JP5587996B2

JP5587996B2 - 相互認証

Info

Publication number: JP5587996B2
Application number: JP2012516042A
Authority: JP
Inventors: トベルスコイ、マーク; ディチャチオ、アンソニー、ラルフ
Original assignee: アナロジックコーポレイション
Priority date: 2009-06-22
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2029-06-22
Also published as: US8522338B2; EP2445390A1; WO2010151246A1; US20120110661A1; JP2012530959A; EP2445390B1

Description

以下は相互認証に関し、特に生理学的パラメータモニタリングの特定の適用について説明されている。しかしながら、それは他の医療用および非医療用にも使用することが可能である。

生理学的パラメータモニタは、ホスト監視装置（ホスト装置）と、このホスト装置に接続される単一または複数の周辺検出装置（周辺装置）とを有する。前記周辺装置は、通常前記ホスト装置の相補型コネクタに取り付けられるコネクタを含む。ひとたび前記周辺装置が前記ホスト装置に結合されると、前記周辺装置の機能は前記ホスト監視装置によって起動される。残念なことに、このような接続形態では、前記ホスト監視装置に適切な周辺装置が取り付けられているかどうかを判断することができない場合がある。結果として、不適切な周辺装置が前記ホスト監視装置に差し込まれる可能性があり（それぞれのコネクタの物理形状がそのような嵌合を可能にすると仮定すると）、前記ホストモニタはユーザーによってあたかも意図された周辺装置が接続されたかのようにプログラムされてしまう。同様に、前記周辺装置においても、当該周辺装置に取り付けられたホストモニタが意図した適切な結合であるのかどうかを区別することができない場合がある。結果として、前記周辺検出装置が不適切なホスト監視装置と接続される可能性があり、前記不適切なホスト装置はユーザーによってあたかも適切な周辺装置が当該ホスト装置に接続されたかのようにプログラムされてしまう。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。

米国特許第５，９６０，０８５号明細書米国特許第７，０６０，０３１号明細書米国特許第７，１２７，３００号明細書米国特許出願公開第２００８／０２０９５４５号明細書

ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｓｅａｒｃｈｒｅｐｏｒｔｆｏｒＰＣＴ／ＩＳ２００９／０４８１６６，ｐｕｂｌｉｓｈｅｄａｓＷＯ２０１０／１５１２４６

本出願の観点は、上記の問題および他の問題に対処するものである。
１つの観点において、監視装置の周辺装置における生理学的センサーを起動する方法が記載されている。前記方法は、前記周辺装置で、ホスト装置が当該周辺装置を認証したことを示す信号を受信する工程を含む。前記方法はさらに、前記周辺装置で、ホスト装置認証応答信号を受信する工程を含む。前記方法はさらに、前記周辺装置で、前記ホスト装置認証応答信号に基づい前記ホスト装置を認証する工程を含む。前記方法はさらに、前記ホスト装置および前記周辺装置の双方の認証に応答して前記周辺装置の生理学的センサーを起動する工程を含む。
別の観点において、生理学的パラメータ監視装置は、周辺装置認証符号を有するホスト装置と、ホスト装置認証符号と患者の生理学的状態を検出するセンサーとを有する周辺装置とを含む。前記周辺装置認証符号は前記周辺装置を認証し、前記ホスト装置認証符号は前記ホスト装置を認証するものであり、前記センサーは前記ホスト装置および前記周辺装置の相互認証に応答して起動される。

別の観点において、方法は、周辺装置とホスト装置との間の相互認証に基づいて、当該周辺装置の生理学的センサーを起動する工程を含む。

別の観点において、監視装置の周辺装置における生理学的センサーを起動する方法が記載されている。前記方法は、ホスト装置で、前記周辺装置が当該ホスト装置を認証したことを示す信号を受信する工程を含む。前記方法はさらに、前記ホスト装置で、周辺装置認証応答信号を受信する工程を含む。前記方法はさらに、前記ホスト装置で、前記周辺装置認証応答信号に基づいて前記周辺装置を認証する工程を含む。前記方法はさらに、前記ホスト装置および前記周辺装置の双方の認証に応答して前記周辺装置の生理学的センサーを起動する工程を含む。

本出願は実施例を図表にして説明しているが、添付の図面の図に限定されるものではなく、図においては同様の参照番号が同様の要素を示す。
図１は、例示的な生理学的パラメータモニタリングシステムを図示する。図２は、例示的なホスト認証符号を図示する。図３は、例示的な周辺認証符号を図示する。図４は、例示的な方法を図示する。

図１は、ホスト装置１０２と少なくとも１つの周辺装置１０４とを含む装置１００を図示する。この様な装置の実施例は、温度検出プローブ（周辺装置）を有する患者の体温監視装置を含み、この温度検出プローブは、検出された温度を表示するモニタユニットにケーブルまたは同種のものを介して着脱可能に取り付けられている。他の適切な装置として、これに限定されるものではないが、血圧、心拍数、および／若しくは他の生理学的パラメータモニタ、および／または非生理学的パラメータモニタが含まれる。

前記ホスト装置１０２は、当該ホスト装置１０２の全ての動作を制御するマイクロプロセッサまたはホスト制御装置１０６を含む。前記ホスト制御装置１０６はまた、前記周辺装置１０４へ、または記周辺装置１０４から信号を送信または受信する。処理構成要素１０８は、例えば前記周辺装置１０４から得たおよび／またはユーザーが入力した検出データなどのデータを処理する。表示構成要素１１０は、処理データ、メッセージ、警告、警報、および／または他の情報を人が読める形式で表示する。

入力および出力ポートを有する通信インターフェース１１２は、前記周辺装置１０４と信号を通信するように構成される。ユーザーインターフェース１１６は、ユーザーが前記ホスト装置１０２に提供した入力を受信する。電源１１８は、前記ホスト装置１０２および／または前記周辺装置１０４に電力を供給する。前記電源１１８は、例えば電池、交流電流壁コンセント、および／または他の電源などの電源から電力を供給する。前記ホスト装置１０２はまた、周辺装置認証符号１１４を含む。以下により詳細に説明するように、前記周辺装置認証符号１１４は、前記周辺装置１０４によるホスト装置認証を促進する。

前記周辺装置１０４は、前記周辺装置１０４の全ての動作を制御するマイクロプロセッサまたは周辺制御装置１２０を含む。前記周辺制御装置１２０は、前記ホスト装置１０２へ、および前記ホスト装置１０２からの信号を送信および／または受信する。少なくとも１つの生理学的センサー１２４は、患者の生理学的状態（例えば、体温、血圧、心拍数など）を示す信号を検出する。図示される前記生理学的センサー１２４は、前記周辺装置１０４に電源が入力されたとき非アクティブ初期状態であるように構成されている。以下により詳細に説明するように、前記図示のセンサー１２４は、前記ホスト装置１０２と前記周辺装置１０４の間の相互認証に基づいてアクティブ状態に移行する。

入力および出力ポートを有する通信インターフェース１２２は、信号を通信するように構成されている。ユーザーインターフェース１２８は、ホスト装置によって前記周辺装置１０４に提供された入力を受信する。前記図示された周辺装置１０４は、前記通信インターフェース１２２を介して前記ホスト装置１０２によって電力が供給される。前記周辺装置１０４はさらに、ホスト装置認証符号１２６を含む。以下により詳細に説明するように、前記ホスト装置認証符号１２６は、前記ホスト装置１０２による周辺装置認証を促進する。

前記ホスト装置１０２および前記周辺装置１０４は、ケーブル若しくは同種のもの、または無線通信媒体である適切な通信リンクを介してそれら各々の通信インターフェース１１２および１２２を通して互いに通信する。図示の実施形態において、前記ホスト装置１０２および前記周辺装置１０４は互いに認証（相互認証）するように構成されており、少なくとも１つのセンサー１２４は相互認証に基づいて選択的に起動される。１つの事例において、これにより、前記センサー１２４の起動が許可される前に、前記ホスト装置１０２および前記周辺装置１０４は互いに動作することが許容されるかどうかが決定できる。

図２および３は、認証符号１１４および１２６の例をそれぞれ図示している。まず最初に図１および２を参照して、前記ホスト装置１０２の周辺装置認証符号１１４は、少なくとも１つのキー２０４と、不規則信号を発生する不規則信号発生器２０６とを有する記憶構成要素２０２を含む。前記記憶構成要素２０２に格納された前記キーは、前記ホスト装置１０２とともに使用するため予め有効な１若しくはそれ以上の周辺装置１０４に対応する。

認証信号発生器２０８は認証信号を発生し、この認証信号は前記不規則信号発生器２０６からの不規則信号に基づく認証要求信号と、前記不規則信号および前記キー２０４に基づく認証比較信号と、前記周辺装置１０４からの不規則信号に基づく認証応答信号とを含む。

前記周辺装置認証符号１１４はまた、前記認証比較信号を前記周辺装置１０４によって発生された認証応答信号と比較し、且つこの比較を示す信号を発生する比較器２１０を含む。

図１および３を次に参照して、前記周辺装置１０４の前記ホスト装置認証符号１２６は、少なくとも１つのキー３０４（図示の実施形態では前記キー２０４と同一の値を示す）を有する記憶構成要素３０２と、不規則信号発生器３０６とを含む。前記記憶構成要素３０２に格納された前記キーは、前記周辺装置１０４とともに使用するために予め有効化された１若しくはそれ以上のホスト装置１０２に対応している。

認証信号発生器３０８は認証信号を発生し、この認証信号は不規則信号発生器３０６からの不規則信号に基づく認証要求信号と、前記不規則信号および前記キー３０４に基づく認証比較信号と、前記ホスト装置１０２からの不規則信号に基づく認証応答信号とを含む。

前記ホスト装置認証符号１２６はまた、前記認証比較信号と前記ホスト装置１０２によって発生された認証応答信号とを比較し、且つこの比較を示す信号を発生する比較器３１０を含む。

図１、２、および３に関して、前記ホスト装置１０２は前記周辺装置１０４を認証し、その逆も同様である。前記周辺装置１０４によるホスト装置認証に関して、前記ホスト装置１０２の認証信号発生器２０８は認証要求信号と認証比較信号とを発生する。前記認証要求信号は、前記周辺装置１０４に送信される。前記周辺装置１０４は、前記認証要求信号の受信に応答して認証応答信号を発生する。図示の実施形態において、前記周辺装置１０４は、安全なアルゴリズム、例えば、安全な暗号アルゴリズム、セキュアハッシュアルゴリズム、または他の安全なアルゴリズムなどに基づいて前記認証応答信号を発生する。前記認証応答信号は、前記ホスト装置１０２に送信される。

前記ホスト装置１０２の比較器２１０は、前記受信された認証応答信号と前記発生された認証比較信号とを比較する。前記比較器２１０の出力は、前記信号が一致しているかどうかを示す。前記信号が一致する場合、前記ホスト装置１０２は前記周辺装置１０４を認証し、且つ、前記ホスト制御装置１０６は前記周辺装置１０４に信号を送信して、前記周辺装置１０４が前記ホスト装置１０２によって認証されることを通知する。前記２つの信号が一致しない場合、前記ホスト装置１０２は前記周辺装置１０４を認証しない。この場合、認証が失敗したことを示すメッセージが前記表示構成要素１１０を介して表示される。

さらに図１、２、および３を参照して、前記ホスト装置１０２による周辺装置認証に関して、前記周辺装置１０４の認証信号発生器３０８は、認証要求信号と認証比較信号とを発生する。前記認証要求信号は前記ホスト装置１０２に送信される。前記ホスト装置１０２は、前記認証要求信号の受信に応答して認証応答信号を発生する。図示の実施形態において、前記ホスト装置１０２はまた、安全なアルゴリズム、例えば、安全な暗号アルゴリズム、セキュアハッシュアルゴリズム、または他の安全なアルゴリズムに基づいて前記認証応答信号を発生する。前記認証応答信号は、前記周辺装置１０４に送信される。

前記周辺装置１０４の比較器３１０は、前記受信された認証応答信号と前記発生された認証比較信号とを比較する。前記比較器３１０の出力は、前記信号が一致したかどうかを示す。前記信号が一致する場合、前記周辺装置１０４は前記ホスト装置１０２を認証し、且つ、前記周辺装置制御装置１２０は前記ホスト装置１０２に信号を送信して、前記ホスト装置１０２が前記周辺装置１０４によって認証されることを通知する。前記２つの信号が一致しない場合、前記周辺装置１０４は、同様に前記ホスト装置１０２を認証しない。再び、認証が失敗したことを示すメッセージまたは他の印章が前記表示構成要素１１０を介して表示される。

前記ホスト装置１０２および前記周辺装置１０４が互いに認証（相互認証）した場合、前記センサー１２４は前記周辺装置１０４によって起動される。前記認証信号が一致しない場合、前記周辺装置１０４は前記センサー１２４を起動しない。

様々な実施形態が説明されている。

１つの実施形態において、安全でない認証方法が採用される。この様な実施形態では、前記認証信号は、不規則信号および／または安全な認証アルゴリズムに基づいて発生されない。

別の実施形態において、認証の順序が逆転する。すなわち、前記ホスト装置１０２が最初に認証され、次に前記周辺装置１０４が認証される。

さらに別の実施形態において、前記ホスト装置１０２および前記周辺装置１０４は同時に互いを認証する。

別の実施形態において、前記装置１００のユーザーは、成功したおよび／または失敗した認証を無効にすることができる。

別の実施形態において、前記周辺装置１０４はそれ自体の電源を有する。

別の実施形態において、前記ホスト装置１０２は前記センサ―１２４を起動する。

別の実施形態において、前記周辺装置１０４または前記ホスト装置１０２の認証のいずれかのみの片方向認証方法が用いられる。

別の実施形態において、認証信号の一致により前記センサー１２４の起動をアクティブに阻止することも可能である。

図４は、セキュアハッシュアルゴリズムを使用する適切な相互安全認証の限定されない例示的方法を図示する。動作の順序は例示的な目的のためであり、これに限定されないことは理解されるべきである。加えて、他の実施形態は、異なることを含んだおおよそ同じ動作を含むこともできる。

４００で、前記ホスト装置１０２および前記周辺装置１０４は、それぞれの通信インターフェース１１２および１２２を介して結合される。

４０２で、前記ホスト装置１０２は、前記周辺装置１０４に電力を供給する。

４０４で、前記ホスト装置１０２は、認証要求を前記周辺装置１０４に送信する。本明細書で述べたように、１つの実施形態において、前記認証要求は前記ホスト装置１０２によって発生された不規則信号を含む。

４０６で、前記周辺装置１０４は、前記受信した認証要求に応答して周辺装置認証応答信号を発生する。図示の実施形態では、前記周辺装置認証応答信号は、前記受信した認証要求およびキー３０４に基づいている。

４０８で、前記周辺装置１０４は、前記周辺装置認証応答信号を前記ホスト装置１０２に送信する。

４１０で、前記ホスト装置１０２は、前記不規則信号および前記ホスト装置１０２のキー２０４に基づいて認証比較信号を決定する。前記キー２０４および３０４は、前記ホスト装置１０２および前記周辺装置１０４の両方に共通で同一の既知の値を意味する。

４１２で、前記ホスト装置１０２は、前記応答信号と前記比較信号を比較する。

４１４で、前記応答信号と前記比較信号が一致しない場合、次に４１６で、前記ホスト装置１０２は前記周辺装置１０４を認証しない。

４１４で前記応答信号と前記比較信号が一致する場合、次に４１８で、前記ホスト装置１０２は前記周辺装置１０４を認証する。認証は、認証確認信号を前記周辺装置１０４に送信することを含む。

４２０で、前記周辺装置の認証に応答して、前記周辺装置１０４は認証要求信号を前記ホスト装置１０２に送信する。１つの実施形態において、前記認証要求は前記周辺装置１０４によって発生した不規則信号を含む。

４２２で、前記ホスト装置１０２は、前記受信した認証要求に応答してホスト装置認証応答信号を発生させる。図示の実施形態では、前記ホスト装置認証信号は前記要求および前記キー２０４に基づいている。４２４で、前記ホスト装置１０２は、前記ホスト装置認証応答信号を前記周辺装置１０４に送信する。

４２６で、前記周辺装置１０４は、前記不規則信号および前記キー３０４に基づいて認証比較信号を決定する。

４２８で、前記周辺装置１０４は、前記応答信号と前記比較信号を比較する。

４３０で、前記応答信号と前記比較信号が一致しない場合、次に４３２で、前記周辺装置１０４は前記ホスト装置１０２を認証しない。

４３０で前記応答信号と前記比較信号が一致する場合、次に４３４で、前記周辺装置１０４は前記ホスト装置１０２を認証する。

４３６で、前記センサー１２４は前記相互認証に基づいて起動される。本明細書で説明したように、前記センサー１２４は、１つの実施形態において前記ホスト装置１０２によって起動され、別の実施形態において前記周辺装置１０４によって起動されるようにすることもできる。

本明細書で説明したように、別の実施形態では、前記周辺装置１０４は前記ホスト装置１０２を認証して、その後前記ホスト装置１０２は前記周辺装置１０４を認証する、さらに別の実施形態では、前記ホスト装置１０２および前記周辺装置１０４は同時に互いに認証する。

別の方法は、前記周辺装置１０４を前記ホスト装置１０２によって認証する工程と、前記ホスト装置１０２を前記周辺装置１０４によって認証する工程と、前記ホスト装置１０２および前記周辺装置１０４の認証に応答して前記周辺装置１０４の生理学的センサー１２４を起動する工程とを含む。

上記は、コンピュータプロセッサによって実行されるとき、プロセッサに動作を実行させるコンピュータ読み込み可能な命令を通して実行することも可能である。前記命令は、関連するコンピュータに接続されるまたはその他の方法でアクセスが可能なコンピュータ読み込み可能な記憶媒体に格納することができる。

本出願を様々な実施形態を参照しながら説明してきた。本出願を読んだ上で当業者は修正および変更を思い付くであろう。本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内である限り全ての修正および変更を含むと解釈されることを意図する。

Claims

監視装置（１００）の周辺装置（１０４）における生理学的センサー（１２４）を起動する方法であって、
前記周辺装置（１０４）で、ホスト装置（１０２）が前記周辺装置（１０４）を認証したことを示す認証確認信号を前記ホスト装置（１０２）から受信する工程と、
前記周辺装置（１０４）で、前記認証確認信号に応じて、前記ホスト装置（１０２）に周辺装置認証要求信号を送信する工程であって、当該周辺装置認証要求信号は、前記周辺装置（１０４）によって生成された不規則信号を含むものである、前記送信する工程と、
前記周辺装置（１０４）で、ホスト装置認証応答信号を受信する工程であって、当該ホスト装置認証応答信号は、前記周辺装置認証要求信号に応じて前記ホスト装置（１０２）によって生成され、前記周辺装置認証要求信号および第１のキー（２０４）に基づくものである、前記受信する工程と、
前記周辺装置（１０４）で、前記ホスト装置認証応答信号に基づいて前記ホスト装置（１０２）を認証する工程であって、この認証する工程は、
前記不規則信号および第２のキー（３０４）に基づいて認証比較信号を生成する工程と、
前記受信されたホスト装置認証応答信号と前記認証比較信号を比較する工程と、
前記受信されたホスト装置認証応答信号と前記認証比較信号との照合に成功した場合、前記ホスト装置を認証する工程とを含むものである、
前記認証する工程と、
前記ホスト装置および周辺装置（１０２、１０４）の双方の認証に応答して前記周辺装置（１０４）の前記生理学的センサー（１２４）を起動する工程と
を有する方法。
請求項１記載の方法において、さらに、
安全な認証アルゴリズムを使用して、前記ホスト装置または周辺装置（１０２、１０４）の少なくとも１つを認証する工程を有するものである方法。
請求項２記載の方法において、前記安全な認証アルゴリズムは、セキュアハッシュアルゴリズムである方法。
請求項１記載の方法において、さらに、
安全でない認証アルゴリズムを使用して、前記ホストまたは周辺装置（１０２、１０４）を認証する工程を有するものである方法。
請求項１記載の方法において、さらに、
前記ホスト装置および周辺装置（１０２、１０４）の双方の相互認証に応答して前記生理学的センサー（１２４）を起動する工程を有するものである方法。
請求項５記載の方法において、前記生理学的センサー（１２４）は、前記ホスト装置および周辺装置（１０２、１０４）の少なくとも１つの認証の失敗に応答して非アクティブ状態を維持するものである方法。
請求項１記載の方法において、前記周辺装置（１０４）は、前記生理学的センサー（１２４)を起動させるものである方法。
請求項１記載の方法において、前記ホスト装置（１０２）は、前記生理学的センサー（１２４)を起動させるものである方法。
請求項１記載の方法において、前記ホスト装置（１０２）は前記周辺装置（１０４）に電力を供給するものである方法。
請求項９記載の方法において、前記ホスト装置（１０２）は通信インターフェース（１１２）を含み、前記周辺装置（１０４）は通信インターフェース（１２２）を含むものであり、前記ホスト装置（１０２）および前記周辺装置（１０４）は、ケーブルを利用して、それぞれの通信インターフェースを介して相互通信するものである方法。
請求項１０記載の方法において、前記ホスト装置認証応答信号は、前記不規則信号および前記ホスト装置（１０２）のキー（２０４）に基づくものである方法。
請求項１１記載の方法において、さらに、
前記周辺装置（１０４）で、前記不規則信号に基づいてホスト装置認証要求信号を生成する工程であって、前記ホスト装置（１０２）は当該ホスト装置認証要求信号の受信に応答して前記ホスト装置認証応答信号を生成および送信するものである、前記生成する工程を有するものである方法。
生理学的パラメータ監視装置（１００）であって、
周辺装置認証装置（１１４）を有するホスト装置（１０２）と、
ホスト装置認証装置（１２６）と患者の生理学的状態を検出する生理学的センサー（１２４）と
を有する周辺装置（１０４）と
を有し、
前記周辺装置認証装置（１１４）は前記周辺装置（１０４）を認証し、前記ホスト装置認証装置（１２６）は前記ホスト装置（１０２）を認証するものであり、前記生理学的センサー（１２４）は前記ホストおよび周辺装置（１０２、１０４）の相互認証に応答して起動されるものであり、前記ホスト装置認証装置（１２６）は、
第１の不規則信号を生成する第１の不規則信号発生器（３０６）と、
第１のキー（３０４）を含む第１の記憶装置（３０２）と、
前記第１の不規則信号および前記第１のキー（３０４）に基づいて認証比較信号を生成する第１の認証信号発生器（３０８）と、
前記生成された認証比較信号と前記ホスト装置認証装置（１２６）によって生成された認証応答信号とを比較する比較器(３１０)であって、前記周辺装置（１０４）は、前記認証応答信号と前記認証比較信号の一致に応答して前記ホスト装置（１０２）を認証するものである、前記比較器(３１０)と
を含む装置。
請求項１３記載の装置において、前記ホスト装置認証装置（１２６）は、
第１の不規則信号を生成する第１の不規則信号発生器（２０６）と、
第１のキー（２０４）を含む第１の記憶装置（２０２）と、
前記不規則信号および前記第１のキー（２０４）に基づいて認証比較信号を生成する第１の認証信号発生器（２０８）と、
前記生成された認証信号と前記周辺装置認証装置（１１４）によって生成された認証応答信号とを比較する比較器（２１０）であって、前記ホスト装置（１０２）は、前記第１の認証信号と第２の認証信号の一致に応答して前記周辺装置（１０４）を認証するものである、前記比較器（２１０）と
を含む装置。
請求項１３記載の装置において、前記ホスト装置（１０２）は、さらに、当該ホスト装置（１０２）および前記周辺装置（１０４）に電力を供給する電源（１１８）を有するものである装置。