JP2003500786A - アドレスのスクランブリング機能付きメモリアレー - Google Patents
アドレスのスクランブリング機能付きメモリアレーInfo
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Abstract
Description
リアレーは通常のマイクロコンピュータに必ず使用されているものであり、“C
hip und System,” R. Zaks, SYBEX−Verl
ag, 1984, pp.133ff等に記載されている。基本的に同様のマ
イクロコンピュータが、金融取引を行うためのスマートカードシステムのような
セキュリティ関連の用途にも使用されている。ただし、このような用途では、マ
イクロコンピュータの操作によってセキュリティが破られるのを防止するために
、付加的な方法措置が講じられるのが普通である。このような方法の一例が、“
Chipkarten,” Karlheinz Fietta, Huthi
g Verlag,1989, pp68 to 72に見られる。この文献に
記載されているトムソン社(THOMSON)製TS1834チップにおいては
、アドレスバスとデータバスがインターフェースによって外から見えないように
なっている。ヨーロッパ特許出願公開第694 846 A1号にマイクロコンピュータの
不正使用防止機能を高めるもう1つの方法を見ることができる。この特許では、
データバスを介して送られるデータをできれば数回スクランブルすることによっ
て、何者かがデータを読み取ることができても、それを評価することは不可能と
なり、従ってデータの改ざんも不可能となるようにしている。
て使用されるマイクロコンピュータについては安全性が特に重要であることを鑑
みると、その不正使用防止機能をさらに高めることが望ましい。本発明は、この
目的を達成するさらに別の方法を提供することを課題として成されたものである
。
解決される。本発明によると、マイクロコンピュータ内に存在する少なくとも1
つのランダムアクセス・メモリの前にスクランブル装置が設けられ、このスクラ
ンブル装置がアドレスバスを介して送信される論理アドレスに対して、メモリ内
の記憶素子を予想不可能な方法で割当て、その後記憶素子が実際に物理的に使用
される。こうして、本発明のメモリアレーは、ランダムアクセス・メモリの記憶
素子の内容を分析することによりマイクロコンピュータを操作することを不可能
にするという利点を提供する。スクランブル装置を実現するために必要なロジッ
クはほとんど場所をとらず、通常のマイクロコンピュータの中に容易に内蔵する
ことができる。スクランブリングは、所定の事象に応答して定期的に反復して行
うようにするのが好ましい。
の全体構造の細部として示したものである。符号11はランダムアクセス・メモ
リ、すなわち通常は揮発性であるが、非揮発性のものも増加しているRAMであ
り、複数のレジスタバンク12に分割することができる。各レジスタバンク12
もまた所定数の記憶素子10に分割される。記憶素子10のレジスタバンク12
内の物理的位置は、毎回割り当てられたアドレス13によって明確に指定される
。各記憶素子10が1バイトの情報を記憶し、レジスタバンク12は通常8つま
たはその整数倍の記憶素子10から構成される。
いる。その主要な機能は、好ましくは非揮発性の記憶装置に通常の方法で記憶さ
れているプログラム命令26、27、28を実行することである。プログラム命
令の実行は、メモリ11にアクセスして書込みおよび読取りを行うことから成る
。ここでは、レジスタバンク12に対して書込みまたは読取りを行うデータコン
テンツがデータバス21を用いて伝送される。メモリ11はさらに、第2バス接
続線19を介して選択装置14とも接続されている。選択装置14は、データバ
ス21を介して送られるデータコンテンツに対して、当該データコンテンツが物
理的に保存または読み出される記憶素子10を割り当てる働きをする。この割り
当てのため、選択装置14も同様に第2バスであるアドレスバス20を介してマ
イクロコントローラ25と接続されている。選択装置14は、データコンテンツ
毎に、どの記憶素子10にアクセスするかについての情報を、論理アドレス23
の形で、マイクロコントローラからアドレスバス20を介して獲得する。
、アドレスバス20を介して供給された論理アドレス23に対して、予測不可能
な方法でメモリ11内のアドレス13を割り当て、そのアドレスがその後実際に
物理的にアクセスされて、書込みまたは読取りが行われる。この割り当ては、い
つでも再定義できるようにするのが好ましい。再割り当てをトリガーする際、ス
クランブル装置15は制御線16を介してマイクロコントローラ25と接続され
る。
方法について説明する。命令シーケンスが必ずしも連続していない2つの命令2
7,28から成り、第1の命令がレジスタR2に“1”の値をまず置き、第2の
命令が後にこのレジスタR2の内容を再び呼出して「結果レジスタ」と呼ばれる
レジスタに書込みを行うものとする。
時、“MOV”は実行すべき機能Moveを意味しており、R2は“#”を付し
た値1が置かれるべきメモリ11内の記憶素子10の論理アドレスを示している
。第2命令28の対応する記号は“MOVerg,R2”であり、この場合も“
MOV”は機能Moveを示し、“erg”は結果レジスタの論理アドレス23
を、R2は読み出しが行われるメモリ11の記憶素子を示している。命令シーケ
ンス27、28が、詳細には示さないが、全体として例えばマイクロコンピュー
タまたはマイクロコンピュータによる制御を受ける装置の機能を実現する働きを
するプログラムまたは包括的命令シーケンス29の一部であるとする。命令シー
ケンス29の前にさらに選択装置14においてスクランブリングを開始させる命
令26がある。この命令はプログラムすることもできるし、トリガーする事象に
応じてマイクロコントローラで自動的に形成するようにもできる。
命令26を実行し、制御線16を介してスクランブル装置15を始動させる信号
を送信させる。この始動信号が、選択装置14においてスクランブリング処理を
トリガーし、メモリ11内の物理アドレスがアドレスバス20を介して送信され
た論理アドレス23に割り当てられる。スクランブリングは、毎回メモリ11内
の1つのアドレス13を可能な限り全ての論理アドレス23に便宜的に割り当て
る。スクランブリングによって得られた割り当ては、次のプログラムシーケンス
29の実行に際しても保持されるため、命令27,28に関しても有効である。
命令27が実行される時、マイクロコントローラ25は論理アドレスR2を選択
装置14にアドレスバス20を介して送信する。次に選択装置14がメモリ11
内の割り当てられた記憶素子10を判定する。スクランブル装置15がメモリ1
1の論理アドレスR2に物理アドレスR5の記憶素子10を割り当てたと仮定す
ると、選択装置はアドレスR5の記憶素子10を論理アドレスR2に割り当てら
れた記憶素子であると判定し、この記憶素子に命令27と共に送られたデータコ
ンテンツ、すなわち1の値を書き込む。
は選択装置14に送信先レジスタの論理アドレス23、この場合は結果レジスタ
のアドレス“erg”と、送信先レジスタにロードする内容、すなわちレジスタ
R2のコンテンツを記号表示で送信する。次に選択装置14が論理アドレス23
R2に対応するメモリ11内の物理アドレス13、すなわち記憶素子R5を判定
し、データバス21を介してそのコンテンツを読み取る。
クランブル装置15による割当てスクランブリングをトリガーする、すなわち始
動命令26の送信を行うようにすることができる。また、同じプログラムシーケ
ンス28を何度も実行すると、メモリ11内で使用される記憶素子10が常時変
化することになる。あるいはまた、プログラムシーケンス29が何度か、例えば
所定回数だけ実行された後、あるいは例えばマイクロコントローラ25が再始動
された後に限ってスクランブル装置15の再始動が行われるようにしても良い。
とされる物理アドレス13をプログラム命令で使用される論理アドレス23に割
り当てる際に、これをスクランブル装置の使用により予想不可能なものにすると
いう概念を保持しながら、広範囲に変化させることができる。従って、全く構造
の異なる別のタイプのメモリを使うこともできるし、記憶素子10を組にして割
当てスクランブリングを行うこともできる。別個のアドレスバス20を用いる代
わりに、別の方法を用いて論理アドレス23を選択装置14に送信するようにし
てもよい。スクランブル装置15がスクランブリングを反復する時間および回数
についても、他の事象によってトリガーし、他の方法で制御するようにしても良
い。さらに本発明のアレーおよび方法は、簡略化のために本明細書の説明で採用
した一連の命令の実行に適するだけでなく、例えば目的志向の概念により作り出
されるプログラム命令シーケンスの実行にも同様に好適である。
Claims (7)
- 【請求項1】 複数の記憶素子(10)と、アドレスバス(20)を介して
供給される論理アドレス(23)により記憶素子(10)を選択する選択装置(
14)とを備え、前記記憶素子が物理的にアクセスされるメモリアレーであって
、前記選択装置(14)がスクランブル装置(15)を含んで成り、該スクラン
ブル装置(15)は、スクランブリングがトリガーされると、選択装置(14)に
送信された論理アドレス(23)に対して予想不可能な方法で記憶素子(10)
を割り当て、割り当てられた記憶素子(10)にその後物理的にアクセスが行わ
れるように構成されていることを特徴とするメモリアレー。 - 【請求項2】 前記選択装置(14)が制御入力(16)を備え、該制御入
力を介してスクランブル装置(15)が始動されることを特徴とする請求項1記
載のメモリアレー。 - 【請求項3】 前記選択装置(14)がプログラムを形成する命令シーケン
ス(29)の実行中、スクランブリング処理によって行われた割当てを維持する
ことを特徴とする請求項1記載のメモリアレー。 - 【請求項4】 前記スクランブル装置(15)が、毎回始動信号(26)に応
答して、毎回メモリ(11)内の全ての記憶素子(10)に関して論理アドレス
(13)への割当てを行うことを特徴とする請求項1記載のメモリアレー。 - 【請求項5】 メモリ(11)がランダムアクセス・メモリであることを特
徴とする請求項1記載のメモリアレー。 - 【請求項6】 メモリ(11)が揮発性メモリであることを特徴とする請求
項1記載のメモリアレー。 - 【請求項7】 メモリ(11)にデータコンテンツを保存する方法であって
、前記メモリ(11)が記憶素子(10)に分割され、保存されるデータの各々
がデータコンテンツとメモリ(11)内の記憶素子(10)を指定する論理アド
レス(23)とを含んでいる方法において、定期的に、または一定の事象の発生
に応答してスクランブリングが行われ、記憶素子(10)のアドレス(13)が
スクランブリングによって論理アドレス(23)から取得され、データコンテン
ツが該スクランブリングによって生成されたメモリ(11)のアドレス(13)
に保存されることを特徴とする方法。
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