JP4323473B2 - コンピュータセキュリティシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータセキュリティシステムおよび方法に関する。

コンピュータシステムは、一般に、オペレーティングシステム（ＯＳ）の制御または実行下で機能する。
オペレーティングシステムは、ＯＳをコンピュータメモリにロードするローディング（すなわち、「ブート」）プロセスを必要とする。
ブートプロセスは、一般に、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）の位置を特定すること、ＢＩＯＳを実行するためにロードすること、およびコンピュータシステムの制御をＢＩＯＳに渡すことを含む。
その後、ＢＩＯＳはＯＳをロードする。

コンピュータシステムのブートプロセスを安全にしまたは制御するためにさまざまな方法が存在する。
たとえば、１つのかかる方法は、ＢＩＯＳが、コンピュータシステムのユーザによって提供されるパスワードを、ＢＩＯＳに格納されたデータで検証することを含む。
しかしながら、ＢＩＯＳは、依然として攻撃を受け易く、それによりブートパスワードに対する無許可のアクセスが可能である。

本発明の一実施形態によれば、コンピュータセキュリティシステムは、ユーザに対しトラステッドプラットフォームモジュール（ＴＰＭ）によって生成されるユーザキーを格納するように適合される、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）を具備する。
ＢＩＯＳはまた、ブートプロセスを開始するためにユーザからＴＰＭ認証データを受け取るように適合され、ＴＰＭとインタフェースして、ブートプロセスを開始するためにＴＰＭによるユーザキーを使用するＴＰＭ認証データの検証を要求するように適合される。

本発明の別の実施形態によれば、コンピュータセキュリティ方法は、ユーザに対応するトラステッドプラットフォームモジュール（ＴＰＭ）によって生成されるユーザキーを格納すること、およびブートプロセスを開始するためにユーザからＴＰＭ認証データを受け取ることを含む。
本方法はまた、ブートプロセスを開始するためにＴＰＭによるユーザキーを使用するＴＰＭ認証データの検証を要求することも含む。

本発明およびその利点がより完全に理解されるために、ここで、添付図面に関連して以下の説明を参照する。

本発明の好ましい実施形態およびその利点は、図面の図１乃至図５を参照することによって最もよく理解される。
それぞれの図面の同様の部分および対応する部分に対して同様の数字が使用されている。

図１は、本発明によるコンピュータセキュリティシステム１０の一実施形態を示す図である。
図１に示す実施形態では、システム１０は、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）１４に通信可能に結合されたプロセッサ１２と、トラステッドプラットフォームモジュール（ＴＰＭ）１６と、メモリ１８と、入出力（Ｉ／Ｏ）デバイス（複数可）２０と、を備える。
Ｉ／Ｏデバイス（複数可）２０は、限定されないがキーボード、マウス、マイクロフォン、ディスプレイ、プリンタまたはスピーカを含む、システム１０に情報を入力するかまたはシステム１０から情報の出力を受け取る、任意のタイプのデバイス（複数可）を含んでもよい。
図１に示す実施形態では、ＢＩＯＳ１４は、ＴＰＭブートモジュール３０およびメモリ３２を備える。
ＴＰＭブートモジュール３０は、ソフトウェア、ハードウェア、ソフトウェアおよびハードウェアの組合せを含んでもよい。
本発明の実施形態によっては、ＴＰＭブートモジュール３０は、ＴＰＭ１６と協働して、ＴＰＭ１６の暗号特性を使用してコンピュータシステムに対するセキュアブートプロセスを提供する。
しかしながら、本発明の他の実施形態を、他のアプリケーションおよび／またはデバイスに対するセキュアブートプロセス（たとえば、ソフトウェアアプリケーションまたはドライブデバイスを開始しまたはブートする）を提供するように構成してもよいということを理解しなければならない。
さらに、システム１０を、限定されないがパーソナルまたはデスクトップコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートブックまたはラップトップコンピュータ、タブレット、ワークステーションおよびサーバを含む種々のタイプのコンピューティングデバイスまたはシステムのうちの任意のもので実施してもよい、ということを理解しなければならない。

図１に示す実施形態では、登録モジュール４０が、プロセッサ１２がアクセス可能かつ実行可能であるようにメモリ１８内に格納されている。
登録モジュール４０は、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアおよびハードウェアの組合せを含んでもよい。
登録モジュール４０を、オペレーティングシステムまたは別のアプリケーションあるいはプラットフォームの一部として実施してもよい。
さらに、登録モジュール４０をＢＩＯＳ１４の一部として実施してもよい。

本発明の実施形態によっては、たとえば、セキュアコンピュータブート動作では、ＴＰＭブートモジュール３０の起動または有効化に応じて、登録モジュール４０は、登録動作を実行してシステム１０のユーザから情報を取得することによりＴＰＭ１６を使用するセキュアブートプロセスを可能にする。
たとえば、図１に示す実施形態では、ＢＩＯＳ１４のメモリ３２は、ＢＩＯＳ１４およびＴＰＭ１６が、セキュアコンピュータブートプロセス等、セキュアコンピュータ資源へのアクセスおよび／またはセキュアコンピュータ資源の始動を制御するために使用する認証データ４４を含む。
図１に示す実施形態では、認証データ４４には、ユーザ識別データ６０およびＴＰＭユーザキー５０が含まれる。
ユーザ識別データ６０は、限定されないがユーザ名、パスワード、バイオメトリックおよび／またはその組合せ等、システム１０の特定のユーザを識別することに関連する情報を含む。
ＴＰＭユーザキー５０は、不透明なバイナリラージオブジェクト（binary large object）（ＢＬＯＢ）等、ＴＰＭ１６によって生成されかつ／または解釈可能な情報を含む。

図２は、本発明によるシステム１０を使用する登録動作の一実施形態を示す図である。
本発明の実施形態によっては、登録動作は、後続するセキュアブート動作を有効にするために実行される。
動作時、ユーザ、システム管理者、もしくは他のエンティティまたはポリシは、ＴＰＭブートモジュール３０を起動しまたは他の方法で有効にして、ＴＰＭ１６の暗号特性を使用してコンピュータシステムのブート動作を制御する。
ＴＰＭブートモジュール３０の有効化に応じて、登録モジュール４０は、ユーザ識別データ６０およびＴＰＭ認証データ６２をユーザに対して要求しまたは他の方法でユーザから取得することによって、ユーザ登録プロセスを実行する。
ＴＰＭ認証データ６２は、限定されないがＴＰＭパスワード等、ＴＰＭ１６にアクセスすること、および／またはＴＰＭ１６にアクセスしまたは他の方法でＴＰＭ１６を利用しようと試みるユーザの識別を他の方法で検証することに関連する情報を含む。
登録プロセスを、単一ユーザに対して実行してもよく、または複数のユーザに対して実行してもよい（すなわち、共有コンピューティング環境における等）。

図２に示す実施形態では、ユーザ識別データ６０およびＴＰＭ認証データ６２は、登録モジュール４０によりユーザに対して要求されかつ／または他の方法でユーザから受け取られる。
登録モジュール４０は、ＴＰＭ１６に対しＴＰＭ認証データ６２を送信し、ＴＰＭ１６によるＴＰＭ認証データ６２に基づくＴＰＭユーザキー５０の生成を要求する。
登録モジュール４０は、ＴＰＭ１６からＴＰＭユーザキー５０を受け取り、ＴＰＭユーザキー５０およびユーザ識別データ６０の両方をＢＩＯＳ１４に送信しまたは他の方法で転送されるようにして、ＢＩＯＳ１４によって格納されるようにする。

図３は、本発明によるシステム１０を使用するコンピュータセキュリティ認証プロセスの一実施形態を示す図である。
図３に示す実施形態では、認証プロセスは、セキュアコンピュータブート動作に対して行われる。
しかしながら、本発明の実施形態を、他のアプリケーションのためのセキュアブート動作を実行するように他の方法で構成してもよいということを理解しなければならない。
動作時、ＴＰＭブートモジュール３０の起動または有効化ならびにＴＰＭユーザキー５０の取得および／または作成に応じる後続するブートプロセス中に、ＴＰＭブートモジュール３０は、ユーザ識別データ６０およびＴＰＭ認証データ６２をユーザに要求しかつ／または他の方法でユーザから受け取る。
図３に示す実施形態では、ＴＰＭ認証データ６２は、登録プロセス中にシステム１０によって格納されず、したがって、後続するブート動作中にユーザによって提供される。
たとえば、ユーザは、後続するブート動作中にＩ／Ｏデバイス２０を介してＴＰＭ認証データ６２を提供してもよい。

ＴＰＭブートモジュール３０は、ユーザからＴＰＭ認証データ６２を受け取り、ユーザに関連するＴＰＭユーザキー５０を識別しかつ／または他の方法で取り込む。
たとえば、本発明の実施形態によっては、ブートモジュール３０は、ユーザに対し入力を促しまたは他の方法で要求して、ブートモジュール３０がユーザに関連するＴＰＭユーザキー５０を識別するために使用するユーザ識別データ６０を提供する。
本発明の他の実施形態では、ブートモジュール３０は、ユーザが選択するための利用可能なユーザ識別データ６０のリストを表示するように構成され、それにより選択されたユーザ識別データ６０が、ブートモジュール３０により、ユーザに関連するＴＰＭユーザキー５０を識別するために使用されるようにする。
ＴＰＭブートモジュール３０は、ユーザから受け取られるＴＰＭユーザキー５０およびＴＰＭ認証データ６２をＴＰＭ１６に送信しまたは他の方法でロードし、ＴＰＭ１６によるＴＰＭユーザキー５０を使用するＴＰＭ認証データ６２の検証を要求する。
ＴＰＭ認証データ６２がＴＰＭユーザキー５０に対応する場合、肯定的な検証または認証をもたらす認証結果６８がＢＩＯＳ１４に送信されまたは他の方法で転送されることにより、ＢＩＯＳ１４はブートプロセスを開始することができる。
ＴＰＭ認証データ６２がＴＰＭユーザキー５０に対応しない場合、否定的な検証または認証を示す認証結果６８がＢＩＯＳ１４に送信されまたは他の方法で転送されることにより、ＢＩＯＳ１４はブート認証プロセスを繰返しまたはブートプロセスを終了してもよい。

図４は、本発明によるシステム１０を使用するコンピュータセキュリティ登録方法の一実施形態を示すフローチャートである。
方法は、ブロック１００で開始し、ＴＰＭブートモジュール３０を有効にする。
ブロック１０２において、登録モジュール４０を始動して登録動作を実行する。
ブロック１０４において、登録モジュール４０は、ユーザ識別データ６０を要求する。
ブロック１０６において、登録モジュール４０は、ユーザからユーザ識別データ６０を受け取る。
ブロック１０８において、登録モジュール４０は、ユーザに対してＴＰＭ認証データ６２を要求する。
ブロック１１０において、登録モジュール４０は、ユーザからＴＰＭ認証データ６２を受け取る。

ブロック１１２において、登録モジュール４０は、ＴＰＭ認証データ６２をＴＰＭ１６に送信しまたは他の方法で通信されるようにし、ＴＰＭ１６によるＴＰＭ認証データ６２に基づくＴＰＭユーザキー５０の生成を要求する。
ブロック１１４において、ＴＰＭ１６は、ＴＰＭ認証データ６２に基づいてＴＰＭユーザキー５０を生成する。
ブロック１１６において、登録モジュール４０は、ＴＰＭユーザキー５０およびユーザ識別データ６０をＢＩＯＳ１４に送信しまたは他の方法でＢＩＯＳ１４に格納されるようにする。

図５は、本発明によるシステム１０を使用するコンピュータセキュリティ認証動作の一実施形態を示すフローチャートである。
図５に示す実施形態では、認証動作はセキュアコンピュータブート動作に対して行われるが、本発明の他の実施形態によりシステム１０を使用して他のセキュアアプリケーションを実行してもよい、ということを理解しなければならない。
方法は判断ブロック２００で開始し、ＴＰＭブートモジュール３０が有効であるか否かを判断する。
ＴＰＭブートモジュール３０が有効でない場合、方法はブロック２１８に進み、ＢＩＯＳ１４はコンピュータシステムに対するブートプロセスを実行する。
ＴＰＭブートモジュール３０が有効である場合、方法はブロック２００からブロック２０２に進み、ＴＰＭブートモジュール３０は、ユーザに対しユーザ識別データ６０を要求する。
ブロック２０４において、ＴＰＭブートモジュール３０は、ユーザからユーザ識別データ６０を受け取る。
ブロック２０６において、ＴＰＭブートモジュール３０は、ユーザに対してＴＰＭ認証データ６２を要求する。
ブロック２０８において、ＴＰＭブートモジュール３０は、ユーザからＴＰＭ認証データ６２を受け取る。

ブロック２１０において、ＴＰＭブートモジュール３０は、ＢＩＯＳ１４のメモリ３２からの、ユーザ識別データ６０に対応するＴＰＭユーザキー５０にアクセスし、または他の方法でそれを取り込む。
ブロック２１２において、ＴＰＭブートモジュール３０は、ＴＰＭユーザキー５０およびＴＰＭ認証データ６２をＴＰＭ１６に送信しまたは他の方法で通信する。
ブロック２１４において、ＴＰＭブートモジュール３０は、ＴＰＭ１６によるＴＰＭユーザキー５０を使用するＴＰＭ認証データ６２の検証を要求する。
判断ブロック２１６において、ＴＰＭ１６によるＴＰＭ認証データ６２の検証が成功したか否かを判断する。
ＴＰＭ認証データ６２がＴＰＭユーザキー５０に対応しない場合、方法はブロック２０２に進み、ＴＰＭブートモジュール３０を、ブート認証プロセスを繰り返すように構成してもよい。
ＴＰＭ認証データ６２がＴＰＭユーザキー５０に対応しまたは他の方法でＴＰＭ１６によって検証される場合、方法はブロック２１８に進み、ＢＩＯＳ１４は、ブートプロセスを継続しまたは他の方法で開始する。

したがって、本発明の実施形態により、トラステッドプラットフォームモジュール（すなわち、ＴＰＭ１６）の暗号特性を使用するコンピュータシステムのセキュアブートプロセスが可能になる。
本発明の実施形態によっては、トラステッドプラットフォームモジュールが解釈可能な暗号化情報のみがコンピュータシステムに格納されるため、ブート動作中、トラステッドプラットフォームモジュールは、ブート動作中にユーザによって提供される情報を使用して暗号化情報を復号し、それによりユーザを認証しコンピュータシステムに対するブートプロセスの継続を許可する。
また、図４および図５に示す本発明の方法の実施形態では、いくつかの機能を省略し、結合し、または図４および図５に示すものとは異なる順序で達成してもよい、ということも理解しなければならない。
また、図４および図５に示す方法を、明細書の別の場所に記載した他の特徴または態様のうちの任意のものを包含するように変更してもよい、ということを理解しなければならない。

本発明によるコンピュータセキュリティシステムの一実施形態を示す図である。 図１のコンピュータセキュリティシステムを使用して実行される登録動作の一実施形態を示す図である。 図１のコンピュータセキュリティシステムを使用して実行される認証動作の一実施形態を示す図である。 本発明による図１のコンピュータセキュリティシステムを使用する登録方法の一実施形態を示すフローチャートである。 本発明による図１のコンピュータセキュリティシステムを使用する認証方法の一実施形態を示すフローチャートである。

符号の説明

１２・・・プロセッサ，
１８・・・メモリ，
２０・・・Ｉ／Ｏデバイス，
３０・・・ＴＰＭブートモジュール，
３２・・・メモリ，
４０・・・登録モジュール，
４４・・・認証データ，
５０・・・ＴＰＭユーザキー，
６０・・・ユーザ識別データ，
４０・・・登録モジュール，
５０・・・ＴＰＭユーザキー，
６０・・・ユーザ識別データ，
６２・・・ＴＰＭ認証データ，
３０・・・ＴＰＭブートモジュール，

Claims (8)

1. 記憶領域（３２）を有する基本入出力システム（ＢＩＯＳ;１４）と、
   前記ＢＩＯＳ（１４）にブートプロセスを開始させるための認証を行うトラステッドプラットフォームモジュール（ＴＰＭ；１６）と
   を具備するコンピュータセキュリティシステム（１０）であって、
   前記ＢＩＯＳ（１４）は、
   ユーザ識別データ（６０）と、
   前記ＴＰＭ（１６）により生成され、前記ユーザ識別データ（６０）に対応づけられたユーザキー（５０）と
   を前記記憶領域（３２）に格納し、
   ブートプロセスを開始するために、ユーザ識別データ（６０）およびＴＰＭ認証データ（６２）を受け入れ、
   前記受け入れたユーザ識別データ（６０）に対応するユーザキー（５０）を、前記記憶領域（３２）から取り出し、
   前記記憶領域（３２）から取り出したユーザキー（５０）および前記受け入れたＴＰＭ認証データ（６２）を、前記ＴＰＭ（１６）に送信して、前記ＴＰＭ（１６）に前記ＴＰＭ認証データ（６２）が正当であるか否かの検証を要求し、
   前記ＴＰＭ（１６）により前記ＴＰＭ認証データ（６２）が正当であると検証された場合に、ブートプロセスを開始し、
   前記ＴＰＭ（１６）は、
   前記ＢＩＯＳ（１４）の要求に応じて、前記送信されたＴＰＭ認証データ（６２）が、前記送信されたユーザキー（５０）に対応するときに、前記ＴＰＭ認証データ（６２）が正当であるとし、前記送信されたＴＰＭ認証データ（６２）が、前記送信されたユーザキー（５０）に対応しないときに、前記ＴＰＭ認証データ（６２）が正当でないとする検証を行い、
   前記検証の結果を、前記ＢＩＯＳ（１４）に通知する
   コンピュータセキュリティシステム（１０）。
2. 前記ＢＩＯＳ（１４）は、前記ＴＰＭ（１６）に、前記ユーザキー（５０）の生成を要求する
   請求項１に記載のコンピュータセキュリティシステム（１０）。
3. 前記ＢＩＯＳ（１４）は、ユーザに対し前記ＴＰＭ認証データ（６２）の入力を要求する
   請求項１に記載のコンピュータセキュリティシステム（１０）。
4. 前記ＢＩＯＳ（１４）は、前記ユーザキー（５０）を前記ＴＰＭ（１６）に生成させる
   請求項１に記載のコンピュータセキュリティシステム（１０）。
5. 前記ＢＩＯＳ（１４）は、ユーザにより入力されたユーザ識別データ（６０）に基づいて、前記ユーザに対応する前記記憶領域（３２）に格納されたユーザキー（５０）を識別する
   請求項１に記載のコンピュータセキュリティシステム（１０）。
6. 前記ＢＩＯＳ（１４）は、
   ユーザに対してユーザ識別データ（６０）の選択を提供し、
   前記ユーザにより選択されたユーザ識別データ（６０）に基づいて、前記ユーザに対応する前記記憶領域（３２）に格納されたユーザキー（５０）を識別する
   請求項１に記載のコンピュータセキュリティシステム（１０）。
7. 前記ＢＩＯＳ（１４）は、前記ＴＰＭ（１６）に前記ユーザキー（５０）を生成させるための前記ＴＰＭ認証データ（６２）を受け入れ、
   前記ＴＰＭ（１６）に対し前記受け入れたＴＰＭ認証データ（６２）を転送し、
   前記ＴＰＭ（１６）は、前記転送されたＴＰＭ認証データ（６２）により、前記ユーザキー（５０）を生成する
   請求項１に記載のコンピュータセキュリティシステム（１０）。
8. メモリを有するコンピュータに実行させる方法であって、前記コンピュータに安全に起動処理を実行させるために、
   ユーザ識別データと、登録用ＴＰＭ認証データとを、受け入れるステップ（１０６，１１０）と、
   前記登録用ＴＰＭ認証データに基づいて、登録用ＴＰＭユーザキーを生成するステップ（１１４）と、
   前記生成された登録用ＴＰＭユーザキーを、ユーザに対応する前記ユーザ識別データに関連付けて、メモリに記憶するステップ（１１６）と
   を前記コンピュータに実行させることにより、１つ以上のユーザを登録する登録ステップを前記コンピュータに実行させ、
   前記ユーザ識別データと、認証用ＴＰＭ識別データを受け入れるステップ（２０４，２０８）と、
   前記メモリに記憶された前記ユーザ識別データに関連付けられた登録用ＴＰＭユーザキーを取り出すステップ（２１０）と、
   前記認証用ＴＰＭ識別データに基づいて、認証用ＴＰＭユーザキーを生成するステップ（２１４）と、
   前記認証用ＴＰＭユーザキーが、前記ユーザ識別データに関連付けられた登録用ＴＰＭユーザキーと一致するときに、前記コンピュータの起動処理を開始するステップ(２１６，２１８)と
   を前記コンピュータに実行させることにより、前記ユーザを認証する認証ステップを前記コンピュータに実行させる
   方法。
   

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