JP2003256282A - メモリカード - Google Patents

メモリカード

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JP2003256282A
JP2003256282A JP2002053091A JP2002053091A JP2003256282A JP 2003256282 A JP2003256282 A JP 2003256282A JP 2002053091 A JP2002053091 A JP 2002053091A JP 2002053091 A JP2002053091 A JP 2002053091A JP 2003256282 A JP2003256282 A JP 2003256282A
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data
processing unit
security level
memory card
key
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Tetsuro Yoshimoto
哲朗 吉本
Takayuki Tanaka
崇之 田中
Ryoichi Sugita
亮一 杉田
Yoshinori Mizushima
美紀 水嶋
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F21/70—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer
    • G06F21/78—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure storage of data
    • G—PHYSICS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フラッシュメモリへのデータの記録／読み出
しの安全性を高めることができるメモリカードを提供す
る。 【解決手段】 デジタル機器２００の転送用暗号処理部
２１０において、アプリケーションＡがセッション鍵を
用いて暗号化されてメモリカード１００に転送される。
デジタル機器２００から転送されるアプリケーションＡ
は、メモリカード１００の転送用暗号処理部１１１にお
いてセッション鍵を用いて復号化される。復号されたア
プリケーションＡはバッファＲＡＭ１１２に一時的に蓄
積される。バッファＲＡＭ１１２に蓄積されたアプリケ
ーションＡは、格納用暗号処理部１１３において格納鍵
Ａを用いて暗号化されてフラッシュメモリ１２０に転送
される。これにより、格納鍵Ａを用いて暗号化されたア
プリケーションＡがフラッシュメモリに記録される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はメモリカードに関
し、さらに詳しくは、不揮発性メモリチップに格納すべ
きデータを暗号化するメモリカードに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】デジ
タルカメラ・ＰＤＡ・携帯型オーディオ・携帯電話・パ
ソコンなどのデジタル機器での情報の記録／読み出しに
メモリカードが利用されている。メモリカードにはフラ
ッシュメモリとコントローラの２つのチップが搭載され
ている。デジタル機器とフラッシュメモリとの間のデー
タ制御はコントローラによって行われる。通常、メモリ
カードでは、デジタル機器からのデータをそのままフラ
ッシュメモリに格納している。それゆえコントローラチ
ップとフラッシュメモリチップとの間のバスをモニタす
ることによってフラッシュメモリをダンプすることがで
き、データを解析されやすい。
【０００３】この発明の目的は、不揮発性メモリチップ
へのデータの記録／読み出しの安全性を高めることがで
きるメモリカードを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明によるメモリカードは、不揮発性メモリチップと、コ
ントローラチップとを備える。コントローラチップは、
第１の暗号処理部と、第２の暗号処理部とを含む。第１
の暗号処理部は、セッションごとに異なる第１の鍵を用
いて暗号化されたメモリカードへの入力データを当該第
１の鍵を用いて復号化する。第２の暗号処理部は、第１
の暗号処理部によって復号されたデータを第２の鍵を用
いて暗号化する。不揮発性メモリチップは、第２の暗号
処理部によって暗号化されたデータを格納する。
【０００５】上記メモリカードでは、コントローラチッ
プと不揮発性メモリチップとの間で転送されるデータは
暗号化されているため、仮に不揮発性メモリチップがダ
ンプされてもデータを解析することは困難である。
【０００６】また、メモリカード外部とコントローラチ
ップとの間で使用する鍵（第１の鍵）と、コントローラ
チップと不揮発性メモリチップとの間で使用する鍵（第
２の鍵）とを分離している。したがって、仮に第１の鍵
が解析されたとしても第２の鍵が残り、データの解析は
困難である。
【０００７】このように上記メモリカードによれば、不
揮発性メモリチップへのデータの記録／読み出しの安全
性を高めることができる。
【０００８】また、セッションごとに異なる第１の鍵で
暗号化されたデータをいったん復号化し、ふたたび第２
の鍵で暗号化して不揮発性メモリチップに格納してい
る。したがって、カード内部で演算を行うためデータの
復号化が必要な場合、第１の鍵で暗号化されたデータを
第１の暗号処理部によって復号することなく不揮発性メ
モリチップに格納する場合に比べると、不揮発性メモリ
チップに格納したデータの復号が容易になる。
【０００９】好ましくは、上記第２の暗号処理部は、第
１の暗号処理部によって復号されたデータが属するアプ
リケーションに応じた鍵を第２の鍵として用いる。
【００１０】好ましくは、上記第２の暗号処理部は、第
１の暗号処理部によって復号されたデータが属するアプ
リケーションに応じた暗号化方式で当該データを暗号化
する。
【００１１】好ましくは、上記コントローラチップはセ
キュリティレベル認証部をさらに含む。セキュリティレ
ベル認証部は、不揮発性メモリチップに格納されている
データの読み出し要求または書き換え要求があると当該
データについてのセキュリティレベルを認識し、認識し
たセキュリティレベルにおいて読み出しまたは書き換え
が許可されているときは当該データの読み出しまたは書
き換えを許可する。セキュリティレベルは、読み出しお
よび／または書き換えを制限するレベルを示す。
【００１２】好ましくは、上記メモリカードはセキュリ
ティレベル認証部と鍵生成部とをさらに備える。セキュ
リティレベル認証部は、第１の暗号処理部によって復号
されたデータのセキュリティレベルを認識する。セキュ
リティレベルは、読み出しおよび／または書き換えを制
限するレベルを示す。鍵生成部は、セキュリティレベル
認証部によって認識されたセキュリティレベルに応じた
鍵を生成する。上記第２の暗号処理部は、鍵生成部によ
って生成された鍵を第２の鍵として用いる。
【００１３】好ましくは、上記セキュリティレベル認証
部は、不揮発性メモリチップに格納されているデータの
読み出し要求または書き換え要求があると、当該データ
についてのセキュリティレベルを第２の鍵に基づいて認
識し、認識したセキュリティレベルにおいて読み出しま
たは書き換えが許可されているときは当該データの読み
出しまたは書き換えを許可する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相
当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００１５】（第１の実施形態） ＜メモリカードシステムの全体構成＞図１は、この発明
の第１の実施形態によるメモリカードシステムの全体構
成を示すブロック図である。図１に示すシステムでは、
デジタル機器２００（たとえば、デジタルカメラ・ＰＤ
Ａ・携帯型オーディオ・携帯電話・パソコンなど）のス
ロット（図示せず）にメモリカード１００を挿入してデ
ジタル機器２００とメモリカード１００との間でデータ
のやりとりが行われる。デジタル機器２００とメモリカ
ード１００との間でのデータ転送は、相互認証を行った
後に、セッションごとに異なる鍵（セッション鍵）でデ
ータを暗号化して行われる。
【００１６】＜デジタル機器２００＞デジタル機器２０
０は転送用暗号処理部２１０を備える。転送用暗号処理
部２１０は、メモリカード１００へ格納すべきデータを
セッション鍵を用いて暗号化してメモリカード１００へ
転送する。また転送用暗号処理部２１０は、メモリカー
ド１００の転送用暗号処理部１１１で暗号化の際に用い
られたのと同一のセッション鍵を用いてメモリカード１
００からの暗号化データを復号化し内部へ転送する。
【００１７】＜メモリカード１００＞メモリカード１０
０は、コントローラチップ１１０と、フラッシュメモリ
チップ１２０とを備える。コントローラチップ１１０
は、デジタル機器２００とフラッシュメモリチップ１２
０との間でのデータのやりとりを制御する。コントロー
ラチップ１１０は、転送用暗号処理部１１１と、バッフ
ァＲＡＭ１１２と、格納用暗号処理部１１３とを含む。
転送用暗号処理部１１１は、デジタル機器２００の転送
用暗号処理部２１０で暗号化の際に用いられたのと同一
のセッション鍵を用いてデジタル機器２００からの暗号
化データを復号化する。また転送用暗号処理部１１１
は、フラッシュメモリ１２０から読み出されたデータを
セッション鍵を用いて暗号化してデジタル機器２００へ
転送する。バッファＲＡＭ１１２は、転送用暗号処理部
１１１から格納用暗号処理部１１３へ転送されるデータ
および格納用暗号処理部１１３から転送用暗号処理部１
１１へ転送されるデータを一時的に蓄積する。格納用暗
号処理部１１３は、転送用暗号処理部１１１によって復
号されたデータを格納鍵を用いて暗号化してフラッシュ
メモリ１２０へ転送する。また格納用暗号処理部１１３
は、フラッシュメモリ１２０から読み出されたデータ
を、当該データの暗号化の際に用いたのと同一の格納鍵
を用いて復号化する。
【００１８】＜フラッシュメモリ１２０へのデータの記
録＞次に、デジタル機器２００からメモリカード１００
のフラッシュメモリ１２０へのデータの記録について説
明する。ここでは、デジタル機器２００内のプログラム
とデータから構成されるアプリケーションＡおよびアプ
リケーションＢをメモリカード１００のフラッシュメモ
リ１２０に記録する場合を例にして説明する。
【００１９】まず、デジタル機器２００の転送用暗号処
理部２１０において、アプリケーションＡがセッション
鍵を用いて暗号化されてメモリカード１００に転送され
る。
【００２０】デジタル機器２００から転送されたアプリ
ケーションＡは、メモリカード１００の転送用暗号処理
部１１１においてセッション鍵を用いて復号化される。
復号されたアプリケーションＡはバッファＲＡＭ１１２
に一時的に蓄積される。
【００２１】バッファＲＡＭ１１２に蓄積されたアプリ
ケーションＡは、格納用暗号処理部１１３において格納
鍵Ａを用いて暗号化されてフラッシュメモリ１２０に転
送される。これにより、格納鍵Ａを用いて暗号化された
アプリケーションＡがフラッシュメモリ１２０に記録さ
れる。
【００２２】次に、デジタル機器２００の転送用暗号処
理部２１０において、アプリケーションＢがセッション
鍵を用いて暗号化されてメモリカード１００に転送され
る。
【００２３】デジタル機器２００から転送されたアプリ
ケーションＢは、メモリカード１００の転送用暗号処理
部１１１においてセッション鍵を用いて復号化される。
復号されたアプリケーションＢはバッファＲＡＭ１１２
に一時的に蓄積される。
【００２４】バッファＲＡＭ１１２に蓄積されたアプリ
ケーションＢは、格納用暗号処理部１１３において格納
鍵Ｂを用いて暗号化されてフラッシュメモリ１２０に転
送される。これにより、格納鍵Ｂを用いて暗号化された
アプリケーションＢがフラッシュメモリ１２０に記録さ
れる。
【００２５】このようにフラッシュメモリ１２０には、
アプリケーションごとに異なる格納鍵を用いて暗号化さ
れたデータが格納される。
【００２６】＜フラッシュメモリ１２０からのデータの
読み出し＞次に、以上のようにしてフラッシュメモリ１
２０に格納されたデータをデジタル機器２００に読み出
す場合について説明する。
【００２７】まず、格納鍵Ａで暗号化されたアプリケー
ションＡがフラッシュメモリ１２０から読み出される。
【００２８】フラッシュメモリ１２０から読み出された
アプリケーションＡは、格納用暗号処理部１１３におい
て格納鍵Ａを用いて復号化される。復号されたアプリケ
ーションＡはバッファＲＡＭ１１２に一時的に蓄積され
る。
【００２９】バッファＲＡＭ１１２に蓄積されたアプリ
ケーションＡは、転送用暗号処理部１１１においてセッ
ション鍵を用いて暗号化されてデジタル機器２００に転
送される。
【００３０】メモリカード１００から転送されたアプリ
ケーションＡは、デジタル機器２００の転送用暗号処理
部２１０においてセッション鍵を用いて復号化される。
【００３１】次に、格納鍵Ｂで暗号化されたアプリケー
ションＢがフラッシュメモリ１２０から読み出される。
【００３２】フラッシュメモリ１２０から読み出された
アプリケーションＢは、格納用暗号処理部１１３におい
て格納鍵Ｂを用いて復号化される。復号されたアプリケ
ーションＢはバッファＲＡＭ１１２に一時的に蓄積され
る。
【００３３】バッファＲＡＭ１１２に蓄積されたアプリ
ケーションＢは、転送用暗号処理部１１１においてセッ
ション鍵を用いて暗号化されてデジタル機器２００に転
送される。
【００３４】メモリカード１００から転送されたアプリ
ケーションＢは、デジタル機器２００の転送用暗号処理
部２１０においてセッション鍵を用いて復号化される。
【００３５】以上のようにして、フラッシュメモリ１２
０に格納されたデータがデジタル機器２００に読み出さ
れる。
【００３６】＜効果＞第１の実施形態によるメモリカー
ドシステムでは、デジタル機器２００とメモリカード１
００のコントローラチップ１１０との間ではセッション
鍵を用いてデータを暗号化し、メモリカード１００のコ
ントローラチップ１１０とフラッシュメモリチップ１２
０との間では格納鍵を用いてデータを暗号化している。
したがって、仮にフラッシュメモリ１２０がダンプされ
てもデータを解析することは困難である。
【００３７】また、デジタル機器２００とメモリカード
１００のコントローラチップ１１０との間において使用
する鍵（セッション鍵）と、コントローラチップ１１０
とフラッシュメモリチップ１２０との間において使用す
る鍵（格納鍵）とを分離している。したがって、仮にセ
ッション鍵が解析されたとしても格納鍵が残り、データ
の解析は困難である。
【００３８】このように第１の実施形態によれば、フラ
ッシュメモリチップ１２０へのデータの記録／読み出し
の安全性を高めることができる。
【００３９】また、メモリカード１００のコントローラ
チップ１１０では、セッション鍵で暗号化されたデータ
をいったん転送用暗号処理部１１１で復号し、ふたたび
格納用暗号処理部１１３で格納鍵を用いて暗号化してい
る。このとき格納用暗号処理部１１３では、アプリケー
ションごとに異なる格納鍵を用いて暗号化している。し
たがって、セッション鍵で暗号化されたアプリケーショ
ンをそのままフラッシュメモリチップ１２０に格納する
場合に比べると、フラッシュメモリチップ１２０に格納
されたアプリケーションの復号が容易になる。また、ア
プリケーションＡ（またはＢ）の格納鍵Ａ（またはＢ）
を仮に知られたとしてもこれによってはアプリケーショ
ンＢ（またはＡ）の解析は困難である。
【００４０】（第２の実施形態） ＜メモリカードシステムの全体構成＞図２は、この発明
の第２の実施形態によるメモリカードシステムの全体構
成を示すブロック図である。図２に示すシステムでは、
デジタル機器２００のスロット（図示せず）にメモリカ
ード３００を挿入してデジタル機器２００とメモリカー
ド３００との間でデータのやりとりが行われる。デジタ
ル機器２００とメモリカード３００との間でのデータ転
送は、相互認証を行った後に、セッションごとに異なる
鍵（セッション鍵）でデータを暗号化して行われる。
【００４１】＜デジタル機器２００＞デジタル機器２０
０の転送用暗号処理部２１０は、メモリカード３００へ
格納すべきデータをセッション鍵を用いて暗号化してメ
モリカード３００へ転送する。このとき転送用暗号処理
部２１０は、メモリカード３００へ格納すべきデータの
暗号化方式を指定する情報を当該データとともに暗号化
してメモリカード３００へ転送する。
【００４２】＜メモリカード３００＞メモリカード３０
０は、コントローラチップ３１０と、フラッシュメモリ
チップ１２０とを備える。コントローラチップ３１０
は、デジタル機器２００とフラッシュメモリチップ１２
０との間でのデータのやりとりを制御する。コントロー
ラチップ３１０は、転送用暗号処理部１１１と、バッフ
ァＲＡＭ１１２と、格納用暗号処理部３１３とを含む。
格納用暗号処理部３１３は、転送用暗号処理部１１１に
よって復号されたデータを格納鍵を用いて暗号化してフ
ラッシュメモリ１２０へ転送する。このとき格納用暗号
処理部３１３は、当該データの暗号化方式を指定する情
報に従った暗号化方式で当該データを暗号化する。また
格納用暗号処理部３１３は、フラッシュメモリ１２０か
ら読み出されたデータを、当該データの暗号化の際に用
いたのと同一の格納鍵を用いて復号化する。
【００４３】＜フラッシュメモリ１２０へのデータの記
録＞次に、デジタル機器２００からメモリカード３００
のフラッシュメモリ１２０へのデータの記録について説
明する。ここでは、デジタル機器２００内の２つのアプ
リケーションをメモリカード３００のフラッシュメモリ
１２０に記録する場合を例にして説明する。ここでの２
つのアプリケーションは以下に示すような内容のもので
ある。
【００４４】１つめのアプリケーションは個人情報管理
用アプリケーション（以下、アプリケーションＡとい
う。）であり、次のような特徴を有する。 ・フラッシュメモリ１２０からの読み出し速度は特に問
題にならない。 ・個人情報に関わるアプリケーションであるため高いセ
キュリティが必要とされる。
【００４５】２つめのアプリケーションは音楽ストリー
ムデータ（以下、ストリームデータＢという。）であ
り、次のような特徴を有する。 ・大容量の音楽データであり、フラッシュメモリ１２０
からデジタル機器２００への高速な読み出しが要求され
る。すなわち高スループットが要求される。
【００４６】まず、デジタル機器２００の転送用暗号処
理部２１０において、アプリケーションＡがセッション
鍵を用いて暗号化されてメモリカード３００に転送され
る。このとき、アプリケーションＡの暗号化方式（ここ
ではＡＥＳ方式）を指定する情報がアプリケーションＡ
とともに暗号化されてメモリカード３００に転送され
る。
【００４７】デジタル機器２００から転送されたアプリ
ケーションＡおよび暗号化方式を指定する情報は、メモ
リカード３００の転送用暗号処理部１１１においてセッ
ション鍵を用いて復号化される。復号されたアプリケー
ションＡおよび暗号化方式を指定する情報はバッファＲ
ＡＭ１１２に一時的に蓄積される。
【００４８】バッファＲＡＭ１１２に蓄積されたアプリ
ケーションＡは、格納用暗号処理部３１３において格納
鍵Ａを用いて暗号化されてフラッシュメモリ１２０に転
送される。このとき格納用暗号処理部３１３は、ＲＡＭ
１１２に蓄積された暗号化方式を指定する情報を参照し
てアプリケーションＡをＡＥＳ方式で暗号化する。これ
により、格納鍵Ａを用いてＡＥＳ方式で暗号化されたア
プリケーションＡがフラッシュメモリ１２０に記録され
る。
【００４９】次に、デジタル機器２００の転送用暗号処
理部２１０において、ストリームデータＢがセッション
鍵を用いて暗号化されてメモリカード３００に転送され
る。このとき、ストリームデータＢの暗号化方式（ここ
ではＤＥＳ方式）を指定する情報がストリームデータＢ
とともに暗号化されてメモリカード３００に転送され
る。
【００５０】デジタル機器２００から転送されたストリ
ームデータＢおよび暗号化方式を指定する情報は、メモ
リカード３００の転送用暗号処理部１１１においてセッ
ション鍵を用いて復号化される。復号されたストリーム
データＢおよび暗号化方式を指定する情報はバッファＲ
ＡＭ１１２に一時的に蓄積される。
【００５１】バッファＲＡＭ１１２に蓄積されたストリ
ームデータＢは、格納用暗号処理部３１３において格納
鍵Ｂを用いて暗号化されてフラッシュメモリ１２０に転
送される。このとき格納用暗号処理部３１３は、ＲＡＭ
１１２に蓄積された暗号化方式を指定する情報を参照し
てストリームデータＢをＤＥＳ方式で暗号化する。これ
により、格納鍵Ｂを用いてＤＥＳ方式で暗号化されたス
トリームデータＢがフラッシュメモリ１２０に記録され
る。
【００５２】このようにフラッシュメモリ１２０には、
アプリケーションごとに異なる暗号化方式で暗号化され
たデータが格納される。なお、フラッシュメモリ１２０
からのデータの読み出しは、第１の実施形態において説
明したのと同様にして行われる。
【００５３】＜効果＞以上のように第２の実施形態によ
るメモリカードシステムでは、フラッシュメモリチップ
１２０に格納すべきアプリケーションに応じた暗号化方
式を格納用暗号処理部３１３において用いている。すな
わち、フラッシュメモリチップ１２０からの読み出し速
度は問題とされずむしろ高いセキュリティが必要とされ
るアプリケーションＡについては強度の比較的大きい暗
号化方式（ここではＡＥＳ方式）を用い、高スループッ
トが要求されるストリームデータＢについては強度の比
較的小さい暗号化方式（ここではＤＥＳ方式）を用いて
いる。このように、フラッシュメモリチップ１２０に格
納すべきデータをその用途に応じた暗号化方式で暗号化
して格納することができる。
【００５４】（第３の実施形態） ＜メモリカードシステムの全体構成＞図３は、この発明
の第３の実施形態によるメモリカードシステムの全体構
成を示すブロック図である。図３に示すシステムでは、
デジタル機器２００または５００のスロット（図示せ
ず）にメモリカード４００を挿入してデジタル機器２０
０または５００とメモリカード４００との間でデータの
やりとりが行われる。デジタル機器２００とメモリカー
ド４００との間でのデータ転送は、相互認証を行った後
に、セッションごとに異なる鍵（セッション鍵）でデー
タを暗号化して行われる。一方、デジタル機器５００と
メモリカード４００との間でのデータ転送においては相
互認証およびデータの暗号化は行われない。
【００５５】＜デジタル機器５００＞デジタル機器５０
０は、相互認証は行わずに簡単なパスワードによってメ
モリカード４００との通信を開始する。デジタル機器５
００は、入出力インターフェース５１０とディスプレイ
５２０とを含む。入出力インターフェース５１０は、メ
モリカード４００とデジタル機器５００との間のインタ
ーフェースである。ディスプレイ５２０は、メモリカー
ド４００から読み出されたデータなどを表示する。
【００５６】＜メモリカード４００＞メモリカード４０
０は、コントローラチップ４１０と、フラッシュメモリ
チップ１２０とを備える。コントローラチップ４１０
は、デジタル機器２００または５００とフラッシュメモ
リチップ１２０との間でのデータのやりとりを制御す
る。コントローラチップ４１０は、転送用暗号処理部１
１１と、バッファＲＡＭ４１２と、格納用暗号処理部４
１３と、セキュリティレベル認証部４１４と、入出力イ
ンターフェース４１５とを含む。バッファＲＡＭ４１２
は、転送用暗号処理部１１１または入出力インターフェ
ース４１５から格納用暗号処理部４１３へ転送されるデ
ータおよび格納用暗号処理部４１３から転送用暗号処理
部１１１または入出力インターフェース４１５へ転送さ
れるデータを一時的に蓄積する。格納用暗号処理部４１
３は、バッファＲＡＭ４１２に蓄積されたデータを格納
鍵を用いて暗号化してフラッシュメモリチップ１２０へ
転送する。また格納用暗号処理部４１３は、フラッシュ
メモリチップ１２０から読み出されたデータを、当該デ
ータの暗号化の際に用いたのと同一の格納鍵を用いて復
号化する。セキュリティレベル認証部４１４は、フラッ
シュメモリ１２０に格納されたデータの読み出し要求ま
たは変更（書き換え）要求があると、相互認証の有無を
判断して当該要求元のデジタル機器が相互認証を行うデ
ジタル機器２００であるか相互認証を行わないデジタル
機器５００であるかを識別する。そして、当該データに
付加されているセキュリティ情報をフラッシュメモリ１
２０から読み出して認識し、当該データのデジタル機器
への読み出しの許可／不許可および当該データの変更の
許可／不許可をこの認識した情報に応じて選択する。
【００５７】＜フラッシュメモリチップ１２０へのダウ
ンロード＞次に、メモリカード４００内部のフラッシュ
メモリ１２０へのデータのダウンロードについて説明す
る。ここでは、デジタル機器２００内のアプリケーショ
ンＡ〜Ｃをメモリカード４００のフラッシュメモリ１２
０にダウンロードする場合を例にして説明する。
【００５８】デジタル機器２００内のアプリケーション
Ａ〜Ｃにはセキュリティレベルを示す情報（セキュリテ
ィ情報）が付加されている。セキュリティレベルは、デ
ータの読み出し・変更の許可／不許可を示すものであ
る。このシステムでは、以下に示すような３段階のセキ
ュリティレベル（セキュリティレベル１〜３）が設定さ
れている。 ・セキュリティレベル１ 相互認証を行わないデジタル機器からのデータ読み出し
要求・変更要求は許可しない。相互認証を行うデジタル
機器からのデータ読み出し要求・変更要求は許可する。 ・セキュリティレベル２ 相互認証を行わないデジタル機器からのデータ読み出し
要求は許可するが変更要求は許可しない。相互認証を行
うデジタル機器からのデータ読み出し要求・変更要求は
許可する。 ・セキュリティレベル３ 相互認証を行わないデジタル機器および相互認証を行う
デジタル機器からのデータ読み出し要求・変更要求を許
可する。
【００５９】ここでは、アプリケーションＡにはセキュ
リティレベル１のセキュリティ情報が付加されている。
アプリケーションＢにはセキュリティレベル２のセキュ
リティ情報が付加されている。アプリケーションＣには
セキュリティレベル３のセキュリティ情報が付加されて
いる。
【００６０】まず、デジタル機器２００の転送用暗号処
理部２１０において、アプリケーションＡ（セキュリテ
ィ情報を含む）がセッション鍵を用いて暗号化されてメ
モリカード４００に転送される。
【００６１】デジタル機器２００から転送されたアプリ
ケーションＡ（セキュリティ情報を含む。）は、メモリ
カード４００の転送用暗号処理部１１１においてセッシ
ョン鍵を用いて復号化される。復号されたアプリケーシ
ョンＡ（セキュリティ情報を含む。）はバッファＲＡＭ
４１２に一時的に蓄積される。
【００６２】バッファＲＡＭ４１２に蓄積されたアプリ
ケーションＡ（セキュリティ情報を含む。）は、格納用
暗号処理部４１３において格納鍵Ａを用いて暗号化され
てフラッシュメモリ１２０に転送される。これにより、
格納鍵Ａを用いて暗号化されたアプリケーションＡ（セ
キュリティ情報を含む。）がフラッシュメモリ１２０に
記録される。同様にして、アプリケーションＢおよびＣ
（セキュリティ情報を含む。）がフラッシュメモリ１２
０に記録される。
【００６３】このようにフラッシュメモリ１２０には、
セキュリティ情報が付加されたアプリケーションＡ〜Ｃ
が格納される。
【００６４】＜フラッシュメモリ１２０に格納されたデ
ータの読み出しおよび変更＞フラッシュメモリ１２０内
のアプリケーションの読み出し要求または変更要求がデ
ジタル機器からメモリカード４００に与えられるとセキ
ュリティレベル認証部４１４は、当該要求元のデジタル
機器との間での相互認証の有無を判断する。これにより
セキュリティレベル認証部４１４は、当該要求元のデジ
タル機器がメモリカード４００との間で相互認証を行う
タイプのデジタル機器２００であるか相互認証を行わな
いタイプのデジタル機器５００であるかを識別する。
【００６５】次にセキュリティレベル認証部４１４は、
読み出しまたは変更が要求されているアプリケーション
に付加されたセキュリティ情報をフラッシュメモリ１２
０から格納用暗号処理部４１３を介してバッファＲＡＭ
４１２に読み出す。バッファＲＡＭ４１２に読み出され
たセキュリティ情報に基づいてセキュリティレベル認証
部４１４は、読み出しまたは変更が要求されているアプ
リケーションのセキュリティレベルを認識する。
【００６６】セキュリティレベル認証部４１４は、上述
のように識別したデジタル機器および認識したセキュリ
ティレベルに応じて、要求元のデジタル機器に対するデ
ータ読み出しおよび変更を以下のように制限する。 ・セキュリティレベル１の場合 これは、アプリケーションＡの読み出し要求または変更
要求があった場合に相当する。
【００６７】要求元が相互認証を行わないデジタル機器
５００であるときは、アプリケーションＡの読み出しお
よび変更を一切許可しない。具体的には、入出力インタ
ーフェース４１５の動作を止める制御を行う。この結
果、デジタル機器５００からはフラッシュメモリ１２０
に格納されたアプリケーションＡの内容を参照すること
も変更することもできない。
【００６８】一方、要求元が相互認証を行うデジタル機
器２００であるときは、アプリケーションＡの読み出し
および変更を許可する。これにより、フラッシュメモリ
１２０に格納されたアプリケーションＡの読み出しおよ
び変更が可能になる。すなわち、デジタル機器２００か
らはフラッシュメモリ１２０に格納されたアプリケーシ
ョンＡの内容を参照することも変更することもできる。 ・セキュリティレベル２の場合 これは、アプリケーションＢの読み出し要求または変更
要求があった場合に相当する。
【００６９】要求元が相互認証を行わないデジタル機器
５００であるときは、アプリケーションＢの読み出しは
許可するが変更は許可しない。具体的には、変更要求が
あったときのみ入出力インターフェース４１５の動作を
止める制御を行う。この結果、デジタル機器５００から
はフラッシュメモリ１２０に格納されたアプリケーショ
ンＢの内容を参照することはできるが変更することはで
きない。
【００７０】一方、要求元が相互認証を行うデジタル機
器２００であるときは、アプリケーションＡの読み出し
および変更を許可する。この結果、デジタル機器２００
からはフラッシュメモリ１２０に格納されたアプリケー
ションＡの内容を参照することも変更することもでき
る。 ・セキュリティレベル３の場合 これは、アプリケーションＣの読み出し要求または変更
要求があった場合に相当する。
【００７１】この場合には、要求元がデジタル機器２０
０であるときもデジタル機器５００であるときもアプリ
ケーションＣの読み出しおよび変更を許可する。この結
果、デジタル機器２００からもデジタル機器５００から
もフラッシュメモリ１２０に格納されたアプリケーショ
ンＣの内容を参照および変更することができる。
【００７２】＜効果＞以上のように第３の実施形態のメ
モリカードシステムによれば、フラッシュメモリ１２０
に格納されるアプリケーションＡ〜Ｃにセキュリティレ
ベルを設定し、このセキュリティレベルに応じてアプリ
ケーションＡ〜Ｃを保護することができる。たとえば電
子マネーやポイントなどのアプリケーションをフラッシ
ュメモリ１２０に格納する場合には、特定のデジタル機
器に対してのみアプリケーションの内容の変更（マネー
情報やポイント情報の増減など）を許可すべきである。
その一方で、内容（マネー情報やポイント情報など）の
参照については特定のデジタル機器以外に許可してもよ
い場合がある。このようなときはアプリケーションのセ
キュリティレベルをレベル２に設定すればよい。これに
より、アプリケーションの内容を保護しつつ特定のデジ
タル機器以外の機器でも内容を参照することができる。
【００７３】また、フラッシュメモリ１２０内の余った
容量をユーザエリアとしてＰＣ等のデジタル機器で利用
することができる。
【００７４】また、デジタル機器２００を個人で保有し
た場合には自由にセキュリティレベルを設定でき、個人
情報を保護することが可能である。
【００７５】（第４の実施形態） ＜メモリカードシステムの全体構成＞図４は、この発明
の第４の実施形態によるメモリカードシステムの全体構
成を示すブロック図である。図４に示すシステムでは、
図３に示したシステムの構成に加えて、メモリカード４
００のコントローラチップ４１０内に格納鍵作成部４１
６を設けている。
【００７６】コントローラチップ４１０内のセキュリテ
ィレベル認証部４１４は、転送用暗号処理部１１１にお
いて復号されてバッファＲＡＭ４１２に蓄積されるアプ
リケーションのセキュリティ情報を確認（認識）する。
【００７７】格納鍵作成部４１６は、アプリケーション
ごとに異なる格納鍵を準備し、準備した格納鍵に、セキ
ュリティレベル認証部４１４によって確認された当該ア
プリケーションのセキュリティ情報を付加する（対応づ
ける）。このように、格納鍵作成部４１６は、セキュリ
ティ情報が付加された格納鍵をアプリケーションごとに
生成する。格納鍵作成部４１６によって生成された格納
鍵（セキュリティ情報が付加されている）は、ＥＥＰＲ
ＯＭ４１７に記録される。
【００７８】セキュリティレベル認証部４１４は、フラ
ッシュメモリ１２０に格納されたデータの読み出し要求
または変更（書き換え）要求があると、相互認証の有無
を判断して当該要求元のデジタル機器が相互認証を行う
デジタル機器２００であるか相互認証を行わないデジタ
ル機器５００であるかを識別する。そして、当該データ
に対応するセキュリティ情報を格納鍵に基づいてＥＥＰ
ＲＯＭ４１７から読み出して認識し、当該データのデジ
タル機器への読み出しの許可／不許可および当該データ
の変更の許可／不許可をこの認識した情報に応じて選択
する。
【００７９】＜フラッシュメモリチップ１２０へのダウ
ンロード＞次に、メモリカード４００内部のフラッシュ
メモリ１２０へのデータのダウンロードについて説明す
る。ここでは、デジタル機器２００内のアプリケーショ
ンＡ〜Ｃをメモリカード４００のフラッシュメモリ１２
０にダウンロードする場合を例にして説明する。
【００８０】第３の実施の形態と同様に、デジタル機器
２００内のアプリケーションＡ〜Ｃにはセキュリティレ
ベル１〜３のセキュリティ情報が付加されている。
【００８１】まず、デジタル機器２００の転送用暗号処
理部２１０において、アプリケーションＡ（セキュリテ
ィ情報を含む）がセッション鍵を用いて暗号化されてメ
モリカード４００に転送される。
【００８２】デジタル機器２００から転送されたアプリ
ケーションＡ（セキュリティ情報を含む。）は、メモリ
カード４００の転送用暗号処理部１１１においてセッシ
ョン鍵を用いて復号化される。復号されたアプリケーシ
ョンＡ（セキュリティ情報を含む。）はバッファＲＡＭ
４１２に一時的に蓄積される。
【００８３】バッファＲＡＭ４１２に蓄積されたアプリ
ケーションＡのセキュリティ情報がセキュリティレベル
認証部４１４によって確認（認識）される。
【００８４】そして格納鍵作成部４１６において、アプ
リケーションＡを暗号化するための格納鍵Ａが準備さ
れ、この格納鍵ＡにアプリケーションＡのセキュリティ
情報が付加される。アプリケーションＡのセキュリティ
情報（セキュリティレベル１）が付加された格納鍵Ａは
ＥＥＰＲＯＭ４１７に格納される。
【００８５】バッファＲＡＭ４１２に蓄積されたアプリ
ケーションＡ（セキュリティ情報を含まない。）は、格
納用暗号処理部４１３において格納鍵Ａ（ＥＥＰＲＯＭ
４１７に格納されている。）を用いて暗号化されてフラ
ッシュメモリ１２０に転送される。これにより、格納鍵
Ａを用いて暗号化されたアプリケーションＡ（セキュリ
ティ情報を含まない。）がフラッシュメモリ１２０に記
録される。
【００８６】同様にして、アプリケーションＢのセキュ
リティ情報（セキュリティレベル２）が付加された格納
鍵ＢおよびアプリケーションＣのセキュリティ情報（セ
キュリティレベル３）が付加された格納鍵ＣがＥＥＰＲ
ＯＭ４１７に格納され、暗号化されたアプリケーション
ＢおよびＣ（セキュリティ情報を含まない。）がフラッ
シュメモリ１２０に記録される。
【００８７】＜フラッシュメモリ１２０に格納されたデ
ータの読み出しおよび変更＞フラッシュメモリ１２０内
のアプリケーションの読み出し要求または変更要求がデ
ジタル機器からメモリカード４００に与えられるとセキ
ュリティレベル認証部４１４は、当該要求元のデジタル
機器との間での相互認証の有無を判断する。これにより
セキュリティレベル認証部４１４は、当該要求元のデジ
タル機器がメモリカード４００との間で相互認証を行う
タイプのデジタル機器２００であるか相互認証を行わな
いタイプのデジタル機器５００であるかを識別する。
【００８８】次にセキュリティレベル認証部４１４は、
読み出しまたは変更が要求されているアプリケーション
に対応するセキュリティ情報を格納鍵に基づいてＥＥＰ
ＲＯＭ４１７からバッファＲＡＭ４１２に読み出す。バ
ッファＲＡＭ４１２に読み出されたセキュリティ情報に
基づいてセキュリティレベル認証部４１４は、読み出し
または変更が要求されているアプリケーションのセキュ
リティレベルを認識する。
【００８９】セキュリティレベル認証部４１４は、上述
のように識別したデジタル機器および認識したセキュリ
ティレベルに応じて、要求元のデジタル機器に対するデ
ータ読み出しおよび変更を第３の実施の形態におけるの
と同様にして制限する。
【００９０】＜効果＞第４の実施形態のメモリカードシ
ステムでは、アプリケーションのセキュリティ情報をコ
ントローラチップ４１０内部のＥＥＰＲＯＭ４１７に格
納している。ゆえに、コントローラチップ４１０の外部
からセキュリティ情報を解読することは困難である。こ
の結果、フラッシュメモリ１２０に記録されたデータの
安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施形態によるメモリカー
ドシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の第２の実施形態によるメモリカー
ドシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図３】 この発明の第３の実施形態によるメモリカー
ドシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の第４の実施形態によるメモリカー
ドシステムの全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ メモリカード、１１０ コントローラチップ、
１２０ フラッシュメモリチップ、１１１ 転送用暗号
処理部（第１の暗号処理部）、１１３，３１３，４１３
格納用暗号処理部（第２の暗号処理部）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉田 亮一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 水嶋 美紀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5B017 AA01 BA06 BA07 CA14 CA15 CA16 5B035 AA13 BB09 CA11 CA38 5B082 EA11 GA11 5J104 AA36 DA02 NA02 NA03 NA33 PA14

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 不揮発性メモリチップとコントローラチ
    ップとを有するメモリカードであって、 前記コントローラチップは、 セッションごとに異なる第１の鍵を用いて暗号化された
    前記メモリカードへの入力データを当該第１の鍵を用い
    て復号化する第１の暗号処理部と、 前記第１の暗号処理部によって復号されたデータを第２
    の鍵を用いて暗号化する第２の暗号処理部とを含み、 前記不揮発性メモリチップは、 前記第２の暗号処理部によって暗号化されたデータを格
    納することを特徴とするメモリカード。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 前記第２の暗号処理部は、 前記第１の暗号処理部によって復号されたデータが属す
    るアプリケーションに応じた鍵を前記第２の鍵として用
    いることを特徴とするメモリカード。
  3. 【請求項３】 請求項１において、 前記第２の暗号処理部は、 前記第１の暗号処理部によって復号されたデータが属す
    るアプリケーションに応じた暗号化方式で当該データを
    暗号化することを特徴とするメモリカード。
  4. 【請求項４】 請求項１において、 前記コントローラチップはセキュリティレベル認証部を
    さらに含み、 前記セキュリティレベル認証部は、 前記不揮発性メモリチップに格納されているデータの読
    み出し要求または書き換え要求があると当該データにつ
    いてのセキュリティレベルを認識し、認識したセキュリ
    ティレベルにおいて読み出しまたは書き換えが許可され
    ているときは当該データの読み出しまたは書き換えを許
    可し、 前記セキュリティレベルは、 読み出しおよび／または書き換えを制限するレベルを示
    すことを特徴とするメモリカード。
  5. 【請求項５】 請求項１において、 前記メモリカードは、 前記第１の暗号処理部によって復号されたデータのセキ
    ュリティレベルを認識するセキュリティレベル認証部
    と、 前記セキュリティレベル認証部によって認識されたセキ
    ュリティレベルに応じた鍵を生成する鍵生成部とをさら
    に備え、 前記セキュリティレベルは、 読み出しおよび／または書き換えを制限するレベルを示
    し、 前記第２の暗号処理部は、 前記鍵生成部によって生成された鍵を前記第２の鍵とし
    て用いることを特徴とするメモリカード。
  6. 【請求項６】 請求項５において、 前記セキュリティレベル認証部は、 前記不揮発性メモリチップに格納されているデータの読
    み出し要求または書き換え要求があると、当該データに
    ついてのセキュリティレベルを前記第２の鍵に基づいて
    認識し、認識したセキュリティレベルにおいて読み出し
    または書き換えが許可されているときは当該データの読
    み出しまたは書き換えを許可することを特徴とするメモ
    リカード。
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