TW457453B - Unpredictable microprocessor or microcomputer - Google Patents

Unpredictable microprocessor or microcomputer Download PDF

Info

Publication number
TW457453B
TW457453B TW087109859A TW87109859A TW457453B TW 457453 B TW457453 B TW 457453B TW 087109859 A TW087109859 A TW 087109859A TW 87109859 A TW87109859 A TW 87109859A TW 457453 B TW457453 B TW 457453B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
program
microcomputer
memory
microprocessor
item
Prior art date
Application number
TW087109859A
Other languages
English (en)
Inventor
Michel Ugon
Original Assignee
Bull Cp8
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bull Cp8 filed Critical Bull Cp8
Application granted granted Critical
Publication of TW457453B publication Critical patent/TW457453B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
    • G06F9/48Program initiating; Program switching, e.g. by interrupt
    • G06F9/4806Task transfer initiation or dispatching
    • G06F9/4843Task transfer initiation or dispatching by program, e.g. task dispatcher, supervisor, operating system
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/30Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/50Monitoring users, programs or devices to maintain the integrity of platforms, e.g. of processors, firmware or operating systems
    • G06F21/55Detecting local intrusion or implementing counter-measures
    • G06F21/556Detecting local intrusion or implementing counter-measures involving covert channels, i.e. data leakage between processes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/50Monitoring users, programs or devices to maintain the integrity of platforms, e.g. of processors, firmware or operating systems
    • G06F21/57Certifying or maintaining trusted computer platforms, e.g. secure boots or power-downs, version controls, system software checks, secure updates or assessing vulnerabilities
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/70Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer
    • G06F21/71Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure computing or processing of information
    • G06F21/75Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure computing or processing of information by inhibiting the analysis of circuitry or operation
    • G06F21/755Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure computing or processing of information by inhibiting the analysis of circuitry or operation with measures against power attack
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
    • G06F9/461Saving or restoring of program or task context

Description

經濟鄯智慧財彥局員工消費合作社印f 457453 A7 B7 五、發明說明(J ) 本發明是有關一個無法預測的微處理機或微計算機。 如眾所尚知微處理機或微計算機是依照順序執行記錄在 記憶裝置內之程式的連續指令,而與一個或數個相對於由 其内部或外部提供給微處理機或微計算機的時鐘信號之一 的參考韻律信號而同步執行。 ' 此被證實可以知道依據時間的程式執行不同階段,因爲 此等指令的執行是按照程式預定的程序依順序進行執行, 般ΪΪΙ广声,是與時鐘信號同步,此時鐘信號有規律地韻律 調節此處理機。事實上,所有的程式是藉由一系列的指令 來表達,這些指令應在事先所知曉的順序中連續的被執行 。每個指令開始以及結束的時刻是完全知曉的,因爲這些 指令迸按照時間依據事先預定的程序而執行。因此,可以 原則上知道那一個指令在某一時刻執行,則交給處理機的 處理裝遛士;執行,因爲程式的進行是由事先預定一系列的 指令所構成。 吾人能夠確定,例如自程式開始所執行指令的數目,處 裝軒的啓動,或者還冇自從某一事件後所經過的時間, 內部或外部的參考信號,或者還有處理機的値回復到0。 此種可以觀察到程式在一個微處理機或微計算機中進行 的可能性,在此微處理機或微計算機在用來作高度機密作 業時足·人妨舍。事實上,一個不懷好意的人可以如此認 出此處圳機所處的迚續接續的狀態,並利用此等資訊來了 解內部處理的某些敏感的結果。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) j-_ Ί '裝 訂---------- ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 457453 A7 __________B7__ 五、發明說明(2 ) ,ί人η」以想像,例如依據特定安全作業的結果在不同的 時刻,產生一項所給予的行動,例如,內部機密資訊的測 试或;jl·.拍,Λ总的解碼,或者還有某些資訊完整性的控制 。根據所考慮的時刻,吾人可以,例如’對處理機作些行 爲,或者藉由實體的調查以獲得某呰暫存器的値,以便得 到機密資訊內容或結果的有關資料。並且甚至在計算密碼 的情況之F,得到所使用的編碼密鑰的資料。 眾所周知,此等裝置提供微計算機一項重大的改進,它 使人安心的是其所配備的電路能產生隨機的時鐘脈衝。以 這種方式,如欲調查硏究對於事件的觀察是尤其困難,因 爲其卩Ϊ1步性變得非常難以實行u此種裝置是例如由歐洲專 利EP660 5 0 2或其相對應之美國專利案USP5,404,402而爲 熟知。 然而,此種解決方式呈現許多不便之處: 首先,此等電路的觀念是尤其特別精巧但又枯燥乏味, 令人厭煩的,因爲它在如此複雜的微計算機電路的整體, 小ϋ能擬J__L_ 造機的功能u而且在其生產完成時,也很困 難去測試這些電路混亂的行爲表現。一系列隨機的時鐘脈 衝事實上是非常困難去模擬去調整此等電路,但如想要精 通爭抿此處理機整體邏樹電路之行爲舉止表現,則更加困 難,尤其足在其內部應流排以及暫存器中的信號轉換期間 ,更是困難。 道說明它爲什麼是一項重大的改進,是由原提案人所提 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ------訂----1—--線 I . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45 7 4 5 3 A7 B7 五、發明說明(}) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 的法_ #利07- 03 - 96的N09602.903申請專利範圍的目標, 其標題η積體電路之功能,此種積體電路的使用方法’。此 被提供用來允許處理機止常的功能,當其用習知的週期性 的時Μ來調整及測試之期間。此處理機能夠自已本身在被 保護模式或正常模式間轉換。爲;Γ確保安全,吾人可輕易 地設想此模式只可能藉由處理機呈現一個口令一或一個專 此特設的訊息碼而處於活性狀態。 除/上述的困難之外,當此等序列是在隨機的時鐘控制 之下,這即是說,在完全無規則的情況之下,其故障的診 斷繼續有效。事實上,在這種混亂無規則的情況之中,我 們如何能將此問題歸咎於較弱的一方,並確定在何種確實 的情況之下它會出現。 吾人所看到的是隨機時鐘的應用,甚至它提供+—個理論 丨二令人感與.趣的改進,但它並不提供一個令人完全滿意的 解決方案,而且在實際上要容易使用。 此爲本發明的目標之-,爲處理機裝配裝置禁止前面描 述方式的探究。並且通常禁止藉由運用對電路規則標準的 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 卞Μ迪而對處埋機内部的行爲舉止作違法不正當的觀察 。此對電路規则標準的精通是建立在傳統方法的簡單的觀 念與缺乏診斷u 此□標的達成是由於無法預測的微處理機或微計算機的 事實,它包括一個處理機,一個第…作業記憶體,一.個主 記憶體Jt包A .個應用系統,'個主要程式以及…個次要 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 457453 A7 B7 五、發明說明(4·) 程式、从特徵爲其包含 -_個第二作業記憶體 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -轉換裝置,其允許當在程式執行時,如轉換作業記憶 體的他,朝向兩個作龙記憶體中之一個,兩者均可保存 其記憶內容。 -此轉換裝置包含-個主記憶體中程式進展主文記憶暫 存器至少個區段(b丨〇 c k ),以及一個切換電路用來使得 作業記憶體之一有效,以及與每一個記憶體有關存取暫存 器,时它丨:卜丨上述之切換電路來控制u 根據另一個特點,它具有·一個第二程式進展主文記憶暫 存器之第二區段。 根據W…個特點,它相對於等時性時鐘而言,具有程式 進展+相關裝置。 本發明另…個目標是使得使用此等裝置是由處理機本身 所保證,以致於由上述等裝置所產生的額外的安全性並不 取決於位於微計算機之中的應用系統的決定,因此對於欺 詐者而再,是無法預測的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此Η標足藉由此事實而達成,即主程式可以授權或禁止 此等轉換機構。其藉_裝載了作業記憶體之有效電路以及 與每一個作業記憶體柯關之記憶體暫存器區段而達成。 根摊•個特點,此第二作栗記憶體以及其存取暫存器 ,在其被主程式使用時,取代第-·-作業記憶體以及其特有 的存取暫存器。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公餐) 4 5 7 4 5 3 A/ __ B7 五、發明說明(j ) 本竣明的第三個同標是使得執行時間與程式本身獨立無 關,但+因此被強迫使用時脈信號以及隨機記時信號。 此Η標可藉由此事實而達成,即此等不相關裝置包含一 個隨機變败產生器,其使得能夠由在處理機中程式執行非 同步性的隨機中斷之中斷電路來啓動,此是經由第二程式 的隨機分支而達成。 根據W ·個特點,此等不相關裝置包含一個獨立於處理 機1的時間計算系統。它可以在時間計算終了啓動一個中 斷,而由第二程式回到主程式。 根據另一個特點,此作業記憶體的轉換裝置是由,處理 機以及其权式,或是由隨機中斷系統,或是由時間計數器 ’或足以上二者之中至少兩個之任意組合,所支配控制。 本發明的第4個目標是避免暫存器的轉換,不能被理解 爲用來痕接或間接地接達存取敏感資訊。 此π標可m由此聿實而達成,即此作業記憶體之轉換裝 釐之成爲釘效,是由於處理機執行一序列之主程式,因而 钺入之内容而使其有效。 根據另一個特點,此第二程式所使用的作業空間與在主 記憶’禮之中::u程式所使用的空間相同。 根據μ .個特點,此第二程式所使用的作業空間比主程 式所使用的作業空間要小很多。 根據另·-個特點,此轉換裝置執行替換,用作業記憶體 以及相關的上F文,來替代微處理機的指令之執行循環的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNSM4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 裝------!1Τ-·---.— — — 線 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 457453 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 — _____B7 _ 五、發明說明(< ) 内容。 根據另一個特點,此第二程式並不修改主程式功能之 般性丨·.下文內容,以便可以回到主程式,而無須重建其上 下文內容。 根據兒-··個特點,主程式的上下文內容的重建,是由第 2程式_動產生,或是由轉換裝置將控制交還給主程式之 前自動遮生。 根據另一個特點,它包含替代裝置,用第二程式的記憶 來取代ΐ程式的記憶。 根據W · _個特點,此主程式可同時或交替式地使用第一 作業記憶體及/或第二作業記憶體。 根據另一個特點,此切換電路的載入允許對此等不相關 的中斷之遮蔽(mask)或解除遮蔽。 根據W -·個特點,回到上程式的命令是被一個中斷指令 所執行,此中斷指令是在切換暫存器被適時的載入之後, 而由第2程式所啓動,或藉由執行主程式或第2程式的一 個指令來啓_,其用來解除中斷的遮蔽。 根據W •個特點,它是在·個單體的積體電路中實現。 本發明的其他的特點和優點,可由閱讀以下的描述並參考 相關的附關説明而更加淸楚,其中: 第1_是根據本發明實施例之積體電路之電子示意圖。 第2閧足代表當中斷出現時執行指令的瞬時圖解,並將未 遮蔽的中斷列入計算。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--------if.----r-----^ 4574 53 B7 五、發明說明(7 ) '/第3圖是代表積體電路的記憶體暫存器之一的載入電路 的.丨倘變化實施例。 "4 4圖是代表程式(P2 )之部份之邏輯圖,其允許回到電 路之止常功 第1圖代表本發明的…個實施例。本發明的標的此微處 理機或微:!·丨算機,稱爲”自已無法預測的微電腦(SUM I C ), 是由审-的積體電路所構成,其包括一個處理機(1 ), 一個 不消逝記憶體(6 )其包含要執行的程式,一個作業主要記 憶體1· am ( 5 1 )與其位址暫存器(A2 )以及資料(D2 )以及一個 隨機或近似隨機信號產生器(2 ),它提供,例如,以不規 則且無法預測間隔的脈衝;一個中斷電路(4 ),一個暫存器 (R 2 ),.-個計時器(R 3 ),—個電路序列發生器(8 ), —個 不椚逝記憶體(7 ) ( NVM ),-個可消逝式的虛擬記憶體(52 ) 以及其位址顆存器(A3 )以及資料暫存器(D3 ),兩個堆疊暫 存器(54,5 5 )用來記憶回到正常功能的參數,以及—個切 換電路(5 3 )山例如一個暫存器構成,其有足夠的數目以用 來控制位址暫存器(A 1 )及(A3 )以及資料(D 1 )及(D3 )以及記 憶體暫存器之第一區段(5 4 )及第二區段(5 5 )之功能。此切 換電路(5 3 )被處邢裝置(1 )經匯流排(3 )而載入。此切換電 路(5 3 )的狀態尤其可以使得在處理機作業記憶體空間之內 或空間之外的RAM及/或DUMRAM爲有效。 在此單-.的積體電路之內,處理裝置藉由匯流排(3 ),連 接至不同的記憶體,每次朝向一個各別的位址暫存器 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-- -----訂----!!-" 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457453 A7 B7 五、發明說明(y ) (A1,A2 ,A3)以及一個各別的資料暫存器(D1,D2,D3)。此等 位址暫存器以及資料暫存器的每一個,可以被由切換電路 (53)出來各別的命令線路(531A,5 3 2A,53 6A),以及 (531D,532D,536D)所構成迴路。 此切換遒路也包含其他的三個命令線路其中之一連接端 (5 3 3 )至一個埠ET ( 1 1 )及兩個輸入端,其中第二輸入端接 受來自Ψ斷虚路隠流排(31)的-·線。此埠ET的輸出端被直 接連接至中斷有效暫存器(I ER ),(能夠中斷暫存器)內之一 位元(b i t ),用來使能遮蔽由中斷電路(4 )所獨特啓動的中 斷,常此切換電路未被啓動,心於活性狀態並且因此線路 (5 3 3 ):不處於活性狀態。 另外闷個線路(5 34,5 35)與記憶體(54,55)暫存器的兩個 Μ段成堆中之每一個構成迴路。每一區段包含各別是複數 個記憶體暫存器(54)或(55),可以用來儲存以下所描述的 资訊'此等暫存器(54 ,55 )被連接至記億體所共用的匯流排 (3)»此相同的匯流排(3 )可以允許切換電路(5 3 )被載入所 須要的値而使得此等命令線路(531A,5 32A,53 2D,536A, 5 3 6 D , 5 3 3,5 3 4,5 3 5 )根據所希望的功能模式,而處於活性 狀態成#活性狀態。此+可消逝記憶體(6 )包含電路應用系 統(作老系統),以及一個執行生要程式(P1 )由於稱爲主要 程式,以及個第二程式(P 2 )由於被稱爲第二程式,以及 顺序迮化器(8),暫存器(R2),定時器(R3),以及隨機數 商/丨器(RI)也被連接至匯流排(3)。並且此三元件 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝------—訂--------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457453 A7 ______ B7 五、發明說明(f ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (R 1,R 2,R 3 )被連接至一個中斷產生電路(4 ),其在處理機 (1 )之中斷輸入端上切換,其運用位元中之一的處理機中 斷遮蔽捋存器,而此等位元是通常被保留用做爲某些使用 荠特殊比途之備用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在一個±要的實施例中,此主程式(p 1 )是被包含在經修 改的不消逝記憶體(6 )。當須要的時候,藉由匯流排(3 )切 換電路的狀態' 並沒有呈現任何實行上的困難。而將此暫 時的放在作叢ΐ要記憶體RAM(51)的電路之外,或此記憶 體一部份之外,而對一個記憶體盒子有效輸入端CE(使能 晶片·)使用,以及主要區段(5 4 )所須要的所有暫存器,用來 回到正常的功能。此等記憶體及暫存器可以是有利的屬於 靜態,以便節省其維持所須的能源。此切換電路(53 )因此 以虛擬,记憶體(52 )取代作樂主要記憶體RAM( 5 1 ),以便此等 程式執行專Η使用虛擬記憶體以取代作業主記憶體來執行 。此虛擬記憶體(52)也許位於與它所欲取代記憶體的相同 的位址,但是也可能位於不同的位址。一個有利而經濟的 解決方式在於使用一種RAM記憶體,其對於此種虛擬記憶 體而3 K 士足#常小。事實上,此虛擬記憶體對主程式而 言1並不扮演任何功能角色。吾人可以非常簡單地藉由縮 短荀址皙丫/器(A 3 )的艮度而縮小可被位址的空間。吾人亦 可藉由在位址暫存器數個區段之中做一個EXCLO-OR ,以此 方式將位址折攏於其本身。如此,如果此作業主記憶體之 可被定位址窄間足5 1 2八位元,吾人可將此虛擬記憶體縮 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公f ) 457453 κι __Β7_ 五、發明說明(θ ) 小至32八位元而沒有任何問題,此導致一個非常經濟節省 的實施例。此32八位元可對應於,例如,在作業主記憶體 的短陣中添加RAM記憶體的一線路。此線路在此情況之中 是其專有的位址暫存器(43 )以及故障暫存器(D3 )。當切換 電路(53)啓動虛擬記億體,它亦可完全禁止進入NVM來寫 入,以便不干擾其內容。 在執行轉換方面,吾人可有利地交替使用暫存器的兩區 段。一個第一區段(54)以及一個第二區段(55),其中每一 個均包含執行程式所須的所有內容,尤其是各別的程式計 數器(PC 1 )對第一區段(54)以及(PC2)對第二區段(55),此 指令解碼暫存器(D1 )用於第一區段,指令解碼暫存器(D2) 用於第二區段,以及由(Til, Ή 2, T21及T2 2)象徵代表的其 他暫存器。 此等最後的暫存器(ΤΙ 1,Τ1 2 ,Τ21,Τ22 )保存了功能參數 ,以致於例如吾人可在其中找到機器循環次數。所有此等 暫存器被切換電路(53)自動替換。 在此情況中執行位址的瞬間的改變,沒有被強迫如同在 微計算機大部份的情況之下,藉由特殊的指令來保存程式 計數器的內容於一個暫存器堆之中。。如此在兩方面的轉 換是非常的快(通常對一個時鐘循環而言是非常的小)。這 大幅地增強了此裝置的安全水準。此同樣的機構可被使用 於其他的暫存器以保護處理機功能內容,如Τ 1 1至Τ22。 其應該好好地瞭解,當程式(Ρ1 )因被切換暫存器載入積 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨 I--------訂----------綠 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 7 4 5、 A7 _ ___B7_ 五、發明說明(丨彳) 體電路虛擬模式的功能而處於活性狀態°此切換電路(5 3 ) ,列.鎖限塞皙存器(54 )的第-堆疊,在那裡保存了電路功 能虛擬作業先前的參數,用來重新啓動在那裡被中止的程 式(P1)。在它這方面,暫存器(55)的第二堆疊,被運用來 使得员.冇止常功能的電路與虛擬記憶體來執行程式(P2 )。 在此情況之_卜' 非常明顯的,中斷遮蔽暫存器1 ER的位元, 對應於虛擬模式之功能,此元位被解除遮蔽,這樣以便使 得當一個中斷產生,不論是由隨機變量產生器,或是由隨 機變Μ #化.器將..個隨機數字事先載入計時器(R3),此隨 機數字代衷時間進行的結束,或是由暫存器(R2 )其被載入 特殊的資訊。此中斷(3 1 )被啓動,則從程式(P1 )控制之下 的JH常功能轉入至程式(P2 )控制之下的虛擬模式之功能。 第2關說明中斷模式之功能,此圖顯示中斷1 T的第1脈 衝,过|:丨丨屮斷逛路在路線(3 1 )上向處埋機(1 )發出,此並未 列入考慮,因爲它由於對暫存器作用而被遮蔽,並且被一 '立即移動資料至I ER暫存器"的指令作中斷遮蔽,而上 述指令將資料載入遮蔽暫存器u吾人假設當前的指令替變 更路線之中斷解除遮蔽(但此也可能在不同的時刻由其它 所柯的指令來執行)1第2個脈衝此次處理機U )列入考慮 。此切換饱路(5 3 )經凼結果作轉換,此暫存器的第二區段 (55)以及虛擬記憶體(52)變成活性而代替了第丨區段(54) 以及作笼主要記憶體RAM ( 5 1 )。吾人注意到其考慮到,當 在做狀態轉換從·個狀態到另-一個狀態時此中斷不可發生 -1 3- 本紙張尺度適用_國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公Ϊ ) (請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 裝--------訂----------梦: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457453 A7 B7 五、發明說明(P) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ’例如在(S2 )以及(S3 )之間,這樣以便記憶一個穩定且與 機器協凋_致的狀態,並且當回到中斷程式,尤其可完全 恢復彳11冏的狀態。如果在一個指令的結束,如同在習知的 情況,此種中斷被列入考慮,則當它在重新執行中斷程式 時’就沒彳ί特殊的問題,因爲它在隨後的指令本身運作正 常。相反地,如果此中斷發生在一個指令執行之中,例如 在狀態(S2 ),當然此等電路序列應恢復到相同,以便當其 重返中斷程式時,能正確接合狀態(3 )。此可以藉由例如在 暫保器(Τ 1 1 )以及順序發生器(8 )之間經由匯流排(3 )在重 返時刻|Κ接連結而實现。此連接也可很特殊的而不經由匯 流排(S 3 )»吾人也可有利地將狀態記憶暫存器放入順序產 生器木身,這可在此階段避免動用匯流排。 以此種方式,經由中斷,主要程式(Ρ])可以授權及/或引 起轉換至次耍程式(Ρ2)如同下文所述。當此次要程式不再 處於活性狀態,則切換電路(53)的狀態被改變,並且作業 記憶體RAM则恢復到它原來的沒經修改的形構,此使得主 程式能正好在它被中斷那·-點,重拾它的執行路線。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 吾人也可使得當主程式(P 1 )進行保護時,它藉由本身的 路拽改變liij啓動..個次要程式(P2),它在由它自已選擇的 時刻,痒A .個災度隨機變t的處理,不論它是在處理的 開始,或是處埋之中,以便弄亂此等不同的諸序列。此處 理機的功能可以被次要程式(P2 )所導引,例如,啓動—個 等候環其時間視由發生器(2)發出的隨機數字而定。此次要 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457453 A7 ^_B7____ 五、發明說明(ι5 ) 程式可使W不被主程式所使用的記憶體的部份來執行,以 便此後者能夠重拾它正常的路線,不論從此次要程式再一 次傳送給它控制或是到下·一次的中斷,或是像以前一樣地 使用HI·時器,或使用此兩者的組合。此次要程式也可使用 共同的資源,如果在它將控制權重新交給主要程式之前, 能夠设新迚立U要柷式的內容。 我們可以企圖道麼說,此等機構類似執行將主要程式切 換至次要程式,而在結束執行回到後者。但是此種發明是 非常的困難。 -此次要程式並未執行任何與主要程式有關的強迫性的 功能。 -此虛擬記憶體(52)的尺寸可能非常的小,而它在程式 的正常進行中是必須的。 -此虛擬記’隐體(52 )的內容並不重要,因爲它只是用來 擾亂線索。 -以此邱.快速的機構.,是可能將主要程式的指令與次要 程式的指令:厅相交錯編輯。 -並沒乜必要挽救次要程式的內容,因爲它只用來擾亂 線索。 在個第2實施例之中,當處理機轉接電路(53)時,它 在同時雜由隨機變量產生器(2)之助,或是根據不消逝記 憶體NVM(7)的內容,將計時器(R3)啓動爲活性狀態°此NVM 足E2 -耶的PR0M,例如足鐵電式的,可以事實上包含—個 -1 5 - {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂-----,-----綠 457453 Α7 Β7 五、發明說明(4) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在每次NVM使用時修改的-個獨特的數字。當此計時器(K3) 到達.個無法預測時間的終點時,它啓動回到主要程式並 轉換切換電路(53 )來將主記憶體重新置放入作業空間。此 機構能執ί」:,或足從傳統的中斷方面,或是藉由計時器(R3 ) 直接對切換電路(5 3 )的行動以及對暫存器(PC 1 )及(PC2 )的 行動,來控制程式的執行,此控制是藉由處理裝置U )例如 (PC1 )及(PC2)而爲。 在一個變化例之中,可以使用主要程式(P 1 )的任何一部 份其在起初指向一個隨機選擇的位址,而作爲次要程式 (P2 );並實現將產生於位址的八進位元組轉化,及/或轉化 例如暫存器(I D2 )的內容,藉接線至其背面或者還有藉由 在…個位址内容左邊的一個切換電路。吾人可確信,此程 式執行此等指令是完全充滿想像的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在另外_個變化例用來使得指令執行具有想像是由第3 圖所構成》其中一個指令解碼暫時暫存器I DT,一方面藉 由匯流排的.·部份(3 3 )來接至匯流排(3 );另一方面,連接 至街存器(55 )的第二堆,以使得匯流排(34 )的一部份能記 憶住電路的狀態u _流排(3 4 )的此部分則實體上藉由特別 的接線連接.吊堆(55)的暫存器(ID2)其連接暫存器IDT之位 元(B7 )至暫存器(I D2 )之位元(B4 ),連接暫存器I DT之位元 (Β6):ϋί〇器(ID2)之位元(βΐ),連接暫存器IDT之位元 (Β5)ΐ皙存器(ID2)之元位(Β3),等等》 在最後,般後..個變化例使得指令的執行完全具有想像 1 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 574 53 A7 ______B7___ 五、發明說明(少) 足由第3B圖所構成的實施例。其中之匯流排(3 )藉由匯流 排(3 5 )之·部份而連接至暫時指令解碼暫存器IDT。匯流排 另外的·部份(3 7 )連接此丨DT暫存器至一個互斥一或 < E X c 1 〇 i v e - OR )埠(3 9 )的數個輸入端子。此OR埠的基他輸 入端子則藉由匯流排(38 )連接至一個暫存器(R 1 2 )而由匯 流排的一部份(36)載人,其使得暫存器(R _ 2)與匯流排(3 ) 發生關連。此街存器(R 1 2 )可被載入所有的資訊,以致於它 可引發隨機變量產生器(R丨),或計時器或不消逝記憶體 NVM ( 7 ),藉由一個指令(例如)”移動暫存器R 1 (之內容)至 暫存器R'2'這種移動指令爲從事-微處理機領域此行業人 士所熟知,所以在使用上+會造成任何困難。此互斥-或 (EX c 1 u s i v e - R0 )是介於來丨自暫存器(R ' 2 )的資訊以及載入 暫存器I DT之中的値之間,其允許修改程式(P2 )所有的指 令以及如此執行具有完全想像的指令。 吾人亦可述用程式(P2 )之中,多數個序列,其可被稱爲 隨機的方式,並且此等序列中之每一個使用一組不同的指 令。其…次驅動在每一個分支內的處理參數以及驅動微處 埋機不同的行爲表現。此等序列可稱做隨機方式,例如,在 ΐ要柷式執行跳變(j ump )千次要程式之後,此次要程式被 載入個來内兩個暫存器之中之記億體(7 )之隨機變量v 的-個値,例如,是微處理機(1 )之(T21)及(T22)。此次要 程式則增加此V値,然後此程式命令記憶中的此値在不消逝 記憶體(7)中增加此値•此在不消逝記憶雔(7)之中記僚的 ]7 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-------—訂—{ J-----梦』· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 574 53 A7 ________B7__ 五、發明說明(/t) 此俩LI的丨iWl.:以後的使用。此次要程式隨後從(T2 1 )之中抽 取η -位兀,以便獲得...個1.値其允許在次要程式的各種不 Μ的序列之中,指定某個程式序列來執行。 在第+二個實施例之中,隨機變量產生器(2 )是可以被處 理機(1 )經丨丨丨睢流排(3 )「iij由一個閱讀指令所查閱以便了解 其狀況。不論是直接地察看一個既定的脈衝,或者是將幾 個重新組合,或者是考慮到將隨機變量產生器(2 )之內容 載入至皙存器(R2)之內。當此主要程式要進行保護時,以 與前面所看到的機構類似的方式將控制權交給次要程式。 當然,足可能將先前實施例的效果組合的,其一方面具 有…個隨機時鐘,而另外-方面,是具有主要程式進行中 斷的可能性。而此不論是其本身,或者經過授權或無授權 之·個隨機中斷系統。 台人同樣肴到主要程式進展的實現是根據其所依靠的絕 對無法j拟測的丨7列;其不論是隨機變量產生器,或是程式 ,或是計時器或足次要程式,或是還有以上第二,第三, 第四要功Μ昉的組台。當此主要程式執行在平常安全上不 敏感的功能峙,它也能重新執行正常的功能,例如,將一 些結果提供給外界,或是還有遮蔽計時器(R3)或是隨機變 带帝1〔器(2 )不相關的中斷,以便將處理時間最佳化。當安 全功能·開始使用,此主要程式(Ρ 1 )就授權功能進入隨機 模式,而使此等不相關的屮斷有效,以便干擾此功能。 在第四實施例,藉由第1圖來說明使得記憶體(5 1 )及 -1 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - I-----訂:!1*----線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457453 A7 _________B7__ 五、發明說明(巧) (5 2 )蚪|uj |诗使用。事實上,我們假設如果能夠達成發覺此 等記憶體以及其相關的暫存器之間的轉換,則可以可能做 •個分析來去除使用虛擬記憶體(5 2 )的序列。爲了避免此 嵇可能件,此窗施例允許在第+·階段之屮,記憶體(5 1 )及 (52)|ψ_ί者N時平行有效。在此假設,當然,記憶體(52)擁 有在此種情況之下,其尺寸大小至少等於記憶體(5 1 )中程 式(Ρ 1 )所使用區域的尺寸大小,此爲當其與此一起工作之 時。以此力式,程式(Ρ1 )分別在記憶體(51 )及(52)中所使 用的記憶體的兩個區域內容,是在此第一階段被此程式以 相同的方式啓始以及運用。一個變化例是在於使得切換電 路(5 3 )所載的內容不生效,以及在使一讀取的循環當中, 兩個暫存器(D2 )或(D3 )之一所須的形構不生效,這樣用來 避纪||丨能的衝突.ill這基本上並不改變本發明。但並不能 因此能分辨那-‘個記憶體是真正地在此階段使用。而其可 能在-個第二階級之中,由切換電路(53 )之暫存器的修改 ,以隨機的方式交替轉換此等記憶體,全部都繼續執行相 同的程式(Ρ 1 ),因此不能將執行一個或另一個程式與RAM或 罡使j +丨」的贤1V器,說成太相關。在第三階段,在虛擬記億體 上轉換成如冏先前所描述的經過程式(P2),而此是在無法 拟測的卟刻轨行。而闷樣的是在無法預測的時刻執行,則 重新Μ到Γ作業主要記憶體RAM ( 5〗)。此種過程可以在主要 程式(T1)的保護與控制之下隨心所欲地複製。 最後,本發明所Μ現的最後問題在於,要能夠離開程式 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2】0 X 297公釐) -------------I - I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 4574 5c; A7 ___B7__ 五、發明說明(β) (Ρ2 )的虛擬模式,而冋到程式(ρ 1 )之正常功能模式。正好 在將控制交給程式(P2 )之前,程式(P 1 )授權此等中斷,其 或來ft隨機變量產生器,或者計時器,而並不知道它啓始 了後者。而在混亂無秩序的程式(P2 )進行之中,由電路(4 ) 所產生的中斷突然發生,它將控制交給中斷程式(PIT)。此 程式是以傳統習知的方式藉由一個中斷向量而接連存取, 並分析例如當前執行程式的內容。如果程式(P 2 )是處於活 性狀態,則程式(PIT)重新將控制交給程式(P1 )。此種機構 nj以卜列的方式執行:當執行程式PIT第一個指令時,在 此可例如如同第4圖所代表的方式構成。經由切換電路(5 3 ) 之內容之一個讀取器(4 1 ),然後一個測試器(42 )用來確定 是否'1路(5 3 )中所包含的資訊對應於虛擬模式的功能。如 果足竹定的,則程式PIT執行一個由步驟(43)所代表的回 到程式(P 1 )的指令,此返回是被根據步驟(44 )之切換電路 (5 3 )所登錄的文字所引發,而此返回在於修改路線(5 34 ) 及(5 3 1 )之値。此在切換電路(5 3 )之內新登錄的文字(44 )允 許回到,ίΙ.:常的模式,修改路線(5 3 4 )及路線(5 3 1 )之値,以 便授檯堆疊(54)以及作業主要記憶體RAM( 51 )新的使用。此 冋到程式(P 1 )的指令可以在虛擬测試(42 )之後或是在執行 某個數Η次數不具代表性的其他指令,其允許產生一個隨 機變设的時叫,在此之後,直接執行。如果在此情況之中 測試器(4 2 )的結果是否定的,此程式藉由切換電路(5 3 )之 -個登錄而繼續步驟(45);用來在虛擬模式中改變方向’ -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) I— U ^1 —β ϋ ϋ I I n n r I I {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在57451 A7 ----Si 五、發明說明((1 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁:> 以便修改線路(535 )及(532)之値,以授權使用暫存器(55) 的堆#以及虛擬記憶體,以及以便藉由(531 )及(5 34 )來 鎖.上命令m路。 經濟部智慧財產局員工消貲合作社印製 吾人注意到,在所有的實施例之中,並不須要使用一個 隨機時鐘u相反的,時脈的分布可以是完全傳統習知式而 Ji是等時的,此容許一個電路簡易的觀念如同其模擬與測 試。事實安全並不冉因爲來自處理機而隨機節奏,它是 處於與」Η確執行上述程式同-水準,並與等時的時鐘同步 或沒有同步;此種執行本身是混亂的。此處理機所執行程 式的組織結構能以這種方式來實現以致於此處理機的功能 是由.個確Ή的安全應用系統所導引。它根據此機器所執 程式的型式以決定所實施的混亂的型式。在此情況之中 是應用系統,它如同像是它自已的一樣來管理各種各樣來 自隨機變量產生器的訊號:中斷,以及主要程式及次要程 式的阳始:β B明的,此以要程式除了作爲一個簡單的 等待之塯(1 〇 〇 Ρ )外,還可用來現责其他的功能,尤其是它 能夠對主要程式作有益的處埋,以便利用提供給次要程式 的時卯,此種處理可以巾,例如,主要程式於外部使用的 計算之準備來構成。當然,我們可以輕易地歸納槪括本發 明的機構· ?:丨此處现機作多虽應用運作時,此等應用程式 可以被,¾爲和t要程式一樣。 前而所S到的隨機變量產生器以及計時器,並不提出實 施例獨特的問題,而被知曉此項技藝的人認爲,當以上此 -2 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公f ) 4574 53 A7 B7 五、發明說明(>〇 ) 二者被分別使用作其它用途時,則與本發明無任何關聯。 I- ’------- Μ — C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對於隨機變量產生器而言,吾人可以例如使用具有不同 週期的計數器來重新關閉,此時計數器被儲存在不消逝記 憶體(7 )內之一個初設資訊所初設(I n i t i a 1 i z a t 1 ο η )。當此 處理機啓動之時,此等計數器取其儲存値作爲起始値。在 計算的過之中或在其結束,此不消逝記億體顯示一個新的 値,作爲初設値,而在下次初設時初設此等計數器。前面 所看到的中斷脈衝的產生是可以被製造,而當產生的數字 具有某些特徵以致與程式旳某些資料相同。我們也可取一 個或數個計數器之中的一個或數個位元之値。其爲相同的 可能藉由前面所看到的初設資訊的初設以使用一個密碼的 算法或是一個散列函數來實現一個很好的隨機變量產生器 。在此情況之下,此產生器可以在程式使用算法的形式下 來實現。我們可很輕易的看到此隨機變量產生器可被相同 的用來產生各種各樣在前面所看到的隨機變量。另外一個 製造像此種產生器的方式是放大一個跨越“雜訊(no i s e ;! 的二極體”端子所產生的電壓,以形成低通(1 ow pa s s )過 濾後的訊號,以確保太快的雜訊脈衝對微處理機的作業不 會產生干擾。 參考符號說明 1 ...........處理機 2 ...........隨機變量產生器 3 ...........匯流排 -22 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1574 53 A7 B7 五、發明說明(>1 ) 4..... 6,7... 中斷電路 不消逝記憶體 順序產生器 11..........埠 ET 3 3,3 4 , 3 5 , 3 6 .匯流排的一部份 41 42 5 1
讀取器 測試 作業主要記憶體RAM 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 52 ..........虛擬記憶體 53 ..........切換電路 54,55 .......記憶暫存器 Al,A2 , A3 ....位址暫存器 5 3 1,5 3 2,5 3 4,5 3 5 .....路線 D1,D2,D3....資料暫存器 P1..........主要程式 P 2..........次要程式 P 3..........計時器 P I T .中斷程式 ID1,ID2,T1 1,Ti2 ,T21 ,T22.....暫存器 -23 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂----:-----^

Claims (1)

  1. 4574 ψ 止 I六、申請專利範圍 AS B8 C8 D8 示 年,r月 #正本韦無t:史實質内容是否准予^^。 ^"T.#^^!,i4-'"M 工消費合作社印製 策87 1098 號「無法預測的微處理機或微計算機」專利案 (90年5月修正) 八申請專利範圍: 1 . ·種無法預測之微處理機或微計算機,其包含一個被 迚接的處理機(1 ), 一個笫·作業記憶體(5 ])藉由匯 说徘3迪接十:一個主要記憶體(6 ),其包含〜個作業系 統,·個主要程式(P1)及一個次要程式(P2),並連接 ii : -•個第:作業記憶體(52);以及連接至 -切換裝置,it允許當紈行此等程式時,從兩個作 龙妃隐p ( 5 1,52 )之…倘切換至另一個作業記憶體,同 的保存兩個作業記憶體以及與每--個記憶體(6,5 1 , 52 ) 心關的存取W存器(A1-A3)(D1-D3)之内容,該切換裝 ffi:允少包括皙存器(54 )之第·區段,用於儲存卞記憶 ⑽节少 程式之作戈内容,以及·切換電路(5 3 ),其 使得至少…作業記憶體以及與毎一個記億體(5 1,52,6 ) 右關的/子取暫存器(A1-A3)(D1-D3)能夠運作,並且由 ;:灰W換m路(5 3 )控制。 2 .如屮請專利範圍第1項之微處理機或微計算機,其中 史包含暫存器(5 5 )之第二區段(b 1 〇 c k )以儲存次要程 式的作業內容。 3 .如屮Μ專利範圍第1或2項之微處埋機或微計算機, 其中作業内容是由程式計數器(PC 1用於第一區段(54 ) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210 X 297公釐) 請先間,-K背:之注意事項再4寫本頁) 訂 線! 457453 A8 B8 Γ8 D8 六 "-部"慧財4兑貝工消費合作社印製 申請專利範圍 ,並 Η. 1 3C2用於第 二Μ段(5 5 )),指令解碼暫存 器 (D1, D2 ) ’以及其 他的街存器(Τ 1 . 1,Τ 1 . 2 ) 與 { T2 . 1 , T2 • 2 )所構成, 以儲存例如是機器週期…的作 業 參數 如屮 利範_前染 1或笫2项之微處理機或微計 算 機, 其屮 更包含裝置(以,1^2,1?3)其使得程式對於等 時 1'生時 鐘以 隨機方式運 作。 如"丨 利範阐第1 或2項之微處理機或微計算機, j!; ι :|:ί 此Ί:_ 耍程式4授 權或禁止此或此等切換裝置, 其 藉由 將切換遒路(5 3 )載人资料,使得作業記憶 體 (51, 52) ’ 以及與每. ‘個Α別的作業記憶體(5 1,5 2 )有 關IW ilfi {/ n (54, 5 5 )之區段能夠運作並切換,並 且 各自儲/7 在主記憶體 中程式的作業內容與次要程式 的 作.¾ 内矜 0 6 '如巾請專利範圍第3項之微處理機或微計算機,其中 此上要枰式4授權或滎止此或此等切換裝置,其藉由 將切換邀路(53)載入資料,使得作業記憶體(5丨,52>, 以及與每一個各別的作業記憶體(5 1,52)有關的儀存 料存器(54, 55)之區段能夠運作並切換,並且各自儲存 在主記憶體中程式的作業内容與次要程式的作業內容 7 .如屮請專利範圍第4項之微處理機或微計算機,其中 此主要程式可授權或禁止此或此等切換裝置,其藉由 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS > A4規格(2丨0X29"»公嫠) I----------..------ir-------it- (-先間讀背而之ίΑ意事項再填寫本頁) 457453 A8 B8 Γ8 D8 六、申請專利範圍 將切換逍路(53)載人資料,使得作業記憶體(51,52), 以及與每·個各別的作業記憶體(51,52)有關的儲存 'Μ1 //.器t 5 4,5 5 )之區段能夠運作並切換,並且各自儲存 在卞;Μ憶體中程式的作業內容與次要程式的作業內容 〇 8 .如屮請與利範圆第1或2項之微處现機或微計算機, JJ、:屮在笫一階段期間切換電路(5 3 )被載入資料使得能 夠使用咖個作業記憶體’並且在第二階段期間此切換 電路被載入資料’使得能夠交替地使用兩個作業記億 體之… 9 .如Ψ 與利範阐笫3項之微處邱機或微計算機,其中 訂 在第-階段期問切換電路(5 3 )被載入資料使得能夠使 用闲個作業記憶體,並且在第二階段期間此切換電路 被战入資料,使得能夠交替地使用兩個作業記憶體之 ^"',部贫慧时4^:只工消費合作社印製 1 Ο .如申請專利範阐第5項之微處埋機或微計算機,其中 在第.階段期間切換電路(5 3 )被載入資料使得能夠使 州兩個作業記憶體,並且在第二階段期間此切換電路 被戟入资料’使得能夠交替地使用兩個作業記憶體之 1 .如申請專利範圍第1或2項之微處理機或微計算機, 其屮在被.ΐ程式使用時,第二作業記億體(52 )及其存 取暫存器(A3,D3 ),取代第一作業記憶體(5 1 )及其存 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x297公釐) 457453 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 取暫存器(Λ2,D2)。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 2 .如中請專利範圍第3項之微處理機或微計算機,其中 Λ被K柷式使用時,第二作業記憶體(52)及其存取暫 存器(A3 , D3 ),取代笫…作業記憶體(5 1 )及其存取暫 存器(Α2 , D2 )。 1 3 .如屮請專利範圍第8項之微處理機或微計算機,其中 存:被Κ程式使用盹,笫二作業記憶體(5 2 )及其存取暫 存器(A3,D3 ),取代第一作業記憶體(5 1 )及其存取暫 存器(A2,D2)。 1 4 .如屮Μ电利範阖第4項之微處埋機或微計算機,其中 此產免隨機的製置包括-亂數產生器(2 ),其用以經由 •中斷電路(4 )觸發·隨機屮斷1藉由隨機跳變(j u m ρ ) 〒.次耍程式(P2 ),而解除在處理機中所執行此等程式 之卜.ί]步性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 1 5 .如屮詁卑利範幽第5項之微處理機或微計算機,其中 此等產生隨機的裝置包含與處理機(1 )無關的一個時 問,计Ιΐ系統(R3 ),其允許在時間計算之後,觸發一個 | l·斷,使得系統由次耍程式问到丨·:要程式。 i 6 .如屮請办利範_笫1 4項之微處理機或微計算機,其中 此等鹿生隨機的裝匿包含與處理機(1)無關的一個時 間ill·算系統(R3 ),其允許在時間計算之後,觸發一個 屮斷,使得系統由次要程式回到主要程式。 1 7 .如申請春:利範圍第5項之微處理機或微計算機,其中 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4规格(210 X 297公釐) 4574 5' A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 川於切換作龙記憶體的裝置(53,5 4 , 5 5,A2,A3,D2 ,D3) 足山處理機及K程式,或者是由隨機中斷系統(2 , 4), 成各足山時間計數器(R3) |或者該二個裝置中至少兩 個的任何組合所控制。 1 8 ,如申請專利範園第1 4項之微處埋機或微計算機,其中 W於切換作業記億體的裝置( 53,54,55,A2,A3,D2,D3) 是由處理機及其程式,或者是由隨機中斷系統(2,4), 或者玷「丨彳時間計數器(R3 ),或者該三個裝置中至少兩 個的任何組合,所控制。 1 9 .如屮請4利範ill第15項之微處理機或微計算機,其中 m於切換作龙記憶體的裝置(5 3 , 5 4 , 5 5 ,A2 ,A3,D2,D3) 足由處理機及其程式,或者是由隨機中斷系統(2,4 ), 或#足山時間,:丨數器(R3),或者該二個裝置中至少兩 個的任何組台所控制。 20 .如申請專利範_第1或2項之微處理機或微計算機’ K.中用於切換作業記憶體的裝置(5 3, 54, 55, A2,A3 , D2 , D3 )是藉由被執行ΐ要程式序列之處理機(1 ) 战入資料Ι「ϋ使战能作業。 21.如申請專利範圍第15項之微處理機或微計算機’其中 ⑴於切換作業記憶體的裝直(5 3 ,54, 5 5,A2,A3,D2,D3) 足鍩山被執丨T K要程式序列之處理機(1 )載入資料而 使甚能作業。 2 2 .如申請專利範圍第1 7項之微處理機或微計算機’其中 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) „衣--------訂* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1农 457453 A8 B8 C8 D8 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、申請專利範圍 W於切換作業記憶體的製置( 5 3,54,5 5,A2,A3 ,D2,D3) 足焐由被袂行1:要程式序列之處機(1 )載入資料而 使鸪能作業。 2 3 .如屮諧尜利範丨.¾丨第1或2項之微處理機或微計算機, 其中此次要程式(P2)所使用的作笼空間與主要記億體 (6 )中丨:要程式(p 1)所使用的空間相同。 2 4,如屮,沾约:利範|#j第1 1項之微處理機或微計算機,其中 此次要程式(P2 )所使用的作業空間與主要記憶體(6 ) 屮1:耍程式(p 1 )所使ffj的空間相同。 25 .如ψ請專利範圍第20項之微處理機或微計算機,其中 此次货裎式(P 2 )所使用的作業空間與主要記億體(6 ) 中U奴柷Λ (P1 )所使用的空間相同。 26 .如屮請導利範圍第1或2項之微處理機或微計算機, 其屮此次要柷式(Ρ2 )所使用的作業空間比牛:要程$ (P 1 )所使用的空間小。 2 7 .如屮誚冉利砲問笫1 5项之微處理機或微計算機,其中 此次要程式(P2 )所使用的作®空間比主要程式(p丨)m 使用的空問小。 2 8 .如申請專利範鬧笫2 0項之微處理.機或微計算機,其巾 此次要程式(P2 )所使用的作業空間比主要程g ( p丨)戶斤 使用的空問小 2 9 如申請專利範園第1或第2項之微處理機或微計g _ ,其中,在執行微處理機的一個指令的周期中,此切f 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 装·!------訂ill·!---線 457453 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 換裝阎執行 Μ 憶體(51,52,53 ,5 4,5 5,A2,A3,D2,D3)U 及IUIΜ剔内容的锊換。 3 0 .如屮,;,!丨與利範岡第2 3項之微處理機或微計算機,其中 ,在執行微處理機的一個指令的周期中,此切換裝置 執行記憾體(5 1 , 52,53,54,55,Α2,A3,D2,D3 )以及其相 關内的替換。 31 .如Φ楠虫利範Μ第26項之微處理機或微計算機,其中 ,在執行微處理機的一個指令的周期中,此切換裝置 執行以憶體(51,52,53,54,55 ,Α2 , A3,D2,D3 )以及其相 關内矜的抒換i 3 2 .如申誚电利範圍第丨或2項之微處理機或微計算機, K中此次要程式(P 2 )並+修改主要程式(P 1 )之一般性 作業內容,以便允許此主程式返回而無須重建其內容 33 ·如ψ Μ蠼利範幽第23項之微處埋機或微計算機,其屮 此次驭程式(Ρ2 )並+修改主要程式(Ρ 1 )之.般性作業 内矜,以便允許此主程式返回而無須重建其內容。 34 .如申請專利範圍第29項之微處理機或微計算機,其中 此次1d ( Ρ 2 )並:小修改主要程式(Ρ 1 )之-般性作業 内容,以便允許此主程式返回而無須重建其內容。 35.如申請專利範圍第32項之微處理機或微計算機,其中 此主要程式(P 1 )的內容是在將控制交還主要程式(p i ) 之前,由次要程式(P2 )自動重建,或是由切換裝置(5 3 ) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公1 ) ^1- u n ί ϋ t -- - 1 ..... n h -ftJ n Ha tl I 1 _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4574 53 Α8 Β8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 3 6 .如屮Μ由利範幽第3 2項之微處理機或微計算機,其中 此次赀程式足卞要程式的一部份,其藉由隨機地決定 構成此次要程式(PC2 )之主要程式(PC 1 )之該部份之開 始位址|1'1丨Η現- 3 7 .如Ψ 畀利範關第3 5項之微處理機或微計算機,其中 此次要柷式是主要程式的·部份,‘其藉由隨機地決定 構成此次要程式(PC2 )之主要程式(PC 1 )之該部份之開 始位址ιΜ Η現。 3 8 如屮,沾你利範|朝第1或2項之微處理機或微計算機, 其屮史包含裝置用來以次要稈式(Ρ2)的記憶體來替代 Η要程式(Ρ1 )的,记憶體。 3 9 .如屮請啦利範网笫1 7項之微處理機或微計算機,其中 处忸含裝圃出來以次要枰式(Ρ2 )的記憶體來替代主要 柷A ( P U的記憶體。 4 0.如屮請專利範圍第35項之微處理機或微計算機,其中 史包含裝獄用來以次耍程式(Ρ2 )的記憶體來替代主要 柷式(Ρ 1 )的記愆體。 4 1 .如屮成_皆.利範園第丨或2項之微處埋機或微旨卜算機, 其屮此4-:要柷式(Ρ 1 )吋交替地或冋時使用第—丨乍業記 憶體(51)及/或第1作業記憶體(52)。 4 2 .如屮M 利範圍第2 9項之微處理機或微計算機,其中 此主要程式(Ρ 1 )可交替地或同時使用第一作業記憶體 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 n II I -------· I i ί H ί I «— — nllli — , · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 457453 經濟部智慧財產局員工洎費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 (3丨)及/或笫二作龙記憶體(5 2 )。 43 .如中請專利範園笫36項之微處理機或微計算機,其中 此1Ξ要枚式(P 1 )吋交替地或同時使用第—作業記憶體 (51 )及/或第作業記憶體(52p 44 .如屮,沾电利範圍第5項之微處埋機或微計算機其中 將資料賊入切換逛路(53 ),使得能夠將此等解除相關 的中斷f以遮蔽或解除遮蔽。 ' 45 .如屮沿卉利範_第14项之微處理機或微計算機,其中 丨丨丨次要柷式(P2)所觸發的中斷造成在將資料適當載入 切換_存器(5 3 )後此系統回到主要程式(p 1 );此資料 戰人足藉由執行七要程式(P1)或次要程式(P2)的一個 桁令liU肓施,以便解除此等中斷的遮蔽。 46 ·如屮㈤电利範圍第;[或2項之微處理機或微計算機, 凡中此作業系統根據處理機所執行之主要程式的型式 ’來決定啓動或載人何種裝置(切換電路,或磁鼓產生 器,或屮斷ΐίί路,或計時器)’以修改此不可預測微處 理器機之作業。 4 7 .如Φ说办利範_第2 3項之微處理機或微計算機,其中 此作衆系統根據處理機所執行之主要程式的型式,來 決定啓動或載入何種裝置(切換電路,或磁鼓產生器, 或屮斷窜路,或計時器),以修改此不可預測微處理器 機之作業。 4 8 .如中請專利範圍第4 I項之微處理機或微計算機,其中 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ^·-------甘---*----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4574 53 A8 B8 C8 ----- D8 六、申請專利範圍 此丨卜&系統根據處埋機所執行之主要程式的型式,來 Ά i ϋ .或截人何种:裝岡(切換電路,或磁鼓產生器, 或中斷屯路’或計時器),以修改此不π;預测微處理器 機之作龙a 49 t|3請導:利範崮第2項之微處理機或微計算機,其中 ’ lit © @理機或微計箅機是在…個單獨體的積體電路 +迓坝。 · I I. n n n n n n n n n 1 n [ n^mi< d n « (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 o 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公餐)
TW087109859A 1997-06-26 1998-06-19 Unpredictable microprocessor or microcomputer TW457453B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9707995A FR2765361B1 (fr) 1997-06-26 1997-06-26 Microprocesseur ou microcalculateur imprevisible

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW457453B true TW457453B (en) 2001-10-01

Family

ID=9508464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW087109859A TW457453B (en) 1997-06-26 1998-06-19 Unpredictable microprocessor or microcomputer

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7036002B1 (zh)
EP (1) EP0920660B1 (zh)
JP (2) JP2000501541A (zh)
KR (1) KR100578459B1 (zh)
CN (1) CN1239973C (zh)
DE (1) DE69839958D1 (zh)
FR (1) FR2765361B1 (zh)
HK (1) HK1022756A1 (zh)
TW (1) TW457453B (zh)
WO (1) WO1999000718A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2787900B1 (fr) * 1998-12-28 2001-02-09 Bull Cp8 Circuit integre intelligent
JP2001094550A (ja) * 1999-09-17 2001-04-06 Toshiba Corp 信号処理装置
GB2406684B (en) * 2002-12-12 2005-08-24 Advanced Risc Mach Ltd Processing activity masking in a data processing system
US7373463B2 (en) * 2003-02-13 2008-05-13 Stmicroelectronics S.A. Antifraud method and circuit for an integrated circuit register containing data obtained from secret quantities
US20040162993A1 (en) * 2003-02-13 2004-08-19 Yannick Teglia Antifraud method of an algorithm executed by an integrated circuit
JP4447977B2 (ja) * 2004-06-30 2010-04-07 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 セキュアプロセッサ、およびセキュアプロセッサ用プログラム。
JP5007867B2 (ja) * 2007-05-11 2012-08-22 ナグラスター エル.エル.シー. 安全な環境におけるプロセッサ実行を制御するための装置
EP2000936A1 (en) * 2007-05-29 2008-12-10 Gemplus Electronic token comprising several microprocessors and method of managing command execution on several microprocessors
IT1404162B1 (it) * 2010-12-30 2013-11-15 Incard Sa Metodo per de-correlare segnali elettrici emessi da una carta a circuito integrato
CN103164384B (zh) * 2011-12-15 2016-05-18 中国银联股份有限公司 多机系统共享内存的同步实现方法及其系统
US9703951B2 (en) 2014-09-30 2017-07-11 Amazon Technologies, Inc. Allocation of shared system resources
US9378363B1 (en) * 2014-10-08 2016-06-28 Amazon Technologies, Inc. Noise injected virtual timer
US9754103B1 (en) 2014-10-08 2017-09-05 Amazon Technologies, Inc. Micro-architecturally delayed timer
US9491112B1 (en) 2014-12-10 2016-11-08 Amazon Technologies, Inc. Allocating processor resources based on a task identifier
US9864636B1 (en) 2014-12-10 2018-01-09 Amazon Technologies, Inc. Allocating processor resources based on a service-level agreement

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5694603A (en) * 1982-09-28 1997-12-02 Reiffin; Martin G. Computer memory product with preemptive multithreading software
US4575817A (en) * 1983-06-27 1986-03-11 International Business Machines Corporation Switching of programming routine supporting storage stacks
US4591982A (en) * 1983-08-29 1986-05-27 International Business Machines Corporation Storage selection override apparatus for a multimicroprocessor implemented data processing system
JPS6491228A (en) * 1987-09-30 1989-04-10 Takeshi Sakamura Data processor
US5012409A (en) * 1988-03-10 1991-04-30 Fletcher Mitchell S Operating system for a multi-tasking operating environment
JPH02163834A (ja) * 1988-12-16 1990-06-25 Mitsubishi Electric Corp マルチ・タスク処理方式
JPH02224140A (ja) * 1989-02-27 1990-09-06 Nippon Motoroola Kk 割込試験装置
US5127098A (en) * 1989-04-12 1992-06-30 Sun Microsystems, Inc. Method and apparatus for the context switching of devices
GB2234613B (en) * 1989-08-03 1993-07-07 Sun Microsystems Inc Method and apparatus for switching context of state elements in a microprocessor
AU631246B2 (en) * 1989-09-15 1992-11-19 Digital Equipment Corporation System and method for reducing timing channels in digital data processing systems
CA2037857C (en) * 1990-03-20 2001-01-16 Roy Allen Griffin, Iii Prevention of determination of time of execution of predetermined data processing routine in relation to occurrence of prior observable external event
US5249294A (en) * 1990-03-20 1993-09-28 General Instrument Corporation Determination of time of execution of predetermined data processing routing in relation to occurrence of prior externally observable event
JP2697254B2 (ja) * 1990-06-06 1998-01-14 松下電器産業株式会社 リアルタイム処理装置
JPH0454652A (ja) * 1990-06-25 1992-02-21 Nec Corp マイクロコンピュータ
US5357617A (en) * 1991-11-22 1994-10-18 International Business Machines Corporation Method and apparatus for substantially concurrent multiple instruction thread processing by a single pipeline processor
US5404402A (en) * 1993-12-21 1995-04-04 Gi Corporation Clock frequency modulation for secure microprocessors
US5613114A (en) * 1994-04-15 1997-03-18 Apple Computer, Inc System and method for custom context switching

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002055883A (ja) 2002-02-20
CN1239973C (zh) 2006-02-01
JP2000501541A (ja) 2000-02-08
HK1022756A1 (en) 2000-08-18
WO1999000718A1 (fr) 1999-01-07
FR2765361A1 (fr) 1998-12-31
FR2765361B1 (fr) 2001-09-21
KR100578459B1 (ko) 2006-05-10
CN1234883A (zh) 1999-11-10
EP0920660A1 (fr) 1999-06-09
DE69839958D1 (de) 2008-10-16
EP0920660B1 (fr) 2008-09-03
KR20000068373A (ko) 2000-11-25
US7036002B1 (en) 2006-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW457453B (en) Unpredictable microprocessor or microcomputer
US7584386B2 (en) Microprocessor comprising error detection means protected against an attack by error injection
JP4511461B2 (ja) データ処理システムでの処理動作マスキング
US5944833A (en) Integrated circuit and method for decorrelating an instruction sequence of a program
US5237616A (en) Secure computer system having privileged and unprivileged memories
CN103455733B (zh) 处理器资源和执行保护方法及装置
CN103699833B (zh) 微处理器以及相关的操作方法
JP4030719B2 (ja) インテリジェントic
CN101086707A (zh) 通过运行不同代码来对启动序列进行掩码的系统和方法
Escouteloup et al. Recommendations for a radically secure ISA
JP2004054834A (ja) プログラム開発方法、プログラム開発支援装置およびプログラム実装方法
JP2004510213A (ja) パイプライン・アーキテクチャ準拠マイクロコントローラのための機密保護対策方法
JPH053957A (ja) 遊技機制御用コンピユータ
Hasan et al. Trojan resilient computing in COTS processors under zero trust
Fletcher Ascend: An architecture for performing secure computation on encrypted data
Breuer et al. The secret processor will go to the ball: Benchmark insider-proof encrypted computing
KR20010032564A (ko) 미분 전류 소모 분석을 방지하는 데이터 처리 장치 및작동 방법
TW200306474A (en) Method for replacing contents of a data storage unit
Payne Embedded controller FORTH for the 8051 family
US9916281B2 (en) Processing system with a secure set of executable instructions and/or addressing scheme
JPH0475137A (ja) データ処理装置
JPH09220317A (ja) 遊技機器の制御回路
CN203812434U (zh) 面向计算机组成原理课程教学的模拟器
Kan et al. Systematic test generation for secure hardware supported virtualization
CN103745140B (zh) 微控制器及其他嵌入式系统程序代码保护方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees