JPS63124155A - 記憶情報保護装置 - Google Patents

記憶情報保護装置

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JPS63124155A
JPS63124155A JP62232748A JP23274887A JPS63124155A JP S63124155 A JPS63124155 A JP S63124155A JP 62232748 A JP62232748 A JP 62232748A JP 23274887 A JP23274887 A JP 23274887A JP S63124155 A JPS63124155 A JP S63124155A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は電子的に記憶される情報のための物理的安全保
護技術に関する。
Ｂ、従来技術 機械読取り可能な形で入れられているプログラム又はデ
ータを保護するためにコンビエータ業界で取られている
伝統的な方法は、コンビニータ設置環境の物理的保護又
はこのような保護と何らかの法的保護との組合せを用い
るものである。また、許可されない者が不正人手情報を
使用できないようにするために暗号化方法も用いられて
いる。パーソナル・コンビ二一夕の領域では、多くの様
々なソフトウェア・コピー保護方式が用いられているが
、すべてのものはプログラムに組込んだある種のソフト
ウェア・トラップに基くものであり、徹底した侵害者に
対しては有効でない。
米国特許第４４７１１６３号はソフトウェア保護機構を
例示している。記憶情報の安全保護を図るために、この
特許は、プログラム・ロックを装着する回路板を上下の
保護プレートで包囲することを示している。構成要素の
ための電池電力は保護プレートの内面に取付けた導体を
通して供給される。この技術によれば、プリント回路板
上の構成要素にアクセスしようとする者は必ず少なくと
も一方の保護プレートを動かさねばならず、結果として
、電力供給リードを破壊することになる。
保護すべき情報を記憶したメモリが電力を必要とすると
きは、この電力線リードの破壊は、侵入者が求めている
情報を破壊し、従って情報が保護されることになる。
米国特許第４４７１１６３号の保護機構は、電力線リー
ドが直接取付けられている保護プレート部分を動かした
時にしか有効に働かない。このようなプログラム・ロッ
クに何度かアクセスしたことがある徹底した侵害者であ
れば、保護の程度を知るために何個かの回路板を破壊す
るとしても、このような保護の裏をかくことは容易にで
きることである。
情報入手のために装置又は機械設置場所に対してなされ
る侵入行為がいくつかの段階で行なわれることは想像で
きることである。
（１）包囲体又は包囲体及びカバーの取外しく２）安全
保護センサの位置及び機能の識別（３）センサを回避し
て次の保護レベルへ侵入する、などである。
このような注意深く手順を踏んだ方法を使うと、十分な
時間と資源さえあれば、現存する保護システムを打破す
ることが可能である。
一方、侵入検出装置あるいは警報装置の大部分は所望の
質の検出／警報システムを実現するために２つの相反す
る要件の妥協を取っている。即ち、１つは装置の感度が
極力高いことであり、もう１つは装置が環境の変化（例
えば温度、圧力、湿度などの変化）の影響を受けると共
に老化（これは電源や、抵抗、キャパシタなどの装置パ
ラメータを変動させる）を生じ、誤検出あるいは誤警報
を生じやすくなることである。そのため、装置パラメー
タが変化しても誤動作が生じないように検出感度を制限
するのが一般的である。
Ｃ１発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、侵入検出の感度を犠牲にすることなく
誤検出の問題を軽減できるようにした、電子回路などに
記憶される情報を保護する装置を提供することである。
Ｄ１問題点を解決するための手段（第１図、第３図） 本発明は電子回路に記憶された情報を保護するものであ
り、情報を記憶した電子回路の付近に（好ましくはこれ
を取巻くように）電磁エネルギを分布させるための手段
を有する。例えば、これは電子回路を取囲むようにコイ
ル３０を巻回し、電流を流すことによって実現できる。
また、電磁エネルギを感知する手段、クロック回路及び
サンプル・ホールド回路を有する。サンプル・ホールド
回路はクロック回路によって周期的にクロック制御され
、感知手段の出力をサンプルし記憶する。
例えば、感知手段は、クロック回路によって周期的にリ
セットされる積分回路によって実現できる。
また、比較手段及び比較手段に応答して電子回路又はそ
の中の記憶情報を破壊するための手段が設けられる。比
較手段は感知手段の出力とサンプル・ホールド回路の出
力に依存した基準レベルとの比較を行ない、電子回路領
域への侵入によって電磁エネルギが変動したことを検出
した時、侵入を示す信号を発生し、電子回路又は記憶情
報の破壊を指示する。
Ｅ、実施例 第１図は、チップ１１〜１３の形の電子回路を装着した
電子回路カード１０を含む、本発明の実施例の保護構造
を示している。チップ１１〜１３を相互接続するプリン
ト回路配線及びこれらのチップをオフ・カード・コネク
タ１４へ接続するプリント回路配線は省略されている。
カード１０は保護されるべき情報を記憶するのに用いら
れる種々の装置の代表として例示している。記憶情報は
コネクタ１４を介してアクセス可能であるが、この経路
を使った不正アクセスから保護することは本発明の範囲
外のことである。本発明の意図は、それ以外の方法で記
憶情報にアクセスできないようにすることである。本発
明の基本目的は、カード１０を含む被保護領域に何も侵
入できないようにすることによって達成される。破線５
０はカード１０を取囲む包囲体を表わしている。
侵入を検出するため、本発明は包囲体内に感知装置を設
ける。感知装置は、電磁エネルギを分布させるための手
段と、この電磁エネルギ分布を検出するための手段を含
む。電磁エネルギ分布の変動又は中断を用いて侵入を感
知する。多くのアプリケーションでは、保護されるべき
情報は、電力の印加によって情報を維持する揮発性装置
に記憶される。本発明は、この実施例では、侵入の検出
時に揮発性メモリへの電力の印加を中断（好ましくは電
源端子を接地）するか電子装置を破壊するように制御す
ることを意図している。この中断は簡単なスイッチで実
施できる。しかし本発明は揮発性の情報記憶装置に特定
されない。例えば、ＥＥＰＲＯＭ装置は紫外光の印加に
よって消去可能であり、紫外光源を設けて、侵入の検出
時にこの光源を付勢することも本発明に含まれる。
第１図に示すように、侵入の存在を感知するための１つ
の素子は、絶縁された導体３０のコイルである。図では
、コイルの内部に設けられたカード１０が見えるように
するために、隣接する巻回間の間隔を誇張して示してい
るが、実際には、導体３０のコイルは密な間隔でしっか
りと巻回され、小さなプローブ又は他の器具などを挿入
できないように、コイルの存在そのものがカード１０へ
のアクセスを物理的に防止するようになっている。
従ってアクセスするためには、侵入者は、導体３０のコ
イルの１つ以上の巻回を動かさねばならない。本発明の
意図は、導体を動かすことを禁止あるいは防止するか又
は少なくとも、導体を動かそうとする企図を感知するこ
とである。良好な実施例では導体３０は約８９μの比較
的細い絶縁ニクロム線で形成される。これは２つの利点
を与える。
１つは、この導体３０は比較的脆弱であり、従って導体
を動かそうとすると、又は何かを細工しようとすると、
容易に断線が生じることである（このことは、後述する
ように、検出の基本になる）。
また、侵入者は導体３０の一部を物理的に取外し、取外
した導体部分の作用を模擬又は迂回することによって、
保護装置に、導体３０が完全に存在するかのように見せ
かけようとするかも知れないが、ニクロム線は取付けが
難しいから、細いニクロム線はこのような細工を一層困
難にする。これが２つ目の利点である。勿論、アルミニ
ウム線又はスチール合金線なども使用可能である。
第２図は、プロセッサ・カード１０のようなカードが本
発明によってどのように保護されるかを示している。包
囲体の中には、保護カード２１０が装着されている。保
護カード２１０は第３図に示されている回路を含む。プ
ロセッサ・カード１０及び保護カード２１０を取囲むよ
うに導体巻線３０が形成される。カード１０．２１０の
端部の巻線を支持するために、２つの傾斜部材３５が用
いられる。巻線及びその中の構成要素はポツティング材
５０で包囲される。巻線３０は１つ以上の巻回を乱さな
ければプロセッサ・カード１０の領域へ侵入できないよ
うに配置される。本発明はこのような乱れを検出する。
第３図は検出回路を示している。導体３０の一端は、電
源に結合され、他端は積分回路１１０への人力になって
いる。積分回路１１０の出力は線１１２を介してサンプ
ル・ホールド回路１２００Å力に接続されると共に、線
１１３を介して比較回路１３０の人力に接続されている
。積分回路１１０はクロック回路１００から線１０１を
介して供給される信号により周期的にクロック制御され
る。サンプル・ホールド回路１２０は、クロック回路１
００から導体１０２を介して供給されるもう１つの信号
により周期的にリセットされる。サンプル・ホールド回
路１２０がリセットされる度に回路１２０は、積分回路
１１０の出力の新しいサンプルを取り込む。サンプル・
ホールド回路１２０の出力を分圧回路■の端子Ｓに結合
される。
分圧回路Ｖは正電圧と大地のような２つの基準電位の間
に結合される。正電圧と接続点Ｓの間の点Ｈは比較回路
１３０の高基準電圧入力に接続され、大地と点Ｓの間の
点しは比較回路１３０の低基準電圧入力に接続される。
比較器１３０はクロック１００から線１０３を介して供
給される信号によってクロック制御される。これらの回
路は市販の普通のものであり、詳しい説明は省略する。
通常の状態では、導体３０に電流が流れ、電流の振巾は
導体３０の抵抗に一部依存し、この電流は積分器１１０
の入力に流れる。積分器１１０は、時間と共に変動する
電圧出力を線１１３に発生する。第４図は導線３０の抵
抗及び電源電圧が一定とした時の積分器出力波形を示し
ている。この時積分器１１０の電圧出力は、傾斜波形と
なる。積分器１１０はクロック１００により時間ｔ１に
周期的にリセットされる。リセットされると出力電圧は
ゼロになり、再び上昇する。
サンプル・ホールド回路１２０へのクロック人力は積分
器１１０のリセット時間（ｔｌ）の前に、好ましくはそ
の直前に能動状態になり、線１１２の電圧サンプルを取
り込む。このサンプルに対応する電圧は点Ｓに与えられ
、この電圧は、線１２０の次のクロック・パルスによっ
て新しいサンプルが取り込まれるまで一定に保たれる。
比較器１３０はその入力電圧を、高レベル人力Ｈ及び低
レベル人力りの電圧と比較し、高レベルを電圧Ｈよりも
大きいか又は低レベル電圧りよりも小さい時回路電力制
御回路１４０へ出力を発生する。従って比較器１３０が
応答しない窓領域が高レベルＨと低レベルＬの間に存在
する。この窓は部分的にはサンプル・ホールド回路１２
０によって決まるから、窓は感知装置のパラメータの変
化に順応する。制御回路１４０は情報を記憶するチップ
１１〜１３への電力印加を中断する簡単なスイッチでも
よく、あるいはチップ１１〜１３の情報記憶維持機能を
失わせるように何らかの装置を付勢又は起動するように
働く回路でもよい。
ある瞬時に測定した導体の抵抗又はこれを表わす信号を
単純に基準値と比較することも可能であるが、この場合
は個別の時点で感知するだけとなり、感知時間外に生じ
る事象をカバーすることができない。従って、クロック
周期のほぼ全体にわたる抵抗の測定を積分することによ
って、抵抗の変化を感知するのが好ましい。積分器の使
用はノイズ耐性を高める利点も有する。
明らかなように、比較器１３０への高レベル及び低レベ
ルの基準電圧はサンプル・ホールド回路１２０によって
発生される点Ｓの電圧の関数である。この電圧が上昇す
ると、基準電圧Ｈ，Ｌも上昇し、この電圧が減少すると
、Ｈ，Ｌも減少する。
しかし比較器１３０は常に、前のサイクルで得たサンプ
ルによって決まる基準レベルと積分器出力を比較する。
名目上、パラメータは、比較器１３０がクロック１００
によってクロック制御される時に積分器出力が点Ｓの電
圧とほぼ等しくなるように構成される。しかし、パラメ
ータの変化のために、比較時刻における積分器１１０の
出力がサイクル間で変動すれば、比較器１３０はその変
動の程度に依存して出力を発生したり又は発生しなかっ
たりする。積分器出力が基準レベルＨとＬの間にあれば
、比較器１３０は出力を発生しない。
従ってこの回路構成は、導体３０の抵抗変化を感知する
ための手段として働く。サンプル・ホールド回路１２０
及びその分圧器への接続Ｓにより、この回路は適応性を
有し、パラメータが変わると基準レベルも変わる。比較
器１３０は、１サイクル内の変動が分圧器Ｒ１、Ｒ２、
Ｒ３、Ｒ４による変動を超えなければトリップしない。
より具体的にいうと、窓の高い方へスレショルドをＥ、
、低い方のスレショルドをＥＬとした時、ＥｑはＩ２＋
　（Ｖ−Ｉ　１）Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２で与えられ、ＥＬは
Ｉ２−（Ｉ　１）Ｒ３／Ｒ３＋Ｒ４で与えられる。ここ
で、Ｉ２は比較器へのクロック・パルスの時間における
積分器出力であり、１１はサンプル・ホールド回路への
前のクロック・パルスの時間における積分器出力であり
、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は１１をＲ２とＲ３の間の入
力とする分圧器抵抗である。比較器１３０は、次の条件
の時に、不正操作又は侵入を示す出力を発生する。
Ｉ２＞ＥＨ又は Ｉ２＜ＥＬ 一定の基準レベルを用いた場合は、装置バラメ−タの変
動によって誤検出が生じる可能性があり、これを防止す
るためには、特性の変動を見越してスレショルドをゆる
く設定しなければならず、検出感度を犠牲する必要があ
った。しかし本発明のようにサンプル・ホールド回路の
出力によって可変の基準レベルを即ち適応性のある基準
レベルを設定することにより、比較的小さなトレランス
で高い検出感度を維持することができる。スレショルド
は１クロツク・サイクルで予測される変動に対応できれ
ば十分である。特性の変動速度は通常、クロック速度よ
りもはるかに遅く、基準レベルはその変動を反映するよ
うにクロック速度で更新されるから、誤検出の可能性が
最小になる。
導体３０の抵抗は、次の３つの物理的メカニズムのうち
のどれかによって変動する：導体３０が開放回路になっ
た場合、隣接する巻回線が短絡した場合、及び導体の断
面が小さくなるような損傷を受けた場合。侵入はこのよ
うな状況の検出によって暗示される。抵抗変化を感知す
るためには、単位長さ当りの抵抗がある程度大きなコイ
ル線を用いるのが好ましい。
導体３０の開放回路は積分器１１０の出力を急激に変化
させ、この急激な変化はほとんど瞬時的であって、間違
いなく比較器１３０によって検出される。
隣接する又は近接した巻回間の短絡をどの程度検出でき
るかは、短絡回路の形成によって生じる抵抗変化に依存
する。もしコイルが１つの線（ストランド）であれば、
短絡回路による抵抗変化は検出不能になりうる程度であ
るく１％又はそれ以下）。第５図は短絡回路の効果を増
大させる方法を示している。導体３０に１つの線を用い
る代わりに複数の線を用いる。第５図は４つの線３〇−
１〜３０−４を示している。線１は電＃ｉＶに接続され
、線２．３は一緒に結ばれ、線４は積分器人力に接続さ
れる。これらの４本の線は次にカードを取囲むように同
時に巻回される。巻線の両端は巻線表面の下側に押し込
まれる。第５図で短絡回路はＳＣで示されている。好ま
しくはないが、別々の線を巻回した後に、線の端を接続
して１つの連続導体を形成することも可能である。この
ような巻線構成によれば、１つの連続した巻線回路上の
離れた部分が隣接した巻回を形成するから、隣接する巻
回の短絡で大きな抵抗変化を与えることができる。従っ
て、隣接する２つの巻回が短絡しただけで２５％もの抵
抗変化を得ることができる（４線コイルの場合）。３本
以上の線が短絡すると、更に大きな傾向が得られる。
第６図は別の巻線構成を示している。この例では、すべ
ての線を例えば左から右へ巻回し、そしてすべての線の
端が例えば左側で得られるように“隠れた”戻り線を用
いている。線３０−１は左から右へ巻回される第１の部
分３Ｏ−１ａと、左端へ戻る連続した部分３Ｏ−１ｂを
含む。戻り線の部分３Ｏ−１ｂは巻線の内部を通して戻
される。
同様に線３０−２は“隠れた”戻り線部分３Ｏ−２ｂを
有する。すべての線を巻回した時、３〇−１ｂの端末部
分を３Ｏ−２ａの端に接続し、３Ｏ−２ｂの端末部分を
３Ｏ−３ａの端に接続することができる。この巻線構成
は特に巻線端近くの短絡回路の効果を高める。
本発明による保護を更に高めるために、導体３０を巻回
した後に、パッケージ全体即ちカード、コイル及び感知
回路全体を不透明な無機充填添加架橋エポキシ樹脂ポツ
ティング材で埋込む。アルミナ又はシリカのような充填
材を入れると機械加工（侵入者が用いるかも知れない作
業）を困難にする利点がある。エポキシに対する別の可
能性゛のある攻撃は溶剤又は化学処理の使用であるが、
この場合は導体３０の絶縁被覆（例えばポリウレタン又
はポリオレフィン）及び恐らくは、導体自体がエポキシ
よりも先に溶解する。ＵＶレーザ・アブレーションを用
いた場合は、これに応答して無機充填材が多量の熱を発
生し、この熱は熱勾配による機械的応力によってひび割
れを生し、また導線に損傷を与える。導体の破壊は開放
回路を生じ、検出されることになる。ポツティング材の
中にバイメタルのような、熱によって機械的変形を生じ
る感熱素子を組込んでおけば、ひび割れなどを助長し、
導体損傷の発生確率を高めることができる。
本発明に従ってコイル導体を巻回するやり方には選択の
巾がある。普通に各巻回が平行になるように規則的に密
に巻回することもでき、あるいは不規則的に巻回するこ
ともできる。
導体３０を複数の軸で巻回することにより、即ち、１層
目をある軸で巻回し、２層目を別の軸例えば−層目と直
角な軸で巻回することにより、カード１０を完全に包囲
し、“穴”がない状態にすることができる。
複数本のコイル線を用い複数層に重ね巻きすることは、
相殺によりＥＭＩの影響を低減するのに役立ち、また巻
線の包囲はＥＭ放射シールドを形成する。また、上述し
たような感知装置を複数個組込むことができる。
Ｆ０発明の効果 本発明によれば、情報を記憶した電子回路領域への侵入
を検出し、検出時に記憶情報を破壊するから、電子回路
への物理的なアクセスを用いた記憶情報の不正入手を防
止することができ、また比較回路はサンプル・ホールド
回路の出力に基づいて定まる可変基準レベルを用いるか
ら、装置パラメータの変動に適応性があり、正確性を保
つことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施例を示す図である。 第２図は、本発明による回路カード保護構造を示す断面
図である。 第３図は、感知回路図である。 第４図は、第３図の積分器の出力波形図である。 第５図は、巻線構成を示す図である。 第６図は、代替巻線構成を示す図である。 出願人　　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 代理人　　弁理士　　山　　本　　仁　　朗（外１名） ＦＩＧ、　　４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （ａ）情報を記憶した電子回路の付近に電磁エネルギを
    分布させるための手段と、 （ｂ）上記エネルギを感知する手段と、 （ｃ）クロック回路と、 （ｄ）上記感知手段の出力をサンプルし記憶するように
    上記クロック回路によって周期的にクロック制御される
    サンプル・ホールド回路と、 （ｅ）上記感知手段の出力を上記サンプル・ホールド回
    路の出力に依存した基準レベルと比較し、上記エネルギ
    の変動を検出した時上記電子回路への侵入を示す信号を
    発生する手段と、 （ｆ）上記信号に応答して上記電子回路又はその中の記
    憶情報を破壊するための手段と、 を有する記憶情報保護装置。
JP62232748A 1986-11-05 1987-09-18 記憶情報保護装置 Granted JPS63124155A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/927,298 US4860351A (en) 1986-11-05 1986-11-05 Tamper-resistant packaging for protection of information stored in electronic circuitry
US927298 1986-11-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63124155A true JPS63124155A (ja) 1988-05-27
JPH0568727B2 JPH0568727B2 (ja) 1993-09-29

Family

ID=25454538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62232748A Granted JPS63124155A (ja) 1986-11-05 1987-09-18 記憶情報保護装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4860351A (ja)
EP (1) EP0268142B1 (ja)
JP (1) JPS63124155A (ja)
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