JP3822707B2 - Ｉｃカード - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ読み出し／書き込み装置とのデータの授受を行うＩＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
データ読み出し／書き込み装置とのデータの授受を行うＩＣカードとして、データ読み出し／書き込み装置と電気的に接続してデータの授受を行う接触型のＩＣカードと、データ読み出し／書き込み装置とのデータの授受を電波などの非接触媒体を使用して行う、非接触型のＩＣカードがあった。図７は、従来の非接触型のＩＣカードの例を示した概略のブロック図である。
【０００３】
図７において、非接触型のＩＣカード（以下、単にＩＣカードと呼ぶ）１００は、データ読み出し／書き込み装置（以下、リーダライタと呼ぶ）１０１との間で電波の授受を行うアンテナ回路部１０２と、データの変復調を行う変復調回路部１０３と、シリアルデータをパラレルデータに変換すると共にパラレルデータをシリアルデータに変換する入出力回路部１０４と、Ｅ2ＰＲＯＭで形成された不揮発性メモリ部１０５とセンスアンプ回路部１０６を備えたメモリ回路部１０７とを備えている。更に、ＩＣカード１００は、入出力回路部１０４及びメモリ回路部１０７の制御を行う制御回路部１０８と、アンテナ回路部１０２で受信した電波を整流して各回路に電源として供給する内部電源回路部１０９と、入出力回路部１０４、メモリ回路部１０７及び制御回路部１０８を接続するバス１１０とを備えている。
【０００４】
図８は、センスアンプ回路部１０６の回路例を示した図であり、図８で示した回路は、本願発明の出願人が、先に特願平７−１３０４号の明細書で提案した回路である。図８において、不揮発性メモリ部１０５のメモリセル１２１に接続されたビット線１２２の寄生容量１２３への充電速度が、メモリセル１２１に電荷が蓄積されている場合と蓄積されていない場合とで異なる。
【０００５】
このことから、所定の容量のコンデンサ１２４を設け、読み出し時において、電流供給部１２５のｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１２６及び１２７から供給される電流に対する、寄生容量１２３とコンデンサ１２４との充電速度を比較して、メモリセル１２１に蓄積された電荷の有無、すなわち、メモリセル１２１に格納されたデータの２値のレベルを、検出すると共に読み出すことができる。なお、不揮発性メモリ部１０５が８ビット構成の場合、上記センスアンプ回路部１０６は、図８で示したセンスアンプ回路を各ビットに対応して８個有しており、図８では、その内の１つを示している。
【０００６】
上記のような構成において、制御回路部１０８は、リーダライタ１０１による不揮発性メモリ部１０５へのアクセス時にリーダライタ１０１から入力されるパスワードと、あらかじめ不揮発性メモリ部１０５に格納されたパスワードとの比較を行う。制御回路部１０８は、パスワードが一致すると、リーダライタ１０１から入力されたコマンドに従って不揮発性メモリ部１０５に対するアクセスを行い、パスワードが一致しなかった場合は、不揮発性メモリ部１０５に対するアクセスを行わず、所定のエラー処理を行う。このように、リーダライタ１０１は、パスワードが一致しないと不揮発性メモリ部１０５にアクセスすることができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、センスアンプ回路部１０６は、他の各回路部よりも動作電源電圧の範囲が小さく、すなわち、センスアンプ回路部１０６の動作電源電圧の下限値が他の回路部よりも高いため、内部電源回路部１０９から供給される電源電圧が低下した場合、センスアンプ回路部１０６のみ動作せず、その他の回路部は動作しているといった状態が起きる。このとき、センスアンプ回路部１０６の出力は「Ｈ」レベルとなり、例えば不揮発性メモリ部１０５が８ビット構成である場合、センスアンプ回路部１０６における各センスアンプ回路の出力はすべて「Ｈ」レベルとなる。このような状態で、リーダライタ１０１からパスワードの照合が行われた場合、センスアンプ回路部１０６の出力がすべて「Ｈ」レベルであることから、不揮発性メモリ部１０５にあらかじめ格納したパスワードに関係なく、パスワードはＦＦということになる。
【０００８】
ＩＣカード１００の電源は、内部電源回路部１０９によって外部からの電波を整流して供給されており、例えば、リーダライタ１０１にＩＣカード１００を近づけたり遠ざけたりすることによって、ＩＣカード内の電源電圧を容易に変えることができる。このことから、電源電圧を低下させてセンスアンプ回路部１０６のみが動作しない状態にし、パスワードＦＦでパスワードの照合を完了させた後、各センスアンプ回路部１０６が動作する範囲まで電源電圧を上昇させることによって、不揮発性メモリ部１０５に対してアクセスが行えるようになる。このため、パスワードを知らなくても不揮発性メモリ部１０５にアクセスが行えるようになり、データの機密性を保持することができなくなるという問題があった。
【０００９】
このような問題は、非接触型のＩＣカードのみに発生するものではなく、接触型のＩＣカードにおいても、ＩＣカードに供給する電源電圧を低下させてメモリ部におけるセンスアンプ回路部のみが動作しない状態になると、同じような問題が起きる。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、メモリに格納されたデータの機密性を高めることができるＩＣカードを得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本第１の発明に係るＩＣカードは、データ読み出し／書き込み装置とのデータの授受を行うＩＣカードにおいて、
データ読み出し／書き込み装置とのインタフェースを行うインタフェース部と、
複数のメモリセルで形成され、データを格納するメモリ部と、
該メモリ部の選択されたメモリセルのデータを読み出すセンスアンプ回路部と、
該センスアンプ回路部がメモリ部からのデータ読み出しを完了したか否かの検出を行い、該データ読み出しの完了を検出すると、読み出しが完了したことを示す読み出し完了信号を出力する読み出し完了検出部と、
上記インタフェース部を介して入力されるデータ読み出し／書き込み装置からのコマンドに従って、上記メモリ部及びセンスアンプ回路部の動作制御を行い、上記メモリ部に格納されたデータの読み出しに際して、読み出し完了検出部から読み出し完了信号が出力されない場合、所定のエラー処理を行う制御回路部とを備え、
上記センスアンプ回路部は、
極性の異なる２つのトランジスタが直列に接続され、該各トランジスタの接続部が出力端をなすと共に該各トランジスタの制御電極が接続されて入力端をなす、一方の出力端が他方の入力端に接続されるようにループ状に接続された第１及び第２の各インバータ回路と、
一端が所定の電圧に接続され、選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量よりも容量の大きいコンデンサと、
一端が上記所定の電圧に接続された上記寄生容量の他端に対して、第１のインバータ回路の出力端と第２のインバータ回路の入力端との接続部である第１の接続部への接続制御を行うと共に、上記コンデンサの他端に対して、第１のインバータ回路の入力端と第２のインバータ回路の出力端との接続部である第２の接続部への接続制御を行う接続制御部と、
を備え、
上記接続制御部は、上記メモリ部からのデータ読み出し停止時に、上記第１及び第２の各接続部を上記所定の電圧に接続してそれぞれ同じ論理レベルにし、上記メモリ部からデータを読み出す場合は、上記第１及び第２の各接続部に対する上記所定の電圧への接続を遮断すると共に、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量の他端を上記第１の接続部に接続すると共に、上記コンデンサの他端を上記第２の接続部に接続し、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量は上記第１のインバータ回路を介して充電されると共に、上記コンデンサは上記第２のインバータ回路を介して充電され、上記読み出し完了検出部は、上記第１及び第２の各接続部の論理レベルが異なる状態になると、所定の読み出し完了信号を出力するものである。
【００１１】
本第２の発明に係るＩＣカードは、第１の発明において、上記制御回路部は、読み出し完了検出部から読み出し完了信号が出力されない場合、動作を停止すると共に、所定の処理を行わない限り復帰しないものである。
【００１２】
本第３の発明に係るＩＣカードは、第１の発明において、上記制御回路部は、読み出し完了検出部から読み出し完了信号が出力されない場合、リセットをかけて初期状態に戻るものである。
【００１４】
本第４の発明に係るＩＣカードは、データ読み出し／書き込み装置とのデータの授受を行うＩＣカードにおいて、
データ読み出し／書き込み装置とのインタフェースを行うインタフェース部と、
複数のメモリセルで形成され、データを格納するメモリ部と、
該メモリ部の選択されたメモリセルのデータを読み出すセンスアンプ回路部と、
上記インタフェース部を介して入力されるデータ読み出し／書き込み装置からのコマンドに従って、上記メモリ部及びセンスアンプ回路部の動作制御を行う制御回路部とを備え、
上記センスアンプ回路部は、
極性の異なる２つのトランジスタが直列に接続され、該各トランジスタの接続部が出力端をなすと共に該各トランジスタの制御電極が接続されて入力端をなす、一方の出力端が他方の入力端に接続されるようにループ状に接続された第１及び第２の各インバータ回路と、
一端が所定の電圧に接続され、選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量よりも容量の大きいコンデンサと、
一端が上記所定の電圧に接続された上記寄生容量の他端に対して、第１のインバータ回路の出力端と第２のインバータ回路の入力端との接続部である第１の接続部への接続制御を行うと共に、上記コンデンサの他端に対して、第１のインバータ回路の入力端と第２のインバータ回路の出力端との接続部である第２の接続部への接続制御を行う接続制御部と、
を備え、
上記接続制御部は、上記メモリ部からのデータ読み出し停止時に、上記第１及び第２の各接続部を上記所定の電圧に接続してそれぞれ同じ論理レベルにし、上記メモリ部からデータを読み出す場合は、上記第１及び第２の各接続部に対する上記所定の電圧への接続を遮断すると共に、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量の他端を上記第１の接続部に接続すると共に、上記コンデンサの他端を上記第２の接続部に接続し、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量は上記第１のインバータ回路を介して充電されると共に、上記コンデンサは上記第２のインバータ回路を介して充電され、上記制御回路部は、センスアンプ回路部よりも動作電源電圧の下限値が高くなるように形成されるものである。
【００１５】
本第５の発明に係るＩＣカードは、第４の発明において、上記制御回路部は、クロック信号を生成するクロック生成部を備え、該クロック生成部で生成されたクロック信号を基にして動作し、クロック生成部は、上記センスアンプ回路部よりも動作電源電圧の下限値が高くなるように形成されるものである。
【００１６】
本第６の発明に係るＩＣカードは、第４の発明において、上記制御回路部は、マスクＲＯＭを有するマイコンで形成され、該マスクＲＯＭに格納されたプログラムに従って動作し、マスクＲＯＭは、上記センスアンプ回路部よりも動作電源電圧の下限値が高くなるように形成されるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるＩＣカードの例を示した概略のブロック図である。
【００１８】
図１において、非接触型のＩＣカード（以下、単にＩＣカードと呼ぶ）１は、データ読み出し／書き込み装置（以下、リーダライタと呼ぶ）２との間で電波の授受を行うアンテナ回路部３と、データの変復調を行う変復調回路部４と、シリアルデータをパラレルデータに変換すると共にパラレルデータをシリアルデータに変換する入出力回路部５と、Ｅ2ＰＲＯＭで形成された不揮発性メモリ部６とセンスアンプ回路部７を備えたメモリ回路部８とを備えている。
【００１９】
更に、ＩＣカード１は、センスアンプ回路部７が不揮発性メモリ部６からのデータ読み出しが完了したか否かの検出を行う読み出し完了検出部９と、入出力回路部５及びメモリ回路部８の制御を行う制御回路部１０と、アンテナ回路部３で受信した電波を整流して各回路部に電源として供給する内部電源回路部１１と、入出力回路部５、メモリ回路部８、読み出し完了検出部９及び制御回路部１０を接続するバス１２とを備えている。なお、アンテナ回路部３、変復調回路部４及び入出力回路部５はインタフェース部をなし、不揮発性メモリ部６はメモリ部をなす。
【００２０】
アンテナ回路部３は、変復調回路部４及び内部電源回路部１１にそれぞれ接続され、変復調回路部４は、入出力回路部５に接続されている。また、入出力回路部５、メモリ回路部８、読み出し完了検出部９及び制御回路部１０はバス１２で接続され、内部電源回路部１１は、変復調回路部４、入出力回路部５、メモリ回路部８、読み出し完了検出部９及び制御回路部１０にそれぞれ接続されている。
【００２１】
このような構成において、リーダライタ２は、常時、電波を発信しており、アンテナ回路部３は、リーダライタ２からの電波を受信し、該受信した電波を電気信号に変換して変復調回路部４及び内部電源回路部１１に出力する。内部電源回路部１１は、入力された電気信号の整流を行い各回路部に出力して電源供給を行う。リーダライタ２は、ＩＣカード１にデータを送信しない場合は、無変調の電波を発信しており、データを送信する場合、該データを搬送波に変調させて含ませた電波を発信する。
【００２２】
リーダライタ２からＩＣカード１にデータが送信された場合、変復調回路部４は、アンテナ回路部３から入力された電気信号の復調を行ってデータの抽出を行い、抽出したデータを入出力回路部５に出力する。入出力回路部５は、変復調回路部４から入力されたシリアルデータをパラレルデータに変換してバス１２に出力する。制御回路部１０は、リーダライタ２から発信されたコマンドに従って動作し、メモリ回路部８の動作制御を行う。
【００２３】
また、メモリ回路部８に格納されたデータをリーダライタ２に送信する場合、制御回路部１０は、メモリ回路部８に対して所望のデータの読み出し動作を行わせ、該読み出しを行ったデータをバス１２を介して入出力回路部５にパラレルデータで出力し、入出力回路部５は入力されたパラレルデータをシリアルデータに変換して変復調回路部４に出力する。変復調回路部４は、入力されたシリアルデータを搬送波に変調させて含ませる変調動作を行った後、該変調した信号をアンテナ回路部３に出力し、アンテナ回路部３は、入力された変調信号を電波にして送信する。
【００２４】
次に、図２は、センスアンプ回路部７及び読み出し完了検出部９の例を示した回路図である。なお、図２では、複数あるセンスアンプの内の１つを示している。図２において、センスアンプ回路部７は、ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ（以下、ｐＭＯＳトランジスタと呼ぶ）２１〜２３、ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ（以下、ｎＭＯＳトランジスタと呼ぶ）２４〜２９、インバータ回路３０，３１及びコンデンサ３２で形成されたセンスアンプ２０を有している。また、読み出し完了検出部９は、センスアンプ回路部７の各センスアンプに対応する２入力のＯＲ回路をそれぞれ有しており、図２では、センスアンプ２０に対応する２入力のＯＲ回路４０を示している。
【００２５】
センスアンプ２０において、ｐＭＯＳトランジスタ２１及びｎＭＯＳトランジスタ２４でインバータ回路３３が形成され、ｐＭＯＳトランジスタ２２及びｎＭＯＳトランジスタ２５でインバータ回路３４が形成されている。インバータ回路３３において、ｐＭＯＳトランジスタ２１及びｎＭＯＳトランジスタ２４の各ドレインは接続されて出力をなすと共に、ｐＭＯＳトランジスタ２１及びｎＭＯＳトランジスタ２４の各ゲートは接続されて入力をなし、ｎＭＯＳトランジスタ２４のソースは接地されている。同様に、インバータ回路３４において、ｐＭＯＳトランジスタ２２及びｎＭＯＳトランジスタ２５の各ドレインは接続されて出力をなすと共に、ｐＭＯＳトランジスタ２２及びｎＭＯＳトランジスタ２５の各ゲートは接続されて入力をなし、ｎＭＯＳトランジスタ２５のソースは接地されている。
【００２６】
インバータ回路３３の出力はインバータ回路３４の入力に接続されて該接続部をａとすると共に、インバータ回路３３の入力はインバータ回路３４の出力に接続されて該接続部をｂとし、インバータ回路３３及び３４で差動増幅器３５を形成している。ｐＭＯＳトランジスタ２１及び２２の各ソースは、それぞれｐＭＯＳトランジスタ２３のドレインに接続され、ｐＭＯＳトランジスタ２３のソースは電源端子ＶDDに接続されている。また、データの読み出し時に制御回路部１０から「Ｈ」レベルの信号が入力される駆動信号入力端子３６は、インバータ回路３０を介してｐＭＯＳトランジスタ２３、ｎＭＯＳトランジスタ２６及び２７の各ゲートに接続されると共に、ｎＭＯＳトランジスタ２８及び２９の各ゲートにそれぞれ接続されている。
【００２７】
ｎＭＯＳトランジスタ２６及び２８の各ドレインは、接続部ａに接続されており、ｎＭＯＳトランジスタ２６のソースは接地されている。ｎＭＯＳトランジスタ２８のソースはデータ入力端子３７を介して不揮発性メモリ部６のビット線４５に接続されると共に、不揮発性メモリ部６においてビット線４５にはＥ2ＰＲＯＭの多数のメモリセルに接続されているが、ここでは、その中の１つであるメモリセル４６を代表して示している。メモリセル４６のドレインはビット線４５に接続され、メモリセル４６のソースは接地され、ビット線４５には、寄生容量４７が存在している。
【００２８】
また、ｎＭＯＳトランジスタ２７及び２９の各ドレインは、接続部ｂに接続されており、ｎＭＯＳトランジスタ２７のソースは接地され、ｎＭＯＳトランジスタ２９のソースはコンデンサ３２を介して接地されている。更に、接続部ａは、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の一方の入力に接続され、接続部ｂは、ＯＲ回路４０の他方の入力に接続されると共にインバータ回路３１の入力に接続され、インバータ回路３１の出力は出力端子３８に接続され、該出力端子３８はセンスアンプ２０の出力をなすと共にセンスアンプ回路部７の出力をなす。また、ＯＲ回路４０の出力は読み出し完了検出部９の出力をなし、バス１２を介して制御回路部１０に接続されている。
【００２９】
次に、センスアンプ回路部７の動作を説明する。制御回路部１０は、センスアンプ回路部７を動作させないとき、駆動信号入力端子３６に「Ｌ」レベルの信号を出力しており、ｐＭＯＳトランジスタ２３はオフすると共に、ｎＭＯＳトランジスタ２６及び２７はオンすることから、接続部ａ及びｂは共に「Ｌ」レベルとなる。このため、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の出力は「Ｌ」レベルとなる。次に、駆動信号入力端子３６に「Ｈ」レベルの信号が入力されると、ｎＭＯＳトランジスタ２６及び２７がオフすることから、接続部ａ及びｂは共にフローティング状態となる。更に、ｐＭＯＳトランジスタ２３、ｎＭＯＳトランジスタ２８及び２９がオンすることから、ｐＭＯＳトランジスタ２１及び２２がオンして、コンデンサ３２及び寄生容量４７への充電が始まる。
【００３０】
ここで、メモリセル４６のフローティングゲートに電荷が存在している場合、すなわち、メモリセル４６に「Ｌ」レベルのデータが格納されている場合、データ入力端子３７に接続されている選択されたメモリセル４６にメモリセル電流Ｉeが流れることから、メモリセル４６は導通状態となる。このため、寄生容量４７を充電する速さよりもコンデンサ３２を充電する速さの方が速く、コンデンサ３２の充電完了時に、接続部ｂが先に「Ｈ」レベルとなることから、ｐＭＯＳトランジスタ２１がオフすると共にｎＭＯＳトランジスタ２４がオンする。
【００３１】
この結果、接続部ａが「Ｌ」レベルに固定されることから、ｐＭＯＳトランジスタ２２がオンしｎＭＯＳトランジスタ２５がオフして、接続部ｂは「Ｈ」レベルに固定される。接続部ａが「Ｌ」レベルに固定されると共に、接続部ｂが「Ｈ」レベルに固定されることから、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の出力は「Ｈ」レベルとなり、出力端子３８は「Ｌ」レベルとなる。
【００３２】
次に、メモリセル４６のフローティングゲートに電荷が存在していない場合、すなわち、メモリセル４６に「Ｈ」レベルのデータが格納されている場合、データ入力端子３７に接続されている選択されたメモリセル４６にメモリセル電流Ｉeが流れないことから、メモリセル４６は非導通状態となる。更に、寄生容量４７よりもコンデンサ３２の容量の方が大きいため、コンデンサ３２を充電する速さよりも寄生容量４７を充電する速さの方が速く、寄生容量４７の充電完了時に、接続部ａが先に「Ｈ」レベルとなることから、ｐＭＯＳトランジスタ２２がオフすると共にｎＭＯＳトランジスタ２５がオンする。
【００３３】
この結果、接続部ｂが「Ｌ」レベルに固定されることから、ｐＭＯＳトランジスタ２１がオンしｎＭＯＳトランジスタ２４がオフし、接続部ａは「Ｈ」レベルに固定される。接続部ａが「Ｈ」レベルに固定されると共に、接続部ｂが「Ｌ」レベルに固定されることから、読み出し完了検出部９のＯＲ回路４０の出力は「Ｈ」レベルとなり、出力端子３８は「Ｈ」レベルとなる。
【００３４】
これらのことから、不揮発性メモリ部６に格納されているデータを読み出す場合、制御回路部１０によって駆動信号入力端子３６が「Ｈ」レベルとなり、メモリセル４６に格納されたデータが出力端子３８から読み出されると共に、読み出し完了検出部９のＯＲ回路４０の出力が「Ｈ」レベルとなって、読み出しが完了したことを示し、該「Ｈ」レベルの信号が読み出し完了信号をなす。また、ＯＲ回路４０の出力が「Ｌ」レベルの時は、読み出しが完了していないことを示している。制御回路部１０は、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の出力レベルによってセンスアンプ回路部７によるデータの読み出しが完了したか否かを判定する。
【００３５】
ここで、図３は、ＩＣカード１とリーダライタ２との間で行われるデータ授受の例を示した図である。図３において、ＩＣカード１からデータを読み出す場合、リーダライタ２は、リードコマンドＲＣＭＤの後にパスワードを付加したデータをＩＣカード１に送信する。ＩＣカード１は、リーダライタ２から送信されたパスワードとあらかじめ不揮発性メモリ部６に格納されたパスワードとの照合を行い、一致するとリードコマンドＲＣＭＤを実行して不揮発性メモリ部６から読み出したデータをリーダライタ２に送信する。
【００３６】
次に、ＩＣカード１にデータを書き込む場合、リーダライタ２は、ライトコマンドＷＣＭＤの後にパスワードを付加し、更にパスワードの後に書き込むデ−タを付加したデータをＩＣカード１に送信する。ＩＣカード１は、リーダライタ２から送信されたパスワードとあらかじめ不揮発性メモリ部６に格納されたパスワードとの照合を行い、一致するとライトコマンドＷＣＭＤを実行してリーダライタ２から送信された書き込みデータを不揮発性メモリ部６に書き込んだ後、リーダライタ２に書き込み完了信号を出力する。
【００３７】
このように、リーダライタ２は、ＩＣカード１に対する読み出し及び書き込みのコマンドを送信する場合、該コマンドの後に必ずパスワードを付加して送信し、ＩＣカード１は、リーダライタ２から送信されてきたパスワードが不揮発性メモリ部６内に格納されたパスワードと一致したときのみ、リーダライタ２からのコマンドに従って、不揮発性メモリ部６からのデータの読み出し及び書き込みを行う。上記パスワ−ドの照合は制御回路部１０内に設けられたパスワード照合部５０で行われる。
【００３８】
図４は、パスワード照合部５０の例を示した概略の回路図である。なお、図４では、不揮発性メモリ部６が８ビット構成の場合を例にして示している。
図４において、パスワード照合部５０は、パスワード照合回路５１〜５８と８入力のＯＲ回路５９で形成されており、各パスワード照合回路５１〜５８の構成はそれぞれ同じであるので、パスワード照合回路５１を例にして説明する。なお、図４ではパスワード照合回路５３〜５６を省略している。パスワード照合回路５１は、比較回路６１、２入力のＯＲ回路６２，６３及びＤフリップフロップ６４で形成されている。
【００３９】
ＯＲ回路６２は、一方の入力が反転入力となっており、他方の入力が非反転入力となっている。ＯＲ回路６２の反転入力は、センスアンプ回路部７におけるＯＲ回路４０の出力に接続され、非反転入力は、比較回路６１の出力に接続されている。ＯＲ回路６３において、一方の入力はＯＲ回路６２の出力に、他方の入力はＤフリップフロップ６４の非反転出力Ｑに、出力はＤフリップフロップ６４のＤ入力にそれぞれ接続されている。
【００４０】
また、Ｄフリップフロップ６４のクロックパルス入力Ｔは反転入力になっており、不揮発性メモリ部６からデータの読み出しを行っていることを示す、例えばここではデータの読み出しを行っている間は「Ｈ」レベルとなり、それ以外は「Ｌ」レベルとなる読み出し信号が制御回路部１０によって入力される。Ｄフリップフロップ６４のリセット入力Ｒにおいても反転入力になっており、パスワードの比較を行っている間、「Ｈ」レベルの信号が制御回路部１０によって入力され、Ｄフリップフロップ６４の非反転出力ＱはＯＲ回路５９の入力の１つに接続されている。なお、図４において、ＯＲ回路６２の反転入力に入力される信号をｅとし、Ｄフリップフロップ６４において、クロックパルス入力Ｔに入力される信号をｆとし、リセット入力Ｒに入力される信号をｇとし、ＯＲ回路５９から出力される信号をｈとして示している。
【００４１】
比較回路６１の一方の入力には、不揮発性メモリ部６から読み出されたパスワードを形成する１ビットのデータが入力され、比較回路６１の他方の入力にはリーダライタ２から送信されたパスワードを形成する１ビットのデータが入力される。例えば、不揮発性メモリ部６から読み出されたパスワードが８ビットのデータＤ０〜Ｄ７で形成され、該データＤ０〜Ｄ７に対応するリーダライタ２から入力されたパスワードの８ビットデータをＤａ０〜Ｄａ７とすると、比較回路６１の一方の入力には１ビットデータＤ０が入力され、比較回路６１の他方の入力には１ビットデータＤａ０が入力される。比較回路６１は、データＤ０とデータＤａ０との比較を行い、一致しなかった場合のみ出力から「Ｈ」レベルの不一致信号を出力し、その他のときは、出力が「Ｌ」レベルになる。
【００４２】
図５は、パスワード照合回路５１におけるパスワードが一致しているときの動作例を示したタイミングチャートであり、図５を参照しながらパスワード照合部５０の動作を説明する。なお、図５では、不揮発性メモリ部６に格納されたパスワードをＰＷとし、リーダライタ２から入力されたパスワードをＰＷａとして示しており、パスワードＰＷ及びＰＷａはそれぞれ複数のバイトデータからなり、、８ビットデータを１バイトデータとして示している。以下、パスワードＰＷの１バイト分のデータＤ０〜Ｄ７及び、パスワードＰＷａの１バイト分のデータＤａ０〜Ｄａ７を例にして説明する。
【００４３】
センスアンプ回路部７によるデータの読み出しが完了した場合、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の出力は「Ｈ」レベルとなり、ＯＲ回路６２の反転入力に「Ｈ」レベルの信号が入力されることから、比較回路６１による比較結果、すなわち比較回路６１の出力レベルに応じてＯＲ回路６２の出力のレベルが変化する。比較回路６１による比較の結果、一致した場合、比較回路６１の出力は「Ｌ」レベルとなり、ＯＲ回路６２の出力は「Ｌ」レベルとなる。
【００４４】
ここで、パスワードの読み出しが行われて、クロックパルス入力Ｔが「Ｈ」レベルに立ち上がるとＤフリップフロップ６４の非反転出力Ｑは「Ｌ」レベルとなる。同様にして、パスワード照合回路５２〜５８の各比較回路によって１ビットデータＤ１〜Ｄ８とＤａ１〜Ｄａ８との比較が行われ、パスワード照合回路５２〜５８の各Ｄフリップフロップの非反転出力Ｑがすべて「Ｌ」レベルであれば、ＯＲ回路５９の出力は「Ｌ」レベルとなり、照合エラーが発生せず正常であることを示し、制御回路部１０は、リーダライタ２からパスワードと共に送信されてきたコマンドに従って動作する。
【００４５】
また、比較回路６１による比較結果が不一致であった場合、比較回路６１の出力は「Ｈ」レベルとなり、ＯＲ回路６２の出力は「Ｈ」レベルとなって、Ｄフリップフロップ６４の非反転出力は「Ｈ」レベルとなる。この結果、ＯＲ回路５９の出力は「Ｈ」レベルとなって照合エラーが発生したことを示す。このように、パスワード照合回路５１〜５８の各Ｄフリップフロップの非反転出力のいずれか１つでも「Ｈ」レベルである場合、ＯＲ回路５９の出力は「Ｈ」レベルとなって照合エラーが発生したことを示す。
【００４６】
このことから、制御回路部１０は、所定の照合エラー処理、例えばパスワードと共に送信されてきた読み出し又は書き込み等のコマンドの実行を行わず、リーダライタ２に照合エラーが発生したことを示す所定の照合エラー信号をバス１２に出力する。バス１２に出力された照合エラー信号は、入出力回路部５でシリアルデータに変換された後、変復調回路部４で変調されてアンテナ回路部３から発信される。なお、所定の照合エラー処理として、リーダライタ２に照合エラー信号を出力せず、パスワードと共に送信されてきた読み出し又は書き込み等のコマンドの実行を行わずに、リーダライタ２からの新たなコマンドの送信を待つようにしてもよい。
【００４７】
一方、センスアンプ回路部７によるデータの読み出しが完了していない場合、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の出力は「Ｌ」レベルであり、ＯＲ回路６２の反転入力に「Ｌ」レベルの信号が入力されることから、比較回路６１の比較結果に関係なくＯＲ回路６２の出力は「Ｈ」レベルになり、ＯＲ回路６３の出力も「Ｈ」レベルになって、Ｄフリップフロップ６４の非反転出力Ｑは「Ｈ」レベルとなる。この結果、ＯＲ回路５９の出力は「Ｈ」レベルとなって照合エラーが発生したことを示し、制御回路部１０は、所定の照合エラー処理を行う。
【００４８】
ここで、内部電源回路部１１からの電源電圧が低下し、センスアンプ回路部７のみが動作を停止した状態において、制御回路部１０がパスワードの照合を行うために不揮発性メモリ部６に格納されたパスワードを読み出す場合、制御回路部１０から「Ｈ」レベルの信号が駆動信号入力端子３６に入力され、ｎＭＯＳトランジスタ２８及び２９が共にオンすることから、センスアンプ２０の接続部ａ及びｂはそれぞれ「Ｌ」レベルとなる。このため、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の出力は「Ｌ」レベルとなって、読み出しが完了していないことを示しており、制御回路部１０は、上記のようなパスワードが一致しなかったときと同じ照合エラー処理を行う。
【００４９】
上記においては、制御回路部１０は、照合エラー処理として、リーダライタ２からパスワードと共に送信されてきたコマンドの処理を行わず、次の新たなコマンドがリーダライタ２から送信されるのを待つコマンド待ちの状態になったが、照合エラー処理として制御回路部１０の動作を停止させ、所定のリセット動作を行わない限り復帰しないようにしてもよい。このようにすることによって、ＩＣカード１の不揮発性メモリ部６に対する外部からの不正なアクセスをより確実に防止することができ、ＩＣカードのセキュリティ機能を更に高めることができる。
【００５０】
また、ＯＲ回路５９の出力信号を制御回路部１０のリセット信号として使用してもよく、照合エラーが発生してＯＲ回路５９の出力が「Ｈ」レベルになると、制御回路部１０にリセットがかかり、制御回路部１０は、強制的に初期状態に戻ってコマンド待ちとなる。このようにすることによって、ＩＣカード１がどのようにすると照合エラー処理が行われるかが分かり難くなり、ＩＣカード１のセキュリティ機能を更に一層高めることができる。
【００５１】
このように、本発明の実施の形態１におけるＩＣカードは、制御回路部１０によるパスワード照合時に、センスアンプ回路が動作していない状態、特に内部電源回路部１１から供給される電源電圧低下によるセンスアンプ回路の動作停止状態を検出することができ、不揮発性メモリ部６にあらかじめ格納されたパスワードが、正常に読み出された否かを検出することができる。このことから、不揮発性メモリ部６にあらかじめ格納されたパスワードが、正常に読み出されていないことを検出すると、所定のエラー処理を行い不揮発性メモリ部６への不正なアクセスを防止することができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部のみが動作しない状態における、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
【００５２】
実施の形態２．
実施の形態１においては、内部電源回路部１１から供給される電源電圧低下によるセンスアンプ回路部７のみが動作停止した状態において所定のエラー処理を行ってパスワードの照合が行われないようにした。しかし、制御回路部１０の動作電源電圧の範囲がセンスアンプ回路部７よりも小さくなる、すなわち、制御回路部１０の動作電源電圧の下限値がセンスアンプ回路部７よりも高くなるようにして、内部電源回路部１１から供給される電源電圧が低下した場合、センスアンプ回路部７よりも先に制御回路部１０が動作しないようにしてもよく、このようにしたものを本発明の実施の形態２とする。
【００５３】
図６は、本発明の実施の形態２におけるＩＣカードの例を示した概略のブロック図である。なお、図６において、図１と同じもの同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に、図１との相違点のみ説明する。
図６における図１との相違点は、図１の読み出し完了検出部９をなくし、図１の制御回路部１０の回路構成を変えたことから図１の制御回路部１０を制御回路部７１とし、これらに伴って、図１のＩＣカード１をＩＣカード７５としたことにある。
【００５４】
図６において、ＩＣカード７５は、アンテナ回路部３と、変復調回路部４と、入出力回路部５と、不揮発性メモリ部６とセンスアンプ回路部７を備えたメモリ回路部８とを備えている。更に、ＩＣカード７５は、入出力回路部５及びメモリ回路部８の制御を行う制御回路部７１と、内部電源回路部１１と、入出力回路部５、メモリ回路部８及び制御回路部７１を接続するバス１２とを備えている。アンテナ回路部３は、変復調回路部４及び内部電源回路部１１にそれぞれ接続され、変復調回路部４は、入出力回路部５に接続されている。また、入出力回路部５、メモリ回路部８及び制御回路部７１はバス１２で接続され、内部電源回路部１１は、変復調回路部４、入出力回路部５、メモリ回路部８及び制御回路部７１にそれぞれ接続されている。
【００５５】
このような構成において、リーダライタ２からＩＣカード１にデータが送信された場合、制御回路部７１は、リーダライタ２から送信されたコマンドに従って動作し、メモリ回路部８の動作制御を行う。また、メモリ回路部８に格納されたデータをリーダライタ２に送信する場合、制御回路部７１は、メモリ回路部８に対して所望のデータの読み出し動作を行わせ、該読み出しを行ったデータをバス１２を介して入出力回路部５にパラレルデータで出力する。
【００５６】
制御回路部７１は、内部にクロック信号を生成して出力するクロック生成部８１を備えており、該クロック生成部８１で生成されたクロック信号を基にして動作している。クロック生成部８１は、クロック信号を生成するクロック生成回路部８２とバッファ回路部８３とで形成されており、クロック生成回路部８２で生成されたクロック信号はバッファ回路部８３を介して制御回路部７１内に出力される。クロック生成部８１からクロック信号が出力されなくなると、制御回路部７１は動作を停止する。
【００５７】
ここで、制御回路部７１の動作電源電圧の範囲はセンスアンプ回路部７よりも小さく、すなわち、制御回路部７１は、動作電源電圧の下限値がセンスアンプ回路部７よりも高くなるように形成されている。具体的には、クロック生成部８１におけるバッファ回路部８３は、動作電源電圧の下限値をセンスアンプ回路部７よりも高くなるように形成されている。このようにすることによって、内部電源回路部１１から供給される電源電圧が低下した場合、ＩＣカード７５内でバッファ回路部８３が最も高い電源電圧で動作しなくなり、これに伴って、制御回路部７１の動作が停止する。
【００５８】
また、制御回路部７１がマイコンで形成されている場合、該マイコンは、内蔵されたマスクＲＯＭに格納されているプログラムに従って動作する。従って、マイコンは、マスクＲＯＭが動作しなくなると動作を停止し、制御回路部７１は動作を停止する。ここで、マイコンに内蔵されているマスクＲＯＭは、動作電源電圧の範囲がセンスアンプ回路部７よりも小さくなるように、すなわち、動作電源電圧の下限値をセンスアンプ回路部７よりも高くなるように形成されている。このようにすることによって、内部電源回路部１１から供給される電源の電圧が低下した場合、ＩＣカード７５内でマスクＲＯＭが最も高い電源電圧で動作しなくなり、これに伴って、マイコンの動作が停止し制御回路部７１の動作が停止する。
【００５９】
このように、本発明の実施の形態２におけるＩＣカードは、制御回路部７１において、動作電源電圧の範囲を小さくして動作電源電圧の下限値がセンスアンプ回路部７よりも高くなるようにした。このことから、内部電源回路部１１から供給される電源電圧低下時に、センスアンプ回路部７のみが動作停止状態になることをなくし、不正なパスワードの照合が行われないようにすることができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部７のみが動作を停止し、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
【００６０】
なお、上記実施の形態１及び実施の形態２においては、非接触型のＩＣカードを例にして説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、接触型のＩＣカードにおいても適用することができる。接触型のＩＣカードの場合、アンテナ回路部３をリーダライタ２に電気的に接続するためのコネクタに置き換え、変復調回路部４及び入出回路部５をリーダライタ２とのインタフェースを行うインタフェース回路部に置き換え、内部電源回路部１１がなくリーダライタ２から直接電源が供給される以外は実施の形態１及び実施の形態２で示した非接触型のＩＣカードと同様であるのでその説明を省略する。なお、このような接触型のＩＣカードカードにおいては、上記コネクタ及びインタフェース回路部がインタフェース部をなす。
【００６１】
【発明の効果】
第１の発明に係るＩＣカードは、制御回路部によるパスワード照合時に、読み出し完了検出部によって、センスアンプ回路部が動作していない状態、特に電源電圧低下によるセンスアンプ回路部の動作停止状態を検出することができ、メモリ部にあらかじめ格納されたパスワードが、正常に読み出されたか否かを検出することができる。このことから、メモリ部にあらかじめ格納されたパスワードが、正常に読み出されていないことを検出すると、所定のエラー処理を行いメモリ部への不正なアクセスを防止することができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部のみが動作しない状態における、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
具体的には、上記センスアンプ回路部の接続制御部は、上記メモリ部からのデータ読み出し停止時に、上記第１及び第２の各接続部を上記所定の電圧に接続してそれぞれ同じ論理レベルにし、上記メモリ部からデータを読み出す場合は、上記第１及び第２の各接続部に対する上記所定の電圧への接続を遮断すると共に、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量の他端を上記第１の接続部に接続すると共に、上記コンデンサの他端を上記第２の接続部に接続し、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量は上記第１のインバータ回路を介して充電されると共に、上記コンデンサは上記第２のインバータ回路を介して充電され、上記読み出し完了検出部は、上記第１及び第２の各接続部の論理レベルが異なる状態になると、所定の読み出し完了信号を出力する。このようにすることによって、制御回路部によるパスワード照合時に、センスアンプ回路部が動作していない状態、特に電源電圧低下によるセンスアンプ回路部の動作停止状態を検出することができ、メモリ部にあらかじめ格納されたパスワードが、正常に読み出された否かを検出することができる。このことから、メモリ部にあらかじめ格納されたパスワードが、正常に読み出されていないことを検出すると、所定のエラー処理を行いメモリ部への不正なアクセスを防止することができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部のみが動作しない状態で、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
【００６２】
第２の発明に係るＩＣカードは、第１の発明において、具体的には、上記制御回路部は、読み出し完了検出部から読み出し完了信号が出力されない場合、動作を停止すると共に、所定の処理を行わない限り復帰しないようにした。このようにすることによって、ＩＣカードのメモリ部に対する外部からの不正なアクセスをより確実に防止することができ、ＩＣカードのセキュリティ機能を更に高めることができる。
【００６３】
第３の発明に係るＩＣカードは、第１の発明において、具体的には、上記制御回路部は、読み出し完了検出部から読み出し完了信号が出力されない場合、リセットをかけて初期状態に戻るようにした。このようにすることによって、ＩＣカードがどのようにすると照合エラー処理が行われるかが分かり難くなり、ＩＣカードのセキュリティ機能を更に一層高めることができる。
【００６５】
第４の発明に係るＩＣカードは、制御回路部における動作電源電圧の範囲を小さくして動作電源電圧の下限値がセンスアンプ回路部よりも高くなるようにした。このことから、電源電圧低下時に、センスアンプ回路部のみが動作停止状態になることをなくし、不正なパスワードの照合が行われないようにすることができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部のみが動作を停止し、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
【００６６】
第５の発明に係るＩＣカードは、第４の発明において、具体的には、上記制御回路部は、クロック信号を生成するクロック生成部を備え、該クロック生成部で生成されたクロック信号を基にして動作し、クロック生成部は、上記センスアンプ回路部よりも動作電源電圧の下限値が高くなるように形成される。このようにすることによって、電源電圧低下時に、センスアンプ回路部のみが動作停止状態になることをなくし、不正なパスワードの照合が行われないようにすることができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部のみが動作を停止し、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
【００６７】
第６の発明に係るＩＣカードは、第４の発明において、具体的には、上記制御回路部は、マスクＲＯＭを有するマイコンで形成されると共に、該マスクＲＯＭに格納されたプログラムに従って動作し、マスクＲＯＭは、上記センスアンプ回路部よりも動作電源電圧の下限値が高くなるように形成される。このようにすることによって、電源電圧低下時に、センスアンプ回路部のみが動作停止状態になることをなくし、不正なパスワードの照合が行われないようにすることができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部のみが動作を停止し、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１におけるＩＣカードの例を示した概略のブロック図である。
【図２】 図１のセンスアンプ回路部７及び読み出し完了検出部９の例を示した回路図である。
【図３】 ＩＣカード１とリーダライタ２との間で行われるデータ授受の例を示した図である。
【図４】 パスワード照合部５０の例を示した概略の回路図である。
【図５】 図４のパスワード照合回路５１におけるパスワードが一致しているときの動作例を示したタイミングチャートである。
【図６】 本発明の実施の形態２におけるＩＣカードの例を示した概略のブロック図である。
【図７】 非接触型のＩＣカードの従来例を示した概略のブロック図である。
【図８】 図７のセンスアンプ回路部１０６の例を示した回路図である。
【符号の説明】
１，７５ ＩＣカード、 ２ リーダライタ、 ３ アンテナ回路部、 ４ 変復調回路部、 ５ 入出力回路部、 ６ 不揮発性メモリ部、 ７ センスアンプ回路部、 ８ メモリ回路部、 ９ 読み出し完了検出部、 １０，７１ 制御回路部、 １１ 内部電源回路部、 １２ バス、 ５０ パスワード照合部、 ５１〜５８ パスワード照合回路、 ８１ クロック生成部
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ読み出し／書き込み装置とのデータの授受を行うＩＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
データ読み出し／書き込み装置とのデータの授受を行うＩＣカードとして、データ読み出し／書き込み装置と電気的に接続してデータの授受を行う接触型のＩＣカードと、データ読み出し／書き込み装置とのデータの授受を電波などの非接触媒体を使用して行う、非接触型のＩＣカードがあった。図７は、従来の非接触型のＩＣカードの例を示した概略のブロック図である。
【０００３】
図７において、非接触型のＩＣカード（以下、単にＩＣカードと呼ぶ）１００は、データ読み出し／書き込み装置（以下、リーダライタと呼ぶ）１０１との間で電波の授受を行うアンテナ回路部１０２と、データの変復調を行う変復調回路部１０３と、シリアルデータをパラレルデータに変換すると共にパラレルデータをシリアルデータに変換する入出力回路部１０４と、Ｅ2ＰＲＯＭで形成された不揮発性メモリ部１０５とセンスアンプ回路部１０６を備えたメモリ回路部１０７とを備えている。更に、ＩＣカード１００は、入出力回路部１０４及びメモリ回路部１０７の制御を行う制御回路部１０８と、アンテナ回路部１０２で受信した電波を整流して各回路に電源として供給する内部電源回路部１０９と、入出力回路部１０４、メモリ回路部１０７及び制御回路部１０８を接続するバス１１０とを備えている。
【０００４】
図８は、センスアンプ回路部１０６の回路例を示した図であり、図８で示した回路は、本願発明の出願人が、先に特願平７−１３０４号の明細書で提案した回路である。図８において、不揮発性メモリ部１０５のメモリセル１２１に接続されたビット線１２２の寄生容量１２３への充電速度が、メモリセル１２１に電荷が蓄積されている場合と蓄積されていない場合とで異なる。
【０００５】
このことから、所定の容量のコンデンサ１２４を設け、読み出し時において、電流供給部１２５のｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１２６及び１２７から供給される電流に対する、寄生容量１２３とコンデンサ１２４との充電速度を比較して、メモリセル１２１に蓄積された電荷の有無、すなわち、メモリセル１２１に格納されたデータの２値のレベルを、検出すると共に読み出すことができる。なお、不揮発性メモリ部１０５が８ビット構成の場合、上記センスアンプ回路部１０６は、図８で示したセンスアンプ回路を各ビットに対応して８個有しており、図８では、その内の１つを示している。
【０００６】
上記のような構成において、制御回路部１０８は、リーダライタ１０１による不揮発性メモリ部１０５へのアクセス時にリーダライタ１０１から入力されるパスワードと、あらかじめ不揮発性メモリ部１０５に格納されたパスワードとの比較を行う。制御回路部１０８は、パスワードが一致すると、リーダライタ１０１から入力されたコマンドに従って不揮発性メモリ部１０５に対するアクセスを行い、パスワードが一致しなかった場合は、不揮発性メモリ部１０５に対するアクセスを行わず、所定のエラー処理を行う。このように、リーダライタ１０１は、パスワードが一致しないと不揮発性メモリ部１０５にアクセスすることができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、センスアンプ回路部１０６は、他の各回路部よりも動作電源電圧の範囲が小さく、すなわち、センスアンプ回路部１０６の動作電源電圧の下限値が他の回路部よりも高いため、内部電源回路部１０９から供給される電源電圧が低下した場合、センスアンプ回路部１０６のみ動作せず、その他の回路部は動作しているといった状態が起きる。このとき、センスアンプ回路部１０６の出力は「Ｈ」レベルとなり、例えば不揮発性メモリ部１０５が８ビット構成である場合、センスアンプ回路部１０６における各センスアンプ回路の出力はすべて「Ｈ」レベルとなる。このような状態で、リーダライタ１０１からパスワードの照合が行われた場合、センスアンプ回路部１０６の出力がすべて「Ｈ」レベルであることから、不揮発性メモリ部１０５にあらかじめ格納したパスワードに関係なく、パスワードはＦＦということになる。
【０００８】
ＩＣカード１００の電源は、内部電源回路部１０９によって外部からの電波を整流して供給されており、例えば、リーダライタ１０１にＩＣカード１００を近づけたり遠ざけたりすることによって、ＩＣカード内の電源電圧を容易に変えることができる。このことから、電源電圧を低下させてセンスアンプ回路部１０６のみが動作しない状態にし、パスワードＦＦでパスワードの照合を完了させた後、各センスアンプ回路部１０６が動作する範囲まで電源電圧を上昇させることによって、不揮発性メモリ部１０５に対してアクセスが行えるようになる。このため、パスワードを知らなくても不揮発性メモリ部１０５にアクセスが行えるようになり、データの機密性を保持することができなくなるという問題があった。
【０００９】
このような問題は、非接触型のＩＣカードのみに発生するものではなく、接触型のＩＣカードにおいても、ＩＣカードに供給する電源電圧を低下させてメモリ部におけるセンスアンプ回路部のみが動作しない状態になると、同じような問題が起きる。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、メモリに格納されたデータの機密性を高めることができるＩＣカードを得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本第１の発明に係るＩＣカードは、データ読み出し／書き込み装置とのデータの授受を行うＩＣカードにおいて、
データ読み出し／書き込み装置とのインタフェースを行うインタフェース部と、
複数のメモリセルで形成され、データを格納するメモリ部と、
該メモリ部の選択されたメモリセルのデータを読み出すセンスアンプ回路部と、
該センスアンプ回路部がメモリ部からのデータ読み出しを完了したか否かの検出を行い、該データ読み出しの完了を検出すると、読み出しが完了したことを示す読み出し完了信号を出力する読み出し完了検出部と、
上記インタフェース部を介して入力されるデータ読み出し／書き込み装置からのコマンドに従って、上記メモリ部及びセンスアンプ回路部の動作制御を行い、上記メモリ部に格納されたデータの読み出しに際して、読み出し完了検出部から読み出し完了信号が出力されない場合、所定のエラー処理を行う制御回路部とを備え、
上記センスアンプ回路部は、
極性の異なる２つのトランジスタが直列に接続され、該各トランジスタの接続部が出力端をなすと共に該各トランジスタの制御電極が接続されて入力端をなす、一方の出力端が他方の入力端に接続されるようにループ状に接続された第１及び第２の各インバータ回路と、
一端が所定の電圧に接続され、選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量よりも容量の大きいコンデンサと、
一端が上記所定の電圧に接続された上記寄生容量の他端に対して、第１のインバータ回路の出力端と第２のインバータ回路の入力端との接続部である第１の接続部への接続制御を行うと共に、上記コンデンサの他端に対して、第１のインバータ回路の入力端と第２のインバータ回路の出力端との接続部である第２の接続部への接続制御を行う接続制御部と、
を備え、
上記接続制御部は、上記メモリ部からのデータ読み出し停止時に、上記第１及び第２の各接続部を上記所定の電圧に接続してそれぞれ同じ論理レベルにし、上記メモリ部からデータを読み出す場合は、上記第１及び第２の各接続部に対する上記所定の電圧への接続を遮断すると共に、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量の他端を上記第１の接続部に接続すると共に、上記コンデンサの他端を上記第２の接続部に接続し、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量は上記第１のインバータ回路を介して充電されると共に、上記コンデンサは上記第２のインバータ回路を介して充電され、上記読み出し完了検出部は、上記第１及び第２の各接続部の論理レベルが異なる状態になると、所定の読み出し完了信号を出力するものである。
【００１１】
本第２の発明に係るＩＣカードは、第１の発明において、上記制御回路部は、読み出し完了検出部から読み出し完了信号が出力されない場合、動作を停止すると共に、所定の処理を行わない限り復帰しないものである。
【００１２】
本第３の発明に係るＩＣカードは、第１の発明において、上記制御回路部は、読み出し完了検出部から読み出し完了信号が出力されない場合、リセットをかけて初期状態に戻るものである。
【００１４】
本第４の発明に係るＩＣカードは、データ読み出し／書き込み装置とのデータの授受を行うＩＣカードにおいて、
データ読み出し／書き込み装置とのインタフェースを行うインタフェース部と、
複数のメモリセルで形成され、データを格納するメモリ部と、
該メモリ部の選択されたメモリセルのデータを読み出すセンスアンプ回路部と、
上記インタフェース部を介して入力されるデータ読み出し／書き込み装置からのコマンドに従って、上記メモリ部及びセンスアンプ回路部の動作制御を行う制御回路部とを備え、
上記センスアンプ回路部は、
極性の異なる２つのトランジスタが直列に接続され、該各トランジスタの接続部が出力端をなすと共に該各トランジスタの制御電極が接続されて入力端をなす、一方の出力端が他方の入力端に接続されるようにループ状に接続された第１及び第２の各インバータ回路と、
一端が所定の電圧に接続され、選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量よりも容量の大きいコンデンサと、
一端が上記所定の電圧に接続された上記寄生容量の他端に対して、第１のインバータ回路の出力端と第２のインバータ回路の入力端との接続部である第１の接続部への接続制御を行うと共に、上記コンデンサの他端に対して、第１のインバータ回路の入力端と第２のインバータ回路の出力端との接続部である第２の接続部への接続制御を行う接続制御部と、
を備え、
上記接続制御部は、上記メモリ部からのデータ読み出し停止時に、上記第１及び第２の各接続部を上記所定の電圧に接続してそれぞれ同じ論理レベルにし、上記メモリ部からデータを読み出す場合は、上記第１及び第２の各接続部に対する上記所定の電圧への接続を遮断すると共に、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量の他端を上記第１の接続部に接続すると共に、上記コンデンサの他端を上記第２の接続部に接続し、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量は上記第１のインバータ回路を介して充電されると共に、上記コンデンサは上記第２のインバータ回路を介して充電され、上記制御回路部は、センスアンプ回路部よりも動作電源電圧の下限値が高くなるように形成されるものである。
【００１５】
本第５の発明に係るＩＣカードは、第４の発明において、上記制御回路部は、クロック信号を生成するクロック生成部を備え、該クロック生成部で生成されたクロック信号を基にして動作し、クロック生成部は、上記センスアンプ回路部よりも動作電源電圧の下限値が高くなるように形成されるものである。
【００１６】
本第６の発明に係るＩＣカードは、第４の発明において、上記制御回路部は、マスクＲＯＭを有するマイコンで形成され、該マスクＲＯＭに格納されたプログラムに従って動作し、マスクＲＯＭは、上記センスアンプ回路部よりも動作電源電圧の下限値が高くなるように形成されるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるＩＣカードの例を示した概略のブロック図である。
【００１８】
図１において、非接触型のＩＣカード（以下、単にＩＣカードと呼ぶ）１は、データ読み出し／書き込み装置（以下、リーダライタと呼ぶ）２との間で電波の授受を行うアンテナ回路部３と、データの変復調を行う変復調回路部４と、シリアルデータをパラレルデータに変換すると共にパラレルデータをシリアルデータに変換する入出力回路部５と、Ｅ2ＰＲＯＭで形成された不揮発性メモリ部６とセンスアンプ回路部７を備えたメモリ回路部８とを備えている。
【００１９】
更に、ＩＣカード１は、センスアンプ回路部７が不揮発性メモリ部６からのデータ読み出しが完了したか否かの検出を行う読み出し完了検出部９と、入出力回路部５及びメモリ回路部８の制御を行う制御回路部１０と、アンテナ回路部３で受信した電波を整流して各回路部に電源として供給する内部電源回路部１１と、入出力回路部５、メモリ回路部８、読み出し完了検出部９及び制御回路部１０を接続するバス１２とを備えている。なお、アンテナ回路部３、変復調回路部４及び入出力回路部５はインタフェース部をなし、不揮発性メモリ部６はメモリ部をなす。
【００２０】
アンテナ回路部３は、変復調回路部４及び内部電源回路部１１にそれぞれ接続され、変復調回路部４は、入出力回路部５に接続されている。また、入出力回路部５、メモリ回路部８、読み出し完了検出部９及び制御回路部１０はバス１２で接続され、内部電源回路部１１は、変復調回路部４、入出力回路部５、メモリ回路部８、読み出し完了検出部９及び制御回路部１０にそれぞれ接続されている。
【００２１】
このような構成において、リーダライタ２は、常時、電波を発信しており、アンテナ回路部３は、リーダライタ２からの電波を受信し、該受信した電波を電気信号に変換して変復調回路部４及び内部電源回路部１１に出力する。内部電源回路部１１は、入力された電気信号の整流を行い各回路部に出力して電源供給を行う。リーダライタ２は、ＩＣカード１にデータを送信しない場合は、無変調の電波を発信しており、データを送信する場合、該データを搬送波に変調させて含ませた電波を発信する。
【００２２】
リーダライタ２からＩＣカード１にデータが送信された場合、変復調回路部４は、アンテナ回路部３から入力された電気信号の復調を行ってデータの抽出を行い、抽出したデータを入出力回路部５に出力する。入出力回路部５は、変復調回路部４から入力されたシリアルデータをパラレルデータに変換してバス１２に出力する。制御回路部１０は、リーダライタ２から発信されたコマンドに従って動作し、メモリ回路部８の動作制御を行う。
【００２３】
また、メモリ回路部８に格納されたデータをリーダライタ２に送信する場合、制御回路部１０は、メモリ回路部８に対して所望のデータの読み出し動作を行わせ、該読み出しを行ったデータをバス１２を介して入出力回路部５にパラレルデータで出力し、入出力回路部５は入力されたパラレルデータをシリアルデータに変換して変復調回路部４に出力する。変復調回路部４は、入力されたシリアルデータを搬送波に変調させて含ませる変調動作を行った後、該変調した信号をアンテナ回路部３に出力し、アンテナ回路部３は、入力された変調信号を電波にして送信する。
【００２４】
次に、図２は、センスアンプ回路部７及び読み出し完了検出部９の例を示した回路図である。なお、図２では、複数あるセンスアンプの内の１つを示している。図２において、センスアンプ回路部７は、ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ（以下、ｐＭＯＳトランジスタと呼ぶ）２１〜２３、ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ（以下、ｎＭＯＳトランジスタと呼ぶ）２４〜２９、インバータ回路３０，３１及びコンデンサ３２で形成されたセンスアンプ２０を有している。また、読み出し完了検出部９は、センスアンプ回路部７の各センスアンプに対応する２入力のＯＲ回路をそれぞれ有しており、図２では、センスアンプ２０に対応する２入力のＯＲ回路４０を示している。
【００２５】
センスアンプ２０において、ｐＭＯＳトランジスタ２１及びｎＭＯＳトランジスタ２４でインバータ回路３３が形成され、ｐＭＯＳトランジスタ２２及びｎＭＯＳトランジスタ２５でインバータ回路３４が形成されている。インバータ回路３３において、ｐＭＯＳトランジスタ２１及びｎＭＯＳトランジスタ２４の各ドレインは接続されて出力をなすと共に、ｐＭＯＳトランジスタ２１及びｎＭＯＳトランジスタ２４の各ゲートは接続されて入力をなし、ｎＭＯＳトランジスタ２４のソースは接地されている。同様に、インバータ回路３４において、ｐＭＯＳトランジスタ２２及びｎＭＯＳトランジスタ２５の各ドレインは接続されて出力をなすと共に、ｐＭＯＳトランジスタ２２及びｎＭＯＳトランジスタ２５の各ゲートは接続されて入力をなし、ｎＭＯＳトランジスタ２５のソースは接地されている。
【００２６】
インバータ回路３３の出力はインバータ回路３４の入力に接続されて該接続部をａとすると共に、インバータ回路３３の入力はインバータ回路３４の出力に接続されて該接続部をｂとし、インバータ回路３３及び３４で差動増幅器３５を形成している。ｐＭＯＳトランジスタ２１及び２２の各ソースは、それぞれｐＭＯＳトランジスタ２３のドレインに接続され、ｐＭＯＳトランジスタ２３のソースは電源端子ＶDDに接続されている。また、データの読み出し時に制御回路部１０から「Ｈ」レベルの信号が入力される駆動信号入力端子３６は、インバータ回路３０を介してｐＭＯＳトランジスタ２３、ｎＭＯＳトランジスタ２６及び２７の各ゲートに接続されると共に、ｎＭＯＳトランジスタ２８及び２９の各ゲートにそれぞれ接続されている。
【００２７】
ｎＭＯＳトランジスタ２６及び２８の各ドレインは、接続部ａに接続されており、ｎＭＯＳトランジスタ２６のソースは接地されている。ｎＭＯＳトランジスタ２８のソースはデータ入力端子３７を介して不揮発性メモリ部６のビット線４５に接続されると共に、不揮発性メモリ部６においてビット線４５にはＥ2ＰＲＯＭの多数のメモリセルに接続されているが、ここでは、その中の１つであるメモリセル４６を代表して示している。メモリセル４６のドレインはビット線４５に接続され、メモリセル４６のソースは接地され、ビット線４５には、寄生容量４７が存在している。
【００２８】
また、ｎＭＯＳトランジスタ２７及び２９の各ドレインは、接続部ｂに接続されており、ｎＭＯＳトランジスタ２７のソースは接地され、ｎＭＯＳトランジスタ２９のソースはコンデンサ３２を介して接地されている。更に、接続部ａは、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の一方の入力に接続され、接続部ｂは、ＯＲ回路４０の他方の入力に接続されると共にインバータ回路３１の入力に接続され、インバータ回路３１の出力は出力端子３８に接続され、該出力端子３８はセンスアンプ２０の出力をなすと共にセンスアンプ回路部７の出力をなす。また、ＯＲ回路４０の出力は読み出し完了検出部９の出力をなし、バス１２を介して制御回路部１０に接続されている。
【００２９】
次に、センスアンプ回路部７の動作を説明する。制御回路部１０は、センスアンプ回路部７を動作させないとき、駆動信号入力端子３６に「Ｌ」レベルの信号を出力しており、ｐＭＯＳトランジスタ２３はオフすると共に、ｎＭＯＳトランジスタ２６及び２７はオンすることから、接続部ａ及びｂは共に「Ｌ」レベルとなる。このため、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の出力は「Ｌ」レベルとなる。次に、駆動信号入力端子３６に「Ｈ」レベルの信号が入力されると、ｎＭＯＳトランジスタ２６及び２７がオフすることから、接続部ａ及びｂは共にフローティング状態となる。更に、ｐＭＯＳトランジスタ２３、ｎＭＯＳトランジスタ２８及び２９がオンすることから、ｐＭＯＳトランジスタ２１及び２２がオンして、コンデンサ３２及び寄生容量４７への充電が始まる。
【００３０】
ここで、メモリセル４６のフローティングゲートに電荷が存在している場合、すなわち、メモリセル４６に「Ｌ」レベルのデータが格納されている場合、データ入力端子３７に接続されている選択されたメモリセル４６にメモリセル電流Ｉeが流れることから、メモリセル４６は導通状態となる。このため、寄生容量４７を充電する速さよりもコンデンサ３２を充電する速さの方が速く、コンデンサ３２の充電完了時に、接続部ｂが先に「Ｈ」レベルとなることから、ｐＭＯＳトランジスタ２１がオフすると共にｎＭＯＳトランジスタ２４がオンする。
【００３１】
この結果、接続部ａが「Ｌ」レベルに固定されることから、ｐＭＯＳトランジスタ２２がオンしｎＭＯＳトランジスタ２５がオフして、接続部ｂは「Ｈ」レベルに固定される。接続部ａが「Ｌ」レベルに固定されると共に、接続部ｂが「Ｈ」レベルに固定されることから、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の出力は「Ｈ」レベルとなり、出力端子３８は「Ｌ」レベルとなる。
【００３２】
次に、メモリセル４６のフローティングゲートに電荷が存在していない場合、すなわち、メモリセル４６に「Ｈ」レベルのデータが格納されている場合、データ入力端子３７に接続されている選択されたメモリセル４６にメモリセル電流Ｉeが流れないことから、メモリセル４６は非導通状態となる。更に、寄生容量４７よりもコンデンサ３２の容量の方が大きいため、コンデンサ３２を充電する速さよりも寄生容量４７を充電する速さの方が速く、寄生容量４７の充電完了時に、接続部ａが先に「Ｈ」レベルとなることから、ｐＭＯＳトランジスタ２２がオフすると共にｎＭＯＳトランジスタ２５がオンする。
【００３３】
この結果、接続部ｂが「Ｌ」レベルに固定されることから、ｐＭＯＳトランジスタ２１がオンしｎＭＯＳトランジスタ２４がオフし、接続部ａは「Ｈ」レベルに固定される。接続部ａが「Ｈ」レベルに固定されると共に、接続部ｂが「Ｌ」レベルに固定されることから、読み出し完了検出部９のＯＲ回路４０の出力は「Ｈ」レベルとなり、出力端子３８は「Ｈ」レベルとなる。
【００３４】
これらのことから、不揮発性メモリ部６に格納されているデータを読み出す場合、制御回路部１０によって駆動信号入力端子３６が「Ｈ」レベルとなり、メモリセル４６に格納されたデータが出力端子３８から読み出されると共に、読み出し完了検出部９のＯＲ回路４０の出力が「Ｈ」レベルとなって、読み出しが完了したことを示し、該「Ｈ」レベルの信号が読み出し完了信号をなす。また、ＯＲ回路４０の出力が「Ｌ」レベルの時は、読み出しが完了していないことを示している。制御回路部１０は、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の出力レベルによってセンスアンプ回路部７によるデータの読み出しが完了したか否かを判定する。
【００３５】
ここで、図３は、ＩＣカード１とリーダライタ２との間で行われるデータ授受の例を示した図である。図３において、ＩＣカード１からデータを読み出す場合、リーダライタ２は、リードコマンドＲＣＭＤの後にパスワードを付加したデータをＩＣカード１に送信する。ＩＣカード１は、リーダライタ２から送信されたパスワードとあらかじめ不揮発性メモリ部６に格納されたパスワードとの照合を行い、一致するとリードコマンドＲＣＭＤを実行して不揮発性メモリ部６から読み出したデータをリーダライタ２に送信する。
【００３６】
次に、ＩＣカード１にデータを書き込む場合、リーダライタ２は、ライトコマンドＷＣＭＤの後にパスワードを付加し、更にパスワードの後に書き込むデ−タを付加したデータをＩＣカード１に送信する。ＩＣカード１は、リーダライタ２から送信されたパスワードとあらかじめ不揮発性メモリ部６に格納されたパスワードとの照合を行い、一致するとライトコマンドＷＣＭＤを実行してリーダライタ２から送信された書き込みデータを不揮発性メモリ部６に書き込んだ後、リーダライタ２に書き込み完了信号を出力する。
【００３７】
このように、リーダライタ２は、ＩＣカード１に対する読み出し及び書き込みのコマンドを送信する場合、該コマンドの後に必ずパスワードを付加して送信し、ＩＣカード１は、リーダライタ２から送信されてきたパスワードが不揮発性メモリ部６内に格納されたパスワードと一致したときのみ、リーダライタ２からのコマンドに従って、不揮発性メモリ部６からのデータの読み出し及び書き込みを行う。上記パスワ−ドの照合は制御回路部１０内に設けられたパスワード照合部５０で行われる。
【００３８】
図４は、パスワード照合部５０の例を示した概略の回路図である。なお、図４では、不揮発性メモリ部６が８ビット構成の場合を例にして示している。
図４において、パスワード照合部５０は、パスワード照合回路５１〜５８と８入力のＯＲ回路５９で形成されており、各パスワード照合回路５１〜５８の構成はそれぞれ同じであるので、パスワード照合回路５１を例にして説明する。なお、図４ではパスワード照合回路５３〜５６を省略している。パスワード照合回路５１は、比較回路６１、２入力のＯＲ回路６２，６３及びＤフリップフロップ６４で形成されている。
【００３９】
ＯＲ回路６２は、一方の入力が反転入力となっており、他方の入力が非反転入力となっている。ＯＲ回路６２の反転入力は、センスアンプ回路部７におけるＯＲ回路４０の出力に接続され、非反転入力は、比較回路６１の出力に接続されている。ＯＲ回路６３において、一方の入力はＯＲ回路６２の出力に、他方の入力はＤフリップフロップ６４の非反転出力Ｑに、出力はＤフリップフロップ６４のＤ入力にそれぞれ接続されている。
【００４０】
また、Ｄフリップフロップ６４のクロックパルス入力Ｔは反転入力になっており、不揮発性メモリ部６からデータの読み出しを行っていることを示す、例えばここではデータの読み出しを行っている間は「Ｈ」レベルとなり、それ以外は「Ｌ」レベルとなる読み出し信号が制御回路部１０によって入力される。Ｄフリップフロップ６４のリセット入力Ｒにおいても反転入力になっており、パスワードの比較を行っている間、「Ｈ」レベルの信号が制御回路部１０によって入力され、Ｄフリップフロップ６４の非反転出力ＱはＯＲ回路５９の入力の１つに接続されている。なお、図４において、ＯＲ回路６２の反転入力に入力される信号をｅとし、Ｄフリップフロップ６４において、クロックパルス入力Ｔに入力される信号をｆとし、リセット入力Ｒに入力される信号をｇとし、ＯＲ回路５９から出力される信号をｈとして示している。
【００４１】
比較回路６１の一方の入力には、不揮発性メモリ部６から読み出されたパスワードを形成する１ビットのデータが入力され、比較回路６１の他方の入力にはリーダライタ２から送信されたパスワードを形成する１ビットのデータが入力される。例えば、不揮発性メモリ部６から読み出されたパスワードが８ビットのデータＤ０〜Ｄ７で形成され、該データＤ０〜Ｄ７に対応するリーダライタ２から入力されたパスワードの８ビットデータをＤａ０〜Ｄａ７とすると、比較回路６１の一方の入力には１ビットデータＤ０が入力され、比較回路６１の他方の入力には１ビットデータＤａ０が入力される。比較回路６１は、データＤ０とデータＤａ０との比較を行い、一致しなかった場合のみ出力から「Ｈ」レベルの不一致信号を出力し、その他のときは、出力が「Ｌ」レベルになる。
【００４２】
図５は、パスワード照合回路５１におけるパスワードが一致しているときの動作例を示したタイミングチャートであり、図５を参照しながらパスワード照合部５０の動作を説明する。なお、図５では、不揮発性メモリ部６に格納されたパスワードをＰＷとし、リーダライタ２から入力されたパスワードをＰＷａとして示しており、パスワードＰＷ及びＰＷａはそれぞれ複数のバイトデータからなり、、８ビットデータを１バイトデータとして示している。以下、パスワードＰＷの１バイト分のデータＤ０〜Ｄ７及び、パスワードＰＷａの１バイト分のデータＤａ０〜Ｄａ７を例にして説明する。
【００４３】
センスアンプ回路部７によるデータの読み出しが完了した場合、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の出力は「Ｈ」レベルとなり、ＯＲ回路６２の反転入力に「Ｈ」レベルの信号が入力されることから、比較回路６１による比較結果、すなわち比較回路６１の出力レベルに応じてＯＲ回路６２の出力のレベルが変化する。比較回路６１による比較の結果、一致した場合、比較回路６１の出力は「Ｌ」レベルとなり、ＯＲ回路６２の出力は「Ｌ」レベルとなる。
【００４４】
ここで、パスワードの読み出しが行われて、クロックパルス入力Ｔが「Ｈ」レベルに立ち上がるとＤフリップフロップ６４の非反転出力Ｑは「Ｌ」レベルとなる。同様にして、パスワード照合回路５２〜５８の各比較回路によって１ビットデータＤ１〜Ｄ８とＤａ１〜Ｄａ８との比較が行われ、パスワード照合回路５２〜５８の各Ｄフリップフロップの非反転出力Ｑがすべて「Ｌ」レベルであれば、ＯＲ回路５９の出力は「Ｌ」レベルとなり、照合エラーが発生せず正常であることを示し、制御回路部１０は、リーダライタ２からパスワードと共に送信されてきたコマンドに従って動作する。
【００４５】
また、比較回路６１による比較結果が不一致であった場合、比較回路６１の出力は「Ｈ」レベルとなり、ＯＲ回路６２の出力は「Ｈ」レベルとなって、Ｄフリップフロップ６４の非反転出力は「Ｈ」レベルとなる。この結果、ＯＲ回路５９の出力は「Ｈ」レベルとなって照合エラーが発生したことを示す。このように、パスワード照合回路５１〜５８の各Ｄフリップフロップの非反転出力のいずれか１つでも「Ｈ」レベルである場合、ＯＲ回路５９の出力は「Ｈ」レベルとなって照合エラーが発生したことを示す。
【００４６】
このことから、制御回路部１０は、所定の照合エラー処理、例えばパスワードと共に送信されてきた読み出し又は書き込み等のコマンドの実行を行わず、リーダライタ２に照合エラーが発生したことを示す所定の照合エラー信号をバス１２に出力する。バス１２に出力された照合エラー信号は、入出力回路部５でシリアルデータに変換された後、変復調回路部４で変調されてアンテナ回路部３から発信される。なお、所定の照合エラー処理として、リーダライタ２に照合エラー信号を出力せず、パスワードと共に送信されてきた読み出し又は書き込み等のコマンドの実行を行わずに、リーダライタ２からの新たなコマンドの送信を待つようにしてもよい。
【００４７】
一方、センスアンプ回路部７によるデータの読み出しが完了していない場合、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の出力は「Ｌ」レベルであり、ＯＲ回路６２の反転入力に「Ｌ」レベルの信号が入力されることから、比較回路６１の比較結果に関係なくＯＲ回路６２の出力は「Ｈ」レベルになり、ＯＲ回路６３の出力も「Ｈ」レベルになって、Ｄフリップフロップ６４の非反転出力Ｑは「Ｈ」レベルとなる。この結果、ＯＲ回路５９の出力は「Ｈ」レベルとなって照合エラーが発生したことを示し、制御回路部１０は、所定の照合エラー処理を行う。
【００４８】
ここで、内部電源回路部１１からの電源電圧が低下し、センスアンプ回路部７のみが動作を停止した状態において、制御回路部１０がパスワードの照合を行うために不揮発性メモリ部６に格納されたパスワードを読み出す場合、制御回路部１０から「Ｈ」レベルの信号が駆動信号入力端子３６に入力され、ｎＭＯＳトランジスタ２８及び２９が共にオンすることから、センスアンプ２０の接続部ａ及びｂはそれぞれ「Ｌ」レベルとなる。このため、読み出し完了検出部９におけるＯＲ回路４０の出力は「Ｌ」レベルとなって、読み出しが完了していないことを示しており、制御回路部１０は、上記のようなパスワードが一致しなかったときと同じ照合エラー処理を行う。
【００４９】
上記においては、制御回路部１０は、照合エラー処理として、リーダライタ２からパスワードと共に送信されてきたコマンドの処理を行わず、次の新たなコマンドがリーダライタ２から送信されるのを待つコマンド待ちの状態になったが、照合エラー処理として制御回路部１０の動作を停止させ、所定のリセット動作を行わない限り復帰しないようにしてもよい。このようにすることによって、ＩＣカード１の不揮発性メモリ部６に対する外部からの不正なアクセスをより確実に防止することができ、ＩＣカードのセキュリティ機能を更に高めることができる。
【００５０】
また、ＯＲ回路５９の出力信号を制御回路部１０のリセット信号として使用してもよく、照合エラーが発生してＯＲ回路５９の出力が「Ｈ」レベルになると、制御回路部１０にリセットがかかり、制御回路部１０は、強制的に初期状態に戻ってコマンド待ちとなる。このようにすることによって、ＩＣカード１がどのようにすると照合エラー処理が行われるかが分かり難くなり、ＩＣカード１のセキュリティ機能を更に一層高めることができる。
【００５１】
このように、本発明の実施の形態１におけるＩＣカードは、制御回路部１０によるパスワード照合時に、センスアンプ回路が動作していない状態、特に内部電源回路部１１から供給される電源電圧低下によるセンスアンプ回路の動作停止状態を検出することができ、不揮発性メモリ部６にあらかじめ格納されたパスワードが、正常に読み出された否かを検出することができる。このことから、不揮発性メモリ部６にあらかじめ格納されたパスワードが、正常に読み出されていないことを検出すると、所定のエラー処理を行い不揮発性メモリ部６への不正なアクセスを防止することができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部のみが動作しない状態における、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
【００５２】
実施の形態２．
実施の形態１においては、内部電源回路部１１から供給される電源電圧低下によるセンスアンプ回路部７のみが動作停止した状態において所定のエラー処理を行ってパスワードの照合が行われないようにした。しかし、制御回路部１０の動作電源電圧の範囲がセンスアンプ回路部７よりも小さくなる、すなわち、制御回路部１０の動作電源電圧の下限値がセンスアンプ回路部７よりも高くなるようにして、内部電源回路部１１から供給される電源電圧が低下した場合、センスアンプ回路部７よりも先に制御回路部１０が動作しないようにしてもよく、このようにしたものを本発明の実施の形態２とする。
【００５３】
図６は、本発明の実施の形態２におけるＩＣカードの例を示した概略のブロック図である。なお、図６において、図１と同じもの同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に、図１との相違点のみ説明する。
図６における図１との相違点は、図１の読み出し完了検出部９をなくし、図１の制御回路部１０の回路構成を変えたことから図１の制御回路部１０を制御回路部７１とし、これらに伴って、図１のＩＣカード１をＩＣカード７５としたことにある。
【００５４】
図６において、ＩＣカード７５は、アンテナ回路部３と、変復調回路部４と、入出力回路部５と、不揮発性メモリ部６とセンスアンプ回路部７を備えたメモリ回路部８とを備えている。更に、ＩＣカード７５は、入出力回路部５及びメモリ回路部８の制御を行う制御回路部７１と、内部電源回路部１１と、入出力回路部５、メモリ回路部８及び制御回路部７１を接続するバス１２とを備えている。アンテナ回路部３は、変復調回路部４及び内部電源回路部１１にそれぞれ接続され、変復調回路部４は、入出力回路部５に接続されている。また、入出力回路部５、メモリ回路部８及び制御回路部７１はバス１２で接続され、内部電源回路部１１は、変復調回路部４、入出力回路部５、メモリ回路部８及び制御回路部７１にそれぞれ接続されている。
【００５５】
このような構成において、リーダライタ２からＩＣカード１にデータが送信された場合、制御回路部７１は、リーダライタ２から送信されたコマンドに従って動作し、メモリ回路部８の動作制御を行う。また、メモリ回路部８に格納されたデータをリーダライタ２に送信する場合、制御回路部７１は、メモリ回路部８に対して所望のデータの読み出し動作を行わせ、該読み出しを行ったデータをバス１２を介して入出力回路部５にパラレルデータで出力する。
【００５６】
制御回路部７１は、内部にクロック信号を生成して出力するクロック生成部８１を備えており、該クロック生成部８１で生成されたクロック信号を基にして動作している。クロック生成部８１は、クロック信号を生成するクロック生成回路部８２とバッファ回路部８３とで形成されており、クロック生成回路部８２で生成されたクロック信号はバッファ回路部８３を介して制御回路部７１内に出力される。クロック生成部８１からクロック信号が出力されなくなると、制御回路部７１は動作を停止する。
【００５７】
ここで、制御回路部７１の動作電源電圧の範囲はセンスアンプ回路部７よりも小さく、すなわち、制御回路部７１は、動作電源電圧の下限値がセンスアンプ回路部７よりも高くなるように形成されている。具体的には、クロック生成部８１におけるバッファ回路部８３は、動作電源電圧の下限値をセンスアンプ回路部７よりも高くなるように形成されている。このようにすることによって、内部電源回路部１１から供給される電源電圧が低下した場合、ＩＣカード７５内でバッファ回路部８３が最も高い電源電圧で動作しなくなり、これに伴って、制御回路部７１の動作が停止する。
【００５８】
また、制御回路部７１がマイコンで形成されている場合、該マイコンは、内蔵されたマスクＲＯＭに格納されているプログラムに従って動作する。従って、マイコンは、マスクＲＯＭが動作しなくなると動作を停止し、制御回路部７１は動作を停止する。ここで、マイコンに内蔵されているマスクＲＯＭは、動作電源電圧の範囲がセンスアンプ回路部７よりも小さくなるように、すなわち、動作電源電圧の下限値をセンスアンプ回路部７よりも高くなるように形成されている。このようにすることによって、内部電源回路部１１から供給される電源の電圧が低下した場合、ＩＣカード７５内でマスクＲＯＭが最も高い電源電圧で動作しなくなり、これに伴って、マイコンの動作が停止し制御回路部７１の動作が停止する。
【００５９】
このように、本発明の実施の形態２におけるＩＣカードは、制御回路部７１において、動作電源電圧の範囲を小さくして動作電源電圧の下限値がセンスアンプ回路部７よりも高くなるようにした。このことから、内部電源回路部１１から供給される電源電圧低下時に、センスアンプ回路部７のみが動作停止状態になることをなくし、不正なパスワードの照合が行われないようにすることができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部７のみが動作を停止し、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
【００６０】
なお、上記実施の形態１及び実施の形態２においては、非接触型のＩＣカードを例にして説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、接触型のＩＣカードにおいても適用することができる。接触型のＩＣカードの場合、アンテナ回路部３をリーダライタ２に電気的に接続するためのコネクタに置き換え、変復調回路部４及び入出回路部５をリーダライタ２とのインタフェースを行うインタフェース回路部に置き換え、内部電源回路部１１がなくリーダライタ２から直接電源が供給される以外は実施の形態１及び実施の形態２で示した非接触型のＩＣカードと同様であるのでその説明を省略する。なお、このような接触型のＩＣカードカードにおいては、上記コネクタ及びインタフェース回路部がインタフェース部をなす。
【００６１】
【発明の効果】
第１の発明に係るＩＣカードは、制御回路部によるパスワード照合時に、読み出し完了検出部によって、センスアンプ回路部が動作していない状態、特に電源電圧低下によるセンスアンプ回路部の動作停止状態を検出することができ、メモリ部にあらかじめ格納されたパスワードが、正常に読み出されたか否かを検出することができる。このことから、メモリ部にあらかじめ格納されたパスワードが、正常に読み出されていないことを検出すると、所定のエラー処理を行いメモリ部への不正なアクセスを防止することができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部のみが動作しない状態における、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
具体的には、上記センスアンプ回路部の接続制御部は、上記メモリ部からのデータ読み出し停止時に、上記第１及び第２の各接続部を上記所定の電圧に接続してそれぞれ同じ論理レベルにし、上記メモリ部からデータを読み出す場合は、上記第１及び第２の各接続部に対する上記所定の電圧への接続を遮断すると共に、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量の他端を上記第１の接続部に接続すると共に、上記コンデンサの他端を上記第２の接続部に接続し、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量は上記第１のインバータ回路を介して充電されると共に、上記コンデンサは上記第２のインバータ回路を介して充電され、上記読み出し完了検出部は、上記第１及び第２の各接続部の論理レベルが異なる状態になると、所定の読み出し完了信号を出力する。このようにすることによって、制御回路部によるパスワード照合時に、センスアンプ回路部が動作していない状態、特に電源電圧低下によるセンスアンプ回路部の動作停止状態を検出することができ、メモリ部にあらかじめ格納されたパスワードが、正常に読み出された否かを検出することができる。このことから、メモリ部にあらかじめ格納されたパスワードが、正常に読み出されていないことを検出すると、所定のエラー処理を行いメモリ部への不正なアクセスを防止することができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部のみが動作しない状態で、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
【００６２】
第２の発明に係るＩＣカードは、第１の発明において、具体的には、上記制御回路部は、読み出し完了検出部から読み出し完了信号が出力されない場合、動作を停止すると共に、所定の処理を行わない限り復帰しないようにした。このようにすることによって、ＩＣカードのメモリ部に対する外部からの不正なアクセスをより確実に防止することができ、ＩＣカードのセキュリティ機能を更に高めることができる。
【００６３】
第３の発明に係るＩＣカードは、第１の発明において、具体的には、上記制御回路部は、読み出し完了検出部から読み出し完了信号が出力されない場合、リセットをかけて初期状態に戻るようにした。このようにすることによって、ＩＣカードがどのようにすると照合エラー処理が行われるかが分かり難くなり、ＩＣカードのセキュリティ機能を更に一層高めることができる。
【００６５】
第４の発明に係るＩＣカードは、制御回路部における動作電源電圧の範囲を小さくして動作電源電圧の下限値がセンスアンプ回路部よりも高くなるようにした。このことから、電源電圧低下時に、センスアンプ回路部のみが動作停止状態になることをなくし、不正なパスワードの照合が行われないようにすることができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部のみが動作を停止し、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
【００６６】
第５の発明に係るＩＣカードは、第４の発明において、具体的には、上記制御回路部は、クロック信号を生成するクロック生成部を備え、該クロック生成部で生成されたクロック信号を基にして動作し、クロック生成部は、上記センスアンプ回路部よりも動作電源電圧の下限値が高くなるように形成される。このようにすることによって、電源電圧低下時に、センスアンプ回路部のみが動作停止状態になることをなくし、不正なパスワードの照合が行われないようにすることができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部のみが動作を停止し、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
【００６７】
第６の発明に係るＩＣカードは、第４の発明において、具体的には、上記制御回路部は、マスクＲＯＭを有するマイコンで形成されると共に、該マスクＲＯＭに格納されたプログラムに従って動作し、マスクＲＯＭは、上記センスアンプ回路部よりも動作電源電圧の下限値が高くなるように形成される。このようにすることによって、電源電圧低下時に、センスアンプ回路部のみが動作停止状態になることをなくし、不正なパスワードの照合が行われないようにすることができる。このため、電源電圧の低下時にセンスアンプ回路部のみが動作を停止し、不正なパスワードの照合が行われることを防止してＩＣカードのセキュリティ機能を高めることができ、ＩＣカードに格納されたデータの機密性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１におけるＩＣカードの例を示した概略のブロック図である。
【図２】 図１のセンスアンプ回路部７及び読み出し完了検出部９の例を示した回路図である。
【図３】 ＩＣカード１とリーダライタ２との間で行われるデータ授受の例を示した図である。
【図４】 パスワード照合部５０の例を示した概略の回路図である。
【図５】 図４のパスワード照合回路５１におけるパスワードが一致しているときの動作例を示したタイミングチャートである。
【図６】 本発明の実施の形態２におけるＩＣカードの例を示した概略のブロック図である。
【図７】 非接触型のＩＣカードの従来例を示した概略のブロック図である。
【図８】 図７のセンスアンプ回路部１０６の例を示した回路図である。
【符号の説明】
１，７５ ＩＣカード、 ２ リーダライタ、 ３ アンテナ回路部、 ４ 変復調回路部、 ５ 入出力回路部、 ６ 不揮発性メモリ部、 ７ センスアンプ回路部、 ８ メモリ回路部、 ９ 読み出し完了検出部、 １０，７１ 制御回路部、 １１ 内部電源回路部、 １２ バス、 ５０ パスワード照合部、 ５１〜５８ パスワード照合回路、 ８１ クロック生成部
Claims (6)
- データ読み出し／書き込み装置とのデータの授受を行うＩＣカードにおいて、
データ読み出し／書き込み装置とのインタフェースを行うインタフェース部と、
複数のメモリセルで形成され、データを格納するメモリ部と、
該メモリ部の選択されたメモリセルのデータを読み出すセンスアンプ回路部と、
該センスアンプ回路部がメモリ部からのデータ読み出しを完了したか否かの検出を行い、該データ読み出しの完了を検出すると、読み出しが完了したことを示す読み出し完了信号を出力する読み出し完了検出部と、
上記インタフェース部を介して入力されるデータ読み出し／書き込み装置からのコマンドに従って、上記メモリ部及びセンスアンプ回路部の動作制御を行い、上記メモリ部に格納されたデータの読み出しに際して、読み出し完了検出部から読み出し完了信号が出力されない場合、所定のエラー処理を行う制御回路部とを備え、
上記センスアンプ回路部は、
極性の異なる２つのトランジスタが直列に接続され、該各トランジスタの接続部が出力端をなすと共に該各トランジスタの制御電極が接続されて入力端をなす、一方の出力端が他方の入力端に接続されるようにループ状に接続された第１及び第２の各インバータ回路と、
一端が所定の電圧に接続され、選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量よりも容量の大きいコンデンサと、
一端が上記所定の電圧に接続された上記寄生容量の他端に対して、第１のインバータ回路の出力端と第２のインバータ回路の入力端との接続部である第１の接続部への接続制御を行うと共に、上記コンデンサの他端に対して、第１のインバータ回路の入力端と第２のインバータ回路の出力端との接続部である第２の接続部への接続制御を行う接続制御部と、
を備え、
上記接続制御部は、上記メモリ部からのデータ読み出し停止時に、上記第１及び第２の各接続部を上記所定の電圧に接続してそれぞれ同じ論理レベルにし、上記メモリ部からデータを読み出す場合は、上記第１及び第２の各接続部に対する上記所定の電圧への接続を遮断すると共に、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量の他端を上記第１の接続部に接続すると共に、上記コンデンサの他端を上記第２の接続部に接続し、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量は上記第１のインバータ回路を介して充電されると共に、上記コンデンサは上記第２のインバータ回路を介して充電され、上記読み出し完了検出部は、上記第１及び第２の各接続部の論理レベルが異なる状態になると、所定の読み出し完了信号を出力することを特徴とするＩＣカード。 - 上記制御回路部は、読み出し完了検出部から読み出し完了信号が出力されない場合、動作を停止すると共に、所定の処理を行わない限り復帰しないことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
- 上記制御回路部は、読み出し完了検出部から読み出し完了信号が出力されない場合、リセットをかけて初期状態に戻ることを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
- データ読み出し／書き込み装置とのデータの授受を行うＩＣカードにおいて、
データ読み出し／書き込み装置とのインタフェースを行うインタフェース部と、
複数のメモリセルで形成され、データを格納するメモリ部と、
該メモリ部の選択されたメモリセルのデータを読み出すセンスアンプ回路部と、
上記インタフェース部を介して入力されるデータ読み出し／書き込み装置からのコマンドに従って、上記メモリ部及びセンスアンプ回路部の動作制御を行う制御回路部とを備え、
上記センスアンプ回路部は、
極性の異なる２つのトランジスタが直列に接続され、該各トランジスタの接続部が出力端をなすと共に該各トランジスタの制御電極が接続されて入力端をなす、一方の出力端が他方の入力端に接続されるようにループ状に接続された第１及び第２の各インバータ回路と、
一端が所定の電圧に接続され、選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量よりも容量の大きいコンデンサと、
一端が上記所定の電圧に接続された上記寄生容量の他端に対して、第１のインバータ回路の出力端と第２のインバータ回路の入力端との接続部である第１の接続部への接続制御を行うと共に、上記コンデンサの他端に対して、第１のインバータ回路の入力端と第２のインバータ回路の出力端との接続部である第２の接続部への接続制御を行う接続制御部と、
を備え、
上記接続制御部は、上記メモリ部からのデータ読み出し停止時に、上記第１及び第２の各接続部を上記所定の電圧に接続してそれぞれ同じ論理レベルにし、上記メモリ部からデータを読み出す場合は、上記第１及び第２の各接続部に対する上記所定の電圧への接続を遮断すると共に、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量の他端を上記第１の接続部に接続すると共に、上記コンデンサの他端を上記第２の接続部に接続し、上記選択されたメモリセルに接続されたビット線の寄生容量は上記第１のインバータ回路を介して充電されると共に、上記コンデンサは上記第２のインバータ回路を介して充電され、上記制御回路部は、センスアンプ回路部よりも動作電源電圧の下限値が高くなるように形成されることを特徴とするＩＣカード。 - 上記制御回路部は、クロック信号を生成するクロック生成部を備え、該クロック生成部で生成されたクロック信号を基にして動作し、クロック生成部は、上記センスアンプ回路部よりも動作電源電圧の下限値が高くなるように形成されることを特徴とする請求項４に記載のＩＣカード。
- 上記制御回路部は、マスクＲＯＭを有するマイコンで形成され、該マスクＲＯＭに格納されたプログラムに従って動作し、マスクＲＯＭは、上記センスアンプ回路部よりも動作電源電圧の下限値が高くなるように形成されることを特徴とする請求項４に記載のＩＣカード。
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