JP5126530B2

JP5126530B2 - コンピュータの環境を測定する機能を備えた外部記憶デバイス

Info

Publication number: JP5126530B2
Application number: JP2008243929A
Authority: JP
Inventors: 諭史秋本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2028-09-24
Also published as: JP2010079370A

Description

本発明は、ＵＳＢメモリや外付け型ハードディスクのようなコンピュータと接続して利用する外部記憶デバイスに関し、更に詳しくは、接続先のコンピュータの環境を測定する機能を備えた外部記憶デバイスを提供するものである。

ＵＳＢメモリに代表されるコンピュータ用の外部記憶デバイスには、外部記憶デバイスのサイズが容易に携帯可能なサイズであるにも関わらず大量のデータを記憶できるため、外部記憶デバイスを紛失したときの情報漏洩が問題になっている。

このため、外部記憶デバイスには、紛失した外部記憶デバイスが悪意のある第三者に拾われたとしても、外部記憶デバイスに記憶された機密データを防止する対策が必要になり、該対策として、外部記憶デバイスの利用時にユーザを認証する対策や、外部記憶デバイスに記憶するデータを暗号化する対策がなされているものがある（例えば、特許文献１）。

特開２００２−１５５１１号公報

しかし、ユーザ認証機能やデータ暗号化機能を外部記憶デバイスに備えさせ、外部記憶デバイスのセキュリティを強化しても、外部記憶デバイスが装着されるコンピュータがコンピュータウィルスに感染し、トロイの木馬のような悪意のあるソフトウェアであるマルウェア（Malware）が動作していると、ユーザ認証に利用するパスワードや外部記憶デバイスに記憶された機密データが詐取されたり、該機密データが破壊・改ざんされたりする恐れがある。

そこで、本発明は、外部記憶デバイスが接続されたコンピュータの環境を測定し、環境測定結果に基づいて、外部記憶デバイスへのデータの読み書きを制御することのできる外部記憶デバイスを提供することを目的とする。

上述した課題を解決する本発明は、コンピュータに接続して利用される外部記憶デバイスであって、前記外部記憶デバイスは、データを記憶するメモリと、前記外部記憶デバイスが前記コンピュータに接続されたとき、前記コンピュータの環境測定の内容が定義された定義ファイルに従い、該コンピュータの環境を測定する環境測定手段と、前記環境測定手段が測定した環境測定データに基づいて、前記メモリへのデータの読み書きを制御する制御手段を備え、前記メモリには、前記制御手段によってデータの読み書きが管理される管理領域と管理されない非管理領域が設けられ、前記管理領域には、特定のプロセス名およびファイル名が記述された前記定義ファイルが記憶され、前記非管理領域には、前記環境測定手段として前記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が記憶され、前記環境測定手段は、前記コンピュータ上で起動すると、前記制御手段と相互認証を行い、相互認証に成功すると、前記制御手段との通信を暗号化する状態に遷移した後、前記コンピュータで起動しているプロセスに、前記管理領域から取得した前記定義ファイルに記述されているプロセス名がないか確認すると共に、前記コンピュータに記憶されているファイルに、前記定義ファイルに記述されているファイル名がないか確認し、これらの確認結果を記した前記環境測定データに電子署名を付与して前記外部記憶デバイスへ送信する手段で、前記制御手段は、前記環境測定手段と相互認証を行い、相互認証に成功すると、前記環境測定手段との通信を暗号化する状態に遷移した後、前記メモリの前記管理領域に対するデータの読み書きを許可し、前記環境測定手段から前記環境測定データが送信されると、前記環境測定データに付与された前記電子署名を検証し、前記電子署名の検証に失敗したときは、前記メモリへの読み書きを禁止し、前記電子署名の検証に成功したときは、前記環境測定データによって前記コンピュータの環境に問題がないことが示されると、通信の暗号化を解除する手段であることを特徴とする外部記憶デバイスである。

上述した本発明によれば、前記外部記憶デバイスが、前記定義ファイルに従い前記コンピュータの環境を測定する前記環境測定手段と、前記環境測定手段の環境測定データに基づいて、前記メモリへのデータの読み書きを制御する前記環境測定手段を備えることで、前記定義ファイルでマルウェアなどを定義しておけば、マルウェアに感染された前記コンピュータで前記外部記憶デバイスが利用されることを防止できる。

なお、ここで前記外部デバイスとは、ＵＳＢ接続可能なＵＳＢメモリや外付け型のハードディスクなどのデバイスを意味する。

また、本発明では、前記環境測定手段は、前記環境測定手段として前記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実現されるため、ＡＵＴＯＲＵＮのように、前記外部記憶デバイスが前記コンピュータに接続されたとき、前記コンピュータプログラムが該コンピュータ上で自動的に起動する仕組みを前記外部記憶デバイスに備えさせておくとよい。

また、本発明では、前記コンピュータの環境を測定する内容が定義された定義ファイルは、前記外部デバイスに記憶されるため、前記環境測定手段が前記定義ファイルを取得するとき、本発明のように、ＳＳＬ（Secure Sockets Layer）の技術などを利用して、前記定義ファイルの記憶先と相互認証し、通信を暗号化することで、前記定義ファイルの改竄等を防止できるようになる。

なお、本発明のように、前記定義ファイルを前記外部記憶デバイスに記憶させたとしても、前記外部記憶デバイスと前記コンピュータ間の通信は暗号化されるため、前記環境測定手段以外から前記外部記憶デバイスにアクセスすることはできない。

また、本発明のように、前記環境測定手段が前記環境測定データに電子署名を付与することで、前記環境測定データの改竄を防止できる。

このように、上述した本発明によれば、外部記憶デバイスが接続されたコンピュータの環境を測定し、環境測定結果に基づいて、外部記憶デバイスに記憶されたデータの利用を許可することのできる外部記憶デバイスを提供できる。

ここから、本発明に係わる外部記憶デバイスをＵＳＢメモリとしたときの実施形態について、図を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明が適用されたＵＳＢメモリ１の利用形態を説明する図である。

本実施の形態に係わるＵＳＢメモリ１は、パーソナルコンピュータ２（以下、ＰＣ２）のＵＳＢインターフェース２ａに接続されて利用され、プラグアンドプレイに対応した外部記憶デバイスで、ＵＳＢメモリ１のメモリは、データの読み書きが管理されない領域と、データの読み書きが管理される領域に分割され、データの読み書きが管理されない領域には、本発明の環境測定手段として機能する環境測定プログラム１４が記憶され、データの読み書きが管理される領域には環境測定の内容が定義された定義ファイル１５が記憶されている。

ＵＳＢメモリ１に備えられた環境測定プログラム１４は、ＵＳＢメモリ１内で動作するプログラムでなく、ＵＳＢメモリ１がＰＣ２に接続されたときＰＣ２によって読み取られ、ＰＣ２上で自動的に実行されるコンピュータプログラムである。

環境測定プログラム１４はＰＣ２上で起動すると、ＵＳＢメモリ１に対して、環境測定プログラム１４と相互認証するコマンドを送信し、環境測定プログラム１４とＵＳＢメモリ１は相互認証を実施する。

環境測定プログラム１４とＵＳＢメモリ１の相互認証に成功すると、ＵＳＢメモリ１は、データの読み書きが管理されない領域に記憶された定義ファイル１５の読み取りを環境測定プログラム１４に許可すると共に、環境測定プログラム１４とＵＳＢメモリ１は、通信を暗号化する暗号通信モードにそれぞれ遷移し、ＵＳＢメモリ１と環境測定プログラム１４間にセキュアな通信回線が確立される。

そして、ＵＳＢメモリ１と環境測定プログラム１４間にセキュアな通信回線が確立された後、環境測定プログラム１４は、ＵＳＢメモリ１から定義ファイル１５を読み取り、該定義ファイル１５に従いＰＣ２の環境を測定する処理を実行し、ＰＣ２の環境を測定する処理が終了すると、ＰＣ２の環境を測定する結果を示す環境測定データをＵＳＢメモリ１に送信する。

ＵＳＢメモリ１は、ＰＣ２で動作している環境測定プログラム１４から送信された環境測定データによって、ＰＣ２の環境に問題がないことが示されると、コントローラ１１は、暗号通信モードを解除した後、データの読み書きが管理される領域に対するデータの読み書き制限を解除することで、ＵＳＢメモリ１へのデータの読み書きが許可される。

ここから、図１で図示したＵＳＢメモリ１について詳細に説明する。図２は、図１で図示したＵＳＢメモリ１のブロック図である。

図２に図示したように、ＵＳＢメモリ１には、ＵＳＢの規格に準拠したデータ通信をする回路であるＵＳＢ通信モジュール１０と、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびファームウェアなどを有するコントローラ１１と、データを記憶するフラッシュメモリ１２を備えている。

コントローラ１１は、本発明の制御手段として機能とする回路で、ＵＳＢ通信モジュール１０を介してＰＣ２から送信されたコマンドを解釈し、ＰＣ２に接続されたデータ記憶装置のように振る舞う一般的な機能に加え、ＳＳＬ（Secure Sockets Layer）などの技術を利用して、ＰＣ２で起動している環境測定プログラム１４と相互認証する機能と、相互認証に成功すると、ＰＣ２と送受信するデータを暗号化／復号する暗号通信モードに遷移する機能と、環境測定プログラム１４から送信される環境測定データに基づいて、フラッシュメモリ１２への読み書きを制御する機能が備えられている。

本実施形態において、コントローラ１１は、環境測定データに基づいて読み書きを制御しない領域である仮想ＣＤ−ＲＯＭ領域１２ａと、環境測定データに基づいて読み書きを制御する管理領域１２ｂの２つの領域に、フラッシュメモリ１２を区分する。

仮想ＣＤ−ＲＯＭ領域１２ａは、ＰＣ２からの書き込みは禁止であるが、常時、ＰＣ２からの読み出しは許可されている領域で、この仮想ＣＤ−ＲＯＭ領域１２ａには、上述している環境測定プログラム１４に加え、環境測定プログラム１４を自動的にＰＣ２上で起動させるためのＡＵＴＯＲＵＮファイル１３が記憶され、このＡＵＴＯＲＵＮファイル１３には、少なくとも環境測定プログラム１４のプログラム名が記述されている。

ＰＣ２にＵＳＢメモリ１０が接続されると、仮想ＣＤ−ＲＯＭ領域１２ａに記憶されたＡＵＴＯＲＵＮファイル１３のプログラム名で特定されるコンピュータプログラム（ここでは、環境測定プログラム１４）がＰＣ２によって読み取られ、読み取られたコンピュータプログラム（ここでは、環境測定プログラム１４）がＰＣ２上で自動的に起動する。

また、フラッシュメモリ１２の管理領域１２ｂには、営業情報や個人情報などが記述されるデータファイル（ここでは、図示していない）が記憶され、更に、本実施形態では、この管理領域１２ｂに、ＰＣ２の環境を測定する内容が定義された定義ファイル１５が記憶される。

環境測定プログラム１４がＰＣ２上で起動し、ＰＣ２上で動作している環境測定プログラム１４から相互認証するコマンドをコントローラ１１が受信すると、ＵＳＢメモリ１のコントローラ１１は、例えば、ＳＳＬの手順に従い、コントローラ１１の内部で乱数を発生し、発生した乱数と暗号鍵１６ｂを用いて、環境測定プログラム１４と相互認証を行う。

そして、環境測定プログラム１４との相互認証に成功すると、ＵＳＢメモリ１のコントローラ１１は、相互認証で利用した暗号鍵１６ｂ或いは乱数から生成される暗号鍵を用いて、ＰＣ２と送受信するデータを暗号化する暗号通信モードに遷移する。

ＵＳＢメモリ１が暗号通信モードにそれぞれ遷移することで、ＵＳＢメモリ１と環境測定プログラム１４間にセキュアな通信回線が確立され、環境測定プログラム１４から受信した環境測定データによってＰＣ２の環境に問題がないことが示されたとき、この暗号通信モードは解除される。

上述した内容に従い、環境測定プログラム１４がＰＣ２上で起動すると、環境測定プログラム１４は、ＵＳＢメモリ１に対して相互認証するコマンドを送信した後、相互認証に利用する乱数を生成し、環境測定プログラム１４のプログラムコードに埋め込まれた暗号鍵１６ａを用いて、ＵＳＢメモリ１のコントローラ１１と相互認証を行う。

そして、環境測定プログラム１４はＵＳＢメモリ１との相互認証に成功すると、相互認証で利用した暗号鍵１６ａ或いは乱数から生成される暗号鍵を用いて、ＵＳＢメモリ１と送受信するデータを暗号化する暗号通信モードに遷移し、ＵＳＢメモリ１と環境測定プログラム１４間にセキュアな通信回線が確立する。

ＵＳＢメモリ１と環境測定プログラム１４間にセキュアな通信回線が確立されると、環境測定プログラム１４は、ＵＳＢメモリ１に対して、管理領域１２ｂに記憶された定義ファイル１５を読み出すコマンドを送信し、ＵＳＢメモリ１から読み出した定義ファイル１５に従い、ＵＳＢメモリ１が接続されたＰＣ２の環境を測定する。

定義ファイル１５には、環境測定プログラム１４がＰＣ２の環境を測定する内容として、ＰＣ２の環境を測定する処理内容とそのパラメータとなるデータが記憶され、例えば、定義ファイル１５には以下の内容が含まれる。
（ａ）処理内容：特定のプロセスの検索、パラメータ：検索するプロセス名
（ｂ）処理内容：特定のファイルの検索、パラメータ：検索するファイル名
（ｃ）処理内容：ウィルス対策プログラムのバージョン番号のチェック、パラメータ：ウィルス対策プログラムのバージョン番号が記憶されているファイルのパス及びバージョン番号
（ｄ）処理内容：ウィルス対策プログラムのパターンファイル番号のチェック、パラメータ：ウィルス対策プログラムのパターンファイル番号が記載されたファイルのパス及びパターンファイル番号

上述した定義ファイル１５の例に従えば、環境測定プログラム１４は、ＰＣ２のハードディスクやＲＡＭを参照し、マルウェアのプロセス名、マルウェアのファイル名、市販のウィルス対策プログラムのバージョン番号及び市販のウィルス対策プログラムのパターンファイル番号をチェックする。

例えば、環境測定プログラム１４は、ＰＣ２のＲＡＭを参照し、ＰＣ２で起動しているプロセスに、上述した（ａ）のプロセス名が含まれていないか確認し、このプロセス名が含まれていれば環境測定結果を「ＮＧ」とする。

また、環境測定プログラム１４は、ＰＣ２のハードディスクを参照し、ＰＣ２に記憶されているＣｏｏｋｉｅなどに、上述した（ｂ）のファイル名が含まれていないか確認し、このファイル名が含まれていれば環境測定結果を「ＮＧ」とする。

更に、環境測定プログラム１４は、ＰＣ２のハードディスクを参照し、上述した（ｃ）のパスに記憶されているファイルから、ウィルス対策プログラムのバージョン番号を読み取り、上述した（ｃ）のバージョン番号と一致するか確認し、一致しなければ環境測定結果を「ＮＧ」とする。

更に、環境測定プログラム１４は、ＰＣ２のハードディスクを参照し、上述した（ｄ）のパスに記憶されているファイルから、ウィルス対策プログラムのパターンファイル番号を読み取り、上述した（ｄ）のパターンファイル番号と一致するか確認し、一致しなければ環境測定結果を「ＮＧ」とする。

ここから、ＵＳＢメモリ１がＰＣ２の環境を測定する処理の手順について説明する。図３は、ＵＳＢメモリ１がＰＣ２の環境を測定する手順を示したフロー図である。

ＵＳＢメモリ１をユーザが利用するとき、ユーザはＰＣ２のＵＳＢポート２ａにＵＳＢメモリ１を挿入することで、ＵＳＢメモリ１はＰＣ２に接続される（Ｓ１）。

ＵＳＢメモリ１がＰＣ２に接続されると、ＵＳＢメモリ１の仮想ＣＤ−ＲＯＭ領域１２ａのＡＵＴＯＲＵＮファイル１３に記述されたプログラム、ここでは、環境測定プログラム１４がＰＣ２上で自動的に起動する（Ｓ２）。

環境測定プログラム１４はＰＣ２上で起動すると、環境測定プログラム１４と相互認証するコマンドをＵＳＢメモリ１に送信し、例えば、ＳＳＬの手順に従い、環境測定プログラム１４とＵＳＢメモリ１のコントローラ１２間で相互認証が実行される（Ｓ３）。

そして、相互認証に成功すると、例えば、ＳＳＬの手順に従い、環境測定プログラム１４とＵＳＢメモリ１のコントローラ１２は、送受信するデータを暗号化／復号する暗号通信モードに遷移する（Ｓ４）。

このように、図３のＳ４において、ＵＳＢメモリ１は暗号通信モードに遷移するため、暗号通信モードが解除されるまで、環境測定プログラム１４以外のプログラムはＵＳＢメモリ１と通信できなくなる。

環境測定プログラム１４は、暗号通信モードに遷移すると、ＵＳＢメモリ１の管理領域１２ｂに記憶された定義ファイル１５を読み出すコマンドをＵＳＢメモリ１に送信し、ＵＳＢメモリ１から送信されたデータを復号することで、ＵＳＢメモリ１から定義ファイル１５を取得する（Ｓ５）。

環境測定プログラム１４は、ＵＳＢメモリ１から定義ファイル１５を取得すると、定義ファイル１５の内容に従い、ＰＣ２の環境を測定する処理を実行する（Ｓ６）。

環境測定プログラム１４は、定義ファイル１５の内容に従いＰＣ２の環境を測定する処理を実行すると、ＰＣ２の環境測定の結果を示す環境測定データをＵＳＢメモリ１に送信する（Ｓ７）。なお、ここで、環境測定プログラム１４は、ＵＳＢメモリ１に送信する環境測定データに電子署名を付与すると、ＵＳＢメモリ１側で環境測定データの正当性を検証することができるようになる。

ＵＳＢメモリ１のコントローラ１１は、環境測定プログラム１４から受信した環境測定データを確認する（Ｓ８）。

図３のＳ８において、該環境測定データでＰＣ２の環境に問題がないことが示されていれば、暗号通信モードを解除した後、管理領域１２ｂへのデータの読み書き制限を解除することで、ＵＳＢメモリ１のコントローラ１１は、ＵＳＢメモリ１の管理領域１２ｂへのデータの読み書きを許可し、この手順を終了する（Ｓ９ａ）。

また、図３のＳ８において、環境測定プログラム１４は、環境測定データによって、ＰＣ２の環境に問題があることが示されたとき、ＰＣ２にＵＳＢメモリ１が接続されている間、ＰＣ２からの如何なるメッセージをも受け付けない状態にすることで、ＵＳＢメモリ１の利用を禁止し、この手順を終了する（Ｓ９ｂ）。

また、環境測定データに電子署名が付与するときは、図３のＳ８において、コントローラ１１は所定の暗号鍵を用いて該電子署名を検証し、該電子署名の検証に失敗したときは、環境測定データを確認することなく、図３のＳ９ｂに進む。

なお、本発明は、これまで説明した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。

上述した実施形態では環境測定プログラム１４をＰＣ２上で起動させるために、ＵＳＢメモリ１に仮想ＣＤ−ＲＯＭ領域１２ａを設け、環境測定プログラム１４を起動させるためのＡＵＴＯＲＵＮファイル１３を仮想ＣＤ−ＲＯＭ領域１２ａに記憶させていたが、環境測定プログラム１４を記憶する領域は、仮想ＣＤ−ＲＯＭ領域１２ａではなくなくとも、データの読み書きが管理されない非管理領域であればよい

本実施の形態に係わるＵＳＢメモリの利用形態を説明する図。ＵＳＢメモリのブロック図。ＵＳＢメモリがＰＣの環境を測定する手順を示したフロー図。

１ＵＳＢメモリ
１０ＵＳＢ通信モジュール
１１コントローラ
１２フラッシュメモリ
１２ａ仮想ＣＤ−ＲＯＭ領域
１２ｂ管理領域
１３ＡＵＴＯＲＵＮファイル
１４環境測定プログラム
１５定義ファイル
２パーソナルコンピュータ（ＰＣ）

Claims

コンピュータに接続して利用される外部記憶デバイスであって、前記外部記憶デバイスは、データを記憶するメモリと、前記外部記憶デバイスが前記コンピュータに接続されたとき、前記コンピュータの環境測定の内容が定義された定義ファイルに従い、該コンピュータの環境を測定する環境測定手段と、前記環境測定手段が測定した環境測定データに基づいて、前記メモリへのデータの読み書きを制御する制御手段を備え、
前記メモリには、前記制御手段によってデータの読み書きが管理される管理領域と管理されない非管理領域が設けられ、前記管理領域には、特定のプロセス名およびファイル名が記述された前記定義ファイルが記憶され、前記非管理領域には、前記環境測定手段として前記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が記憶され、
前記環境測定手段は、前記コンピュータ上で起動すると、前記制御手段と相互認証を行い、相互認証に成功すると、前記制御手段との通信を暗号化する状態に遷移した後、前記コンピュータで起動しているプロセスに、前記管理領域から取得した前記定義ファイルに記述されているプロセス名がないか確認すると共に、前記コンピュータに記憶されているファイルに、前記定義ファイルに記述されているファイル名がないか確認し、これらの確認結果を記した前記環境測定データに電子署名を付与して前記外部記憶デバイスへ送信する手段で、
前記制御手段は、前記環境測定手段と相互認証を行い、相互認証に成功すると、前記環境測定手段との通信を暗号化する状態に遷移した後、前記メモリの前記管理領域に対するデータの読み書きを許可し、前記環境測定手段から前記環境測定データが送信されると、前記環境測定データに付与された前記電子署名を検証し、前記電子署名の検証に失敗したときは、前記メモリへの読み書きを禁止し、前記電子署名の検証に成功したときは、前記環境測定データによって前記コンピュータの環境に問題がないことが示されると、通信の暗号化を解除する手段である、
ことを特徴とする外部記憶デバイス。