JP2012532392A - 受信側の印章によりリモートコードの安全を保証する方法 - Google Patents

Abstract

２つの電子デバイス間におけるデータ交換の安全を保証する方法であって、２つの電子デバイスのうち少なくとも一つについての印章を使用する。当該印章は、このデバイスを構成する電子部品の全部又は一部に基づいて取得される。当該印章は、交換されるデータの秘密性を保護するため、もしくは、そのデータの発行元の身元を証明するために提供される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、受信側の印章によりリモートコードの安全を保証することに係り、より詳細には、配布されたコードを実行している間の２つのデバイス間におけるデータ交換の安全を保証する方法に関するものである。

携帯電子機器の転換は急速に進んでいる。事実、その記憶容量は向上しており、また、面積単位当たりの計算能力を増加させ、全体的面積を削減している。

そのようなデバイスの新たな世代では、新しい分布モデルの開発が可能となった。
そのようなデバイスは最近ではスマートキーと呼ばれ、メモリと、電子秘密情報と、保全された電子モジュールにアクセスするための手段とを備えることを特徴とする。実行可能コンピュータコード（１つ又はいくつかのソフトウェア）は、そのようなスマートキーのメモリに記憶され、（通常ＵＳＢキーである、スマートキーの通信インターフェースを介して）実行デバイスとも呼ばれる別のホスト電子デバイスにロードされるよう意図されている。

そのような特定のコードは、現在ＣＤＲＯＭと呼ばれている。なぜなら、多くの場合当該コードは、ホスト電子デバイス（コンピュータ）によってＣＤ−ＲＯＭとみなされるように（即ち「コンパクトディスク」のように）真似た「読取り専用」領域に、「ＩＳＯ」イメージとして貯蔵されるからである。

一般的には、スマートキーがコンピュータに挿入されると、コンピュータはスマートキーを検出及び認識し、そして活性化させる。当該活性化の段階は、とりわけ、ＣＤ−ＲＯＭを含む、スマートキーによって供給される様々な「ディスク」を、オペレーションシステムに設ける段階を含む。一旦活性化されると、スマートキーは当該ＣＤＲＯＭの内容を、その内容を実行するコンピュータに送信する。

このような技術によって、可能な限り大きな実行可能コードを、ＵＳＢ通信インターフェースを介して不特定のサポートへ移送し、コンピュータ内に広く普及させることができる。事実、コンパクトディスク及びその後続世代では、そのようなコンピュータコードを移送することができ、しかも静的に行うことができる。

スマートキーは、当該コンピュータコードの発達を可能とするだけではなく、埋め込まれた秘密情報や保全された電子モジュールに関する全ての機能性を提供することができる。そのような機能性は、例えば、安全に関するものであってよい。

さらに、そのようなデバイスは、あるデバイス（実行デバイスと呼ぶ）のソフトウェアリソースに依存することなく、実行デバイス内のコンピュータアプリケーションを実行することを可能にする。事実、スマートキーから提供されるコンピュータコードは、実行デバイスの電子リソースのみを使用する。
このことは、実行デバイスに依存することを必要とせず、実行デバイスのソフトウェアを使用することを可能にする。また、実行されるコンピュータコードが永久または永続的に実行デバイスに保存されないので、何等形跡を残すことなく実行デバイスのソフトウェアを使用することができる。

このシステムに伴う主要なリスクは、実行デバイスがコンピュータウイルスやトロイの木馬型の不正プログラムを含んでいる可能性があることである。
厳密に言えば、コンピュータウイルスは、「ホスト」プログラムと呼ばれる正規のプログラムへ密かに侵入することによって他のコンピュータへ伝播するように作成されたコンピュータプログラムである。またこれは、感染コンピュータの動作に大なり小なり深刻な憂慮すべき悪影響を（想定されていようがいまいが）与えうる。
トロイの木馬は、ユーザには有益なアプリケーション又はファイルであると見せかけつつ、有害な動作を実行するプログラムである。

その不正プログラムあるいは「マルウェア（悪意あるソフトウェア）」が何であれ、それらの多くの主機能は、攻撃の足掛かりとなることである。すなわちこのプログラムは、感染コンピュータ内で発生した全部又は一部のイベントを獲得し、それらをいわゆる攻撃コンピュータに（一般的にインターネットを介して）伝送する。またその逆も同様である。この動作は、とりわけ、感染コンピュータに対するスパイ行為や感染コンピュータのアプリケーションのいくつかを悪用することを可能にする。

事実、感染コンピュータに挿入されたスマートキーを起源とするプログムのコピーを（同様なスマートキーを適法に有していたり、他の手段によって大容量メモリのコンテンツを見つけたりすることにより）攻撃コンピュータが有している場合に、このプログラムを利用することで、マルウェアは正規の持ち主に気付かれずに、攻撃コンピュータが例えばスマートキーのサービスを使用することを可能にする。

このようなマルウェアを、感染コンピュータ内で発生したイベントをスパイすることやそのイベントを攻撃コンピュータに伝送することができるものと基本的に定義する。またその逆も同様である。

従って、感染コンピュータで実行されるアプリケーションと感染コンピュータに接続されたスマートキーとの間の情報交換をスパイすることができてしまう。従って、攻撃コンピュータで実行されるアプリケーションに、感染コンピュータで実行されるアプリケーションによって受信された情報と同じ情報を提供することができる。この技術はアプリケーションの同期と呼ばれる。反対に、攻撃コンピュータも自身のアプリケーションを起動することができ、そのアプリケーションがスマートキーからのサービスを必要とすれば、感染コンピュータ内にあるマルウェアに要求を送信し、その動作が感染コンピュータ内のアプリケーションで発生したかのように装うことにより、感染コンピュータに、当該要求をスマートキーへ伝送させることができる。
このトリックにより、被害者に気付かれることなく、攻撃者は被害者のスマートキーから提供されるサービスや機能を利用することができる。
本発明はそのような攻撃を回避することを目的とする。

上述の目的のため、具体的に本発明は、「コンピュータ」とも呼ばれる少なくとも１つの第２の電子デバイスと通信可能な、「スマートキー」とも呼ばれる少なくとも１つの第１の電子デバイスとの間のデータ交換の安全を保証する方法であって、「スマートキー」電子デバイスは、少なくとも１つのコントローラと第１の実行可能コンピュータコードを格納する大容量メモリと、「安全エージェント」とも呼ばれる第２の実行可能コンピュータコードとのアクセス手段とを含み、第１の実行可能コンピュータコードは「コンピュータ」デバイスで実行されるよう意図されている。この方法は少なくとも、
−コントローラが、「コンピュータ」デバイスに対して第２の実行可能安全エージェントコード（２５）と第２の電子デバイスによってこれを実行させるコマンドとを送信したことを認識するステップと、
−安全エージェントコードが、「コンピュータ」デバイスを構成する電子部品の全部又は一部に関連する情報を収集するステップと、
−収集した情報に基づいて「コンピュータ」デバイスの印章を作成（又は発生：どちらの用語も正しい）するステップと、
−印章を用いて「コンピュータ」デバイスと「スマートキー」デバイスとの間のデータ交換の全部又は一部の保全をはかるステップと、を含む。

ある実施例では、「コンピュータ」デバイスを構成する電子部品の全部又は一部に関連する情報は、修正不可能な情報であってもよい。
そのような情報は、例えばシリーズ番号や技術的特徴であってもよい。

ある実施例では、印章は安全エージェントコードによって作成されてもよい。また別の実施例では、収集された情報は「スマートキー」デバイスに送信され、この「スマートキー」デバイスによって印章が作成されるようにしてもよい。若しくは、収集された情報は保全電子デバイスＳＥに送信され、この保全電子デバイスによって印章が作成されるようにしてもよい。
印章の作成は、一定でないデータの利用を含むようにしてもよく、この一定でないデータはランダム番号であってもよい。

ある実施例によっては、本方法は第１の実行可能コンピュータコードが実行される前に実行されてもよいし、若しくは、例えば本方法を起動する第１の実行可能コードの実行中に実行されてもよい。

本発明のその他特徴及び利点は、添付図面を参照し、これに限定されない一例として示す以下の記載により明らかになる。

従来技術による、マルウェアの不正オペレーションを示す図。 本発明の実装を示す図。

図１には、電子デバイス１に接続されたスマートキー２が示されている。この電子デバイスはコンピュータとして示される。通常のシステム動作において、コンピュータ１とキー２とは両方向矢印４で示される通信チャンネルを介して通信を行う。このチャンネルは如何なるコンピュータ通信プロトコルによっても提供されうる。
そのようなプロトコルは、Ｔキャリア（Ｔ１，Ｔ３等）、ＲＳ２３２、イーサネット（登録商標）、ＩＤＥ等のような有線のものであってもよいし、若しくは赤外線、Ｗｉｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＲＦＩＤ等のような無線のものであってもよい。

好適な実施例では、キーとコンピュータとはＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）プロトコルを介して通信する。このプロトコルを使用することにより、キー２が図１のコンピュータ１のようなパーソナルコンピュータに接続し、（ほとんどのオペレーションシステムに存在し、現在「ドライバ」とも呼ばれる低レベルのソフトウェアを介して）認識されることを容易にすることができる。

最適には、キーがチップカードのような保全モジュール３を備えることが好ましい。
キー２とコンピュータ１と場合によっては保全モジュール３との間の情報交換を容易に管理するために、コントローラ６がしばしばスマートキーに挿入される。図１においてボックス６で示されるコントローラは、少なくとも１つの演算部（マイクロプロセッサ）と、ワーキングメモリ（揮発性メモリ）と、不揮発性メモリ（例えばＲＡＭ又はＲＯＭ）とがスマートキー２内に設けられることを前提としている。

さらにキーは、大容量メモリとも呼ばれる不揮発性メモリ７を含む。不揮発性メモリ７は、実行可能コンピュータコード５を備える。以下、本明細書では、この実行可能コンピュータコード５を「アプリケーション」と呼ぶ。

キー２がコンピュータ１に接続されると、キーはその起動のために必要な電源を受取る。するとコントローラ６はコンピュータ１と通信する。
この段階において、コントローラは、通信セッションを開始する。この通信セッションでは特に、キーが有する電子デバイス（大容量記憶部やマルチメディアデバイス等）のタイプによってキーの識別が行われるものとする。

また、アプリケーション５がキーに含まれており、そのアプリケーションがコンピュータ１の電子リソースによって実行されなければならないものであることを、キーがコンピュータ１に通知する間にも、通信は開始する。好適には、コンピュータがそのアプリケーションをＣＤＲＯＭであると識別することによっても、そのような通信は開始しうる。実際、ＣＤＲＯＭをコンピュータに挿入すると、コンピュータはＣＤＲＯＭを識別し、ＣＤＲＯＭが許可する場合には、コンピュータ（又はより正確にはコンピュータオペレーションシステム）からの標準的な応答としてそのコンテントを実行する（自動実行）。

アプリケーションがコンピュータ１に登録されると、キー２のコントローラ６はアプリケーション５を、コンピュータ１に送る。８として示されるようにコンピュータ１はこれを実行する。
このコンピュータシステムは、とりわけ、コンピュータ１にはないアプリケーション５をコンピュータ１で実行することを可能にする。さらに、保全モジュール３を用いることにより、最先端の暗号ツールを有するアプリケーション５の使用を制限することができる。例えば、（例として、パーソナルコード（「ＰＩＮ」コード）を使用することにより）保全モジュールに与えられた認証は、如何なる侵襲的命令にも対応することができる。

本発明による動作はソフトフォンを例として説明されるため、図１においてこのアプリケーション８は電話機として示されている。
ソフトフォンとは、電話機からではなくインターネットを介したコンピュータからの電話通信用に使用されるソフトウェアの種類のことである。最適な安全レベルを提供するために、ソフトフォンのいくつかは、一般的にＵＳＢ形態の外部ドングルを用いて操作される。

図１に示す例では、ソフトフォンのコード５は、キー２の不揮発性メモリ７内に設けられ、ＣＤＲＯＭを介してコンピュータ１に伝送される。保全モジュール３は、電話通信ネットワークのユーザを認証するために必要なすべての要素をさらに備える。かかる情報は、ユーザへの課金やユーザの責任を課すために使用されるため、秘密かつ重要である。事実、私的通信を介した不正行為は、その所有者の責任となる。

図１においてアイコン９で示されているものは、コンピュータ１内に存在するウイルスである。ウイルスは、ハッカーのコンピュータ１１内にある対応物１０と接触を図る。ウイルスは如何なる手段によっても通信することができる。さらに具体的には、赤外線やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等や、より多くの場合には、インターネット接続があれば、インターネット接続１３の作用によって通信することができる。

攻撃が届くように、ハッカーのコンピュータ１２は、ソフトフォン・アプリケーションのバージョン１２を有する。ハッカーのコンピュータがこのアプリケーションのバーションを有しうるのは、ハッカーもキー２と同一タイプのスマートキーを所有している場合もあるが、例えばアプリケーションの権利が失効していたり、あるいは例えば違法ローディング等によってアプリケーションを違法に取得したりする場合もある。

動作を実行するには、すなわち本実施例では電話をかけるには、アプリケーション１２は、ハッカーが有していない有効な認証要素を備えるキーへのアクセス手段が必要である。
ここで、ウイルス１０は、キー２の保全モジュール３内に含まれる要素を使用するために、ウイルス９に接触する。
実際には、ウイルス１０はソフトフォン１２を有するとともに、キーであるかのように偽る。そして、当該仮のキーに対することを意図した通信を受信する。そのような情報はウイルス９に伝送され、引き換えに、それをソフトフォン８ではなくキー２に送信する。キー２によって返送された情報は、ソフトフォン１２へ通信する伝送路を介して戻される。

図２は、本発明を図１のダイアグラムに統合したものである。
実際には、本発明による方法では、ソフトフォン・アプリケーション２０を起動する前に、コンピュータ２１の印章を計算する。そのような印章は、コンピュータの電子部品に基づく。

実際、コンピュータのような電子デバイスは、電子部品２２、２３、２４を備える。そのような部品は、本質的に固有のものである。基本的に、同一モデルかつ同一シリーズの２つのプロセッサは、そのシリーズ番号により区別される。例えば、２つの記憶装置は、そのシリーズ番号又はアドレス可能領域の配置によって区別される。本発明は、デバイス２１に固有の印章を得るために、いくつかの部品にある上述したような情報を収集する。
シリーズ番号を使用することは、実施例において特に有効な方法であり、その性能計算も非常に優れた結果をもたらす。
性能計算は、２つの部品によって実行される同一の（比較的複雑な）動作が、若干異なる時間で実行されるという事実に基づく。そのような異なる時間は、その部品の特徴的性質でもある。

本発明は従って、安全エージェントとも呼ばれ、上述したような情報収集を担う実行可能コンピュータコード２５を提案する。安全エージェントはキー２６によって提供され、コンピュータ２１によって実行され、コンピュータの部品２２、２３，２４を分析する。安全エージェントは、キー２６の不揮発性メモリ２７又は保全モジュール２８のうちいずれかに貯蔵されうる。そのような安全エージェントはまた、収集したデータに基づいて印章２９を計算することを担う。本実施例によると、安全エージェントは、スマートキーの設定時点から又はその設定の後、かつどちらの場合においても本発明によってもたらされる安全レベルを要求するアプリケーションを使用する前に、伝送及び実行されうる。

実施例による方法によれば、特徴的な値を有する部品２２、２３、２４の全てが使用される。しかしながら、好適な実施例によれば、一部の部品のみが印章２９を規定するために使用される。そのような特定の部品は、その本質によって、又はランダムに、若しくはその両方によって、選択されうる。

例えば、本発明による解決方法では、印章２９を規定する間、安全エージェント２５は、特徴的な値を与えることができる部品２２、２３、２４の全部又は一部のリストを収集する。そのようなリストはキー２６に伝送され、キーはこのリストからサブセットを選択することにより、印章２９を作成するための値を有する部品を規定する。

通信スパイや「リプレイ」から保護するために、そのようなサブセットの交換を定期的に行うことが特に効果的な方法である。
「リプレイ攻撃」とは、「介入者」型攻撃であり、データパケットを妨害し、それらをそのまま（暗号解読をせずに）受信側コンピュータに返送、すなわち再伝送するものである。

本発明のある実施例によっては、印章２９はアプリケーション２０の一部によって計算されたり、キー２６内あるいは保全モジュール２８内で計算されたりする。
印章の作成に保全モジュールを使用すれば、その作成中、保全モジュール２８内に埋め込まれた暗号手段の全部又は一部を使用することができる。

印章は、少なくとも１つの機能を利用することにより、選択された部品の値に基づき作成される。
この機能は、再成可能でなくてはならない。すなわちその機能は、入力パラメータの１つのセットとただ１つの結果とを一致させる。
また、非可逆的な機能を選択してもよい。すなわち、その結果から入力パラメータを見つけることができないようにする。
そのような機能の特に効果的な例として、例えば、「排他的論理和」機能やハッシング機能を用いてもよい。

ハッシング機能とは、印章を１つの要素と適合させることができる機能であり（ハッシュバージョンとも呼ばれる）、以下の３つの重要な特徴を維持するものである。
−印章作成のために使用される情報を見つけることが不可能なハッシュバージョンから開始すること。
−電子データ処理の場合、それが何であれ、同一のハッシュ機能が適用されるときに同一のハッシュバージョンを与える２つのデータを見つけることが不可能であること。
−電子データ処理の場合、データ及びハッシュバージョンから及びハッシュ機能から、同一のハッシュバージョンを有する別のデータを見つけることが不可能であること。

ＳＨＡ−１（安全ハッシュアルゴリズム１（Ｓｅｃｕｒｅ Ｈａｓｈ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ １）：１６０ビット）やＳＨＡ−２（ＳＨＡ−２５６、ＳＨＡ−３８４又はＳＨＡ−５１２ビットのうちどれを選択してもよい）がハッシュ機能として頻繁に使用される。

本発明の好適な実施例では、印章を作成する段階で他の値を利用してもよい。そのような値は固定値ではなく、従って、例えばランダム番号でもよい。
印章２９が作成されると、全部又は一部のデータ交換の安全を保証するために、印章はソフトフォン・アプリケーション２０及びキー２６によって共有されなければならない。通常、保全モジュール２８がキー２６のために印章２９を保持及び使用する。

本発明の特に興味深い実施例では、そのような印章２９の通信妨害を防止するために、安全エージェント２５は、コンピュータ２１によってロード及び実行される。安全エージェントはコンピュータ２１の部品２２、２３、２４の全部又は一部にある情報を収集し、それらをキー２６に伝送する。

キー２６は、保全モジュール２８を用いてそのような情報のサブアセンブリを選択し、上述した方法で印章２９を作成する。印章は、プログラム２０ｂｉｓがコンピュータ２１によってロード及び実行される前にプログラム２０ｂｉｓに統合される。すると当該プログラムは、印章がコンピュータ２１とキー２６との間で直接交換されることなく、印章２９を識別することができる。

データ交換の安全を保証する方法として、様々な形態がある。実際、それは一方方向又は両方向で適用されうる。
一方方向で安全を保証する場合、例えばソフトフォン・アプリケーション２０から発生しキー２６へと伝送される情報、もしくは、その逆方向の情報にのみ有効である。
ソフトフォンはそのメッセージに印章２９を使用し、キー２６は正しい印章が使用されたか否かをチェックする。

さらに、そのデータ交換が秘密か否かよってその安全を保護することができる。
もし秘密保護が選択された場合、データ交換は、全部又は一部の印章を含むキーと秘密鍵アルゴリズムとにより暗号化され、安全が保証される。もしデータ交換の秘密性に関して保証しないという選択がなされた場合、発行元が保証されるようにデータ交換をマークすることによって安全が保証される。印章をデータの始め又は終わりに付けることも、本実施例における解決方法のひとつである。安全を保証するデータは、印章２９を考慮しつつ、ハッシュバージョンに関連付けられるようにしてもよい。

もしシステムのデバイスのうち一つが受信したデータが想定よりも安全ではない場合、本発明の好適な実施例によれば、そのようなデータは無視されるであろう。また別の実施例では、そのようなデータは処理されてもよいが、その情報の一部はその後の分析のために保存されうる。

従って、コンピュータ２１にインストールされたウイルス３１は、データの安全を保証するために要求される印章２９を有しないので、アプリケーション３２の情報をキー２６に伝送することはない。

１、２１：コンピュータ
２、２６：スマートキー
３、２８：保全モジュール
６、３０：コントローラ
７、２７：不揮発性メモリ
２２、２３、２４：電子部品
２５：安全エージェントコード
２９：印章

Claims (12)

1. 少なくとも１つの第２の電子デバイス（１）と通信可能な少なくとも１つの第１の電子デバイス（２）との間のデータ交換の安全を保証する方法であって、
   前記第１の電子デバイス（２）は、少なくとも１つのコントローラと、第１の実行可能コンピュータコード（５）を格納する大容量メモリ（７）と、安全エージェントコード（２５）と呼ばれる第２の実行可能コンピュータコードとのアクセス手段とを含み、
   前記第１の実行可能コンピュータコード（５）は前記第２の電子デバイス（１）で実行されるよう意図されており、
   前記方法は、
   ａ）前記コントローラが、前記第２の電子デバイス（１）に対して前記第２の実行可能コンピュータコード（２５）と前記第２の電子デバイス（１）によってこれを実行させるコマンドとを送信したことを認識するステップと、
   ｂ）前記第２の実行可能コンピュータコード（２５）が、前記第２の電子デバイス（１）を構成する電子部品（２２，２３，２４）の全部又は一部に関連する情報を収集するステップと、
   ｃ）収集した情報に基いて前記第２の電子デバイス（１）の印章を作成するステップと、
   ｄ）前記印章を用いて前記第１の電子デバイス（２）と前記第２の電子デバイスとの間のデータ交換の全部又は一部の保全をはかるステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記第２の電子デバイス（１）を構成する電子部品（２２，２３，２４）の全部又は一部に関連する前記情報は、修正不可能な情報であることを特徴とする方法。
3. 請求項２に記載の方法において、
   前記情報は、シリーズ番号であることを特徴とする方法。
4. 請求項２に記載の方法において、
   前記情報は、技術情報であることを特徴とする方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法において、
   前記印章は、前記第２の実行可能コンピュータコード（２５）によって作成されることを特徴とする方法。
6. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法において、
   前記情報は前記第１の電子デバイス（２）に送信され、前記第１の電子デバイス（２）によって前記印章が作成されることを特徴とする方法。
7. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法において、
   前記情報は保全電子デバイス（ＳＥ）に送信され、前記保全電子デバイス（ＳＥ）によって前記印章が作成されることを特徴とする方法。
8. 請求項５乃至７のいずれか１項に記載の方法において、
   前記印章の作成は、一定でないデータの利用を含むことを特徴とする方法。
9. 請求項８に記載の方法において、
   前記一定でないデータは、ランダム番号であることを特徴とする方法。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法において、
    前記方法は、前記第１の実行可能コンピュータコード（５）が実行される前に実行されることを特徴とする方法。
11. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法において、
    前記方法は、前記第１の実行可能コンピュータコード（５）の実行中に実行されることを特徴とする方法。
12. 請求項１１に記載の方法において、
    前記方法は、前記第１の実行可能コンピュータコード（５）によって起動されることを特徴とする方法。

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