に前記トラステッドプラットホームモジュール５_１を用いたか否かによって影響されない。要するに、比較的高価な前記認証用マイクロプロセッサ２２を、バッテリー認証処理に前記トラステッドプラットホームモジュール５_１を用いた前記電子機器本体１のための前記バッテリー２０として専用化しなくても済む。
【００３９】
図２には前記電子機器本体１と前記バッテリー２０とのインタフェースを、前記キーボードコントローラ４と前記認証用マイクロプロセッサ２２で行うようにした例が示される。この場合には前記認証用マイクロプロセッサ２２は前記キーボードコントローラ４とのインタフェース機能を新たに備えなければならない。その他の構成は図１と同様である。
【００４０】
図３には前記認証用マイクロプロセッサ２２を省略した例が示される。前記認証用マイクロプロセッサ２２を省略した分、バッテリー認証処理に応答する機能をバッテリー用マイクロプロセッサ２３が担うことになる。見掛け上、バッテリーが保有するマイクロコンピュータの数は減るが、認証処理に対する応答機能と電力演算機能の双方に対応できる高機能なマクロコンピュータを採用し、そのプログラムも新たに開発する負担が増えると予想される。特に図示はしないが、前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１を廃止し、前記認証用マイクロプロセッサ２２にその機能も負担させることも可能であるが、今度は前記認証用マイクロプロセッサ２２の機能負担が増すことになる。
【００４１】
図４には別の電子機器本体１＿１の例が示される。図１との相違点は前記キーボードコントローラ４を用いずに、トラステッドプラットホームモジュール５＿２を直接バッテリーに接続するようにしたことである。従って、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿２は、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１と前記電源管理コントローラとの両方の機能を備える。即ち、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿２は、前記キーボードコントローラ４における電源管理用コントローラの機能を実行し、前記電子機器本体１＿１に対する前記バッテリー２０の接続の確認や前記バッテリー２０から供給される動作電源の制御等を行う。この場合、キーボードとの接続に対する処理を行うキーボードコントローラは、図示を省略するが、前記低速システムバス３＿２に接続される。前記電源管理用コントローラの機能は、モジュールとして設置してもよい。また、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１が実行する、前記セキュリティ機能や前記バッテリー２０の前記認証処理を行う。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿２は、前記認証用マクロプロセッサ２２と前記認証処理に必要な情報の遣り取りを行うための前記バスマスタ機能を有する。前記バッテリー２０の前記認証処理は、前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１を介して、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿２と前記認証用マイクロプロセッサ２２との間で、図１と同様に行われる。これによって、前記システムバス３＿１及び３＿２又は前記ローカルバス６を駆動させなくても、前記認証処理を行うことができ、前記認証処理の消費電力は図１における前記認証処理の消費電力よりも少なくて済む。
【００４２】
図５には更に別の電子機器本体１＿２の例が示される。図１との相違点はバッテリー２０とのインタフェースをトラステッドプラットホームモジュール５＿３が担う。前記トラステッドプラットホームモジュール５＿３は、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１が行う処理に加えて、前記キーボードコントローラ４が行った前記認証処理のためのインタフェース処理を行う。即ち、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿３は、前記電子機器本体１＿２に対する前記バッテリー２０の接続の確認、前記バッテリー２０から供給される動作電源の制御、前記セキュリティ機能や前記バッテリー２０の前記認証処理を行う。前記バッテリー２０の前記認証処理は、前記バッテリー用マイクロプロセッサ２１を介して、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿３と前記認証用マイクロプロセッサ２２との間で、図１と同様に行われる。これによって、前記システムバス３＿１及び３＿２、前記ローカルバス６や前記キーボードコントローラ４を駆動させなくても前記認証処理を行うことができ、前記認証処理の消費電力は、図１の前記認証処理の消費電力よりも少なくなる。
【００４３】
図６には更に別の電子機器本体１＿３の例が示される。図１との相違点は、前記キーボードコントローラ４とトラステッドプラットホームモジュール５＿４を前記低速システムバス３＿２に接続した点である。この場合、バッテリー認証には前記低速システムバス３＿２の駆動が必須となる。したがって、認証処理に要する電力消費量が増える。しかも、バスマスタ機能を前記ホストプロセッサ２に負担させた場合には前記ホストプロセッサ２も動作させなければならず、電力消費量は大幅に増える。
【００４４】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００４５】
前記キーボードコントローラ４が有する電源管理用コントローラとしての機能は、例えば、前記キーボードコントローラ４のマイクロコンピュータとは個別のマイクロコンピュータやロジック回路等によって実現しても良い。
【００４６】
図１において、前記キーボードコントローラ４と前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１の動作電源は、前記バッテリー２０から供給されるが、前記電子機器本体に補助バッテリーを搭載して、前記補助バッテリーから前記動作電源を供給しても良い。これによって、前記補助バッテリーは前記認証処理のためだけに用いられるから、前記補助バッテリーは長持ちし、また、非正規のバッテリーによって生じる不所望な誤動作も未然に防止することができる。
【００４７】
前記認証処理において、上記説明では、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１は前記第１チャレンジコードと前記第２チャレンジコードとを比較しているが、前記トラステッドプラットホームモジュール５＿１が保持した前記第１チャレンジコードを指定された鍵で暗号化したコードと前記レスポンスコードとを比較しても良い。認証処理の具体的な内容は上記に限定されず、公開暗号鍵等を用いた更に高度な認証処理を採用することも可能であり、その他適宜変更可能である。
【００４８】
上記の説明では、電子機器とバッテリーについて説明したが、本発明は、これに限られず、例えば、レーザープリンタ等の画像形成装置に対するトナーカートリッジや感光体カートリッジ等の消耗品の認証等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る電子機器本体とバッテリーを搭載する電子機器の回路図である。
【図２】本発明に係る電子機器本体と前記バッテリーを搭載する別の電子機器の回路図である。
【図３】本発明に係る電子機器本体と別のバッテリーを搭載する電子機器の回路図である。
【図４】本発明に係る別の電子機器本体と前記バッテリーを搭載する電子機器の回路図である。
【図５】本発明に係る更に別の電子機器本体と前記バッテリーを搭載する電子機器の回路図である。
【図６】本発明に係る更に別の電子機器本体と前記バッテリーを搭載する別の電子機器の回路図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 電子機器本体
１＿１〜１＿３ 電子機器本体
２ ホストプロセッサ
３＿１ 高速システムバス
３＿２ 低速システムバス
４ キーボードコントローラ
５＿１〜５＿４ トラステッドプラットホームモジュール
６ ローカルバス
７ ブリッジ回路
１０ 電子機器
１１ マイクロコンピュータ
１２ 不揮発性メモリ
２０ バッテリー
２１ バッテリー用マイクロプロセッサ
２２ 認証用マイクロプロセッサ
２３ 認証機能を含むバッテリー用マイクロプロセッサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホストプロセッサと、
前記ホストプロセッサにシステムバスを介して接続される周辺入出力コントローラと、
特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュールとを有するデータ処理システムであって、
前記トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバスによって前記周辺入出力コントローラに接続され、
前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器が前記周辺入出力コントローラに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記ローカルバスと前記周辺入出力コントローラを介して前記周辺機器の間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う、データ処理システム。
【請求項２】
前記周辺入出力コントローラ又は前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記認証処理のために必要な情報にアクセスするバスマスタ機能を備える請求項１記載のデータ処理システム。
【請求項３】
前記周辺機器はデータ処理システムに着脱可能なバッテリーであって、前記周辺入出力コントローラはデータ処理システムの動作電源を制御する電源管理用コントローラである請求項１記載のデータ処理システム。
【請求項４】
前記認証処理における、前記電源管理用コントローラと前記トラステッドプラットホームモジュールの動作電源は、前記バッテリーから供給される請求項３記載のデータ処理システム。
【請求項５】
前記認証処理による認証結果が異常のとき、前記電源管理用コントローラは、前記バッテリーから供給される電源を遮断する請求項４記載のデータ処理システム。
【請求項６】
前記認証処理における、前記電源管理用コントローラと前記トラステッドプラットホームモジュールの動作電源は、前記バッテリーとは別の補助バッテリーから供給され、前記認証処理後に遮断される請求項３記載のデータ処理システム。
【請求項７】
前記トラステッドプラットホームモジュールは、不揮発性メモリを有すると共に、前記認証処理による認証結果を前記不揮発性メモリに書き込む請求項１記載のデータ処理システム。
【請求項８】
ホストプロセッサと、
前記ホストプロセッサにシステムバスを介して接続され、特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュールとを有するデータ処理システムであって、
前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器が前記トラステッドプラットホームモジュールに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記周辺機器との間で情報の遣り取りをすることによって前記周辺機器の認証処理を行う、データ処理システム。
【請求項９】
ホストプロセッサと、
前記ホストプロセッサにシステムバスを介して接続される周辺入出力コントローラと、
特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュールとを有するデータ処理システムであって、
前記トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバスによって前記周辺入出力コントローラに接続され、
前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器が前記トラステッドプラットホームモジュールに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記周辺機器との間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う、データ処理システム。
【請求項１０】
ホストプロセッサと、
前記ホストプロセッサにシステムバスを介して接続される周辺入出力コントローラと、
特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュールとを有するデータ処理システムであって、
前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記システムバスに接続され、
前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器が前記周辺入出力コントローラに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記システムバスと前記周辺入出力コントローラを介して前記周辺機器の間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う、データ処理システム。
【請求項１】
ホストプロセッサと、
前記ホストプロセッサにシステムバスを介して接続される周辺入出力コントローラと、
特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュールとを有するデータ処理システムであって、
前記トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバスによって前記周辺入出力コントローラに接続され、
前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器が前記周辺入出力コントローラに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記ローカルバスと前記周辺入出力コントローラを介して前記周辺機器の間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う、データ処理システム。
【請求項２】
前記周辺入出力コントローラ又は前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記認証処理のために必要な情報にアクセスするバスマスタ機能を備える請求項１記載のデータ処理システム。
【請求項３】
前記周辺機器はデータ処理システムに着脱可能なバッテリーであって、前記周辺入出力コントローラはデータ処理システムの動作電源を制御する電源管理用コントローラである請求項１記載のデータ処理システム。
【請求項４】
前記認証処理における、前記電源管理用コントローラと前記トラステッドプラットホームモジュールの動作電源は、前記バッテリーから供給される請求項３記載のデータ処理システム。
【請求項５】
前記認証処理による認証結果が異常のとき、前記電源管理用コントローラは、前記バッテリーから供給される電源を遮断する請求項４記載のデータ処理システム。
【請求項６】
前記認証処理における、前記電源管理用コントローラと前記トラステッドプラットホームモジュールの動作電源は、前記バッテリーとは別の補助バッテリーから供給され、前記認証処理後に遮断される請求項３記載のデータ処理システム。
【請求項７】
前記トラステッドプラットホームモジュールは、不揮発性メモリを有すると共に、前記認証処理による認証結果を前記不揮発性メモリに書き込む請求項１記載のデータ処理システム。
【請求項８】
ホストプロセッサと、
前記ホストプロセッサにシステムバスを介して接続され、特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュールとを有するデータ処理システムであって、
前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器が前記トラステッドプラットホームモジュールに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記周辺機器との間で情報の遣り取りをすることによって前記周辺機器の認証処理を行う、データ処理システム。
【請求項９】
ホストプロセッサと、
前記ホストプロセッサにシステムバスを介して接続される周辺入出力コントローラと、
特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュールとを有するデータ処理システムであって、
前記トラステッドプラットホームモジュールは、ローカルバスによって前記周辺入出力コントローラに接続され、
前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器が前記トラステッドプラットホームモジュールに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記周辺機器との間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う、データ処理システム。
【請求項１０】
ホストプロセッサと、
前記ホストプロセッサにシステムバスを介して接続される周辺入出力コントローラと、
特定のセキュリティ機能を実現するためのトラステッドプラットホームモジュールとを有するデータ処理システムであって、
前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記システムバスに接続され、
前記データ処理システムに着脱可能な周辺機器が前記周辺入出力コントローラに接続されたとき、前記トラステッドプラットホームモジュールは、前記システムバスと前記周辺入出力コントローラを介して前記周辺機器の間で入出力する情報に基づいて前記周辺機器の認証処理を行う、データ処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１８７３８０（Ｐ２００９−１８７３８０Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７８４２（Ｐ２００８−２７８４２）
【出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（５０３１２１１０３）株式会社ルネサステクノロジ (4,790)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（５０３１２１１０３）株式会社ルネサステクノロジ (4,790)
【Ｆターム（参考）】
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