JP6326195B2 - コンピュータの電源を起動する方法、コンピュータおよびシステム・ファームウェア - Google Patents

Description

本発明は、生体認証を利用してコンピュータを起動する技術に関し、さらには、短時間にコンピュータを起動する技術に関する。

コンピュータは、電源が投入されたりリセットされたりすると最初にＢＩＯＳまたはＵＥＦＩといったシステム・ファームウェアを実行するように構成されている。システム・ファームウェアは、コンピュータに搭載されているデバイスを検出して、検査および初期化を行うＰＯＳＴ（Power On Self-Test）コードを含む。ＰＯＳＴが終了するとオペレーティング・システム（ＯＳ）およびアプリケーション・プログラムなどがシステム・メモリにロードされてコンピュータの利用ができる状態になる。電源を投入してからコンピュータが利用可能な状態に至るまでのコンピュータの一連の起動プロセスをブートという。

他方でブート時はセキュリティを確保するために、システム・ファームウェアおよびＯＳがパスワードを要求する場合がある。システム・ファームウェアは複数のパスワードを設定することができる。ブート時にユーザが複数のパスワードを入力する煩雑性を解消するため、シングル・サイン・オンという手法が知られている。シングル・サイン・オンは、複数のパスワード入力による認証に代えて１回の認証でブートすることをいう。

特許文献１、２は、指紋認証を利用したシングル・サイン・オンに関する発明を開示する。同文献には、起動ボタンの押下に代えて指をスワイプして指紋認証が成功したときに起動ボタンの押下に相当する擬似的な信号を出力してシングル・サイン・オンを含むＰＯＳＴを実行することを記載する。特許文献３は、指紋認証装置を使ってセキュリティを維持しながらブート時間を短縮する発明を開示する。同文献には、パワーオフ状態のときに指紋認証装置による認証が成功するとコンピュータの電源を起動してパスワードを入力しないでもＯＳのブートを完了することを記載する。

特許第４９３３５１９号公報 特許第５３６７６８４号公報 特許第５４７６３６３号公報

特許文献１〜３に記載の発明では、指紋認証装置に組み込まれたプロセッサが指紋認証したことに応じて電源の起動をしているが、以下のような課題が明らかになってきた。まず、指紋認証装置は、コンピュータの電源が停止した状態でもある程度の電力を消費する。特に、短時間で指紋認証できるように指紋認証装置をローパワー・モードで常時動作させておいても、モバイル環境では電池の消耗が問題になってくる。このような事情もあって、指紋認証装置を構成するプロセッサは一般的にシステムのプロセッサ（ＣＰＵ）に比べて消費電力が小さくて性能が低いものを採用している。

したがって、指紋認証の精度が制約されるとともに比較的長い認証時間を必要としていた。また、プロセッサを組み込んだ指紋認証装置は、コストアップの要因にもなっていた。さらに、指紋認証が終了してからシステムの電源を起動してブートを開始するため、指紋認証装置の初期化と指紋認証の時間だけ起動操作をしてから利用できるようになるまでの時間が長くなっていた。さらに、指紋認証装置が接続されるＵＳＢインターフェースは、初期化するために長い時間が必要になりブート時間の遅延の要因になっていた。本発明は上記の背景のもとに指紋認証装置に限らず、生体認証装置全般によるコンピュータの起動に関する諸問題を解決することを目的とする。

本発明は生体認証が可能なコンピュータを提供する。コンピュータは、ユーザの操作に応じて生成された起動信号に応じて電源を起動する電源部と、生体情報でユーザ認証をする生体認証部と、電源の起動に応じてプリブートを開始し、プリブートの間に生体認証の成功を認識してからオペレーティング・システムのロードを開始するプリブート部とを有する。プリブートはユーザの操作に応じて生成された起動信号に応じて開始するために、生体認証によりプリブートを開始するまでの時間が遅延することがなくなる。

生体認証部は、コンピュータの電源の起動に応じて動作することができる。この場合、パワーオフ状態で生体認証部を停止できるため消費電力を低減することができる。生体認証部が指紋認証をする指紋認証部のときにコンピュータは、起動信号を生成する起動信号生成部と指紋画像を指紋認証部に出力する指紋画像生成部とを組み込んだワンアクション操作が可能な操作ボタンを有していてもよい。

この場合ワンアクション操作でユーザの認証をしながらコンピュータをブートできる。操作ボタンを含む場合の電源部は、コンピュータの電源の起動に応じて起動信号の受信を停止し、指紋認証が成功したあとに起動信号の受信を可能にすることで、強制シャットダウンを回避しながら、指紋認証が成功したあとはいつでも強制シャットダウンができる状態に戻すことができる。

操作ボタンを含む場合はコンピュータが、指を離すタイミングをユーザに認識させるための報知部を含んでもよい。ユーザは報知部に従って強制シャットダウンしないように操作ボタンから指を離すことができる。生体認証部はチップセットに組み込まれたコンピュータ・サブシステムとすることができる。この場合は、ハードウェアの生体認証装置より低コストで実現できるとともに、高いプロセッサの性能を利用してより精度の高い生体認証を実現できる。

本発明により安全なＰＯＡを実現することができた。さらに本発明によりＰＯＡによるブートが遅延しないようにすることができた。さらに本発明により、ＰＯＡのための消費電力を低減することができた。さらに本発明により、指紋認証の精度を向上することができた。さらに本発明により指紋認証のコストを低減することができた。

ラップトップＰＣ１０の主要なハードウェアの構成を説明する機能ブロック図である。 セキュアＮＶＲＡＭ４１が格納するパスワードを説明するための図である。 システム・ファームウェア１００の構成を説明するための図である。 ＰＯＡの実行手順を説明するためのフローチャートである。 ＰＯＡシステム３００の機能ブロック図である。

本発明は、ラップトップ型パーソナル・コンピュータ（ラップトップＰＣ）、デスクトップ型パーソナル・コンピュータ、タブレット端末、およびスマートフォンなどの情報端末装置に適用できる。図１は、ラップトップＰＣ１０の主要なハードウェアの構成を説明する機能ブロック図である。図２は、セキュアＮＶＲＡＭ４１が格納するパスワードを説明する図である。ラップトップＰＣ１０は、システム筐体に対してディスプレイ筐体を開閉できるクラムシェル型でもよいし、ディスプレイ筐体をシステム筐体から取り外してタブレット端末としても使用できるハイブリッド型でもよい。

ラップトップＰＣ１０は、システムのパワー・ステートとしてＡＣＰＩが定義するソフトオフ状態またはパワーオフ状態（Ｓ５ステート）、ハイバネーション状態（Ｓ４ステート）およびサスペンド状態（Ｓ３ステート）のいずれかからパワーオン状態（Ｓ０ステート）に遷移することができる。ハイバネーション状態とサスペンド状態をスリープ状態という。

パワーオフ状態およびハイバネーション状態からパワーオン状態に遷移することをコールド・ブートといい、サスペンド状態からパワーオン状態に遷移することをレジュームという。ここにブートは、電源を投入してから利用可能な状態に至るまでコンピュータが起動ルーチンを実行する一連のプロセスをいう。本発明はコールド・ブートとレジュームのいずれにも適用できる。以下においては、特に区別する必要がある場合を除いて、コールド・ブートとレジュームを単にブートということにする。

ブートは、電源の起動直後にシステム・ファームウェアが行う起動ルーチンも含む。電源が起動してからＯＳのブートイメージのロードを開始するまでのシステム・ファームウェアの起動ルーチンをプリブートという。なお、ユーザにとっては電源を投入する操作をしてから利用可能な状態に至るまでの時間が重要なので、本明細書ではユーザが電源を投入する操作をしてから電源が起動するまでの時間もプリブートの時間に含めて扱うものとする。パワーオン認証（ＰＯＡ：Power On Authentication）は、複数のパスワードが設定されているシステムが、コールド・ブートまたはレジュームをするときに、生体認証またはトークンなどの認証を利用して起動信号の生成とキーボードからのパスワード入力に代わる認証を行う技術をいう。

本発明の適用が可能なラップトップＰＣ１０は、特定のハードウェアおよびソフトウェアの構成に依存しないため、以下において本発明の適用が可能なハードウェアの一例を説明する。システム・ハードウェア１１は、ＣＰＵ１３、ＧＰＵ１５、メモリ・コントローラ１７、Ｉ／Ｏコントローラ１９および指紋認証（ＦＰＡ）エンジン２１などを含む。Ｉ／Ｏコントローラ１９は、システム・ハードウェア１１に接続された周辺デバイスのインターフェースを含む。

ＦＰＡエンジン２１はファームウェアとプロセッサを含み、指紋スキャナ７３から受け取った指紋画像をＣＰＵ１３の動作から独立して処理して指紋認証を行う。ＦＰＡエンジン２１は、一例においてインテル（登録商標）社のチップセットに搭載されたＣＳＭＥ（Converged Security and Manageability Engine）を利用して実現することができる。ＣＳＭＥは、さまざまなタスクを実行してコンピュータのパフォーマンスを向上させるためにＣＰＵ１３から独立して動作するコンピュータ・サブシステムで、これに指紋認証コードを組み込むことで精度の高い指紋認証を最小限の追加コストで実現できる。

ＦＰＡエンジン２１は、指紋登録の際にファームウェア・パスワードとログイン・パスワードも登録してセキュアな領域に保持する。ＦＰＡエンジン２１は、指紋認証が成功したときに登録しておいたファームウェア・パスワードをシステム・ファームウェア１００（図３）に渡し、ログイン・パスワードをプリブートの終了後にＯＳの認証モジュールに渡す。ここにファームウェア・パスワードは、パワーオン・パスワード、ＨＤＤパスワード、およびスーパーバイザ・パスワードを含む。

システム・ハードウェア１１には、代表的に、ＣＰＵ１３が実行するプログラムを記憶するシステム・メモリ３１、ＷＷＡＮまたはＷＬＡＮに接続する無線モジュール３３、ＨＤＤ３５、ＬＣＤ３７、ＵＥＦＩまたはＢＩＯＳといったシステム・ファームウェア１００を格納するファームウェアＲＯＭ３９、セキュアＮＶＲＡＭ４１およびエンベデッド・コントローラ（ＥＣ）５１などが接続されている。指紋スキャナ７３は、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）でＦＰＡエンジン２１に接続される。

したがって、指紋スキャナ７３との間に、初期化に時間がかかるＵＳＢインターフェースを使用しない。ＬＥＤ７５は、指紋走査が可能な状態になったときに点灯し、認証が成功したときに消灯する。ＬＥＤ７５に代えてピープ音を利用するようにしてもよい。ＨＤＤ３５は、ＯＳ、デバイス・ドライバ、およびアプリケーションなどのブートイメージを格納する。

ＨＤＤ３５は、システム・ファームウェア１００から受け取ったＨＤＤパスワードを設定することができる。設定されたＨＤＤパスワードは、磁気ディスクまたはＲＯＭのセキュアな領域に格納される。ＨＤＤパスワードが設定されたＨＤＤ３５は、システム・ファームウェア１００からＨＤＤパスワードを受け取らない限り、システムからのアクセスをロックする。したがって、ＨＤＤパスワードが解除されないときはプリブートの完了はできるが全体のブートは完遂できない。ＨＤＤパスワードが設定されたＨＤＤ３５は電源が停止したときに再びロックする。

セキュアＮＶＲＡＭ４１は、図２に示すように、システム・ファームウェア１００が設定したファームウェア・パスワードとＯＳが設定したログイン・パスワードを格納する不揮発性のメモリである。セキュアＮＶＲＡＭ４１は、Ｉ／Ｏコントローラ１９のインターフェースでＯＳの動作環境からはアクセスできないようにロックすることができる。ロックは、ＣＰＵ１１がパワーオン・リセットされたときに解除され、プリブートが終了する時点でシステム・ファームウェア１００が実行する。

ＥＣ５１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏロジック回路などで構成されたマイクロ・コンピュータで、ＣＰＵ１３から独立して動作してラップトップＰＣ１０の温度や電源を管理する。ＥＣ５１はキーボード・コントローラも含む。ＥＣ５１には、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３、キーボード５５、パワー・ボタン５７およびスイッチ５９が接続されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ５３は、図示しないＡＣ／ＤＣアダプタまたは電池パックから供給される直流電圧を、ラップトップＰＣ１０を動作させるために必要な複数の電圧に変換し、さらにパワー・ステートに応じて定義された電力供給区分に基づいて各々のデバイスに電力を供給する。パワー・ボタン５７は押下されたときに、コールド・ブートまたはレジュームをするための起動信号を生成する。パワー・ボタン５７を押下してブートするときは、ファームウェア・パスワードおよびログイン・パスワードをユーザがキーボード５５から入力する必要がある。

ＥＣ５１は起動信号を受け取ると、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３を起動してシステムをパワーオン状態に遷移させために必要なデバイスに電力を供給する。ＰＯＡボタン７１は一例において、ワンタッチ操作で指紋の走査をし、かつ、電源スイッチ７７を動作させることができるように指紋スキャナ７３と電源スイッチ７７を組み込んでいる。ここに、ワンタッチ操作は、ＰＯＡボタン７１を押下して所定の時間だけ電源スイッチ７７の接点をメークさせて指をリリースするまでの一連の操作をいう。ワンタッチ操作ができるＰＯＡボタンは本発明の適用の上で好適な例ではあるが必須ではない。

指紋スキャナ７３は、ＰＯＡボタン７１にワンタッチ操作した指の指紋を走査してＦＰＡエンジン２１に指紋画像を出力する。指紋スキャナ７３は、指をタッチするタッチ・タイプと指をスワイプするスワイプ・タイプのいずれであってもよいが本実施の形態ではタッチ・タイプを例示して説明する。電源スイッチ７７の接点がメークするとスイッチ５９に起動信号が出力される。

ＥＣ５１は、電源スイッチ７７が生成した起動信号をスイッチ５９で制御する。ＥＣ５１は、ブートの直後にスイッチ５９をオフ状態にし、指紋認証が成功した後にオン状態にする。ＥＣ５１は電源スイッチ７７から受信した起動信号をパワー・ボタン５７が出力する起動信号と同等に処理してブートを開始する。ＥＣ５１、パワー・ボタン５７、電源スイッチ７７などの電源の起動に必要なデバイスは、システムがパワーオフ状態とスリープ状態のときにも電力が供給される。

なお、図１は本実施の形態を説明するために、主要なハードゥエアの構成および接続関係を簡略化して記載したものである。ここまでの説明で言及した以外にも、ラップトップＰＣ１０は多くのデバイスを含む。しかしそれらは当業者には周知であるので、ここでは詳しく言及しない。図で記載した複数のブロックを１個の集積回路もしくは装置としたり、逆に１個のブロックを複数の集積回路もしくは装置に分割して構成したりすることも、当業者が任意に選択することができる範囲においては本発明の範囲に含まれる。また、各々のデバイスの間を接続するバスおよびインターフェースなどの種類はあくまで一例に過ぎず、それら以外の接続であっても当業者が任意に選択することができる範囲においては本発明の範囲に含まれる。

［システム・ファームウェア］
図３はファームウェアＲＯＭ３９が格納するシステム・ファームウェア１００の構成を説明するための図である。システム・ファームウェア１００は、一例においてＵＥＦＩファームウェアで構成しているが特に限定する必要はない。システム・ファームウェア１００は、ブートの際にパワーオン・リセットされたＣＰＵ１３が必ず最初に実行する。

基本デバイス初期化コード１０１は、ラップトップＰＣ１０の電源が起動してプリブートする際に、システム・メモリ３１にシステム・ファームウェア１００をロードして実行を開始するまでの処理に必要なＣＰＵ１３、システム・メモリ３１およびその他の基本的なデバイスの検出、検査および初期化を最低限の範囲で行う。一貫性検証コード１０３は、ラップトップＰＣ１０のプラットフォームに関するすべての一貫性の計測を行う。

ＰＯＳＴコード１０５はブートをするために、ブートに必要なデバイスを対象にした検出、検査、および初期化といったＰＯＳＴ処理を行う。ＰＯＳＴコード１０５は、レジュームをする際にコールド・ブートに比べて一部のデバイスの初期化をスキップして簡素なＰＯＳＴ処理をするようにしてもよい。ＰＯＳＴコード１０５は、所定のデバイスが検出できないときおよび検査の結果デバイスが正常に動作しないと判断したときにビープ音や画面表示によるエラーを出力してプリブートを停止する。

ＰＯＳＴコード１０５は、システム・ハードウェア１１に接続されている周辺デバイスからパラメータを取得して現在のシステムにおいて最適なパラメータを選択しＩ／Ｏコントローラ１９に設定する。認証コード１０７は、キーボード５５から真正なユーザによって入力されたファームウェア・パスワードをセキュアＮＶＲＡＭ４１に格納する。

認証コード１０７は、キーボード５５から入力されたまたはＦＰＡエンジン２１から受け取ったファームウェア・パスワードをセキュアＮＶＲＡＭ４１に格納されたファームウェア・パスワードと比較してユーザ認証する。認証コード１０７は、いずれかのファームウェア・パスワードが設定されているときに、ＰＯＳＴコード１０５の実行が終了までの間に必ず実行される。認証コード１０７は認証が成功したときにＨＤＤパスワードをＨＤＤ３５に送ってロックを解除し、システム・ファームウェア１００にパワーオン・パスワードの権限が必要な処理をさせる。

なお、スーパーバイザ・パスワードはブート条件から外して、特別な権限でシステムにアクセスする必要があるときだけ、ユーザがキーボード５５から入力するようにしてもよい。認証コード１０７によるパスワード認証が成功しないときはプリブートが停止する。ＰＯＡコード１０９は、システムのプリブートと指紋認証を並行して行うＰＯＡを実現するための処理をする。ＰＯＡコード１０９の処理は図４を参照して説明する。

Ｉ／Ｏコード１１１は、ＣＰＵ１３が周辺デバイスにアクセスするための入出力のインターフェースを提供する。セットアップ・コード１１３は、ブート・ドライブの選択、各デバイスの機能のイネーブル／ディスエーブル、セキュリティのイネーブル／ディスエーブルなどのようなデバイスに対する設定などをユーザがカスタマイズするためのインターフェースを提供する。

プリブート中にキーボード５５の所定のＦｎキーを操作するとセットアップ・コード１１３が実行されて、ＬＣＤ３７にセットアップ画面が表示される。ユーザは、セットアップ画面を通じてシステムの構成や、ファームウェア・パスワードの設定、解除または変更をすることができる。不正なユーザのセットアップ画面へのアクセスは、セキュリティが阻害されるため禁止する必要がある。

［ブート処理の手順］
図４は、ラップトップＰＣ１０がＰＯＡでブートする手順を示すフローチャートである。ブロック２０１で、システムはパワーオフ状態またはスリープ状態に遷移している。システムには、ファームウェア・パスワードおよびログイン・パスワードが設定されている。なお、ログイン・パスワードが設定されていないときは、ファームウェア・パスワードに対してだけＰＯＡが実行されてブートをする。

一例においてブロック２０１では、電源の起動に必要なデバイスだけに電力が供給されている。ＥＣ５１はスイッチ５９をオン状態に制御している。この状態ではＦＰＡエンジン２１および指紋センサ７３も動作が停止しているが、以下に説明するようにブート時間に遅延をもたらすことはない。したがって、従前のようにブート時間を短縮するためにハードウェアの指紋認証装置をローパワー・モードで動作させる必要はないため消費電力の低減が図れる。

ブロック２０３でユーザがＰＯＡボタン７１に対してワンタッチ操作をする。ブロック２０５で電源スイッチ７７がオン状態になると起動信号を出力する。ワンタッチ操作から電源が起動するまでは、デバイスの初期化を行う必要がないため瞬時に行われる。ＰＯＡによる電源の起動は、ラップトップＰＣ１０を実際に支配しているユーザだけが実行できるようにＷＯＬによる起動は禁止するようにしてもよい。

起動信号を受け取ったＥＣ５１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３を制御してシステム・ハードウェア１１および周辺デバイスに電力を供給する。システムの電源が起動したことを認識したユーザは指紋認証が成功するまで指をＰＯＡボタン７１に載せたままにしておくことが求められる。したがって、電源スイッチ７７の接点がその間メークして起動信号を継続的に出力する場合がある。

ＥＣ５１は、起動信号の受信が所定の時間以上継続すると、システムを強制シャットダウンさせることにしているため、ブロック２０７でスイッチ５９をオフ状態にして継続する起動信号の受信を停止し強制シャットダウンの防止を図る。ブロック２０９で電源が投入されたＩ／Ｏコントローラ１９がＣＰＵ１３にリセット信号を送ると、ＣＰＵ１３がパワーオン・リセットされてプリブートを開始する。

ブロック２１１でＣＰＵ１３は、リセット・ベクタにアクセスして基本デバイス初期化コード１０１をキャッシュに読み出して、システム・メモリ３１、メモリ・コントローラ１７、Ｉ／Ｏコントローラ１９の一部などのシステム・ファームウェア１００を実行するのに必要な基本的なデバイスの検出、検査および初期化をする。さらに一貫性認証コード１０３が、システム・ファームウェアの主要なコードに関する改変の有無を検証する。

ブロック２１３でＰＯＳＴコードが周辺デバイスのＰＯＳＴを開始する。以後、ＣＰＵ１３が実行するブロック２１３〜２３１のシステム側のプリブートの手順と、ＦＰＡエンジン２１が実行するブロック２５３〜２６３の指紋認証の手順は並行して進行する。ブロック２１７以降の手順は、ブロック２１５でＦＰＡエンジン２１による指紋認証が成功するまで行われない。したがって、ブロック２１３では、それ以外で可能なところまでＰＯＳＴ処理を進めることができる。

ブロック２５１で指紋認証に関連するＦＰＡエンジン２１、指紋スキャナ７３およびＳＰＩなどの初期化が完了する。システムが行うＰＯＳＴ処理のなかで、ブロック２５１の優先順位を高めておくことができる。ブロック２５３で指紋スキャナ７３がＬＥＤ７５を点灯してユーザに指紋認証を開始できる状態であることを通知する。ブロック２５５で指紋スキャナ７３が指紋走査をしてブロック２５７で指紋画像を出力する。ブロック２５９でＦＰＡエンジン２１は、真正なユーザがテンプレートとして登録した指紋データと指紋画像から抽出した指紋データを比較する。

ＦＰＡエンジン２１は、比較の結果、特徴の一致点が所定のスコアを超えた場合に認証を肯定し、超えない場合に認証を否定する。認証を否定する場合は、ＬＥＤ７５の点滅などでユーザに通知して再度指を載せるように促ことができる。指紋認証が成功するとＦＰＡエンジン２１はブロック２６１でＬＥＤ７５を消灯する。ＬＥＤ７５の消灯を確認したユーザはＰＯＡボタン７１から指を離してよいことを知覚する。ブロック２６３でＦＰＡエンジン２１はＣＰＵ１３に割り込みをかけて、保持していたファームウェア・パスワードとログイン・パスワードをＰＯＡコード１０９に送る。

指紋認証が順調に行われるときは、プリブートがブロック２１９以降の手順に至る前に指紋認証が終了するが、指紋認証が遅れるときはブロック２１５でプリブートが中断する。ブロック２１５でＰＯＡコード１０９は、プリブートの開始から一定時間経過してもファームウェア・パスワードとログイン・パスワードを受け取らない場合は、ブロック２４１に移行して認証コード１０７にキーボード５５からパスワード入力するための画面を表示させることができる。この場合は、ＰＯＡではなく個別認証で起動することになる。

指がＰＯＡボタン７１から離れた後は、電源スイッチ７７はオフ状態であるため起動信号が出力されて強制シャットダウンされることもなくなる。他方で、プリブートを実行している間は、いつでも強制シャットダウンできるほうが都合がよい。ブロック２１７で指紋認証が成功したことを認識したＰＯＡコード１０９は、ＥＣ５１に指示してスイッチ５９をオン状態にする。ただし、ブロック２１７の手順はプリブートが完了するまでのいずれかのタイミングで行うようにしてもよい。

ブロック２１９でＰＯＡコード１０９は認証コード１０７にパワーオン・パスワードとＨＤＤパスワードを渡す。システム・ファームウェア１００は、パワーオン・パスワードの認証によって権限を得た処理を実行できるようになる。また、認証コード１０７がＨＤＤ３５にＨＤＤパスワードを送ってロックを解除すると、システム・ファームウェア１００はＨＤＤ３５にアクセスできるようになる。

ブロック２２１でセットアップ・コード１１３が実行される。セットアップ・コード１１３が実行されている間にユーザがキーボード５５の所定のＦｎキーを押下すると、セットアップ画面が表示される。ブロック２２３でＰＯＡコード１０９は、ＳＭＲＡＭ領域のようなＯＳと共用できるシステム・メモリ１５のセキュアな記憶領域にログオン・パスワードを記憶する。

ブロック２１７〜２２３の順番は特に限定する必要はない。認証コード１０７によるファームウェア・パスワードの認証は、指紋認証が成功したときだけ行われるので、不正なユーザによるシステムの変更やＨＤＤ３５からのデータの漏洩を防ぐことができる。また、セットアップ画面への進入も指紋認証が成功したことが条件になるので、不正なユーザがシステムの構成を変更する事態を防ぐことができる。

ブロック２２５でプリブートが完了すると、ＰＯＳＴコード１０５のブート・マネージャは、システム・メモリ３１にファームウェアＲＯＭ３９が格納するファームウェア・アプリケーションをロードし、ＨＤＤ３５の所定のセクタからＯＳローダーをロードする。つづいてＯＳモジュールやデバイス・ドライバなどがシステム・メモリ３１にロードされる。

ブロック２２９で実行状態になったＯＳの認証モジュールは、ＰＯＡコード１０９が記憶したログイン・パスワードをシステム・メモリ３１から読み取って、セキュアな領域に格納していたログイン・パスワードと比較してユーザ認証をする。ＯＳによる認証が成功すると残りのＯＳモジュールおよびアプリケーションがロードされブロック２３１でブートが完了する。

図４の手順によれば、ＰＯＡボタン７１にワンタッチ操作をすることで、ファームウェア・パスワードとログイン・パスワードによるセキュリティを確保しながらＰＯＡを実行することができる。ＣＰＵ１３が実行するシステムのプリブートとＦＰＡエンジン２１が実行する指紋認証が並行して行われるため、ブート時間を短縮することができる。ブート時間の短縮は、プリブートと認証を並行して行うことで実現できるため、ＦＰＡエンジン２１に代えて先行技術文献で採用するようなハードウェアの指紋認証装置を採用してもよい。

ＦＰＡエンジン２１およびハードウェアの指紋認証装置のいずれを採用しても、ブート時間に影響を与えないため、それらはブートの開始前に電源を停止して消費電力の低減を図ることができる。ただし、ＦＰＡエンジン２１やハードウェアの指紋認証装置が、システムのプリブート前から動作する構成も本発明の範囲に含む。他の例として、ＦＰＡエンジン２１は、ＥＣ５１のファームウェアとプロセッサで構成することもできる。ＦＰＡエンジン２１は、システムがパワーオフ・状態での消費電力の問題が少ないため、性能の高いプロセッサを利用することができる。

したがって、精度の高い指紋認証をしてセキュリティの向上と認証時間の短縮を図ることができる。また、ＦＰＡエンジン２１は、多目的な用途に適用できるコンピュータ・サブシステムにコードを追加するだけで実現できるため、ハードウェアの指紋認証装置に比べてコストを低減することができる。本発明は指紋認証に代えて、プリブート中に認証可能な音声認証、虹彩認証、および指静脈認証などの他の生体認証方式を利用することができる。したがって、ＰＯＡボタン７１もワンタッチ操作で操作する構成に限定する必要はない。たとえば、指紋スキャナ７３の近辺に設けた近接センサで指を検出して起動信号を生成するようにしてもよい。

図５は、図４に示した手順を実行するＰＯＡシステム３００の機能ブロック図である。指紋画像生成部３０１は、主としてＰＯＡボタン７１、指紋スキャナ７３およびＬＥＤ７５で構成している。起動信号生成部３０３は、主としてＰＯＡボタン７１と電源スイッチ７７で構成している。電源部３０５は、主としてＥＣ５１、スイッチ５９およびＤＣ／ＤＣコンバータ５３で構成している。

指紋認証部３０７は、主としてＦＰＡエンジン２１で構成している。プリブート部３０９は、主としてシステム・ファームウェア１０の認証コード１０７を除いたコードとＣＰＵ１３で構成している。パスワード認証部３１１は主として認証コード１０７とＣＰＵ１３で構成している。ＯＳロード部３１３は、主としてＰＯＡコード１０９とＣＰＵ１３で構成している。各要素の機能の説明は、図１の説明と図４の手順に準ずる。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

１０ ラップトップＰＣ
１１ システム・ハードゥエア
７１ ＰＯＡ（パワーオン認証）ボタン
３００ ＰＯＡシステム

Claims (8)

1. 指紋認証装置を搭載するコンピュータを、操作部に対するタッチ操作で起動する方法であって、
   前記タッチ操作に応じて生成した起動信号を電源部に伝送するステップと、
   前記電源部が前記コンピュータの電源を起動するステップと、
   前記コンピュータの電源が起動したあとに前記電源部に対する前記起動信号の伝送を停止するステップと、
   前記電源の起動に応じてシステム・ファームウェアによるプリブートを開始するステップと、
   前記電源の起動で動作した前記指紋認証装置が前記タッチ操作した指の指紋認証をするステップと、
   前記指紋認証が成功したときに前記電源部に対する前記起動信号の伝送を可能にするステップと、
   前記プリブートの間に前記指紋認証の成功を認識して前記プリブートを完了するステップと
   を有する方法。
2. 前記指紋認証を、前記プリブートを実行するプロセッサから独立して動作するプロセッサが実行する請求項１に記載の方法。
3. 前記指紋認証の成功を確認してからオペレーティング・システムを格納するディスク・ドライブにパスワードを送ってロックを解除するステップを含む請求項１に記載の方法。
4. 前記指紋認証の成功を確認してからセットアップ画面の表示を可能にするステップを含む請求項１に記載の方法。
5. 指紋認証が可能なコンピュータであって、
   タッチ操作をする操作部と、
   前記タッチ操作に応じて生成された起動信号に応じて前記コンピュータの電源を起動し、前記電源の起動に応じて前記起動信号の受信を停止し、前記指紋認証が成功したあとに前記起動信号の受信を可能にする電源部と、
   前記電源の起動で動作して前記タッチ操作した指の指紋認証をする指紋認証部と、
   前記電源の起動に応じて開始したプリブートの間に前記指紋認証の成功を認識してからオペレーティング・システムのロードを開始するプリブート部と
   を有するコンピュータ。
6. 前記操作部が、前記タッチ操作に応じて前記起動信号を生成する起動信号生成部と、前記タッチ操作に応じて指紋画像を前記指紋認証部に出力する指紋画像生成部とを組み込んだ操作ボタンで構成されている請求項５に記載のコンピュータ。
7. 前記指紋認証が成功したときに前記操作ボタンから指を離すタイミングをユーザに認識させるための報知部を含む請求項６に記載のコンピュータ。
8. 前記指紋認証部がチップセットに組み込まれたコンピュータ・サブシステムである請求項５に記載のコンピュータ。

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