JP2005115825A - 偽造防止および偽造防止効果を高めた情報機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、汎用的なフラッシュメモリ搭載のマイコンを使用しつつ、複製や改造といった偽造に対する防止効果を有するカードリーダを提供する。
【解決手段】 カードリーダとして要求される機能を実現するために必要なＡＳＩＣに、製造過程において固有の識別情報を付加し、マイコンのフラッシュメモリにプログラムと前記ＡＳＩＣの識別情報に関連付けられた管理情報を格納する。フラッシュメモリ上のプログラムは、所定のタイミンングでＡＳＩＣの識別情報を読み出し、フラッシュメモリ上に記録されている管理情報とを照合することによって以降のプログラムの実行の可否を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記憶部を有するマイコンと固有の識別子を有する集積回路を備えた情報機器に関し、特に偽造防止効果を高めた情報機器に関するものである。

情報機器の一例である磁気カードリーダや接触・非接触ＩＣカードリーダにおいては、ドライバ、フィルタ、増幅器などのアナログ回路と、変復調を行うデータ処理部などのデジタル回路が一体となった特定用途向けＩＣ（以下、ＡＳＩＣと呼ぶ）が通常使用されている。さらに、前記ＡＳＩＣやカードリーダ全体を制御するコントローラとして、シングルチップマイクロコンピュータ（以下、マイコンと呼ぶ）が使用される。

従来のカードリーダは、プログラムコードのセキュリティ確保などのために、マイコンの製造過程においてプログラムがマスキングされたマスクＲＯＭマイコンを使用し、外部からプログラムの読出しができないようにしていた。

近年、出荷した後も仕様変更やバージョンアップへの容易な対応と開発コストの低減などのために、フラッシュメモリ搭載のマイコンを使用するようになってきた。しかしながら、フラッシュＲＯＭマイコンを使用しプログラムコードを書き換え可能にした場合、フラッシュメモリに書き込んだプログラムコードを第３者に読み取られる可能性が生じ、特に複雑な機構を有さない非接触ＩＣカードリーダなどのユニットにおいては同種のフラッシュＲＯＭマイコンとＡＳＩＣを入手するだけで簡単に複製などの偽造ができるなどセキュリティ低下が問題となる。

上記問題の解決のために従来は、フラッシュＲＯＭマイコンそのものにセキュリティ対策が考慮されたマイコンを用いる方法が採られている（たとえば、特許文献１参照）。

図３はこの特許文献１に記載されたフラッシュＲＯＭマイコンのブロック図を示すものである。このシングルチップマイコン３１は、フラッシュメモリ３２と内蔵ＲＯＭ３３とＣＰＵ３４と通信ポート３５およびプログラミング制御回路３６とから構成されている。

そして、フラッシュメモリ３２は、その内部領域を、第１の領域とこの第１の領域の書込みや読出しや消去等の各動作に関する禁止や許可等を指定するための情報が記録された第２の領域とに分割される。また、ＣＰＵ３４は通信ポート３５を介して外部からのプログラミング要求があると、内蔵ＲＯＭ３３に予め記録されたプログラミングの実行の可否を判断するアルゴリズムに従って、前記フラッシュメモリ３２の第２の領域の各管理情報の参照ならびにプログラミング制御回路３６の制御を行い、フラッシュメモリ３２への実際の書込みや読出しや消去等の処理を実行する。

この構成により、内蔵のフラッシュメモリ上のソフトウェアの解析や改変を目的としたフラッシュメモリへの意図的な書込みや読出しおよび消去のプログラミング動作を任意に禁止していた。
特開２０００−１８１８９８号公報（３−５頁、第１図）

しかしながら、従来の技術ではセキュリティ対策のために上記のような構成の特殊なフ
ラッシュＲＯＭマイコンを使用しなければならないといった課題を有していた。特に、すべてのフラッシュＲＯＭマイコンがそのようなセキュリティ機能を有していない現状では、使用できるマイコンが限定されるなど汎用性やコスト面に問題があった。

本発明は、上記従来の課題に鑑み、汎用的なフラッシュＲＯＭマイコンを使用しつつ偽造防止などセキュリティ効果を高めたカードリーダを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の情報機器は、記憶部を有するマイコンと、集積回路とを備えた情報機器であって、前記集積回路は固有の識別情報を有しており、前記記憶部にプログラムと前記集積回路の固有の識別情報に関連付けられた情報を格納することを特徴とするものである。

そして、記憶部には、ブートプログラムが格納される第１の領域と、アプリケーションプログラムが格納される少なくとも１個以上の第２の領域とが設けられ、前記第１の領域の一部に前記集積回路に固有の識別情報に関連付け、第２の領域のプログラムの実行の可否を制御する管理情報を記録している。

この構成によれば、記憶部に記憶されているプログラムと、集積回路との組み合わせが一意的に決まることとなる。

以上のように、本発明は、集積回路の固有識別情報に関連付けた管理情報を記憶する記憶部を有するマイコンに書き込むことにより、マイコン上のプログラムと集積回路との組み合わせが一意的に決まるため、容易に複製品を作ることができないといった偽造防止効果を持たせることができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図１と図２を用いて説明する。

図１において、１１は集積回路の一例であり非接触ＩＣカードリーダの電波インタフェース機能を実現するためのＡＳＩＣであり、変調器１２と、電力出力モジュール１３と、帯域フィルタ１４と、増幅器１５および復調器１６などから構成され、このＡＳＩＣ１１には製造過程において固有の識別情報が付加されている。なお、このＡＳＩＣ１１は、システムとして要求される機能を実現するための特定用途向けの集積回路である。

変調器１２は、非接触ＩＣカードなどの電子式データキャリア装置（以下、トランスポンダ１９と呼ぶ）にデータを転送するためにクロック発信器１７により発生された搬送周波数信号の変調を行う。変調部１２から出力された信号は電力出力モジュール１３によりアンテナコイル１８を制御するために必要な電圧にまで昇圧される。帯域フィルタ１４は、電力出力モジュール１３からの強力な信号を遮断し、アンテナコイル１８で受信されるトランスポンダ１９からの微弱な応答信号のみをフィルタリングする。トランスポンダ１９からの微弱な応答信号は、帯域フィルタ１４に接続された増幅器１５を介して増幅され、復調器１６により信号のデコード化が行われる。

２０は記憶部としてのフラッシュメモリ２３を搭載したシングルチップマイコンであり、外部端末装置２４との通信と、外部端末装置２４からのコマンドの実行やＡＳＩＣ１１の制御など非接触ＩＣカードリーダ全体の制御を行う。

フラッシュメモリ２３は、後述するブートプログラムが格納される領域２１と、アプリケーションプログラムが格納される領域２２とに分割されている。なお、このアプリケーションプログラムは、トランスポンダ１９である非接触ＩＣカードから読み取った情報を非接触ＩＣカードリーダが接続されるパーソナルコンピュータ等の外部端末装置２４に送信したり、外部端末装置２４から受け取った情報を非接触ＩＣカードに書き込む処理等を実行するものである。

次に、以上のような構成におけるフラッシュメモリ上のプログラムの管理方法について図２を用いて説明する。

領域２１に格納されるブートプログラムは、シングルチップマイコン２０やＡＳＩＣ１１の初期化（ステップＳ１）、領域２２に格納されたアプリケーションプログラムに誤りがないかどうかの検証（ステップＳ２）などの基本処理プログラムが記述されており、起動時に実行される。基本処理プログラムが正常に終了した場合、アプリケーションプログラムに処理を引き渡すように設定してある。

領域２２に格納するアプリケーションプログラムは、実際にＡＳＩＣ１１からＡＳＩＣ１１に固有の識別情報を読み出し（ステップＳ３）、出荷時にフラッシュメモリの領域２１に書き込まれたＡＳＩＣ１１に固有の識別情報と、ステップＳ３により読み出された識別情報とを照合して、一致していれば引き続きプログラムの実行を許可し、不一致であれば以降プログラムの実行を禁止するアルゴリズムの記述が含まれている。（ステップＳ４）なお、この照合は、ハードであるＣＰＵとソフトであるアプリケーションプログラムとを有するシングルチップマイコン２０により行われる。

ＡＳＩＣ１１は非接触ＩＣカードリーダの電波インタフェース機能を実現するために必要不可欠な重要部品であり、このＡＳＩＣ１１とシングルチップマイコン２０上のプログラムコードを対応付けておくことで、プログラムコードの複写など安易な方法による商品の複製防止や、ＡＳＩＣ１１の換装などに対する偽造防止の効果が生まれる。すなわち、機器が異なるとその機器に設けられているＡＳＩＣ１１の固有の情報も異なるので、ある機器のアプリケーションプログラムを別の機器に複製しても別の機器は動作しない。従って、安易な複製を防止することができる。

また、以上のような構成にすることにより、出荷した後に仕様変更やバージョンアップなどによる領域２２上のアプリケーションプログラムの書き換えが発生した場合でも、領域２１上のＡＳＩＣ１１の識別情報は変更されないのでセキュリティ効果を維持できる。

なお、プログラムコードの解析や改変対策として、ＡＳＩＣの識別情報の検証処理プログラムをアプリケーションプログラムの複数箇所に散在させたり、ブートプログラムへも埋め込んだりして、重複して実行するようにしてもよい。特に、同一のプログラムコードが生成されないように、それぞれアルゴリズムを変更すればより好ましい。

また、プログラムの実行の可否を制御する管理情報も、暗号化したり、例えば領域２１のＣＲＣチェックサムコードを算出する際の初期値などに利用したりして、ＡＳＩＣ１１の識別情報がそのままプログラムコードに現れないようにしてもよい。

なお、本実施の形態では非接触ＩＣカードリーダについて説明しているが、磁気カードリーダや接触ＩＣカードリーダなどのユニットであってもよい。

本発明の情報機器は、集積回路の固有識別情報に関連付けた管理情報を記憶部を有する
マイコンに書き込むことにより、マイコン上のプログラムと集積回路との組み合わせが一意的に決まるため、容易に複製品が製造されることを防ぐことができ、カードリーダなどの情報機器の偽造防止等として産業上有用である。

本発明のカードリーダの実施の形態におけるブロック図 同カードリーダのフラッシュＲＯＭマイコンの制御の流れを概略的に示したフローチャート 従来のフラッシュＲＯＭマイコンのフラッシュメモリのブロック図

符号の説明

１１ ＡＳＩＣ
１２ 変調器
１３ 電力出力モジュール
１４ 帯域フィルタ
１５ 増幅器
１６ 復調器
１７ 発信器
１８ アンテナコイル
１９ トランスポンダ
２０ シングルチップマイコン
２１ フラッシュメモリ
２２ ブートプログラム格納領域
２３ アプリケーションプログラム格納領域
３１ シングルチップマイコン
３２ フラッシュメモリ
３３ 内蔵ＲＯＭ
３４ ＣＰＵ
３５ 通信ポート
３６ プログラミング制御回路

Claims (5)

1. 記憶部を有するマイコンと集積回路とを備えた情報機器であって、前記集積回路は固有の識別情報を有しており、前記記憶部にプログラムと前記集積回路の固有の識別情報に関連付けられた情報を格納することを特徴とする情報機器。
2. 記憶部には、ブートプログラムが格納される第１の領域とアプリケーションプログラムが格納される第２の領域とが設けられており、前記第１の領域に、集積回路に固有の識別情報に関連付けられており前記第２の領域に格納されたプログラムの実行の可否を制御する管理情報を記録した請求項１記載の情報機器。
3. アプリケーションプログラムは、第１の領域から読み出した前記第１の領域に格納されている集積回路の固有の識別情報と集積回路から読み出した固有の識別情報とを照合し、一致していればアプリケーションプログラムの実行を許可し、不一致であればアプリケーションプログラムの実行を禁止する請求項２記載の情報機器。
4. 集積回路は製造過程で固有の識別子を付加される請求項１から４のいずれかに記載の情報機器。
5. 集積回路をシステムとして要求される機能を実現するための特定用途向けの集積回路であるＡＳＩＣとし、記憶部をフラッシュメモリとした請求項１から５のいずれかに記載の情報機器。

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