JP2011003107A - 半導体装置、情報不正取得防止方法、情報不正取得防止プログラムおよびプログラム記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】内部情報の不正取得状況を容易かつ確実に検出することが可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】ＣＰＵ等を搭載するシステムブロック１やＩＣカード２と接続するＩＣカードコネクタ３を実装する基板上の温度分布を検出する１ないし複数の温度検出器４〜１１を備え、各動作時の正常状態における内部の温度分布情報を正常時内部温度分布情報としてあらかじめ記憶し、実動作時において温度検出器４〜１１により実動作時内部温度分布情報として測定された内部の温度分布情報が、記憶された正常時内部温度分布情報とあらかじめ定めた閾値以上に大きい差になった場合、前記内部情報を不正に取得する不正取得状態が発生しているものと判定して、装置動作を停止する。さらに、筐体外側の温度検出器１２にて測定した周囲温度の変化に基づいて、あらかじめ記憶される正常時内部温度分布情報および実動作時における実動作時内部温度分布情報を正規化する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体装置、情報不正取得防止方法、情報不正取得防止プログラムおよびプログラム記録媒体に関し、特に、装置内に記憶された内部情報が不正に取得されることを防止する技術に関する。半導体装置として、内部情報を記録しているＩＣカード内蔵の携帯通信端末やＩＣカードの読み書きを行うＩＣカードリーダ／ライタに好適に適用することができる。

携帯通信端末は、今日では、利用範囲が広がり、クレジットカードと同様なサービス等を実現するようになってきている。これらのサービスを実現する上で、携帯通信端末内部では、契約者情報等の内部情報が記録されたＩＣカードとの間の通信を行い、携帯通信端末が正規の状態で使用されているか否かの認証を行っている。このＩＣカードとの通信は暗号化されることによって、内部情報のセキュリティを保持している。

しかし、ハードウェア上のスキミング自体に関しては防止することができなく、一方では、暗号化情報の解読の手段、手法が日々発達していることから、スキミングされた内部情報が解読され、内部情報が流出する可能性が大きい。

そのため、より確実なセキュリティを実現するためには、スキミング自体を検出し、内部情報の流出を防止することが必要である。特許文献１の特開２００３−１５０４５１号公報「半導体装置およびＩＣカード」においては、半導体装置の仕様範囲を超えた物理条件が加えられていることを検出することによって、強制的な誤動作により内部情報を推測しようとするスキミング攻撃から内部情報を守るという技術が提案されている。

特開２００３−１５０４５１号公報（第６−９頁）

前述したように、現状では、多くの携帯通信端末は、内部に契約者情報等の内部情報が記録されたＩＣカードおよびＩＣカードを接続するためのコネクタを有している。該ＩＣカードとの通信は、ハードウェア的にコネクタを有するため、携帯通信端末を分解して、該コネクタを介して内部情報をモニタリングすることにより、当該ＩＣカードに記憶された契約者情報等の内部情報の不正取得（スキミング）が容易になる可能性が大きい。

ＩＣカードとの間で通信される情報そのものは暗号化により保護されてはいるが、前述のように、暗号化解析に必要な技術は日々向上しており、不正取得された情報が暗号化されていたとしても安全であるとは言い難い。したがって、安全対策として、内部情報の不正取得動作そのものを検出し、内部情報の流出を未然に防止することが望ましい。

前記特許文献１の技術は、物理的な条件を、仕様範囲を超えた状態にするによって、携帯通信端末等の半導体装置を誤動作させて、そのときの出力をモニタリングすることによって内部情報を推測するという不正アクセスに対する技術であり、電圧や周波数や温度等の物理的な条件が仕様範囲を超えたことを検出する仕組みを組み込むことを提案しているが、仕様範囲と比較するための大掛かりな仕組みを必要とするのみならず、前述のようなコネクタを介して内部情報をモニタリングするような不正アクセスに対しては、対応することができないという問題がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ハードウェア的なスキミングを用いて内部情報に対して不正アクセスしている状況を容易かつ確実にモニタリングすることが可能な半導体装置、情報不正取得防止方法、情報不正取得防止プログラムおよびプログラム記録媒体を提供することを、その目的としている。

前述の課題を解決するため、本発明による半導体装置は、次のような特徴的な構成を採用している。

（１）内部に格納している内部情報により動作を行う半導体装置において、装置内部に実装される基板上の温度分布を検出する１ないし複数の温度検出器と、各動作時における正常状態において前記温度検出器により測定された装置内部の温度分布情報を正常時内部温度分布情報としてあらかじめ記憶するデータベースとを備え、実動作時において前記温度検出器により実動作時内部温度分布情報として測定された内部の温度分布情報と、前記データベースに当該実動作時と同一の動作時としてあらかじめ記憶された前記正常時内部温度分布情報とを比較した結果、両者の差があらかじめ定めた閾値以上に大きい場合、前記内部情報を不正に取得する不正取得状態が発生しているものと判定して、装置動作を停止する半導体装置。

本発明の半導体装置、情報不正取得防止方法、情報不正取得防止プログラムおよびプログラム記録媒体によれば、以下のような効果を奏することができる。

携帯通信端末やＩＣカードリーダ／ライタ等の半導体装置の装置内部の温度分布情報を正常状態時における装置内部の温度分布情報と比較することによって、半導体装置の内部情報の不正取得状態を検出する仕組みとしているので、ハードウェア的およびソフトウェア的に小さな負荷で、情報不正取得防止を実施することができることにある。

また、本発明の半導体装置の一例である携帯通信端末の多くは、従来より、機能動作上の温度補正を行うために温度検出器を既に備えており、本発明は、かかる温度検出器を複数個追加して配置するものであるので、比較的安価に実現することができる。

本発明による半導体装置の一例である携帯通信端末の部品配置状況の一例を説明するための配置図である。 図１に示す携帯通信端末の正常時の各動作における温度検出器の各位置の正常時温度分布情報をデータベースとしてあらかじめ保持している一例を示すテーブル構成図である。 図１に示す携帯通信端末の実動作時における温度検出器の各位置の温度分布情報の検出結果の一例を示すテーブルである。 本発明による情報不正取得防止方法の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明による半導体装置の一例である携帯通信端末の部品配置状況の図１とは異なる配置例を説明するための配置図である。 本発明による半導体装置の一例である携帯通信端末の部品配置状況の図１とはさらに異なる配置例を説明するための配置図である。 本発明による情報不正取得防止方法の図４とは異なる例を説明するためのフローチャートである。 図１に示す携帯通信端末の装置内部の温度分布のシミュレーション結果の一例を示す模式図である。

以下、本発明による半導体装置、情報不正取得防止方法、情報不正取得防止プログラムおよびプログラム記録媒体の好適な実施例について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明による半導体装置および情報不正取得防止方法について説明するが、かかる情報不正取得防止方法をコンピュータにより実行可能な情報不正取得防止プログラムとして実施するようにしても良いし、あるいは、情報不正取得防止プログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしても良いことは言うまでもない。また、内部情報の流出を防止するために、かかる情報不正取得防止用の仕組みを備えた半導体装置としては、契約者情報等の内部情報をＩＣカード等に格納している携帯通信端末に適用するようにしても良いし、各種の情報を格納しているＩＣカードの読み書きを行うＩＣカードリーダ／ライタ例えばＰＣ（Personal Computer）に搭載されるカード型通信データ端末についても好適に適用することができる。

（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、装置内の内部温度の分布を検出する温度検出器を搭載し、内部温度の分布情報の変化をモニタリングすることによって、内部情報への不正アクセスを検出することを主要な特徴としている。すなわち、装置内部の温度分布情報の変化を用いることにより、内部情報に関する情報不正取得を防止することを特徴としており、例えば携帯通信端末やＩＣカードリーダ／ライタ等の半導体装置において、ハードウェア的な手段を用いた内部情報の不正取得状態、つまり、例えば装置を分解して内部のＩＣカードのコネクタを介して内部情報を不正に読み出そうとする状態における装置内部の温度分布の変化から、不正なアクセス状態を検出することによって、内部情報の流出を防止することを可能としている。

（実施形態の構成例）
以下の説明においては、本実施形態で使用される半導体装置として、携帯通信端末を用いる場合について説明する。図１は、本発明による半導体装置の一例である携帯通信端末の部品配置状況の一例を説明するための配置図であり、図１（Ａ）は、携帯通信端末内部に実装されている基板上の部品配置例を示し、図１（Ｂ）は、携帯通信端末筐体外側の部品配置例を示している。

図１（Ａ）に示すように、携帯通信端末１００は、内部に実装されている基板上に、従来の携帯通信端末の装置構成と同様に、通信や装置制御機能を実現するためのシステムブロック１と、契約者情報等の内部情報が記録されたＩＣカード２と、ＩＣカード２に記録された契約者情報等の内部情報を読み書きするためのＩＣカードコネクタ３を備えていることに加えて、さらに、装置内部の温度分布を測定するための１ないし複数個の温度検出器４〜１１を備えている。さらに、図１（Ｂ）に示すように、携帯通信端末１００の筐体外側には、携帯通信端末１００の周囲温度を測定するための温度検出器１２を備えている。

ここで、システムブロック１は、図示していないが、携帯通信端末１００の通信や装置制御を実現するために必要な回路にて構成されており、通信に必要な無線回路や装置制御に必要なＣＰＵ、メモリ、電源回路等を少なくとも含んで構成される。

また、ＩＣカード２およびＩＣカードコネクタ３は、本来、システムブロック１に含まれる部品であるが、本実施形態においては、ハードウェア的に、内部情報に不正にアクセスされて、内部情報が不正に取得される可能性がある個所として、ＩＣカードコネクタ３の部分を想定しているため、システムブロック１とは別に記載している。ここで、ＩＣカード２は、携帯通信方式の一つであるＷ−ＣＤＭＡ(Wideband Code Division Multiple Access)方式を用いる携帯通信端末１００の場合であれば、契約者情報等の内部情報を記録するＵＳＩＭ（Universal Subscriber Identity Module）カードに該当している。

温度検出器４〜１１は、携帯通信端末１００の内部の温度分布を測定するために設けられたサーミスタ等の温度検出素子であり、システムブロック１に接続されていて、検出した内部温度情報は、システムブロック１に送信される。なお、温度検出器４〜１１は、携帯通信端末１００の内部において、ハードウェア的に不正にアクセスすることがあり得ると想定される箇所の近傍に配置されることが望ましい。例えば、温度検出器４〜７は、各種の内部情報の処理を行っているシステムブロック１を囲むように配置し、温度検出器８は、システムブロック１内のＣＰＵやメモリが実装されるシステムブロック１の中央位置近傍に配置する。さらに、温度検出器９〜１１は、ハードウェア的な不正アクセスが行われる可能性があるＩＣカードコネクタ３を囲むように配置する。

一方、温度検出器１２は、携帯通信端末１００の周囲温度を測定するために設けられたサーミスタ等の温度検出素子であり、同様に、システムブロック１に接続されていて、検出した周囲温度情報は、システムブロック１に送信される。なお、温度検出器１２は、携帯通信端末１００の周囲温度を測定することが目的であるため、携帯通信端末１００の自己発熱の影響をなるべく受けない位置、つまり、携帯通信端末１００内部に実装されている発熱素子からなるべく離れた位置に設置することが望ましい。

（実施形態の動作の説明）
次に、図１に示す携帯通信端末１００の動作について説明する。まず、本実施形態において使用される図１の携帯通信端末１００に対する不正アクセスがない正常な各動作時において、温度検出器４〜１１の各位置における装置内部の温度分布情報を、温度検出器４〜１１を用いて測定し、システムブロック１に、データベースとしてあらかじめ保持することが必要である。

ここで、各動作時における装置内部の温度分布情報は、携帯通信端末１００の周囲温度の影響を受けるため、データベースとして保持する情報は、携帯通信端末１００の筐体外側に備えた温度検出器１２によって測定した周囲温度情報により正規化したものを、正常時温度分布情報として設定する。また、装置内部の温度分布情報は、各動作開始からの時間的な経過の影響を受けるため、各動作開始から装置内部の温度が飽和するまで、あらかじめ定めた一定の時間経過毎の装置内部の温度分布情報を測定し、データベースには、経過時間付き正常時温度分布情報として保持することが必要である。

図２は、図１に示す携帯通信端末１００の正常時の各動作における温度検出器４〜１１の各位置の正常時温度分布情報（つまり経過時間付き正常時温度分布情報）をデータベースとしてあらかじめ保持している一例を示すテーブル構成図であり、携帯通信端末１００の動作状態として、待ち受け中においてはスリープ状態にある場合とスリープ以外の状態にある場合とに分けて、通信中においては送信出力レベルが−２０ｄＢｍの場合と＋０ｄＢｍの場合とに分けて、…等、各動作の状態毎の装置内部の温度分布を、経過時間に対応する形で、携帯通信端末１００の周囲温度の変化に応じて正規化した温度値として保持している例を示している。

次に、図１の携帯通信端末１００の実運用時において、内部情報を不正に取得することを防止する仕組みについて、本発明による情報不正取得防止方法の一例として、図４のフローチャートを用いて説明する。図４は、本発明による情報不正取得防止方法の一例を説明するためのフローチャートであり、図１の携帯通信端末１００の実動作時における装置内部の温度分布情報に基づいて、不正アクセスの有無を判定し、内部情報の流出を防止する例を示している。

ここで、本実施例においては、図３に示すように、実動作時として、例えば、送信出力が＋０ｄＢｍの通信中の状態にあった場合の装置内部の温度分布情報が得られた場合を例にとって説明する。図３は、図１に示す携帯通信端末の実動作時における温度検出器の各位置の温度分布情報の検出結果の一例を示すテーブルであり、携帯通信端末１００の実動作時として、送信出力が＋０ｄＢｍの通信中の状態にあった場合の装置内部の温度分布情報を、周囲温度の変化に応じて正規化して示している。

図４のフローチャートにおいて、本発明の半導体装置の一例である図１に示す携帯通信端末１００は、実運用時において、通信等の各動作開始後、温度検出器４〜１１を用いて、装置内部の温度分布情報を測定する（ステップＳ４１）。さらに、ステップＳ４１で測定した装置内部の温度分布情報を正規化するために、携帯通信端末１００の周囲温度情報を、温度検出器１２を用いて測定する（ステップＳ４２）。しかる後、携帯通信端末１００の周囲温度情報の変化に基づいて、ステップＳ４１で測定した装置内部の温度分布情報を正規化する（ステップＳ４３）。この結果、実動作時において送信出力が＋０ｄＢｍの通信中の状態であった場合には、図３に示すような装置内部の温度分布情報が得られる。

次に、温度測定時における携帯通信端末１００の動作状態および当該動作開始から温度の測定までの経過時間を用いて、ステップＳ４３において正規化された装置内部の温度分布情報つまり実動作時検出温度分布情報と、システムブロック１にデータベースとして登録されている各正常動作時の装置内部の温度分布情報つまり経過時間付き正常時温度分布情報との比較を行う（ステップＳ４４）。

実動作時検出温度分布情報と経過時間付き正常時温度分布情報とを比較した結果、両者の装置内部の温度分布にあらかじめ定めた一定の閾値以上の差があるか否かにより、正常状態にあるかあるいは内部情報の不正取得状態（異常状態）にあるかを判定する（ステップＳ４５）。つまり、携帯通信端末１００を分解して、ＩＣカードコネクタ３を介して内部情報を不正にモニタリングしている場合、携帯通信端末１００の装置内部の温度分布が、分解による空気状態の違いにより、正常状態時とは異なることを利用して、あらかじめ定めた一定の閾値以上の差が認められた場合には、内部情報の不正取得状態であるものと判定する。なお、該閾値となる一定の差については、携帯通信端末１００のバラツキや温度測定におけるバラツキを考慮に入れて決定することになる。

両者の装置内部の温度分布に前記閾値よりも小さい差異しかなかった場合は（ステップＳ４５の「閾値より小さい」場合）、不正なアクセス状態がない正常状態であるものと判定し（ステップＳ４６）、携帯通信端末１００としての動作を継続する。

一方、両者の装置内部の温度分布に前記閾値以上に大きい差異があった場合は（ステップＳ４５の「閾値以上に大きい」場合）、異常状態（不正取得状態）であるものと判定し（ステップＳ４７）、内部情報の不正取得状態を回避するために、システムブロック１は、ＩＣカードコネクタ３を介したＩＣカード２との通信を停止し、かつ、携帯通信端末１００の動作を停止する（ステップＳ４８）。而して、ハードウェア的な不正操作による内部情報の流出を未然に防止することができる。

（実施形態の効果の説明）
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、次のような効果が得られる。

携帯通信端末やＩＣカードリーダ／ライタ等の半導体装置の装置内部の温度分布情報を正常状態時における装置内部の温度分布情報と比較することによって、半導体装置の内部情報の不正取得状態を検出する仕組みとしているので、ハードウェア的およびソフトウェア的に小さな負荷で、内部情報の不正取得を防止することができることにある。

ここで、不正取得状態そのものを検出する方法として、例えば、半導体装置の内部信号を観測するために不正に接続されたプローブ等の負荷により発生した信号波形の波形解析を行って、その変化を正常状態時と比較することも可能であるが、かかる方法は、ハードウェア的およびソフトウェア的に負荷の大きい処理であり、かつ、正常状態時との波形の差が小さく、実用的な閾値を設けることが困難である。

本実施形態においては、半導体装置内部の信号波形の観測状態そのものを検出するのではなく、半導体装置の分解等によって内部信号の信号波形を観測している環境状態（つまりハードウェア的な内部情報の不正取得時の状態）を、装置内部の温度分布が正常動作時の温度分布とは異なることを利用して検出するものであり、内部情報の不正取得状態の検出をより簡単にかつより確実に行うことができる。つまり、正常状態においては、半導体装置は装置外壁（筐体）によって密閉されており、装置内部に実装されている基板上の温度検出器周辺の空気状態が、半導体装置の分解時とは、異なることを利用したものである。

また、本発明の半導体装置の一例である携帯通信端末の多くは、従来より、機能動作上の温度補正を行うために温度検出器を既に備えており、本実施形態は、かかる温度検出器を複数個追加して配置するものであるので、比較的安価に実現することができる。

（他の実施形態）
前述した図１に示す実施形態においては、半導体装置の一例である携帯通信端末１００内の基板上に実装した温度検出器が、システムブロック１の周辺を囲むように配置した４個の温度検出器４〜７とシステムブロック１内のＣＰＵの近傍に配置した１個の温度検出器８と、ＩＣカード２およびＩＣカードコネクタ３を囲むように配置した３個の温度検出器９〜１１の合計８個の温度検出器によって構成されている場合について説明したが、本発明は、かかる場合に限るものではない。

例えば、図５に示すように、システムブロック１内のＣＰＵの近傍に１個の温度検出器４を配置する他には、システムブロック１の周辺に２個の温度検出器５，６のみを配置し、また、ＩＣカード２およびＩＣカードコネクタ３の近傍には、ＩＣカードコネクタ３の近傍のみに１個の温度検出器７を配置し、合計４個の温度検出器によって構成するようにしても良い。

図５は、本発明による半導体装置の一例である携帯通信端末の部品配置状況の図１とは異なる配置例を説明するための配置図である。図５のような温度検出器の配置を行う場合、前述した図１の場合よりも内部温度の測定点が減少するため、装置内部の温度分布情報の精度が低下し、正常状態と不正取得状態（異常状態）とを識別する閾値の設定が困難になるが、温度検出器の個数が少ないことから、部品コストおよび実装面積において、図１の場合よりも有利になるという利点を有している。

あるいは、逆に、図６に示すように、システムブロック１の周辺には、４個の温度検出器４，５，７，９を配置する一方、システムブロック１内には、発熱量が大きいＣＰＵの近傍に１個の温度検出器８を配置するとともに、さらに、不正にアクセスしていることに伴う温度変化が大きくなると予想される他の位置にも２個の温度検出器１０，１１を配置し、また、ＩＣカード２およびＩＣカードコネクタ３を囲むように、３個の温度検出器１３，１４，１６を配置するだけでなく、ＩＣカードコネクタ３の周辺に、さらに２個の温度検出器１５，１７を追加して配置し、合計１２個の温度検出器によって構成するようにしても良い。

図６は、本発明による半導体装置の一例である携帯通信端末の部品配置状況の図１とはさらに異なる配置例を説明するための配置図である。図６のような温度検出器の配置を行う場合、前述した図１の場合よりも内部温度の測定点が増加するため、装置内部の温度分布情報の精度を向上させることができるという利点を有している。

さらには、前述の実施形態においては、温度の測定点として各位置に配置した各温度検出器にて測定された各測定点における装置内部の温度情報そのものを用いて内部情報の不正取得状態を判定する場合について説明したが、本発明は、かかる場合に限るものではない。

例えば、各測定点に配置した各温度検出器にて測定された各測定点における装置内部の温度情報そのものを用いるのみでなく、各測定点における装置内部の温度情報に基づいて、装置内部全体の温度状態をシミュレーションすることによって、装置内部全体の温度分布情報を温度分布シミュレーションパターンとして生成し、シミュレーションにより生成した該温度分布シミュレーションパターンを用いて、内部情報の不正取得状態の有無を判定するようにしても良い。以下に、装置内部の温度分布状態のシミュレーションを行う場合の動作例について、図７のフローチャートを用いて説明する。

図７は、本発明による情報不正取得防止方法の図４とは異なる例を説明するためのフローチャートであり、図１の携帯通信端末１００の実動作時における装置内部の温度分布のシミュレーション結果に基づいて、不正アクセスの有無を判定し、内部情報の流出を防止する例を示している。つまり、図７のフローチャートは、前述の実施形態の図４に示したフローチャートの場合の、正常状態時における経過時間付き正常時温度分布情報をあらかじめデータベースとして保持する処理と、ステップＳ４４において実動作時において取得した装置内部の温度分布情報を経過時間付き正常時温度分布情報と比較する処理とが異なるが、その他の処理は、図４の場合と同様である。

つまり、図７のフローチャートを開始する前に、あらかじめ、図１の携帯通信端末１００の不正アクセスがない正常な各動作時において、各動作開始から装置内部の温度が飽和するまで、あらかじめ定めた一定の時間経過毎に、温度検出器４〜１１の各測定点における装置内部の温度分布情報を、温度検出器４〜１１を用いて測定し、さらに、携帯通信端末１００の筐体外側に備えた温度検出器１２によって測定した周囲温度情報により温度検出器４〜１１の温度分布情報を正規化し、しかる後、正規化した温度分布情報に基づいて、装置内部全体の温度分布をシミュレーションした結果を、経過時間付き正常時温度分布シミュレーションパターンとして、システムブロック１に、データベースとしてあらかじめ保持する。経過時間付き正常時温度分布シミュレーションパターンとしては、例えば、図８（Ａ）のような３段階（温度領域Ａ、温度領域Ｂ、温度領域Ｃ）の温度分布パターンを得るようにする。

しかる後、図７のフローチャートにおいて、本発明の半導体装置の一例である図１に示す携帯通信端末１００は、図４の場合と同様、実運用時において、通信等の各動作開始後、温度検出器４〜１１を用いて、装置内部の温度分布情報を測定する（ステップＳ７１）。さらに、ステップＳ７１で測定した装置内部の温度分布情報を正規化するために、携帯通信端末１００の周囲温度情報を、温度検出器１２を用いて測定する（ステップＳ７２）。次いで、携帯通信端末１００の周囲温度情報の変化に基づいて、図４の場合と同様、ステップＳ７１で測定した装置内部の温度分布情報を正規化する（ステップＳ７３）。

次に、図４の場合とは異なり、ステップＳ７３において正規化された装置内部の温度分布情報つまり実動作時検出温度分布情報を用いて、装置内部全体の温度分布をシミュレーションする。そのシミュレーション結果として、例えば、図８のような温度分布のシミュレーションパターンつまり実動作時検出温度分布シミュレーションパターンが生成される（ステップＳ７４）。

ここで、図８は、図１に示す携帯通信端末１００の装置内部の温度分布のシミュレーション結果の一例を示す模式図であり、図８（Ａ）は、ある動作時のある時間経過時点の正常状態における装置内部の温度分布のシミュレーション結果の一例を示し、図８（Ｂ）は、ある動作時のある時間経過時点の異常状態（不正取得状態）における装置内部の温度分布のシミュレーション結果の一例を示している。つまり、図８の例においては、携帯通信端末１００の装置内部の温度分布として、温度領域Ａ、温度領域Ｂ、温度領域Ｃの３段階に分類した温度分布パターンをシミュレーション結果として生成している。

次いで、温度の測定時における携帯通信端末１００の動作状態および当該動作開始から温度の測定までの経過時間を用いて、ステップＳ７４にて生成された実動作時検出温度分布シミュレーションパターンと、システムブロック１にデータベースとして登録されている各正常動作時の装置内部の温度分布情報に関するシミュレーションパターンつまり経過時間付き正常時温度分布シミュレーションパターンとのパターンマッチングによる比較を行う（ステップＳ７５）。

実動作時検出温度分布シミュレーションパターンと経過時間付き正常時温度分布シミュレーションパターンとのパターンマッチングの結果、両者の装置内部の温度分布のシミュレーションパターンにあらかじめ定めた一定の閾値以上の差があるか否かにより、正常状態にあるかあるいは内部情報の不正取得状態（異常状態）にあるかを判定する（ステップＳ７６）。

両者の装置内部の温度分布シミュレーションパターンに前記閾値よりも小さい差異しかなかった場合は（ステップＳ７６の「閾値より小さい」場合）、不正なアクセス状態がない正常状態であるものと判定し（ステップＳ７７）、携帯通信端末１００としての動作を継続する。

一方、両者の装置内部の温度分布シミュレーションパターンに前記閾値以上に大きい差異があった場合は（ステップＳ７６の「閾値以上に大きい」場合）、異常状態（不正取得状態）であるものと判定し（ステップＳ７８）、内部情報の不正取得状態を回避するために、システムブロック１は、ＩＣカードコネクタ３を介したＩＣカード２との通信を停止し、かつ、携帯通信端末１００の動作を停止する（ステップＳ７９）。而して、ハードウェア的な不正操作による内部情報の流出を未然に防止することができる。

図８のような装置内部全体の温度分布シミュレーションパターンを用いる場合、図８（Ａ）や図８（Ｂ）に例示するように、温度の測定点以外の箇所における温度情報も含めて取得することができるため、装置内部の温度分布に関する精度をさらに向上させることができる。

以上、本発明の好適実施例の構成を説明した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。例えば、本発明の実施態様は、課題を解決するための手段における構成（１）に加えて、次のような構成として表現できる。
（２）前記正常時内部温度分布情報として、各動作時において、動作開始から装置内部の温度が飽和するまで、あらかじめ定めた一定時間経過毎に測定した温度分布情報を前記データベースに記憶し、ある動作時における前記実動作時内部温度分布情報と比較する際に、当該動作時において動作開始からの経過時間に応じた前記正常時内部温度分布情報と比較する上記（１）の半導体装置。
（３）当該半導体装置の周囲温度を測定する温度検出器を当該半導体装置の筐体外側に備え、前記データベースに記憶する前記正常時内部温度分布情報および実動作時における前記実動作時内部温度分布情報を、それぞれの測定時における前記周囲温度の変化に基づいて正規化し、正規化した前記正常時内部温度分布情報と正規化した前記実動作時内部温度分布情報とを比較する上記（１）または（２）の半導体装置。
（４）前記温度検出器が位置するそれぞれの測定点における内部温度の測定結果に基づいてシミュレーションを行い、該シミュレーション結果として生成される装置内部全体の温度分布シミュレーションパターンを、前記正常時内部温度分布情報および前記実動作時内部温度分布情報として用い、両者の温度分布シミュレーションパターンのパターンマッチング結果として、両者の差があらかじめ定めた閾値以上に大きい場合、前記内部情報を不正に取得する不正取得状態が発生しているものと判定して、装置動作を停止する上記（１）ないし（３）のいずれかの半導体装置。
（５）当該半導体装置が、ＩＣカードに記録した前記内部情報により動作する携帯通信端末、または、前記内部情報を格納したＩＣカードの読み書きを行うＩＣカードリーダ／ライタである上記（１）ないし（４）のいずれかの半導体装置。
（６）半導体装置内に格納している内部情報を不正に取得されることを防止する情報不正取得防止方法であって、各動作時における正常状態において前記半導体装置内部の温度分布を測定した結果を正常時内部温度分布情報としてあらかじめ記憶し、実動作時において実動作時内部温度分布情報として測定された内部の温度分布情報と、当該実動作時と同一の動作時としてあらかじめ記憶された前記正常時内部温度分布情報とを比較した結果、両者の差があらかじめ定めた閾値以上に大きい場合、前記内部情報を不正に取得する不正取得状態が発生しているものと判定して、前記半導体装置の動作を停止する情報不正取得防止方法。
（７）前記正常時内部温度分布情報として、各動作時において、動作開始から装置内部の温度が飽和するまで、あらかじめ定めた一定時間経過毎に測定した温度分布情報をあらかじめ記憶し、ある動作時における前記実動作時内部温度分布情報と比較する際に、当該動作時において動作開始からの経過時間に応じた前記正常時内部温度分布情報と比較する上記（６）の情報不正取得防止方法。
（８）あらかじめ記憶する前記正常時内部温度分布情報および実動作時における前記実動作時内部温度分布情報を、それぞれの測定時における前記半導体装置の周囲温度の変化に基づいて正規化し、正規化した前記正常時内部温度分布情報と正規化した前記実動作時内部温度分布情報とを比較する上記（６）または（７）の情報不正取得防止方法。
（９）前記半導体装置の内部温度の測定結果に基づいてシミュレーションを行い、該シミュレーション結果として生成される装置内部全体の温度分布シミュレーションパターンを、前記正常時内部温度分布情報および前記実動作時内部温度分布情報として用い、両者の温度分布シミュレーションパターンのパターンマッチング結果として、両者の差があらかじめ定めた閾値以上に大きい場合、前記内部情報を不正に取得する不正取得状態が発生しているものと判定して、前記半導体装置の動作を停止する上記（６）ないし（８）のいずれかの情報不正取得防止方法。
（１０）上記（６）ないし（９）のいずれかの情報不正取得防止方法を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施している情報不正取得防止プログラム。
（１１）上記（１０）の情報不正取得防止プログラムを、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録しているプログラム記録媒体。

１ システムブロック
２ ＩＣカード
３ ＩＣカードコネクタ
４〜１７ 温度検出器
１００ 携帯通信端末

Claims (11)

1. 内部に格納している内部情報により動作を行う半導体装置において、装置内部に実装される基板上の温度分布を検出する１ないし複数の温度検出器と、各動作時における正常状態において前記温度検出器により測定された装置内部の温度分布情報を正常時内部温度分布情報としてあらかじめ記憶するデータベースとを備え、実動作時において前記温度検出器により実動作時内部温度分布情報として測定された内部の温度分布情報と、前記データベースに当該実動作時と同一の動作時としてあらかじめ記憶された前記正常時内部温度分布情報とを比較した結果、両者の差があらかじめ定めた閾値以上に大きい場合、前記内部情報を不正に取得する不正取得状態が発生しているものと判定して、装置動作を停止することを特徴とする半導体装置。
2. 前記正常時内部温度分布情報として、各動作時において、動作開始から装置内部の温度が飽和するまで、あらかじめ定めた一定時間経過毎に測定した温度分布情報を前記データベースに記憶し、ある動作時における前記実動作時内部温度分布情報と比較する際に、当該動作時において動作開始からの経過時間に応じた前記正常時内部温度分布情報と比較することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 当該半導体装置の周囲温度を測定する温度検出器を当該半導体装置の筐体外側に備え、前記データベースに記憶する前記正常時内部温度分布情報および実動作時における前記実動作時内部温度分布情報を、それぞれの測定時における前記周囲温度の変化に基づいて正規化し、正規化した前記正常時内部温度分布情報と正規化した前記実動作時内部温度分布情報とを比較することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
4. 前記温度検出器が位置するそれぞれの測定点における内部温度の測定結果に基づいてシミュレーションを行い、該シミュレーション結果として生成される装置内部全体の温度分布シミュレーションパターンを、前記正常時内部温度分布情報および前記実動作時内部温度分布情報として用い、両者の温度分布シミュレーションパターンのパターンマッチング結果として、両者の差があらかじめ定めた閾値以上に大きい場合、前記内部情報を不正に取得する不正取得状態が発生しているものと判定して、装置動作を停止することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体装置。
5. 当該半導体装置が、ＩＣカードに記録した前記内部情報により動作する携帯通信端末、または、前記内部情報を格納したＩＣカードの読み書きを行うＩＣカードリーダ／ライタであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体装置。
6. 半導体装置内に格納している内部情報を不正に取得されることを防止する情報不正取得防止方法であって、各動作時における正常状態において前記半導体装置内部の温度分布を測定した結果を正常時内部温度分布情報としてあらかじめ記憶し、実動作時において実動作時内部温度分布情報として測定された内部の温度分布情報と、当該実動作時と同一の動作時としてあらかじめ記憶された前記正常時内部温度分布情報とを比較した結果、両者の差があらかじめ定めた閾値以上に大きい場合、前記内部情報を不正に取得する不正取得状態が発生しているものと判定して、前記半導体装置の動作を停止することを特徴とする情報不正取得防止方法。
7. 前記正常時内部温度分布情報として、各動作時において、動作開始から装置内部の温度が飽和するまで、あらかじめ定めた一定時間経過毎に測定した温度分布情報をあらかじめ記憶し、ある動作時における前記実動作時内部温度分布情報と比較する際に、当該動作時において動作開始からの経過時間に応じた前記正常時内部温度分布情報と比較することを特徴とする請求項６に記載の情報不正取得防止方法。
8. あらかじめ記憶する前記正常時内部温度分布情報および実動作時における前記実動作時内部温度分布情報を、それぞれの測定時における前記半導体装置の周囲温度の変化に基づいて正規化し、正規化した前記正常時内部温度分布情報と正規化した前記実動作時内部温度分布情報とを比較することを特徴とする請求項６または７に記載の情報不正取得防止方法。
9. 前記半導体装置の内部温度の測定結果に基づいてシミュレーションを行い、該シミュレーション結果として生成される装置内部全体の温度分布シミュレーションパターンを、前記正常時内部温度分布情報および前記実動作時内部温度分布情報として用い、両者の温度分布シミュレーションパターンのパターンマッチング結果として、両者の差があらかじめ定めた閾値以上に大きい場合、前記内部情報を不正に取得する不正取得状態が発生しているものと判定して、前記半導体装置の動作を停止することを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の情報不正取得防止方法。
10. 請求項６ないし９のいずれかに記載の情報不正取得防止方法を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施していることを特徴とする情報不正取得防止プログラム。
11. 請求項１０に記載の情報不正取得防止プログラムを、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録していることを特徴とするプログラム記録媒体。

Images