JPH045298B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、秘密保護通信システムを実現するた
めに、後で集積回路の外部から読出し又は修正で
きない形式でデジタル語すなわち個人キーを集積
回路に書込む技術に関する。

データ通信の秘密保護は、共用の回線又はチヤ
ネルを介して、微妙な情報を遠隔地へ通信する場
合に、極めて重要になつて来た。このような情報
の例としては、フアイル、プログラム、及び企業
や場合によつては政府のデータがある。

秘密保護通信のためのマイクロコンピユータ暗
号装置については、1981年２月３日に、G.
Eberle等によつて出願された米国特許第4249180
号に述べられている。この装置では、暗号化処理
がマイクロコンピユータによつて制御され、デー
タは暗号化された後に送信される。上記特許の第
６図に示されまた明細書で説明されているよう
に、２つの基本レベルの暗号キーが用意されて暗
号装置に蓄えられている。Eberle等の第６図に示
されているように、暗号キーはプログラム可能読
出し専用メモリ（PROM）に蓄えられ、操作者
は、“エンターキー”を用いることによつて随時
新しいキーを入れることができる。

通信の暗号化は、モトローラ半導体データシー
トのMC6859データ保護素子に示されているよう
に、超大規模集積回路（VLSI）素子によつても
可能となつた。MC6859データ保護素子は、モノ
リシツクMOS集積回路であり、データの保護を
必要とする装置で用いられる。この素子で用いら
れる暗号化アルゴリズムは、米商務省、国家標準
局で採用されているデータ暗号化標準（DES）
に基づいている。この素子を用いた場合、キー
は、送信が行われる時に素子に入れられる。補助
キーも用いることによつて保護機能を高めること
ができ、この補助キーは暗号化された形式で遠隔
地へ送信される。

これらの素子では個人キーは外部から与えられ
る。このことは、キーはROMで蓄えられるかあ
るいはスイツチで設定されており、ハードウエア
を調べることのできる者ならだれでもキーにアク
セスできることを意味する。このような従来技術
に残された問題は、データ暗号化素子あるいは集
積回路に一担キーが入れられると、それらは素子
又は集積回路の外部からは読み出したり修正した
りすることが出来ない方式を開発することであ
る。

本発明の１つの特徴は、デジタル語又は個人キ
ーを集積回路レジスタに書込んだ後、該語又はキ
ーは読出したり修正したりすることができないよ
うな技術を提供していることにある。すなわち、
特殊なキーレジスターが外部プログラム可能読出
し専用記憶装置（EPROM）の形式で提供されて
いる。このプログラム可能キーレジスタは、別の
ビツトを含んでおり、このビツトは個人キーの一
部ではなく、個人キーを書込む時に、ゲート手段
を介してプログラム線を付勢するのに用いられ
る。キーがメモリに焼付けられると、この別のビ
ツトにはゲート手段を消勢するコードが入れられ
る。よつてこの後のアクセスは禁止される。

本発明の他の特徴は以下の説明と添付図面とに
よつてより明確となろう。

本発明に従い、個人キーを用いることにより送
信器又は受信器を調べても、通信システムを明ら
かにできないような、秘密保護通信システムが提
供されている。特に、図示したように、一例とし
てVLSI素子１０上に、通信のための秘密暗号化
方式が実現されている。この素子は、特殊なキー
レジスタ１１を含み、このレジスタはこれに付随
するアンドゲート１２とともに暗号化素子１３と
同一の基板１０上に作られる。良好な実施例で
は、キーレジスタ１１は、VLSI素子１０の外部
からプログラム可能なEPROMである。

プログラム可能レジスタ１１は、Ｍ＋Ｎビツト
の情報を蓄えることができ、このうち蓄積位置１
乃至Ｍは個人キーのためのＭビツトコードを蓄え
るのに用いられ、これによつて秘密通信システム
へのアクセスが可能となる。また図ではＮ＝１と
して示されている蓄積位置Ｎは、個人キーではな
い、別の蓄積位置を構成している。このＮビツト
コードは、最初にゲート１２を介してプログラム
線を付勢するのに用いられる。動作中、PROM
レジスタ１１は、各蓄積位置の各ビツトについ
て、２進“１”の消去状態でスタートする。レジ
スタ１１の蓄積位置Ｎの２進“１”が、ゲート１
２を介してプログラム線を付勢する。これにより
個人キーのＭビツトには、リード１４からの永久
書込みが行われる、すなわちレジスタ１１の適切
な蓄積位置１乃至Ｍへの焼付けが行われることに
なる。この後、別のビツト（レジスタ１１の蓄積
位置Ｎ）へ、リード１５から２進“０”が書込ま
れる。ビツトＮが一担２進“０”に変えられる
と、ゲート１２からのプログラム線は消勢され、
このPROMキーレジスタ１１は、素子１０の外
側からはもはや読出すことも、書込むこともでき
ない。この方法により、個人キーは暗号化素子１
３のみによつてリード１６を介して読出しが可能
となり、これを用いて秘密通信システムへのアク
セスが可能となる。この、レジスタ１１内の個人
キーは、暗号化素子１３で用いられ、ユーザが秘
密通信システムでデータを送信したり受信するた
めに個人キーが暗号化素子に送られる。

上記の実施例は本発明の原理を示すものに過ぎ
ないことはいうまでもない。当業者にとつては、
本発明の原理を実現するに過ぎず、また本発明の
精神と範囲を逸脱しない種々の変形や変更が可能
である。たとえば、キーレジスタ１１及びアンド
ゲート１２は１つのVLSI又は他の集積回路上に
作られており、レジスタ１１及びアンドゲート１
２からのリード線は、このレジスタ及びアンドゲ
ートとともに密封することができ、従つて内容を
破壊しない限り外部からキーをアクセスできない
ようになつていることを理解すべきである。ま
た、図示の装置が秘密通信システムの送信端末で
用いられる時には、素子１３は、データ入力ユー
ザから受け取つてこれに暗号化を施し、その後で
暗号化されたデータをシステムに送信するための
暗号化装置となる。一方、図示の装置が秘密通信
システムの受信器として用いられる場合には、素
子１３は、送信側から受信された暗号化データを
正しいデータ出力信号に変換するための復号器と
なる。このような暗号化及び復号は、レジスタ１
１に蓄えられているのと同じ正しいＭビツト個人
キーワードがユーザによつて与えられた時にのみ
可能となる。また、本レジスタ１１及びゲート手
段１２は、秘密通信システムへのアクセス以外の
目的にも用いることができ、また、Ｎビツト付勢
コード語は１ビツト以上で構成することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に従つて秘密保護通信システム
を実現する外部プログラム可能読出し専用メモリ
（EPROM）キーレジスタを含むVLSI素子の構成
を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕、１１……外部プロ
グラム可能読出し専用記憶レジスタ、１２……ゲ
ート手段、１３……通信素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 集積回路素子において、 Ｍビツトの特定の暗号化キーワードとプログラ
   ムのために用いられるＮビツトの付勢コード語と
   を別々に蓄えるＭ＋Ｎ個の蓄積位置を持ち、Ｍ＋
   Ｎビツトが最初第１の２進値にセツトされている
   外部プログラム可能読出し専用記憶レジスタ（例
   えば１１）と、 該レジスタのＮ個の蓄積位置に最初蓄えられて
   いる該Ｎビツトの付勢コード語の第１の２進値に
   応動して該レジスタを付勢し該特定の暗号化キー
   ワードを該レジスタのＭ個の蓄積位置へ書込むこ
   とを可能にするとともに、その後該Ｎビツト付勢
   コード語が予め定めた第２の２進値になることに
   よつて永久に消勢されて該Ｍ＋Ｎ個の値が変えら
   れることを防止するゲート手段（例えば１２）と
   を特徴とする集積回路素子。 ２ 特許請求の範囲第１項に従つた集積回路にお
   いて、 該レジスタ（例えば１１）の該Ｍ個の蓄積位置
   によつて制御される通信素子（例えば１３）と、
   暗号化のためのデータを受信する入力データポー
   ト及びデータを送信するための出力データポート
   を含んでいることを特徴とする集積回路素子。