JP7108257B2 - 回路チップおよびそれを動作させる方法 - Google Patents

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Description

本発明は、一般的には、集積回路チップに関し、より詳細には、埋め込まれた集積回路チップのオペレーティングシステムのセキュアなアップデーティングに関する。
セキュアな集積回路チップ、たとえば、スマートカードにおいて見られるセキュアな集積回路チップは、多くのデバイスのセキュリティーを強化するためのますます重要なメカニズムである。たとえば、パスポートが存在してきたのと同じだけの長きにわたって、パスポートの偽造者も存在してきた。昔からのいたちごっこにおいて、パスポート発行者たちは、偽造するのがより一層困難であるセキュリティー機能を導入することによってパスポートのセキュリティーを強化しようとしてきたが、偽造者たちは、そのようなセキュリティー機能をくじくための技術を開発しようとしている。パスポートのセキュリティーを強化するための１つのメカニズムが、ｅＰａｓｓｐｏｒｔ、すなわち、セキュアな集積回路チップを含むパスポートの導入であった。
セキュアな集積回路チップは、多くのセキュリティー機能を含む耐タンパー性の集積回路である。しばしば、このようなチップは、アカウント番号、ログインクレデンシャル、暗号化キー、生体認証を含む個人ユーザ情報などの機密情報を記憶するために使用される。
セキュアな集積回路チップは、それらの耐タンパー性を強化するための多くのセキュリティー機能を含んでいるが、それらのセキュアな集積回路チップは、チップの正当なユーザになりすますこと、またはチップ上に記憶されている情報に不正にアクセスすることのいずれかを試みる偽造者およびハッカーによる攻撃に依然としてさらされている。したがって、昔ながらのセキュリティー文書の製造業者が新たなセキュリティー機能を付加したのとまさに同様に、セキュアな集積回路チップの製造業者は、ときおり新たなセキュリティー機能を付加して、彼らのセキュアな集積回路チップのセキュリティーを強化しなければならない。たとえば、暗号化アルゴリズムにおいてセキュリティー欠陥が発覚した場合には、チップの製造業者は、識別されたセキュリティー欠陥を是正する、そのアルゴリズムに対する修正を提供することを必要とされる場合がある。
電子文書およびその他のコンピュータ化されたデバイスの１つの利点は、新たな機能および機能性を文書またはデバイスに付加できることである。たとえば、銀行が新たなサービスを導入する場合には、その新たなサービスに対応する新たな機能を、その銀行の顧客たちによって保持されている銀行カードに付加することが必要である可能性がある。
現代のコンピュータまたはネットワーク化された電子デバイスのユーザたちは、何らかの種類のソフトウェアパッチをインストールするよう毎日のように勧められることをよく分かっており、それによって苛立つ場合さえある。実際に、たびたび、そのようなパッチは、オペレーティングシステムまたはアプリケーションプログラムの発行者によって「重要なセキュリティーパッチ」としてアナウンスされる。そのようなネットワーク上のパッチ適用は、ネットワーク化されたデバイスにとっては比較的取るに足りないことであり；オペレーティングシステムまたはアプリケーションプログラムは、インストールされるべきであるまたはインストールされることが可能である利用可能なパッチがあるかどうかを判定するためにネットワークを上でパッチサーバにより問合せを行うための内蔵メカニズムを有することが可能である。
しかしながら、ネットワークに接続していない電子デバイスにとっては、ソフトウェアのパッチ適用は、はるかに困難である。たとえば、電子パスポートに対する重要なセキュリティーアップデートについて考慮されたい。電子パスポートは、その他の多くのデバイスと同様に、典型的には、ネットワーク上でサーバと通信している状態にはない。さらに、ネットワークに接続されている場合でさえ、いずれの提案されるパッチも、不確かなまたは悪意あるソースから由来したものではないと信頼され得ることが不可欠である。
２０１８年１０月３０日にアクセスされたＢｕｎｄｅｓａｍｔ ｆｕｒ Ｓｉｃｈｅｒｈｅｉｔ ｉｎ ｄｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｅｃｈｎｉｋ， ＢＳＩ ＴＲ－０３１１０ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｆｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｒｅａｄａｂｌｅ Ｔｒａｖｅｌ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｅＩＤＡＳ Ｔｏｋｅｎ， ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｂｓｉ．ｂｕｎｄ．ｄｅ／ＥＮ／Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ＴｅｃｈｎｉｃａｌＧｕｉｄｅｌｉｎｅｓ／ＴＲ０３１１０／ＢＳＩＴＲ０３１１０．ｈｔｍｌ（以降では、「ＴＲ－０３１１０」） ２０１８年１０月３０日にアクセスされたＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｉｖｉｌ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ （ＩＣＡＯ）， Ｄｏｃ ９３０３， Ｍａｃｈｉｎｅ Ｒｅａｄａｂｌｅ Ｔｒａｖｅｌ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ， ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｉｃａｏ．ｉｎｔ／ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ｐａｇｅｓ／ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ．ａｓｐｘ？ｄｏｃｎｕｍ＝９３０３ ２０１８年１０月３０日にアクセスされたＢｕｎｄｅｓａｍｔ ｆｕｒ Ｓｉｃｈｅｒｈｅｉｔ ｉｎ ｄｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｅｃｈｎｉｋ， ＢＳＩ ＴＲ－０３１１０ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｆｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｒｅａｄａｂｌｅ Ｔｒａｖｅｌ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｅＩＤＡＳ Ｔｏｋｅｎ， Ｐａｒｔ ３： Ｃｏｍｍｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ， ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｂｓｉ．ｂｕｎｄ．ｄｅ／ＥＮ／Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ＴｅｃｈｎｉｃａｌＧｕｉｄｅｌｉｎｅｓ／ＴＲ０３１１０／ＢＳＩＴＲ０３１１０．ｈｔｍｌの８９－９０ページ
以上のことから、セキュアな集積回路チップ上にインストールされたオペレーティングシステムおよびその他のプログラムのセキュアなアップデートを提供するための改善された方法に対する必要性があるということは明らかである。
集積回路チップのオペレーティングシステムにセキュアにパッチ適用するための方法が、パッチサーバを動作させて、オペレーティングシステムに対するパッチを暗号化することと、パッチサーバを動作させて、暗号化されたパッチを発行局サーバへ送信することと、発行局サーバを動作させて、第２のデジタル証明書に対する拡張において、暗号化されたパッチを発行局の第２のデジタル証明書内に添付することとを含む。発行局サーバは、暗号化されたパッチを含む第２のデジタル証明書を端末へ送信する。端末は、端末への集積回路チップの提示に際して集積回路チップと通信する。
それらおよびその他の利点を達成するために、そして具現化され広く説明されている本発明の目的に従って、本発明は、発行局の第１のデジタル証明書を含む集積回路チップ、パッチサーバ、発行局サーバ、および端末を動作させて、集積回路チップのオペレーティングシステムにセキュアにパッチ適用するための方法を提案し、この方法は：
パッチサーバを動作させて、集積回路チップのオペレーティングシステムに対するパッチを暗号化することと；
パッチサーバを動作させて、暗号化されたパッチを発行局サーバへ送信することと；
発行局サーバを動作させて、第２のデジタル証明書に対する拡張において、暗号化されたパッチを発行局の第２のデジタル証明書内に添付することと；
発行局サーバを動作させて、暗号化されたパッチを含む第２のデジタル証明書を端末へ送信することと；
端末を動作させて、端末への集積回路チップの提示に際して集積回路チップと通信することと；
端末を動作させて、暗号化されたパッチを含む第２のデジタル証明書を集積回路チップへ送信することと；
集積回路チップを動作させて、暗号化されたパッチを含む第２のデジタル証明書を解凍して第２のデジタル証明書に対する拡張を復元することと；
集積回路チップを動作させて、第２のデジタル証明書に対する拡張が集積回路チップのオペレーティングシステムに対応していることを検証し、その拡張が集積回路チップのオペレーティングシステムに対応していると検証された場合には、第２のデジタル証明書に対する拡張を復号し、それによって集積回路チップのオペレーティングシステムに対するパッチを復元し、そのパッチを集積回路チップのオペレーティングシステム内にインストールすることと
を含む。
端末は、暗号化されたパッチを含む第２のデジタル証明書を集積回路チップへ送信する。
集積回路チップは、暗号化されたパッチを含む第２のデジタル証明書を解凍して、第２のデジタル証明書に対する拡張を復元し、第２のデジタル証明書に対する拡張が集積回路チップのオペレーティングシステムに対応していることを検証する。その拡張が集積回路チップのオペレーティングシステムに対応していると検証された場合には、集積回路チップは、第２のデジタル証明書に対する拡張を復号し、それによって集積回路チップのオペレーティングシステムに対するパッチを復元し、そのパッチを集積回路チップのオペレーティングシステム内にインストールする。
一態様においては、パッチサーバは、暗号化されたパッチにデジタル署名し、集積回路チップは、暗号化されたパッチのデジタル署名を、そのパッチを集積回路チップのオペレーティングシステム内にインストールする前に検証する。
さらなる態様においては、集積回路チップの製造業者のキーが、集積回路チップ内にインストールされ；パッチサーバは、集積回路チップの製造業者のキーを使用してパッチを暗号化し、集積回路チップは、製造業者のキーを使用してデジタル証明書に対する拡張を復号する。
発行局の第２のデジタル証明書は、集積回路チップ上に記憶されている認証局の第１の証明書にリンクするリンク証明書、たとえば、国検証認証局（ｃｏｕｎｔｒｙ ｖｅｒｉｆｙｉｎｇ ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｅ ａｕｔｈｏｒｉｔｙ）のリンク証明書であることが可能である。
ある態様においては、集積回路チップは、電子セキュリティー文書に埋め込まれている。
さらなる態様においては、電子セキュリティー文書は、機械可読な旅行文書である。
ある態様においては、集積回路チップの製造業者のプライベートキーが、集積回路チップ内にインストールされ；パッチサーバは、集積回路チップの製造業者のプライベートキーに対応するパブリックキーを使用してパッチを暗号化し、集積回路チップは、製造業者のプライベートキーを使用してデジタル証明書に対する拡張を復号する。
ある態様においては、集積回路チップの製造業者のシークレットキーが、集積回路チップ内にインストールされ；パッチサーバは、集積回路チップの製造業者のシークレットキーに対応するシークレットキーを使用してパッチを暗号化し、集積回路チップは、製造業者のシークレットキーを使用してデジタル証明書に対する拡張を復号する。
本発明はまた、
プロセッサと；
プロセッサに接続されているメモリとを含み、メモリは、オペレーティングシステム、および；
プロセッサに、
検証器端末を介してパッチサーバからデジタル証明書を受信させ、デジタル証明書が、オペレーティングシステムのための暗号化されたパッチを含む拡張を含んでおり、
デジタル証明書を解凍させ、それによってデジタル証明書に対する拡張を復元させ、
デジタル証明書に対する拡張が集積回路チップのオペレーティングシステムに対応していることを検証させ、その拡張が集積回路チップのオペレーティングシステムに対応していると検証された場合には、デジタル証明書に対する拡張を復号させ、それによって集積回路チップのオペレーティングシステムに対するパッチを復元させ、そのパッチを集積回路チップのオペレーティングシステム内にインストールさせる
命令を含む、プロセッサによって実行可能な命令を含む、
集積回路チップに関する。
ある態様においては、パッチローダの命令は、プロセッサに、暗号化されたパッチのデジタル署名を、そのパッチを集積回路チップのオペレーティングシステム内にインストールする前に検証させる命令をさらに含む。
ある態様においては、メモリは、集積回路チップの製造業者のプライベートキーをさらに含み；集積回路チップの製造業者のプライベートキーに対応するパブリックキーを使用してパッチが暗号化され、命令は、プロセッサに、製造業者のプライベートキーを使用してデジタル証明書に対する拡張を復号させる命令をさらに含む。
ある態様においては、メモリは、集積回路チップの製造業者のシークレットキーをさらに含み；共有シークレットキーを使用してパッチが暗号化され；命令は、プロセッサに、製造業者の共有シークレットキーを使用してデジタル証明書に対する拡張を復号させる命令をさらに含む。
パスポート帳の表紙の図解である。 ページ内のインレイとして集積回路チップを含む電子パスポートのページの図解である。 図２の集積回路チップのアーキテクチャーのハイレベルブロック図である。 図３のメモリに対応するメモリに記憶されているデータおよびプログラムを示すブロック図である。 ネットワークを介する、製造業者サーバから、集積回路チップ２０３（図示せず）を含んでいるデバイスまたは文書へのパッチの流れを示すネットワーク図である。 電子パスポートの集積回路チップのメモリに含まれることが可能であるプログラムおよびデータの概略図である。 証明書本体と証明書拡張部分とを有するデジタル証明書の概略図である。 電子パスポートの実施形態に関する証明書拡張部分の概略図である。 図２の集積回路チップに対応する、集積回路チップ上の必要とされるキーのポピュレーションを示すデータフロー図である。 図１０ａおよび図１０ｂから構成されている、集積回路チップのライフサイクルの使用段階のデータフロー図である。 集積回路チップのライフサイクルの使用段階のデータフロー図である。 集積回路チップのライフサイクルの使用段階のデータフロー図である。
以降の詳細な説明においては、本発明が実践されることが可能である特定の実施形態を例として示す添付の図面に対して参照が行われる。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施することを可能にするように十分に詳しく説明されている。本発明のさまざまな実施形態は、異なるものであるが、必ずしも相互に排他的なものではないということを理解されたい。たとえば、一実施形態に関連して本明細書において説明されている特定の機能、構造、または特徴は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、その他の実施形態内で実現されることが可能である。加えて、それぞれの開示されている実施形態内の個々の要素の場所または配置は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく修正されることが可能であるということを理解されたい。したがって、以降の詳細な説明は、限定的な意味でとられるべきではなく、本発明の範囲は、適切に解釈された添付の特許請求の範囲によってのみ、および特許請求の範囲が権利を付与されている均等の全範囲を伴って定義される。図面においては、いくつかの図を通じて、同様の数字は、同じまたは同様の機能性を指している。
以降の説明は、集積回路チップのプロセッサによって実行されるさまざまな方法への言及を含む。当分野において一般的であるように、本明細書においては、これらの方法または方法ステップがソフトウェア命令またはソフトウェアモジュールによって行われることを示すフレーズがある場合がある。当業者なら知っているように、そのような説明は、プロセッサが実際に方法、ソフトウェア命令、およびソフトウェアモジュールを実行するということを意味するととられるべきである。
本明細書において説明されているテクノロジーは、セキュアな集積回路チップのためのセキュアな、現場での（ｉｎ－ｔｈｅ－ｆｉｅｌｄ）ソフトウェアアップデートメカニズムを提供する。
図１は、パスポート帳１００の表紙の図解である。記号１０１は、このパスポートが、国境の入国審査局の端末によって読み取られることが可能である集積回路チップを含む電子パスポートであるということを示している。
図２は、ページ２０１内のインレイとして集積回路チップ２０３を含む電子パスポート１００のページ２０１の図解である。ページ２０１はまた、集積回路チップ２０３に接続されているアンテナ２０５を含み、アンテナ２０５によって、集積回路チップ２０３は端末と通信する。
図３は、集積回路チップ２０３およびアンテナ２０５のアーキテクチャーのハイレベルブロック図である。集積回路チップ２０３は、プロセッサ３０１およびメモリ構造３０３を含み、メモリ構造３０３は、プロセッサ３０１によって実行可能なデータおよびプログラムを記憶している。メモリ構造３０３は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０５、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）３０７、および不揮発性プログラマブルメモリ（ＮＶＭ）３０９の各々のうちの１つ以上を含むことが可能である。メモリデバイス３０５、３０７、および３０９は、バス３１１を介してプロセッサ３０１に接続されている。
集積回路チップ２０３は、アンテナ２０５を介して外部デバイス、たとえば端末に対して通信するための入力／出力インターフェース３１３をさらに含む。非接触通信に関しては、入力／出力インターフェース３１３は、ＩＳＯ １４４４３プロトコル上で端末と通信することが可能である。
代替実施形態においては、集積回路チップ２０３は、たとえばＩＳＯ－７８１６プロトコルまたはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）プロトコルに従って、接触インターフェース上で端末に対して通信を行うための電気接点（図示せず）を含むことが可能である。
図４は、図３のメモリ３０３に対応するメモリ４０３に記憶されているデータおよびプログラムを示すブロック図である。好ましい実施形態においては、メモリ４０３に記憶されているものとして示されているデータおよびプログラムは、図３のＮＶＭ３０９に対応するＮＶＭ４０９に記憶されている。しかしながら、その他のメモリ編成も可能である。
メモリ４０３は、プログラム４０１およびパーソナライゼーションデータ４５１を含む。プログラム４０１は、プロセッサ３０１に特定のアクションを行わせるコンピュータプログラム命令である。プログラム４０１は、オペレーティングシステム４０５およびアプリケーションプログラム４０７を含む。
そしてオペレーティングシステム４０５は、さまざまなオペレーティングシステム機能４０９およびパッチローダ４１１を含む。オペレーティングシステム機能４０９は、たとえば、アプリケーションプログラム４０７とメモリ管理機能とを実行するための仮想マシンを含むことが可能である。
パッチローダ４１１は、以降でさらに詳細に説明されており、パッチを受信することと、そのパッチが集積回路チップ２０３の製造業者に（または別の信頼されているソースから）由来していることを検証することと、暗号化されているパッチを復号することと、そのパッチをオペレーティングシステム４０５内にインストールすることとに関連した機能を行う。
図５は、ネットワーク５０５を介する、製造業者５０１から、集積回路チップ２０３（図示せず）を含んでいるデバイスまたは文書５０３へのパッチ５０７の流れを示すネットワーク図である。製造業者、たとえば、集積回路チップ２０３の製造業者は、オペレーティングシステム４０９に対するパッチ５０７を作成する。製造業者は、パッチを暗号化し署名し、署名された暗号化されたパッチ５０９をＩＣＣデバイス発行者５１１、たとえば、国のパスポート発行局へ送信する。
ＩＣＣデバイス発行者５１３は、署名された暗号化されたパッチ５０９を、デジタル証明書５１３内に、たとえば、期限が切れたまたは期限が切れかかっているデジタル証明書を後継のデジタル証明書にリンクするリンク証明書内に組み込み、デジタル証明書５１３を端末５１５、たとえば、国境または入国港の入国審査において動作されているパスポート検証器端末へ送信する。
デバイス５０３の持参人、たとえば、電子パスポートを携行している旅行者が、デバイス５０３を端末５１５に提示する。デバイス５０３と端末との間に通信リンクが確立される。その通信リンクは、たとえば、ＩＳＯ ７８１６プロトコルもしくはユニバーサルシリアルバスプロトコル上で動作する接触ベースの通信リンク、または非接触通信リンク、たとえば、近距離無線通信（ＮＦＣ）もしくはＩＳＯ／ＩＥＣ １４４４３プロトコル上の通信のいずれかであることが可能である。
端末５１５は次いで、端末認証プロセス５１７の一環として、デジタル証明書５１３をデバイス５０３へ送信する。
次いで図４へ戻ると、パッチローダ４１１は、端末を介して発行局から、署名され暗号化されているパッチを受信する。署名され暗号化されたパッチの受信に際して、パッチローダ４１１は、パッチのソースを検証し、パッチを復号し、パッチをオペレーティングシステム４０５にインストールする。
本明細書において説明されているメカニズムは、オペレーティングシステム４０５にパッチ適用することに適用されるが、これらのメカニズムは、アプリケーションプログラム４０７にパッチ適用する際に使用されることも可能である。実際に、アプリケーションプログラム４０７とオペレーティングシステム４０５との間における境界は、いくつかの環境においては、かなりぼやけている場合がある。
パーソナライゼーションデータ４５１は、ユーザデータ４５３、システムキー４５５、およびパッチキー４５７を含むことが可能である。ユーザデータ４５３は、経歴情報―名前および生年月日など、生体認証データ―写真、指紋、および網膜スキャンなど、アカウント情報、ならびにユーザキーを含むことが可能である。システムキー４５５は、ルート証明書を含むことが可能である。パッチキー４５７は、パッチファイルの出所を検証するために、およびパッチファイルを復号するために使用されるキーを含む。
図６は、電子パスポート１００の集積回路チップのメモリ６０３（たとえば、およびＮＶＭ６０９）に含まれることが可能であるプログラムおよびデータの概略図であり、この場合、メモリ６０３およびＮＶＭ６０９は、図３のメモリ３０３およびＮＶＭ３０９、ならびに図４のメモリ４０３およびＮＶＭ４０９にそれぞれ対応し、オペレーティングシステム６０９を含む、図４のプログラム４０１に対応するプログラム６０１を含む。
ｅＰａｓｓｐｏｒｔに関しては、オペレーティングシステム６０９は、基本アクセス制御（ＢＡＣ）６１３、アクティブ認証６１５、パスワード認証接続確立６１７、チップ認証６１９、および端末認証６２１などのさまざまなｅＰａｓｓｐｏｒｔ機能を含むことが可能である。これらのｅＰａｓｓｐｏｒｔ機能は、２０１８年１０月３０日にアクセスされたＢｕｎｄｅｓａｍｔ ｆｕｒ Ｓｉｃｈｅｒｈｅｉｔ ｉｎ ｄｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｅｃｈｎｉｋ， ＢＳＩ ＴＲ－０３１１０ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｆｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｒｅａｄａｂｌｅ Ｔｒａｖｅｌ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｅＩＤＡＳ Ｔｏｋｅｎ， ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｂｓｉ．ｂｕｎｄ．ｄｅ／ＥＮ／Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ＴｅｃｈｎｉｃａｌＧｕｉｄｅｌｉｎｅｓ／ＴＲ０３１１０／ＢＳＩＴＲ０３１１０．ｈｔｍｌ（以降では、「ＴＲ－０３１１０」）において、および２０１８年１０月３０日にアクセスされたＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｉｖｉｌ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ （ＩＣＡＯ）， Ｄｏｃ ９３０３， Ｍａｃｈｉｎｅ Ｒｅａｄａｂｌｅ Ｔｒａｖｅｌ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ， ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｉｃａｏ．ｉｎｔ／ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ｐａｇｅｓ／ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ．ａｓｐｘ？ｄｏｃｎｕｍ＝９３０３において説明されている。
オペレーティングシステム６０９は、パッチローダ６１１をさらに含み、パッチローダ６１１は、図４のパッチローダ４１１に対応する。
図６において示されている電子パスポートの実施形態に関しては、図４のアプリケーションプログラム４０７は、パスポートアプリケーション６０７であることが可能であり、パスポートアプリケーション６０７は、認証コンテキスト６１３、６１７、６２１に応じてユーザデータ６５３へのアクセスを許可することが可能である。
図４と併せて論じられているように、パーソナライゼーションデータは、特定の個人情報６５３を含むことが可能である。電子パスポートのコンテキストにおいては、これは、パスポート番号ならびに旅行情報を含むことが可能である。
電子パスポートは、さまざまな検証機能、たとえば端末認証６２１を行って、そこに記憶されている機密情報が、その情報にアクセスするための必須の承認を有さないエンティティーによって取得されないことを検証する。１つのメカニズムは、端末によって提供された証明書が、信頼されている認証局によって署名されているということを検証することによるものである。そうするために、電子パスポートの集積回路チップは、システムキー６５５内に国検証認証局証明書（ＣＣＶＣＡ）６５９を含む。
パッチローダ６１１は、製造業者のパブリック署名キー（ＰＫＭａｎＳｉｇｎ）６６１を使用して、署名された暗号化されたパッチを検証し、その検証が肯定的である場合には、パッチローダは、製造業者のシークレットキー（ＳＫＭａｎ）６６３を使用して暗号化されたパッチ５０９を復号する。製造業者のシークレットキー（ＳＫＭａｎ）６６３は、ＰＫＩ（パブリックキーインフラストラクチャー）キーペアの共有シークレットキーまたはプライベートキーのいずれかであることが可能である。
発行局５１１は、署名された暗号化されたパッチをデジタル証明書５１３内に組み込む。図７は、証明書本体７０３と証明書拡張部分７０５とを有するデジタル証明書７０１の概略図である。
証明書本体７０３は、認証局のパブリックキーと、特定のその他の関連情報、たとえば有効期限を含むことが可能である。
証明書拡張部分７０５は、所定のテンプレートにそれぞれが従っている１つ以上の証明書拡張７０７を含む。証明書拡張７０７は、オブジェクト識別子７０９によって導入され、その後に一連のコンテキスト依存データオブジェクト７１１が続く。オブジェクト識別子７０９は、拡張７０７がどの集積回路チップに関連しているか、たとえば、集積回路チップの製造業者を識別することが可能であり、それによって、拡張７０７が適用されない集積回路チップは、拡張７０７を無視することが可能である。
一実施形態においては、証明書拡張部分７０５および証明書拡張部分７０７は、２０１８年１０月３０日にアクセスされたＢｕｎｄｅｓａｍｔ ｆｕｒ Ｓｉｃｈｅｒｈｅｉｔ ｉｎ ｄｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｅｃｈｎｉｋ， ＢＳＩ ＴＲ－０３１１０ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｆｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｒｅａｄａｂｌｅ Ｔｒａｖｅｌ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｅＩＤＡＳ Ｔｏｋｅｎ， Ｐａｒｔ ３： Ｃｏｍｍｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ， ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｂｓｉ．ｂｕｎｄ．ｄｅ／ＥＮ／Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ＴｅｃｈｎｉｃａｌＧｕｉｄｅｌｉｎｅｓ／ＴＲ０３１１０／ＢＳＩＴＲ０３１１０．ｈｔｍｌ（引用によって本明細書に組み込まれている）の８９－９０ページにおいて説明されているフォーマットに従っている。
図８は、たとえば、電子パスポートの実施形態に関する、図７の証明書拡張部分７０５に対応する、証明書拡張部分８０５の概略図である。証明書拡張部分８０５は、拡張をクレアグレイストーンエンタープライズコーポレーション（ＣＧＥ Ｃｏｒｐ．、架空の企業）に由来するパッチとして識別するオブジェクト識別子８０９を有する証明書拡張８０７を含む。ＣＧＥ Ｃｏｒｐ．から由来するものではない集積回路チップは、拡張８０７を無視することが可能である。実際に、そのようなその他のＩＣＣであれば、そのパッチを復号するための必須のキーを有していないであろう。証明書拡張８０７は、暗号化されたパッチおよび署名８１１をさらに含む。
図９は、図２の集積回路チップ２０３に対応する、集積回路チップ９０７上の必要とされるキーのポピュレーションを示すデータフロー図である。上述されているように、集積回路チップのパッチ適用は、４つのノード：製造業者５０１によって運営されている製造サーバ９０１、集積回路チップ発行者５１１によって運営されている発行局サーバ９０３、端末５１５に対応する端末９０５、および集積回路チップ２０３に対応する集積回路チップ９０７を含む。集積回路チップは、それらのライフサイクル中にさまざまな段階を経る。第１の段階は、製造段階９０９であり、その間に製造業者は、ステップ９１１で暗号化キー、復号キー、および署名キーを生成する。
集積回路チップ９０７は、製造業者の復号キーを使用して暗号化されたパッチ５０９を復号する。パッチの暗号化および復号は、共有シークレット暗号法またはＰＫＩのいずれかに基づくことが可能である。いずれの場合も、復号キーは、製造業者のシークレットキーであり、したがって、ここではＳＫＭａｎ９１３として示されている。代替実施形態においては、暗号化は、パブリックキーを使用して行われる。そのような実施形態においては、製造業者は、製造業者のパブリックキー（ＰＫＭａｎ）９１５を生成して記憶することも可能である。
暗号化されたパッチ５０９の署名、および署名の検証は、ＰＫＩを使用して行われる。したがって製造業者は、ＰＫＩキーペア、製造業者のパブリック署名キー（ＰＫＭａｎＳｉｇｎ）９１７、および製造業者の対応するシークレット署名キー（ＳＫＭａｎＳｉｇｎ）９１９を生成する。製造業者サーバ９０１は、ステップ９２１でＰＫＭａｎＳｉｇｎキー９１７およびＳＫＭａｎキー９１３を集積回路チップ９０７へ送信し、集積回路チップ９０７は、ステップ９２３でそれらのキーを集積回路チップ９０７のメモリに記憶する。送信するおよび記憶するステップ９２１および９２３は、製造業者サーバ９０１が集積回路チップ９０７のメモリ内に直接書き込みを行う書き込み動作を使用して行われることが可能である。
集積回路チップ２０３のライフサイクルにおいては、製造段階９０９の後にパーソナライゼーションおよび発行段階９５１が続く。パーソナライゼーション９５１中に、発行局サーバ９０３は、ステップ９５３でユーザ情報、たとえば、カード所持人と関連付けられている経歴および生体認証情報を取得し、次いでステップ９５５で、そのユーザ情報は集積回路チップ９０７へ送信され、そして集積回路チップ９０７は、ステップ９５７でそのユーザ情報を記憶する。
発行局サーバ９０３はまた、ステップ９６１で発行局のパブリックキー（ＰＫＩｓｓＡｕｔｈ）９５９を集積回路チップ９０７へ送信する。集積回路チップ９０７は、ステップ９６３でキーＰＫＩｓｓＡｕｔｈ９５９を記憶する。パブリックキーＰＫＩｓｓＡｕｔｈ９５９は、デジタル証明書であることが可能である。電子パスポートの実施形態においては、パブリックキーは、ＴＲ－３１１１０において説明されている国検証認証局（ＣＣＶＣＡ）の証明書であることが可能である。
図１０ａおよび１０ｂが結び付いて、集積回路チップ９０７のライフサイクルの使用段階９７１（図１０ａの第１の部分９７１ａおよび図１０ｂの第２の部分９７１ｂから構成されている）のデータフロー図を形成している。使用段階９７１中に、集積回路チップ９０７は、デバイス、たとえば、スマートカードまたは電子パスポート内に組み込まれている。使用段階９７１中にときおり、ユーザ、たとえば旅行者は、集積回路チップ９０７、またはさらにはそれが組み込まれているデバイスを端末９０５に提示することが可能である。
集積回路チップ９０７の使用中に、ステップ９７３でオペレーティングシステムパッチを開発することによって集積回路チップ９０７のオペレーティングシステムをアップデートする必要または要望がある場合がある。
そのパッチが、承認されている集積回路チップ９０７にとってのみ利用可能であって、その他のいかなる当事者にとってもアクセス可能ではないということを確実にするために、製造業者サーバ９０１は、ステップ９７５でそのパッチを暗号化する。その暗号化は、製造業者の共有シークレットキー（ＳＫＭａｎ）を使用すること：
ＰＡＴＣＨＥＮＣ＝Ｅ（ＳＫＭＡＮ，ＰＡＴＣＨ）
または、ＰＫＩに従って、製造業者のパブリックキー（ＰＫＭａｎ）を使用すること：
ＰＡＴＣＨＥＮＣ＝Ｅ（ＰＫＭＡＮ，ＰＡＴＣＨ）
のいずれかであることが可能である。
製造業者サーバ９０１はまた、ステップ９７７で暗号化されたパッチＰＡＴＣＨＥＮＣに署名して、署名された暗号化されたパッチ（ＰＡＴＣＨＳＩＧＮ）を作成する。署名された暗号化されたパッチは、製造業者のシークレット署名キー（ＳＫＭａｎＳｉｇｎ）を用いて署名することによって、ＰＫＩを使用して作成される：
ＰＡＴＣＨＳＩＧＮ＝ＳＩＧＮ（ＳＫＭａｎＳｉｇｎ，ＰＡＴＣＨＥＮＣ）
製造業者サーバ９０１は、ステップ９７９で、署名された暗号化されたパッチ（ＰＡＴＣＨＳＩＧＮ）を発行局サーバ９０３へ送信する。
任意選択で、発行局サーバ９０３は、ステップ９８１で、署名された暗号化されたパッチの署名を検証する。その検証が失敗した場合には（パスは示されていない）、エラー状態にフラグが立てられ、エラー是正アクション、たとえば、プロセスを終了すること、または潜在的なセキュリティー侵害の試みを関連当局にアラートすること、がとられる。
あるいは、発行局サーバ９０３は、（後述されているように）発行局の、署名の検証なしで、署名された暗号化されたパッチをＩＣＣへ単に送信する。
ステップ９８１の署名検証が成功した（または行われなかった）場合には、発行当局は、ステップ９８３で、上述されているように、署名された暗号化されたパッチ（ＰＡＴＣＨＳＩＧＮ）を、たとえば、リンク証明書（ＣＥＲＴＬＩＮＫ）に対する証明書拡張として、デジタル証明書に付加する。
次いで図１０Ｂについて続ける。発行局サーバ９０３は、ステップ９８５でデジタル証明書（ＣＥＲＴＬＩＮＫ）を端末９０５へ送信する。
ユーザは、ステップ９８７で集積回路チップ９０７を端末９０５に提示する。端末および集積回路チップ９０７は、通信チャネルを確立する。
端末認証段階９８９中に、端末９０５は、ステップ９９１でデジタル証明書を集積回路チップ９０７へ送信する。
集積回路チップ９０７は、ステップ９９３でデジタル証明書を解凍して、証明書拡張７０７を復元する。
集積回路チップは、証明書拡張７０７のオブジェクト識別子タグ７０９を読み取る。オブジェクト識別子タグ７０９が集積回路チップ９０７の製造業者に対応している場合には、集積回路チップは、デジタル証明書において運ばれているオペレーティングシステムパッチをインストールすることを進める。さもなければ、オブジェクト識別子タグ７０９が集積回路チップ９０７の製造業者に対応していない場合には、集積回路チップ９０７は、拡張７０７を無視する。
集積回路チップ９０７は、ステップ９９３でデジタル証明書９９１を、製造業者９０１と合致するとして、および信頼されている認証局によって署名されているとして検証する。その検証が不成功である場合には、エラー状態にフラグが立てられ、是正アクションがとられる（図示せず）。
そのデジタル署名は、集積回路チップ９０７の製造業者に対して合致するものであり、集積回路チップ９０７は、ステップ９９７で暗号化されたパッチを復号する：
ＰＡＴＣＨ＝Ｄ（ＳＫＭＡＮ，ＰＡＴＣＨＥＮＣ）
最後に、集積回路チップ９０７は、そのパッチをオペレーティングシステム４０５内にインストールする。
以上のことから、集積回路チップのオペレーティングシステムへの、オペレーティングシステムパッチの現場でのインストールのための効率的でセキュアなメカニズムが提供されることは明らかであろう。
本発明の特定の実施形態が説明され示されてきたが、本発明は、そのように説明され示されている部分の特定の形態または構成に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (16)

  1. 発行局の第１のデジタル証明書を含む集積回路チップ、パッチサーバ、発行局サーバ、および端末を動作させて、集積回路チップのオペレーティングシステムにセキュアにパッチ適用するための方法であって、
    パッチサーバを動作させて、集積回路チップのオペレーティングシステムに対するパッチを暗号化することと、
    パッチサーバを動作させて、暗号化されたパッチを発行局サーバへ送信することと、
    発行局サーバを動作させて、第２のデジタル証明書に対する拡張において、暗号化されたパッチを発行局の第２のデジタル証明書内に添付することと、
    発行局サーバを動作させて、暗号化されたパッチを含む第２のデジタル証明書を端末へ送信することと、
    端末を動作させて、端末への集積回路チップの提示に際して集積回路チップと通信することと、
    端末を動作させて、暗号化されたパッチを含む第２のデジタル証明書を集積回路チップへ送信することと、
    集積回路チップを動作させて、暗号化されたパッチを含む第２のデジタル証明書を解凍して第２のデジタル証明書に対する拡張を復元することと、
    集積回路チップを動作させて、第２のデジタル証明書に対する拡張が集積回路チップのオペレーティングシステムに対応していることを検証し、その拡張が集積回路チップのオペレーティングシステムに対応していると検証された場合には、第２のデジタル証明書に対する拡張を復号し、それによって集積回路チップのオペレーティングシステムに対するパッチを復元し、そのパッチを集積回路チップのオペレーティングシステム内にインストールすることと
    を含む、方法。
  2. パッチサーバを動作させて、暗号化されたパッチにデジタル署名することと、
    集積回路チップを動作させて、暗号化されたパッチのデジタル署名を、そのパッチを集積回路チップのオペレーティングシステム内にインストールする前に検証することと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. 集積回路チップの製造業者のプライベートキーを集積回路チップ内にインストールする予備ステップをさらに含み、パッチサーバが、集積回路チップの製造業者のプライベートキーに対応するパブリックキーを使用してパッチを暗号化し、集積回路チップが、製造業者のプライベートキーを使用してデジタル証明書に対する拡張を復号する、請求項１または２に記載の方法。
  4. 集積回路チップの製造業者のシークレットキーを集積回路チップ内にインストールする予備ステップをさらに含み、パッチサーバが、集積回路チップの製造業者のシークレットキーに対応するシークレットキーを使用してパッチを暗号化し、集積回路チップが、製造業者のシークレットキーを使用してデジタル証明書に対する拡張を復号する、請求項１または２に記載の方法。
  5. 発行局の第２のデジタル証明書が、集積回路チップ上に記憶されている認証局の第１の証明書にリンクするリンク証明書である、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  6. リンク証明書が、国検証認証局リンク証明書であり、リンク証明書に対する拡張が、リンク証明書に対する拡張を創り出したとして集積回路チップの製造業者を示すオブジェクト識別子を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 集積回路チップが、電子セキュリティー文書に埋め込まれている、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 電子セキュリティー文書が、機械可読な旅行文書である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
  9. プロセッサと、
    プロセッサに接続されているメモリとを含み、メモリが、オペレーティングシステム、および、
    プロセッサに、
    検証器端末を介してパッチサーバからデジタル証明書を受信させ、デジタル証明書が、オペレーティングシステムのための暗号化されたパッチを含む拡張を含んでおり、
    デジタル証明書を解凍させ、それによってデジタル証明書に対する拡張を復元させ、
    デジタル証明書に対する拡張が集積回路チップのオペレーティングシステムに対応していることを検証させ、その拡張が集積回路チップのオペレーティングシステムに対応していると検証された場合には、デジタル証明書に対する拡張を復号させ、それによって集積回路チップのオペレーティングシステムに対するパッチを復元させ、そのパッチを集積回路チップのオペレーティングシステム内にインストールさせる
    命令を含む、プロセッサによって実行可能な命令を含む、
    集積回路チップ。
  10. パッチローダの命令が、プロセッサに、暗号化されたパッチのデジタル署名を、そのパッチを集積回路チップのオペレーティングシステム内にインストールする前に検証させる命令をさらに含む、請求項９に記載の集積回路チップ。
  11. メモリが、集積回路チップの製造業者のプライベートキーをさらに含み、集積回路チップの製造業者のプライベートキーに対応するパブリックキーを使用してパッチが暗号化され、命令が、プロセッサに、製造業者のプライベートキーを使用してデジタル証明書に対する拡張を復号させる命令をさらに含む、請求項９または１０に記載の集積回路チップ。
  12. メモリが、集積回路チップの製造業者のシークレットキーをさらに含み、共有シークレットキーを使用してパッチが暗号化され、命令が、プロセッサに、製造業者の共有シークレットキーを使用してデジタル証明書に対する拡張を復号させる命令をさらに含む、請求項９または１０に記載の集積回路チップ。
  13. 発行局の第２のデジタル証明書が、集積回路チップ上に記憶されている認証局の第１の証明書にリンクするリンク証明書である、請求項９から１２のいずれか一項に記載の集積回路チップ。
  14. リンク証明書が、国検証認証局リンク証明書であり、リンク証明書に対する拡張が、リンク証明書に対する拡張を創り出したとして集積回路チップの製造業者を示すオブジェクト識別子を含む、請求項１３に記載の集積回路チップ。
  15. 集積回路チップが、電子セキュリティー文書に埋め込まれている、請求項９から１４のいずれか一項に記載の集積回路チップ。
  16. 電子セキュリティー文書が、機械可読な旅行文書である、請求項９から１５のいずれか一項に記載の集積回路チップ。
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