(57)【要約】      （修正有）【課題】集積回路のチップを保護するためのチップ保護装置及びその方法を提供する。【解決手段】  チップ内に配置された保護装置は、パスワードを復号して復号信号を出力するための復号回路と、この復号回路に結合され、復号信号によって使用可能化信号を出力するための安全回路とを備えている。この集積回路は、上記使用可能化信号によってチップの所望の機能を使用可能にする。こうして、本保護装置は、チップが複製されることを防止することができる。【選択図】  図１
2006013470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被保護回路を使用可能にする使用可能化信号を出力するための保護装置であって、
パスワードを受け取り、該パスワードを復号して復号信号を出力する復号回路と、
前記復号回路に結合され、前記復号信号によって前記使用可能化信号を出力する安全回路と、
を備える保護装置。
【請求項２】
前記安全回路は、前記復号信号によって前記安全回路の電気的特性を変化させることにより、前記被保護回路を使用可能にする回路遮断素子を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記回路遮断素子はフューズを備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記安全回路の前記電気的特性を、前記回路遮断素子を溶かすことにより変化させる、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
スイッチはトランジスタである、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記復号回路は複数の論理ユニットを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記復号回路は少なくとも１つの比較器を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記パスワードは複数の記憶装置のうちの少なくとも１つの記憶装置からくる、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記パスワードは少なくとも１つの入力ポートから入力される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
チップ内で使用される復号方法であって、
パスワードを受け取るステップと、
前記パスワードを予め定められた値と比較するステップと、
前記パスワードが前記予め定められた値と一致したときに、安全回路の電気的特性を変化させるステップとを含む方法。
【請求項１１】
前記パスワードは、少なくとも１つの記憶装置、または少なくとも１つの入力ポートからくる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記安全回路の前記電気的特性を変化させるステップは、前記安全回路の回路遮断素子を溶かすステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
チップの被保護回路を使用可能にするための方法であって、
パスワードを受け取るステップと、
前記パスワードを復号して使用可能化信号を生成するステップと、
前記使用可能化信号によって前記チップの前記被保護回路を使用可能にするステップとを含む方法。
【請求項１４】
前記復号するステップは、
前記パスワードを復号して復号信号を出力するステップと、
前記復号信号によって前記使用可能化信号のレベルを変化させるステップとを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記復号するステップは、前記パスワードを予め定められた値と比較して前記復号信号を生成するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
使用可能化信号によって集積回路の機能を実行する被保護回路と、
前記被保護回路に結合され、Ｎビット・パスワードを受け取って、前記Ｎビット・パスワードが予め定められた値と一致したときに前記使用可能化信号を出力する保護回路とを備える集積回路。
【請求項１７】
前記保護回路は、
前記パスワードを復号して制御信号を出力する第１回路と、
前記第１回路に結合され、前記制御信号によって前記使用可能化信号を出力する第２回路とを備える、請求項１６に記載の集積回路。
【請求項１８】
前記第２回路は、前記制御信号によって前記第２回路の電気的特性を変化させる回路遮断素子を備える、請求項１７に記載の集積回路。
【請求項１９】
前記第２回路は、前記回路遮断素子を溶かすことによって前記使用可能化信号を変化させる、請求項１８に記載の集積回路。
【請求項２０】
前記集積回路はさらに複数のピンを備え、前記パスワードが前記ピンのうちの少なくとも１つからくる、請求項１６に記載の集積回路。
【請求項２１】
前記パスワードは複数ビット・パスワードである、請求項１６に記載の集積回路。
【請求項２２】
前記保護回路は、前記パスワードを復号して前記使用可能化信号を出力するための復号器を備える、請求項１６に記載の集積回路。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
[0001]本発明は、一般に集積回路に関し、特には、集積回路保護装置およびその方法に関する。
【関連技術の説明】
【０００２】
[0002] 従来、集積回路（ＩＣ）設計会社は、１つまたは複数のフューズ（例えば、合成樹脂フューズまたは金属フューズ）を含む回路遮断素子を集積回路（ＩＣ）内に配置して、被保護回路が作動しないようにすることにより、内部の技術を保護すると共に、回路が故意に複製されることを防止している。回路遮断素子は容易に溶ける傾向があるので、製品が検査されている際にプローブを通して高電圧または大電流を供給することにより回路遮断素子を溶かすことができ、これにより、被保護回路を正常に動作させることができる。故意の複製者が回路遮断素子を溶かさなければ、被保護回路は正常に動作しない。
【０００３】
[0003]フューズを用いるという発想は、回路が予め複製されてから販売されることを防止するためである。しかし、通常の合成樹脂フューズや金属フューズは、余分なプローブ・パッドを必要とし、その結果、チップの面積およびコストが増加する。さらに、外観に溶融処理中に形成された焼け跡が残り、溶けたフューズは容易に検出および解読される傾向にある。したがって、この焼け跡は、大きな面積を有するプローブ・パッドと共に、チップの解読方法を故意の複製者が理解するための手掛かりとなり得るものであり、そのため保護能力が制限されている。
【０００４】
[0004]米国特許第５０８１６７５号においては、データ暗号化の技術が開示されており、これは、より具体的には、メモリ内に記憶されたソフトウエアが不正使用および／またはコピーされないよう保護するための方法および装置に関するものである。
【０００５】
[0005]故意の複製者に対抗する従来技術の回路および方法の制限をうまく排除するために、本発明は、チップが複製されることを防止するための保護装置および保護方法を提供するものであり、回路遮断素子を有する安全回路が設計段階の間に集積回路（ＩＣ）に付加され、デフォルトの固有のパスワードが入力され且つ復号回路によって正常に復号されるまで、ＩＣの所望の特性を発揮しないようにしている。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]そこで、本発明の目的の一つは、チップを保護するためのチップ保護装置およびその方法を提供することにある。
【０００７】
[0007]したがって、本発明の目的の一つは、復号することができるパスワードが正常に復号されたときにのみチップの所望の機能を使用可能にするためのチップ保護装置およびその方法を提供することにある。
【０００８】
[0008]本発明は、被保護回路を使用可能にする使用可能化信号を出力するための保護装置であって、パスワードを受け取り、該パスワードを復号して復号信号を出力する復号回路と、前記復号回路に結合され、前記復号信号によって前記使用可能化信号を出力する安全回路とを備える保護装置を提供することにより、上記特定された目的を達成する。
【０００９】
[0009]本発明はまた、チップ内で使用される復号方法を提供することにより、上記特定された目的を達成する。この方法は、パスワードを受け取るステップと、前記パスワードを予め定められた値と比較するステップと、前記パスワードが前記予め定められた値と一致したときに安全回路の電気的特性を変化させるステップとを含むものである。
【００１０】
[0010]本発明はまた、チップの被保護回路を使用可能にするための方法を提供することにより、上記特定された目的を達成する。この方法は、パスワードを受け取るステップと、前記パスワードを復号して使用可能化信号を生成するステップと、前記使用可能化信号によって前記チップの前記被保護回路を使用可能にするステップとを含むものである。
【００１１】
[0011]本発明はまた、使用可能化信号によって集積回路の機能を実行する被保護回路と、前記被保護回路に結合され、Ｎビット・パスワードを受け取って、前記Ｎビット・パスワードが予め定められた値と一致したときに前記使用可能化信号を出力する保護回路とを備える集積回路（ＩＣ）を提供することにより、上記特定された目的を達成する。
【００１２】
[0012]本発明の他の目的、特徴、および効果は、以下の好ましいが限定的ではない実施形態の詳細な説明によって明らかとなる。以下、添付図面を参照して説明する。
【発明の詳細な説明】
【００１３】
[0016]故意の複製者が集積回路（ＩＣ）を複製することを防止するために、本発明は、チップが複製されることを防止するための保護装置および保護方法を提供するものであり、回路遮断素子を有する安全回路が設計段階の間に集積回路（ＩＣ）に付加され、デフォルトのパスワードが入力されかつ復号回路によって正常に復号されるまで、ＩＣの所望の特性を使用可能にすることができない。
【００１４】
[0017]図１は、本発明の一実施形態による保護装置を示す概略図である。図１を参照して、本発明は集積回路を開示するものであり、該集積回路は被保護回路１５と保護回路１２とを含んでいる。被保護回路１５は、使用可能化信号によって、通常動作のために所望の特性を使用可能にすべきかどうかを判断する。被保護回路１５に結合された保護回路１２は、復号回路１１および安全回路１３を備えている。復号回路１１は、パスワードを受信し、そのパスワードをデフォルトのパスワードと比較し、そして、その比較結果に応じて復号信号を出力する。一実施形態において、復号回路は少なくとも１つの比較器を備えている。安全回路１３は、復号信号を受け取り、復号信号によって（すなわち、パスワードがデフォルトのパスワードと一致した場合に）安全回路１３の電気的特性を変化させ、対応する使用可能化信号を出力する。
【００１５】
[0018]一実施形態においては、復号回路１１および被保護回路１５は、複数の論理素子（論理ユニット）で構成される。したがって、複製者は、これら論理素子のそれぞれが復号回路１１または被保護回路１５のいずれに属するかを知ることができない。一実施形態においては、復号回路１１が受け取るパスワードは、ＩＣのメモリ（記憶装置）の部分から、またはＩＣの少なくとも１つの入力ポートからくるものである。したがって、複製者は、正しいパスワードを入力しなければならないのが、どのレジスタなのか、どのフリップフロップ回路なのか、またはどの入力ポートなのかについても知ることができない。メモリは、レジスタ、フリップフロップ回路、または他の記憶素子によって実施し得る。
【００１６】
[0019]別の実施形態においては、１つまたは複数の保護回路１２を集積回路に配置することができ、保護回路１２の位置および／または数は限定されない。
【００１７】
[0020]図に示すように、検査プロセスの間にデフォルトの固有のパスワードが復号回路１１に入力され、復号回路１１はその比較を行う。パスワードの比較が成功しなければ、安全回路１３の電気的特性を変えることはできない。比較が成功すれば、復号信号が安全回路１３に転送され、安全回路１３の電気的特性を変化させる。例えば、被保護回路１５の所望の機能を使用可能にするように、高電圧または大電流を供給して安全回路１３の回路遮断素子を溶かすことができる。
【００１８】
[0021]図２は、本発明の復号方法のステップを示すフローチャートである。
【００１９】
[0022]本実施形態においては、ＩＣが検査されるときに復号ステップが実行される。復号回路１１の復号信号のデフォルト値は「high」であり、この際、安全回路１３のスイッチ３５はオフであり、安全回路１３の使用可能化信号は「Low」であって、被保護回路１５は使用不可にされている。
【００２０】
[0023]ステップＳ１において、パスワード（Ｎビット・パスワード）を復号回路１１に入力する。一実施形態においては、このパスワードは、集積回路（ＩＣ）を設計するときに予め定められ、複数のビット信号論理回路で構成しうる。安全レベルは、ビット信号の長さを変えることによって調整することができる。
【００２１】
[0024]ステップＳ２において、復号回路１１は、入力されたパスワードを予め定められた設計されたパスワードと比較する。
【００２２】
[0025]ステップＳ３においては、復号回路において、入力されたパスワードが設計されたパスワードと一致するか否かが判断される。真正性が検証されない場合は（すなわち、入力されたパスワードが設計されたパスワードと一致しない場合）、復号回路の復号信号はデフォルト状態のままであり、安全回路１３は、依然としてその電気的特性を変えることができない。すなわち、復号信号のデフォルト値によって、安全回路１３のスイッチ３５はオフにされ、それにより、被保護回路１５は使用不可となっている。
【００２３】
[0026]ステップＳ４において、一度真正性が検証されると（すなわち、入力されたパスワードが設計されたパスワードと一致すると）、安全回路１３の電気的特性が変えられ、被保護回路１５が使用可能になる。本実施形態は、回路遮断素子３１を溶かすことによって、安全回路１３の電気的特性を変化させて被保護回路１５が使用可能となるようにしてもよい。本実施形態においては、真正性が検証された後、復号回路の出力は「Low」となっている。この際、スイッチ（ＰＭＯＳトランジスタ）３５はオンとなり、大電流がＰＭＯＳ３５を通って流れ、回路遮断素子（フューズ）３１を溶かす。こうして、使用可能化信号は「high」となり、被保護回路１５が使用可能にされる。その結果、故意の第三者が回路全体を手に入れて、同じ回路を複製する際に、その者には、パスワード、または、どこにパスワードを入力しなければならないかが分からない。したがって、この回路は、真正性が検証されないため、正常に使用可能にすることができない。
【００２４】
[0027]図３は、本発明の保護装置１２の一実施形態の詳細な回路図である。本実施形態においては、装置１２は復号回路１１を備えており、該復号回路１１からパスワードを入力することができる。復号回路１１は、安全回路１３のスイッチ３５の一端に結合され、スイッチ３５のオン／オフ状態を制御する。スイッチ３５は、ＣＭＯＳ、ＰＭＯＳまたはＮＭＯＳトランジスタ等のトランジスタとし得る。スイッチ３５の他端は、電力供給源に結合され、抵抗器３３にも結合されている。スイッチ３５はさらに回路遮断素子３１にも結合されており、該回路遮断素子３１はフューズとし得る。一実施形態においては、抵抗器３３は省くことができる。
【００２５】
[0028]回路遮断素子３１は接地され且つ抵抗器３３と比較して抵抗が小さくなっており、またスイッチ３５はオフにされているため、使用可能化信号は「low」である（点Ｂ）。被保護回路１５は、使用可能化信号がlowの場合に使用不可となるように構成されている。一方、復号回路１１の復号信号のデフォルト値はhigh（点Ａ）であり、それにより、スイッチ３５はオフとなっている。
【００２６】
[0029]図２および図３を参照して説明する。まず、パスワードが復号回路１１に入力される。そして、検査が認められた後（真正性が検証された後）、復号回路１１の復号信号はlow（点Ａ）となる。このとき、スイッチ３５はオンとなり、電流がスイッチ３５を通って流れて回路遮断素子３１を溶かし、こうして回路遮断素子３１を遮断する。結果として、使用可能化信号はhighとなる（点Ｂ）。被保護回路は、使用可能化信号がhighであるときに、使用可能となるように構成されている。
【００２７】
[0030]別の実施形態においては、抵抗器３３の一端およびスイッチ３５の一端は接地されており、回路遮断素子３１の一端が電力供給源に結合されている。被保護回路１５は、使用可能化信号がlowであるときに、使用可能となるように構成される。
【００２８】
[0031]例としてまた好ましい実施形態によって本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されないことが理解されるべきである。反対に、さまざまな変形ならびに同様な構成および手続を包含することを意図しており、添付の特許請求の範囲には、全てのそのような変形や、同様な構成および手続を包含するように最も広い解釈が与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る保護装置を示す概略図である。
【図２】本発明の復号方法の各ステップを示すフローチャートである。
【図３】本発明の保護装置を示すより詳細な回路図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１…復号回路、１２…保護回路（保護装置）、１３…安全回路、１５…被保護回路、３１…回路遮断素子、３３…抵抗器、３５…スイッチ。
【図１】
2006013470.tif 000003
【図２】
2006013470.tif 000004
【図３】
2006013470.tif 000005
【外国語明細書】
2006013470000001.pdf