JP6393829B2 - 交換可能なアイテムの認証 - Google Patents

Description

交換可能なアイテム（交換可能な構成要素や消耗品など）を使用する装置には印刷装置が含まれ、該印刷装置には、独立型のプリンター、複写機、及び、印刷、コピー、スキャン、及び／又はファックス送信などの複数の機能を実行することができるオールインワン（ＡＩＯ：一体型）装置が含まれる。そのような印刷装置用の交換可能なアイテムの例には、インク、トナー、及び／又は、２次元（２Ｄ）着色剤を含む他のタイプの着色剤が含まれる。特に３次元（３Ｄ）印刷装置用の他の交換可能なアイテムの例には、３Ｄ印刷剤及び３Ｄ印刷造形材料が含まれる。

（補充可能性あり）

印刷装置用の例示的な印刷材カートリッジを示す。 装置用の印刷材カートリッジまたは他の交換可能なアイテムが実行することができる例示的な方法のフローチャートである。 装置用の印刷材カートリッジまたは他の交換可能なアイテムが、図２の方法の一部を実施するために実行することができる例示的な方法のフローチャートである。 装置用の印刷材カートリッジまたは他の交換可能なアイテムが、図２の方法の一部を実施するために実行することができる別の例示的な方法のフローチャートである。 装置用の印刷材カートリッジまたは他の交換可能なアイテムが、図２の方法の一部を実施するために実行することができる第３の例示的な方法のフローチャートである。 装置用の印刷材カートリッジまたは他の交換可能なアイテムが、図２の方法の一部を実施するために実行することができる第４の例示的な方法のフローチャートである。

背景技術の項で述べたように、交換可能なアイテムを使用する装置として印刷装置がある。着色剤または他のタイプの印刷材（または印刷物質。以下同じ）などの印刷材の供給源は、印刷装置に挿入することができるカートリッジに蓄えられている。供給源（の印刷材）が使い果たされたときは、そのカートリッジを、対象としている印刷材の新しい供給源を備えているカートリッジに交換することができる。所望に応じて、異なるタイプの印刷材を有するいくつかのカートリッジを交換することもできる。１例として、所望に応じて、汎用インクを有するカートリッジを、インクジェット印刷装置内の写真品質インクを有するカートリッジと交換することができる。

印刷装置のメーカーはまた、一般的に、印刷装置で使用される印刷材を製造しているかまたは他のやり方で供給している。エンドユーザーの視点からは、メーカーが供給しているかまたはメーカーが認可した印刷材カートリッジは、印刷装置による所望の（印刷）出力を容易にすることができ、及び／又は、印刷装置が損傷するのを防止することができる。相手先商標製品製造会社（ＯＥＭ）にとっては、印刷装置がサードパーティーのカートリッジを使用している場合には、印刷装置の出力または印刷装置の機能を保証するのが難しい場合がある。サードパーティーの印刷材は、ＯＥＭの管理外にある。たとえば、サードパーティーの印刷材は、異なる印刷出力をもたらす可能性があり、または、印刷装置の寿命を短くするリスクを伴っている可能性がある。３Ｄプリンターなどのいくつかの例では、印刷材が認可されていない印刷材であるときには、ユーザーに安全面でのリスクが存在することさえもありうる。いくつかの例では、認可されていない印刷材の使用は、印刷装置に関連する保証に影響を与えうる。

したがって、メーカーは、カートリッジに認証セキュリティ機能を組み込むことができる。印刷装置は、カートリッジが認証されているものか否かを判定するためにカートリッジに質問することができる。カートリッジが認証されていない（たとえば、ＯＥＭによって認可されていない）場合には、印刷装置は、たとえば、該カートリッジが取り付けられた直後またはすぐ後などにエンドユーザーにそのことを知らせるなどの所定の手順を開始することができる。

本明細書に開示されている技術は、印刷装置の印刷材カートリッジ用の、より一般的には、（ホスト）装置に取り付けることができる（より一般的には、該装置に接続することができる）、該装置の交換可能なアイテム用の新規で革新的な認証方式を提供する。印刷材カートリッジは、複数の認証値すなわちパスワードを格納している。該カートリッジは、それらの認証値のサブセットだけの取り出しないし回復を可能にするための（プロセッサなどの回路やプロセッサが実行するコードを格納しているメモリ（記憶装置）などの）論理回路を備えている。該カートリッジから異なる認証値が要求されるので、該カートリッジは、返された異なる値の数を追跡することができる。一旦、該カートリッジが最大数のかかる固有の認証値を提供すれば、該カートリッジは、該カートリッジに元々格納されていた他のどの認証値も提供しない。しかしながら、該カートリッジは、要求されて返された前の認証値を引き続き提供する。尚、本明細書で、「最大数のパスワード」、「最大数の認証値」、「最大数の固有の認証値」は、それぞれ、「最大個数のパスワード」、「最大個数の認証値」、「最大個数の固有の認証値」を意味する。

１例として、印刷材カートリッジは、６４個の異なるパスワードすなわち認証値を格納することができる。該カートリッジは、これら６４個のうち、１６個以下の異なるパスワードを出力することができる。一旦、該カートリッジが１６個の異なるパスワードを提供すれば、該カートリッジは、該カートリッジに格納されていた他の４８個のパスワードのうちのどのパスワードも提供しない。しかしながら、該カートリッジは、該カートリッジがすでに提供した該１６個の異なるパスワードに対する要求に応答し続けることができる。

印刷材カートリッジはまた、認証値すなわちパスワードのハッシュ値を格納することができる。該ハッシュ値は、該カートリッジが提供した所与の認証値が正しいか否かを決定するための１手段を提供する。該カートリッジは、要求に応じて、認証値のハッシュ値を（該カートリッジが出力しない認証値のハッシュ値であっても）提供することができる。たとえば前の段落の例では、該カートリッジは、６４個の全てのパスワードのハッシュ値を（該カートリッジがそれら６４個のパスワードのうちの１６個以下のパスワードしか提供しない場合であっても）提供することができる。

そのような印刷材カートリッジを使用する認証方式は、該カートリッジに格納されている４つの異なるパスワードすなわち認証値を要求することができるホスト印刷装置を含むことができる。異なる印刷装置は、所与の１つカートリッジから異なるパスワードを要求することができ、また、おそらく異なるパスワードを要求するだろう。同様に、所与の印刷装置は、異なるカートリッジから異なるパスワードを要求することができ、また、おそらく異なるパスワードを要求するだろう。

印刷材カートリッジに当初格納されていた認証値の総数よりも少ない数の認証値を該カートリッジが返すようにすることは、サードパーティーがそのような認証方式を打ち破るのを一層困難にする。サードパーティーが、他のセキュリティ手段を克服して（破って）該カートリッジが「手放し」もしくは出力しもしくは提供する該１６個の認証値を得たとしても、それらの１６個の値だけを格納しているサードパーティーのカートリッジが印刷装置によって認証される可能性は低い。上記の例示的な認証方式では、印刷装置は、サードパーティーのカートリッジが共有する該１６個の値のうちの１つではない少なくとも１つの認証値を要求することができ、また、おそらく該少なくとも１つの認証値を要求することになり、これによって、任意の所与の印刷装置がそのようなカートリッジを正常に認証する可能性を小さくする。

図１は、印刷装置用の例示的な印刷材カートリッジ１００を示している。カートリッジ１００は、印刷材供給源１０２を備えている。カートリッジ１００は、数ミリリットル〜数十リットルなどの任意の体積の印刷材を含むことができる。印刷材の異なる例には、インクジェット印刷装置用のインク、及びレーザー印刷装置用の液体もしくは粉末トナーが含まれる。かかるインク及びトナーは、それら自体が、二次元（２Ｄ）着色剤の例であり、これは、画像が形成されている紙などの媒体の表面の平面を画定する２次元に垂直な第３の次元の方向に（延びるとしても）最小限に延びる画像を該媒体上に形成する適切な印刷装置によって使用される着色剤である。印刷材の他の例には、任意の（基材などの）サブストレート（該サブストレート上に３Ｄ物体が作製される）から一般に除去可能である該３Ｄ物体を形成するのに適切な３Ｄ印刷装置によって使用される３次元（３Ｄ）印刷剤及び３次元（３Ｄ）印刷造形材料が含まれる。インクなどのいくつかの印刷材を、２Ｄ印刷と３Ｄ印刷の両方に使用することができる。

印刷材カートリッジ１００は、論理回路１０４を備えている。論理回路１０４を、カートリッジ１００内の回路として実施することができる。たとえば、論理回路１０４は、プロセッサ、及び、該プロセッサが実行するコンピュータ実行可能コードを格納している不揮発性（の）コンピュータ可読データ記憶媒体を備えることができる。これに関して、１実施例では、論理回路１０４は、マイクロプロセッサ、及び、該マイクロプロセッサに格納されている組み込みソフトウェアを含むことができ、この場合、該不揮発性コンピュータ可読データ記憶媒体は該マイクロプロセッサに組み込まれる。別の実施例では、論理回路１０４は、マイクロプロセッサ、及び、該マイクロプロセッサとは別個の不揮発性媒体に組み込まれたソフトウェアを含むことができる。

別の例として、論理回路１０４を、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）とすることができ、または、論理回路１０４は、該ＡＳＩＣまたは該ＦＰＧＡを含むことができる。これに関してより一般的には、論理回路１０４を論理ゲートを用いて実施することができる。第３の例として、論理回路１０４を、プロセッサとプロセッサ内に格納されているか該プロセッサとは別個の媒体に格納されているソフトウェアと論理ゲートとの任意の組み合わせとして実施することができる。

印刷材カートリッジ１００は、不揮発性メモリ１０６を備えている。メモリ１０６を半導体メモリとすることができ、該メモリ１０６は、電力がカートリッジ１００に供給されていないときでも、依然としてその内容を保持するという点で不揮発性である。メモリ１０６は、本明細書では認証値とも呼ばれるパスワード１０８を格納している。メモリ１０６は、パスワード１０８のハッシュ値１１０を格納することができ、該ハッシュ値を、パスワード１０８に個別に対応付けることができる。メモリ１０６は、暗号鍵１１２を格納することができ、該暗号鍵からパスワード１０８を生成することが可能である。

メモリ１０６は、パスワード１０８の数（これはパスワード１０８の総数と呼ばれる）を格納している（または、総数のパスワード１０８と呼ばれる複数のパスワード１０８を格納している）。パスワード１０８すなわち認証値は、カートリッジ１００が認証されていることを該カートリッジがホスト印刷装置に証明することができるように、カートリッジ１００に格納されている（またはカートリッジ１００によって格納されている）。換言すれば、パスワード１０８は、印刷装置内のカートリッジ１００を認証するために使用される。本明細書で説明されているアプローチ以外のやり方ではパスワード１０８を基本的にカートリッジ１００から取り出す（または回復する。以下同じ）ことができないように、暗号化された暗号方式でパスワード１０８を（セキュリティ上）安全にすることができる。パスワード１０８の各々を、２５６ビットなどの一連のビットとすることができる。

メモリ１０６は、それぞれのパスワード１０８について１つのハッシュ値１１０を格納することができる。ハッシュ値１１０は、パスワード１０８が正しいことをカートリッジ１００がホスト印刷装置に証明することができるように、カートリッジ１００に格納されている（またはカートリッジ１００によって格納されている）。換言すれば、ハッシュ値１１０は、印刷装置内のカートリッジ１００によって提供されるパスワード１０８が正しいことを確かめる（すなわち検証する）ために使用される。ハッシュ値１１０は、カートリッジ１００から自由に取り出すことができるという点では暗号論的に安全ではないかもしれないが、ハッシュ値１１０を変更できないという点では暗号論的に安全でありうる。ハッシュ値１１０を、パスワード１０８の一方向性ハッシュ値１１０とすることができるが、これは、パスワード１０８に対応するハッシュ値１１０を知るだけでは（パスワード１０８からハッシュ値１１０を生成するために使用される一方向性ハッシュ関数がわかっている場合であっても）パスワード１０８を決定することができないということを意味している。

１実施例では、ホスト装置が信頼しているエンティティ（すなわちカートリッジ１００のメーカーやサプライヤー（供給業者））によってハッシュ値１１０が生成されたものであることを、該ホスト装置が検証ないし確認することができるようなやり方で、カートリッジ１００によってハッシュ値１１０を提供することができる。１例として、ハッシュ値１１０をカートリッジ１００に格納する前に、ハッシュ値１１０に秘密暗号鍵で暗号化署名（暗号による署名）をすることができる。ホスト装置は、ハッシュ値１１０を検証ないし確認するために対応する公開暗号鍵を使用することができる。秘密鍵をカートリッジ１００に格納しなくてもよく、該秘密鍵は公開されない。

論理回路１０４は、不揮発性メモリ１０６に格納されているパスワード１０８の総数より少ない所定の最大数のパスワード１０８の取り出しを可能にする。論理回路１０４は、このより少ない数のパスワード１０８（すなわち、該所定の最大数のパスワード１０８）の取り出しを可能にすることができるが、メモリ１０６からの該取り出しの回数に制限はない。一方、論理回路１０４は、メモリ１０６からの該所定の最大数のパスワード以外のパスワード１０８の取り出しを（たとえ一度であっても）禁止する。

論理回路１０４が取り出すことを可能にする該所定の最大数のパスワード１０８としてどのパスワード１０８が選択されるかをアプリオリ（先験的または演繹的）には特定されないものとすることができる。たとえば、カートリッジ１００が現在取り付けられているかまたは他のやり方でカートリッジ１００が接続されている任意のホスト印刷装置が特定のパスワード１０８を要求すると、論理回路１０４は、該所定の最大数に達するまで要求されたパスワード１０８を返すことができる。その後、該所定の最大数のパスワード１０８が一旦選択されると、論理回路１０４は、すでに要求されたパスワード１０８を返すだけであり、それ以外の任意のパスワード１０８を返さない。換言すれば、論理回路１０４は、任意のホスト印刷装置がそれらのパスワードを要求したときに、該所定の最大数に達するまで、該特定の所定の最大数のパスワード１０８を選択することができる。

１例として、不揮発性メモリ１０６は、１番〜１６番まで番号付けされた１６個のパスワード１０８を格納することができ、論理回路１０４は、それらのパスワード１０８のうちの４つだけを返すことができる。カートリッジ１００を、番号１と番号１３を有するパスワードを要求して受け取ることができる第１のホスト印刷装置に装着することができる。したがって、論理回路１０４は、カートリッジ１００が明らかにする４つのパスワード１０８のうちの２つ（これらには１と１３がそれぞれ番号付けされている）を有効に選択している。その後、該カートリッジをこのホスト印刷装置から取り外して、番号６と番号１３を有するパスワードを要求して受け取る別のホスト印刷装置に装着することができる。したがって、論理回路１０４は、現時点では、カートリッジ１００が明らかにする４つのパスワード１０８のうちの３つ（これらには１、６、１３がそれぞれ番号付けされている）を有効に選択している。

該カートリッジを、該カートリッジが現在取り付けられている該ホスト印刷装置から取り外して、番号７と番号１３を有するパスワードを要求して受け取ることができる第３のホスト印刷装置に装着することができる。したがって、論理回路１０４は、現時点では、カートリッジ１００が明らかにする４つのパスワード１０８の全て（それらには、１、６、７、１３がそれぞれ番号付けされている）を有効に選択している。論理回路１０４は、それらの４つのパスワード１０８を引き続き返すことができるが、それら以外の他のパスワード１０８は返さない。すなわち、論理回路１０４は、１、６、７、１３のいずれかの番号を有するパスワード以外のパスワード１０８を返さない。

パスワード１０８の格納のために使用される不揮発性メモリ１０６を、追記型の（1回だけ書き込める）読み出し制限メモリとすることができる。パスワード１０８は、（セキュリティ上）安全な製造プロセス中などにメモリ１０６に１回だけ書き込まれる。総数のパスワード１０８のうちの所定の最大数のパスワード１０８を回数に制限なく読み出すことができる。該所定の最大数のパスワード１０８が一旦具体的に選択されと、該所定の最大数のパスワード１０８以外のパスワード１０８は読み出すことができなくなる。このように、それぞれのパスワード１０８を、回数に制限なく取り出すことができ、または、取り出すことができないようにすることができるが、論理回路１０４は、どのパスワード１０８が取り出すことができるパスワードであるかを事前には決定しない。

したがって、該所定の最大数のパスワード１０８が一旦具体的に選択されると、該所定の最大数のパスワード１０８以外のパスワード１０８は少なくとも機能的に消去される。それらのパスワードを、たとえば、消去されたパスワード１０８の「復活（unerasing）」すなわち回復が不可能と考えられるやり方で、論理回路１０４によってメモリ１０６から完全かつ永久に消去することができる。対象としているそれらのパスワード１０８はメモリ１０６に格納されたままであるが取り出すことができないという点で、それらのパスワード１０８を機能的に消去することができる。たとえば、対象としているパスワード１０８が格納されているメモリ１０６の物理的部分へのヒューズリンクを切断して、該パスワード１０８を取り出すことができないようにし、これによって、該パスワード１０８はメモリ内に実際には存在するけれども、該パスワード１０８を機能的に消去することができる。

メモリ１０６は、カートリッジ１００を製造するときに、パスワード１０８の代わりに暗号鍵１１２を格納することができる。この実施例では、カートリッジ１００を最初に使用する前には、パスワード１０８をカートリッジ１００に格納しないことができる。この場合、該所定の最大数の固有のパスワード１０８がカートリッジ１００によってまだ生成されておらずかつ提供されていない場合には、カートリッジ１００は、パスワード１０８が要求されたときに、パスワード１０８を「オンザフライ」で（たとえば要求されたらすぐに）生成する。該所定の最大数の固有のパスワード１０８が生成されると、暗号鍵１１２を、前の段落で説明したやり方で、少なくとも機能的に消去することができる。

図２は、印刷装置の印刷材カートリッジ１００などの、装置の交換可能なアイテムが実行することができる例示的な方法２００を示している。方法２００を、非一時的なコンピュータ可読データ記憶媒体に格納された、プロセッサが実行するコンピュータ可読コードとして実施することができる。そのため、たとえば、カートリッジ１００の論理回路１０４は、方法２００を実行することができる。交換可能なアイテムは、方法２００がホスト装置にインストールされると、該方法２００を実行する。

交換可能なアイテムは、ホスト装置から、該アイテムが格納している（または格納している可能性がある）複数の認証値のうちの特定の認証値に対する要求（すなわち該特定の認証値を要求する要求）を受け取る（２０２）。該要求を、デジタル暗号鍵で署名することができ、または、別のやり方で（セキュリティ上）安全にすることができる。該交換可能なアイテムは、該アイテムが、対象とされている認証値を、該アイテムが現在取り付けられているホスト装置及び他の任意のホスト装置を含む任意のホスト装置に以前に送ったか否かを判定する（２０３）。該交換可能なアイテムが該要求された認証値を以前に送っている場合には（２０４）、該アイテムは、該要求された値をホスト装置に返す（２０６）。

しかしながら、該交換可能なアイテムが該要求された認証値を以前に送っていない場合には（２０６）、該アイテムは、該アイテムが最大数の固有の認証値（の全て）をすでに送ったか否かを判定する（２０８）。たとえば、該交換可能なアイテムが格納することができる６４個の認証値のうち、該アイテムが送ることができるのは１６個以下の認証値である。該交換可能なアイテムが最大数の固有の認証値（の全て）をすでに送っている場合には（２１０）、該アイテムは、該アイテムが取り付けられているホスト装置が要求した認証値を送らない（２１２）。

しかしながら、該交換可能なアイテムが最大数の固有の認証値をまだ送っていない場合には、該アイテムは、要求された認証値をホスト装置に送る（２１４）。その後、該交換可能なアイテムは、現時点で該最大数の認証値（該アイテムが部分２１４でたった今送った認証値を含む）が送られたか否かを再度判定することができる（２１６）。たとえば、該アイテムが、６４個の認証値のうちの１６個だけを送ることができるようにされており、かつ、部分２１４の実行の前に１５個の値が送られた場合には、別の１６番目の認証値が部分２１４で送られ、これによって、今や、該最大数である１６個の異なる認証値が送られたことになる。

現時点で該最大数の固有の認証値（の全て）がすでに送られている場合には（２１８）、該交換可能なアイテムは、該アイテムが格納している認証値であってまだ送られていない認証値を少なくとも機能的に消去することができる（２２０）。このように、今の例では、１６個の異なる認証値が送られると、他の４８個の認証値は消去される。図２の方法２００が実行されるたびに、該交換可能なアイテムは、該アイテムが以前送った任意の認証値を送ることができ、及び、該アイテムが送ることになる異なる認証値の該最大数にまだ達していない限り、該アイテムが以前に送っていない任意の認証値を送ることができる。

交換可能なアイテムは、部分２０６、２１２、及び２２０から、また、送られた固有の認証値の数が該最大数にまだ達していないときには部分２１８から、または、方法２００のエントリーポイントとして、ホスト装置から、１以上の認証値に対応する１以上のハッシュ値に対する要求（すなわち、該１以上のハッシュ値を要求する要求）を受け取ることができる（２２２）。たとえば、交換可能なアイテムは、全ての認証値に対応する全てのハッシュ値や認証値のうちの１つだけに対応するハッシュ値のうちの１つだけなどに対する要求を受け取ることができる。交換可能なアイテムは、送られていない認証値が部分２２０において消去された後でも、部分２１８において、該アイテムが送ることになる固有の認証値の該最大数に達した後でも、１以上のハッシュ値に対する要求を受け取ることができる。すなわち、交換可能なアイテムは、たとえば、該アイテムが消去する認証値に対する（すなわち対応する）ハッシュ値を消去しないようにすることができる。部分２２２を、認証値に対する要求を受け取る前に、ハッシュ値に対する要求を受け取ることができるという点において、方法２００のエントリーポイントとみなすことができる。

図３は、方法２００の部分２０２〜２２０の特定の実施例である例示的な方法３００を示している。図２と図３において番号が同じ部分は、方法２００に関して上述したのと少なくとも実質的に同様に方法３００において実行される。括弧内の番号は、方法３００の所与の部分が、方法２００の対応する部分を実施ないし実現していることを示している。すなわち、図３のＹ（Ｘ）は、方法３００の部分Ｙが方法２００の部分Ｘを実施ないし実現していることを意味している。

図３において、認証値は、対応する固有の識別子（一意の識別子ともいう）などの、アドレスと呼ぶこともできる識別子を有することができる。たとえば、交換可能なアイテムが６４個の認証値を格納している場合には、それらの識別子を、１、２、３、…、６４とすることができる。交換可能なアイテムは、該アイテムが取り付けられているホスト装置から識別子による認証値に対する要求（すなわち識別子による認証値の要求）を受け取る（３０２）。たとえば、ホスト装置は、識別子ＡＢＣＤを有する認証値を要求することや、要求された認証値の識別子が６であるような６番目の認証値を要求することなどができる。

図３において、交換可能なアイテムは２つのテーブルを有することができる。第１のテーブルは、該交換可能なアイテムが任意のホスト装置に返す異なる認証値の最大数に等しい数のエントリを有している。交換可能なアイテムが任意のホスト装置でまだ使用されていないときには、それらのエントリをすべて「空（から）」とすることができる。すなわち、第１のテーブルのエントリは、最初は空である。第１のテーブルは、交換可能なアイテムが任意のホスト装置に送った認証値の識別子を少なくとも格納している。第１のテーブルはまた、認証値自体を格納することができる。交換可能なアイテムは、暗号論的に安全なやり方で第１のテーブルを格納することができる。

第２のテーブルは、交換可能なアイテムが任意のホスト装置において使用される前などに該交換可能なアイテムが格納している認証値の数に等しい数のエントリを有している。各エントリは、少なくとも１つの認証値を含んでいる。各エントリはさらに、認証値の識別子を格納することができる。それらの識別子が第２のテーブルに格納されていない場合には、それらの識別子を参照によって決定することができる。たとえば、６４個のエントリがある場合には、第１のエントリは、最小の識別子を有する認証値を格納することができ、第２のエントリは、該最小の識別子にある（１つ分の）増分値を加えたものに等しい識別子を有する認証値を格納することができ、第３のエントリは、該最小の識別子に該増分値の２倍の値を加えたものに等しい識別子を有する認証値を格納することができ、以下同様である。したがって、６４番目のエントリは、該最小の識別子に該増分値の６３倍の値を加えたものに等しい識別子を有する認証値を格納することができる。該最小の識別子がＢＡＳＥであり、及び、該増分値がＩＮＣである場合には、ｎ番目の認証値の識別子は、ＢＡＳＥ＋ＩＮＣ×（ｎ−１）である。ここで、ｎは、１（１番目の認証値）からＮ(最後の認証値)までの値である。

したがって、交換可能なアイテムは、要求された識別子を第１のテーブル内で捜す（３０３）。すなわち、部分３０２において、該交換可能なアイテムが、ホスト装置から所与の識別子を有する認証値に対する要求を受け取った場合には、該交換可能なアイテムは、該所与の識別子を第１のテーブル内で捜す。部分３０２において、該交換可能なアイテムが５番目の認証値（この認証値の識別子を５とすることができ、または、該識別子を上記のように決定することができる）に対する要求を受け取った場合には、該アイテムは、第１のテーブル内で該識別子を捜す。要求された識別子が第１のテーブル内にある場合には、これは、交換可能なアイテムが、この識別子を有する認証値を以前に送ったことを意味する。要求された識別子が第１のテーブル内にない場合には、これは、該アイテムが、この識別子を有する認証値を以前に送っていないことを意味する。

該識別子が第１のテーブル内にある場合には、該交換可能なアイテムは、この識別子を有する認証値を送る（２０６）。たとえば、第１のテーブルが認証値及びそれらの識別子を格納している場合には、該交換可能なアイテムは、対象とされている認証値を第１のテーブルから取り出すことができる。第１のテーブルが識別子だけを格納しており、認証値自体は格納していない場合には、該交換可能なアイテムは、対象とされている識別子を有する認証値を第２のテーブルから取り出してホスト装置に返すことができる。

該識別子が第１のテーブル内にない場合には、該交換可能なアイテムは、第１のテーブル内に空のエントリ（以下、空のエントリを「空きエントリ」という）があるか否かを判定する（３０６）。第１のテーブル内に空きエントリがある場合には、これは、該交換可能なアイテムは、該最大数の異なる認証値（の全て）をまだ送っていないことを意味する。第１のテーブル内に空きエントリがない場合には、これは、該交換可能なアイテムは、該最大数の異なる認証値（の全て）をすでに送ったことを意味する。したがって、空きエントリがない場合には（３０８）、該交換可能なアイテムは、要求された認証値を送ることを拒否する（２１２）。

しかしながら、第１のテーブル内に空きエントリがある場合には（３０８）、該交換可能なアイテムは、要求された識別子を有する認証値を第２のテーブルから取り出す（３１０）。該アイテムは、第１のテーブル内の空きエントリ（または空の識別子）の場所を突き止めて（３１２）、少なくとも取り出した認証値の識別子をこの空きエントリに格納する（３１４）。たとえば、該アイテムは、該認証値及びこの認証値の識別子を該エントリに格納することができる。該交換可能なアイテムは、その後、該認証値を要求したホスト装置に該認証値を返す（２１４）。

該交換可能なアイテムは、次に、第１のテーブルが現時点で空きエントリを有しているか否かを判定する（３１６）。部分３１２で突き止められた空きエントリが部分３１４で埋められた後には空きエントリがもうない場合には、これは、該交換可能なアイテムが提供することができる異なる認証値の該最大数に達していることを意味する。部分３１２で突き止められた空きエントリが部分３１４で埋められた後に少なくとも１つの空きエントリが第１のテーブル内にまだある場合には、これは、該交換可能なアイテムが提供することができる異なる認証値の該最大数にまだ達していないことを意味する。したがって、第１のテーブル内に空きエントリが残っている場合には（３１８）、方法３００は終了する（３２０）。

第１のテーブル内に空きエントリが残っていない場合には（３１８）、該交換可能なアイテムは、第２のテーブルから認証値を消去する（２２０）。該交換可能なアイテムは、該アイテムが提供していない認証値（これらは、第１のテーブルに格納されていない識別子を有する認証値である）だけを第２のテーブルから消去することができる。第１のテーブルが、識別子だけを格納しているのではなく、識別子と認証値の両方を格納している場合には、該交換可能なアイテムは、第２のテーブルから全ての認証値を消去することができる。たとえば、該交換可能なアイテムは、第２のテーブルを完全に削除することができる。該交換可能なアイテムが第２のテーブルを消去できるのは、該交換可能なアイテムがホスト装置からの適正な要求に応じて依然として返すことになる認証値を、該アイテムが第１のテーブルに格納しているからである。別の実施例では、交換可能なアイテムは、第１のテーブルからの認証値に対する要求（認証値の要求）に応答し、要求された認証値が第１のテーブルに格納されていない場合には、第１のテーブルに該要求された認証値を格納するために利用できる空きエントリがある場合にだけ、（該認証値を）第１のテーブルに格納するために該認証値を第２のテーブルから取り出すことができる。

図４は、方法２００の部分２０２〜２２０の別の特定の実施例である例示的な方法４００を示している。図２と図４において番号が同じ部分は、方法２００に関して説明したのと少なくとも同様に方法４００において実行される。括弧内の番号は、方法４００の所与の部分が、方法２００の対応する部分を実施ないし実現していることを示している。すなわち、図４のＹ（Ｘ）は、方法４００の部分Ｙが方法２００の部分Ｘを実施ないし実現していることを意味している。

交換可能なアイテムは、該アイテムが取り付けられているホスト装置から認証値に対する要求（すなわち認証値を要求する要求）を受け取る（２０２）。該交換可能なアイテムは、該認証値が以前に送られたか否かを判定する（２０３）。該認証値が以前に送られている場合には（２０４）、該交換可能なアイテムは、要求された認証値をホスト装置に返す（２０６）。

交換可能なアイテムは、図４の実施例において、該アイテムが任意のホスト装置に提供した固有の認証値の数のカウンタ（またはカウンタ値（計数値）。以下同じ）を保持する。該カウンタを、インクリメントできるがデクリメントはできないインクリメントオンリーカウンタとすることができる。該カウンタは、不揮発性メモリ１０６などの不揮発性メモリに格納され、暗号論的に安全にされることができる。

交換可能なアイテムは、該カウンタが、適切に要求された場合に該アイテムが任意のホスト装置に提供することになる固有の認証値の該最大数に等しいか否かを判定する（４０２）。該カウンタが固有の認証値のこの最大数に等しい場合には、これは、該交換可能なアイテムが任意のホスト装置に提供することになる該最大数の異なる認証値を該アイテムがすでに提供したことを意味する。したがって、該カウンタが固有の認証値の該最大数に等しい場合には（４０４）、該交換可能なアイテムは、要求された認証値をホスト装置に送らない（２１２）。

該カウンタが固有の認証値の該最大数に等しくない（すなわち、該カウンタが該最大数よりも少ない）場合には、これは、該交換可能なアイテムが任意のホスト装置に提供することになる該最大数の異なる認証値を該アイテムがまだ提供していないことを意味する。したがって、該交換可能なアイテムは、要求された認証値をホスト装置に返す（２１４）。該交換可能なアイテムはまた該カウンタをインクメントする（４０６）。

該交換可能なアイテムは、該カウンタが、該アイテムが任意のホスト装置に提供することになる固有の認証値の該最大数に現時点で等しいか否かを判定する（４０８）。該カウンタが固有の認証値の該最大数にまだ等しくない場合には（４１０）、方法４００は終了する（４１２）。しかしながら、該カウンタが現時点で該最大数に等しい場合には（４１０）、これは、該交換可能なアイテムが提供することになる該最大数の異なる認証値を該アイテムが現時点ですでに送ったことを意味し、そのため、該交換可能なアイテムは、任意のホスト装置に提供されていないかまたは送られていない認証値を消去することができる（２２０）。

図５は、方法２００の部分２０２〜２２０の第３の特定の実施例である例示的な方法５００を示している。図２と図５において番号が同じ部分は、方法２００に関して説明したのと少なくとも同様に方法５００において実行される。括弧内の番号は、方法５００の所与の部分が、方法２００の対応する部分を実施ないし実現していることを示している。すなわち、図５のＹ（Ｘ）は、方法５００の部分Ｙが方法２００の部分Ｘを実施ないし実現していることを意味している。

交換可能なアイテムは、該アイテムが取り付けられているホスト装置から認証値に対する要求を受け取る（２０２）。該交換可能なアイテムは、該認証値が以前に送られたか否かを判定する（２０３）。該認証値が任意のホスト装置に以前に送られた場合には（２０４）、該交換可能なアイテムは、該認証値を該アイテムが取り付けられているホスト装置に返す（２０６）。

図５の実施例において、交換可能なアイテムは、該アイテムが該最大数の固有の認証値を任意のホスト装置に提供したか否かに対応するフラグを保持する。該フラグを、セット（設定）することはできるがクリアすることはできない「セット（設定）のみ可能な」フラグとすることができる。該フラグは、不揮発性メモリ１０６などの不揮発性メモリに格納され、暗号論的に安全にされることができる。

該交換可能なアイテムは、フラグがセットされているか否かを判定する（５０２）。フラグがセットされている場合には、これは、該交換可能なアイテムは、該アイテムが任意のホスト装置に提供することになる該最大数の異なる認証値をすでに提供したことを意味する。したがって、フラグがセットされている場合には（５０４）、該交換可能なアイテムは、要求された認証値をホスト装置には送らない（２１２）。フラグがセットされていない場合には、これは、該交換可能なアイテムは、該アイテムが任意のホストに提供することになる該最大数の異なる認証値をまだ提供していないことを意味する。したがって、該交換可能なアイテムは、要求された認証値をホスト装置に返す（２１４）。

該交換可能なアイテムは、現時点で該最大数の固有の認証値（の全て）がすでに送られたか否かを判定する（２１６）。該最大数の異なる認証値がまだ送られていない場合には（２１８）、方法５００は終了する。しかしながら、現時点で該最大数の異なる認証値（の全て）がすでに送られている場合には（２１８）、該交換可能なアイテムは、フラグを設定し（５０８）、任意のホスト装置にまだ提供されていないかまたは送られていない認証値を消去することができる（２２０）。

別の実施例では、フラグは、認証値を送る前にセットされる。すなわち、この実施例では、ある１つの認証値を送ることによって該最大数の認証値（の全て）が送られたことになるか否かが判定され、もし、最大数の認証値が送られたことになる場合には、該フラグはセットされ、そして、該フラグがセットされた後で、該（ある１つの）認証値が送られる。この実施例では、対象とされている認証値を送る前に、送られない認証値を消去することもできる。より一般的には、該交換可能なアイテムによって提供されることになる最後の固有の認証値の送信に起因して実行される（カウンタのインクリメント、フラグのセット、テーブルへの値の格納などの）任意のアクションを、この最後の固有の認証値を送る前に実行することができる。この点に関して、さらに一般的には、（該最後の認証値ではない）ある１つの認証値の送信と共に（または該送信に関連して）実行される任意のそのようなアクションを、該（ある１つの）認証値を実際に送る前に実行できることに留意されたい。

図６は、方法２００の部分２０２〜２２０の第４の特定の実施例である例示的な方法６００を示している。図２と図６において番号が同じ部分は、方法２００に関して説明したのと少なくとも同様に方法６００において実行される。括弧内の番号は、方法６００の所与の部分が、方法２００の対応する部分を実施ないし実現していることを示している。すなわち、図６のＹ（Ｘ）は、方法６００の部分Ｙが方法２００の部分Ｘを実施ないし実現していることを意味している。

交換可能なアイテムは、ホスト装置から認証値に対する要求を受け取る（２０２）。該交換可能なアイテムは、該認証値が以前に送られたか否かを判定する（２０３）。該認証値が任意のホスト装置に以前に送られた場合には（２０４）、該交換可能なアイテムは、要求をしたホスト装置に該認証値を返す（２０６）。

該交換可能なアイテムが要求された認証値を以前に送っていない場合には（２０６）、該アイテムは、該アイテムが、該最大数の固有の認証値（の全て）をすでに送ったか否かを判定する（２０８）。該交換可能なアイテムが該最大数の固有の認証値（の全て）をすでに送った場合には（２１０）、該アイテムは、対象とされているホスト装置が要求した認証値を送らない（２１２）。したがって、方法６００は終了する。

しかしながら、交換可能なアイテムが、該最大数の固有の認証値をまだ送っていない場合には（２１０）、該アイテムは、図１の印刷材カートリッジ１００の暗号鍵１１２などの暗号鍵から該認証値を生成する（６０２）。図６の実施例では、カートリッジ１００の製造時にパスワード１０８を生成してカートリッジ１００にすぐに格納しなくてもよい。使用されない印刷カートリッジ１００は、パスワード１０８を格納していない場合があり、むしろ、暗号鍵１１２（該暗号鍵からパスワード１０８を生成することができる）を単に格納している。したがって、該交換可能なアイテムは、要求された認証値であって、該アイテムがたった今生成した認証値をホスト装置に送る（２１４）。この点に関して、図６の実施例を、送られた値が第１のテーブルに格納される図３の実施例の少なくとも一部と共に（またはそれと組み合わせて）利用できることに留意されたい。そのため、認証値が生成されると、該認証値を第１のテーブルに格納することができ、これによって、該認証値を後で再度生成する必要はなく、また、暗号鍵が少なくとも機能的に消去される場合または暗号鍵が少なくとも機能的に消去されたときでも、該認証値を依然として返すことができる。

該交換可能なアイテムは、現時点で該最大数の認証値（の全て）（部分２１４において該アイテムがたった今送った認証値を含む）がすでに送られたか否かを再び判定することができる（２１６）。該最大数の認証値がまだ送られていない場合には（２１８）、方法６００は終了する。しかしながら、該最大数の認証値（の全て）が現時点ですでに送られている場合には（２１８）、該交換可能なアイテムは、暗号鍵を少なくとも機能的に消去することができ（６０６）、これによって、追加の認証値を生成することはできなくなる。部分６０２において認証値が生成されると、（１実施例では、部分２１４において該認証値を実際に送る前に）暗号鍵を少なくとも機能的に消去することができる。

方法３００、４００、５００、及び６００に関して説明した方法２００の部分の異なる実施例を、異なるいろいろなやり方で組み合わせることができまたは変更することができる。たとえば、方法３００の第１のテーブルだけを使用することができる。方法３００の１以上のテーブルを、方法４００のカウンタ及び／又は方法５００のフラグと共に（ないしそれらと組み合わせて）使用することができる。また、方法３００のいずれのテーブルも用いることなく、方法４００のカウンタを、方法５００のフラグと共に（ないし該フラグと組み合わせて）使用することができる。方法３００の第１のテーブル、方法４００のカウンタ、及び／又は方法５００のフラグを方法６００のアプローチと共に（ないし該アプローチと組み合わせて）使用することができる。

本明細書に開示されている技術は、印刷装置の印刷供給カートリッジなどの、装置の交換可能なアイテムの暗号化によるセキュリティを改善することができ、または、該セキュリティに対する別の方式を提供することができる。交換可能なアイテムは、該アイテムが格納している限られた数の認証値すなわちパスワードを提供する。該最大数の異なる認証値が提供されると、他の認証値に対する要求は、それらの認証値が該交換可能なアイテムに格納されたままである場合であっても、受け付けられない。かかるアプローチは、交換可能なアイテムから全ての認証値を取り出すことを試みるサードパーティーが（その取り出しまたは認証に）成功する可能性を低くすることができる。さらに、単に該最大数の固有の認証値を保有することによって認証に成功する可能性は非常に低い。

Claims (19)

1. コンピュータ実行可能コードを格納している非一時的なコンピュータ可読データ記憶媒体であって、
   前記コンピュータ実行可能コードは、
   交換可能なアイテムの複数の認証値のうちのある認証値に対する要求を、該交換可能なアイテムが接続されているホスト装置から受け取ったことに応答して、該交換可能なアイテムが、該認証値を以前に送ったか否かを判定するステップと、
   前記認証値が以前に送られたと判定したことに応答して、前記認証値を前記ホスト装置に送るステップと、
   前記認証値が以前に送られていないと判定したことに応答して、前記交換可能なアイテムが、認証値のうちの最大数の固有の認証値を以前に送ったか否かを判定するステップであって、前記最大数は、認証値の総数より少ない、ステップと、
   前記最大数の固有の認証値が送られていないと判定したことに応答して、前記認証値を前記ホスト装置に送るステップと、
   前記最大数の固有の認証値が送られたと判定したことに応答して、前記認証値を前記ホスト装置に送ることを拒否するステップ
   を含む方法を実行するために、前記交換可能なアイテムによって実行可能であることかなる、コンピュータ可読データ記憶媒体。
2. それぞれの認証値が互いに異なる識別子を有し、認証値に対する前記要求が、該認証値の要求された識別子を含み、
   交換可能なアイテムが認証値を以前に送ったか否かを判定するステップが、
   以前に送られた認証値の前記異なる識別子を少なくとも含むテーブル内で、前記要求された識別子を捜すステップ
   を含み、
   認証値が以前に送られたと判定するステップが、
   前記要求された識別子が、前記テーブル内の前記異なる識別子のうちの１つであると判定するステップ
   を含み、
   認証値が以前に送られていないと判定するステップが、
   前記要求された識別子が前記テーブル内の前記異なる識別子のうちの１つではないと判定するステップ
   を含み、
   前記方法がさらに、前記最大数の固有の認証値は送られていないと判定したことに応答して、
   前記要求された識別子によって、全ての認証値を含む別のテーブルから前記認証値を取り出すステップと、
   少なくとも前記認証値の前記異なる識別子を、以前に送られた認証値の前記異なる識別子を少なくとも含む前記テーブルに格納するステップ
   とを含むことからなる、請求項１のコンピュータ可読データ記憶媒体。
3. 以前に送られた認証値の異なる識別子を少なくとも含む前記テーブルが、最初は空である予め設定された数のエントリを有し、該予め設定された数は、前記交換可能なアイテムが送ることが可能とされている固有の認証値の前記最大数に等しく、
   少なくとも前記認証値の前記異なる識別子を、以前に送られた認証値の前記異なる識別子を少なくとも含む前記テーブルに格納するステップが、
   以前に送られた認証値の前記異なる識別子を少なくとも含む前記テーブルの空きエントリを突き止めるステップと、
   少なくとも前記認証値の前記異なる識別子を前記空きエントリに格納するステップ
   とを含み、
   交換可能なアイテムが前記最大数の固有の認証値を以前に送ったか否かを判定するステップが、
   以前に送られた認証値の前記異なる識別子を少なくとも含む前記テーブルが空きエントリを有しているか否かを判定するステップ
   を含むことからなる、請求項２のコンピュータ可読データ記憶媒体。
4. 交換可能なアイテムが前記最大数の固有の認証値を以前に送ったか否かを判定するステップが、
   前記交換可能なアイテムが以前に送った認証値の固有の数のカウンタが固有の認証値の前記最大数に等しいか否かを判定するステップ
   を含み、
   前記方法がさらに、前記最大数の固有の認証値は送られていないと判定したことに応答して、前記カウンタをインクリメントするステップを含むことからなる、請求項１のコンピュータ可読データ記憶媒体。
5. 交換可能なアイテムが前記最大数の固有の認証値を以前に送ったか否かを判定するステップが、
   前記最大数の固有の認証値が以前に送られたことに対応するフラグがセットされているか否かを判定するステップ
   を含み、
   前記方法がさらに、
   前記最大数の固有の認証値は送られていないと判定したことに応答して、
   前記最大数の固有の認証値が現時点ですでに送られたかまたはすぐに送られることになるかを判定するステップと、
   前記最大数の固有の認証値が現時点ですでに送られたかまたはすぐに送られることになると判定したことに応答して、前記フラグをセットするステップ
   とを含むことからなる、請求項１のコンピュータ可読データ記憶媒体。
6. 前記方法がさらに、
   前記最大数の固有の認証値は送られていないと判定したことに応答して、
   前記認証値が前記ホスト装置にすでに送られたかまたは送られることになる場合には、前記最大数の固有の認証値が現時点ですでに送られたか否かを判定するステップと、
   前記最大数の固有の認証値が現時点ですでに送られたかまたは送られることになると判定したことに応答して、少なくとも送られていない認証値を前記交換可能なアイテムから機能的に消去するステップ
   とを含むことからなる、請求項１のコンピュータ可読データ記憶媒体。
7. 前記方法がさらに、前記最大数の認証値は送られていないと判定したことに応答して、前記交換可能なアイテムに格納されている暗号鍵から前記認証値を生成するステップを含むことからなる、請求項１のコンピュータ可読データ記憶媒体。
8. 前記方法がさらに、
   前記最大数の認証値は送られていないと判定したことに応答して、
   前記認証値が前記ホスト装置にすでに送られたかまたは送られることになる場合には、前記最大数の固有の認証値が現時点ですでに送られたか否かを判定するステップと、
   前記最大数の固有の認証値が現時点ですでに送られたかまたは送られることになると判定したことに応答して、送られてない認証値を生成することができないように、前記暗号化鍵を前記交換可能なアイテムから機能的に消去するステップ
   とを含むことからなる、請求項７のコンピュータ可読データ記憶媒体。
9. 前記要求が第１の要求であり、
   前記方法がさらに、
   前記認証値の一方向性ハッシュ値に対する第２の要求を、前記交換可能なアイテムによって前記ホスト装置から受け取るステップと、
   前記一方向性ハッシュ値を前記交換可能なアイテムによって前記ホスト装置に送るステップ
   とを含み、
   前記第２の要求が受け取られる前に、または該第２の要求が受け取られた後で、前記第１の要求が受け取られることからなる、請求項１のコンピュータ可読データ記憶媒体。
10. 前記ホスト装置が印刷装置であり、前記交換可能なアイテムが、該印刷装置用の印刷材カートリッジである、請求項１のコンピュータ可読データ記憶媒体。
11. 印刷装置用の印刷材カートリッジであって、
    前記印刷装置用の印刷材の供給源と、
    複数のパスワード及び／又は暗号鍵を格納している不揮発性メモリであって、該パスワードは該暗号鍵から生成されることができる、不揮発性メモリと、
    前記印刷装置内の前記印刷材カートリッジを認証するために、前記パスワードの総数より少ない前記パスワードの所定の最大数だけ、前記パスワードを前記不揮発性メモリから取り出すことができるようにする論理回路
    を備える印刷材カートリッジ。
12. 前記論理回路はさらに、
    前記所定の最大数のパスワードを回数に制限なく前記不揮発性メモリから取り出すことができるようにし、及び、
    前記所定の最大数のパスワード以外の任意のパスワードをたとえ一度であっても、前記不揮発性メモリから取り出すことを禁止することからなる、請求項１１の印刷材カートリッジ。
13. 前記論理回路はさらに、任意の装置が、前記不揮発性メモリから前記パスワードのうちの特定のパスワードを要求したときに、前記パスワードの前記所定の最大数に達するまで、該所定の最大数のパスワードを選択することからなる、請求項１１の印刷材カートリッジ。
14. 前記不揮発性メモリは、追記型の読み出し制限メモリであり、前記所定の最大数のパスワードを回数に制限なく読み出すことができ、前記所定の最大数のパスワードが選択されると、該所定の最大数のパスワード以外のパスワードは読み出すことができないことからなる、請求項１１の印刷材カートリッジ。
15. 前記論理回路はさらに、前記所定の最大数のパスワードが選択されると、少なくとも、前記所定の最大数のパスワード以外のパスワードを、少なくとも機能的に消去することからなる、請求項１１の印刷材カートリッジ。
16. 前記論理回路はさらに、前記パスワードのうちの特定のパスワードに対する要求を受け取ったことに応答して、
    前記特定のパスワードが以前に送られている場合には、前記特定のパスワードを返し、
    前記特定のパスワードが以前に送られておらず、かつ、前記所定の最大数のパスワードが送られていない場合には、前記特定のパスワードを前記暗号鍵から生成して、該特定のパスワードを返し、
    前記特定のパスワードが以前に送られておらず、かつ、前記所定の最大数のパスワードが送られている場合には、前記特定のパスワードを生成して返すことを拒否することからなる、請求項１１の印刷材カートリッジ。
17. 前記論理回路はさらに、
    前記特定のパスワードを前記暗号鍵から生成した後に、
    前記所定の最大数のパスワードが現時点で送られているかまたはすぐに送られる場合には、前記暗号鍵を少なくとも機能的に消去することからなる、請求項１６の印刷材カートリッジ。
18. パスワードの複数のハッシュ値を格納している不揮発性メモリをさらに備える請求項１１の印刷材カートリッジであって、
    前記論理回路は、任意のハッシュ値を回数に制限なく前記不揮発性メモリから取り出すことを可能にすることからなる、印刷材カートリッジ。
19. 前記着色剤は、インク、トナー、２次元（２Ｄ）着色剤、３次元（３Ｄ）印刷剤、及び３Ｄ印刷造形材料のうちの１つ以上である、請求項１１の印刷供給カートリッジ。
    

Images