KR101194838B1

KR101194838B1 - 하이 시큐리티 마스크 롬 및 이의 마스크 롬 데이터스크램블/디스크램블 방법

Info

Publication number: KR101194838B1
Application number: KR1020060006292A
Authority: KR
Inventors: 김상범
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2012-10-25
Also published as: KR20070076869A; US20070174543A1; DE102007003421A1

Abstract

마스크 롬 셀 어레이에 저장되어 있는 코드 데이터의 물리적 해킹을 방지할 수 있는 하이 시큐리티(high security) 마스크 롬 및 이의 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블(scramble/descramble) 방법이 개시된다. 상기 하이 시큐리티 마스크 롬 및 이의 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블 방법에서는 롬 코드 데이터에 따라 데이터 스크램블 시드(seed)가 변경될 뿐만 아니라 외부에서 인가되는 롬 어드레스가 변경될 때 마다 항상 데이터 스크램블 시드가 변경된다. 이에 따라 데이터 스크램블 시드가 노출되지 않으며 따라서 마스크 롬 셀 어레이에 저장되어 있는 코드 데이터의 물리적 해킹이 방지될 수 있고 결국 롬 코드 데이터의 보안성이 크게 향상되는 장점이 있다.

Description

하이 시큐리티 마스크 롬 및 이의 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블 방법{High security mask ROM and data scramble/descramble method thereof}

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.

도 1은 종래의 마스크 롬에서 데이터 독출 패쓰(path)를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이 시큐리티 마스크 롬의 데이터 독출 패쓰를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 3은 도 2에 도시된 마스크 롬에서 수행되는 본 발명에 따른 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블 방법을 나타내는 흐름도(flowchart)이다.

본 발명은 마스크 롬(mask ROM)에 관한 것으로, 특히 하이 시큐리티(high security) 마스크 롬 및 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블(scramble/descramble) 방법에 관한 것이다.

메모리, 특히 마스크 롬을 이용하는 시스템중에서 보안(security)이 중요시 되는 시스템에서는 마스크 롬에 저장되어 있는 코드 데이터의 물리적 해킹을 방지하는 것이 매우 중요하다.

도 1은 종래의 마스크 롬에서 데이터 독출 패쓰(path)를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 독출동작시 종래의 마스크 롬에서는 마스크 롬 셀 어레이(11)에 저장되어 있는 코드 데이터가 센스앰프(sense amplifier)(13) 및 시스템 버스(15)를 통해 외부로 독출된다. 마스크 롬 셀 어레이(11) 및 센스앰프(13)는 메모리 영역(100)에 배치되고 시스템 버스(15)는 주변회로 영역, 즉 로직 영역에 배치된다.

그런데 종래의 마스크 롬에서는 데이터 스크램블이 행해지지 않아서 마스크 롬 셀 어레이(11)에 저장되어 있는 코드(code) 데이터의 물리적 해킹을 방지하기 어렵다. 즉 종래의 마스크 롬에서는 센스앰프(13)의 출력, 또는 비트라인(미도시)이나 데이터라인(미도시)을 모니터링하면 코드 데이터를 덤프(dump)하는 것이 가능하다. 또한 메탈 콘택(Metal Contact)을 이용하는 마스크 롬의 경우에는 콘택 층(Contact layer)을 분석하여 코트 데이터의 내용을 알아 낼수도 있다.

따라서 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 마스크 롬 셀 어레이에 저장되어 있는 코드 데이터의 물리적 해킹을 방지할 수 있는 하이 시큐리티(high security) 마스크 롬을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는, 마스크 롬 셀 어레이에 저장되어 있는 코드 데이터의 물리적 해킹을 방지할 수 있는 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블(scramble/descramble) 방법을 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이 시큐리티(high security) 마스크 롬은, 마스크롬 셀 어레이, 상기 마스크롬 셀 어레이에 코딩되는 코드 데이터에 대응하는 코드 시드(seed) 및 외부에서 인가되는 롬 어드레스를 조합하여 데이터 스크램블 시드를 생성하는 데이터 스크램블 시드 생성기, 및 상기 데이터 스크램블 시드에 응답하여, 상기 마스크롬 셀 어레이로부터 독출되는 코드 데이터를 해독하여 출력하는 데이터 디크립션 회로(data decryption circuit)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 데이터 스크램블 시드는 상기 어드레스에 따라 변경된다. 바람직하기로는 상기 데이터 스크램블 시드는 상기 코드 시드 및 상기 어드레스를 배타적 오아(Exclusive OR) 동작을 수행하여 생성된다. 또는 상기 데이터 스크램블 시드는 상기 코드 시드 및 상기 어드레스를 더하여(add) 생성될 수도 있다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블(scramble/descramble) 방법은, 마스크롬 셀 어레이에 코드 데이터를 코딩하고 상기 코드 데이터에 대응하는 코드 시드(seed)를 상기 마스크롬 셀 어레이 이외의 영역에 구현하는 단계, 상기 코드 시드(seed) 및 외부에서 인가되는 롬 어드레스를 조합하여 데이터 스크램블 시드를 생성하는 단계, 및 상기 데이터 스크램블 시드를 이용하여, 상기 마스크롬 셀 어레이로부터 독출되는 코드 데이터를 해독하여 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 데이터 스크램블 시드는 상기 어드레스에 따라 변경된다. 바람직하기로 는 상기 데이터 스크램블 시드는 상기 코드 시드 및 상기 어드레스를 배타적 오아(Exclusive OR) 동작을 수행하여 생성된다. 또는 상기 데이터 스크램블 시드는 상기 코드 시드 및 상기 어드레스를 더하여(add) 생성될 수도 있다.

본 발명과 본 발명의 동작 상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이 시큐리티(high security) 마스크 롬의 데이터 독출 패쓰(path)를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 하이 시큐리티 마스크 롬은, 마스크롬 셀 어레이(21), 센스앰프(sense amplifier)(23), 데이터 스크램블 시드 생성기(data scramble seed generator)(25), 데이터 디크립션 회로(data decryption circuit)(27), 및 시스템 버스(29)를 구비한다.

마스크롬 셀 어레이(21) 및 센스앰프(23)는 메모리 영역(200)에 배치되고 데이터 스크램블 시드 생성기(25), 데이터 디크립션 회로(27), 및 시스템 버스(29)는 주변회로 영역, 즉 로직 영역에 배치된다.

마스크롬 셀 어레이(21)에는 사용자(user)에 의해 제공되는 코드 데이터가 제조 과정중에 저장된다. 특히 데이터 스크램블 시드 생성기(25)는 마스크롬 셀 어 레이(21)에 코딩되는 코드 데이터에 대응하는 코드 시드(seed) 및 외부에서 인가되는 롬 어드레스를 조합하여 데이터 스크램블 시드를 생성하도록 구성된다.

따라서 본 발명에 따른 마스크 롬에서는 코드 데이터에 따라 데이터 스크램블 시드가 변경될 뿐만 아니라 마스크 롬 셀 어레이(21)를 액세스(access)하는 순간마다 롬 어드레스가 변경되어 결국 항상 상기 데이터 스크램블 시드가 변경된다. 이에 따라 데이터 스크램블 시드가 노출되지 않아 롬 코드 데이터의 보안성이 크게 향상된다.

좀더 설명하면, 종래의 마스크 롬에서는 그 특성상 데이터 스크램블 시드를 칩(chip) 마다 다르게 가져갈 수가 없다. 그러나 롬에 저장되는 롬 코드 데이터가 변경될 때에는 마스크를 변경해야 하므로, 본 발명에 따른 마스크 롬에서는 이 변경되는 마스크를 이용하여, 즉 롬 코드 데이터에 대응하는 코드 시드(seed)를 이용하여 데이터 스크램블 시드가 생성되도록 구성된다. 이렇게 함으로써 롬 코드 데이터에 따라 데이터 스크램블 시드가 변경되어 결국 롬 코드 데이터의 보안성이 향상될 수 있다.

한편 코드 시드(seed)는 롬 코딩 마스크를 이용하여 롬 코드 데이터 별로 다른 값을 갖도록 구현되며 도 2에 도시된 로직 영역(210)에 구현된다. 그런데 코드 시드는 마스크 롬을 디캡(decap)하여 비주얼(visual) 분석을 통해 알아 낼 수 있다. 따라서 코드 시드만을 이용하여 데이터 스크램블 시드가 생성되도록 구현될 경우에는 경우에 따라 데이터 스크램블 시드가 노출되어 결국 롬 코드 데이터의 보안성이 떨어질 수도 있다.

따라서 본 발명에 따른 마스크 롬에서는 롬 코드 데이터의 보안성을 크게 향상시키기 위하여 코드 시드뿐만 아니라 외부에서 인가되는 롬 어드레스도 함께 이용하여 데이터 스크램블 시드가 생성되도록 구현된다. 즉 상술한 바와 같이 데이터 스크램블 시드 생성기(25)가 롬 코드 데이터에 대응하는 코드 시드 및 외부에서 인가되는 롬 어드레스를 조합하여 데이터 스크램블 시드를 생성하도록 구성된다.

따라서 본 발명에 따른 마스크 롬에서는, 코드 데이터에 따라 데이터 스크램블 시드가 변경될 뿐만 아니라 마스크 롬 셀 어레이(21)를 액세스(access)하는 순간마다 롬 어드레스가 변경되어 결국 항상 상기 데이터 스크램블 시드가 변경된다. 이에 따라 데이터 스크램블 시드가 노출되지 않아 롬 코드 데이터의 보안성이 크게 향상된다.

한편 데이터 스크램블 시드 생성기(25)는 코드 시드 및 롬 어드레스를 배타적 오아(Exclusive OR) 동작을 수행하여 데이터 스크램블 시드를 생성하도록 구성될 수 있다. 또는 데이터 스크램블 시드 생성기(25)는 코드 시드 및 롬 어드레스를 더하여(add) 데이터 스크램블 시드를 생성하도록 구성될 수도 있다.

데이터 디크립션 회로(27)는 상기 데이터 스크램블 시드에 응답하여, 독출동작시 마스크롬 셀 어레이(21)로부터 독출되는 코드 데이터를 해독(decrypt)하여 출력한다. 해독된 데이터는 시스템 버스(29)를 통해 외부로 출력된다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블 방 법은 S1 단계 내지 S3 단계로 이루어 진다. 먼저 S1 단계에서, 롬 코딩 마스크를 이용하여 도 2에 도시된 마스크롬 셀 어레이(21)에 코드 데이터를 코딩하고 또한 상기 코드 데이터에 대응하는 코드 시드(seed)를 로직 영역(210)에 구현한다. 이때 코드 데이터가 변경될 때 마다 코드 시드도 함께 변경시킨다.

다음에 S2 단계에서, 상기 코드 시드(seed) 및 외부에서 인가되는 롬 어드레스를 조합하여 데이터 스크램블 시드를 생성한다. 이때 데이터 스크램블 시드는 코드 시드 및 롬 어드레스를 배타적 오아(Exclusive OR) 동작을 수행하여 생성될 수 있다. 또는 데이터 스크램블 시드는 코드 시드 및 롬 어드레스를 더하여(add) 생성될 수도 있다. 이 데이터 스크램블 시드는 도 2에 도시된 데이터 스크램블 시드 생성기(25)에 의해 생성된다.

다음에 S3 단계에서, 상기 데이터 스크램블 시드를 이용하여, 독출동작시 마스크롬 셀 어레이(21)로부터 독출되는 코드 데이터를 해독(decrypt)하여 출력한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블 방법에서는 코드 시드(seed) 및 외부에서 인가되는 롬 어드레스를 조합하여 데이터 스크램블 시드를 생성한다. 따라서 본 발명에 따른 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블 방법을 이용하면, 코드 데이터에 따라 데이터 스크램블 시드가 변경될 뿐만 아니라 마스크 롬 셀 어레이(21)를 액세스(access)하는 순간마다 롬 어드레스가 변경되어 결국 항상 상기 데이터 스크램블 시드가 변경된다. 이에 따라 데이터 스크램블 시드가 노출되지 않아 롬 코드 데이터의 보안성이 크게 향상된다.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 마스크 롬 및 이의 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블 방법에서는 롬 코드 데이터에 따라 데이터 스크램블 시드가 변경될 뿐만 아니라 외부에서 인가되는 롬 어드레스가 변경될 때 마다 항상 데이터 스크램블 시드가 변경된다. 이에 따라 데이터 스크램블 시드가 노출되지 않으며 따라서 마스크 롬 셀 어레이에 저장되어 있는 코드 데이터의 물리적 해킹이 방지될 수 있고 결국 롬 코드 데이터의 보안성이 크게 향상되는 장점이 있다.

Claims

마스크롬 셀 어레이;

상기 마스크롬 셀 어레이에 코딩되는 코드 데이터에 대응하는 코드 시드(seed) 및 외부에서 인가되는 롬 어드레스를 조합하여 데이터 스크램블 시드를 생성하는 데이터 스크램블 시드 생성기; 및

상기 데이터 스크램블 시드에 응답하여, 상기 마스크롬 셀 어레이로부터 독출되는 코드 데이터를 해독하여 출력하는 데이터 디크립션 회로(data decryption circuit)를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 롬.
제1항에 있어서, 상기 데이터 스크램블 시드는 상기 어드레스에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 마스크 롬.
제1항에 있어서, 상기 데이터 스크램블 시드는 상기 코드 시드 및 상기 어드레스를 배타적 오아(Exclusive OR) 동작을 수행하여 생성되는 것을 특징으로 하는 마스크 롬.
제1항에 있어서, 상기 데이터 스크램블 시드는 상기 코드 시드 및 상기 어드레스를 더하여(add) 생성되는 것을 특징으로 하는 마스크 롬.
마스크롬 셀 어레이에 코드 데이터를 코딩하고 상기 코드 데이터에 대응하는 코드 시드(seed)를 상기 마스크롬 셀 어레이 이외의 영역에 구현하는 단계;

상기 코드 시드(seed) 및 외부에서 인가되는 롬 어드레스를 조합하여 데이터 스크램블 시드를 생성하는 단계; 및

상기 데이터 스크램블 시드를 이용하여, 상기 마스크롬 셀 어레이로부터 독출되는 코드 데이터를 해독하여 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블 방법.
제5항에 있어서, 상기 데이터 스크램블 시드는 상기 어드레스에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블 방법.
제5항에 있어서, 상기 데이터 스크램블 시드는 상기 코드 시드 및 상기 어드레스를 배타적 오아(Exclusive OR) 동작을 수행하여 생성되는 것을 특징으로 하는 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블 방법.
제5항에 있어서, 상기 데이터 스크램블 시드는 상기 코드 시드 및 상기 어드레스를 더하여(add) 생성되는 것을 특징으로 하는 마스크 롬 데이터 스크램블/디스크램블 방법.