JP2003233536A

JP2003233536A - データ処理装置

Info

Publication number: JP2003233536A
Application number: JP2002029654A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Fujimoto; 孝之藤本; Atsushi Kawarada; 篤史川原田; Takahiro Shimura; 尊弘志村; Shinpachi Koizumi; 進八小泉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2003-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】機密性の高いプログラムデータを構成簡単に保
護できるようにする。【解決手段】ＣＰＵ１２と、音声データ格納用メモリ手
段１４と、このメモリ手段に格納するデータを演算処理
するデータ演算プロセッサ１６と、プログラム格納用メ
モリ手段１８からなる。外部デバックツール２４が接続
されたことをＣＰＵが判断したときには、プログラムデ
ータのうち命令コード（データ）を読み出しているとき
は、そのまま内部のＣＰＵに取り込むと共に、外部デバ
ックツールにダンプする。プログラムデータが機密性を
有する、命令コードデータ以外のデータであるときに
は、このデータに代えてダミーデータをプログラム格納
用メモリ手段より読み出す。これで機密性を有するプロ
グラムデータがダンプされて解読されるおそれがなくな
り、音声データなどの不正コピーを排除できる。

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、音声データなど
を処理するデータ処理装置に関する。詳しくは、デバッ
ク機能によってデータ演算処理プログラムをダンプでき
るようになされ、しかもこのデータ演算処理プログラム
が機密性を有する場合には、外部デバックツールが接続
されたとき、データ演算処理プログラムデータに代えて
ダミーデータを出力するようにすることで、データ演算
処理プログラムの機密性を保持し、データ演算処理プロ
グラムを容易に解析できないようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】音楽データなどは、一旦圧縮したり、暗
号化したりした上で記録し、またこれを伸長しあるいは
復号化することで、元の音声データに戻すような処理が
施されるのが一般的であるため、音声データなどを扱う
データ処理装置には中央演算処理ユニット（以下ＣＰＵ
という。）を有するマイクロコンピュータで構成される
場合が殆どである。

【０００３】このようなデータ処理装置の中には、デバ
ック機能を有するマイクロコンピュータを搭載し、デバ
ックツールなどの開発ツールを使用して処理システムの
開発が行われているものがある。したがってこの種デー
タ処理装置では、外部のデバックツールや外部コントロ
ーラからマイクロコンピュータをアクセスできる。

【０００４】しかし、デバック機能を有するマイクロコ
ンピュータを搭載する場合であっても、音楽等の著作物
に対する著作権を保護する上で、音楽データなどが不正
にコピーされないように回路システムを工夫しなければ
ならないのはもちろんである。

【０００５】不正コピーを排除するには、ＣＰＵによっ
て処理されるデータ演算処理プログラムの機密性が要求
される。外部ツールによってマイクロコンピュータがア
クセスされたようなときでも、一般の第三者がこの外部
ツールによってデータ演算処理プログラムが容易に解析
できないようにしなければならない。

【０００６】つまり、特定の者（ソフトウエア開発者な
ど）のみがアクセスできるようにして、データ演算処理
プログラムをダンプしてデバック処理できるようにする
か、あるいはソフトウエア開発者などの特定者でもアク
セスできないようにする必要がある。

【０００７】このような不正コピーを排除するため、現
在まで様々な提案がなされている。そのうちの１つに、
ソフトウエアの一部を暗号化して納め、マイクロコンピ
ュータの内部にその復号化のためのハードウエアを用意
する方法がある。この方法はハードウエアの増大を伴う
と共に、ＣＰＵが復号化処理も行うため、ＣＰＵの処理
（負荷）が増えるなどの問題を持っている。

【０００８】別の方法として、プログラム格納用のメモ
リ手段をアクセスできないようにしたりする手法があ
る。例えば、特願平１１−１５８２５６号公報には、セ
キュリティ解除シーケンスに失敗した場合には、デバッ
クツールの使用を不可にする技術が開示されている（第
１の解決方法）。

【０００９】また、特願平９−２６８８３８号公報に
は、プログラム格納用メモリ手段に対し、アドレス禁止
領域を設け、ここにデータ演算処理プログラムを格納す
ると共に、このアドレス禁止領域をレジスタで制御する
ようにした技術が開示されている（第２の解決方法）。

【００１０】さらに、特願平９−６６６３３号公報に
は、パスワードによってソフトウエア開発者の識別を行
い、この識別に失敗したときには、プログラム格納用メ
モリ手段に記憶されているプログラムデータを消去する
技術が開示されている（第３の解決方法）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、第１の解決
方法によれば、セキュリティ解除シーケンスに失敗する
と、正当なアクセス者と言えどもデバックツールを使用
できなくなるので、例えば新たにプログラムを書き込ん
だりする作業自体も禁止されてしまう。

【００１２】第２の解決方法では、レジスタを制御する
ことでアドレス禁止領域を設定しているので、レジスタ
の制御手法を容易に解析される嫌いがある。したがっ
て、機密性保持としては万全ではないと言える。

【００１３】第３の解決方法では、パスワードによる開
発者識別に失敗した場合には、プログラムデータそのも
のが強制的に消去されてしまうので、機密保持としては
万全である。しかし、入力ミスなどによって開発者識別
に失敗すると、外部デバックツールを外してもデータ処
理装置１０を正常に稼働できなくなってしまう。さらに
最早新たにプログラムを書き込んだりする作業自体も制
限を受けたりするので、その後の開発に支障をきたすお
それがある。

【００１４】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、特に外部デバックツールなど
が接続されたときには、プログラム格納用メモリ手段か
らダミーデータを出力することで、構成簡単に、しかも
確実に機密性を有する処理プログラムを保護できるよう
にしたデータ処理装置を提案するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載したこの発明に係るデータ処理装置
では、中央演算処理ユニットと、データ格納用メモリ手
段と、このデータ格納用メモリ手段に格納するデータを
演算処理するデータ演算プロセッサと、このデータ演算
処理プログラムを格納したプログラム格納用メモリ手段
からなるデータ処理装置であって、外部デバックツール
が接続されたことを上記中央演算処理ユニットが判断し
たときには、上記プログラム格納用メモリ手段よりダミ
ーデータが出力されるようにしたことを特徴とする。

【００１６】この発明では、外部デバックツールが接続
されたことを中央演算処理ユニットが判断したときに
は、プログラム格納用メモリ手段より正規のプログラム
データに代えてダミーデータが出力される。より具体的
には、プログラムデータのうち命令コード（命令コード
データ）を読み出しているときは、そのまま内部のＣＰ
Ｕに取り込むと共に、外部デバックツールにダンプす
る。プログラムデータが機密性を有する、命令コードデ
ータ以外のデータであるときには、このデータに代えて
ダミーデータをプログラム格納用メモリ手段より読み出
す。こうすることで、機密性を有するプログラムデータ
がダンプされて解読されるおそれがなくなり、音声デー
タなどの不正コピーを排除できる。

【００１７】命令コードデータ以外のデータの中には、
データを圧縮／伸長処理したり、暗号化および復号化処
理を行うために必要なデータ（データコード）が存在す
るので、データ演算用プログラムデータのうちでも特に
機密性の高いデータであると言える。これら機密性を有
するデータ演算用プログラムデータがダンプされると、
外部デバックツールを利用して、データ演算プロセッサ
でどのような処理を行っているかを解読されるおそれが
あり、機密性を有するデータ演算処理プログラム（プロ
グラムデータ）を保護できなくなってしまうからであ
る。

【００１８】プログラム格納用メモリ手段に対するアク
セスを制限したり、プログラムデータそのものを消去し
たりしないので、例えばこの外部デバックツールや外部
コントローラ（外部ライタなど）を使用して、プログラ
ムデータを書き込んだりすることができると共に、外部
デバックツールを外せば、通常のデータ処理が可能にな
る。

【００１９】外部デバックツールが接続されたときに
は、ダミーデータを出力させるように制御するだけであ
るので、機密保護のための構成も簡単であり、またこれ
による中央演算処理ユニット状態の処理にも殆ど負荷が
かからないで済む。

【００２０】

【発明の実施の形態】続いて、この発明に係るデータ処
理装置の一実施形態を、音声データのデータ処理システ
ムに適用した場合に付き、図面を参照して詳細に説明す
る。図１はこの発明に係るデータ処理装置１０の実施の
形態を示す要部の系統図であって、このデータ処理装置
１０は、中央演算処理ユニットであるＣＰＵ１２と、音
声データを格納するデータ格納用メモリ手段１４と、こ
のデータ格納用メモリ手段１４に格納するデータを演算
処理するデータ演算プロセッサ１６と、このデータ演算
処理プログラムを格納したプログラム格納用メモリ手段
１８を少なくとも有する。これらは互いにデータバス３
０ａおよびコントロールバス３０ｂに接続されている。

【００２１】また、これらバス３０ａ、３０ｂにはイン
タフェース部（Ｉ／Ｏ部）２０を介して音声データの入
出力端子２２が接続されている。さらに、このデータ処
理装置１０にはデバック用外部ツールである外部デバッ
クツール２４を接続するための端子（テスト端子）２６
が設けられ、外部デバックツール２４は内部のインタフ
ェース部２８を介してバス３０ａ、３０ｂに接続できる
構成となっている。

【００２２】この実施の形態ではさらにテスト端子３２
が設けられ、ここには例えば外部端末である外部ライタ
３４を接続できるように構成されている。外部ライタ３
４はインタフェース部２８を共有する。テスト端子２６
および３２はアウトプットラインとインプットラインの
Ｉ／Ｏラインで構成される。

【００２３】データ格納用メモリ手段１４は、音声デー
タを格納するために設けられたものであり、ＲＡＭなど
の半導体メモリを使用することができる。音声データは
上述したように圧縮され、しかも暗号化された上で格納
されているが、その何れか一方例えば圧縮処理か、暗号
化処理のみを行った上で格納することもできる。

【００２４】音声データに対する各種処理はデータ演算
プロセッサ１６が行う。つまり、インタフェース部２０
を介して取り込まれた音声データを所定のルーチンにし
たがって圧縮／伸長し、また所定のルーチンにしたがっ
て圧縮された音声データに対して暗号化したり、復号化
する処理がこのデータ演算プロセッサ１６で行われる。

【００２５】音声データに対する圧縮処理は、音声処理
で多用されている情報処理技術であるＡＴＲＡＣ（Adap
tive Transform Acoustic Coding）処理などを適用でき
る。暗号方式としては、秘密鍵暗号方式や公開鍵暗号方
式の何れかが利用される。

【００２６】プログラム格納用メモリ手段１８は、外部
デバックツール２４がテスト端子２６に接続されていな
いときは、通常の処理が実行され、ＣＰＵ１２からの命
令にしたがって正規のデータ演算処理プログラムデータ
が読み出される。これに対して外部デバックツール２４
が接続されていることが確認されたときには、ＣＰＵ１
２からの制御指令に基づいて異常処理に切り替わり、正
規のデータ演算処理プログラムデータに代えてダミーデ
ータが読み出される。

【００２７】そのため、このプログラム格納用メモリ手
段１８は図２に示すように構成することができる。この
実施の形態では、正規のデータ演算処理プログラムが格
納されるメモリ４０を有する。このメモリ４０としては
ＳＲＡＭなどの半導体メモリを使用することができる。
メモリ４０から読み出されたプログラムデータはセレク
タ４４に供給される。セレクタ４４の他方にはダミーデ
ータ生成部４２からダミーデータが供給される。

【００２８】ダミーデータは、例えば論理値がオール
「０」またはオール「１」のデータ群を利用することが
できる。したがってダミーデータ生成部４２としては、
電源にプルアップされたプルアップ手段あるいはアース
にプルダウンされたプルダウン手段などを利用して生成
することができる。

【００２９】メモリ４０に格納されているプログラムデ
ータは、周知のように命令コードと、命令コード以外の
コード（コードデータ）の集合体である。命令コード以
外のコードデータとしては、上述したように音声データ
を圧縮／伸長処理を行ったり、暗号化／復号化処理を行
うために必要なデータなどが挙げられる。これらのコー
ドデータは、極めて機密性の高い情報であって、これら
のコードデータが外部デバックツール２４によってダン
プされてしまうと、機密性の高いデータ演算プロセッサ
（機密処理手段）１６でどのような処理を行っているか
が解読されるおそれがある。

【００３０】そこで、少なくともこのコードデータが読
み出されないように、プログラム格納用メモリ手段１８
の読み出し状態が制御される。すなわち、外部デバック
ツール２４がテスト端子２６に接続されたことが確認さ
れたときで、メモリ４０からの読み出しデータが命令コ
ード以外のコードデータであるときには、このコードデ
ータに代えてダミーデータが出力されるように図２のセ
レクタ４４が制御されるものである。

【００３１】こうすることによって、外部デバックツー
ル２４を使用して、命令コードとダミーデータの集合デ
ータがＣＰＵ１２を介してダンプされる。ダンプされた
集合データには上述したようにダミーデータが含まれて
いるため、この集合データを使用してデータ演算プロセ
ッサ１６側で、どのような処理を行っているのかを正し
く解析したり、推論することができず、データ演算処理
プログラムの機密性を保持できる。

【００３２】このようにこの発明では、単に、命令コー
ド以外のコードデータが読み出されないように工夫する
ことで、データ演算処理プログラムに対して十分なセキ
ュリティを確保することができる。

【００３３】なお、この発明では外部デバックツール２
４が接続されても、その機能そのものを禁止するのでは
ないから、例えば後述する外部ライタ３４からプログラ
ムデータをこのＲＡＭ４０に書き込んだりすることは可
能である。

【００３４】図示はしないが、メモリ４０の一部のメモ
リ領域をダミーデータ生成領域として利用することもで
きる。この場合はセレクタ４４は不要であり、メモリ４
０に対するアクセス制御のみで、正規のプログラムデー
タとダミーデータとを選択できる。

【００３５】図２の構成の場合には、ＣＰＵ１２からメ
モリ４０に対してリード／ライトアドレスデータが供給
される他、セレクタ４４を制御するための信号ＣＴＬが
供給される。また、ＣＰＵ１２からは、データ演算処理
プログラムデータが命令コードかそれ以外を判別するた
めの判別信号がメモリ４０側に供給され、その結果に基
づいて制御信号ＣＴＬが生成されることになる。

【００３６】外部デバックツール２４は、周知のデバッ
クツールが使用される。このデバックツールによってＣ
ＰＵ１２を介して音声データ格納用メモリ１４やデータ
演算プロセッサ１６などにアクセスできる。そして、通
常の場合にはプログラム格納用メモリ手段１８からデー
タ演算処理プログラムをインタフェース部２８を介して
ダンプすることができる他、データ演算処理プログラム
を書き換えることもできる。

【００３７】外部ライタ３４は、データ演算処理プログ
ラムを書き込むためのルーツ（外部端末）である。外部
デバックツール２４に代えて、この外部ライタ３４を接
続して使用することもできる。

【００３８】このようにこの発明に係るデータ処理装置
１０は、ＣＰＵ１２を有したマイクロコンピュータ構成
であって、外部ツールを利用してデータ演算処理プログ
ラムをデバックできるデバック機能を有し、しかもデー
タ演算処理プログラムにはセキュリティが施されてい
る。

【００３９】図３は機密性を確保できるプログラム格納
用メモリ手段１８に対するセキュリティ処理例を示すフ
ローチャートである。データ処理装置１０に対する電源
の立ち上げが終わり、初期プログラムのブート処理が終
了すると、図３に示すセキュリティ処理のためのプログ
ラムが起動される。このプログラムが起動されると、ま
ず外部端子であるこの例ではテスト端子２６（若しくは
３２）に、外部端末が接続されているかどうかを確認す
る（ステップ５１）。外部端末が接続されているときに
は、その外部端末との通信を行って外部端末の種類を判
別する（ステップ５２）。

【００４０】外部端末が外部デバックツール２４でない
ときには、セレクタ制御信号（制御コード）ＣＴＬを
「１」に固定して外部端末からの指示待ち状態となる
（ステップ５４，５５）。外部端末からの指示があった
ときには、プログラム格納用メモリ手段１８であるメモ
リ４０からデータ演算用のプログラムデータを読み出
し、ＣＰＵ１２では読み出したプログラムデータを解読
してその結果を実行する（ステップ５５）。その後、再
びテスト端子２６，３２に対する端末接続状態を確認
し、接続状態が継続しているときには再びステップ５３
に戻る（ステップ５６，５３）。

【００４１】一方、テスト端子２６あるいは３２に接続
された外部端末が外部デバックツール２４であると判断
されたときには、プログラムデータの内容に応じたセレ
クタ制御信号ＣＴＬが生成される（ステップ５７）。

【００４２】つまり、外部デバックツール２４からの指
示にしたがってメモリ４０からプログラムデータが読み
出される。そして、次に読み出すべきプログラムデータ
が命令コードであるか、命令コード以外のコードである
かを判別し、その判別結果に応じたデータ読み出し処理
が実行される（ステップ５８）。

【００４３】まず判別の結果、次に読み出すべきプログ
ラムデータが命令コードであるときには、セレクタ制御
信号ＣＴＬが「１」になって、図２のようにセレクタ４
４は実線側に切り替わり読み出した命令コードがそのま
まＣＰＵ１２に取り込まれる（ステップ５８）。読み出
された命令コードはさらに外部デバックツール２４にも
ロードされる。

【００４４】これに対して、判別の結果、次に読み出す
べきプログラムデータが命令コード以外のコードである
ときには、セレクタ制御信号ＣＴＬが「０」になって、
セレクタ４４は破線図示側に切り替わり、ダミーデータ
が出力される。このダミーデータはデータ演算プロセッ
サ１６に供給されるが、データ演算プロセッサ１６にと
っては全く無意味なデータであるので、正規のデータ演
算処理結果は得られない。そのコードデータが圧縮や伸
長処理のときに必要なデータであるときには、音声デー
タを正しく圧縮したり、伸長したりすることができな
い。そのコードデータが暗号化や復号化処理のために必
要なデータであるときには、音声データを正しく暗号化
したり、復号化することができなくなって、全くでたら
めな音声データが音声データ格納用メモリ１４に格納さ
れたり、外部端子２０側に出力されることになる。

【００４５】この判別処理は外部デバックツール２４が
テスト端子２６，３２に接続されている間、継続される
（ステップ５６）。ダミーデータは外部デバックツール
２４側にも供給される。このような判別処理を行うこと
によって、外部デバックツール２４が接続されている間
は、正規のプログラムデータに代えてダミーデータが読
み出されるために、機密性の高いプログラムデータの不
正解読を確実に防止できる。

【００４６】また、プログラム格納用メモリ手段１８に
若干の変更を加えるだけであるので、ハードウエアの構
成も簡単であり、また単に次に読み出すべきプログラム
データが命令コードであるか否かを判別し、判別結果に
対応するセレクタ制御を行うだけであるからＣＰＵ１２
の処理負担も少なくて済む。

【００４７】さらに、この発明では、プログラム格納用
メモリ手段１８に対するアクセスを制限したり、プログ
ラムデータそのものを消去したりしないので、例えばこ
の外部デバックツール２４や外部コントローラ（外部ラ
イタ３４など）を使用して、プログラムデータを書き込
んだりすることができると共に、外部デバックツールを
外せば、通常のデータ処理が可能になる。

【００４８】上述した実施の形態では、機密性の高いデ
ータ演算用プログラムデータとして、命令コードを除く
コードのみを挙げ、この命令コードを除くコードに代え
てダミーコードを読み出すようにしたが、命令コードを
含むデータ演算用プログラムデータそのものを機密性の
高いプログラムとして、このプログラム全体を保護する
ようにすることもできる。この場合には、外部デバック
ツール２４が接続されたときには、制御信号ＣＴＬを常
に「０」にして、ダミーコードが常時読み出されるよう
にすればよい。

【００４９】上述した実施の形態ではこの発明を音声デ
ータの処理系に適用したが、この他のデータ処理であっ
て機密性の高いプログラムデータを、外部からの不正解
読から保護する必要のあるデータ処理装置にもこの発明
を適用できる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明では、外部
デバックツールが接続されたことを中央演算処理ユニッ
トが判断したときには、正規のデータ演算処理用プログ
ラムデータに代えて、プログラム格納用メモリ手段より
ダミーデータが出力されるようにしたものである。

【００５１】こうすることで、機密性を有するプログラ
ムデータが外部デバックツールにダンプされて解読され
るおそれがないので、音声データなどの不正コピーを排
除できる。

【００５２】この発明では、プログラム格納用メモリ手
段に若干の変更を加えるだけである。従来のようにプロ
グラム格納用メモリ手段に対するアクセスを制限した
り、プログラムデータそのものを消去したりしないの
で、例えばこの外部デバックツールや外部コントローラ
（外部ライタなど）を使用して、プログラムデータを書
き込んだりすることができると共に、外部デバックツー
ルを外せば、通常のデータ処理が可能になる。

【００５３】さらに、この発明ではプログラム格納用メ
モリ手段に若干の変更を加えるだけであるので、ハード
ウエアの構成も簡単であり、また単に次に読み出すべき
プログラムデータが命令コードであるか否かを判別し、
判別結果に対応するセレクタ制御を行うだけであるから
ＣＰＵの処理負担も少なくて済むなど、従来では得られ
ない特徴を有する。したがってこの発明は音声データな
どのデータ処理系に適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るデータ処理装置の実施の形態を
示す要部の系統図である。

【図２】プログラム格納用メモリ手段の実施の形態を示
す要部系統図である。

【図３】この発明に係るセキュリティ処理の実施の形態
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０・・・データ処理装置、１２・・・ＣＰＵ、１４・
・・音声データ格納用メモリ手段、１６・・・データ演
算プロセッサ、１８・・・プログラム格納用メモリ手
段、２４・・・外部デバックツール、４０・・・メモ
リ、４４・・・セレクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川原田篤史神奈川県横浜市保土ヶ谷区神戸町134番地ソニー・エルエスアイ・デザイン株式会社内 (72)発明者志村尊弘神奈川県横浜市保土ヶ谷区神戸町134番地ソニー・エルエスアイ・デザイン株式会社内 (72)発明者小泉進八神奈川県横浜市保土ヶ谷区神戸町134番地ソニー・エルエスアイ・デザイン株式会社内Ｆターム(参考） 5B017 AA03 BB11 CA12 CA15 5B076 FC08 FD04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央演算処理ユニットと、データ格納用メモリ手段と、このデータ格納用メモリ手段に格納するデータを演算処
理するデータ演算プロセッサと、このデータ演算処理プログラムを格納したプログラム格
納用メモリ手段からなるデータ処理装置であって、外部デバックツールが接続されたことを上記中央演算処
理ユニットが判断したときには、上記プログラム格納用
メモリ手段よりダミーデータが出力されるようにしたこ
とを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２】上記外部デバックツールが接続されたと
きには、上記データ演算処理プログラムを構成する命令
コード以外のコードに代えて、上記ダミーデータが上記
プログラム格納用メモリ手段より出力されることを特徴
とする請求項１記載のデータ処理装置。
【請求項３】上記ダミーデータは、論理値０又は論理
値１のデータであることを特徴とする請求項２記載のデ
ータ処理装置。
【請求項４】上記プログラム格納用メモリ手段は、上記データ演算処理プログラムを格納したメモリと、ダミーデータ生成部と、上記データ演算処理プログラムデータと上記ダミーデー
タとを選択するセレクタとで構成され、上記セレクタは上記中央演算処理ユニットからの信号で
制御されることを特徴とする請求項１記載のデータ処理
装置。
【請求項５】上記データ格納用メモリ手段に格納され
るデータは、音声データであり、上記データ演算プロセッサは、上記音声データに対する
圧縮／伸長処理および又は暗号化／復号化処理を行うプ
ロセッサであることを特徴とする請求項１記載のデータ
処理装置。