DE102004007994A1

DE102004007994A1 - Verfahren zum Betreiben eines Peripheriegerätes an einem Bussystem eines Rechnersystems

Info

Publication number: DE102004007994A1
Application number: DE102004007994A
Authority: DE
Inventors: Christian Schneckenburger
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2024-02-19
Also published as: US20050182860A1; FR2866452B1; CN1658114A; FR2866452A1; CN100419619C; DE102004007994B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Peripheriegerätes (3) an einem Bussystem (2) eines Rechnersystems (1), bei dem ein um eine Authentisierungsfunktion (8) erweiterter Bustreiber (9) für das Rechnersystem (1) und ein um eine Authentisierungsfunktion (11) erweiterter Gerätetreiber (7) für das Peripheriegerät (3) bereitgestellt wird. Das Peripheriegerät (3) wird an das Bussystem (2) des Rechnersystems (1) angeschlossen und der Gerätetreiber (7) auf dem Rechnersystem (1) installiert. Das Peripheriegerät (3) wird authentisiert und einem Benutzer wird anschließend ein Zugriffsrecht auf das am Rechnersystem (1) angeschlossene Peripheriegerät (3) zugewiesen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Peripheriegerätes an einem Bussystem eines Rechnersystems.

Heutige Rechnersysteme weisen neben internen Peripheriegeräten, wie Interfacekarten oder Festplatten, eine Vielzahl an extern betreibbaren Peripheriegeräten, wie beispielsweise an ein Bussystem des Rechnersystems anschließbare mobile Datenträger, auf. Aufgrund ihrer Praktikabilität und Vielseitigkeit ersetzen diese Datenträger zunehmend im Rechnersystem integrierbare Speichermedien.

Insbesondere nimmt der Universal Serial Bus, USB, als einfache, universelle standardisierte Schnittstelle mit hoher Skalierbarkeit an Bedeutung zu. Einer der großen Vorteile des USB-Bussystems ist es, Peripheriegeräte während des Betriebs hinzuzufügen oder entfernen zu können. Angeschlossene Geräte werden am Bussystem initialisiert und es erfolgt das Laden des Gerätetreibers.

Weisen Rechnersysteme auf ihren Festplatten sensitive Daten auf, werden durch einen Benutzer häufig Speichermedien, beispielsweise Floppydiskettenlaufwerke, aus dem Rechnersystem entfernt, um einen ungewünschten Datentransfer der sensitiven Daten zu unterbinden. Aufgrund der oben beschriebenen vereinfachten Inbetriebnahme von externen Peripheriegeräten an dem Rechnersystem ist jedoch nach wie vor die Möglichkeit eines Datenaustauschs gegeben. Eine physikalische Blockierung der Anschlussmöglichkeit, beispielsweise eine Blockierung eines physikalischen Steckers im Rechnersystem, führt jedoch dazu, dass jeglicher Datenaustausch unterbunden wird, so dass auch gewünschte Aktionen, wie beispielsweise das Einspielen von Softwareupdates, nicht mehr durchführbar sind.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung vorzuschlagen, die es ermöglicht, das Betreiben von Peripheriegeräten an einem Rechnersystem anwendungsspezifisch- und/oder gerätespezifisch zu reglementieren.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Verfahren vorzusehen ist, das die folgenden Schritte umfasst:

– Bereitstellen eines um eine Authentisierungsfunktion erweiterten Bustreibers für das Rechnersystem,
– Bereitstellen eines um eine Authentisierungsfunktion erweiterten Gerätetreibers für das Peripheriegerät,
– Anschluss des Peripheriegerätes an das Bussystem des Rechnersystems,
– Installation des Gerätetreibers auf dem Rechnersystem,
– Authentisierung des Peripheriegerätes und
– Zuweisung von Zugriffsrechten für einen Benutzer auf das am Rechnersystem angeschlossene Peripheriegerät.

Erfindungsgemäß wird hierdurch ein Zugriff eines Benutzers auf das Peripheriegerät in Abhängigkeit der Zuteilung von Zugriffsrechten gesteuert. Der Bustreiber des Rechnersystems als auch der Gerätetreiber sind zur Ausführung einer Authentisierung um eine Authentisierungsfunktion erweitert. In vorteilhafter Weise ermöglicht diese Funktion eine Identifizierung des Peripheriegerätes gegenüber dem Rechnersystem, über die verifiziert werden kann, ob ein Lese- und oder Schreibzugriff auf das Peripheriegerät ausführbar ist.

Zur Umsetzung der Authentisierung sendet das Rechnersystem, nachdem es das angeschlossene Gerät erkannt und dessen zum Betrieb notwendigen Treiber installiert hat, eine mit Daten versehene Challenge an das Peripheriegerät. Innerhalb eines Sicherheitsbereich eines Speichers ist in dem Peripheriegerät ein Schlüssel und ein Kryptonalgorithmus abgelegt. Das Peri pheriegerät berechnet aus den Challenge-Daten mittels des Algorithmus unter Verwendung des Schlüssels eine Antwort, die es dem Rechnersystem als Response-Daten übermittelt. Die Response-Daten werden vom Rechnersystem anschließend ausgewertet.

Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass eine Manipulation von zu übermittelnden Daten weitestgehend ausgeschlossen ist. Wahlweise kann das Rechnersystem die an das Peripheriegerät übermittelten Daten selbst mit einem dem Peripheriegerät identischen Schlüssel und Algorithmus verschlüsseln und dieses Ergebnis mit dem vom Peripheriegerät übermittelten Response-Daten vergleichen oder aus Peripheriegeräten zugeordneten verschiedenen Schlüsseln erstellte und in einem Speicher abgelegte Daten mit den Response-Daten vergleichen und aufgrund des Vergleichsergebnisses zugeordnete Zugriffsrechte erteilen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Zugriffsrechte in Lese- und/oder Schreibrechte eines Benutzers des Peripheriegerätes als auch in eine Zugriffsverweigerung klassifiziert. Ist das Peripheriegerät beispielsweise nicht in der Lage, aufgrund eines Standardtreibers, der die Authentisierungsfunktion nicht implementiert hat, sich gegenüber dem Rechnersystem zu identifizieren, wird ein Zugriff auf das Peripheriegerät grundsätzlich unterbunden.

Werden nur Leserechte erteilt, kann beispielsweise eine auf dem Peripheriegerät gespeicherte Software in das Rechnersystem geladen werden. Lese- und Schreibrechte ermöglichen einen bidirektionalen Datenaustausch zwischen dem Peripheriegerät und dem Rechnersystem.

Das Peripheriegerät kann als Speichermedium, beispielsweise als Flash-Speicher in Form eines Memorysticks, ausgeführt sein. Das vorab beschriebene Verfahren ist für beliebige an einem beliebigen Bussystem des Rechnersystems extern anschließbare Peripheriegeräte durchführbar.

Weitere vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren näher erläutert.

Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung von zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendigen Komponenten und
2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In der 1 sind beispielhaft Komponenten zur Realisierung der Erfindung gezeigt. Ein Rechnersystem 1, beispielsweise ein üblicher Personalcomputer, weist ein Bussystem 2 zum Anschluss eines externen Peripheriegerätes 3 auf. Dabei kann sowohl ein serielles als auch ein paralleles Bussystem verwendet werden. Das Peripheriegerät 3 ist über eine Verbindung 4 an das Bussystem 2 des Computers 1 angeschlossen. Der gezeigte Computer 1 verwendet ein Betriebssystem 5, zum Beispiel aus der Windows-Betriebssystemreihe, die von der Firma Microsoft erhältlich sind.
Beim Anschluss des Peripheriegerätes 3 fragt das Betriebssystem 5 des Computers 1 eine im Peripheriegerät 3 in einem Speicher 6 abgelegte Kennung automatisch ab und installiert einen im Betriebssystem 5 oder im Peripheriegerät 3 verfügbaren Gerätetreiber 7 automatisch. Der Computer 1 weist weiterhin eine Authentisierungsfunktion 8 auf, die eine Freigabe des angeschlossenen Peripheriegerätes 3 durch das Betriebssystem 5 zunächst unterbindet und selbstständig ermittelt, ob das Peripheriegerät 3 für einen Benutzer freigeschaltet wird oder nicht. Hierzu ist die Authentisierungsfunktion 8 als logische Schnittstelle zwischen dem Bussystem 2 bzw. einem Bustreiber 9 und dem Betriebssystem 5 verschalten.
Das Peripheriegerät 3 weist ebenfalls eine zwischen dem Gerätetreiber 7 und einem Betriebssystem 10 des Peripheriegerätes 3 logisch angeordnete Authentisierungsfunktion 11 auf, die die Aufgabe hat, einen durch den Computer 1 übermittelten Datensatz mittels eines Kryptonalgorithmus unter Verwendung eines in einem sicheren Speicherbereich 12 des Speichers 6 abgelegten Schlüssels zu verschlüsseln und an den Computer 1 weiterzuleiten. Der Computer 1 wertet den empfangenen Datensatz aus und ermittelt anhand eines Auswerteergebnisses ein Zugriffsrecht für den Benutzer des Peripheriegerätes 3.
In der 2 ist ein erfindungsgemäßer Verfahrensablauf dargestellt. Ein Anschluss des Peripheriegerätes 3 an den Computer 1 veranlasst das Betriebssystem 5 in einem ersten Schritt 13 zur Abfrage einer Gerätekennung des Peripheriegerätes 3. Ist die Gerätekennung dem Betriebssystem 5 bekannt, wird ein im Betriebssystem 5 verfügbarer Gerätetreiber 7 installiert. Ist das Gerät 3 nicht registriert, wird der Benutzer über eine manuelle Setup-Box dazu aufgerufen, die Software für das Gerät 3 selbst zu installieren. Das Gerät ist nach Zuordnung einer Adresse betriebsbereit.
Die Freischaltung eines Zugriffs auf das Peripheriegerät 3 wird durch die Authentisierungsfunktion 8 umgesetzt. Die Authentisierungsfunktion 8 kann Bestandteil des Bustreibers 9 sein. Hierzu übermittelt die Authentisierungsfunktion 8 des Bustreibers 9 in einem Schritt 14 einen Datensatz an das Peripheriegerät 3. Das Peripheriegerät 3 erkennt und bearbeitet die Anforderung aufgrund der implementierten Authentisierungsfunktion, die ebenfalls Bestandteil des Gerätetreibers sein kann, indem es den Datensatz mittels des in dem sicheren Speicherbereich 12 des Speichers 6 abgelegten Schlüssels ver schlüsselt und in einem Schritt 15 eine Antwort als Response-Daten an den Computer 1 übermittelt.
In einem weiteren Schritt 16 wertet die Authentisierungsfunktion 8 des Bustreibers 9 die Response-Daten aus und vergleicht diese mit in einem Speicher des Computersystems 1 abgelegten Daten, die auf eine zu vergebende Zugriffsberechtigung verweisen. Die Daten sind konfigurierbar, so dass ein Administrator des Computers wahlweise festlegen kann, welche Zugriffsrechte ein Benutzer des Computers auf die mit einem definierten Schlüssel ausgestatteten Peripheriegeräte erhalten soll. Mit Bezugszeichen 17 versehen ist der Schritt der Zuweisung der Zugriffsrechte.
Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet die Möglichkeit einer sehr flexiblen und vereinfachen Verwaltung von Zugriffsrechten für an einem Computer angeschlossene Peripheriegeräte. Verschiedene Zugriffsrechte können unterschiedlichen Peripheriegeräte zugeordnet werden.

1: Rechnersystem
2: Bussystem
3: Peripheriegerät
4: Verbindung
5: Betriebssystem
6: Speicher
7: Gerätetreiber
8: Authentisierungsfunktion
9: Bustreiber
10: Betriebssystem
11: Authentisierungsfunktion
12: Speicherbereich
13: Verfahrensschritt
14: Verfahrensschritt
15: Verfahrensschritt
16: Verfahrensschritt
17: Verfahrensschritt

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Peripheriegerätes (3) an einem Bussystem (2) eines Rechnersystems (1), das die folgenden Schritte aufweist: – Bereitstellen eines um eine Authentisierungsfunktion (8) erweiterten Bustreibers (9) für das Rechnersystem (1), – Bereitstellen eines um eine Authentisierungsfunktion (11) erweiterten Gerätetreibers (7) für das Peripheriegerät (3), – Anschluss des Peripheriegerätes (3) an das Bussystem (2) des Rechnersystems (1), – Installation des Gerätetreibers (7) auf dem Rechnersystem (1), – Authentisierung des Peripheriegerätes (3) und – Zuweisung von Zugriffsrechten für einen Benutzer auf das am Rechnersystem (1) angeschlossene Peripheriegerät (3).
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Authentisierung so ausgeführt wird, dass – eine Übertragung von Challenge-Daten von dem Rechnersystem (1) an das Peripheriegerät (3) erfolgt, – das Peripheriegerät (3) mit Hilfe eines Kryptonalgorithmus und geheimer Schlüsseldaten Authentisierungsparameter berechnet, – die von dem Peripheriegerät (3) berechneten Authentisierungsparameter als Response-Daten an das Rechnersystem (1) übertragen werden und – das Rechnersystem (1) die Response-Daten verarbeitet.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Verarbeitung eine Auswertung der Response-Daten und einen Vergleich des Auswerteergebnisses mit in dem Rechnersystem (1) in einem Speicher abgelegten Daten, die auf zu vergebende Zugriffsrechte verweisen, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt der Zuweisung von Zugriffsrechten die Zuweisung eines Lese- und/oder Schreibrechts oder keiner Zugriffsrechte umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Authentisierung durch die Authentisierungsfunktionen (8, 11) des Bus- (9) und Gerätetreibers (7) ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem bei Zuteilung eines Lese- und/oder Schreibrechts die Authentisierungsfunktionen (8) des Bustreibers (9) einen Austausch von Daten zwischen dem Rechnersystem (1) und dem Peripheriegerät (3) in Abhängigkeit der Rechte ermöglicht.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Schlüsseldaten in einem sicheren Speicherbereich (12) eines Speichers (6) des Peripheriegerätes (3) abgelegt werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Zugriffsrechte auf das Peripheriegerät (3) durch den Benutzer des Rechnersystems (1) konfiguriert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Peripheriegerät (3) an ein USB- (Universal Serial Bus) oder SCSI- oder FireWire-Bussystem (2) des Rechnersystems (1) betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Peripheriegerät (3) ein transportables Speichermedium, beispielsweise ein Flash-Speicher, ist.