專利名稱：數(shù)據(jù)存儲裝置、電源控制方法、以及通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲裝置、電源控制方法、以及通信裝置，更 具體地，涉及用于物理提高防篡改性的數(shù)據(jù)存儲裝置、電源控制方 法、以及通信裝置。
背景技術(shù)：
近年來，可通過設(shè)置用于監(jiān)控?fù)p壞行為(tampering action )(例 如，打開和破壞殼體)的監(jiān)控電路來保護存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)的 裝置(例如，參見日本未審查專利申誚^>開第2005-56439號)已經(jīng) 得到了廣泛應(yīng)用。
這種裝置均可以包括用于監(jiān)控電路的后備電源(例如，電池)， 使得即使主電源處于關(guān)閉(OFF)狀態(tài)，也能監(jiān)控?fù)p壞行為。

發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)設(shè)置了用于監(jiān)控電路的后備電源時，存在這樣的可能性在 去除了后備電源以停止監(jiān)控電路的運行之后，可以截取和篡改數(shù)據(jù)。
考慮到上述情況提出了本發(fā)明。期望可以物理提高防篡改性。
根據(jù)本發(fā)明第一實施例的數(shù)據(jù)存儲裝置包括存儲器；監(jiān)控裝 置，用于監(jiān)控對于存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)的未授權(quán)行為；第一電源， 用于向監(jiān)控裝置供電；以及蓄電裝置，用于當(dāng)停止從第一電源向監(jiān) 控裝置供電時向監(jiān)控裝置供電，蓄電裝置在從第一電源向監(jiān)控裝置 供電的同時充電。
存儲器可以是易失性的，并且第 一 電源還可以向存儲器供電。
根據(jù)第一實施例的數(shù)據(jù)存儲裝置還可以包括供電控制裝置。當(dāng) 停止從第 一 電源向存儲器供電時，蓄電裝置還可以向存儲器供電， 并且當(dāng)停止從第一電源向存儲器供電之后經(jīng)過了預(yù)定時間時，供電 控制裝置可以停止從蓄電裝置向存儲器供電。
根據(jù)第一實施例的數(shù)據(jù)存儲裝置還包括用于向監(jiān)控裝置提供 電能的第二電源。第一電源可以是當(dāng)?shù)诙娫搓P(guān)閉時向監(jiān)控裝置提 供電能的后備電源，并且蓄電裝置可以通過第一電源和第二電源中 的一個充電。
第一電源可以是電池，并且蓄電裝置可以是電容器。
才艮據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于數(shù)據(jù)存儲裝置的電源控制方法， 該數(shù)據(jù)存儲裝置包括存儲器和用于監(jiān)控對于存儲在存儲器中的數(shù) 據(jù)的未授權(quán)行為的監(jiān)控裝置，該方法包括以下步驟在從電源向監(jiān)
控裝置供電的同時對包括在數(shù)據(jù)存儲裝置中的蓄電裝置充電；以及 當(dāng)停止從電源向監(jiān)控裝置供電時，從蓄電裝置向監(jiān)控裝置供電。
根據(jù)本發(fā)明第三實施例的用于與具有非接觸集成電路卡功能 的裝置進行通信的通信裝置，包括存儲器，用于存儲從具有非接 觸集成電路卡功能的裝置中讀取的數(shù)據(jù)；監(jiān)控裝置，用于監(jiān)控對于 存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)的未授權(quán)行為；電源，用于向監(jiān)控裝置供電； 以及蓄電裝置，用于當(dāng)停止從電源向監(jiān)控裝置供電時向監(jiān)控裝置供 電，蓄電裝置在從電源向監(jiān)控裝置供電的同時充電。
在本發(fā)明的第 一 和第二實施例中，在乂人電源向監(jiān)控裝置供電的 同時，對蓄電裝置充電，并且當(dāng)停止從電源向監(jiān)控裝置供電時，蓄 電裝置向監(jiān)控裝置供電。
在本發(fā)明的第三實施例中，在從電源向監(jiān)控裝置供電的同時， 對蓄電裝置充電，并且當(dāng)停止從電源向監(jiān)控裝置供電時，蓄電裝置 向監(jiān)控裝置供電。
根據(jù)本發(fā)明的第一、第二、和第三實施例，可以將電能提供給 用于監(jiān)控對于存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)的未授權(quán)行為的監(jiān)控裝置。另 外，才艮據(jù)本發(fā)明的第一、第二、和第三實施例，可以物理地l是高防 篡改性。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的讀取器-寫入器的方框圖2是示出了圖1所示控制模塊的結(jié)構(gòu)實例的截面圖3是圖2所示的一個保護基板的一個表面的結(jié)構(gòu)實例的示
圖4是圖2所示的一個保護基板的其他表面的結(jié)構(gòu)實例的示
圖5是示出了圖1所示的控制模塊的功能結(jié)構(gòu)的方框圖6是示出了圖5所示的隨枳4"lT出單元的功能結(jié)構(gòu)的方?jīng)_匡
圖7是示出了圖5所示的總線置亂單元的功能結(jié)構(gòu)的詳細(xì)框
圖8是示出了圖5所示的一個篡改監(jiān)控電路的結(jié)構(gòu)實例的電路
圖9是示出了圖5所示的一個篡改監(jiān)控電路的運行實例的時序
圖IO是示出了圖5所示的電源控制器的結(jié)構(gòu)實例的電路圖11是示出了圖5所示的電源控制器的運行實例的時序圖12是示出了由圖1所示的讀取器-寫入器執(zhí)行的置亂密鑰生 成處理的流^I圖13是示出了由圖1所示的讀取器-寫入器執(zhí)行的存儲器存取 控制處理的流禾呈圖；以及
圖14是示出了由圖1所示的讀取器-寫入器執(zhí)行的損壞行為監(jiān) 控處理的流程圖。
具體實施例方式
在描述本發(fā)明的實施例之前，以下討論權(quán)利要求的特征和本發(fā) 明實施例中公開的具體元件之間的對應(yīng)關(guān)系。這些描述旨在保證在 本說明書中描述支持所要求的發(fā)明的實施例。因而，即使在隨后實 施例中的元件沒有^皮描述為與本發(fā)明的某一特征相關(guān)，也不一定表 示該元件與權(quán)利要求的該特征不相關(guān)。相反地，即使本文中將某元 件描述為與權(quán)利要求的某一特征相關(guān)，也不一定表示該元件與權(quán)利 要求的其他特征不相關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明第一實施例的數(shù)據(jù)存儲裝置(例如，圖1所示的控
制模塊13)包括存儲器(例如，圖5所示的RAM171);監(jiān)控裝 置(例如，圖5所示的篡改監(jiān)控電路105-1 - 105-6),用于監(jiān)控對 于存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)的未授權(quán)行為；第一電源(例如，圖10 所示的電池351),用于向監(jiān)控裝置供電；以及蓄電裝置(例如，圖 10所示的電容器355)，用于當(dāng)停止從第一電源向監(jiān)控裝置供電時 將向監(jiān)控裝置供電，蓄電裝置在從第 一電源向監(jiān)控裝置供電的同時 充電。
根據(jù)第一實施例的數(shù)據(jù)存儲裝置還包括電源控制裝置(例如， 圖10所示的電池電壓才企測器358)。當(dāng)停止/人第一電源向存儲器供 電時，蓄電裝置還可以向存儲器供電，并且當(dāng)停止從第一電源向存 儲器供電之后經(jīng)過了預(yù)定時間時，供電控制裝置可以停止從蓄電裝 置向存儲器供電。
根據(jù)第一實施例的數(shù)據(jù)存儲裝置還包括用于向監(jiān)控裝置提供 電能的第二電源(例如，圖1所示的主電源14)。第一電源可以是 當(dāng)?shù)诙娫搓P(guān)閉時向監(jiān)控裝置提供電能的后備電源，并且蓄電裝置 可以通過第一電源和第二電源中的一個充電。
根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于數(shù)據(jù)存儲裝置(例如，圖1所示
的控制模塊13)的電源控制方法，該數(shù)據(jù)存儲裝置包括存儲器(例 如，圖5所示的RAM 171)和用于監(jiān)控對于存儲在存儲器中的數(shù)據(jù) 的未授權(quán)行為的監(jiān)控裝置(例如，圖5所示的篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6)，該方法包括以下步驟在從電源(例如，圖IO所示的電池 351 )向監(jiān)控裝置供電的同時對包括在數(shù)據(jù)存儲裝置中的蓄電裝置 (例如，圖10所示的電容器355)充電；以及當(dāng)停止乂人電源向監(jiān)控 裝置供電時，從蓄電裝置向監(jiān)控裝置供電。
根據(jù)本發(fā)明第三實施例的用于與具有非接觸集成電路卡功能 的裝置(例如，圖1所示的IC卡2 )進4亍通信的通信裝置(例如， 圖1所示的讀取器-寫入器1),包括存儲器(例如，圖5所示的 RAM 171)，用于存儲從具有非接觸集成電路卡功能的裝置中讀取 的數(shù)據(jù)；監(jiān)控裝置(例如，圖5所示的篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6 ), 用于監(jiān)控對于存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)的未授權(quán)行為；電源(例如， 圖10所示的電池351),用于向監(jiān)控裝置供電；以及蓄電裝置(例 如，圖10所示的電容器355),用于當(dāng)停止從電源向監(jiān)控裝置供電 時向監(jiān)控裝置供電，蓄電裝置在從電源向監(jiān)控裝置供電的同時充 電。
以下，參照附圖描述本發(fā)明的實施例。
圖l是示出了應(yīng)用了本發(fā)明實施例的讀取器-寫入器l的實例的 方框圖。讀取器-寫入器l包括天線ll、 RF (射頻)驅(qū)動基板12、 控制才莫塊13、以及主電源14。
RF驅(qū)動基板12經(jīng)由天線11通過使用具有單一頻率的載波來 執(zhí)行與非接觸型IC (集成電路)卡2的電磁感應(yīng)鄰近通信。作為由 RF驅(qū)動基板12使用的載波頻率，例如，可以使用13.56 MHz (兆 赫)的ISM(工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)學(xué))頻帶等。鄰近通信表示當(dāng)兩個裝
置之間的距離在幾十厘米內(nèi)時，其可以彼此進行通信的通信。鄰近 通信包括為了使兩個裝置(的殼體)彼此接觸而執(zhí)行的一種通信類型。
控制模塊13執(zhí)行用于使用IC卡2來實現(xiàn)業(yè)務(wù)的處理。如果需 要，控制模塊13通過天線11和RF驅(qū)動基板12將用于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù) 寫到IC卡2上以及從IC卡2上讀取用于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)。另外，控制 才莫塊13可以并行地執(zhí)行用于多種業(yè)務(wù)類型的處理。具體地，讀取 器-寫入器1可以使用非接觸型IC卡2來單獨地提供多種業(yè)務(wù)，例 如，電子貨幣業(yè)務(wù)、預(yù)付卡業(yè)務(wù)、以及用于各種交通工具的票卡業(yè) 務(wù)。
主電源14提供使RF驅(qū)動基板12和控制模塊13工作所需的電能。
圖2是示出了控制模塊13的結(jié)構(gòu)實例的截面圖。
形成控制模塊13，以使主基板32和保護基^反33 ~ 36設(shè)置在長 方體的殼體31中。主基4反32基本設(shè)置在殼體31的高度方向的中 心附近。4呆護基4反33 ~ 36與殼體31的面31A ~ 31D的內(nèi)表面在形 狀和面積上基本一致。保護基板33~36固定在殼體31的面31A ~ 31D的內(nèi)表面。另外，與保護基板33~36類似，在形狀和面積上 與殼體31的另兩個面(未示出)的內(nèi)表面基本一致的保護基板也 固定在殼體31的另兩個面的內(nèi)表面。換句話說，布置了保護基板 33-36和另兩個保護基板(即， 一共六個保護基板)，從而基本上 覆蓋了殼體31的所有內(nèi)表面并包圍主基板32。在圖2中，雖然控 制模塊13的每個內(nèi)表面和每個保護基板之間都具有預(yù)定的間隙， 但可以將保護基板布置為與殼體31的內(nèi)表面接觸。 主基板32具有用于在其上執(zhí)行控制模塊13的處理的部件，其 中，控制才莫塊13包括CPU (中央處理單元)101 (圖5 )和RAM 171
(圖5)。
如下參照圖8等所述，為了才全測損壞4亍為(tampering action ) 而設(shè)置了六個保護基一反，例如，該損壞4于為為了i者如截取和篡改存 4諸在i殳置在主基玲反32上的RAM 171中的翁:才居的未^^又4亍為而打開 和磁)不殼體31。
圖3和圖4示出了保護基板33的結(jié)構(gòu)實例。圖3示出了圖2 中的主基板32側(cè)的保護基板33的表面33A的結(jié)構(gòu)實例。圖4示出 了圖2中的殼體31側(cè)的保護基板33的表面33B的結(jié)構(gòu)實例。
如上所述，保護基板33是大小和形狀與殼體31的內(nèi)表面31A 基本一致的矩形。連接器41B基本設(shè)置在保護基板33的表面33A 的中心處。在除了連接器41B之外的表面33A區(qū)域中，以每一個對 于表面33A的長度或?qū)挾榷挤浅Ｕ拈g隔、沿基本平行于表面33A 的長度的縱向來布置對于表面33A的長度或?qū)挾榷挤浅＜?xì)的導(dǎo)線 51A，其中，導(dǎo)線51A基本覆蓋整個表面33A。在表面33B上，以 每一個對于表面33B的長度或?qū)挾榷挤浅Ｕ拈g隔、沿基本平行于 與表面33A上的導(dǎo)線51A的長度方向垂直的表面33B的寬度的長 度方向來布置對于表面33B的長度或?qū)挾确浅＜?xì)的導(dǎo)線51B,其中， 導(dǎo)線51B基本覆蓋整個表面33B。通過通孔(through via) 52和53 來連接導(dǎo)線51A和51B，以形成一條導(dǎo)電線。換句話說，基本在保 護基板33的全部兩個面33A和33B上，都以柵格的形式對導(dǎo)線進 行布線。
接下來，如果需要，將導(dǎo)線51A和51B統(tǒng)稱為"導(dǎo)線51"。
類似于保護基板33,對于除保護基板33之外的其他五個基板， 基本在每個基纟反的全部兩個面上，都以棚"格的形式對導(dǎo)線進4于布線 (未示出且未描述)。即，以每一個對于殼體31的表面的長度或?qū)?度都非常窄的間隔來對相對于殼體31的每個表面的長度或?qū)挾确?常細(xì)的導(dǎo)線進行布線，從而基本覆蓋殼體31的整個面。因而，當(dāng) 發(fā)生破壞行為(例如，在殼體31中鉆孔)時，基本覆蓋殼體31的 整個面的部分導(dǎo)線^f艮可能斷開。
在每個保護基板上，優(yōu)選地，每條導(dǎo)線都盡可能地細(xì)，并且優(yōu) 選地，導(dǎo)線鄰近部分之間的距離盡可能地窄。
再次參考圖2,主基板32和保護基板33通過連接器41A和41B 彼此電連接。主基板32和保護基板34通過連接器42A和42B 4皮此 電連接。主基板32和保護基板35通過連接器43A和43B彼此電連 接。主機板32和保護基板36通過連接器44A和44B彼此電連4妄。 另外，兩個保護基板(未示出)通過連接器(未示出)電連接至主 基板32。換句話i兌，當(dāng)打開殼體31的每個面時，都會斷開固定在 殼體31的每個內(nèi)表面的保護基板和主基板32的電連接。
控制模塊13不僅包括上述連接器，還包括用于電連接RF驅(qū)動 基板12與主電源14的連接器。
圖5是示出了圖1所示的控制模塊13的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。 控制模塊13包括CPU 101、存儲器存取控制器102、存儲部103、 復(fù)位電路104、篡改監(jiān)控電路105-1-105-6、以及電源控制器106。 存儲器存取控制器102包括開關(guān)141、置亂密鑰變更指令單元142、 隨機數(shù)輸出單元143、以及總線置亂單元144?？偩€置亂單元144 包括置亂密鑰存儲部151和地址總線置亂電路152。置亂密鑰存l諸 部151包括置亂密鑰緩沖器161和內(nèi)部存儲器162。存儲部103包 括RAM 171和非易失性存儲器172。CPU 101和地址總線置亂電路152通過具有n位總線寬度的地 址總線121相互連接。地址總線置亂電路152和存儲部103通過具 有等于地址總線121的總線寬度的n位總線寬度的地址總線122相 互連接。此外，通過具有m位總線寬度的數(shù)據(jù)總線123,使CPU 101 和存儲部103相互連接。
通過才丸行預(yù)定程序，CPU 101執(zhí)行用于4吏用IC卡2實現(xiàn)業(yè)務(wù) 的處理。另外，CPU101可以并行地^執(zhí)行對應(yīng)于多種業(yè)務(wù)的程序。 4奐句話i兌，CPU 101可以并刊_;也#^亍用于多種業(yè)務(wù)的處理。
CPU 101將用于每個業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)寫入存儲部103中的RAM 171 或非易失性存儲器172中以及從存儲部103中的RAM 171或非易 失性存儲器172中讀取用于每個業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)。在以下描述中，如果 必要，"將數(shù)據(jù)寫入存儲部103中的RAM 171或非易失性存儲器172 中，，被簡單地表示為"將數(shù)據(jù)寫入存儲部103中"，以及如果必要， "從存儲部103中的RAM 171或非易失性存儲器172中讀取數(shù)據(jù)" 被簡單地表示為"從存^f諸部103中讀取數(shù)據(jù)"。
當(dāng)CPU 101將數(shù)據(jù)寫入存儲部103中時，CPU 101使用地址總 線121向地址總線置亂電路152提供表示邏輯地址(其表示邏輯數(shù) 據(jù)寫入位置)的邏輯地址信號，并使用數(shù)據(jù)總線123向存儲部103 提供包括寫入數(shù)據(jù)且表示數(shù)據(jù)寫入指令的寫入信號。當(dāng)CPU 101從 存4諸部103讀取4t據(jù)時，CPU 101 ^吏用;l也址總線121向;也址總線置 亂電路152提供表示邏輯地址(其表示邏輯數(shù)據(jù)讀取位置)的邏輯 地址信號，并4吏用數(shù)據(jù)總線123向存儲部103 4是供表示數(shù)據(jù)讀取指 令的讀取〗言號。
存儲器存取控制器102通過CPU 101來控制存儲部103的存取。
在包括在存儲器存取控制器102中的部件中，當(dāng)用戶給出變更 置亂密鑰的指令時，按下開關(guān)141。當(dāng)用戶4姿下開關(guān)141時，開關(guān) 141向置亂密鑰變更指令單元142提供表示開關(guān)141已祐:按下的信號。
當(dāng)按下開關(guān)141時，置亂密鑰變更指令單元142向隨才幾凄t輸出 單元143提供置亂密鑰變更指令。另外，當(dāng)置亂密鑰變更指令單元 142基于從篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6輸出的監(jiān)控信號來檢測諸如 殼體31的-皮壞和打開的損壞^f于為時，置亂密鑰變更指令單元142 向隨機數(shù)輸出單元143提供置亂密鑰變更指令。
當(dāng)置亂密鑰變更指令單元142向隨機數(shù)輸出單元143提供表示 置亂密鑰變更指令的信號時，隨機數(shù)輸出單元143生成由n位串形 成的偽隨機數(shù)，并將偽隨機數(shù)作為置亂密鑰輸出至置亂密鑰緩沖器 161。
輯地址轉(zhuǎn)換為將實際訪問的存儲部103中的物理地址的處理。
在包括在總線置亂單元144中的部件中，置亂密鑰存^f諸部151 存儲由隨機數(shù)輸出單元143提供的作為置亂密鑰的偽隨機數(shù)。具體 地，置亂密鑰存儲部151中的置亂密鑰緩沖器161存儲由隨機數(shù)輸 出單元143提供的作為置亂密鑰的偽隨機數(shù)。另外，置亂密鑰緩沖 器161還提供置亂密鑰并將其存儲在內(nèi)部存儲器162中。由諸如閃 存的非易失性存儲器或由電池支持的RAM等構(gòu)成內(nèi)部存儲器162。 即使主電源14處于關(guān)閉(OFF)狀態(tài)，內(nèi)部存儲器162仍連續(xù)地存 儲置亂密鑰。另外，當(dāng)將主電源14從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榻油顟B(tài)時， 置亂密鑰緩沖器161讀取并存儲在內(nèi)部存儲器162中存4諸的置亂密 鑰。直到在接通主電源14之后完成了從內(nèi)部存儲器162讀取置亂 密鑰，置亂密鑰緩沖器161才向復(fù)位電路104提供復(fù)位指令信號。
通過使用存儲在置亂密鑰緩沖器161中的置亂密鑰來置亂由從 CPU 101纟是供的邏輯地址信號表示的邏輯地址，地址總線置亂電^各 152將邏輯地址轉(zhuǎn)換為存4諸部103中將實際訪問的物理地址。換句 話il，通過置亂llr入邏輯地址，地址總線置亂電路152將物理地址 分配給邏輯地址。地址總線置亂電路152向存儲部103提供表示通 過轉(zhuǎn)換獲得的物理地址的物理地址信號。
在包括在存儲部103中的部件中，RAM 171存儲高安全性數(shù)據(jù) (例如，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和個人信息)。通過來自電源控制器106的電能 來保持存儲在RAM171中的數(shù)據(jù)。當(dāng)停止提供來自電源控制器106 的電能時，擦除所存儲的數(shù)據(jù)。
例如，非易失性存儲器172由非易失性存儲器(例如，閃存)、 EEPROM(電可纟察可編程只讀存々者器)、HDD(石更盤驅(qū)動器)、MRAM (磁電阻式隨機存取存儲器)、FeRAM (鐵電隨機存取存儲器)、以 及OUM (雙向通用存々者器，ovonic unified memory )中的 一個形成。 非易失性存儲器172存儲低安全性數(shù)據(jù)。
當(dāng)向RAM 171和非易失性存儲器172中的每一個提供來自 CPU 101的寫入信號時，將包括在寫入信號中的數(shù)據(jù)寫入RAM 171 和非易失性存々者器172的每一個中的物理地址處，RAM 171和非易 失性存儲器172中的每一個其通過由地址總線置亂電路152提供的 物理地址信號表示。另外，當(dāng)提供來自CPU101的讀取信號時，讀 取在RAM 171和非易失性存儲器172的每一個中的物理地址處的 數(shù)據(jù)，RAM 171和非易失性存儲器172中的每一個由從地址總線置 亂電路152提供的物理地址信號來表示，并通過數(shù)據(jù)總線123將所 讀取的數(shù)據(jù)提供給CPU 101。
雖然從置亂密鑰緩沖器161向復(fù)位電路104提供了復(fù)位指令信 號，但復(fù)位電路104通過向CPU 101提供復(fù)位信號來初始化CPU 101的習(xí)犬態(tài)。
如下參考圖8等描述的，墓改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6中的每一 個都監(jiān)控諸如殼體31的破壞或打開的損壞行為，并將表示監(jiān)控結(jié) 果的監(jiān)控信號提供給電源控制器106和置亂密鑰變更指令單元142。
在下文中，當(dāng)不必區(qū)分篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6中的每一個 時，每個篡改監(jiān)控電路均被稱作"篡改監(jiān)控電路105"。
如下參考圖IO等描述的，向電源控制器106提供來自主電源 14的電能，并控制提供給控制模塊13的每個部分的電能。當(dāng)檢測 到對控制模塊13進行了損壞行為時，電源控制器106停止向存儲 部103供電，從而擦除RAM 171中的數(shù)據(jù)。
圖6是示出了隨機數(shù)輸出單元143的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。隨機 ^t豐lr出單元143包^"隨枳4t生成器201和開關(guān)202。
隨機數(shù)生成器201包括LFSR (線性反饋移位寄存器)隨機 數(shù)輸出單元211，其包括具有L1位的移位寄存器；LFSR隨才幾數(shù)輸 出單元212，其包括具有L2位的移位寄存器；以及EXOR(異或) 電路213。
LFSR隨機數(shù)輸出單元211和212基于公知的LFSR原理，其 中，具有通過移位寄存器中預(yù)定位所表示的值的異或邏輯和作為反 饋值被輸入至移位寄存器。隨機數(shù)生成器201通過使用EXOR電路 213來獲4尋的由LFSR隨枳4t輸出單元211和212生成的兩個不同 的M序列偽隨機數(shù)的每一位的異或邏輯和，來生成Gold序列隨機
數(shù)。包括在隨機凄t生成器201中的LFSR隨積4t輸出單元的凄t量不 限于兩個，也可以是三個或者更多個。
當(dāng)從置亂密鑰變更指令單元142接收到表示置亂密鑰變更指令 的輸入信號時，接通開關(guān)202,從而通過開關(guān)202將表示由隨機數(shù) 發(fā)生器201生成的Gold序列隨機數(shù)的位串輸出至置亂密鑰緩沖器 161。
圖7是示出了總線置亂單元144的功能結(jié)構(gòu)的詳細(xì)方框圖。
置亂密鑰緩沖器161包括具有n位的串4亍輸入和并4亍輸出移位 寄存器。在置亂密鑰緩沖器161中，由隨機數(shù)輸出單元143作為串 行信號提供的偽隨機數(shù)被存儲為置亂密鑰。
地址總線置亂電路161通過使用異或電路251-1 ~ 251-n來獲得 具有位Al ~ An且通過地址總線121從CPU 101 ^是供的邏輯地址信 號所表示的n位邏輯地址中的每個位與具有位Kl Kn且存儲在置 亂密鑰緩沖器161中的n位置亂密鑰中的每個位之間的異或邏輯 和，來將邏輯地址轉(zhuǎn)換為具有位SA1 ~ SAn的n位物理地址。地址 總線置亂電路152使用地址總線122向存儲部103提供表示通過轉(zhuǎn) 才灸獲4尋的物理;也址的物理;也址4言號。
圖8是示出了圖5所示的篡改監(jiān)控電路105-1的實例的電路圖。 篡改監(jiān)控電路105-1包括在保護基板33上的導(dǎo)線51、電阻器301、 302、和303、 p型MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)304、 比較電壓源元件305、以及電壓比較器306。
MOSFET 304的柵—及經(jīng)由點A、連4妄器41A和41B、以及導(dǎo)線 51連4妄至電阻器301的一端，并且經(jīng)由點A連4妄至電阻器302的 一端。MOSFET304的源4及經(jīng)由點B連4妄至電阻器303的一端和電
壓比專交器306的正才及端子。MOSFET 304的漏才及連4妄至電阻器302 不同于連4妄至MOSFET304的初財及那一端的另 一端。MOSFET 304 的漏極還連接至比較電壓源元件305的負(fù)極端子并且接地。換句話 說，篡改監(jiān)控電路105-1由MOSFET 304的漏極接地的源極跟隨器 (source follower )電路構(gòu)成。
電阻器301不同于連4妄至導(dǎo)線51的那一端的另一端經(jīng)由連才妄 器41B和41A連接至電源控制器106的另 一端以及電阻器303不同 于連接至點B的那一端的另一端。比較電壓源元件305的正極端子 連接至電壓比較器306的負(fù)極端子。電壓比較器306的輸出端子經(jīng) 由點Sl連接至電源控制器106和圖5所示的置亂密鑰變更指令單 元142。
電阻器302的電阻遠遠大于電阻器301的電阻。因:t匕，點A(即， MOSFET 304的柵極端)處的電壓增大為基本上等于來自電源控制 器106的輸入電壓的電壓，并且MOSFET304的源極電壓隨著變?yōu)?基本上等于柵極電壓。從而，點A和B具有基本相等的電壓。因此， 將基本等于來自電源控制器106的輸入電壓的電壓輸入至電壓比較 器306的正極端子。比較電壓源元件305將約等于來自電源控制器 106的輸入電壓的一半的電壓輸入至電壓比較器306的負(fù)極端子。 當(dāng)輸入至電壓比較器306的正極端子的電壓大于輸入至電壓比較器 306的負(fù)極端子的電壓時，從電壓比較器306輸出的監(jiān)控信號的電
而得到的值。當(dāng)輸入至電壓比較器306的負(fù)極端子的電壓大于輸入 至電壓比較器306的正極端子的電壓時，從電壓比較器306輸出的 監(jiān)控信號的電壓約為0伏特。
參照圖9，以下將描述篡改監(jiān)控電^各105-1的工作實例。圖9 示出了當(dāng)對控制模塊13的殼體31的面31A執(zhí)行損壞行為(例如，
打開或磁:壞)時點A、 B、和S1處的電壓改變實例。在圖9中，時
間h表示執(zhí)4亍損壞;f亍為的時間。
如上所述，在沒有異常情況出現(xiàn)的時間k之前的狀態(tài)下，點A 和B處電壓中的每一個都約等于來自電源控制器106的輸入電壓。 因此，在電壓比較器306的正極端子處的電壓(即，點B處的電壓) 大于電壓比較器306的負(fù)極端子處的電壓(即，比較電壓源元件305 的電壓)。因此，電壓比較器306的輸出電壓(即，點S1處的電壓)
得到的正值。
例如，在時間t!處當(dāng)打開控制才莫塊13的殼體31的面31A以使 連4妻器41A和41B分離、以及當(dāng)執(zhí)4亍諸如在面31A中鉆孔的石皮壞 4亍為/人而〗吏導(dǎo)線51斷線的情況下，在電源4空制器106和MOSFET 304之間發(fā)生斷線，^吏得點A具有0伏特的電壓。因此，如圖9所 示，點B具有約為0伏特的電壓，以及電壓比較器306的負(fù)極端子 處的電壓大于電壓比辟交器306的正才及端子處的電壓。因此，電壓比 較器306的輸出電壓(即，點S1處的電壓)約為O伏特。
因此，基于從篡改監(jiān)控電路105-1輸出的監(jiān)控信號，可以檢測 到損壞^f亍為(例如，殼體31的打開或石皮壞)。
同樣，篡改監(jiān)控電路105-2- 105-6在結(jié)構(gòu)上與篡改監(jiān)控電路 105-1 —致。因此，由于篡改監(jiān)控電i 各105-2 ~ 105-6的描述是重復(fù) 的所以沒有描述它們。類似于篡改監(jiān)控電路105-1，可以基于來自 篡改監(jiān)控電路105-2 ~ 105-6中的每一個的監(jiān)控信號，來才企測損壞行 為(例如，殼體31的打開或^ 皮壞)。
因此，可以通過監(jiān)控來自篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6的監(jiān)控信 號來確保對殼體31的所有面的損壞行為(例如，打開或^^壞)的檢測。
在以下描述中，篡改監(jiān)控電路105-2包4舌在〗呆護基^反34上的導(dǎo) 線。篡改監(jiān)控電路105-3包括在保護基板35上的導(dǎo)線。篡改監(jiān)控電 路105-4包括在保護基板36上的導(dǎo)線。篡改監(jiān)控電路105-5和105-6 包括在對應(yīng)于殼體31的兩個面(未示出)的保護基4反上的導(dǎo)線。
圖IO是示出了圖5所示的電源控制器106的結(jié)構(gòu)實例的電路 圖。電源4空制器106包才舌作為主電源14的后備電源的電池351、電 池插座352、 二才及管353和354、電容器355、電源調(diào)節(jié)器356、電 阻器357、電池電壓檢測器358、以及開關(guān)359。
電池351被安裝在電池插座352中。在這種狀態(tài)下，電池351 的正才及連4妄至用于防止回流的二才及管353的正才及、電阻器357的一 端、以及電池電壓檢測器358的輸入端Tll。電池351的負(fù)極連接 至電容器355的一端和電容器357不同于的連4妄至電池351正4及的 那一端的另一端，并且接地。二極管353的負(fù)極連接至用于防止回 流的二極管354的負(fù)極、電容器355不同于連接至電池351的負(fù)極 的那一端的另一端、以及電源調(diào)節(jié)器356的輸入端Tl。 二極管354 的正4及連4妻至主電源14。
電源調(diào)節(jié)器356的l俞出端T2連4妾至電池電壓^r測器358的電 源端T13、開關(guān)359的一端、CPU 101、存儲器存取控制器102、復(fù) 位電路104、以及篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6。電池電壓檢測器358 的輸出端T12連接至開關(guān)359的電壓4企測端(未示出)。開關(guān)359 不同于連接至電源調(diào)節(jié)器356的輸出端T2的那一端的另一端被連 接至存儲部103。另夕卜，開關(guān)359的電壓才企測端(未示出)經(jīng)由點 SI ~ S6連接至篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6。
電源調(diào)節(jié)器356通過將從主電源14通過二極管354輸入的電 壓或/人電池351通過二才及管353l命入的電壓專i:換為預(yù)定電壓，來乂人 輸出端T2輸出基本恒定的電壓。從輸出端T2輸出的電壓經(jīng)由CPU
101、 存儲器存取控制器102、復(fù)位電路104、篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6、電池電壓4企測器358、以及開關(guān)359 ^先提供給存儲部103。 換句話i兌，通過電源調(diào)節(jié)器356 4吏來自主電源14或電池351的電 能的電壓穩(wěn)定，并將穩(wěn)定電壓的電能提供給存儲器存取控制器102、 復(fù)位電3各104、篡 文監(jiān)控電^各105-1 ~ 105-6、電池電壓4企測器358、 以及存々者部103。因此，即僅:4亭止從主電源14和電池351之一提供 的電能，也能將穩(wěn)定的電能提供給CPU 101、存儲器存取控制器
102、 復(fù)位電路104、篡改監(jiān)控電3各105-1 ~ 105-6、電池電壓才企測器 358、以及存儲部103。
另夕卜，主電源14或電池351為電容器352充電，以-使其達到 預(yù)定電壓，同時主電源14或電池351向電容器355提供電能。當(dāng) 停止/人主電源14或電池351 ^是供電能時，存儲在電容器355中的 電能經(jīng)由電源調(diào)節(jié)器356、 CPU 101、存儲器存取控制器102、復(fù)位 電路104、篡改監(jiān)控電路105-1-105-6、電池電壓檢測器358、以及 開關(guān)359被提供給存儲部103。例如，電容器355由超級電容器(電 偶層電容器)形成。電容器355能夠為CPUIOI、存儲器存取控制 器102、復(fù)位電路104、篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6、電池電壓檢測 器358、以及存^f諸部103^是供至少預(yù)定時間(例如，30至40分4中) 的電能的充電容量。
電池電壓4企測器358通過^r測輸入至輸入端Tll的電壓(即， 由電池351施加給電阻器357的電壓)來檢測電池351的去除。當(dāng) 輸入端Tll處的電壓等于或小于預(yù)定閾值時，電池電壓4企測器358 通過使用內(nèi)部計凄t器(未示出)來啟動時間測量。當(dāng)輸入端Tll處
的電壓等于或小于閾值的狀態(tài)持續(xù)時，輸出端T12處的電壓從高電 平(例如，5伏特)變?yōu)閖氐電平(例如，O伏特)。
當(dāng)來自篡改監(jiān)控電路105-1 -105-6的監(jiān)控信號和來自電池電 壓檢測器358的輸出信號的電壓中的任一個等于或小于預(yù)定閾值 時，斷開開關(guān)359，以停止從電源控制器106向存儲部103提供電能。
以下將參照圖11來描述電源控制器106的實例。圖11示出了 在主電源14處于切斷狀態(tài)且篡改監(jiān)控電^各105-1 ~ 105-6沒有4僉測 到損壞4于為的狀態(tài)下，乂人電池插座352中去除電池351的情況下， 從電池電壓檢測器358的端子Tll和T12輸出的電壓、以及電源控 制器106向存儲部103輸出的電壓的變化實例。在圖11中，時間 tu表示從電池插座352中去除電池351的時間。
在電池351被安裝到電池插座352中的時刻tn之前的狀態(tài)下， 電池351將正電壓輸入至電池電壓4企測器358的輸入端Tll,以及 電池電壓;f全測器358的輸出端T12將高電平電壓輸入至開關(guān)359。 另外，由于篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6沒有才企測到損壞行為，因此 開關(guān)359接通，并且篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6將正電壓輸入至開 關(guān)359。這就經(jīng)由開關(guān)359將從電源調(diào)節(jié)器356的輸出端T2輸出的 電能提供給存儲部103。此時，從電源調(diào)節(jié)器356的輸出端T2輸出 的電能也被提供給CPU 101、存儲器存取控制器102、復(fù)位電路104、 篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6、以及電池電壓檢測器358。
當(dāng)在時間tn乂人電池插座352中去除電池351時，llr入至電池電 壓才企測器358的輸入端Tll的電壓約為0伏特，并且電池電壓^r測 器358通過使用內(nèi)部計數(shù)器來啟動時間測量。另外，電容器355啟 動放電，使得經(jīng)由電源調(diào)節(jié)器356將存儲在電容器355中的電能提
供給CPU 101、存儲器存取控制器102、復(fù)位電路104、篡改監(jiān)控 電路105-1 ~ 105-6、以及電池電壓4全測器358。
在電池電壓4企測器358啟動時間測量之后經(jīng)過了子貞定時間Ta 的時間t。處，電池電壓檢測器358將輸出端T12的電壓從高電平 變?yōu)榈碗娖健＿@使得開關(guān)359斷開，以停止向存儲部103提供電能， 從而擦除了存儲在存儲部103中的RAM 171中的數(shù)據(jù)。
同樣，在時間112之后，經(jīng)由電源調(diào)節(jié)器356將來自電容器355 的電能連續(xù)地提供給CPU 101、存儲器存取控制器102、復(fù)位電路 104、篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6、以及電池電壓才金測器358。因此， 即使去除了電池351,篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6也連續(xù)執(zhí)行損壞 行為的監(jiān)控。
在時間Ta期間，電池351連才妄至電池電壓4全測器358。當(dāng)l命入 至輸出端Tll的電壓超出預(yù)定閾值時，停止通過內(nèi)部計tt器進行的 時間測量。因此，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定時間Ta，即使主電源14處于斷 開狀態(tài)，也可以在不擦除RAM 171中的凄t據(jù)的情況下更換電池351 。 當(dāng)不必考慮電池351的更換時，在時間tu處，可以斷開開關(guān)359。
接下來，下面將參照圖12 ~ 14來描述讀取器-寫入器1的處理。
首先，以下將參照圖12所示的流程圖來描述由讀取器-寫入器 1沖丸行的置亂密鑰生成處理。例如，當(dāng)用戶4安下開關(guān)141時，開始 置亂密鑰生成處理。
在步驟S1中，隨機數(shù)輸出單元143輸出偽隨機數(shù)。具體地， 開關(guān)141向置亂密鑰變更指令單元142提供表示開關(guān)141已按下的 信號。置亂密鑰變更指令單元142通過向開關(guān)202提供表示置亂密 鑰變更指令的信號來接通開關(guān)202。在讀取器-寫入器1的主電源14
處于4妄通狀態(tài)時，隨枳4t生成器201連續(xù)地生成偽隨積4t。開關(guān)202 的4妄通啟動通過開關(guān)202將偽隨才幾數(shù)從隨機凄t生成器201輸出至置 亂密鑰緩沖器161。當(dāng)從隨機數(shù)生成器201輸出了 n位偽隨機數(shù)時， 斷開開關(guān)202。
在步驟S2中，總線置亂單元144設(shè)置置亂密鑰。此后，置亂 密鑰生成處理結(jié)束。具體地，在置亂密鑰緩沖器161中，由n位串 形成的并由P逭機凄t輸出單元143提供的偽隨枳4t作為置亂密鑰#皮存 儲在內(nèi)部寄存器中。置亂密鑰緩沖器161提供置亂密鑰并將其存儲 在內(nèi)部存儲器162中。換句話說，通過內(nèi)部存儲器162來備份置亂 密鑰。
可以將當(dāng)讀取器—寫入器1的數(shù)量為多個時的每個控制模塊13 設(shè)置具有不同值并難以預(yù)測的置亂密鑰。例如，在從工廠裝運讀取 器-寫入器l之前，執(zhí)行置亂密鑰生成處理。
接下來，以下將參照圖13所示的流程圖來描述由讀取器-寫入 器1執(zhí)行的存儲器存取控制處理。例如，當(dāng)接通讀取器-寫入器1 的主電源14時，開始存儲器存取控制處理。
在步驟S31中，接通讀取器-寫入器1的主電源14,從而置亂 密鑰緩沖器161開始向復(fù)位電路104提供復(fù)位指令信號。
在步驟S32中，復(fù)位電^各104通過向CPU 101 4是供復(fù)位信號來 復(fù)位CPU 101。這初始化了 CPU 101的狀態(tài)。
在步驟S33中，置亂密鑰緩沖器161讀取存儲在內(nèi)部存儲器162 中的置亂密鑰。置亂密鑰緩沖器161將所讀取的置亂密鑰存儲在內(nèi) 部寄存器中。
在步驟S34中，置亂密鑰緩沖器161停止向復(fù)位電路104提供 復(fù)位指令信號。因此，復(fù)位電路104停止提供復(fù)位信號，并且CPU 101開始4丸4于程序。
在步驟S35中，CPU101確定是否寫入凄t據(jù)。如果在執(zhí)4亍禾呈序 的過程中，在下一步驟中不執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入，則CPU101確定不寫入 凄t據(jù)，并且處理前進至步艱夂S36。
在步驟S36中，CPU101確定是否讀取數(shù)據(jù)。如果在執(zhí)行程序 的過程中，在下一步驟中不執(zhí)行數(shù)據(jù)讀取，則CPU101確定不讀取 數(shù)據(jù)，并且處理返回至步驟S35。
在此之后，重復(fù)執(zhí)4亍步驟S35和S36，直到在步駛朵S35中CPU 101確定寫入凄史才居，或者在步驟S36中CPU 101確定讀取凄t才居。
如果在沖丸4亍程序的過程中，在下一步驟中(在步驟S35中)批i 行了數(shù)據(jù)寫入，則CPU 101確定寫入lt據(jù)，并且處理前進至步艱《 S37。
在步驟S37中，CPU101給出寫入數(shù)據(jù)的指令。具體地，CPU 101使用地址總線121來向地址總線置亂電路152提供表示邏輯數(shù) 據(jù)寫入位置的邏輯地址信號。CPU 101還使用數(shù)據(jù)總線123來向存 儲部103纟是供包括寫入數(shù)據(jù)并表示數(shù)據(jù)寫入指令的信號。
在步驟S38中，地址總線置亂電路152將邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理 地址。具體地，地址總線置亂電路152通過獲得由邏輯地址信號表 示的邏輯地址中的每一位和存儲在置亂密鑰緩沖器161中的置亂密 鑰中的每一位之間的異或邏輯和，并置亂邏輯地址，來將邏輯地址 轉(zhuǎn)換為物理地址。地址總線置亂電路152 4吏用地址總線122向存儲 部103提供表示通過轉(zhuǎn)換得到的物理地址的物理地址信號。
在步驟S39中，存儲部103寫入數(shù)據(jù)。具體地，在RAM 171 或非易失性存儲器172中，在由物理地址信號表示的RAM 171或 非易失性存儲器172中的物理地址處寫入包括在乂人CPU 101^是供的 寫入信號中的數(shù)據(jù)。因此，即使CPU101給出將數(shù)據(jù)寫入連續(xù)的邏 輯地址處的指令，而實際上，數(shù)據(jù)凈皮寫入RAM 171或非易失性存 儲器172中以便進行隨機地分配。因而，將難以分析和篡 文存儲在 RAM 171或非易失性存儲器172中的數(shù)據(jù)的內(nèi)容。
此后，處理返回步驟S35,并執(zhí)行S35和隨后的步驟。
如果在執(zhí)行程序的過程中，在下一步驟中(在步驟S36中)執(zhí) 4亍了^:據(jù)讀取，則CPU 101確定讀取fW居，并且處理前進至步驟 S40。
在步艱朵S40中，CPU101主會出讀取數(shù)據(jù)的指令。具體地，CPU 101將地址總線121用于向地址總線置亂電路152提供表示邏輯凄史 據(jù)讀取位置的邏輯地址信號。CPU 101還使用數(shù)據(jù)總線123向存儲 部103提供表示凄t據(jù)讀耳又指令的讀取信號。
類似于步驟S38，在步驟S41中，邏輯地址^皮轉(zhuǎn)4灸成物理;也址。 經(jīng)由地址總線122將表示通過轉(zhuǎn)換所得到的物理地址的物理i也址信 號從地址總線置亂電路152提供給存儲部103。
在步驟S42中，存儲部103讀取數(shù)據(jù)。具體地，RAM 171或非 易失性存儲器172讀取存儲在由物理地址信號表示的物理地址處的 數(shù)據(jù)，并且使用數(shù)據(jù)總線123向CPU 101提供所讀取的數(shù)據(jù)。
此后，處理前進至步驟S35,并執(zhí)行步驟S35以及隨后的步驟。
如上所述，當(dāng)讀耳又器-寫入器1的凄t量為多個時，可以容易:^也為 每個控制模塊13設(shè)置不同的置亂密鑰。即使分析了為一個控制模
塊13設(shè)置的置亂密鑰，也難以使用該置亂密鑰來分析和篡改存l諸 在另一控制模塊13的RAM 171或非易失性存儲器172中的數(shù)據(jù)。 因此，可以使基于數(shù)據(jù)分布和數(shù)據(jù)篡改的破壞最小化。
另外，關(guān)于用于生成偽隨機數(shù)的方法和用于置亂地址的方法， 可以在不進行更改的情況下使用相關(guān)技術(shù)，而不必提供新的復(fù)雜電 路。因此，除了輸入置亂密鑰變更指令，用戶不必付出其他努力。 因而，可以輕易地提高存儲在RAM 171或非易失性存儲器172中 的數(shù)據(jù)的安全性。
*接下來，以下將參照圖14所示的流程圖來描述讀取器-寫入器 l執(zhí)行的損壞行為監(jiān)控處理。例如，當(dāng)在從工廠裝運了讀取器-寫入 器l之后開始使用讀取器-寫入器1時，開始進行損壞行為監(jiān)控處理。
在步驟S61中，電池電壓檢測器358確定是否已停止從電池351 才是供電能。參照圖10和圖11，如上所述，例如，當(dāng)由于從電池插 座352去除電池351而使輸入端Tll處的電壓從超過預(yù)定闊值的狀 態(tài)變?yōu)榈扔诨蛐∮陬A(yù)定閾值的值時，電池電壓^r測器358確定已停 止從電池351纟是供電能，并且處理前進至步驟S62。
在步驟S62中，電池電壓檢測器358通過使用內(nèi)部計數(shù)器(未 示出)來開始時間測量。
此后，處理返回至步驟S61,并執(zhí)行步驟S61和隨后的步驟。
如果在步驟S61中，輸入端Tll處的電壓超過閾值，或者繼續(xù) 等于或小于閾值，則電池電壓檢測器358確定從電池351提供電能，
或者持續(xù)已停止從電池351提供電能的狀態(tài)，并且處理前進至步驟 S63。
在步驟S63中，電池電壓檢測器358確定是否已重新開始從電 池351提供電能。具體地，當(dāng)輸入端Tll處的電壓從等于或小于閾 值的值變?yōu)槌^閾值的值時，電池電壓檢測器358確定已重新開始 乂人電池351提供電能，并且處理前進至步驟S64。
在步驟S64中，電池電壓檢測器358使用內(nèi)部計數(shù)器(未示出)
4亭止時間測量。
此后，處理返回至步艱《S61，并4丸4于步驟S61和隨后的步驟。
在步驟S63中，當(dāng)輸入端Tll處的電壓繼續(xù)大于閾值，或者繼 續(xù)等于或小于閾值時，電池電壓檢測器358確定保持從電池351提 供電源的狀態(tài)，或者保持已停止從電池351才是供電源的狀態(tài)，并且 處5里前進至S65。
在步驟S65中，電池電壓檢測器358確定在停止從電池351提 供電能之后是否要經(jīng)歷預(yù)定時間。當(dāng)內(nèi)部計數(shù)器的值表示預(yù)定時間 或者更多的時間時，電池電壓4企測器358確定在4f止從電池351摘: 供電能之后經(jīng)歷了預(yù)定時間，并且處理前進至步驟S66。
在步驟S66中，電源控制器106停止向存^ft部103才是供電能， 從而結(jié)束損壞行為監(jiān)控處理。具體地，電池電壓檢測器358將輸出 端T12處的電壓從高電平變?yōu)榈碗娖?。這使開關(guān)359斷開，以停止 從電源調(diào)節(jié)器359向存儲部103提供電能，從而擦除了存儲在存儲 部103的RAM 171中的凄t據(jù)。
在步驟S65中，當(dāng)內(nèi)部計數(shù)器(未示出)的值表示小于預(yù)定時 間的值時，電池電壓檢測器358確定在停止乂人電池351 4是供電能之 后未經(jīng)歷預(yù)定時間，或者未4f止從電池351提供電能，并且處理前 進至步驟S67。
在步驟S67中，電源控制器106確定是否已對殼體31執(zhí)行了 損壞4亍為。具體地，如上參照圖8和圖9所述，在由于殼體31的 打開、破壞等而在電源控制器106與篡改監(jiān)控電路105中的 MOSFET (在圖8中的篡改監(jiān)控電路105-1的情況下為MOSFET 304)的柵極之間發(fā)生斷線的情況下，從發(fā)生斷線的篡改監(jiān)控電路 105輸出的監(jiān)控信號具有約為0伏特的電壓。當(dāng)來自篡改監(jiān)控電路 105-1 ~ 105-6的監(jiān)控信號中的任一個具有等于或小于預(yù)定閾值的值 時，電源控制器106確定已對殼體31執(zhí)行了損壞行為，并且處理 前進至步驟S68。
在步驟S68中，電源控制器106停止向存4諸部103提供電能。 具體地，來自篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6的監(jiān)控信號的電壓中的任 一個變?yōu)榈扔诨蛐∮陬A(yù)定閾值，從而斷開開關(guān)359，并且停止/人電 源調(diào)節(jié)器356向存儲部103纟是供電能。這4察除了存儲在存儲部103 中的RAM 171中的教:才居。
在步驟S69,存儲器存取控制器102變更置亂密鑰，并且損壞 行為監(jiān)控處理結(jié)束。具體地，當(dāng)來自篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6的 監(jiān)控信號的電壓中的任一個變?yōu)榈扔诨蛐∮陬A(yù)定閾值時，置亂密鑰 變更指令單元142通過向開關(guān)202提供表示置亂密鑰變更指令的信 號來4妄通隨積4tl俞出單元143中的開關(guān)202。開關(guān)202的4妄通啟動 了經(jīng)由開關(guān)202從隨機數(shù)生成器201向置亂密鑰緩沖器161輸出偽 隨機數(shù)。當(dāng)從隨機數(shù)生成器201輸出了 n位偽隨機數(shù)時，斷開開關(guān) 202。在置亂密鑰緩沖器161中，由n位串形成并從隨機數(shù)輸出單 元143提供的偽隨機數(shù)作為新的置亂密鑰被存儲在內(nèi)部寄存器中。
另外，置亂密鑰緩沖器161提供置亂密鑰并將其存儲在內(nèi)部存儲器 162中。
在步驟S69中，可以將由于未執(zhí)行地址置亂而未^皮用作置亂密 鑰并且其數(shù)字均為零的位串值強制地設(shè)置為置亂密鑰。
如果在步艱《S67中，確定未對殼體31扭J亍損壞4于為，則處理 返回至步驟S61,并且45M于步驟S61和隨后的步驟。
例如，如上所述，即使為了停止篡改監(jiān)控電i 各105-1 ~ 105-6的 工作而去除電池351,篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6也繼續(xù)工作。乂人 而，可以提高控制模塊13的防篡改性。另夕卜，當(dāng)在去除電池351 之后預(yù)定時間已結(jié)束時，擦除RAM 171中的凝:據(jù)。因此，可以進 一步提高控制模塊13的防篡改性。
此外，確保了檢測損壞行為(例如，殼體31的打開或破壞)。 由于當(dāng)4企測到損壞4亍為時4察除了 RAM 171中的凝:據(jù)，因此，可以 進一步提高控制模塊13的防篡改性。
另外，當(dāng)檢測到損壞行為時，變更置亂密鑰，因此，即使沒有 才察除RAM 171中的凄t才居，也難以通過4吏用ICE (in-circuit emulator, 回if各仿真器)等來分析RAM 171中的凄t據(jù)。
上述的描述舉例說明了保護RAM 171 (易失性存儲器)中的數(shù) 據(jù)的情況。然而，例如，當(dāng)4企測到電池351的去除、或者殼體31 的打開或石皮壞時，可以通過〗察除或石皮壞非易失性存儲器172中的凄t 據(jù)來保護非易失性存儲器172中的數(shù)據(jù)。在擦除作為易失性存儲器 的RAM 171中的數(shù)據(jù)的情況下，與擦除非易失性存儲器172中的 ^t據(jù)的情況相比，由于處理器(例如，CPU)不需要工作，因此，
可以利用較少的電能來擦除數(shù)據(jù)?？梢詫㈦娙萜?55的電容抑制為 低值。
另外，通過形成具有多層結(jié)構(gòu)的保護基板33 36,而不形成具 有單層結(jié)構(gòu)的保護基板33~36，導(dǎo)線布線圖案可以設(shè)置在每一層 上。
而且，每個保護基板上導(dǎo)線的導(dǎo)線布線圖案不限于上述實例。 代替地，可以每一個對于殼體31的每個面的長度或?qū)挾榷挤浅Ｕ?的間隔對導(dǎo)線進行布線，以基本覆蓋殼體31的所有面。
另外，不必在每個保護基板上i殳置導(dǎo)線。相反地，可以將導(dǎo)線 設(shè)置在殼體31的內(nèi)表面上，或者可以將導(dǎo)線設(shè)置在殼體31的外表 面牙口內(nèi)表面之間。
在上述實施例中，電池351 -f又用于在不4吏用主電源14的情況 下使控制模塊13工作。
另夕卜，用于處理上述實施例中電池351的去除的4支術(shù)不限于上 述篡改監(jiān)控電路105-1 ~ 105-6。該技術(shù)對于需要向其提供用于工作 的電能的篡改監(jiān)控電路(例如，用于導(dǎo)致故障而監(jiān)控?zé)峁舻臏囟?監(jiān)控電路)是有效的。
盡管在上述描述中，為每個保護基板設(shè)置了篡改監(jiān)控電路105, 但是例如通過將在多個保護基板上的導(dǎo)線串聯(lián)連接，可以減少篡改 監(jiān)控電路的數(shù)量。
另夕卜，當(dāng)檢測到電池351的去除之后，類似于通過篡改監(jiān)控電 路105來檢測損壞行為的情況，可以變更置亂密鑰。
盡管上述描述舉例證明了將Gold序列用作置亂密鑰的情況， 4旦是用作置亂密鑰的隨初4t或偽隨枳4t不限于上述實例。例如，可 以使用在僅使用 一個LFSR的情況下所獲得的M序列偽隨機數(shù)，以 及可以使用利用了熱噪聲的物理隨才幾數(shù)。
另外，用于置亂地址的方法不限于上述實例，而可以^吏用利用 基于隨機數(shù)或偽隨機數(shù)來設(shè)置置亂密鑰的另 一方法。
盡管上述描述舉例說明了作為與讀取器-寫入器1進行通信的 一方的IC卡2,但讀取器-寫入器1可以與非接觸IC卡功能裝置(例 如，便攜式電話、PDA(個人數(shù)字助理)、計時器、以及具有非接 觸IC卡功能的計算機)進行通信。
另夕卜，圖5中示出的存儲器存取控制器102可以應(yīng)用于除了讀 取器-寫入器1之外的其他存儲器數(shù)據(jù)讀取/寫入裝置。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)設(shè)計要求和其他因素，可以 有多種修改、組合、子組合和改進，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求 或等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)存儲裝置，包括存儲器；監(jiān)控裝置，用于監(jiān)控對于存儲在所述存儲器中的數(shù)據(jù)的未授權(quán)行為；第一電源，用于向所述監(jiān)控裝置供電；蓄電裝置，用于當(dāng)從所述第一電源停止向所述監(jiān)控裝置供電時向所述監(jiān)控裝置供電，所述蓄電裝置在從所述第一電源向所述監(jiān)控裝置供電的同時充電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲裝置，其中所述存儲器是易失性的；以及 所述第一電源還向所述存儲器供電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)存儲裝置，還包括供電控制裝置，其中當(dāng)從所述第一電源停止向所述存儲器供電時，所述蓄電 裝置還向所述存儲器供電；以及當(dāng)從所述第 一 電源停止向所述存儲器供電之后經(jīng)過了預(yù) 定時間時，所述供電控制裝置停止乂人所述蓄電裝置向所述存儲 器供電。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲裝置，還包括用于向所述監(jiān)控 裝置供電的第二電源，其中所述第一電源是當(dāng)關(guān)閉所述第二電源時向所述監(jiān)控裝置 供電的后備電源；以及所述蓄電裝置由所述第 一 電源和所述第二電源中的 一個 充電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲裝置，其中所述第一電源是電池；以及 所述蓄電裝置是電容器。
6. —種用于數(shù)據(jù)存儲裝置的電源控制方法，所述數(shù)據(jù)存儲裝置包 括存儲器和用于監(jiān)控對于存儲在所述存儲器中的數(shù)據(jù)的未授 權(quán)行為的監(jiān)控裝置，所述電源控制方法包括以下步驟在從電源向所述監(jiān)控裝置供電的同時，對包括在所述數(shù) 據(jù)存^f諸裝置中的蓄電裝置充電；以及當(dāng)從所述電源停止向所述監(jiān)控裝置供電時，從所述蓄電 裝置向所述監(jiān)控裝置供電。
7. —種用于與具有非接觸集成電路卡功能的裝置進行通信的通 信裝置，所述通信裝置包括存儲器，用于存儲從所述具有非接觸集成電路卡功能的 裝置中讀取的數(shù)據(jù)；監(jiān)控裝置，用于監(jiān)控對于存儲在所述存儲器中的數(shù)據(jù)的 未授權(quán)行為；電源，用于向所述監(jiān)控裝置供電；以及蓄電裝置，用于從所述電源停止向所述監(jiān)控裝置供電時 將向所述監(jiān)控裝置供電，所述蓄電裝置在從所述電源向所述監(jiān) 控裝置供電的同時充電。
8. —種數(shù)據(jù)存儲裝置，包括存儲器；監(jiān)控單元，用于監(jiān)控對于存儲在所述存儲器中的數(shù)據(jù)的 未授權(quán)行為；第一電源，用于向所述監(jiān)控單元供電；蓄電單元，用于當(dāng)從所述第一電源停止向所述監(jiān)控單元 供電時向所述監(jiān)控單元供電，所述蓄電單元在從所述第 一 電源 向所述監(jiān)控單元供電的同時充電。
9. 一種用于與具有非接觸集成電路卡功能的裝置進行通信的通 信裝置，所述通信裝置包括存儲器，用于存儲從所述具有非接觸集成電路卡功能的 裝置中讀取的lt據(jù)；監(jiān)控單元，用于監(jiān)控對于存儲在所述存儲器中的數(shù)據(jù)的 未授權(quán)行為；電源，用于向所述監(jiān)控單元供電；以及蓄電單元，用于當(dāng)從所述電源停止向所述監(jiān)控單元供電 時向所述監(jiān)控單元供電，所述蓄電單元在從所述電源向所述監(jiān) 4空單元供電的同時充電。
全文摘要
一種數(shù)據(jù)存儲裝置包括存儲器；監(jiān)控單元，用于監(jiān)控對于存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)的未授權(quán)行為；第一電源，用于向監(jiān)控單元提供電能；以及電能存儲單元，用于當(dāng)停止向監(jiān)控單元提供來自第一電源的電能時將電能提供給監(jiān)控單元，并且在從第一電源向監(jiān)控單元提供電能的同時對電能存儲單元充電。
文檔編號G06F12/14GK101114258SQ20071013761
公開日2008年1月30日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者村岡如竹 申請人:索尼株式會社