JP5182787B2 - メモリシステム、メモリカード及びコンピュータシステム - Google Patents

Description

本発明は、メモリアレイに記憶されたユーザ情報のセキュリティを向上させる技術に関する。

従来より、コンピュータと、当該コンピュータにおいて使用されるユーザ情報を記憶したメモリカード（半導体メモリ）とを備えるシステムが知られている。このようなシステムとして、例えば、コンピュータとしてのゲーム装置と、ゲームカセット（当該ゲーム装置において動作するゲームソフトを記憶した半導体メモリがパッケージされている）とを備えるシステムでは、不正業者等による不正コピーを防止する必要があるため、一般に、何らかのセキュリティ機能が採用されている。

このようなシステムで採用されるセキュリティ機能としては、例えば、ゲーム装置とゲームカセットとの間で暗号化されたデータをやり取りする機能等が提案されている。この場合、ゲーム装置とゲームカセットとの間では、暗号化されたデータが送受信されているので、この間のデータを不正に取得してコピーしたとしてもシステムが正常に動作することはない。

例えば、特許文献１及び特許文献２にはスクランブルと呼ばれる技術が記載されており、これらの技術は、いずれも、ルールを知らない第三者に対して、メモリから出力されるデータを認識不能にする技術である。

特開平０７−２１９８５２号公報 特開平０６−３１８０３７号公報

ところが、ゲーム装置は一般のユーザが所有している装置であり、正規品であるため、ゲーム装置に設けられたセキュリティ機能は不正カードに対しても正常に動作する。したがって、正規のゲームカセットの半導体メモリに記憶されているユーザ情報（ＲＯＭイメージ）をそのままコピーされると、例え暗号化アルゴリズムが堅固であっても、当該不正カセットが正常に使用できてしまうという問題があった。例えば、上記特許文献１及び特許文献２に記載されている技術では、ゲーム装置（情報処理装置）側にも対になる解読装置を備えてているが、この解読装置は不正カセットに対しても正常に動作する。

また、互換性を担保するためには、長期間、仕様を変更すべきではないという事情があるが、変更なく恒常的に使用されるセキュリティ機能は、頻繁に変更される場合に比べて解析しやすく、セキュリティレベルが低下しやすいという問題があった。

さらに、上記特許文献１及び特許文献２に記載されている技術では、情報処理装置側に対となる解読装置を備えている必要があるため、仕様の変更が容易ではないという問題があった。仕様の変更が容易にできなければ、一旦、ルールが見破られてしまうと、対処するのが難しく、その被害は甚大なものとなる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、コンピュータと半導体メモリとを備えたシステムにおけるセキュリティを向上させることを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、コンピュータに接続されるメモリシステムであって、前記コンピュータからアクセスされるユーザ情報を記憶するメモリアレイと、前記メモリアレイにおける位置を指定するための正規アドレスを暗号化した暗号化済みアドレスを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記暗号化済みアドレスを前記コンピュータに送信する通信部と、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記アクセスに必要な暗号化済みアドレスを特定することによって発行された当該特定された暗号化済みアドレスに基づいて、前記メモリアレイにおけるアクセス先の前記正規アドレスを生成する復号回路と、前記復号回路により生成された前記正規アドレスに基づいて前記メモリアレイにアクセスする制御回路とを備えることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係るメモリシステムであって、ネットワークを介して前記コンピュータに接続されるサーバ装置を備え、前記記憶部及び前記通信部は、前記サーバ装置に設けられることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明に係るメモリシステムであって、前記記憶部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記特定された暗号化済みアドレスを発行するためのドライバを記憶しており、前記通信部は、前記記憶部に記憶された前記ドライバを前記コンピュータに送信することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、コンピュータに装着されるメモリカードであって、前記コンピュータからアクセスされるユーザ情報を記憶するメモリアレイと、前記メモリアレイにおける位置を指定するための正規アドレスを暗号化した暗号化済みアドレスを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記暗号化済みアドレスを前記コンピュータに送信する通信部とを備え、前記通信部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記アクセスに必要な暗号化済みアドレスを特定することによって発行された当該特定された暗号化済みアドレスを受信し、当該メモリカードは更に、前記通信部により受信された前記特定された暗号化済みアドレスに基づいて、前記メモリアレイにおけるアクセス先の前記正規アドレスを生成する復号回路と、前記復号回路により生成された前記正規アドレスに基づいて前記メモリアレイにアクセスする制御回路とを備えることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係るメモリカードであって、前記記憶部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記特定された暗号化済みアドレスを発行するためのドライバを記憶しており、前記通信部は、前記記憶部に記憶された前記ドライバを前記コンピュータに送信することを特徴とする。

また、請求項６の発明は、コンピュータとメモリシステムとを備えるコンピュータシステムであって、前記メモリシステムが、前記コンピュータからアクセスされるユーザ情報を記憶するメモリアレイと、前記メモリアレイにおける位置を指定するための正規アドレスを暗号化した暗号化済みアドレスを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記暗号化済みアドレスを前記コンピュータに送信する通信部とを備え、前記コンピュータは、前記メモリアレイにアクセスするときにおいて、前記通信部により送信された前記暗号化済みアドレスによって、前記アクセスに必要な暗号化済みアドレスを特定し、特定した暗号化済みアドレスを前記メモリシステムに対して発行し、当該メモリシステムは更に、前記コンピュータにより発行された前記暗号化済みアドレスに基づいて、前記メモリアレイにおけるアクセス先の前記正規アドレスを生成する復号回路と、前記復号回路により生成された正規アドレスに基づいて前記メモリアレイにアクセスする制御回路とを備えることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項６の発明に係るコンピュータシステムであって、前記記憶部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記特定された暗号化済みアドレスを発行するためのドライバを記憶しており、前記通信部は、前記記憶部に記憶された前記ドライバを前記コンピュータに送信することを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項６の発明に係るコンピュータシステムであって、前記記憶部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記特定された暗号化済みアドレスを発行するためのドライバを記憶しておらず、前記ドライバは前記コンピュータに記憶されていることを特徴とする。
また、請求項９の発明は、コンピュータに装着されるメモリカードであって、前記コンピュータからアクセスされるユーザ情報を記憶するメモリアレイと、前記メモリアレイにおける位置を指定するための正規アドレスを暗号化した暗号化済みアドレスを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記暗号化済みアドレスを前記コンピュータに送信する通信部とを備え、前記通信部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記アクセスに必要な暗号化済みアドレスを特定することによって発行された当該特定された暗号化済みアドレスを受信し、当該メモリカードは更に、前記通信部により受信された前記暗号化済みアドレスに基づいて、前記メモリアレイにおけるアクセス先の前記正規アドレスを生成する復号回路を備えており、前記通信部は、前記復号回路により生成された前記正規アドレスを前記コンピュータに送信し、前記正規アドレスを受信した前記コンピュータにより生成される、前記正規アドレスを含むコマンドを受信し、前記メモリカードでは、受信した前記コマンドが実行されることを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、コンピュータとメモリカードとを備えるコンピュータシステムであって、前記メモリカードは、前記コンピュータからアクセスされるユーザ情報を記憶するメモリアレイと、前記メモリアレイにおける位置を指定するための正規アドレスを暗号化した暗号化済みアドレスを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記暗号化済みアドレスを前記コンピュータに送信する通信部とを備え、前記通信部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記アクセスに必要な暗号化済みアドレスを特定することによって発行された当該特定された暗号化済みアドレスを受信し、前記メモリカードは更に、前記通信部により受信された前記暗号化済みアドレスに基づいて、前記メモリアレイにおけるアクセス先の前記正規アドレスを生成する復号回路を備えており、前記通信部は、前記復号回路により生成された前記正規アドレスを前記コンピュータに送信し、前記コンピュータは、受信した前記正規アドレスを含むコマンド生成し、当該生成したコマンドを前記メモリカードに送信し、前記メモリカードでは、受信した前記コマンドが実行されることを特徴とする。

請求項１ないし８に記載の発明では、メモリシステムの通信部により暗号情報（メモリアレイにおける位置を指定するための正規アドレスを暗号化した暗号化済みアドレス）をコンピュータに送信する。そして、復号回路によって、コンピュータにより発行された暗号化済みアドレスに基づいて、メモリアレイにおける位置を指定するための正規アドレスを生成し、復号回路により生成された正規アドレスに基づいてメモリアレイにアクセスすることにより、メモリシステムに記憶されている情報をコピーしただけでは正常に動作しないので、セキュリティが向上する。また、アップデートを行う場合においてコンピュータを変更する必要がないので、例えば、暗号の仕様変更が容易である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。

＜１． 第１の実施の形態＞
図１は、本発明に係るコンピュータシステム１を示す図である。

コンピュータシステム１は、コンピュータ２と、コンピュータ２に装着されるメモリカード３とを備えている。

コンピュータ２は、各種データの演算を行うＣＰＵ２０、各種データを記憶するＲＡＭ２１、ユーザのための入出力装置２２およびインタフェース２３を備え、一般的なパーソナルコンピュータとしての機能を有する。

なお、本実施の形態においてコンピュータ２は汎用的な装置として説明するが、コンピュータ２は、専用の用途に用いられるゲーム装置や、ＰＤＡ、あるいは携帯電話等であってもよい。例えば、コンピュータ２がゲーム装置である場合、メモリカード３はゲーム装置に装着されるゲームカセットであり、ユーザ情報９０はゲーム装置にロードされるゲームプログラム等である。

ＣＰＵ２０は、ＲＡＭ２１を一時的なワーキングエリアとして使用しつつ、各種データの演算等を行うとともに、各種制御信号を生成することにより、コンピュータ２の各構成を制御する。

本実施の形態におけるＣＰＵ２０は、後述するインタフェース２３を介してメモリカード３から暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を取得してＲＡＭ２１に記憶させる。

また、ＣＰＵ２０がメモリカード３のメモリアレイ３２にアクセスする際には、既にＲＡＭ２１に記憶されているアドレス発行ドライバ９２によって、暗号化済みアドレス９１から必要な暗号化済みアドレス９１を特定し、特定した暗号化済みアドレス９１を含むコマンドを生成してメモリカード３に向けて発行（送信）する。

入出力装置２２とは、ユーザに対して各種データを表示するディスプレイやＬＥＤ、文字や画像等を印字するプリンタ、ユーザがデータを入力するための各種ボタン類やスキャナ、マウス、キーボード、ジョイスティックあるいはコントローラ等の各種装置類が該当する。

なお、コンピュータ２は、入出力装置２２として、ここに例示したすべての装置類を備えている必要はなく、また、入出力装置２２はここに例示した装置類に限定されるものでもない。コンピュータ２はコンピュータシステム１の用途等に応じて、入出力装置２２として、適宜必要な構成を備えていればよい。

インタフェース２３は、メモリカード３との間でデータ通信を行う機能を有している。インタフェース２３はメモリカード３を装着するカードスロットを備えており、当該カードスロットにメモリカード３が装着されることによって、コンピュータ２とメモリカード３とが電気的に、かつ、データ通信可能に接続される。

メモリカード３は、メモリコントローラ３０、復号回路３１、メモリアレイ３２およびインタフェース３３を備え、主に本発明におけるメモリシステムに相当する。メモリカード３は、主にコンピュータ２によって使用されるユーザ情報９０を記憶する装置として使用される。

メモリコントローラ３０は、メモリアレイ３２に記憶されている暗号情報（暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２）を、インタフェース３３を介して予めコンピュータ２に転送する。また、インタフェース３３を介してコンピュータ２から受信したコマンドに含まれる暗号化済みアドレス９１を復号回路３１に転送する。さらに、復号回路３１によって復号された正規アドレスを取得して、コンピュータ２から受信したコマンドを実行する。

復号回路３１は、暗号化済みアドレス９１を、メモリアレイ３２における位置を指定するための正規アドレスに変換するように構成された論理回路である。すなわち、復号回路３１は、メモリコントローラ３０から転送された暗号化済みアドレス９１を入力とし、入力された暗号化済みアドレス９１を当該論理回路で処理して、当該暗号化済みアドレス９１に対応する正規アドレスを生成する。生成した正規アドレスは、復号回路３１の出力としてメモリコントローラ３０に入力される。

なお、復号回路３１における論理回路は、暗号化済みアドレス９１と、正規アドレスとの変換アルゴリズム（暗号化アルゴリズム）に応じて、設計される。また、本実施の形態では、正規アドレスはメモリアレイ３２の物理アドレスとする。

メモリアレイ３２は、不揮発性の複数の記憶素子から構成され、図１に示すように、ユーザ情報９０とともに、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を記憶する。すなわち、本実施の形態におけるメモリアレイ３２は、本発明におけるメモリアレイに相当するとともに、記憶部の機能も備えている。

本実施の形態におけるメモリアレイ３２を構成する記憶素子は、データの読み出しのみならず、消去や書換も可能な記憶素子である。このような記憶素子としては、例えば、ＮＡＮＤ素子を採用することができるが、メモリアレイ３２を構成する記憶素子は、必ずしも消去や書換が可能でなくてもよく、少なくとも各種データを記憶することができる素子であればよい。

インタフェース３３は、コンピュータ２との間でデータ通信を行う機能を有している。インタフェース３３がコンピュータ２のインタフェース２３と迎合することによって、先述のように、コンピュータ２とメモリカード３とが電気的に、かつ、データ通信可能に接続される。

以上が第１の実施の形態におけるコンピュータシステム１の構成及び機能の説明である。次に、コンピュータシステム１の動作について説明する。なお、以下では、暗号化済みアドレスの「１０００番地」と、メモリアレイ３２の正規アドレス（物理アドレス）の「２０００番地」とが暗号化によって対応している例を、適宜、用いる。

図２は、コンピュータ２の動作を示す流れ図である。コンピュータ２は、電源が投入された後に所定の初期設定を行い、監視状態となる。

監視状態においてＣＰＵ２０は、メモリカード３を検出したか否か（ステップＳ１）、メモリカード３へのアクセス要求が発生したか否か（ステップＳ４）、及び、終了指示があったか否か（ステップＳ９）を監視する。ただし、監視状態において、ＣＰＵ２０は必ずしも待機している必要はなく、何らかの処理を並行して実行していてもよい。

監視状態において、メモリカード３が検出されると、ＣＰＵ２０はステップＳ１においてＹｅｓと判定し、メモリカード３から暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を取得する（ステップＳ２）。

なお、ステップＳ１におけるメモリカード３の検出とは、当該メモリカード３の最初の検出のことを言う。すなわち、コンピュータシステム１では、メモリカード３がインタフェース２３に挿入されたとき、または、コンピュータ２の電源投入時に既にメモリカード３が挿入されていた場合等に、ステップＳ１においてＹｅｓと判定される。

また、ステップＳ２の処理を具体的に説明すると、まず、ＣＰＵ２０は、インタフェース２３を介して、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２の送信を要求する情報（以下、単に「要求」と称する）をメモリカード３に送信する。この要求に応じて、メモリカード３から暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２が送信されるので、ＣＰＵ２０は、受信した暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２をＲＡＭ２１に格納する。

なお、本実施の形態において、コンピュータ２からメモリカード３に向けて送信される「要求」とは、メモリアレイ３２に記憶されている暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を読み出すコマンド（リードコマンド）の一種である。すなわち、この「要求」にも、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２のメモリアレイ３２における位置を指定するためのアドレス（以下、「要求用アドレス」と称する）が含まれることとなるが、要求用アドレスは予めコンピュータ２のイニシャルブートロム（図示せず）等に記憶されているものとする。

暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を取得すると、ＣＰＵ２０は、メモリカード３の使用を許可して（ステップＳ３）、監視状態に戻る。

ステップＳ３の処理は、例えば、メモリカード３の使用の可否を示す状態テーブルに、メモリカード３が使用可能となったことを示す情報を格納することにより行う。また、ステップＳ３において、コンピュータ２は、メモリカード３に向けて、動作モードをセキュリティモードに変更する遷移コマンドを送信する。なお、詳細は後述するが、セキュリティモードとはセキュリティ機能をＯＮにしたモードであって、具体的には、メモリコントローラ３０がコマンドに含まれるアドレスを復号回路３１に転送するモードである。

監視状態において、メモリカード３へのアクセス要求が発生すると、ＣＰＵ２０はステップＳ４においてＹｅｓと判定し、メモリカード３の使用可否を確認する（ステップＳ５）。

未だステップＳ３が実行されていない場合、メモリカード３は使用可能とはなっていない。したがって、ＣＰＵ２０はステップＳ５においてＮｏと判定し、ステップＳ６ないしＳ８の処理をスキップする。

一方、既にステップＳ３が実行されてメモリカード３が使用可能となっていれば、ＣＰＵ２０はステップＳ５においてＹｅｓと判定し、既にＲＡＭ２１に転送され記憶されているアドレス発行ドライバ９２を起動する（ステップＳ６）。

次に、ＣＰＵ２０は起動したアドレス発行ドライバ９２によって、既にＲＡＭ２１に転送され記憶されている暗号化済みアドレス９１から、発生したアクセス要求にとって必要な暗号化済みアドレス９１を特定する（ステップＳ７）。

発生したアクセス要求が、メモリアレイ３２の正規アドレスの「２０００番地」からユーザ情報９０を読み出す要求である場合、アドレス発行ドライバ９２は、暗号化済みアドレス９１の値として、例えば、「１０００」を特定する。

そして、ＣＰＵ２０は、このようにして特定した暗号化済みアドレス９１を含むコマンド（ここに示す例ではリードコマンド）を生成してメモリカード３に向けて送信し（ステップＳ８）、監視状態に戻る。

なお、ここでは詳細を図示していないが、コマンドの送信を完了すると、ＣＰＵ２０は、メモリカード３から、当該コマンドに対する結果を取得する。詳細は後述するが、ここに示す例では、メモリアレイ３２の「２０００番地」から読み出されたユーザ情報９０がインタフェース２３を介して受信される。

このように、コンピュータ２には、予めメモリカード３から暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２が送信され記憶されるので、コンピュータ２（ＣＰＵ２０）は必要に応じて暗号化済みアドレス９１を特定してコマンドを生成することが可能である。

また、メモリカード３に送信されるアドレスは、暗号化された暗号化済みアドレス９１であるため、コンピュータ２とメモリカード３との間でこれを不正に取得したとしても解析は容易ではない。すなわち、従来のシステムに比べて、コンピュータ２とメモリカード３との間の通信のセキュリティレベルは劣るものではない。

監視状態において終了指示があると、ＣＰＵ２０はステップＳ８においてＹｅｓと判定し、全ての処理を終了する。

以上が、コンピュータシステム１の主にコンピュータ２の動作である。次に、メモリカード３の動作を説明する。

図３は、メモリカード３の動作を示す流れ図である。メモリカード３のメモリコントローラ３０は、所定の初期設定を行って動作モードを「ノーマルモード」に設定した後、監視状態となる。なお、ノーマルモードとは、セキュリティ機能をＯＦＦにしたモードであって、具体的には、メモリコントローラ３０がコマンドに含まれるアドレスを復号回路３１に転送しないモードである。

メモリコントローラ３０は、監視状態において、コンピュータ２からコマンドを受信したか否か（ステップＳ１１）、及び、終了指示があったか否か（ステップＳ１８）を監視する。

まず、監視状態においてコンピュータ２から暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を送信するよう求める「要求」を受信した場合について説明する。「要求」は、先述のようにリードコマンドである。したがって、メモリコントローラ３０はステップＳ１１においてＹｅｓと判定し、動作モードがノーマルモードか否かを判定する（ステップＳ１２）。

メモリカード３は立ち上げ時においてノーマルモードで動作しており、コンピュータ２から「要求」を受信したときの動作モードはノーマルモードである。したがって、要求（要求用アドレスを含むリードコマンド）を受信した場合、メモリコントローラ３０はステップＳ１２においてＹｅｓと判定し、要求に含まれる要求用アドレスを復号回路３１に転送することなく、コマンドを実行する（ステップＳ１３）。これにより、メモリコントローラ３０によって要求用アドレスの位置からデータが読み出される。

先述のように、要求用アドレスは、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２の位置を指定するアドレスである。すなわち、「要求」が受信された場合、ステップＳ１３が実行されることにより、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２がメモリアレイ３２から読み出される。

暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を読み出すと、メモリコントローラ３０は、読み出した暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を実行結果としてコンピュータ２に送信する（ステップＳ１７）。

このようにして、コンピュータ２に送信された暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２は、先述のように（図２に示すステップＳ２）、コンピュータ２によって取得され、記憶される。なお、ステップＳ１７を実行して、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２の送信を終了すると、メモリコントローラ３０は、監視状態に戻る。

このように、未だコンピュータ２が暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を取得していない状態では、コンピュータ２は暗号化済みアドレス９１を発行することができない。この状態でコマンドに含まれるアドレスが復号回路３１に転送されると、当該アドレスが暗号化済みアドレス９１ではないために、正常なアクセスが行えない。しかし、コンピュータシステム１では、このときメモリカード３がノーマルモードに設定されるので、要求用アドレスが復号回路３１に転送されることがない。したがって、暗号化済みアドレス９１ではない要求用アドレスによって正常に暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を読み出すことができる。

暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を取得すると、コンピュータ２は動作モードをセキュリティモードに切り替えるための遷移コマンドをメモリカード３に送信する。この遷移コマンドを受信した場合について説明する。

監視状態において、遷移コマンドを受信すると、メモリコントローラ３０はステップＳ１１においてＹｅｓと判定する。このとき動作モードはノーマルモードであるから、ステップＳ１２においてＹｅｓと判定され、ステップＳ１３が実行されることにより、受信した遷移コマンドが実行される（すなわち、セキュリティモードに切り替わる）。

このようにコンピュータシステム１は、コンピュータ２が暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を取得した後は、メモリカード３を速やかにセキュリティモードに遷移させる。

次に、監視状態において、メモリカード３が通常のコマンド（暗号化済みアドレス９１を含むコマンド）を受信した場合を説明する。

監視状態においてコンピュータ２からコマンドを受信すると、メモリコントローラ３０はステップＳ１１においてＹｅｓと判定する。通常のコマンドを受信するとき、メモリカード３は、既にセキュリティモードに遷移している。

したがって、メモリコントローラ３０は、ステップＳ１２においてＮｏと判定し、受信したコマンドに含まれる暗号化済みアドレス９１を抽出して、復号回路３１に転送する（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１４において復号回路３１に転送される暗号化済みアドレス９１とは、先述のように（図２に示すステップＳ７）、コンピュータ２が実行しようとするコマンドに応じて、特定された暗号化済みアドレス９１である。

復号回路３１は、転送された暗号化済みアドレス９１を論理回路に入力することにより、正規アドレス（メモリアレイ３２の物理アドレス）を生成し（ステップＳ１５）、生成した正規アドレスをメモリコントローラ３０に転送する。上記に示した例では、受信したリードコマンドから抽出され転送された暗号化済みアドレス９１の「１０００番地」が、復号回路３１によって、正規アドレスの「２０００番地」に復号され、メモリコントローラ３０に転送される。

復号回路３１から正規アドレスが転送されると、メモリコントローラ３０は、転送された正規アドレスに基づいてコマンドを実行する（ステップＳ１６）。そして、その実行結果をコンピュータ２に向けて送信し、監視状態に戻る。ここに示す例では、正規アドレスが「２０００番地」であるから、メモリアレイ３２の「２０００番地」からユーザ情報９０が読み出され、コンピュータ２に向けて送信される。

このように、本実施の形態におけるメモリカード３では、コマンドに含まれるアドレス（暗号化済みアドレス９１）を、復号回路３１で復号することによって正規アドレスを生成する。したがって、メモリコントローラ３０はコンピュータ２が意図した位置（メモリアレイ３２における位置）にアクセスすることができる。

監視状態において、終了指示を検出すると、メモリコントローラ３０は、ステップＳ１８においてＹｅｓと判定し、全ての処理を終了する。

以上が、本実施の形態におけるコンピュータシステム１の動作の説明である。

次に、コンピュータシステム１において、メモリアレイ３２に記憶されているデータが不正カードにコピーされた場合について、検証する。

不正コピーを行う業者は、通常、製造工場を保有していないため、一般に流通しているハードウェア（汎用カード）を購入して不正カードとして使用する。あるいは、汎用品（メモリとＦＰＧＡ）を組み合わせて模造品を製造して不正カードとして使用する。このような不正カードであっても、メモリカード３のメモリコントローラ３０、メモリアレイ３２及びインタフェース３３に相当する構成を備えていれば、コンピュータ２に装着することが可能である。

コンピュータ２に装着可能な不正カードのメモリアレイに、メモリカード３のメモリアレイ３２に記憶されているデータがそのままコピーされると、ユーザ情報９０、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２が不正カードのメモリアレイに記憶された状態となる。

コンピュータ２に装着されるメモリカードが不正カードであったとしても、当該不正カードにユーザ情報９０、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２が記憶されていれば、コンピュータ２は暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を、不正カードのメモリアレイから正常に取得することができる。すなわち、メモリカード３の代わりに不正カードが使用された場合であっても、図２に示すコンピュータ２の処理は、ほぼそのまま動作する危険性がある。

しかし、汎用カードである不正カードは、ハードウェアとしての復号回路３１を備えていない。そのため、不正カードは、コンピュータ２から受信したコマンドに含まれる暗号化済みアドレス９１を正規アドレスに復号することができず、意図した位置にアクセスすることができない。例えば、暗号化済みアドレス９１をそのまま正規アドレスと認識すれば、誤った位置にアクセスすることになる。

これを上記に示した例で具体的に説明すると、メモリアレイの「２０００番地」に記憶されているユーザ情報９０を読みだそうとしても、コンピュータ２が生成するリードコマンドには暗号化済みアドレス９１が含められており、その値として「１０００」が送信される。したがって、例えリードコマンドに含まれる暗号化済みアドレス９１をアドレスとして認識できたとしても、不正カードはメモリアレイの「１０００番地」からデータを読み出すこととなる。すなわち、所望するユーザ情報９０が不正カードのメモリアレイに記憶されているにもかかわらず、不正カードはこれを読み出すことができない。

一般に、復号回路３１の内容（論理回路の構造）を解析することは非常に困難であるので、既に存在する不正カードのメモリアレイにメモリアレイ３２に記憶されている情報をコピーしたとしても、正規のアドレスを得ることができないので、当該不正カードは正常に動作しない。したがって、コンピュータシステム１のセキュリティ機能は、従来のシステムに比べて向上する。

また、先述のように、コンピュータシステム１では、メモリカード３から予め暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２をコンピュータ２に送信する。これはコンピュータ２側のセキュリティ機能をメモリカード３から送信した情報に基づいて構築することを意味する。すなわち、コンピュータシステム１では、メモリカード３の設計変更のみでセキュリティ機能の更新（アップデート）が可能であり、コンピュータ２側の更新は不要である。したがって、コンピュータシステム１は容易にアップデートすることができる。また、頻繁にセキュリティ機能のアップデートを行ったとしても、コンピュータ２を所有するユーザに負担をかけることはない。

一方、旧ゲームソフトについてセキュリティ機能が破られて、復号回路３１に相当する構成を備えた不正カードが登場し、これが流通した場合を考える。

この場合、例えば新作ゲームソフトを発売する際に、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を更新した上で、復号回路３１を新たに組み替えたメモリカード３を製造して販売すれば、流通した不正カードに新作ゲームソフトをコピーしても、復号回路３１が異なるため新作ゲームソフトは動作しない。すなわち、コンピュータシステム１では、万が一セキュリティ機能が破られたとしても、被害を最小限（ここに示す例では旧ゲームソフトのみ）に抑えることができる。そして、このような仕様変更を行ったとしても、旧ゲームソフトを格納した正規のメモリカード３はコンピュータ２において問題なく動作するため、正規品を購入したユーザに負担をかけることもない。

以上のように、第１の実施の形態におけるコンピュータシステム１では、メモリカード３が暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２をコンピュータ２に送信する。そして、メモリアレイ３２にアクセスするとき、コンピュータ２は、メモリカード３から取得したアドレス発行ドライバ９２によって必要な暗号化済みアドレス９１を特定し、特定した暗号化済みアドレス９１をメモリカード３に対して発行する。さらに、メモリカード３の復号回路３１は、コンピュータ２において発行された暗号化済みアドレス９１に基づいて、メモリアレイ３２における位置を指定するための正規アドレスを生成し、メモリコントローラ３０は、復号回路３１により生成された正規アドレスに基づいてメモリアレイ３２にアクセスする。このように構成することにより、メモリカード３に記憶されている情報をコピーしただけでは、コンピュータシステム１が正常に動作しないので、セキュリティが向上する。また、アップデートを行う場合においてコンピュータ２を変更する必要がないので、例えば、暗号の仕様変更が容易である。

なお、本実施の形態では、動作モードを適宜設定することにより復号回路３１を用いるか否かを判定した。しかし、メモリカード３において、受信したコマンドを逐次解析して、復号回路３１を用いるか否かを判定するようにしてもよい。例えば、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を要求する際に使用するコマンドを、通常のコマンドと識別可能に構成するとともに、メモリカード３側でこれを判定し、復号回路３１にアドレスを転送するか否かを判定してもよい。

また、ユーザ情報９０には、コマンドコードが含まれていてもよい。すなわち、コンピュータ２は、少なくともメモリカード３に対して「要求」を行うためのコマンドコードを記憶していれば、他のコマンドコードはユーザ情報９０として、後から取得するようにしてもよい。

＜２． 第２の実施の形態＞
上記第１の実施の形態では、メモリコントローラ３０は、復号回路３１から転送された正規アドレスに基づいて、コンピュータ２から受信したコマンドを実行する例で説明した。しかし、本発明は、このような構成に限定されるものではない。すなわち、以下のような手順を採用してもよい。

コンピュータ２において、一般のアクセス要求が発生した場合、コンピュータ２は、アドレス発行ドライバ９２によって暗号化済みアドレス９１を特定し、特定した暗号化済みアドレス９１を含むアドレス変換コマンドを生成してメモリカード３に送信する。すなわち、本実施の形態におけるコンピュータ２は、発生したアクセス要求（例えば、読み出し要求）に先だって、必ず正規アドレスを取得するための要求を行う。

コンピュータ２からコマンドを受信した場合、メモリカード３のメモリコントローラ３０は、当該コマンドに含まれる暗号化済みアドレス９１を復号回路３１に転送する。さらに、復号回路３１から転送される正規アドレスを、アドレス変換コマンドの実行結果としてコンピュータ２に送信する。

コンピュータ２では、アドレス変換コマンドの実行結果として、メモリカード３から正規アドレスを受け取った後に、メモリカード３の動作モードをノーマルモードに変更する遷移コマンドを送信する。当該遷移コマンドを受信したメモリカード３の動作モードは、セキュリティモードからノーマルモードに変更される。

次に、コンピュータ２は、アドレス変換コマンドの実行結果として受信した正規アドレスを含むコマンド（例えばリードコマンド）を生成してメモリカード３に送信する。

このとき、メモリカード３の動作モードはノーマルモードに変更されているので、当該コマンドに含まれる正規アドレスが復号回路３１に転送されることはなく、正常にコマンドが実行される。

そして、このコマンドの実行結果を受信したコンピュータ２は、再び、ノーマルモードをセキュリティモードに変更する遷移コマンドをメモリカード３に送信する。これにより、メモリカード３の動作モードが再びセキュリティモードに変更される。

このように、動作モードを適宜遷移させることにより、通常のコマンド（例えば、リードコマンド、ライトコマンド、デリートコマンド等）に含まれるアドレスとしては、正規アドレスが用いられるように構成しても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

＜３． 第３の実施の形態＞
上記実施の形態では、本発明におけるメモリシステムがメモリカード３としての一体構造体（パッケージ）を形成している例について説明したが、メモリシステムはこのような形態に限定されるものではない。

図４は、第３の実施の形態におけるコンピュータシステム１ａを示す図である。コンピュータシステム１ａは、コンピュータ２ａ、メモリカード３ａ及びサーバ装置４を備えている。

コンピュータ２ａは、第１の実施の形態におけるコンピュータ２に相当する装置であり、ネットワーク９を介してサーバ装置４とデータ通信が可能な状態で接続されている。すなわち、コンピュータ２ａはサーバ装置４との間でデータの送受信を行う通信部（図示せず）を備えている。

メモリカード３ａは、第１の実施の形態におけるメモリカード３に相当する装置であり、ユーザ情報９０が記憶される。メモリカード３ａのハードウェア構成は、ほぼメモリカード３と同様であるが、メモリカード３ａのメモリアレイには、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２が記憶されていない。

サーバ装置４は、一般的なコンピュータの構成及び機能を備えた装置であり、図示しない記憶装置を備えている。サーバ装置４の記憶装置には、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２が記憶される。

このような構成のコンピュータシステム１ａの動作について説明する。

コンピュータ２ａは、例えば、電源投入時にサーバ装置４に対して、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を送信するように要求する。この要求に応じて、サーバ装置４は、コンピュータ２ａに対して、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を送信する。サーバ装置４から送信された暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２は、コンピュータ２ａのＲＡＭに記憶される。

すなわち、本実施の形態におけるコンピュータシステム１ａでは、コンピュータ２ａによる暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２の取得が、サーバ装置４から行われる。なお、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２が取得された後は、第１の実施の形態と同様に動作が行われる。

一般に、コンピュータ２ａはコンテンツを利用するユーザ側に設置されている装置であり、かつ、台数も比較的多いため容易にアップデートできない。しかし、サーバ装置４はコンテンツを配信する提供者側に設置することができ、かつ、必要となる台数も限られているので、容易にアップデートすることができる。

以上のように、第３の実施の形態におけるコンピュータシステム１ａのように、メモリシステムがメモリカード３ａとサーバ装置４とを備える構造であっても、第１の実施の形態と同様に、コンピュータ２ａを変更することなく、セキュリティ機能のアップデートを行うことができる。

なお、サーバ装置４に記憶されている暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２がアップデートされると、それまでのメモリカード３ａが使用できなくなる可能性がある。この問題を回避するためには、例えば、装着されたメモリカード３ａのバージョン情報等を、コンピュータ２ａからサーバ装置４に向けて送信し、このバージョン情報に応じて、サーバ装置４がコンピュータ２ａに送信する暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を選択するように構成すればよい。

また、サーバ装置４から取得された暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２は、一旦、メモリカード３ａに記憶されてもよい。例えば、メモリカード３ａに補助的な専用の記憶領域（ＥＥＰＲＯＭ等）を、ユーザ情報９０を記憶するメモリアレイとは別に設けておき、当該記憶領域にサーバ装置４から取得した暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２を記憶してもよい。

また、暗号化済みアドレス９１及びアドレス発行ドライバ９２がいずれもサーバ装置４に記憶されると説明したが、暗号化済みアドレス９１またはアドレス発行ドライバ９２の一方のみがサーバ装置４に記憶され、他方がメモリカード３ａに記憶されてもよい。

＜４． 変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。

例えば、上記実施の形態に示した動作は例示であって、ここに示した工程に限定されるものではない。すなわち、同様の効果を得られるのであれば、適宜変更されてもよいし、他のセキュリティ機能と重畳的に採用されてもよい。

また、上記実施の形態では、正規アドレスはメモリアレイ３２の物理アドレスとして説明したが、正規アドレスは論理アドレスであってもよい。その場合、メモリコントローラ３０において、論理アドレスが物理アドレスに変換される。

また、上記実施の形態では、暗号情報の全て（暗号化済みアドレス９１またはアドレス発行ドライバ９２）がコンピュータ２，２ａ以外の装置に記憶される例について説明したが、このような例に限定されるものではない。例えば、アドレス発行ドライバ９２がコンピュータ２，２ａに記憶されており、コンピュータ２，２ａが暗号化済みアドレス９１のみ外部から取得するよう構成してもよい。その場合であっても、暗号化済みアドレス９１及び復号回路３１をアップデートするだけで、セキュリティ機能を更新することができる。

さらに、復号回路３１は論理回路の一部がハードウェアとして実現されていればよく、復号回路３１の機能の一部をソフトウェアによる情報処理で実現してもよい。その場合は、当該ソフトウェアの書き換えにより復号回路３１のアップデートが可能となる。

本発明に係るコンピュータシステムを示す図である。 コンピュータの動作を示す流れ図である。 メモリカードの動作を示す流れ図である。 第３の実施の形態におけるコンピュータシステムを示す図である。

符号の説明

１，１ａ コンピュータシステム
２，２ａ コンピュータ
２０ ＣＰＵ
２１ ＲＡＭ
２２ 入出力装置
２３ インタフェース
３，３ａ メモリカード
３０ メモリコントローラ
３１ 復号回路
３２ メモリアレイ
３３ インタフェース
４ サーバ装置
９ ネットワーク
９０ ユーザ情報
９１ 暗号化済みアドレス
９２ アドレス発行ドライバ

Claims (10)

1. コンピュータに接続されるメモリシステムであって、
   前記コンピュータからアクセスされるユーザ情報を記憶するメモリアレイと、
   前記メモリアレイにおける位置を指定するための正規アドレスを暗号化した暗号化済みアドレスを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記暗号化済みアドレスを前記コンピュータに送信する通信部と、
   前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記アクセスに必要な暗号化済みアドレスを特定することによって発行された当該特定された暗号化済みアドレスに基づいて、前記メモリアレイにおけるアクセス先の前記正規アドレスを生成する復号回路と、
   前記復号回路により生成された前記正規アドレスに基づいて前記メモリアレイにアクセスする制御回路と、
   を備えることを特徴とするメモリシステム。
2. 請求項１に記載のメモリシステムであって、
   ネットワークを介して前記コンピュータに接続されるサーバ装置を備え、
   前記記憶部及び前記通信部は、前記サーバ装置に設けられることを特徴とするメモリシステム。
3. 請求項１または２に記載のメモリシステムであって、
   前記記憶部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記特定された暗号化済みアドレスを発行するためのドライバを記憶しており、
   前記通信部は、前記記憶部に記憶された前記ドライバを前記コンピュータに送信することを特徴とするメモリシステム。
4. コンピュータに装着されるメモリカードであって、
   前記コンピュータからアクセスされるユーザ情報を記憶するメモリアレイと、
   前記メモリアレイにおける位置を指定するための正規アドレスを暗号化した暗号化済みアドレスを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記暗号化済みアドレスを前記コンピュータに送信する通信部と、
   を備え、
   前記通信部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記アクセスに必要な暗号化済みアドレスを特定することによって発行された当該特定された暗号化済みアドレスを受信し、
   当該メモリカードは更に、
   前記通信部により受信された前記特定された暗号化済みアドレスに基づいて、前記メモリアレイにおけるアクセス先の前記正規アドレスを生成する復号回路と、
   前記復号回路により生成された前記正規アドレスに基づいて前記メモリアレイにアクセスする制御回路と、
   を備えることを特徴とするメモリカード。
5. 請求項４に記載のメモリカードであって、
   前記記憶部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記特定された暗号化済みアドレスを発行するためのドライバを記憶しており、
   前記通信部は、前記記憶部に記憶された前記ドライバを前記コンピュータに送信することを特徴とするメモリカード。
6. コンピュータとメモリシステムとを備えるコンピュータシステムであって、
   前記メモリシステムが、
   前記コンピュータからアクセスされるユーザ情報を記憶するメモリアレイと、
   前記メモリアレイにおける位置を指定するための正規アドレスを暗号化した暗号化済みアドレスを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記暗号化済みアドレスを前記コンピュータに送信する通信部と、
   を備え、
   前記コンピュータは、前記メモリアレイにアクセスするときにおいて、前記通信部により送信された前記暗号化済みアドレスによって、前記アクセスに必要な暗号化済みアドレスを特定し、特定した暗号化済みアドレスを前記メモリシステムに対して発行し、
   当該メモリシステムは更に、
   前記コンピュータにより発行された前記暗号化済みアドレスに基づいて、前記メモリアレイにおけるアクセス先の前記正規アドレスを生成する復号回路と、
   前記復号回路により生成された正規アドレスに基づいて前記メモリアレイにアクセスする制御回路と、
   を備えることを特徴とするコンピュータシステム。
7. 請求項６に記載のコンピュータシステムであって、
   前記記憶部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記特定された暗号化済みアドレスを発行するためのドライバを記憶しており、
   前記通信部は、前記記憶部に記憶された前記ドライバを前記コンピュータに送信することを特徴とするコンピュータシステム。
8. 請求項６に記載のコンピュータシステムであって、
   前記記憶部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記特定された暗号化済みアドレスを発行するためのドライバを記憶しておらず、
   前記ドライバは前記コンピュータに記憶されていることを特徴とするコンピュータシステム。
9. コンピュータに装着されるメモリカードであって、
   前記コンピュータからアクセスされるユーザ情報を記憶するメモリアレイと、
   前記メモリアレイにおける位置を指定するための正規アドレスを暗号化した暗号化済みアドレスを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記暗号化済みアドレスを前記コンピュータに送信する通信部と、
   を備え、
   前記通信部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記アクセスに必要な暗号化済みアドレスを特定することによって発行された当該特定された暗号化済みアドレスを受信し、
   当該メモリカードは更に、
   前記通信部により受信された前記暗号化済みアドレスに基づいて、前記メモリアレイにおけるアクセス先の前記正規アドレスを生成する復号回路
   を備えており、
   前記通信部は、
   前記復号回路により生成された前記正規アドレスを前記コンピュータに送信し、
   前記正規アドレスを受信した前記コンピュータにより生成される、前記正規アドレスを含むコマンドを受信し、
   前記メモリカードでは、
   受信した前記コマンドが実行される、
   ことを特徴とするメモリカード。
10. コンピュータとメモリカードとを備えるコンピュータシステムであって、
    前記メモリカードは、
    前記コンピュータからアクセスされるユーザ情報を記憶するメモリアレイと、
    前記メモリアレイにおける位置を指定するための正規アドレスを暗号化した暗号化済みアドレスを記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶された前記暗号化済みアドレスを前記コンピュータに送信する通信部と、
    を備え、
    前記通信部は、前記コンピュータが前記通信部から受信した前記暗号化済みアドレスの中から前記アクセスに必要な暗号化済みアドレスを特定することによって発行された当該特定された暗号化済みアドレスを受信し、
    前記メモリカードは更に、
    前記通信部により受信された前記暗号化済みアドレスに基づいて、前記メモリアレイにおけるアクセス先の前記正規アドレスを生成する復号回路
    を備えており、
    前記通信部は、
    前記復号回路により生成された前記正規アドレスを前記コンピュータに送信し、
    前記コンピュータは、
    受信した前記正規アドレスを含むコマンド生成し、当該生成したコマンドを前記メモリカードに送信し、
    前記メモリカードでは、
    受信した前記コマンドが実行される、
    ことを特徴とするコンピュータシステム。

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