JP2013062691A - Information processing device and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、データの誤り検出符号を演算しデータの完全性を検証するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for calculating data error detection codes and verifying data integrity.
ICカードやパーソナルコンピュータなどの情報処理装置が、情報処理装置のメモリに記憶されているデータまたは外部から受信したデータの完全性を検証する際、特許文献1に記載のように、所定の演算アルゴリムにより演算した誤り検出符号を用いることが一般的である。
When an information processing device such as an IC card or a personal computer verifies the integrity of data stored in the memory of the information processing device or data received from the outside, as described in
情報処理装置が外部から受信したデータの完全性を検証する場合、特許文献1に記載のように、情報処理装置が演算した誤り検出符号を検証する装置は、情報処理装置自体でもよく、また、外部の装置であってもよいが、情報処理装置が、情報処理装置のメモリに記憶されているデータの完全性を検証する場合、誤り検出符号を検証する装置は情報処理装置自体になり、情報処理装置は、情報処理装置のメモリに記憶されているデータの完全性を検証するために、所定の演算アルゴリムにより演算した誤り検出符号を付加した形態でデータをメモリに記憶しておき、データの完全性を検証する際、所定の演算アルゴリムにより演算したデータの誤り検出符号と、メモリに記憶されているデータの誤り検出符号を照合する。
When the information processing apparatus verifies the integrity of data received from the outside, as described in
誤り検出符号の演算に用いられる演算アルゴリズムとしては、データに対して論理演算のNOTを施した値を誤り検出符号とする演算アルゴリズムや、チェックサム、CRC、SHA1、DESなどの演算アルゴリズムが複数存在し、情報処理装置が、外部から受信したデータの完全性を検証する場合、誤り検出符号の演算に利用する演算アルゴリズムについて、データを送信する側の装置と予め取り決めがなされていることが一般的である。 There are multiple calculation algorithms used for calculation of error detection codes, such as a calculation algorithm using a value obtained by performing NOT of logical operation on data as an error detection code, and a checksum, CRC, SHA1, DES, etc. However, when the information processing apparatus verifies the integrity of data received from the outside, it is common for the calculation algorithm used for calculation of the error detection code to be determined in advance with the apparatus on the data transmission side. It is.
これに対し、情報処理装置が、情報処理装置のメモリに記憶されているデータの完全性を検証する場合、メモリに記憶するデータに付加する誤り検出符号の演算に用いる演算アルゴリムは、情報処理装置側で任意に決定することができる。 On the other hand, when the information processing apparatus verifies the integrity of the data stored in the memory of the information processing apparatus, the arithmetic algorithm used for the calculation of the error detection code added to the data stored in the memory is the information processing apparatus. Can be arbitrarily determined on the side.
情報処理装置のメモリに記憶されているデータの完全性の検証に誤り検出符号を用いる際の課題としては、誤り検出符号の演算時間の短縮がある。 A problem in using an error detection code for verifying the integrity of data stored in the memory of the information processing apparatus is a reduction in the calculation time of the error detection code.
図5は、データ長と誤り検出符号の演算時間の関係を説明する図である。当然のことながら、図5に図示しているように、同一の演算アルゴリズムならばデータ長が長くなるに従い演算時間も長くなるが、演算アルゴリズム同士を比較した場合、演算時間が短くなる演算アルゴリズムはデータ長に依存する。 FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the data length and the calculation time of the error detection code. Naturally, as shown in FIG. 5, if the same calculation algorithm is used, the calculation time becomes longer as the data length becomes longer. Depends on data length.
例えば、演算対象となるデータのデータ長が長さLよりも短ければ、演算アルゴリズムBを用いるときよりも演算アルゴリズムAを用いる方が誤り検出符号の演算時間は短いが、データ長が長さLよりも長ければ、演算アルゴリズムBを用いるときよりも演算アルゴリズムAを用いる方が誤り検出符号の演算時間は長くなってしまう。 For example, if the data length of the data to be calculated is shorter than the length L, the calculation time of the error detection code is shorter when the calculation algorithm A is used than when the calculation algorithm B is used, but the data length is L If it is longer, the calculation time of the error detection code is longer when the calculation algorithm A is used than when the calculation algorithm B is used.
特に、Java(登録商標)などのバーチャルマシン(VM)を搭載したプラットフォーム型オペレーティングシステムにおいて、プラットフォーム型オペレーティングシステム上のアプリケーションが誤り検出符号を演算する場合、誤り検出符号の演算対象となるデータへのアクセスや中間コードの解釈・実行が、演算対象となるデータのデータ長に応じて繰り返し実行されるため、上述した性質は顕著に現れる。 In particular, in a platform type operating system equipped with a virtual machine (VM) such as Java (registered trademark), when an application on the platform type operating system calculates an error detection code, the data to be calculated by the error detection code Since the access and the interpretation / execution of the intermediate code are repeatedly executed according to the data length of the data to be calculated, the above-described property appears remarkably.
情報処理装置のメモリに記憶されているデータの完全性の検証に係る時間を短縮することを考えた場合、情報処理装置のメモリに記憶されているデータが固定長ならば、例えば、図5のようなグラフを参照して、誤り検出符号の演算に用いる演算アルゴリズムを一意に決定することができるが、データが可変長の場合は、図5に図示したように、誤り検出符号の演算時間の短い演算アルゴリムはデータ長に応じて変更になるため、データ長に応じて誤り検出符号の演算に用いる演算アルゴリズムを決定できることが望ましい。 When considering reducing the time required for verifying the integrity of data stored in the memory of the information processing apparatus, if the data stored in the memory of the information processing apparatus is of a fixed length, for example, FIG. With reference to such a graph, it is possible to uniquely determine the calculation algorithm used for the calculation of the error detection code. However, when the data has a variable length, as shown in FIG. Since the short calculation algorithm is changed according to the data length, it is desirable that the calculation algorithm used for calculating the error detection code can be determined according to the data length.
そこで、本発明は、完全性検証の対象となるデータのデータ長に応じ、演算アルゴリズムを自動的に選択して誤り検出符号を演算しデータの完全性を検証できる情報処理装置及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an information processing apparatus and a computer program that can automatically select an arithmetic algorithm according to the data length of data to be verified for integrity, calculate an error detection code, and verify data integrity. The purpose is to do.
上述した課題を解決する第1の発明は、誤り検出符号が付加されたデータを保持するデータ保持手段と、演算対象となるデータのデータ長に応じて演算アルゴリズムを変更できるように、それぞれ異なる誤り検出符号の演算アルゴリズムに対応した複数の演算部と、データ長の範囲と前記演算部を対応付けた参照テーブルを有し、演算対象となるデータが指定されると、前記参照テーブルを参照し、演算対象となるデータのデータ長に対応した前記演算部を選択して誤り検出符号を演算する誤り検出符号演算手段と、前記データ保持手段に保持されているデータの完全性を検証する指示を受けると、指示されたデータの誤り検出符号を前記誤り検出符号演算手段に演算させ、指示されたデータに付加されている誤り検出符号と前記誤り検出符号演算手段が演算した誤り検出符号を照合するデータ整合性検証手段を備えたことを特徴とする情報処理装置である。 The first invention for solving the above-described problem is that the data holding means for holding the data to which the error detection code is added, and different errors so that the calculation algorithm can be changed according to the data length of the data to be calculated. A plurality of calculation units corresponding to the calculation algorithm of the detection code, a reference table that associates the data length range and the calculation unit, and when the data to be calculated is specified, the reference table is referred to, An error detection code calculation means for selecting the calculation section corresponding to the data length of the data to be calculated and calculating an error detection code, and an instruction for verifying the integrity of the data held in the data holding means The error detection code of the indicated data is calculated by the error detection code calculation means, and the error detection code added to the indicated data and the error detection code Calculating means is an information processing apparatus characterized by comprising a data integrity verification means for checking the error detection code computed is.
更に、第2の発明は、前記データ保持手段に保持されているデータに付加された誤り検出符号の更新が指示されると、指示されたデータを更新した後、更新後のデータの誤り検出符号を前記誤り検出符号演算手段に演算させ、更新後のデータに付加されている誤り検出符号を前記誤り検出符号演算手段が演算した誤り検出符号に更新する誤り検出符号更新手段を備えたことを特徴とする、第1の発明に記載した情報処理装置である。 Further, in the second invention, when an update of the error detection code added to the data held in the data holding means is instructed, the error detection code of the updated data is updated after the indicated data is updated. Error detection code update means for updating the error detection code added to the updated data to the error detection code calculated by the error detection code calculation means. This is the information processing apparatus described in the first invention.
更に、第3の発明は、それぞれ異なる誤り検出符号の演算アルゴリズムに対応した複数の演算部と、データ長の範囲と前記演算部を対応付けた参照テーブルを有し、演算対象となるデータが指定されると、前記参照テーブルを参照し、演算対象となるデータのデータ長に対応した前記演算部を選択して誤り検出符号を演算する誤り検出符号演算手段と、前記データ保持手段に保持されているデータの完全性を検証する指示を受けると、指示されたデータの誤り検出符号を前記誤り検出符号演算手段に演算させ、指示されたデータに付加されている誤り検出符号と前記誤り検出符号演算手段が演算した誤り検出符号を照合するデータ整合性検証手段としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムである。 Furthermore, the third invention has a plurality of calculation units corresponding to different calculation algorithms for error detection codes, a reference table in which the range of data length is associated with the calculation unit, and data to be calculated is designated. Then, referring to the reference table, the error detection code calculation means for calculating the error detection code by selecting the calculation unit corresponding to the data length of the data to be calculated, and held in the data holding means When the instruction for verifying the integrity of the received data is received, the error detection code calculating means calculates the error detection code of the specified data, and the error detection code added to the specified data and the error detection code calculation A computer program for causing a computer to function as data integrity verification means for collating error detection codes calculated by the means.
このように、本発明によれば、完全性検証の対象となるデータのデータ長に応じ、演算アルゴリズムを自動的に選択して誤り検出符号を演算しデータの完全性を検証できる情報処理装置及びコンピュータプログラムを提供できる。 Thus, according to the present invention, an information processing apparatus capable of automatically selecting an arithmetic algorithm and calculating an error detection code to verify data integrity according to the data length of data to be integrity verified, and A computer program can be provided.
ここから、本発明にかかる情報処理装置の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は,これから説明する実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能である。 Now, a preferred embodiment of an information processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below, and various modifications and changes can be made.
図1は、本実施形態の情報処理装置1が有する機能を説明する図である。本実施形態の情報処理装置1は、コンピュータを用いて実現される装置で、好ましくは、本実施形態の情報処理装置1は、プラットフォーム型オペレーティングシステムが実装されたICカードであるが、汎用的なパーソナルコンピュータやスマートフォンであっても構わない。
FIG. 1 is a diagram illustrating functions of the
図1に図示したように、本実施形態の情報処理装置1は、誤り検出符号が付加されたデータ130を保持するデータ保持手段13と、演算対象となるデータ130の誤り検出符号を演算する誤り検出符号演算手段12を備え、誤り検出符号演算手段12は、それぞれ異なる誤り検出符号の演算アルゴリズムに対応した複数の演算部120と、データ長の範囲と演算部120を対応付けた参照テーブル121を有し、演算対象となるデータ130が指定されると、参照テーブル121を参照し、演算対象となるデータ130のデータ長に対応した演算部120を選択して誤り検出符号を演算する。
As illustrated in FIG. 1, the
更に、本実施形態の情報処理装置1は、データ保持手段13に保持されているデータ130の完全性を検証できるように、データ保持手段13に保持されているデータ130の完全性を検証する指示を受けると、指示されたデータ130の誤り検出符号を誤り検出符号演算手段12に演算させ、指示されたデータ130に付加されている誤り検出符号と誤り検出符号演算手段12が演算した誤り検出符号を照合するデータ完全検証手段10を備える。
Further, the
更に、本実施形態の情報処理装置1は、データ保持手段13に保持されているデータ130を更新した際に誤り検出符号も更新できるように、データ130に付加された誤り検出符号の更新が指示されると、更新されたデータ130の誤り検出符号を誤り検出符号演算手段12に演算させ、更新されたデータ130に付加されている誤り検出符号を誤り検出符号演算手段12が演算した誤り検出符号に更新する誤り検出符号更新手段11を備えている。
Furthermore, the
なお、本実施形態において、情報処理装置1に備えられた参照テーブル121はテーブル形式のデータで、データ保持手段13は、情報処理装置1に実装されたメモリ、または、情報処理装置1に接続されたハードディスクなどで実現され、情報処理装置1の各手段は、情報処理装置1に実装されたコンピュータプログラムで実現される。
In the present embodiment, the reference table 121 provided in the
図2は、情報処理装置1の動作を説明する図である。情報処理装置1が誤り検出符号を演算する際、まず、データ保持手段13に保持されているデータ130の中から、誤り検出符号演算手段12に対して誤り検出符号の演算対象となるデータ130が、情報処理装置1の他の手段から指定される(S1)。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the
本実施形態では、データ保持手段13に保持されているデータ130には、それぞれのデータ130を識別するための識別子が付加され、この識別子により演算対象となるデータ130が指定される。なお、データ130の完全性を検証する際は、情報処理装置1のデータ完全性検証手段10が、完全性検証の対象となるデータ130を指定することになり、また、データ保持手段13に保持されているデータ130が更新された際は、情報処理装置1の誤り検出符号更新手段11が更新されたデータ130を指定することになる。
In this embodiment, an identifier for identifying each
情報処理装置1の誤り検出符号演算手段12は、演算対象となるデータ130が指定されると、データ130の識別子を利用して演算対象となるデータ130のデータ長をデータ保持手段13から取得した後(S2)、参照テーブル121を参照して、演算対象となるデータ130の誤り検出符号の演算に用いる演算部120として、演算対象となるデータ130のデータ長に対応する演算部120を選択する(S3)。
When the
本実施形態において、誤り検出符号演算手段12の参照テーブル121には、誤り検出符号演算手段12が有する演算部120毎にレコードが設けられ、該レコードには、それぞれの演算部120を識別する識別子に対応付けて演算部120を利用する際のデータ長の範囲が記述されている。
In the present embodiment, the reference table 121 of the error detection code calculation unit 12 is provided with a record for each
例えば、1バイトから31バイトまでのデータ長の範囲に対応付けられた演算部120の識別子が「01」、32バイトから63バイトまでのデータ長の範囲に対応付けられた演算部120の識別子が「02」、64バイト以上のデータ長の範囲に対応付けられた演算部120の識別子が「03」の場合、演算対象となるデータ130のデータ長が16バイトならば、識別子が「01」である演算部120が選択され、演算対象となるデータ130のデータ長が56バイトならば、識別子が「02」である演算部120が選択され、また、演算対象となるデータ130のデータ長が256バイトならば、識別子が「03」である演算部120が選択されることになる。
For example, the identifier of the
情報処理装置1の誤り検出符号演算手段12は、演算対象となるデータ130のデータ長に対応する演算部120を選択すると、演算対象となるデータ130をデータ保持手段13から取得して、演算対象となるデータ130の誤り検出符号を選択した演算部120に演算する(S4)。なお、選択した演算部120が演算した誤り検出符号はメモリの所定の場所に記憶されることで、演算対象となるデータ130を指定した手段に、選択した演算部120が演算した誤り検出符号が引き渡される。
When the error detection code calculation unit 12 of the
演算対象となるデータ130を指定した手段は、誤り検出符号演算手段12から引き渡された誤り検出符号を用いた処理が実行され(S5)、この手順は終了する。
The means specifying the
演算対象となるデータ130を指定した手段がデータ完全性検証手段10の場合、データ完全性検証手段10は、完全性検証の対象となるデータ130に付加されている誤り検出符号をデータ保持手段13から取得し、取得した誤り検出符号と誤り検出符号演算手段12から引き渡された誤り検出符号を照合することで、演算対象として指定したデータ130の完全性を検証する。
When the means for designating the
また、演算対象となるデータ130を指定した手段が誤り検出符号更新手段11の場合、誤り検出符号更新手段11は、更新されたデータ130に付加されている誤り検出符号を、誤り検出符号演算手段12から引き渡された誤り検出符号に更新する。
When the means for designating the
ここから、情報処理装置1をICカードとしたときの実施例について説明する。図3は、実施例のICカード2に実装されたICチップのハードウェア構成を説明する図である。図3に図示したように、ICカード2に実装されたICチップには、ICチップを制御するCPU21(Central Processing Unit)を有し、このCPU21には、外部装置とデータ通信するためのI/Oインターフェース20と、揮発性メモリとしてRAM(Random Access Memory)22と、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリとしてEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)23と、プログラム等を記憶させる不揮発性メモリであるROM(Read-Only Memory)24が接続された構成となっている。なお、図4で図示したICチップのハードウェア構成は一例にしか過ぎず、暗号演算に特化したコプロセッサや、時間を計測するタイマなどの他のハードウェアが実装されていることが一般的である。
From here, an example when the
実施例のICカード2において、EEPROM23は情報処理装置1のデータ保持手段13として利用され、情報処理装置1の誤り検出符号演算手段12、データ完全性検証手段10及び誤り検出符号更新手段11としてCPU20を動作させるモジュールはROM24に格納されている。
In the
データ完全性検証手段10として機能するモジュールは、例えば、EEPROM23に記憶されたデータを読み出すREADコマンドなど、EEPROM23に記憶されたデータを利用するコマンドによって呼び出されるモジュールで、また誤り検出符号更新手段11として機能するモジュールは、EEPROM23に記憶されたデータを更新するUPDATEコマンドなど、EEPROM23に記憶されたデータを書き換えるコマンドによって呼び出されるモジュールである。
The module functioning as the data integrity verification means 10 is a module called by a command that uses data stored in the
また、実施例のICカード2は、演算部120として機能する演算モジュールとして、チェックサムを演算する演算モジュールと、CRC(Cyclic Redundancy Check)を演算する演算モジュールを有し、いずれかの演算モジュールを利用するかは、実施例のICカード2が有する参照テーブル121によって決定される。
In addition, the
図4は、実施例における参照テーブル121aを説明する図である。図4に図示したように、実施例では、データ長の範囲が1バイト以上31バイト以下の場合、誤り検出符号の演算にチェックサムを利用し、データ長の範囲が32バイト以上の場合、誤り検出符号の演算にCRC(Cyclic Redundancy Check)を利用するようになっている。 FIG. 4 is a diagram illustrating the reference table 121a in the embodiment. As shown in FIG. 4, in the embodiment, when the data length range is 1 byte or more and 31 bytes or less, a checksum is used for calculation of the error detection code, and when the data length range is 32 bytes or more, an error occurs. CRC (Cyclic Redundancy Check) is used for calculation of the detection code.
図4に従えば、READコマンドによりEEPROM23に記憶されているデータを読み出す際、読み出すデータの完全性がデータ完全性検証手段10として機能するモジュールによって検証され、読み出し対象となるデータのデータ長が32バイト以上であれば、誤り検出符号の演算にCRCが用いられてデータの完全性が検証され、それ以外であれば、誤り検出符号の演算にチェックサムが用いられてデータの完全性が検証される。
According to FIG. 4, when data stored in the
また、UPDATEコマンドによりEEPROM23に記憶されているデータが更新されると、更新されたデータに付加された誤り検出符号も誤り検出符号更新手段11として機能するモジュールによって更新され、更新後のデータのデータ長が32バイト以上であれば、CRCが用いられて誤り検出符号が演算され、それ以外であれば、チェックサムが用いられて誤り検出符号が演算される。
When the data stored in the
1 情報処理装置
10 データ完全性検証手段
11 誤り検出符号更新手段
12 誤り検出符号演算手段
120 演算部
121 参照テーブル
13 データ保持手段
130 データ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
A plurality of calculation units corresponding to different calculation algorithms for error detection codes, and a reference table in which a range of data length and the calculation unit are associated with each other. The error detection code calculation means for calculating the error detection code by selecting the calculation section corresponding to the data length of the data to be calculated, and the integrity of the data held in the data holding means is verified. When the instruction is received, the error detecting code calculating means calculates the error detecting code of the indicated data, and the error detecting code added to the indicated data and the error detecting code calculated by the error detecting code calculating means are A computer program for causing a computer to function as data integrity verification means for collation.
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