JP4880352B2 - 電子機器及びバージョンアップ方法 - Google Patents

Description

本発明は、メモリーカードインターフェイスを有する電子機器をバージョンアップする技術に関する。

従来、デジタルカメラなどのメモリーカードインターフェイスを備える電子機器では、その制御プログラムや制御データのバージョンアップをメモリーカード経由で行うことが一般的に行われている。

これらの機器では、ＰＣなどを用いることで、バージョンアップを行うためのデータが利用者に操作できてしまうため、そのデータを保護する仕組みが求められる。

そのため、バージョンアップを行う際に機器の認証手続きを行ったり（特許文献１）、プログラムの異常を判定する機器（特許文献２）も知られている。
特開２００２−２７１２６１号公報 特開２００３−２６２３４０号公報

しかし、特許文献１に開示されている技術では通信環境を具備していない電子機器には適用できない、あるいは、特許文献２に開示されている技術ではプログラム内の部分的な改ざんを検知できないという不具合がある。

本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記不具合を解決する事を目的とする。

一方で、改ざん検知の処理を行うことで、バージョンアップの処理に余計な時間がかかってしまうという不具合は避けられない。

特に開発段階や工場での機器生産時には余計な時間がかかってしまうことでコストアップを招くという不具合が生じる。

本発明の第二の目的は、上記の様な状況を鑑みてなされたもので、上記不具合を解決する事を目的とする。

請求項１記載の発明は、内蔵する不揮発性メモリーに格納された制御プログラムあるいは／かつ制御データにより制御され、メモリーカードインターフェイスを備え、該メモリーカードインターフェイスに接続されたメモリーカードに格納されたバージョンアップファイルにより、前記不揮発性メモリー内の制御プログラムあるいは制御データのバージョンアップを行うことのできる電子機器において、前記バージョンアップファイルの改ざんを検知する手段を具備し、前記改ざん検知は、前記バージョンアップファイル内の制御プログラムあるいは制御データのサム値を用いて行われ、前記サム値は、前記制御プログラムあるいは前記制御データのアドレス情報を加味して生成されることを特徴とする電子機器である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の電子機器において、前記サム値は、前記制御プログラムあるいは前記制御データの１バイト毎のデータをそのアドレス毎にシフトした値を加算したサム値であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の電子機器において、メモリーカード内の所定の情報により、バージョンアップファイルの改ざん検知動作を無効化する手段をさらに具備することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の電子機器において、無効化手段は、バージョンアップファイル内の情報により無効化を行う様に構成されていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の電子機器において、改ざん検知の結果に応じて前記無効化情報をメモリーカードに書き戻す手段を具備することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の電子機器において、電子機器はデジタルカメラであることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、内蔵する不揮発性メモリーに格納された制御プログラムあるいは／かつ制御データにより制御され、メモリーカードインターフェイスを備え、該メモリーカードインターフェイスに接続されたメモリーカードに格納されたバージョンアップファイルにより、前記不揮発性メモリー内の制御プログラムあるいは制御データのバージョンアップを行うことのできる電子機器のバージョンアップ方法において、前記不揮発性メモリーの書き換えの前に、前記バージョンアップファイルの改ざんを検知し、前記改ざん検知は、前記バージョンアップファイル内の制御プログラムあるいは制御データのサム値により行い、前記サム値は、前記制御プログラムあるいは前記制御データのアドレス情報を加味して生成されることを特徴とする電子機器のバージョンアップ方法である。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の電子機器のバージョンアップ方法において、前記サム値は、前記制御プログラムあるいは前記制御データの１バイト毎のデータをそのアドレス毎にシフトした値を加算したサム値であることを特徴とする。

請求９の発明は、請求項７記載の電子機器のバージョンアップ方法において、メモリーカード内の所定の情報により、バージョンアップファイルの改ざん検知動作を無効化することを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項９記載の電子機器のバージョンアップ方法において、無効化は、バージョンアップファイル内の情報により無効化を行うことを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項９記載の電子機器のバージョンアップ方法において、改ざん検知の結果に応じて前記無効化情報をメモリーカードに書き戻すことを特徴とする。

本発明によれば、バージョンアップファイルのコピーミスや悪意をもった改ざんにより不正なプログラムやデータが書き込まれ、機器が誤動作することを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１に装置及び接続機器の構成を示す。

図１において、０１は、デジタルスチルカメラ装置、０２は、デジタルスチルカメラ装置０１全体の制御を行うために設けられた、ＣＰＵ、フラッシュメモリー、ＳＤＲＡＭ、タイマ−等からなる、システム制御部、０３は、撮像のために設けられた、光学系部品（レンズ及びレンズ駆動モータ）、ＣＣＤ、ＣＣＤ駆動回路、Ａ／Ｄ変換器等からなる、撮像部、０４は、撮像部で得られた画像信号に種々の画像処理を施すと共に、撮像部０３のＣＣＤ駆動タイミング、レンズ駆動モータを制御してズーミング、フォーカシング、露出調整等を行い、また、画像の圧縮伸長を行うために設けられた、画像処理用ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、ＲＡＭ等からなる、画像処理部、０５は、画像処理部で処理された画像信号をＬＣＤへ表示するための信号処理を行い、また、ユーザーインターフェイスのための種々のグラフィック画像を生成しＬＣＤへ表示するために設けられた、Ｄ／Ａ変換器、オンスクリーンディスプレイコントローラ等からなる、表示制御部、０６は、画像を表示し、また、ユーザーインターフェイスのためのグラフィックを表示するために設けられたＬＣＤ、０７は、記録メディアとのインターフェイスのために設けられた、メモリーカードコントローラ等からなる、記録メディアインターフェイス部、０８は、圧縮された画像信号や画像に纏わる種々の情報を記憶するために設けられた、フラッシュメモリー等からなる、デジタルスチルカメラ装置０１から着脱可能な、記録メディア、０９は、図示されていないキー、ダイアル等のユーザーインターフェイスの状態検出を行い、またメインＣＰＵへの主電源制御を行うために設けられた、サブＣＰＵ等からなる、ハードキーインターフェイス部、１０は、ＵＳＢを接続してデータ通信を行うために設けられた、通信コントローラからなる、通信インターフェイス部、１１は、デジタルスチルカメラ装置０１をＵＳＢで接続し、デジタルスチルカメラ装置０１からの画像を転送して再生したり、デジタルスチルカメラ装置０１へ各種設定を行うためのＰＣを示している。

まず、従来の撮影動作について説明する。

利用者は撮影に先立ち、図示されていない種々のキー、ダイヤルを操作し、撮影モード（高画質モード、低画質モード等）を決定する。

利用者の操作内容はハードキーインターフェイス部０９を通じてシステム制御部０２で判別され、システム制御部０２は、操作に応じて表示制御部０５へガイダンスグラフィックを生成して、利用者に次操作を促す。

システム制御部０２は、撮影モードが決定されると、モードに応じた処理パラメタを画像処理部０４へ設定する。

あるいは、また、利用者は図示されていないズームレバーを操作し、画角（構図）を決定する。

利用者の操作内容はハードキーインターフェイス部０９を通じてシステム制御部０２で判別され、システム制御部０２は、操作に応じて撮像部０３を制御しレンズを駆動する。

撮像部０３は画像処理部０４からの制御に従い、実際の撮影に先だって、モニタリング画像を表示するための撮像動作を開始する。

撮像されたデータは連続的に画像処理部０４へ送られ、画像処理部０４では色空間変換、ガンマ補正、ホワイトバランス調整などの処理を施した後、画像データを表示制御部０５へ送る。

また、この時同時に画像処理部０４では、フォーカス、露出の検出を行い、撮像部０３を制御して調整を行う。

表示制御部０５では、画像データを信号処理してＬＣＤ０６へ表示し、利用者へ撮像状態を提示する。

図示されていないレリーズボタンが押されると、その操作はモード設定と同様にしてハードキーインターフェイス部０９を通じてシステム制御部０２で判別される。

撮像部０３は画像処理部０４からの制御に従い、所定の画像を取り込み画像処理部０４へ送り、画像処理部０４は、撮影モードに応じた画像処理、圧縮処理を行う。

システム制御部０２は、圧縮された画像データを読み出し、さらにヘッダー情報を付加した後、記録メディアインターフェイス部０７を通じて記録メディアへ０８書き込む。

以上で一連の撮影動作を完了する。

続いて、バージョンアップの動作について説明する。操作手順については、Ｃａｐｌｉｏ Ｒ３ ファームウェア書き換え手順Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）環境版を参照のこと。

バージョンアップファイルは、ＰＣでのコピー操作あるいは、ＵＳＢ通信を経由して、記録メディア０８に格納されている。

図２にバージョンアップファイルの構成を示す。

図２において、１０１は、後述するバージョンアップファイルの各種情報が格納されているヘッダー情報、１０２は、フラッシュメモリーに書き込むバイナリイメージである、バージョンアップデータ、さらに１０３は、バージョンアップデータの種別（0x00：プログラム／0x01：調整値データ）を判定するためのデータ種別（１バイト）、１０４は、バージョンを判定するためのバージョン情報（ＢＣＤコードで整数部１バイト、小数部１バイト）、１０５は、バージョンアップデータ１０２を書き込むフラッシュメモリーの先頭のアドレス（４バイト）、１０６は、バージョンアップデータ１０２のサイズ（４バイト）を示している。

ヘッダー情報は、バージョンアップ時にバージョンアップ動作の設定に用いられると共に、バージョンアップ後に現プログラム及び調整値の管理情報として、フラッシュメモリー内の所定の領域に書き込まれる。

バージョンアップのための所定の操作が行われると、システム制御部０２は、バージョンアップファイルのヘッダー情報１０１を読み込み、まず、データ種別１０３を判別する。

システム制御部０２は、データ種別１０３に応じて、１）バージョン情報１０４が、現在フラッシュメモリーに書き込まれているバージョンより新しいものか（現バージョンは、フラッシュメモリーの所定領域を参照する）。

２）書込開始アドレス１０５が、データ種別に応じてあらかじめ決められているアドレスの範囲内か（アドレス範囲は、機種毎に決められておりプログラムされている）

３）データサイズ１０６が、データ種別に応じてあらかじめ決められているデータサイズの範囲内か（データサイズ範囲は、機種毎に決められておりプログラムされている）を判定し、１つでも否であれば、バージョンアップを中止しその由をＬＣＤ０６へ表示する。

ヘッダーの確認が終わると、システム制御部０２は、フラッシュメモリーの書き換え単位毎（フラッシュメモリーの仕様で定められている）にバージョンアップデータ１０２を読み込み、フラッシュメモリーを書き換える。

全ての書き換えが終了すると、前述したようにフラッシュメモリー内の所定の領域へヘッダー情報を書き込む（書き換える）。

なお、書き換えを実行するプログラムは、装置の起動時にフラッシュメモリーからＳＤＲＡＭへコピーされ、ＣＰＵはＳＤＲＡＭからプログラムコードを実行している。

続いて、本実施形態の実施例１として、改ざんを検知する例について説明する。

図３に本実施例のバージョンアップファイルの構成を示す。

図３において、２０１〜２０６は、各々１０１〜１０６と同じである。

２０７は、検証コード（２０バイト）を示している。

この検証コード２０７は、バージョンアップファイル作成時に生成され、付与されている。

動作フローを図５に示す。バージョンアップ操作を伴ってカメラの電源がオンされると（ｓｔｅｐ０１−００１）、システム制御部０２は従来と同様にヘッダー情報２０１を読み出し（ｓｔｅｐ０１−００３）、データ種別２０３に応じたバージョン情報２０４、書込開始アドレス２０５、データサイズ２０６を判定する（ｓｔｅｐ０１−００４）。バージョンアップ操作が無ければ通常のカメラ動作を起動する（ｓｔｅｐ０１−００２）。バージョン番号２０４、書込開始アドレス２０５、データサイズ２０６に問題があれば、エラー表示を行い（ｓｔｅｐ０１−００５）処理を終了する。

続いてシステム制御部０２は改ざん検知を行うための比較用コードの算出を行う（ｓｔｅｐ０１−００６）。

比較用コード算出の動作フローを図６に示す。

システム制御部０２は、所定のサイズ毎にバージョンアップデータ２０２を読み込み（ｓｔｅｐ０２−００1）、読み込んだデータから比較用検証コードを算出し（ｓｔｅｐ０２−００２）、以上の動作をバージョンアップデータ２０２の終了まで繰り返す（ｓｔｅｐ０２−００３）

なお、所定のサイズは、後述する書き換えのためのバージョンアップデータ２０２の読み込み（ｓｔｅｐ０３−００1）のサイズと同一であっても、異なっていても良い（実装上で効率的なサイズを選択すれば良い）。

比較用検証コードの算出は、１）所定のハッシュ関数（SHA1など）により、バージョンアップデータ１０２のハッシュ値を求める。

２）所定の署名アルゴリズム（HMAC-SHA1など）に、あらかじめ機種の固有コードとしてカメラに埋め込まれている鍵データ（２０バイト）を用いて、署名コードを生成する。

３）バイトサム値を計算する。

）１バイト毎のデータを、そのアドレス毎にシフトした値を加算したサム値（下式）。
ＳＵＭ ＝ ＳＵＭ ＋ ＤＡＴＡ ＜＜ (ＡＤＤＲＥＳＳ ％ １３)
の何れであっても良い。運用上あらかじめ何れかの方法を選定し、バージョンアップファイル内の検証コード２０７も同じ方法で生成されたものが付与されている。

図５の動作フローに戻り説明する。システム制御部０２は、ヘッダー内の検証コード２０７と、図６のフローで算出した比較用検証コードを比較し（ｓｔｅｐ０１−００７）、一致すれば書き換え（ｓｔｅｐ０１−００８）を実施する。不一致の場合にはエラー表示を行い（ｓｔｅｐ０１−００５）処理を終了する。

書き換えの動作フローを図７に示す。システム制御部０２は、フラッシュメモリーの書き換え単位毎にバージョンアップデータ２０２を読み込み（ｓｔｅｐ０３−００１）、読み込んだデータでフラッシュメモリーを書き換える（ｓｔｅｐ０３−００２）。

以上の動作をバージョンアップデータ２０２の終了まで繰り返し（ｓｔｅｐ０３−００３）、さらにフラッシュメモリー内の所定の領域をヘッダー情報２０１で書き換える（ｓｔｅｐ０３−００４）。

以上で動作を終了する。

続いて、本実施の形態の実施例２として、改ざん検知を無効化する例について説明する。

図４に本実施例のバージョンアップファイルの構成を示す。

図４において、３０１〜３０７は、各々２０１〜２０７と同じである。

308は、実施例１で説明した検証を実施するか否かを決める検証実施フラグ（0x00：実施しない／0x01：実施する、１バイト）、を示している。

この検証実施フラグ３０８は、バージョンアップファイル作成時に生成され、本実施例では0x01の値が付与されている。

動作フローを図８に示す。バージョンアップ操作を伴ってカメラの電源がオンされると（ｓｔｅｐ０４−００１）、システム制御部０２は従来と同様にヘッダー情報３０１を読み出し（ｓｔｅｐ０４−００３）、データ種別３０３に応じたバージョン情報３０４、書込開始アドレス３０５、データサイズ３０６を判定する（ｓｔｅｐ０４−００４）。バージョンアップ操作が無ければ通常のカメラ動作を起動する（ｓｔｅｐ０４−００２）。バージョン番号３０４、書込開始アドレス３０５、データサイズ３０６に問題があれば、エラー表示を行い（ｓｔｅｐ０４−００５）処理を終了する。

続けてシステム制御部０２は、検証実施フラグ３０８を判定し（ｓｔｅｐ０４−００６）、"実施する(0x01)"であれば、図６で説明した比較用コードの算出（ｓｔｅｐ０４−００７）と、検証コードの比較を実行し（ｓｔｅｐ０４−００８）、さらに検証結果が一致していればバージョンアップファイル内の検証実施フラグを"実施しない(0x00)"に書き換える（ｓｔｅｐ０４−００９）。

これにより、一旦検証されたバージョンアップファイルを他のカメラのバージョンアップに用いる際には、検証動作がスキップされ、バージョンアップを早く完了する事ができる。

以降の動作は、実施例１と同じである。

なお本実施例では、検証コードとは別に検証実施フラグを設定して検証実施の有無を判定する様に構成したが、特定の検証コード（例えば０と非０）で判定しても良い。

また、本実施例では、検証結果が一致した場合にバージョンアップファイル内の検証実施フラグを書き換える例を示したが、バージョンアップファイルとは別の検証済みである事を示すファイルを作成しても良い。

本実施の形態によれば、バージョンアップファイルの改ざんを検知する様に構成されているので、バージョンアップファイルのコピーミスや悪意をもった改ざんにより不正なプログラムやデータが書き込まれ、機器が誤動作することを防止することができるという効果がある。

また、改ざん検知をハッシュ値により行う様に構成されているので、微少な改ざんであっても検知する事ができる。

また、改ざん検知を署名コードにより行う様に構成されているので、より秘匿性の高い改ざん検知を行う事ができる（改ざん検知の方式が漏洩、あるいは解析されても、改ざんを検知できる）。

また、改ざん検知をサム値により行う様に構成されているので、機器の処理負荷を大きく増加させることなく改ざん検知を行う事ができる（処理性能の低い機器でも改ざん検知を行う事ができる）。

また、配置情報（アドレス情報）を加味したサム値により改ざん検知を行う様に構成されているので、機器の処理負荷を大きく増加させることなくより確実な改ざん検知を行う事ができる（処理性能の低い機器でもより確実な改ざん検知を行う事ができる）。

また、メモリーカード内の情報により改ざん検知動作を無効化する様に構成されているので、開発段階や機器の生産時のバージョンアップを効率的に行うことができ、ひいてはコストを低減できる。

また、バージョンアップファイル内の情報により無効化を行う様に構成されているので、従来と同じ手順で（メモリーカード内の無効化情報を特別に意識してハンドリングする必要がない）バージョンアップ操作を行うことができ、ひいてはコストを低減できる。

また、改ざん検知の結果に応じて無効化情報をメモリーカードに書き戻す様に構成されているので、自動的に、初回のバージョンアップ時にのみ（コピーミスなどによる）改ざんを確認することができ、ひいてはコストを低減しつつ確実なバージョンアップ作業を行うことができる。

また、デジタルカメラに好適なバージョンアップ手段を提供できる。

なお、上述する実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。

本発明の実施の形態における電子機器の構成図である。 本発明の実施の形態におけるバージョンアップファイルの構成を示す図である。 本発明の実施の形態における実施例１のバージョンアップファイルの構成を示す図である。 本発明の実施の形態における実施例２のバージョンアップファイルの構成を示す図である。 本発明の実施の形態における処理動作のフローチャートである。 本発明の実施の形態における処理動作のフローチャートである。 本発明の実施の形態における処理動作のフローチャートである。 本発明の実施の形態における処理動作のフローチャートである。

符号の説明

０１ デジタルスチルカメラ装置
０２ システム制御部
０３ 撮像部
０４ 画像処理部
０５ 表示制御部
０６ ＬＣＤ
０７ 記録メディアインターフェイス部
０８ 記録メディア
０９ ハードキーインターフェイス部
１０ 通信インターフェイス部
１１ ＰＣ

Claims (11)

1. 内蔵する不揮発性メモリーに格納された制御プログラムあるいは／かつ制御データにより制御され、
   メモリーカードインターフェイスを備え、
   該メモリーカードインターフェイスに接続されたメモリーカードに格納されたバージョンアップファイルにより、前記不揮発性メモリー内の制御プログラムあるいは制御データのバージョンアップを行うことのできる電子機器において、
   前記バージョンアップファイルの改ざんを検知する手段を具備し、
   前記改ざん検知は、前記バージョンアップファイル内の制御プログラムあるいは制御データのサム値を用いて行われ、
   前記サム値は、前記制御プログラムあるいは前記制御データのアドレス情報を加味して生成されることを特徴とする電子機器。
2. 前記サム値は、前記制御プログラムあるいは前記制御データの１バイト毎のデータをそのアドレス毎にシフトした値を加算したサム値であることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. メモリーカード内の所定の情報により、前記バージョンアップファイルの改ざん検知動作を無効化する手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
4. 前記無効化手段は、バージョンアップファイル内の情報により無効化を行う様に構成されていることを特徴とする請求項３記載の電子機器。
5. 前記改ざん検知の結果に応じて前記無効化情報をメモリーカードに書き戻す手段を具備することを特徴とする請求項３記載の電子機器。
6. 電子機器はデジタルカメラであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電子機器。
7. 内蔵する不揮発性メモリーに格納された制御プログラムあるいは／かつ制御データにより制御され、
   メモリーカードインターフェイスを備え、
   該メモリーカードインターフェイスに接続されたメモリーカードに格納されたバージョンアップファイルにより、前記不揮発性メモリー内の制御プログラムあるいは制御データのバージョンアップを行うことのできる電子機器のバージョンアップ方法において、
   前記不揮発性メモリーの書き換えの前に、前記バージョンアップファイルの改ざんを検知し、
   前記改ざん検知は、前記バージョンアップファイル内の制御プログラムあるいは制御データのサム値により行い、
   前記サム値は、前記制御プログラムあるいは前記制御データのアドレス情報を加味して生成されることを特徴とする電子機器のバージョンアップ方法。
8. 前記サム値は、前記制御プログラムあるいは前記制御データの１バイト毎のデータをそのアドレス毎にシフトした値を加算したサム値であることを特徴とする請求項７記載の電子機器のバージョンアップ方法。
9. メモリーカード内の所定の情報により、前記バージョンアップファイルの改ざん検知動作を無効化することを特徴とする請求項７記載の電子機器のバージョンアップ方法。
10. 前記無効化は、バージョンアップファイル内の情報により無効化を行うことを特徴とする請求項９記載の電子機器のバージョンアップ方法。
11. 前記改ざん検知の結果に応じて前記無効化情報をメモリーカードに書き戻すことを特徴とする請求項９記載の電子機器のバージョンアップ方法。

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