JP2002073424A - 半導体装置、端末装置および通信方法 - Google Patents

半導体装置、端末装置および通信方法

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Shigenobu Maeda
茂伸 前田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体基板を取り替えてなされる半導体装置
の応用機器の不正使用に対する技術的障壁を高める。 【解決手段】 符号生成部４００は、半導体基板ＣＨ１
（またはＣＨ３）に固有の識別符号Ｃｄを生成する。別
の半導体基板ＣＨ２に形成されたメモリ６０１は、識別
符号Ｃｄを記憶符号Ｃｏとして記憶する。識別符号Ｃｄ
は、半導体装置６００が製品として出荷されるときに、
符号生成部４００からメモリ６０１へ書き込まれる。比
較回路４０３は、識別符号Ｃｄと記憶符号Ｃｏとを比較
し、これら双方が互いに一致しないときには、所定回路
４０５の一部の動作を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置、端
末装置および通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話機等の端末装置の不正使用、す
なわち、識別番号を変更するなどにより、自己の端末装
置を、通信ネットワークの中で、あたかも他人の端末装
置であるかのように見せかけて、料金支払いの義務を逃
れるなどの犯罪が、近年において増加していると云われ
ている。この不正使用は、当然ながら他の犯罪と同様
に、法律的な処罰を通じて社会的に規制されるべきもの
であるが、同時に、不正使用を行うことを技術的に困難
なものとすること、すなわち不正使用に対する技術的障
壁（セキュリティ）を高めることが、犯罪を防止する上
で特に重要な対策の一つであると認識されている。
【０００３】図６４は、「日経エレクトロニクス」1999
年2月8日号（no.736)，pp.155-162（以下、文献１）に
掲載された記事から引用した説明図であり、携帯電話機
に関して現在実施されている不正防止対策の一例を示し
ている。文献１に記載されるように、図６４の方法は、
現行の不正防止対策の中で最もセキュリティの高い方法
と云わており、「認証」という手順を利用している。
【０００４】この方法では、携帯電話機のシリアル番号
（ESN：Electronic Serial Number）、携帯電話機と通
信事業者の認証センタとが共有する共有秘密データ（SS
D：Shared Secret Data）、および、モバイル識別番号
（MIN：Mobile Identification Number）が、携帯電話
機ごとに付与される。これらの識別番号は、CAVE（Cell
ular Authentication and Voice Encryption）アルゴリ
ズムにもとづいて、AUTHREQと称される暗号へと符号化
される。暗号化の際に、通信事業者のモバイル交換セン
タから出力されるRANDと称される乱数が用いられる。
【０００５】通信事業者は、携帯電話機から送信された
暗号AUTHREQを、CAVEアルゴリズムにもとづいて復号化
する。復号化されて得られた識別番号は、認証センタの
みが把握する共有秘密データSSDを含む識別番号と比較
され、その結果に応じて、通信の許可または不許可の判
定がなされる。このように、携帯電話機と通信事業者と
の間でのみ共有される共有秘密データSSDにもとづい
て、携帯電話機の使用者が正当使用者であるか否かのチ
ェック、すなわち、認証が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現行の
中で最も強力な不正防止対策であるとされる図６４の認
証方式に対しても、この認証をかわして不正使用を行う
という犯罪が、広がりつつあると云われている。その技
術上の原因の一つが、文献１にも記載されるように、携
帯電話機に付与される識別番号が、書き換え可能なフラ
ッシュメモリ（フラッシュROM）に書き込まれているこ
とにあると云われている。
【０００７】図６５は、携帯電話機の内部構成を簡単に
示すブロック図である。従来の携帯電話機９０３には、
通信回路９０７とともに、フラッシュメモリ９０８が備
わっている。通信回路９０７は、フラッシュメモリ９０
８に書き込まれたプログラムにしたがって動作する。識
別番号もフラッシュメモリ９０８に保持されており、通
信回路９０７は、フラッシュメモリ９０８から読み出さ
れた識別番号ＩＤにもとづいて符号化を行い、符号化に
よって生成された暗号AUTHREQを通信事業者へ送信す
る。
【０００８】記憶媒体として、書き換え可能なフラッシ
ュメモリ９０８が用いられるのは、通信事業者が行うプ
ログラム変更、例えば、新しい通信方式に対応したプロ
グラムへの変更などに対応する必要があるためである。
さらに、書き換え不能なマスクROMが用いられると、プ
ログラム変更に対応できないだけでなく、マスクROMを
製造する過程で、個体毎に異なる識別番号に対応した異
なるマスクパターンを用いて、識別番号を記録する必要
があり、製造効率の低下、および、製造コストの上昇が
もたらされるからである。
【０００９】本願出願人によって先になされた出願（特
願平11-178173号；以下、文献２）は、多結晶体を有す
る半導体素子を半導体基板に形成し、多結晶体の結晶構
造のばらつきに由来する電気的特性のばらつきを、識別
番号の生成に利用することにより、上記した原因を除去
する技術を開示している。
【００１０】一方、端末装置の不正使用として、識別番
号を書き換えることによって行われる形態だけでなく、
端末装置に搭載されている半導体基板（半導体チップ）
を不正に取り替えることによって行われる形態も知られ
ている。すなわち、ある識別番号が記録された半導体基
板を、別の識別番号が記録された半導体基板に取り替え
ることにより、自己の端末装置を他人の端末装置である
かのように見せかけて、料金支払いの義務を逃れる等の
不正使用の形態も出現している。また、端末装置に限ら
ず、例えば賭博性のある遊技機（我国において「パチン
コ台」と通称される遊技機はその代表例）などをも含め
た一般の半導体装置の応用機器において、半導体基板を
取り替えて不正使用を行うことにより、不法利得を得る
という犯罪も知られている。
【００１１】さらに、通信事業者設備を媒介して無線通
信を行う携帯可能な端末装置（すなわち携帯電話機）に
おいて、端末装置を使用していながら、その紛失を装っ
て、料金支払いの義務を逃れるという不正使用の形態も
知られている。
【００１２】この発明は、従来の技術における上記した
問題点を解消するためになされたもので、様々な形態で
の不正使用に対する技術的障壁を高めることのできる半
導体装置、端末装置および通信方法を得ることを目的と
しており、さらに、これらの技術を利用することにより
無線通信における利便性を高めた端末装置および通信方
法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】第１の発明の装置は、半
導体装置において、少なくとも一つの半導体基板の各々
に形成され、その半導体基板に固有の識別符号を生成す
る符号生成部と、前記識別符号の各々ごとに、対応する
半導体基板とは別の半導体基板に形成され、対応する識
別符号に一致する符号を記憶符号として記憶するメモリ
と、を備える。
【００１４】第２の発明の装置では、第１の発明の半導
体装置において、前記メモリが、前記記憶符号を記憶す
るＯＴＰＲＯＭを備える。
【００１５】第３の発明の装置では、第１または第２の
発明の半導体装置において、前記符号生成部が、半導体
素子と、前記半導体素子の電気的特性のばらつきに由来
して値がばらつくように、前記半導体素子の電気的特性
をデジタル形式の信号へ変換することにより、前記識別
符号を生成し、出力する符号化回路と、を備える。
【００１６】第４の発明の装置では、第３の発明の半導
体装置において、前記半導体素子が多結晶体を有してお
り、前記半導体素子の前記電気的特性のばらつきが、前
記多結晶体の結晶構造のばらつきに由来する。
【００１７】第５の発明の装置では、第１または第２の
発明の半導体装置において、前記符号生成部が、前記識
別符号を記憶するＯＴＰＲＯＭを備える。
【００１８】第６の発明の装置は、第１ないし第５のい
ずれかの発明の半導体装置において、前記識別符号の各
々ごとに、前記識別符号と、対応する前記記憶符号とを
比較し、これら双方が一致するか否かを判定し、その結
果を表現する判定信号を出力する比較回路を、さらに備
える。
【００１９】第７の発明の装置では、第６の発明の半導
体装置において、前記比較回路が、比較対象とする識別
符号に対応する前記半導体基板に形成されている。
【００２０】第８の発明の装置は、第７の発明の半導体
装置において、前記識別符号の各々ごとに、対応する前
記半導体基板に形成された鍵生成部、暗号化回路および
復号化回路を、さらに備え、前記鍵生成部は、対応する
前記半導体基板に固有である暗号化のための鍵を生成
し、前記暗号化回路は、対応する前記半導体基板に形成
された前記符号生成部が生成する前記識別符号を、対応
する前記鍵にもとづいて暗号化し、暗号化された形式で
対応する前記メモリへ伝え、対応する前記メモリは、前
記暗号化回路が出力する暗号化された形式での前記識別
符号を、暗号化された形式での前記記憶符号として記憶
し、前記復号化回路は、対応する前記メモリに記憶され
る暗号化された前記記憶符号を、対応する前記鍵にもと
づいて復号化し、前記比較回路は、対応する前記符号化
回路が生成する前記識別符号と、対応する前記復号化回
路が生成する復号化された前記記憶符号とを比較する。
【００２１】第９の発明の装置では、第８の発明の半導
体装置において、前記鍵生成部が、別の半導体素子と、
前記別の半導体素子の電気的特性のばらつきに由来して
値がばらつくように、前記半導体素子の電気的特性をデ
ジタル形式の信号へ変換することにより、前記鍵を生成
し、出力する別の符号化回路と、を備える。
【００２２】第１０の発明の装置では、第９の発明の半
導体装置において、前記別の半導体素子が多結晶体を有
しており、前記別の半導体素子の前記電気的特性のばら
つきが、前記多結晶体の結晶構造のばらつきに由来す
る。
【００２３】第１１の発明の装置では、第８の発明の半
導体装置において、前記鍵生成部が、前記鍵を記憶する
ＯＴＰＲＯＭを備える。
【００２４】第１２の発明の装置は、第７ないし第１１
のいずれかの発明の半導体装置において、前記識別符号
の各々ごとに、対応する前記半導体基板に形成され、対
応する前記符号化回路が生成した前記識別符号の、対応
する前記メモリへの送出と、対応する前記メモリに記憶
される前記記憶符号の前記比較回路への入力とを、排他
的に行うスイッチ回路を、さらに備える。
【００２５】第１３の発明の装置は、第６ないし第１２
のいずれかの発明の半導体装置において、前記識別符号
の各々に対応した前記判定信号に依存して選択的に動作
または非動作となる回路部分を含む所定回路を、さらに
備える。
【００２６】第１４の発明の装置では、第１３の発明の
半導体装置において、前記所定回路が、前記比較回路が
形成されている前記少なくとも一つの半導体基板の一つ
に形成されている。
【００２７】第１５の発明の装置では、第１ないし第１
４のいずれかの発明の半導体装置において、前記少なく
とも一つの半導体基板の個数が単一である。
【００２８】第１６の発明の装置では、第１ないし第１
４のいずれかにの発明の半導体装置において、前記少な
くとも一つの半導体基板の個数が２個であり、前記識別
符号の各々ごとに、対応する前記符号生成部と前記メモ
リは、互いに前記２個の半導体基板の一方と他方とに形
成されている。
【００２９】第１７の発明の装置は、端末装置であっ
て、半導体素子と当該半導体素子の電気的特性のばらつ
きに由来して値がばらつくように前記半導体素子の電気
的特性をデジタル形式の信号へ変換することにより暗号
化のための鍵を生成し、出力する符号化回路とを備える
鍵生成部と、前記鍵にもとづいて送信データを暗号化す
る暗号化回路と、前記鍵にもとづいて受信データを復号
化する復号化回路と、を備える。
【００３０】第１８の発明の装置では、第１７の発明の
端末装置において、前記符号化回路と前記復号化回路と
が本体部に組み込まれており、前記鍵生成部が、前記本
体部に脱着自在の補助部に組み込まれている。
【００３１】第１９の発明の装置では、第１８の発明の
端末装置において、前記補助部がＩＣカードである。
【００３２】第２０の発明の装置では、第１７ないし第
１９のいずれかの発明の端末装置において、前記半導体
素子が多結晶体を有しており、前記半導体素子の前記電
気的特性のばらつきが、前記多結晶体の結晶構造のばら
つきに由来する。
【００３３】第２１の発明の装置は、端末装置であっ
て、第１３または第１４の発明の半導体装置を備え、前
記所定回路が、外部との間で信号を送信および受信する
通信回路であって、前記判定信号の各々が前記識別符号
の少なくとも一つと対応する前記記憶符号との間の不一
致を示すときには、送信または受信の少なくとも一方を
停止する。
【００３４】第２２の発明の装置は、端末装置であっ
て、第６ないし第１２のいずれかの発明の半導体装置
と、外部との間で信号を送信および受信する通信回路
と、を備え、前記通信回路は、前記信号の一部として前
記判定信号の各々を前記外部へ送信する。
【００３５】第２３の発明の装置は、端末装置であっ
て、第１ないし第５のいずれかの発明の半導体装置と、
外部との間で信号を送信および受信する通信回路と、を
備え、前記通信回路は、前記信号の一部として前記識別
符号の各々と前記記憶符号の各々とを前記外部へ送信す
る。
【００３６】第２４の発明の装置では、第２３の発明の
端末装置において、前記少なくとも一つの半導体基板の
個数が単一であって、前記符号生成部の各々と前記通信
回路とが本体部に組み込まれており、前記メモリの各々
が前記本体部に脱着自在の補助部に組み込まれている。
【００３７】第２５の発明の装置では、第２４の発明の
端末装置において、前記本体部には、暗号化のための第
１鍵を生成する第１鍵生成部と、前記符号生成部が生成
する前記識別符号を、前記第１鍵にもとづいて暗号化す
る第１暗号化回路と、がさらに組み込まれており、前記
補助部には、暗号化のための第２鍵を生成する第２鍵生
成部と、前記メモリが記憶する前記記憶符号を、前記第
２鍵にもとづいて暗号化する第２暗号化回路と、がさら
に組み込まれており、前記第１暗号化回路は、前記第２
暗号化回路が暗号化した前記記憶符号をも、前記第１鍵
にもとづいて暗号化し、前記通信回路は、前記第１暗号
化回路で暗号化された形式で、前記識別符号および前記
記憶符号を前記外部へ送信する。
【００３８】第２６の発明の装置では、第２５の発明の
端末装置において、前記第１鍵生成部と前記第１暗号化
回路とが、前記符号化回路が形成された前記半導体基板
に形成されている。
【００３９】第２７の発明の装置では、第２５または第
２６の発明の端末装置において、前記第２鍵生成部と前
記第２暗号化回路とが、前記メモリが形成された前記半
導体基板に形成されている。
【００４０】第２８の発明の装置では、第２４ないし第
２７のいずれかの発明の端末装置において、前記本体部
が、充電可能な電池を備えており、前記補助部が、前記
本体部に装着されることにより前記電池を充電する充電
器である。
【００４１】第２９の発明の装置では、第２４ないし第
２７のいずれかの発明の端末装置において、前記補助部
がＩＣカードであり、前記本体部と前記補助部の各々に
は、前記補助部から前記本体部への符号の伝送を無線で
媒介するための通信インタフェースが、さらに組み込ま
れている。
【００４２】第３０の発明の装置では、第２２ないし第
２９のいずれかの発明の端末装置において、前記通信回
路が、前記少なくとも一つの半導体基板の一つに前記符
号生成部とともに形成されている。
【００４３】第３１の発明の装置は、端末装置であっ
て、通信事業者設備を媒介した無線通信を行う通信回路
と、前記通信事業者設備を媒介しない無線通信網を形成
することにより無線通信を行う無線通信網回路と、を備
える。
【００４４】第３２の発明の装置は、第３１の発明の端
末装置において、前記通信回路と前記無線通信網回路と
の間での通信信号の経路の接続と切断とを選択自在に実
行することにより、前記無線通信網を通じての前記端末
装置の使用者と他者との間の通信と、前記無線通信網を
通じての前記端末装置の使用者以外の複数の他者どうし
の通信の中継と、を選択自在に実現する切替回路を、さ
らに備える。
【００４５】第３３の発明の装置は、第３２の発明の端
末装置において、暗号化のための鍵を生成する鍵生成部
と、前記通信信号の中で前記通信回路から前記無線通信
網回路へ送られる送信信号を前記鍵にもとづいて暗号化
する暗号化回路と、前記通信信号の中で前記無線通信網
回路から前記通信回路へ送られる受信信号を前記鍵にも
とづいて復号化する復号化回路と、をさらに備え、前記
鍵生成部が、前記端末装置を識別するための符号を生成
する符号生成部と、前記符号生成部が生成する前記符号
と、前記無線通信網回路を通じて通信相手から送られる
別の符号とにもとづいて、前記使用者と前記通信相手と
の間で共通に使用可能な共通鍵を算出する鍵演算部と、
を備える。
【００４６】第３４の発明の装置では、第３３の発明の
端末装置において、前記符号生成部が、半導体素子と、
前記半導体素子の電気的特性のばらつきに由来して値が
ばらつくように、前記半導体素子の電気的特性をデジタ
ル形式の信号へ変換することにより、前記符号を生成
し、出力する符号化回路と、を備える。
【００４７】第３５の発明の装置では、第３４の発明の
端末装置において、前記半導体素子が多結晶体を有して
おり、前記半導体素子の前記電気的特性のばらつきが、
前記多結晶体の結晶構造のばらつきに由来する。
【００４８】第３６の発明の装置では、第３３の発明の
端末装置において、前記符号生成部が、前記符号を記憶
するＯＴＰＲＯＭを備える。
【００４９】第３７の発明の装置は、第３２ないし第３
６のいずれかの発明の端末装置において、前記通信信号
の中で前記無線通信網回路から前記通信回路へ送られる
受信信号の経路に介挿された第１および第２ミキサを、
さらに備え、前記第１ミキサは、前記通信回路が受信し
た受信信号を復調し、前記第２ミキサは、復調された前
記受信信号を前記通信回路の周波数帯域内の周波数を有
する搬送波を用いて変調する。
【００５０】第３８の発明の方法は、事業者設備と第２
２の発明の端末装置とが相互に通信を行う通信方法であ
って、(a)前記端末装置が、前記判定信号の各々を前記
事業者設備へ送信する工程と、(b)前記事業者設備が、
受信した前記判定信号の各々が、前記識別符号の各々と
対応する前記記憶符号との一致を示すという条件が充足
されれば、前記端末装置の使用者が正当使用者であると
の認証を行い、前記条件が充足されなければ、前記認証
を行わない認証工程と、を備える。
【００５１】第３９の発明の方法は、事業者設備と第２
３の発明の端末装置とが相互に通信を行う通信方法であ
って、(a)前記端末装置が、前記識別符号の各々と前記
記憶符号の各々を前記事業者設備へ送信する工程と、
(b)前記事業者設備が、受信した前記識別符号の各々を
対応する前記記憶符号と比較し、一致するか否かを判定
する工程と、(c)前記事業者設備が、前記工程(b)におい
て前記識別符号の各々が対応する前記記憶符号に一致す
ると判定したという条件が充足されれば、前記端末装置
の使用者が正当使用者であるとの認証を行い、前記条件
が充足されなければ、前記認証を行わない認証工程と、
を備える。
【００５２】第４０の発明の方法は、第３９の発明の通
信方法において、(e)前記事業者設備が、受信した前記
識別符号の各々と前記記憶符号の各々を記録する工程
を、さらに備える。
【００５３】第４１の発明の方法は、第３９の発明の通
信方法であって、前記工程(c)において、前記事業者設
備は、前記認証を行わない場合には、受信した前記識別
符号の各々と前記記憶符号の各々を記録する。
【００５４】第４２の発明の方法は、(a)事業者設備
が、第２４の発明の端末装置の前記識別符号を得て、第
１登録符号として記憶する工程と、(b)前記事業者設備
が、前記端末装置の前記記憶符号を得て、第２登録符号
として記憶する工程と、(c)前記工程(a)および(b)の後
に、前記事業者設備と前記端末装置とが相互に通信を行
う通信工程と、を備え、当該通信工程(c)は、(c-1)前記
補助部が前記本体部に装着されていないときに実行され
る第１通信工程と、(c-2)前記補助部が前記本体部に装
着されているときに実行される第２通信工程と、を備
え、前記第１通信工程(c-1)は、(c-1-1)前記端末装置
が、前記識別符号を前記事業者設備へ送信する工程と、
(c-1-2)前記事業者設備が、受信した前記識別符号と前
記第１登録符号とを比較し、これら双方が一致するか否
かを判定する工程と、(c-1-3)前記事業者設備が、前記
工程(c-1-2)で前記双方が一致すると判定したという条
件が充足されれば、前記端末装置の使用者が正当使用者
であるとの認証を行い、前記条件が充足されなければ、
前記認証を行わない認証工程と、を備え、前記第２通信
工程(c-2)は、(c-2-1)前記端末装置が、前記識別符号お
よび前記記憶符号を前記事業者設備へ送信する工程と、
(c-2-2)前記事業者設備が、受信した前記識別符号と前
記第１登録符号とを比較し、これら双方が一致するか否
かを判定するとともに、受信した前記記憶符号と前記第
２登録符号とを比較し、これら双方が一致するか否かを
判定する工程と、(c-2-3)前記事業者設備が、前記工程
(c-2-2)の２つの判定のいずれにおいても一致するとの
判定が得られたという条件が充足されれば、前記端末装
置の使用者が正当使用者であるとの高位の認証を行い、
前記条件が充足されなければ、前記高位の認証を行わな
い高位認証工程と、を備える。
【００５５】第４３の発明の方法は、第４２の発明の通
信方法であって、前記工程(b)では、前記補助部が前記
本体部に装着された状態で前記事業者設備と前記端末装
置とが通信を行うことにより、事業者設備が、前記端末
装置の前記記憶符号を得る。
【００５６】第４４の発明の方法では、第４２または第
４３の発明の通信方法において、前記工程(c)が、(c-3)
前記補助部が前記本体部に装着されているときに実行さ
れ、前記第２登録符号の変更を行う変更工程を、さらに
備え、前記変更工程(c-3)は、(c-3-1)前記端末装置が、
前記変更の意志を表現する要求信号とともに、前記識別
符号および前記記憶符号を前記事業者設備へ送信する工
程と、(c-3-2)前記事業者設備が、受信した前記識別符
号と前記第１登録符号とを比較し、これら双方が一致す
るか否かを判定するとともに、受信した前記記憶符号と
前記第２登録符号とを比較し、これら双方が一致するか
否かを判定する工程と、(c-3-3)前記事業者設備が、前
記工程(c-3-2)の２つの判定のいずれにおいても一致す
るとの判定結果を得たときに限って、前記変更を許可す
る工程と、(c-3-4)前記工程(c-3-3)の後に、前記端末装
置の前記補助部を交換し、交換後の補助部を前記本体部
へ装着する工程と、(c-3-5)前記端末装置が、前記工程
(c-3-4)の後に、前記識別符号と交換後の前記補助部に
もとづく変更後の前記記憶符号とを前記事業者設備へ送
信する工程と、(c-3-6)前記事業者設備が、前記工程(c-
3-3)で前記変更を許可した場合に限って、受信した変更
後の前記記憶符号で前記第２登録符号を更新する工程
と、を備える。
【００５７】第４５の発明の方法は、(a)事業者設備
が、第２５の発明の端末装置の前記識別符号および前記
第１鍵を得て、それぞれ第１登録符号および登録鍵とし
て記憶する工程と、(b)前記事業者設備が、前記端末装
置の前記第２鍵で暗号化された前記記憶符号を得て、第
２登録符号として記憶する工程と、(c)前記工程(a)およ
び(b)の後に、前記事業者設備と前記端末装置とが相互
に通信を行う通信工程と、を備え、当該通信工程(c)
は、(c-1)前記補助部が前記本体部に装着されていない
ときに実行される第１通信工程と、(c-2)前記補助部が
前記本体部に装着されているときに実行される第２通信
工程と、を備え、前記第１通信工程(c-1)は、(c-1-1)前
記端末装置が、前記第１暗号化回路で暗号化された形式
で、前記識別符号を前記事業者設備へ送信する工程と、
(c-1-2)前記事業者設備が、受信した前記識別符号を前
記登録鍵にもとづいて復号化した上で、前記第１登録符
号と比較し、これら双方が一致するか否かを判定する工
程と、(c-1-3)前記事業者設備が、前記工程(c-1-2)で前
記双方が一致すると判定したという条件が充足されれ
ば、前記端末装置の使用者が正当使用者であるとの認証
を行い、前記条件が充足されなければ、前記認証を行わ
ない認証工程と、を備え、前記第２通信工程(c-2)は、
(c-2-1)前記端末装置が、前記第１暗号化回路で暗号化
された形式で、前記識別符号および記憶符号を前記事業
者設備へ送信する工程と、(c-2-2)前記事業者設備が、
受信した前記識別符号を前記登録鍵にもとづいて復号化
した上で、前記第１登録符号と比較し、これら双方が一
致するか否かを判定するとともに、受信した前記記憶符
号を前記登録鍵にもとづいて復号化した上で、前記第２
登録符号と比較し、これら双方が一致するか否かを判定
する工程と、(c-2-3)前記事業者設備が、前記工程(c-2-
2)の２つの判定のいずれにおいても一致するとの判定が
得られたという条件が充足されれば、前記端末装置の使
用者が正当使用者であるとの高位の認証を行い、前記条
件が充足されなければ、前記高位の認証を行わない高位
認証工程と、を備える。
【００５８】第４６の発明の方法は、第４５の発明の通
信方法であって、前記工程(b)では、前記補助部が前記
本体部に装着された状態で前記事業者設備と前記端末装
置とが通信を行うことにより、事業者設備が、前記端末
装置の前記第２鍵で暗号化された前記記憶符号を得る。
【００５９】第４７の発明の方法では、第４５または第
４６の発明の通信方法において、前記工程(c)が、(c-3)
前記補助部が前記本体部に装着されているときに実行さ
れ、前記第２登録符号の変更を行う変更工程を、さらに
備え、前記変更工程(c-3)は、(c-3-1)前記端末装置が、
前記変更の意志を表現する要求信号とともに、前記第１
暗号化回路で暗号化された形式で、前記識別符号および
前記記憶符号を前記事業者設備へ送信する工程と、(c-3
-2)前記事業者設備が、受信した前記識別符号を前記登
録鍵にもとづいて復号化した上で、前記第１登録符号と
比較し、これら双方が一致するか否かを判定するととも
に、受信した前記記憶符号を前記登録鍵にもとづいて復
号化した上で、前記第２登録符号と比較し、これら双方
が一致するか否かを判定する工程と、(c-3-3)前記事業
者設備が、前記工程(c-3-2)の２つの判定のいずれにお
いても一致するとの判定結果を得たときに限って、前記
変更を許可する工程と、(c-3-4)前記工程(c-3-3)の後
に、前記端末装置の前記補助部を交換し、交換後の補助
部を前記本体部へ装着する工程と、(c-3-5)前記端末装
置が、前記工程(c-3-4)の後に、前記第１暗号化回路で
暗号化された形式で、前記識別符号と交換後の前記補助
部にもとづく変更後の前記記憶符号とを前記事業者設備
へ送信する工程と、(c-3-6)前記事業者設備が、前記工
程(c-3-3)で前記変更を許可した場合に限って、受信し
た変更後の前記記憶符号を前記登録鍵にもとづいて復号
化することにより得られる符号で、前記第２登録符号を
更新する工程と、を備える。
【００６０】第４８の発明の方法は、第４２ないし第４
７のいずれかの発明の通信方法であって、前記高位認証
工程において、前記事業者設備は、前記高位の認証を行
わない場合には、前記工程(c-2-2)で各登録符号との比
較の対象とされた各符号を記録する。
【００６１】第４９の発明の方法は、第４２ないし第４
８のいずれかの発明の通信方法であって、前記高位認証
工程において、前記事業者設備は、前記高位の認証を行
う場合には、それ以前の通信に対する通信料金を、裏付
けられたものとして記録する。
【００６２】第５０の発明の方法は、第４２ないし第４
９のいずれかの発明の通信方法であって、前記高位認証
工程において、前記事業者設備は、前記高位の認証を行
う場合に当該高位の認証を行ったことを記録し、前記認
証工程では、前記事業者設備は、前記高位の認証を行っ
たことが記録されていることをさらなる条件として、前
記認証を行う。
【００６３】第５１の発明の方法は、第４２ないし第５
０のいずれかの発明の通信方法であって、前記高位認証
工程において、前記事業者設備は、前記高位の認証を行
う場合には、それ以前の通信によって行われた商取引が
成立したものとして記録し、前記高位の認証を行わない
場合には、それ以前の通信によって行われた前記商取引
が成立しなかったものとして記録する。
【００６４】第５２の発明の方法は、第３８ないし第５
１のいずれかの発明の通信方法であって、前記認証工程
において、前記事業者設備は、前記認証を行う場合には
前記通信を継続し、前記認証を行わない場合には前記通
信を中止する。
【００６５】第５３の発明の方法は、通信方法であっ
て、通信事業者設備を媒介した無線通信と前記通信事業
者設備を媒介しない無線通信網の形成とが可能な端末装
置を携帯する群衆が集合ないし通行する空間において、
前記群衆の中の少なくとも一部の複数人が携帯する前記
端末装置の間で前記無線通信網を形成することにより、
前記通信事業者設備を媒介した前記無線通信を行い得な
い領域が前記空間の中にあっても、前記空間の中での前
記端末装置どうしの通信を可能とする。
【００６６】第５４の発明の方法は、第５３の発明の通
信方法において、前記無線通信網を形成する前記複数の
端末装置の一部が、前記通信事業者設備を媒介した前記
無線通信を行うことにより、前記無線通信網を形成する
前記複数の端末装置の他の一部が、前記無線通信網を媒
介しさらに前記通信事業者設備を媒介した通信をも行う
ことを可能とする。
【００６７】第５５の発明の方法では、第５３または第
５４の発明の通信方法において、前記無線通信網を形成
する前記複数の端末装置の少なくとも一部であって、前
記無線通信網を媒介して相互に通信する一組の端末装置
が、それぞれを識別する符号を相互に交換することによ
り共通鍵を算出し、当該共通鍵にもとづいて暗号化した
形式で通信信号をやりとりする。
【００６８】第５６の発明の方法は、第５３ないし第５
５のいずれかに記載の通信方法において、前記無線通信
網を媒介した通信を、緊急非常通信に限って可能とす
る。
【００６９】第５７の発明の方法は、第５３ないし第５
６のいずれかに記載の通信方法において、前記無線通信
網の形成が可能な別の端末装置を、前記通信事業者設備
を媒介した前記無線通信を行い得ない前記領域に設置
し、それにより、前記端末装置を携帯する前記群衆の密
度が低い場合でも、前記無線通信網の形成を可能とす
る。
【００７０】
【発明の実施の形態】はじめに、本明細書で用いる用語
について説明する。本明細書において、符号に関して
「一致」とは、完全一致に限定されず、あらかじめ定め
られた範囲内での近似をも包含する。
【００７１】［1. 実施の形態１］実施の形態１では、
２個の半導体基板の一方に固有の識別符号を他方に記憶
させておくことにより、半導体基板を取り替えて行われ
る不正使用を防止する半導体装置、およびその応用機器
としての端末装置について説明する。
【００７２】［1.1. 半導体装置］図１は、実施の形態
１による半導体装置の構成を示すブロック図である。こ
の半導体装置６００は、符号生成部４００、比較回路４
０３および所定回路４０５、およびメモリ６０１を備え
ている。符号生成部４００、比較回路４０３および所定
回路４０５は、半導体基板ＣＨ１に形成されており、メ
モリ６０１は別の半導体基板ＣＨ２に形成されている。
半導体基板ＣＨ１，ＣＨ２は、モールドされた形態およ
びベアチップのいずれであってもよく、単一または複数
の回路基板の上に搭載されている。
【００７３】符号生成部４００は、半導体基板ＣＨ１に
固有の識別符号Ｃｄを生成する。メモリ６０１は、符号
生成部４００が生成した識別符号Ｃｄを記憶符号Ｃｏと
して記憶する。識別符号Ｃｄは、半導体装置６００が製
品として出荷されるときに、符号生成部４００からメモ
リ６０１へ送信され、メモリ６０１へ書き込まれる。
【００７４】比較回路４０３は、符号生成部４００が生
成する識別符号Ｃｄとメモリ６０１から読み出された記
憶符号Ｃｏとを比較し、これら双方が互いに一致するか
否かを判定し、その結果を表現する判定信号Ｅｎを出力
する。一致性の判定として、完全一致性を判定するので
あれば、比較回路４０３は、双方の符号の差がゼロであ
るか否かを判定する従来周知のコンパレータを備えれば
足りる。あらかじめ定められた範囲内での近似性を判定
するのであれば、比較回路４０３は、双方の符号の差の
大きさを、一定の基準値と比較すればよい。差の大きさ
は、例えば、数値としての差の大きさ、あるいは互いに
相違するビット数で評価することが可能である。また、
基準値を外部から入力可能とし、半導体装置６００のユ
ーザが所望の値に基準値を設定できるように、半導体装
置６００を構成することも可能である。
【００７５】所定回路４０５は、所定の機能を果たすべ
く複数の回路素子によって形成された回路であり、比較
回路４０３が出力する判定信号Ｅｎにもとづいて選択的
に動作または非動作となる回路部分を含んでいる。図６
５に示した通信回路９０７は、所定回路４０５の一例と
なり得る。
【００７６】半導体装置６００は以上のように構成され
るので、符号生成部４００が生成する識別符号Ｃｄとメ
モリ６０１から読み出される記憶符号Ｃｏとが互いに一
致したときのみ、所定回路４０５のすべての部分が動作
する。したがって、所定回路４０５を応用機器の機能を
実現する回路の一部とすることにより、比較の結果に応
じて、応用機器の所定の動作を許可および不許可するこ
とができる。半導体基板ＣＨ１またはＣＨ２を、別の半
導体基板に取り替えて応用機器を不正に使用しようとし
ても、識別符号Ｃｄと記憶符号Ｃｏとが一致しないの
で、応用機器は所定の動作をなし得ない。半導体装置６
００が組み込まれた応用機器は、このようにして半導体
基板の取り替えによる不正使用を防止することができ
る。
【００７７】符号生成部４００と比較回路４０３とが単
一の半導体基板ＣＨ３に形成され、所定回路４０５はそ
れとは別の半導体基板に形成されても良い。しかしなが
ら、所定回路４０５が符号生成部４００および比較回路
４０３とともに、単一の半導体基板ＣＨ１に形成される
形態では、比較回路４０３から所定回路４０５へ入力さ
れる判定信号Ｅｎを、外部から入力することができな
い。このため、不正使用に対する障壁がさらに高められ
るという利点が得られる。
【００７８】また、符号生成部４００が形成される半導
体基板とは別の半導体基板に比較回路４０３が形成され
ても良い。しかしながら、比較回路４０３が符号生成部
４００とともに単一の半導体基板ＣＨ１またはＣＨ３に
形成される形態では、符号生成部４００から比較回路４
０３へ入力される識別符号Ｃｄを外部から不正に変更す
ることができない。このため、不正使用に対する障壁
が、さらに高められるという利点が得られる。
【００７９】さらに、半導体装置６００が所定回路４０
５を備えない形態を実施することも可能である。この場
合には、所定回路４０５を、半導体装置６００とは別個
に、応用機器に形成すると良い。あるいは、判定信号Ｅ
ｎを応用機器の外部へ取り出し、その値に応じて、外部
から応用機器の動作、非動作を指示することができるよ
うに、応用機器を構成することも可能である。後述する
実施の形態３の端末装置はそのような応用機器の一例で
ある。
【００８０】また、半導体装置６００が所定回路４０５
も比較回路４０３も備えない形態を実施することも可能
である。この場合には、所定回路４０５および比較回路
４０３を、半導体装置６００とは別個に、応用機器に形
成すると良い。あるいは、識別符号Ｃｄと記憶符号Ｃｏ
とを応用機器の外部へ取り出し、その値に応じて、外部
から応用機器の動作、非動作を指示することができるよ
うに、応用機器を構成することも可能である。後述する
実施の形態４の端末装置はそのような応用機器の一例で
ある。
【００８１】［1.2. 符号生成部］図２は、符号生成部
４００の内部構成の好ましい一例を示すブロック図であ
る。図２の例では、符号生成部４００は、半導体素子４
０１および符号化回路４０２を備えている。符号化回路
４０２は、半導体素子４０１の電気的特性をアナログ信
号Ａｎとして読み出し、デジタル信号へ変換する。変換
によって得られたデジタル信号は、識別符号Ｃｄとして
出力される。
【００８２】半導体素子４０１の電気的特性として、半
導体素子４０１の個体毎にばらつきを持った特性が選ば
れる。それにより、識別符号Ｃｄは、半導体素子４０１
の個体毎にばらついた値として生成されるので、符号生
成部４００が形成されている半導体基板に固有の識別符
号としての性格を備えることとなる。量産される多数の
半導体装置６００の間で、同一工程で製造された半導体
素子４０１を用いることができるので、半導体装置６０
０の製造を簡略化することができる。また、識別符号Ｃ
ｄのもとになる半導体素子４０１の電気的特性を外部か
ら変更することができないので、識別符号Ｃｄの不正な
変更に対する障壁が高いという利点も得られる。
【００８３】電気的特性として、半導体装置４０１が多
結晶体を備え、その結晶構造のばらつきに由来してばら
つく特性を利用することが可能である。この例について
は、以下の図３〜図６で詳述する。また、半導体素子４
０１がＭＯＳＦＥＴを備え、その不純物拡散層の不純物
濃度のばらつきに起因するしきい値のばらつきを利用す
ることも可能である。
【００８４】図３は、半導体素子４０１の好ましい一例
を示す平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ切断線に沿
った断面図である。この例では、半導体素子４０１は、
薄膜トランジスタ（以下、TFTと略記する）１０１を有
しており、しかも、そのチャネル領域を含む半導体層１
０６０が、多結晶体として形成されている。なお、図３
には、説明の便宜のために半導体素子４０１の製造工程
の中で中間生成物として形成される半導体層１を描いて
いるが、製造工程の中で選択的エッチングが施されるこ
とにより、完成品としての半導体素子４０１では、半導
体層１は半導体層１０６０へと成型されている。
【００８５】TFT１０１では、絶縁膜１２の上にゲート
電極１１が選択的に形成されており、絶縁膜１２および
ゲート電極１１の表面全体が絶縁膜１０で覆われてい
る。絶縁膜１０の上には、半導体層１が形成されてい
る。各要素の材料の一例を述べると、絶縁膜１２はシリ
コン酸化物であり、ゲート電極１１は不純物がドープさ
れたポリシリコンであり、絶縁膜１０はTEOSなどのシリ
コン酸化物であり、半導体層１の主成分はシリコンであ
る。
【００８６】半導体層１には、ゲート電極１１の上部に
位置するチャネル領域２、ならびに、このチャネル領域
２を挟むソース領域３およびドレイン領域４が、形成さ
れている。チャネル領域２に接する絶縁膜１０の部分
は、ゲート絶縁膜として機能する。図３および図５の例
では、チャネル領域２の導電型は、ｎ型であり、ソース
領域３およびドレイン領域４の導電型は、ｐ型である。
すなわち、TFT１０１は、一例として、ｐチャネル型のM
OS型TFTとして形成されている。いうまでもなく、TFT１
０１は、ｎチャネル型のMOS型TFTとして形成されても良
い。
【００８７】半導体層１は、多結晶半導体層として形成
されており、図３が示すように、無数の結晶粒（グレイ
ン）５、および、それらの境界面に位置し結晶の乱れを
生じている部分である結晶粒界（グレインバウンダリ）
６を含んでいる。単一の結晶粒５の中では、結晶方位は
一様であるが、異なる結晶粒５の間では、結晶方位は一
般に異なる。また、結晶粒５の大きさおよび配置はラン
ダムであり、半導体層１を形成する過程で、さまざまに
ばらつく。すなわち、多数のTFT１０１が同一の製造工
程を通じて製造されても、TFT１０１の個体ごとに、半
導体層１の結晶構造は異なったものとなる。
【００８８】その結果、図５に例示するように、TFT１
０１を仮に一つの個体を表すものとし、これと同一の製
造工程で生産された別の個体をTFT１０２として、TFT１
０１から仮に区別すると、チャネル領域２を占める結晶
粒界６の量は、TFT１０１とTFT１０２の間で同一とはな
らない。図５は、半導体素子１０１よりもTFT１０２の
方が、チャネル領域２に結晶粒界６を少なく含む例を示
している。
【００８９】多結晶TFTでは、チャネル領域２に含まれ
る結晶粒界６の量によって、その特性がばらつくことが
知られている。この事実は、例えば、IEEE Transaction
s onElectron Devices, Vol. 45, No, 1, January (199
8), pp.165-172（以下、文献３）に記載されている。す
なわち、図６にTFT１０１および１０２に関して、ゲー
ト電圧Vgとドレイン電流Idとの間の関係を示すように、
チャネル領域２に結晶粒界６を多く含むTFT１０１で
は、結晶粒界６を少なく含むTFT１０２に比べて、同一
のゲート電圧Vg0の下でのドレイン電流Idが小さくなる
（すなわち、Ida＜Idb）。
【００９０】したがって、TFT１０１が有する多結晶体
の結晶構造のばらつきを、半導体基板の識別に利用する
ことが可能となる。個体間で異なる電気的特性は、多結
晶体の結晶構造のばらつきに由来するために、フラッシ
ュメモリ９０８（図６５）へ記録された識別番号とは異
なり、外部から書き換えることはできない。したがっ
て、応用機器の不正利用に対するセキュリティを高める
ことができる。
【００９１】しかも、フラッシュメモリ９０８へ識別番
号をプログラムする技術とは異なり、プログラムを行う
手間を必要としない。さらに、マスクROMに識別番号を
記録する技術とは異なり、個体毎に異なる特性が同一の
製造工程を通じて得られるので、製造工程が単純であ
り、製造工数および製造コストが低く抑えられる。さら
に、多結晶体の結晶構造のばらつきは大きく、それに由
来して電気的特性のばらつきも大きい。このため、識別
符号Ｃｄのばらつきの幅を広く確保することが可能であ
る。すなわち、量産される多数の半導体装置６００の間
で、互いに識別符号が一致しないようにすることが容易
である。
【００９２】なお、製造工程が複雑にはなるが、TFT１
０１のチャネル領域２のみが多結晶半導体で形成され、
ソース領域３およびドレイン領域４は単結晶半導体で形
成されていてもよく、この場合でも同様に、特性はラン
ダムにばらつく。
【００９３】図２〜図６に示した半導体素子４０１の電
気的特性は、温度、時間の変化にともなって、微小なが
ら変化することも有り得る。それにともなって、識別符
号Ｃｄは、完全な意味で一定の値を保持するとは限ら
ず、ある程度の変動を伴うことも想定される。これに対
処するためには、比較回路４０３は、識別符号Ｃｄの変
動をも考慮した許容範囲内で、符号の一致性を判定する
とよい。
【００９４】半導体素子４０１が多結晶体を備える例と
して、図３〜図６に示したＴＦＴだけでなく、多結晶体
を備える抵抗素子、多結晶体を備える容量素子など、他
の素子の例を実施することも可能である。また、半導体
素子４０１は、ＴＦＴ等を複数個備えていても良い。Ｔ
ＦＴ等の個数が多いほど、識別符号Ｃｄのばらつきの幅
が拡大する。これらの例については、実施の形態１２に
おいて詳細に説明する。
【００９５】［1.3. ＯＴＰＲＯＭを用いた例］図７
は、符号生成部４００の内部構成の好ましい別の一例を
示すブロック図である。図７の例では、符号生成部４０
０は、一回に限り書込が可能な不揮発性メモリであるＯ
ＴＰ(One Time Programable)ＲＯＭ６０２を備えてい
る。半導体装置６００が出荷されるときに、ＯＴＰＲＯ
Ｍ６０２には識別符号Ｃｄが書き込まれる。その後、半
導体装置６００が使用者の手に渡った後に、ＯＴＰＲＯ
Ｍ６０２に書き込まれている識別符号Ｃｄを、書き換え
ることは技術的に不可能である。すなわち、図７の例に
おいても、符号生成部４００が生成する識別符号Ｃｄの
不正な変更に対する技術的障壁が高いという利点が得ら
れる。
【００９６】ＯＴＰＲＯＭは、符号生成部４００だけで
なく、図８が示すように、メモリ６０１への利用にも適
している。図８の例では、メモリ６０１はＯＴＰＲＯＭ
６０２を備えている。半導体装置６００が出荷されると
きに、メモリ６０１に備わるＯＴＰＲＯＭ６０２には、
符号生成部４００から送信される識別符号Ｃｄが、記憶
符号Ｃｏとして書き込まれる。その後、半導体装置６０
０が使用者の手に渡った後に、ＯＴＰＲＯＭ６０２に書
き込まれている記憶符号Ｃｏを、書き換えることは技術
的に不可能である。すなわち、図８の例では、メモリ６
０１に記憶される記憶符号Ｃｏの不正な変更に対する技
術的障壁が高いという利点が得られる。それにより、符
号生成部４００が形成された半導体基板を取り替え、そ
れと同時にメモリ６０１に記憶される記憶符号Ｃｏを、
新たな半導体基板の識別符号Ｃｄに一致するように書き
換えて行われる不正使用をも防止することができる。
【００９７】［1.4. 端末装置］図９は、半導体装置６
００の応用機器としての端末装置の構成を示すブロック
図である。この端末装置１００１は、携帯電話機として
構成されている。端末装置１００１が備える半導体装置
１００２は、図１に示した半導体装置６００の一例であ
り、所定回路４０５として通信回路４０５ａを備えてい
る。
【００９８】好ましくは、符号生成部４００、比較回路
４０３および通信回路４０５ａは、単一の半導体基板Ｃ
Ｈ１００に形成されるが、比較回路４０３および符号生
成部４００のみが単一の半導体基板ＣＨ１０２に形成さ
れても良く、符号生成部４００のみが単一の半導体基板
に形成されてもよい。いずれの場合であっても、記憶符
号Ｃｏを記憶するメモリ６５４は、符号生成部４００が
形成される半導体基板とは異なる半導体基板ＣＨ５１に
形成される。
【００９９】端末装置１００１の通信を媒介する事業者
の設備である通信事業者（必要に応じて、「局」と略記
する）設備６５５には、通信回路６５６が備わってい
る。通信回路４０５ａと通信回路６５６との間で、音
声、データなどを内容とする通信信号が、無線（すなわ
ち電波）を媒介としてやり取りされる。端末装置１００
１と通信事業者設備６５５とによって、通信システム１
０００が構成される。
【０１００】図１０は、通信回路４０５ａの内部構成の
一例を示すブロック図である。無線を媒介する端末装置
１００１が備える通信回路４０５ａでは、アンテナと信
号処理回路（ベースバンド回路）８００の間には、周知
の無線周波回路４６２および中間周波回路４６３が介在
する。信号処理回路８００には、送信回路４６０と受信
回路４６１とが備わっており、通信信号Ｄｔは受信回路
４６１によって受信され、送信回路４０６によって送信
される。
【０１０１】図１０の例では、送信回路４６０のみが判
定信号Ｅｎによってオン・オフする。すなわち、比較回
路４０３が符号の不一致を判定すると、送信機能が停止
する。受信回路４６１のみ、あるいは送信回路４６０と
受信回路４６１の双方が、判定信号Ｅｎにもとづいてオ
ン・オフするように通信回路４０５を構成することも可
能である。
【０１０２】図１１は、端末装置１００１が通信への利
用に供されるまでの処理の流れを示すフローチャートで
ある。はじめに、部品としての半導体装置６００（より
特定的には、半導体装置１００１）が製造される（Ｓ２
０１）。その最終工程、ないしそれ以前に、識別符号Ｃ
ｄがメモリ６０１へ記憶符号Ｃｏとして記録される（Ｓ
２０２）。その後、半導体装置６００が電話機メーカへ
納入され、電話機メーカによって端末装置１００１が組
み立てられる（Ｓ２０３）。完成した端末装置１００１
は、使用者（ユーザ）へ供給された後（Ｓ２０４）、使
用者による通信への利用に供される（Ｓ２０５）。
【０１０３】ステップＳ２０６〜Ｓ２１０は、端末装置
１００１を用いた通信の手順、すなわちステップＳ２０
５の内部フローを表している。通信が開始されると、端
末装置１００１は、記憶符号Ｃｏをメモリ６０１から読
み出す（Ｓ２０６）。つぎに、比較回路４０３によっ
て、識別符号Ｃｄと記憶符号Ｃｏとの比較が行われ、双
方が一致するか否かに関する判定結果を表現する判定信
号Ｅｎが生成される（Ｓ２０７）。
【０１０４】判定信号Ｅｎが符号の一致を示すときには
（Ｓ２０８）、通信回路４０５ａは通信機能を維持する
ことにより、通信処理を続行する（Ｓ２０９）。一方、
判定信号Ｅｎが符号の不一致を示すときには（Ｓ２０
８）、通信回路４０５ａは送信機能または受信機能の少
なくとも一方を停止することにより、通信を不能にする
（Ｓ２１０）。通信が完了すると、処理は終了する。
【０１０５】以上のように、端末装置１００１では、判
定信号Ｅｎが符号の不一致を示すときには、通信回路４
０５ａの少なくとも一部の機能が停止するので、半導体
基板を取り替えて通信に使用するという不正行為が、通
信事業者設備６５５による処理を待つことなく、端末装
置１００１それ自体の働きによって自動的に抑えられ
る。
【０１０６】なお、以上の説明では、端末装置として無
線を通信媒体とする携帯電話機を例としたが、通信ケー
ブルを通信媒体とする有線の電話機に対しても、本実施
の形態は、同様に適用可能である。また、電話機に限ら
ず様々な端末装置に対しても適用可能である。
【０１０７】図１２は、本実施の形態が適用可能な様々
な端末装置、および、端末装置が通信の対象とする事業
者設備（サーバ）を例示している。例えば、端末装置
は、高速道路の使用料金の支払い等を自動的に管理する
高速道路管理システムと通信する自動車端末であっても
よく、銀行のＡＴＭシステムと通信して現金の引き出し
・預金等を行うＩＣカードあるいはパーソナルコンピュ
ータであってもよい。
【０１０８】［2. 実施の形態２］実施の形態２では、
実施の形態１の半導体装置および端末装置において、固
有の識別符号で識別される半導体基板の個数が単数から
複数へ拡張された形態について説明する。
【０１０９】図１３は、実施の形態２による半導体装置
の構成を示すブロック図である。図１３が示す半導体装
置６２０では、半導体基板ＣＨ４に符号生成部４００、
比較回路４０３および所定回路４０５の他に、メモリ６
０１が形成されており、別の半導体基板ＣＨ５にはメモ
リ６０１の他に、符号生成部４００および比較回路４０
３が形成されている。半導体基板ＣＨ４に形成された符
号生成部４００は、半導体基板ＣＨ４に固有の識別符号
Ｃｄ１を生成し、半導体基板ＣＨ５に形成された符号生
成部４００は、半導体基板ＣＨ５に固有の識別符号Ｃｄ
２を生成する。
【０１１０】半導体基板ＣＨ４に形成されたメモリ６０
１は、半導体基板ＣＨ５に形成された符号生成部４００
から送信される識別符号Ｃｄ２を記憶符号Ｃｏ２として
記憶し、半導体基板ＣＨ５に形成されたメモリ６０１
は、半導体基板ＣＨ４に形成された符号生成部４００か
ら送信される識別符号Ｃｄ１を記憶符号Ｃｏ１として記
憶する。すなわち、二つの半導体基板ＣＨ４，ＣＨ５の
それぞれに固有の識別符号Ｃｄ，Ｃｄ２が、他方の半導
体基板に形成されたメモリ６０１に記憶される。
【０１１１】半導体基板ＣＨ４に形成された比較回路４
０３は、識別符号Ｃｄ１と記憶符号Ｃｏ１とを比較し、
半導体基板ＣＨ５に形成された比較回路４０３は、識別
符号Ｃｄ２と記憶符号Ｃｏ２とを比較する。半導体基板
ＣＨ４に形成された所定回路４０５は、二つの比較回路
４０３が出力する判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２の組にもとづ
いて、選択的に動作または非動作となる回路部分を含ん
でいる。所定回路４０５は、例えば図１０の通信回路４
０５ａにおいて、判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２のいずれか一
方が符号の不一致を示しているときには、送信回路５６
０は動作を停止するように構成することができる。それ
によって、半導体基板の取り替えによる不正使用に対す
る障壁をさらに高めることが可能となる。
【０１１２】固有の識別符号Ｃｄが付与される半導体基
板の個数を、３個以上に拡張することも可能である。例
えば、３個の半導体基板のそれぞれに、固有の識別符号
Ｃｄを生成する符号生成部４００とメモリ６０１とが形
成され、メモリ６０１は、それ自身が形成されている半
導体基板とは別の半導体基板に形成された符号生成部４
００から送信される識別符号Ｃｄを記憶するように半導
体装置を構成しても良い。あるいは、３個のメモリ６０
１の少なくとも一部を、符号生成部４００が形成されて
いる３個の半導体基板とは別の半導体基板に形成しても
良い。
【０１１３】識別符号Ｃｄが付与された半導体基板、す
なわち符号生成部４００を備える半導体基板の個数が多
いほど、応用機器の不正使用に対する障壁を、より高め
ることができる。また、メモリ６０１を符号生成部４０
０を備える半導体基板にのみ形成することによって、半
導体基板の個数を最小に抑えることができる。特に、図
１３に示した半導体装置６２０では、半導体基板の個数
を、図１に示した半導体装置６００における半導体基板
の個数と同等の２個に抑えつつ、不正使用に対する障壁
を高めることができるという利点が得られる。
【０１１４】図１４は、半導体装置６２０の応用機器と
しての端末装置の構成を示すブロック図である。この端
末装置１０１１は、携帯電話機として構成されており、
通信事業者設備６５５とともに、通信システム１０１０
を構成する。端末装置１０１１が備える半導体装置１０
１２は、図１３に示した半導体装置６２０の一例であ
り、所定回路４０５として通信回路４０５ａを備えてい
る。通信回路４０５ａは、判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２のい
ずれかが、符号の不一致を示すときには、その一部の機
能を停止する。
【０１１５】好ましくは、識別符号Ｃｄ１を生成する符
号生成部４００、識別符号Ｃｄ１を比較対象とする比較
回路４０３、記憶符号Ｃｏ２を記憶するメモリ６０１お
よび通信回路４０５ａは、単一の半導体基板ＣＨ１０３
に形成されるが、比較回路４０３、メモリ６０１および
符号生成部４００のみが単一の半導体基板ＣＨ１１に形
成されても良く、符号生成部４００のみが単一の半導体
基板ＣＨ１０４に形成されてもよい。また、好ましく
は、記憶符号Ｃｏ１を記憶するメモリ６０１は、識別符
号Ｃｄ２を生成する符号生成部４００、および識別符号
Ｃｄ２を比較の対象とする比較回路４０３とともに、単
一の半導体基板ＣＨ１３に形成される。
【０１１６】図１５は、端末装置１０１１が通信への利
用に供されるまでの処理の流れを示すフローチャートで
ある。はじめに、部品としての半導体装置６２０（より
特定的には、半導体装置１０１２）が製造される（Ｓ２
４１）。その最終工程、ないしそれ以前に、各半導体基
板の識別符号Ｃｄ１、Ｃｄ２が、他方の半導体基板のメ
モリ６０１へ記憶符号Ｃｏ１，Ｃｏ２として記録される
（Ｓ２４２）。その後、半導体装置６２０が電話機メー
カへ納入され、電話機メーカによって端末装置１０１１
が組み立てられる（Ｓ２４３）。完成した端末装置１０
１１は、使用者へ供給された後（Ｓ２４４）、使用者に
よる通信への利用に供される（Ｓ２４５）。
【０１１７】ステップＳ２４６〜Ｓ２５０は、端末装置
１０１１を用いた通信の手順、すなわちステップＳ２４
５の内部フローを表している。通信が開始されると、端
末装置１０１１は、記憶符号Ｃｏ１およびＣｏ２を二つ
のメモリ６０１から読み出す（Ｓ２４６）。つぎに、一
方の比較回路４０３によって、識別符号Ｃｄ１と記憶符
号Ｃｏ１との比較が行われ、双方が一致するか否かに関
する判定結果を表現する判定信号Ｅｎ１が出力されると
同時に、他方の比較回路４０３によって、識別符号Ｃｄ
２と記憶符号Ｃｏ２との比較が行われ、双方が一致する
か否かに関する判定結果を表現する判定信号Ｅｎ２が出
力される（Ｓ２４７）。
【０１１８】判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２のいずれもが、符
号の一致を示すときには（Ｓ２４８）、通信回路４０５
ａは通信機能を維持することにより、通信処理を続行す
る（Ｓ２４９）。一方、判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２のいず
れかが、符号の不一致を示すときには（Ｓ２４８）、通
信回路４０５ａは送信機能または受信機能の少なくとも
一方を停止することにより、通信を不能にする（Ｓ２５
０）。通信が完了すると、処理は終了する。
【０１１９】［3. 実施の形態３］実施の形態３では、
実施の形態１または２による半導体装置の中で、所定回
路を除いた部分を利用した端末装置について説明する。
【０１２０】図１６は、実施の形態３による端末装置の
構成を示すブロック図である。この端末装置１００１
は、通信回路４０５ａが比較回路４０３から送られる判
定信号Ｅｎにもとづいて動作または非動作を選択的に行
うのではなく、判定信号Ｅｎを通信信号の一部として通
信事業者設備６５５へ、単に送信する点において、図９
に示した実施の形態１の端末装置１００１とは特徴的に
異なっている。
【０１２１】図１６の端末装置１００１が通信への利用
に供されるまでの処理の流れは、図１１のフローチャー
トと同等に描かれる。ただし、ステップＳ２０５の内部
フローは、図１７のステップＳ１０００の処理へ置き換
えられる。ステップＳ１０００の処理が開始されると、
端末装置１００１は、記憶符号Ｃｏをメモリ６０１から
読み出す（Ｓ２０６）。つぎに、比較回路４０３によっ
て、識別符号Ｃｄと記憶符号Ｃｏとの比較が行われ、双
方が一致するか否かに関する判定結果を表現する判定信
号Ｅｎが生成される（Ｓ２０７）。
【０１２２】この判定信号Ｅｎは、通信回路４０５ａを
通じて通信事業者設備６５５へ送信される（Ｓ２０８，
Ｓ１００１，Ｓ１００３）。言い換えると、判定信号Ｅ
ｎが符号の一致を示すときには（Ｓ２０８）、判定信号
Ｅｎとして符号の一致を示す所定の値が送信され（Ｓ１
００１）、判定信号Ｅｎが符号の不一致を示すときには
（Ｓ２０８）、上記所定の値は送信されない（Ｓ１００
３）。
【０１２３】通信事業者設備６５５は、判定信号Ｅｎが
符号の一致を示すときには、端末装置１００１の使用者
が正当使用者であるとの認証を行い、判定信号Ｅｎが符
号の不一致を示すときには、認証を行わない。通信事業
者設備６５５は、例えば、認証を行うときには通信を許
可して通信処理を続行し（Ｓ１００２）、認証を行わな
いときには、通信を不許可として、通信処理を中止する
（Ｓ１００４）。
【０１２４】このように、図１６の端末装置１００１で
は、判定信号Ｅｎを通信事業者設備６５５の側で行われ
る認証処理の判断材料に供することができ、それによ
り、半導体基板の取り替えによる不正使用を認証の対象
から排除して、精度の高い認証を実現することができ
る。なお、認証処理にともなう処理として、通信の継続
または中止以外に、商取引の許可または不許可など、何
らかのサービスの提供または不提供を行うことが可能で
ある。あるいは、単に認証の判断材料を記録しておくと
いう処理を行っても良い。これらの具体例については、
後の実施の形態で説明する。
【０１２５】図１８は、実施の形態３による端末装置の
別の構成例を示すブロック図である。この端末装置１０
０１１は、通信回路４０５ａが比較回路４０３から送ら
れる判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２にもとづいて動作または非
動作を選択的に行うのではなく、判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ
２を通信信号の一部として通信事業者設備６５５へ、単
に送信する点において、図１４に示した実施の形態１の
端末装置１０１１とは特徴的に異なっている。
【０１２６】図１８の端末装置１０１１が通信への利用
に供されるまでの処理の流れは、図１５のフローチャー
トと同等に描かれる。ただし、ステップＳ２４５の内部
フローは、図１９のステップＳ１０１０の処理へ置き換
えられる。ステップＳ１０１０の処理が開始されると、
端末装置１０１１は、記憶符号Ｃｏ１，Ｃｏ２を二つの
メモリ６０１から読み出す（Ｓ２４６）。つぎに、一方
の比較回路４０３によって、識別符号Ｃｄ１と記憶符号
Ｃｏ１との比較が行われ、双方が一致するか否かに関す
る判定結果を表現する判定信号Ｅｎ１が生成される。そ
れと同時に、他方の比較回路４０３によって、識別符号
Ｃｄ２と記憶符号Ｃｏ２との比較が行われ、双方が一致
するか否かに関する判定結果を表現する判定信号Ｅｎ２
が生成される。（Ｓ２４７）。
【０１２７】これらの判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２は、通信
回路４０５ａを通じて通信事業者設備６５５へ送信され
る（Ｓ２４８，Ｓ１００１，Ｓ１００３）。言い換える
と、判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２のいずれもが、符号の一致
を示すときには（Ｓ２４８）、判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２
として符号の一致を示す所定の値が送信され（Ｓ１００
１）、判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２のいずれかが、符号の不
一致を示すときには（Ｓ２０８）、上記所定の値は送信
されない（Ｓ１００３）。
【０１２８】通信事業者設備６５５は、判定信号Ｅｎ
１，Ｅｎ２のいずれもが、符号の一致を示すときには、
端末装置１００１の使用者が正当使用者であるとの認証
を行い、判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２のいずれかが符号の不
一致を示すときには、認証を行わない。通信事業者設備
６５５は、例えば、認証を行うときには通信を許可して
通信処理を続行し（Ｓ１００２）、認証を行わないとき
には、通信を不許可として、通信処理を中止する（Ｓ１
００４）。
【０１２９】このように、図１８の端末装置１００１で
は、判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２を通信事業者設備６５５の
側で行われる認証処理の判断材料に供することができ、
それにより、半導体基板の取り替えによる不正使用を認
証の対象から排除して、精度の高い認証を実現すること
ができる。また、二つの判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２が判断
材料とされるので、図１６の端末装置１００１よりもさ
らに、認証の精度を高めることができる。
【０１３０】［4. 実施の形態４］実施の形態４では、
実施の形態１または２による半導体装置の中で、所定回
路および比較回路の双方を除いた部分を利用した端末装
置について説明する。
【０１３１】図２０は、実施の形態４による端末装置の
構成を示すブロック図である。この端末装置８０１が備
える半導体装置６５２は、比較回路４０３が除去され、
通信回路４０５ａが識別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏを
通信信号の一部として通信事業者設備６５５へ、単に送
信する点において、図９に示した実施の形態１の半導体
装置１００２とは特徴的に異なっている。
【０１３２】図２０の通信事業者設備６５５は、通信回
路６５６に加えて、判定回路６５７および顧客データメ
モリ６５８を備えている。通信事業者設備６５５と端末
装置８０１とは、通信システム８００を構成している。
【０１３３】端末装置８０１が通信への利用に供される
までの処理の流れは、図１１のフローチャートと同等に
描かれる。ただし、ただし、ステップＳ２０５の内部フ
ローは、図２１のステップＳ２６０の処理へ置き換えら
れる。ステップＳ２６０の処理が開始されると、端末装
置８０１は、識別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏを通信事
業者設備６５５へ送信する（Ｓ２６１）。それにともな
い、通信事業者設備６５５は、通信回路６５６によって
識別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏを受信する（Ｓ２６
２）。
【０１３４】つぎに、通信事業者設備６５５は、判定回
路６５７によって、識別符号Ｃｄと記憶符号Ｃｏとを比
較し、双方が互いに一致するか否かを判定し、判定結果
を示す判定信号Ｅｎを通信回路６５６へ伝える（Ｓ２６
３）。通信事業者設備６５５は、判定信号Ｅｎが符号の
一致を示すときには（Ｓ２６４）、端末装置８０１の使
用者が正当使用者であるとの認証を行い、判定信号Ｅｎ
が符号の不一致を示すときには（Ｓ２６４）、認証を行
わない。通信事業者設備６５５は、例えば、認証を行う
ときには通信を許可して通信処理を続行し（Ｓ２６
５）、認証を行わないときには、通信を不許可として、
通信処理を中止する（Ｓ２６８）。
【０１３５】また、識別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏを
記録するよう指示がなされている場合には（Ｓ２６
６）、認証を行わない場合に識別符号Ｃｄおよび記憶符
号Ｃｏが顧客データメモリ６５８へ記録される（Ｓ２６
７）。そして、例えば通信処理が中止された（Ｓ２７
８）後に、識別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏを、過去に
記録された顧客データメモリ６５８の内容と照合するこ
とにより（Ｓ２６９）、不正使用者の特定がなされる
（Ｓ２７０）。
【０１３６】認証を行わないときに、通信処理を中止す
ることなく、識別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏの記録
（Ｓ２６７）のみを行うことも可能である。さらに、識
別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏの記録（Ｓ２６７）を、
認証結果とは無関係に実行することも可能である。後者
の場合には、ステップＳ２６７の処理は、例えば、ステ
ップＳ２６３とＳ２６４の間で実行される。
【０１３７】このように、図２０の端末装置８０１で
は、識別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏを通信事業者設備
６５５の側で行われる認証処理の判断材料に供すること
ができ、それにより、半導体基板の取り替えによる不正
使用を認証の対象から排除して、精度の高い認証を実現
することができる。
【０１３８】図２２は、実施の形態４による端末装置の
別の構成例を示すブロック図である。この端末装置８１
１が備える半導体装置６５２は、比較回路４０３が除去
され、通信回路４０５ａが識別符号Ｃｄ１，Ｃｄ２およ
び記憶符号Ｃｏ１，Ｃｏ２を通信信号の一部として通信
事業者設備６５５へ、単に送信する点において、図１４
に示した実施の形態１の半導体装置１０１２とは特徴的
に異なっている。
【０１３９】図２２の通信事業者設備６５５は、通信回
路６５６に加えて、判定回路６５７および顧客データメ
モリ６５８を備えている。通信事業者設備６５５と端末
装置８１１とは、通信システム８１０を構成している。
【０１４０】端末装置８１１が通信への利用に供される
までの処理の流れは、図１５のフローチャートと同等に
描かれる。ただし、ただし、ステップＳ２４５の内部フ
ローは、図２３のステップＳ２８０の処理へ置き換えら
れる。ステップＳ２８０の処理が開始されると、端末装
置８１１は、識別符号Ｃｄ１，Ｃｄ２および記憶符号Ｃ
ｏ１，Ｃｏ２を通信事業者設備６５５へ送信する（Ｓ２
１１）。それにともない、通信事業者設備６５５は、通
信回路６５６によって識別符号Ｃｄ１，Ｃｄ２および記
憶符号Ｃｏ１，Ｃｏ２を受信する（Ｓ２７２）。
【０１４１】つぎに、通信事業者設備６５５は、判定回
路６５７によって、識別符号Ｃｄ１と記憶符号Ｃｏ１と
を比較し、双方が互いに一致するか否かを判定するとと
もに、識別符号Ｃｄ２と記憶符号Ｃｏ２とを比較し、双
方が互いに一致するか否かを判定する。そして、それら
の判定結果を示す判定信号Ｅｎを通信回路６５６へ伝え
る（Ｓ２７３）。通信事業者設備６５５は、二つの比較
の双方において符号の一致が認められたときには（Ｓ２
７４）、端末装置８１１の使用者が正当使用者であると
の認証を行い、二つの比較のいずれかにおいて符号の不
一致が認められたときには（Ｓ２７４）、認証を行わな
い。通信事業者設備６５５は、例えば、認証を行うとき
には通信を許可して通信処理を続行し（Ｓ２７５）、認
証を行わないときには、通信を不許可として、通信処理
を中止する（Ｓ２７８）。
【０１４２】また、識別符号Ｃｄ１，Ｃｄ２および記憶
符号Ｃｏ１，Ｃｏ２を記録するよう指示がなされている
場合には（Ｓ２７６）、認証を行わない場合に識別符号
Ｃｄ１，Ｃｄ２および記憶符号Ｃｏ１，Ｃｏ２が顧客デ
ータメモリ６５８へ記録される（Ｓ２７７）。そして、
例えば通信処理が中止された（Ｓ２７８）後に、識別符
号Ｃｄ１，Ｃｄ２および記憶符号Ｃｏ１，Ｃｏ２を、過
去に記録された顧客データメモリ６５８の内容と照合す
ることにより（Ｓ２７９）、不正使用者の特定がなされ
る（Ｓ２８０）。
【０１４３】認証を行わないときに、通信処理を中止す
ることなく、識別符号Ｃｄ１，Ｃｄ２および記憶符号Ｃ
ｏ１，Ｃｏ２の記録（Ｓ２７７）のみを行うことも可能
である。さらに、識別符号Ｃｄ１，Ｃｄ２および記憶符
号Ｃｏ１，Ｃｏ２の記録（Ｓ２７７）を、認証結果とは
無関係に実行することも可能である。後者の場合には、
ステップＳ２７７の処理は、例えば、ステップＳ２７３
とＳ２７４の間で実行される。
【０１４４】このように、図２３の端末装置８１１で
は、識別符号Ｃｄ１，Ｃｄ２および記憶符号Ｃｏ１，Ｃ
ｏ２を通信事業者設備６５５の側で行われる認証処理の
判断材料に供することができ、それにより、半導体基板
の取り替えによる不正使用を認証の対象から排除して、
精度の高い認証を実現することができる。また、二つの
識別符号Ｃｄ１，Ｃｄ２が比較の対象とされるので、図
２１の端末装置８０１よりもさらに、認証の精度を高め
ることができる。
【０１４５】［5. 実施の形態５］実施の形態５では、
実施の形態１または２による半導体装置において、半導
体基板の間での識別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏのやり
とりを、暗号化した形式で行う形態について説明する。
【０１４６】図２４は、実施の形態５による半導体装置
の構成を示すブロック図である。図２４が示す半導体装
置６３０では、符号生成部４００が形成されている半導
体基板ＣＨ２０またはＣＨ２２に、暗号化回路６３１、
復号化回路６３２および鍵生成部６３３が形成されてい
る。
【０１４７】鍵生成部６３３は暗号化のための鍵Ｋを生
成する。鍵Ｋは、識別符号Ｃｄと同様に、半導体基板Ｃ
Ｈ２０またはＣＨ２２に固有の符号として生成される。
暗号化回路６３１は、符号生成部４００が生成する識別
符号Ｃｄを、鍵生成部６３３が生成する鍵Ｋにもとづい
て識別符号Ｃｄ＃へと暗号化し、半導体基板ＣＨ２１に
形成されたメモリ６０１へ送出する。メモリ６０１は、
暗号化された識別符号Ｃｄ＃を、暗号化された記憶符号
Ｃｏ＃として記憶する。
【０１４８】復号化回路６３２は、メモリ６０１に記憶
されている暗号化された記憶符号Ｃｏ＃を読み出し、鍵
生成部６３３が生成する鍵Ｋにもとづいて記憶符号Ｃｏ
へと復号化し、比較回路４０３へ供給する。所定回路４
０５は、比較回路４０３が出力する判定信号Ｅｎにもと
づいて、動作または非動作となる回路部分を含んでい
る。
【０１４９】以上のように、半導体装置６３０では、異
なる半導体基板の間で、暗号化された形式で識別符号Ｃ
ｄおよび記憶符号Ｃｏがやりとりされるので、識別符号
Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏのいずれをも外部から読み取る
ことができない。このため、不正使用に対する障壁がさ
らに高められる。
【０１５０】図２５は、鍵生成部６３３の内部構成の一
例を示すブロック図である。図２５の例では、鍵生成部
６３３は、ＯＴＰＲＯＭ６０２を備えており、鍵Ｋは、
半導体装置６３０の出荷時にＯＴＰＲＯＭ６０２に書き
込まれる。このため、鍵生成部６３３が生成する鍵Ｋを
不正に変更することができない。また、鍵Ｋが半導体装
置６３０の出荷時にすでに書き込まれているので、鍵Ｋ
が使用者へ漏洩することがない。
【０１５１】図２６は、鍵生成部６３３の内部構成の別
の一例を示すブロック図である。図２６の鍵生成部６３
３は、図２に示した半導体素子４０１と符号化回路４０
２とを備えている。符号化回路４０２は、半導体素子４
０１の電気的特性をアナログ信号Ａｎとして読み出し、
デジタル信号へ変換する。変換によって得られたデジタ
ル信号は、鍵Ｋとして出力される。
【０１５２】半導体素子４０１の電気的特性として、半
導体素子４０１の個体毎にばらつきを持った特性が選ば
れる。それにより、鍵Ｋは、半導体素子４０１の個体毎
にばらついた値として生成されるので、鍵生成部６３３
が形成されている半導体基板に固有の識別符号としての
性格を備えることとなる。鍵Ｋを書き込む必要もなく、
さらに、量産される多数の半導体装置６３０の間で、同
一工程で製造された半導体素子４０１を用いることがで
きるので、半導体装置６３０の製造を簡略化することが
できる。また、鍵Ｋのもとになる半導体素子４０１の電
気的特性を外部から変更することができないので、鍵Ｋ
の不正な変更に対する障壁が高いという利点も得られ
る。
【０１５３】図３〜図６に例示したように、半導体装置
４０１が多結晶体を備え、その結晶構造のばらつきに由
来してばらつく電気的特性を利用することが可能であ
る。多結晶体の結晶構造のばらつきは大きく、それに由
来して電気的特性のばらつきも大きいので、鍵Ｋのばら
つきの幅を広く確保することが可能である。すなわち、
量産される多数の半導体装置６３０の間で、互いに鍵Ｋ
が一致しないようにすることが容易である。
【０１５４】図２７は、図９の端末装置１００１におい
て、半導体装置１００２の代わりに図２４の半導体装置
６３０を用い、所定回路４０５を通信回路４０５ａとし
た場合に、端末装置１００１が通信への利用に供される
までの処理の流れを示すフローチャートである。はじめ
に、部品としての半導体装置６３０が製造される（Ｓ３
０１）。その最終工程、ないしそれ以前に、暗号化され
た識別符号Ｃｄ＃がメモリ６０１へ記憶符号Ｃｏ＃とし
て記録される（Ｓ３０２）。その後、半導体装置６３０
が電話機メーカへ納入され、電話機メーカによって端末
装置１００１が組み立てられる（Ｓ３０３）。完成した
端末装置１００１は、使用者へ供給された後（Ｓ３０
４）、使用者による通信への利用に供される（Ｓ３０
５）。
【０１５５】ステップＳ３０６〜Ｓ３１０は、端末装置
１００１を用いた通信の手順、すなわちステップＳ３０
５の内部フローを表している。通信が開始されると、端
末装置１００１は、記憶符号Ｃｏ＃をメモリ６０１から
読み出す（Ｓ３０６）。つぎに、復号化回路６３２によ
って記憶符号Ｃｏ＃が記憶符号Ｃｏへと復号化されるこ
とにより、比較回路４０３によって、識別符号Ｃｄと記
憶符号Ｃｏとの比較が行われ、双方が一致するか否かに
関する判定結果を表現する判定信号Ｅｎが生成される
（Ｓ３０７）。
【０１５６】判定信号Ｅｎが符号の一致を示すときには
（Ｓ３０８）、通信回路４０５ａは通信機能を維持する
ことにより、通信処理を続行する（Ｓ３０９）。一方、
判定信号Ｅｎが符号の不一致を示すときには（Ｓ３０
８）、通信回路４０５ａは送信機能または受信機能の少
なくとも一方を停止することにより、通信を不能にする
（Ｓ３１０）。通信が完了すると、処理は終了する。
【０１５７】図２８は、実施の形態５による半導体装置
の別の構成例を示すブロック図である。図２８が示す半
導体装置６３５は、図１３の半導体装置６２０におい
て、識別符号Ｃｄ１，Ｃｄ２および記憶符号Ｃｏ１，Ｃ
ｏ２が、二つの半導体基板の間で、暗号化した形式でや
りとりされるように構成されている。すなわち、符号生
成部４００、比較回路４０３およびメモリ６０１が形成
されている二つの半導体基板ＣＨ２０（またはＣＨ２
２）およびＣＨ３の双方に、暗号化回路６３１、復号化
回路６３２および鍵生成部６３３が形成されている。
【０１５８】半導体基板ＣＨ２０（またはＣＨ２２）で
は、鍵生成部６３３は半導体基板ＣＨ２０（またはＣＨ
２２）に固有の鍵Ｋ１を生成し、暗号化回路６３１は識
別符号Ｃｄ１を鍵Ｋ１にもとづいて識別符号Ｃｄ１＃へ
と暗号化し、半導体基板ＣＨ２３のメモリ６０１へ送出
する。半導体基板ＣＨ２３のメモリ６０１は、識別符号
Ｃｄ１＃を記憶符号Ｃｏ１＃として記憶する。半導体基
板ＣＨ２０（またはＣＨ２２）の復号化回路６３２は、
メモリ６０１から記憶符号Ｃｏ１＃を読み出し、鍵Ｋ１
にもとづいて記憶符号Ｃｏ１へと復号化して比較回路４
０３へ供給する。
【０１５９】半導体基板ＣＨ２３では、鍵生成部６３３
は半導体基板ＣＨ２３に固有の鍵Ｋ２を生成し、暗号化
回路６３１は識別符号Ｃｄ２を鍵Ｋ２にもとづいて識別
符号Ｃｄ２＃へと暗号化し、半導体基板ＣＨ２０（また
はＣＨ２２）のメモリ６０１へ送出する。半導体基板Ｃ
Ｈ２０（またはＣＨ２２）のメモリ６０１は、識別符号
Ｃｄ２＃を記憶符号Ｃｏ２＃として記憶する。半導体基
板ＣＨ２３の復号化回路６３２は、メモリ６０１から記
憶符号Ｃｏ２＃を読み出し、鍵Ｋ２にもとづいて記憶符
号Ｃｏ２へと復号化して比較回路４０３へ供給する。所
定回路４０５は、二つの比較回路４０３が出力する二つ
の判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２の組にもとづいて、動作また
は非動作となる回路部分を含んでいる。
【０１６０】以上のように、半導体装置６３５では、異
なる半導体基板の間で、暗号化された形式で識別符号Ｃ
ｄ１，Ｃｄ２および記憶符号Ｃｏ１，Ｃｏ２がやりとり
されるので、識別符号Ｃｄ１，Ｃｄ２および記憶符号Ｃ
ｏ１，Ｃｏ２のいずれをも外部から読み取ることができ
ない。このため、不正使用に対する障壁がさらに高めら
れる。また、実施の形態２の半導体装置６２０（図１
３）と同様に、二つの判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２が用いら
れるので、半導体基板の取り替えによる不正使用に対す
る障壁をさらに高めることが可能となる。
【０１６１】また、符号生成部４００が形成された半導
体基板が３個以上である半導体装置においても、同様
に、暗号化回路６３１、復号化回路６３２および鍵生成
部６３３を、各半導体基板に配置することによって、異
なる半導体基板の間で識別符号および記憶符号を暗号化
した形式でやりとりすることが可能である。
【０１６２】図２９は、図１４の端末装置１０１１にお
いて、半導体装置１０１２の代わりに図２８の半導体装
置６３５を用い、所定回路４０５を通信回路４０５ａと
した場合に、端末装置１０１１が通信への利用に供され
るまでの処理の流れを示すフローチャートである。はじ
めに、部品としての半導体装置６３５が製造される（Ｓ
３４１）。その最終工程、ないしそれ以前に、各半導体
基板の暗号化された識別符号Ｃｄ１＃、Ｃｄ２＃が、他
方の半導体基板のメモリ６０１へ記憶符号Ｃｏ１＃，Ｃ
ｏ２＃として記録される（Ｓ３４２）。その後、半導体
装置６２０が電話機メーカへ納入され、電話機メーカに
よって端末装置１０１１が組み立てられる（Ｓ３４
３）。完成した端末装置１０１１は、使用者へ供給され
た後（Ｓ３４４）、使用者による通信への利用に供され
る（Ｓ３４５）。
【０１６３】ステップＳ３４６〜Ｓ３５０は、端末装置
１０１１を用いた通信の手順、すなわちステップＳ３４
５の内部フローを表している。通信が開始されると、端
末装置１０１１は、記憶符号Ｃｏ１＃およびＣｏ２＃を
二つのメモリ６０１から読み出す（Ｓ３４６）。つぎ
に、二つの復号化回路６３２によって記憶符号Ｃｏ１
＃，Ｃｏ２＃が記憶符号Ｃｏ１，Ｃｏ２へと復号化され
た後、一方の比較回路４０３によって、識別符号Ｃｄ１
と記憶符号Ｃｏ１との比較が行われ、双方が一致するか
否かに関する判定結果を表現する判定信号Ｅｎ１が出力
されると同時に、他方の比較回路４０３によって、識別
符号Ｃｄ２と記憶符号Ｃｏ２との比較が行われ、双方が
一致するか否かに関する判定結果を表現する判定信号Ｅ
ｎ２が出力される（Ｓ３４７）。
【０１６４】判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２のいずれもが、符
号の一致を示すときには（Ｓ３４８）、通信回路４０５
ａは通信機能を維持することにより、通信処理を続行す
る（Ｓ３４９）。一方、判定信号Ｅｎ１，Ｅｎ２のいず
れかが、符号の不一致を示すときには（Ｓ３４８）、通
信回路４０５ａは送信機能または受信機能の少なくとも
一方を停止することにより、通信を不能にする（Ｓ３５
０）。通信が完了すると、処理は終了する。
【０１６５】［6. 実施の形態６］実施の形態６では、
実施の形態５による半導体装置において、暗号化された
識別符号の送出と、暗号化された記憶符号の入力とを、
排他的に行うスイッチ回路が設けられる形態について説
明する。
【０１６６】図３０は、実施の形態６による半導体装置
の構成を示すブロック図である。図３０が示す半導体装
置６４０では、符号生成部４００が形成されている半導
体基板ＣＨ４０またはＣＨ４２に、暗号化回路６３１、
復号化回路６３２および鍵生成部６３３に加えて、スイ
ッチ回路６４１が形成されている。スイッチ回路６４１
は、暗号化回路６３１から半導体基板ＣＨ４１に形成さ
れたメモリ６０１へ送出される識別符号Ｃｄ＃の伝達経
路、およびメモリ６０１から復号化回路６３２へ送られ
る記憶符号Ｃｏ＃の伝達経路に介挿されており、識別符
号Ｃｄ＃の伝達と記憶符号Ｃｏ＃の伝達とを排他的に行
う。
【０１６７】使用者が不正使用を意図して、暗号化回路
６３１が出力する識別符号Ｃｄ＃が復号化回路６３２へ
そのまま入力されるように、半導体基板ＣＨ４０（また
はＣＨ４２）の端子を短絡したとしても、スイッチ回路
６４１の働きにより、識別符号Ｃｄ＃が復号化回路６３
２へそのまま入力されることはない。すなわち、端子の
短絡によって不正使用が意図されても、識別符号Ｃｄと
記憶符号Ｃｏとが一致しているかのように比較回路４０
３に見せかけることはできない。このように、半導体装
置６４０は、半導体基板の端子を短絡することによって
なされる応用機器の不正使用をも防止する。
【０１６８】スイッチ回路６４１は、符号生成部４００
と暗号化回路６３１との間、および比較回路４０３と復
号化回路６３２との間に介挿しても、図３０の半導体装
置６４０と同等の効果が得られる。一般に、スイッチ回
路６４１は、符号生成部４００からメモリ６０１へ至る
識別符号Ｃｄ（またはＣｄ＃）の伝達経路、および、メ
モリ６０１から比較回路４０３へ至る記憶符号Ｃｏ（ま
たはＣｏ＃）の伝達経路に介挿されておればよい。
【０１６９】また、スイッチ回路６４１は、暗号化回路
６３１等を備えない図１の半導体装置６００にも適用可
能である。すなわち、図１の半導体装置６００におい
て、符号生成部４００からメモリ６０１へ至る識別符号
Ｃｄの伝達経路、およびメモリ６０１から比較回路４０
３へ至る記憶符号Ｃｏの伝達経路に介挿されるように、
半導体基板ＣＨ１（またはＣＨ３）にスイッチ回路６４
１を形成することも可能である。それにより、図３０の
半導体装置６４０と同等の効果が得られる。
【０１７０】さらに、スイッチ回路６４１は、図１３に
示した半導体装置６２０、および図２８に示した半導体
装置６３５に適用することも可能である。図１３の半導
体装置６２０に適用される場合には、スイッチ回路６４
１は、半導体基板ＣＨ４（またはＣＨ６）と半導体基板
ＣＨ５の双方に形成される。図２８の半導体装置６３５
に適用される場合には、スイッチ回路６４１は、半導体
基板ＣＨ２０（またはＣＨ２２）と半導体基板ＣＨ２３
の双方に形成される。
【０１７１】［7. 実施の形態７］実施の形態５で説明
した半導体素子４０１を備える鍵生成部６３３は、ホス
トコンピュータとデータのやり取りを行う一般の端末装
置にも応用可能である。実施の形態７では、そのように
構成された端末装置について説明する。
【０１７２】図３１は、実施の形態７による端末装置の
構成を示すブロック図である。端末装置８２１とこれに
接続されるホストコンピュータ８２５とは、互いにデー
タＤｄをやり取りするシステム８２０を構成している。
端末装置８２１は、データＤｄを入力するデータ入力部
８２２、およびデータＤｄを出力するデータ出力部８２
３に加えて、暗号化回路６３１、復号化回路６３２およ
び鍵生成部６３３を備えている。鍵生成部６３３は暗号
化のための鍵Ｋを生成する。暗号化回路６３１は、デー
タ入力部８２２から入力されたデータＤｄを、鍵生成部
６３３が生成する鍵ＫにもとづいてデータＤｄ＃へと暗
号化し、ホストコンピュータ８２５へ送出する。
【０１７３】ホストコンピュータ８２５は、暗号化され
たデータＤｄ＃をデータＤｏ＃としてメモリ８２６へ記
憶する。復号化回路６３２は、メモリ８２６に記憶され
ている暗号化されたデータＤｏ＃を受信すると、鍵生成
部６３３が生成する鍵ＫにもとづいてデータＤｏへと復
号化し、データ出力部８２３へ伝える。データＤｏはデ
ータＤｄと同一である。このように、端末装置８２１で
は、ホストコンピュータ８２５との間で、暗号化した形
式でデータがやりとりされるので、データが表現する情
報の漏洩に対する障壁が高い。
【０１７４】鍵生成部６３３の内部構成は、図２６で示
される。すなわち、鍵生成部６３３は、半導体素子４０
１の個体毎にばらつく電気的特性を利用して、端末装置
に固有の鍵Ｋを生成する。したがって、端末装置８２１
の製造工程で、鍵Ｋを書き込む必要もなく、さらに、量
産される多数の端末装置８２１の間で、同一工程で製造
された半導体素子４０１を用いることができるので、端
末装置８２１の製造を簡略化することができる。また、
鍵Ｋのもとになる半導体素子４０１の電気的特性を外部
から変更することができないので、鍵Ｋの不正な変更に
対する障壁が高いという利点も得られる。
【０１７５】図３２は、実施の形態７による端末装置の
別の構成例を示すブロック図である。図３２の端末装置
は、本体部８２８に脱着自在のＩＣカード８２９に鍵生
成部６３３が組み込まれている点において、図３１の端
末装置８２１とは特徴的に異なっている。ＩＣカード８
２９が本体部８２８に装着されることにより、本体部８
２８に設けられた暗号化回路６３１および復号化回路６
３２が、鍵生成部６３３に接続される。
【０１７６】本体部８２８に脱着自在のＩＣカード８２
９に鍵生成部６３３が組み込まれているので、携帯に便
利なＩＣカード８２９を自在に持ち運ぶことにより、離
れた場所に設置された複数の本体部８２１に対して、同
一の鍵Ｋを使用することが可能である。
【０１７７】［8. 実施の形態８］実施の形態８では、
実施の形態４による端末装置８０１において、記憶符号
Ｃｏを記憶するメモリ６５４が、本体部に脱着自在の補
助部に組み込まれている形態について説明する。
【０１７８】図３３は、実施の形態８による端末装置の
構成を示すブロック図である。この端末装置は、本体部
６５１と、補助部としての充電器６５３とに分離されて
おり、図２０の端末装置８０１において、半導体基板Ｃ
Ｈ５０を本体部６５１へ組み込み、半導体基板ＣＨ５１
を充電器６５３へ組み込んだ装置と同等である。本体部
６５１には図示しない充電可能な電池が備わっており、
充電器６５３は、本体部６５１へ装着されたときに電池
を充電する。
【０１７９】充電器６５３が本体部６５１へ装着された
ときには、電池が充電されるだけでなく、半導体基板Ｃ
Ｈ５０を有する半導体装置６５２と半導体基板ＣＨ５１
との間が接続される。通信回路４０５ａは、充電器６５
３が本体部６５１へ装着されないときには、識別符号Ｃ
ｄと記憶符号Ｃｏの中で、識別符号Ｃｄのみを通信事業
者設備６５５へ送信し、充電器６５３が本体部６５１へ
装着されているときには、識別符号Ｃｄと記憶符号Ｃｏ
の双方を送信する。通信事業者設備６５５、端末装置本
体部６５１および充電器６５３は、通信システム６５０
を構成する。
【０１８０】図３４は、図３３の端末装置が通信への利
用に供されるまでの処理の流れを示すフローチャートで
ある。はじめに、部品としての半導体装置６５２が製造
され（Ｓ５０１）、その後、半導体装置６５２が電話機
メーカへ納入され、電話機メーカによって端末装置本体
部６５１が組み立てられる（Ｓ５０２）。これと並行な
いし前後して、部品としてのメモリ６５４が製造され
（Ｓ５０３）、その後、電話機メーカによって充電器６
５３が組み立てられる（Ｓ５０４）。
【０１８１】端末装置本体部６５１と充電器６５３の双
方が完成すると、識別符号Ｃｄが記憶符号Ｃｏとしてメ
モリ６５４へ記録され（Ｓ５０５）、端末装置本体部６
５１と充電器６５３のセットが、通信事業者設備６５５
を保有する通信事業者へ納入される（Ｓ５０６）。ステ
ップＳ５０１〜Ｓ５０６までのいずれかの段階で、識別
符号Ｃｄと記憶符号Ｃｏの双方が読み取られ、通信事業
者設備６５５の顧客データメモリ６５８へ登録される
（Ｓ５０７）。その後、端末装置本体部６５１および充
電器６５３のセットが、使用者へ供給された後（Ｓ５０
８）、使用者による通信への利用に供される（Ｓ５０
９）。
【０１８２】図３５および図３６は、ステップＳ５０９
の内部手順を示すフローチャートである。通信が開始さ
れると、端末装置の使用が非充電時の使用である場合、
すなわち充電器６５３が本体部６５１に装着されていな
い場合には（Ｓ５２０）、端末装置本体部６５１は、識
別符号Ｃｄを通信事業者設備６５５へ送信する（Ｓ５２
１）。それにともない、通信事業者設備６５５は、通信
回路６５６によって識別符号Ｃｄを受信する（Ｓ５２
２）。
【０１８３】つぎに、通信事業者設備６５５は、判定回
路６５７によって、識別符号Ｃｄと登録された識別符号
Ｃｄとを比較し、双方が互いに一致するか否かを判定
し、判定結果を示す判定信号Ｅｎを通信回路６５６へ伝
える（Ｓ５２３）。通信事業者設備６５５は、判定信号
Ｅｎが符号の一致を示すときには（Ｓ５２４）、端末装
置本体部６５１の使用者が正当使用者であるとの認証を
行い、判定信号Ｅｎが符号の不一致を示すときには（Ｓ
５２４）、認証を行わない。通信事業者設備６５５は、
例えば、認証を行うときには通信を許可して通信処理を
続行し（Ｓ５２５）、認証を行わないときには、通信を
不許可として、通信処理を中止する（Ｓ５２６）。
【０１８４】端末装置の使用が充電時の使用である場
合、すなわち本体部６５１が充電器６５３に接続された
状態で通信に使用されている場合には（Ｓ５２０，Ｓ５
３０）、端末装置本体部６５１は、識別符号Ｃｄと記憶
符号Ｃｏの双方を通信事業者設備６５５へ送信する（Ｓ
５３１）。それにともない、通信事業者設備６５５は、
通信回路６５６によって識別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃ
ｏを受信する（Ｓ５３２）。
【０１８５】つぎに、通信事業者設備６５５は、判定回
路６５７によって、識別符号Ｃｄと登録された識別符号
Ｃｄとを比較し、双方が互いに一致するか否かを判定す
るとともに、記憶符号Ｃｏと登録された記憶符号Ｃｏと
を比較し、双方が互いに一致するか否かを判定する。判
定回路６５７は、二つの判定結果を表現する判定信号Ｅ
ｎを通信回路６５６へ伝える（Ｓ５３３）。
【０１８６】通信事業者設備６５５は、判定信号Ｅｎに
もとづいて、いずれの判定においても符号の一致が認め
られるときには（Ｓ５３４）、端末装置の使用者が正当
使用者であるとの認証を行い、いずれかの判定において
符号の不一致が認められるときには（Ｓ５３４）、認証
を行わない。ステップＳ５３３では、二つの符号Ｃｄ，
Ｃｏの双方にもとづいて判定がなされるので、符号Ｃｄ
のみにもとづいてステップＳ５２３での判定に比べて、
判定の確度が高い。すなわち、ステップＳ５３３の判定
にもとづいてなされる認証は、ステップＳ５２３の判定
にもとづいてなされる認証に比べて、端末装置が正当に
使用されていることをより高い確度で証明する高位の
（高レベルの）認証に相当する。
【０１８７】したがって、通信事業者設備６５５は、レ
ベルの異なる二つの認証を、手続の重要性に応じて使い
分けることが可能となる。一例として、通信事業者設備
６５５は、ステップＳ５３３の判定にもとづいて認証を
行うときには、端末装置が通信に使用されているときに
（Ｓ５３５）通信を許可して通信処理を続行する（Ｓ５
３６）だけでなく、通信に使用されているか否かに関わ
りなく、それ以前の通信（前回にステップＳ５３３の判
定にもとづいて認証されてから今回までの通信）に対す
る通信料金を、裏付けられたものとして記録する（Ｓ５
３７）。これにより、端末装置の紛失を装って料金支払
いの義務を逃れる違法行為を防止することが可能とな
る。端末装置本体部６５１と充電器６５３との双方を同
時に紛失するというケースは希少であるため、裏付けは
十分に高い確度を持ったものとなる。
【０１８８】また、通信事業者設備６５５は、ステップ
Ｓ５３３の判定にもとづいて認証を行わないときには、
すでに登録されている識別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏ
とは別個に、ステップＳ５３２で受信した識別符号Ｃｄ
および記憶符号Ｃｏを、顧客データメモリ６５８へ記録
する。記録された識別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏは、
不正使用者の特定に役立てることができる。
【０１８９】図３４に戻って、ステップＳ５０７では、
識別符号Ｃｄと記憶符号Ｃｏの双方が登録される代わり
に、識別符号Ｃｄのみが登録されても良い。この場合に
は、ステップＳ５０１〜Ｓ５０６までのいずれかの段階
で、識別符号Ｃｄのみが読み取られれば足りる。記憶符
号Ｃｏの登録は、使用者がはじめて行う充電時の使用
（Ｓ５３０）の際に、ステップＳ５３１で送信される記
憶符号Ｃｏを、顧客データメモリ６５８へ登録すること
により達成される。
【０１９０】なお、メモリ６０１は、充電器６５３だけ
でなく、本体部に脱着自在の何らかの補助部に組み込ま
れても良い。ただし、補助部が充電器６５３である図３
３の形態では、使用者に特別の手間を要求することな
く、本体部６５１と補助部との結合が定期的に行われる
という利点が得られる。
【０１９１】［9. 実施の形態９］実施の形態９では、
実施の形態８による端末装置において、本体部と補助部
の間、および本体部と通信事業者設備の間において、暗
号化された形式で符号が伝送される形態について説明す
る。
【０１９２】図３７は、実施の形態９による端末装置の
構成を示すブロック図である。この端末装置は、本体部
６７１が備える半導体装置６７２に、暗号化回路６３１
および鍵生成部６３３が設けられており、充電器６５３
にも暗号化回路６３１および鍵生成部６７６が設けられ
ている点において、図３３の端末装置とは特徴的に異な
る。それにともない、通信事業者設備６７５には、復号
化回路６３２が設けられている。通信事業者設備６７
５、端末装置本体部６７１および充電器６７３は、通信
システム６７０を構成する。
【０１９３】充電器６７３では、鍵生成部６７６は暗号
化のための鍵Ｋ２を生成し、暗号化回路６３１はメモリ
６０１から読み出した記憶符号Ｃｏを鍵Ｋ２にもとづい
て暗号化し、記憶符号Ｃｏ＃として本体部６７１へ送出
する。本体部６７１では、鍵生成部６３３は暗号化のた
めの鍵Ｋ１を生成し、暗号化回路６３１は符号生成部４
００が生成する識別符号Ｃｄを鍵Ｋ１にもとづいて暗号
化し、識別符号Ｃｄ＃として通信回路４０５ａへ伝え
る。本体部６７１の暗号化回路６３１は、充電器６７３
から送られる記憶符号Ｃｏ＃をも、鍵Ｋ１にもとづいて
暗号化し、記憶符号Ｃｏ＃＃として通信回路４０５ａへ
伝える。記憶符号Ｃｏ＃＃は、二つの鍵Ｋ１，Ｋ２によ
って二重に暗号化されている。
【０１９４】通信回路４０５ａは、暗号化された識別符
号Ｃｄ＃および記憶符号Ｃｏ＃＃を、通信事業者設備６
５５へ送信する。通信事業者設備６５５は、復号化回路
６３２によって識別符号Ｃｄ＃および記憶符号Ｃｏ＃＃
を、それぞれ識別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏ＃へと復
号化し、判定回路６５７での判定の材料に供する。
【０１９５】このように、図３７の端末装置では、本体
部６７１と充電器６７３の間、および本体部６７１と通
信事業者設備６７５の間において、暗号化された形式で
符号が伝送されるので、これらの符号の漏洩に対する障
壁が高いという利点が得られる。
【０１９６】本体部６７１において、好ましくは、鍵生
成部６３３と暗号化回路６３１とは符号生成部４００と
ともに、単一の半導体基板ＣＨ５０（またはＣＨ７０）
に形成される。それによって、鍵Ｋ１および識別符号Ｃ
ｄの漏洩に対する障壁がさらに高められる。同様に、充
電器６７３において、鍵生成部６７６と暗号化回路６３
１とは、メモリ６０１とともに、単一の半導体基板ＣＨ
７１に形成される。それによって、鍵Ｋ２および記憶符
号Ｃｏの漏洩に対する障壁がさらに高められる。
【０１９７】図３８は、図３７の端末装置が通信への利
用に供されるまでの処理の流れを示すフローチャートで
ある。はじめに、部品としての半導体装置６７２が製造
され（Ｓ７０１）、その後、半導体装置６７２が電話機
メーカへ納入され、電話機メーカによって端末装置本体
部６７１が組み立てられる（Ｓ７０２）。これと並行な
いし前後して、部品としてのメモリ６５４が製造され
（Ｓ７０３）、その後、電話機メーカによって充電器６
７３が組み立てられる（Ｓ７０４）。
【０１９８】端末装置本体部６７１と充電器６７３の双
方が完成すると、識別符号Ｃｄが記憶符号Ｃｏとしてメ
モリ６５４へ記録され（Ｓ７０５）、端末装置本体部６
７１と充電器６７３のセットが、通信事業者設備６７５
を保有する通信事業者へ納入される（Ｓ７０６）。ステ
ップＳ７０１〜Ｓ７０６までのいずれかの段階で、識別
符号Ｃｄ、記憶符号Ｃｏ＃および鍵Ｋ１が読み取られ、
通信事業者設備６７５の顧客データメモリ６５８へ登録
される（Ｓ７０７）。その後、端末装置本体部６７１お
よび充電器６７３のセットが、使用者へ供給された後
（Ｓ７０８）、使用者による通信への利用に供される
（Ｓ７０９）。
【０１９９】図３９および図４０は、ステップＳ７０９
の内部手順を示すフローチャートである。通信が開始さ
れると、端末装置の使用が非充電時の使用である場合、
すなわち充電器６７３が本体部６７１に装着されていな
い場合には（Ｓ７２０）、端末装置本体部６７１は、識
別符号Ｃｄ＃を通信事業者設備６７５へ送信する（Ｓ７
２１）。それにともない、通信事業者設備６７５は、通
信回路６５６によって識別符号Ｃｄ＃を受信する（Ｓ７
２２）。
【０２００】つぎに、通信事業者設備６７５は、復号化
回路６３２によって、識別符号Ｃｄ＃を識別符号Ｃｄへ
と復号化した後、判定回路６５７によって、識別符号Ｃ
ｄと登録された識別符号Ｃｄとを比較し、双方が互いに
一致するか否かを判定する。そして、判定回路６５７
は、判定結果を示す判定信号Ｅｎを通信回路６５６へ伝
える（Ｓ７２３）。通信事業者設備６７５は、判定信号
Ｅｎが符号の一致を示すときには（Ｓ７２４）、端末装
置本体部６７１の使用者が正当使用者であるとの認証を
行い、判定信号Ｅｎが符号の不一致を示すときには（Ｓ
７２４）、認証を行わない。通信事業者設備６７５は、
例えば、認証を行うときには通信を許可して通信処理を
続行し（Ｓ７２５）、認証を行わないときには、通信を
不許可として、通信処理を中止する（Ｓ７２６）。
【０２０１】端末装置の使用が充電時の使用である場
合、すなわち本体部６７１が充電器６７３に接続された
状態で通信に使用されている場合には（Ｓ７２０，Ｓ７
３０）、端末装置本体部６７１は、識別符号Ｃｄ＃と記
憶符号Ｃｏ＃＃の双方を通信事業者設備６７５へ送信す
る（Ｓ７３１）。それにともない、通信事業者設備６７
５は、通信回路６５６によって識別符号Ｃｄ＃および記
憶符号Ｃｏ＃＃を受信する（Ｓ７３２）。
【０２０２】つぎに、通信事業者設備６７５は、復号化
回路６３２によって、識別符号Ｃｄ＃を識別符号Ｃｄへ
と復号化するとともに、記憶符号Ｃｏ＃＃を記憶符号Ｃ
ｏ＃へと復号化する。その後、通信事業者設備６７５
は、判定回路６５７によって、識別符号Ｃｄと登録され
た識別符号Ｃｄとを比較し、双方が互いに一致するか否
かを判定するとともに、記憶符号Ｃｏ＃と登録された記
憶符号Ｃｏ＃とを比較し、双方が互いに一致するか否か
を判定する。判定回路６５７は、二つの判定結果を表現
する判定信号Ｅｎを通信回路６５６へ伝える（Ｓ７３
３）。
【０２０３】通信事業者設備６７５は、判定信号Ｅｎに
もとづいて、いずれの判定においても符号の一致が認め
られるときには（Ｓ７３４）、端末装置の使用者が正当
使用者であるとの認証を行い、いずれかの判定において
符号の不一致が認められるときには（Ｓ７３４）、認証
を行わない。ステップＳ７３３の判定にもとづいてなさ
れる認証は、ステップＳ７２３の判定にもとづいてなさ
れる認証に比べて、端末装置が正当に使用されているこ
とをより高い確度で証明する高位の（高レベルの）認証
に相当する。
【０２０４】一例として、通信事業者設備６７５は、ス
テップＳ７３３の判定にもとづいて高位の認証を行うと
きには、端末装置が通信に使用されているときに（Ｓ７
３５）通信を許可して通信処理を続行する（Ｓ７３６）
だけでなく、通信に使用されているか否かに関わりな
く、それ以前の通信（前回にステップＳ７３３の判定に
もとづいて認証されてから今回までの通信）に対する通
信料金を、裏付けられたものとして記録する（Ｓ７３
７）。また、通信事業者設備６７５は、ステップＳ７３
３の判定にもとづいて高位の認証を行わないときには、
すでに登録されている識別符号Ｃｄおよび記憶符号Ｃｏ
とは別個に、ステップＳ７３２で受信した識別符号Ｃｄ
および記憶符号Ｃｏを、顧客データメモリ６５８へ記録
する。
【０２０５】図３８に戻って、ステップＳ７０７では、
識別符号Ｃｄ、記憶符号Ｃｏ＃および鍵Ｋ１が登録され
る代わりに、識別符号Ｃｄと鍵Ｋ１のみが登録されても
良い。この場合には、ステップＳ７０１〜Ｓ７０６まで
のいずれかの段階で、識別符号Ｃｄのみが読み取られれ
ば足りる。記憶符号Ｃｏ＃の登録は、使用者がはじめて
行う充電時の使用（Ｓ７３０）の際に、ステップＳ７３
１で送信される記憶符号Ｃｏ＃を、顧客データメモリ６
５８へ登録することにより達成される。
【０２０６】以上のように、図３７の端末装置を用いる
ことにより、図３３の端末装置を用いた場合と同様に、
通信事業者設備６７５は、確度の異なる２段階の認証
を、手続の重要性に応じて使い分けることができる。し
かも、暗号化された形式で、識別符号Ｃｄおよび記憶符
号Ｃｏが送信されるので、これらの符号の漏洩に対する
障壁が高い。
【０２０７】充電器６７３を紛失したり、あるいは故障
を生じるなどにより、充電器６７３を交換することが必
要な場合が想定される。このような場合に、すでに登録
されている記憶符号Ｃｏ＃を、あらたな充電器６７３に
固有の記憶符号Ｃｏ＃へと更新することができれば、正
当使用者にとって都合がよい。それには、図４１が示す
ように、図４０の処理手順にステップＳ７４１およびＳ
７４２を付加するとよい。図４１の処理手順では、記憶
符号Ｃｏ＃の変更を行わないときには（Ｓ７４１）、図
４１と同様にステップＳ７３１〜Ｓ７３８の処理が行わ
れ、記憶符号Ｃｏ＃の変更を行わうときには（Ｓ７４
１）、登録された記憶符号Ｃｏ＃を変更する処理が実行
される（Ｓ７４２）。
【０２０８】図４２および図４３は、変更処理（Ｓ７４
２）の内部手順を示すフローチャートである。変更処理
が開始されると、端末装置から通信事業者設備６７５
へ、識別符号Ｃｄ＃、記憶符号Ｃｏ＃＃、および端末識
別番号とともに、登録された記憶符号Ｃｏ＃の変更の意
志を表現する要求信号が送信される（Ｓ７５２）。それ
にともない、通信事業者設備６７５は、これらの符号、
端末識別番号および信号を通信回路６５６によって受信
する（Ｓ７５３）。
【０２０９】つぎに、通信事業者設備６７５は、復号化
回路６３２によって、識別符号Ｃｄ＃を識別符号Ｃｄへ
と復号化するとともに、記憶符号Ｃｏ＃＃を記憶符号Ｃ
ｏ＃へと復号化する。その後、通信事業者設備６７５
は、判定回路６５７によって、識別符号Ｃｄと登録され
た識別符号Ｃｄとを比較し、双方が互いに一致するか否
かを判定するとともに、記憶符号Ｃｏ＃と登録された記
憶符号Ｃｏ＃とを比較し、双方が互いに一致するか否か
を判定する。判定回路６５７は、二つの判定結果を表現
する判定信号Ｅｎを通信回路６５６へ伝える（Ｓ７５
３）。
【０２１０】通信事業者設備６７５は、判定信号Ｅｎに
もとづいて、いずれの判定においても符号の一致が認め
られるときには（Ｓ７５４）、登録された記憶符号Ｃｏ
＃の変更を許可する旨の通知を端末装置へ送信するとと
もに、新しい記憶符号Ｃｏ＃を持つ充電器６７３への交
換を促すメッセージを、端末装置へ送信し表示させる。
それに応じて、端末装置の使用者が、記憶符号Ｃｏ＃を
有する充電器６７３を、新たな記憶符号Ｃｏ＃（便宜
上、ＣｏNew＃と記載する）を有する充電器６７３へと
交換すると（Ｓ７５７）、端末装置から通信事業者設備
６７５へ、識別符号Ｃｄ＃および記憶符号ＣｏNew＃＃
が送信される（Ｓ７５８）。それにともない、通信事業
者設備６７５は、これらの識別符号Ｃｄ＃および記憶符
号ＣｏNew＃＃を通信回路６５６によって受信する（Ｓ
７５３）。
【０２１１】つぎに、通信事業者設備６７５は、復号化
回路６３２によって、識別符号Ｃｄ＃を識別符号Ｃｄへ
と復号化するとともに、記憶符号ＣｏNew＃＃を記憶符
号ＣｏMew＃へと復号化する（Ｓ７６０）。その後、通
信事業者設備６７５は、顧客データメモリ６５８へ登録
されている記憶符号Ｃｏ＃を、記憶符号ＣｏNew＃で更
新する。
【０２１２】通信事業者設備６７５は、判定信号Ｅｎに
もとづいて、いずれかの判定において符号の不一致が認
められるときには（Ｓ７５４）、変更処理をそれ以上進
めることなく、現在使用中の充電器６７３をそのまま使
用して再度の操作を行うよう促すメッセージを、端末装
置へ送信し表示させる（Ｓ７５５）。
【０２１３】ステップＳ７４２と同様の変更処理は、図
４０の処理手順だけでなく、暗号を用いない図３６の処
理手順にも、付加することが可能である。それにより、
使用者は、図３３の充電器６５３を交換することが可能
となる。
【０２１４】充電器６５３，６７３が備えるメモリ６５
４にＯＴＰＲＯＭを用いる代わりに、書き換え可能なメ
モリ、例えばフラッシュＲＯＭを用いてもよい。上記し
た変更処理Ｓ７４２は、このような記憶符号Ｃｏ＃の書
き換えが可能な充電器６５３，６７３の使用にも適して
いる。不正な変更に対するセキュリティを高めるため
に、登録された記憶符号Ｃｏ＃の書き換えを、クレジッ
トカード番号など課金を保証できる情報を端末装置が送
信した場合に限定することも可能である。
【０２１５】図４４および図４５は、図３８の通信処理
（Ｓ７０９）の別の内部フローを示すフローチャートで
ある。この通信処理（Ｓ７７０）では、認証が商取引へ
利用される。すなわち、通信事業者設備６７５は、ステ
ップＳ７３３の判定にもとづいて高位の認証を行うとき
には（Ｓ７３４）、端末装置が通信に使用されていると
きに（Ｓ７３５）、通信処理を継続して商取引を許可す
る（Ｓ７３６）とともに、端末装置が通信に使用されて
いるか否かに関わりなく、それ以前の通信（前回にステ
ップＳ７３３の判定にもとづいて認証されてから今回ま
での通信）においてなされた商取引が成立したものとし
て記録する（Ｓ７７５）。一方、通信事業者設備６７５
は、ステップＳ７３３の判定にもとづいて高位の認証を
行わないときには、それ以前の通信においてなされた商
取引が成立しなかったものとして記録する（Ｓ７７
６）。
【０２１６】確度の高い認証にもとづいて商取引が成立
した旨の記録がなされておれば、取引相手は当該記録に
もとづいて、商取引は有効なものとして商品の発送等の
様々な手続を進めることが可能であり、商取引が成立し
なかった旨の記録が有れば、商取引にもとづく手続を中
止することができる。これにより、端末装置の不正使用
にもとづく不正な商取引による損害を解消ないし低減す
ることができる。
【０２１７】さらに望ましくは、通信事業者設備６７５
は、ステップＳ７３３の判定にもとづいて高位の認証を
行わないときには、非充電時の商取引をも不可とするた
めの記録を行う（Ｓ７７７）。記録は、例えば、通信事
業者設備６７５が備えるコンピュータシステムのレジス
タに、フラグを立てることによって行われる。
【０２１８】端末装置の使用が非充電時の使用である場
合、すなわち充電器６７３が本体部６７１に装着されて
いない場合に（Ｓ７２０）、ステップＳ７２３の判定に
もとづいて認証をおこなうときには、非充電時の商取引
を不可とする記録がなされているか否か（例えば、上記
したフラグが立っているか否か）が判定される（Ｓ７７
１）。そして、通信事業者設備６７５は、上記した記録
がなされていなければ、通信処理を継続して商取引を許
可し（Ｓ７７２）、記録がなされておれば、通信処理を
中止する（Ｓ７７３）。
【０２１９】このように、充電器６７３が本体部６７１
に装着されない状態でなされる通常の認証に、過去にな
された確度の高い判定結果が反映されるので、商取引な
どの重要な手続を、通常の認証の下で行うことができ
る。なお、図３５および図３６に示したステップＳ５０
９においても、図４４および図４５に示したステップＳ
７７２〜Ｓ７７３、Ｓ７７４〜Ｓ７７７を実行すること
が可能である。
【０２２０】図３７の充電器６７３は、携帯に便利なＩ
Ｃカードに置き換えることも可能である。この場合に
は、使用者がＩＣカードを時折、本体部６７１へ装着す
る必要があるが、ＩＣカードから本体部６７１への記憶
符号Ｃｏ＃の伝送を、無線を媒体として行うことが可能
であれば、使用者が意識的にＩＣカードを本体部６７１
へ装着する手間を省くことができ、使用者に便利であ
る。図４６はそのように構成された端末装置を例示する
ブロック図である。
【０２２１】図４６の端末装置は、本体部６９１が備え
る半導体装置６９２に、通信インタフェース６９４が設
けられており、ＩＣカード６９３にも通信インタフェー
ス６９５が設けられている。通信インタフェース６９４
は、例えば、鍵生成部６３３、暗号化回路６３１および
符号生成部４００とともに、単一の半導体基板ＣＨ９０
（またはＣＨ９１）に形成される。同様に、通信インタ
フェース６９５は、例えば、鍵生成部６７６、暗号化回
路６３１およびメモリ６０１とともに、単一の半導体基
板ＣＨ９２に形成される。
【０２２２】通信インタフェース６９４，６９５は、無
線通信を行うインタフェースであり、例えば、Bluetoot
h規格に準拠している。したがって、ＩＣカード６９３
から本体部６９１への記憶符号Ｃｏ＃の伝送は、無線を
媒介して行われる。このため、例えば、ＩＣカード６９
３が使用者の着衣のポケットの中に投入されており、本
体部６９１が使用者が携帯する鞄の中に収納されていて
も、通信事業者設備６７５へ、識別符号Ｃｄ＃と記憶符
号Ｃｏ＃＃の双方を送信することが可能となる。ＩＣカ
ード６９３の代わりに、携帯電話機としての本体部に差
し込んで使用されるＵＩＭ（Universal subscriber Ide
ntification Module）のようなカードを用いてもよい。
ただし、その場合には、使用者が本体部とカードとを同
時に紛失する可能性が無視できないので、図４６が示す
ように、別個の独立した機器との間で記憶符号Ｃｏ＃を
やり取りする形態がより望ましい。
【０２２３】なお、通信システム６７０において、図１
２が示すように、通信事業者設備６５５は、銀行のＡＴ
Ｍシステムなど、他の事業者設備に置き換えが可能であ
る。例えば、認証にもとづいて商取引を行う場合には、
認証および商取引の許可、不許可等の処理を、端末装置
の取引相手である銀行のＡＴＭシステムが直接に行うこ
とも可能である。他の実施の形態における通信システム
においても同様である。
【０２２４】［10. 実施の形態１０］従来においては、
地下街あるいはビルディングの中など、電波が侵入し難
い領域では、端末装置は通信事業者設備を媒介した無線
通信を行い得ないという問題点があった。あるいは、そ
のような領域において無線通信を可能にするためには、
多くの基地局を設ける必要があった。実施の形態１０で
は、通信事業者設備を媒介した無線通信を行い得ない領
域においても、基地局なしで無線通信を可能にする端末
装置および通信方法について説明する。本実施の形態に
よる端末装置および通信方法においては、実施の形態５
などで示した暗号化回路、復号化回路および鍵生成部が
有用な役割を果たす。
【０２２５】［10.1. 概略］図４７は、本実施の形態に
よる通信方法を示す説明図である。この方法では、通信
事業者設備を媒介した無線通信と、通信事業者設備を媒
介しない無線通信網の形成が可能な端末装置が用いられ
る。以下に説明する例では、上記無線通信網として、無
線ＬＡＮが採用される。電波が侵入し難い領域において
も、通常時には群衆が集合ないし通行している。現在に
おいては、これらの群衆の少なからぬ部分が携帯電話機
を携帯している。これら群衆が携帯する携帯電話機が、
上記した機能を有する端末装置であれば、図４７が示す
ように、複数の端末装置８４０ａ〜８４０ｄの間で無線
ＬＡＮを形成することにより、互いに通信を行うことが
可能となる。例えば、端末装置８４０ａと端末装置８４
０ｄとが、端末装置８４０ｂ，８４０ｃを中継すること
により、互いに通信を行うことが可能となる。
【０２２６】無線ＬＡＮとして、例えばBluetooth規格
に準拠したものを用いることができる。この場合には、
一つの端末装置は、自身を中心とする半径１０ｍ以内に
ある他の端末装置と、無線を媒介して通信を行うことが
可能である。地下街、あるいはビルディングの中には、
通常時には１０ｍ以内に多数の通行者、作業者等が存在
しており、これらの人々が携帯する端末装置を経由する
ことによって、地下街、あるいはビルディング内の全体
をカバーする通信が可能となる。
【０２２７】無線ＬＡＮを利用することにより、小さい
電力で運営できるという利点も得られる。例えば１０ｍ
を到達範囲とする無線ＬＡＮでは、１ｋｍを到達範囲と
する無線通信に比べて、電波を発射するのに要する消費
電力は（１／１００）2倍である。１ｋｍ離れた端末装
置の間で通信を行うために、平均１ｍ間隔で並んだ１０
００個の端末装置が通信を中継したとしても、全消費電
力は、（１／１００） 2×１０００＝１／１０倍に低減
される。
【０２２８】また、地下街、あるいはビルディング内の
ような電波が侵入し難い領域だけでなく、一般に多数の
人々が集合、通行ないし居住する空間の中で、無線ＬＡ
Ｎを形成することにより、上記空間の全体で端末装置ど
うしを媒介した通信が実現する。当該空間の中に地下
街、あるいはビルディング内のような電波が侵入し難い
領域があっても、端末装置どうしを媒介した通信が阻害
されることがない。また、各家庭内の端末装置が無線Ｌ
ＡＮを中継することにより、地上の住宅街においても、
ほとんど基地局のいらない低消費電力の無線通信システ
ムを構築することができる。
【０２２９】［10.2. 端末装置の例］図４７が示す無線
ＬＡＮを媒介した通信では、不特定多数の人が携帯する
端末装置を経由して通信が行われるために、通信内容の
漏洩に対するセキュリティを確保する必要がある。それ
には図４８が示すように、通信事業者設備を媒介した無
線通信を行う部分（遠距離通信部と仮称する）８４７
と、無線ＬＡＮを媒介した通信を行う部分（近距離通信
部と仮称する）８４８とが、電気的に分離されるように
端末装置４８０を構成するとよい。
【０２３０】遠距離通信部８４７は、通信事業者設備を
媒介した無線通信を行う通信回路８４１、音声を入力す
るためのマイク８４２、音声を出力するためのスピーカ
８４３、ダイヤル番号などをキー操作等により入力する
ための入力部８４５、および文字、記号、図形等により
情報を表示する表示パネル８４４を備えている。近距離
通信部８４８は、無線ＬＡＮを形成することにより無線
通信を行う無線ＬＡＮ回路８４６を備えている。図４８
の端末装置８４０では、遠距離通信部８４７と近距離通
信部８４８とが、互いに分離されているので、端末装置
８４０を所持する使用者自身は、無線ＬＡＮを媒介した
通信を行うことはできず、単に他人の通信を中継する役
割を担うに過ぎない。
【０２３１】端末装置の所持者自身が無線ＬＡＮを媒介
した通信を行うことを可能にし、しかも通信内容の漏洩
に対するセキュリティを確保するには、図４９が示すよ
うに、暗号技術を用いるとよい。通信事業者設備を媒介
とした無線通信で暗号技術が用いられる場合であって
も、それとは異なる独自の暗号体系が、無線ＬＡＮを媒
介とした通信に用いられる。
【０２３２】無線ＬＡＮ回路８４６と通信回路８４１の
間には、通信信号の伝達経路が設けられており、この伝
達経路には、切替回路８５６、暗号化回路８５１および
復号化回路８５２が介挿されている。切替回路８５６
は、上記伝達経路の接続と切断とを選択自在に実行す
る。切替回路８５６が上記伝達経路を接続するときに
は、端末装置８５０の使用者と他者との間で、無線ＬＡ
Ｎを媒介した通信が実現する。切替回路８５６が上記伝
達経路を切断するときには、端末装置８５０は無線ＬＡ
Ｎを媒介した他者どうしの通信を単に中継するに過ぎな
い。なお、図４９では、便宜上、アンテナが送信用と受
信用とに分けて描かれるが、これらは通常においては単
一のアンテナに共通化されている。
【０２３３】暗号化回路８５１、復号化回路８５２およ
び鍵生成部８５３は、端末装置８５０の使用者と他者と
の間で無線ＬＡＮを媒介した通信を行うために、切替回
路８５６が上記伝達経路を接続するときに、その機能を
果たす。鍵生成部８５３は、暗号化のための鍵Ｋを生成
する。暗号化回路８５１は、通信回路８４１から無線Ｌ
ＡＮ回路８４６の送信回路８５５へ送られる送信信号
を、鍵Ｋにもとづいて暗号化する。復号化回路８５２
は、無線ＬＡＮ回路８４６の受信回路８５４から通信回
路８４１へ送られる受信信号を鍵Ｋにもとづいて復号化
する。
【０２３４】ここで、鍵Ｋは無線ＬＡＮを媒介して端末
装置８５０が通信を行う通信相手と共通の鍵である必要
がある。そのために、鍵生成部８５３は図５０が示す内
部構成を有する。すなわち、鍵生成部８５３は、符号生
成部６３３および鍵演算部８５７を備えている。符号生
成部６３３は、端末装置８５０に固有な識別符号Ｃｄを
生成する。鍵演算部８５７は、無線ＬＡＮ回路８４６を
通じて通信相手から送られる別の符号とにもとづいて、
端末装置８５０の使用者と通信相手との間で共通に使用
可能な共通鍵を算出し、鍵Ｋとして出力する。
【０２３５】符号生成部６３３は、実施の形態５の図２
５または図２６に示す形態を採ることが望ましい。それ
により、実施の形態５と同様の効果が得られる。図５０
は、符号生成部６３３が図２６と同等に形成された例を
示している。
【０２３６】［10.3. 鍵生成の手順］図５１は、鍵生成
部８５３が鍵Ｋを生成する手順の一例を示すフローチャ
ートである。図５１の手順は、周知のＤＨ法を利用して
いる。端末装置８５０と他の端末装置との間で、無線Ｌ
ＡＮを媒介した通信が開始されると、他の端末装置すな
わち通信相手が新規であるか否かが判定される（Ｓ８０
１）。通信相手が新規であれば、あらかじめ定められた
素数ｐと、あらかじめ定められた自然数ｇとにもとづい
て、鍵演算部８５７によって、符号α＃＝ｇαｍｏｄ
（ｐ）が算出される（Ｓ８０２）。ここで、αは符号生
成部６３３が生成する識別符号Ｃｄである。また、ｍｏ
ｄ（）は、整数論におけるモードを表す。素数ｐおよび
自然数ｇは、すべての端末装置の間で共通であり、公開
鍵に相当する。
【０２３７】つぎに、算出された符号α＃が、通信回路
８４１および送信回路８５５を通じて、通信相手へ送信
される（Ｓ８０３）。つづいて、通信相手が送信した符
号β＃＝ｇβｍｏｄ（ｐ）が、受信回路８５４によって
受信され、通信回路８４１を通じて、鍵演算部８５７へ
送られる（Ｓ８０４）。つぎに、鍵演算部８５７は、鍵
Ｋ＝ｇαβｍｏｄ（ｐ）を算出する（Ｓ８０５）。その
後、鍵演算部８５７は、算出した鍵Ｋを、通信相手の識
別番号（例えば、電話番号）とともに、メモリ８５８へ
記録する（Ｓ８０６）。
【０２３８】つぎに、鍵演算部８５７は、鍵Ｋを暗号化
回路８５１および復号化回路８５２へ供給することによ
り、鍵Ｋを共通鍵とする暗号通信を実現する（Ｓ８０
８）。ステップＳ８０８の処理は、通信が終了するまで
継続される（Ｓ８０９）。ステップＳ８０１において、
通信相手が新規でないと判定されれば、鍵演算部８５７
は、鍵Ｋを算出することなく、メモリ８５８へ記録され
ている鍵Ｋを読み出し（Ｓ８０７）、ステップＳ８０
８，Ｓ８０９の処理を実行する。ステップＳ８０１の判
定は、メモリ８５８に記録が存在するか否かにもとづい
て行うことができる。
【０２３９】以上のように、通信相手と識別符号を交換
することにより生成された共通鍵にもとづいて暗号通信
が行われるので、通信内容の漏洩を防止しつつ、任意の
通信相手との通信を実現することができる。なお、図５
１に手順において、ステップＳ８０１およびＳ８０７を
除去して、通信が行われるごとに、鍵Ｋを算出すること
も可能である。
【０２４０】［10.4. 端末装置の別の例］図５２は、実
施の形態１０の端末装置の別の構成例を示すブロック図
である。この端末装置８６０では、通信回路８６１が受
信した受信信号は、低雑音増幅器（Low Noise Amplifie
r）８６２で増幅され、ＶＣＯ（Voltage Controlled Os
cillator；電圧制御型発振器）８６４に結合したミキサ
８６３によって復調された後、ベースバンド回路８７８
で処理される。また、ベースバンド回路８７８で処理さ
れた送信信号は、ＶＣＯ８６６に結合したミキサ８６５
で変調され、電力増幅器（Power Amplifier）８６７で
増幅された後、通信事業者設備へ送信される。
【０２４１】一方、無線ＬＡＮ回路８７１が受信した受
信信号は、低雑音増幅器８７２で増幅され、ＶＣＯ８７
４に結合したミキサ８７３によって復調された後、切替
回路８７０を経由し、ＶＣＯ８６９に結合したミキサ８
６８によって変調される。変調された受信信号は、通信
回路８６１のミキサ８６３を経て、ベースバンド回路８
７８へ入力される。ベースバンド回路８７８へ入力され
た無線ＬＡＮの受信信号は、復号化回路８５２によって
復号化される。無線ＬＡＮの送信信号は、ベースバンド
回路８７８から暗号化回路８５１および切替回路８５６
を経て、ベースバンド回路８７９へ入力される。その
後、この送信信号は、ＶＣＯ７６６に結合したミキサ８
７５で変調され、電力増幅器８７７で増幅された後に送
信される。
【０２４２】以上のように、図５２の端末装置８６０
は、無線ＬＡＮ回路へ入力された受信信号が復調された
後に、変調されて通信回路８６１へ入力される。図５３
が示すように、ミキサ８５８は、復調された無線ＬＡＮ
の受信信号を、通信回路用帯域内に設定された特定範囲
（図５３に「特別バンド」と記される）内の周波数ｆを
有する搬送波を用いて変調する。このため、無線ＬＡＮ
の受信信号の周波数ｆが、無線ＬＡＮ回路用帯域内のい
ずれの範囲にあっても、通信回路８６１には、周波数ｆ
が特別バンドの範囲内にある変調波が入力される。
【０２４３】仮に、無線ＬＡＮの受信信号を復調するこ
となく、周波数の変換のみを行って通信回路８６１へ入
力した場合には、図５４が示すように、通信回路用バン
ドを広く確保する必要がある。これに対して、図５２の
端末装置８６０では、通信回路用バンドを広く確保する
必要がなく、通信回路８６１の周波数帯域の使用効率を
高めることができるという利点が得られる。
【０２４４】図４９または図５２に例示されるように、
通信回路と無線ＬＡＮ回路とが選択自在に結合した端末
装置では、図５５が示すように、通信事業者設備を媒介
とした通信経路と無線ＬＡＮとを結合することも可能と
なる。すなわち、無線ＬＡＮを形成している複数の端末
装置８５０ａ〜８５０ｃの一部である端末装置８５０ｃ
の遠距離通信部８４７の通信回路を通じて、別の端末装
置８５０ａが通信事業者設備を媒介とした通信を行うこ
とができる。このように、電波が侵入し難い地下街など
にある端末装置が、通信事業者設備を媒介した通信を行
うことも可能である。通信事業者設備を媒介とした通信
経路と無線ＬＡＮとを結合する端末装置（図５５の例で
は、端末装置８５０ｃ）の負担を軽くするために、この
ような通信は、緊急非常通信に限って許可してもよい。
【０２４５】また、無線ＬＡＮを通じての通信を、すべ
て緊急非常通信に制限することも可能である。それによ
って、無線ＬＡＮを媒介とした通信を中継する端末装置
（図４７の例では、端末装置８４０ｂ，８４０ｃ）の負
担を軽減することができる。また、緊急非常通信では、
通信内容の漏洩に対するセキュリティの重要性が低いの
で、暗号化のための回路を除去することも可能となる。
なお、緊急非常通信とは、例えば生命、財産を脅かす緊
急事態の発生にともなう救助の要請などを目的とした通
信である。
【０２４６】［11. 実施の形態１１］地下街、ビルディ
ングの中など、通常時には多数の群衆が集中することが
想定される領域においても、例えば夜間など時間帯によ
っては群衆の密度は低減する。実施の形態１１では、電
波が侵入し難い領域で、群衆の密度が低い場合にも、無
線ＬＡＮを媒介とした通信を可能にする通信方法につい
て説明する。
【０２４７】図５６は、実施の形態による通信方法を示
す説明図である。この通信方法では、地下街などの電波
が侵入し難い領域に、無線ＬＡＮの形成を可能にする端
末装置１０５０ａ、１０５０ｂが設置される。端末装置
１０５０ａ、１０５０ｂは、好ましくは公衆電話機であ
り、例えば地下街の商店の入り口付近に設置される。こ
の場合には、端末装置１０５０ａ、１０５０ｂは、近距
離通信部８４８とともに、公衆電話機の本来の機能を達
成する遠距離通信部１０５７を備える。群衆の密度が低
い場合でも、端末装置８５０ａと端末装置８５０ｂと
が、端末装置１０５０ａ、１０５０ｂの近距離通信部８
４８を中継することにより、無線ＬＡＮを媒介した通信
を行うことができる。
【０２４８】［12. 実施の形態１２］実施の形態１２で
は、以上の実施の形態で説明した半導体素子４０１、符
号化回路４０２および比較回路４０３に関し、さらに望
ましい形態について説明する。
【０２４９】［12.1. 半導体素子の例］図５７は、半導
体素子４０１の好ましい一例を示す回路図である。この
半導体素子４０１ａは、基板の上にマトリクス状に配列
された複数の（図５７の例では、４×４個＝１６個の）
TFT１０１を備えている。基板の上には、さらに、複数
のワード線ＷＬ１〜ＷＬ４、および、複数のビット線Ｂ
Ｌ１〜ＢＬ４が、それぞれ、横方向および縦方向に配列
されている。
【０２５０】ワード線ＷＬ１〜ＷＬ４の各々には、図上
横一列に配列する４個のTFT１０１のゲート電極が共通
に接続されている。一方、ビット線ＢＬ１〜ＢＬ４の各
々には、図上縦一列に配列する４個のTFT１０１のドレ
イン電極が共通に接続されている。１６個のTFT１０１
のソース電極は、正電源線へ共通に接続されている。ま
た、ビット線ＢＬ１〜ＢＬ４の各々の一端はビット線負
荷７を通じて接地電源線へ接続されている。
【０２５１】ビット線負荷７の接地線とは反対側の一端
には、アナログ信号Anを取り出すための配線１８が接続
されている。さらに、ビット線ＢＬ１〜ＢＬ４の各々の
他端には、パッド１５が接続されており、ワード線ＷＬ
１〜ＷＬ４の各々の一端には、パッド１６が接続されて
いる。
【０２５２】半導体素子４０１ａは、以上のように構成
されるので、ワード線ＷＬ１〜ＷＬ４の中の一つに、所
定の高さのゲート電圧を付与することにより、そのワー
ド線に接続された４個のTFT１０１に、ドレイン電流Id1
〜Id4が、それぞれ流れる。ドレイン電流Id1〜Id4は、
それぞれ、ビット線負荷１７を流れるので、ビット線Ｂ
Ｌ１〜ＢＬ４に接続された配線１８には、ドレイン電流
Id1〜Id4に比例した電位が発生する。この４個の電位が
アナログ信号Anとして外部へ出力される。ワード線ＷＬ
１〜ＷＬ４に、順次、ゲート電圧を付与することによ
り、合計１６個の電位を、アナログ信号Anとして取り出
すことができる。
【０２５３】１６個のアナログ信号Anは、符号化回路４
０２によって符号化されることにより、例えば、図５８
が例示するように、１６ビットのデジタル信号へ変換さ
れる。図５８は、符号のもとになるTFT１０１と、それ
に接続されるビット線ＢＬ１〜ＢＬ４およびワード線Ｗ
Ｌ１〜ＷＬ４との関係がわかるように、１６ビットの符
号をマトリクス状に配列して示している。
【０２５４】［12.2. 符号化回路および比較回路の例］
図５９は、図１に示した半導体基板ＣＨ３（またはＣＨ
１）を半導体基板とする半導体装置の好ましい形態を示
すブロック図である。この半導体装置４０４ａは、図５
７に示した半導体素子４０１ａを備えている。半導体装
置４０４ａには、半導体素子４０１ａに備わる複数のワ
ード線ＷＬ１〜ＷＬ４の任意の一つを、アドレス信号Ad
rにもとづいて駆動するデコーダ・ドライバ４１０が備
わっている。アドレス信号Adrは、入力端子を通じて外
部から入力することが可能である。
【０２５５】また、符号化回路４０２が出力する符号Cd
は、比較回路４０３へ入力されるだけでなく、バッファ
回路４１１を介して、外部へも出力される。それによ
り、限られた範囲の者が、識別符号Ｃｄをあらかじめ知
ることが可能となる。バッファ回路４１１が備わるの
で、符号化回路４０２が出力する識別符号Ｃｄとは異な
る符号を、識別符号Ｃｄの出力端子を通じて外部から比
較回路４０３へ入力するという不正行為を防止すること
ができる。
【０２５６】半導体素子４０１ａには、パッド１５，１
６が備わるので、半導体装置４０４ａを製造する過程の
中では、これらのパッド１５，１６に探針を当てること
により、アナログ信号Anを直接に読み出すことも可能で
ある。読み出されたアナログ信号Anは、符号化回路４０
２と同一の特性を持った装置を用いて、識別符号Ｃｄへ
と変換することができ、それにより、識別符号Ｃｄを得
ることも可能である。したがって、識別符号Ｃｄの読み
出しが、半導体装置４０４ａの製造工場以外で行われる
必要がなければ、アドレス信号Adrの入力端子、識別符
号Ｃｄの出力端子、および、バッファ回路４１１は、除
去してもよい。
【０２５７】比較回路４０３は、入力端子を通じて入力
される記憶符号Ｃｏを、識別符号Ｃｄと比較する際に、
デコーダ・ドライバ４１０へ、アドレス信号Adrを入力
する。それにより、半導体装置４０４ａが駆動され、ア
ナログ信号Anが読み出されるので、外部からアドレス信
号Adrを入力しなくても、識別符号Ｃｄと記憶符号Ｃｏ
との間の比較を行うことが可能となる。
【０２５８】図６０は、符号化回路４０２の好ましい形
態を示す回路図であり、代表としてビット線ＢＬ１に接
続される部分を描いている。他のビット線ＢＬ２〜ＢＬ
４にも、図６０と同様の回路部分が接続されている。こ
の符号化回路４０２ａには、センスアンプ１９０が備わ
っている。センスアンプ１９０は、配線１８の電位と、
トランジスタ１９２，１９３が生成する基準電位Vrefと
を比較して、ハイレベルまたはロウレベルの信号を生成
し、識別符号Ｃｄの１ビット分（例えば、ビット線ＢＬ
１に対応した識別符号Ｃｄ(1)）として出力する。
【０２５９】センスアンプ１９０では、NMOSトランジス
タ１９４とPMOSトランジスタ１９５の直列回路、およ
び、NMOSトランジスタ１９６とPMOSトランジスタ１９７
の直列回路が、接地電源線と正電源線との間に介挿され
ている。そして、PMOSトランジスタ１９５のゲート電極
とドレイン電極、および、PMOSトランジスタ１９７のゲ
ート電極が、互いに接続されることにより、カレントミ
ラー回路が形成されている。
【０２６０】TFT１０１を流れるドレイン電流は、約１
ｐＡ（１０-2Ａ）〜約１μＡの範囲内の低い値である。
したがって、ビット線負荷１７として、NMOSトランジス
タを用い、そのゲート電極に一定電位を印加することに
よって、そのドレイン電流を、約１ｎＡ（１０-9Ａ）程
度に設定するのが望ましい。それによって、センスアン
プ１９０の感度が高められる。ドレイン電流を約１ｎＡ
程度に設定する上で、ゲート電位は、接地電位とするの
が望ましい。
【０２６１】NMOSトランジスタ１９２とPMOSトランジス
タ１９３の直列回路が、接地電源線と正電源線との間に
介挿されており、これらの二つのトランジスタの接続部
から基準電位Vrefが取り出される。NMOSトランジスタ１
９２およびPMOSトランジスタ１９３のゲート電極には、
それぞれ接地電源線の電位および正電源線の電位などの
一定電位が供給される。配線１８の電位と基準電離Vref
とが比較されることは、TFT１０１のドレイン電流とNMO
Sトランジスタ１９２とPMOSトランジスタ１９３の直列
回路を流れる基準電流Ir（またはその定数倍）とが比較
されることと等価である。
【０２６２】安定した比較を行う上では、図６０に描か
れるTFT１０１以外のトランジスタは、TFT型ではないバ
ルク型のトランジスタとして構成されるのが望ましい。
TFT１０１以外のトランジスタを、TFT１０１と同じく多
結晶TFTとして形成するのであれば、それらのドレイン
電流の大きさを安定なものとするために、それらのゲー
ト長およびゲート幅は、TFT１０１のゲート長およびゲ
ート幅よりも大きく設定されるのが望ましい。
【０２６３】［12.3. 半導体素子の別の例］半導体素子
４０１は、多結晶型のTFT１０１を備える代わりに、例
えば、多結晶体の抵抗素子、あるいは、多結晶体のキャ
パシタ（容量素子）を備えてもよい。以下では、そのよ
うな例について説明する。
【０２６４】図６１は、半導体素子４０１が多結晶体の
抵抗素子を備える例を示す回路図である。この半導体素
子４０１ｂでは、基板の上にマトリクス状に配列された
複数の（図６１の例では、４×４個＝１６個の）抵抗素
子４３を備えている。抵抗素子４３では、その抵抗体
が、多結晶半導体、例えば多結晶シリコンで形成されて
いる。このため、抵抗素子４３では、抵抗値がランダム
にばらつく。
【０２６５】基板の上には、さらに、複数のワード線Ｗ
Ｌ１〜ＷＬ４、および、複数のビット線ＢＬ１〜ＢＬ４
が、それぞれ横方向および縦方向に配列されている。
【０２６６】ワード線ＷＬ１〜ＷＬ４の各々には、図上
横一列に配列する４個の抵抗素子４３の一端が共通に接
続されている。一方、ビット線ＢＬ１〜ＢＬ４の各々に
は、図上縦一列に配列する４個の抵抗素子４３の他端が
共通に接続されている。また、ビット線ＢＬ１〜ＢＬ４
の各々の一端はビット線負荷としてのNMOSトランジスタ
４８を通じて接地電源線へ接続されている。NMOSトラン
ジスタ４８のゲート電極は、例えば、接地電源線に接続
される。
【０２６７】NMOSトランジスタ４８のドレイン電極に
は、アナログ信号Anを取り出すための配線４９が接続さ
れている。さらに、ビット線ＢＬ１〜ＢＬ４の各々の他
端には、パッド１５が接続されており、ワード線ＷＬ１
〜ＷＬ４の各々の一端には、パッド１６が接続されてい
る。
【０２６８】半導体素子４０１ｂは、以上のように構成
されるので、ワード線ＷＬ１〜ＷＬ４の中の一つに、所
定の高さのゲート電圧を付与することにより、そのワー
ド線に接続された４個の抵抗素子４３に電流が流れる。
これらの電流は、NMOSトランジスタ４８を流れるので、
ビット線ＢＬ１〜ＢＬ４に接続された配線４９の各々に
は、抵抗素子４３を流れる電流に比例した電位が発生す
る。この４個の電位がアナログ信号Anとして外部へ出力
される。ワード線ＷＬ１〜ＷＬ４に、順次、所定の電位
を付与することにより、合計１６個の電位を、アナログ
信号Anとして取り出すことができる。アナログ信号An
は、抵抗素子４３の抵抗のばらつきに対応したランダム
な値として得られる。
【０２６９】パッド１５，１６が備わるので、探針を用
いて半導体素子４０１ｂの製造工程の中で、アナログ信
号Anを読み出すことも可能である。また、抵抗素子４３
は、一次元マトリクス状に配列され、すべての抵抗素子
４３の一端が単一のワード線に接続されてもよい。アナ
ログ信号Anのばらつきを大きくするためには、抵抗素子
４３が有する多結晶体の長さおよび幅を、ゲート長Ｌお
よびゲート幅Ｗに対する最適条件と同様の範囲に設定す
るとよい。
【０２７０】［12.4. 半導体素子のさらに別の例］図６
２は、半導体素子４０１が多結晶体の容量素子を備える
例を示す回路図である。この半導体素子４０１ｃでは、
基板の上にマトリクス状に配列された複数の（図６１の
例では、４×４個＝１６個の）容量素子９１とMOSトラ
ンジスタ９０の直列回路を備えている。容量素子９１に
は、多結晶誘電体、例えばＢＳＴ（BaxSr1-xTiO3)など
のペロブスカイト型の多結晶誘電体が備わっている。こ
のため、容量素子９１では、容量値がランダムにばらつ
く。
【０２７１】基板の上には、さらに、複数のワード線Ｗ
Ｌ１〜ＷＬ４、および、複数のビット線ＢＬ１〜ＢＬ４
が、それぞれ横方向および縦方向に配列されている。ワ
ード線ＷＬ１〜ＷＬ４の各々には、図上横一列に配列す
る４個の直列回路に属するMOSトランジスタ９０のゲー
ト電極が共通に接続されている。一方、ビット線ＢＬ１
〜ＢＬ４の各々には、図上縦一列に配列する４個の直列
回路に属するMOSトランジスタ９０のソース電極および
ドレイン電極の一方電極が、共通に接続されている。１
６個の直列回路に属する容量素子９１の一端は、接地電
源線に接続されている。ビット線ＢＬ１〜ＢＬ４の各々
の他端には、パッド１５が接続されており、ワード線Ｗ
Ｌ１〜ＷＬ４の各々の一端には、パッド１６が接続され
ている。
【０２７２】半導体素子４０１ｃは、以上のように構成
されるので、ワード線ＷＬ１〜ＷＬ４の中の一つに、所
定の高さのゲート電圧を付与することにより、そのワー
ド線に接続された４個のMOSトランジスタをオンさせる
ことができる。オンしたMOSトランジスタを通じて、４
個の容量素子９１の他端が、ビット線ＢＬ１〜ＢＬ４に
電気的に接続される。このときビット線ＢＬ１〜ＢＬ４
を通じて、４個の容量素子９１の容量（キャパシタン
ス）を計測することができる。例えば、一定時間にわた
って電流を供給したときの電位を計測することができ、
この電位をアナログ信号Anとして取り出すとよい。この
電位には、容量素子９１の容量が反映されている。
【０２７３】ワード線ＷＬ１〜ＷＬ４に、順次、所定の
ゲート電圧を付与することにより、合計１６個の電位
を、アナログ信号Anとして取り出すことができる。アナ
ログ信号Anは、容量素子９１の容量のばらつきに対応し
たランダムな値として得られる。パッド１５，１６が備
わるので、探針を用いて半導体素子４０１ｃの製造工程
の中で、アナログ信号Anを読み出すことも可能である。
また、容量素子９１とMOSトランジスタ９０との直列回
路は、一次元マトリクス状に配列され、すべてのMOSト
ランジスタ９０のゲート電極が単一のワード線に接続さ
れてもよい。
【０２７４】アナログ信号Anのばらつきを大きくするた
めには、容量素子９１が有する多結晶誘電体の長さおよ
び幅を、ゲート長Ｌおよびゲート幅Ｗに対する最適条件
と同様の範囲に設定するとよい。ＢＳＴでは、その膜厚
が100nmであるとき、シリコン酸化膜に換算した膜厚
は、約0.5nmである。したがって、電極に面するＢＳＴ
の形状が、一辺が0.3μmの正方形であるとすると、その
容量は6.2fF程度となる。結晶粒径（平均値）が膜厚に
相当する100nmに設定された最適な場合では、その容量
は-30%〜+30%の範囲、すなわち、4.3fF〜8.1fFの範囲に
ばらつく。この値は、識別として利用するのに十分な大
きさのばらつきであると云える。
【０２７５】［12.5. 比較回路のさらに別の例］図６３
は、図１に示した半導体基板ＣＨ３（またはＣＨ１）を
半導体基板とする半導体装置の好ましい別の形態を示す
ブロック図である。この半導体装置４０４ｄが備える比
較回路４０３ａは、識別符号Ｃｄと記憶符号Ｃｏとの完
全一致性だけでなく、あらかじめ定められた範囲での近
似性をも判定することができるように構成されている。
判定の基準値SLは、入力端子を通じて半導体装置４０４
ｄの外部から入力することができる。
【０２７６】このことを可能にするために、比較回路４
０３ａは、ワード線ＷＬの電位をスイープするスイープ
回路２００を備えている。ワード線ＷＬの電位がスイー
プされることによって変化する識別符号Ｃｄは、近似度
算出回路１９９によって、入力符号メモリ１９８に保持
される記憶符号Ｃｏの対応する一部と比較される。近似
度算出回路１９９は、比較を通じて算出した双方の符号
の間の近似度VAを、評価回路２１０へ伝達する。評価回
路２１０は、近似度VAを基準値SLと比較することによっ
て、近似度VAが一定以上であるか否かを判定し、その結
果を判定信号VBとして出力する。
【０２７７】判定信号VBは、デコーダ・ドライバ４１０
が駆動する一つのワード線ＷＬごとに個別に得られる。
アドレス発生回路４４１は、すべてのワード線ＷＬを、
一つずつ順に指定するアドレス信号をデコーダ・ドライ
バ４１０へ伝達する。それにより、すべてのワード線Ｗ
Ｌに対応した複数の判定信号VBが、一つずつ順に得られ
る。
【０２７８】総合判定回路２２０は、すべてのワード線
ＷＬに対応した複数の判定信号VBにもとづいて、すべて
のワード線ＷＬに対応した全ビットの符号Cdと、全ビッ
トの符号Coとの間の近似性を判定し、その結果を表現す
る判定信号Ｅｎを出力する。基準値SLを適切に設定する
ことにより、近似性の判定として、もっとも厳しい完全
一致性の判定を選択することも可能である。ワード線が
単一であれば、総合判定回路２２０は不要であり、判定
信号VBがそのまま判定信号Ｅｎとして出力される。
【０２７９】制御回路４４２は、入力端子を通じて入力
される指示信号Stに応答して、比較回路４０３ａの各要
素の動作を開始させるとともに、各要素の動作を所定の
手順に沿うように制御する。特に、制御回路４４２から
スイープ回路２００へと、スイープを行うか否かを指示
する制御信号であるスイープスイッチ信号SSが伝達され
る。なお、近似度算出回路１９９、評価回路２１０、お
よび、総合判定回路２２０は、判定回路４４０を構成す
る。
【０２８０】
【発明の効果】第１の発明の装置では、半導体基板を識
別するための符号が、別の半導体基板に記憶されている
ので、本装置が組み込まれた応用機器を、半導体基板を
取り替えて使用するという不正行為を、これらの符号を
照合することによって防止することができる。
【０２８１】第２の発明の装置では、メモリがＯＴＰＲ
ＯＭに符号を記憶するので、メモリに記憶される符号の
不正な変更に対する障壁が高い。
【０２８２】第３の発明の装置では、半導体素子の電気
的特性のばらつきを利用して識別符号が生成されるの
で、量産される多数の本装置の間で、同一工程で製造さ
れた半導体素子を用いることができる。このため、装置
の製造が簡略化される。また、識別符号のもとになる半
導体素子の電気的特性を外部から変更することができな
いので、識別符号の不正な変更に対する障壁が高い。
【０２８３】第４の発明の装置では、半導体素子が多結
晶体を有し、その結晶構造のばらつきを利用して識別符
号が生成されるので、同一工程で製造された半導体素子
の間での電気的特性のばらつきが大きい。このため、量
産される多数の本装置の間で、互いに識別符号が一致し
ないようにすることが容易である。
【０２８４】第５の発明の装置では、符号生成部がＯＴ
ＰＲＯＭに識別符号を記憶するので、符号生成部が生成
する識別符号の不正な変更に対する障壁が高い。
【０２８５】第６の発明の装置では、比較回路によっ
て、符号の一致性の判定が行われるので、判定信号を認
証に利用することができる。
【０２８６】第７の発明の装置では、符号生成部が形成
されている半導体基板に比較回路が形成されているの
で、同一の半導体基板の中で符号生成部から比較回路へ
入力される識別符号を外部から不正に変更することがで
きない。このため、不正使用に対する障壁が、さらに高
められる。
【０２８７】第８の発明の装置では、異なる半導体基板
の間で、暗号化された形式で符号がやりとりされるの
で、外部から符号を読み取ることができない。このた
め、不正使用に対する障壁がさらに高められる。
【０２８８】第９の発明の装置では、半導体素子の電気
的特性のばらつきを利用して鍵が生成されるので、量産
される多数の本装置の間で、同一工程で製造された半導
体素子を用いることができる。このため、装置の製造が
簡略化される。また、鍵のもとになる半導体素子の電気
的特性を外部から変更することができないので、鍵の不
正な変更に対する障壁が高い。
【０２８９】第１０の発明の装置では、半導体素子が多
結晶体を有し、その結晶構造のばらつきを利用して鍵が
生成されるので、同一工程で製造された半導体素子の間
での電気的特性のばらつきが大きい。このため、量産さ
れる多数の本装置の間で、互いに鍵が一致しないように
することが容易である。
【０２９０】第１１の発明の装置では、鍵生成部が、Ｏ
ＴＰＲＯＭに鍵を記憶するので、鍵生成部が生成する鍵
の不正な変更に対する障壁が高い。
【０２９１】第１２の発明の装置では、スイッチ回路が
備わるので、半導体基板から出力される識別符号を記憶
符号に見せかけて、そのまま同一の半導体基板へ入力す
ることによってなされる不正使用を防止することができ
る。
【０２９２】第１３の発明の装置では、比較回路の判定
にもとづいて動作または非動作となる回路部分を含む所
定回路が備わるので、所定回路を応用機器の機能を実現
する回路の一部とすることにより、比較の結果に応じ
て、応用機器の所定の動作を許可および不許可すること
ができる。
【０２９３】第１４の発明の装置では、符号生成部およ
び比較回路が形成されている半導体基板の一つに所定回
路が形成されているので、同一の半導体基板の中で比較
回路から所定回路へ入力される判定信号については、こ
れを外部から入力することができない。このため、不正
使用に対する障壁が、さらに高められる。
【０２９４】第１５の発明の装置では、二つの半導体基
板の一方に符号生成部が形成され、他方にメモリが形成
され、一方の半導体基板に固有の識別符号に一致する符
号が他方の半導体基板に記憶されるという、もっとも簡
素な構成を有する。このため、装置の製造が容易であ
り、かつ装置を小型化することが可能である。
【０２９５】第１６の発明の装置では、二つの半導体基
板のいずれにも符号生成部とメモリとが形成され、二つ
の半導体基板が、互いに相手側の識別符号に一致する符
号を記憶するので、半導体基板の個数を最小に抑えつ
つ、不正使用に対する障壁をさらに高めることができ
る。
【０２９６】第１７の発明の装置では、暗号化した形式
でデータを外部との間でやりとりすることができるの
で、データが表現する情報の漏洩に対する障壁が高い。
しかも、半導体素子の電気的特性のばらつきを利用して
暗号化のための鍵が生成されるので、量産される多数の
本装置の間で、同一工程で製造された半導体素子を用い
ることができる。このため、装置の製造が簡略化され
る。また、鍵のもとになる半導体素子の電気的特性を外
部から変更することができないので、鍵の不正な変更に
対する障壁が高い。
【０２９７】第１８の発明の装置では、本体部に着脱自
在の補助部に鍵生成部が組み込まれているので、複数の
本体部に対して同一の鍵を使用することが可能である。
【０２９８】第１９の発明の装置では、鍵生成部がＩＣ
カードに組み込まれているので、携帯に便利である。
【０２９９】第２０の発明の装置では、半導体素子が多
結晶体を有し、その結晶構造のばらつきを利用して鍵が
生成されるので、同一工程で製造された半導体素子の間
での電気的特性のばらつきが大きい。このため、量産さ
れる多数の本装置の間で、互いに鍵が一致しないように
することが容易である。
【０３００】第２１の発明の装置では、比較回路の判定
が不一致を示すときに送信または受信の少なくとも一方
を停止する通信回路が備わるので、半導体基板を取り替
えて通信に使用するという不正行為が、通信事業者設備
等による処理を待つことなく端末装置自体の働きによっ
て自動的に抑えられる。
【０３０１】第２２の発明の装置では、各判定信号が送
信されるので、通信事業者設備等が判定信号にもとづい
て認証処理を行うことにより、半導体基板を取り替えて
通信に使用するという不正行為を防止することができ
る。
【０３０２】第２３の発明の装置では、各識別符号と各
記憶符号とが送信されるので、通信事業者設備等がこれ
らの符号を比較し、その結果にもとづいて認証処理を行
うことにより、半導体基板を取り替えて通信に使用する
という不正行為を防止することができる。
【０３０３】第２４の発明の装置では、本体部に着脱自
在の補助部にメモリが組み込まれているので、本体部と
補助部とが結合したとき、および結合していないときの
二通りの間で異なるレベルでの認証を通信事業者設備等
が行うことができる。例えば、通信事業者設備は、本体
部と補助部とが結合したときの高レベルの認証によっ
て、それ以前の通信に対する通信料金を、裏付けられた
ものとして記録することができ、それにより端末装置の
紛失を装って料金支払いの義務を逃れる違法行為を防止
することが可能となる。
【０３０４】第２５の発明の装置では、暗号化された形
式で、識別符号および記憶符号が送信されるので、これ
らの符号の漏洩に対する障壁が高い。
【０３０５】第２６の発明の装置では、第１鍵生成部と
第１暗号化回路とが、符号化回路とともに単一の半導体
基板に形成されているので、識別符号および第１鍵の漏
洩に対する障壁がさらに高められる。
【０３０６】第２７の発明の装置では、第２鍵生成部と
第２暗号化回路とが、メモリとともに単一の半導体基板
に形成されているので、記憶符号および第２鍵の漏洩に
対する障壁がさらに高められる。
【０３０７】第２８の発明の装置では、補助部が本体部
の電池を充電する充電器であるので、使用者に特別の手
間を要求することなく、本体部と補助部との結合が定期
的に行われる。
【０３０８】第２９の発明の装置では、補助部がＩＣカ
ードでありので、携帯に便利である。また、本体部と補
助部の間で、無線で符号がやり取りされるので、ＩＣカ
ードを本体部とともに携帯するだけで、双方の結合が実
現する。
【０３０９】第３０の発明の装置では、符号生成部が形
成されている半導体基板の一つに通信回路が形成されて
いるので、同一の半導体基板の中で通信回路へ入力され
る判定信号または符号については、これを外部から入力
することができない。このため、不正使用に対する障壁
が、さらに高められる。
【０３１０】第３１の発明の装置では、本装置を携帯す
る群衆が集合ないし通行する空間において、群衆の中の
少なくとも一部の複数人が携帯する本装置の間で無線通
信網を形成することができ、それにより、通信事業者設
備を媒介した無線通信を行い得ない領域、例えば地下街
などが上記空間の中にあっても、上記空間の中での通信
が可能となる。
【０３１１】第３２の発明の装置では、切替回路が備わ
るので、無線通信網を通じての他者どうしの通信が中継
されるだけでなく、本装置の使用者自身が無線通信網に
よる通信を行うことができる。
【０３１２】第３３の発明の装置では、通信相手と符号
を交換することにより共通鍵が設定され、当該共通鍵に
もとづいて暗号化された形式で通信信号がやりとりされ
るので、任意の通信相手との通信内容の漏洩に対する障
壁が高い。
【０３１３】第３４の発明の装置では、半導体素子の電
気的特性のばらつきを利用して、共通鍵のもとになる符
号が生成されるので、量産される多数の本装置の間で、
同一工程で製造された半導体素子を用いることができ
る。このため、装置の製造が簡略化される。また、符号
のもとになる半導体素子の電気的特性を外部から変更す
ることができないので、符号の不正な変更に対する障壁
が高い。
【０３１４】第３５の発明の装置では、半導体素子が多
結晶体を有し、その結晶構造のばらつきを利用して符号
が生成されるので、同一工程で製造された半導体素子の
間での電気的特性のばらつきが大きい。このため、量産
される多数の本装置の間で、互いに符号が一致しないよ
うにすることが容易である。
【０３１５】第３６の発明の装置では、符号生成部がＯ
ＴＰＲＯＭに符号を記憶するので、符号生成部が生成す
る符号の不正な変更に対する障壁が高い。
【０３１６】第３７の発明の装置では、無線通信網回路
が受信した信号が、復調された後に変調されて通信回路
へ伝えられるので、通信回路の周波数帯域の使用効率が
高められる。
【０３１７】第３８の発明の方法では、端末装置が送信
する各判定信号が認証に用いられるので、半導体基板を
取り替えて通信に使用するという不正行為を防止するこ
とができる。
【０３１８】第３９の発明の方法では、端末装置が送信
する各識別符号および各記憶符号が認証に用いられるの
で、半導体基板を取り替えて通信に使用するという不正
行為を防止することができる。
【０３１９】第４０の発明の方法では、受信した各識別
符号および各記憶符号が記録されるので、不正使用によ
る犯罪を事前に抑止する効果が得られる。また、不正使
用があった場合に、記録している各符号を不正使用者の
特定に役立てることが可能となる。
【０３２０】第４１の発明の方法では、認証工程で認証
を行わない場合、すなわち使用者が不正使用者である可
能性のある場合に、受信した各識別符号および各記憶符
号が記録されるので、記録した各符号を不正使用者の特
定に役立てることができる。
【０３２１】第４２の発明の方法では、本体部と補助部
とが結合したとき、および結合していないときの二通り
の間で異なるレベルでの認証が行われる。本体部と補助
部とが結合したときになされる高位の認証は、識別符号
と記憶符号のいずれもが、登録された符号と一致する場
合に限ってなされるので、端末装置が正当に使用されて
いる確度がより高いことを証明するものとなる。したが
って、通信事業者設備は、手続の重要性に応じた認証を
使い分けることが可能となる。
【０３２２】第４３の発明の方法では、補助部が本体部
に装着された状態で通信を行うことにより、登録すべき
記憶符号が通信事業者設備へ送られるので、端末装置が
使用者の手に渡るより前には、識別符号のみを登録すれ
ば足りる。
【０３２３】第４４の発明の方法では、第２登録符号を
変更することが可能であるので、使用者は、端末装置を
入手後に必要に応じて補助部を交換することができる。
【０３２４】第４５の発明の方法では、本体部と補助部
とが結合したとき、および結合していないときの二通り
の間で異なるレベルでの認証が行われる。本体部と補助
部とが結合したときになされる高位の認証は、識別符号
と記憶符号のいずれもが、登録された符号と一致する場
合に限ってなされるので、端末装置が正当に使用されて
いる確度がより高いことを証明するものとなる。したが
って、通信事業者設備は、手続の重要性に応じた認証を
使い分けることが可能となる。しかも、暗号化された形
式で、識別符号および記憶符号が送信されるので、これ
らの符号の漏洩に対する障壁が高い。
【０３２５】第４６の発明の方法では、補助部が本体部
に装着された状態で通信を行うことにより、登録すべき
記憶符号が通信事業者設備へ送られるので、端末装置が
使用者の手に渡るより前には、識別符号のみを登録すれ
ば足りる。
【０３２６】第４７の発明の方法では、第２登録符号を
変更することが可能であるので、使用者は、端末装置を
入手後に必要に応じて補助部を交換することができる。
【０３２７】第４８の発明の方法では、高位の認証工程
で認証を行わない場合、すなわち使用者が不正使用者で
ある可能性が高い場合に、受信した各識別符号および各
記憶符号が記録されるので、記録した各符号を不正使用
者の特定に役立てることができる。
【０３２８】第４９の発明の方法では、高位認証工程に
おいて、高位の認証を行う場合、すなわち、使用者が正
当使用者である可能性が高い場合には、それ以前の通信
に対する通信料金を、裏付けられたものとして記録する
ので、端末装置の紛失を装って料金支払いの義務を逃れ
る違法行為を防止することが可能である。
【０３２９】第５０の発明の方法では、補助部が本体部
に装着されない状態でなされる通常の認証に、過去の高
位の認証工程でなされた判断結果が反映されるので、商
取引などの重要な手続を、通常の認証の下で行うことが
できる。
【０３３０】第５１の発明の方法では、高位認証工程に
おいて、それ以前の通信によって行われた商取引の成立
または不成立が、高位の認証を行うか否かに応じて記録
されるので、端末装置の不正使用にもとづく不正な商取
引による損害を解消ないし低減することができる。
【０３３１】第５２の発明の方法では、認証工程におい
て、認証を行うか否かに応じて通信が継続または中止さ
れるので、端末装置の不正使用にもとづく通信を防止す
ることができる。
【０３３２】第５３の発明の方法では、所定の機能を有
する端末装置を携帯する群衆が集合ないし通行する空間
において、群衆の中の少なくとも一部の複数人が携帯す
る上記端末装置の間で無線通信網が形成され、それによ
り、通信事業者設備を媒介した無線通信を行い得ない領
域、例えば地下街などが上記空間の中にあっても、上記
空間の中での通信が実現する。
【０３３３】第５４の発明の方法では、無線通信網を形
成する複数の端末装置の一部が通信事業者設備を媒介し
た無線通信を行うことにより、上記複数の端末装置の他
の一部が無線通信網と通信事業者設備とを媒介した通信
を行うことが可能であるので、通信事業者設備を媒介し
た無線通信を行い得ない領域、例えば地下街などから、
通信事業者設備を媒介した無線通信を行うことが可能と
なる。
【０３３４】第５５の発明の方法では、通信相手と符号
を交換することにより共通鍵が設定され、当該共通鍵に
もとづいて暗号化された形式で通信信号がやりとりされ
るので、任意の通信相手との通信内容の漏洩に対する障
壁が高い。
【０３３５】第５６の発明の方法では、無線通信網を媒
介した通信が、例えば生命、財産を脅かす緊急事態の発
生にともなう救助の要請などの、緊急非常通信に限って
可能とされるので、通信内容の漏洩を防止するための暗
号化などの手順を要しない。
【０３３６】第５７の発明の方法では、無線通信網の形
成が可能な端末装置が、通信事業者設備を媒介した無線
通信を行い得ない領域、例えば地下街などに設置される
ので、上記領域において、所定の機能を有する端末装置
を携帯する群衆の密度が低い場合でも、無線通信網を媒
介した通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の半導体装置のブロック図であ
る。
【図２】 図１の符号生成部のブロック図である。
【図３】 図２の半導体素子の平面図である。
【図４】 図３の半導体素子のＡ−Ａ切断線に沿った断
面図である。
【図５】 図２の半導体素子の平面図である。
【図６】 図２の半導体素子の特性を表すグラフであ
る。
【図７】 図１の符号生成部の別の例のブロック図であ
る。
【図８】 図１のメモリのブロック図である。
【図９】 実施の形態１の端末装置のブロック図であ
る。
【図１０】 図９の通信回路のブロック図である。
【図１１】 図９の端末装置の使用に至るまでの手順の
流れ図である。
【図１２】 実施の形態１の通信システムのブロック図
である。
【図１３】 実施の形態２の半導体装置のブロック図で
ある。
【図１４】 実施の形態２の端末装置のブロック図であ
る。
【図１５】 図１３の端末装置の使用に至るまでの手順
の流れ図である。
【図１６】 実施の形態３の端末装置のブロック図であ
る。
【図１７】 図１６の端末装置を用いた通信方法の流れ
図である。
【図１８】 実施の形態３の端末装置の別の例のブロッ
ク図である。
【図１９】 図１８の端末装置を用いた通信方法の流れ
図である。
【図２０】 実施の形態４の端末装置のブロック図であ
る。
【図２１】 図２０の端末装置を用いた通信方法の流れ
図である。
【図２２】 実施の形態４の端末装置の別の例のブロッ
ク図である。
【図２３】 図２２の端末装置を用いた通信方法の流れ
図である。
【図２４】 実施の形態５の半導体装置のブロック図で
ある。
【図２５】 図２４の鍵生成部のブロック図である。
【図２６】 図２４の鍵生成部の別の例のブロック図で
ある。
【図２７】 図２４の半導体装置を組み込んだ端末装置
の使用に至るまでの手順の流れ図である。
【図２８】 実施の形態５の半導体装置の別の例のブロ
ック図である。
【図２９】 図２８の半導体装置を組み込んだ端末装置
の使用に至るまでの手順の流れ図である。
【図３０】 実施の形態６の半導体装置のブロック図で
ある。
【図３１】 実施の形態７の端末装置のブロック図であ
る。
【図３２】 実施の形態７の端末装置の別の例のブロッ
ク図である。
【図３３】 実施の形態８の端末装置のブロック図であ
る。
【図３４】 図３３の端末装置の使用に至るまでの手順
の流れ図である。
【図３５】 図３４のステップＳ５０９の流れ図であ
る。
【図３６】 図３４のステップＳ５０９の流れ図であ
る。
【図３７】 実施の形態９の端末装置のブロック図であ
る。
【図３８】 図３７の端末装置の使用に至るまでの手順
の流れ図である。
【図３９】 図３８のステップＳ７０９の流れ図であ
る。
【図４０】 図３８のステップＳ７０９の流れ図であ
る。
【図４１】 図３８のステップＳ７０９の別の例の流れ
図である。
【図４２】 図４１のステップＳ７４２の流れ図であ
る。
【図４３】 図４１のステップＳ７４２の流れ図であ
る。
【図４４】 図３８のステップＳ７０９の別の例の流れ
図である。
【図４５】 図３８のステップＳ７０９の別の例の流れ
図である。
【図４６】 実施の形態９の端末装置の別の例のブロッ
ク図である。
【図４７】 実施の形態１０の通信方法の説明図であ
る。
【図４８】 実施の形態１０の端末装置のブロック図で
ある。
【図４９】 実施の形態１０の端末装置の別の例のブロ
ック図である。
【図５０】 図４９の鍵生成部のブロック図である。
【図５１】 図４９の端末装置による鍵生成の流れ図で
ある。
【図５２】 実施の形態１０の端末装置のさらに別の例
のブロック図である。
【図５３】 図５２の端末装置の動作説明図である。
【図５４】 図５３に対比される動作を示す説明図であ
る。
【図５５】 実施の形態１０の通信方法の別の例の説明
図である。
【図５６】 実施の形態１１の通信方法の説明図であ
る。
【図５７】 実施の形態１２の半導体素子のブロック図
である。
【図５８】 図５７の半導体素子の動作説明図である。
【図５９】 実施の形態１２の半導体装置のブロック図
である。
【図６０】 図５９の符号化回路の一部のブロック図で
ある。
【図６１】 実施の形態１２の半導体素子の別の例のブ
ロック図である。
【図６２】 実施の形態１２の半導体素子のさらに別の
例のブロック図である。
【図６３】 実施の形態１２の半導体素子の比較回路の
ブロック図である。
【図６４】 従来の通信システムの処理を説明する図で
ある。
【図６５】 従来の通信端末のブロック図である。
【符号の説明】
４００ 符号生成部、４０１ 半導体素子、４０２ 符
号化回路、４０３ 比較回路、４０５，４０５ａ 所定
回路、６０１，６５４ メモリ、６０２ ＯＴＰＲＯ
Ｍ、６３３，６７６，８５３ 鍵生成部、６３１，８５
１ 暗号化回路、６３２，８５２ 復号化回路、６４１
スイッチ回路、６５２，６７２，８２８，６９２ 本
体部、６５３，６７３，６９３ 充電器（補助部）、６
５５，６７５ 通信事業者設備、６９４，６９５ 通信
インタフェース、８２９ ＩＣカード（補助部）、８４
１，８６１ 通信回路、８４６，８７１ 無線ＬＡＮ回
路（無線通信網回路）、８５６，８７０ 切替回路、８
５７ 鍵演算部、８６８，８７３ ミキサ、Ｃｄ，Ｃｄ
１，Ｃｄ２ 識別符号、Ｃｏ，Ｃｏ１，Ｃｏ２ 記憶符
号、ＣＨ１〜ＣＨ６，ＣＨ１０〜ＣＨ１３，ＣＨ２０〜
ＣＨ２３，ＣＨ４０〜ＣＨ４２，ＣＨ５０〜ＣＨ５２，
ＣＨ７０，ＣＨ７１，ＣＨ９０〜ＣＨ９２，ＣＨ１００
〜ＣＨ１０４ 半導体基板、Ｋ，Ｋ１，Ｋ２ 鍵。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｌ 9/00 ６７３Ｃ Ｆターム(参考） 5B017 AA07 BA07 BB03 CA11 5B035 AA13 BB09 BC00 CA38 5B058 CA27 KA02 KA04 KA08 KA33 KA35 YA20 5J104 AA07 KA02 NA02 NA05 NA35 PA02 5K067 AA32 BB04 EE02 EE10 EE16 GG01 GG11 HH05 HH17 HH22 HH23 HH24 HH36

Claims (57)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも一つの半導体基板の各々に形
    成され、その半導体基板に固有の識別符号を生成する符
    号生成部と、 前記識別符号の各々ごとに、対応する半導体基板とは別
    の半導体基板に形成され、対応する識別符号に一致する
    符号を記憶符号として記憶するメモリと、を備える半導
    体装置。
  2. 【請求項２】 前記メモリが、前記記憶符号を記憶する
    ＯＴＰＲＯＭを備える、請求項１に記載の半導体装置。
  3. 【請求項３】 前記符号生成部が、 半導体素子と、 前記半導体素子の電気的特性のばらつきに由来して値が
    ばらつくように、前記半導体素子の電気的特性をデジタ
    ル形式の信号へ変換することにより、前記識別符号を生
    成し、出力する符号化回路と、を備える、請求項１また
    は請求項２に記載の半導体装置。
  4. 【請求項４】 前記半導体素子が多結晶体を有してお
    り、前記半導体素子の前記電気的特性のばらつきが、前
    記多結晶体の結晶構造のばらつきに由来する、請求項３
    に記載の半導体装置。
  5. 【請求項５】 前記符号生成部が、前記識別符号を記憶
    するＯＴＰＲＯＭを備える、請求項１または請求項２に
    記載の半導体装置。
  6. 【請求項６】 前記識別符号の各々ごとに、前記識別符
    号と、対応する前記記憶符号とを比較し、これら双方が
    一致するか否かを判定し、その結果を表現する判定信号
    を出力する比較回路を、さらに備える、請求項１ないし
    請求項５のいずれかに記載の半導体装置。
  7. 【請求項７】 前記比較回路が、比較対象とする識別符
    号に対応する前記半導体基板に形成されている、請求項
    ６に記載の半導体装置。
  8. 【請求項８】 前記識別符号の各々ごとに、対応する前
    記半導体基板に形成された鍵生成部、暗号化回路および
    復号化回路を、さらに備え、 前記鍵生成部は、対応する前記半導体基板に固有である
    暗号化のための鍵を生成し、 前記暗号化回路は、対応する前記半導体基板に形成され
    た前記符号生成部が生成する前記識別符号を、対応する
    前記鍵にもとづいて暗号化し、暗号化された形式で対応
    する前記メモリへ伝え、 対応する前記メモリは、前記暗号化回路が出力する暗号
    化された形式での前記識別符号を、暗号化された形式で
    の前記記憶符号として記憶し、 前記復号化回路は、対応する前記メモリに記憶される暗
    号化された前記記憶符号を、対応する前記鍵にもとづい
    て復号化し、 前記比較回路は、対応する前記符号化回路が生成する前
    記識別符号と、対応する前記復号化回路が生成する復号
    化された前記記憶符号とを比較する、請求項７に記載の
    半導体装置。
  9. 【請求項９】 前記鍵生成部が、 別の半導体素子と、 前記別の半導体素子の電気的特性のばらつきに由来して
    値がばらつくように、前記半導体素子の電気的特性をデ
    ジタル形式の信号へ変換することにより、前記鍵を生成
    し、出力する別の符号化回路と、を備える、請求項８に
    記載の半導体装置。
  10. 【請求項１０】 前記別の半導体素子が多結晶体を有し
    ており、前記別の半導体素子の前記電気的特性のばらつ
    きが、前記多結晶体の結晶構造のばらつきに由来する、
    請求項９に記載の半導体装置。
  11. 【請求項１１】 前記鍵生成部が、前記鍵を記憶するＯ
    ＴＰＲＯＭを備える、請求項８に記載の半導体装置。
  12. 【請求項１２】 前記識別符号の各々ごとに、対応する
    前記半導体基板に形成され、対応する前記符号化回路が
    生成した前記識別符号の、対応する前記メモリへの送出
    と、対応する前記メモリに記憶される前記記憶符号の前
    記比較回路への入力とを、排他的に行うスイッチ回路
    を、さらに備える、請求項７ないし請求項１１のいずれ
    かに記載の半導体装置。
  13. 【請求項１３】 前記識別符号の各々に対応した前記判
    定信号に依存して選択的に動作または非動作となる回路
    部分を含む所定回路を、さらに備える、請求項６ないし
    請求項１２のいずれかに記載の半導体装置。
  14. 【請求項１４】 前記所定回路が、前記比較回路が形成
    されている前記少なくとも一つの半導体基板の一つに形
    成されている、請求項１３に記載の半導体装置。
  15. 【請求項１５】 前記少なくとも一つの半導体基板の個
    数が単一である、請求項１ないし請求項１４のいずれか
    に記載の半導体装置。
  16. 【請求項１６】 前記少なくとも一つの半導体基板の個
    数が２個であり、 前記識別符号の各々ごとに、対応する前記符号生成部と
    前記メモリは、互いに前記２個の半導体基板の一方と他
    方とに形成されている、請求項１ないし請求項１４のい
    ずれかに記載の半導体装置。
  17. 【請求項１７】 半導体素子と当該半導体素子の電気的
    特性のばらつきに由来して値がばらつくように前記半導
    体素子の電気的特性をデジタル形式の信号へ変換するこ
    とにより暗号化のための鍵を生成し、出力する符号化回
    路とを備える鍵生成部と、 前記鍵にもとづいて送信データを暗号化する暗号化回路
    と、 前記鍵にもとづいて受信データを復号化する復号化回路
    と、を備える端末装置。
  18. 【請求項１８】 前記符号化回路と前記復号化回路とが
    本体部に組み込まれており、 前記鍵生成部が、前記本体部に脱着自在の補助部に組み
    込まれている、請求項１７に記載の端末装置。
  19. 【請求項１９】 前記補助部がＩＣカードである、請求
    項１８に記載の端末装置。
  20. 【請求項２０】 前記半導体素子が多結晶体を有してお
    り、前記半導体素子の前記電気的特性のばらつきが、前
    記多結晶体の結晶構造のばらつきに由来する、請求項１
    ７ないし請求項１９のいずれかに記載の端末装置。
  21. 【請求項２１】 請求項１３または請求項１４に記載の
    半導体装置を備え、 前記所定回路が、外部との間で信号を送信および受信す
    る通信回路であって、前記判定信号の各々が前記識別符
    号の少なくとも一つと対応する前記記憶符号との間の不
    一致を示すときには、送信または受信の少なくとも一方
    を停止する端末装置。
  22. 【請求項２２】 請求項６ないし請求項１２のいずれか
    に記載の半導体装置と、 外部との間で信号を送信および受信する通信回路と、を
    備え、 前記通信回路は、前記信号の一部として前記判定信号の
    各々を前記外部へ送信する端末装置。
  23. 【請求項２３】 請求項１ないし請求項５のいずれかに
    記載の半導体装置と、 外部との間で信号を送信および受信する通信回路と、を
    備え、 前記通信回路は、前記信号の一部として前記識別符号の
    各々と前記記憶符号の各々とを前記外部へ送信する端末
    装置。
  24. 【請求項２４】 前記少なくとも一つの半導体基板の個
    数が単一であって、 前記符号生成部の各々と前記通信回路とが本体部に組み
    込まれており、 前記メモリの各々が前記本体部に脱着自在の補助部に組
    み込まれている、請求項２３に記載の端末装置。
  25. 【請求項２５】 前記本体部には、 暗号化のための第１鍵を生成する第１鍵生成部と、 前記符号生成部が生成する前記識別符号を、前記第１鍵
    にもとづいて暗号化する第１暗号化回路と、がさらに組
    み込まれており、 前記補助部には、 暗号化のための第２鍵を生成する第２鍵生成部と、 前記メモリが記憶する前記記憶符号を、前記第２鍵にも
    とづいて暗号化する第２暗号化回路と、がさらに組み込
    まれており、 前記第１暗号化回路は、前記第２暗号化回路が暗号化し
    た前記記憶符号をも、前記第１鍵にもとづいて暗号化
    し、 前記通信回路は、前記第１暗号化回路で暗号化された形
    式で、前記識別符号および前記記憶符号を前記外部へ送
    信する、請求項２４に記載の端末装置。
  26. 【請求項２６】 前記第１鍵生成部と前記第１暗号化回
    路とが、前記符号化回路が形成された前記半導体基板に
    形成されている、請求項２５に記載の端末装置。
  27. 【請求項２７】 前記第２鍵生成部と前記第２暗号化回
    路とが、前記メモリが形成された前記半導体基板に形成
    されている、請求項２５または請求項２６に記載の端末
    装置。
  28. 【請求項２８】 前記本体部が、充電可能な電池を備え
    ており、 前記補助部が、前記本体部に装着されることにより前記
    電池を充電する充電器である、請求項２４ないし請求項
    ２７のいずれかに記載の端末装置。
  29. 【請求項２９】 前記補助部がＩＣカードであり、 前記本体部と前記補助部の各々には、前記補助部から前
    記本体部への符号の伝送を無線で媒介するための通信イ
    ンタフェースが、さらに組み込まれている、請求項２４
    ないし請求項２７のいずれかに記載の端末装置。
  30. 【請求項３０】 前記通信回路が、前記少なくとも一つ
    の半導体基板の一つに前記符号生成部とともに形成され
    ている、請求項２２ないし請求項２９のいずれかに記載
    の端末装置。
  31. 【請求項３１】 通信事業者設備を媒介した無線通信を
    行う通信回路と、前記通信事業者設備を媒介しない無線
    通信網を形成することにより無線通信を行う無線通信網
    回路と、を備える端末装置。
  32. 【請求項３２】 前記通信回路と前記無線通信網回路と
    の間での通信信号の経路の接続と切断とを選択自在に実
    行することにより、前記無線通信網を通じての前記端末
    装置の使用者と他者との間の通信と、前記無線通信網を
    通じての前記端末装置の使用者以外の複数の他者どうし
    の通信の中継と、を選択自在に実現する切替回路を、さ
    らに備える、請求項３１に記載の端末装置。
  33. 【請求項３３】 暗号化のための鍵を生成する鍵生成部
    と、 前記通信信号の中で前記通信回路から前記無線通信網回
    路へ送られる送信信号を前記鍵にもとづいて暗号化する
    暗号化回路と、 前記通信信号の中で前記無線通信網回路から前記通信回
    路へ送られる受信信号を前記鍵にもとづいて復号化する
    復号化回路と、をさらに備え、 前記鍵生成部が、 前記端末装置を識別するための符号を生成する符号生成
    部と、 前記符号生成部が生成する前記符号と、前記無線通信網
    回路を通じて通信相手から送られる別の符号とにもとづ
    いて、前記使用者と前記通信相手との間で共通に使用可
    能な共通鍵を算出する鍵演算部と、を備える、請求項３
    ２に記載の端末装置。
  34. 【請求項３４】 前記符号生成部が、 半導体素子と、 前記半導体素子の電気的特性のばらつきに由来して値が
    ばらつくように、前記半導体素子の電気的特性をデジタ
    ル形式の信号へ変換することにより、前記符号を生成
    し、出力する符号化回路と、を備える、請求項３３に記
    載の端末装置。
  35. 【請求項３５】 前記半導体素子が多結晶体を有してお
    り、前記半導体素子の前記電気的特性のばらつきが、前
    記多結晶体の結晶構造のばらつきに由来する、請求項３
    ４に記載の端末装置。
  36. 【請求項３６】 前記符号生成部が、前記符号を記憶す
    るＯＴＰＲＯＭを備える、請求項３３に記載の端末装
    置。
  37. 【請求項３７】 前記通信信号の中で前記無線通信網回
    路から前記通信回路へ送られる受信信号の経路に介挿さ
    れた第１および第２ミキサを、さらに備え、 前記第１ミキサは、前記通信回路が受信した受信信号を
    復調し、 前記第２ミキサは、復調された前記受信信号を前記通信
    回路の周波数帯域内の周波数を有する搬送波を用いて変
    調する、請求項３２ないし請求項３６のいずれかに記載
    の端末装置。
  38. 【請求項３８】 事業者設備と請求項２２に記載の端末
    装置とが相互に通信を行う通信方法であって、 (a)前記端末装置が、前記判定信号の各々を前記事業者
    設備へ送信する工程と、 (b)前記事業者設備が、受信した前記判定信号の各々
    が、前記識別符号の各々と対応する前記記憶符号との一
    致を示すという条件が充足されれば、前記端末装置の使
    用者が正当使用者であるとの認証を行い、前記条件が充
    足されなければ、前記認証を行わない認証工程と、を備
    える通信方法。
  39. 【請求項３９】 事業者設備と請求項２３に記載の端末
    装置とが相互に通信を行う通信方法であって、 (a)前記端末装置が、前記識別符号の各々と前記記憶符
    号の各々を前記事業者設備へ送信する工程と、 (b)前記事業者設備が、受信した前記識別符号の各々を
    対応する前記記憶符号と比較し、一致するか否かを判定
    する工程と、 (c)前記事業者設備が、前記工程(b)において前記識別符
    号の各々が対応する前記記憶符号に一致すると判定した
    という条件が充足されれば、前記端末装置の使用者が正
    当使用者であるとの認証を行い、前記条件が充足されな
    ければ、前記認証を行わない認証工程と、を備える通信
    方法。
  40. 【請求項４０】 (e)前記事業者設備が、受信した前記
    識別符号の各々と前記記憶符号の各々を記録する工程
    を、さらに備える、請求項３９に記載の通信方法。
  41. 【請求項４１】 前記工程(c)において、前記事業者設
    備は、前記認証を行わない場合には、受信した前記識別
    符号の各々と前記記憶符号の各々を記録する、請求項３
    ９に記載の通信方法。
  42. 【請求項４２】 (a)事業者設備が、請求項２４に記載
    の端末装置の前記識別符号を得て、第１登録符号として
    記憶する工程と、 (b)前記事業者設備が、前記端末装置の前記記憶符号を
    得て、第２登録符号として記憶する工程と、 (c)前記工程(a)および(b)の後に、前記事業者設備と前
    記端末装置とが相互に通信を行う通信工程と、を備え、 当該通信工程(c)は、 (c-1)前記補助部が前記本体部に装着されていないとき
    に実行される第１通信工程と、 (c-2)前記補助部が前記本体部に装着されているときに
    実行される第２通信工程と、を備え、 前記第１通信工程(c-1)は、 (c-1-1)前記端末装置が、前記識別符号を前記事業者設
    備へ送信する工程と、 (c-1-2)前記事業者設備が、受信した前記識別符号と前
    記第１登録符号とを比較し、これら双方が一致するか否
    かを判定する工程と、 (c-1-3)前記事業者設備が、前記工程(c-1-2)で前記双方
    が一致すると判定したという条件が充足されれば、前記
    端末装置の使用者が正当使用者であるとの認証を行い、
    前記条件が充足されなければ、前記認証を行わない認証
    工程と、を備え、 前記第２通信工程(c-2)は、 (c-2-1)前記端末装置が、前記識別符号および前記記憶
    符号を前記事業者設備へ送信する工程と、 (c-2-2)前記事業者設備が、受信した前記識別符号と前
    記第１登録符号とを比較し、これら双方が一致するか否
    かを判定するとともに、受信した前記記憶符号と前記第
    ２登録符号とを比較し、これら双方が一致するか否かを
    判定する工程と、 (c-2-3)前記事業者設備が、前記工程(c-2-2)の２つの判
    定のいずれにおいても一致するとの判定が得られたとい
    う条件が充足されれば、前記端末装置の使用者が正当使
    用者であるとの高位の認証を行い、前記条件が充足され
    なければ、前記高位の認証を行わない高位認証工程と、
    を備える通信方法。
  43. 【請求項４３】 前記工程(b)では、前記補助部が前記
    本体部に装着された状態で前記事業者設備と前記端末装
    置とが通信を行うことにより、事業者設備が、前記端末
    装置の前記記憶符号を得る、請求項４２に記載の通信方
    法。
  44. 【請求項４４】 前記工程(c)が、 (c-3)前記補助部が前記本体部に装着されているときに
    実行され、前記第２登録符号の変更を行う変更工程を、
    さらに備え、 前記変更工程(c-3)は、 (c-3-1)前記端末装置が、前記変更の意志を表現する要
    求信号とともに、前記識別符号および前記記憶符号を前
    記事業者設備へ送信する工程と、 (c-3-2)前記事業者設備が、受信した前記識別符号と前
    記第１登録符号とを比較し、これら双方が一致するか否
    かを判定するとともに、受信した前記記憶符号と前記第
    ２登録符号とを比較し、これら双方が一致するか否かを
    判定する工程と、 (c-3-3)前記事業者設備が、前記工程(c-3-2)の２つの判
    定のいずれにおいても一致するとの判定結果を得たとき
    に限って、前記変更を許可する工程と、 (c-3-4)前記工程(c-3-3)の後に、前記端末装置の前記補
    助部を交換し、交換後の補助部を前記本体部へ装着する
    工程と、 (c-3-5)前記端末装置が、前記工程(c-3-4)の後に、前記
    識別符号と交換後の前記補助部にもとづく変更後の前記
    記憶符号とを前記事業者設備へ送信する工程と、 (c-3-6)前記事業者設備が、前記工程(c-3-3)で前記変更
    を許可した場合に限って、受信した変更後の前記記憶符
    号で前記第２登録符号を更新する工程と、を備える、請
    求項４２または請求項４３に記載の通信方法。
  45. 【請求項４５】 (a)事業者設備が、請求項２５に記載
    の端末装置の前記識別符号および前記第１鍵を得て、そ
    れぞれ第１登録符号および登録鍵として記憶する工程
    と、 (b)前記事業者設備が、前記端末装置の前記第２鍵で暗
    号化された前記記憶符号を得て、第２登録符号として記
    憶する工程と、 (c)前記工程(a)および(b)の後に、前記事業者設備と前
    記端末装置とが相互に通信を行う通信工程と、を備え、 当該通信工程(c)は、 (c-1)前記補助部が前記本体部に装着されていないとき
    に実行される第１通信工程と、 (c-2)前記補助部が前記本体部に装着されているときに
    実行される第２通信工程と、を備え、 前記第１通信工程(c-1)は、 (c-1-1)前記端末装置が、前記第１暗号化回路で暗号化
    された形式で、前記識別符号を前記事業者設備へ送信す
    る工程と、 (c-1-2)前記事業者設備が、受信した前記識別符号を前
    記登録鍵にもとづいて復号化した上で、前記第１登録符
    号と比較し、これら双方が一致するか否かを判定する工
    程と、 (c-1-3)前記事業者設備が、前記工程(c-1-2)で前記双方
    が一致すると判定したという条件が充足されれば、前記
    端末装置の使用者が正当使用者であるとの認証を行い、
    前記条件が充足されなければ、前記認証を行わない認証
    工程と、を備え、 前記第２通信工程(c-2)は、 (c-2-1)前記端末装置が、前記第１暗号化回路で暗号化
    された形式で、前記識別符号および記憶符号を前記事業
    者設備へ送信する工程と、 (c-2-2)前記事業者設備が、受信した前記識別符号を前
    記登録鍵にもとづいて復号化した上で、前記第１登録符
    号と比較し、これら双方が一致するか否かを判定すると
    ともに、受信した前記記憶符号を前記登録鍵にもとづい
    て復号化した上で、前記第２登録符号と比較し、これら
    双方が一致するか否かを判定する工程と、 (c-2-3)前記事業者設備が、前記工程(c-2-2)の２つの判
    定のいずれにおいても一致するとの判定が得られたとい
    う条件が充足されれば、前記端末装置の使用者が正当使
    用者であるとの高位の認証を行い、前記条件が充足され
    なければ、前記高位の認証を行わない高位認証工程と、
    を備える通信方法。
  46. 【請求項４６】 前記工程(b)では、前記補助部が前記
    本体部に装着された状態で前記事業者設備と前記端末装
    置とが通信を行うことにより、事業者設備が、前記端末
    装置の前記第２鍵で暗号化された前記記憶符号を得る、
    請求項４５に記載の通信方法。
  47. 【請求項４７】 前記工程(c)が、 (c-3)前記補助部が前記本体部に装着されているときに
    実行され、前記第２登録符号の変更を行う変更工程を、
    さらに備え、 前記変更工程(c-3)は、 (c-3-1)前記端末装置が、前記変更の意志を表現する要
    求信号とともに、前記第１暗号化回路で暗号化された形
    式で、前記識別符号および前記記憶符号を前記事業者設
    備へ送信する工程と、 (c-3-2)前記事業者設備が、受信した前記識別符号を前
    記登録鍵にもとづいて復号化した上で、前記第１登録符
    号と比較し、これら双方が一致するか否かを判定すると
    ともに、受信した前記記憶符号を前記登録鍵にもとづい
    て復号化した上で、前記第２登録符号と比較し、これら
    双方が一致するか否かを判定する工程と、 (c-3-3)前記事業者設備が、前記工程(c-3-2)の２つの判
    定のいずれにおいても一致するとの判定結果を得たとき
    に限って、前記変更を許可する工程と、 (c-3-4)前記工程(c-3-3)の後に、前記端末装置の前記補
    助部を交換し、交換後の補助部を前記本体部へ装着する
    工程と、 (c-3-5)前記端末装置が、前記工程(c-3-4)の後に、前記
    第１暗号化回路で暗号化された形式で、前記識別符号と
    交換後の前記補助部にもとづく変更後の前記記憶符号と
    を前記事業者設備へ送信する工程と、 (c-3-6)前記事業者設備が、前記工程(c-3-3)で前記変更
    を許可した場合に限って、受信した変更後の前記記憶符
    号を前記登録鍵にもとづいて復号化することにより得ら
    れる符号で、前記第２登録符号を更新する工程と、を備
    える、請求項４５または請求項４６に記載の通信方法。
  48. 【請求項４８】 前記高位認証工程において、前記事業
    者設備は、前記高位の認証を行わない場合には、前記工
    程(c-2-2)で各登録符号との比較の対象とされた各符号
    を記録する、請求項４２ないし請求項４７のいずれかに
    記載の通信方法。
  49. 【請求項４９】 前記高位認証工程において、前記事業
    者設備は、前記高位の認証を行う場合には、それ以前の
    通信に対する通信料金を、裏付けられたものとして記録
    する、請求項４２ないし請求項４８のいずれかに記載の
    通信方法。
  50. 【請求項５０】 前記高位認証工程において、前記事業
    者設備は、前記高位の認証を行う場合に当該高位の認証
    を行ったことを記録し、 前記認証工程では、前記事業者設備は、前記高位の認証
    を行ったことが記録されていることをさらなる条件とし
    て、前記認証を行う、請求項４２ないし請求項４９のい
    ずれかに記載の通信方法。
  51. 【請求項５１】 前記高位認証工程において、前記事業
    者設備は、前記高位の認証を行う場合には、それ以前の
    通信によって行われた商取引が成立したものとして記録
    し、前記高位の認証を行わない場合には、それ以前の通
    信によって行われた前記商取引が成立しなかったものと
    して記録する、請求項４２ないし請求項５０のいずれか
    に記載の通信方法。
  52. 【請求項５２】 前記認証工程において、前記事業者設
    備は、前記認証を行う場合には前記通信を継続し、前記
    認証を行わない場合には前記通信を中止する、請求項３
    ８ないし請求項５１のいずれかに記載の通信方法。
  53. 【請求項５３】 通信事業者設備を媒介した無線通信と
    前記通信事業者設備を媒介しない無線通信網の形成とが
    可能な端末装置を携帯する群衆が集合ないし通行する空
    間において、前記群衆の中の少なくとも一部の複数人が
    携帯する前記端末装置の間で前記無線通信網を形成する
    ことにより、前記通信事業者設備を媒介した前記無線通
    信を行い得ない領域が前記空間の中にあっても、前記空
    間の中での前記端末装置どうしの通信を可能とした通信
    方法。
  54. 【請求項５４】 前記無線通信網を形成する前記複数の
    端末装置の一部が、前記通信事業者設備を媒介した前記
    無線通信を行うことにより、前記無線通信網を形成する
    前記複数の端末装置の他の一部が、前記無線通信網を媒
    介しさらに前記通信事業者設備を媒介した通信をも行う
    ことを可能とした、請求項５３に記載の通信方法。
  55. 【請求項５５】 前記無線通信網を形成する前記複数の
    端末装置の少なくとも一部であって、前記無線通信網を
    媒介して相互に通信する一組の端末装置が、それぞれを
    識別する符号を相互に交換することにより共通鍵を算出
    し、当該共通鍵にもとづいて暗号化した形式で通信信号
    をやりとりする、請求項５３または請求項５４に記載の
    通信方法。
  56. 【請求項５６】 前記無線通信網を媒介した通信を、緊
    急非常通信に限って可能とした、請求項５３ないし請求
    項５５のいずれかに記載の通信方法。
  57. 【請求項５７】 前記無線通信網の形成が可能な別の端
    末装置を、前記通信事業者設備を媒介した前記無線通信
    を行い得ない前記領域に設置し、それにより、前記端末
    装置を携帯する前記群衆の密度が低い場合でも、前記無
    線通信網の形成を可能とした、請求項５３ないし請求項
    ５６のいずれかに記載の通信方法。
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