JP6189610B2 - 電子署名検証装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子署名検証装置及び方法に関し、より詳細には、開放型コンピュータ環境でアプリケーション及び／またはアプリケーションに含まれるカーネルに対して一括に電子署名検証を行う装置及び方法に関する。

開放型標準に基づいた異機種コンピュータ環境において、ホスト（ｈｏｓｔ）（例えば、ＣＰＵ）はサーバからアプリケーションをダウンロードして駆動する。

このようなアプリケーションは、ホストプログラムとカーネルコード（ｋｅｒｎｅｌ ｃｏｄｅ）またはカーネルバイナリ（ｋｅｒｎｅｌ ｂｉｎａｒｙ）で構成されてもよい。

カーネルコードの場合、ホストがアプリケーションを駆動するためにクロスコンパイルによってバイナリを作り、カーネルバイナリである場合にはそのままターゲット（例えば、ＧＰＵ）に当該バイナリを行って結果を受信する形態で動作する。

一方、このようなアプリケーションは、インストール後にも各カーネルごとにアップデート可能なアプリケーションを構成するカーネルの製作者及び配布者が異なってもよい。

したがって、ホストがアプリケーションをインストール及び実行する場合、カーネル単位のコード変更や及びバイナリ変更などの悪意的な攻撃を防止するために、製作者及び配布者が公開キーベースで配布した電子署名を検証する過程が要求される。

ところが、電子署名の検証実行にはコスト（例えば、時間及び電力）が相対的に多く要求されるため、各カーネルの電子署名に対してそれぞれの検証を行うことによりシステム性能が低下する問題がある。

本発明の目的は、開放型コンピュータシステムで電子署名を検証するときシステムのコスト、例えば、時間及び電力を最小化する電子署名検証装置及び方法を提供することである。

また、本発明の他の目的は、電子署名検証の並列的処理によって電子署名検証の速度を向上させる電子署名検証装置及び方法を提供する。

本発明の一実施形態によれば、電子署名検証装置は、電子署名検証を行うアプリケーションに含まれた複数のカーネルを少なくとも１つのカーネルを含む少なくとも１つのグループにグルーピングするグルーピング部と、前記少なくとも１つのグループに含まれる前記少なくとも１つのカーネルに対して電子署名検証を行う電子署名検証部とを備える。

このような前記電子署名検証は、開放型標準に基づいた異機種コンピュータ環境で前記アプリケーションに対して行われてもよい。

また、電子署名検証装置は、前記複数のカーネルのそれぞれの電子署名者を識別する署名者識別部をさらに備えてもよい。

前記グルーピング部は、前記識別された署名者に基づいて前記複数のカーネルを分類して前記複数のカーネルを前記少なくとも１つのグループにグルーピングしてもよい。

前記電子署名検証部は、前記少なくとも１つのグループのうち第１グループに含まれた少なくとも１つのカーネルに対して一括に電子署名検証を行ってもよく、複数のプロセッサコアで構成された並列処理部をさらに備えてもよい。

前記並列処理部は、前記少なくとも１つのグループそれぞれに対する電子署名の検証を前記複数のプロセッサコアを用いて並列的に処理してもよい。

一方、前記複数のカーネルそれぞれの電子署名者のうち少なくとも１つの電子署名者は前記アプリケーションの電子署名者とは異なってもよく、前記電子署名検証は前記アプリケーションのインストールまたは使用時に前記アプリケーションの正当性を検証するために行われてもよい。

本発明の他の一実施形態によると、電子署名検証を行うアプリケーションに含まれた複数のカーネルを少なくとも１つのカーネルを含む少なくとも１つのグループにグルーピングするグルーピングステップと、前記少なくとも１つのグループに含まれる少なくとも１つのカーネルに対して電子署名検証を行う電子署名検証ステップとを含む電子署名検証方法が提供される。

また、前記グルーピングステップに前もって前記複数のカーネルのそれぞれの電子署名者を識別する署名者識別ステップをさらに含み、前記グルーピングステップは、前記識別された署名者に基づいて前記複数のカーネルを分類して前記複数のカーネルを前記少なくとも１つのグループにグルーピングしてもよい。

前記電子署名を検証するステップは、前記少なくとも１つのグループのうち第１グループに含まれた少なくとも１つのカーネルに対して一括に電子署名検証を行ってもよく、前記電子署名を検証するステップが複数のプロセッサコアによって行われる場合、前記少なくとも１つのグループそれぞれに対する電子署名検証を前記複数のプロセッサコアを用いて並列的に行ってもよい。

また、本発明に係る電子署名検証方法は、複数のカーネルを他のグループに整列するステップと、プロセシングするように複数のコアのうち１つのコアに前記他のグループ各グループを割り当てるステップと、前記他のグループの各グループに関連して前記割り当てられたコアによって前記電子署名検証を行うステップとを含む。

前記整列するステップは、それぞれのカーネルの電子署名者に基づいてもよい。

前記電子署名を検証するステップは、アプリケーションをインストールする間に発生してもよい。前記アプリケーションは前記複数のカーネルを含んでもよい。

前記電子署名を検証するステップは、前記他のグループの第１グループに含まれる少なくとも１つのカーネルに対して一括に電子署名検証を行ってもよい。

前記電子署名を検証するステップは、前記複数のコアのそれぞれのコアによって並列的に行われてもよい。

本発明によると、電子署名を用いるアプリケーションの検証時コストを最小化することができる。

本発明によると、電子署名検証の並列的な処理によって電子署名検証の速度を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る電子署名検証装置のブロック図である。 本発明の他の一実施形態に係る電子署名検証を実施するための第１アプリケーションの概念図である。 本発明の一実施形態に係る署名者識別部と並列処理部をさらに含む電子署名検証装置のブロック図である。 本発明の他の一実施形態に係る署名者識別部及びグルーピング部を介して署名者ごとにグルーピングされた第１アプリケーションの概念図である。 本発明の他の一実施形態に係る電子署名検証方法のフローチャートである。

以下で、本発明の一部実施形態を、添付する図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、本発明が実施形態によって制限されたり限定されることはない。各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子署名検証装置１００のブロック図である。

複数のカーネルで構成された１つのアプリケーションの場合、インストールの後にも各カーネルごとにアップデートが可能であり、１つのアプリケーションを構成するカーネルの製作者及び配布者が異なってもよい。

また、アプリケーションがネットワークによってインストールされて行われる場合、悪意的な攻撃を受けることもある。例えば、ホストがサーバからアプリケーションをダウンロードする場合、アプリケーションのコードやバイナリ変更、悪意的なアプリケーション開発者による悪意的なアプリケーション配布、及びホストプログラムがアプリケーションのインストール及び実行する場合にアプリケーションのコード変更またはバイナリ変更のような攻撃が挙げられる。

このような悪意的な攻撃を解決するために、ウェブブラウザーでアプリケーションを配布及びインストールする場合に、製作者及び配布者が公開キーベースの電子署名を通して配布し、アプリケーションのインストール及び動作するとき電子署名を検証して使用しなければならない。

ところが、電子署名の検証過程は相対的に高いコストが必要な作業である。

本発明の一実施形態に係る電子署名検証装置１００は、このような電子署名検証を署名者ごとにグルーピングし、同じ署名者による電子署名の検証は一括処理することによって早く処理することができる。その上、本発明の一実施形態によれば、電子署名検証装置１００は、グルーピング部１１０及び電子署名検証部１２０を備えてもよい。

電子署名検証装置１００のグルーピング部１１０は、電子署名検証の対象となる第１アプリケーションを構成している複数のカーネルを署名者ごとにグルーピングしてもよい。

同じ署名者による電子署名を有する複数のカーネルそれぞれに対して別に電子署名を検証する場合、システムリソースが多く所要され、電子署名検証速度も極めて遅い。

したがって、本発明の一実施形態に係るグルーピング部１１０は、同じ署名者による電子署名を有するカーネルに対しては、一括に電子署名を検証できるように予め署名者ごとにカーネルをグルーピングする。

このように第１アプリケーションに含まれた複数のカーネルを、グルーピング部１１０が署名者ごとに複数のグループにグルーピングを実行すると、電子署名検証部１２０はグループごとに電子署名検証を一括に実行することができる。

一方、電子署名検証を実際行うプロセッサ、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＡＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などがマルチコアベースである場合には電子署名検証をグループごとに並列処理してもよく、このような実施形態について図３を参照してより詳細に後述する。

図２は、本発明の他の一実施形態に係る電子署名検証を実施するための第１アプリケーション２００の概念図である。

図２に示すように、第１アプリケーション２００は複数のカーネル２１０〜２４０などで構成されてもよい。図２では複数のカーネル２１０〜２４０を示すが、このような実施形態によって制限されたり限定されることはない。

このような第１プリケーション２００の場合、ホストコンピュータ装置にインストールされた後にも各カーネルごとにアップデート可能であり、１つのアプリケーションを構成している複数のカーネル２１０〜２４０の製作者及び配布者が互いに異なってもよい。したがって、電子署名を行った主体も互いに異なってもよい。

より詳細に説明すれば、第１アプリケーション２００は複数のカーネル、例えば、第１カーネル２１０、第２カーネル２２０、第３カーネル２３０及び第４カーネル２４０などで構成される。

第１カーネル２１０と第２カーネル２２０の署名者は相異なり、第２カーネル２２０と第３カーネル２３０の署名者も相異なり、第３カーネル２３０と第４カーネル２４０の署名者も相異なる。このように、カーネルのそれぞれの署名者は互いに異なってもよい。

しかし、第１カーネル２１０と第４カーネル２４０の署名者は同一である。複数のカーネルは互いに異なる署名者によって署名されたり、または互いに同じ署名者によって署名されて第１アプリケーション２００を構成する。このような実施形態によって制限されたり限定されることはない。

本発明の一実施形態に係るグルーピング部１１０は、第１アプリケーション２００に含まれた複数のカーネル２１０〜２４０を、署名者ごとに複数のグループにグルーピングする。

これによって、カーネル２１０及びカーネル２４０は同一のグループに含まれ、カーネル２２０及びカーネル２３０はそれぞれ異なるグループに含まれてもよい。このようなグルーピング結果は図４を参照してより詳細に後述する。

このようなグルーピングを行った後には、図１に示す電子署名検証装置１００の電子署名検証部１２０が各グループごとに電子署名検証を一括に実行することができる。

図３は、本発明の一実施形態に係る署名者識別部３１０と並列処理部３３１をさらに備える電子署名検証装置３００のブロック図である。

本発明の一実施形態によれば、電子署名検証装置３００の署名者識別部３１０は、図２に示す第１アプリケーション２００を構成する各カーネル２１０〜２４０それぞれの署名者を識別する。

これによって、グルーピング部３２０は署名者識別部３１０が識別した各カーネル２１０〜２４０などに対して署名者が同一のカーネルを１つのグループにグルーピングされることによって、署名者ごとに分類された複数のカーネルグループを生成する。

電子署名検証部３３０は、このようにグルーピングされた複数のカーネルグループそれぞれに対して電子署名検証を行う。

同一のグループにある複数のカーネル、例えば、カーネル２１０及びカーネル２４０に対しては署名者が同一なものであるため、例えば、カーネル２１０及びカーネル２４０は同じ署名者によって検証され、電子署名検証部３３０はカーネル２１０及びカーネル２４０にそれぞれ対して別に電子署名検証を行なうことなく、カーネル２１０及びカーネル２４０が含まれたグループ内のカーネル全体に対しては一括に電子署名検証を行う。

したがって、カーネルに対する電子署名の検証過程が大幅に省略されて電子署名検証に必要な処理時間が減少し、消耗電力や演算資源の効率性を改善することができる。

一方、本発明の一実施形態によれば、電子署名を行う演算リソースがマルチ−コアベースである場合には、電子署名検証装置３００に並列処理部３３１がさらに備えられてもよい。

電子署名検証部３３０は、複数のカーネルグループそれぞれに対して一括に電子署名検証を行うが、この過程において、並列処理部３３１はグループを複数のコア（図示せず）に割り当てて電子署名検証を並列化する。言い換えれば、各グループのプロセシングは、複数のコアのうちそれぞれのコアによって行うことができる。

このような実施形態に係るカーネルが複数のカーネルグループにグルーピングされ、また、各グループが並列処理されて一括に電子署名が検証される過程は図４を参照してより詳細に後述する。

図４は、本発明の他の一実施形態に係る署名者識別部３１０及びグルーピング部３２０によって署名者ごとにグルーピングされた第１アプリケーション４００の概念図である。

図２に示す第１アプリケーション２００の場合、ホストコンピュータ装置にインストールされた後に各カーネルごとにアップデート可能であり、１つのアプリケーションを構成している複数のカーネル２１０〜２４０の製作者及び配布者が異なってもよいため、電子署名を行った主体も互いに異なってもよい。

したがって、図３に示す電子署名検証装置３００の署名者識別部３１０が第１アプリケーション２００を構成している各カーネル２１０〜２４０などに対して署名者を識別する。

また、グルーピング部３２０は、署名者識別部３１０が識別した各カーネル２１０〜２４０などに対して、署名者が同一のカーネルを各グループにグルーピングすることによって、署名者ごとに分類された複数のカーネルのグループを生成する。

本発明の実施形態によれば、図２に示す第１アプリケーション２００が電子署名検証のために電子署名検証装置３００に入力されれば、第１アプリケーション２００を構成してる各カーネル２１０〜２４０などに対する署名者を署名者識別部３１０が識別する。

図３に示すグルーピング部３２０によって署名者識別部３１０が各カーネル２１０〜２４０などに対して識別した結果を用いて、署名者が同一のカーネルを１つのグループにグルーピングすることで、署名者ごとに分類された複数のグループを生成する。

したがって、図２に示す第１アプリケーション２００を構成している複数のカーネルに対して、第１カーネル２１０〜第４カーネル２４０に対して署名者識別部３１０が署名者を識別し、グルーピング部３２０は識別された署名者ごとにカーネルを第１グループ４１０〜第３グループ４３０にカーネル２１０〜２４０などを分別してグループを生成する。例えば、第１カーネル１００及び第４カーネル２４０は同じ署名者を含んでもよく、第１グループ４１０にグルーピングされてもよい。また、第２カーネル２２０は第２グループ４２０にグルーピングされてもよく、第３カーネル２３０は第３グループ４３０にグルーピングされてもよい。

より詳細に説明すれば、第１グループ４１０に含まれるそれぞれのカーネルの署名者は同一であり、第２グループ４２０のカーネルの署名者も同一であり、第３グループ４３０のカーネルも署名者が同一である。

したがって、同じグループ内で署名者は互いに同一であり、第１グループ４１０、第２グループ４２０、及び第３グループ４３０間の署名者は互いに異なる。

図５は、本発明の他の一実施形態に係る電子署名検証方法のフローチャートである。

本発明の実施形態に係る図２に示すそれぞれ異なる署名者によって署名された複数のカーネル２１０〜２４０などで構成された第１アプリケーション２００に対して悪意的な攻撃を解決するために電子署名検証を行う。

第１アプリケーション２００がインストールされてアップデートされる過程が繰り返される場合、または、最初インストールされるときから、第１アプリケーション２００を構成しているカーネル２１０〜２４０などはそれぞれの署名者によって互いに異なるように署名されて存在してもよい。

本発明の実施形態に係る第１アプリケーション２００をインストール及び動作するとき電子署名検証装置を介して電子署名を検証を行う。

第１アプリケーション２００が図３に示す電子署名検証装置３００に入力されれば（Ｓ５１０）、署名者識別部３１０は、第１アプリケーションを構成する複数のカーネルに対してそれぞれの署名者を確認する。

第１アプリケーション２００を構成するカーネルは互いに異なる署名者によって署名されたり、または互いに同じ署名者によって署名されて構成される。したがって、署名者識別部３１０は、電子署名検証部の一括的な電子署名検証のために各カーネル２１０〜２４０などに対する署名者をそれぞれ識別する（Ｓ５２０）。

これによって、図３に示すグルーピング部３２０は、署名者識別部３１０が各カーネル２１０〜２４０などに対して署名者を識別した結果であり、署名者が同一のカーネルを１つのグループにグルーピングされることによって（Ｓ５３０）、署名者ごとに分類された複数のグループを生成する。

本発明の実施形態に係る図４を参照して、前述したようにカーネルごとの署名者を識別し（Ｓ５２０）、識別された署名者ごとにカーネルをグルーピングすれば（Ｓ５３０）、第１アプリケーション４００の第１グループ４１０内のカーネルの署名者は同一である。

さらに、第２グループ４２０のカーネル及び第３グループ４３０のカーネルも同じグループ内で署名者は互いに同一である。

電子署名検証がマルチコアを用いてプロセスされるかの有無を決定する（５４０）。もし、マルチコアを用いてプロセスされなければならないものと決定される場合、識別されたグループは並列コアに割り当てられる（Ｓ５５０）。例えば、第１グループ４１０は第１コアに割り当てられてもよく、第２グループ４２０は第２コアに割り当てられてもよい。しかし、本発明がこのような実施形態によって制限されたり限定されることはない。もし、マルチコアを使用せずにプロセスされるものと決定されれば、上記の方法は後述されるステップＳ５６０によりプロセスされる。

したがって、グルーピング部３２０は、署名者が同一のカーネルを１つのグループにグルーピングされることによって、署名者ごとに分類された複数のカーネルグループを生成する。

これによって、電子署名検証部３３０は、このようにグルーピングされた複数のカーネルグループそれぞれに対して電子署名検証を実行する（Ｓ５６０）。

第１グループ４１０〜第３グループ４３０のような同一のグループにある複数のカーネル、例えば、第１グループ４１０内のカーネル２１０及びカーネル２４０に対しては同じ署名者であるため、電子署名検証部３３０はカーネル２１０及びカーネル２４０に対して電子署名検証を別に行うことなく、カーネル２１０及びカーネル２４０の含まれたグループ内のカーネル全体に対しては一括に電子署名検証を行う（Ｓ５６０）。

本発明の一実施形態に係る方法は、 多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行することができるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などのうちの１つまたはその組合せを含んでもよい。媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり、使用可能なものであってもよい。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、光ディスクのような光磁気媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれてもよい。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コード（ｍａｃｈｉｎｅ ｃｏｄｅ）だけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コード（ｈｉｇｈｅｒ ｌｅｖｅｌ ｃｏｄｅ）を含む。上述したハードウェア装置は、本発明の動作を行うために１つ以上のソフトウェアのレイヤで動作するように構成されてもよい。

上述したように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能である。

したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲だけではなく特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。

１００ 電子署名検証装置
１１０ グルーピング部
１２０ 電子署名検証部

Claims (15)

1. 電子署名検証を行うアプリケーションに含まれた複数のカーネルを少なくとも１つのカーネルを含む少なくとも１つのグループにグルーピングするグルーピング部と、
   前記少なくとも１つのグループに含まれる前記少なくとも１つのカーネルに対して電子署名検証を行う電子署名検証部と、
   を備え、さらに、
   前記複数のカーネルのそれぞれの電子署名者を識別する署名者識別部、を備え、
   前記グルーピング部は、前記識別された署名者に基づいて前記複数のカーネルを分類して前記複数のカーネルを前記少なくとも１つのグループにグルーピングする、
   ことを特徴とする電子署名検証装置。
2. 前記電子署名検証は、開放型標準に基づいた異機種コンピュータ環境で前記アプリケーションに対して行われる電子署名であることを特徴とする請求項１に記載の電子署名検証装置。
3. 前記電子署名検証部は、前記少なくとも１つのグループのうち第１グループに含まれた少なくとも１つのカーネルに対して一括に電子署名検証を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電子署名検証装置。
4. 前記電子署名検証部は、複数のプロセッサコアで構成された並列処理部をさらに備え、
   前記並列処理部は、前記少なくとも１つのグループそれぞれに対する電子署名の検証を前記複数のプロセッサコアを用いて並列的に処理することを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載の電子署名検証装置。
5. 前記複数のカーネルそれぞれの電子署名者のうち少なくとも１つの電子署名者は、前記アプリケーションの電子署名者とは異なることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の電子署名検証装置。
6. 前記電子署名検証は、前記アプリケーションのインストールまたは使用時に前記アプリケーションの正当性を検証するために行われる検証手続であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項に記載の電子署名検証装置。
7. 電子署名検証を実施する方法であって、
   コンピュータによって、電子署名検証を行うアプリケーションに含まれた複数のカーネルを少なくとも１つのカーネルを含む少なくとも１つのグループにグルーピングするグルーピングステップと、
   コンピュータによって、前記少なくとも１つのグループに含まれる少なくとも１つのカーネルに対して電子署名検証を行う電子署名検証ステップと、
   を含み、さらに、
   コンピュータによって、前記グルーピングステップに前もって前記複数のカーネルのそれぞれの電子署名者を識別する署名者識別ステップ、を含み、
   前記グルーピングステップは、前記識別された署名者に基づいて前記複数のカーネルを分類して前記複数のカーネルを前記少なくとも１つのグループにグルーピングする、
   ことを特徴とする電子署名検証方法。
8. 前記電子署名検証ステップは、前記少なくとも１つのグループのうち第１グループに含まれた少なくとも１つのカーネルに対して一括に電子署名検証を行うことを特徴とする請求項７に記載の電子署名検証方法。
9. 前記電子署名検証ステップは、前記電子署名検証ステップが複数のプロセッサコアによって行われる場合、前記少なくとも１つのグループそれぞれに対する電子署名検証を前記複数のプロセッサコアを用いて並列的に行うことを特徴とする請求項７または８に記載の電子署名検証方法。
10. 請求項７乃至９いずれか一項に記載の前記電子署名検証方法を行うプログラムを含むコンピュータで読み出し可能な記録媒体。
11. コンピュータによる電子署名検証方法において、
    複数のカーネルを、それぞれのカーネルの電子署名者に基づいて、他のグループに整列するステップと、
    プロセシングするように複数のコアのうち１つのコアに前記他のグループ各グループを割り当てるステップと、
    前記他のグループの各グループに関連して前記割り当てられたコアによって前記電子署名検証を行うステップと、
    を含むことを特徴とする電子署名検証方法。
12. 前記電子署名検証を行うステップは、アプリケーションをインストールする間に発生することを特徴とする請求項１１に記載の電子署名検証方法。
13. 前記電子署名検証を行うステップは、前記他のグループの第１グループに含まれる少なくとも１つのカーネルに対して一括に電子署名検証を行うことを特徴とする請求項１１または１２に記載の電子署名検証方法。
14. 前記電子署名検証を行うステップは、前記複数のコアのそれぞれのコアによって並列的に行われることを特徴とする請求項１１乃至１３いずれか一項に記載の電子署名検証方法。
15. 前記アプリケーションは前記複数のカーネルを含むことを特徴とする請求項１２に記載の電子署名検証方法。

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