JP2003122442A - ソフトウェア・ダウンロードシステムのための無線データ通信方法および装置 - Google Patents
ソフトウェア・ダウンロードシステムのための無線データ通信方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無線データ通信装置におけるセキュアなダウ
ンロード構成を提供する。 【解決手段】 無線データ通信装置の耐タンパ・ハード
ウェアパッケージにダウンロードプログラムによる再構
成可能なロジックと、プログラムのセキュリティチェッ
クを実行するデバイスを格納した。暗号化ビットファイ
ル５５１は、ターミナル秘密鍵５５２を適用して復号処
理（Ｓ５０１）が実行される。次に、電子署名（ハッシ
ュ関数によって暗号化されている）がすべてのターミナ
ルにおいて適用可能な政府公開鍵５５３を適用して復号
（Ｓ５０２）される。ハッシュ関数の適用により、復号
ビットファイルのハッシュまたはフィンガープリントが
計算される（Ｓ５０３）。２つの値が一致した場合（Ｓ
５０４）は、ソフトウェアは正当なものであり、改変さ
れたものでないことが立証される（Ｓ５０５）。
ンロード構成を提供する。 【解決手段】 無線データ通信装置の耐タンパ・ハード
ウェアパッケージにダウンロードプログラムによる再構
成可能なロジックと、プログラムのセキュリティチェッ
クを実行するデバイスを格納した。暗号化ビットファイ
ル５５１は、ターミナル秘密鍵５５２を適用して復号処
理（Ｓ５０１）が実行される。次に、電子署名（ハッシ
ュ関数によって暗号化されている）がすべてのターミナ
ルにおいて適用可能な政府公開鍵５５３を適用して復号
（Ｓ５０２）される。ハッシュ関数の適用により、復号
ビットファイルのハッシュまたはフィンガープリントが
計算される（Ｓ５０３）。２つの値が一致した場合（Ｓ
５０４）は、ソフトウェアは正当なものであり、改変さ
れたものでないことが立証される（Ｓ５０５）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線データ通信装
置、ソフトウェア・ダウンロードシステムおよび方法に
関する。さらに、詳細には、ソフトウェア定義無線装置
（ＳＤＲ：Software defined radio）において適用され
る認証、改竄検証、暗号処理を伴う無線データ通信装
置、ソフトウェア・ダウンロードシステムおよび方法に
関する。
置、ソフトウェア・ダウンロードシステムおよび方法に
関する。さらに、詳細には、ソフトウェア定義無線装置
（ＳＤＲ：Software defined radio）において適用され
る認証、改竄検証、暗号処理を伴う無線データ通信装
置、ソフトウェア・ダウンロードシステムおよび方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ソフトウェア定義無線（ＳＤＲ：Softwa
re defined radio）システムの導入における問題、ある
いは論点は、ダウンロードされるソフトウェアの認証、
改竄検証処理である。具体的には、現在、無線装置、あ
るいはシステムは、例えば政府等の当局の認定を得るこ
とが要求される。ソフトウェア定義無線（ＳＤＲ：Soft
ware defined radio）システムにおいては、政府は、ソ
フトウェア・プログラムとハードウェアの組合わせに対
して形式認定を適用しそうである。しかし、再プログラ
ム可能なハードウェアを用いるので、当局の認定後にソ
フトウェアが違法に改変されたり、あるいは全く認定を
受けることがなかった場合、無線装置が違法な電波を発
生させたりすることが起こり得る。その結果、他のユー
ザに対して電波干渉等の障害を発生させたり、または、
デバイスのユーザへの損傷を発生させる可能性すらあ
る。
re defined radio）システムの導入における問題、ある
いは論点は、ダウンロードされるソフトウェアの認証、
改竄検証処理である。具体的には、現在、無線装置、あ
るいはシステムは、例えば政府等の当局の認定を得るこ
とが要求される。ソフトウェア定義無線（ＳＤＲ：Soft
ware defined radio）システムにおいては、政府は、ソ
フトウェア・プログラムとハードウェアの組合わせに対
して形式認定を適用しそうである。しかし、再プログラ
ム可能なハードウェアを用いるので、当局の認定後にソ
フトウェアが違法に改変されたり、あるいは全く認定を
受けることがなかった場合、無線装置が違法な電波を発
生させたりすることが起こり得る。その結果、他のユー
ザに対して電波干渉等の障害を発生させたり、または、
デバイスのユーザへの損傷を発生させる可能性すらあ
る。
【０００３】従って、ダウンロードされるソフトウェア
が、もとのままで、改変されておらず（改竄の検証）、
政府の認定を得ているものであること（認証）を保証す
る方法の実現が望まれる。政府にとっては、現行におい
て、いかなるタイプのソフトウェアがどれほどの数量、
配布されているのかを知り得る構成とすることがこのま
しい。
が、もとのままで、改変されておらず（改竄の検証）、
政府の認定を得ているものであること（認証）を保証す
る方法の実現が望まれる。政府にとっては、現行におい
て、いかなるタイプのソフトウェアがどれほどの数量、
配布されているのかを知り得る構成とすることがこのま
しい。
【０００４】さらに、何らかの改変されたソフトウェア
が生成されたとしても、このような違法なソフトウェア
が広まることを防止する機構があるべきである。
が生成されたとしても、このような違法なソフトウェア
が広まることを防止する機構があるべきである。
【０００５】さらに、ソフトウェアのダウンロード可能
なＳＤＲシステムの導入においては、そのソフトウェア
がライバル会社によって採用されたソフトウェアの詳細
情報を取得しようとする人、または会社からの攻撃に対
して防御可能であることも必要である。
なＳＤＲシステムの導入においては、そのソフトウェア
がライバル会社によって採用されたソフトウェアの詳細
情報を取得しようとする人、または会社からの攻撃に対
して防御可能であることも必要である。
【０００６】モバイルターミナルにプログラムをダウン
ロードする現行の技術としては、例えば１０ｋバイトか
ら５０ｋバイトのプログラムサイズのアプレットのよう
な極めて小さいプログラム形式でモバイルターミナルに
ダウンロードするものがある。このようなプログラムの
多くは、エンターテインメント型のものである。このよ
うなプログラムの特徴は、無線波放出デバイスの実際の
物理的なパラメータに干渉するものではないことであ
る。
ロードする現行の技術としては、例えば１０ｋバイトか
ら５０ｋバイトのプログラムサイズのアプレットのよう
な極めて小さいプログラム形式でモバイルターミナルに
ダウンロードするものがある。このようなプログラムの
多くは、エンターテインメント型のものである。このよ
うなプログラムの特徴は、無線波放出デバイスの実際の
物理的なパラメータに干渉するものではないことであ
る。
【０００７】ソフトウェア定義無線機は、デバイスの使
用する物理的な無線パラメータを変更することを志向す
るものであり、問題がシリアスとなる。このようなプロ
グラムファイルのサイズはより大きく、例えば、１，０
００，０００ゲートのＦＰＧＡ（フィールドプログラマ
ブル・ゲートアレイ）に適用するビットファイルサイズ
は、約７６６ｋである。複雑で、それが由に各プログラ
ムファイルに入れられる情報は高度であり、より厳格に
保護することが求められる。
用する物理的な無線パラメータを変更することを志向す
るものであり、問題がシリアスとなる。このようなプロ
グラムファイルのサイズはより大きく、例えば、１，０
００，０００ゲートのＦＰＧＡ（フィールドプログラマ
ブル・ゲートアレイ）に適用するビットファイルサイズ
は、約７６６ｋである。複雑で、それが由に各プログラ
ムファイルに入れられる情報は高度であり、より厳格に
保護することが求められる。
【０００８】ＦＰＧＡの如き再構成可能論理デバイスに
対するビットファイルのダウンロードにおけるセキュリ
テイに関してはいくつかの特許出願がある。ＵＳＰ６，
１１８，８６９は、各ＦＰＧＡが暗号化されたビットフ
ァイルを復号するため、工場でプログラムされた鍵を格
納した構成を開示している。しかし、各ＦＰＧＡは、他
の同一の鍵を使用するため、別のＦＰＧＡの購入によっ
て、暗号コードを破ることなく、ソフトウェア・プロダ
クトを写すことが可能となってしまう。
対するビットファイルのダウンロードにおけるセキュリ
テイに関してはいくつかの特許出願がある。ＵＳＰ６，
１１８，８６９は、各ＦＰＧＡが暗号化されたビットフ
ァイルを復号するため、工場でプログラムされた鍵を格
納した構成を開示している。しかし、各ＦＰＧＡは、他
の同一の鍵を使用するため、別のＦＰＧＡの購入によっ
て、暗号コードを破ることなく、ソフトウェア・プロダ
クトを写すことが可能となってしまう。
【０００９】このような状況を改善するため、ＵＳＰ
６，１１８，８６９においては、暗号化されたビットス
トリームを復号する回路構成を用いることが提案されて
いる。キー・レジスタのスタート値は、デバイスに秘密
に格納されたイニシャルキーから取得する。
６，１１８，８６９においては、暗号化されたビットス
トリームを復号する回路構成を用いることが提案されて
いる。キー・レジスタのスタート値は、デバイスに秘密
に格納されたイニシャルキーから取得する。
【００１０】ダウンロードの新しい方法を開発するため
のモチベーションとして、まず、このＵＳＰ６，１１
８，８６９における暗号処理上の欠点を、どのようにし
てイニシャル秘密キーが見つけられるか、そして秘密鍵
が復号されるかを示しながら指摘する。
のモチベーションとして、まず、このＵＳＰ６，１１
８，８６９における暗号処理上の欠点を、どのようにし
てイニシャル秘密キーが見つけられるか、そして秘密鍵
が復号されるかを示しながら指摘する。
【００１１】以下において説明する本発明は、特に、プ
ログラマブル論理デバイスに対して入力するビットファ
イルの暗号処理をよりセキュアに実行する手法に関する
ものである。
ログラマブル論理デバイスに対して入力するビットファ
イルの暗号処理をよりセキュアに実行する手法に関する
ものである。
【００１２】ダウンロードデータの暗号処理のみでは、
ダウンロード処理における十分なセキュリティレベルに
到達するものではないとの認識に基づいて、本発明で
は、ダウンロードするビットファイルが特定のソースか
ら供給されたものであることを確認可能とした手法を提
案する。
ダウンロード処理における十分なセキュリティレベルに
到達するものではないとの認識に基づいて、本発明で
は、ダウンロードするビットファイルが特定のソースか
ら供給されたものであることを確認可能とした手法を提
案する。
【００１３】さらに、政府の管理局、ソフトウェアおよ
びハードウェアの製造者との間の関係が示された方法を
提案する。
びハードウェアの製造者との間の関係が示された方法を
提案する。
【００１４】本発明は、ＵＳＰ６，１１８，８６９にお
いて報告されたプログラマブル論理デバイスに適用可能
な構成ビットストリームの暗号処理／復号処理のスキー
ムの分析、評価に基づいてなされたものであり、これを
改良したセキュアなダウンロード手法である。
いて報告されたプログラマブル論理デバイスに適用可能
な構成ビットストリームの暗号処理／復号処理のスキー
ムの分析、評価に基づいてなされたものであり、これを
改良したセキュアなダウンロード手法である。
【００１５】ＵＳＰ６，１１８，８６９では、一実施例
として、高いセキュリティレベルを提供する複数の暗号
化ビットストリームの部分に対して、適用する復号鍵を
変更する回路を含む構成を示している。１つの鍵に比較
し、複数の鍵を採用することにより、セキュリティレベ
ルが向上するのは正しいが、以下の分析において示され
るようにＵＳＰ６，１１８，８６９において提案してい
るスキームは、弱点を持ち、高度なセキュリティレベル
を達成するものではない。
として、高いセキュリティレベルを提供する複数の暗号
化ビットストリームの部分に対して、適用する復号鍵を
変更する回路を含む構成を示している。１つの鍵に比較
し、複数の鍵を採用することにより、セキュリティレベ
ルが向上するのは正しいが、以下の分析において示され
るようにＵＳＰ６，１１８，８６９において提案してい
るスキームは、弱点を持ち、高度なセキュリティレベル
を達成するものではない。
【００１６】より具体的には、ＵＳＰ６，１１８，８６
９において、１つの利用できる、しかしながらかなり限
定的なビットストリームの保護方法は、事前にビットス
トリームを暗号化し、その後、ＦＰＧＡ内において、工
場でプログラムされ、デバイス内にハードワイヤ構成と
された固定鍵で復号するものであり、しかし、このアプ
ローチは、いくつかの欠点を有する。問題点の１つは、
すべてのＦＰＧＡが同じ鍵を持ち、工場で使用される鍵
が固定されてしまう場合におこる。なぜなら、デザイン
の模倣者は、デザイナーの製品を購入し、暗号化された
ビットストリームをコピーし、必要な鍵の格納されたＦ
ＰＧＡを購入取得することのみが必要だからである。そ
して、その製品は暗号化コードを解くことなく、容易に
その復号デバイス上で複製されてしまう。ということは
正しく指摘されている。
９において、１つの利用できる、しかしながらかなり限
定的なビットストリームの保護方法は、事前にビットス
トリームを暗号化し、その後、ＦＰＧＡ内において、工
場でプログラムされ、デバイス内にハードワイヤ構成と
された固定鍵で復号するものであり、しかし、このアプ
ローチは、いくつかの欠点を有する。問題点の１つは、
すべてのＦＰＧＡが同じ鍵を持ち、工場で使用される鍵
が固定されてしまう場合におこる。なぜなら、デザイン
の模倣者は、デザイナーの製品を購入し、暗号化された
ビットストリームをコピーし、必要な鍵の格納されたＦ
ＰＧＡを購入取得することのみが必要だからである。そ
して、その製品は暗号化コードを解くことなく、容易に
その復号デバイス上で複製されてしまう。ということは
正しく指摘されている。
【００１７】従って、ＵＳＰ６，１１８，８６９は、キ
ー変更回路によって生成される暗号化シーケンス変更処
理に基づく保護手法の利用を提案している。キー変更回
路は、複数のビットストリーム部分に適用する復号鍵を
変更する。キー変更回路としては、リニアフィードバッ
クシフトレジスタを一実施例として示している。根幹的
には正しい手法を適用しているものの、ＵＳＰ６，１１
８，８６９で提案している構成は、以下に説明するよう
にシリアスな弱点を有する。
ー変更回路によって生成される暗号化シーケンス変更処
理に基づく保護手法の利用を提案している。キー変更回
路は、複数のビットストリーム部分に適用する復号鍵を
変更する。キー変更回路としては、リニアフィードバッ
クシフトレジスタを一実施例として示している。根幹的
には正しい手法を適用しているものの、ＵＳＰ６，１１
８，８６９で提案している構成は、以下に説明するよう
にシリアスな弱点を有する。
【００１８】ＵＳＰ６，１１８，８６９で提案している
構成は、キーストリーム・ジェネレータに基づくストリ
ーム鍵の変更であり、暗号化／復号化は、ビット単位
（ｂｉｔ−ｂｙ−ｂｉｔ）modulo２加算及び、キースト
リーム・ジェネレータに基づいて生成されるバイナリシ
ーケンスを適用して実行するものである。いずれの実施
例においても、ＵＳＰ６，１１８，８６９で提案してい
るキーストリーム・ジェネレータは、バイナリ有限状態
マシン（ＢＦＳＭ）である。一般にＢＦＳＭは、バイナ
リセルを持ち、下式で示すバイナリベクトルがＢＦＳＭ
の時間ｔ＝１，２，…における状態を示す。
構成は、キーストリーム・ジェネレータに基づくストリ
ーム鍵の変更であり、暗号化／復号化は、ビット単位
（ｂｉｔ−ｂｙ−ｂｉｔ）modulo２加算及び、キースト
リーム・ジェネレータに基づいて生成されるバイナリシ
ーケンスを適用して実行するものである。いずれの実施
例においても、ＵＳＰ６，１１８，８６９で提案してい
るキーストリーム・ジェネレータは、バイナリ有限状態
マシン（ＢＦＳＭ）である。一般にＢＦＳＭは、バイナ
リセルを持ち、下式で示すバイナリベクトルがＢＦＳＭ
の時間ｔ＝１，２，…における状態を示す。
【００１９】
【数１】
【００２０】従って、ＵＳＰ６，１１８，８６９で提案
している復号処理構成は、図８に示すものとなる。ＢＦ
ＳＭは、特定の場合において、リニアフィードバックシ
フトレジスタ（ＬＦＳＲ）と等価なものとなる。
している復号処理構成は、図８に示すものとなる。ＢＦ
ＳＭは、特定の場合において、リニアフィードバックシ
フトレジスタ（ＬＦＳＲ）と等価なものとなる。
【００２１】下式が、ＦＰＧＡにおけるビットストリン
グを示すものとする。
グを示すものとする。
【００２２】
【数２】
【００２３】ＵＳＰ６，１１８，８６９で提案している
暗号化処理は、ｔ＝１，２…において、下式を適用した
処理として示される。
暗号化処理は、ｔ＝１，２…において、下式を適用した
処理として示される。
【００２４】
【数３】
【００２５】ここで、ビット：Ｃ(t-1)M+mは、ビット：
ｂ(t-1)M+mの暗号化データであることを示す。
ｂ(t-1)M+mの暗号化データであることを示す。
【００２６】
【数４】
【００２７】上式で示されるバイナリベクトルは、対応
するバイナリシーケンスのワードと考えることができ
る。従って、復号化処理は、ｔ＝１，２…において、下
式を適用した処理として示される。
するバイナリシーケンスのワードと考えることができ
る。従って、復号化処理は、ｔ＝１，２…において、下
式を適用した処理として示される。
【００２８】
【数５】
【００２９】ＵＳＰ６，１１８，８６９で提案している
暗号処理手法の重要なセキュリティ上の問題点は、下記
の点に起因するものである。 （１）各時間において、暗号化または復号化においてＢ
ＦＳＭ完了状態（complete State）が適用される。 （２）１つのＢＦＳＭ状態を知ることにより、すべての
他の状態を知ることが可能となる。
暗号処理手法の重要なセキュリティ上の問題点は、下記
の点に起因するものである。 （１）各時間において、暗号化または復号化においてＢ
ＦＳＭ完了状態（complete State）が適用される。 （２）１つのＢＦＳＭ状態を知ることにより、すべての
他の状態を知ることが可能となる。
【００３０】なお、セキュリティの評価において、以下
を仮定するものとした。 （ｉ）ＢＦＳＭの完了構造が知られている。 （ｉｉ）ｔ＝ｔ0におけるワードを、下式とした。
を仮定するものとした。 （ｉ）ＢＦＳＭの完了構造が知られている。 （ｉｉ）ｔ＝ｔ0におけるワードを、下式とした。
【００３１】
【数６】
【００３２】上記仮定（ｉ），（ｉｉ）は、セキュリテ
ィ評価処理においては、スタンダードなものである。高
度なセキュア暗号処理スキームは、これらの仮定の下に
おけるいかなる攻撃に対しても抵抗力を有するものであ
る。
ィ評価処理においては、スタンダードなものである。高
度なセキュア暗号処理スキームは、これらの仮定の下に
おけるいかなる攻撃に対しても抵抗力を有するものであ
る。
【００３３】以下のアプローチによると、ＵＳＰ６，１
１８，８６９の評価された暗号処理手法の安全性の主張
は危ういものとなる。
１８，８６９の評価された暗号処理手法の安全性の主張
は危ういものとなる。
【００３４】（１）ｔ＝ｔ0において、下式に基づいて
ＢＦＳＭ状態を再現する。
ＢＦＳＭ状態を再現する。
【００３５】
【数７】
【００３６】（２）再現状態により、ＢＦＳＭをイニシ
ャライズして、他のＢＦＳＭ状態を再現する。
ャライズして、他のＢＦＳＭ状態を再現する。
【００３７】このように、ＵＳＰ６，１１８，８６９で
提案している暗号処理手法は、各時間において、暗号化
または復号化においてＢＦＳＭ完了内部状態（complete
Internal State）を適用しているという事実から不利
を招いている。
提案している暗号処理手法は、各時間において、暗号化
または復号化においてＢＦＳＭ完了内部状態（complete
Internal State）を適用しているという事実から不利
を招いている。
【００３８】本発明は、これまでのダウンロード手法を
改善し、高度なセキュリティリベルを実現する新しいセ
キュアダウンロード手法を実現するものである。本発明
の手法は、セキュリティの見地から、ソフトウェア定義
無線（ＳＤＲ：Software defined radio）における高度
なセキュア・ダウンロードを実現するシステムとして適
用可能である。
改善し、高度なセキュリティリベルを実現する新しいセ
キュアダウンロード手法を実現するものである。本発明
の手法は、セキュリティの見地から、ソフトウェア定義
無線（ＳＤＲ：Software defined radio）における高度
なセキュア・ダウンロードを実現するシステムとして適
用可能である。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これまでの
ダウンロード手法を改善し、高度なセキュリティリベル
を実現する新しいセキュアダウンロード手法を実現する
ものであり、特に、セキュリティの見地から、ソフトウ
ェア定義無線（ＳＤＲ：Software defined radio）にお
ける高度なセキュア・ダウンロードを実現することを目
的とする。
ダウンロード手法を改善し、高度なセキュリティリベル
を実現する新しいセキュアダウンロード手法を実現する
ものであり、特に、セキュリティの見地から、ソフトウ
ェア定義無線（ＳＤＲ：Software defined radio）にお
ける高度なセキュア・ダウンロードを実現することを目
的とする。
【００４０】セキュリティ・システムの大きな目標には
以下のものがある。（ｉ）ダウンロードするソフトウェ
ア・データを発行した発行元についての明確な確認、
（ｉｉ）ダウンロードデータの制御および改竄検証処
理、（ｉｉｉ）ソフトウェア定義無線（ＳＤＲ：Softwa
re defined radio）において、認定されていないソフト
ウェアを実行不可能とすること、（ｉｖ）盗聴問題を排
除するための転送データの秘匿性保持。
以下のものがある。（ｉ）ダウンロードするソフトウェ
ア・データを発行した発行元についての明確な確認、
（ｉｉ）ダウンロードデータの制御および改竄検証処
理、（ｉｉｉ）ソフトウェア定義無線（ＳＤＲ：Softwa
re defined radio）において、認定されていないソフト
ウェアを実行不可能とすること、（ｉｖ）盗聴問題を排
除するための転送データの秘匿性保持。
【００４１】本発明におけるシステムは、下記の構成要
素によって成り立つ。ターミナルハードウェア、ソフト
ウェアの製作者、ソフトウェア定義無線機（ＳＤＲ：So
ftware defined radio）のユーザに対しての明確な存在
としての政府の管理局、固定のインフラと無線ターミナ
ルの接続通信サービスを提供するサービスプロバイダで
ある。
素によって成り立つ。ターミナルハードウェア、ソフト
ウェアの製作者、ソフトウェア定義無線機（ＳＤＲ：So
ftware defined radio）のユーザに対しての明確な存在
としての政府の管理局、固定のインフラと無線ターミナ
ルの接続通信サービスを提供するサービスプロバイダで
ある。
【００４２】本発明のシステムでは、４つの異なる暗号
処理手法と、耐タンパ・ハードウェアを適用している。
採用している暗号処理手法は、（ａ）秘密鍵暗号処理手
法、（ｂ）公開鍵暗号処理手法、（ｃ）暗号ハッシュ手
法、と（ｄ）そのハッシュの暗号手法であり、（ｃ）、
（ｄ）は、両者の組合わせで一般的に電子署名と呼ばれ
るものである。
処理手法と、耐タンパ・ハードウェアを適用している。
採用している暗号処理手法は、（ａ）秘密鍵暗号処理手
法、（ｂ）公開鍵暗号処理手法、（ｃ）暗号ハッシュ手
法、と（ｄ）そのハッシュの暗号手法であり、（ｃ）、
（ｄ）は、両者の組合わせで一般的に電子署名と呼ばれ
るものである。
【００４３】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面は、
無線データ通信装置であり、ダウンロードプログラムに
基づいて再構成を実行可能な再構成可能論理デバイス
と、前記再構成可能論理デバイスに対するダウンロード
・ソフトウェア・プログラムの正当性検証を実行するセ
キュリティチェック・デバイスとを有し、前記再構成可
能論理デバイスと、前記セキュリティチェック・デバイ
スとを１つの耐タンパ・ハードウェアパッケージに格納
した構成を有することを特徴とする無線データ通信装置
にある。
無線データ通信装置であり、ダウンロードプログラムに
基づいて再構成を実行可能な再構成可能論理デバイス
と、前記再構成可能論理デバイスに対するダウンロード
・ソフトウェア・プログラムの正当性検証を実行するセ
キュリティチェック・デバイスとを有し、前記再構成可
能論理デバイスと、前記セキュリティチェック・デバイ
スとを１つの耐タンパ・ハードウェアパッケージに格納
した構成を有することを特徴とする無線データ通信装置
にある。
【００４４】本発明のさらなる側面においては、前記セ
キュリティチェック・デバイスは、前記ソフトウェア・
プログラムに付与された電子署名の検証に基づく認証処
理を実行する構成を有することを特徴とする。
キュリティチェック・デバイスは、前記ソフトウェア・
プログラムに付与された電子署名の検証に基づく認証処
理を実行する構成を有することを特徴とする。
【００４５】本発明のさらなる側面においては、前記セ
キュリティチェック・デバイスは、前記ソフトウェア・
プログラムに基づくハッシュ値の計算により、前記ソフ
トウェア・プログラムの改竄有無の検証処理を実行する
構成を有することを特徴とする。
キュリティチェック・デバイスは、前記ソフトウェア・
プログラムに基づくハッシュ値の計算により、前記ソフ
トウェア・プログラムの改竄有無の検証処理を実行する
構成を有することを特徴とする。
【００４６】本発明のさらなる側面においては、前記耐
タンパ・ハードウェアパッケージは、さらに、秘密鍵を
格納したメモリを有し、前記セキュリティチェック・デ
バイスは、前記秘密鍵を適用して暗号化ソフトウェア・
プログラムの復号処理を実行する構成を有することを特
徴とする。
タンパ・ハードウェアパッケージは、さらに、秘密鍵を
格納したメモリを有し、前記セキュリティチェック・デ
バイスは、前記秘密鍵を適用して暗号化ソフトウェア・
プログラムの復号処理を実行する構成を有することを特
徴とする。
【００４７】本発明のさらなる側面においては、前記耐
タンパ・ハードウェアパッケージは、さらに、管理局の
公開鍵を格納したメモリを有し、前記セキュリティチェ
ック・デバイスは、前記管理局の公開鍵を適用して前記
ソフトウェア・プログラムに付与された電子署名の検証
処理を実行する構成を有することを特徴とする。
タンパ・ハードウェアパッケージは、さらに、管理局の
公開鍵を格納したメモリを有し、前記セキュリティチェ
ック・デバイスは、前記管理局の公開鍵を適用して前記
ソフトウェア・プログラムに付与された電子署名の検証
処理を実行する構成を有することを特徴とする。
【００４８】本発明のさらなる側面においては、前記再
構成可能論理デバイスは、フィールドプログラマブル・
ゲートアレイであることを特徴とする。
構成可能論理デバイスは、フィールドプログラマブル・
ゲートアレイであることを特徴とする。
【００４９】本発明のさらなる側面においては、無線デ
ータ通信装置に構成された再構成可能論理デバイスに対
するソフトウェア・プログラムのダウンロード方法であ
り、前記再構成可能論理デバイスに対するソフトウェア
・プログラムの正当性検証処理を実行し、前記正当性検
証処理により、前記ソフトウェア・プログラムの正当性
が確認されたことを条件として、前記再構成可能論理デ
バイスに対して、前記ソフトウェア・プログラムのダウ
ンロードを実行し、前記正当性検証処理は、前記再構成
可能論理デバイスと同一の耐タンパ・ハードウェアパッ
ケージに格納されたセキュリティチェック・デバイスに
よって実行することを特徴とするプログラム・ダウンロ
ード方法にある。
ータ通信装置に構成された再構成可能論理デバイスに対
するソフトウェア・プログラムのダウンロード方法であ
り、前記再構成可能論理デバイスに対するソフトウェア
・プログラムの正当性検証処理を実行し、前記正当性検
証処理により、前記ソフトウェア・プログラムの正当性
が確認されたことを条件として、前記再構成可能論理デ
バイスに対して、前記ソフトウェア・プログラムのダウ
ンロードを実行し、前記正当性検証処理は、前記再構成
可能論理デバイスと同一の耐タンパ・ハードウェアパッ
ケージに格納されたセキュリティチェック・デバイスに
よって実行することを特徴とするプログラム・ダウンロ
ード方法にある。
【００５０】本発明のさらなる側面においては、前記プ
ログラム・ダウンロード方法は、さらに、サーバー内の
秘密鍵を適用した前記ソフトウェア・プログラムの暗号
化ステップと、サーバから無線通信装置に対する暗号化
ソフトウェア・プログラムの転送ステップと、無線通信
装置における前記暗号化ソフトウェア・プログラムの受
信ステップと、前記暗号化ソフトウェア・プログラムの
復号ステップと、を有し、上記各ステップの処理の後、
前記正当性検証処理およびダウンロード処理を実行する
ことを特徴とする。
ログラム・ダウンロード方法は、さらに、サーバー内の
秘密鍵を適用した前記ソフトウェア・プログラムの暗号
化ステップと、サーバから無線通信装置に対する暗号化
ソフトウェア・プログラムの転送ステップと、無線通信
装置における前記暗号化ソフトウェア・プログラムの受
信ステップと、前記暗号化ソフトウェア・プログラムの
復号ステップと、を有し、上記各ステップの処理の後、
前記正当性検証処理およびダウンロード処理を実行する
ことを特徴とする。
【００５１】本発明のさらなる側面においては、前記秘
密鍵は、各無線通信装置各々個別に割り当てられた固有
鍵であることを特徴とする。
密鍵は、各無線通信装置各々個別に割り当てられた固有
鍵であることを特徴とする。
【００５２】本発明のさらなる側面においては、前記正
当性検証処理は、前記ソフトウェア・プログラムに付与
された電子署名の検証に基づく認証処理を含むことを特
徴とする。
当性検証処理は、前記ソフトウェア・プログラムに付与
された電子署名の検証に基づく認証処理を含むことを特
徴とする。
【００５３】本発明のさらなる側面においては、前記正
当性検証処理は、前記ソフトウェア・プログラムに基づ
くハッシュ値の計算により、前記ソフトウェア・プログ
ラムの改竄有無を検証する処理を含むことを特徴とす
る。
当性検証処理は、前記ソフトウェア・プログラムに基づ
くハッシュ値の計算により、前記ソフトウェア・プログ
ラムの改竄有無を検証する処理を含むことを特徴とす
る。
【００５４】本発明のさらなる側面においては、前記正
当性検証処理は、管理局の公開鍵を適用した前記ソフト
ウェア・プログラムに付与された電子署名の検証処理を
含むことを特徴とする。
当性検証処理は、管理局の公開鍵を適用した前記ソフト
ウェア・プログラムに付与された電子署名の検証処理を
含むことを特徴とする。
【００５５】本発明のさらなる側面においては、無線デ
ータ通信装置に構成された再構成可能論理デバイスに対
するソフトウェア・プログラムのダウンロード実行シス
テムであり、該システムは、無線データ通信装置に構成
された再構成可能論理デバイスへのダウンロード処理の
ために、前記無線データ通信装置に対してソフトウェア
・プログラムを送信するサーバと、ダウンロード・プロ
グラムに基づいて再構成を行なう再構成可能論理デバイ
スと、前記再構成可能論理デバイスに対するダウンロー
ド・ソフトウェア・プログラムの正当性検証を実行する
セキュリティチェック・デバイスとを格納した耐タンパ
・ハードウェアパッケージを有する無線データ通信装置
とを有し、前記サーバは、各無線データ通信装置各々個
別に割り当てられた固有鍵を適用して送信ソフトウェア
・プログラムの暗号化処理を実行する構成であることを
特徴とするダウンロード実行システムにある。
ータ通信装置に構成された再構成可能論理デバイスに対
するソフトウェア・プログラムのダウンロード実行シス
テムであり、該システムは、無線データ通信装置に構成
された再構成可能論理デバイスへのダウンロード処理の
ために、前記無線データ通信装置に対してソフトウェア
・プログラムを送信するサーバと、ダウンロード・プロ
グラムに基づいて再構成を行なう再構成可能論理デバイ
スと、前記再構成可能論理デバイスに対するダウンロー
ド・ソフトウェア・プログラムの正当性検証を実行する
セキュリティチェック・デバイスとを格納した耐タンパ
・ハードウェアパッケージを有する無線データ通信装置
とを有し、前記サーバは、各無線データ通信装置各々個
別に割り当てられた固有鍵を適用して送信ソフトウェア
・プログラムの暗号化処理を実行する構成であることを
特徴とするダウンロード実行システムにある。
【００５６】本発明のさらなる側面においては、前記セ
キュリティチェック・デバイスは、前記ソフトウェア・
プログラムに付与された電子署名の検証に基づく認証処
理を実行する構成を有することを特徴とする。
キュリティチェック・デバイスは、前記ソフトウェア・
プログラムに付与された電子署名の検証に基づく認証処
理を実行する構成を有することを特徴とする。
【００５７】本発明のさらなる側面においては、前記セ
キュリティチェック・デバイスは、前記ソフトウェア・
プログラムに基づくハッシュ値の計算により、前記ソフ
トウェア・プログラムの改竄有無の検証処理を実行する
構成を有することを特徴とする。
キュリティチェック・デバイスは、前記ソフトウェア・
プログラムに基づくハッシュ値の計算により、前記ソフ
トウェア・プログラムの改竄有無の検証処理を実行する
構成を有することを特徴とする。
【００５８】本発明のさらなる側面においては、前記耐
タンパ・ハードウェアパッケージは、さらに、秘密鍵を
格納したメモリを有し、前記セキュリティチェック・デ
バイスは、前記秘密鍵を適用して暗号化ソフトウェア・
プログラムの復号処理を実行する構成を有することを特
徴とする。
タンパ・ハードウェアパッケージは、さらに、秘密鍵を
格納したメモリを有し、前記セキュリティチェック・デ
バイスは、前記秘密鍵を適用して暗号化ソフトウェア・
プログラムの復号処理を実行する構成を有することを特
徴とする。
【００５９】本発明のさらなる側面においては、前記耐
タンパ・ハードウェアパッケージは、さらに、管理局の
公開鍵を格納したメモリを有し、前記セキュリティチェ
ック・デバイスは、前記管理局の公開鍵を適用して前記
ソフトウェア・プログラムに付与された電子署名の検証
処理を実行する構成を有することを特徴とする。
タンパ・ハードウェアパッケージは、さらに、管理局の
公開鍵を格納したメモリを有し、前記セキュリティチェ
ック・デバイスは、前記管理局の公開鍵を適用して前記
ソフトウェア・プログラムに付与された電子署名の検証
処理を実行する構成を有することを特徴とする。
【００６０】本発明のさらなる側面においては、前記再
構成可能論理デバイスは、フィールドプログラマブル・
ゲートアレイであることを特徴とする。
構成可能論理デバイスは、フィールドプログラマブル・
ゲートアレイであることを特徴とする。
【００６１】
【発明の実施の形態】［（１）システム構成］図１は、
本発明のシステムが適用可能な無線ネットワーク構成例
を示している。ソフトウェア定義無線（ＳＤＲ：Softwa
re defined radio）１２１，１２３，１２４…は、単
信、または２重通信手法により受信または送信、また
は、両者の処理を行なう。ＳＤＲには、再構成可能ロジ
ック（プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ））が備え
られている。ＰＬＤの一例は、フィールドプログラマブ
ル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）であり、例えば、再構成
可能ロジックブロック（ＣＬＢ）、入出力ブロック（Ｉ
ＯＢ）、ＣＬＢとＩＯＢとをプログラマブル接続する接
続手段を有する。ＣＬＢ，ＩＯＢ，接続構成は、ビット
ストリームによってその構成が決定される。再構成可能
ロジックは、耐タンパ・ハードウェアパッケージ１５０
内に構成される。この耐タンパ・ハードウェアパッケー
ジ１５０には、再構成可能ロジックと、再構成可能ロジ
ックにダウンロードするソフトウェアに関する認証処
理、改竄検証等のセキュリティ機能を実行するデバイス
とが併せて格納されている。
本発明のシステムが適用可能な無線ネットワーク構成例
を示している。ソフトウェア定義無線（ＳＤＲ：Softwa
re defined radio）１２１，１２３，１２４…は、単
信、または２重通信手法により受信または送信、また
は、両者の処理を行なう。ＳＤＲには、再構成可能ロジ
ック（プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ））が備え
られている。ＰＬＤの一例は、フィールドプログラマブ
ル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）であり、例えば、再構成
可能ロジックブロック（ＣＬＢ）、入出力ブロック（Ｉ
ＯＢ）、ＣＬＢとＩＯＢとをプログラマブル接続する接
続手段を有する。ＣＬＢ，ＩＯＢ，接続構成は、ビット
ストリームによってその構成が決定される。再構成可能
ロジックは、耐タンパ・ハードウェアパッケージ１５０
内に構成される。この耐タンパ・ハードウェアパッケー
ジ１５０には、再構成可能ロジックと、再構成可能ロジ
ックにダウンロードするソフトウェアに関する認証処
理、改竄検証等のセキュリティ機能を実行するデバイス
とが併せて格納されている。
【００６２】再構成可能ロジックにダウンロードするビ
ットストリームは、サーバ１０１からベース・ステーシ
ョン１１１を介して送信される。また、ソフトウェア・
プログラム（ビットストリーム）は、光学的メモリ、磁
気的メモリデバイス、その他の記憶デバイスからロード
することも可能である。
ットストリームは、サーバ１０１からベース・ステーシ
ョン１１１を介して送信される。また、ソフトウェア・
プログラム（ビットストリーム）は、光学的メモリ、磁
気的メモリデバイス、その他の記憶デバイスからロード
することも可能である。
【００６３】［（２）ＳＤＲ構成］図２は、ソフトウェ
ア定義無線（ＳＤＲ：Software defined radio）に代表
される本発明に係る無線データ通信装置の構成を示すブ
ロック図である。ＳＤＲは、トランシーバ２０１、Ａ／
Ｄ，Ｄ／Ａコンバータ２０２、再構成可能ロジックと、
セキュリティ機能実行デバイスとを格納した耐タンパ・
ハードウェアパッケージ２０３、ディジタルシグナルプ
ロセッサ（ＤＳＰ）２０４、ＣＰＵ２０５、ＲＯＭ２０
６、メモリ２０７、Ｉ／Ｏインタフェース２０８、Ａ／
Ｄ，Ｄ／Ａコンバータ２０９を有する。データは、上述
の各素子をバスを介して転送可能である。
ア定義無線（ＳＤＲ：Software defined radio）に代表
される本発明に係る無線データ通信装置の構成を示すブ
ロック図である。ＳＤＲは、トランシーバ２０１、Ａ／
Ｄ，Ｄ／Ａコンバータ２０２、再構成可能ロジックと、
セキュリティ機能実行デバイスとを格納した耐タンパ・
ハードウェアパッケージ２０３、ディジタルシグナルプ
ロセッサ（ＤＳＰ）２０４、ＣＰＵ２０５、ＲＯＭ２０
６、メモリ２０７、Ｉ／Ｏインタフェース２０８、Ａ／
Ｄ，Ｄ／Ａコンバータ２０９を有する。データは、上述
の各素子をバスを介して転送可能である。
【００６４】耐タンパ・ハードウェアパッケージ２０３
内の再構成可能ロジックにダウンロードするソフトウェ
ア・プログラム（ビットストリーム）は、トランシーバ
２０１によって受信され、耐タンパ・ハードウェアパッ
ケージ２０３に転送される。転送プログラムに関するセ
キュリティチェック処理が、耐タンパ・ハードウェアパ
ッケージ２０３内のセキュリティチェック・デバイスに
よって実行される。セキュリティチェック・デバイス
は、プログラムの正当性についての検証を実行し、正当
性の確認がなされた場合においてのみ、再構成可能ロジ
ックに対するダウンロードが許可される。
内の再構成可能ロジックにダウンロードするソフトウェ
ア・プログラム（ビットストリーム）は、トランシーバ
２０１によって受信され、耐タンパ・ハードウェアパッ
ケージ２０３に転送される。転送プログラムに関するセ
キュリティチェック処理が、耐タンパ・ハードウェアパ
ッケージ２０３内のセキュリティチェック・デバイスに
よって実行される。セキュリティチェック・デバイス
は、プログラムの正当性についての検証を実行し、正当
性の確認がなされた場合においてのみ、再構成可能ロジ
ックに対するダウンロードが許可される。
【００６５】耐タンパ・ハードウェアパッケージ２０３
内のセキュリティチェック・デバイスは、同一の耐タン
パ・ハードウェアパッケージに格納された再構成可能ロ
ジックにダウンロードするソフトウェア・プログラムに
関するセキュリティチェックプロセスを実行するプロセ
ッサーを有する。
内のセキュリティチェック・デバイスは、同一の耐タン
パ・ハードウェアパッケージに格納された再構成可能ロ
ジックにダウンロードするソフトウェア・プログラムに
関するセキュリティチェックプロセスを実行するプロセ
ッサーを有する。
【００６６】セキュリティチェック・デバイスは、さら
に、秘密鍵を格納したメモリを有する。セキュリティチ
ェック・デバイスのプロセッサは、この秘密鍵を適用し
て、暗号化されたソフトウェア・プログラムの復号処理
を実行する。この秘密鍵は、例えば、各無線データ通信
装置に固有に割り当てられる。
に、秘密鍵を格納したメモリを有する。セキュリティチ
ェック・デバイスのプロセッサは、この秘密鍵を適用し
て、暗号化されたソフトウェア・プログラムの復号処理
を実行する。この秘密鍵は、例えば、各無線データ通信
装置に固有に割り当てられる。
【００６７】セキュリティチェック・デバイスは、さら
に、管理局の公開鍵を格納したメモリを有する。セキュ
リティチェック・デバイスは、この管理局の公開鍵を適
用して、ソフトウェア・プログラムに付加された電子署
名の検証処理を実行する。
に、管理局の公開鍵を格納したメモリを有する。セキュ
リティチェック・デバイスは、この管理局の公開鍵を適
用して、ソフトウェア・プログラムに付加された電子署
名の検証処理を実行する。
【００６８】耐タンパ・ハードウェアパッケージ内のセ
キュリティチェック・デバイスは、ソフトウェア・プロ
グラムに付加された電子署名の検証処理による認証処理
を実行し、さらに、ソフトウェア・プログラムのデータ
に基づくハッシュ値の計算により、ソフトウェア・プロ
グラムの改竄検証処理を実行する。
キュリティチェック・デバイスは、ソフトウェア・プロ
グラムに付加された電子署名の検証処理による認証処理
を実行し、さらに、ソフトウェア・プログラムのデータ
に基づくハッシュ値の計算により、ソフトウェア・プロ
グラムの改竄検証処理を実行する。
【００６９】［（３）システムによって実行される手法
の説明］本発明のシステムの特徴は、以下の点である。 （ａ）４つの異なる態様の暗号処理手法の適用 （ｂ）耐タンパ・ハードウェアの適用
の説明］本発明のシステムの特徴は、以下の点である。 （ａ）４つの異なる態様の暗号処理手法の適用 （ｂ）耐タンパ・ハードウェアの適用
【００７０】適用する暗号処理手法は、以下に示すもの
である。 ＊秘密鍵暗号処理手法 ＊公開鍵暗号処理手法 ＊暗号処理化ハッシュ手法 ＊電子署名手法
である。 ＊秘密鍵暗号処理手法 ＊公開鍵暗号処理手法 ＊暗号処理化ハッシュ手法 ＊電子署名手法
【００７１】以下、［Ｄ］を各種の暗号処理によって処
理される対象としてのデータを示すものとする。
理される対象としてのデータを示すものとする。
【００７２】（ｉ）秘密鍵（対称鍵）暗号処理システム
は、一般に暗号化、復号化において、秘密に共有する同
一の暗号処理鍵［Ｋ］を用いるものであり、暗号処理、
復号処理は、下式によって示される。
は、一般に暗号化、復号化において、秘密に共有する同
一の暗号処理鍵［Ｋ］を用いるものであり、暗号処理、
復号処理は、下式によって示される。
【００７３】
【数８】
【００７４】上記式において、ＥK（ ）、ＥK -1（ ）
は、それぞれ秘密鍵［Ｋ］によって制御される暗号処
理、復号処理に伴う変換処理を示し、［Ｓ］は、データ
［Ｄ］の暗号化データを示す。
は、それぞれ秘密鍵［Ｋ］によって制御される暗号処
理、復号処理に伴う変換処理を示し、［Ｓ］は、データ
［Ｄ］の暗号化データを示す。
【００７５】ＥK（ ）、ＥK -1（ ）は、あるランダム
パラメータを適用したものとすることが可能であり、例
えばストリーム暗号化処理において適用される特定のラ
ンダムパラメータを適用したものとすることができる。
パラメータを適用したものとすることが可能であり、例
えばストリーム暗号化処理において適用される特定のラ
ンダムパラメータを適用したものとすることができる。
【００７６】（ｉｉ）公開鍵（非対称鍵）暗号処理シス
テムは、２つの対応する鍵、すなわち、暗号化に適用す
る公開鍵［Ｋ］と、復号化に適用する秘密鍵［Ｋ］に基
づくシステムであり、暗号処理、復号処理は、下式によ
って示される。
テムは、２つの対応する鍵、すなわち、暗号化に適用す
る公開鍵［Ｋ］と、復号化に適用する秘密鍵［Ｋ］に基
づくシステムであり、暗号処理、復号処理は、下式によ
って示される。
【００７７】
【数９】
【００７８】（ｉｉｉ）暗号化ハッシュ・ファンクショ
ンは、下式に示すものであり、任意長のデータ［Ｄ］を
所定長のハッシュ値［Ｈ］に一方向性マッピング処理を
実行する機能を持つ。
ンは、下式に示すものであり、任意長のデータ［Ｄ］を
所定長のハッシュ値［Ｈ］に一方向性マッピング処理を
実行する機能を持つ。
【００７９】
【数１０】
【００８０】上記式は、（ ）のデータのハッシュによ
るマッピングを示すものであり、ハッシュ値［Ｈ］は、
対応するデータ［Ｄ］のデジタルフィンガープリントと
して認識されるものである。
るマッピングを示すものであり、ハッシュ値［Ｈ］は、
対応するデータ［Ｄ］のデジタルフィンガープリントと
して認識されるものである。
【００８１】（ｉｖ）本発明の構成においては、データ
［Ｄ］の電子署名［Ｄ］｛を下式のように定義する。
［Ｄ］の電子署名［Ｄ］｛を下式のように定義する。
【００８２】
【数１１】
【００８３】なお、上述した暗号処理手法についての詳
細な説明は、例えば［"Handbook ofApplied Cryptograp
hy" by A.J. Menezes, P.C. van Oorschot and S.A. Va
nstone,CRC Press: Boca Rotton, FL, 1997］に記載が
ある。
細な説明は、例えば［"Handbook ofApplied Cryptograp
hy" by A.J. Menezes, P.C. van Oorschot and S.A. Va
nstone,CRC Press: Boca Rotton, FL, 1997］に記載が
ある。
【００８４】対称鍵暗号処理は、ダウンロードデータの
不正な取得、盗聴を防止するために適用される。公開鍵
暗号処理、暗号化ハッシュ、電子署名の手法は、ダウン
ロードデータの改竄検証、情報ソースの認証等のために
適用される。
不正な取得、盗聴を防止するために適用される。公開鍵
暗号処理、暗号化ハッシュ、電子署名の手法は、ダウン
ロードデータの改竄検証、情報ソースの認証等のために
適用される。
【００８５】［（４）本発明のシステムについて］各無
線ターミナル（端末）には、対称鍵暗号方式を実行する
ための秘密鍵が、それぞれ各無線ターミナル（端末）に
固有の鍵として割り当てられる。各無線ターミナル（端
末）の耐タンパ・ハードウェアは、同様の対称鍵で暗号
化されたデータの復号処理の際に使用されるターミナル
秘密鍵のセキュアな記憶部として使用される。また、各
ターミナルは、ダウンロードされるデータの管理局（例
えば政府管理局）の公開鍵を格納している。
線ターミナル（端末）には、対称鍵暗号方式を実行する
ための秘密鍵が、それぞれ各無線ターミナル（端末）に
固有の鍵として割り当てられる。各無線ターミナル（端
末）の耐タンパ・ハードウェアは、同様の対称鍵で暗号
化されたデータの復号処理の際に使用されるターミナル
秘密鍵のセキュアな記憶部として使用される。また、各
ターミナルは、ダウンロードされるデータの管理局（例
えば政府管理局）の公開鍵を格納している。
【００８６】耐タンパ・ハードウェアは、様々な態様に
おいて実現可能である。１つの実施例としては、ＦＰＧ
Ａデバイスは区別されるが、ＦＰＧＡデバイスと同一パ
ッケージに格納された論理ゲートの集合として具現化さ
れ得る。本構成により、現行のＦＰＧＡデバイスを用い
たシステムの設計において、最大限の領域とフレキシビ
リティを維持することが可能となる。
おいて実現可能である。１つの実施例としては、ＦＰＧ
Ａデバイスは区別されるが、ＦＰＧＡデバイスと同一パ
ッケージに格納された論理ゲートの集合として具現化さ
れ得る。本構成により、現行のＦＰＧＡデバイスを用い
たシステムの設計において、最大限の領域とフレキシビ
リティを維持することが可能となる。
【００８７】また、セキュリティ機能を実行するロジッ
クは、分離不可能であり、耐タンパ性を保持できるので
あれば、ＦＰＧＡ内に構成してもよい。
クは、分離不可能であり、耐タンパ性を保持できるので
あれば、ＦＰＧＡ内に構成してもよい。
【００８８】本発明のシステムは、暗号化ハッシングの
ためにこれまで提案されている（トラディショナルな）
暗号処理手法も、特定のダウンロードシステム用に特別
に設計された暗号処理手法も用いることができるという
フレキシビリティを持つように開発されている。本発明
の構成は例えば、以下に示す各種のレポートに示された
構成についても考慮されているものである。 M. Mihaljevic and H. Imai, "Cryptanalysis of TOYOC
RYPT-HS1 stream cipher", to appear in IEICE Transa
ctions on Fundamentals, vol. E85-A, Jan. 2002. M. Mihaljevic, M.P.C. Fossorier and H. Imai, "Fast
correlation attackalgorithm with the list decodin
g and an application", to appear in Lecture Notes
in Computer Science, 2001. M. Mihaljevic, M.P.C. Fossorier and H. Imai, "On d
ecoding techniques for cryptanalysis of certain en
cryption algorithms", IEICE Transactions on Fundam
entals, vol. E84-A, pp. 919-930, Apr. 2001.
ためにこれまで提案されている（トラディショナルな）
暗号処理手法も、特定のダウンロードシステム用に特別
に設計された暗号処理手法も用いることができるという
フレキシビリティを持つように開発されている。本発明
の構成は例えば、以下に示す各種のレポートに示された
構成についても考慮されているものである。 M. Mihaljevic and H. Imai, "Cryptanalysis of TOYOC
RYPT-HS1 stream cipher", to appear in IEICE Transa
ctions on Fundamentals, vol. E85-A, Jan. 2002. M. Mihaljevic, M.P.C. Fossorier and H. Imai, "Fast
correlation attackalgorithm with the list decodin
g and an application", to appear in Lecture Notes
in Computer Science, 2001. M. Mihaljevic, M.P.C. Fossorier and H. Imai, "On d
ecoding techniques for cryptanalysis of certain en
cryption algorithms", IEICE Transactions on Fundam
entals, vol. E84-A, pp. 919-930, Apr. 2001.
【００８９】M. Mihaljevic, M.P.C. Fossorier and H.
Imai, "A low-complexity and high-performance algo
rithm for the fast correlation attack", Lecture No
tesin Computer Science, vol. 1978, pp. 196-212, 20
01. M. Mihaljevic, M.P.C. Fossorier and H. Imai, "An a
lgorithm for cryptanalysis of certain keystream ge
nerators suitable for high-speed softwareand hardw
are implementations", IEICE Transactions on Fundam
entals, vol.E84-A, pp. 311-318, Jan. 2001. M. Mihaljevic and H. Imai, "A family of fast keyst
ream generators based on programmable linear cellu
lar automata over GF(q) and time variant table", I
EICE Transactions on Fundamentals, vol. E82-A, pp.
32-39, Jan. 1999.
Imai, "A low-complexity and high-performance algo
rithm for the fast correlation attack", Lecture No
tesin Computer Science, vol. 1978, pp. 196-212, 20
01. M. Mihaljevic, M.P.C. Fossorier and H. Imai, "An a
lgorithm for cryptanalysis of certain keystream ge
nerators suitable for high-speed softwareand hardw
are implementations", IEICE Transactions on Fundam
entals, vol.E84-A, pp. 311-318, Jan. 2001. M. Mihaljevic and H. Imai, "A family of fast keyst
ream generators based on programmable linear cellu
lar automata over GF(q) and time variant table", I
EICE Transactions on Fundamentals, vol. E82-A, pp.
32-39, Jan. 1999.
【００９０】M. Mihaljevic, Y. Zheng and H. Imai, "
A family of fast dedicated one-way hash functions
based on linear cellular automata over GF(q)", IEI
CE Transactions on Fundamentals, vol. E82-A, pp. 4
0-47, Jan. 1999. M. Mihaljevic and J. Golic, "A method for converge
nce analysis of iterative probabilistic decoding",
IEEE Transactions on Information Theory,vol. 46,
pp. 2206-2211, Sept. 2000. M. Fossorier, M. Mihaljevic and H. Imai, "Reduced
complexity iterativedecoding of Low Density Parity
Check codes based on Belief Propagation", IEEE Tr
ansactions on Communications, vol. 47, pp. 673-68
0, 1999.
A family of fast dedicated one-way hash functions
based on linear cellular automata over GF(q)", IEI
CE Transactions on Fundamentals, vol. E82-A, pp. 4
0-47, Jan. 1999. M. Mihaljevic and J. Golic, "A method for converge
nce analysis of iterative probabilistic decoding",
IEEE Transactions on Information Theory,vol. 46,
pp. 2206-2211, Sept. 2000. M. Fossorier, M. Mihaljevic and H. Imai, "Reduced
complexity iterativedecoding of Low Density Parity
Check codes based on Belief Propagation", IEEE Tr
ansactions on Communications, vol. 47, pp. 673-68
0, 1999.
【００９１】H. Krawczyck, "The order of encryption
and authentication for protecting communications
(or: How secure is SSL)",Advance in Cryptology - C
RYPTO 2001, Lecture Notes in Computer Science, vo
l. 2139, pp. 310-331,2001. "Security Evaluation of Nessie First Phase", NESSI
E Report,Sept. 2001.http://www.cryptonessie.org.
and authentication for protecting communications
(or: How secure is SSL)",Advance in Cryptology - C
RYPTO 2001, Lecture Notes in Computer Science, vo
l. 2139, pp. 310-331,2001. "Security Evaluation of Nessie First Phase", NESSI
E Report,Sept. 2001.http://www.cryptonessie.org.
【００９２】［（５）認証処理および改竄検証処理のた
めの電子署名］電子署名の生成処理を説明する図を図３
に示す。まず、ソフトウェア又はプログラムファイル３
０１、例えばＦＰＧＡのような再プログラム可能なロジ
ックに対してダウンロード可能なビットファイルが検証
のために管理局に提出される。認定が済むと、ソフトウ
ェアには、管理局、例えば政府の秘密鍵［ｋ］３０３を
適用した電子署名がなされる。政府（管理局）以外のも
のは、この秘密鍵についてアクセスすることも、情報を
得ることもできない。ハッシュ関数を適用することによ
り、生成される電子署名は、個々のソフトウェア［Ｄ］
について固有のものとなる。ターミナルの製造者がソフ
トウェアを変更した場合には、製造者は、新たにソフト
ウェアの検証を受けることが必要となる。
めの電子署名］電子署名の生成処理を説明する図を図３
に示す。まず、ソフトウェア又はプログラムファイル３
０１、例えばＦＰＧＡのような再プログラム可能なロジ
ックに対してダウンロード可能なビットファイルが検証
のために管理局に提出される。認定が済むと、ソフトウ
ェアには、管理局、例えば政府の秘密鍵［ｋ］３０３を
適用した電子署名がなされる。政府（管理局）以外のも
のは、この秘密鍵についてアクセスすることも、情報を
得ることもできない。ハッシュ関数を適用することによ
り、生成される電子署名は、個々のソフトウェア［Ｄ］
について固有のものとなる。ターミナルの製造者がソフ
トウェアを変更した場合には、製造者は、新たにソフト
ウェアの検証を受けることが必要となる。
【００９３】電子署名は、以下の式によって示される。
【００９４】
【数１２】
【００９５】電子署名は、ハッシュ関数部３０２と、暗
号化関数部３０４による各処理によって生成される。た
とえハッシュ関数３０２が良く知られているもの、例え
ばＭＤ５が一般的に使われる、であっても、ハッシュ後
の、政府の秘密鍵３０３を適用した暗号処理がなされる
構成であるので、各ソフトウェアに対してなされる電子
署名を偽造することは極めて困難である。この偽造困難
性は、適用する鍵長、および適用するアルゴリズムに依
存するものとなる。このハッシュ関数部３０２および暗
号化関数部３０４による処理が実行されると、暗号化フ
ィンガープリント３０５が出力される。
号化関数部３０４による各処理によって生成される。た
とえハッシュ関数３０２が良く知られているもの、例え
ばＭＤ５が一般的に使われる、であっても、ハッシュ後
の、政府の秘密鍵３０３を適用した暗号処理がなされる
構成であるので、各ソフトウェアに対してなされる電子
署名を偽造することは極めて困難である。この偽造困難
性は、適用する鍵長、および適用するアルゴリズムに依
存するものとなる。このハッシュ関数部３０２および暗
号化関数部３０４による処理が実行されると、暗号化フ
ィンガープリント３０５が出力される。
【００９６】上述の処理によって、合法的に署名のなさ
れたソフトウェアビットファイルは、認定されたソフト
ウェアとされる。このような認定されたソフトウェア
は、プログラムファイル（ビットファイル）３０６と、
暗号化フィンガープリントビットファイル３０７によっ
て構成される。
れたソフトウェアビットファイルは、認定されたソフト
ウェアとされる。このような認定されたソフトウェア
は、プログラムファイル（ビットファイル）３０６と、
暗号化フィンガープリントビットファイル３０７によっ
て構成される。
【００９７】［（６）特定のターミナルに対する暗号処
理］ビットファイルの暗号処理および電子署名は１対の
秘密鍵［Ｋ］によって実行される。鍵の１つのコピー
は、ターミナルに保持され、もう一方は、ターミナル製
造者のデータベースに保持される。
理］ビットファイルの暗号処理および電子署名は１対の
秘密鍵［Ｋ］によって実行される。鍵の１つのコピー
は、ターミナルに保持され、もう一方は、ターミナル製
造者のデータベースに保持される。
【００９８】暗号化および署名されたビットファイル
［Ｓ］の生成処理構成を図４に示す。［Ｓ］は、下式に
よって示される。
［Ｓ］の生成処理構成を図４に示す。［Ｓ］は、下式に
よって示される。
【００９９】
【数１３】
【０１００】署名されたビットファイル４０１は、１つ
のターミナルに対してのみ有効な秘密鍵４０３を用いた
暗号化関数４０２によって暗号化される。すなわち、そ
の１のターミナルのみが、秘密鍵４０３の情報を持つ。
秘密鍵４０３は、ターミナル・デバイスの耐タンパ・ハ
ードウェアに記憶されている。ここでは、対称鍵暗号処
理手法が適用されるため、非対称鍵暗号処理手法に比較
して高速の暗号化、復号化処理が可能となる。従って、
リアルタイム暗号処理およびＦＰＧＡに対する高速のビ
ットファイル・ロード処理に好適となる。
のターミナルに対してのみ有効な秘密鍵４０３を用いた
暗号化関数４０２によって暗号化される。すなわち、そ
の１のターミナルのみが、秘密鍵４０３の情報を持つ。
秘密鍵４０３は、ターミナル・デバイスの耐タンパ・ハ
ードウェアに記憶されている。ここでは、対称鍵暗号処
理手法が適用されるため、非対称鍵暗号処理手法に比較
して高速の暗号化、復号化処理が可能となる。従って、
リアルタイム暗号処理およびＦＰＧＡに対する高速のビ
ットファイル・ロード処理に好適となる。
【０１０１】万が一、秘密鍵が盗まれた場合において
も、アタッカー（攻撃者）は、合法的なソフトウェアを
生成することはできない。なぜなら、彼らは、政府の秘
密鍵もなければ、ソフトウェアに対して正当な電子署名
を行なうことができないからである。
も、アタッカー（攻撃者）は、合法的なソフトウェアを
生成することはできない。なぜなら、彼らは、政府の秘
密鍵もなければ、ソフトウェアに対して正当な電子署名
を行なうことができないからである。
【０１０２】たとえ、政府の秘密鍵を盗まれても行なう
ことのできる最大の危険性は、最大で１つの端末に対す
る違法ソフトウェアが生成されることに過ぎない。本発
明の構成では、不正あるいは改変されたソフトウェア
は、各ターミナル固有の秘密鍵の情報なくしては大規模
に配布することができない。従って、大混乱をまねくよ
うなソフトウェアが広がることは極めて難しく、アタッ
カーが適用されている暗号処理手法を見破ったとして
も、それによって得られる利益はほとんどない。
ことのできる最大の危険性は、最大で１つの端末に対す
る違法ソフトウェアが生成されることに過ぎない。本発
明の構成では、不正あるいは改変されたソフトウェア
は、各ターミナル固有の秘密鍵の情報なくしては大規模
に配布することができない。従って、大混乱をまねくよ
うなソフトウェアが広がることは極めて難しく、アタッ
カーが適用されている暗号処理手法を見破ったとして
も、それによって得られる利益はほとんどない。
【０１０３】鍵の配布は、ターミナル製造時に行なわれ
るものであるので、製造後の安全な鍵の配布処理につい
て考慮することが不要となる。
るものであるので、製造後の安全な鍵の配布処理につい
て考慮することが不要となる。
【０１０４】なお、本発明の構成では、ソフトウェアの
暗号処理および配布処理をリアルタイムで実行すること
が可能である。例えば、ユーザからの特定のソフトウェ
アのダウンロード要求を受領した後、ソフトウェアをそ
のターミナル用のものとして暗号化した後、送信するこ
とが可能であり、これらは短時間で実行可能である。従
って、ネットワーク上に暗号化されたソフトウェアが存
在する時間が短縮され、オフラインアタックによる盗聴
の可能性を低減することになる。
暗号処理および配布処理をリアルタイムで実行すること
が可能である。例えば、ユーザからの特定のソフトウェ
アのダウンロード要求を受領した後、ソフトウェアをそ
のターミナル用のものとして暗号化した後、送信するこ
とが可能であり、これらは短時間で実行可能である。従
って、ネットワーク上に暗号化されたソフトウェアが存
在する時間が短縮され、オフラインアタックによる盗聴
の可能性を低減することになる。
【０１０５】［（７）ターミナルにおける復号処理］タ
ーミナルハードウェアによって実行される処理を説明す
る図を図５に示す。
ーミナルハードウェアによって実行される処理を説明す
る図を図５に示す。
【０１０６】ダウンロード・ソフトウェアの復号処理、
および検証処理は、暗号化処理のほぼ逆の処理に対応す
る処理として実行される。
および検証処理は、暗号化処理のほぼ逆の処理に対応す
る処理として実行される。
【０１０７】まず、暗号化ビットファイル５５１は、タ
ーミナル秘密鍵５５２を適用して復号処理（Ｓ５０１）
が実行される。次に、電子署名（暗号化されたハッシュ
関数）がすべてのターミナルにおいて適用可能な政府公
開鍵５５３を適用して復号（Ｓ５０２）される。既知の
ハッシュ関数の適用により、復号ビットファイルのハッ
シュまたはフィンガープリントが計算される（Ｓ５０
３）。２つの値が一致した場合（Ｓ５０４）は、ソフト
ウェアは正当なものであり、そのソフトウェアが認定さ
れた以後に改変されたものでないことが立証される（Ｓ
５０５）。
ーミナル秘密鍵５５２を適用して復号処理（Ｓ５０１）
が実行される。次に、電子署名（暗号化されたハッシュ
関数）がすべてのターミナルにおいて適用可能な政府公
開鍵５５３を適用して復号（Ｓ５０２）される。既知の
ハッシュ関数の適用により、復号ビットファイルのハッ
シュまたはフィンガープリントが計算される（Ｓ５０
３）。２つの値が一致した場合（Ｓ５０４）は、ソフト
ウェアは正当なものであり、そのソフトウェアが認定さ
れた以後に改変されたものでないことが立証される（Ｓ
５０５）。
【０１０８】上述した改竄検証、認証処理によってソフ
トウェアの検証がなされた後、ビットファイルは、ＦＰ
ＧＡにダウンロードされる。フィンガープリントが不一
致であった場合は、ソフトウェアは改変されたか、又
は、政府による署名及び認定がなされていないものであ
り、このような場合は、ロード処理は実行されず、エラ
ーであることをユーザに知らせるため、エラーメッセー
ジがディスプレイに表示される。
トウェアの検証がなされた後、ビットファイルは、ＦＰ
ＧＡにダウンロードされる。フィンガープリントが不一
致であった場合は、ソフトウェアは改変されたか、又
は、政府による署名及び認定がなされていないものであ
り、このような場合は、ロード処理は実行されず、エラ
ーであることをユーザに知らせるため、エラーメッセー
ジがディスプレイに表示される。
【０１０９】上述したセキュリティチェックは、ＦＰＧ
Ａのような再構成可能ロジックを格納した耐タンパ・ハ
ードウェアパッケージに格納されたセキュリティチェッ
ク・デバイスによって実行される。
Ａのような再構成可能ロジックを格納した耐タンパ・ハ
ードウェアパッケージに格納されたセキュリティチェッ
ク・デバイスによって実行される。
【０１１０】ターミナル秘密鍵５５２、および政府公開
鍵５５３は、耐タンパ・ハードウェアパッケージ内のセ
キュリティチェック・デバイスのメモリに格納される。
例えば、ＳＤＲのような無線データ通信装置の製造者が
これらの鍵を耐タンパ・ハードウェアパッケージ内に格
納する処理を実行する。
鍵５５３は、耐タンパ・ハードウェアパッケージ内のセ
キュリティチェック・デバイスのメモリに格納される。
例えば、ＳＤＲのような無線データ通信装置の製造者が
これらの鍵を耐タンパ・ハードウェアパッケージ内に格
納する処理を実行する。
【０１１１】［（８）各エンティテイ・リレーシヨン］
図６および図７は、ハードウェア（ターミナル）製造
者、ソフトウェアクリエータ、政府管理局、無線サービ
スプロバイダ、およびユーザとの関係を説明する図であ
る。
図６および図７は、ハードウェア（ターミナル）製造
者、ソフトウェアクリエータ、政府管理局、無線サービ
スプロバイダ、およびユーザとの関係を説明する図であ
る。
【０１１２】ここで説明する構成は、製造者を中心とし
たモデルである。セキュリティハードウェア・アルゴリ
ズムは、ターミナル製造者によって設計、実行され、お
そらくそれは秘密であり、独占的なものである。ただ
し、特定の場合には、これらは、第三者によって検証さ
れる場合もある。ユーザの秘密鍵のデータベースは、製
造者において保持される。暗号化処理は、製造者におい
て実行される。
たモデルである。セキュリティハードウェア・アルゴリ
ズムは、ターミナル製造者によって設計、実行され、お
そらくそれは秘密であり、独占的なものである。ただ
し、特定の場合には、これらは、第三者によって検証さ
れる場合もある。ユーザの秘密鍵のデータベースは、製
造者において保持される。暗号化処理は、製造者におい
て実行される。
【０１１３】無線通信サービスプロバイダも、無線通信
における暗号処理方法、およびその他の認証処理手法を
提供しても良い。本発明の提案するスキームは、無線通
信サービスプロバイダによって提供されるこれらすべて
のスキームとは、切り離して考えるべきものである。
における暗号処理方法、およびその他の認証処理手法を
提供しても良い。本発明の提案するスキームは、無線通
信サービスプロバイダによって提供されるこれらすべて
のスキームとは、切り離して考えるべきものである。
【０１１４】図６において、ソフトウェアクリエータ６
０１によって生成されたソフトウェアは、政府６０２に
提出される。ここでのソフトウェアは暗号化されていな
いものである。従って、政府６０２、ターミナル製造者
６０３、およびソフトウェアクリエータ６０１の間では
秘密漏洩防止のための厳格なアグリーメントが必要とな
る。
０１によって生成されたソフトウェアは、政府６０２に
提出される。ここでのソフトウェアは暗号化されていな
いものである。従って、政府６０２、ターミナル製造者
６０３、およびソフトウェアクリエータ６０１の間では
秘密漏洩防止のための厳格なアグリーメントが必要とな
る。
【０１１５】政府６０２は、ターミナル製造者６０３に
対して署名されたソフトウェアを提供する。ターミナル
製造者６０３は、受領したソフトウェアの暗号処理を実
行し、無線サービスプロバイダ６０４に対して、署名さ
れ暗号化されたソフトウェアを提供する。無線サービス
プロバイダ６０４は、受領データをユーザ（端末）６０
５に提供する。
対して署名されたソフトウェアを提供する。ターミナル
製造者６０３は、受領したソフトウェアの暗号処理を実
行し、無線サービスプロバイダ６０４に対して、署名さ
れ暗号化されたソフトウェアを提供する。無線サービス
プロバイダ６０４は、受領データをユーザ（端末）６０
５に提供する。
【０１１６】なお、ソフトウェアがＦＰＧＡにロードす
るビットファイルであれば、たとえ暗号が解読されて
も、そのソースコードを見るためには、本来まだ努力が
必要であることを述べておく。
るビットファイルであれば、たとえ暗号が解読されて
も、そのソースコードを見るためには、本来まだ努力が
必要であることを述べておく。
【０１１７】図７に、より現実的な関係図を示すよう
に、製造者とソフトウェアクリエータは、同一の会社７
０２であってもよい。製造者は自己のターミナルに特有
なソフトウェアを生成して備えたいと考えるので、これ
は実際によくある形態である。
に、製造者とソフトウェアクリエータは、同一の会社７
０２であってもよい。製造者は自己のターミナルに特有
なソフトウェアを生成して備えたいと考えるので、これ
は実際によくある形態である。
【０１１８】図７において、ターミナル製造者／ソフト
ウェアクリエータ７０２によって生成されたソフトウェ
アは、政府７０１に提出される。ここでのソフトウェア
は暗号化されていないものである。政府７０１は、ター
ミナル製造者／ソフトウェアクリエータ７０２に対して
署名されたソフトウェアを提供する。ターミナル製造者
／ソフトウェアクリエータ７０２は、受領したソフトウ
ェアの暗号処理を実行し、無線サービスプロバイダ７０
３に対して、署名され暗号化されたソフトウェアを提供
する。無線サービスプロバイダ７０３は、受領データを
ユーザ７０４に提供する。
ウェアクリエータ７０２によって生成されたソフトウェ
アは、政府７０１に提出される。ここでのソフトウェア
は暗号化されていないものである。政府７０１は、ター
ミナル製造者／ソフトウェアクリエータ７０２に対して
署名されたソフトウェアを提供する。ターミナル製造者
／ソフトウェアクリエータ７０２は、受領したソフトウ
ェアの暗号処理を実行し、無線サービスプロバイダ７０
３に対して、署名され暗号化されたソフトウェアを提供
する。無線サービスプロバイダ７０３は、受領データを
ユーザ７０４に提供する。
【０１１９】無線サービスプロバイダは、本発明のシス
テムにおける一要素となり得るが、実際の重要な処理を
行なうものではない。従って、ここで説明したスキーム
は、無線通信における暗号処理、変調処理、周波数帯域
等、無線サービスプロバイダによって規定される各種の
手法によって制限されることなく実行可能である。
テムにおける一要素となり得るが、実際の重要な処理を
行なうものではない。従って、ここで説明したスキーム
は、無線通信における暗号処理、変調処理、周波数帯域
等、無線サービスプロバイダによって規定される各種の
手法によって制限されることなく実行可能である。
【０１２０】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の構成
によれば、ソフトウェア定義無線（ＳＤＲ：Software d
efined radio）に対してダウンロードするソフトウェア
に関する、認定、秘匿転送、検証処理が可能となり、ま
た、認定されていないソフトウェアの排除が可能とな
る。
によれば、ソフトウェア定義無線（ＳＤＲ：Software d
efined radio）に対してダウンロードするソフトウェア
に関する、認定、秘匿転送、検証処理が可能となり、ま
た、認定されていないソフトウェアの排除が可能とな
る。
【０１２１】さらに、本発明の構成によれば、各ターミ
ナルは、個々に固有の暗号化ソフトウェアが割り当てら
れることになり、システムにおけるより高度な安全性が
確保される。従って、ソフトウェア定義無線（ＳＤＲ）
ターミナルにおける物理的パラメータの変更処理等を暗
然に実行することが可能となる。
ナルは、個々に固有の暗号化ソフトウェアが割り当てら
れることになり、システムにおけるより高度な安全性が
確保される。従って、ソフトウェア定義無線（ＳＤＲ）
ターミナルにおける物理的パラメータの変更処理等を暗
然に実行することが可能となる。
【０１２２】さらに、本発明の構成はフレキシブルな構
成であるので、従来から実行されている暗号処理手法に
も対応可能であるとともに、ソフトウェア定義無線（Ｓ
ＤＲ）に対応して新規に開発されている暗号処理手法に
も対応可能である。
成であるので、従来から実行されている暗号処理手法に
も対応可能であるとともに、ソフトウェア定義無線（Ｓ
ＤＲ）に対応して新規に開発されている暗号処理手法に
も対応可能である。
【図１】本発明のシステムが適用可能な無線ネットワー
ク構成例を示す図である。
ク構成例を示す図である。
【図２】ソフトウェア定義無線（ＳＤＲ：Software def
ined radio）に代表される本発明に係る無線データ通信
装置の構成を示すプロック図である。
ined radio）に代表される本発明に係る無線データ通信
装置の構成を示すプロック図である。
【図３】電子署名の生成処理を説明する図である。
【図４】暗号化および署名されたビットファイル［Ｓ］
の生成処理構成を説明する図である。
の生成処理構成を説明する図である。
【図５】ターミナルハードウェアによって実行される処
理を説明する図である。
理を説明する図である。
【図６】ハードウェア（ターミナル）製造者、ソフトウ
ェアクリエータ、政府管理局、無線サービスプロバイ
ダ、およびユーザとの関係を説明する図である。
ェアクリエータ、政府管理局、無線サービスプロバイ
ダ、およびユーザとの関係を説明する図である。
【図７】ハードウェア（ターミナル）製造者、ソフトウ
ェアクリエータ、政府管理局、無線サービスプロバイ
ダ、およびユーザとの関係を説明する図である。
ェアクリエータ、政府管理局、無線サービスプロバイ
ダ、およびユーザとの関係を説明する図である。
【図８】従来の復号処理構成を説明する図である。
１０１ サーバ
１１１ ベース基地
１２１，１２３，１２４ ＳＤＲ
１５０ 耐タンパ・ハードウェアパッケージ
２０１ トランシーバ
２０２ Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａコンバータ
２０３ 耐タンパ・ハードウェアパッケージ
２０４ ＤＳＰ
２０５ ＣＰＵ
２０６ ＲＯＭ
２０７ メモリ
２０８ Ｉ／Ｏインタフェース
２０９ Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａコンバータ
３０１ プログラムファイル
３０２ ハッシュ処理部
３０３ 政府秘密鍵
３０４ 暗号処理部
３０５ 暗号化フィンガープリント
３０６ プログラムファイル
３０７ ビットファイル暗号化フィンガープリント
４０１ 署名ビットファイル
４０２ 暗号処理部
４０３ 秘密鍵
５５１ 暗号化ビットファイル
５５２ ターミナル秘密鍵
５５３ 政府公開鍵
６０１ ソフトウェアクリエータ
６０２ 政府
６０３ ターミナル製造者
６０４ 無線サービスプロバイダ
６０５ ユーザ
７０１ 政府管理局
７０２ ターミナル製造者／ソフトウェアクリエータ
７０３ 無線サービスプロバイダ
７０４ ユーザ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０４Ｑ 7/38 Ｈ０４Ｂ 7/26 １０９Ｍ
１０９Ｒ
(72)発明者 ミオドラッグ ミハイエビッチ
東京都品川区東五反田３丁目14番13号 株
式会社ソニーコンピュータサイエンス研究
所内
Ｆターム(参考） 5B017 AA02 BA07 CA15
5B076 AB10 BB06 EB02 FA01
5J104 AA09 EA15 JA31 LA06 NA12
NA42 PA01
5K067 AA33 BB21 EE02 EE10 HH23
KK17
Claims (18)
- 【請求項１】無線データ通信装置であり、 ダウンロードプログラムに基づいて再構成を実行可能な
再構成可能論理デバイスと、 前記再構成可能論理デバイスに対するダウンロード・ソ
フトウェア・プログラムの正当性検証を実行するセキュ
リティチェック・デバイスとを有し、 前記再構成可能論理デバイスと、前記セキュリティチェ
ック・デバイスとを１つの耐タンパ・ハードウェアパッ
ケージに格納した構成を有することを特徴とする無線デ
ータ通信装置。 - 【請求項２】前記セキュリティチェック・デバイスは、 前記ソフトウェア・プログラムに付与された電子署名の
検証に基づく認証処理を実行する構成を有することを特
徴とする請求項１に記載の無線データ通信装置。 - 【請求項３】前記セキュリティチェック・デバイスは、 前記ソフトウェア・プログラムに基づくハッシュ値の計
算により、前記ソフトウェア・プログラムの改竄有無の
検証処理を実行する構成を有することを特徴とする請求
項１に記載の無線データ通信装置。 - 【請求項４】前記耐タンパ・ハードウェアパッケージ
は、さらに、 秘密鍵を格納したメモリを有し、 前記セキュリティチェック・デバイスは、 前記秘密鍵を適用して暗号化ソフトウェア・プログラム
の復号処理を実行する構成を有することを特徴とする請
求項１に記載の無線データ通信装置。 - 【請求項５】前記耐タンパ・ハードウェアパッケージ
は、さらに、 管理局の公開鍵を格納したメモリを有し、 前記セキュリティチェック・デバイスは、 前記管理局の公開鍵を適用して前記ソフトウェア・プロ
グラムに付与された電子署名の検証処理を実行する構成
を有することを特徴とする請求項１に記載の無線データ
通信装置。 - 【請求項６】前記再構成可能論理デバイスは、フィール
ドプログラマブル・ゲートアレイであることを特徴とす
る請求項１に記載の無線データ通信装置。 - 【請求項７】無線データ通信装置に構成された再構成可
能論理デバイスに対するソフトウェア・プログラムのダ
ウンロード方法であり、 前記再構成可能論理デバイスに対するソフトウェア・プ
ログラムの正当性検証処理を実行し、 前記正当性検証処理により、前記ソフトウェア・プログ
ラムの正当性が確認されたことを条件として、前記再構
成可能論理デバイスに対して、前記ソフトウェア・プロ
グラムのダウンロードを実行し、 前記正当性検証処理は、前記再構成可能論理デバイスと
同一の耐タンパ・ハードウェアパッケージに格納された
セキュリティチェック・デバイスによって実行すること
を特徴とするプログラム・ダウンロード方法。 - 【請求項８】前記プログラム・ダウンロード方法は、さ
らに、 サーバー内の秘密鍵を適用した前記ソフトウェア・プロ
グラムの暗号化ステップと、 サーバから無線通信装置に対する暗号化ソフトウェア・
プログラムの転送ステップと、 無線通信装置における前記暗号化ソフトウェア・プログ
ラムの受信ステップと、 前記暗号化ソフトウェア・プログラムの復号ステップ
と、を有し、 上記各ステップの処理の後、前記正当性検証処理および
ダウンロード処理を実行することを特徴とする請求項７
に記載のプログラム・ダウンロード方法。 - 【請求項９】前記秘密鍵は、各無線通信装置各々個別に
割り当てられた固有鍵であることを特徴とする請求項８
に記載のプログラム・ダウンロード方法。 - 【請求項１０】前記正当性検証処理は、 前記ソフトウェア・プログラムに付与された電子署名の
検証に基づく認証処理を含むことを特徴とする請求項７
に記載のプログラム・ダウンロード方法。 - 【請求項１１】前記正当性検証処理は、 前記ソフトウェア・プログラムに基づくハッシュ値の計
算により、前記ソフトウェア・プログラムの改竄有無を
検証する処理を含むことを特徴とする請求項７に記載の
プログラム・ダウンロード方法。 - 【請求項１２】前記正当性検証処理は、 管理局の公開鍵を適用した前記ソフトウェア・プログラ
ムに付与された電子署名の検証処理を含むことを特徴と
する請求項７に記載のプログラム・ダウンロード方法。 - 【請求項１３】無線データ通信装置に構成された再構成
可能論理デバイスに対するソフトウェア・プログラムの
ダウンロード実行システムであり、該システムは、 無線データ通信装置に構成された再構成可能論理デバイ
スへのダウンロード処理のために、前記無線データ通信
装置に対してソフトウェア・プログラムを送信するサー
バと、 ダウンロード・プログラムに基づいて再構成を行なう再
構成可能論理デバイスと、前記再構成可能論理デバイス
に対するダウンロード・ソフトウェア・プログラムの正
当性検証を実行するセキュリティチェック・デバイスと
を格納した耐タンパ・ハードウェアパッケージを有する
無線データ通信装置とを有し、 前記サーバは、各無線データ通信装置各々個別に割り当
てられた固有鍵を適用して送信ソフトウェア・プログラ
ムの暗号化処理を実行する構成であることを特徴とする
ダウンロード実行システム。 - 【請求項１４】前記セキュリティチェック・デバイス
は、 前記ソフトウェア・プログラムに付与された電子署名の
検証に基づく認証処理を実行する構成を有することを特
徴とする請求項１３に記載のダウンロード実行システ
ム。 - 【請求項１５】前記セキュリティチェック・デバイス
は、 前記ソフトウェア・プログラムに基づくハッシュ値の計
算により、前記ソフトウェア・プログラムの改竄有無の
検証処理を実行する構成を有することを特徴とする請求
項１３に記載のダウンロード実行システム。 - 【請求項１６】前記耐タンパ・ハードウェアパッケージ
は、さらに、 秘密鍵を格納したメモリを有し、 前記セキュリティチェック・デバイスは、 前記秘密鍵を適用して暗号化ソフトウェア・プログラム
の復号処理を実行する構成を有することを特徴とする請
求項１３に記載のダウンロード実行システム。 - 【請求項１７】前記耐タンパ・ハードウェアパッケージ
は、さらに、 管理局の公開鍵を格納したメモリを有し、 前記セキュリティチェック・デバイスは、 前記管理局の公開鍵を適用して前記ソフトウェア・プロ
グラムに付与された電子署名の検証処理を実行する構成
を有することを特徴とする請求項１３に記載のダウンロ
ード実行システム。 - 【請求項１８】前記再構成可能論理デバイスは、フィー
ルドプログラマブル・ゲートアレイであることを特徴と
する請求項１３に記載のダウンロード実行システム。
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