ES2328017T3 - Procedimiento para la activacion de una unidad de control dispuesta en un alojamiento, que esta protegida frente a un acceso no autorizado a datos. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la activación de una unidad de control, que está dispuesta en un alojamiento con protección frente a un acceso no autorizado a datos, - en que la unidad de control dispuesta en el alojamiento comprende un primer microcontrolador (3) conformado como procesador de inicio, un segundo microcontrolador (4) conformado como procesador principal, al menos una memoria de semiconductores (5) conformada como medio de almacenamiento y una interfaz (8), a la que puede conectarse un medio de almacenamiento externo por fuera del alojamiento, - en que el segundo microcontrolador (4) está unido a través de un sistema de bus con la memoria de semiconductores (5), así como con el primer microcontrolador (3) y la interfaz (8) respectivamente en serie, y el primer microcontrolador (3) tiene una memoria Flash (6) y una memoria EEPROM (7), en que a) el primer microcontrolador (3) calcula primeramente una suma de comprobación a partir de un espacio de dirección prefijado de la memoria de semiconductores (5) conformada como memoria RAM, estática y protegida con batería, y si no se halla la suma de comprobación prefijada, se carga un programa de arranque existente en la memoria Flash (6) del microcontrolador (3) a un área de dirección prefijada de la memoria de semiconductores (5) conformada como memoria RAM estática con ayuda de la interfaz de depuración del segundo microcontrolador (4), b) el primer microcontrolador (3) inicia el programa de arranque, c) el segundo microcontrolador (4) carga un programa de carga a través de la interfaz en serie (8) desde el medio de almacenamiento externo, d) el programa de carga comprueba la memoria de semiconductores (5) y a continuación el programa de carga carga un programa de aplicación desde el medio de almacenamiento externo, e) el primer microcontrolador (3) calcula una suma de comprobación a partir de un espacio de dirección prefijado de la memoria de semiconductores (5) con ayuda de la interfaz de depuración del segundo microcontrolador (4) y dicha suma es comparada con una suma de comprobación prefijada y en caso de coincidencia el primer microcontrolador (3) lleva a cabo una reinicialización de sistema, a través de la cual se inicia el segundo microcontrolador (4) con el programa de carga, f) el programa de carga lleva a cabo una comprobación de la memoria de semiconductores (5) e inicia el programa de aplicación.
Description
Procedimiento para la activación de una unidad
de control dispuesta en un alojamiento, que está protegida frente a
un acceso no autorizado a datos.
La invención se refiere a un procedimiento para
la activación de una unidad de control dispuesta en un alojamiento,
que está protegida frente a un acceso no autorizado a datos conforme
al preámbulo de la reivindicación 1.
A partir de las instrucciones técnicas del
aparato de juego "Triomint Top-Spiel" de la
compañía NSM es conocida una unidad de control que dispone de un
microprocesador con medio de almacenamiento asociado en la forma de
EAROM (del inglés "Electrically Alterable Read Only Memory",
memoria de sólo lectura alterable eléctricamente), EPROM (del
inglés "Erasable Programmable Read-Only
Memory", memoria de sólo lectura programable y borrable) y/o RAM
(del inglés "Random Access Memory", memoria de acceso
aleatorio). Los medios de almacenamiento se aseguran mediante una
suma de comprobación. En caso de que este sistema de seguridad
reaccione, todos los datos críticos en el medio de almacenamiento
son borrados y los procesos de salida del ordenador son bloqueados.
Además, la unidad de control comprende un autodiagnóstico, que es
activado al ser encendido el aparato de juego. Durante la puesta en
marcha, se comprueban entre otras cosas los puntos de entrada y de
salida en serie y también se lleva a cabo una prueba de memoria. Si
la comprobación da como resultado una desviación respecto a valores
predeterminados, el aparato de juego no es puesto en marcha. Es
desventajoso aquí sin embargo que el sistema de seguridad
previamente citado es activado también cuando existe un defecto en
el módulo de memoria. Por otro lado no se detecta el caso en que se
desconectan programas auxiliares para la formación de la suma de
comprobación, y tampoco cuando los datos son reorganizados y la suma
de comprobación del programa modificado es idéntica con la suma de
comprobación prefijada.
En el documento EP 1 085 396 A1 se muestra y
describe un ordenador personal con un alojamiento, a cuyo ordenador
pueden conectarse un teclado y un monitor de modo habitual. En el
ordenador personal existe una denominada placa madre con un
microprocesador, una memoria RAM así como un área de BIOS (del
inglés "Basic Input-Output System", sistema
básico de entrada-salida). Junto al microprocesador,
en la placa madre hay otro componente con otro procesador y una
memoria permanente y no permanente así como una memoria
criptográfica. A través de ello es posible establecer áreas
relevantes para la seguridad fuera de la estructura central del
ordenador personal.
La invención tiene como base la tarea de
conformar una unidad de control de tal modo que no sea posible un
acceso no autorizado a o una modificación de datos o programas.
El procedimiento conforme a la invención tiene
la ventaja de que para una disposición de un sistema de
microordenador en un módulo protegido frente a ataques mecánicos
y/o eléctricos, sólo pueden ser cargados en la memoria datos por
parte de la persona autorizada. Para una persona ajena, debido a la
secuencia conforme a la invención de pasos de trabajo consecutivos
a llevar a cabo, no es posible cargar programas modificados o con
otros valores en la memoria de trabajo protegida. El procedimiento
no puede ser descubierto por personas ajenas, ya que al producirse
una apertura violenta del módulo protegido los datos en los
elementos de memoria de semiconductores preferentemente empleados
son borrados.
Un ejemplo de realización conforme a la
invención se representa en el dibujo. En un diagrama de bloques 1
se representan los elementos conforme a la invención de un módulo de
seguridad 2. El módulo de seguridad 2, no representado en más
detalle, consta de un alojamiento de dos partes cerrado por todos
lados. En el alojamiento está dispuesta una placa de circuito
impreso, en la que están dispuestos los componentes necesarios, por
ejemplo un microcontrolador 3 con una memoria integrada, un
microcontrolador 4 y al menos una memoria de semiconductores 5 así
como sensores no representados para la detección de parámetros de
entorno y un circuito de borrado. El circuito de borrado está unido
a la memoria de semiconductores 5 conformada como componente de
almacenamiento de datos. Con los sensores se detecta si tienen
lugar ataques mecánicos, ópticos y/o químicos sobre el alojamiento
y si se produce una manipulación de la tensión eléctrica de
operación y/o de la temperatura ambiente. Para valores de salida,
situados fuera del intervalo de operación prefijado, de los
sensores, el circuito de borrado es activado por el sistema de
sensores, cuyo circuito borra los datos que se encuentran en la
memoria de semiconductores 5 conformada como componentes de
almacenamiento de datos.
El módulo de seguridad 2 comprende el
microcontrolador 3, por ejemplo un AT90S120, como procesador de
inicio. El microcontrolador 3 comprende una memoria Flash 6 y una
memoria EEPROM 7 (del inglés "Electrically Erasable Programmable
Read-Only Memory", memoria de sólo lectura
programable y borrable eléctricamente). Tras una programación
exitosa de la memoria Flash 6 del microcontrolador 3 y la asignación
de un bit de bloqueo no es ya posible una extracción posterior de
los datos en la memoria integrada 6, 7 del microcontrolador 3. En la
memora 6, 7 del microcontrolador 3 están integradas todas las
rutinas para la inicialización y el inicio del procesador principal
conformado como microcontrolador 4, así por ejemplo un programa de
arranque y un código para un algoritmo de descifrado. El
microcontrolador 3 comprende una batería de litio propia no
representada, con la que se asegura también en caso de caída del
suministro eléctrico que se conservan los contenidos de registro de
las memorias 6, 7. El microcontrolador 3 está unido en serie al
microcontrolador 4.
El microcontrolador 4, por ejemplo un Motorola
MC68331, se emplea como procesador principal. Al microcontrolador 4
está conectada por un lado en paralelo la memoria de semiconductores
5 y por otro lado en serie una interfaz 8 de contacto con el
exterior. A la interfaz 8 puede ser conectado un medio de
almacenamiento externo. Desde el medio de almacenamiento externo se
descargan un programa de carga y un programa de aplicación.
Si la tensión eléctrica externa de alimentación
está aplicada al microcontrolador 3, se calcula por parte de éste
una suma de comprobación a partir de un espacio de dirección
prefijado de la memoria de semiconductores 5 conformada como
memoria RAM, estática y protegida con batería. Si no se halla una
suma de comprobación prefijada, se carga un programa de arranque,
que se encuentra en la memoria Flash 6 del microcontrolador 3, a un
área de dirección prefijada de la memoria de semiconductores 5
conformada como memoria RAM estática, con ayuda de la interfaz de
depuración (BDM, del inglés "Background Debug Mode", modo de
depuración en segundo plano) del microcontrolador 4. Una vez que se
ha producido la transferencia del programa de arranque se comprueba
si éste ha sido transferido sin errores al área de memoria prevista,
conformada como memoria RAM, de la memoria de semiconductores 5.
Si se ha producido una transferencia sin errores del programa de
arranque a la memoria de semiconductores 5 conformada como memoria
RAM, a continuación es iniciado el programa de arranque por el
microcontrolador 3 y a continuación es cargado un programa de carga
por el microcontrolador 4 a través de la interfaz en serie 8 desde
un medio de almacenamiento externo. El programa de carga comprueba
la memoria de semiconductores 5 y carga a continuación desde el
medio de almacenamiento externo un programa de aplicación.
El programa de carga comprende también un
software de descifrado. Durante la descarga del programa de
aplicación cifrado desde el medio de almacenamiento se produce un
descifrado del software de aplicación. Antes del comienzo de la
descarga del software de aplicación, por parte de programa de carga
es descargado desde el microcontrolador 3 un código, que es
necesario para que el algoritmo de descifrado pueda descifrar el
software de aplicación. Una vez realizada la descarga del software
de aplicación, el programa de carga inicia el software de
aplicación.
En caso de un fallo de tensión eléctrica de
alimentación externa, el microcontrolador 3 es alimentado con
energía eléctrica desde una batería de litio.
Si la tensión eléctrica de alimentación externa
está aplicada, por parte del microcontrolador 3 se utiliza la
interfaz de depuración del microcontrolador para la comprobación de
la memoria de semiconductores 5. A partir de un espacio de
dirección prefijado de la memoria de semiconductores 5 se calcula
una suma de comprobación. Ésta es comparada con una suma de
comprobación prefijada y en caso de coincidencia el microcontrolador
3 lleva a cabo una reinicialización de sistema, a través de la cual
el microcontrolador 4 empieza con el programa de carga. El programa
de carga lleva a cabo una comprobación de la memoria de
semiconductores 5 e inicia a continuación el programa de
aplicación.
Claims (2)
1. Procedimiento para la activación de una
unidad de control, que está dispuesta en un alojamiento con
protección frente a un acceso no autorizado a datos,
- -
- en que la unidad de control dispuesta en el alojamiento comprende un primer microcontrolador (3) conformado como procesador de inicio, un segundo microcontrolador (4) conformado como procesador principal, al menos una memoria de semiconductores (5) conformada como medio de almacenamiento y una interfaz (8), a la que puede conectarse un medio de almacenamiento externo por fuera del alojamiento,
- -
- en que el segundo microcontrolador (4) está unido a través de un sistema de bus con la memoria de semiconductores (5), así como con el primer microcontrolador (3) y la interfaz (8) respectivamente en serie, y el primer microcontrolador (3) tiene una memoria Flash (6) y una memoria EEPROM (7), en que
- a)
- el primer microcontrolador (3) calcula primeramente una suma de comprobación a partir de un espacio de dirección prefijado de la memoria de semiconductores (5) conformada como memoria RAM, estática y protegida con batería, y si no se halla la suma de comprobación prefijada, se carga un programa de arranque existente en la memoria Flash (6) del microcontrolador (3) a un área de dirección prefijada de la memoria de semiconductores (5) conformada como memoria RAM estática con ayuda de la interfaz de depuración del segundo microcontrolador (4),
- b)
- el primer microcontrolador (3) inicia el programa de arranque,
- c)
- el segundo microcontrolador (4) carga un programa de carga a través de la interfaz en serie (8) desde el medio de almacenamiento externo,
- d)
- el programa de carga comprueba la memoria de semiconductores (5) y a continuación el programa de carga carga un programa de aplicación desde el medio de almacenamiento externo,
- e)
- el primer microcontrolador (3) calcula una suma de comprobación a partir de un espacio de dirección prefijado de la memoria de semiconductores (5) con ayuda de la interfaz de depuración del segundo microcontrolador (4) y dicha suma es comparada con una suma de comprobación prefijada y en caso de coincidencia el primer microcontrolador (3) lleva a cabo una reinicialización de sistema, a través de la cual se inicia el segundo microcontrolador (4) con el programa de carga,
- f)
- el programa de carga lleva a cabo una comprobación de la memoria de semiconductores (5) e inicia el programa de aplicación.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en una memoria Flash (6) del segundo
microcontrolador (3) está depositado un código y porque el programa
de carga descifra con ayuda del código programas de aplicación
cifrados descargados desde el medio de almacenamiento externo y los
deposita descifrados en la memoria de semiconductores (5).
Applications Claiming Priority (2)
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