JP5149195B2 - モービル・セキュリティ・システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に携帯電話機のようなモービル・デバイスに係わる。より詳しくは、本発明は、モービル・デバイス及びその他の通信デバイスのためのセキュリティ・システム及び方法に関する。

現在の技術は、様々な通信メディアを介して複数のデバイス間の通信を提供する。例えば、コンピュータは、インターネットを介して日常的に通信する。モービル・デバイス、例えば、携帯電話機及び個人ディジタル補助装置（ＰＤＡ：personal digital assistants）は、無線手段、アナログ手段、ディジタル手段、及びその他の手段を介して様々なデバイスと通信するために使用される。モービル・デバイスは、例えば、他のモービル・ユニット、コンピュータ・システム及びネットワーク、アナログ電話システムそしてその他のデバイスと通信するために使用されることができる。

モービル・デバイスの接続性及び機能性は、マルチメディア、多機能の使用のために広い場を提供する。例えば、携帯電話機は、別の携帯（無線）電話機及びアナログ電話機と通信するために；ゲーム・パックをダウンロードしそしてランさせるために；音楽をダウンロードしそして再生するために；ビデオをダウンロードしそして見るために；電子的支払方法を使用して製品を購入しそして販売するような商取引（ｍ−コマース）を行うために；カメラとして；別のデバイスに全ての様々なデータと情報を送信するために；そしてカレンダー機能とアドレス・アプリケーション、電子財布ソフトウェア、及びその他のアプリケーションをランさせるために、一般的に使用される。

しかしながら、携帯電話機の機能に本質的なものは、相当量の有害な影響を有する意図的なセキュリティ侵害に関するかなりの機会である。例えば、アイデンティティ窃盗（不正行為及び犯罪行為の目的で使用する個人情報の窃盗）は、現在急速に拡大している犯罪の１つであり、年間１５億ドルの推定される関連損害を有する。

ソフトウェア著作権侵害（ソフトウェアの非合法的な盗用又はコピー）は、約１３０億ドルの年間損害をもたらすと現在推定される。統計的に、３つのうちの１つのソフトウェア・アプリケーションは、著作権侵害される。コンテントの盗用、例えば、映画又は音楽の盗用及び再配信、は、アナログ・コンテントだけの窃盗で３０億ドルの損害を結果としてもたらす。ディジタル・コンテントの窃盗は、１日当たり映画だけで３５０，０００の不法コピーと推定される。把握できる損害に加えて、把握できない対価は、莫大なものである。例えば、デバイス製造業者は、セキュリティ侵害に対する潜在的な責任；市場の部分からの潜在的な排除；及び発明者と事業関係への損害に直面することがある。

そのような侵害は、様々な手段を介して、そして様々なハードウェア、ソフトウェア、及び通信のコンポーネントとチャネルを介して実行されている。例えば、脆弱さを利用する単純な方法は、ネットワーク・レベルでパケットを偽造すること又はだますことを含む。その他の手段は、密入（stealth）診断、スニファー（sniffer）、ハイジャック・セッション、及び自動置き換えコードへの裏口アタックにまで及ぶ。任意の単独のハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、又は今日一般的に使用されている通信リンクに関して、デバイス、コード、関係する情報、又はそれらの組み合わせを危うくする−多数でなくとも−少なくとも１つの手段がある。

そのようなアタック・モデルは、例えば、モデム濫用、アイデンティティ窃盗、ディジタル著作権管理（ＤＲＭ：digital rights management）侵害、を含む。通信のためにモデムを信頼しているデバイスでは、ユーザは、不当なコードを含んでいるアプリケーションを不注意にダウンロードすることがある。そのコードは、メモリ管理ユニット（ＭＭＵ：memory management unit）の変更を実行し、それは順番に、それ自身の目的のためにハードウェア構成要素を制御するコードを許容する。

アイデンティティ窃盗のアタック・モデルにおいて、ユーザの個人情報、例えば、非公開キー、ユーザ名、及びパスワード、が携帯電話機から抜き取られる。その情報は、機密認証システムを通過するために使用され、濫用を可能にする。例えば、盗まれた情報は、クレジット口座へのアクセスを電子的に手に入れるために、そしてその口座に請求される購入取引を完了させるために使用されることができる。

ディジタル著作権管理に関するアタック・モデル、又は商取引の違反、それは、音楽のようなマルチメディア・コンテントをダウンロードすること、コンテントを使用するための許可を要請すること、その要請を認証すること、及び許可を購入することを含む、は、コンテント中の知的財産権の所有者から搾取するために頻繁に利用される。例えば、１つのデバイス上のＭＰ３ファイルの使用のための許可を安全にした後で、その許可は、許可を再取決めすることなく複数のデバイスへファイルを“超配送する（superdistribute）”ことができ、そのためコンテントの所有者に許可費用又は著作権使用料を支払うことなく相当量の使用をだまし取る。

その上、セキュリティ問題に対処するための試みは、過去において、新たな有害な問題を結果としてもたらしていた。ソフトウェア解決法は、セキュリティの欠陥に対してまだ高い可能性を有する。ソフトウェア解決法は、しかも検証することが非常に困難である。デバッグする操作とセキュリティは、直交する概念である。信頼をおかれた構成要素と信頼をおかれていない（無防備な）構成要素との間の物理的な分離は、ある種の保護を提供する。マイクロチップ・セット−例えば、ＰＣプラットフォームで使用されているようなもの−のようなハードウェア構成要素は、埋め込まれた、不変のセキュリティ・モジュールを有することができる。しかしながら、そのような“安全なドメイン”は、ハードウェアを変更しないで拡大することが事実上不可能である。したがって、そのように製造されたデバイスの無差別の（wholesale）購入者は、製造者によりそのチップに初期に与えられたフィーチャ（feature）及び機能を不満足ながら受け入れることがある。これは、チップ製造者及び販売者に製造ラインを提供する他の供給者に対する現実性のある解ではない。販売者は、埋め込まれたオペレーティング・システム及びチップと販売者のハードウェアとの間での互換性と機能性とを可能にするための他のコードをアクセスするための能力を有することができる。しかしながら、そのようなアクセスは、システムに侵入するために濫用されることがあり、そしてその意図された目的を否定することがある。この一般に行われている例は、携帯電話機である。製造者は、埋め込まれるセキュリティ・オプションを先行させることができ、カスタム化の目的のためにチップ及び他の構成要素に販売者がアクセスすることを認める。カスタム化しそしてデバイスの小売業者又はカスタマ（ユーザ）に販売した後で、任意の数の関係者は、携帯電話機の様々な構成要素への認可されていないアクセスを得ることができ、大失敗という結果になる。例えば、携帯電話機が動作するダイナミックな環境は、携帯電話機へのサード・パーティ・アプリケーションのダウンロードを認める。アタックは、そのようなダウンロードの形で行われることがあり、その後、そのアプリケーションは、パワー・アンプの制御及びホスト（携帯電話機）と同じ市内の別の携帯電話機との間の無線通信の制御を取得し、可能性として所定の地理的な領域内の全体の通信ネットワークを無力化するという結果をもたらす。

これから分かるように、モービル・デバイスの使用に関係する全ての状況を安全にする必要性がある。特に、モービル・デバイスに対する経済的なセキュリティ・システム及び方法を提供すること、そしてそのようなシステム及び方法に対してセキュリティ違反を同様に防止してハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素への認可されたアクセスを可能にすることが望まれる。

サマリー

１つの実施形態は、少なくとも１つの構成要素のエリアに相関付けられる少なくとも１つの信頼ゾーンを含み、該信頼ゾーンは該通信デバイスの該構成要素の該エリアへの信頼のおけるエンティティと信頼されていないエンティティとによるアクセス可能性を決定する。

別の実施形態は、複数のモジュールを有するセキュリティ・マトリックス・モデルを含み、該複数のモジュール中の各モジュールは複数の構成要素中の少なくとも１つの構成要素を安全にする。

さらに別の実施形態は、階層化されたメモリ体系に相関付けられる少なくとも１つの信頼ゾーン、該信頼ゾーンは該通信デバイスの該構成要素の該エリアへの信頼のおけるエンティティ及び信頼されていないエンティティによるアクセス可能性を決定し；複数のモジュールを有するセキュリティ・マトリックス・モデル、該複数のモジュール中の各モジュールは該複数の構成要素中の少なくとも１つの構成要素を安全にし、該セキュリティ・マトリックス・モデルは：メモリを保護するためのメモリ保護モジュール；該デバッグ・モジュールのセキュリティを確実にするための安全なデバッグ・モジュール；該安全なファイル・システムを保護するための安全なファイル・システム・モジュール；及び該複数の構成要素中の少なくとも１つの構成要素を保護するための信頼のおける時間ソース・モジュール、を有し；そしてセキュリティ・モード制御モジュール、を含む。

さらに別の実施形態は、メモリの少なくとも１つの階層に相関付けられる少なくとも１つの信頼ゾーン、該信頼ゾーンは該通信デバイスの該構成要素の該エリアへの信頼のおけるエンティティ及び信頼されていないエンティティによるアクセス可能性を決定する；及びメモリを保護するためのメモリ保護モジュール、を含む。

さらなる実施形態は、メモリの少なくとも１つの階層に相関付けられる少なくとも１つの信頼ゾーン、該信頼ゾーンは該通信デバイスの該構成要素の該エリアへの信頼のおけるエンティティ及び信頼されていないエンティティによるアクセス可能性を決定する；及び安全なデバッグ・モジュールを含む。

しかもなおさらなる実施形態は、メモリの少なくとも１つの階層に相関付けられる少なくとも１つの信頼ゾーン、該信頼ゾーンは該通信デバイスの該構成要素の該エリアへの信頼のおけるエンティティ及び信頼されていないエンティティによるアクセス可能性を決定する；及び安全なファイル・システムを含む。

まださらなる実施形態は、メモリの少なくとも１つの階層に相関付けられる少なくとも１つの信頼ゾーン、該信頼ゾーンは該通信デバイスの該構成要素の該エリアへの信頼のおけるエンティティ及び信頼されていないエンティティによるアクセス可能性を決定する；及び信頼のおけるブート・モジュールを含む。

そのうえの実施形態は、メモリの少なくとも１つの階層に相関付けられる少なくとも１つの信頼ゾーン、該信頼ゾーンは該通信デバイスの該構成要素の該エリアへの信頼のおけるエンティティ及び信頼されていないエンティティによるアクセス可能性を決定する；及び少なくとも１つのオン−チップ・メモリ構成要素を含む。

そのうえの実施形態は、メモリの少なくとも１つの階層に相関付けられる少なくとも１つの信頼ゾーン、該信頼ゾーンは該通信デバイスの該構成要素の該エリアへの信頼のおけるエンティティ及び信頼されていないエンティティによるアクセス可能性を決定する；複数のモジュールを有するセキュリティ・マトリックス・モデル、該複数のモジュール中の各モジュールは該複数の構成要素中の少なくとも１つの構成要素を安全にする、該セキュリティ・マトリックス・モデルは：メモリを保護するためのメモリ保護モジュール；該デバッグ・モジュールのセキュリティを確実にするための安全なデバッグ・モジュール；該安全なファイル・システムを保護するための安全なファイル・システム・モジュール；及び該複数の構成要素中の少なくとも１つの構成要素を保護するための信頼のおける時間ソース・モジュール、を有し、そしてセキュリティ・モード制御モジュール、を含む。

そのうえの実施形態は、少なくとも１つの信頼ゾーンを階層化されたメモリ体系に相関付けるためのステップ、該信頼ゾーンは該通信デバイスの該構成要素の該エリアへの信頼のおけるエンティティ及び信頼されていないエンティティによるアクセス可能性を決定する；メモリ保護モジュールを介してメモリを保護するためのステップ；安全なデバッグ・モジュールを介して該デバッグ・モジュールのセキュリティを確実にするためのステップ；安全なファイル・システム・モジュールを介して該安全なファイル・システムを保護するためのステップ；信頼のおける時間ソース・モジュールを介して該複数の構成要素中の少なくとも１つの構成要素を保護するためのステップ；及びセキュリティ・モード制御モジュールを介して該安全なブート・モード及び安全なデバッグ・モード・セキュリティの論理と信号を統合するためのステップ、を含む。

そのうえの実施形態は、階層化されたメモリの少なくとも１つの階層に少なくとも１つの信頼ゾーンを相関付けること；メモリ保護モジュールを介してメモリを保護すること；安全なデバッグ・モジュールを介して該デバッグ・モジュールの該セキュリティを確実にすること；安全なファイル・システム・モジュールを介して該安全なファイル・システムを保護すること；信頼のおける時間ソース・モジュールを介して該通信デバイスを保護すること；及びセキュリティ・モード制御モジュールを介して安全なブート・モード及び安全なデバッグ・モードのための論理と信号を統合すること、の各ステップを含む。

そのうえの実施形態は、階層化されたメモリの少なくとも１つの階層に少なくとも１つの信頼ゾーンを相関付けるための手段；メモリ保護モジュールを介してメモリを保護するための手段；安全なデバッグ・モジュールを介して該デバッグ・モジュールの該セキュリティを確実にするための手段；安全なファイル・システム・モジュールを介して該安全なファイル・システムを保護するための手段；信頼のおける時間ソース・モジュールを介して該通信デバイスを保護するための手段；及びセキュリティ・モード制御モジュールを介して安全なブート・モード及び安全なデバッグ・モードのための論理と信号を統合するための手段、を含む。

これらの実施形態は、以下の図面、説明及び特許請求の範囲を参照してより良く理解されるようになるであろう。

詳細な説明

下記の詳細な説明は、本発明を実行する最善の現在予想されるモードである。その説明は、限定するという感覚で取り入れられるのではなく、本発明の一般的な原理を説明する目的のために単になされる、というのは、本発明の範囲が特許請求の範囲により最も良く定められるためである。

概して、本発明の実施形態は、様々なコンピュータ・デバイス及び通信デバイスに適用されることができ、携帯電話機、個人ディジタル補助装置（ＰＤＡ：personal digital assistants）、及び任意の形式又はフォーマットで情報を使用するか、交換するか、送信するか、又は受信するデバイスを含む他の通信デバイス、を含む。本発明の様々な実施形態は、モデムを有するコンピュータ・デバイス又は通信デバイスに特に適用可能であり得る。本発明の複数の実施形態のセキュリティのフィーチャ（feature）は、ソフトウェアに基づくアタック又は物理的なアタックを阻止することが可能であり、それはそうでなければモデムの機能を経由してある程度の制御をアタッカーが取得するという結果をもたらすはずである。

本発明の実施形態は、個別セキュリティ解を有するセキュリティ・マトリックス・モデル及び／又は信頼ゾーン化方式の使用でそのような改善を提供し、その個別セキュリティ解は以降にさらに十分に論じられるように、セキュリティ違反を阻止するために個々に又は様々な組み合わせで利用されることができる。単独で又は組み合わせで使用されると、上記の解のそれぞれは、モデムのオペレーション、アプリケーション、セキュリティ・プロトコル、ユーザ認証プロセス、及び標準に準拠する無線オペレーションのために一般的に使用されるデバイス認証プロセス、ｍ−コマース処理、そしてＤＲＭがイネーブルしたアプリケーションと再生装置、を保護するように動作することができる。様々な組み合わせで使用されると、上記の解は、コンピュータ・デバイス及び通信デバイスのための結合性があり、効率的あり、そして経済的なセキュリティ解を提供する。

対比のために、通信及びデバイスを安全にするように試みる従来技術の発明は、例えあったとしても、信頼のおけるブート及び乱数発生器のような２〜３の別々のセキュリティ・インプリメンテーションを一般的に頼りにする。従来発明のいずれもが、単独で又は組み合わせで、デバイス又は通信セッションに対して包括的なセキュリティ解を提供しない。例えば、信頼のおけるブート解は、モービル・デバイスのブート・シーケンス中の侵入に対するモービル・デバイスのセキュリティを提供するが、デバイス又は通信をデバイスが使用されている間のそれらへのそしてそれらからのアタックに対して無防備のままにする。乱数発生器は、ある種のコード又はアルゴリズムを破るための困難さのレベルを増加させるが、ある種のハードウェア構成要素又は暗号化されていないソフトウェア、例えば、メディア・コンテント、を侵入に対して防御しない。

より詳しくは、本発明の実施形態は、とりわけ、信頼ゾーン化の原理及びセキュリティ・マトリックス・モジュールを利用することができる。信頼ゾーン化の概念は、次のように説明されることができる：信頼ゾーン化は、コンピュータ・デバイス、通信デバイス、又は通信環境、例えば、携帯電話機、に関係する１又はそれより多くのゾーンを規定する。信頼ゾーンは、コンピュータ環境又は通信環境内の、変数か、事前に決められた論理的な境界か、物理的な境界か、又は両者の組み合わせ、によって形成される。コンピュータ環境又は通信環境は、通信ネットワーク又はコンピュータ・ネットワーク；デバイスのグループ；個別のデバイス；デバイス内の又は個別の構成要素又はデバイス内の構成要素又はモジュールのグループ；若しくは個別のデバイス又は構成要素（以降、包括的に“エレメント”と呼ぶ）内のエリア、を含むことができる。各信頼ゾーンは、エレメントの事前に決められたグループを記述する（境界を定める）。各信頼ゾーンは、様々なモードでランしている信頼のおけるエンティティ及び信頼されていないエンティティによる信頼ゾーン内の複数のエレメントへのアクセス可能性の事前に決められたレベルを提供する。例えば、信頼のおけるコードは、全部のメモリ空間へのアクセスを認められることができる、ところがサード・パーティ・アプリケーションは、メモリの不連続のエリア、又はレイヤ、へは禁止されることがある。

階層化されたメモリ概念は、定義されるメモリのタイプとエリアとを含む。複数の階層は、機能的な目的又はその他の基準に応じて、重なることもあるし重ならないこともある。例えば、デバイスの内部で、メモリは、システム・メモリ；周辺メモリ；アプリケーション・ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）メモリ；及びフラッシュ・メモリ、例えば、ＮＡＮＤフラッシュ・メモリ、の階層を含むことができ、ＮＡＮＤフラッシュ・メモリはブロックと呼ばれるメモリの単位内で消去されそして再書き込みされることが可能な一定電力消費の不揮発性メモリの１つのタイプである。メモリ・セルのある区域が単一の動作すなわち“フラッシュ”で消去されるようにマイクロチップが機能化されているために、フラッシュ・メモリは、その名前を得ている。消去は、ファウラー−ノルドハイム・トンネリングによりもたらされ、そこでは、電子は、薄い、誘電材料を通り抜けて、各メモリ・セル；例えば、ＮＡＮＤゲート又はＮＯＲゲート、に付随するフローティング・ゲートから電荷を取り除く。

各階層は、入れ子にされた階層を含むことができる；例えば、周辺メモリは、安全な周辺部と安全でない周辺部として定義されることができる。様々な階層と様々な信頼ゾーンとの間の提携は、その後、機能及びセキュリティを最適化するように設定される。

ここで図面を参照して、そこでは類似の参照符号は、図面全体を通して対応する部分を識別し、本発明の１つの実施形態にしたがった信頼ゾーン化及びメモリ階層を利用するメモリ保護の一例が、図１に示される。メモリ保護モジュールのシステム全体の概要は、１０で一般的に示される。メモリ保護モジュールは、それぞれゾーン１−５として示され、そして１２−２０として番号を付けられた信頼ゾーン凡例を含む。信頼ゾーンは、次の事前に決められた（エンティティとモードに関して、最大の信頼から最低の信頼へと順番に並べられた）定義にしたがって与えられることができる：
ゾーン１：モデム・リソース・マネージャ（プロセッサ）管理モード：信頼のおけるコードと全部のメモリ空間へのアクセスが認められる；
ゾーン２：アプリケーション・ディジタル信号プロセシング（ＤＳＰ）リアル・タイム・オペレーティング・システム（ＲＴＯＳ：real time operating system）モード：信頼のおけるコードとシステム・メモリ空間へのアクセスが認められる；
ゾーン３：モデム自動化リソース・マネージャ（プロセッサ）ユーザ・モード：モデム制御コード、モデム無線及びＤＳＰメモリ空間へのアクセスが認められる；
ゾーン４：アプリケーションＤＳＰアプレット（applet）実行；信頼されていないコードが認められる；アクセスはアプリケーションＤＳＰ ＲＴＯＳ（ゾーン２）により制御される；及び
ゾーン５：アプリケーション・プロセッサの任意のモード：信頼されていないコード、アプリケーション・メモリと周辺部へのアクセスが認められる。

ゾーン１（１２）は、例えば、完全に信頼のおけるコードのためであり得て、そして最小の可能なコード・サイズであり得る。それは、コア・オペレーティング・システム機能及び安全なファイル・システムからのハードウェア・キー又は非公開キーを含む暗号法（crypto）動作を実行することができる。

ゾーン２（１４）は、例えば、完全に信頼のおけるコードのためであり得て、そして個別のアプリケーションＤＳＰアプレットのアクセス権利を制御することができる。

ゾーン３（１６）は、例えば、モデム管理モードである間に無線制御レジスタへの信頼のおけるアクセスを認めることができ、そして全てのコア制御コード、例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：code division multiple access）、移動体通信のためのグローバル・システム（ＧＳＭ：global system for mobile communications）；及びユニバーサル移動体電気通信サービス（ＵＭＴＳ：universal mobile telecommunications service）、を含むことができる。

ゾーン４（１８）は、例えば、アプレットに応じてある種のアドレス範囲に対して信頼されることができる。ゾーン２（ＲＴＯＳ）は、ゾーン４のアクセス権利を決定することに対する責任があり得る。

ゾーン５（２０）は、例えば、全く信頼されていないことがあり得る。

メモリ保護モジュールは、システム・メモリ２２；周辺メモリ２４；及びアプリケーションＤＳＰメモリ２６のメモリ層をさらに含むことができる。メモリの層は、エリアへとさらに細分化されることができ、次の通りである：システム・メモリ２２は、オペレーティング・システム（ＯＳ：operating system）カーネルのための３０で示されるエリア１；動作ソフトウェア・タスクのための３２で示されるエリア２；共有メモリのための３４で示されるエリア３；サード・パーティ・アプリケーションＯＳカーネルとアプリケーションのための３６で示されるエリア４；及び専用のワーキング・バッファを有する３８で示されるエリア５、を備える。周辺メモリ２４は、安全な周辺部のための４０で示されるエリア６、及び安全でない周辺部のための４２で示されるエリア７、を備える。アプリケーションＤＳＰメモリ２６は、ＲＴＯＳカーネル・アプリケーションのための４４で示されるエリア８、及び共有メモリのための４６で示されるエリア９、を備える。

携帯電話通信とデバイスにおいて一般的に使用される下記のデータ、制御、リソース・マネージャ、チャネル、及びモードは、この例では：ハードウェア・キー５２；モデム・プロセッサ安全スクラッチ・パッド・メモリ（ＩＲＡＭ）５４；セキュリティ制御５６；直接メモリ・アクセス（ＤＭＡ）制御５８；ＤＭＡコントローラ・チャネル６０；管理モード６２；モデム・プロセッサ６４；ユーザ・モード６６；制御コード６８；ＲＴＯＳ７０；アプリケーションＤＳＰ７２；ＤＳＰアプリケーション７４；アプリケーション・プロセッサ７６；及びその他のバス・マスタ７８、において考慮される。

各ゾーン１−５に対して描かれた色の陰影は、図示されたシステムのそれぞれのゾーンの陰影を付けられたエリアに相互に関係付けられる。例えば、１２で示されるゾーン１の非常に信頼をおかれるエリアは、ハードウェア・キー５２、ＩＲＡＭ５４、セキュリティ制御５６、管理モード６２のようなシステムのエリア、システム・メモリ２２のエリア１、及び周辺メモリ２４のエリア６を含む。上記の陰影を付けることは、さらに（凡例８０で示されるように）複数のシステム構成要素間の矢印に相互に関係付けられ、その矢印は、データ又はコードがメモリのエリアへ又はエリアから移動されることができ、そして動作のモードに関係して移動するチャネルを表す。例えば、アプリケーション・プロセッサ７６は、サード・パーティＯＳカーネル及びアプリケーションのようなデータ又はコードを３６で示されるエリア４へそしてエリア４から矢印８０ａにより示される動きで移動させることができる。別の例では、ハードウェア・キー５２は、（矢印８０ｂとして示されるように）管理モード６２においてそれぞれ矢印８０ｃ、８０ｄ、及び８０ｅにより示されるようにシステム・メモリ２２のエリア１，２又は３（それぞれ３０，３２、及び３４で示される）へと動かされることができる。この特定の実施形態では、上記の例に示されるように、信頼のあるレベルの構成要素は、同じレベルの信頼又はより低いレベル（低い信頼のゾーン）を有するメモリ層をアクセスすることができる。

この実施形態の固有の詳細は、下記の相互関係を含む。アプリケーション・プロセッサのエグゼキューション７６は、いずれのモードにおいても信頼されていない。これゆえ、アプリケーション・メモリ管理ユニット（ＭＭＵ：memory management unit）設定は、信頼されていず、そしてどんな想定もそれらの設定になされない；すなわち、サード・パーティＯＳは、アプリケーションＭＭＵ（３６におけるエリア４）を自由に使用することができる。モデム・プロセッサ管理モードのエグゼキューション６２、６４は、完全に信頼されており、そしてそれゆえ、モデムＭＭＵは、３２におけるエリア２の個々の動作ソフトウェア・プロセスとモデム・メモリ空間でのそれらのアクセス権利との間を防御するために使用される。アプリケーションＤＳＰ ＲＴＯＳ７０，７２は、信頼のおけるアプレットと信頼されていないアプレットのいかなる混合物をも実行することができる。アプレットごとの個々のアクセス権利をサポートするために、ＲＴＯＳは、メモリ転送／アクセスを要請するためにドライバ機能を与える。ＲＴＯＳは、アプレットごとのアクセス権利を同定するためにそしてしたがって割り当てられたＤＭＡコントローラ・チャネル６０のＭＰＵを設定するために信頼されている。アプリケーションＭＭＵが信頼されていないので、個別のメモリ保護ユニット（ＭＰＵ）は、別のゾーン（例えば、ゾーン３，４と５のうちの１又はそれより多く）からの不当なアクセスからゾーン１から４を防御するために使用される。

ここで信頼ゾーン化に関係する信頼ゾーン・デバッグ・アクセスに関して、メモリ−マッピングされたドメインへの異なるレベルの可視性は、携帯電話機の電源を入れたときに設定可能である。適正なデバッグ設定は、オン−チップ不揮発性（ＮＶ）メモリ（ヒューズ）のコンテントから自動的に導出される、又は副ブート・ローダの認定情報にしたがって読み出し専用メモリ（ＲＯＭ：read only memory）中のブート・ローダによって設定される。ＮＶメモリ・コンテントから導出されるデバッグ設定は、電源を入れた後で直ちに設定され、そして実行するために携帯電話機を実際にブートすることを必要としない。ソフトウェアにより設定されるデバッグ設定は、もしそのように望まれるのであれば、初期の不揮発性メモリに基づいた設定を無効にすることができる。

デバッグ目的のために、様々なレベルのユーザが同定されることが可能である。例えば、３つのレベルのユーザは、発明者デベロッパ、相手先製品製造者（ＯＥＭ：original equipment manufacturer）デベロッパ、サード・パーティＯＳデベロッパ、及びエンド・ユーザ／加入者を含むことができる。“デバッグ・アクセス権利の例”と題される下記の表は、例示の目的として、各ユーザに提供されるデバッグ・アクセス権利をまとめる。

例えば、様々な実施形態において、製造した後で、メモリ・マッピングされたドメインは、初期には完全に“開放”されている；すなわち、ヒューズ設定は、全てのモードに対してデバッグ・アクセスを示している。この時点で、デバイスのハードウェア・キー５２を直接アクセスすることそして供給することは、同様に可能である。全チップ・スキャン・チェーンへのアクセス及びハードウェア・キー５２の値全体を直接的にスキャンすること及びその値を変更する能力は、ＯＥＭへの出荷の前には常に望ましいことがある。一旦、全てのモデム管理モード・コードがオブジェクト・コードとして出荷され、そして直接モデム制御機能を含まないと、管理モードにおけるモデム・プロセッサへのデバッグ・アクセスは、ＯＥＭへの出荷の前に同様にディスエーブルされることができる。いずれのモデム・デバッグ機能は、同様に製品出荷でディスエーブルされることができる。そのように、最大のシステム設定可能性は、設計フェーズ及びインプリメンテーション・フェーズの間に与えられ、一方で、最大のセキュリティは、設計から使用までの全てのシステム・フェーズに適用されたままである。

図２を参照してそして図１を続けて参照して、セキュリティ・マトリックス・モデルが８２で一般的に示されている。モデル８２は、単独で又は組み合わせで、任意のモジュールを備えることができ、それはここに記述される機能を実行する。例えば、メモリ保護モジュール８４、安全なデバッグ・モジュール８６、信頼のおけるブート・モジュール８８、安全なファイル・システム・モジュール９０、オン−チップ・メモリ・モジュール９２、及び信頼のおける時間ソース・モジュール９４のようなモジュールの種々の組み合わせは、様々な実施形態において見出されることができる。

様々な実施形態において、例えば、メモリ保護モジュール８４は、信頼ゾーン化セキュリティ・ゴールを満足することを必要とされることがあり、そして信頼ゾーン化特性によって定められることができる。安全なデバッグ・モジュール８６は、ＦＩＰＳ Ｉ２準拠を保証することができ、そして“デバッグ・アクセス権利の例”と題された上記の表に例示されるように、信頼ゾーン特性にしたがって実装されることができる。信頼のおけるブート・モジュール８８は、例えば、ブートの間にロードされるソフトウェア・イメージがＯＥＭにより供給される認証されたイメージであることを確実にするために強いプロトコルを利用することができる。安全なファイル・システム・モジュール９０は、例えば、取扱注意のデータをデバイスに固有のハードウェア・キー５２を使用して外部、不揮発性メモリ中に記憶する前にその取扱注意のデータを暗号化するために信頼のおけるソフトウェアを使用することができ、そのようにして複数のデバイスのセキュリティ侵害を防止する。オン−チップ・メモリ・モジュール９２（埋め込まれるメモリ）は、例えば、暗号キーのような秘密情報のための記憶場所を提供するために使用されることができ、そのようにして、例えば、プローブを介したそのような情報への不当なアクセスを防止する。信頼のおける時間ソース・モジュール９４は、例えば、時間に拘束される権利、例えば、ＤＲＭコンテント許可及び一時的なデバッグ権利許可、のタイムリーな時間切れを確実にするために使用されることができ、そのようにして、コンテント又はデバイス構成要素の不当な所有又は使用を防止する。これらのエレメントは、以降にさらに十分に説明されるように、この技術において以前には知られていないセキュリティ対策を提供するために単独で又は任意の組み合わせで使用されることが可能である。

メモリ保護モジュール
メモリ保護モジュール８４設計は、前に論じた信頼ゾーン化特性に関係付けられることができ、そしてモデム・オペレーション、ＤＲＭコンテント、及びｍ−コマースそして各種のシステムの他の機能と構成要素を保護することができる。

本発明の様々な実施形態は、独立したメモリ空間を有するシステムに対するセキュリティを提供することができる。一例では、システムは、２つの独立したメモリ空間を有することができ、そのそれぞれは、信頼のおけるエンティティと信頼されていないエンティティの両者によりアクセスされることが可能である（そしてそれゆえメモリ保護を必要とする）。２つの独立したメモリ空間は、例えば、周辺部８４ｂとＤＳＰ埋め込みメモリ８４ｃとを含むメイン・メモリ空間８４ａ及びフラッシュ・メモリ８４ｄ、例えば、ＮＡＮＤフラッシュ・メモリ、とを備えることができる。メモリ空間は、セキュリティ区分を規定することによりそして守らせることにより保護されることができる。例えば、ゾーン１と２に関係するモデム・プロセッサ動作ソフトウェア・カーネル及びアプリケーションＤＳＰ ＲＴＯＳのような信頼のおけるソフトウェアだけが、メモリ保護設定を設定することそして変更することを許されることができる。

様々な実施形態において、メモリ保護モジュール８４は、例えば、下記のメモリ保護エレメントに関係する１又はそれより多くの複合動作を介してメイン・メモリ８４ａを保護することができる：そのメモリ保護エレメントは、事前に決められた数、例えば、３個のメイン・メモリ保護ユニット（ＭＰＵ）ブロック；モデム・プロセッサ・メモリ管理ユニット（ＭＭＵ）；モデム・サブシステム・安全モード・マルチプレクサ（ＳＭＭ）ブロック；アプリケーション・ディジタル信号プロセッサ（アプリケーションＤＳＰ７２）ＭＰＵ；ＤＭＡコントローラ・セキュリティ・フィーチャ（feature）（埋め込みＭＰＵ、シャドー・レジスタ、セキュリティ識別子（ＩＤ））；汎用入力／出力拡張インターフェース（ＧＰＩＯ）セキュリティ・フィーチャ（シャドー・レジスタ、ビットマスク）；及びメイン・メモリＭＰＵブロックである。

ＭＰＵブロックは、バス・トランザクション要請をモニタすることができ、そしてセキュリティ区分許可に違反するそれらの要請を締め出すことができる。複数のＭＰＵブロックは、複数の物理バス上のバス要請をモニタするために利用されることができる。様々な実施形態において、ＭＰＵブロックは、設計において同じであり得るそしてそれぞれがサポートする区分の数だけが異なることがある。

モデム・プロセッサＭＭＵは、例えば、プロセッサがユーザ・モードであるときに、モデム・プロセッサ・メモリ・アクセスに対するセキュリティ区分許可を守らせることができ、そのようにして、プロセッサが絶えず特別に許可されたモード（信頼のおける）ソフトウェアをあたかもランさせているようにメイン・メモリＭＰＵがプロセッサを扱うことを認める。

ＳＭＭは、例えば、ＴＩＣがイネーブルされたときに、ＩＲＡＭとＳＭＣに対するチップ選択信号を接地することによって、任意のマスタへのＭＰＵブロックのアクセスを完全にできないようにさせることができる。

アプリケーションＤＳＰ７２ＭＰＵは、アプリケーションＤＳＰアプリケーションが、例えば、それらのゾーン４が、様々なレジスタをアクセスすることを妨げることができ、それゆえ、そのアプリケーションは、メモリ・アクセスを実行するためにＲＴＯＳシステム・コールを発する必要がある。

ＤＭＡコントローラ・セキュリティ・フィーチャは、ＤＭＡが異なる信頼ゾーンに属している別の構成要素の代わりにメモリ・アクセスを実行するときに、信頼ゾーン・メモリ保護要請が強制であり得ることを確実にすることができる。

ＧＰＩＯセキュリティ・フィーチャは、信頼のおけるゾーン・マスタによってのみアクセスすることが可能なチャネルのサブセットの設定をイネーブルすることができる。

様々な実施形態において、メイン・メモリ区分設定は、例えば、分散型大量記憶装置システム区分；分散型大量記憶装置システムの外面的な状態区分；少なくとも１つのビデオ・フレーム・バッファ区分；少なくとも１つのＭＤＰ区分；及び少なくとも１つのアプリケーション・ディジタル信号プロセッサ区分、を含むことができる。

様々な実施形態において、周辺メモリ２４設定は、例えば、ＤＭＡ安全周辺区分；非ＤＭＡ安全周辺区分；ＧＰＩＯシャドー・レジスタ区分；ＤＭＡシャドー・レジスタ区分；及びアプリケーションＤＳＰ区分、を含むことができる。

様々な実施形態において、メモリ保護モジュール８４は、メイン・メモリ・マップに属していないＮＡＮＤフラッシュ・メモリを保護することができる。専用ＮＡＮＤ ＭＰＵは、ＮＡＮＤコントローラに集積されることができる。ＮＡＮＤ ＭＰＵブロックは、ＮＡＮＤコントローラ及びＮＡＮＤフラッシュ動作命令からの解釈された情報を利用することができる、どのＮＡＮＤページがアクセスされそしてどのタイプのアクセスであるかを判断するために。この情報に基づいて、ＮＡＮＤ ＭＰＵは、ＮＡＮＤフラッシュ動作を許可することができる又は締め出すことができる。

様々な実施形態において、ＮＡＮＤメモリ設定は、動作上のソフトウェア区分及び読出し専用サード・パーティＯＳ区分を含むことができる。動作上のソフトウェア区分は、信頼をおかれていないマスタにより破壊されることからクリティカルなソフトウェア及び状態情報を保護することができ、そしてコード・イメージ及びブート・プロセスの間に使用される状態情報／設定情報を消去する又はそうでなければ危うくさせるソフトウェアに基づくアタックで、携帯電話機のようなデバイスが恒久的にディスエーブルできないことを確実にすることができる。読出し専用サード・パーティＯＳ区分は、アプリケーション実行可能なイメージ及び不当なソフトウェアから書き込み保護されているべき他のデータを記憶するために使用されることができる。

様々な実施形態において、ＭＰＵ論理は、各バス要請中に存在するバス・マスタ識別情報を頼りにすることができる。各バス要請のために、ＭＰＵは、ターゲット・メモリ区分と要請を発するバス・マスタの両者に対応する許可の集合を調べることができる。

安全なデバッグ・モジュール
安全なデバッグ・モジュール８６は、ＦＩＰＳ Ｌ２準拠を確実にするために使用されることができ、そしてしかも信頼ゾーン化原理により導かれることができる。全てのデバッグ及び欠陥検査フィーチャにわたるハードウェアに基づく制御は、信頼ゾーン・デバッグ・アクセス規則を守らせるために要求されることができる。同時に、信頼をおかれるソフトウェアがハードウェアの安全なデバッグ設定を置き換えることを可能にし、そして臨時のアクセスが信頼モデルにより通常認められないときに、選択されるカスタマがデバッグ・フィーチャへの臨時のアクセスを行うことを認める。その上、例えば、元々のチップ製造者に返却されることがあるデバイスにおける全てのデバッグ及び欠陥検査フィーチャへの全てのアクセスを回復させるための機構を提供する必要がある。後者の要求は、既存の検査方法が著しく変えられないように実行されることができる。最後に、システム再設定が適用されるまで、電源を入れた時のチップの初期状態が未決定であり得るという事実を利用することにより、安全なデバッグ・モデルは、アタックに対して耐えることができる。例えば、アタッカーは、境界−スキャン技術を使用するように試みることができ、例えば、上記の境界−スキャン技術は、例えば、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）規格１１４９．１に述べられているものであり、しかも共同検査動作グループ（ＪＴＡＧ：joint test action group）とも呼ばれ、検査アクセス点（ＴＡＰ：test access point）コントローラ又は残りのデバイスを再設定することのないピンであり、そしてそのようにしてハードウェア（ＨＷ）キーのような保護された情報へのアクセスを潜在的に得る。

本発明の様々な実施形態において、安全なデバッグ・モジュール８６のセキュリティに敏感なフィーチャは、全チップ・スキャンのようなフィーチャを認めることができる自身のモード・コントローラ非公開命令８６ａ、及びイン−シリコン・デバッグ・システム（ＩＳＤＳ：in-silicon debug system）を含んでいるｍＤＳＰとアプリケーションＤＳＰデバッグ８６ｂ、及びその他のフィーチャ、であり得る。別のフィーチャは、検査インターフェース・コントローラ（ＴＩＣ：test interface controller）８６ｃであり得て、それはピンの外部から主モデム・バスへの直接バス・マスタ・アクセスを提供することができる。さらに別のフィーチャは、ＪＴＡＧピン及びデバッグ・トレース・ピン８６ｄを介したモデム・プロセッサ・デバッグ・アクセス可能性であり得る。さらに別のフィーチャは、ＨＷキー・ヒューズとセキュリティ制御ヒューズ８６ｅを与えるための能力をサポートすることができる。

動作では、安全なデバッグ・モジュール８６は、オン−チップＮＶメモリ（ｅヒューズ）を含むことができ、それはセキュリティに敏感なデバッグ機能にわたるＨＷ制御を提供するために利用されることができる。それぞれのそのような機能は、専用のＮＶメモリ・ビット（ヒューズ）を割り当てられることができる。ヒューズが切られるまで、その機能は、利用可能なままである。一旦、ヒューズが切られると、その機能は、ディスエーブルになる。そのように、カスタマは、信頼モデル中のカスタマの位置に合うように作られた全てのヒューズを有するチップを受け取ることができる。ブート時において、全てのデバッグ・フィーチャの利用可能性は、対応するヒューズの状態により決定されることができる。

メモリにマッピングされたレジスタは、信頼のおけるソフトウェアがヒューズ値を置き換えることを可能にするために、そして所望のデバッグ機能を選択的に再イネーブルすることを可能にするために使用されることができる。この機構の利点の例は、あるシナリオを含むことができ、そこではカスタマは、チップ製造者から動作上のソフトウェア・イメージの特別にサインされたコピーを受け取ることができ、そしてそれをデバイスにダウンロードすることができる。その機構は、ソフトウェア失効の日付を与え、その時の後では、そのデバイスは特別なソフトウェアを実行することを拒否し、そして次のブートにおいて、そのデバイスのヒューズ値によって指定されるように元々の安全なデバッグ設定値に戻る。

デバイスの安全なデバッグ設定値を置き換えるためのソフトウェアに基づくアプローチは、カスタマ環境に対して適切であり得て、その理由は、カスタマが携帯電話機又は関連システム中のデバイスとデバイス・デバッグ・セッションを行うためである。そのように、カスタマは、デバッグ・セッションが始まる前にデバイスがブートするという要求によって影響されない。その機構は、同様に、カスタマの前提で使用されるために十分に安全にされることができる；すなわち、もし失効日付又はＨＷキーが期限切れにならないか又は危うくされる場合には、デバッグ機能は、選択的に再イネーブルされる。

ある繰り返し機構は、返却物認定（ＲＭＡ：return material authorization）検査のために元々のチップ製造者に返却されたデバイス中の全体のデバッグ機能を回復させることを要求されることがある。その機構は、ソフトウェアに基づくアプローチのセキュリティ・フィーチャを有する必要がないが、全てのデバッグ機能がブート・アップすることなくデバイス中で回復されることを可能にすることができる。この機構は、下記に説明される。

ＲＭＡのために元々のチップ製造者に返却されたデバイスは、開発システム・ボード上に始めに設置されることができ、そこでは動作ソフトウェアの特別なサインをされたバージョンを用いてブートされる。このソフトウェアの唯一の目的は、そのデバイスのハードウェア・キー５２の値を出力することである。このステップは、各ＲＭＡチップに対して１回だけ行われることができる。このステップが終わった後で、チップは、テスタ・システムへ移されることができる。テスタが電源を入れられた後で、ハードウェア・キー５２値の最初の３２ビットをスキャンすることだけが、デバッグ機能全体をイネーブルために必要とされることがある。残りの検査を実行することの前にハードウェア・キー５２中をスキャンする要求は、既存の検査手順の受け入れ可能な変形として見られることができる。ＴＡＰコントローラのリセットの後でなく、各全チップのリセットの後にだけ、キーがスキャンされ得ることに注意する。

いずれかのセキュリティに敏感なデバッグ機能がアクセスされることがある前に、ヒューズの状態を検知することに責任がある論理及びヒューズ値を書き換えることに責任がある論理が、適正に始められることができることを確実にする、ある特別な機能が、実装されることができる。この機構は、例えば、セキュリティに敏感なデバッグ機能を使用するために試みることに先立って、３２−ビット中の、秘密でない一定値のスキャンを必要とすることがある。デバッグ機能へのアクセスが認可される前に、全てのクリティカルな論理回路が既知の状態であることを確実にするために、デバイスのハードウェアは、この余分なステップを利用することができる。

安全なデバッグ・モジュール８６に関する使用シナリオは、下記を含む：電源を入れるとき、ユーザは、ＴＡＰコントローラ公開命令に及び安全なデバッグ・イネーブル（ＳＤＥ）ＪＴＡＧチェーンにだけアクセスを行う。この状態で、ユーザは、いずれのデバッグ機能へのアクセスをも行わず、そしてＨＷキーとセキュリティ・ヒューズとを与えることができない。ユーザは、直ぐに検査モードに入ること、又は最初に完全にデバイスをブートさせることを選択できる。検査モードが直ぐに入られる場合には、下記の動作が行われることができる：最初に、ユーザは、３２−ビットの秘密でない値を引き続いて３２のゼロ・ビットを、ＴＡＰコントローラＳＤＥ命令を使用してスキャンする。これは、全てのデバッグ機能及び対応するヒューズが切断されないヒューズ供給能力をイネーブルする。あるいは、ユーザは、３２−ビットの秘密でない値を引き続いてデバイスのＨＷキーの最初の３２ビットを、ＤＥＶＩＣＥ ＴＡＰコントローラＳＤＥ命令を使用してスキャンすることができる。これは、ヒューズ値に拘わらず全てのデバッグ機能そしてヒューズ供給能力をイネーブルする。上記のステップのうちのいずれか１つを実行した後で、ユーザは、どんなデバッグ機能がイネーブルされるにせよ利用することができる。

別のシナリオでは、チップが完全にブートすることを許される場合には、信頼のおけるソフトウェアは、ヒューズ書き換えレジスタの全てを所望の値に常に初期状態にすることができる。このケースでは、ユーザは、どんなデバッグ機能がソフトウェアによってイネーブルされるにせよ利用することができ、そしてＳＤＥチェーンを介してどんな値も入力することを必要としないことがある。

安全なファイル・システム・モジュール
安全なファイル・システム・モジュール９０は、そのようなアプリケーションが外部、不揮発性メモリ（ＮＶメモリ）中にユーザ及びデバイス識別情報の長期の記憶を必要とする程度まで、Ｍ−コマースとＤＲＭアプリケーションに関係することができる。そのような情報は、ＦＩＰＳ Ｌ２準拠のために暗号化される必要があり得る。信頼のおけるソフトウェアは、一般的に取扱注意のデータを外部ＮＶメモリ中に記憶する前に、デバイス固有のハードウェア・キーを使用してその取扱注意のデータを暗号化する。この機構は、安全なファイル・システムと呼ばれることができる。デバイス固有のハードウェア・キー５２を有することは、もしキーが危うくされる場合に、これまでに製造された全ての類似のデバイスのセキュリティ消滅よりはむしろ１つだけのデバイスのセキュリティ消滅をもたらす程度までセキュリティが危うくされることが広がることを防ぐことができる。

本発明の様々な実施形態は、ＳＦＳを容易にするためのハードウェア・キー５２を与えるためにセキュリティ・ハードウェア９０ａを利用することができる。様々な実施形態は、同様に、ＳＦＳ中に記憶されたデータのエンコーディングとデコーディングを速めるために使用する暗号法エンジン９０ｂ及びＤＭＡコントローラ・ブロック９０ｃを実装する。

ハードウェア・キー５２は、例えば、オン−チップＮＶメモリ（ｅヒューズ）中に記憶されることができ、そして２５６−ビット長であり得る。信頼のおけるソフトウェアだけが、安全モード制御モジュール・メモリ・マップ中のハードウェア・キー・レジスタをアクセスすることによりハードウェア・キー５２の値を読み出すことができる。ソフトウェアは、ＩＲＡＭ以外のいずれのメモリ中にもハードウェア・キー５２を記憶することができない、ＩＲＡＭではハードウェア・キー５２がそこに保持される間、安全なパーティションが常に存在する。

与えられたハードウェア・キーが残りのハードウェア・キー・ヒューズを切断することによって変えることができないことを確実にするために、ディスエーブリング・ヒューズ９０ｄが利用されることができる。ディスエーブリング・ヒューズが切断されたときには、ハードウェア・キー・ヒューズに対するプログラミング機能は、ディスエーブルされることができる。

信頼のおける時間ソース・モジュール
信頼のおける時間ソース・モジュール９４は、ＤＲＭコンテント許可証及び臨時デバッグ権利許可証を適切な時に失効させるために利用されることができる。後者は、特定のユーザ・システム・デバッグ能力を一時的に許可するために使用されることができ、それはこのユーザに対する信頼モデルにより指定される能力を超える。信頼のおける時間ソースが実際のネットワーク時間よりも遅れるようになるある条件下である一方で、信頼のおける時間ソース・モジュール９４は、システム時間が常に進み、そしてソフトウェアに基づくアタック又は物理的なアタックの手段により認定されていないユーザによっていずれかの過去の値に決してリセットされない又はそうでなければ危うくされないことを確実にする。

信頼のおける時間ソースのインプリメンテーションは、いかなる追加のセキュリティ・ハードウェアをも必要としない。それはおそらくメモリ保護及びＳＦＳセキュリティ・フィーチャにより行われることができる。様々な実施形態において、信頼のおける時間ソース・モジュール９４インプリメンテーションは、次の３つのモジュールからなる：第１に、ネットワーク時間ソースが利用可能でないあいだ、ローカル時間基準９４ａを維持すること。例えば、携帯電話機は、スリープ・コントローラ・ハードウェア回路（タイマ）を利用するローカル時間を維持し、それはその電話機がオンにされている限り全ての電源領域においてアクティブであり得る。第２のモジュールは、外部ＮＶメモリ９４ｂにおいて定期的に保存することそして時間を回復することを備え、電源が切られたときにローカル時間がゼロにリセットされることを防止する。第３のモジュールは、可能であるときにネットワーク時間のソースとローカル時間９４ｃを同期させることを備える。

様々な実施形態において、スリープ・コントローラsleep_xtal_timetic回路は、ローカル時間基準を維持するために利用されることができる。sleep_xtal_timeticは、本質的に３２−ビット・カウンタであり、それはモデム・サブシステム・リセットのときにゼロに初期化されることがあり、そしてその後リセットされることなく連続的にランする。それは、例えば、ソフトウェア選択に依存して３２ＭＨｚのsleep_xtalクロック又はＴＣＸＯ／５１２クロックのいずれかで行われる。プロセッサＭＭＵ（図１に９８として示される）は、複数のスリープ・コントローラ・レジスタのうちの１つを特定の値に設定することができ、そしてsleep_xtal_timeticがこの値に到達するときに、それはモデム・プロセッサへのsleep_xtal_timetic_int中断を生成する。この論理は、常に電源オン領域を使用する。モデム・プロセッサ６４がスリープ・モードにあるとき、sleep_xtal_timetic_int中断が受信されることができる場合には、モデム・プロセッサを目覚めさせるようにさせる。

モデム・プロセッサ・ソフトウェアは、sleep_xtal_timetic_int中断を所望の周波数に設定する。中断が受信されるそれぞれの時に、ソフトウェアは、ローカル時間基準変数を増加させる。ローカル時間基準がソフトウェア中に存在するだけであり、そしてそれゆえ任意の幅であり得ることに注意する。

もしネットワーク時間が利用可能である場合には、ソフトウェアは、ローカル時間をネットワーク時間に定期的に同期させる。同期がsleep_xtal_timeticカウンタに何も特別なことを行う必要なく実行されることに注意する。

電話機の電源が切られるときにローカル時間基準変数がリセットされることを避けるために、ソフトウェアは、変数値をＮＶメモリに定期的に保存することができる。もし電話機が電源を切られたとしても、ネットワーク時間ソースがなくても多くの場合に電話機時間が今まで通り進むように、変数は、十分に頻繁に保存されることができる。一方で、余り頻繁に保存される場合には、ＮＶメモリを早々と劣化させることがある。例えば、１０万回の書き込みをすることが可能なデバイスでは、そしてそのデバイスの寿命が３年であるとき、実際の時間は、５分毎に保存されることができる。もしそれが少なすぎるのであれば、ソフトウェアは、ラウンド・ロビン機能を容易に実行することができ、そこでは保存場所は、８−入力の循環バッファ又は１６−入力の循環バッファの中を移動する。このケースでは、保存頻度は、ほぼ４０秒毎、又はほぼ２０秒毎であり、それは適切であるはずである。

ＣＤＭＡは、ページン・チャネルを介して定期的にネットワーク時間を同報通信することにより信頼のおけるネットワーク時間のソースを提供する。ＧＳＭも広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ：wideband CDMA）もどちらもこの特徴を持たない。別の代案は、全地球位置決め衛星（ＧＰＳ：global positioning satellite）を使用することができるが、ある携帯電話機は、ＧＰＳ受信チェーンを搭載しない。それゆえ、ＧＳＭ／ＷＣＤＭＡそしてＧＰＳがないケースでは、ネットワーク時間ソースがないはずである。ＧＳＭ／ＷＣＤＭＡ環境では、例えば、ＳＭＳを経由して現在の時間を送ることにより、又は現在の調整された世界時（ＵＴＣ）の時間を提供するインターネット・プロトコル（ＩＰ）レスポンダに問い合わせを送ることによって、アプリケーション・レベルのシステム時間を作り出すことが可能であり得る。しかしながら、これらのオプションは、第３世代パートナーズ・プロジェクト（３ＧＰＰ）規格の範囲外であり得る。

信頼のおけるブート・モジュール
信頼のおけるブート・モジュール８８は、強い暗号法プロトコルを利用することができ、ブートの間にロードされたソフトウェア・イメージが供給者又はそのパートナーの認証されたイメージであり得ることを保証する。信頼のおけるブート・モジュール８８は、Ｌ２ ＦＩＰＳ準拠を保証することが必要であり得る。

信頼のおけるブート・モジュール８８は、モデム・プロセッサ・ソフトウェア８８ａ中に実装されることができる。さらに、信頼のおけるブート・モジュール８８は、次の構成要素として本発明の様々な実施形態において実装されることができる、その構成要素は：ブートＲＯＭ８８ｂ、それは主ブート・ローダ・コードを保持する：外部ＮＶメモリ・エリアのメモリ保護８８ｃ、そこでは、ブート・コードの残りが記憶されることができ、前に論じたように、不当なソフトウェアによるこのメモリのコンテントの破壊によってチップが恒久的にディスエーブルされないことを確実にする；ソフトウェア読み出し可能なレジスタ８８ｄ、それは所望のブート・モードを指定する；すなわち、（どのチップ外のＮＶメモリからそして信頼のおけるブート・プロトコルが利用されるべきであるか否かから）どのようにしてモデム・プロセッサ６４がブートされるべきか；１対の入力ピン８８ｅ、それはどちらのブート・モードが使用されるべきかをユーザが選択することを可能にする；及びオン−チップＮＶメモリ・ビット８８ｆ（ｅヒューズ）、それは一旦切断されると信頼のおけるブート・モジュール８８を利用しないボート・モードをユーザが選択することを防止する、である。

様々な実施形態は、暗号法エンジン８８ｇ、及びＤＭＡコントローラ・ブロック８８ｈ、それは一般に信頼のおけるブートの間に実行されるブート・イメージのハッシングを加速するために使用する、を同様に含むことができる。

（複数の）オン−チップ・メモリ・モジュール
暗号法アルゴリズムは、本発明の実施形態の複数のセキュリティ・フィーチャの基礎になる。これらのアルゴリズムがソフトウェア又はハードウェアにより実行されるとき、（暗号キーのような）秘密情報は、メモリ中に絶えず記憶される必要がある。ＦＩＰＳ Ｌ２準拠を保証するために、本発明の様々な実施形態は、（複数の）オン−チップ・メモリ・モジュール９２、例えば、埋め込みメモリ、を与え、暗号法アルゴリズム計算及びその他の機能を利用されるようにする。埋め込みメモリは、例えば、ブートＲＯＭ９２ａ、ブートＲＡＭ９２ｂ、及びモデム・プロセッサ安全スクラッチ・パッド・メモリ９２ｃ、を含むことができる。

ブートＲＯＭ９２ａは、モデム・プロセッサ主ブート・ローダ・コードを保有し、そして６４ＫＢのサイズであり得る。ブートＲＯＭ９２ａは、スレーブＢＵＳインターフェースを搭載し、そしてモデムに接続されることができる。

ブートＲＡＭ９２ｂは、アプリケーション・プロセッサ・ウォーム・ブートのためのアプリケーションＯＳのための信頼されるコードを保有し、そして４ＫＢのサイズであり得る。ブートＲＡＭ９２ｂは、スレーブＢＵＳインターフェースを搭載し、そして周辺バスに接続されることができる。

モデム・プロセッサ安全スクラッチ・パッド・メモリ９２ｃは、１６ＫＢメモリであり得て、それは複数のアプリケーションを有し、そのうちのあるものはセキュリティに関係する。モデム・プロセッサは、ＩＲＡＭを利用することができ、長期キー（デバイス・キー又はユーザの非公開キー）を含む安全な計算を実行する。ＩＲＡＭは、スレーブＢＵＳインターフェースを搭載し、そしてモデム・バスに接続されることができる。

特殊なセキュリティ項目
アプリケーションＤＳＰ７２は、マルチタスキングＲＴＯＳ７０をランさせることができ、それは信頼をおかれることができそして特別許可モードで常にランされるはずである。ＤＳＰ７２は、例えば、３２までのユーザ・モード実行スレッドを使用してアプリケーションを実行することができる。あるアプリケーションは、信頼されていない。

ＤＳＰ７２は、ＭＭＵを搭載し、それは互いのメモリ空間をアクセスすることからＲＴＯＳ７０及びアプリケーションを保護する。しかしながら、ＭＭＵは、ＤＳＰ内部メモリをそしてＤＳＰ自身からだけ保護するだけである。

ＤＳＰ７２は、単純な、配線で接続されたＭＰＵを搭載することができ、それは全体のメモリ空間を分割し、複数の区分にマッピングされる。半分（例えば、３２−４８ＫＢ）は、ＤＳＰ７２が特別許可モードであるときにアクセス可能であるだけであり、一方で、残り（例えば、４８−６４ＫＢ）は、常にアクセス可能である。

ここで図３を参照して、そして図１と図２を参照し続けて、通信デバイスのセキュリティ方法が一般的に９４で示され、そのデバイスは階層化されたメモリ（図１参照）、デバッグ・モジュール、及びファイル・システムを含む複数の構成要素を有し、その方法５０は：ステップ９６において、少なくとも１つの信頼ゾーン１２−２０を階層化されたメモリの一部に相関付けること；ステップ９８において、メモリ保護モジュール８４を介してメモリを保護すること；ステップ１００において、安全なデバッグ・モジュール８６を介してデバッグ・モジュールのセキュリティを確実にすること；ステップ１０２において、安全なファイル・システム・モジュール９０を介して安全なファイル・システムを保護すること；ステップ１０４において、信頼のおける時間ソース・モジュール９４を介して通信デバイスを保護すること；そしてステップ１０６，１０８において、ブート・モードを安全にするための論理と信号とを統合し、そしてステップ１１０において、安全なデバッグ・モジュール８６を介して安全なデバッグ・モードを統合すること、の各ステップを備える。

当然のことながら、上記は、本発明の好ましい実施形態に関係すること、そしてその変形が特許請求の範囲で述べられるような本発明の精神及び範囲から逸脱することなくなされ得ることが、理解されるはずである。

本発明の１つの実施形態にしたがった、メモリ保護モジュールのシステム全体の概要を図示する。 本発明の１つの実施形態にしたがった、セキュリティ・マトリックス・モデルを図示する。 本発明の１つの実施形態にしたがった、通信デバイスを安全にするための方法を図示する。

Claims (5)

1. デバッグモジュールと、安全ファイルシステム及び階層化メモリシステムを含む複数の構成要素と、
   メモリ空間に対してセキュリティ区分を規定し、守ることにより前記階層化メモリシステムを保護するためのメモリ保護モジュールと、
   信頼ゾーン特性に従って実装される前記デバッグモジュールのセキュリティを確実にするための安全デバッグモジュールと、
   モバイルデバイス特定ハードウェアキーを用いて取扱注意のデータを暗号化することによって、前記安全ファイルシステムを保護するための安全ファイルシステムモジュールと、
   前記モバイルデバイス特定ハードウェアキーを記憶するためのオンチップ不揮発性メモリと、
   前記複数の構成要素の中の少なくとも1つの構成要素を保護するためＤＲＭコンテント許可及び一時的なデバッグ権利許可のタイムリーな時間切れを確実にするための信頼時間ソースモジュールと、
   ブート処理のための安全ブートモード及びデバッグ処理のための安全デバッグモードのための論理と信号とを統合するセキュリティモードコントロールモジュールと、
   を具備し、
   前記信頼ゾーン特性は信頼のおけるコードと全部のメモリ空間へのアクセスが認められるゾーン１と、信頼のおけるコードとシステム・メモリ空間へのアクセスが認められるゾーン２と、モデム無線及びＤＳＰメモリ空間へのアクセスが認められるゾーン３と、ゾーン２で動作するアプリケーション・ディジタル信号プロセシングリアル・タイム・オペレーティング・システムモード（DSPRTOS）によりアクセス制御される信頼されていないコードが認められるゾーン４と、信頼されていないコードとアプリケーション・メモリと周辺部へのアクセスが認められるゾーン５を含む、モバイルデバイス。
2. 階層化メモリと、デバッグモジュールと、安全ファイルシステムとを含む構成要素を有するモバイルデバイスのためのセキュリティ方法であって、
   少なくとも1つの信頼ゾーンを前記階層化メモリの一部に相互に関連付けること、
   メモリ保護モジュールを介してメモリ空間に対してセキュリティ区分を規定し、守ることにより前記階層化メモリを保護すること、
   信頼ゾーン特性に従って安全デバッグモジュールを実装することによって前記デバッグモジュールの前記セキュリティを確実にすること、
   安全ファイルシステムモジュールを介してモバイルデバイス特定ハードウェアキーを用いて取扱注意のデータを暗号化することによって前記安全ファイルシステムを保護すること、
   前記モバイルデバイス特定ハードウェアキーをオンチップ不揮発性メモリに記憶すること、
   信頼時間ソースモジュールを介してＤＲＭコンテント許可及び一時的なデバッグ権利許可のタイムリーな時間切れを確実にすることによって前記モバイルデバイスを保護すること、
   セキュリティモードコントロールモジュールを介してブート処理のための安全ブートモード及びデバッグ処理のための安全デバッグモードのためのロジック及び信号を収集すること、
   を含み、前記信頼ゾーン特性は信頼のおけるコードと全部のメモリ空間へのアクセスが認められるゾーン１と信頼のおけるコードとシステム・メモリ空間へのアクセスが認められるゾーン２とモデム無線及びＤＳＰメモリ空間へのアクセスが認められるゾーン３と、ゾーン２で動作するアプリケーション・ディジタル信号プロセシングリアル・タイム・オペレーティング・システムモード（DSPRTOS）によりアクセス制御される信頼されていないコードが認められるゾーン４と、信頼されていないコードとアプリケーション・メモリと周辺部へのアクセスが認められるゾーン５を含む、セキュリティ方法。
3. 信頼ブートモジュールを介して前記ブート処理を確実にすること、少なくとも1つのオンチップメモリを介して構成要素を保護することを更に含む、請求項２のセキュリティ方法。
4. 階層化メモリ、デバッグモジュール及び安全ファイルシステムを含む構成要素を持つモバイルデバイスのためのセキュリティシステムであって、
   少なくとも1つの信頼ゾーンを前記階層化メモリの一部に相関関連付ける手段と、
   メモリ保護モジュールを介してメモリ空間に対してセキュリティ区分を規定し、守ることにより前記階層化メモリを保護する手段と、
   モバイルデバイス特定ハードウェアキーを用いて安全ファイルシステムモジュールを介して取扱注意のデータを暗号化することによって前記安全ファイルシステムを保護する手段と、
   前記モバイルデバイス特定ハードウェアキーを記憶するオンチップ不揮発性メモリと、
   信頼時間ソースモジュールを介して前記モバイルデバイスを保護する手段と、
   セキュリティモードコントロールモジュールを介してブート処理のための安全ブートモード及びデバッグ処理のための安全デバッグモードのためのロジック及び信号を収集する手段と、
   信頼ゾーン特性に従って安全デバッグモジュールを実装することによって前記デバッグモジュールの前記セキュリティを確実にする手段と、
   を具備し、
   前記信頼ゾーン特性は信頼のおけるコードと全部のメモリ空間へのアクセスが認められるゾーン１と、信頼のおけるコードとシステム・メモリ空間へのアクセスが認められるゾーン２と、モデム無線及びＤＳＰメモリ空間へのアクセスが認められるゾーン３と、ゾーン２で動作するアプリケーション・ディジタル信号プロセシングリアル・タイム・オペレーティング・システムモード（DSPRTOS）によりアクセス制御される信頼されていないコードが認められるゾーン４と、信頼されていないコードとアプリケーション・メモリと周辺部へのアクセスが認められるゾーン５を含む、セキュリティシステム。
5. 信頼ブートモジュールを介して前記ブート処理を確実にする手段と、少なくとも1つのオンチップメモリを介して構成要素を保護する手段を更に含む、請求項４のセキュリティシステム。

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