JPH04149652A - マイクロコンピュータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、通信システム等の機密保護が必要なデータ
処理システムで使用されるマイクロコンピュータに関す
るものである。

〔従来の技術〕

第５図は従来のマイクロコンピュータのブロック図であ
り、同図において、ｌはマイクロコンピュータ内部のバ
ス、２はＡＬＵ　（データ演算部）、３は命令解読実行
部、４はバス１を通して命令解読実行部３に転送された
暗号化命令を複合するための命令定義部、５はプログラ
ム格納用ＲＯＭ、６はマイクロコンピュータと外部との
データの入出力を行う入出力部、７はデータ格納用ＲＡ
Ｍ、８はタイマ等の周辺機能部である。ＲＯＭ　５やＲ
ＡＭ７にはあらかじめ決められた順にオペコードのビッ
ト列を配置変えした暗号化したプログラムやデータが記
憶されている。又命令定義部４には、暗号を復号するた
めの命令のビット・列の配置変えの手順があらかじめデ
ータテーブルとして記憶されている。

次に動作について説明する。ＲＯＭ５又はＲＡＭ７に記
憶されている暗号プログラム又は入出力部６によりマイ
クロコンピュータの外部より供給される暗号プログラム
は、バスｌを通して一命令ずつ命令解読実行部３へ送ら
れる。命令定義部４に格納されたデータテーブルに従っ
て復号化される。ゼその後、Ａ　Ｉ」２で不束のプログ
ラムとして′ス西ｊさ才する。

〔発明が解決しよ−）とする課題゛ （ｊ［のマイクロコンピュータは以上のように構成され
ているので、復号化用のチータテ−プルの内容は秘９　
Ｑこ保つ必要がある１ンめ５．命令定義部４を読み出−
不可能５二′、、２なければならない。従って命拾定義
部４が正常に動作するのかどうかを検査するには、天際
；こプロウニムをベカしマイクロコ゛、１°、−々り動
作させて間接的５二確認するしかなく、適確な機能テス
１かできなか−７だ。また、Ａ　１．　■：　２やＲＡ
〜ＩＴ、　入出力部６を通し、て外部とλに出力され−
るデー・７は入力するブロゲラノ、の段階で暗ぢ化する
ことがゼ・要で、時間と労力を必要としてい−こ。史；
、、ス、カブｌ−１′７ゴ・、′、自体の暗号化は命令
定義部４のバー１ウエアの構成にすり周定されるので、
安全性を高めた複雑な暗号化を行うため乙こは、プロ２
グラムか長く、困難なものになるなどの問題点かあ−２
、−０ この発明は１−記のような問題点を解消するためＱこな
さねたもので、暗号化したプログらムを入りする必要か
なく、又入出力部を通してマイクロコンヒーフ、−夕４
外部から観測する限り２プロゲラ・ムやデータの全てか
暗号化されており、暗号化する変換部の内容を外部へ読
め出し可能と！−２だマイクロコンピュータを得ること
を目的とする。

（課題を解決するだめの手段］ この発明二こおいては、第１図に示すように、子夕やブ
Ｉ′−２グラムの演算を行うデータ演算部２と、データ
やプログらムを記ｉＶする記憶部５，７と、外部と前記
データやプログラムを転送する入出力部６とを備えたマ
イクロコンピュータ５二おいて２、千−りやプロゲラ１
、をデータ演算部２の指令や記憶部５．内のデータＯこ
基づいて暗号化するバス切換１’ｉｊｌ路９をデータ演
算部２及び記憶部５，７と人出力部６との間８：介装と
て構成した。

二作用： この発明におけるマイクロコンピュータのバス切換回路
９は、データ演算部２０指令や、記ｔａ部５．７からの
データやプログラムＱこ従って、ヒ。

１・列の並び切換等を行い、データやプログラムを暗号
化−を−る。暗号化とたデータやプログうムか人出力部
６を通とて外部へ出力さね、又外部かろ入力さ才１．ろ
直訳暗号化されたデータやプ［］ゲ：″ｙノ、を復号−
化とてデータ演算部２や記憶部５，７Ｑこ転送する。

；二ノ；二施ｆｌ＋　］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
１−Ｑじこおいて、１はマイクロコンピュータ内部の・
＼ズ、２　：ｈｉ八へ１．：（データ演算部）、３：ま
命貨解よ友行部、５はプログラム格硝用ＲＯ〜１．６：
まマイクロコニピユー夕と外部とのデータの人出＋Ｊを
一行らス、出力部、は−モ゛−タ↑３梢用ＲＡ〜１．８
；、）タイ−パ等し゛）間ユｎ機能部、９は？＼ス１と
入出力部５　（：’）闇；二Ｌ２−ら札だバス切換回路
である。バス切換回路９は内部・＼ス１が０本の信号線
で構成されているとすると、内部！＼ス側ｎ本と入出力
部側ｎ木の信号線とを岨ｉ８￥セを変更可能に接続する
ス１′、千で１・Ｉ）クス１０と、スイッチマトリクス
１０を構成する各スイ　チのＯＮ、１０ＦＦを決定する
早゛−タテープル１１と、データテーブル１１内（）ｉ
　−５−”−７をス１′ノ（−７トリクス１０内の各ス
イ壬二二対応するＯＮ、・′０ＦＦ（；−号として転送
するｆ、′、′号線琴線とからなる。人出勾部６には、
例えば（３）辺機器上二でのディスク装置１４が接続さ
れ、このディスク装置１４は外部の端末機等からもアク
セス呵化なものである。

ス１′　千で＋−’Ｊクス１０及びテ゛−タテープルＩ
ｌｌ二ついで、第２図〜第４図に従って詳しく説明すぞ
）。

第２図４ｍ　、’６　Ｌ　）で、人力信号、出力信号が
例えば８ヒ’　　＋−てあろとすると、入力端子１１〜
Ｉ８がスーイ　＃　−、−ｉ、　’ｌｌスス〇二こより
切換え七）れて、デー′斗−−°′、“Ｌ、　１１か指
定する出力端７−０１〜０８二こ接続５７１−る。これ
；こより、マイクロブロセ／４す内の子−−”形式と入
出力部６外の〒−゛−タ形弐形式なるＪ、）の弓こなる
。

スイ　千７トリクス１０は第３図に示すスリステートバ
ッファ群Ｑこより構成され、１ビツト目の入力端子１１
は８個のスｉ、ｌ−ステートハノファ（７−１〜Ｇ６の
全入力端に接続さねている。各スリースケートハフ、フ
ァの出力端は出力端子−〇、〜０８↓こ夫々接続され、
各ゲートにはデータテーブル１１から制御信号か与えら
れている。同様に２ビツトＨの入力端子■２は次の８個
のスリースケトハフアに接続され、データチルプル１１
からの次の８本の信号で制御され、出力側は１ビア・ト
［］と同一の出力端子Ｏ４〜０８に夫々接続されている
。

ｐ、！下同杯ｊ、こ３ヒ″・・Ｌから８ビ２トまてそれ
ぞれのスリーステートバッファを夫々有し、データテー
プ／１１１の信号により夫々制御さ１．るが、出力側は
同一の出力端７ｏ、〜０８に夫々接続杏れる。

かくシ、て１ビア・１〜■の入力端子Ｉ、：よ８個の出
力端’ｊ’　０１〜０８のうち一本の出力端子↓二接続
するよ・［）：こ８個Ｃ）ス１．ｌ−ステー１・バッフ
ァに１〜Ｇ３０）うち−個がＯｈ吉される。第４図の行
列式において、１ピ、）目の入力端子１１をいずれかの
出力端１ｐ　Ｏ、〜Ｏ８に接続するたｙ）の信号を１列
目のテ′−４′とＵ７．２ピノ１−目が２列目のテ′−
タ、・・・・・３ビ２・ｌ−「ｌか８列目のデータとす
る。各列では１個（つ要素のｈが°１”となり、この要
素°１”二３を記・ず互い二二異なる行Ｑこ出現するよ
う乙こデータテープＪ１１］を設定する６要素“１”が
ゲーＩ−信号とＬで与えａで７．るスリーステートバッ
ファのみがＯＮとさＡ７る。

この・ような行列データがデータチーフル１．１１こ；
よ予、ｎ　Ｒ○〜１，５かろの命令等ここより準備され
る。

該行列データを予め知っている当事者にとっては、入出
力部６から読み出じた暗号化ブｌ：】ゲラムやデータも
外部て復号化可能である。

次二二動作について説明する。マイクロコンピュタσ）
ｉ、また７・１・時Ｓこス・イ、・チマト】１クス１０
８！オフ状態と−（−る。即ち、第４図の行列式の要素
を全て′Ｏ″となるよう、久Ｉ、、、　Ｌｌ　２から指
令し７、全てＯス゛、（−ステートバッファをＯＦ　Ｆ
とする。このとき、内部バス１十のデータは入出力部６
を通して出力できないので、観測することはできない。

この状態でＲＯＭ５に格納された一連の行列データを含
ｔ−’ログラムＺ７こより、データチーフルＪ１に行シ
リデー・夕を設定する。すべてのデータを設定した時点
て信号線１２を介してスイッチマトリクス１０を構成す
る各ス・イノ千をオニ、又はオフする。

こ１＋、　：、こより内部バスｌはバス切換回路９．入
出力部６をＸＩＩＬで外部と通ずる。従ってマイクｌ：
１コニ・ピユータの内部ではプログラム、データともに
暗号化されていないデータ形式の状態であるが。

口外部・＼読み出そうとするとバス切換回路９により暗
号化された別形式の信号として出力される。

また、−υ取り出したこの暗号化されたブログテノ１．
データを外部より入力した場合、バス切換回路を通すこ
とにより自動的Ｓこ復刊される。このときデータテーブ
ル１１の設定条件を暗号化時と同一条件と乙２でいる。

↓実施例の場合、ＲＯ〜１５乙こ（３納された暗号化プ
【＝１グラムやデータテーブル１１内の暗号化用ブタも
バス切換回路９を通して暗υ化され外部のディスク］４
へ出力することができるので、読み出じ不可能領域を設
ける必要がなくなる。

このとき、予めＲＯＭ　５の暗号化プログラムを秘亥保
管してれば、この暗号化プログラムを使用して、取り出
りだ暗号データや暗号プログラムを必要に応、とて解読
できる。

なお、上記実施例では、ＲＯＭ５を内蔵したものを示ｊ
、１こか、リヤ２１時にデータテーブル１１力・−１意
；二定まり、そわに従ってスイッチマトリクス１０がオ
ン状態になれば、ＲＯＭ５がなくてもよい。

また　上記実施例では、バスを構成する１琴線１、　　
１．、Ｏｔへてを切換える回路について説明したか、一
部の信号綿１１〜Ｉ３のみを切換える回路であっても上
記実施例と同様の効果を奏する。

なお、データナ−フル１１のデータ設定についでは１．
Ａ　＋、じ２の持つ乱数発生機能をｆす用し、乱数（二
より第４図の行列データを決定するようにし２てもよい
。このときは外部に取り出した暗号化プログラムは外部
では解読できない。

又データテーブル１１のデータ設定は、ＡＬＵ２が処理
する一連のデータやタスクプログラム毎に変更できるの
で、第３者が処理の内容を取り出Ｌ／で知ることは殆と
ん不可能となる。

、発明の効果゛ 以ｌ−説明と９できたよう二こ、この発明によれば、−
〒−９やプロゲラ４？、をデー・ウア演算部の指令や記
憶部内のデー７Ｑこ基づいて暗号化するバス切換回路を
データ演算部及び記憶部と入出力部との間二こ介装Ｌオ
翻″）で、特別乙こ暗号化り、たブロクラムやブタをベ
カする必要がなく、暗号化を行うバス切換回路の内容も
外部Ｓて読１１出と、できる。

なお、本来の機能であるー゛ログ具′、やデータの全て
を暗号でき、晴′＝う化の形式も自由二こ設定てき

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例：：よるマイクロコニビー
１、−２勺ｃ）　７’口・−“図、第２図は本発明のフ
、イ壬−・“１．１　′アスＣ）機能的構成［η、絹、
３図はス１′。 引マ［τ１′ブスの具体的な回路の一例を示す図、第４
１、−１：よデルタ−１−−−”ルの内容の−・例を示
す図、第Ｄ　図４　ａ束のマイクロコニビ−タのブロッ
ク凹−こＪＰ）る。 ２はデータ演算部、５　＝　ＲＯＭ、７ば）ぐＡ＼１ｃ
”＋記憶部、６ば入出力部、９：まバス切換回路、１０
ム、）スイッチマトリクス、ＩＩ：よ子−クチ−フル、
１２は信号線である。 な坂？、図中、同一符号は同一・、又は相当部分を示す
。 代理人　　弁理士　　宮園　純− 第２図 第４図 手 続 補 正 好 （自発） １、事件の表示 特願平２−２７１２５５号 ３、補正をする者 ５　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 ６　補正の内容 ｉ１ｊ明細書第２頁第４行目「複合」とあるのを「復号
」と補正する。 （２）同書第２頁第１０行目乃至第１１行目［プログラ
ムやデータが」とあるのを「プログラムが」と補正する
。 （３）同書第３頁第１行目、第８頁第１５行目「Δｌ４
Ｕ２Ｊとあるのを「命令解読実行部３」と補正する。 （４）同書第４頁第１３行目、第１９行目「指令」とあ
るのを「データ」と補止する。 以　　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. データやプログラムの演算を行うデータ演算部と、デー
   タやプログラムを記憶する記憶部と、外部と前記データ
   やプログラムを転送する入出力部とを備えたマイクロコ
   ンピュータにおいて、前記データやプログラムを前記デ
   ータ演算部の指令や前記記憶部内のデータに基づいて暗
   号化するバス切換回路を前記データ演算部及び記憶部と
   前記入出力部との間に介装したことを特徴とするマイク
   ロコンピュータ。