JP5665584B2 - Electronics - Google Patents
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Description
本発明は耐タンパー性を向上させた電子機器に関し、電子回路基板を収納してなる電子機器のセキュリティを向上させたものである。 The present invention relates to an electronic device with improved tamper resistance, and improves the security of an electronic device containing an electronic circuit board.
密閉型の電子機器は、金属ケース内に電子回路基板を収納して構成されている。このような電子機器のうち、例えば秘密情報を扱うものでは、セキュリティを確保するため耐タンパー（tamper）性を確保する必要がある。 Sealed electronic devices are configured by housing an electronic circuit board in a metal case. Among such electronic devices, for example, those that handle confidential information, it is necessary to ensure tamper resistance in order to ensure security.
ここで、耐タンパー性能の確保が必要となる一例を説明する。
例えば、ＥＴＣシステム（Electronic Toll Collection System：自動料金収受システム）では、車両に搭載した車載器と路側装置との間で双方向の無線通信をして料金決済処理を行う。このため、車両は停止することなく、有料道路の料金所のゲートを通過することができる。
このように料金所のゲートを通過する車両に対して、無線通信で料金決済処理を行う際には、クレジットカードデータなどのセキュリティ情報は、セキュリティ確保のため、全て暗号化する必要がある。
Here, an example in which it is necessary to ensure tamper resistance will be described.
For example, in an ETC system (Electronic Toll Collection System), a fee settlement process is performed by two-way wireless communication between an in-vehicle device mounted on a vehicle and a roadside device. Therefore, the vehicle can pass through the toll gate on the toll road without stopping.
As described above, when the fee settlement processing is performed by wireless communication for the vehicle passing through the gate of the toll gate, it is necessary to encrypt all security information such as credit card data in order to ensure security.
このため、ＥＴＣゲートの路側装置には、暗号処理装置（路側ＳＡＭ（Secure Application Module））が備えられている。暗号処理装置（ＳＡＭ）では、内部に暗号通信のための暗号ロジックなどが格納されており、暗号化・復号化処理を行う。 For this reason, the roadside device of the ETC gate is provided with a cryptographic processing device (roadside SAM (Secure Application Module)). In the cryptographic processing device (SAM), cryptographic logic for cryptographic communication and the like are stored therein, and encryption / decryption processing is performed.
路側装置の暗号処理装置（ＳＡＭ）の電子回路基板は、回路情報の隠匿および誤動作を引き起すような外部攻撃からの保護を目的として、頑強な金属ケースの中に施錠して収められている。
具体的には、外観図である図１４及び金属ケースを透視した状態で表した図１５に示すように、暗号処理装置１０は、アルミニウムなどで形成した金属ケース１１内に、電子回路基板１２を収納して構成されている。電子回路基板１２は、プリント基板１２ａに各種の電子部品１２ｂを実装して形成されている。
なお、各種の電子部品１２ｂの中には、暗号処理ＩＣや電源回路や乱数発生回路や各種のチップ部品や各種のＩＣなどが含まれている。
The electronic circuit board of the encryption processing device (SAM) of the roadside device is locked and housed in a sturdy metal case for the purpose of protection from external attacks that cause circuit information concealment and malfunction.
Specifically, as shown in FIG. 14 which is an external view and FIG. 15 which is a perspective view of the metal case, the cryptographic processing apparatus 10 places the electronic circuit board 12 in the metal case 11 formed of aluminum or the like. It is housed and configured. The electronic circuit board 12 is formed by mounting various electronic components 12b on a printed board 12a.
The various electronic components 12b include cryptographic processing ICs, power supply circuits, random number generation circuits, various chip components, various ICs, and the like.
なお、先行技術文献として挙げた特許文献１（特表2005-528783）では、電子回路の重要パタンを目隠しすることを目的として、電子回路基板（積層基板）の内層に重要な回路パタンを設けることが示されている。
しかし、特許文献１の技術は、上述したような金属ケース内に電子回路基板を収納してなる電子機器における耐タンパー性能を維持・確保するものではない。
In Patent Document 1 (Japanese Translation of PCT International Publication No. 2005-528783) cited as a prior art document, an important circuit pattern is provided in the inner layer of an electronic circuit board (laminated substrate) for the purpose of hiding the important pattern of the electronic circuit. It is shown.
However, the technique of Patent Document 1 does not maintain or ensure tamper resistance in an electronic device in which an electronic circuit board is housed in a metal case as described above.
ところで、従来技術では、上記の対策（金属ケース内に電子回路基板を収納する対策）を行っても、セキュリティ性能を低下させる、下記の（１）〜（３）に示すような外的脅威が残っていた。 By the way, in the prior art, there is an external threat as shown in the following (1) to (3) that degrades the security performance even if the above measures (measures for storing the electronic circuit board in the metal case) are taken. It remained.
（１）電子回路基板１２が金属ケース１１の中に収められていても、Ｘ線検査やＭＲＩ検査などの非破壊検査を行うと、金属ケース１１内部の電子部品１２ｂの配置位置やプリント基板１２ａに形成した配線パタンを透視されてしまう。
図１６は、Ｘ線検査やＭＲＩ検査などの非破壊検査により透視して得た、Ｘ線画像（またはＭＲＩ画像）の一例を示すものである。
(1) Even if the electronic circuit board 12 is housed in the metal case 11, if non-destructive inspection such as X-ray inspection or MRI inspection is performed, the arrangement position of the electronic component 12b inside the metal case 11 and the printed circuit board 12a The wiring pattern formed in FIG.
FIG. 16 shows an example of an X-ray image (or MRI image) obtained through fluoroscopy by non-destructive inspection such as X-ray inspection or MRI inspection.
（２）電子回路基板１２に含まれる暗号処理ＩＣの発する微弱な漏洩電波を計測して、漏洩電磁波の時間変動（処理周期や処理時間など）を、金属ケース１１の外部でモニタすることで、処理アルゴリズム（暗号アルゴリズム）などの情報が推定・特定される恐れがある。
図１７は、計測した漏洩電波の電波強度の時間変動の一例を示すものである。
(2) By measuring the weak leaked radio wave emitted by the cryptographic processing IC included in the electronic circuit board 12 and monitoring the time fluctuation (processing cycle, processing time, etc.) of the leaked electromagnetic wave outside the metal case 11, There is a risk that information such as a processing algorithm (encryption algorithm) is estimated and specified.
FIG. 17 shows an example of the time variation of the measured radio wave intensity of the leaked radio wave.
（３）金属ケース１１表面の温度分布をサーモグラフィでモニタすると、電子回路基板１２の主要部品（発熱部品）の位置やサイズが特定される恐れがある。
図１８は、サーモグラフィでモニタした、暗号処理装置１０の表面温度分布の一例を示すものである。
(3) If the temperature distribution on the surface of the metal case 11 is monitored by thermography, the position and size of the main components (heat generating components) of the electronic circuit board 12 may be specified.
FIG. 18 shows an example of the surface temperature distribution of the cryptographic processing apparatus 10 monitored by thermography.
本発明は、上記従来技術に鑑み、上記の各種の脅威に対しても、耐タンパー（tamper）性能を維持できる、電子機器を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an electronic device that can maintain tamper-resistant performance against the above-described various threats in view of the related art.
上記課題を解決する本発明の構成は、
電子回路基板を収納して構成した電子機器において、
少なくとも導電体で成る耐タンパー材を含み、
前記導電体に高周波電源を接続し、前記高周波電源から前記導電体にランダムな電圧印加をすることで、ランダムな放射を行うことを特徴とする。
The configuration of the present invention for solving the above problems is as follows.
In an electronic device configured to house an electronic circuit board,
Including a tamper resistant material made of at least a conductor,
Random radiation is performed by connecting a high frequency power source to the conductor and applying a random voltage to the conductor from the high frequency power source .
また本発明の構成は、
前記耐タンパー材を樹脂モールドして充填することを特徴とする。
The configuration of the present invention is as follows.
The tamper-resistant material is filled with a resin mold .
また本発明の構成は、
電子回路基板を収納して構成した電子機器において、
少なくとも放射線減弱体で成る耐タンパー材を含み、
第１の放射線減弱体に、第１の放射線減弱体とは放射線減弱率が異なる第２の放射線減弱体で警告文を記載したことを特徴とする。
The configuration of the present invention is as follows.
In an electronic device configured to house an electronic circuit board,
Including a tamper-resistant material consisting of at least a radiation attenuation body,
In the first radiation attenuated body, a warning text is described with a second radiation attenuated body having a radiation attenuation rate different from that of the first radiation attenuated body .
本発明によれば、セキュリティを確保することが必要な電子機器の耐タンパー性を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the tamper resistance of the electronic device which needs to ensure security can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples.
本発明の実施例１に係る、耐タンパー性を向上させた電子機器である暗号処理装置１１０を、断面図である図１と、金属ケース及び防護板を透視した状態で平面的に表す図２を参照して説明する。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the cryptographic processing device 110, which is an electronic device with improved tamper resistance, according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing the metal case and the protective plate in a plan view. Will be described with reference to FIG.
両図に示すように、この暗号処理装置１１０では、アルミニウムなどで形成した金属ケース１１１内に、電子回路基板１１２を収納して構成されている。電子回路基板１１２は、プリント基板１１２ａに各種の電子部品１１２ｂを実装して形成されている。
更に、金属ケース１１１の内壁面と電子回路基板１１２の間に防護板１１３を挿入・配置している。本例では、２枚の防護板１１３により、電子回路基板１１２を挟んでおり、しかも、各防護板１１３は電子回路基板１１２の上表面及び下表面に対面している。
As shown in both figures, the cryptographic processing apparatus 110 is configured by housing an electronic circuit board 112 in a metal case 111 made of aluminum or the like. The electronic circuit board 112 is formed by mounting various electronic components 112b on a printed board 112a.
Further, a protective plate 113 is inserted and arranged between the inner wall surface of the metal case 111 and the electronic circuit board 112. In this example, the electronic circuit board 112 is sandwiched between the two protective plates 113, and each protective plate 113 faces the upper surface and the lower surface of the electronic circuit substrate 112.
防護板１１３は、強磁性体の金属片（または金属粒子）１１３ａとＸ線減弱率の高い金属片（または金属粒子）１１３ｂを、樹脂１１３ｃに充填（樹脂モールド）して構成したものである。
強磁性体の金属片（または金属粒子）１１３ａは、例えば磁石材料となるネオジウムなどであり、ＭＲＩ画像を歪ませる特性を有している。
Ｘ線減弱率の高い金属片（または金属粒子）１１３ｂは、例えば鉛などの放射線減弱体であり、Ｘ線検査画像のコントラスト低下やノイズ増加を招く特性を有している。
The protective plate 113 is configured by filling a resin 113c (resin mold) with a ferromagnetic metal piece (or metal particle) 113a and a metal piece (or metal particle) 113b having a high X-ray attenuation rate.
The ferromagnetic metal piece (or metal particle) 113a is, for example, neodymium as a magnet material, and has a characteristic of distorting the MRI image.
The metal piece (or metal particle) 113b having a high X-ray attenuation rate is a radiation attenuation body such as lead, and has characteristics that cause a decrease in contrast and an increase in noise in the X-ray inspection image.
複数の強磁性体の金属片（または金属粒子）１１３ａは、特性値（特性数値、即ち、大きさや、形状や、磁性強度）が、同一であっても、異なっていて２特性以上あってもよい。
複数のＸ線減弱率の高い金属片（または金属粒子）１１３ｂは、特性値（特性数値、即ち、大きさや、形状や、Ｘ線減弱率）が、同一であっても、異なっていて２特性以上あってもよい。
The plurality of ferromagnetic metal pieces (or metal particles) 113a may have the same characteristic value (characteristic value, that is, size, shape, magnetic strength), or may have two or more characteristics. Good.
The plurality of metal pieces (or metal particles) 113b having a high X-ray attenuation rate have different characteristic values (characteristic values, that is, size, shape, and X-ray attenuation rate) even if they are the same. There may be more.
このような暗号処理装置１１０をＭＲＩ検査しても、強磁性体の金属片（または金属粒子）１１３ａにより、ＭＲＩ画像は歪む。
また、このような暗号処理装置１１０をＸ線検査しても、Ｘ線減弱率の高い金属片（または金属粒子）１１３ｂにより、Ｘ線検査画像のコントラストは低下しノイズが増加する。
Even if such an encryption processing apparatus 110 is subjected to MRI inspection, the MRI image is distorted by the ferromagnetic metal piece (or metal particle) 113a.
Further, even if such an encryption processing apparatus 110 is inspected by X-ray, the metal piece (or metal particle) 113b having a high X-ray attenuation rate reduces the contrast of the X-ray inspection image and increases noise.
図３は、暗号処理装置１１０に対して、ＭＲＩ検査やＸ線検査などの非破壊検査をして透視して得た、ＭＲＩ画像またはＸ線画像の一例を示すものである。 FIG. 3 shows an example of an MRI image or X-ray image obtained by performing a nondestructive inspection such as an MRI inspection or an X-ray inspection on the cryptographic processing apparatus 110.
図３に示すように、暗号処理装置１１０に対してＭＲＩ検査やＸ線検査をしても、ＭＲＩ画像は歪むと共に、Ｘ線検査画像のコントラストは低下しノイズが増加する結果、電子回路基板１１２のレイアウトの視認性が低下し、暗号処理装置１１０の耐タンパー性能を確保することができる。 As shown in FIG. 3, even if MRI inspection or X-ray inspection is performed on the cryptographic processing apparatus 110, the MRI image is distorted and the contrast of the X-ray inspection image is decreased and noise is increased. The visibility of the layout of the encryption processing device 110 is reduced, and the tamper resistance of the cryptographic processing device 110 can be ensured.
上記例では、金属片１１３ａ、１１３ｂを樹脂１１３ｃに樹脂モールドしているが、これに限らず、特性の異なる複数種類の金属片を樹脂モールドするようにしてもよい。この場合、複数種類の金属片のうち、1種類の金属片は強磁性体の金属であり、他の1種類の金属片は放射線減弱率の高い金属であるようにする。
また、強磁性体の金属片（または金属粒子）１１３ａに限らず、磁性体の金属片（または金属粒子）を用いることもできる。
In the above example, the metal pieces 113a and 113b are resin-molded with the resin 113c. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of types of metal pieces with different characteristics may be resin-molded. In this case, of the plurality of types of metal pieces, one type of metal piece is a ferromagnetic metal, and the other type of metal piece is a metal having a high radiation attenuation rate.
Further, not only the ferromagnetic metal pieces (or metal particles) 113a but also magnetic metal pieces (or metal particles) can be used.
なお、防護板１１３の内部に、電子回路基板１１２に実装した電子部品１１２ｂと同じセラミック・プラスチック（チップ部品やＩＣなど）を追加して樹脂モールドすることもでき、これにより回路の視認性が更に困難となる。
また、Ｘ線減弱率の高い金属片１１３ｂの大きさや形状を、プリント基板１１２ａのビアやランド、スルーホール、ＩＣ／ＬＳＩのリードパタンと同等の大きさや形状にしておけば、回路の視認性を更に困難とすることができる。
In addition, the same ceramic plastic (chip component, IC, etc.) as the electronic component 112b mounted on the electronic circuit board 112 can be added and resin-molded inside the protective plate 113, thereby further improving the visibility of the circuit. It becomes difficult.
In addition, if the size and shape of the metal piece 113b having a high X-ray attenuation rate is set to the same size and shape as the vias, lands, through holes, and IC / LSI lead patterns of the printed circuit board 112a, the visibility of the circuit is improved. It can be even more difficult.
本発明の実施例２に係る、耐タンパー性を向上させた電子機器である暗号処理装置２１０を、断面図である図４と、金属ケース及び金属プレートを透視した状態で平面的に表す図５を参照して説明する。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the cryptographic processing device 210, which is an electronic device with improved tamper resistance, according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a plan view showing the metal case and the metal plate in a plan view. Will be described with reference to FIG.
両図に示すように、この暗号処理装置２１０では、アルミニウムなどで形成した金属ケース２１１内に、電子回路基板２１２を収納して構成されている。電子回路基板２１２は、プリント基板２１２ａに各種の電子部品２１２ｂを実装して形成されている。
更に、金属ケース２１１の内壁面には、強磁性体の箔状の金属プレート２１３ａと、Ｘ線減弱率の高い箔状の金属プレート２１３ｂを貼り付けている。
金属プレート２１３ａ，２１３ｂは、金属ケース２１１の内壁面の面積に比べて小さい面積となっている小片プレートであり、多数の金属プレート２１３ａ，２１３ｂが、金属ケース２１１の内壁面にランダムに貼り付けられている。なお、強磁性体の金属プレート２１３ａと、Ｘ線減弱率の高い金属プレート２１３ｂとを、同じ位置に重ねて貼り付けてもよい。
As shown in both figures, the cryptographic processing apparatus 210 is configured by housing an electronic circuit board 212 in a metal case 211 formed of aluminum or the like. The electronic circuit board 212 is formed by mounting various electronic components 212b on a printed board 212a.
Further, a ferromagnetic foil-like metal plate 213a and a foil-like metal plate 213b having a high X-ray attenuation rate are attached to the inner wall surface of the metal case 211.
The metal plates 213 a and 213 b are small plate plates having a smaller area than the inner wall surface of the metal case 211, and a large number of metal plates 213 a and 213 b are randomly attached to the inner wall surface of the metal case 211. ing. The ferromagnetic metal plate 213a and the metal plate 213b having a high X-ray attenuation rate may be overlapped and pasted at the same position.
本例では、金属ケース２１１の内壁面のうち上側の内壁面に貼り付けた金属プレート２１３ａ，２１３ｂと、金属ケース２１１の内壁面のうち下側の内壁面に貼り付けた金属プレート２１３ａ，２１３ｂにより、電子回路基板１１２を挟んでいる。つまり、金属ケース２１１の内壁面のうち上側及び下側の内壁面に貼り付けた金属プレート２１３ａ，２１３ｂは、電子回路基板１１２の上表面及び下表面に対面している。
強磁性体の金属プレート２１３ａは、例えば磁石材料となるネオジウムなどであり、ＭＲＩ画像を歪ませる特性を有している。
Ｘ線減弱率の高い金属プレート２１３ｂは、例えば鉛などの放射線減弱体であり、Ｘ線検査画像のコントラスト低下やノイズ増加を招く特性を有している。
In this example, the metal plates 213a and 213b attached to the upper inner wall surface of the inner wall surface of the metal case 211 and the metal plates 213a and 213b attached to the lower inner wall surface of the inner wall surface of the metal case 211 are used. The electronic circuit board 112 is sandwiched. That is, the metal plates 213 a and 213 b attached to the upper and lower inner wall surfaces of the inner wall surface of the metal case 211 face the upper surface and the lower surface of the electronic circuit board 112.
The ferromagnetic metal plate 213a is, for example, neodymium as a magnet material, and has a characteristic of distorting the MRI image.
The metal plate 213b having a high X-ray attenuation rate is, for example, a radiation attenuation body such as lead, and has characteristics that cause a decrease in contrast and an increase in noise in the X-ray inspection image.
複数の金属プレート２１３ａは、特性値（特性数値、即ち、大きさや、形状や、磁性強度）が、同一であっても、異なっていて２特性以上あってもよい。
複数の金属プレート２１３ｂは、特性値（特性数値、即ち、大きさや、形状や、Ｘ線減弱率）が、同一であっても、異なっていて２特性以上あってもよい。
The plurality of metal plates 213a may have the same or different characteristic values (characteristic numerical values, that is, size, shape, and magnetic strength), and may have two or more characteristics.
The plurality of metal plates 213b may have the same or different characteristic values (characteristic values, that is, size, shape, and X-ray attenuation rate) and may have two or more characteristics.
このような暗号処理装置２１０をＭＲＩ検査しても、強磁性体の金属プレート２１３ａにより、ＭＲＩ画像は歪む。
また、このような暗号処理装置２１０をＸ線検査しても、Ｘ線減弱率の高い金属片プレート２１３ｂにより、Ｘ線検査画像のコントラストは低下しノイズが増加する。
Even when the cryptographic processing apparatus 210 is inspected by MRI, the MRI image is distorted by the ferromagnetic metal plate 213a.
Further, even if such an encryption processing apparatus 210 is inspected by X-ray, the contrast of the X-ray inspection image is reduced and noise is increased by the metal piece plate 213b having a high X-ray attenuation rate.
図６は、暗号処理装置２１０に対して、ＭＲＩ検査やＸ線検査などの非破壊検査をして透視して得た、ＭＲＩ画像またはＸ線画像の一例を示すものである。 FIG. 6 shows an example of an MRI image or an X-ray image obtained by seeing through a nondestructive inspection such as an MRI inspection or an X-ray inspection with respect to the cryptographic processing apparatus 210.
図６に示すように、暗号処理装置２１０に対してＭＲＩ検査やＸ線検査をしても、ＭＲＩ画像は歪むと共に、Ｘ線検査画像のコントラストは低下しノイズが増加する結果、電子回路基板２１２のレイアウトの視認性が低下し、暗号処理装置２１０の耐タンパー性能を確保することができる。 As shown in FIG. 6, even if MRI inspection or X-ray inspection is performed on the cryptographic processing apparatus 210, the MRI image is distorted, the contrast of the X-ray inspection image is reduced, and noise is increased. The tread resistance of the cryptographic processing device 210 can be ensured.
Ｘ線減弱率の高い金属プレート２１３ｂの厚みは、均一であってもよいが、厚みにテーパをかけるようにしてもよい。
金属プレート２１３ｂの厚みが均一であると、金属プレート２１３ｂのある部分と無い部分を２回撮影すれば、電子回路基板２１２の画像を作成できる可能性があるが、厚みにテーパを与えると、テーパ部分を明瞭に透視するためには、多数のＸ線強度での撮影が必要となり、透視を更に困難とすることができる。
また、強磁性体の金属プレート２１３ａに限らず、磁性体の金属プレートを用いることもできる。
The thickness of the metal plate 213b having a high X-ray attenuation rate may be uniform, but the thickness may be tapered.
If the thickness of the metal plate 213b is uniform, there is a possibility that an image of the electronic circuit board 212 can be created if the portion with and without the metal plate 213b is photographed twice, but if the thickness is tapered, the taper In order to clearly see through the portion, it is necessary to perform imaging with a large number of X-ray intensities, which makes it more difficult to see through.
Further, not only the ferromagnetic metal plate 213a but also a magnetic metal plate can be used.
上記例では、金属プレート２１３ａ、２１３ｂを貼り付けているが、これに限らず、特性の異なる複数種類の金属プレートを貼り付けるようにしてもよい。この場合、複数種類の金属プレートのうち、1種類の金属プレートは強磁性体の金属であり、他の1種類の金属プレートは放射線減弱率の高い金属であるようにする。 In the above example, the metal plates 213a and 213b are attached. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of types of metal plates having different characteristics may be attached. In this case, of the plurality of types of metal plates, one type of metal plate is a ferromagnetic metal, and the other type of metal plate is a metal having a high radiation attenuation rate.
本発明の実施例３に係る、耐タンパー性を向上させた電子機器である暗号処理装置３１０を、断面図である図７と、金属ケース及び抵抗体メッシュを透視した状態で平面的に表す図８を参照して説明する。 FIG. 7 is a cross-sectional view of the cryptographic processing device 310, which is an electronic device with improved tamper resistance, according to the third embodiment of the present invention, and a plan view showing the metal case and the resistor mesh in a plan view. Explanation will be made with reference to FIG.
両図に示すように、この暗号処理装置３１０では、アルミニウムなどで形成した金属ケース３１１内に、電子回路基板３１２を収納して構成されている。電子回路基板３１２は、プリント基板３１２ａに各種の電子部品３１２ｂを実装して形成されている。
更に、金属ケース３１１の内壁面には、抵抗体メッシュ３１３を貼り付けている。
抵抗体メッシュ３１３は、抵抗体３１３ａを絶縁材３１３ｂにより絶縁処理したものである。
As shown in both figures, the cryptographic processing apparatus 310 is configured by housing an electronic circuit board 312 in a metal case 311 formed of aluminum or the like. The electronic circuit board 312 is formed by mounting various electronic components 312b on a printed board 312a.
Further, a resistor mesh 313 is attached to the inner wall surface of the metal case 311.
The resistor mesh 313 is obtained by insulating the resistor 313a with an insulating material 313b.
抵抗体メッシュ３１３の抵抗体３１３ａには高周波電源（図示省略）が接続されており、暗号処理装置３１０に内蔵されている乱数発生回路により、抵抗体３１３ａに流す電流の通電・遮断の切り替えをランダムに行うようにしている。
このため、抵抗体メッシュ３１３の抵抗体３１３ａにはランダムな電圧印加がされて高周波電流が流れ、しかも、高周波電流は時間的にランダムに流れる。
A high frequency power source (not shown) is connected to the resistor 313a of the resistor mesh 313, and random switching between energization / cutoff of the current flowing through the resistor 313a is performed randomly by a random number generation circuit built in the cryptographic processing device 310. Like to do.
For this reason, a random voltage is applied to the resistor 313a of the resistor mesh 313 so that a high-frequency current flows, and the high-frequency current flows randomly in time.
このように、抵抗体メッシュ３１３の抵抗体３１３ａには時間的にランダムに高周波電流が流れるため、金属ケース３１１の表面（外壁面）でランダムに熱が発生し、また、ランダムにダミー電波が放射される。つまり熱及びダミー電波がランダムに放射される。 Thus, since a high frequency current flows through the resistor 313a of the resistor mesh 313 randomly in time, heat is randomly generated on the surface (outer wall surface) of the metal case 311 and dummy radio waves are radiated randomly. Is done. That is, heat and dummy radio waves are radiated at random.
抵抗体３１３ａとしては、複数の抵抗体を接続したものとすることができ、この場合、複数の各抵抗体の特性値（特性数値、即ち、大きさや、形状や、抵抗値）が、同一であっても、異なっていて２特性以上あってもよい。 As the resistor 313a, a plurality of resistors can be connected. In this case, the characteristic values (characteristic values, that is, size, shape, and resistance value) of the resistors are the same. There may be two or more characteristics that are different.
図９は、暗号処理装置３１０に対して、サーモグラフィでモニタした表面温度分布画像の一例を示すものである。
図９に示すように、暗号処理装置３１０に対してサーモグラフィでモニタしても、抵抗体メッシュ３１３の発熱により、サーモグラフィに写る表面温度のコントラストが低下し、電子回路基板３１２の主要部品（発熱部品）の位置やサイズを特定できなくなり、暗号処理装置３１０の耐タンパー性能を確保することができる。
FIG. 9 shows an example of a surface temperature distribution image monitored by thermography for the cryptographic processing apparatus 310.
As shown in FIG. 9, even if the cryptographic processor 310 is monitored by thermography, the heat generated by the resistor mesh 313 reduces the contrast of the surface temperature reflected in the thermography, and the main components (heat generating components) of the electronic circuit board 312 are displayed. ) Cannot be specified, and the tamper resistance of the cryptographic processing device 310 can be ensured.
図１０は、電子回路基板３１２に含まれる暗号処理ＩＣの発する微弱な漏洩電波を計測して、計測した漏洩電磁波の時間変動（処理周期や処理時間など）の一例を示すものである。
図１０に示すように、漏洩電磁波を計測しても、抵抗体メッシュ３１３からランダムにダミー電磁波が放射されるため、電磁波強度の周期的な変動が検出できなくなり、暗号処理装置３１０の耐タンパー性能を確保することができる。
FIG. 10 shows an example of time fluctuations (processing period, processing time, etc.) of the measured leaked electromagnetic wave by measuring the weak leaked radio wave generated by the cryptographic processing IC included in the electronic circuit board 312.
As shown in FIG. 10, even if leakage electromagnetic waves are measured, dummy electromagnetic waves are radiated randomly from the resistor mesh 313, so that periodic fluctuations in the electromagnetic wave intensity cannot be detected, and the tamper resistance of the cryptographic processing device 310 is detected. Can be secured.
また、強磁性体の金属やＸ線高減弱率の高抵抗の金属材を電線など導電体で接続し、これを樹脂モールドした防護板を、金属ケースの内壁面と電子回路基板の間に配置し、接続した電線に高周波電源を時間的にランダムに供給することで、ＭＲＩ，Ｘ線，サーモグラフィ，電磁波解析の何れに対しても、ノイズとなって、解析性を低下させて、耐タンパー性能を確保することもできる。 In addition, a ferromagnetic metal or a high-resistance metal material with a high attenuation rate of X-rays is connected with a conductor such as an electric wire, and a protective plate made of resin is placed between the inner wall of the metal case and the electronic circuit board. However, by supplying a high-frequency power supply to the connected wires randomly in time, it becomes noise for any of MRI, X-rays, thermography, and electromagnetic wave analysis, lowering the analytical performance, and tamper-resistant performance Can also be secured.
本発明の実施例４に係る、耐タンパー性を向上させた電子機器である暗号処理装置４１０を、断面図である図１１と、金属ケース及び警告プレートを透視した状態で平面的に表す図１２を参照して説明する。 FIG. 11 is a cross-sectional view of the cryptographic processing device 410, which is an electronic device with improved tamper resistance, according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a plan view showing the metal case and the warning plate in a plan view. Will be described with reference to FIG.
両図に示すように、この暗号処理装置４１０では、アルミニウムなどで形成した金属ケース４１１内に、電子回路基板４１２を収納して構成されている。電子回路基板４１２は、プリント基板４１２ａに各種の電子部品４１２ｂを実装して形成されている。
更に、金属ケース４１１の内壁面には、警告文を表示する警告プレート４１３を貼り付けている。
警告プレート４１３は、例えば、銅版（Ｘ線減弱率の低い金属）に警告文を刻み、刻んだ部分に、銅版とは異種の金属（鉛などのＸ線減弱率の高い金属）を入れて形成している。つまり、警告プレート４１３には、異種金属により警告文が記載されている。このため、警告プレート４１２をＸ線検査すると異種金属の部分が検出されて、警告文が表示される。
As shown in both figures, the cryptographic processing apparatus 410 is configured by housing an electronic circuit board 412 in a metal case 411 formed of aluminum or the like. The electronic circuit board 412 is formed by mounting various electronic components 412b on a printed board 412a.
Further, a warning plate 413 for displaying a warning text is attached to the inner wall surface of the metal case 411.
The warning plate 413 is formed by, for example, engraving a warning text on a copper plate (a metal with a low X-ray attenuation rate), and putting a metal different from the copper plate (a metal with a high X-ray attenuation rate such as lead) into the engraved portion. doing. That is, the warning plate 413 is written with a warning text of a different metal. For this reason, when the warning plate 412 is inspected by X-ray, a dissimilar metal portion is detected and a warning text is displayed.
図１３は、暗号処理装置４１０に対して、Ｘ線検査をして透視して得た、Ｘ線画像の一例を示すものである。 FIG. 13 shows an example of an X-ray image obtained by performing X-ray inspection and seeing through the cryptographic processing apparatus 410.
図１３に示すように、暗号処理装置４１０に対してＸ線検査をすると、Ｘ線検査画像の中に警告文が表示されるので、Ｘ線検査で透視を行おうとする者に対して抑止力となる。警告文の内容（文言）は、「当該暗号処理装置をＸ線検査して内部を透視するのは不法行為である」等のものとしている。 As shown in FIG. 13, when an X-ray inspection is performed on the cryptographic processing apparatus 410, a warning text is displayed in the X-ray inspection image. It becomes. The contents (words) of the warning text are such that “it is an illegal act to perform an X-ray inspection of the cryptographic processing device and see through the inside”.
なお、第１の放射線減弱体に、第１の放射線減弱体とは放射線減弱率が異なる第２の放射線減弱体で警告文を記載して、警告プレートを構成することができる。 The warning plate can be configured by writing a warning text on the first radiation attenuated body with the second radiation attenuated body having a radiation attenuation rate different from that of the first radiation attenuated body.
なお、前述した実施例に示す耐タンパー性を向上させる複数の技術のいずれかを組み合わせることにより、セキュリティ性を更に向上させることができる。 The security can be further improved by combining any of a plurality of techniques for improving the tamper resistance shown in the above-described embodiments.
本発明の耐タンパー性を向上させた電子機器は、暗号処理装置のみならず、金属ケース内に電子回路基板を収納してなる電子機器であって、セキュリティを確保するため耐タンパー（tamper）性を確保する必要がある各種の電子機器に適用することができる。 The electronic device with improved tamper resistance according to the present invention is not only a cryptographic processing device but also an electronic device in which an electronic circuit board is housed in a metal case, and is tamper resistant to ensure security. It can be applied to various electronic devices that need to ensure the above.
１０，１１０，２１０，３１０，４１０ 暗号処理装置
１１，１１１，２１１，３１１，４１１ 金属ケース
１２，１１２，２１２，３１２，４１２ 電子回路基板
１２ａ，１１２ａ，２１２ａ，３１２ａ，４１２ａ プリント基板
１２ｂ，１１２ｂ，２１２ｂ，３１２ｂ，４１２ｂ 電子部品
１１３ 防護板
１１３ａ 強磁性体の金属片（金属粒子）
１１３ｂ Ｘ線減弱率の高い金属片（金属粒子）
２１３ａ 強磁性体の金属プレート
２１３ｂ Ｘ線減弱率の高い金属プレート
３１３ 抵抗体メッシュ
３１３ａ 抵抗体
３１３ｂ 絶縁材
４１３ 警告プレート
10, 110, 210, 310, 410 Cryptographic processing device 11, 111, 211, 311, 411 Metal case 12, 112, 212, 312, 412 Electronic circuit board 12a, 112a, 212a, 312a, 412a Printed circuit board 12b, 112b, 212b, 312b, 412b Electronic component 113 Guard plate 113a Ferromagnetic metal piece (metal particles)
113b Metal piece with high X-ray attenuation rate (metal particles)
213a Ferromagnetic metal plate 213b X-ray attenuation high metal plate 313 Resistor mesh 313a Resistor 313b Insulation 413 Warning plate
Claims (3)
少なくとも導電体で成る耐タンパー材を含み、
前記導電体に高周波電源を接続し、前記高周波電源から前記導電体にランダムな電圧印加をすることで、ランダムな放射を行うことを特徴とする電子機器。 In an electronic device configured to house an electronic circuit board,
Including a tamper resistant material made of at least a conductor,
An electronic device characterized in that a random frequency is emitted by connecting a high-frequency power source to the conductor and applying a random voltage from the high-frequency power source to the conductor .
少なくとも放射線減弱体で成る耐タンパー材を含み、
第１の放射線減弱体に、第１の放射線減弱体とは放射線減弱率が異なる第２の放射線減弱体で警告文を記載したことを特徴とする電子機器。 In an electronic device configured to house an electronic circuit board,
Including a tamper-resistant material consisting of at least a radiation attenuation body,
An electronic device , wherein a warning text is described in a second radiation attenuated body having a radiation attenuation rate different from that of the first radiation attenuated body .
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