WO2010061561A1 - 監視システム、プログラム実行装置、監視プログラム、記録媒体及び集積回路 - Google Patents

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WO2010061561A1
WO2010061561A1 PCT/JP2009/006260 JP2009006260W WO2010061561A1 WO 2010061561 A1 WO2010061561 A1 WO 2010061561A1 JP 2009006260 W JP2009006260 W JP 2009006260W WO 2010061561 A1 WO2010061561 A1 WO 2010061561A1
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WO
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update
monitoring
module
modules
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/006260
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English (en)
French (fr)
Inventor
前田学
海上勇二
布田裕一
松崎なつめ
野仲真佐男
静谷啓樹
酒井正夫
磯辺秀司
小泉英介
長谷川真吾
Original Assignee
パナソニック株式会社
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Publication date
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Priority to CN200980146433.5A priority patent/CN102224509B/zh
Priority to JP2010540336A priority patent/JP5390532B2/ja
Priority to US13/128,080 priority patent/US8745735B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/50—Monitoring users, programs or devices to maintain the integrity of platforms, e.g. of processors, firmware or operating systems
    • G06F21/57—Certifying or maintaining trusted computer platforms, e.g. secure boots or power-downs, version controls, system software checks, secure updates or assessing vulnerabilities
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/50—Monitoring users, programs or devices to maintain the integrity of platforms, e.g. of processors, firmware or operating systems
    • G06F21/55—Detecting local intrusion or implementing counter-measures

Definitions

  • the present invention relates to a monitoring system and a program execution device for monitoring an illegal operation of a program operating inside a device.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a large number of programs perform mutual monitoring for alterations and improve the certainty of alteration detection for one program. Specifically, as shown in FIG. 61, each of the monitoring modules A and B detects whether the program (main program A and B) to be protected from alteration by an attacker and other modules have been tampered with. Each check program includes information (check information A and B) necessary for detecting falsification, such as a program for checking (check programs A and B) and a hash value of a falsification detection target program.
  • the check program A uses the check information A to detect falsification of the main body program B and the check program B of the monitoring module B.
  • the check program B uses the check information B to detect falsification of the main body program A and the check program A of the monitoring module A.
  • the invalidation of the monitoring module can be prevented by invalidating the monitoring module.
  • the update module monitored by the module is not monitored by other modules, and the security strength of the system is lowered.
  • one monitoring module is configured to be monitored by a plurality (for example, 10) of monitoring modules, if one of the plurality of monitoring modules is disabled, 9 monitoring modules monitor one monitoring module.
  • the security strength as a system is not lowered and the security strength is sharply lowered as the number of monitoring modules to be invalidated increases thereafter.
  • the present invention provides a monitoring system, a program execution device, a monitoring program, a recording medium, and an integration that can maintain the security strength even when an invalid update module is invalidated or a new update module is added.
  • An object is to provide a circuit.
  • a monitoring system is a monitoring system including a program execution device and a server device, and the program execution device includes a plurality of modules. And at least two of the plurality of modules are monitoring modules that monitor unauthorized operations of other modules, and each of the monitoring modules is monitoring destination information indicating one or more modules that are monitored for unauthorized operations.
  • a monitoring device that collects the monitoring results of each of the monitoring modules, a specifying unit that specifies a module that performs an illegal operation among all the modules based on all the collected monitoring results, The monitoring destination information that is the same as the monitoring destination information that each holds is held, and the monitoring destination information is reconfigured so that each of the remaining modules excluding the identified module from all the modules is monitored from at least one monitoring module And a transmission means for transmitting the new monitoring destination information after the change to the monitoring module in which the monitoring destination information is changed by the reconfiguration.
  • the monitoring system has the above-described configuration, and thus performs an illegal operation when a module that has been monitored or a module that is monitoring another module performs an illegal operation. Even if a module is invalidated, etc., by reconfiguring and updating the monitoring destination information, it is possible to prevent some modules from being monitored by other modules and to prevent the security strength of the system from decreasing. .
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a software update system 10 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Configuration diagram of device 100 according to Embodiment 1 of the present invention Configuration diagram of update module group 130 in Embodiment 1 of the present invention Hardware configuration diagram according to Embodiment 1 of the present invention
  • Configuration diagram of update server 200 in Embodiment 1 of the present invention Configuration diagram of update module according to Embodiment 1 of the present invention Configuration diagram of monitoring pattern information in Embodiment 1 of the present invention
  • the block diagram of the protection control module 120 in Embodiment 1 of this invention Configuration diagram of access control module 140 according to Embodiment 1 of the present invention
  • Configuration diagram of update software distribution unit 220 according to Embodiment 1 of the present invention The block diagram of the module invalidation part 230 in Embodiment 1 of this invention Configur
  • FIG. 11 is a diagram showing the priority of processing at the time of recovery in the first embodiment of the present invention.
  • Configuration diagram of update module according to Embodiment 2 of the present invention The figure of the monitoring pattern update verification example in Embodiment 2 of this invention
  • Configuration diagram of monitoring pattern update unit 250 according to Embodiment 2 of the present invention Sequence diagram of monitoring pattern update processing in Embodiment 2 of the present invention Sequence diagram of update processing to new monitoring pattern in embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of shared information held by the update module according to the third embodiment of the present invention.
  • a program execution device is a program execution device including a plurality of monitoring modules that monitor other modules, and the first monitoring module indicates one or more monitoring modules to be monitored.
  • Holding means for holding the destination information, and update means for updating the monitoring destination information held by the holding means to the new monitoring destination information when the new monitoring destination information for update is acquired from the server device,
  • a second monitoring module configured to check whether or not the update has been normally performed when the monitoring destination information is updated by the first monitoring module; Transmitting means for transmitting to the apparatus.
  • the second monitoring module checks whether or not the update has been normally performed. It is possible to reliably grasp the situation where the monitoring destination information is not normally updated, such as when the monitoring destination information is not updated properly intentionally due to falsification.
  • the server device side can also know that the monitoring destination information has not been updated normally on the program execution device side.
  • the server device tries to update the monitoring destination information again by retransmitting the monitoring destination information, or invalidates the first monitoring module that does not intentionally update the monitoring destination information. By doing so, it is possible to prevent the first monitoring module from operating according to monitoring destination information that is not in a normal state, and to prevent the security strength of the system from being lowered.
  • the confirmation unit holds an expected value of the summary value to be generated from the monitoring destination information held by the first monitoring module in advance, and the monitoring destination held by the holding unit of the first monitoring module A summary value may be generated from the information, and the confirmation may be performed by comparing the generated summary value with the expected value.
  • the first monitoring module when the first monitoring module acquires the new monitoring destination information, the first monitoring module stops monitoring the module indicated by the monitoring destination information before update, and issues an execution instruction based on transmission of the confirmation result from the server device. When received, the module indicated by the new monitoring destination information may be monitored.
  • the monitoring operation by the first monitoring module can be stopped until an execution instruction is received from the server device.
  • the monitoring operation can be started after confirming that the monitoring destination information has been successfully updated by the server device.
  • the first monitoring module may further back up the monitoring destination information prior to the update, and discard the backup when the execution instruction is received.
  • the first monitoring module may perform a rollback process using the backup when the execution instruction is not received.
  • the program execution device when it is not possible to confirm that the monitoring destination information has been normally updated by the server device, the program execution device replaces the new monitoring destination information that has not been normally updated with the monitoring destination before the update.
  • the unauthorized operation can be monitored using information.
  • the second monitoring module further includes holding means for holding monitoring destination information indicating one or more modules to be monitored, and when the new monitoring destination information for update is acquired from the server device, Updating means for updating the monitoring destination information held by the holding means related to the second monitoring module to the new monitoring destination information, wherein the first monitoring module further relates to the second monitoring module
  • the update unit includes a confirmation unit that confirms whether the update is normally performed, and a transmission unit that transmits the result of the confirmation to the server device. Also good.
  • the new monitoring destination information may be configured such that each monitoring module is monitored from at least one other monitoring module.
  • the updating unit acquires integrated monitoring destination information including monitoring destination information for updating for each of the one or more monitoring modules, and updates monitoring destination information to be held by the own monitoring module from the integrated monitoring destination information It is good also as extracting and acquiring.
  • a monitoring program is a monitoring program including a plurality of monitoring modules that monitor other modules, and the first monitoring module is monitoring destination information indicating one or more monitoring modules to be monitored. And a updating step for updating the monitoring destination information held by the holding means to the new monitoring destination information when the new monitoring destination information for update is acquired from the server device.
  • the monitoring module confirms whether or not the update has been normally performed, and sends the result of the confirmation to the server device.
  • a transmission step of transmitting is a transmission step of transmitting.
  • a recording medium is a computer-readable recording medium that stores a monitoring program, and the monitoring program includes a plurality of monitoring modules that monitor other modules, and the first monitoring module includes: A holding step for holding monitoring destination information indicating one or more monitoring modules to be monitored, and the monitoring destination information held by the holding means when the new monitoring destination information for update is acquired from the server device. An update step for updating to new monitoring destination information, and when the second monitoring module updates the monitoring destination information by the first monitoring module, it is determined whether or not the update has been normally performed. A confirmation step of confirming, and a transmission step of transmitting a result of the confirmation to the server device.
  • An integrated circuit is an integrated circuit including a plurality of monitoring modules for monitoring other modules, and the first monitoring module is monitoring destination information indicating one or more monitoring modules to be monitored. And holding means for updating the monitoring destination information held by the holding means to the new monitoring destination information when the new monitoring destination information for update is acquired from the server device.
  • the monitoring module includes a confirmation unit for confirming whether or not the updating is performed normally, and a result of the confirmation to the server device. Transmitting means for transmitting.
  • the second monitoring module checks whether or not the update has been normally performed. It is possible to reliably grasp the situation where the monitoring destination information is not normally updated, such as when the monitoring destination information is not updated properly intentionally due to falsification.
  • the server device side can also know that the monitoring destination information has not been updated normally on the program execution device side.
  • the server device tries to update the monitoring destination information again by retransmitting the monitoring destination information, or invalidates the first monitoring module that does not intentionally update the monitoring destination information.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a software update system 10 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the software update system 10 includes a device 100 that is an information processing apparatus of the present invention and an update server 200 that is a management apparatus of the present invention. Connected through.
  • the device 100 is an information processing apparatus that provides various functions using a network to a user. Specifically, the device 100 purchases and reproduces music content, video content, and the like via a network. Further, the device 100 uses a net banking service (balance inquiry, transfer, etc.) via the network.
  • a net banking service balance inquiry, transfer, etc.
  • the device 100 includes an application 110, an application 111, a protection control module 120, an update module group 130, and an access control module 140, as shown in FIG.
  • the application 110 and the application 111 are software for providing various functions to a user who uses the device 100 via a network. For example, purchase music content and video content from a content distribution server (not shown), access software that plays back the purchased content, or a financial institution system (not shown), and perform online banking such as balance inquiry and transfer Software to do.
  • the application 110 and the application 111 have secret data such as an authentication key for authenticating with a content distribution server or a financial institution system.
  • the confidential data is data that needs to be protected from being illegally extracted and extracted from the application by a malicious third party (attacker).
  • the protection control module 120 is a module that controls a function for protecting the application (110, 111) so that the attacker (100, 111) is analyzed and secret data such as an authentication key is not extracted. As a function to protect the application, it is encrypted and saved when not using the application, and it is decrypted and loaded into memory only when the application is used, and whether the application has been tampered with is checked. There is a falsification detection function that performs the analysis, and an analysis tool detection function that checks whether an analysis tool such as a debugger does not operate.
  • the protection control module 120 controls the operation of these functions and checks whether the app (110, 111) has been analyzed by an attacker. When the protection control module 120 detects an attack on the application (110, 111), the operation of the application (110, 111) is stopped, and the memory used by the application (110, 111), particularly confidential data is recorded. The memory area is cleared to prevent leakage of confidential data.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of the update module group 130 according to the first embodiment.
  • the update module group 130 includes an update module 131, an update module 132, and an update module 133.
  • the update module 131, the update module 132, and the update module 133 receive update software from the update server 200 outside the device 100, and use the received update software to use software (application 110) inside the device 100. , App 111, protection control module 120, etc.).
  • the update module group 130 detects each other's tampering with each other in order to prevent each update module from being tampered with by an attacker and using each update module illegally. Thereby, even when a part of the update module group 130 is attacked and tampered with, it can be detected and the attack can be dealt with.
  • the configuration of each update module (131, 132, 133) will be described later.
  • the access control module 140 holds access information necessary for the update modules (131, 132, 133) to delete other modules.
  • the access information is information necessary for erasing a module to be erased (such as an address where the module is arranged and a procedure manual in which a procedure necessary for erasure is written).
  • the access control module 140 holds access information encrypted with an individual access information acquisition key for each module to be erased.
  • the access control module 140 and the update module group 130 are incorporated in the OS 150.
  • the application 110 and the application 111 operate on the OS 150, and the protection control module 120 and the boot loader 160 are outside the management of the OS 150.
  • the protection control module 120 and the update module group 130 are activated, and then the application is executed.
  • the device 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 171, a nonvolatile memory (for example, EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) 172, RAM (Random Access Memory IC 17 ⁇ / b> Mem ICN), RAM (Random Access Memory IC 17) Card) 174 and the like, which are communicably connected to each other via a bus.
  • a CPU Central Processing Unit
  • nonvolatile memory for example, EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) 172
  • RAM Random Access Memory IC 17 ⁇ / b> Mem ICN
  • RAM Random Access Memory IC 17
  • the EEPROM 172 stores a protection control module 120, update modules (131, 132, 133), applications (110, 111), and the like.
  • each functional unit of the various modules is realized.
  • Each functional unit is specifically described by a computer program.
  • the RAM 173 is used as a work area for the CPU 171.
  • the update module (131, 132, 133) and the application (110, 111) are loaded in the RAM 173.
  • the update module operating on the RAM 173 is subject to tampering check and invalidation by the protection control module 120.
  • the NIC 174 is an expansion card for connecting to a network.
  • the update server 200 is a device that distributes update software necessary for updating the software in the device 100.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of the update server 200 according to the first embodiment.
  • the update server 200 includes a determination unit 210, an update software distribution unit 220, a module invalidation unit 230, a module addition unit 240, a monitoring pattern update unit 250, and a communication unit 260.
  • the determination unit 210 should be executed next by the device 100 using a predetermined determination criterion according to the state of software (the applications 110 and 111, the protection control module 120, and the update module group 130) in the device 100. Determine processing. Then, it instructs each module (update software distribution unit 220, module invalidation unit 230, module addition unit 240, monitoring pattern update unit 250) inside the update server 200.
  • the update software distribution unit 220 operates in cooperation with the update module group 130 in response to an update processing start instruction from the determination unit 210 when updating the software (applications 110 and 111 and the protection control module 120) inside the device 100. Then, the update software is securely transmitted to the device 100.
  • the module invalidation unit 230 When the module invalidation unit 230 invalidates the update module of the update module group 130 of the device 100, the module invalidation unit 230 operates in cooperation with the update module group 130 in accordance with the module invalidation instruction of the determination unit 210, and acquires access information. The key is distributed to the update module that performs the invalidation process of the update module to be invalidated.
  • the module addition unit 240 When the module addition unit 240 adds an update module to the update module group 130 of the device 100, the module addition unit 240 cooperates with the update module group 130 in accordance with the module addition instruction from the determination unit 210, and adds the update module for addition to the device 100. Send securely.
  • the monitoring pattern update unit 250 updates the monitoring pattern of the update module group 130 of the device 100
  • the monitoring pattern update unit 250 cooperates with the update module group 130 in accordance with the monitoring pattern update instruction of the determination unit 210, and Data necessary for updating the monitoring pattern of the update module is transmitted.
  • the communication unit 260 transmits / receives information to / from the device 100.
  • the communication unit 260 outputs the information received from the device 100 to each unit of the update server 200 according to the type of information.
  • the communication unit 260 receives instructions and information from each unit of the update server 200 and transmits them to the device 100.
  • the communication unit 260 transmits an instruction, a notification, or the like received from the update software distribution unit 220 to the device 100 during the update process, or the falsification detection result received from the device 100 is determined by the determination unit 210. Or send to.
  • the communication unit 260 transmits and receives instructions and information between the module invalidation unit 230 and the device 100 in the invalidation process.
  • the communication unit 260 transmits and receives instructions and information between the module addition unit 240 and the device 100 in the addition process, and instructions and information between the monitoring pattern update unit 250 and the device 100 in the monitoring pattern update process. Send and receive.
  • the device 100 and the update server 200 are connected via a network, and when updating the software (applications 110 and 111, protection control module 120) in the device 100, the update module group 130 and the update software distribution unit 220 are updated. Operate in cooperation with each other and install update software in order to update the software in the device 100.
  • the linking unit 230 operates in cooperation and erases the tampered software.
  • the update modules that have not been tampered with and the module addition unit 240 operate in cooperation to add the update modules.
  • the monitoring pattern update unit 250 and the update module group 130 operate in cooperation to change the monitoring pattern. Update.
  • communication between the device 100 and the update server 200 may use a communication path that ensures security by encrypting data or the like.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the update module 131.
  • the update module 131 includes an update module main body, an update module verification certificate, a MAC (Message Authentication Code) value table, and monitoring pattern information.
  • MAC Message Authentication Code
  • the update module body is a program that performs software update processing. Details of the update module main body will be described later.
  • the update module verification certificate is a certificate for verifying whether the update module itself has been tampered with.
  • the module that verifies the update module body acquires the update module body and the verification certificate, and verifies whether the update module body has been tampered with.
  • the MAC value table is a table used when the MAC value is used for verifying whether the module has been tampered with.
  • a module identifier for identifying a module and a MAC value corresponding to the module are stored as a pair.
  • Module tampering detection is performed by acquiring the target module, calculating the MAC value, and comparing the calculated MAC value with the MAC value of the target module stored in the MAC value table.
  • the monitoring pattern information is information related to the monitoring target when the update module performs mutual monitoring.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of monitoring pattern information.
  • the monitoring pattern information includes a monitoring pattern body, a monitoring frequency, and a verification value list.
  • monitoring pattern body information (for example, module identifier, memory location, size, address, file name, etc.) related to the monitoring target module is described.
  • a plurality of monitoring patterns can be described in the monitoring pattern body. When a plurality of monitoring patterns are described, each is distinguished by a monitoring pattern identifier.
  • the number of monitoring patterns and the size of each monitoring pattern are described as header information at the beginning, and a set of monitoring pattern identifiers and monitoring patterns is described thereafter.
  • the monitoring frequency is information related to the timing of monitoring the monitoring target described in the monitoring pattern body. Since the monitoring frequency can be arbitrarily adjusted by including the monitoring frequency in the monitoring pattern information, it is possible to appropriately verify that the update module has been tampered with.
  • Information related to timing includes the time at which monitoring is performed, and the time interval when repeated monitoring is performed.
  • the monitoring frequency may be described for each monitoring pattern. In that case, the monitoring frequency and the monitoring pattern identifier of the monitoring pattern using the monitoring frequency are described. Moreover, you may describe the timing which selects the monitoring pattern to be used among several monitoring patterns.
  • the update modules 131, 132, 133 monitor the modules described in the monitoring pattern according to the timing information.
  • the verification value list describes the verification value for verifying whether the monitoring pattern body and the monitoring frequency have been correctly acquired from the update server 200 and updated.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of the update module main body in the update module 131.
  • the update module main body includes a reception unit 301, a transmission unit 302, a control unit 303, an update unit 304, a verification unit 305, a MAC value generation unit 306, a MAC value table update unit 307, and a monitoring pattern acquisition unit 308.
  • the monitoring pattern update unit 309 and the distributed information holding unit 310 are configured.
  • the receiving unit 301 receives various instructions, notifications, and update software from the update server 200.
  • the receiving unit 301 receives an update module body and an update module verification certificate of other update modules necessary for mutual monitoring. Furthermore, the reception unit 301 receives the result of the processing requested to another module, or receives the monitoring result of the protection control module 120 by another update module.
  • the transmission unit 302 transmits data such as various processing results and certificates to the update server 200, the protection control module 120, other update modules, and the access control module 140.
  • the control unit 303 controls the update unit 304, the verification unit 305, and the monitoring pattern update unit 309 based on various instructions and notifications received by the reception unit 301, and updates the protection control module 120, the update module 132, and the update module 133. Processing, verification processing, and monitoring pattern update processing are performed.
  • the update unit 304 updates the software (applications 110 and 111, the protection control module 120, the update modules 132 and 133) in the device 100 in cooperation with the update server 200.
  • the verification unit 305 verifies whether or not the protection control module 120 and the update modules 132 and 133 are valid.
  • a verification method there are a method using a verification certificate added to each module and a method using a pre-calculated message authentication code (MAC) value.
  • MAC message authentication code
  • the monitoring pattern information describes which module the verification unit 305 verifies at which timing.
  • the verification unit 305 acquires the monitoring pattern body and the monitoring frequency from the monitoring pattern information, and performs verification according to the information.
  • the monitoring pattern to be used and the monitoring frequency are changed according to an instruction from the update server 200.
  • the update server 200 may instruct the monitoring pattern to be used and the monitoring frequency each time, or may be instructed by using a time chart describing which monitoring pattern and monitoring frequency are to be monitored at which time. May be.
  • the state of the device 100 includes “protection control module update state”, “protection control module non-update state”, “verification processing”, “analysis / judgment processing”, “recovery processing”, and the like.
  • the monitoring frequency is lowered with a rough monitoring pattern
  • the state of the device 100 is “protection control module update state”
  • monitoring is performed with a fine monitoring pattern. The frequency may be increased.
  • the update module is more strictly verified at the time of recovery of the protection control module 120, so that it is possible to more effectively prevent the update module from being tampered with and preventing normal operation of the update module.
  • the MAC value generation unit 306 generates a MAC value used by the verification unit 305.
  • the MAC value generation unit 306 generates a MAC value using a verification key held in advance.
  • the MAC value table update unit 307 updates the MAC value table in which the MAC value of each module is stored.
  • the monitoring pattern acquisition unit 308 acquires a monitoring pattern in which a monitoring target module is described when the verification unit 305 performs the verification process.
  • the identifier of the monitoring pattern to be acquired is instructed from the verification unit 305, and the monitoring pattern acquisition unit 308 acquires the instructed monitoring pattern from the monitoring pattern information.
  • the monitoring pattern update unit 309 When the monitoring pattern update unit 309 receives a monitoring pattern update instruction from the update server 200, the monitoring pattern update unit 309 performs a process of updating the monitoring pattern held by the module (update module 131) to a new monitoring pattern received from the update server 200. .
  • the shared information holding unit 310 distributes shared information (share) generated from the encryption / decryption key used when the protection control module 120 performs encryption / decryption processing of the application (110, 111), and the protection control module 120 distributes the shared information. Hold the placement information when The arrangement information is information describing which distributed information is distributed to which update module.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of the protection control module 120 of the device 100.
  • the protection control module 120 includes a reception unit 401, a transmission unit 402, a control unit 403, a decryption load unit 404, a falsification detection unit 405, an analysis tool detection unit 406, an encryption / decryption key holding unit 407, an encryption / decryption.
  • the key generation unit 408, the encryption / decryption key distribution unit 409, the certificate generation unit 410, and the encryption / decryption key restoration unit 411 are configured.
  • the receiving unit 401 receives distributed information and various requests from the update modules 131, 132, and 133.
  • the transmission unit 402 transmits various requests to the update modules 131, 132, and 133.
  • the control unit 403 controls the decryption load unit 404, the falsification detection unit 405, and the analysis tool detection unit 406, and detects when the application (110, 111) is attacked by an attacker.
  • the decryption load unit 404 performs a process of decrypting using the encryption / decryption key and loading it onto the memory when executing the application (110, 111) encrypted and held in the device 100. Further, when a context switch to another application occurs during execution of the application (110, 111), the data on the memory is encrypted using the encryption / decryption key. When the context is switched to the application (110, 111) again, the encrypted data is decrypted.
  • the decryption load unit 404 decrypts the application (110, 111) using the restored encryption / decryption key input from the encryption / decryption key restoration unit 411 in the re-encryption process described later, and holds the encryption / decryption key.
  • the application (100, 111) is encrypted using the new encryption / decryption key held by the unit 407.
  • the falsification detection unit 405 executes a falsification detection process that detects whether the application (110, 111) has been falsified.
  • the falsification detection unit 405 may perform falsification detection processing using a falsification detection certificate added to the application (110, 111), or may use a method of comparing MAC values.
  • the analysis tool detection unit 406 detects an analysis tool such as a debugger when it is installed or operated. This is because it is assumed that an unauthorized attacker installs or operates an analysis tool in order to attack the application (110, 111).
  • a detection method for example, a method of searching for a file name, a method of checking whether a special register used by the debugger is used, a method of detecting an interrupt set by the debugger, or the like is used.
  • the encryption / decryption key holding unit 407 holds an encryption / decryption key for encrypting / decrypting the applications (110, 111).
  • the encryption / decryption key generation unit 408 generates an encryption / decryption key for encrypting / decrypting the application (110, 111).
  • the encryption / decryption key distribution unit 409 generates distributed information from the encryption / decryption key using the secret sharing method at the time of initial design and preparation for the next round.
  • the certificate generation unit 410 generates a certificate used for verifying whether or not the distributed information generated from the encryption / decryption key has been correctly restored.
  • the encryption / decryption key restoration unit 411 acquires shared information from each update module based on the configuration of the update module, and restores the encryption / decryption key from the acquired shared information.
  • the configuration of the update module is arrangement information of shared information in the update module group 130.
  • the encryption / decryption key restoration unit 411 outputs the restored encryption / decryption key to the decryption load unit 404.
  • FIG. 10 is a configuration diagram of the access control module 140 of the device 100. As shown in the figure, the access control module 140 includes a receiving unit 501, a transmitting unit 502, and an access information holding unit 503.
  • the receiving unit 501 receives, from the update modules (131, 132, 133), an access information acquisition request that is information necessary for deleting the altered update module.
  • the transmission unit 502 transmits the access information to the update module that has requested the access information acquisition.
  • the access information holding unit 503 holds, for each of the update modules 131, 132, and 133, access information for deleting the module.
  • Each access information is given an identifier (update module identifier) of an update module to be erased, and is associated with the update module by the identifier.
  • Each access information is encrypted with an access information acquisition key.
  • the access information holding unit 503 transmits the access information with the identifier of the update module to be deleted to the update module via the transmission unit 502. To do.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of the determination unit 210 of the update server 200. As shown in the figure, the determination unit 210 includes a reception unit 601, an instruction unit 602, an instruction generation unit 603, an unauthorized module specification unit 604, a determination criterion reading unit 605, and a determination criterion storage unit 606.
  • the reception unit 601 receives shared information, various requests, and the like from the update modules 131, 132, and 133, and outputs them to the instruction generation unit 603. Further, when the reception unit 601 receives a notification of completion of processing from each unit (update software distribution unit 220, module invalidation unit 230, module addition unit 240, monitoring pattern update unit 250) in the update server 200, the instruction is received. The data is output to the generation unit 603.
  • the instruction unit 602 outputs the instruction generated by the instruction generation unit 603 to each unit in the update server 200.
  • the instruction generation unit 603 determines the processing priority of the device 100 based on the determination criterion received from the determination criterion reading unit 605, and generates an instruction to be output to each unit in the update server 200.
  • the instruction generation unit 603 instructs the module invalidation unit 230 to perform the update module invalidation process, and then performs the module addition unit 240 to perform the update module addition process. Then, the monitoring pattern update unit 250 is instructed to update the monitoring pattern.
  • the instruction generation unit 603 instructs the update software distribution unit 220 to recover the protection control module 120, and then invalidates the update module to the module invalidation unit 230. Instruct processing. Thereafter, the module adding unit 240 is instructed to add an update module, and the monitoring pattern updating unit 250 is instructed to update the monitoring pattern.
  • the unauthorized module identifying unit 604 determines whether the update module has been tampered with using the mutual monitoring results (tamper detection results) received from the update modules 131, 132, 133, and the update module has been tampered with. If it is determined, it identifies which update module has been tampered with. Furthermore, the unauthorized module specifying unit 604 determines whether or not the protection control module 120 has been tampered with, based on the tampering detection result for the protection control module 120 received from the update modules 131, 132, and 133.
  • the determination criterion reading unit 605 reads the determination criterion stored in the determination criterion storage unit 606 and outputs the determination criterion to the instruction generation unit 603.
  • the judgment criterion storage unit 606 stores judgment criteria given in advance.
  • the determination criterion is a correspondence between the state of the device 100 and the processing priority.
  • FIG. 12 is a configuration diagram of the update software distribution unit 220 of the update server 200.
  • the update software distribution unit 220 includes a reception unit 701, a transmission unit 702, an encryption key generation unit 703, an encryption processing unit 704, an authentication unit 705, an update module selection unit 706, a control unit 707, a certificate.
  • a generation unit 708, a signature private key holding unit 709, an update software holding unit 710, and an encryption key holding unit 711 are configured.
  • the receiving unit 701 receives the falsification detection result of the protection control module 120 and the mutual monitoring result (falsification detection result) of other update modules from the update modules 131, 132, and 133.
  • the transmission unit 702 When the transmission unit 702 needs to update the software (applications 110 and 111 and the protection control module 120) inside the device 100, the transmission unit 702 requests the update modules 131, 132, and 133 to start update processing, update software, and decryption. Send data such as keys necessary for.
  • the encryption key generation unit 703 generates an encryption key used when transmitting the update software to the update modules 131, 132, and 133.
  • the encryption processing unit 704 encrypts the update software using the encryption key generated by the encryption key generation unit 703. Further, the encryption key is encrypted using a key unique to each update module.
  • the authentication unit 705 performs mutual authentication with the update modules 131, 132, 133 and the protection control module 120.
  • the update module selection unit 706 selects which update module is used for the update process when the protection control module 120 is updated. Then, the update module selection unit 706 encrypts the encryption key used for encryption of the protection control module for update using a key unique to the selected update module, and transmits the encryption key to the selected update module.
  • the control unit 707 controls each component in the update software distribution unit 220. Specifically, the control unit 707 performs multiple encryption of update software using multiple encryption keys, encryption of multiple encryption keys used for multiple encryption, and encrypted update software and encryption key Control transmission to the update module.
  • the encryption key and the update software are not transmitted to the update modules 131, 132, and 133 at a time, but at the timing when each piece of data is required in the update process, 132 and 133.
  • the certificate generation unit 708 generates an authentication certificate for the authentication public keys of the update modules 131, 132, and 133 using the signature private key. Also, the certificate generation unit 708 generates an update verification certificate for the new protection control module for update. The update verification certificate is used to verify whether or not the protection control module has been correctly updated.
  • the signature private key holding unit 709 holds a signature private key used for certificate generation by the certificate generation unit 708.
  • the update software holding unit 710 holds an update protection control module for updating when the protection control module 120 is attacked.
  • the encryption key holding unit 711 holds the encryption key generated by the encryption key generation unit 703 and the encryption key encrypted by the encryption processing unit 704.
  • FIG. 13 is a configuration diagram of the module invalidation unit 230 of the update server 200. As shown in the figure, the module invalidation unit 230 includes a reception unit 801, a transmission unit 802, an access information acquisition key holding unit 803, and an update module selection unit 804.
  • the receiving unit 801 receives an instruction from the determining unit 210 to delete the update module that has been tampered with illegally.
  • the receiving unit 801 receives an access information acquisition key acquisition request from the update modules 131, 132, and 133 of the device 100.
  • the transmission unit 802 transmits the access information acquisition key to the requested update module.
  • the access information acquisition key holding unit 803 holds an access information acquisition key for decrypting the access information held by the access control module 140.
  • the update module selection unit 804 selects an update module that performs an invalidation process for erasing an invalidation target update module (an update module determined to have been tampered with), and instructs the selected update module to perform the invalidation process.
  • an update module that performs invalidation process for erasing an invalidation target update module (an update module determined to have been tampered with)
  • the update module selection unit 804 adds an access information acquisition key to which the identifier of the update module to be deleted is added. Is transmitted to the update module that performs the invalidation process.
  • FIG. 14 is a configuration diagram of the module adding unit 240 of the update server 200.
  • the module adding unit 240 includes a receiving unit 901, a transmitting unit 902, an update module selecting unit 903, an update module holding unit 904, an update module dividing unit 905, and a control unit 906.
  • the receiving unit 901 receives an instruction to add an update module from the determination unit 210 and a list of update modules included in the update module group 130 at this time.
  • the transmission unit 902 transmits to the device 100 an update module for addition and a verification value for verifying whether the update module has been added correctly. In addition, the transmission unit 902 notifies the determination unit 210 of the end of the update module addition processing.
  • the update module selection unit 903 selects an update module for performing update module addition processing from the list of update modules received from the determination unit 210.
  • the update module holding unit 904 holds an update module for addition.
  • the update module dividing unit 905 acquires one update module for addition from the update module holding unit 904, and divides the update module for addition according to the number selected by the update module selecting unit 903.
  • the update module dividing unit 905 transmits the divided update module to each update module selected by the update module selecting unit 903.
  • the control unit 906 controls update module addition processing in cooperation with the determination unit 210 and the update modules 131, 132, and 133.
  • FIG. 15 is a configuration diagram of the monitoring pattern update unit 250 of the update server 200.
  • the monitoring pattern update unit 250 includes a receiving unit 1001, a transmitting unit 1002, a monitoring pattern generating unit 1003, a monitoring pattern dividing unit 1004, and a control unit 1005.
  • the receiving unit 1001 receives the monitoring pattern update instruction and the list of update modules included in the update module group 130 at this time from the determination unit 210.
  • the transmission unit 1002 transmits an update monitoring pattern to the device 100.
  • the transmission unit 1002 notifies the determination unit 210 of the end of the monitoring pattern update process.
  • the monitoring pattern generation unit 1003 determines which update module monitors which update module from the list of update modules received from the determination unit 210, and generates a monitoring pattern.
  • each update module may monitor all other update modules.
  • the monitoring pattern dividing unit 1004 divides the monitoring pattern generated by the monitoring pattern generation unit 1003 into monitoring patterns for each update module. Then, the monitoring pattern dividing unit 1004 transmits the divided monitoring patterns as update monitoring patterns to the respective update modules.
  • the control unit 1005 controls the monitoring pattern generation unit 1003 and the monitoring pattern division unit 1004 to perform monitoring pattern update processing.
  • the installation process roughly includes the following nine processes.
  • the first is the initial setting process.
  • shared information generated by using the secret sharing method from various key data required for software update and data required after software update is embedded in each update module 131, 132, 133.
  • the second is detection processing. In the detection process, it is detected whether the software (applications 110 and 111, protection control module 120) inside the device 100 has been tampered with.
  • the third is analysis / judgment processing.
  • the analysis / judgment processing when tampering is detected, it is determined which module has been tampered with, the cause of tampering is analyzed, and it is determined whether to update the software including the tampered module.
  • update software in which the altered portion is corrected is generated, and the update modules 131, 132, and 133 are notified of the execution of the update process.
  • the fourth is mutual authentication processing.
  • mutual authentication process in order to confirm whether or not the update modules 131, 132, and 133 and the update software distribution unit 220 are correct software, mutual authentication processes are performed.
  • the fifth is recovery processing.
  • update software is installed in the device 100, and the original data is restored from the distributed information embedded in the update modules 131, 132, and 133.
  • the sixth is the next round preparation process.
  • distributed information for the next software update is generated and embedded in each update module.
  • the seventh is invalidation processing.
  • the invalidation process when it is detected in the detection process, the mutual authentication process, and the recovery process that the update modules 131, 132, 133 or the protection control module 120 has been tampered with, the tampered module is deleted.
  • the eighth is additional processing.
  • an update module is added when the number of update modules is decreased due to the invalidation process or when it is desired to increase the number of update modules in order to perform the installation process with certainty.
  • the ninth is monitoring pattern update processing.
  • the monitoring pattern update processing if the configuration of the update module group 130 is changed by invalidation processing or addition processing, the monitoring pattern is updated if the monitoring pattern needs to be updated.
  • FIG. 16 is a flowchart showing an overall operation flow of the software update system 10.
  • the software update system 10 performs an initial design process when the device 100 is manufactured at the factory, and embeds distributed information in each of the update modules 131, 132, and 133. Thereafter, the device 100 is shipped from the factory and used by the user.
  • the device 100 When the device 100 is used by the user, the device 100 performs detection processing. Specifically, the protection control module 120 protects the apps (110, 111) from attacks by attackers. At the same time, the update modules 131, 132, and 133 detect falsification of the protection control module 120, and check whether the protection control module 120 is attacked.
  • the update server 200 When the update server 200 receives a notification that the protection control module has been tampered with from the update module that has performed the detection process, the update server 200 performs an analysis / determination process. If it is determined that the protection control module 120 has been tampered with, the mutual authentication process, the recovery process, and the next round preparation process are performed, and then the process returns to the detection process.
  • the software update system of the present invention all the above processes are not essential.
  • the software update system only needs to have an update trigger (recovery process) given an external trigger.
  • FIG. 18 is a sequence diagram showing the operation of the initial design process by the software update system 10.
  • an application 110, 111
  • a protection control module 120 an update module (131, 132, 133), etc. are installed in the nonvolatile memory of the device 100 (S1000).
  • FIG. 17 is a diagram schematically illustrating a key embedded in the device 100.
  • the update module 131 is shown, and the update modules 132 and 133 are omitted.
  • the encryption / decryption key is embedded in the protection control module 120, and the signature public key, the verification key, and the authentication key pair are embedded in the update modules 131, 132, and 133 (at this time, the update key is still updated).
  • a set of distributed information is not embedded in the module).
  • update module identifiers for identifying the update modules are embedded in the update modules 131, 132, and 133, respectively, and installed in that state.
  • the encryption / decryption key is a key for encrypting and decrypting the application (110, 111).
  • the applications (110, 111) are stored in the nonvolatile memory in an encrypted state using the encryption / decryption key, and are executed after being decrypted by the protection control module 120 using the encryption / decryption key at the time of execution.
  • the encryption / decryption of data used by the applications (110, 111) is performed using the encryption / decryption key at the timing of context switching.
  • an analysis tool such as a debugger.
  • the signature public key is a common key for all the update modules.
  • the verification key and the authentication key pair are different keys in each update module.
  • the protection control module 120 and the update modules 131, 132, 133 are also initialized.
  • the protection control module 120 generates shared information from the encryption / decryption key using a secret sharing method (S1002). Further, the protection control module 120 uses the signature private key to generate a certificate (encryption / decryption key certificate) for confirming whether or not the encryption / decryption key was correctly restored when the encryption / decryption key was restored ( S1003).
  • the protection control module 120 transmits the generated shared information and encryption / decryption key certificate to the update modules 131, 132, and 133 (S1004).
  • the protection control module 120 generates the same number of shared information as the update module including the shared information holding unit 310. Then, each update module 131, 132, 133 transmits so as to hold different sets of shared information. Further, the protection control module 120 transmits shared information arrangement information indicating which shared information is transmitted to which update module. The same information for the encryption / decryption key certificate and the arrangement information is transmitted to all the update modules 131, 132, and 133.
  • Patent Document 2 A method for generating shared information from the encryption / decryption key using the secret sharing method and a method for transmitting the shared information to the update module are described in detail in pages 47 to 49 of Patent Document 2.
  • the private key d in Patent Document 2 correspond to the encryption / decryption key of the present embodiment
  • making the certificate authority device correspond to the protection control module 120
  • making the shared information holding device correspond to the update modules 131, 132, 133
  • the same method as in Patent Document 2 can be used.
  • the update module group 130 that has received the distributed information, the arrangement information, and the encryption / decryption key certificate from the protection control module 120 proceeds to the update module initialization process.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the update module initialization process. Although the update module 131 will be described here, the operations of the other update modules 132 and 133 are basically the same.
  • the update module 131 receives the shared information, the arrangement information, and the encryption / decryption key certificate from the protection control module 120, and holds each received information in the shared information holding unit 310 (S1005).
  • the update module 131 verifies the alteration detection certificate of the other update modules 132 and 133 and the protection control module 120 that are the alteration detection targets (S1006). This verification is performed by generating a hash value from each module and comparing the generated hash value with the hash value described in each falsification detection certificate.
  • each generated hash value matches the hash value described in each tampering detection certificate. If they match, each of the other update modules 132 and 133 and the protection control module 120 is checked. To generate a MAC value. Then, the generated MAC value is held as a MAC value table (S1007).
  • the update module 131 If at least one hash value does not match the hash value described in the falsification detection certificate, the update module 131 outputs an error and stops (S1008).
  • the device 100 is shipped from the factory after the initial design process and is sent to the user.
  • the device 100 is used under the user.
  • the protection control module 120 controls the functions such as the decryption load function, the falsification detection function, and the analysis tool detection function inside the device 100 to attack the application (110, 111). Protects against attacks by attackers.
  • the update modules 131, 132, 133 carry out falsification detection of the protection control module 120 (S2000).
  • the falsification detection is performed by calculating the MAC value of the protection control module 120 using the verification key, and comparing the calculated MAC value with the MAC value held in the MAC value table. If the MAC values match, it is determined that the protection control module 120 has not been tampered with, and if the MAC values do not match, the protection control module 120 determines that the tampering has occurred.
  • the subsequent processing is also described mainly in the case where the update module 131 detects that the protection control module 120 has been tampered with. However, basically, when the update modules 132 and 133 detect tampering with the protection control module 120, basically. Similar processing is performed.
  • the update module 131 indicates The determination unit 210 of the update server 200 and other update modules are notified (S2001).
  • the update module 131 does not notify the determination unit 210 or other update modules, and returns to the tampering detection process of S2000.
  • the update module that has received the notification that the protection control module 120 has been tampered with from another update module uses the verification key and the MAC value to detect the tampering of the protection control module 120 (S2002). Then, the falsification detection result is notified to the determination unit 210 and other update modules (S2003).
  • the determination unit 210 receives the falsification detection result from the update modules 131, 132, and 133.
  • FIG. 21 is a sequence diagram showing the flow of operation of analysis / determination processing.
  • the processes individually performed by the update modules 131, 132, and 133 are collectively described as the processes performed by the update module group 130.
  • the determination unit 210 is based on the falsification detection result notified from the update module. Then, it is determined whether the protection control module 120 is illegal or valid (whether it has been tampered with) (S3000).
  • the protection control module 120 determines that the tampering has occurred (tampered), and fewer than a predetermined number of update modules have been tampered with. Is detected, the protection control module 120 determines that it is valid (not tampered with).
  • the predetermined number may be a majority of the update modules included in the update module group 130.
  • the determination unit 210 protects the update module in order to determine whether the protection control module 120 needs to be recovered.
  • Request for notification of falsification information such as which part of the control module 120 has been falsified (S3001).
  • the determination unit 210 determines whether it is necessary to recover the protection control module 120 based on the falsification information (S3002).
  • a protection control module for update is prepared (S3003), and the update module is instructed to start update processing (S3004).
  • revoking a request is made to the server providing the service to the application (110, 111) to revokes the device 100 (S3005).
  • the protection control module 120 determines that it is valid (not tampered with)
  • the process shifts to a normal determination process to determine whether or not the update module group 130 needs to be updated (S3006). .
  • FIG. 22 is a sequence diagram of the normal time determination process (S3006) of the analysis / determination process.
  • the determination unit 210 of the update server 200 transmits an instruction for mutual monitoring processing to the update module group 130, and the update module group 130 performs mutual monitoring processing (S3100).
  • the update module group 130 notifies the determination unit 210 of the detection result of the mutual monitoring process.
  • the determination unit 210 Upon receiving the notification of the detection result, the determination unit 210 performs a normal invalidation determination process (S3200), an additional determination process (S3300), and a monitoring pattern update determination process (S3400).
  • S3200 normal invalidation determination process
  • S3300 additional determination process
  • S3400 monitoring pattern update determination process
  • FIG. 23 is a detailed sequence diagram of the mutual monitoring process (S3100).
  • the update modules 131, 132, and 133 in the update module group 130 perform a falsification detection process on each of the other update modules, and detect the falsification if it has been falsified by an attacker.
  • the update module 131 detects falsification of the update module 132 (S3101)
  • the update module 132 detects falsification of the update module 133 (S3102)
  • the update module 133 detects falsification of the update module 131 (S3102). S3103).
  • the falsification detection is performed by calculating the MAC value of each update module using the verification key and comparing the calculated MAC value with the MAC value held in the MAC value table.
  • Each update module notifies the determination unit 210 and other update modules of the result of the falsification detection process.
  • FIG. 24 is a detailed flowchart of the normal time invalidation determination process (S3200).
  • the instruction generation unit 603 of the determination unit 210 determines that the update module group 130 An instruction to update the whole is generated, and the whole update module group 130 is updated (S3202).
  • Updating the entire update module group 130 can prevent the normal operation of the update module from being hindered.
  • the unauthorized module identification unit 604 determines any of the update module groups 130. It is determined whether or not the update module has been compromised (S3203), and invalidation processing for the update module that has been determined to be compromised is performed (S3204). Details of the invalidation processing will be described later.
  • FIG. 26 is a detailed flowchart of the additional determination process (S3300) of the normal determination process.
  • the determination unit 210 determines whether the number of update modules in the update module group 130 is equal to or smaller than a predetermined value (S3301), and performs additional processing when the number is smaller than the predetermined value (S3302). Details of the addition process will be described later. When the number of update modules is equal to or greater than the predetermined value, or when the addition process ends, the process returns to the normal time determination process.
  • the number of update modules that perform the mutual monitoring process can be maintained at a constant number, so that the tampering of the update module can be stably self-verified inside the update module group 130. it can.
  • the addition process is performed, so that the application (110, 111) is attacked via an unauthorized protection control module during the update module addition process. Can be prevented.
  • an update module may be added even if the number of update modules is equal to or greater than a predetermined value.
  • the “predetermined value” is a value determined at the time of system design, and for example, a specific numerical value such as “a majority of the number of update modules at the time of system design” or “four” can be considered.
  • the update module group itself may be updated. For example, when the number of update modules is larger than a predetermined value, the update module may be added to the update module group, and when the number is less than the predetermined value, the update module group itself may be updated. By renewing the update module group, the normal operation of each update module can be prevented from being disturbed.
  • FIG. 28 is a detailed flowchart of the monitoring pattern update determination process (S3400) of the normal time determination process.
  • the determination unit 210 determines whether the monitoring pattern needs to be updated when the configuration of the update module group 130 is changed by the invalidation process or the addition process (S3401). When it is determined that the monitoring pattern needs to be updated, the monitoring pattern update unit 250 is instructed to update, and the monitoring pattern update unit 250 performs the monitoring pattern update process (S3402).
  • the monitoring pattern is updated so that there is no unmonitored update module. This will be specifically described below.
  • the update module B may not be monitored by any update module. Therefore, the update module B also generates a new monitoring pattern to be monitored by any one of the update modules, and updates the monitoring pattern of the update module excluding the update module A.
  • the determination unit 210 of the update server 200 determines that the protection control module 120 needs to be recovered in the analysis / determination process, the determination unit 210 causes the update software distribution unit 220 to recover the protection control module 120. Instruct.
  • the update software distribution unit 220 instructs the update modules 131, 132, and 133 to start the update process, and then performs a one-to-one mutual authentication process with each update module. This prevents the device 100 from connecting to an unauthorized server and the update server 200 from connecting to an unauthorized device.
  • the update server 200 uses a signature private key and a signature public key, and each update module uses an authentication key pair (authentication private key and authentication public key).
  • FIG. 29 is a sequence diagram when the update module 131 authenticates the update software distribution unit 220.
  • the update modules 132 and 133 operate in the same manner as in FIG. 29 and authenticate the update software distribution unit 220.
  • the update module 131 generates a random number using a random number generator (S4000), and transmits the generated random number as challenge data to the update software distribution unit 220 (S4001). At this time, an update module identifier for identifying the update module 131 is transmitted together with the challenge data.
  • the update software distribution unit 220 generates signature data using the signature secret key for the received challenge data (S4002), and returns the generated signature data as response data to the update module 131 (S4003).
  • the update module 131 receives the response data from the update software distribution unit 220 (S4004), and verifies whether the received response data is the signature data of the challenge data using the signature public key (S4005).
  • the update module 131 continues processing. If the response data is not correct and the update software distribution unit 220 is not a valid module, the update module 131 outputs an error and stops processing (S4006).
  • the update software distribution unit 220 authenticates the update modules 131, 132, and 133.
  • FIG. 30 is a sequence diagram when the update software distribution unit 220 authenticates each update module.
  • the update software distribution unit 220 generates a different random number by using a random number generator for each update module that has transmitted the challenge data (S4100), and individually transmits the challenge data to each update module (S4101). ).
  • Each update module generates signature data using the authentication secret key for the received challenge data (S4102), and returns the generated signature data as response data to the update software distribution unit 220 (S4103).
  • each update module transmits the authentication public key and the authentication key certificate to the update software distribution unit 220 together with the response data.
  • the update software distribution unit 220 receives response data, an authentication public key, and an authentication key certificate from each update module (S4104).
  • the update software distribution unit 220 verifies whether the authentication key certificate is a certificate issued by itself, and further verifies the validity of the authentication public key using the authentication key certificate (S4105). .
  • the update software distribution unit 220 stops the processing (S4106).
  • the update software distribution unit 220 verifies whether the received response data is the signature data of the challenge data using the authentication public key (S4107).
  • the update software distribution unit 220 determines whether or not the number of update modules (legitimate update modules) that have returned correct response data is equal to or greater than a preset number required for recovery processing. If the number of valid update modules is less than the number necessary for the recovery process, the recovery software distribution unit 220 stops the process because the recovery process cannot be executed (S4106). If the number of valid update modules satisfies the number required for the recovery process, the mutual authentication process is terminated and the process proceeds to the recovery process.
  • the number of update modules legitimate update modules
  • the update software distribution unit 220 creates an authentication list in which the update module identifiers of all the update modules whose validity has been confirmed are described in the mutual authentication process. In subsequent recovery processing, only the update module whose identifier is described in the authentication list is used.
  • FIG. 31 is a flowchart showing the overall flow of the recovery process. As shown in the figure, the recovery process is roughly composed of six processes.
  • the first process is an update process (S5000) for updating the tampered protection control module 120 using the new protection control module.
  • the second process is a mutual monitoring process during recovery (S5100) in which the update modules 131 and 132.133 perform the falsification detection process.
  • the third process is a re-encryption process (S5300) for re-encrypting the encrypted application (110, 111).
  • the fourth processing is recovery invalidation determination processing (S5400) for determining whether to perform invalidation processing when an update module in the update module group 130 is compromised.
  • the fifth process is an addition determination process (S5500) in which it is determined whether to perform an update module addition process based on the number of update modules in the update module group 130 after the invalidation.
  • the sixth process is a monitoring pattern update determination process (S5600) for determining whether to update the monitoring pattern when the update module is invalidated and / or added.
  • the software update system receives an update trigger from the outside, uses the new protection control module to update the tampered protection control module 120 (S5000), and the update modules mutually detect tampering It suffices if there is a mutual monitoring process for recovery (S5100).
  • the certificate generation unit 708 of the update software distribution unit 220 generates an update verification certificate using the signature private key (S5001).
  • the update verification certificate is a certificate for each update module 131, 132, 133 to check whether the new protection control module has been correctly installed.
  • the update software distribution unit 220 transmits the generated certificate to each update module (S5002).
  • the encryption key generation unit 703 of the update software distribution unit 220 generates two encryption keys (first key and second key) for multiply encrypting the new protection control module (S5003).
  • the decryption load unit 404 encrypts the new protection control module using the second key, and generates an encrypted new protection control module (S5004).
  • the decryption loading unit 404 further encrypts the encrypted new protection control module using the first key, and generates a multiple encrypted new protection control module (S5005).
  • the update software distribution unit 220 selects one valid update module from the update module group 130 (S5006), and notifies the determination unit 210 of the identifier of the selected update module.
  • S5006 an update module other than the compromised update module stored in the unauthorized module specifying unit 604 in the determination unit 210 is selected.
  • the update module 131 is selected.
  • the update software distribution unit 220 transmits the multiple encryption new protection control module to the selected update module 131 (S5007), and further transmits the first key (S5008).
  • the update module 131 receives the multiple encryption new protection control module and the first key (S5009).
  • the update module 131 decrypts the multiple encrypted new protection control module using the first key, and acquires the encrypted new protection control module (S5010).
  • the update software distribution unit 220 is notified to that effect (S5011).
  • the update software distribution unit 220 selects one update module that is a valid module and different from the update module selected in S5006 from the update module group 130 (S5012).
  • the update module 132 is selected.
  • an update module other than the compromised update module stored in the unauthorized module specifying unit 604 in the determination unit 210 is selected in the same manner as described above.
  • the update software distribution unit 220 transmits the second key to the selected update module 132 (S5013). Further, the update software distribution unit 220 requests the update module 131 to transmit the encrypted new protection control module acquired in S5010 to the update module 132 (S5014).
  • the update module 131 receives the request from the update software distribution unit 220 and transmits the encrypted new protection control module to the update module 132 (S5015).
  • the update module 132 receives the second key from the update software distribution unit 220 and receives the encrypted new protection control module from the update module 131 (S5016). Then, using the second key, the encrypted new protection control module is decrypted to obtain a new protection control module (S5017).
  • the update module 132 overwrites the protection control module 120 with the new protection control module acquired in S5017 and updates it (S5018). Then, the update module 132 notifies the end of the update to other update modules (S5019).
  • each of the update modules 131, 132, 133 verifies whether or not the protection control module has been correctly updated using the update verification certificate received in advance (S5020), and distributes the verification result to the update software distribution. Notification to the unit 220 (S5021).
  • the update software distribution unit 220 determines whether the protection control module has been correctly updated (S5022). If it is determined that the update has not been performed correctly, the update software distribution unit 220 stops the device 100 (S5023).
  • the update software distribution unit 220 notifies each update module of the end of the update process (S5024).
  • Each update module receives the update process end notification, generates a MAC value of the new protection control module, and writes a set of the generated MAC value and the identifier of the protection control module in the MAC value table (S5025).
  • the update software distribution unit 220 multiplexly encrypts the new protection control module for update using a plurality of keys, and transmits it to the update module group 130.
  • the update module group 130 updates the protection control module 120 with the received new protection control module.
  • the update software distribution unit 220 controls the timing at which a plurality of keys for decrypting the newly encrypted new protection control module are transmitted to the update module group 130 so that the attacker encrypts them. It makes it difficult to obtain new protection control modules that have not been done.
  • the determining unit 210 transmits a mutual monitoring process instruction to the update module group 130, and the update module group 130 performs the mutual monitoring process (S5101).
  • the details of S5101 are the same as the mutual monitoring process (S3100) of FIG.
  • Each update module detects falsification and transmits the falsification detection result to the determination unit 210 (S5102). Note that if the tampered update module is not detected as a result of the mutual monitoring process, the determination unit 210 need not be notified. The determination unit 210 performs a recovery time determination process using the detection result (S5103).
  • the update module group 130 performs the mutual monitoring process, so that even if some of the update modules are falsified during the recovery process, it is possible to detect falsification. Furthermore, by carrying out the mutual monitoring process at the time of recovery periodically, it is possible to detect tampering before all of the new protection control modules are completely leaked and prevent all of the new protection control modules from leaking. It becomes possible.
  • the determination unit 210 determines whether any update module is compromised (S5110). If none of the update modules has been compromised, the recovery judgment process is terminated, and the process returns to the recovery mutual monitoring process of FIG.
  • the determination unit 210 determines whether more than half of the update modules included in the update module group are compromised (S5111). If more than half have been compromised, the device 100 is stopped (S5112).
  • the unauthorized module identification unit 604 identifies which update module is compromised and stores the identifier of the identified update module in the unauthorized module identification unit 604. (S5113).
  • the unauthorized module specifying unit 604 determines whether the update module selected in the update process is compromised (S5114). If the update module selected in the update process is compromised, there is a possibility of fraud during the update process, so the update software distribution unit 220 and the update module group 130 are notified of the suspension of the update process (S5115). . After notifying the update software distribution unit 220 and the update module group 130, the process returns to the start of the recovery process.
  • the process does not shift to the recovery invalidation determination process (S5300) or the additional determination process (S5400), so the update of the protection control module is performed by the invalidated update module addition process and the additional process. Processing can be performed preferentially. By preferentially performing the update process of the protection control module, it is possible to prevent the application (110, 111) from being attacked via an unauthorized protection control module.
  • the mutual monitoring process at the time of recovery is not only linked with the update process, but is also periodically repeated from the start to the end of the update process.
  • the mutual monitoring process at the time of recovery needs to be repeatedly performed at a time interval shorter than the time required for the new protection control module to be completely output to the outside via the network. For example, if it takes 1 second until the new protection control module is completely output to the outside, the mutual monitoring process at the time of recovery is executed at a shorter 500 millisecond interval. Details will be described below.
  • the device 100 performs a mutual monitoring process during recovery (mutual monitoring 1) before the multiple encryption new protection control module is sent from the update server 200. This is because an invalid update module is selected so that update processing is not performed.
  • the device 100 performs a mutual monitoring process during recovery (mutual monitoring 2), and the device 100 receives the first key. Make sure that you have not selected an incorrect update module.
  • the update module 131 receives the first key and uses the first key to decrypt the multiple encryption new protection control module
  • the decryption process by the update module 131 is periodically interrupted to recover.
  • Mutual monitoring processing (mutual monitoring 3-1, 3-2) is performed.
  • the subsequent processing is the same as above. That is, the device 100 performs the recovery mutual monitoring process (mutual monitoring 4) before the update module 132 receives the second key transmitted by the update server 200, and when the device 100 receives the key, Confirm that an invalid update module is not selected in the update process.
  • the recovery mutual monitoring process (mutual monitoring 4)
  • the update module 132 receives the second key and decrypts the encrypted new protection control module using the second key
  • the decryption process by the update module 132 is periodically interrupted to perform mutual monitoring during recovery.
  • the processing (mutual monitoring 5-1, 5-2) is performed.
  • recovery mutual monitoring processing (mutual monitoring 6) is performed.
  • the determination unit 210 of the update server 200 performs a recovery determination process (S5103).
  • the update server 200 can cancel the transmission of the first key and the second key, and the attacker cannot obtain the key for decrypting the multiple encryption new protection control module. It becomes possible.
  • the updated protection control module (hereinafter referred to as “protection control module 121”) holds the distributed information and encryption / decryption key certificate held by each of the update modules 131, 132, and 133. Is requested (S5201).
  • Each update module 131, 132, 133 receives the request from the protection control module 121 and transmits the distributed information and the encryption / decryption key certificate (S5202).
  • the protection control module 121 receives the shared information and the encryption / decryption key certificate from each of the update modules 131, 132, and 133 (S5203), and the encryption / decryption key used by the protection control module 120 before the update from the received distributed information. (Old encryption / decryption key) is restored (S5204). Further, the protection control module 121 verifies whether or not the old encryption / decryption key has been correctly restored using the encryption / decryption key certificate (S5205).
  • the protection control module 121 reads out an unauthorized update module (identifies which update module has transmitted unauthorized distributed information) (S5206). The identified unauthorized update module is notified to the update server 200.
  • the encryption / decryption key generation unit 408 of the protection control module 121 When the old encryption / decryption key is correctly restored, the encryption / decryption key generation unit 408 of the protection control module 121 generates a new encryption / decryption key (new encryption / decryption key) (S5207). Then, the decryption load unit 404 decrypts the application (110, 111) encrypted using the old encryption / decryption key, and re-encrypts the application (110, 111) using the new encryption / decryption key (S5208). .
  • the protection control module 121 collects a set of shared information from each update module, and adds identification information for identifying each update module to the collected distributed information.
  • the distributed information set and distributed at the initial design is grouped together. Then, the values of the shared information included in each group are compared, and the shared information having the same value is further combined into one subgroup. Then, all combinations for selecting subgroups one by one from all groups are generated.
  • verification OK Verifies whether the correct old encryption / decryption key was generated.
  • verification pass identification information representing verification OK is added to the subgroup included in the combination.
  • the distributed information included in the subgroup with verification pass identification information is removed.
  • the update module that has transmitted the distributed information having an invalid value can be specified by the identification information added to the distributed information.
  • the update module specified by the identification information is specified as an unauthorized update module.
  • Patent Document 2 The secret key d in Patent Document 2 is made to correspond to the encryption / decryption key of this embodiment, the certificate authority device is made to correspond to the protection control module 121 of this embodiment, and the distributed information holding device is made to correspond to the update modules 131, 132, 133. Thus, the same method as in Patent Document 2 can be used.
  • the additional determination process (S5400) is the same as the additional determination process (S3300 in FIG. 22) performed in the normal determination process (S3006 in FIG. 21). The description is omitted here.
  • the monitoring pattern update determination process (S5500) is the same as the monitoring pattern update determination process (S3400 in FIG. 22) performed in the normal time determination process (S3006 in FIG. 21). The description is omitted here.
  • the protection control module 121 generates shared information from the new encryption / decryption key using the secret sharing method (S6000), and further generates a new encryption / decryption key certificate using the signature secret key (S6001). . Then, the protection control module 121 transmits the generated shared information and encryption / decryption key certificate to each of the update modules 131, 132, 133 (S6002).
  • each update module is transmitted so as to hold a different pair of distributed information.
  • the new encryption / decryption key certificate is transmitted to each of the update modules 131, 132, and 133.
  • Each update module 131, 132, 133 receives the shared information and the new encryption / decryption key certificate from the protection control module 121, and holds the received shared information and the new encryption / decryption key certificate in the shared information holding unit 310. (S6003).
  • the invalidation process is performed when the update module that has failed authentication at the time of mutual authentication is present, the update module that has been tampered with at the normal time determination process is detected, or the tampering of the protection control module 120 is detected. This is a process of invalidating an illegal (tampered) module existing inside.
  • the determination unit 210 determines which update module has been tampered with based on the mutual monitoring result received from the update modules 131, 132, and 133 (S7001). As a determination method, for example, when it is determined that a predetermined number of update modules have been tampered with, it is determined that the update modules have been tampered with.
  • the determination unit 210 outputs an invalidation instruction to the module invalidation unit 230 together with the identification information of the altered update module (S7002).
  • the module invalidation unit 230 requests one of the update modules 131 and 132 determined to have not been tampered (herein, the update module 131) to invalidate the tampered update module 133 (S7003). .
  • the update module 131 When receiving the invalidation request for the update module 133 from the module invalidation unit 230, the update module 131 requests the module invalidation unit 230 to send an access information acquisition key for invalidating the update module 133 ( S7004). Further, the update module 131 requests the access control module 140 to acquire access information for invalidating the update module 133 (S7005).
  • the module invalidation unit 230 determines whether or not the update module 131 is a valid (not tampered) update module, and the requested access information acquisition key is invalid (tampered). It is confirmed whether or not the access information acquisition key is for invalidating the update module 133 (S7006). This confirmation is performed using the information of the update module notified from the determination unit 210 to the module invalidation unit 230.
  • the update module 131 receives the access information acquisition key from the module invalidation unit 230, and further receives the encrypted access information from the access control module 140 (S7009).
  • the update module 131 acquires access information from the access information acquisition key and the encrypted access information (S7010).
  • the acquired access information is a dedicated driver for erasing the update module 133.
  • the update module 131 uses the dedicated driver to delete the unauthorized update module 133 that has been tampered with (S7011).
  • the update module 131 deletes the access information acquisition key, the encrypted access information, the access information, and the like, and transmits a completion notification to the module invalidation unit 230 (S7012).
  • the module invalidation unit 230 transmits an invalidation completion notification to the determination unit 210 (S7013).
  • the invalidation processing considering the deletion of the distributed information is described in detail as “withdrawal processing” from page 56 to page 64 of Patent Document 2.
  • the private key d in Patent Document 2 correspond to the encryption / decryption key of the present embodiment
  • the distributed information holding device correspond to the update modules 131, 132, and 133 of the present embodiment
  • the same method as Patent Document 2 can be achieved. Is available.
  • the protection control module 120 is used for the invalidation process, the distributed information may be generated and distributed again by the same method as in the initial design.
  • the addition processing is details of S3302 in FIG. 26, and is processing for adding an update module in order to increase the number of update modules inside the device 100.
  • the determination unit 210 determines that an update module needs to be added to the update module group 130, the determination unit 210 instructs the module addition unit 240 to add an update module. At this time, a list of valid update modules in the current device 100 is notified simultaneously with the addition instruction.
  • the update module selection unit 903 selects an update module for performing additional processing from the list of valid update modules received from the determination unit 210 (S3310).
  • a selection method for example, it may be selected at random, may be selected sequentially from the top of the list, or the update module monitored from the largest number of update modules may be selected.
  • the number of update modules selected by the update module selection unit 903 may be one, half of the update modules may be selected, or all the update modules may be selected.
  • the selection method and the number to be selected may be determined at the time of system design, or may be instructed by the determination unit 210 each time.
  • the update module dividing unit 905 acquires the update module for addition from the update module holding unit 904, and divides the update module for addition into the same number as the number of update modules that perform the addition process (S3311).
  • the update module dividing unit 905 transmits the divided update module for addition to each of the update modules selected by the update module selecting unit 903 (S3312). At this time, the update module dividing unit 905 also transmits information indicating an area in which the divided update module for addition is written. Further, a verification certificate for verifying the module is added to the additional update module acquired from the update module holding unit 904.
  • Each update module that has received the divided additional update module writes the divided additional update module in the designated area (S3313).
  • the update module that has finished writing notifies the module adding unit 240 of the end of the addition process (S3314).
  • the added update module is added to all the update modules in the update module group 130.
  • the verification information is sent and the verification is requested (S3315).
  • the verification information is the start address and size of the area where the added update module is written.
  • the update module that has received the verification information reads the update module based on the verification information, and performs verification using the verification certificate added to the update module (S3316).
  • the update module that has been verified notifies the module adding unit 240 of the verification result (S3317).
  • the control unit 906 determines whether the update module has been added correctly from the verification result notified from the update module (S3318). Then, the determination unit 210 is notified of the determination result and the end of the addition process (S3319).
  • the number of update modules in the device 100 can be maintained at a constant number, and alteration of the update modules can be stably performed in the update module group 130. Can be verified. Thereby, the reliability of a software update system can be improved.
  • the monitoring pattern update process is a process for updating the monitoring pattern of the update module group 130 in the device 100 when it is determined that the monitoring pattern needs to be updated after the update module invalidation process or the addition process. .
  • the update module A is monitoring the update module B
  • the update module B is monitoring the update module C
  • the update module C is monitoring the update module A.
  • update module A is invalidated and update module D is added in this state. Since the update module A is invalidated, the update module B is not monitored by any update module. Further, since the update module D is newly added, it is not monitored by any update module. Therefore, it is necessary to perform monitoring pattern update processing.
  • a monitoring pattern to be updated for example, as shown in FIG. 40B, a monitoring pattern in which the update module B monitors the update module C, the update module C monitors the update module D, and the update module D monitors the update module B.
  • the sequential monitoring pattern can be changed from the update server 200, it is possible to prevent the monitoring module from being overlooked and the update module from being tampered with. As a result, it is possible to prevent the protection control module 120 from being tampered with through an unauthorized update module, and to prevent an application (110, 111) from being attacked by the unauthorized protection control module.
  • Judgment criteria held by the update server 200 In the first embodiment, the processing order of processing performed by the device 100 differs depending on the state of the device 100.
  • the determination unit 210 of the management server 200 determines which process is given priority to the device 100 using a determination criterion.
  • the determination unit 210 determines the priority of processing performed by the device 100 when the protection control module 120 has been tampered with, and the priority of processing performed by the device 100 when the protection control module 120 has not been tampered with. Is held.
  • FIG. 41 is a diagram showing a processing order when the protection control module 120 has not been tampered with.
  • the device 100 performs an update module invalidation process, an addition process, and a monitoring pattern update process in this order.
  • the device 100 when it is determined in the normal time determination process that the update module 133 has been tampered with, the device 100 performs the invalidation process of the update module 133 and invalidates the update module 133, so that the number of update modules If the value is less than or equal to the predetermined value, the update module is added. In addition, in order to monitor the update module that has been monitored by the invalidated update module 133 and the newly added update module, the monitoring pattern update is updated.
  • FIG. 42 is a diagram showing a processing order when the protection control module has been tampered with. If the protection control module 120 has been tampered with, even if it is detected that the update module 133 has been tampered with in the mutual monitoring process during recovery, the recovery of the protection control module 120 takes precedence over the invalidation process of the update module 133 Process.
  • the protection control module 120 By performing the recovery process of the protection control module 120 in preference to the invalidation process of the update module 133, it should be protected originally through the altered protection control module 120 during the invalidation process of the update module 133.
  • the application (110, 111) can be prevented from being attacked.
  • the device 100 performs the invalidation process of the update module 133 after the recovery process of the protection control module 120 is completed. Furthermore, an update module addition process and a monitoring pattern update process are performed as necessary.
  • monitoring pattern update processing (S3402) is performed so that an update module that is not monitored by another update module does not exist due to invalidation of a certain update module.
  • the other update module verifies whether or not the monitoring pattern update process has been reliably performed in the monitoring module, and ensures that the updated monitoring pattern is always used. As a result, it is possible to avoid the operation of an update module that can perform an illegal operation, such as being not monitored by any other update module based on an old monitoring pattern.
  • the monitoring pattern update unit 250 of the update server 200 generates an appropriate monitoring pattern according to the configuration of the update modules 131 to 133. Details of each will be described below.
  • symbol shall be used about the same component as Embodiment 1, and description about the process already demonstrated in Embodiment 1 is abbreviate
  • FIG. 43 is a diagram showing the configuration of the update modules 131 to 133 according to the second embodiment of the present invention.
  • the update module main body includes a monitoring pattern update verification unit 311, a module function notification unit 312, and a function information holding unit 313 in addition to the components of the update module main body of the first embodiment shown in FIG.
  • the monitoring pattern update verification unit 311 acquires the monitoring pattern body of the other module, and verifies whether the other module has been updated to the correct monitoring pattern using the acquired monitoring pattern.
  • the monitoring target update module described in the main body of the monitoring pattern is to be verified.
  • a verification value list included in the monitoring pattern information received from the update server 200 is used.
  • the verification value list in the second embodiment stores a verification value for verifying its own monitoring pattern body and a verification value for verifying the monitoring pattern body related to the monitoring destination described in the monitoring pattern body. Yes.
  • the verification value includes a hash value, a MAC value, and the like.
  • a hash value is used as an example.
  • the monitoring pattern body of the monitoring destination is acquired to calculate the hash value, and the calculated hash value and the monitoring destination included in the own monitoring pattern information This is done by comparing with the verification value. If they match as a result of the comparison, it is determined that the monitoring pattern has been updated to the correct one.
  • the function information holding unit 313 holds function information indicating which of the three functions of each update module, ie, a verification (monitoring) function, an update function, and a distributed information holding function.
  • the update module main body only needs to have at least one of the three functions.
  • the module function notification unit 312 notifies the update server 200 of the function information held by the function information holding unit 313.
  • FIG. 44 is a diagram schematically showing the correspondence between update modules for monitoring pattern update verification.
  • FIG. 44 specifically shows a case where three update modules (update module 1, update module 2, and update module 3) exist in the device 100.
  • Each update module first updates its own monitoring pattern to the monitoring pattern notified from the update server 200. Next, each monitoring module verifies whether other update modules have correctly updated the monitoring pattern. Which update module is the monitoring target is described in its own monitoring pattern body.
  • the monitoring pattern after the update related to the update module 1 indicates that the update module 1 should monitor the update module 2 and the update module 3.
  • the updated monitoring pattern related to the updating module 2 indicates that the updating module 2 should monitor the updating module 1.
  • the updated monitoring pattern related to the updating module 3 indicates that the updating module 3 monitors the updating module 2. Indicates what to do.
  • the verification value list transmitted from the update server 200 is used together with the monitoring pattern body.
  • the verification value list stores verification values used for monitoring pattern verification.
  • the verification value list of the update module 1 stores verification values for verifying the update of the monitoring pattern of the update module 2 and the update module 3.
  • the verification value list of the update module 2 stores a verification value for verifying the update of the monitoring pattern of the update module 1
  • the verification value list of the update module 3 stores the update of the monitoring pattern of the update module 2.
  • a verification value for verification is stored.
  • FIG. 45 is a block diagram showing a configuration of the monitoring pattern update unit 250.
  • the monitoring pattern update unit 250 includes a function information acquisition unit 1006, in addition to the components of the monitoring pattern update unit 250 according to the first embodiment described with reference to FIG.
  • An update completion determination unit 1007 is provided.
  • the function information acquisition unit 1006 acquires information (function information) indicating what functions each of the update modules 131 to 133 in the device 100 has from each update module. Specifically, the function information indicates one or more of a verification (monitoring) function, an update function, and a distributed information holding function that can be provided by the update module.
  • the monitoring pattern generation unit 1003 first generates a new monitoring pattern for the entire monitoring module group based on the function information acquired by the function information acquisition unit 1006.
  • the monitoring pattern generation unit 1003 generates a monitoring pattern so that each monitoring module is monitored from at least one other monitoring module. An example of the monitoring pattern will be described with reference to FIG.
  • FIG. 62 schematically shows which update module each update module monitors according to a new monitoring pattern.
  • update module update modules 131 to 133
  • seven update modules update modules 131 to 137
  • those having a verification (monitoring) function have a monitoring unit for realizing the function described in the figure, and those having an update function are realizing the function.
  • the update part is described.
  • both the monitoring unit and the update unit are described.
  • each update module has been described as having a monitoring unit and an updating unit.
  • monitoring pattern of FIG. 62 is configured according to the following rules.
  • the update modules 131, 132, 135, and 137 having only the monitoring unit are monitored from at least one or more other update modules having the monitoring unit. Further, the update modules 133 and 136 having only the update unit are monitored from two or more update modules having the monitoring unit. And the update module 134 which has both a monitoring part and an update part is monitored from all the monitoring parts other than a self-module. According to this rule, an updating unit that updates other modules needs to be managed more strictly than a monitoring unit that monitors unauthorized operation of other modules, and a monitoring module having both a monitoring unit and an updating unit is It is based on the fact that it should be managed more strictly than those having only an update unit.
  • an update module having the update function is monitored from many update modules as a monitoring pattern used during the recovery process, and has a verification (monitoring) function and an update function.
  • the update module may generate a monitoring pattern that does not monitor other update modules.
  • the monitoring pattern is not limited to one pattern, and a plurality of patterns may be held, and the monitoring pattern corresponding to each process, scene, or the like may be used properly.
  • the monitoring pattern division unit 1004 divides the new monitoring pattern (whole) generated by the monitoring pattern generation unit 1003 into monitoring patterns for each update module, and generates a new monitoring pattern for each update module.
  • the update module 131 monitors the update modules 133 and 134, and therefore, an identifier for identifying the update modules 133 and 134 is described in the new monitoring pattern related to the update module 131.
  • the update module 134 monitors the update modules 133, 136, and 137, an identifier for identifying each of the update modules 133, 136, and 137 is described in the new monitoring pattern related to the update module 134.
  • the update completion determination unit 1007 receives the mutual monitoring results (such as monitoring pattern update verification results) of the update modules 131 to 133, and determines whether or not the monitoring pattern has been correctly updated in all the update modules. If it can be determined that the update was successful, the monitoring pattern update process ends. If it has not been updated correctly, the monitoring pattern update process is performed again. Here, each of the update modules 13x may back up the update pattern before the update in the monitoring pattern update process. Then, when it is confirmed that the monitoring pattern has been correctly updated in all the update modules, the backed up update pattern may be deleted.
  • the mutual monitoring results such as monitoring pattern update verification results
  • the monitoring pattern update unit 250 of the update server 200 and the update modules 131 to 133 inside the device 100 update the monitoring pattern. Processing begins.
  • the function information acquisition unit 1006 in the monitoring pattern update unit 250 of the update server 200 acquires all the update modules in the device 100 in order to acquire the function information of the update modules necessary for generating the monitoring pattern. Then, a function information notification request is made (S8001).
  • the module function notification unit 311 acquires the function information held in the function information holding unit 312 and notifies the monitoring pattern update unit 250 (S8002).
  • the monitoring pattern update unit 250 Upon receiving the notification of the function information, the monitoring pattern update unit 250 generates a new monitoring pattern (whole) by the monitoring pattern generation unit 1003 based on the function information.
  • the monitoring pattern division unit 1004 divides the new monitoring pattern (entire) generated by the monitoring pattern generation unit 1003 into monitoring patterns for each update module, and generates a new monitoring pattern for each update module (S8004). ). The generated new monitoring pattern is sent to each update module (S8005).
  • Each update module that has received the new monitoring pattern updates its own monitoring pattern, further verifies whether other updating modules have updated the monitoring pattern correctly (S8006), and displays the result (mutual monitoring result) as the monitoring pattern.
  • the update unit 250 is notified (S8007). Details of the monitoring pattern update processing (S8006) in each update module will be described later.
  • the monitoring pattern update unit 250 determines whether or not the updating process of the monitoring pattern is correctly completed from the mutual monitoring result by the update end determination unit 1007. As a result, if there is an unauthorized update module that has not correctly updated the monitor pattern, a new monitor pattern (entire) that targets an update module other than the unauthorized update module is generated (S8003). If there is no illegal update module, the update module 131 to 133 is notified of the end of the monitoring pattern update process (S8009).
  • the update modules 131 to 133 that have received the monitoring pattern update process completion notification update the monitoring values of the other update modules, so that the corresponding MAC values are recalculated and the MAC value table is updated ( S8010).
  • a new monitoring pattern is notified from the monitoring pattern update unit 250 to each update module.
  • Each update module that has received the new monitoring pattern uses the monitoring pattern update unit 309 to update its own monitoring pattern information to the received new monitoring pattern (S8101).
  • the verification list is used to verify whether or not the own monitoring pattern has been correctly updated, and the update server 200 is notified of the end of reflection of the monitoring pattern (S8102).
  • the monitoring pattern update unit 250 receives the notification of the monitoring pattern reflection end from the update module, and requests each update module for update verification (S8103).
  • the update module that has received the update verification request verifies the monitoring pattern body of the updating module described in the updated new monitoring pattern body (S8104). For example, if the monitoring pattern is updated as shown in FIG. 44, the updating module 1 verifies the updating of the monitoring pattern of the updating module 2 and the updating module 3, and the updating module 2 updates the monitoring pattern of the updating module 1.
  • the update module 3 verifies the update of the monitoring pattern of the update module 2.
  • the verification value in the verification value list of the monitoring pattern information received from the update server 200 is used for verification. When the verification is completed, each update module notifies the update server 200 of the verification result.
  • the update module for which the monitoring pattern update verification has been completed next verifies the update module body of the update module described in the updated new monitoring pattern body (S8105).
  • An update module verification certificate is used to verify the update module body.
  • each update module notifies the update server 200 of the verification result.
  • the monitoring pattern update unit 250 receives the update verification result of the monitoring pattern and the verification result of the update module body as the mutual monitoring result, and the update completion determination unit 1007 performs a process of determining the completion of the update. Do.
  • each update module is added with a function for holding not only the shared information assigned to each update module itself but also the shared information of other update modules. With this function, even if some of the update modules are invalidated, the encryption / decryption key can be restored from the remaining update modules. Therefore, even if the update module is tampered with to restore the encryption / decryption key, the operation can be continued only with the normal update module without invalidating the tampered update module. Details of the processing in the third embodiment will be described below.
  • FIG. 48 is a configuration diagram of the update module group 130.
  • FIG. 49 is a diagram for explaining the sharing of shared information when not only the shared information of itself but also the shared information of adjacent update modules is held.
  • the initial design process (FIG. 18) described in the first embodiment is performed.
  • the protection control module 120 generates shared information from the encryption / decryption key using a secret sharing method ( S1002) is different from the first embodiment.
  • S1002 a secret sharing method
  • the distribution information of each update module and the distribution information of the adjacent update module are transmitted to each update module.
  • the update module 131 holds the shared information 1 that is the shared information of the update module 131, the shared information 2 of the adjacent update module 2, and the shared information 7 of the update module 7.
  • the encryption / decryption key can be restored because the update module 131 holds the shared information 2.
  • FIG. 50 is a flowchart of the normal time invalidation determination process of the normal time determination process.
  • FIG. 51 shows that more than half of the update module group 130 is compromised.
  • the determination unit 210 determines whether or not the update module has been compromised by more than half (S3201).
  • the instruction generation unit 603 in 210 generates an instruction to update the entire update module group 130 and updates the entire update module (S3202).
  • the determination unit 210 determines whether three consecutive update modules are compromised (S320A), and when three consecutive modules are compromised, the instruction generation unit 603 in the determination unit 210 performs the entire update module group 130. Generates an instruction to update and updates the entire update module.
  • FIG. 52 is a diagram illustrating an example in which three of the update modules 131, 132, and 137 in the update module group 130 are compromised.
  • the three consecutive modules are update modules that hold the same shared information in the configuration of the update modules that hold the shared information, such as the relationship where the update module 131, the update module 132, and the update module 137 have the same shared information 1. Represents the relationship.
  • the update module 131, the update module 132, and the update module 137 are tampered with and compromised, the shared information 1 of the update module 131 cannot be acquired, and the encryption / decryption key cannot be restored. Therefore, it is necessary for the protection control module 120 to update the entire update module and redistribute the encryption / decryption key.
  • the determination unit 210 notifies the protection control module 120 of update of the encryption / decryption key and redistribution. Then, the protection control module 120 decrypts the application (110, 111) with the current encryption / decryption key, updates the encryption / decryption key, and encrypts the application with the new encryption / decryption key. Further, the protection control module 120 generates shared information from the encryption / decryption key by using a secret sharing method, and further uses a signature (encryption code) to confirm whether the encryption / decryption key has been correctly restored using the signature private key. Decryption key certificate). The generated shared information and the encryption / decryption key certificate are transmitted to the update modules 131 to 137, respectively.
  • FIG. 53 is a diagram illustrating an example in which the update modules 132 and 137 adjacent to the update module 131 in the update module group 130 are compromised.
  • FIG. 54 is a flowchart showing the recovery time judgment process of the recovery time mutual monitoring process.
  • the same reference numerals are used for the same processes as the determination process at the time of recovery (FIG. 36) of the first embodiment, and a duplicate description is omitted.
  • the determination unit 210 determines whether more than half of the update modules have been compromised (S5111). If the number of update modules compromised is less than half, the determination unit 210 determines whether three consecutive update modules have been compromised (S511A). ). If three consecutive update modules are compromised, the encryption / decryption key cannot be restored, and the device 100 is stopped.
  • the shared information of the update module A is The encryption / decryption key of the protection control module can be restored by obtaining it from the update module. Also, it is determined whether or not three consecutive update modules have been compromised, and if they have been compromised, the encryption / decryption key of the protection control module 120 cannot be restored by updating the shared information of the entire update module Can be prevented in advance. Thereby, the update process of the protection control module can be correctly performed.
  • the present invention has been described based on the above embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the following cases are also included in the present invention.
  • the update process of the update module will be described by taking the case of updating the update module 133 as an example.
  • the update software distribution module 210 encrypts the new update module 133 using a plurality of keys, and updates included in the update module group 130 A module (excluding the update module 133) is transmitted as a transmission destination.
  • the update module included in the update module group 130 updates the update module 133 to the new update module 133.
  • the update software distribution unit 220 controls the timing of transmitting a plurality of keys for decrypting the multiple encrypted new update module 133 to the update modules included in the update module group 130, so that the attack is performed. It becomes impossible for the user to obtain the update module 133 for update which is not encrypted.
  • 55 to 56 are flowcharts showing an example of update processing of the update module.
  • the update module 133 is updated as described above.
  • 55 to 56 are basically the same as FIGS. 33 to 34. The difference is that an update verification certificate, a decryption end notification, and an update end notification are not transmitted to the update module 133 to be updated.
  • update module update process will be described in detail by taking as an example the process in which the update modules 131 and 132 update the update module 133.
  • the update software distribution unit 220 generates a certificate (update verification certificate) of the new update module 133 using the certificate generation unit 408 (S9001), and transmits it to each of the update modules 131 to 132 (S9002). Using this certificate, the update modules 131 to 132 can confirm whether or not the new update module 133 has been correctly installed. A signature private key is used to generate an update verification certificate. Each update module receives an update verification certificate.
  • the update software distribution unit 220 uses the encryption key generation unit 403 to generate two encryption keys (first key and second key) for multiply encrypting the new update module 133. (S9003). Then, using the encryption unit 404, the new update module 133 is encrypted using the second key to generate the encrypted new update module 133 (S9004). Further, the encrypted new update module 133 is further encrypted using the first key to generate a multiple encrypted new update module 133 (S9005).
  • the update software distribution unit 220 selects one update module (in this case, the update module 131) from the update module group 130 (S9006). In the selection of the update module, an update module other than the compromised update module stored in the unauthorized module identification unit 604 in the determination unit 210 is selected. In addition, the identifier of the selected update module is transmitted to the determination unit 210. The update software distribution unit 220 transmits the multiple encrypted new update module 133 to the selected update module (S9007). Further, the first key is transmitted to the update module 131 (S9008).
  • the update module 131 receives the multiple encrypted new update module 133 and the first key (S9009), decrypts the multiple encrypted new update module 133 by using the first key, and installs the encrypted new update module 133. Obtain (S9010). When the decryption ends, the update software distribution unit 220 is notified to that effect (S9011).
  • the update software distribution unit 220 selects one update module (in this case, the update module 132) different from the above from the update module group 130 (S9012). For the selection of the update module, an update module other than the compromised update module stored in the unauthorized module specifying unit 604 in the determination unit 210 is selected in the same manner as described above.
  • the update software distribution unit 220 transmits the second key to the selected update module (S9013). Further, the update module 131 is requested to transmit the encrypted new update module 133 to the update module 132 (S9014).
  • the update module 131 receives the request from the update software distribution unit 220 and transmits the encrypted new update module 133 to the update module 132 (S9015).
  • the update module 132 receives the second key from the update software distribution unit 220 and receives the encrypted new update module 133 from the update module 131 (S9016). Then, the encrypted new update module 133 is decrypted using the second key, and the new update module 133 is acquired (S9017).
  • the update module 132 overwrites the acquired new update module 133 on the update module 133 and updates it to the new update module 133 (S9018). Then, the update completion is notified to other update modules other than the update module 133 (S9019).
  • Each of the update modules 131 to 132 verifies whether the update module 133 has been correctly updated using the update verification certificate received in advance (S9020), and notifies the update software distribution unit 220 of the verification result (S9021). .
  • the update software distribution unit 220 determines whether the update module 133 is correctly updated from the verification result (S9022). It stops (S9023).
  • Each of the update modules 131 to 132 receives the notification of the end of the update process, generates the MAC value of the update module 133, and stores the set of the identifier and MAC value of the update module 133 in the MAC value table (S9025).
  • update module is overwritten
  • present invention is not limited to this, and it may be overwritten after invalidating the tampered update module.
  • the update module is overwritten, the present invention is not limited to this, and a module other than the update module, such as the protection control module 120 or an application, may be overwritten.
  • the applications 100 and 110 may be software that provides functions other than the functions described above.
  • the update module that has not been tampered with may update or overwrite all the update modules and the protection control module 120.
  • the update software distribution unit 220 determines whether the update module 133 has been updated correctly from the verification result (S9022). 100 is stopped (S9023), but the present invention is not limited to this, and the update module update process may be performed again.
  • the update module 13x (x is 1 to 7) includes the reception unit 301, transmission unit 302, control unit 303, update unit 304, verification unit 305, MAC value generation unit 306, MAC value table.
  • the update unit 307, the monitoring pattern acquisition unit 308, the monitoring pattern update unit 309, and the distributed information holding unit 310 are included, the configuration is not limited thereto.
  • control unit 303 may be configured only by constituent elements (the control unit 303, the verification unit 305, the monitoring pattern acquisition unit 308, and the monitoring pattern update unit 309) necessary for the monitoring process. Further, it may be configured only by components (control unit 303, update unit 304) necessary for the update process. Further, it may be configured only by the components (the control unit 303 and the update unit 304) necessary for the invalidation process. Furthermore, it may be configured from the above combinations.
  • the entire update module included in the update module group 130 may be configured to include components necessary for the monitoring process and the update process.
  • the verification module 305 performs the alteration check of the other update modules and the protection control module 120 in the update module 13x, but the alteration check target is not limited to the entire module, For example, data such as a specific function, function, or key may be used. Further, it is not necessary to check all the alteration targets at once, but only to check whether the alteration targets are partly altered. In this case, the tampering check may be performed for each part obtained by dividing the alteration target into a certain size, or the tampering check may be performed for each part divided in units of functions or functions.
  • a part of the alteration target may be checked in order for each alteration check, or the part to be checked for alteration may be randomly determined for each alteration check, and which part is to be checked for alteration. It may be specified from another module or the outside of the device 100.
  • a highly important module may be operated in a region protected from an attack by an attacker, such as a tamper resistant region.
  • the update module 13x and the protection control module 120 may be operated in the protected area as described above.
  • the other update modules and the determination unit 210 are in the protected area.
  • the notification When receiving a notification from the update module that it has detected that another update module or protection control module 120 has been attacked, the notification may be accepted unconditionally, and update processing or invalidation processing may be performed. Good. In addition, the notification may be treated as more important than the notification from another module, and the update process or the invalidation process may be determined.
  • the protection control module may operate in a protection mode (such as a tamper resistant area), and the update module may operate in a normal mode (such as a non-tamper resistant area).
  • a protection mode such as a tamper resistant area
  • a normal mode such as a non-tamper resistant area
  • the module invalidation unit 230 is in the update server 200 and the access control module 140 is in the device 100 in the above embodiment, the present invention is not limited to this.
  • the module invalidation unit 230 and the access control module 140 may be in the device 100, the update server 200, or in each update module.
  • the access information acquisition key distribution module 220 and the access control module 140 may be one module instead of separate modules.
  • the access information may be directly transmitted instead of transmitting the access information acquisition key and the encrypted access information to the update module.
  • the module invalidation unit 230 or the access control module 140 is in the device 100, it may be in an area protected from attacks by tamper resistance or the like.
  • the update server 200 includes the determination unit 210, the update software distribution unit 220, the module invalidation unit 230, the module addition unit 240, the monitoring pattern update unit 250, and the communication unit 260.
  • the present invention is not limited to this, and the determination unit 210, the update software distribution unit 220, the module invalidation unit 230, the module addition unit 240, the monitoring pattern update unit 250, and the communication unit 260 are one module. Alternatively, it may be configured by only one of the modules, or may be configured by a combination of the above.
  • the software update system 10 performs the initial design process when the device 100 is manufactured at the factory. However, the present invention is not limited to this. The software update system 10 is initialized somewhere after the factory shipment, such as after sales. Processing may be performed. Further, the initialization process may be performed not only once but also twice or more.
  • the verification certificate and the authentication key certificate are certificates generated using the signature private key held by the update software distribution unit 220.
  • the present invention is not limited to this, and may be generated using different keys, or may be a certificate issued by a certificate issuing device other than the update software distribution unit 220.
  • the shared information generated from the encryption / decryption key is transmitted to the update module 13x, and the update module 13x holds the shared information.
  • the application may be held instead of the update module, or the update module 13x and the application may hold.
  • the detection processing operation when the update module 13x detects falsification of the protection control module 120, the falsification detection processing is performed using the MAC value calculated using the verification key.
  • the present invention is not limited to this, and verification may be performed using the tampering detection certificate of the protection control module 120. Further, instead of performing falsification verification using a hash value like a MAC value or a certificate, falsification verification may be performed by checking a log.
  • the determination unit 210 and other update modules are notified. However, the present invention is not limited to this.
  • any one or more of the determination unit 210 and other update modules may be notified.
  • the update module may be stopped, or the device 100 and the protection control module 120 may be stopped. Furthermore, the protection control module that has been tampered with may be deleted. Further, when the update modules 131 to 133 do not detect the falsification of the protection control module 120, the update software distribution module 210 is not notified.
  • the present invention is not limited to this, and the falsification detection process is performed. As a result, it may be notified that no alteration has been detected. (12) In the above embodiment, as an operation of the detection process, the update module 13x does not transmit the detection result of falsification of the protection control module to other update modules.
  • each update module shares the detection result. Also good. Further, when there is an update module that does not share the detection result, the update module may be determined to be an invalid update module and invalidated. (13)
  • the operation of the analysis / determination process it is determined whether or not to update the protection control module 120 based on the falsification information. However, the present invention is not limited to this, and notification is made that the falsification has occurred. Whether or not to update may be determined according to the number of update modules that have been updated. Further, as the operation at the time of analysis / determination, it is determined whether or not the protection control module 120 is updated and whether or not the protection control module 120 is invalidated. However, the present invention is not limited to this, and the device 100 is stopped.
  • the update modules 131 to 133 authenticate the update software distribution unit 220, and then the update software distribution unit 220 authenticates the respective update modules 131 to 133.
  • the present invention is not limited to this, and the update software distribution unit 220 may authenticate the respective update modules 131 to 133, and then the update modules 131 to 133 may authenticate the update software distribution unit 220.
  • Each of the update modules 131 to 133 and the update software distribution unit 220 may perform authentication processing individually.
  • the update software distribution unit 220 uses different values for the challenge data in the process of authenticating each update module 13x.
  • the challenge data may be set to the same value for all the update modules, or may be set to different values for each group when the update module 13x is divided into a plurality of grooves.
  • each update module 13x individually uses the update software distribution unit 220. Authentication is performed, but this is not restrictive. The result of signature verification is notified to other update modules, the verification result is shared between the update modules, and the authentication result of the self-update module and the other update module are received. Whether the update software distribution unit 220 is valid or not may be determined from the authentication result.
  • the update server 200 performs the mutual authentication process using the signature private key and the signature public key.
  • An authentication key pair used for mutual authentication may be used separately from the private key and the signature public key.
  • the authentication public key of the authentication key pair of the update server 200 may be held in advance by the update module 13x, or may be transmitted from the update server 200 to the update module 13x during mutual authentication processing.
  • the update software distribution module 210 authenticates each of the update modules 131 to 133
  • the update modules 131 to 133 together with the response data And the authentication key certificate are transmitted to the update software distribution unit 220.
  • the present invention is not limited to this and may be transmitted at different timings.
  • the authentication public key and the authentication key certificate may be transmitted only when requested by the update software distribution unit 220.
  • the update software distribution unit 220 may receive the authentication public keys and authentication key certificates of all the update modules, or more than the preset number necessary for the recovery process or set in advance.
  • the authentication public keys and authentication key certificates of update modules that are less than the allowable number of unauthorized update modules may be received.
  • the monitoring process is performed twice during one decoding (monitoring 3-1, 3-2, 5-1, 5-2).
  • the monitoring process may be performed three times or more in accordance with the time of the decryption process, and even during a process other than the decryption process, during the reception process or detection process of the key or the protection control module for update, A monitoring process may be performed during the mutual authentication process.
  • the update process may be divided into a plurality of blocks and performed each time the process of the process block is completed. It may be performed at random time intervals, or may be performed at time intervals designated by the update server 200.
  • each update module may acquire synchronization information indicating the timing of executing the monitoring process from an external server, and execute the monitoring process according to the acquired synchronization information. Thereby, each update module can execute the monitoring process at the same timing as the other update modules, so that it is possible to improve the detection accuracy of unauthorized update modules.
  • the detection frequency at the normal time and during the recovery process may be changed. For example, by making the detection frequency at the time of recovery processing higher than normal, it is possible to ensure the protection of the protection control module during the recovery processing.
  • the detection frequency may be changed during the recovery process.
  • the monitoring process pattern includes the update module 131 detecting falsification of the update module 132 and the update module 132 detecting falsification of the update module 133.
  • the update module 133 detects falsification of the update module 131.
  • the present invention is not limited to this.
  • the update module 131 detects falsification of the update module 133
  • the update module 132 detects falsification of the update module 131
  • the update module 133 detects falsification of the update module 132. Then, it may be determined at random which update module tampering detection is to be performed, or may be given from another module or the outside of the device 100.
  • Each update module may verify whether or not the update module (own update module) has been tampered with. Further, when the alteration of the self-update module is detected, the self-update module itself may be invalidated.
  • the plurality of update modules may transmit the result of falsification detection to the update server 200 in the order specified by the update server 200.
  • the update module 131 detects falsification of the update module 132 and the update module 132 detects falsification of the update module 133 during the monitoring process. All the update modules perform the monitoring process such that the update module 133 detects the falsification of the update module 131.
  • the present invention is not limited to this, and one update module performs the update process.
  • the update module may perform the monitoring process. As a monitoring pattern at this time, one update module may monitor an update module that is performing update processing, or a plurality or all of the update modules may monitor.
  • the update module 131 detects falsification of the update module 132
  • the update module 132 detects falsification of the update module 133
  • the update module 133 performs update processing.
  • the monitoring process can also be performed without interrupting the update process.
  • the update module 131 detects falsification of the update module 132
  • the update module 132 detects falsification of the update module 133
  • the update module 133 detects falsification of the update module 131.
  • the loop method is used as the monitoring configuration, but each of the plurality of update modules may monitor each other or may be combined. By adopting a configuration in which each of the plurality of update modules monitors each other, tampering verification accuracy can be further increased. (23)
  • the update module 132 overwrites the acquired protection control module 121 on the protection control module 120 and updates the protection control module 120.
  • the present invention is not limited to this.
  • the difference between the protection control module 120 and the update protection control module 121 may be acquired from the update software distribution module 210, and only the difference may be updated, or the update protection control module 121 may be changed to the protection control module.
  • the update protection control module 121 may be executed instead of the protection control module 120 by writing to an area different from 120.
  • the recovery process may be performed using a normal update module without using a tampered update module.
  • the update software distribution unit 220 selects one update module to be used for decryption in the update process from the update module group 130.
  • a predetermined update module may be selected, may be determined randomly, may be determined based on information notified from the device 100, or may be selected according to the order of authentication during mutual authentication You may do that.
  • the update software distribution unit 220 encrypts the update protection control module 121 using a plurality of keys in the update process.
  • the present invention is limited to this. Instead of generating a split module in which the update protection control module 121 is divided into a plurality of parts, each of the split modules is individually encrypted and transmitted to the update module in a one-to-one correspondence with the update module. Good.
  • the encrypted split module may be transmitted to the update module at a time, and only the transmission timing of the key for decrypting them may be controlled, or the key may be transmitted to the update module at a time. Only the transmission timing of the encrypted divided module may be controlled, or all the keys and the encrypted divided module may be transmitted at a time. Further, the division module may not be encrypted with one key, but may be encrypted in multiple using a plurality of keys.
  • the transmission control of the key and the multiplex-encrypted split module is the same as when the update protection control module 121 is multiplex-encrypted using a plurality of keys.
  • the encrypted division module and the key for decrypting it may be transmitted to one update module, or may be transmitted to different update modules, and the update modules may cooperate in the apparatus 100.
  • the monitoring process may be performed before and after the division module is received. Further, when an unauthorized update module that has been tampered with is detected by the monitoring process, the update process may be stopped at the timing of transmitting the next division module.
  • the plurality of update modules may notify the update server, and the update server may not transmit the decryption key to the tampered update modules.
  • the division modules may be encrypted with different encryption keys.
  • the old encryption / decryption key may be used without generating a new encryption / decryption key, or the old encryption / decryption key and the new encryption / decryption key may be retained and the key used by the application may be changed. Alternatively, when the old encryption / decryption key becomes necessary, it may be generated again from the shared information. When the old encryption / decryption key is continuously used, the old encryption / decryption key increases every time the protection control module 120 is updated. In addition, it is necessary for each update module to hold the shared information of the new encryption / decryption key and the old encryption / decryption key.
  • the device 100 is stopped when the protection control module 121 is not updated correctly.
  • the present invention is not limited to this, and the mutual authentication process and the recovery process may be performed again. good.
  • the access information is a dedicated driver for erasing the update module.
  • the access information is for erasing the update module. It may be a dedicated program, a procedure manual that describes the procedure for deleting the update module, an address of the update module to be deleted, or a program for deleting the update module. It may be an address, or a register or memory address for operating a function for erasing the update module, or a value set in the register or memory.
  • the access information may be information describing that the code portion is to be erased.
  • the code position is stored in the header, and the code portion to be deleted may be determined with reference to the header.
  • the access control module itself may be encrypted with an encryption key.
  • the update module that has not been tampered with obtains a decryption key corresponding to the encryption key obtained by encrypting the access control module from the update server, decrypts the access control module using the obtained decryption key, and performs tampering.
  • Access information corresponding to the updated update module may be acquired from the access control module, and the altered update module may be invalidated based on the acquired access information.
  • the entire update module that has been tampered with is deleted.
  • the present invention is not limited to this, and a part of the unauthorized update module that has been tampered with, for example, other Data such as specific functions and functions for reading modules, keys, information for accessing other modules (tickets, tokens, sockets), etc. may be deleted, or accessed from other programs It may be eliminated, inactivated, or updated.
  • the update module that has performed the invalidation process may delete the access information corresponding to the invalidated update module stored in the access control module.
  • the unauthorized update module that has been tampered with is invalidated.
  • the present invention is not limited to this, and the unauthorized update module that has been tampered with may not be invalidated. At this time, it may be determined whether or not to invalidate depending on how many parts have been tampered with, which parts have been tampered with, etc., and the number of update modules to be invalidated based on the number of unauthorized update modules that have been tampered with You may decide. (32) In Embodiment 1 and Embodiment 2 described above, the number of update modules is three. However, the present invention is not limited to this, and there may be a plurality of update modules. (33) In the above embodiment, the access control module 140 and the update module group 130 are incorporated in the OS 150.
  • the update module has a function for updating the OS
  • the module may be stored as a program outside the management of the OS.
  • a protection control module may be incorporated in the OS.
  • the device 100 may be any device capable of bidirectional data communication, such as a mobile terminal such as a mobile phone or a digital television.
  • the access information is encrypted with an individual access information acquisition key for each update module.
  • the access information may be encrypted with the same access information acquisition key.
  • a normal update module accesses the update server, acquires a decryption key corresponding to the access information acquisition key, decrypts the access control module using the acquired decryption key, and performs falsification from the access control module.
  • the access information corresponding to the updated update module may be acquired, and the altered update module may be invalidated based on the acquired access information.
  • the protection control module when the protection control module has been tampered with, the protection control module is updated. At this time, each of the plurality of update modules included in the update module group is replaced with another update module. Although the tampering verification is performed, the tampering verification may be performed, for example, when upgrading the version of the protection control module regardless of whether or not tampering has occurred.
  • the protection control module for update is encrypted with a plurality of encryption keys, but may be encrypted with one encryption key.
  • the decryption key corresponding to the encryption key is divided into a plurality of parts, all of the divided decryption keys are transmitted using the update module that has not been tampered with as the transmission destination, and using all the divided decryption keys,
  • the update module that has not been tampered with may decrypt the protection control module for update.
  • the update modules 131, 132, and 133 perform falsification detection of the protection control module 120. Furthermore, even if the protection control module 120 performs falsification detection of each update module. Good.
  • the protection control module 120 verifies whether or not the update modules 131, 132, and 133 have been tampered with using a tampering detection certificate. If any of the update modules 131, 132, and 133 is detected as being altered, the protection control module 120 notifies the determination unit 210 to that effect. When tampering is not detected, the determination unit 210 is not notified.
  • the determination unit 210 checks the protection control module 120 itself to determine whether the protection control module 120 has been tampered with. Request falsification detection processing.
  • Each update module that has received a request from the determination unit 210 performs falsification detection of the protection control module 120 and notifies the determination unit 210 of the falsification detection result. Even if the protection control module 120 has been tampered with, it is not notified to other update modules. Since the subsequent processing is the same as the detection processing in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the protection control module 120 detects falsification of the update modules 131, 132, and 133.
  • the protection control module 120 detects falsification of the update module, the protection control module 120 notifies the determination unit 210 to that effect.
  • the determination unit 210 Upon receiving the notification, the determination unit 210 requests the update modules 131, 132, and 133 to perform mutual monitoring, and the update modules mutually detect tampering.
  • the determination unit 210 determines whether the update module detected by the protection control module 120 is falsified from the result of mutual monitoring.
  • the determination unit 210 determines that the protection control module 120 is valid. On the other hand, when it is determined from the result of mutual monitoring that the update module has not been tampered with, the determination unit 210 determines that the protection control module 120 is illegal.
  • the protection control module 120 detects that the update module 132 has been tampered with
  • the detection result by the protection control module 120 is also determined when the update module 132 is determined to have been tampered by mutual monitoring. Since it is proved that it was correct, it can be seen that the protection control module 120 has not been tampered with.
  • the function for updating the protection control module 120 is held in advance in each update module.
  • the present invention is not limited to this, and it is detected that the protection control module has been tampered with.
  • a function for updating the protection control module 120 may be added to the update module by acquiring access information for updating the protection control module 120.
  • the module invalidation unit 230 holds an access information acquisition key for updating the protection control module 120.
  • the access control module 140 holds encrypted access information of the protection control module 120 in addition to access information of each update module.
  • the update software distribution unit 220 multiplexly encrypts the update protection control module 121 using a plurality of keys, and the multiple encryption update protection control module and the first key are stored in the update module group 130. It is transmitted to the included update module 131 (S5001 to S5009).
  • the update module included in the update module group 130 receives the second key from the update software distribution unit 220, decrypts the multi-encrypted update protection control module, and acquires the update protection control module (S5012). To S5016).
  • the update module 132 After obtaining the update protection control module, the update module 132 obtains access information for updating the protection control module 120 to the module invalidating unit 230 in order to update the protection control module 120 to the update protection control module 121. Ask to send the key. Further, it requests the access control module 140 to transmit access information for updating the protection control module 120.
  • the module invalidation unit 230 inquires of the update software distribution unit 220 whether or not the requesting update module is an update module for updating the protection control module 120, and performs protection control.
  • the module 120 is an update module for updating the module 120
  • an access information acquisition key for updating the protection control module 120 is sent to the request source update module 132.
  • the access information module 140 When the access information module 140 receives an access information transmission request from the update module 132, the access information module 140 transmits encrypted access information corresponding to the protection control module 120 to the update module 132.
  • the update module 132 When the update module 132 receives the access information acquisition key from the module invalidation unit 230 and receives the encrypted access information from the access control module 140, the update module 132 decrypts the encrypted access information using the received access information acquisition key, Get access information.
  • the acquired access information is a dedicated driver for updating the protection control module 120.
  • the update module 132 updates the protection control module 120 to the update protection control module 121 using the driver. Then, the end of the update is notified to other update modules.
  • Each update module included in the update module group 130 verifies whether or not the protection control module 120 has been correctly updated to the update protection control module 121. If the update control module 120 has been correctly updated, the MAC value of the protection control module 121 is generated. . (40)
  • the criterion is stored in the criterion storage unit 606 in the determination unit 210.
  • the present invention is not limited to this, and the criterion may be a device external to the update server 200, It may be stored in a server, or may be acquired from the outside each time a judgment criterion is read. (41)
  • the determination criterion is stored in advance in the determination criterion storage unit 606 in the determination unit 210.
  • the present invention is not limited to this, and the determination criterion stored in advance is used as the update server. 200 may be changed, or a determination criterion may be acquired from an external device or server and changed.
  • the update module has one piece of monitoring pattern information, but it may have a plurality of pieces of monitoring pattern information. Further, when a plurality of pieces of monitoring pattern information are provided, the monitoring patterns may be switched simultaneously by the update module group 130, or each update module may individually determine and switch.
  • the switching timing may be determined within the device 100, may be notified from the update server 200, or an algorithm for determining the switching timing is notified in advance from the update server 200, and the device 100 is used using the algorithm.
  • the switching timing may be determined by Further, together with a plurality of pieces of monitoring pattern information, information on when to switch the monitoring pattern and information on when to use which monitoring pattern may be included. As a result, even in a situation where the device 100 and the update server 200 cannot communicate with each other, it is possible to perform monitoring by combining various monitoring patterns by the device 100 alone. Further, when the monitoring pattern needs to be updated, only the switching instruction needs to be given from the update server 200, so that the amount of communication between the device 100 and the update server 200 can be reduced. (43)
  • the monitoring target is composed of information related to the monitoring timing as the monitoring frequency of the monitoring pattern information.
  • the present invention is not limited to this. The timing of using the monitoring pattern and the selection algorithm of the monitoring pattern may be included.
  • the structure of the monitoring pattern main body is described with the number of monitoring patterns and the size of each monitoring pattern as header information at the beginning, and thereafter, a set of monitoring pattern identifiers and monitoring patterns is arranged.
  • the present invention is not limited to this, and it is possible to simply describe one monitoring pattern, or to set the monitoring pattern size to a fixed length and not to describe the size in the monitoring pattern body. .
  • the number of monitoring patterns may be described as header information, and the size, monitoring pattern identifier, and monitoring pattern group may be arranged thereafter.
  • the arrangement order of the plurality of monitoring patterns may be arranged in the order corresponding to the information (module identifier, memory location, size, address, file name, etc.) related to the monitoring target module. They may be arranged in an order according to the order, may be arranged in an order according to the monitoring pattern identifier, or may be arranged irrespective of the information.
  • the size is described as the header information
  • the order of the size and the order of the set of the monitoring pattern identifier and the monitoring pattern corresponding to the size need to match.
  • the update module dividing unit 905 divides into the same number as the number of update modules that perform the additional process as the operation of the additional process.
  • the present invention is not limited to this, and the update process is performed.
  • the number of update modules may be smaller than the number of update modules to be divided, or may be divided more.
  • a part of the divided additional update module (additional update module part) is transmitted to two or more multiple update modules.
  • the update module part may be received.
  • the number of update modules that perform the addition process and the number of divisions of the update module for addition can be made different.
  • the update module part is transmitted to a plurality of update modules and one of the update modules is attacked and becomes illegal, the update module that has received the same additional update module part
  • the additional update module portion is subdivided and a plurality of non-continuous additional update module portions are transmitted to the respective update modules. This makes it difficult for an attacker to analyze.
  • the update module holding unit 904 may hold the update module for addition divided in advance. Even if held in this way, the module addition unit can perform the addition process regardless of the number of update modules in the device 100. Further, even when the division method and the number of divisions are determined in advance, the additional process can be performed regardless of the number of update modules that perform the additional process. (46)
  • each update module that has received the divided addition update module performs the addition process independently.
  • the present invention is not limited to this, and each update module cooperates.
  • the additional processing may be performed in order. In this case, in the sequence diagram of the addition process in FIG. 27, when the addition process is completed in each update module, the “addition process end notification” is notified only to the module addition unit. By notifying other update modules, it is possible to recognize how many additional processes have been completed by other update modules, or to notify the next update module of "addition process end notification”. Therefore, it is necessary to enable processing in order.
  • a priority for performing the addition processing is added to each update module, and the update modules selected by the update server 200 execute the addition processing in order according to the priority. Also good.
  • the priority order may be determined at the time of system design, the priority order may be notified from the server in advance, or may be determined at random within the device each time. Further, instead of the priority order, when the divided additional update module is transmitted to each update module, the processing order may be transmitted together.
  • the order of the additional processing may be determined according to the order when the update module selection unit 903 selects, a random order may be used, or monitoring may be performed from many modules.
  • the order may be determined so that the processing order of the update modules being processed is later.
  • the order may be determined so that the processing order of the part including the information important for security is later, or the part having the larger size is sequentially started.
  • the order may be determined so that additional processing is performed.
  • FIG. 57 is a diagram illustrating an example of a dividing method when a plurality of update modules are added simultaneously.
  • each update module for addition is divided into the same number of three as the update modules to be added, and a writing order is added to each. .
  • the additional update module 1 part 1 and the additional update module 2 part 1 are added to the update module 131, the additional update module 1 part 2 and the additional update module 2 part 2 are sent to the update module 132, and the additional update module 1 part. 3 and the additional update module 2 part 3 are transmitted to the update module 133.
  • Each update module performs an addition process according to the write order added to the received update module part for addition.
  • the plurality of additional update modules are each divided into the same number.
  • the present invention is not limited to this, and all the additional update modules may be divided into a predetermined number.
  • a plurality of update modules are added simultaneously, the present invention is not limited to this, and an update module and a dummy module may be added.
  • the device 100 receives the update module for addition from the update server 200.
  • the present invention is not limited to this, and the update module part for addition is added to each update module in advance during the initial design process. It may be stored.
  • a program for generating an additional update module portion instead of the additional update module portion may be stored in advance, and each update module may generate an additional update module portion when additional processing is required.
  • the module adding unit 240 does not require the update module holding unit 904 and the update module dividing unit 905, and it is only necessary to select an update module to be added and send a process start instruction to the selected update module. . (49)
  • the addition process is performed when the device 100 receives the update module for addition.
  • the present invention is not limited to this.
  • the update module for addition and the update module verification information divided from the update server 200 are not limited thereto.
  • the number of normal update modules is less than a predetermined value such as a majority from the result of mutual monitoring by the update module group 130 and the result of check of the update module by the protection control module 120.
  • the addition process may be performed using the update module for addition received in advance without communicating with the update server 200. Thereby, even when the device 100 is disconnected from the network, the update module can be added, and the security strength can be maintained.
  • the monitoring pattern update unit 250 generates the monitoring pattern.
  • the present invention is not limited to this, and the monitoring pattern may be stored in advance. The monitoring pattern may be given from a device or server outside the update server 200. As a result, the processing of the monitoring pattern update unit 250 can be reduced, so that the monitoring pattern update processing can be performed quickly.
  • the monitoring pattern update unit 250 sends the generated new monitoring pattern to the device 100.
  • the present invention is not limited to this, and the monitoring pattern generation program may be sent to the device 100. Good.
  • the device 100 that has received the monitoring pattern generation program executes the monitoring pattern generation program to generate a monitoring pattern, and monitors according to the generated monitoring pattern. This makes it possible to generate an optimal monitoring pattern according to the internal state of the device 100, and to easily detect unauthorized update modules.
  • a monitoring pattern may be installed in advance or obtained from the update server 200 when the device 100 is manufactured at the factory. If no monitoring pattern is installed, a default monitoring pattern may be used.
  • the update module 131 monitors the update module 132, and the update module 132 is updated.
  • a monitoring pattern such as a ring may be used so that the module 133 is monitored and the update module 133 monitors the update module 131.
  • the user may set the security level as the operation of the initialization design process.
  • the number of update modules and the monitoring frequency may be set according to the set security level.
  • the update modules may be obtained from the update server 200. Further, a monitoring pattern may be obtained according to the security level.
  • the security level can be set appropriately and the security strength can be maintained.
  • an operation of the update module initialization process it may be verified whether or not there is a monitoring pattern of its own. Further, when there is no monitoring pattern, an inquiry may be made to the update server 200 to obtain the monitoring pattern.
  • an inquiry may be made to the update server 200 to obtain the monitoring pattern.
  • the protection control module 120 of the third device similar to the device 100 may be determined to restore the protection control module 120 based on the falsified information. Information may be acquired.
  • the protection control module compromise information includes, for example, information that the protection control module of the same mounting method has been tampered with.
  • 56 In Embodiment 3 described above, when the update module determines that more than half of the update modules are compromised as the operation of the invalidation determination process at normal time, the entire update module is updated. However, the present invention is not limited to this. The device may be stopped.
  • the update module determines that more than half of the update modules are compromised as the normal invalidation determination process, the entire update module group 130 is updated. However, the present invention is not limited to this.
  • the invalidation process may be performed on all of the compromised update modules, and the update module addition process may be performed after the invalidation process is completed.
  • the addition process is performed when the update module is equal to or smaller than the predetermined value.
  • the present invention is not limited to this, and whether or not the invalidation process has been performed.
  • the additional process may be performed.
  • the additional processing is not limited to once and may be performed a plurality of times.
  • the predetermined value may be increased and added so as to be larger than the number of initial update modules.
  • the entire update module may be updated instead of performing the additional processing. As a result, the number of update modules can be maintained at a fixed number, and the security strength in the device 100 can be maintained.
  • the present invention is not limited to this, and it may be determined whether the monitoring pattern is updated when a certain period of time has elapsed, or monitoring may be performed according to the internal state of the device 100 such as normal time and recovery time. It may be determined whether to update the pattern. Further, information on the updated monitoring pattern of the third device may be obtained to determine whether to update the monitoring pattern, or information may be obtained from a device or server external to the update server 200 to update the monitoring pattern. May be judged.
  • the update module that has received the verification information of the update module performs verification of the update module for addition (S3316), and the control unit 960 of the module addition unit 240 From the verification result, it is determined whether or not the additional update module has been added correctly (S3318).
  • the present invention is not limited to this, and is different from the verification information of the update module added by the control unit 960 of the module addition unit 240.
  • the update module dividing unit 905 divides an incorrect update module and transmits it to the update module, and the control unit 960 transmits the correct update module verification information, so that the verification result notified from the update module is incorrect.
  • the control unit 960 transmits the correct update module verification information, so that the verification result notified from the update module is incorrect.
  • the entire update module is updated.
  • the present invention is not limited to this. It may be determined whether the limit of the function has been exceeded, and if so, the entire update module may be updated. As a case where the limit of the monitoring function is exceeded, for example, when a predetermined threshold value of more than half is exceeded, it may be determined that the limit of the monitoring function is exceeded. If there are update modules that do not have monitoring functions, the number of update modules is less than half, but if more than half of update modules with monitoring functions are compromised, it is determined that the limit of the monitoring function has been exceeded. .
  • the present invention is not limited to this, and it may be determined that the monitoring pattern is updated when any fraud is detected in the mutual monitoring process. As a result, it is possible to confirm fraud in detail, such as which update module is fraudulent and what fraud. (63)
  • the update modules 131 to 133 in the update module group 130 execute the falsification detection process for each of the other update modules, and are altered by the attacker.
  • the present invention is not limited to this.
  • the monitoring pattern may be updated to exclude an update module that does not return correct response data.
  • the mutual monitoring can be performed only by the update module group that has returned the correct response data.
  • the monitoring pattern update processing operation the monitoring pattern dividing unit 1004 divides the new monitoring pattern (whole) and sends it to the respective update modules. Instead, the new monitoring pattern (whole) may be sent to the device 100, and the update module may acquire and update its own monitoring pattern from the new monitoring pattern (whole).
  • the monitoring pattern update processing operation the monitoring pattern body of the update module described in the updated new monitoring pattern body is verified.
  • a predetermined update module may be verified in the device 100, the update server 200 may be notified of which update module is to be verified, or all update modules may be verified. If it is verified, it may be determined at random.
  • the monitoring pattern dividing unit 1004 divides the new monitoring pattern (whole) and sends it to the respective update modules. Not what you want.
  • the monitoring pattern may be acquired as follows. First, the update server 200 transmits a new monitoring pattern (whole) to an update module, and the updating module that has received the new monitoring pattern (whole) acquires only its own monitoring pattern from the new monitoring pattern (whole). , Transfer to other update module.
  • the other update module that has received the new monitoring pattern (entire) acquires only its own monitoring pattern from the new monitoring pattern (entire) and transmits it to other update modules that have not acquired the new monitoring pattern. . By repeating this for all the update modules, each update module can acquire its own monitoring pattern.
  • the update server encrypts the new monitoring pattern related to the update module so that only the respective update module can be decrypted, and transmits the encrypted new monitoring pattern (whole) to a certain update module.
  • the update module that has received the new monitoring pattern (whole) may obtain its own monitoring pattern by decoding only its own new monitoring pattern and update the old monitoring pattern.
  • the distributed information of adjacent update modules is held as the operation of the initial design processing.
  • the present invention is not limited to this, and only the distributed information of adjacent update modules is used. Instead, adjacent update modules may hold the distribution information of update modules other than the adjacent update modules.
  • the update module A may also hold the distribution information of the update module C adjacent to the update module B adjacent to one of the update modules A.
  • the update module A holds four pieces of shared information including its own shared information.
  • sharing of shared information is performed.
  • the shared information verification process of Patent Document 2 is performed to check whether the shared information held by the uncompromised update module is correct.
  • the compromised update module may be invalidated and the entire update module may not be updated.
  • the shared information 1 held by the update module 131 is not held by other update modules, so additional processing is required.
  • the additional determination process in this case will be described with reference to FIG. It is determined whether an adjacent update module has been compromised and only invalidation processing has been performed (S330A). If invalidation processing has been invalidated, additional processing is performed.
  • the update module 132 and the update module 137 adjacent to the update module 131 are invalidated, the update module holding the shared information 1 is only the update module 131.
  • the encryption / decryption key Cannot be restored.
  • the protection control module 120 may update the shared information of the entire update module.
  • the method of updating the shared information of the entire update module is the same as the method of updating the shared information of the entire update module in the normal invalidation determination process, and is therefore omitted here.
  • the shared information 1 can be held by a plurality of update modules, it is possible to prevent the encryption / decryption key from being unable to be restored even when the update module 131 is falsified.
  • the update module may be added so as to be adjacent to the update module 13A.
  • the update module adjacent to the update module 13A is added after the process of verifying whether the application that should be protected has not been tampered with.
  • priority is given to the additional work of the update module adjacent to the one to prevent the predetermined application from being attacked during the additional work.
  • all the update modules hold the distribution information of the adjacent update modules.
  • Information may be held by an adjacent update module and another update module.
  • shared information 1 is held by the update modules 131, 132, and 137 in order to hold shared information of adjacent update modules. For this reason, as the operations of the invalidation determination process at normal time and the determination process at recovery time, if three consecutive update modules 131, 132, and 137 are compromised, the shared information 1 cannot be restored. I was going. As shown in FIG. 59, the distribution information 1 is held in the update modules 131, 132, 133, and 137, so that the update module 131, 132, and 137 are continuously connected in the normal invalidation determination process and the recovery determination process. Even if one of them is compromised, the shared information 1 cannot be restored.
  • the decryption key may be divided, and the shared information may be generated by using the secret sharing method for one of the divided encryption / decryption keys.
  • the protection control module 120 divides the encryption / decryption key into two, that is, a split key 1 and a split key 2.
  • the shared information is generated so that the split key 1 becomes the shared information 1 from the shared information 1 and the split key 2 becomes the shared information 10 from the shared information 6 using the secret sharing method.
  • the shared information of the split key 1 is transmitted from the update modules 1301 to 1305, and the shared information of the split key 2 is transmitted from the update modules 1306 to 1310.
  • the shared information is received from each update module, the split key is restored, and the encryption / decryption key is restored from the restored split key. Further, in the operations of the invalidation determination process at normal time and the determination process at recovery time, it is determined whether or not three consecutive update modules are compromised in the configuration of the update module having shared information for the split key. Further, the withdrawal process and the addition process of Patent Document 2 used for the invalidation process and the addition process are performed by the configuration of the update module having the split key distribution information. (73) In the third embodiment of the present invention, the protection control module 120 generates the allocation information of the encryption / decryption key shared information, but the present invention is not limited to this, and the update server 200 generates the allocation information.
  • the data may be transmitted to the protection control module 120 or may be obtained from an external device or server. Further, the number of shared information held may be input from the update server 200. At this time, even if the number of crossings is determined within the update server 200, it is determined how many of the update modules in the normal invalidation determination process and the recovery determination process are to be compromised by the update module configuration. Good. (74) In Embodiment 3 of the present invention, the protection control module 120 stores the distribution information allocation information of the encryption / decryption key. However, the present invention is not limited to this, and the protection control module 120 allocates the distribution information.
  • each update module that has received the new monitoring pattern in S8101 uses the monitoring pattern update unit 309 to update its monitoring pattern information to the received new monitoring pattern. However, the monitoring pattern before update may be held.
  • the monitoring pattern update unit 250 receives notification of the end of reflection of monitoring patterns from all the update modules, that is, when the update of all update patterns is completed, the monitoring pattern update unit 250 Sends an instruction to discard the monitoring pattern before update to the module. Then, each update module discards the monitoring pattern before update when receiving an instruction to discard the monitoring pattern. If the update of all update patterns is not completed, the new monitoring pattern is discarded.
  • whether or not the update of all the monitoring patterns is completed may be performed on the monitoring pattern updating unit 250 side or on the updating module side.
  • the monitoring pattern update unit 250 performs the process, when the monitoring pattern update unit 250 does not receive a reflection completion notification from all the update modules within a predetermined time after transmitting the new monitoring pattern to each update module. It is determined that the update of all update patterns has not been completed. In this case, the monitoring pattern update unit 250 instructs each update module to discard the monitoring pattern before update.
  • each update module uses the MAC value stored in the MAC value table to detect whether or not another update module has been tampered with.
  • the MAC value table itself is falsified, there is a possibility that the falsification detection of the update module may not be performed correctly.
  • the update module has been tampered with, if the MAC value stored in the MAC value table has also been tampered with by the same attacker, the update module has not been tampered with, even though it has been tampered with Is detected.
  • each update module verifies whether or not the monitoring pattern and the monitoring frequency have been correctly updated using the verification value stored in the verification value list.
  • the verification value list itself is falsified, there is a possibility that the monitoring pattern and the monitoring frequency are not correctly verified.
  • each update module implements a protection program for protecting the MAC value table and the verification value list, and protects the MAC value table and the verification value list. You may do that.
  • each update module may mutually detect falsification of the protection program installed in each update module.
  • the update module If no alteration of the protection program is detected, the update module considers that the MAC value table and the verification value list have not been altered, and if an alteration of the protection program is detected, the update module uses the MAC value table. And the verification value list can be regarded as being falsified.
  • the protection program for protecting the MAC value table and the verification value list may be, for example, a program for encrypting / decrypting the MAC value table and the verification value list, or a signature generation program.
  • padding data may be added to the MAC value table and the verification value list. Accordingly, it is possible to detect whether the MAC value table and the verification value list have been tampered with by determining whether the padding data is correct at the time of decryption or signature verification.
  • the verification of the MAC value table and the verification value list may be performed regularly or irregularly. If it is performed irregularly, it may be performed before the mutual monitoring process by the update module group 130, for example.
  • Each of the above modules may specifically be an individual computer program, a module incorporated in an operating system, or a driver called from the operating system. It may be an application program.
  • Each of the above devices is specifically a computer system including a microprocessor, ROM, RAM, a hard disk unit, a display unit, a keyboard, a mouse, and the like. A computer program is stored in the RAM or hard disk unit. Each device achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.
  • the computer program is configured by combining a plurality of instruction codes indicating instructions for the computer in order to achieve a predetermined function.
  • a part or all of the constituent elements included in each of the above devices may be configured by one system LSI (Large Scale Integration).
  • the system LSI is a super multifunctional LSI manufactured by integrating a plurality of components on one chip, and specifically, a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, and the like. .
  • a computer program is stored in the RAM.
  • the system LSI achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.
  • each part of the constituent elements constituting each of the above devices may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them.
  • the system LSI is used here, it may be called IC, LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • a part or all of the components constituting each of the above devices may be configured as an IC card that can be attached to and detached from each device or a single module.
  • the IC card or the module is a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, and the like.
  • the IC card or the module may include the super multifunctional LSI described above.
  • the IC card or the module achieves its function by the microprocessor operating according to the computer program. This IC card or this module may have tamper resistance.
  • the present invention may be the method described above. Further, the present invention may be a computer program that realizes these methods by a computer, or may be a digital signal composed of the computer program.
  • the present invention also provides a computer-readable recording medium such as a flexible disk, hard disk, CD-ROM, MO, DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, BD (Blu-ray Disc). ), Recorded in a semiconductor memory or the like.
  • the digital signal may be recorded on these recording media.
  • the computer program or the digital signal may be transmitted via an electric communication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, a data broadcast, or the like.
  • the present invention may be a computer system including a microprocessor and a memory, the memory storing the computer program, and the microprocessor operating according to the computer program.
  • program or the digital signal is recorded on the recording medium and transferred, or the program or the digital signal is transferred via the network or the like, and executed by another independent computer system. It is good. (82) The above embodiment and the above modifications may be combined.
  • the update system, the program execution device, and the like according to the present invention are suitable for consumer devices such as Internet home appliances that use secure applications because they can mutually monitor the unauthorized operation of each module to be executed and can maintain the security strength of the system high. is there.
  • the monitoring system, the program execution device, and the like according to the present invention are manufactured, sold, and the like by a vendor that handles consumer equipment.

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Abstract

　本発明は、不正な更新モジュールを無効化した場合であっても、セキュリティ強度を維持できる監視システム、プログラム実行装置を提供する。機器１００において、更新モジュール１３１～１３３は、それぞれが有する監視パターンが示す監視先のモジュールにおいて不正動作が行われないか否かを監視する。不正動作を行った更新モジュールは更新サーバ２００からの指示により無効化されるが、更新サーバ２００により、無効化された更新モジュールを除く残モジュールの各々が少なくとも１つの更新モジュールから監視されるよう監視パターンが再構成されて各更新モジュールに配布される。

Description

監視システム、プログラム実行装置、監視プログラム、記録媒体及び集積回路
　本発明は、機器内部で動作するプログラムの不正動作を監視する監視システム、プログラム実行装置に関する。
　近年、パーソナルコンピュータ、デジタル放送受信機などの機器上で実行するプログラムに対する攻撃が増加しており、プログラムの改ざん等による不正動作が大きな問題となっている。
　この問題に対し、特許文献１において、多数のプログラムが改ざんの相互監視を行って、１のプログラムに対する改ざん検出の確実性を向上する技術が開示されている。具体的には、図６１に示すように、監視モジュールＡ、Ｂの各々が、攻撃者による改ざんから保護すべきプログラム（本体プログラムＡ、Ｂ）、他のモジュールが改ざんされているか否かを検出するためのプログラム（チェックプログラムＡ、Ｂ）、及び改ざん検出対象プログラムのハッシュ値など各々のチェックプログラムが改ざん検出を行うために必要な情報（チェック情報Ａ、Ｂ）から構成されている。
　上記構成において、チェックプログラムＡは、監視モジュールＢの本体プログラムＢとチェックプログラムＢの改ざん検出を、チェック情報Ａを用いて行う。一方、チェックプログラムＢは、監視モジュールＡの本体プログラムＡとチェックプログラムＡの改ざん検出を、チェック情報Ｂを用いて行う。この構成によれば、チェックプログラムＡ、Ｂが同時に改ざんされない限り、本体プログラムＡ、Ｂや、チェックプログラムＡ、Ｂへの改ざんを検出可能としていた。
特許第３０５６７３２号公報（第４－６頁、図２） ＷＯ２００８／０９９６８２
岡本龍明、山本博資、「現代暗号」、産業図書（１９９７年） ＩＴＵ－Ｔ　Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ　Ｘ．５０９　（１９９７　Ｅ）：　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　－　Ｏｐｅｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　－　Ｔｈｅ　Ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ：　Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ，１９９７
　しかしながら、前記従来の構成では、改ざんされた監視モジュールがあった場合に、その監視モジュールを無効化することで、改ざんされた監視モジュールの不正動作を防ぐことはできるものの、この無効化された更新モジュールにより監視されていた更新モジュールについては、他のモジュールから監視されなくなってしまい、システムとしてのセキュリティ強度が下がってしまう。
　１の監視モジュールを複数（例えば１０個）の監視モジュールが監視する構成にしたとしても、複数の監視モジュールのうちいずれかを無効化した場合には、１の監視モジュールを監視する監視モジュールは９個に減ることになり、システムとしてのセキュリティ強度が下がることには変わりがないし、以後、無効化される監視モジュールの数が増すごとに、セキュリティ強度は急激に下がっていく。
　また、監視モジュールを無効化した場合に、新たに別個の監視モジュールを増やすこととしても、追加された更新モジュールを監視する更新モジュールが存在せず、セキュリティ強度の維持ができないという問題がある。
　この問題に鑑み、本発明は、不正な更新モジュールを無効化し、又は新たな更新モジュールを追加する場合であっても、セキュリティ強度を維持できる監視システム、プログラム実行装置、監視プログラム、記録媒体及び集積回路を提供することを目的とする。
　前記従来の課題を解決するために、本発明の一実施態様である監視システムは、プログラム実行装置と、サーバ装置とから構成される監視システムであって、前記プログラム実行装置は、複数のモジュールを備え、前記複数のモジュールのうち少なくとも２つは、他のモジュールの不正動作を監視する監視モジュールであり、前記監視モジュールの各々は、不正動作の監視対象である１以上のモジュールを示す監視先情報を保持する保持手段と、前記監視先情報により示されるモジュールの不正動作を監視する監視手段と、前記監視の結果をサーバ装置に送信する送信手段と、前記サーバ装置から更新用の新監視先情報を取得した場合に、前記保持手段により保持される監視先情報を、当該新監視先情報に更新する更新手段とを備え、前記サーバ装置は、前記監視モジュール各々による前記監視の結果を収集する収集手段と、前記収集した全監視結果に基づき、全モジュールのうち不正動作を行うモジュールを特定する特定手段と、前記監視モジュールの各々が保持する監視先情報と同じ監視先情報を保持しており、全モジュールから前記特定されたモジュールを除いた残モジュールの各々が少なくとも１つの監視モジュールから監視されるよう監視先情報を再構成し、当該再構成により監視先情報に変更が生じる監視モジュールに対し当該変更後の新監視先情報を送信する送信手段を備える。
　本発明の一実施態様である監視システムは、上述の構成を備えることにより、監視対象であったモジュール又は他のモジュールを監視していたモジュールが不正動作を行った場合に、不正動作を行ったモジュールを無効化等したとしても、監視先情報を再構成して更新することにより、他のモジュールから監視されなくなるモジュールが存在するのを防ぎ、システムとしてセキュリティ強度が低下するのを防ぐことができる。
本発明の実施の形態１におけるソフトウェア更新システム１０の全体構成図 本発明の実施の形態１における機器１００の構成図 本発明の実施の形態１における更新モジュール群１３０の構成図 本発明の実施の形態１におけるのハードウェア構成図 本発明の実施の形態１における更新サーバ２００の構成図 本発明の実施の形態１における更新モジュールの構成図 本発明の実施の形態１における監視パターン情報の構成図 本発明の実施の形態１における更新モジュール本体の構成図 本発明の実施の形態１における保護制御モジュール１２０の構成図 本発明の実施の形態１におけるアクセス制御モジュール１４０の構成図 本発明の実施の形態１における判断部２１０の構成図 本発明の実施の形態１における更新用ソフトウェア配布部２２０の構成図 本発明の実施の形態１におけるモジュール無効化部２３０の構成図 本発明の実施の形態１におけるモジュール追加部２４０の構成図 本発明の実施の形態１における監視パターン更新部２５０の構成図 本発明の実施の形態１におけるソフトウェア更新システム１０のフローチャート 本発明の実施の形態１におけるソフトウェア更新システム１０の初期設計時の動作概要図 本発明の実施の形態１における初期設計処理のシーケンス図 本発明の実施の形態１における初期設計処理（更新モジュール初期化処理）のフローチャート 本発明の実施の形態１における検知処理のシーケンス図 本発明の実施の形態１における解析・判断処理のシーケンス図 本発明の実施の形態１における解析・判断処理（通常時判断処理）のシーケンス図 本発明の実施の形態１における解析・判断処理（相互監視処理）のシーケンス図 本発明の実施の形態１における解析・判断処理（通常時無効化判断処理）のフローチャート 本発明の実施の形態１における無効化処理のシーケンス図 本発明の実施の形態１における解析・判断処理（追加判断処理）のフローチャート 本発明の実施の形態１における追加処理のシーケンス図 本発明の実施の形態１における解析・判断処理（監視パターン更新判断処理）のフローチャート 本発明の実施の形態１における相互認証処理のシーケンス図 本発明の実施の形態１における相互認証処理のシーケンス図 本発明の実施の形態１における回復処理のフローチャート 本発明の実施の形態１における回復処理のシーケンス図 本発明の実施の形態１における回復処理（更新処理）のシーケンス図 本発明の実施の形態１における回復処理（更新処理）のシーケンス図 本発明の実施の形態１における回復処理（回復時相互監視処理）のシーケンス図 本発明の実施の形態１における回復処理（回復時判断処理）のフローチャート 本発明の実施の形態１における回復処理（再暗号化処理）のシーケンス図 本発明の実施の形態１における回復処理（回復時無効化判断処理）のフローチャート 本発明の実施の形態１における次ラウンド準備処理のシーケンス図 本発明の実施の形態１における監視パターンの更新例の図 本発明の実施の形態１における通常時の処理の優先順位の図 本発明の実施の形態１における回復時の処理の優先順位の図 本発明の実施の形態２における更新モジュールの構成図 本発明の実施の形態２における監視パターン更新検証例の図 本発明の実施の形態２における監視パターン更新部２５０の構成図 本発明の実施の形態２における監視パターン更新処理のシーケンス図 本発明の実施の形態２における新監視パターンへの更新処理のシーケンス図 本発明の実施の形態３における更新モジュール群１３０の構成図 本発明の実施の形態３における更新モジュールが保持する分散情報の構成例の図 本発明の実施の形態３における解析・判断処理（通常時無効化判断処理）のフローチャート 本発明の実施の形態３における更新モジュールが半数以上危殆化した例の図 本発明の実施の形態３における更新モジュールの３つが危殆化した例の図 本発明の実施の形態３における更新モジュール１３１の両隣の更新モジュールが危殆化した例の図 本発明の実施の形態３における回復処理（回復時判断処理）のフローチャート 本発明の変形例１における回復処理（更新処理）のシーケンス図 本発明の変形例１における回復処理（更新処理）のシーケンス図 本発明の変形例４７における追加用更新モジュールの分割例の図 本発明の変形例６９における解析・判断処理（追加判断処理）のフローチャート 本発明の変形例７１における更新モジュールが保持する分散情報の構成例の図 本発明の変形例７２における更新モジュールが保持する分散情報の構成例の図 特許文献１に記載の検出モジュールの構成図 本発明の実施の形態２の相互監視において各モジュールの監視先、監視元を表す模式図
　本発明の一実施態様であるプログラム実行装置は、他モジュールを監視する複数の監視モジュールを備えるプログラム実行装置であって、第１の監視モジュールは、監視対象である１以上の監視モジュールを示す監視先情報を保持する保持手段と、サーバ装置から更新用の新監視先情報を取得した場合に、前記保持手段により保持される監視先情報を当該新監視先情報に更新する更新手段とを備え、第２の監視モジュールは、前記第１の監視モジュールにより監視先情報の更新が行われた場合に、当該更新が正常に行われたか否かを確認する確認手段と、前記確認の結果を前記サーバ装置に送信する送信手段とを備える。
　この構成によれば、第１の監視モジュールが自身の保持する監視先情報を更新した場合に、その更新が正常になされたか否かを第２の監視モジュールが確認するので、第１の監視モジュールが改ざん等され故意に監視先情報を正常に更新しないような場合など、監視先情報が正常に更新されない状況を確実に把握することができる。また、サーバ装置に確認結果を送信するので、サーバ装置側においても、プログラム実行装置側で監視先情報が正常に更新されなかったことを知ることができる。監視先情報が更新されなかった場合に、サーバ装置が監視先情報を再送信することで再度監視先情報の更新を試みたり、故意に監視先情報を更新しない第１の監視モジュールを無効化等することで、正常な状態でない監視先情報に従って第１の監視モジュールが動作するのを防ぎ、システムとしてセキュリティ強度が低下するのを防ぐことができる。
　また、前記確認手段は、予め前記第１の監視モジュールが保持する監視先情報から生成すべき要約値の期待値を保持しており、前記第１の監視モジュールの保持手段に保持された監視先情報から要約値を生成し、生成した要約値と、前記期待値とを比較することにより前記確認を行うこととしてもよい。
　この構成によれば、監視先情報同士を比較することなく、要約値同士で比較するので、比較に要する処理負荷を低減することができる。
　また、前記第１の監視モジュールは、前記新監視先情報を取得した場合、更新前の監視先情報により示されるモジュールの監視を中止し、前記サーバ装置から前記確認結果の送信に基づく実行指示を受け取った場合に、前記新監視先情報により示されるモジュールを監視することとしてもよい。
　この構成によれば、前記サーバ装置から実行指示を受け取るまで、第１の監視モジュールによる監視動作を中止することができる。サーバ装置により、監視先情報が正常に更新できたことを確認した上で、前記監視動作を開始することができる。
　また、前記第１の監視モジュールは、さらに、前記更新に先立ち監視先情報をバックアップし、前記実行指示を受け取った場合に前記バックアップを破棄することとしてもよい。
　また、前記第１の監視モジュールは、前記実行指示を受け取らなかった場合に、前記バックアップを用いてロールバック処理を行うこととしてもよい。
　この構成によれば、サーバ装置により監視先情報が正常に更新されたことを確認できなかった場合に、プログラム実行装置において、正常に更新されなかった新監視先情報に代え、更新前の監視先情報を用いて前記不正動作の監視を行うことができる。
　また、前記第２の監視モジュールは、さらに、監視対象である１以上のモジュールを示す監視先情報を保持する保持手段と、前記サーバ装置から更新用の新監視先情報を取得した場合に、前記第２の監視モジュールに係る保持手段により保持される監視先情報を、当該新監視先情報に更新する更新手段とを備え、前記第１の監視モジュールは、さらに、前記第２の監視モジュールに係る更新手段により監視先情報の更新が行われた場合に、当該更新が正常に行われたか否かを確認する確認手段と、前記確認の結果を前記サーバ装置に送信する送信手段とを備えることとしてもよい。
　この構成によれば、第１及び第２の監視モジュールそれぞれにおいて、監視先情報の更新が正常に行われたか否かを相互監視することができ、システムのセキュリティ強度を増すことができる。
　また、前記新監視先情報は、各監視モジュールが、少なくとも１つの他の監視モジュールから監視されるよう構成されていることとしてもよい。
　この構成によれば、監視対象であったモジュール又は他のモジュールを監視していたモジュールが不正動作を行った場合に、不正動作を行ったモジュールを無効化等したとしても、監視先情報を再構成し更新することにより、他のモジュールから監視されなくなるモジュールが存在してしまう状況を防いで、システムとしてセキュリティ強度が低下するのを防ぐことができる。
　また、前記更新手段は、１以上の監視モジュール各々についての更新用の監視先情報を含む統合監視先情報を取得し、前記統合監視先情報から自監視モジュールが保持すべき更新用の監視先情報を抽出して取得することとしてもよい。
　この構成によれば、統合監視先情報を各監視モジュールに係る監視先情報に分割するというサーバ装置側の処理負荷を低減することができる。
　本発明の一実施態様である監視プログラムは、他モジュールを監視する複数の監視モジュールを備える監視プログラムであって、第１の監視モジュールは、監視対象である１以上の監視モジュールを示す監視先情報を保持する保持ステップと、サーバ装置から更新用の新監視先情報を取得した場合に、前記保持手段により保持される監視先情報を当該新監視先情報に更新する更新ステップとを備え、第２の監視モジュールは、前記第１の監視モジュールにより監視先情報の更新が行われた場合に、当該更新が正常に行われたか否かを確認する確認ステップと、前記確認の結果を前記サーバ装置に送信する送信ステップとを備える。
　本発明の一実施態様である記録媒体は、監視プログラムを記憶するコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記監視プログラムは、他モジュールを監視する複数の監視モジュールを備え、第１の監視モジュールは、監視対象である１以上の監視モジュールを示す監視先情報を保持する保持ステップと、サーバ装置から更新用の新監視先情報を取得した場合に、前記保持手段により保持される監視先情報を当該新監視先情報に更新する更新ステップとを備え、第２の監視モジュールは、前記第１の監視モジュールにより監視先情報の更新が行われた場合に、当該更新が正常に行われたか否かを確認する確認ステップと、前記確認の結果を前記サーバ装置に送信する送信ステップとを備える。
　本発明の一実施態様である集積回路は、他モジュールを監視する複数の監視モジュールを備える集積回路であって、第１の監視モジュールは、監視対象である１以上の監視モジュールを示す監視先情報を保持する保持手段と、サーバ装置から更新用の新監視先情報を取得した場合に、前記保持手段により保持される監視先情報を当該新監視先情報に更新する更新手段とを備え、第２の監視モジュールは、前記第１の監視モジュールにより監視先情報の更新が行われた場合に、当該更新が正常に行われたか否かを確認する確認手段と、前記確認の結果を前記サーバ装置に送信する送信手段とを備える。
　この構成によれば、第１の監視モジュールが自身の保持する監視先情報を更新した場合に、その更新が正常になされたか否かを第２の監視モジュールが確認するので、第１の監視モジュールが改ざん等され故意に監視先情報を正常に更新しないような場合など、監視先情報が正常に更新されない状況を確実に把握することができる。また、サーバ装置に確認結果を送信するので、サーバ装置側においても、プログラム実行装置側で監視先情報が正常に更新されなかったことを知ることができる。監視先情報が更新されなかった場合に、サーバ装置が監視先情報を再送信することで再度監視先情報の更新を試みたり、故意に監視先情報を更新しない第１の監視モジュールを無効化等することで、正常な状態でない監視先情報に従って第１の監視モジュールが動作するのを防ぎ、システムとしてセキュリティ強度が低下するのを防ぐことができる。

　以下では、本発明に係る一つの実施形態であるソフトウェア更新システムについて、図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
　１．ソフトウェア更新システム１０の構成
　図１は、本発明の実施の形態１におけるソフトウェア更新システム１０の全体構成図である。
　ソフトウェア更新システム１０は、図１に示すように、本発明の情報処理装置である機器１００と、本発明の管理装置である更新サーバ２００とから構成され、機器１００と更新サーバ２００とは、ネットワークを介して接続されている。
　機器１００は、ユーザに対してネットワークを利用した様々な機能を提供する情報処理装置である。具体的には、機器１００は、ネットワークを介して、音楽コンテンツや映像コンテンツ等を購入し、再生する。また、機器１００は、ネットワークを介して、ネットバンキングサービス（残高照会や振り込み等）を利用する。
　２．機器１００の構成
　ここでは、図２から図４を用いて、機器１００の構成について説明する。
　機器１００は、図２に示すように、アプリ１１０、アプリ１１１、保護制御モジュール１２０、更新モジュール群１３０及びアクセス制御モジュール１４０から構成される。
　アプリ１１０及びアプリ１１１は、ネットワークを介して、機器１００を使用するユーザに、様々な機能を提供するためのソフトウェアである。例えば、コンテンツ配信サーバ（不図示）から音楽コンテンツや映像コンテンツを購入し、その購入したコンテンツを再生するソフトウェアや、金融機関のシステム（不図示）にアクセスし、残高照会や振り込み等のネットバンキングを行うためのソフトウェアである。
　アプリ１１０及びアプリ１１１は、コンテンツ配信サーバや金融機関のシステムと認証を行うための認証鍵など、秘匿データを有している。秘匿データは、悪意のある第三者（攻撃者）によりアプリから抜き取られ、不正に利用されないよう保護する必要があるデータである。
　保護制御モジュール１２０は、攻撃者によりアプリ（１１０、１１１）が解析され、認証鍵などの秘匿データが抜き取られないようにアプリ（１１０、１１１）を保護するための機能を制御するモジュールである。アプリを保護するための機能としては、アプリを利用しない時には暗号化して保存しておき、アプリを利用する時にのみ復号してメモリへロードする復号ロード機能や、アプリが改ざんされていないかをチェックする改ざん検出機能、デバッガなどの解析ツールが動作しないかをチェックする解析ツール検出機能などがある。
　保護制御モジュール１２０は、これらの機能の動作を制御し、アプリ（１１０、１１１）が攻撃者によって解析されていないかなどをチェックする。保護制御モジュール１２０が、アプリ（１１０、１１１）に対する攻撃を検出したときには、アプリ（１１０、１１１）の動作を停止し、アプリ（１１０、１１１）が利用していたメモリ、特に秘匿データが記録されたメモリ領域のクリアなどの処理を行い、秘匿データの漏洩を防止する。
　図３は、実施の形態１に係る更新モジュール群１３０の構成図である。更新モジュール群１３０は、更新モジュール１３１、更新モジュール１３２及び更新モジュール１３３から構成される。
　更新モジュール１３１、更新モジュール１３２及び更新モジュール１３３は、機器１００の外部にある更新サーバ２００から更新用のソフトウェアを受信し、受信した更新用のソフトウェアを用いて、機器１００の内部のソフトウェア（アプリ１１０、アプリ１１１、保護制御モジュール１２０等）を更新する機能を備える。
　更に、更新モジュール群１３０は、攻撃者によって各更新モジュールが改ざんされ、各更新モジュールを不正に利用されることを防止するために、更新モジュール同士が相互に改ざん検出を実施する。これにより、更新モジュール群１３０の一部が攻撃され、改ざんされた場合においても、それを検出し、攻撃に対処することが可能となる。なお、各更新モジュール（１３１、１３２、１３３）の構成については後述する。
　アクセス制御モジュール１４０は、更新モジュール（１３１、１３２、１３３）が他のモジュールを消去するために必要なアクセス情報を保持する。アクセス情報は、消去対象であるモジュールの消去に必要な情報（モジュールが配置されているアドレスや消去に必要な手順が書かれた手順書等）である。アクセス制御モジュール１４０は、消去対象であるモジュール毎に、それぞれ個別のアクセス情報取得鍵で暗号化された状態のアクセス情報を保持している。
　ここで、図２に戻って、機器１００のソフトウェア階層について説明する。図２に示すように、アクセス制御モジュール１４０及び更新モジュール群１３０は、ＯＳ１５０の中に組み込まれている。アプリ１１０及びアプリ１１１は、ＯＳ１５０上で動作し、保護制御モジュール１２０及びブートローダ１６０は、ＯＳ１５０の管理外にある。
　機器１００の起動の際には、まず保護制御モジュール１２０及び更新モジュール群１３０が起動された上でアプリケーションが実行される。
　続いて、図４を用いて、機器１００のハードウェア構成について説明する。図４に示すように、機器１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１７１、不揮発メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ））１７２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１７３、及びＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）１７４等を含んで構成され、これらはバスを介して相互に通信可能に接続されている。
　ＥＥＰＲＯＭ１７２には、保護制御モジュール１２０、更新モジュール（１３１、１３２、１３３）、及びアプリ（１１０、１１１）等が格納されている。
　ＥＥＰＲＯＭ１７２に格納されている各種モジュールをＣＰＵ１７１が実行することにより、各種モジュールの各機能部が実現される。各機能部は、具体的には、コンピュータプログラムによって記述されている。
　ＲＡＭ１７３は、ＣＰＵ１７１のワークエリアとして用いられる。ＲＡＭ１７３には更新モジュール（１３１、１３２、１３３）及びアプリ（１１０、１１１）がロードされる。ＲＡＭ１７３上で動作している更新モジュールが、保護制御モジュール１２０による改ざんチェック及び無効化の対象となる。
　ＮＩＣ１７４は、ネットワークに接続するための拡張カードである。
　３．更新サーバ２００の構成
　次に、更新サーバ２００の構成について説明する。更新サーバ２００は、機器１００内部のソフトウェアを更新するために必要な更新用のソフトウェアを配布する装置である。
　図５は、実施の形態１における更新サーバ２００の構成図である。更新サーバ２００は、判断部２１０、更新用ソフトウェア配布部２２０、モジュール無効化部２３０、モジュール追加部２４０、監視パターン更新部２５０及び通信部２６０から構成される。
　判断部２１０は、機器１００内部のソフトウェア（アプリ１１０、１１１、保護制御モジュール１２０、更新モジュール群１３０）の状態に応じて、予め与えられた判断基準を用いて、機器１００が次に実行すべき処理を決定する。そして、更新サーバ２００内部の各モジュール（更新用ソフトウェア配布部２２０、モジュール無効化部２３０、モジュール追加部２４０、監視パターン更新部２５０）に指示を行う。
　更新用ソフトウェア配布部２２０は、機器１００内部のソフトウェア（アプリ１１０、１１１、保護制御モジュール１２０）を更新する時に、判断部２１０の更新処理開始指示に応じて、更新モジュール群１３０と連携して動作し、更新用のソフトウェアを機器１００へ安全に送信する。
　モジュール無効化部２３０は、機器１００の更新モジュール群１３０の更新モジュールを無効化する時に、判断部２１０のモジュール無効化の指示に応じて、更新モジュール群１３０と連携して動作し、アクセス情報取得鍵を、無効化対象である更新モジュールの無効化処理を行う更新モジュールへ配布する。
　モジュール追加部２４０は、機器１００の更新モジュール群１３０に更新モジュールを追加する時に、判断部２１０のモジュール追加の指示に応じて、更新モジュール群１３０と連携し、追加用の更新モジュールを機器１００へ安全に送信する。
　監視パターン更新部２５０は、機器１００の更新モジュール群１３０の監視パターンを更新する時に、判断部２１０の監視パターン更新の指示に応じて、更新モジュール群１３０と連携し、更新モジュール群１３０内の各更新モジュールの監視パターンを更新するために必要なデータを送信する。
　通信部２６０は、機器１００との間で情報の送受信を行う。通信部２６０は、機器１００から受信した情報を、情報の種類に応じて、更新サーバ２００の各部に出力する。また、通信部２６０は、更新サーバ２００の各部から指示や情報を受け取り、機器１００に送信する。
　具体的には、通信部２６０は、更新処理の際に、更新用ソフトウェア配布部２２０から受け取った指示や通知などを機器１００に送信したり、機器１００から受信した改ざん検出の結果を判断部２１０に送信したりする。
　また、通信部２６０は、無効化処理では、モジュール無効化部２３０と機器１００との間で指示や情報を送受信する。また、通信部２６０は、追加処理では、モジュール追加部２４０と機器１００との間で指示や情報を送受信し、監視パターン更新処理では、監視パターン更新部２５０と機器１００との間で指示や情報を送受信する。
　機器１００と更新サーバ２００とは、ネットワークを介して接続され、機器１００内部のソフトウェア（アプリ１１０、１１１、保護制御モジュール１２０）を更新する場合には、更新モジュール群１３０と更新用ソフトウェア配布部２２０とが連携して動作し、機器１００内部のソフトウェアを更新するために、更新用のソフトウェアをインストールする。
　また、機器１００内部のソフトウェア（アプリ１１０、１１１、保護制御モジュール１２０、更新モジュール１３１、１３２、１３３）が攻撃され改ざんされた場合には、改ざんされていない更新モジュールとアクセス制御モジュール１４０とモジュール無効化部２３０とが連携して動作し、改ざんされたソフトウェアを消去する。
　また、更新モジュール群１３０の更新モジュールの数が消去により減少した場合には、改ざんされていない更新モジュールとモジュール追加部２４０とが連携して動作し、更新モジュールを追加する。
　また、更新モジュールの消去や追加により更新モジュール間の相互監視の監視パターンに変更が必要になった場合には、監視パターン更新部２５０と更新モジュール群１３０とが連携して動作し、監視パターンを更新する。
　なお、機器１００と更新サーバ２００との間の通信は、データを暗号化する等により、セキュリティを確保した通信路を用いてもよい。
　４．更新モジュール１３１、１３２、１３３の構成
　次に、更新モジュール群１３０に含まれる更新モジュールの構成について説明する。ここでは、更新モジュール１３１の構成について説明するが、他の更新モジュールも基本的に同一の構成を有する。
　図６は、更新モジュール１３１の構成図である。更新モジュール１３１は、更新モジュール本体、更新モジュール検証用証明書、ＭＡＣ（Ｍｅｓｓａｇｅ　Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ　Ｃｏｄｅ）値テーブル及び監視パターン情報から構成される。
　更新モジュール本体は、ソフトウェアの更新処理を行うプログラムである。更新モジュール本体の詳細は後述する。
　更新モジュール検証用証明書は、更新モジュール本体が改ざんされていないかを検証するための証明書である。更新モジュール本体を検証するモジュールは、更新モジュール本体と本検証用証明書とを取得し、更新モジュール本体が改ざんされていないか検証を行う。
　ＭＡＣ値テーブルは、モジュールの改ざんの有無の検証にＭＡＣ値を利用する場合に使用されるテーブルである。本テーブルには、モジュールを識別するためのモジュール識別子と、そのモジュールに対応するＭＡＣ値とが対になって格納されている。モジュールの改ざん検出は、対象のモジュールを取得し、ＭＡＣ値を計算し、計算されたＭＡＣ値とＭＡＣ値テーブルに格納されている対象モジュールのＭＡＣ値とを比較することにより行う。
　監視パターン情報は、更新モジュールが相互監視を行うときの監視対象に関する情報である。図７は、監視パターン情報の構成図である。監視パターン情報は、監視パターン本体、監視頻度及び検証値リストから構成される。
　監視パターン本体には、監視対象であるモジュールに関する情報（例えば、モジュール識別子、メモリ上の位置、サイズ、アドレス、ファイル名等）が記述されている。監視パターン本体には、複数の監視パターンが記述可能であり、複数の監視パターンを記述する場合には、それぞれを、監視パターン識別子で区別する。監視パターン本体のデータ構造は、先頭にヘッダ情報として監視パターンの数と監視パターンそれぞれのサイズとが記述され、それ以降に、監視パターン識別子と監視パターンとの組が記述される。
　監視頻度は、監視パターン本体に記述されている監視対象を監視するタイミングに関する情報である。監視パターン情報に監視頻度を含めることにより、監視の頻度を任意に調整できるので、更新モジュールの改ざんを適切に検証できる。
　タイミングに関する情報としては、監視を行う時刻や、繰り返し監視を行う場合はその時間間隔などである。また、監視パターン本体に複数の監視パターンが記述されている場合には、監視パターン毎に監視頻度を記述してもよい。その場合、監視頻度と、その監視頻度を利用する監視パターンの監視パターン識別子とを記述する。また、複数の監視パターンのうち、使用する監視パターンを選択するタイミングを記述してもよい。更新モジュール１３１、１３２、１３３は、タイミング情報に応じて、監視パターンに記述されているモジュールを監視する。
　検証値リストは、監視パターン本体及び監視頻度を、更新サーバ２００から正しく取得し、更新できたかを検証するための検証値が記述されている。
　続いて、図８を用いて更新モジュール本体について説明する。図８は、更新モジュール１３１における更新モジュール本体の構成図である。同図に示すように、更新モジュール本体は、受信部３０１、送信部３０２、制御部３０３、更新部３０４、検証部３０５、ＭＡＣ値生成部３０６、ＭＡＣ値テーブル更新部３０７、監視パターン取得部３０８、監視パターン更新部３０９及び分散情報保持部３１０から構成される。
　受信部３０１は、更新サーバ２００から、各種指示、通知、更新用ソフトウェアを受信する。また、受信部３０１は、相互監視を行うために必要な、他の更新モジュールの更新モジュール本体及び更新用モジュール検証用証明書を受信する。さらに、受信部３０１は、他のモジュールへ依頼した処理の結果を受信したり、他の更新モジュールによる保護制御モジュール１２０の監視結果を受信する。
　送信部３０２は、更新サーバ２００、保護制御モジュール１２０、他の更新モジュール、アクセス制御モジュール１４０へ、各種処理結果や証明書などのデータを送信する。
　制御部３０３は、受信部３０１が受信した各種指示及び通知に基づいて、更新部３０４、検証部３０５及び監視パターン更新部３０９を制御し、保護制御モジュール１２０、更新モジュール１３２及び更新モジュール１３３の更新処理及び検証処理、監視パターンの更新処理を行う。
　更新部３０４は、更新サーバ２００と連携して、機器１００内部のソフトウェア（アプリ１１０、１１１、保護制御モジュール１２０、更新モジュール１３２、１３３）を更新する。
　検証部３０５は、保護制御モジュール１２０、更新モジュール１３２、１３３が正当か否かの検証を行う。検証方法としては、各モジュールに付加されている検証用の証明書を用いる方法や、事前に計算されたメッセージ認証コード（ＭＡＣ）値を用いる方法がある。
　検証部３０５がどのモジュールをどのタイミングで検証するかは、監視パターン情報に記述されている。検証部３０５は、監視パターン情報から、監視パターン本体及び監視頻度を取得し、それらの情報に応じて検証を行う。監視パターンが複数ある場合には、更新サーバ２００からの指示に応じて、利用する監視パターン及び監視頻度を変更する。例えば、更新サーバ２００から、利用する監視パターン及び監視頻度をその都度指示してもよいし、どの時刻にどの監視パターン、どの監視頻度で監視を行うかが記述されたタイムチャートを用いて指示してもよい。また、機器１００の状態と、監視パターン及び監視頻度とを対応付けたものを用いて指示してもよい。
　機器１００の状態の具体例としては、「保護制御モジュール更新状態」、「保護制御モジュール非更新状態」や、「検証処理中」、「解析・判断処理中」、「回復処理中」などがある。そして、機器１００の状態が「保護制御モジュール非更新状態」の場合、大まかな監視パターンで監視頻度を低くし、機器１００の状態が「保護制御モジュール更新状態」の場合、細かな監視パターンで監視頻度を高くしてもよい。
　このように、保護制御モジュール１２０の回復時に更新モジュールの検証をより厳重に行うことにより、更新モジュールが改ざんされ、更新モジュールの正常な動作が妨害されるのを一層効果的に防止できる。
　ＭＡＣ値生成部３０６は、検証部３０５が使用するＭＡＣ値を生成する。ＭＡＣ値生成部３０６は、予め保持している検証鍵を用いてＭＡＣ値を生成する。
　ＭＡＣ値テーブル更新部３０７は、各モジュールのＭＡＣ値が格納されているＭＡＣ値テーブルを更新する。
　監視パターン取得部３０８は、検証部３０５が検証処理を行うときの、監視対象のモジュールが記述されている監視パターンを取得する。監視パターンが複数ある場合には、取得する監視パターンの識別子を検証部３０５から指示し、監視パターン取得部３０８は指示された監視パターンを、監視パターン情報から取得する。
　監視パターン更新部３０９は、更新サーバ２００から監視パターン更新の指示を受けると、本モジュール（更新モジュール１３１）が保持する監視パターンを、更新サーバ２００から受信した新たな監視パターンへ更新する処理を行う。
　分散情報保持部３１０は、保護制御モジュール１２０がアプリ（１１０、１１１）の暗復号処理を行うときに用いる暗復号鍵から生成された分散情報（ｓｈａｒｅ）と、保護制御モジュール１２０が分散情報を配布したときの配置情報とを保持する。配置情報は、どの分散情報をどの更新モジュールに配布したかを記述した情報である。
　署名方式に関しては、非特許文献１に詳しく説明されており、証明書に関しては、非特許文献２に詳しく説明されている。また、分散情報に関しては、特許文献２に詳しく説明されている。
　５．保護制御モジュール１２０の構成
　図９は、機器１００の保護制御モジュール１２０の構成図である。同図に示すように、保護制御モジュール１２０は、受信部４０１、送信部４０２、制御部４０３、復号ロード部４０４、改ざん検出部４０５、解析ツール検出部４０６、暗復号鍵保持部４０７、暗復号鍵生成部４０８、暗復号鍵分散部４０９、証明書生成部４１０及び暗復号鍵復元部４１１から構成される。
　受信部４０１は、更新モジュール１３１、１３２、１３３から、分散情報や各種依頼などを受信する。
　送信部４０２は、更新モジュール１３１、１３２、１３３へ、各種依頼などを送信する。
　制御部４０３は、復号ロード部４０４、改ざん検出部４０５及び解析ツール検出部４０６を制御し、アプリ（１１０、１１１）が攻撃者により攻撃されている場合に、それを検出する。
　復号ロード部４０４は、暗号化して機器１００内部に保持されているアプリ（１１０、１１１）を実行するときに、暗復号鍵を用いて復号し、メモリ上にロードする処理を行う。また、アプリ（１１０、１１１）の実行中に、他のアプリへのコンテキストスイッチが発生した場合には、メモリ上のデータを、暗復号鍵を用いて暗号化する。そして、再びアプリ（１１０、１１１）へコンテキストスイッチしたときに、暗号化したデータを復号する。
　さらに、復号ロード部４０４は、後述する再暗号化処理において、暗復号鍵復元部４１１から入力される復元された暗復号鍵を用いて、アプリ（１１０、１１１）を復号し、暗復号鍵保持部４０７が保持している新たな暗復号鍵を用いて、アプリ（１００、１１１）を暗号化する。
　改ざん検出部４０５は、アプリ（１１０、１１１）の改ざんの有無を検出する改ざん検出処理を実行する。改ざん検出部４０５は、アプリ（１１０、１１１）に付加されている改ざん検出用の証明書を用いて改ざん検出処理を行ってもよいし、ＭＡＣ値を比較する方法を用いてもよい。
　解析ツール検出部４０６は、デバッガなどの解析ツールがインストールされたり、動作したときにそれを検出する。不正な攻撃者がアプリ（１１０、１１１）を攻撃するために、解析ツールをインストールしたり、動作させることが想定されるからである。検出方法としては、例えば、ファイル名を検索する方法や、デバッガが使用する特殊なレジスタが使用されているかを調べる方法や、デバッガが設定する割り込みを検出する方法などを用いる。
　暗復号鍵保持部４０７は、アプリ（１１０、１１１）を暗復号するための暗復号鍵を保持する。
　暗復号鍵生成部４０８は、アプリ（１１０、１１１）を暗復号するための暗復号鍵を生成する。
　暗復号鍵分散部４０９は、初期設計時及び次ラウンド準備時に、秘密分散法を用いて、暗復号鍵から分散情報を生成する。
　証明書生成部４１０は、暗復号鍵から生成された分散情報を復元したときに、正しく復元できたか否かを検証するために使用する証明書を生成する。
　暗復号鍵復元部４１１は、更新モジュールの構成に基づいて、各更新モジュールから分散情報を取得し、取得した分散情報から暗復号鍵を復元する。なお、更新モジュールの構成とは、更新モジュール群１３０内の分散情報の配置情報である。暗復号鍵復元部４１１は、復元した暗復号鍵を復号ロード部４０４に出力する。
　６．アクセス制御モジュール１４０の構成
　図１０は、機器１００のアクセス制御モジュール１４０の構成図である。同図に示すように、アクセス制御モジュール１４０は、受信部５０１、送信部５０２及びアクセス情報保持部５０３から構成される。
　受信部５０１は、更新モジュール（１３１、１３２、１３３）から、改ざんされた更新モジュールを消去するために必要な情報であるアクセス情報の取得依頼を受信する。
　送信部５０２は、アクセス情報取得依頼に応じて、アクセス情報取得を依頼してきた更新モジュールへアクセス情報を送信する。
　アクセス情報保持部５０３は、更新モジュール１３１、１３２、１３３毎に、そのモジュールを消去するためのアクセス情報を保持する。
　各アクセス情報は、消去対象となる更新モジュールの識別子（更新モジュール識別子）が付されており、識別子によって更新モジュールと対応付けられている。各アクセス情報は、アクセス情報取得鍵で暗号化されている。
　更新モジュール１３１、１３２、１３３から、アクセス情報取得依頼があると、アクセス情報保持部５０３は、消去対象の更新モジュールの識別子が付されたアクセス情報を、送信部５０２を介して、更新モジュールへ送信する。
　７．判断部２１０の構成
　図１１は、更新サーバ２００の判断部２１０の構成図である。同図に示すように、判断部２１０は、受付部６０１、指示部６０２、指示生成部６０３、不正モジュール特定部６０４、判断基準読込部６０５及び判断基準格納部６０６から構成される。
　受付部６０１は、更新モジュール１３１、１３２、１３３から、分散情報、各種依頼などを受信し、指示生成部６０３へ出力する。さらに、受付部６０１は、更新サーバ２００内の各部（更新用ソフトウェア配布部２２０、モジュール無効化部２３０、モジュール追加部２４０、監視パターン更新部２５０）から、処理が完了した通知を受け付けると、指示生成部６０３へ出力する。
　指示部６０２は、指示生成部６０３で生成された指示を更新サーバ２００内の各部へ出力する。
　指示生成部６０３は、判断基準読込部６０５から受け付けた判断基準に基づいて、機器１００の処理の優先順位を決定し、更新サーバ２００内の各部へ出力すべき指示を生成する。
　具体的に、保護制御モジュール１２０が改ざんされていない場合、指示生成部６０３は、モジュール無効化部２３０へ更新モジュールの無効化処理を指示し、その後、モジュール追加部２４０へ更新モジュールの追加処理を指示し、さらに、その後、監視パターン更新部２５０へ監視パターンの更新処理を指示する。
　一方、保護制御モジュール１２０が改ざんされている場合、指示生成部６０３は、更新用ソフトウェア配布部２２０へ保護制御モジュール１２０の回復処理を指示し、その後、モジュール無効化部２３０へ更新モジュールの無効化処理を指示する。更に、その後、モジュール追加部２４０へ更新モジュールの追加処理を指示し、監視パターン更新部２５０へ監視パターンの更新処理を指示する。
　不正モジュール特定部６０４は、更新モジュール１３１、１３２、１３３から受信した相互監視結果（改ざん検出結果）を用いて、更新モジュールが改ざんされているか否かを判定し、更新モジュールが改ざんされていると判定した場合には、どの更新モジュールが改ざんされたかを特定する。さらに、不正モジュール特定部６０４は、更新モジュール１３１、１３２、１３３から受信した保護制御モジュール１２０についての改ざん検出結果から、保護制御モジュール１２０が改ざんされているか否かを判定する。
　判断基準読込部６０５は、判断基準格納部６０６に格納されている判断基準を読み込み、指示生成部６０３へ出力する。
　判断基準格納部６０６は、予め与えられた判断基準を格納している。判断基準は、機器１００の状態と処理の優先順位とを対応付けたものである。
　８．更新用ソフトウェア配布部２２０の構成
　図１２は、更新サーバ２００の更新用ソフトウェア配布部２２０の構成図である。同図に示すように、更新用ソフトウェア配布部２２０は、受信部７０１、送信部７０２、暗号鍵生成部７０３、暗号処理部７０４、認証部７０５、更新モジュール選択部７０６、制御部７０７、証明書生成部７０８、署名秘密鍵保持部７０９、更新用ソフトウェア保持部７１０及び暗号鍵保持部７１１から構成される。
　受信部７０１は、更新モジュール１３１、１３２、１３３から保護制御モジュール１２０の改ざん検出結果や、他の更新モジュールの相互監視結果（改ざん検出結果）を受信する。
　送信部７０２は、機器１００内部のソフトウェア（アプリ１１０、１１１、保護制御モジュール１２０）を更新する必要があるときに、更新モジュール１３１、１３２、１３３へ、更新処理開始の依頼、更新用ソフトウェア、復号に必要な鍵などのデータを送信する。
　暗号鍵生成部７０３は、更新用ソフトウェアを更新モジュール１３１、１３２、１３３へ送信するときに使用する暗号鍵を生成する。
　暗号処理部７０４は、暗号鍵生成部７０３が生成した暗号鍵を用いて、更新用ソフトウェアを暗号化する。また、各更新モジュールに固有の鍵を用いて、暗号鍵を暗号化する。
　認証部７０５は、更新モジュール１３１、１３２、１３３、及び、保護制御モジュール１２０と相互認証を行う。
　更新モジュール選択部７０６は、保護制御モジュール１２０を更新するときに、更新処理にどの更新モジュールを使用するかを選択する。そして、更新モジュール選択部７０６は、更新用の保護制御モジュールの暗号化に用いられた暗号鍵を、選択した更新モジュールに固有の鍵を用いて暗号化し、選択した更新モジュールへ送信する。
　制御部７０７は、更新用ソフトウェア配布部２２０内の各構成要素を制御する。具体的には、制御部７０７は、複数の暗号鍵を用いた更新用ソフトウェアの多重暗号化、多重暗号化に使用した複数の暗号鍵の暗号化、及び、暗号化した更新用ソフトウェアと暗号鍵との更新モジュールへの送信を制御する。
　ここで、暗号鍵及び更新用ソフトウェアは、一度に更新モジュール１３１、１３２、１３３へ送信するのではなく、更新処理の中で、それぞれのデータが必要になったタイミングで、それぞれの更新モジュール１３１、１３２、１３３へ送信する。
　証明書生成部７０８は、署名秘密鍵を用いて、更新モジュール１３１、１３２、１３３の認証公開鍵に対する認証証明書を生成する。また、証明書生成部７０８は、更新用の新保護制御モジュールに対する更新検証証明書を生成する。更新検証証明書は、保護制御モジュールが正しく更新されたか否かを検証するために用いられる。
　署名秘密鍵保持部７０９は、証明書生成部７０８による証明書の生成に用いられる署名秘密鍵を保持する。
　更新用ソフトウェア保持部７１０は、保護制御モジュール１２０が攻撃された時に更新するための更新用の保護制御モジュールを保持する。
　暗号鍵保持部７１１は、暗号鍵生成部７０３により生成された暗号鍵及び暗号処理部７０４により暗号化された暗号鍵を保持する。
　９．モジュール無効化部２３０の構成
　図１３は、更新サーバ２００のモジュール無効化部２３０の構成図である。同図に示すように、モジュール無効化部２３０は、受信部８０１、送信部８０２、アクセス情報取得鍵保持部８０３及び更新モジュール選択部８０４から構成される。
　受信部８０１は、判断部２１０から不正に改ざんされた更新モジュールを消去する指示を受け付ける。また、受信部８０１は、機器１００の更新モジュール１３１、１３２、１３３からアクセス情報取得鍵の取得依頼を受信する。
　送信部８０２は、アクセス情報取得鍵の取得依頼に応じて、アクセス情報取得鍵を、依頼してきた更新モジュールへ送信する。
　アクセス情報取得鍵保持部８０３は、アクセス制御モジュール１４０が保持するアクセス情報を復号するためのアクセス情報取得鍵を保持する。
　更新モジュール選択部８０４は、無効化対象の更新モジュール（改ざんされたと判定された更新モジュール）を消去する無効化処理を行う更新モジュールを選択し、選択した更新モジュールに、無効化処理を指示する。更新モジュール選択部８０４は、選択した更新モジュール（無効化処理を行う更新モジュール）からアクセス情報取得鍵の取得依頼があった場合には、消去対象となる更新モジュールの識別子を付加したアクセス情報取得鍵を、無効化処理を行う更新モジュールへ送信する。
　１０．モジュール追加部２４０の構成
　図１４は、更新サーバ２００のモジュール追加部２４０の構成図である。同図に示すように、モジュール追加部２４０は、受信部９０１、送信部９０２、更新モジュール選択部９０３、更新モジュール保持部９０４、更新モジュール分割部９０５及び制御部９０６から構成される。
　受信部９０１は、判断部２１０から更新モジュール追加の指示と、この時点で更新モジュール群１３０に含まれている更新モジュールのリストとを受信する。
　送信部９０２は、機器１００へ、追加用の更新モジュール及び更新モジュールが正しく追加されたかを検証するための検証値を送信する。また、送信部９０２は、判断部２１０へ、更新モジュールの追加処理の終了を通知する。
　更新モジュール選択部９０３は、判断部２１０から受信した更新モジュールのリストから、更新モジュールの追加処理を行う更新モジュールを選択する。
　更新モジュール保持部９０４は、追加用の更新モジュールを保持する。
　更新モジュール分割部９０５は、更新モジュール保持部９０４から追加用の更新モジュールを１つ取得し、更新モジュール選択部９０３が選択した数に応じて、追加用の更新モジュールを分割する。更新モジュール分割部９０５は、分割した更新モジュールを、更新モジュール選択部９０３が選択した各更新モジュールへ送信する。
　制御部９０６は、判断部２１０及び更新モジュール１３１、１３２、１３３と連携して、更新モジュールの追加処理を制御する。
　１１．監視パターン更新部２５０の構成
　図１５は、更新サーバ２００の監視パターン更新部２５０の構成図である。同図に示すように、監視パターン更新部２５０は、受信部１００１、送信部１００２、監視パターン生成部１００３、監視パターン分割部１００４及び制御部１００５から構成される。
　受信部１００１は、判断部２１０から、監視パターン更新の指示と、この時点で更新モジュール群１３０に含まれている更新モジュールのリストとを受信する。
　送信部１００２は、機器１００へ更新用の監視パターンを送信する。また、送信部１００２は、判断部２１０へ監視パターンの更新処理の終了を通知する。
　監視パターン生成部１００３は、判断部２１０から受信した更新モジュールのリストから、どの更新モジュールがどの更新モジュールを監視するかを決定し、監視パターンを生成する。監視パターンの一例としては、各更新モジュールが他のすべての更新モジュールを監視するとしてもよい。
　監視パターン分割部１００４は、監視パターン生成部１００３により生成された監視パターンを、それぞれの更新モジュール毎の監視パターンに分割する。そして、監視パターン分割部１００４は、分割した監視パターンを更新用の監視パターンとして、それぞれの更新モジュールに送信する。
　制御部１００５は、監視パターン生成部１００３と監視パターン分割部１００４とを制御し、監視パターンの更新処理を行う。
　１２．ソフトウェア更新システム１０の動作
　続いて、図１６を用いて、ソフトウェア更新システム１０の動作について説明する。
　先ず、ソフトウェア更新システム１０のインストール処理を説明する。インストール処理には、大まかに以下の９つの処理が含まれる。
　１つ目は、初期設定処理である。初期設定処理では、ソフトウェア更新に必要な各種鍵データ及びソフトウェア更新後に必要となるデータから秘密分散法を用いて生成された分散情報を、各更新モジュール１３１、１３２、１３３に埋め込む。
　２つ目は、検知処理である。検知処理では、機器１００内部のソフトウェア（アプリ１１０や１１１、保護制御モジュール１２０）が改ざんされていないかを検出する。
　３つ目は、解析・判断処理である。解析・判断処理では、改ざんが検出された場合に、どのモジュールが改ざんされたかの判定、及び改ざんされた原因の解析を行い、改ざんされたモジュールを含むソフトウェアを更新するか否かを判定する。そして、ソフトウェアを更新する場合は、改ざんされた箇所を修正した更新用のソフトウェアを生成し、更新モジュール１３１、１３２、１３３へ更新処理の実施を通知する。
　４つ目は、相互認証処理である。相互認証処理では、更新モジュール１３１、１３２、１３３と更新用ソフトウェア配布部２２０とが互いに正しいソフトウェアであるかどうかを確認するために、相互に認証処理を行う。
　５つ目は、回復処理である。回復処理では、更新用のソフトウェアを機器１００へインストールし、更に、更新モジュール１３１、１３２、１３３へ埋め込まれた分散情報から元のデータを復元する。
　６つ目は、次ラウンド準備処理である。次ラウンド準備処理では、次のソフトウェア更新のための分散情報を生成し、各更新モジュールに埋め込む。
　７つ目は、無効化処理である。無効化処理では、検知処理、相互認証処理、回復処理において、更新モジュール１３１、１３２、１３３又は保護制御モジュール１２０が不正に改ざんされたことを検知した場合に、改ざんされたモジュールを消去する。
　８つ目は、追加処理である。追加処理では、無効化処理によって更新モジュールが減少した場合、インストール処理を確実に行うために、更新モジュールを増やしたい場合などに、更新モジュールを追加する。
　９つ目は、監視パターン更新処理である。監視パターン更新処理では、無効化処理や追加処理により、更新モジュール群１３０の構成を変更した場合に、監視パターンの更新が必要であれば、監視パターンを更新する。
　上記９つの処理のうち、初期設定処理、検知処理、解析・判断処理、相互認証処理、回復処理及び次ラウンド処理は、図１６に示す順序で行われる。無効化処理、追加処理及び監視パターン更新処理は、図１６に記載されたそれぞれの処理の中で必要に応じて呼び出される。
　図１６は、ソフトウェア更新システム１０の全体的な動作の流れを示すフローチャートである。
　ソフトウェア更新システム１０は、機器１００の工場製造時に初期設計処理を行い、各更新モジュール１３１、１３２、１３３へ分散情報を埋め込む。その後、機器１００は、工場から出荷され、ユーザにより利用される。
　ユーザにより機器１００が利用される際には、機器１００は、検知処理を行う。具体的には、保護制御モジュール１２０がアプリ（１１０、１１１）を攻撃者による攻撃から保護する。これと同時に、更新モジュール１３１、１３２、１３３が保護制御モジュール１２０の改ざん検出を実施し、保護制御モジュール１２０が攻撃されていないかをチェックする。
　更新サーバ２００が、検知処理を行った更新モジュールから、保護制御モジュールが改ざんされた旨の通知を受信した場合、更新サーバ２００は、解析・判断処理を行う。保護制御モジュール１２０が改ざんされたと判明した場合には、相互認証処理、回復処理、次ラウンド準備処理を行った後、再び、検知処理へ戻る。なお、本発明のソフトウェア更新システムは、上記のすべての処理は必須ではない。ソフトウェア更新システムは、外部から更新のトリガを与えられて、更新を行う処理（回復処理）があればよい。
　以下では、上記の９つの処理について、それぞれの詳細を説明する。
　１３．初期設計処理の動作
　ここでは、図１７～図１９を用いて、初期設計処理について説明する。
　図１８は、ソフトウェア更新システム１０による初期設計処理の動作を示すシーケンス図である。
　機器１００の工場製造時に、機器１００の不揮発メモリへアプリ（１１０、１１１）、保護制御モジュール１２０、更新モジュール（１３１、１３２、１３３）などをインストールする（Ｓ１０００）。
　これらのソフトウェアには、ソフトウェアが改ざんされているか否かを検証するための改ざん検出用証明書が付加されている。この改ざん検出用証明書は、更新サーバ２００の更新用ソフトウェア配布部２２０が保持する署名秘密鍵により署名が施されている。なお、Ｓ１０００では、上記のソフトウェア以外にも、機器１００の動作に必要なソフトウェアがインストールされる。
　ここで、図１７を用いて、初期設計処理の際に機器１００に埋め込まれる鍵について説明する。図１７は、機器１００に埋め込まれる鍵を模式的に示す図である。ここでは、更新モジュール１３１だけ示し、更新モジュール１３２及び１３３については省略する。
　図１７に示すように、保護制御モジュール１２０には暗復号鍵が埋め込まれ、更新モジュール１３１、１３２、１３３には署名公開鍵、検証鍵及び認証鍵対が埋め込まれる（この時点では、まだ、更新モジュールに分散情報の組は埋め込まれてない）。更に、更新モジュール１３１、１３２、１３３には、それぞれ更新モジュールを識別するための更新モジュール識別子が埋め込まれ、その状態でインストールされる。
　暗復号鍵は、アプリ（１１０、１１１）を暗号化及び復号するための鍵である。アプリ（１１０、１１１）は、暗復号鍵を用いて暗号化された状態で不揮発メモリへ記憶され、実行時に保護制御モジュール１２０により暗復号鍵を用いて復号された後、実行される。機器１００が、コンテキストを切り替えながら複数のアプリを実行する場合には、コンテキスト切り替えのタイミングで、暗復号鍵を用いて、アプリ（１１０、１１１）が使用しているデータの暗号化及び復号を行うことにより、アプリ（１１０、１１１）実行時に、デバッガなどの解析ツールによって、データが抜き取られることを防止する。
　更新モジュール１３１、１３２、１３３に埋め込まれる鍵のうち、署名公開鍵はすべての更新モジュールで共通の鍵である。検証鍵と認証鍵対は、それぞれの更新モジュールで異なる鍵である。
　図１８に戻って説明を続ける。Ｓ１０００で各ソフトウェアをインストールした後、初期設定を行うソフトウェア、正常に動作するかをテストするためのソフトウェアなどを実行し、機器１００を初期化する（Ｓ１００１）。
　Ｓ１００１の初期化処理では、保護制御モジュール１２０、更新モジュール１３１、１３２、１３３でも、それぞれ初期化処理が行われる。
　保護制御モジュール１２０は、暗復号鍵から秘密分散法を用いて分散情報を生成する（Ｓ１００２）。更に、保護制御モジュール１２０は、署名秘密鍵を用いて、暗復号鍵の復元時に、暗復号鍵が正しく復元できたか否かを確認するための証明書（暗復号鍵証明書）を生成する（Ｓ１００３）。
　保護制御モジュール１２０は、生成した分散情報と暗復号鍵証明書とを、更新モジュール１３１、１３２、１３３へ送信する（Ｓ１００４）。ここで、保護制御モジュール１２０は、分散情報保持部３１０を備える更新モジュールと同数の分散情報を生成する。そして、それぞれの更新モジュール１３１、１３２、１３３が、異なる分散情報の組を保持するように送信する。更に、保護制御モジュール１２０は、どの更新モジュールへどの分散情報を送信したかを示す分散情報の配置情報を送信する。暗復号鍵証明書と配置情報とは、すべての更新モジュール１３１、１３２、１３３へ同じ情報が送信される。
　暗復号鍵から秘密分散法を用いて分散情報を生成する方法や、分散情報を更新モジュールへ送信する方法については、特許文献２の４７ページから４９ページに詳しく説明されている。特許文献２における秘密鍵ｄを本実施の形態の暗復号鍵に対応させ、認証局装置を保護制御モジュール１２０に対応させ、分散情報保持装置を更新モジュール１３１、１３２、１３３に対応させることで、特許文献２と同じ方法を用いることができる。
　保護制御モジュール１２０から分散情報、配置情報及び暗復号鍵証明書を受信した更新モジュール群１３０は、更新モジュール初期化処理へ移行する。
　１３．１．更新モジュール初期化処理
　図１９は、更新モジュール初期化処理を示すフローチャートである。ここでは、更新モジュール１３１について説明するが、他の更新モジュール１３２、１３３の動作も基本的に同一である。
　更新モジュール１３１は、保護制御モジュール１２０から分散情報、配置情報及び暗復号鍵証明書を受信し、受信した各情報を分散情報保持部３１０に保持する（Ｓ１００５）。
　更に、更新モジュール１３１は、改ざん検出対象である他の更新モジュール１３２、１３３及び保護制御モジュール１２０の改ざん検出用証明書の検証を行う（Ｓ１００６）。この検証は、各モジュールからハッシュ値を生成し、生成したハッシュ値とそれぞれの改ざん検出用証明書に記述されているハッシュ値とを比較することにより行う。
　生成した各ハッシュ値がそれぞれの改ざん検出用証明書に記述されているハッシュ値と一致するか否かを判定し、一致すれば、他の更新モジュール１３２、１３３、保護制御モジュール１２０のそれぞれに対してＭＡＣ値を生成する。そして、生成したＭＡＣ値を、ＭＡＣ値テーブルとして保持する（Ｓ１００７）。
　少なくとも１のハッシュ値が、改ざん検出用証明書に記述されているハッシュ値と一致しなければ、更新モジュール１３１は、エラーを出力して停止する（Ｓ１００８）。
　１４．検知処理の動作
　機器１００は、初期設計処理を終えると工場から出荷され、ユーザの元へ送られる。ユーザの元で機器１００が使用される。
　アプリ（１１０、１１１）を利用しているときには、機器１００内部では、保護制御モジュール１２０が復号ロード機能、改ざん検出機能、解析ツール検出機能などの機能を制御し、アプリ（１１０、１１１）を攻撃者による攻撃から保護する。
　ここでは、図２０のシーケンス図を用いて、検知処理の動作について説明する。　更新モジュール１３１、１３２、１３３は、保護制御モジュール１２０の改ざん検出を実施する（Ｓ２０００）。
　改ざん検出は、検証鍵を使用して保護制御モジュール１２０のＭＡＣ値を計算し、計算したＭＡＣ値とＭＡＣ値テーブルに保持されているＭＡＣ値とを比較することにより行う。ＭＡＣ値が一致すれば、保護制御モジュール１２０は改ざんされていないと判定し、ＭＡＣ値が一致しなければ、保護制御モジュール１２０は改ざんされていると判定する。
　なお、図２０では記載を簡略化し、更新モジュール１３１のみが保護制御モジュールの改ざん検出を行っているように記載されているが、当然、更新モジュール１３２、１３３でも同様の処理が行われる。
　その後の処理についても、更新モジュール１３１が保護制御モジュール１２０の改ざんを検出した場合を中心に記載しているが、更新モジュール１３２、１３３が保護制御モジュール１２０の改ざんを検出した場合も基本的には同様の処理が行われる。
　保護制御モジュール１２０が改ざんされているか否か、即ち、ＭＡＣ値が一致するか否かを判定し、保護制御モジュール１２０が改ざんされていると判定した場合には、更新モジュール１３１は、その旨を、更新サーバ２００の判断部２１０及び他の更新モジュールへ通知する（Ｓ２００１）。
　保護制御モジュール１２０が改ざんされていないと判定した場合には、更新モジュール１３１は、判断部２１０や他の更新モジュールへ通知を行わず、Ｓ２０００の改ざん検出処理へ戻る。
　他の更新モジュールから保護制御モジュール１２０が改ざんされている旨の通知を受けた更新モジュールは、検証鍵及びＭＡＣ値を用いて、保護制御モジュール１２０の改ざん検出を実施する（Ｓ２００２）。そして、改ざん検出結果を、判断部２１０及び他の更新モジュールへ通知する（Ｓ２００３）。
　判断部２１０は、更新モジュール１３１、１３２、１３３から改ざん検出結果を受信する。
　１５．解析・判断処理の動作
　次に、図２１を用いて、解析・判断処理の動作について説明する。図２１は、解析・判断処理の動作の流れを示すシーケンス図である。図２１では、各更新モジュール１３１、１３２、１３３が個別に行う処理を、更新モジュール群１３０が行う処理としてまとめて記載している。
　検知処理において、更新モジュールから判断部２１０へ、保護制御モジュール１２０の改ざんを検出した旨の通知（Ｓ２００１またはＳ２００３）があった場合、判断部２１０は、更新モジュールから通知された改ざん検出結果に基づいて、保護制御モジュール１２０が不正であるか正当であるか（改ざんされているか否か）を判定する（Ｓ３０００）。
　判定方法の一例として、例えば、所定数の更新モジュールが改ざんを検出した場合には、保護制御モジュール１２０は不正である（改ざんされている）と判定し、また、所定数未満の更新モジュールが改ざんを検出した場合には、保護制御モジュール１２０は正当である（改ざんされていない）と判定する。前記所定数は、更新モジュール群１３０に含まれる更新モジュールの過半数としてもよい。
　保護制御モジュール１２０が不正である（改ざんされている）と判定した場合、判断部２１０は、保護制御モジュール１２０を回復する必要があるか否かを判断するために、更新モジュールに対して、保護制御モジュール１２０のどの部分が改ざんされたかなどの改ざん情報の通知を依頼する（Ｓ３００１）。判断部２１０は、改ざん情報に基づいて、保護制御モジュール１２０を回復する必要があるか否かを判断する（Ｓ３００２）。
　Ｓ３００２の「回復する必要があるか否か」の判断に代えて、「リボークするか否か」を判断するとしてもよい。
　Ｓ３００２の判断の結果、回復する必要がある場合、更新用の保護制御モジュールを準備し（Ｓ３００３）、更新モジュールに、更新処理の開始を指示する（Ｓ３００４）。また、リボークする場合には、アプリ（１１０、１１１）にサービスを提供しているサーバに対して、機器１００をリボークするように依頼する（Ｓ３００５）。
　保護制御モジュール１２０が正当である（改ざんされていない）と判定した場合には、更新モジュール群１３０を更新する必要があるか否かを判断するために、通常時判断処理に移行する（Ｓ３００６）。
　１５．１．通常時判断処理
　図２２は、解析・判断処理の通常時判断処理（Ｓ３００６）のシーケンス図である。
　更新サーバ２００の判断部２１０は、更新モジュール群１３０に対し、相互監視処理の指示を送信し、更新モジュール群１３０は相互監視処理を行う（Ｓ３１００）。更新モジュール群１３０は、相互監視処理による検出結果を、判断部２１０に通知する。
　判断部２１０は、検出結果の通知を受けると、通常時無効化判断処理を行い（Ｓ３２００）、追加判断処理（Ｓ３３００）、監視パターン更新判断処理（Ｓ３４００）を行う。
　１５．２．相互監視処理
　図２３は、相互監視処理（Ｓ３１００）の詳細なシーケンス図である。
　更新モジュール群１３０内の更新モジュール１３１、１３２、１３３は、それぞれ、他の更新モジュールに対して改ざん検出の処理を実施し、攻撃者により改ざんされていた場合には、それを検出する。
　具体的には、更新モジュール１３１が更新モジュール１３２の改ざん検出を行い（Ｓ３１０１）、更新モジュール１３２が更新モジュール１３３の改ざん検出を行い（Ｓ３１０２）、更新モジュール１３３が更新モジュール１３１の改ざん検出を行う（Ｓ３１０３）。
　改ざん検出は、検証鍵を用いて各更新モジュールのＭＡＣ値を計算し、計算したＭＡＣ値と、ＭＡＣ値テーブルに保持されているＭＡＣ値とを比較することで行う。そして、各更新モジュールは、改ざん検出処理の結果を、判断部２１０及び他の更新モジュールへ通知する。
　各更新モジュールの改ざん検出処理が完了すると、通常時判断処理に戻る。
　１５．３．通常時無効化判断処理
　図２４は、通常時判断処理の通常時無効化判断処理（Ｓ３２００）の詳細なフローチャートである。
　図２４を用いて、通常時無効化判断処理について説明する。
　判断部２１０の不正モジュール特定部６０４において不正であると判定された更新モジュールが、更新モジュール群１３０の半数以上である場合（Ｓ３２０１）、判断部２１０の指示生成部６０３は、更新モジュール群１３０の全体を更新する指示を生成し、更新モジュール群１３０全体を更新する（Ｓ３２０２）。
　更新モジュール群１３０の全体を更新することにより、更新モジュールの正常な動作が妨害されるのを防止できる。
　判断部２１０の不正モジュール特定部６０４において不正であると判定された更新モジュールが、更新モジュール群１３０の半数未満である場合（Ｓ３２０１）、不正モジュール特定部６０４は、更新モジュール群１３０のいずれかの更新モジュールが危殆化しているか判定し（Ｓ３２０３）、危殆化されていると判定された更新モジュールの無効化処理を実施する（Ｓ３２０４）。無効化処理についての詳細は後述する。
　通常時無効化判断処理では、保護制御モジュール１２０が改ざんされていないことを確認した上で、更新モジュールが危殆化していた場合、無効化処理を行うため、更新モジュールの無効化処理の間に、不正な保護制御モジュールを介してアプリ（１１０、１１１）が攻撃されるのを防止できる。
　いずれの更新モジュールも危殆化していないと判定した場合、または、無効化処理が完了すると、通常時判断処理に戻る。
　１５．４．追加判断処理
　次に、追加判断処理について説明する。図２６は、通常時判断処理の追加判断処理（Ｓ３３００）の詳細なフローチャートである。
　判断部２１０は、更新モジュール群１３０の更新モジュールの数が所定値以下であるかを判定し（Ｓ３３０１）、所定値以下の場合、追加処理を行う（Ｓ３３０２）。追加処理についての詳細は後述する。更新モジュールの数が所定値以上であった場合、または、追加処理が終了すると、通常時判断処理に戻る。
　追加処理により更新モジュールを追加することで、相互監視処理を行う更新モジュールの数を一定数に保つことができるので、更新モジュールの改ざんを更新モジュール群１３０の内部で安定して自己検証することができる。
　また、保護制御モジュール１２０が改ざんされていないことを確認した上で追加処理を行うので、更新モジュールの追加処理の間に、不正な保護制御モジュールを介してアプリ（１１０、１１１）が攻撃されるのを防止できる。
　なお、更新モジュールの数が所定値以下でなくても、判断部２１０が更新モジュールの追加が必要と判断した場合には、追加処理を行ってもよい。
　具体的には、更新モジュールの数が所定値以上であったとしても、幾つかの更新モジュールが短い期間に連続して危殆化した場合は、すぐに所定値以下になる可能性がある。このような場合、更新モジュール全体の安全性を向上させるために、更新モジュールの数が所定値以上であったとしても、更新モジュールを追加してもよい。
　ここで、「所定値」とは、システム設計時に決定する値であり、例えば、「システム設計時の更新モジュールの数の過半数」、或いは「４つ」などの具体的な数値が考えられる。
　また、新たな更新モジュールを更新モジュール群に追加する処理に代えて、更新モジュール群自体を更新してもよい。例えば、更新モジュールの数が所定値より大きい場合には、更新モジュールを更新モジュール群に追加し、所定値以下の場合には、更新モジュール群自体を更新するというような処理を行ってもよい。更新モジュール群を一新することにより、各更新モジュールの正常な動作が妨害されるのを防止できる。
　１５．５．監視パターン更新判断処理
　次に、図２８を用いて、監視パターン更新判断処理を説明する。図２８は、通常時判断処理の監視パターン更新判断処理（Ｓ３４００）の詳細なフローチャートである。
　判断部２１０は、無効化処理や追加処理により、更新モジュール群１３０の構成に変更があった場合、監視パターンの更新が必要であるかを判断する（Ｓ３４０１）。監視パターンの更新が必要であると判断した場合、監視パターン更新部２５０へ更新を指示し、監視パターン更新部２５０は、監視パターン更新処理を行う（Ｓ３４０２）。
　監視パターンを更新する必要がないと判断した場合、または、監視パターン更新処理が完了すると、通常時判断処理へ戻る。
　監視パターン更新処理（Ｓ３４０２）では、監視されない更新モジュールが存在しないように監視パターンを更新する。以下、具体的に説明する。
　更新モジュールＡが更新モジュールＢを監視していた時に、更新モジュールＡが無効化された場合、更新モジュールＢはどの更新モジュールからも監視されない可能性がある。そのため、更新モジュールＢも、いずれかの更新モジュールにより監視される新たな監視パターンを生成し、更新モジュールＡを除いた更新モジュールの監視パターンを更新する。
　また、更新モジュールＣが新たに更新モジュール群に追加された場合、従来の監視パターンでは更新モジュールＣを監視する更新モジュールがないため、更新モジュールＣを含めた更新モジュール群での新たな監視パターンを生成し、更新モジュールＣを含めたすべての更新モジュールの監視パターンを更新する。
　これにより、更新モジュールの無効化後であっても、また、新たな更新モジュールの追加後であっても相互監視を維持し、更新モジュールの正常な動作が妨害されるのを防止できる。
　１６．相互認証処理の動作
　ここでは、図２９及び図３０を用いて、ソフトウェア更新システム１０による相互認証処理の動作について説明する。
　更新サーバ２００の判断部２１０が、解析・判断処理において、保護制御モジュール１２０を回復する必要があると判断した場合、判断部２１０は、更新用ソフトウェア配布部２２０へ、保護制御モジュール１２０の回復を指示する。
　更新用ソフトウェア配布部２２０は、更新モジュール１３１、１３２、１３３へ更新処理の開始を指示した後、各更新モジュールとの間で、それぞれ１対１の相互認証処理を行う。これにより、機器１００が不正なサーバと接続したり、更新サーバ２００が不正な機器と接続することを防止する。なお、相互認証処理において、更新サーバ２００は、署名秘密鍵及び署名公開鍵を使用し、各更新モジュールは、認証鍵対（認証秘密鍵及び認証公開鍵）を使用する。
　図２９は、更新モジュール１３１が更新用ソフトウェア配布部２２０を認証するときのシーケンス図である。なお、更新モジュール１３２、１３３も図２９と同様に動作し、更新用ソフトウェア配布部２２０を認証する。
　更新モジュール１３１は、乱数生成器を用いて乱数を生成し（Ｓ４０００）、生成した乱数をチャレンジデータとして更新用ソフトウェア配布部２２０へ送信する（Ｓ４００１）。この時、更新モジュール１３１を識別するための更新モジュール識別子を、チャレンジデータと共に送信する。
　更新用ソフトウェア配布部２２０は、受信したチャレンジデータに署名秘密鍵を用いて署名データを生成し（Ｓ４００２）、生成した署名データをレスポンスデータとして、更新モジュール１３１へ返信する（Ｓ４００３）。
　更新モジュール１３１は、更新用ソフトウェア配布部２２０からレスポンスデータを受信すると（Ｓ４００４）、署名公開鍵を用いて、受信したレスポンスデータが、チャレンジデータの署名データになっているか検証する（Ｓ４００５）。
　検証の結果、レスポンスデータが正しく、更新用ソフトウェア配布部２２０が正当なモジュールである場合、更新モジュール１３１は、処理を継続する。レスポンスデータが正しくなく、更新用ソフトウェア配布部２２０が正当なモジュールでない場合には、更新モジュール１３１は、エラーを出力し、処理を停止する（Ｓ４００６）。
　次に、更新用ソフトウェア配布部２２０が、更新モジュール１３１、１３２、１３３を認証する。
　図３０は、更新用ソフトウェア配布部２２０が各更新モジュールを認証するときのシーケンス図である。
　更新用ソフトウェア配布部２２０は、チャレンジデータを送信してきた各更新モジュールに対して、乱数生成器を用いてそれぞれ異なる乱数を生成し（Ｓ４１００）、チャレンジデータとして各更新モジュールへ個別に送信する（Ｓ４１０１）。
　各更新モジュールは、受信したチャレンジデータに認証秘密鍵を用いて署名データを生成し（Ｓ４１０２）、生成した署名データをレスポンスデータとして更新用ソフトウェア配布部２２０へ返信する（Ｓ４１０３）。
　このとき、各更新モジュールは、レスポンスデータと共に認証公開鍵と認証鍵証明書とを更新用ソフトウェア配布部２２０へ送信する。
　更新用ソフトウェア配布部２２０は、それぞれの更新モジュールからレスポンスデータ、認証公開鍵及び認証鍵証明書を受信する（Ｓ４１０４）。更新用ソフトウェア配布部２２０は、認証鍵証明書が、自身が発行した証明書であるか否か検証し、更に、認証鍵証明書を用いて、認証公開鍵の正当性を検証する（Ｓ４１０５）。
　認証鍵証明書及び認証公開鍵が不正であれば、更新用ソフトウェア配布部２２０は、処理を停止する（Ｓ４１０６）。
　認証鍵証明書及び認証公開鍵が正当であれば、更新用ソフトウェア配布部２２０は、認証公開鍵を用いて、受信したレスポンスデータがチャレンジデータの署名データになっているか検証する（Ｓ４１０７）。
　次に、更新用ソフトウェア配布部２２０は、正しいレスポンスデータを返した更新モジュール（正当な更新モジュール）の数が、予め設定されている回復処理に必要な数以上であるかを判断する。正当な更新モジュールの数が、回復処理に必要な数に満たなかった場合、回復処理が実行できないため、更新用ソフトウェア配布部２２０は、処理を停止する（Ｓ４１０６）。正当な更新モジュールの数が、回復処理に必要な数を満たしている場合、相互認証処理を終了し、回復処理に移る。
　また、更新用ソフトウェア配布部２２０は、相互認証処理において、正当性が確認されたすべての更新モジュールの更新モジュール識別子を記載した認証リストを作成する。そして、これ以降の回復処理では、認証リストに識別子が記載されている更新モジュールのみを利用する。
　１７．回復処理の動作
　ここでは、図３１から図３８を用いて、ソフトウェア更新システム１０による回復処理の動作について説明する。
　相互認証処理において、相互認証が成功した場合、改ざんされた保護制御モジュール１２０を新保護制御モジュールへ更新する回復処理を実施する。
　まず、図３１を用いて回復処理の大まかな流れを説明する。図３１は、回復処理の全体の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、回復処理は、大きく６つの処理からなる。
　１つ目の処理は、新保護制御モジュールを用いて、改ざんされた保護制御モジュール１２０を更新する更新処理（Ｓ５０００）である。
　２つ目の処理は、更新モジュール１３１、１３２．１３３が相互に改ざん検出処理を実施する回復時相互監視処理（Ｓ５１００）である。
　３つ目の処理は、暗号化されたアプリ（１１０、１１１）を再暗号化する、再暗号化処理（Ｓ５３００）である。
　４つ目の処理は、更新モジュール群１３０内の更新モジュールが危殆化していた場合に無効化処理を行うか判断する、回復時無効化判断処理（Ｓ５４００）である。
　５つ目の処理は、無効化後の更新モジュール群１３０内の更新モジュールの数により、更新モジュールの追加処理を行うか判断する、追加判断処理（Ｓ５５００）である。
　６つ目の処理は、更新モジュールの無効化又は／及び追加が行われた場合に、監視パターンを更新するか判断する、監視パターン更新判断処理（Ｓ５６００）である。
　なお、本発明のソフトウェア更新システムは、上記のすべての処理は必須ではない。ソフトウェア更新システムは、外部から更新のトリガを与えられて、新保護制御モジュールを用いて、改ざんされた保護制御モジュール１２０を更新する更新処理（Ｓ５０００）、及び、更新モジュールが相互に改ざん検出を実施する回復時相互監視処理（Ｓ５１００）があればよい。
　上記６つの処理について、その詳細を順に説明する。
　１７．１．更新処理
　ここでは、図３３及び図３４を用いて、更新処理（Ｓ５０００）の一例を説明する。
　先ず、更新用ソフトウェア配布部２２０の証明書生成部７０８は、署名秘密鍵を用いて、更新検証証明書を生成する（Ｓ５００１）。更新検証証明書は、新保護制御モジュールが正しくインストールできたかを各更新モジュール１３１、１３２、１３３が確認するための証明書である。更新用ソフトウェア配布部２２０は、生成した証明書を、各更新モジュールへ送信する（Ｓ５００２）。
　次に、更新用ソフトウェア配布部２２０の暗号鍵生成部７０３は、新保護制御モジュールを多重に暗号化するための暗号鍵を２つ（第１の鍵及び第２の鍵）生成する（Ｓ５００３）。復号ロード部４０４は、第２の鍵を用いて新保護制御モジュールを暗号化し、暗号化新保護制御モジュールを生成する（Ｓ５００４）。復号ロード部４０４は、暗号化新保護制御モジュールに対して、第１の鍵を用いてさらに暗号化し、多重暗号化新保護制御モジュールを生成する（Ｓ５００５）。
　更新用ソフトウェア配布部２２０は、更新モジュール群１３０から正当な更新モジュールを一つ選択し（Ｓ５００６）、選択した更新モジュールの識別子を判断部２１０に通知する。Ｓ５００６では、判断部２１０内の不正モジュール特定部６０４に記憶されている危殆化した更新モジュール以外の更新モジュールを選択する。ここでは、一例として、更新モジュール１３１を選択するものとする。
　更新用ソフトウェア配布部２２０は、選択した更新モジュール１３１へ多重暗号化新保護制御モジュールを送信し（Ｓ５００７）、更に、第１の鍵を送信する（Ｓ５００８）。
　更新モジュール１３１は、多重暗号化新保護制御モジュールと第１の鍵とを受信する（Ｓ５００９）。更新モジュール１３１は、第１の鍵を用いて、多重暗号化新保護制御モジュールを復号し、暗号化新保護制御モジュールを取得する（Ｓ５０１０）。そして、復号が終了すると、その旨を更新用ソフトウェア配布部２２０へ通知する（Ｓ５０１１）。
　更新用ソフトウェア配布部２２０は、復号終了通知を受信すると、更新モジュール群１３０から、正当なモジュールであって、且つ、Ｓ５００６で選択した更新モジュールとは異なる更新モジュールを一つ選択する（Ｓ５０１２）。ここでは、一例として、更新モジュール１３２を選択するものとする。
　更新モジュールの選択は、上記と同様に判断部２１０内の不正モジュール特定部６０４に記憶されている危殆化した更新モジュール以外の更新モジュールを選択する。
　更新用ソフトウェア配布部２２０は、選択した更新モジュール１３２に、第２の鍵を送信する（Ｓ５０１３）。さらに、更新用ソフトウェア配布部２２０は、更新モジュール１３１に対して、Ｓ５０１０で取得した暗号化新保護制御モジュールを更新モジュール１３２へ送信するよう依頼する（Ｓ５０１４）。
　更新モジュール１３１は、更新用ソフトウェア配布部２２０からの依頼を受けて、暗号化新保護制御モジュールを更新モジュール１３２へ送信する（Ｓ５０１５）。
　更新モジュール１３２は、更新用ソフトウェア配布部２２０から第２の鍵を受信し、更新モジュール１３１から暗号化新保護制御モジュールを受信する（Ｓ５０１６）。そして、第２の鍵を用いて、暗号化新保護制御モジュールを復号し、新保護制御モジュールを取得する（Ｓ５０１７）。
　更新モジュール１３２は、Ｓ５０１７で取得した新保護制御モジュールを保護制御モジュール１２０に上書きし、更新する（Ｓ５０１８）。そして、更新モジュール１３２は、更新の終了を他の更新モジュールへ通知する（Ｓ５０１９）。
　続いて、各更新モジュール１３１、１３２、１３３のそれぞれは、事前に受信した更新検証証明書を用いて、保護制御モジュールが正しく更新されたか否か検証し（Ｓ５０２０）、検証結果を更新用ソフトウェア配布部２２０へ通知する（Ｓ５０２１）。
　更新用ソフトウェア配布部２２０は、各更新モジュールから送信された検証結果を受信すると、保護制御モジュールが正しく更新されたかを判定する（Ｓ５０２２）。正しく更新されていないと判定する場合は、更新用ソフトウェア配布部２２０は、機器１００を停止させる（Ｓ５０２３）。
　正しく更新されている場合には、更新用ソフトウェア配布部２２０は、更新処理の終了を各更新モジュールへ通知する（Ｓ５０２４）。
　各更新モジュールは、更新処理終了通知を受信すると、新保護制御モジュールのＭＡＣ値を生成し、生成したＭＡＣ値と保護制御モジュールの識別子との組を、ＭＡＣ値テーブルに書き込む（Ｓ５０２５）。
　以上説明したように、更新処理では、更新用ソフトウェア配布部２２０が更新用の新保護制御モジュールを複数の鍵を用いて多重に暗号化し、更新モジュール群１３０へ送信する。更新モジュール群１３０は、受信した新保護制御モジュールで、保護制御モジュール１２０を更新する。
　この時、更新用ソフトウェア配布部２２０は、多重に暗号化された新保護制御モジュールを復号するための複数の鍵を、更新モジュール群１３０に送信するタイミングを制御することにより、攻撃者が暗号化されていない新保護制御モジュールを入手することを困難にする。
　１７．２．回復時相互監視処理
　ここでは、図３５及び図３６を用いて、回復時相互監視処理（Ｓ５１００）の一例を説明する。
　判断部２１０は、更新モジュール群１３０へ相互監視処理の指示を送信し、更新モジュール群１３０は相互監視処理を行う（Ｓ５１０１）。Ｓ５１０１の詳細は、図２３の相互監視処理（Ｓ３１００）と同様であるので、ここでは説明を省略する。
　各更新モジュールは改ざん検出を行い、改ざん検出結果を判断部２１０へ送信する（Ｓ５１０２）。なお、相互監視処理の結果、改ざんされた更新モジュールを検出しなかった場合、判断部２１０への通知は行わなくてよい。判断部２１０は、検出結果を用いて、回復時判断処理を行う（Ｓ５１０３）。
　このように、回復時相互監視処理では、更新モジュール群１３０が相互監視処理を行うので、回復処理中に一部の更新モジュールが改ざんされた場合であっても、改ざん検出が可能となる。さらに、回復時相互監視処理を定期的に実施することにより、新保護制御モジュールのすべてが完全に漏洩する前に改ざんを検出して、新保護制御モジュールのすべてが漏洩するのを防止することが可能となる。
　１７．３．回復時判断処理
　ここでは、図３６を用いて、回復時判断処理（Ｓ５１０３）の詳細について説明する。
　まず、判断部２１０において、いずれかの更新モジュールが危殆化しているか判定する（Ｓ５１１０）。いずれの更新モジュールも危殆化していない場合、回復時判断処理を終了し、図３５の回復時相互監視処理へ戻る。
　いずれかの更新モジュールが危殆化している場合、判断部２１０は、更新モジュール群に含まれる更新モジュールの内、半数以上が危殆化しているか判定する（Ｓ５１１１）。半数以上危殆化している場合には、機器１００を停止する（Ｓ５１１２）。
　機器１００を停止することにより、機器１００が改ざんされ、不正に動作し、ネットワークを介して接続された他の機器に影響することを防止できる。また、保護制御モジュール１２０も危殆化している場合、アプリ（１１０、１１１）が攻撃されている可能性が高く、アプリ（１１０、１１１）への攻撃が他の機器に影響することも防止できる。
　更新モジュールの半数未満が危殆化していた場合には、不正モジュール特定部６０４は、どの更新モジュールが危殆化しているかを特定し、特定した更新モジュールの識別子を、不正モジュール特定部６０４の内部に記憶する（Ｓ５１１３）。
　次に、不正モジュール特定部６０４は、更新処理で選択した更新モジュールが危殆化しているかを判定する（Ｓ５１１４）。更新処理で選択した更新モジュールが危殆化している場合には、更新処理時に不正を働く可能性があるため、更新用ソフトウェア配布部２２０及び更新モジュール群１３０に更新処理の中止を通知する（Ｓ５１１５）。更新用ソフトウェア配布部２２０及び更新モジュール群１３０へ通知後、回復処理開始に戻る。
　回復処理開始に戻ることにより、回復時無効化判断処理（Ｓ５３００）や追加判断処理（Ｓ５４００）へ処理が移行しないため、危殆化した更新モジュールの無効化処理及び追加処理より、保護制御モジュールの更新処理を優先的に行うことができる。保護制御モジュールの更新処理を優先的に行うことにより、不正な保護制御モジュールを介して、アプリ（１１０、１１１）が攻撃されるのを防止できる。
　更新処理に選択した更新モジュールが危殆化していないと判定した場合、回復時相互監視処理を終了する。
　１７．４．更新処理と回復時相互監視処理との関係
　ここでは、図３２を用いて、更新処理と回復時相互監視処理との連携動作の詳細について説明する。回復時相互監視処理は、更新処理と連携するだけでなく、更新処理の開始から終了まで定期的に繰り返して行なわれる。回復時相互監視処理は、新保護制御モジュールがネットワークを介して完全に外部に出力されるまでに要する時間より短い時間間隔で繰り返し実施する必要がある。例えば、新保護制御モジュールが完全に外部に出力されるまでに１秒かかるのであれば、それより短い５００ミリ秒間隔のタイミングで回復時相互監視処理を実行する。以下、詳細に説明する。
　先ず、機器１００は、更新サーバ２００から多重暗号化新保護制御モジュールが送付される前に、回復時相互監視処理（相互監視１）を実施する。不正な更新モジュールを選択して、更新処理を行わないようにするためである。
　その後、機器１００は、更新サーバ２００により送信された第１の鍵を更新モジュール１３１が受信する前に、回復時相互監視処理（相互監視２）を実施し、機器１００が第１の鍵を受信する時に、不正な更新モジュールを選択していないことを確認する。
　さらに、更新モジュール１３１が第１の鍵を受信し、第１の鍵を用いて多重暗号化新保護制御モジュールを復号する間、定期的に、更新モジュール１３１による復号処理を中断して、回復時相互監視処理（相互監視３－１、３－２）を実施する。これにより、復号処理中に、更新モジュール１３１、１３２、１３３が攻撃されたとしても、暗号化新保護制御モジュールがすべて漏洩する前に更新モジュールが攻撃されたことを検出し、漏洩を防止することが可能となる。
　これ以降の処理は、上記と同様である。即ち、機器１００は、更新サーバ２００により送信された第２の鍵を更新モジュール１３２が受信する前に、回復時相互監視処理（相互監視４）を実施し、機器１００が鍵を受信する時に、不正な更新モジュールを更新処理において、選択していないことを確認する。
　さらに、更新モジュール１３２が第２の鍵を受信し、第２の鍵を用いて暗号化新保護制御モジュールを復号する間、定期的に、更新モジュール１３２による復号処理を中断し、回復時相互監視処理（相互監視５－１、５－２）を実施する。最後に、回復時相互監視処理（相互監視６）を実施する。
　これにより、新保護制御モジュールがすべて漏洩する前に更新モジュールが攻撃されたことを検出し、漏洩を防止することが可能となる。
　ここで、各回復時相互監視処理において、更新モジュールに改ざんが検出されたた場合には、更新サーバ２００の判断部２１０によって、回復時判断処理を行う（Ｓ５１０３）。これにより、更新サーバ２００は、第１の鍵や第２の鍵の送信を中止することが可能となり、攻撃者は、多重暗号化新保護制御モジュールを復号するための鍵を入手することが不可能となる。
　１７．５．再暗号化処理
　次に、図３７を用いて、回復処理の再暗号化処理（Ｓ５２００）の一例について説明する。
　先ず、更新された保護制御モジュール（以下、「保護制御モジュール１２１」と記載する。）が、各更新モジュール１３１、１３２、１３３に対して、それぞれが保持している分散情報及び暗復号鍵証明書の送信を依頼する（Ｓ５２０１）。
　各更新モジュール１３１、１３２、１３３は、保護制御モジュール１２１からの依頼を受けて、分散情報及び暗復号鍵証明書を送信する（Ｓ５２０２）。
　保護制御モジュール１２１は、各更新モジュール１３１、１３２、１３３から分散情報及び暗復号鍵証明書を受信し（Ｓ５２０３）、受信した分散情報から更新前の保護制御モジュール１２０が使用していた暗復号鍵（旧暗復号鍵）を復元する（Ｓ５２０４）。更に、保護制御モジュール１２１は、暗復号鍵証明書を用いて、旧暗復号鍵が正しく復元されたか否か検証する（Ｓ５２０５）。
　旧暗復号鍵が正しく復元されなかった場合、保護制御モジュール１２１は、不正な更新モジュールを炙り出す（どの更新モジュールが不正な分散情報を送信したか特定する）（Ｓ５２０６）。特定された不正な更新モジュールは、更新サーバ２００へ通知される。
　旧暗復号鍵が正しく復元された場合、保護制御モジュール１２１の暗復号鍵生成部４０８は、新しい暗復号鍵（新暗復号鍵）を生成する（Ｓ５２０７）。そして、復号ロード部４０４は、旧暗復号鍵を用いて暗号化されたアプリ（１１０、１１１）を復号し、新暗復号鍵を用いてアプリ（１１０、１１１）を再暗号化する（Ｓ５２０８）。
　ここで、Ｓ５２０６において、不正な更新モジュールを特定するための方法について説明する。先ず、保護制御モジュール１２１は、各更新モジュールから分散情報の組を集め、集めた分散情報に各更新モジュールを識別するための識別情報を付加する。
　その後、初期設計時に同じ値に設定されて配布された分散情報同士をグループにまとめる。そして、各グループに含まれる分散情報同士の値を比較し、同じ値になる分散情報同士を更に１つのサブグループにまとめる。そして、すべてのグループの中からサブグループを１つずつ選び出す組み合わせを全て生成する。
　生成した組み合わせそれぞれに対して旧暗復号鍵を生成し、正しい旧暗復号鍵が生成できたかを検証する。検証ＯＫの場合、その組み合わせに含まれるサブグループに、検証ＯＫを表す検証通過識別情報を付加する。
　すべての組み合わせについて、旧暗復号鍵の生成・検証を行った後、検証通過識別情報の付いているサブグループに含まれる分散情報を取り除く。
　取り除かれずに残っている分散情報は、不正な値となっている。そこで、この分散情報に付加された識別情報により、不正な値となっている分散情報を送信してきた更新モジュールを特定することができる。識別情報により特定された更新モジュールが不正な更新モジュールであると特定される。
　分散情報から旧暗復号鍵を復元する方法や不正な更新モジュールの特定方法については、特許文献２の５０ページから５２ページに詳しく説明されている。特許文献２における秘密鍵ｄを本実施形態の暗復号鍵に対応させ、認証局装置を本実施形態の保護制御モジュール１２１に対応させ、分散情報保持装置を更新モジュール１３１、１３２、１３３に対応させることで、特許文献２と同じ方法が利用可能である。
　１７．６．回復時無効化判断処理
　次に、図３８を用いて、回復処理の回復時無効化判断処理（Ｓ５３００）について説明する。
　回復時無効化判断処理（Ｓ５３００）は、回復時相互監視処理（Ｓ５１００）で改ざんが検出され、図３６のＳ５１１３において、危殆化した更新モジュールを記憶した場合、どの更新モジュールが危殆化しているのか判定し（Ｓ５３０１）、危殆化していると判定された更新モジュールに対し、無効化処理を行う（Ｓ５３０２）。無効化処理の詳細は後述する。
　１７．７．追加判断処理
　追加判断処理（Ｓ５４００）は、通常時判断処理（図２１のＳ３００６）で行う追加判断処理（図２２のＳ３３００）と同様である。ここでは説明を省略する。
　１７．８．監視パターン更新判断処理
　監視パターン更新判断処理（Ｓ５５００）は、通常時判断処理（図２１のＳ３００６）で行う監視パターン更新判断処理（図２２のＳ３４００）と同様である。ここでは説明を省略する。
　１８．次ラウンド準備処理の動作
　ここでは、図３９のフローチャートを用いて、次ラウンド準備処理の動作について説明する。次ラウンド準備処理では、回復処理の終了後、次の回復処理のための準備を行う。以下、具体的に説明する。
　まず、保護制御モジュール１２１は、新しい暗復号鍵から、秘密分散法を用いて分散情報を生成し（Ｓ６０００）、更に、署名秘密鍵を用いて、新暗復号鍵証明書を生成する（Ｓ６００１）。そして、保護制御モジュール１２１は、生成した分散情報と暗復号鍵証明書とを各更新モジュール１３１、１３２、１３３へ送信する（Ｓ６００２）。
　ここで、初期設計処理時と同様に、分散情報は、更新モジュールの数と同数が生成され、それぞれの更新モジュールが、異なる分散情報のペアを保持するように送信される。新暗復号鍵証明書は、各更新モジュール１３１、１３２、１３３へ同じ証明書が送信される。
　各更新モジュール１３１、１３２、１３３は、保護制御モジュール１２１から分散情報と新暗復号鍵証明書とを受信し、受信した分散情報と新暗復号鍵証明書とを分散情報保持部３１０に保持する（Ｓ６００３）。
　１９．無効化処理の動作
　ここでは、図２５のフローチャートを用いて、ソフトウェア更新システム１０における無効化処理の動作について説明する。
　無効化処理は、相互認証時に認証に失敗した更新モジュールが存在する場合、通常時判断処理時に改ざんされた更新モジュールが検出された場合、保護制御モジュール１２０の改ざんが検出された場合など、機器１００内部に存在する不正な（改ざんされた）モジュールを無効化する処理である。
　ここでは、具体例として、通常時判断処理時に、更新モジュール１３１、１３２が、更新モジュール１３３の改ざんを検出した場合の無効化処理について説明する。
　判断部２１０は、更新モジュール１３１、１３２、１３３から受信した、相互監視結果を基に、どの更新モジュールが改ざんされているかを判定する（Ｓ７００１）。判定方法としては、例えば、所定数の更新モジュールが改ざんされていると判定している場合に、その更新モジュールは改ざんされていると判定する。
　判断部２１０は、改ざんされた更新モジュールの識別情報と共に、モジュール無効化部２３０へ無効化の指示を出力する（Ｓ７００２）。
　モジュール無効化部２３０は、改ざんされていないと判定した更新モジュール１３１及び１３２のいずれか（ここでは、更新モジュール１３１とする。）へ、改ざんされた更新モジュール１３３の無効化を依頼する（Ｓ７００３）。
　更新モジュール１３１は、モジュール無効化部２３０から、更新モジュール１３３の無効化依頼を受信すると、モジュール無効化部２３０に対し、更新モジュール１３３を無効化するためのアクセス情報取得鍵の送付を依頼する（Ｓ７００４）。更に、更新モジュール１３１は、アクセス制御モジュール１４０へ、更新モジュール１３３を無効化するためのアクセス情報の取得を依頼する（Ｓ７００５）。
　モジュール無効化部２３０は、アクセス情報取得鍵の送付依頼を受信すると、更新モジュール１３１が正当な（改ざんされていない）更新モジュールか否か、及び、依頼されたアクセス情報取得鍵が不正な（改ざんされた）更新モジュール１３３を無効化するためのアクセス情報取得鍵か否かを確認する（Ｓ７００６）。この確認は、判断部２１０からモジュール無効化部２３０へ通知された更新モジュールの情報を利用して行う。
　確認した結果、改ざんされた更新モジュール１３３からの依頼であったり、或いは、改ざんされていない更新モジュール（１３１、１３２）に対するアクセス情報取得鍵の取得依頼であったりする場合には、無効化処理を停止する（Ｓ７００７）。確認した結果、問題なければ、依頼してきた更新モジュール１３１へ更新モジュール１３３を無効化するためのアクセス情報取得鍵を送付する（Ｓ７００８）。
　更新モジュール１３１は、モジュール無効化部２３０からアクセス情報取得鍵を受信し、さらに、アクセス制御モジュール１４０から暗号化されたアクセス情報を受信する（Ｓ７００９）。更新モジュール１３１は、アクセス情報取得鍵と暗号化されたアクセス情報とから、アクセス情報を取得する（Ｓ７０１０）。取得したアクセス情報は、更新モジュール１３３を消去するための専用ドライバである。更新モジュール１３１は、専用ドライバを利用して、改ざんされた不正な更新モジュール１３３を消去する（Ｓ７０１１）。
　更新モジュール１３１は、無効化処理が終了すると、アクセス情報取得鍵、暗号化されたアクセス情報、及び、アクセス情報等を消去し、モジュール無効化部２３０へ完了通知を送信する（Ｓ７０１２）。モジュール無効化部２３０は、更新モジュール１３１から完了通知を受信したら、判断部２１０へ無効化の完了通知を送信する（Ｓ７０１３）。
　なお、無効化処理により、分散情報保持部３１０を備える更新モジュールが無効化された場合、その更新モジュールが保持していた分散情報も消去される。そこで、分散情報保持部３１０を備える更新モジュールを無効化する場合は、分散情報の消去を考慮した無効化処理を行う必要がある。
　分散情報の消去を考慮した無効化処理については、特許文献２の５６ページから６４ページに、「脱退処理」として詳しく説明されている。特許文献２における秘密鍵ｄを、本実施形態の暗復号鍵に対応させ、分散情報保持装置を、本実施形態の更新モジュール１３１、１３２、１３３に対応させることで、特許文献２と同じ方法が利用可能である。なお、分散情報の消去を考慮した無効化処理を行うには、無効化する不正な更新モジュール以外に、正当な更新モジュールが最低３つ必要である。無効化処理に保護制御モジュール１２０を使用する場合は、初期設計時と同じ方法で再度分散情報を生成し、配布すればよい。
　以上説明したように、本実施形態では、更新モジュール群１３０内の複数の更新モジュールが相互監視処理を行うので、改ざんされた更新モジュールを検出することが可能となり、ソフトウェア更新システムの信頼性を高めることができる。また、改ざんされた更新モジュールを無効化するので、改ざんされた更新モジュールによる不正動作を防止することができる。
　２０．追加処理の動作
　次に、図２７のフローチャートを用いて、ソフトウェア更新システム１０における追加処理の動作について説明する。追加処理は、図２６のＳ３３０２の詳細であり、機器１００内部の更新モジュールの数を増やすために更新モジュールを追加する処理である。
　ここでは、更新モジュール１３１、１３２を用いて、新たな更新モジュールを追加する処理を例に説明する。
　判断部２１０は、更新モジュール群１３０に更新モジュールの追加が必要であると判断すると、モジュール追加部２４０へ更新モジュールの追加を指示する。このとき、追加の指示と同時に、現在の機器１００内部の正当な更新モジュールの一覧（リスト）を通知する。
　判断部２１０からの指示を受けると、先ず、更新モジュール選択部９０３は、判断部２１０から受信した正当な更新モジュールのリストから、追加処理を実施する更新モジュールを選択する（Ｓ３３１０）。
　選択する方法としては、例えば、ランダムに選択してもよいし、リストの上から順番に選択してもよいし、一番多くの更新モジュールから監視されている更新モジュールを選択してもよい。更新モジュール選択部９０３が選択する更新モジュールの数は、１つでもよいし、半数の更新モジュールを選択してもよいし、すべての更新モジュールを選択してもよい。選択する方法及び選択する数は、システム設計時に決めてもよいし、その都度、判断部２１０が指示してもよい。
　次に、更新モジュール分割部９０５は、更新モジュール保持部９０４から追加用更新モジュールを取得し、追加用更新モジュールを、追加処理を実施する更新モジュールの数と同数に分割する（Ｓ３３１１）。
　その後、更新モジュール分割部９０５は、分割した追加用更新モジュールを、更新モジュール選択部９０３が選択した更新モジュールのそれぞれへ送信する（Ｓ３３１２）。このとき、更新モジュール分割部９０５は、分割された追加用更新モジュールを書き込む領域を示す情報も送信する。また、更新モジュール保持部９０４から取得する追加用更新モジュールには、そのモジュールを検証するための検証用証明書が付加されている。
　このように、追加の権限を一つの更新モジュールに独占させるのではなく、複数の更新モジュールに分散することにより、追加の権限を有する更新モジュールが改ざんされたことにより、不正な更新モジュールが追加される危険性を低下させることができる。
　分割した追加用更新モジュールを受信した各更新モジュールは、それぞれ指定された領域に、分割された追加用更新モジュールを書き込む（Ｓ３３１３）。書き込みが終了した更新モジュールは、追加処理の終了をモジュール追加部２４０へ通知する（Ｓ３３１４）。
　モジュール追加部２４０の制御部９０６は、分割した追加用更新モジュールを送信したすべての更新モジュールから追加処理の終了通知を受け取ると、更新モジュール群１３０のすべての更新モジュールに対して、追加した更新モジュールの検証情報を送付し、検証を依頼する（Ｓ３３１５）。検証情報は、追加した更新モジュールが書き込まれた領域の先頭アドレス及びサイズである。
　検証情報を受信した更新モジュールは、検証情報を基に更新モジュールを読み込み、更新モジュールに付加されている検証用証明書を用いて検証を実施する（Ｓ３３１６）。検証が終了した更新モジュールは、検証結果をモジュール追加部２４０へ通知する（Ｓ３３１７）。
　制御部９０６は、更新モジュールから通知された検証結果から、更新モジュールが正しく追加されたかを判定する（Ｓ３３１８）。そして、判定結果と追加処理の終了とを、判断部２１０へ通知する（Ｓ３３１９）。
　なお、分散情報保持部３１０を備える更新モジュールを追加する場合、追加する更新モジュールに分散情報を配布する必要がある。追加する更新モジュールに分散情報を配布する方法については、特許文献２の６４ページから７９ページに詳しく説明されている。ここで、特許文献２における秘密鍵ｄを、本実施形態の暗復号鍵に対応させ、分散情報保持装置を、本実施形態の更新モジュール１３１、１３２、１３３に対応させることで、特許文献２と同じ方法が利用可能である。なお、追加する更新モジュールに分散情報を配布する場合、追加する追加用更新モジュール以外に、正当な更新モジュールが最低３つ必要である。保護制御モジュール１２０を使用する場合は、初期設計時と同じ方法で再度分散情報を生成し、配布すればよい。
　以上説明したように、本実施形態によると、更新モジュールを追加することにより、機器１００内の更新モジュールの数を一定数に保つことが可能となり、更新モジュールの改ざんを更新モジュール群１３０内で安定して検証することができる。これにより、ソフトウェア更新システムの信頼性を高めることができる。
　２１．監視パターン更新処理
　ここでは、ソフトウェア更新システム１０における監視パターン更新処理について説明する。監視パターン更新処理は、更新モジュールの無効化処理や追加処理を行った後に、監視パターンを更新する必要あると判断された場合、機器１００内部の更新モジュール群１３０の監視パターンを更新する処理である。
　具体例として、図４０において、更新モジュールＡを無効化し、更新モジュールＤを追加した場合に、監視パターンを更新する処理について説明する。
　図４０Ａに示すように、更新モジュールＡが更新モジュールＢを監視し、更新モジュールＢが更新モジュールＣを監視し、更新モジュールＣが更新モジュールＡを監視しているとする。
　この状態で、更新モジュールＡを無効化し、更新モジュールＤを追加した場合を考える。更新モジュールＡは無効化されるため、更新モジュールＢはどの更新モジュールからも監視されなくなる。また、更新モジュールＤは新たに追加したため、どの更新モジュールからも監視されない。そこで、監視パターンの更新処理を行う必要がある。
　更新する監視パターンとして、例えば、図４０Ｂに示すように、更新モジュールＢが更新モジュールＣを監視し、更新モジュールＣが更新モジュールＤを監視し、更新モジュールＤが更新モジュールＢを監視するという監視パターンに更新する。
　このように、無効化処理や追加処理の後に監視パターンを更新することにより、どの更新モジュールからも監視されない更新モジュールを無くし、すべての更新モジュールが監視される状態を保つことが可能となる。
　また、更新サーバ２００から、逐次監視パターンを変更できるので、監視パターンを見破られて、更新モジュールが改ざんされるのを防止することができる。その結果、不正な更新モジュールを介して保護制御モジュール１２０が改ざんされるのを防止し、不正な保護制御モジュールによってアプリ（１１０、１１１）が攻撃されるのを防止することができる。
　２２．更新サーバ２００が保持する判断基準
　実施の形態１では、機器１００の状態に応じて、機器１００が行う処理の処理順序が異なる。管理サーバ２００の判断部２１０は、機器１００にどの処理を優先させるか、判断基準を用いて判断する。
　具体的に、判断部２１０は、保護制御モジュール１２０が改ざんされているときに機器１００が行う処理の優先順位と、保護制御モジュール１２０が改ざんされていないときに機器１００が行う処理の優先順位とを対応付けた判断基準を保持している。
　図４１は、保護制御モジュール１２０が改ざんされていない場合の処理順序を示す図である。保護制御モジュール１２０が改ざんされていない場合、機器１００は、更新モジュールの無効化処理、追加処理、監視パターン更新処理の順序で行う。
　例えば、通常時判断処理において、更新モジュール１３３が改ざんされていると判断された場合、機器１００は、更新モジュール１３３の無効化処理を行い、更新モジュール１３３を無効化したことにより、更新モジュールの数が所定値以下となる場合には、更新モジュールの追加処理を行う。また、無効化された更新モジュール１３３が監視をしていた更新モジュールや、新たに追加された更新モジュールを監視するために、監視パターンの更新を更新する。
　図４２は、保護制御モジュールが改ざんされている場合の処理順序を示す図である。保護制御モジュール１２０が改ざんされている場合、回復時相互監視処理で更新モジュール１３３が改ざんされていることを検知しても、更新モジュール１３３の無効化処理に優先して、保護制御モジュール１２０の回復処理を行う。
　更新モジュール１３３の無効化処理に優先して、保護制御モジュール１２０の回復処理を行うことにより、更新モジュール１３３の無効化処理中に、改ざんされた保護制御モジュール１２０を介して、本来保護されるべきアプリ（１１０、１１１）が攻撃されるのを防止することができる。
　機器１００は、保護制御モジュール１２０の回復処理が完了した後に、更新モジュール１３３の無効化処理を行う。さらに、必要に応じて、更新モジュールの追加処理及び監視パターン更新処理を行う。
　（実施の形態２）
　実施の形態１では、ある更新モジュールが無効化されることによって、他の更新モジュールから監視されない更新モジュールが存在してしまうことのないよう、監視パターンの更新処理（Ｓ３４０２）を行っていた。本実施の形態では、さらに、監視モジュールにおいて監視パターンの更新処理が確実に行われたか否かを他の更新モジュールが検証し、更新後の監視パターンが常に用いられることを保証する。これにより、古い監視パターンに基づき他の更新モジュールから一切監視されていないなど不正な動作をしうる更新モジュールが動作してしまうのを避けることができる。さらに、本実施の形態では、更新サーバ２００の監視パターン更新部２５０が、更新モジュール１３１～１３３の構成に応じた適切な監視パターンを生成している。以下、それぞれの詳細について説明する。なお、実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号を用いるものとし、実施の形態１で既に説明した処理についての説明は省略する。
　２３．各部の構成
　まず、更新モジュール１３１～１３３の構成について説明し、次に、監視パターン更新部２５０の構成について説明する。
　図４３は、本発明の実施の形態２における更新モジュール１３１～１３３の構成を示す図である。
　更新モジュール本体は、図８に示した実施の形態１の更新モジュール本体の構成要素に加え、監視パターン更新検証部３１１、モジュール機能通知部３１２、機能情報保持部３１３を備える。
　監視パターン更新検証部３１１は、他のモジュールの監視パターン本体を取得し、取得した監視パターンを用いて、他のモジュールが正しい監視パターンに更新したか否か検証する。ここで、検証対象となるのは、自身の監視パターン本体に記述されている監視先の更新モジュールである。また、検証には、更新サーバ２００から受信した監視パターン情報に含まれる検証値リストを使用する。実施の形態２における検証値リスト中に、自身の監視パターン本体を検証するための検証値、監視パターン本体に記述されている監視先に係る監視パターン本体を検証するための検証値が格納されている。検証値としては、ハッシュ値、ＭＡＣ値などがあるが、ここでは、一例としてハッシュ値を用いる。
　ハッシュ値を用いて監視先の監視パターンを検証する際には、まず監視先の監視パターン本体を取得してハッシュ値を算出し、算出したハッシュ値と、自身の監視パターン情報に含まれる監視先の検証値とを比較することで行う。比較の結果一致した場合、正しい監視パターンに更新されたと判定する。
　機能情報保持部３１３は、各更新モジュールが、検証（監視）機能、更新機能、分散情報保持機能の３つの機能のうちいずれを有しているかを示す機能情報を保持している。更新モジュール本体は、３つの機能のうち少なくとも１つを有していればよい。
　モジュール機能通知部３１２は、機能情報保持部３１３が保持する機能情報を更新サーバ２００へ通知する。
　図４４は、監視パターン更新検証についての更新モジュール相互の対応関係を模式的に示す図である。図４４は、具体的には、３つの更新モジュール（更新モジュール１、更新モジュール２、更新モジュール３）が機器１００内に存在する場合について示している。
　それぞれの更新モジュールは、まず、自身の監視パターンを、更新サーバ２００から通知された監視パターンに更新する。次に、各監視モジュールは、他の更新モジュールが正しく監視パターンを更新したか否かを検証する。監視対象がいずれの更新モジュールであるかは、自身の監視パターン本体に記述されている。図４４の例では、更新モジュール１に係る更新後の監視パターンは、更新モジュール１が更新モジュール２と更新モジュール３を監視すべきことを示している。また、更新モジュール２に係る更新後の監視パターンは、更新モジュール２が更新モジュール１を監視すべきことを示し、更新モジュール３に係る更新後の監視パターンは、更新モジュール３が更新モジュール２を監視すべきことを示している。
　監視パターンの検証には、監視パターン本体と一緒に更新サーバ２００から送信されてきた検証値リストを使用する。検証値リストには、監視パターンの検証に利用する検証値が格納されている。
　図４４の例では、更新モジュール１の検証値リストには、更新モジュール２と更新モジュール３の監視パターンの更新を検証するための検証値が格納されている。また、更新モジュール２の検証値リストには、更新モジュール１の監視パターンの更新を検証するための検証値が格納され、更新モジュール３の検証値リストには、更新モジュール２の監視パターンの更新を検証するための検証値が格納されている。
　次に、監視パターン更新部２５０について説明する。
　図４５は、監視パターン更新部２５０の構成を示すブロック図である。
　図４５に示すように、本実施の形態に係る監視パターン更新部２５０は、図１５を用いて説明した実施の形態１に係る監視パターン更新部２５０の構成要素に加え、機能情報取得部１００６、更新完了判定部１００７を備える。
　機能情報取得部１００６は、機器１００内の更新モジュール１３１～１３３それぞれがどのような機能を持っているかを示す情報（機能情報）を、それぞれの更新モジュールから取得する。機能情報は、具体的には、更新モジュールが備え得る機能である検証（監視）機能、更新機能、分散情報保持機能のうち１つ以上を示す。
　監視パターン生成部１００３は、機能情報取得部１００６が取得した機能情報に基づいてまず監視モジュール群全体の新たな監視パターンを生成する。監視パターン生成部１００３は、各監視モジュールが、少なくとも１つの他の監視モジュールから監視されることとなるように監視パターンを生成する。監視パターンの一例については、図６２を用いて説明する。
　図６２は、新たな監視パターンに従って、各更新モジュールが、他のいずれの更新モジュールを監視するかを模式的に示している。なお、これまで、更新モジュールは３個（更新モジュール１３１～１３３）の例で説明しているが、図６２においては、更新モジュールのバリエーションを増やすために更新モジュールが７個（更新モジュール１３１～１３７）の例で説明している。ここで、図中の更新モジュールにおいては、検証（監視）機能を有するものには、その機能を実現する監視部を図中に記載しており、更新機能を有するものにはその機能を実現する更新部を記載している。また、検証（監視）機能、更新機能の両方を有する更新モジュールについては、監視部、更新部の両方を記載している。なお、上述の更新モジュールの説明では、各更新モジュールが、監視部、更新部の双方を有する構成で説明していたが、監視部、更新部のいずれか一方しか有しない更新モジュールが混在していてもよいこととしている。
　また、図６２の監視パターンは以下に示す規則に従い構成されている。
　まず、監視部のみを有する更新モジュール１３１、１３２、１３５、１３７は、監視部を有する最低１つ以上の他の更新モジュールから監視される。また、更新部のみを有する更新モジュール１３３、１３６は、監視部を有する２以上の更新モジュールから監視される。そして、監視部と更新部の両方を有する更新モジュール１３４は、自モジュール以外の全ての監視部から監視される。この規則は、他のモジュールの更新を行う更新部は、他のモジュールの不正動作を監視する監視部よりも厳格に管理される必要があり、監視部、更新部の両方を有する監視モジュールは、更新部のみを有するものよりもさらに厳格に管理されるべきことに基づいている。
　なお、監視するモジュールが増すほど、監視されるモジュールの安全性は増すが、各モジュールの処理は複雑になり、プロセッサ等ハードウェアの処理負担も増す。よって、監視パターンは、システムの処理性能等に応じて最適なパターンを生成すればよい。
　また、回復処理時には、更新機能が正しく動作する必要があるため、回復処理時に用いる監視パターンとして、更新機能を持つ更新モジュールが多くの更新モジュールから監視され、検証（監視）機能と更新機能を持つ更新モジュールは他の更新モジュールを監視しないような監視パターンを生成するとしてもよい。このように、監視パターンは１パターンに限らず複数パターンを保持しておき、各処理、場面等に応じた監視パターンを使い分けることとしてもよい。
　次に、監視パターン分割部１００４は、監視パターン生成部１００３が生成した新監視パターン（全体）を、個々の更新モジュール毎の監視パターンに分割し、更新モジュール毎の新監視パターンを生成する
　図６２に示す例の場合、更新モジュール１３１は、更新モジュール１３３、１３４を監視するので、更新モジュール１３１に係る新監視パターンには更新モジュール１３３及び１３４を識別する識別子が記載される。また、更新モジュール１３４については、更新モジュール１３３、１３６、１３７を監視するので、更新モジュール１３４に係る新監視パターンには、更新モジュール１３３、１３６、１３７のそれぞれを識別する識別子が記載される。
　更新完了判定部１００７は、更新モジュール１３１～１３３の相互監視結果（監視パターン更新検証結果等）を受信し、すべての更新モジュールにおいて、監視パターンが正しく更新できたかどうかを判定する。正しく更新できたと判定できた場合には、監視パターン更新処理を終了する。正しく更新できていない場合には、再度、監視パターン更新処理を実施する。ここで、更新モジュール１３ｘのそれぞれは、監視パターン更新処理において、更新前の更新パターンをバックアップしておいてもよい。そして、全ての更新モジュールにおいて監視パターンが正しく更新できたと確認できた場合に、バックアップしていた更新パターンを削除することとしてもよい。
　２４．監視パターン更新処理の動作
　ソフトウェア更新システム１０における監視パターン更新処理の動作について図４６のフローチャートを用いて説明する。
　更新サーバ２００の判断部２１０により、監視パターンの更新が必要と判断された場合（Ｓ３４０１）に、更新サーバ２００の監視パターン更新部２５０と、機器１００内部の更新モジュール１３１～１３３において監視パターンの更新処理が開始される。
　まず、更新サーバ２００の監視パターン更新部２５０における機能情報取得部１００６が、監視パターンを生成するために必要な、更新モジュールの機能情報を取得するために、機器１００内のすべての更新モジュールに対して機能情報通知依頼を行う（Ｓ８００１）。
　機能情報通知依頼を受けた更新モジュール１３１～１３３において、モジュール機能通知部３１１が機能情報保持部３１２に保持している機能情報を取得し、監視パターン更新部２５０へ通知する（Ｓ８００２）。
　機能情報の通知を受けた監視パターン更新部２５０は、その機能情報を元に、監視パターン生成部１００３により新監視パターン（全体）を生成する。
　次に、監視パターン分割部１００４は、監視パターン生成部１００３が生成した新監視パターン（全体）を、個々の更新モジュール毎の監視パターンに分割し、更新モジュール毎の新監視パターンを生成する（Ｓ８００４）。生成した新監視パターンは、それぞれの更新モジュールへ送付する（Ｓ８００５）。
　新監視パターンを受信したそれぞれの更新モジュールは、各自の監視パターンを更新し、更に他の更新モジュールが正しく監視パターンを更新したかを検証し（Ｓ８００６）、その結果（相互監視結果）を監視パターン更新部２５０へ通知する（Ｓ８００７）。各更新モジュールにおける監視パターンの更新処理（Ｓ８００６）の詳細は後述する。
　相互監視結果の通知を受けた監視パターン更新部２５０は、更新終了判定部１００７により、相互監視結果から正しく監視パターンの更新処理が終了したか否かを判定する。その結果、正しく監視パターンを更新しなかった不正な更新モジュールがあった場合には、その不正な更新モジュール以外の更新モジュールを監視対象とする新監視パターン（全体）を生成する（Ｓ８００３）。不正な更新モジュールがなかった場合には、更新モジュール１３１～１３３へ監視パターンの更新処理の終了を通知する（Ｓ８００９）。
　監視パターンの更新処理の終了通知を受けた更新モジュール１３１～１３３は、他の更新モジュールの監視パターンが更新されているので、それぞれに対応するＭＡＣ値を再計算し、ＭＡＣ値テーブルを更新する（Ｓ８０１０）。
　次に、各更新モジュールにおける監視パターンの更新処理（Ｓ８００６）の詳細について図４７のフローチャートを用いて説明する。ここで、以下では、図４４の場合と同様に３つの更新モジュールがある場合の処理について説明する。なお、更新モジュールの数や、更新される監視パターンが本説明と異なる場合であっても以下の説明と同様の方法を用い得る。
　先ず、監視パターン更新部２５０からそれぞれの更新モジュールへ新監視パターンが通知される。新監視パターンを受信したそれぞれの更新モジュールは、監視パターン更新部３０９を用いて、自身の監視パターン情報を、受信した新監視パターンへ更新する（Ｓ８１０１）。更新が終了すると、検証リストを用いて、自身の監視パターンが正しく更新されたか検証し、監視パターンの反映終了を更新サーバ２００へ通知する（Ｓ８１０２）。
　更新サーバ２００では、監視パターン更新部２５０が更新モジュールからの監視パターンの反映終了の通知を受け、各更新モジュールへ更新検証を依頼する（Ｓ８１０３）。
　更新検証依頼を受けた更新モジュールは、更新した新監視パターン本体に記述されている更新モジュールの監視パターン本体を検証する（Ｓ８１０４）。例えば、図４４に示した様に監視パターンが更新されたとすると、更新モジュール１は、更新モジュール２と更新モジュール３の監視パターンの更新を検証し、更新モジュール２は、更新モジュール１の監視パターンの更新を検証し、更新モジュール３は、更新モジュール２の監視パターンの更新を検証する。監視パターン本体の検証には、更新サーバ２００から受信した監視パターン情報の検証値リスト内の検証値を利用し、検証を行う。検証が終了すれば、それぞれの更新モジュールは、その検証結果を更新サーバ２００へ通知する。
　監視パターンの更新の検証が終了した更新モジュールは、次に、更新した新監視パターン本体に記述されている更新モジュールの更新モジュール本体を検証する（Ｓ８１０５）。更新モジュール本体の検証には、更新モジュール検証用証明書を利用する。検証が終了すれば、それぞれの更新モジュールはその検証結果を更新サーバ２００へ通知する。
　以上で、各更新モジュールにおける監視パターンの更新処理は終了する。この後は、上述したように、監視パターン更新部２５０が相互監視結果として監視パターンの更新検証結果と更新モジュール本体の検証結果を受信し、更新完了判定部１００７が更新の完了を判定する処理を行う。
　（実施の形態３）
　上述の実施の形態１では、暗復号鍵に対し秘密分散法を用いて分散情報を生成し、各更新モジュール自身に割り当てられた分散情報を保持するものとしていた。本実施の形態では、各更新モジュールには、各更新モジュール自身に割り当てられた分散情報だけでなく、他の更新モジュールの分散情報をも保持する機能が追加されている。この機能により、一部の更新モジュールが無効化されても、残りの更新モジュールから暗復号鍵を復元しうる。よって、暗復号鍵を復元するために更新モジュールが改ざんされたとしても、改ざんされた更新モジュールを無効化することなく、正常な更新モジュールのみで動作を継続できる。以下、実施の形態３における処理の詳細について説明する。
　図４８は、更新モジュール群１３０の構成図である。
　図４９は、自身の分散情報だけでなく、隣接する更新モジュールの分散情報を保持する場合における、分散情報の持ち合いを説明するための図である。
　実施の形態３では、更新モジュールは、図４８、図４９に示すように一例として７つである。
　本実施の形態でも、実施の形態１で説明した初期設計処理（図１８）を行うが、初期設計処理において、保護制御モジュール１２０が暗復号鍵から秘密分散法を用いて分散情報を生成する（Ｓ１００２）点が実施の形態１と異なっている。このとき、図４９に示すように、各更新モジュールの分散情報と隣接する更新モジュールの分散情報を各更新モジュールへ送信する。例えば、更新モジュール１３１では、更新モジュール１３１の分散情報である分散情報１と隣接する更新モジュール２の分散情報２と更新モジュール７の分散情報７を保持する。この処理により、更新モジュール１３２が改ざんされた場合においても、更新モジュール１３１が分散情報２を保持しているため暗復号鍵の復元をすることができる。
　次に、隣接する更新モジュールの分散情報を保持した場合の各判断処理について図面を用い説明する。以下の説明において、実施の形態１と同じ処理については同じ符号を用いることとし、説明については省略する。
　２５．通常時無効化判断処理
　まず、通常時無効化判断処理について説明する。
　図５０は、通常時判断処理の通常時無効化判断処理のフローチャートである。
　図５０において、実施の形態１の通常時無効化判断処理（図２４）と同じ処理については同じ符号を用い、詳細な説明は省略する
　図５１は、更新モジュール群１３０のうち、半数以上が危殆化した例を示す図である。
　通常時無効化判断処理では、図５１に示すように、判断部２１０が、更新モジュールが半数以上危殆化しているか否かを判定（Ｓ３２０１）し、半数以上危殆化している場合には、判断部２１０内の指示生成部６０３で更新モジュール群１３０全体を更新する指示を生成し、更新モジュール全体を更新する（Ｓ３２０２）。
　また、判断部２１０は、更新モジュールの連続３つが危殆化しているかを判定し（Ｓ３２０Ａ）、連続３つが危殆化していた場合には、判断部２１０内の指示生成部６０３で更新モジュール群１３０全体を更新する指示を生成し、更新モジュール全体を更新する。
　図５２は、更新モジュール群１３０のうち、更新モジュール１３１、１３２、１３７の３つが危殆化した例を示す図である。ここで、連続３つとは、更新モジュール１３１、更新モジュール１３２、更新モジュール１３７が同じ分散情報１を持つ関係のように、分散情報を保持する更新モジュールの構成において、同じ分散情報を保持する更新モジュールの関係を表す。更新モジュール１３１、更新モジュール１３２と更新モジュール１３７が改ざんされ危殆化した場合、更新モジュール１３１の分散情報１が取得できず、暗復号鍵の復元をすることができなくなる。そのため、保護制御モジュール１２０が更新モジュール全体を更新し、暗復号鍵を再分散する必要がある。具体的には、Ｓ３２０２と同様に更新モジュール全体を更新した後に、判断部２１０が保護制御モジュール１２０に暗復号鍵の更新と再分散の通知を行う。そして保護制御モジュール１２０が、現在の暗復号鍵でアプリ（１１０、１１１）を復号し、暗復号鍵を更新して、新しい暗復号鍵でアプリを暗号化する。さらに、保護制御モジュール１２０は、暗復号鍵から秘密分散法を用いて分散情報を生成し、更に署名秘密鍵を用いて暗復号鍵の復元時に正しく復元できたかを確認するための証明書（暗復号鍵証明書）を生成する。生成した分散情報と暗復号鍵証明書と隣接する更新モジュールの分散情報と暗復号鍵証明書をそれぞれ、更新モジュール１３１～１３７へ送信する。
　なお、暗復号鍵から秘密分散法を用いて分散情報を生成する方式や分散情報を更新モジュールへ送信する方法については、特許文献２の４７ページから４９ページに詳しく説明されているので説明は省略する。また、特許文献２における秘密鍵ｄを暗復号鍵に、認証局装置を保護制御モジュール１２０に、分散情報保持装置を更新モジュール１３１～１３３に対応させることで、特許文献２と同じ方法が利用可能である。
　また、連続３つが危殆化していないと判断した場合において、隣接する更新モジュールが危殆化していると判定した場合には、更新モジュール全体の更新を行う（Ｓ３２０Ｂ）。
　図５３は、更新モジュール群１３０のうち、更新モジュール１３１の隣接する更新モジュール１３２、１３７が危殆化した例を示す図である。
　隣接する更新モジュールが危殆化した場合、特許文献２の脱退処理を行うことができない。この場合、危殆化した更新モジュールの無効化処理を行った後、更新モジュール全体の分散情報を更新する。分散情報を更新する方法は上記の更新モジュール全体の分散情報の更新と同様であるので省略する。
　２６．回復時判断処理
　回復時判断処理（Ｓ５１０３）の詳細について図５４を用いて説明する。
　図５４は、回復時相互監視処理の回復時判断処理を示すフローチャートである。図５４において、実施の形態１の回復時判断処理（図３６）と同じ処理については同じ符号を用いており、重複する説明については省略する。
　判断部２１０は、更新モジュールが半数以上が危殆化しているかを判定し（Ｓ５１１１）、更新モジュールの危殆化が半数未満であった場合、更新モジュールの連続３つが危殆化しているかを判定する（Ｓ５１１Ａ）。更新モジュールの連続３つが危殆化していた場合には、暗復号鍵の復元をすることができなくなるため機器１００を停止する。
　上記のように、更新モジュールＡの分散情報を両隣の更新モジュールに保持させることにより、保護制御モジュール１２０の更新処理中に更新モジュールＡが改ざんされたとしても、更新モジュールＡの分散情報を両隣の更新モジュールから取得することによって保護制御モジュールの暗復号鍵を復元することができる。また、連続３つの更新モジュールが危殆化しているか否かを判定し、危殆化していた場合には、更新モジュール全体の分散情報を更新することで、保護制御モジュール１２０の暗復号鍵が復元できない状況を事前に防ぐことができる。これにより、保護制御モジュールの更新処理を正しく行うことができる。
　（その他の変形例）
　なお、本発明を上記実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
（１）上記実施の形態では、保護制御モジュール１２０を更新するとしたが、これに限定するものではなく、更新モジュールやアプリ等、保護制御モジュール１２０以外のモジュールを更新するとしてもよい。以下、更新モジュール１３３を更新する場合を例に、更新モジュールの更新処理を説明する。
　更新モジュールの更新処理では、保護制御モジュールを更新する場合と同様に、更新用ソフトウェア配布モジュール２１０が、新更新モジュール１３３を複数の鍵を用いて多重に暗号化し、更新モジュール群１３０に含まれる更新モジュール（更新モジュール１３３を除く）を送信先として送信する。更新モジュール群１３０に含まれる更新モジュールは、更新モジュール１３３を新更新モジュール１３３に更新する。この時、多重に暗号化された新更新モジュール１３３を復号するための複数の鍵を、更新モジュール群１３０に含まれる更新モジュールへ送信するタイミングを更新用ソフトウェア配布部２２０が制御することで、攻撃者が暗号化されていない更新用更新モジュール１３３を入手することを不可能にする。
　図５５～５６は、更新モジュールの更新処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、上述したように更新モジュール１３３を更新するものとする。図５５～５６は、基本的には、図３３～３４と同様である。異なる点は、更新対象となる更新モジュール１３３には、更新検証証明書や、復号終了通知、更新終了通知が送信されないことである。
　以下、更新モジュール１３１、１３２が更新モジュール１３３を更新する処理を例に、更新モジュールの更新の処理について詳細に説明する。
　まず、更新用ソフトウェア配布部２２０は、新更新モジュール１３３の証明書（更新検証証明書）を証明書生成部４０８を用いて生成し（Ｓ９００１）、各更新モジュール１３１～１３２へ送信する（Ｓ９００２）。この証明書を用い更新モジュール１３１～１３２は、新更新モジュール１３３が正しくインストールできたか否かを確認できる。更新検証証明書の生成には、署名秘密鍵を利用する。各更新モジュールは、更新検証証明書を受信する。
　次に、更新用ソフトウェア配布部２２０は、暗号鍵生成部４０３を用いて、新更新モジュール１３３を多重に暗号化するための暗号鍵を２つ（第１の鍵、第２の鍵）生成する（Ｓ９００３）。そして、暗号化部４０４を利用して、第２の鍵を用いて新更新モジュール１３３を暗号化し、暗号化新更新モジュール１３３を生成する（Ｓ９００４）。更に暗号化新更新モジュール１３３に対して、第１の鍵を用いてさらに暗号化し、多重暗号化新更新モジュール１３３を生成する（Ｓ９００５）。
　更新用ソフトウェア配布部２２０は、更新モジュール群１３０から一つの更新モジュール（ここでは、更新モジュール１３１）を選択する（Ｓ９００６）。更新モジュールの選択では、判断部２１０内の不正モジュール特定部６０４に記憶されている危殆化した更新モジュール以外の更新モジュールを選択する。また、選択した更新モジュールの識別子を判断部２１０に送信する。更新用ソフトウェア配布部２２０は、選択した更新モジュールに多重暗号化新更新モジュール１３３を送信する（Ｓ９００７）。更に、更新モジュール１３１へ第１の鍵を送信する（Ｓ９００８）。
　更新モジュール１３１は、多重暗号化新更新モジュール１３３と第１の鍵を受信し（Ｓ９００９）、第１の鍵を用いて、多重暗号化新更新モジュール１３３を復号し、暗号化新更新モジュール１３３を取得する（Ｓ９０１０）。復号が終了すると、その旨を更新用ソフトウェア配布部２２０へ通知する（Ｓ９０１１）。
　更新用ソフトウェア配布部２２０は、復号終了通知を受信すると、更新モジュール群１３０から上記とは異なる更新モジュール（ここでは、更新モジュール１３２）を１つ選択する（Ｓ９０１２）。更新モジュールの選択は、上記と同様に判断部２１０内の不正モジュール特定部６０４に記憶されている危殆化した更新モジュール以外の更新モジュールを選択する。更新用ソフトウェア配布部２２０は、選択した更新モジュールに第２の鍵を送信する（Ｓ９０１３）。さらに、更新モジュール１３１に対して、暗号化新更新モジュール１３３を更新モジュール１３２へ送信するよう依頼する（Ｓ９０１４）。
　更新モジュール１３１は、更新用ソフトウェア配布部２２０からの依頼を受けて、暗号化新更新モジュール１３３を更新モジュール１３２へ送信する（Ｓ９０１５）。
　更新モジュール１３２は、更新用ソフトウェア配布部２２０から第２の鍵を受信し、更新モジュール１３１から暗号化新更新モジュール１３３を受信する（Ｓ９０１６）。そして、第２の鍵を用いて、暗号化新更新モジュール１３３を復号し、新更新モジュールを１３３取得する（Ｓ９０１７）。
　更新モジュール１３２は、取得した新更新モジュール１３３を更新モジュール１３３に上書きし、新たな更新モジュール１３３に更新する（Ｓ９０１８）。そして、更新の終了を更新モジュール１３３以外の他の更新モジュールへ通知する（Ｓ９０１９）。
　更新モジュール１３１～１３２はそれぞれ、事前に受信した更新検証証明書を用いて、更新モジュール１３３が正しく更新されたかを検証し（Ｓ９０２０）、検証結果を更新用ソフトウェア配布部２２０へ通知する（Ｓ９０２１）。
　更新用ソフトウェア配布部２２０は、各更新モジュールから送信された通知を受信すると、検証結果から更新モジュール１３３が正しく更新されたかを判定し（Ｓ９０２２）、正しく更新されていない場合には、機器１００を停止する（Ｓ９０２３）。
　正しく更新されている場合には、更新処理の終了を更新モジュール１３３以外の各更新モジュールへ通知する（Ｓ９０２４）。
　更新モジュール１３１～１３２はそれぞれ、更新処理の終了の通知を受けて、更新モジュール１３３のＭＡＣ値を生成し、ＭＡＣ値テーブルへ更新モジュール１３３の識別子とＭＡＣ値の組を保存する（Ｓ９０２５）。
　また、更新モジュールを上書きするとしたが、これに限定するものではなく、改ざんされた更新モジュールを無効化してから、上書きをするとしてもよい。
　なお、更新モジュールを上書きするとしたが、これに限定するものではなく、保護制御モジュール１２０やアプリ等、更新モジュール以外のモジュールを上書きするとしてもよい。アプリ１００、１１０は、上述した機能以外の機能を提供するソフトウェアであってもよい。
　また、一つでも更新モジュールが改ざんされている場合には、改ざんされていない更新モジュールが全ての更新モジュール及び保護制御モジュール１２０を更新あるいは上書きするとしてもよい。
　また、更新用ソフトウェア配布部２２０は、各更新モジュールから送信された通知を受信すると、検証結果から更新モジュール１３３が正しく更新されたかを判定し（Ｓ９０２２）、正しく更新されていない場合には、機器１００を停止する（Ｓ９０２３）としたが、これに限定するものではなく、再度更新モジュール更新処理を行うとしてもよい。
（２）上記実施の形態では、更新モジュール１３ｘ（ｘは１～７）は、受信部３０１、送信部３０２、制御部３０３、更新部３０４、検証部３０５、ＭＡＣ値生成部３０６、ＭＡＣ値テーブル更新部３０７、監視パターン取得部３０８、監視パターン更新部３０９、分散情報保持部３１０を含んで構成されるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、監視処理に必要な構成要素（制御部３０３、検証部３０５、監視パターン取得部３０８、監視パターン更新部３０９）のみで構成されるとしてもよい。また、更新処理に必要な構成要素（制御部３０３、更新部３０４）のみで構成されるとしてもよい。また、無効化処理に必要な構成要素（制御部３０３、更新部３０４）のみで構成されるとしてもよい。さらに、上記の組み合わせから構成されるとしてもよい。
　この時、更新モジュール群１３０に含まれる更新モジュール全体として、監視処理と更新処理に必要な構成要素を含むよう構成されていればよい。
（３）上記実施の形態では、更新モジュール１３ｘにおいて検証部３０５により他の更新モジュールや保護制御モジュール１２０の改ざんチェックを実行するとしたが、改ざんチェック対象はモジュール全体に限定するものではなく、モジュール内の一部、例えば、特定の機能や関数、鍵等のデータであってもよい。また、一度に改ざん対象全てを改ざんチェックするのではなく、改ざん対象の一部を改ざんチェックするだけでもよい。この場合、改ざん対象を一定のサイズに分割した部分毎に改ざんチェックしてもよいし、機能や関数単位で分割した部分毎に改ざんチェックしてもよい。さらに、改ざん対象の一部を、改ざんチェックの度に順番に改ざんチェックするとしてもよいし、改ざんチェックする部分を改ざんチェックの度にランダムに決定してもよし、どの部分を改ざんチェックするかを他のモジュールや機器１００外部などから指定されることとしてもよい。
（４）上記実施の形態では、特に明示はしなかったが、重要度の高いモジュールについて、耐タンパ化された領域など、攻撃者による攻撃から保護されている領域で動作させることとしてもよい。例えば、更新モジュール１３ｘや保護制御モジュール１２０を、上述のような保護されている領域で動作させてもよい。監視処理に必要な構成要素のみで構成される更新モジュールが、攻撃者による攻撃から保護されている領域で動作する場合には、他の更新モジュールや判断部２１０は、その保護された領域にある更新モジュールから、他の更新モジュールや保護制御モジュール１２０が攻撃されたことを検知した旨の通知を受けたときに、その通知を無条件に受け入れ、更新処理や無効化処理を実施することとしてもよい。また、その通知を他のモジュールからの通知よりも重要な通知として扱い、更新処理や無効化処理の判断を行ってもよい。
　また、保護制御モジュールは、保護モード（耐タンパ化された領域等）で動作し、更新モジュールは、通常モード（耐タンパ化されていない領域等）で動作するとしてもよい。
（５）上記実施の形態では、モジュール無効化部２３０は、更新サーバ２００にあり、アクセス制御モジュール１４０は、機器１００にあるとしたが、これに限定するものではない。例えば、モジュール無効化部２３０とアクセス制御モジュール１４０とはそれぞれ、機器１００にあってもよいし、更新サーバ２００にあってもよいし、各更新モジュール内にあってもよい。また、アクセス情報取得鍵配布モジュール２２０とアクセス制御モジュール１４０とは、別々のモジュールではなく１つのモジュールであってもよい。モジュール無効化部２３０とアクセス制御モジュール１４０とが１つのモジュールである場合には、更新モジュールへアクセス情報取得鍵と暗号化アクセス情報とを送信するのではなく、アクセス情報を直接送信してもよい。さらに、モジュール無効化部２３０やアクセス制御モジュール１４０が機器１００内にあるときには、耐タンパ化などにより攻撃から保護される領域にあるとしてもよい。
（６）上記実施の形態では、更新サーバ２００は、判断部２１０と更新用ソフトウェア配布部２２０、モジュール無効化部２３０、モジュール追加部２４０、監視パターン更新部２５０、通信部２６０とから構成されるとしたが、これに限定するものではなく、判断部２１０と更新用ソフトウェア配布部２２０、モジュール無効化部２３０、モジュール追加部２４０、監視パターン更新部２５０、通信部２６０が、１つのモジュールであってもよいし、どれか１つのモジュールのみで構成されてもよいし、上記の組み合わせから構成されるとしてもよい。
（７）上記実施の形態では、ソフトウェア更新システム１０は、機器１００の工場製造時に初期設計処理を行うとしたが、これに限定するものではなく、販売後など工場出荷後のどこかで初期化処理を実施してもよい。また、初期化処理は１度だけでなく、２度以上実施してもよい。
（８）上記実施の形態では、初期設計処理の動作として、検証用証明書及び認証鍵証明書は、更新用ソフトウェア配布部２２０が保持する署名秘密鍵を用いて生成された証明書であるとしたが、これに限定するものではなく、それぞれ別の鍵を用いて生成されてもよいし、更新用ソフトウェア配布部２２０以外の証明書発行装置により発行された証明書でもよい。
（９）上記実施の形態では、初期設計処理や次ラウンド準備処理の動作として、暗復号鍵から生成する分散情報を更新モジュール１３ｘへ送信し、更新モジュール１３ｘが分散情報を保持するとしたが、これに限定するものではなく、更新モジュールの代わりにアプリが保持するとしてもよいし、更新モジュール１３ｘとアプリとが保持するとしてもよい。
（１０）上記実施の形態では、検知処理の動作として、更新モジュール１３ｘが保護制御モジュール１２０の改ざん検出を行うときに、検証鍵を使用して計算したＭＡＣ値を用いて改ざん検出処理を行うとしたが、これに限定するものではなく、保護制御モジュール１２０の改ざん検出用証明書を用いて検証するとしてもよい。また、ＭＡＣ値や証明書のようにハッシュ値を利用した改ざん検証を行うのではなく、ログをチェックすることで改ざん検証を行うとしてもよい。
（１１）上記実施の形態では、検知処理の動作として、更新モジュール１３ｘが保護制御モジュール１２０の改ざんを検出した場合、判断部２１０と他の更新モジュールへ通知するとしたが、これに限定するものではなく、判断部２１０と他の更新モジュールのうち、どれか１つ以上のモジュールに通知するとしてもよい。また、保護制御モジュール１２０の改ざんを検出した場合、更新モジュールを停止するとしてもよいし、機器１００や保護制御モジュール１２０を停止するとしてもよい。更に、改ざんされた保護制御モジュールを消去するとしてもよい。さらに、更新モジュール１３１～１３３が保護制御モジュール１２０の改ざんを検出しなかった場合、更新用ソフトウェア配布モジュール２１０へ通知を行わないとしたが、これに限定するものではなく、改ざん検出処理を実施した結果として、改ざんを検出しなかった旨を通知するとしてもよい。
（１２）上記実施の形態では、検知処理の動作として、更新モジュール１３ｘは、他の更新モジュールに保護制御モジュールの改ざん検出結果を送信しないとしたが、それぞれの更新モジュールで検出結果を共有するとしてもよい。また、検出結果を共有しない更新モジュールがあった場合に、当該更新モジュールを不正な更新モジュールと判断して無効化するとしてもよい。
（１３）上記実施の形態では、解析・判断処理の動作として、改ざん情報に基づいて保護制御モジュール１２０を更新するかどうか判定するとしたが、これに限定するものではなく、改ざんされていると通知してきた更新モジュールの数によって更新するか否かを判定してもよい。また、解析・判断時の動作として、保護制御モジュール１２０を更新するか否か、及び保護制御モジュール１２０を無効化するか否かを判断したが、これに限定するものではなく、機器１００を停止するか否かを判断するとしてもよい。
（１４）上記実施の形態では、相互認証処理の動作として、更新モジュール１３１～１３３が更新用ソフトウェア配布部２２０を認証し、その後、更新用ソフトウェア配布部２２０がそれぞれの更新モジュール１３１～１３３を認証するとしたが、これに限定するものではなく、更新用ソフトウェア配布部２２０がそれぞれの更新モジュール１３１～１３３を認証し、その後、更新モジュール１３１～１３３が更新用ソフトウェア配布部２２０を認証してもよいし、それぞれの更新モジュール１３１～１３３と更新用ソフトウェア配布部２２０とが個別に認証処理を行ってもよい。
（１５）上記実施の形態では、相互認証処理の動作として、更新用ソフトウェア配布部２２０がそれぞれの更新モジュール１３ｘを認証する処理において、チャレンジデータをそれぞれの更新モジュールで異なる値にするとしたが、これに限定するものではなく、チャレンジデータを全ての更新モジュールで同じ値としてもよいし、更新モジュール１３ｘを複数のグルーブに分けた場合のそれぞれのグループで異なる値にしてもよい。
（１６）上記実施の形態では、相互認証処理の動作として、それぞれの更新モジュール１３ｘが、更新用ソフトウェア配布部２２０を認証する処理において、それぞれの更新モジュール１３ｘが個別に更新用ソフトウェア配布部２２０を認証するとしたが、これに限定するものではなく、署名検証した結果を他の更新モジュールへ通知し、更新モジュール間で検証結果を共有し、自更新モジュールの認証結果と他の更新モジュールから受信した認証結果とから、更新用ソフトウェア配布部２２０が正当かどうかをそれぞれ判定してもよい。判定方法としては、例えば、一定数（例えば、過半数等）の更新モジュールが認証に成功した場合には正当であると判定し、認証に成功しなかった場合には、正当ではないと判定する方法がある。
（１７）上記実施の形態では、相互認証処理の動作として、更新サーバ２００は署名秘密鍵と署名公開鍵とを使用して相互認証処理を実施するとしたが、これに限定するものではなく、署名秘密鍵と署名公開鍵とは別に、相互認証に使用する認証鍵対を用いるとしてもよい。この時、更新サーバ２００の認証鍵対のうちの認証公開鍵は、予め更新モジュール１３ｘで保持するとしてもよいし、相互認証処理時に更新サーバ２００から更新モジュール１３ｘへ送信するとしてもよい。
（１８）上記実施の形態では、相互認証処理の動作として、正当なモジュールであると検証できた更新モジュールが、回復処理に必要な数以上あるかどうかで、その後の回復処理を実施するかどうか判定したが、これに限定するものではなく、不正な更新モジュールの数が、予め設定されている許容数未満かどうかで回復処理を実施するかどうか判定してもよい。また、相互認証処理において、回復処理に必要な数に満たないと判定した場合には、機器を停止するとしたが、更新モジュールを無効化してもよい。
（１９）上記実施の形態では、相互認証処理の動作として、更新用ソフトウェア配布モジュール２１０がそれぞれの更新モジュール１３１～１３３を認証する時に、更新モジュール１３１～１３３は、レスポンスデータと一緒に認証公開鍵と認証鍵証明書とを更新用ソフトウェア配布部２２０へ送信するとしたが、これに限定するものではなく、それぞれ別のタイミングで送信してもよい。また、認証公開鍵や認証鍵証明書は、更新用ソフトウェア配布部２２０から要求があったときにのみそれぞれ送信するとしてもよい。この時、更新用ソフトウェア配布部２２０は、全ての更新モジュールの認証公開鍵や認証鍵証明書を受信してもよいし、予め設定されている、回復処理に必要な数以上、或いは予め設定されている、不正な更新モジュールの許容数未満の更新モジュールの認証公開鍵と認証鍵証明書とを受信してもよい。
（２０）上記実施の形態では、回復処理の動作として、監視処理を１回の復号中（監視３－１、３－２、５－１、５－２）に２回実施するとしたが、これに限定するものではなく、復号処理の時間にあわせて監視処理を３回以上行ってもよいし、復号処理以外であっても、鍵や更新用保護制御モジュールの受信処理時や検知処理時、相互認証処理時に監視処理を行ってもよい。また、監視処理を一定時間間隔で定期的に実施するとしたが、これに限定するものではなく、更新処理を複数のブロックに分割し、その処理ブロックの処理が終わるごとに実施してもよいし、ランダムな時間間隔で実施してもよいし、更新サーバ２００から指定された時間間隔で実施してもよい。
　また、各更新モジュールは、監視処理を実行するタイミングを示す同期情報を外部のサーバから取得し、取得した同期情報にしたがって監視処理を実行するとしてもよい。これにより、各更新モジュールは、他の更新モジュールと同じタイミングで監視処理を実行することができるので、不正な更新モジュールの検出精度を向上させることができる。
　さらに、通常時と回復処理時とにおける検知頻度を変更するとしてもよい。例えば、通常時より回復処理時の検知頻度を高くすることにより、回復処理中の保護制御モジュールの保護に万全を期すことができる。検知頻度の変更は、回復処理中であってもよい。
（２１）上記実施の形態１や実施の形態２では、回復処理の動作として、監視処理のパターンは、更新モジュール１３１が更新モジュール１３２の改ざん検出を行い、更新モジュール１３２が更新モジュール１３３の改ざん検出を行い、更新モジュール１３３が更新モジュール１３１の改ざん検出を行うものであったが、これに限定するものではない。例えば、更新モジュール１３１が更新モジュール１３３の改ざん検出を行い、更新モジュール１３２が更新モジュール１３１の改ざん検出を行い、更新モジュール１３３が更新モジュール１３２の改ざん検出を行うなど、予め決められたパターンで改ざん検出するとしてもよいし、どの更新モジュールの改ざん検出を行うかをランダムに決定してもよいし、他のモジュールや機器１００外部から与えられるとしてもよい。また、各更新モジュールは、当該更新モジュール（自更新モジュール）が改ざんされていないかを検証するとしてもよい。さらに、自更新モジュールの改ざんを検出した場合に、自更新モジュール自身を無効化するとしてもよい。更に、複数の監視パターンを保持している場合、全ての更新モジュールが他の更新モジュールから監視される必要はなく、ある監視パターンでは、他の更新モジュールから監視されない更新モジュールがあってもよい。また、全ての更新モジュールは、複数の更新モジュールから監視されてもよい。また、監視処理のパターンを変更する場合は、改ざん検出の処理毎など、一定の間隔で変更するとしてもよいし、ランダムなタイミングで変更するとしてもよいし、他のモジュールや機器１００外部から与えられたタイミングで変更するとしてもよい。また、複数の更新モジュールは、改ざん検出の結果を、更新サーバ２００により指定される順序で、更新サーバ２００に送信してもよい。
（２２）上記実施の形態１や実施の形態２では、回復処理の動作として、監視処理時に、更新モジュール１３１が更新モジュール１３２の改ざん検出を行い、更新モジュール１３２が更新モジュール１３３の改ざん検出を行い、更新モジュール１３３が更新モジュール１３１の改ざん検出を行うというように、全ての更新モジュールが監視処理を行うとしたが、これに限定するものではなく、一つの更新モジュールが更新処理を実施し、他の更新モジュールが監視処理を実施してもよい。このときの監視パターンとしては、更新処理を行っている更新モジュールを、１つの更新モジュールが監視してもよいし、複数または全ての更新モジュールが監視してもよい。例えば、更新モジュール１３１が更新モジュール１３２の改ざん検出を行い、更新モジュール１３２が更新モジュール１３３の改ざん検出を行い、更新モジュール１３３が更新処理を行う。これにより、更新処理を中断することなく監視処理も実施できる。
　また、上記実施の形態１や実施の形態２では、更新モジュール１３１が更新モジュール１３２の改ざん検出を行い、更新モジュール１３２が更新モジュール１３３の改ざん検出を行い、更新モジュール１３３が更新モジュール１３１の改ざん検出を行うというように、監視構成としてループ方式を用いたが、複数の更新モジュールの各々が相互に監視し合う構成としてもよいし、それらを組み合わせてもよい。複数の更新モジュールの各々が相互に監視し合う構成とすることにより、改ざん検証精度をさらに高めることができる。
（２３）上記実施の形態では、回復処理の動作として、更新モジュール１３２は、取得した更新用保護制御モジュール１２１を保護制御モジュール１２０に上書きし、保護制御モジュール１２０を更新するとしたが、これに限定するものではなく、更新用ソフトウェア配布モジュール２１０から保護制御モジュール１２０と更新用保護制御モジュール１２１との差分を取得し、差分のみを更新するとしてもよいし、更新用保護制御モジュール１２１を保護制御モジュール１２０とは別の領域へ書き込み、保護制御モジュール１２０に代わって、更新用保護制御モジュール１２１が実行されるようにしてもよい。
（２４）上記実施の形態では、回復処理の動作として、監視処理により更新モジュール１３ｘの改ざんが検出された場合、改ざん検出の通知を受けた判断部２１０は、直ちに回復処理を停止するとしたが、これに限定するものではなく、更新用ソフトウェア配布部２２０から更新モジュールへ、鍵などのデータを次に送信するタイミングで回復処理を停止するとしてもよい。また、回復処理を停止するのではなく、改ざんされた更新モジュールを使用せずに、正常な更新モジュールを用いて回復処理を行うとしてもよい。また、監視処理により改ざんが検出された場合だけでなく、検知処理時に保護制御モジュール１２０によって改ざんが検出された更新モジュールや、相互認証処理時に認証に失敗した更新モジュールについても同様に、当該更新モジュールを使用せずに回復処理を行うとしてもよい。さらに、改ざんされた更新モジュールが存在する場合には、保護制御モジュールの更新を行わないとしてもよい。
（２５）上記実施の形態では、回復処理の動作として、更新処理において復号に使用する更新モジュールを、更新用ソフトウェア配布部２２０が更新モジュール群１３０から一つ選択するとしたが、その選択方法は、予め決められた更新モジュールを選択するとしてもよいし、ランダムに決定するとしてもよいし、機器１００から通知された情報を元に決定するとしてもよいし、相互認証時に認証した順番に応じて選択するとしてもよい。
（２６）上記実施の形態では、回復処理の動作として、更新処理において更新用ソフトウェア配布部２２０が更新用保護制御モジュール１２１を複数の鍵を用いて多重に暗号化するとしたが、これに限定するものではなく、更新用保護制御モジュール１２１を複数の部分に分割した分割モジュールを生成し、分割モジュールそれぞれを個別に暗号化し、更新モジュールと一対一に対応する形態で、更新モジュールへ送信するとしてもよい。この場合、更新処理としては、暗号化した分割モジュールと暗号に使用した鍵を送信するときに、それらを１度に全て送信するのではなく、１つの暗号化した分割モジュールの復号処理が終了するまで、他の暗号化した分割モジュールと鍵を送信しないように、更新モジュールへの送信を制御する。別の方法として、暗号化した分割モジュールは１度に更新モジュールへ送信し、それらを復号するための鍵の送信のタイミングのみを制御するとしてもよいし、鍵は１度に更新モジュールへ送信し、暗号化した分割モジュールの送信のタイミングのみを制御するとしてもよいし、全ての鍵と暗号化した分割モジュールを１度に送信するとしてもよい。また、分割モジュールは、１つの鍵で暗号化されるのではなく、複数の鍵を用いて多重に暗号化されてもよい。この場合、鍵や多重暗号化した分割モジュールの送信制御は、更新用保護制御モジュール１２１を複数の鍵を用いて多重に暗号化した時と同様である。更に、暗号化した分割モジュールとそれを復号する鍵は、１つの更新モジュールへ送信してもよいし、それぞれ別の更新モジュールへ送信し、機器１００内部で更新モジュール同士が協調動作するとしてもよい。その際、分割モジュールを受信する前後で監視処理を実施してもよい。また、監視処理により、改ざんされた不正な更新モジュールが検出された場合、次の分割モジュールを送信するタイミングで更新処理を停止してもよい。さらに、複数の更新モジュールは、改ざんされた更新モジュールが存在する場合には、それを更新サーバに通知し、更新サーバは、改ざんされた更新モジュールには復号鍵を送信しないとしてもよい。分割モジュールはそれぞれ異なる暗号鍵で暗号化されていてもよい。
（２７）上記実施の形態では、回復処理の動作として、暗復号鍵（旧暗復号鍵）で暗号化されたアプリ１１０、１１１を新しい暗復号鍵（新暗復号鍵）を用いて再暗号化するとしたが、これに限定するものではなく、再暗号化処理を行わなくてもよい。この時、新暗復号鍵を生成せずに旧暗復号鍵を使い続けるとしてもよいし、旧暗復号鍵と新暗復号鍵を保持しておき、アプリによって使用する鍵を変える構成にしてもよいし、旧暗復号鍵が必要になったときには分散情報から再び生成するとしてもよい。旧暗復号鍵を使用し続ける場合は、保護制御モジュール１２０が更新される度に旧暗復号鍵が増えることになる。また、各更新モジュールで新暗復号鍵と旧暗復号鍵の分散情報を保持しておく必要がある。
（２８）上記実施の形態において、保護制御モジュール１２１が正しく更新されなかった場合に機器１００を停止するとしたが、これに限定するものではなく、再度、相互認証処理及び回復処理を実施するとしても良い。
（２９）上記実施の形態において、無効化処理の動作として、アクセス情報は、更新モジュールを消去するための専用ドライバであるとしたが、これに限定するものではなく、更新モジュールを消去するための専用プログラムであってもよいし、更新モジュールを消去するための手順が記された手順書であってもよいし、消去する更新モジュールのアドレスであってもよいし、更新モジュールを消去するプログラムのアドレスであってもよいし、更新モジュールを消去するための機能を動作させるためのレジスタやメモリのアドレスやレジスタやメモリに設定する値であってもよい。また、アクセス情報は、コード部分を消去する旨が記述された情報であってもよい。この場合、コード位置はヘッダに格納されており、ヘッダを参照して消去すべきコード部分を判断するとしてもよい。さらに、アクセス制御モジュール自体が暗号鍵で暗号化されているとしてもよい。その場合には、改ざんされていない更新モジュールは、更新サーバから、アクセス制御モジュールを暗号化した暗号鍵に対応する復号鍵を取得し、取得した復号鍵を用いてアクセス制御モジュールを復号し、改ざんされた更新モジュールに対応するアクセス情報をアクセス制御モジュールから取得し、取得したアクセス情報に基づいて、改ざんされた更新モジュールを無効化するとしてもよい。
（３０）上記実施の形態において、無効化処理の動作として、改ざんされた更新モジュール全体を消去するとしたが、これに限定するものではなく、改ざんされた不正な更新モジュールの一部、例えば、他のモジュールを読み込むための読み込み機能など特定の機能や関数、鍵や他のモジュールをアクセスするための情報（チケット、トークン、ソケット）などのデータを消去するとしてもよいし、他のプログラムからアクセスできなくしてもよいし、不活性化してもよいし、更新してもよい。また、改ざんされた更新モジュールを無効化した後、無効化処理を行った更新モジュールは、アクセス制御モジュールに格納されている、無効化した更新モジュールに対応するアクセス情報を消去するとしてもよい。
（３１）上記実施の形態において、改ざんされた不正な更新モジュールを無効化するとしたが、これに限定するものではなく、改ざんされた不正な更新モジュールを無効化しないとしてもよい。このとき、どのくらいの部分が改ざんされているか、どの部分が改ざんされたか等によって、無効化するかどうかを判断してもよいし、改ざんされた不正な更新モジュールの数によって無効化する更新モジュール数を決めてもよい。
（３２）上記実施の形態１や実施の形態２では、更新モジュールの数を３として説明したが、これに限定されるものでなく、更新モジュールは、複数あればよい。
（３３）上記実施の形態では、アクセス制御モジュール１４０及び更新モジュール群１３０は、ＯＳ１５０の中に組み込まれているとしたが、更新モジュールがＯＳを更新する機能を備えている場合等には、更新モジュールは、ＯＳの管理外にプログラムとして格納されているとしてもよい。また、保護制御モジュールがＯＳに組み込まれているとしてもよい。
（３４）機器１００は、具体的には、携帯電話等の携帯端末やデジタルテレビ等、双方向のデータ通信が可能な機器であればよい。
（３５）上記実施の形態では、アクセス情報は、更新モジュール毎にそれぞれ個別のアクセス情報取得鍵で暗号化されているとしたが、同一のアクセス情報取得鍵で暗号化されているとしてもよい。その場合には、正常な更新モジュールが更新サーバにアクセスして、アクセス情報取得鍵に対応した復号鍵を取得し、取得した復号鍵を用いてアクセス制御モジュールを復号し、アクセス制御モジュールから、改ざんされた更新モジュールに対応するアクセス情報を取得し、取得したアクセス情報に基づいて、改ざんされた更新モジュールを無効化するとしてもよい。
（３６）上記実施の形態では、保護制御モジュールが改ざんされている場合に、当該保護制御モジュールを更新し、その際、更新モジュール群に含まれる複数の更新モジュールの各々が、他の更新モジュールの改ざん検証を行うとしたが、改ざんの有無に関わらず、例えば、保護制御モジュールのバージョンをアップさせる場合等において改ざん検証を行うとしてもよい。
（３７）上記実施の形態では、更新用の保護制御モジュールは、複数の暗号鍵で暗号化されていたが、一つの暗号鍵で暗号化されているとしてもよい。その場合、当該暗号鍵に対応する復号鍵が複数に分割され、分割された復号鍵の全てが、改ざんされていない更新モジュールを送信先として送信され、分割された全ての復号鍵を用いて、改ざんされていない更新モジュールは、更新用の保護制御モジュールを復号するとしてもよい。
　（３８）上記実施の形態では、更新モジュール１３１、１３２、１３３が、保護制御モジュール１２０の改ざん検出を実施しているが、さらに、保護制御モジュール１２０が各更新モジュールの改ざん検出を実施してもよい。
　以下では、保護制御モジュール１２０が、各更新モジュールの改ざん検出をする処理について説明する。
　保護制御モジュール１２０は、更新モジュール１３１、１３２、１３３の改ざんの有無を、改ざん検出用証明書を用いて検証する。更新モジュール１３１、１３２、１３３のうち、何れかの更新モジュールの改ざんが検出された場合には、保護制御モジュール１２０は、その旨を判断部２１０に通知する。改ざんが検出されない場合には、判断部２１０への通知は行わない。
　保護制御モジュール１２０から改ざん検出の通知があった場合、判断部２１０は、保護制御モジュール１２０自体が改ざんされていないかを確認するために、更新モジュール１３１、１３２，１３３へ、保護制御モジュール１２０の改ざん検出処理を依頼する。
　判断部２１０から依頼を受けた各更新モジュールは、保護制御モジュール１２０の改ざん検出を実施し、改ざん検出結果を判断部２１０へ通知する。なお、保護制御モジュール１２０が改ざんされていた場合でも、他の更新モジュールへは通知しない。以降の処理は、実施の形態１における検知処理と同様であるので、省略する。
　次に、保護制御モジュール１２０が改ざんされているか否かを判断するために保護制御モジュール１２０による各更新モジュールの改ざん検出結果を用いる例について説明する。
　上述したように、検知処理時に、保護制御モジュール１２０が、各更新モジュール１３１、１３２、１３３の改ざん検出を実施する。保護制御モジュール１２０は、更新モジュールの改ざんを検出した場合、その旨を判断部２１０に通知する。
　通知を受けた判断部２１０は、各更新モジュール１３１、１３２、１３３へ、相互監視を依頼し、各更新モジュールは相互に改ざん検出を実施する。
　判断部２１０は、各更新モジュールから相互監視の結果を受け取ると、相互監視の結果から、保護制御モジュール１２０が改ざんを検出した更新モジュールは、改ざんされているか否かを判断する。
　相互検視の結果から、前記更新モジュールが改ざんされていると判断する場合、判断部２１０は、保護制御モジュール１２０は、正当であると判断する。一方、相互監視の結果から、前記更新モジュールが改ざんされていないと判断する場合、判断部２１０は、保護制御モジュール１２０は、不正であると判断する。
　例えば、保護制御モジュール１２０が、更新モジュール１３２の改ざんを検出した場合に、相互監視によっても、同様に、更新モジュール１３２は改ざんされていると判断された場合、保護制御モジュール１２０による検出結果は、正しかったことが証明されるので、保護制御モジュール１２０は改ざんされていないことがわかる。一方、相互監視の結果、更新モジュール１３２は改ざんされていないと判断された場合、保護制御モジュール１２０による検出結果は正しくなかったことが証明されるので、保護制御モジュールは改ざんされていることがわかる。
（３９）上記実施の形態では、各更新モジュールに保護制御モジュール１２０を更新するための機能を予め保持させていたが、これに限定するものではなく、保護制御モジュールの改ざんを検出し、保護制御モジュール１２０を更新する必要が生じたときに、保護制御モジュール１２０を更新するためのアクセス情報を取得することにより、保護制御モジュール１２０を更新する機能を更新モジュールに付加するとしてもよい。このとき、モジュール無効化部２３０は、アクセス情報取得鍵保持部８０３に加え、保護制御モジュール１２０を更新するためのアクセス情報取得鍵を保持している。また、アクセス制御モジュール１４０は、各更新モジュールのアクセス情報に加え、保護制御モジュール１２０の暗号化アクセス情報を保持している。
　更新モジュールに保護制御モジュールを更新する機能を付加する処理を説明する。実施の形態１と同じ処理については同じ符号を用いる。更新処理において、更新用ソフトウェア配布部２２０が更新用保護制御モジュール１２１を複数の鍵を用いて多重に暗号化し、多重暗号化更新用保護制御モジュールと第１の鍵とを、更新モジュール群１３０に含まれる更新モジュール１３１に送信する（Ｓ５００１からＳ５００９）。更新モジュール群１３０に含まれる更新モジュールは、更新用ソフトウェア配布部２２０から第２の鍵を受信し、多重暗号化された更新用保護制御モジュールを復号し、更新用保護制御モジュールを取得する（Ｓ５０１２からＳ５０１６）。
　更新用保護制御モジュールを取得後、更新モジュール１３２は、保護制御モジュール１２０を更新用保護制御モジュール１２１へ更新するために、モジュール無効化部２３０に対し保護制御モジュール１２０を更新するためのアクセス情報取得鍵を送付するよう依頼する。さらに、アクセス制御モジュール１４０に対し保護制御モジュール１２０を更新するためのアクセス情報を送信するよう依頼する。
　モジュール無効化部２３０は、アクセス情報取得鍵の送付依頼を受けると、依頼元の更新モジュールが保護制御モジュール１２０を更新する更新モジュールであるかどうかを、更新用ソフトウェア配布部２２０に問い合わせ、保護制御モジュール１２０を更新する更新モジュールであった場合には、依頼元の更新モジュール１３２へ、保護制御モジュール１２０を更新するためのアクセス情報取得鍵を送付する。
　アクセス情報モジュール１４０は、更新モジュール１３２からアクセス情報の送信依頼を受け付けると、保護制御モジュール１２０に対応する暗号化アクセス情報を更新モジュール１３２に送信する。
　更新モジュール１３２は、モジュール無効化部２３０からアクセス情報取得鍵を受信し、アクセス制御モジュール１４０から暗号化アクセス情報を受信すると、受信したアクセス情報取得鍵を用いて、暗号化アクセス情報を復号し、アクセス情報を取得する。取得したアクセス情報は、保護制御モジュール１２０を更新するための専用ドライバである。更新モジュール１３２は、そのドライバを利用して、保護制御モジュール１２０を更新用保護制御モジュール１２１へ更新する。そして、更新の終了を他の更新モジュールへ通知する。
　更新モジュール群１３０に含まれる各更新モジュールは、保護制御モジュール１２０が更新用保護制御モジュール１２１へ正しく更新されたか検証し、正しく更新されている場合には、保護制御モジュール１２１のＭＡＣ値を生成する。
（４０）上記実施の形態では、判断基準は判断部２１０内の判断基準格納部６０６に格納されているとしたが、これに限定するものではなく、判断基準は更新サーバ２００の外部の装置やサーバに格納してもよいし、判断基準を読み込む場合に、その都度外部から取得してもよい。
（４１）上記実施の形態では、判断基準は判断部２１０内の判断基準格納部６０６に予め格納されているとしたが、これに限定するものではなく、予め格納されている判断基準を更新サーバ２００内部で変更してもよいし、外部の装置やサーバから判断基準を取得して変更してもよい。
（４２）上記実施の形態では、更新モジュールは監視パターン情報を１つ持つとしているが、監視パターン情報を複数持ってもよい。また、監視パターン情報を複数持つ場合、更新モジュール群１３０で一斉に監視パターンを切り替えてもよいし、各更新モジュールが個別に判断し切り替えてもよい。切り替えるタイミングは、機器１００内で判断してもよいし、更新サーバ２００から通知してもよいし、切り替えタイミングを判断するアルゴリズムを更新サーバ２００から事前に通知し、そのアルゴリズムを使用して機器１００で切り替えタイミングを判断してもよい。また、複数の監視パターン情報と一緒に、監視パターンを切り替えるタイミングやどの監視パターンをいつ使うかの情報を持ってもよい。これにより、機器１００と更新サーバ２００が通信不可能な状況においても、様々な監視パターンを組み合わせた監視を機器１００単独で実施することが可能となる。また、監視パターンの更新が必要になった時に、更新サーバ２００から切り替えの指示のみを行えばよいため、機器１００と更新サーバ２００との通信量を減らすことが可能となる。
（４３）上記実施の形態では、監視パターン情報の監視頻度として、監視対象を、監視するタイミングに関する情報から構成されるとしたが、これに限定するものではなく、複数の監視パターンのうち、どの監視パターンを使用するかのタイミングや、監視パターンの選択アルゴリズムを含むとしてもよい。これにより、同じ監視頻度であっても異なる監視パターンを選択することが可能となり、攻撃者による、監視される更新モジュールの予想が困難になる。
（４４）上記実施の形態では、監視パターン本体の構造が、先頭にヘッダ情報として監視パターンの数と監視パターンそれぞれのサイズが記述され、それ以降に、監視パターン識別子と監視パターンの組がそれぞれ並ぶ構造になるとしたが、これに限定するものではなく、単に、監視パターン１つを記述するだけでもよいし、監視パターンのサイズを固定長のサイズとし、監視パターン本体にサイズを記述しないとしてもよい。また、ヘッダ情報として監視パターンの数を記述し、それ以降に、サイズと監視パターン識別子、監視パターンの組がそれぞれ並ぶ構造になっていてもよい。更に、複数の監視パターンの並び順は、監視対象であるモジュールに関する情報（モジュール識別子、メモリ上の位置、サイズ、アドレス、ファイル名等）に応じた順番で並べてもよいし、監視パターンのサイズに応じた順番で並べてもよいし、監視パターン識別子に応じた順番で並べてもよいし、それらの情報とは無関係に並べてもよい。但し、ヘッダ情報としてサイズを記述する場合には、サイズの順番と、それに対応する監視パターン識別子と監視パターンの組の順番は一致している必要がある。
（４５）上記実施の形態では、追加処理の動作として、更新モジュール分割部９０５が追加処理を実施する更新モジュールの数と同数に分割するとしたが、これに限定するものではなく、更新処理を実施する更新モジュールの数より少なく分割してもよいし、多く分割してもよい。例えば、少ない場合には、分割した追加用更新モジュール（追加用更新モジュール部分）の一部を２以上の複数の更新モジュールに送信し、多い場合には、一部の更新モジュールが複数の追加用更新モジュール部分を受信するとしてもよい。これにより、追加処理を実施する更新モジュールの数と、追加用更新モジュールを分割する数を、異なる数にすることが可能となる。また、１つの追加用更新モジュール部分を複数の更新モジュールに送信することで、どちらか一方の更新モジュールが攻撃され不正なものとなった場合にも、同じ追加用更新モジュール部分を受信した更新モジュールが追加処理を行うことで、更新モジュールの追加処理を継続することが可能になる。さらに、１つの更新モジュールが複数の追加用更新モジュール部分を受信することが可能になるため、追加用更新モジュールを細かく分割し、連続しない複数の追加用更新モジュール部分をそれぞれの更新モジュールへ送信することで、攻撃者による解析を困難にすることが可能となる。
　さらに、更新モジュール保持部９０４に、予め分割された追加用更新モジュールを保持してもよい。そのように保持しても、モジュール追加部は、機器１００内部の更新モジュールの数によらず、追加処理が可能となる。また、あらかじめ分割方法・分割数が決まっている場合にも、追加処理を実施する更新モジュールの数によらず追加処理を実施することが可能になる。
（４６）上記実施の形態では、分割した追加用更新モジュールを受信した各更新モジュールは、それぞれ独立に追加処理を実施するとしたが、これに限定するものではなく、それぞれの更新モジュールが連携して、順番に追加処理を実施するとしてもよい。この場合、図２７の追加処理のシーケンス図において、各更新モジュールで追加処理が終了したときに、「追加処理終了通知」をモジュール追加部のみへ通知しているが、この「追加処理終了通知」を他の更新モジュールへも通知することで、他の更新モジュールが何番目の追加処理まで終了したかを認識できるようにする、あるいは、「追加処理終了通知」を次の更新モジュールへ通知することで、順番に処理が可能になるようにする必要がある。
　追加処理を実行する順番に関しては、例えば、それぞれの更新モジュールに追加処理を行う優先順位を付加し、その優先順位に応じて、更新サーバ２００により選択された更新モジュールが順に追加処理を実行してもよい。この時、優先順位はシステム設計時に決定してもよいし、サーバから事前に優先順位が通知されるとしてもよいし、機器内でその都度ランダムに決定されるとしてもよい。また、優先順位ではなく、分割した追加用更新モジュールを各更新モジュールへ送信するときに、処理順番を一緒に送信してもよい。処理順番の決定方法としては、例えば、更新モジュール選択部９０３が選択したときの順番に応じて追加処理の順番を決定してもよいし、ランダムな順番にしてもよいし、たくさんのモジュールから監視されている更新モジュールの処理順番が後になるように順番を決めてもよい。また、更新モジュール分割部９０５が追加用更新モジュールを分割するときに、セキュリティ上重要な情報が含まれる部分の処理順番が後になるように順番を決めてもよいし、サイズの大きな部分から順番に追加処理が実施されるように順番を決めてもよい。
　さらに、機器１００の内部で追加処理の順番を認識するのではなく、更新サーバ２００が追加処理の順番を認識し、更新サーバ２００において機器１００に送付する順番、およびタイミングを制御してもよい。
（４７）上記実施の形態では、更新モジュールを１つ追加する処理を説明したが、これに限定するものではなく、複数の更新モジュールを同時に追加するとしてもよい。図５７は、複数の更新モジュールを同時に追加するときの分割方法の一例を示す図である。図５７において、３つの更新モジュールを用いて追加処理を実施するとき、まず、それぞれの追加用更新モジュールを、追加処理する更新モジュールと同じ数の３つに分割し、それぞれに書き込み順を付加する。そして、追加用更新モジュール１部分１と追加用更新モジュール２部分１を更新モジュール１３１へ、追加用更新モジュール１部分２と追加用更新モジュール２部分２を更新モジュール１３２へ、追加用更新モジュール１部分３と追加用更新モジュール２部分３を更新モジュール１３３へ送信する。それぞれの更新モジュールでは、受信した追加用更新モジュール部分に付加されている書き込み順番に応じて追加処理を実施する。ここで、複数の追加用更新モジュールをそれぞれ同じ数に分割したが、これに限定するものではなく、すべての追加用更新モジュールで所定の数に分割するとしてもよい。また、複数の更新モジュールを同時に追加するとしたが、これに限定するものではなく、更新モジュールとダミーモジュールを追加してもよい。これにより、複数の更新モジュールを一度に追加することが可能となり、機器１００のセキュリティ強度を向上させることが可能になる。また、複数の追加用更新モジュールの部分が一緒になった状態で、更新サーバ２００から機器１００へ送信、追加処理が実施されるため、攻撃者による解析が困難になる。さらに、ダミーモジュールも含めることにより、より解析を困難にすることが可能となる。
（４８）上記実施の形態では、機器１００が追加用更新モジュールを更新サーバ２００から受信するとしたが、これに限定するものではなく、初期設計処理時に、各更新モジュールへ追加用更新モジュール部分を予め格納してもよい。また、追加用更新モジュール部分ではなく、追加用更新モジュール部分を生成するプログラムを予め格納し、追加処理が必要な時に各更新モジュールが追加用更新モジュール部分を生成してもよい。この場合、モジュール追加部２４０において、更新モジュール保持部９０４と更新モジュール分割部９０５は不要であり、追加処理を行う更新モジュールを選択し、選択した更新モジュールへ処理開始の指示を送信するのみでよい。
（４９）上記実施の形態では、追加用更新モジュールを機器１００が受信した時に追加処理を行うが、これに限定するものではなく、更新サーバ２００から分割された追加用更新モジュールと更新モジュール検証情報を機器１００があらかじめ受信し、更新モジュール群１３０による相互監視の結果や、保護制御モジュール１２０による更新モジュールのチェック結果から、正常な更新モジュールの数が過半数などの所定の値以下になったことを検出したときに、更新サーバ２００と通信することなく、あらかじめ受信した追加用更新モジュールを用いて追加処理を実施してもよい。これにより、機器１００がネットワークから切断されていた場合にも、更新モジュールの追加処理が可能となり、セキュリティ強度を保つことが可能となる。
（５０）上記実施の形態では、監視パターン更新部２５０では、監視パターンを生成するとしたが、これに限定するものではなく、監視パターンを予め格納しているとしてもよい。また、監視パターンは更新サーバ２００の外部の装置やサーバから与えられてもよい。これにより、監視パターン更新部２５０の処理を減らすことが可能となるため、監視パターンの更新処理を迅速に行うことが可能となる。
（５１）上記実施の形態では、監視パターン更新部２５０では、生成した新監視パターンを機器１００へ送付するとしたが、これに限定するものではなく、監視パターン生成プログラムを機器１００に送付するとしてもよい。このとき、監視パターン生成プログラムを受信した機器１００は、監視パターン生成プログラムを実行して監視パターンを生成し、生成した監視パターンに従って監視する。これにより、機器１００の内部状態に応じて最適な監視パターンを生成することが可能となり、不正な更新モジュールを検知しやすくなる。
（５２）上記実施の形態では、初期設計処理の動作として、機器１００の工場製造時に、予め監視パターンをインストールしてもよいし、更新サーバ２００から入手してもよい。また、監視パターンがインストールされていない場合には、デフォルトの監視パターンを使用するとしてもよい。デフォルトの監視パターンは、例えば、すべての他の更新モジュールを監視する監視パターンや実施の形態１のように更新モジュールが３つの場合、更新モジュール１３１が更新モジュール１３２を監視し、更新モジュール１３２が更新モジュール１３３を監視し、更新モジュール１３３が更新モジュール１３１を監視するように、リングのような監視パターンであってもよい。
（５３）上記実施の形態では、初期化設計処理の動作として、ユーザがセキュリティレベルを設定してもよい。設定したセキュリティレベルに合わせて、更新モジュールの数や監視の頻度を設定できるとしてもよい。また、ユーザが設定したセキュリティレベルにおいて、更新モジュールの数が足りない場合、更新サーバ２００から更新モジュールを入手してもよい。また、セキュリティレベルに合わせて、監視パターンを入手してもよい。このことにより、セキュリティレベル適切に設定でき、セキュリティ強度を保つことが可能となる。
（５４）上記実施の形態では、更新モジュール初期化処理の動作として、自身の監視パターンがあるか否かを検証してもよい。また、監視パターンが存在しない場合には、更新サーバ２００に問い合わせをし、監視パターンを入手してもよい。
（５５）上記実施の形態では、解析・判断処理の動作として、検知処理の結果を基に、保護制御モジュール１２０が改ざんされていると判断し、回復するかの判断をしているが、これに限定するものではなく、機器１００と同様の第三の機器の保護制御モジュールが改ざんされた情報を基に、保護制御モジュール１２０を回復するか判断してもよいし、外部から保護制御モジュール危殆化情報を取得するとしてもよい。保護制御モジュール危殆化情報として、例えば、同じ実装方法の保護制御モジュールが改ざんされたなどの情報がある。
（５６）上記実施の形態３では、通常時無効化判断処理の動作として、更新モジュールが半数以上危殆化と判断した場合、更新モジュール全体を更新しているが、これに限定するものではなく、機器を停止するとしてもよい。
（５７）上記実施の形態では、通常時無効化判断処理の動作として、更新モジュールが半数以上危殆化と判断した場合、更新モジュール群１３０全体を更新しているが、これに限定するものではなく、危殆化している更新モジュールの全てに対し、無効化処理を行い、無効化処理が完了した後に、更新モジュールの追加処理を行うとしてもよい。
（５８）上記実施の形態では、追加判断処理の動作として、更新モジュールが所定値以下の場合、追加処理を行うとしたが、これに限定するものではなく、無効化処理が行われたか否かを判断し、無効化処理が行われていた場合に、追加処理を行うとしてもよい。また、追加処理は１回に限らず複数回行ってもよい。さらに、所定値を増やし、初期の更新モジュールの数より多くなるように追加してもよい。また、追加処理を実施するのではなく更新モジュール全体を更新してもよい。このことにより、更新モジュール数が一定数で維持することができ、機器１００内のセキュリティ強度を保つことができる。
（５９）上記実施の形態では、監視パターン更新判断処理の動作として、無効化処理や追加処理により更新モジュールの構成が変更されたことで、監視パターンの更新が必要であるか否かを判断しているが、これに限定するものではなく、ある一定時間が経過したことで監視パターンの更新の判断をしてもよいし、通常時と回復時のような機器１００内部の状態に応じて監視パターンの更新の判断をしてもよい。また、第三の機器の監視パターンが更新された情報を入手し、監視パターンの更新の判断をしてもよいし、更新サーバ２００の外部の装置やサーバから情報を入手し、監視パターンの更新を判断してもよい。更に、相互監視の結果、不正な更新モジュールが判明した場合に監視パターンを更新すると判断してもよい。これにより、攻撃者による攻撃が行われる前、或いは攻撃直後に監視パターンの更新を行うことが可能となるため、攻撃を困難にできる。
（６０）上記実施の形態では、追加処理の動作として、更新モジュールの検証情報を受信した更新モジュールは、追加用更新モジュールの検証を実施し（Ｓ３３１６）、モジュール追加部２４０の制御部９６０が、検証結果から、追加用更新モジュールが正しく追加されたかを判定（Ｓ３３１８）しているが、これに限定するものではなく、モジュール追加部２４０の制御部９６０が追加した更新モジュールの検証情報とは異なった検証情報を更新モジュールに送信し、異なった検証情報で検証させることで、更新モジュールからの通知される検証結果が正しくないことを確認することで、追加用更新モジュールの検証が正しく実施されているかを検証するとしてもよい。また、更新モジュール分割部９０５が誤った更新モジュールを分割し、更新モジュールへ送信し、制御部９６０が正しい更新モジュールの検証情報を送信することで、更新モジュールからの通知される検証結果が正しくないことを確認することで、追加用更新モジュールの検証が正しく実施されているかを検証するとしてもよい。このことにより、追加用更新モジュールの検証（Ｓ３３１６）が正しく動作しているかの確認ができ、検証機能が正しく動作していることで、機器１００内に不正な更新モジュールが追加されることを防止できる。
（６１）上記実施の形態では、通常時無効化判断処理の動作として、更新モジュールが半数以上危殆化と判断した場合、更新モジュール全体を更新しているが、これに限定するものではなく、監視機能の限界を超えているかを判断し、超えている場合に、更新モジュール全体を更新してもよい。監視機能の限界を超えている場合として、例えば、半数以上の所定のしきい値を超えた場合、監視機能の限界を超えていると判断してもよい。また、監視機能を持たない更新モジュールが存在する場合において、更新モジュール全体の数では半数以下だが、監視機能を持つ更新モジュールが半数以上危殆化した場合は監視機能の限界を超えていると判断する。
（６２）上記実施の形態では、監視パターン更新判断処理の動作として、無効化処理や追加処理による更新モジュールの構成が変更されたことで、監視パターンの更新が必要であるか否かを判断しているが、これに限定するものではなく、相互監視処理で、何らかの不正を検出した場合に監視パターンを更新すると判断してもよい。これにより、どの更新モジュールが不正なのか、また、どのような不正なのかなど詳細に不正の確認をすることができる。
（６３）上記実施の形態では、相互監視処理の動作として、更新モジュール群１３０内の更新モジュール１３１～１３３がそれぞれ他の更新モジュールに対して改ざん検出の処理を実施し、攻撃者により改ざんされていた場合にはそれを検出するとしているが、これに限定するものではなく、改ざんされていた位置や量の度合いにより、不正を検出するとしてもよいし、更新モジュールのログをチェックして不正を検出するとしてもよい。
（６４）上記実施の形態では、相互認証処理の動作として、正しいレスポンスデータを返す更新モジュールの数を判定し、回復処理に必要な更新モジュールの数が満たされていれば、回復処理に移行するが、このとき、正しいレスポンスデータを返さない更新モジュールを記憶する機能を追加してもよい。正しいレスポンスデータを返さない更新モジュールは改ざんされている可能性があり、記憶することで、更新処理に用いる更新モジュールを選択する（Ｓ５００６）が正しいレスポンスデータを返さない更新モジュールを選択しないことで、正しいレスポンスデータを返さない更新モジュールが改ざんされていて、更新処理が正常に行えなくなることを防止することができる。また、正しいレスポンスデータを返さない更新モジュールを除いた監視パターンに更新するとしてもよい。このことにより、回復時相互監視処理の相互監視処理（Ｓ５１０１）の動作において、正しいレスポンスデータを返した更新モジュール群のみで相互監視を行うことができる。
（６５）本発明の実施の形態２では、監視パターンの更新処理の動作として、監視パターン分割部１００４が新監視パターン（全体）を分割し、それぞれの更新モジュールに送るとしているが、これに限定するものではなく、新監視パターン（全体）を機器１００に送り、更新モジュールが新監視パターン（全体）から自身の監視パターンを取得し、更新してもよい。
（６６）本発明の実施の形態２では、監視パターンの更新処理の動作として、更新した新監視パターン本体に記述されている更新モジュールの、監視パターン本体を検証するとしているが、すべての更新モジュールを検証してもよいし、機器１００内で予め決められた更新モジュールを検証してもよいし、更新サーバ２００がどの更新モジュールを検証するかを通知してもよいし、すべての更新モジュールが検証されるのであればランダムに決定してもよい。
（６７）本発明の実施の形態２では、監視パターンの更新処理の動作として、監視パターン分割部１００４が新監視パターン（全体）を分割してそれぞれの更新モジュールに送るとしているが、これに限定するものではない。例えば、以下のように、監視パターンを取得してもよい。まず、更新サーバ２００がある更新モジュールに新監視パターン（全体）を送信し、新監視パターン（全体）を受信した更新モジュールが、新監視パターン（全体）のうち自身の監視パターンのみを取得して、他の更新モジュールに転送する。さらに、新監視パターン（全体）を受信した他の更新モジュールが、新監視パターン（全体）のうち自身の監視パターンのみを取得して、新監視パターンを取得していない他の更新モジュールへ送信する。これをすべての更新モジュールについて繰り返すことで、各更新モジュールが自身の監視パターンを取得できる。
　また、更新サーバは、それぞれの更新モジュールのみが復号できるように当該更新モジュールに係る新監視パターンを暗号化し、暗号化新監視パターン（全体）をある更新モジュールに送信する。新監視パターン（全体）を受信した更新モジュールは、自身の新監視パターンのみを復号することで自身の監視パターンを入手して、古くなった監視パターンを更新してもよい。
（６８）本発明の実施の形態３では、初期設計処理の動作として、隣接する更新モジュールの分散情報を保持するとしているが、これに限定するものではなく、隣接する更新モジュールの分散情報だけでなく、隣接する更新モジュールが隣接する自身以外の更新モジュールの分散情報を保持するようにしてもよい。具体的には、更新モジュールＡの一方に隣接する更新モジュールＢが隣接する更新モジュールＣの分散情報も更新モジュールＡが保持するようにしてもよい。この場合、更新モジュールＡは自身の分散情報を含め、分散情報４つを保持することになる。また、通常時無効化判断処理の動作として、隣接する両隣の更新モジュールが危殆化したと判断しても、更新モジュール全体を更新する必要はなく、危殆化した更新モジュールに無効化処理を行い、特許文献２の脱退処理を行うことで、分散情報の持ち合いが行われる。ただし、再暗号化処理において、暗復号鍵の復元の動作では、危殆化していない更新モジュールの持つ分散情報が正しいかどうか、特許文献２の分散情報の検証処理を行う。分散情報の検証処理の詳細な方法は特許文献２の５７ページに詳しく説明されているので、ここでの説明は省略する。上記の処理により、更新モジュールＣに隣接する更新モジュールが危殆化しても、更新モジュールＡが更新モジュールＣの分散情報を保持するため、特許文献２のにおける分散情報の検証処理を行うことができ、更新モジュールＣの分散情報の正当性を検証し、暗復号鍵の復元処理（Ｓ５２０４）において、正しく復元できなくなることを防止することができる。
（６９）本発明の実施の形態３では、通常時無効化判断処理の動作として、隣接する更新モジュールが危殆化したと判定した場合（Ｓ３２０Ｂ）、更新モジュール全体を更新するとしたが、これに限定するものではなく、危殆化した更新モジュールの無効化処理を行い、更新モジュール全体を更新しなくてもよい。ただし、図５８に示すように、更新モジュール１３１の保持する分散情報１を他の更新モジュールが保持しなくなるため、追加処理が必要となる。この場合の追加判断処理を図５８を用いて説明する。隣接する更新モジュールが危殆化し、無効化処理のみが行われたかを判定し（Ｓ３３０Ａ）、無効化されている場合には、追加処理を行う。更新モジュール１３１に隣接する更新モジュール１３２と更新モジュール１３７が無効化された場合、分散情報１を保持する更新モジュールは更新モジュール１３１のみになり、次に更新モジュール１３１が攻撃された場合、暗復号鍵の復元をすることができなくなる。この場合、更新モジュールを追加し、追加した更新モジュールに分散情報１を保持させることで、更新モジュール１３１が攻撃されても、暗復号鍵が復元できなくなることを回避することができる。ここで、追加した更新モジュールに分散情報１を保持させるのではなく、保護制御モジュール１２０が更新モジュール全体の分散情報を更新するとしてもよい。更新モジュール全体の分散情報を更新する方法は、通常時無効化判断処理における更新モジュール全体の分散情報の更新方法と同様であるので、ここでは省略する。上記のようにすることにより、分散情報１を複数の更新モジュールで保持することができるため、更新モジュール１３１が改ざんされた場合においても、暗復号鍵の復元ができなくなることを防止できる。
（７０）本発明の実施の形態３では、通常時無効化判断処理の動作として、ある更新モジュール１３Ａに隣接する更新モジュールのどちらか一方（ここでは、更新モジュール１３）が危殆化した場合において、特許文献２の脱退処理を行わず、更新モジュール１３Ｂの無効化処理を行ってもよい。このことにより、更新モジュール１３Ａの分散情報Ａはどちらか一方が保持しているため、追加処理の必要がなく、追加処理を行わないことで複数の更新モジュールが不正動作を行わないかの検証を継続するなど他の処理を行うことができる。
　また、保護制御モジュール１２０がアプリ（１１０、１１１）が改ざんされていないかを検証した後において、更新モジュール１３Ａに隣接するように更新モジュールの追加処理を行うとしてもよい。このことにより、本来守るべきのアプリが改ざんされていないかを検証する処理を終わらせてから、更新モジュール１３Ａに隣接する更新モジュールの追加を行うので、隣接する更新モジュールを追加しなくても前記所定の復号鍵は復元できる場合にまで、前記一方に隣接する更新モジュールの追加作業を優先させて、前記追加作業の間に前記所定のアプリケーションが攻撃されるのを防止できる。
（７１）本発明の実施の形態３では、初期設計処理の動作として、全ての更新モジュールが隣接する更新モジュールの分散情報を保持するとしたが、これに限定するものではなく、ある更新モジュールの分散情報は隣接する更新モジュールとさらに他の更新モジュールが保持するとしてもよい。以下、図５９を用いて具体的に説明する。実施の形態３では、隣接する更新モジュールの分散情報を保持するため、分散情報１は更新モジュール１３１、１３２、１３７が保持していた。そのため、通常時無効化判断処理や回復時判断処理の動作として、更新モジュール１３１、１３２、１３７の連続３つが危殆化した場合、分散情報１が復元できなくなるため、機器を停止するなどの処理を行っていた。図５９のように、分散情報１を更新モジュール１３１、１３２、１３３、１３７が保持するようにすることで、通常時無効化判断処理や回復時判断処理で更新モジュール１３１、１３２、１３７の連続３つが危殆化した場合においても、分散情報１が復元できなくなることはないため、分散情報１に関しては、通常時無効化判断処理や回復時判断処理の動作として、連続４つが危殆化しているかの判定となる。ただし、分散情報２から分散情報７に関しては、隣接する更新モジュールのみが保持しているため、連続３つが危殆化しているかの判定となる。このように、各分散情報を持ち合いする数が違う場合には、分散情報ごとに持ち合いの数を考慮して判定する必要がある。実施の形態３では、分散情報の持ち合いの数がすべて３のため、分散情報ごとの判定が考慮不要となる。
（７２）本発明の実施の形態３では、初期設計処理の動作として、保護制御モジュール１２０の暗復号鍵を全ての更新モジュールが一様に保持するとしたが、これに限定するものではなく、暗復号鍵を分割し、分割した暗復号鍵の１つに対して、秘密分散法を用いて分散情報を生成するとしてもよい。具体的な例として、図６０を用いて説明する。保護制御モジュール１２０は暗復号鍵を分割鍵１と分割鍵２の２つに分割する。それぞれの分割鍵に初期設計処理と同様に秘密分散法を用いて、分割鍵１が分散情報１から分散情報５に、分割鍵２が分散情報６から分散情報１０となるように分散情報を生成する。分割鍵１の分散情報を更新モジュール１３０１から１３０５に送信し、分割鍵２の分散情報を更新モジュール１３０６から１３１０に送信する。暗復号鍵の復元では、各更新モジュールから分散情報を受信し、分割鍵を復元し、復元した分割鍵から暗復号鍵を復元する。また、通常時無効化判断処理や回復時判断処理の動作では、分割鍵に対する分散情報を持つ更新モジュールの構成において、連続３つ更新モジュールが危殆化しているかの判定を行う。また、無効化処理や追加処理に用いる特許文献２の脱退処理や追加処理は、分割鍵の分散情報を持つ更新モジュールの構成で行う。
（７３）本発明の実施の形態３では、保護制御モジュール１２０が暗復号鍵の分散情報の配置情報を生成しているが、これに限定するものではなく、更新サーバ２００が配置情報を生成し、保護制御モジュール１２０に送信するとしてもよいし、外部の装置やサーバから入手するとしてもよい。また、分散情報の持ち合いの数を更新サーバ２００から入力するとしてもよい。この時、持ち合いの数によって、更新サーバ２００内で通常時無効化判断処理や回復時判断処理の更新モジュールのうち更新モジュールの構成で連続いくつが危殆化するかを判定する数を決定してもよい。
（７４）本発明の実施の形態３では、保護制御モジュール１２０が暗復号鍵の分散情報の配置情報を記憶しているが、これに限定するものではなく、保護制御モジュール１２０が分散情報の配置情報を更新サーバ２００に送信し、更新サーバ２００が記憶してもよいし、更新サーバ２００が更新モジュール群１３０に通知依頼を送信し、更新モジュール群１３０から受信してもよいし、更新サーバ２００の外部の装置やサーバから入手するとしてもよい。
（７５）実施の形態２では、Ｓ８１０１において新監視パターンを受信したそれぞれの更新モジュールは、監視パターン更新部３０９を用いて、自身の監視パターン情報を、受信した新監視パターンへ更新することとしていたが、更新前の監視パターンを保持しておくものとしてもよい。そして、Ｓ８１０２において、監視パターン更新部２５０が全更新モジュールから監視パターンの反映終了の通知を受け取った場合、すなわち、全ての更新パターンの更新が完了した場合に、監視パターン更新部２５０は、各更新モジュールに更新前の監視パターン破棄の指示を送信する。そして、各更新モジュールは、監視パターン破棄の指示を受けた場合に、更新前の監視パターンを破棄する。全ての更新パターンの更新が完了しなかった場合、新監視パターンの方を破棄する。
　ここで、全ての監視パターンの更新が完了したか否かは、監視パターン更新部２５０側で行ってもよいし、更新モジュール側で行ってもよい。監視パターン更新部２５０で行う場合であれば、監視パターン更新部２５０が、新監視パターンを各更新モジュールに送信してから一定時間内に、全更新モジュールから反映終了の通知を受け取らなかった場合に、全ての更新パターンの更新が完了しなかったと判断する。この場合に、監視パターン更新部２５０が、各更新モジュールに更新前の監視パターンを破棄するよう指示する。
　また、全ての監視パターンの更新が完了したか否かを更新モジュール側で行う場合には、監視パターン更新部２５０が、全更新モジュールから反映終了の通知を受け取ったときに、各更新モジュールに全ての更新パターンの更新が完了した旨を通知する。各更新モジュールは、新監視パターンを受け取ってから一定時間内に、全ての監視パターンの更新が完了した旨の通知を受け取った場合に更新前の監視パターンを破棄し、全ての監視パターンの更新が完了した旨の通知を受け取らなかった場合には、新監視パターンを破棄する。
（７６）上記実施の形態１において、各更新モジュールは、ＭＡＣ値テーブルに格納されているＭＡＣ値を用いて、他の更新モジュールの改ざんの有無を検出する。ここで、ＭＡＣ値テーブル自体が改ざんされた場合には、更新モジュールの改ざん検出が正しく実施されない可能性がある。例えば、更新モジュールが改ざんされた場合であっても、ＭＡＣ値テーブルに格納されているＭＡＣ値も同じ攻撃者により改ざんされていた場合、更新モジュールが改ざんされているにもかかわらず、改ざんは無いと検出される。
　また、上記実施の形態１において、各更新モジュールは、検証値リストに格納されている検証値を用いて、監視パターン及び監視頻度を正しく更新できたか否かを検証する。ここで、検証値リスト自体が改ざんされた場合には、監視パターン及び監視頻度の検証が正しく実施されない可能性がある。
　そこで、これらの問題に対応するために、実施の形態１において、各更新モジュールは、ＭＡＣ値テーブル及び検証値リストを保護するための保護プログラムを実装して、ＭＡＣ値テーブル及び検証値リストを保護するとしてもよい。
　この場合、相互監視において、各更新モジュールは相互に、各更新モジュールに実装されている保護プログラムの改ざん検出を行うとしてもよい。
　そして、保護プログラムの改ざんが検出されない場合、その更新モジュールにおいては、ＭＡＣ値テーブル及び検証値リストが改ざんされていないとみなし、保護プログラムの改ざんが検出された場合、その更新モジュールにおいて、ＭＡＣ値テーブル及び検証値リストが改ざんされているとみなすことができる。
　また、ＭＡＣ値テーブル及び検証値リストを保護するための保護プログラムは、例えば、ＭＡＣ値テーブル及び検証値リストを、暗号化／復号するプログラムでもよいし、署名生成プログラムであってもよい。このとき、ＭＡＣ値テーブル及び検証値リストにパディングデータを付加してもよい。これにより、復号時又は署名検証時にパディングデータが正しいか否かを判断することにより、ＭＡＣ値テーブル及び検証値リストの改ざんを検出することができる。
　また、ＭＡＣ値テーブル自体のＭＡＣ値を生成しておくことにより、ＭＡＣ値テーブルの改ざんを検出するとしてもよい。このとき、ＭＡＣ値を検証すための鍵に難読化を施してもよい。同様に、検証値リストのＭＡＣ値を生成しておくことにより、検証値リストの改ざんを検証するとしてもよい。
　ＭＡＣ値テーブル及び検証値リストの検証は、定期的に行っても良いし、不定期に行っても良い。不定期に行う場合には、例えば、更新モジュール群１３０による相互監視処理の前に行うとしてもよい。
（７７）上記の各モジュールは、具体的には、それぞれ個別のコンピュータプログラムであってもよいし、オペレーティングシステムに組み込まれるモジュールであってもよいし、オペレーティングシステムから呼ばれるドライバであってもよいし、アプリケーションプログラムであってもよい。
（７８）上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
（７９）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
　また、上記の各装置を構成する構成要素の各部は、個別に１チップ化されていても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。
　また、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
　さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
（８０）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
（８１）本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
　また、本発明は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ　Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。
　また、本発明は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
　また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。
　また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、または前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
（８２）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
　本発明に係る更新システム、プログラム実行装置等は、実行する各モジュールの不正動作を相互監視し、システムのセキュリティ強度を高く維持できるので、セキュアなアプリケーションを利用するネット家電等の民生機器に好適である。本発明に係る監視システム、プログラム実行装置等は、民生機器を取り扱う業者により製造、販売等がなされる。
　１０　ソフトウェア更新システム
　１００　機器
　１１０、１１１　アプリ
　１２０　保護制御モジュール
　１２１　新保護制御モジュール
　１３０　更新モジュール群
　１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６、１３７　更新モジュール
　１４０　アクセス制御モジュール
　１５０　ＯＳ
　１６０　ブートローダ
　１７１　ＣＰＵ
　１７２　ＥＥＰＲＯＭ
　１７３　ＲＡＭ
　１７４　ＮＩＣ
　２００　更新サーバ
　２１０　判断部
　２２０　更新用ソフトウェア配布部
　２３０　モジュール無効化部
　２４０　モジュール追加部
　２５０　監視パターン更新部
　３０１　受信部
　３０２　送信部
　３０３　制御部
　３０４　更新部
　３０５　検証部
　３０６　ＭＡＣ値生成部
　３０７　ＭＡＣ値テーブル更新部
　３０８　監視パターン取得部
　３０９　監視パターン更新部
　３１０　分散情報保持部
　３１１　監視パターン検証部
　３１２　モジュール機能通知部
　３１３　機能情報保持部
　４０１　受信部
　４０２　送信部
　４０３　制御部
　４０４　復号ロード部
　４０５　改ざん検出部
　４０６　解析ツール検出部
　４０７　暗復号鍵保持部
　４０８　暗復号鍵生成部
　４０９　暗復号鍵分散部
　４１０　証明書生成部
　４１１　暗復号鍵復元部
　５０１　受信部
　５０２　送信部
　５０３　アクセス情報保持部
　６０１　受付部
　６０２　指示部
　６０３　指示生成部
　６０４　不正モジュール特定部
　６０５　判断基準読込部
　６０６　判断基準格納部
　７０１　受信部
　７０２　送信部
　７０３　暗号鍵生成部
　７０４　暗号処理部
　７０５　認証部
　７０６　更新モジュール選択部
　７０７　制御部
　７０８　証明書生成部
　７０９　署名秘密鍵保持部
　７１０　更新用ソフトウェア保持部
　７１１　暗号鍵保持部
　８０１　受信部
　８０２　送信部
　８０３　アクセス情報取得鍵保持部
　８０４　更新モジュール選択部
　９０１　受信部
　９０２　送信部
　９０３　更新モジュール選択部
　９０４　更新モジュール保持部
　９０５　更新モジュール分割部
　９０６　制御部
　１００１　受信部
　１００２　送信部
　１００３　監視パターン生成部
　１００４　監視パターン分割部
　１００５　制御部
　１００６　機能情報取得部
　１００７　更新完了判定部
　１３０１、１３０２、１３０３、１３０４、１３０５、１３０６、１３０７、１３０８、１３０９、１３１０　更新モジュール

Claims (12)

  1. 　プログラム実行装置と、サーバ装置とから構成される監視システムであって、
    　前記プログラム実行装置は、複数のモジュールを備え、
    　前記複数のモジュールのうち少なくとも２つは、他のモジュールの不正動作を監視する監視モジュールであり、
    　前記監視モジュールの各々は、
    　不正動作の監視対象である１以上のモジュールを示す監視先情報を保持する保持手段と、
    　前記監視先情報により示されるモジュールの不正動作を監視する監視手段と、
    　前記監視の結果をサーバ装置に送信する送信手段と、
    　前記サーバ装置から更新用の新監視先情報を取得した場合に、前記保持手段により保持される監視先情報を、当該新監視先情報に更新する更新手段とを備え、
    　前記サーバ装置は、
    　前記監視モジュール各々による前記監視の結果を収集する収集手段と、
    　前記収集した全監視結果に基づき、全モジュールのうち不正動作を行うモジュールを特定する特定手段と、
    　前記監視モジュールの各々が保持する監視先情報と同じ監視先情報を保持しており、全モジュールから前記特定されたモジュールを除いた残モジュールの各々が少なくとも１つの監視モジュールから監視されるよう監視先情報を再構成し、当該再構成により監視先情報に変更が生じる監視モジュールに対し当該変更後の新監視先情報を送信する送信手段
    　を備えることを特徴とする監視システム。
  2. 　他モジュールを監視する複数の監視モジュールを備えるプログラム実行装置であって、
    　第１の監視モジュールは、
    　監視対象である１以上の監視モジュールを示す監視先情報を保持する保持手段と、
    　サーバ装置から更新用の新監視先情報を取得した場合に、前記保持手段により保持される監視先情報を当該新監視先情報に更新する更新手段とを備え、
    　第２の監視モジュールは、
    　前記第１の監視モジュールにより監視先情報の更新が行われた場合に、当該更新が正常に行われたか否かを確認する確認手段と、
    　前記確認の結果を前記サーバ装置に送信する送信手段と
    　を備えることを特徴とするプログラム実行装置。
  3. 　前記確認手段は、予め前記第１の監視モジュールが保持する監視先情報から生成すべき要約値の期待値を保持しており、前記第１の監視モジュールの保持手段に保持された監視先情報から要約値を生成し、生成した要約値と、前記期待値とを比較することにより前記確認を行う
    　ことを特徴とする請求項２記載のプログラム実行装置。
  4. 　前記第１の監視モジュールは、前記新監視先情報を取得した場合、更新前の監視先情報により示されるモジュールの監視を中止し、前記サーバ装置から前記確認結果の送信に基づく実行指示を受け取った場合に、前記新監視先情報により示されるモジュールを監視する
    　ことを特徴とする請求項３記載のプログラム実行装置。
  5. 　前記第１の監視モジュールは、さらに、前記更新に先立ち監視先情報をバックアップし、前記実行指示を受け取った場合に前記バックアップを破棄する
    　ことを特徴とする請求項４記載のプログラム実行装置。
  6. 　前記第１の監視モジュールは、前記実行指示を受け取らなかった場合に、前記バックアップを用いてロールバック処理を行う
    　ことを特徴とする請求項５記載のプログラム実行装置。
  7. 　前記第２の監視モジュールは、さらに、
    　監視対象である１以上のモジュールを示す監視先情報を保持する保持手段と、
    　前記サーバ装置から更新用の新監視先情報を取得した場合に、前記第２の監視モジュールに係る保持手段により保持される監視先情報を、当該新監視先情報に更新する更新手段とを備え、
    　前記第１の監視モジュールは、さらに、
    　前記第２の監視モジュールに係る更新手段により監視先情報の更新が行われた場合に、当該更新が正常に行われたか否かを確認する確認手段と、
    　前記確認の結果を前記サーバ装置に送信する送信手段と
    　を備えることを特徴とする請求項２記載のプログラム実行装置。
  8. 　前記新監視先情報は、各監視モジュールが、少なくとも１つの他の監視モジュールから監視されるよう構成されている
    　ことを特徴とする請求項７記載のプログラム実行装置。
  9. 　前記更新手段は、１以上の監視モジュール各々についての更新用の監視先情報を含む統合監視先情報を取得し、前記統合監視先情報から自監視モジュールが保持すべき更新用の監視先情報を抽出して取得する
    　ことを特徴とする請求項２記載のプログラム実行装置。
  10. 　他モジュールを監視する複数の監視モジュールを備える監視プログラムであって、
    　第１の監視モジュールは、
    　監視対象である１以上の監視モジュールを示す監視先情報を保持する保持ステップと、
    　サーバ装置から更新用の新監視先情報を取得した場合に、前記保持手段により保持される監視先情報を当該新監視先情報に更新する更新ステップとを備え、
    　第２の監視モジュールは、
    　前記第１の監視モジュールにより監視先情報の更新が行われた場合に、当該更新が正常に行われたか否かを確認する確認ステップと、
    　前記確認の結果を前記サーバ装置に送信する送信ステップと
    　を備えることを特徴とする監視プログラム。
  11. 　監視プログラムを記憶するコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
    　前記監視プログラムは、他モジュールを監視する複数の監視モジュールを備え、
    　第１の監視モジュールは、
    　監視対象である１以上の監視モジュールを示す監視先情報を保持する保持ステップと、
    　サーバ装置から更新用の新監視先情報を取得した場合に、前記保持手段により保持される監視先情報を当該新監視先情報に更新する更新ステップとを備え、
    　第２の監視モジュールは、
    　前記第１の監視モジュールにより監視先情報の更新が行われた場合に、当該更新が正常に行われたか否かを確認する確認ステップと、
    　前記確認の結果を前記サーバ装置に送信する送信ステップとを備える
    　ことを特徴とする記録媒体。
  12. 　他モジュールを監視する複数の監視モジュールを備える集積回路であって、
    　第１の監視モジュールは、
    　監視対象である１以上の監視モジュールを示す監視先情報を保持する保持手段と、
    　サーバ装置から更新用の新監視先情報を取得した場合に、前記保持手段により保持される監視先情報を当該新監視先情報に更新する更新手段とを備え、
    　第２の監視モジュールは、
    　前記第１の監視モジュールにより監視先情報の更新が行われた場合に、当該更新が正常に行われたか否かを確認する確認手段と、
    　前記確認の結果を前記サーバ装置に送信する送信手段と
    　を備えることを特徴とする集積回路。
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