JP2008109655A - 保存設備を外付けする知能型秘密鍵装置及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保存設備を外付けする知能型秘密鍵装置及びその使用方法を提供して、従来技術が使用不便であることを解決する。
【解決手段】マイクロコントローラユニットとチップ外大容量メモリとを含み、マイクロコントローラユニットは、ホストインタフェースモジュールと、ＣＰＵと、秘密鍵データ保存モジュールと、ファームウェアプログラム保存モジュールと、チップ外大容量メモリインタフェースモジュールとを含む。また、保存設備を外付けする知能型秘密鍵装置の使用方法も提供する。知能型秘密鍵装置がホストと接続して大容量保存装置と報告し、ホストがアプリケーションを起動するとユーザが情報を処理および管理するステップを含む。知能型秘密鍵装置にチップ外大容量メモリを増設することによって、知能型秘密鍵装置の使いやすさを高める。同時に、ユーザの知能型秘密鍵装置にあるファイルの使用及び管理を便利にする。
【選択図】図１

Description

本発明は知能型秘密鍵装置を関し、特に外付けする保存装置を利用して知能型秘密鍵装置の使いやすさを高める装置及びその使用方法に関する。

情報技術の飛躍的な発展に伴い、知能型秘密鍵装置はますます様々な分野に広く利用されている。知能型秘密鍵装置はプロセッサとメモリを持つ小型のハードウェア装置であり、コンピュータのデータ通信インタフェースによってコンピュータと接続できる。知能型秘密鍵装置は、秘密鍵を生成する機能を持ち、安全に秘密鍵を保存したうえ、暗号化アルゴリズムをプリセットできる。知能型秘密鍵装置は、秘密鍵と関連する演算が、完全に装置内部で実行され、更にこの知能型秘密鍵装置が攻撃防止の特性を持ち、安全性が高い。USB KeyはUSBインタフェースの知能型秘密鍵装置の一種として、マイコンチップまたはスマートカードチップを内蔵し、ユーザの秘密鍵またはデジタル証書を保存することができる。

外部ハードウェア設備とコンピュータが接続する時、画面が表示され、自動再生または実行を提示する。このプログラムは自動再生（Autoplay）または自動実行（AutoRun）プログラムと呼ばれ、外部ハードウェア設備を使うユーザに設備の内容を良く了解させて、同時にユーザに外部ハードウェア設備内のソフトウェアとデータのインストール、利用を案内する。

良く知られた様に、ディスクをドライブに入れら自動に実行されることは、OSが持っている機能であり、ディスクを作る時もOSの要求に従いディスクのルートディレクトリにAutoRun.infファイルを置かなければならない。OSが起動後、常にドライブにディスクが入れられたかをチェックし、ディスクがあった場合、ディスクにあるAutoRun.infをサーチして、AutoRun.infが存在すれば、その中にプリセットされたプログラムを実行する。

知能型秘密鍵装置に内蔵した暗号化アルゴリズムは、秘密鍵を生成する機能を持ち、デジタル証書や秘密鍵などの秘密情報を安全に保存できる。但し、既存の技術は、知能型秘密鍵装置のメモリ容量が小さい為、知能型秘密鍵装置と組み合わせて使用するソフトウェアとが分かれて、ユーザが知能型秘密鍵装置を購入する時に、常に設備と組み合わせディスクを入手したり、組み合わせソフトウェアをネットワークからダウンロードしたりしなければ、知能型秘密鍵装置を有効に使用したり、知能型秘密鍵装置内部の関連プログラムを実行したり、内部情報を管理したりすることはできない。これによって、一般のユーザによる知能型秘密鍵装置の使用に、ある程度の不便をもたらされた。

現在、知能型秘密鍵装置は通常にUSBインタフェースによりデスクトップコンピュータと接続する。これはUSB Keyと呼ばれたものである。また、もう一つ広く使用されたモビールメモリ装置（通常メモリディスクと呼ばれる）もUSBインタフェースに接続される。メモリディスクの保存容量は大きく、知能型秘密鍵装置の保存容量は小さく、組み合わせソフトウェアを保存できない。

既存の技術の欠点は、知能型秘密鍵装置の使用が不便だけではなく、その組み合わせソフトウェアが分かれた為、別途に組み合わせソフトウェアを獲得しなければならない。

本発明は、既存の技術に知能型秘密鍵装置の使用が不便である問題点を解決する為に、保存設備を外付けする知能型秘密鍵装置及びその使用方法を提供している。知能型秘密鍵装置はホストと接続する後、自動実行できる。本発明は、知能型秘密鍵装置と組み合わせのソフトウェアを外付けのメモリ設備に予め保存しておかなければならない。

本発明が提供する、保存設備を外付けする知能型秘密鍵装置はマイクロコントローラユニットとチップ外大容量メモリとを含み、前記マイクロコントローラユニットは、ホストインタフェースモジュールと、ＣＰＵと、秘密鍵データ保存モジュールと、ファームウェアプログラム保存モジュールと、チップ外大容量メモリインタフェースモジュールとを含み、前記ホストインタフェースモジュールは、ホストと知能型秘密鍵装置との接続に用いられ、前記マイクロコントローラユニットは、チップ外大容量メモリインタフェースモジュールによりチップ外大容量メモリと接続する。

前記チップ外大容量メモリとマイクロコントローラユニットとは物理的にバンディングされている。

前記秘密鍵データ保存モジュールはデジタル証書、秘密鍵、ユーザ私有データの保存に用いられる。

前記ファームウェアプログラム保存モジュールは知能型秘密鍵装置にあるファームウェアプログラムの保存に用いられ、前記ファームウェアプログラムは主に知能型秘密鍵装置とホストとの間の通信に用いられ、ホストから発送された情報に対する解析及び処理、権限管理の実現、各メモリエリアの入力／出力管理、データに対する暗号化／非暗号化に用いられる。

前記チップ外大容量メモリは知能型秘密鍵装置の組み合わせソフトウェアを保存し、この組み合わせソフトウェアはユーザがアプリケーションプログラムにより知能型秘密鍵装置内の情報に対して使用と管理する。

前記知能型秘密鍵装置の組み合わせソフトウェアは自動実行できるソフトウェアである。

前記ホストインタフェースモジュールは前記の知能型秘密鍵装置とホストとの間のシリアル通信またはパラレル通信を実現するために用いられる。

前記ホストインタフェースモジュールはＵＳＢインタフェースモジュールを採用する。

前記知能型秘密鍵装置のマイクロコントローラユニットにあるＣＰＵは、ホストインタフェースモジュールと、マイクロコントローラユニットにある秘密鍵データ保存モジュールと、ファームウェアプログラム保存モジュールと、チップ外大容量メモリインタフェースモジュールとに接続する。

前記マイクロコントローラユニットにある秘密鍵データ保存モジュール、ファームウェア保存モジュール、チップ外大容量メモリは、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨの内の一つか複数かにより構成される。

前記チップ外大容量メモリインタフェースモジュールは、物理的にチップ外大容量メモリとマイクロコントローラユニットとの間を接続してシリアル通信またはパラレル通信を行う。

前記チップ外大容量メモリインタフェースモジュールはＳＰＩモジュールを採用する。

前記知能型秘密鍵装置は生物特徴処理ユニットも含み、この生物特徴処理ユニットは指紋、虹彩または音声情報を採集して抽出した情報に対してＡ／Ｄ変換、特徴抽出、ベクター変換または比較操作などを行うことに用いられる。

本発明が提供する保存設備を外付けする知能型秘密鍵装置の使用方法は、知能型秘密鍵装置が、ホストインタフェースモジュールによりホストと接続するステップＡと、知能型秘密鍵装置が、ホストと接続する後、ホストにこの知能型秘密鍵装置が大容量保存装置であることを報告するステップＢと、ホストが前記大容量保存装置にある知能型秘密鍵装置の組み合わせソフトウェアにより直接にアプリケーションプログラムを起動するステップＣと、ユーザがこのアプリケーションプログラムにより知能型秘密鍵装置内の情報に対して使用及び管理を行うステップＤとを含む。

前記のステップＣにある組み合わせソフトウェアは自動実行できるソフトウェアであり、前記の自動実行できるソフトウェアはソフトウェア開発ベンダ／ユーザが知能型秘密鍵装置が提供した機能に基づいて作成したプログラムである。

前記ステップＣにあるアプリケーションは、AutoRun.infファイルにプリセットしたプログラムであり、ＯＳ自身のプログラムまたはソフトウェア開発ベンダ／ユーザが自分で作成したプログラムでもあり、AutoRun.infファイルにより対応のプリセットしたプログラムを起動する。

前記ステップＤにあるアプリケーションは、ホストまたは知能型秘密鍵装置に保存され、ホストに実行されて、当該のアプリケーションにより知能型秘密鍵装置にあるファームウェアの使用と管理を実現する。

本発明を採用して提供した技術案よりもたらした有益な効果は、下記のの通り：
知能型秘密鍵装置に当該秘密鍵装置の組み合わせソフトウェアを保存するチップ外大容量メモリを増設することによって、知能型秘密鍵装置の使いやすさを高める。同時に、ユーザの知能型秘密鍵装置にあるファイルの使用及び管理を便利にする。

これから、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態をさらに詳しく説明する。

本発明は、メモリディスクとUSB Keyの二種の技術を用いて、知能型秘密鍵装置内に必要な組み合わせソフトウェアを保存することにより、通常ユーザの知能型秘密鍵装置の使用を便利にする。

[実施例１]
図1は、保存設備を外付けする知能型秘密鍵装置を提供している。当該装置は、マイクロコントローラユニット（Micro-Controller Unit,MCU）２とチップ外大容量メモリを含む。その中、マイクロコントローラユニット２は、ホストインタフェースモジュールと、ＣＰＵ２２と、秘密鍵データ保存モジュール２３と、ファームウェアプログラム保存モジュール２４と、チップ外大容量メモリFLASH３とを含み、その中、ホストインタフェースモジュールは、知能型秘密鍵装置とホスト１の接続に用いられ、本実施例のホストインタフェースモジュールはUSBインタフェースモジュール２１を採用して、チップ外大容量メモリインタフェースモジュールは、マイクロコントローラユニット２とチップ外大容量メモリFLASH３の接続に用いられ、本実施例のチップ外大容量メモリインタフェースモジュールはＳＰＩ（Serial Peripheral Interface、シリアル外部インタフェース）モジュール２５を採用する。

MCUとは、LSI（大規模集成回路）の出現と発展に伴い、コンピュータのCPU、RAM、ROM及び多様なインタフェースI/Oを一つのチップに集約して作り上げたチップレベルのコンピュータのことである。

その中、USBインタフェースモジュール２１と、CPU２２と、秘密鍵データ保存モジュール２３と、ファームウェアプログラム保存モジュール２４と、SPIインタフェースモジュール２５とは、知能型秘密鍵装置のマイクロコントローラユニット２に集約され、チップ外大容量メモリFLASH３と知能型秘密鍵装置のマイクロコントローラユニット２は物理的なバンディングを行われている。

マイクロコントローラユニット２は、情報安全の為に設計されたチップであり、スマートカードチップを含み、ＳＴマイクロエレクトロニクス社が製造した１M保存容量のFLASHチップST22により実現できる。

秘密鍵データ保存モジュール２３は、デジタル証書、秘密鍵、ユーザ私有データなど敏感な情報の保存に用いられ、プリセットされたデータを保存する為の十分な保存容量を持ち、CPU２２に制御される。

ファームウェア保存モジュール２４は、知能型秘密鍵装置のファームウェアプログラムの保存に用いられ、前記ファームウェアプログラムは主に知能型秘密鍵装置とホスト1との間の通信に用いられ、ホスト１から発送された情報に対する解析、各メモリエリアの入力／出力管理、データに対する暗号化／非暗号化に用いられ、CPU２２に制御される。

チップ外大容量メモリFLASH３は、知能型秘密鍵装置の組み合わせソフトウェアを保存して、前記のマイクロコントローラユニットにあるファームウェアプログラムの実行を制御することに用いられる。

本実施例では、知能型秘密鍵装置の組み合わせソフトウェアは、AutoRun（自動実行）できるソフトウェアである。

知能型秘密鍵装置内のUSBインタフェースモジュール２１は、汎用シリアルバスであり、マイクロコントローラユニット２とホスト１の接続を担当し、知能型秘密鍵装置とホスト１との間のシリアル通信の実現に用いられる。

知能型秘密鍵装置のマイクロコントローラユニット２にあるCPU２２は、それぞれUSBインタフェースモジュール２１と、秘密鍵データ保存モジュール２３と、ファームウェアプログラム保存モジュール２４と、SPIインタフェースモジュール２５とに接続する。

マイクロコントローラユニット２にある秘密鍵データ保存モジュール、ファームウェアプログラム保存モジュール、チップ外大容量メモリは、それぞれＥＥＰＲＯＭ２３、ＥＥＰＲＯＭ２４、ＦＬＡＳＨ３である。

本発明に、マイクロコントローラユニット２にある秘密鍵データ保存モジュール、ファームウェアプログラム保存モジュール、チップ外大容量メモリは、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨの内の幾つかにより構成されてもよい。

マイクロコントローラユニット２と、チップ外大容量メモリFLASH３との接続に用いられるSPIインタフェースモジュール２５は、物理的にチップ外大容量メモリFLASH３とマイクロコントローラユニット２との間を接続してシリアル通信を行う。

本発明では、知能型秘密鍵装置は、その他の処理ユニットを含むことができる。例えば、指紋、虹彩または音声などの生物特徴処理ユニット。これらの生物特徴処理ユニットは、指紋、虹彩または音声情報を採集して、抽出した情報に対してＡ／Ｄ変換、特徴抽出、ベクタル変換または比較操作などを行い、知能型秘密鍵装置の使いやすさと安全性を更に強化する。

[実施例２]
図２は、実施例１に提供した外付け保存設備の知能型秘密鍵装置の使用方法のフロー図であり、具体的な使用方法は、知能型秘密鍵装置が、USBインタフェースモジュール２１によりホスト１と接続するステップ２０１と、知能型秘密鍵装置が、ホスト１にこの知能型秘密鍵装置が大容量保存装置であることを報告するステップ２０２と、ホスト１が前記大容量保存装置にある知能型秘密鍵装置の組み合わせソフトウェアにより直接にアプリケーションプログラムを起動するステップ２０３と、ユーザがこのアプリケーションプログラムにより知能型秘密鍵装置内の情報に対して使用及び管理を行うステップ２０４とを含む。

本実施例では、ステップ２０３にある知能型秘密鍵装置の組み合わせソフトウェアはAutoRunできるソフトウェアであり、当該ソフトウェアはソフトウェア開発ベンダ／ユーザが知能型秘密鍵装置が提供した機能に基づいて作成したプログラムである。

本実施例では、ステップ２０３にあるアプリケーションプログラムは、AutoRun.infファイルにプリセットしたプログラムであり、ＯＳ自身のプログラムまたはソフトウェア開発ベンダ／ユーザが自分で作成したプログラムでもあり、AutoRun.infファイルにより対応のプリセットしたプログラムを起動する。当該のアプリケーションプログラムは、ホストまたは知能型秘密鍵装置に保存され、ホストにて実行される。当該アプリケーションプログラムにより、知能型秘密鍵装置にあるファームウェアプログラムの使用と管理を実現できる。具体的には下記の様に：
[AutoRun] //AutoRun部分の開始を示し、入力必要。

Icon=F.ico //大容量保存装置にカスタマ化のドライブアイコンF.icoを与える。

Open=setup.exe //実行するプログラムのパスと名称を指定して、ここでは大容量保存装置にあるsetup.exeファイルである。

上記のプログラムには、“[AutoRun]”の行は必要な固定フォーマットである。“Icon”の行が対応しているのはアイコンファイルである。“F.ico”はアイコンファイルのパスとファイル名である。“.ico”はアイコンファイルの拡張子である。

以上は、本発明が提供した、保存設備を外付けする知能型秘密鍵装置について、詳しい説明を行った。本文に具体的な例を用いて本発明の原理及び実施形態について説明したが、上記実施例の説明は、本発明の方法及びその中心的な技術構想に対する理解に役立つためのものである。同時に、当該分野の一般の技術者は、本発明の技術構想に基づき、具体的な実施方式および応用範囲において、変更を行うことがあると考えられる。以上を総じて、本明細書の内容は、本発明に対する限定と理解すべきではない。

図１は、本発明の実施例１が提供した外付け保存設備の知能型秘密鍵装置の概要を示す。 図２は、本発明の実施例２が実施例１を使用して提供した知能型秘密鍵装置の方法のフロー図である。

符号の説明

１ ホスト
２ MCU
３ チップ外大容量メモリFLASH
２１ USBインタフェースモジュール
２２ ＣＰＵ
２３ 秘密鍵データ保存モジュール
２４ ファームウェアプログラム保存モジュール
２５ ＳＰＩインタフェースモジュール

Claims (17)

1. 保存設備を外付けする知能型秘密鍵装置であって、
   前記知能型秘密鍵装置はマイクロコントローラユニットとチップ外大容量メモリとを含み、前記マイクロコントローラユニットは、ホストインタフェースモジュールと、ＣＰＵと、秘密鍵データ保存モジュールと、ファームウェアプログラム保存モジュールと、チップ外大容量メモリインタフェースモジュールとを含み、前記ホストインタフェースモジュールは、ホストと知能型秘密鍵装置との接続に用いられ、前記マイクロコントローラユニットは、チップ外大容量メモリインタフェースモジュールによりチップ外大容量メモリと接続することを特徴とする知能型秘密鍵装置。
2. 前記チップ外大容量メモリとマイクロコントローラユニットとは物理的にバンディングされていることを特徴とする請求項１記載の知能型秘密鍵装置。
3. 前記秘密鍵データ保存モジュールはデジタル証書、秘密鍵、ユーザ私有データの保存に用いられることを特徴とする請求項１記載の知能型秘密鍵装置。
4. 前記ファームウェアプログラム保存モジュールは知能型秘密鍵装置にあるファームウェアプログラムの保存に用いられ、前記ファームウェアプログラムは主に知能型秘密鍵装置とホストとの間の通信に用いられ、ホストから発送された情報に対する解析及び処理、権限管理の実現、各メモリエリアの入力／出力管理、データに対する暗号化／非暗号化に用いられることを特徴とする請求項１記載の知能型秘密鍵装置。
5. 前記チップ外大容量メモリは知能型秘密鍵装置の組み合わせソフトウェアを保存し、この組み合わせソフトウェアはユーザがアプリケーションプログラムにより知能型秘密鍵装置内の情報に対して使用と管理とを行うことに用いられることを特徴とする請求項１記載の知能型秘密鍵装置。
6. 前記知能型秘密鍵装置の組み合わせソフトウェアは自動実行できるソフトウェアであることを特徴とする請求項５記載の知能型秘密鍵装置。
7. 前記ホストインタフェースモジュールは前記知能型秘密鍵装置とホストとの間のシリアル通信またはパラレル通信を実現するために用いられることを特徴とする請求項１記載の知能型秘密鍵装置。
8. 前記ホストインタフェースモジュールはＵＳＢインタフェースモジュールを採用することを特徴とする請求項１記載の知能型秘密鍵装置。
9. 前記知能型秘密鍵装置のマイクロコントローラユニットにあるＣＰＵは、ホストインタフェースモジュールと、マイクロコントローラユニットにある秘密鍵データ保存モジュールと、ファームウェアプログラム保存モジュールと、チップ外大容量メモリインタフェースモジュールとに接続することを特徴とする請求項１記載の知能型秘密鍵装置。
10. 前記マイクロコントローラユニットにある秘密鍵データ保存モジュール、ファームウェア保存モジュール、チップ外大容量メモリは、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨの内の一つか複数かにより構成されることを特徴とする請求項１記載の知能型秘密鍵装置。
11. 前記チップ外大容量メモリインタフェースモジュールは、物理的にチップ外大容量メモリとマイクロコントローラユニットとを接続してシリアル通信またはパラレル通信を行うことを特徴とする請求項１記載の知能型秘密鍵装置。
12. 前記チップ外大容量メモリインタフェースモジュールはＳＰＩモジュールを採用することを特徴とする請求項１記載の知能型秘密鍵装置。
13. 前記知能型秘密鍵装置は生物特徴処理ユニットも含み、この生物特徴処理ユニットは指紋、虹彩または音声情報を採集して抽出した情報に対してＡ／Ｄ変換、特徴抽出、ベクター変換または比較操作などを行うことに用いられることを特徴とする請求項１記載の知能型秘密鍵装置。
14. 保存設備を外付けする知能型秘密鍵装置の使用方法であって、知能型秘密鍵装置が、ホストインタフェースモジュールによりホストと接続するステップＡと、知能型秘密鍵装置が、ホストと接続する後、ホストにこの知能型秘密鍵装置が大容量保存装置であることを報告するステップＢと、ホストが前記大容量保存装置にある知能型秘密鍵装置の組み合わせソフトウェアにより直接にアプリケーションプログラムを起動するステップＣと、ユーザがこのアプリケーションプログラムにより知能型秘密鍵装置内の情報に対して使用及び管理を行うステップＤとを含むことを特徴とする知能型秘密鍵装置の使用方法。
15. 前記ステップＣにある組み合わせソフトウェアは自動実行できるソフトウェアであり、前記自動実行できるソフトウェアはソフトウェア開発ベンダ／ユーザが知能型秘密鍵装置が提供した機能に基づいて作成したプログラムであることを特徴とする請求項１４記載の知能型秘密鍵装置の使用方法。
16. 前記ステップＣにあるアプリケーションは、AutoRun.infファイルにプリセットしたプログラムであり、ＯＳ自身のプログラムまたはソフトウェア開発ベンダ／ユーザが自分で作成したプログラムでもあり、AutoRun.infファイルにより対応のプリセットしたプログラムを起動することを特徴とする請求項１４記載の知能型秘密鍵装置の使用方法。
17. 前記ステップＤにあるアプリケーションプログラムは、ホストまたは知能型秘密鍵装置に保存され、ホストに実行され、当該アプリケーションプログラムにより知能型秘密鍵装置にあるファームウェアプログラムの使用と管理を実現することを特徴とする請求項１４記載の知能型秘密鍵装置の使用方法。

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