JPH11259368A - バスインターフェイス回路 - Google Patents

バスインターフェイス回路

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JPH11259368A
JPH11259368A JP10075056A JP7505698A JPH11259368A JP H11259368 A JPH11259368 A JP H11259368A JP 10075056 A JP10075056 A JP 10075056A JP 7505698 A JP7505698 A JP 7505698A JP H11259368 A JPH11259368 A JP H11259368A
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Kazuo Aoyama
一生 青山
Masami Urano
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 プログラムコードやデータ等がバスを通して
送られる際に、信号に冗長性、ランダムネスが付加され
ているため、仮にバスを通過する信号がモニタされたと
しても、その信号の解析は困難であり、コンピュータシ
ステム等の高度なセキュリティが期待できる。 【解決手段】 時間領域で信号に冗長性を持たせ、冗長
時間部分にダミーデータを挿入する変調回路110と、
時間領域でダミーデータと真のデータが混在した信号か
ら冗長時間部分を非検出とすることにより真のデータを
復号する復号回路120を設ける。また、バス幅に冗長
性を持たせ、冗長バスにダミーデータを挿入する変調手
段を設けた。また、バスの並び順をレイアウト及び/又
は電気的スイッチにより変更する変調手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、第三者による不正
行為に対する防御機能を備えたコンピュータシステムに
係り、特にデータ信号や物理的な信号線接続に冗長性や
ランダムネスを付加したバスインターフェイス回路に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のコンピュータデータバスにより伝
送される情報は、図11に示すように、論理空間におい
て2M で表される情報が、物理空間においてM=N・
Kが成り立つように、Nビット幅と時間軸上のKビット
で表されていた。
【0003】近年、ICカードの応用分野が拡大しつつ
あるが、それにつれてICカードのセキュリティの問題
が重視されるようになってきた。ICカード内に納めら
れている機密情報を解読しようとした場合、プログラム
コードやデータが容易に解読できると、この情報を元に
して内部を解析し、機密情報を解読されるおそれがあ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図11に示した従来の
バス設計方針を踏襲した場合、プログラムコードやデー
タが順次バスを通過し、そのコードを読みとることで容
易にプログラムを解読される可能性がある。
【0005】本発明は以上のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、バスを通過するプログラムコ
ードやデータ等が読みとられた場合であっても、マイク
ロプロセッサの動作を解析されないようにしたバスイン
ターフェイス回路を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第1の発明は、時間領域で信号に冗長性を持たせ、冗
長時間部分にダミーデータを挿入する変調手段を設けて
構成した。第2の発明は、時間領域でダミーデータと真
のデータが混在した信号から冗長時間部分を非検出とす
ることにより、真のデータを復号する復号手段を設けて
構成した。第3の発明は、バス幅に冗長性を持たせ、冗
長バスにダミーデータを挿入する変調手段を設けて構成
した。第4の発明は、バスの並び順をレイアウト及び/
又は電気的スイッチにより変更する変調手段を設けて構
成した。第5の発明は、バス幅に冗長性を持つ構成のバ
ス中からダミーデータが伝送されるバス線路を除去する
復号手段を設けて構成した。第6の発明は、並び順を変
更されたバスを元の並び順に復元するレイアウト及び/
又は電気的スイッチを具備する復号手段を設けて構成し
た。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明のバスインターフェイス回
路は、図1に示すように、論理空間において2M で表
される情報を、物理空間においてM≦P・Qが成立する
よう、ビット幅をPビットで、時間軸上をQビットで表
現する。そして、データ送信側では、ビット幅や時間軸
上に冗長性を持たせて該冗長部分にダミーデータを挿入
する変調手段を設け、データ受信側では冗長部分を非検
出とすることによりダミーデータを除去して真のデータ
を取り出す復号手段を設けたものである。
【0008】この変調手段において真のデータに対して
時間軸上にダミーデータが付加され、あるいはデータ位
置が変化するため、仮にバスを通過するコードやデータ
等がモニタされても、そのモニタ信号から元の信号を読
みとることは困難となる。
【0009】[第1の実施の形態]図2は本発明の第1
の実施の形態のバスインターフェイス回路100を示す
図、図3はそのタイミングチャートである。このバスイ
ンターフェイス回路100は、出力すべきデータの時間
軸上にダミーデータを挿入して冗長性を持たせる変調回
路110と、その冗長性をもったデータから元のデータ
を取り出す復号回路120と、ダミーデータを生成する
疑似乱数発生器(LFSRを使用する)130を具備す
る。変調回路110,復号回路120は双方向データバ
ス140に接続されている。
【0010】変調回路110は、出力すべきデータDOUT
を端子151から受けるDFF回路111、疑似乱数発
生器130からの乱数データDRとDFF回路111から
のデータDTを選択して切り替えるセレクタ回路112、
出力を制御する3状態バッファ回路113を有する。セ
レクタ回路112はインバータ1211,XOR回路1
212,1213,AND回路1214,1215,O
R回路1216からなり、出力選択端子152の出力選
択信号OSによって切り替えを制御される。3状態バッフ
ァ回路113は出力をハイインピーダンスに制御するた
めのもので、出力制御端子153の出力制御信号OEによ
って制御される。154はクロックCKが入力するクロッ
ク端子である。
【0011】復号回路120は、クロック信号を遅延さ
せる遅延回路121、遅延回路121からのクロックC
K'と出力選択信号OSを入力するXNOR回路122、そ
のXNOR回路122から出力クロックMCKでデータバ
ス140から伝送されてくる出力データを取り込むDF
F回路123、データの取り込みを制御する3状態バッ
ファ回路124を有する。155はデータ出力端子であ
る。
【0012】さて、変調回路110において、データ信
号DOUTが入力端子151からDFF回路111に取り込
まれ、クロック信号CKに同期して信号DTとしてセレクタ
回路112に入力する。また、ダミー信号は疑似乱数発
生器130からクロックCKに同期して信号DRとしてセレ
クタ回路112に入力する。このとき、図3に示すよう
に、端子152の出力選択信号OSがHighのときは、クロ
ック信号CKのHigh、Lowに同期して、信号DT、信号DRの
順でそれらの信号が交互にセレクタ回路112から出力
される。また、出力選択信号OSがLowのときは、逆順で
出力される。なお、セレクタ回路112のXOR回路を
XNOR回路に変更することで、XORの場合とは逆順
の出力信号を生成することも可能である。そして、セレ
クタ回路112の出力信号は、3状態バッファ回路11
3を通して、出力制御信号OEにより、バス140に変調
信号MDOとして出力される。
【0013】復号回路120では、クロックCKの位相が
遅延回路121でシフトされ、その遅延クロックと出力
選択信号OSがXNOR回路122に入力して、信号DTの
みを取り込むための変調クロックMCKが作成される。3
状態バッファ回路124が変調回路110の3状態バッ
ファ回路113と同期して変調信号MDOの取り込みを行
い、変調クロックMCKがDFF回路123に入力するこ
とによって、そこに入力した変調信号MDOから復号後デ
ータ信号DOUT'が出力端子155に取り出される。
【0014】図4は図2に示した変調回路110、復号
回路120を用いてnビットのバスインターフェイス回
路200を実現した場合を示す図である。151’は出
力すべきnビットデータDO〜Dn-1の入力する端子、15
2’は各変調回路110に入力する出力選択信号OS0〜O
Sn-1を入力する端子、135’は各復号回路120から
のnビットデータDO'〜Dn-1'を出力する端子である。こ
こでは、疑似乱数発生器130からのダミーデータDRが
変調回路110に入力する。
【0015】[第2の実施の形態]図5は本発明の第2
の実施の形態のバスインターフェイス回路300を示す
図である。この実施の形態は、データ幅における冗長化
と信号線路におけるランダム化を図ったものである。3
10は変調回路であって、レイアウトによって信号配線
の物理的な位置変更を行うレイアウトブロック311
と、電気的スイッチによって接続状態を切り替えるスイ
ッチブロック312とを有する。
【0016】この構成により、レイアウトブロック31
1において接続を切り替え、スイッチブロック312に
おいてスイッチを切り替えることで、入力端子320に
入力するダミーデータを含む入力データがデータバス3
30を通過するときのデータラインの物理的な位置(デ
ータの並びの順)を変更することができる。
【0017】340は復号回路であって、変調回路31
0とは鏡面対称の構造をとる。すなわち、復号回路34
0のスイッチブロック342は変調回路310のスイッ
チブロック312と入出力を反対にした接続関係にし、
レイアウトブロック341も変調回路310のレイアウ
トブロック311と入出力を反対にした接続関係にす
る。
【0018】この結果、復号回路340の出力端子35
0側には、入力端子320における並びと同じ順に並ん
だデータを取り出すことができる。なお、変調回路31
0のレイアウトブロック311とスイッチブロック31
2はいずれか一方のみであってもよく、また復号回路3
40のレイアウトブロック341とスイッチブロック3
42も復調回路310に対応させて、いずれか一方のみ
であってもよい。
【0019】次に、データ幅方向におけるランダム化を
含めた場合について、詳しく説明する。データ幅mビッ
トに対して、データバス幅をnビット(但し、n≧m)
に冗長化する場合の変調回路410を図6に示す。この
変調回路410は、コネクション回路411、2ビット
の複数のデコーダ412、n−mビットの疑似乱数発生
器413、信号線の接続状態を決めるデコード前信号を
生成する2k-1ビット疑似乱数発生器(LFSR)41
4、疑似乱数を固定するためのNAND回路415を有
する。451はmビットのデータ入力端子、452はク
ロック端子、453はロック端子である。
【0020】図7はコネクション回路411の内部を示
す回路である。このコネクション回路411は、レイア
ウトブロック4111と、複数のクロックドインバータ
4112を有するスイッチブロック4113とを有す
る。
【0021】次に動作を説明する。mビットのデータが
D1〜Dmとして端子451からコネクション回路411に
入力し、n-mビット疑似乱数発生器413からもn−m
ビットのダミーデータR1〜Rn-mが入力する。この両方を
あわせたnビットのデータは、レイアウトブロック41
11でレイアウト上の配線の接続位置がランダム且つ1
対1に変えられる。このようにして接続位置を変えられ
た信号線は、4ビット単位にまとめられ、このまとめら
れたブロック内でスイッチブロック4113において、
クロックドインバータ4112によってデータ信号の並
び順が変えられ、データバスB1〜Bnに出力される。
【0022】単位ブロックの4ビットの信号配線の並び
の順に1番目の信号線をSig1、2番目をSig2、3番目を
Sig3、4番目をSig4と名付けると、Sig1については4つ
のクロックドインバータによりデータバスB1,B2,B3,B4
に接続され、その各々のクロックドインバータは信号φ
11、φ12、φ13、φ14とその逆相信号により制御され
る。φの添字は、第1項が信号線Sig1の番号、第2項が
出力データバスB1〜B4の番号であり、両添字でその2つ
を接続していることを示している。1つの信号線に接続
されている4つのクロックドインバータの内の1つが活
性化されるように制御信号φが入力される。また、同一
ブロック中の16個のクロックドインバータを制御する
制御信号の添字の第2項が、等しい制御信号を入力とす
るクロックドインバータが同時に活性化しないよう制御
信号が選ばれている。
【0023】図8はその制御信号φを生成する2ビット
デコーダ412の詳細を示す図である。このデコーダ4
12は、インバータ4121,4122,NAND回路
4123〜4126から構成されている。n=2kの場
合、デコーダ412は2k−2個が使用される。2k-1ビ
ット疑似乱数発生器414から出力する2ビット信号S
1,S2からデコードされた4つの信号は、その逆相信号と
共に16個のクロックドインバータを制御する。図8の
出力信号φxyにおいて、x=1,y=1とした場合は、
図7のSig1〜Sig4に相当する。疑似乱数発生器414
にはクロックCKとロック信号LOのNANDをとった信号
がクロック信号として入力するので、ロック信号LOを入
力することで疑似乱数発生器414の状態が固定され、
デコーダ412の出力信号が固定され、コネクション回
路411の電気的接続状態が固定される。
【0024】図9は上記した変調回路410に復号回路
420を組み合わせたバスインターフェイス回路400
を示す図である。復号回路420のデコーダ422は変
調回路410のデコーダ412と同じであり、変調回路
410の疑似乱数発生器414の疑似乱数信号を入力す
る。コネクション回路421は変調回路410のコネク
ション回路411の入出力の関係を反対にしたものであ
り、図10にその具体例を示した。データバスB1〜Bnに
接続されるラインは、スイッチブロック4213を構成
するクロックドインバータ4212のオン/オフにより
接続状態を変更される。この信号は変調回路410のコ
ネクション回路411とは入出力関係を反対にレイアウ
トしたレイアウトブロック4211を通り、出力端子4
54に出力される。以上により、変調回路410に入力
して変調された信号が復号回路420で復元される。
【0025】
【発明の効果】以上から本発明によれば、プログラムコ
ードやデータ等がバスを通して送られる際に、信号に冗
長性、ランダムネスが付加されているため、仮にバスを
通過する信号がモニタされたとしても、その信号の解析
は困難であり、コンピュータシステム等の高度なセキュ
リティが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のデータの論理空間から物理空間への
マッピングの概念の説明図である。
【図2】 本発明の第1の実施の形態のバスインターフ
ェイス回路の基本構成を示すブロック図である。
【図3】 図1のバスインターフェイス回路の信号のタ
イミングチャートである。
【図4】 図1の構成をnビットのバスに展開したとき
のバスインターフェイス回路の構成を示すブロック図で
ある。
【図5】 本発明の第2の実施の形態のバスインターフ
ェイス回路の基本構成を示すブロック図である。
【図6】 図5の構成をnビットバスに展開した場合の
バスインターフェイス回路の変調回路の構成を示すブロ
ック図である。
【図7】 図6の変調回路のコネクション回路の具体的
な回路図である。
【図8】 図6の変調回路のデコーダの回路図である。
【図9】 図6の変調回路およびそれに対応した復号回
路からなるバスインターフェイス回路の全体のブロック
図である。
【図10】 図9に示した構成の内の復号回路のコネク
ション回路の回路図である。
【図11】 従来のデータの論理空間から物理空間への
マッピングの概念の説明図である。
【符号の説明】
100:バスインターフェイス回路、110:変調回
路、111:DFF回路、112:セレクタ回路、11
3:3状態バッファ回路、120:復号回路、121:
遅延回路、122:XNOR回路、123:DFF回
路、130:疑似乱数発生器、140:バス、151:
入力端子、152:出力選択制御端子、153:出力制
御端子、154:クロック端子、155:出力端子 200:バスインターフェイス回路 300:バスインターフェイス回路、310:変調回
路、311:レイアウトブロック、312:スイッチブ
ロック、320:入力端子、330:バス、340:復
号回路、341:スイッチブロック、342:レイアウ
トブロック、350:出力端子、 400:バスインターフェイス回路、410:変調回
路、411:コネクション回路、4111:レイアウト
ブロック、4112:クロックドインバータ、411
3:スイッチブロック、412:デコーダ、413:n-
mビットの疑似乱数発生器、414:2k-1ビットの疑似
乱数発生器、415:NAND回路、420:復号回
路、421:コネクション回路、4211:レイアウト
ブロック、4212:クロックドインバータ、421
3:スイッチブロック、422:デコーダ、430:バ
ス、451:入力端子、452:クロック端子、45
3:ロック端子、454:出力端子

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】時間領域で信号に冗長性を持たせ、冗長時
    間部分にダミーデータを挿入する変調手段を設けたこと
    を特徴とするバスインターフェイス回路。
  2. 【請求項2】時間領域でダミーデータと真のデータが混
    在した信号から冗長時間部分を非検出とすることによ
    り、真のデータを復号する復号手段を設けたことを特徴
    とするバスインターフェイス回路。
  3. 【請求項3】バス幅に冗長性を持たせ、冗長バスにダミ
    ーデータを挿入する変調手段を設けたことを特徴とする
    バスインターフェイス回路。
  4. 【請求項4】バスの並び順をレイアウト及び/又は電気
    的スイッチにより変更する変調手段を設けたことを特徴
    とするバスインターフェイス回路。
  5. 【請求項5】バス幅に冗長性を持つ構成のバス中からダ
    ミーデータが伝送されるバス線路を除去する復号手段を
    設けたことを特徴とするバスインターフェイス回路。
  6. 【請求項6】並び順を変更されたバスを元の並び順に復
    元するレイアウト及び/又は電気的スイッチを具備する
    復号手段を設けたことを特徴とするバスインターフェイ
    ス回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6950540B2 (en) 2000-01-31 2005-09-27 Nec Corporation Fingerprint apparatus and method
JP2010017336A (ja) * 2008-07-10 2010-01-28 Fujishoji Co Ltd 遊技機
JP2011152469A (ja) * 2011-05-18 2011-08-11 Fujishoji Co Ltd 遊技機
CN102914982A (zh) * 2011-08-05 2013-02-06 同济大学 一种机器人的分布式控制系统总线结构
JP2013037654A (ja) * 2011-08-11 2013-02-21 Fuji Electric Co Ltd 半導体集積回路およびデータ漏洩防止方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6950540B2 (en) 2000-01-31 2005-09-27 Nec Corporation Fingerprint apparatus and method
JP2010017336A (ja) * 2008-07-10 2010-01-28 Fujishoji Co Ltd 遊技機
JP2011152469A (ja) * 2011-05-18 2011-08-11 Fujishoji Co Ltd 遊技機
CN102914982A (zh) * 2011-08-05 2013-02-06 同济大学 一种机器人的分布式控制系统总线结构
JP2013037654A (ja) * 2011-08-11 2013-02-21 Fuji Electric Co Ltd 半導体集積回路およびデータ漏洩防止方法

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