特許 7323202 検査制御装置、情報処理装置、検査制御方法及びプログラム

(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】

(24)【登録日】2023-07-31

(45)【発行日】2023-08-08

(54)【発明の名称】検査制御装置、情報処理装置、検査制御方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 11/22 20060101AFI20230801BHJP

   G06F 21/60 20130101ALI20230801BHJP

【ＦＩ】

G06F11/22 675Z

G06F21/60 320

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021030337

(22)【出願日】2021-02-26

(65)【公開番号】P2022131402

(43)【公開日】2022-09-07

【審査請求日】2022-06-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(72)【発明者】

【氏名】細岡 晟

【審査官】坂庭 剛史

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／２０３３１８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－２４７５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５１４０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５２１１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０４５７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５１６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６２３０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ １１／２２

Ｇ０６Ｆ ２１／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

暗号処理手段が実行した暗号処理のアルゴリズムの種類及び前記暗号処理に用いた暗号処理パラメータと、前記暗号処理の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データとを含む標本データに基づいて、検査のために前記暗号処理手段へ出力する１以上の暗号処理命令である第一暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量を推定する暗号処理電力推定手段と、
前記暗号処理電力推定手段による推定結果に基づいて、前記第一暗号処理命令を実行した際の推定の前記消費電力量の合計が、利用可能な電力量を超過しないように前記暗号処理手段へ出力する前記第一暗号処理命令を決定する決定手段と、
を備える検査制御装置。

【請求項2】

前記決定手段は、前記暗号処理手段へ電力を供給する電源装置の残容量に基づいて、利用可能な前記電力量を決定する、
請求項１に記載の検査制御装置。

【請求項3】

前記標本データは、さらに、前記暗号処理手段が実行した前記暗号処理の処理時間を含み、
前記暗号処理電力推定手段は、前記標本データに基づいて、前記第一暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した処理時間を推定し、
前記決定手段は、前記暗号処理電力推定手段による推定結果に基づいて、前記第一暗号処理命令を実行した際の推定の処理時間の合計が所定時間を超過しないように前記第一暗号処理命令を決定する、
請求項１又は請求項２に記載の検査制御装置。

【請求項4】

暗号処理手段が秘匿対象ではない暗号処理命令である第二暗号処理命令を実行した場合、前記第二暗号処理命令に含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータと、前記第二暗号処理命令の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データと、前記第二暗号処理命令の処理時間とを含む標本データを記録する記録手段をさらに備える、
請求項３に記載の検査制御装置。

【請求項5】

前記記録手段は、前記暗号処理手段が秘匿対象の暗号処理命令である第三暗号処理命令を実行した場合、前記第三暗号処理命令の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データと、前記第三暗号処理命令の処理時間とを含む処理記録データを記憶し、
前記暗号処理電力推定手段は、前記標本データに基づいて、暗号アルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータのそれぞれと前記変動データとの対応を分析し、分析結果に基づいて、前記処理記録データが示す前記変動データに対応した暗号アルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータを推定し、推定結果を前記処理記録データに加えて前記標本データを生成する、
請求項４に記載の検査制御装置。

【請求項6】

入力した暗号処理のアルゴリズムの種類及び前記暗号処理のパラメータに基づいて暗号処理を実行する暗号処理手段と、
前記暗号処理手段が実行した前記暗号処理と、前記暗号処理の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データとを含む標本データに基づいて、検査のために前記暗号処理手段へ出力する１以上の暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量を推定する暗号処理電力推定手段と、
前記暗号処理電力推定手段による推定結果に基づいて、前記暗号処理命令を実行した際の推定の前記消費電力量の合計が、利用可能な電力量を超過しないように前記暗号処理手段へ出力する前記暗号処理命令を決定する決定手段と、
を備える情報処理装置。

【請求項7】

暗号処理手段が実行した暗号処理のアルゴリズムの種類及び前記暗号処理に用いた暗号処理パラメータと、前記暗号処理の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データとを含む標本データに基づいて、検査のために前記暗号処理手段へ出力する１以上の暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量を推定する推定ステップと、
前記推定ステップにおける推定結果に基づいて、前記暗号処理命令を実行した際の推定の前記消費電力量の合計が、利用可能な電力量を超過しないように前記暗号処理手段へ出力する前記暗号処理命令を決定する決定ステップと、
を有する検査制御方法。

【請求項8】

暗号処理手段が、入力した暗号処理のアルゴリズムの種類及び前記暗号処理のパラメータに基づいて暗号処理を実行する暗号処理ステップと、
暗号処理電力推定手段が、前記暗号処理ステップにおいて実行された前記暗号処理と、前記暗号処理の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データとを含む標本データに基づいて、検査のために前記暗号処理手段へ出力する１以上の暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量を推定する推定ステップと、
決定手段が、前記推定ステップにおける推定結果に基づいて、前記暗号処理命令を実行した際の推定の前記消費電力量の合計が、利用可能な電力量を超過しないように前記暗号処理手段へ出力する前記暗号処理命令を決定する決定ステップと、
を有する検査制御方法。

【請求項9】

コンピュータを、請求項１から請求項５のいずれかに記載の検査制御装置として機能させるためのプログラム。

【請求項10】

コンピュータを、請求項６に記載の情報処理装置として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検査制御装置、情報処理装置、検査制御方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

情報処理システム内のセキュリティモジュールが故障した場合、システムとしてのセキュリティ要件を満たせなくなる。そのため定期的に、秘密データ値(例えば、鍵情報)の改変と、処理の正当性を検査する必要がある。処理の正当性は、正常に暗号処理できることにより確認される。暗号処理の正当性を検査は、暗号処理のアルゴリズムごとにアルゴリズム実装試験を実行することにより行われる。アルゴリズム実装試験とは、暗号処理がアルゴリズム仕様に従って実装されていることを確認するために、入出力結果が期待値と一致するかを網羅的に確認する試験である。

【0003】

一方、特許文献１には、設定値に基づいて予測電力消費レートを算出し、予測電力消費レートと電池の現在の放電能力レートとの比較に基づき選択した設定値を、セキュアプロセッサに適用することが記載されている。また、特許文献２には、複数のセキュリティモジュールそれぞれが暗号化情報を復号し、復号結果を比較してセキュリティモジュールの正常性を確認することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０２０－５２０８２０号公報

【文献】特許第４８４３２４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したように、暗号処理の正当性を検査するため、アルゴリズムごとにアルゴリズム実装試験が実行される。しかしながら、バッテリー駆動下などの電源容量が限られた環境において頻繁に検査処理を実施すると、バッテリーの駆動時間が低下してしまう。一方で、検査間隔を長くすると駆動時間を延長できるが、比例して故障検出間隔も長くなる。そのため、検査対象のセキュリティモジュールが暗号処理を実行する際の消費電力を考慮しながら検査をスケジューリングする必要が有る。しかしながら、セキュリティモジュールごとの差異や、暗号処理のアルゴリズム及びパラメータ（例えば、鍵長や暗号利用モードなど）の組み合わせ、内部処理方式の違いなどによって、消費電力は異なる。そのため、個々のセキュリティモジュールについて、全てのアルゴリズムとパラメータとの組み合わせごとにセキュリティモジュールの消費電力を事前に計測する必要があった。このような計測には、人的コストや時間的コストがかかる。

【0006】

そこでこの発明は、上述の課題を解決することができる検査制御装置、情報処理装置、検査制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様によれば、検査制御装置は、暗号処理手段が実行した暗号処理のアルゴリズムの種類及び前記暗号処理に用いた暗号処理パラメータと、前記暗号処理の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データとを含む標本データに基づいて、検査のために前記暗号処理手段へ出力する１以上の暗号処理命令である第一暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量を推定する暗号処理電力推定手段と、前記暗号処理電力推定手段による推定結果に基づいて、前記第一暗号処理命令を実行した際の推定の前記消費電力量の合計が、利用可能な電力量を超過しないように前記暗号処理手段へ出力する前記第一暗号処理命令を決定する決定手段と、を備える。

【0008】

本発明の第２の態様によれば、情報処理装置は、入力した暗号処理のアルゴリズムの種類及び前記暗号処理のパラメータに基づいて暗号処理を実行する暗号処理手段と、前記暗号処理手段が実行した前記暗号処理と、前記暗号処理の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データとを含む標本データに基づいて、検査のために前記暗号処理手段へ出力する１以上の暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量を推定する暗号処理電力推定手段と、前記暗号処理電力推定手段による推定結果に基づいて、前記暗号処理命令を実行した際の推定の前記消費電力量の合計が、利用可能な電力量を超過しないように前記暗号処理手段へ出力する前記暗号処理命令を決定する決定手段と、を備える。

【0009】

本発明の第３の態様によれば、検査制御方法は、暗号処理手段が実行した暗号処理のアルゴリズムの種類及び前記暗号処理に用いた暗号処理パラメータと、前記暗号処理の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データとを含む標本データに基づいて、検査のために前記暗号処理手段へ出力する１以上の暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量を推定する推定ステップと、前記推定ステップにおける推定結果に基づいて、前記暗号処理命令を実行した際の推定の前記消費電力量の合計が、利用可能な電力量を超過しないように前記暗号処理手段へ出力する前記暗号処理命令を決定する決定ステップと、を有する。

【0010】

本発明の第４の態様によれば、検査制御方法は、暗号処理手段が、入力した暗号処理のアルゴリズムの種類及び前記暗号処理のパラメータに基づいて暗号処理を実行する暗号処理ステップと、暗号処理電力推定手段が、前記暗号処理ステップにおいて実行された前記暗号処理と、前記暗号処理の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データとを含む標本データに基づいて、検査のために前記暗号処理手段へ出力する１以上の暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量を推定する推定ステップと、決定手段が、前記推定ステップにおける推定結果に基づいて、前記暗号処理命令を実行した際の推定の前記消費電力量の合計が、利用可能な電力量を超過しないように前記暗号処理手段へ出力する前記暗号処理命令を決定する決定ステップと、を有する。

【0011】

本発明の第５の態様によれば、プログラムは、コンピュータを、上記の検査制御装置として機能させるためのプログラムである。

【0012】

本発明の第６の態様によれば、プログラムは、コンピュータを、上記の情報処理装置として機能させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、事前計測にかかるコストを低減しながら電源容量が限られた環境に適したスケジュールで暗号処理機能を検査できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態による情報処理システムの機能ブロック図である。

【図2】同実施形態による情報処理システムの接続構成図である。

【図3】同実施形態によるプロセッサの接続構成図である。

【図4】同実施形態による検査制御部の機能ブロック図である。

【図5】同実施形態による暗号処理パラメータの例を示す図である。

【図6】同実施形態による暗号処理パラメータの例を示す図である。

【図7】同実施形態による暗号処理電力推定部の前処理の例を示す図である。

【図8】同実施形態による検査スケジューラのスケジューリングの例を示す図である。

【図9】同実施形態による検査制御部のデータ記録処理を示すフロー図である。

【図10】同実施形態による検査制御部のデータ追加処理を示すフロー図である。

【図11】同実施形態による検査制御部の暗号処理推定処理を示すフロー図である。

【図12】同実施形態による検査制御部の消費電力量推定処理を示すフロー図である。

【図13】同実施形態による検査制御部の検査スケジューリング処理を示すフロー図である。

【図14】同実施形態による検査制御装置の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

【0016】

セキュリティ意識の高まりによりコンピュータ内のデータを保護する技術的なニーズが高まっている。安全なコンピュータプラットフォームを実現するために、セキュリティに関する各種機能を備えたハードウェアが利用されている。このようなハードウェアには、例えば、Trusted Platform Chip(TPM)、Hardware Security Module(HSM)などのセキュリティモジュールがある。セキュリティモジュールは、データの暗号化・復号化、公開鍵の生成、ハッシュ値の計算、秘密データの格納および電子署名の生成・検証などの暗号処理機能を有している。

【0017】

セキュリティモジュールが故障した場合、コンピュータシステムとしてのセキュリティ要件を満たせなくなる。そのため定期的に、検査に用いられる秘密データ値の改変と、暗号処理の正当性の検査とが行われる。そして、セキュリティモジュールの暗号処理の正当性を検証するために、暗号処理機能ごとにアルゴリズム実装試験が行われる。しかしながら、バッテリー駆動下などの電源容量が限られた環境において、頻繁に検査処理を実施すると、バッテリーの駆動時間を低下させてしまう。検査間隔を長くすると駆動時間を延長できるが、比例して故障検出間隔も長くなる。そのため、検査を適切にスケジューリングすることが望まれる。このようなスケジューリングには、暗号処理ごとの消費電力及び処理時間の把握が必要である。

【0018】

本実施形態の検査制御装置は、セキュリティモジュールが処理する暗号処理の消費電力及び処理時間を、その暗号処理のアルゴリズム及びパラメータの値に応じて動的に推定する。暗号処理のアルゴリズム及びパラメータの値の全ての組み合わせについて網羅的に消費電力及び処理時間を事前に計測する場合と比較し、人的コスト及び時間的コストを低減可能である。また、本実施形態の検査制御装置は、その推定結果と、セキュリティモジュールを有するシステムのバッテリー状態に基づいて、セキュリティモジュールの検査をスケジューリングする。これにより、通常の暗号処理への影響を低減し、セキュリティモジュールを有するシステムの稼働時間をより延長することもできる。

【0019】

図１は、本発明の一実施形態による情報処理システム１００の機能ブロック図である。情報処理システム１００は、情報セキュリティ装置の一例である。図１に示されるように、情報処理システム１００は、プロセッサ２００と、セキュリティモジュール３００と、セキュリティモジュール負荷計測部４００と、バッテリー装置５００と、バッテリー負荷計測部６００と、出力装置７００と、通信装置８００と、記憶部９００とを備える。

【0020】

プロセッサ２００は、情報処理システム１００を制御する情報処理装置である。プロセッサ２００とセキュリティモジュール３００とは、SPI（Serial Peripheral Interface）やI2C（Inter-Integrated Circuit）、Ethernet（登録商標）などの通信バスを介して接続されている。プロセッサ２００は、アプリケーション実行部２１０と、検査制御部２２０とを有する。アプリケーション実行部２１０は、セキュリティモジュール３００を利用するアプリケーションを実行する。検査制御部２２０は、セキュリティモジュール３００の検査を制御する。

【0021】

セキュリティモジュール３００は、セキュリティに関する各種の暗号処理機能を備えたハードウェア装置である。セキュリティモジュール３００は、例えば、TPMやHSMなどの装置である。セキュリティモジュール３００は、プロセッサ２００からの制御に従って暗号処理を行う。セキュリティモジュール負荷計測部４００は、セキュリティモジュール３００の電力負荷を計測するセンサである。セキュリティモジュール負荷計測部４００は、計測結果に基づいて、セキュリティモジュール３００の消費電力に関する情報をプロセッサ２００に出力する。セキュリティモジュール３００の消費電力に関する情報は、例えば、電源電圧の変動及び電流の変動である。

【0022】

バッテリー装置５００は、情報処理システム１００全体に電力を供給する。バッテリー負荷計測部６００は、バッテリー装置５００の電力負荷を計測するセンサである。バッテリー負荷計測部６００は、計測結果により得られたバッテリー装置５００のバッテリー負荷情報をプロセッサ２００に出力する。バッテリー負荷情報は、例えば、バッテリー装置５００の電源電圧の変動及び電流の変動である。出力装置７００は、例えばディスプレイである。出力装置７００は、検査制御部２２０による検査結果の表示画面をディスプレイに表示する。通信装置８００は、検査制御部２２０の制御に従って、検査結果のデータを外部のシステムに送信する。

【0023】

記憶部９００は、プログラムや各種データを記憶する。プロセッサ２００は、記憶部９００からアプリケーション実行部２１０のプログラム及び検査制御部２２０のプログラムを読み出して実行する。記憶部９００は、さらに、プロセッサ２００が各種プログラムを実行する際のワークエリアなどを有する。記憶部９００は、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プロセッサ２００が実行するプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。なお、検査制御部２２０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアにより実現されてもよい。

【0024】

図２は、情報処理システム１００内の接続構成図である。図２では、プロセッサ２００、セキュリティモジュール３００、セキュリティモジュール負荷計測部４００、バッテリー装置５００、及び、バッテリー負荷計測部６００の接続を示している。バッテリー装置５００は、電力線によりプロセッサ２００及びセキュリティモジュール３００と接続されている。セキュリティモジュール負荷計測部４００は、電圧計４１０と、電流計４２０とを有している。電圧計４１０は、セキュリティモジュール３００に供給される電源電圧を計測し、計測結果をプロセッサ２００に出力する。電流計４２０は、セキュリティモジュール３００に供給される電流を計測し、計測結果をプロセッサ２００に出力する。バッテリー負荷計測部６００は、電圧計６１０と、電流計６２０とを有している。電圧計６１０は、バッテリー装置５００の電源電圧を計測し、計測結果をプロセッサ２００に出力する。電流計６２０は、バッテリー装置５００から供給される電流を計測し、計測結果をプロセッサ２００に出力する。

【0025】

図３は、プロセッサ２００の接続構成を示す図である。図３に示されるように、プロセッサ２００は、アプリケーション実行部２１０と、検査制御部２２０と、バス２３０とを有する。アプリケーション実行部２１０及び検査制御部２２０は、セキュリティモジュール３００を利用する。アプリケーション実行部２１０及び検査制御部２２０は、バス２３０を介してセキュリティモジュール３００を制御する。アプリケーション実行部２１０は、検査制御部２２０以外のアプリケーションを実行する。アプリケーション実行部２１０が実行するアプリケーションは、セキュリティモジュール３００の暗号処理機能を利用する。検査制御部２２０は、セキュリティモジュール３００の検査スケジュールを制御する。検査制御部２２０は、バス２３０を介してセキュリティモジュール３００を制御する。検査制御部２２０は、ソフトウェアによる制御であってもよく、ハードウェアによる制御であってもよい。バス２３０は、セキュリティモジュール３００を制御するための通信経路である。バス２３０は、電気的な信号を共有するハードウェア機構であるが、ソフトウェアによる実装であってもよい。

【0026】

図４は、検査制御部２２０の構成を示すブロック図である。図４に示されるように、検査制御部２２０は、記録部２２１と、バッテリー容量算出部２２２と、暗号処理電力推定部２２３と、検査パターン格納部２２４と、検査スケジューラ２２５と、検査実行部２２６とを備える。

【0027】

記録部２２１は、セキュリティモジュール３００が実行する暗号処理の消費電力及び処理時間の推定に必要な標本（サンプル）データを記録する。標本データは、暗号アルゴリズムの種類と、暗号処理パラメータと、変動データと、処理時間とを対応付けた情報を含む。暗号処理パラメータは、暗号アルゴリズムにおいて用いられる各パラメータとその値を示す。セキュリティモジュール３００に暗号処理を命令するための暗号処理命令には、暗号アルゴリズムの種類と、暗号処理パラメータとが含まれる。そこで、標本データは、暗号アルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータを示す情報として、暗号処理命令を含んでもよい。変動データは、セキュリティモジュール３００の電源電圧及び電流それぞれの変動を示す。変動は、時系列の時刻毎の値により示される。変動データは、セキュリティモジュール負荷計測部４００から出力される。

【0028】

記録部２２１は、バス２３０を介してセキュリティモジュール３００に指示された暗号処理命令が試験暗号処理命令（第二暗号処理命令）である場合、その試験暗号処理命令と、セキュリティモジュール３００がその暗号処理命令を受けて暗号処理を実行している間の変動データと、その暗号処理の処理時間とを設定した標本データを記録する。試験暗号処理命令は、標本データの収集のためにセキュリティモジュール３００に出力される暗号処理命令である。試験暗号処理命令は、秘匿対象ではないため、そのまま標本データに記録が可能である。一方、記録部２２１は、セキュリティモジュール３００に通常の暗号処理命令（第三暗号処理命令）が指示された場合、セキュリティモジュール３００がその暗号処理命令を受けて暗号処理を実行している間の変動データと、その暗号処理の処理時間とを設定した処理記録データを記録する。これは、通常暗号処理の場合、セキュリティ上の問題から暗号処理命令は秘匿対象であり、その詳細、すなわち、暗号アルゴリズムの種類やその暗号処理パラメータを取得できないためである。そこで、記録部２２１は、処理記録データに、暗号処理電力推定部２２３が推定した暗号アルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータを追加して、標本データを生成する。通常の暗号処理命令は、アプリケーション実行部２１０から出力されるが、検査制御部２２０から出力されてもよい。

【0029】

バッテリー容量算出部２２２は、バッテリー負荷計測部６００から出力されたバッテリー負荷情報に基づきバッテリー装置５００の残容量を算出する。バッテリー装置５００の残容量は、バッテリー負荷情報が示す電源電圧と電流との乗算により算出される。バッテリー容量算出部２２２は、算出した残容量を検査スケジューラ２２５に出力する。

【0030】

暗号処理電力推定部２２３は、記録部２２１に記録された標本データを教師データとして用いて分析を行うことにより、暗号アルゴリズムの種類と暗号処理パラメータとに依存する消費電力量を動的に推定する。この推定に、試験暗号処理命令の結果得られた標本データのみを教師データとして用いてもよい。本実施形態においては、暗号処理電力推定部２２３は、推定精度を向上させるために、試験暗号処理命令の結果得られた標本データと、通常の暗号処理命令の結果得られた処理記録データに基づき生成された標本データとを教師データとして用いる。

【0031】

処理記録データから標本データを生成するため、暗号処理電力推定部２２３は、試験暗号処理命令の結果得られた標本データに基づいて、処理記録データが得られた暗号処理に用いられた暗号アルゴリズムの種類及びその暗号処理パラメータを推定する。暗号処理電力推定部２２３は、この推定の精度を向上させるために、標本データに対して前処理を施す。すなわち、暗号処理電力推定部２２３は、前処理において、標本データが示す電源電圧の変動及び電流の変動を、所定時間毎のいくつかのタイムスライスに分割する。暗号処理電力推定部２２３は、全ての標本データに共通して類似度が高いタイムスライス部分を共通部と見なして該当部分を除外した後、推定処理を実行する。記録部２２１は、処理記録データに、暗号処理電力推定部２２３が推定した暗号アルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータを付加することにより標本データを生成する。

【0032】

また、暗号処理電力推定部２２３は、推定処理に必要な標本数の標本データが記録部２２１に格納されている場合、その標本データを教師データに用いて、検査に用いられる暗号アルゴリズム及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量及び処理時間を推定する。暗号処理電力推定部２２３は、推定のために必要な標本数の標本データが得られていない場合は、推定のための情報収集と暗号処理検査を兼ねた試験暗号処理命令をセキュリティモジュール３００に投入し、その実行結果に基づき得られた標本データを用いて推定を行ってもよい。暗号処理電力推定部２２３は、推定した消費電力量及び処理時間の情報を検査パターン格納部２２４に出力する。

【0033】

検査パターン格納部２２４は、検査用暗号処理命令（第一暗号処理命令）と、その検査用暗号処理命令の期待出力結果と、検査用暗号処理命令による暗号処理時の推定消費電力及び推定処理時間との情報を組み合わせたパターンテーブルを格納する。検査用暗号処理命令は、検査のためにセキュリティモジュール３００に入力する暗号処理命令である。暗号処理時の推定消費電力及び推定処理時間は、検査用暗号処理命令が示す暗号アルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに基づいて暗号処理電力推定部２２３により推定される。

【0034】

検査スケジューラ２２５は、セキュリティモジュール３００に検査のため実行させる検査用暗号処理命令を決定する。検査スケジューラ２２５には、設定パラメータが予め与えられる。設定パラメータには、検査間隔、検査回数、検査に利用できる時間当たり最大消費電力量、検査時間、検査する暗号処理の種類が含まれる。設定パラメータは、システム外部から変更することもできる。暗号処理の種類は、暗号処理アルゴリズムの種類により示される。検査スケジューラ２２５は、検査間隔と、検査回数とに基づいて、検査を実行するタイミングを得る。検査スケジューラ２２５は、検査パターン格納部２２４を参照し、検査用暗号処理命令が示す暗号アルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに応じた推定消費電力量及び処理時間と、バッテリー装置５００の残容量と、設定パラメータとに基づいて、検査に利用可能な電力量及び検査時間を超過しないように検査タイミングにおけるセキュリティモジュール３００の検査をスケジューリングする。なお、検査スケジューラ２２５は、検査に利用可能な電力量（以下、利用可能電力量）を、バッテリー装置５００の残容量に基づいて決定する。検査スケジューラ２２５は、スケジューリングされた内容、すなわち、検査タイミングにおいて実行する検査用暗号処理命令を検査実行部２２６に出力する。

【0035】

検査実行部２２６は、検査スケジューラ２２５が出力したスケジューリング結果に従って、セキュリティモジュール３００を検査する。検査実行部２２６は、検査パターン格納部２２４から読み出した検査用暗号処理命令をセキュリティモジュール３００に入力し、出力結果が期待結果と一致するかどうか確認する。検査実行部２２６は、検査結果を、検査制御部２２０以外のアプリケーションに通知したり、出力装置７００もしくは通信装置８００を利用して検査制御部２２０の外部に通知したりすることができる。

【0036】

図５及び図６は、暗号処理パラメータの例を示す図である。図５は、公開鍵暗号の暗号処理パラメータの例を示し、図６は、共通鍵暗号の暗号処理パラメータの例を示す。図５に示すように、暗号アルゴリズムの種類が公開鍵暗号である場合、暗号処理パラメータは、暗号形式、鍵長、鍵ペア数、平文のビット長、平文の数などのパラメータを含む。また、図６に示すように、暗号アルゴリズムの種類が共通鍵暗号である場合、暗号処理パラメータは、暗号形式、利用モード、試験方法、鍵長などのパラメータを含む。

【0037】

図７は、暗号処理電力推定部２２３による標本データへの前処理の例を示す。図７（ａ）～図７（ｃ）は、同じ暗号アルゴリズムの暗号処理を異なる暗号処理パラメータにより行った結果得られた電力量を示している。これらの暗号処理に用いられた暗号アルゴリズムは、全てアルゴリズムＡである。アルゴリズムＡの暗号処理パラメータは、パラメータ１及びパラメータ２である。図７（ａ）は、パラメータ１が「Ｐ」、パラメータ２が「Ｘ」の暗号処理パラメータを使用した場合、図７（ｂ）は、パラメータ１が「Ｐ」、パラメータ２が「２Ｘ」の暗号処理パラメータを使用した場合、図７（ｃ）は、パラメータ１が「２Ｐ」、パラメータ２が「Ｘ」の暗号処理パラメータを使用した場合の電力量を示している。

【0038】

図７（ａ）に示す各タイムスライスの電力量はＷ_１、Ｗ_２、Ｗ_３であり、図７（ｂ）に示す各タイムスライスの電力量はＷ_１’、Ｗ_２’、Ｗ_３’であり、図７（ｃ）に示す各タイムスライスの電力量はＷ_１”、Ｗ_２”、Ｗ_４である。各タイムスライスの電力量は、タイムスライスにおける電源電圧と電流とを乗算して算出される。図７では、電力量Ｗ_１、電力量Ｗ_１’及び電力量Ｗ_１”と、電力量Ｗ_２、電力量Ｗ_２’及び電力量Ｗ_２”と、電力量Ｗ_３及び電力量Ｗ_３’はそれぞれ、同じ電圧変動と処理時間であったことを示している。この結果から、パラメータ１と暗号処理に要する電力量とが比例すると推定できる。また、パラメータ２は、電力量に比例しないと推定できる。暗号処理電力推定部２２３は、電力量Ｗ_１、電力量Ｗ_１’及び電力量Ｗ_１”のタイムスライスと、電力量Ｗ_２、電力量Ｗ_２’及び電力量Ｗ_２”のタイムスライスとを除外し、電力量Ｗ_１”、電力量Ｗ_２”、及び電力量Ｗ_４のタイムスライスを推定に用いる。

【0039】

図８は、検査スケジューラ２２５によるスケジューリングの例を示す。電力量ｖ_１、…、ｖ_ｍは、それぞれ１、…、ｍ番目に実行する検査用暗号処理命令をセキュリティモジュール３００が実行する際の推定の電力量を示す。これら各検査用暗号処理命令は、検査パターン格納部２２４が保持するパターンテーブルに含まれている。検査スケジューラ２２５には、設定パラメータとして、検査する暗号処理の種類が与えられており、それら暗号処理の種類を表す暗号アルゴリズムの検査用暗号処理命令をパターンテーブルから読み出し、実行順を決定する。実行順又は実行順の決定方法は、パターンテーブルに設定されてもよく、設定パラメータに付加されていてもよく、検査スケジューラ２２５がランダムに決定するなど任意の規則に基づいて決定してもよい。ここでは、１～ｍ番目までの検査用暗号処理命令を繰り返し実行するものとする。

【0040】

また、検査スケジューラ２２５は、バッテリー装置５００の残容量と利用可能電力量との対応関係を予め記憶している。検査スケジューラ２２５は、この対応関係を用いて、バッテリー容量算出部２２２が算出したバッテリー装置５００の残容量に対応した利用可能電力量Ｗａを決定する。なお、残容量が低くなるほど、利用可能電力量Ｗａも低くなる。残容量が閾値以下の場合、利用可能電力量Ｗａを０とし、検査を実施しないようにしてもよい。また、検査スケジューラ２２５は、設定パラメータにより設定された検査に利用できる時間当たり最大消費電力量を超えないように、利用可能電力量Ｗａを決定する。

【0041】

具体的には、検査スケジューラ２２５は、設定パラメータにより設定された検査間隔の１回目～ｘ回目までの検査それぞれについて、検査用暗号処理命令を決定する。検査スケジューラ２２５は、各回の検査において、検査用暗号処理命令を実行する際の推定電力量の合計が利用可能電力量Ｗａを超えないように、各回の検査に用いる試験暗号処理命令を決定する。上述のように、利用可能電力量Ｗａはバッテリー装置５００の残容量に基づいて決定される。そのため、検査スケジューラ２２５は、各回の検査を行うタイミング又はその検査を行うタイミングよりも所定時間だけ早いタイミングにおいて、最も新しい残容量の情報に基づいた利用可能電力量Ｗａを用いて、検査用暗号処理命令を決定する。

【0042】

図８において、検査スケジューラ２２５は、１回目の検査では、１、…、（ｍ－１）番目までの検査用暗号処理命令それぞれの推定電力量ｖ_１、…、ｖ_{（ｍ－１）}の合計は利用可能電力量Ｗａを超えないが、さらに、ｍ番目の検査用暗号処理命令を行った場合は利用可能電力量Ｗａを超えると判定する。そのため、検査スケジューラ２２５は、ｍ番目の検査用暗号処理命令を、２回目に実行すると判定する。さらに、検査スケジューラ２２５は、２回目の検査では、ｍ、１、２番目までの検査用暗号処理命令それぞれの推定電力量ｖ_ｍ、ｖ_１、ｖ_２の合計は利用可能電力量Ｗａを超えないが、さらに、３番目の検査用暗号処理命令を行った場合は利用可能電力量Ｗａを超えると判定する。そのため、検査スケジューラ２２５は、３番目の検査用暗号処理命令を３回目の検査で実行すると判定する。

【0043】

検査スケジューラ２２５は、さらに、各回の検査において、検査用暗号処理命令を実行した際の推定処理時間の合計が、設定パラメータにより設定された検査時刻を超えないことを条件として加え、各回の検査に用いる検査用暗号処理命令を決定してもよい。検査スケジューラ２２５は、各回の検査に用いる検査用暗号処理命令を検査実行部２２６に出力する。

【0044】

続いて、検査制御部２２０の動作を説明する。
図９は、検査制御部２２０のデータ記録処理を示すフロー図である。記録部２２１は、バス２３０を監視し、セキュリティモジュール３００に出力される暗号処理命令を監視する（ステップＳ１０１）。検査制御部２２０は、暗号処理命令の出力が検出されない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。

【0045】

記録部２２１は、セキュリティモジュール３００に暗号処理命令が出力されたことを検出した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、その暗号処理命令が試験暗号処理命令か否かを判定する（ステップＳ１０２）。試験暗号処理命令であるか否かは、暗号処理命令に設定されている又は付加されている情報に基づき判定される。記録部２２１は、試験暗号処理命令ではないと判定した場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ステップＳ１０４の処理に進む。

【0046】

記録部２２１は、暗号処理命令が試験暗号処理命令であること判定した場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、その暗号処理命令を記録する（ステップＳ１０３）。暗号処理命令は、暗号アルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータの値を含む。その後、記録部２２１は、セキュリティモジュール３００の電源電圧の変動及び電流の変動の記録を開始する（ステップＳ１０４）。これらの情報は、セキュリティモジュール負荷計測部４００から得られる。なお、記録部２２１は、ステップＳ１０３において暗号処理命令を記録した場合、その暗号処理命令に対応づけて電源電圧の変動及び電流の変動の情報を記録する。

【0047】

記録部２２１は、セキュリティモジュール３００の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。記録部２２１は、終了していないと判定した場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、ステップＳ１０４からの処理を繰り返す。そして、記録部２２１は、セキュリティモジュール３００の処理が終了したと判定した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、ステップＳ１０６の処理を行う。すなわち、記録部２２１は、ステップＳ１０４において記録した電源電圧の変動及び電流の変動の情報に対応づけて、暗号処理命令を受けてセキュリティモジュール３００が実行した暗号処理の処理時間を記録部２２１に記録する（ステップＳ１０６）。記録部２２１は、ステップＳ１０４で開始した電源電圧の変動及び電流の変動の記録を終了する（ステップＳ１０７）。これにより、記録部２２１は、試験暗号処理命令であれば標本データを記録し、通常の暗号処理命令であれば処理記録データを記録する。

【0048】

図１０は、検査制御部２２０のデータ追加処理を示すフロー図である。暗号処理電力推定部２２３は、記録部２２１に記録した暗号処理アルゴリズムごとの標本数が規定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。標本数は、標本データの数である。規定値は、後述する図１２の処理において消費電力量を推定するために必要な数である。暗号処理電力推定部２２３は、標本数が規定値に満たないと判定した場合は（ステップＳ２０１：ＮＯ）、セキュリティモジュール３００に出力する試験暗号処理命令を準備する（ステップＳ２０２）。例えば、暗号処理電力推定部２２３は、検査パターン格納部２２４又は記憶部９００から、又は、通信装置８００を介して接続される外部の装置から、予め記憶された試験暗号処理命令を読み出す。試験暗号処理命令は、暗号処理機能の検査と、消費電力推定のための情報の取得を兼ねている。

【0049】

暗号処理電力推定部２２３は、標本データを参照し、準備した試験暗号処理命令と同じ種類の暗号アルゴリズムの変動データが記録部２２１に記録されているか否かを判定する（ステップＳ２０３）。暗号処理電力推定部２２３は、試験暗号処理命令と同じ種類の暗号アルゴリズムの変動データが記録されていると判定した場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、ステップＳ２０４の処理を行う。暗号処理電力推定部２２３は、準備した試験暗号処理命令と同じ種類の暗号アルゴリズムが設定されている標本データに、その試験暗号処理命令と同じ暗号処理パラメータが記録されているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。暗号処理電力推定部２２３は、試験暗号処理命令と同じ暗号処理パラメータが標本データに記録されていると判定した場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、その標本データの暗号処理パラメータと重複しないように、試験暗号処理命令の暗号処理パラメータを変更する（ステップＳ２０５）。

【0050】

暗号処理電力推定部２２３は、準備した試験暗号処理命令と同じ種類の暗号アルゴリズムの変動データが記録部２２１に記録されていないと判定した場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、準備した試験暗号処理命令と同じ暗号処理パラメータの標本データが記録部２２１に記録されていないと判定した場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、又は、ステップＳ２０５の処理の後、試験暗号処理命令をセキュリティモジュール３００に投入する（ステップＳ２０６）。

【0051】

記録部２２１は、試験暗号処理命令を記録する（ステップＳ２０７）。さらに、記録部２２１は、ステップＳ２０７で記録した試験暗号処理命令に対応づけて、セキュリティモジュール３００の電源電圧の変動及び電流の変動と、セキュリティモジュール３００における処理時間とを記録する（ステップＳ２０８）。これにより、記録部２２１に、標本データが記録される。暗号処理電力推定部２２３は、ステップＳ２０８における記録の終了後（ステップＳ２０９)、暗号アルゴリズム毎の標本数が推定のために必要な規定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。暗号処理電力推定部２２３は、暗号アルゴリズム毎の標本数が規定値に満たないと判定した場合は（ステップＳ２１０：ＮＯ）、ステップS２０２からの処理を繰り返す。暗号処理電力推定部２２３は、暗号アルゴリズム毎の標本数が規定値以上であると判定した場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ又はステップS２１０：ＹＥＳ）、図１０の処理を終了する。

【0052】

図１１は、検査制御部２２０の暗号処理推定処理を示す処理フローである。暗号処理推定処理により、検査制御部２２０は、セキュリティモジュール３００が実行した通常暗号処理のアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータを、記録部２２１に記録されたその通常暗号処理の電源電圧及び電流の変動情報に基づいて推定する。検査制御部２２０は、記録部２２１に記録されている各処理記録データに対して、図１１の処理を行う。

【0053】

まず、暗号処理電力推定部２２３は、試験暗号処理により得られた標本データに基づき、通常暗号処理の暗号アルゴリズムの種類を推定する（ステップＳ３０１）。そこで、暗号処理電力推定部２２３は、アルゴリズム推定用教師データとして記録部２２１から標本データを読み出す。暗号処理電力推定部２２３は、アルゴリズム推定用教師データを用いて、電源電圧の変動及び電流の変動を説明変数とし、暗号アルゴリズムの種類を目的変数とした教師あり学習を行う。暗号処理電力推定部２２３は、学習結果として説明変数と目的変数との対応関係を表すモデルを得る。暗号処理電力推定部２２３は、学習したモデルに、処理記録データが示す電源電圧の変動及び電流の変動を説明変数として入力することにより、暗号アルゴリズムの種類の推定結果を得る。なお、説明変数は、電源電圧の変動と電流の変動のいずれかでもよく、電力の変動でもよい。

【0054】

次に、暗号処理電力推定部２２３は、推定された暗号アルゴリズムの種類が設定されている標本データに基づき、通常暗号処理の暗号処理パラメータを推定する。そこで、暗号処理電力推定部２２３は、推定された暗号アルゴリズムの種類が設定されている標本データを、パラメータ推定用教師データとして記録部２２１から読み出す。そして、暗号処理電力推定部２２３は、前処理として、各パラメータ推定用教師データが示す電源電圧の変動及び電流の変動と、処理記録データが示す電源電圧の変動及び電流の変動を、一定時間ごとのタイムスライスに分割する（ステップＳ３０２）。このとき、暗号処理電力推定部２２３は、パラメータ推定用教師データ及び処理記録データが示す暗号処理の開始タイミングを時刻０に揃えてタイムスライスに分割する。これにより、時間の経過に伴う変化が比較しやすくなる。暗号処理電力推定部２２３は、各パラメータ推定用教師データのタイムスライスごとに、電源電圧の変動波形及び電流の変動波形それぞれの類似度を算出する（ステップＳ３０３）。検査制御部２２０は、全てのパラメータ推定用教師データに共通して類似度が高い電源電圧の変動波形及び電流の変動波形のタイムスライスを共通部と見なし、分析対象から除外する（ステップＳ３０４）。また、検査制御部２２０は、電源電圧の変動波形の変化にも電流の変動波形の変化にも関連しない暗号処理パラメータを除外してもよい。

【0055】

暗号処理電力推定部２２３は、分析対象から除外されなかったパラメータ推定用教師データのタイムスライスに基づいて暗号処理パラメータを推定する（ステップＳ３０５）。ここでは、暗号処理電力推定部２２３は、電源電圧の変動及び電流の変動の情報を説明変数とし、暗号処理パラメータを目的変数とした重回帰分析を、暗号処理パラメータの種別ごとに行う。暗号処理電力推定部２２３は、処理記録データが示す電源電圧の変動及び電流の変動から共通部のタイムスライスの情報を除き、残った電源電圧の変動及び電流の変動を重回帰分析の結果にあてはめて暗号処理パラメータの値を推定する。最後に、暗号処理電力推定部２２３は、処理記録データに暗号アルゴリズムの種類と暗号処理パラメータの推定結果を追加して生成した標本データを記録部２２１に追記する（ステップＳ３０６）。

【0056】

図１２は、暗号処理電力推定部２２３による消費電力量推定処理を示すフロー図である。消費電力量推定処理により、暗号処理電力推定部２２３は、記録部２２１に記憶された標本データを用いて、暗号アルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに依存する消費電力量を推定する。

【0057】

暗号処理電力推定部２２３は、検査パターン格納部２２４に格納されている検査用暗号処理命令から暗号アルゴリズムの種類を全て読み出す。暗号処理電力推定部２２３は、記録部２２１に記憶されている標本データを参照し、読み出した各種類の暗号アルゴリズムそれぞれの標本数が規定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０１）。規定値は、消費電力量の推定のために必要な標本数である。

【0058】

暗号処理電力推定部２２３は、各種類の暗号アルゴリズムそれぞれの標本数が規定値以上であると判定した場合（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、ステップＳ４０１で読み出した暗号アルゴリズムの種類のうち、未選択の一つを選択する（ステップＳ４０２）。暗号処理電力推定部２２３は、ステップＳ４０２において選択した暗号アルゴリズムの種類が設定されている標本データを記録部２２１から読み出す。暗号処理電力推定部２２３は、読み出した各標本データが示す電源電圧の変動波形に、図１１のステップＳ３０２の前処理と同様の処理を行い、一定時間ごとのタイムスライスに分割する（ステップＳ４０３）。暗号処理電力推定部２２３は、タイムスライスごとに電源電圧の変動波形の類似度を算出する（ステップＳ４０４）。暗号処理電力推定部２２３は、全ての標本データに共通して類似度が高いタイムスライスを共通部として分析対象から除外する（ステップＳ４０５）。

【0059】

暗号処理電力推定部２２３は、各暗号処理パラメータに依存する電力量及び処理時間を推定する（ステップＳ４０６）。そこで、暗号処理電力推定部２２３は、電源電圧の変動に影響を与えない暗号処理パラメータを特定し、分析対象から除外する。続いて、暗号処理電力推定部２２３は、暗号処理パラメータに含まれるパラメータのうち、電源電圧の変動に影響を与えるパラメータそれぞれについて、分析対象のタイムスライスの消費電力量の合計を目的変数とし、分析対象のタイムスライスにおける電源電圧の変動及び電流の変動、及び、暗号処理パラメータを説明変数とした重回帰分析を行う。各タイムスライスの消費電力量は、タイムスライス内における電源電圧と電流との乗算により得られる。この分析により、電源電圧の変動に影響を与えるパラメータについて、パラメータの値と、分析対象のタイムスライスにおける推定の消費電力量との対応を表す消費電力量推定モデルが得られる。さらに、暗号処理電力推定部２２３は、分析対象から除外したタイムスライスの電力量を合計した加算消費電力量を標本データに基づいて算出する。また、暗号処理電力推定部２２３は、電源電圧の変動に影響を与えるパラメータと、処理時間との対応を表す処理時間推定モデルを算出する。

【0060】

暗号処理電力推定部２２３は、検査パターン格納部２２４に格納されている検査用暗号処理命令のうち、ステップＳ４０２において選択された暗号アルゴリズムの種類が設定されている検査用暗号処理命令を読み出す。暗号処理電力推定部２２３は、読み出した検査用暗号処理命令それぞれの推定の消費電力量及び処理時間を算出する。具体的には、暗号処理電力推定部２２３は、検査用暗号処理命令に設定されている暗号処理パラメータから、電源電圧の変動に影響を与えるパラメータとその値を読み出す。暗号処理電力推定部２２３は、読み出したパラメータの値を、そのパラメータに対応した消費電力量推定モデルに代入して分析対象のタイムスライスにおける推定の消費電力量を算出する。暗号処理電力推定部２２３は、パラメータごとの推定の消費電力量と、加算消費電力量とを加算して検査用暗号処理命令の推定の消費電力量を算出する。また、暗号処理電力推定部２２３は、電源電圧の変動に影響を与えるパラメータの値を処理時間推定モデルに代入して、推定の処理時間を算出する。消費電力量推定モデル及び処理時間推定モデルを用いることにより、標本データに含まれていない値の暗号処理パラメータについても消費電力量及び処理時間を推定可能である。暗号処理電力推定部２２３は、検査用暗号処理命令について推定した消費電力量及び処理時間を、検査パターン格納部２２４に格納する（ステップＳ４０７）。なお、暗号処理電力推定部２２３は、ここでは、推定の消費電力量及び処理時間を算出せず、暗号アルゴリズムの種類と、消費電力量推定モデル、加算消費電力量及び処理時間推定モデルとを対応付けて検査パターン格納部２２４に格納してもよい。

【0061】

暗号処理電力推定部２２３は、未選択の暗号アルゴリズムの種類があるか否かを判定する（ステップＳ４０８）。暗号処理電力推定部２２３は、未選択の暗号アルゴリズムの種類があると判定した場合（ステップＳ４０８：ＹＥＳ）、ステップＳ４０２からの処理を繰り返す。暗号処理電力推定部２２３は、全種類の暗号アルゴリズムを選択したと判定した場合(ステップＳ４０８：ＮＯ）、又は、暗号アルゴリズムごとの標本数が規定値に満たないと判定した場合（ステップＳ４０１：ＮＯ）、図１２の処理を終了する。

【0062】

図１３は、検査スケジューラ２２５の検査スケジューリング処理を示すフロー図である。検査スケジューラ２２５は、検査パターン格納部２２４を参照し、１回の検査タイミングにおいて実行する検査暗号処理を決定する。

【0063】

検査スケジューラ２２５は、変数Ｐに０を設定し（ステップＳ５０１）、変数ｔに０を設定する（ステップＳ５０２）。検査スケジューラ２２５は、次の検査タイミングにおいて検査を行う検査処理リストに、前回の検査タイミングにおいて最後に実行された検査用暗号処理命令の次の順序の検査用暗号処理命令を追加する（ステップＳ５０３）。検査スケジューラ２２５は、追加した検査用暗号命令処理の推定の消費電力量及び処理時間を、検査パターン格納部２２４から読み出す（ステップＳ５０４）。

【0064】

なお、図１２のステップＳ４０７において暗号処理電力推定部２２３が推定の消費電力量及び処理時間を推定していない場合、ステップＳ５０４において推定を行ってもよい。すなわち、暗号処理電力推定部２２３又は検査スケジューラ２２５は、追加した検査用暗号処理命令から暗号アルゴリズムの種類と暗号処理パラメータを読み出す。暗号処理電力推定部２２３又は検査スケジューラ２２５は、暗号アルゴリズムの種類に対応した消費電力量推定モデル、加算消費電力量及び処理時間推定モデルを読み出す。暗号処理電力推定部２２３又は検査スケジューラ２２５は、暗号処理パラメータの値を消費電力量推定モデルに代入して得られた消費電力量に、加算消費電力量を加算して検査用暗号処理命令の推定の消費電力量を算出する。また、暗号処理電力推定部２２３又は検査スケジューラ２２５は、電源電圧の変動に影響を与える暗号処理パラメータの値を処理時間推定モデルに代入して、推定の処理時間を算出する。

【0065】

検査スケジューラ２２５は、変数Ｐの値を、推定された消費電力量を加算した値に更新する（ステップＳ５０５）。検査スケジューラ２２５は、変数ｔの値を、推定された処理時間を加算した値に更新する（ステップＳ５０６）。バッテリー容量算出部２２２は、バッテリー負荷計測部６００から取得したバッテリー負荷情報に基づきバッテリー装置５００の残容量を算出し、算出した残容量を検査スケジューラ２２５に出力する。検査スケジューラ２２５は、残容量に基づいて利用可能電力量を算出する。検査スケジューラ２２５は、変数Ｐが利用可能電力量を超えていないという第一条件と、変数ｔが設定パラメータにより設定された処理時間を超えていないという第二条件との両方を満たすか否かを判断する（ステップＳ５０７）。

【0066】

検査スケジューラ２２５は、第一条件及び第二条件の両方を満たすと判断した場合（ステップＳ５０７：ＹＥＳ）、ステップＳ５０３からの処理を繰り返す。なお、検査スケジューラ２２５は、ステップＳ５０３において、前回の追加した検査用暗号処理命令の次の順序の検査用暗号処理命令を検査処理リストに追加する。検査スケジューラ２２５は、第一条件と第二条件の一方又は両方を満たさないと判断した場合（ステップＳ５０７：ＮＯ）、検査処理リストから最後に追加した検査用暗号処理命令を削除する（ステップＳ５０８）。検査スケジューラ２２５は、検査処理リストと、検査実行タイミングとを検査実行部２２６に出力する（ステップＳ５０９）。

【0067】

上述した実施形態によれば、検査制御部２２０は、セキュリティモジュール３００の検査のための暗号処理で消費される電力を、検査前に実行した暗号処理時の電源電圧及び電流の変動に基づいて動的に推定する。検査制御部２２０は、推定結果を用い、セキュリティモジュール３００の暗号処理機能の検査のスケジュールをバッテリー状態に応じて制御する。

【0068】

上記のように、暗号処理電力推定部２２３は、試験暗号処理時の消費電力の情報と通常暗号処理時の消費電力の情報との２種類の情報を組み合わせて、セキュリティモジュール３００の検査用の暗号処理の消費電力を推定する。記録部２２１は、通常暗号処理時においては、セキュリティモジュール３００の電源電圧及び電流の変動を記録する。暗号処理電力推定部２２３は、通常暗号処理については実際の暗号処理内容や命令を参照することなく、検査用の暗号処理実行時の消費電力を推定できる。

【0069】

本実施形態によれば、各セキュリティモジュール３００について暗号アルゴリズムと暗号処理パラメータとの組み合わせごとに網羅的に消費電力と処理時間を計測する必要がないため、事前の計測処理を軽減することができる。また、推定された消費電力の情報に基づいて、検証内容をスケジューリングする手段を組み合わせることにより、セキュリティモジュール３００の検証に要する電力量の制御を可能とする。

【0070】

図１４は、本発明の実施形態による検査制御装置１０の最小構成を示すブロック図である。同図に示す最小構成の検査制御装置１０は、暗号処理電力推定部１１と、決定部１２とを備える。暗号処理電力推定部１１は、暗号処理手段が実行した暗号処理のアルゴリズムの種類及びその暗号処理に用いられた暗号処理パラメータと、暗号処理の実行のために暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データとを含む標本データに基づいて、検査のために暗号処理手段へ出力する１以上の暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量を推定する。決定部１２は、暗号処理電力推定部１１による推定結果に基づいて、暗号処理命令を実行した際の推定の消費電力量の合計が、利用可能な電力量を超過しないように暗号処理手段へ出力する暗号処理命令を決定する。

【0071】

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

【0072】

（付記１）暗号処理手段が実行した暗号処理のアルゴリズムの種類及び前記暗号処理に用いた暗号処理パラメータと、前記暗号処理の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データとを含む標本データに基づいて、検査のために前記暗号処理手段へ出力する１以上の暗号処理命令である第一暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量を推定する暗号処理電力推定手段と、
前記暗号処理電力推定手段による推定結果に基づいて、前記第一暗号処理命令を実行した際の推定の前記消費電力量の合計が、利用可能な電力量を超過しないように前記暗号処理手段へ出力する前記第一暗号処理命令を決定する決定手段と、
を備える検査制御装置。

【0073】

（付記２）前記決定手段は、前記暗号処理手段へ電力を供給する電源装置の残容量に基づいて、利用可能な前記電力量を決定する、
付記１に記載の検査制御装置。

【0074】

（付記３）前記標本データは、さらに、前記暗号処理手段が実行した前記暗号処理の処理時間を含み、
前記暗号処理電力推定手段は、前記標本データに基づいて、前記第一暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した処理時間を推定し、
前記決定手段は、前記暗号処理電力推定手段による推定結果に基づいて、前記第一暗号処理命令を実行した際の推定の処理時間の合計が所定時間を超過しないように前記第一暗号処理命令を決定する、
付記１又は付記２に記載の検査制御装置。

【0075】

（付記４）暗号処理手段が秘匿対象ではない暗号処理命令である第二暗号処理命令を実行した場合、前記第二暗号処理命令に含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータと、前記第二暗号処理命令の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データと、前記第二暗号処理命令の処理時間とを含む標本データを記録する記録手段をさらに備える、
付記３に記載の検査制御装置。

【0076】

（付記５）前記記録手段は、前記暗号処理手段が秘匿対象の暗号処理命令である第三暗号処理命令を実行した場合、前記第三暗号処理命令の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データと、前記第三暗号処理命令の処理時間とを含む処理記録データを記憶し、
前記暗号処理電力推定手段は、前記標本データに基づいて、暗号アルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータのそれぞれと前記変動データとの対応を分析し、分析結果に基づいて、前記処理記録データが示す前記変動データに対応した暗号アルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータを推定し、推定結果を前記処理記録データに加えて前記標本データを生成する、
付記４に記載の検査制御装置。

【0077】

（付記６）前記暗号処理電力推定手段は、複数のそれぞれの前記標本データが示す前記変動データを時間帯毎に分割し、全ての前記標本データにおいて前記変動データが類似している時間帯の前記変動データを除外して前記分析を行う、
付記５に記載の検査制御装置。

【0078】

（付記７）前記変動データは、前記暗号処理手段に供給された電源電圧及び電流それぞれの時系列の値を示す、
付記１から付記６のいずれかに記載の検査制御装置。

【0079】

（付記８）入力した暗号処理のアルゴリズムの種類及び前記暗号処理のパラメータに基づいて暗号処理を実行する暗号処理手段と、
前記暗号処理手段が実行した前記暗号処理と、前記暗号処理の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データとを含む標本データに基づいて、検査のために前記暗号処理手段へ出力する１以上の暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量を推定する暗号処理電力推定手段と、
前記暗号処理電力推定手段による推定結果に基づいて、前記暗号処理命令を実行した際の推定の前記消費電力量の合計が、利用可能な電力量を超過しないように前記暗号処理手段へ出力する前記暗号処理命令を決定する決定手段と、
を備える情報処理装置。

【0080】

（付記９）暗号処理手段が実行した暗号処理のアルゴリズムの種類及び前記暗号処理に用いた暗号処理パラメータと、前記暗号処理の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データとを含む標本データに基づいて、検査のために前記暗号処理手段へ出力する１以上の暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量を推定する推定ステップと、
前記推定ステップにおける推定結果に基づいて、前記暗号処理命令を実行した際の推定の前記消費電力量の合計が、利用可能な電力量を超過しないように前記暗号処理手段へ出力する前記暗号処理命令を決定する決定ステップと、
を有する検査制御方法。

【0081】

（付記１０）暗号処理手段が、入力した暗号処理のアルゴリズムの種類及び前記暗号処理のパラメータに基づいて暗号処理を実行する暗号処理ステップと、
暗号処理電力推定手段が、前記暗号処理ステップにおいて実行された前記暗号処理と、前記暗号処理の実行のために前記暗号処理手段に供給された電力に関する時系列の値を示す変動データとを含む標本データに基づいて、検査のために前記暗号処理手段へ出力する１以上の暗号処理命令それぞれに含まれるアルゴリズムの種類及び暗号処理パラメータに対応した消費電力量を推定する推定ステップと、
決定手段が、前記推定ステップにおける推定結果に基づいて、前記暗号処理命令を実行した際の推定の前記消費電力量の合計が、利用可能な電力量を超過しないように前記暗号処理手段へ出力する前記暗号処理命令を決定する決定ステップと、
を有する検査制御方法。

【0082】

（付記１１）コンピュータを、付記１から付記７のいずれかに記載の検査制御装置として機能させるためのプログラム。

【0083】

（付記１２）コンピュータを、付記８に記載の情報処理装置として機能させるためのプログラム。

【0084】

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。

【符号の説明】

【0085】

１０…検査制御装置、１１…暗号処理電力推定部、１２…決定部、１００…情報処理システム、２００…プロセッサ、２１０…アプリケーション実行部、２２０…検査制御部、２２１…記録部、２２２…バッテリー容量算出部、２２３…暗号処理電力推定部、２２４…検査パターン格納部、２２５…検査スケジューラ、２２６…検査実行部、２３０…バス、３００…セキュリティモジュール、４００…セキュリティモジュール負荷計測部、４１０…電圧計、４２０…電流計、５００…バッテリー装置、６００…バッテリー負荷計測部、６１０…電圧計、６２０…電流計、７００…出力装置、８００…通信装置、９００…記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】