JP5885178B2 - 機器真贋判定システム、機器真贋判定方法、および半導体チップが搭載された組み込み機器 - Google Patents
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Description
(1)あらかじめ、スレイブAに搭載されたLSIには、秘密鍵MKが格納される。また、マスタBにも、Aの秘密鍵MKを登録しておく。
(2)認証時、Bは、乱数rを生成し、秘密鍵MKを用いて乱数rを暗号化したcを生成し、Aへ送る。これを、c=EMK(r)と表記する。
(3)Aは、MKを用いて、cを復号した、r’をBに送る。これをr’=DMK(c)と表記する。
(4)Bは、r=r’であるならば真正品であることを通知する。r≠r’であれば模倣品である可能性を通知する。
例2:公開鍵暗号方式による認証プロトコル
(1)あらかじめ、スレイブAに搭載されたLSIには、秘密鍵SKが格納される。また、マスタBには、Aの秘密鍵SKに対応する公開鍵PKを登録しておく。
(2)認証時、Bは、乱数rを生成し、公開鍵PKを用いて乱数rを暗号化したcを生成し、Aへ送る。これを、c=EPK(r)と表記する。
(3)Aは、SKを用いて、cを復号した、r’をBに送る。これをr’=DSK(c)と表記する。
(4)Bは、r=r’であるならば真正品であることを通知する。r≠r’であれば模倣品である可能性を通知する。
前述の認証プロトコルは、本質的に組み込み機器A全体の真正性を確認しているのではなく、組み込み機器Aに内蔵されるLSIに対して認証を行なっている。このため、例えば、一度廃棄された真正品のLSIあるいは当該LSIを搭載する電子基板を取り出し、筐体などその他の構成品を入れ替えた模倣品の検出はできない。
図1は、本発明の実施の形態1における機器真贋判定システムの全体構成図である。マスタ機器101は、機器の主要構成要素であるSoC(System on Chip)102を持ち、SoC102は、PUF機能および暗号化機能を持つ。また、マスタ機器101は、その筐体に印字情報103を持つ。この印字情報としては、機器の型番、定格、製造年月日、シリアル番号など一般的な製品関連情報Iに加え、本発明でのポイントとなるセキュリティコードが含まれる。印字情報は、QRコード(登録商標)やバーコードなどの形態で印字される。
・印字情報が貼付される機器に搭載されたSoCが持つPUFが出力する補助データS。
・補助データSに対応してPUFが生成する秘密情報Kを用いてマスタ鍵MKを暗号化
したデータEncK(MK)。
・I、S、EncK(MK)の連結データ列に対してKを鍵とする鍵付きハッシュ値HK(I||S||EncK(MK))。なお、鍵付きハッシュ計算の例としては、HMACなどが挙げられる。ここで||はビット連結を意味する。
K←Rep(W’、S)
により秘密鍵Kを復元する(ステップS303)。
本実施の形態2では、印字情報の変更容易性を考慮する場合について説明する。製造者は、マスタ機器101に対して、筐体へ印字予定の製品関連情報Iおよび秘密鍵MKを入力し、以下の鍵生成処理を実行させる。
(K、S)←Gen(W)
Claims (8)
- PUF機能を含む半導体チップと、前記半導体チップが搭載された機器または部品の外観から視認可能であり、前記PUF機能を用いた秘密情報を生成するための補助データ、前記秘密情報を用いてマスタ鍵を暗号化したデータ、および前記補助データと前記暗号化したデータを含む連結データに対して前記マスタ鍵を鍵として算出した鍵付きハッシュ値を含む印字情報と、を用いた機器真贋判定システムであって、
視認可能な前記印字情報を読み取るとともに、前記半導体チップに対して電子的なアクセス手段により前記印字情報を送信する制御端末を備え、
前記半導体チップは、前記PUF機能により、前記制御端末から取得した前記印字情報に含まれる前記補助データを用いて前記秘密情報を一時的に復元するとともに、一時的に復元した前記秘密情報を用いて前記印字情報に含まれる前記連結データに対する鍵付きハッシュ値を計算し、前記印字情報に含まれる鍵付きハッシュ値と一時的に復元した前記秘密情報を用いて計算した鍵付きハッシュ値とが一致するか否かを確認する確認機能をさらに含む
機器真贋判定システム。 - 請求項1に記載の機器真贋判定システムにおいて、
前記印字情報は、前記機器または前記部品の製造者が設定した第2の秘密情報を秘密情報により保護した情報をさらに含み、
前記半導体チップは、前記暗号化機能および前記PUFにより、前記秘密情報の復元後に前記第2の秘密情報を復元するとともに、前記確認機能により、前記製造者が設定した前記第2の秘密情報と復元された第2の秘密情報とが一致するか否かを確認する
機器真贋判定システム。 - 請求項2に記載の機器真贋判定システムにおいて、
前記半導体チップは、復元した前記第2の秘密情報の適否を可否ハッシュ計算により確認する
機器真贋判定システム。 - 請求項2に記載の機器真贋判定システムにおいて、
前記制御端末とネットワークを介して接続されたサーバ
をさらに備え、
前記半導体チップは、復元された前記第2の秘密情報を、前記制御端末を介して前記ネットワーク経由で前記サーバに送信し、
前記サーバは、前記半導体チップにより復元された前記第2の秘密情報と、自身が保有する第2の秘密情報とを比較することで、前記半導体チップが搭載された前記機器または前記部品の正当性を確認し、比較結果が一致することで前記正当性が確認できた後に、前記機器または前記部品に対してサービス情報を提供する
機器真贋判定システム。 - 請求項4に記載の機器真贋判定システムにおいて、
前記サーバは、前記サービス情報を前記第2の秘密情報を用いて暗号化して送信し、
復元された前記第2の秘密情報の送信元である前記半導体チップは、前記第2の秘密情報で暗号化されたサービス情報を取得し、自身が復元した第2の秘密情報を用いて前記サービス情報を復号することで、前記サーバから前記サービス情報を取得する
機器真贋判定システム。 - 請求項4または5に記載の機器真贋判定システムにおいて、
前記制御端末は、保守員の操作に基づいて前記補助データを含む印字情報再発行依頼を前記サーバに送信し、
前記サーバは、前記制御端末から前記印字情報再発行依頼を受けた場合には、前記第2の秘密情報を用いて保守情報を付加した新たな印字情報を生成し、生成した前記新たな印字情報を、前記印字情報再発行依頼を送信してきた前記制御端末に対して返送し、
前記制御端末は、受信した前記新たな印字情報により視認可能な印字情報を更新させるために、前記新たな印字情報を再印字する
機器真贋判定システム。 - PUF機能を含む半導体チップと、前記半導体チップが搭載された機器または部品の外観から視認可能であり、前記PUF機能を用いた秘密情報を生成するための補助データ、前記秘密情報を用いてマスタ鍵を暗号化したデータ、および前記補助データと前記暗号化したデータを含む連結データに対して前記マスタ鍵を鍵として算出した鍵付きハッシュ値を含む印字情報を用いた機器真贋判定システムに用いられる機器真贋判定方法であって、
前記制御端末において、
視認可能な前記印字情報を読み取るとともに、前記半導体チップに対して電子的なアクセス手段により前記印字情報を送信するステップと、
前記半導体チップにおいて、
前記制御端末から取得した前記印字情報に含まれる前記補助データを用いて前記秘密情報を一時的に復元するステップと、
一時的に復元した前記秘密情報を用いて前記印字情報に含まれる前記連結データに対する鍵付きハッシュ値を計算し、前記印字情報に含まれる鍵付きハッシュ値と一時的に復元した前記秘密情報を用いて計算した鍵付きハッシュ値とが一致するか否かを確認するステップと
を備える機器真贋判定方法。 - PUF機能を含む半導体チップと、前記半導体チップが搭載された機器または部品の外観から視認可能であり、前記PUF機能を用いた秘密情報を生成するための補助データ、前記秘密情報を用いてマスタ鍵を暗号化したデータ、および前記補助データと前記暗号化したデータを含む連結データに対して前記マスタ鍵を鍵として算出した鍵付きハッシュ値を含む印字情報と、を備え、
前記半導体チップは、前記印字情報を電子的アクセス方法によって取得し、前記PUF機能により、取得した前記印字情報に含まれる前記補助データを用いて前記秘密情報を一時的に復元するとともに、一時的に復元した前記秘密情報を用いて前記印字情報に含まれる前記連結データに対する鍵付きハッシュ値を計算し、前記印字情報に含まれる鍵付きハッシュ値と一時的に復元した前記秘密情報を用いて計算した鍵付きハッシュ値とが一致するか否かを確認する確認機能をさらに含む
半導体チップが搭載された組み込み機器。
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