JP2002526845A - 伝送データに不依存な電力消費を呈するデータバス手段を備えたデータキャリア装置 - Google Patents

伝送データに不依存な電力消費を呈するデータバス手段を備えたデータキャリア装置

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Abstract

(57)【要約】 データキャリア装置(3)は、キーデータ(SD)を記憶するデータ記憶手段(13)と、キーデータ(SD)を処理する処理手段(14)と、データ記憶手段(13)を処理手段(14)に接続するN本の並列データリード線を備えたデータバス(16)を含み、Nビットのキーデータ(SD)を、各伝送動作の最中で並列に伝送可能なデータバス手段(15)と、データキャリア装置(3)に電力(UB)を供給する電源手段(E)とを含む。キーデータ(SD)を含む伝送データ(UD−SD)は、データ記憶手段(13)に記憶され得、データバス手段(15)は、Nビットの伝送データ(UD−SD)を各々の伝送動作時に伝送する。伝送データ(UD−SD)は、常に同じで且つキーデータ(SD)から独立している値1のM個のビットを有する。データバス手段(15)は、キーデータ(SD)には依存しない電力消費を有し、伝送動作の後に、伝送データ(UD−SD)の総数N個の伝送ビットからキーデータ(SD)を構成するK個のビットを選択する選択手段(29,31)を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データキャリア装置に関する。かかる装置は、キーデータを記憶す
るためのデータ記憶手段と、キーデータを処理するための処理手段と、当該デー
タ記憶手段を当該処理手段に接続するN本の並列データリード線を備えたデータ
バスを含みこれを介してNビットのキーデータを伝送動作の各々において並列に
伝送することのできるデータバス手段とを含み、更に、当該データキャリア装置
の電力供給をなすための電源手段をも含むものである。
【0002】
【従来の技術】
最初の段落で述べたような種類のデータキャリア装置は、米国特許第4,29
5,041号の文献から知られており、盗難防止装置を含んでいる。この既知の
データキャリア装置は、機密のキーデータと別の機密データとを記憶するデータ
記憶手段を含む。このデータキャリア装置は、当該データ記憶手段に記憶された
機密キーデータを当該データキャリア装置の受信手段に供給することによって許
可されていることの証明をなす当該データキャリア装置の許可されたユーザーに
対してのみ、当該記憶された機密データを出力する。
【0003】 この既知のデータキャリア装置はまた、マイクロプロセッサによって形成され
、且つプログラム記憶手段に記憶されたプログラムルーチンが実行される機密デ
ータ処理のために構成されたデータ処理手段を含む。このデータ処理手段は、デ
ータバス手段を介して当該データ記憶手段に接続される。このデータバス手段は
、アドレス及びデータバスと、バスドライバ手段と、当該データ記憶手段のため
の読出及び書込増幅器とを含む。かかるアドレス及びデータバスは、N本の並列
データリード線を有するものであり、伝送動作中これらを介して多数のNビット
のデータを並列に即ち同時に伝送することができる。
【0004】 また、この既知のデータキャリア装置は、当該データキャリアに対してはもち
ろん、この場合には当該データバス手段に対しても電力供給をなすよう構成され
た電源手段も含む。
【0005】 このデータキャリア装置のデータ処理手段は、受信したキーデータを当該デー
タ記憶手段に記憶されたキーデータと比較して、一致する場合には当該データキ
ャリア装置のデータ記憶手段に記憶された機密データを出力するように構成され
る。
【0006】 この既知ののデータキャリア装置を使用することを許可されておらず当該デー
タ記憶手段に記憶された当該キーデータを知らない者が、当該データキャリア装
置に当該機密データを出力させるべく、このキーデータを取り出そうとしたこと
がある。この既知のデータキャリア装置は集積回路として構築されているので、
このように未許可の者は、その接点において測定可能な集積回路の電力消費量の
分析によって、当該データ記憶手段に記憶されたキーデータを取り出そうとした
のである。
【0007】 電力消費量、特に当該データバス手段による電流の引出しすなわち消費は、当
該処理手段において実行される当該プログラムルーチンに依存するものであり、
このルーチンは例えば、当該データ記憶手段に対する種々の読出動作又は書込動
作を含むことが可能であり、その間に、当該データバス手段の当該読出及び書込
増幅器が、当該データ記憶手段に比較的大量の電流を引き出すのである。当該デ
ータ記憶手段に記憶された正しいキーデータを判定するべく多数の実行可能なキ
ーデータを出力している最中に当該データキャリア装置によって引き出される当
該電流の、未許可の者による解析を阻止するために、当該既知のデータキャリア
装置では、「対称的な」プログラムルーチンが使用される。「対称的な」プログ
ラムルーチンの場合、当該データキャリア装置の転送手段による電流の引き出し
に関して比較可能なそのプログラムルーチンの部分は、当該処理手段におけるキ
ーデータの比較が一致を見るか否かに関わらず実行される。
【0008】 しかしながら、この既知のデータキャリア装置において、当該データバスを介
して、当該データ記憶手段に記憶されたキーデータの伝送中にそのデータバス手
段によって引き出される電流は、当該キーデータに依存するものであり、当該デ
ータ記憶手段に記憶されたキーデータを、伝送動作の間に当該データキャリア装
置によって引き出される電流の分析によって取り出すことができることが分かっ
た。したがって、当該既知のデータキャリア装置のデータ記憶手段に記憶された
機密データは、もはや安全ではないのである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述の問題を排除して、最初の段落で述べたような種類のも
のであってそれを改良したデータキャリア装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この最初の段落で書かれたような種類のデータキャリア装置の場合、この目的
は、次のような本発明によって達成される。すなわち、キーデータを含む伝送デ
ータは、前記データ記憶手段に記憶可能であり、前記データバス手段は、Nビッ
トの伝送データを各伝送動作において伝送するよう構成され、前記伝送データは
、前記キーデータに依存しない値“1”の同じ個数Mのビットを常に含み、前記
データバス手段の電力消費は、前記キーデータに依存せず、前記データバス手段
は、伝送動作の後に、前記伝送データの総数N個の伝送ビットから前記キーデー
タを構成するK個のビットを選択するよう構成される選択手段を含む、ことを特
徴としている。
【0011】 キーデータのような機密データを含み当該データ記憶手段に記憶される伝送デ
ータは、当該データバスを介し当該伝送手段によって当該処理手段に伝送される
。このような伝送データは、所与の常に同じ個数のM個の値“1”のビットを含
むことを特徴としている。当該データ記憶手段からのデータの読み出しのため及
び当該データバスを介するデータの伝送のために当該データバス手段によって消
費される電流は、値“1”のビットの個数に依存するので、当該データキャリア
装置によって消費される電流は、任意のキーデータを含みうる伝送データに関す
る当該データバスを介する伝送中、常に同じであることになる。従って、当該デ
ータ記憶手段に記憶された機密データを、当該データキャリア装置によって消費
される電流の分析によって取り出すことができず、もって当該データキャリア装
置における機密データは、特に安全である。
【0012】 請求項2に開示されたステップは、請求項1に開示されたようなデータキャリ
ア装置に好適に採用されることが分かった。これにより、キーデータのように当
該処理手段において処理される任意の機密データは、機密データを取り出すため
の当該データキャリア装置によって消費される電流の分析が成功することを予め
排除しつつ、当該データバスを介し当該データ処理手段により当該データ記憶手
段又は別の処理手段に伝送されるよう、当該挿入手段によって伝送データに挿入
されることが可能である、という利点を奏する。
【0013】 請求項3に開示されたステップは、請求項1に開示されたデータキャリア装置
に好適に採用されることが分かった。これにより、例えばキーデータのような当
該データバスを介して伝送されるべき特に多数の機密データが、各伝送動作にお
いて伝送可能となり、当該伝送データの同じM個のビットが常に値“1”を有す
るものの当該機密データのKビットは任意の値を持つ、という利点を奏する。
【0014】 請求項4に開示されたステップは、請求項3に説明されたようなデータキャリ
ア装置に好適に採用されることが分かった。これにより、当該選択手段が、極め
て簡単な構造を有することが可能であり、当該データバスも、2本の並列データ
リード線によって形成され得る、という利点を奏する。
【0015】 なお、当該データキャリア装置によって消費される電流、とりわけ当該データ
バス手段によって消費される電流も、先行する伝送動作の間にデータバスを介し
て何のデータが伝送されたのかに依存する。先行する伝送動作の間に当該データ
リード線を介して伝送されるビットの値“1”を表す所定の電位に帯電され後続
の伝送動作において再びこの電位を有するべきものとされるデータバスのデータ
リード線の場合、当該データバス手段は、実際上何ら電流を使わない。しかしな
がら、データリード線の電位が後続の伝送動作において帯電されなければならな
いときには、当該データバス手段は、この目的のために電流を使うことになる。
このデータ伝送の間に伝送された機密データは、先行する伝送動作の間に当該デ
ータバスを介して伝送されたデータに関する知識に基づいて、次のデータ伝送の
間に当該データ手段によって使われる電流の補足的な分析によって取り出されう
る。
【0016】 請求項5に開示されたステップは、請求項1に記述されたようなデータキャリ
ア装置に好適に採用されることが分かった。これにより、機密データの伝送の間
に当該データバス手段によって消費される電流が、当該データバスを介して最後
に伝送されたデータに依存しない、という利点を奏する。
【0017】 請求項6に開示されたステップは、請求項1に記述されたようなデータキャリ
ア装置に好適に採用されることも判明した。これにより、送信器及び受信器との
非接触的な通信をなすためのスマートカードの場合には、当該スマートカードに
記憶された機密データは極めて安全である、という利点が達成される。
【0018】 請求項7に開示されたステップは、請求項1に記述されたようなデータキャリ
ア装置に好適に採用されることも分かった。これにより、書込装置及び読出装置
と接触型の通信をなすためのスマートカードの場合には、当該スマートカードに
記憶された機密データの確かな安全を達成することとなる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面で示される実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は
これらに限定されないことに留意すべきである。
【0020】 図1は、接点フィールド2と集積回路によって形成されるデータキャリア3と
を含むスマートカード1を示している。このスマートカード1は、当該スマート
カード1のユーザーが機密データにアクセスすることを許可するキーデータSD
の伝送データUD−SDを記憶する。接点フィールド2は、接点パッド4,5,
6,7,8,9,10及び11を含み、これらは、データキャリア装置3と接続
される。データキャリア装置3は、接点フィールド2に対応する接点フィールド
を含む書込/読出装置(図1には示されず)と接点フィールド2を介して交信す
るよう構成される。
【0021】 書込/読出装置は、接点フィールド2の接点パッドを介して、データ装置3の
電源端子Eに動作電圧UBを供給することが可能なものであり、前記電源端子E
は、当該データキャリア装置3のための電源手段を構成する。書込/読出装置は
、接点フィールド2の別の接点パッドを介して、データキャリア装置3にシステ
ムクロックCLKを供給することが可能である。データキャリア装置3は、受信
データEDが供給されることが可能であり、接点フィールド2のまた別の接点パ
ッドを介して、処理されたデータを出力データADとして書込/読出装置に出力
するができる。
【0022】 データキャリア装置3は、プログラム記憶手段12と、データ記憶手段13と
、処理手段14とを有し、これらは通信用のデータバス手段15に接続される。
データバス手段15は、N=8本の並列データリード線を備えたデータバス16
を含んでおり、かかるリード線を介してN=8ビットのデータを、それぞれの伝
送動作の間において並列に、即ち同時に伝送することができる。更に、アドレス
を構成するデータも、データバス16を介して伝送可能であり、ここでのデータ
は、例えば、そのデータをデータ記憶手段13に記憶しようとしたり、データ記
憶手段13から読み出そうとするデータ記憶手段13における記憶アドレスを示
すものである。
【0023】 プログラム記憶手段12は、いわゆるROM(読出専用メモリ)によって形成
され、プログラムルーチンを構成するデータが記憶されるプログラム記憶段17
を含んでおり、このルーチンは、動作電圧UB及びシステムクロックCLKが存
在する状態で、処理手段14において実行される。プログラム記憶手段12はま
た、プログラム記憶段17の記憶位置を解読指定して、プログラムルーチンを構
成するデータをプログラム記憶段17から読み出すように構成された読出増幅器
18をも有する。
【0024】 データ記憶手段13は、いわゆるEEPROM(電気的に消去可能且つプログ
ラム可能な読出専用メモリ)によって形成され、例えばキーデータSDのような
機密データが、後に詳細に説明されるように記憶され得るデータ記憶段19を含
む。データ記憶手段13はまた、データ記憶段19の記憶位置を解読指定して、
データ記憶段19からデータを読み出したりデータ記憶段19にデータを記憶す
るように構成された書込/読出増幅器20も有する。 処理手段14は、例えばキーデータSDのようなデータを処理するよう構成され
る。このため、処理手段14は、プロセッサ21及び双対プロセッサ(co-proce
ssor)22を含んでいる。プロセッサ21は、プロセッサ演算段23を有し、双
対プロセッサ22は、双対プロセッサ演算段24を有する。プログラム記憶手段
13から読み出されるプログラムルーチンは、データを処理するためにプロセッ
サ演算段23において実行され、双対プロセッサ演算段24には、ハードウェア
回路によって指定され、特に、後に詳細に説明されるように双対プロセッサ演算
段24に供給されるキーデータにより改変されうるプログラムルーチンが実行さ
れる。
【0025】 スマートカード1が、その接点フィールド2を介して書込/読出装置に接続さ
れると、動作電圧UB=5Vは、当該接点フィールド2を介してプログラム記憶
手段12、データ記憶手段13及び処理手段14に印加可能となる。更に、この
場合には、システムクロックCLK=5MHzが、接点フィールド2を介して、
処理手段14に供給されることも可能であり、このシステムクロックは、プロセ
ッサ演算段23及び双対プロセッサ演算段24における当該プログラムルーチン
の実行速度を規定する。書込/読出装置と交信又は通信している間、受信データ
EDは、当該接点フィールド2の接点パッドを介して当該プロセッサ21に供給
可能であり、プロセッサ21は、接点フィールド2の接点パッドを介して出力デ
ータADを当該書込/読出装置に送ることが可能である。
【0026】 プロセッサ21は、データバス16のデータリード線に接続される第1のバス
ドライバ手段25を含む。この第1のバスライバ手段25は、N=8ビットを並
列に伝送すべく、各々のデータ伝送動作につき、N=8本のデータリード線のそ
れぞれのものを電位P1にまで帯電させ、データバス16のN=8本のその他の
データリード線を電位P2にまで帯電させるように構成される。例えば、N=8
ビットによって構成され、バイナリー形式ではビット列“0000 0010”
に対応する値“2”を有するバイトを、1つのデータ伝送動作においてプロセッ
サ21からデータ記憶手段13に伝送するために、第1のバスドライバ手段25
は、バスドライバ手段として周知であるように、N=8本のデータリード線の第
2のデータリード線をビット“1”を示す電位P1にまで帯電させ、その残りの
7本のデータリード線をビット“0”を示す電位P2にまで帯電させるように構
成されるのである。
【0027】 なお、伝送動作の間、バスドライバ手段の電力消費量ひいてはデータバス手段
の電力消費量は、当該N=8本のデータリード線のうち何本が当該電位P1にま
で帯電され、当該N=8本のデータリード線のうち何本が当該電位P2にまで帯
電されるかによるものである。例えば、電位P1が5Vに一致し、電位P2が0
Vに一致し、1本のみのデータリード線を上述の例のように電位P1にまで帯電
しなければならない場合、この伝送動作の間、当該データバス手段の電力消費量
は、当該N=8本のデータリード線のうちの数本を5Vの電位P1にまで帯電し
なければならない場合よりも少なくなる。
【0028】 また、伝送動作の間、バスドライバ手段の電力消費量、ひいてはデータバス手
段の電力消費量は、先行する伝送動作の間にそれらのデータリード線を介してど
のデータが伝送されたのかにもよる。例えば、当該データバスのうちあるデータ
リード線が、先行する伝送動作の間に0Vの電位P2にまで帯電又は放電され次
の伝送動作のために0Vの電位P2を再び有する必要がある場合、当該バスドラ
イバ手段は、実際には電力又は電流を使わないことになる。このデータリード線
の電位が次の伝送動作のために変化して、それが5Vの電位P1にまで帯電しな
ければならない場合、当該バスドライバ手段は、この目的のために、電力又は電
流を使うことになるのである。
【0029】 データバス手段15の第1のバスドライバ手段25は、伝送データUDの伝送
に先立ってデータバス16のN=8本のデータリード線を一定の電位P3にまで
帯電又は放電する第1のデータバス電位手段26を有するのが好ましい。第1の
データバス電位手段26は、データバス16の当該N=8本のデータリード線を
電位P3=P2=0Vに放電させるよう構成される。これにより、機密データを
伝送している間のデータバス手段15の電力消費量又はデータバス手段15によ
って引き出される電流が、具体例に基づいて後に詳細に説明されるように、当該
データバス16による先行の伝送動作に依存しない、という利点を奏するのであ
る。
【0030】 データがデータバス16のデータリード線を介してプロセッサ21に伝送され
る伝送動作の場合、第1のバスドライバ手段25は、バスドライバ手段として周
知の如く、個々のデータリード線の電位P1及びP2を検出し、受信したデータ
を出力するようにも構成される。
【0031】 双対プロセッサ22は、プロセッサ21の関連する第1のデータバス電位手段
26を備えた第1のバスドライバ手段25に関して説明したものに対応する動作
を有する第2のデータバス電位手段28を備えた第2のバスドライバ手段27を
含む。プログラム記憶手段12の読出増幅器18及びデータ記憶手段13の書込
/読出増幅器20の動作も、プロセッサ21の第1のバスドライバ手段25に関
して説明されたものに相当するが、これらは、データバス電位手段を含まない。
【0032】 データバス16、読出増幅器18、書込/読出増幅器20、第1のバスドライ
バ手段25及び第2のバスドライバ手段27は、データバス手段15に含まれ、
プログラム記憶手段12と、データ記憶手段13と、プロセッサ21と、双対プ
ロセッサ22との間でデータを伝送するよう構成される。
【0033】 プロセッサ21は、第1の選択手段29を有しており、かかる手段もデータバ
ス手段15の中に含まれ、第1のバスドライバ手段25とプロセッサ演算段23
とに接続される。第1の選択手段29は、伝送動作の後、当該伝送データUDの
総数N=8個の伝送ビットからK個のビットを選択するよう構成される。この選
択されたK個のビットは、伝送されるべき実際の情報を含み、例えば機密キーデ
ータを形成する。第1の選択手段29は、各伝送動作中に伝送された伝送データ
UD−SDの総数N=8個のビットから、キーデータSDを構成するK=N/2
=8/2=4個のビットを選択するよう構成される。この伝送データUD−SD
は、値“1”を有するM=N/2=4個のビットを含んでおり、その個数が常に
同じで当該キーデータSDに依存しない。
【0034】 これにより、データバス16のうち常に同じ本数であるM=4本のデータリー
ド線が、電位P1にまで帯電され、その他のN−M=4本のデータリード線が、
電位P2にまで帯電されなければならないので、データバス手段15は、例えば
キーデータSDの如き伝送データUDに含まれる伝送データとは無関係の電力消
費を呈する、という利点を奏する。各伝送動作において伝送される伝送データU
DのN=8個のビットは、K=4個のビットを形成するので、データを構成する
非常に多くのビットが、後に詳細に説明されるように、各伝送動作において伝送
される、という利点もある。
【0035】 第1の選択手段29は、伝送動作中に受信された伝送データUDの1つおきの
ビットを選択するよう構成されており、第1の選択手段29によって選択されな
い伝送データUDの各ビットは、第1の選択手段29によって選択されたビット
に対して常に反転した値を有するものである。これについては、具体例に基づい
て後に詳細に説明する。
【0036】 プロセッサ21はまた、第1の挿入手段30を有しており、かかる手段も、デ
ータバス手段15の中に含まれ、第1のバスドライバ手段25とプロセッサ演算
段23とに接続される。第1の挿入手段30は、N=8ビットのうちのM=4が
値1を有するようなN=8個のビットを有する伝送データUDを得るべく、キー
データSDを形成するK=4個のビットにL=N−K=8−4=4個のビットを
挿入するよう構成される。第1の挿入手段30は、データを形成するK=4個の
ビットのうちの2つの間にL=4個のビットの1つをそれぞれ挿入するよう構成
されるものであり、L=4個のビットに対しては、後に具体例に基づいて詳細に
説明されるように、K=4個のビットの反転した値がそれぞれ挿入されることに
なる。
【0037】 これにより、バスドライバ手段25の電力消費(量)が、後に詳細に説明され
るように、処理された機密データに依存しない状態で、例えばキーデータSDの
ようなプロセッサ21によって処理される機密データを、例えばキーデータSD
の伝送データUB−SDのような伝送データUBとして伝送することができる、
という利点を奏する。
【0038】 双対プロセッサ22は、第2の選択手段31と、第2の挿入手段32とを有し
ており、かかる第2の手段31の動作は、プロセッサ21の第1の選択手段29
に関して説明された動作と一致するものであり、かかる第2の手段32の動作は
、プロセッサ21の第1の挿入手段30に関して説明された動作と一致する。
【0039】 以下、このスマートカード1の動作を、具体例に基づき図2に示される伝送テ
ーブル33を参照して、詳細に説明する。伝送テーブル33は、伝送データUB
のN=8個のビットと、当該伝送データUBの中に含まれるものでもあるK=4
個のビットとに係るビットシーケンスを含んでいる。伝送テーブル33の最後の
列は、その関連する行の当該ビットシーケンスにおいて値1を有するM個のビッ
トを示している。伝送データUDのビットシーケンスは、伝送データUDの中に
含まれたデータとは独立した値1のM=4個のビットを有する。
【0040】 伝送テーブル33の第2の行は、データ記憶手段13のデータ記憶段19に記
憶され伝送テーブル33の第3の行に示されるキーデータSDを含む伝送データ
UD−SDのビットシーケンスを含む。データ記憶段19に記憶されたキーデー
タSDは、書込/読出装置に記憶された機密データにアクセスすることの当該ス
マートカード1のユーザーへの許可を示すものである。例えば、当該スマートカ
ードのユーザーは、データ記憶段19に記憶されたキーデータSD=“1010
”によって、書込/読出装置に記憶された機密保護レベル“3”の機密データを
見ることを許可され得る。しかしながら、その記憶段が当該キーデータSD=“
1100”を記憶する別のスマートカードのユーザーは、書込/読出装置に記憶
された機密保護レベル“1”の機密データを見ることを許可され得る。従って、
当該記憶段19に記憶されたキーデータSDは、極秘であることになる。
【0041】 スマートカード1が、書込/読出装置に差し込まれ、該装置に接点フィールド
2を介して接続されると、動作電圧UB及びシステムクロックCLKは、プロセ
ッサ21及び双対プロセッサ22に供給される。プロセッサ21は、動作電圧U
B及びシステムクロックCLKを受信すると、プログラム記憶手段12からプロ
グラムルーチンを読み出すよう構成されるものであり、このプログラムルーチン
は、その後、プロセッサ21において実行される。このようなプログラムルーチ
ンは、スマートカード1が、当該書込/読出装置から取り外される瞬間まで、プ
ロセッサ21において実行される。
【0042】 プロセッサ演算段23におけるプログラムルーチンの実行の間、プロセッサ2
1は、データ記憶手段13からキーデータSDの伝送データUB−SDを読み出
す。このために、第1のバスドライバ手段25は、アドレスを形成するデータを
、データバス16のデータリード線を介して書込/読出増幅器20に供給する。
そして、書込/読出増幅器20は、データ記憶段19からキーデータSDの伝送
データUB−SDを読み出し、データリード線“0”,“3”,“4”及び“7
”を電位P1に帯電させるよう構成される。何故なら、伝送テーブル33の2番
目の行に規定されたキーデータSDの伝送データUB−SDのビットシーケンス
の各ビットが、それらの位置で値“1”を有するからである。更に、データリー
ド線“1”,“2”,“5”及び“6”は、電位P2に帯電される。何故なら、
伝送テーブル33の当該2番目の行に規定されたキーデータSDの伝送データU
B−SDのビットシーケンスの各ビットが、それらの位置で値“0”を有するか
らである。かくして書込/読出増幅器20は、電位P1の4本のデータリード線
の帯電(量)及び電位P2の4本のデータリード線の帯電(量)に対応する電流
を消費することになる。
【0043】 その後、第1のバスドライバ手段25は、データバス16のデータリード線の
電位Pを検出し、キーデータSDの伝送データUB−SDを第1の選択手段29
に出力するよう構成される。更に、それに続いて、データバス16のN=8本の
データリード線の全てが、電位P3=P2=0Vへと放電される。
【0044】 第1の選択手段29は、キーデータSDの伝送データUB−SDのビットシー
ケンスにおける位置“1”,“3”,“5”及び“7”のK=4個のビットを選
択し、かかるキーデータSDをプロセッサ演算段23に対して出力するよう構成
される。
【0045】 当該プロセッサ演算段23におけるプログラムの実行に従って、キーデータは
、双対プロセッサ22に供給される。このために、キーデータSDは、第1挿入
段30に供給され、該挿入段は、キーデータSDのビットシーケンス“1010
”の各々のビットの後に反転した値のビットを挿入するので、最終的には、再び
キーデータSDの伝送データUB−SDのビットシーケンス“10011001
”が得られる。
【0046】 その後、伝送データUB−SDに含まれるキーデータSDは、伝送動作の間に
、データバス手段15を介して双対プロセッサ演算段24に伝送される。双対プ
ロセッサ演算段24のハードウェア回路は、供給されたキーデータSDによって
、暗号化されたデータを解読するように構成される。
【0047】 プロセッサ21を介しデータ記憶手段13から双対プロセッサ22へ伝送デー
タUB−SDに含めて極秘のキーデータSDをこうした形態で伝送するため、伝
送動作の間におけるスマートカード1の電力消費に関する分析で、当該極秘キー
データSDが漏れることがなくなるのである。
【0048】 ここで、スマートカード1が内部へ挿入された当該書込/読出装置は、伝送テ
ーブル33の4番目の行に示された受信データEDを、接点フィールド2を介し
てプロセッサ21に出力する場合を想定する。当該受信データEDに応答してス
マートカード1によって出力された出力データADに基づいて、当該書込/読出
装置は、どんな機密保護レベルのどの機密データを当該スマートカード1のユー
ザーに表示したらよいかを認識するのである。
【0049】 プロセッサ23が書込/読出装置から受信データEDを受信すると、プロセッ
サ演算段23は、当該プログラムルーチンに従って、当該受信データEDを第1
の挿入手段30に出力する。そして、第1の挿入手段30は、伝送テーブル33
の5番目の行に示された受信データEDの伝送データUB−EDを第1のバスド
ライバ手段25に出力する。ここでも、受信データEDの伝送データUD−ED
のビットシーケンスが値1を有するM=4個のビットを有するので、第1のバス
ドライバ手段25は、電位P3にあるデータバス16のN=8本のデータリード
線のうちの4本を電位P1に、リード線の4本を電位P2に帯電させなければな
らない。従って、第1のバスドライバ手段25の電力消費は、伝送データUB−
EDに含まれた受信データEDから巧く独立しているのである。
【0050】 その後、データバス16のデータリード線の電位は、第2のバスドライバ手段
27によって検出され、受信データEDの伝送データUD−EDは、双対プロセ
ッサ22の第2の選択手段31に出力される。受信データEDは、第2の選択手
段31によって選択され、双対プロセッサ演算段24に供給される。更に、デー
タバス16のデータリード線は、第2のデータバス電位手段28によって電位P
3に帯電される。
【0051】 双対プロセッサ演算段24は、受信データEDを受信すると、供給されたキー
データSDを利用しながら受信データEDを解読し、この解読した受信データE
EDを第2の挿入手段32に出力するよう構成される。当該解読した受信データ
EEDのビットシーケンスは、同6番目の行に示されるものであり、第2の挿入
手段32によって出力されたその解読済受信データEEDの伝送データUB−E
EDのビットシーケンスは、伝送テーブル33の同7番目の行に示されている。
ここでも、当該解読受信データEEDの伝送データUB−EEDは、値1のM=
4個のビットを有するので、第2のバスドライバ手段27は、電位P3にあるデ
ータバス16のN=8本のデータリード線のうちの4本を電位P1に、データリ
ード線の4本を電位P2に帯電させなければならない。従って、第2のバスドラ
イバ手段27の電力消費は、伝送データUB−EEDに含まれた当該解読受信デ
ータEEDから巧く独立しているのである。
【0052】 データバス手段15によってプロセッサ演算段23に供給された解読済受信デ
ータEEDは、当該実行されたプログラムルーチンに従い、更なる処理を受ける
。この間、当該解読済受信データEEDのビットシーケンスの全ての値が反転さ
れ、伝送テーブル33の8番目の行に示されるような出力データADのビットシ
ーケンスが得られる。この出力データADは、出力データADの伝送データUD
−AD中に含まれつつ、データバス手段15によってデータ記憶手段13に伝送
され、データ記憶段19に記憶されることになる。その後、伝送テーブル33の
9番目の行に示された出力データADの伝送データUD−ADは、再び値1のM
=4個のビットを有するものであり、その結果、第1のバスドライバ手段25は
、電位P3にあるデータバス16のN=8本のデータリード線のうちの4本を電
位P1に、データリード線の4本を電位P2に帯電させなければならない。従っ
て、第1のバスドライバ手段25の電力消費は、伝送データUD−ADに含まれ
た出力データADから巧く独立しているのである。
【0053】 その後、プロセッサ演算段23は、接点フィールド2を介して出力データAD
を当該書込/読出装置に出力し、当該書込/読出装置は、当該出力データADを
、スマートカード1による受信データEDの出力の際に書込/読出装置によって
予期された出力データADと比較し、スマートカード1のユーザーが許可された
機密保護レベルの機密データを書込/読出装置のモニタに表示する。
【0054】 これにより、データバス手段15の電力消費が、伝送データUBに関する全て
の伝送動作全体にわたって同じになり、当該伝送データに含まれる機密データか
らの独立性を持つ、という利点を奏する。
【0055】 なお、例えばキーデータSDのような機密データのビットシーケンスを、上述
の場合のような4個のビットよりも遥かに多くのものを包含するものとすること
も可能である。その場合には、データバスが、多数の並列データリード線を有す
るべきであり、さもなければ、機密データの各部が、連続的な伝送動作で伝送さ
れるべきである。
【0056】 また、上記挿入手段は、L=4ビットを他の位置に、例えば、L=4ビットの
データを伝送データUDの位置“0”,“1”,“2”及び“3”に、そしてL
=4ビットを伝送データUDの位置“4”,“5”,“6”及び“7”に挿入す
ることもできる。この場合、当該L個のビットの値が、Kビットのデータの値を
反転したものとすべきである。但し、第1の挿入手段30及び第2の挿入手段3
2の例に基づいて説明したように、L個のビットが挿入される場合は、非常に関
心の高いものとなることが分かった。これは、伝送データUBのビットシーケン
スを、その場合には、例えば、データバスのうちの2本の並列データリード線を
介してのわずか2ビットずつの伝送のための4つの部分に小分けすることができ
るからである。その場合には、その4回の連続的な各伝送動作の間に、1本のデ
ータラインを電位P1に帯電させ、1本のデータラインを電位P2に帯電させる
ことが必要となるだろう。そして、当該データバス手段の電力消費が、ここでも
、当該伝送データUDに含まれた伝送データから独立することになる。
【0057】 更に、本発明に拠るデータキャリア装置を、例えば、少なくとも2本の並列デ
ータリード線を含むデータバスを介して機密データが伝送される多数の異なる集
積回路で形成することも可能である。
【0058】 また、伝送動作毎にK=6個のビットを備えた機密データを、例えばN=16
本のデータリード線を備えたデータバスを介して伝送することもできる。その場
合、挿入手段は、N=16個のビットを備えた伝送データUDを得て、Kビット
のデータの任意のビットシーケンスを有効にするために、L=N−K=16−6
=10個のビット(少なくともL=6個のビット)を挿入すべきである。
【0059】 更に、機密データの種類が知られているときには、K>Lとすることもできる
。例えば、機密データのK=6個のビットが2つ以下の位置にしか値1のビット
を含まず、残りのビットが値0のものであることが知られているならば、L=2
個のビットが実行可能である。この具体例では、その場合Mは2であることにな
り、データバス手段の電力消費は、ここでも、各伝送動作の間において同じにな
る。
【0060】 最後に、データバス電位手段は、書込/読出増幅器にも設けられうる。更に、
データキャリア装置における各伝送動作の後にデータバスのデータリード線を帯
電又は放電させるためのデータバス電位手段を、専ら当該プロセッサに、若しく
は専ら上記双対プロセッサに、又は専ら書込/読出増幅器に設けることもまた可
能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 接点フィールドを介して書込/読出装置と交信するよう構成された
データキャリアを含むスマートカードのブロック図。
【図2】 伝送データと例えばキーデータのような機密データとを納めた伝送
テーブル。
【符号の説明】
3…データキャリア装置 SD…キーデータ 13…データ記憶手段 14…処理手段 16…データバス 15…データバス手段 UB…電力 E…電源手段 UD−SD…伝送データ 29,31…選択手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 Groenewoudseweg 1, 5621 BA Eindhoven, Th e Netherlands

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ・キーデータを記憶するためのデータ記憶手段と、 ・キーデータを処理するための処理手段と、 ・前記データ記憶手段を前記処理手段に接続しかつNビットのキーデータを各
    伝送動作において並列に伝送可能なN本の並列データリード線を備えたデータバ
    スを含むデータバス手段と、 ・当該データキャリア装置の電力供給をなすための電源手段と、 を含むデータキャリア装置であって、 キーデータを含む伝送データは、前記データ記憶手段に記憶可能であり、 前記データバス手段は、Nビットの伝送データを各伝送動作において伝送する
    よう構成され、前記伝送データは、前記キーデータに依存しない値“1”の同じ
    個数Mのビットを常に含み、前記データバス手段の電力消費は、前記キーデータ
    に依存せず、 前記データバス手段は、伝送動作の後に、前記伝送データの総数N個の伝送ビ
    ットから前記キーデータを構成するK個のビットを選択するよう構成される選択
    手段を含む、 ことを特徴とするデータキャリア装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のデータキャリア装置であって、前記データ
    バス手段は、キーデータを構成するKビット中に少なくともL=N−Kビットを
    挿入してNビットの伝送データを得るように構成された挿入手段を含み、総数N
    個のビットのうちのM個のビットを値1とした、ことを特徴とするデータキャリ
    ア装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のデータキャリア装置であって、前記選択手
    段は、各伝送動作において伝送される伝送データの総数N個のビットからキーデ
    ータを構成するK=N/2の個数のビットを選択するよう構成され、伝送データ
    は、常に同じで且つ前記キーデータから独立しているM=N/2の個数の値1の
    ビットを有する、ことを特徴とするデータキャリア装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のデータキャリア装置であって、前記選択手
    段は、伝送データの1つおきのビットを選択するよう構成され、前記選択手段に
    よって選択されない伝送データのビットは、前記選択手段によって選択された各
    ビットに対しそれぞれ反転した値を有する、ことを特徴とするデータキャリア装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載のデータキャリア装置であって、前記データ
    バス手段は、伝送データの伝送に先立って、前記データバスのN本のデータリー
    ド線を一定の電位に帯電又は放電させるよう構成されたデータバス電位手段を含
    む、ことを特徴とするデータキャリア装置。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載のデータキャリア装置であって、暗号化され
    たデータを受信するための受信手段は、受信アンテナを含み、当該データキャリ
    ア装置は、集積回路の形態を採ってスマートカードに設けられる、ことを特徴と
    するデータキャリア装置。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載のデータキャリア装置であって、暗号化され
    たデータを受信するための受信手段は、少なくとも1つの接点を含み、当該デー
    タキャリア装置は、集積回路の形態を採ってスマートカードに設けられる、こと
    を特徴とするデータキャリア装置。
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