(57)【要約】【課題】  暗号化に使用される鍵の配布に関して、帯域外通信システムおよびその関連する処理を提供すること。【解決手段】  本開示の一態様は、帯域外通信システムおよび関連する処理に関し、帯域外通信システム（１０３）には、暗号化データを伝達するように構成された暗号化データパス（１０６）が含まれる。帯域外通信システム（１０３）は、暗号化データパス（１０６）と物理的に別個の光帯域外チャネル（１０４）を含む。この光学帯域外チャンネル（１０４）は、光送信器（３０２）と光受信器（３０４）の間に延伸し、光送信器（３０２）から光受信器（３０４）に鍵情報を伝送するように構成される。これによって、セキュアな態様で鍵または鍵情報を一方から他方に配布され、その後、この鍵または鍵情報を用いて暗号化されたデータパス（１０６）上で暗号化されたデータの通信が可能になる。【選択図】  図３
2004254320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯域外通信システムであって、
暗号化データを伝達するように構成された暗号化データパスと、
前記暗号化データパスと物理的に別個の光帯域外チャネルであって、前記光帯域外チャネルは、光送信器と光受信器との間に延伸し、前記光帯域外チャネルは、前記光送信器から前記光受信器へ鍵情報を伝送するように構成された光帯域外チャネルと
を備えたことを特徴とする帯域外通信システム。
【請求項２】
前記暗号化データパスは、光学パスを介して暗号化データを伝達することを特徴とする請求項１に記載の帯域外通信システム。
【請求項３】
前記暗号化データパスは、非光学パスを介して暗号化データを伝達することを特徴とする請求項１に記載の帯域外通信システム。
【請求項４】
前記光送信器は、周辺デバイスに含まれていることを特徴とする請求項１に記載の帯域外通信システム。
【請求項５】
前記光受信器は、周辺デバイスに含まれていることを特徴とする請求項１に記載の帯域外通信システム。
【請求項６】
前記光送信器は、コンピュータに含まれていることを特徴とする請求項１に記載の帯域外通信システム。
【請求項７】
前記光受信器は、コンピュータに含まれていることを特徴とする請求項１に記載の帯域外通信システム。
【請求項８】
周辺デバイスをさらに備え、前記周辺デバイスは、前記光送信器および前記光受信器を含むことを特徴とする請求項１に記載の帯域外通信システム。
【請求項９】
前記周辺デバイスは、一方の周辺デバイスまたはコンピュータからもう一方の周辺デバイスまたはコンピュータに鍵情報を伝達するように働くことを特徴とする請求項８に記載の帯域外通信システム。
【請求項１０】
前記光受信器を含む周辺デバイスをさらに備え、前記周辺デバイスは、前記鍵情報を保持するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の帯域外通信システム。
【請求項１１】
前記光帯域外チャネルは、ホストデバイスおよび周辺デバイスを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の帯域外通信システム。
【請求項１２】
前記周辺デバイスは、前記ホストデバイスから別のデバイスへ前記鍵情報を伝達するように働くことを特徴とする請求項１１に記載の帯域外通信システム。
【請求項１３】
前記周辺デバイスから別のデバイスへ延伸する第２の帯域外チャネルをさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載の帯域外通信システム。
【請求項１４】
前記暗号化データパス上の前記暗号化データは、前記光帯域外チャネルを介して伝送された前記鍵情報から導出された鍵に基づいて暗号化されることを特徴とする請求項１に記載の帯域外通信システム。
【請求項１５】
前記光送信器は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の帯域外通信システム。
【請求項１６】
前記光送信器は、赤外線送信器を含むことを特徴とする請求項１に記載の帯域外通信システム。
【請求項１７】
光帯域外チャネルを介して暗号化鍵と関連した鍵情報を送信および受信するために帯域外シグナリングを使用する方法であって、前記鍵情報は、少なくとも部分的に光の形態で伝送されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
ユーザは、モニタから前記暗号化鍵をタイプ入力する必要がないことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記鍵情報は、周辺デバイスにおいて受信されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記周辺デバイスをホストに拘束することをさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記帯域外チャネルは、光送信器および光受信器を含み、前記鍵情報は、前記光送信器から前記光受信器に伝送されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記光送信器は、コンピュータディスプレイを含み、前記鍵情報は、前記コンピュータディスプレイ上のイメージとして生成されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記光受信器は、周辺デバイス内に配置されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
汎用コンピュータによってアクセスすることができるコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ可読媒体は、前記汎用コンピュータに、帯域外チャネルを介して、暗号化鍵と関連する鍵情報を送信および受信するために帯域外シグナリングを使用することからなる方法を実行させるためのコンピュータ実行可能命令を有することを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【請求項２５】
周辺デバイスを使用して前記鍵情報を受信することをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の汎用コンピュータによって実行される方法。
【請求項２６】
周辺デバイスを使用して前記鍵情報を送信することをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の汎用コンピュータによって実行される方法。
【請求項２７】
第１の光帯域外チャネルを介して周辺デバイスによって前記鍵情報を受信することと、第２の帯域外チャネルを介して前記周辺デバイスによって前記鍵情報を送信することとをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の汎用コンピュータによって実行される方法。
【請求項２８】
方法であって、
帯域外チャネルを介して暗号化鍵と関連する鍵情報を送信および受信するために帯域外シグナリングを使用することと、
第１の光帯域外チャネルを介して周辺デバイスにおいて前記鍵情報を受信することと、
第２の光帯域外チャネルを介して前記周辺デバイスによって前記鍵情報を送信することと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２９】
帯域外通信システムであって、
暗号化データを伝達するように構成された暗号化データパスと、
前記暗号化データパスと物理的に別個の第１の光帯域外チャネルであって、前記第１の光帯域外チャネルは、第１の光送信器と第１の光受信器との間に延伸し、前記第１の光帯域外チャネルは、前記第１の光送信器から前記第１の光受信器へ鍵情報を伝送するように構成された第１の光帯域外チャネルと、
前記暗号化データパスと物理的に別個の第２の光帯域外チャネルであって、前記第２の光帯域外チャネルは、第２の光送信器と第２の光受信器との間に延伸し、前記第２の光帯域外チャネルは、前記第２の光送信器から前記第２の光受信器へ鍵情報を伝送するように構成された第２の光帯域外チャネルと、
前記第１の光受信器および前記第２の光送信器を含む周辺デバイスと
を備えたことを特徴とする帯域外通信システム。
【請求項３０】
前記第１の光送信器は、コンピュータディスプレイを含むことを特徴とする請求項２９に記載の帯域外通信システム。
【請求項３１】
前記周辺デバイスは、前記第１の光送信器から前記第２の光受信器に前記鍵情報を伝達するために使用されることを特徴とする請求項２９に記載の帯域外通信システム。
【請求項３２】
装置であって、
光の形態で鍵情報を受信するように構成された光検出器と、
前記光検出器によって受信されるように意図された前記光が、意図されていない人または意図されていない検出媒体によって検出され得る位置に進行することを低減する近接カップリングデバイスと
を備えたことを特徴とする装置。
【請求項３３】
前記近接カップリングデバイスは、周辺デバイスに含まれていることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記周辺デバイスは、光学マウスであることを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記周辺デバイスは、光学キーボードであることを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【請求項３６】
前記近接カップリングデバイスは、コンピュータに含まれていることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、暗号化に関し、より詳細には、暗号化に使用される鍵の配布に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のコンピュータシステムで使用されているような暗号化は、非対称（または「公開鍵」）暗号化および対称暗号化に分類することができる。対称暗号化と非対称暗号化の両方で、鍵が使用されている。鍵は、長い数値列として特徴付けることができる。暗号化鍵は、メッセージの送信者によって、暗号化アルゴリズムを用いてメッセージを暗号化するために使用される。受信器は、暗号化解除鍵および暗号化解除アルゴリズムを使用して、メッセージを暗号化解除する。対称鍵暗号化では、暗号化鍵および暗号化解除鍵は、相互から比較的簡単に導出することができる。非対称暗号化では、暗号化鍵および暗号化解除鍵は、相互から簡単に導出することができない。どちらの暗号化システム（対称または非対称）でも、暗号化アルゴリズムおよび暗号化解除アルゴリズムは、同一のアルゴリズムである場合もあるし、異なるアルゴリズムである場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
暗号化に関する課題の１つは、送信器と受信器の間で必要とされる暗号鍵を生成するために使用することができる必要な情報を安全に伝送することである。非対称暗号化アルゴリズムを使用するシステムの実施形態の１つでは、公開鍵／秘密鍵のペアが使用される。公開鍵／秘密鍵のペアを使用する暗号化アルゴリズムの一例は、ＲＳＡ（Ｒｉｖｅｓｔ、Ｓｈａｍｉｒ、ａｎｄ  Ａｄｌｅｍａｎ）アルゴリズムである。公開鍵システムでは、認証局を使用することができ、この認証局によって、公開鍵のペアの一方の鍵を導出し、および／または認証することができる証明書または他の鍵情報が保管される。そのような非対称アルゴリズムでは、実行にかなりの量の処理能力が必要である。多くのコンピュータ周辺デバイスは、そのような非対称アルゴリズムを適度な時間で効率的に実行するには十分な処理能力を有していない。公開鍵暗号システムは、選択平文攻撃（ｃｈｏｓｅｎ  ｐｌａｉｎ−ｔｅｘｔ  ａｔｔａｃｋ）に対して脆弱である。
【０００４】
コンピュータ環境では、コンピュータならびに、ディスプレイ、マウス、プリンタ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、またはキーボードなどの周辺デバイスを含むさまざまなハードウェアコンポーネントが使用されている。コンピュータシステム内のある通信パスは、信頼できるものであるかもしれないが、このことにより、そのコンピュータシステム内のすべての通信パスが信頼できることを必ずしも意味しない。したがって、いくつかの通信パスを暗号化する必要がある場合がある。
【０００５】
暗号化された通信パスを確立するために、両方の当事者は、暗号化アルゴリズムおよび対応する鍵について合意しなければならない。しかし、機密保護されていないチャネルを介して鍵を送ること、または鍵を導出する情報を送ることは、結果としてハッカーが鍵情報を捕捉し、これによって、後続の暗号化されたトラフィックへのアクセスを得ることになる可能性がある。通信パスを介して鍵情報を送ることに対する代替案は、デバイス中に鍵を作り込むことである。しかし、ハッカーは、ハードウェアからのそのような情報を抽出することにも精通している。
【０００６】
ある種のワイヤレスキーボードなどの周辺デバイスに対する解決策の１つは、たとえば、ユーザにコンピュータディスプレイに現れる鍵の文字列をタイプするように求めることである。鍵の文字列は、周辺デバイス内で鍵を生成するために使用される。鍵の文字列は、たとえば、１６文字またはそれ以上の長さとすることができる。これらの鍵文字列の文字は、通常はランダムである。そのような鍵文字列をタイプすることは、多くの場合、時間がかかり、混乱を招き、間違いを犯しやすい。さらに、鍵文字列を、意図されていないかまたは望まれていない第三者が視覚的に見たり、カメラを使用したり、キーボードを盗聴したりなどして知られる可能性がある。
【０００７】
上で述べた理由のすべてから、鍵情報の転送を、意図されていない第三者またはハッカーによる進入を受けにくくする、暗号化システムまたは暗号化技法の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、帯域外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）通信システムおよび関連する処理に関する。帯域外通信システムは、暗号化データを伝達するように構成される、暗号化されたデータパスを含む。帯域外通信システムは、暗号化されたデータパスとは物理的に別個の光帯域外チャネルを含む。光帯域外チャネルは、光送信器および光受信器の間に延伸する。光帯域外チャネルは、光送信器から光受信器に鍵情報を伝送するように構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本開示の一態様では、暗号化されたデータパスを介して後続のセキュアな通信を可能にする様態で光帯域外チャネルを介して光送信器から光受信器への鍵情報の配布が含まれる。鍵情報を生成するために選択されるデバイスには、オペレーティングシステムが含まれることが多い。というのは、高度なオペレーティングシステムを有するデバイスは、通常、擬似ランダムの対称鍵をすばやく信頼性のある形で算出することができるからである。そうしたシステムの光送信器によって、鍵情報が光受信器に送信される。多くの実施形態で、光受信器は、キーボード、プリンタ、ディスプレイ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、またはマウスなどの周辺デバイス内に配置されるものとして構成される。鍵情報が、光帯域外チャネルを介して光受信器によって受信された後に、鍵情報を使用して、鍵（または鍵のペアの一方の鍵）を生成する。適切な鍵を、両方の当事者が保管し、両当事者の間で伝送されるデータの暗号化および／または暗号化解除に使用することができる。本開示では、用語「鍵情報」または「鍵データ」は、鍵を導出するために使用することができる（鍵自体を含む）任意の情報を表す。本開示の範囲内で、光帯域外チャネルのどちらの一端でも、最初に、鍵情報を生成したり、受信したりすることができ、その後、鍵情報を光帯域外チャネルの他端に送信して、鍵を生成することができる。
【００１０】
いくつかのコンピュータハードウェアおよびソフトウェアシステムでは、ソフトウェアと周辺デバイスの間でセキュアなパートナーシップを確立することができる。本明細書で開示する技法は、意図されていない第三者が傍受することが困難である、安価で、簡単な、信頼性のある代替案を提供する。本開示の一態様は、図６に示されたコンピュータ環境５００内のオペレーティングシステム（ＯＳ）と周辺デバイスとの間で暗号化された通信を確立するための帯域外通信システムである。図６では、例示的な帯域外通信パスが、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅ、１０４ｆ、１０４ｇ、１０４ｈ、および１０４ｉとして示されている。帯域外通信システムによって、データの暗号化に使用することができるコンピュータ環境内の種々の周辺デバイスおよびコンピュータへ鍵情報を配布するための技法がもたらされる。
【００１１】
本開示の一実施形態では、鍵情報を伝えることができる光帯域外チャネル１０４が提供されている。光帯域外チャネル１０４は、暗号化データの伝送に通常使用される暗号化されたデータパスとは異なる。たとえば、図１には、コンピュータ５０２、周辺デバイス１０２、および帯域外通信システム１０３を含むコンピュータ環境５００の一実施形態のブロック図が示されている。帯域外通信システム１０３には、光帯域外チャネル１０４および暗号化データパス１０６が含まれる。
【００１２】
本開示では、コンピュータ５０２の一実施形態は、コンピュータ環境５００のうちで、中央処理装置（ＣＰＵ）、主オペレーティングシステム、およびメモリを含む部分を対象とする。マウス、キーボード、コンピュータディスプレイ、ＰＤＡ、および類似物などの周辺デバイス１０２は、コンピュータ５０２に、電気的に結合されるか、有線ベースまたは無線の接続によって結合されて、コンピュータとのユーザインターフェースおよびデータ転送を提供する。暗号化されたデータパス１０６は、暗号化されたデータまたは暗号化されていないデータのいずれかを伝送することができる。暗号化データパス１０６の種々の実施形態には、有線ベースの接続、無線接続、赤外線リンク、または、コンピュータおよびその周辺デバイスの間でデータを転送するためにそれらの間に通常存在するその他の任意の接続を含めることができる。
【００１３】
用語「帯域外」は、光帯域外チャネル１０４が、暗号化されたデータパス１０６と物理的に別個であることを指す。帯域外とは、その最も広義な術語では、バルクのデータが伝送される通信パスとは異なる別個の通信パスが使用されることを指す。帯域外の実際の用語は、有線ベースの電話技術に起源を持つ。帯域外シグナリングによって、暗号化された鍵情報などの情報を送信し、受信することができる。本開示の一実施形態は、対称暗号化がコンピュータ間で同一の鍵の転送を必要とするので、特に対称暗号化を対象とする。対称鍵は、多くの場合、１２８ビットのデータを含むだけであり、比較的小さいので、対称暗号化は高速である場合が多い。帯域外チャネルは、光であるように想定されているが、いくつかの実施形態では、他の媒体を使用して鍵情報を伝送することができる。
【００１４】
現代の暗号では、鍵を伴い、両方の当事者が、通常は、鍵および鍵情報のフォーマットに関して同意する必要がある。帯域外通信システム１０３の概念では、鍵を使用する任意の暗号アルゴリズムを利用することができる。通常、鍵は、所定の時間制限（アプリケーションに応じて、秒、日、または月）を有し、これによって、鍵および鍵情報が再利用される場合のある種の攻撃が制限される。あるいはまた、鍵は、時間制限を持たない場合もある。セキュアな通信を確立し、維持するために、２つの当事者それぞれが、他方には秘密である、暗号化に必要な鍵を所有しなければならない。
【００１５】
暗号化された通信に関して、両方の当事者は、適当な鍵を必要とする。両方の当事者が鍵を有し、通信しており、盗聴している第三者が鍵を得ることができない、セキュアな鍵交換アルゴリズムがある。これらのセキュアな鍵アルゴリズムは、多くの場合、複雑であり、かなりの帯域幅および／または信頼できる第三者とのセキュアな通信を必要とする。総当り攻撃（ｂｒｕｔｅ  ｆｏｒｃｅ  ａｔｔａｃｋ）を受けやすい短い鍵では、鍵に短い時間の制限を設けるべきである。多々、より長い鍵を得るために短い（一時的な）鍵が使用され、より長い鍵は、より長い時間の期間にわたって使用することができる。
【００１６】
アプリケーションに基づいてセキュリティのレベルを提供するセキュアな光帯域外チャネル１０４を提供することが重要である。ある実施形態では、光帯域外チャネル１０４を、単純および／または安価にすることも重要である。本開示では、鍵情報を導出するために使用される擬似ランダム数を生成することが最もよくできる当事者が、他の当事者に伝送される鍵情報をも生成する当事者であることを提案する。通常、オペレーティングシステムを含むコンピュータ５０２が、擬似ランダム数を生成することが最もよくできる当事者である。多くの実施形態では、周辺デバイス１０２に、光帯域外チャネル１０４の一端と通信している光受信器が含まれる。鍵情報から導出される鍵は、その転送の後に、当事者の間でセキュアな通信を確立するために使用することができる。
【００１７】
キーボード、プリンタ、ＰＤＡ、ディスプレイ、およびコンピュータマウスなど、ある種の周辺デバイス１０２と関連する暗号アルゴリズムの複雑さを低減することが望ましい。ある種の周辺デバイス１０２には、たとえば、周辺デバイスの通常の動作に向けに設計されている比較的安価なコントローラが含まれている。周辺デバイスの競争の激しい価格設定および性質のため、多数のタイプの暗号化を処理できるように周辺デバイスのコントローラをより複雑で高価にすることは、より複雑なコントローラに係わる追加の費用のため望しくない。さらに、ある種のセキュアな暗号アルゴリズムは、ある種の周辺デバイス１０２に含まれるような単純なコンピュータデバイスにとっては計算的に複雑すぎる。
【００１８】
非対称暗号化では、各当事者が、鍵のペアの一方の鍵を所有する。鍵のペアは、公開鍵と秘密鍵とを含む。公開鍵で暗号化されたメッセージを、秘密鍵を使用せずに、暗号化解除すること、またはその逆は、極めて困難であり、時間がかかる。暗号化および暗号化解除に異なる鍵が使用されることで、非対称暗号化と名付けられた（公開鍵暗号化とも称される）。非対称暗号化を使用して通信することを望む当事者は、お互いへのメッセージを暗号化するために使用することのできる公開鍵を交換する。各受領者は、各自の秘密の秘密鍵を使用して、送られてきたメッセージを暗号化解除する。公開鍵暗号化の一実施形態は、ＲＳＡ（Ｒｉｖｅｓｔ、Ｓｈａｍｉｒ、ａｎｄ  Ａｄｌｅｍａｎ）アルゴリズムに依拠している。
【００１９】
対称暗号化では、両方の当事者は、共通の情報を所有して、メッセージの暗号化と暗号化解除の両方のために鍵を生成する。一般に、一方の当事者が鍵を生成し、他方の当事者にセキュアな様態で届ける。第三者（またはデバイス）も、セキュアな様態で鍵を配布することができる。ある種の対称アルゴリズムの実施形態には、ＤＥＳ（Ｄａｔａ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）、Ｔｒｉｐｌｅ  ＤＥＳ、ＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）、ＲＣ４などが含まれる。対称暗号化は、帯域外通信システム１０３の開示された実施形態で使用される可能性が高いであろう。というのは、非対称暗号化に比べて「かなり小さい鍵が使用されるからである。対称暗号化では、一般に、非対称暗号化に使用される鍵よりかなり小さい１２８ビット鍵が使用される。
【００２０】
帯域外通信システム１０３のある実施形態で非対称暗号化を使用することと関連した課題がある。非対称暗号化のコストは高い。非対称アルゴリズムは、大きい鍵を使用するので計算が重い。このように、非対称暗号化は、かなりのプログラムスペース（ＲＯＭ）、作業メモリ（ＲＡＭ）および時間を必要とする。非対称暗号化では、受信した公開鍵は、実際に所期の当事者から来たものであるという保証はない。「中間者による」攻撃（ｍａｎ−ｉｎ−ｔｈｅ−ｍｉｄｄｌｅ  ａｔｔａｃｋ）では、敵対者が本来の当事者のそれぞれに対して他方の当事者を装い、データを捕捉したり、偽のデータを挿入したりすることができる。
【００２１】
非対称暗号化でのこれらの問題に対抗するために、信頼できる第三者が、特定の公開鍵が特定の当事者に属することを「認証」するために使用される。たとえば、周辺デバイス１０２の製造業者が、信頼できる第三者にその鍵を認証させることができる。製造業者は、次に、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）に届ける目的で、鍵およびその証明書を周辺デバイス１０２のメモリに配置する。敵対者がメモリ内の鍵を発見し、そのために、「中間者」を装う能力を得た場合に、証明書の発行者によってその証明書を「取り消し済み」としてマークすることができる。しかし、証明書を受け取る当事者は、証明書が取り消されたかどうかを判定するために、証明書の発行者に連絡を取ることができなければならない。残念ながら、ユーザが証明書の発行者に接続されていると想定することはできない。
【００２２】
非対称暗号化の別の弱点は、暗号化されたメッセージが予測可能である場合や、暗号化されたメッセージが考えられうるメッセージの小さな集合から得られる場合に発生する。攻撃者は、メッセージの暗号化に使用される公開鍵にアクセスできるので、攻撃者は、その鍵を使用して、すべての考えられうるメッセージを暗号化することができ、その後、傍受したメッセージを単純にメッセージのこうした集合と突き合わせて、暗号化されていないメッセージを判定することができる。
【００２３】
鍵情報を配布する他の方法が、種々の非暗号化鍵交換アルゴリズムを介して、対称鍵を導出するために使われる。しかし、これらのアルゴリズムもまた、通常、「中間者による」攻撃の対象となり、乱数生成を必要とし（一部のハードウェアでは困難である）、そして／またはコンピュータ計算上、難しい。これらの理由から、非対称暗号化および他の鍵交換アルゴリズムは、比較的安価な周辺デバイスでの鍵配布に望ましくない場合がある。
【００２４】
それゆえ、コンピュータ５０２と周辺デバイス１０２の間で確立された帯域外通信システム１０３によって、鍵情報を配布するセキュアな手段を提供する。帯域外通信システム１０３では、鍵情報を配布するために追加の光帯域外チャネル１０４を使用する。「帯域外」配布とは、暗号化データパス１０６のように暗号化されたトラフィックを伝達するのではない光帯域外チャネル１０４（または「帯域」）上で鍵情報が配布されることを指す。その代わりに、光帯域外チャネル１０４が鍵自体などの鍵情報を伝達する。
【００２５】
現在のいくつかの手法では、ユーザが、機密保護されたコンピュータディスプレイに表示されている、たとえば文字に基づいて、キーボードで鍵データを入力する。この様態では、暗号化データパス１０６が、鍵情報の少なくとも一部の伝送に使用されていない。しかし、すべての周辺デバイスが、キーボードまたは他の実行可能なユーザ入力デバイスを有してはおらず、すべてのＰＣが、盗聴から機密保護された適切なディスプレイを有してはいない。また、この方法は、ユーザによるエラーの影響を受けやすく、多少ユーザを混乱させる可能性がある。
【００２６】
有線ベースの周辺デバイス１０２には、キーボード、プリンタ、ディスプレイ、ＰＤＡ、マウス、その他のカーソル制御デバイスなどが含まれる。これらのタイプの周辺デバイスは、無線リンクを使用して構成することもできる。無線プロトコルの例には、ＩＥＥＥ  ８０２．１１無線ネットワーキングプロトコルおよびブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）が含まれる。セキュアな接続として周辺デバイスに有線接続または無線リンクを確立することは、困難および／または高価である場合が多い。たとえば、ユーザが、無線キーボード、無線マウス、無線プリンタ、無線ＰＤＡ、または他の無線周辺デバイス１０２を使用している時に、無線リンクを介して鍵情報が伝送されている。ユーザは、無線受信器を有する誰かが、バルクのデータを傍受し、読み取ることができることを望まない。そのようなバルクデータの読取を制限するためには、鍵を使用してバルクデータを暗号化しなければならない。問題は、暗号化には暗号化を行うための鍵を必要とし、通信の両側が、関連する鍵（または鍵ペアの鍵）を有する必要があることである。このように、帯域外通信システムの種々の実施形態で、無線周辺デバイスならびに有線ベースの周辺デバイスを使用することができる。
【００２７】
まだ機密保護されていない暗号化データパス１０６を有する帯域外通信システム１０３があるときに、鍵情報またはデータを、たとえば鍵交換アルゴリズムより安価なアルゴリズムを使用して、この暗号化データチャネルを介して伝送することはできない。そのような鍵交換アルゴリズムでは、両方の当事者が、セキュアな様態で鍵情報またはデータを得るために、信頼できる第三者（たとえば、認証局または別のデバイス）に出向かなければならない場合が多い。
【００２８】
帯域外通信システム１０３によって、第三者が鍵交換を盗聴できる可能性を減らしつつ、鍵情報を光受信器デバイス中に与える技法を提供する。このように、帯域外通信システム１０３は、暗号内の鍵情報の鍵交換という古典的な問題に対する解決策を表す。
【００２９】
現在の機密保護通信システムは、鍵情報を配布または受け取るための鍵情報の交換のセキュリティを改善するように構成されている。そのようなシステムでは、ユーザが、セキュアな様態で別のエンティティに手渡される鍵情報（鍵自体など）を生成する。これは、鍵を配布する最も効率的でセキュアな技法である。極めて機密の情報について、人間の運搬人が、この技法を使用して外交上のコードなどの鍵情報を配布する。鍵情報は、セキュアな運搬人に配布され、その鍵情報が、運搬人によってセキュアなパス経路を介して第三者まで送り届けられる。第三者は、次に暗号化にその鍵情報を使用する。鍵の配布システムが効果的であるためには、パスがセキュアであることが重要である。残念ながら、運搬人の使用は高価であり、ユーザは特定の運搬人を信用しなければならない。
【００３０】
本開示の一態様は、周辺デバイス１０２を使用して鍵情報を送信し、そして／または受信することによって、こうした鍵の配布処理を模倣することである。基本的な前提は、無線デバイスでは、コンピュータデバイスと周辺デバイス１０２の間のパスがセキュアでないことである。これは、先ず第１にデータがこのパスを介して伝送される理由を説明している。このように、鍵などの鍵情報およびコンピュータと周辺デバイス１０２の間の他のセキュリティデータを伝送する、セキュアで安価な様態を導き出すことが重要である。
【００３１】
周辺デバイス１０２が鍵情報を入手すると、周辺デバイスによって鍵が導出され、コンピュータに送信されるメッセージの暗号化に使用される。このメッセージによって、セキュアな光帯域外チャネル１０４が、コンピュータ５０２と周辺デバイス１０２の間で確立されたことがコンピュータに示される。
【００３２】
図２に、コンピュータ５０２と周辺デバイス１０２の間で確立される（帯域外通信システム１０３に含まれる）光帯域外チャネル１０４の一実施形態を示す。コンピュータ５０２は、コンピュータディスプレイまたはモニタ５４２のうちで、コンピュータ５０２の他の部分から生成された鍵情報に基づくイメージを表示する部分として形成された送信器部分を含んでいる。コンピュータディスプレイまたはモニタ５４２は、コンピュータディスプレイまたはモニタ５４２上の比較的小さいフットプリント２０９に鍵情報を表示することができる。
【００３３】
光帯域外チャネル１０４は、コンピュータディスプレイまたはモニタ５４２のフットプリント２０９、近接カップリング（ｃｌｏｓｅ−ｃｏｕｐｌｉｎｇ）デバイス２１０、および、この２つのデバイスの間でのデータの転送を可能にする、これらデバイスの間の接続を含んでいる。近接カップリングデバイス２１０は、光検出器２１２を含んでいる。ある種の実施形態では、近接カップリングデバイスは含まれず、たとえば、光検出器を、手持ち式とし、鍵情報を受け取るために別の光送信器に対して位置決めすることができる。これは、特に、比較的安価な光帯域外チャネル１０４および／または光帯域外チャネル１０４のセキュリティがあまり重要ではない場合にあてはまる可能性がある。たとえば、あるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に、一般ユーザ用の光帯域外チャネル１０４を設けることができる。そのようなユーザは、特定のアプリケーションに応じて、近接カップリングデバイス２１０付きまたはなしで、光帯域外チャネル１０４を使用することが重要であると気付く可能性がある。
【００３４】
近接カップリングデバイス２１０は、図２に、コンピュータディスプレイ上のフットプリント２０９から物理的に離されているものとして図示されているが、これは１つの実施形態を表している。近接カップリングデバイス２１０とフットプリント２０９との間のこの分離によって、帯域外通信システム１０３の重要なコンポーネントが示されている。もう１つの実施形態では、近接カップリングデバイス２１０が、光帯域外チャネル１０４を介して送信される任意のデータを第三者から被覆する様態で、フットプリント２０９上に近接してフィットするように設計される。近接カップリングデバイス２１０が、光帯域外チャネル１０４を通して渡される光をよく被覆または遮断できるほど、光帯域外システム１０３のこの実施形態がよりセキュアになる。ロック（ｌｏｃｋ）、位置センサ、光学シール（ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｅａｌ）、衝突する光源（ｃｏｎｆｌｉｃｔｉｎｇ  ｌｉｇｈｔ  ｓｏｕｒｃｅ）などの機構を適用して、近接カップリングデバイスがフットプリント２０９に十分に近接し、帯域外チャネルを越えて進む光が近隣環境に漏れるのを減らす（場合によっては、無視できるレベルまで）ことを確実なものとすることができることが想定される。近隣環境に漏れる光は、潜在的に、第三者によって検出される可能性がある。鍵情報を秘密に保つことが重要であればあるほど、意図されていない第三者による盗聴に対する安全対策をより精巧で高価にすることができる。
【００３５】
光検出器２１２は、通常、光学パターン認識（ＯＣＲ）ソフトウェアを含み、コンピュータディスプレイまたはモニタ５４２の一部（すなわちフットプリント２０９内）での送信される鍵情報に関する光学パターンを認識することができる。動作中に、ユーザは、光検出器２１２が、コンピュータディスプレイ５４２のフットプリント２０９に表示される鍵情報を検出する向きになるような位置に、近接カップリングデバイス２１０を位置決めするように促される。光検出器２１２が、コンピュータディスプレイ５４２のフットプリントの上に位置決めされると、鍵情報は、取付部分によって隠されたコンピュータディスプレイ５４２のフットプリント上に光学的に表示することができる。一実施形態では、キャリアパターンがコンピュータディスプレイから近接カップリングデバイス２１０に伝送される。近接カップリングデバイスは、キャリア信号を検出した時に、バルクデータのパスを介して、鍵情報を受け取る準備ができたことを示すメッセージを送信することができる。他の実施形態では、近接カップリングデバイスがディスプレイのフットプリント２０９の上に位置決めされたことの指示が、ユーザ（たとえば、近接カップリングデバイスがフットプリントの上に置かれた時にユーザがボタンを押す）、または近接カップリングデバイスが十分にフットプリントに近くフットプリント内で送信された光を適切に遮断していると判定する近接センサのいずれかによって、提供される。
【００３６】
鍵情報を伝送するために光リンクとして形成された光帯域外チャネル１０４の実施形態は、比較的安価であるなど、本明細書に記載したいくつかの利益を有する。さらに、光リンクは、壁を通過せず、近接カップリングデバイスによって被覆するか遮断することができる。近接カップリングデバイスの外に透過する光の減少により、ユーザに知られずに攻撃または暗号化解除することは困難である。近接カップリングデバイス２１０の構成、形状、または材料によって、そのような攻撃または鍵情報の暗号化解除の可能性を低減することもできる。傍受の可能性を減らすもう１つの方法は、通常のビデオカメラによって記録することが困難であろう周波数で光データを送信することである。
【００３７】
近接カップリングデバイスの取付け部分によって、近接カップリングデバイス２１０により生成される鍵情報と関連する光が低減する。この低減は、コンピュータディスプレイ５４２と近接カップリングデバイスの取付け部分の間から漏れる光を制限することによってもたらされる。言い換えると、光帯域外チャネル１０４からの光の漏れを低減し、これによって誰が送信された鍵情報へのアクセスを有するかを制御するように、取付け部分を設計することができる。フットプリント２０９と取付け部分の間から漏れるこのようないかなる光も、盗聴者が鍵情報を検出することができないレベルに制限すべきである。光検出器２１２は、次いでコンピュータディスプレイ５４２によって生成された鍵情報が検出する。
【００３８】
近接カップリングデバイス２１０は、光帯域外チャネル１０４を介して伝送されているデータの検出の可能性を低減する。このように、鍵情報と関連する光が帯域外チャネルを越えて漏れるのを低減することができる近接カップリングデバイスのどのような構成も望まれる。たとえば、近接カップリングデバイス２１０の取付け部分は、光送信器と光受信器の間の強化されたシールを提供するためにゴムまたは他の変形可能な材料を含めることができる。光データストリームを使用して帯域外通信システム１０３を介して鍵情報を伝送するという概念は、異なるレベルのセキュリティを提供して保護するために、効率的で、安価であり、比較的簡単である。
【００３９】
図２に関して説明した帯域外通信システム１０３の実施形態は、コンピュータディスプレイ（たとえばモニタ）の部分（フットプリント）が、近接カップリングデバイス２１０に配置された光受信器に鍵情報を送信する光送信器として働くように構成される。モニタを光送信器として使用することによって、各ピクセルのデータ転送レートは、モニタのリフレッシュレート（通常は６０Ｈｚと１００Ｈｚの間）に基づいて制限される。これは、単一ピクセルおよびモノクロームカラーを鍵交換に使用する場合に限って発生する鍵情報の最大転送レートである。コンピュータディスプレイに表示できる鍵情報の転送レートを増加する各種の技法がある。
【００４０】
より多くのピクセルが使用される場合には、このレートは、リフレッシュレートの倍数として増加する。たとえば、６４×６４ピクセルのブロックを使用して鍵情報を交換することができ、この場合に、鍵情報の４０９６個の値をコンピュータディスプレイの各リフレッシュ期間に伝送することができる。あるいはまた、画面上に複数の行を表示して、鍵情報を交換することもできる。さらに、ピクセルを多種多様な色のうちの１つとして、各色が、鍵情報を交換できる異なる値を表すこともできる。このように、各種の技法を使用して、コンピュータディスプレイまたはモニタを介して光受信器にかなりの量の鍵情報を転送することができる。帯域外通信システム１０３が、バルクデータ転送に使用されていないことを考慮すると、この帯域外通信システム１０３は、鍵情報に関連する少量のデータを光受信器へ伝送することだけのために使用されている。
【００４１】
光帯域外チャネル１０４の一実施形態のブロック図を、一般化された光送信器３０２／光受信器３０４の構成を含むものとして図３に示す。このように、送信器３０２は、暗号化されたデータパス１０６と異なる光帯域外チャネル１０４を使用して光受信器３０４に鍵情報をセキュアに伝送する光源３０３を含む。これによって、本開示では、光送信器３０２と光受信器３０４の間で鍵情報を伝送するように配置された光帯域外チャネル１０４の複数の実施形態を説明する。
【００４２】
鍵情報が周辺機器に送られると、その鍵を、不揮発性メモリに格納して、シャットダウン後に鍵交換処理を繰り返す必要をなくすことができる。不揮発性ＲＡＭの格納の持続時間は、永久的とすることもできるし、追加のセキュリティのために満了／更新期間を有するものとすることもできる。本開示では、用語「鍵情報」および「鍵」には、秘密鍵暗号化方式の鍵のペアが含まれる。鍵情報は、鍵のペアを含むか、または鍵のペアを生成するために使用される。鍵のペアは、コンピュータ５００に格納され、コンピュータと周辺デバイスとの間でデータを暗号化するために使用することができる。
【００４３】
光送信器には、これらに制限されないが、主ＰＣディスプレイ、キーボードＬＥＤ、ＩｒＤＡポート、あるいは他の可視または不可視の光源を含む、光送信器３０２内に配置された、光源３０３の種々の実施形態を含めることができる。一般に、図６に示したコンピュータ５００（ＰＣまたはラップトップ機など）には、現在、光送信器として使用することができる光源を含む、システムに組み込まれた集積デバイスまたは周辺デバイスが含まれる。これらの光源からの光を追加ハードウェアコストが全くかからない（または少なくとも非常にわずかな）ようにする形で鍵情報を伝送するために使用することができる様態で変調することができる。光送信器として機能することができる代表的なコンピュータの光源の例には、キーボードの発光ダイオード（ＬＥＤ）表示またはコンピュータディスプレイとして使用される陰極線管ディスプレイ、バッテリインジケータ、パワーインジケータ、ディスクの使用状況のインジケータ、および種々のその他の同類のインジケータが含まれる。
【００４４】
光受信器３０４は、光を電気的に読み取り可能な信号に変換することができる、フォトトランジスタ、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）、または同類のデバイスなどの任意の光センサまたは光変換器とすることができる。そのような光変換器を、コンピュータの本体に一体化するか、あるいはいくつかの周辺デバイス１０２に追加することができる。コンピュータカメラ、ディジタルカメラを含む光学マウス（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）ＩｎｔｅｌｌｉＭｏｕｓｅ（登録商標）Ｏｐｔｉｃａｌなど）など、一部の周辺デバイスは、既に、光受信器として働く機能を有している。あるいは、本開示に記載の光受信器として働く全く新しい光変換器を、コンピュータまたは周辺デバイスに追加することができるであろう。単純なフォトトランジスタおよび多少のバイアス抵抗を追加することによって、コンピュータまたは周辺デバイスの多くの実施形態に、単に数セントのコストがかかるのみであろう。
【００４５】
光送信器３０２と光受信器３０４の間に光帯域外チャネル１０４を設けることは、いくつかの利点を有する。光帯域外チャネル１０４を使用する帯域外通信システム１０３は、手動入力システムほどにはミスタイプまたは省略に影響されない。ユーザによる物理的なデータ入力は不要であり、光帯域外チャネル１０４を介して伝送できるデータレートは、手動入力よりはるかに速くすることができる。光帯域外チャネル１０４に要求されるデータ入力ハードウェアはない。帯域外通信システム１０３における光帯域外チャネル１０４の異なる実施形態では、データプロトコルは特定されない。光帯域外チャネル１０４の光送信器３０２部分内の光源３０３として使用することができるデバイスは、通常、コンピュータ５００の一部として既に供給されており、したがって、コンピュータの購入者にとっての追加コストはほとんど、または全くない。光帯域外チャネル１０４の部分として動作して帯域外通信システム１０３内で鍵情報を受信するための光受信器３０４の再構成は、比較的安価であり、通常、既存の周辺デバイス１０２に対して、あるとしても数セントのコストが追加されるだけである。
【００４６】
鍵情報は、両方の当事者が合意するか、あるは両方の当事者にとって既知であるプロトコルを介して転送することができる。光帯域外システム１０３の別の実施形態で、たとえば、ディスプレイ／カメラの組み合わせによって、鍵情報を形成するためにディジタル化されるであろう単一のイメージをフラッシュすることができる。あるいはまた、両方のデバイスがカメラを使用して、同様の鍵情報が入るようにユーザによって生成されたイメージをディジタル化することができる。光帯域外チャネル１０４について、特定のアプリケーションのために設計される多くの実施形態が可能である。
【００４７】
鍵情報は、光帯域外チャネル１０４の多くの実施形態によって、見通しのある方向（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）に伝送され、そのような見通しのある方向の伝送によって、第三者による鍵情報の探知がより困難になる。たとえば、ＰＣの主ディスプレイが、盗聴から機密保護されていない場合に、ＩｒＤＡポートの不可視光など別の光源を、鍵を転送するための光送信器として使用することができる。やはり、帯域外通信システム１０３について多くの実施形態が可能である。
【００４８】
光送信器および光受信器の両方を有するいかなるデバイスも、鍵情報を他のデバイスに転送するために使用することができる。たとえば、図５に示された光学マウスは、カメラとＬＥＤの両方を有している。ユーザは、鍵情報をモニタからマウスに転送することができ、その後、マウスを使用して、プリンタなどの別のデバイスにその鍵情報を転送することができる。これによって、物理的に離れているか、光学的に実施可能な近接状態にするのが不便である場合のデバイスに鍵情報を転送することができるようになるであろう。
【００４９】
図４ａおよび４ｂに、無線キーボード５３４（キーボード５３４の一部が図に示されている）などの周辺機器１０２に対して複数の光帯域外チャネル（１０４ａおよび１０４ｂ）を設けることができる、帯域外通信システム１０３の別の実施形態を示す。一方の光帯域外チャネル１０４ａは、光送信器３０２から、別のコンピュータまたは周辺デバイスに結合されている光受信器へ延伸している。もう一方の光帯域外チャネル１０４ｂは、別の光送信器から延伸し、光受信器３０４に鍵情報を伝送することができる。光帯域外デバイス１０３（すなわちキーボード５３４にある）に含まれている光送信器３０２および／または光受信器３０４は、キーボード５３４の通常動作中にユーザがさまざまなタイピングキー５８０を押下することと干渉しない位置に配置される。
【００５０】
図４ａおよび４ｂに対して説明する光帯域外通信システム１０３の実施形態にて、光受信器３０４の動作を、光送信器３０２の動作と併せて説明する。光帯域外システム１０３のさまざまなコンポーネントが、コンピュータキーボード上で実施される。図４ａおよび４ｂに示した周辺デバイスは、一体化された光送信器３０２および光受信器３０４を含み、これらは、別のコンピュータまたは周辺デバイスに位置するそれぞれの他の光受信器および光送信器（図示せず）との間でそれぞれの光帯域外チャネル１０４を形成するように構成される。
【００５１】
光受信器３０４は、たとえば、キーボードを形成する材料内に取り付けられた、フォトトランジスタまたは他の光センサとすることができる。取付け部分４４０ｂは、鍵交換中に、キーボードの一部の取付け部分４４０ｂが、光送信器３０２から光受信器以外のところへ送信されている、鍵情報が入った光に対して位置決めされ、この光を光学的に遮断する様態で、キーボードに設けられるものとして図示されている。これによって、この別個の光送信器からキーボードに一体化された光受信器３０４へ鍵情報の転送を可能にする。取付け部分４４０ｂは、光送信器３０２によって放出される鍵情報と関連する光を低減するように構成され、この光は、そうでなければ、おそらく盗聴者によって検出される可能性がある。よりセキュアな光帯域外チャネル１０４を提供するために意図されたより高度なシステムでは、取付け部分４４０ｂが、光送信器から漏れる光がローカルの環境に漏れることに対してより高い抗力をもたらすように構成される。
【００５２】
光送信器３０２の光源３０３には、たとえば、コンピュータの動作と関連して、キーボード上に配置されたライトの１つが含まれる。これらの光源３０３には、光帯域外チャネル１０４を介して、鍵情報が入っている光ストリームを伝送するようにプログラムすることができるパワーインジケータライトまたはコンピュータディスプレイの一部を含めることができる。光収容部分４４０ａは、キーボード内で光送信器３０２の周りに一体化されて、光帯域外チャネルを通してローカルエリア内に進入する光を低減し、これによって、鍵情報の検出の可能性を減らす。帯域外通信システム１０３の他の実施形態と同様に、光収容部分の特定の構成、サイズ、または材料は、本質的に例示であり、適用範囲を限定することを意図するものではない。光を遮断し、減らし、そらし、または他の形で光の量を減らすことができる、光収容部分のいかなる構成も帯域外通信システム１０３の光収容部分の所期の適用範囲に含まれる。
【００５３】
光受信器３０４は、他の光送信器（図示せず）から、別の光帯域外チャネル１０４ｂを介して鍵情報を受信するように構成される。光収容部分４４０ｂは、キーボード上で光受信器３０４の周りに形成されて、光帯域外チャネルを通してローカルエリア内に進入する光を制限し、これによって、鍵情報の検出の可能性を低減する。
【００５４】
別の光収容部分４４０ａが、周辺デバイス内に配置された光送信器３０２の周りに配置されて、鍵交換中にローカル環境に漏れる鍵情報と関連する光を低減する。本開示での光収容部分の使用は、任意選択である。光送信器３０２または光受信器のどちらも、それぞれの光収容部分付きまたはなしで使用することができるが、本開示の所期の適用範囲内にある。
【００５５】
このように、光送信器３０２を、コンピュータ５０２に光学的に結合されるように選択し、そしておそらく後に、光受信器３０４を、光帯域外チャネル１０４ｂを介して周辺デバイス１０２に光学的に結合する。あるいはまた、別の光帯域外チャネル１０４ａを作成できるようにするために、光送信器３０２をキーボード上に形成する。光送信器３０２が、特定のアプリケーションに基づいて、十分に信頼できる限り、光送信器３０２と光受信器３０４との間のセキュアな光帯域外チャネル１０４によって、コンピュータ５０２から周辺デバイス１０２へ鍵情報を伝送するためのセキュアな接続がもたらされる。
【００５６】
本開示で説明した光送信器３０２の種々の実施形態は、本質的に例示であり、適用範囲を限定するものではない。本開示の所期の適用範囲内にある鍵情報を送信するために光送信器として働くように構成することのできる、多種多様な可視、赤外、紫外、および他の光源がある。
【００５７】
図４ａ、４ｂ、および５に示されたもののように、周辺デバイス１０２に配置される多くの帯域外通信システム１０３には、別個の帯域外チャネルで鍵情報の送信および受信の両方が可能である、光送信器３０２および光受信器３０４の両方が含まれる。周辺デバイス内の光送信器３０２および光受信器３０４は、それぞれの光帯域外チャネル１０４と関連付けることができる。そのような周辺デバイス１０２は、光受信器３０４を使用して、別の周辺デバイスまたはコンピュータから鍵情報を受け取るために第１の光帯域外チャネル１０４を形成することができる。さらに、そのような周辺デバイス１０２は、光送信器３０２を使用して、第２の光帯域外チャネルを介して別の周辺デバイスまたはコンピュータに鍵情報を送信することができる。
【００５８】
光送信器と光受信器の両方を含むいかなる周辺デバイス１０２も、別個のコンピュータ５０２または他の周辺デバイス１０２との間の別個のセキュアな光帯域外チャネル１０４を介して鍵情報の送信および受信の両方を行うことができる。光学マウスおよび無線キーボードなどの周辺デバイスは、元来、ポータブルであり、複数の所望の周辺デバイスまたはコンピュータと光帯域外チャネルを作成するように位置決めすることができる（単一の周辺デバイスに光送信器部分と光受信器部分の両方が含まれる場合に、必要になる可能性がある）。周辺デバイスに、光送信器３０２または光受信器３０４だけが含まれる場合も、本開示の範囲内である。
【００５９】
特定の周辺デバイス１０２が、光帯域外チャネルを使用して機密保護されると、その周辺デバイスを使用して、別の光帯域外チャネル１０４を使用する別の周辺デバイスを機密保護することができる。たとえば、図５に、コンピュータまたは周辺デバイス（図示せず）と光学マウス６０２（底部斜視図で図示）との間に延伸する１つまたは複数の光帯域外チャネル１０４ａおよび１０４ｂを含む帯域外通信システム１０３の別の実施形態を示す。光学マウス６０２に、光送信器３０２および光受信器３０４が含まれて、それぞれ光帯域外チャネル１０４ａおよび１０４ｂを形成している。
【００６０】
光学マウスでの光送信器３０２および光受信器３０４の使用は、現在の光学マウス設計のわずかな修正を意味する場合がある。周辺デバイスのこの実施形態では、光送信器３０２は、第１の光帯域外チャネル１０４を形成するために別の周辺デバイスまたはコンピュータに配置される光受信器によって検出可能な所望の光帯域幅の光源３０３を含む。光受信器３０４は、第２の帯域外チャネルを形成する別の周辺デバイスまたはコンピュータからの光を検出することができる。
【００６１】
光受信器３０４は、イメージおよび／または動きを検出できるカメラとして働き、みなすことができる、フォトトランジスタなどの光センサを含むことができる。実際に、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）ＩｎｔｅｌｌｉＭｏｕｓｅ（登録商標）Ｏｐｔｉｃａｌなどの多くの現在の光学マウスは、その動作中に動きを検出するために使用される、そのようなカメラを含んでいる。
【００６２】
光学マウスは、光送信器と光受信器の両方を含むので、光学マウス（ならびに光送信器と光受信器の両方を含む他の周辺デバイス）は、セキュアな光帯域外チャネル１０４を介して別のコンピュータ５０２または他の周辺デバイス１０２からの鍵情報を（光受信器を使用して）受信することができる。あるいはまた、光送信器と光受信器の両方を含む周辺デバイスは、光帯域外チャネルを介して別の周辺デバイスに鍵情報を送信することができる。このように、光送信器３０２と光受信器３０４の両方を有する周辺デバイス１０２を使用して、別のコンピュータまたは周辺デバイスとの間で鍵情報をそれぞれ受信および送信することができる。それゆえ、そのような周辺デバイス１０２は、鍵の経路として働いて、周辺デバイスおよび／またはコンピュータのペアの間で鍵情報を伝送することができる。
【００６３】
このように、光学マウスなどの非常にポータブルな周辺デバイスは、あるコンピュータまたは他の周辺デバイスから（ある光帯域外チャネルを使用して）得られた鍵を、別の所望の周辺デバイスまたはコンピュータに（別の光帯域外チャネルを使用して）伝達するのに非常に有用である。この処理を、図６に示されたコンピュータ環境内の実際上すべての周辺デバイスが鍵情報へのアクセスを有するまで、種々の周辺デバイスまたはコンピュータの部分の間で繰り返すことができる。この技法を使用して、そのような伝達する周辺デバイスによって、異なるコンピュータおよび周辺デバイスの間のさまざまな光帯域外チャネル１０４を使用して、コンピュータ環境内の所望のコンピュータコンポーネントまたは周辺デバイスのそれぞれに鍵情報を送信することができる。周辺デバイスは、結果として得られる光帯域外チャネル１０４によって所望のレベルのセキュリティがもたらされるように構成することができる。
【００６４】
特定のアプリケーションに応じて、光帯域外チャネルを介して伝送される鍵を使用して様々な周辺デバイスまたはコンピュータに鍵を配布する処理を、各サインオンまたはログオン中に実行することができる。あるいはまた、各デバイス（周辺デバイスまたはコンピュータ）に、異なるパワーサイクル（ｐｏｗｅｒ  ｃｙｃｌｅ）を通してそのデバイスを特定のコンピュータに拘束する鍵情報または鍵を格納することができる。より具体的には、多くの無線デバイスが、パワーサイクルに耐える不揮発性メモリを含んでいる。コンピュータまたは周辺デバイスが、ウェイクアップまたはログオンする時に、それぞれのコンピュータまたは周辺デバイスは、依然として鍵情報または鍵を有している。
【００６５】
システム１０３の使用の別の例として、帯域外通信システム１０３が、信頼できるカメラをその中に組み込まれたコンピュータと、信頼されていないマウスなどの周辺デバイスを含むと仮定する。ユーザは、コンピュータ内のカメラに絵を示すことができ、周辺デバイスが、周辺デバイス内のカメラで絵を撮影することができるとする。ディジタル化された形態の絵は、コンピュータと周辺デバイスの両方での鍵になる。ユーザは、鍵情報をランダムに生成し、２つのカメラ（コンピュータ内とマウス内）が、異なる形で絵を見、その絵から別々に鍵を演繹する。ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）によって、コンピュータのカメラ内および周辺デバイスのカメラ内のディジタル化された絵を整合することができる。
【００６６】
本開示では、主に周辺デバイスに、そして周辺デバイスの間で、鍵情報を伝送するために使用される帯域外チャネルについて説明しているが、帯域外チャネルを使用して、オペレーティングシステムを含む異なるコンピュータのそれらの部分の間で鍵を伝送することができることは明白である。このように、本明細書に記載の各光帯域外チャネル１０４は、オペレーティングシステムを含むコンピュータの１つまたは複数の部分ならびに１つまたは複数の周辺デバイスを含むデバイスの任意の組合せの間の接続とみなすことができる。
【００６７】
図６に、鍵情報を転送できる、本明細書に記載のさまざまな光帯域外通信チャネル１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅ、１０４ｆ、１０４ｇ、１０４ｈ、および１０４ｉを形成することのできる、複数のコンピュータおよび主要デバイスを含むように構成することができる適当なコンピュータ環境５００またはネットワーク５００の例を示す。これらの光帯域外チャネルは、本質的に例示であるが、適用範囲を限定するものではない。というのは、光帯域外チャネルは、周辺デバイスおよび／またはコンピュータのペアの事実上いかなる所望の組合せの間に設けることができるからである。図６に示されたコンピュータ環境５００は、一般的なコンピュータ環境であり、これを使用して、本明細書に記載の技法を実施することができる。コンピュータ環境５００は、コンピュータ環境の１つの例に過ぎず、コンピュータアーキテクチャおよびネットワークアーキテクチャの使用の範囲または機能に関して何らの限定をも示唆することを意図したものではない。また、コンピュータ環境５００は、例示的なコンピュータ環境５００に示されたコンポーネントのいずれ、または組合せに、関していかなる依存性を有するものとして解釈されるべきではない。
【００６８】
コンピュータ環境５００は、コンピュータ５０２の形態の汎用コンピューティングデバイスを含む。コンピュータ５０２には、たとえば、１つまたは複数の独立したコンピュータ、ネットワーク化されたコンピュータ、メインフレームコンピュータ、ＰＤＡ、電話機、マイクロコンピュータもしくはマイクロプロセッサ、ゲームコンソール、またはメモリと組み合わせてプロセッサを使用する他のコンピュータデバイスを挙げることができる。これらのコンピュータのそれぞれが、光帯域外通信チャネル１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅ、１０４ｆ、１０４ｇ、１０４ｈ、および１０４ｉの内の１つの片側を形成することができる。コンピュータ５０２のコンポーネントには、１つまたは複数のプロセッサまたは処理ユニット５０４（任意選択として暗号プロセッサまたは暗号コプロセッサを含む）、システムメモリ５０６、およびプロセッサ５０４とシステムメモリ５０６を含む種々のシステムコンポーネントを結合するシステムバス５０８を含むことができるが、これに限定されない。
【００６９】
システムバス５０８は、メモリバスもしくはメモリコントローラ、少なくとも１つの周辺バス、少なくとも１つの周辺デバイス、ＡＧＰ（ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ  ｇｒａｐｈｉｃｓ  ｐｏｒｔ）、および各種のバスアーキテクチャのいずれかを使用するプロセッサバスもしくはメモリバスを含む、いくつかのタイプのバス構造の任意の１つまたは複数を表す。例として、そのようなアーキテクチャには、ＩＳＡ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）バス、ＭＣＡ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）バス、ＥＩＳＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＩＳＡ）バス、ＶＥＳＡ（Ｖｉｄｅｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）ローカルバス、およびメザニンバスとも称するＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｓ）バスを挙げることができる。
【００７０】
コンピュータ５０２には、通常、さまざまなコンピュータ可読媒体が含まれる。そのような媒体は、コンピュータ５０２によってアクセス可能な任意の媒体とすることができ、揮発性媒体および不揮発性媒体と、取外し可能媒体および取外し不可媒体の両方が含まれる。
【００７１】
システムメモリ５０６には、読取専用メモリ（ＲＯＭ）５１２などの不揮発性メモリおよび／またはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５１０などの揮発性メモリの形態のコンピュータ可読媒体が含まれる。起動中などにコンピュータ５０２内の要素間で情報を転送する助けとなる基本ルーチンが入っている基本入出力システム（ＢＩＯＳ）５１４は、ＲＯＭ５１２に格納される。ＲＡＭ５１０は、通常、処理ユニット５０４によって即座にアクセス可能および／または現在操作されているデータおよび／またはプログラムモジュールを収容する。
【００７２】
コンピュータ５０２には、他の取外し可能／取外し不可の揮発性／不揮発性のコンピュータ記憶媒体も含めることができる。例として、図６には、取外し不可の不揮発性磁気媒体と読み取りおよび書き込みを行うハードディスクドライブ、取外し可能な不揮発性の磁気ディスク５２０（たとえば「フロッピー（登録商標）ディスク」）と読み取りおよび書き込みを行う磁気ディスクドライブ５１８、およびＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、または他の光媒体などの取外し可能な不揮発性の光ディスク５２４と読み取りおよび／または書き込みを行う光ディスクドライブ５２２を示している。ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ５１８、および光ディスクドライブ５２２は、１つまたは複数のデータ媒体インターフェース５２７によってシステムバス５０８にそれぞれ接続されている。あるいはまた、ハードディスクドライブ５１５、磁気ディスクドライブ５１８、および光ディスクドライブ５２２は、１つまたは複数のインターフェースによってシステムバス５０８に接続することもできる。
【００７３】
ディスクドライブおよび関連するコンピュータ可読媒体は、コンピュータ５０２のコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、および他のデータの不揮発性ストレージを提供する。この例では、ハードディスクドライブ内のハードディスク、取外し可能な磁気ディスク５２０、および不揮発性の光ディスク５２４が示されているが、磁気カセットもしくは他の磁気記憶デバイス、フラッシュメモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、ディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）もしくは他の光学ストレージ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラマブルの読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、および類似物などの、コンピュータによってアクセス可能なデータを格納できる他のタイプのコンピュータ可読媒体を利用して、例示的なコンピューティングシステムおよび環境を実施できることを理解されたい。
【００７４】
例として、ＯＳ５２６、１つまたは複数のアプリケーションプログラム５２８、他のプログラムモジュール５３０、およびプログラムデータ５３２を含む、任意の数のプログラムモジュールを、ハードディスクドライブに収容されたハードディスク、磁気ディスク５２０、不揮発性光ディスク５２４、ＲＯＭ５１２、および／またはＲＡＭ５１０に格納することができる。それぞれのＯＳ５２６、１つまたは複数のアプリケーションプログラム５２８、他のプログラムモジュール５３０、およびプログラムデータ５３２（またはこれらの何らかの組合せ）によって、分散ファイルシステムをサポートする常駐コンポーネントのすべてまたは一部を実施することができる。
【００７５】
ユーザは、図４に関して説明したもののようにキーボード５３４、および図５に関して説明したもののようにポインティングデバイス６０２（たとえば「マウス」）などの周辺デバイスおよび／または入力デバイスを介してコンピュータ５０２にコマンドおよび情報を入力することができる。他の入力デバイス５３８（具体的には図示せず）には、マイクロホン、ジョイスティック、ゲームパッド、衛星放送受信用アンテナ、シリアルポート、スキャナ、および／または類似物を含めることができる。これらおよび他の入力デバイスは、システムバス５０８に結合された入出力インターフェース５４０を介して処理ユニット５０４に接続されているが、パラレルポート、ゲームポート、またはＵＳＢ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｓｅｒｉａｌ  ｂｕｓ）などの他のインターフェースおよびバス構造によって接続することもできる。これらの周辺デバイスのいずれかは、光帯域外通信チャネル１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅ、１０４ｆ、１０４ｇ、１０４ｈ、および１０４ｉの内の１つの片側を形成することができる。
【００７６】
他の周辺デバイスには、モニタ５４２が含まれ、また、他のタイプのディスプレイデバイスも、ビデオアダプタ５４４などのインターフェースを介してシステムバス５０８に接続することができる。モニタ５４２の他に、他の出力周辺デバイスには、入出力インターフェース５４０を介してコンピュータ５０２に接続することができる、スピーカ（図示せず）、ＰＤＡ、キーボード、マウス、およびプリンタ５４６などのコンポーネントを含めることができる。
【００７７】
コンピュータ５０２を、リモートコンピューティングデバイス５４８などの１つまたは複数のリモートコンピュータへの論理接続を使用して、ネットワーク化された環境で動作させることができる。例として、リモートコンピューティングデバイス５４８は、パーソナルコンピュータ、ポータブルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークコンピュータ、ピアデバイスもしくは他の共通ネットワークノード、ゲームコンソール、およびこれら類似物とすることができる。リモートコンピューティングデバイス５４８は、コンピュータ５０２に対して本明細書で説明した要素および特徴の多くまたはすべてを含むことができるポータブルコンピュータとして図示されている。
【００７８】
コンピュータ５０２とリモートコンピューティングデバイス５４８の間の論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５５０および一般的なワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）５５２として図示されている。そのようなネットワーキング環境は、オフィス、企業全体のコンピュータネットワーク、イントラネット、およびインターネットで一般的なものである。そのようなＬＡＮおよびＷＡＮ接続は、それぞれの光帯域外通信チャネル１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅ、１０４ｆ、１０４ｇ、１０４ｈ、および１０４ｉと並列に動作することができる。
【００７９】
ＬＡＮネットワーキング環境で実施されるとき、コンピュータ５０２は、ネットワークインターフェースまたはネットワークアダプタ５５４を介してローカルネットワーク５５０に接続される。ＷＡＮネットワーキング環境で実施されるとき、コンピュータ５０２に、通常、モデム５５６、またはワイドエリアネットワーク５５２を介して通信を確立する他の手段が含まれる。モデム５５６は、コンピュータ５０２に内蔵または外付けとすることができるが、入出力インターフェース５４０または他の適当な機構を介してシステムバス５０８に接続することができる。図示したネットワーク接続が、例示であることと、コンピュータ５０２および５４８の間の通信リンクを確立する他の手段を採用することができることを理解されたい。
【００８０】
コンピュータ環境５００と共に示されたもののようにネットワーク化された環境では、コンピュータ５０２に対して図示されたプログラムモジュールまたはその一部は、リモートのメモリストレージデバイスに格納することができる。例として、リモートアプリケーションプログラム５５８が、リモートコンピュータ５４８のメモリデバイスに常駐している。例示の目的で、アプリケーションプログラムと、オペレーティングシステムなどの他の実行可能プログラムコンポーネントは、図では個別のブロックとして図示されているが、このようなプログラムおよびコンポーネントは、さまざまな時に、コンピューティングデバイス５０２のさまざまなストレージコンポーネントに存在し、コンピュータのデータプロセッサによって実行されることを認識されたい。図示および説明したネットワーク接続は、例示であり、コンピュータの間の通信リンクを確立する他の手段を使用することもできることを理解されよう。
【００８１】
本明細書で、１つまたは複数のコンピュータまたは他のデバイスによって実行される、プログラムモジュールなどのコンピュータ実行可能命令の一般的な関連で、さまざまなモジュールおよび技法を説明することができる。一般に、プログラムモジュールには、特定のタスクを実行したり、特定の抽象データ型を実装したりする、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などが含まれる。通常、プログラムモジュールの機能は、種々の実施形態で望み通りに組み合わせたり、分散させたりすることができる。
【００８２】
これらのモジュールおよび技法の実装形態を、何らかのコンピュータ可読媒体の形態で格納するか、伝送することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータによってアクセスできる任意の利用可能な媒体とすることができる。限定ではなく、例として、コンピュータ可読媒体には、「コンピュータ記憶媒体」および「通信媒体」を含めることができる。
【００８３】
「コンピュータ記憶媒体」には、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータなどの情報のストレージのために任意の方法または技法で実施された、揮発性および不揮発性、取外し可能および取外し不可の媒体が含まれる。コンピュータ記憶媒体には、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）もしくは他の光学ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気ストレージデバイス、または所望の情報を格納するために使用でき、コンピュータによってアクセスできる他の媒体が含まれるが、これらに限定されない。
【００８４】
「通信媒体」は、通常、搬送波または他のトランスポート機構などの変調されたデータ信号において、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータを具現している。通信媒体にも任意の情報配信媒体が含まれる。用語「変調されたデータ信号」は、信号内で情報を符号化する様態で１つまたは複数の信号特性を設定または変更した信号を意味する。限定ではなく、例として、通信媒体には、有線ネットワークまたは直接配線接続などの有線媒体と、音響、ＲＦ、赤外、および他の無線媒体などの無線媒体が含まれる。上記のいずれの組合せも、コンピュータ可読媒体の適用範囲に含まれる。
【００８５】
システム、媒体、方法、手法、処理などを、構造的および機能的な特徴および／または方法に特有の言葉で説明したが、添付の特許請求の範囲で定義される発明は、必ずしも説明した特定の特徴または方法に限定されないことを理解されたい。そうではなく、特定の特徴および方法は、特許請求の範囲の発明を実施する例示的な形態として開示されたものである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】帯域外通信システムの一実施形態を含むコンピュータ環境を示す図である。
【図２】帯域外通信システムの一実施形態を示す図である。
【図３】光送信器および光受信器と、それらの間に形成された光学リンクを含む帯域外通信システムの一実施形態を示す図である。
【図４ａ】無線キーボードとして構成される帯域外通信システムの周辺デバイス部分の一実施形態を示す平面図である。
【図４ｂ】光受信器を示す図４ａに示した周辺デバイスの側面図である。
【図５】光帯域外チャネルが、コンピュータと光学マウスなどの周辺デバイスとの間に延伸している、帯域外通信システムの別の一実施形態を示す図である。
【図６】帯域外通信システムを含むコンピュータ環境を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０２  周辺デバイス
１０３  帯域外通信システム
１０４、１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅ、１０４ｆ、１０４ｇ、１０４ｉ  光帯域外チャネル
１０６  暗号化されたデータパス
２０９  フットプリント
２１０  近接カップリングデバイス
２１２  光検出器
３０２  光送信器
３０３  光源
３０４  光受信器
４４０ａ  光収容部分
４４０ｂ  取付け部分
５００  コンピュータ環境
５０２  コンピュータ
５０４  処理ユニット／プロセッサ
５０６  システムメモリ
５０８  システムバス
５１０  ＲＡＭ
５１２  ＲＯＭ
５１４  ＢＩＯＳ
５１８  磁気ディスクドライブ
５２０  磁気ディスク
５２２  光ディスクドライブ
５２４  光ディスク
５２６  オペレーティングシステム
５２８  アプリケーションプログラム
５３０  プログラムモジュール
５３２  プログラムデータ
５３４  キーボード
５３８  他の入力デバイス
５４０  入出力インターフェース
５４２  コンピュータディスプレイ／モニタ
５４４  ビデオアダプタ
５４６  プリンタ
５４８  リモートコンピューティングデバイス
５５０  ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
５５２  ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）
５５４  ネットワークアダプタ
５５６  モデム
５５８  リモートアプリケーションプログラム
５８０  タイピングキー
６０２  光学マウス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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