JP6697038B2 - 情報処理装置、検証方法および検証プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、情報処理装置、検証方法および検証プログラムに関する。
従来、アプリケーション(AP)プログラムが設定ファイルを利用する際に、その設定データの完全性を確認する技術が知られている。ここで完全性とは、対象データが改ざんされていないことである。また、改ざんとは、異なるバージョンに差し替えること(ロールバック攻撃など)を含むものとする。
例えば、設定データの完全性を確保するために、オペレーティングシステム(OS)によりアクセス制御を行うことが知られている。OSは、APプログラムやファイルに対してアクセス制御の機構を提供する。設定ファイルに対して、権限を有するユーザまたはプログラムのみが更新できる権限を、OSの機能によって付与することができる。つまり、OSが適正に動作し、権限を付与されたAPプログラムが適切に動作し、ユーザが適切に権限を設定する限りにおいて、APプログラムが設定データを参照する際に、その設定データの完全性を保護されているとみなすことができる。
情報処理装置にTPM(Trusted Platform Module)などのセキュリティモジュールを用いた起動プログラムの完全性確認技術が知られている。この技術は、OSが起動するまでのプロセスで実行されるファームウェア、カーネル等のプログラムの完全性を確認することができるが、OS起動前に実行されるプログラムに付与されるものであり、OS起動後に実行されるAPプログラムからは利用できない。すなわち、OS起動後に実行されるAPプログラムだけでは、設定ファイルの完全性確認に、セキュリティモジュールを利用することができない。
例えば、セキュリティモジュールは、OSとは独立したアクセス制御機構を有し、プログラムのバージョン番号を記録し、バージョン番号を参照する機能と、アクセス制御機構で設定された権限のもとバージョン番号を増加(バージョンアップ)する機能を有する。また、セキュリティモジュールは耐タンパ性を有し、バージョン番号に対して上記以外の操作を実行することは物理的にきわめて困難である。
例えば、OSが起動するまで、読取り専用領域のファームウェア(read-only firmware)、アップブレード可能なファームウェア(read-write firmware)、カーネル、OSを構成するプログラムやサービスの順にプログラムを実行するものとする。先に実行したプログラムが次のプログラムのバージョンと、セキュリティチップに記録されたバージョン番号を確認し、バージョンが正しければ次のプログラムを実行する。セキュリティモジュールのアクセス制御機構は、情報処理装置のOS起動前(pre-OS environment)に実行されるプログラムのアクセス権を判定する機構を有しており、そのようにアクセス権を判定された正当なプログラム(OS起動前のファームウェア)のみがバージョン番号の更新を実行できる。
"File and Folder Permissions"、[online]、[平成30年7月18日検索]、インターネット<https://docs.microsoft.com/en-us/previous-versions/windows/it-pro/windows-server-2000/bb727008(v=technet.10)>
"TPM Usage"、[online]、[平成30年7月18日検索]、インターネット<https://www.chromium.org/developers/design-documents/tpm-usage>
しかしながら、従来の技術では、OSに依存せずに、アプリケーションプログラムで設定データの完全性を適切に確認することができないという課題があった。例えば、従来のOSのアクセス制御に依存する技術では、OS上で動作するすべてのプログラムとファイルに対して適切に権限が設定されており、特権を付与されたすべてのプログラムやファイルが、改ざんなどにより想定外の動作を行わず、情報処理装置を利用するすべての特権ユーザが、権限を行使するためのパスワードなどが適切に管理しているという条件を満たす場合に限り、APプログラムが設定データを参照する際に、その設定データの完全性を保護されていると期待できる。
しかし、上記の条件は、管理対象(ユーザ、ファイル、プログラム)が多岐多数であり、完全な状態を維持することは多くのコストがかかり、それを確認することも難しい。言い換えれば現実には完全な状態を維持できていないことも多い。例えば、ユーザの不正操作や操作ミスによって、管理者権限でマルウェアが侵入できるルート(セキュリティホール)がシステム内に発生し、そこにマルウェアが侵入すれば、マルウェアはあらゆる設定ファイルを管理者権限で改ざんできる。OSのアクセス制御のみに依存するAPプログラムは、このような設定ファイルの改ざんを検知することは困難である。
また、セキュリティモジュールを用いた起動プログラムの完全性確認技術では、OS起動前プロセスの完全性確認においてバージョン情報等を更新する際のセキュリティチップのアクセス権(パーミッション)は、OS起動前に実行されるプログラムに付与されるものであり、OS起動後の一般的なAPプログラムからは利用できない。すなわち、OSが起動後に実行される一般のAPプログラムだけでは、設定ファイルなどの完全性確認に、セキュリティチップを利用することができなかった。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の情報処理装置は、耐タンパ性を備えたセキュリティモジュールの記憶部から設定ファイルのデジタル署名を検証するための検証鍵に関する情報および設定ファイルのID情報を取得し、取得した検証鍵に関する情報およびID情報を用いて、設定ファイルの設定データの完全性を検証する処理をアプリケーションプログラムによって実行する設定ファイル検証部と、前記セキュリティモジュールの記憶部から登録バージョン情報を取得し、取得した登録バージョン情報を用いて、前記設定ファイルの設定バージョンを検証する処理を前記アプリケーションプログラムによって実行する設定ファイルバージョン検証部と、前記設定ファイルの設定バージョンと前記登録バージョン情報とが所定の条件を満たす場合に、前記登録バージョン情報を前記設定バージョンのバージョンに更新する設定ファイルバージョン更新部とを有することを特徴とする。
また、本発明の検証方法は、情報処理装置によって実行される検証方法であって、耐タンパ性を備えたセキュリティモジュールの記憶部から設定ファイルのデジタル署名を検証するための検証鍵に関する情報および設定ファイルのID情報を取得し、取得した検証鍵に関する情報およびID情報を用いて、設定ファイルの設定データの完全性を検証する処理をアプリケーションプログラムによって実行する設定ファイル検証工程と、前記セキュリティモジュールの記憶部から登録バージョン情報を取得し、取得した登録バージョン情報を用いて、前記設定ファイルの設定バージョンを検証する処理を前記アプリケーションプログラムによって実行するバージョン検証工程と、前記設定ファイルの設定バージョンと前記登録バージョン情報とが所定の条件を満たす場合に、前記登録バージョン情報を前記設定バージョンのバージョンに更新する更新工程とを含んだことを特徴とする。
また、本発明の検証プログラムは、耐タンパ性を備えたセキュリティモジュールの記憶部から設定ファイルのデジタル署名を検証するための検証鍵に関する情報および設定ファイルのID情報を取得し、取得した検証鍵に関する情報およびID情報を用いて、設定ファイルの設定データの完全性を検証する処理をアプリケーションプログラムによって実行する設定ファイル検証ステップと、前記セキュリティモジュールの記憶部から登録バージョン情報を取得し、取得した登録バージョン情報を用いて、前記設定ファイルの設定バージョンを検証する処理を前記アプリケーションプログラムによって実行するバージョン検証ステップと、前記設定ファイルの設定バージョンと前記登録バージョン情報とが所定の条件を満たす場合に、前記登録バージョン情報を前記設定バージョンのバージョンに更新する更新ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明によれば、OSに依存せずに、アプリケーションプログラムで設定データの完全性を適切に確認することができるという効果を奏する。
以下に、本願に係る情報処理装置、検証方法および検証プログラムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本願に係る情報処理装置、検証方法および検証プログラムが限定されるものではない。
[第一の実施の形態]
以下の実施の形態では、第一の実施の形態に係るシステムの構成、情報処理装置における処理の流れを順に説明し、最後に第一の実施の形態による効果を説明する。
以下の実施の形態では、第一の実施の形態に係るシステムの構成、情報処理装置における処理の流れを順に説明し、最後に第一の実施の形態による効果を説明する。
[システムの構成]
まず、図1を用いて、第一の実施の形態に係るシステムについて説明する。図1は、第一の実施の形態に係るシステムの構成の一例を示す図である。第一の実施の形態に係るシステムは、情報処理装置10および管理装置20を有する。なお、図1に示す各装置の数は、あくまで一例であり、これに限られるものではない。例えば、情報処理装置10および管理装置20は、一つの装置で構成されていてもよい。
まず、図1を用いて、第一の実施の形態に係るシステムについて説明する。図1は、第一の実施の形態に係るシステムの構成の一例を示す図である。第一の実施の形態に係るシステムは、情報処理装置10および管理装置20を有する。なお、図1に示す各装置の数は、あくまで一例であり、これに限られるものではない。例えば、情報処理装置10および管理装置20は、一つの装置で構成されていてもよい。
情報処理装置10は、1つまたは複数のAPプログラム11を搭載している。情報処理装置10は、耐タンパ性を備えたセキュリティモジュール12(例えば、TPMなど)を搭載している。また、情報処理装置10は、ハードディスク等の装置記憶部13およびオペレーティングシステム等の装置制御部14を有する。
管理装置20は、デジタル署名の権限を有するユーザがAPプログラム11に入力する設定ファイルを、リモートから作成し、情報処理装置10に送信する。また、管理装置20は、公開鍵情報へのアクセス権を有するユーザがセキュリティモジュールの公開鍵情報をリモートから更新する。なお、装置構成としては、情報処理装置10と同一の装置構成であってもよい。
まず、情報処理装置10の各機能部について説明する。情報処理装置10のアプリケーションプログラム11は、設定ファイル入力部11a、設定ファイル検証部11b、設定ファイルバージョン検証部11c、設定ファイルバージョン更新部11dおよびAP制御部11eを有する。
設定ファイル入力部11aは、装置記憶部13に記録されている設定ファイルを読込む。なお、本実施形態では、同一機器の記憶部から読込む場合を説明するがNW経由で取得するようにしてもよい。
設定ファイル検証部11bは、セキュリティモジュール記憶部12dから設定ファイルのデジタル署名を検証するための公開鍵および設定ファイルのID情報を取得し、取得した公開鍵およびID情報を用いて、設定ファイルの設定データの完全性を検証する処理を実行する。
設定ファイルバージョン検証部11cは、セキュリティモジュール記憶部12dから登録バージョン情報を取得し、取得した登録バージョン情報を用いて、設定ファイルの設定バージョンを検証する処理を実行する。
設定ファイルバージョン更新部11dは、設定ファイルの設定バージョンと登録バージョン情報とが所定の条件を満たす場合に、登録バージョン情報を設定バージョンのバージョンに更新する処理を実行する。例えば、所定の条件として、設定ファイルの設定バージョンが登録バージョン情報より一つ先のバージョンである場合に、登録バージョンを一つ先のバージョンに更新(インクリメント)すると設定されているものとして、以下説明する。なお、この所定の条件は、情報処理装置10ごと、もしくはAPプログラム11ごとに設定できるものとする。このように、情報処理装置10ごと、もしくはAPプログラム11ごとに、許容するアップデータの結果を指定することができ、オペレータが情報処理装置10ごと、あるいはAPプログラム11ごとのバージョン情報及び設定ファイルを作成して、ユニークなアップデートを実施することができる。また、所定の条件は、変更可能な情報である。例えば、所定の条件として、設定ファイルの設定バージョンが登録バージョン情報より2つ先のバージョンの場合、適正なアップデートの結果として許容し、登録バージョンを設定バージョンのバージョンに更新するというように設定変更してもよい。
AP制御部11eは、APプログラム11の上記各部を制御する。AP制御部11eは、設定データの完全性がOKであり、設定バージョンが登録バージョンに等しいときに限り、設定ファイルの利用を許可する。また、AP制御部11eは、装置制御部14を経由して、セキュリティモジュール12へのアクセスを行う。
セキュリティモジュール12は、アクセス制御部12a、公開鍵・ID情報管理部12b、登録バージョン管理部12c、セキュリティモジュール記憶部12dおよびセキュリティモジュール制御部12eを有する。
アクセス制御部12aは、セキュリティモジュール記憶部12dのデータに対するアクセスを制御する。具体的には、アクセス制御部12aは、セキュリティモジュール記憶部12dに記憶された公開鍵およびID情報に対する更新要求を受け付け、ユーザによって入力された認証用パスワードを検証し、検証結果に応じて更新を許可するか判定する。
例えば、アクセス制御部12aは、公開鍵およびID情報の更新操作に対してはHMAC(Hash-based Message Authentication Code)等の認証によるアクセス制限を行う。つまり、アクセス制御部12aは、公開鍵・ID情報の更新をリモートから実施するにあたり、メッセージの改ざんチェックとHMAC認証を行う。ここで、メッセージとは、公開鍵・ID情報の更新コマンド(コマンド引数に、更新対象の新しい公開鍵・ID情報を含む)である。なお、認証方法は、HMAC認証に限定されるものではない。また、アクセス制御部12aは、公開鍵およびID情報の参照、登録バージョン情報の参照、登録バージョン情報のインクリメントについては、アクセスを制限しない。
公開鍵・ID情報管理部12bは、公開鍵およびID情報の参照、更新を行う。具体的には、公開鍵・ID情報管理部12bは、アクセス制御部12aによって更新を許可すると判定された場合には、セキュリティモジュール記憶部12dに記憶された公開鍵およびID情報を更新する。
登録バージョン管理部12cは、登録バージョン情報の参照、更新(インクリメント)を行う。セキュリティモジュール記憶部12dは、公開鍵およびID情報、登録バージョン情報を記憶する。また、セキュリティモジュール記憶部12dは、公開鍵およびID情報を更新するための認証パスワードを記憶する。セキュリティモジュール制御部12eは、セキュリティモジュール12の上記各部を制御する。
装置記憶部13は、設定ファイルを記憶する。設定ファイルには、OSのアクセス権を設定することができる。装置制御部14は、上記各部を制御し、管理装置20との通信を行う。また、装置制御部14は、各アプリケーションに対して、管理装置20においてそれぞれ別個に作成された設定ファイルを装置記憶部13に記録する。
このように、情報処理装置10では、OSとは独立なアクセス制御機能およびデータ保護機能を有するセキュリティモジュール12を利用するので、OSに対する権限設定に依存せず、設定ファイルの完全性を確認できる。
管理装置20は、設定ファイル作成部21、設定ファイル送信部22、公開鍵・ID情報登録部23および制御部24を有する。
設定ファイル作成部21は、1つ以上の情報処理装置10の、1つ以上のAPプログラム11に対して、それぞれ別個の設定ファイルを作成する機能とユーザインタフェースを備える。また、設定ファイル作成部21は、デジタル署名を生成するための秘密鍵の管理やユーザ認証を行う機能も含む。また、設定ファイル作成部21は、例えば、別個かつ複数の設定ファイルに対して、まとめて1回のデジタル署名を付与することもできる。
設定ファイル送信部22は、設定ファイルを1つ以上の情報処理装置10に送信する。公開鍵・ID情報登録部23は、セキュリティモジュール12の公開鍵・ID情報を情報処理装置10の装置制御部14経由で更新する。また、公開鍵・ID情報登録部23は、HMAC認証のためのHMAC作成機能も含む。制御部24は、上記各部を制御し、情報処理装置10との通信を行う。
[データの説明]
ここで、上記した設定ファイル、公開鍵・ID情報および登録バージョン情報についてそれぞれ説明する。まず、設定ファイルについて説明する。設定ファイルは、図2に例示するように、設定データ、設定ファイルID、設定バージョンおよびデジタル署名を構成要素として含むファイルである。
ここで、上記した設定ファイル、公開鍵・ID情報および登録バージョン情報についてそれぞれ説明する。まず、設定ファイルについて説明する。設定ファイルは、図2に例示するように、設定データ、設定ファイルID、設定バージョンおよびデジタル署名を構成要素として含むファイルである。
設定データは、APプログラムが読込むデータ(コンテンツ)である。設定ファイルIDと、設定バージョンで、設定データは一意に識別できる。設定ファイルIDは、情報処理装置10およびAPプログラム11に固有の、設定ファイルの種別である。なお、同一の設定ファイルIDの、複数バージョンの設定ファイルが存在しうる。
設定バージョンは、同一の設定ファイルIDを持つ設定ファイルのバージョンを識別する情報である。バージョン情報の形式は、登録バージョン情報の形式と一致する。デジタル署名は、設定データ、設定ファイルID、設定バージョンを含む情報に対する、公開鍵暗号方式(RSAアルゴリズムなど)によるデジタル署名である。
次に、公開鍵およびID情報(公開鍵・ID情報)について説明する。公開鍵・ID情報は、図3に例示するように、設定ファイルのデジタル署名を検証するために必要なデータであり、登録公開鍵情報と登録ID情報で構成される。このデータは秘匿する必要は無いが、セキュリティモジュール12によって完全性は保護する必要がある。
例えば、登録公開鍵情報は、設定ファイルのデジタル署名の検証鍵(公開鍵)であり、登録ID情報は、設定ファイルの設定データIDである。この場合には、検証方法は、公開鍵情報で直接デジタル署名を検証し、設定データIDを照合すればよい。また、これに限定されるものではなく、例えば、登録公開鍵情報は、設定ファイルのデジタル署名の検証鍵(公開鍵)の証明書を検証するためのルート証明書であってもよく、登録ID情報は、設定ファイルのデータID、及び設定ファイルのデジタル署名の検証鍵(公開鍵)の証明書の識別IDであってもよい。
この場合には、検証方法としては、設定ファイルのデジタル署名の検証鍵(公開鍵)の証明書を、情報処理装置10の装置記憶部13などに保管しておく。そして、まず、設定ファイルのデジタル署名を上記の証明書を用いて検証し、次に上記の証明書をセキュリティモジュールから取得したルート証明書で検証し、さらに設定データIDを照合する。
次に、登録バージョン情報について説明する。登録バージョン情報は、秘匿する必要は無いが、セキュリティモジュールによって完全性を保護する必要がある。また、登録バージョン情報は、一方向演算の算出結果を用いる。主な例としてはTPM2.0で規定されている以下の2種類を説明するが、これに限定されるものではない。
例えば、登録バージョン情報は、カウンタ値(整数値)、カウンタ値のメモリindexを含み、インクリメント方法は、新カウンタ値=旧カウンタ値+1とする。また、登録バージョン情報は、hash値(sha256など)、hash値のメモリindexを含み、インクリメント方法は、新hash値=hash(旧hash値|hash(設定ファイル))としてもよい。この場合には、登録バージョン情報初期値は、旧hash値として乱数値を設定し、新hash値を登録する。なお、乱数値は秘密情報であり、その後利用しないため、ただちにメモリ等から消去する。
[情報処理装置の処理の流れ]
次に、図4〜図8を用いて、第一の実施の形態に係る情報処理装置10の処理の流れを説明する。図4は、第一の実施の形態に係る情報処理装置による設定ファイル利用処理を説明するフローチャートである。図5は、第一の実施の形態に係る情報処理装置による設定ファイル更新処理を説明するフローチャートである。図6は、第一の実施の形態に係る情報処理装置によるAPプログラム起動処理を説明するフローチャートである。図7は、第一の実施の形態に係る情報処理装置による設定ファイル記録処理を説明するフローチャートである。図8は、第一の実施の形態に係る情報処理装置による公開鍵・ID情報更新処理を説明するフローチャートである。
次に、図4〜図8を用いて、第一の実施の形態に係る情報処理装置10の処理の流れを説明する。図4は、第一の実施の形態に係る情報処理装置による設定ファイル利用処理を説明するフローチャートである。図5は、第一の実施の形態に係る情報処理装置による設定ファイル更新処理を説明するフローチャートである。図6は、第一の実施の形態に係る情報処理装置によるAPプログラム起動処理を説明するフローチャートである。図7は、第一の実施の形態に係る情報処理装置による設定ファイル記録処理を説明するフローチャートである。図8は、第一の実施の形態に係る情報処理装置による公開鍵・ID情報更新処理を説明するフローチャートである。
まず、図4を用いて、情報処理装置10による設定ファイル利用時の処理を説明する。図4に示すように、まず、情報処理装置10のAPプログラム11の設定ファイル入力部11aが、装置記憶部13から設定ファイルを読み込む(ステップS101)。そして、APプログラム11の設定ファイル検証部11bが、セキュリティモジュール記憶部12dから公開鍵・ID情報を取得する(ステップS102)。
続いて、APプログラム11の設定ファイル検証部11bが、登録公開鍵情報と登録ID情報を用いて、設定ファイルのデジタル署名と設定データIDを検証する(ステップS103)。そして、設定ファイル検証部11bが、検証を行った結果、検証結果がNGである場合には(ステップS104否定)、そのまま処理を終了する。また、設定ファイル検証部11bが、検証を行った結果、検証結果がOKである場合には(ステップS104肯定)、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cは、セキュリティモジュール記憶部12dから登録バージョン情報を取得する(ステップS105)。
続いて、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cが、登録バージョン情報を用いて、設定ファイルの設定バージョンを検証する(ステップS106)。そして、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cが、検証を行った結果、設定バージョンと登録バージョンが一致しなかった場合には(ステップS107否定)、そのまま処理を終了する。
また、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cが、検証を行った結果、設定バージョンと登録バージョンが一致した場合には(ステップS107肯定)、APプログラム11のAP制御部11eは、読込んだ設定ファイルは完全性を備えていると判定し、読込んだ設定ファイルの利用を許可する(ステップS108)。
次に、図5を用いて、情報処理装置10による設定ファイル更新時の処理を説明する。図5に示すように、まず、情報処理装置10のAPプログラム11の設定ファイル入力部11aが、装置記憶部13から設定ファイルを読み込む(ステップS201)。そして、APプログラム11の設定ファイル検証部11bが、セキュリティモジュール記憶部12dから公開鍵・ID情報を取得する(ステップS202)。
続いて、APプログラム11の設定ファイル検証部11bが、登録公開鍵情報と登録ID情報を用いて、設定ファイルのデジタル署名と設定データIDを検証する(ステップS203)。そして、設定ファイル検証部11bが、検証を行った結果、検証結果がNGである場合には(ステップS204否定)、そのまま処理を終了する。また、設定ファイル検証部11bが、検証を行った結果、検証結果がOKである場合には(ステップS204肯定)、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cは、セキュリティモジュール記憶部12dから登録バージョン情報を取得する(ステップS205)。
続いて、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cが、登録バージョン情報を用いて、設定ファイルの設定バージョンを検証する(ステップS206)。そして、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cが、検証を行った結果、設定バージョンと登録バージョン+1が一致しなかった場合(ステップS207否定)、つまり、設定バージョンが登録バージョンよりも一つ先のバージョンでない場合には、そのまま処理を終了する。
また、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cが、検証を行った結果、設定バージョンと登録バージョン+1が一致した場合(ステップS207肯定)、APプログラム11の設定ファイルバージョン更新部11dは、セキュリティモジュールの登録バージョン管理部に指示して登録バージョン情報をインクリメントする(ステップS208)。
次に、図6を用いて、情報処理装置10によるAPプログラム11起動時の処理を説明する。図6の例では、APプログラム11の起動時に、「設定ファイル利用」処理と「設定ファイル更新」処理を一つの処理手順として実現する場合を説明する。図6に示すように、まず、情報処理装置10のAPプログラム11の設定ファイル入力部11aが、装置記憶部13から設定ファイルを読み込む(ステップS301)。そして、APプログラム11の設定ファイル検証部11bが、セキュリティモジュール記憶部12dから公開鍵・ID情報を取得する(ステップS302)。
続いて、APプログラム11の設定ファイル検証部11bが、登録公開鍵情報と登録ID情報を用いて、設定ファイルのデジタル署名と設定データIDを検証する(ステップS303)。そして、設定ファイル検証部11bが、検証を行った結果、検証結果がNGである場合には(ステップS304否定)、そのまま処理を終了する。また、設定ファイル検証部11bが、検証を行った結果、検証結果がOKである場合には(ステップS304肯定)、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cは、セキュリティモジュール記憶部12dから登録バージョン情報を取得する(ステップS305)。
続いて、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cが、登録バージョン情報を用いて、設定ファイルの設定バージョンを検証する(ステップS306)。そして、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cが、検証を行った結果、設定バージョンと登録バージョンが一致した場合には(ステップS307肯定)、APプログラム11のAP制御部11eは、読込んだ設定ファイルは完全性を備えていると判定し、読込んだ設定ファイルの利用を許可する(ステップS308)。
また、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cが、検証を行った結果、設定バージョンと登録バージョンが一致しなかった場合(ステップS307否定)、かつ、設定バージョンと登録バージョン+1が一致した場合(ステップS309肯定)、APプログラム11の設定ファイルバージョン更新部11dは、セキュリティモジュールの登録バージョン管理部に指示して登録バージョン情報をインクリメントする(ステップS310)。
また、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cが、検証を行った結果、設定バージョンと登録バージョンが一致しなかった場合(ステップS307否定)、かつ、APプログラム11の設定ファイルバージョン検証部11cが、検証を行った結果、設定バージョンと登録バージョン+1が一致しなかった場合(ステップS309否定)、そのまま処理を終了する。
次に、図7を用いて、情報処理装置10および管理装置20による設定ファイルの作成・記録処理を説明する。図7に示すように、まず、管理装置20の設定ファイル作成部21は、1つ以上の情報処理装置10の、1つ以上のAPプログラム11に対して、それぞれ別個の設定ファイルを作成する(ステップS401)。なお、この際、設定ファイル作成部21は、デジタル署名作成にあたりユーザ認証を実施する。
続いて、設定ファイル送信部22が、1つ以上の情報処理装置10に対して、設定ファイルを送信する(ステップS402)。そして、装置制御部14は、設定ファイルを装置記憶部13に記録する(ステップS403)。
次に、図8を用いて、情報処理装置10および管理装置20による公開鍵・ID情報の更新時の処理を説明する。図8に示すように、まず、公開鍵・ID情報登録部23が、公開鍵・ID情報を更新するコマンドを、装置制御部14経由でセキュリティモジュール12に送信する(ステップS501)。このコマンドには、認証用のHMACを含み、HMAC作成のためユーザは認証パスワードを入力しているものとする。
そして、セキュリティモジュール12のアクセス制御部12aは、セキュリティモジュール記憶部12dに保管している公開鍵・ID情報の認証パスワードを用いてHMACを検証する(ステップS502)。セキュリティモジュール12のアクセス制御部12aが、検証を行った結果、検証結果がNGである場合には(ステップS503否定)、そのまま処理を終了する。
セキュリティモジュール12のアクセス制御部12aが、検証を行った結果、検証結果がOKである場合には(ステップS503肯定)、セキュリティモジュールの公開鍵・ID情報管理部12bは、セキュリティモジュール記憶部12dに保管している公開鍵・ID情報を更新する(ステップS504)。
上述したように、例えば、ユーザが、バージョン情報が付与されたに設定ファイルに対して、デジタル署名を付与し、APプログラム11はセキュリティモジュール12に保管した公開鍵・ID情報によって、署名を検証する。そして、APプログラム11は、上記の検証結果に基づきバージョン情報及び設定ファイルの完全性を確認する。さらに、セキュリティモジュール12で保管する認証パスワードによってユーザを認証することによって、上記の公開鍵・ID情報の登録更新を行う。
[運用サイクル]
ここで、図9を用いて、第一の実施の形態に係る情報処理装置10における運用サイクルについて説明する。図9は、第一の実施の形態に係る情報処理装置における運用サイクルを説明するための図である。図9に示すように、情報処理装置10における運用は、包含関係にある運用サイクル1〜3の3つのサイクルで構成される。運用サイクル1では、APプログラム11の起動、停止サイクルであり、最も頻度が高い。起動時にAPプログラム11は自動的に設定ファイルの完全性とバージョンをチェックする。また、ユーザ操作(認証操作など)を伴わず、自動的に実行できる。
ここで、図9を用いて、第一の実施の形態に係る情報処理装置10における運用サイクルについて説明する。図9は、第一の実施の形態に係る情報処理装置における運用サイクルを説明するための図である。図9に示すように、情報処理装置10における運用は、包含関係にある運用サイクル1〜3の3つのサイクルで構成される。運用サイクル1では、APプログラム11の起動、停止サイクルであり、最も頻度が高い。起動時にAPプログラム11は自動的に設定ファイルの完全性とバージョンをチェックする。また、ユーザ操作(認証操作など)を伴わず、自動的に実行できる。
また、運用サイクル2は、APプログラム11の設定ファイル変更サイクルであり、運用サイクル1より頻度が低い。設定ファイルの作成にはデジタル署名を付与するためユーザ認証操作を伴う。1つ以上の情報処理装置10の、1つ以上のAPプログラム11に対して、非同期に、また1回の操作で実施することが可能である。非同期とは、ユーザにとっての設定ファイル作成タイミングと、APプログラム11にとっての設定ファイル更新タイミング(セキュリティチップの登録バージョン情報のインクリメント)が、非同期であることを意味する。
また、運用サイクル3は、公開鍵・ID情報の変更であり、運用サイクル2より頻度が低い(例えば、数年周期)。ここでは、セキュリティモジュール・ID情報更新のためのユーザ認証操作を伴う。安全に実施するためには同期処理が望ましい。
以上のように、頻度の高い運用はユーザ操作が少なく、ユーザ操作が多い運用は頻度が低いものにできる。このため、トータルのオペレーションコストを十分下げることができ、多数の装置、および多数のAPプログラムを対象とする場合でも、効率的な運用が可能である。
また、上記の構成にすることにより、運用サイクルのように、頻度の高い運用はユーザ操作が少なく、ユーザ操作が多い運用は頻度が低いものにできる。上記により、バージョン情報のアップデートはOS起動前に実行されるプログラムに限定されることなく、一般的なAPプログラム11だけで設定ファイルなどの完全性確認を低コストで実施できる。
[第一の実施の形態の効果]
このように、第一の実施の形態に係る情報処理装置10は、耐タンパ性を備えたセキュリティモジュール記憶部12dから設定ファイルのデジタル署名を検証するための公開鍵および設定ファイルのID情報を取得し、取得した公開鍵およびID情報を用いて、設定ファイルの設定データの完全性を検証する処理をアプリケーションプログラム11によって実行する。そして、情報処理装置10は、セキュリティモジュール記憶部12dから登録バージョン情報を取得し、取得した登録バージョン情報を用いて、設定ファイルの設定バージョンを検証する処理をアプリケーションプログラム11によって実行する。また、情報処理装置10は、設定ファイルの設定バージョンと登録バージョン情報とが所定の条件を満たす場合に、登録バージョン情報を設定バージョンのバージョンに更新する。
このように、第一の実施の形態に係る情報処理装置10は、耐タンパ性を備えたセキュリティモジュール記憶部12dから設定ファイルのデジタル署名を検証するための公開鍵および設定ファイルのID情報を取得し、取得した公開鍵およびID情報を用いて、設定ファイルの設定データの完全性を検証する処理をアプリケーションプログラム11によって実行する。そして、情報処理装置10は、セキュリティモジュール記憶部12dから登録バージョン情報を取得し、取得した登録バージョン情報を用いて、設定ファイルの設定バージョンを検証する処理をアプリケーションプログラム11によって実行する。また、情報処理装置10は、設定ファイルの設定バージョンと登録バージョン情報とが所定の条件を満たす場合に、登録バージョン情報を設定バージョンのバージョンに更新する。
また、第一の実施の形態に係る情報処理装置10では、設定ファイルの完全性・バージョンの判定にあたり、OSのアクセス制御だけに依存せず、OS機能とは独立な、セキュリティモジュール12のアクセス制御と耐タンパ性を判定の根拠としており、OSに依存せずに、アプリケーションプログラムで設定データの完全性を適切に確認することが可能である。
また、例えば、ユーザの不正操作や操作ミスによって、管理者権限でマルウェアが侵入できるルート(セキュリティホール)がシステム内に発生し、そこにマルウェアが進入すれば、マルウェアはあらゆる設定ファイルを管理者権限で改ざんできる。このような場合でも、情報処理装置10のAPプログラ11ムは、設定ファイルの改ざんを検知することができる。つまり、マルウェアにとって、セキュリティモジュール記憶部12dのデータや、セキュリティモジュール12の機能を改ざんすることは、OS上のファイルや機能を改ざんするより遥かに困難なためである。
また、本願の検証方法は、セキュリティモジュール12を搭載した情報処理装置10のOS上で実行される、あらゆるAPプログラム11で利用できる。また、情報処理装置10は、例えば、ユーザが指定した唯一の設定ファイルバージョンへのバージョンアップを確認できる。これは設定ファイルに記載した「設定ファイルID」と、「設定バージョン」で、設定データは一意に識別し、 「設定ファイルID」は情報処理装置10およびAPプログラム11に固有の、設定ファイルの種別としているからである。
[システム構成等]
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
また、本実施の形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
[プログラム]
図10は、検証プログラムを実行するコンピュータを示す図である。コンピュータ1000は、例えば、メモリ1010、CPU1020を有する。また、コンピュータ1000は、ハードディスクドライブインタフェース1030、ディスクドライブインタフェース1040、シリアルポートインタフェース1050、ビデオアダプタ1060、ネットワークインタフェース1070を有する。これらの各部は、バス1080によって接続される。
図10は、検証プログラムを実行するコンピュータを示す図である。コンピュータ1000は、例えば、メモリ1010、CPU1020を有する。また、コンピュータ1000は、ハードディスクドライブインタフェース1030、ディスクドライブインタフェース1040、シリアルポートインタフェース1050、ビデオアダプタ1060、ネットワークインタフェース1070を有する。これらの各部は、バス1080によって接続される。
メモリ1010は、ROM(Read Only Memory)1011及びRAM1012を含む。ROM1011は、例えば、BIOS(Basic Input Output System)等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース1030は、ハードディスクドライブ1090に接続される。ディスクドライブインタフェース1040は、ディスクドライブ1100に接続される。例えば磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が、ディスクドライブ1100に挿入される。シリアルポートインタフェース1050は、例えばマウス1051、キーボード1052に接続される。ビデオアダプタ1060は、例えばディスプレイ1061に接続される。
ハードディスクドライブ1090は、例えば、OS1091、アプリケーションプログラム1092、プログラムモジュール1093、プログラムデータ1094を記憶する。すなわち、情報処理装置10の各処理を規定するプログラムは、コンピュータにより実行可能なコードが記述されたプログラムモジュール1093として実装される。プログラムモジュール1093は、例えばハードディスクドライブ1090に記憶される。例えば、装置における機能構成と同様の処理を実行するためのプログラムモジュール1093が、ハードディスクドライブ1090に記憶される。なお、ハードディスクドライブ1090は、SSD(Solid State Drive)により代替されてもよい。
また、上述した実施の形態の処理で用いられるデータは、プログラムデータ1094として、例えばメモリ1010やハードディスクドライブ1090に記憶される。そして、CPU1020が、メモリ1010やハードディスクドライブ1090に記憶されたプログラムモジュール1093やプログラムデータ1094を必要に応じてRAM1012に読み出して実行する。
なお、プログラムモジュール1093やプログラムデータ1094は、ハードディスクドライブ1090に記憶される場合に限らず、例えば着脱可能な記憶媒体に記憶され、ディスクドライブ1100等を介してCPU1020によって読み出されてもよい。あるいは、プログラムモジュール1093及びプログラムデータ1094は、ネットワーク、WANを介して接続された他のコンピュータに記憶されてもよい。そして、プログラムモジュール1093及びプログラムデータ1094は、他のコンピュータから、ネットワークインタフェース1070を介してCPU1020によって読み出されてもよい。
10 情報処理装置
11 APプログラム
11a 設定ファイル入力部
11b 設定ファイル検証部
11c 設定ファイルバージョン検証部
11d 設定ファイルバージョン更新部
11e AP制御部
12 セキュリティモジュール
12a アクセス制御部
12b 公開鍵・ID情報管理部
12c 登録バージョン管理部
12d セキュリティモジュール記憶部
12e セキュリティモジュール制御部
13 装置記憶部
14 装置制御部
20 管理装置
21 設定ファイル作成部
22 設定ファイル送信部
23 公開鍵・ID情報登録部
24 制御部
11 APプログラム
11a 設定ファイル入力部
11b 設定ファイル検証部
11c 設定ファイルバージョン検証部
11d 設定ファイルバージョン更新部
11e AP制御部
12 セキュリティモジュール
12a アクセス制御部
12b 公開鍵・ID情報管理部
12c 登録バージョン管理部
12d セキュリティモジュール記憶部
12e セキュリティモジュール制御部
13 装置記憶部
14 装置制御部
20 管理装置
21 設定ファイル作成部
22 設定ファイル送信部
23 公開鍵・ID情報登録部
24 制御部
Claims (6)
- 耐タンパ性を備えたセキュリティモジュールの記憶部から設定ファイルのデジタル署名を検証するための検証鍵に関する情報および設定ファイルのID情報を取得し、取得した検証鍵に関する情報およびID情報を用いて、設定ファイルの設定データの完全性を検証する処理をアプリケーションプログラムによって実行する設定ファイル検証部と、
前記セキュリティモジュールの記憶部から登録バージョン情報を取得し、取得した登録バージョン情報を用いて、前記設定ファイルの設定バージョンを検証する処理を前記アプリケーションプログラムによって実行する設定ファイルバージョン検証部と、
前記設定ファイルの設定バージョンと前記登録バージョン情報とが所定の条件を満たす場合に、前記登録バージョン情報を前記設定バージョンのバージョンに更新する設定ファイルバージョン更新部と
を有することを特徴とする情報処理装置。 - 各アプリケーションに対して、それぞれ別個に作成された設定ファイルを記憶部に記録する装置制御部をさら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。
- 前記セキュリティモジュールの記憶部に記憶された検証鍵に関する情報およびID情報に対する更新要求を受け付け、ユーザによって入力された認証用パスワードを検証し、検証結果に応じて更新を許可するか判定するアクセス制御部と、
前記アクセス制御部によって更新を許可すると判定された場合には、前記セキュリティモジュールの記憶部に記憶された検証鍵に関する情報およびID情報の更新する管理部とをさら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。 - 前記所定の条件は、設定変更可能であることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 情報処理装置によって実行される検証方法であって、
耐タンパ性を備えたセキュリティモジュールの記憶部から設定ファイルのデジタル署名を検証するための検証鍵に関する情報および設定ファイルのID情報を取得し、取得した検証鍵に関する情報およびID情報を用いて、設定ファイルの設定データの完全性を検証する処理をアプリケーションプログラムによって実行する設定ファイル検証工程と、
前記セキュリティモジュールの記憶部から登録バージョン情報を取得し、取得した登録バージョン情報を用いて、前記設定ファイルの設定バージョンを検証する処理を前記アプリケーションプログラムによって実行するバージョン検証工程と、
前記設定ファイルの設定バージョンと前記登録バージョン情報とが所定の条件を満たす場合に、前記登録バージョン情報を前記設定バージョンのバージョンに更新する更新工程と
を含んだことを特徴とする検証方法。 - 耐タンパ性を備えたセキュリティモジュールの記憶部から設定ファイルのデジタル署名を検証するための検証鍵に関する情報および設定ファイルのID情報を取得し、取得した検証鍵に関する情報およびID情報を用いて、設定ファイルの設定データの完全性を検証する処理をアプリケーションプログラムによって実行する設定ファイル検証ステップと、
前記セキュリティモジュールの記憶部から登録バージョン情報を取得し、取得した登録バージョン情報を用いて、前記設定ファイルの設定バージョンを検証する処理を前記アプリケーションプログラムによって実行するバージョン検証ステップと、
前記設定ファイルの設定バージョンと前記登録バージョン情報とが所定の条件を満たす場合に、前記登録バージョン情報を前記設定バージョンのバージョンに更新する更新ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする検証プログラム。
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