JP2004295405A - データアクセス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】データの機密保護性を高めることができるデータアクセス装置を得ることを目的とする。
【解決手段】情報取得部２により取得されたＰＢＲ領域のＬＢＡ開始セクタ番号に所定のセクタ数を加算して、その加算結果をＭＢＲ領域に上書きすることにより、そのＭＢＲ領域とＰＢＲ領域の間に隠れ領域を設定するように構成した。これにより、他のデータアクセス装置からはアクセスできない領域に秘匿データを保存することができるようになり、その結果、データの機密保護性を高めることができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、データの秘匿化を図ることができるデータアクセス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデータアクセス装置は、ＭＳ−ＤＯＳ（登録商標）上で動作するファイルの内容を特定の有資格者以外には秘密にするため、そのファイルのディレクトリエントリ内の先頭クラスタ番号を一定の規則にしたがって書き換え、書き換え前の正しい番号を特定の有資格者のみに伝えるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１３８７２号公報（段落番号［０００７］から［０００９］、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のデータアクセス装置は以上のように構成されているので、ファイルの存在とファイルの内容の連続性を管理するＦＡＴ領域からデータの開始クラスタ番号を取得することが可能である。したがって、ファイル名とデータ内容の対応関係は必ずしも特定できないが、ファイル単位でのデータ内容の取得は可能であるため、データの機密保護性が低いなどの課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、データの機密保護性を高めることができるデータアクセス装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るデータアクセス装置は、開始セクタ番号取得手段により取得されたＰＢＲ領域の開始セクタ番号に所定のセクタ数を加算して、その加算結果をＭＢＲ領域に上書きすることにより、そのＭＢＲ領域とＰＢＲ領域の間に隠れ領域を設定するようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるデータアクセス装置を示す構成図であり、図において、データアクセス装置は例えば携帯情報端末やパソコンなどに搭載され、データアクセス装置には挿抜自在のメモリカード（データ記録媒体）１が挿入される。ただし、データアクセス装置に対して挿抜自在であれば、メモリカード１である必要はなく、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクやコンパクトディスクなどのデータ記録媒体であってもよい。
情報取得部２はメモリカード１の先頭に位置するＭＢＲ領域からＰＢＲ領域の開始セクタ番号などを含む制御情報を取得する。なお、情報取得部２は開始セクタ番号取得手段を構成している。
【０００８】
隠れ領域設定部３は情報取得部２により取得された制御情報に含まれているＰＢＲ領域の開始セクタ番号に所定のセクタ数（例えば、１クラスタ当たりのセクタ数）を加算して、その加算結果をＭＢＲ領域に上書きすることにより、そのＭＢＲ領域とＰＢＲ領域の間に隠れ領域を設定する。なお、隠れ領域設定部３は隠れ領域設定手段を構成している。物理セクタ番号管理部４は隠れ領域設定部３により設定された隠れ領域の物理セクタ番号を管理する。なお、物理セクタ番号管理部４は管理手段を構成している。
【０００９】
データ書込部５は物理セクタ番号管理部４に管理されている物理セクタ番号を指定して、秘匿データをメモリカード１の隠れ領域に書き込むデータ書込手段を構成している。
データ読込部６は物理セクタ番号管理部４に管理されている物理セクタ番号を指定して、メモリカード１の隠れ領域から秘匿データを読み込むデータ読込手段を構成している。
【００１０】
図２はＭＳ−ＤＯＳによるＦＡＴ（Ｆｉｌｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）型のファイルシステムのファイル構成を示す説明図であり、図２のファイルシステムはシステム領域とデータ領域に大別され、システム領域は、メディアであるメモリカード１の記録形式を規定するＭＢＲ領域（Ｍａｓｔｅｒ Ｂｏｏｔ Ｒｅｃｏｒｄ）と、秘匿データを格納する隠れ領域と、パーティションに関する情報を格納するＰＢＲ領域（Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ Ｂｏｏｔ Ｒｅｃｏｒｄ）と、データ領域の使用状況を管理するＦＡＴ領域と、データ領域に記録されているファイルやディレクトリの情報を管理するルートディレクトリ領域とから構成されている。
ただし、図２の隠れ領域は、図１のデータアクセス装置により特別に設定される領域であって、一般的なデータアクセス装置によるフォーマットでは設定されない領域である。
【００１１】
次に動作について説明する。
最初に、ＦＡＴ型ファイルシステムの概要について説明する。
ＦＡＴ型ファイルシステムは、セクタと呼ばれる単位でデータを記録し、１セクタには、通常５１２バイトのデータを記録することが可能である。
セクタは、物理アドレスによりメディアの物理的な位置が一意に決定され、先頭のセクタより連続的な番号が振られている。
しかし、データにアクセスする際、一般的には、物理アドレスでメディアの物理的な位置を指定することはなく、論理セクタ番号でメディアの位置を指定してアクセスする。
【００１２】
その理由は、メディアの種類によっては、メディアの物理構造が異なるためである。即ち、ファイルシステムにおいて、セクタを物理アドレスで管理する場合、扱うメディアが多種に渡ると、多種のメディア毎にセクタを管理する必要性が生じるためである。
そこで、アドレスを指定する際には論理アドレスを使用し、論理アドレスに対する物理アドレスは、メディアに応じたドライバが変換するようにする。これにより、ファイルシステムはメディア毎に対応しなくて済むようになる。
【００１３】
次に、メディアであるメモリカード１がデータアクセス装置に装着されたとき、情報取得部２がメモリカード１の構成を認識する処理について説明する。
まず、情報取得部２は、メモリカード１が装着されると、メモリカード１の先頭に存在するＭＢＲ領域の格納内容を取得する（図３を参照）。
即ち、情報取得部２は、ＭＢＲ領域の先頭に格納されている起動コードを参照して、当該領域がＭＢＲ領域であることを確認し、そのＭＢＲ領域の格納内容の分析を開始する。
【００１４】
ＭＢＲ領域には、メモリカード１がどのようなパーティションに分割されているかの情報が記録されており、最大で４つのパーティションテーブルエントリが存在する。各パーティションテーブルの先頭には、そのパーティションテーブルの有効性を示すアクティブフラグが格納されており、そのアクティブフラグを参照して、当該パーティションが有効であるのか、無効であるのかを判断する。
リムーバブルなメディアは、パーティションテーブルエントリ０のみを有効にすることが一般的であり、その場合、パーティションテーブルエントリ０のみに制御情報が格納される。
仮に、パーティションテーブルエントリ０のみが有効である場合、パーティションテーブルエントリ０に格納される制御情報のみで、メモリカード１の全領域を制御することになる。
【００１５】
情報取得部２は、ＭＢＲ領域に格納されているパーティションタイプを参照して、ＦＡＴの形式がＦＡＴ（１２）であるのか、ＦＡＴ（１６）であるのかを識別する。また、ＭＢＲ領域に格納されているＬＢＡ開始セクタ番号を参照して、ＰＢＲ領域の開始位置を特定する。
ＬＢＡ開始セクタ番号は物理アドレスにより指定されるが、ＰＢＲ領域が存在するセクタの位置を論理アドレス０のセクタ番号と設定し、以降、システム領域のデータに対するアクセスは、全て論理アドレスを用いて指定する。
【００１６】
情報取得部２は、ＰＢＲ領域の開始位置を特定すると、ＰＢＲ領域の格納内容を取得する（図４を参照）。
次に、情報取得部２は、ＰＢＲ領域とＦＡＴ領域とルートディレクトリエントリ領域が論理セクタ上で連続的に配置されているので、ＰＢＲ領域の格納内容を取得することにより、ＦＡＴ領域とルートディレクトリエントリ領域の先頭論理セクタ番号を特定する。
【００１７】
即ち、ＦＡＴ領域の先頭位置はＰＢＲ領域に連続する次の論理セクタ番号であり、ルートディレクトリ領域の先頭位置は次のようにして特定する。
情報取得部２は、ＰＢＲ領域に格納されているＦＡＴ数と、１ＦＡＴ当たりのセクタ数とを乗算してＦＡＴ領域で必要なセクタ数を求め、その必要なセクタ数をＦＡＴ領域の先頭を示す論理セクタ番号に加算することにより、ルートディレクトリエントリ領域の先頭論理セクタ番号を求める。
なお、ＦＡＴ数は、一般的には２つであり、１つのセクタの破損によりファイルやディレクトリが読み込めなくなることを防ぐために、同じものが２つ記録されている。１ＦＡＴ当たりのセクタ数は、メモリカード１内の全てのクラスタを管理するのに必要な容量が収まるセクタ数である。
【００１８】
情報取得部２は、ルートディレクトリエントリ領域の開始位置を特定すると、データ領域はシステム領域と連続する論理セクタ番号で構成されているため、データ領域の先頭位置は次のようにして特定する。
即ち、ＰＢＲ領域に格納されているルートディレクトリのエントリ数（エントリ数は、ルートディレクトリを表現できるファイルとディレクトリの数を示し、１つのファイルやディレクトリを表現するのに必要なディレクトリエントリは、３２バイトである）に３２バイトを乗算し、１セクタ当たりのバイト数で除算することにより、ルートディレクトリエントリ領域で必要なクラスタ数を求める。そして、その必要なクラスタ数をルートディレクトリエントリ領域の先頭論理セクタ番号に加算することによりデータ領域の先頭クラスタ番号を求める。
【００１９】
情報取得部２は、データ領域については論理クラスタ番号により内部のデータを管理する。データの記録・消去は全てクラスタ単位となるため、データ領域の先頭論理セクタ番号は、クラスタ内での最小論理セクタ番号となるように配置されている。データ領域の先頭クラスタ番号は必ず２より始まり、１クラスタ当たりのセクタ数は、ＰＢＲ領域から取得することができる。
以上のようにして、メモリカード１がデータアクセス装置に装着されると、情報取得部２がＭＢＲ領域とＰＢＲ領域の格納内容を取得して、システム領域やデータ領域の開始位置を特定する。
【００２０】
次に、メモリカード１内に秘匿データを格納する隠れ領域の設定処理について説明する。
隠れ領域設定部３は、一般的なＦＡＴ型ファイルシステムではＭＢＲ領域とＰＢＲ領域が物理セクタ番号上で連続的に配置されているので、ＰＢＲ領域の物理セクタ番号を、例えば１クラスタ分のサイズだけ上位アドレス側に移動させることにより、ＭＢＲ領域とＰＢＲ領域の間に隠れ領域を設定する。
【００２１】
即ち、隠れ領域設定部３は、例えば、１クラスタ分のサイズの隠れ領域を設定する場合、ＭＢＲ領域に格納されているＬＢＡ開始セクタ番号に、ＰＢＲ領域に格納されている１クラスタ当たりのセクタ数を加算して、その加算結果をＬＢＡ開始セクタ番号の格納領域に上書きする。
これにより、ＰＢＲ領域の開始位置が１クラスタ当たりのセクタ数分だけ、上位アドレス側にずれるため、データ領域に書き込まれる領域が１クラスタ分だけ減少する。
【００２２】
メモリカード１など媒体においては、フロッピー（登録商標）ディスクのように、トラックや面といった概念がないため、ＭＢＲ領域に格納されているＣＨＳ開始セクタ番号（ＣＨＳ開始セクタ番号もＬＢＡ開始セクタ番号と同様に、ＰＢＲ領域の開始位置を示すデータである）は特に変更する必要がないが、ＣＨＳ開始セクタ番号とＬＢＡ開始セクタ番号の整合性を図る観点から、ＣＨＳ開始セクタ番号にも１クラスタ当たりのセクタ数を加算して更新する。
【００２３】
次に、隠れ領域設定部３は、ＰＢＲ領域の開始位置を１クラスタ当たりのセクタ数分だけ上位アドレス側に移動させた結果、パーティションサイズが１クラスタ当たりのセクタ数分だけ減少しているので、ＭＢＲ領域に格納されているパーティションサイズから１クラスタ当たりのセクタ数を減算して更新する。
次に、ＰＢＲ領域に格納されている隠されたセクタ数は、ＰＢＲ領域の先頭セクタの前に存在する物理セクタ数を示すため、隠れ領域設定部３は、その隠されたセクタ数に１クラスタ当たりのセクタ数を加算して更新する。
これにより、ＭＳ−ＤＯＳのフォーマットに準拠した形で、１クラスタのサイズ分の隠れ領域が確保されるが、その際、物理セクタ番号管理部４が隠れ領域設定部３により設定された隠れ領域の物理セクタ番号を保存し、その隠れ領域の物理セクタ番号を管理する。
【００２４】
このようにして隠れ領域が設定されると、以後、その隠れ領域に対する秘匿データの書込みや、その隠れ領域から秘匿データの読込を行うことができるようになる。
即ち、データ書込部５は、例えば、カメラ機能を実現するアプリケーションから撮影結果である静止画の秘匿化を希望する要求を受けると、物理セクタ番号管理部４に管理されている物理セクタ番号を指定して、その静止画の画像データを秘匿データとして、メモリカード１の隠れ領域に書き込む処理を実施する。
一方、データ読込部６は、カメラ機能を実現するアプリケーションから上記静止画の表示を希望する要求を受けると、物理セクタ番号管理部４に管理されている物理セクタ番号を指定して、メモリカード１の隠れ領域から静止画の画像データの読込を実施する。
【００２５】
なお、第三者がデータアクセス装置からメモリカード１を抜いて、他のデータアクセス装置に装着しても、他のデータアクセス装置では、ＭＢＲ領域やＰＢＲ領域の格納内容を参照しても、メモリカード１における隠れ領域の物理セクタ番号を知り得ないので、その隠れ領域に格納されている秘匿データを取得することができない。
【００２６】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、情報取得部２により取得されたＰＢＲ領域のＬＢＡ開始セクタ番号に所定のセクタ数を加算して、その加算結果をＭＢＲ領域に上書きすることにより、そのＭＢＲ領域とＰＢＲ領域の間に隠れ領域を設定するように構成したので、他のデータアクセス装置からはアクセスできない領域に秘匿データを保存することができるようになり、その結果、データの機密保護性を高めることができる効果を奏する。
【００２７】
なお、この実施の形態１では、１クラスタ分のサイズの隠れ領域を設定するものについて示したが、ＰＢＲ領域からデータ領域までの連続性を保ちつつ、データ領域の先頭セクタ番号がクラスタ内で最も小さいセクタ番号値になればよく、隠れ領域のサイズについては問わない。
【００２８】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、静止画の画像データを秘匿データとして、メモリカード１の隠れ領域に書き込むものについて示したが、これに限るものではなく、例えば、データアクセス装置に装着されるメモリカード１の識別番号を秘匿データとして隠れ領域に書き込むようにしてもよい。
このように、メモリカード１の識別番号を隠れ領域に書き込むようにすれば、データアクセス装置にメモリカード１が装着される毎に、情報取得部２がメモリカード１の格納内容を分析しなくても、隠れ領域に保存されている識別番号を参照するだけで、そのメモリカード１を特定することができるようになり、その情報取得部２の処理を軽減することができる効果を奏する。
【００２９】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、静止画の画像データを秘匿データとして、メモリカード１の隠れ領域に書き込むものについて示したが、これに限るものではなく、例えば、データアクセス装置を搭載している携帯電話が、データ領域に格納されている送信データを暗号化する際、その暗号化に用いる暗号鍵を秘匿データとして隠れ領域に書き込むようにしてもよい。
また、携帯電話がデータ領域に格納する受信データを復号化する際、その復号化に用いる暗号鍵を秘匿データとして隠れ領域に書き込むようにしてもよい。
これにより、暗号鍵の盗用が防止されるため、データの機密保護性を高めることができる効果を奏する。
【００３０】
実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、パーティションテーブルエントリ０のみを有効にするものについて示したが、パーティションテーブルエントリ０以外のパーティションテーブルエントリも有効にして、メモリカード１を複数のパーティションに分割して使用するようにしてもよい。
このように、メモリカード１を複数のパーティションに分割して使用する場合には、各パーティションの間にも隠れ領域を設定するようにする。
【００３１】
例えば、図５に示すように、パーティションテーブルエントリ０とパーティションテーブルエントリ１を有効にする場合、隠れ領域設定部３は、上記実施の形態１と同様に、パーティションテーブルエントリ０におけるＬＢＡ開始セクタ番号に１クラスタ当たりのセクタ数を加算するなどして、ＭＢＲ領域とＰＢＲ領域の間に隠れ領域０を設定する。
また、隠れ領域設定部３は、パーティションテーブルエントリ１におけるＬＢＡ開始セクタ番号に１クラスタ当たりのセクタ数を加算するなどして、パーティション０とパーティション１の間に隠れ領域１を設定する。ただし、隠れ領域１の設定方法は、上記実施の形態１における隠れ領域の設定方法と同様であるため詳細説明は省略する。
【００３２】
このように、複数の隠れ領域を設定することにより、秘匿データを複数の隠れ領域に分割して保存することも可能になり、データの機密保護性を一段と高めることができる効果を奏する。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、開始セクタ番号取得手段により取得されたＰＢＲ領域の開始セクタ番号に所定のセクタ数を加算して、その加算結果をＭＢＲ領域に上書きすることにより、そのＭＢＲ領域とＰＢＲ領域の間に隠れ領域を設定するように構成したので、他のデータアクセス装置からはアクセスできない領域に秘匿データを保存することができるようになり、その結果、データの機密保護性を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるデータアクセス装置を示す構成図である。
【図２】ＦＡＴ型のファイルシステムのファイル構成を示す説明図である。
【図３】ＭＢＲ領域の格納内容の詳細を示す説明図である
【図４】ＰＢＲ領域の格納内容の詳細を示す説明図である
【図５】複数のパーティションテーブルエントリが有効である場合のファイル構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ メモリカード（データ記録媒体）、２ 情報取得部（開始セクタ番号取得手段）、３ 隠れ領域設定部（隠れ領域設定手段）、４ 物理セクタ番号管理部（管理手段）、５ データ書込部（データ書込手段）、６ データ読込部（データ読込手段）。

Claims (7)

1. データ記録媒体の先頭に位置するＭＢＲ領域からＰＢＲ領域の開始セクタ番号を取得する開始セクタ番号取得手段と、上記開始セクタ番号取得手段により取得されたＰＢＲ領域の開始セクタ番号に所定のセクタ数を加算して、その加算結果を上記ＭＢＲ領域に上書きすることにより、そのＭＢＲ領域と上記ＰＢＲ領域の間に隠れ領域を設定する隠れ領域設定手段と、上記隠れ領域設定手段により設定された隠れ領域の物理セクタ番号を管理する管理手段とを備えたデータアクセス装置。
2. 隠れ領域設定手段は、データ記録媒体が複数のパーティションに分割されている場合、各パーティションの開始セクタ番号に所定のセクタ数を加算して、その加算結果をＭＢＲ領域に上書きすることにより、各パーティションの間に隠れ領域を設定することを特徴とする請求項１記載のデータアクセス装置。
3. 管理手段に管理されている物理セクタ番号を指定して、秘匿データを隠れ領域に書き込むデータ書込手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のデータアクセス装置。
4. 管理手段に管理されている物理セクタ番号を指定して、隠れ領域から秘匿データを読み込むデータ読込手段を設けたことを特徴とする請求項３記載のデータアクセス装置。
5. データ書込手段は、データ記録媒体の識別番号を秘匿データとして隠れ領域に書き込むことを特徴とする請求項３記載のデータアクセス装置。
6. データ書込手段は、データ記録媒体のデータ領域に格納するデータの暗号化又は復号化に用いる暗号鍵を秘匿データとして隠れ領域に書き込むことを特徴とする請求項３記載のデータアクセス装置。
7. データ記録媒体は、挿抜自在のメモリであることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のデータアクセス装置。

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