電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するデータキャリアを識別及び／又は検証するための方法及び回路
電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働する例えばスマートカード等のデータキャリアを識別及び／又は検証するための回路及び方法においては、電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェアを検証するための第１のユニット（Ｅ１）、特にトラステッド・プラットフォーム・モジュール（ＴＰＭ）と、外部データキャリアを検証及び／又は識別して認証するための第２のユニット（Ｅ２）、特にセキュア・アプリケーション・モジュール（ＳＡＭ）とが、直接的なデータ交換のために、中央演算ユニット（２，１０）の通信インタフェース（１７）を介して結合され、それにより、攻撃又は操作の可能性が減少し又は排除される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するデータキャリアを識別及び／又は検証するための方法に関する。
【０００２】
また、本発明は、電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するデータキャリアを識別及び／又は検証するための回路に関する。
【０００３】
更に、本発明は、そのような回路を備える電気機器に関する。
【背景技術】
【０００４】
電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するデータキャリアの識別及び／又は検証に関しては、電気機器若しくはデータキャリアに記憶され又はデータキャリアと電気機器との間で通信できる電子データへの権限のないアクセスから保護することが益々重要になってきている。
【０００５】
そのようなデータは、例えばＰＣ、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＴＶ、携帯電話又はＰＤＡに記憶され又は使用され得る。ここで、これらの電気機器は、権限のないアクセスから保護されなければならないハードウェア及び／又はソフトウェアを有している。これに関連して、例えばいわゆるトラステッド・プラットフォーム・モジュール（Trusted Platform Module:ＴＰＭ）によってそのような安全性が保障され得ない電気機器を保護することが知られている。この場合、保護されるべきそのような電気機器のメインプロセッサ又は中央演算ユニットは、そのようなＴＰＭを使用することによってのみ、その主要な構成要素の組み込みに関して検証され、それにより、例えばウイルス又は「トロイの木馬」の導入を防止することができる。
【０００６】
また、例えばスマートカード等の外部データキャリアのリーダに関しては、スマートカードとそのようなリーダの中央演算ユニットとの間の通信領域において検証を行うことが知られている。この場合、例えば、スマートカードに記憶された外部データを電気機器の中央演算ユニットに転送する前にスマートカードに存在する認証データの検証を可能にするいわゆるセキュア・アプリケーション・モジュール（Secure Application Module:ＳＡＭ）が使用される。
【０００７】
中央演算ユニットのハードウェア及び／又はソフトウェアの検証及び／又は識別、並びに、電気機器の外部にあるデータキャリア、例えばスマートカードの検証及び／又は識別又は認証の両方を可能にするため、例えば文献・米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１３４８３７Ａ１号公報（特許文献１）において見られるように、例えばＴＰＭ及びＳＡＭの両方をそれぞれのインタフェースを介して電気機器の中央演算ユニット又はメインプロセッサに対して組み合わせることが提案されてきた。
【０００８】
ＴＰＭ及びＳＡＭのために二つの別個のモジュール又はチップを使用するそのような既知の構成は、例えばＴＰＭとＳＡＭとの間の通信を電気機器の中央演算ユニットによってしか行うことができないため、不都合であることが分かってきた。特に、適当なインタフェース又はラインを介した個々のモジュールと電気機器の中央演算ユニットとの間の接続は、攻撃又は操作に影響され易い。従って、保護されるべき電気機器を破壊し又は当該電気機器に悪影響を及ぼすことは容易であり、また、このようにして、各モジュールと中央演算ユニットとの間及び外部データキャリアと相互接続されたＳＡＭとの間の接続を容易に攻撃することができるため、保護されるべき電気機器の正しい機能が損なわれ、及び／又は、電気機器若しくはデータキャリア内のデータに対して権限のないアクセスが行われる。また、例えば、ＴＰＭが接続されるべき電気機器に接続され、そのため、ＴＰＭを容易に交換することができず、又は、電気機器を開放しなければＴＰＭを交換できないといったことが想定される。また、使用されるモジュールＴＰＭ及びＳＡＭが異なる動作システムを有し且つ異なるメモリ構造、特に異なる暗号化アルゴリズムを使用している可能性があり、そのため、特にアクセスデータ等の安全関連データを検証し及び／又は識別する目的で、個々のモジュール間における直接的な通信又は接続が不可能になることも考えられる。更に、別個のモジュールを使用する際には、いずれの場合も、異なる識別コード又はＩＤコードを上記モジュールに対して割り当てなければならず、そのため、例えば個々の構成要素を初期化する際に高い費用が必要となることも考えられる。
【特許文献１】米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１３４８３７Ａ１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、序文に記載されたタイプの方法及び回路であって、前述した不都合が回避される方法及び回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するため、電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するために設けられたデータキャリアを識別及び／又は検証する本発明に係る方法は、
電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するために設けられたデータキャリアを識別及び／又は検証する方法であって、
前記ハードウェア及び／又はソフトウェアの第１の認証データを第１のユニットに対して送信するステップと、
前記第１のユニットに対して送信されたハードウェア及び／又はソフトウェアの前記第１の認証データと、前記第１のユニットに記憶された第１の検証データとを比較するステップと、
前記ハードウェア及び／又はソフトウェアにより提供された前記第１の認証データと前記第１のユニットに記憶された前記第１の検証データとが一致することが確認されると、前記ハードウェア及び／又はソフトウェアを認証するステップと、
データキャリアの第２の認証データを第２のユニットに対して送信するステップと、
前記第２のユニットの前記第２の認証データと、前記第２のユニットに記憶された第２の検証データとを比較するステップと、
前記第２の認証データと前記第２のユニットに記憶された前記第２の検証データとが一致する場合に、前記データキャリアを認証するステップと、
を含み、
前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間において直接的なデータ交換が行われることを特徴とする。
【００１１】
前述した目的を達成するため、電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するために設けられたデータキャリアを識別及び／又は検証するための本発明に係る回路に提供される本発明に係る特徴は、そのような本発明に係る回路が以下のように特徴付けられるようにする。即ち、
電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するために設けられたデータキャリアを識別及び／又は検証するための回路は、
中央演算ユニットと、少なくとも一つのメモリと、識別及び／又は検証されるハードウェア及び／又はソフトウェアに対するインタフェースとを有し、前記電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェアを識別及び／又は検証するための第１のユニットと、
中央演算ユニットと、少なくとも一つのメモリと、外部データキャリアに対するインタフェースと、前記ハードウェア及び／又はソフトウェアに対するインタフェースとを有する第２のユニットと、
を備え、
前記第１のユニット及び前記第２のユニットの前記中央演算ユニット間に通信インタフェースが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
前述した目的を達成するため、少なくとも一つの中央演算ユニットをハードウェアとして備えるとともに、上記中央演算ユニットがソフトウェアを実行し且つ電気機器と協働する外部データキャリアからデータを得るように構成されている電気機器においては、前述したタイプの回路が中央演算ユニットに対して結合される。
【００１３】
本発明に係る特徴によれば、電気機器の中央演算ユニットによる迂回路を回避しつつ、第１のユニットと第２のユニットとの間で直接的な通信又は直接的なデータ交換を行うことができる。先に述べたものによれば、電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェアを検証し及び／又は認証し又は識別するための第１のユニットは、例えば、この場合も同様に、トラステッド・プラットフォーム・モジュール（ＴＰＭ）によって形成される。これに対し、外部データキャリアを検証し及び／又は認証するための第２のユニットは、この場合も同様に、セキュア・アプリケーション・モジュール（ＳＡＭ）によって形成され得る。本発明においては、直接的なデータ交換又は直接的な通信が第１のユニットと第２のユニットとの間、特に第１及び第２のユニットの中央演算ユニット間において行われるという事実の結果として、従来の技術の場合と同様に電気機器の中央演算ユニットに対する接続がいずれの場合にもユニット間又はモジュール間での通信において不要になるという点で、物事を更に簡単にすることができるだけでなく、例えば個々のモジュールの複雑な相互検証又は個々のモジュール間の相互認証を省略することができる。また、本発明においては、第１のユニット及び第２のユニットの中央演算ユニット間において直接的なデータ交換又は通信インタフェースが行われると、個々のモジュールと中央演算ユニットとの間のインタフェースでの操作又は攻撃の可能性と比較した場合、一つの共通の回路に組み込まれ又は収容されるそのような通信インタフェースでの操作又は攻撃の可能性を大きく低減することができる。第１のユニットと第２のユニットとの間の直接的なデータ交換においては、第１及び第２のユニットの中央演算ユニット間において直接的な通信を行うことができるように、非常に簡単な通信プロトコル、例えば規格Ｉ２Ｃプロトコルが使用されてもよい。
【００１４】
請求項２の手段においては、第１のユニット及び第２のユニットの信頼できる相互の検証が行われるという利点が得られる。これは、例えば、一つのモジュールの中央演算ユニットにより共通鍵を使用して乱数が生成されて暗号化され、その後、暗号化された乱数及び新たな乱数が他のモジュールに対して送信されるという点において達成され得る。第２のモジュールによって正しい暗号化が認識されると、第２のモジュールは、共通鍵を使用して乱数を再び暗号化するとともに、この乱数を第１のモジュールに対して送り戻す。その後、第１のモジュールは、第２のモジュールを認証し又は識別する。第１のユニットと第２のユニットとの間の直接的なデータ交換又は通信インタフェースにより、第１のユニットと第２のユニットとの間において安全な直接的結合が得られる。尚、上記二つのユニットは、アクティブ構成要素として形成される。
【００１５】
請求項３の手段においては、ハードウェア及び／又はソフトウェア、又は、電気機器と協働するデータキャリアの検証及び／又は識別の前に、第１のユニットと第２のユニットとの間又は様々なモジュール間において交互の検証及び識別が行われ、それにより、ユニット又はモジュールのいずれもが操作されて電気機器の中央演算ユニットにおいて攻撃を受けること又は外部データキャリアのデータにおいて攻撃を受けることがないという利点が得られる。
【００１６】
請求項４の手段においては、直接的なデータ交換状態又は直接的な通信状態にある二つのユニットにより、個々のユニット又はモジュールに設けられる要素又は部品が少なくとも部分的に共同で使用され、それにより、個々のユニット又はモジュールの製造費用又は設計費用を低減することができるという利点が得られる。
【００１７】
請求項５及び１０の手段によれば、識別及び／又は検証中において安全性を更に高めることができるという利点が得られる。
【００１８】
請求項６及び１３の手段によれば、広く用いられている外部データキャリアを使用できるという利点が得られる。
【００１９】
請求項８の手段によれば、必要に応じて、必要とされる様々なメモリを第１のユニット及び第２のユニットに対して又は個々のモジュールに対して個別に利用できるという利点が得られる。
【００２０】
請求項９の手段によれば、適切な場合に、同一又は類似の機能を果たす個々のユニット又はモジュールの構成要素を共同で使用し又は組み合わせることにより、一つの構成要素を形成することができ、それにより、本発明に係る回路の製造費用を減少し又は最小限に抑制することができるという利点が得られる。
【００２１】
請求項１１の手段によれば、一つの共通の中央演算ユニットで済ませることができるため、本発明に係る回路の製造費用を更に低減することができるという利点が得られる。また、第１のユニット及び第２のユニットの両方の中央演算ユニットの機能を果たす一つの共通の中央演算ユニットを設けることにより、識別され及び／又は検証されるハードウェア及び／又はソフトウェアに対して一つの共通のインタフェースで済ませることができ、それにより、この場合も同様に、必要とされる構成要素の数を低減することができる。組み合わせられた又は共通の中央演算ユニットを設けることにより、第１のユニットと第２のユニットとの間の直接的なデータ交換又はインタフェースにおける攻撃又は操作をほぼ不可能にすることができる。
【００２２】
請求項１５の手段によれば、本発明に係る回路を、それと共に設けられるべき電気機器の中央演算ユニット内に組み込むことにより、本発明に係る回路と、それと共に設けられるべき電気機器の中央演算ユニットとの間の接続又はインタフェースにおける操作及び／又は攻撃についての可能性を更に低減することができるという利点が得られる。従って、必要な通信又はインタフェースも、本発明に係る回路が設けられるべき電気機器の中央演算ユニット内に直接に組み込まれる。この場合、そのような組み込まれたインタフェースを攻撃し又は操作することは非常に難しい。なぜなら、そのためには、中央制御ユニットを例えば開放する必要があり、これは殆ど不可能だからである。
【００２３】
本発明の前述した態様及び更なる態様は、以下に説明する実施の形態の実施例から生じ、これらの実施の形態の実施例を参照しながら、上記態様について説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図面に示される実施の形態の一例を参照しながら、本発明について更に説明するが、本発明は、これらの実施の形態に限定されない。
【００２５】
図１は、回路のブロック図、特に集積回路１のブロック図を通常の態様により示している。この回路１において、電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェアを識別し及び／又は認証するとともにデータキャリア（９）を識別し及び／又は認証するための第１のユニットＥ１及び第２のユニットＥ２は、互いに直接的にデータ交換を行う。
【００２６】
第１のユニットＥ１は、本質的に、中央演算ユニット２を有するトラステッド・プラットフォーム・モジュールＴＰＭによって形成されている。このモジュールＴＰＭは、図１に概略的に示されるように、例えばＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリによって形成され得るＲＯＭ３、ＲＡＭ４、不揮発性メモリ５と協働する。また、第１のユニットＥ１（ＴＰＭ）のための暗号化機械６や、図１には詳細に示されていない電気機器２３の中央演算ユニット８に対するインタフェース７、例えばローピン・カウント・インタフェース即ち略してＬＰＣも存在する。
【００２７】
トラステッド・プラットフォーム・モジュールＴＰＭによって形成された第１のユニットＥ１は、電気機器２３の中央演算ユニット８のハードウェア及び／又はソフトウェアを検証し及び／又は識別し及び／又は認証する機能を果たす。この電気機器２３は、例えばＰＣ、ＣＤプレーヤ、ＴＶ、携帯電話又は携帯端末によって形成され得る。
【００２８】
例えばスマートカードによって形成される概略的に示されたデータキャリア９の認証データを検証し及び／又は識別するため、特にセキュア・アプリケーション・モジュールＳＡＭによって形成される第２のユニットＥ２は、第２のユニットＥ２の中央演算ユニット１０からなる。この場合も同様に、第１のユニットＥ１と同様の態様で、ＲＯＭ１１とＲＡＭ１２と少なくとも一つの不揮発性メモリ１３とが設けられている。データ又は情報の暗号化のため、第２のユニットＥ２には暗号化機械１４も設けられている。また、電気機器２３の中央演算ユニット８と通信するため、第２のユニットＥ２には、インタフェース１５も設けられている。外部データキャリア９と通信するために、更にインタフェース１６が設けられており、このインタフェースは、例えばＩＳＯ７８１６インタフェース及び／又はＩＳＯ１４４４３インタフェース及び／又はＵＳＢインタフェースによって形成され得る。
【００２９】
電気機器２３のハードウェア及び／又はソフトウェアの識別及び／又は検証、並びに、この場合にはデータキャリア９の識別及び／又は検証も、一般的な態様で行われ、これにより、その都度、個々の認証データは、ハードウェア及び／又はソフトウェアと外部データキャリア９との両方により、対応するインタフェース７，１６の相互接続を用いて第１のユニットＥ１及び第２のユニットＥ２に対して送られる。この場合、第１の検証データ又は第２の検証データとの比較がそれぞれの中央演算ユニット２又は１０において行われ、特に、その後、暗号化装置６及び１４において暗号化／復号化が行われて、中央演算ユニット２によりハードウェア及び／又はソフトウェアの認証が行われるとともに、中央演算ユニット１０により外部データキャリア９の認証が行われる。
【００３０】
また、図１に示されるブロック図においては、ＴＰＭによって形成された第１のユニットＥ１とＳＡＭによって形成された第２のユニットＥ２との間において直接的な通信若しくは接続又は直接的なデータ交換を可能にする更なる通信インタフェース１７が設けられている。
【００３１】
第１のユニットＥ１と第２のユニットＥ２との間でのインタフェース１７を介したそのような直接的なデータ交換又は直接的な通信により、二つのユニットＥ１，Ｅ２間でのデータ交換の過程における操作又は攻撃の可能性をほぼ完全に排除することができる。インタフェース１７によって与えられた回路１内の通信チャンネルに関しては、第１のユニットＥ１（以下、略してＴＰＭと称する）の中央演算ユニット２と第２のユニットＥ２（以下、略してＳＡＭと称する）の中央演算ユニット１０との間での直接的な通信を可能にするため、非常に簡単な通信プロトコル、例えば規格化されたＩ２Ｃプロトコルが使用されてもよい。直接的且つ簡単な通信は、第１のユニットＥ１及び第２のユニットＥ２の直接的な相互の認証又は識別を可能にする。この場合、例えば、ＲＯＭ３及び１１に記憶される共通鍵が使用される。
【００３２】
以下、図２に概略的に示されたフローチャートを参照しながら、第１のユニットＥ１（ＴＰＭ）及び第２のユニットＥ２（ＳＡＭ）の認証又は識別について詳細に説明する。
【００３３】
第１のステップＳ１においては、図１に示される回路１がリセットされる。その後、第２のステップＳ２において、ＳＡＭによりインタフェース１７を介してＴＰＭの中央演算ユニット２に対して乱数が送られる。ＴＰＭの暗号化機械６と、ＳＡＭ及びＴＰＭに関して共同で規定され且つＲＯＭ３内に記憶された鍵とを用いて、ステップＳ３では、乱数が暗号化される。この乱数は、ステップＳ４において、ＴＰＭで生成された新たな乱数とともに、インタフェース１７を介してＳＡＭのＣＰＵ又は中央演算ユニット１０に送られる。
【００３４】
ステップＳ５では、共通鍵を使用した正しい暗号化がＴＰＭにより行われたかどうかに関して検証がＳＡＭにおいて行われ、それにより、共通鍵がＴＰＭにおいて実際に使用されたことが証明される。暗号化の検証結果が否定的である場合、ステップＳ６において、ＳＡＭは動作から外される。
【００３５】
ステップＳ５における検証結果が肯定的である場合には、ステップＳ７において、共通鍵を使用した新たな乱数の暗号化がＳＡＭ内で暗号化機械１４により行われる。その後、ステップＳ８において、暗号化された新たな乱数がインタフェース１７を介してＴＰＭのＣＰＵ又は中央演算ユニット２に設定される。
【００３６】
ＳＡＭでの検証と同様に、ステップＳ９では、ＳＡＭの中央演算ユニット２によって正しい暗号化が行われたかどうかに関しての検証がＴＰＭにおいて行われる。正しい暗号化が行われていない場合には、ステップＳ１０において、ＴＰＭがオフに切り換えられる一方、正しい暗号化が行われている場合には、ステップＳ１１において、ＴＰＭがオンに切り換えられ、又は、アクティブな状態となり若しくはアクティブな状態を保持する。
【００３７】
尚、検証手続きは、異なる順序でＳＡＭ及びＴＰＭにより行われてもよい。
【００３８】
図１に示される直接的な通信インタフェース１７を使用した第１のユニットＥ１と第２のユニットＥ２との間における直接的な検証又は認証の利点は、既知の従来の技術の場合のように例えば外部中央演算ユニット８の相互接続が無くても、ＳＡＭとＴＰＭとの間での相互の検証を非常に簡単で直接的な接続により行うことができるという点である。
【００３９】
従来の技術と比較すると、この場合にはＴＰＭによって形成される第１のユニットＥ１と、この場合にはＳＡＭによって形成される第２のユニットＥ２とがアクティブな構成要素であるという利点が更に得られる。これは、例えば第１のユニットＥ１と第２のユニットＥ２との間のインタフェース１７を介した直接的なデータ交換又は直接的な通信により、第１のユニットＥ１と第２のユニットＥ２との間で交互の検証及び／又は識別又は認証を行うことができるからである。
【００４０】
図３に示される実施の形態においては、ＴＰＭの中央演算ユニット２又はＣＰＵとＳＡＭの中央演算ユニット１０又はＣＰＵとが直接的な通信インタフェース１７を介して接続されている。しかしながら、図１に示された実施の形態とは異なり、図３においては、中央演算ユニット２及び１０が、それぞれ、共通のＲＯＭ１８と共通のＲＡＭ１９と共通の不揮発性メモリ２０とにアクセスすることが分かる。従って、図１と比較すると、回路１に必要な要素の数を低減することができる。そのため、簡略化された構造が得られる。また、共通の要素１８，１９，２０を設けることにより、それに対応して、個々の要素１８，１９，２０に記憶されたデータの簡略化及び比較も行うことができる。
【００４１】
図１に示される実施の形態と同様に、図３に示される実施の形態では、中央演算ユニット２及び１０のそれぞれにおいて暗号化機械６，１４も設けられる。図１の実施の形態と同様に、電気機器２３の中央演算ユニット又はＣＰＵ８との通信のためのインタフェース７及び１５も示されている。これに対し、ＳＡＭのＣＰＵ１０は、インタフェース１６を介して、例えばスマートカード等の外部データキャリアと通信することができる。
【００４２】
尚、図３に示される実施の形態とは異なり、二つの中央演算ユニット２及び１０の要素１８，１９，２０の総てを共有しなければならないということはなく、むしろ、図１の実施の形態と比較すると、例えば共通のＲＡＭ１９を設けるだけでも、それに応じて、簡略化を達成することができる。
【００４３】
図４に示される更に変更された実施の形態においては、ＴＰＭ及びＳＡＭにおいて別個の演算ユニット２及び１０を設ける代わりに、ここではＳＭで示されたセキュリティ・モジュールに関して結合ＣＰＵ又は共通ＣＰＵ２１で済ませることもできる。セキュリティ・モジュールＳＭのＣＰＵ２１は、ＴＰＭの中央演算ユニット又はＣＰＵ２及びＳＡＭのＣＰＵ１０の機能の総てを担う。図４に示されるように、結合ＣＰＵ２１は、同様にして、先の実施の形態の別個のＳＡＭの暗号化機械に対応する暗号化機械１４、及び、先の実施の形態のＴＰＭの暗号化機械６に対応する暗号化機械６と協働する。図３に示される実施の形態と同様に、特にここではただ一つの結合された中央演算ユニット又はＣＰＵ２１しか設けられていない点を考慮して、共通のＲＯＭ１８と、共通のＲＡＭ１９と、少なくとも一つの共通の不揮発性メモリ２０とが設けられている。
【００４４】
一つの共通の中央演算ユニット２１内においてＴＰＭの中央演算ユニットとＳＡＭの中央演算ユニットとを組み合わせることにより、中央演算ユニット８との接続又は通信のために一つのインタフェース２２で済ませることができる。インタフェース１６は、この場合も、外部データキャリア９との通信のために設けられている。
【００４５】
第１のユニットＥ１と第２のユニットＥ２との間での直接的なデータ交換又は直接的な通信のために設けられる図１及び図３に示される実施の形態の通信インタフェース１７は、図４の実施の形態では、セキュリティ・モジュールＳＭの結合ＣＰＵ２１内に直接に組み込まれる。結合ＣＰＵ又は共通ＣＰＵ２１をそのようにして設けることにより、通常、回路の個々の素子間のインタフェース領域において攻撃を行うよりもＣＰＵ２１において直接的な攻撃を行う方が難しくなるため、操作又は攻撃に対する回路１の安全性を更に向上させることができる。
【００４６】
また、中央演算ユニット８に対する接続のために例えば一つのインタフェースだけしか必要とせず、また、それに伴って、ＳＡＭ及びＴＰＭのそれぞれの中央演算ユニットの機能のうちの少なくともいくつかを図４に示される実施の形態におけるセキュリティ・モジュールＳＭの結合ＣＰＵ２１に何回も設ける必要がなくなるため、回路１に必要な構成要素の数を更に低減させられることが分かる。
【００４７】
図５は、電気機器２３の中央演算ユニット又はＣＰＵ８に対する、先の実施の形態に示された回路１の結合を示している。図５に示される回路１は、図１，図３又は図４に示される実施の形態のうちの一つであってもよく、そのため、いずれの場合にも、外部データキャリア９を検証するための別個のＳＡＭ及び中央演算ユニット８を検証し又は識別するための別個のＴＰＭが設けられる従来の技術とは異なり、ＴＰＭとＳＡＭとの間の直接的な通信が許容され又は行われると見なされなければならない。回路１と中央演算ユニット８との間の接続は、図１及び図３に示される実施の形態の場合と同様に、中央演算ユニット８に対する別個の接続又は別個のインタフェースによって行われてもよく、これに対し、図４に示されるような回路１を使用する場合には、回路１と中央演算ユニット８との間の接続又は通信のために一つのインタフェース２２だけが設けられる。
【００４８】
また、図５に示されるように、中央演算ユニット８の外部データソース２４からの外部データに加え、このＣＰＵ８の内部データソース２５からの電気機器２３内に既に含まれているデータが与えられてもよい。
【００４９】
図６に示される変形された実施の形態においては、図４に示されるセキュリティ・モジュールＳＭを備えている回路１が中央演算ユニット又はＣＰＵ内に組み込まれ又は当該ＣＰＵに対して結合され、これにより、中央演算ユニット８内に組み込まれたインタフェースを介してセキュリティ・モジュールＳＭと中央演算ユニット８との間において接続が形成されているのが分かる。このようにすれば、図５に示される実施の形態と比較すると、回路１と中央演算ユニット８との間の通信又は接続における操作又は攻撃の可能性を更に低減することができ、それにより、検証又は識別又は認証中における通信の全体の安全性が更に向上する。
【００５０】
尚、実施の形態の実施例において一例として言及した外部データキャリア９としてのスマートカードの代わりに、例えば、タグ又はインテリジェントラベルが使用されてもよい。
【００５１】
また、特に消費財に関する電気機器２３の前述した実施例の他、電気機器２３は、例えば、アクセス制御装置又はセキュアプラント制御装置によって形成されてもよい。この場合、ハードウェア及び／又はソフトウェアの保全性の検証、又は、これらの識別、及び、データキャリアの検証又は識別は、そのような電気機器においては非常に重要である。
【００５２】
また、例えば、データキャリア９は、非接触通信のために設けられるものであってもよい。
【００５３】
更に、電気機器２３中に回路１を収容し又は組み込む以外に、そのような回路１は、必要に応じて、対応するデータキャリア９内に組み込まれることにより、そのハードウェア又はそのソフトウェアを検証し又は識別し又は認証してもよく、あるいは、データキャリア９と協働する電気機器２３を識別し及び／又は検証してもよい。
【００５４】
また、第２のユニットＥ２に関する実施の形態の前述した実施例において言及したＳＡＭの代わりに、例えばスマートカード等の外部データキャリアの認証データの識別又は認証を可能にする他のモジュール又は回路が使用されてもよい。一例として、第２のユニットの機能を実現するために、自動車用のエンジン始動ロック（イモビライザ）に関連して知られるいわゆるリーダの機能が使用されてもよい。この場合、リーダの機能は、電子カーキーを認証するために使用される。更なる実施例としては、ＰＣで実行されるソフトウェア・ルーチンの機能を挙げることがででき、このソフトウェア・ルーチン機能は、ＰＣのプリンタ接続部又はＰＣのＵＳＢ接続部に対して接続される電子キーをソフトウェアが認証するときにだけアプリケーション又はＰＣをユーザが利用できるようにする。この電子キーは、「ハードウェアドングル」としても知られており、データキャリアの機能を果たす。
【００５５】
尚、第１のユニットに関する実施の形態の前述した実施例において述べたＴＰＭの代わりに、いわゆる「トラステッド・コンピュータ・プラットフォーム・アライアンス・チップ（Trusted Computer Platform Alliance Chip）」又は「トラステッド・コンピュータ・グループ・チップ（Trusted Computer Group Chip）」の機能が与えられてもよい。また、第１のユニットの機能を果たすため、ＩＢＭラップトップにおいて現在使用されているＡＴＭＥＬ社製のいわゆる「セキュリティ・チップ」又は「セキュリティ・モジュール」の機能が使用されてもよい。
【００５６】
また、共通鍵の代わりに、一対の鍵が使用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る方法を実行するための本発明に係る回路の第１の実施の形態のブロック図を示している。
【図２】直接的なデータ交換又は直接的な接続の状態にある第１のユニット及び第２のユニットが相互の検証を行うフローチャートを概略的に示している。
【図３】図１と同様に、変形された実施の形態における本発明に係る回路を示している。
【図４】更なる変形された実施の形態に係る本発明に係る回路であって、第１のユニット及び第２のユニットの中央演算ユニットが一つの共通の中央演算ユニットに組み合わせられた回路を示している。
【図５】本発明に係る回路に結合された本発明に係る電気機器をブロック図の形態で示している。
【図６】本発明に係る回路が電気機器の中央演算ユニットに組み込まれた、変形された実施の形態における本発明に係る電気機器を図５と同様の態様で示している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するデータキャリアを識別及び／又は検証するための方法に関する。
【０００２】
また、本発明は、電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するデータキャリアを識別及び／又は検証するための回路に関する。
【０００３】
更に、本発明は、そのような回路を備える電気機器に関する。
【背景技術】
【０００４】
電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するデータキャリアの識別及び／又は検証に関しては、電気機器若しくはデータキャリアに記憶され又はデータキャリアと電気機器との間で通信できる電子データへの権限のないアクセスから保護することが益々重要になってきている。
【０００５】
そのようなデータは、例えばＰＣ、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＴＶ、携帯電話又はＰＤＡに記憶され又は使用され得る。ここで、これらの電気機器は、権限のないアクセスから保護されなければならないハードウェア及び／又はソフトウェアを有している。これに関連して、例えばいわゆるトラステッド・プラットフォーム・モジュール（Trusted Platform Module:ＴＰＭ）によってそのような安全性が保障され得ない電気機器を保護することが知られている。この場合、保護されるべきそのような電気機器のメインプロセッサ又は中央演算ユニットは、そのようなＴＰＭを使用することによってのみ、その主要な構成要素の組み込みに関して検証され、それにより、例えばウイルス又は「トロイの木馬」の導入を防止することができる。
【０００６】
また、例えばスマートカード等の外部データキャリアのリーダに関しては、スマートカードとそのようなリーダの中央演算ユニットとの間の通信領域において検証を行うことが知られている。この場合、例えば、スマートカードに記憶された外部データを電気機器の中央演算ユニットに転送する前にスマートカードに存在する認証データの検証を可能にするいわゆるセキュア・アプリケーション・モジュール（Secure Application Module:ＳＡＭ）が使用される。
【０００７】
中央演算ユニットのハードウェア及び／又はソフトウェアの検証及び／又は識別、並びに、電気機器の外部にあるデータキャリア、例えばスマートカードの検証及び／又は識別又は認証の両方を可能にするため、例えば文献・米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１３４８３７Ａ１号公報（特許文献１）において見られるように、例えばＴＰＭ及びＳＡＭの両方をそれぞれのインタフェースを介して電気機器の中央演算ユニット又はメインプロセッサに対して組み合わせることが提案されてきた。
【０００８】
ＴＰＭ及びＳＡＭのために二つの別個のモジュール又はチップを使用するそのような既知の構成は、例えばＴＰＭとＳＡＭとの間の通信を電気機器の中央演算ユニットによってしか行うことができないため、不都合であることが分かってきた。特に、適当なインタフェース又はラインを介した個々のモジュールと電気機器の中央演算ユニットとの間の接続は、攻撃又は操作に影響され易い。従って、保護されるべき電気機器を破壊し又は当該電気機器に悪影響を及ぼすことは容易であり、また、このようにして、各モジュールと中央演算ユニットとの間及び外部データキャリアと相互接続されたＳＡＭとの間の接続を容易に攻撃することができるため、保護されるべき電気機器の正しい機能が損なわれ、及び／又は、電気機器若しくはデータキャリア内のデータに対して権限のないアクセスが行われる。また、例えば、ＴＰＭが接続されるべき電気機器に接続され、そのため、ＴＰＭを容易に交換することができず、又は、電気機器を開放しなければＴＰＭを交換できないといったことが想定される。また、使用されるモジュールＴＰＭ及びＳＡＭが異なる動作システムを有し且つ異なるメモリ構造、特に異なる暗号化アルゴリズムを使用している可能性があり、そのため、特にアクセスデータ等の安全関連データを検証し及び／又は識別する目的で、個々のモジュール間における直接的な通信又は接続が不可能になることも考えられる。更に、別個のモジュールを使用する際には、いずれの場合も、異なる識別コード又はＩＤコードを上記モジュールに対して割り当てなければならず、そのため、例えば個々の構成要素を初期化する際に高い費用が必要となることも考えられる。
【特許文献１】米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１３４８３７Ａ１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、序文に記載されたタイプの方法及び回路であって、前述した不都合が回避される方法及び回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するため、電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するために設けられたデータキャリアを識別及び／又は検証する本発明に係る方法は、
電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するために設けられたデータキャリアを識別及び／又は検証する方法であって、
前記ハードウェア及び／又はソフトウェアの第１の認証データを第１のユニットに対して送信するステップと、
前記第１のユニットに対して送信されたハードウェア及び／又はソフトウェアの前記第１の認証データと、前記第１のユニットに記憶された第１の検証データとを比較するステップと、
前記ハードウェア及び／又はソフトウェアにより提供された前記第１の認証データと前記第１のユニットに記憶された前記第１の検証データとが一致することが確認されると、前記ハードウェア及び／又はソフトウェアを認証するステップと、
データキャリアの第２の認証データを第２のユニットに対して送信するステップと、
前記第２のユニットの前記第２の認証データと、前記第２のユニットに記憶された第２の検証データとを比較するステップと、
前記第２の認証データと前記第２のユニットに記憶された前記第２の検証データとが一致する場合に、前記データキャリアを認証するステップと、
を含み、
前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間において直接的なデータ交換が行われることを特徴とする。
【００１１】
前述した目的を達成するため、電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するために設けられたデータキャリアを識別及び／又は検証するための本発明に係る回路に提供される本発明に係る特徴は、そのような本発明に係る回路が以下のように特徴付けられるようにする。即ち、
電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するために設けられたデータキャリアを識別及び／又は検証するための回路は、
中央演算ユニットと、少なくとも一つのメモリと、識別及び／又は検証されるハードウェア及び／又はソフトウェアに対するインタフェースとを有し、前記電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェアを識別及び／又は検証するための第１のユニットと、
中央演算ユニットと、少なくとも一つのメモリと、外部データキャリアに対するインタフェースと、前記ハードウェア及び／又はソフトウェアに対するインタフェースとを有する第２のユニットと、
を備え、
前記第１のユニット及び前記第２のユニットの前記中央演算ユニット間に通信インタフェースが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
前述した目的を達成するため、少なくとも一つの中央演算ユニットをハードウェアとして備えるとともに、上記中央演算ユニットがソフトウェアを実行し且つ電気機器と協働する外部データキャリアからデータを得るように構成されている電気機器においては、前述したタイプの回路が中央演算ユニットに対して結合される。
【００１３】
本発明に係る特徴によれば、電気機器の中央演算ユニットによる迂回路を回避しつつ、第１のユニットと第２のユニットとの間で直接的な通信又は直接的なデータ交換を行うことができる。先に述べたものによれば、電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェアを検証し及び／又は認証し又は識別するための第１のユニットは、例えば、この場合も同様に、トラステッド・プラットフォーム・モジュール（ＴＰＭ）によって形成される。これに対し、外部データキャリアを検証し及び／又は認証するための第２のユニットは、この場合も同様に、セキュア・アプリケーション・モジュール（ＳＡＭ）によって形成され得る。本発明においては、直接的なデータ交換又は直接的な通信が第１のユニットと第２のユニットとの間、特に第１及び第２のユニットの中央演算ユニット間において行われるという事実の結果として、従来の技術の場合と同様に電気機器の中央演算ユニットに対する接続がいずれの場合にもユニット間又はモジュール間での通信において不要になるという点で、物事を更に簡単にすることができるだけでなく、例えば個々のモジュールの複雑な相互検証又は個々のモジュール間の相互認証を省略することができる。また、本発明においては、第１のユニット及び第２のユニットの中央演算ユニット間において直接的なデータ交換又は通信インタフェースが行われると、個々のモジュールと中央演算ユニットとの間のインタフェースでの操作又は攻撃の可能性と比較した場合、一つの共通の回路に組み込まれ又は収容されるそのような通信インタフェースでの操作又は攻撃の可能性を大きく低減することができる。第１のユニットと第２のユニットとの間の直接的なデータ交換においては、第１及び第２のユニットの中央演算ユニット間において直接的な通信を行うことができるように、非常に簡単な通信プロトコル、例えば規格Ｉ２Ｃプロトコルが使用されてもよい。
【００１４】
請求項２の手段においては、第１のユニット及び第２のユニットの信頼できる相互の検証が行われるという利点が得られる。これは、例えば、一つのモジュールの中央演算ユニットにより共通鍵を使用して乱数が生成されて暗号化され、その後、暗号化された乱数及び新たな乱数が他のモジュールに対して送信されるという点において達成され得る。第２のモジュールによって正しい暗号化が認識されると、第２のモジュールは、共通鍵を使用して乱数を再び暗号化するとともに、この乱数を第１のモジュールに対して送り戻す。その後、第１のモジュールは、第２のモジュールを認証し又は識別する。第１のユニットと第２のユニットとの間の直接的なデータ交換又は通信インタフェースにより、第１のユニットと第２のユニットとの間において安全な直接的結合が得られる。尚、上記二つのユニットは、アクティブ構成要素として形成される。
【００１５】
請求項３の手段においては、ハードウェア及び／又はソフトウェア、又は、電気機器と協働するデータキャリアの検証及び／又は識別の前に、第１のユニットと第２のユニットとの間又は様々なモジュール間において交互の検証及び識別が行われ、それにより、ユニット又はモジュールのいずれもが操作されて電気機器の中央演算ユニットにおいて攻撃を受けること又は外部データキャリアのデータにおいて攻撃を受けることがないという利点が得られる。
【００１６】
請求項４の手段においては、直接的なデータ交換状態又は直接的な通信状態にある二つのユニットにより、個々のユニット又はモジュールに設けられる要素又は部品が少なくとも部分的に共同で使用され、それにより、個々のユニット又はモジュールの製造費用又は設計費用を低減することができるという利点が得られる。
【００１７】
請求項５及び１０の手段によれば、識別及び／又は検証中において安全性を更に高めることができるという利点が得られる。
【００１８】
請求項６及び１３の手段によれば、広く用いられている外部データキャリアを使用できるという利点が得られる。
【００１９】
請求項８の手段によれば、必要に応じて、必要とされる様々なメモリを第１のユニット及び第２のユニットに対して又は個々のモジュールに対して個別に利用できるという利点が得られる。
【００２０】
請求項９の手段によれば、適切な場合に、同一又は類似の機能を果たす個々のユニット又はモジュールの構成要素を共同で使用し又は組み合わせることにより、一つの構成要素を形成することができ、それにより、本発明に係る回路の製造費用を減少し又は最小限に抑制することができるという利点が得られる。
【００２１】
請求項１１の手段によれば、一つの共通の中央演算ユニットで済ませることができるため、本発明に係る回路の製造費用を更に低減することができるという利点が得られる。また、第１のユニット及び第２のユニットの両方の中央演算ユニットの機能を果たす一つの共通の中央演算ユニットを設けることにより、識別され及び／又は検証されるハードウェア及び／又はソフトウェアに対して一つの共通のインタフェースで済ませることができ、それにより、この場合も同様に、必要とされる構成要素の数を低減することができる。組み合わせられた又は共通の中央演算ユニットを設けることにより、第１のユニットと第２のユニットとの間の直接的なデータ交換又はインタフェースにおける攻撃又は操作をほぼ不可能にすることができる。
【００２２】
請求項１５の手段によれば、本発明に係る回路を、それと共に設けられるべき電気機器の中央演算ユニット内に組み込むことにより、本発明に係る回路と、それと共に設けられるべき電気機器の中央演算ユニットとの間の接続又はインタフェースにおける操作及び／又は攻撃についての可能性を更に低減することができるという利点が得られる。従って、必要な通信又はインタフェースも、本発明に係る回路が設けられるべき電気機器の中央演算ユニット内に直接に組み込まれる。この場合、そのような組み込まれたインタフェースを攻撃し又は操作することは非常に難しい。なぜなら、そのためには、中央制御ユニットを例えば開放する必要があり、これは殆ど不可能だからである。
【００２３】
本発明の前述した態様及び更なる態様は、以下に説明する実施の形態の実施例から生じ、これらの実施の形態の実施例を参照しながら、上記態様について説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図面に示される実施の形態の一例を参照しながら、本発明について更に説明するが、本発明は、これらの実施の形態に限定されない。
【００２５】
図１は、回路のブロック図、特に集積回路１のブロック図を通常の態様により示している。この回路１において、電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェアを識別し及び／又は認証するとともにデータキャリア（９）を識別し及び／又は認証するための第１のユニットＥ１及び第２のユニットＥ２は、互いに直接的にデータ交換を行う。
【００２６】
第１のユニットＥ１は、本質的に、中央演算ユニット２を有するトラステッド・プラットフォーム・モジュールＴＰＭによって形成されている。このモジュールＴＰＭは、図１に概略的に示されるように、例えばＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリによって形成され得るＲＯＭ３、ＲＡＭ４、不揮発性メモリ５と協働する。また、第１のユニットＥ１（ＴＰＭ）のための暗号化機械６や、図１には詳細に示されていない電気機器２３の中央演算ユニット８に対するインタフェース７、例えばローピン・カウント・インタフェース即ち略してＬＰＣも存在する。
【００２７】
トラステッド・プラットフォーム・モジュールＴＰＭによって形成された第１のユニットＥ１は、電気機器２３の中央演算ユニット８のハードウェア及び／又はソフトウェアを検証し及び／又は識別し及び／又は認証する機能を果たす。この電気機器２３は、例えばＰＣ、ＣＤプレーヤ、ＴＶ、携帯電話又は携帯端末によって形成され得る。
【００２８】
例えばスマートカードによって形成される概略的に示されたデータキャリア９の認証データを検証し及び／又は識別するため、特にセキュア・アプリケーション・モジュールＳＡＭによって形成される第２のユニットＥ２は、第２のユニットＥ２の中央演算ユニット１０からなる。この場合も同様に、第１のユニットＥ１と同様の態様で、ＲＯＭ１１とＲＡＭ１２と少なくとも一つの不揮発性メモリ１３とが設けられている。データ又は情報の暗号化のため、第２のユニットＥ２には暗号化機械１４も設けられている。また、電気機器２３の中央演算ユニット８と通信するため、第２のユニットＥ２には、インタフェース１５も設けられている。外部データキャリア９と通信するために、更にインタフェース１６が設けられており、このインタフェースは、例えばＩＳＯ７８１６インタフェース及び／又はＩＳＯ１４４４３インタフェース及び／又はＵＳＢインタフェースによって形成され得る。
【００２９】
電気機器２３のハードウェア及び／又はソフトウェアの識別及び／又は検証、並びに、この場合にはデータキャリア９の識別及び／又は検証も、一般的な態様で行われ、これにより、その都度、個々の認証データは、ハードウェア及び／又はソフトウェアと外部データキャリア９との両方により、対応するインタフェース７，１６の相互接続を用いて第１のユニットＥ１及び第２のユニットＥ２に対して送られる。この場合、第１の検証データ又は第２の検証データとの比較がそれぞれの中央演算ユニット２又は１０において行われ、特に、その後、暗号化装置６及び１４において暗号化／復号化が行われて、中央演算ユニット２によりハードウェア及び／又はソフトウェアの認証が行われるとともに、中央演算ユニット１０により外部データキャリア９の認証が行われる。
【００３０】
また、図１に示されるブロック図においては、ＴＰＭによって形成された第１のユニットＥ１とＳＡＭによって形成された第２のユニットＥ２との間において直接的な通信若しくは接続又は直接的なデータ交換を可能にする更なる通信インタフェース１７が設けられている。
【００３１】
第１のユニットＥ１と第２のユニットＥ２との間でのインタフェース１７を介したそのような直接的なデータ交換又は直接的な通信により、二つのユニットＥ１，Ｅ２間でのデータ交換の過程における操作又は攻撃の可能性をほぼ完全に排除することができる。インタフェース１７によって与えられた回路１内の通信チャンネルに関しては、第１のユニットＥ１（以下、略してＴＰＭと称する）の中央演算ユニット２と第２のユニットＥ２（以下、略してＳＡＭと称する）の中央演算ユニット１０との間での直接的な通信を可能にするため、非常に簡単な通信プロトコル、例えば規格化されたＩ２Ｃプロトコルが使用されてもよい。直接的且つ簡単な通信は、第１のユニットＥ１及び第２のユニットＥ２の直接的な相互の認証又は識別を可能にする。この場合、例えば、ＲＯＭ３及び１１に記憶される共通鍵が使用される。
【００３２】
以下、図２に概略的に示されたフローチャートを参照しながら、第１のユニットＥ１（ＴＰＭ）及び第２のユニットＥ２（ＳＡＭ）の認証又は識別について詳細に説明する。
【００３３】
第１のステップＳ１においては、図１に示される回路１がリセットされる。その後、第２のステップＳ２において、ＳＡＭによりインタフェース１７を介してＴＰＭの中央演算ユニット２に対して乱数が送られる。ＴＰＭの暗号化機械６と、ＳＡＭ及びＴＰＭに関して共同で規定され且つＲＯＭ３内に記憶された鍵とを用いて、ステップＳ３では、乱数が暗号化される。この乱数は、ステップＳ４において、ＴＰＭで生成された新たな乱数とともに、インタフェース１７を介してＳＡＭのＣＰＵ又は中央演算ユニット１０に送られる。
【００３４】
ステップＳ５では、共通鍵を使用した正しい暗号化がＴＰＭにより行われたかどうかに関して検証がＳＡＭにおいて行われ、それにより、共通鍵がＴＰＭにおいて実際に使用されたことが証明される。暗号化の検証結果が否定的である場合、ステップＳ６において、ＳＡＭは動作から外される。
【００３５】
ステップＳ５における検証結果が肯定的である場合には、ステップＳ７において、共通鍵を使用した新たな乱数の暗号化がＳＡＭ内で暗号化機械１４により行われる。その後、ステップＳ８において、暗号化された新たな乱数がインタフェース１７を介してＴＰＭのＣＰＵ又は中央演算ユニット２に設定される。
【００３６】
ＳＡＭでの検証と同様に、ステップＳ９では、ＳＡＭの中央演算ユニット２によって正しい暗号化が行われたかどうかに関しての検証がＴＰＭにおいて行われる。正しい暗号化が行われていない場合には、ステップＳ１０において、ＴＰＭがオフに切り換えられる一方、正しい暗号化が行われている場合には、ステップＳ１１において、ＴＰＭがオンに切り換えられ、又は、アクティブな状態となり若しくはアクティブな状態を保持する。
【００３７】
尚、検証手続きは、異なる順序でＳＡＭ及びＴＰＭにより行われてもよい。
【００３８】
図１に示される直接的な通信インタフェース１７を使用した第１のユニットＥ１と第２のユニットＥ２との間における直接的な検証又は認証の利点は、既知の従来の技術の場合のように例えば外部中央演算ユニット８の相互接続が無くても、ＳＡＭとＴＰＭとの間での相互の検証を非常に簡単で直接的な接続により行うことができるという点である。
【００３９】
従来の技術と比較すると、この場合にはＴＰＭによって形成される第１のユニットＥ１と、この場合にはＳＡＭによって形成される第２のユニットＥ２とがアクティブな構成要素であるという利点が更に得られる。これは、例えば第１のユニットＥ１と第２のユニットＥ２との間のインタフェース１７を介した直接的なデータ交換又は直接的な通信により、第１のユニットＥ１と第２のユニットＥ２との間で交互の検証及び／又は識別又は認証を行うことができるからである。
【００４０】
図３に示される実施の形態においては、ＴＰＭの中央演算ユニット２又はＣＰＵとＳＡＭの中央演算ユニット１０又はＣＰＵとが直接的な通信インタフェース１７を介して接続されている。しかしながら、図１に示された実施の形態とは異なり、図３においては、中央演算ユニット２及び１０が、それぞれ、共通のＲＯＭ１８と共通のＲＡＭ１９と共通の不揮発性メモリ２０とにアクセスすることが分かる。従って、図１と比較すると、回路１に必要な要素の数を低減することができる。そのため、簡略化された構造が得られる。また、共通の要素１８，１９，２０を設けることにより、それに対応して、個々の要素１８，１９，２０に記憶されたデータの簡略化及び比較も行うことができる。
【００４１】
図１に示される実施の形態と同様に、図３に示される実施の形態では、中央演算ユニット２及び１０のそれぞれにおいて暗号化機械６，１４も設けられる。図１の実施の形態と同様に、電気機器２３の中央演算ユニット又はＣＰＵ８との通信のためのインタフェース７及び１５も示されている。これに対し、ＳＡＭのＣＰＵ１０は、インタフェース１６を介して、例えばスマートカード等の外部データキャリアと通信することができる。
【００４２】
尚、図３に示される実施の形態とは異なり、二つの中央演算ユニット２及び１０の要素１８，１９，２０の総てを共有しなければならないということはなく、むしろ、図１の実施の形態と比較すると、例えば共通のＲＡＭ１９を設けるだけでも、それに応じて、簡略化を達成することができる。
【００４３】
図４に示される更に変更された実施の形態においては、ＴＰＭ及びＳＡＭにおいて別個の演算ユニット２及び１０を設ける代わりに、ここではＳＭで示されたセキュリティ・モジュールに関して結合ＣＰＵ又は共通ＣＰＵ２１で済ませることもできる。セキュリティ・モジュールＳＭのＣＰＵ２１は、ＴＰＭの中央演算ユニット又はＣＰＵ２及びＳＡＭのＣＰＵ１０の機能の総てを担う。図４に示されるように、結合ＣＰＵ２１は、同様にして、先の実施の形態の別個のＳＡＭの暗号化機械に対応する暗号化機械１４、及び、先の実施の形態のＴＰＭの暗号化機械６に対応する暗号化機械６と協働する。図３に示される実施の形態と同様に、特にここではただ一つの結合された中央演算ユニット又はＣＰＵ２１しか設けられていない点を考慮して、共通のＲＯＭ１８と、共通のＲＡＭ１９と、少なくとも一つの共通の不揮発性メモリ２０とが設けられている。
【００４４】
一つの共通の中央演算ユニット２１内においてＴＰＭの中央演算ユニットとＳＡＭの中央演算ユニットとを組み合わせることにより、中央演算ユニット８との接続又は通信のために一つのインタフェース２２で済ませることができる。インタフェース１６は、この場合も、外部データキャリア９との通信のために設けられている。
【００４５】
第１のユニットＥ１と第２のユニットＥ２との間での直接的なデータ交換又は直接的な通信のために設けられる図１及び図３に示される実施の形態の通信インタフェース１７は、図４の実施の形態では、セキュリティ・モジュールＳＭの結合ＣＰＵ２１内に直接に組み込まれる。結合ＣＰＵ又は共通ＣＰＵ２１をそのようにして設けることにより、通常、回路の個々の素子間のインタフェース領域において攻撃を行うよりもＣＰＵ２１において直接的な攻撃を行う方が難しくなるため、操作又は攻撃に対する回路１の安全性を更に向上させることができる。
【００４６】
また、中央演算ユニット８に対する接続のために例えば一つのインタフェースだけしか必要とせず、また、それに伴って、ＳＡＭ及びＴＰＭのそれぞれの中央演算ユニットの機能のうちの少なくともいくつかを図４に示される実施の形態におけるセキュリティ・モジュールＳＭの結合ＣＰＵ２１に何回も設ける必要がなくなるため、回路１に必要な構成要素の数を更に低減させられることが分かる。
【００４７】
図５は、電気機器２３の中央演算ユニット又はＣＰＵ８に対する、先の実施の形態に示された回路１の結合を示している。図５に示される回路１は、図１，図３又は図４に示される実施の形態のうちの一つであってもよく、そのため、いずれの場合にも、外部データキャリア９を検証するための別個のＳＡＭ及び中央演算ユニット８を検証し又は識別するための別個のＴＰＭが設けられる従来の技術とは異なり、ＴＰＭとＳＡＭとの間の直接的な通信が許容され又は行われると見なされなければならない。回路１と中央演算ユニット８との間の接続は、図１及び図３に示される実施の形態の場合と同様に、中央演算ユニット８に対する別個の接続又は別個のインタフェースによって行われてもよく、これに対し、図４に示されるような回路１を使用する場合には、回路１と中央演算ユニット８との間の接続又は通信のために一つのインタフェース２２だけが設けられる。
【００４８】
また、図５に示されるように、中央演算ユニット８の外部データソース２４からの外部データに加え、このＣＰＵ８の内部データソース２５からの電気機器２３内に既に含まれているデータが与えられてもよい。
【００４９】
図６に示される変形された実施の形態においては、図４に示されるセキュリティ・モジュールＳＭを備えている回路１が中央演算ユニット又はＣＰＵ内に組み込まれ又は当該ＣＰＵに対して結合され、これにより、中央演算ユニット８内に組み込まれたインタフェースを介してセキュリティ・モジュールＳＭと中央演算ユニット８との間において接続が形成されているのが分かる。このようにすれば、図５に示される実施の形態と比較すると、回路１と中央演算ユニット８との間の通信又は接続における操作又は攻撃の可能性を更に低減することができ、それにより、検証又は識別又は認証中における通信の全体の安全性が更に向上する。
【００５０】
尚、実施の形態の実施例において一例として言及した外部データキャリア９としてのスマートカードの代わりに、例えば、タグ又はインテリジェントラベルが使用されてもよい。
【００５１】
また、特に消費財に関する電気機器２３の前述した実施例の他、電気機器２３は、例えば、アクセス制御装置又はセキュアプラント制御装置によって形成されてもよい。この場合、ハードウェア及び／又はソフトウェアの保全性の検証、又は、これらの識別、及び、データキャリアの検証又は識別は、そのような電気機器においては非常に重要である。
【００５２】
また、例えば、データキャリア９は、非接触通信のために設けられるものであってもよい。
【００５３】
更に、電気機器２３中に回路１を収容し又は組み込む以外に、そのような回路１は、必要に応じて、対応するデータキャリア９内に組み込まれることにより、そのハードウェア又はそのソフトウェアを検証し又は識別し又は認証してもよく、あるいは、データキャリア９と協働する電気機器２３を識別し及び／又は検証してもよい。
【００５４】
また、第２のユニットＥ２に関する実施の形態の前述した実施例において言及したＳＡＭの代わりに、例えばスマートカード等の外部データキャリアの認証データの識別又は認証を可能にする他のモジュール又は回路が使用されてもよい。一例として、第２のユニットの機能を実現するために、自動車用のエンジン始動ロック（イモビライザ）に関連して知られるいわゆるリーダの機能が使用されてもよい。この場合、リーダの機能は、電子カーキーを認証するために使用される。更なる実施例としては、ＰＣで実行されるソフトウェア・ルーチンの機能を挙げることがででき、このソフトウェア・ルーチン機能は、ＰＣのプリンタ接続部又はＰＣのＵＳＢ接続部に対して接続される電子キーをソフトウェアが認証するときにだけアプリケーション又はＰＣをユーザが利用できるようにする。この電子キーは、「ハードウェアドングル」としても知られており、データキャリアの機能を果たす。
【００５５】
尚、第１のユニットに関する実施の形態の前述した実施例において述べたＴＰＭの代わりに、いわゆる「トラステッド・コンピュータ・プラットフォーム・アライアンス・チップ（Trusted Computer Platform Alliance Chip）」又は「トラステッド・コンピュータ・グループ・チップ（Trusted Computer Group Chip）」の機能が与えられてもよい。また、第１のユニットの機能を果たすため、ＩＢＭラップトップにおいて現在使用されているＡＴＭＥＬ社製のいわゆる「セキュリティ・チップ」又は「セキュリティ・モジュール」の機能が使用されてもよい。
【００５６】
また、共通鍵の代わりに、一対の鍵が使用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る方法を実行するための本発明に係る回路の第１の実施の形態のブロック図を示している。
【図２】直接的なデータ交換又は直接的な接続の状態にある第１のユニット及び第２のユニットが相互の検証を行うフローチャートを概略的に示している。
【図３】図１と同様に、変形された実施の形態における本発明に係る回路を示している。
【図４】更なる変形された実施の形態に係る本発明に係る回路であって、第１のユニット及び第２のユニットの中央演算ユニットが一つの共通の中央演算ユニットに組み合わせられた回路を示している。
【図５】本発明に係る回路に結合された本発明に係る電気機器をブロック図の形態で示している。
【図６】本発明に係る回路が電気機器の中央演算ユニットに組み込まれた、変形された実施の形態における本発明に係る電気機器を図５と同様の態様で示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するために設けられたデータキャリアを識別及び／又は検証する方法であって、
前記ハードウェア及び／又はソフトウェアの第１の認証データを第１のユニットに対して送信するステップと、
前記第１のユニットに対して送信されたハードウェア及び／又はソフトウェアの前記第１の認証データと、前記第１のユニットに記憶された第１の検証データとを比較するステップと、
前記ハードウェア及び／又はソフトウェアにより提供された前記第１の認証データと前記第１のユニットに記憶された前記第１の検証データとが一致することが確認されると、前記ハードウェア及び／又はソフトウェアを認証するステップと、
データキャリアの第２の認証データを第２のユニットに対して送信するステップと、
前記第２のユニットの前記第２の認証データと、前記第２のユニットに記憶された第２の検証データとを比較するステップと、
前記第２の認証データと前記第２のユニットに記憶された前記第２の検証データとが一致する場合に、前記データキャリアを認証するステップと、
を含み、
前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間において直接的なデータ交換が行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間における前記直接的なデータ交換は、暗号化されたデータの送信と、前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間において送信されたデータの比較及び／又は復号化とを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間における前記データ交換は、前記ハードウェア及び／又はソフトウェアの前記第１の認証データ並びに前記データキャリアの前記第２の認証データの識別及び／又は検証の前に行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のユニットの中央演算ユニット及び前記第２のユニットの中央演算ユニットは、少なくとも一つのＲＯＭメモリ、一つのＲＡＭメモリ及び／又は一つの不揮発性メモリに共同でアクセスすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の認証データ及び前記第２の認証データの暗号化は、前記第１のユニット及び前記第２のユニットにおいて行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の認証データは、前記データキャリアを形成するスマートカード又はタグ又はラベルから得られることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するために設けられたデータキャリアを識別及び／又は検証するための回路であって、
中央演算ユニットと、少なくとも一つのメモリと、識別及び／又は検証されるハードウェア及び／又はソフトウェアに対するインタフェースとを有し、前記電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェアを識別及び／又は検証するための第１のユニットと、
中央演算ユニットと、少なくとも一つのメモリと、外部データキャリアに対するインタフェースと、前記ハードウェア及び／又はソフトウェアに対するインタフェースとを有する第２のユニットと、
を備え、
前記第１のユニット及び前記第２のユニットの前記中央演算ユニット間に通信インタフェースが設けられていることを特徴とする回路。
【請求項８】
前記第１のユニット及び前記第２のユニットのメモリは、ＲＯＭメモリ及びＲＡＭメモリ及び／又は不揮発性メモリにより形成されていることを特徴とする請求項７に記載の回路。
【請求項９】
前記第１のユニット及び前記第２のユニットの前記ＲＯＭメモリ及び／又は前記ＲＡＭメモリ及び／又は前記不揮発性メモリは、それぞれ、互いに組み合わせられることにより、共通ＲＯＭメモリ及び／又は共通ＲＡＭメモリ及び／又は共通不揮発性メモリを形成することを特徴とする請求項７又は８に記載の回路。
【請求項１０】
前記第１のユニット及び前記第２のユニットは、それぞれ、暗号化装置を備えていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１１】
前記第１のユニットの前記中央演算ユニット及び前記第２のユニットの前記中央演算ユニットは、互いに組み合わせられることにより一つの共通の中央演算ユニットを形成し、その共通の中央演算ユニットは、組込通信インタフェースを有するとともに、識別及び／又は検証される前記ハードウェア及び／又はソフトウェアに対してインタフェースにより接続されることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１２】
前記外部データキャリアに対する前記インタフェースは、前記外部データキャリアとの非接触通信用に構成されていることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１３】
前記外部データキャリアは、スマートカード又はタグ又はラベルにより形成されていることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１４】
少なくとも一つの中央演算ユニットをハードウェアとして備える電気機器であって、前記中央演算ユニットは、ソフトウェアを実行するとともに、電気機器と協働する外部データキャリアからデータを得るように構成されており、請求項７乃至１３のいずれか一項に記載の回路が前記中央演算ユニットに結合されていることを特徴とする電気機器。
【請求項１５】
電気機器の前記中央演算ユニットは、電気機器の前記中央演算ユニットに組み込まれたインタフェースを介して、前記中央演算ユニットに組み込まれた回路に対して結合されることを特徴とする請求項１４に記載の電気機器。
【請求項１】
電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するために設けられたデータキャリアを識別及び／又は検証する方法であって、
前記ハードウェア及び／又はソフトウェアの第１の認証データを第１のユニットに対して送信するステップと、
前記第１のユニットに対して送信されたハードウェア及び／又はソフトウェアの前記第１の認証データと、前記第１のユニットに記憶された第１の検証データとを比較するステップと、
前記ハードウェア及び／又はソフトウェアにより提供された前記第１の認証データと前記第１のユニットに記憶された前記第１の検証データとが一致することが確認されると、前記ハードウェア及び／又はソフトウェアを認証するステップと、
データキャリアの第２の認証データを第２のユニットに対して送信するステップと、
前記第２のユニットの前記第２の認証データと、前記第２のユニットに記憶された第２の検証データとを比較するステップと、
前記第２の認証データと前記第２のユニットに記憶された前記第２の検証データとが一致する場合に、前記データキャリアを認証するステップと、
を含み、
前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間において直接的なデータ交換が行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間における前記直接的なデータ交換は、暗号化されたデータの送信と、前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間において送信されたデータの比較及び／又は復号化とを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間における前記データ交換は、前記ハードウェア及び／又はソフトウェアの前記第１の認証データ並びに前記データキャリアの前記第２の認証データの識別及び／又は検証の前に行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のユニットの中央演算ユニット及び前記第２のユニットの中央演算ユニットは、少なくとも一つのＲＯＭメモリ、一つのＲＡＭメモリ及び／又は一つの不揮発性メモリに共同でアクセスすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の認証データ及び前記第２の認証データの暗号化は、前記第１のユニット及び前記第２のユニットにおいて行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の認証データは、前記データキャリアを形成するスマートカード又はタグ又はラベルから得られることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェア並びに電気機器と協働するために設けられたデータキャリアを識別及び／又は検証するための回路であって、
中央演算ユニットと、少なくとも一つのメモリと、識別及び／又は検証されるハードウェア及び／又はソフトウェアに対するインタフェースとを有し、前記電気機器のハードウェア及び／又はソフトウェアを識別及び／又は検証するための第１のユニットと、
中央演算ユニットと、少なくとも一つのメモリと、外部データキャリアに対するインタフェースと、前記ハードウェア及び／又はソフトウェアに対するインタフェースとを有する第２のユニットと、
を備え、
前記第１のユニット及び前記第２のユニットの前記中央演算ユニット間に通信インタフェースが設けられていることを特徴とする回路。
【請求項８】
前記第１のユニット及び前記第２のユニットのメモリは、ＲＯＭメモリ及びＲＡＭメモリ及び／又は不揮発性メモリにより形成されていることを特徴とする請求項７に記載の回路。
【請求項９】
前記第１のユニット及び前記第２のユニットの前記ＲＯＭメモリ及び／又は前記ＲＡＭメモリ及び／又は前記不揮発性メモリは、それぞれ、互いに組み合わせられることにより、共通ＲＯＭメモリ及び／又は共通ＲＡＭメモリ及び／又は共通不揮発性メモリを形成することを特徴とする請求項７又は８に記載の回路。
【請求項１０】
前記第１のユニット及び前記第２のユニットは、それぞれ、暗号化装置を備えていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１１】
前記第１のユニットの前記中央演算ユニット及び前記第２のユニットの前記中央演算ユニットは、互いに組み合わせられることにより一つの共通の中央演算ユニットを形成し、その共通の中央演算ユニットは、組込通信インタフェースを有するとともに、識別及び／又は検証される前記ハードウェア及び／又はソフトウェアに対してインタフェースにより接続されることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１２】
前記外部データキャリアに対する前記インタフェースは、前記外部データキャリアとの非接触通信用に構成されていることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１３】
前記外部データキャリアは、スマートカード又はタグ又はラベルにより形成されていることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１４】
少なくとも一つの中央演算ユニットをハードウェアとして備える電気機器であって、前記中央演算ユニットは、ソフトウェアを実行するとともに、電気機器と協働する外部データキャリアからデータを得るように構成されており、請求項７乃至１３のいずれか一項に記載の回路が前記中央演算ユニットに結合されていることを特徴とする電気機器。
【請求項１５】
電気機器の前記中央演算ユニットは、電気機器の前記中央演算ユニットに組み込まれたインタフェースを介して、前記中央演算ユニットに組み込まれた回路に対して結合されることを特徴とする請求項１４に記載の電気機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２００７−５０７７８６（Ｐ２００７−５０７７８６Ａ）
【公表日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３０９７６（Ｐ２００６−５３０９７６）
【出願日】平成１６年１０月５日（２００４．１０．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００４／０５１９７６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３３９１４
【国際公開日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月５日（２００４．１０．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００４／０５１９７６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３３９１４
【国際公開日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
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