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JPH0411420A - セキュリティモジュール - Google Patents

セキュリティモジュール

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JPH0411420A
JPH0411420A JP2114424A JP11442490A JPH0411420A JP H0411420 A JPH0411420 A JP H0411420A JP 2114424 A JP2114424 A JP 2114424A JP 11442490 A JP11442490 A JP 11442490A JP H0411420 A JPH0411420 A JP H0411420A
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JP
Japan
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circuit
key code
nonvolatile memory
memory
security module
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JP2114424A
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JP3008441B2 (ja
Inventor
Tsugio Maru
次夫 丸
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Family has litigation
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/03—Protecting confidentiality, e.g. by encryption
    • H04W12/033—Protecting confidentiality, e.g. by encryption of the user plane, e.g. user's traffic
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は無線電話装置に関し、特にＫＥＹコードによっ
て暗号化を実行するセキュリティモジュールに関する。
〔従来の技術〕
一般に、有線電話は電話回線がラインで固定されている
ので使用場所および使用者が限定されているのに対し、
自動車電話や携帯電話等の無線電話は多数の無線電話機
が共通の無線媒体を介して基地局と接続されているため
、場合によっては不正使用によってどこでも誰でも使用
されるおそれがある。このため、従来では不正使用を防
止する目的で、各無線電話機に個別のＩＤコードを設け
、このＩＤコードによって該当する無線電話機が正しい
ものであるか否かの判断を行う方式が提供されている。
従来、この種の無線電話機では、予めＩＤコードを書き
込んだＦＲＯＭ（書込み可能な読出し専用の不揮発性メ
モリ）を搭載し、このＦＲＯＭからＩＤコードを読み出
すことで、前記した無線電話機の正否判断を行っている
。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、近年における無線電話機の小型化により、特
に携帯用の無線電話機ではＦＲＯＭを搭載するための筐
体の開閉が難しい状況となっている。そこで、ＦＲＯＭ
の代わりにＥ”　ＦＲＯＭ（電気的に書換え可能な読出
し専用の不揮発性メモリ）を使用し、工場で電話機を製
造する段階でＥ”　ＦＲＯＭを組込んでおき、製品とし
て完成された後に該Ｅｔ　ＦＲＯＭに外部からＩＤコー
ド等の情報を書込む方式が採用されてきている。なお、
ＩＤコードを書込む手段としてはハンドセットのキーバ
ッドを利用するのが一般的である。
このような無線電話機ではハンドセットのキーバッドか
ら自由にＥ”　ＰＲＯＭ内のＩＤコードを変更できるこ
とになる。このため、もし−の無線電話機のＩＤコード
が外部に洩れると、このＩＤコードを他の無線電話機に
書き込むことで、この無線電話機を不正使用することが
可能となる。
そこで、従来では、書き込む前にパスワードを付けたり
、テストリンクで特定の端子をグラウンドレベルに落と
したときのみ書き込めるようにしているが、それでも十
分ではなくパスワードやテストリンクのレベルを知られ
ると容易に解除されたり悪用されるおそれがある。
このような不正使用を防止するために、近年ではＩＤコ
ードに加えてＫＥＹコードを無線電話機内に保持させ、
このＫＥＹコードを用いた暗号化信号により通話を可能
とする試みがなされている。
すなわち、無線電話機では基地局より送られてきたラン
ダムデータをこのＫＥＹコードで暗号化して基地局へ送
り返し、基地局ではこの暗号化されたデータが正しくＩ
Ｄコードに対応しているか否かをチエツクし、正しい場
合にのみ呼を接続する方法である。このような方法につ
いては、ｒｓＩｓＡＤＤＥＮＤＵＭ　ＴＯＮＭＴ　ＤＯ
Ｃ９００−１，３Ｊに記載がある。
この方法によれば、例え適当な装置によって無線回線を
モニタしてＩＤコードと暗号化されたデータを得てもＫ
ＥＹコードが判らない限り不正使用することができない
。
しかしながら、このような対策を施しても、ＫＥＹコー
ドを保持しているメモリにアクセスすれは、該ＫＥＹコ
ードの読み出し可能な現在の無線電話機では、ＫＥＹコ
ードによる保護の意味がなくなってしまうという問題が
ある。
本発明の目的は外部よりＫＥＹコードを不揮発性メモリ
に入力させ、かつこの不揮発性メモリの動作チエツクを
可能にする一方で、外部よりＫＥＹコードを読み出すこ
とができないようにしたセキュリティモジュールを提供
することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のセキュリティモジュールは、電気的に書き換え
可能な不揮発性メモリと、この不揮発性メモリに書き込
まれたＫＥＹコードに基づいて外部から入力されたデー
タを暗号化する暗号化回路と、前記データを入力しかつ
暗号化されたデータを出力するインターフェース回路と
、前記不揮発性メモリ等に対して外部とのアクセスを可
能とし、かつアクセスしたときに前記ＫＥＹコードを消
去する制御回路とで構成される。
好ましくは、不揮発性メモリ、暗号化回路、インターフ
ェース回路、および制御回路を１チ・ンブマイクロコン
ピュータで構成する。
〔作用］ 本発明によれば、不揮発性メモリを外部からアクセスし
て検査等を可能にする一方で、このアクセス時には制御
回路によりＫＥＹコードが消去されるため、ＫＥＹコー
ドが読み出されることは防止される。
〔実施例〕
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第１図は本発明によるセキュリティーモジュールを用い
た自動車電話の構成例を示したものである。同図におい
て、基地局１と移動機本体１０は無線回線にて接続され
ており、移動機本体１０と本発明のセキュリティモジュ
ール２０及びハンドセット２は操作部３用に設けられた
インターフェース１０１によって接続されている。
今、ハンドセット２より発呼動作を行った場合の動作に
ついて説明すると、ハンドセ・ノド２より発呼開始デー
タがインターフェース１０１を介して移動機本体１０へ
送られる。移動機本体１０はＩＤコードを内蔵しており
、このＩＤコードヲ含んだデータを無線回線を介して基
地局１へ送出する。基地局１にはこのＩＤコードとそれ
に対応するＫＥＹコードが蓄積されており、どの移動機
本体からの発呼要求かを知る。次に、基地局１はランダ
ムデータを発生させ、移動機本体１０に送るとともに、
前記ＫＥＹコードによって一方向関数で暗号化した結果
を保持しておく。
ランダムデータを受信した移動機本体ＩＯは、インター
フェース１０１を介してセキュリティモジュール２０ヘ
ランダムデータを送出する。セキュリティモジュール２
０はＫＥＹコードを有しており、これと一方向関数で暗
号化し、結果を移動機本体１０に送出する。移動機本体
ｌＯはこの結果を無線回線を通して基地局１へ送出する
。基地局１は受信した結果と既に基地局内に保持しであ
る結果とを照合し、一致した時のみ無線回線による呼接
続をして通話に移る。
第２図に、移動機本体１０．操作部３．およびセキュリ
ティモジュール２０の接続状態を示す。
移動機本体１０はインターフェース１０１を介して２本
の双方向ラインと１本のクロックラインによって操作部
３とセキュリティモジュール２ｏに接続されている。
セキュリティモジュール２０はインターフェースを内蔵
するｌチップマイクロコンピュータ３゜によって構成さ
れている。このセキュリティモジュール２０は移動機本
体１０と操作部３とに接続された前記３本のラインをそ
のまま並列に取り込んだものであるから、そのままの構
成で既存の無線電話機に追加構成することが可能である
。
このような接続状態における上りデータと下りデータの
動作を次に説明する。
まず移動機本体１０から操作部３やセキュリティモジュ
ール２０へ送出する下りデータの場合であるが、クロッ
クＳＣＫに同期したシリアルデータ５ＤＡＴＡによって
送出する。操作部３に送るデータがセキュリティモジュ
ール２０に送るデータか否かの区別は、５ＤＡＴＡの先
頭に付けられたアドレスによって判断される。ＢＵＳＹ
ラインはインターフェース１０１が使用中であるかどう
かを示しており、データを送出する前にこのラインをチ
エツクすることによって上り下りのデータの衝突を防ぐ
ためである。
次に、操作部３やセキュリティモジュール２０から移動
機本体１０へ送出する上りデータの場合であるが、デー
タを送ろうとする操作部３やセキュリティモジュール２
０はＢＵＳＹラインをチエツクし、使用中でないことを
確認してから同ラインを使用する。すると、移動機本体
１０よりクロックが送られてくるので、それにシリアル
データをのせて送出する。このデータが操作部３より送
られたのかセキュリティモジュール２０より送られたの
かの区別は、シリアルデータの先頭に付けられたアドレ
スによって判断される。
第３図にセキュリティモジュール２０を構成する１チッ
プマイクロコンピュータ３０の内部構成の一例を示す。
同図において、３０１は前記３本のラインを内部と接続
するシリアルインターフェース回路、３０２はＥ”　Ｆ
ＲＯＭで構成されてＫＥＹコードを記憶する不揮発性メ
モリ、３０３は前記ＫＥＹコードを利用して暗号化を実
行する暗号化回路であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭで構
成される。さらに、３０４は制御回路であり、前記不揮
発性メモリ３０２をテスト端子に接続し、かつ不揮発性
メモリ３０２にクリアパルスを出力してＫＥＹコードを
消去する機能を有する。これらは内部バスにより相互に
接続される。
この構成において、シリアルインターフェース回路３０
１を通して入力されたランダムデータは、不揮発性メモ
リ３０２中のＫＥＹコードによって暗号化回路３０３に
おいて暗号化される。この例の場合、暗号化は一方向関
数を使用しており、方向関数としては次のようなものが
知られている。
暗号化データ＝（ランダムデータ）１Ｖ′（ｍｏｄ　　
ＫＥＹ２） ここでＫＥＹｌとＫＥＹ２はＫＥＹコードのうちの予め
決められた部分である。このような方法については、 Ｐｏｈｉｇ、Ｓ、Ｃ，＆　Ｈｅｌｌｗａｎ、Ｍ、Ｅ、　
　ｒａｎ　　ｉｍｐｒｏｖｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆ
ｏｒ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　　ｌｏｇａｒｉｔｈｍｓ　
ｏｖｅｒ　　ＧＦ（ｐ）ａｎｄ　　ｉｔｓ　ｃｒｙｐｔ
ｏｇｒａｐｈｉｃ　５１ｇｎ１ｆｉｃａｎｃｅ　　Ｊ　
ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎ　ｏｎ　　Ｉｎｆｏｒ
ｍａｔｉｏｎ　Ｔｈｅｏｒｙ、ｖｏｌ、ＩＴ−２４゜ｊ
ａｎ、１９７Ｂ、ＰＰ１０６−１１０に記載がある。
このようにして暗号化されたデータは、再びシリアルイ
ンターフェース回路３０１を通して送出される。
このように構成された１チップマイクロコンピュータで
は、製造完了後における検査で不揮発性メモリ３０２や
暗号化回路３０３等の動作チエツクを何らかの方法で行
う必要がある。しかしながら、このような検査を可能と
する一方で、不揮発性メモリ３０２に記憶したＫＥＹコ
ードは外部に読み出されることを防止するように構成す
る必要がある。このために、前記制御回路３０４が用い
られる。
すなわち、ｌチップマイクロコンピュータ３０は、通常
動作時にはテスト端子は制御回路３０４によって内部バ
スは外部から切り離されている。
したがって、内部で暗号化回路３０４と不揮発性メモリ
３０２はアクセスされるが、外部には表れない。次に、
検査のため或いは不正使用を行う場合には、テスト端子
を動作状態にすることによって制御回路３０４には内部
バスと外部バスを接続し、外部バスを通じて不揮発性メ
モリ３０２と暗号化回路３０３はアクセス可能な状態に
なる。しかしながら、これと同時に制御回路３０４から
はクリアパルスが出力され、これにより不揮発性メモリ
３０２の内容、すなわちＫＥＹコードがクリアされる。
以後、外部バスを通じて不揮発性メモリ３０２や暗号化
回路３０３の動作チエツクは可能とされるが、ＫＥＹコ
ードが消されるので、ＫＥＹコードが外部に読み出され
ることはない。
なお、不揮発性メモリ３０２へのＫＥＹ：！−）’の書
き込みに際しては、ＩＤコードと同様にノ＼ンドセット
２のキーバッドを利用することができる。
この場合、不正使用の対策を高めるために、ＫＥＹコー
ドを二つに分け、一部を工場出荷時に工場内で書き込む
ようにし、残りをディシーでキーバッドから書き込むよ
うにすればよい。すなわち、工場出荷時にはＫＥＹコー
ドの一部をシリアルインターフェース回路３０１に送り
込み、暗号化回路３０３の処理によって不揮発性メモリ
３０２に書き込み、残りのＫＥＹコードはハンドセット
２から一旦移動機本体１０ヘデータを送り、移動機本体
１０から返送されるデータに基づいて前述と同様に不揮
発性メモリ３０２に書き込めばよい。
また、暗号化回路３０３に例えばカウンタを設け、不揮
発性メモリ３０２へのＫＥＹコードの書き込み動作をカ
ウントするようにしてもよい。そして、所要数カウント
したときには、以後不揮発性メモリ３０２への書き込み
動作を停止させ、これによって不当なＫＥＹコードが書
き換えられることがないようにしてもよい。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明のセキ
ュリティモジュールは、第１図のように移動機本体とハ
ンドセットの構成に適用することのみに限定されず、携
帯電話機等各種への適用が可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、外部からアクセスしたと
きに不揮発性メモリ内のＫＥＹコードを消去するように
構成しているので、外部から不揮発性メモリにＫＥＹコ
ードを書き込み、あるいはその動作チエツクは可能であ
るが、ＫＥＹコードを外部に読み出すことが防止される
。これにより、ＫＥＹコードを用いた暗号化データによ
る通信を可能とする一方で、ＫＥＹコードを盗用された
不正通話を未然に防止することができる効果がある。
また、本発明のセキュリティモジュールを１チップマイ
クロコンピュータで構成し、しかも移動機本体に設けた
インターフェースを用いることで、既存の無線電話機に
そのまま適用でき、小型かつ低価格に構成できる効果も
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のセキュリティモジュールを用いた自動
車電話の一例を示す構成図、第２図はセキュリティモジ
ュール、移動機本体、および操作部の接続状態を示すブ
ロック図、第３図はセキュリティモジュールを構成する
１チップマイクロコンピュータの内部構成のブロック図
である。 ■・・・基地局、２・・・ハンドセット、３・・・操作
部、１０・・・移動機本体、２０・・・セキュリティモ
ジュール、３０・・・１チップマイクロコンピュータ、
１０１・・・インターフェース、３０１・・・シリアル
インターフェース、３０２・・・不揮発性メモリ（Ｅ２
ＰＲＯＭ）、３０３・・・暗号化回路、３０４・・・制
御回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリと、この不
    揮発性メモリに書き込まれたＫＥＹコードに基づいて外
    部から入力されたデータを暗号化する暗号化回路と、前
    記データを入力しかつ暗号化されたデータを出力するイ
    ンターフェース回路と、前記不揮発性メモリ等に対して
    外部とのアクセスを可能とし、かつアクセスしたときに
    前記ＫＥＹコードを消去する制御回路とを備えることを
    特徴とするセキュリティモジュール。 ２、前記不揮発性メモリ、暗号化回路、インターフェー
    ス回路、および制御回路を１チップマイクロコンピュー
    タで構成してなる特許請求の範囲第１項記載のセキュリ
    ティモジュール。
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