DE10141438C2 - Halbleitervorrichtung und Anschlußeinrichtung - Google Patents
Halbleitervorrichtung und AnschlußeinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervor
richtung und eine Anschlußeinrichtung, die die Halbleitervor
richtung verwendet.
Es wird gesagt, daß eine betrügerische Benutzung einer An
schlußeinrichtung wie ein Mobiltelefon (Handy), d. h. eine un
gesetzliche Tätigkeit des Vermeidens der Pflicht des Zahlens
unter dem Vorwand, daß die Anschlußeinrichtung des Benutzers
die Anschlußeinrichtung eines anderen ist, kürzlich zugenommen
hat. Obwohl natürlich die betrügerische Benutzung durch So
zialmaßnahmen gesteuert werden soll, indem eine gesetzliche
Strafe auferlegt wird, ist anerkannt, daß zur gleichen Zeit
eine technische Schwierigkeit der betrügerischen Benutzung,
mit andern Worten eine höhere technische Hürde (Sicherheit)
gegen die betrügerische Benutzung eine besonders wichtige Ge
genmaßnahme zum Verhindern des Verbrechens ist.
Fig. 64 ist eine Darstellung, die aus einem Artikels aus "Ni
kei Electronic" am 08. Februar 1999 (Nr. 736), S. 155-162
(Druckschrift 1) genommen ist, die ein Beispiel von gegenwär
tigen Gegenmaßnahmen zur Betrugsverhinderung bei Mobiltelefo
nen zeigt. Wie in der Druckschrift 1 beschrieben ist, ist das
Verfahren von Fig. 64 eines mit dem höchsten Sicherheitsstan
dard unter den gegenwärtigen Gegenmaßnahmen zur Betrugsverhinderung,
indem ein Verfahren der "Echtheitsbestätigung" benutzt
wird.
Bei diesem Verfahren werden eine elektronische Seriennummer
(ESN) eines Mobiltelefones, geteilte Sicherheitsdaten (SSD),
die von dem Mobiltelefon und einem Bestätigungszentrum eines
gemeinsamen Kommunikationsträgers geteilt werden, und eine Mo
bilidentifikationsnummer (MIN) jedem Mobiltelefon zugeordnet.
Diese Identifikationsnummern werden in Chiffre, die als
AUTHREQ bezeichnet wird, auf der Grundlage des CAVE-
(Mobilbestätigung und Stimmenverschlüsselung)Algorithmus co
diert. Bei der Verschlüsselung wird eine Zufallszahl, die als
RAND bezeichnet wird, die von einem Mobilvermittlungszentrum
des gemeinsamen Kommunikationsträgers ausgegeben wird, be
nutzt.
Der gemeinsame Kommunikationsträger decodiert die Chiffre
AUTHREQ, die von dem Mobiltelefon übertragen wird, auf der
Grundlage des CAVE-Algorithmus. Die durch die Decodierung er
zielte Identifikationsnummer wird mit einer Identifikations
nummer verglichen, die in den gemeinsamen Geheimdaten (SSD)
enthalten ist, die nur von dem Bestätigungszentrum gekannt
wird, und es wird eine Beurteilung durchgeführt, ob die Kommu
nikation erlaubt werden soll oder nicht in Abhängigkeit des
Vergleichsresultates. Somit wird eine Überprüfung, ob der Be
nutzer des Mobiltelefones autorisiert ist oder nicht, durchge
führt, d. h. es wird eine Bestätigung auf der Grundlage der ge
meinsamen Geheimdaten (SSD) durchgeführt, die nur von dem Mo
biltelefon und dem gemeinsamen Kommunikationsträger geteilt
wird.
Es wird jedoch gesagt, daß die illegale Tätigkeit durch die
betrügerische Benutzung, die dem Bestätigungssystem von Fig.
64 ausweicht, das als gegenwärtige Gegenmaßnahme zur Betrugs
verhinderung mit dem höchsten Sicherheitsgrad angesehen wird,
vorherrscht. Weiter wird gesagt, daß einer der technischen Ur
sachen die ist, daß die dem Mobiltelefon gegebene Identifika
tionsnummer in einen Flash-Speicher (Flash-ROM) geschrieben
ist, der wiederbeschreibbar ist, wie in der Druckschrift 1 be
schrieben ist.
Fig. 65 ist ein Blockschaltbild, das kurz den inneren Aufbau
eines Mobiltelefones zeigt. Ein Mobiltelefon 903 weist einen
Flash-Speicher 908 als auch eine Kommunikationsschaltung 907
auf. Die Kommunikationsschaltung 907 wird gemäß einem in den
Flash-Speicher 908 geschriebenen Programm tätig. Die Identifi
kationsnummer ID ist ebenfalls in dem Flash-Speicher 908 ge
speichert, und die Kommunikationsschaltung 907 führt das Co
dieren der aus dem Flash-Speicher 908 gelesenen Identifikati
onsnummer ID durch und überträgt eine Chiffre AUTHREQ, die
durch Codieren erzielt wird, zu dem gemeinsamen Kommunikation
sträger.
Der Grund, aus dem der wiederbeschreibbare Flash-Speicher 908
als ein Speichermedium benutzt wird, ist der, daß es notwendig
ist, auf eine Programmänderung zu reagieren, die durch den ge
meinsamen Kommunikationsträger durchgeführt wird, z. B. eine
Änderung in ein Programm für ein neues Kommunikationssystem.
Weiter verhindert die Benutzung eines nicht wiederbeschreibba
ren Masken-ROM nicht nur die Programmänderung, sondern sie be
nötigt die Benutzung verschiedener Maskenmuster entsprechend
der Identifikationsnummern, die sich von einer Einrichtung zu
der anderen bei dem Herstellungsvorgang des Masken-ROM zum
Aufzeichnen der Identifikationsnummern unterscheiden, wodurch
die Herstellungseffektivität verschlechtert wird und die Her
stellungskosten vergrößert werden.
Die Anmeldung (JP 11-178173: Druckschrift 2) der gegenwärti
gen Anmelderin offenbart eine Technik zum Lösen der obigen Ur
sache, bei der ein Halbleiterelement mit einer polykristalli
nen Substanz in einem Halbleitersubstrat gebildet wird und ei
ne Variation der elektrischen Eigenschaften, die durch eine
Variation der Kristallstrukturen der polykristallinen Substanz
verursacht wird, zum Erzeugen einer Identifikationsnummer be
nutzt wird.
Andererseits ist zusätzlich zu der oben beschriebenen betrügeri
schen Benutzung durch Neuschreiben einer Identifikationsnummer ei
ne andere Art von betrügerischer Benutzung einer Anschlußeinrich
tung bekannt durch Ersetzen eines Halbleitersubstrates (Halblei
terchip), der in einer Anschlußeinrichtung eingebaut ist. Genauer,
die betrügerische Benutzung durch Ersetzen eines Halbleitersub
strates, in dem eine Identifikationsnummer aufgezeichnet ist,
durch ein Halbleitersubstrat, in dem eine andere Identifikations
nummer aufgezeichnet ist, so daß vorgegeben wird, daß die eigene
Anschlußeinrichtung des Benutzers die eines anderen ist, ist auf
getaucht. Weiter ist ein Verbrechen bekannt, einen illegalen Ge
winn durch die betrügerische Benutzung zu erzielen durch Ersetzen
des Halbleitersubstrates in einem allgemeinen Gerät einer Halblei
tervorrichtung, die in einer Spielmaschine zum Glücksspielen
("PACHINKO Maschine" in Japan als gutes Beispiel) und ähnlichem
enthalten ist.
Weiterhin ist eine noch andere Art der betrügerischen Benutzung
einer Anschlußeinrichtung bekannt, die eine Funkkommunikation
durch einen gemeinsamen Kommunikationsträger (z. B. ein Mobiltele
fon) durchführt zum Vermeiden der Pflicht des Bezahlens unter dem
Vorwand, daß die Anschlußeinrichtung verlorengegangen ist, während
sie benutzt wurde.
Aus WO 00/49 538 A1 kann eine Halbleitervorrichtung mit einer
Codeerzeugereinheit entnommen werden. Ein Identifikationscode wird
durch Betriebseigenschaften eines Transistors realisiert. Die
Codeerzeugereinheit ist in einem Halbleitersubstrat gebildet und
sieht einen Identifikationscode inhärent zu dem entsprechenden
Halbleitersubstrat vor.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiter
vorrichtung und eine Anschlußeinrichtung vorzusehen zum Vergrößern
der technischen Barriere (Sicherheit) gegen verschiedene Arten be
trügerischer Benutzung. Dabei soll eine höhere Bequemlichkeit bei
der Funkkommunikation unter Verwendung dieser Technik erzielt wer
den.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleitervorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruches 1.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 kann, da der
Code zum Identifizieren des Halbleitersubstrates in einem an
deren Halbleitersubstrat gespeichert ist, einen betrügerische
Benutzung eines Gerätes, das die vorliegende Erfindung ent
hält, durch die Ersetzung des Halbleitersubstrates durch Über
prüfen dieser Codes verhindert werden.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2 gibt es, da der
Code in dem OTPROM des Speichers gespeichert ist, eine hohe
Barriere (Sicherheit) gegen betrügerische Änderung des in dem
Speicher gespeicherten Codes.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3 ist es, da der
Identifikationscode durch Benutzen der Variation der elektri
schen Eigenschaften der Halbleiterelemente erzeugt wird, mög
lich, die Halbleiterelemente zu benutzen, die durch den glei
chen Vorgang hergestellt sind, aus den vorhandenen Vorrichtun
gen, die durch Massenproduktion hergestellt sind. Daher kann
der Herstellungsvorgang der vorliegenden Vorrichtung verein
facht werden. Da weiter die elektrische Eigenschaft des Halb
leiterelementes, auf der die Identifikationscode ruht, nicht
von außen geändert werden kann, gibt es eine hohe Barriere ge
gen betrügerische Änderung des Identifikationscodes.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4 gibt es, da das
Halbleiterelement eine polykristalline Substanz aufweist und
der Identifikationscode erzeugt wird unter Benutzung der Va
riation (d. h. Dispersion) der Kristallstruktur der polykri
stallinen Substanz, eine große Variation der elektrischen Ei
genschaft der Halbleiterelemente, die durch den gleichen Vor
gang hergestellt sind. Daher ist es leicht, eine Übereinstim
mung der Identifikationscodes unter massenproduzierten vorhan
denen Vorrichtung zu verhindern.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 gibt es, da der
Identifikationscode in dem OTPROM der Codeerzeugereinheit ge
speichert ist, eine hohe Barriere gegen betrügerische Änderung
des Identifikationscodes, der von der Codeerzeugereinheit er
zeugt wird.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 5 ist es, da die
Komperatorschaltung die Beurteilung auf die Übereinstimmung
der Codes durchführt, möglich,
das Freigabesignal für die Authentifizierung zu benut
zen.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6 ist die Kompera
torschaltung in dem Halbleitersubstrat gebildet, in dem die
Codeerzeugereinheit gebildet ist, es ist unmöglich, den Iden
tifikationscode betrügerisch zu ändern, der von der Codeerzeu
gereinheit an die Komperatorschaltung in dem gleichen Halblei
tersubstrat eingegeben wird, von der Außenseite. Daher gibt es
eine höhere Barriere gegen betrügerische Benutzung.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7 ist es unmög
lich, da die Codes in der Verschlüsselform zwischen verschie
denen Halbleitersubstraten übertragen werden, die Codes von
der Außenseite zu lesen. Daher gibt es eine noch höhere Bar
riere gegen betrügerische Benutzung.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 8 ist es möglich,
da der Schlüssel durch Benutzen der Variation der elektrischen
Eigenschaften der Halbleiterelemente erzeugt wird, die Halb
leiterelemente zu benutzen, die durch den gleichen Vorgang
hergestellt werden, aus einer Menge von vorhandenen massenpro
duzierten Vorrichtungen. Daher kann der Herstellungsvorgang
der vorliegenden Vorrichtung vereinfacht werden. Da weiter die
elektrische Eigenschaft des Halbleiterelementes, auf der der
Schlüssel beruht, nicht von außen geändert werden kann, gibt
es eine hohe Barriere gegen betrügerische Änderung des Schlüs
sels.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9 gibt es eine
große Variation der elektrischen Eigenschaft der Halblei
terelemente, die durch den gleichen Vorgang hergestellt sind,
da das Halbleiterelement eine polykristalline Substanz auf
weist und der Schlüssel unter Benutzung der Variation (d. h.
Dispersion) der Kristallstruktur der polykristallinen Substanz
erzeugt wird. Daher ist es leicht
eine Übereinstimmung der Schlüssel unter der Menge der massen
produzierten vorhandenen Vorrichtungen zu verhindern.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 10 gibt es eine
hohe Barriere gegen eine betrügerische Änderung des Schlüs
sels, der durch die Schlüsselerzeugereinheit erzeugt ist, da
der Schlüssel in dem OTPROM der Schlüsselerzeugereinheit ge
speichert ist.
Da die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 11 die Umschalt
schaltung aufweist, ist es möglich, eine betrügerische Benut
zung durch Eingeben des Identifikationscodes zu verhindern,
der von dem Halbleitersubstrat ausgegeben wird, der den Spei
chercode fälscht, an das gleiche Halbleitersubstrat.
Da die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 12 die vorbestimmte
Schaltung mit dem Schaltungsabschnitt aufweist, der selektiv
in einen aktiven Zustand oder einen inaktiven Zustand kommt in
Abhängigkeit der Beurteilung der Komperatorschaltung, ist es
möglich, eine vorbestimmte Tätigkeit des Gerätes freizugeben
oder zu sperren in Abhängigkeit des Vergleichsresultat, in dem
die vorbestimmte Schaltung als Teil einer Schaltung zum Erzie
len der Funktion des Gerätes benutzt wird.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 13 kann, da die
vorbestimmte Schaltung in einem der Halbleitersubstrate gebil
det ist, in dem die Codeerzeugereinheit und die Komperator
schaltung gebildet sind, das von der Komperatorschaltung an
die vorbestimmte Schaltung in dem gleichen Halbleitersubstrat
eingegebene Freigabesignal nicht von außen eingegeben werden.
Daher gibt es eine noch höhere Barriere gegen betrügerische
Benutzung.
Die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 14 weist die einfach
ste Struktur auf, bei der die Codeerzeugereinheit in einem der
zwei Halbleitersubstrate
gebildet ist und der Speicher in dem anderen gebildet ist, und
der Code, der mit dem Identifikationscode übereinstimmt, der
dem einen der Halbleitersubstrate innewohnt, in dem anderen
Halbleitersubstrat gespeichert ist. Daher ist es leicht, die
Vorrichtung herzustellen, und möglich, die Größe der Vorrich
tung zu verringern.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 15 sind die Code
erzeugereinheit und der Speicher jeweils in beiden der zwei
Halbleitersubstrate gebildet, und die zwei Halbleitersubstrate
speichern die Codes die jeweils mit dem Identifikationscode
des anderen übereinstimmen, es ist möglich, die Zahl der Halb
leitersubstrate auf ein Minimum zu drücken und eine höhere
Barriere gegen die betrügerische Benutzung zu erzielen.
Da die Anschlußeinrichtung nach Anspruch 16 die Kommunikati
onsschaltung aufweist, die mindestens eines von der Übertra
gung und des Empfanges stoppt, wenn die Beurteilung der Kompe
ratorschaltung nicht Übereinstimmung anzeigt, ist es möglich,
automatisch eine betrügerische Benutzung des Gerätes zu unter
drücken, das die vorliegende Vorrichtung für Kommunikation
enthält, durch Ersetzen des Halbleitersubstrates, durch die
Wirkung der Anschlußeinrichtung selbst ohne eine Prozedur der
gemeinsamen Kommunikationsträgerausrüstung.
Bei der Anschlußeinrichtung nach Anspruch 17 führt, da das
Freigabesignal übertragen wird, die gemeinsame Kommunikation
strägerausrüstung die Authentifizierung auf der Grundlage des
Freigabesignales durch zum Verhindern einer betrügerischen Be
nutzung des Gerätes, daß die vorliegende Vorrichtung enthält
zur Kommunikation, durch Ersetzen des Halbleitersubstrates.
Bei der Anschlußeinrichtung nach Anspruch 18 vergleicht, da
der Identifikationscode und der Speichercode übertragen wer
den, die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung diese Codes
und führt die Authentifizierung
auf der Grundlage des Vergleichsresultates
durch zum Verhindern einer betrügerischen Benutzung des Gerä
tes, das die vorliegende Vorrichtung zur Kommunikation ent
hält, durch Ersetzen des Halbleitersubstrates.
Bei der Anschlußeinrichtung nach Anspruch 19 kann, da der
Speicher in dem Hilfsabschnitt eingebaut ist, der von dem
Hauptkörperabschnitt abnehmbar ist, die gemeinsame Kommunika
tionsträgerausrüstung die Authentifizierungen der verschiede
nen Niveaus in zwei Fällen ausführen, in denen der Hauptkör
perabschnitt und der Hilfsabschnitt kombiniert sind, und in
denen der Hauptkörperabschnitt und der Hilfsabschnitt nicht
kombiniert sind. Zum Beispiel wird die Hochniveauauthentifize
rung durchgeführt, wenn der Hauptkörperabschnitt und der
Hilfsabschnitt kombiniert sind, und die gemeinsame Kommunika
tionsträgerausrüstung kann die Kommunikationsladung für die
Kommunikation davor als bestätigt aufzeichnen, und es ist mög
lich, eine ungesetzliche Tätigkeit des Vermeidens der Pflicht
des Zahlens zu verhindern unter dem Vorwand, daß die Anschluß
einrichtung verloren worden ist.
Es folgt die Beschreibung von Ausführungsformen anhand der Fi
guren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das eine Halbleitervor
richtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das eine Codeerzeuge
reinheit von Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 eine Draufsicht, die ein Halbleiterelement
von Fig. 2 zeigt;
Fig. 4 ein Querschnitt, der entlang der Linie A-A
des Halbleiterelementes von Fig. 3 genommen
ist;
Fig. 5 eine Draufsicht, die ein Halbleiterelement
von Fig. 2 zeigt;
Fig. 6 ein Diagramm, das die Eigenschaften des
Halbleiterelementes von Fig. 2 darstellt;
Fig. 7 ein Blockschaltbild, das ein anderes Bei
spiel der Codeerzeugereinheit von Fig. 1
zeigt;
Fig. 8 ein Blockschaltbild, das einen Speicher von
Fig. 1 zeigt;
Fig. 9 ein Blockschaltbild, das eine Anschlußein
richtung gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 ein Blockschaltbild, das eine Kommunikati
onsschaltung von Fig. 9 zeigt;
Fig. 11 ein Flußdiagramm einer Prozedur für die Be
nutzung der Anschlußeinrichtung von Fig. 9;
Fig. 12 ein Blockschaltbild, das ein Kommunikations
system gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 13 ein Blockschaltbild, das eine Halbleitervor
richtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 14 ein Blockschaltbild, das eine Anschlußein
richtung gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 15 ein Flußdiagramm einer Prozedur für die Be
nutzung der Anschlußeinrichtung von Fig.
13;
Fig. 16 ein Blockschaltbild, das eine Anschlußein
richtung gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 17 ein Flußdiagramm eines Kommunikationsverfah
ren, das die Anschlußeinrichtung von Fig.
16 benutzt;
Fig. 18 ein Blockschaltbild, das ein anderes Bei
spiel der Anschlußeinrichtung gemäß der
dritten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung zeigt;
Fig. 19 ein Flußdiagramm eines Kommunikationsverfah
ren, das die Anschlußeinrichtung von Fig.
18 benutzt;
Fig. 20 ein Blockschaltbild, das eine Anschlußein
richtung gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 21 ein Flußdiagramm des Kommunikationsverfah
rens, das die Anschlußeinrichtung von Fig.
20 benutzt;
Fig. 22 ein Blockschaltbild, das ein anderes Bei
spiel der Anschlußeinrichtung gemäß der
vierten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung zeigt;
Fig. 23 ein Flußdiagramm des Kommunikationsverfah
rens, das die Anschlußeinrichtung von Fig.
22 benutzt;
Fig. 24 ein Blockschaltbild, das eine Halbleitervor
richtung gemäß einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 25 ein Blockschaltbild, das eine Schlüsseler
zeugereinheit von Fig. 24 zeigt;
Fig. 26 ein Blockschaltbild, das ein anderes Bei
spiel der Schlüsselerzeugereinheit von Fig.
24 zeigt;
Fig. 27 ein Flußdiagramm einer Prozedur für die Be
nutzung der Anschlußeinrichtung, die die
Halbleitervorrichtung von Fig. 24 enthält;
Fig. 28 ein Blockschaltbild, das ein anderes Bei
spiel der Halbleitervorrichtung gemäß der
fünften Ausführungsform der vorliegenden Er
findung zeigt;
Fig. 29 ein Flußdiagramm einer Prozedur zur Benut
zung der Anschlußeinrichtung, die die Halb
leitervorrichtung von Fig. 28 enthält;
Fig. 30 ein Blockschaltbild einer Halbleitervorrich
tung gemäß einer sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 31 ein Blockschaltbild, das eine Anschlußein
richtung gemäß einer siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 32 ein Blockschaltbild, das ein anderes Bei
spiel der Anschlußeinrichtung gemäß der
siebten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung zeigt;
Fig. 33 ein Blockschaltbild, das eine Anschlußein
richtung gemäß einer achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 34 ein Flußdiagramm einer Prozedur für die Be
nutzung der Anschlußeinrichtung von Fig.
33;
Fig. 35 u. 36 Flußdiagramme des Schrittes S509 von Fig.
34;
Fig. 37 ein Blockschaltbild, das eine Anschlußein
richtung gemäß einer neunten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 38 ein Flußdiagramm einer Prozedur für die Be
nutzung der Anschlußeinrichtung von Fig.
37;
Fig. 39 u. 40 Flußdiagramme des Schrittes S709 von Fig.
38;
Fig. 41 ein Flußdiagramm eines anderen Beispieles
des Schrittes S709 von Fig. 38;
Fig. 42 u. 43 Flußdiagramme des Schrittes S742 von Fig.
41;
Fig. 44 u. 45 Flußdiagramme eines anderen Beispieles des
Schrittes S709 von Fig. 38;
Fig. 46 ein Blockschaltbild, das ein anderes Bei
spiel der Anschlußeinrichtung gemäß der
neunten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung zeigt;
Fig. 47 ein erläuterndes Bild eines Kommunikations
verfahrens gemäß einer zehnten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung;
Fig. 48 ein Blockschaltbild, das eine Anschlußein
richtung gemäß der zehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 49 ein Blockschaltbild, das ein anderes Bei
spiel der Anschlußeinrichtung gemäß der
zehnten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung zeigt;
Fig. 50 ein Blockschaltbild, das eine Schlüsseler
zeugereinheit von Fig. 49 zeigt;
Fig. 51 ein Flußdiagramm der Schlüsselerzeugung
durch die Anschlußeinrichtung von Fig. 49;
Fig. 52 ein Blockschaltbild, das ein noch anderes
Beispiel der Anschlußeinrichtung gemäß der
zehnten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung zeigt;
Fig. 53 eine Darstellung zum Erläutern eines Betrie
bes der Anschlußeinrichtung von Fig. 52;
Fig. 54 eine Darstellung zum Erläutern eines Betrie
bes im Vergleich mit dem der Fig. 53;
Fig. 55 ein erläuterndes Bild eines anderen Beispie
les des Kommunikationsverfahrens gemäß der
zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 56 ein erläuterndes Bild eines Kommunikations
verfahrens gemäß einer elften Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung;
Fig. 57 ein Schaltbild, das ein Halbleiterelement
gemäß einer zwölften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 58 eine Darstellung zum Erläutern eines Betrie
bes des Halbleiterelementes von Fig. 57;
Fig. 59 ein Blockschaltbild, das eine Halbleitervor
richtung gemäß der zwölften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 60 ein Schaltbild, das einen Teil der Codier
schaltung von Fig. 59 zeigt;
Fig. 61 ein Schaltbild, das ein anderes Beispiel des
Halbleiterelementes gemäß der zwölften Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 62 ein Schaltbild, das ein noch anderes Bei
spiel des Halbleiterelementes gemäß der
zwölften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
Fig. 63 ein Blockschaltbild, das eine Komperator
schaltung des Halbleiterelementes gemäß der
zwölften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
Fig. 64 eine Darstellung zum Erläutern der Prozedur
eines Kommunikationssystemes; und
Fig. 65 ein Blockschaltbild, das einen Kommunikati
onsanschluß zeigt.
Zuerst wird eine Erläuterung eines Ausdruckes gegeben, der in
der vorliegenden Beschreibung benutzt wird. In der vorliegen
den Beschreibung ist "Übereinstimmung" nicht auf vollständige
oder wörtliche Übereinstimmung beschränkt, sondern der Begriff
umfaßt auch eine Annäherung in einem vorbestimmten Bereich.
Für die erste Ausführungsform wird die Beschreibung über eine
Halbleitervorrichtung mit einem Aufbau gegeben, bei dem ein
Identifikationscode, der einem von zwei Halbleitersubstraten
innewohnt/inhärent ist, in dem anderen der zwei Halbleitersub
strate gespeichert ist, was es möglich macht, eine betrügeri
sche Benutzung durch Ersetzen des Halbleitersubstrates zu ver
hindern. Die Beschreibung wird auch über eine Anschlußeinrich
tung als ein Gerät der Halbleitervorrichtung gegeben.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Halb
leitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung zeigt. Diese Halbleitervorrichtung 600 weist
eine Codeerzeugereinheit 400, eine Komperatorschaltung 403,
eine vorbestimmte Schaltung 405 und einen Speicher 601 auf.
Die Codeerzeugereinheit 400, die Komperatorschaltung 403 und
die vorbestimmte Schaltung 405 sind in einem Halbleitersub
strat CH1 gebildet, und der Speicher 601 ist in einem anderen
Halbleitersubstrat CH2 gebildet. Die Halbleitersubstrate CH1
und CH2 können entweder eingegossene oder nackte Chips sein,
die auf einer einzelnen Leiterplatte oder einer Mehrzahl von
Leiterplatten angebracht sind.
Die Codeerzeugereinheit 400 erzeugt einen Identifikationscode
Cd, der dem Halbleitersubstrat CH1 inhärent ist/ihm innewohnt.
Der Speicher 601 speichert den Identifikationscode Cd, der von
der Codeerzeugereinheit 400 erzeugt ist, als einen Speicher
code Co. Der Identifikationscode Cd wird von der Codeerzeuge
reinheit 400 an den Speicher 601 übertragen und in den Spei
cher 601 geschrieben, bevor die Halbleitervorrichtung 600 als
Produkt versendet wird.
Die Komperatorschaltung 403 vergleicht den Identifikationscode
Cd, der von der Codeerzeugereinheit 400 erzeugt wird, mit dem
Speichercode Co, der aus dem Speicher 601 gelesen ist, sie beurteilt
ob diese Codes miteinander übereinstimmen oder nicht
und gibt ein Freigabesignal (oder ein Beurteilungssignal) En
aus, daß das Beurteilungsresultat darstellt. Zum Beurteilen
der vollständigen Übereinstimmung kann die Komperatorschaltung
403 eine herkömmliche gut bekannte Komperatoreinrichtung sein,
die beurteilt, ob die Differenz zwischen den zwei Codes Null
ist oder nicht. Zum Erzielen einer Annäherung innerhalb eines
vorbestimmten Bereiches braucht die Komperatorschaltung 403
nur die Größe der Differenz dieser Codes mit einem vorbestimm
ten Referenzwert zu vergleichen. Die Größe der Differenz kann
durch einen numerischen Wert der Differenz oder die Zahl von
Bit geschätzt werden, die sich zwischen den zwei Codes unter
scheiden. Weiterhin kann es einen Aufbau der Halbleitervor
richtung 600 geben, bei dem der Referenzwert von außen einge
geben werden kann, und ein Benutzer der Halbleitervorrichtung
600 kann den Referenzwert auf einen gewünschten Wert setzen.
Die vorbestimmte Schaltung 405 besteht aus einer Mehrzahl von
Schaltungselementen zum Erzielen einer vorbestimmten Funktion
und enthält einen Schaltungsabschnitt, der selektiv in einen
aktiven Zustand oder in einen inaktiven Zustand auf der Grund
lage des von der Komperatorschaltung 403 ausgegebenen Freiga
besignales En kommt. Die Kommunikationsschaltung 907 von Fig.
65 ist ein Beispiel der vorbestimmten Schaltung 405.
Bei der Halbleitervorrichtung 600 nach dem obigen Aufbau wer
den nur, wenn der von der Codeerzeugereinheit 400 erzeugte
Identifikationscode Cd und der aus dem Speicher 601 gelesene
Speichercode Co miteinander übereinstimmen, alle Abschnitte
der vorbestimmten Schaltung 405 tätig. Daher ist es durch Be
nutzen der vorbestimmten Schaltung 405 als Teil der Schaltun
gen zum Erzielen der Funktionen eines Gerätes möglich, einen
vorbestimmten Betrieb des Gerätes freizugeben oder zu sperren.
Wenn es gewollt wird, daß das Halbleitersubstrat CH1 oder CH2
durch ein anderes Halbleitersubstrat zur betrügerischen Benut
zung des Gerätes auszutauschen, kann das Gerät einen vorbe
stimmten Betrieb nicht ausführen, da der Identifikationscode
Cd und der Speichercode Co nicht miteinander übereinstimmen.
Somit kann die betrügerische Benutzung des Gerätes, daß die
Halbleitervorrichtung 600 enthält, durch Ersetzen des Halblei
tersubstrates verhindert werden.
Es kann einen anderen Aufbau geben, bei dem die Codeerzeuge
reinheit 400 und die Komperatorschaltung 403 in einem einzigen
Halbleitersubstrat CH3 gebildet sind und die vorbestimmte
Schaltung 405 in einem anderen Halbleitersubstrat gebildet
ist. Bei dem Aufbau, bei dem die vorbestimmte Schaltung 405 in
dem einzigen Halbleitersubstrat CH1 zusammen mit der Codeer
zeugereinheit 400 und der Komperatorschaltung 403 gebildet
ist, kann jedoch das von der Komperatorschaltung 403 an die
vorbestimmte Schaltung 405 eingegebene Freigabesignal En nicht
von außen eingegeben werden. Daher ist die Barriere (Sicher
heit) gegen die betrügerische Benutzung vorteilhafterweise
noch höher.
Weiter kann es einen noch anderen Aufbau geben, bei dem die
Komperatorschaltung 403 in einem Halbleitersubstrat gebildet
ist, das nicht das Halbleitersubstrat ist, in dem die Codeer
zeugereinheit 400 gebildet ist. Bei dem Aufbau, bei dem die
Komperatorschaltung 403 in dem Signalhalbleitersubstrat CH1
oder CH3 zusammen mit der Codeerzeugereinheit 400 gebildet
ist, kann jedoch der von der Codeerzeugereinheit 400 an die
Komperatorschaltung 403 eingegebene Identifikationscode Cd
nicht betrügerisch von außen geändert werden. Daher wird die
Barriere gegen die betrügerische Benutzung vorteilhafterweise
noch höher.
Weiter kann es einen noch anderen Aufbau geben, bei dem die
Halbleitervorrichtung 600 nicht die vorbestimmte Schaltung 405
aufweist. In diesem Fall braucht die vorbestimmte Schaltung
405 nur in dem Gerät getrennt von der Halbleitervorrichtung
600 gebildet zu sein. Alternativ kann es einen anderen Aufbau
des Gerätes geben, bei dem das Freigabesignal En aus dem Gerät
herausgenommen wird und der aktive/inaktive Zustand des Gerä
tes von außen gemäß dem Wert des Freigabesignales En gesteuert
wird. Eine Anschlußeinrichtung der späteren beschriebenen
dritten Ausführungsform ist ein Beispiel dieser Art von Gerät.
Weiterhin kann es einen Aufbau geben, bei dem die Halbleiter
vorrichtung 600 weder die vorbestimmte Schaltung 405 noch die
Komperatorschaltung 403 aufweist. In diesem Fall müssen die
vorbestimmte Schaltung 405 und die Komperatorschaltung 403 nur
in dem Gerät getrennt von der Halbleitervorrichtung 600 gebil
det werden. Alternativ kann es einen noch anderen Aufbau des
Gerätes geben, bei dem der Identifikationscode Cd und der
Speichercode Co aus dem Gerät herausgeführt werden und der ak
tive/inaktive Zustand des Gerätes von außen gemäß den Werten
des Identifikationscodes Cd und des Speichercode Co gesteuert
wird. Eine Anschlußeinrichtung der später beschriebenen vier
ten Ausführungsform ist ein Beispiel dieser Art von Gerät.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das einen internen Aufbau der
Codeerzeugereinheit 400 zeigt. Bei dem Beispiel von Fig. 2
weist die Codeerzeugereinheit 400 ein Halbleiterelement 401
und eine Codierschaltung 402 auf. Die Codierschaltung 402
liest die elektrische Eigenschaft des Halbleiterelementes 401
als ein Analogsignal An und wandelt es in ein digitales Signal
um. Das durch die Umwandlung erhaltene digitale Signal wird
als der Identifikationscode Cd ausgegeben.
Als die elektrisch Eigenschaft des Halbleiterelementes 401
wird eine Eigenschaft gewählt, die von einem Halbleiterelement
401 zu einem anderen variiert. Der Identifikationscode Cd, der
als ein Wert erzeugt wird, der von einem Halbleiterelement 401
zu einem anderen variiert, ist dem Halbleitersubstrat innewoh
nend/inhärent, in dem die Codeerzeugereinheit 400 gebildet
ist. Da die Halbleiterelemente 401, die durch den gleichen
Vorgang hergestellt werden, unter einer Menge von Massenprodu
zierten Halbleitervorrichtungen 600 benutzt werden können,
kann der Herstellungsvorgang der Halbleitervorrichtung 600
vereinfacht werden. Da weiter die elektrische Eigenschaft des
Halbleiterelementes 401, auf der der Identifikationscode Cd
beruht, nicht von der Außenseite geändert werden, ist die Bar
riere gegen die betrügerische Änderung des Identifikati
onscodes Cd vorteilhafterweise hoch.
Das Halbleiterelement 401 weist zum Beispiel eine polykristal
line Substanz auf, und eine Eigenschaft die variiert (d. h.
dispergiert) mit der Variation (d. h. Dispersion) in den Kri
stallstrukturen der polykristallinen Substanzen, kann es als
die elektrische Eigenschaft benutzt werden. Dieses Beispiel
wird später unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis 6 beschrieben.
Weiter weist das Halbleiterelement 401 zum Beispiel einen
MOSFET auf, und die Variation der Schwellenwerte, die durch
eine Variation der Dotierungskonzentrationen der Dotierungs
diffusionsbereiche verursacht wird, kann benutzt werden.
Fig. 3 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel des Halblei
terelementes 401 zeigt. Fig. 4 ist ein entlang der Linie A-A
von Fig. 3 genommener Querschnitt. Bei diesem Beispiel weist
das Halbleiterelement 401 einen Dünnfilmtransistor (hier im
folgenden als TFT abgekürzt) 101 auf, und eine Halbleiter
schicht 1060 mit einem Kanalbereich des TFT 101 ist als eine
polykristalline Substanz gebildet. Obwohl weiter eine Halblei
terschicht 1, die als ein Zwischenschritt bei dem Herstel
lungsverfahren des Halbleiterelementes 401 gebildet ist, zur
leichten Darstellung gezeigt ist, wird die Halbleiterschicht 1
selektiv bei dem Herstellungsvorgang geätzt, wobei sie in die
Halbleiterschicht 1060 in dem Halbleiterelement 401 als ferti
ges Produkt bemustert wird.
Bei dem TFT 101 ist eine Gateelektrode 11 selektiv auf einem
Isolierfilm 12 gebildet, und eine Gesamtoberfläche des Iso
lierfilm 12 und der Gateelektrode 11 ist mit einem Isolierfilm
10 bedeckt. Auf dem Isolierfilm 10 ist die Halbleiterschicht 1
gebildet. Als beispielhafte Materialien für diese Elemente ist
der Isolierfilm 12 aus Siliziumoxid gebildet, die Gateelektro
de 11 ist aus mit Dotierstoff dotiertem Polysilizium gebildet,
der Isolierfilm 10 ist aus Siliziumoxid wie TEOS gebildet, und
die Halbleiterschicht 1 ist aus Silizium gebildet.
In der Halbleiterschicht 1 sind ein Kanalbereich 2, der über
der Gateelektrode 11 positioniert ist, ein Sourcebereich 3 und
ein Drainbereich 4, die den Kanalbereich 2 einschließen, ge
bildet. Ein Abschnitt des Isolierfilmes 10 in Kontakt mit dem
Kanalbereich 2 dient als ein Gateisolierfilm. Bei den Beispie
len von Fig. 3 und 5 ist der Leitungstyp des Kanalbereiches
2 vom n-Typ, und der Leitungstyp des Sourcebereiches 3 und des
Drainbereiches 4 ist vom p-Typ. Als Beispiel ist speziell der
TFT 100 als ein p-Kanal-MOS-TFT gebildet. Unnötig zu sagen,
daß der TFT 100 als ein n-Kanal-MOS-TFT gebildet sein kann.
Die Halbleiterschicht 1 ist als eine polykristalline Halblei
terschicht gebildet und enthält, wie in Fig. 3 gezeigt ist,
eine Vielzahl von Körnern 5 und eine Korngrenze 6, die an ei
ner Schnittstelle dazwischen gebildet ist und eine Kristall
störung aufweist. Eine Kristallorientierung ist in jedem Kri
stallkorn 5 gleichförmig, während die Kristallorientierungen
im allgemeinen unter verschiedenen Kristallkörnern 5 unter
schiedlich sind. Die Größe und Anordnung der Körner 5 ist zu
fällig und variiert bei dem Vorgang des Bildens der Halblei
terschicht 1. Genauer, selbst wenn eine Menge von TFTs 101
durch den gleichen Herstellungsvorgang hergestellt wird, vari
iert die Kristallstruktur der Halbleiterschicht 1 von einem
TFT 101 zu einem anderen.
Als Resultat, es sei angenommen, daß der TFT 101 eine Einheit
darstellt und ein TFT 102 sich von dem TFT 101 als eine Ein
heit unterschiedlich zu dem TFT 101 unterscheidet und durch
den gleichen Herstellungsvorgang wie der des TFT 101 herge
stellt ist, wie in Fig. 5 gezeigt ist, der Betrag der Korn
grenzen 600, die den Kanalbereich 2 in dem TFT 101 belegt, ist
nicht gleich der des TFT 102. Fig. 5 zeigt ein Beispiel des
TFT 102, der weniger Korngrenzen 6 in dem Kanalbereich 2 als
der TFT 1 aufweist.
Bezüglich des polykristallinen TFT ist es bekannt, daß eine
Eigenschaft mit dem Betrag von Korngrenzen 6 variiert, die in
dem Kanalbereich 2 enthalten sind. Dieses ist zum Beispiel in
IEEE Transactions an Electronic Devices, Bd. 45, Nr. 1, Januar
1998, S. 165-172 gezeigt (Druckschrift 3). Insbesondere, ist,
wie Fig. 6 die Beziehung zwischen der Gatespannung Vg und dem
Drainstrom Id der TFTs 101 und 102 zeigt, der Drainstrom Id in
dem TFT 101, in dem mehr Korngrenzen 6 in dem Kanalbereich 2
enthalten sind, kleiner bei der gleichen Gatespannung Vg0 als
bei dem TFT 102, bei dem weniger Korngrenzen 6 in dem Kanalbe
reich 2 enthalten sind (Ida < Idb).
Daher kann die Variation der Kristallstruktur der polykristal
linen Substanz des TFT 100 zur Identifikation des Halbleiter
substrates benutzt werden. Da die elektrische Eigenschaft, die
sich von einem Halbleitersubstrat zu einem anderen unterschei
det, durch die Variation der Kristallstruktur der polykristal
linen Substanz verursacht wird, kann die elektrische Eigen
schaft nicht von außen neu geschrieben werden anders als der
Identifikationscode, der in dem Flash-Speicher 908 aufgezeich
net ist (Fig. 65). Daher ist es möglich, das Sicherheitsni
veau gegen die betrügerische Benutzung des Gerätes zu verbes
sern.
Weiterhin ist ungleich der Technik des Programmierens des
Identifikationscodes in den Flash-Speicher 908 die Arbeit des
Programmierens hier nicht notwendig. Da weiterhin die sich von
einem Halbleitersubstrat zu dem anderen unterscheidende Eigen
schaft durch den gleichen Herstellungsvorgang erzielt werden
kann anders als die Technik des Aufzeichnens des Identifikati
onscodes in den Masken-ROM, wird der Herstellungsvorgang ver
einfacht, und die Zahl der Prozeßschritte und die Herstel
lungskosten können verringert werden. Weiterhin ist die Varia
tion in den Kristallstrukturen der polykristallinen Substanzen
groß, und folglich ist die Variation der elektrischen Eigen
schaften, die durch Variation der Kristallstrukturen verur
sacht wird, groß. Daher ist es möglich, einen großen Bereich
der Variation bei den Identifikationscodes Cd sicherzustellen.
Mit anderen Worten, es ist leicht eine Übereinstimmung der
Identifikationscodes unter einer Menge von massenproduzierten
Halbleitervorrichtungen 600 zu verhindern.
Obwohl der Herstellungsvorgang kompliziert ist, kann es einen
anderen Aufbau geben, bei dem nur der Kanalbereich 2 aus dem
polykristallinen Halbleiter gebildet ist und der Sourcebereich
3 und der Drainbereich 4 aus Einkristallhalbleiter gebildet
sind, auch in diesem Fall variiert die Eigenschaft zufällig.
Die elektrische Eigenschaft des in Fig. 2 bis 6 gezeigten
Halbleiterelementes 401 kann sich ein wenig durch die Änderung
der Temperatur und der Zeit ändern. Es wird folglich angenom
men, daß der Identifikationscode Cd nicht vollständig einen
konstanten Wert hält und in einem gewissen Grad variiert. Um
dieses Problem zu lösen, muß die Komperatorschaltung 403 die
Übereinstimmung der Identifikationscodes innerhalb eines
Spielraumes in Hinblick auf die Änderung des Identifikati
onscodes Cd beurteilen.
Als ein Beispiel des Halbleiterelementes 401 mit der polykri
stallinen Substanz können neben den in Fig. 3 bis 6 gezeig
ten TFTs andere Elemente wie ein Widerstandselement mit der
polykristallinen Substanz und ein kapazitives Element mit der
polykristallinen Substanz benutzt werden. Weiterhin kann das
Halbleiterelement 401 eine Mehrzahl von TFTs und ähnliches
enthalten. Wenn die Zahl der TFTs zunimmt, wird die. Variation
der Identifikationscodes Cd größer. Dieses wird später im ein
zelnen bei der zwölften Ausführungsform erörtert.
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das einen internen Aufbau der
Codeerzeugereinheit 400 zeigt. Bei dem Beispiel von Fig. 7
weist die Codeerzeugereinheit 400 einen OTP - (einmal program
mierbar) - ROM 602 auf, der ein nichtflüchtiger Speicher ist,
der nur einmal programmierbar ist. Vor der Versendung der
Halbleitervorrichtung 600 wird der Identifikationscode Cd in
den OTPROM 602 geschrieben. Nachdem die Halbleitervorrichtung
600 an den Benutzer geliefert ist, ist es danach technisch un
möglich, den in den OTPROM 602 geschriebenen Identifikati
onscode Cd neu zu schreiben. Mit andern Worten, bei dem Bei
spiel von Fig. 7 kann eine hohe technische Barriere gegen die
betrügerische Benutzung des Identifikationscodes Cd, der von
der Codeerzeugereinheit 400 erzeugt ist, vorteilhafterweise
erzielt werden.
Der OTPROM ist geeignet zur Benutzung in dem Speicher 601, wie
in Fig. 8 gezeigt ist, als auch in der Codeerzeugereinheit
400. Bei dem Beispiel von Fig. 8 weist der Speicher 601 den
OTPROM 602 auf. Vor der Verwendung der Halbleitervorrichtung
600 wird der von der Codeerzeugereinheit 400 übertragene Iden
tifikationscode Cd in den OTPROM 602 in dem Speicher 601 als
der Speichercode Co geschrieben. Nachdem die Halbleitervor
richtung 600 an den Benutzer geliefert ist, ist es danach
technisch unmöglich, den in den OTPROM 602 geschriebenen Spei
chercode Co neu zu schreiben. Mit andern Worten, bei dem Bei
spiel von Fig. 8 wird eine hohe technische Barriere gegen die
betrügerische Benutzung des in dem Speicher 601 gespeicherten
Speichercodes Co vorteilhafterweise erzielt. Es ist auch mög
lich, eine betrügerische Benutzung durch Ersetzen des Halblei
tersubstrates, in dem die Codeerzeugereinheit 400 gebildet ist
und neu Schreiben des Speichercodes Co, der in dem Speicher
601 gespeichert ist, zur gleichen Zeit, so daß er mit dem
Identifikationscode Cd eines neuen Halbleitersubstrates über
einstimmt.
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer An
schlußeinrichtung als ein Gerät der Halbleitervorrichtung 600
zeigt. Die Anschlußeinrichtung 1001 ist als Mobiltelefon auf
gebaut. Eine Halbleitervorrichtung 1002 in der Anschlußein
richtung 1001 ist ein Beispiel der in Fig. 1 gezeigten Halb
leitervorrichtung 600 und weist eine Kommunikationsschaltung
405a als die vorbestimmte Schaltung 405 auf. Obwohl es bevorzugt
ist, daß die Codeerzeugereinheit 400, die Komperator
schaltung 403 und die Kommunikationsschaltung 405a in einem
einzigen Halbleitersubstrat CH100 gebildet werden, können nur
die Komperatorschaltung 403 und die Codeerzeugereinheit 400 in
einem einzigen Halbleitersubstrat CH102 gebildet werden, oder
nur die Codeerzeugereinheit 400 kann in einem einzigen Halb
leitersubstrat gebildet werden. In jedem Fall ist ein Speicher
654, der den Speichercode Co speichert, in einem Halbleiter
substrat CH51 unterschiedlich von dem Halbleitersubstrat ge
bildet, in dem die Codeerzeugereinheit 400 gebildet ist.
Eine gemeinsame Kommunikationsträger- (als "Station" bezeichnet
falls notwendig) Ausrüstung 655, die eine Ausrüstung des ge
meinsamen Kommunikationsträgers ist, durch den die Kommunika
tion der Anschlußeinrichtung 1001 durchgeführt wird, weist ei
ne Kommunikationsschaltung 656 auf. Zwischen der Kommunikati
onsschaltung 405a und der Kommunikationsschaltung 656 wird ein
Kommunikationssignal dessen Inhalte Stimme, Daten und ähnli
ches sind, drahtlos übertragen (mit Funkwellen/Radiowellen).
Die Anschlußeinrichtung 1001 und die gemeinsame Kommunikation
strägerausrüstung 655 stellen ein Kommunikationssystem 1000
dar.
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild, das einen beispielhaften in
neren Aufbau der Kommunikationsschaltung 405a zeigt. Bei der
Kommunikationsschaltung 405a, die in der Anschlußeinrichtung
1001 enthalten ist, wobei Funkwellen benutzt werden, sind eine
gutbekannte Radiofrequenzschaltung 462 und eine Zwischenfre
quenzschaltung 463 zwischen eine Antenne und eine Signalverar
beitungsschaltung (Basisbandschaltung) 900 eingefügt. Die Si
gnalverarbeitungsschaltung 900 weist eine Senderschaltung 460
und eine Empfängerschaltung 461 auf, und ein Kommunikations
signal Dt wird von der Empfängerschaltung 461 empfangen und
durch die Senderschaltung 460 übertragen.
Bei dem Beispiel von Fig. 10 wird nur die Senderschaltung 460
durch das Freigabesignal EN ein- und ausgeschaltet. Genauer,
wenn die Komperatorschaltung 403 eine Beurteilung der Nichtübereinstimmung
durchführt, wird eine Übertragungsfunktion ge
stoppt. Es kann einen anderen Aufbau der Kommunikationsschal
tung 405 geben, bei dem nur die Empfängerschaltung 461 oder
sowohl die Senderschaltung 460 als auch die Empfängerschaltung
461 aus- und eingeschaltet werden auf der Grundlage des Frei
gabesignales En.
Fig. 11 ist ein Flußdiagramm einer Prozedur für die Benutzung
der Anschlußeinrichtung 1001 für Kommunikation. Zuerst wird
die Halbleitervorrichtung 600 (genauer eine Halbleitervorrich
tung 1001) als ein Teil hergestellt (S201). Während oder vor
dem letzten Schritt wird der Identifikationscode Cd in dem
Speicher 601 als der Speichercode Co aufgezeichnet (S202). Da
nach wird die Halbleitervorrichtung 600 an einen Telefonher
steller geliefert, und die Anschlußvorrichtung 1001 wird durch
den Telefonhersteller zusammengesetzt (S203). Die fertige An
schlußeinrichtung 1001 wird an den Benutzer geliefert (S204),
und sie dient zur Kommunikation durch den Benutzer (S205).
Die Schritte S206 bis S210 zeigen eine Prozedur der Kommunika
tion unter Benutzung der Anschlußeinrichtung 1001, d. h. ein
interner Fluß des Schrittes S205. Wenn die Kommunikation ge
startet wird, liest die Anschlußeinrichtung 1001 den Speicher
code Co aus dem Speicher 601 aus (S206). Darauf folgend ver
gleicht die Komperatorschaltung 403 den Identifikationscode Cd
mit dem Speichercode Co und erzeugt das Freigabesignal En, daß
das Resultat der Beurteilung darstellt, ob diese Codes mitein
ander übereinstimmen oder nicht (S207).
Wenn das Freigabesignal En die Übereinstimmung der Codes an
zeigt (S208), behält die Kommunikationsschaltung 405a die Kom
munikationsfunktion zum Fortsetzen der Kommunikation (S209).
Andererseits zeigt das Freigabesignal En die Nichtübereinstim
mung der Codes an (S208), die Kommunikationsschaltung 405a
stoppt mindestens eine der Übertragungsfunktion und der Emp
fangsfunktion zum Unmöglichmachen der Kommunikation (S210).
Wenn die Kommunikation beendet ist, ist die Prozedur beendet.
Da mindestens eine der Funktionen der Kommunikationsschaltung
405a in der Anschlußeinrichtung 1001 gestoppt wird, wenn das
Freigabesignal En die Nichtübereinstimmung anzeigt, ist es so
mit möglich, automatisch einen Betrug des Benutzens der An
schlußeinrichtung zur Kommunikation durch Ersetzen des Halb
leitersubstrates automatisch zu unterdrücken durch die Wirkung
der Anschlußeinrichtung 1001 selbst ohne eine Prozedur der ge
meinsamen Kommunikationsträgerausrüstung 655.
Obwohl das Mobiltelefon, das die Kommunikation drahtlos aus
führt, als Beispiel der Anschlußeinrichtung in der obigen Er
örterung gezeigt wurde, kann diese Ausführungsform auf ein
Drahttelefon angewendet werden, daß durch ein Kommunikations
kabel kommuniziert. Weiter kann diese Ausführungsform auch auf
verschiedene Anschlußeinrichtungen angewendet werden, die
nicht auf das Telefon begrenzt sind.
Fig. 12 stellt verschiedene Anschlußeinrichtungen, auf die
diese Ausführungsform angewendet werden kann, und verschiedene
Server, mit denen die Anschlußeinrichtungen kommunizieren,
dar. Zum Beispiel kann die Anschlußeinrichtung ein Fahrzeugan
schluß sein, der mit einem Autobahnsteuersystem kommuniziert,
das automatisch die Zahlung der Autobahnmaut und ähnliches
steuert, oder eine IC-Karte oder ein Personalcomputer, von de
nen jeder mit einem ATM-System in einer Bank zum Abheben oder
Einzahl von Bargeld kommuniziert.
Obwohl das einzelne Halbleitersubstrat durch den innewohnenden
Identifikationscode in der Halbleitervorrichtung und der An
schlußeinrichtung der ersten Ausführungsform identifiziert
wird, werden bei der zweiten Ausführungsform eine Mehrzahl von
Halbleitersubstraten identifiziert.
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Halb
leitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung zeigt. Bei der Halbleitervorrichtung 620
von Fig. 13 ist der Speicher 601 in einem Halbleitersubstrat
CH4 zusammen mit der Codeerzeugereinheit 400, der Komperator
schaltung 403 und der vorbestimmten Schaltung 405 gebildet,
und die Codeerzeugereinheit 400 und die Komperatorschaltung
403 sind in einem Halbleitersubstrat CH5 zusammen mit dem
Speicher 601 gebildet. Die in dem Halbleitersubstrat CH4 ge
bildete Codeerzeugereinheit 400 erzeugt einen Identifikati
onscode Cd1, der dem Halbleitersubstrat CH4 inhärent ist/ihm
innewohnt, und die in dem Halbleitersubstrat CH5 gebildete
Codeerzeugereinheit 400 erzeugt einen Identifikationscode Cd2,
der dem Halbleitersubstrat CH5 innewohnt/inhärent ist.
Der in dem Halbleitersubstrat CH4 gebildete Speicher 601 spei
chert den von der Codeerzeugereinheit 400, die in dem Halblei
tersubstrat CH5 gebildet ist, übertragenen Identifikationscode
Cd2 als einen Speichercode Co2, und der in dem Halbleitersub
strat CH5 gebildete Speicher 601 speichert den von der Codeer
zeugereinheit 400, die in dem Halbleitersubstrat CH4 gebildet
ist, übertragenen Identifikationscode Cd1 als einen Speicher
code Co1. Genauer, die Identifikationscodes Cd1 und Cd2, die
den Halbleitersubstraten CH4 bzw. CH5 innewohnen, werden in
den Speichern 601 gespeichert, die jeweils in den anderen
Halbleitersubstraten gebildet sind.
Die in dem Halbleitersubstrat CH4 gebildete Komperatorschal
tung 403 vergleicht den Identifikationscode Cd1 mit dem Spei
chercode Co1, und die in dem Halbleitersubstrat CH5 gebildete
Komperatorschaltung 403 vergleicht den Identifikationscode Cd2
mit dem Speichercode Co2. Die in dem Halbleitersubstrat CH4
gebildete vorbestimmte Schaltung 405 enthält einen Schaltungs
abschnitt, der selektiv in einen aktiven Zustand oder einen
inaktiven Zustand auf der Grundlage eines Paares von Freigabe
signalen En1 und En2 kommt, die von den zwei Komperatorschal
tungen 403 ausgegeben werden. Die vorbestimmte Schaltung 405
ist eine Kommunikationsschaltung ähnlich zu der Kommunikati
onsschaltung 405a von zum Beispiel Fig. 10 und weist einen
Aufbau auf zum Stoppen des Betriebes der Senderschaltung 460
auf, wenn mindestens eines der Freigabesignale En1 und En2 eine
Nichtübereinstimmung der Code anzeigt. Dieses erhöht weiter
die Barriere gegen die betrügerische Benutzung durch die Er
setzung des Halbleitersubstrates.
Die Zahl der Halbleitersubstrate, denen die innewohnenden
Identifikationscodes Cd zugeordnet werden, können drei oder
mehr sein. Zum Beispiel kann es einen anderen Aufbau geben,
bei dem die Codeerzeugereinheit 400 zum Erzeugen des innewoh
nenden Identifikationscodes Cd und der Speicher 601 in jeder
von drei Halbleitersubstraten gebildet sind und der Speicher
601 den von der Codeerzeugereinheit 400, die in dem Halblei
tersubstrat gebildet ist, das nicht das Halbleitersubstrat
ist, in dem der Speicher 601 selbst gebildet ist, übertragenen
Identifikationscode Cd speichert. Alternativ kann mindestens
ein Teil der drei Speicher 601 in einem Halbleitersubstrat ge
bildet sein, das nicht eines der drei Halbleitersubstrat ist,
in denen die Codeerzeugereinheiten 400 gebildet sind.
Wenn die Zahl von Halbleitersubstraten, denen die Identifika
tionscodes Cd gegeben wird, d. h. Halbleitersubstrate mit den
Codeerzeugereinheiten 400, zunimmt, kann eine höhere Barriere
gegeben die betrügerische Benutzung des Gerätes erzielt wer
den. Da weiter der Speicher 601 nur in dem Halbleitersubstrat
gebildet ist, das die Codeerzeugereinheit 400 aufweist, ist es
möglich, die Zahl der Halbleitersubstrate auf ein Minimum zu
senken. Bei der Halbleitervorrichtung 620 von Fig. 13 kann
eine höhere Barriere gegen die betrügerische Benutzung vor
teilhafterweise erzielt werden, während die Zahl der Halblei
tersubstrate auf zwei gedrückt wird, was gleich der Zahl von
Halbleitersubstraten in der Halbleitervorrichtung 600 von
Fig. 1 ist.
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau der An
schlußeinrichtung als Gerät der Halbleitervorrichtung 620
zeigt. Die Anschlußeinrichtung 1011 arbeitet als Mobiltelefon
und stellt ein Kommunikationssystem 1010 mit der allgemeinen
Kommunikationsträgerausrüstung 655 dar. Eine Halbleitervor
richtung 1012, die in der Anschlußeinrichtung 1011 enthalten
ist, ist ein Beispiel der in Fig. 13 gezeigten Halbleitervor
richtung 620 und weist die Kommunikationsschaltung 405a als
die vorbestimmte Schaltung 405 auf. Die Kommunikationsschal
tung 405a stoppt ihre Funktion, wenn mindestens eines der
Freigabesignale En1 und En2 die Nichtübereinstimmung der Codes
anzeigt.
Obwohl es bevorzugt ist, daß die Codeerzeugereinheit 400 für
die Erzeugung des Identifikationscodes Cd1, die Komperator
schaltung 403 zum Durchführen eines Vergleiches des Identifi
kationscodes Cd1, der Speicher 601 zum Speichern des Speicher
codes Co2 und die Kommunikationsschaltung 405a in einem ein
zelnen Halbleitersubstrat CH103 gebildet sind, kann es andere
Aufbauten geben, in denen nur die Komperatorschaltung 403, der
Speicher 601 und die Codeerzeugereinheit 400 in einem einzel
nen Halbleitersubstrat CH11 gebildet sind und wobei nur die
Codeerzeugereinheit 400 in einem einzelnen Halbleitersubstrat
CH104 gebildet ist. Weiter ist es bevorzugt, daß der Speicher
601 zum Speichern des Speichercodes Co1 in einem einzelnen
Halbleitersubstrat CH13 zusammen mit der Codeerzeugereinheit
400 zum Erzeugen des Identifikationscodes Cd2 und der Kompera
torschaltung 403 zum Ausführen eines Vergleiches des Identifi
kationscodes Cd2 gebildet ist.
Fig. 15 ist ein Flußdiagramm einer Prozedur für die Benutzung
der Anschlußeinrichtung 1011. Zuerst wird die Halbleitervor
richtung 620 (genauer die Halbleitervorrichtung 1012) als ein
Teil hergestellt (S241). Während oder vor der letzten Stufe
des Schrittes S241 werden die Identifikationscodes Cd1 und Cd2
der Halbleitersubstrate in die Speicher 601 der jeweils ande
ren Halbleitersubstrate als die Speichercodes Co1 und Co2 ein
geschrieben (S242). Danach wird die Halbleitervorrichtung 620
an einen Telefonhersteller geliefert, und die Anschlußeinrich
tung 1011 wird durch den Telefonhersteller zusammengesetzt
(S243). Die fertige Anschlußeinrichtung 1011 wird an einen Be
nutzer geliefert (S244) und dient zur Kommunikation durch den
Benutzer (S245).
Die Schritte 246 bis 250 zeigen eine Prozedur der Kommunikati
on unter Benutzung der Anschlußeinrichtung 1011, d. h. einen
internen Fluß des Schrittes S245. Wenn die Kommunikation ge
startet wird, liest die Anschlußeinrichtung 1011 die Speicher
codes Co1 und Co2 aus den zwei Speichern 601 aus (S246). Dar
auf folgend vergleicht eine der Komperatorschaltungen 403 den
Identifikationscode Cd1 und den Speichercode Co1 zum Ausgeben
des Freigabesignales En1, das das Beurteilungsresultat dar
stellt, ob diese Codes miteinander übereinstimmen oder nicht,
und zu der gleichen Zeit vergleicht die andere Komperator
schaltung 403 den Identifikationscode Cd2 und den Speichercode
Co2 zum Ausgeben des Freigabesignales En2, das das Beurtei
lungsresultat darstellt, ob diese Codes miteinander überein
stimmen oder nicht (S247).
Wenn beide Freigabesignale En1 und En2 die Übereinstimmung der
Codes anzeigen (S248), hält die Kommunikationsschaltung 405a
die Kommunikationsfunktion zum Fortsetzen der Kommunikation
aufrecht (S249). Wenn andererseits mindestens eines der Frei
gabesignale En1 und En2 Nichtübereinstimmung der Codes anzeigt
(S248), stoppt die Kommunikationsschaltung 405 mindestens eine
der Übertragungsfunktion und der Empfangsfunktion zum Sperren
der Kommunikation (S250). Wenn die Kommunikation beendet ist,
geht die Prozedur zu Ende.
Bei der dritten Ausführungsform wird eine Erörterung durchge
führt über eine Anschlußeinrichtung, die einen Abschnitt be
nutzt, wobei die vorbestimmte Schaltung in der Halbleitervor
richtung der ersten oder der zweiten Ausführungsform entfernt
ist.
Fig. 16 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer An
schlußeinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung zeigt. Die Anschlußeinrichtung 1001 unter
scheidet sich von der Anschlußeinrichtung 1001 der ersten Aus
führungsform, die in Fig. 9 gezeigt ist, dadurch, daß die
Kommunikationsschaltung 405a nicht den aktiven Zustand oder
den inaktiven Zustand auswählt auf der Grundlage des Freigabe
signales En, daß von der Komperatorschaltung 403 übertragen
wird, sondern einfach das Freigabesignal En an die gemeinsame
Kommunikationsausrüstung 655 als Teil des Kommunikationssigna
les überträgt.
Der Fluß der Prozedur für die Benutzung der Anschlußeinrich
tung 1001 von Fig. 16 für die Kommunikation ist ähnlich zu
dem in Fig. 11 gezeigten. Der interne Fluß des Schrittes S205
wird jedoch durch die in Fig. 17 gezeigte Prozedur des
Schrittes S1000 ersetzt. Wenn der Schritt S1000 startet, liest
die Anschlußeinrichtung 1001 den Speichercode Co aus dem Spei
cher 601 aus (S206). Darauf folgend vergleicht die Komperator
schaltung 403 den Identifikationscode Cd und den Speichercode
Co und erzeugt das Freigabesignal En, daß das Resultat der Be
urteilung darstellt, ob diese Codes miteinander übereinstimmen
oder nicht (S207).
Das Freigabesignal En wird zu der gemeinsamen Kommunikation
strägerausrüstung 655 durch die Kommunikationsschaltung 405a
übertragen (S208, S1001, S1003). Mit andern Worten, wenn das
Freigabesignal En die Übereinstimmung der Codes anzeigt
(S208), wird ein vorbestimmter Wert, der die Übereinstimmung
der Codes anzeigt, als das Freigabesignal En übertragen
(S1001) und wenn das Freigabesignal En Nichtübereinstimmung
der Codes anzeigt (S208), wird der vorbestimmte Wert nicht
übertragen (S1003).
Die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 führt eine
Authentifizierung durch, daß der Benutzer der Anschlußeinrich
tung 1001 autorisiert ist, wenn das Freigabesignal En die
Übereinstimmung der Codes anzeigt, und sie führt die Authenti
fizierung nicht durch, wenn das Freigabesignal En Nichtüber
einstimmung der Codes anzeigt. Die gemeinsame Kommunikation
strägerausrüstung 655 ermöglicht, daß die Kommunikation den
Kommunikationsprozeß fortsetzt (S1002), wenn die Authentifi
zierung durchgeführt ist, und sie erlaubt die Kommunikation
nicht, so daß der Kommunikationsprozeß stoppt (S1004), wenn
die Authentifizierung nicht durchgeführt ist.
Somit kann in der Anschlußeinrichtung 1001 von Fig. 16 das
Freigabesignal En zur Beurteilung bei der Authentifikation
dienen, die durch die gemeinsame Kommunikationsträgerausrü
stung 655 durchgeführt wird, und die betrügerische Benutzung
durch Ersetzen des Halbleitersubstrates wird dadurch ausge
schlossen bei der Authentifikation zum Erzielen einer Authen
tifikation mit hoher Genauigkeit. Weiter können nach dem Fort
setzen oder Stoppen der Kommunikation Vorsehen oder Nichtvor
sehen von Dienstleistungen wie das Ermöglichen oder Nichter
möglichen einer Geschäftstätigkeit der Authentifikation fol
gen. Alternativ kann es einen anderen Fall geben, indem nur
das Aufzeichnen der Beurteilungssache für die Authentifikation
durchgeführt wird. Spezielle Beispiele werden in späteren Aus
führungsformen erörtert.
Fig. 18 ist ein Blockschaltbild, das einen anderen Aufbau der
Anschlußeinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung zeigt. Die Anschlußeinrichtung 1011 unter
scheidet sich von der in Fig. 14 gezeigten Anschlußeinrich
tung 1011 der zweiten Ausführungsform dadurch, daß die Kommu
nikationsschaltung 405 nicht den aktiven Zustand oder den in
aktiven Zustand auf der Grundlage der Freigabesignale En1 und
En2 auswählt, die von den Komperatorschaltungen 403 übertragen
werden, sondern einfach die Freigabesignale En1 und En2 an die
gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 als Teil des
Kommunikationssignales überträgt.
Der Fluß der Prozedur für die Benutzung der Anschlußeinrich
tung 1011 von Fig. 18 für die Kommunikation ist ähnlich zu
dem in Fig. 15 gezeigten. Der interne Fluß des Schrittes S245
ist jedoch durch die Prozedur des in Fig. 19 gezeigten
Schrittes S1010 ersetzt. Wenn der Schritt S1010 startet, liest
die Anschlußeinrichtung 1011 die Speichercodes Co1 und Co2 aus
den zwei Speichern 601 aus (S246). Darauf folgend vergleicht
eine der Komperatorschaltungen 403 den Identifikationscode Cd1
und den Speichercode Co1 zum Ausgeben des Freigabesignales
En1, das das Beurteilungsresultat darstellt, ob diese Codes
miteinander übereinstimmen oder nicht, und zu der gleichen
Zeit vergleicht die andere der Komperatorschaltungen 403 den
Identifikationscode Cd2 und den Speichercode Co2 zum Ausgeben
des Freigabesignales En2, das das Beurteilungsresultat dar
stellt, ob diese Codes miteinander übereinstimmen oder nicht
(S247).
Die Freigabesignale En1 und En2 werden an die gemeinsame Kom
munikationsträgerausrüstung 655 durch die Kommunikationsschal
tung 405a übertragen (S248, S1001, S1003). Mit andern Worten,
wenn beide Freigabesignale En1 und En2 Übereinstimmung der
Codes anzeigen (S248), werden vorbestimmte Werte, die die
Übereinstimmung der Codes bezeichnen, als die Freigabesignale
En1 und En2 übertragen (S1001), und wenn mindestens eines der
Freigabesignale En1 und En2 Nichtübereinstimmung der Codes be
zeichnet (S248), werden die vorbestimmten Werte nicht übertra
gen (S1003).
Die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 führt eine
Authentifikation durch, daß der Benutzer der Anschlußeinrich
tung 1001 autorisiert ist, wenn beide Freigabesignale En1 und
En2 Übereinstimmung der Codes anzeigen, und sie führt nicht
die Authentifikation durch, wenn mindestens eines der Freiga
besignale En1 und En2 eine Nichtübereinstimmung der Codes be
zeichnet. Die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655
ermöglicht der Kommunikation, daß sie den Kommunikationsprozeß
fortsetzt (S1002), wenn die Authentifikation durchgeführt ist,
und sie erlaubt die Kommunikation nicht zum Stoppen des Kommu
nikationsprozesses (S1004), wenn die Authentifikation nicht
durchgeführt worden ist.
Somit können bei der Anschlußeinrichtung 1011 von Fig. 18 die
Freigabesignale En1 und En2 zur Beurteilung bei der Authenti
fikation dienen, die durch die gemeinsame Kommunikationsträ
gerausrüstung 655 durchgeführt wird, und die betrügerische Be
nutzung durch Ersetzen des Halbleitersubstrates wird hierdurch
bei der Authentifikation unterdrückt zum Erzielen einer Au
thentifikation mit hoher Genauigkeit. Da weiter zwei Freigabe
signale En1 und En1 als Beurteilungssachen bei der Authentifi
kation benutzt werden, kann die Authentifikation mit noch hö
herer Genauigkeit als bei der Anschlußeinrichtung 1001 von
Fig. 16 erzielt werden.
Bei der vierten Ausführungsform wird die Erörterung über eine
Anschlußeinrichtung gegeben, die einen Abschnitt benutzt, wo
bei die vorbestimmte Schaltung und die Komperatorschaltung in
der Halbleitervorrichtung der ersten oder der zweiten Ausfüh
rungsform entfernt sind.
Fig. 20 ist ein Blockschaltbild das einen Aufbau einer An
schlußeinrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung zeigt. Die Halbleitervorrichtung 652 in
der Anschlußeinrichtung 801 unterscheidet sich von der An
schlußeinrichtung 1002 der ersten in Fig. 9 gezeigten Ausfüh
rungsform dadurch, daß die Komperatorschaltung 403 entfernt
ist und die Kommunikationsschaltung 405a nur den Identifikati
onscode Cd und den Speichercode Co zu der gemeinsamen Kommuni
kationsträgerausrüstung 655 als Teil des Kommunikationssigna
les überträgt.
Die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 von Fig. 20
weist eine Beurteilungsschaltung 657 und einen Kundendaten
bankspeicher 658 neben der Kommunikationsschaltung 656 auf.
Die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 und die An
schlußeinrichtung 801 stellen das Kommunikationssystem 800
dar.
Der Fluß der Prozedur für die Benutzung der Anschlußeinrich
tung 801 zur Kommunikation ist ähnlich zu dem in Fig. 11 ge
zeigten. Der interne Fluß des Schrittes S205 ist jedoch durch
die in Fig. 21 gezeigte Prozedur des Schrittes S260 ersetzt.
Wenn der Schritt S260 startet, überträgt die Anschlußeinrichtung
801 den Identifikationscode Cd und den Speichercode Co zu
der gemeinsamen Kommunikationsträgerausrüstung 655 (S261).
Folglich empfängt die Kommunikationsschaltung 656 in der ge
meinsamen Kommunikationsträgerausrüstung 655 den Identifikati
onscode Cd und den Speichercode Co (S262).
Darauf folgend vergleicht die Beurteilungsschaltung 657 in der
gemeinsamen Kommunikationsträgerausrüstung 655 den Identifika
tionscodes Cd mit dem Speichercode Co und beurteilt, ob diese
Codes miteinander übereinstimmen oder nicht zum Übertragen des
Freigabesignales En, das das Beurteilungsresultat anzeigt, zu
der Kommunikationsschaltung 656 (S263). Wenn das Freigabesi
gnal En Übereinstimmung anzeigt (S264), führt die gemeinsame
Kommunikationsträgerausrüstung 655 eine Authentifikation
durch, daß der Benutzer der Anschlußeinrichtung 801 autori
siert ist, und wenn das Freigabesignal En eine Nichtüberein
stimmung anzeigt (S264), führt die gemeinsame Kommunikation
strägerausrüstung 655 keine Authentifikation durch. Die ge
meinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 ermöglicht der
Kommunikation, den Kommunikationsprozeß fortzusetzen (S265),
wenn die Authentifikation durchgeführt ist, und sie erlaubt
die Kommunikation nicht zum Stoppen des Kommunikationsprozes
ses (S268), wenn die Authentifikation nicht durchgeführt ist.
Wenn weiter angewiesen wird, den Identifikationscode Cd und
den Speichercode Co aufzuzeichnen (S266), werden der Identifi
kationscode Cd und der Speichercode Co in den Kundendatenbank
speicher 658 eingeschrieben, wenn die Authentifikation nicht
durchgeführt wird (S267). Dann wird, nachdem der Kommunikati
onsvorgang gestoppt ist (S268) durch Überprüfen des Identifi
kationscodes Cd und des Speichercodes Co mit dem Inhalt des
Kundendatenbankspeichers 258, der in der Vergangenheit aufge
zeichnet ist (S269), ein unautorisierter Benutzer spezifiziert
(S270).
Es kann einen anderen Fall geben, in dem nur das Aufzeichnen
des Identifikationscodes Cd und des Speichercodes Co durchge
führt wird (S267), ohne daß der Kommunikationsprozeß gestoppt
wird, wenn die Authentifikation nicht durchgeführt wird. Es
kann einen noch anderen Fall geben, in dem das Aufzeichnen des
Identifikationscodes Cd und des Speichercodes Co durchgeführt
wird (S267) unabhängig von dem Authentifikationsresultat. In
dem letzteren Fall wird die Prozedur des Schrittes S267 zwi
schen den Schritten S263 und S264 zum Beispiel durchgeführt.
Somit können bei der Anschlußeinrichtung 801 von Fig. 20 der
Identifikationscode Cd und der Speichercode Co zur Beurteilung
bei der Authentifikation dienen, die von der gemeinsamen Kom
munikationsträgerausrüstung 655 durchgeführt wird, und die be
trügerische Benutzung durch Ersetzen des Halbleitersubstrates
wird dadurch in der Authentifikation unterdrückt zum Erzielen
der Authentifikation mit hoher Genauigkeit.
Fig. 22 ist ein Blockschaltbild, das einen anderen Aufbau der
Anschlußeinrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung zeigt. Die Halbleitervorrichtung 652 in
der Anschlußeinrichtung 811 unterscheidet sich von der An
schlußeinrichtung 1012 in der in Fig. 14 gezeigten zweiten
Ausführungsform dadurch, daß die Komperatorschaltung 403 ent
fernt ist und die Kommunikationsschaltung 405 nur die Identi
fikationscodes Cd1 und Cd2 und die Speichercodes Co1 und Co2
an die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 als Teil
des Kommunikationssignales überträgt.
Die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 von Fig. 22
weist die Beurteilungsschaltung 657 und den Kundendatenbank
speicher 658 neben der Kommunikationsschaltung 656 auf. Die
gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 und die An
schlußeinrichtung 811 stellen das Kommunikationssystem 810
dar.
Der Fluß der Prozedur für die Benutzung der Anschlußeinrich
tung 811 für die Kommunikation ist ähnlich zu dem in Fig. 15
gezeigten. Der interne Fluß des Schrittes S245 ist jedoch
durch die in Fig. 23 gezeigte Prozedur des Schrittes S280 er
setzt. Wenn der Schritt S280 startet, überträgt die Anschlußeinrichtung
811 die Identifikationscodes Cd1 und Cd2 und die
Speichercodes Co1 und Co2 zu der gemeinsamen Kommunikation
strägerausrüstung 655 (S271). Folglich empfängt die Kommunika
tionsschaltung 656 in der gemeinsamen Kommunikationsträgeraus
rüstung 655 die Identifikationscodes Cd1 und Cd2 und die Spei
chercodes Co1 und Co2 (S272).
Darauf folgend vergleicht die Beurteilungsschaltung 657 in der
gemeinsamen Kommunikationsträgerausrüstung 655 den Identifika
tionscode Cd1 mit dem Speichercode Co1 zum Beurteilen, ob die
se Codes miteinander übereinstimmen oder nicht, und sie ver
gleicht den Identifikationscode Cd2 mit dem Speichercode Co2
zum Beurteilen, ob diese Codes miteinander übereinstimmen oder
nicht. Die Beurteilungsschaltung 657 überträgt das Freigabesi
gnal En, daß diese Beurteilungsresultate anzeigt, zu der Kom
munikationsschaltung 656 (S273). Wenn beide Vergleichsresulta
te Übereinstimmung anzeigen (S274), führt die gemeinsame Kom
munikationsträgerausrüstung 655 eine Authentifikation durch,
daß der Benutzer der Anschlußeinrichtung 811 autorisiert ist,
und wenn mindestens eines der zwei Vergleichsresultate eine
Nichtübereinstimmung anzeigt (S274), führt die gemeinsame Kom
munikationsträgerausrüstung 655 nicht die Authentifikation
durch. Die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 er
laubt der Kommunikation, den Kommunikationsvorgang fortzuset
zen (S275), wenn die Authentifikation durchgeführt ist, und
sie erlaubt nicht die Kommunikation zum Stoppen des Kommunika
tionsvorganges (S278), wenn die Authentifikation nicht durch
geführt ist.
Wenn weiter angeordnet ist, die Identifikationscodes Cd1 und
Cd2 und die Speichercodes Co1 und Co2 aufzuzeichnen (S276),
werden die Identifikationscodes Cd1 und Cd2 und die Speicher
codes Co1 und Co2 in dem Kundendatenbankspeicher 658 aufge
zeichnet, wenn die Authentifikation nicht durchgeführt wird
(S277). Dann wird zum Beispiel, nachdem der Kommunikationsvor
gang gestoppt ist (S278), durch Prüfen der Identifikati
onscodes Cd1 und Cd2 und der Speichercodes Co1 und Co2 mit dem
Inhalt des Kundendatenbankspeichers 658, der in der Vergangenheit
aufgezeichnet ist (S279), ein unautorisierter Benutzer
spezifiziert (S280).
Es kann einen anderen Fall geben, indem nur das Aufzeichnen
der Identifikationscodes Cd1 und Cd2 und der Speichercodes Co1
und Co2 durchgeführt wird (S277) ohne Stoppen des Kommunikati
onsvorganges, wenn die Authentifikation nicht durchgeführt
wird. Weiter kann es noch einen Fall geben, in dem das Auf
zeichnen der Identifikationscodes Cd1 und Cd2 und der Spei
chercodes Co1 und Co2 durchgeführt wird (S277) unabhängig von
dem Authentifikationsresultat. In dem letzteren Fall wird die
Prozedur des Schrittes S277 zwischen den Schritten S273 und
S274 zum Beispiel durchgeführt.
Somit können bei der Anschlußeinrichtung 811 von Fig. 22 die
Identifikationscodes Cd1 und Cd2 und die Speichercodes Co1 und
Co2 zur Beurteilung bei der Authentifikation dienen, die durch
die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 durchgeführt
wird, und die betrügerische Benutzung durch Ersetzen des Halb
leitersubstrates wird dadurch bei der Authentifikation unter
drückt zum Erzielen der Authentifikation mit hoher Genauig
keit. Da weiter die zwei Identifikationscodes Cd1 und Cd2 in
dem Vergleich benutzt werden, kann die Authentifikation mit
noch höherer Genauigkeit als in der Anschlußeinrichtung 801
von Fig. 20 erzielt werden.
Bei der fünften Ausführungsform werden der Identifikationscode
Cd und der Speichercode Co in verschlüsselter Form zwischen
den Halbleitersubstraten bei der Halbleitervorrichtung der er
sten oder zweiten Ausführungsform übertragen.
Fig. 24 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Halb
leitervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung zeigt. Bei der Halbleitervorrichtung 630
von Fig. 24 sind eine Verschlüsselungsschaltung 631, eine De
codierschaltung 632 und eine Schlüsselerzeugereinheit 633 in
einem Halbleitersubstrat CH20 oder CH22 gebildet, in dem die
Codeerzeugereinheit 400 gebildet ist.
Die Schlüsselerzeugereinheit 633 erzeugt einen Schlüssel K für
die Verschlüsselung. Der Schlüssel K wird als Code erzeugt,
der dem Halbleitersubstrat CH20 oder CH22 innewohnt oder inhä
rent ist, wie der Identifikationscode Cd. Die Verschlüsse
lungsschaltung 631 verschlüsselt den Identifikationscode Cd,
der von der Codeerzeugereinheit 400 erzeugt ist, auf der
Grundlage des Schlüssels K, der von der Schlüsselerzeugerein
heit 633 erzeugt ist, in einen Identifikationscode Cd# und
überträgt den Identifikationscode Cd# an den Speicher 601, der
in einem Halbleitersubstrat CH21 gebildet ist. Der Speicher
601 speichert den verschlüsselten Identifikationscode Cd# als
verschlüsselten Speichercode Co#.
Die Decodierschaltung 632 liest den in dem Speicher 601 ge
speicherten Speichercode Co#, decodiert den Speichercode Co#
in den Speichercode Co auf der Basis des Schlüssels K, der von
der Schlüsselerzeugereinheit 633 erzeugt ist, und liefert den
Speichercode Co an die Komperatorschaltung 403. Die vorbe
stimmte Schaltung 405 enthält einen Schaltungsabschnitt, der
selektiv in einen aktiven Zustand oder einen inaktiven Zustand
kommt auf der Grundlage des Freigabesignales En, das von der
Komperatorschaltung 403 ausgegeben wird.
Da der Identifikationscode Cd und der Speichercode Co in der
verschlüsselten Form zwischen den verschiedenen Halbleitersub
straten in der Halbleitereinrichtung 630 übertragen werden,
kann weder der Identifikationscodes Cd noch der Speichercode
Co von der Außenseite gelesen werden. Daher kann eine höhere
Barriere gegen die betrügerische Benutzung erzielt werden.
Fig. 25 ist ein Blockschaltbild das einen beispielhaften in
ternen Aufbau der Schlüsselerzeugereinheit 633 zeigt. Bei dem
Beispiel von Fig. 25 weist die Schlüsselerzeugereinheit 633
den OTPROM 602 auf, und vor dem Versenden der Halbleitervor
richtung 630 wird der Schlüssel K in den OTPROM 602 geschrieben.
Daher ist es unmöglich, betrügerisch den Schlüssel K zu
ändern, der von der Schlüsselerzeugereinheit 633 erzeugt ist.
Da weiter der Schlüssel K bei der Versendung der Halbleiter
vorrichtung 630 geschrieben worden ist, wird der Schlüssel K
daran gehindert, zu dem Benutzer herauszulecken.
Fig. 26 ist ein Blockschaltbild, das einen anderen internen
Aufbau der Schlüsselerzeugereinheit 633 zeigt. Die Schlüsse
lerzeugereinheit 633 von Fig. 16 weist das Halbleiterelement
401 und die Codierschaltung 402 auf, die in Fig. 2 gezeigt
sind. Die Codierschaltung 402 liest die elektrische Eigen
schaft des Halbleiterelementes 401 als Analogsignal An und
wandelt es in das Digitalsignal um. Das durch die Umwandlung
erhaltene digitale Signal wird als der Schlüssel K ausgegeben.
Als elektrische Eigenschaft des Halbleiterelementes 401 wird
eine Eigenschaft gewählt, die von einem Halbleiterelement 401
zu einem anderen variiert. Der Schlüssel K, der als ein Wert
erzeugt wird, der von einem Halbleiterelement 401 zu einem an
deren variiert, ist dem Halbleitersubstrat innewoh
nend/inhärent, in der die Schlüsselerzeugereinheit 633 gebil
det ist. Da es nicht notwendig ist, den Schlüssel K zu schrei
ben, und die Halbleiterelemente 401, die durch den gleichen
Herstellungsvorgang hergestellt werden, unter einer Menge von
massenproduzierten Halbleitervorrichtungen 630 benutzt werden
können, kann der Herstellungsvorgang der Halbleitervorrichtung
630 vereinfacht werden. Da weiter die elektrische Eigenschaft
des Halbleiterelementes 401, auf der der Schlüssel K beruht,
nicht von außen geändert werden kann, ist die Barriere gegen
die betrügerische Änderung des Schlüssels K vorteilhafterweise
hoch.
Wie in Fig. 3 bis 6 dargestellt ist, weist das Halblei
terelement 401 eine polykristalline Substanz auf, und die
elektrische Eigenschaft, die mit der Variation in den Kri
stallstrukturen der polykristallinen Substanzen variiert, kann
benutzt werden. Da die Variationen der Kristallstrukturen der
polykristallinen Substanzen groß ist und folglich die Variation
in den elektrischen Eigenschaften, die durch die Variation
in den Kristallstrukturen verursacht wird, entsprechend groß
ist, ist es möglich, einen großen Bereich von Variation in den
Schlüsseln K sicherzustellen. Mit andern Worten, es ist leicht
eine Übereinstimmung der Schlüssel K aus einer Menge von mas
senproduzierten Halbleitervorrichtung 630 zu verhindern.
Fig. 27 ist ein Flußdiagramm einer Prozedur für die Benutzung
der Anschlußeinrichtung 1001 von Fig. 9 für die Kommunikati
on, wenn die Halbleitervorrichtung 630 von Fig. 24 anstelle
der Halbleitervorrichtung 1002 benutzt wird und wenn die Kom
munikationsschaltung 405a als die vorbestimmte Schaltung 405
in der Anschlußeinrichtung 1001 benutzt wird. Zuerst wird die
Halbleitervorrichtung 630 als ein Teil hergestellt (S301).
Während oder vor dem letzten Schritt wird der verschlüsselte
Identifikationscode Cd# in den Speicher 601 als der Speicher
code Co# geschrieben (S302). Danach wird die Halbleitervor
richtung 630 einem Telefonhersteller geliefert, und die An
schlußeinrichtung 1001 wird durch den Telefonhersteller zusam
mengebaut (S303). Die fertige Anschlußeinrichtung 1001 wird
einem Benutzer geliefert (S304) und dient zur Kommunikation
durch den Benutzer (S305).
Die Schritte S306 bis S310 zeigen eine Prozedur der Kommunika
tion unter Benutzung der Anschlußeinrichtung 1001, d. h. einen
internen Fluß des Schrittes S305. Wenn die Kommunikation ge
startet wird, liest die Anschlußeinrichtung 1001 den Speicher
code Co# aus dem Speicher 601 aus (S306). Darauf folgend deco
diert die Decodierschaltung 632 den Speichercode Co# in den
Speichercode Co, und danach vergleicht die Komperatorschaltung
403 den Identifikationscode Cd und den Speichercode Co und er
zeugt das Freigabesignal En, daß das Resultat der Beurteilung
darstellt, ob diese Codes miteinander übereinstimmen oder
nicht (S307).
Wenn das Freigabesignal En die Übereinstimmung der Codes an
zeigt (S308), hält die Kommunikationsschaltung 405a die Kommu
nikationsfunktion zum Fortsetzen der Kommunikation (S309) aufrecht.
Wenn andererseits das Freigabesignal En Nichtüberein
stimmung der Codes anzeigt (S308), stoppt die Kommunikations
schaltung 405 mindestens eine der Übertragungsfunktion und der
Empfangsfunktion zum Sperren der Kommunikation (S310). Wenn
die Kommunikation beendet ist, ist die Prozedur zu Ende.
Fig. 28 ist ein Blockschaltbild, das einen anderen Aufbau der
Halbleitervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt. Die Halbleitervorrichtung 635
von Fig. 28 weist einen Aufbau auf, bei dem die Identifikati
onscodes Cd1 und Cd2 und die Speichercodes Co1 und Co1 in ei
ner verschlüsselten Form zwischen den zwei Halbleitersubstra
ten in der Halbleitervorrichtung 620 von Fig. 13 übertragen
werden. Genauer, die Verschlüsselungsschaltung 631, die Deco
dierschaltung 632 und die Schlüsselerzeugereinheit 633 sind in
den beiden Halbleitersubstraten CH20 (oder CH22) und CH23 ge
bildet, in denen die Codeerzeugereinheit 400, die Komperator
schaltung 403 und der Speicher 601 gebildet sind.
In dem Halbleitersubstrat CH20 (oder CH22) erzeugt die Schlüs
selerzeugereinheit 633 einen Schlüssel K1, der dem Halbleiter
substrat CH20 (oder CH22) innewohnt, und die Verschlüsselungs
schaltung 631 verschlüsselt den Identifikationscode Cd1 in ei
nen Identifikationscode Cd1# auf der Grundlage des Schlüssels
K1 und überträgt den Identifikationscode Cd1# an den Speicher
601 in dem Halbleitersubstrat CH23. Der Speicher 601 in dem
Halbleitersubstrat CH23 speichert den Identifikationscode Cd1#
als einen Speichercode Co1#. Die Decodierschaltung 632 in dem
Halbleitersubst 93541 00070 552 001000280000000200012000285919343000040 0002010141438 00004 93422rat CH20 (oder CH22) liest den Speichercode
Co1# aus dem Speicher 601 aus, decodiert den Speichercode Co1#
in den Speichercode Co1 auf der Grundlage des Schlüssels K1
und liefert den Speichercode Co1 an die Komperatorschaltung
403.
In dem Halbleitersubstrat CH23 erzeugt die Schlüsselerzeuge
reinheit 633 einen Schlüssel K2, der dem Halbleitersubstrat
CH23 innewohnt, und die Verschlüsselungsschaltung 631 ver
schlüsselt den Identifikationscode Cd2 in einen Identifikationscode
Cd2# auf der Grundlage des Schlüssels K2 und überträgt
den Identifikationscode Cd2# an den Speicher 601 in dem Halb
leitersubstrat CH20 (oder CH22). Der Speicher 601 in dem Halb
leitersubstrat CH20 (oder CH22) speichert den Identifikati
onscode Cd2# als einen Speichercode Co2#. Die Decodierschal
tung 632 in dem Halbleitersubstrat CH23 liest den Speichercode
Co2# aus dem Speicher 601 aus, decodiert den Speichercode Co2#
in den Speichercode Co2 auf der Grundlage des Schlüssels K2
und liefert den Speichercode Co1 an die Komperatorschaltung
403. Die vorbestimmte Schaltung 405 enthält einen Schaltungs
abschnitt, der selektiv in einen aktiven Zustand oder einen
inaktiven Zustand kommt auf der Grundlage eines Paares von
Freigabesignalen En1 und En2, die von den zwei Komperator
schaltungen 403 ausgegeben sind.
Da somit die Identifikationscodes Cd1 und Cd2 und die Spei
chercodes Co1 und Co2 in der verschlüsselten Form zwischen den
verschiedenen Halbleitersubstraten in der Halbleitervorrich
tung 635 übertragen werden, kann keiner der Identifikati
onscodes Cd1 und Cd2 und der Speichercodes Co1 und Co2 von der
Außenseite gelesen werden. Daher kann eine höhere Barriere ge
gen die betrügerische Benutzung erzielt werden. Da die zwei
Freigabesignale En1 und En2 benutzt werden wie in der Halblei
tervorrichtung 620 der zweiten bevorzugten Ausführungsform
(Fig. 13), ist es möglich, eine höhere Barriere gegen die be
trügerische Benutzung durch die Ersetzung des Halbleitersub
strates zu erzielen.
Auch wenn die Zahl von Halbleitersubstraten, in denen die
Codeerzeugereinheiten 400 gebildet sind, drei oder mehr be
trägt, ist es durch Bilden der Verschlüsselungsschaltung 631,
der Decodierschaltung 632 und der Schlüsselerzeugereinheit 633
in jedem der Halbleitersubstrate möglich, die Identifikati
onscodes und die Speichercodes in der verschlüsselten Form
zwischen den verschiedenen Halbleitersubstraten zu übertragen.
Fig. 29 ist ein Flußdiagramm einer Prozedur für die Benutzung
der Anschlußeinrichtung 1011 zur Kommunikation, wenn die Halbleitervorrichtung
635 von Fig. 28 benutzt wird anstelle der
Halbleitervorrichtung 1012, und die Kommunikationsschaltung
405a wird als die vorbestimmte Schaltung 405 in der Anschluß
einrichtung 1011 benutzt. Zuerst wird die Halbleitervorrich
tung 635 als ein Teil hergestellt (S341). Während oder vor dem
letzten Schritt werden die verschlüsselten Identifikati
onscodes Cd1# und Cd2# in dem Speicher 601 des anderen Halb
leitersubstrates als die Speichercodes Co#1 und Co#2 einge
schrieben (S342). Danach wird die Halbleitervorrichtung 635
einem Telefonhersteller geliefert, und die Anschlußeinrichtung
1011 wird durch den Telefonhersteller zusammengebaut (S343).
Die fertige Anschlußeinrichtung 1011 wird einem Benutzer ge
liefert (S344) und dient zur Kommunikation durch den Benutzer
(S345).
Die Schritte S346 bis S350 zeigen eine Prozedur der Kommunika
tion unter Benutzung der Anschlußeinrichtung 1011, d. h. einen
internen Fluß des Schrittes S345. Wenn die Kommunikation star
tet, liest die Anschlußeinrichtung 1011 die Speichercodes Co1#
und Co2# aus den zwei Speichern 601 aus (S346). Darauf folgend
decodiert die Decodierschaltung 632 die Speichercodes Co1# und
Co2# in die Speichercodes Co1 und Co2, und danach vergleicht
eine der Komperatorschaltungen 403 den Identifikationscode Cd1
und den Speichercode Co1 zum Ausgeben eines Freigabesignales
En1, das das Beurteilungsresultat darstellt, ob diese Codes
miteinander übereinstimmen oder nicht, und zu der gleichen
Zeit vergleicht die andere der Komperatorschaltungen 403 den
Identifikationscode Cd2 und den Speichercode Co2 zum Ausgeben
des Freigabesignales En2, das das Beurteilungsresultat dar
stellt, ob diese Codes miteinander übereinstimmen oder nicht
(S347).
Wenn die beiden Freigabesignale En1 und En2 Übereinstimmung
der Codes anzeigen (S348), hält die Kommunikationsschaltung
405a die Kommunikationsfunktion zum Fortsetzen der Kommunika
tion (S349) aufrecht. Wenn andererseits mindestens eines der
Freigabesignale En1 und En2 Nichtübereinstimmung dieser Codes
anzeigt (S348), stoppt die Kommunikationsschaltung 405a mindestens
eine der Übertragungsfunktion und der Empfangsfunktion
zum Sperren der Kommunikation (S350). Wenn die Kommunikation
beendet ist, endet die Prozedur.
Bei der sechsten Ausführungsform wird eine Diskussion über ei
nen Aufbau gegeben, bei dem eine Umschaltschaltung zum exklu
siven Ausführen einer Übertragung des verschlüsselten Informa
tionscodes und Eingabe des verschlüsselten Speichercodes in
der Halbleitervorrichtung der fünften Ausführungsform vorgese
hen ist.
Fig. 30 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Halb
leitervorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung zeigt. Bei der Halbleitervorrichtung 640
von Fig. 30 ist eine Umschaltschaltung 641 in einem Halblei
tersubstrat CH40 oder CH42 gebildet, in der die Codeerzeuge
reinheit 400 zusammen mit der Verschlüsselungsschaltung 631,
der Decodierschaltung 632 und der Schlüsselerzeugereinheit 633
gebildet ist. Die Umschaltschaltung 641 ist in einen Übertra
gungspfad des Identifikationscodes Cd#, der von der Verschlüs
selungsschaltung 631 zu dem in einem Halbleitersubstrat CH41
gebildeten Speicher 601 übertragen wird, und einen Übertra
gungspfad des Speichercodes Co#, der von dem Speicher 601 zu
der Decodierschaltung 632 übertragen wird, eingefügt und führt
exklusiv die Übertragung des Identifikationscodes Cd# und die
Übertragung des Speichercodes Co# durch.
Selbst wenn ein Benutzer einen Anschluß des Halbleitersubstra
tes CH40 (oder CH42) kurzschließt, so daß der Identifikati
onscode Cd#, der von der Verschlüsselungsschaltung 631 ausge
geben wird, direkt in die Decodierschaltung 632 eingegeben
wird bei einem Versuch, eine, betrügerische Benutzung durchzu
führen, verhindert die Umschaltschaltung 641, daß der Identi
fikationscode Cd# direkt in die Decodierschaltung 632 eingege
ben wird. Mit andern Worten, selbst wenn die betrügerische Be
nutzung durch Kurzschluß des Anschlusses versucht wird, ist es
unmöglich vorzugeben, daß der Identifikationscode Cd und der
Speichercode Co, die von der Komperatorschaltung 403 zu ver
gleichen sind, miteinander übereinstimmen. Somit kann die
Halbleitervorrichtung 640 die betrügerische Benutzung des Ge
rätes durch Kurzschließen des Anschlusses des Halbleitersub
strates verhindern.
Ein anderer Aufbau, bei dem die Umschaltschaltung 641 zwischen
der Codeerzeugereinheit 400 und der Verschlüsselungsschaltung
631 und zwischen der Komperatorschaltung 403 und der Decodier
schaltung 632 eingefügt ist, kann den gleichen Effekt erzie
len. Im allgemeinen muß die Umschaltschaltung 641 nur in den
Übertragungspfad des Identifikationscodes Cd (Cd#) von der
Codeerzeugereinheit 400 zu dem Speicher 601 und den Übertra
gungspfad des Speichercodes Co (Co#) von dem Speicher 601 zu
der Komperatorschaltung 403 eingefügt werden.
Weiter kann die Umschaltschaltung 641 an die Halbleitervor
richtung 600 von Fig. 1 angewendet werden, die nicht die Ver
schlüsselungsschaltung 631 usw. aufweist. Insbesondere kann
bei der Halbleitervorrichtung 600 von Fig. 1 die Umschalt
schaltung 641 in dem Halbleitersubstrat CH1 (oder CH3) so ge
bildet werden, daß sie in den Übertragungspfad des Identifika
tionscodes Cd von der Codeerzeugereinheit 400 zu dem Speicher
601 und den Übertragungspfad des Speichercodes Co von dem
Speicher 601 zu der Komperatorschaltung 403 eingefügt ist.
Dieses erzeugt den gleichen Effekt wie bei der Halbleitervor
richtung 640 von Fig. 30.
Weiter kann die Umschaltschaltung 641 auf die Halbleitervor
richtung 620 von Fig. 13 und auf die Halbleitervorrichtung
635 von Fig. 28 angewendet werden. Bei der Halbleitervorrich
tung 620 von Fig. 13 wird die Umschaltschaltung 641 in den
beiden Halbleitersubstraten CH4 (CH6) und CH5 gebildet. Bei
der Halbleitervorrichtung 635 von Fig. 28 wird die Umschalt
schaltung 641 in den beiden Halbleitersubstraten CH20 (oder
CH22) und CH23 gebildet.
Die in dem Halbleiterelement 401 enthaltene Schüsselerzeuge
reinheit 633, die bei der fünften Ausführungsform erörtert
wurde, kann auf eine allgemeine Anschlußeinrichtung angewendet
werden, die Daten von und zu einem Hostcomputer überträgt und
empfängt. Die Anschlußeinrichtung mit solchem Aufbau wird bei
der siebten Ausführungsform erörtert.
Fig. 31 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer An
schlußeinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung zeigt. Eine Anschlußeinrichtung 821 und
ein damit verbundener Hostcomputer 825 stellen ein System 820
zum Übertragen und Empfangen von Daten Dd dazwischen dar. Die
Anschlußeinrichtung 821 weist eine Dateneingangseinheit 822
zum Eingeben der Daten Dd und eine Datenausgangseinheit 823
zum Ausgeben der Daten Dd auf, sie weist weiter die Verschlüs
selungsschaltung 631, die Decodierschaltung 632 und die
Schlüsselerzeugereinheit 633 auf. Die Schüsselerzeugereinheit
633 erzeugt den Schlüssel K zur Verschlüsselung. Die Ver
schlüsselungsschaltung 631 verschlüsselt die durch die Daten
eingangseinheit 822 eingegebene Daten Dd in Daten Dd# auf der
Grundlage des von der Schlüsselerzeugereinheit 633 erzeugten
Schlüssels K und überträgt die Daten Dd# an den Hostcomputer
825.
Der Hostcomputer 825 speichert die verschlüsselten Daten Dd#
in einem Speicher 826 als Daten Do#. die Decodierschaltung 632
empfängt die in dem Speicher 826 gespeicherten Daten Do#, de
codiert die Daten Do# in die Daten Do auf der Grundlage des
von der Schlüsselerzeugereinheit 623 erzeugten Schlüssels K
und überträgt die Daten Do an die Datenausgangseinheit 823.
Die Daten Do sind äquivalent zu den Daten Dd. Da somit die An
schlußeinrichtung 821 die verschlüsselten Daten zu und von dem
Hostcomputer 825 überträgt und empfängt, ist die Barriere ge
gen das Lecken der Information, die durch die Daten darge
stellt wird, hoch.
Der innere Aufbau der Schlüsselerzeugereinheit 623 ist in
Fig. 26 gezeigt. Genauer, die Schlüsselerzeugereinheit 633 er
zeugt den Schlüssel K der Anschlußeinheit innewohnend durch
Benutzen der elektrischen Eigenschaft, die von einem Halblei
terelement 401 zu einem anderen variiert. Da es nicht notwen
dig ist den Schlüssel K bei dem Herstellungsvorgang der An
schlußeinrichtung 821 zu schreiben und die Halbleiterelemente
401, die durch den gleichen Vorgang hergestellt werden, als
eine Menge von massenproduzierten Anschlußeinrichtungen 821
benutzt werden können, kann der Herstellungsvorgang der An
schlußeinrichtung 821 vereinfacht werden. Da weiter die elek
trische Eigenschaft des Halbleiterelementes 401, auf der der
Schlüssel K beruht, nicht von außen geändert werden kann, ist
die Barriere gegen die betrügerische Änderung des Schlüssels K
vorteilhafterweise hoch.
Fig. 32 ist ein Blockschaltbild, das einen anderen Aufbau der
Anschlußeinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung zeigt. Die Anschlußeinrichtung von Fig.
32 unterscheidet sich von der Anschlußeinrichtung 821 der
Fig. 31 darin, daß die Schlüsselerzeugereinheit 633 in einer
IC-Karte 829 eingebaut ist, die von einem Hauptkörperabschnitt
828 abnehmbar ist. Wenn die IC-Karte 829 an dem Hauptkörperab
schnitt 828 angebracht ist, sind die Verschlüsselungsschaltung
631 und die Decodierschaltung 632, die in dem Hauptkörperab
schnitt 828 gebildet sind, mit der Schlüsselerzeugereinheit
633 verbunden.
Da die Schlüsselerzeugereinheit 633 in der IC-Karte 829 ent
halten ist, die von dem Hauptkörperabschnitt 828 abnehmbar
ist, ist es möglich, den gleichen Schlüssel K für eine Mehr
zahl von Hauptkörperabschnitten 828 zu benutzen, die voneinan
der entfernt eingebaut sind, in dem die tragbare IC-Karte 829
frei getragen werden kann.
Bei der achten Ausführungsform wird eine Erörterung in Hin
blick auf den Aufbau gegeben, in dem der Speicher 654, der den
Speichercode Co speichert, in einen Hilfsabschnitt eingesetzt
ist, der von einem Hauptkörperabschnitt in der Anschlußein
richtung 801 der vierten Ausführungsform abnehmbar ist.
Fig. 33 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer An
schlußeinrichtung gemäß der achten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung zeigt. Die Anschlußeinrichtung ist in einem
Hauptkörperabschnitt 651 und einem Batterieladegerät 653 als
ein Hilfsabschnitt getrennt, die äquivalent ist zu einer Ein
richtung, bei der ein Halbleitersubstrat CH50 in dem Hauptkör
perabschnitt 651 enthalten ist und ein Halbleitersubstrat CH51
in dem Batterieladegerät 653 enthalten ist in der Anschlußein
richtung 801 von Fig. 20. Der Hauptkörperabschnitt 651 weist
eine wiederaufladbare Batterie auf, die nicht gezeigt ist, und
das Batterieladegerät 653 lädt die Batterie auf, wenn es an
dem Hauptkörperabschnitt 651 angebracht ist.
Wenn das Batterieladegerät 653 an dem Hauptkörperabschnitt 651
angebracht ist, wird nicht nur die Batterie geladen, sondern
auch die Halbleitervorrichtung 652 mit dem Halbleitersubstrat
CH50 ist mit dem Halbleitersubstrat CH51 verbunden. Die Kommu
nikationsschaltung 405a überträgt nur den Identifikationscode
Cd aus dem Identifikationscode Cd und dem Speichercode Co zu
der gemeinsamen Kommunikationsträgerausrüstung 655, wenn das
Batterieladegerät nicht an dem Hauptkörperabschnitt 651 ange
bracht ist, und sie überträgt sowohl den Identifikationscode
Cd als auch den Speichercode Co zu der gemeinsamen Kommunika
tionsträgerausrüstung 655, wenn das Batterieladegerät an dem
Hauptkörperabschnitt 651 angebracht ist. Die gemeinsame Kommu
nikationsträgerausrüstung 655, der Hauptkörperabschnitt der
Anschlußeinrichtung 651 und das Batterieladegerät 653 stellen
ein Kommunikationssystem 650 dar.
Fig. 34 ist ein Flußdiagramm einer Prozedur für die Benutzung
der Anschlußeinrichtung von Fig. 33 zur Kommunikation. Zuerst
wird die Halbleitervorrichtung 652 als ein Teil hergestellt
(S501). Danach wird die Halbleitervorrichtung 652 an einen Te
lefonhersteller geliefert, und der Hauptkörperabschnitt 651
der Anschlußeinrichtung wird durch den Telefonhersteller zu
sammengesetzt (S502). Parallel zu diesen Schritten oder vor
oder nach diesen Schritten wird der Speicher 654 als ein Teil
hergestellt (S503), und das Batterieladegerät 653 wird danach
von dem Telefonhersteller zusammengesetzt (S504).
Wenn sowohl der Hauptkörperabschnitt 651 der Anschlußeinrich
tung als auch das Batterieladegerät 653 fertiggestellt sind,
wird der Identifikationscode Cd in den Speicher 654 als der
Speichercode Co geschrieben (S505), und ein Satz aus dem
Hauptkörperabschnitt 651 der Anschlußeinrichtung und dem Bat
terieladegerät 653 wird für einen gemeinsamen Kommunikation
sträger geliefert, der die gemeinsame Kommunikationsträgeraus
rüstung 655 trägt (S506). Sowohl der Identifikationscode Cd
als auch der Speichercode Co werden in irgendeiner Stufe der
Schritte S501 bis S506 ausgelesen und in dem Kundendatenbank
speicher 658 der gemeinsamen Kommunikationsträgerausrüstung
655 registriert (S507). Danach wird der Satz aus dem Hauptkör
perabschnitt 651 der Anschlußeinrichtung und dem Batterielade
gerät 653 an den Benutzer geliefert (S508) und dienen danach
zur Kommunikation durch den Benutzer (S509).
Fig. 35 und 36 sind Flußdiagramme, die eine interne Proze
dur des Schrittes S509 von Fig. 34 zeigen. Wenn die Kommuni
kation gestartet wird, wenn die Anschlußeinrichtung nicht zum
Laden benutzt wird, mit andern Worten, wenn das Batterielade
gerät 653 nicht an dem Hauptkörperabschnitt 51 angebracht ist
(S520), überträgt der Hauptkörperabschnitt 651 der Anschluß
einrichtung den Identifikationscode Cd zu der gemeinsamen Kom
munikationsträgerausrüstung 655 (S521). Die gemeinsame Kommu
nikationsträgerausrüstung 655 empfängt folglich den Identifi
kationscode Cd durch die Kommunikationsschaltung 656 (S522).
Darauf folgend vergleicht in der gemeinsamen Kommunikation
strägerausrüstung 655 die Beurteilungsschaltung 657 den Iden
tifikationscode Cd mit dem registrierten Identifikationscode
Cd und beurteilt, ob diese Codes miteinander übereinstimmen
oder nicht, um das Freigabesignal En, das das Beurteilungsre
sultat darstellt, an die Kommunikationsschaltung 656 zu über
tragen (S523). Wenn das Freigabesignal En die Übereinstimmung
der Codes anzeigt (S524), führt die gemeinsame Kommunikation
strägerausrüstung 655 eine Authentifikation durch, daß der Be
nutzer des Hauptkörperabschnittes 651 der Anschlußeinrichtung
autorisiert ist, und wenn das Freigabesignal En Nichtüberein
stimmung der Codes anzeigt (S524), führt die gemeinsame Kommu
nikationsträgerausrüstung 655 die Authentifikation nicht
durch. Die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 er
laubt das Fortsetzen des Kommunikationsvorganges (S525), wenn
die Authentifikation durchgeführt ist, und sie erlaubt nicht
die Kommunikation zum Stoppen des Kommunikationsvorganges
(S526), wenn die Authentifikation nicht durchgeführt ist.
Wenn die Anschlußeinrichtung zum Laden benutzt wird, mit an
dern Worten, wenn der Hauptkörperabschnitt 651 zur Kommunika
tion benutzt wird, während er mit dem Batterieladegerät 653
verbunden ist (S520, S530), überträgt der Hauptkörperabschnitt
651 der Anschlußeinrichtung sowohl den Identifikationscode Cd
als auch den Speichercode Co zu der gemeinsamen Kommunikation
strägerausrüstung 655 (S531). Folglich empfängt die gemeinsame
Kommunikationsträgerausrüstung 655 den Identifikationscode Cd
und den Speichercode Co durch die Kommunikationsschaltung 656
(S532).
Darauf folgend vergleicht in der gemeinsamen Kommunikation
strägerausrüstung 655 die Beurteilungsschaltung 657 den Iden
tifikationscode Cd mit dem registrierten Identifikationscode
Cd zum Beurteilen, ob diese Codes miteinander übereinstimmen
und vergleicht zur gleichen Zeit den Speichercode Co mit dem
registrierten Speichercode Co zum Beurteilen, ob diese Codes
miteinander übereinstimmen oder nicht. Die Beurteilungsschal
tung 657 überträgt das Freigabesignal En, daß die zwei Beur
teilungsresultate darstellt, an die Kommunikationsschaltung
656 (S533).
Wenn auf der Grundlage des Freigabesignales En erkannt wird,
daß beide Beurteilungsresultate Übereinstimmung der Codes be
zeichnen (S534), führt die gemeinsame Kommunikationsträgeraus
rüstung 655 eine Authentifikation durch, daß der Benutzer der
Anschlußeinrichtung autorisiert ist, und wenn erkannt wird,
daß mindestens einer der Beurteilungsresultate Nichtüberein
stimmung der Codes bezeichnet (S534), führt die gemeinsame
Kommunikationsträgerausrüstung 655 die Authentifikation nicht
durch. Da die Beurteilung auf der Grundlage der beiden Codes
Cd und Co in dem Schritt S533 durchgeführt wird, ist die Ge
nauigkeit der Beurteilung in dem Schritt S533 höher als in dem
Schritt S523. Mit andern Worten, die Authentifikation, die auf
der Grundlage der Beurteilung in dem Schritt S533 durchgeführt
wird, ist eine Hochniveauauthentifikation, die beweist, daß
die Anschlußeinrichtung gültig benutzt wird, mit höherer Ge
nauigkeit als die Authentifikation, die auf der Grundlage der
Beurteilung in dem Schritt S523 durchgeführt wird.
Daher kann die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655
selektiv die zwei Authentifikationen verschiedener Niveaus in
Abhängigkeit von der Wichtigkeit benutzen. Als ein Beispiel,
wenn die Authentifikation auf der Grundlage der Beurteilung in
dem Schritt S533 durchgeführt wird, wenn die Anschlußeinrich
tung für die Kommunikation benutzt wird (S535), ermöglicht die
gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 nicht nur, daß
die Kommunikation den Kommunikationsvorgang fortsetzt (S536),
sondern sie zeichnet auch die Kommunikationsladung für die
Kommunikation davor (von der vorherigen Authentifikation auf
der Grundlage der Beurteilung in dem Schritt S533 bis zu die
ser Kommunikation) wie bestätigt auf, unabhängig davon, ob die
Anschlußeinrichtung für die Kommunikation benutzt wird (S537).
Es ist daher möglich, eine illegale Tätigkeit des Vermeidens
der Pflicht des Zahlens unter dem Vorwand, daß die Anschluß
einrichtung verlorengegangen ist, zu verhindern. Da es ein
seltener Fall ist, daß der Hauptkörperabschnitt 651 der An
schlußeinrichtung und das Batterieladegerät 653 zusammen ver
lorengehen, kann diese Bestätigung mit einer ausreichend hohen
Genauigkeit gemacht werden.
Wenn weiter die Authentifikation nicht auf der Grundlage der
Beurteilung in dem Schritt S533 durchgeführt wird, zeichnet
die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 655 den Identi
fikationscode Cd und den Speichercode Co, die in dem Schritt
S533 empfangen sind, in dem Kundendatenbankspeicher 658 ge
trennt von dem Identifikationscode Cd und dem Speichercode Co,
die registriert worden sind, auf. Der aufgezeichnete Identifi
kationscode Cd und Speichercode Co können nützlich sein zum
Spezifizieren des nichtautorisierten Benutzers.
Zurück zu Schritt S507 von Fig. 34, es kann einen anderen
Fall geben, in dem nur der Identifikationscode Cd registriert
ist anstelle der beiden des Identifikationscodes Cd und des
Speichercodes Co. In diesem Fall muß nur der Identifikati
onscode Cd in irgendeiner Stufe der Schritte S501 bis S506
ausgelesen werden. Das Registrieren des Speichercodes Co wird
erzielt durch Registrieren des Speichercodes Co, der in dem
Schritt S531 übertragen ist, in dem Kundendatenbankspeicher
658, wenn der Benutzer zum ersten Mal die Anschlußeinrichtung
mit Aufladung benutzt (S530).
Weiter kann der Speicher 601 in einen Hilfsabschnitt einge
setzt werden, der nicht auf das Batterieladegerät 653 begrenzt
ist, der von dem Hauptkörperabschnitt trennbar ist. Der Aufbau
von Fig. 33, in dem der Hilfsabschnitt das Batterieladegerät
653 ist, weist jedoch den Vorteil der periodischen Verbindens
des Hauptkörperabschnittes 651 und des Hilfsabschnittes, ohne
eine extra Arbeit von dem Benutzer zu verlangen, auf.
Bei der neunten Ausführungsform wird die Erörterung über einen
Aufbau gemacht, bei dem die Codes in verschlüsselter Form zwi
schen dem Hauptkörperabschnitt und dem Hilfsabschnitt und zwi
schen dem Hauptkörperabschnitt und der gemeinsamen Kommunika
tionsträgerausrüstung in der Anschlußeinrichtung der achten
Ausführungsform übertragen werden.
Fig. 37 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer An
schlußeinrichtung gemäß der neunten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung zeigt. Die Anschlußeinrichtung unterschei
det sich von der Anschlußeinrichtung von Fig. 33 dadurch, daß
die Verschlüsselungsschaltung 631 und die Schlüsselerzeuge
reinheit 633 in einer Halbleitervorrichtung 672 eines Haupt
körperabschnittes 671 gebildet sind und die Verschlüsselungs
schaltung 631 und eine Schlüsselerzeugereinheit 676 ebenfalls
in dem Batterieladegerät 653 gebildet sind. Folglich ist die
Decodierschaltung 632 in einer gemeinsamen Kommunikationsträ
gerausrüstung 675 gebildet. Die gemeinsame Kommunikationsträ
gerausrüstung 675, der Hauptkörperabschnitt 671 der Anschluß
einrichtung und das Batterieladegerät 673 stellen ein Kommuni
kationssystem 670 dar.
In dem Batterieladegerät 673 erzeugt die Schlüsselerzeugerein
heit 676 den Schlüssel K2 zur Verschlüsselung, und die Ver
schlüsselungsschaltung 631 verschlüsselt den Speichercode Co,
der aus dem Speicher 601 gelesen ist, auf der Grundlage des
Schlüssels K2 und überträgt den verschlüsselten Speichercode
zu dem Hauptkörperabschnitt 671 als einen Speichercode Co#. In
dem Hauptkörperabschnitt 671 erzeugt die Schlüsselerzeugerein
heit 633 den Schlüssel K1 zur Verschlüsselung, und die Ver
schlüsselungsschaltung 631 verschlüsselt den durch die Codeer
zeugereinheit 400 erzeugten Identifikationscode Cd auf der
Grundlage des Schlüssels K1 und überträgt den verschlüsselten
Identifikationscode zu der Kommunikationsschaltung 405a als
einen Identifikationscode Cd#. Die Verschlüsselungsschaltung
631 in dem Hauptkörperabschnitt 671 verschlüsselt auch den von
dem Batterieladegerät 673 übertragenen Speichercode Co# auf
der Grundlage des Schlüssels K1 und überträgt den verschlüs
selten Speichercode an die Kommunikationsschaltung 405a als
einen Speichercode Co##. Der Speichercode Co## ist doppelt
verschlüsselt auf der Grundlage der zwei Schlüssel K1 und K2.
Die Kommunikationsschaltung 405a überträgt den Identifikati
onscode Cd# und den Speichercode Co##, die verschlüsselt sind
zu der gemeinsamen Kommunikationsträgerausrüstung 675. Die De
codierschaltung 632 der gemeinsamen Kommunikationsträgerausrü
stung 675 decodiert den Identifikationscode Cd# und den Spei
chercode Co## in den Identifikationscode Cd und den Speicher
code Co#, die für die Beurteilung in der Beurteilungsschaltung
657 dienen.
Da somit die Codes in der verschlüsselten Form zwischen dem
Hauptkörperabschnitt 671 und dem Batterieladegerät 673 und
zwischen dem Hauptkörperabschnitt 671 und der gemeinsamen Kom
munikationsträgerausrüstung 675 in der Anschlußeinrichtung von
Fig. 37 übertragen werden, ist die Barriere gegen das Lecken
dieser Codes vorteilhafterweise hoch.
In dem Hauptkörperabschnitt 671 ist es bevorzugt, daß die
Schlüsselerzeugereinheit 633 und die Verschlüsselungsschaltung
631 in dem einzelnen Halbleitersubstrat CH50 (oder CH50) zu
sammen mit der Codeerzeugereinheit 400 gebildet sind. Mit die
sem Aufbau ist eine noch höhere Barriere gegen das Leckend es
Schlüssels K1 und des Identifikationscodes Cd erzielt. Ähnlich
ist es in dem Batterieladegerät 673 bevorzugt, das die Schlüs
selerzeugereinheit 676 und die Verschlüsselungsschaltung 631
in einem einzelnen Halbleitersubstrat CH71 zusammen mit dem
Speicher 654 gebildet sind. Mit diesem Aufbau wird eine noch
höhere Barriere gegen das Lecken des Schlüssels K2 und des
Speichercodes Co erzielt.
Fig. 38 ist ein Flußdiagramm einer Prozedur für die Benutzung
der Anschlußeinrichtung von Fig. 37. Zuerst wird die Halblei
tervorrichtung 672 als ein Teil hergestellt (S701). Danach
wird die Halbleitervorrichtung 672 an einen Telefonhersteller
geliefert, und der Hauptkörperabschnitt 671 der Anschlußein
richtung wird von dem Telefonhersteller zusammengesetzt
(S702). Parallel zu diesen Schritten oder vor oder nach diesen
Schritten wird der Speicher 654 als ein Teil hergestellt
(S703), und das Batterieladegerät 673 wird danach durch den
Telefonhersteller zusammengesetzt (S704).
Wenn sowohl der Hauptkörperabschnitt 671 der Anschlußeinrich
tung als auch das Batterieladegerät 673 fertiggestellt sind,
wird der Identifikationscode Cd als der Speichercode Co in den
Speicher 654 geschrieben (S705), und ein Satz aus einem Haupt
körperabschnitt 671 der Anschlußeinrichtung und dem Batterie
ladegerät 673 wird für einen gemeinsamen Kommunikationsträger
geliefert, der die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung
675 hält (S706). Der Identifikationscode Cd, der Speichercode
Co# und der Schlüssel K1 werden in irgendeiner Stufe der
Schritte S701 bis S706 ausgelesen und in dem Kundendatenbank
speicher 658 der gemeinsamen Kommunikationsträgerausrüstung
675 registriert (S707). Danach werden der Satz aus dem Haupt
körperabschnitt 671 der Anschlußeinrichtung und dem Batterie
ladegerät 673 an den Benutzer geliefert (S708) und dient da
nach zur Kommunikation durch den Benutzer (S709).
Fig. 39 und 40 sind Flußdiagramme, die eine interne Proze
dur des Schrittes S709 von Fig. 38 zeigen. Wenn die Kommuni
kation gestartet wird, wenn die Anschlußeinrichtung nicht mit
Aufladung benutzt wird, mit andern Worten, wenn das Batterie
ladegerät 673 nicht an dem Hauptkörperabschnitt 671 angebracht
ist (S720), überträgt der Hauptkörperabschnitt 671 der An
schlußeinrichtung den Identifikationscode Cd# an die gemeinsa
me Kommunikationsträgerausrüstung 675 (S721). Folglich emp
fängt die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 675 den
Identifikationscode Cd# an der Kommunikationsschaltung 656
(S722).
Darauf folgend decodiert in der gemeinsamen Kommunikationsträ
gerausrüstung 675 die Decodierschaltung 632 den Identifikati
onscode Cd# in den Identifikationscode Cd, und dann vergleicht
die Beurteilungsschaltung 657 den Identifikationscode Cd mit
dem registrierten Identifikationscode Cd und beurteilt, ob
diese Codes miteinander übereinstimmen oder nicht, um das
Freigabesignal En, das das Beurteilungsresultat darstellt, an
die Kommunikationsschaltung 656 zu übertragen (S723). Wenn das
Freigabesignal En die Übereinstimmung der Codes anzeigt
(S724), führt die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung
675 eine Authentifikation durch, daß der Benutzer des Haupt
körperabschnittes 671 der Anschlußeinrichtung autorisiert ist,
und wenn das Freigabesignal En die Nichtübereinstimmung der
Codes anzeigt (S724), führt die gemeinsame Kommunikationsträ
gerausrüstung 675 die Authentifikation nicht durch. Die ge
meinsame Kommunikationsträgerausrüstung 675 erlaubt der Kommu
nikation den Kommunikationsvorgang fortzuführen (S725), wenn
die Authentifikation durchgeführt ist, und erlaubt die Kommu
nikation nicht zum Stoppen des Kommunikationsvorganges (S726),
wenn die Authentifikation nicht durchgeführt ist.
Wenn die Anschlußeinrichtung mit Aufladung benutzt wird, mit
andern Worten, wenn der Hauptkörperabschnitt 671 zur Kommuni
kation benutzt wird, während er mit dem Batterieladegerät 673
verbunden ist (S720, S730), überträgt der Hauptkörperabschnitt
671 der Anschlußeinrichtung sowohl den Identifikationscode Cd#
als auch den Speichercode Co## zu der gemeinsamen Kommunikati
onsladungsausrüstung 675 (S731). Folglich empfängt die gemein
same Kommunikationsträgerausrüstung 675 den Identifikati
onscode Cd# und den Speichercode Co## durch die Kommunikati
onsschaltung 656 (S732).
Darauf folgend decodiert die Decodierschaltung 632 in der ge
meinsamen Kommunikationsträgerausrüstung 675 den Identifikati
onscode Cd# in den Identifikationscode Cd und decodiert den
Speichercode Co## in den Speichercode Co#, und dann vergleicht
die Beurteilungsschaltung 675 den Identifikationscode Cd mit
dem registrierten Identifikationscode Cd zum Beurteilen, ob
diese Codes miteinander übereinstimmen oder nicht, und ver
gleicht zur gleichen Zeit den Speichercode Co# mit dem regi
strierten Speichercode Co# zum Beurteilen, ob diese Codes mit
einander übereinstimmen oder nicht. Die Beurteilungsschaltung
675 überträgt das Freigabesignal En, daß die zwei Beurtei
lungsresultate darstellt, zu der Kommunikationsschaltung 656
(S733).
Wenn auf der Basis des Freigabesignales En erkannt wird, daß
die Beurteilungsresultate die Übereinstimmung der Codes bezeichnen
(S734), führt die gemeinsame Kommunikationsträgeraus
rüstung 675 eine Authentifikation durch, daß der Benutzer der
Anschlußeinrichtung autorisiert ist, und wenn erkannt wird,
daß mindestens eines der Beurteilungsresultate Nichtüberein
stimmung der Codes bezeichnet (S734), führt die gemeinsame
Kommunikationsträgerausrüstung 675 die Authentifikation nicht
durch. Die auf der Grundlage der Beurteilung in dem Schritt
S733 durchgeführt Authentifikation ist eine Hochniveauauthen
tifikation, die vorsieht, daß die Anschlußeinrichtung gültig
benutzt wird, mit höherer Genauigkeit als die Authentifikati
on, die auf der Beurteilung in dem Schritt S723 durchgeführt
wurde.
Als ein Beispiel, wenn die Hochniveauauthentifikation auf der
Grundlage der Beurteilung in dem Schritt S733 durchgeführt
wird, wenn die Anschlußeinrichtung für die Kommunikation be
nutzt wird (S735), erlaubt die gemeinsame Kommunikationsträ
gerausrüstung 675 nicht nur der Kommunikation den Kommunikati
onsvorgang fortzusetzen sondern zeichnet auch die Kommunikati
onsladung für die Kommunikation davor auf (von der vorherigen
Authentifikation auf der Grundlage der Beurteilung in dem
Schritt S733 bis zu dieser Kommunikation), wie sie bestätigt
wurde, unabhängig davon, ob die Anschlußeinrichtung für die
Kommunikation benutzt wird (S737). Wenn weiter die Hochniveau
authentifikation nicht auf der Grundlage der Beurteilung in
dem Schritt S733 durchgeführt wird, zeichnet die gemeinsame
Kommunikationsträgerausrüstung 675 den Identifikationscode Cd
und den Speichercode Co, die in dem Schritt S732 empfangen
sind, in dem Kundendatenbankspeicher 658 getrennt von dem
Identifikationscode Cd und dem Speichercode Co auf, die regi
striert worden sind.
Zurück zu Schritt 707 von Fig. 38, es kann einen anderen Fall
geben, in dem nur der Identifikationscode Cd und der Schlüssel
K1 registriert sind anstelle des Identifikationscodes Cd, des
Speichercodes Co# und des Schlüssels K1. In diesem Fall
braucht nur der Identifikationscode Cd in irgendeiner Stufe
der Schritt S701 bis S706 ausgelesen zu werden. Registrieren
des Speichercodes Co# wird erzielt durch Registrieren des in
dem Schritt S731 übertragenen Speichercodes Co# in den Kunden
datenbankspeicher 658, wenn der Benutzer das erste Mal die An
schlußeinrichtung bei Aufladung benutzt (S730).
Somit kann durch Benutzung der Anschlußeinrichtung von Fig.
37 wie die Anschlußeinrichtung von Fig. 33 die gemeinsame
Kommunikationsträgerausrüstung 675 selektiv die zwei Authenti
fikationen verschiedenen Niveaus in Abhängigkeit von der Wich
tigkeit benutzen. Da weiter der Identifikationscode Cd und der
Speichercode Co in der verschlüsselten Form übertragen werden,
ist die Barriere gegen Lecken dieser Codes vorteilhafterweise
hoch.
Es wird betrachtet, daß es einen Fall gibt, bei dem ein Aus
tausch des Batterieladegerätes 673 notwendig ist, da das Bat
terieladegerät 673 verlorengegangen ist oder beschädigt ist.
In solch einem Fall ist es bequem für den autorisierten Benut
zer, wenn der Speichercode Co#, der registriert worden ist, in
einen Speichercode Co# aktualisiert werden kann, der dem neuen
Batterieladegerät 673 innewohnt/inhärent ist. Zum Aktualisie
ren des Speichercodes Co# ist es nur notwendig, die Schritte
S741 und S742 der Prozedur von Fig. 40 hinzuzufügen, wie in
Fig. 41 gezeigt ist. In der Prozedur von Fig. 41, wenn der
Speichercode Co# nicht geändert wird (S741), wird die Prozedur
der Schritt S731 bis S738 wie bei der Prozedur von Fig. 40
durchgeführt, und wenn der Speichercode Co# geändert wird
(S741), wird ein Änderungsvorgang des Speichercodes Co#, der
registriert ist, durchgeführt (S742).
Fig. 42 und 43 sind Flußdiagramme, die eine interne Proze
dur des Änderungsvorganges (S742) von Fig. 41 zeigen. Wenn
der Änderungsvorgang gestartet wird, werden der Identifikati
onscode Cd#, der Speichercode Co##, die Anschlußidentifikati
onsnummer und ein Anforderungssignal, daß die Entscheidung des
Änderns des registrierten Speichercodes Co## darstellt, von
der Anschlußeinrichtung zu der gemeinsamen Kommunikationsträ
gerausrüstung 675 übertragen (S752). Folglich empfängt die
Kommunikationsträgerausrüstung 675 diese Codes, die Anschlußi
dentifikationsnummer und das Anforderungssignal an der Kommu
nikationsschaltung 656 (S753).
Darauf folgend decodiert die Decodierschaltung 632 in der ge
meinsamen Kommunikationsträgerausrüstung 675 den Identifikati
onscode Cd# in den Identifikationscode Cd und decodiert den
Speichercode Co## in den Speichercode Co#, und dann vergleicht
die Beurteilungsschaltung 657 den Identifikationscode Cd mit
dem registrierten Identifikationscode Cd und beurteilt, ob
diese zwei Codes miteinander übereinstimmen oder nicht, und
vergleicht den Speichercode Co# mit dem registrierten Spei
chercode Co# und beurteilt, ob diese Codes miteinander über
einstimmen oder nicht, und sie überträgt das Freigabesignal
En, das die zwei Beurteilungsresultate darstellt, an die Kom
munikationsschaltung 656 (S753).
Wenn auf der Grundlage des Freigabesignales En erkannt wird,
daß die beiden Beurteilungsresultate die Übereinstimmung der
Codes bezeichnen (S754), überträgt die gemeinsame Kommunikati
onsträgerausrüstung 675 die Nachricht der Erlaubnis zum Ändern
des registrierten Speichercodes Co# an die Anschlußeinrichtung
und überträgt weiter eine Nachricht, die eine Änderung des
Batterieladegerätes 673 in ein neues mit einem neuen Speicher
code Co# verlangt, daß sie auf der Anzeigeeinrichtung ange
zeigt wird, wenn als Reaktion darauf ein Benutzer der An
schlußeinrichtung das Batterieladegerät 673 mit dem Speicher
code Co# gegen ein neues Batterieladegerät 673 mit einem neuen
Speichercode Co# (zur Vereinfachung der Erörterung als CoNeu#
bezeichnet) tauscht (S757), werden der Identifikationscode Cd#
und der Speichercode CoNeu## von der Anschlußeinrichtung zu
der gemeinsamen Kommunikationsträgerausrüstung 675 übertragen
(S758). Folglich empfängt die gemeinsame Kommunikationsträ
gerausrüstung 675 diesen Identifikationscode Cd# und den Spei
chercode CoNeu## an der Kommunikationsschaltung 656 (S753).
Darauf folgend decodiert in der gemeinsamen Kommunikationsträ
gerausrüstung 675 die Decodierschaltung 632 den Identifikationscode
Cd# in den Identifikationscode Cd und decodiert den
Speichercode CoNeu## in den Speichercode CoNeu# (S760). Danach
aktualisiert die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 675
den Speichercode Co#, der in dem Kundendatenbankspeicher 658
registriert ist, in den Speichercode CoNeu#.
Wenn auf der Grundlage des Freigabesignales En erkannt wird,
daß mindestens eines der Beurteilungsresultate eine Nichtüber
einstimmung der Codes anzeigt (S754), führt die gemeinsame
Kommunikationsträgerausrüstung 675 nicht weiter den Änderungs
vorgang durch und überträgt eine Nachricht, die einen neuen
Versuch mit dem gegenwärtig benutzten Batterieladegerät 673
anregt, die auf der Anschlußeinrichtung anzuzeigen ist (S755).
Der gleiche Änderungsvorgang wie der Schritt S742 kann nicht
nur zu der in Fig. 40 gezeigten Prozedur sondern auch zu der
in Fig. 36 gezeigten Prozedur hinzugefügt werden, bei der
keine Verschlüsselung benutzt wird. Dieses erlaubt dem Benut
zer, das Batterieladegerät 653 von Fig. 33 auszuwechseln.
Anstatt der Benutzung es OTPROM für den Speicher 654 in dem
Batterieladegerät 653 und 673 kann ein wiederbeschreibbarer
Speicher wie ein Flash-ROM benutzt werden. Der obige Ände
rungsvorgang S742 ist auch für die Benutzung des Batterielade
gerätes 653 und 673 geeignet, bei der der Speichercode Co# neu
geschrieben werden kann. Für eine höhere Sicherheit gegen die
betrügerische Änderung ist es auch möglich, den Änderungsvor
gang des registrierten Speichercodes Co# auf einen Fall zu be
grenzen, bei dem die Anschlußeinrichtung eine Information zum
Sicherstellen von Ladungen wie eine Kreditkartennummer über
trägt.
Fig. 44 und 45 sind Flußdiagramme, die einen anderen inter
nen Fluß des Kommunikationsvorganges (S709) von Fig. 38 zei
gen. Bei dem Kommunikationsvorgang (S770) wird die Authentifi
kation für eine Geschäftstätigkeit benutzt. Insbesondere wenn
die Hochniveauauthentifikation auf der Grundlage der Beurtei
lung in dem Schritt S733 ausgeführt wird, wenn die Anschlußeinrichtung
für Kommunikation benutzt wird (S735), setzt die
gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 675 den Kommunikati
onsvorgang fort zum Ermöglichen der Geschäftstätigkeit (S774)
und zeichnet weiter die Geschäftstätigkeit in der Kombination
davor auf (von der vorherigen Authentifikation auf der Grund
lage in dem Schritt S733 bis zu dieser Kommunikation, wie sie
abgeschlossen wurde, unabhängig davon, ob die Anschlußeinrich
tung für Kommunikation benutzt wird (S775). Wenn andererseits
die Hochniveauauthentifikation nicht durchgeführt wird auf der
Grundlage der Beurteilung in dem Schritt S733, zeichnet die
gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 675 die Geschäftstä
tigkeit in der Kommunikation davor als nicht abgeschlossen auf
(S776).
Mit der Aufzeichnung, daß die Geschäftstätigkeit abgeschlossen
ist auf der Grundlage der hochgenauen Authentifikation, kann
ein Handelspartner verschiedene Prozeduren durchführen wie die
Versendung von Produkten, da die Geschäftstätigkeit auf der
Grundlage der Aufzeichnung gültig ist, und mit der Aufzeich
nung, daß die Geschäftstätigkeit nicht abgeschlossen ist, kann
der Handelspartner die Prozedur für die Geschäftstätigkeit
stoppen. Dieses macht es möglich, den Verlust durch illegale
Geschäftstätigkeiten aufzulösen oder zu verringern, die durch
betrügerische Benutzung der Anschlußeinrichtung verursacht
wird.
Bevorzugter, wenn die Hochniveauauthentifikation nicht auf der
Grundlage der Beurteilung in dem Schritt S733 ausgeführt wird,
macht die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 675 eine
Aufzeichnung so, daß die Geschäftstätigkeit nicht im Auftrag
nicht erlaubt wird (S777). Die Aufzeichnung wird zum Beispiel
durch Setzen eines Flag in einem Register eines Computersyste
mes der gemeinsamen Kommunikationsträgerausrüstung 675 durch
geführt.
Wenn die Anschlußeinrichtung nicht für Aufladung benutzt wird,
mit andern Worten, wenn das Batterieladegerät 673 nicht an dem
Hauptkörperabschnitt 671 angebracht ist (S720), wenn die Authentifikation
auf der Grundlage der Beurteilung des Schrittes
S723 durchgeführt wird, wird beurteilt, ob das Aufzeichnen,
die Geschäftstätigkeit nicht zu erlauben ohne Aufladung, ge
macht ist oder nicht (z. B. ob das obige Flag gesetzt ist oder
nicht) (S771). Wenn die obige Aufzeichnung nicht gemacht ist,
fährt die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung 675 den
Kommunikationsvorgang fort zum Erlauben der Geschäftstätigkeit
(S772), und wenn die Aufzeichnung gemacht ist, stoppt die ge
meinsame Kommunikationsträgerausrüstung 675 den Kommunikati
onsvorgang (S773).
Da das hochgenaue Beurteilungsresultat, das in der Vergangen
heit durchgeführt wurde, auf die normale Authentifikation re
flektiert wird, die durchgeführt wird, wenn das Batterielade
gerät 763 nicht an dem Hauptkörperabschnitt 671 angebracht
ist, ist es möglich, eine wichtige Prozedur wie eine Ge
schäftstätigkeit unter der normalen Authentifikation durchzu
führen. Weiterhin können die Schritte S772 bis S773 und S774
bis S777, die in Fig. 44 und 45 gezeigt sind, in dem
Schritt S509 ausgeführt werden, der in Fig. 35 und 36 ge
zeigt ist.
Das Batterieladegerät 673 von Fig. 37 kann durch eine tragba
re IC-Karte ersetzt werden. In diesem Fall muß der Benutzer
manchmal die IC-Karte an dem Hauptkörperabschnitt 671 anbrin
gen, aber wenn der Speichercode Co# von der IC-Karte zu dem
Hauptkörperabschnitt 671 drahtlos übertragen werden kann, ist
es möglich, die Mühe des Benutzers des Anbringen der IC-Karte
an dem Hauptkörperabschnitt 671 zu sparen zum Zwecke der Be
quemlichkeit des Benutzers. Fig. 46 ist ein Blockschaltbild,
das einen anderen Aufbau der Anschlußeinrichtung zum Erzielen
der obigen Funkverbindung zeigt.
In der Anschlußeinrichtung von Fig. 46 ist eine Kommunikati
onsschnittstelle 694 in einer Halbleitervorrichtung 692 eines
Hauptkörperabschnittes 691 vorgesehen, und eine Kommunikati
onsschnittstelle 195 ist in einer IC-Karte 693 vorgesehen. Die
Kommunikationsschnittstelle 694 ist in einem einzelnen Halbleitersubstrat
CH90 (oder CH91) zusammen mit der Schlüsseler
zeugereinheit 633, der Verschlüsselungsschaltung 631 und der
Codeerzeugereinheit 400 gebildet. Ähnlich ist die Kommunikati
onsschnittstelle 695 in einem einzelnen Halbleitersubstrat
CH92 zusammen mit der Schlüsselerzeugereinheit 676, der Ver
schlüsselungsschaltung 631 und dem Speicher 654 gebildet.
Die Kommunikationsschnittstellen 694 und 695 sind Schnittstel
len für Funkkommunikation gemäß dem Bluetooth-Standard zum
Beispiel. Daher wird der Speichercode Co# von der IC-Karte 693
zu dem Hauptkörperabschnitt 691 durch Funkkommunikation über
tragen. Aus diesem Grund ist es möglich, selbst wenn die IC-
Karte 693 in der Tasche einer Jacke des Benutzers ist und der
Hauptkörperabschnitt 691 in einer Tasche ist, die von dem Be
nutzer getragen wird, sowohl den Identifikationscode Cd# und
den Speichercode Co## zu der gemeinsamen Kommunikationsträ
gerausrüstung 675 zu übertragen. Anstelle der IC-Karte 693
kann eine Karte wie ein UIM (Universalteilnehmeridentifikati
onsmodul), das in den Hauptkörperabschnitt eines Mobiltelefo
nes eingeführt wird, wenn es benutzt wird, benutzt werden. In
diesem Fall jedoch ist es bevorzugter, da eine Möglichkeit des
Verlierens sowohl des Hauptkörperabschnittes als auch der Kar
te zu der gleichen Zeit betrachtet werden sollte, daß der
Speichercode Co# zwischen dem Hauptkörperabschnitt und einem
getrennten unabhängigen Gerät übertragen wird, wie in Fig. 46
gezeigt ist.
Weiter kann in dem Kommunikationssystem 670 die gemeinsame
Kommunikationsträgerausrüstung 675 durch ein ATM-System einer
Bank oder andere gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstungen
ersetzt werden, wie in Fig. 12 gezeigt ist. Wenn zum Beispiel
eine Geschäftstätigkeit auf der Grundlage der Authentifikation
durchgeführt wird, kann das ATM-System der Bank, die ein Han
delspartner der Anschlußeinrichtung ist, Direktprozeduren wie
Identifikation, Erlaubnis der Geschäftstätigkeit und Nichter
laubnis durchführen. Das gleiche trifft für das Kommunikati
onssystem anderer vorliegender Ausführungsform zu.
Es hat ein Problem gegeben, daß die Anschlußeinrichtung die
Funkverbindung durch die gemeinsame Kommunikationsträgerausrü
stung nicht ausführen kann in einem Bereich, in dem Funkwellen
Schwierigkeiten einzudringen, z. B. ein unterirdisches Ein
kaufsgebiet oder Gebäude. Zum Ermöglichen der Funkverbindung
in solch einem Bereich ist es notwendig, eine Menge von Basis
stationen aufzustellen. Bei der zehnten Ausführungsform wird
die Erläuterung für eine Anschlußeinrichtung und ein Kommuni
kationsverfahren gegeben, daß die Funkkommunikation ohne eine
Basisstation selbst in einem Bereich ermöglicht, in dem die
Funkkommunikation durch die gemeinsame Kommunikationsträ
gerausrüstung nicht ausgeführt werden kann. Bei der Anschluß
einrichtung des Kommunikationsverfahrens dieser Ausführungs
form sind die Verschlüsselungsschaltung, die Decodierschaltung
und die Schlüsselerzeugereinheit, die bei der fünften Ausfüh
rungsform beschrieben wurden, nützlich.
Fig. 47 ist ein erläuterndes Bild eines Kommunikationsverfah
rens gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung. Bei diesen Verfahren wird eine Anschlußeinrichtung be
nutzt, die sowohl eine Funkverbindung durch eine gemeinsame
Kommunikationsträgerausrüstung als auch durch ein Funkkommuni
kationsnetzwerk ohne die gemeinsame Kommunikationsträgerausrü
stung bilden kann. Bei einem unten erörterten Beispiel wird
ein drahtloses lokales Netz (LAN) als das Funkkommunikations
netzwerk benutzt. Selbst in einem Bereich, in dem Funkwellen
schwierig eindringen können, sammeln sich Menschen in Mengen
oder gehen vorbei. Heutzutage tragen die meisten solcher Leute
Mobiltelefone. Wenn die Mobiltelefone, die die Leute tragen,
Anschlußeinrichtungen mit der obigen Funktion sind, wie in
Fig. 47 gezeigt ist, wird das drahtlose LAN unter einer Mehr
zahl von Anschlußeinrichtungen 140a bis 140d gebildet, wodurch
eine gegenseitige Kommunikation ermöglicht wird. Zum Beispiel
benutzen die Anschlußeinrichtungen 840a und 840d die Anschlußeinrichtungen
840b und 840c als Relais, wodurch die gegensei
tige Kommunikation ermöglicht wird.
Als das drahtlose LAN kann eines in Übereinstimmung mit dem
Bluetooth-Standard benutzt werden. In diesem Fall kann eine
Anschlußeinrichtung eine Kombination drahtlos mit einer ande
ren Anschlußeinrichtung innerhalb eines Bereiches eines 10 Me
ter Radius um es selbst ausführen. In einem unterirdischen
Einkaufsgebiet oder -gebäude sind eine Menge von Passanten,
Arbeitern und ähnliches normalerweise innerhalb eines Berei
ches eines 10 Meter Radius vorhanden, und durch die Anschluß
einrichtungen, die diese Leute tragen, kann eine Kommunikati
on, die gesamt das unterirdische Einkaufsgebiet oder -gebäude
abdeckt, erzielt werden.
Die Benutzung des drahtlosen LAN macht vorteilhafterweise den
Betrieb mit kleiner Leistung möglich. Zum Beispiel beträgt der
Leistungsverbrauch des drahtlosen LAN, das den Bereich eines
10 Meter Radius abdeckt, der nötig für die Funkwellen ist, et
wa (1/100)2 einer Funkkommunikation, die den Bereich von einem
1 Kilometer Radius abdeckt. Wenn tausend Anschlußeinrichtun
gen, die in 1 Meter Intervallen im Durchschnitt ausgerichtet
sind, die Kommunikation fortpflanzend zum Herstellen der Kom
munikation zwischen den Anschlußeinrichtungen, die 1 Kilometer
getrennt sind, wird der gesamte Leistungsverbrauch auf
(1/100)2 × 1000 = 1/10 der der obigen Funkkommunikation verrin
gert.
Weiter kann nicht nur in dem Bereich, in dem Funkwellen
schwierig eindringen können, wie ein unterirdisches Einkaufs
gebiet oder -gebäude sondern auch in einem Raum, in dem sich
Menschen im allgemeinen in Mengen sammeln, vorbeikommen oder
leben, die Kommunikation durch andere Anschlußeinrichtungen
durch Bilden des drahtlosen LAN erzielt werden. Selbst wenn
der Raum einen Bereich enthält, in den die Funkwellen schwie
rig eindringen können, wie ein Untergrundeinkaufsgebiet oder
-gebäude, ist die Kommunikation durch andere Anschlußeinrich
tungen nicht blockiert. Wenn weiter die Anschlußeinrichtungen
in Häusern das drahtlose LAN als Relais benutzen, kann eine
Architektur eines Funkkommunikationssystem mit niedrigem Lei
stungsverbrauch, das praktisch keine Basisstationen benötigt,
in Wohnblöcken auf der Erde erzielt werden.
Bei der Kommunikation durch das in Fig. 47 gezeigte drahtlose
LAN ist es notwendig, die Sicherheit gegen Lecken des Kommuni
kationsinhaltes sicherzustellen, da die Kommunikation durch
die Anschlußeinrichtungen durchgeführt wird, die eine unspezi
fizierte Zahl von Personen trägt. Zum Sicherstellen der Si
cherheit braucht die Anschlußeinrichtung 840 nur einen Aufbau
aufzuweisen, bei dem ein Abschnitt für Funkkommunikation durch
eine gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung (zeitweilig als
Fernverkehrseinheit bezeichnet) 847 und ein Abschnitt für die
Kommunikation durch das drahtlose LAN (zeitweilig als eine
Nahverkehrseinheit bezeichnet) 848 elektrisch getrennt sind,
wie in Fig. 48 gezeigt ist.
Die Fernverkehrseinheit 847 weist eine Kommunikationsschaltung
841 zum Durchführen der Funkkommunikation durch die gemeinsame
Kommunikationsträgerausrüstung, ein Mikrofon 842 zum Eingeben
der Stimme, einen Lautsprecher 843 zum Ausgeben der Stimme,
eine Eingangseinheit 845 zum Eingeben von Wählzahlen und ähn
liches durch Tastentätigkeiten und ähnliches und eine Anzeige
tafel 844 zum Anzeigen von Information mit Buchstaben, Zei
chen, Grafiken und ähnliches auf. Die Nahverkehrseinheit 848
weist eine drahtlose LAN-Schaltung 846 zum Bilden eines draht
losen LAN zum Durchführen der Funkverbindung auf. Da die Fern
verkehrseinheit 847 und die Nahverkehrseinheit 848 voneinander
in einer Anschlußeinrichtung 840 von Fig. 48 getrennt sind,
kann ein Benutzer, der die Anschlußeinrichtung 840 trägt, kei
ne Kommunikation durch das drahtlose LAN ausführen sondern nur
die Kommunikation anderer weiterleiten.
Zum Ermöglichen für den Benutzer, der die Anschlußeinrichtung
trägt, die Kommunikation durch das drahtlose LAN durchzuführen,
und zum Sicherstellen der Sicherheit gegen das Lecken des
Kommunikationsinhaltes, kann eine Verschlüsselungstechnik be
nutzt werden, wie in Fig. 49 gezeigt ist. Selbst wenn die
Funkkommunikation durch die gemeinsame Kommunikationsträ
gerausrüstung eine Verschlüsselungstechnik benutzt, benutzt
die Funkkommunikation durch das drahtlose LAN seine eigene
Verschlüsselungstechnik unterschiedlich davon.
Zwischen der drahtlosen LAN-Schaltung 846 und der Kommunikati
onsschaltung 841 ist ein Übertragungspfad des Kommunikations
signales vorgesehen, und eine Auswahlschaltung 856, eine Ver
schlüsselungsschaltung 851 und eine Decodierschaltung 852 sind
in diesen Übertragungspfad eingefügt. Die Auswahlschaltung 856
verbindet und trennt selektiv den obigen Übertragungspfad.
Wenn die Auswahlschaltung 856 den obigen Übertragungspfad ver
bindet, ist die Kommunikation durch das drahtlose LAN herge
stellt zwischen dem Benutzer einer Anschlußeinrichtung 850 und
einer anderen Person. Wenn die Auswahlschaltung 856 den obigen
Übertragungspfad trennt, leitet die Anschlußeinrichtung 850
nur die Kommunikation anderer Personen durch das drahtlose LAN
weiter. Obwohl die Antennen in eine für die Übertragung und
eine für den Empfang in Fig. 49 getrennt sind zum Erleichtern
der Darstellung, wird normalerweise eine einzelne Antenne ge
meinsam benutzt.
Die Verschlüsselungsschaltung 851 die Decodierschaltung 852
und die Schlüsselerzeugereinheit 853 führen ihre eigene Funk
tionen durch zum Herstellen der Kommunikation durch das draht
lose LAN zwischen dem Benutzer der Anschlußeinrichtung 850 und
einer anderen Person, wenn die Auswahlschaltung 856 den obigen
Übertragungspfad schließt. Die Schlüsselerzeugereinheit 853
erzeugt den Schlüssel K zur Verschlüsselung. Die Verschlüsse
lungsschaltung 851 verschlüsselt ein Übertragungssignal, das
von der Kommunikationsschaltung 841 zu einer Senderschaltung
855 der drahtlosen LAN-Schaltung 846 übertragen wird auf der
Grundlage des Schlüssels K. Die Decodierschaltung 852 deco
diert ein empfangenes Signal, das von einer Empfängerschaltung
854 der drahtlosen LAN-Schaltung 846 zu der Kommunikationsschaltung
841 übertragen ist, auf der Grundlage des Schlüssels
K.
In diesem Fall muß der Schlüssel K ein Schlüssel sein, der mit
dem Partner der Kommunikation, die die Anschlußeinrichtung
durch das drahtlose LAN durchführt, geteilt wird. Aus diesem
Grund weist die Schlüsselerzeugereinheit 583 einen internen
Aufbau auf, wie er in Fig. 50 gezeigt ist. Genauer, die
Schlüsselerzeugereinheit 853 weist die Codeerzeugereinheit 633
und eine Schlüsselberechnungseinheit 857 auf. Die Codeerzeuge
reinheit 633 erzeugt einen Identifikationscode, der der An
schlußeinrichtung 850 innewohnt/inhärent ist. Die Schlüsselbe
rechnungseinheit 857 berechnet einen geteilten Schlüssel, der
zwischen dem Benutzer der Anschlußeinrichtung 850 und dem Kom
munikationspartner geteilt wird, auf der Grundlage eines ande
ren Codes, der von dem Kommunikationspartner durch die draht
lose LAN-Schaltung 846 übertragen wird, und gibt den geteilten
Schlüssel als den Schlüssel K aus.
Es ist wünschenswert, daß die Codeerzeugereinheit 633 den Auf
bau von Fig. 25 oder 26 in der fünften Ausführungsform hat.
Dieses erzeugt den gleichen Effekt wie bei der fünften Ausfüh
rungsform. Fig. 50 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Code
erzeugereinheit 633 den Aufbau von Fig. 26 aufweist.
Fig. 51 ist ein Flußdiagramm, das eine beispielhafte Prozedur
zum Erzeugen des Schlüssels K durch die Schlüsselerzeugerein
heit 853 zeigt. Die Prozedur von Fig. 51 benutzt das gut be
kannte DH-Verfahren. Wenn die Kommunikation durch das drahtlo
se LAN gestartet wird zwischen der Anschlußeinrichtung 850 und
einer anderen Anschlußeinrichtung, wird beurteilt, ob die an
dere Anschlußeinrichtung, d. h. der Kommunikationspartner einer
erstmaliger Partner ist oder nicht (S801). Wenn der Kommunika
tionspartner ein erstmaliger ist, wird ein Code α# = gαmod(p)
durch die Schlüsselerzeugereinheit 837 auf der Grundlage einer
vorbestimmten Primzahl p und einer vorbestimmten natürlichen
Zahl g berechnet. In diesem Fall stellt α den Identifikati
onscode Cd dar, der von der Codeerzeugereinheit 633 erzeugt
wird, mod( ) stellt einen Modulus in der Zahlentheorie dar, und
die Primzahl p und die natürliche Zahl g sind allen Anschluß
einrichtungen gemeinsam, die öffentlichen Schlüsseln entspre
chen.
Darauf folgend wird der berechnete Code α# durch die Kommuni
kationsschaltung 841 und die Senderschaltung 855 zu dem Kommu
nikationspartner übertragen (S803). Dann wird ein Code
β# = gβmod(p) von der ersten Empfängerschaltung 854 empfangen
und durch die Kommunikationsschaltung 841 zu der Schlüsselbe
rechnungseinheit 857 übertragen (S804). Die Schlüsselberech
nungseinheit 857 berechnet den Schlüssel K = gαβmod(p) (S805).
Danach zeichnet die Schlüsselberechnungseinheit 857 den be
rechneten Schlüssel K in einem Speicher 858 mit einer Identi
fikationsnummer (z. B. Telefonnummer) des Kommunikationspart
ners auf (S806).
Als nächstes liefert die Schlüsselberechnungseinheit 857 den
Schlüssel K an die Verschlüsselungsschaltung 851 und die Deco
dierschaltung 852 zum Herstellen einer Chiffrekommunikation,
wobei der Schlüssel K als geteilter Schlüssel benutzt wird
(S808). Der Vorgang des Schrittes S808 setzt sich fort, bis
die Kommunikation zu Ende ist (S809). In dem Schritt S801,
wenn beurteilt wird, daß der Kommunikationspartner nicht der
erstmalige ist, berechnet die Schlüsselberechnungseinheit 857
nicht den Schlüssel K sondern liest den Schlüssel K aus den
Speicher 858 (S807), und dann werden die Vorgänge der Schritte
S808 und S809 ausgeführt. Die Beurteilung in dem Schritt S801
kann auf der Grundlage gemacht werden, ob die Aufzeichnung in
dem Speicher 858 gefunden wird oder nicht.
Somit kann, da die Chiffrenkommunikation auf der Grundlage des
geteilten Schlüssels durchgeführt wird, die durch die Austau
schen der Identifikationscodes mit dem Kommunikationspartner
erzeugt wird, die Kombination mit irgendeinem Kommunikations
partner hergestellt werden, wobei das Lecken des Kommunikationsinhaltes
verhindert wird. Weiter kann es in der Prozedur von
Fig. 51 ein anderes Beispiel geben, bei dem die Schritte S801
und S807 weggelassen werden, und der Schlüssel K jedes Mal be
rechnet wird, wenn die Kommunikation durchgeführt wird.
Fig. 52 ist ein Blockschaltbild, das einen anderen Aufbau der
Anschlußeinrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung zeigt. Bei dieser Anschlußeinrichtung 860
wird ein Empfangssignal, das von einer Kommunikationsschaltung
861 empfangen wird, durch einen Niederrauschverstärker 842
verstärkt und von einem Mischer 863 demoduliert, der mit einem
VCO (spannungsgesteuerter Oszillator) 864 gekoppelt ist, und
dann von einer Basisbandschaltung 878 verarbeitet. Weiter wird
ein Übertragungssignal, das von der Basisbandschaltung 878
verarbeitet ist, von einem Mischer 865 moduliert, der mit ei
nem VCO 866 gekoppelt ist, und von einem Leistungsverstärker
867 verstärkt und dann zu der gemeinsamen Kommunikationsträ
gerausrüstung übertragen.
Andererseits wird ein von einem drahtlosen LAN 871 empfangenes
Empfangssignal von einem rauscharmen Verstärker 872 verstärkt
und von einem Mischer 873 demoduliert, der mit einem VCO 874
gekoppelt ist, wobei es durch eine Auswahlschaltung 870 geht,
dann von einem Mischer 868 moduliert, der mit einem VCO 869
gekoppelt ist. Das modulierte Empfangssignal geht durch den
Mischer 863 in der Kommunikationsschaltung 861 und wird an die
Basisbandschaltung 878 eingegeben. Das empfangene Signal von
der drahtlosen LAN, das an die Basisbandschaltung 878 eingege
ben ist, wird von der Decodierschaltung 852 demoduliert. Ein
Übertragungssignal des drahtlosen LAN geht durch die Basis
bandschaltung 878, die Verschlüsselungsschaltung 851 und die
Auswahlschaltung 870 und wird dann an eine Basisbandschaltung
879 eingegeben. Danach wird das Übertragungssignal von einem
Mischer 875 moduliert, der mit einem VCO 766 gekoppelt ist,
und von einem Leistungsverstärker 877 verstärkt und dann über
tragen.
Somit wird in der Anschlußeinrichtung 860 von Fig. 52 des
Empfangssignal das an die drahtlose LAN-Schaltung 871 angelegt
wird, demoduliert und danach moduliert und an die Kommunikati
onsschaltung 861 eingegeben. Wie in Fig. 53 gezeigt ist, mo
duliert der Mischer 853 das demodulierte Empfangssignal des
drahtlosen LAN mit einer Trägerwelle mit einer Frequenz f in
nerhalb eines angegebenen Bereiches (als "Spezialband" in
Fig. 53 dargestellt) in einem Kommunikationsschaltungsband. Da
her wird, in welchem Bereich eines drahtlosen LAN-Bandes die
Frequenz f des Empfangssignales des drahtlosen LAN auch immer
existiert, eine modulierte Welle, deren Frequenz f in dem Spe
zialband vorhanden ist, an die Kommunikationsschaltung 861
eingegeben.
Es sei angenommen, das Empfangssignal des drahtlosen LAN wird
nicht demoduliert sondern in die Kommunikationsschaltung 861
eingegeben, wobei nur seine Frequenz umgewandelt wird, es wird
notwendig, ein weiteres Kommunikationsschaltungsband sicherzu
stellen, wie in Fig. 54 gezeigt ist. Im Gegensatz dazu ist es
bei der Anschlußeinrichtung 860 von Fig. 52 nicht notwendig,
ein breites Kommunikationsschaltungsband vorzusehen, und daher
kann das Benutzungsverhältnis des Frequenzbandes der Kommuni
kationsschaltung 861 vorteilhafterweise verbessert werden.
Bei der Anschlußeinrichtung, bei der die Kommunikationsschal
tung und die drahtlose LAN-Schaltung selektiv kombiniert wer
den, wie in Fig. 49 oder 52 dargestellt ist, wird es möglich,
den Kommunikationspfad durch die gemeinsame Kommunikationsträ
gerausrüstung und das drahtlose LAN zu kombinieren, wie in
Fig. 55 gezeigt ist. Genauer, durch die Kommunikationsschaltung
in der Fernverkehrseinheit 847 der Anschlußeinrichtung 850c,
die eine einer Mehrzahl von Anschlußeinrichtungen 850a bis
850c darstellt, die ein drahtloses LAN bilden, kann eine ande
re Anschlußeinrichtung 850a eine Kommunikation durch die ge
meinsame Kommunikationsträgerausrüstung durchführen. Es ist
auch möglich für eine Anschlußeinrichtung in einem unterirdi
schen Einkaufsgebiet, in dem die Funkwelle Schwierigkeiten
beim Eintreten hat, eine Kommunikation durch die gemeinsame
Kommunikationsträgerausrüstung durchzuführen. Zum Verringern
der Last der Anschlußeinrichtung, die den Kommunikationspfad
durch die gemeinsame Kommunikationsträgerausrüstung und das
drahtlose LAN kombiniert (die Anschlußeinrichtung 850c in dem
Beispiel von Fig. 55) sollte solch eine Kommunikation nur für
Notfallkommunikation erlaubt werden.
Weiter ist es möglich, die gesamte Kommunikation durch das
drahtlose LAN auf Notfallkommunikation zu begrenzen. Dieses
verringert die Last der Anschlußeinrichtungen, die die Kommu
nikation durch das drahtlose LAN weiterleiten (die Anschluß
einrichtungen 840b und 840c in dem Beispiel von Fig. 47). Da
die Wichtigkeit der Sicherheit gegen Lecken des Kommunikati
onsinhaltes in der Notfallkommunikation niedrig ist, ist es
möglich, die Schaltungen für die Verschlüsselung zu entfernen.
Die Notfallkommunikation bezieht sich auf eine Kommunikation
zum Anfordern von Hilfe, zu einer Zeit, wenn ein Notfall auf
tritt, der eine Gefahr für Leib und Eigentum darstellt.
Selbst in einem Gebiet, in dem sich normalerweise Menschen in
Mengen konzentrieren, wie ein unterirdisches Einkaufsgebiet
und -gebäude kann die Bevölkerungsdichte in Abhängigkeit von
der Zeit, zum Beispiel bei Nacht niedrig werden. Bei der elf
ten Ausführungsform wird eine Erörterung über ein Verfahren
gegeben zum Ermöglichen der Kommunikation durch das drahtlose
LAN, selbst wenn die Bevölkerungsdichte in den Mengen niedrig
ist.
Fig. 56 ist ein erläuterndes Bild eines Kommunikationsverfah
rens gemäß der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung. Bei diesem Kommunikationsverfahren sind Anschlußeinrich
tungen 1050a und 1050b zum Ermöglichen der Bildung des draht
losen LAN in dem Bereich eingebaut, in dem die Funkwelle
Schwierigkeiten beim Eintreten hat, wie ein unterirdisches
Einkaufsgebiet. Die Anschlußeinrichtungen 1050a und 1050b sind
bevorzugt öffentliche Telefone, die zum Beispiel in den Nähen
von Läden in dem unterirdischen Einkaufsgebiet eingebracht
sind. In diesem Fall weisen die Anschlußeinrichtungen 1050a
und 1050b jeweils eine Fernverkehrseinheit 1057 zum Durchfüh
ren einer ursprünglichen Funktion des öffentlichen Telefones
als auch eine Nahverkehrseinheit 848 auf. Selbst wenn die Be
völkerungsdichte der Menge niedrig ist, können die Anschluß
einrichtungen 850a und 850b die Nahverkehrseinheiten 848 der
Anschlußeinrichtungen 1050a und 1050b als Relais zum Herstel
len der Kommunikation durch das drahtlose LAN benutzen.
Bei der zwölften Ausführungsform wird eine Erörterung über
wünschenswertere Beispiele des Halbleiterelementes 401, der
Codierschaltung 402 und der Komperatorschaltung 403 gegeben,
die in den obigen Ausführungsformen erörtert wurden.
Fig. 57 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel des Halblei
terelementes 401 zeigt. Dieses Halbleiterelement 401a weist
eine Mehrzahl von TFTs 101 (4 × 4 = 16 TFTs 101 in dem Beispiel
von Fig. 57) auf, die in einer Matrix auf einem Halbleiter
substrat angeordnet sind. Auf dem Halbleitersubstrat ist eine
Mehrzahl von Wortleitungen WL1 bis WL4 und eine Mehrzahl von
Bitleitungen BL1 bis BL4 weiter in der horizontalen bzw. ver
tikalen Richtung angeordnet.
Entsprechende Gateelektroden der vier TFTs 101, die horizontal
angeordnet, sind gemeinsam mit jeder der Wortleitungen WL1 bis
WL4 verbunden. Andererseits sind entsprechende Drainelektroden
der vier TFTs 100, die vertikal angeordnet sind, gemeinsam mit
jeder der Bitleitungen BL1 bis BL4 verbunden. Entsprechende
Sourceelektroden der 16 TFTs 100 sind gemeinsam mit einer po
sitiven Stromversorgungsleitung verbunden. Weiter ist ein Ende
einer jeden der Bitleitungen BL1 bis BL4 mit einer Massever
sorgungsleitung durch eine Bitleitungslast 17 verbunden.
Ein Draht 18 zum Abnehmen des Analogsignales An ist mit einem
Ende der Bitleitungslast 17 gegenüber der Masseleitung verbun
den. Weiter ist eine Anschlußfläche 15 mit dem anderen Ende
einer jeden Bitleitung BL1 bis BL4 verbunden, und eine An
schlußfläche 16 ist mit einem Ende einer jeden der Wortleitun
gen WL1 bis WL4 verbunden.
Da das Halbleiterelement 401a den obigen Aufbau aufweist,
fließen, wenn eine Gatespannung eines vorbestimmten Pegels an
die Wortleitung WL1 bis WL4 angelegt wird, Drainströme Id1 bis
Id4 in den vier TFTs 101, die mit der Wortleitung verbunden
sind. Da die Drainströme Id1 bis Id4 in die Bitleitungslasten
17 fließen, werden Potentiale proportional zu den Drainströmen
Id1 bis Id4 an den Drähten 18 entwickelt, die mit den Bitlei
tungen BL1 bis BL4 verbunden sind. Die vier Potentiale werden
nach außen als die Analogsignale An ausgegeben. Durch sequen
tielles Anlegen der Gatespannung an die Wortleitungen WL1 bis
WL4 können insgesamt 16 Potentiale als die Analogsignale An
abgenommen werden.
Die 16 analoge Signale An werden durch die Codierschaltung 402
codiert, wobei sie in ein 16 Bit Digitalsignal umgewandelt
werden, wie zum Beispiel in Fig. 58 gezeigt ist. In Fig. 58
ist der 16 Bit Code in einer Matrix angeordnet, so daß die Be
ziehung zwischen den TFTs 101, auf denen der Code beruht, und
den Bitleitungen BL1 bis BL4 und den Wortleitungen WL1 bis
WL4, die damit verbunden sind, verstanden werden kann.
Fig. 59 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Halb
leitervorrichtung zeigt, die das Halbleitersubstrat CH3 (oder
CH1) von Fig. 1 benutzt. Diese Halbleitervorrichtung 404a
weist das in Fig. 57 gezeigte Halbleiterelement 401a auf. Die
Halbleitervorrichtung 404a weist einen Decodiertreiber 410 zum
Treiben von jeder der Mehrzahl von Wortleitungen WL1 bis WL4
in dem Halbleiterelement 401a auf der Grundlage eines Adreßsignales
Adr auf. Das Adreßsignal Adr kann von außen durch Ein
gangsanschlüsse eingegeben werden.
Ein Code Cd, der von der Codierschaltung 402 ausgegeben wird,
wird nicht nur an die Komperatorschaltung 403 eingegeben son
dern auch zu der Außenseite durch eine Pufferschaltung 411
ausgegeben. Dieses erlaubt begrenzten Personen, den Identifi
kationscode Cd zuvor zu kennen. Da die Pufferschaltung 411
vorgesehen ist, ist es möglich, einen Betrug des Eingebens ei
nes Codes unterschiedlich von dem Identifikationscode Cd, der
von der Codierschaltung 402 ausgegeben wird, von der Außensei
te durch Ausgangsanschlüsse für den Identifikationscode Cd der
Komperatorschaltung 403 zu verhindern.
Da das Halbleiterelement 401a die Anschlußflächen 15 und 16
aufweist, ist es möglich direkt die Analogsignal An auszule
sen, in dem ein eine Sonde an die Anschlußflächen 15 und 16
bei dem Herstellungsvorgang der Halbleitervorrichtung 404a an
gelegt wird. Das ausgelesene Analogsignal An kann in den Iden
tifikationscode Cd umgewandelt werden durch Benutzen einer
Einrichtung mit dem gleichen Eigenschaftsmerkmal wie die Co
dierschaltung 402, und der Identifikationscode Cd kann hier
ebenfalls erhalten werden. Wenn daher der Identifikationscode
Cd nicht an einem Platz ausgelesen werden soll, der nicht das
Herstellungswerk für die Halbleitervorrichtung 404a ist, kön
nen der Eingangsanschluß für das Adreßsignal Adr, die Aus
gangsanschlüsse für den Identifikationscodes Cd und die Puf
ferschaltung 411 entfernt werden.
Die Komperatorschaltung 403 gibt das Adreßsignal Adr an den
Decodiertreiber 410 ein, wenn sie den Speichercode Co, der
durch die Eingangsanschlüsse eingegeben wird, mit dem Identi
fikationscode Cd vergleicht. Da die Halbleitervorrichtung 404a
dazu getrieben wird zum Auslesen des Analogsignales An, ist es
möglich, den Identifikationscode Cd mit dem Speichercode Co zu
vergleichen, ohne daß das Adreßsignal von der Außenseite ein
gegeben wird.
Fig. 60 ist ein Schaltbild eines Beispieles der Codierschal
tung 402, das einen Schaltabschnitt zeigt, der mit der Bitlei
tung BL1 verbunden ist. Der gleiche Schaltabschnitt, wie er in
Fig. 60 gezeigt ist, ist auch mit den anderen Bitleitungen
BL2 bis BL4 verbunden. Die Codierschaltung 402a weist einen
Leseverstärker 190 auf. Der Leseverstärker 190 vergleicht das
Potential an dem Draht 80 mit einem Referenzpotential Vref,
das von Transistoren 192 und 193 erzeugt ist, zum Erzeugen ei
nes Signales eines hohen Pegels oder einen niedrigen Pegels,
und er gibt das Signal als 1 Bit des Identifikationscodes Cd
aus (z. B. ein Identifikationscode Cd(1) entspricht der Bitlei
tung BL1).
In dem Leseverstärker 190 sind eine Reihenschaltung, die aus
einem NMOS-Transistor 194 und einem PMOS-Transistor 195 be
steht, und eine Reihenschaltung, die aus einem NMOS-Transistor
196 und einem PMOS-Transistor 197 besteht, zwischen die obere
Stromversorgungsleitung und die Masseleitung eingefügt. Eine
Gateelektrode und eine Drainelektrode des PMOS-Transistors 195
und eine Gateelektrode des PMOS-Transistors 197 sind miteinan
der verbunden, wodurch eine Stromspiegelschaltung dargestellt
wird.
Der Drainstrom, der in dem TFT 101 fließt, weist einen niedri
gen Wert innerhalb eines Bereiches von 1 pA (10-12 A) bis unge
fähr 1 µA auf. Daher ist es wünschenswert den Drainstrom auf
ungefähr 1 nA (10-9 A) zu setzen, in dem ein NMOS-Transistor als
die Bitlast 17 benutzt wird und ein konstantes Potential an
seine Gateelektrode angelegt wird. Dieses vergrößert die Emp
findlichkeit des Leseverstärkers 190. Es ist wünschenswert,
ein Gatepotential auf das Massepotential zu setzen, damit der
Drainstrom auf ungefähr 1 nA gesetzt wird.
Eine Reihenschaltung, die aus dem NMOS-Transistor 192 und dem
PMOS-Transistor 193 besteht, ist zwischen die Masseleitung und
die positive Stromversorgungsleitung eingefügt, und das Refe
renzpotential Vref wird von Knoten der zwei Transistoren abge
nommen. Konstante Potentiale wie das Potential der Masseleitung
und das Potential der positiven Stromversorgungsleitung
werden an Gateelektroden des NMOS-Transistors 192 bzw. des
PMOS-Transistors 193 angelegt. Der Vergleich des Potentiales
des Drahtes 18 mit dem Referenzpotential Vref ist äquivalent
dem Vergleich des Drainstromes des TFT 101 mit einem Referenz
strom Ir (oder seiner Konstantvielfachheit), der durch die
Reihenschaltung des NMOS-Transistors 192 und des PMOS-
Transistors 193 fließt.
Zum Sicherstellen des Vergleiches ist es wünschenswert, daß
die Transistoren, die nicht der TFT 101 in Fig. 60 ist,
Blocktransistoren sein sollten. Wenn die Transistoren, die
nicht der TFT 101 sind, polykristalline TFTs sind wie der TFT
101 ist es wünschenswert, daß die Gatelänge und die Gatebreite
der Transistoren größer als jene des TFT 101 gesetzt werden,
damit die Stabilität der Größe des Drainstromes darin sicher
gestellt bleibt.
Das Halbleiterelement 401 kann ein polykristallines Wider
standselement oder ein polykristallines Kapazitätselement an
stelle des polykristallinen TFT 101 aufweisen. Solch ein Bei
spiel wird unten erörtert.
Fig. 61 ist ein Schaltbild, das ein anderes Beispiel des
Halbleiterelementes 401 mit einem polykristallinen Widerstand
selement zeigt. Dieses Halbleiterelement 401b weist eine Mehr
zahl von Widerstandselementen 43 (4 × 4 = 16 Widerstandselemente
43 in dem Beispiel von Fig. 61) aufweist, die in einer Matrix
auf einem Halbleitersubstrat angeordnet sind. Das Widerstand
selement 43 weist eine Widerstandssubstanz auf, die aus poly
kristallinem Halbleiter wie polykristallines Silizium besteht.
Daher variiert der Widerstandswert zufällig in den Widerstand
selement 43.
Auf dem Halbleitersubstrat sind weiter eine Mehrzahl von Wort
leitungen WL1 bis WL4 und eine Mehrzahl von Bitleitungen BL1
bis BL4 weiter in der horizontalen bzw. vertikalen Richtung
angeordnet.
Das jeweilige eine Ende der vier Widerstandselemente 43, die
horizontal angeordnet sind, sind gemeinsam mit jeder der Wort
leitungen WL1 bis WL4 verbunden. Andererseits sind die ent
sprechenden anderen Enden der vier Widerstandselemente 43, die
vertikal angeordnet sind, gemeinsam mit jeder der Bitleitungen
BL1 bis BL4 verbunden. Weiter ist ein Ende einer jeden der
Bitleitungen BL1 bis BL4 mit der Masseleitung durch einen
NMOS-Transistor 48 als eine Bitleitungslast verbunden.
Ein Draht 49 zum Herausführen des Analogsignales An ist mit
einer Drainelektrode des NMOS-Transistors 48 verbunden. Weiter
ist die Anschlußfläche 15 mit dem anderen Ende einer jeden der
Bitleitungen BL1 bis BL4 verbunden, und die Anschlußfläche 16
ist mit einem Ende einer jeden Wortleitung WL1 bis WL4 verbun
den.
Da das Halbleiterelement 401b den obigen Aufbau aufweist,
fließen, wenn eine Gatespannung eines vorbestimmten Pegels an
eine der Wortleitungen WL1 bis WL4 angelegt wird, Ströme in
den vier Widerstandselemente 43, die mit der Wortleitung ver
bunden sind. Da die Ströme in den NMOS-Transistor 48 fließen,
entwickeln sich Potentiale proportional zu den Strömen, die
durch die Widerstandselemente 43 fließen, an den Drähten 49,
die mit den Bitleitungen BL1 bis BL4 verbunden sind. Die vier
Potentiale werden nach außen als die Analogsignale An ausgege
ben. Durch sequentielles Anlegen der vorbestimmten Potentiale
an die Wortleitungen WL1 bis WL4 können insgesamt 16 Potentia
le als die Analogsignale An abgenommen werden. Die Analogsi
gnale An können als Zufallswerte entsprechend den variierenden
Widerständen der Widerstandselemente 43 erhalten werden.
Da das Halbleiterelement 401b die Anschlußflächen 15 und 16
aufweist, ist es möglich die Analogsignale An unter Benutzung
einer Sonde bei dem Herstellungsvorgang des Halbleiterelemen
tes 401b zu lesen. Weiterhin kann es einen anderen Fall geben,
in dem die Widerstandselemente 43 in einer linearen Matrix an
geordnet sind und jeweils ein Ende aller Widerstandselemente
43 mit einer einzelnen Wortleitung verbunden sind. Zum Erhöhen
der Variation der Analogsignale An werden die Länge und die
Breite der polykristallinen Substanz des Widerstandselementes
43 bevorzugt in den gleichen Bereich wie die optimale Bedin
gung für die Gatelänge L und die Gatebreite W gesetzt.
Fig. 62 ist ein Schaltbild, das ein noch anderes Beispiel des
Halbleiterelementes 401 mit einem kapazitiven Element aus po
lykristalliner Substanz zeigt. Dieses Halbleiterelement 401c
weist Reihenschaltungen auf, die aus einer Mehrzahl von kapa
zitiven Elementen 91 (4 × 4 = 16 kapazitive Elemente 91 in dem
Beispiel von Fig. 62) und MOS-Transistoren 90, die in einer
Matrix auf einem Halbleitersubstrat angeordnet sind, bestehen.
Das kapazitive Element 91 weist eine polykristalline dielek
trische Substanz, z. B. eine polykristalline dielektrische
Perovskit-Substanz wie BST (BaxSr1-xTiO3) auf. Daher variiert
der Kapazitätswert zufällig in dem kapazitiven Element 91.
Auf dem Halbleitersubstrat sind eine Mehrzahl von Wortleitun
gen WL1 bis WL4 und eine Mehrzahl von Bitleitungen BL1 bis BL4
weiter in der horizontalen bzw. vertikalen Richtung angeord
net. Entsprechende Gateelektroden der MOS-Transistoren 90, die
in den vier Reihenschaltungen enthalten sind, die horizontal
angeordnet sind, sind gemeinsam mit jeder der Wortleitungen
WL1 bis WL4 verbunden. Andererseits sind entsprechende der
Sourceelektroden und der Drainelektroden der MOS-Transistoren
90, die in den vier Reihenschaltungen enthalten sind, die ver
tikal angeordnet sind, gemeinsam mit jeder der Bitleitungen
BL1 bis BL4 verbunden. Entsprechende andere Enden der kapazi
tiven Elemente 91, die in den 16 Reihenschaltungen enthalten
sind, sind mit der Masseleitung verbunden. Die Anschlußfläche
15 ist mit dem anderen Ende einer jeden der Bitleitungen BL1
bis BL4 verbunden, und die Anschlußfläche 16 ist mit dem einen
Ende einer jeden der Wortleitungen WL1 bis WL4 verbunden.
Da das Halbleiterelement 401c den obigen Aufbau aufweist, wer
den, wenn eine Gatespannung eines vorbestimmten Pegels an eine
der Wortleitungen WL1 bis WL4 angelegt wird, die vier MOS-
Transistoren, die mit der Wortleitung verbunden sind, einge
schaltet. Durch die MOS-Transistoren, die eingeschaltet sind,
werden die anderen Enden der vier kapazitiven Elemente 91
elektrisch mit den Bitleitungen BL1 bis BL4 verbunden. Zu die
ser Zeit ist es möglich durch die Bitleitungen BL1 bis BL4,
die Kapazitäten der vier kapazitiven Elemente 91 zu messen.
Zum Beispiel kann das Potential zu der Zeit, wenn der Strom
während einer gegebenen Zeitdauer geliefert wird, gemessen
werden und das Potential kann als das Analogsignal An abgenom
men werden. Das Potential reflektiert die Kapazität des kapa
zitiven Elementes 91.
Durch sequentielles Anlegen der vorbestimmten Gatespannungen
an die Wortleitungen WL1 bis WL4 können insgesamt 16 Potentia
le als die Analogsignale abgenommen werden. Die Analogsignale
An können als Zufallswerte entsprechend den variierenden Kapa
zitäten der kapazitiven Elemente 91 erhalten werden. Da das
Halbleiterelement 401c die Anschlußflächen 15 und 16 aufweist,
ist es möglich, die Analogsignale An auszulesen unter Benut
zung einer Sonde bei dem Herstellungsvorgang des Halblei
terelementes 401c. Weiter kann es einen anderen Fall geben, in
dem die Reihenschaltungen, die jeweils aus den kapazitiven
Element 91 und dem MOS-Transistor 90 bestehen, in einer linea
ren Matrix angeordnet sind, und die Gateelektroden alle MOS-
Transistoren 90 sind mit einer einzigen Wortleitung verbunden.
Zum Erhöhen der Variation der Analogsignal An werden die Länge
und die Breite der polykristallinen dielektrischen Substanz
der kapazitiven Elemente 91 bevorzugt in den gleichen Bereich
wie die optimale Bedingung der Gatelänge L und der Gatebreite
W gesetzt. Bei dem BST ist, wenn die Filmdicke 100 nm beträgt,
die Filmdicke in Begriffen eines Siliziumoxidfilmes ungefähr
0,5 nm. Wenn daher die Form des BST, das der Elektrode zuge
wandt ist, quadratisch ist mit Seiten von 0,3 µm, beträgt die
Kapazität ungefähr 6,2 fF. In einem optimalen Fall, in dem der
Durchmesser eines Kornes (Mittelwert) auf 100 nm gesetzt ist,
was der Filmdicke entspricht, variiert die Kapazität in einem
Bereich von -30% bis +30%, d. h. in einem Bereich von 4,3 fF bis
8,1 fF. Der Bereich ist ausreichend groß um ihn als Identifika
tion benutzen zu können.
Fig. 63 ist ein Blockschaltbild, das einen anderen Aufbau der
Halbleitervorrichtung zeigt, die das Halbleitersubstrat CH3
(oder CH1) benutzt. Diese Halbleitervorrichtung 404d weist ei
ne Komperatorschaltung 403a auf, die nicht nur vollständige
Übereinstimmung zwischen dem Identifikationscode Cd und dem
Speichercode Co sondern auch eine Annäherung in einem vorbe
stimmten Bereich beurteilen kann. Ein Referenzwert SL, der für
die Beurteilung benutzt wird, kann von der Außenseite des
Halbleiterelementes 404d durch einen Eingangsanschluß eingege
ben werden.
Um dieses zu ermöglichen, weist die Komperatorschaltung 403a
eine Ablenkschaltung 200 zum Ablenken des Potentiales einer
Wortleitung WL auf. Der Identifikationscode Cd, der durch Ab
lenken des Potentiales der Wortleitung WL variiert wird, wird
durch eine Näherungsberechnungsschaltung 199 mit einigen ent
sprechenden der Speichercodes Co verglichen, die in einem Ein
gangscodespeicher 198 gespeichert sind. Die Näherungsberech
nungsschaltung 199 überträgt einen Grad der Annäherung VA zwi
schen den Codes, die durch den Vergleich berechnet sind, an
eine Entwicklungsschaltung 210. Die Entwicklungsschaltung 210
vergleicht den Grad der Annäherung VA mit dem Referenzwert SL
zum Beurteilen, ob der Grad der Annäherung VA nicht weniger
als ein gegebener Wert ist oder nicht und gibt das Beurtei
lungsresultat als Beurteilungssignal VB aus.
Das Beurteilungssignal VB wird für jede Wortleitung WL erhal
ten, die der Decodiertreiber 410 treibt. Eine Adreßerzeuger
schaltung 441 überträgt das Adreßsignal sequentiell, das all
die Wortleitungen spezifiziert, eines nach dem andern zu dem
Decodiertreiber 410. Während dieser Tätigkeit wird eine Mehr
zahl von Beurteilungssignalen VB entsprechend all den Wortlei
tungen WL sequentiell eines nach dem anderen erhalten.
Eine Gesamtbeurteilungsschaltung 220 beurteilt die Annäherung
zwischen dem Code Cd aller Bits entsprechend aller Wortleitun
gen und des Codes Co aller Bits auf der Grundlage der Mehrzahl
von Beurteilungssignalen VB entsprechend aller Wortleitungen
WL und gibt das Freigabesignal En aus, das das Beurteilungsre
sultat darstellt. Es ist auch möglich, die Beurteilung der
vollständigen Übereinstimmung auszuwählen, die die strikteste
Beurteilung der Annäherung ist, durch geeignetes Einstellen
des Referenzwertes SL. Wenn es eine Wortleitung gibt, wird die
Gesamtbeurteilungsschaltung 220 nicht gebraucht, und das Beur
teilungssignal VB wird als das Freigabesignal En ausgegeben.
Als Reaktion auf ein Befehlssignal St, das durch den Eingangs
anschluß eingegeben wird, startet eine Steuerschaltung 442 den
Betrieb der Elemente in der Komperatorschaltung 403a und steu
ert den Betrieb der Elemente gemäß einer vorbestimmten Proze
dur. Insbesondere wird ein Ablenkschaltsignal SS, das ein
Steuersignal ist, das befiehlt, ob das Ablenken durchgeführt
werden soll oder nicht, von der Steuerschaltung 442 zu der Ab
lenkschaltung 200 übertragen. Die Annäherungsberechnungsschal
tung 199, die Auswertungsschaltung 210 und die Gesamtbeurtei
lungsschaltung 220 stellen eine Beurteilungsschaltung 440 dar.
Claims (19)
1. Halbleitervorrichtung mit:
N Codeerzeugereinheiten (400), wobei N ≧ 1 ist, die in N Halblei tersubstraten (CH1, CH3-CH6, CH10-CH13, CH20, CH22, CH23, CH40, CH42, CH50, CH52, CH70, CH90, CH91, CH100, CH102, CH103, CH104) in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung gebildet sind,
wobei jede der N Codeerzeugereinheiten (400) zum Erzeugen eines Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2) aufgebaut ist, der einem ent sprechenden Halbleitersubstrat (CH1, CH3-CH6, CH10-CH13, CH20, CH22, CH23, CH24, CH42, CH50, CH52, CH70, CH90, CH91, CH100, CH102, CH103, CH104) innewohnt; und
N Speichern (601, 654), die in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung zu den N Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2) gebildet sind;
wobei jeder der N Speicher (601, 654) einen Code, der mit einem entsprechenden Identifikationscode übereinstimmt, als einen Spei chercode (Co, Co1, Co2) speichert,
jeder der N Speicher (601, 654) in einem anderen Halbleitersub strat (CH2, CH4-CH6, CH11, CH13, CH20-CH23, CH41, CH51, CH71, CH92, CH103) als ein entsprechendes Halbleitersubstrat (CH1, CH3- CH6, CH10-CH13, CH20, CH22, CH23, CH40, CH42, CH50, CH52, CH70, CH90, CH91, CH100, CH102, CH103, CH104) gebildet ist, und
jede der N Codeerzeugereinheiten (400) einen OTPROM (602) auf weist, der den Identifikationscode (Cd, Cd1, Cd2) speichert.
N Codeerzeugereinheiten (400), wobei N ≧ 1 ist, die in N Halblei tersubstraten (CH1, CH3-CH6, CH10-CH13, CH20, CH22, CH23, CH40, CH42, CH50, CH52, CH70, CH90, CH91, CH100, CH102, CH103, CH104) in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung gebildet sind,
wobei jede der N Codeerzeugereinheiten (400) zum Erzeugen eines Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2) aufgebaut ist, der einem ent sprechenden Halbleitersubstrat (CH1, CH3-CH6, CH10-CH13, CH20, CH22, CH23, CH24, CH42, CH50, CH52, CH70, CH90, CH91, CH100, CH102, CH103, CH104) innewohnt; und
N Speichern (601, 654), die in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung zu den N Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2) gebildet sind;
wobei jeder der N Speicher (601, 654) einen Code, der mit einem entsprechenden Identifikationscode übereinstimmt, als einen Spei chercode (Co, Co1, Co2) speichert,
jeder der N Speicher (601, 654) in einem anderen Halbleitersub strat (CH2, CH4-CH6, CH11, CH13, CH20-CH23, CH41, CH51, CH71, CH92, CH103) als ein entsprechendes Halbleitersubstrat (CH1, CH3- CH6, CH10-CH13, CH20, CH22, CH23, CH40, CH42, CH50, CH52, CH70, CH90, CH91, CH100, CH102, CH103, CH104) gebildet ist, und
jede der N Codeerzeugereinheiten (400) einen OTPROM (602) auf weist, der den Identifikationscode (Cd, Cd1, Cd2) speichert.
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei der jeder der N
Speicher (601, 654) einen OTPROM (602) aufweist, der den Speicher
code (Co, Co1, Co2) speichert.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
bei der jede der N Codeerzeugereinheiten (400) aufweist:
ein Halbleiterelement (401) und
eine Codierschaltung (402), die zum Umwandeln einer elektrischen Eigenschaft des Halbleiterelementes (401) in ein digitales Signal aufgebaut ist, so daß ein Wert des digitalen Signales mit der Va riation der elektrischen Eigenschaft des Halbleiterelementes (401) variiert, zum Erzeugen des Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2) und Ausgeben des Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2).
bei der jede der N Codeerzeugereinheiten (400) aufweist:
ein Halbleiterelement (401) und
eine Codierschaltung (402), die zum Umwandeln einer elektrischen Eigenschaft des Halbleiterelementes (401) in ein digitales Signal aufgebaut ist, so daß ein Wert des digitalen Signales mit der Va riation der elektrischen Eigenschaft des Halbleiterelementes (401) variiert, zum Erzeugen des Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2) und Ausgeben des Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2).
4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3,
bei der das Halbleiterelement (401) eine polykristalline Substanz (1060) aufweist und
die Variation in der elektrischen Eigenschaft des Halbleiterele mentes (401) verursacht wird durch die Variation in der Kristall struktur der polykristallinen Substanz (1060).
bei der das Halbleiterelement (401) eine polykristalline Substanz (1060) aufweist und
die Variation in der elektrischen Eigenschaft des Halbleiterele mentes (401) verursacht wird durch die Variation in der Kristall struktur der polykristallinen Substanz (1060).
5. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit:
N Komperatorschaltungen (403), die in einer Eins-zu-Eins-Beziehung zu den N Identifizierungscodes (Cd, Cd1, Cd2) gebildet sind, wobei jede der N Komperatorschaltungen (403) so aufgebaut ist, daß sie einen entsprechenden Identifikationscode (Cd, Cd1, Cd2) und einen entsprechenden Speichercode (Co, Co1, Co2) vergleicht, wodurch be urteilt wird, ob diese Codes miteinander übereinstimmen oder nicht, und ein Freigabesignal (En, En1, En2) ausgibt, das das Be urteilungsresultat darstellt.
N Komperatorschaltungen (403), die in einer Eins-zu-Eins-Beziehung zu den N Identifizierungscodes (Cd, Cd1, Cd2) gebildet sind, wobei jede der N Komperatorschaltungen (403) so aufgebaut ist, daß sie einen entsprechenden Identifikationscode (Cd, Cd1, Cd2) und einen entsprechenden Speichercode (Co, Co1, Co2) vergleicht, wodurch be urteilt wird, ob diese Codes miteinander übereinstimmen oder nicht, und ein Freigabesignal (En, En1, En2) ausgibt, das das Be urteilungsresultat darstellt.
6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 5,
bei der jede der N Komperatorschaltungen (403) in dem Halbleiter
substrat (CH1, CH3-CH6, CH11-CH13, CH20, CH22, CH23, CH40, CH42,
CH100, CH102, CH103) gebildet ist entsprechend einem zu verglei
chenden entsprechenden Identifikationscode (Cd, Cd1, Cd2).
7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, mit:
N Schlüsselerzeugereinheiten (633), N Verschlüsselungsschaltungen (631) und N Decodierschaltungen (632), die in einer Eins-zu-Eins- Entsprechung zu den N Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2) gebildet sind, wobei jede der N Schlüsselerzeugereinheiten (633), jede der N Verschlüsselungsschaltungen (631) und jede der N Decodierschal tungen (632) in dem Halbleitersubstrat (CH20, CH22, CH23, CH40, CH42) entsprechend einem entsprechenden Identifikationscode (Cd, Cd1, Cd2) gebildet ist,
worin jede der N Schlüsselerzeugereinheiten (633) einen Schlüssel (K, K1, K2) zur Verschlüsselung einem entsprechenden Halbleiter substrat (CH20, CH22, CH23, CH40, CH42) innewohnend erzeugt,
jede der N Verschlüsselungsschaltungen (631) den Identifikati onscode (Cd, Cd1, Cd2), der von der Codeerzeugereinheit (400) er zeugt ist, die in einem entsprechenden Halbleitersubstrat (CH20, CH22, CH23, CH40, CH42) gebildet ist, auf der Grundlage eines ent sprechenden Schlüssels (K, K1, K2) und den Identifikationscode (Cd#, Cd1#, Cd2#) der verschlüsselten Form zu dem entsprechenden Speicher (601) überträgt,
jeder der N Speicher (601) den Identifikationscode (Cd#, Cd1#, Cd2#) der verschlüsselten Form, der von einer entsprechenden Ver schlüsselungsschaltung (631) ausgegeben ist, als der Speichercode (Co#, Co1#, Co2#) der verschlüsselten Form speichert,
jede der N Decodierschaltungen (632) den Speichercode (Co#, Co1#, Co2#) der verschlüsselten Form, der in dem entsprechenden Speicher (601) gespeichert ist, auf der Grundlage eines entsprechenden Schlüssels (K, K1, K2) decodiert und
jede der N Komperatorschaltungen (403) den Identifikationscode (Cd, Cd1, Cd2), der von einer entsprechenden Erzeugereinheit (400) erzeugt ist, mit dem Speichercode (Co, Co1, Co2), der von einer entsprechenden Decodierschaltung (632) decodiert ist, vergleicht.
N Schlüsselerzeugereinheiten (633), N Verschlüsselungsschaltungen (631) und N Decodierschaltungen (632), die in einer Eins-zu-Eins- Entsprechung zu den N Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2) gebildet sind, wobei jede der N Schlüsselerzeugereinheiten (633), jede der N Verschlüsselungsschaltungen (631) und jede der N Decodierschal tungen (632) in dem Halbleitersubstrat (CH20, CH22, CH23, CH40, CH42) entsprechend einem entsprechenden Identifikationscode (Cd, Cd1, Cd2) gebildet ist,
worin jede der N Schlüsselerzeugereinheiten (633) einen Schlüssel (K, K1, K2) zur Verschlüsselung einem entsprechenden Halbleiter substrat (CH20, CH22, CH23, CH40, CH42) innewohnend erzeugt,
jede der N Verschlüsselungsschaltungen (631) den Identifikati onscode (Cd, Cd1, Cd2), der von der Codeerzeugereinheit (400) er zeugt ist, die in einem entsprechenden Halbleitersubstrat (CH20, CH22, CH23, CH40, CH42) gebildet ist, auf der Grundlage eines ent sprechenden Schlüssels (K, K1, K2) und den Identifikationscode (Cd#, Cd1#, Cd2#) der verschlüsselten Form zu dem entsprechenden Speicher (601) überträgt,
jeder der N Speicher (601) den Identifikationscode (Cd#, Cd1#, Cd2#) der verschlüsselten Form, der von einer entsprechenden Ver schlüsselungsschaltung (631) ausgegeben ist, als der Speichercode (Co#, Co1#, Co2#) der verschlüsselten Form speichert,
jede der N Decodierschaltungen (632) den Speichercode (Co#, Co1#, Co2#) der verschlüsselten Form, der in dem entsprechenden Speicher (601) gespeichert ist, auf der Grundlage eines entsprechenden Schlüssels (K, K1, K2) decodiert und
jede der N Komperatorschaltungen (403) den Identifikationscode (Cd, Cd1, Cd2), der von einer entsprechenden Erzeugereinheit (400) erzeugt ist, mit dem Speichercode (Co, Co1, Co2), der von einer entsprechenden Decodierschaltung (632) decodiert ist, vergleicht.
8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7,
bei der jede der N Schlüsselerzeugereinheiten (633) ein anderes Halbleiterelement (401), eine andere Codierschaltung (402) zum Um wandeln einer elektrischen Eigenschaft des anderen Halbleiterele mentes (401) in ein anderes Digitalsignal aufweist,
so daß ein Wert des anderen Digitalsignales mit der Variation der elektrischen Eigenschaft des anderen Halbleiterelementes (401) va riiert zum Erzeugen des Schlüssels (K, K1, K2) und Ausgeben des Schlüssels.
bei der jede der N Schlüsselerzeugereinheiten (633) ein anderes Halbleiterelement (401), eine andere Codierschaltung (402) zum Um wandeln einer elektrischen Eigenschaft des anderen Halbleiterele mentes (401) in ein anderes Digitalsignal aufweist,
so daß ein Wert des anderen Digitalsignales mit der Variation der elektrischen Eigenschaft des anderen Halbleiterelementes (401) va riiert zum Erzeugen des Schlüssels (K, K1, K2) und Ausgeben des Schlüssels.
9. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 8,
bei der das andere Halbleiterelement (401) eine andere polykri stalline Substanz (1060) aufweist und
die Variation in der elektrischen Eigenschaft des anderen Halblei terelementes (401) durch die Variation in der Kristallstruktur der anderen polykristallinen Substanz (1060) verursacht wird.
bei der das andere Halbleiterelement (401) eine andere polykri stalline Substanz (1060) aufweist und
die Variation in der elektrischen Eigenschaft des anderen Halblei terelementes (401) durch die Variation in der Kristallstruktur der anderen polykristallinen Substanz (1060) verursacht wird.
10. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7,
bei der jede der N Schlüsselerzeugereinheiten (633) einen OTPROM
(602) aufweist, der den Schlüssel (K, K1, K2) speichert.
11. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
mit:
N Umschaltschaltungen (641), die in einer Eins-zu-Eins- Entsprechung mit den N Identifikationscodes gebildet sind, wobei jede der N Umschaltschaltungen in dem Halbleitersubstrat (CH40, CH42) entsprechend einem entsprechenden Identifikationscode (Cd, Cd1, Cd2) gebildet ist, jede der N Umschaltschaltungen (641) so aufgebaut ist, daß sie exklusiv eine Übertragung eines entspre chenden Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2), der von einer ent sprechenden Codeerzeugereinheit (400) erzeugt ist, zu einem ent sprechenden Speicher (601) und eine Eingabe des Speichercodes (Co, Co1, Co2), der in dem entsprechenden Speicher (601) gespeichert ist, zu einer entsprechenden Komperatorschaltung (403) durchführt.
N Umschaltschaltungen (641), die in einer Eins-zu-Eins- Entsprechung mit den N Identifikationscodes gebildet sind, wobei jede der N Umschaltschaltungen in dem Halbleitersubstrat (CH40, CH42) entsprechend einem entsprechenden Identifikationscode (Cd, Cd1, Cd2) gebildet ist, jede der N Umschaltschaltungen (641) so aufgebaut ist, daß sie exklusiv eine Übertragung eines entspre chenden Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2), der von einer ent sprechenden Codeerzeugereinheit (400) erzeugt ist, zu einem ent sprechenden Speicher (601) und eine Eingabe des Speichercodes (Co, Co1, Co2), der in dem entsprechenden Speicher (601) gespeichert ist, zu einer entsprechenden Komperatorschaltung (403) durchführt.
12. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11,
mit:
einer vorbestimmten Schaltung (405), die einen Schaltungsabschnitt (460) enthält, der selektiv in einen aktiven Zustand oder in einen inaktiven Zustand kommt in Abhängigkeit der N Freigabesignale (En, En1, En2) entsprechend den N Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2).
einer vorbestimmten Schaltung (405), die einen Schaltungsabschnitt (460) enthält, der selektiv in einen aktiven Zustand oder in einen inaktiven Zustand kommt in Abhängigkeit der N Freigabesignale (En, En1, En2) entsprechend den N Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2).
13. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 12,
worin die vorbestimmte Schaltung (405) in einem (CH1, CH4, CH10,
CH20, CH40, CH50, CH70, CH90, CH100, CH103) der N Halbleitersubstrate
(CH1, CH3-CH6, CH10-CH13, CH20, CH22, CH23, CH40, CH42,
CH50, CH52, CH70, CH90, CH91, CH100, CH102, CH103, CH104) zusammen
mit einer entsprechenden Komperatorschaltung (403) gebildet ist.
14. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
bei der die Zahl N = 1 ist.
15. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
bei der die Zahl N = 2 ist und
jede der N Codeerzeugereinheiten (400) und ein entsprechender Speicher (601) entsprechend in dem einen und dem anderen der N Halbleitersubstrates (CH4-CH6, CH10, CH11, CH13, CH20, CH22, CH23, CH103) gebildet sind.
bei der die Zahl N = 2 ist und
jede der N Codeerzeugereinheiten (400) und ein entsprechender Speicher (601) entsprechend in dem einen und dem anderen der N Halbleitersubstrates (CH4-CH6, CH10, CH11, CH13, CH20, CH22, CH23, CH103) gebildet sind.
16. Anschlußeinrichtung mit:
der Halbleitervorrichtung (1002, 1012), wie sie in Anspruch 12 oder 13 definiert ist,
worin die vorbestimmte Schaltung (405) eine Kommunikationsschal tung (405a) zum Übertragen und Empfangen eines Signales zu der Au ßenseite und von der Außenseite ist und
mindestens eines des Übertragens und des Empfangens gestoppt wird, wenn die N Freigabesignale (En, En1, En2) Nichtübereinstimmung von mindestens einem der N Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2) und ei nes entsprechenden Speichercodes (Co, Co1, Co2) anzeigen.
der Halbleitervorrichtung (1002, 1012), wie sie in Anspruch 12 oder 13 definiert ist,
worin die vorbestimmte Schaltung (405) eine Kommunikationsschal tung (405a) zum Übertragen und Empfangen eines Signales zu der Au ßenseite und von der Außenseite ist und
mindestens eines des Übertragens und des Empfangens gestoppt wird, wenn die N Freigabesignale (En, En1, En2) Nichtübereinstimmung von mindestens einem der N Identifikationscodes (Cd, Cd1, Cd2) und ei nes entsprechenden Speichercodes (Co, Co1, Co2) anzeigen.
17. Anschlußeinrichtung mit:
der Halbleitereinrichtung (1002, 1012), wie sie in einem der An sprüche 5 bis 11 definiert ist; und
einer Kommunikationsschaltung (405a), die zum Übertragen und Emp fangen eines Signales an die Außenseite und von der Außenseite aufgebaut ist,
worin die Kommunikationsschaltung (405a) die N Freigabesignale (En, En1, En2) als Teil des Signales zu der Außenseite überträgt.
der Halbleitereinrichtung (1002, 1012), wie sie in einem der An sprüche 5 bis 11 definiert ist; und
einer Kommunikationsschaltung (405a), die zum Übertragen und Emp fangen eines Signales an die Außenseite und von der Außenseite aufgebaut ist,
worin die Kommunikationsschaltung (405a) die N Freigabesignale (En, En1, En2) als Teil des Signales zu der Außenseite überträgt.
18. Anschlußeinrichtung mit:
der Halbleitervorrichtung (652, 801, 811), wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 4 definiert ist; und
einer Kommunikationsschaltung (405a), die zum Überträgen und Emp fangen eines Signales an die Außenseite und von der Außenseite aufgebaut ist,
worin die Kommunikationsschaltung (405a) die N Identifikati onscodes (Cd, Cd1, Cd2) und die N Speichercodes (Co, Co1, Co2) als Teil des Signales zu det Außenseite überträgt.
der Halbleitervorrichtung (652, 801, 811), wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 4 definiert ist; und
einer Kommunikationsschaltung (405a), die zum Überträgen und Emp fangen eines Signales an die Außenseite und von der Außenseite aufgebaut ist,
worin die Kommunikationsschaltung (405a) die N Identifikati onscodes (Cd, Cd1, Cd2) und die N Speichercodes (Co, Co1, Co2) als Teil des Signales zu det Außenseite überträgt.
19. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 18,
worin die Zahl N = 1 ist,
die N Codeerzeugereinheiten (400) und die Kommunikationsschaltung (405) in einem Hauptkörperabschnitt (651, 671, 691) enthalten sind und
die N Speicher (654) in einem Hilfsabschnitt (653) enthalten ist, der von dem Hauptkörperabschnitt (651, 671, 691) abnehmbar ist. Halbleitervorrichtung und Anschlußeinrichtung
worin die Zahl N = 1 ist,
die N Codeerzeugereinheiten (400) und die Kommunikationsschaltung (405) in einem Hauptkörperabschnitt (651, 671, 691) enthalten sind und
die N Speicher (654) in einem Hilfsabschnitt (653) enthalten ist, der von dem Hauptkörperabschnitt (651, 671, 691) abnehmbar ist. Halbleitervorrichtung und Anschlußeinrichtung
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