JPH04163768A - ディスク機密保護方式および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に着脱可能な記憶媒体、例えばフロッピデ
ィスク、光ディスク等に好適な機密保護方式および装置
に関する。

〔従来の技術〕

近年、重要なデータが多量にコンピュータシステムに蓄
積されるようになり、重要情報７機密情報の漏洩、破壊
が大きな問題になってきている。

このような状況にあって、機密保護の簡便な方式として
パスワードが用いられてきた。すなわち、○Ｓ（オペレ
ーティングシステム）の管理のもとにパスワードを登録
しておき、ユーザは、システムを利用する際パスワード
を入力し、Ｏ８は登録されているパスワードとユーザが
入力したパスワードを比較し、一致すればシステムの利
用を許可するようにしていた。しかし、この方法では、
記憶装置に着脱可能な記憶媒体、たとえばフロッピディ
スクや光ディスクでは、記憶媒体自身では機密保護機能
を持たないので、他のシステムでは第三者がアクセスで
き、機密保護はなさ賞ない。

これを防ぐため、特開平１−１５９７２４号公報で開示
されている方式では、記憶媒体からファイル読みだす際
に、ファイルに付加されているパスワードと、ユーザが
入力したパスワードを照合し、−致したときのみファイ
ルの読みだしを許可するようにしている。また、特開平
１−３０９１２０号公報で開示されている方式では、記
憶媒体にパスワードをマウントしておき、記憶媒体イニ
シャライズの際、入力されたパスワードと記憶媒体にマ
ウントされたパスワードを照合し、一致したときのみイ
ニシャライズを実行している。

〔発明が解決しようとする課題〕

特開平１−１５９７２４号公報、特開平１−３０９１２
０号公報で開示されている方式では、パスワードを照合
する機能を備えた記憶装置に装着して使用されるかぎり
、パスワードを知らない者のファイル読みだし、あるい
は、記憶媒体のイニシャライズを防ぐことができる。し
かし、記憶装置に着脱可能な記憶媒体、例えばフロッピ
ディスク、光ディスクなどでは、記憶媒体を装着する記
憶装置がパスワードの照合機能を持っていないか、ある
いは、故意にパスワードの照合を省略した場合は、ファ
イルの内容を容易に読みだし、あるいはイニシャライズ
することができる。すなわち、記憶媒体自体は機密保護
機能を持っておらず、十分な機密保護ができない場合が
ある。

本発明の目的は、記憶媒体自体に機密保護機能を付加し
、第三者が容易にアクセス出来ないようにして、機密保
護機能を強化することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では、（１）記憶媒
体上に、少なくとも、ファイル名、フアイルのサイズ、
ロケーション、データ変換鍵を含んで構成されるファイ
ル管理情報を暗号化し７て登録し、 （２）記憶媒体にファイルを記憶する際、データ変換鍵
により一意的に定まるデータ変換手順によってデータ変
換して記録するようにした。

さらに、本発明では、上記方式を実現するための記憶装
置を提供する。すなわち、着脱可能なフロッピディスク
、光ディスク等を記憶媒体とするディスク記憶装置にお
いて、暗号化回路、復号回路、暗号化鍵入力手段、復号
鍵入力手段、データ変換鍵入力手段、データ変換／デー
タ復元回路を設けた。そして、記憶媒体上のファイル管
理情報を暗号化して記録するようにした。

〔作用〕

ユーザは、記憶媒体にアクセスする際、暗号化鍵、復号
鍵を入力し、新たにファイルを書き込む場合にはさらに
データ変換鍵を入力する。そして、本発明による記憶装
置は、記憶媒体にファイル管理情報を書き込む場合、入
力された暗号化鍵と暗号化回路を用いて暗文に変換して
書き込む。逆に。

ファイル管理情報を読みだす場合は、復号鍵と復号回路
により、暗文から平文に変換する。

これにより、暗号化鍵と復号鍵を知らない者はファイル
管理情報にアクセスすることが出来ないので、結局、記
憶媒体上のファイルを正しくアクセスすることが困難に
なり、機密が保たれる。また、記憶媒体上のファイル管
理情報が暗号化されることにより、記憶媒体自体で機密
保護が可能になる。

さらに本発明では、記憶媒体にファイルを記憶する際、
データ変換鍵を用いて、データ変換回路によりデータ変
換して書き込み、逆に記憶媒体からファイルを読みだす
際は、データ変換鍵を用いて、データ復元回路により復
元して読みだす。これにより、たとえ特殊な手段により
記憶媒体上のデータを直接読みだすことができた場合に
も、データ変換鍵を知らなければ、正確に復元すること
は困難であり、機密が保護される。

また、データ変換鍵は、ファイル管理情報の構成要素と
して、暗号化して記憶媒体上に記憶されるので、復号鍵
を知らないとデータ変換鍵を正しく読みだすことはでき
ない。

〔実施例〕

本発明の第１の実施例によるディスク記憶装置の構成を
第１図に、第１図に示す装置の動作を説明するフローチ
ャートを第７図に示し、以下に説明する・。

第１図において、２０はフロッピディスク、光ディスク
等の着脱可能なディスク、１４はディスク記憶媒体、１
５はディスク記憶媒体上のファイル管理情報格納領域、
１はディスク記憶装置に装着されたディスク２０にデー
タをリード／ライトするホストコンピュータ、２はディ
スク記憶装置にホストコンピュータ１を接続するための
インタフェース、３はディスク記憶装置を制御するため
のマイクロプロセッサ、４はマイクロプロセッサ３で実
行する制御プログラムが格納されるＲＯＭ、５はマイク
ロプロセッサ３のワーク領域として機能するＲＡＭ、６
はスピンドルモータ１６．アクチュエータ機構１７．リ
ードライト回路１８を制御するための制御インタフェー
ス、７はファイル管理領域１５に書き込むデータを、暗
号化鍵レジスタ９に保持される暗号化鍵を用いて暗号化
するための暗号化回路、８はファイル管理領域１５から
読みだす暗号化されたデータを、復号鍵レジスタ１０に
保持される復号鍵を用いて解読し、平文に変換するため
の復号回路、１２は速度調整用バッファメモリ、１３は
暗号化されていない（平文の）ファイル管理情報を格納
するためのメモリ、２５はデータ変換鍵レジスタ２６に
保持されるデータ変換鍵を用いて、ディスク記憶媒体１
４に記憶するファイルをデータ変換して記憶し、逆にデ
ィスク記憶媒体から読みだしたデータを復元するための
データ変換／データ復元回路である。

第５図にデータ変換／復元回路の一構成例を示す。第５
図において、記憶媒体に記憶されるデータ１０１はＮ個
の排他的論理和回路３０−１゜３０−Ｎによりビット反
転され変換データ１０２となり、逆に記憶媒体から読み
だされた変換データ１０２はＮ個の排他的論理和３１−
１．３１−Ｎにより再度ビット反転されてもとのデータ
１０１に復元される。このとき、反転されるビットの数
と位置はデータ変換鍵のビットパターンにより定まる。

したがって、例えばデータ変換鍵の長さは６４ビット以
上あれば選択可能なビットパターンの数は膨大になり、
データ変換鍵のビットパターンを知らないかぎりデータ
の復元は極めて困難になる。

次に、第７図に示すフローチャートを用いて第１図に示
すディスク記憶装置の動作を説明する。

最初にアクセス対象のディスク２０をディスク記憶装置
に装着し、ホストコンピュータ１よりディスク記憶装置
を起動する。ユーザは、暗号化鍵、復号鍵を入力し、新
たにファイルを書き込む場合は、さらにデータ変換鍵を
入力する７００．入力された暗号化鍵、復号鍵は、イン
タフェース２゜コマンド線１０１．プロセッサインタフ
ェース１１を介して、マイクロプロセッサ３により暗号
化鍵レジスタ９、復号鍵レジスタ１０にセットされる。

マイクロプロセッサ３は、ディスク記憶媒体１４上のフ
ァイル管理領域１５から暗号化されたファイル管理情報
を読みだし、復号鍵を用いて復号回路８により暗号を解
読して平文に変換し、ファイル管理情報の写し格納メモ
リ１３に格納する７０１゜ホストコンピュータからり一
ド／ライト要求を受けると、マイクロプロセッサ３は、
ファイル管理情報の写し格納メモリ１３からファイル管
理情報を読み取り、アクセスすべきファイルの属性、サ
イズ、ロケーション、データ変換鍵等の情報を得、デー
タ変換鍵をデータ変換鍵レジスタ２６にセットする７０
２゜ 次に、マイクロプロセッサ３は、読み取ったファイル管
理情報をもとに、ホストコンピュータ１との間でインタ
フェース２を介して、リード／ライトデータのやりとり
を行い、ライトの場合は、データ変換／データ復元回路
２５．リードフシ４８回路ユ８を介して変換データをデ
ィスク記憶媒体１４に書き込む。一方、リードの場合は
リード／ライト回路１８を介してディスク記憶媒体１４
から読みだした変換データ１０２をデータ変換／復元回
路２５により復元して１０１、ホストコンピュータ１に
読みだす７０３゜次に、ディスクへのリード／ライトを
行った結果、ファイル管理情報の更新が必要かどうかを
調べる６０４゜そして、更新が必要であれば、ファイル
管理情報の写し格納メモリ１３の内容を更新するととも
に、暗号化鍵を用いて暗号化回路７により更新内容を暗
号化してディスク記憶媒体１４上のファイル管理領域１
５の内容を更新する。そしてこのとき、ファイルの新た
な書き込みがあった場合は、そのとき使用したデータ変
換鍵をファイル管理情報として登録し、暗号化してディ
スク記憶媒体１４に記憶する７０５゜ 以上に説明したディスク記憶装置の制御は、制御プログ
ラムとして記述され、ＲＯＭ４に格納されており、マイ
クロプロセッサ３で実行することにより実現される。

このように、ファイル管理情報を暗号化しておくことに
より、暗号化鍵、復号鍵を持つ者以外はファイル管理情
報を読むことができないので、所望のファイルのサイズ
、ロケーション、属性等がわからず、ディスク記憶媒体
へのリード／ライトを正しく行うことが困難になり、機
密が保護される。

また、データ変換鍵がファイル管理情報の構成要素とし
てディスク記憶媒体１４に記憶されるので、新たにファ
イルを書き込む場合以外はデータ変換鍵を入力する必要
がなく、かつデータ変換鍵は暗号化して記憶されるので
、ディスク記憶媒体からファイル管理情報を読みだせた
場合にも、データ変換鍵を解読することは困難であり、
機密が保護される。

以上、本発明の第１の実施例では、ファイル管理情報が
ディスク記憶媒体１４上に記録される場合について説明
した。しかし、ファイル管理情報がディスク記憶媒体１
４上に記録されると、ファイル管理情報を更新する毎に
ディスク記憶媒体１４上のファイル管理領域１５にアク
セスすることが必要になり、ディスクのリード／ライト
のスループツトが低下する。これを避けるため、第４図
に示すように、ディスクカートリッジ２１に高速半導体
メモリ２２を埋め込み、この半導体メモリ２２にファイ
ル管理情報を格納する方式がある。

この場合、この半導体メモリ２２に格納するファイル管
理情報を暗号化し、ディスク記憶媒体１４に、データ変
換を施した変換データを記憶することにより、ディスク
カートリッジ２１自体で機密保護を行うことができる。

第６図は、本発明の第２の実施例によるディスク記憶装
置の構成を示す図、第８図はその動作を説明するフロー
チャートである。第６図において、２１はディスクカー
トリッジであり、第４図に示すように、データを記録す
るディスク記憶媒体１４とは別に、カートリッジに埋め
込まれた半導体メモリ２２を有しており、暗号化したフ
ァイル管理情報が格納される。２３は外部から半導体メ
モリ２２にアクセスするためのコネクタである。

第６図に示すディスク記憶装置において、暗号化された
ファイル管理情報の入出力が、コネクタ２３を介してカ
ートリッジに埋め込まれた半導体メモリ２２に対して行
われること、およびファイル管理情報の写し格納領域が
必要に応じてＲＡＭ５上に設けられること以外は第１図
に示すディスク記憶装置に同じである。半導体メモリの
アクセス時間は、ディスクのアクセス時間に比べて一般
に十分短い。したがって、復号回路８による暗号の解読
が十分速く実行できれば、半導体メモリ２２に格納され
ている管理情報の写しをＲＡ　Ｍ　Ｓ上に持つ必要はな
く、直接半導体メモリ２２をアクセスすればよい。

なお、以上の説明では、暗号化鍵と復号鍵が異なる、公
開鍵暗号による暗号化を行う場合について説明したが、
秘密鍵暗号による暗号化を行う場合は、暗号化鍵と復号
鍵は共通であるので、暗号化鍵レジスタ９と復号鍵レジ
スタ１０は共通にできる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明によればディスクカート
リッジ、あるいはディスク記憶媒体自体が機密保護機能
を持つので、パスワードを付加する方式に比べ、特に着
脱可能なディスク記憶媒体において、機密保護機能が強
化されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例によるディスク記憶装置の構成を
示す図、第２図は本発明の詳細な説明する図、第３図は
ファイル管理情報の構成例を示す図、第４図は半導体メ
モリを有するディスクカートリッジを示す図、第５図は
データ変換／復元回路の一構成例を示す図、第６図は第
２の実施例によるディスク記憶装置の構成を示す図、第
７図は第１図に示す装置の動作を説明するフローチャー
ト図、第８図は第６図に示す装置の動作を説明するフロ
ーチャート図である。 １・・・ホストコンピュータ、３・・・マイクロプロセ
ッサ、４・・・ＲＯＭ、５・・・ＲＡＭ、７・・・暗号
化回路、８・・・復号回路、９・・・暗号化鍵レジスタ
、１０・・・復号鍵レジスタ、１２・・・バッファメモ
リ、１３・・・ファイル管理情報の写し格納メモリ、２
０・・・ディスク、２１・・・半導体メモリを有するデ
ィスクカートリッジ、２２・・・半導体メモリ、２３・
・・コネクタ、２５・・・データ変換鍵レジスタ、２６
・・・データ変換策　■ 第　３　図 第　４　図 ％　Ｓ　前

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ディスク記憶媒体上に、ファイルを記憶するファイ
   ル記憶部と、ファイル記憶部へのファイルの記憶を管理
   制御する管理情報を記憶するための管理情報記録部とを
   有してなるディスク記憶媒体において、ファイル記憶部
   に記憶するデータを、データ変換鍵により一意的に定ま
   るデータ変換手順によりデータ変換したデータとし、管
   理情報記憶部に記憶される管理情報を、少なくとも、フ
   ァイルを識別するためのファイル名と、ファイルの長さ
   と、ファイルのロケーションと、該データ変換鍵とを含
   んで構成し、かつ管理記憶部に記録する該管理情報を暗
   号化して記録することを特徴とするディスク機密保護方
   式。 ２、カートリッジ内にディスク記憶媒体と、半導体メモ
   リを具備して成り、ディスク記憶媒体上にファイルを記
   憶し、ディスク記憶媒体へのファイルの記憶を管理制御
   するための管理情報を該半導体メモリに記憶するディス
   クカートリッジにおいて、ディスク記憶媒体に記憶する
   データを、データ変換鍵により一意的に定まるデータ変
   換手順によりデータ変換したデータとし、該半導体メモ
   リに記憶するファイル管理情報は、少なくとも、ファイ
   ルを識別するためのファイル名、ファイルの長さ、ファ
   イルのロケーション、該データ変換鍵を含んで構成し、
   かつ該半導体メモリに記録する該管理情報を暗号化して
   記録することを特徴とするディスク機密保護方式。 ３、請求項１記載のディスク記憶媒体が装着され、該デ
   ィスク記憶媒体にファイルをリード／ライトするディス
   ク記憶装置において、暗号化鍵の入力手段と、復号鍵の
   入力手段と、データ変換鍵の入力手段と、該データ変換
   鍵をファイル管理情報の構成要素として登録する手段と
   、該データ変換鍵により一意的に定まるデータ変換手段
   によりデータ変換を行う手段と、データ変換されてディ
   スク記憶媒体に記憶されたデータを、該データ変換鍵を
   用いて復元する手段と、ファイル管理情報を、入力され
   た該暗号化鍵を用いて暗号化し、管理情報記録部に書き
   込む手段と、管理情報記録部に暗号化して記録されてい
   る管理情報を読みだし、入力された該復号鍵を用いて暗
   号を解読し、平文に変換する手段とを備えたことを特徴
   とするディスク記憶装置。 ４、請求項２記載のディスクカートリッジが装着され、
   該ディスクカートリッジにファイルをリード／ライトす
   るディスク記憶装置において、暗号化鍵の入力手段と、
   復号鍵の入力手段と、データ変換鍵の入力手段と、該デ
   ータ変換鍵をファイル管理情報の構成要素として登録す
   る手段と、ディスク記憶媒体に記憶するデータを該デー
   タ変換鍵により一意的に定まるデータ変換手順によりデ
   ータ変換する手段と、データ変換されてディスク記憶媒
   体に記憶されたデータを、該データ変換鍵を用いて復元
   する手段と、管理情報を、入力された該暗号化鍵を用い
   て暗号化し、ディスクカートリッジに内蔵される半導体
   メモリに書き込む手段と、該半導体メモリから暗号化し
   て記録された管理情報を読みだし、入力された該復号鍵
   を用いて暗号を解読し、平文に変換する手段とを備えた
   ことを特徴とするディスク記憶装置。