JPH11312125A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH11312125A
JPH11312125A JP11945198A JP11945198A JPH11312125A JP H11312125 A JPH11312125 A JP H11312125A JP 11945198 A JP11945198 A JP 11945198A JP 11945198 A JP11945198 A JP 11945198A JP H11312125 A JPH11312125 A JP H11312125A
Authority
JP
Japan
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data
prom
circuit
encryption
data bus
Prior art date
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Pending
Application number
JP11945198A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Akita
晋一 秋田
Mitsunori Katsu
満徳 勝
Akiyoshi Nishihara
明寿 西原
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New Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
New Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 PROMに書き込まれたデータの秘匿性を高
める。 【解決手段】 PROM11に書き込むデータを暗号化
回路16により暗号化する。PROM11から読み出し
たデータはそのまま外部データバス15に出力する。内
部データバス20には非暗号化回路18で元のデータに
戻してから伝送する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、書き込みや読み出
しが可能なPROMに書き込まれたプログラムやデータ
の内容を解読し難くした半導体記憶装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】半導体記憶装置では、その書き込みや読
み出しのアドレスデータに応じて、データが特定のメモ
リセルに書き込まれ又はその特定のメモリセルから読み
出される。例えば、電気的な書き込みや読み出しが可能
なPROM11においては、図6に示すように、そのP
ROM11にアドレスデコーダ12が接続され、このア
ドレスデコーダ12に入力させたアドレスデータに応じ
てそのPROM11のワード線とビット線が選択されて
特定のメモリセルが選択される。13は書込制御信号W
E、読出制御信号OE、当該のPROM11を選択する
チップ選択信号CSを入力して、書き込み、読み出し、
チップ選択を制御する制御回路、14はデータバスであ
る。
【0003】ところで、このような半導体記憶装置で
は、アドレスデコーダ12に入力するアドレスデータは
アドレスカウンタによって規則正しく順次変化し、且つ
アドレスデコーダ12のデコード内容は一義的に決まっ
ている。
【0004】すなわち、アドレスデコーダ12は、通常
ではアドレスカウンタ(図示せず)のインクリメントに
よりアドレスデータの値が逐次増大していくと、例えば
ワード線を選択する場合には、LSBのワード線から2
番目、3番目という順でMSBまでそのワード線を逐次
選択してゆく。
【0005】図7はこのアドレスデコーダ12のワード
線用のパターンを示す図であり、簡単のためワード線が
8本の場合を示したものである。このとき、アドレスデ
ータが3ビット「A0,A1,A2」となり、LSBからMSB
のワード線にかけて、順番(昇順)に、「000」、
「001」、「010」、「011」、「100」、
「101」、「110」、「111」のようにデコーダ
の目を配列している。
【0006】図7において、31はアルミニウムの電源
線、32は拡散層からなるソース又はドレインである。
33はゲート電極であり、3ビットのアドレスデータA
0,A1,A2の非反転信号用と反転信号用が対になってい
る。
【0007】そして、このアドレスデコーダ12では、
対のゲート電極33の内の非反転アドレス信号用のゲー
ト電極の下にソースやドレインと同一の拡散層34を形
成してそのソースとドレイン間を短絡させた非反転アド
レス信号用nMOSトランジスタを持つ部分を「0」の
デコーダの目35とし、反転アドレス信号用のゲート電
極の下に同様な拡散層34を形成してソースとドレイン
を短絡させた反転アドレス信号用のnMOSトランジス
タを持つ部分を「1」のデコーダの目36として、予め
形成している。
【0008】このアドレスデコーダ12では、アドレス
データが「A0,A1,A2」=「000」のとき、LSB側の
反転アドレス信号用のnMOSトランジスタのすべてが
オン(非反転アドレス信号用のnMOSトランジスタの
すべては拡散層34で短絡されている)するので、LS
Bのワード線に電源線31の電圧が印加する。また、
「A0,A1,A2」=「001」のときはLSBの次のワード
線に電源線31の電圧が印加し、・・・・・・・、「A
0,A1,A2」=「111」のときはMSBのワード線に電
源線31の電圧が印加する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来で
はアドレスデコーダ12に規則正しく順次入力するアド
レスデータによってPROM11の内部のワード線が順
番に規則正しく選択され、またビット線についても同様
であるので、アドレスデータとメモリセルとが完全に対
の関係にあり、つまりアドレスデータを順次増大させる
とメモリセルが並びの順に選択され、よってPROM1
1に書き込まれたデータ(特にプログラムカウンタで順
次処理が進行するプログラムデータ等)が簡単に解読さ
れてしまうという問題があった。
【0010】本発明は以上のような点に鑑みたもので、
その目的は、PROM内部のデータの解読が容易には行
えないようにした半導体記憶装置を提供することであ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第1の発明は、複数のメモリセルからなるPROM
と、入力するアドレスデータに応じて該PROMのメモ
リセルを選択するためのアドレスデコーダとを具備する
半導体記憶装置において、前記PROMに書き込むべき
書き込みデータを暗号化する暗号化回路と、前記PRO
Mから読み出された読み出しデータを元のデータに戻す
非暗号化回路と、入力データを前記暗号化回路に伝送す
る第1のデータバスと、前記暗号化回路の出力データを
前記PROMに伝送する第2のデータバスと、前記PR
OMから読み出されたデータを前記非暗号化回路および
前記第1のデータバスに伝送する第3のデータバスと、
前記非暗号化回路の出力データを伝送する第4のデータ
バスとを具備させるよう構成した。
【0012】第2の発明は、第1の発明において、前記
暗号化回路が外部入力のパラメータと前記書き込みデー
タとの演算で暗号化を行う演算回路を具備し、前記非暗
号化回路が前記パラメータと前記読み出しデータとの演
算で非暗号化を行う演算回路を具備するよう構成した。
【0013】第3の発明は、複数のメモリセルからなる
PROMと、入力するアドレスデータに応じて該PRO
Mのメモリセルを選択するためのアドレスデコーダとを
具備する半導体記憶装置において、前記アドレスデコー
ダに、前記アドレスデータと前記PROMのワード線及
び/又はビット線との関係が不規則となるようにデコー
ドの目の物理的配置を設定して構成した。
【0014】
【発明の実施の形態】[第1の実施の形態]図1は本発
明の第1の実施の形態の半導体記憶装置の構成を示すブ
ロック図である。図6に示したものと同じものには同じ
符号を付した。15は外部とデータのやりとりを行う外
部データバス(第1のデータバス)、16はその外部デ
ータバス15から入力した正規の書き込みデータを暗号
化して書込データバス17(第2のデータバス)に送る
暗号化回路、18はPROM11から読み出されデータ
を解読する非暗号化回路、19はPROM11の読み出
しデータを外部データバス15と非暗号化回路18に伝
送する読出データバス、20は非暗号化回路18で解読
され正規化されたデータをシステム内部に伝送する内部
データバス(第4のデータバス)、21は書込バス17
又は読出バス19をPROM11に切替接続するバッフ
ァである。
【0015】この半導体記憶装置では、PROM11に
データを書き込むときは、制御回路13により全体を書
き込みモードにセットすると共に、暗号化回路16を動
作させ且つバッファ20が書込データバス17を選択す
るようにセットする。よって、この後に外部データバス
15に入力されてくるデータD0〜Dnは、暗号化回路
16に入力して、ここで予め決めた規則(例えばルック
アップテーブルで、或いは論理素子を使用したハードウ
エアで設定される。)のもとで暗号化されてから、書込
データバス17とバッファ21を経由してPROM11
に書き込まれる。この書き込みでは、アドレスデータを
順次昇順に変化させれば、アドレスデコーダ12によっ
てPROM11の1番目のセルから順番にセルが指定さ
れて書き込まれる。
【0016】読み出しのときは、制御回路13により全
体を読み出しモードにセットすると共に、非暗号化回路
18を動作させ且つバッファ21が読出データバス19
を選択するようにセットする。この結果、アドレスデー
タとアドレスデコーダ12によってPROM11のセル
から順次読み出されたデータは、読出データバス19を
経由して外部データバス15に現れるが、これは暗号化
回路15で暗号化されたままのデータであるので、外部
から解読することは困難となる。このデータは非暗号化
回路18に入力されて、ここで暗号化回路16の処理と
反対の処理が行われ、元のデータに復元されてから、内
部データバス20に転送される。よって、この内部デー
タバス20には正規のデータが送られることになるの
で、これを使用するシステムに不都合はおこらない。
【0017】ところで、このように読み出し時には、外
部データバス15に暗号化されたデータが現れるので、
本記憶装置を搭載したシステムの製品評価や出荷検査を
このままで行うことはできない。そこで、これを行うた
めに、図2のフローチャートに示すように、PROM1
1から外部データバス15に読み出した暗号化データ
を、非暗号化回路18と同じ復元作用を行う非暗号化プ
ログラムにより正規データに復元してから、その評価や
検査を行う。なお、この図2のフローチャートを使用せ
ず、非暗号化回路18と同じ非暗号化回路を使用しても
良い。
【0018】このように、第1の実施の形態では、書き
込むべきデータを予め暗号化してからPROM11に書
き込むようにしたので、そこから読み出したままのデー
タは暗号化データであり、解読が困難となり、秘匿性を
高めることができる。また、評価や検査に際しては非暗
号化処理を行うことで特別の問題は起こらない。
【0019】[第2の実施の形態]図3は第2の実施の
形態の半導体記憶装置のブロック図である。図3におい
て、図1に示したものと同じものには同じ符号を付し
た。本実施の形態では、暗号化回路22、非暗号化回路
23が、そこに入力したデータを暗号化パラメータPに
よって演算するようにした。他は図1の回路と同じであ
る。
【0020】図4はこの演算の例を示す図である。ここ
では暗号化回路22,非暗号化回路23ともにXOR
(排他的論理和)回路を使用する。例えば、外部から入
力する8ビットの書き込みデータが「0011001
1」であったとし、暗号化パラメータに8ビットの「1
0101010」を使用すると、暗号化回路22では両
データのXORが演算されて「10011001」とな
り、これがPROM11に書き込まれる。
【0021】また、このPROM11から読み出したそ
のデータは、非暗号化回路23で再度同じ暗号パラメー
タ「10101010」とXOR演算されるので、外部
入力されたのと同じデータ「00110011」に復元
されて、内部データバス20に伝送される。
【0022】従って、この第2の実施の形態では、暗号
化回路22、非暗号化回路23における演算処理を共通
の暗号化パラメータPで行うことができ、しかもこの暗
号化パラメータPはユーザにおいて任意に設定/変更す
ることが可能であるので、PROM11から読み出され
外部データバス15に伝送されたままのデータを解読す
ることはより困難となる。この記憶装置を搭載したシス
テムの評価や検査は第1の実施の形態で説明したのと同
様に行えばよい。
【0023】[第3の実施の形態]図5は本発明の第3
の実施の形態のアドレスデコーダのワード線用のパター
ンを示す図である。図5において、前記した図7に示し
たものと同じものには同じ符号を付している。ここで
は、短絡用の拡散層34の配置によりデコードの目3
5,36を適宜ランダム配置して、PROM11のメモ
リセルのLSBからMSBにかけてのワード線用のデコ
ード内容を、「A0,A1,A2」=「101」、「110」、
「001」、「100」、「010」、「011」、
「111」、「000」のように、ランダムに設定して
いる。
【0024】この結果、アドレスデータが「A0,A1,A2」
=「000」では本来ならばLSBのワード線が選択さ
れるところが、ここではMSBのワード線が選択される
ことになる。また「111」では本来ならばMSBのワ
ード線が選択されるところが、ここではMSBの1つ手
前のワード線が選択されることになる。他のアドレスデ
ータとワード線との関係についても同様である。
【0025】このように、アドレスデータの昇順の変化
とワード線の選択順とはもはや対の関係ではなくなるの
で、アドレスデータの規則的変化に応じて選択されるP
ROM11のメモリセルは不規則になる。このため、そ
のPROM11の単体を例えばパターン等の読み取りに
より調べても、そこに書き込まれているデータ内容を解
読することは不可能になる。
【0026】また、この第3の実施の形態ではアドレス
デコーダ12自体が書込時には暗号化の処理を行い、読
出時には非暗号化の処理を行うことになるので、特別な
暗号化回路や非暗号化回路は不要となる。
【0027】なお、上記ではアドレスデコーダ12のワ
ード線用のデコード内容をランダムに設定したが、ビッ
ト線用のデコード内容をランダムに設定しても同様の効
果がある。
【0028】
【発明の効果】以上から第1、第2の発明によれば、P
ROMに書き込まれるているデータが暗号化され、外部
に出力されるデータも暗号化されているので、そのデー
タの秘匿性が高くなり、解読が困難となる。内部処理用
は非暗号化されるので、問題は生じない。
【0029】また、第2の発明によれば、暗号パラメー
タの設定によって任意に暗号化ができるので、秘匿性は
より高くなる。
【0030】さらに第3の発明によれば、特別に暗号化
回路や非暗号化回路を使用することなくPROMに書き
込まれるデータを暗号化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態の半導体記憶回路
のブロック図である。
【図2】 該第1の実施の形態の半導体記憶回路を搭載
したシステムの製品評価や出荷検査の処理のフローチャ
ートである。
【図3】 本発明の第2の実施の形態の半導体記憶回路
のブロック図である。
【図4】 該第2の実施の形態の半導体記憶回路の暗号
化、非暗号化の処理の説明図である。
【図5】 本発明の第3の実施の形態の半導体記憶回路
のアドレスデコーダのワード線用のデコード部分のパタ
ーンを示す図である。
【図6】 従来の半導体記憶回路のブロック図である。
【図7】 従来の半導体記憶回路のアドレスデコーダの
ワード線用のデコード部分のパターンを示す図である。
【符号の説明】
11:PROM、12:アドレスデコーダ、13:制御
回路、14:データバス、15:外部データバス(第1
のデータバス)、16:暗号化回路、17:書込データ
バス(第2のデータバス)、18:非暗号化回路、1
9:読出データバス(第3のデータバス)、20:内部
データバス(第4のデータバス)、21:バッファ、2
2:暗号化回路、23:非暗号化回路、31:電源線、
32:ソース又はドレイン、33:ゲート電極、34:
短絡用拡散層、35:「0」のデコーダの目、36:
「1」のデコーダの目。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西原 明寿 東京都豊島区西池袋1丁目17番10号 株式 会社エヌ・ジェイ・アールセミコンダクタ 内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のメモリセルからなるPROMと、入
    力するアドレスデータに応じて該PROMのメモリセル
    を選択するためのアドレスデコーダとを具備する半導体
    記憶装置において、 前記PROMに書き込むべき書き込みデータを暗号化す
    る暗号化回路と、前記PROMから読み出された読み出
    しデータを元のデータに戻す非暗号化回路と、入力デー
    タを前記暗号化回路に伝送する第1のデータバスと、前
    記暗号化回路の出力データを前記PROMに伝送する第
    2のデータバスと、前記PROMから読み出されたデー
    タを前記非暗号化回路および前記第1のデータバスに伝
    送する第3のデータバスと、前記非暗号化回路の出力デ
    ータを伝送する第4のデータバスとを具備させたことを
    特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】前記暗号化回路が外部入力のパラメータと
    前記書き込みデータとの演算で暗号化を行う演算回路を
    具備し、前記非暗号化回路が前記パラメータと前記読み
    出しデータとの演算で非暗号化を行う演算回路を具備す
    ることを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】複数のメモリセルからなるPROMと、入
    力するアドレスデータに応じて該PROMのメモリセル
    を選択するためのアドレスデコーダとを具備する半導体
    記憶装置において、 前記アドレスデコーダに、前記アドレスデータと前記P
    ROMのワード線及び/又はビット線との関係が不規則
    となるようにデコードの目の物理的配置を設定したこと
    を特徴とする半導体記憶装置。
JP11945198A 1998-04-28 1998-04-28 半導体記憶装置 Pending JPH11312125A (ja)

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JP11945198A JPH11312125A (ja) 1998-04-28 1998-04-28 半導体記憶装置

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JP11945198A JPH11312125A (ja) 1998-04-28 1998-04-28 半導体記憶装置

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JPH11312125A true JPH11312125A (ja) 1999-11-09

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JP (1) JPH11312125A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012038385A (ja) * 2010-08-06 2012-02-23 Renesas Electronics Corp データ処理装置
JP2013118030A (ja) * 2011-12-02 2013-06-13 Toshiba Corp 暗号化演算装置を搭載する不揮発性半導体記憶装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012038385A (ja) * 2010-08-06 2012-02-23 Renesas Electronics Corp データ処理装置
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