JP5164372B2

JP5164372B2 - 遊技機制御用チップ及びそのｒｏｍライタ

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Publication number: JP5164372B2
Application number: JP2006338623A
Authority: JP
Inventors: 隆司伊藤; 哲也三瓶
Original assignee: L E Tech CO Ltd
Current assignee: L E Tech CO Ltd
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2026-12-15
Also published as: JP2008148851A

Description

本発明は、パチンコ、パチスロ等の遊技機制御基板に組み込まれる各開発メーカーが開発し、検査機関で認証されたプログラムが書き込まれた遊技機制御用のチップ及び当該認証ＲＯＭの書き込み装置（ＲＯＭライタ）に関するものである。

書き換え可能なＲＯＭを内蔵しており、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムデータに基づいて遊技機を制御する遊技機用チップにおいて、前記ＲＯＭのについてプログラムデータの書き換えの要求があった場合に当該書き換えを許可するか否かを判断し、当該書き換えを許可するときに前記ＲＯＭの状態を書き換え可能な状態に遷移させる書換認証手段を内部に設けた遊技機制御用チップと、遊技機用ＣＰＵに対してプログラムデータの書き換えの要求を送ると共に、前記書換認証手段から書き換えを許可する旨の認証を受けたときにプログラムデータの書き換えを行うＲＯＭライターが発明されている。

この先行発明の目的とするところは、遊技機用ＣＰＵは高価であるので、廃棄された遊技機から遊技機制御用チップを回収し、それを再利用（リサイクル）することが望まれる。かかるリサイクルを行うときには、ＲＯＭに記憶された遊技プログラムを新しい遊技機向けのプログラムに書き換える必要がある。このため、リサイクルの対象となるのは、書き換え可能なＲＯＭが内蔵された遊技機制御用チップとなっている。

しかし、かかる発明では遊技機制御用チップに組み込まれているＲＯＭが書換可能なもので構成されていることが条件となること、また正規のＲＯＭライタを用いればいかなる制御用チップのＲＯＭでも書き換えを行うことが可能となると共に第三者であっても正規のＲＯＭライタを所有しているものは既に書き込まれた遊技機制御用チップの制御用プログラムの内容を読み込みこれを解析されてしまうおそれがある。

遊技機の偽造を行う者は、本物と機能が同じでセキュリティチェック機能を持たない偽造チップを作成し、その中へ正規プログラムを一部改造した偽造プログラムとして入れ込み偽造チップを作成している。遊技プログラムを本物そっくりに作るためには時間と労力が必要で、しかもノウハウ等が判らないと作成できない。偽造者は大当たりを決定するプログラムの改変することを目的としていることからその他の部分は元のプログラムのままで良い。従って遊技プログラムが読めないと偽造チップの製作が困難となる。
開発メーカーが制御用プログラムの作成に多数の時間及び費用を要していることから、安易に第三者が制御用プログラムの作成をすることが容易になる等ノウハウの流出のおそれがある。

特開２００３−１８６５６０号

これまでの正規のＲＯＭライタは各開発メーカに対して同一のものが提供されていたが、正規のＲＯＭライタは開発メーカにより管理保管されるマスターチップから入手するメーカコード、通信暗号鍵番号を入手し格納することにより開発メーカ専用のＲＯＭライタとすることが可能にすると共にプログラムを書き込んだセキュリティチップの読み込みに際して開発メーカコードを認証した後でなければ読み込みができないものを提供することにより遊技機に組み込まれ市販されたもののセキュリティチップにアクセスしてもプログラムの読み込み及び解析されにくいシステムを提供することを目的とする。

尚、第三者検査機関で認証付与される遊技機制御用のマスターチップは唯一一つであるために開発メーカーは、第三者に盗まれないように安全に保管される。他方でマスターチップに基づき複写される量産用のチップ（セキュリティチップ）は、遊技機に組み込まれて市場に出されるために開発メーカーは機密性を保持する必要性があった。

すなわち請求項１の本発明は、検査機関にて認証を受けたユーザプログラム並びにメーカ名コード、ユーザプログラムのセキュリティコード、パスワード、拡散値及びチェックコードが公開鍵暗号化アルゴリズムに基づき個人鍵で暗号化された暗号化情報が格納されたユーザＲＯＭと、通信暗号鍵が格納された通信暗号鍵格納回路、該格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路、及びチップコードが格納されたチップコード等格納回路を有するチップにおいて、ＲＯＭライタとのマスター認証プロトコルにおいて、前記通信暗号格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路で暗号化した後に双方向暗号化通信を行いマスターチップと同様の通信暗号鍵が格納された通信暗号鍵格納回路、該格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路を有するＲＯＭライターから送信されたチップコードの暗号化通信において双方で認証できない場合にはユーザＲＯＭの暗号化情報の読み込みステップに移行することができず、読み込みステップでユーザＲＯＭの前記暗号化情報が公開鍵に基づき復号化され、かつ復号化されたパスワードとＲＯＭライタに手入力されたパスワードとが一致しない場合には、マスターチップの読み込みステップに移行しないように設定されていることを特徴とする遊技機制御用のマスターチップである。

ＲＯＭライタに関する本発明は、正本の遊技機制御用マスターチップのユーザーＲＯＭに書き込まれたユーザープログラム及び暗号情報を読み込んでこれを量産タイプのセキュリティチップの遊技機制御用のワンタイムユーザＲＯＭに書き込むＲＯＭライタにおいて、
マスターチップが通信暗号鍵格納回路、該格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路、チップコード等格納回路及びユーザーＲＯＭとを有し、前記ユーザーＲＯＭには認証されたユーザープログラム及びユーザープログラム領域外の所定のアドレスに少なくともメーカ名コード、セキュリティコード、パスワード、拡散値及びチェックコードが公開鍵暗号化アルゴリズムに基づき個人鍵で暗号化された状態で格納されているもので構成され、
セキュリティチップが、通信暗号鍵格納回路、該格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路、チップコード等格納回路及びユーザーＲＯＭとを有し、前記ユーザーＲＯＭには認証されたユーザープログラム及びユーザープログラム領域外の所定のアドレスに少なくともメーカ名コード、セキュリティコードが書き込み可能に構成され、
前記ＲＯＭライタが通信暗号鍵が格納された通信用共通暗号鍵格納回路と、マスターチップの暗号情報の暗号化に使用された個人鍵に対応する公開鍵が格納された公開鍵格納回路と、乱数発生回路から取り出した乱数値が格納される乱数格納回路と、チップコード等格納回路と、共通通信鍵に基づきデータの暗号化・復号化を行う共通鍵暗号／復号回路と、マスターチップから送信された個人鍵に基づき暗号化された暗号情報を前記公開鍵格納回路の公開鍵を用いて復号化する公開鍵復号回路と、マスターチップとの送受信を行うマスターチップ送受信回路と、前記セキュリティチップとの送受信を行うセキュリティチップ送受信回路と、前記格納された公開鍵、通信鍵又は共通通信鍵に基づき共通鍵暗号／復号回路又は公開鍵復号回路を介してマスターチップ送受信回路及びセキュリティチップ送受信回路との送受信を制御する制御用ＣＰＵとで構成され、
前記マスターチップに格納されたユーザープログラムの読み込みに際してＲＯＭライタとマスターチップとはマスターチップのチップコード等格納回路に格納されたチップコードの暗号鍵に基づくＲＯＭライタへの暗号化通信及びＲＯＭライタで復号化されたチップコードをマスターチップへの暗号鍵に基づく暗号化通信により相互認証を行い、さらにマスターチップのユーザＲＯＭに格納された個人鍵に基づき暗号化されたメーカ名コード、セキュリティコード、パスワード、拡散値及びチェックコードをマスターチップからＲＯＭライタに対して暗号鍵及び暗号／復号回路で暗号化通信を行い、ＲＯＭライタは暗号鍵及び共通鍵暗号／復号回路で復号化した後、公開鍵及び公開鍵復号回路で復号化することによりメーカ名コード、セキュリティコード、拡散値及びチェックコードを得た後に、ユーザーＲＯＭに格納された認証されたユーザープログラムを読み込むように構成されていることを特徴とする遊技機制御用チップのＲＯＭライタにより本目的を達成する。

本発明にかかるＲＯＭライタの場合は、マスターチップから共通暗号鍵で送信されたチップコードの相互認証の後に、乱数値１及び乱数値２で作成された通信鍵に基づき暗号化された暗号情報を公開鍵と公開鍵復号化回路で復号化された暗号情報中のチェックコードにて検査を行い、検査結果が一致した時にマスターチップの暗号情報中の復号化されたパスワードとＲＯＭライタからキー入力されたパスワードとが一致した場合にのみマスターチップに書き込まれたユーザＲＯＭデータの読み込みを行い、また前述同様にＲＯＭライタとセキュリティチップとの認証確認（書き込み）でチップコードが同一のものか否を確認した後にセキュリティチップのユーザＲＯＭへのＲＯＭデータの書き込みを行うように構成し、ＲＯＭライタとセキュリティチップとの読込認証においては、チップコードの確認認証及びメーカ名コードの確認認証終了した後でなければユーザＲＯＭの内容を読み込むことができない構成となっているので、誤って異なる開発メーカ同士のＲＯＭライタとマスターチップ・セキュリティチップ相互間のＲＯＭデータの読み込みが行われるのを防ぐと共にＲＯＭ内に書き込まれたデータの送受信が事前に防げるのでプログラムの解析されるのを防ぐこともできる。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施例にかかるＲＯＭライタ３の斜視図であり、当該ＲＯＭライタ３のソケットには認証済みのマスターチップ１ａ及び遊技機に組み込まれる書き込み対象のセキュリティチップ１ｂが、差し込まれている。図中３ａは、パスワード等の数値を入力するためのキーであり、３ｂはＲＯＭライタ３による認証結果を表示するディスプレイである。

図２は本発明の第２実施例にかかるメモリーカード方式のＲＯＭライタ３の斜視図であり、前記第１実施例の装置において、メモリーカードＭの挿入部を有する。

図３に示すものはユーザー用の通信暗号鍵を一個持つ場合の本発明に使用する遊技機制御用マスターチップの概略を示すメモリー構成図及び図４は量産用のセキュリティチップの概略を示すメモリー構成図である。
図３のマスターチップ１ａのＲＯＭには遊技機制御用のユーザープログラムと、開発メーカ名のコード、ユーザープログラムをセキュリティチェックした結果のセキュリティコード、パスワードＰＭ、拡散値Ｒ及びチェックコードが第三者管理機関の個人鍵Ｋｐｓで公開鍵暗号化アルゴリズムに基づき事前に暗号化された状態でユーザＲＯＭ３６の情報格納領域に格納されている。またマスターチップ１ａにはユーザー用の共通通信暗号鍵Ｋ０及び検査機関用通信暗号鍵Ｋｓを格納した通信暗号鍵格納回路６０と、図５に示すようにチップの種別コードと量産用か開発用かを識別するためのチップ区分を示すコードが記載されたチップコード等格納回路とを有する。尚、メーカ名コードの読み出し等は共通暗号鍵に基づく暗号通信で行うよう設定されている。
拡散値Ｒとは、暗号化通信においてデータのかく乱を目的としてデータ中に挿入される乱数値等の任意のデータをいう。

図４のセキュリティチップ１ｂには、未記録のユーザープログラム書き込み領域と、メーカ名のコード及びセキュリティコードが格納される領域とからなるユーザＲＯＭと、ユーザー用の共通通信暗号鍵Ｋ０及び検査機関用通信暗号鍵Ｋｓを格納した通信暗号鍵格納回路と、図５に示すようにチップの種別コードと量産用か開発用かを識別するためのチップ区分を示すコードが記載されたチップコード等格納回路とを有する。尚、確認コードは、チップコードを設定しない場合の照合用のコードであり、チップコード等格納回路５６に格納される。

図６に示すものはユーザー用の共通通信暗号鍵を複数持つ場合（第２実施例）の本発明に使用する遊技機制御用マスターチップ１ａ’の第２実施例の概略を示すメモリー構成図及び図７は同じく共通通信暗号鍵を複数持つ場合の量産用のセキュリティチップ１ｂ’の概略を示すメモリー構成図である。

マスターチップ１ａ’のユーザＲＯＭには遊技機制御用のユーザープログラムと、開発メーカ名コード、ＲＯＭライタとの通信において使用する通信暗号鍵の番号Ｋｎｘ、ユーザープログラムをセキュリティチェックした結果のセキュリティコード、パスワードＰＭ、拡散値Ｒ及びチェックコードが第三者管理機関の個人鍵Ｋｐｓに基づき事前に所定の公開鍵暗号化アルゴリズムで暗号化された暗号情報が情報格納領域に格納されている。またマスターチップ１ａ’では複数のユーザー用の共通通信暗号鍵Ｋ０〜ｎと検査機関用暗号鍵Ｋｓを格納した通信暗号鍵格納回路６０と、図５に示すようなチップの種別コードと量産用か開発用かを識別するためのチップ区分を示すチップコードが記載されたチップコード等格納回路５６とを有する。尚、暗号鍵Ｋ０乃至Ｋｎと検査機関が使用する暗号鍵Ｋｓは、外部からは読み込めない構造としており、メーカ名コードの読み出し等は共通暗号鍵に基づく暗号通信で行うよう設定されている。

セキュリティチップ１ｂ’には、未記録のユーザープログラム書き込み領域と、メーカ名のコード、ＲＯＭライタから送信されて書き込まれる復号化されたメーカ名コード、通信暗号鍵番号Ｋｎｘ及びセキュリティコードが格納される情報格納領域とからなるユーザＲＯＭ３６と、複数のユーザー用の共通通信暗号鍵Ｋ０〜ｎと検査機関用暗号鍵Ｋｓを格納した通信暗号鍵格納回路６０と、図５に示すチップの種別コードと量産用か開発用かを識別するためのチップ区分を示すコードが格納されたチップコード等格納回路５６とを有する。

図８に示すものは本発明の実施例に使用するＲＯＭライタ３の回路図であり、ＲＯＭライタ３はクロック回路４からのクロック信号に基づき作動する制御用ＣＰＵ５、該ＣＰＵ５が行う認証・制御用プログラムが書き込まれた制御ＲＯＭ６、各種計算処理を行う作業用ＲＡＭ７、乱数値を発生させる乱数発生回路８，通信監視タイマー９、図５のチップの種別コードと量産用か開発用かを識別するためのチップ区分を示すコードが記載されたチップコード等格納回路１０、キー入力装置１１の入力に基づきＣＰＵ５に指令を出すキー入力回路１２、ＣＰＵ５の指示に基づき表示装置１４に表示するための表示回路１３及び通信ドライバ１５に基づき外部通信を行う外部通信回路１６とが並列接続されている。１７はソケットに挿入されたセキュリティチップ１ｂ、１ｂ’とのデータのやり取りを行うためのセキュリティチップ送受信回路であり、１８はその制御を行うセキュリティチップアクセス制御回路１８である。１９は、マスターチップ１ａ、１ａ’とのデータやり取りを行うマスターチップ送受信回路、２０はその制御を行うマスターチップアクセス制御回路２０である。２１は、通信鍵が１個の場合はＫ０、通信鍵が複数の場合はＫ０乃至Ｋｎ及びＫｓの共通通信暗号鍵に基づきデータの暗号化又は復号化を行う共通鍵暗号／復号回路、２２は公開鍵Ｋｏｓに基づきデータの復号化を行う公開鍵復号回路、２３は前記通信用の共通暗号鍵（Ｋ０乃至Ｋｎ）が格納された通信用共通暗号鍵格納回路、２４はマスターチップ１ａ，１ａ’の暗号情報の暗号化に用いた個人鍵Ｋｐｓに対応する公開鍵Ｋｏｓが格納された公開鍵格納回路であり、これらは前述制御用ＣＰＵ５と並列接続されている。２８は、乱数値発生回路８から取り出した拡散の為の乱数値を格納するための乱数値等格納回路である。また２９はリセット回路である。６３は、マスターチップとの認証においてパスワードＰＷを入力した直後に使用者にしか判らない任意のキーワードを入力しなければ作動しない方式にするためのキーワード記憶回路であり、不揮発性ＲＯＭで構成される。

図８中波線で示すものは本発明のＲＯＭライタ３の第３実施例を示すもので、前述の通信用共通暗号鍵格納回路２３の代わりに共通通信暗号鍵Ｋ０乃至Ｋｎ、ＲＯＭライタＩＤ番号、メーカ名のコード、メモリーカードアクセス用のパスワードＰＭ、拡散値Ｒ及びチェックコードが公開鍵暗号化アルゴリズムに基づき個人鍵Ｋｐｓで暗号化された状態で格納されたメモリーカードＭ（２６）のデータ読み込みを行うメモリーカードアクセス回路２５及びメモリーカード２６が増設されたもので、これらは前記ＣＰＵ５とは並列接続されている。

図９に示すものは本発明に使用する実施例のマスターチップ１ａ，１ａ’及びセキュリティチップ１ｂの回路図である。３２はクロック回路３０からのクロック信号に基づき作動する遊技機制御用ＣＰＵであり、該制御用ＣＰＵ３２は従前のセキュリティチップ同様にウォッチドッグタイマー回路３３、不正アドレス実行禁止回路３４、タイマー回路３５、ユーザープログラムが内蔵されたユーザＲＯＭ３６のプログラムが正規のものか否かをチェックするセキュリティチェック回路３７、プログラム実行用のユーザＲＡＭ３８、ブートＲＡＭ３９、ブートＲＯＭ４０、チップ１ａ，１ｂのモードを制御するモード制御回路４３と並列接続されている。４２はＲＯＭライタ３との認証を行う認証回路であり、詳細には図１０で説明する。
ＳＷ１（４４）は、チップ１ａ、１ｂの内部バスとＲＯＭ周辺回路の接続を切り替える第１スイッチ回路である。
ＳＷ２（４６）は、ＳＷ１（４４）がＯＦＦの時、ＲＯＭアクセス回路４５に接続されたユーザＲＯＭ３６をＲＯＭ読み書き回路４７を介して書き込み用に使用する（ＲＯＭ書込みモード）か、外部バスバッファ４８を介して読み出し用に使用する（ＲＯＭ読出しモード）かに切り替えるための第２スイッチ回路であり、ＲＯＭ読み書き回路４７と外部バスバッファ４８は外部端子４９を介してＲＯＭライタ３と接続される。
又、チップのユーザーモード時はＳＷ１（４４）はＯＮとなり、ＳＷ２（４６）は外部バスバッファ４８に接続され、チップの内部バスを外部端子を接続する。
上記、ＳＷ１（４４）、ＳＷ２（４６）はモード制御回路４３により切りかえられる。尚、５０はセキュリティチップ及びマスターチップがユーザーモードでのプログラム実行をリセットするためとチップ全体をリセットするためのリセット回路である。

図１０に示すものはセキュリティチップ１ｂ，１ｂ’内又はマスターチップ１ａ，１ａ’内に設けられた認証回路４２の詳細な回路ブロック図である。
この認証回路４２は、前記クロック回路３０からのクロック信号に基づき作動する認証通信制御回路５１、モード制御回路４３に対して指令するモード制御出力回路５２、乱数発生回路５３、当該乱数値を格納する乱数値等格納回路５４、ユーザＲＯＭ３６と接続されたユーザＲＯＭアクセス回路５５、チップの種別コードと量産用か開発用かを識別するためのチップ区分を示すコードが記載されたチップコード等格納回路５６、ＲＯＭライタ３との送受信を行う送受信回路５７、送受信データバッファ５８、共通の通信鍵Ｋ０乃至Ｋｎに基づきデータの暗号化又は復号化を行う共通鍵暗号／復号回路５９、乱数発生回路５３及び乱数発生回路８で作成された乱数値１及び乱数値２により作成される暗号鍵Ｋｔ及び暗号鍵番号Ｋｎｘにより選択された共通通信暗号鍵Ｋｘが格納された通信暗号鍵格納回路６０、暗号通信の状況を観察する通信監視タイマー６１及び第２実施例の複数の暗号鍵が格納されたタイプのチップ１ａ’，１ｂ’における共通通信暗号鍵Ｋ０乃至Ｋｎ及びＫｓが格納された鍵テーブル格納回路６２であり、これらは互いに並列に接続されている。

以上述べた構成において本発明にかかる図１の実施例にかかるマスターチップ１ａ及びセキュリティチップ１ｂの構成では、以下に述べる方式で相互認証を行った後にマスターチップからユーザーＲＯＭ３６に書き込まれたプログラムを読み込むと共にセキュリティチップ１ｂのユーザＲＯＭ３６にプログラム及び暗号情報を書き込むことになる。

＜セキュリティチップのモード遷移＞
図１１の流れ図に示すようにシステムリセットされた状態からスタートした時ＰＲＧ端子の操作で”Ｌ”の時にセキュリティモード、”Ｈ”の時にプログラムモード認証フェーズとなる。セキュリティモードでは、従来より知られているセキュリティシステムにおいてセキュリティチェック回路３７が作動してユーザーＲＯＭ３６に書き込まれたユーザープログラムが第三者機関において認証されたものであるか否かのセキュリティチェックが行われ、セキュリティチェックの結果不適合と判定された場合にはチップ作動停止となり、セキュリティチェックの結果正規と判定された場合にはユーザープログラムモードに移行する。

次にＰＲＧ端子が”Ｈ”の時はプログラムモード認証フェーズとなり、ＲＯＭライタ３から書き込み要求又は読み込み要求の信号が送信されると認証回路４２が相互認証することにより読み込み又は書き込み行程が決定される。ＲＯＭライタ３が任意のモードを選択し、チップがこれを認証した時点でチップの外部端子４９とＲＯＭ読み書き回路４７を介し、書き込みモードではＲＯＭライタ３から送信されるユーザープログラム及び暗号情報を順次セキュリティチップのユーザＲＯＭ３６に書き込んで行き、ＲＯＭライタ３が書き込み終了した時点で停止する。
また読み込みモードでは、ユーザＲＯＭ３６に書き込まれたユーザープログラム等を順次ＲＯＭライタ３に送信し、ＲＯＭライタ３が読み込みを終了した時点で停止する。

ＲＯＭライタ３の動作については図１２に示すフローチャートに示すようにマスターチップ・セキュリティチップとの通信のやり取りがなされる。
すなわち電源を立ち上げた状態でＲＯＭライタ３のハードウェアは初期化され、それぞれの回路が正常に作動するか否についてセルフチェックがなされる。
尚、メモリーカードＭ方式の実施例の場合はメモリーカードＭが差し込まれた状態で個人鍵Ｋｐｓで暗号化された共通通信暗号鍵Ｋ０乃至Ｋｎ、ＲＯＭライタＩＤ番号、メーカ名のコード、メモリーカードアクセス用のパスワード、拡散値及びチェックコード等の暗号情報を公開鍵Ｋｏｓと公開鍵復号回路２２で復号化を行い、復号化が正常に行われた否かのチェックが行われ正常と判断された場合には、ユーザーはキー３ａに所定のパスワードＷを入力することにより復号化されたパスワードＰＷとの照合が行われ一致した場合にはキーワードチェックに移行する。ユーザーはキー３ａからユーザーが事前に登録したキーワード入力すると、ＲＯＭライタ３はキーワード格納回路６３に格納されたキーワードと一致するか否かの照合が行われ、一致した場合にチップ１ａ，１ｂの読み込みモードに移行する。
そこで、マスターチップのデータ読み込み、セキュリティチップへのデータ書き込み、セキュリティチップのデータの読み込み、セキュリティチップのデータの認証、外部通信によるデータのダウンロード、データ通信によるデータの初期化等の作業が履行される。ただチップとの通信において、暗号化しないで読み込み・書き込みを行うことはセキュリティの面において極めて危険であることから、マスターチップ・ＲＯＭライタ間、セキュリティチップ・ＲＯＭライタ間の通信は、使用するマスターチップ及びセキュリティチップの種類に並びにロムライタの種類により以下の図１３に示す表の示されるステップ１乃至ステップ９の通信プロトコルにより行われる。

ステップ１：マスターチップ方式１（共通通信暗号鍵が一個の場合）
図１４に示すデータフロー及び図１５に示すフローチャートにより説明する。
ＲＯＭライタ３にマスターチップ１ａを接続した後にＲＯＭライタ３からマスターチップ１ａに対してマスター認証要求信号を送信する。するとマスターチップからチップコード等格納回路５６に格納されたチップコード及び乱数発生回路５３より発生した乱数値１を通信暗号鍵格納回路６０に格納された共通通信暗号鍵Ｋ０を用いて暗号／復号回路５９で暗号化を行い、ＲＯＭライタ３に送信する。

ＲＯＭライタ３は、受信したデータを通信用共通暗号鍵格納回路２３に格納された暗号鍵Ｋ０に基づき共通鍵暗号／復号回路２１で復号化を行いチップコードと乱数値１を得る。チップコードは例えば図７に示すようにチップ種別コード及びチップが量産用か開発用かを示すチップ区分が記載されており、これにより接続したマスターチップが適合したものであるか否を確認することができる。
次に、ＲＯＭライタ３からは、チップコードと乱数値発生回路８により発生した乱数値２を前記共通通信暗号鍵Ｋ０に基づき共通鍵暗号／復号回路２１で暗号化を行い、マスターチップ１ａに対して送信する。

この結果マスターチップ１ａは、受信したデータを通信暗号鍵格納回路６０に格納された共通通信暗号鍵Ｋ０を用いて暗号／復号回路５９で復号化を行いチップコードと乱数値２を得る。送信されたチップコードと自己のチップコードとが一致した場合には乱数値２を乱数値等格納回路５４に格納し、ＲＯＭライタ３に対してマスターチップの認証応答を行う。

ＲＯＭライタ３は格納された乱数値１及び乱数値２で暗号鍵Ｋｔを作成すると共にマスターチップ１ａに対してパラメータ要求信号を発する。パラメータ要求信号を受信したマスターチップ１ａはＲＯＭライタ同様に乱数値１及び乱数値２で暗号鍵Ｋｔを作成し、これを用いてユーザＲＯＭ３６に格納された事前に個人鍵Ｋｐｓで暗号化されたメーカー名コード、セキュリティコード、パスワードＰＭ、拡散値Ｒ及びチェックコード等の暗号情報を暗号／復号回路５９で暗号化を行い、ＲＯＭライタ３に送信する。ＲＯＭライタ３は、まず前述乱数値１及び乱数値２に基づき作成された暗号鍵Ｋｔに基づき受信した暗号化された暗号情報を共通鍵暗号／復号回路２１で復号化することにより、個人鍵Ｋｐｓで暗号化された暗号化情報を得る。次にこの暗号化情報を公開鍵格納回路２４に格納された公開鍵Ｋｏｓと公開鍵復号回路２２で、メーカー名コード、セキュリティコード、パスワードＰＭ、拡散値Ｒ及びチェックコードを復号化する。復号化したチェックコード等により暗号化情報が正規のものか否かを確認すると共に当該暗号化情報を一時記憶する。そしてマスターチップ１ａに対してマスター認証終了信号を送信する。次にＲＯＭライター３のキー３ａを介してマスターチップのパスワードを入力する。すると事前に復号化されたマスタチップのユーザＲＯＭに格納されたパスワードＰＭとの照合が行われ、一致した場合に正規のユーザーと判断され、次のステップに移行することが可能となる。

その後ＲＯＭライタ３からマスターチップ１ａに対してマスターチップに格納されたＲＯＭ読み込み開始要求信号が送信され、マスターチップ１ａのスイッチＳＷ２が作動してＲＯＭ読み書き回路４７とユーザーＲＯＭ３６とを接続した状態とする。スイッチ切り替え後にＲＯＭ読み込み準備完了の応答信号をＲＯＭライタ３に送信し、ＲＯＭライタ３はユーザーＲＯＭ３６に書き込まれたプログラム等をマスタチップアクセス制御回路２０を介して読み込み、これらデータを作業用ＲＡＭ７に一時記憶する。読み込みが終了するとＲＯＭライタ３はＲＯＭ読み込み終了要求をマスターチップ１ａに対して行い、マスターチップ１ａは読み込み終了応答をＲＯＭライタ３に対して行い、ＲＯＭライタ３はマスターチップ１ａに対して接続終了要求の信号を送信することでマスターチップ１ａのスイッチＳＷ２が切り替わり、ユーザーＲＯＭ３６の読み込みができない状態に切り替え、接続終了応答をＲＯＭライタ３に送信して通信が終了する。

ステップ２：セキュリティチップとＲＯＭライタ間の相互認証
図１６に示すデータフロー及び図１７に示すフローチャートにより説明する。
セキュリティチップをＲＯＭライタ３に接続した状態でＲＯＭライタ３はセキュリティチップに対してチップ認証要求（書き込み）を行う。するとセキュリティチップ１ｂからチップコード及び乱数発生回路５６で生成された乱数値１を共通通信鍵Ｋ０及び暗号／復号回路５９で暗号化したデータをＲＯＭライタ３に送信する。ＲＯＭライタ３は、同じく共通暗号鍵Ｋ０と共通鍵暗号／復号回路２１で復号化を行い乱数値１とチップコードを得る。このチップコードにより当該チップが量産用か、チップの種類について確認を行うと共に乱数値１を乱数値格納回路２８に格納し、乱数発生回路８で発生した乱数値２と受信したチップコードを共通暗号鍵Ｋ０を用いて共通鍵暗号／復号回路２１で暗号した状態でセキュリティチップ１ｂに送信する。

セキュリティチップ１ｂは受信したデータを共通暗号鍵Ｋ０と暗号／復号回路５９で復号化を行い、乱数値２を得ると共に復号化したチップコードを自己のチップコードとを比較し、一致したならＲＯＭライタ３の認証の結果正しいとして、チップ認証応答（書き込み）の信号をＲＯＭライタ３に送信する。

ＲＯＭライタ３はセキュリティチップ１ｂに対してＲＯＭ書き込み要求信号を送信すると、セキュリティチップ１ｂはスイッチＳＷ２を操作してＲＯＭ読み書き回路４７とユーザーＲＯＭとを通電状態に切り替え、ＲＯＭ読み込み応答信号をＲＯＭライタ３に対して送信する。するとＲＯＭライタ３は、作業用ＲＡＭ７に一時記憶したユーザープログラムをユーザーＲＯＭのユーザープログラム領域に書き込むと共にメーカー名コード、及びセキュリティコード等の暗号化されていない情報をユーザＲＯＭ３６に書き込む。次にＲＯＭライタ３は当該書き込みを行ったセキュリティチップ１ｂに対してユーザＲＯＭ３６の読み込み要求を行い、ＲＯＭに書き込まれたユーザープログラム及びデータが正確に書き込まれたた否かのベリファイ（検査）を行い、一致していることが確認された場合にはＲＯＭ読み込み終了要求をセキュリティチップ１ｂに対して行い、セキュリティチップ１ｂは読み込み終了応答をＲＯＭライタ３に対して行うことにより読み込みが終了する。そしてＲＯＭライタ３はセキュリティチップに対して接続終了信号を送信し、セキュリティチップ１ｂはユーザＲＯＭを書き込み禁止処理を施して接続終了する。以上の結果セキュリティチップ１ｂのユーザーＲＯＭ３６には正規のユーザープログラムとメーカー名コード及びセキュリティコードが書き込まれた状態となる。

ステップ３：セキュリティチップ・ＲＯＭライタ３間のチップデータ読み込みのプロトコルについて（通信暗号鍵が１個の場合）
図１８に示すデータフロー及び図１９に示すフローチャートにより説明する。
このステップでは、一旦セキュリティチップ１ｂにユーザープログラム及びメーカコード並びにセキュリティコードが書き込まれた後に、ＲＯＭライタ３によりセキュリティチップの内容が不用意に読み込まれないようにするための通信プロトコルである。

すなわち、ＲＯＭライタ３にセキュリティチップ１ｂを接続した状態で、ＲＯＭライタ３からセキュリティチップ１ｂに対して認証要求（読み込み）が送信される。これを受信したセキュリティチップ１ｂは共通暗号鍵Ｋ０を用いて暗号／復号回路５９でチップコード等格納回路５６に格納されたチップコードと乱数発生回路５３で発生した乱数値１を暗号化しＲＯＭライタ３に対して送信する。するとＲＯＭライタ３は、共通暗号鍵Ｋ０と共通鍵暗号／復号回路２１でこれらを復号化し、チップコードと乱数値１を得る。そしてマスターチップ１ａから読み込んだチップコードと一致するか否を確認し、一致した場合には乱数発生回路８で発生した乱数値２とチップコードとを共通暗号鍵Ｋ０に基づき共通鍵暗号／復号回路２１で暗号化を行いこれらデータをセキュリティチップ１ｂに対して送信すると共に乱数値格納回路２８に前記乱数値１及び乱数値２を格納する。

データを受信したセキュリティチップ１ｂは、共通暗号鍵Ｋ０と暗号／復号回路５９を用いて復号化を行いチップコードと乱数値２とを得る。その結果セキュリティチップ１ｂは、ＲＯＭライタ３の持つチップコードの確認を行い一致した場合にチップ認証確認応答（読み込み）を送信する。

セキュリティチップ１ｂは前記乱数値１及び乱数値２に基づき暗号鍵Ｋｔを作成すると共にユーザＲＯＭ３６に格納されたメーカーコード及び乱数発生回路５３で生成された乱数値３を暗号鍵Ｋｔと暗号／復号回路５９で暗号化を行い、これらをＲＯＭライタ３に送信する。

受信したデータは、乱数値格納回路２８に格納された乱数値１及び乱数値２に基づき作成される暗号鍵Ｋｔに基づき共通鍵暗号／復号回路２１で復号化を行いセキュリティチップ１ｂのメーカーコードを得る。得たメーカーコードが事前にマスターチップから読み込んだメーカーコードとの比較を行い一致した場合には、暗号鍵Ｋｔと共通鍵暗号／復号回路２１に基づき暗号化されたメーカーコード及び乱数発生回路８で生成された乱数値４をセキュリティチップ１ｂに送信する。データを受信したセキュリティチップ１ｂは前述同様暗号鍵Ｋｔ及び暗号／復号回路５９を用いてメーカーコードを復号化を行い、ユーザＲＯＭ３６に格納されたメーカ名コードとを比較し、一致しているか否を確認する。これによりＲＯＭライタ３及びセキュリティチップのメーカ名コードに基づく相互認証が行われ、双方が一致した場合にチップ読み込みを許容するチップ読み込み認証応答を、セキュリティチップ１ｂからＲＯＭライタ３に対して送信が行われ、ＲＯＭライタ３によりセキュリティチップ１ｂの読み込み処理可能な状況となる。

そしてＲＯＭライタ３からセキュリティチップ１ｂに対してユーザＲＯＭ３６の読み込み要求がなされるとスイッチＳＷ２が切り替わり、ユーザＲＯＭ３６が読み込める状況となる。ユーザＲＯＭ３６の読み込みが終了するとＲＯＭ読み込み終了要求がセキュリティチップ１ｂに対してなされ、セキュリティチップ１ｂは読み込み終了応答を行うと共にＲＯＭ読み込みモードを終了する。

ステップ４：マスターチップ方式１（共通通信暗号鍵が複数の場合）
図２０に示すデータフロー及び図２１に示すフローチャートにより説明する。
この通信プロトコルは、共通暗号鍵を複数有する場合のマスターチップ１ａとＲＯＭライタ３との通信プロトコルを示すもので、図１４及び図１５で説明したステップ１と同様の手順にてマスター認証応答及びパラメータ応答が行われ、そのやり取りにより得られる暗号情報としてメーカー名コード、セキュリティコード、パスワードＰＭ、拡散値Ｒ及びチェックコード以外に通信暗号鍵番号Ｋｎｘを入手し、この通信暗号鍵番号Ｋｎｘを暗号鍵Ｋｔと共通鍵暗号／復号回路２１で暗号化を行いマスターチップ１ａに送信する。すると受信したマスターチップ１ａは、その暗号／復号回路５９と暗号鍵Ｋｔで復号化を行い、得られた暗号鍵番号Ｋｎｘに該当する共通通信暗号鍵Ｋｘを鍵テーブル格納回路６２から取り出し、さらに暗号鍵Ｋｔ及び暗号／復号回路５９で暗号し、ＲＯＭライタ３に送信する。ＲＯＭライタ３は暗号鍵Ｋｔ及び共通鍵暗号／復号回路２１で復号化することにより暗号鍵Ｋｘを得る。そしてマスター認証を終了し、共通通信暗号鍵Ｋｘが通信暗号鍵格納回路６０に格納される。次にＲＯＭライター３のキー３ａを介してマスターチップのパスワードを入力する。すると事前に復号化されたマスタチップのユーザＲＯＭに格納されたパスワードＰＭとの照合が行われ、一致した場合に正規のユーザーと判断され、次のステップに移行することが可能となる。

後は前述ステップ１と同じ方法でＲＯＭライタ３はマスターチップ１ａのユーザＲＯＭ３６に格納されたユーザープログラムの読み込みを行う。
その後ＲＯＭライタ３はセキュリティチップ１ｂと接続され、図１６及び図１７で説明したステップ２のセキュリティチップ１ｂのユーザーＲＯＭ３６への書き込み処理が施される。

ステップ５：マスターチップ方式１（共通通信暗号鍵複数の場合）
図２２に示すデータフロー及び図２３に示すフローチャートにより説明する。
この通信プロトコルは、共通鍵を複数有する場合のセキュリティチップ１ｂとＲＯＭライタ３間の相互認証プロトコルを示すもので、前述したステップ３（共通通信暗号鍵１個）の場合とはチップコードの相互認証までとメーカー名コードの相互認証後の通信プロトコルは全て同じである為説明を省略し、メーカー名コードの相互認証プロトコルについて説明する。

既にデータが書き込まれたセキュリティチップ１ｂのユーザＲＯＭ３６及びＲＯＭライタ３には、共通通信暗号鍵番号ｋｎｘが事前に読み込まれている為、当該共通通信暗号鍵番号Ｋｎｘに該当する共通通信暗号鍵Ｋｘが通信暗号鍵格納回路６０から抽出され、セキュリティチップ１ｂはユーザＲＯＭ３６に格納されたメーカ名コードが通信暗号鍵Ｋｘと暗号／復号回路５９で暗号化された状態でＲＯＭライタ３に送信することによりメーカ名コードの認証要求がなされる。

するとＲＯＭライタ３は、マスターチップ１ａから事前に送信された共通通信暗号鍵Ｋｘと共通鍵暗号／復号回路２１に基づき復号化される。復号化されたメーカ名コードと事前にマスターチップ１ａから取得したメーカ名コードと比較照合し、一致した場合には、マスターチップ１ａから取得したメーカ名コードを共通暗号鍵Ｋｘと共通鍵暗号／復号回路２１で暗号化し、セキュリティチップ１ｂに送信する。暗号化メーカ名コードを受信したセキュリティチップ１ｂは、通信暗号鍵Ｋｘと暗号／復号回路５９とで復号化を行い、送信されたメーカ名コードと自己のメーカ名コードとが一致するか否について照合を行い一致した場合にはＲＯＭライタ３に対してチップ読み込み認証確認の応答信号を発信することによりメーカ名コードの相互認証が終了する。

ステップ６：メモリーカード方式（通信暗号鍵複数）の場合におけるＲＯＭライタ・マスターチップとの相互認証プロトコルを示すものである。
図２４に示すデータフロー及び図２５に示すフローチャートにより説明する。
この通信方式は、最初のマスター認証要求（読み込み）、チップコード認証要求、パラメータ要求までは、前述したステップ４と同様であるため説明を省略する。

この実施例では、ＲＯＭライタ３にはメモリーカードアクセス回路２５がＣＰＵ５と並列に接続されており、このメモリーカードアクセス回路２５にメモリーカード２６が接続挿入されている。またメモリーカード２６には、ＲＯＭライタＩＤ番号、複数の共通通信暗号鍵、メーカ名コード、パスワード、拡散値Ｒ及びチェックコードが公開鍵暗号化アルゴリズムに基づき個人鍵Ｋｐｓで暗号化された状態で格納されており、該メモリーカード２６をＲＯＭライタ３のメモリーカードアクセス回路２５に差し込むことによりＲＯＭライタ３は、個性を有するＲＯＭライタとなる。

このメモリーカード方式の相互認証では、ＲＯＭライタ３からマスターチップ１ａに対してマスターチップ認証要求信号（読み込み）が送信される。するとマスターチップ１ａはチップコード等格納回路５６に格納されたチップの種類、チップの性質がコード化されたチップコード及び乱数発生回路５３で生成された乱数値１を共通暗号鍵Ｋ０と暗号／復号回路５９で暗号化されたデータとして送受信回路５７を介してＲＯＭライタ３に送信する。受信したＲＯＭライタ３は、共通暗号鍵Ｋ０と共通鍵暗号／復号回路２１で復号化を行い、チップコード及び乱数値１を得る。入手したチップコードに関してチップコード等格納回路に格納されたチップコードとの照合認証した後、このチップコードと乱数発生回路８で生成された乱数値２を共通暗号鍵Ｋ０と共通鍵暗号／復号回路２１で暗号化を行った後にマスターチップ１ａに送信する。受信したマスターチップは、暗号化チップコード及び乱数値２を共通暗号鍵Ｋ０及び暗号／復号回路５９で復号化を行い、既に所有するチップコードとの認証を行い、一致している場合にはチップコード認証の信号をＲＯＭライタ３に送信する。

次にＲＯＭライタ３及びマスターチップ１ａは既に入手した乱数発生回路５３で生成された乱数値１及び乱数発生回路８で生成された乱数値２に基づき通信鍵Ｋｔを作成しており、ＲＯＭライタ３からパラメータ要求がなされた場合に、前述ステップ４同様に事前に個人鍵Ｋｐｓで作成された暗号情報を通信鍵Ｋｔと暗号／復号回路５９で暗号化し、ＲＯＭライタ３に送信する。

ＲＯＭライタ３は、送信された暗号情報を同じく通信鍵Ｋｔと共通鍵暗号／復号回路２１で復号化を行い、さらに得られた暗号情報を公開鍵Ｋｏｓと公開鍵復号回路２２で復号化を行い、マスターチップ１ａのメーカ名コード、通信暗号鍵番号Ｋｎｘ、セキュリティコード、パスワードＰＭ、拡散値Ｒ及びチェックコードを得る。次にＲＯＭライター３のキー３ａを介してマスターチップのパスワードを入力する。すると事前に復号化されたマスタチップのユーザＲＯＭに格納されたパスワードＰＭとの照合が行われ、一致した場合に正規のユーザーと判断され、次のステップに移行することが可能となる。

パスワードＰＭが一致した場合にはマスターチップ１ａに対してマスタ認証終了信号をマスターチップ１ａに送信し、前述したステップ４同様にマスターチップ３のユーザＲＯＭ３６に格納されたユーザープログラムの読み込み処理を行うことになる。その後ＲＯＭライタ３はセキュリティチップ１ｂと接続され、図１６及び図１７で説明したステップ２のセキュリティチップ１ｂのユーザーＲＯＭ３６への書き込み処理が施される。

ステップ７：メモリーカード方式（通信暗号鍵複数）の場合におけるＲＯＭライタと既に書き込みされたセキュリティチップとの相互認証プロトコルを示すものである。
図２６に示すデータフロー及び図２７に示すフローチャートにより説明する。
このメモリーカード方式の相互認証では、ＲＯＭライタ３からセキュリティチップ１ｂに対してチップ認証要求信号（読込み）が送信される。するとセキュリティチップ１ｂはチップコード等格納回路５６に格納されたチップの種類、チップの性質がコード化されたチップコード及び乱数発生回路５３で生成された乱数値１を共通暗号鍵Ｋ０と暗号／復号回路５９で暗号化されたデータとしてＲＯＭライタ３に送信する。受信したＲＯＭライタ３は、共通暗号鍵Ｋ０と共通鍵暗号／復号回路２１で復号化を行い、チップコード及び乱数値１を得る。入手したチップコードと乱数発生回路８で生成された乱数値２を共通暗号鍵Ｋ０と共通鍵暗号／復号回路２１で暗号化を行った後にセキュリティチップ１ｂに送信する。送信と同時にＲＯＭライタ３は、受信した乱数値１及び生成した乱数値２をそれぞれ乱数格納回路２８に格納している。

受信したセキュリティチップは、暗号化チップコード及び乱数値２を共通暗号鍵Ｋ０及び暗号／復号回路５９で復号化を行い、既に所有するチップコードとの認証を行い、一致している場合にはチップコード認証の信号をＲＯＭライタ３に送信する。セキュリティチップ１ｂは、乱数発生回路５３で生成した乱数値１及びＲＯＭライタ３から送信された乱数値２をそれぞれ乱数値格納回路５４へ格納しておく。

次にＲＯＭライタ３及びセキュリティチップ１ｂは既に入手した乱数値１及び乱数値２に基づき通信鍵Ｋｔを作成するように構成されており、ＲＯＭライタ３はセキュリティチップ１ｂに対して通信暗号鍵番号を要求する。
するとセキュリティチップ１ｂはユーザーＲＯＭ３６に格納された通信暗号鍵番号Ｋｎｘ及び乱数発生回路５３で生成された乱数値３を乱数値１及び乱数値２に基づき生成された通信鍵Ｋｔ及び暗号／復号回路５９で暗号化した後にＲＯＭライタ３へ送信する。ＲＯＭライタ３は受信した暗号化通信鍵番号Ｋｎｘを乱数値１及び乱数値２に基づき生成された通信鍵Ｋｔ及び共通鍵暗号／復号回路２１で復号化を行い通信鍵番号Ｋｎｘから得られた情報に基づき通信用共通暗号鍵格納回路２３から通信暗号鍵Ｋｘを選択する。

セキュリティチップ１ｂは、通信暗号鍵番号Ｋｎｘに基づき鍵テーブル格納回路６２に格納された暗号鍵Ｋ０乃至Ｋｎから採択し暗号鍵Ｋｘを得た後に、ＲＯＭライタ３に対してメーカ名コード確認要求としてユーザーＲＯＭ３６に格納されたメーカ名コードを該暗号鍵Ｋｘと乱数発生回路５３で生成された乱数値４を暗号／復号回路５９で暗号化して送信することによりメーカ名コードを要求する。

暗号化メーカ名コードを受信したＲＯＭライタ３は、前記暗号鍵Ｋｘと共通鍵暗号／復号回路２１に基づき復号化を行い、既にマスターチップ１ａから入手したメーカ名コードと比較し、一致したならば当該メーカ名コード及び乱数発生回路８で生成された乱数値５を暗号鍵Ｋｘ及び共通鍵暗号／復号回路２１で暗号した情報としてセキュリティチップ１ｂに送信する。受信したデータをセキュリティチップ１ｂは、暗号鍵Ｋｘと暗号／復号回路５９で復号化を行い、これが自己が保有するメーカ名コードと一致した場合には、ＲＯＭライタ３が正規のものでかつ同一開発メーカに関するものであるとの確認を行う。ＲＯＭライタ３に対してチップ読込認証応答を送信する。
以降のＲＯＭライタ３によるセキュリティチップのユーザＲＯＭ３６の読み込みプロトコルはステップ３と同様に行われることになる。

ステップ８：検査機関用のＲＯＭライタによるセキュリティチップのＲＯＭ読み込み通信プロトコル
図２８に示すデータフロー及び図２９に示すフローチャートにより説明する。
本実施例は、セキュリティチップにユーザプログラムが書き込まれた後のプログラムの検査機関が使用するＲＯＭライタによる認証応答（読み込み）を行うための通信プロトコルである。

かかる場合においてセキュリティチップ１ｂには検査機関用ＲＯＭライタ３からそのユーザーＲＯＭ３６にメーカ名コード及びセキュリティコード等のデータが書き込まれていることを前提とする。
検査機関用ＲＯＭライタ３とセキュリティチップ１ｂとを接続した状態においてＲＯＭライタ３から、セキュリティチップ１ｂに対して検査機関用チップ認証要求（読み込み）がなされる。

するとセキュリティチップ１ｂは検査機関ＲＯＭライタ３との通信鍵として共通通信鍵Ｋｓを採択し、これを用いてチップコード等格納回路５６に格納されたチップコード及び乱数発生回路５３で発生した乱数値１を暗号／復号回路５９で暗号化し、送受信回路５７を介してＲＯＭライタ３に送信する。
受信した検査機関用ＲＯＭライタ３は、暗号鍵Ｋｓ及び共通鍵暗号／復号回路２１でこれら暗号電文を復号化を行い、チップコード及び乱数値１を得る。入手したチップコードがセキュリティチップ１ｂから入手したチップコードと一致するか否により正規性の判断を行う。

次にチップコード及び乱数発生回路８で発生した乱数値２を暗号鍵Ｋｓ及び共通鍵暗号／復号回路２１で暗号化したものをセキュリティチップ送受信回路１７を介してセキュリティチップ１ｂに送信する。セキュリティチップ１ｂは送信された暗号データを暗号鍵Ｋｓ及び暗号／復号回路５９で復号化を行いチップコードを入手する。そして自己の持つチップコードとの一致／不一致により検査機関用ＲＯＭライタ３が正規のものかを確認し、ＲＯＭライタ３に対してチップ認証応答（読み込み）を行う。

双方の認証が終了した後検査機関用ＲＯＭライタ３からセキュリティチップに対してＲＯＭ読み込み要求がなされると、セキュリティチップ１ｂは、スイッチ４４をＯＦＦ、スイッチ４６をユーザＲＯＭ３６とＲＯＭ読み書き回路４７とを導通させるべく切り替わり、ユーザＲＯＭ３６が読み込み可能状態となる。
そしてＲＯＭライタ３はユーザーＲＯＭ３６に書き込まれたユーザプログラムを読み込み、読み込み作業を終了する。

ステップ９：ＲＯＭライタとセキュリティチップのチップ相互認証（チップコード無し）
図３０に示すデータフローにより説明する。
本通信プロトコルは、ＲＯＭライタ３とセキュリティチップ間の相互認証プロトコルにおいて、チップコードが設定されていない場合の他の実施例を示すもので、セキュリティチップには事前にチップコードの代わりに確認コードがチップコード等格納回路５６に格納されている。ＲＯＭライターでは、チップコード等格納回路１０に格納されている。

かかる状況でまずＲＯＭライタ３からセキュリティチップ１ｂに対してチップ認証要求が送信される。この要求信号を受信したセキュリティチップは、確認コードと乱数発生回路５３で発生した乱数値１を共通暗号鍵Ｋ０及び暗号／復号回路５９で暗号化した暗号情報をＲＯＭライタ３に送信する。ＲＯＭライタ３は受信したデータを自己が所有する共通暗号鍵Ｋ０と共通鍵暗号／復号回路２１で復号化を行い、乱数値１及び確認コードを得た後ＲＯＭライタのチップコード等格納回路１０に格納した確認コードと比較して一致したならば、入手した確認コードと乱数発生回路８で発生した乱数値２を再度共通鍵暗号／復号回路２１及び共通通信鍵Ｋ０を用いて暗号化を行いセキュリティチップ１ｂに送信する。

これを受信したセキュリティチップ１ｂは共通通信鍵Ｋ０と暗号／復号回路５９で復号化を行い、乱数値２と確認コードを得る。そして得られた確認コードを照合することにより正規のＲＯＭライタ３であるか否かの認証を行い、正規のものである場合には認証終了信号をＲＯＭライタ３に対して発信する。

これは、セキュリティチップ１ｂとＲＯＭライタ３の双方が、同一の共通通信鍵Ｋ０及び暗号／復号回路を有することにより確認コードが正しく認識されるものであり、もし共通通信鍵Ｋ０又は暗号／復号回路のいずれかが一致しない場合には異なる確認コードに変換されるために相互認証が可能となるわけである。
確認コード認証後の各認証ステップは図１４及び図２０に示されたステップ１及びステップ４のプロトコルに従い処理されることになるためにその説明を省略する。

以上説明したステップ１乃至ステップ９のプロトコルに基づきマスターチップ・ＲＯＭライター相互間及びセキュリティチップ・ＲＯＭライター間の相互認証が行われる結果、共通通信鍵が１個の場合には図３１に示すようにマスターチップ１ａのユーザＲＯＭ３６のユーザプログラム及び個人鍵Ｋｐｓで暗号化されたメーカ名コード、セキュリティコード、拡散値Ｒ、チェックコードの暗号情報が、ＲＯＭライタ３に送信され、ＲＯＭライタ３で復号化された状態でセキュリティチップ１ｂのユーザＲＯＭ３６に書き込まれる。

また共通通信鍵が複数の場合には、図３２に示すようにマスターチップ１ａ’のユーザＲＯＭ３６のユーザプログラム及び個人鍵Ｋｐｓで暗号化されたメーカ名コード、セキュリティコード、拡散値Ｒ、チェックコード及び暗号鍵番号の暗号情報が、ＲＯＭライタ３に送信され、ＲＯＭライタ３で復号化された状態でセキュリティチップ１ｂ’のユーザＲＯＭ３６に書き込まれる。

さらに図３３に示すようなメモリーカードＭを挿入するタイプのＲＯＭライタでは、メモリーカードには事前に公開鍵暗号化アルゴリズムに基づき個人鍵Ｋｐｓで暗号化されたＲＯＭライタＩＤ、パスワード、メーカ名コード、拡散値Ｒ、チェックコード及び暗号鍵番号が書き込まれており、ＲＯＭライタ３の電源立ち上げ時にメモリーカード２６の暗号情報を公開鍵Ｋｏｓ及び公開鍵復号回路２２で復号化される。復号化された暗号化情報はＲＯＭライタ３の作業用ＲＡＭ７に格納される。次にＲＯＭライタ３はチップコード等格納回路１０に事前に格納されたＲＯＭライタＩＤと比較し、挿入されメモリーカード２６がＲＯＭライタ３に適合したものか否の判定を行い。一致しない場合には不適合なメモリーカードとして取り扱われる。

次にＲＯＭライタＩＤが一致した場合には図２４に示されたデータフロー従いマスターチップ認証行った後に読み込み状態に移行すし、マスターチップ１ａ”のユーザＲＯＭ３６のユーザプログラム及び個人鍵Ｋｐｓで暗号化されたメーカ名コード、セキュリティコード、拡散値Ｒ、パスワードＰＭ、チェックコード及び暗号鍵番号の暗号情報が、ＲＯＭライタ３に送信され、ＲＯＭライタ３で公開鍵Ｋｏｓ及び公開鍵復号回路２２で復号化され、さらにセキュリティチップ１ｂ”のユーザＲＯＭ３６にユーザプログラム及び復号化されたメーカ名コード、セキュリティコード及び暗号鍵番号の暗号情報が書き込まれる。

以上述べたように本実施例にかかるＲＯＭライタ・マスターチップ及びセキュリティチップの通信プロトコルでは、マスターチップ１ａにチップコード、個人鍵Ｋｐｓで暗号化されたメーカ名コード、セキュリティコード、パスワードＰＭ、拡散値Ｒ及びチェックコード又は通信暗号鍵番号Ｋｎｘが格納されており、マスターチップ及びＲＯＭライタに共通暗号鍵Ｋ０及び暗号化プロトコルが共通化された暗号／復号回路が設置され、他方ＲＯＭライタ３には個人鍵Ｋｐｓに対応する公開鍵Ｋｏｓと公開鍵復号回路が組み込まれていることによりマスターチップのメーカ名コード、セキュリティコード、パスワードＰＭ、拡散値Ｒ及びチェック又は通信暗号鍵番号Ｋｎｘの暗号情報を復号化することにより初めてマスターチップ内のユーザＲＯＭ３６の内容を読み込むように構成し、セキュリティチップの読み込みに際しては、ＲＯＭライタ３とセキュリティチップ１ｂが同一のメーカ名コードを有する場合にのみ、読み込みできないような方式を採用していることから、第三者が正規のＲＯＭライタを有していてもメーカ名コード（開発メーカ）が異なれば、ユーザプログラムの内容を確認することができない。その結果プログラムの無用な開示を防ぐことができる。従って、市場に出てプログラムの解析などの危険に晒されるセキュリティチップのセキュリティ面からいっても従来のＲＯＭライタではなし得なかった機密保持性が担保される。

ＲＯＭライタとマスターチップが両方ないとセキュリティチップのアクセス（書込み／読出し）はできない。ＲＯＭライタ、マスターチップ、セキュリティチップの相互認証が成立しないとセキュリティチップにアクセスできない。
万が一マスターチップが盗難等に会い、不正を行うものの手にわたって、分解等でデータを読出したとしても暗号情報を復号化できないため、セキュリティ性が高い。
メモリーカード内の暗号情報自体は公開鍵暗号化アルゴリズムに基づく個人鍵で暗号化されているため、公開鍵の内蔵されたＲＯＭライタを持たない第三者へ渡っても解読は困難なためオンラインで暗号情報をダウンロードして使用することも可能である。

第１実施例にかかるＲＯＭライタの斜視図である。第２実施例にかかるＲＯＭライタの斜視図である。本発明に使用するマスターチップのメモリー構成図である。本発明に使用するセキュリティチップのメモリー構成図である。チップコードの内容を示す概念図である。本発明に使用するマスターチップの第２実施例のメモリー構成図である。本発明に使用するセキュリティチップの第２実施例のメモリー構成図である。ＲＯＭライタのブロック図である。セキュリティチップのブロック図である。セキュリティチップの認証回路の詳細ブロック図である。セキュリティチップのモード遷移を示すフローチャートである。ＲＯＭライタのメインフローチャートである。マスターチップ・セキュリティチップとＲＯＭライタ間の通信プロトコルステップを示す表である。第１実施例にかかるマスターチップ・ＲＯＭライタ間の通信プロトコルを示すデータフローである。第１実施例にかかるマスターチップ・ＲＯＭライタ間の通信プロトコルを示すフローチャートである。ＲＯＭライタからセキュリティチップへの書き込み処理の通信プロトコルを示すデータフローである。ＲＯＭライタからセキュリティチップへの書き込み処理の通信プロトコルを示すフローチャートである。第１実施例にかかるセキュリティチップ・ＲＯＭライタ間の読込処理の通信プロトコルを示すデータフローである。第１実施例にかかるセキュリティチップ・ＲＯＭライタ間の読込処理の通信プロトコルを示すフローチャートである。第２実施例にかかるマスターチップ・ＲＯＭライタ間の通信プロトコルを示すデータフローである。第２実施例にかかるマスターチップ・ＲＯＭライタ間の通信プロトコルを示すフローチャートである。第２実施例にかかるセキュリティチップ・ＲＯＭライタ間の読込処理の通信プロトコルを示すデータフローである。第２実施例にかかるセキュリティチップ・ＲＯＭライタ間の読込処理の通信プロトコルを示すフローチャートである。第３実施例にかかるマスターチップ・ＲＯＭライタ間の通信プロトコルを示すデータフローである。第３実施例にかかるマスターチップ・ＲＯＭライタ間の通信プロトコルを示すフローチャートである。第３実施例にかかるセキュリティチップ・ＲＯＭライタ間の読込処理の通信プロトコルを示すデータフローである。第３実施例にかかるセキュリティチップ・ＲＯＭライタ間の読込処理の通信プロトコルを示すフローチャートである。検査機関用ＲＯＭライタとセキュリティチップ間の読込処理の通信プロトコルを示すデータフローである。検査機関用ＲＯＭライタとセキュリティチップ間の読込処理の通信プロトコルを示すフローチャートである。チップコードを有しないセキュリティチップ・ＲＯＭライタ間のチップ認証手順を示すデータフローである。共通通信鍵が１個の場合（第１実施例）にかかるマスターチップ、ＲＯＭライタ、セキュリティチップへのデータの流れを示す概略ブロック図である。共通通信鍵が複数の場合（第２実施例）にかかるマスターチップ、ＲＯＭライタ、セキュリティチップへのデータの流れを示す概略ブロック図である。ＲＯＭライタにメモリーカードが装着される場合（第３実施例）にかかるＲＯＭライタ、セキュリティチップへのデータの流れを示す概略ブロック図である。

１ａ，１ａ’，１ａ” マスターチップ
１ｂ，１ｂ’，１ｂ” セキュリティチップ
３ＲＯＭライタ
４クロック回路
５制御用ＣＰＵ
６認証・制御用プログラム
７作業用ＲＡＭ
８乱数発生回路
９通信監視タイマー
１０チップコード等格納回路
１１キー入力装置
１２キー入力回路
１３表示回路
１４表示装置
１５通信ドライバ
１６外部通信回路
１７セキュリティチップ送受信回路
１８セキュリティチップアクセス制御回路
１９マスターチップ送受信回路
２０マスターチップアクセス制御回路
２１共通鍵暗号／復号回路
２２公開鍵復号回路
２３通信用共通鍵格納回路
２４公開鍵格納回路
２５メモリーカードアクセス回路
２６メモリーカード
２８乱数値等格納回路
２９リセット回路
３０クロック回路
３２遊技機制御用ＣＰＵ
３３ウォッチドッグタイマー回路
３４不正アドレス実行禁止回路
３５タイマー回路
３６ユーザーＲＯＭ
３７セキュリティチェック回路
３８ユーザＲＡＭ
３９ブートＲＡＭ
４０ブートＲＯＭ
４２認証回路
４３モード制御回路
４４ＳＷ１
４５ＲＯＭアクセス制御回路
４６ＳＷ２
４７ＲＯＭ読み書き回路
４８外部バスバッファ
４９外部端子
５０リセット回路
５１認証通信制御回路
５２モード制御通信回路
５３乱数発生回路
５４乱数値等格納回路
５５ユーザＲＯＭアクセス回路
５６チップコード等格納回路
５７送受信回路
５８通信データバッファ
５９暗号／復号回路
６０通信暗号鍵格納回路
６１通信監視タイマー
６２鍵テーブル格納回路

Claims

検査機関にて認証を受けたユーザプログラム並びにメーカ名コード、ユーザプログラムのセキュリティコード、パスワード及びチェックコードが所定の暗号化アルゴリズムで暗号化された暗号化情報が格納されたユーザＲＯＭと、通信暗号鍵が格納された通信暗号鍵格納回路、該格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路、及びチップコードが格納されたチップコード等格納回路を有するマスターチップにおいて、
該チップがＲＯＭライタと接続された場合に、マスターチップに格納されたチップコードを前記通信暗号格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路で暗号化した後にＲＯＭライタに対して双方向暗号化通信を行い、マスターチップと同様の通信暗号鍵が格納された通信暗号鍵格納回路、該格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路を有するＲＯＭライターから送信されたチップコードが一致しない場合にはユーザＲＯＭの暗号化情報の読み込みステップに移行することができず、
読み込みステップでユーザＲＯＭの前記暗号化情報が所定の暗号化アルゴリズムでＲＯＭライタ内で復号化され、かつ復号化されたパスワードとＲＯＭライタに入力されたパスワードとが一致しない場合には、マスターチップの読み込みを行わないように構成されていることを特徴とする遊技機制御用のマスターチップ。
検査機関にて認証を受けたユーザプログラム並びにメーカ名コード、ユーザプログラムのセキュリティコード、通信暗号鍵番号、パスワード及びチェックコードが所定の暗号化アルゴリズムに基づき暗号化された暗号化情報が格納されたユーザＲＯＭと、複数の通信暗号鍵が格納された通信暗号鍵テーブル格納回路、該格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路、及びチップコードが格納されたチップコード等格納回路を有するマスターチップにおいて、
該チップがＲＯＭライタと接続された場合に、マスターチップに格納されたチップコードを前記通信暗号格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路で暗号化した後にＲＯＭライタに対して双方向暗号化通信を行い、マスターチップと同様の通信暗号鍵が格納された通信暗号鍵格納回路、該格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路を有するＲＯＭライターから送信されたチップコードが一致しない場合にはユーザＲＯＭの暗号化情報の読み込みステップに移行することができず、
一致した場合にユーザＲＯＭの前記暗号化情報が所定の暗号化アルゴリズムでＲＯＭライタ内で復号化され、復号化された通信暗号鍵番号がＲＯＭライタから送信された場合にマスターチップの通信暗号鍵テーブル格納回路から当該通信暗号鍵番号に相当する通信暗号鍵をＲＯＭライターに送信するように構成され、
読み込みステップでユーザＲＯＭの前記暗号化情報が所定の暗号化アルゴリズムに基づきＲＯＭライタ内で復号化され、かつ復号化されたパスワードとＲＯＭライタに入力されたパスワードとが一致しない場合には、マスターチップの読み込みを行わないように構成されていることを特徴とする遊技機制御用のマスターチップ。
正本の遊技機制御用マスターチップのユーザーＲＯＭに書き込まれたユーザープログラム及び暗号情報を読み込んでこれを量産タイプのセキュリティチップの遊技機制御用のワンタイムユーザＲＯＭに書き込むＲＯＭライタにおいて、
マスターチップが通信暗号鍵格納回路、該格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路、チップコード等格納回路及びユーザーＲＯＭとを有し、前記ユーザーＲＯＭには認証されたユーザープログラム及びユーザープログラム領域外の所定のアドレスに少なくともメーカ名コード、セキュリティコード、パスワード及びチェックコードが所定の暗号化アルゴリズムに基づき暗号された状態で格納されているもので構成され、
セキュリティチップが、通信暗号鍵格納回路、該格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路、チップコード等格納回路及びユーザーＲＯＭとを有し、前記ユーザーＲＯＭには認証されたユーザープログラム及びユーザープログラム領域外の所定のアドレスに少なくともメーカ名コード、セキュリティコードが書き込み可能に構成され、
前記ＲＯＭライタが通信暗号鍵が格納された通信用共通暗号鍵格納回路と、マスターチップの暗号化に使用された暗号化鍵格納回路と、乱数発生回路から取り出した乱数値が格納される乱数格納回路と、チップコード等格納回路と、共通通信鍵に基づきデータの暗号化・復号化を行う共通鍵暗号／復号回路と、マスターチップから送信された所定の暗号化アルゴリズムに基づき暗号化された暗号情報を復号化する復号回路と、マスターチップとの送受信を行うマスターチップ送受信回路と、前記セキュリティチップとの送受信を行うセキュリティチップ送受信回路と、前記マスターチップ送受信回路及びセキュリティチップ送受信回路との送受信を制御する制御用ＣＰＵとで構成され、
前記マスターチップに格納されたユーザープログラムの読み込みに際してＲＯＭライタとマスターチップとはマスターチップのチップコード等格納回路に格納されたチップコードを前記通信暗号格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路で暗号化した後のＲＯＭライタへ暗号化通信及びＲＯＭライタの通信暗号鍵格納回路、該格納回路に格納された通信暗号鍵に基づき暗号化及び復号化を行う暗号／復号回路で復号化されたチップコードのマスターチップへの暗号化通信により相互認証を行い、さらにマスターチップのユーザＲＯＭに格納された所定の暗号化アルゴリズムに基づき暗号化されたメーカ名コード、セキュリティコード、パスワード及びチェックコードをマスターチップからＲＯＭライタに対して暗号鍵及び暗号／復号回路で暗号化通信を行い、ＲＯＭライタは暗号鍵及び共通鍵暗号／復号回路で復号化した後、所定の暗号化アルゴリズムで復号化することによりメーカ名コード、セキュリティコード、パスワード及びチェックコードを得た後に、ユーザーが入力したパスワードと復号化されたパスワードとが一致した場合にユーザーＲＯＭに格納されたユーザープログラムを読み込むように構成されていることを特徴とする遊技機制御用チップのＲＯＭライタ。
前記ＲＯＭライタによるセキュリティチップへのユーザープログラムの書き込みが、セキュリティチップから共通暗号鍵及び暗号／復号回路で暗号化されたチップコードを受信し、これを共通暗号鍵及び共通鍵暗号／復号回路で復号化し、復号化したチップコードを再度共通鍵及び共通鍵暗号／復号回路で復号化してセキュリティチップに送信し、受信したセキュリティチップが共通暗号鍵及び暗号／復号回路でこれを復号化して送信前のチップコードと比較することによりチップ認証終了した後にユーザーＲＯＭにユーザープログラムと所定の暗号化アルゴリズムでマスターチップから復号化したメーカ名コード及びセキュリティコードを書き込むように構成されていることを特徴とする請求項３記載の遊技機制御用チップのＲＯＭライタ。
書き込み終了後のセキュリティチップのＲＯＭライタの読込みが、共通暗号鍵及び暗号／復号回路に基づくチップコード及び乱数値１の暗号化通信と、ＲＯＭライタから復号化されたチップコード及び乱数値２の共通暗号鍵及び暗号／復号回路による暗号化通信による認証終了後に、前記セキュリティチップで生成された乱数値１とＲＯＭライタで生成された乱数値２に基づき作成された暗号鍵Ｋｔと暗号／復号回路でメーカ名コードを暗号化したものをセキュリティチップからＲＯＭライタに送信し、乱数値１及び乱数値２で作成された暗号鍵Ｋｔ及び暗号／復号回路で復号化したメーカ名コードとマスターチップから読み込んだメーカ名コードとの比較を行い一致した場合に、再度メーカ名コードを暗号鍵Ｋｔ及び暗号／復号回路で暗号化してセキュリティチップへ送信し、セキュリティチップが暗号鍵Ｋｔ及び暗号／復号回路で復号化したメーカ名コードとが一致した場合にＲＯＭライタにユーザＲＯＭの読込みを認めるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の遊技機制御用チップのＲＯＭライタ。
前記マスターチップ及びセキュリティチップが、複数の暗号鍵を格納する鍵テーブル格納回路を有し、マスターチップのユーザＲＯＭに所定の暗号化アルゴリムで暗号化された鍵テーブル格納回路に格納された複数鍵の選択番号となる通信暗号鍵番号が格納されていることを特徴とする請求項３又は４記載のＲＯＭライタ。
ＲＯＭライタにメモリーカードアクセス回路がＣＰＵと並列に接続され、該メモリーカードアクセス回路に装着されるメモリーカードに所定の暗号化アルゴリムにに基づき暗号化されたＲＯＭライタＩＤ番号、通信暗号鍵テーブル、メーカ名コード、パスワード、乱数値及びチェックコードの暗号情報が格納されており、該暗号情報をＲＯＭライタ内の前記所定の暗号化アルゴリズムの復号回路により復号化するように構成され、該復号化したＲＯＭライタＩＤ番号と事前に書き込まれたＲＯＭライタＩＤ番号とを比較し不一致の場合には動作させず、一致する場合に通信暗号鍵テーブル、メーカ名コード、パスワード、乱数値及びチェックコードに基づきマスターチップ及びセキュリティチップと相互通信するように構成されていることを特徴とする請求項３又は４記載のＲＯＭライタ。