KR20170096587A - 고객 교체가능 유니트 모니터(ｃｒｕｍ)의 보안 강화 - Google Patents

고객 교체가능 유니트 모니터(ｃｒｕｍ)의 보안 강화 Download PDF

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Abstract

부품 서브시스템 및 부품 서브시스템을 인증하는 방법으로서, 부품 서브시스템은 호스트 장치에 설치 될 수 있다. 이 방법은 인증 프로토콜을 포함할 수 있으며, 호스트 장치는 시험 전압치를 부품 서브시스템에 송출하고, 부품 서브시스템은 이어 시험 전압치에 기초하여 검사 전압을 생성한다. 검사 전압은 워드 라인, 비트 라인 및 메모리 필름을 포함하는 검사 셀에 인가된다. 응답 전압이 비트 라인으로부터 판독되고 예상 값과 비교된다. 응답 전압이 예상 값과 일치하면 호스트 장치 및/또는 부품 서브시스템 기능이 활성화된다. 응답전압이 예상 값과 일치하지 않으면 호스트 장치 및/또는 부품 서브시스템 기능이 비활성화된다.

Description

고객 교체가능 유니트 모니터(ＣＲＵＭ)의 보안 강화{SECURITY ENHANCEMENT OF CUSTOMER REPLACEABLE UNIT MONITOR}
본 발명은 프린터, 복사기, 등과 같은 전자 장치 내의 고객 교체가능 부품에 대한 보안, 인증, 및 복제 방지 수단에 관한 것이다.
프린터, 복사기, 등과 같은 전자 장치의 모듈식 설계는 최종 사용자가 부품 또는 전자 서브시스템을 교체하는 것을 허용한다. 이러한 부품 서브시스템 또는 "주문자 교체가능 유니트 모니터(customer-replaceable unit monitor: CRUMs)"으로는 잉크 및 토너 카트리지, 건식 인쇄 모듈, 퓨저 어셈블리 및 기타 전자 장치 서브시스템, 등이 있다. 부품의 최종 사용자 교체는 소비자에게 편리하고 비용 면에서 효과적이기는 하지만, 원래 장비 제조업체(즉, 비 OEM 부품) 또는 라이센스가 있는 공급 업체가 생산하지 않는 부품은 품질이 낮아 호환성 문제가 있을 수도 있고, 소비자에게 불만족스러운 결과로 보증 문제를 야기할 수도 있다.
특히, 표준 이하의 위조품은 불법적인 것으로, 소비자가 그 부품이 OEM에 의해 생산된다고 믿게 하는 제조자 표식 및 상표를 포함할 수도 있다. OEM으로부터 판매 수익을 유용하는 것 이외에도 위조품의 조기 고장으로 브랜드의 충성도를 저하시킬 수도 있다.
교체 가능한 부품은 복제 방지 조치를 포함하도록 OEM에 의해 제조될 수도 있지만, 위조품의 수익 잠재력이 높아서 암시장 공급자가 점점 정교 해지고 자금력은 풍부해지고 있다. 홀로그래픽 마킹 및 씨일을 정확하게 재현할 수도 있으며, 암호화된 전자 서명을 손상하므로, 부품 복제 방지에 있어 성공을 제한할 수도 있다. 고객이 교체할 수도 있는 제품은 위조 방지로부터 보호되는 것을 보장하기 위해 보안 조치를 지속적으로 개선해야 한다.
복제 및 위조 방지에 대하여 개선된 내성을 갖는 새로운 보안 방법을 부가하는 것은 당 기술에 환영할만하다.
다음에는 본 발명의 하나 이상의 실시예의 일부 양태의 기본적인 이해를 제공하기 위한 간략화된 요약을 제공한다. 이 요약은 광범위한 개요가 아니며, 본 발명 교시의 열쇠 또는 중요한 요소를 식별하거나, 또는 개시의 범위를 기술하기 위한 것도 아니다. 오히려 그것의 주된 목적은 나중에 제시되는 상세한 설명의 서론으로 단순화된 형태로 하나 이상의 개념을 제시하는 것이다.
일 실시예에서, 부품 서브시스템을 인증하기 위한 방법은 상기 부품 서브시스템에 검사 전압치를 송출하는 단계, 검사 셀에 입력 전압을 인가하되, 상기 검사 전압치에 기초하는 상기 입력 전압을 인가하는 단계, 상기 검사 셀로부터 반응 전압을 독출하되, 상기 검사 셀에 인가된 입력 전압으로부터 생성되는 상기 반응 전압을 독출하는 단계, 상기 반응 전압을 예상된 출력 전압과 비교하는 단계, 및 상기 예상되는 출력 전압과 일치하는 상기 반응 전압에 반응하여 상기 부품 서브시스템의 기능을 활성화하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 시스템은 주 장치 및 상기 주 장치에 설치된 부품 서브시스템을 포함할 수 있다. 상기 부품 서브시스템은 검사 전압치를 수신하여 검사 전압을 출력하도록 구성된 인증 모듈 및 상기 인증 모듈에 의해 상기 검사 전압 출력을 수신하도록 구성된 검사 셀을 포함할 수 있으며, 상기 검사 셀은 워드 라인, 독출 비트 라인, 및 상기 메모리 막을 포함하며, 상기 메모리 막은 상기 워드 라인과 상기 비트 라인 간에 개재된다. 상기 검사 셀은 검사 전압의 수신에 반응하여 반응 전압을 출력하도록 구성될 수도 있다. 상기 전자 시스템은 상기 반응 전압을 상기 검사 전압치에 기초한 예상 전압과 비교하도록 구성된 주 제어기를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 프린터는 주 장치 및 상기 주 장치에 설치된 부품 서브시스템을 포함할 수 있다. 상기 부품 서브시스템은 상기 검사 전압치를 수신하여 검사 전압을 출력하도록 구성된 인증 모듈, 상기 인증 모듈에 의해 상기 검사 전압 출력을 수신하도록 구성된 검사 셀로서, 상기 검사 셀은 워드 라인, 비트 라인 및 메모리 막을 포함하며, 상기 메모리 막은 워드 라인과 비트 라인 간에 개재된다. 상기 검사 셀은 상기 검사 전압의 수신에 반응하여 반응 전압을 출력하도록 구성될 수도 있다. 상기 프린터는 상기 반응 전압을 상기 검사 전압치에 기초한 예상 전압과 비교하도록 구성된 주 제어기, 및 상기 부품 서브시스템을 감싸는 하우징을 더 포함할 수도 있다.
첨부된 도면은 본 명세서의 통합되어 본 명세서의 일부를 구성하고, 본 발명 교시의 실시예를 도해하고, 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도면에서:
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 서브시스템을 포함하는 전자 시스템의 블록도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 셀들의 배열의 일부일 수도 있는 적어도 하나의 검사 셀을 포함하는 검사 구조의 개략적인 투시도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 서브시스템의 인증 방법을 나타내는 흐름도; 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터와 같은 전자 장치의 사시도이다.
도면들의 일부 상세는 단순화하였고, 엄격한 구조적 정확성, 세부 사항, 및 규모를 유지하기보다는 본 교시의 이해를 용이하게 하도록 그려졌음을 알아야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 교시의 예시적 실시예를 상세히 설명한다. 가능하면, 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 부분을 나타내도록 사용될 것이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 달리 명시되지 않는 한, "프린터"라는 단어는 디지털 복사기, 북 메이킹 머신, 팩시밀리 머신, 다기능 머신, 정전기식 장치, 전자사진 장치, 등과 같은 임의의 목적을 위한 인쇄 출력 기능을 수행하는 임의의 장치를 포함한다. 달리 명시하지 않는 한, 용어 "중합체"는 열경화성 폴리이미드, 열가소성 수지, 수지, 폴리카보네이트, 에폭시 및 당업계에 공지된 관련 화합물을 포함하는 장쇄 분자로부터 형성된 광범위한 탄소계 화합물 중 하나를 포함한다.
본 발명의 실시예는 재현하기 어려운 보안 조치를 제공할 수도 있으며, 종래의 보안 조치보다 더 높은 수준의 보안을 제공할 수도 있다. 일 실시예는 강유전성 재료 또는 입력 전압에 대한 비선형 반응을 갖는 폴리머 재료와 같은 메모리 재료의 사용을 사용할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 시스템(100)의 개략도이다. 도 1은 CRUM(104)이 설치된 주 장치(102)를 나타낸다. 주 장치(102)는 제1 데이터 버스(110)를 통해 주 인증 모듈 인터페이스(108)와 전기적으로 통신하는 주 제어기(106)를 포함할 수도 있다. CRUM(104)은 본 명세서에 설명된 보안 프로토콜을 포함하도록 구성된 인증 모듈(112)을 포함하고 있으므로 CRUM(104)은 진정한 부품 서브시스템이며 위조 부품 서브시스템이 아니다.
인증 모듈(112)은 인증 모듈 제어기(114) 및 하나 이상의 검사 셀(예, 하나 이상의 메모리 셀)(116)을 포함할 수도 있다. 인증 모듈 제어기(114)는 주 인증 모듈 인터페이스(108)와 전기적으로 통신하는 제2 데이터 버스(118)를 통해 주 장치(102)와 전기 통신할 수도 있다. 예를 들어, 전기 접촉을 포함하는 유선 접속 및/또는 무선 주파수 식별(RFID) 장치를 포함하는 무선 접속일 수도 있다.
검사 셀(116)은 제3 데이터 버스(120)를 통해 인증 모듈 제어기(114)와 전기적으로 통신할 수도 있다. 도 1은 하나의 가능한 전자 시스템(100) 설계의 개략도를 도시하지만, 다른 설계는 묘사되지 않은 기타 특징을 포함할 수도 있는 반면, 묘사된 특징을 제거하거나 수정할 수도 있음을 알아야 할 것이다. 더욱이, 도 1의 개요는 마이크로 프로세서, 메모리, 전원 공급 장치, 등과 같은 모든 지원 전자 장치를 개별적으로 도시하기 위한 것이 아니라 당업자에 의해 본 발명의 교시로 설계될 수도 있다.
도 2는 도 1의 전자 시스템(100)을 도시하되, 인증 모듈(112)의 여러 서브시스템들을 강조하여 도시한다. 주 장치(102)와 이 주 장치(102) 내에 설치된 인증 모듈(112) 간의 제2 데이터 버스(118) 상의 양방향 통신은 무선 신호(200)를 사용하여 구현될 수도 있으며, 여기서, 제2 데이터 버스(118)는 무선 데이터 버스(118)를 포함한다. 무선 신호(200)는 예를 들어, 주 장치(102)의 무선 질문기 및 CRUM(104)의 트랜스폰더에 의해 구현될 수도 있다. 주 장치(102)와 인증 모듈(112) 간의 양방향 통신은 또한 예를 들어, 전기 커넥터, 플러그, 등과 같은 CRUM 유선 인터페이스(204)에 의해 설정된 유선 신호(202)를 통해 수행될 수도 있다.
CRUM(104)에 설치된 인증 모듈 제어기(114)는 인증 모듈(112)의 동작을 제어하는 제어 로직(206) 뿐만 아니라 도시된 다른 지원 전자 기기를 포함한다. 인증 모듈 제어기(114)는 인증 프로토콜을 지원하는 논리 및 연산 동작을 수행하는 예를 들어, 마이크로프로세서와 같은 마이크로컨트롤러 코어(208)를 포함한다. 제어 로직(206)은 메모리(210), 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리 및 전기적 소거 가능 프로그래머블 독출 전용 메모리(electrically erasable programmable read-only memory: EEPROM), 다운 카운터(212), 및 일회 기록 프로그램 가능(write-one-time programmable: WOTP) 메모리(214)와 같은 비 휘발성 메모리와 같은 지원 하드웨어와 전기 통신할 수도 있다.
인증 모듈 제어기(114)는 또한 복제 방지 기구(216)를 포함할 수도 있다. 복제 방지 기구(216)는 예를 들어, 정적 데이터 및 가변 또는 고유 데이터 모두를 사용하여 암호화 키를 생성하는 암호화 알고리즘을 포함할 수도 있다. 암호 키는 상호 인증의 방식으로서 CRUM(104)의 주 장치(102)와 인증 모듈(112) 간에서 교환될 수도 있다. 인증 모듈(112)은 CRUM(104)으로부터 주 장치(102)로의 출력을 암호화하기 위한 암호화 엔진(218) 및 인증 모듈 제어기(114)로부터 검사 셀(116)로 출력되는 검사 파라미터를 생성하기 위한 검사 벡터 생성기(220)를 더 포함할 수도 있다. 인증 모듈 제어기(114)로부터 검사 셀로의 출력은 아날로그 출력일 수도 있다. 검사 셀들(116)은 주문형 반도체 집적 회로(application-specific integrated circuit: ASIC)(222)에 의해 생성된 상이한 전기적(즉, 전류 및/또는 전압, 이하, 전체적으로 "전압") 입력 레벨들에 반응하여 비선형 출력으로 반응하는 하나 이상의 수동 아날로그 장치들을 포함할 수도 있다. 다시 말해, 검사 셀(116)의 강유전성 재료는 검사 셀(116) 입력을 결과로 나오는 검사 셀(116) 출력과 비교할 때 전압 히스테리시스(hysteresis)를 생성한다. 일 실시예에서, 검사 셀(116)의 입력 및 출력은 전압이고, 여기서, 입력은 알려져 있고, 결과로 나오는 출력이 측정된다. ASIC(222)의 아날로그-디지털 변환기(ADC)는 이 히스테리시스의 값을 디지털화한다.
전원 및 접지는 유선 인터페이스(204)를 통해 인증 모듈(112)에 공급될 수도 있다. 전원 및 접지에 부가하여, 유선 인터페이스(204)는 전기 신호 및 데이터를 주 장치(102) 및 CRUM(104) 간에 송출하기 위해 사용되는 제2 데이터 버스(118)를 포함할 수도 있으며, 그에 의해, 무선 신호(200)가 이 기능을 위해 필요하지 않다. 다른 설계에서, 유선 인터페이스(204)는 전력 및 접지를 포함할 수도 있는 반면, 제2 데이터 버스(118)는 무선 주파수(RF) 인터페이스 회로(205)를 사용하여 주 장치(102)와 인증 모듈(112) 간에서 데이터를 송출하는 무선 신호(200)를 포함한다.
도 3은 기판(302) 및 독출 전극 또는 비트 라인(304), 예를 들어, 제1 패턴된 전기적 도전층을 사용하여 형성된 매립된 비트 라인을 포함하는 검사 구조체(300)의 개략적인 사시도이다. 비트 라인(304)은 다마신 프로세스(damascene process), 사진석판술 또는 다른 적절한 프로세스를 이용하여 형성될 수도 있다. 도 3의 구조는 평탄한 작업 표면을 제공하도록 지지 유전층(306)을 포함할 수도 있다. 그 후, 메모리 막(308)이 비트 라인(304) 위에 형성되고, 하나 이상의 기록 전극 또는 워드 라인(310A-310D)이 메모리 막(308) 위에 형성된다. 워드 라인(310A-310D)은 제2 패턴된 전기 도전층을 사용하여 형성될 수도 있다. 4개의 워드 라인 및 그에 따른 4개의 검사 셀(116)(도 1)은 도 3에 도시되어 있지만, 검사 구조(300)는 임의 수의 워드 라인, 예를 들어, 단지 하나의 검사 셀을 포함하는 검사 구조를 위해 하나의 워드 라인, 또는 둘 이상의 검사 셀을 포함하는 검사 구조를 위해 두 개 이상의 워드 라인을 포함할 수도 있다.
도 3은 또한 복수의 워드 라인(310A-310D)에 전기적으로 결합된 복수의 제1 어드레스 라인(312A-312D) 및 비트 라인(304)에 전기적으로 결합된 제2 어드레스 라인(314)을 더 도시한다. 제1 어드레스 라인(312A-312D) 및 제2 어드레스 라인(314)은 ASIC ADC 코어(222)에 경유되며, 그에 의해, ASIC ADC 코어(222) 내의 회로가 각각의 검사 셀을 개별적으로 어드레스 할 수도 있다. 각각의 검사 셀(116)(도 1)은 워드 라인(310), 비트 라인(304), 및 워드 라인(312)과 비트 라인(304)의 교차점에 있는 메모리 막(308) 중 하나를 포함한다. 따라서, 각각의 검사 셀(116)에 대하여 전하가 메모리 막(308)에 기입 및 그로부터 독출될 수도 있다.
도 3에 도시된 구조들과 유사한 구조들은 다른 기판 위치에 형성되어 복수의 상이한 CRUM을 형성하는데 사용될 수 있는 복수의 검사 셀 구조를 동시에 형성하도록 다른 기판 위치에 형성될 수도 있음을 이해할 것이다. 또한, 도 3의 검사 구조(300)는 간략화를 위해 도시되지 않은 다른 구조를 포함할 수도 있지만 도시된 구조를 제거하거나 수정할 수도 있다. 예를 들어, 비트 라인(304)은 워드 라인(310) 위에 형성될 수도 있으며, 검사 구조(300)는 워드 라인(310) 및 비트 라인(304)과 전기적 접촉을 허용하는 상호 연결부, 전도성 패드, 등을 포함할 수도 있다.
패턴된 메모리 막(308)은 각 검사 셀에 대해 커패시터 유전체를 제공할 수도 있다. 메모리 막(308)은 예를 들어, 강유전성 또는 일렉트릿 폴리머 메모리 재료를 포함할 수도 있다. 메모리 막(308)은 다음 것들: 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF); 임의의 그의 공중합체를 갖는 폴리비닐리덴; 공중합체 또는 PVDF-트리플루오로 에틸렌(PVDF-TrFE)에 기초한 터 폴리머; 홀수 번호의 나일론; 이들의 임의 공중합체를 갖는 홀수 번호의 나일론; 시아노폴리머; 및 이들의 임의 공중합체를 갖는 시아노폴리머 중 하나 이상으로서 선택될 수도 있다.
따라서, 도 3의 구조는 도시된 바와 같이 하나 이상의 검사 셀을 포함하는 검사 구조(300)를 도시한다. 도 3에는 4개의 검사 셀이 도시되어 있고, 각각의 검사 셀은 워드 라인(310), 비트 라인(304) 및 워드 라인(310)이 비트 라인(304)과 교차하는 교차점에서의 메모리 막(즉, 메모리 유전체 또는 커패시터 유전체)(308)을 포함한다. 전하는 각 검사 셀에 기입되고 독출될 수도 있다. 전하는 각각의 워드 라인(310)과 비트 라인(304)의 교차점에서 메모리 막(즉, 메모리 유전체 또는 커패시터 유전체)(308)에 저장된다.
동일한 또는 상이한 검사 전압들이 복수의 검사 셀들 각각에 기입될 수도 있고, 그 후 반응 전압에 대응하는 전류가 복수의 검사 셀들로부터 독출출될 수도 있다. 복수의 검사 셀을 포함하는 실시예에서, 각 검사 셀에 저장된 전류는 각 검사 셀로부터 직렬로 독출될 수도 있거나, 검사 셀의 배열 내의 모든 검사 셀을 포함하는 둘 이상의 검사 셀로부터의 전류는 동시에 독출되어 반응 전압을 결정하는 데 사용될 수도 있다. 검사 구조(300)는 단순화를 위해 도시하지 않은 다른 구조를 포함할 수도 있지만, 도시된 다양한 구조를 제거하거나 수정할 수도 있음을 이해할 것이다.
검사 셀의 독출 및 기입 동작은 단지 하나의 검사 셀을 포함하는 검사 구조체(300)를 참조하여 설명될 것이고, 설명된 동작들은 필요에 따라 수정될 수도 있고, 검사 구조체(300)가 복수의 검사 셀을 포함할 경우 직렬로 또는 병렬로 적용될 수도 있다.
하나 이상의 검사 셀에 대하여 기록 동작하는 동안, 전압 펄스는 워드 라인(310)과 비트 라인(304) 간의 시간기간 동안 인가되어 워드 라인(310)과 비트 라인(304) 간에 직접 위치된 메모리 막(308) 상에 전하를 위치시킬 수 있다. 전압 펄스의 극성은 메모리 셀에 기입된 값 또는 논리 상태를 결정할 것이다. 기입 전압은 예를 들어, 약 7.0 볼트(V) 내지 약 24볼트일 수도 있다. 기록 동작의 결과로서, 검사 셀 상에 저장된 전류를 독출하기 위해, 2개의 분리된 전압 펄스가 워드 라인(310)과 비트 라인(304) 간에 인가될 수도 있다. 각각의 전압 펄스는 소정 기간 동안인가될 수도 있고, 지연에 의해 분리될 수도 있다. 인가되는 2개의 전압 펄스는 워드 라인(310) 및 비트 라인(304)에 관한 극성을 갖는다. 각 펄스의 시작과 끝에서의 전하 차를 측정한 다음, 그 2개의 차분을 서로 차감한다. 감산된 값이 임계값 이상이면, 검사 셀에 저장된 전하치는 0 값과 동일하도록 결정된다. 감산된 값이 임계값보다 낮으면, 검사 셀에 저장된 전하가 "1"로 결정된다. 초기인가 전압은 잠재적으로 파괴적이므로 제1 펄스가 큰 전하 차분을 복귀하면, 메모리의 상태는 두 개의 차분 값을 뺀 값에서 복귀된 최종 값과 반대가 되며, 다시 읽기 순서 이전의 원래 상태로 메모리를 복원하기 위해 제3 전압 펄스가 필요할 수도 있다. 검사 셀이 독출되는 동안, 워드 라인(310)과 비트 라인(304) 간에 전압을 인가하면, 검사 셀 메모리 막 상에 저장된 전류가 비트 라인 상으로 덤프되고, 비트 라인은 저장된 전류의 값을 결정하기 위해 감지 또는 측정된다. 비트 라인으로부터의 전류는 센스 적분기를 통해, 그 다음 ADC 회로(예, ADC ASIC 코어(222))로 공급될 수도 있다.
부품 서브시스템의 인증을 위한 하나의 방법에서, CRUM(104)은 예를 들어, 사용자에 의해 주 장치(102)에 설치된다. CRUM(104)의 초기 설치 후 또는 설치 후 언제든지, 주 장치(102)는 주 제어기(106)의 소프트웨어 또는 펌웨어에 의해 결정된 시간에 인증 요청을 개시할 수도 있다. 일 실시예에서, 주 장치(102)는 정기 또는 임의의 간격으로 주기적으로 인증을 개시하도록 프로그램될 수도 있다. 인증 요청은 제1 데이터 버스(110)를 통해 주 제어기(106)로부터 주 인증 모듈 인터페이스(108)로 전달된다.
주 제어기(106)에 의해 생성된 인증 요청은 검사 전압치들이 인증 동안 검사 셀들(116)에 적용되도록 허용할 수 있는 범위로부터의 검사 전압을 선택하거나 랜덤화할 수도 있는 주 장치(102) 내에서 또는 주 인증 모듈 인터페이스(108) 내에서 검사치 선택 프로토콜을 사용하여 하나 이상의 검사 전압치를 선택하게 한다. 허용 가능한 검사 전압치의 범위는 장치 설계 중에 초기에 결정될 수도 있다. 검사 전압치는 검사 셀(116)에 인가되어 후술하는 바와 같은 적절한 검사 셀 반응을 얻을 수 있는 값이다. 인증 요청 및 하나 이상의 검사 전압치는 제2 데이터 버스(118)를 통해 인증 모듈(112)의 인증 모듈 제어기(114)로 통과된다. 일 실시예에서, 제 2 데이터 버스(118)는 주 장치(102)에 의해 출력되고 RF 인터페이스 회로(205)에 의해 수신되는 무선 신호(200)를 포함한다. 다른 실시예에서, 제2 데이터 버스(118)는 주 장치(102)에 의해 출력되고 인터페이스(204)에 의해 수신되는 유선 신호(202), 또는 유선 신호(202) 및 무선 신호(200) 양자를 포함한다. 어느 경우에나, 제2 데이터 버스(118)는 양방향 데이터 버스이다.
일단 인증 모듈 제어기(114)가 주 인증 모듈 인터페이스(108)로부터 인증 요청을 수신하면, 인증 모듈 제어기(114)는 주 장치(102)로부터 수신된 아날로그 검사 전압치에 기초하여 검사 전압을 생성하여 그들을 비트 라인(304) 및 워드 라인(310)을 통해 검사 셀(116)에 인가한다. 검사 전압은 검사 전압치에 기초하여 검사 벡터 생성기(220)에 의해 생성될 수도 있다.
메모리 막(308)에 인가된 검사 전압에 따라, 메모리 막(308)은 인증 모듈 제어기(114)에 의해 독출되는 비트 라인(304)에 반응 전압을 전도할 것이다. 반응 전압은 메모리 막(308)을 제조하는데 사용되는 방법 뿐만 아니라 메모리 막(308)을 위해 사용될 수도 있다. 두 개의 상이한 메모리 막(308)은 동일한 화학 조성을 가질 수도 있지만, 두 재료의 전기적 히스테리시스는 상이할 것이고, 따라서 만일 상이한 반응 전압 메모리 막(308)이 상이한 제조 방법을 사용하여 형성되면, 동일한 입력 전압으로 변환될 수도 있다. 따라서, 메모리 막(308)에 사용된 특정 물질은 특정 방식으로 비선형 반응 곡선을 따라 특정 입력 전압에 반응할 것이다. 메모리 막(308)에 대한 특정 재료를 포함하는 진정한 CRUM은 특정 메모리 막(308)에 의존하는 특정 방식으로 주 장치(102)에 의해 CRUM에 공급된 검사 전압치 뿐만 아니라 위조된 CRUM은 주 장치(102)에 의해 공급된 검사 전압치에 대한 정확한 반응을 위해 요구되는 특정 메모리 막(308)을 포함할 가능성이 없다. 메모리 막(308)이 인증된 CRUM으로부터 제거되고 분석되더라도, 그것의 제조 방법이 화학적 분석 또는 역 분석으로부터 결정될 가능성이 없다. OEM 및 비 OEM 양자는 검사 셀(116) 상에 사용된 메모리 막(308)의 히스테리시스를 정량화할 수도 있지만, 재료의 제조 방법은 OEM에만 공지되어있다. 따라서, 비 OEM은 주 장치(102)로부터의 입력에 정확한 출력을 생성하는 동일한 히스테리시스를 갖는 메모리 막(308)을 제조할 수 없으며, 이에 의해, CRUM의 위조 특성이 결정될 수 있다.
검사 전압이 검사 셀(116)에 인가되면, 반응 전압은 ASIC 코어(222) 내의 ADC 회로에 의해 아날로그 출력으로부터 디지털 출력으로 변환될 수도 있다. 디지털화된 신호는 또한 암호화 엔진에 의해 암호화될 수 있으므로 주 장치로 송출하기 전에 데이터를 보호할 수 있다. 그 후, 반응 전압은 제2 데이터 버스(118)를 통해 CRUM(104)에 의해 주 인증 모듈 인터페이스(108)로 송출된 다음, 제1 데이터 버스(110)를 통해 주 제어기(106)로 송출된다. 그 다음, 반응 전압은 주 제어기(106)에 의해 분석되어, CRUM이 검사 전압치에 반응하여 정확한 반응 전압을 복귀했는지 여부를 결정한다. 만일 정확 또는 예측되는 반응 전압이 복귀(예, 반응 전압이 예상되는 전압과 일치하는 경우)한 경우, 제어기(106)는 CRUM(104)을 인증하고, 주 장치(102)의 기능을 활성화시킨다. 만일 부정확한 반응 전압이 복귀된 경우(예, 반응 전압은 예상되는 반응 전압으로부터 허용 오차 이상 변화함), 제어기(1060는 CRUM(104)을 거부하고, 인증 CRUM(104)이 설치되어 인증 프로세스를 통해 검증될 때까지 주 장치(102)의 기능을 비활성화한다.
도 4는 CRUM(104)과 같은 부품 서브시스템의 인증을 위한 한 방법(400)의 개요를 나타내는 흐름도이다. 402에서, 인증 프로토콜은 예를 들어, CRUM을 주 장치에 설치하는 것에 반응하여, 개시된다. 인증 프로토콜은 임의 또는 정기적인 간격으로 시작될 수도 있다. 인증 프로토콜은 일반적으로 주 장치에 의해 시작된다. 인증 프로토콜(402)의 개시 이후에, 주 장치는 검사 전압치들(404)을 생성한다. 검사 전압치들은 하나 이상의 검사 셀에 적절히 인가될 수도 있고 또한 검사 셀들로부터의 허용가능(예, 반복가능 및 계측가능)한 출력을 생성하는 전압 범위로부터 무작위로 선택될 수도 있다. 단계(406)에서, 검사 전압치는 CRUM으로 보내져서 검사 전압치를 검사 전압으로 변환한 다음, 검사 셀(408)에 인가된다.
검사 셀에 검사 전압을 인가 한 후에, 검사 셀로부터의 반응 전압은 410에서 CRUM에 의해 독출되고, 412에서 주 장치로 송출된다. 반응 전압은 주 장치(414)에 의해 분석되어, CRUM으로부터 복귀된 반응 전압을 검사 전압치에 기초한 예상 전압과 비교하는 것을 포함한다. 만일 반응 전압이 예상 전압과 일치하거나 또는 예상 전압의 허용 오차 범위 내에 있을 경우(즉, 반응 전압 일치가 있는 경우), 주 장치 기능 및/또는 CRUM의 기능이 활성화된다(416). 만일 반응 전압이 예상 전압과 일치하지 않을 경우(예, 반응 전압 불일치가 있을 경우), 주 장치 기능 및/또는 CRUM의 기능은 비활성화된다(418).
부정확한 반응 전압이 검사하는 동안, 전압 변동의 결과로서 복귀되지 않는 것을 보장하기 위해, 인증 프로토콜(400)은 다수회 반복될 수도 있다.
검사 셀(116)을 설계하는 동안, 인가된 입력 전압 범위에 걸쳐 메모리 막의 강유전성 전하 출력 반응을 특성화하기 위해 몇몇 검사 패턴을 메모리 막에 인가할 수도 있다. 인가된 전압에 대한 측정된 출력 반응은 임의의 검사 전압 입력에 대한 예상 출력을 생성하는 검사 반응 알고리즘을 생성하기 위해 사용될 수도 있다.
다른 실시예에서, 모든 이용가능 검사 전압 입력 치에 대한 측정된 반응 전압은 룩업 테이블로서 저장될 수도 있다. 이 실시예에서, 검사 전압은 랜덤하게 또는 순차적으로 선택되어 검사 셀(116)에 인가될 수도 있고, 검사 전압에 반응하여 측정된 검사 셀 출력은 룩업 테이블로부터의 예상 값과 비교된다.
인증 동안, 만일 반응 값이 예상 한계 내에 있지 않을 경우, 인증 모듈 내에 임베드 된 복제 방지 기구를 트리거하도록 플래그가 생성될 수도 있다. 메모리 막의 특성화와 암호화 복제 방지 알고리즘은 둘 다는 서로 보완하기 위해 사용될 수도 있다.
인증 CRUM(104)은 CRUM(104)의 역 분석을 방해하기 위한 다양한 보안 시스템을 포함하도록 제조될 수도 있다. 예를 들어, 인증 모듈 제어기(114)는 CRUM(104)에 의해 주 장치(102)로 송출된 응답을 암호화하기 위한 암호화 엔진(218)을 포함할 수 있다. 개선된 암호화 표준(Advanced Encryption Standard: AES) 또는 기타 암호화와 같은 표준 암호화가 여기에 설명된 개인 키 설계에 부가하여 구현될 수도 있다. 따라서, 주 장치(102)와 CRUM(104) 간의 제2 데이터 버스(118)는 양방향으로 암호화된 데이터를 전달할 수도 있다.
부가적으로, 진정한 CRUM(104)은 복제 방지 기구(216)를 포함할 수도 있다. 복제 방지 기구(216)의 암호화 알고리즘은 예를 들어, 개인 키들로부터의 챌린지(challenge) 반응 쌍, 주(102) 및 CRUM(104) 내의 정 및 가변 데이터, 난수, 및 기타 랜덤 데이터를 포함할 수도 있다. CRUM(104)은 이 정보를 알고리즘에 입력하여 수치 출력을 생성할 수도 있다. 주 장치(102)는 차례로 CRUM(104)에 송출된 동일한 데이터를 사용하여 동일한 암호화 기능을 수행 한 다음, 그 결과를 CRUM(104)에 의해 생성된 반응과 비교하여 데이터의 신뢰성을 결정한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "검사 전압"은 하나 이상의 검사 셀(즉, 메모리 셀)에 소정의 시간 동안 인가되는 가능한 전압의 범위로부터 선택된 전압을 지칭한다. 또한, "반응 전압"이라는 용어는 검사 전압의 인가 동안 하나 이상의 검사 셀의 메모리 재료 상에 수집된 전자 전하를 나타내는 출력 값을 지칭한다. 일 실시예에서, 메모리 재료로부터 반응 전압을 독출하기 위해, 검사 전압의 인가 동안 메모리 재료에 저장된 전하가 전하 신호를 생성하는 적분기를 통해 공급될 수도 있다. 그런 다음 충전 신호가 증폭되어 ADC로 공급된다. 검사 셀은 메모리 재료의 특징이고 상이한 메모리 재료에 따라 가변 하는 특정 전하를 저장 및 복귀하며, 상이한 제조 공정을 사용하여 제조된 동일한 화학 조성을 갖는 메모리 재료에 대해 더 가변 한다. 메모리 재료에 수집되거나 저장된 전하는 증폭기를 통해 공급될 수도 있는 신호로 변환 및 디지털 출력으로 변환되어 주 장치로 복귀되어 예상 값과 비교되어 CRUM을 인증한다. 저장된 전하가 인가된 검사 전압 및 메모리 재료의 특성에 의존하고 검사 전압의 인가 후에 메모리 셀로부터 독출되는 한, 메모리 셀로부터 독출된 저장된 전하를 나타내는 값은 본 명세서에서 "반응 전압"으로 지칭된다.
도 5는 본 발명 교시의 실시예를 포함하는 적어도 하나의 프린트헤드(504), 예를 들어, CRUM과 같은 적어도 하나의 구조가 내부에 설치된 프린터 하우징(502)을 포함하는 프린터(500)를 나타낸다. 하우징(502)은 프린트헤드(504)를 감싸게 할 수도 있다. 작동 중에, 잉크(506)는 하나 이상의 프린트헤드(504) 내의 하나 이상의 노즐(74)로부터 배출된다. 프린트헤드(504)는 디지털 명령에 따라 작동되어, 예를 들어, 프린트 엔진(510)을 사용하여 종이 시트, 플라스틱, 등과 같은 매체(508) 상에 원하는 이미지를 생성한다. 프린트헤드(504)는 주사 운동으로 인쇄 매체(508)에 대해 앞뒤로 움직여서 한 주사 씩(swath by swath) 인쇄된 이미지를 생성할 수도 있다. 대안적으로, 프린트헤드(504)는 고정된 상태로 유지될 수도 있고 프린트 매체(508)가 프린트헤드(504)만큼 이동하여 한번의 통과로 프린트헤드(504)만큼 넓은 이미지를 생성할 수도 있다. 프린트헤드(504)는 프린트 매체(508)보다 좁거나 넓을 수도 있다 다른 실시예에서, 프린트헤드(504)는 인쇄 매체(508)로의 후속 전사를 위해 회전 드럼 또는 벨트(간략화를 위해 도시되지 않음)와 같은 중간 표면에 인쇄할 수 있다.
본 교시의 넓은 범위를 설명하는 수치 범위 및 파라미터는 근사치 임에도 불구하고, 특정 실시예에 기재된 수치는 가능한 한 정확하게 보고된다. 그러나 모든 수치는 본질적으로 각각의 검사 측정에서 발견된 표준 편차로 인해 반드시 발생하는 특정 오류를 포함한다. 또한, 본원에 개시된 모든 범위는 그 안에 포함되는 임의의 및 모든 서브 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한이다. 예를 들어, "10 미만"의 범위는 0의 최소값과 10d의 최대값 간의(및 포함하는) 모든 서브 범위를 포함할 수도 있다. 즉, 0과 동일 또는 그 보다 콘 최소값과 10 이하, 예를 들어, 1 내지 5와 동일 또는 그 이하인 최대값을 갖는 임의의 및 모든 서브 범위를 포함할 수도 있다. 경우에 따라 매개 변수에 대해 언급된 수치 값은 음의 값을 가질 수도 있다. 이 경우, "10 미만"으로 언급된 범위의 예시 값은 음의 값: 예, -1, -2, -3, -10, -20, -30, 등을 취할 수도 있다.
본 발명의 교시가 하나 이상의 구현 예와 관련하여 설명되었지만, 첨부된 청구 범위의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 도해된 예들에 변경 및/또는 수정을 가할 수도 있다. 예를 들어, 프로세스가 일련의 행위 또는 이벤트로서 설명되지만, 본 발명의 교시는 그러한 행위 또는 이벤트의 순서에 의해 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 일부 행동은 여기에 설명된 내용과 다른 순서 또는 다른 행동이나 이벤트와 동시에 발생할 수도 있다. 또한, 모든 프로세스 단계가 본 교시의 하나 이상의 양상 또는 실시예에 따른 방법을 구현하도록 요구될 수도 있는 것은 아니다. 구조적 부품 및/또는 처리 단계가 추가될 수도 있거나 또는 기존의 구조적 부품 및/또는 처리 단계가 제거되거나 수정될 수도 있음을 이해할 것이다. 또한, 여기에 묘사된 하나 이상의 동작은 하나 이상의 별개의 동작 및/또는 단계에서 수행될 수도 있다. 또한, 용어 "포함하는", "포함한다", "가지는", "가진다", "함께" 또는 그 변형 예가 상세한 설명 및 청구 범위에서 사용되는 한, 그러한 용어는 용어 "포함하는"과 유사한 방식으로 포함하는 것을 의미한다. 용어 "적어도 하나"는 나열된 항목 중 하나 이상을 선택할 수 있음을 의미하도록 사용된다. 또한, 여기의 설명 및 청구 범위에서, 용어 "상에"는 2개의 재료에 대해 사용되는데, 하나 "위에" 다른 하나는 재료 간의 적어도 일부 접촉을 의미하는 반면, "위에"는 재료가 근접해 있음을 의미하지만, 접촉이 가능하지만 필수는 아닌 하나 이상의 추가 개입 재료가 있을 가능성이 있음을 의미한다. "상에"나 "위에"는 어느 것도 여기에 사용된 방향성을 의미하지 않는다. "컨포멀(conformal)"이라는 용어는 하부 재료의 각이 컨포멀 재료에 의해 보존되는 코팅 재료를 의미한다. 용어 "약"은 예시된 실시예에 대한 프로세스 또는 구조의 부적합을 초래하지 않는 한, 나열된 값이 다소 변경될 수도 있음을 의미한다. 마지막으로, "예시적인"은 설명이 이상적인 것을 암시하기보다는 예제로 사용됨을 나타낸다. 본 발명의 교시의 다른 실시예는 명세서의 고려 및 본 명세서의 실시로부터 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서 및 실시예는 단지 예시적인 것으로 간주되고, 본 발명 교시의 진정한 범위 및 사상은 다음의 청구 범위에 의해 표시된다.
본 출원에서 사용된 상대 위치라는 용어는 공작물의 방향에 관계없이 공작물의 통상의 평면 또는 작업 표면에 평행한 평면에 기초하여 정의된다. 본 출원에서 사용되는 용어 "수평" 또는 "측방"이라는 용어는 공작물의 방향에 관계없이 공작물의 통상적인 평면 또는 작업 표면에 평행 한 평면으로 정의된다. 용어 "수직"은 수평에 수직인 방향을 나타낸다. "상", "측면"("측벽"에서와 같음), "더 높은", "더 낮은", "위에", "상부" 및 "아래"와 같은 용어는 공작물의 방향에 관계없이 공작물의 상부 표면 상에 있는 종래의 평면 또는 작업 표면에 대해 정의된다.

Claims (10)

  1. 부품 서브시스템을 인증하기 위한 방법으로서,
    상기 부품 서브시스템에 검사 전압치를 송출하는 단계;
    검사 셀에 입력 전압을 인가하는 단계로서, 상기 입력 전압은 상기 검사 전압치에 기초하는, 상기 인가하는 단계;
    상기 검사 셀로부터 응답 전압을 독출하는 단계로서, 상기 응답 전압은 상기 검사 셀에 인가된 입력 전압에 기인하는, 상기 독출하는 단계;
    상기 응답 전압을 예상된 출력 전압과 비교하는 단계; 및
    상기 예상되는 출력 전압과 일치하는 상기 응답 전압에 응답하여 상기 부품 서브시스템의 기능을 활성화하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 예상되는 출력 전압과 일치하지 않는 상기 응답 전압에 응답하여 상기 부품 서브시스템의 기능을 비활성화하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 입력 전압을 상기 검사 셀 내의 메모리 필름에 인가하는 단계를 더 포함하며,
    상기 메모리 필름은, PVDF(viz. polyvinylidene fluoride), 하나 이상의 폴리비닐리덴 공중합체를 갖는 폴리비닐리덴, 공중합체에 기초한 터폴리머(ter-polymer), PVDF-트리플루오로에틸렌에 기초한 터폴리머, 홀수의 나일론, 홀수의 나일론 공중합체를 갖는 홀수의 나일론, 및 시아노중합체, 및 시아노중합체 공중합체를 갖는 시아노중합체로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료인, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부품 서브시스템을 호스트 장치에 설치하는 단계;
    상기 호스트 장치 내의 검사치 선택 프로토콜을 사용하여 상기 검사 전압치를 선택하는 단계;
    상기 호스트 장치로부터 상기 부품 서브시스템으로 상기 검사 전압치를 송출하는 단계;
    상기 부품 서브시스템으로부터 상기 호스트 장치로 상기 응답 전압을 송출하는 단계; 및
    상기 호스트 장치 내의 호스트 제어기를 사용하여 상기 예상된 출력 전압과 상기 응답 전압을 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 전자 시스템으로서,
    호스트 장치;
    상기 호스트 장치 내에 설치되는 부품 서브시스템을 포함하되, 상기 부품 서브시스템은:
    검사 전압치를 수신하여 검사 전압을 출력하도록 구성된 인증 모듈; 및
    상기 인증 모듈에 의해 출력된 상기 검사 전압을 수신하도록 구성된 검사 셀로서, 상기 검사 셀은 워드 라인, 비트 라인 및 메모리 필름을 포함하며, 상기 메모리 필름은 상기 워드 라인과 상기 비트 라인사이에 삽입되며, 상기 검사 셀은 상기 검사 전압의 수신에 응답하여 응답 전압을 출력하도록 구성된, 상기 검사 셀;을 포함하고 및
    상기 응답 전압을 상기 검사 전압치에 기초한 예상 전압과 비교하도록 구성된 호스트 제어기를 포함하는, 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 호스트 제어기는 상기 응답 전압들이 상기 예상 전압들로부터 허용가능 허용 오차 이상까지 변할 때 상기 호스트 장치의 기능을 비활성화하도록 구성되는, 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 호스트 제어기는 상기 응답 전압이 상기 예상 전압과 일치할 때 상기 호스트 장치의 기능을 활성화하도록 구성되는, 시스템.
  8. 프린터로서,
    호스트 장치;
    상기 호스트 장치 내에 설치되는 부품 서브시스템을 포함하되, 상기 부품 서브시스템은:
    검사 전압치를 수신하여 검사 전압을 출력하도록 구성된 인증 모듈; 및
    상기 인증 모듈에 의해 출력된 상기 검사 전압을 수신하도록 구성된 검사 셀로서, 상기 검사 셀은 워드 라인, 비트 라인 및 메모리 필름을 포함하며, 상기 메모리 필름은 상기 워드 라인과 상기 비트 라인사이에 삽입되며, 상기 검사 셀은 상기 검사 전압의 수신에 응답하여 응답 전압을 출력하도록 구성된, 상기 검사 셀;을 포함하고, 및
    상기 응답 전압을 상기 검사 전압치에 기초한 예상 전압과 비교하도록 구성된 호스트 제어기; 및
    상기 부품 서브시스템을 둘러싸는 하우징을 포함하는, 프린터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 호스트 제어기는 상기 응답 전압이 상기 예상 전압들로부터 허용되는 허용오차보다 더 크게 변할 때 상기 호스트 장치의 기능을 비활성화(disable)하도록 구성되는, 프린터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 호스트 제어기는 상기 응답 전압이 상기 예상 전압과 일치 할 때 상기 호스트 장치의 기능을 활성화(enable)하도록 구성되는, 프린터.

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