(57)【要約】【課題】不正行為そのものを検出するだけではなく、不正行為が行われた痕跡を検出し、秘匿情報が漏れることを未然に防ぐための情報保護機能を持った異常検出装置および情報装置を提供する。【解決手段】所定の音波を発生する音波発生部１０と、音波を受けて電気信号に変換し受信特性信号として出力する音波受信部２０と、初期設定時の受信特性信号である初期特性信号を記憶した初期特性記憶部３０と、初期特性信号と受信特性信号とを比較して予想される差異より大きい差異を検出した場合に異常信号を発生する異常検出部４０とを備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音波を発生する音波発生部と、
前記音波を受けて電気信号に変換し受信特性信号を出力する音波受信部と、
初期設定時の受信特性信号である初期特性信号を記憶した初期特性記憶部と、
前記初期特性信号と前記受信特性信号との差が所定の値よりも大きい場合に異常信号を発生する異常検出部とを備えたことを特徴とする異常検出装置。
【請求項２】
前記音波はスイープ波形信号を電気−音響変換したものであることを特徴とする請求項１記載の異常検出装置。
【請求項３】
前記音波は矩形波形信号を電気−音響変換したものであることを特徴とする請求項１記載の異常検出装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の異常検出装置と、
消去可能な情報を記憶した情報記憶部と、
前記異常検出装置の前記異常検出部が前記異常信号を発生したときに前記情報記憶部の情報を消去させる制御部とを設けたことを特徴とする情報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置の破壊や改ざん等の異常を検出する異常検出装置、特に異常検出装置を備え、盗難や漏出から保護すべき秘匿情報を格納した情報装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、個人情報等の秘匿情報をその内部に格納した情報装置が普及してきた。このような情報装置の例としては、個人の電話番号やメールアドレス等の情報を格納した携帯電話装置やパーソナルコンピュータ、個人の認証を行うための指紋パターンや虹彩パターン等に関するバイオメトリクス情報やパスワード等の認証情報を格納した認証装置等が挙げられる。しかしながらこのような情報装置の普及に伴って、第三者が情報装置を破壊し、あるいは情報が格納されたメモリを装置から取り外す等して秘匿情報を取得する等の不正行為も増えつつある。
【０００３】
情報装置を開発する上でこれら不正行為をいかにして防ぐかが大きな課題となってきており、この課題を解決するために様々な技術が提案されてきている。たとえば、情報装置の筐体内部に細かな導電パターンを形成し、導電パターンの通電状態を常時監視することによって、筐体の加工や変形に伴う通電状態の変化を検出し不正行為を検出するセキュリティ技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１５０６８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらのセキュリティ技術はいずれも筐体の開放、破壊、分解、盗難といった不正行為そのものを検出しようとするものである。もちろんこれらのセキュリティ技術によって不正行為が未然に防げる、あるいは不正行為があったときは秘匿情報が確実に消去できることが望ましい。しかし、情報装置の内部構造があらかじめ第三者に知られていると、たとえばメンテナンスモードに切り替える等して上述のセキュリティ技術を回避されることがある。この場合、たとえば情報装置の内部に盗聴装置を取付ける等の不正行為が行われ、使用者がそのことに気づかずに情報装置を使いつづけた場合、秘匿情報が盗まれつづけるといった可能性もあり、そのときの被害の大きさは計り知れない。また、最近の暗号化技術の進歩に伴い、秘匿情報は通常暗号化されているので、単純に情報装置内のメモリ上のデータを盗んでも解読できないことが多い。したがってメモリ上のデータをそのまま盗むのではなく、実動作状態でのデータを盗聴するといった不正行為が増えつつある。
【０００６】
上述のように、従来のセキュリティ技術では一旦不正な改ざんが加えられてもそのことに気づかず、秘匿情報が盗まれつづけ大きな被害を出す可能性があった。
【０００７】
本発明は、不正行為そのものを検出するだけではなく、不正行為が行われた痕跡を検出し、秘匿情報が漏れることを未然に防ぐための情報保護機能を持った異常検出装置および情報装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の異常検出装置は、音波を発生する音波発生部と、音波を受けて電気信号に変換し受信特性信号を出力する音波受信部と、初期設定時の受信特性信号である初期特性信号を記憶した初期特性記憶部と、初期特性信号と受信特性信号との差が所定の値よりも大きい場合に異常信号を発生する異常検出部とを備えたことを特徴とする。このような構成により、不正行為そのものを検出するだけではなく、不正行為が行われた痕跡を検出し、動作を停止する、警報を発する、秘匿情報を消去する等必要な処理を行うことができ、秘匿情報を保護することができる。
【０００９】
また、音波としてスイープ波形信号を電気−音響変換したものを用いることにより、音波発生部と音波受信部との間の音響伝達特性を詳細に調べることができるため、微細な不正行為の痕跡をも確実に検出することができる。
【００１０】
あるいは、音波として矩形波信号を電気−音響変換したものを用いることにより、１回あたりの異常検出に要する時間を短縮することができる。
【００１１】
本発明の情報装置は、本発明の異常検出装置と、消去可能な情報を記憶した情報記憶部と、異常検出装置の異常検出部が異常信号を発生したときに情報記憶部の情報を消去させる制御部とを設けたことを特徴とする。この構成により、不正行為あるいはその痕跡を検出したときに秘匿情報を消去するため、秘匿情報が漏れることなく、確実な情報保護機能を持った情報装置を提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の情報装置について、図面を用いて説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における情報装置の構成を示すブロック図である。本発明の情報装置１は異常検出装置を備えた情報装置であり、特定の送信音声信号を発生する信号発生回路１２および送信音声信号を音波に変換するスピーカ１４から構成される音波発生部１０、音波を受信して電気信号に変換するマイクロホン２２とマイクロホン２２から出力された電気信号に必要な信号処理を行い受信特性信号を出力する音声信号処理回路２４とから構成される音波受信部２０、工場出荷時等初期設定時の受信特性信号である初期特性信号を記憶した初期特性記憶部３０、受信特性信号を初期特性信号とを比較し、その差が一定以上の場合に異常信号を発生する異常検出部４０、情報装置１全体の制御を行う制御部５０、消去可能な秘匿情報を格納した情報記憶部６０を備えている。
【００１４】
次に、本実施の形態における情報装置１の動作について説明する。制御部５０の指令により、周波数の連続的に変化するスイープ波形の送信音声信号を信号発生回路１２が発生し、スピーカ１４はこれを筐体内部に音波として放散する。スピーカ１４により筐体内部空間に放散された音波は、筐体、筐体内部のプリント基板、各種電子部品、配線等によって複雑に形成された空間を伝わり、あるいは直接筐体やプリント基板等を伝わりマイクロホン２２で電気信号に変換される。このように、スピーカ１４とマイクロホン２２の間には非常に複雑で、かつ情報装置毎に固有の音響伝達特性を持つ音響経路が形成されており、マイクロホン２２からは、スピーカ１４とマイクロホン２２の特性以外に上述の音響伝達特性の影響を受けた電気信号が出力されることになる。音声信号処理回路２４はマイクロホン２２から出力された電気信号に基づき音響伝達特性の特徴を周波数特性として抽出し、受信特性信号として出力する。
【００１５】
異常検出部４０は、情報装置１毎にあらかじめ工場出荷の初期設定時に記憶されている初期特性信号とあらたに音声信号処理回路２４から出力された受信特性信号とを比較する。これにより初期設定時における音響伝達特性と現在の音響伝達特性とを比較することができる。このとき、初期設定時の音響伝達特性と同じ音響伝達特性が再現されていれば不正行為は行われていないと判定する。しかし、たとえば特定の周波数が強調、減衰あるいは位相変化が発生している等、音響伝達特性に差異が見つかれば、穴あけや余分な回路の追加等、筐体あるいは筐体内部に何らかの変化があったことを示しており、不正行為があったと判定し、異常信号を発生する。制御部５０は、異常検出部４０から異常信号を受けると情報記憶部６０に記憶された個人情報等の重要な情報を消去する旨の信号を情報記憶部６０に送信する。この信号を受け、情報記憶部６０はあらかじめ定められた重要な情報または記憶されているすべての情報を消去する。
【００１６】
以上の一連の動作は、本実施の形態における情報装置１が秘匿情報の読み出しを行おうとするとき、秘匿情報読み出しの前に制御部５０の指令によって実行される。したがって、異常検出部４０が不正行為有りと判定した場合は、制御部５０を通して、秘匿情報そのものを消去する等の処理以外にも、動作を停止する、管理者に対して警告を発生する等の必要な処理を行い、秘匿情報が漏れることを未然に防ぐことができる。
【００１７】
次に情報装置１の筐体および内部の構造について説明する。
【００１８】
図２は本発明の実施の形態における情報装置１の蓋を取り外した状態の斜視図である。図２は、情報装置１の回路部品と、本実施の形態におけるスピーカおよびマイクロホンの配置の一例を模式的に表わしている。筐体１００内部には情報装置１の主要回路ブロックおよび電源ブロックを実装したプリント基板１１０が固定されており、プリント基板１１０上左端にはスピーカ１４が実装されている。そして、秘匿情報の格納されている情報記憶部６０およびデジタル回路ブロックを覆うように、かつプリント基板と共に音響経路を形成するように音波反射板１３０が成形されプリント基板１１０上に固定されている。音響経路の出口付近には音声受信部としてのマイクロホン２２が設置されている。ここで、スピーカ１４としては、たとえば小型の圧電型スピーカを用いてもよく、また、マイクロホン２２としては、たとえば小型のエレクトレットコンデンサマイクロホンを用いてもよい。
【００１９】
図３（ａ）は、第１の実施の形態の情報装置１における信号発生回路１２で発生する送信音声信号を示す概念図である。このように、送信音声信号は周波数が低周波から高周波に連続的に変化するスイープ波形である。低周波側の波長は筐体１００の長さ程度、高周波側の波長は、細い線材を検出するためにミリメートルのオーダーに設定する。本実施の形態においては、２ｋＨｚから１００ｋＨｚまで周波数が変化するスイープ波形を用いた。
【００２０】
図３（ｂ）は第１の実施の形態の情報装置１において初期設定時に測定された受信特性信号、すなわち初期特性信号のスペクトル特性を示す概念図である。この特性は、情報装置１の筐体１００や部品の形状、材質、配置から決まる音響伝達特性に加えて、スピーカ１４、マイクロホン２２等電気−音響変換系までをも含めた総合的な伝達特性を反映していると考えてよい。
【００２１】
図３（ｃ）は、第１の実施の形態の情報装置１において筐体１００に穴をあける、あるいはプリント基板１１０上に小型の発信機等余分な回路部品を付け加える等、不正行為が行われた状態で測定された受信特性信号のスペクトル特性を示す概念図である。この図３（ｃ）には不正行為によって筐体１００の共振周波数が高周波側にΔωだけシフトし、かつ高周波側のスペクトルが減少した例を示している。このように、筐体１００の加工や変形、電子回路の改ざんや回路の追加等の不正行為により音響伝達特性が変化するため、受信特性信号と初期設定時に測定された受信特性信号、すなわち初期特性信号とを比較することによって不正行為の検出が可能となる。
【００２２】
なお、音響伝達特性は、温度、気圧等の環境の変化を受けて変化するものであるから、異常検出部４０が受信特性信号の分析結果を初期特性信号の分析結果と比較する場合、これら環境変化から予想される変動以上の差異が検出できたときに不正行為があったと判断する構成であればよい。
【００２３】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態における情報装置１の構成要素は第１の実施の形態と同じであるため、図１および図２と同じ符号を付して説明を省略する。
【００２４】
第２の実施の形態が第１の実施の形態と大きく異なるところは、制御部５０の指令による送信音声信号をパルス波形としたこと、受信特性信号と初期特性信号を比較する際に、両信号を周波数特性に変換せず時間軸に沿った波形そのものを直接比較した点である。
【００２５】
図４（ａ）は、第２の実施の形態の情報装置１における送信音声信号を示す概念図である。このように、送信音声信号は多くの周波数成分を含むパルス波形である。
【００２６】
図４（ｂ）は、第２の実施の形態の情報装置１において初期設定時に測定された受信特性信号、すなわち初期特性信号の波形を示す概念図である。この特性も第１の実施の形態と同様、情報装置１の筐体１００や部品の形状、材質、配置から決まる音響伝達特性に加えて、スピーカ１４、マイクロホン２２等電気−音響変換系までをも含めた総合的な伝達特性を反映していると考えてよい。
【００２７】
図４（ｃ）は、第２の実施の形態の情報装置１において筐体１００に穴をあける、あるいは小型の発信機等余分な回路部品を付け加える等、不正行為が行われた状態で測定された受信特性信号の波形を示す概念図である。第１の実施の形態とは異なり、本実施の形態においては受信特性信号は周波数特性にスペクトル分解されていないので、筐体１００の共振周波数の変化等、伝達特性の変化を直接示しているわけではない。しかし、波形そのものの変化を検出することにより、筐体１００の加工や変形、電子回路の改ざんや回路の追加等の不正行為の検出を行うことができる。
【００２８】
なお、音響伝達特性は、温度、気圧等の環境の変化を受けて変化するものであるから、第２の実施の形態においても異常検出部４０が受信特性信号を初期設定時に測定された受信特性信号と比較する場合、これら環境変化から予想される変動以上の差異が検出できたときに不正行為があったと判断する構成であればよい。
【００２９】
以上のように、本実施の形態においては、送信音声信号としてパルス波形を用いることにより、１回の測定時間がスイープ波形に比べて大幅に短縮できる。さらに、受信特性信号の波形を初期設定時に測定された受信特性信号と直接比較するため信号処理が簡単となり、その結果、異常検出部４０あるいは音声信号処理回路２４が簡略化される。
【００３０】
なお、第２の実施の形態においても異常検出部４０あるいは音声信号処理回路２４にフーリエ変換機能を持たせることにより、送信音声信号としてはパルス波形を用いながら、フーリエ変換した受信特性信号と初期特性信号との周波数特性を詳細に解析して音響伝達特性の特徴を抽出し、その差異に基づいて異常検出を行うという構成としてもよい。
【００３１】
また、第１および第２の実施の形態においては受信特性信号変化の検出を秘匿情報読み出し直前に毎回行っている。しかし、ある一定の時間間隔で定期的に行ってもよく、たとえば電源投入時に１度だけ行ってもよい。
【００３２】
さらに、スピーカ１４、マイクロホン２２はそれぞれ１つずつ備えているが、電子装置の大きさや実装形態、筐体内部の音響経路の状況により、スピーカの数と設置場所、マイクの数と設置場所は予想される不正行為が最も感度良く検出できるように選ぶことができる。
【００３３】
加えて、たとえば情報装置１が認証装置である場合、スピーカ１４として、認証結果等を認証対象者に知らせるための音声発生用のスピーカと共用して構成してもよい。
【００３４】
さらに、音波発生部としてたとえばハンマー、音波受信部として、たとえばピックアップを用いて、情報装置全体から発生する音に基づく音響特性の変化を検出して不正行為の検出を行ってもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明の異常検出装置および情報装置は、不正行為そのものを検出するだけではなく、不正行為が行われた痕跡を検出し、秘匿情報が漏れることを未然に防ぐための情報保護機能を持つため、秘匿情報が漏れることを確実に防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における情報装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態における情報装置の蓋を取り外した状態の斜視図
【図３】（ａ）は第１の実施の形態の情報装置における送信音声信号を示す概念図
（ｂ）は第１の実施の形態の情報装置における初期特性信号のスペクトル特性を示す概念図
（ｃ）は第１の実施の形態の情報装置において不正行為が行われた状態で測定された受信特性信号のスペクトル特性を示す概念図
【図４】（ａ）は第２の実施の形態の情報装置における送信音声信号を示す概念図
（ｂ）は第２の実施の形態の情報装置における初期特性信号の波形を示す概念図
（ｃ）は第２の実施の形態の情報装置において不正行為が行われた状態で測定された受信特性信号の波形を示す概念図
【符号の説明】
１  情報装置
１０  音波発生部
１２  信号発生回路
１４  スピーカ
２０  音波受信部
２２  マイクロホン
２４  音声信号処理回路
３０  初期特性記憶部
４０  異常検出部
５０  制御部
６０  情報記憶部
１００  筐体
１１０  プリント基板
１３０  音波反射板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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