JP2007104657A

JP2007104657A - スマートカードを用いて保安機能を行う装置およびその方法

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Publication number: JP2007104657A
Application number: JP2006248041A
Authority: JP
Inventors: Se-Hee Han; 世熙韓; Sung-Min Lee; 聖民李
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2006-09-13
Publication date: 2007-04-19
Also published as: KR101185595B1; KR20070037019A; CN1941701A; EP1770580A3; EP1770580B1; EP1770580A2; US20070079122A1

Abstract

【課題】スマートカードを用いて保安機能を行う装置およびその方法に関するものであって、さらに詳しくは、スマートカードを介して電子署名を行うことによって、より安全にセキュリティコンソールの切換および所有権を獲得できる装置およびその方法を提供する。
【解決手段】スマートカードを用いて保安機能を行う装置は、スマートカードの接触および挿入時に前記スマートカードを読み取って、セキュリティコンソールの公開キーを獲得するスマートカード読取部と、前記セキュリティコンソールの公開キーを用いて、前記スマートカードが伝送した電子署名の有効性を検証する認証部と、前記電子署名の検証の結果有効性が認められれば、被制御デバイスの所有権を獲得することができるセキュリティコンソールに切り換える切換部とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、スマートカードを用いて保安機能を行う装置およびその方法に関するものであって、さらに詳しくは、スマートカードを介して電子署名を行うことによって、より安全にセキュリティコンソールの切換および所有権を獲得することができる装置およびその方法に関するものである。

図１は、一般的なＵＰｎＰセキュリティフレームワークの構成を示す図面である。ここにおいて、ＵＰｎＰセキュリティフレームワークは、セキュリティコンソール１、被制御デバイス２、および、制御ポイント３で構成される。

セキュリティコンソール１は、被制御デバイス２の接近制御リスト（アクセスコントロールリスト）の管理のためのユーザインターフェースおよびサービスを提供する。このためにセキュリティコンソール１は、自身の一対の公開キーＰｓ、Ｋｓを有し、制御ポイント３に対する公開キーのハッシュ値（ｈａｓｈｖａｌｕｅ）を用いて接近制御リストを生成することができる。

また、セキュリティコンソール１が被制御デバイス２の接近制御リストを管理するためには被制御デバイス２の所有権を獲得しなければならない。この時、セキュリティコンソール１は、被制御デバイス２の所有権を獲得するためには該当被制御デバイス２のパスワードを知っていなければならない。前記パスワードは、被制御デバイス２がディスプレイまたはプリント機能を有する場合には初期に新しいパスワードを生成して提供することができ、そうではない被制御デバイス２の場合には製造業者が被制御デバイス２の製造時に固定パスワードを被制御デバイス２に格納して該当パスワードをラベルにプリントし、被制御デバイス２と共に提供することができる。

その後、被制御デバイス２の所有権を獲得しようとするユーザは、セキュリティコンソール１のユーザインターフェースを用いて被制御デバイス２のパスワードを入力する。よって、被制御デバイス２は、伝達されたパスワードを検証した後、所有権獲得（テイクオーナーシップ）過程を行う。ここで、所有権獲得の過程は、セキュリティコンソール１が被制御デバイス２に対する所有権認証および所有権獲得をするために電子署名の有効性を検証する過程をいう。

その後、セキュリティコンソール１は、所有権獲得の過程を行って被制御デバイス２に対する所有権を獲得する。

その後、セキュリティコンソール１は、所有権を獲得するようになり、被制御デバイス２の接近制御リストに関連した命令を要請することができる権限を有するようになる。

被制御デバイス２は、デバイスの固有機能に対するサービスを提供する。また、被制御デバイス２は、各々自身のパスワード、一対の公開キーＰｄ、Ｋｄ、接近制御リスト、および所有デバイスリスト（オーナーリスト）を格納しており、セキュリティコンソール１の制御ポイント３の命令要請に対して、格納された値を参照して命令を行ったり拒否したりする役割をする。

また、被制御デバイス２は、セキュリティコンソール１の所有権獲得要請に対してパスワードを参照して所有権の付与を決定し、所有権を与えた後には所有デバイスリストに該当セキュリティコンソール１の公開キーのハッシュ値を登録する。また、被制御デバイス２は、デバイスの固有機能に対する制御命令に対して接近制御リストを参照して命令を行うか否かを決定する。

制御ポイント３は、被制御デバイス２に対する制御命令を要請することで、例えば、被制御デバイス２がオーディオである場合、制御ポイント３はオーディオの再生、停止、録音などに対する制御ができる。

また、セキュリティコンソール１の役割を行う制御ポイント３は、セットセッションキーアクションを通して、被制御デバイス２とセッションキーとを生成できなければならず、以後の制御命令を要請する時、該当セッションを介してメッセージをやり取りしなければならない。ここで、セットセッションキーは、制御ポイント（またはセキュリティコンソール）２と被制御デバイス２に通信チャンネルが形成された場合、通信チャンネルを介して伝送されるデータ（例えば、接近制御リスト）の電子署名および暗号化をするために必要な対称キーを生成することをいう。

この時、制御ポイント３がセッションを介して被制御デバイスに制御命令を要請すれば、被制御デバイス２は制御ポイント３の公開キーに対するハッシュ値と制御命令を接近制御リストから参照して行うか否かを決定する。

このように接近制御リストには、制御ポイント３の公開キーに対するハッシュ値が格納されているが、制御ポイント３は接近制御リストに含まれる制御ポイント３のハッシュ値をセキュリティコンソール１に提供するために、プレゼントキーメッセージを用いて自身の公開キーのハッシュ値をセキュリティコンソール１に提供する。

しかし、ユーザがセキュリティコンソール１を介して被制御デバイス２の所有権を獲得するためには、必ず被制御デバイス２のパスワードを知っていなければならない問題点がある。すなわち、パスワードは、保安上の理由で各被制御デバイス２ごとに各々他のパスワードを有するように勧めているが、これはユーザが所有権を獲得するごとに被制御デバイス２のパスワードを思い出さなければならないか、被制御デバイス２に付着したラベルを探さなければならないという困難がある。

また、セキュリティコンソール１と制御ポイント３は、個別デバイスとして存在することもでき、１つのデバイスとして存在することもできるが、現実的にセキュリティコンソール１の機能だけを行う個別デバイスが存在する場合よりは、制御ポイント３のサービスとセキュリティコンソール１のサービスが１つのデバイスに共に存在する場合がさらに多い。このような場合、任意のユーザがデバイスのセキュリティコンソール１のサービスを用いることができないようにするためには、所有権を獲得するためのパスワードとは別途にセキュリティコンソール１のサービスを用いるための認証を受けるべきであるが、これは機器の使用上の便利さを低下させる要素となり得る。

また、セキュリティコンソール１の機能を有するデバイスが複数の場合、デバイスが変わるごとに所有権獲得の過程を毎回行わなければならない。すなわち、セキュリティコンソール１が変更されるごとにデバイスのパスワードを新たに入力しなければならない問題点がある。

また、セキュリティコンソール１が複数であっても被制御デバイス２が単一所有権だけを支援する場合、初期に所有権を有するセキュリティコンソール１が所有権を破棄する時、または意図的に被制御デバイス２をリセットする時までは、他のセキュリティコンソール１が所定の被制御デバイス２の所有権を有することができないという問題点がある。

本発明の目的は、スマートカードを介して電子署名を生成することによって、秘密キーを露出することなく、より安全にセキュリティコンソールの切換を行うことができるようにすることにある。

本発明の他の目的は、別途の認証過程を行わず、スマートカードに格納された一対の公開キーを用いて制御ポイントをセキュリティコンソールに切り換えることができるようにすることにある。

本発明の目的は以上で言及した目的に制限されず、言及されていないまた他の目的は下記記載によって当業者が明確に理解できるものである。

前記目的を達成するために、本発明の一実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行う装置は、スマートカードの接触および挿入時に前記スマートカードを読み取って、セキュリティコンソールの公開キーを獲得するスマートカード読取部と、前記セキュリティコンソールの公開キーを用いて前記スマートカードが伝送した電子署名の有効性を検証する認証部と、前記電子署名の検証の結果、有効性が認められれば、前記被制御デバイスの所有権を獲得することができるセキュリティコンソールに切り換える切換部とを含む。

また、本発明の他の実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行う装置は、セキュリティコンソールの一対の公開キーを格納する格納部と、前記格納部に格納された秘密キー．を用いて電子署名を生成する電子署名実行部とを含む。

また、本発明のまた他の実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行う方法は、制御ポイントを被制御デバイスの接近制御目録を管理するセキュリティコンソールに切り換えるステップと、前記切り換えられたセキュリティコンソールが被制御デバイスに対する所有権獲得を要請するステップと、前記要請の結果、所有権を獲得すればセキュリティコンソール機能を行うステップとを含む。

その他の実施例の具体的な事項は詳細な説明および図面に含まれている。

本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下で開始する実施例に限定されず、互いに異なる多様な形態で実施することができ、単に本実施例は本発明の開始が完全なものになるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであって、本発明は請求項の範疇によって定義されるだけである。明細書の全体に亘って、同一参照符号は同一構成要素を示す。

本発明のスマートカードを用いて保安機能を行う装置およびその方法によれば、次のような効果が１つあるいはそれ以上ある。

制御ポイントをセキュリティコンソールに切り換えることによって、特定セキュリティコンソールに接近する必要なく、ユーザに最も近い制御ポイントでスマートカードを用いたセキュリティコンソールの切換を行い、切り換えられたセキュリティコンソールを介して被制御装置の接近制御目録を編集することができる長所がある。

また、セキュリティコンソールの秘密キー関連演算は、スマートカードだけで行うことによって、悪意的な装置からセキュリティコンソールの権限獲得を防止することができる長所がある。

また、物理的なセキュリティコンソール装置を別途に購入する必要なく、既存の制御ポイントをスマートカードを用いてセキュリティコンソールに切り換えて用いることができるため、費用を節減することができる長所がある。

また、スマートカードを介して電子署名を生成することによって、秘密キーを露出することなく、より安全にセキュリティコンソールの切換を行うことができる長所がある。

以下、本発明の実施例でスマートカードを用いて保安機能を行う装置およびその方法を説明するためのブロック図、または、処理フローチャート図に対する図面を参考して本発明について説明する。この時、処理フローチャート図の各ブロックとフローチャート図の組合は、コンピュータプログラムインストラクションによって行われる可能性のあることが理解できる。これらコンピュータプログラムインストラクションは、汎用コンピュータ、特殊用コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備のプロセッサに搭載することができるため、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備のプロセッサを介して行われるそのインストラクションがフローチャート図のブロックで説明された機能を行う手段を生成するようになる。これらコンピュータプログラムインストラクションは、特定方式で機能を実現するために、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備を指向することができるコンピュータ利用可能、または、コンピュータ読取可能なメモリーに格納することも可能であるため、そのコンピュータ利用可能、または、コンピュータ読取可能なメモリーに格納されたインストラクションは、フローチャート図のブロックで説明された機能を行うインストラクション手段を含む製造品目を生産することも可能である。コンピュータプログラムインストラクションは、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備上に搭載することも可能であるため、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備上で一連の動作段階が行われてコンピュータで実行するプロセスを生成し、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備を行うインストラクションはフローチャート図のブロックで説明された機能を実行するための段階を提供することも可能である。

また、各ブロックは、特定された論理的機能を実行するための１つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメント、または、コードの一部を示すことができる。また、いくつかの代替実行例では、ブロックで言及された機能が順序を外れて発生することも可能であることを注目しなければならない。例えば、連続して図示している２つのブロックは、実質的に同時に行われることも可能であり、または、そのブロックが時々該当する機能により逆順に行われることも可能である。

図２は、本発明の一実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行うシステムを示す図面である。

図示したように、スマートカードを用いて保安機能を行うシステムは、セキュリティコンソール機能を同時に行う制御ポイント１０、被制御デバイス２１、２２、２３、２４：２０、および、スマートカード３０を含んで構成される。

制御ポイント１０は、多数の被制御デバイス２０を制御して被制御デバイス２０の接近制御リストを管理するセキュリティコンソール機能として行うことができる。本発明では、セキュリティコンソール装置が別途に存在せず、制御ポイント１０がセキュリティコンソール機能を行う。ここで、制御ポイント１０は、その機能に応じて制御ポイントおよびセキュリティコンソールと命名されることができる。

例えば、制御ポイント１０がセキュリティコンソール機能を行う（すなわち、セキュリティコンソールに切り換え）ためには、スマートカード３０に生成した電子署名を検証して電子署名の有効性を認証しなければならず、セキュリティコンソールに切り換えた後、被制御デバイス２０から電子署名またはハッシュ値の有効性を認証しなければならない。

被制御デバイス２０は、制御ポイント１０の制御により動作およびサービスを提供する。また、被制御デバイス２０は、セキュリティコンソールから接近制御リストに対する所有権獲得要請時の電子署名の有効性の検証およびハッシュ値を用いてセキュリティコンソールに対する所有権を獲得するか否かを決定する。

スマートカード３０は、セキュリティコンソールの一対の公開キー（すなわち、公開キー（パブリックキー：Ｐｓ）および秘密キー（プライベートキー：Ｋｓ））を格納する。ここで、スマートカード３０は、制御ポイント１０の要請および新しい装置（制御ポイントおよび被制御デバイスなど）の設置時のスマートカードを該当装置に接触または挿入してセキュリティコンソールの公開キーを伝送する。ここで、スマートカード３０は、データを格納することができるマイクロチップが内蔵されており、移動可能な格納媒体をいう。

また、スマートカード３０は、セキュリティコンソールの秘密キーを用いて電子署名生成および公開キーに対するハッシュ値の計算ができる。ここで、スマートカード３０を介するだけで電子署名が生成されるため、セキュリティコンソールの秘密キーが露出されることを防止することができる。

図３は、本発明の一実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行うシステムのうち、制御ポイントの内部ブロック図を示す図面である。

図示したように、制御ポイント１０は、スマートカード読取部１１０、格納部１２０、認証部１３０、切換部１４０、メッセージ生成部１５０および制御部１６０を含んで構成される。

この時、本実施例で使われる「〜部」という用語は、ソフトウェアまたはＦＰＧＡまたはＡＳＩＣのようなハードウェア構成要素を意味し、「〜部」はある役割を行う。ところが、「〜部」というソフトウェアまたはハードウェアに限定されることではない。「〜部」というアドレッシングできる格納媒体にあるように構成することもでき、１つまたはそれ以上のプロセッサを再生させるように構成することもできる。したがって、一例として「〜部」というソフトウェア構成要素、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素およびタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシーザー、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバ、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、および、変数を含む。構成要素と「〜部」のうち提供されている機能は、さらに小さい数の構成要素および「〜部」と結びついたり、追加的な構成要素と「〜部」でさらに分離されたりすることができる。のみならず、構成要素および「〜部」は、デバイスまたは保安マルチメディアカード内の１つまたはそれ以上のＣＰＵを再生させるように実現することもできる。

スマートカード読取部１１０は、スマートカード３０の接触および挿入時にスマートカード３０を読み取って、スマートカード３０に格納されたセキュリティコンソールの公開キーを獲得する。ここで、制御ポイント１０は獲得した公開キーを介してスマートカード３０が伝送した電子署名を検証する。

格納部１２０は、スマートカード読取部１１０がスマートカード３０から獲得したセキュリティコンソールの公開キーを格納する。

認証部１３０は、格納部１２０に格納された公開キーを用いてスマートカード３０が伝送した電子署名を検証する。

また、認証部１３０は、ランダム番号を生成してスマートカード３０に伝送することによって、スマートカード３０で作成した電子署名が盗用されることを防止する。

切換部１４０は、スマートカード３０が伝送した電子署名に対する有効性が認められれば、制御ポイント１０を所定のデバイスの接近制御リストを管理することができるセキュリティコンソールに切り換え、ユーザから制御ポイント１０への復帰要請時にセキュリティコンソールで所定被制御デバイス２０の動作を制御する制御ポイント１０に切り換える。

メッセージ生成部１５０は、被制御デバイス２０接近制御リストに対する編集権限を獲得するための所有権獲得要請メッセージを作成する。ここで、所有権獲得要請メッセージは、セキュリティコンソールの公開キーおよび電子署名を含む。

また、メッセージ生成部１５０は、スマートカード３０で電子署名を要請するメッセージおよびセットセッションキー要請メッセージを作成して伝送する。

制御部１６０は、制御ポイント１０を構成する各機能性ブロック１１０〜１５０の動作を制御する。

図４は、本発明の一実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行うシステムのうち被制御デバイスの内部ブロック図を示す図面である。

図示したように、被制御デバイス２０は、スマートカード読取部２１０、格納部２２０、認証部２３０、および、制御部２４０を含んで構成される。

スマートカード読取部２１０は、被制御デバイス２０にスマートカード３０が挿入または接触すれば、スマートカード３０を読み取ってセキュリティコンソールの公開キーまたは公開キーのハッシュ値を獲得する。ここで、スマートカード読取部２１０は、ユーザがスマートカードを用いてセキュリティコンソールに対する所有権を獲得しようとする場合に用いられるモジュールであり、ユーザがパスワードを用いてセキュリティコンソールに対する所有権を獲得する場合には用いられない。本発明では、スマートカード３０を用いてセキュリティコンソールに対する所有権を獲得するか否かを決定する例を挙げて説明する。

また、スマートカード読取部２１０は、被制御デバイス２０の初期化時にスマートカード３０からセキュリティコンソールの公開キーまたは公開キーのハッシュ値を獲得することができる。以下、図６で初期化過程を詳しく説明する。

格納部２２０は、スマートカード読取部２１０の読取によって獲得された公開キーおよび公開キーのハッシュ値を格納する。ここで、公開キーおよび公開キーのハッシュ値は、セキュリティコンソールの所有権獲得要請時の該当セキュリティコンソールが適した検証時に用いられる。

認証部２３０は、格納部２２０に格納された公開キーを介して、スマートカード３０から伝送された電子署名の有効性をチェックする。ここで、公開キーを介して電子署名の有効性が検証されれば、制御ポイント（例えば、セキュリティコンソール機能を行う制御ポイント）１０に自身（例えば、被制御デバイス）の接近制御目録（ＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＬｉｓｔ：ＡＣＬ）を編集することができるように所有権獲得を許容する。

また、認証部２３０は、セキュリティコンソールが伝送した公開キーを用いてハッシュ値を計算した後、格納部２２０に格納されたハッシュ値（または初期化以後のスマートカード３０から伝送されたハッシュ値）と計算されたハッシュ値とを比較して、セキュリティコンソールの所有権を獲得するか（すなわち、接近制御リストの接近許容）否かを決定する。

制御部２４０は、被制御デバイス２０を構成する各機能性ブロック２１０〜２３０の動作を制御する。

図５は、本発明の一実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行うシステムのうち、スマートカードの内部ブロック図を示す図面である。

図示したように、スマートカード３０は格納部３１０、電子署名実行部３２０、演算処理部３３０、および、制御部３４０を含んで構成される。

格納部３１０は、セキュリティコンソールの一対の公開キーを格納する。また、格納部３１０は、公開キーのハッシュ値を格納することもできる。

電子署名実行部３２０は、制御ポイント１０からランダム番号が伝送されれば、格納部３１０に格納された秘密キーを用いてランダム番号を含む電子署名を生成する。ここで、電子署名実行部３２０は、ランダム番号を含んで電子署名を生成することをスマートカード３０が作成したメッセージが盗用されることを防止するために、各メッセージごとに任意に設定しておいた番号を含ませることである。

演算処理部３３０は、格納部３１０に格納された公開キーを用いて公開キーに対するハッシュ値を計算する。ここで、ハッシュ値を計算するアルゴリズムとしては、ＭＤ５およびＳＨＡ−１などが用いられる。

制御部３４０は、スマートカード３０を構成する各機能性ブロック３１０〜３３０の動作を制御する。

図６は、本発明の一実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行う方法を示すフローチャート図である。

先ず、ユーザは、新たに設置された装置（例えば、制御ポイントおよび被制御デバイス）にスマートカードに格納されたセキュリティコンソールの公開キーを格納する初期化過程を行う（Ｓ６００）。すなわち、初期化過程は、制御ポイント１０および被制御デバイス２０に対する保安機能を行うスマートカード３０を登録することである。

例えば、ユーザは、新たに設置された被制御デバイス２０にスマートカード３０を挿入（または接触）して、スマートカード３０に格納されたセキュリティコンソールの公開キーを伝送する。ここで、初期化過程は、以下の図７でより詳細に説明する。

この後、ユーザは、被制御デバイス２０の接近制御目録を編集するためにスマートカード３０を用いて制御ポイント１０をセキュリティコンソールに切り換える（Ｓ６１０）。ここで、セキュリティコンソールへの切換過程は、以下の図８でより詳細に説明する。

その後、セキュリティコンソールに切り換えられれば、セキュリティコンソールは被制御デバイス２０に所有権獲得を要請し（Ｓ６２０）、セキュリティコンソールの所有権獲得要請により被制御デバイス２０が接近制御目録の編集権限を許せば、セキュリティコンソールは被制御デバイス２０の接近制御目録を編集することができる（Ｓ６３０）。ここで、所有権を獲得する過程は、電子署名を用いる方法およびハッシュ値を用いる方法があり、以下の図９〜図１１で所有権を獲得する過程をより詳細に説明する。

その後、ユーザは、セキュリティコンソールを再び制御ポイント１０に切り換えようとする場合、制御ポイント１０に挿入（または接触）されたスマートカード３０を除去すれば良い（Ｓ６４０）。

したがって、制御ポイント１０を介してセキュリティコンソール機能を行うことによって、別途のセキュリティコンソール装置を備えず、被制御デバイス２０の接近制御目録を編集することができる。

図７は、前記図６の初期化過程をより具体的に示すフローチャート図である。

図示したように、新しい被制御デバイス２０を購入した場合、ユーザは新しい被制御デバイス２０へスマートカード３０に格納されたセキュリティコンソールの公開キーを伝送する（Ｓ７００）。ここで、スマートカード３０に格納されたセキュリティコンソールの公開キーを被制御デバイス２０に伝送する方法は、スマートカード３０を新しい被制御デバイス２０に接触（または挿入）させれば、被制御デバイス２０がスマートカード３０を読み取って公開キーを獲得することができる。

その後、被制御デバイス２０は、スマートカード３０を読み取って獲得したセキュリティコンソールの公開キーを格納する（Ｓ７１０）。ここで、被制御デバイス２０は、スマートカード３０から獲得した公開キーを用いて、セキュリティコンソールに対する接近制御リストの接近を許容するか否かを決定する。

一方、被制御デバイス２０は、スマートカード３０を読み取って公開キーのハッシュ値を獲得することもできる。よって、被制御デバイス２０は、獲得した公開キーのハッシュ値を格納し、この後、所有権獲得要請メッセージを伝送したセキュリティコンソールの公開キーに基づきハッシュ値を計算および比較して、接近制御リストに対する接近を許容するか否かを決めることもできる。

図８は、前記図６の制御ポイントがセキュリティコンソールに切り換えられる過程をより具体的に示すフローチャート図である。

先ず、ユーザが制御ポイント１０にスマートカード３０を接触（または挿入）すれば、制御ポイント１０の認証部１３０でランダム番号を生成してスマートカード３０へ伝達する（Ｓ８００）。

その後、スマートカード３０の電子署名実行部３２０は、格納部３１０に格納されたセキュリティコンソールの秘密キーで制御ポイント１０から伝送されたランダム番号を含む電子署名を生成する（Ｓ８１０）。ここで、ランダム番号を含んで電子署名を生成することは、スマートカード３０で作成した電子署名が他の装置で盗用されることを防止するために、任意に設定しておいた番号を含ませて生成することである。

その後、生成された電子署名を制御ポイント１０に伝送すれば（Ｓ８２０）、制御ポイント１０は初期化時にスマートカード３０から獲得したセキュリティコンソールの公開キーを用いて、スマートカード３０から伝送された電子署名を検証し（Ｓ８３０）、検証の結果、該当電子署名が有効な電子署名の場合、制御ポイント１０はセキュリティコンソールに切り換えられる（Ｓ８４０）。ここで、制御ポイント１０がセキュリティコンソールに切換されれば、制御ポイント１０が用いた一対の公開キーの代わりにスマートカード３０に格納されているセキュリティコンソールの一対の公開キーを用いる。

図９は、前記図６のセキュリティコンソールが所有権を獲得する過程をより具体的に示すフローチャート図である。ここでは、被制御デバイス２０は、スマートカード３０の公開キーを用いて所有権獲得を要請したセキュリティコンソールが伝送した電子署名を検証し、よって、接近制御目録の編集権限を許容するか否かを決める過程を例をあげて説明する。

先ず、セキュリティコンソール（すなわち、セキュリティコンソールの役割を行う制御ポイント１０）が被制御デバイス２０に対する所有権を獲得するためにスマートカード３０に電子署名を要請するメッセージを伝送する（Ｓ９００）。よって、スマートカード３０は、セキュリティコンソールの秘密キーを用いて電子署名を生成し、生成された電子署名をセキュリティコンソールに伝送する（Ｓ９１０、Ｓ９２０）。ここで、所有権獲得ということは、被制御デバイス２０の接近制御目録を編集する権限を獲得することである。前記所有権を獲得するためにスマートカードで生成した電子署名の有効性を検証しなければならない。

その後、セキュリティコンソールは、所有権獲得要請メッセージを作成して被制御デバイス２０に伝送する（Ｓ９３０）。ここで、所有権獲得要請メッセージは、セキュリティコンソールの公開キーおよび電子署名を含む。

その後、被制御デバイス２０は、セキュリティコンソールから伝送された所有権獲得要請メッセージを受信し、受信された所有権獲得要請メッセージから公開キーと電子署名を検出する。その後、検出された公開キーと初期化時に格納した公開キーが同一であるかを比較する（Ｓ９４０）。

比較の結果、公開キーが同一の場合、被制御デバイス２０は公開キーを用いて検出された電子署名を検証することによって、セキュリティコンソールから伝送された電子署名の有効性をチェックする（Ｓ９５０）。

チェックの結果、電子署名の有効性が検証されれば（Ｓ９６０）、被制御デバイス２０はセキュリティコンソールに接近制御目録に対する接近を許容する（Ｓ９７０）。すなわち、被制御デバイス２０は、所有者のリストにセキュリティコンソールを追加して所有権を与え、よって、前記セキュリティコンソールは被制御デバイス２０に対する接近制御目録の編集可能な権限を得ることができる。

ここで、被制御デバイス２０の所有権を獲得したセキュリティコンソールは、被制御デバイス２０との通信をするためにセッションを生成し、セッションを介して被制御デバイス２０の接近制御目録を読んだり、接近制御目録を変更したりするなどのアクションを行うことができる。以下、図１２でセキュリティコンソールと被制御デバイス２０との間のセッションを生成する過程を説明する。

一方、比較の結果、公開キーが同一でなければ、セキュリティコンソールは被制御デバイス２０の接近制御目録に対する所有権を獲得できなくなり、セキュリティコンソールは被制御デバイス２０に対する接近制御目録の編集ができる権限を得ることができない。

図１０は、本発明の他の実施例であって、前記図６のセキュリティコンソール機能を行う過程をより具体的に示すフローチャート図である。ここでは、被制御デバイス２０は、初期化時にスマートカード３０から公開キーのハッシュ値を獲得した場合を例をあげて説明する。一方、公開キーのハッシュ値を用いて所有権認証を行う場合、所有権獲得の過程を行わなくても良い。

先ず、セキュリティコンソール（すなわち、セキュリティコンソールの役割を行う制御ポイント１０）がセキュリティコンソールの機能を行うために、スマートカード３０に公開キーのハッシュ値を要請するメッセージを伝送する（Ｓ１０００）。よって、スマートカード３０は、セキュリティコンソールの公開キーを用いて公開キーのハッシュ値を計算し、計算された公開キーのハッシュ値をセキュリティコンソールに伝送する（Ｓ１０１０、Ｓ１０２０）。ここで、公開キーのハッシュ値を計算するアルゴリズムとしてはＭＤ５およびＳＨＡ−１などが用いられる。

その後、セキュリティコンソールはスマートカード３０から受信された公開キーのハッシュ値を被制御デバイス２０に伝送し（Ｓ１０３０）、被制御デバイス２０はセキュリティコンソールから伝送された公開キーのハッシュ値と初期化時に格納した公開キーのハッシュ値とを比較する（Ｓ１０４０）。

比較の結果、公開キーのハッシュ値が同一の場合（Ｓ１０５０）、被制御デバイス２０はセキュリティコンソールの接近を許容する（Ｓ１０６０）。すなわち、被制御デバイス２０は、セキュリティコンソールから伝送された公開キーのハッシュ値を所有者のリストに追加することによって、該当セキュリティコンソールに所有権を与える。よって、セキュリティコンソールは、被制御デバイス２０に対する接近制御目録の編集可能な権限を得ることができる。

一方、被制御デバイス２０の所有権を獲得したセキュリティコンソールは、被制御デバイス２０と通信するためにセッションを生成し、セッションを介して被制御デバイス２０の接近制御目録を読んだり、接近制御目録を変更したりするなどのアクションを行うことができる。以下、図１２でセキュリティコンソールと被制御デバイス２０との間のセッションを生成する過程を説明する。

図１１は、本発明のまた他の前記図６のセキュリティコンソール機能を行う過程をより具体的に示すフローチャート図である。ここでは、被制御デバイス２０が公開キーのハッシュ値を計算する場合を例をあげて説明する。

先ず、セキュリティコンソールが公開キーを被制御デバイス２０に伝送すれば（Ｓ１１００）、被制御デバイス２０は初期化時に格納した公開キーを用いて公開キーのハッシュ値を計算する（Ｓ１１１０）。ここで、公開キーのハッシュ値を計算するアルゴリズムとしては、ＭＤ５およびＳＨＡ−１などが用いられる。

その後、被制御デバイス２０は、セキュリティコンソールから伝送された公開キーを用いて公開キーのハッシュ値を計算し（Ｓ１１２０）、計算された公開キーのハッシュ値が初期化時に格納された公開キーのハッシュ値と同一であるかを比較する（Ｓ１１３０）。

比較の結果、公開キーのハッシュ値が同一の場合（Ｓ１１４０）、被制御デバイス２０はセキュリティコンソールの接近を許容する（Ｓ１１５０）。すなわち、被制御デバイス２０は、計算された公開キーのハッシュ値を所有者のリストに追加することによって、該当セキュリティコンソールに所有権を与える。よって、セキュリティコンソールは、被制御デバイス２０に対する接近制御目録の編集可能な権限を得ることができる。

図１２は、本発明の一実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行う方法のうち、セッションキーを生成する過程を示すフローチャート図である。ここで、セッションキーを生成するアクションのセットセッションキーは、セキュリティコンソールまたは制御ポイント１０が以後に被制御デバイス２０と送受信するメッセージの電子署名または暗号化するために必要な対称キーを生成することである。本発明では、セキュリティコンソールと被制御デバイス２０との間のセッションを生成することを例をあげて説明する。

すなわち、セキュリティコンソールまたは制御ポイントは、被制御デバイス２０との安全な通信のために必ずメッセージをやり取りする前にセッションを生成し、セッションを介してメッセージをやり取りしなければならない。ここで、セッションを生成するということは、セッションキーを生成するという意味であり、セッションを介してメッセージをやり取りすることはセッションキーを用いてメッセージの電子署名をしたり、暗号化したりすることを意味する。

例えば、所有権獲得の過程を行って被制御デバイス２０の所有権を獲得したセキュリティコンソールは、被制御デバイス２０と通信するためにセッションを生成し、セッションを介して被制御デバイス２０の接近制御目録を読んだり、接近制御目録を変更したりするなどのアクションを行うことができる。

先ず、セキュリティコンソールは、セッションを生成しようとする被制御デバイス２０に公開キーおよびＬｉｆｅｔｉｍｅＳｅｑｕｅｎｃｅＢａｓｅ値を要請する（Ｓ１２００）。ここで、被制御デバイス２０の公開キーおよびＬｉｆｅｔｉｍｅＳｅｑｕｅｎｃｅＢａｓｅ値は、セットセッションキーメッセージに入らなければならないパラメーターを生成したり、メッセージの電子署名を生成したりするために必要な値である。

その後、被制御デバイス２０から公開キーおよびＬｉｆｅｔｉｍｅＳｅｑｕｅｎｃｅＢａｓｅ値が伝送され（Ｓ１２１０）、伝送された公開キーおよびＬｉｆｅｔｉｍｅＳｅｑｕｅｎｃｅＢａｓｅ値を介してセキュリティコンソールはセッションキーメッセージを生成する（Ｓ１２２０）。ここで、セットセッションキーメッセージを生成するためには下記（表１）のようなパラメーターが必要である。

ここで、（表１）のパラメーターを用いて生成されたセッションキーメッセージは次の通りである。

先ず、セキュリティコンソール（または制御ポイント）が被制御デバイスに伝送するメッセージ形式は下記の通りである。

ここで、Ｃはセキュリティコンソール（または制御ポイント）を意味し、Ｄは被制御デバイスを意味する。また、｛｝は電子署名を意味し、［］は暗号化を意味する。

また、被制御デバイスがセキュリティコンソール（または制御ポイント）に伝送するメッセージ形式は下記の通りである。

すなわち、セキュリティコンソールはセッションに用いる対称キーを生成し、生成されたキーにＩＤ（ＣＰＫｅｙＩＤ）を割り当てた後、前記キーを暗号化するバルクキー（Ｋ_ｂｕｌｋ）を生成する。この時、生成されたバルクキーをセッションを生成しようとする被制御デバイスの公開キー（Ｐ_Ｄ）で暗号化したことがＥｎｃｉｐｈｅｒｅｄＢｕｌｋＫｅｙ因子（ａｒｇｕｍｅｎｔ）であり、デバイスの公開キーを用いて暗号化する時に用いたアルゴリズムを明示したことがＢｕｌｋＡｌｇｏｒｉｔｈｍ因子であり、Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ因子はセッションに用いるキーをバルクキーで暗号化して生成することができる。

その後、生成されたセッションキーメッセージにセキュリティコンソールの秘密キー（Ｋ_Ｃ）を用いて電子署名をする。この時、セキュリティコンソールは、秘密キーを格納していないため、セキュリティコンソールの秘密キーを格納しているスマートカード３０に電子署名を要請する（Ｓ１２３０）。

よって、スマートカード３０は、セキュリティコンソールの秘密キーを用いて電子署名を生成し、生成された電子署名をセキュリティコンソールに伝送する（Ｓ１２４０、Ｓ１２５０）。その後、セキュリティコンソールは、電子署名が含まれたセットセッションキーメッセージを被制御デバイス２０に伝送する（Ｓ１２６０）。

その後、被制御デバイス２０は、受信されたセットセッションキーメッセージからセッションキーを抽出して格納し（Ｓ１２７０）、抽出したセッションキーにＩＤ（ＤｅｖｉｃｅＫｅｙＩＤ）を割り当てた後、応答セットセッションキーメッセージを生成してセキュリティコンソールに伝送する（Ｓ１２８０）。

したがって、セキュリティコンソールと被制御デバイス２０とは、生成されたセッションを介して安全にデータを送受信することができる。

一方、セキュリティコンソールで動作した制御ポイント１０は、ユーザの意図によって、再び制御ポイント機能を行うように復帰することができる。

例えば、ユーザがデバイスに設置された制御ポイント１０への復帰ボタンを直接押したり、制御ポイント１０に挿入されているスマートカード３０を取り出したり、近距離内に位置したスマートカード３０を除去することによって、セキュリティコンソールで動作した制御ポイント１０が再び制御ポイント１０に復帰する。ここで、被制御デバイスを制御する制御ポイント１０に復帰すれば、スマートカードに格納されたセキュリティコンソールの一対の公開キーの代わりに、本来の制御ポイントが使用した一対の公開キーを用いて被制御デバイスを制御する。

以上、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せずに、他の具体的な形態によって実施され得るということを理解できる。したがって、以上にて記述した実施例はすべての面で例示的なものであり、限定的でないものと理解しなければならない。

一般的なＵＰｎＰセキュリティフレームワークの構成を示す図である。本発明の一実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行うシステムを示す図である。本発明の一実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行うシステム中制御ポイントの内部ブロック図を示す図である。本発明の一実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行うシステム中被制御デバイスの内部ブロック図を示す図である。本発明の一実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行うシステム中スマートカードの内部ブロック図を示す図である。本発明の一実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行う方法を示すフローチャート図である。前記図６の初期化過程をより具体的に示すフローチャート図である。前記図６の制御ポイントがセキュリティコンソールに切り換えられる過程をより具体的に示すフローチャート図である。前記図６のセキュリティコンソールが所有権を獲得する過程をより具体的に示すフローチャート図である。本発明の他の実施例で前記図６のセキュリティコンソール機能を行う過程をより具体的に示すフローチャート図である。本発明のまた他の前記図６のセキュリティコンソール機能を行う過程をより具体的に示すフローチャート図である。本発明の一実施例に係るスマートカードを用いて保安機能を行う方法中、セットセッションキーを生成する過程を示すフローチャート図である。

符号の説明

１０制御ポイント
２０被制御デバイス
３０スマートカード
１１０スマートカード読取部
１２０格納部
１３０認証部
１４０切換部
１５０メッセージ生成部
１６０制御部
２１０スマートカード読取部
２２０格納部
２３０認証部
２４０制御部
３１０格納部
３２０電子署名実行部
３３０演算処理部
３４０制御部

Claims

スマートカードの接触および挿入時に前記スマートカードを読み取って、セキュリティコンソールの公開キーを獲得するスマートカード読取部と、
前記セキュリティコンソールの公開キーを用いて、前記スマートカードが伝送した電子署名の有効性を検証する認証部と、
前記電子署名の検証の結果、有効性が認められれば、被制御デバイスの所有権を獲得することができるセキュリティコンソールに切り換える切換部とを含むスマートカードを用いて保安機能を行う装置。
前記スマートカードから獲得したセキュリティコンソールの公開キーを格納する格納部と、
前記スマートカードに電子署名を要請するメッセージおよび被制御デバイスに所有権獲得要請メッセージを生成するメッセージ生成部とをさらに含む請求項１に記載のスマートカードを用いて保安機能を行う装置。
セキュリティコンソールの一対の公開キーを格納する格納部と、
前記格納部に格納された秘密キーを用いて、電子署名を生成する電子署名実行部とを含むスマートカードを用いて保安機能を行う装置。
前記格納された公開キーを用いて、前記公開キーに対するハッシュ値を計算する演算処理部をさらに含む請求項３に記載のスマートカードを用いて保安機能を行う装置。
制御ポイントを被制御デバイスの接近制御目録を管理するセキュリティコンソールに切り換えるステップと、
前記切り換えられたセキュリティコンソールが被制御デバイスに対する所有権獲得を要請するステップと、
前記要請の結果、所有権を獲得すれば、セキュリティコンソール機能を行うステップとを含むスマートカードを用いて保安機能を行う方法。
前記制御ポイントをセキュリティコンソールに切り換えるステップは、
前記制御ポイントがスマートカードにランダム番号を伝送するステップと、
前記ランダム番号が含まれた電子署名を伝送するステップと、
前記伝送された電子署名を初期化時に格納した公開キーを用いて検証するステップと、
前記検証の結果、該当電子署名が有効な電子署名である場合、セキュリティコンソールに切り換えるステップとを含む請求項５に記載のスマートカードを用いて保安機能を行う方法。
前記切り換えられたセキュリティコンソールが被制御デバイスに対する所有権獲得を要請するステップは、
前記制御ポイントから所有権獲得要請メッセージを受信するステップと、
前記受信された所有権獲得要請メッセージで公開キーおよび電子署名を検出して電子署名の有効性を検証するステップと、
前記検証の結果、有効な電子署名の場合、接近制御目録に対する所有権を許容するステップとを含む請求項５に記載のスマートカードを用いて保安機能を行う方法。
前記電子署名は、スマートカードが生成する請求項７に記載のスマートカードを用いて保安機能を行う方法。
前記切り換えられたセキュリティコンソールが被制御デバイスに対する所有権獲得を要請するステップは、
前記制御ポイントから公開キーのハッシュ値を受信するステップと、
前記受信された公開キーのハッシュ値と初期化時に格納した公開キーのハッシュ値とを比較するステップと、
前記比較の結果、公開キーのハッシュ値が同一の場合、接近制御目録に対する所有権を許容するステップとを含む請求項５に記載のスマートカードを用いて保安機能を行う方法。
前記制御ポイントから受信されたハッシュ値は、スマートカードが計算する請求項９に記載のスマートカードを用いて保安機能を行う方法。
前記切り換えられたセキュリティコンソールが被制御デバイスに対する所有権獲得を要請するステップは、
前記制御ポイントから公開キーを受信するステップと、
前記受信された公開キーを用いて、公開キーのハッシュ値を計算するステップと、
前記計算された公開キーのハッシュ値と初期化時に格納した公開キーを用いて計算したハッシュ値を比較するステップと、
前記比較の結果、公開キーのハッシュ値が同一の場合、接近制御目録に対する所有権を許容するステップとを含む請求項５に記載のスマートカードを用いて保安機能を行う方法。
前記セキュリティコンソールがセキュリティコンソール機能を行う時、前記被制御デバイスとセッションキーとを生成して通信する請求項５に記載のスマートカードを用いて保安機能を行う方法。
前記制御ポイントおよび被制御デバイスの初期化時にスマートカードを用いて、セキュリティコンソールの公開キーを伝送するステップをさらに含む請求項５に記載のスマートカードを用いて保安機能を行う方法。