JP2003513388A - 安全性が確保されたカウンタによりデータ信頼性を保証するシステム及び方法 - Google Patents

安全性が確保されたカウンタによりデータ信頼性を保証するシステム及び方法

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Abstract

(57)【要約】 アクセス制御システムは、カウンタと、カウンタの内容を保護されるべきデータと結び付けるパラメータを収容するよう構成されている安全性が確保された記憶場所とを含む。データがアクセスされるとき、カウンタはインクリメントされ、結合パラメータは、新しいカウントに基づいて更新される。次のアクセスが要求されたとき、記憶されている結合パラメータは、カウンタの現在値のデータへの結合に対応した値と比較される。カウンタの現在値が結合パラメータを生成するため使用されたカウントと相異する場合、或いは、現在データが結合パラメータを生成するため使用されたデータと相異する場合、新しい結合値が記憶されている結合パラメータと一致せず、アクセスは拒否される。このようにして、保護されたデータへの順次アクセスが実施されるので、リプレイ攻撃が排除される。保護されるデータは、他の保護素材へのアクセスを制御するため使用され、これにより、安全性保護の範囲が他の保護素材へ拡張されることに注意する必要がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、データセキュリティの分野に係り、特に、時間的に変化するデータ
の信頼性を定める方式に関する。
【０００２】 多数のアプリケーションは、データ使用状況の制御の保持に依存する。従来の
データ処理アプリケーションでは、屡々、使用されるデータが最新データである
ことを保証する必要がある。安全性が確保されたセキュア・アプリケーションの
場合、屡々、データが改竄されていないことを保証する必要がある。
【０００３】 使用データが最新かつ有効なデータであることを保証することが要求されるだ
けではなく、ある種のデータは、アクセスが許可される回数、或いは、アクセス
が許可される日数に制限が加えられる。たとえば、購入前の試用ソフトウエアア
プリケーションは、典型的に、アプリケーションを使用できる回数が制御される
。同様に、ビデオ再生システムは、録画された番組のアクセスされる回数を、購
入済みの制限付き利用者ライセンスに基づいて、制御するよう構成される。この
ようなシステムを実現するため、使用状況パラメータを保持する必要がある。こ
の使用状況パラメータが単に記憶場所に格納されるに過ぎない場合、アクセスセ
キュリティシステムは、要求次第で記憶場所に新しい値を書き込むだけで破られ
てしまう。これよりも複雑なシステムは、使用状況パラメータを、制限アクセス
素材と結び付けられた項目に、安全性が確保された形で埋め込む。たとえば、19
99年4月7日にJohan P.M.G. Linnarts外に発行された、発明の名称が"Method and
system for transferring content information and supplemental informatio
n related thereto"である欧州特許第EP0906700号明細書には、保護された素材
が描画される回数を制御する透かし「チケット」を使用して著作権素材を保護す
る技術が開示されている。この欧州特許第EP0906700号明細書は参考のため引用
する。
【０００４】 制限付きアクセスセキュリティシステムを破るための一般的な技術は、使用状
況パラメータのコピーが使用状況パラメータの有効期限の満了前に記録され、こ
の記録物が、許可されたアクセス制限の超過した素材を再生又は再アクセスする
ため使用される「リプレイ攻撃」である。使用状況パラメータが、たとえば、透
かしベースのセキュリティシステムによって、保護されたデータに結び付けられ
るとき、内容素材及び全ての結合パラメータは、その後の置き換え、又は、「再
生」のため、許可済みの素材として記録される。
【０００５】 同様に、金融データベースは、虚偽のエントリーを容易に判定するための内部
検査機構を含む。リプレイ攻撃は、口座の巨大な残高を示すレコード又はレコー
ドの組のような有効エントリーのコピーを獲得し、次に、口座から預金を引き出
した後、このレコード又はレコードの組を繰り返し置き換えることによって行わ
れる。
【０００６】 本発明の目的は、リプレイ攻撃を許さないセキュリティシステムを提供するこ
とである。本発明の更なる目的は、アクセスされたデータが、最も直前に許可さ
れた保護データであるかどかを検証するセキュリティシステムを提供することで
ある。
【０００７】 上記の本発明の目的は、データベースの各使用機会に関連付けられた使用状況
パラメータと、使用状況パラメータを保護データに結び付ける結合パラメータと
を記憶する安全性が確保されたセキュア手段を含むシステムによって実現される
。データがアクセスされるとき、使用状況パラメータはインクリメントされ、結
合パラメータは、新しい使用状況パラメータに基づいて更新される。後続のアク
セスが要求されたとき、記憶されている結合パラメータは、使用状況パラメータ
の現在値をデータとの結び付きに対応した値と比較される。使用状況パラメータ
の現在値が結合パラメータを生成するときに使用された使用状況パラメータと相
異するとき、若しくは、現在データが結合パラメータを生成するときに使用され
たデータと相異するとき、新しい結合値は、記憶されている結合パラメータと一
致せず、アクセスが拒否される。
【０００８】 好ましい一実施例において、使用状況パラメータは順次カウンタに収容された
値である。かくして、保護データへの順次アクセスが実施され、リプレイ攻撃が
排除される。保護データは、他の保護素材へのアクセスを制御するために使用さ
れ、これにより、この他の保護素材に関するセキュリティ保護の範囲が拡大され
る。
【０００９】 以下、添付図面を参照して、本発明の一例を詳細に説明する。
【００１０】 全ての図面を通じて、同じ参照番号は、類似若しくは対応した特徴又は機能を
指定する。
【００１１】 図１は、データベース１５０の内容へのアクセスを制御するアクセス制御セキ
ュリティシステム１００の一例のブロック図である。アクセスコントローラ１２
０は、アクセス要求１０１を受け取り、データベース１５０が現在認証されてい
るときに限り、そのアクセス要求を認める。安全性の確保されたセキュアモジュ
ール１１０は、制御されたデータベース１５０へのアクセス毎にインクリメント
される使用状況パラメータ１１１’を保持するカウンタ１１１を含む。本発明に
よれば、使用状況パラメータ１１１’は、好ましくは、ハッシュ発生器１３０を
用いてデータベース１５０及び使用状況パラメータ１１１’に対応したハッシュ
値１３１を計算することにより、データベース１５０に結び付けられる。カウン
タ１１１は、データベースへのアクセス毎に実質的に固有の値を生ずる装置の典
型的な例である。或いは、カウンタ１１１の代わりに、データベース１５０への
各アクセスを個別に識別するため、乱数発生器、又は、その他のユニーク値発生
器を使用してもよい。カウンタ１１１を使用することにより、保護されたデータ
ベース１５０がアクセスされる回数を判定することができ、後述の使用状況制限
規則を実施し得る。
【００１２】 従来技術において公知であるように、ハッシュ発生器１３０は、ハッシュ値が
わかったとしても入力値の組の中の値に関する情報が全く得られないように、入
力値の組に基づいてハッシュ値の一方向計算を行なう。特定のハッシュ値１３１
を生成するような入力値の組の判定は計算的に実施不可能であることが最も重要
である。データベース１５０内の項目、又は、使用状況パラメータ１１１’が変
更されると、異なるハッシュ値１３１が生成される。すなわち、本発明によれば
、データベース１５０へのアクセス毎に、使用状況パラメータ１１１’とデータ
ベース１５０の内容とに依存した値を有する固有のハッシュ値１３１が生成され
る。
【００１３】 一部のアプリケーションでは、たとえば、娯楽用素材のＣＤ又はＤＶＤ記録情
報のようにデータベースの内容は固定されている。他のアプリケーションの場合
、データベースは変更可能である。データベースが変更可能である場合、本発明
の好ましい一実施例は、使用状況パラメータ１１１’を記憶するためデータベー
スを使用し、これによって、セキュアモジュール１１０にアクセスカウンタ１１
１を設ける必要がなくなる。使用状況パラメータ１１１’をデータベース１５０
に記憶することにより、ハッシュ発生器１３０でのハッシュ発生の作業も無くな
る。なぜならば、データファイルに対応したハッシュ値を計算するハッシュルー
チンが一般的に利用可能であるためである。図１に示されたアクセスカウント装
置１１１は、データベース１５０が変更可能であるかどうかとは無関係に、非常
に一般的な解決法として、セキュアモジュール１１０に収容されている。さらに
、同図に図示された使用状況パラメータ１１１’はデータベース１５０と関連付
けられ、破線のブロックによって、使用状況パラメータ１１１’は、データベー
ス１５０にそのまま記憶されているか、或いは、セキュアモジュール１１０内の
アクセスカウント装置１１１に記憶されているかとは無関係に、ハッシュ１３１
を計算する際に使用されることが示される。
【００１４】 固有のハッシュ値１３１、又は、この固有のハッシュ値１３１に基づくパラメ
ータは、セキュアモジュール１１０に認証コード１１２として記憶される。デー
タベースへのアクセス毎に、使用状況パラメータ１１１’は変更され、新しいハ
ッシュ値１３１が計算され、新しい認証コード１１２が記憶され、従前の認証コ
ードを置換する。後続のアクセス要求１０１が受け取られたとき、現在のデータ
ベース１５０及び使用状況パラメータ１１１’のハッシュ１３１が計算され、記
憶されている認証コード１１２と比較される。使用状況パラメータ１１１’がデ
ータベース１５０に収容されていない場合、アクセスカウンタ１１１の現在値が
新しいハッシュ値１３１を計算するため使用される。別のデータベースが、従前
の使用状況パラメータと共に、最新バージョンのデータベース、たとえば、先行
のデータベースを置換する場合、この置換データベースのハッシュは、記憶され
た認証コード１１２と一致せず、アクセスが拒否される。現在データベース１５
０が最新バージョンのデータベースであるとき、ハッシュ１３１は記憶された認
証コード１１２と一致し、アクセスが許可される。
【００１５】 以上の説明の通り、本発明は、データベースの現在のコピーが最新バージョン
のデータベースと対応するかどうかを判定する安全性の確保されたセキュアシス
テム及び方法を提供することに注意する必要がある。本発明は、リプレイ攻撃の
成功を阻止するだけではなく、データベースへの許可されていない変更からデー
タベースを保護する。通常のセキュリティ技術は、アクセスコントローラ１２０
に設けられ、たとえば、パスワード、暗号鍵、アクセスカード、スマートカード
などを利用して、許可された利用者だけがデータベースを変更し得ることを保証
する。データベースがセキュアモジュール１１０へのアクセス権を有するシステ
ム以外のシステムによって変更されたとき、新しい認証コード１１２は、この変
更されたデータベースに対し生成されず、この変更されたデータベースで最新の
認証されたデータベースを置換しようとしても失敗する。金融データベースシス
テムの場合、たとえば、各取引は、セキュアモジュール１１０へのアクセス権を
有するアクセスコントローラ１２０によって出入りを制御され、データベース１
５０内のレコードを置換すると、上述の通り、アクセスが拒否される。
【００１６】 付加的なアクセス制御を利用してもよい。たとえば、制限付き使用ライセンス
に対応して、データベース１５０へのアクセス回数に制限が設けられている場合
、使用状況パラメータ１１１’は、アクセス回数が制限範囲内に収まるかどうか
を判定するため使用される。使用状況パラメータ１１１’が制限に達しているこ
とを示す場合、アクセスは拒否される。
【００１７】 図２には、本発明による別のアクセス制御セキュリティシステム２００の一例
のブロック図が示されている。図１のシステム１００の場合、使用状況パラメー
タ１１１’は、データベース１５０の内容に直接的に結び付けられている。これ
に対し、図２のシステム２００の場合、使用状況パラメータ１１１’は、複数の
データベース２５０ａ、２５０ｂの内容に間接的に結び付けられる。ハッシュ値
２３０ａ、２３０ｂは、計算され、複数のデータベース２５０ａ、２５０ｂの各
データベースに対応してデータベース１５０に格納される。ハッシュ値１３１は
、データベース１５０の内容と、使用状況パラメータ１１１’とに基づいて計算
され、上述の通り、認証コード１１２として記憶される。アクセスコントローラ
１２０は、データベース２５０ａ、２５０ｂの内容のハッシュ値を現在データベ
ース１５０に記憶された値と比較することにより、各データベース２５０ａ、２
５０ｂを認証し、データベース１５０のハッシュ値１３１を記憶された認証コー
ド１１２と比較することにより、現在データベース１５０を認証する。
【００１８】 いずれかのデータベース２５０ａ、２５０ｂがアクセス可能な回数の制限に達
している場合、使用状況レコード２５１が対応したデータベース２５０ａ、２５
０ｂに収容され、この使用状況レコード２５１の値は、データベース１５０に収
容されているハッシュ値２３０ａ、２３０ｂの判定に利用される。各データベー
ス２５０ａ、２５０ｂの固有ＩＤ２５２のように、編成及び制御を容易にさせる
その他の項目もデータベース１５０に収容される。
【００１９】 図３には、本発明によるアクセス制御セキュリティシステムの一例のフローチ
ャートが示されている。ステップ３１０で、アクセス要求を受け取る。ステップ
３２０で、データベース及び使用状況パラメータのハッシュを計算し、ステップ
３３０で、安全性が確保されたセキュア格納場所に記憶されている認証コードと
比較する。ステップ３３５において、ハッシュが記憶されている認証コードと一
致しない場合、ステップ３４０でアクセスを拒否する。ステップ３３５において
、ハッシュが記憶されている認証コードと一致した場合、使用状況パラメータを
インクリメントする。上述の通り、この使用状況パラメータは、ステップ３６０
において、関連したデータベース、或いは、認証コードを収容しているセキュア
格納場所に記憶する。使用状況パラメータをインクリメント若しくは変更した後
、ステップ３７０において、データベースへのアクセスを許可する。データベー
スへのアクセスの終了後、データベースのハッシュを使用状況パラメータを用い
てステップ３８０で計算し、ステップ３９０で、新しい認証コードとして、セキ
ュア格納場所に記憶する。当業者には、これ以外のフローも明白であろう。たと
えば、図３に示されたフローチャートにおいて、ステップ３６０からステップ３
９０までのフローを切断することにより、記憶された使用状況パラメータは、記
憶された認証コードと一致しなくなる。現状において一般的な技術が、使用状況
パラメータと認証コードの間を同期が維持されることを保証するため使用され得
る。たとえば、使用状況パラメータ又はデータベースが変更される度に、対応し
た認証コードが生成され、一時格納場所に記憶され、図３のシーケンスにフロー
の切断が存在する場合に、最新バージョンのデータベース、使用状況パラメータ
、及び、認証コードを復元するためリカバリールーチンが設けられる。
【００２０】 以上の説明では、本発明の原理だけを例証した。当業者は、ここでは明示的に
説明若しくは図示していないが、本発明の原理を具現化し、本発明の精神と範囲
を逸脱しない多様な装置を想到し得ることが認められよう。たとえば、本発明の
特定の実際的な実施例は、多様な形態をとり得る。スマートカード機能性を具備
した固体メモリモジュールは、セキュアモジュール１１０を構成し得る。セキュ
アモジュール１１０は、準拠式装置、すなわち、記録された素材を保護するため
確立されたある種の規則及び標準を守ることに同意した製造者によって製造され
た装置だけが読み書きできるエンコーディングとして具現化される。このエンコ
ーディングは、準拠した製造者に公開されていない暗号鍵を使用する場合、或い
は、安全性が確保された情報を読み書きする専用ハードウエア装置を使用する場
合がある。これらのセキュアモジュール、データベース及びアクセスコントロー
ラは、別々の独立した構成要素として実現される。たとえば、セキュアモジュー
ルは、スマートカードでもよく、データベースは、遠隔コンピュータ上のファイ
ル、若しくは、インターネット上のサイトのデータベースでもよく、アクセスコ
ントローラは再生装置のプロセッサに組み込まれたプログラムでもよい。上述の
通り、セキュアモジュールのセキュリティは、暗号鍵などを使用することによっ
て設けられるので、システム全体をソフトウエアアプリケーションとして具現化
することが可能である。上記並びにその他のシステム構成及び最適化の特徴は、
本明細書の記載に基づいて当業者には容易に理解され、請求項に記載された事項
の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるアクセス制御セキュリティシステムの一例のブロック図である。
【図２】 本発明による代替的なアクセス制御セキュリティシステムの一例のブロック図
である。
【図３】 本発明によるアクセス制御セキュリティシステムの一例のフローチャートであ
る。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月１０日（２００１．７．１０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＫＲ (72)発明者 スターリング，アントニウス エイ エム オランダ国，5656 アーアー アインドー フェン，プロフ・ホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 5B017 AA07 BB10 CA16

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 保護データへのアクセスを制御するよう構成されたアクセス
    装置と、 保護データがアクセスされるときにアクセス装置によって変更された使用状況
    パラメータを収容するよう構成された第１のメモリと、 アクセス装置に動作的に接続された安全性の確保されたセキュアモジュールと
    、 を有し、 セキュアモジュールは、保護データがアクセスされるときに、保護データ及び
    使用状況パラメータに基づく認証コードを収容するよう構成された第２のメモリ
    を含む、 セキュリティシステム。
  2. 【請求項２】 アクセス装置は、使用状況制限、使用状況パラメータ及び認
    証コードに基づいて、保護データへのアクセスを制御するよう構成されている、
    請求項１記載のセキュリティシステム。
  3. 【請求項３】 保護データ及び使用状況パラメータに依存する認証コードに
    対応したハッシュ値を生成するハッシュ発生器を更に有する、請求項１記載のセ
    キュリティシステム。
  4. 【請求項４】 保護データは複数のパラメータを含み、 各パラメータは、複数の別の保護データの中の個々の保護データに対応する、
    請求項１記載のセキュリティシステム。
  5. 【請求項５】 各パラメータは、複数の別の保護データの中の個々の保護デ
    ータに対応したハッシュ値に対応する、請求項４記載のセキュリティシステム。
  6. 【請求項６】 認証コードは、保護データ及び使用状況パラメータに依存す
    る別のハッシュ値に対応する、請求項５記載のセキュリティシステム。
  7. 【請求項７】 セキュアモジュールは、 スマートカードと、 安全性が確保された形式のエンコーディング の中の少なくとも何れか一方に対応する、請求項１記載のセキュリティシステム
    。
  8. 【請求項８】 第１のメモリは、 保護データを格納する記憶媒体と、 セキュアモジュール の中の一方に収容される、請求項１記載のセキュリティシステム。
  9. 【請求項９】 第１のメモリはカウンタのメモリに対応し、 アクセス装置は、カウンタをインクリメントすることにより、第１のメモリを
    変更する、 請求項１記載のセキュリティシステム。
  10. 【請求項１０】 保護データ及び使用状況パラメータに基づいてハッシュ値
    を計算する手順と、 ハッシュ値を、安全性が確保されたセキュア格納場所に記憶された認証コード
    と比較する手順と、 ハッシュ値と認証コードの比較に基づいて保護データへのアクセスを拒否する
    手順と、 を有する、保護データへのアクセスを制御する方法。
  11. 【請求項１１】 使用状況パラメータを変更する手順と、 保護データ及び変更された使用状況パラメータに基づいて第２のハッシュ値を
    計算する手順と、 第２のハッシュ値を認証コードとしてセキュア格納場所に記憶する手順と、 を更に有する、請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 保護データと共に使用状況パラメータを記憶する手順を更
    に有する、請求項１１記載の方法。
JP2001535142A 1999-10-29 2000-10-18 安全性が確保されたカウンタによりデータ信頼性を保証するシステム及び方法 Pending JP2003513388A (ja)

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US63672400A 2000-08-11 2000-08-11
US09/636,724 2000-08-11
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