JP2022527985A - リモートサーバでの認証用のデバイス識別子を生成するためにセキュアデバイス上でソフトウェアをオンボードすること - Google Patents

Abstract

識別及び認証のためにコンピューティングデバイスを構成するためのシステム、方法、及び装置が説明される。例えば、鍵管理サーバ（ＫＭＳ）は、証明書ジェネレータを有し、登録ポータルに結合される。工場での製造中に安全なコンポーネントに実装される秘密のコピーは、ＫＭＳに格納される。コンポーネントは、工場を離れた後、デバイスに組み付けることができる。ポータルは、コンポーネントの登録、及びデバイスのソフトウェアのハッシュを受け取る。証明書ジェネレータは、ＫＭＳに格納された秘密のコピー及び登録ポータルを介して受け取ったソフトウェアのハッシュを使用して、デバイスと関係なくデバイスの公開鍵を生成し、次に、デバイスの公開鍵のデジタル証明書に署名する。その結果、デバイスの認証は、デバイスの秘密鍵及び証明された公開鍵を介して実行することができる。

Description

［関連出願］
本願は、その開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる、２０１９年４月４日に出願され、「ＯＮＢＯＡＲＤＩＮＧ ＳＯＦＴＷＡＲＥ ＯＮ ＳＥＣＵＲＥ ＤＥＶＩＣＥＳ ＴＯ ＧＥＮＥＲＡＧＥ ＤＥＶＩＣＥ ＩＤＥＮＴＩＴＩＥＳ ＦＯＲ ＡＵＴＨＥＮＴＩＣＡＴＩＯＮ ＷＩＴＨ ＲＥＭＯＴＥ ＳＥＲＶＥＲＳ」と題する米国特許出願第１６／３７４，９０５号の優先権を主張する。

本明細書に開示する少なくともいくつかの実施形態は、コンピューティングデバイスの識別及び認証に関する。

クラウドサーバに接続される、一般的にモノのインターネット（ＩｏＴ）と呼ばれる低コストのデバイスの増加に伴い、ＩｏＴデバイスの一意の識別、及び偽のデバイスを拒否するためのＩｏＴデバイスのアイデンティティの認証を含む新しいセキュリティの課題が生じている。

コンピュータセキュリティにおけるいくつかの認証技術は、あるエンティティが別のエンティティのアイデンティティを検証するために使用することができる。例えば、秘密は、エンティティのアイデンティティの一部として使用することができ、エンティティが、それが秘密を所有していることを示すことができる能力は、エンティティのアイデンティティを認証するための方法として使用することができる。そのような秘密は、認証プロセスでパスワード、ＰＩＮ、または暗号鍵として使用することができる。複製が困難である複数の信頼の基点を組み合わせることによって、ＩｏＴデバイスが主張するアイデンティティが有効である可能性を高めることができる。

公開鍵暗号、または非対称暗号は、多くの認証技術で使用される暗号システムである。そのような暗号システムは、対の鍵の一方を他方から導出することが実用的ではないように、非対称鍵の対をいっしょに生成することができる。対の一方の鍵を使用して暗号化したメッセージは、その鍵自体を使用して解読することはできないが、対の他方の鍵を使用する場合のみ解読することができる。システムは、暗号化及び暗号解読に異なる鍵を使用するという点で非対称である。対の鍵の一方は、公開鍵として公開することができ、他方の鍵は秘密、つまり秘密鍵として保持することができる。秘密鍵の所有を立証することは、秘密鍵を有するエンティティを識別及び／または認証する方法として使用することができる。例えば、秘密鍵は、メッセージに署名するために使用できる。公開鍵は、メッセージに含まれる署名が元のメッセージに一致すること、したがってメッセージが対応する秘密鍵を使用して生成されたことを検証するために使用できる。例えば、秘密鍵は、メッセージの暗号学的ハッシュを計算することによってメッセージのデジタル署名を作成するために使用することができる。計算されたハッシュがメッセージから再作成されたハッシュと一致すると、メッセージはデジタル署名を見込んで改変されておらず、デジタル署名は秘密鍵を所有するエンティティによって署名されていると結論付けることができる。

いくつかの認証技術は、識別及び／または認証用の鍵を導出するためにハードウェアに埋め込まれた秘密を使用する。そのようなハードウェアをベースにした秘密は、盗むまたは複製するのが困難である。

秘密を格納することに加えて、個別のハードウェアセキュリティコンポーネントを、サイバーセキュリティタスクを実行するように構成し、このようにしてホストＣＰＵ（中央演算処理装置）から作業負荷をオフロードし、もしかすると不正アクセスされている可能性がある、ホストＣＰＵで実行中のアプリケーションから機密操作を分離することができる。例えば、そのようなセキュリティコンポーネントの１つが、秘密を安全に格納することができ、重大なブートソフトウェアの完全性を検証する上で役割を果たすトラステッドプラットフォームモジュール（ＴＰＭ）である。

いくつかの認証技術は、低コストデバイスのきわめて信頼性が高いアイデンティティを作成するためのブートローダソースコードなどの、ハードウェアに埋め込まれた秘密とソフトウェアのデータとの組み合わせを使用する。

Ｔｒｕｓｔｅｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ（ＴＣＧ）によって開発された標準に従ったデバイスアイデンティティコンポジションエンジン（ｄｅｖｉｃｅ ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅ）（ＤＩＣＥ）は、信頼できるアイデンティティを作成するために、ハードウェアの秘密とソースコードとを組み合わせる標準化された技術である。

実施形態は、類似する参照が類似する要素を示す添付の図面の図において、限定ではなく一例として示される。

一実施形態に係る、認証のためのデバイスを識別するためのシステムを示す。 リモートサーバにアクセスする際のデバイスの安全な認証のための構成を備えたデバイスにソフトウェアをオンボードする（ｏｎｂｏａｒｄ）ためのプロセスを示す。 リモートサーバにアクセスする際のデバイスの安全な認証のための構成を備えたデバイスにソフトウェアをオンボードするためのプロセスを示す。 リモートサーバにアクセスする際のデバイスの安全な認証のための構成を備えたデバイスにソフトウェアをオンボードするためのプロセスを示す。 リモートサーバにアクセスする際のデバイスの安全な認証のための構成を備えたデバイスにソフトウェアをオンボードするためのプロセスを示す。 一実施形態に係る、セキュアデバイスにソフトウェアをオンボードする方法を示す。 本開示の実施形態が動作することができる例示的なコンピュータシステムのブロック図である。

本明細書に開示する少なくともいくつかの実施形態は、リモートサーバにアクセスする際の認証のためにコンピューティングデバイスを一意に識別し、コンピューティングデバイスのアイデンティティが盗まれる、または偽のデバイスのために複製されるリスクを減らすことができるように、コンピューティングデバイスを、ハードウェア及びソフトウェアを介して識別するように構成する技術を提供する。例えば、技術は、各個別のデバイスがそれ自体をオンボードする必要がある解決策よりもより低いコストで、かつより高速で、半導体サプライチェーンで処理されるデバイスの多要素認証のために使用できる。

具体的には、技術は、コンピューティングデバイスがそのアイデンティティをリモートサーバに対して後で認証することを可能にするために、コンピュータシステム間での情報の安全な交換を簡略化する。技術は、工場でコンピューティングデバイスのコンポーネントに注入された秘密と、コンポーネントが工場を離れた後にコンピューティングデバイス用に後にインストールされるソフトウェアの暗号関数（例えば、ハッシュ）との組み合わせに依存する強力な認証機構を含む。

例えば、安全なハードウェアコンポーネントの製造メーカは、安全なハードウェアコンポーネントに後でインストールされるソフトウェアコンテンツを知らなくても、工場でハードウェアコンポーネントに秘密を注入することができる。プロビジョニングツールは、ハードウェアコンポーネントにソフトウェアコンテンツを適切にインストールし、ソフトウェアコンテンツについて暗号サイド情報（例えば、ハッシュ）を生成するように構成することができる。暗号サイド情報は、リモートポータルと安全に共有することができる。暗号サイド情報は、コンピューティングデバイスのそれぞれの安全なハードウェアコンポーネントにインストールされるソフトウェアコンテンツの同じバージョンを使用するように構成された多くのコンピューティングデバイスに共通である場合がある。したがって、暗号サイド情報をただ１度アップロードするだけで、異なるアイデンティティを有するが、ソフトウェアコンテンツの同じバージョンを使用するコンピューティングデバイスの入力には十分である可能性がある。暗号サイド情報は、リモートサーバに対するコンピューティングデバイスの多要素認証の実装を可能にし、コンピューティングデバイスの安全なハードウェアコンポーネントは、工場でその中に異なった秘密を注入され、工場を離れた後にその中にソフトウェアコンテンツをインストールされる。この技術によって、リモートサーバが各個別デバイスに接続して、デバイスを別々のアイデンティティのために構成する必要性が排除される。

本明細書に開示する少なくとも１つの認証機構では、悪意のある行為者が有効なコンピューティングデバイスを非個人的にするのを妨げるために、認証のための複数の要素が組み合わされる。例えば、認証のための複数の要素は、半導体製造工場内で１つのハードウェアコンポーネントに実装された秘密を含む場合がある。秘密は、半導体製造工場で製造されたハードウェアコンポーネントの中でそのハードウェアコンポーネントに一意である。したがって、秘密は、ハードウェアコンポーネントを一意に識別するために使用できる。

そのようなハードウェアコンポーネントが、コンピューティングデバイスに統合される／組み付けられるために半導体製造工場を離れた後、ソフトウェアコンテンツは、コンピューティングデバイスの操作のためにハードウェアコンポーネントにインストールすることができる。異なるデバイス製造メーカは、自社のコンピューティングデバイスに異なるソフトウェアコンテンツをインストールできる。リモートホストがそのようなコンピューティングデバイスの真正性を検証するために、認証のための複数の要素は、さらに、ソフトウェアのソースコードの暗号学的ハッシュなど、ハードウェアコンポーネントにインストールされたソフトウェアコンテンツについての機密ではないデータをさらに含む場合がある。

一例では、技術を実装するように構成されたシステムは、プロビジョニングツール、登録ポータル、及びクラウド証明書ジェネレータを含む場合がある。

アイデンティティ及び鍵生成のためにコンピューティングデバイスを構成するためのコマンドのセットを生成するために、デバイス製造メーカはプロビジョニングツールを使用することができる。

登録ポータルは、コンピューティングデバイスにインストールされたソフトウェアコンテンツについての機密ではないデータを受け取るように構成できる。コンピューティングデバイスのハードウェアコンポーネントが登録ポータルに登録されると、ハードウェアコンポーネントにインストールされた、またはインストールされるソフトウェアコンテンツについての機密ではないデータは、登録されたハードウェアコンポーネントと関連付けることができる。例えば、ソフトウェアコンテンツについての機密ではないデータのコピーは、登録プロセスの一部として登録ポータルにアップロードできる。同じソフトウェア実装を共有する複数のデバイスにとって、ただ１回アップロードするだけで十分である可能性がある。

コンピューティングデバイスは、ソフトウェアコンテンツについての機密ではないデータ及びハードウェアコンポーネントに実装された秘密から非対称鍵の対を生成するためにセキュリティ機能を実装することができる。このセキュリティ機能は、デバイスアイデンティティコンポジションエンジン／ロバストなモノのインターネット（ＤＩＣＥ／ＲＩｏＴ）の標準に従って実装できる。

鍵管理サーバ（ＫＭＳ）のクラウド証明書ジェネレータは、そのようなコンピューティングデバイスの非対称鍵生成をエミュレートする機能を備えて構成できる。クラウド証明書ジェネレータは、同じコマンドのセットを使用して構成されたコンピューティングデバイスで作成されるであろう、コンピューティングデバイスの同じ非対称鍵を生成することができる。クラウド証明書ジェネレータは、コンピューティングデバイスのエイリアス鍵対の公開鍵、またはコンピューティングデバイスのデバイスアイデンティティ鍵対の公開鍵など、コンピューティングデバイスの公開鍵の証明書を生成するように構成される。

例えば、コンピューティングデバイスの鍵生成機能によって、コンピューティングデバイスは、デバイスが起動するたびに、一意のデバイスシークレットの第１の要約、及びソフトウェアの１つの第１の部分を計算することができる。ＤＩＣＥ標準に従って、この要約に複合デバイス識別子（ＣＤＩ）をラベル付けすることができる。ＣＤＩは、次に、非対称鍵対を生成するために、ホストＣＰＵでの起動時に実行しているプログラムで使用することができる。このプログラムは、ロバストなモノのインターネット、つまりＲＩｏＴとラベル付けすることができる。ＲＩｏＴプログラムは、ＣＤＩ、及びソースコード（例えば、ブートローダのソースコード）の第２の部分の暗号学的ハッシュから第１の非対称鍵対を導出できる。この非対称鍵対には、エイリアス鍵対をラベル付けすることができる。第２の鍵の対は、ＣＤＩからであるが、ソースコードの第２の部分とは関係なく生成することができる。この第２の鍵対には、デバイス識別鍵対をラベル付けすることができる。エイリアス鍵対は、デバイスを認証するために使用できる。例えば、デバイスは、エイリアス鍵対の秘密鍵を使用してデータにデジタル署名することができ、デジタル署名は、デバイスがエイリアス鍵対の秘密鍵を所有していることを検証するために、エイリアス鍵対の公開鍵を使用して検証することができる。デバイス識別鍵対は、エイリアス鍵対の交換など、操作及び管理のために使用できる。合法的なソフトウェア更新の結果として、ソースコードの第２の部分が変化する必要がある場合、次に、ＲＩｏＴプログラムは、更新されたソフトウェアから生じる新しいエイリアス鍵の証明書を生成できる。この証明書は、デバイス識別秘密鍵を用いて署名され、このようにしてピアが新しいエイリアス公開鍵の有効性を認証することを可能にする。

例えば、安全なハードウェアコンポーネントの工場は、安全なフラッシュメモリコンポーネントなどの安全なハードウェアコンポーネントを製造するように構成できる。工場は、コンポーネントの製造工程中にデバイスシークレット及びデバイス管理鍵などの秘密情報を、安全なハードウェアコンポーネントに注入できる。いくつかの場合、デバイスシークレットには、固有デバイスシークレット（ＵＤＳ）をラベル付けすることができる。工場は、秘密情報のコピーを鍵管理サーバ（ＫＭＳ）にアップロードするように構成される。

デバイス製造メーカは、安全なハードウェアコンポーネントをデバイス製造メーカによって製造されたコンピューティングデバイスに統合し得る。デバイス製造メーカは、コンピューティングデバイス向けに組み込みソフトウェアを設計し、プロビジョニングツールを使用してソフトウェアの暗号学的ハッシュなどのソフトウェアについての機密ではないデータを計算することができる。さらに、デバイス製造メーカはプロビジョニングツールを使用して、ハードウェアコンポーネントの適切な場所にソフトウェアをロードし、適切な暗号計算を生成して鍵対を生成するように、ハードウェアコンポーネントを構成することもできる。

デバイス製造メーカは、登録ポータルを使用し、デバイス製造メーカによって製造されたコンピューティングデバイスに組み付けられる安全なハードウェアコンポーネントを登録する。例えば、登録は、安全なハードウェアコンポーネントの工場によって製造された安全なハードウェアコンポーネントの注文または購買の過程の一部として実行できる。

デバイス製造メーカは、プロビジョニングツールによって識別されたソフトウェアについての機密ではないデータを登録ポータルにアップロードできる。さらに、デバイス製造メーカは、デバイスのオンボード先であり、証明書を受け取るフィールドサーバについての情報もアップロードできる。それに応じて、登録ポータルは、クラウド証明書ジェネレータに、登録した安全なハードウェアコンポーネントの公開鍵の証明書を生成するように要求できる。

登録ポータルからの要求に応えて、クラウド証明書ジェネレータは、製造された安全なハードウェアコンポーネントの以前に格納したデバイスシークレットを取り出し、安全なハードウェアコンポーネントの鍵生成機能をエミュレートし、安全なハードウェアコンポーネントがその鍵対を計算するのと同じ方法で安全なハードウェアコンポーネントの鍵対を計算し、（例えば、秘密鍵を格納することなく）鍵対の公開鍵の証明書に署名することができる。

クラウド証明書ジェネレータは、デバイス製造メーカのフィールドサーバに証明書を提供し、デバイス管理鍵を使用して安全なハードウェアコンポーネントを管理し、安全なハードウェアコンポーネントのセキュリティ機能を有効化することができる。

デバイス製造メーカによって製造されたコンピューティングデバイスが、デバイス製造メーカのフィールドサーバ（またはエイリアス鍵証明書を知っている別のサーバ）に接続されると、コンピューティングデバイスは、認証に秘密鍵を使用できる。フィールドサーバは、クラウド証明書ジェネレータによって証明された対応する公開鍵を使用して、コンピューティングデバイスが対応する秘密鍵を所有しており、したがって公開鍵の証明と関連付けられたアイデンティティを有することを検証することができる。

図１は、一実施形態に係る、認証のためのデバイス（１０１）を識別するためのシステムを示す。

図１で、デバイス（１０１）は、デバイスシークレット（１１３）などの少なくとも１つの秘密を安全に格納するように構成された安全なコンポーネント（１０２）を有する。また、安全なコンポーネント（１０２）は、デバイス管理鍵（１１１）のコピーを所有するエンティティが、安全なコンポーネント（１０２）のセキュリティ機能をオンにするなど、安全なコンポーネント（１０２）を管理することを可能にするために、デバイス管理鍵（１１１）を格納することもできる。

安全なコンポーネント（１０２）は、デバイスシークレット（１１３）及びソフトウェア（１１５）に基づいて、ＤＩＣＥ／ＲＩｏＴ標準に従って生成できるデバイスシークレット要約（１２１）を有する場合がある。デバイスシークレット要約（１２１）は、第１の鍵対（１２５）及び第２の鍵対（１２３）など、非対称鍵対を生成するために使用できる。

デバイス（１０１）は、ソフトウェア（１１５）に関連してデバイス（１０１）の機能を提供するために安全なコンポーネント（１０２）に接続された１つ以上の追加のコンポーネント（複数可）（１０４）を含む場合がある。

図１のシステムは、証明書ジェネレータ（１０３）を有する鍵管理サーバ（１０５）を含む。証明書ジェネレータ（１０３）は、非対称鍵対を生成する際にデバイス（１０１）の機能をエミュレートする機能を備えて構成される。

例えば、コマンドのセットは、デバイス（１０１）の安全なコンポーネント（１０２）に格納されたデバイスシークレット（１１３）から、及びソフトウェア（１１５）の第１の暗号学的ハッシュ（例えば、１１９）から、デバイスシークレット要約（１２１）を生成するために、デバイス（１０１）で実行できる。コマンドのセットを実行すると、第１の鍵対（１２５）または第２の鍵対（１２３）などの非対称鍵対をさらに生成できる。証明書ジェネレータ（１０３）は、鍵管理サーバ（１０５）に格納されたデバイスシークレット（１１３）のコピーから、及び登録ポータル（１０７）から受け取ったソフトウェア（１１５）の暗号学的ハッシュ（例えば、１１９及び１２０）からデバイスシークレット要約（１２１）を生成するためにコマンドの同じセットを使用するように構成される。同様に、証明書ジェネレータ（１０３）で実行されるコマンドのセットは、第１の鍵対（１２５）または第２の鍵対（１２３）など、対応する非対称鍵対を生成することができ、その結果、証明書ジェネレータ（１０３）は、証明書ジェネレータ（１０３）または鍵管理サーバ（１０５）の秘密鍵を使用して、対応する非対称鍵対の公開鍵の証明書にデジタル署名できる。証明書の真正性は、証明書ジェネレータ（１０３）の公開鍵によって検証できる。したがって、証明書ジェネレータ（１０３）または鍵管理サーバ（１０５）を信頼するフィールドサーバ（例えば、１０９）は、証明書ジェネレータ（１０３）によって署名された証明書を有する公開鍵の真正性を信頼できる。

デバイス（１０１）の公開鍵が証明されると、デバイス（１０１）は、対応する秘密鍵を使用して、フィールドサーバ（例えば、１０９）に対してそれ自体を認証することができる。例えば、デバイス（１０１）は、秘密鍵を使用してメッセージにデジタル署名できる。デバイス（１０１）の秘密鍵と関連付けられていると証明された公開鍵を、デジタル署名を検証するために使用できる場合、デバイス（１０１）は、秘密鍵及び／または公開鍵について署名された証明書に指定されたアイデンティティを所有していると見なすことができる。

図１のシステムは、図２～図５に関連してさらに以下に説明するように、安全なコンポーネントのホスト（１１２）（例えば、デバイス管理鍵（１１１）及びデバイスシークレット（１１３））を使用して、安全なコンポーネント（１０２）での秘密の実装とは異なる時間及び場所で、デバイス製造ホスト（１１４）を使用し、デバイス（１０１）にソフトウェアをロードすることを可能にする。

図２～図５は、リモートサーバ（例えば、１０９）にアクセスする際にデバイス（１０１）の安全な認証のための構成を備えた（例えば、図１に示すような）コンピューティングデバイス（１０１）にソフトウェア（１１５）をオンボードするためのプロセスを示す。

図２で、安全なコンポーネント（１０２）は、その後開発され得、及び／または安全なコンポーネント（１０２）を使用するコンピューティングデバイス（１０１）にインストールされ得るソフトウェア（１１５）を知ることなく、またはソフトウェアにアクセスすることなく工場で構成される。

安全なコンポーネント（１０２）が工場にあるとき、第１の信頼の基点の秘密（例えば、デバイス管理鍵（１１１）及びデバイスシークレット（１１３））が安全なコンポーネントのホスト（１１２）から安全なコンポーネント（１０２）に注入される。同じホスト（１１２）は、ホスト（１１２）と鍵管理サーバ（１０５）との間の安全な接続を介して秘密のコピーを（例えば、安全なコンポーネント（１０２）の識別とともに）鍵管理サーバ（１０５）にアップロードする。

図３で、デバイス製造メーカは、安全なコンポーネント（１０２）及び追加のコンポーネント（１０４）を統合するコンピューティングデバイス（１０１）の設計を開発する。コンピューティングデバイス（１０１）を操作するためのソフトウェア（１１５）は、デバイス製造メーカの施設（例えば、デバイス製造ホスト（１１４））で利用可能になる。プロビジョニングツール（１１７）は、安全なコンポーネント（１０２）の適切な場所にソフトウェア（１１５）をインストールし、ソフトウェアの第１の部分のハッシュ（１１９）及びソフトウェアの第２の部分のハッシュ（１２０）を生成するために使用できる。ハッシュ（１１９及び１２０）は、第１の鍵証明書（１２７）及び第２の鍵照明書（１２８）を生成する際に鍵管理サーバ（１０５）で使用される。

図３で、デバイス製造ホスト（１１４）もプロビジョニングツール（１１７）及びデバイス管理鍵（１１１）を使用して、安全なコンポーネント（１０２）をプロビジョニングし、したがってデバイス（１０１）でアクティブにすることができる。デバイス製造ホスト（１１４）は、鍵管理サーバ（１０５）に対して、デバイス管理鍵（１１１）をデバイス製造ホスト（１１４）に転送する、または安全なコンポーネント（１０２）に送信されるコマンドに直接的に署名するなど、１つ以上の要求を行うことができる。いずれの場合も、プロビジョニングツール（１１７）は、安全なコンポーネント（１０２）をプロビジョニングするために使用される同じ構成パラメータを提供する。

図３で、プロビジョニングツール（１１７）がプロビジョニング操作とソフトウェアインストール操作の両方を実施した後に、安全なコンポーネント（１０２）及び追加のコンポーネント（１０４）は、鍵管理サーバ（１０５）に位置する証明書ジェネレータ（１０３）と同じソフトウェアハッシュ（１１９、１２０）に基づいて鍵対（１２３及び１２５）を生成する。より詳細には、安全なコンポーネント（１０２）は、デバイスシークレット（１１３）、及びプロビジョニングツール（１１７）とは関係なく計算された第１のソフトウェアハッシュ（１１９）に基づいてデバイスシークレット要約（１２１）を内部で生成し、次に追加のコンポーネント（１０４）が、デバイスシークレット（１１３）及びやはりプロビジョニングツール（１１７）とは関係なく計算された第２のソフトウェアハッシュ（１２０）に基づいて鍵対（１２３、１２５）を生成する。

ソフトウェア（１１５）についての情報は、図４に示すソフトウェア（１１５）のハッシュ（１１９及び１２０）である場合がある。例えば、ソフトウェアハッシュ（１１９及び１２０）は、各々、ソフトウェア（１１５）のソースコードの暗号関数を用いて生成することができる。第１のソフトウェアハッシュ（１１９）は、デバイス製造メーカと関連するソフトウェアの信頼の基点の第１の部分の情報を表す。第２のソフトウェアハッシュ（１２０）は、デバイス製造メーカと関連するソフトウェアの信頼の基点の第２の部分の情報を表す。

図４で、デバイス（１０１）内での鍵の生成に使用されるソフトウェアハッシュ（１１９及び１２０）は、安全なコンポーネント（１０４）の登録及びソフトウェア（１１５）とのその使用の間に登録ポータル（１０７）を介して鍵管理サーバ（１０５）に通信される。

図５で、証明書ジェネレータ（１０３）は、デバイス（１０１）の操作に関係なく、デバイス（１０１）の公開鍵を生成するためにソフトウェアハッシュ（１１９及び１２０）を使用し、デバイス（１０１）の公開鍵の証明書（１２７及び１２８）に署名する。

安全なコンポーネント（１０２）のセキュリティ機能がアクティブにされた後、コンピューティングデバイス（１０１）にインストールされた安全なコンポーネント（１０２）は、コンピューティングデバイス（１０１）のデバイスシークレット要約（１２１）及びその暗号鍵（例えば、１２３及び１２５）を生成する際に使用できる。

鍵管理サーバ（１０５）は、コンピューティングデバイス（１０１）の鍵証明書（１２７）をサーバ（１０９）に提供することができ、サーバ（１０９）が、証明書ジェネレータ（１０３）によって証明された公開鍵、及びその対応する秘密鍵を使用してデバイス（１０１）によって署名されたメッセージに基づいてデバイス（１０１）を認証することを可能にする。

図６は、一実施形態に係る、セキュアデバイスにソフトウェアをオンボードする方法を示す。例えば、図６の方法は、図２～図５に示すプロセスを用いて図６のシステムに実装することができる。

ブロック１４１で、鍵管理サーバ（１０５）は、工場で製造されたコンポーネント（１０２）に実装された第１の情報を受け取る。

例えば、第１の情報は、工場で製造されたコンポーネントの中でそのコンポーネント（１０２）に一意である。

例えば、第１の情報はコンポーネント（１０２）のハードウェアに実装されたデバイスシークレット（１１３）及び／またはコンポーネント（１０２）を管理するために使用できるデバイス管理鍵（１１１）を含む場合がある。

例えば、第１の情報は、コンポーネント（１０２）が工場で製造されている間に、安全なコンポーネントのホスト（１１２）を介して受け取ることができる。

例えば、コンポーネント（１０２）は、安全なメモリデバイス（例えば、安全なフラッシュメモリデバイス）である場合がある。

ブロック１４３で、鍵管理サーバ（１０５）は、第１の情報のコピーを格納する。

コンポーネント（１０２）は、工場を離れた後、ソフトウェア（１１５）を実行するコンピューティングデバイス（１０１）に組み付けることができる。工場は、ソフトウェア（１１５）についてのいずれの情報も有さない場合がある。ソフトウェア（１１５）についての情報は、登録プロセス中に後で収集できる。

ブロック１４５で、鍵管理サーバ（１０５）のポータル（１０７）は、ソフトウェア（１１５）を有するコンピューティングデバイス（１０１）に組み付けられているコンポーネント（１０２）の登録を受け取る。

ブロック１４７で、ポータル（１０７）は、ソフトウェア（１１５）についての第２の情報を受け取る。コンピューティングデバイス（１０１）は、ソフトウェア（１１５）についての第２の情報を単独で生成し、それを、コンポーネント（１０２）のハードウェアに実装された第１の情報と結合して、（例えば、ＤＩＣＥ／ＲＩｏＴの標準に従って）鍵対（１２３）を生成するように構成される。

ブロック１４９で、鍵管理サーバ（１０５）は、鍵管理サーバ（１０５）に格納された第１の情報のコピー及びポータル（１０７）を介して受け取った第２の情報を使用して、コンピューティングデバイス（１０１）とは関係なく、コンピューティングデバイス（１０１）の第１の公開鍵を生成する。

ブロック１５１で、鍵管理サーバ（１０５）の証明書ジェネレータ（１０３）は、証明書ジェネレータ（１０３）の秘密鍵を使用して第１の公開鍵の証明書にデジタル署名して、コンピューティングデバイス（１０１）の鍵対（１２３）の証明された公開鍵及び秘密鍵によって認証を容易にする。

ブロック１５３で、ポータル（１０７）は、ソフトウェア（１１５）についての第３の情報を受け取る。コンピューティングデバイス（１０１）は、ソフトウェア（１１５）についての第３の情報を単独で生成し、それを、コンポーネント（１０２）のハードウェアに実装された第１の情報と結合して、（例えば、ＤＩＣＥ／ＲＩｏＴの標準に従って）鍵対（１２５）を生成するように構成される。

ブロック１５５で、鍵管理サーバ（１０５）は、鍵管理サーバ（１０５）に格納された第１の情報のコピー及びポータル（１０７）を介して受け取った第３の情報を使用して、コンピューティングデバイス（１０１）とは関係なく、コンピューティングデバイス（１０１）の第２の公開鍵を生成する。

ブロック１５７で、鍵管理サーバ（１０５）の証明書ジェネレータ（１０３）は、証明書ジェネレータ（１０３）の秘密鍵を使用して第１の公開鍵の証明書にデジタル署名して、コンピューティングデバイス（１０１）の鍵対（１２５）の証明された公開鍵及び秘密鍵によってコンピューティングデバイス（１０１）の鍵対（１２３）の交換を容易にする。

例えば、デバイス製造ホスト（１１４）は、ソフトウェア（１１５）をコンピューティングデバイス（１０１）に適切にインストールするためにプロビジョニングツール（１１７）で構成できる。プロビジョニングツール（１１７）は、ソフトウェア（１１５）の暗号学的ハッシュ（１１９及び１２０）である場合がある、ソフトウェア（１１５）についての第２の情報を計算するように構成できる。プロビジョニングツール（１１７）は、登録ポータル（１０７）にソフトウェア（１１５）についての第２の情報（例えば、１１９及び１２０）を提供でき、登録ポータル（１０７）はコンピューティングデバイス（１０１）の公開鍵の証明書をフィールドサーバ（１０９）に提供できる。

第１の情報（例えば、デバイスシークレット（１１３））を有するコンポーネント（１０２）の登録に成功すると、鍵管理サーバ（１０５）は、コンピューティングデバイス（１０１）の公開鍵の証明書（１２７）を提供できる。

デバイス製造ホスト（１１４）を用いてセキュリティ機能をアクティブにすると、コンピューティングデバイス（１０１）は、（例えば、ＤＩＣＥ／ＲＩｏＴ標準に従って）コンピューティングデバイス（１０１）の公開鍵及び秘密鍵を計算する、及び／またはコンピューティングデバイス（１０１）の秘密鍵を使用してリモートサーバ（１０９）を認証することが可能になる。

後に、デバイス（１０１）の存続期間中に、ソフトウェア（１１５）に対して有効な更新を実施することができ、この結果、第１のソフトウェアハッシュ（１１９）は変化しないが、第２のソフトウェアハッシュ（１２０）が変化する場合がある。結果的に、この更新により第２の鍵対（１２５）の変化が生じるが、安全なコンポーネント（１０２）及び追加のコンポーネント（複数可）（１０４）によって生成された第１の鍵対（１２３）の変化は生じない。デバイスは、次に、変化していない鍵対（１２５）を使用して、変化した公開鍵、つまり第２の鍵対（１２３）の部分に署名することによって鍵交換証明書を作成することができる。鍵交換証明書は、次にフィールドサーバ（１０９）にアップロードされ、フィールドサーバ（１０９）はその第２の証明書（１２８）を使用してその有効性を認証し、成功すると、その第１の鍵証明書（１２７）を鍵交換証明書で置換することができる。このプロセスは、ＤＩＣＥ／ＲＩｏＴ標準に従って実施されてよい。

図７は、コンピュータシステム（２００）の例示的な機械を示し、その中で、機械に本明細書に説明する方法の任意の１つ以上を実行させるための命令のセットを実行できる。いくつかの実施形態では、コンピュータシステム（２００）は、メモリサブシステムを含む、メモリサブシステムに結合される、もしくはそれを利用するコンピュータシステム（例えば、図１の鍵管理サーバ（１０５）、登録ポータル（１０７）、及び／またはリモートサーバ（１０９））に対応する場合もあれば、図１～図６に関して説明する証明書ジェネレータ（１０３）、登録ポータル（１０７）、及び／またはプロビジョニングツール（１１７）に対応する操作を実行する命令など、本明細書に開示するツール（２１３）の操作を実行するために使用される場合もある。代替実施形態では、機械を、ＬＡＮ、イントラネット、エクストラネット、及び／またはインターネット内の他の機械に接続する（例えば、ネットワーク化する）ことができる。機械は、ピアツーピア（もしくは分散型）ネットワーク環境のピアマシンとして、またはクラウドコンピューティングインフラストラクチャもしくはクラウドコンピューティング環境内のサーバもしくはクライアントマシンとして、クライアントサーバネットワーク環境内のサーバまたはクライアントマシンの立場で動作する場合がある。

機械は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（ＳＴＢ）、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話、ウェブアプライアンス、サーバ、ネットワークルータ、スイッチもしくはブリッジ、またはその機械によって講じられる処置を指定する命令のセットを（連続してまたは別の方法で）実行できる任意の機械である場合がある。さらに、単一の機械が例示されているが、用語「機械」はまた、本明細書で説明する方法の任意の１つ以上を実行するために、命令の１つのセット（または複数のセット）を個別にまたは共同して実行する機械の集合体を含むと解釈されるものとする。

例示的なコンピュータシステム（２００）は、処理装置（２０２）、メインメモリ（２０４）（例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）またはラムバスＤＲＡＭなどのダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）など）、及び（複数のバスを含む場合がある）バス（２３０）を介して互いと通信するデータストレージシステム（２１８）を含む。

処理装置（２０２）は、マイクロプロセッサ、中央演算処理装置などの１つ以上の汎用処理装置を表す。より具体的には、処理装置は、複数命令セットコンピューティング（ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューティング（ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、または他の命令セットを実装するプロセッサ、または命令セットの組み合わせを実装するプロセッサである場合がある。また、処理装置（２０２）は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサなど、１つ以上の特殊目的の処理装置である場合がある。処理装置（２０２）は、本明細書に説明する操作及びステップを実行するための命令（２２６）を実行するように構成される。コンピュータシステム（２００）は、ネットワーク（２２０）を介して通信するためにネットワークインタフェースデバイス（２０８）をさらに含む場合がある。

データストレージシステム（２１８）は、本明細書に説明する方法または機能のうちのいずれか１つ以上を具体化する命令（２２６）の１つ以上のセットまたはソフトウェアが格納される機械可読記憶媒体（２２４）（コンピュータ可読媒体としても知られる）を含む場合がある。また、命令（２２６）は、コンピュータシステム（２００）、メインメモリ（２０４）、及び機械可読記憶媒体も構成する処理装置（２０２）によるその命令の実行中に、メインメモリ（２０４）内または処理装置（２０２）内に完全にまたは少なくとも部分的に常駐する場合がある。機械可読記憶媒体（２２４）、データストレージシステム（２１８）、及び／またはメインメモリ（２０４）は、図１のメモリサブシステム１１０に対応する場合がある。

一実施形態では、命令（２２６）は、ツール（２１３）（例えば、図１～図６に関して説明するプロビジョニングツール（１１７）、登録ポータル（１０７）のソフトウェア、証明書ジェネレータ（１０３）のソフトウェア、鍵管理サーバ（１０５）のソフトウェア）に対応する機能を実装する命令を含む。機械可読記憶媒体（２２４）は、単一の媒体であると例示的な実施形態に示されているが、用語「機械可読記憶媒体」は、単一の媒体、または命令の１つ以上のセットを格納する複数の媒体を含むと解釈されるべきである。また、用語「機械可読記憶媒体」は、機械による実行のための命令のセットを格納または符号化することが可能であり、機械に、本開示の方法の任意の１つ以上を実行させる任意の媒体を含むと解釈されるものとする。したがって、用語「機械可読記憶媒体」は、ソリッドステートメモリ、光媒体、及び磁気媒体を含むが、これらに限定されるものではないと解釈されるものとする。

上述の詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する演算のアルゴリズム及び記号表現に関して提示されている。これらのアルゴリズムの説明及び表現は、データ処理技術の当業者が自らの研究の実体を他の当業者に最も効果的に伝えるために使用する方法である。アルゴリズムは、ここでは及び一般に、所望の結果につながる演算のセルフコンシステントなシーケンスであると考えられる。演算は、物理量の物理的な操作を必要とするものである。通常、必ずしもではないが、これらの量は、格納、結合、比較、及びそれ以外の場合操作することが可能な電気信号または磁気信号の形をとる。おもに一般的な使用上の理由から、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、用語、数字などと呼ぶことが便利な場合もあることが判明している。

しかしながら、これらの用語及び類似する用語のすべてが適切な物理量と関連付けられ、これらの量に適用された便利なラベルにすぎないことを心に留めるべきである。本開示は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理（電子）量として表されるデータを操作し、コンピュータシステムのメモリもしくはレジスタまたはそのような他の情報記憶システム内の物理量として同様に表される他のデータに変換する、コンピュータシステムまたは類似する電子コンピューティングデバイスの動作及びプロセスを指す場合がある。

また、本開示は、本明細書の操作を実行するための装置にも関する。この装置は、意図した目的のために特別に構築される場合もあれば、装置は、コンピュータに格納されたコンピュータプログラムによって選択的にアクティブにされたまたは再構成された汎用コンピュータを含む場合もある。そのようなコンピュータプログラムは、それぞれがコンピュータシステムバスに結合された、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、及び磁気光学ディスクを含む任意のタイプのディスク、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カードもしくは光カード、または電子命令を格納するために適した任意のタイプの媒体などであるが、これらに限定されるものではないコンピュータ可読記憶媒体に格納される場合がある。

本明細書に提示されるアルゴリズム及びディスプレイは、任意の特定のコンピュータまたは他の装置に本質的に関連していない。様々な汎用システムは、本明細書の教示に従ってプログラムと使用される場合もあれば、方法を実行するためにより特殊化した装置を構築することが便利であることが判明する場合もある。種々のこれらのシステムの構造は、以下の説明に説明されるように表示される。さらに、本開示は、任意の特定のプログラミング言語を参照して説明されていない。本明細書に説明する本開示の教示を実装するために種々のプログラミング言語を使用できることが理解される。

本開示は、本開示に従ってプロセスを実行するようにコンピュータシステム（または他の電子機器）をプログラムするために使用できる命令をその上に格納した機械可読媒体を含む場合がある、コンピュータプログラム製品、つまりソフトウェアとして提供することができる。機械可読媒体は、機械（例えば、コンピュータ）によって可読な形式で情報を格納するための任意の機構を含む。いくつかの実施形態では、機械可読（例えば、コンピュータ可読）媒体は、読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリコンポーネントなどの機械（例えば、コンピュータ）可読記憶媒体を含む。

本明細書では、様々な機能及び操作は、説明を簡略化するために、コンピュータ命令によって実行されている、またはコンピュータ命令によって引き起こされるとして説明される。しかしながら、当業者は、そのような表現が意味することが、機能が、１つ以上のコントローラまたはマイクロプロセッサなどのプロセッサによるコンピュータ命令の実行から生じるということであることを認識する。代わりに、または組み合わせて、機能及び操作は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を使用するなど、ソフトウェア命令の有無に関わらず、特殊目的回路を使用して実装できる。実施形態は、ソフトウェア命令なしに、またはソフトウェア命令と組み合わせて、ハードワイヤード回路を使用して実装できる。したがって、技術は、ハードウェア回路及びソフトウェアの任意の特定の組み合わせにも、データ処理システムによって実行される命令のための任意の特定のソースにも限定されない。

上記明細書では、本開示の実施形態は、その特定の例示的な実施形態を参照して説明されている。以下の特許請求の範囲に説明される本開示の実施形態のより広い趣旨及び範囲から逸脱することなく、それに対して様々な修正を加えることができることは明らかである。したがって、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく、例示的な意味で考えられるべきである。

Claims (20)

1. システムであって、
   証明書ジェネレータを有する鍵管理サーバと、
   前記鍵管理サーバに結合された登録ポータルと
   を備え、
   前記鍵管理サーバが、コンポーネントの製造中に、前記コンポーネントに実装される第１の情報を受け取り、格納するように構成され、
   前記コンポーネントが、ソフトウェアを有するコンピューティングデバイスに組み付けられるように構成され、
   前記登録ポータルが、前記ソフトウェアとともに使用されている前記コンポーネントの登録情報を受け取り、前記ソフトウェアについての第２の情報を受け取るように構成され、
   前記コンピューティングデバイスが、前記第１の情報及び前記第２の情報から非対称鍵対を生成するように構成され、前記非対称鍵対が前記コンピューティングデバイスの公開鍵及び前記コンピューティングデバイスの秘密鍵を含み、
   前記証明書ジェネレータが、前記コンピューティングデバイスとは関係なく、前記鍵管理サーバに格納された前記第１の情報、及び前記登録ポータルを介して受け取られた前記第２の情報から前記非対称鍵対を生成するように構成され、前記証明書ジェネレータによって生成された前記公開鍵のデジタル証明書に署名するように構成される、
   前記システム。
2. 前記登録ポータルが、リモートサーバから、前記ソフトウェアについての前記第２の情報を受け取り、前記公開鍵の前記証明書を前記リモートサーバに提供するように構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記リモートサーバがプロビジョニングツールで構成され、前記プロビジョニングツールが、前記ソフトウェアについての前記第２の情報を生成するように構成される、請求項２に記載のシステム。
4. 前記プロビジョニングツールが、前記コンピューティングデバイスに前記ソフトウェアをインストールするように構成される、請求項３に記載のシステム。
5. 前記プロビジョニングツールが、前記ソフトウェアについての前記第２の情報を前記登録ポータルに送信するように構成される、請求項３に記載のシステム。
6. 前記プロビジョニングツールが、前記登録情報に従って、前記コンポーネントの機能をアクティブにするように構成される、請求項３に記載のシステム。
7. 前記コンポーネントの前記機能がアクティブにされた後、前記コンピューティングデバイスが、前記コンピューティングデバイスの前記秘密鍵を使用して、前記リモートサーバで認証することができる、請求項６に記載のシステム。
8. 前記コンポーネントの前記機能がアクティブにされた後、前記コンピューティングデバイスが、前記非対称鍵対を計算できる、請求項６に記載のシステム。
9. 前記コンピューティングデバイスが、標準に従って前記非対称鍵対を生成するように構成される、請求項８に記載のシステム。
10. 前記第１の情報が、工場で製造されたコンポーネントの中で前記コンポーネントに一意である、請求項８に記載のシステム。
11. 前記コンポーネントがメモリデバイスを含む、請求項１０に記載のシステム。
12. 方法であって、
    コンポーネントの製造中に前記コンポーネントに実装される第１の情報を受け取り、鍵管理サーバに格納することであって、前記コンポーネントが、ソフトウェアを有するコンピューティングデバイスに組み付けられるように構成される、前記受け取り、前記格納することと、
    前記鍵管理サーバに結合された登録ポータルで、前記ソフトウェアとともに使用される前記コンポーネントの登録情報を、受け取ることと、
    前記登録ポータルで、前記ソフトウェアについての第２の情報を受け取ることであって、前記コンピューティングデバイスが、前記第１の情報及び前記第２の情報から非対称鍵対を生成するように構成され、前記非対称鍵対が、前記コンピューティングデバイスの公開鍵及び前記コンピューティングデバイスの秘密鍵を含む、前記受け取ることと、
    前記鍵管理サーバで、及び前記コンピューティングデバイスとは関係なく、前記鍵管理サーバに格納された前記第１の情報及び前記登録ポータルを介して受け取った前記第２の情報から前記非対称鍵対を生成することと、
    前記鍵管理サーバによって、前記コンピューティングデバイスの前記秘密鍵と前記コンピューティングデバイスとの関連付けを示すために、前記公開鍵のデジタル証明書に署名することと
    を含む、前記方法。
13. 前記登録ポータルによって、前記公開鍵の前記証明書を、前記ソフトウェアについての前記第２の情報を提供するリモートサーバに提供すること
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記リモートサーバでプロビジョニングツールを構成することであって、前記プロビジョニングツールが、前記ソフトウェアについての前記第２の情報を生成し、前記ソフトウェアを前記コンピューティングデバイスにインストールし、前記ソフトウェアについての前記第２の情報を前記登録ポータルに送信するように構成された、前記構成すること
    をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記プロビジョニングツールによって、前記登録情報に従って前記コンポーネントの機能をアクティブにすること
    をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記コンポーネントで前記機能をアクティブにすることによって、前記コンピューティングデバイスが、前記コンピューティングデバイスの前記秘密鍵を使用して前記リモートサーバで認証することを可能にする、請求項１５に記載の方法。
17. 前記コンピューティングデバイスで前記機能をアクティブにすることによって、前記コンピューティングデバイスが前記非対称鍵対を計算することを可能にする、請求項１５に記載の方法。
18. 前記コンピューティングデバイスが、標準に従って前記非対称鍵対を生成するように構成される、請求項１７に記載の方法。
19. 前記第１の情報が、工場で製造されたコンポーネントの中で前記コンポーネントに一意であり、前記コンポーネントがフラッシュメモリデバイスを含む、請求項１８に記載の方法。
20. 非一時的なコンピュータ記憶媒体であって、コンピュータシステムで実行されると、前記コンピュータシステムに、方法を実行させる命令を格納し、前記方法が、
    コンポーネントの製造中に前記コンポーネントに実装される第１の情報を受け取り、鍵管理サーバに格納することであって、前記コンポーネントが、ソフトウェアを有するコンピューティングデバイスに組み付けられるように構成される、前記受け取り、前記格納することと、
    前記鍵管理サーバに結合された登録ポータルで、前記ソフトウェアとともに使用される前記コンポーネントの登録情報を、受け取ることと、
    前記登録ポータルで、前記ソフトウェアについての第２の情報を受け取ることであって、前記コンピューティングデバイスが、前記第１の情報及び前記第２の情報から非対称鍵対を生成するように構成され、前記非対称鍵対が、前記コンピューティングデバイスの公開鍵及び前記コンピューティングデバイスの秘密鍵を含む、前記受け取ることと、
    前記鍵管理サーバで、及び前記コンピューティングデバイスとは関係なく、前記鍵管理サーバに格納された前記第１の情報及び前記登録ポータルを介して受け取った前記第２の情報から前記非対称鍵対を生成することと、
    前記鍵管理サーバによって、前記コンピューティングデバイスの前記秘密鍵と前記コンピューティングデバイスとの関連付けを示す、前記公開鍵のデジタル証明書に署名することと
    を含む、前記非一時的なコンピュータ記憶媒体。

Images