暗号化記憶装置、情報機器、暗号化記憶装置のセキュリティ方法
【課題】 領域ごとにデータを無効化できる暗号化記憶装置の提供。ハードウエア暗号記憶装置に複数種類の情報が記憶されている場合において、より操作性のよいデータ無効化を実行できる暗号化記憶装置の提供。当該記憶装置に格納されている資源の有効活用を図ることのできる暗号化記憶装置の提供。
【解決手段】 ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられている特定パーティションのデータ無効化コマンド又は特定パーティション鍵無効化コマンドが発行されたとき当該特定パーティションに対応付けられているパーティション鍵若しくは前記特定パーティション鍵を消去する手段と、ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられていない特定パーティションのデータ無効化コマンド又はデフォルト鍵無効化コマンドが発行されたとき当該デフォルト鍵を消去する手段を設ける。
【解決手段】 ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられている特定パーティションのデータ無効化コマンド又は特定パーティション鍵無効化コマンドが発行されたとき当該特定パーティションに対応付けられているパーティション鍵若しくは前記特定パーティション鍵を消去する手段と、ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられていない特定パーティションのデータ無効化コマンド又はデフォルト鍵無効化コマンドが発行されたとき当該デフォルト鍵を消去する手段を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハードウエア暗号化手段を具備した記憶装置の改良、並びに該暗号化記憶装置を組み込んでなる情報機器、暗号化記憶装置のセキュリティ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、ＵＳＢメモリなどの記憶装置に記憶したデータの漏洩が問題となっており、そのため、セキュリティ方法としてパスワード認証をアクセスの条件としている。しかしながら、最近の報告によれば、サービス領域のＡＴＡパスワード設定フラグをオフにしてロック機能を無効にできるといい（パスワード解除）、事実、捜査機関向けに、斯かるパスワード解除装置が販売されているのが現状である。パスワードが解除されればデータは容易に読まれてしまう。パスワードが解除されない場合でも、記憶部を記憶装置から取り外して、データを直接読み取られる危険がある。
【０００３】
そこで、最近ではＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）などの暗号化を用いてデータを記憶している。ＡＥＳはブロックと呼ばれる固定長（１２８ｂｉｔ）のデータを単位として、暗号化／復号化を共通の鍵で行うものである。ＡＥＳでは３種類の鍵長が定義されており、１２８ｂｉｔ／１９２ｂｉｔ／２５６ｂｉｔのいずれかを用いることができる。鍵長が長いほど、鍵を全数検索する総当り攻撃などに強く、１２８ｂｉｔ／１９２ｂｉｔ／２５６ｂｉｔの鍵長は、現在の計算機の処理能力では解読に非現実的な時間を要するため安全とされている。
【０００４】
ＡＥＳ暗号化には、ホスト側で行うもの（ソフトウエア暗号化）があるが高価であり、システムパフォーマンスに影響があった。そこで最近は、専用のチップを組み込み、ＡＥＳ暗号化をデバイス内部で行う記憶装置（ハードウエア暗号化）が販売されている。この場合、何らかの方法により暗号鍵のデータが把握されると、記憶しているデータが読み出されてしまう危険性は否定できない。
【０００５】
また、マルチファンクションプリンタなどの情報機器に記憶装置を組み込んで使用する場合、記憶装置には情報機器に必要な情報（オペレーティングシステムやアプリケーションプログラム）と使用者の機密情報（マルチファンクションプリンタの場合で言えば、プリント用の撮像データ）の両者が記憶される。情報機器を廃棄する場合は記憶データの全部を消去してもよいが、転売、レンタルなどで再利用する場合、機密情報は消去することが望ましいが、機器の運用に必要な情報は資源の有効活用の観点から、そのまま残すことが好ましい。また廃棄する場合は、どのような情報が記憶されているか判断することなく、データを無効化できることが望ましい。
【０００６】
そこで本発明者等は、特願２００９−１４１００７号（特許第４４６３３２０号、以下、「先願」という）において、ハードウエア暗号記憶装置における暗号鍵の安全な管理方法、ハードウエア暗号記憶装置に複数種類の情報を記憶し、譲渡、廃棄、レンタル時等において、重要度、種類に応じて任意に情報を無効化する方法、並びに、ハードウエア暗号記憶装置に複数種類の情報を記憶している場合において、廃棄時等においてどのような情報が記憶されているか判断することなくデータを無効化する方法、を提案した。以下、図１１を用いて先願発明の実施形態例の概略を説明する。
【０００７】
情報機器ベンダーの初期設定で、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）若しくはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）の記憶領域（管理領域を除くユーザデータ領域をいう。以下同じ）全体にデフォルト鍵を設定するとともに、３つのパーティション（パーティション“０”〜パーティション“２”）を設定する。各パーティションにそれぞれ独自のパーティション鍵（Ｋｅｙ“０”乃至Ｋｅｙ“２”）を設定する。各パーティションに書き込まれるデータはそのパーティションに対応付けられたパーティション鍵で暗号化される。読み出し時にはそのパーティション鍵でデータが復号化される。パーティションが設定されない領域（便宜上、「デフォルト領域」という））に書き込まれるデータはデフォルト鍵で暗号化され、読み出されるときは当該デフォルト鍵で復号化される。各パーティション鍵は、未使用時にはデフォルト鍵で暗号化されて記憶装置内（たとえば記憶部の管理領域）で安全に管理される。この構成により、記憶装置を内蔵した情報機器を転売やレンタルする場合、ユーザの機密情報の記憶された領域（パーティション）のパーティション鍵のみ消去することにより、機器の運用に必要な情報はそのまま残すことができ、資産の有効活用を図ることができる。デフォルト鍵を消去すれば、当該デフォルト鍵で暗号化されてなるパーティション鍵は以降復号化することができなくなるため、記憶領域の全データが無効化され、安心して情報機器を廃棄することができる。
【０００８】
しかしながら、先願発明の場合、ベンダー（若しくはユーザ）が何らかの理由によりパーティション“２”にパーティション鍵（Ｋｅｙ２）を設定しないようなケースでは、パーティション“２”に格納したデータは、デフォルト鍵で暗号化されて記憶される。このような場合、ホストから特定パーティションデータ無効化コマンドが発行されても、そのパーティションの暗号鍵はデフォルト鍵であるためパーティション鍵消去手段はデフォルト鍵を消去せず、当該パーティションのデータは無効化されない。この場合は、ユーザがそのパーティションにパーティション鍵を新たに設定する作業を行うしかなく、手間が掛かる。
【０００９】
また、特定パーティションデータ無効化コマンドが発行されたとき、パーティション鍵消去手段がこのデフォルト鍵を消去するように構成したとすると、パーティション鍵が対応暗号鍵として設定されているパーティションのデータ（ＯＳやアプリケーションプログラム）など、他のパーティションのデータも同時に無効化されてしまい、資源の有効活用を図ることができない。ＯＳやアプリケーションプログラムを継続的にしようする場合はこれらを一旦外部メモリに移して、再度インストールしなおさなければならなかった。即ち、領域ごとの消去を実行する場合の自由度に一定の制限があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００５−５０４７３号
【特許文献２】特許第４４６３３２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで本発明が解決すべき第１の課題は、領域ごとのデータ無効化を、より操作性よく実行できる暗号化記憶装置の提供にある。第２の課題は、記憶装置に格納されている資源の有効活用を図ることのできる暗号化記憶装置の提供にある。その他の課題は、明細書、図面、特に特許請求の範囲により自ずと明らかとなろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題解決のため、本発明は、本発明が採用する新規な特徴的構成により、上記課題を解決する。即ち、本発明では、複数種類の情報が記憶されているハードウエア暗号記憶装置において、パーティション鍵とデフォルト鍵の共通の暗号鍵であるルート鍵を採用する。これにより、パーティション鍵とデフォルト鍵は紐付けされた関係にないので、デフォルト鍵を消去してもパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションデータは無効化されない。
【００１３】
さらに、ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられている特定パーティションのデータ無効化コマンド又は特定パーティション鍵無効化コマンドが発行されたとき当該特定パーティションに対応付けられているパーティション鍵若しくは前記特定パーティション鍵を消去する手段と、ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられていない特定パーティションのデータ無効化コマンド又はデフォルト鍵無効化コマンドが発行されたとき当該デフォルト鍵を消去する手段を採用する。
【００１４】
ここにおいて、マスターブートレコードを、パーティション鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションに格納しておけば、デフォルト鍵を消去してもマスターブートレコードは無効化されない。
【００１５】
尚、デフォルト鍵の消去は、新たなデフォルト鍵を自動的に生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた旧デフォルト鍵に上書きすることにより実行するとよい。また、パーティション鍵の消去は、当該無効化対象とされたパーティション用に新たなパーティション鍵を生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた当該パーティション用の旧パーティション鍵に上書きし、パーティション鍵マップにおける当該パーティションにおける対応暗号鍵（ＩＤ）を前記新たに生成したパーティション鍵（ＩＤ）に修正することにより実行するとよい。
【００１６】
さらに、ホストから全データを無効化するコマンドが発行されたときにルート鍵を消去する手段を採用する。その他、本発明は、特許請求範囲において上位概念から下位概念に亙り列挙する新規な特長的構成により上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、１又は複数の、パーティション鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションデータのみ、又は、１又は複数の、デフォルト鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションデータのみを選択して、領域ごとのデータを操作性よく無効化することができ、使い勝手の良い暗号化記憶装置を提供することができる。また、マスターブートレコードを、パーティション鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションに格納しておけば、デフォルト鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションの当該デフォルト鍵を消去してもマスターブートレコードは無効化されないので、パーティション鍵が対応付けられているパーティションに格納されているＯＳやアプリケーションプログラムなどを継続して使用することができ、資源の有効活用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の記憶装置の基本構成例である。
【図２】ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを用いた記憶装置の構成例である。
【図３】記憶領域の構成と暗号鍵の対応関係例１である。
【図４】記憶領域の構成と暗号鍵の対応関係例２である。
【図５】初期設定の手順例である。
【図６】初期設定の手順例（続き）である。
【図７】パーティション鍵マップ例（状態１）である。
【図８】パーティション鍵マップ例（状態２）である。
【図９】パーティション鍵マップ例（状態３）である。
【図１０】パーティション鍵マップ例（状態４／完成状態）である。
【図１１】先願発明の構成例（鍵と各領域との相関関係例）である。
【図１２】本願発明の構成例１（鍵と各領域との相関関係例）である。
【図１３】本願発明の構成例２（鍵と各領域との相関関係例）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明するが、本発明は特許請求の範囲内において種々の形態を採ることができ、下記実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００２０】
（システム基本構成）
図１は、本発明の実施形態に係る記憶装置の基本構成例である。図１に示すように、本発明のセキュリティ方法は、本発明の記憶装置２と、記憶装置２に対するメディアアクセス主体であるホスト１とからなるシステムで実行される。記憶装置２は、ホスト１からコマンド（オペレーションコード、指定アドレス）や書き込み用データを含む）を受け取ったり、読み出したデータやコマンドステータスをホスト１に送出するデータデバイスインターフェース２１と、データを格納する記憶部３０と、記憶部３０へのデータの書き込みや記憶部３０からのデータの読み出しの制御を実行する記憶部制御手段３１と、ホスト１から送られたデータを暗号化するとともに、記憶部３０から読み出されたデータを復号化する暗号／復号処理部２０を有する。
【００２１】
暗号／復号処理部２０は、鍵生成部２７と、鍵生成部２７で生成された鍵を用いて所定のロジックに基づきデータの暗号化／復号化を実行する暗号化／復号化部２４と、暗号化／復号化部２４でデータを暗号化／復号化するための鍵を選択して暗号化／復号化部２４に設定する暗号鍵設定回路２３と、鍵暗号化／復号化部２８を有する。これらはプロセッサ２５により統括的に制御される。暗号化／復号化部２４は独自のハードウエアロジックで構成され、プロセッサ２５の処理に拠らないため、非常に高速で処理を実行できる。ＲＡＭ２６は、揮発性メモリであり、プロセッサ２５の作業領域である。暗号鍵設定回路２３は、後述する各種の暗号鍵をシステム起動中格納する暗号鍵格納部２３２、暗号化又は復号化を前記いずれの鍵で実行するかを判定する鍵判定回路２３１、判定回路２３１からの信号に基づき選択された鍵データを暗号化／復号化部２４に入力、設定する鍵データ出力部２３３を有する。記憶部３０は、記憶領域３３と周知の管理領域３４を有し、管理領域３４は後述する、ルート鍵、デフォルト鍵、パーティション鍵、並びにパーティション鍵マップ３４１を格納する。記憶領域３４と管理領域３５は、同じ記憶素子で構成される場合と、例えばハードディスクと不揮発性半導体記憶素子、或いはＮＡＮＤ型フラッシュメモリとＮＯＲ形フラッシュメモリといったように、異なる記憶素子で構成される場合とがあり得る。鍵暗号化／復号化部２８は、プロセッサ２５の制御に基づき、ルート鍵、デフォルト鍵、パーティション鍵の暗号化及び復号化を行う。
【００２２】
記憶装置２は、ＨＤＤの他、記憶部３０にＮＡＮＤ型フラッシュメモリのような不揮発性半導体記憶装置を用いたＳＳＤなどで構成することができる。ＨＤＤの場合、記憶部制御手段は、磁気ヘッドのシーク、データの書き込み、読み出しを制御する。ＳＳＤの場合、記憶部制御手段はＮＡＮＤフラッシュメモリコントローラで構成される。
【００２３】
ホスト１との間のデバイスインターフェース２１は、ＩＤＥインターフェースやシリアルＡＴＡインターフェースで構成され得る。記憶装置２はホスト１に挿抜して使用するＵＳＢメモリで構成してもよい。
【００２４】
以下、本発明の記憶装置２がＳＳＤで構成されるとともに、情報機器に組み込んで使用される例について、図２乃至図１０を用いて説明する。ＳＳＤは図２に示すように、記憶部がＮＡＮＤ型フラッシュメモリ４０で構成される。なお図２では、図１と同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付している。
【００２５】
本実施形態は、記憶部がＮＡＮＤ型フラッシュメモリ４０で構成されるため、記憶部制御手段は、フラッシュメモリコントローラ４１で構成される。このコントローラ４１は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ４０にコマンドを発行しデータの読み書きを実行するもので、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ特有のｂａｄブロックに対処するための不図示のエラー訂正回路、論理ブロックアドレス/物理ブロックアドレス変換テーブルを有する。
【００２６】
（初期設定）
以下、初期設定の手順例を、図５及び図６を用いて説明する。情報機器が例えばマルチファンクションプリンタのような組み込み系の機器の場合、はじめに情報機器のベンダーは、初期設定を行うため、ＳＳＤを、ＯＳその他、情報機器の運用に必要なソフトウエアを書き込むマシンに接続する。マシンは初期設定ツールがインストールされている専用のコンピュータで構成され、図２のホスト１がこれに相当する。初期設定は全て初期設定ツールを用いて実行される。マシンに電源を投入後（Ｓ１１）、まず初期設定ツールである初期設定ソフトウエアを用いてルート鍵の生成を行う（Ｓ１２）。ルート鍵は、鍵生成部２７が有する乱数発生器によって生成される。
【００２７】
ルート鍵は適当な値を暗号鍵として、鍵暗号化／復号化回路２８よって暗号化され、管理領域４５に格納され管理される（Ｓ１３）。記憶装置が外付けのＳＳＤのように一般ユーザが使用する場合、盗難に備えてＡＴＡが標準機能として有するパスワードを設定できるが、ルート鍵生成時までにこのパスワードが設定されている場合は、パスワードを暗号鍵としてデフォルト鍵を暗号化することができる。
【００２８】
続いてデフォルト鍵を生成する（Ｓ１４）。このデフォルト鍵を“ＫｅｙＤ”とする。そして、ルート鍵（平文）を用いてデフォルト鍵が暗号化され、管理領域４５に格納され管理される（Ｓ１５）。
【００２９】
尚パスワードは一方向ハッシュ関数を通してハッシュ値に変換され、管理領域４５に格納され、以降の記憶装置２でのパスワード照合にそのまま利用される。即ち、記憶装置２を組み込んだ若しくは記憶装置２を接続したシステムに、電源が投入された後、記憶装置２へのアクセス許可を受けるためにＡＴＡパスワードが入力されると、同様にハッシュ関数によってハッシュ値に変換される。そして、管理領域４５に記憶しているハッシュ値と照合され、両者が一致するとアクセスが許可される。ハッシュ値が元の状態に戻すことができない性質を利用したものであり、これによりパスワードを安全に管理することができる。
【００３０】
尚、ルート鍵、デフォルト鍵、パーティション鍵の生成は、プロセッサ２５がコマンドを解釈して、鍵生成部２７によって実行するものである。ルート鍵の暗号化、続く管理領域４５への格納は、ルート鍵生成コマンドに付随して一括して実行される。デフォルト鍵やパーティション鍵の暗号化、続く管理領域４５への格納も当該鍵生成コマンドに付随して一括して実行される。内部処理としては、プロセッサ２５がフラッシュメモリコントローラ４１にコマンドを発行して実行する。
【００３１】
デフォルト鍵は、必ず生成される暗号鍵であって、以下の機能を有する。デフォルト鍵を生成すると、更のＳＳＤ（パーティション設定前）にベンダーによって何らかのシステム上必要なデータが書き込まれていても、データ読み出しの際、そのデータはデフォルト鍵で復号化されてから読み出されるので、意味のないランダムなデータが読み出される。ユーザが後述するパーティションの設定後、パーティション鍵の生成をしなかった場合（ｄｅｆａｕｌｔ）でも、その後ホストから送出されるデータはデフォルト鍵で自動的に暗号化される。
【００３２】
次に、ＭＢＲ記憶領域５１をユーザパーティションの一つ（図３において、パーティション“０”）として設定する（Ｓ１６）。具体的には、この領域の容量（例えば２５６セクタ）を指定することにより設定する。初期設定ソフトウエアは、初期設定者からの指示に基づき、記憶装置２のアドレスであるセクタ０からセクタ２５５までをユーザ設定パーティション“０”としてのＭＢＲ記憶領域５１を確保する。このときから初期設定ソフトウエアは、マシン側でパーティション鍵マップの生成を開始する。この段階のパーティション鍵マップは図７のように構成され、マシン側のＲＡＭ（図示せず）に一時記録される。
【００３３】
次に初期設定者は、鍵生成部２７が持っている乱数発生器を使ったパーティション“０”（ＭＢＲ記憶領域５１）用のパーティション鍵生成指示を行う（Ｓ１７）。このパーティション鍵の生成は初期設定における必須条件とすることが好ましい。このパーティション鍵をＫｅｙ０とする。この段階でパーティション鍵マップは図８のように設定され、記録される。このとき、マシン側のＯＳは、当該時点におけるパーティションテーブル５１１をＭＢＲ記憶領域５１に書き込むコマンドを記憶装置２に対して発行する。ＭＢＲ記憶領域５１への書き込みは、先に生成しているパーティション鍵Ｋｅｙ０によって暗号化されて実行される。
【００３４】
続いて、必要な数のユーザパーティションを設定する（Ｓ１８）。図３では、パーティション“１”（５２）乃至パーティション“３”（５４）を設定した様子を示している。これらパーティションの設定は、そこに格納することが予定されているファイルの容量を勘案して、当該記憶容量を具体的に指定して実行する。この段階でのパーティション鍵マップは図９のように記録される。このとき、マシン側のＯＳは、当該時点におけるパーティションテーブル５１１をＭＢＲ記憶領域５１に書き込むコマンドを記憶装置２に対して発行する（Ｓ１９）。この書き込みも、先に生成しているパーティション鍵Ｋｅｙ０によって暗号化されて実行される。
【００３５】
次に、鍵生成部２７が持っている乱数発生器を使って、パーティション“１”とパーティション“２”に対するパーティションの暗号鍵（パーティション鍵）を生成する（Ｓ２０）。この段階でのパーティション鍵マップは図１０のように記録される。パーティションとパーティション鍵（ＩＤ）の関係は図３及び図１０に示す通り、パーティション“１”、“２”にそれぞれ対応して、パーティション鍵Ｋｅｙ１、Ｋｅｙ２とする。本実施例では、パーティション“３”にはパーティション鍵は設定されていないので、パーティション鍵マップのパーティション“３”の対応暗号鍵はデフォルト鍵ＫｅｙＤが自動的に対応付けられ、記録される。尚、複数のパーティションに同一のパーティション鍵を暗号鍵として対応付けてもよい。これで、マシン側におけるパーティション鍵マップの生成は完了する。
【００３６】
パーティション鍵マップは図１０に示すように、各パーティションの先頭セクタアドレスと終了セクタアドレス並びに対応するパーティション鍵の関係で構成しているが、先頭セクタアドレスとそのパーティションを構成するセクタ数並びに対応するパーティション鍵の関係で構成してよいことは言うまでもない。図８乃至図１０において、対応暗号鍵として、Ｋｅｙ０乃至Ｋｅｙ２と記載しているが、これはＫｅｙのデータではない。実際にはＫｅｙ番号を特定する情報、例えばそのＫｅｙのＩＤ番号である。そして生成したパーティション鍵Ｋｅｙ１、Ｋｅｙ２は、ルート鍵（平文）を暗号鍵として、鍵暗号化／復号化回路２８よって暗号化され（Ｓ２１）、管理領域４５の所定の領域に格納され管理される（方法の詳細は後述する）。
【００３７】
マシンはこの時点で、パーティション鍵マップを管理領域４５に格納させるコマンドを記憶装置２に対して発行する（Ｓ２２）。このコマンドは、独自のオペレーションコードと、マシン側のＲＡＭに一時記憶している完成したパーティション鍵マップのデータ（パラメータ）とで構成することができる。記憶装置２のプロセッサ２５はオペレーションコードを解釈し、マシン側から送出されたデータを加工してパーティション鍵マップを生成し、管理領域４５に格納する（暗号化はされない。図２において、管理領域４５に格納されたパーティション鍵マップを符号３４１で示している）。尚、パーティション鍵が設定されない領域は全て自動的にデフォルト鍵で暗号化／復号化されるので、管理領域４５の記憶容量の有効活用のため、パーティション鍵マップのパーティション“３”に係る部分は割愛して格納してもよい。
【００３８】
次にパーティション“１”、パーティション“２”へ、情報機器の運用に必要なソフトウエアを格納する（Ｓ２３）。具体的には、図３に示すように、パーティション“１”にはＯＳ５２０を、パーティション“２”には、情報機器、例えばマルチファンクションプリンタを運用するために必要な各種アプリケーションプログラム５３０を格納する。このデータはファイルシステムによってファイルとして記憶される。ＯＳ５２０を格納した際、マシンはＭＢＲ記憶領域５１にブートローダ５１２を記録するコマンドを発行する（Ｓ２４）。ブートローダ５１２もパーティション鍵Ｋｅｙ０によって暗号化されて、マスターブートレコードの一つとして、ＭＢＲ記憶領域５１に記録される。
【００３９】
マシンから書き込み指令されるＯＳ５２０はパーティション鍵Ｋｅｙ１を暗号鍵として、アプリケーションプログラム５３０はＫｅｙ２を暗号鍵として、暗号化／復号化部２４で暗号化され対応するパーティションに格納される。このように構成したＳＳＤを情報機器に組み込む。記憶装置２は情報機器にすでに組み込まれているホスト１に接続されて使用される。この場合のホスト１はＣＰＵが実装されている情報機器内のＣＰＵボードで構成することができる。パーティション“３”はユーザデータ領域、例えばマルチファンクションプリンタのスキャナで撮像されたプリント用データが格納される領域で、最も機密性の高いパーティションであるが、何らかの理由によりパーティション鍵が設定されていない場合であるから、プリント用のデータが撮像されると、撮像データはデフォルト鍵ＫｅｙＤで暗号化されてパーティション“３”に格納される。
【００４０】
以下、（１）ルート鍵の暗号化／復号化、（２）デフォルト鍵の暗号化／復号化、（３）パーティション鍵の暗号化／復号化、（４）ホストから受け取ったデータを暗号化し、ユーザが定義したパーティションに格納する手順、（５）パーティションに格納しているデータを読み出し、パーティション鍵を使って復号化しホストに送出する手順、並びに（６）マスターブートレコードがパーティション鍵Ｋｅｙ０によって暗号化されパーティション“０”（ＭＢＲ記憶領域５１）へ格納される手順、について、図２を用いて順に説明する。
【００４１】
（１）ルート鍵の暗号化／復号化
上記、「初期設定」の項で述べたように、ルート鍵が生成されると、鍵暗号化／復号化部２８で暗号化され、管理領域４５に不揮発的に格納されて管理される。以下においては、便宜上、ルート鍵を、ＡＴＡパスワードを暗号鍵として暗号化する方法について述べる。鍵の暗号化／復号化は下記（４）で使用するものと同じ論理回路で実行する方式、ファームウエアにＡＥＳアルゴリズムを実装して実行する方式など種々の方式で実行することができる。アルゴリズムは、ＡＥＳ方式の他、Ｔｒｉｐｌｅ ＤＥＳ方式など他の暗号化アルゴリズムでもよい。以下、暗号化／復号化部２８は、詳細には追って説明するＡＥＳ方式の回路で実行するものとして説明する。
【００４２】
暗号鍵を暗号化する理由は、暗号鍵が平文のまま管理領域４５で管理されると、記憶装置２を分解してＮＡＮＤフラッシュメモリ４０から暗号鍵が読み取られてしまい、暗号化されているユーザデータが解読されてしまう危険性があるからである。
【００４３】
初期設定時にパスワード設定を行うと、パスワードは揮発性ＲＡＭ２６に一時記憶される。プロセッサ２５は、このパスワードを暗号鍵として鍵暗号化／復号化回路２８の鍵入力部（図示せず）に入力して設定するとともに、鍵暗号化／復号化回路２８の暗号化用データ入力部（図示せず）にルート鍵を入力する。これによりルート鍵が暗号化され、暗号化データ出力部（図示せず）より出力する。プロセッサ２５はフラッシュメモリコントローラ４１にコマンドを発行し、暗号化されたルート鍵を管理領域４５に格納する。
【００４４】
システムに電源が投入され、パスワードが入力されるとパスワード照合が行われ、アクセス許可がなされるとルート鍵（暗号文）が管理領域４５から読み出され、鍵暗号化／復号化回路２８の復号化用データ入力部（図示せず）に入力されるとともに、システム電源投入後にユーザが入力しＲＡＭ２６に記憶しているパスワードを復号鍵として鍵暗号化／復号化回路２８の鍵入力部（図示せず）に入力、設定する。これによりルート鍵が復号化され、復号化データ出力部（図示せず）より出力し、ＲＡＭ２６に一時記憶される。
【００４５】
（２）デフォルト鍵の暗号化／復号化
デフォルト鍵が生成されると、プロセッサ２５は、デフォルト鍵のデータを鍵暗号化／復号化部２８の暗号用データ入力部に入力するとともに、先に設定しているルート鍵（平文）を暗号鍵として鍵暗号化／復号化部２８の鍵入力部に入力、設定して暗号化する。
【００４６】
システムに電源が投入され、パスワードが入力されると、パスワード照合が行われ、アクセス許可がなされると、上記（１）の手順によりルート鍵を復号化し、暗号化されたデフォルト鍵が管理領域４５から読み出され、プロセッサ２５は、鍵暗号化／復号化部２８の復号用データ入力部に入力するとともに、前記復号化されたルート鍵（平文）を復号鍵として鍵暗号化／復号化部２８の鍵入力部に入力、設定する。これにより復号化されたデフォルト鍵が復号化データ出力部から出力し、揮発性ＲＡＭ２６に一時的に記憶される。
【００４７】
（３）パーティション鍵の暗号化／復号化
パーティション鍵が生成されると、プロセッサ２５は、パーティション鍵のデータを鍵暗号化／復号化部２８の暗号用データ入力部に入力するとともに、先に設定しているルート鍵（平文）を暗号鍵として鍵暗号化／復号化部２８の鍵入力部に入力、設定して暗号化する。
【００４８】
システムに電源が投入され、パスワードが入力されると、パスワード照合が行われ、アクセス許可がなされると、上記（１）の手順によりルート鍵を復号化し、暗号化されたパーティション鍵が管理領域４５から読み出され、プロセッサ２５は、鍵暗号化／復号化部２８の復号用データ入力部に入力するとともに、前記復号化されたルート鍵（平文）を復号鍵として鍵暗号化／復号化部２８の鍵入力部に入力、設定する。これにより復号化されたパーティション鍵が復号化データ出力部から出力し、揮発性ＲＡＭ２６に一時的に記憶される。
【００４９】
（４）ホストから受け取ったデータを暗号化しパーティションに格納する手順
以下、図２を用いて、ホスト１から受け取ったデータを暗号化してパーティション“３”に格納する手順について、情報機器起動後の状態から説明する。
【００５０】
（ａ）パーティション鍵マップと暗号鍵のセッティング
システムに電源が投入されてパスワードが入力されると、パスワード照合が行われ、アクセス許可がなされると、上記（１）の手順によりルート鍵を復号化し、管理領域４５に格納しているパーティション鍵マップ３４１を読み出して鍵判定回路２３１にセッティングするとともに、管理領域４５に格納されている、暗号化されているデフォルト鍵、パーティション鍵を読み出して、上述の手順に基づきすべて復号化して、暗号鍵格納部２３２にセットする。暗号鍵格納部２３２は揮発性メモリで構成する。これによりホストから送出されるデータの暗号化の準備が完了する。尚、鍵判定回路２３１にセットされるパーティション鍵マップは、管理領域４５に格納されているパーティション鍵マップ３４１に必ずしも一致させる必要はない。例えば、パーティション“３”（５４）にパーティション鍵が設定されておらず、デフォルト鍵ＫｅｙＤが暗号化／復号化鍵として設定されているので、パーティション“３”（５４）に関する内容は鍵判定回路２３１にセットする必要がない。何故なら、書き込みコマンドのパラメータであるアドレスが、鍵判定回路２３１にセット（記載）されていない場合は、自動的にデフォルト鍵が暗号鍵として対応付けられていると一義的に判断し、処理すれば足りるからである。
【００５１】
（ｂ）データの入力、アドレスの通知
ホスト１から書き込みコマンドが送られると、デバイスインターフェース２１を介して、アドレス（ホストＬＢＡ）とデータが暗号化／復号化部２４に入力される。データは暗号化／復号化部２４の暗号化／復号化回路２４１の暗号化データ入力部ａに入力する。先頭セクタアドレスは暗号化／復号化部２４のセクタアドレス更新回路２４２に入力し、セクタアドレス更新回路２４２はセクタアドレスを暗号鍵設定回路２３の鍵判定回路２３１に送る。
【００５２】
（ｃ）暗号鍵の選択
鍵判定回路２３１は先にセットされているパーティション鍵マップを参照して、通知されたセクタアドレスに基づき、どのパーティション鍵を使って暗号化すべきかを判定し、鍵データ出力部２３３に、該当するパーティション鍵選択信号を送る。
【００５３】
（ｄ）暗号鍵の設定、データの暗号化
鍵データ出力部２３３は暗号鍵格納部２３２から、選択されたパーティション鍵のデータを読み出して、暗号化／復号化部２４の鍵入力部ｂに入力し、設定する。データが入力部ａに入力されるとデータの暗号化が開始される。暗号化はブロックと呼ばれる固定長１２８ｂｉｔずつ実行される。暗号化が１セクタ（５１２ｂｙｔｅ）終了する度に、セクタアドレス更新回路はセクタ情報を１つインクリメントして、次に暗号化するデータのセクタアドレス情報を鍵選択回路２３１に送る。これは、暗号化に必要なパーティション鍵を常時監視させ、適切な暗号化を実行させるためである。暗号化が終了したデータは、暗号化データ出力部ｃからバッファ２９に出力する。
【００５４】
（ｅ）フラッシュメモリコントローラへの入力
プロセッサ２５はホスト１から受け取ったコマンドを解釈し、フラッシュメモリコントローラ４１に書き込みコマンドを発行するとともに（オペレーションコードとアドレスに関する情報を含む）、バッファ２９に溜まったデータをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ４０に書き込む。尚、暗号化とメモリ４０に対する書き込み動作は同時並行して実施することができる。
【００５５】
（ｆ）ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ（パーティション“３”）への書き込み
フラッシュメモリコントローラ４１では、論理ブロックアドレス／物理ブロックアドレス変換テーブルを参照して、通知された論理ブロックアドレスに対応する物理ブロックアドレスを割り出し、不図示のエラー訂正回路のＥＮＤＥＣで生成したエラー訂正符号とともに、バッファ２９から取り出したデータを、割り出した物理ブロックアドレスに書き込むようＮＡＮＤフラッシュメモリ４０にコマンドを発行する。ＮＡＮＤフラッシュメモリ４０はコマンドにしたがって、指定されたアドレスに暗号化されたデータを書き込む。以上でデータの暗号化と書き込みが完了する。
【００５６】
（５）パーティションに格納しているデータを読み出し、復号化してホストに送出する手順
プロセッサ２５がホスト１からデバイスインターフェース２１を介してｒｅａｄコマンドを受領すると、先頭セクタアドレス（ホストＬＢＡ）を暗号化／復号化部２４に設定する。
【００５７】
暗号化／復号化部２４のアドレス更新回路２４２は、先に設定されたアドレスをラッチしておき、セクタアドレスを鍵判定回路２３１に送る。鍵判定回路２３１は、このアドレスに基づきパーティション鍵マップを参照し、復号に必要な鍵を判定し、鍵選択回路２３２に通知し、鍵データ出力部２３３から出力させ、暗号化／復号化部２４の鍵入力部ｂにセットし、復号化用データの入力に待機する。復号に用いる鍵は暗号化に用いた鍵と同じ鍵である。即ち、暗号鍵と復号鍵は共通鍵となっている（必要に応じ、本願では「暗号化／復号化鍵」のように記載している）。
【００５８】
プロセッサ２５はホスト１から受け取ったコマンドを解釈し、フラッシュメモリコントローラ４１に対して読み出しコマンドを発行する。このコマンドには読み出すべきデータのアドレス情報を含む。フラッシュメモリコントローラ４１は、論理ブロックアドレス／物理ブロックアドレス変換テーブルを参照して、アドレスとして通知された論理ブロックアドレスに対応する物理ブロックアドレスを割り出してデータを読み出し、エラー訂正回路によりエラー有無のチェックを行い、エラーがあれば訂正し、データを暗号化／復号化部２４の復号用データ入力部ｃに入力する。データ入力と同時に復号化が開始される。
【００５９】
復号化は暗号化と同じく１２８ｂｉｔずつ実行される。１セクタの復号が終了する度に、セクタ情報を１つインクリメントして、そのセクタアドレス情報が、セクタアドレス更新回路２４２から鍵判定回路２３１に通知される。復号化が終了すると、暗号化／復号化部２４の復号化データ出力部ａより、復号化されたデータがデバイスインターフェース２１を介してホスト１に送出される。ｒｅａｄコマンドに係るすべてのデータが送出されると、コマンド終了ステータスがホスト１に通知され、ｒｅａｄコマンドに対する一連の処理が完了する。
【００６０】
（６）マスターブートレコードがパーティション鍵Ｋｅｙ０によって暗号化され、パーティション“０”（ＭＢＲ記憶領域５１）へ格納される手順
上述の通り、マスターブートレコードを格納するパーティション“０”を含むパーティションが設定されると、マシン側のＯＳよりパーティションテーブル５１１の書き込みコマンドが記憶装置２に対して発行され、パーティションテーブル５１１のデータが暗号化／復号化部２４の暗号用データ入力部ａに入力される。プロセッサ２５は、データの先頭セクタアドレスを鍵判定回路２３１に送ると、鍵判定回路２３１はパーティション鍵マップを参照し、通知された先頭セクタアドレスがパーティション“０”（ＭＢＲ記憶領域５１）に属するため、暗号鍵がパーティション鍵Ｋｅｙ０であると判定し、パーティション鍵Ｋｅｙ０（平文）を暗号鍵として暗号化／復号化部２４の鍵入力部ｂに入力、設定する。これにより、パーティションテーブルデータの暗号化が開始される。
【００６１】
一方プロセッサ２５は、フラッシュメモリコントローラ４１に書き込みコマンド（オペレーションコードとアドレスの情報を含む）を送る。フラッシュメモリコントローラ４１が、暗号文を受け取ると、アドレスとして指定された論理ブロックアドレスを、物理ブロックアドレス／論理ブロックアドレス変換テーブルを用いて変換した物理ブロックアドレスに、エラー訂正符号とともにデータを指定されたアドレスに書き込む。上述の通り、ＭＢＲ記憶領域５１はセクタアドレス “０”から始まる。ＯＳ５２０を書き込んだ後は、マシン側からブートローダ５１２の書き込みコマンドが発行される。この場合も、パーティションテーブルと同様な手順で、指定されたアドレスにデータが書き込まれる。
【００６２】
また、上記（４）（ａ）「パーティション鍵マップと暗号鍵のセッティング」で述べたように、ホスト１から発行された書き込みコマンドに付随する書き込みアドレスが鍵判定回路２３１のパーティション鍵マップに記載されていない場合、その書き込み指令がデフォルト領域に対するものなのか特定のパーティションに対するものなのかをいちいち判断することなく、受け取ったデータをデフォルト鍵ＫｅｙＤで暗号化し、指定されたアドレスにそのまま書き込んでよい。
【００６３】
上述した実施形態では、情報機器のベンダーがＯＳ５２０等を組み込む初期設定段階ではじめにルート鍵、デフォルト鍵を生成した例を示したが、工場出荷段階でSSDベンダーがこれらの鍵を生成している場合は必要ではない。また、論理ブロックアドレス／物理ブロックアドレス変換テーブルやエラー訂正回路をプロセッサ２５に持たせ、プロセッサ２５がフラッシュメモリコントローラ４１の役割を兼ねてもよい。その場合、フラッシュメモリコントローラ４１は不要であり、プロセッサ２５からのコマンドとバッファ２９からのデータは、ＮＡＮＤフラッシュメモリ４０のＮＡＮＤインターフェースに直接入力すればよい。
【００６４】
（パーティションデータの消去）
本実施形態の記憶装置２を組み込んだ情報機器において、その情報機器の種類によっては、当該機器の運用に必要なＯＳ５２０やアプリケーションプログラム５３０をバージョンアップしたり、新たなものに入れ替えたりする必要が生じる場合がある。また、機密情報が格納されている可能性のある特定のユーザデータ領域、例えば、本実施形態におけるパーティション“３”（５４）の撮像データは、使用者の機密データが記憶されているため、転売時には消去することが望ましい。上記の観点に立った場合、パーティションに格納されているデータ（パーティションデータ）を無効化するコマンドを解釈する手段をフラッシュメモリコントローラ４１に設け、ホスト１から特定パーティションデータを無効化するコマンドが発行されたときは、そのパーティションのデータのみ、有効に無効化できるようにすることが好ましい。
【００６５】
ところが、前述した実施例のように、図３に例示のパーティション“３”に対して、エンドユーザがパーティション鍵が設定されておらず（即ち、パーティション“３”にデフォルト鍵ＫｅｙDが暗号化／復号化鍵として対応付けられていた場合）、且つ、先願の実施例記載のように、ＭＢＲ記憶領域がデフォルト領域で構成されていた場合、無効化コマンドにしたがって対応するデフォルト鍵ＫｅｙＤを消去してしまうと、ＭＢＲ記憶領域のマスターブートレコードも同時に無効化され、当該情報機器を以降も継続使用する場合に支障が生じる。しかしながら本実施形態例の記憶装置２では、マスターブートレコードをユーザ設定パーティションの一つ（パーティション“０”）に格納するとともに、初期設定時にパーティション“０”（ＭＢＲ記憶領域５１）にパーティション鍵を設定している。マスターブートレコードをユーザ設定のパーティションに格納し、且つそのパーティションにパーティション鍵を暗号鍵として設定した場合は、ホスト１から、デフォルト鍵ＫｅｙＤが暗号鍵として対応付けられているパーティション“３”に対してデータ無効化コマンドが発行され、当該デフォルト鍵を自動的に消去しても、パーティション“０”（ＭＢＲ記憶領域５１）のマスターブートレコードは無効化されない。
【００６６】
よって、本願発明では、ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられている特定パーティションのデータ無効化コマンド又は特定パーティション鍵無効化コマンドが発行されたとき当該特定パーティションに対応付けられているパーティション鍵若しくは前記特定パーティション鍵を消去する手段とともに、ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられていない特定パーティションのデータ無効化コマンド又はデフォルト鍵無効化コマンドが発行されたとき当該デフォルト鍵を消去する手段を設け、特定パーティションデータ無効化コマンドが発行されたときは、当該特定パーティションに対応付けられている暗号化／復号化鍵がパーティション鍵、デフォルト鍵のいずれであるかに拘わらず、当該鍵を自動的に消去する。
【００６７】
特定パーティションデータ無効化コマンドは、パーティション番号を指定することによりそのパーティションデータをパーティションごとに個別に無効化するためのコマンドであるが、ホスト１が複数のパーティションに同一のパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられていることを把握しているような場合には、パーティション鍵無効化コマンドを発行すれば、それら複数のパーティションデータを一度に無効化することができる。デフォルト鍵無効化コマンドも、複数のパーティションにデフォルト鍵が暗号鍵として対応付けられていることが予め分っているときに使用すると便利である。
【００６８】
当該特定パーティションに対応付けられている暗号化／復号化鍵がデフォルト鍵であった場合の当該デフォルト鍵の消去は、新たなデフォルト鍵を自動的に生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた旧デフォルト鍵に上書きすることにより実行できる（管理領域４５に格納されているパーティション鍵マップ３４１の対応付けの修正は不要である）。これより、ユーザデータを格納しているパーティションにデフォルト鍵が暗号鍵として対応付けられていたとしても、旧デフォルト鍵のデータは完全に消去されるので、デフォルト鍵が暗号化／復号化鍵として対応付けられていたパーティションのユーザデータが絶対に読み取られないことを確実に保証することができる。
【００６９】
当該特定パーティションに対応付けられている暗号化／復号化鍵がパーティション鍵であった場合の当該パーティション鍵の消去は、当該無効化対象とされたパーティション用に新たなパーティション鍵を生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域４５に格納していた当該パーティション用の旧パーティション鍵に上書きするとともに、パーティション鍵マップ３４１における当該パーティションにおける対応暗号鍵（ＩＤ）を前記新たに生成したパーティション鍵（ＩＤ）に修正することにより実行できる。この場合も旧パーティション鍵は完全に消去されるので、当該パーティションに格納されていたユーザデータが読み取られる心配はない。
【００７０】
尚、ユーザ設定パーティションのすべてにパーティション鍵が必ず対応付けられることが保証され、且つ、デフォルト鍵無効化コマンドを採用しない場合は、図４に示すように、マスターブートレコードは、必ずしもユーザ設定パーティションに格納する必要はない。
【００７１】
なお、初期設定段階でパスワードが設定されない場合は、記憶装置２にだれでも自由にアクセスでき、暗号化されて記憶されているデータは自動的に復号化して読み出される。よって、パスワードを設定しない場合、暗号化することはあまり重要な意味を持たない。この点、ホスト１から全暗号化データを無効化するコマンドを発行し、ルート鍵を消去するようにすれば、デフォルト鍵とパーティション鍵両者の復号化を実行できなくなるので、デフォルト領域、パーティション鍵が対応暗号鍵として設定されているパーティション領域、デフォルト鍵が暗号鍵として対応しているパーティション領域、のすべて（記憶領域４４に暗号化されて記憶されているすべてのデータ）を一時に解読不能にすることができる（図１２、図１３の鍵の相関関係を参照されたい）。記憶装置２やこれを組み込んだ情報機器を廃棄する場合、ルート鍵を消去すれば、どのような情報が記憶されているか判断することなく全データを無効化できるとともに、記憶装置２を物理的に破壊するなどしなくてもよいため、非常に利便性の高い記憶装置、情報機器を提供することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１ ホスト
２ 本発明の記憶装置
２０ 暗号／復号処理部
２１ デバイスインターフェース
２３ 暗号鍵設定回路
２４ 暗号化／復号化部
２５ プロセッサ
２６ ＲＡＭ
２７ 鍵生成部
２８ 鍵暗号化／復号化部
２９ バッファ
３０ 記憶部
３１ 記憶部制御手段
３３、４４ 記憶領域
３４、４５ 管理領域
２３１ 鍵判定回路
２３２ 暗号鍵格納部
２３３ 鍵データ出力部
２４１ 暗号化／復号化回路
２４２ セクタアドレス更新回路
３４１ パーティション鍵マップ
ａ 暗号化用データ入力部、復号化データ出力部
ｂ 鍵入力部
ｃ 暗号化データ出力部、復号用データ入力部
【技術分野】
【０００１】
本発明はハードウエア暗号化手段を具備した記憶装置の改良、並びに該暗号化記憶装置を組み込んでなる情報機器、暗号化記憶装置のセキュリティ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、ＵＳＢメモリなどの記憶装置に記憶したデータの漏洩が問題となっており、そのため、セキュリティ方法としてパスワード認証をアクセスの条件としている。しかしながら、最近の報告によれば、サービス領域のＡＴＡパスワード設定フラグをオフにしてロック機能を無効にできるといい（パスワード解除）、事実、捜査機関向けに、斯かるパスワード解除装置が販売されているのが現状である。パスワードが解除されればデータは容易に読まれてしまう。パスワードが解除されない場合でも、記憶部を記憶装置から取り外して、データを直接読み取られる危険がある。
【０００３】
そこで、最近ではＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）などの暗号化を用いてデータを記憶している。ＡＥＳはブロックと呼ばれる固定長（１２８ｂｉｔ）のデータを単位として、暗号化／復号化を共通の鍵で行うものである。ＡＥＳでは３種類の鍵長が定義されており、１２８ｂｉｔ／１９２ｂｉｔ／２５６ｂｉｔのいずれかを用いることができる。鍵長が長いほど、鍵を全数検索する総当り攻撃などに強く、１２８ｂｉｔ／１９２ｂｉｔ／２５６ｂｉｔの鍵長は、現在の計算機の処理能力では解読に非現実的な時間を要するため安全とされている。
【０００４】
ＡＥＳ暗号化には、ホスト側で行うもの（ソフトウエア暗号化）があるが高価であり、システムパフォーマンスに影響があった。そこで最近は、専用のチップを組み込み、ＡＥＳ暗号化をデバイス内部で行う記憶装置（ハードウエア暗号化）が販売されている。この場合、何らかの方法により暗号鍵のデータが把握されると、記憶しているデータが読み出されてしまう危険性は否定できない。
【０００５】
また、マルチファンクションプリンタなどの情報機器に記憶装置を組み込んで使用する場合、記憶装置には情報機器に必要な情報（オペレーティングシステムやアプリケーションプログラム）と使用者の機密情報（マルチファンクションプリンタの場合で言えば、プリント用の撮像データ）の両者が記憶される。情報機器を廃棄する場合は記憶データの全部を消去してもよいが、転売、レンタルなどで再利用する場合、機密情報は消去することが望ましいが、機器の運用に必要な情報は資源の有効活用の観点から、そのまま残すことが好ましい。また廃棄する場合は、どのような情報が記憶されているか判断することなく、データを無効化できることが望ましい。
【０００６】
そこで本発明者等は、特願２００９−１４１００７号（特許第４４６３３２０号、以下、「先願」という）において、ハードウエア暗号記憶装置における暗号鍵の安全な管理方法、ハードウエア暗号記憶装置に複数種類の情報を記憶し、譲渡、廃棄、レンタル時等において、重要度、種類に応じて任意に情報を無効化する方法、並びに、ハードウエア暗号記憶装置に複数種類の情報を記憶している場合において、廃棄時等においてどのような情報が記憶されているか判断することなくデータを無効化する方法、を提案した。以下、図１１を用いて先願発明の実施形態例の概略を説明する。
【０００７】
情報機器ベンダーの初期設定で、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）若しくはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）の記憶領域（管理領域を除くユーザデータ領域をいう。以下同じ）全体にデフォルト鍵を設定するとともに、３つのパーティション（パーティション“０”〜パーティション“２”）を設定する。各パーティションにそれぞれ独自のパーティション鍵（Ｋｅｙ“０”乃至Ｋｅｙ“２”）を設定する。各パーティションに書き込まれるデータはそのパーティションに対応付けられたパーティション鍵で暗号化される。読み出し時にはそのパーティション鍵でデータが復号化される。パーティションが設定されない領域（便宜上、「デフォルト領域」という））に書き込まれるデータはデフォルト鍵で暗号化され、読み出されるときは当該デフォルト鍵で復号化される。各パーティション鍵は、未使用時にはデフォルト鍵で暗号化されて記憶装置内（たとえば記憶部の管理領域）で安全に管理される。この構成により、記憶装置を内蔵した情報機器を転売やレンタルする場合、ユーザの機密情報の記憶された領域（パーティション）のパーティション鍵のみ消去することにより、機器の運用に必要な情報はそのまま残すことができ、資産の有効活用を図ることができる。デフォルト鍵を消去すれば、当該デフォルト鍵で暗号化されてなるパーティション鍵は以降復号化することができなくなるため、記憶領域の全データが無効化され、安心して情報機器を廃棄することができる。
【０００８】
しかしながら、先願発明の場合、ベンダー（若しくはユーザ）が何らかの理由によりパーティション“２”にパーティション鍵（Ｋｅｙ２）を設定しないようなケースでは、パーティション“２”に格納したデータは、デフォルト鍵で暗号化されて記憶される。このような場合、ホストから特定パーティションデータ無効化コマンドが発行されても、そのパーティションの暗号鍵はデフォルト鍵であるためパーティション鍵消去手段はデフォルト鍵を消去せず、当該パーティションのデータは無効化されない。この場合は、ユーザがそのパーティションにパーティション鍵を新たに設定する作業を行うしかなく、手間が掛かる。
【０００９】
また、特定パーティションデータ無効化コマンドが発行されたとき、パーティション鍵消去手段がこのデフォルト鍵を消去するように構成したとすると、パーティション鍵が対応暗号鍵として設定されているパーティションのデータ（ＯＳやアプリケーションプログラム）など、他のパーティションのデータも同時に無効化されてしまい、資源の有効活用を図ることができない。ＯＳやアプリケーションプログラムを継続的にしようする場合はこれらを一旦外部メモリに移して、再度インストールしなおさなければならなかった。即ち、領域ごとの消去を実行する場合の自由度に一定の制限があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００５−５０４７３号
【特許文献２】特許第４４６３３２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで本発明が解決すべき第１の課題は、領域ごとのデータ無効化を、より操作性よく実行できる暗号化記憶装置の提供にある。第２の課題は、記憶装置に格納されている資源の有効活用を図ることのできる暗号化記憶装置の提供にある。その他の課題は、明細書、図面、特に特許請求の範囲により自ずと明らかとなろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題解決のため、本発明は、本発明が採用する新規な特徴的構成により、上記課題を解決する。即ち、本発明では、複数種類の情報が記憶されているハードウエア暗号記憶装置において、パーティション鍵とデフォルト鍵の共通の暗号鍵であるルート鍵を採用する。これにより、パーティション鍵とデフォルト鍵は紐付けされた関係にないので、デフォルト鍵を消去してもパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションデータは無効化されない。
【００１３】
さらに、ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられている特定パーティションのデータ無効化コマンド又は特定パーティション鍵無効化コマンドが発行されたとき当該特定パーティションに対応付けられているパーティション鍵若しくは前記特定パーティション鍵を消去する手段と、ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられていない特定パーティションのデータ無効化コマンド又はデフォルト鍵無効化コマンドが発行されたとき当該デフォルト鍵を消去する手段を採用する。
【００１４】
ここにおいて、マスターブートレコードを、パーティション鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションに格納しておけば、デフォルト鍵を消去してもマスターブートレコードは無効化されない。
【００１５】
尚、デフォルト鍵の消去は、新たなデフォルト鍵を自動的に生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた旧デフォルト鍵に上書きすることにより実行するとよい。また、パーティション鍵の消去は、当該無効化対象とされたパーティション用に新たなパーティション鍵を生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた当該パーティション用の旧パーティション鍵に上書きし、パーティション鍵マップにおける当該パーティションにおける対応暗号鍵（ＩＤ）を前記新たに生成したパーティション鍵（ＩＤ）に修正することにより実行するとよい。
【００１６】
さらに、ホストから全データを無効化するコマンドが発行されたときにルート鍵を消去する手段を採用する。その他、本発明は、特許請求範囲において上位概念から下位概念に亙り列挙する新規な特長的構成により上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、１又は複数の、パーティション鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションデータのみ、又は、１又は複数の、デフォルト鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションデータのみを選択して、領域ごとのデータを操作性よく無効化することができ、使い勝手の良い暗号化記憶装置を提供することができる。また、マスターブートレコードを、パーティション鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションに格納しておけば、デフォルト鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションの当該デフォルト鍵を消去してもマスターブートレコードは無効化されないので、パーティション鍵が対応付けられているパーティションに格納されているＯＳやアプリケーションプログラムなどを継続して使用することができ、資源の有効活用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の記憶装置の基本構成例である。
【図２】ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを用いた記憶装置の構成例である。
【図３】記憶領域の構成と暗号鍵の対応関係例１である。
【図４】記憶領域の構成と暗号鍵の対応関係例２である。
【図５】初期設定の手順例である。
【図６】初期設定の手順例（続き）である。
【図７】パーティション鍵マップ例（状態１）である。
【図８】パーティション鍵マップ例（状態２）である。
【図９】パーティション鍵マップ例（状態３）である。
【図１０】パーティション鍵マップ例（状態４／完成状態）である。
【図１１】先願発明の構成例（鍵と各領域との相関関係例）である。
【図１２】本願発明の構成例１（鍵と各領域との相関関係例）である。
【図１３】本願発明の構成例２（鍵と各領域との相関関係例）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明するが、本発明は特許請求の範囲内において種々の形態を採ることができ、下記実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００２０】
（システム基本構成）
図１は、本発明の実施形態に係る記憶装置の基本構成例である。図１に示すように、本発明のセキュリティ方法は、本発明の記憶装置２と、記憶装置２に対するメディアアクセス主体であるホスト１とからなるシステムで実行される。記憶装置２は、ホスト１からコマンド（オペレーションコード、指定アドレス）や書き込み用データを含む）を受け取ったり、読み出したデータやコマンドステータスをホスト１に送出するデータデバイスインターフェース２１と、データを格納する記憶部３０と、記憶部３０へのデータの書き込みや記憶部３０からのデータの読み出しの制御を実行する記憶部制御手段３１と、ホスト１から送られたデータを暗号化するとともに、記憶部３０から読み出されたデータを復号化する暗号／復号処理部２０を有する。
【００２１】
暗号／復号処理部２０は、鍵生成部２７と、鍵生成部２７で生成された鍵を用いて所定のロジックに基づきデータの暗号化／復号化を実行する暗号化／復号化部２４と、暗号化／復号化部２４でデータを暗号化／復号化するための鍵を選択して暗号化／復号化部２４に設定する暗号鍵設定回路２３と、鍵暗号化／復号化部２８を有する。これらはプロセッサ２５により統括的に制御される。暗号化／復号化部２４は独自のハードウエアロジックで構成され、プロセッサ２５の処理に拠らないため、非常に高速で処理を実行できる。ＲＡＭ２６は、揮発性メモリであり、プロセッサ２５の作業領域である。暗号鍵設定回路２３は、後述する各種の暗号鍵をシステム起動中格納する暗号鍵格納部２３２、暗号化又は復号化を前記いずれの鍵で実行するかを判定する鍵判定回路２３１、判定回路２３１からの信号に基づき選択された鍵データを暗号化／復号化部２４に入力、設定する鍵データ出力部２３３を有する。記憶部３０は、記憶領域３３と周知の管理領域３４を有し、管理領域３４は後述する、ルート鍵、デフォルト鍵、パーティション鍵、並びにパーティション鍵マップ３４１を格納する。記憶領域３４と管理領域３５は、同じ記憶素子で構成される場合と、例えばハードディスクと不揮発性半導体記憶素子、或いはＮＡＮＤ型フラッシュメモリとＮＯＲ形フラッシュメモリといったように、異なる記憶素子で構成される場合とがあり得る。鍵暗号化／復号化部２８は、プロセッサ２５の制御に基づき、ルート鍵、デフォルト鍵、パーティション鍵の暗号化及び復号化を行う。
【００２２】
記憶装置２は、ＨＤＤの他、記憶部３０にＮＡＮＤ型フラッシュメモリのような不揮発性半導体記憶装置を用いたＳＳＤなどで構成することができる。ＨＤＤの場合、記憶部制御手段は、磁気ヘッドのシーク、データの書き込み、読み出しを制御する。ＳＳＤの場合、記憶部制御手段はＮＡＮＤフラッシュメモリコントローラで構成される。
【００２３】
ホスト１との間のデバイスインターフェース２１は、ＩＤＥインターフェースやシリアルＡＴＡインターフェースで構成され得る。記憶装置２はホスト１に挿抜して使用するＵＳＢメモリで構成してもよい。
【００２４】
以下、本発明の記憶装置２がＳＳＤで構成されるとともに、情報機器に組み込んで使用される例について、図２乃至図１０を用いて説明する。ＳＳＤは図２に示すように、記憶部がＮＡＮＤ型フラッシュメモリ４０で構成される。なお図２では、図１と同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付している。
【００２５】
本実施形態は、記憶部がＮＡＮＤ型フラッシュメモリ４０で構成されるため、記憶部制御手段は、フラッシュメモリコントローラ４１で構成される。このコントローラ４１は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ４０にコマンドを発行しデータの読み書きを実行するもので、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ特有のｂａｄブロックに対処するための不図示のエラー訂正回路、論理ブロックアドレス/物理ブロックアドレス変換テーブルを有する。
【００２６】
（初期設定）
以下、初期設定の手順例を、図５及び図６を用いて説明する。情報機器が例えばマルチファンクションプリンタのような組み込み系の機器の場合、はじめに情報機器のベンダーは、初期設定を行うため、ＳＳＤを、ＯＳその他、情報機器の運用に必要なソフトウエアを書き込むマシンに接続する。マシンは初期設定ツールがインストールされている専用のコンピュータで構成され、図２のホスト１がこれに相当する。初期設定は全て初期設定ツールを用いて実行される。マシンに電源を投入後（Ｓ１１）、まず初期設定ツールである初期設定ソフトウエアを用いてルート鍵の生成を行う（Ｓ１２）。ルート鍵は、鍵生成部２７が有する乱数発生器によって生成される。
【００２７】
ルート鍵は適当な値を暗号鍵として、鍵暗号化／復号化回路２８よって暗号化され、管理領域４５に格納され管理される（Ｓ１３）。記憶装置が外付けのＳＳＤのように一般ユーザが使用する場合、盗難に備えてＡＴＡが標準機能として有するパスワードを設定できるが、ルート鍵生成時までにこのパスワードが設定されている場合は、パスワードを暗号鍵としてデフォルト鍵を暗号化することができる。
【００２８】
続いてデフォルト鍵を生成する（Ｓ１４）。このデフォルト鍵を“ＫｅｙＤ”とする。そして、ルート鍵（平文）を用いてデフォルト鍵が暗号化され、管理領域４５に格納され管理される（Ｓ１５）。
【００２９】
尚パスワードは一方向ハッシュ関数を通してハッシュ値に変換され、管理領域４５に格納され、以降の記憶装置２でのパスワード照合にそのまま利用される。即ち、記憶装置２を組み込んだ若しくは記憶装置２を接続したシステムに、電源が投入された後、記憶装置２へのアクセス許可を受けるためにＡＴＡパスワードが入力されると、同様にハッシュ関数によってハッシュ値に変換される。そして、管理領域４５に記憶しているハッシュ値と照合され、両者が一致するとアクセスが許可される。ハッシュ値が元の状態に戻すことができない性質を利用したものであり、これによりパスワードを安全に管理することができる。
【００３０】
尚、ルート鍵、デフォルト鍵、パーティション鍵の生成は、プロセッサ２５がコマンドを解釈して、鍵生成部２７によって実行するものである。ルート鍵の暗号化、続く管理領域４５への格納は、ルート鍵生成コマンドに付随して一括して実行される。デフォルト鍵やパーティション鍵の暗号化、続く管理領域４５への格納も当該鍵生成コマンドに付随して一括して実行される。内部処理としては、プロセッサ２５がフラッシュメモリコントローラ４１にコマンドを発行して実行する。
【００３１】
デフォルト鍵は、必ず生成される暗号鍵であって、以下の機能を有する。デフォルト鍵を生成すると、更のＳＳＤ（パーティション設定前）にベンダーによって何らかのシステム上必要なデータが書き込まれていても、データ読み出しの際、そのデータはデフォルト鍵で復号化されてから読み出されるので、意味のないランダムなデータが読み出される。ユーザが後述するパーティションの設定後、パーティション鍵の生成をしなかった場合（ｄｅｆａｕｌｔ）でも、その後ホストから送出されるデータはデフォルト鍵で自動的に暗号化される。
【００３２】
次に、ＭＢＲ記憶領域５１をユーザパーティションの一つ（図３において、パーティション“０”）として設定する（Ｓ１６）。具体的には、この領域の容量（例えば２５６セクタ）を指定することにより設定する。初期設定ソフトウエアは、初期設定者からの指示に基づき、記憶装置２のアドレスであるセクタ０からセクタ２５５までをユーザ設定パーティション“０”としてのＭＢＲ記憶領域５１を確保する。このときから初期設定ソフトウエアは、マシン側でパーティション鍵マップの生成を開始する。この段階のパーティション鍵マップは図７のように構成され、マシン側のＲＡＭ（図示せず）に一時記録される。
【００３３】
次に初期設定者は、鍵生成部２７が持っている乱数発生器を使ったパーティション“０”（ＭＢＲ記憶領域５１）用のパーティション鍵生成指示を行う（Ｓ１７）。このパーティション鍵の生成は初期設定における必須条件とすることが好ましい。このパーティション鍵をＫｅｙ０とする。この段階でパーティション鍵マップは図８のように設定され、記録される。このとき、マシン側のＯＳは、当該時点におけるパーティションテーブル５１１をＭＢＲ記憶領域５１に書き込むコマンドを記憶装置２に対して発行する。ＭＢＲ記憶領域５１への書き込みは、先に生成しているパーティション鍵Ｋｅｙ０によって暗号化されて実行される。
【００３４】
続いて、必要な数のユーザパーティションを設定する（Ｓ１８）。図３では、パーティション“１”（５２）乃至パーティション“３”（５４）を設定した様子を示している。これらパーティションの設定は、そこに格納することが予定されているファイルの容量を勘案して、当該記憶容量を具体的に指定して実行する。この段階でのパーティション鍵マップは図９のように記録される。このとき、マシン側のＯＳは、当該時点におけるパーティションテーブル５１１をＭＢＲ記憶領域５１に書き込むコマンドを記憶装置２に対して発行する（Ｓ１９）。この書き込みも、先に生成しているパーティション鍵Ｋｅｙ０によって暗号化されて実行される。
【００３５】
次に、鍵生成部２７が持っている乱数発生器を使って、パーティション“１”とパーティション“２”に対するパーティションの暗号鍵（パーティション鍵）を生成する（Ｓ２０）。この段階でのパーティション鍵マップは図１０のように記録される。パーティションとパーティション鍵（ＩＤ）の関係は図３及び図１０に示す通り、パーティション“１”、“２”にそれぞれ対応して、パーティション鍵Ｋｅｙ１、Ｋｅｙ２とする。本実施例では、パーティション“３”にはパーティション鍵は設定されていないので、パーティション鍵マップのパーティション“３”の対応暗号鍵はデフォルト鍵ＫｅｙＤが自動的に対応付けられ、記録される。尚、複数のパーティションに同一のパーティション鍵を暗号鍵として対応付けてもよい。これで、マシン側におけるパーティション鍵マップの生成は完了する。
【００３６】
パーティション鍵マップは図１０に示すように、各パーティションの先頭セクタアドレスと終了セクタアドレス並びに対応するパーティション鍵の関係で構成しているが、先頭セクタアドレスとそのパーティションを構成するセクタ数並びに対応するパーティション鍵の関係で構成してよいことは言うまでもない。図８乃至図１０において、対応暗号鍵として、Ｋｅｙ０乃至Ｋｅｙ２と記載しているが、これはＫｅｙのデータではない。実際にはＫｅｙ番号を特定する情報、例えばそのＫｅｙのＩＤ番号である。そして生成したパーティション鍵Ｋｅｙ１、Ｋｅｙ２は、ルート鍵（平文）を暗号鍵として、鍵暗号化／復号化回路２８よって暗号化され（Ｓ２１）、管理領域４５の所定の領域に格納され管理される（方法の詳細は後述する）。
【００３７】
マシンはこの時点で、パーティション鍵マップを管理領域４５に格納させるコマンドを記憶装置２に対して発行する（Ｓ２２）。このコマンドは、独自のオペレーションコードと、マシン側のＲＡＭに一時記憶している完成したパーティション鍵マップのデータ（パラメータ）とで構成することができる。記憶装置２のプロセッサ２５はオペレーションコードを解釈し、マシン側から送出されたデータを加工してパーティション鍵マップを生成し、管理領域４５に格納する（暗号化はされない。図２において、管理領域４５に格納されたパーティション鍵マップを符号３４１で示している）。尚、パーティション鍵が設定されない領域は全て自動的にデフォルト鍵で暗号化／復号化されるので、管理領域４５の記憶容量の有効活用のため、パーティション鍵マップのパーティション“３”に係る部分は割愛して格納してもよい。
【００３８】
次にパーティション“１”、パーティション“２”へ、情報機器の運用に必要なソフトウエアを格納する（Ｓ２３）。具体的には、図３に示すように、パーティション“１”にはＯＳ５２０を、パーティション“２”には、情報機器、例えばマルチファンクションプリンタを運用するために必要な各種アプリケーションプログラム５３０を格納する。このデータはファイルシステムによってファイルとして記憶される。ＯＳ５２０を格納した際、マシンはＭＢＲ記憶領域５１にブートローダ５１２を記録するコマンドを発行する（Ｓ２４）。ブートローダ５１２もパーティション鍵Ｋｅｙ０によって暗号化されて、マスターブートレコードの一つとして、ＭＢＲ記憶領域５１に記録される。
【００３９】
マシンから書き込み指令されるＯＳ５２０はパーティション鍵Ｋｅｙ１を暗号鍵として、アプリケーションプログラム５３０はＫｅｙ２を暗号鍵として、暗号化／復号化部２４で暗号化され対応するパーティションに格納される。このように構成したＳＳＤを情報機器に組み込む。記憶装置２は情報機器にすでに組み込まれているホスト１に接続されて使用される。この場合のホスト１はＣＰＵが実装されている情報機器内のＣＰＵボードで構成することができる。パーティション“３”はユーザデータ領域、例えばマルチファンクションプリンタのスキャナで撮像されたプリント用データが格納される領域で、最も機密性の高いパーティションであるが、何らかの理由によりパーティション鍵が設定されていない場合であるから、プリント用のデータが撮像されると、撮像データはデフォルト鍵ＫｅｙＤで暗号化されてパーティション“３”に格納される。
【００４０】
以下、（１）ルート鍵の暗号化／復号化、（２）デフォルト鍵の暗号化／復号化、（３）パーティション鍵の暗号化／復号化、（４）ホストから受け取ったデータを暗号化し、ユーザが定義したパーティションに格納する手順、（５）パーティションに格納しているデータを読み出し、パーティション鍵を使って復号化しホストに送出する手順、並びに（６）マスターブートレコードがパーティション鍵Ｋｅｙ０によって暗号化されパーティション“０”（ＭＢＲ記憶領域５１）へ格納される手順、について、図２を用いて順に説明する。
【００４１】
（１）ルート鍵の暗号化／復号化
上記、「初期設定」の項で述べたように、ルート鍵が生成されると、鍵暗号化／復号化部２８で暗号化され、管理領域４５に不揮発的に格納されて管理される。以下においては、便宜上、ルート鍵を、ＡＴＡパスワードを暗号鍵として暗号化する方法について述べる。鍵の暗号化／復号化は下記（４）で使用するものと同じ論理回路で実行する方式、ファームウエアにＡＥＳアルゴリズムを実装して実行する方式など種々の方式で実行することができる。アルゴリズムは、ＡＥＳ方式の他、Ｔｒｉｐｌｅ ＤＥＳ方式など他の暗号化アルゴリズムでもよい。以下、暗号化／復号化部２８は、詳細には追って説明するＡＥＳ方式の回路で実行するものとして説明する。
【００４２】
暗号鍵を暗号化する理由は、暗号鍵が平文のまま管理領域４５で管理されると、記憶装置２を分解してＮＡＮＤフラッシュメモリ４０から暗号鍵が読み取られてしまい、暗号化されているユーザデータが解読されてしまう危険性があるからである。
【００４３】
初期設定時にパスワード設定を行うと、パスワードは揮発性ＲＡＭ２６に一時記憶される。プロセッサ２５は、このパスワードを暗号鍵として鍵暗号化／復号化回路２８の鍵入力部（図示せず）に入力して設定するとともに、鍵暗号化／復号化回路２８の暗号化用データ入力部（図示せず）にルート鍵を入力する。これによりルート鍵が暗号化され、暗号化データ出力部（図示せず）より出力する。プロセッサ２５はフラッシュメモリコントローラ４１にコマンドを発行し、暗号化されたルート鍵を管理領域４５に格納する。
【００４４】
システムに電源が投入され、パスワードが入力されるとパスワード照合が行われ、アクセス許可がなされるとルート鍵（暗号文）が管理領域４５から読み出され、鍵暗号化／復号化回路２８の復号化用データ入力部（図示せず）に入力されるとともに、システム電源投入後にユーザが入力しＲＡＭ２６に記憶しているパスワードを復号鍵として鍵暗号化／復号化回路２８の鍵入力部（図示せず）に入力、設定する。これによりルート鍵が復号化され、復号化データ出力部（図示せず）より出力し、ＲＡＭ２６に一時記憶される。
【００４５】
（２）デフォルト鍵の暗号化／復号化
デフォルト鍵が生成されると、プロセッサ２５は、デフォルト鍵のデータを鍵暗号化／復号化部２８の暗号用データ入力部に入力するとともに、先に設定しているルート鍵（平文）を暗号鍵として鍵暗号化／復号化部２８の鍵入力部に入力、設定して暗号化する。
【００４６】
システムに電源が投入され、パスワードが入力されると、パスワード照合が行われ、アクセス許可がなされると、上記（１）の手順によりルート鍵を復号化し、暗号化されたデフォルト鍵が管理領域４５から読み出され、プロセッサ２５は、鍵暗号化／復号化部２８の復号用データ入力部に入力するとともに、前記復号化されたルート鍵（平文）を復号鍵として鍵暗号化／復号化部２８の鍵入力部に入力、設定する。これにより復号化されたデフォルト鍵が復号化データ出力部から出力し、揮発性ＲＡＭ２６に一時的に記憶される。
【００４７】
（３）パーティション鍵の暗号化／復号化
パーティション鍵が生成されると、プロセッサ２５は、パーティション鍵のデータを鍵暗号化／復号化部２８の暗号用データ入力部に入力するとともに、先に設定しているルート鍵（平文）を暗号鍵として鍵暗号化／復号化部２８の鍵入力部に入力、設定して暗号化する。
【００４８】
システムに電源が投入され、パスワードが入力されると、パスワード照合が行われ、アクセス許可がなされると、上記（１）の手順によりルート鍵を復号化し、暗号化されたパーティション鍵が管理領域４５から読み出され、プロセッサ２５は、鍵暗号化／復号化部２８の復号用データ入力部に入力するとともに、前記復号化されたルート鍵（平文）を復号鍵として鍵暗号化／復号化部２８の鍵入力部に入力、設定する。これにより復号化されたパーティション鍵が復号化データ出力部から出力し、揮発性ＲＡＭ２６に一時的に記憶される。
【００４９】
（４）ホストから受け取ったデータを暗号化しパーティションに格納する手順
以下、図２を用いて、ホスト１から受け取ったデータを暗号化してパーティション“３”に格納する手順について、情報機器起動後の状態から説明する。
【００５０】
（ａ）パーティション鍵マップと暗号鍵のセッティング
システムに電源が投入されてパスワードが入力されると、パスワード照合が行われ、アクセス許可がなされると、上記（１）の手順によりルート鍵を復号化し、管理領域４５に格納しているパーティション鍵マップ３４１を読み出して鍵判定回路２３１にセッティングするとともに、管理領域４５に格納されている、暗号化されているデフォルト鍵、パーティション鍵を読み出して、上述の手順に基づきすべて復号化して、暗号鍵格納部２３２にセットする。暗号鍵格納部２３２は揮発性メモリで構成する。これによりホストから送出されるデータの暗号化の準備が完了する。尚、鍵判定回路２３１にセットされるパーティション鍵マップは、管理領域４５に格納されているパーティション鍵マップ３４１に必ずしも一致させる必要はない。例えば、パーティション“３”（５４）にパーティション鍵が設定されておらず、デフォルト鍵ＫｅｙＤが暗号化／復号化鍵として設定されているので、パーティション“３”（５４）に関する内容は鍵判定回路２３１にセットする必要がない。何故なら、書き込みコマンドのパラメータであるアドレスが、鍵判定回路２３１にセット（記載）されていない場合は、自動的にデフォルト鍵が暗号鍵として対応付けられていると一義的に判断し、処理すれば足りるからである。
【００５１】
（ｂ）データの入力、アドレスの通知
ホスト１から書き込みコマンドが送られると、デバイスインターフェース２１を介して、アドレス（ホストＬＢＡ）とデータが暗号化／復号化部２４に入力される。データは暗号化／復号化部２４の暗号化／復号化回路２４１の暗号化データ入力部ａに入力する。先頭セクタアドレスは暗号化／復号化部２４のセクタアドレス更新回路２４２に入力し、セクタアドレス更新回路２４２はセクタアドレスを暗号鍵設定回路２３の鍵判定回路２３１に送る。
【００５２】
（ｃ）暗号鍵の選択
鍵判定回路２３１は先にセットされているパーティション鍵マップを参照して、通知されたセクタアドレスに基づき、どのパーティション鍵を使って暗号化すべきかを判定し、鍵データ出力部２３３に、該当するパーティション鍵選択信号を送る。
【００５３】
（ｄ）暗号鍵の設定、データの暗号化
鍵データ出力部２３３は暗号鍵格納部２３２から、選択されたパーティション鍵のデータを読み出して、暗号化／復号化部２４の鍵入力部ｂに入力し、設定する。データが入力部ａに入力されるとデータの暗号化が開始される。暗号化はブロックと呼ばれる固定長１２８ｂｉｔずつ実行される。暗号化が１セクタ（５１２ｂｙｔｅ）終了する度に、セクタアドレス更新回路はセクタ情報を１つインクリメントして、次に暗号化するデータのセクタアドレス情報を鍵選択回路２３１に送る。これは、暗号化に必要なパーティション鍵を常時監視させ、適切な暗号化を実行させるためである。暗号化が終了したデータは、暗号化データ出力部ｃからバッファ２９に出力する。
【００５４】
（ｅ）フラッシュメモリコントローラへの入力
プロセッサ２５はホスト１から受け取ったコマンドを解釈し、フラッシュメモリコントローラ４１に書き込みコマンドを発行するとともに（オペレーションコードとアドレスに関する情報を含む）、バッファ２９に溜まったデータをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ４０に書き込む。尚、暗号化とメモリ４０に対する書き込み動作は同時並行して実施することができる。
【００５５】
（ｆ）ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ（パーティション“３”）への書き込み
フラッシュメモリコントローラ４１では、論理ブロックアドレス／物理ブロックアドレス変換テーブルを参照して、通知された論理ブロックアドレスに対応する物理ブロックアドレスを割り出し、不図示のエラー訂正回路のＥＮＤＥＣで生成したエラー訂正符号とともに、バッファ２９から取り出したデータを、割り出した物理ブロックアドレスに書き込むようＮＡＮＤフラッシュメモリ４０にコマンドを発行する。ＮＡＮＤフラッシュメモリ４０はコマンドにしたがって、指定されたアドレスに暗号化されたデータを書き込む。以上でデータの暗号化と書き込みが完了する。
【００５６】
（５）パーティションに格納しているデータを読み出し、復号化してホストに送出する手順
プロセッサ２５がホスト１からデバイスインターフェース２１を介してｒｅａｄコマンドを受領すると、先頭セクタアドレス（ホストＬＢＡ）を暗号化／復号化部２４に設定する。
【００５７】
暗号化／復号化部２４のアドレス更新回路２４２は、先に設定されたアドレスをラッチしておき、セクタアドレスを鍵判定回路２３１に送る。鍵判定回路２３１は、このアドレスに基づきパーティション鍵マップを参照し、復号に必要な鍵を判定し、鍵選択回路２３２に通知し、鍵データ出力部２３３から出力させ、暗号化／復号化部２４の鍵入力部ｂにセットし、復号化用データの入力に待機する。復号に用いる鍵は暗号化に用いた鍵と同じ鍵である。即ち、暗号鍵と復号鍵は共通鍵となっている（必要に応じ、本願では「暗号化／復号化鍵」のように記載している）。
【００５８】
プロセッサ２５はホスト１から受け取ったコマンドを解釈し、フラッシュメモリコントローラ４１に対して読み出しコマンドを発行する。このコマンドには読み出すべきデータのアドレス情報を含む。フラッシュメモリコントローラ４１は、論理ブロックアドレス／物理ブロックアドレス変換テーブルを参照して、アドレスとして通知された論理ブロックアドレスに対応する物理ブロックアドレスを割り出してデータを読み出し、エラー訂正回路によりエラー有無のチェックを行い、エラーがあれば訂正し、データを暗号化／復号化部２４の復号用データ入力部ｃに入力する。データ入力と同時に復号化が開始される。
【００５９】
復号化は暗号化と同じく１２８ｂｉｔずつ実行される。１セクタの復号が終了する度に、セクタ情報を１つインクリメントして、そのセクタアドレス情報が、セクタアドレス更新回路２４２から鍵判定回路２３１に通知される。復号化が終了すると、暗号化／復号化部２４の復号化データ出力部ａより、復号化されたデータがデバイスインターフェース２１を介してホスト１に送出される。ｒｅａｄコマンドに係るすべてのデータが送出されると、コマンド終了ステータスがホスト１に通知され、ｒｅａｄコマンドに対する一連の処理が完了する。
【００６０】
（６）マスターブートレコードがパーティション鍵Ｋｅｙ０によって暗号化され、パーティション“０”（ＭＢＲ記憶領域５１）へ格納される手順
上述の通り、マスターブートレコードを格納するパーティション“０”を含むパーティションが設定されると、マシン側のＯＳよりパーティションテーブル５１１の書き込みコマンドが記憶装置２に対して発行され、パーティションテーブル５１１のデータが暗号化／復号化部２４の暗号用データ入力部ａに入力される。プロセッサ２５は、データの先頭セクタアドレスを鍵判定回路２３１に送ると、鍵判定回路２３１はパーティション鍵マップを参照し、通知された先頭セクタアドレスがパーティション“０”（ＭＢＲ記憶領域５１）に属するため、暗号鍵がパーティション鍵Ｋｅｙ０であると判定し、パーティション鍵Ｋｅｙ０（平文）を暗号鍵として暗号化／復号化部２４の鍵入力部ｂに入力、設定する。これにより、パーティションテーブルデータの暗号化が開始される。
【００６１】
一方プロセッサ２５は、フラッシュメモリコントローラ４１に書き込みコマンド（オペレーションコードとアドレスの情報を含む）を送る。フラッシュメモリコントローラ４１が、暗号文を受け取ると、アドレスとして指定された論理ブロックアドレスを、物理ブロックアドレス／論理ブロックアドレス変換テーブルを用いて変換した物理ブロックアドレスに、エラー訂正符号とともにデータを指定されたアドレスに書き込む。上述の通り、ＭＢＲ記憶領域５１はセクタアドレス “０”から始まる。ＯＳ５２０を書き込んだ後は、マシン側からブートローダ５１２の書き込みコマンドが発行される。この場合も、パーティションテーブルと同様な手順で、指定されたアドレスにデータが書き込まれる。
【００６２】
また、上記（４）（ａ）「パーティション鍵マップと暗号鍵のセッティング」で述べたように、ホスト１から発行された書き込みコマンドに付随する書き込みアドレスが鍵判定回路２３１のパーティション鍵マップに記載されていない場合、その書き込み指令がデフォルト領域に対するものなのか特定のパーティションに対するものなのかをいちいち判断することなく、受け取ったデータをデフォルト鍵ＫｅｙＤで暗号化し、指定されたアドレスにそのまま書き込んでよい。
【００６３】
上述した実施形態では、情報機器のベンダーがＯＳ５２０等を組み込む初期設定段階ではじめにルート鍵、デフォルト鍵を生成した例を示したが、工場出荷段階でSSDベンダーがこれらの鍵を生成している場合は必要ではない。また、論理ブロックアドレス／物理ブロックアドレス変換テーブルやエラー訂正回路をプロセッサ２５に持たせ、プロセッサ２５がフラッシュメモリコントローラ４１の役割を兼ねてもよい。その場合、フラッシュメモリコントローラ４１は不要であり、プロセッサ２５からのコマンドとバッファ２９からのデータは、ＮＡＮＤフラッシュメモリ４０のＮＡＮＤインターフェースに直接入力すればよい。
【００６４】
（パーティションデータの消去）
本実施形態の記憶装置２を組み込んだ情報機器において、その情報機器の種類によっては、当該機器の運用に必要なＯＳ５２０やアプリケーションプログラム５３０をバージョンアップしたり、新たなものに入れ替えたりする必要が生じる場合がある。また、機密情報が格納されている可能性のある特定のユーザデータ領域、例えば、本実施形態におけるパーティション“３”（５４）の撮像データは、使用者の機密データが記憶されているため、転売時には消去することが望ましい。上記の観点に立った場合、パーティションに格納されているデータ（パーティションデータ）を無効化するコマンドを解釈する手段をフラッシュメモリコントローラ４１に設け、ホスト１から特定パーティションデータを無効化するコマンドが発行されたときは、そのパーティションのデータのみ、有効に無効化できるようにすることが好ましい。
【００６５】
ところが、前述した実施例のように、図３に例示のパーティション“３”に対して、エンドユーザがパーティション鍵が設定されておらず（即ち、パーティション“３”にデフォルト鍵ＫｅｙDが暗号化／復号化鍵として対応付けられていた場合）、且つ、先願の実施例記載のように、ＭＢＲ記憶領域がデフォルト領域で構成されていた場合、無効化コマンドにしたがって対応するデフォルト鍵ＫｅｙＤを消去してしまうと、ＭＢＲ記憶領域のマスターブートレコードも同時に無効化され、当該情報機器を以降も継続使用する場合に支障が生じる。しかしながら本実施形態例の記憶装置２では、マスターブートレコードをユーザ設定パーティションの一つ（パーティション“０”）に格納するとともに、初期設定時にパーティション“０”（ＭＢＲ記憶領域５１）にパーティション鍵を設定している。マスターブートレコードをユーザ設定のパーティションに格納し、且つそのパーティションにパーティション鍵を暗号鍵として設定した場合は、ホスト１から、デフォルト鍵ＫｅｙＤが暗号鍵として対応付けられているパーティション“３”に対してデータ無効化コマンドが発行され、当該デフォルト鍵を自動的に消去しても、パーティション“０”（ＭＢＲ記憶領域５１）のマスターブートレコードは無効化されない。
【００６６】
よって、本願発明では、ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられている特定パーティションのデータ無効化コマンド又は特定パーティション鍵無効化コマンドが発行されたとき当該特定パーティションに対応付けられているパーティション鍵若しくは前記特定パーティション鍵を消去する手段とともに、ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられていない特定パーティションのデータ無効化コマンド又はデフォルト鍵無効化コマンドが発行されたとき当該デフォルト鍵を消去する手段を設け、特定パーティションデータ無効化コマンドが発行されたときは、当該特定パーティションに対応付けられている暗号化／復号化鍵がパーティション鍵、デフォルト鍵のいずれであるかに拘わらず、当該鍵を自動的に消去する。
【００６７】
特定パーティションデータ無効化コマンドは、パーティション番号を指定することによりそのパーティションデータをパーティションごとに個別に無効化するためのコマンドであるが、ホスト１が複数のパーティションに同一のパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられていることを把握しているような場合には、パーティション鍵無効化コマンドを発行すれば、それら複数のパーティションデータを一度に無効化することができる。デフォルト鍵無効化コマンドも、複数のパーティションにデフォルト鍵が暗号鍵として対応付けられていることが予め分っているときに使用すると便利である。
【００６８】
当該特定パーティションに対応付けられている暗号化／復号化鍵がデフォルト鍵であった場合の当該デフォルト鍵の消去は、新たなデフォルト鍵を自動的に生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた旧デフォルト鍵に上書きすることにより実行できる（管理領域４５に格納されているパーティション鍵マップ３４１の対応付けの修正は不要である）。これより、ユーザデータを格納しているパーティションにデフォルト鍵が暗号鍵として対応付けられていたとしても、旧デフォルト鍵のデータは完全に消去されるので、デフォルト鍵が暗号化／復号化鍵として対応付けられていたパーティションのユーザデータが絶対に読み取られないことを確実に保証することができる。
【００６９】
当該特定パーティションに対応付けられている暗号化／復号化鍵がパーティション鍵であった場合の当該パーティション鍵の消去は、当該無効化対象とされたパーティション用に新たなパーティション鍵を生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域４５に格納していた当該パーティション用の旧パーティション鍵に上書きするとともに、パーティション鍵マップ３４１における当該パーティションにおける対応暗号鍵（ＩＤ）を前記新たに生成したパーティション鍵（ＩＤ）に修正することにより実行できる。この場合も旧パーティション鍵は完全に消去されるので、当該パーティションに格納されていたユーザデータが読み取られる心配はない。
【００７０】
尚、ユーザ設定パーティションのすべてにパーティション鍵が必ず対応付けられることが保証され、且つ、デフォルト鍵無効化コマンドを採用しない場合は、図４に示すように、マスターブートレコードは、必ずしもユーザ設定パーティションに格納する必要はない。
【００７１】
なお、初期設定段階でパスワードが設定されない場合は、記憶装置２にだれでも自由にアクセスでき、暗号化されて記憶されているデータは自動的に復号化して読み出される。よって、パスワードを設定しない場合、暗号化することはあまり重要な意味を持たない。この点、ホスト１から全暗号化データを無効化するコマンドを発行し、ルート鍵を消去するようにすれば、デフォルト鍵とパーティション鍵両者の復号化を実行できなくなるので、デフォルト領域、パーティション鍵が対応暗号鍵として設定されているパーティション領域、デフォルト鍵が暗号鍵として対応しているパーティション領域、のすべて（記憶領域４４に暗号化されて記憶されているすべてのデータ）を一時に解読不能にすることができる（図１２、図１３の鍵の相関関係を参照されたい）。記憶装置２やこれを組み込んだ情報機器を廃棄する場合、ルート鍵を消去すれば、どのような情報が記憶されているか判断することなく全データを無効化できるとともに、記憶装置２を物理的に破壊するなどしなくてもよいため、非常に利便性の高い記憶装置、情報機器を提供することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１ ホスト
２ 本発明の記憶装置
２０ 暗号／復号処理部
２１ デバイスインターフェース
２３ 暗号鍵設定回路
２４ 暗号化／復号化部
２５ プロセッサ
２６ ＲＡＭ
２７ 鍵生成部
２８ 鍵暗号化／復号化部
２９ バッファ
３０ 記憶部
３１ 記憶部制御手段
３３、４４ 記憶領域
３４、４５ 管理領域
２３１ 鍵判定回路
２３２ 暗号鍵格納部
２３３ 鍵データ出力部
２４１ 暗号化／復号化回路
２４２ セクタアドレス更新回路
３４１ パーティション鍵マップ
ａ 暗号化用データ入力部、復号化データ出力部
ｂ 鍵入力部
ｃ 暗号化データ出力部、復号用データ入力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理領域と記憶領域とを有する記憶部と、ホストから送出されるデータを暗号化して前記記憶領域に格納するとともに該暗号化されて記憶領域に格納されているデータを復号化してホストに送出する暗号／復号処理部とを有する暗号化記憶装置であって、
該暗号／復号処理部は、
ルート鍵を生成する手段と、
ルート鍵を暗号化する手段と、
デフォルト鍵を生成する手段と、
ユーザが設定したパーティションに格納されるデータの暗号化並びに前記ユーザが設定したパーティションから読み出される前記データの復号化を行うパーティション鍵を生成する手段と、
デフォルト鍵とパーティション鍵をルート鍵で暗号化／復号化する手段と、
ホストから発行された、暗号／復号処理部内の鍵判定回路が前記ユーザが設定したパーティションごとに暗号化／復号化するためのパーティション鍵を判定するための当該パーティションとパーティション鍵（ＩＤ）の関係を対応付けしたパーティション鍵マップを生成しこれを管理領域に格納させるコマンドを解釈しこれを実行する手段と、
ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられている特定パーティションのデータ無効化コマンド又は特定パーティション鍵無効化コマンドが発行されたとき、当該特定パーティションに対応付けられているパーティション鍵若しくは前記特定パーティション鍵を消去する手段と、
ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられていない特定パーティションのデータ無効化コマンド又はデフォルト鍵無効化コマンドが発行されたとき、当該デフォルト鍵を消去する手段と、
ホストから全暗号化データ無効化コマンドが発行されたときルート鍵の消去を実行するルート鍵消去手段、
とを有し、
前記デフォルト鍵は、該デフォルト鍵が生成された以降前記パーティション鍵が設定された領域以外の記憶領域に対して書き込まれるデータを暗号化するとともに、該デフォルト鍵生成時以前に書き込まれていたデータを含め該デフォルト鍵が生成された以降前記パーティション鍵が設定された領域以外の記憶領域に対して書き込まれたデータを復号化するものであることを特徴とする暗号化記憶装置。
【請求項２】
マスターブートレコードは、パーティション鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションに格納されてなることを特徴とする、請求項１記載の暗号化記憶装置。
【請求項３】
デフォルト鍵の消去は、新たなデフォルト鍵を自動的に生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた旧デフォルト鍵に上書きすることにより実行することを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の暗号化記憶装置。
【請求項４】
パーティション鍵の消去は、当該無効化対象とされたパーティション用に新たなパーティション鍵を生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた当該パーティション用の旧パーティション鍵に上書きし、パーティション鍵マップにおける当該パーティションにおける対応暗号鍵（ＩＤ）を前記新たに生成したパーティション鍵（ＩＤ）に修正することにより実行することを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の暗号化記憶装置。
【請求項５】
ルート鍵暗号化手段は、ルート鍵を、ユーザが当該暗号化記憶装置の初期状態で設定するパスワードで暗号化するものであることを特徴とする請求項１記載の暗号化記憶装置。
【請求項６】
ハードディスクドライブ又はソリッドステートドライブのいずれかである、請求項１乃至請求項５いずれか１項記載の暗号化記憶装置。
【請求項７】
当該暗号化記憶装置が組み込まれる情報機器の運用に必要なデータが格納される第１のパーティションとユーザデータのみが格納される第２のパーティションを記憶領域に少なくとも一つずつ有する請求項１乃至請求項６いずれか１項記載の暗号化記憶装置を、補助記憶装置として組み込んでなる情報機器。
【請求項８】
管理領域と記憶領域とを有する記憶部と、ホストから送出されるデータを暗号化して前記記憶領域に格納するとともに該暗号化されて記憶領域に格納されているデータを復号化してホストに送出する暗号／復号処理部とを有する暗号化記憶装置における、前記暗号／復号処理部のプロセッサが実行する、下記ステップを有するセキュリティ方法；
（ａ）ルート鍵を生成するステップと、
（ｂ）ルート鍵を暗号化するステップと、
（ｃ）デフォルト鍵を生成するステップと、
（ｄ）ユーザが設定したパーティションに格納されるデータの暗号化並びに前記ユーザが設定したパーティションから読み出される前記データの復号化を行うパーティション鍵を生成するステップと、
（ｅ）デフォルト鍵とパーティション鍵をルート鍵で暗号化／復号化するステップと、
（ｆ）ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられている特定パーティションのデータ無効化コマンド又は特定パーティション鍵無効化コマンドが発行されたとき、当該特定パーティションに対応付けられているパーティション鍵若しくは前記特定パーティション鍵を消去するステップと、
（ｇ）ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられていない特定パーティションのデータ無効化コマンド又はデフォルト鍵無効化コマンドが発行されたとき、当該デフォルト鍵を消去するステップと、
（ｈ）ホストから送出された、暗号／復号処理部内の鍵判定回路が前記ユーザが設定したパーティションごとに暗号化／復号化するための前記ステップ（ｄ）で生成されたパーティション鍵を判定するための、当該パーティションとパーティション鍵（ＩＤ）の関係を対応付けしたパーティション鍵マップを生成しこれを管理領域に格納させるコマンドを解釈しこれを実行するステップ。
【請求項９】
デフォルト鍵の消去は、新たなデフォルト鍵を自動的に生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた旧デフォルト鍵に上書きするステップで構成されることを特徴とする、請求項８記載のセキュリティ方法。
【請求項１０】
パーティション鍵の消去は、当該無効化対象とされたパーティション用に新たなパーティション鍵を生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた当該パーティション用の旧パーティション鍵に上書きし、パーティション鍵マップにおける当該パーティションにおける対応暗号鍵（ＩＤ）を前記新たに生成したパーティション鍵（ＩＤ）に修正するステップで構成されることを特徴とする、請求項８記載のセキュリティ方法。
【請求項１１】
ホストから全データ無効化コマンドが発行されたときにルート鍵の消去を実行するステップをさらに有することを特徴とする請求項８乃至請求項１０いずれか１項記載のセキュリティ方法。
【請求項１】
管理領域と記憶領域とを有する記憶部と、ホストから送出されるデータを暗号化して前記記憶領域に格納するとともに該暗号化されて記憶領域に格納されているデータを復号化してホストに送出する暗号／復号処理部とを有する暗号化記憶装置であって、
該暗号／復号処理部は、
ルート鍵を生成する手段と、
ルート鍵を暗号化する手段と、
デフォルト鍵を生成する手段と、
ユーザが設定したパーティションに格納されるデータの暗号化並びに前記ユーザが設定したパーティションから読み出される前記データの復号化を行うパーティション鍵を生成する手段と、
デフォルト鍵とパーティション鍵をルート鍵で暗号化／復号化する手段と、
ホストから発行された、暗号／復号処理部内の鍵判定回路が前記ユーザが設定したパーティションごとに暗号化／復号化するためのパーティション鍵を判定するための当該パーティションとパーティション鍵（ＩＤ）の関係を対応付けしたパーティション鍵マップを生成しこれを管理領域に格納させるコマンドを解釈しこれを実行する手段と、
ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられている特定パーティションのデータ無効化コマンド又は特定パーティション鍵無効化コマンドが発行されたとき、当該特定パーティションに対応付けられているパーティション鍵若しくは前記特定パーティション鍵を消去する手段と、
ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられていない特定パーティションのデータ無効化コマンド又はデフォルト鍵無効化コマンドが発行されたとき、当該デフォルト鍵を消去する手段と、
ホストから全暗号化データ無効化コマンドが発行されたときルート鍵の消去を実行するルート鍵消去手段、
とを有し、
前記デフォルト鍵は、該デフォルト鍵が生成された以降前記パーティション鍵が設定された領域以外の記憶領域に対して書き込まれるデータを暗号化するとともに、該デフォルト鍵生成時以前に書き込まれていたデータを含め該デフォルト鍵が生成された以降前記パーティション鍵が設定された領域以外の記憶領域に対して書き込まれたデータを復号化するものであることを特徴とする暗号化記憶装置。
【請求項２】
マスターブートレコードは、パーティション鍵が暗号鍵として対応付けられているパーティションに格納されてなることを特徴とする、請求項１記載の暗号化記憶装置。
【請求項３】
デフォルト鍵の消去は、新たなデフォルト鍵を自動的に生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた旧デフォルト鍵に上書きすることにより実行することを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の暗号化記憶装置。
【請求項４】
パーティション鍵の消去は、当該無効化対象とされたパーティション用に新たなパーティション鍵を生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた当該パーティション用の旧パーティション鍵に上書きし、パーティション鍵マップにおける当該パーティションにおける対応暗号鍵（ＩＤ）を前記新たに生成したパーティション鍵（ＩＤ）に修正することにより実行することを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の暗号化記憶装置。
【請求項５】
ルート鍵暗号化手段は、ルート鍵を、ユーザが当該暗号化記憶装置の初期状態で設定するパスワードで暗号化するものであることを特徴とする請求項１記載の暗号化記憶装置。
【請求項６】
ハードディスクドライブ又はソリッドステートドライブのいずれかである、請求項１乃至請求項５いずれか１項記載の暗号化記憶装置。
【請求項７】
当該暗号化記憶装置が組み込まれる情報機器の運用に必要なデータが格納される第１のパーティションとユーザデータのみが格納される第２のパーティションを記憶領域に少なくとも一つずつ有する請求項１乃至請求項６いずれか１項記載の暗号化記憶装置を、補助記憶装置として組み込んでなる情報機器。
【請求項８】
管理領域と記憶領域とを有する記憶部と、ホストから送出されるデータを暗号化して前記記憶領域に格納するとともに該暗号化されて記憶領域に格納されているデータを復号化してホストに送出する暗号／復号処理部とを有する暗号化記憶装置における、前記暗号／復号処理部のプロセッサが実行する、下記ステップを有するセキュリティ方法；
（ａ）ルート鍵を生成するステップと、
（ｂ）ルート鍵を暗号化するステップと、
（ｃ）デフォルト鍵を生成するステップと、
（ｄ）ユーザが設定したパーティションに格納されるデータの暗号化並びに前記ユーザが設定したパーティションから読み出される前記データの復号化を行うパーティション鍵を生成するステップと、
（ｅ）デフォルト鍵とパーティション鍵をルート鍵で暗号化／復号化するステップと、
（ｆ）ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられている特定パーティションのデータ無効化コマンド又は特定パーティション鍵無効化コマンドが発行されたとき、当該特定パーティションに対応付けられているパーティション鍵若しくは前記特定パーティション鍵を消去するステップと、
（ｇ）ホストからパーティション鍵が暗号鍵として対応付けられていない特定パーティションのデータ無効化コマンド又はデフォルト鍵無効化コマンドが発行されたとき、当該デフォルト鍵を消去するステップと、
（ｈ）ホストから送出された、暗号／復号処理部内の鍵判定回路が前記ユーザが設定したパーティションごとに暗号化／復号化するための前記ステップ（ｄ）で生成されたパーティション鍵を判定するための、当該パーティションとパーティション鍵（ＩＤ）の関係を対応付けしたパーティション鍵マップを生成しこれを管理領域に格納させるコマンドを解釈しこれを実行するステップ。
【請求項９】
デフォルト鍵の消去は、新たなデフォルト鍵を自動的に生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた旧デフォルト鍵に上書きするステップで構成されることを特徴とする、請求項８記載のセキュリティ方法。
【請求項１０】
パーティション鍵の消去は、当該無効化対象とされたパーティション用に新たなパーティション鍵を生成し、これをルート鍵（平文）で暗号化してから、管理領域に格納していた当該パーティション用の旧パーティション鍵に上書きし、パーティション鍵マップにおける当該パーティションにおける対応暗号鍵（ＩＤ）を前記新たに生成したパーティション鍵（ＩＤ）に修正するステップで構成されることを特徴とする、請求項８記載のセキュリティ方法。
【請求項１１】
ホストから全データ無効化コマンドが発行されたときにルート鍵の消去を実行するステップをさらに有することを特徴とする請求項８乃至請求項１０いずれか１項記載のセキュリティ方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−８４０４３（Ｐ２０１２−８４０４３Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３１３４１（Ｐ２０１０−２３１３４１）
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（３１１０１０９８１）ハギワラソリューションズ株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（３１１０１０９８１）ハギワラソリューションズ株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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