JP2001500999A - 複数データ使用可能記憶隔室を複数個備えたスマートカード読取り器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 コンピュータ（２）によりまたはその内部で実行される保護プログラム、データまたは他の機能を動作させるセキュリティ装置（１００）は、ハードウェアおよびソフトウェアキーの両方と、スマートカード（４）を受け入れる読取り器（１０２）を備えている。スマートカード読取り器（１０２）は、セグメント化非揮発性メモリ（１１４）をもつ制御モジュール（１０８）に接続している。複数のスマートカード（４）からのデータはスマートカード読取り器（１０２）を介してセグメント化ＮＶＭ（１１４）に入る。セグメント化ＮＶＭ（１１４）の各セグメントは、対応するスマートカード（４）またはトークンのイネーブリング能力をほぼ２倍にする仮想トークンを生成する。制御モジュール（１０８）は、コマンドの暗号化および暗号解除を実行し暗号化パスワードを認識する処理および記憶手段（１１２）を備えている。制御モジュール（１０８）は、コンピュータ（２）に通信接続可能な複数のインターフェース装置（１４０，１４２，１４４，１４６）も備えている。

Description

【発明の詳細な説明】 複数データ使用可能記憶隔室を複数個備えたスマートカード読取り器 発明の背景 １． 発明の分野 本発明は、全体的にはコンピュータ周辺装置に関し、具体的にはコンピュータ に接続した場合に「スマート」カードがいくつかの能力を選択的に実行できるよ う構成された装置に関する。本装置は、イネーブリングデータを受け取って保持 するので、電子暗号化されたアルゴリズムを保持するイネーブリングハードウェ アと置き変わり、スマートカードにより異なるソフトウェアがコンピュータを動 かして、限られた種類の取引に限られた通信経路を開いて、不正なアクセスから コンピュータを保護することができる。 ２． 従来技術の説明 現代社会は、情報と金融の電子取引きにますます寄り掛かってきている。コン ピュータが各個人の所有する口座につながって処理し、各個人が指示した取引き にもつながって処理する。こうした口座や取引きは妨害や不正なアクセスから守 られてなければならない。こうした活動を処理するコンピュータの国中に広がる システムまたは高圧送電線網は、そうするように装備されたコンピュータ端末に 加えて、小型の可搬式イネーブリングカードと連動して動作するコンピュータに よりアクセスされる。 従来より、こうしたカードの大半は、コンピュータにより読み取れる磁気帯を 備えている。しかし、こうしたカードの能力は極めて限られている。大半のカー ドは、通信の経路を開いてコンピュータが取引きに関するコマンドを受けとるこ とができるようにするイネーブリング装置として使用されている。磁気帯付きカ ードは内部メモリと拡張能力をもつスマートカードと取り換えられる。確かに国 内情報網と連動するためのスマートカードの利用はますます増加しつつある。 スマートカードが従来の磁気帯付きイネーブリングカードに取って代わってい るので、１枚のカードの能力を拡張する必要性やセキュリティの必要性が高まっ ている。新しい能力すなわち機能には、様々なコンピュータと連通すると共に様 々なコンピュータオペレーティングソフトウェアと互換性をもつ能力が含まれて いる。この柔軟性は磁気帯付きカードには欠けている。しかし、機能が増えるに つれて、銀行や他の金融口座を制御するコンピュータプログラムへの不正なアク セスによる電子取引きの乱用や他の微妙な問題が増えてくる。 ソフトウェアは、フロッピディスクやコンパクトディスクなどの可搬式媒体で 分配されるので、不正なコピーが極めて単純な機器をもっている人によって容易 に実行可能である。１９９５年における著作権が新開された市販ソフトの概算は 千六百万ドルを越える損失となっている。 金融の口座や他の微妙な事柄などのコンピュータ、プログラムおよびデータの セキュリティは、ハードウェアとソフトウェアの両方を組み合わせたセキュリテ ィシステムに依存するようになっている。ロックすなわちデータプロセッサのイ ネーブリング暗号化をデータ処理チップに組み込み（キーとしても知られている ）、これをコンピュータまたはソフトウェアが動作するまでにコンピュータに接 続しなければならない。こうした組込みシステムは最も安全であるが、高価で扱 いにくく、しかも１度に使用できるソフトウェアプログラムの数を制限してしま う。こうした深刻な問題があるので、この種のシステムの使用は高価なソフトウ ェアパッケージに限られている。このシステムは大容量、低価格のソフトウェア の発行者には不経済であり、コンピュータに多数のソフトウェアをインストール する人には価格の点で使用できない。ハードウェア／ソフトウェアシステムは高 価で、扱いにくく、適用範囲が制限されるが、利点もいくつかある。保護レベ ルが極めて高いこと、ユーザが何度でもソフトやデータのバックアップを取れる こと、可搬式でコンピュータ間で持ち運び可能なこと、キーがコンピュータに導 入されるとユーザには見えないこと、である。 容易に使用可能なキーの形態はスマートカードである。スマートカードは、暗 号化または動作イネーブリングプログラムあるいはその両方のプログラムを記憶 するメモリならびにコンピュータまたは周辺装置に接続可能なインターフェース ハードウェアを備えた小さくて薄い基板である。しかし、スマートカードは、暗 号化またはイネーブリングプログラムがカードに一度書き込まれると、そのカー ドは書き込まれたプログラムに記載された機能に制限されてしまうという点で制 限が加えられる。ユーザは、コンピュータが多様なタスクを動作または実行でき るように多くのスマートカードを所有しなければならない。 発明の要約 本発明では、コンピュータの通常の動作中にコンピュータユーザが多数のスマ ートカードを使用できる。たとえば、あるスマートカードはコンピュータにアク セスするのに必要で、他のスマートカードは高価なソフトウェアのコピープロテ クトに必要で、他のスマートカードはインターネットにアクセスするのに必要で 、さらに他のスマートカードはインターネット上でクレジットカードを用いて商 品やサービスを購入するのに必要である。こうした各動作のためには、ユーザは 自分のコンピュータに異なるスマートカードを挿入しなければならない。多数の カードは本発明により生成された仮想トークンと置き換えられる。 本発明は、カード読取り器に結合された不揮発性メモリ（ＮＶＭ）に記憶され た仮想トークンをコンパイルする装置を備えている。ＮＶＭ装置はコンピュータ に接続可能なカード読取り器内に保持される場合もあるし、代わりに、コンピュ ータに統合されている場合もある。後者の場合には、本発明は、カード読取り器 とコンピュータの間の通信を可能にする装置を含む。 イネーブリングデータは、カード読取り器で読み取られたスマートカードによ りＮＶＭにロードされる。ＮＶＭはセグメント化されて、各セグメントは任意の スマートカードから受け取ったイネーブリングデータを保持する仮想トークンに 対応する。イネーブリングデータがロードされると、該データはそれが関連する コンピュータによっても、ＮＶＭを修正するように特に装備されていないコンピ ュータによっても変えることはできない。ＮＶＭは、コンピュータとの通信を可 能にする複数のインターフェース装置を備えた制御モジュール内に保持されてい る。 コンピュータにおける使用では、保護されたソフトウェアの実行は仮想トーク ンまたは取り付けたスマートカードに保持された暗号化データまたはキーの存在 または検出ならびに検査に依存している。キーがない場合には、ソフトウェアは 動作しない。 したがって、カード読取り器は、複数の仮想トークンを持っているので多数の 個別の機能を実行できる。さらに、いくつかのアプリケーションを同時に操作で きる。さらにまた、カード読取り器は、多様なインターフェース装置を持ってい るので、多数のコンピュータの任意のものを作動できる。制御はカード読取り器 内のプロセッサにまかされている。第１に、プロセッサは選択されたデータを任 意の仮想トークンにロード可能である。第２に、カード読取り器は、上位コンピ ュータが仮想トークンにより制御される選択された機能または取引を実行できる のに必要なハードウェアキーとなる。 イネーブリング機能は、そのプログラミングに応じて、知識や性能の様々な水 準で操作可能である。たとえば、コピーを防ぎながらプログラムを実行可能であ る。代わりに、プログラムまたはデータは、実行中に自動的に暗号化されて、た とえば金融取引きまたは重要なデータの送信のセキュリティを確保する。セキュ リティの手段は、他の所定の基準を満たすだけでなくパスワードを必要とするな どいくつかのレベルの使用可能性に寄り掛かっている。 セキュリティの特色の一部は、パスワードやアルゴリズムの暗号化など製造時 にインストールされる。こうした特色は制御モジュール内の仮想トークンにロー ドされることになる。 したがって、セキュリティの特色は最小のコストで保持できることが明白であ る。本発明を実施するのに必要なハードウェアは周知のものである。暗号化や暗 号解読も同様に周知である。したがって、各消費者への新しいセキュリティシス テムの大量分配がわずかな費用で実行されるようになるまで製造コストを最小に 抑えられる。 仮想トークンを多数生成した後では、イネーブリング装置は、その貸出しの要 請の拒絶を受け入れられるだけである。たとえば、よく知った人がソフトウェア などをコピーのために要求する場合がある。通常、各人は、コピーやアクセスが 不正であるかもしれないがこうした要請を断りにくい。しかし、その要求が新し い装置により使用可能になった領域すべてへのアクセスを必ず含んでなければな らない場合には、こうした拒絶は心理的に容易になる。 したがって、本発明の主目的は、コンピュータを旨く動作させるために物理的 に動かせるキーと暗号化されたソフトウェアのキーの両方を備えている、コンピ ュータを動作させるセキュリティシステムを提供することにある。 本発明の他の目的は、スマートカードとコンピュータを連通させるインターフ ェース装置を提供することにある。 本発明の他の目的は、スマートカード用のスマートカードの機能を供給するセ グメント化されたメモリを提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、スマートカード用のスマートカードからのイネー ブリングデータを保持するメモリの任意の２つセグメント間の連通を防止するこ とにある。 本発明の追加目的は、コンピュータで利用された大半のポートまたは接続構成 への接続を可能にすることである。 本発明の目的は、高価でなく、信頼性があり、計画された目的を実行するのに 十分に効果的な、上記の目的のための装置の改良型要素または構成を提供するこ とにある。 本発明の上記および他の目的は、以下に示す明細書および図面をさらに検討す ることで容易に明らかになるであろう。 図面の簡単な説明 本発明の様々な他の目的、特色、付随利益は、添付図面に関連して考察すると 一層よく理解されるので、これらは一層深く理解されることになる。図面では、 同じ参照番号は同じまたは同様の部分を指定している。 図１は、本発明の周辺を示す分解概略図である。 図２は、図１の右端に示してあるスマートカードの横断面図である。 好ましい実施例の詳細な説明 図１に示すように、本発明は、１つまたは複数のスマートカード４を利用する インターフェースの役割をもつコンピュータ２の中間周辺装置である。本発明は 、ハードウェア構成要素と関連するソフトウェアから成り、全体的に１００で示 すセキュリティ装置を集合的に含む。本発明は、コンピュータを動かすオペレー ティングソフトウェアへのアクセスやコンピュータのメモリに記憶されたプログ ラムやデータの保護など、選択された機能を実行するセキュリティ装置である。 セキュリティ装置１００に接続されたコンピュータ２と共に使用されるときには 、セキュリティ装置１００により接続コンピュータ２は保護プログラムまたはデ ータに直接接続可能になったり、他の遠隔コンピュータ（図示せず）に接続して 他の機能を実行することが可能である。たとえば、接続コンピュータ２は、市販 の単体である１台の遠隔地のコンピュータまたはインターネットなどの複数のコ ン ピュータの大規模ネットワークとの取引を処理することができる。説明上、接続 コンピュータ２には１台のコンピュータまたは大規模ネットワークが含まれてい るとする。 セキュリティ装置１００の目的は２つある。１つは、コンピュータ２とスマー トカード４の間のインターフェースを提供するものである。他の１つは、コンピ ュータ、プログラム、銀行口座ならびに他の重要なデータへのコンピュータによ る許可されたアクセスだけを可能にすることである。インターフェースとして、 セキュリティ装置１００は様々な種類のコンピュータに接続可能な単一のスマー トカード４の能力を大幅に拡張する。さらに、単一のカードのコンピュータ２を 制御する能力はきわめて限られたものである。たとえば、スマートカード４は、 暗号化された許可パスワード、アルゴリズムおよびコンピュータが保護または制 限されたプログラムを動作させたりそれらのプログラムと通信できるようにする 他のソフトウェアを記憶する統合型メモリチップを備えている。これらのパスワ ード、アルゴリズム、他のソフトウェアは以下で「イネーブリングデータ」と呼 ぶことにする。これらのイネーブリングデータは１つのブランド／種類のプログ ラムまたはデータにだけアクセスするものである。 さらに、コンピュータ、プログラムまたはデータを使用するためにはカード４ と統合型メモリチップ１０を装備して、記憶させて繰り返して取り扱わなければ ならないという問題がある。この特徴のためコストやトラブルが増加することに なる。本発明は、制御モジュール１０８の不揮発メモリ１１４に仮想トークンを 生成することで多数のスマートカード４が不必要になる。 これを実行するために、セキュリティ装置１００は、差込み口１０４と複数の 接点１０６をもつカード読取り器１０２を備えている。接点１０６はスマートカ ード４の面に配置された接点８に対応する（図２を参照）。差込み口１０４に十 分に差し込むと、接点８は接点１０６と一致して、該接点１０６と電気的に連通 する。 カード読取り器１０２は、通信導線１１０によって表されているように、制御 モジュール１０８と接続している。制御モジュール１０８は、コマンドを実行し かつ許可を監視する処理手段１１２と、仮想トークンを供給するセグメント化さ れたＮＶＭ１１４と、データの暗号化と暗号解読を加速するオプションの特殊目 的演算コプロセッサ１１６とを備えている。処理手段１１２は、自動記録手段１ １８を備えており、コンピュータの助けを借りることなくカード読取り器１０２ を介してスマートカード４からセグメント化されたＮＶＭ１１４にイネーブリン グデータを入力する。 処理手段１１２は、接続されたコンピュータが仮想トークンにアクセスするの に必要なあらゆる信号、パワーおよびプロトコルを含んでいる。処理手段１１２ は、認識手段１２０により検出されると、実行コマンドをセキュリティ装置１０ ０に接続されたコンピュータ２のメモリ、または、当然ながら前述の大規模ネッ トワークに含まれた選択された保護プログラムに伝えて使用可能にする。認識手 段１２０は、セグメント化されたＮＶＭ１１４に入った適切なイネーブリングデ ータを検出し検査する。処理手段１１２は、認識手段１２０がセグメント化ＮＶ Ｍ１１４に入った適切なイネーブリングデータを検出し検査できない場合に、処 理手段１１２により認識された接続コンピュータ２で作成される実行コマンドを 防ぐ割込禁止部１１２を備えている。 各仮想トークンは、パスワード、データ暗号化または他のセキュリティ手段を 使用して制御モジュール１０８により不正アクセスから保護される。イネーブリ ングデータは、セグメント化されたＮＶＭ１１４に記憶する前に暗号化が可能で ある。 イネーブリングデータまたは他のデータの暗号を解読してこれらのデータを認 識し、接続コンピュータ２で作成される実行コマンドを使用可能にする。すなわ ち、セグメント化されたＮＶＭ１１４に入っている暗号化されたイネーブリング データの認識に応答して、保護したプログラムまたはデータに対するコンピュー タ２のアクセスを可能にする。これらの機能は、暗号化と暗号解読を行なうコプ ロセッサ１１６に接続した実行プロセッサ１１２により実行できる。さらに、暗 号化は、国内電話網などの一般通信事業者の回線を介してデータを送る際に利用 できる。後者の場合では、受信データが暗号化され、かつ、コンピュータ２で使 用できるように暗号解読される必要のあることが考慮されている。したがって、 不揮発性メモリ１１４と演算コプロセッサ１１６は、この機能にも利用できる。 暗号化と暗号解読は周知の機能であり、本明細書では詳述する必要はない。 セキュリティ装置１００の構成全体を考慮すると、このセキュリティ装置１０ ０の様々な構成要素内で通信を可能にするのに必要な通信信号導線１２４，１２ ６，１２８，１３０，１３２，１３４，１３６および１３８が備えられているこ とは明らかである。これらの導線１２４，１２６，１２８，１３０，１３２，１ ３４，１３６，１３８は代表例としてのみ図示されており、特に示されてなくて も各構成要素に延長できることは理解できるであろう。例示してあるように、導 線１１０は延在してカード読取り器１０２の個々の接点１０６と連通し、十分な 数の個別の導体経路を含んでいる。 セキュリティ装置１００は、コンピュータに全体的に接続するための複数のイ ンターフェース装置を備えている。コンピュータ２の通信ポート１０には、１つ のインターフェースしか接続されない。任意のコンピュータに備えられた特殊な 種類の接続は予測できないので、セキュリティ装置１００はＰＣＭＩＡインター フェース１４０と、直列ポートインターフェース１４２と、並列ポートインター フェース１４４と、汎用直列バスインターフェース１４６を備えている。当然の ことながら、インターフェースの種類の数は、所望に応じて変化可能で、他の種 類のインターフェース構成に拡張できる。セキュリティ装置１００を統合したイ ンターフェース装置の選択は極めて重要で、市販のコンピュータの大半がセキュ リティ装置と互換性を確実にもつようにしなければならない。 本発明は上記の実施例に制限されるものではないが、以下の請求の範囲内の任 意およびすべての実施例を含んでいることを理解すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォーゲル，キム・ジェイ アメリカ合衆国、34689 フロリダ、ター ポン・スプリングズ、インネス・ドライヴ 417 (72)発明者 メイナード，ジェイソン アメリカ合衆国、33647 フロリダ、タン パ、ブルース・ビー・ダウンズ・ブールヴ ァード 15501、アパートメント ＃2411 (72)発明者 プール，ヴィンセント アメリカ合衆国、33626 フロリダ、タン パ、アイアントン・ドライヴ 13508

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 複数のコンピュータのメモリに記憶された保護プログラムまたはデータ を実行するための選択された機能を使用可能にし、あるいは、接続されたコンピ ュータによりまたはその中で実行される他の機能を使用可能にするセキュリティ 装置であって、 メモリをもつスマートカードと通信する手段を有したスマートカード読取り器 と、 セグメント化された不揮発性メモリと、前記スマートカード読取り器を介して 前記スマートカードから前記セグメント化された不揮発性メモリにイネーブリン グデータを入力する手段と、前記セグメント化された不揮発性メモリに入力した イネーブリングデータを検出する認識手段と、前記認識手段によるイネーブリン グデータの検出に応答して、前記セキュリティ装置に接続されたコンピュータの メモリに含まれた選択された保護プログラムまたはデータに実行コマンドを送っ て、前記保護プログラムまたはデータを使用可能にする処理手段と、コンピュー タの操作、あるいは、前記セキュリティ装置に接続されたコンピュータの特定の 機能が許可されるように実行コマンドを使用可能にする処理手段と、前記認識手 段によるイネーブリングデータの検出がない場合に、前記処理手段により認識さ れた接続コンピュータで作成される実行コマンドを防ぐ不能化手段と、を備えた 制御モジュールと、 前記制御モジュールと、前記インターフェース手段と、前記インターフェース 手段に接続されたコンピュータの間の通信を可能にし、かつ、コンピュータに接 続可能な多種多様なインターフェース装置を含むインターフェース手段と、 を含むことを特徴とする前記セキュリティ装置。 ２． 前記認識手段はさらに、前記セグメント化された不揮発性メモリ中に前 記イネーブリングデータを記憶する前に該イネーブリングデータを暗号化し、前 記セグメント化された不揮発性メモリに入力された暗号化済みのイネーブリング データを認識し、前記セグメント化された不揮発性メモリに入力した暗号化済み のイネーブリングデータの認識に応答して、前記接続されたコンピュータで作成 された実行コマンドを保護プログラムまたはデータにアクセス可能にする暗号化 および暗号解読手段を含む請求項１に記載のセキュリティ手段。 ３． 前記セグメント化された不揮発性メモリはさらに、該不揮発性メモリの 複数のセグメントと、前記接続されたコンピュータで作成されたコマンドに応え て不揮発性メモリの前記セグメントの任意の２つの間の連通を防ぐ手段を含む請 求項１に記載のセキュリティ装置。 ４． 前記制御モジュールはさらに、前記スマートカード読取り器を介して前 記スマートカードから前記セグメント化された不揮発性メモリにイネーブリング データを入力する自動記録手段を含む請求項１に記載のセキュリティ装置。 ５． 前記インターフェース手段はさらに、どのインターフェースが前記コン ピュータに接続しているかを判定するために前記複数の様々な種類のインターフ ェース装置を走査して、あるインターフェースプロトコルから他のプロトコルに 変換する制御手段を含む請求項１に記載のセキュリティ装置。 ６． 前記インターフェース手段に接続された前記コンピュータはさらに、Ｐ ＣＭＣＩＡカード差込みインターフェースであるコンピュータポートを含む請求 項１に記載のセキュリティ装置。 ７． 前記インターフェース手段に接続された前記コンピュータはさらに並列 ポートインターフェースを含む請求項１に記載のセキュリティ装置。 ８． 前記インターフェース手段に接続された前記コンピュータはさらに直列 ポートインターフェースを含む請求項１に記載のセキュリティ装置。 ９． 前記インターフェース手段に接続された前記コンピュータはさらに汎用 直列バスインターフェースを含む請求項１に記載のセキュリティ装置。