JP6351397B2 - Information processing apparatus, information processing method, and computer program - Google Patents

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本発明は、不揮発性の主記憶装置を備えた情報処理装置に関する。   The present invention relates to an information processing apparatus including a nonvolatile main storage device.

不揮発性で高速な読み書きが可能なメモリが実用化され、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置内における主記憶装置としての実装が現実的になってきている。不揮発性の主記憶装置としては、磁気抵抗メモリ（ＭＲＡＭ）、強誘電体メモリ（ＦｅＲＡＭ）、抵抗変化メモリ（ＲｅＲＡＭ）、相変化メモリ（ＰＲＡＭ）などがある。   Non-volatile, high-speed readable / writable memories have been put into practical use, and mounting as a main storage device in an information processing apparatus such as a personal computer has become realistic. Nonvolatile main memory devices include a magnetoresistive memory (MRAM), a ferroelectric memory (FeRAM), a resistance change memory (ReRAM), and a phase change memory (PRAM).

不揮発性の主記憶装置は、メモリに通電を行うことなくデータを記憶し続けることができる。そのため、不揮発性の主記憶装置を実装した情報処理装置のサスペンド時の電力消費は、揮発性の主記憶装置を実装した情報処理装置に比べてほぼ不要になる。   The nonvolatile main storage device can continue to store data without energizing the memory. For this reason, the power consumption during suspension of the information processing apparatus mounted with the nonvolatile main storage device is almost unnecessary as compared with the information processing apparatus mounted with the volatile main storage device.

また、常に、コンピュータプログラムを不揮発性の主記憶装置に保持し続けることができるため、プログラム実行前のロード処理を省略することができ、情報処理装置の起動時間を短縮することができる。   Further, since the computer program can always be held in the nonvolatile main storage device, the load process before the program execution can be omitted, and the startup time of the information processing apparatus can be shortened.

特開２００８−２０４５０７号公報JP 2008-204507 A 特開２０１２−１６８７３７号公報JP 2012-168737 A

しかしながら、不揮発性の主記憶装置を実装した情報処理装置のデメリットとして、記憶されている情報の漏えい防止が難しいことが挙げられる。   However, as a disadvantage of the information processing apparatus mounted with the nonvolatile main storage device, it is difficult to prevent leakage of stored information.

すなわち、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）などの揮発性の主記憶装置を実装した情報処理装置においては、メモリへの電源供給が停止した場合には、主記憶装置内に記憶されている情報は自然に失われる。   That is, in an information processing device in which a volatile main storage device such as a dynamic random access memory (DRAM) is mounted, when the power supply to the memory is stopped, the information is stored in the main storage device. Information is lost naturally.

しかしながら、不揮発性の主記憶装置を実装した情報処理装置においては、電源供給が停止しても、主記憶装置内に記憶されている情報は保持されてしまう。よって、電源供給を停止した後、情報が保持されたままの主記憶装置を、情報処理装置から物理的に取り外すことも可能である。   However, in an information processing apparatus equipped with a nonvolatile main storage device, information stored in the main storage device is retained even when power supply is stopped. Therefore, after the power supply is stopped, the main storage device in which information is retained can be physically removed from the information processing apparatus.

すなわち、不揮発性の主記憶装置を実装した情報処理装置においては、主記憶装置の抜き取りによる情報漏えいのリスクが高くなってしまうという課題がある。   That is, there is a problem that an information processing apparatus in which a nonvolatile main storage device is mounted has a high risk of information leakage due to extraction of the main storage device.

特に、一般的なオペレーティング・システムにおいては、メモリを有効に活用するためのメモリ管理機構が備わっているが、当該メモリ管理機構の処理に起因して情報漏えいが起きる可能性がある。例えば、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）のメモリ管理機構では、ユーザもしくはユーザ・プログラムの指示がなかったとしても、オペレーティング・システムの自動的な処理によって、憶装置同士との間で、データのコピーがなされてしまうことがある。   In particular, a general operating system has a memory management mechanism for effectively using memory, but information leakage may occur due to the processing of the memory management mechanism. For example, in the memory management mechanism of Linux (registered trademark), even if there is no instruction from a user or a user program, data is copied between storage devices by automatic processing of the operating system. May end up.

つまり、コンピュータに対してユーザからの明示的な指示がなかったとしても、機密性の高いデータが不揮発性の主記憶装置に記憶されてしまう可能性がある。   That is, even if there is no explicit instruction from the user to the computer, highly confidential data may be stored in the nonvolatile main storage device.

上記の情報漏えいの防止策としては、主記憶装置内に記憶されている情報を暗号化するという方法がある。特許文献１には、ＭＲＡＭを実装した情報処理装置における情報漏えい防止技術が開示されている。特許文献１に開示されている技術では、スクランブル情報によって暗号化されたデータをＭＲＡＭに記憶する。暗号化されたデータは、復号用の鍵情報がないと復号することは出来ないようになっている。   As a measure for preventing the information leakage, there is a method of encrypting information stored in the main storage device. Patent Document 1 discloses a technology for preventing information leakage in an information processing apparatus mounted with MRAM. In the technique disclosed in Patent Document 1, data encrypted with scramble information is stored in an MRAM. The encrypted data cannot be decrypted without the decryption key information.

しかしながら、特許文献１に開示されている技術においては、スクランブル処理・スクランブル解除処理のための仕組みが必要である。よって、ＭＲＡＭ内のデータを直接利用することができず、データの読み込みおよび書き込みの処理速度が低下するおそれがある。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 requires a mechanism for scrambling / descrambling processing. Therefore, the data in the MRAM cannot be directly used, and there is a possibility that the processing speed of data reading and writing decreases.

また、引用文献２には、揮発性のメモリ部と不揮発性のメモリ部とで構成された情報処理装置において、情報漏えいを防止することが開示されている。具体的な情報漏えいを防止する仕組みとしては、データの一部を揮発性のメモリ部に記憶させる。上記処理によって、仮に、不揮発性のメモリ部に記憶されたデータが漏えいしたとしても、データの一部は揮発性のメモリ部に記憶されているため、全てのデータが漏えいすることは防止することが出来る。引用文献２に開示されている技術では、メモリ部に記憶されているデータを暗号化するわけではないので、処理速度が損なわれる可能性は低い。   Also, cited document 2 discloses that information leakage is prevented in an information processing apparatus including a volatile memory unit and a nonvolatile memory unit. As a specific mechanism for preventing information leakage, a part of data is stored in a volatile memory unit. Even if the data stored in the non-volatile memory unit leaks by the above processing, a part of the data is stored in the volatile memory unit, so that all the data is prevented from leaking. I can do it. In the technique disclosed in the cited document 2, since the data stored in the memory unit is not encrypted, the possibility that the processing speed is impaired is low.

しかしながら、データの一部については漏えいのリスクがあり、引用文献２に開示されている技術では、保護技術としては必ずしも完全ではなかった。   However, there is a risk of leakage for a part of the data, and the technology disclosed in the cited document 2 is not necessarily perfect as a protection technology.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、不揮発性の主記憶装置を備えた情報処理装置において、データの書き込みおよび読み込みに関する処理速度の低下を抑えつつ、機密データの漏えいを防止することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and prevents leakage of confidential data while suppressing a decrease in processing speed related to data writing and reading in an information processing apparatus including a nonvolatile main storage device. For the purpose.

本発明における情報処理装置は、主記憶装置と不揮発性の二次記憶装置とを用いて、データを処理する情報処理装置であって、不揮発性の主記憶装置と、揮発性の主記憶装置と、前記データが機密のデータであるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段において
前記データが機密のデータであると判定された場合、前記データを前記揮発性の主記憶装置に記憶させ、前記判定手段において前記データが機密のデータでないと判定された場合、前記データを前記不揮発性の主記憶装置に記憶させる制御手段と、前記揮発性の主記憶装置に記憶されているデータを二次記憶装置にスワップアウトさせる場合、前記二次記憶装置に暗号化機構が備えられている場合、当該スワップアウトを許可し、前記二次記憶装置に暗号化機構が備えられていない場合、当該スワップアウトを拒絶するスワップアウト制御手段と、を有することを特徴とする。 An information processing apparatus according to the present invention is an information processing apparatus that processes data using a main storage device and a non-volatile secondary storage device, and includes a non-volatile main storage device and a volatile main storage device. Determining means for determining whether or not the data is confidential data; and when the determining means determines that the data is confidential data, the data is stored in the volatile main storage device. When the determination means determines that the data is not confidential data, the control means for storing the data in the nonvolatile main storage device and the data stored in the volatile main storage device are When the secondary storage device is swapped out, if the secondary storage device is provided with an encryption mechanism, the swap-out is permitted, and the secondary storage device is provided with an encryption mechanism. And swap-out control means for rejecting the swap-out when not present .

本発明によれば、不揮発性の主記憶装置を備えた情報処理装置において、データの書き込みおよび読み込みに関する処理速度の低下を抑えつつ、機密データの漏えいを防止することができる。   According to the present invention, in an information processing apparatus including a nonvolatile main storage device, it is possible to prevent leakage of confidential data while suppressing a decrease in processing speed related to data writing and reading.

第一の実施形態における情報処理装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the information processing apparatus in 1st embodiment. 第一の実施形態における情報処理装置のメモリ管理機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the memory management mechanism of the information processing apparatus in 1st embodiment. 第一の実施形態におけるメモリ確保部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the memory securing part in 1st embodiment. 第一の実施形態におけるデータコピー制限部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the data copy restriction | limiting part in 1st embodiment. 第一の実施形態におけるデータ出力制限部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the data output restriction | limiting part in 1st embodiment. 第一の実施形態におけるデータ入力制限部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the data input restriction | limiting part in 1st embodiment. 第二の実施形態における情報処理装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the information processing apparatus in 2nd embodiment. 第二の実施形態における情報処理装置のメモリ管理機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the memory management mechanism of the information processing apparatus in 2nd embodiment. 第二の実施形態におけるデータ退避部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the data saving part in 2nd embodiment. 第二の実施形態におけるデータ復帰部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the data return part in 2nd embodiment.

（第一の実施形態）
図１は、本実施形態における情報処理装置の概略構成を示す図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an information processing apparatus according to the present embodiment.

１００は、本実施形態における情報処理装置の各構成装置を制御するためのＣＰＵ１００である。   Reference numeral 100 denotes a CPU 100 for controlling each component device of the information processing apparatus in the present embodiment.

１０１は、主記憶装置として機能し、コンピュータプログラムや各種データなどを記憶することが可能な揮発性の主記憶装置１０１である。揮発性の主記憶装置１０１の具体例としては、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）などがある。揮発性の主記憶装置１０１は、通電状態においては、データを保持することが出来るが、通電が停止されると、データは消失してしまう。   Reference numeral 101 denotes a volatile main storage device 101 that functions as a main storage device and can store computer programs and various data. Specific examples of the volatile main storage device 101 include a dynamic random access memory (DRAM). The volatile main storage device 101 can retain data in the energized state, but when the energization is stopped, the data is lost.

１０２は、主記憶装置として機能し、揮発性の主記憶装置１０１と同様に、コンピュータプログラムや各種データなどを記憶することが可能な不揮発性の主記憶装置１０２である。揮発性の主記憶装置１０１に記憶されたデータは、通電が停止されると消失してしまうが、不揮発性の主記憶装置１０２は、通電が停止されたとしても、データを保持することが可能である。不揮発性の主記憶装置１０２の具体例としては、磁気抵抗メモリ（ＭＲＡＭ）、強誘電体メモリ（ＦｅＲＡＭ）、抵抗変化メモリ（ＲｅＲＡＭ）、相変化メモリ（ＰＲＡＭ）などがある。   Reference numeral 102 denotes a nonvolatile main storage device 102 that functions as a main storage device and can store a computer program, various data, and the like, similar to the volatile main storage device 101. The data stored in the volatile main storage device 101 disappears when the energization is stopped, but the nonvolatile main storage device 102 can retain the data even when the energization is stopped. It is. Specific examples of the nonvolatile main memory 102 include a magnetoresistive memory (MRAM), a ferroelectric memory (FeRAM), a resistance change memory (ReRAM), and a phase change memory (PRAM).

１０３は、後述する不揮発性の外部記憶装置１０４に備え付けられた暗号化装置１０３である。暗号化装置１０３は、データの暗号化および復号を行う機能を有し、不揮発性の外部記憶装置１０４に入出力されるデータの暗号化および復号を行う。尚、暗号化装置１０３は、不揮発性の外部記憶装置１０４の同一個体内に搭載されていてもよい。   Reference numeral 103 denotes an encryption device 103 provided in a nonvolatile external storage device 104 described later. The encryption device 103 has a function of encrypting and decrypting data, and encrypts and decrypts data input to and output from the nonvolatile external storage device 104. Note that the encryption device 103 may be mounted in the same individual of the nonvolatile external storage device 104.

１０４は、コンピュータプログラムや各種データを記憶することが出来る不揮発性の外部記憶装置１０４である。不揮発性の外部記憶装置１０４は、二次記憶装置として機能する。不揮発性の外部記憶装置１０４の具体例としては、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）やソリッド・ステイト・ドライブ（ＳＳＤ）などである。   Reference numeral 104 denotes a non-volatile external storage device 104 capable of storing computer programs and various data. The nonvolatile external storage device 104 functions as a secondary storage device. Specific examples of the nonvolatile external storage device 104 include a hard disk drive (HDD) and a solid state drive (SSD).

１０５は、不揮発性の外部記憶装置１０４と同様に、コンピュータプログラムや各種データを記憶することが出来る不揮発性の外部記憶装置１０５である。不揮発性の外部記憶装置１０４には、暗号化装置１０３が備え付けられていたが、不揮発性の外部記憶装置１０５には備え付けられていない。   Reference numeral 105 denotes a nonvolatile external storage device 105 that can store a computer program and various types of data in the same manner as the nonvolatile external storage device 104. The non-volatile external storage device 104 is provided with the encryption device 103, but is not provided with the non-volatile external storage device 105.

デバイス１０６は、ＣＰＵ１００によって初期化される周辺機器であって、ＰＣＩ接続のグラフィックボードやＵＳＢ接続のスキャナ、プリンタなど様々な機器である。尚、デバイス１０６は、複数の周辺機器から構成されても良い。   The device 106 is a peripheral device that is initialized by the CPU 100, and includes various devices such as a PCI-connected graphic board, a USB-connected scanner, and a printer. The device 106 may be composed of a plurality of peripheral devices.

システム起動の際には、ブートローダはオペレーティング・システムを不揮発性の主記憶装置１０２にロードする。オペレーティング・システムは、不揮発性の主記憶装置１０２の領域を用いて、オペレーティング・システム自身の初期化の処理を行う。更に、オペレーティング・システムは、揮発性の主記憶装置１０１と不揮発性の主記憶装置１０２とをコンピュータプログラムで利用可能な状態にする。   At system startup, the boot loader loads the operating system into the nonvolatile main storage device 102. The operating system uses the area of the nonvolatile main storage device 102 to perform initialization processing of the operating system itself. Further, the operating system makes the volatile main storage device 101 and the non-volatile main storage device 102 usable by a computer program.

システム起動後、コンピュータプログラムを実行する処理は以下の通りとなる。すなわち、ＣＰＵ１００は、不揮発性の外部記憶装置１０４もしくは不揮発性の外部記憶装置１０５に記憶されているコンピュータプログラムを揮発性の主記憶装置１０１または不揮発性の主記憶装置１０２に展開する。   After the system is started, the process for executing the computer program is as follows. That is, the CPU 100 expands the computer program stored in the nonvolatile external storage device 104 or the nonvolatile external storage device 105 to the volatile main storage device 101 or the nonvolatile main storage device 102.

ただし、不揮発性の主記憶装置１０２に既にコンピュータプログラムが記憶されている場合、上記展開の処理を省略することが可能である。ＣＰＵ１００は、揮発性の主記憶装置１０１または不揮発性の主記憶装置１０２からコンピュータプログラムをフェッチして処理を実行する。   However, when the computer program is already stored in the nonvolatile main storage device 102, the above expansion process can be omitted. The CPU 100 fetches a computer program from the volatile main storage device 101 or the nonvolatile main storage device 102 and executes the process.

図２は、本実施形態における情報処理装置のメモリ管理機構の構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a memory management mechanism of the information processing apparatus according to the present embodiment.

図２に示す通り、本実施形態におけるメモリ管理機構は、メモリ確保部２００、データコピー制限部２０１、データ出力制限部２０２、データ入力制限部２０３から構成されている。尚、メモリ管理機構を構成する各機構は、オペレーティング・システム２０４の制御によって実現され、情報処理装置のメモリ管理を担う。具体的には、メモリ確保部２００は、ディマンド・ページングのメモリ確保処理などを行う。データコピー制限部２０１は、コピー・オン・ライト機構などに含まれるメモリコピー処理などを行う。データ出力制限部２０２は、スワップアウトのデータ出力処理などを行う。データ入力制限部２０３は、キャッシュ入力処理などを行う。   As shown in FIG. 2, the memory management mechanism in this embodiment includes a memory reservation unit 200, a data copy restriction unit 201, a data output restriction unit 202, and a data input restriction unit 203. Each mechanism constituting the memory management mechanism is realized by the control of the operating system 204 and is responsible for memory management of the information processing apparatus. Specifically, the memory securing unit 200 performs a memory securing process for demand paging and the like. The data copy restriction unit 201 performs a memory copy process included in a copy / on / write mechanism or the like. The data output restriction unit 202 performs swap-out data output processing and the like. The data input restriction unit 203 performs cache input processing and the like.

図２における主記憶装置２０５は、図１における揮発性の主記憶装置１０１及び不揮発性の主記憶装置１０２から構成される。不揮発性の外部記憶装置２０６は、図１における暗号化装置１０３、不揮発性の外部記憶装置１０４、不揮発性の外部記憶装置１０５から構成される。   The main storage device 205 in FIG. 2 includes the volatile main storage device 101 and the nonvolatile main storage device 102 in FIG. The nonvolatile external storage device 206 includes the encryption device 103, the nonvolatile external storage device 104, and the nonvolatile external storage device 105 in FIG.

メモリ管理機構を構成する各機構は、オペレーティング・システム２０４から要求を受け付け、主記憶装置２０５へアクセスすることで、主記憶装置２０５を構成する揮発性の主記憶装置１０１及び不揮発性の主記憶装置１０２を利用する。   Each mechanism that constitutes the memory management mechanism receives a request from the operating system 204 and accesses the main storage device 205, whereby the volatile main storage device 101 and the nonvolatile main storage device that constitute the main storage device 205 are accessed. 102 is used.

また、データ出力制限部２０２及びデータ入力制限部２０３は、不揮発性の外部記憶装置２０６へ暗号化装置１０３を介してアクセスするか、不揮発性の外部記憶装置２０６へ直接アクセスする。不揮発性の外部記憶装置２０６は複数あってもよく、単体でもよい。   The data output restriction unit 202 and the data input restriction unit 203 access the nonvolatile external storage device 206 via the encryption device 103 or directly access the nonvolatile external storage device 206. There may be a plurality of nonvolatile external storage devices 206 or a single unit.

続いて、メモリ管理機構を構成する各機構が行う処理について、図３〜図６を用いて説明する。   Next, processing performed by each mechanism constituting the memory management mechanism will be described with reference to FIGS.

図３は、本実実施形態におけるメモリ確保部２００の処理を示したフローチャートである。同時に、本実施形態におけるディマンド・ページングのメモリ確保処理を示すフローチャートでもある。以下、各ステップの処理について説明する。   FIG. 3 is a flowchart showing processing of the memory securing unit 200 in the present embodiment. At the same time, it is a flowchart showing the memory securing process for demand paging in the present embodiment. Hereinafter, processing of each step will be described.

（ステップＳ３００）本ステップから処理を開始する。   (Step S300) Processing is started from this step.

（ステップＳ３０１）ステップＳ３０１においては、メモリ確保部２００は、ユーザもしくはユーザ・プログラムがシステムコールによりメモリ確保要求を行ったことを検知する。メモリ確保要求は、オペレーティング・システム２０４を介して受け付ける。   (Step S301) In step S301, the memory securing unit 200 detects that a user or a user program has made a memory securing request through a system call. The memory securing request is accepted via the operating system 204.

（ステップＳ３０２）ステップＳ３０２においては、ステップＳ３０１におけるメモリ確保要求に基づき、メモリ確保部２００は、仮想メモリのメモリ領域を確保する。   (Step S302) In step S302, based on the memory reservation request in step S301, the memory reservation unit 200 reserves a memory area of the virtual memory.

（ステップＳ３０３）ステップＳ３０３においては、メモリ確保部２００は、ユーザもしくはユーザ・プログラムがシステムコールに基づき、機密情報の指定を受け付ける。本システムコールは、仮想メモリ領域を機密データ用とする要求であり、オペレーティング・システム２０４から受け付ける。尚、機密情報の指定は、仮想メモリ領域の一部を指定するものであっても良いし、仮想メモリ領域の全体を指定するものであっても良い。また、本システムコールは、ステップＳ３０１のシステムコールと統一しても良い。   (Step S303) In step S303, the memory securing unit 200 accepts designation of confidential information based on a system call by a user or a user program. This system call is a request for using the virtual memory area for confidential data, and is accepted from the operating system 204. The confidential information may be specified by specifying a part of the virtual memory area or by specifying the entire virtual memory area. This system call may be unified with the system call in step S301.

（ステップＳ３０４）ステップＳ３０４においては、メモリ確保部２００は、判定手段として機能し、ステップＳ３０３において機密情報の指定があるか否かを判定する。機密情報の指定があると判定された場合は、ステップＳ３０５に処理を進める。機密情報の指定がないと判定された場合は、ステップＳ３０６に処理を進める。   (Step S304) In step S304, the memory securing unit 200 functions as a determination unit, and determines whether confidential information is designated in step S303. If it is determined that confidential information is designated, the process proceeds to step S305. If it is determined that no confidential information is designated, the process proceeds to step S306.

（ステップＳ３０５）ステップＳ３０５において、メモリ確保部２００は、機密とする領域情報を主記憶装置２０５に記憶する。   (Step S <b> 305) In step S <b> 305, the memory securing unit 200 stores area information to be classified in the main storage device 205.

（ステップＳ３０６）ステップＳ３０６においては、メモリ確保部２００は、ページフォルト例外を受け付ける。ユーザもしくはユーザ・プログラムの確保した領域に書き込みが行われると、メモリ確保部２００は、ＣＰＵ１００からページフォルト例外を受け付けることになる。   (Step S306) In step S306, the memory securing unit 200 accepts a page fault exception. When data is written in an area secured by the user or user program, the memory securing unit 200 receives a page fault exception from the CPU 100.

（ステップＳ３０７）ステップＳ３０７においては、メモリ確保部２００は、制御手段として機能し、ステップＳ３０４において機密情報の指定があったか否かを判定する。機密情報の指定があった場合、ステップＳ３０８に処理を進める。機密情報の指定がなかった場合、ステップＳ３０９に処理を進める。   (Step S307) In step S307, the memory securing unit 200 functions as a control unit, and determines whether or not confidential information is designated in step S304. If confidential information is designated, the process proceeds to step S308. If there is no designation of confidential information, the process proceeds to step S309.

（ステップＳ３０８）ステップＳ３０８においては、ページフォルト例外対象の仮想メモリアドレスと主記憶装置２０５に記憶された機密とする領域情報とが重なるか否かを判定する。ページフォルト例外対象の仮想メモリアドレスと領域情報が重なると判定された場合、ステップＳ３１０に処理を進める。ページフォルト例外対象の仮想メモリアドレスと領域情報が重ならないと判定された場合、ステップＳ３０９に処理を進める。   (Step S308) In step S308, it is determined whether or not the virtual memory address subject to page fault exception and the confidential area information stored in the main storage device 205 overlap. If it is determined that the page fault exception target virtual memory address and area information overlap, the process proceeds to step S310. If it is determined that the page fault exception target virtual memory address and the area information do not overlap, the process proceeds to step S309.

（ステップＳ３０９）ステップＳ３０９においては、メモリ確保部２００は、不揮発性の主記憶装置１０２の空き容量を確認した上で、物理メモリ領域を確保する。物理メモリ確保後、ステップＳ３１１に処理を進める。尚、本ステップにおける処理は、空き容量が十分かどうかという指標だけではなく、主記憶装置の転送速度を考慮し、メモリ確保を行うべき主記憶装置を決定してもよい。   (Step S309) In step S309, the memory securing unit 200 secures a physical memory area after confirming the free capacity of the nonvolatile main storage device 102. After securing the physical memory, the process proceeds to step S311. Note that the processing in this step may determine not only an index indicating whether the free space is sufficient, but also the main storage device to be secured in consideration of the transfer speed of the main storage device.

（ステップＳ３１０）ステップＳ３１０においては、メモリ確保部２００は、機密データ用の領域として、揮発性の主記憶装置１０１から物理メモリを確保する。空き容量が十分であれば、物理メモリ確保後、ステップＳ３１１に処理を進める。   (Step S310) In step S310, the memory securing unit 200 secures a physical memory from the volatile main storage device 101 as an area for confidential data. If the free space is sufficient, the process proceeds to step S311 after securing the physical memory.

（ステップＳ３１１）ステップＳ３１１においては、メモリ確保部２００は、仮想メモリアドレスと、確保された物理メモリアドレスとを関連付ける。   (Step S311) In step S311, the memory securing unit 200 associates the virtual memory address with the secured physical memory address.

（ステップＳ３１２）本ステップで処理を終了させる。   (Step S312) At this step, the process is terminated.

尚、メモリ確保部２００は、上述のステップＳ３１０において、オペレーティング・システム２０４から直接、機密として物理メモリを確保する要求を受け付け、揮発性の主記憶装置１０１から物理メモリを確保してもよい。   Note that the memory securing unit 200 may secure a physical memory from the volatile main storage device 101 by receiving a request to secure a physical memory as confidential directly from the operating system 204 in step S310 described above.

また、メモリ確保部２００は、既に通常データとしてメモリが確保されている場合であっても、対象となるメモリ領域を機密データ用とする指定を受け付けることも可能である。   Further, the memory securing unit 200 can also accept designation of the target memory area for confidential data even when the memory is already secured as normal data.

この場合、メモリ確保部２００は、機密指定の記憶領域を設定する設定手段として金城する。   In this case, the memory securing unit 200 uses Kinjo as a setting means for setting a secret-designated storage area.

まず、ユーザもしくはユーザ・プログラムは、システムコールにより、既に物理メモリが割り当てられた仮想メモリ領域を機密データ用と指定する。指定された仮想メモリ領域に対応する物理メモリ領域が不揮発性の主記憶装置１０２に属する場合、メモリ確保部２００は、不揮発性の主記憶装置１０２から確保した物理メモリの替わりに、揮発性の主記憶装置１０１から物理メモリを確保する。メモリ確保部２００は、元の物理メモリのデータを新たに確保した物理メモリへコピーし、仮想メモリの関連付けを新たに確保した物理メモリ領域へ変更する。元の物理メモリが、他の仮想メモリと関連付けられていない場合、メモリ確保部２００は元の物理メモリ領域を解放する。データが暗号化されたデータを復号したデータである場合、揮発性の主記憶装置に記憶するように制御しても良い。以上が、メモリ確保部２００の処理の説明である。   First, the user or user program designates a virtual memory area to which physical memory has already been allocated for confidential data by a system call. When the physical memory area corresponding to the designated virtual memory area belongs to the nonvolatile main storage device 102, the memory securing unit 200 replaces the physical memory secured from the nonvolatile main storage device 102 with a volatile main memory 102. A physical memory is secured from the storage device 101. The memory securing unit 200 copies the data of the original physical memory to the newly secured physical memory, and changes the virtual memory association to the newly secured physical memory area. If the original physical memory is not associated with another virtual memory, the memory securing unit 200 releases the original physical memory area. When the data is data obtained by decrypting the encrypted data, the data may be controlled so as to be stored in the volatile main storage device. The above is the description of the processing of the memory securing unit 200.

図４は、本実施形態におけるデータコピー制限部２０１の処理を示すフローチャートである。同時に、本実施形態におけるコピー・オン・ライト機構などに含まれるメモリコピー処理を示すフローチャートである。以下、各ステップの処理について説明する。   FIG. 4 is a flowchart showing processing of the data copy restriction unit 201 in this embodiment. At the same time, it is a flowchart showing a memory copy process included in a copy-on-write mechanism or the like in the present embodiment. Hereinafter, processing of each step will be described.

（ステップＳ４００）本ステップから処理を開始する。   (Step S400) Processing is started from this step.

（ステップＳ４０１）ステップＳ４０１において、データコピー制限部２０１は、主記憶装置２０５内でのメモリコピー要求をオペレーティング・システム２０４から受け付ける。   (Step S 401) In step S 401, the data copy restriction unit 201 receives a memory copy request in the main storage device 205 from the operating system 204.

（ステップＳ４０２）ステップＳ４０２においては、コピー元の物理メモリアドレスが揮発性の主記憶装置２０６であるか否かを判定する。本ステップにおいて、コピー元が揮発性の主記憶装置２０６に属すると判定された場合は、ステップＳ４０４に処理を進める。また、コピー元が揮発性の主記憶装置２０６に属すると判定されなかった場合、すなわち、不揮発性の主記憶装置２０７に属すると判定された場合は、ステップＳ４０３に処理を進める。   (Step S402) In step S402, it is determined whether or not the copy source physical memory address is the volatile main storage device 206. In this step, if it is determined that the copy source belongs to the volatile main storage device 206, the process proceeds to step S404. If it is not determined that the copy source belongs to the volatile main storage device 206, that is, if it is determined that the copy source belongs to the nonvolatile main storage device 207, the process proceeds to step S403.

（ステップＳ４０３）ステップＳ４０３においては、データコピー制限部２０１は不揮発性の主記憶装置２０７から物理メモリを確保する。   (Step S403) In step S403, the data copy restriction unit 201 secures a physical memory from the nonvolatile main storage device 207.

（ステップＳ４０４）ステップＳ４０４においては、データコピー制限部２０１は揮発性の主記憶装置２０６から物理メモリを確保する。   (Step S404) In step S404, the data copy restriction unit 201 secures physical memory from the volatile main storage device 206.

（ステップＳ４０５）ステップＳ４０５において、データコピー制限部２０１はコピー元の物理メモリのデータを新たに確保した物理メモリへコピーする。   (Step S405) In step S405, the data copy restriction unit 201 copies the data of the copy source physical memory to the newly secured physical memory.

（ステップＳ４０６）本ステップで処理を終了させる。   (Step S406) The processing is terminated in this step.

以上の処理により、データコピー制限部２０１は、異なる種類の主記憶装置の間でデータのコピー処理を制限することで、機密データと一般データの混在を防ぐことが可能となる。   With the above processing, the data copy restriction unit 201 can prevent the mixture of confidential data and general data by restricting data copy processing between different types of main storage devices.

尚、データコピー制限部２０１は、メモリコピー処理だけでなく、移動処理及びマージ処理についても、同一種類の主記憶装置内で処理するように制限してもよい。ここでのマージ処理とは、データが重複する物理メモリ領域が存在する場合、重複するデータを一つの物理メモリ領域にまとめ、他の物理メモリ領域を解放する処理である。本実施形態におけるデータコピー制限部２０１は、メモリ領域の内容が同一であっても、主記憶装置の種類が異なる場合は、マージ処理を行わないようにする。   Note that the data copy restriction unit 201 may restrict not only the memory copy process but also the migration process and the merge process to be performed in the same type of main storage device. The merge process here is a process for collecting overlapping data in one physical memory area and releasing another physical memory area when there is a physical memory area where the data overlaps. Even if the contents of the memory area are the same, the data copy restriction unit 201 in the present embodiment does not perform the merge process if the type of the main storage device is different.

図５は、本実施形態におけるデータ出力制限部２０２の処理を示すフローチャートである。同時に、本実施形態におけるスワップアウトのデータ出力処理を示すフローチャートである。以下、各ステップの処理について説明する。   FIG. 5 is a flowchart showing processing of the data output restriction unit 202 in the present embodiment. At the same time, it is a flowchart showing swap-out data output processing in the present embodiment. Hereinafter, processing of each step will be described.

（ステップＳ５００）本ステップから処理を開始する。   (Step S500) Processing is started from this step.

（ステップＳ５０１）ステップＳ５０１において、データ出力制限部２０２は、オペレーティング・システム２０４からスワップアウトの要求を受け付ける。   (Step S 501) In step S 501, the data output restriction unit 202 accepts a swap-out request from the operating system 204.

（ステップＳ５０２）ステップＳ５０２において、データ出力制限部２０２は、スワップアウト元の物理メモリアドレスが揮発性の主記憶装置１０１と不揮発性の主記憶装置１０２のどちらに属するかを判定する。   (Step S502) In step S502, the data output restriction unit 202 determines whether the physical memory address of the swap-out source belongs to the volatile main storage device 101 or the nonvolatile main storage device 102.

（ステップＳ５０３）ステップＳ５０３において、スワップアウト元が不揮発性の主記憶装置１０２であると判定された場合、スワップアウトが許可されたものとして、ステップＳ５０５へ進める。また、スワップアウト元が揮発性の主記憶装置１０１であると判定された場合、ステップＳ５０４に処理を進める。   (Step S503) If it is determined in step S503 that the swap-out source is the nonvolatile main storage device 102, it is determined that swap-out is permitted, and the process proceeds to step S505. If it is determined that the swap-out source is the volatile main storage device 101, the process proceeds to step S504.

（ステップＳ５０４）ステップＳ５０３においては、暗号機構が存在しないか否かを判定する。暗号機構が存在しないと判定された場合は、ステップＳ５０７に処理を進める。また、暗号機構が存在すると判定された場合は、ステップＳ５０６に処理を進める。   (Step S504) In step S503, it is determined whether or not there is an encryption mechanism. If it is determined that there is no encryption mechanism, the process proceeds to step S507. If it is determined that there is an encryption mechanism, the process proceeds to step S506.

（ステップＳ５０５）ステップＳ５０５においては、データ出力制限部２０２は、ユーザもしくはユーザ・プログラムが予め指定した不揮発性の主記憶装置１０２のスワップアウト先へデータをスワップアウトする。   (Step S505) In step S505, the data output restriction unit 202 swaps out the data to the swap-out destination of the nonvolatile main storage device 102 designated in advance by the user or the user program.

（ステップＳ５０６）ステップＳ５０６においては、データ出力制限部２０２は、ユーザもしくはユーザ・プログラムが予め指定した揮発性の主記憶装置１０１のスワップアウト先へデータをスワップアウトする。   (Step S506) In step S506, the data output restriction unit 202 swaps out data to the swap-out destination of the volatile main storage device 101 designated in advance by the user or the user program.

（ステップＳ５０７）ステップＳ５０７においては、データ出力制限部２０２は、オペレーティング・システム２０４から受け付けたスワップアウトの要求を拒絶する。   (Step S507) In step S507, the data output restriction unit 202 rejects the swap-out request received from the operating system 204.

（ステップＳ５０８）本ステップにおいて処理を終了させる。   (Step S508) The processing is terminated in this step.

以上の処理により、データ出力制限部２０２は、スワップアウトによるデータ出力を制限することで、揮発性の主記憶装置１０１に記憶されている機密データの漏えいを防ぐことが出来る。   With the above processing, the data output restriction unit 202 can prevent leakage of confidential data stored in the volatile main storage device 101 by restricting data output by swap-out.

尚、ステップＳ５０４において、暗号機構が存在しないと判定された場合であっても、ユーザもしくはユーザ・プログラムによってスワップアウト対象のデータが予め暗号化されている場合は、ステップＳ５０６へ進む処理を行っても良い。ステップＳ５０４において、暗号機構が存在しないと判定され、かつスワップアウト対象のデータが予め暗号化されていない場合は、ステップＳ５０７へ進む処理を行っても良い。   Even if it is determined in step S504 that there is no encryption mechanism, if the data to be swapped out is encrypted in advance by the user or the user program, the process proceeds to step S506. Also good. If it is determined in step S504 that there is no encryption mechanism and the data to be swapped out has not been encrypted in advance, the process may proceed to step S507.

また、不揮発性の外部記憶装置２０８の構成及び設定は、動的に変化する可能性がある。そのため、本実施形態におけるオペレーティング・システム２０４は、不揮発性の外部記憶装置２０８の構成及び設定の変更の際に情報を再取得しても良い。すなわち、装置構成や設定の変更がなされた場合、各不揮発性の外部記憶装置１０４および不揮発性の外部記憶装置１０５に暗号化装置１０３が備わっているか否かの情報を再度、取得する。もしくはオペレーティング・システム２０４による暗号化が行われるか否かの情報を再度取得しても良い。取得された情報は主記憶装置２０５に保存される。   In addition, the configuration and settings of the nonvolatile external storage device 208 may change dynamically. Therefore, the operating system 204 in the present embodiment may reacquire information when the configuration and settings of the nonvolatile external storage device 208 are changed. That is, when the device configuration or setting is changed, information on whether or not each of the nonvolatile external storage device 104 and the nonvolatile external storage device 105 includes the encryption device 103 is acquired again. Alternatively, information regarding whether or not encryption by the operating system 204 is performed may be acquired again. The acquired information is stored in the main storage device 205.

また、本実施形態におけるオペレーティング・システム２０４は、揮発性の主記憶装置１０１のスワップアウト先と、不揮発性の主記憶装置１０２のスワップアウト先を、同一のスワップ・パーティションにする指示を受け付けないようにしても良い。同一のスワップ・パーティションにデータをスワップアウトしてしまうと、スワップ元が不明になり、スワップ元と同種の主記憶装置へスワップインできなくなるためである。   In addition, the operating system 204 in this embodiment does not accept an instruction to set the swap-out destination of the volatile main storage device 101 and the swap-out destination of the nonvolatile main storage device 102 to the same swap partition. Anyway. This is because if the data is swapped out to the same swap partition, the swap source becomes unknown and cannot be swapped in to the same main storage device as the swap source.

また、不揮発性の外部記憶装置２０８へ通常のデータを書き込む際に、データをまとまったサイズで出力するため、オペレーティング・システム２０４はデータを一時的に主記憶装置２０５へキャッシュしても良い。データ出力制限部２０２は、このキャッシュ出力処理にも制限を行っても良い。データ出力制限部２０２は、不揮発性の主記憶装置２０６内のデータを一時的にキャッシュする場合、キャッシュするメモリを揮発性の主記憶装置１０１からのみ確保し、データをキャッシュへ出力し、キャッシュから不揮発性の外部記憶装置２０８へ出力する。   In addition, when normal data is written to the nonvolatile external storage device 208, the operating system 204 may temporarily cache the data in the main storage device 205 in order to output the data in a uniform size. The data output restriction unit 202 may also restrict this cache output process. The data output restriction unit 202, when temporarily caching the data in the nonvolatile main storage device 206, secures the cache memory only from the volatile main storage device 101, outputs the data to the cache, The data is output to the nonvolatile external storage device 208.

以上の処理によって、揮発性の主記憶装置１０１の機密データの漏えいを防ぐことが可能となる。   Through the above processing, leakage of confidential data in the volatile main storage device 101 can be prevented.

図６は、本実施形態におけるデータ入力制限部２０３の処理を示すフローチャートである。同時に、本実施形態における不揮発性の外部記憶装置２０８のキャッシュ入力処理を示すフローチャートである。以下、各ステップの処理について説明する。   FIG. 6 is a flowchart showing processing of the data input restriction unit 203 in the present embodiment. At the same time, it is a flowchart showing cache input processing of the nonvolatile external storage device 208 in the present embodiment. Hereinafter, processing of each step will be described.

（ステップＳ６００）本ステップから処理を開始する。   (Step S600) Processing is started from this step.

（ステップＳ６０１）ステップＳ６０１においては、データ入力制限部２０３は、不揮発性の外部記憶装置２０８内のデータをキャッシュとして読み込む要求をオペレーティング・システム２０４から受け付ける。   (Step S <b> 601) In step S <b> 601, the data input restriction unit 203 receives a request to read data in the nonvolatile external storage device 208 as a cache from the operating system 204.

（ステップＳ６０２）ステップＳ６０２においては、読み込み元となる不揮発性の外部記憶装置２０８に暗号化機構が存在しないか否かを判定する。暗号化機構が存在しないと判定された場合、ステップＳ６０４に処理を進める。暗号化機構が存在すると判定された場合、ステップＳ６０３に処理を進める。   (Step S602) In step S602, it is determined whether or not there is an encryption mechanism in the nonvolatile external storage device 208 that is the reading source. If it is determined that there is no encryption mechanism, the process proceeds to step S604. If it is determined that there is an encryption mechanism, the process proceeds to step S603.

（ステップＳ６０３）ステップＳ６０３においては、データ入力制限部２０３は揮発性の主記憶装置２０６から物理メモリを確保する。   (Step S <b> 603) In step S <b> 603, the data input restriction unit 203 reserves physical memory from the volatile main storage device 206.

（ステップＳ６０４）ステップＳ６０４においては、データ入力制限部２０３は不揮発性の主記憶装置２０７から物理メモリを確保する。   (Step S 604) In step S 604, the data input restriction unit 203 secures physical memory from the nonvolatile main storage device 207.

（ステップＳ６０５）ステップＳ６０５において、データ入力制限部２０３は、読み込み対象である不揮発性の外部記憶装置２０８内のデータを確保した物理メモリにキャッシュとして読み込む。   (Step S605) In step S605, the data input restriction unit 203 reads the data in the nonvolatile external storage device 208 to be read as a cache in the secured physical memory.

（ステップＳ６０６）本ステップにおいて処理を終了させる。   (Step S606) The processing is terminated in this step.

尚、データ入力制限部２０３は、スワップインの処理を制御しても良い。データ入力制限部２０３は、ユーザもしくはユーザ・プログラムが指定したスワップアウト先の情報を遡り、スワップアウト元と同一の主記憶装置２０５である揮発性の主記憶装置２０６もしくは不揮発性の主記憶装置２０７から物理メモリを確保する。そして、データ入力制限部２０３は、揮発性の主記憶装置２０６のスワップアウトされたデータを、確保した物理メモリへ入力することでスワップインを行う。   The data input restriction unit 203 may control the swap-in process. The data input restriction unit 203 traces the information of the swap-out destination designated by the user or the user program, and the volatile main storage device 206 or the nonvolatile main storage device 207 which is the same main storage device 205 as the swap-out source. Secure physical memory from The data input restriction unit 203 performs swap-in by inputting the swapped-out data of the volatile main storage device 206 to the reserved physical memory.

また、サスペンド時は、オペレーティング・システム２０４が揮発性の主記憶装置２０６の全てのデータを不揮発性の外部記憶装置２０８にスワップアウトする。そして、サスペンドから復帰する際に、不揮発性の外部記憶装置２０８から揮発性の主記憶装置２０６にスワップインするか、ページが要求された段階で不揮発性の外部記憶装置２０８から揮発性の主記憶装置２０６に読み込みを行う。これにより、電源断を伴うサスペンドであっても、揮発性の主記憶装置２０６内のデータが失われることを防止することが出来る。以上の処理により、本実施形態によれば、データの取得元の情報に基づき記憶すべき主記憶装置を選択するため、処理速度の低下を防止しつつ、機密情報の漏えいを防止することが出来る。   During suspension, the operating system 204 swaps out all data in the volatile main storage device 206 to the nonvolatile external storage device 208. Then, when returning from suspend, the nonvolatile external storage device 208 is swapped into the volatile main storage device 206, or the page is requested, and the nonvolatile external storage device 208 is volatile main storage when the page is requested. Reading to the device 206 is performed. As a result, it is possible to prevent data in the volatile main storage device 206 from being lost even in the case of a suspend operation that involves power interruption. With the above processing, according to the present embodiment, since the main storage device to be stored is selected based on the information of the data acquisition source, it is possible to prevent leakage of confidential information while preventing a decrease in processing speed. .

（第二の実施形態）
次に、第二の実施形態に係る情報処理装置の情報漏えい防止手法について説明する。本実施形態は、不揮発性の主記憶装置を備えた情報処理装置において、揮発性の主記憶装置内のデータのスワップアウト制御・スワップイン制御を行う手法に関する。尚、第一実施形態と同様の構成及び動作については、説明を省略する。 (Second embodiment)
Next, an information leakage prevention method for the information processing apparatus according to the second embodiment will be described. The present embodiment relates to a technique for performing swap-out control / swap-in control of data in a volatile main storage device in an information processing device including a nonvolatile main storage device. In addition, description is abbreviate | omitted about the structure and operation | movement similar to 1st embodiment.

図７は、本実施形態における情報処理装置の概略構成を示す図である。前述の通り、１００〜１０６の構成は第一の実施形態と同様であるため、説明を省略する。   FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of the information processing apparatus according to the present embodiment. As described above, the configurations 100 to 106 are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

７００は、暗号化のための機構を備えた耐タンパ性の機器であるセキュリティ・チップ７００である。暗号化のための機構としては、ＴＰＭ（Ｔｒｕｓｔｅｄ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｍｏｄｕｌｅ）などがある。尚、図７においては、第一の実施形態における暗号化装置１０３及び不揮発性の外部記憶装置１０４は図示されていない。しかしながら、本実施形態においても、情報処理装置は、暗号化装置１０３及び不揮発性の外部記憶装置１０４を備えても良い。   Reference numeral 700 denotes a security chip 700 which is a tamper-resistant device having a mechanism for encryption. As a mechanism for encryption, there is a TPM (Trusted Platform Module). In FIG. 7, the encryption device 103 and the nonvolatile external storage device 104 in the first embodiment are not shown. However, also in this embodiment, the information processing apparatus may include the encryption device 103 and the nonvolatile external storage device 104.

図８は、本実施形態における情報処理装置のメモリ管理機構の構成を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a memory management mechanism of the information processing apparatus according to the present embodiment.

本メモリ管理機構は、メモリ確保部２００及びデータコピー制限部２０１、データ入力制限部２０３、データ退避部８００、データ復帰部８０１から構成されている。データ退避部８００及びデータ復帰部８０１は、オペレーティング・システム８０２から要求を受け付け、主記憶装置２０５へアクセスする。主記憶装置２０５にアクセスすることによって、主記記憶装置２０５を構成する揮発性記憶装置１０１及び不揮発性記憶装置１０２を利用する。   The memory management mechanism includes a memory securing unit 200, a data copy restriction unit 201, a data input restriction unit 203, a data saving unit 800, and a data restoration unit 801. The data saving unit 800 and the data restoration unit 801 receive a request from the operating system 802 and access the main storage device 205. By accessing the main storage device 205, the volatile storage device 101 and the nonvolatile storage device 102 that constitute the main storage device 205 are used.

また、データ入力制限部２０３及びデータ退避部８００、データ復帰部８０１は、不揮発性の外部記憶装置８０３へアクセスする。不揮発性の外部記憶装置８０３へアクセスすることによって、不揮発性の外部記憶８０３を構成する不揮発性の外部記憶装置１０５を利用する。不揮発性の外部記憶装置８０３は、暗号化装置１０３を介して不揮発性の外部記憶装置１０４へアクセスしても良い。   In addition, the data input restriction unit 203, the data saving unit 800, and the data restoration unit 801 access the nonvolatile external storage device 803. By accessing the nonvolatile external storage device 803, the nonvolatile external storage device 105 constituting the nonvolatile external storage 803 is used. The nonvolatile external storage device 803 may access the nonvolatile external storage device 104 via the encryption device 103.

データ退避部８００もしくはデータ復帰部８０１は、オペレーティング・システム８０２を初期化する際には、不揮発性の主記憶装置１０２の領域を一定サイズ確保する。そして、不揮発性の主記憶装置１０２を、スワップデバイスとしてオペレーティング・システム８０２に登録する。   When initializing the operating system 802, the data saving unit 800 or the data restoration unit 801 ensures a certain size of the area of the nonvolatile main storage device 102. Then, the nonvolatile main storage device 102 is registered in the operating system 802 as a swap device.

ここで、オペレーティング・システム８０２におけるスワップアウトの判断処理の概要について説明する。オペレーティング・システム８０２は、揮発性の主記憶装置１０１に記憶されているデータのページをリスト管理することで、ページ回収順を決定する。このリストは、先頭から順にページごとの使用頻度を示している。オペレーティング・システム８０２は、揮発性の主記憶装置１０１の空き容量が足りなくなると、最低使用頻度のページから順に回収処理を行う。回収処理において、実際に使用されていないページであると判断されたデータはスワップアウトの対象となり、対象ページのスワップアウトをデータ退避部８００へ要求する。回収処理において、実際は使用されているページであると判断されたデータに関しては、対象ページをリストの末尾へ移動させる。   Here, an outline of the swap-out determination process in the operating system 802 will be described. The operating system 802 determines the page collection order by managing a list of pages of data stored in the volatile main storage device 101. This list shows the frequency of use for each page in order from the top. When the free capacity of the volatile main storage device 101 is insufficient, the operating system 802 performs collection processing in order from the least frequently used page. In the collecting process, data determined to be a page that is not actually used is subject to swap-out, and the data saving unit 800 is requested to swap out the target page. In the collection process, with respect to data determined to be actually used pages, the target page is moved to the end of the list.

図９は、本実施形態におけるデータ退避部８００の処理を示すフローチャートである。同時に、本実施形態におけるスワップアウトのデータ出力処理を示すフローチャートである。以下、各ステップの処理について説明する。   FIG. 9 is a flowchart showing processing of the data saving unit 800 in the present embodiment. At the same time, it is a flowchart showing swap-out data output processing in the present embodiment. Hereinafter, processing of each step will be described.

（ステップＳ９００）本ステップから処理を開始する。   (Step S900) Processing is started from this step.

（ステップＳ９０１）ステップＳ９０１において、データ退避部８００は、オペレーティング・システム８０２からスワップアウトの要求を受け付ける。   (Step S901) In step S901, the data saving unit 800 accepts a swap-out request from the operating system 802.

（ステップＳ９０２）ステップＳ９０２において、データ退避部８００は、スワップアウト元の物理メモリアドレスが揮発性の主記憶装置１０１と不揮発性の主記憶装置１０２のどちらに属するかを判定する。   (Step S902) In step S902, the data saving unit 800 determines whether the physical memory address of the swap-out source belongs to the volatile main storage device 101 or the nonvolatile main storage device 102.

（ステップＳ９０３）ステップＳ９０３において、スワップアウト元が不揮発性の主記憶装置１０２であるか否かを判定する。スワップアウト元が不揮発性の主記憶装置１０２であると判定された場合は、ステップＳ９０５に処理を進める。また、スワップアウト元が不揮発性の主記憶装置１０２でないと判定された場合は、ステップＳ９０４に処理を進める。   (Step S903) In step S903, it is determined whether or not the swap-out source is the nonvolatile main storage device 102. If it is determined that the swap-out source is the nonvolatile main storage device 102, the process proceeds to step S905. If it is determined that the swap-out source is not the nonvolatile main storage device 102, the process proceeds to step S904.

（ステップＳ９０４）ステップＳ９０４においては、不揮発性の外部記憶８０３へデータをスワップアウトする。   (Step S904) In step S904, the data is swapped out to the nonvolatile external storage 803.

（ステップＳ９０５）ステップＳ９０５においては、データを暗号化するためのメモリ領域を揮発性の主記憶から確保する。   (Step S905) In step S905, a memory area for encrypting data is secured from the volatile main memory.

（ステップＳ９０６）ステップＳ９０６においては、オペレーティング・システム８０２が生成する共通鍵を用いて、ステップＳ９０５で確保したメモリ領域上でスワップアウト対象のデータを暗号化する。   (Step S906) In step S906, using the common key generated by the operating system 802, the data to be swapped out is encrypted on the memory area secured in step S905.

（ステップＳ９０７）ステップＳ９０７において、暗号化したデータを不揮発性の主記憶装置１０２へスワップアウトする。   (Step S907) In step S907, the encrypted data is swapped out to the nonvolatile main storage device 102.

（ステップＳ９０８）ステップＳ９０８において処理を終了させる。   (Step S908) The processing is ended in step S908.

本実施形態において、暗号化にＴＰＭを利用する場合、オペレーティング・システム８０２はコールド・ブートの際に、揮発性の主記憶装置１０１からスワップアウト対象にはならないメモリ領域を確保する。そして、確保したメモリ領域に対して適切な共通鍵を生成する。   In the present embodiment, when TPM is used for encryption, the operating system 802 reserves a memory area that is not a swap-out target from the volatile main storage device 101 during a cold boot. Then, an appropriate common key is generated for the secured memory area.

ＴＰＭは、生成した共通鍵をＴＰＭ内部の公開鍵を用いて暗号化し、確保したメモリ領域にＴＰＭの子孫鍵を保存する。この鍵は、データ退避部８００及びデータ復帰部８０１が、暗号化・複合のために共通鍵として用いる。データ退避部８００及びデータ復帰部８０１は、生成した共通鍵を用いて暗号化・復号を行う。揮発性の主記憶装置１０１のイメージを生成する際は、共通鍵を暗号化した上でスワップアウトする必要がある。そのため、共通鍵を保存したメモリ領域を揮発性の主記憶装置１０１内でコピーし、共通鍵を保存したオリジナルのメモリ領域をスワップアウト対象に変更し、コピーした共通鍵によりスワップアウトを行う。   The TPM encrypts the generated common key using the public key inside the TPM, and stores the TPM descendant key in the secured memory area. This key is used as a common key by the data saving unit 800 and the data restoring unit 801 for encryption and decryption. The data saving unit 800 and the data restoration unit 801 perform encryption / decryption using the generated common key. When generating an image of the volatile main storage device 101, it is necessary to swap out after encrypting the common key. Therefore, the memory area storing the common key is copied in the volatile main storage device 101, the original memory area storing the common key is changed to a swap-out target, and swap-out is performed using the copied common key.

サスペンドからブートする際に、オペレーティング・システム８０２は、揮発性の主記憶装置１０１からメモリ領域を確保し、ＴＰＭから秘密鍵を取得する。共通鍵を保存したメモリ領域は、スワップアウト対象から除外する。   When booting from suspend, the operating system 802 secures a memory area from the volatile main storage device 101 and acquires a secret key from the TPM. The memory area that stores the common key is excluded from the swap-out target.

データ退避部８００もしくはデータ復帰部８０１は、不揮発性の外部記憶装置８０３にもスワップアウト・スワップインを行う。不揮発性の外部記憶装置８０３へのスワップアウト・スワップインの処理は第一の実施形態と同様であるため、説明は省略する。   The data saving unit 800 or the data restoring unit 801 also performs swap-out / swap-in to the nonvolatile external storage device 803. The process of swap-out / swap-in to the non-volatile external storage device 803 is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

尚、暗号化・復号は、ＴＰＭ内部の機能により処理しても良い。また、データ退避部８００及びデータ復帰部８０１は、機密データを暗号化もしくは復号する際には、データの圧縮もしくは伸張を行っても良い。   The encryption / decryption may be processed by a function inside the TPM. In addition, the data saving unit 800 and the data restoring unit 801 may compress or decompress data when encrypting or decrypting confidential data.

不揮発性の主記憶装置１０２のスワップデバイスのサイズは、動的に変更しても良い。オペレーティング・システム８０２は一定時間ごとにスワップデバイスのサイズを監視する。スワップデバイスの使用量が一定サイズ以上になると、オペレーティング・システム８０２が不揮発性の主記憶装置１０２から新たな領域を確保してスワップデバイスに追加登録することで、スワップデバイスのサイズを拡大する。オペレーティング・システム８０２は、スワップデバイスの使用量が一定サイズ以下になると、スワップデバイスから解放可能な領域を解放することでスワップデバイスのサイズを縮小する。   The size of the swap device of the nonvolatile main storage device 102 may be dynamically changed. The operating system 802 monitors the size of the swap device at regular intervals. When the usage amount of the swap device exceeds a certain size, the operating system 802 secures a new area from the nonvolatile main storage device 102 and additionally registers it in the swap device, thereby increasing the size of the swap device. When the usage amount of the swap device falls below a certain size, the operating system 802 reduces the size of the swap device by releasing a releasable area from the swap device.

図１０は、本実施形態におけるデータ復帰部８０１の処理を示すフローチャートである。同時に、本実施形態におけるスワップインのデータ入力処理を示すフローチャートである。以下、各ステップの処理について説明する。   FIG. 10 is a flowchart showing the processing of the data restoration unit 801 in the present embodiment. At the same time, it is a flowchart showing a swap-in data input process in the present embodiment. Hereinafter, processing of each step will be described.

（ステップＳ１０００）本ステップから処理を開始する。   (Step S1000) Processing is started from this step.

（ステップＳ１００１）ステップＳ１００１において、データ復帰部８０１は、オペレーティング・システム８０２からスワップインの要求を受け付ける。   (Step S1001) In step S1001, the data restoration unit 801 receives a swap-in request from the operating system 802.

（ステップＳ１００２）ステップＳ１００２において、データ復帰部８０１は、スワップアウト先の物理メモリアドレスが揮発性の主記憶装置１０１と不揮発性の主記憶装置１０２のどちらに属するかを判定する。   (Step S1002) In step S1002, the data restoration unit 801 determines whether the physical memory address of the swap-out destination belongs to the volatile main storage device 101 or the nonvolatile main storage device 102.

（ステップＳ１００３）ステップＳ１００３において、スワップアウト先が不揮発性の主記憶装置１０２であるか否かを判定する。不揮発性の主記憶装置１０２であると判定された場合は、ステップＳ１００６に処理を進める。一方、不揮発性の主記憶装置１０２でないと判定された場合は、ステップＳ１００４に処理を進める。   (Step S1003) In step S1003, it is determined whether or not the swap-out destination is the nonvolatile main storage device 102. If it is determined that the nonvolatile main storage device 102 is used, the process advances to step S1006. On the other hand, if it is determined that it is not the nonvolatile main storage device 102, the process proceeds to step S1004.

（ステップＳ１００４）ステップＳ１００４においては、不揮発性の主記憶装置でメモリ領域を確保する。   (Step S1004) In step S1004, a memory area is secured in the nonvolatile main storage device.

（ステップＳ１００５）揮発性の外部記憶８０３のスワップデータをステップＳ１００４で確保したメモリ領域へスワップインする。   (Step S1005) The swap data in the volatile external storage 803 is swapped in to the memory area secured in Step S1004.

（ステップＳ１００６）ステップＳ１００６においては、スワップアウトしたデータが不揮発性の主記憶装置１０２に存在するか否かを判定する。スワップアウトしたデータが不揮発性の主記憶装置１０２に存在しないと判定された場合、すなわち、スワップアウト先が不揮発性の外部記憶８０３である場合、ステップＳ１０１０に処理を進める。一方で、スワップアウトしたデータが不揮発性の主記憶装置１０２に存在すると判定された場合、ステップＳ１００７に処理を進める。   (Step S1006) In step S1006, it is determined whether or not the swapped-out data exists in the nonvolatile main storage device 102. If it is determined that the swapped-out data does not exist in the nonvolatile main storage device 102, that is, if the swap-out destination is the nonvolatile external storage 803, the process proceeds to step S1010. On the other hand, if it is determined that the swapped-out data exists in the nonvolatile main storage device 102, the process proceeds to step S1007.

（ステップＳ１００７）ステップＳ１００７においては、揮発性の主記憶装置でメモリ領域を確保する。   (Step S1007) In step S1007, a memory area is secured in the volatile main storage device.

（ステップＳ１００８）ステップＳ１００８において、不揮発性の主記憶装置１０２のスワップデータを、ステップＳ１００７で確保したメモリ領域（揮発性の主記憶装置）へスワップインする。   (Step S1008) In step S1008, the swap data of the nonvolatile main storage device 102 is swapped in to the memory area (volatile main storage device) secured in step S1007.

（ステップＳ１００９）ステップＳ１００９において、ステップＳ１００８でスワップインしたデータを、ステップＳ１００７で確保したメモリ領域を用いて復号する。   (Step S1009) In step S1009, the data swapped in in step S1008 is decrypted using the memory area secured in step S1007.

（ステップＳ１０１０）ステップＳ１０１０においては、揮発性の主記憶装置でメモリ領域を確保する。   (Step S1010) In step S1010, a memory area is secured in the volatile main storage device.

（ステップＳ１０１１）ステップＳ１０１１において、不揮発性の外部記憶８０３のスワップデータをステップＳ１０１０で確保したメモリ領域へスワップインし、ステップＳ１００７へ処理を進める。   (Step S1011) In step S1011, the swap data in the nonvolatile external storage 803 is swapped in to the memory area secured in step S1010, and the process proceeds to step S1007.

（ステップＳ１０１２）ステップＳ１０００において、処理を終了させる。   (Step S1012) In step S1000, the process is terminated.

オペレーティング・システム８０２は、メモリ領域の解放やプロセスの終了によりスワップアウトされたデータが不要になった場合、該当するスワップアウト先のデータを破棄しても良い。機密データが不揮発性の主記憶装置１０２で暗号化され、さらに、不揮発性の外部記憶装置１０５へスワップアウトされている場合、不揮発性の主記憶装置１０２と不揮発性の外部記憶装置１０５の両方のデータを破棄する。   The operating system 802 may discard the corresponding swap-out destination data when the data swapped out becomes unnecessary due to the release of the memory area or the end of the process. When the confidential data is encrypted in the nonvolatile main storage device 102 and is further swapped out to the nonvolatile external storage device 105, both the nonvolatile main storage device 102 and the nonvolatile external storage device 105 Discard the data.

サスペンド時は、オペレーティング・システム８０２が揮発性の主記憶装置１０１の全てのデータを不揮発性の主記憶装置１０２に、暗号化を行った上でスワップアウトする。不揮発性の主記憶装置１０２に十分な空き容量がない場合は、不揮発性の主記憶装置１０２のデータを不揮発性の外部記憶装置８０３にスワップアウトする。そして、サスペンドから復帰する際に、不揮発性の主記憶装置１０２から揮発性の主記憶装置１０１に復号を行った上でスワップインし、必要であれば不揮発性の外部記憶装置８０３から不揮発性の主記憶装置１０２にスワップインする。もしくは、ページが要求された段階でスワップインする。これにより、電源断を伴うサスペンドであっても、揮発性の主記憶装置１０１内のデータが失われない。   At the time of suspension, the operating system 802 encrypts all data in the volatile main storage device 101 to the nonvolatile main storage device 102 and then swaps out the data. When there is not enough free space in the nonvolatile main storage device 102, the data in the nonvolatile main storage device 102 is swapped out to the nonvolatile external storage device 803. When returning from suspend, the nonvolatile main storage device 102 decrypts the volatile main storage device 101 and then swaps in. If necessary, the nonvolatile external storage device 803 stores the nonvolatile storage device. Swap in main memory 102. Alternatively, swap in when the page is requested. As a result, even if the suspend is accompanied by a power interruption, the data in the volatile main storage device 101 is not lost.

以上のように本実施形態では、揮発性の主記憶と不揮発性の主記憶を備えた装置に対し、機密データを揮発性の主記憶で管理することにより、機密情報の漏えいを防止することができる。   As described above, according to the present embodiment, confidential data can be prevented from being leaked by managing the confidential data in the volatile main memory with respect to the apparatus having the volatile main memory and the nonvolatile main memory. it can.

本実施形態は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が、コンピュータが読み取り可能なプログラムを読み出して実行する処理である。   The present embodiment is also realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media. The computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads out and executes a computer-readable program.

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。 (Other examples)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

Claims (10)

主記憶装置と不揮発性の二次記憶装置とを用いて、データを処理する情報処理装置であって、
不揮発性の主記憶装置と、
揮発性の主記憶装置と、
前記データが機密のデータであるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段において前記データが機密のデータであると判定された場合、前記データ
を前記揮発性の主記憶装置に記憶させ、前記判定手段において前記データが機密のデータ
でないと判定された場合、前記データを前記不揮発性の主記憶装置に記憶させる制御手段
と、
前記揮発性の主記憶装置に記憶されているデータを二次記憶装置にスワップアウトさせ
る場合、前記二次記憶装置に暗号化機構が備えられている場合、当該スワップアウトを許
可し、前記二次記憶装置に暗号化機構が備えられていない場合、当該スワップアウトを拒
絶するスワップアウト制御手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。 An information processing apparatus that processes data using a main storage device and a non-volatile secondary storage device,
A non-volatile main storage device;
Volatile main memory,
Determining means for determining whether the data is confidential data;
When the determination means determines that the data is confidential data, the data is stored in the volatile main storage device, and when the determination means determines that the data is not confidential data, Control means for storing data in the nonvolatile main storage device;
The data stored in the volatile main storage device is swapped out to the secondary storage device.
If the secondary storage device has an encryption mechanism, the swap-out is permitted.
Yes, if the secondary storage device does not have an encryption mechanism, the swap-out is rejected.
Swap-out control means
An information processing apparatus comprising: 前記判定手段は、前記データの取得元が機密指定の記憶領域である場合、前記データを
機密のデータと判定することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines that the data is confidential data when the data acquisition source is a storage area designated as confidential. 前記揮発性の主記憶装置内に、前記機密指定の記憶領域を設定する設定手段を更に有す
ることを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to claim 2, further comprising a setting unit configured to set the confidential storage area in the volatile main storage device. 前記判定手段は、前記データの取得元が揮発性の記憶装置である場合、前記データを機
密のデータと判定することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines that the data is confidential data when the data acquisition source is a volatile storage device. 前記判定手段は、前記データの取得元が暗号化機構を備えた記憶装置である場合、前記
データを機密のデータであると判定し、前記データの取得元が暗号化機構を備えた記憶装
置でない場合、前記データを機密のデータでないと判定することを特徴とする請求項１に
記載の情報処理装置。 The determination unit determines that the data is confidential data when the data acquisition source is a storage device including an encryption mechanism, and the data acquisition source is not a storage device including an encryption mechanism. The information processing apparatus according to claim 1, wherein the data is determined not to be confidential data. 前記揮発性の主記憶装置に記憶されているデータを二次記憶装置にスワップアウトさせ
る場合、当該データを暗号化して前記二次記憶装置に記憶するスワップアウト制御手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。 When the data stored in the volatile main storage device is swapped out to the secondary storage device , the data storage device further includes a swap-out control unit that encrypts the data and stores the encrypted data in the secondary storage device. The information processing apparatus according to claim 1. 前記不揮発性の主記憶装置に記憶されているデータをスワップインさせる場合、当該データを復号して前記揮発性の主記憶装置に記憶するスワップイン制御手段を更に有することを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。 7. The apparatus according to claim 6 , further comprising swap-in control means for decrypting and storing the data stored in the volatile main storage device when the data stored in the nonvolatile main storage device is swapped in. The information processing apparatus described in 1. 前記判定手段は、前記データが暗号化されたデータを復号したデータである場合、前記
データを機密のデータと判定することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines that the data is confidential data when the data is data obtained by decrypting encrypted data. 不揮発性の主記憶装置と揮発性の主記憶装置と不揮発性の二次記憶装置とを用いて、データを処理する情報処理方法であって、
前記データが機密のデータであるか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程において前記データが機密のデータであると判定された場合、前記データ
を前記揮発性の主記憶装置に記憶させ、前記判定工程において前記データが機密のデータ
でないと判定された場合、前記データを前記不揮発性の主記憶装置に記憶させる制御工程
と、
前記揮発性の主記憶装置に記憶されているデータを二次記憶装置にスワップアウトさせ
る場合、前記二次記憶装置に暗号化機構が備えられている場合、当該スワップアウトを許
可し、前記二次記憶装置に暗号化機構が備えられていない場合、当該スワップアウトを拒
絶するスワップアウト制御工程と、
を有することを特徴とする情報処理方法。 An information processing method for processing data using a nonvolatile main storage device, a volatile main storage device, and a nonvolatile secondary storage device,
A determination step of determining whether the data is confidential data;
When it is determined that the data is confidential data in the determination step, the data is stored in the volatile main storage device, and when the data is determined not to be confidential data in the determination step, A control step of storing data in the nonvolatile main storage device;
The data stored in the volatile main storage device is swapped out to the secondary storage device.
If the secondary storage device has an encryption mechanism, the swap-out is permitted.
Yes, if the secondary storage device does not have an encryption mechanism, the swap-out is rejected.
Swap-out control process
An information processing method characterized by comprising : コンピュータを、主記憶装置と不揮発性の二次記憶装置とを用いて、データを処理する
情報処理装置であって、
不揮発性の主記憶装置と、
揮発性の主記憶装置と、
前記データが機密のデータであるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段において前記データが機密のデータであると判定された場合、前記データ
を前記揮発性の主記憶装置に記憶させ、前記判定手段において前記データが機密のデータ
でないと判定された場合、前記データを前記不揮発性の主記憶装置に記憶させる制御手段
と、
前記揮発性の主記憶装置に記憶されているデータを二次記憶装置にスワップアウトさせ
る場合、前記二次記憶装置に暗号化機構が備えられている場合、当該スワップアウトを許
可し、前記二次記憶装置に暗号化機構が備えられていない場合、当該スワップアウトを拒
絶するスワップアウト制御手段と、を有することを特徴とする情報処理装置として機能させるためのコンピュータプログラム。 An information processing apparatus for processing data using a main storage device and a non-volatile secondary storage device,
A non-volatile main storage device;
Volatile main memory,
Determining means for determining whether the data is confidential data;
When the determination means determines that the data is confidential data, the data is stored in the volatile main storage device, and when the determination means determines that the data is not confidential data, Control means for storing data in the nonvolatile main storage device;
The data stored in the volatile main storage device is swapped out to the secondary storage device.
If the secondary storage device has an encryption mechanism, the swap-out is permitted.
Yes, if the secondary storage device does not have an encryption mechanism, the swap-out is rejected.
Computer program for functioning as an information processing apparatus characterized by having a swap-out control means Zessuru.
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