JP2008033935A - 安全な携帯型記憶装置のためのアクセス制御 - Google Patents

Abstract

【課題】ファイルシステムを介してホストと共にキーを相互検証し、暗号化されたデータキーの解読が、ホストによって実行される安全な携帯型記憶装置を提供する。
【解決手段】まずホストが、第１のキーを安全な携帯型記憶装置のファイルシステム内の第１の一時領域に伝送する。次に安全な携帯型記憶装置は、第１のキーが有効かどうか検証する。第１のキーが有効である場合、メモリに記憶された暗号化されたコンテンツキーが第２の一時領域にコピーされる。次いで暗号化されたコンテンツキーはホストにアップロードされる。その後暗号化されたコンテンツキーは、第１のキーを使用することによりコンテンツキーに解読される。最後に安全な携帯型記憶装置内の暗号化されたコンテンツデータは、コンテンツキーを使用することによって、コンテンツデータに解読される。
【選択図】図１

Description

本発明は安全な携帯型記憶装置のためのアクセス制御に関し、より詳細にはファイルシステムを介した、ホストおよび安全な携帯型記憶装置によるキーの相互検証方法に関する。

従来型のハンドヘルドコンピュータデバイスは、ますます一般的になってきている。これらは、当初の携帯型ノートブックおよび記録保持装置として適合されたものから、今日の拡張された多機能のセットを有するものまで発達してきた。一般の従来型のハンドヘルドコンピュータデバイスの記憶容量には限界があるので、メモリカード（マルチメディアカードおよびメモリスティックカードを含む）などの小型のフラッシュメモリカードにつなぐことによってそれらのメモリを増やすことで、オーディオおよびビデオファイルなどの大容量記憶データに対するユーザの要求に応える。

様々な仕様を有する小型フラッシュメモリカードが順次市場に売り出されるので、大容量データを記憶するのに小型フラッシュメモリカードを利用することは、エンドユーザには既に一般的になっている。大容量データの中には機密データまたは著作権で保護されたデータも存在するので、エンドユーザまたはデータ提供者は、記憶されたデータのアクセス権を単一のユーザまたは特定のユーザのグループに制限することを望む。現在の安全な携帯型記憶装置またはいわゆる「安全媒体」は、ユーザに対して検証要求を送ることによってこの問題を解決する。すなわち、ファイルシステム内のコンテンツデータは、検証プロセスが許可される前に暗号化される。安全な携帯型記憶装置およびホストは、有効なコンテンツキーを獲得するためにキーを相互検証することを必要とする。次に暗号化されたデータが、コンテンツキーを使用することによって解読される。最後にコンテンツデータが、ホストによって外部へ伝送される。

キーの相互検証のための現在のプロセスでは、キーは、ホストからプロトコールユニットを介して安全な携帯型記憶装置へ伝送される。例えば米国特許第６，８９２，３０６号は、キーがプロトコールユニットを介して伝送される、デジタルコンテンツを暗号化するプロセスおよび装置を開示している。さらにキーの解読は、安全な携帯型記憶装置の演算装置によって実行することができる。しかしながら、プロトコールユニット（例えばアプリケーションプロトコールデータユニット）を介するデータの伝送は、徐々に段階的にデータを伝送するために、トリビアルなプロトコールインストラクションによって実行されなければならない。同じ理由により、安全な携帯型記憶装置のハードウェアがアップグレードされる場合、この２つの間でデータを正常に伝送できるように、ホストも、アップグレードされたヴァージョンに対応するドライバをインストールする必要がある。さらにキーの解読は、安全な携帯型記憶装置内で実行されるので、暗号化されたデータは容易に解読されることになる。

したがって本発明は、本発明者により従来技術で生じた問題を解決するために提供される。本発明は、従来技術によるアクセス制御の改善のみでなく、同時にファイルシステムを介してキーを相互検証することにより、著作権により保護されたデータのコピー制御機構も向上させる。

したがって本発明の目的は、ファイルシステムを介してホストと共にキーを相互検証し、暗号化されたデータキーの解読が、該ホストによって実行される安全な携帯型記憶装置を提供することである。

本発明の別の目的は、安全な携帯型記憶装置のためのアクセス制御方法を提供することである。アクセス制御方法は、安全な携帯型記憶装置からの暗号化されたコンテンツデータにホストによりアクセスするのに適用可能であり、ホストおよび安全な携帯型記憶媒体は、ファイルシステムを介してキーを相互検証する。

本発明の好ましい実施形態は、ファイルシステム、制御／処理モジュールおよびメモリを含む安全な携帯型記憶装置である。安全な携帯型記憶装置は、第１の解読モジュール、第２の解読モジュール、および事前記憶された第１のキーを含むホストに分離可能に接続することができる。ファイルシステムは、ホストに結合され、暗号化されたコンテンツデータを記憶するように構成される。ファイルシステムはまた、第１の一時領域と第２の一時領域とを有する。制御／処理モジュールはファイルシステムに結合される。メモリは、制御／処理モジュールに結合され、該メモリは中に暗号化されたコンテンツキーを記憶する。

本発明の好ましい実施形態による制御方法は、ホストによる安全な携帯型記憶装置からのアクセスに適応可能である。制御方法は、以下のステップを含む。まず第１のキーが第１の一時領域に伝送される。次に第１のキーはそれが有効かどうか見るために検証され、第１のキーが有効であると検証された場合、メモリ内に記憶された暗号化されたコンテンツキーが第２の一時領域にコピーされる。次いで第２の一時領域に記憶された暗号化されたコンテンツキーは、それ自身によってホストへアップロードされる。次に暗号化されたコンテンツキーは、第１のキーを使用することによってコンテンツキーに解読される。最後に暗号化されたデータが、コンテンツキーを使用することによってコンテンツデータに解読される。

本発明により上記に記載した制御方法のステップにおいて、安全な携帯型記憶装置のメモリはまた、第１のキーを検証するために第１のキーと比較される第２のキーを記憶する。

本発明により上記に記載した制御方法のステップにおいて、ホストは第１のキーと組み合わせて暗号化されたコンテンツキーを解読するのに使用される事前記憶された第３のキーを含む。

本発明により上記に記載した制御方法のステップにおいて、ファイルシステムは、ＦＡＴ１２ファイルシステム仕様、ＦＡＴ１６ファイルシステム仕様、ＦＡＴ３２ファイルシステム仕様、またはＮＴＦＳファイルシステム仕様に準拠することができる。

本発明の利点および精神は、添付の図面と共に以下の記述により理解することができる。

本発明は安全な携帯型記憶装置のためのアクセス制御を提供する。アクセス制御は、安全な携帯型記憶装置からアクセスするホストに適応可能である。より詳細には、ホストおよび安全な携帯型記憶装置は、ファイルシステムを介してキーを相互検証する。本発明による好ましい実施形態は以下を開示する。

まず図１を参照すると、図１は本発明の好ましい実施形態による安全な携帯型記憶装置２からアクセスするホスト１を示すシステムコンテクストの図である。ホスト１は、第１の解読モジュール１１と、第２の解読モジュール１２とを含む。安全な携帯型記憶装置２は、ファイルシステム２１、制御／処理モジュール２２、メモリ２３およびバッファ２４を含む。

上述のホスト１は、コンピュータ、ハンドヘルド通信装置、パーソナルデジタルアシスタントまたはデジタルビデオディスク再生装置など演算機能を備えた電子装置でありうる。
上述の安全な携帯型記憶装置２は、暗号化されたコンテンツデータを記憶するのに使用され、安全な携帯型記憶装置２は通常メモリカードと呼ばれる。先に記載したメモリカードの仕様は、コンパクトフラッシュカード、スマートメディアカード、マルチメディアカード、メモリスティックカード、ＳＤメモリカードまたはＸＤピクチャカードの仕様から選択することができる。安全な携帯型記憶装置２は、伝送インターフェース２０を含む。図１に示すように、安全な携帯型記憶装置２は伝送インターフェース２０を介してホスト１に分離可能に接続することができる。

図１の安全な携帯型記憶装置２において、ホスト１に結合されるファイルシステム２１は、暗号化されたコンテンツデータを記憶するように構成される。ファイルシステム２１は、第１の一時領域２１１と、第２の一時領域２１２とを含む。この場合、第１の一時領域２１１と第２の一時領域２１２はそれぞれ個々のファイルである。ファイルシステム２１はまた、異なる環境における適用によりＦＡＴ１２ファイルシステム仕様、ＦＡＴ１６ファイルシステム仕様、ＦＡＴ３２ファイルシステム仕様またはＮＴＦＳファイルシステム仕様に準拠するシステムコンテクストであってよい。ファイルシステム２１に結合される制御／処理モジュール２２およびメモリ２３はそれぞれ、安全な携帯型記憶装置２の制御および演算機能を担うマイクロコントローラである。

本発明の好ましい実施形態において、ホスト１は第１のキーを事前記憶し、安全な携帯型記憶装置２のメモリ２３は暗号化されたコンテンツキーを事前記憶する。ホスト１が安全な携帯型記憶装置２にアクセスし始めると、ホストは安全な携帯型記憶装置２の第１の一時領域２１１に第１のキーを伝送する。制御／処理モジュール２２が第１のキーにアクセスし、第１のキーが有効であるかどうか検証する。第１のキーが有効である場合、暗号化されたコンテンツキーは第２の一時領域２１２にコピーされる。ホスト１はまた、それ自体で第２の一時領域２１２に記憶された暗号化されたコンテンツキーをアップロードする。ホスト１の第１の解読モジュール１１は、演算装置である。第１の解読モジュール１１は、第１のキーを使用して暗号化されたコンテンツキーをコンテンツキーに解読する。第２の解読モジュール１２は、コンテンツキーを使用して暗号化されたコンテンツキーをコンテンツデータに解読する。ホスト１は次いで、コンテンツデータを正常に外部へ伝送する。

第１の解読モジュール１１および第２の解読モジュール１２内に構築される解読アルゴリズムは従来技術であり、解読アルゴリズムは、実際の要求に従って書かれる。したがって、解読アルゴリズムはここでは詳細に記載しない。

次に図２を参照すると、図２は、本発明の好ましい実施形態によるアクセス制御方法３のフローチャートである。図１、および関連するシステムコンテクストに相当する図を参照されたい。図２において、制御方法３のステップＳ３０は、ホスト１が安全な携帯型記憶装置２の暗号化されたコンテンツデータにアクセスすることを要求した場合、最初に実行される。

次にホスト１は、第１のキーを安全な携帯型記憶装置２の第１の一時領域２１１に伝送する（ステップＳ３１）。

次いで安全な携帯型記憶装置２は、第１の一時領域２１１内の変化に応答して、第１のキーの検証を実行する。制御／処理モジュール２２は、第１のキーが有効かどうか検証するために、第１の一時領域２１１内に記憶された第１のキーをバッファ２４にダウンロードする（ステップＳ３２）。

第１のキーが有効であると検証された場合、ステップＳ３３が実行される。制御／処理モジュール２２は、メモリ２３内に事前記憶された暗号化されたコンテンツキーを第２の一時領域２１２へコピーする（ステップＳ３３）。

次に制御／処理モジュール２２は第２の一時領域２１２内に記憶された暗号化されたコンテンツキーをホスト１にアップロードする（ステップＳ３４）．
次に第１の解読モジュール１１は、第１のキーを使用して、暗号化されたコンテンツキーをコンテンツキーに解読する（ステップＳ３５）。

最後に第２の解読モジュール１２は、コンテンツキーを使用して、暗号化されたコンテンツデータをコンテンツデータに解読する（ステップＳ３６）。

本発明者は、制御方法３が開始された後でホスト１が第１のキーを第１の一時領域２１１に伝送する前、制御／処理モジュール２２はまず第１の一時領域２１１および第２の一時領域２１２のコンテンツを消去することができることを言明する。同時にステップＳ３４で記載したように、第２の一時領域２１２に記憶された第２のキーがホスト１にアップロードされたあと、制御／処理モジュール２２は、第２の一時領域２１２を消去することもできる。このようにして、第１のキーおよび暗号化されたコンテンツキーのセキュリティをより完全にすることができる。

本発明の一実施形態で、メモリ２３は、第２のキーを事前記憶する。ステップＳ３２で、第１のキーの検証は、第１のキーを第２のキーと比較することによって実行される。

本発明の好ましい実施形態で、ホスト１はまた、事前記憶された第３のキーを含む。ステップＳ３５で、暗号化されたコンテンツキーの解読は、第１のキーおよび第３のキーを同時に使用することによって、または第１のキーまたは第３のキーのいずれかを使用することによって実行することができる。本明細書に記載する解読方法は、第１のキーおよび第３のキーを組み合わせて使用することで解読を実行する。

したがって、上記の本発明の仕様によって、本発明に開示される安全な携帯型記憶装置のアクセス制御は、ファイルシステムをベースにして、ホストと安全な携帯型記憶装置の間のキーの検証プロセスを実行することを明確に理解することができる。同時に、暗号化されたコンテンツキーの解読アルゴリズムの実行は、ホストが完全に担っている。従来技術では、検証プロセスは、プロトコールを介して実行され、暗号化されたコンテンツデータの解読アルゴリズムは、安全な携帯型記憶装置内で実行される。本発明による技術は明らかに従来技術によるものと異なり、本発明の安全な携帯型記憶装置のアクセス制御方法により、安全な携帯型記憶装置のハードウェアがアップグレードされた場合、ホストはもはや、それに対処するためにアップグレードされたヴァージョンに対応するドライバをインストールする必要がない。さらに暗号化されたコンテンツキーの解読アルゴリズムは、完全にホストの任務であるので、著作権で保護されたデータのコピー制御機構が保証される。

上記の実施例および説明と共に、本発明の特徴および精神は、望みどおり十分に記載される。当技術者は、本発明の教示を維持しながら、該装置の多くの修正および代替を行うことができることに容易に気づくであろう。したがって、上記の開示は、添付の特許請求の範囲の境界および範囲によってのみ制限されるものとして解釈されるべきである。

図１は、本発明の好ましい実施形態による安全な携帯型記憶装置からアクセスするホストを示すシステムコンテクストの図である。 図２は、本発明の好ましい実施形態によるアクセス制御方法のフローチャートである。

Claims (15)

1. 第１の解読モジュール、第２の解読モジュール、および事前記憶された第１のキーを備えるホストに分離可能に接続することが可能な安全な携帯型記憶装置であって、
   前記ホストに結合され、暗号化されたコンテンツデータを記憶するように構成され、第１の一時領域および第２の一時領域を有するファイルシステムと、
   前記ファイルシステムに結合される制御／処理モジュールと、
   前記制御／処理モジュールに結合され、中に暗号化されたコンテンツキーを記憶するメモリとを備え、
   前記ホストが前記安全な携帯型記憶装置の前記第１の一時領域に第１のキーを伝送すると、前記制御／処理モジュールが前記第１のキーにアクセスし、前記第１のキーが有効かどうか検証し、前記第１のキーが有効であると検証された場合、前記暗号化されたコンテンツキーを前記第２の一時領域にコピーし、次いで前記暗号化されたコンテンツキーは、前記第２の一時領域に記憶され、また前記暗号化されたコンテンツは、前記ホストにアップロードされ、前記第１の解読モジュールは、前記第１のキーを使用することにより、前記暗号化されたコンテンツキーをコンテンツキーに解読し、前記第２の解読モジュールは、前記コンテンツキーを使用することにより、前記暗号化されたコンテンツデータをコンテンツデータに解読する安全な携帯型記憶装置。
2. 前記メモリがまた第２のキーを記憶し、前記制御／処理モジュールが前記第１のキーが有効かどうか検証するために、前記第１のキーを前記第２のキーと比較する、請求項１に記載の安全な携帯型記憶装置。
3. 前記ホストがまた事前記憶された第３のキーを備え、前記第１の解読モジュールが、前記第１のキーおよび前記第３のキーを使用することによって、前記暗号化されたコンテンツキーをコンテンツキーに解読する、請求項１に記載の安全な携帯型記憶装置。
4. 前記制御／処理モジュールに結合されるバッファをさらに備え、前記制御／処理モジュールが前記第１のキーが有効かどうか検証する前に、前記第１の一時領域に記憶された前記第１のキーを前記バッファにダウンロードする、請求項１に記載の安全な携帯型記憶装置。
5. 前記制御／処理モジュールが、前記ホストが前記第１のキーを前記安全な携帯型記憶装置に伝送する前に、前記第１の一時領域および前記第２の一時領域を消去する、請求項１に記載の安全な携帯型記憶装置。
6. 前記制御／処理モジュールが前記第１の一時領域の変化を検出し、前記第１の一時領域の変化に応答して、前記第１のキーの検証を実行する、請求項５に記載の安全な携帯型記憶装置。
7. 前記ファイルシステムがＦＡＴ１２ファイルシステム仕様、ＦＡＴ１６ファイルシステム仕様、ＦＡＴ３２ファイルシステム仕様、およびＮＴＦＳファイルシステム仕様からなるグループから選択されるものに準拠する、請求項１に記載の安全な携帯型記憶装置。
8. 前記第２の一時領域に記憶された前記暗号化されたコンテンツキーが前記ホストにアップロードされた後、前記ホストが前記第２の一時領域を消去する、請求項１に記載の安全な携帯型記憶装置。
9. 事前記憶された第１のキーを備えるホストによって安全な携帯型記憶装置からアクセスするための制御方法であって、前記安全な携帯型記憶装置は分離可能に前記ホストに接続することができ、中に暗号化されたコンテンツキーを記憶するメモリおよびファイルシステムを備え、前記ファイルシステムは前記ホストに結合され、第１の一時領域および第２の一時領域を有し、暗号化されたコンテンツデータを記憶するように構成され、
   前記第１のキーを前記第１の一時領域に伝送するステップと、
   前記第１のキーが有効かどうか検証し、前記第１のキーが有効であると検証された場合、前記メモリ内に記憶された前記暗号化されたコンテンツキーを前記第２の一時領域にコピーするステップと、
   前記第２の一時領域に記憶された前記暗号化されたコンテンツキーを前記ホストにアップロードするステップと、
   前記暗号化されたコンテンツキーを前記第１のキーを使用することによってコンテンツキーに解読するステップと、
   前記暗号化されたコンテンツデータを前記コンテンツキーを使用することによってコンテンツデータに解読するステップと
   を備える方法。
10. 前記メモリがまた第２のキーを記憶し、前記第１のキーを前記第２のキーと比較することによって、前記第１のキーを検証するステップが実行される、請求項９に記載の制御方法。
11. 前記ホストがまた事前記憶された第３のキーを備え、前記第１のキーおよび前記第３のキーを使用することによって、前記暗号化されたコンテンツキーをコンテンツキーに解読するステップが実行される、請求項９に記載の制御方法。
12. 前記第１のキーを前記第１の一時領域に伝送する前に、前記第１の一時領域および前記第２の一時領域が消去される、請求項９に記載の制御方法。
13. 前記第１のキーを検証するステップが、前記第１の一時領域の変化に応答して実行される、請求項１２に記載の制御方法。
14. 前記ファイルシステムが、ＦＡＴ１２ファイルシステム仕様、ＦＡＴ１６ファイルシステム仕様、ＦＡＴ３２ファイルシステム仕様、およびＮＴＦＳファイルシステム仕様からなるグループから選択されるものに準拠する、請求項９に記載の制御方法。
15. 前記第２の一時領域に記憶された前記第２のキーが前記ホストにアップロードされた後、前記第２の一時領域が消去される、請求項９に記載の制御方法。

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