(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の要素からなる紡績機（１）の装置機能の許可方法であって、
前記紡績機（１）から物理的に遠隔に配置された許可装置（４）に装置固有データを転送する工程と、
前記許可装置（４）により前記装置固有データを評価する工程と、
前記装置固有データに基づき、前記許可装置（４）により許可データを選択する工程と、
前記許可データを前記紡績機（１）に転送する工程と、
前記許可データに基づき、特定の装置機能を許可する工程と、を含み、
前記装置固有データは、前記紡績機（１）を特徴付ける装置ＩＤを含み、
前記装置ＩＤは、前記紡績機（１）の各要素（２ａ〜２ｅ、３）を特徴付ける要素ＩＤを取得することにより生成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記装置固有データは、前記許可装置（４）に転送される前に暗号化され、前記許可装置（４）に転送された後に前記許可装置（４）により復号化されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記許可データは、前記紡績機（１）に転送される前に暗号化され、前記紡績機（１）に転送された後に前記紡績機（１）により復号化されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記装置ＩＤは、前記紡績機（１）の通常動作の前に生成され、前記紡績機（１）のメモリユニット（７）に転送された後、前記紡績機（１）の要素（２ａ〜２ｅ、３）が除去され、追加され、および／または所定程度改変されるまで前記メモリユニット（７）に保存されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記装置ＩＤは、前記メモリユニット（７）に転送される前に、前記紡績機（１）から遠隔に配置された照合ユニットに伝達されて照合され、照合が成功した場合にのみ、前記メモリユニット（７）に転送されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記紡績機（１）が再起動されると、装置ＩＤが生成されて前記メモリユニット（７）に保存された装置ＩＤと比較され、前記紡績機（１）の再起動時に生成された装置ＩＤが前記メモリユニット（７）に保存された装置ＩＤと一致するか、不一致が存在しても所定範囲内のものである場合に、特定の装置機能が許可されることを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
制御装置（５）と前記メモリユニット（７）間で前記装置ＩＤを転送する際の安全性を確保するために、前記装置ＩＤは、前記紡績機（１）の前記制御装置（５）により生成され、前記メモリユニット（７）に転送されることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記制御装置（５）と前記メモリユニット（７）は、前記制御装置（５）と前記メモリユニット（７）の間でデータ転送を行う前に相互認証をすることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記相互認証は、チャレンジレスポンス方式を用いて行われることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記相互認証が成功した場合、前記制御装置（５）および前記メモリユニット（７）間のデータ転送を照合するための接続ＩＤを生成することを特徴とする請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記接続ＩＤは、前記メモリユニット（７）と前記制御装置（５）が接続されている間は変更されず、再接続を行う場合に新たな接続ＩＤが生成されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記装置固有データ、前記装置ＩＤ、前記要素ＩＤおよび／または前記許可データは、前記メモリユニット（７）に暗号化された形式で保存され、および／または許可されたユニットによってのみ読み込まれることを特徴とする請求項４〜１１のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の要素からなる紡績機の装置機能の許可方法に関する。本発明では、まず、装置固有データが紡績機から遠隔に配置された許可装置に転送される。次に、許可装置により装置固有データの解析が行われる。そして、許可データが紡績機に転送され、許可データに基づいて装置機能が許可される。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ特許出願公開第１０２００５００２４７２号（特許文献１）には、プログラム可能な制御装置と、ソフトウェア許可データを受信するためのデータ記憶装置と、制御装置とデータ記憶装置の間のデータ転送を可能にするために制御装置に接続されるデータインターフェースとを有する繊維機械およびソフトウェア保護装置が開示されている。上記ソフトウェア保護装置の欠点は、ライセンスが高い権限によって供給および／または制御されないことである。そのため、上記繊維機械は不正使用される危険性が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１０２００５００２４７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の課題は、従来よりも安全で単純な紡績機の装置機能の許可方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は、請求項１に記載の装置機能の許可方法により解決される。
【０００６】
本発明は、複数の要素からなる紡績機の装置機能の許可方法に関する。本発明では、まず、装置固有データが紡績機から遠隔に配置された許可装置に転送される。
【０００７】
装置固有データとは、紡績機を特徴付けるすべてのデータを指す。例えば、紡績機のタイプ（ロータ紡績機、連篠機など）、指定および／またはシリアル番号、稼働時間、紡績機のサイズ（紡績機を構成する紡績ユニット数など）、紡績機の位置および／または使用者の前回ライセンスの詳細などである。ライセンスにより装置機能が有効化されることで、使用者が取得したライセンスに基づいて紡績機を操作することが可能となる。ライセンスなしで紡績機を操作しようとすると、機能が制限されるか、あるいは紡績機が動作不能となる。
【０００８】
許可装置には、例えば、受信した装置固有データを対応するアルゴリズムに基づいて、および／または、既存のデータベースを用いて評価するように構成された、紡績機の製造者またはライセンスを付与する権限を有する機関のコンピュータシステムが含まれる。
【０００９】
許可装置および紡績機は、異なる国に配置することができる。その場合、装置固有データの転送は、インターネットおよび／または電子メールなどの電子的手段を通じて行われる。紡績機および許可装置が１つの建物または敷地内に配置されている場合は、装置固有データの転送は、ＷｉＦｉやイントラネットなどのローカルネットワークを通じて行うことができる。
【００１０】
装置固有データは、転送された後、許可装置によって評価される。許可装置は、例えば、紡績機のサイズおよび現在使用されているライセンスを照合し、これらが紡績機の納品時におけるデータと一致するかを確認する。これにより、紡績機の不正使用を検出することができる。すなわち、現在の装置固有データを納品時に保存されていたデータと比較することで、紡績機の不正な拡張を検知することができる。
【００１１】
その後、装置固有データをもとに、許可装置により許可データが選択される。許可データには、紡績機の装置機能に関する情報が含まれる。紡績機の製造者等の許可データにより、装置機能を有効化したり、無効化したりすることができる。また、許可データには、紡績機の動作態様に応じた動作可能時間が含まれていてもよい。許可データの選択は、例えば、紡績機の使用者から許可装置の操作者へのライセンス料の支払いに基づいて行われる。例えば、ライセンス料の支払いによって紡績機の機能が拡張される。また、許可データには、有効期限が含まれていてもよい。許可データの有効期限が経過すると、紡績機は動作不能になったり、基本的な機能のみで動作するようになる。これにより、許可装置の操作者、すなわち、紡績機の製造者の商業的安全性が向上する。
【００１２】
続いて、紡績機に許可データが転送される。これは、許可装置への装置固有データの転送と同様の手法で行うことができる。
【００１３】
続いて、許可データに基づき、特定の装置機能が許可される。特定の装置機能には、紡績機の生産速度が含まれる。例えば、許可データによって装置をセクションごとに有効化できるようにすることで、生産を行うセクションの数を調整することができる。もちろん、許可データによって装置機能を制限することもできる。これは、ライセンス期限の経過後、紡績機の使用者が紡績機の製造者に十分なライセンス料の支払いを行わない場合に有用である。ライセンスの期限が経過すると、紡績機の機能は大きく制限されるか、動作不能となる。つまり、紡績機の使用者は、製造者にライセンス料の支払いを行うことを強いられる。そのため、製造者は商業的安全性を確保することができる。
【００１４】
許可装置との通信を、紡績機を使用可能にし、あるいは最も重要な装置機能を有効化するための条件とすることで、紡績機の不正使用に対する安全性を高めることができる。すなわち、紡績機の使用者は、装置固有データを許可装置に送信する必要がある。これにより、許可装置は、無権限および／または非認証の要素によって紡績機が使用されることを防止することができる。また、製造者は、使用者が有効期限を超えて紡績機を使用することを防止することができる。具体的には、ライセンス期限が経過すると、紡績機の使用者は、装置固有データを再度許可装置に送信して、ライセンスなどの許可データを新たに取得する必要がある。すなわち、新たな許可データがなければ、紡績機の使用を継続することができない。このように、許可データには使用者による紡績機の使用期間および使用態様に関する権限が含まれる。
【００１５】
本発明の有利な実施形態では、装置固有データは許可装置に転送される前に暗号化され、転送後に、好ましくは許可装置により復号化される。これにより、装置固有データが転送中に傍受されたり、紡績機の使用者の利益のために不正に改竄されることを防止することができる。例えば、使用者は、ライセンス料の支払いを軽減するために、装置固有データを紡績機の要素の数が実際よりも少なく表示されるように改竄する可能性がある。特定の暗号化手段を用いることで、紡績機の不正使用に対する安全性をより一層高めることができる。本発明では、例えば、鍵長が１２８ビット、１９２ビットまたは２５６ビットである高度暗号化標準（ＡＥＳ）を暗号化手段として用いることができる。高度暗号化標準（ＡＥＳ）は、高度の安全性を有することを特徴とする。
【００１６】
また、許可データは紡績機に転送される前に暗号化され、転送後に、好ましくは紡績機により復号化されることが望ましい。これにより、許可データの改竄を防止することができる。許可データには、紡績機の使用に関する重要な情報が含まれる。例えば、許可データには、紡績機を所定の時点まで使用するための権限が含まれる。そのため、使用者によりライセンスが不正に拡張されることで、製造者の利益が損なわれる場合がある。したがって、本発明では、例えば鍵長が１２８ビット、１９２ビットまたは２５６ビットである高度暗号化標準（ＡＥＳ）を用いて、許可データを暗号化することが望ましい。
【００１７】
装置固有データには、紡績機を特徴付ける装置ＩＤが含まれることが望ましい。装置ＩＤは、紡績機を識別するための数値や文字列で構成された固有コードである。最も一般的な例では、装置ＩＤは紡績機のシリアル番号である。なお、装置ＩＤには紡績機の位置および／または納品日が含まれていてもよい。これらのデータは、ハッシュ値を形成する利用可能なデータにより短縮することができる。ハッシュ値を生成するハッシュ関数は、紡績機の位置、納品日に関するデータおよび／またはシリアル番号などの所定の数値範囲を有するデータを縮小することができる。そのため、これらの装置ＩＤを用いることで、紡績機の識別が容易になる。
【００１８】
また、装置ＩＤは、個々の紡績ユニットを特徴付ける要素ＩＤを取得することによって生成されることが好ましい。装置ＩＤには、紡績機の構成に関する情報が含まれる。例えば、装置ＩＤには、紡績機が有するセクションおよび／またはロボットの数が含まれていてもよい。要素ＩＤには、例えば、シリアル番号、バージョン番号および／または要素の製造日が含まれる。これにより、紡績機を正確に識別することができる。さらに、許可装置が装置固有データをより正確に評価することができる。同様に、装置固有データに含まれる要素ＩＤも正確に評価することができる。すなわち、許可装置は、装置固有データを受信した後、各要素において権限なく交換および／または不正使用が行われた事実、および交換および／または不正使用が行われた要素を検知することができる。
【００１９】
装置ＩＤは、紡績機の通常動作の前に生成され、紡績機のメモリユニットに転送されることが好ましい。転送後、装置ＩＤは、紡績機の各要素が除去され、追加され、および／または所定程度改変されるまでメモリユニットに保存される。
【００２０】
したがって、メモリユニットも権限なく交換できないことが好ましい。これにより、紡績機のメモリユニットを、より高額なライセンス料の支払いが必要な他の紡績機に取り付けて使用することを防ぐことができる。すなわち、ライセンス料の削減を目的とした不正使用を防止することができる。なお、紡績機の使用者は、例えば、製造者の承認を得ることで、許可された交換部品を、紡績機の機能を制限されることなく独自に交換することができる。これにより、部品の交換の度に許可装置と通信する必要がなくなるため、使用者にとって紡績機の操作が容易になる。
【００２１】
メモリユニットは、例えば、ネットワークケーブル、ＷｉＦｉまたはＣＡＮバスを通じて紡績機に接続されるドングルやモジュールであってもよい。このために、メモリユニットは、適切なインターフェースを備える。
【００２２】
また、装置ＩＤは、メモリユニットに転送される前に、紡績機から遠隔に配置された照合ユニットに伝達されて照合され、照合が成功した場合にのみ、メモリユニットに転送されるようにすることが好ましい。照合ユニットは、好ましくは、製造者またはこれに相当する権限を有する者のコンピュータシステムを備える。照合ユニットは、装置ＩＤの転送を通じて、製造日および／またはシリアル番号などのデータとともに、紡績機の構成を伝達する。その後、照合ユニットは、取得した装置ＩＤが想定される装置ＩＤと一致しているかを確認する。想定される装置ＩＤは、紡績機の構成と関連付けられた照合ユニットにより認知されている。使用者が権限なく紡績機に要素を追加したり、不正使用を行った場合、転送された装置ＩＤは想定される装置ＩＤと一致しない。この場合、照合は失敗し、装置ＩＤは紡績機に転送されない。そして、紡績機は動作不能となるか、少なくとも一部の機能が制限される。これにより、紡績機の不正使用が防止される。  
【００２３】
本発明のさらに有利な実施形態では、紡績機の再起動時に装置ＩＤが生成される。続いて、紡績機の再起動時に生成された装置ＩＤとメモリユニットに保存された装置ＩＤとを比較し、両者が一致するか、不一致が存在しても所定範囲内のものである場合に、特定の装置機能が許可される。再起動の度に、権限なく紡績機に対して要素の追加および／または除去が行われたか確認される。この場合、メモリユニットは、要素の除去に対しては許容するように、すなわち、要素が除去されても装置機能を制限しないように構成されてもよい。反対に、紡績機が拡張された場合には、装置機能が制限される。これにより、紡績機の構成、特に要素に関する不正な改変を防止することができる。
【００２４】
また、制御装置とメモリユニット間で装置ＩＤを転送する際の安全性を確保するために、装置ＩＤは、紡績機の制御装置により決定され、メモリユニットに転送される前に暗号化され、転送後、メモリユニットにより復号化されることが好ましい。装置ＩＤの暗号化には、例えば、鍵長が１２８ビット、１９２ビットまたは２５６ビットである高度暗号化標準（ＡＥＳ）が用いられる。これにより、特に装置ＩＤを転送する際の改竄等に対する安全性を高めることができる。すなわち、紡績機の要素を改竄し、許可装置および／または照合ユニットにより照合された要素であるかのように見せかける不正を防止することができる。
【００２５】
紡績機の制御装置は、例えば、紡績機の動作に必要なプログラムを実行するコンピュータである。メモリユニットは、ＵＳＢポート、ネットワークケーブルまたはＷｉＦｉを通じてコンピュータに接続されてもよい。また、メモリユニットは、コンピュータのハウジング内に配置されることで、メモリユニットの改竄を困難にすることができる。
【００２６】
また、制御装置およびメモリユニットは、制御装置およびメモリユニット間でデータ転送を行う前に相互認証をすることが好ましい。すなわち、制御装置およびメモリユニットは、権限の有無を相互に確認することができる。これにより、制御装置およびメモリユニットの不正操作がより困難になる。具体的には、制御装置および／またはメモリユニットを代替物で置き換え、改竄されたライセンスにより紡績機を使用することが不可能となる。
【００２７】
認証は、チャレンジレスポンス方式を用いて行うことが好ましい。チャレンジレスポンス方式を用いることで、認証をより安全に行うことができる。これにより、紡績機の不正操作がより困難になる。
【００２８】
相互認証が成功した場合、制御装置およびメモリユニット間のデータ転送を認証するための接続ＩＤを生成することが好ましい。これにより、紡績機の不正使用に対する安全性を高めることができる。すなわち、制御装置およびメモリユニット間の通信中に、転送データが書き換えまたは改竄されることを防ぐことができる。
【００２９】
接続ＩＤは、制御装置とメモリユニットが接続されている間は変更されず、再接続を行う場合にのみ  新たな接続ＩＤが生成されることが好ましい。これにより、制御装置およびメモリユニット間でデータ転送を行う際の不正操作がより困難になる。例えば、転送データを改竄するための装置が制御装置とメモリユニットの間に介在すると、接続が一時的に切断される。そのため、再度認証を行う必要が生じる。この場合、正規の装置ではないため、認証は失敗する。
【００３０】
装置固有データ、装置ＩＤおよび／または要素ＩＤ等のデータとともにハッシュ値が転送されることが好ましい。ハッシュ値は上記データと組み合わせることができる。ハッシュ値を暗号化することで、ハッシュ値および上記データを改竄することがより困難になる。
【００３１】
ハッシュ値を用いることで、上記データの改竄を防止することができる。ハッシュ値は容易に算出することができる。ハッシュ値の特徴は、データの改竄が行われると、全く異なるハッシュ値が算出される点にある。簡単なデータ改竄の例として、ライセンス期限が１年間不正に延長された場合を考える。改竄者は、１つの数字を改竄するだけで１年分のライセンス料を削減することができる。しかし、このようなデータ改竄が行われると、ハッシュ値が大きく変化するため、許可装置は改竄があったことを即座に検知することができる。ハッシュ値の比較のために、許可装置は改竄されていないデータのハッシュ値を有する。このハッシュ値は、例えば、装置固有データを最後に受信した際に生成および保存されたものである。ハッシュ値の生成方法は、例えば、セキュアハッシュアルゴリズム（Secure Hash Algorithm）、特にＳＨＡ−３などが挙げられる。
【００３２】
装置固有データ、装置ＩＤ、要素ＩＤおよび／または許可データは、メモリユニットに暗号化された形式で保存されることが好ましい。メモリユニットに保存されたデータは改竄されることがないため、安全性を高めることができる。追加的に、または代替的に、許可されたユニットによってのみデータを読み込むことができるようにすることで、より安全性を高めることができる。許可されたユニットの例としては、制御装置、許可装置、照合ユニット、および／またはその他の装置がある。その他の装置の例としては、メモリユニットに保存されたデータを検査および／または改変するために使用される移動診断装置および／またはコンピュータユニットが挙げられる。                 
【図面の簡単な説明】
【００３３】
本発明のさらなる利点については、以下の実施形態において説明する。
【図１】図１は、本発明に係る紡績機が許可装置にデータ転送を行っている様子を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、紡績機１と、紡績機１から物理的に遠隔に配置された許可装置４の概略図を示す。本実施形態では、紡績機１は、スライバ８から糸９を製造する複数のセクション２ａ〜２ｅ、３を備える（簡略化のため、スライバおよび糸の引用符号は、１つのセクションにのみ付している）。紡績機１は、制御装置５により操作される。制御装置５は、紡績機の操作に必要なソフトウェアを含むコンピュータである。メモリユニット７は、制御装置５に接続される。メモリユニット７は、ネットワークケーブルなどのデータケーブルによって制御装置５に接続される。なお、メモリユニット７は、制御装置５のハウジング内に配置されてもよい。また、メモリユニット７は、例えばドングルとして構成され、制御装置５のＵＳＢポートなどに直接挿入されてもよい。
【００３５】
紡績機１を再起動する度に、セクション２ａ〜２ｅ、３の装置ＩＤおよび／または要素ＩＤなどの装置固有データが照会される。本実施形態では、セクション２ａ〜２ｅは、製造者により許可された要素である。一方、セクション３は、製造者の許可なく追加された要素を示す。制御装置５は、例えばＣＡＮ接続を通じてセクション２ａ〜２ｅ、３の要素ＩＤを取得し、これらを稼働時間、シリアル番号および／または現在使用されているライセンスなどの装置固有データと組み合わせる。また、これらのデータの改竄を防止するために、追加的にまたは代替的に、装置固有データにハッシュ値を追加してもよい。
【００３６】
収集された装置固有データ、装置ＩＤおよび／または要素ＩＤは、メモリユニット７に保存された許可データと比較される。許可データには、例えば、紡績機１の動作可能な期間が含まれる。好ましくは、許可データには、許可装置４、すなわち製造者によって許可された要素ＩＤのリストが含まれる。本実施形態では、許可データには、セクション２ａ〜２ｅのライセンス料を管理するために、紡績機１の製造時に発行されたセクション２ａ〜２ｅの要素ＩＤが含まれる。許可データにセクション３の要素ＩＤが含まれないことは、制御装置５において明らかである。そのため、制御装置５は、紡績機１の機能を制限し、または紡績機１の動作を完全に停止することができる。
【００３７】
装置固有データは、データ転送手段６により許可装置４に転送される。データ転送手段６としては、例えば、許可装置４および制御装置５が会社の敷地内または１つの建物の中に配置されている場合には、ＷｉＦｉを用いることができる。もちろん、データ転送手段６は、ネットワークケーブルで構成してもよい。反対に、許可装置４と制御装置５が異なる国に配置されている場合は、データ転送手段６にインターネットおよび／または電子メールが用いられる。
【００３８】
許可装置４は受信した装置固有データを評価することで、無許可のセクション３が動作していることを検知することができる。
【００３９】
許可装置４は、装置固有データに基づいて許可データを選択する。続いて、許可データがＷｉＦｉ、インターネットなどのネットワークによるデータ転送手段６を通じて制御装置５に返送され、メモリユニット７に保存される。装置固有データおよび／または許可データの改竄を防ぐために、上記データの転送および返送は、暗号化された形式で実行することが好ましい。         
【００４０】
許可データは、紡績機１に返送された後、メモリユニット７に保存される。制御装置５とメモリユニット７の間で認証を行うことで安全な接続が確立される。また、許可データを改竄から保護するために、制御装置５とメモリユニット７間の接続は暗号化される。
【００４１】
続いて、制御装置５が許可データに基づいて特定の装置機能を有効化する。例えば、セクション２ａ〜２ｅのライセンス料に加え、セクション３のライセンス料の支払いがされた場合には、すべてのセクション（２ａ〜２ｅ、３）の動作が可能となる。
【００４２】
本発明は、図示および説明された実施形態に限定されない。実施形態の異同に関わらず、実施形態に記載された複数の構成要素を組み合わせることで、請求項の枠組みの範囲内で種々の変形を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  紡績機
２  許可されたセクション
３  認可されていないセクション
４  許可装置
５  紡績機の制御装置
６  データ転送手段
７  メモリユニット
８  スライバ
９  糸  
【図１】
0006738636.tif 000002