JP2003330726A - ＢＩＯＳの拡張ボード及びＢＩＯＳＬｏｃｋ機能分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 システムＢＩＯＳに組み込まれているＢＩＯ
ＳＬｏｃｋ機能を分離し、機能変更を容易にする。 【解決手段】 セキュリティ機能を有するＢＩＯＳを組
み込んだパーソナルコンピュータ１０１のＢＩＯＳの拡
張ボード２０１に、パーソナルコンピュータの起動時に
これに組み込まれたハードディスク部１０２のアクセス
禁止状態をロックするアクセスＬｏｃｋ部１０５と、拡
張ボードに実装され、ＢＩＯＳから分離されたセキュリ
ティ機能が組み込まれ、起動時にセキュリティの認証を
行い、認証が有効の場合にはアクセスｌｏｃｋ部のロッ
クを解除してアクセス許可を行うＢＩＯＳＬｏｃｋ部１
０４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパーソナルコンピュータ
（ＰＣ）のシステムＢＩＯＳ（ＢａｓｉｃＩｎｐｕｔ
Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に関する。特に、本発明
は、システムＢＩＯＳに組み込まれているＢＩＯＳＬｏ
ｃｋ機能を分離するためのＢＩＯＳの拡張ボード及びＢ
ＩＯＳＬｏｃｋ機能分離方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、特開平０６−２３０９
５９号公報、特開平１０−３３４０３４号公報、特開平
１１−１１０２１０号公報に記述されるように、パーソ
ナルコンピュータのシステムＢＩＯＳは周知である。図
９は本発明の前提となるパーソナルコンピュータのシス
テムＢＩＯＳを説明する図である。なお、全図を通して
同一の構成要素には同一の番号、符号を付して説明を行
う。

【０００３】本図に示すように、パーソナルコンピュー
タ１０１にはハードディスク部１０２、システムＢＩＯ
Ｓ１０３が設けられ、ハードディスク部１０２はオペレ
ーティングシステム（ＯＳ）を格納し、システムＢＩＯ
Ｓ部１０３はＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４を組み込む。Ｂ
ＩＯＳＬｏｃｋ部１０４は、パーソナルコンピュータ１
０１のセキュリティを高めるために、ハードディスク部
１０２のオペレーティングシステム（ＯＳ）の起動前に
使用者を認証し、不正使用者を排除する機能を有する。

【０００４】このＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４の機能を活
用すれば、オペレーティングシステムの起動前に不正を
排除できるため、セーフモード、ＦＤ（フロッピー（登
録商標）ディスク）ブートによるセキュリティホールを
防ぐことが可能になり、高いセキュリティが実現でき
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｂ
ＩＯＳＬｏｃｋ部１０４はパーソナルコンピュータ１０
１のシステムＢＩＯＳ部１０３に組み込まれているた
め、原則としてＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４の機能だけを
変更することができない。このため、そのパーソナルコ
ンピュータ１０１で使用可能なセキュリティデバイスは
自ずと限定されてしまい、新しい別のセキュリティデバ
イスを取り込むことができないという問題があった。

【０００６】ＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４の設定を変更す
るためにはオペレーティングシステムより低いレベルの
制御が必要である。このため、パーソナルコンピュータ
１０１の構成に応じた専用のユーティリティを開発する
必要があり、構成毎に開発の時間、費用を要するためで
ある。また、ＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４はオペレーティ
ングシステムが起動する前に動作するため、設定を誤る
とソフトウエア的に回避できなくなり、システムが立ち
上がらなくなる危険がるという問題があった。

【０００７】このような理由から実際には、ＢＩＯＳＬ
ｏｃｋ部１０４があまり使われていないというのが実情
である。したがって、本発明は上記問題点に鑑みて、シ
ステムＢＩＯＳに組み込まれているＢＩＯＳＬｏｃｋの
機能分離を容易にし、同時に使用促進を実現できるＢＩ
ＯＳの拡張ボード及びＢＩＯＳＬｏｃｋ機能分離方法を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、セキュリティ機能を有するＢＩＯＳを組
み込んだパーソナルコンピュータのＢＩＯＳの拡張ボー
ドにおいて、前記パーソナルコンピュータの起動時にこ
れに組み込まれたハードディスク部のアクセス禁止状態
をロックするアクセスＬｏｃｋ部と、前記拡張ボードに
実装され、前記ＢＩＯＳから分離された前記セキュリテ
ィ機能が組み込まれ、起動時にセキュリティの認証を行
い、認証が有効の場合には前記アクセスｌｏｃｋ部のロ
ックを解除してアクセス許可を行うＢＩＯＳＬｏｃｋ部
とを備えることを特徴とするＢＩＯＳの拡張ボードを提
供する。

【０００９】この手段により、システムＢＩＯＳに組み
込まれているＢＩＯＳＬｏｃｋ機能を分離し機能変更を
容易にし、パーソナルコンピュータのハードウエアに依
存することなく、後付でＢＩＯＳＬｏｃｋ部という強靱
なセキュリティ機能を盛り込むことが可能になり、同時
に使用促進の実現が可能になる。また、パーソナルコン
ピュータ本体のシステムＢＩＯＳに手を加えずにＢＩＯ
Ｓｌｏｃｋ部に機能の変更が可能となる新しいセキュリ
ティ機能を組み込むことができるようになる。

【００１０】さらに、前記アクセスＬｏｃｋ部は、ロッ
ク状態では、ハードディスク部の内部データが保護さ
れ、ハードディスク部に格納されているオペレーティン
グシステムの起動が防止される。この手段により、パー
ソナルコンピュータのセキュリティが確保される。さら
に、前記アクセスＬｏｃｋ部は、前記拡張ボードのイン
ストール時に、前記ハードディスク部のパスワード機
能、又は、起動のための特定のエリアの書き換え機能に
よってロックを設定する。

【００１１】この手段により、ロックの設定を容易に行
うことが可能になる。前記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部は、起動
時に呼び出され、セキュリティ認証を行い、認証に失敗
した場合には、Ｈａｌｔ、又は、無限ループを含むＣＰ
Ｕの停止により、ロックの解除を行わない。この手段に
より、使用者が不正と判断した場合にはロックは解除さ
れないようにした。

【００１２】さらに、前記拡張ボードが前記パーソナル
コンピュータから抜き去られた場合には、前記アクセス
Ｌｏｃｋ部は、前記ハードディスク部のアクセス禁止状
態のロックを維持する。この手段により、不正に拡張ボ
ードを抜き出しても、ロックが解除されない。

【００１３】さらに、メモリ部が設けられ、前記メモリ
部はセキュリティソフトウエア、認証情報を含む情報を
格納する。この手段により、メモリに格納された情報
は、ＢＩＯＳＬｏｃｋ部により、必要に応じて、取り出
される。さらに、暗号部が設けられ、前記暗号部は前記
ハードディスク部に格納されているオペレーティングシ
ステムの起動セクタの情報、オペレーティングシステム
起動後の特定ディレクトリ、特定ファイルを暗号化す
る。

【００１４】この手段により、機能拡張が行われ、セキ
ュリティ情報の解読が困難になる。さらに、更新される
パーソナルコンピュータの前記拡張ボードは、ＢＩＯＳ
Ｌｏｃｋ部のセキュリティ情報を再設定せずに、新しい
パーソナルコンピュータの環境に移行可能である。この
手段により、ユーザがパーソナルコンピュータを入り替
える時にもセキュリティ項目に関して改めて設定しなお
す必要が無く、再設定の際のセキュリティ低下、煩わし
さから開放される。

【００１５】さらに、前記拡張ボードに外部セキュリテ
ィデバイスが接続され、前記外部セキュリティデバイス
は認証情報を前記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部に出力し、ＢＩＯ
ＳＬｏｃｋ部の認証に供する。この手段により、パーソ
ナルコンピュータ本体のリソースとは独立して外部セキ
ュリティデバイスに接続された拡張ボードを持つことに
より、機能拡張が行われ、インタフェース部を介して、
拡張ボードに認証情報を集約でき、解析されにくい信頼
性の高い、頑強なシステムが実現できる。

【００１６】さらに、前記外部セキュリティデバイス
は、指紋を検出する指紋センサユニット、又は、個人の
認証情報を出力するスマートカードである。この手段に
より、指紋情報、又は、個人の認証情報が集約され、高
いセキュリティ認証、信頼性が保証される。さらに、前
記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部は、指紋情報を登録し、又は、個
人認証情報を登録している場合には、前記指紋センサか
らの指紋を認証し、又は、前記スマートカードからの個
人の認証情報を認証し、指紋情報及び個人認証情報のい
ずれも登録していなければパスワード認証を行う。

【００１７】この手段により、指紋認証とパスワード認
証の機能を有する場合には、まず、指紋認証を優先して
認証を行う。指紋の信頼性が高いためである。さらに、
前記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部は、前記指紋センサから指紋の
入力を待っている時に特定のキーシーケンスを発行し
て、前記指紋の入力を中断し、前記パスワード認証に切
り替える。

【００１８】この手段により、ユーザの好みにより、指
紋認証からパスワード認証への切換が可能になる。さら
に、前記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部は、前記指紋センサユニッ
トの指紋認証とパスワード認証による複合認証、又は、
前記スマートカードの個人認証とパスワード認証による
複合認証を行う。前記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部は、前記複合
認証と、前記ハードディスク部に格納されているオペレ
ーティングシステムの起動セクタの情報、オペレーティ
ングシステム起動後の特定ディレクトリ、特定ファイル
の暗号化とを組み合わせる。この手段により、認証と暗
号化との二重のセキュリティがかけられることになる。

【００１９】さらに、より高いセキュリティ認証、信頼
性が保証される。さらに、前記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部の設
定を誤った場合には、前記ハードディスク部の交換又は
初期化を行い、前記パーソナルコンピュータの起動を行
う。この手段により、パーソナルコンピュータが起動し
なくなるという最悪の事態を免れることが可能になる。

【００２０】さらに、前記拡張ボードに応じたオペレー
ティングシステム配下のユーティリティを作り、前記ユ
ーティリティを用いて、前記拡張ボードに搭載される個
々の機能の設定変更を行う。この手段により、オペレー
ティングシステムにより拡張ボードとして認識され、個
々のパーソナルコンピュータに対してユーティリティを
作り直す必要が無くなる。

【００２１】さらに、前記拡張ボードは、インストール
又はメンテナンス時以外には指紋、個人認証情報、パス
ワードを含むセキュリティ情報を外部から参照できない
ようにし、バス上に展開されないようにする。この手段
により、セキュリティの信頼性を向上することが可能に
なる。さらに、オペレーティングシステムから前記メモ
リ部に指紋情報、個人認証情報、パスワードを含む認証
情報を登録、修正する制御を可能にする。

【００２２】この手段により、指紋登録をしなおすなど
の手間がかからなくなる。さらに、前記拡張ボードは、
オペレーティングシステム起動後に、上位オペレーティ
ングシステム又はアプリケーションからアクセス可能で
あり、ログオン処理、パスワード代替えを含む処理に使
用される。この手段により、本発明が他の用途に利用可
能になり、適用範囲が広くなる。

【００２３】さらに、本発明は、セキュリティ機能を有
するＢＩＯＳを組み込んだパーソナルコンピュータのＢ
ＩＯＳＬｏｃｋ機能分離方法において、前記パーソナル
コンピュータの起動時にこれに組み込まれたハードディ
スク部のアクセス禁止状態をロックする工程と、前記Ｂ
ＩＯＳから前記セキュリティ機能を有するＢＩＯＳＬｏ
ｃｋが分離され、前記拡張ボードに実装される工程と、
起動時にセキュリティの認証を行い、認証が有効の場合
には前記アクセスｌｏｃｋ部のロックを解除してアクセ
ス許可を行う工程とを備えることを特徴とするＢＩＯＳ
Ｌｏｃｋ機能分離方法を提供する。

【００２４】この手段により、上記発明と同様に、シス
テムＢＩＯＳに組み込まれているＢＩＯＳＬｏｃｋ機能
を分離し、機能変更を容易にし、パーソナルコンピュー
タのハードウエアに依存することなく、後付でＢＩＯＳ
Ｌｏｃｋ部という強靱なセキュリティ機能を盛り込むこ
とが可能になり、同時に使用促進の実現が可能になる。
また、パーソナルコンピュータ本体のシステムＢＩＯＳ
に手を加えずにＢＩＯＳｌｏｃｋ部に機能の変更が可能
となる新しいセキュリティ機能を組み込むことができる
ようになる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明に係るＢＩＯ
Ｓの拡張ボードの概略構成を示すブロック図である。本
図（ａ）に示すように、図９と比較して、パーソナルコ
ンピュータ１０１は拡張ボードを実装できる汎用拡張ス
ロットを有し、パーソナルコンピュータ１０１の汎用拡
張スロットには拡張ボード２０１が実装される。

【００２６】オペレーティングシステム（ＯＳ）を格納
するハードディスク部１０２にはアクセスＬｏｃｋ部１
０５が設けられ、アクセスＬｏｃｋ部１０５は、拡張ボ
ード２０１を導入する際に、インストーラによって、ハ
ードディスク部１０２に自身でアクセスを禁止する仕組
みを組み込み、電源投入直後はいつでもハードディスク
部１０２をアクセス禁止するロック状態にし、拡張ボー
ド２０１が不正に抜き去られた場合にはハードディスク
部１０２の内部のデータを保護すると同時にシステムの
起動をできなくする。

【００２７】ハードディスク部１０２をアクセス禁止す
るロックとは、ＨＤＤパスワード機能、起動のための特
定のエリアの書き換え機能によって実現するもので、前
述のように拡張ボード２０１をインストールした際に使
用者によって設定される機能である。このようにして、
容易にロックを設定することが可能である。仮に、ＨＤ
Ｄパスワード機能を持たないハードディスク部１０２を
使用しているパーソナルコンピュータ１０１の場合は、
起動セクタにあるブートローダに拡張ボード２０１を参
照する機能を埋め込むか、又は特定のエリアを暗号化す
るなど、いずれにせよインストール時に指定した方法に
よって、ロックがかけられる。

【００２８】拡張ボード２０１は、汎用拡張スロット
（ＩＳＡ、ＰＣＩ等）に実装可能なオプションボード形
状のセキュリティ機器であって、システムＢＩＯＳ１０
３から切り離したＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４を搭載す
る。システムＢＩＯＳ１０３は、拡張ボード２０１を起
動時にサーチし、拡張スロット上のＢＩＯＳＬｏｃｋ部
１０４を実行する機能を有する、いわゆるＰＣ／ＡＴア
ーキテクチャに基づく標準的な機能を持っている。

【００２９】次に、拡張ボード２０１のＢＩＯＳＬｏｃ
ｋ部１０４にはセキュリティ認証部２０３が設けられ、
セキュリティ認証部２０３は、パーソナルコンピュータ
１０１のＣＰＵで動作するセキュリティソフトウエアが
実装されていて、システム起動時に認証動作が行われ
る。次に、拡張ボード２０１のＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０
４にはＨＤＤアクセス許可部２０２が設けられ、ＨＤＤ
アクセス許可部２０２は、セキュリティ認証部２０３に
より何回かの認証動作が行われた結果、使用者が不正で
あると判断した場合に、上記ＣＰＵを停止（Ｈａｌｔ、
又は無限ループ）させる機能を組み込んで、ハードディ
スク部１０２をロックする。

【００３０】ＨＤＤアクセス許可部２０２は、セキュリ
ティ認証部２０３により認証動作が成功すれば、インス
トール時に設定したＨＤＤパスワードをハードディスク
部１０２に送出し、ハードディスク部１０２にかけられ
たロックを解除して、ＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４の動作
を終了させる。これにより、ハードディスク部１０２の
オペレーティングシステムの起動が正しく起動できるよ
うになる。

【００３１】次に、拡張ボード２０１のＢＩＯＳＬｏｃ
ｋ部１０４には初期化部２０４が設けられ、初期化部２
０４は拡張ボード２０１本体の初期化プログラムを組み
込む。なお、ＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４の動作終了後に
はＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４のセキュリティ機能が閉じ
られる。すなわち、インストール、メインテナンス時以
外はセキュリティ情報が外部から参照できないし、パー
ソナルコンピュータ１０１のバス上にそれらのデータが
流出しなような仕組みにしてある。セキュリティの信頼
性を向上するためである。

【００３２】次に、拡張ボード２０１にはメモリ部２０
５が設けられ、メモリ部２０５はセキュリティ認証部２
０３の認証動作に用いられるセキュリティソフトウエ
ア、パスワード、ユーザ情報等のセキュリティ情報を格
納し、ＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４は、必要に応じて、メ
モリ部２０５からデータを取り出す。本図（ａ）に示す
拡張ボード２０１は、本図（ｂ）、本図（ｃ）に示す拡
張ボード２０１に機能拡張が可能である。

【００３３】すなわち、本図（ｂ）に示すように、拡張
ボード２０１には新たに暗号部２０６が設けられ、暗号
部２０６はＣＰＵで構成され、暗号処理を行う専用のプ
ロセッサである。暗号部２０６の暗号処理では、オペレ
ーティングシステムの起動セクタ情報、オペレーティン
グシステム起動後の特定ディレクトリ、特定ファイルを
より複雑に暗号化することが可能である。これにより、
セキュリティ情報の解読が困難になる。

【００３４】どこを暗号化するかはオペレーティングシ
ステム起動後に拡張ボード２０１に対する上位アプリケ
ーションからユーザが設定可能である。この例でも、前
述のように、不正に拡張ボード２０１を抜き去った場合
にはハードディスク部１０２のオペレーティングシステ
ムの起動ができなくなるのみならず、暗号部２０６を用
いることにより、さらに頑強なシステムを構築すること
が可能になる。

【００３５】この例の場合、後述のように、外部セキュ
リティデバイス３０１による認証デバイスが無いためＢ
ＩＯＳＬｏｃｋ部１０４はパスワードしかサポートでき
ないが、前述のように、拡張ボード２０１の抜き去りよ
るオペレーティングシステムの起動制限がかけられる
他、任意のデータに対して設定に応じた暗号化が可能で
ある。

【００３６】次に、図１（ｃ）に示すように、拡張ボー
ド２０１にはその内部に設けられているインタフェース
部２０７を介して、外部セキュリティデバイス３０１が
接続され、外部セキュリティデバイス３０１は認証情報
をＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４のセキュリティ認証部２０
３に出力する。この場合、メモリ部２０５には登録認証
情報が格納され、登録認証情報は、セキュリティ認証部
２０３で、外部セキュリティデバイス３０１の認証情報
の認証に使用される。さらに、ＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０
４の初期化部２０４は拡張ボード２０１本体の初期化プ
ログラムと同様に外部セキュリティデバイス３０１の初
期化プログラムも組み込む。

【００３７】このようにして、拡張ボード２０１に接続
された外部セキュリティデバイス３０１を、パーソナル
コンピュータ１０１本体のリソースとは独立して持つこ
とにより、外部セキュリティデバイス３０１に対して、
インタフェース部２０７を介して、拡張ボード２０１に
認証情報を集約できることから、解析されにくく、信頼
性の高いい頑強なシステムを実現することが可能にな
る。

【００３８】したがって、本発明によれば、ＢＩＯＳＬ
ｏｃｋ部１０４のセキュリティがパーソナルコンピュー
タ１０１本体のシステムＢＩＯＳ１０３から分離でき、
この結果、稼働中のパーソナルコンピュータ１０１に対
してもハードの交換無しに強靱なＢＩＯＳＬｏｃｋ部１
０４を有する拡張ボード２０１を実装するだけで、容易
に新しいＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４の機能を後付で実現
できる。すなわち、パーソナルコンピュータ１０１本体
のシステムＢＩＯＳ１０３に手を加えずに機能変更可能
な新しいセキュリティ機能を実装できるようになる。図
２はパーソナルコンピュータ１０１の更新時に拡張ボー
ド２０１の移行例を説明する図である。

【００３９】本図（ａ）に示すパーソナルコンピュータ
１０１Ａから本図（ｂ）に示すパーソナルコンピュータ
１０１Ｂに更新する時に、パーソナルコンピュータ１０
１Ａの拡張ボード２０１Ａがそのままパーソナルコンピ
ュータ１０１Ｂに移行でき、その際、セキュリティ情報
の再設定なしに簡単に環境の移行が可能であるというメ
リットが享受できる。すなわち、ユーザがパーソナルコ
ンピュータを入り替える時にもセキュリティ項目に関し
て改めて設定しなおす必要が無く、再設定の際のセキュ
リティ低下、煩わしさから開放される。

【００４０】以上の説明で、拡張ボード２０１上のＢＩ
ＯＳＬｏｃｋ部１０４の設定を誤ったとしても、パーソ
ナルコンピュータ１０１が起動しなくなるといった最悪
の事態を免れることが可能である。これは、拡張ボード
２０１を抜き去ることができるためである。無論、この
場合、ハードディスク部１０２はアクセスできなくなる
ため、ハードディスク部１０２の交換又は初期化が必要
となる。

【００４１】この場合、バックドア（緊急回避手段）を
予め設定しておけば、データの消失も免れることができ
る。バックドアはセキュリティを低下させる原因となる
ため設定には十分な配慮が必要となる。また、拡張ボー
ド２０１は、そのボートに応じたオペレーティングシス
テム配下のユーティリティを作りさえすれば、オペレー
ティングシステムからセキュリティ機能のボードとして
認識できる。個々のパーソナルコンピュータ１０１に対
してそのユーティリティを作り直すことはない。このユ
ーティリティを利用することで搭載した個々の機能に対
する設定変更が可能になる。

【００４２】図３は図１（ｃ）における構成の一例とし
て、指紋認証を行う拡張ボード２０１の概略構成を示す
ブロック図である。

【００４３】本図に示すように、図１（ｃ）と比較し
て、拡張ボード２０１には外部セキュリティデバイス３
０１として、指紋センサユニット３０１Ａが接続され、
指紋センサユニット３０１Ａは指紋を検出する。拡張ボ
ード２０１の構成は図１（ｃ）とほぼ同様であり、特
に、ＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４のセキュリティ認証部２
０３は指紋認証を行い、メモリ部２０５は登録指紋情報
を格納し、インタフェース部２０７は指紋センサユニッ
トＡのインタフェースを行い、パーソナルコンピュータ
１０１の拡張ポートに拡張ボード２０１を実装するとき
に接続するためのコネクタ２０８を有する。

【００４４】拡張ボード２０１とパーソナルコンピュー
タ１０１のインタフェースは汎用のＩＳＡ又はＰＣＩで
ある。ＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４の初期化部２０４は、
拡張ボード２０１本体の初期化プログラムと同様に、指
紋センサユニット３０１Ａの初期化プログラムを組み込
み、さらに、ＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４のセキュリティ
認証部２０３は、前述のように、認証ソフトウエアを実
装する。

【００４５】なお、本実施例では、指紋センサユニット
３０１Ａの種類、インタフェース部２０７、指紋画像を
処理するプロセッサについては、特に指定しない。次に
本発明の動作を説明するが、パーソナルコンピュータ１
０１のシステムＢＩＯＳ１０３にはブート（ＢＯＯＴ）
時に内部のバスのサーチを行う機能があり、拡張ボード
２０１が実装されていると続いて拡張ボード２０１上の
ＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４を探してＢＩＯＳＬｏｃｋ部
１０４が実行される。

【００４６】前述のように、構成において、拡張ボード
２０１のＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４にはデバイスの初期
化機能だけでなく、セキュリティ機能（認証機能）がプ
ログラムされており、以下のように、これらを順に実行
する。図４は本発明の動作として、図３における指紋認
証付きの拡張ボード２０１におけるＢＩＯＳＬｏｃｋ部
１０４の一連の動作例を説明するフローチャートであ
る。

【００４７】ステップＳ４０１において、拡張ボード２
０１のデバイスを初期化し、続いて外部セキュリティデ
バイス３０１のデバイスを初期化する。ステップＳ４０
２において、メモリ部２０５に指紋データが既に登録さ
れいるか否かを判断する。登録されている場合にはステ
ップＳ４０５に進む。ステップＳ４０３において、登録
されていない場合には、パスワードを入力し、セキュリ
ティ認証部２０３のプロセッサに認証をさせる。

【００４８】なお、ＰＩＮコード（パスワードに相当）
で認証を行うようにしてもよい。ステップＳ４０４にお
いて、パスワードが正しく有効と判断された場合には、
ＨＤＤアクセス許可部２０２のプロセッサがハードディ
スク部１０２のロックが解除され、ハードディスク部１
０２のオペレーティングシステムが起動され、拡張ボー
ド２０１のＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４の動作が終了す
る。無効と判断される場合にはステップＳ４０３に戻り
以上の処理を繰り返す。

【００４９】ステップＳ４０５において、メモリ部２０
５に指紋データが既に登録されている場合には指紋入力
を促すメッセージをパーソナルコンピュータ１０１に対
して送出すると同時に、インタフェース部２０７のプロ
セッサに対して、指紋センサユニット３０１Ａの指紋読
み込みと、セキュリティ認証部２０３に認証処理を行わ
せる。指紋の認証を優先するのは、その信頼性が高いた
めである。

【００５０】ステップＳ４０６において、仮に指紋入力
待ちの時に特定のキーシーケンス、例えば、ＣＴＲＬ＋
ＡＬＴ＋Ｋを発行すれば、ステップＳ４０３に進み、バ
ックドアとして指紋入力を中断しパスワード入力に切り
替える。ステップＳ４０７において、入力された指紋が
登録済みの指紋と同一であり、セキュリティ認証部２０
３のプロセッサが有効と判断すれば、ＨＤＤアクセス許
可部２０２のプロセッサがハードディスク部１０２のロ
ックが解除され、ハードディスク部１０２のオペレーテ
ィングシステムが起動され、拡張ボード２０１のＢＩＯ
ＳＬｏｃｋ部１０４の動作が終了する。無効と判断され
る場合にはステップＳ４０５に戻り以上の処理を繰り返
す。

【００５１】ステップＳ４０８において、ステップＳ４
０５からの要求により、インタフェース部２０７により
指紋センサユニット３０１Ａから指紋が読み込まれる。
ステップＳ４０９において、セキュリティ認証部２０３
により入力された指紋が登録済みの指紋と同一であるか
否かの認証動作が行われ、ステップＳ４０５に要求に対
する応答を行って処理を終了する。

【００５２】このように、、指紋認証とパスワード認証
の機能を有する場合には、まず、指紋認証を優先して認
証を行う。指紋の信頼性が高いためである。また、ユー
ザの好みにより、指紋認証からパスワード認証への切換
が可能になる。

【００５３】図５は図４のフローチャートの変形例であ
る。本図に示すように、図４と比較して、ステップＳ４
１２のパスワード認証と、ステップＳ４１３のプロセッ
サ呼出、認証とが直列に処理される複合認証が実現され
ている。他の処理は同様である。これにより、より高い
セキュリティ認証、信頼性が保証される。

【００５４】次に、セキュリティデバイスとしての拡張
ボード２０１はオペレーティングシステム起動後も使用
することが可能である。すなわち、デバイスドライバソ
フトウエアを通して、オペレーティングシステム、アプ
リケーション（ＡＰ）からの要求に対して、デバイスド
ライバソフトウエアは、以下のように、拡張ボード２０
１へのアクセスを行う。図６はオペレーティングシステ
ム起動後にオペレーティングシステム、アプリケーショ
ンの要求から拡張ボード２０１にアクセスする例を説明
するフローチャートである。ステップＳ４２１におい
て、デバイスドライバソフトウエアは、拡張ボード２０
１のデバイスの初期化を行わせ、処理を終了する。

【００５５】ステップＳ４２２において、デバイスドラ
イバソフトウエアは、セキュリティ認証部２０３に認証
動作を行わせ、処理を終了する。ステップＳ４２３にお
いて、デバイスドライバソフトウエアは、メモリ部２０
５にパスワード、指紋等の登録を行わせ、処理を終了す
る。ステップＳ４２４において、ステップＳ４２１の要
求により、初期化部２０４が拡張ボード２０１の初期化
を行い、ステップＳ４２１に戻り、処理を終了する。

【００５６】ステップＳ４２５において、ステップＳ４
２２の要求により、初期化部２０４がセキュリティ認証
部２０３の初期化を行い、ステップＳ４２２に戻り、処
理を終了する。ステップＳ４２６において、ステップＳ
４２３の要求により、初期化部２０４がメモリ部２０５
の初期化を行い、ステップＳ４２３に戻り、処理を終了
する。

【００５７】このようにして、ログオン処理、パスワー
ド代替などのシーンでも拡張ボード２０１を利用できる
ようになる。本機能は、拡張ボード２０１に対するデバ
イスドライバソフトウエアと上位アプリケーションによ
って実現される応用機能である。ＢＩＯＳＬｏｃｋ部１
０４のために登録されたセキュリティ情報（指紋データ
など）はオペレーティングシステムからも登録、修正等
の制御ができ、また同じ情報をアプリケーションから使
用可能であるから利用方法に応じて指紋登録しなおすな
どの手間はかからない。

【００５８】無論、情報の登録修正アプリケーション並
びにデバイスドライバソフトウエアは高いセキュリティ
認証によって動作並びに信頼性が保証されているものと
する。また、オペレーティングシステム起動後には、拡
張ボード２０１がセキュリティボートとして検出され、
実装している機能に応じて、例えば、図１（ａ）では、
メモリ部２０５を有する拡張ボード２０１を「セキュア
ストレージ」として、図１（ｂ）では、暗号部２０６を
有する拡張ボード２０１を「暗号ボード」として、図１
（ｃ）では、インタフェース部２０７を有する拡張ボー
ド２０１を「外部セキュリティデバイスへのインタフェ
ース」として、利用可能である。これらは、その拡張ボ
ード２０１に対応した専用のユーティリティを用いてオ
ペレーティングシステムから制御可能である。図７は図
３の変形例であって指紋センサユニット３０１Ａに代わ
るスマートカード（Ｓｍａｒｔ Ｃａｒｄ）３０１Ｂを
実装した概略構成を示すブロック図である。

【００５９】本図に示すように、拡張ボード２０１には
スマートカード３０１Ｂが接続され、スマートカード３
０１Ｂは個人の認証情報を出力し、拡張ボード２０１に
は、前述と同様に、ＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４、登録認
証情報を格納するセキュアストレージとしてのメモリ部
２０５、スマートカード３０１Ｂのインタフェース部２
０７が設けられる。この例の場合、スマートカード３０
１Ｂを読み込ませた後にＰＩＮコード（パスワードに相
当）を読み込まさせるという処理が必要であるが、基本
的動作は図４の動作と同様である。

【００６０】また、図５に示すように、ＰＩＮコードを
指紋検証で実現するという複合検証を実現することも可
能である。図８は図１（ｂ）と図３を組み合わせた概略
構成を示すブロック図である。本図に示すように、図１
（ｂ）に対して図３の指紋認証など認証デバイスを追加
させることにより、暗号化と認証による二重のセキュリ
ティがかけられることになる。

【００６１】このようにセキュリティの共存による複合
認証であっても基本とする「拡張ボード２０１という形
態」で「そのＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０４によるハードデ
ィスク部１０２のロック制御」を実現していれば、本発
明の主旨に沿った応用形態と考えることが可能である。
なお、本発明を実現するための構成として、ＰＣ／ＡＴ
アーキテクチャのパーソナルコンピュータ１０１、拡張
ボード２０１を実装する拡張スロット、そしてオペレー
ティングシステムを格納するハードディスク部１０２が
必要であるが、デスクトップのパーソナルコンピュータ
の多くはこの要件を満たしている。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パーソナルコンピュータの起動時にこれに組み込まれた
ハードディスク部のアクセス禁止状態をロックし、ＢＩ
ＯＳからセキュリティ機能を有するＢＩＯＳＬｏｃｋが
分離され、拡張ボードに実装され、起動時にセキュリテ
ィの認証を行い、認証が有効の場合にはアクセスｌｏｃ
ｋのロックを解除してアクセス許可を行うようにしたの
で、システムＢＩＯＳに組み込まれているＢＩＯＳＬｏ
ｃｋ機能を分離し機能変更を容易にし、パーソナルコン
ピュータのハードウエアに依存することなく、後付でＢ
ＩＯＳＬｏｃｋ部という強靱なセキュリティ機能を盛り
込むことが可能になり、同時に使用促進の実現が可能に
なる。

【００６３】また、パーソナルコンピュータ本体のシス
テムＢＩＯＳに手を加えずにＢＩＯＳｌｏｃｋ部に機能
の変更が可能となる新しいセキュリティ機能を組み込む
ことができるようになる。さらに、更新されるパーソナ
ルコンピュータの拡張ボードは、ＢＩＯＳＬｏｃｋ部の
セキュリティ情報を再設定せずに、新しいパーソナルコ
ンピュータの環境に移行可能であるにしたので、ユーザ
がパーソナルコンピュータを入り替える時にもセキュリ
ティ項目に関して改めて設定しなおす必要が無く、再設
定の際のセキュリティ低下、煩わしさから開放される。

【００６４】ＢＩＯＳＬｏｃｋ部は、起動時に呼び出さ
れ、セキュリティ認証を行い、認証に失敗した場合に
は、Ｈａｌｔ、又は、無限ループを含むＣＰＵの停止に
より、ロックの解除を行わないようにしたので、使用者
が不正と判断した場合にはロックは解除されないように
した。さらに、拡張ボードがパーソナルコンピュータか
ら抜き去られた場合には、アクセスＬｏｃｋ部は、ハー
ドディスク部のアクセス禁止状態のロックを維持するよ
うにしたので、拡張ボードによる認証に失敗して、不正
に拡張ボードを抜き出しても、ロックが解除されない。

【００６５】さらに、拡張ボードに外部セキュリティデ
バイスが接続され、外部セキュリティデバイスは認証情
報をＢＩＯＳＬｏｃｋ部に出力し、ＢＩＯＳＬｏｃｋ部
の認証に供するようにしたので、パーソナルコンピュー
タ本体のリソースとは独立して外部セキュリティデバイ
スを搭載した拡張ボードを持つことにより、機能拡張が
行われ、インタフェース部を介して、拡張ボードに認証
情報を集約でき、解析されにくい信頼性の高い、頑強な
システムが実現できる。

【００６６】さらに、拡張ボードは、インストール又は
メンテナンス時以外には指紋、個人認証情報、パスワー
ドを含むセキュリティ情報を外部から参照できないよう
にし、バス上に展開されないようにするしたので、セキ
ュリティの信頼性を向上することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＢＩＯＳの拡張ボードの概略構成
を示すブロック図である。

【図２】パーソナルコンピュータ１０１の更新時に拡張
ボード２０１の移行例を説明する図である。

【図３】図１（ｃ）における構成の一例として、指紋認
証を行う拡張ボード２０１の概略構成を示すブロック図
である。

【図４】本発明の動作として、図３における指紋認証付
きの拡張ボード２０１におけるＢＩＯＳＬｏｃｋ部１０
４の一連の動作例を説明するフローチャートである。

【図５】図４のフローチャートの変形例である。

【図６】オペレーティングシステム起動後にオペレーテ
ィングシステム、アプリケーションの要求から拡張ボー
ド２０１にアクセスする例を説明するフローチャートで
ある。

【図７】図３の変形例であって指紋センサユニット３０
１Ａに代わるスマートカード（Ｓｍａｒｔ Ｃａｒｄ）
３０１Ｂを実装した概略構成を示すブロック図である。

【図８】図１（ｂ）と図３を組み合わせた概略構成を示
すブロック図である。

【図９】本発明の前提となるパーソナルコンピュータの
システムＢＩＯＳを説明する図である。

【符号の説明】

１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ…パーソナルコンピュータ １０２、１０２Ａ、１０２Ｂ…ハードディスク部 １０３、１０３Ａ、１０３Ｂ…システムＢＩＯＳ １０４、１０４Ａ…ＢＩＯＳＬｏｃｋ １０５、１０５Ａ、１０５Ｂ…アクセスＬｏｃｋ部 ２０１…拡張ボード ２０２…セキュリティ認証部 ２０３…ＨＤＤアクセス許可部 ２０４…初期化部 ２０５…メモリ部 ２０６…暗号部 ２０７…インタフェース部 ２０８…コネクタ ３０１…外部セキュリティデバイス ３０１Ａ…指紋センサユニット ３０１Ｂ…スマートカード

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セキュリティ機能を有するＢＩＯＳを組
   み込んだパーソナルコンピュータのＢＩＯＳの拡張ボー
   ドにおいて、 前記パーソナルコンピュータの起動時にこれに組み込ま
   れたハードディスク部のアクセス禁止状態をロックする
   アクセスＬｏｃｋ部と、 前記拡張ボードに実装され、前記ＢＩＯＳから分離され
   た前記セキュリティ機能が組み込まれ、起動時にセキュ
   リティの認証を行い、認証が有効の場合には前記アクセ
   スｌｏｃｋ部のロックを解除してアクセス許可を行うＢ
   ＩＯＳＬｏｃｋ部とを備えることを特徴とするＢＩＯＳ
   の拡張ボード。
2. 【請求項２】 前記アクセスＬｏｃｋ部は、ロック状態
   では、ハードディスク部の内部データが保護され、ハー
   ドディスク部に格納されているオペレーティングシステ
   ムの起動が防止されることを特徴とする、請求項１に記
   載のＢＩＯＳの拡張ボード。
3. 【請求項３】 前記アクセスＬｏｃｋ部は、前記拡張ボ
   ードのインストール時に、前記ハードディスク部のパス
   ワード機能、又は、起動のための特定のエリアの書き換
   え機能によってロックを設定することを特徴とする、請
   求項１に記載のＢＩＯＳの拡張ボード。
4. 【請求項４】 前記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部は、起動時に呼
   び出され、セキュリティ認証を行い、認証に失敗した場
   合には、Ｈａｌｔ、又は、無限ループを含むＣＰＵの停
   止より、ロックの解除を行わないことを特徴とする、請
   求項１に記載のＢＩＯＳの拡張ボード。
5. 【請求項５】 前記拡張ボードが前記パーソナルコンピ
   ュータから抜き去られた場合には、前記アクセスＬｏｃ
   ｋ部は、前記ハードディスク部のアクセス禁止状態のロ
   ックを維持することを特徴とする、請求項１に記載のＢ
   ＩＯＳの拡張ボード。
6. 【請求項６】 さらに、メモリ部が設けられ、前記メモ
   リ部はセキュリティソフトウエア、認証情報を含む情報
   を格納することを特徴とする、請求項１に記載のＢＩＯ
   Ｓの拡張ボード。
7. 【請求項７】 さらに、暗号部が設けられ、前記暗号部
   は前記ハードディスク部に格納されているオペレーティ
   ングシステムの起動セクタの情報、オペレーティングシ
   ステム起動後の特定ディレクトリ、特定ファイルを暗号
   化することを特徴とする、請求項１に記載のＢＩＯＳの
   拡張ボード。
8. 【請求項８】 更新されるパーソナルコンピュータの前
   記拡張ボードは、ＢＩＯＳＬｏｃｋ部のセキュリティ情
   報を再設定せずに、新しいパーソナルコンピュータの環
   境に移行可能であることを特徴とする、請求項１に記載
   のＢＩＯＳの拡張ボード。
9. 【請求項９】 前記拡張ボードに外部セキュリティデバ
   イスが接続され、前記外部セキュリティデバイスは認証
   情報を前記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部に出力し、ＢＩＯＳＬｏ
   ｃｋ部の認証に供することを特徴とする、請求項１に記
   載のＢＩＯＳの拡張ボード。
10. 【請求項１０】 前記外部セキュリティデバイスは、指
    紋を検出する指紋センサユニット、又は、個人の認証情
    報を出力するスマートカードであることを特徴とする、
    請求項１に記載のＢＩＯＳの拡張ボード。
11. 【請求項１１】 前記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部は、指紋情報
    を登録し、又は、個人認証情報を登録している場合に
    は、前記指紋センサからの指紋を認証し、又は、前記ス
    マートカードからの個人の認証情報を認証し、指紋情報
    及び個人認証情報のいずれも登録していなければパスワ
    ード認証を行うことを特徴とする、請求項１０に記載の
    ＢＩＯＳの拡張ボード。
12. 【請求項１２】 前記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部は、前記指紋
    センサから指紋の入力を待っている時に特定のキーシー
    ケンスを発行して、前記指紋の入力を中断し、前記パス
    ワード認証に切り替えることを特徴とする、請求項１１
    に記載のＢＩＯＳの拡張ボード。
13. 【請求項１３】 前記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部は、前記指紋
    センサユニットの指紋認証とパスワード認証による複合
    認証、又は、前記スマートカードの個人認証とパスワー
    ド認証による複合認証を行うことを特徴とする、請求項
    １０に記載のＢＩＯＳの拡張ボード。
14. 【請求項１４】 前記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部は、前記複合
    認証と、前記ハードディスク部に格納されているオペレ
    ーティングシステムの起動セクタの情報、オペレーティ
    ングシステム起動後の特定ディレクトリ、特定ファイル
    の暗号化とを組み合わせることを特徴とする、請求項１
    ３に記載のＢＩＯＳの拡張ボード。
15. 【請求項１５】 前記ＢＩＯＳＬｏｃｋ部の設定を誤っ
    た場合には、前記ハードディスク部の交換又は初期化を
    行い、前記パーソナルコンピュータの起動を行うことを
    特徴とする、請求項１に記載のＢＩＯＳの拡張ボード。
16. 【請求項１６】 前記拡張ボードに応じたオペレーティ
    ングシステム配下のユーティリティを作り、前記ユーテ
    ィリティを用いて、前記拡張ボードに搭載される個々の
    機能の設定変更を行うことを特徴とする、請求項１に記
    載のＢＩＯＳの拡張ボード。
17. 【請求項１７】 前記拡張ボードは、インストール又は
    メンテナンス時以外には指紋、個人認証情報、パスワー
    ドを含むセキュリティ情報を外部から参照できないよう
    にし、バス上に展開されないようにすることを特徴とす
    る、請求項１に記載のＢＩＯＳの拡張ボード。
18. 【請求項１８】 オペレーティングシステムから前記メ
    モリ部に指紋情報、個人認証情報、パスワードを含む認
    証情報を登録、修正する制御を可能にすることを特徴と
    する、請求項６に記載のＢＩＯＳの拡張ボード。
19. 【請求項１９】 前記拡張ボードは、オペレーティング
    システム起動後に、上位オペレーティングシステム又は
    アプリケーションからアクセス可能であり、ログオン処
    理、パスワード代替えを含む処理に使用されることを特
    徴とする、請求項１に記載のＢＩＯＳの拡張ボード。
20. 【請求項２０】 セキュリティ機能を有するＢＩＯＳを
    組み込んだパーソナルコンピュータのＢＩＯＳＬｏｃｋ
    機能分離方法において、 前記パーソナルコンピュータの起動時にこれに組み込ま
    れたハードディスク部のアクセス禁止状態をロックする
    工程と、 前記ＢＩＯＳから前記セキュリティ機能を有するＢＩＯ
    ＳＬｏｃｋが分離され、前記拡張ボードに実装される工
    程と、 起動時にセキュリティの認証を行い、認証が有効の場合
    には前記アクセスｌｏｃｋ部のロックを解除してアクセ
    ス許可を行う工程とを備えることを特徴とするＢＩＯＳ
    Ｌｏｃｋ機能分離方法。