特許 6351742 機器の証明書を含むメッセージの生成方法およびそのメッセージを生成するための装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6351742

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】機器の証明書を含むメッセージの生成方法およびそのメッセージを生成するための装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 9/32 20060101AFI20180625BHJP

【ＦＩ】

   H04L9/00 675B

【請求項の数】12

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-554456(P2016-554456)

(86)(22)【出願日】2014年12月8日

(65)【公表番号】特表2017-506859(P2017-506859A)

(43)【公表日】2017年3月9日

(86)【国際出願番号】EP2014076868

(87)【国際公開番号】WO2015128014

(87)【国際公開日】20150903

【審査請求日】2016年10月26日

(31)【優先権主張番号】102014203766.2

(32)【優先日】2014年2月28日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】390039413

【氏名又は名称】シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト

【氏名又は名称原語表記】Ｓｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ライナー ファルク

(72)【発明者】

【氏名】シュテフェン フリース

【審査官】 青木 重徳

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１２−５２００２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２３６３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１９５３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３０８７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６７５４８２９（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 秋月 康志 ほか，ベアメタルハイパーバイザを用いたカーネルレベルルートキット検知システムの実現，電子情報通信学会技術研究報告，日本，社団法人電子情報通信学会，２０１０年 ５月 ６日，Ｖｏｌ．１１０ Ｎｏ．２４，ｐｐ．３３−３８

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ ９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセッサを使用して、機器（Ｇ）の証明書（ＺＥＲＴ）を含むメッセージ（ＶＭＳＧ）の生成方法であって、
前記証明書（ＺＥＲＴ）は、当該証明書（ＺＥＲＴ）の正当性の検査（ＰＲＯＯＦ１）を行うための署名（ＳＩＧ）を有する、生成方法において、
前記プロセッサによって、
前記メッセージ（ＶＭＳＧ）に、ポジティブリスト（ＷＬ）に基づいて前記証明書（ＺＥＲＴ）の容認性の判定（ＰＲＯＯＦ２）を行うための容認性情報（ＺＩＮＦＯ）を追加する、生成方法において、
前記プロセッサによって、前記容認性情報（ＺＩＮＦＯ）に、前記機器（Ｇ）の第２の使用法（ＡＰＰ２）を実施するための第２の使用法情報（ＡＮＷＩ２）を追加し、
前記第２の使用法情報（ＡＮＷＩ２）は、前記機器（Ｇ）が肯定的に承認された場合に、（ｉ）前記署名（ＳＩＧ１）の正当性の検査の結果が肯定的であり、かつ（ii）前記ポジティブリスト（ＷＬ）に基づく前記証明書（ＺＥＲＴ）の容認性の判定（ＰＲＯＯＦ２）の結果が否定的であることによって適用できるものである、
ことを特徴とする生成方法。

【請求項2】

前記プロセッサによって、
前記容認性情報（ＺＩＮＦＯ）に有効性情報（ＧＩ）を追加し、
前記有効性情報（ＧＩ）は、前記容認性の判定（ＰＲＯＯＦ２）の際に使用されるポジティブリスト（ＷＬ）の特徴を記述する以下のパラメータ：
ポジティブリスト（ＷＬ）の容認可能な発行者（ＺＵＬＡ）；
ポジティブリスト（ＷＬ）の最大許容存続期間（ＭＡＸＧ）；
ポジティブリスト（ＷＬ）の使用環境パラメータ（ＡＵＰ）；
使用されるポジティブリスト（ＷＬ）のステートメント（ＲＥＦ）
のうち少なくとも１つを有する、
請求項１記載の生成方法。

【請求項3】

前記プロセッサによって、
前記容認性情報（ＺＩＮＦＯ）に、前記機器（Ｇ）の第１の使用法（ＡＰＰ１）を実施するための第１の使用法情報（ＡＮＷＩ１）を追加し、
前記第１の使用法情報（ＡＮＷＩ１）は、前記機器（Ｇ）が肯定的に承認された場合に、（ｉ）前記署名（ＳＩＧ１）の正当性の検査の結果が肯定的であり、かつ（ii）前記ポジティブリスト（ＷＬ）に基づく前記証明書（ＺＥＲＴ）の容認性の判定（ＰＲＯＯＦ２）の結果が肯定的であることによって適用できるものである、
請求項１または２記載の生成方法。

【請求項4】

前記プロセッサによって、
前記証明書（ＺＥＲＴ）のどの特性に基づいて前記判定（ＰＲＯＯＦ２）を行えるかをそれぞれ記述している以下の実施パラメータ（ＡＰＡ）：
前記証明書の連続番号（ＰＩ１）；
前記証明書の発行者（ＰＩ４）；
前記証明書のフィンガプリント（ＰＩ２）；
公開鍵のフィンガプリント（ＰＩ３）；
前記証明書の複製（ＰＩ５）
のうち少なくとも１つを、前記容認性情報（ＺＩＮＦＯ）に追加する、
請求項１から３までのいずれか１項記載の生成方法。

【請求項5】

請求項１から４までのいずれか１項に従って生成されたメッセージ（ＶＭＳＧ）に基づいて機器（Ｇ）を承認する方法において、
（ｃ）証明書（ＺＥＲＴ）の正当性の検査（ＰＲＯＯＦ１）を行った結果が肯定的であり、かつ、
（ｄ）ポジティブリスト（ＷＬ）に基づいて当該証明書（ＺＥＲＴ）の容認性の判定（ＰＲＯＯＦ２）を行った結果が肯定的である
場合、
前記プロセッサによって、
第１のカテゴリ（Ｋ１）の少なくとも１つの使用法が適用されることについて前記機器（Ｇ）を承認する
ことを特徴とする方法。

【請求項6】

請求項１から４までのいずれか１項に従って生成されたメッセージ（ＶＭＳＧ）に基づいて機器（Ｇ）を承認する方法において、
（ｃ）証明書（ＺＥＲＴ）の正当性の検査（ＰＲＯＯＦ１）を行った結果が肯定的であり、かつ、
（ｄ）ポジティブリスト（ＷＬ）に基づいて当該証明書（ＺＥＲＴ）の容認性の判定（ＰＲＯＯＦ２）を行った結果が否定的である
場合、
前記プロセッサによって、
第２のカテゴリ（Ｋ２）の少なくとも１つの使用法が適用されることについて前記機器（Ｇ）を承認する、
とりわけ請求項５記載の方法。

【請求項7】

前記プロセッサによって、
前記証明書（ＺＥＲＴ）の特性をそれぞれ表す以下の実施パラメータ（ＡＰＡ）：
前記証明書の連続番号（ＰＩ１）；
前記証明書の発行者（ＰＩ４）；
前記証明書のフィンガプリント（ＰＩ２）；
公開鍵のフィンガプリント（ＰＩ３）；
前記証明書の複製（ＰＩ５）
のうち少なくとも１つに基づいて、前記証明書（ＺＥＲＴ）の容認性の判定（ＰＲＯＯＦ２）を行う、
請求項５または６記載の方法。

【請求項8】

前記プロセッサによって、
前記容認性の判定（ＰＲＯＯＦ２）において、有効性情報（ＧＩ）を解析し、
前記有効性情報（ＧＩ）は、前記容認性の判定（ＰＲＯＯＦ２）の際に使用されるポジティブリスト（ＷＬ）の特徴を記述する以下のパラメータ：
ポジティブリスト（ＷＬ）の容認可能な発行者（ＺＵＬＡ）；
ポジティブリスト（ＷＬ）の最大許容存続期間（ＭＡＸＧ）；
ポジティブリスト（ＷＬ）の使用環境パラメータ（ＡＵＰ）；
使用されるポジティブリスト（ＷＬ）のステートメント（ＲＥＦ）
のうち少なくとも１つを有する、
請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。

【請求項9】

メッセージ（ＶＭＳＧ）を生成するための第１の装置（ＶＯＲ１）であって、
機器（Ｇ）の証明書（ＺＥＲＴ）を前記メッセージ（ＶＭＳＧ）に挿入するための第１のユニット（Ｍ１）であって、前記証明書（ＺＥＲＴ）は前記証明書（ＺＥＲＴ）の正当性の検査（ＰＲＯＯＦ１）を行うための署名（ＳＩＧ）を有する、第１のユニット（Ｍ１）と、
ポジティブリスト（ＷＬ）に基づいて前記証明書（ＺＥＲＴ）の容認性の判定（ＰＲＯＯＦ２）を行うための容認性情報（ＺＩＮＦＯ）を追加するための第２のユニット（Ｍ２）と
を備えている、第１の装置（ＶＯＲ１）において、
前記容認性情報（ＺＩＮＦＯ）に、前記機器（Ｇ）の第２の使用法（ＡＰＰ２）を実施するための第２の使用法情報（ＡＮＷＩ２）を追加し、
前記第２の使用法情報（ＡＮＷＩ２）は、前記機器（Ｇ）が肯定的に承認された場合に、（ｉ）前記署名（ＳＩＧ１）の正当性の検査の結果が肯定的であり、かつ（ii）前記ポジティブリスト（ＷＬ）に基づく前記証明書（ＺＥＲＴ）の容認性の判定（ＰＲＯＯＦ２）の結果が否定的であることによって適用できるものである、
ことを特徴とする第１の装置（ＶＯＲ１）。

【請求項10】

請求項１から４までのいずれか１項記載の生成方法に従って生成されたメッセージ（ＶＭＳＧ）に基づいて機器（Ｇ）を承認するための第２の装置（ＶＯＲ２）であって、
前記メッセージ（ＶＭＳＧ）の証明書（ＺＥＲＴ）の正当性の検査（ＰＲＯＯＦ１）を行うための第３のユニット（Ｍ３）と、
ポジティブリスト（ＷＬ）に基づいて前記証明書（ＺＥＲＴ）の容認性の判定（ＰＲＯＯＦ２）を行うための第４のユニット（Ｍ４）と、
前記検査（ＰＲＯＯＦ１）および前記判定（ＰＲＯＯＦ２）の各結果が肯定的である場合、前記機器（Ｇ）を第１のカテゴリ（Ｋ１）の少なくとも１つの使用法の適用について承認するための第５のユニット（Ｍ５）と
を有することを特徴とする第２の装置（ＶＯＲ２）。

【請求項11】

前記第５のユニット（Ｍ５）はさらに、前記検査（ＰＲＯＯＦ１）の結果が肯定的であり、かつ前記判定（ＰＯＲＲＦ２）の結果が否定的である場合、前記機器（Ｇ）に第１のカテゴリ（Ｋ１）の少なくとも１つの使用法を適用することについて承認するように構成されている、
請求項１０記載の第２の装置（ＶＯＲ２）。

【請求項12】

前記第３のユニット（Ｍ３）、前記第４のユニット（Ｍ４）および前記第５のユニット（Ｍ５）はさらに、請求項２から４までのいずれか１項記載の生成方法における前記容認性情報（ＺＩＮＦＯ）の生成のうち少なくとも１つを実施できるように構成されている、
請求項１０または１１記載の第２の装置（ＶＯＲ２）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポジティブリストを用いる証明書を使用する方法および装置に関する。

【0002】

オートメーションシステムへの、「ハッカー攻撃」としても知られている悪意の攻撃は、最近著しく増加している。よって、たとえば製造ロボットまたはコントローラ等の機器に対して認証を行えるようにするため、かかる機器に特殊なデジタル証明書が用いられる。この認証により、たとえば、正当であると認証された機器しか、オートメーションシステムにおいて作動することができないことが保証される。また、産業環境において、たとえば技術者に対してメンテナンスアクセスを許可するために、人に関連付けられたデジタル証明書を使用することも可能である。

【0003】

文献［１］には、「デジタル証明書［・・・］は、人または物の所定の特性を認定するデジタルデータセットであって、正当性および完全性が暗号手法により検証され得るデータセットである。デジタル証明書はとりわけ、自己の検証に必要なデータを含む」と記載されている。

【0004】

さらに文献［２］には、「属性証明書［・・・］はデジタル証明書であり、信頼できる機関によってデジタル署名された、所定のデジタル情報（属性）と、これにより属性定義される他のデジタル証明書とを繋ぐものである」と記載されている。文献［２］にはさらに、「属性証明書［・・・］は典型的には証明書自体を、または人を詳細に特徴記述する特性を特徴とする」と記載されている。

【0005】

デジタル証明書の有効性を制限する他の１つの手段が、文献［３］から知られている。同文献では、認証ルーティンの一環で、デジタル証明書をホワイトリスト（＝英語“white list”または“certificate white list”）と照合することが提案されている。「ポジティブリスト」とも称されるこのホワイトリストは、被認証ユニットの認証対象のデジタル証明書を認証することが許可されているか否かを示すものである。たとえば認証ユニットは、ポジティブリストにおいて、認証対象のデジタル証明書ないしは当該デジタル証明書への参照を記録したエントリを探索することができる。かかるエントリが発見された場合には認証がなされ、そうでない場合には認証は停止される。

【0006】

従来技術の欠点は、デジタル証明書の認証ないしは有効性検証（「証明書有効性確認」ともいう）がポジティブリストに基づいて行われるか否かが不明であるということである。他方、たとえば機器が所定の環境でしか動作することが許容されていないので、ポジティブリストを用いて証明書をさらに検証する必要がある可能性があるにもかかわらず、認証ユニットは、存在する証明書だけで既に、ポジティブリストの検証を行うことなく機器の認証を肯定的に行うことができてしまう。

【0007】

よって課題は、デジタル証明書を使用するときのセキュリティの向上を可能にする方法および装置を実現することである。

【0008】

前記課題は、従属請求項に記載の特徴によって解決される。従属請求項に、本発明の実施形態が記載されている。

【0009】

本発明は、機器Ｇの証明書を含むメッセージの生成方法に関し、当該証明書は、当該証明書の正当性を検査するための署名を有し、本生成方法は、前記メッセージに、ポジティブリストに基づいて証明書の容認性を判定するための容認性情報を追加することを特徴とする。

【0010】

本発明の利点は、機器の承認を行うときにメッセージを用いて署名を判定する他、ポジティブリスト上に証明書が存在するか否かも判定することである。よって、署名に基づく証明書の検査と、容認性の判定との双方を行わなければならないことにより、機器の承認に際してのセキュリティが向上する。かかる検査と判定との双方を行うことの「強制」は、メッセージによって制御されるので、認証を行うユニットが証明書の署名の検査の他にポジティブリストに基づく証明書の判定も行うか否かに対する従属性が、偶然に委ねられることはない。したがって、署名の検査結果は肯定的であるがポジティブリストに基づく判定はなされていない場合に承認が成功することが回避される。さらに、承認の通知がなされるときに機器に対して、検査および判定の双方が行われ、かつその結果が肯定的であることが明らかになることにより、承認の確実性も向上する。

【0011】

一実施例では、メッセージは宛先フィールドと、上述の証明書と、容認性情報とを含むことができる。他の一実施例では、メッセージは証明書と容認性情報とを含む。さらに、容認性情報を証明書とは別個にメッセージ内に配置することができ、または証明書の一部としてメッセージ内に配置することもできる。後者の場合には、メッセージは新規の証明書を記述することも可能である。

【0012】

一発展形態では、容認性情報に有効性情報を追加する。この有効性情報は、容認性の判定の際に使用されるポジティブリストＷＬの特徴を記述する以下のパラメータのうち少なくとも１つを有する：
・ポジティブリストの容認可能な発行者；
・ポジティブリストの最大許容存続期間；
・ポジティブリストの使用環境パラメータＡＵＰ；
・使用されるポジティブリストのステートメントＲＥＦ

【0013】

かかる態様の容認性情報を使用することにより、機器の承認の確実性がさらに向上する。というのも、有効性情報により、判定に使用できるポジティブリストの数が絞られるからである。場合によっては、このように絞った後に判定に用いられるポジティブリストが無くなり、承認が失敗したり、低いセキュリティレベルでしか機器の承認を行うことができなくなることもある。

【0014】

本発明の１つの有利な発展形態では、容認性情報に、Ｇの第１の使用法を実施するための第１の使用法情報を追加する。この第１の使用法情報は、機器が肯定的に承認された場合に、（ｉ）署名の正当性の検査結果が肯定的であり、かつ（ii）ポジティブリストに基づく証明書の容認性の判定結果が肯定的であることによって適用できるものである。これにより、機器に対し、肯定的な承認により容認される取扱法すなわち使用法を割り当てることができる。よって、上述の承認結果に依存して機器に対して第１の使用法すなわち第１のカテゴリの少なくとも１つの使用法が割り当てられることにより、セキュリティが向上する。

【0015】

本発明の１つの有利な発展形態では、容認性情報に、機器の第２の使用法を実施するための第２の使用法情報を追加する。この第２の使用法情報は、機器が肯定的に承認された場合に、（ｉ）署名の正当性の検査結果が肯定的であり、かつ（ii）ポジティブリストに基づく証明書の容認性の判定結果が否定的であることによって適用できるものである。よって、上述の検査および判定の結果に依存して機器に対して第２の使用法すなわち第２のカテゴリの少なくとも１つの使用法が割り当てられることにより、セキュリティが向上する。第２のカテゴリの使用法としては、低セキュリティレベルの使用法を考慮することができる。

【0016】

本発明の一発展形態では、証明書のどの特性に基づいて判定を行えるかを記述している以下の実施パラメータのうち少なくとも１つを、容認性情報に追加する：
・証明書の連続番号；
・証明書の発行者；
・証明書のフィンガプリント；
・公開鍵のフィンガプリント；
・証明書の複製ＰＩ５。

【0017】

これにより、判定を行うユニットに対してメッセージは、実施パラメータのうちどれを当該ユニットが判定の実施のために使用すべきか、ないしは使用できるかを、明示的に通知できるので、承認の確実性をさらに向上させることができる。

【0018】

本発明は、上記ステップのうちいずれか１つによって生成し得るメッセージに基づいて機器を承認するための方法にも関し、当該方法では、
（ａ）証明書の正当性の検査を行った結果が肯定的であり、かつ、
（ｂ）ポジティブリストに基づいて当該証明書ＺＥＲＴの容認性の判定を行った結果が肯定的である
場合、第１のカテゴリの少なくとも１つの使用法を適用することについて当該機器を承認する。

【0019】

本発明の利点は、機器の承認を行うときにメッセージを用いて署名を判定する他、ポジティブリスト上に証明書が存在するか否かも判定することである。よって、署名に基づく証明書の検査と、容認性の判定との双方を行わなければならないことにより、機器の承認に際してのセキュリティが向上する。かかる検査と判定との双方を行うことの「強制」は、メッセージによって制御されるので、認証を行うユニットが証明書の署名の検査の他にポジティブリストに基づく証明書の判定も行うか否かに対する従属性が、偶然に委ねられることはない。したがって、署名の検査結果は肯定的であるがポジティブリストに基づく判定はなされていない場合に承認が成功することが回避される。さらに、承認の通知がなされるときに機器に対して、検査および判定の双方が行われ、かつその結果が肯定的であることが明らかになることによっても、承認の確実性が向上する。

【0020】

本発明は、上記ステップのうちいずれか１つによって生成し得るメッセージＶＭＳＧに基づいて、とりわけ上述の方法により機器を承認するための方法にも関し、当該方法では、
（ａ）証明書の正当性の検査を行った結果が肯定的であり、かつ、
（ｂ）ポジティブリストに基づいて当該証明書の容認性の判定を行った結果が否定的である
場合、第２のカテゴリの少なくとも１つの使用法を適用することについて当該機器を承認する。

【0021】

かかる方法により、上述の利点の他にさらに、判定結果が否定的である場合に承認が必ずしも失敗するとは限らず、低いセーフティレベルで承認を行うこと、すなわち、機器が安全上危険な使用法を行わないこと、または安全上危険な使用法に関与できないようにすることが可能となるという利点が奏される。このことにより、機器はたとえばアップデートを行うことはできるが、機器自体は他の機器と共に製造の実施に関与することができない。

【0022】

有利な一実施形態では、証明書の容認性の判定を、それぞれ当該証明書の特性を表す以下の実施パラメータのうち少なくとも１つに基づいて行う：
・証明書の連続番号；
・証明書の発行者；
・証明書のフィンガプリント；
・公開鍵のフィンガプリント；
・証明書の複製

【0023】

これにより、判定を行うユニットに対してメッセージは、実施パラメータのうちどれを当該ユニットが判定の実施のために使用すべきか、ないしは使用できるかを、明示的に通知できるので、承認の確実性をさらに向上させることができる。

【0024】

本発明の一発展形態では、容認性の判定において有効性情報を解析する。この有効性情報は、容認性の判定の際に使用されるポジティブリストの特徴を記述する以下のパラメータのうち少なくとも１つを有する：
・ポジティブリストの容認可能な発行者；
・ポジティブリストの最大許容存続期間ＭＡＸＧ；
・ポジティブリストの使用環境パラメータ（ＡＵＰ）；
・使用されるポジティブリストのステートメントＲＥＦ

【0025】

かかる容認性情報を使用することにより、機器の承認の確実性がさらに向上する。というのも、有効性情報により、判定に使用できるポジティブリストの数が絞られるからである。場合によっては、このように絞った後に判定に用いられるポジティブリストが無くなり、承認が失敗したり、低いセキュリティレベルでしか機器の承認を行うことができなくなることもある。

【0026】

本発明はさらに、機器の証明書と、ポジティブリストに基づいて証明書の容認性を判定するための容認性情報とを含むメッセージにも関し、当該証明書は、当該証明書ＺＥＲＴの正当性を検査するための署名を有する。さらに当該メッセージは、上述のメッセージを生成するためのステップのうちいずれかに従って形成することができる。

【0027】

かかるメッセージの利点は、上記メッセージ生成のための上述の各実施形態から導き出すことができる。

【0028】

本発明は、メッセージを生成するための第１の装置にも関し、当該装置は、
・機器の証明書であって、当該証明書の正当性を検査するための署名ＳＩＧを有する証明書ＺＥＲＴを、メッセージに挿入するための第１のユニットと、
・ポジティブリストに基づいて証明書の容認性を判定するための容認性情報を追加するための第２のユニットと
を備えている。
第２のユニットはさらに、上述のメッセージ生成のための実施形態のうちいずれかに従って容認性情報を拡張可能であるように構成することもできる。

【0029】

第１の装置についての利点は、上記メッセージ生成のための上述の各実施形態と同一である。

【0030】

本発明はさらに、上述のステップのうちいずれかに従って生成し得るメッセージに基づいて機器を承認するための第２の装置にも関し、当該第２の装置は、
メッセージＶＭＳＧの証明書の正当性を検査するための第３のユニットと、
ポジティブリストに基づいて証明書の容認性を判定するための第４のユニットと、
前記検査および前記判定の各結果が肯定的である場合、前記機器を第１のカテゴリＫ１の少なくとも１つの使用法の適用について承認するための第５のユニットと
を有する。

【0031】

第５のユニットはさらに、前記検査の結果は肯定的であり、かつ前記判定の結果が否定的である場合、前記機器を第１のカテゴリの少なくとも１つの使用法の適用について承認するように構成することもできる。

【0032】

また、前記第３のユニット、第４のユニットおよび第５のユニットは、上述の方法の容認性情報の発展形態のうち少なくとも１つを実施できるように構成することも可能である。

【0033】

各第２の装置についての利点は、上記メッセージ承認のための上述の各実施形態と同一である。

【0034】

図面を参照して、本発明とその実施形態とを詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】機器から検査ユニットへのメッセージの転送を示す図である。

【図2】証明書および容認性情報を含むメッセージの構造を示す図である。

【図3】メッセージの容認性情報の一部としての有効性情報を示す図である。

【図4】メッセージを生成するためのフローチャートおよび第１の装置を示す図である。

【図5】メッセージを用いて機器を承認するためのフローチャートおよび第２の装置を示す図である。

【図6】ＡＳＮ．１標準規格に従って符号化された証明書を示す図である。

【0036】

各図中、同一の機能や作用を有する構成要素には、同一の符号を付している。

【0037】

本発明の第１の実施例は、産業用排水浄化設備において故障したポンプを交換しようとしており、この排水浄化設備の制御通信に接続する前にその承認をしようというものである。こうするためには、サービス技術者が故障ポンプに代えて新規のポンプＧを取り付ける。この新規のポンプ（以下「機器Ｇ」ともいう）は配電網に接続完了すると、メッセージＶＭＳＧを生成する。このメッセージＶＭＳＧは、ポンプＧの証明書を含む。図１および図２を参照されたい。証明書ＺＥＲＴの方は、少なくとも１つの署名ＳＩＧを有し、この署名ＳＩＧに基づいて、証明書ＺＥＲＴの正当性ないしは有効性の検査ＰＲＯＯＦ１を行うことができる。

【0038】

メッセージＶＭＳＧはさらに、ポンプＧのそれはメッセージＶＭＳＧに容認性情報ＺＩＮＦＯを追加する。容認性情報ＺＩＮＦＯは、署名ＳＩＧの検査の他にポジティブリストＷＬに基づく証明書ＺＥＲＴの容認性の判定も行うべき旨を、当該容認性情報ＺＩＮＦＯによって検査ユニットＺに通知することを目的とするものである。この容認性情報は有利には、ポンプＧの証明書に含まれている。しかし、容認性情報をメッセージＶＭＳＧの他の部分に含むことも可能である。

【0039】

ポンプＧの証明書はたとえば、当該ポンプの製造者によって発行された機器証明書、ポンプＧの自己署名証明書、または、排水浄化設備のオペレータによって当該ポンプに対して発行された証明書であって、ポンプの設置前にポンプＧ上にて構成された証明書とすることができる。また、ポンプＧの初回稼働時に、排水浄化設備において有効な、当該ポンプＧに対する証明書を要求するため、まず最初にポンプが証明書要求メッセージを作成してこれを送信することも可能である。排水浄化設備の証明書サーバがこれに応答して、容認性情報を含む証明書をポンプＧへ提供することができる。かかる証明書はその後、上述のように、ポンプＧが検査ユニットＺと通信するために使用することができる。

【0040】

図２に、メッセージＶＭＳＧの一例を示す。このメッセージＶＭＳＧは、署名ＳＩＧと、容認性情報ＺＩＮＦＯについての１つまたは複数のステートメントとを含む。第１の実施例では、容認性情報は標識信号ＦＬＧのみを有する。この標識信号ＦＬＧは、証明書ＺＥＲＴの上述の検査の他にさらに、ポジティブリストＷＬに基づいて当該証明書ＺＥＲＴの容認性の判定ＰＲＯＯＦ２も行うことにより当該証明書ＺＥＲＴを検証すべき旨を示すものである。

【0041】

「ホワイトリスト」としても知られているポジティブリストＷＬは、１つまたは複数のエントリを編纂したものであり、各エントリはそれぞれ、個別の証明書のために構成することができる。一般的に「ポジティブリストに基づく証明書の容認性の判定」とは、証明書自体ないしは証明書の導出された情報または証明書に対応付け可能な情報が、ポジティブリスト内に存在するか否かを検査することを意味する。検査対象の証明書に対応するエントリがポジティブリスト内にて発見されない場合には、判定結果は否定的となり、そうでない場合には肯定的となる。ポジティブリストＷＬは、上位のエンティティから検査ユニットＺへ供給することができ、ポジティブリストＷＬは本実施例では、産業用設備すなわちその特殊な環境において有効性確認をすると一般的に肯定的な結果にしかならない機器の証明書のリストを含む。

【0042】

上述の第１の実施例では、証明書ＺＥＲＴの正当性についての検査ＰＲＯＯＦ１によって、証明書ＺＥＲＴの署名ＳＩＧの検証結果は肯定的となる。ポジティブリストＷＬに基づく証明書の容認性の判定ＰＲＯＯＦ２により、証明書ＺＥＲＴは当該ポジティブリストＷＬ内に格納されており、よって、第２の検査ＰＲＯＯＦ２の結果も肯定的であるという結果になる。第１の検査ＰＲＯＯＦ１および第２の検査ＰＲＯＯＦ２の双方の結果が肯定的となったので、ポンプＧを産業用設備において使用することが容認される。次にその旨が、応答メッセージＲＭＳＧを用いてポンプＧに通知される。これにより、ポンプＧが第１のカテゴリＫ１の使用法を適用することについて承認される。このようにしてポンプは、たとえば制御コンピュータから制御データを、改ざん保護されて受け取ることができる。この制御データはたとえば、ポンプを起動または停止するための制御指令である。他の一例では、ポンプはたとえば、診断データを保護された状態で、排水浄化設備の診断サーバへ供給することができる。

【0043】

標識信号ＦＬＧを用いて、検査ＰＲＯＯＦ１および判定ＰＲＯＯＦ２の双方を行うべき旨を検査ユニットＺに通知する手段の他、検査ユニットＺにはさらに、判定の一環でポジティブリストＷＬの有効性の確認を当該検査ユニットＺにさせる有効性情報ＧＩを、共に付与することもできる。図３を参照されたい。こうするためには、有効性情報ＧＩはたとえば、以下のパラメータのうち１つまたは複数を有することができる：

【0044】

・ポジティブリストＷＬの容認可能な発行者ＺＵＬＡ：
当該パラメータは、証明書ＺＥＲＴの容認性の判定に使用できるのは、有効性情報によって容認可能と定義された１または複数の発行者によって作成されたポジティブリストＷＬだけである旨を示すものであり、たとえば、ポンプの証明書はシーメンス社のポジティブリストまたは排水浄化設備のオペレータのポジティブリストに掲載されていることを要する。

【0045】

・ポジティブリストＷＬの最大許容存続期間ＭＡＸＧ：
当該パラメータでは、判定ＰＲＯＯＦ２の基礎となるポジティブリストＷＬがどの程度の期間存続しているかが特定される。たとえば、最大許容存続期間ＭＡＸＧが示す期間は５週間であり、容認性の判定に使用可能な複数のポジティブリストのうち１つは、既に６週間前に生成されたものである。よって、このポジティブリストは５月より長い期間存続しているので、判定においては使用されない。

【0046】

・ポジティブリストＷＬの使用環境パラメータＡＵＰ：
当該パラメータでは、メッセージＶＭＳＧが機器Ｇの使用場所ないしは環境についての情報を示すことができる。たとえば、配電網に接続された後、ポンプＧに所定のドメインのＩＰアドレスが、たとえば１９２．１６８．１８０．ｘが割り当てられている。使用環境パラメータＡＵＰは１９２．１６８．１８０．ｘにセットされる。容認性の判定のための１つまたは複数のポジティブリストＷＬの選択に際し、検査ユニットＺにより、各ポジティブリストが各使用環境パラメータＡＵＰに鑑みて容認されるか否かが検査される。たとえば、第１のポジティブリストは１６８．１８０．１８０．ｘの使用環境パラメータについてのみ容認され、第２のポジティブリストは使用環境パラメータ１６８．１７８．１８０．ｘについてのみ認容される。したがって容認性の判定により、第２のポジティブリストのみが容認性の検証に使用されることとなる。使用環境パラメータＡＵＰは一般的には、機器の使用場所を、本実施例ではポンプＧの使用場所を詳細に表す１つまたは複数の個別の特性を記述するものである。使用環境パラメータＡＵＰはＩＰアドレスの他に、温度、空気中湿度、機器周辺の他の機器の個別の特性、たとえばＭＡＣアドレスもしくはＩＰアドレスとすることができ、または、たとえば無線ＷＬＡＮ（ＷＬＡＮ−Wireless Local Area Network）、ネットワークもしくはＧＰＳベースの現在地情報（ＧＰＳ‐Global Positioning System）の識別標識等の、無線データからの情報とすることもできる。

【0047】

第１の実施例の１つの拡張態様では、容認性情報ＺＩＮＦＯにさらに、機器Ｇの第１の使用法ＡＰＰ１を行うための第１の使用法情報ＡＮＷＩ１も追加することができる。この使用法情報ＡＵＴＨ１は、検査ＰＲＯＯＦ１および容認性の判定ＰＲＯＯＦ２の双方の結果が肯定的となった場合に、機器Ｇが何の使用法ＡＰＰ１を行えるかを示すものである。たとえば本実施例では、ポンプは産業用設備の危険な領域においても動作することができるものであり、たとえば、ポンプが非常に高温の媒体や非常に低温の媒体をポンピングしなければならない領域でも動作することができる。たとえば第１の使用法ＡＰＰ１のステートメントを用いて、産業用設備のどの領域においてポンプを使用できるかを示すことができる。これにより、第１の使用法についての証明書の容認性が判定される。

【0048】

本実施例の１つの発展態様では、容認性情報ＺＩＮＦＯに、１つまたは複数の第２の使用法ＡＰＰ２を行うための第２の使用法情報ＡＮＷＩ２を追加することができる。この使用法情報ＡＮＷＩ２は、検査ＰＲＯＯＦ１の結果が肯定的であり、かつ容認性の判定ＰＲＯＯＦ２の結果が否定的となった場合に、機器が何のタスクないしは使用法を行えるかを示すものである。具体的には、証明書の署名は有効であるが、証明書が（または証明書への参照が）検査ユニットＺのどの有効なポジティブリストについてアクセス可能でない、ということである。この場合、可能な第２の使用法ＡＰＰ２は、ポンプＧを産業用設備において使用できないように構成することができる。他の１つの実施形態では、ポンプＧに対して、たとえば危険でない温度領域で、たとえば１０℃から２５℃までの温度領域で媒体をポンピングするための使用等の、危険でないタスクのみを委託することが可能である。さらに、一実施形態の第２の使用法は、ポンプは１つまたは複数の隣接する機器および検査ユニットとの通信に加入することができるが、当該ポンプ自体は媒体をポンピングできないように実施することも可能である。

【0049】

メッセージＶＭＳＧの生成について、図４を参照して詳細に説明する。同図では４つのステップＳ０〜Ｓ３を示しており、これらのステップは当該生成のフローチャートとなっている。さらに図４は、メッセージを作成するためのステップを実施するための第１のユニットＭ１および第２のユニットＭ２を備えた第１の装置ＶＯＲ１も示している。

【0050】

ステップＳ０において、フローチャートが開始する。

【0051】

第１のユニットＭ１によって実施される第１のステップＳ１において、少なくとも署名ＳＩＧを含む証明書を生成する。

【0052】

第２のステップＳ２において、メッセージＶＭＳＧに容認性情報ＺＩＮＦＯを追加する。この第２のステップＳ２は、第２のユニットＭ２によって実施される。メッセージＶＭＳＧへの容認性情報ＺＩＮＦＯの追加はとりわけ、容認性情報を含む証明書をメッセージＺＩＮＦＯに追加することによって行うことができる。

【0053】

図２のフローチャートは、第３のステップＳ３において終了する。

【0054】

他の一実施例では、図５を参照して、メッセージＶＭＳＧに基づいてポンプの承認を行うための特殊なステップを詳細に説明する。図５は、ステップＴ０からＴ１０までを有するフローチャートと、当該ステップを実施するための複数のユニットＭ３〜Ｍ５を示している。これらのユニットは第２の装置ＶＯＲ２を構成している。

【0055】

フローチャートはステップＴ０において開始する。

【0056】

第１のステップＴ１において、第２の装置Ｖ２がメッセージＶＭＳＧを受け取る。図５では、メッセージＶＭＳＧは証明書の他に容認性情報ＺＩＮＦＯも含んでおり、この容認性情報は、ポジティブリストＷＬの「最大許容存続期間ＭＡＸＧ」タイプの有効性情報ＧＩを含むと仮定する。有利には、容認性情報ＺＩＮＦＯは証明書内に符号化されている。しかし容認性情報ＺＩＮＦＯは、別個の情報としてメッセージＶＭＳＧ内に符号化することもできる。さらに、メッセージＶＭＳＧは他に、第１の使用法情報ＡＮＷＩ１および第２の使用法情報ＡＮＷＩ２も有する。この第１の使用法情報ＡＮＷＩ１および第２の使用法情報ＡＮＷＩ２は、証明書内に符号化するか、またはそれぞれ別個の情報としてメッセージＶＭＳＧ内に符号化することができる。

【0057】

次の第２のステップＴ２において、証明書ＺＥＲＴの署名ＳＩＧを用いて当該証明書の正当性の検査ＰＲＯＯＦ１を行う。第３のユニットＭ３がこの第２のステップＴ２を行い、第５のユニットＭ５が第３のステップＴ３を行う。

【0058】

第３のステップＴ３において、検査ＰＲＯＯＦ１の結果が肯定的であるかまたは否定的であるかを検査する。否定的である場合、経路Ｎにおいて第３のステップＴ３から離れ、次に第１０のステップＴ１０を実施する。検査ＰＲＯＯＦ１の結果が肯定的であった場合、第３のステップＴ３から離れて経路Ｊを通り、次に第４のステップＴ４を実施する。

【0059】

第４のステップＴ４において最初に、最大許容存続期間ＭＡＸＧによって表される有効性情報を使用して、容認性を判定するために存在するポジティブリストＷＬを選択する。検査ユニットＺに、有効性情報ＧＩがこれについて充足するポジティブリストＷＬが存在しない場合、判定ＰＲＯＯＦ２の第１段階は否定的となる。そうでない場合には、この第１段階は肯定的となる。

【0060】

第１段階の結果が否定的であった場合、第５のステップＴ５において経路Ｎに入り、この経路Ｎは第９のステップＴ９に到達する。そうでない場合には、第５のステップＴ５はフローチャートの経路Ｊを経由して第６のステップＴ６まで達する。

【0061】

第６のステップＴ６において、判定ＰＲＯＯＦ２の第２段階で、証明書ないしは証明書から導出された探索値が、ポジティブリストＷＬ内にて発見されるか否かを特定する。証明書ないしは導出された探索値について、証明書に関連するエントリがポジティブリスト内に存在する場合には、第６のステップＴ６において判定の第２段階の結果は肯定的となる。そうでない場合には、第６のステップＴ６において第２段階は否定的となる。

【0062】

次の第７のステップＴ７において、第６のステップＴ６の判定の第２段階を分析する。これが否定的である場合には、経路Ｎを経由して第７のステップＴ７から離れ、フローチャートの第９のステップＴ９に移行する。そうでない場合には、第７のステップからフローチャートの経路Ｊを経由して第８のステップＴ８へ移行する。

【0063】

本発明の他の一実施形態ではメッセージＶＭＳＧは、容認性情報ＺＩＮＦＯが単に標識信号ＦＬＧの形態となるように、すなわち、メッセージＶＭＳＧ内に有効性情報ＧＩが存在しないように構成することができる。かかる場合には、容認性の判定ＰＲＯＯＦ２はステップＴ６，Ｔ７のみによって実現され、第４および第５のステップＴ４，Ｔ５は飛ばす。第４のユニットがこの第４ないしは第６のステップＴ４，Ｔ６を行い、第５のユニットＭ５が第５ないしは第７のステップＴ６，Ｆ７を行う。

【0064】

証明書の正当性についての検査ＰＲＯＯＦ１と、ポジティブリストＷＬに基づく当該証明書の容認性についての判定ＰＲＯＯＦ２との双方の各結果が肯定的である場合、フローチャートは第８のステップＴ８に来る。かかる場合、第８のステップＴ８において機器すなわちポンプＧが、第１のカテゴリＫ１の使用法を、たとえば第１の使用法ＡＰＰ１を実施する承認を受ける。第１のカテゴリＫ１の使用法の適用が終了すると、第８のステップを最後のステップＴ１０の呼び出しによって終了させる。しかし、第１のカテゴリの使用法を第１の使用法情報によって定義する必要はなく、たとえばデフォルトにより、使用法の第１のカテゴリは機器の動作の許可であると規定することが可能である。

【0065】

第９のステップＴ９においてフローチャートは、証明書の正当性の検査の結果が肯定的であったことを表示する。しかしこの第９のステップＴ９では、ポジティブリストに基づく証明書の容認性の判定結果は否定的となっている。よって第９のステップでは、ポンプについて第２のカテゴリＫ２の使用法を承認することができる。この使用法の第２のカテゴリはたとえば、どの使用法も実施することができず、ポンプを産業用設備において使用することが許容されないものとすることができる。これに代えて、第９のステップＴ９においてポンプにより、たとえば安全上危険でない第２の使用法ＡＰＰ２を行うことができる。第９のステップＴ９の終了後、フローチャートを第１０のステップＴ１０に移行させる。

【0066】

第１０のステップＴ１０において、図５のフローチャートを終了させる。

【0067】

証明書の容認性についての判定ＰＲＯＯＦ２は、証明書およびポジティブリストの以下の実施パラメータＡＰＡのうち少なくとも１つに基づいて行うことができる：
・証明書の連続番号：メッセージＶＭＳＧに含まれる証明書の連続番号に基づき、検査ユニットＺは、ポジティブリストＷＬ内において当該証明書を特定することができる。
・証明書の発行者：検査ユニットＺは、証明書の発行者にも基づいて第２の検査の実施を行うことができる。たとえば、証明書の発行者がポジティブリスト内に記録されていない場合には、第２の検査ＰＲＯＯＦ２の結果は否定的となる。
・証明書のフィンガプリント：証明書の「フィンガプリント」とは、証明書そのものを容認性の判定の実施に使用するのではなく、たとえばハッシュ符号等で符号化された形態の証明書を判定の実施に使用することを意味する。たとえば、検査ユニットは証明書のハッシュ値を、メッセージＶＭＳＧの証明書から得ることができる。次にこのハッシュ値を使用して、ポジティブリスト内において同名のハッシュ値を識別する。同名のハッシュ値が発見されない場合には、判定結果は否定的となり、そうでない場合には肯定的となる。
・署名中の公開鍵のフィンガプリント：これに係る手続は、上記項目「証明書のフィンガプリント」と類似しており、証明書全部を用いる代わりに、署名の公開鍵のみを判定に用いる。
・証明書の複製：その手続も「証明書のフィンガプリント」に類似しており、本発明の当該実施態様では、符号化された形態の証明書を用いる代わりに証明書を平文で使用することができる。これにより、平文の証明書が、ポジティブリスト内での探索対象であるインデックスとなる。

【0068】

本発明の一発展形態では、メッセージも、上述の実施パラメータＡＰＡのうちいずれかを有することができる。これによって検査ユニットに対し、ポジティブリスト内において証明書を特定するためにどのパラメータを使用すべきかが通知される。

【0069】

図６は、証明書ＺＥＲＴと容認性情報ＺＩＮＦＯとを含むメッセージを示す図である。図６の実施例は、いわゆるＩＤ証明書に対応するＡＳＮ．１符号化（ＡＳＮ．１＝Abstract Syntax Notation One）を用いたＸ．５０９準拠の符号化である。図６のメッセージは、証明書ＺＥＲＴ領域と、容認性情報ＺＩＮＦＯを記述する領域とに分かれる。容認性情報ＺＩＮＦＯはさらに、有効性情報ＧＩ、使用されるポジティブリストＲＥＦと当該ポジティブリストの容認可能な発行者ＺＵＬＡとについてのステートメント、および、容認性の判定ＰＲＯＯＦ２を実施するための実施パラメータＡＰＡを記述する。実施パラメータＡＰＡに関して特殊な点は、判定を行うための３つの選択肢が検査ユニットＺに一緒に付与されることである。たとえば、検査ユニットＺは証明書の連続番号およびフィンガプリントに基づいて、または公開鍵のフィンガプリントに基づいて、第２の検査を行うことができる。ＩＤ証明書の使用に代えて、本発明を属性証明書に用いることも可能である。これに係る手続は、図６に示されたものと同様である。

【0070】

メッセージを生成するための第１の装置は、第１のユニットおよび第２のユニットによって実現される。よって、この第１のユニットおよび第２のユニットは検査ユニットＺとなる。機器を承認するための第２の装置は、第３、第４および第５のユニット手段によって実現される。

【0071】

本明細書において示した各ユニットは、ソフトウェア、ハードウェアまたはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで実現することができる。その際には、本発明の各ステップを機械可読の形態でメモリに記憶することができる。その際には、プロセッサがこの機械可読の指令を読み出して処理できるように、メモリをプロセッサに接続する。さらに、プロセッサへないしはプロセッサからデータを交換するための入出力インタフェースを当該プロセッサに結合することもできる。

【0072】

複数の実施例を参照して本発明とその実施形態とを説明したが、本発明は、これらの具体的な実施例に限定されない。さらに、各実施例や各実施形態を任意に組み合わせることも可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】