JP2007280330A - 不揮発性記憶装置および不揮発性記憶システム - Google Patents
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Abstract
【課題】通常のメモリーカードでは、搭載されたフラッシュメモリに過去のデータが消去されずに残されている可能性がある。このような論理的に無効化されているデータがフラッシュメモリに残されていると、ホストからは読み出すことはできないし、また明示的に消去を行うこともできない。しかし、ハッキングを目的として、メモリーカードからフラッシュメモリが取り出され、残っている過去のデータが直接読み出される危険性がある。
【解決手段】ホスト１１１からメモリーカード１０１に対してクリーンアップコマンドを発行する。このコマンドによりメモリーカード１０１内部では、ホスト１１１が以前書込みを行ったデータで、論理的に無効化された状態で残っているデータを、アドレステーブル１０８を参照しながらフラッシュメモリ１０３上から完全に消去する。これにより、セキュリティの高い不揮発性記憶装置を実現する。
【選択図】図２
【解決手段】ホスト１１１からメモリーカード１０１に対してクリーンアップコマンドを発行する。このコマンドによりメモリーカード１０１内部では、ホスト１１１が以前書込みを行ったデータで、論理的に無効化された状態で残っているデータを、アドレステーブル１０８を参照しながらフラッシュメモリ１０３上から完全に消去する。これにより、セキュリティの高い不揮発性記憶装置を実現する。
【選択図】図２
Description
本発明は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリと、不揮発性メモリを制御するコントローラとからなる不揮発性記憶装置に関する。
近年、不揮発性メモリを搭載した不揮発性記憶装置であるメモリーカードは、デジタルカメラや携帯電話のメモリーカードとして市場を拡大している。今後は課金データや個人情報を多く扱う機会も増えてくることが考えられる。
しかしながら、このようなメモリーカードはホストが容易に扱えるようにするために、不揮発性メモリのみから構成されるものではなく、不揮発性メモリとホストとのインターフェースをつかさどるコントローラが搭載されている。つまりホストからはメモリーカード内部に存在する不揮発性メモリには直接アクセスする必要がないような構成となっている。このことは不揮発性メモリの仕様によらず同じインターフェースでホストがメモリーカードを取り扱えるようにするためには有用なことではあったが、不揮発性メモリに直接アクセスできないがゆえに、ホストが不揮発性メモリに記憶されたデータを変更することはできない。
特許文献１には、不揮発性メモリとしてのフラッシュメモリと、これを制御するためのＭＰＵ等を有する半導体記憶装置が開示されている。
特開平９−６９０６７号公報
昨今、データのセキュリティの重要性が認識され始めている。その中で主なストレージであるハードディスクのデータを完全に消去する方法やＣＤ−ＲＯＭのデータを完全に読み出せなくなるように物理的にディスクを破壊する方法等があるが、メモリーカードについてはユーザーが重要な情報を論理的にメモリーカードから消去することは出来ても、容易にメモリーカード内部のデータを完全に読み出し不能な状態に消去することは出来ない。つまり、データのハッキング目的とした第三者がメモリーカードを分解しフラッシュメモリチップのみを取り出して、フラッシュメモリチップのデータを直接読み出された場合には重要な情報が流出する可能性があるという課題がある。
上記課題を解決するために本発明は、ホストからアドレスを指定してデータの読出しと書込みが可能な、不揮発性記憶メモリを搭載した不揮発性記憶装置であって、前記ホストが以前書込みを行ったデータであり、かつ前記ホストは前記不揮発性記憶装置からは読み出せないが、前記不揮発性メモリに格納されている未消去データを、前記ホストからのアドレスを指定しないコマンドにより、前記不揮発性記憶装置の前記未消去データを選択し前記不揮発性メモリから消去するものである。
更に、前記不揮発性記憶装置は、前記不揮発性メモリに書き込まれているデータが有効か無効かの情報を格納したエントリテーブルを備え、前記エントリテーブルの情報に基づいて前記不揮発性メモリの無効なデータを前記未消去データとみなして消去するものである。
また、本発明は、ホストと不揮発性記憶装置からなる不揮発性記憶システムであって、前記不揮発性記憶装置は前記ホストからアドレスを指定してデータの読出しと書込みが可能であり、前記ホストが以前書込みを行ったデータであり、かつ前記ホストは前記不揮発性記憶装置からは読み出せないが、前記不揮発性メモリに格納されている未消去データを、前記ホストからのアドレスを指定しないコマンドにより、前記不揮発性記憶装置の前記未消去データを選択し前記不揮発性メモリから消去するものである。
本発明によれば、ホストからメモリーカードに対して所定のコマンド（クリーンアップコマンド）を発行することによって、メモリーカード内部では、ホストが以前書込みを行ったデータで、論理的に無効化された状態で残っているデータをフラッシュメモリ上から完全に消去することができ、セキュリティの高い不揮発性記憶装置を実現できるという効果が得られる。
以下、本発明の高セキュリティを実現する不揮発性記憶装置の実施の形態について説明する。
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態による不揮発性記憶装置を説明するためのホストと不揮発性記憶装置のブロック図である。
図１は、本発明の実施の形態による不揮発性記憶装置を説明するためのホストと不揮発性記憶装置のブロック図である。
図１において、１０１は不揮発性記憶装置であるメモリーカードであり、１１１はホストであり、ホスト１１１にメモリーカード１０１が装着される。１０２はメモリーカード１０１の内部にあって不揮発性メモリを制御するコントローラ、１０３はメモリーカード１０１の内部にあってホストから読み書きするデータが格納される不揮発性メモリであるフラッシュメモリ、１０４はコントローラ１０２の内部にあってメモリーカード１０１外部のホスト１１１とのインターフェースを制御するホストインターフェース、１０５はコントローラ１０２の内部にあってコントローラ１０２全体を制御するＭＰＵ、１０６はコントローラ１０２の内部にあってフラッシュメモリ１０３とのインターフェースを制御するフラッシュインターフェース、１０７はフラッシュメモリ１０３に書込み読出しを行うデータがコントローラ１０２内部において一時保存されるバッファメモリ、１０８はコントローラ１０２内部にあってフラッシュメモリ１０３を制御するためのテーブル情報であるアドレステーブル、１０９はアドレステーブル１０８の中でホスト１１１の指定するアドレス（以降論理アドレス）とフラッシュメモリ１０３に指定するアドレス（以降物理アドレス）との対応の情報が格納される論物変換テーブル、１１０はアドレステーブル１０８の中でフラッシュメモリ１０３の物理ブロック毎に、当該物理ブロックの状態の情報が格納されるエントリテーブルであり、例えば当該物理ブロックが有効なデータを記憶しているかどうかがその情報となる。
従ってコントローラ１０２はフラッシュメモリ１０３のどの物理ブロックに有効なデータが保持されているかの情報は正確につかんでいるが、無効なデータ（即ちホスト１１１からはコントローラ１０２を介して読み出すことは出来ないデータ）は残されている可能性がある。
なお、図１の構成は一般的な不揮発性記憶装置の構成であり、なんら本発明における特徴的なものはない。本発明の特徴は、特定の処理にある。
従来、ホスト１１１はメモリーカード１０１に対しては論理アドレスでのデータの書込み読出しを行うが、高セキュリティを実現するためにフラッシュメモリ１０３に残る無効なデータの消去を行う場合には、ホスト１１１はメモリーカード１０１に対してクリーンアップコマンドを発行する。クリーンアップコマンドは、アドレスの指定を伴わないものである。
メモリーカード１０１がクリーンアップコマンドを受けた後の動作を図２のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ２０１でＭＰＵ１０５はアクセスするフラッシュメモリ１０３の物理ブロックのアドレスを先頭物理ブロックに設定する。次にステップ２０２でＭＰＵ１０５はエントリテーブル１１０から当該物理ブロックに有効データが保持されているかどうかを判別する。有効データがあると判別した場合にはステップ２０４へ、有効データが存在しないと判定した場合にはステップ２０３へと遷移する。
次にステップ２０３では、ＭＰＵ１０５はフラッシュメモリ１０３の当該物理ブロックの物理消去を行う。これはもちろん当該物理ブロックに残されているかもしれない無効ではあるがセキュリティ上読み出すことは出来ないように抹消する必要のあるデータを消去するためである。その後、ステップ２０４へと遷移する。次にステップ２０４ではＭＰＵ１０５はフラッシュメモリ１０３への物理ブロックのアドレスをインクリメントしてステップ２０５へと遷移する。
ステップ２０５ではＭＰＵ１０５は当該物理ブロックがフラッシュメモリ１０３に存在する物理ブロックをオーバーフローしていないかどうかを判定し、オーバーフローしていないと判定した場合にはステップ２０２へ戻り処理を継続し、オーバーフローしていると判定した場合にはクリーンアップ処理を終了する。最後にメモリーカード１０１はホスト１１１に対してクリーンアップ処理が終了したことを通知して全体の処理を終える。
以上のようにしてホスト１１１はメモリーカード１０１に残されているかもしれない無効なデータの消去を完全に実施することが出来る。
また、別のクリーンアップ処理について図３のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ３０１でＭＰＵ１０５はアクセスするフラッシュメモリ１０３の物理ブロックのアドレスを先頭物理ブロックに設定する。次にステップ３０２でＭＰＵ１０５はエントリテーブル１１０から当該物理ブロックに有効データが保持されているかどうかを判別する。有効データがあると判別した場合にはステップ３０６へ、有効データが存在しないと判定した場合にはステップ３０３へと遷移する。
次にステップ３０３ではＭＰＵ１０５はフラッシュメモリ１０３の当該物理ブロックの物理消去を行う。これはもちろん当該物理ブロックに残されているかもしれない無効ではあるがセキュリティ上読み出すことは出来ないように抹消する必要のあるデータを消去するためである。その後ステップ３０４へと遷移する。ステップ３０４ではステップ３０３での物理消去が正常に行えたかどうかを判定する。正常に物理消去が行われたと判定した場合にはステップ３０６へと、また正常に物理消去が行えなかったと判定した場合にはステップ３０５へと遷移する。
次に正常に物理消去が行えなかった場合のステップ３０５では、フラッシュメモリ１０３の当該物理ブロックの全てのページにプログラムを行うことで、まだ残っているかもしれないデータを完全に破壊する。一般的にフラッシュメモリでは消去後のデータは”１”であり、プログラムは”１”を”０”にすることしか出来ないので、このような場合においては全頁に”０”をプログラムすることになる。次にステップ３０６ではＭＰＵ１０５はフラッシュメモリ１０３への物理ブロックのアドレスをインクリメントしてステップ３０７へと遷移する。
ステップ３０７ではＭＰＵ１０５は当該物理ブロックがフラッシュメモリ１０３に存在する物理ブロックをオーバーフローしていないかどうかを判定し、オーバーフローしていないと判定した場合にはステップ３０２へ戻り処理を継続し、オーバーフローしていると判定した場合にはクリーンアップ処理を終了する。最後にメモリーカード１０１はホスト１１１に対してクリーンアップ処理が終了したことを通知して全体の処理を終える。
以上のようにして、ホスト１１１はメモリーカード１０１に残されているかもしれない無効なデータの消去を完全に実施することが出来るとともに、物理消去が行えないブロックについてはプログラムを行うことでさらにデータの抹消を行うことが出来る。
なお、本発明の実施の形態ではデータの有効無効の判定が物理ブロックの単位で行われる場合についてのみの説明であった。しかし、本発明の意図するところは、ホストが以前書込みを行ったデータでありながら、ホストの論理的な消去またはデータの上書きにより現在ホストから読み出せない状態となっているにもかかわらず、フラッシュメモリにはデータが残されている。そういった状態をなくす事である。従って、有効なデータと無効なデータが混在する物理ブロックをもつような不揮発性記憶装置においても、その中の無効なデータを読み出せなくすることで高セキュリティを実現することも、もちろん可能である。
本発明にかかる不揮発性記憶装置は、ホストから明示的にメモリーカード内部に残されている可能性のある以前書込みを行ったデータを完全に消去することができるため、非常にセキュリティの高い不揮発性記憶装置を実現することが出来る。本発明は、ＥＣ用途のメモリーカードや個人情報を格納したメモリーカードなど高セキュリティの求められる記録媒体に適用することができる。
１０１ メモリーカード
１０２ コントローラ
１０３ フラッシュメモリ
１０４ ホストインターフェース
１０５ ＭＰＵ
１０６ フラッシュインターフェース
１０７ バッファメモリ
１０８ アドレステーブル
１０９ 論物変換テーブル
１１０ エントリテーブル
１１１ ホスト
１０２ コントローラ
１０３ フラッシュメモリ
１０４ ホストインターフェース
１０５ ＭＰＵ
１０６ フラッシュインターフェース
１０７ バッファメモリ
１０８ アドレステーブル
１０９ 論物変換テーブル
１１０ エントリテーブル
１１１ ホスト
Claims (3)
- ホストからアドレスを指定してデータの読出しと書込みが可能な、不揮発性記憶メモリを搭載した不揮発性記憶装置であって、
前記ホストが以前書込みを行ったデータであり、かつ前記ホストは前記不揮発性記憶装置からは読み出せないが、前記不揮発性メモリに格納されている未消去データを、前記ホストからのアドレスを指定しないコマンドにより、前記不揮発性記憶装置の前記未消去データを選択し前記不揮発性メモリから消去する不揮発性記憶装置。 - 前記不揮発性記憶装置は、前記不揮発性メモリに書き込まれているデータが有効か無効かの情報を格納したエントリテーブルを備え、
前記エントリテーブルの情報に基づいて前記不揮発性メモリの無効なデータを前記未消去データとみなして消去する請求項１記載の不揮発性記憶装置。 - ホストと不揮発性記憶装置からなる不揮発性記憶システムであって、
前記不揮発性記憶装置は前記ホストからアドレスを指定してデータの読出しと書込みが可能であり、
前記ホストが以前書込みを行ったデータであり、かつ前記ホストは前記不揮発性記憶装置からは読み出せないが、前記不揮発性メモリに格納されている未消去データを、前記ホストからのアドレスを指定しないコマンドにより、前記不揮発性記憶装置の前記未消去データを選択し前記不揮発性メモリから消去する不揮発性記憶システム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006109496A JP2007280330A (ja) | 2006-04-12 | 2006-04-12 | 不揮発性記憶装置および不揮発性記憶システム |
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-
2006
- 2006-04-12 JP JP2006109496A patent/JP2007280330A/ja active Pending
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