JP2002055725A - コード管理ｂｉｏｓチップとそのコード管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【解決手段】 ＢＩＯＳチップ１０は、内部ＢＩＯＳを
保持する第１フラッシュ・メモリ・ユニット１２、コー
ド・データを保持する第２フラッシュ・メモリ・ユニッ
ト１４および外部装置、第１フラッシュ・メモリおよび
第２フラッシュ・メモリに接続している集積コード管理
装置１５からなる。修正コマンドを受信すると、集積コ
ード管理装置はコード・データを発生させ、それを第２
フラッシュ・メモリ・ユニットに送信し、保存する。次
にコード化データの暗号化が実行される。最後に、元の
コード化データと復号化データは比較され、元のコード
化データと復号化データが、互いに一致する場合にの
み、内部ＢＩＯＳデータの修正が許可される。 【効果】 暗号化は、非対称性のＲＳＡエンジンを使用
することにより実行可能なので、正しいＲＳＡコードが
見出されることは不可能である。したがって、内部ＢＩ
ＯＳデータを、ウイルス・プログラムの侵入による修正
から守ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基本入出力システ
ム（ＢＩＯＳ）に関し、特に、ＢＩＯＳ内部のコード管
理に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、パーソナル・コンピュータの電
源を入れると、パーソナル・コンピュータ内部の中央処
理ユニット（ＣＰＵ）が自動的に一連のコマンドを実行
するが、これらのコマンドが実行する動作は、下記の３
種類に大別できる。すなわち、 １．システム構成分析を実行するコマンドであって、こ
のシステム構成分析では、そのコンピュータ・システム
のＣＰＵのタイプ、記憶容量、ソフトウェアおよびハー
ドウェアのタイプおよび数量、浮動小数点計算装置など
に関する情報が決定される。このような情報は、その後
の動作に参照される。 ２．自己テストの起動（ＰＯＳＴ）を実行するコマンド
であって、このＰＯＳＴでは、メモリ・ユニット、チッ
プセット、ＣＭＯＳ、保存データ、キーボード、磁気デ
ィスク装置などのハードウェアの状態をチェックして、
もしもエラーがあれば、それらをユーザに知らせる。 ３．オペレーティング・システムをダウンロードするコ
マンドであって、例えば、ブートストラップ・ローダと
呼ばれる小さなプログラムにより、オペレーティング・
システム（例えばＭＳ ＤＯＳあるいはＷｉｎｄｏｗｓ
（登録商標）９５/９８）がハードディスクから探し
出され、ダウンロードされる。その後、オペレーティン
グ・システムに制御権が移譲され、起動段階が終了す
る。

【０００３】コンピュータ・システムを起動させるこの
ようなコマンドのすべては、よく基本入出力システム
（ＢＩＯＳ）プログラムと呼ばれている。つまりＢＩＯ
Ｓプログラムは、第１の実行プログラムとみなすことが
できる。もし起動過程が途中で止まってしまった場合に
は、たいてい、何らかの問題がハードウェアのどこかに
発生しているので、コンピュータを正常に動作させるた
めには、これらのハードウェアの問題を解決する必要が
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＢＩＯＳプログラムは
通常、フラッシュＲＯＭチップに保存されているが、こ
のフラッシュＲＯＭは、内部データへのランダム・アク
セスおよび内部データの修正ができるタイプのメモリで
ある。フラッシュＲＯＭチップ内のデータは、電源をオ
フにしても保持できるので、フラッシュＲＯＭチップ
は、パーソナル・コンピュータの起動プログラムを保存
するのに使用できる。しかしながら、プログラム上の特
性により、フラッシュＲＯＭはまた、ウイルス・プログ
ラムの攻撃に弱く、修復不能なシステム・ダメージを被
る可能性がある。

【０００５】したがって、本発明の第１の目的は、ＢＩ
ＯＳ用のコード管理装置を提供することである。集積コ
ード管理装置を使用して、コード化データを発生させ、
保存する。非対称性のＲＳＡエンジンあるいは対称性の
データ暗号化規格（ＤＥＳ）エンジンにより、暗号化処
理が実行される。暗号化データは、外部装置へ送信さ
れ、復号化される。そして最後に、復号化データは返信
され、暗号化データと比較される。前記比較において、
暗号化データとの一致が確認されて初めて、ＢＩＯＳデ
ータの修正が許可される。本発明の第２の目的は、コー
ド管理のできるＢＩＯＳチップを提供することである。
このＢＩＯＳチップは、外部装置からのＢＩＯＳ修正コ
マンドの妥当性を評価した後に、実際のデータ修正を許
可する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的に従って、
上記のおよびその他の長所を達成するために、ここで具
体化して大まかに説明するように、本発明は、コード管
理装置を有するＢＩＯＳチップを提供する。このＢＩＯ
Ｓチップは、第１フラッシュ・メモリ・ユニット、第２
フラッシュ・メモリ・ユニットおよび集積コード管理装
置からなる。第１フラッシュ・メモリ・ユニットは、内
部ＢＩＯＳデータを保持する装置である。第２フラッシ
ュ・メモリ・ユニットは、暗号化データを保持する装置
である。集積コード管理装置は、外部装置、第１フラッ
シュ・メモリおよび第２フラッシュ・メモリに接続され
ている。修正コマンドを受信すると、集積コード管理装
置はコード・データを発生させる。コード化データの暗
号化が、次に実行される。暗号化データは、外部装置へ
送信されて、復号化される。最後に、元の暗号化データ
と復号化データが一致するかどうか比較される。元の暗
号化データと復号化データが互いに一致する場合にの
み、内部ＢＩＯＳデータの修正が許可される。

【０００７】前記コード管理装置は、ホスト・バス、マ
イクロコントローラ、乱数発生器およびＲＳＡエンジン
あるいはデータ暗号化規格（ＤＥＳ）エンジンからな
る。ホスト・バスは、外部装置に接続されていて、ＢＩ
ＯＳに対する修正コマンドおよび修正データを受信す
る。マイクロコントローラは、ホスト・バスに接続され
ていて、修正コマンドを受信し、その後、検証要求コマ
ンドを送信する。乱数発生器は、マイクロコントローラ
に接続されていて、検証要求コマンドを受信し、その
後、第１乱数を発生させる。ＲＳＡエンジンあるいはＤ
ＥＳエンジンは、乱数発生器およびホスト・バスに接続
されていて、乱数発生器から第１乱数を受信し、その
後、ＲＳＡ暗号化データあるいはＤＥＳ暗号化データを
発生させる。暗号化データは、ホスト・バスを介して外
部装置へ送信される。外部装置は、暗号化データを復号
化し、第２乱数を発生させる。最後に第２乱数は、第１
乱数と一致するかどうかをチェックするために第１乱数
と比較され、一致する場合にのみ、内部ＢＩＯＳデータ
の修正が許可される。

【０００８】本発明はまた、外部装置からの内部ＢＩＯ
Ｓデータ修正要求が妥当であるかどうかをチェックした
後、実際の修正が許可されるコード管理方法を提供す
る。最初、ＢＩＯＳを修正するデータはレジスタに保存
されている。ランダム・コードが発生し、保存される。
それからランダム・コードは、暗号化されて、暗号化デ
ータが発生する。暗号化データは、外部装置に送信さ
れ、復号化される。復号化データは、元のランダム・コ
ードと比較されて、一致するかどうかチェックされる。
復号化データとランダム・コードが一致する場合には、
ＢＩＯＳデータを修正する許可が与えられる。比較の結
果、一致しない場合には、ＢＩＯＳデータの修正は許可
されない。

【０００９】ランダム・コードは乱数発生器により発生
させることができ、非対称性のＲＳＡエンジンあるいは
対称性のデータ暗号化規格（ＤＥＳ）エンジンによって
暗号化することができる。以上の大まかな説明および以
下の詳細な説明は、どちらも例示的なもので、特許請求
の範囲において、本発明がさらに詳しく説明されること
を理解されたい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる好適な実
施例を図面に基づいて説明する。同一あるいは同種の部
分を説明するために、図面および説明には、可能な限り
同じ参照番号を使用する。一般に、ＢＩＯＳプログラム
はフラッシュＲＯＭチップに保存されている。フラッシ
ュＲＯＭチップは、外部コマンドによってプログラム可
能なので、ウイルス・プログラムによる攻撃の格好のタ
ーゲットとなり、システムが修復困難なくらいの機能不
全に陥ってしまう。ＢＩＯＳプログラムが不正に書き換
えられるのを防止するために、コード・データを発生さ
せて、このデータを非対称性のＲＳＡエンジンあるいは
データ暗号化規格（ＤＥＳ）エンジンを用いて暗号化す
る。暗号化データは、ＢＩＯＳデータ修正を要求するど
んな外部装置へでも送信される。暗号化データは、外部
装置により復号化される。復号化データは返信され、コ
ード・データと比較される。復号化データとコード・デ
ータが互いに一致する場合にのみ、内部ＢＩＯＳデータ
を修正する許可が与えられる。その結果、ＢＩＯＳチッ
プ内部のＢＩＯＳデータが、高水準の安全性を有するこ
とができる。

【００１１】図１は、本発明の１つの好適な実施形態に
よる、ＢＩＯＳチップ内部のコード管理システムを示す
概略図である。図１のように、コード管理ＢＩＯＳチッ
プ１０は、第１フラッシュ・メモリ・ユニット１２、第
２フラッシュ・メモリ・ユニット１４および集積コード
管理装置１５からなる。集積コード管理装置１５はさら
に、ＲＳＡエンジン１６、ＤＥＳエンジン１８、マイク
ロコントローラ２０、ランダム・コード発生器２２、ホ
スト・バス２４、ＲＯＭユニット２６および内部バス２
８からなる。第１フラッシュ・メモリ・ユニット１２
は、内部ＢＩＯＳデータを保存し、第２フラッシュ・メ
モリ・ユニット１４は、暗号化データを保存する。まず
初めに、外部装置３０から修正コマンドＷＥ♯がＢＩＯ
Ｓチップ１０へ送信され、修正コマンドＷＥ♯が、ＢＩ
ＯＳチップ内にあるコード管理装置により審査される。
外部装置３０からの、ＢＩＯＳを修正するいかなるデー
タも、審査を通過した時のみ受信される。

【００１２】ホスト・バス２４を介して修正コマンドＷ
Ｅ♯を受信すると、ＢＩＯＳチップ１０内部のマイクロ
コントローラ２０は、修正データを内部レジスタ（図示
せず）に保存するように動作する。その間に、マイクロ
コントローラ２０はまた、ランダム・コード発生器２２
を作動させ、ランダム・コードＮを発生させる。ランダ
ム・コードＮは、内部バス２８を介して第２フラッシュ
・メモリ１４に送信されて、保存される。同時に、ラン
ダム・コードＮは、ＲＳＡエンジン１６によって暗号化
され、暗号化データＲＳＡ（Ｎ）が発生する。あるいは
ランダム・コードＮは、ＤＥＳエンジン１８によって暗
号化されると、暗号化データＤＥＳ（Ｎ）が発生する。
さらに、データ暗号化の信頼度を向上させるために、Ｒ
ＳＡエンジン１６およびＤＥＳエンジン１８を併用して
もよい。

【００１３】暗号化データＲＳＡ（Ｎ）あるいはＤＥＳ
（Ｎ）は、内部バス２８およびホスト・バス２４を介し
て外部装置３０に返信される。次に、外部装置３０は、
暗号化データＲＳＡ（Ｎ）あるいはＤＥＳ（Ｎ）を復号
化して、復号化データＮを発生させる。ホスト・バス２
４および内部バス２８を介して、復号化データＮは、再
びＢＩＯＳチップ１０へ送信される。復号化データＮ
は、第２フラッシュ・メモリ１４に保存されているラン
ダム・コードＮと比較される。復号化データＮとランダ
ム・コードＮが一致する場合には、ＢＩＯＳを修正する
データが外部装置３０から入力され、修正コマンドＷＥ
♯が消える。逆に、復号化データＮとランダム・コード
Ｎが一致しない場合には、外部装置３０からのいかなる
修正データも拒絶される。

【００１４】ＲＳＡエンジン１６によりコード・データ
を暗号化して、暗号化データＲＳＡ（Ｎ）を発生させる
こと、あるいはＤＥＳエンジン１８によりコード・デー
タを暗号化して、暗号化データＤＥＳ（Ｎ）を発生させ
ることによって、ウィルス・プログラムは正確なＲＳＡ
あるいはＤＥＳコードを獲得することが不可能となる。
したがって、ウイルス・プログラムが誤ったデータをい
くらＢＩＯＳに送り込もうとしても、必ず失敗する。さ
らに、暗号化データＲＳＡ（Ｎ）あるいはＤＥＳ（Ｎ）
を復号化するために外部装置へ送信し、次いで復号化デ
ータを審査のためにコード管理装置へ再送信すること
で、内部ＢＩＯＳチップ・データに対する別の安全性が
高まる。

【００１５】以上のごとく、この発明を好適な実施例に
より開示したが、もとより、この発明を限定するための
ものではなく、当業者であれば容易に理解できるよう
に、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更
ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特
許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等
な領域を基準として定めなければならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの好適な実施形態による、ＢＩＯ
Ｓチップ内部のコード管理システムを示す概略図。

【符号の説明】 １０： コード管理ＢＩＯＳチップ １２： 第１フラッシュ・メモリ・ユニット １４： 第２フラッシュ・メモリ・ユニット １５： 集積コード管理装置 １６： ＲＳＡエンジン １８： ＤＥＳエンジン ２０： マイクロコントローラ ２２： ランダム・コード発生器 ２４： ホスト・バス ２６： ＲＯＭユニット ２８： 内部バス ３０： 外部装置 ＷＥ＃ 修正コマンド

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部デバイスからの入力修正コマンドを
   検証した後に、内部ＢＩＯＳデータを修正する許可を与
   えるコード管理装置を内部に有するＢＩＯＳチップであ
   って、 前記内部ＢＩＯＳデータを保持する第１フラッシュ・メ
   モリ・ユニットと、 セキュリティ・データを保持する第２フラッシュ・メモ
   リ・ユニットと、 前記外部装置、前記第１フラッシュ・メモリ・ユニット
   および前記第２フラッシュ・メモリ・ユニットに接続さ
   れた集積コード管理装置とからなり、 前記集積コード管理装置は、前記修正コマンドを受信
   し、前記セキュリティ・データを前記第２フラッシュ・
   メモリ・ユニットに保存するために送信し、前記セキュ
   リティ・データを暗号化して暗号化データを発生させ、
   前記暗号化データを復号化するために前記外部装置に送
   信し、 前記外部装置での復号化後、前記復号化データは、前記
   元のセキュリティ・データと比較するために前記集積コ
   ード管理装置へ返信され、前記セキュリティデータと一
   致する場合に、前記内部ＢＩＯＳデータが、前記外部装
   置から提供されるデータに置き換えられることを特徴と
   するＢＩＯＳチップ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のＢＩＯＳチップにおい
   て、 前記集積コード管理装置がさらに、 前記外部装置に接続されて、前記ＢＩＯＳに対する前記
   修正コマンドおよびデータを受信するホスト・バスと、 前記ホスト・バスに接続されて、前記修正コマンドを受
   信し、検証要求コマンドを送信するマイクロコントロー
   ラと、 前記マイクロコントローラに接続されて、前記検証要求
   コマンドを受信し、第１乱数を発生させる乱数発生器
   と、 前記乱数発生器および前記ホスト・バスに接続されて、
   前記第１乱数を受信してＲＳＡ暗号化データを発生させ
   るＲＳＡエンジンとからなり、 前記ＲＳＡ暗号化データは、前記外部装置へ送信され、 前記外部装置は前記暗号化データを復号化して第２乱数
   を発生させ、 前記第２乱数は返信されて、第１乱数と比較され、前記
   第１および第２乱数が一致する時にのみ、前記内部ＢＩ
   ＯＳデータが外部データに置き換えられることを特徴と
   するＢＩＯＳチップ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のＢＩＯＳチップにおい
   て、 前記集積コード管理装置がさらに、 前記外部装置に接続されて、前記ＢＩＯＳに対する前記
   修正コマンドおよびデータを受信するホスト・バスと、 前記ホスト・バスに接続されて、前記修正コマンドを受
   信し、検証要求コマンドを送信するマイクロコントロー
   ラと、 前記マイクロコントローラに接続されて、前記検証要求
   コマンドを受信し、第１乱数を発生させる乱数発生器
   と、 前記乱数発生器および前記ホスト・バスに接続されて、
   前記第１乱数を受信してＤＥＳ暗号化データを発生させ
   るデータ暗号化規格（ＤＥＳ）エンジンとからなり、 前記ＤＥＳ暗号化データは、前記外部装置へ送信され、 前記外部装置は前記暗号化データを復号化して第２乱数
   を発生させ、 前記第２乱数は返信されて、第１乱数と比較され、前記
   第１および第２乱数が一致する時にのみ、前記内部ＢＩ
   ＯＳデータが外部データに置き換えられることを特徴と
   するＢＩＯＳチップ。
4. 【請求項４】 外部装置からの内部ＢＩＯＳデータ修正
   要求が妥当であるかどうかをチェックした後に、実際に
   修正許可を与えるコード管理方法であって、 ＢＩＯＳを修正するためのデータをレジスタに保存する
   ステップと、 ランダム・コードを発生させ、前記ランダム・コードを
   蓄積するステップと、 前記ランダム・コードを暗号化して、暗号化データを発
   生させるステップと、 前記暗号化データを前記外部装置へ送信するステップ
   と、 前記暗号化データを前記外部装置において復号化するス
   テップと、 前記元のランダム・コードを前記復号化データと比較し
   て、一致するかどうかをチェックするステップと、 前記復号化データと前記ランダム・コードとが一致する
   場合に、前記内部ＢＩＯＳデータの修正を許可するステ
   ップと、 前記復号化データと前記ランダム・コードとが一致しな
   い場合に、前記内部ＢＩＯＳデータのいかなる修正をも
   許可しないステップとからなることを特徴とするコード
   管理方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の方法において、 前記ランダム・コードを発生させるステップにおいて、
   乱数発生器を使用することを特徴とする方法。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の方法において、 前記ランダム・コードを暗号化して、暗号化データを発
   生させるステップにおいて、ＲＳＡエンジンを使用する
   ことを特徴とする方法。
7. 【請求項７】 請求項４に記載の方法において、 前記ランダム・コードを暗号化して、暗号化データを発
   生させるステップにおいて、データ暗号化規格（ＤＥ
   Ｓ）エンジンを使用することを特徴とする方法。