JP4624126B2 - 切替器 - Google Patents

Description

本発明は、入力装置と複数のコンピュータとの間の電気的な接続を切り替えることにより、入力装置と複数のコンピュータのうちの所望のコンピュータとの間において電気的な接続を確立する切替器に関する。

コンピュータの処理性能の格段に進歩に伴い、その利用はより広範囲になりつつある。近年では特に、個人ユーザが複数のコンピュータを所有し、各コンピュータ毎に異なる作業環境でコンピュータを利用する機会も増えつつある。この場合は通常、キーボード、ディスプレイモニタ、マウスなどの入出力装置（コンソール）を、切替器を介して複数のコンピュータに接続し、省スペース化および低コスト化を図っている。このような切替器はＫＶＭ（Ｋ：Keyboard、Ｖ：Video、Ｍ：Mouse）スイッチと一般的に呼ばれている。切替器は、入力装置と複数のコンピュータとの間に接続され、入力装置と複数のコンピュータとの間の電気的な接続を切り替えることにより、入力装置と複数のコンピュータのうちの所望のコンピュータとの間において電気的な接続を確立する。ユーザはこの切替器を用いることによって、複数のコンピュータの中から入力装置に接続すべきコンピュータを選択して利用することができる。切替器からコンピュータへは、切替器がキーボードから受信したデータがそのまま送信されるか、あるいは、切替器とキーボードとがＰＳ／２接続される場合にＵＳＢ等の汎用インタフェース用のデータに変換された後のデータが送信される。

また、インターネットやイントラネットなどが急速に普及し、複数のコンピュータがネットワーク化されている現在、ＫＶＭスイッチを利用したいくつかのコンピュータシステムも提案されている。しかし、コンピュータをインターネットなどの外部ネットワークに接続して用いる場合、ユーザ自身によるコンピュータの誤操作によるデータ流出、外部ネットワークからのハッキングもしくはコンピュータウィルスの流入などの問題が発生し得る。そこで、本出願人は、少なくとも１つの端末と複数のコンピュータとの間の接続の切替えを制御する切替器およびその切り替え方法として、切替え操作が容易で、データの誤転送を防止する切替器および切替え方法を提案している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１６９６３２号公報

近年、コンピュータウィルスやワームを媒介としてコンピュータに仕掛けられたスパイソフトウェアにより、キーボードによってキー入力されたキャッシュカード番号やパスワードが漏洩する事件が社会的な問題となっている。これらのスパイソフトウェアは、キーボードのキー入力を監視して入力データを取得する。キーボードから出力されるキーコードデータは一般に公開されているキーボード仕様で定義されたデータであるため、第三者が、スパイソフトウェア等を用いて不当に取得したキーコードデータを、正規のオペレータが実際にキー入力した文字列（例えばキャッシュカード番号やパスワード）に変換することは容易である。

特に、切替器（ＫＶＭスイッチ）を用いて複数のコンピュータを操作可能にしたコンピュータシステムにおいては、コンピュータを複数台備えることから上述のようなスパイソフトウェアを仕掛けられる可能性も高く、このようなことからも通常よりも高い安全性が求められている。

従って本発明の目的は、上記問題に鑑み、入力装置と複数のコンピュータとの間の電気的な接続を切り替えることにより、入力装置と複数のコンピュータのうちの所望のコンピュータとの間において電気的な接続を確立する切替器において、セキュリティ機能を有する切替器を提供することにある。

上記目的を実現するために、本発明によれば、切替器に接続される複数のコンピュータがそれぞれ異なる暗号化アルゴリズムを備える場合において、該切替器は、各コンピュータに割り当てられてある各暗号化処理プログラムおよび暗号化キーを予め取得しておき、そして、入力装置からデータを受信した際には、複数のコンピュータのうち現在入力装置との電気的な接続が確立されているコンピュータに対応する暗号化処理プログラムおよび暗号化キーを用いて、該データを暗号化し、当該コンピュータへ送出する。

切替器に接続される複数のコンピュータでそれぞれ異なった暗号化アルゴリズムが使用される場合があるが、本発明によれば、切替器は、各コンピュータに割り当てられてある各暗号化処理プログラムおよび暗号化キーを取得し、管理する。もちろん、いくつかの複数のコンピュータの中で同じ暗号化アルゴリズムを使用する場合であっても本発明は適用可能である。また、コンピュータ側において使用される暗号化アルゴリズムが変更された場合には、最新の暗号化処理プログラムおよび暗号化キーを取得しなおす。

図１は、本発明による切替器の原理ブロック図である。

入力装置２と複数のコンピュータ３−ａ、３−ｂ、３−ｃおよび３−ｄとの間の電気的な接続を切り替えることにより、入力装置２と複数のコンピュータ３−ａ、３−ｂ、３−ｃおよび３−ｄのうちの所望のコンピュータとの間において電気的な接続を確立する切替器１は、各コンピュータ３−ａ、３−ｂ、３−ｃおよび３−ｄ毎に割り当てられてある暗号化処理プログラムおよび暗号化キーを当該コンピュータから取得する取得手段１１と、各暗号化処理プログラムおよび暗号化キーを、該暗号化処理プログラムおよび暗号化キーの取得先のコンピュータに対応付けて記憶する記憶手段１２と、入力装置２との電気的な接続が確立されているコンピュータに対応する暗号化処理プログラムおよび暗号化キーに基づいて、入力装置２から受信した入力データを暗号化する暗号化手段１３と、を備える。また、切替器１は、暗号化された入力データを、入力装置２との電気的な接続が確立されているコンピュータへ送出する送出手段１４を備える。

なお、図１では、ディスプレイモニタ等の出力装置については省略している。また、図１では、切替器１に接続されるコンピュータを４台としたが、この数はあくまでに一例であり、その他の数であってもよい。さらに、切替器１に接続される入力装置２を複数台としてもよい。

本発明によれば、コンピュータと入力装置との間で通信されるデータが、当該コンピュータに適用されている暗号化アルゴリズムに応じた暗号化キーを用いて暗号化されるので、コンピュータと入力装置との間のデータ通信のセキュリティが向上する。切替器に入出力されるデータに対してセキュリティ処理を実行するので、万一、切替器内のスイッチ本体が故障して、所望のコンピュータ以外へ端末から入力したデータが流出してしまったとしても、そのデータは正しいデータではないので、安全性が高い。

図２は、本発明の実施例による切替器のメイン処理部の動作フローを示すフローチャートである。本実施例では、入力装置をキーボードとした場合を考える。

入力装置と複数のコンピュータが接続される切替器（ＫＶＭスイッチ）は、通常の切替器と同様に、切替器のメイン処理部が実行するメインループとして、コンピュータから受信するコマンドに基づいて処理を実行するコマンド処理Ｓ１００と、キーボードから受信したキーデータ（キーコード）に対するキーデータ処理Ｓ２００と、を繰り返し実行する。ここで、コマンド処理Ｓ１００に係るコマンドの送信元のコンピュータおよびキーデータ処理Ｓ２００に係るキーデータの送信先のコンピュータは、ともに、切替器に接続された複数のコンピュータのうち、該切替器に現在電気的に接続されているコンピュータである。

図３は、本発明の実施例による切替器におけるコマンド処理の動作フローを示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、切替器に現在電気的に接続されているコンピュータから受信したコマンドが、暗号化キーに関するデータであるか否かを判定する。暗号化キーである場合はステップＳ１０２へ進み、暗号化キーではない場合はステップＳ１０３へ進む。

ステップＳ１０２では、受信した暗号化キーを、切替器内の所定の記憶領域に、該暗号化キーの送信元のコンピュータに対応付けて記憶する。ここで、送信元のコンピュータは、切替器に接続された複数のコンピュータのうち、該切替器に現在電気的に接続されているコンピュータのことであるので、当該コンピュータの識別番号（以下、単に「コンピュータ番号」と証する。）などに対応付けて切替器内の所定の記憶領域に記憶する。

ステップＳ１０３では、切替器に現在電気的に接続されているコンピュータから受信したコマンドが、暗号化処理開始を指示するコマンドであるか否かを判定する。暗号化処理開始を指示するコマンドである場合はステップＳ１０４へ進み、そうではない場合はステップＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０４では、既に暗号化キーを受信済みか否かを判定する。既に受信済みであると判定された場合は、ステップＳ１０５において、現在電気的に接続されているコンピュータのコンピュータ番号に対応した暗号化処理中フラグをセットする。なお、ステップＳ１０４においてまだ暗号化キーを受信していないと判定された場合は、暗号化キーを受信していないのにもかかわらず暗号化処理開始の指示があったことであり、処理エラーを意味する。

ステップＳ１０６では、切替器に現在電気的に接続されているコンピュータから受信したコマンドが、暗号化処理終了を指示するコマンドであるか否かを判定する。暗号化処理終了を指示するコマンドである場合はステップＳ１０７へ進み、そうではない場合はステップＳ１０８へ進む。暗号化処理終了を指示するコマンドであると判定された場合は、ステップＳ１０６において、現在電気的に接続されているコンピュータのコンピュータ番号に対応した暗号化処理中フラグをクリアする。なお、暗号化処理中フラグがクリアされているということは、現在電気的に接続されているコンピュータが暗号化済のデータを受け付けないことすなわち暗号化処理モードにはないことを意味し、この場合は通常のキーボード使用時となんら変わらないキー入力が可能であり、キーデータは暗号化されずにコンピュータへ送出される。

ステップＳ１０８では、切替器に現在電気的に接続されているコンピュータから受信したコマンドが、暗号化処理プログラムに関するダウンロードデータであるか否かを判定する。ダウンロードデータである場合はステップＳ１０９へ進む。ステップＳ１０９では、受信した暗号化処理プログラムで切替器内の暗号化処理ファームウェアを書き換えるダウンロード処理が実行される。

以上をまとめると次の通りである。すなわち、切替器が現在接続されているコンピュータから暗号化処理プログラムを取得する処理は、ステップＳ１０８およびＳ１０９を介して行われる。また、切替器が現在接続されているコンピュータから暗号化キーを取得する処理は、ステップＳ１０１およびＳ１０２を介して行われる。また、切替器に対する暗号化処理開始の指示は、ステップＳ１０３、Ｓ１０４およびＳ１０５を介して行われる。切替器に対する暗号化処理終了の指示は、ステップＳ１０６およびＳ１０７を介して行われる。なお、切替器が現在接続されているコンピュータから受信したコマンドが何であるかを判定する上記各判定処理Ｓ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０６およびＳ１０８については、図３に示された実行順序はあくまでも一例であり、これらの順序を適宜入れ替えて実行してもよい。

図４は、本発明の実施例による切替器におけるキーデータ処理の動作フローを示すフローチャートである。

切替器がキーボードからキーデータ（キーコード）を受信すると、キーデータ処理内のステップＳ２０１において、切替器が現在接続されているコンピュータのコンピュータ番号を取得する。

次いで、ステップＳ２０２において、当該コンピュータ番号に対応する暗号化処理中フラグがセットされているか否かを判定する。暗号化処理中フラグがセットされている場合はステップＳ２０３へ進み、セットされていない場合すなわちクリアされている場合はステップＳ２０６へ進む。ステップＳ２０２で、暗号化処理フラグがセットされていないすなわちクリアされていると判定された場合は、現在電気的に接続されているコンピュータが暗号化済のデータを受け付けない状態すなわち暗号化処理モードにはない状態を意味し、この場合におけるＳ２０６の処理では、切替器は、キーボードから受信したキーデータを、暗号化せずにそのまま当該コンピュータへ送信することになる。

ステップＳ２０３では、現在電気的に接続されているコンピュータに対応する暗号化キーを既に受信済みか否かを判定する。既に受信済みであると判定された場合は、ステップＳ２０４において、当該暗号化キーを用いて、キーボードから受信したキーデータに対して暗号化処理を実行する。なお、この暗号化処理は、現在電気的に接続されているコンピュータから図３のステップＳ１０９において暗号化処理ファームウェアとして既にダウンロードされてある暗号化処理プログラムに基づいて実行される。

続くステップＳ２０５において、キーボードから受信したキーデータは暗号化されていることをユーザに報知するために、ＬＥＤを点滅させる。この報知のための手段については後述する。なお、ステップＳ２０５については、本実施例においてはオプションであり特に備えなくてもよいが、入力データについてはセキュリティが確保されているという安心感をユーザに対して与えるためにも設けることが好ましい。

ステップＳ２０６では、キーデータを、現在電気的に接続されているコンピュータに送信する。ステップＳ２０２において暗号化処理中フラグがセットされていると判定された場合はステップＳ２０４における処理によりキーデータは暗号化されるので、ステップＳ２０６では、暗号化済のキーデータが当該コンピュータに送信される。一方、ステップＳ２０２において暗号化処理中フラグがセットされていないと判定された場合は、上述の通り、キーデータは暗号化されることなく、当該コンピュータにそのまま送信される。また、ステップＳ２０３において暗号化キーを受信済みでないと判定された場合も、キーデータは暗号化されることなく、当該コンピュータにそのまま送信される。

図５は、本発明の実施例における切替器の構成を示す図である。

本実施例では、切替器１に接続することができるコンピュータ（図示せず）の台数を４台としたが、この数はあくまでに一例であり、その他の数であってもよい。図５では、切替器１のコンピュータに対する接続ポートを参照符号３１として示す。また、切替器１に接続されるキーボード（図示せず）の台数を１台としたが、この数はあくまでに一例であり、複数としてもよい。図５では、切替器１のキーボードに対する接続ポートを参照符号３２として示す。

切替器１とコンピュータとの電気的な接続の切り替えは、スイッチング部２１で行われる。スイッチング部２１と接続ポート３１との間には、参照符号２２で示される通信部ａ〜ｄが設けられる。

キーデータ取得部２３は、キーボード（図示せず）から接続ポート３２を介してキーデータ（キーコード）を受信する。

また、図３を参照して説明したように各コンピュータから取得された暗号化キーａ〜ｄは、記憶領域１２−１に記憶される。また、図３を参照して説明したように各コンピュータからダウンロードされて暗号化処理プログラムが書き込まれた暗号化処理ファームウェアａ〜ｄは、参照符号１２−２として示される。また、図３を参照して説明したようにセットされた暗号化処理中フラグａ〜ｄは、参照符号１２−３として示される。

暗号化手段１３は、現在接続されているコンピュータのコンピュータ番号に対応する暗号化処理中フラグａ、ｂ、ｃもしくはｄがセットされているときは、当該コンピュータ番号に対応する暗号化キーａ、ｂ、ｃもしくはｄおよび暗号化処理ファームウェアａ、ｂ、ｃもしくはｄに基づいて、キーデータ取得部２３が取得したキーデータを暗号化する。

現在接続されているコンピュータのコンピュータ番号に対応する暗号化処理が実行されている間は、キーボードから受信したキーデータは暗号化されていることをユーザに報知するために、当該コンピュータ番号に対応するＬＥＤ−ａ、ＬＥＤ−ｂ、ＬＥＤ−ｃもしくはＬＥＤ−ｄを点滅させる。なお、本実施例では、報知するための手段としてＬＥＤを用いたが、ユーザに何らかの形で報知できるものであればよく、例えば、オンスクリーンディスプレイ、Scroll Lockインジケータの点滅、アラーム、振動などによるものであってもよい。

図６は、本発明の実施例の第１の変形例における切替器の構成を示す図である。

本変形例は、入力装置のデータの暗号化を、キーボードだけではなく、マウスが出力したデータすなわちマウスデータに対しても適用するものである。

本変形例では、マウスデータ取得部２４は、マウス（図示せず）から接続ポート３３を介してマウスデータを受信する。その他の処理部の動作は上述したキーデータの暗号化処理と同様である。

図７は、本発明の実施例の第２の変形例における切替器の構成を示す図である。

本変形例は、切替器内の各設定状態をリセットする手段を設けたものである。切替器１の筐体には、ユーザがリセット操作するためのリセットスイッチ４１を備える。

本実施例では、既に記憶された各暗号化処理プログラムおよび暗号化キー以外の切替器内の各設定状態をリセットするか、あるいは、各暗号化処理プログラムおよび暗号化キーを含めた切替器内の各設定状態をリセットするか、ユーザによる選択が可能であるとする。これら２つのリセットのうち、ユーザがどちらを選択したかを判定するのがリセット判定部４２である。例えば、リセットスイッチの押下時間を、ユーザによる該選択の判定基準とすることができる。すなわちこの場合、所定の時間（例えば５秒）以上押下されたか否かで、ユーザがどちらのリセットを選択したかを判定する。もしくは、リセットスイッチを所定の時間に何回押下したかを判定基準としてもよい。あるいは、それぞれのリセットのためのスイッチとして、２つのリセットスイッチを切替器１の筐体に設けてもよい。またあるいは、リセットスイッチをハードスイッチではなく、アプリケーション上ソフトで動作しディスプレイモニタの画面上に表示されるソフトスイッチとして実現してもよい。

切替器１が何らかの障害でハングアップした場合は、既に記憶された各暗号化処理プログラムおよび暗号化キーの設定状態を変更せずに、各暗号化処理プログラムおよび暗号化キー以外の切替器内の各設定状態をリセットするようにすればよい。

切替器１内のすべての設定状態をリセットする場合は、各暗号化処理プログラムおよび暗号化キーを含めた切替器内の各設定状態をリセットするようにする。この場合は、該リセット処理の実行を各コンピュータに通知し、該通知後、既に説明したやり方でコンピュータ毎に割り当てられてある暗号化処理プログラムおよび暗号化キーを各コンピュータから再度取得するようにする。

図８は、本発明の実施例の第３の変形例における切替器の構成を示す図である。

本変形例は、切替器１に接続されるキーボードが暗号化処理機能を有している場合に対応するものである。

切替器１に接続されるキーボードが暗号化処理機能を有している場合、切替器１が該キーボードから受信するキーデータは既に暗号化されていることから、本変形例による切替器１はこの暗号化済のキーデータを一旦復号化する復号化手段２５をさらに備える。暗号化手段１３は、復号化手段２５によって復号化されたキーデータを、既に説明したやり方で暗号化する。なお、復号化手段２５で用いられる復号化処理ファームウェア１２−４も、暗号化処理ファームウェア同様、書き換え可能である。

上記各変形例は、適宜組み合わせて実施してもよい。例えば第２の変形例と第３の変形レイトを組み合わせて実施する場合には、復号化処理ファームウェア１２−４の設定内容についてもリセットできるようにしてもよい。

図９は、本発明の実施例による切替器を含むコンピュータシステムを例示する図である。例えば４台のコンピュータ３−ａ、３−ｂ、３−ｃおよび３−ｄが切替器１に接続される。入出力装置としてキーボード２−１、マウス２−２およびディスプレイモニタが切替器１に接続される。また、図９に示す例では、切替器１の筐体上に、入出力装置で操作可能とするコンピュータを複数のコンピュータの中から選択するためのセレクタスイッチ２０と、暗号化処理中であることをユーザに報知するための手段としてＬＥＤ（参照符号２４）と、リセットスイッチ４１とを備える。

本発明は、複数のコンピュータを少なくとも１つの入出力装置で操作可能にするＫＶＭスイッチと呼ばれる切替器に適用可能である。本発明によれば、コンピュータと入力装置との間で通信されるデータが、当該コンピュータに適用されている暗号化アルゴリズムに応じた暗号化キーを用いて暗号化されるので、コンピュータと入力装置との間のデータ通信のセキュリティが向上する。

また、切替器に入出力されるデータに対してセキュリティ処理を実行するので、万一、切替器内のスイッチング部が故障して、所望のコンピュータ以外へ端末から入力したデータが流出してしまったとしても、そのデータは暗号化済のデータであるので、安全性が高い。例えば金融ディーリングやネットワークマネージメントなどのように、複数のコンピュータを、少なくとも１つの入出力装置で操作する場合に有利な効果を奏する。

本発明による切替器の原理ブロック図である。 本発明の実施例による切替器のメイン処理部の動作フローを示すフローチャートである。 本発明の実施例による切替器におけるコマンド処理の動作フローを示すフローチャートである。 本発明の実施例による切替器におけるキーデータ処理の動作フローを示すフローチャートである。 本発明の実施例における切替器の構成を示す図である。 本発明の実施例の第１の変形例における切替器の構成を示す図である。 本発明の実施例の第２の変形例における切替器の構成を示す図である。 本発明の実施例の第３の変形例における切替器の構成を示す図である。 本発明の実施例による切替器を含むコンピュータシステムを例示する図である。

符号の説明

１ 切替器
２ 入力装置
３−ａ、３−ｂ、３−ｃ、３−ｄ コンピュータ
４ ディスプレイモニタ
１１ 取得手段
１２ 記憶手段
１３ 暗号化手段
１４ 送出手段

Claims (8)

1. 入力装置と複数のコンピュータとの間の電気的な接続を切り替えることにより、前記入力装置と前記複数のコンピュータのうちの所望のコンピュータとの間において電気的な接続を確立する切替器であって、
   前記コンピュータ毎に割り当てられてある暗号化処理プログラムおよび暗号化キーを、電気的な接続が確立されている当該コンピュータから取得する取得手段と、
   前記取得手段から取得した各前記暗号化処理プログラムおよび暗号化キーを、該暗号化処理プログラムおよび暗号化キーの取得先のコンピュータに対応付けて記憶する記憶手段と、
   前記入力装置との電気的な接続が確立されている前記コンピュータに対応する、前記記憶手段に記憶された前記暗号化処理プログラムおよび暗号化キーに基づいて、前記入力装置から受信した入力データを暗号化する暗号化手段と、
   暗号化された前記入力データを、前記入力装置との電気的な接続が確立されている前記コンピュータへ送出する送出手段と、
   を備えることを特徴とする切替器。
2. 前記暗号化手段は、前記入力装置との電気的な接続が確立されている前記コンピュータが暗号化処理モードにあるときのみ、当該暗号化処理プログラムおよび暗号化キーに基づいて、前記入力装置から受信した入力データを暗号化する請求項１に記載の切替器。
3. 前記暗号化処理プログラムおよび暗号化キーは変更可能である請求項１に記載の切替器。
4. 前記入力装置から受信した入力データは前記暗号化手段により暗号化されていることを報知する報知手段をさらに備える請求項１に記載の切替器。
5. 前記記憶手段によって記憶された各前記暗号化処理プログラムおよび暗号化キー以外の前記切替器内の各設定状態をリセットする第１のリセット手段と、
   前記記憶手段によって記憶された各前記暗号化処理プログラムおよび暗号化キーを含めた前記切替器内の各設定状態をリセットする第２のリセット手段と、
   前記第１のリセット手段によるリセット処理もしくは前記第２のリセット手段によるリセット処理のいずれかを選択可能とする選択手段と、
   をさらに備える請求項１に記載の切替器。
6. 前記第２のリセット手段によるリセット処理の実行を前記コンピュータに通知する通知手段をさらに備え、
   前記取得手段は、前記通知手段による通知後に、再度、前記コンピュータ毎に割り当てられてある暗号化処理プログラムおよび暗号化キーを当該コンピュータから取得する請求項５に記載の切替器。
7. 暗号化処理機能を有する前記入力装置から受信した暗号化済の入力データを復号化する復号化手段をさらに備え、
   前記暗号化手段は、前記入力装置との電気的な接続が確立されている前記コンピュータに対応する前記暗号化処理プログラムおよび暗号化キーに基づいて、前記復号化手段により復号化された入力データを暗号化する請求項１に記載の切替器。
8. 前記復号化手段による復号化処理に用いられる復号化処理プログラムは変更可能である請求項７に記載の切替器。

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