特開 2024-11421 メモリ異常判定方法、及び共通鍵書き込みシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024011421

(43)【公開日】2024-01-25

(54)【発明の名称】メモリ異常判定方法、及び共通鍵書き込みシステム

(51)【国際特許分類】

   G06F 11/22 20060101AFI20240118BHJP

   H04L 9/10 20060101ALI20240118BHJP

   H04L 9/08 20060101ALI20240118BHJP

【ＦＩ】

G06F11/22 607Z

H04L9/10 A

H04L9/08 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022113379

(22)【出願日】2022-07-14

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001678

【氏名又は名称】藤央弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】山形 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】星野 一也

【テーマコード（参考）】

5B048

【Ｆターム（参考）】

5B048AA19

(57)【要約】

【課題】共通鍵書き込みの失敗原因を特定する。
【解決手段】共通鍵書き込みシステムにおけるメモリ異常判定方法であって、前記共通鍵書き込みシステムは、共通鍵を暗号化して保管するデータ保安装置と、前記暗号化された共通鍵を書き込む鍵書き込み装置と、ＨＳＭ機能に共通鍵保管領域を有する電子制御装置とを有し、前記メモリ異常判定方法は、前記鍵書き込み装置が、前記共通鍵保管領域への共通鍵の書き込み失敗後に、第１検証用共通鍵、及び前記第１検証用共通鍵の値をビット反転させた第２検証用共通鍵を前記電子制御装置に書き込み、前記鍵書き込み装置が、前記第１検証用共通鍵及び前記第２検証用共通鍵の書き込み結果を評価することによって、前記共通鍵保管領域のメモリ異常を特定することを特徴とする。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

共通鍵書き込みシステムにおけるメモリ異常判定方法であって、
前記共通鍵書き込みシステムは、
共通鍵を暗号化して保管するデータ保安装置と、
前記暗号化された共通鍵を書き込む鍵書き込み装置と、
ＨＳＭ機能に共通鍵保管領域を有する電子制御装置とを有し、
前記メモリ異常判定方法は、
前記鍵書き込み装置が、前記共通鍵保管領域への共通鍵の書き込み失敗後に、第１検証用共通鍵、及び前記第１検証用共通鍵の値をビット反転させた第２検証用共通鍵を前記電子制御装置に書き込み、
前記鍵書き込み装置が、前記第１検証用共通鍵及び前記第２検証用共通鍵の書き込み結果を評価することによって、前記共通鍵保管領域のメモリ異常を判定することを特徴とするメモリ異常判定方法。

【請求項2】

請求項１に記載のメモリ異常判定方法であって、
前記鍵書き込み装置が、前記第１検証用共通鍵及び前記第２検証用共通鍵のうち、一方の書き込み結果のみが正常である場合、前記共通鍵保管領域の異常であると判定することを特徴とするメモリ異常判定方法。

【請求項3】

請求項１に記載のメモリ異常判定方法であって、
前記鍵書き込み装置が、前記第１検証用共通鍵及び前記第２検証用共通鍵のうち、両方の書き込み結果が正常である場合、前記第１検証用共通鍵及び前記第２検証用共通鍵の前に書き込まれた共通鍵の異常であると判定することを特徴とするメモリ異常判定方法。

【請求項4】

請求項１に記載のメモリ異常判定方法であって、
前記ＨＳＭ機能は、前記電子制御装置のマイクロコントローラに内蔵されていることを特徴とするメモリ異常判定方法。

【請求項5】

請求項１に記載のメモリ異常判定方法であって、
前記ＨＳＭ機能は、前記電子制御装置のマイクロコントローラと別に設けられていることを特徴とするメモリ異常判定方法。

【請求項6】

請求項１に記載のメモリ異常判定方法であって、
前記鍵書き込み装置は、前記第１検証用共通鍵を前記共通鍵保管領域に書き込み後、前記第２検証用共通鍵を前記共通鍵保管領域に書き込むことを特徴とするメモリ異常判定方法。

【請求項7】

共通鍵書き込みシステムであって、
共通鍵を暗号化して保管するデータ保安装置と、
前記暗号化された共通鍵を書き込む鍵書き込み装置と、
ＨＳＭ機能に共通鍵保管領域を有する電子制御装置とを備え、
前記鍵書き込み装置が、
前記共通鍵保管領域への共通鍵の書き込み失敗後に、第１検証用共通鍵、及び前記第１検証用共通鍵の値をビット反転させた第２検証用共通鍵を前記電子制御装置に書き込み、
前記第１検証用共通鍵及び前記第２検証用共通鍵の書き込み結果を評価することによって、前記共通鍵保管領域のメモリ異常を特定することを特徴とする共通鍵書き込みシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、メモリ異常判定方法に関し、特に、車載電子制御装置の共通鍵書き込み失敗時における異常原因の特定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

コンピュータの情報通信において機密を保証する仕組みの一つとして、メッセージ認証が用いられる。メッセージ認証とは、ネットワークを通じて送信したメッセージが途中で改ざんされていないかを確認する仕組みである。メッセージの送信者と受信者で同じ共通鍵を保有し、メッセージの送信者は共通鍵を用いて、一定の計算手法で計算した検証用データをメッセージに添付する。メッセージの受信者は、受信したメッセージと共通鍵から検証用データを計算し、メッセージに添付されて届いた検証用データと比較して、両者が一致すれば、通信途上でメッセージが改ざんされていないことを確認できる。

【0003】

自動車の車載ソフトウェアに適用されるＡＵＴＯＳＡＲ仕様に基づいて、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）にＣＡＮ（Controller Area Network）通信のメッセージ認証を実装する場合は、ＣＡＮ通信のメッセージ認証に使用される共通鍵をＥＣＵが有するＨＳＭ（Hardware Security Module）の共通鍵保管領域に予め書き込む必要がある。

【0004】

共通鍵はＨＳＭの共通鍵保管領域に書き込まれ、ＨＳＭソフトウェアのみが共通鍵保管領域にアクセスできる。共通鍵は、アプリケーションソフトからＨＳＭソフトウェアに送信され、共通鍵保管領域に書き込まれる。アプリケーションソフトとＨＳＭソフトウェアは、ＥＣＵに搭載されるマイクロコントローラに書き込まれる。ＨＳＭはマイクロコントローラに内蔵されている場合と、マイクロコントローラの外部に取り付けられている場合がある。ＨＳＭがマイクロコントローラに内蔵されている場合、マイクロコントローラ内の通信を用いて、共通鍵をＨＳＭの共通鍵保管領域に書き込む。ＨＳＭがマイクロコントローラの外部に取り付けられている場合、マイクロコントローラとＨＳＭとの間で、例えばＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）通信を行い、共通鍵をＨＳＭの共通鍵保管領域に書き込む。

【0005】

ＣＡＮ通信のメッセージ認証の適用において、カーメーカーはアプリケーションソフト及びＨＳＭソフトウェアを開発し、共通鍵を発行する。サプライヤは、ＥＣＵを組み立て、開発されたアプリケーションソフト及びＨＳＭソフトウェアと、共通鍵をＥＣＵに書き込む。カーメーカーがＨＳＭソフトウェアを開発する場合、ＨＳＭソフトウェアの仕様は開示されていない場合があり、カーメーカーから提供されたアプリケーションソフトからＨＳＭソフトウェアを仲介して共通鍵を書き込む。

【0006】

ＥＣＵへの共通鍵の書き込みに失敗した場合、ＨＳＭの共通鍵保管領域のメモリ異常でなければ、書き込み領域の再初期化によって製品の廃棄を回避できるため、ＨＳＭの共通鍵保管領域のメモリ異常であるかを特定する必要がある。

【0007】

本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。特許文献１（特開２０１８－９８５７２号公報）には、自動車に備わる通信ネットワークにデータ保安装置と複数のＥＣＵが接続され、データ保安装置のメイン演算器は、データ保安装置のＳＨＥ（セキュアハードウェアエクステンション）に第１メッセージ認証符号生成対象情報のメッセージ認証符号の生成を要求し、ＳＨＥから第１メッセージ認証符号生成対象情報のメッセージ認証符号ＣＭＡＣを取得して、初期鍵と第１メッセージ認証符号生成対象情報のメッセージ認証符号ＣＭＡＣである第１鍵とを使用して第１鍵更新要求メッセージを生成し、第１鍵更新要求メッセージをＥＣＵに送信する配信システムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１８－９８５７２号公報

【非特許文献】

【0009】

【非特許文献1】AUTOSAR, "Specification of Secure Hardware Extensions", rev. R21-11, ２０２１年１１月２５日

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

一般的に、アプリケーションソフトを用いて共通鍵を書き込む際、データ保安装置で共通鍵を暗号化し、暗号化された共通鍵を鍵書き込み装置からアプリケーションソフトに送信して、所定の記憶領域に書き込む。共通鍵の書き込みが成功した場合にはレスポンスデータが、書き込みが失敗した場合にはエラーＩＤが、アプリケーションソフトから鍵書き込み装置に返信される。アプリケーションソフトが用意しているエラーＩＤの数は、共通鍵の書き込み結果が失敗となる原因の数よりも少ない場合がある。共通鍵の書き込み結果が失敗となる原因には、共通鍵の設定項目に原因がある場合と、ＨＳＭに原因がある場合がある。例えば、共通鍵の設定項目に原因がある場合は下記の（１）から（５）、ＨＳＭに原因がある場合は下記の（６）と（７）が考えられる。
（１）ＵＩＤ（Unique Identification）の設定
ＵＩＤは、一般的にＥＣＵ固有の値などのユニークな値が設定されるが、サプライヤ側で共通鍵を書き込む場合は０が設定される場合もある。ＵＩＤの設定がＥＣＵ固有の値と一致しない、又は０でない場合は、書き込みの失敗原因となる。
（２）ＳＨＥ ＩＤ（Secure Hardware Extension Identification）の設定
ＳＨＥ ＩＤは、共通鍵の格納先ＩＤであり、指定した格納先ＩＤがＨＳＭの共通鍵保管領域に存在しない場合は、書き込みの失敗原因となる。
（３）Ａｕｔｈ ＩＤ（Authentication Identification）の設定
Ａｕｔｈ ＩＤは、暗号化された共通鍵の復号化及び復号結果の検証に使用する共通鍵を指定する設定項目である。Ａｕｔｈ ＩＤの設定で誤った共通鍵を指定した場合、暗号化された共通鍵を正常に復号化できないため、書き込みの失敗原因となる。
（４）ＣＩＤ（Counter Identification）の設定
ＣＩＤは書き込みカウンタＩＤであり、書き込まれる共通鍵のＣＩＤがＨＳＭの書き込み先に格納されているＣＩＤより大きい値が設定されていない場合は、書き込みの失敗原因となる。
（５）ＦＩＤ（Flag Identification）の設定
ＦＩＤは、共通鍵の上書き制限やＥＣＵ起動制限などの各種プロテクションフラグの設定である。ＡＵＴＯＳＡＲの仕様により、ＦＩＤは０ｂｉｔ目が０でないと、書き込みの失敗原因となる。
（６）ＨＳＭへの書き込み制限
ＨＳＭへの書き込みが制限されている場合は、書き込みの失敗原因となる。
（７）ＨＳＭの共通鍵保管領域のメモリ異常
ＨＳＭの共通鍵保管領域のメモリ異常で共通鍵の値が正常に書き込めない場合は、書き込みの失敗原因となる。

【0011】

共通鍵書き込みの失敗原因の（１）から（６）は、暗号化された共通鍵のデータ及び共通鍵保管領域の保護設定に書き込み失敗の原因があり、共通鍵の設定又は共通鍵保管領域の保護設定を再確認し、共通鍵保管領域を再初期化することで共通鍵を再度書き込むことができる。しかし、失敗原因の（７）の場合はＨＳＭの共通鍵保管領域のメモリに異常があることが原因であり、ＨＳＭの共通鍵保管領域を再初期化しても、共通鍵を書き込むことができないため、この状態を検出する必要がある。

【0012】

本発明は、共通鍵書き込みの失敗原因を特定し、書き込み領域の再初期化による回復が不可能なハードウェア異常の検出を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、共通鍵書き込みシステムにおけるメモリ異常判定方法であって、前記共通鍵書き込みシステムは、共通鍵を暗号化して保管するデータ保安装置と、前記暗号化された共通鍵を書き込む鍵書き込み装置と、ＨＳＭ機能に共通鍵保管領域を有する電子制御装置とを有し、前記メモリ異常判定方法は、前記鍵書き込み装置が、前記共通鍵保管領域への共通鍵の書き込み失敗後に、第１検証用共通鍵、及び前記第１検証用共通鍵の値をビット反転させた第２検証用共通鍵を前記電子制御装置に書き込み、前記鍵書き込み装置が、前記第１検証用共通鍵及び前記第２検証用共通鍵の書き込み結果を評価することによって、前記共通鍵保管領域のメモリ異常を特定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明の一態様によれば、共通鍵書き込みの原因がハードウェア異常であるかを特定できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施例のＨＳＭの共通鍵保管領域に共通鍵を書き込む共通鍵書き込みシステムの構成を示す図である。

【図2】本発明の実施例のＨＳＭがマイクロコントローラに内蔵の場合のＥＣＵの構成を示す図である。

【図3】本発明の実施例のＨＳＭがマイクロコントローラに外付けの場合のＥＣＵの構成を示す図である。

【図4】本発明の実施例のＥＣＵのソフトウェア構成を示す図である。

【図5】本発明の実施例の検証用共通鍵の構成例を示す図である。

【図6】本発明の実施例の検証用共通鍵の具体例を示す図である。

【図7】本発明の実施例のＨＳＭの共通鍵保管領域のメモリ異常を特定する方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施例について詳述する。

【0017】

［実施例１］
図１は、ＨＳＭ３２０の共通鍵保管領域３２１に共通鍵４０１を書き込む共通鍵書き込みシステムの構成を示す図である。

【0018】

データ保安装置１００は、共通鍵４０１の暗号化、共通鍵の書き込み結果５０１の検証に用いる検証用共通鍵４１０を生成し、共通鍵４０１を安全に保管する。共通鍵４０１は、仕様に従って、データ保安装置１００の外部で取り扱う場合は暗号化をする必要がある。共通鍵４０１を暗号化する際は、ＡＵＴＯＳＡＲの仕様に基づいてＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）暗号のＣＢＣ（Cipher Block Chaining）モードと、ＣＭＡＣ（Cipher-based Message Authentication Code）の二つの暗号化アルゴリズムを使用して暗号化する。暗号化された共通鍵４００はＭ１、Ｍ２、Ｍ３の三つに分割されて存在する。検証用共通鍵４１０は、共通鍵４０１の書き込み結果５０１を検証するためのデータであり、ＡＵＴＯＳＡＲの仕様に基づいて、暗号化アルゴリズムであるＡＥＳ暗号のＥＣＢ（Electronic Codebook）モードを使用して、Ｍ４及びＭ５を生成する。また、データ保安装置１００は、暗号化された共通鍵４００及び検証用共通鍵４１０を鍵書き込み装置２００に送信する機能と、鍵書き込み装置２００で検証された書き込み結果データ５０４を鍵書き込み装置２００から受信する機能を有する。

【0019】

鍵書き込み装置２００は、暗号化された共通鍵４００及び検証用共通鍵４１０をデータ保安装置１００から受信する機能と、暗号化された共通鍵４００をアプリケーションソフト３１１に送信する機能と、共通鍵４０１の書き込みが成功した場合にレスポンスデータ５０２を、書き込みが失敗した場合にエラーＩＤ５０３をアプリケーションソフト３１１から受信する機能と、検証用共通鍵４１０及びレスポンスデータ５０２、又はエラーＩＤ５０３を用いて共通鍵４０１の書き込み結果５０１を検証し、書き込み結果データ５０４をデータ保安装置１００に送信する機能を有する。

【0020】

ＥＣＵ３００は、アプリケーションソフト３１１及びＨＳＭ３２０の二つを有する。

【0021】

アプリケーションソフト３１１は、鍵書き込み装置２００から暗号化された共通鍵４００を受信してＨＳＭソフトウェア３１２に送信する機能と、ＨＳＭソフトウェア３１２から共通鍵４０１の書き込み結果５０１を受信して、書き込みが成功した場合にレスポンスデータ５０２を、書き込みが失敗した場合にエラーＩＤ５０３を鍵書き込み装置２００に送信する機能を有する。

【0022】

ＨＳＭ３２０は、ＨＳＭソフトウェア３１２及び共通鍵保管領域３２１を有する。

【0023】

ＨＳＭソフトウェア３１２は、アプリケーションソフト３１１から受信した暗号化された共通鍵４００を復号化し、復号化された共通鍵４０１を共通鍵保管領域３２１に書き込む機能と、共通鍵４０１の書き込み結果の読み取り値５００を判定し、アプリケーションソフト３１１に書き込み結果５０１を送信する機能と、鍵書き込み装置２００で鍵の書き込み結果５０１の検証に使用するＭ４’及びＭ５’を書き込み結果の読み取り値５００から計算する機能を有する。

【0024】

共通鍵保管領域３２１は、ＨＳＭソフトウェア３１２以外からのアクセスを防止し、共通鍵４０１を安全に保管する機能を有する。

【0025】

データ保安装置１００及び鍵書き込み装置２００は、例えば外部の通信ネットワークと接続しないローカルエリアネットワークなどで接続する。鍵書き込み装置２００及びＥＣＵ３００は、例えば、ＣＡＮなどの車載ネットワーク通信バスで接続される。

【0026】

共通鍵４０１の書き込み手順は、以下の通りである。

【0027】

初めに、データ保安装置１００が、共通鍵４０１を暗号化して暗号化された共通鍵４００を生成し、検証用共通鍵４１０を生成する。

【0028】

次に、データ保安装置１００が、暗号化された共通鍵４００及び検証用共通鍵４１０を鍵書き込み装置２００に送信する。

【0029】

次に、鍵書き込み装置２００が、受信した暗号化された共通鍵４００をアプリケーションソフト３１１に送信する。

【0030】

次に、アプリケーションソフト３１１が、受信した暗号化された共通鍵４００をＨＳＭソフトウェア３１２に送信する。

【0031】

次に、ＨＳＭソフトウェア３１２が、受信した暗号化された共通鍵４００を復号化し、復号化された共通鍵４０１をＨＳＭ３２０の共通鍵保管領域３２１に書き込む。

【0032】

次に、ＨＳＭソフトウェア３１２が、共通鍵４０１の書き込み結果の読み取り値５００を確認し、書き込み結果５０１をアプリケーションソフト３１１に送信する。書き込み成功時の書き込み結果５０１はＭ４’及びＭ５’、書き込み失敗時の書き込み結果５０１はエラー情報である。

【0033】

次に、アプリケーションソフト３１１が、受信した書き込み結果５０１から書き込みの成否を判定し、書き込みが成功していればレスポンスデータ５０２を、書き込みが失敗していればエラーＩＤ５０３を、鍵書き込み装置２００に送信する。レスポンスデータ５０２は、Ｍ４’及びＭ５’を含む。

【0034】

次に、鍵書き込み装置２００が、受信したレスポンスデータ５０２又はエラーＩＤ５０３から共通鍵の書き込み結果５０１を検証する。レスポンスデータ５０２を受信した場合、ＨＳＭソフトウェア３１２が計算し、レスポンスデータ５０２に含まれるＭ４’及びＭ５’と、鍵書き込み装置２００がデータ保安装置１００から受信したＭ４及びＭ５を比較して、書き込み結果５０１の正当性を検証する。Ｍ４とＭ４’が一致し、かつ、Ｍ５とＭ５’が一致すれば、正常に共通鍵４０１を書き込めたことを確認できる。エラーＩＤ５０３を受信した場合、エラーＩＤ５０３の値によってエラー内容を検証する。検証結果は、書き込み結果データ５０４として鍵書き込み装置２００に一時的に保存される。

【0035】

最後に、鍵書き込み装置２００が、検証した書き込み結果データ５０４をデータ保安装置１００に送信し、データ保安装置１００が、書き込み結果データ５０４を保存する。

【0036】

図２は、ＨＳＭ３２０がマイクロコントローラ３４０ａに内蔵の場合のＥＣＵ３００ａの構成を示す図である。ＥＣＵ３００ａは、例えばＣＡＮなどの車載ネットワーク通信バス３３０と、マイクロコントローラ３４０ａと、例えばＳＰＩなどのＥＣＵ内通信バス３５０から構成される。マイクロコントローラ３４０ａは、車載ネットワーク通信バス３３０と、ＥＣＵ内通信バス３５０と通信するためのインタフェース部３４１と、マイクロコントローラ３４０ａの演算を行う制御部３４２と、アプリケーションソフト３１１及びＢＳＷ（Ｂａｓｉｃ Ｓｏｆｔｗａｒｅ）３１３を格納するデータ保管領域３４３と、マイクロコントローラ３４０ａに内蔵される内蔵ＨＳＭ３２０ａから構成される。

【0037】

図３は、ＨＳＭ３２０がマイクロコントローラ３４０ｂに外付けの場合のＥＣＵ３００ｂの構成を示す図である。ＥＣＵ３００ｂは、例えばＣＡＮなどの車載ネットワーク通信バス３３０と、マイクロコントローラ３４０ｂと、例えばＳＰＩなどのＥＣＵ内通信バス３５０と、外部ＨＳＭ３２０ｂから構成される。マイクロコントローラ３４０ｂは、車載ネットワーク通信バス３３０及びＥＣＵ内通信バス３５０と通信するためのインタフェース部３４１と、マイクロコントローラ３４０ｂの演算を行う制御部３４２と、アプリケーションソフト３１１及びＢＳＷ３１３を格納するデータ保管領域３４３から構成される。

【0038】

図４は、ＥＣＵ３００のソフトウェア構成３１０を示す図である。ソフトウェアはアプリケーションソフト３１１とＢＳＷ３１３から構成される。ＢＳＷ３１３は、外部と通信するためのＣＡＮモジュール３１５やＳＰＩモジュール３１６と、各種モジュールとアプリケーションソフト３１１の間で通信するためのＣＯＭモジュール３１４と、ＨＳＭソフトウェア３１２から構成される。外部通信を行うためのモジュールとして、ＣＡＮモジュール３１５及びＳＰＩモジュール３１６を例示したが、他の形式の外部通信を使用する場合は、当該通信の形式に適合する通信モジュールを用いるとよい。

【0039】

図５は、ＨＳＭ３２０の共通鍵保管領域３２１のメモリ異常であるかを特定するための検証用共通鍵の構成例を示す図であり、図６は、図５に示す検証用共通鍵の具体例を示す図である。

【0040】

図５に例示するように、検証用共通鍵は、検証用共通鍵Ａ４１０と検証用共通鍵Ｂ４２０を有する。検証用共通鍵Ｂ４２０の鍵の値４２６は、検証用共通鍵Ａ４１０の鍵の値４１６をビットの値を反転させた値であり、ＣＩＤ４２４は、検証用共通鍵Ａ４１０のＣＩＤ４１４より大きい値である。検証用共通鍵Ａ４１０及び検証用共通鍵Ｂ４２０のＵＩＤ４１１、ＳＨＥ ＩＤ４１２、Ａｕｔｈ ＩＤ４１３、及びＦＩＤ４１５は、共通鍵と同じ値を設定すればよい。

【0041】

より具体的には、図６に例示するように、検証用共通鍵Ａ４１０ａのＣＩＤ４１４ａは、最大値より１小さい値であり、鍵の値４１６ａは全ビットが０に設定される。検証用共通鍵Ｂ４２０ａのＣＩＤ４２４ａは、最大値であり、鍵の値４２６ａの全ビットが１に設定される。ＣＩＤは２８ｂｉｔであるため、最大値は０ｘＦＦＦＦＦＦＦとなる。二つの検証用共通鍵は、互いの鍵の値をビット反転させた鍵で、かつ検証用共通鍵Ｂ４２０のＣＩＤ４２４が検証用共通鍵Ａ４１０のＣＩＤ４１４よりも値を大きく設定していれば例示するものでなくてもよい。

【0042】

図７は、共通鍵４０１の書き込みが失敗した際、ＨＳＭ３２０の共通鍵保管領域３２１のメモリ異常、又は初めに書き込みが失敗した共通鍵４０１のＣＩＤ異常、又はそれ以外に異常があるかを特定する方法を示す図である。

【0043】

ＨＳＭ３２０の共通鍵保管領域３２１のメモリ異常を特定する方法は、初めに共通鍵４０１を書き込む（Ｓ２０１）。次に、アプリケーションソフト３１１から鍵書き込み装置２００に書き込み結果５０１として、レスポンスデータ５０２又はエラーＩＤ５０３のどちらを受信するかを確認することによって、共通鍵４０１の書き込みが正常終了したかを鍵書き込み装置２００が判定する（Ｓ２０２）。

【0044】

レスポンスデータ５０２を受信した場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、共通鍵４０１の書き込みが正常終了したと判定する（Ｓ２０３）。一方、エラーＩＤ５０３を受信した場合（Ｓ２０２でＮＯ）、共通鍵４０１の書き込みに異常があると判定し、データ保安装置１００が検証用共通鍵Ａ４１０及び検証用共通鍵Ｂ４２０を作成し、鍵書き込み装置２００に送信する（Ｓ２０４）。検証用共通鍵Ａ４１０及び検証用共通鍵Ｂ４２０は、事前に鍵書き込み装置２００に準備してもよい。

【0045】

次に、鍵書き込み装置２００は、検証用共通鍵Ａ４１０及び検証用共通鍵Ｂ４２０を共通鍵保管領域３２１に書き込む（Ｓ２０５）。検証用共通鍵４１０、４２０を書き込む際、先に検証用共通鍵Ａ４１０を書き込んだ後に検証用共通鍵Ｂ４２０を書き込む。鍵書き込み装置２００は、検証用共通鍵Ａ４１０及び検証用共通鍵Ｂ４２０の書き込み結果５０１としてアプリケーションソフト３１１から報告されるレスポンスデータ５０２又はエラーＩＤ５０３のどちらを受信するかを確認する（Ｓ２０６）。

【0046】

一つの検証用共通鍵のみが書き込めた場合、ＨＳＭ３２０の共通鍵保管領域３２１のメモリの記憶ビットが０又は１のどちらかに固着しており、データが正常に書き込めない状態であるため、ＨＳＭ３２０の共通鍵保管領域３２１のメモリ異常と判定する（Ｓ２０７）。二つの検証用共通鍵の書き込みが失敗した場合、鍵の値をメモリに書き込む以外の場所で異常が発生しているため、ＨＳＭ３２０の共通鍵保管領域３２１のメモリ以外に異常がある（例えば、書き込みが失敗した共通鍵４０１のＣＩＤが、ＥＣＵ３００に書き込まれているＣＩＤ以下の値であるＥＣＵ３００が鍵書き込み禁止状態である）と判定する（Ｓ２０８）。二つの検証用共通鍵の書き込みが成功した場合、書き込みが失敗した共通鍵４０１のＣＩＤが、ＥＣＵ３００に書き込まれているＣＩＤ以下の値であることが書き込み失敗の原因であるため、共通鍵のＣＩＤ異常と判定する（Ｓ２０９）。

【0047】

ＨＳＭ３２０の共通鍵保管領域３２１のメモリ以外に異常がある（Ｓ２０８）、又は書き込みが失敗した共通鍵４０１のＣＩＤの異常である（Ｓ２０９）と判定された場合、ＥＣＵ３００をリセットして、共通鍵保管領域３２１の初期化によって、ＥＣＵ３００を不良品と判定することなく再利用できる。

【0048】

本発明の実施例の共通鍵書き込みシステムは、鍵書き込み装置２００が、共通鍵保管領域３２１への共通鍵４０１の書き込み失敗後に、第１検証用共通鍵４１０、及び第１検証用共通鍵４１０の値をビット反転させた第２検証用共通鍵４２０を電子制御装置（ＥＣＵ３００）に書き込み、第１検証用共通鍵４１０及び第２検証用共通鍵４２０の書き込み結果５０１を評価することによって、共通鍵保管領域３２１のメモリ異常を特定するので、共通鍵書き込みエラーの原因がハードウェア異常であるのか、書き込む共通鍵４０１のデータ異常であるのか、又は書き込み領域の保護設定であるのかを特定できる。このため、ハードウェア異常でない場合は共通鍵保管領域３２１の初期化によって、製品の廃棄を回避できる。

【0049】

また、共通鍵４０１の書き込みが失敗した後に、互いに鍵の値をビット反転させた二つの検証用共通鍵を順次書き込んで、１回の書き込みのみが成功した場合、メモリ異常と判定するので、ハードウェア異常を正確に判定できる。このため、鍵の書き込み結果５０１が失敗となる原因の数よりエラーＩＤの数が少ない場合でも、エラーの原因を正確に特定できる。

【0050】

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。

【0051】

また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。

【0052】

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。

【0053】

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。

【符号の説明】

【0054】

１００ データ保安装置
２００ 鍵書き込み装置
３００、３００ａ、３００ｂ ＥＣＵ
３１０ ソフトウェア構成
３１１ アプリケーションソフト
３１２ ＨＳＭソフトウェア
３１４ ＣＯＭモジュール
３１５ ＣＡＮモジュール
３１６ ＳＰＩモジュール
３２１ 共通鍵保管領域
３３０ 車載ネットワーク通信バス
３４０ａ、３４０ｂ マイクロコントローラ
３４１ インタフェース部
３４２ 制御部
３４３ データ保管領域
３５０ ＥＣＵ内通信バス
４００ 暗号化された共通鍵
４０１ 共通鍵
４１０ 第１検証用共通鍵
４２０ 第２検証用共通鍵

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】