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JP5113074B2

Information security apparatus

Abstract

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JP5113074B2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 6

Term

Projected expiry 2 November 2027.

  1. Priority
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  5. Projected expiry

24 claims: 10 independent, 14 dependent

  1. 1
    予め設定された秘密データを出力する情報セキュリティ装置であって、 予め定められた秘密データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第1の耐タンパー回路と、 第1の訂正用データを記憶している訂正用データ記憶手段と、 第2の訂正用データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第2の耐タンパー回路と、 前記訂正用データ記憶手段に記憶されている第1の訂正用データと、前記第2の耐タンパー回路から出力される第2の訂正用データとを用いて、誤り訂正情報を生成する訂正情報生成手段と、 前記訂正情報生成手段により生成された誤り訂正情報を用いて、前記第1の耐タンパー回路から出力される秘密データに対して誤り訂正を行い、誤り訂正された前記秘密データを出力する誤り訂正手段と を備えることを特徴とする情報セキュリティ装置。
  2. 2
    前記情報セキュリティ装置は、さらに、 入力データを取得する取得手段と、 前記誤り訂正手段から出力される秘密データを鍵として用い、前記鍵により前記入力データを暗号化する暗号化手段とを備える ことを特徴とする請求項1記載の情報セキュリティ装置。
  3. 3
    前記第1の耐タンパー回路に設定される秘密データと、前記第2の耐タンパー回路に設定される第2の訂正用データとは、PUF(Physically Unclonable Function)により設定されている ことを特徴とする請求項1記載の情報セキュリティ装置。
  4. 4
    前記第1の耐タンパー回路は、1ビットの値を前記秘密データの少なくとも一部として出力する1つ以上の第1のPUF回路を備え、 前記第2の耐タンパー回路は、2ビット以上の値を前記第2の訂正用データの少なくとも一部として出力する1つ以上の第2のPUF回路を備える ことを特徴とする請求項3記載の情報セキュリティ装置。
  5. 5
    前記第1の耐タンパー回路は、1つ以上の第1のPUF回路を備え、 前記第1のPUF回路は、 発振信号を出力するN(N≧2)個の発振部と、 前記N個の発振部からM(M≦N)個の発振部を選択する選択部と、 前記選択部により選択されたM個の発振部から出力される発振信号の周波数の大小関係に基づいて出力値を決定して出力する決定部とを備え、 前記選択部は、前記決定部によって決定される出力値が前記予め定められた秘密データの少なくとも一部を示すようにM個の発振部を選択する ことを特徴とする請求項3記載の情報セキュリティ装置。
  6. 6
    前記選択部は、前記M個の発振部から出力される発振信号の周波数の差分が第1の閾値以上となるように前記M個の発振部を選択する ことを特徴とする請求項5記載の情報セキュリティ装置。
  7. 7
    前記情報セキュリティ装置は、さらに、 前記誤り訂正手段から出力される誤り訂正後の秘密データと、前記第1の耐タンパー回路から出力される秘密データとを比較することにより、前記第1の耐タンパー回路から出力される秘密データに誤りが生じたか否かを判別する誤り判別手段と、 前記誤り判別手段により誤りが生じたと判別されたときには、前記第1の耐タンパー回路に対して、前記予め定められた秘密データの再設定を要求する再設定要求手段とを備え、 前記第1のPUF回路は、さらに、 前記再設定要求手段から再設定の要求を受け付けたときには、前記選択部による選択を再度実行させることにより、前記予め定められた秘密データの再設定を行う再設定部を備える ことを特徴とする請求項6記載の情報セキュリティ装置。
  8. 8
    前記第1のPUF回路は、さらに、 前記予め定められた秘密データの少なくとも一部を記憶するための秘密データ用記憶部と、 前記選択部がM個の発振部を選択する際に、前記発振周波数の差分が前記第1の閾値以上となるようなM個の発振部を選択することができないときに、前記秘密データの少なくとも一部を前記秘密データ用記憶部に格納する格納処理部と、 前記秘密データ用記憶部に前記秘密データの少なくとも一部が格納されているときには、前記決定部による出力値の決定を禁止し、前記秘密データ用記憶部に格納されている前記秘密データの少なくとも一部を出力する出力制御部とを備える ことを特徴とする請求項7記載の情報セキュリティ装置。
  9. 9
    前記第1の耐タンパー回路は、 複数の前記第1のPUF回路と、 前記複数の第1のPUF回路から出力される出力値を結合することにより秘密データを生成する結合部とを備え、 前記誤り判別手段は、前記第1の耐タンパー回路から出力される秘密データに誤りが生じたと判別するときには、さらに、前記複数の第1のPUF回路のうち、誤った出力値を出力する第1のPUF回路を特定し、 前記再設定要求手段は、誤った出力値を出力していると特定された第1のPUF回路に対して、出力値が前記予め定められた秘密データの一部を示すように、出力値の再設定を要求する ことを特徴とする請求項7記載の情報セキュリティ装置。
  10. 10
    前記情報セキュリティ装置は、さらに、 前記誤り訂正手段から出力される誤り訂正後の秘密データと、前記第1の耐タンパー回路から出力される誤り訂正前の秘密データとを比較することにより、前記誤り訂正前の秘密データに誤りが生じたか否かを判別する誤り判別手段と、 前記誤り判別手段により誤りが生じたと判別されたときには、前記第1の耐タンパー回路に対して、前記予め定められた秘密データの再設定を要求する再設定要求手段とを備え、 前記第1のPUF回路は、さらに、 前記予め定められた秘密データの少なくとも一部を記憶するための秘密データ用記憶部と、 前記再設定要求手段から再設定の要求を受け付けたときには、前記秘密データの少なくとも一部を前記秘密データ用記憶部に格納する格納処理部と、 前記秘密データ用記憶部に前記秘密データの少なくとも一部が格納されているときには、前記決定部による出力値の決定を禁止し、前記秘密データ用記憶部に格納されている前記秘密データの少なくとも一部を出力する出力制御部とを備える ことを特徴とする請求項6記載の情報セキュリティ装置。
  11. 11
    前記第1のPUF回路は、さらに、 前記M個の発振部から出力される発振信号の周波数の差分が第2の閾値未満であるか否かを判別する差分判別部と、 前記差分判別部によって前記第2の閾値未満であると判別されると、前記選択部による選択を再度実行させることにより、前記予め定められた秘密データの再設定を行う再設定部とを備える ことを特徴とする請求項6記載の情報セキュリティ装置。
  12. 12
    前記第1のPUF回路は、さらに、 前記第1および第2の閾値のうちの少なくとも一方を格納している閾値格納部と、 前記閾値格納部に格納されている、前記第1および第2の閾値のうちの少なくとも一方を更新する更新部とを備える ことを特徴とする請求項11記載の情報セキュリティ装置。
  13. 13
    前記選択部は、 前記M個の発振部から出力される発振信号の周波数の差分が第1の閾値以上となるような前記M個の発振部を検索する検索部と、 前記検索部によって検索されたM個の発振部を示す選択パラメータを保持するパラメータ保持部と、 前記パラメータ保持部に保持されている選択パラメータの示すM個の発振部を選択すべきM個の発振部と決定して選択する選択決定部とを備える ことを特徴とする請求項6記載の情報セキュリティ装置。
  14. 14
    秘密データの誤りを訂正するための第1の訂正用データを生成するデータ生成装置であって、 予め定められた秘密データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第1の耐タンパー回路から出力される出力値を計測する第1の計測手段と、 第2の訂正用データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第2の耐タンパー回路から出力される出力値を計測する第2の計測手段と、 前記第1および第2の計測手段によって計測された出力値に基づいて、前記第1の訂正用データを生成するデータ生成手段と、 前記データ生成手段によって生成された前記第1の訂正用データを記憶媒体に格納する格納処理手段と を備えることを特徴とするデータ生成装置。
  15. 15
    前記データ生成手段は、 前記第1の計測手段によって計測された出力値と、前記秘密データの示す値との差分を算出することにより、誤り訂正情報を生成する第1の生成手段と、 前記第2の計測手段によって計測された出力値と、前記誤り訂正情報の示す値との差分を算出することにより、前記第1の訂正用データを生成する第2の生成手段とを備える ことを特徴とする請求項14記載のデータ生成装置。
  16. 16
    前記第1および第2の計測手段は、出力値の計測を繰り返し行い、 前記第1の生成手段は、繰り返し計測された出力値の分布に基づいて特定される出力値を用いて前記誤り訂正情報を生成し、 前記第2の生成手段は、繰り返し計測された出力値の分布に基づいて特定される出力値を用いて前記第1の訂正用データを生成する ことを特徴とする請求項15記載のデータ生成装置。
  17. 17
    前記データ生成装置は、さらに、 前記第1および第2の耐タンパー回路から出力される出力値の計測が行われるごとに、前記第1および第2の耐タンパー回路の周辺環境を変化させる環境変化手段を備える ことを特徴とする請求項16記載のデータ生成装置。
  18. 18
    前記環境変化手段は、前記第1および第2の耐タンパー回路の周辺温度を変化させる ことを特徴とする請求項17記載のデータ生成装置。
  19. 19
    予め設定された秘密データを出力する情報セキュリティ方法であって、 予め定められた秘密データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第1の耐タンパー回路から秘密データを出力させる第1の出力ステップと、 第1の訂正用データを記憶している訂正用データ記憶手段から前記第1の訂正用データを出力させる第2の出力ステップと、 第2の訂正用データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第2の耐タンパー回路から第2の訂正用データを出力させる第3の出力ステップと、 前記第2の出力ステップで出力される第1の訂正用データと、前記第3の出力ステップで出力される第2の訂正用データとを用いて、誤り訂正情報を生成する訂正情報生成ステップと、 前記訂正情報生成ステップで生成された誤り訂正情報を用いて、前記第1の出力ステップで出力される秘密データに対して誤り訂正を行い、誤り訂正された前記秘密データを出力する誤り訂正ステップと を含むことを特徴とする情報セキュリティ方法。
  20. 20
    秘密データの誤りを訂正するための第1の訂正用データを生成するデータ生成方法であって、 予め定められた秘密データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第1の耐タンパー回路から出力される出力値を計測する第1の計測ステップと、 第2の訂正用データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第2の耐タンパー回路から出力される出力値を計測する第2の計測ステップと、 前記第1および第2の計測ステップで計測された出力値に基づいて、前記第1の訂正用データを生成するデータ生成ステップと、 前記データ生成ステップで生成された前記第1の訂正用データを記憶媒体に格納する格納ステップと を含むことを特徴とするデータ生成方法。
  21. 21
    予め設定された秘密データを出力するためのプログラムであって、 予め定められた秘密データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第1の耐タンパー回路から秘密データを出力させる第1の出力ステップと、 第1の訂正用データを記憶している訂正用データ記憶手段から前記第1の訂正用データを出力させる第2の出力ステップと、 第2の訂正用データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第2の耐タンパー回路から第2の訂正用データを出力させる第3の出力ステップと、 前記第2の出力ステップで出力される第1の訂正用データと、前記第3の出力ステップで出力される第2の訂正用データとを用いて、誤り訂正情報を生成する訂正情報生成ステップと、 前記訂正情報生成ステップで生成された誤り訂正情報を用いて、前記第1の出力ステップで出力される秘密データに対して誤り訂正を行い、誤り訂正された前記秘密データを出力する誤り訂正ステップと をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
  22. 22
    秘密データの誤りを訂正するための第1の訂正用データを生成するためのプログラムであって、 予め定められた秘密データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第1の耐タンパー回路から出力される出力値を計測する第1の計測ステップと、 第2の訂正用データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第2の耐タンパー回路から出力される出力値を計測する第2の計測ステップと、 前記第1および第2の計測ステップで計測された出力値に基づいて、前記第1の訂正用データを生成するデータ生成ステップと、 前記データ生成ステップで生成された前記第1の訂正用データを記憶媒体に格納する格納ステップと をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
  23. 23
    予め設定された秘密データを出力する集積回路であって、 予め定められた秘密データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第1の耐タンパー回路と、 第1の訂正用データを記憶している訂正用データ記憶手段と、 第2の訂正用データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第2の耐タンパー回路と、 前記訂正用データ記憶手段に記憶されている第1の訂正用データと、前記第2の耐タンパー回路から出力される第2の訂正用データとを用いて、誤り訂正情報を生成する訂正情報生成手段と、 前記訂正情報生成手段により生成された誤り訂正情報を用いて、前記第1の耐タンパー回路から出力される秘密データに対して誤り訂正を行い、誤り訂正された前記秘密データを出力する誤り訂正手段と を備えることを特徴とする集積回路。
  24. 24
    秘密データの誤りを訂正するための第1の訂正用データを生成する集積回路であって、 予め定められた秘密データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第1の耐タンパー回路から出力される出力値を計測する第1の計測手段と、 第2の訂正用データを出力するように物理特性を利用して設定された耐タンパー性を有する第2の耐タンパー回路から出力される出力値を計測する第2の計測手段と、 前記第1および第2の計測手段によって計測された出力値に基づいて、前記第1の訂正用データを生成するデータ生成手段と、 前記データ生成手段によって生成された前記第1の訂正用データを記憶媒体に格納する格納処理手段と を備えることを特徴とする集積回路。
Independent claims24