專利名稱：集成電路卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置進行數(shù)據(jù)存取的集成電路(IC)卡。
作為對數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置進行數(shù)據(jù)存取的IC卡，有與數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置電連接來進行數(shù)據(jù)存取的接觸型IC卡和使用電磁波等非接觸媒體對數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置進行數(shù)據(jù)存取的非接觸型IC卡。圖7是表示先有的非接觸型IC卡的一例的概略框圖。
在圖7中，非接觸型IC卡(以下，簡單地稱為IC卡)100具有與數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置(下稱讀寫器)之間進行電磁波接收發(fā)送的天線電路102；對數(shù)據(jù)進行調(diào)制解調(diào)的調(diào)制解調(diào)電路103；進行數(shù)據(jù)的串—并轉(zhuǎn)換和并—串轉(zhuǎn)換的輸入輸出電路104；備有由E2PROM形成的非易失性存儲器105和讀出放大器電路106的存儲器電路107。IC卡100進而還具有對輸入輸出電路104和存儲器電路107進行控制的控制電路108；對由天線電路102接收的電磁波進行整流并作為電源供給各個電路的內(nèi)部電源電路109；連接輸入輸出電路104、存儲器電路107和控制電路108的總線110。
圖8是表示讀出放大器106的電路例子的圖，圖8所示的電路是本發(fā)明的申請人不久前在特愿平7-1304號的說明書中所提案的電路。在圖8中，向已與非易失性存儲器105的存儲器單元121連接的位線122的寄生電容123充電的速度，在存儲器單元121存儲著電荷和未存儲著電荷的情況下是不同的。
因此，設(shè)置具有規(guī)定容量的電容器123，在讀出時，對從電流供給部125的n溝道MOS晶體管126和127供給的電流，將寄生電容123與電容器124的充電速度進行比較，由此，可以檢測并讀出存儲器單元121有沒有存儲著電荷、即檢測并讀出存儲器單元121存儲的數(shù)據(jù)的2值電平。再有，當(dāng)非易失性存儲器105是8位的結(jié)構(gòu)時，上述讀出放大器電路106具有8個與各位對應(yīng)的、圖8所示的讀出放大器電路，在圖8中，示出了其中的1個。
在上述構(gòu)成中，當(dāng)讀寫器101向非易失性存儲器105進行存取時，控制電路108將從讀寫器101輸入的口令與預(yù)先在非易失性存儲器105存儲的口令進行比較。當(dāng)口令一致時，控制電路108按照從讀寫器101輸入的命令對非易失性存儲器105進行存取，當(dāng)口令不一致時，則不對非易失性存儲器105進行存取，而是進行規(guī)定的錯誤處理。這樣，讀寫器101在口令不一致時，便不會對非易失性存儲器105進行存取。
在此，讀出放大電路106因其工作電源電壓的范圍比其它各電路小、即讀出放大電路106的工作電源電壓的下限值比其它電路高，故當(dāng)內(nèi)部電源電路109供給的電源電壓下降時，呈現(xiàn)只有讀出放大電路106不工作而其它電路都工作的狀態(tài)。這時，讀出放大電路106的輸出呈‘H’電平，例如，當(dāng)非易失性存儲器105為8位結(jié)構(gòu)時，讀出放大電路106中的各讀出放大電路的輸出都變成‘H’電平。在這樣的狀態(tài)下，當(dāng)進行了讀寫器101來的口令對照時，因讀出放大電路106的輸出都是‘H’電平，故口令變成FF，與預(yù)先存儲在非易失性存儲器105中的口令無關(guān)。
IC卡100的電源由內(nèi)部電源電路109將外部來的電磁波整流后提供，例如，通過使IC卡100靠近或遠離讀寫器101，可以容易地改變IC卡內(nèi)的電源電壓。因此，降低電源電壓，使其處于只有讀出放大電路106不工作的狀態(tài)，在由口令FF完成口令對照之后，通過使電源電壓上升到各讀出放大電路106能夠工作的范圍，就可以對非易失性存儲器105進行存取。因此，存在即使不知道口令也能對非易失性存儲器105進行存取、從而不能對數(shù)據(jù)進行保密的問題。
這樣的問題不僅發(fā)生在非接觸型IC卡中，對于接觸型IC卡，若降低供給IC卡的電源電壓，使其處于只有讀出放大電路不工作的狀態(tài)，也會引起同樣的問題。
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于獲得一種能夠提高存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)的保密性能的IC卡。
與本發(fā)明的第1方面有關(guān)的IC卡是對數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置進行數(shù)據(jù)存取的IC卡，具有與數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置接口的接口部；由多個存儲器單元形成并存儲有指定口令的存儲器部；讀出該存儲器部的已選中的存儲器單元的數(shù)據(jù)的讀出放大電路；讀出結(jié)束檢測部，檢查該讀出放大電路是否已完成從存儲器部的數(shù)據(jù)讀出，當(dāng)檢測該數(shù)據(jù)讀出結(jié)束時，則輸出表示讀出結(jié)束的讀出結(jié)束信號；按照從數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置來的、經(jīng)上述接口部輸入的命令，對上述存儲器部和讀出放大電路的動作進行控制的控制電路；當(dāng)將從數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置來的、與命令一起輸出的口令與存儲在存儲器部的口令進行對照時，在還沒有從讀出結(jié)束檢測部輸出讀出結(jié)束信號的情況下，該控制電路不理睬數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置來的命令，同時進行規(guī)定的錯誤處理。
與本發(fā)明的第2方面有關(guān)的IC卡，在本發(fā)明的第1方面中，上述控制電路在還沒有從讀出結(jié)束檢測部輸出讀出結(jié)束信號的情況下停止工作，同時，只要不進行規(guī)定的處理便不恢復(fù)工作。
與本發(fā)明的第3方面有關(guān)的IC卡，在本發(fā)明的第1方面中，上述控制電路在還沒有從讀出結(jié)束檢測部輸出讀出結(jié)束信號的情況下進行復(fù)位，并返回初始狀態(tài)。
與本發(fā)明的第4方面有關(guān)的IC卡，在本發(fā)明的第1～第3方面中，上述讀出放大電路具有容量比與已選中的存儲器單元連接的位線的寄生容量還大的電容器；當(dāng)從上述存儲器部讀出數(shù)據(jù)時，向該電容器和與已選中的存儲器單元連接的位線同時供給電流的電流供給部；差動放大器，在與已選中的存儲器單元連接的位線和上述電容器中，伴隨從電流供給部供給電流，各自的電位上升，比較該各自的電位上升，根據(jù)該比較的結(jié)果，對從所選中的存儲器單元中讀出的數(shù)據(jù)進行確定，一旦由該差動放大器對讀出的數(shù)據(jù)進行確定后，上述讀出結(jié)束檢測部便輸出規(guī)定的讀出結(jié)束信號。
與本發(fā)明的第5方面有關(guān)的IC卡是對數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置進行數(shù)據(jù)存取的IC卡，具有與數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置接口的接口部；由多個存儲器單元形成并存儲有指定口令的存儲器部；讀出放大電路，讀出該存儲器部的已選中的存儲器單元的數(shù)據(jù)；按照從數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置來的、經(jīng)上述接口部輸入的命令對上述存儲器部和讀出放大電路的動作進行控制的控制電路；上述控制電路形成為使其工作電源電壓的下限值比讀出放大電路還高。
與本發(fā)明的第6方面有關(guān)的IC卡，在本發(fā)明的第5方面中，上述控制電路具有生成時鐘信號的時鐘生成部，按照該時鐘生成部生成的時鐘信號動作，時鐘生成部形成為使其工作電源電壓的下限值比上述讀出放大電路還高。
與本發(fā)明的第7方面有關(guān)的IC卡，在本發(fā)明的第5方面中，上述控制電路由具有掩膜ROM的微處理器形成，按照存儲在該掩膜ROM中的程序動作，掩膜ROM形成為使其工作電源電壓的下限值比上述讀出放大電路還高。


圖1是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的IC卡的例子的概略框圖。
圖2是表示讀出放大電路7和讀出結(jié)束檢測部9的例子的電路圖。
圖3是表示在IC卡1和讀寫器2之間進行數(shù)據(jù)存取的例子的圖。
圖4是表示口令對照部50的例子的概略電路圖。
圖5是表示當(dāng)在圖4的口令對照電路51中口令一致時的動作例子的時序圖。
圖6是表示本發(fā)明實施形態(tài)2的IC卡的例子的概略框圖。
圖7是表示非接觸型IC卡的先有的例子的概略框圖。
圖8是表示圖7的讀出放大電路106的例子的電路圖。
下面，根據(jù)附圖所表示的實施形態(tài)詳細說明本發(fā)明。
實施形態(tài)1圖1是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的IC卡的例子的概略框圖。
在圖1中，非接觸型IC卡(以下簡稱IC卡)1具有與數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置(以下簡稱讀寫器)2之間進行電磁波接收發(fā)送的天線電路3；對數(shù)據(jù)進行調(diào)制解調(diào)的調(diào)制解調(diào)電路4；進行數(shù)據(jù)的串—并轉(zhuǎn)換和并—串轉(zhuǎn)換的輸入輸出電路5；備有由E2PROM形成的非易失性存儲器6和讀出放大器電路7的存儲器電路8。
IC卡100進而還具有檢測讀出放大電路7是否已從非易失性存儲器6中讀完了數(shù)據(jù)的讀出結(jié)束檢測部9；對輸入輸出電路5和存儲器電路8進行控制的控制電路10；對由天線電路3接收的電磁波進行整流并作為電源供給各個電路的內(nèi)部電源電路11；連接輸入輸出電路5、存儲器電路8、讀出結(jié)束檢測部9和控制電路10的總線12。再有，天線電路3、調(diào)制解調(diào)電路4和輸入輸出電路5構(gòu)成接口部，非易失性存儲器6構(gòu)成存儲器部。
天線電路3、調(diào)制解調(diào)電路4和內(nèi)部電源電路11分別連接在一起，調(diào)制解調(diào)電路4與輸入輸出電路5連接。此外，輸入輸出電路5、存儲器電路8、讀出結(jié)束檢測部9和控制電路10與總線12連接，內(nèi)部電源電路11分別與調(diào)制解調(diào)電路4、輸入輸出電路5、存儲器電路8、讀出結(jié)束檢測部9和控制電路10連接。
在這樣的構(gòu)成中，讀寫器2平時發(fā)送電磁波，天線電路3接收從讀寫器2來的電磁波，將該接收的電磁波轉(zhuǎn)換成電信號，并輸出到調(diào)制解調(diào)電路4和內(nèi)部電源電路11。內(nèi)部電源電路11對輸入的電信號進行整流并輸出到各個電路，進行電源供給。讀寫器2在不向IC卡1發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送未經(jīng)調(diào)制的電磁波，在發(fā)送數(shù)據(jù)時，將該數(shù)據(jù)調(diào)制在載波上，再作為電磁波發(fā)送出去。
當(dāng)從讀寫器2向IC卡發(fā)送數(shù)據(jù)時，調(diào)制解調(diào)部4對從天線電路3輸入的電信號進行解調(diào)和數(shù)據(jù)的抽出，將抽出的數(shù)據(jù)輸出到輸入輸出電路5。輸入輸出電路5將從調(diào)制解調(diào)電路4輸入的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)并輸出給總線12?？刂齐娐?0按照從讀寫器2發(fā)送來的命令動作，對存儲器電路8的動作進行控制。
此外，當(dāng)將存儲在存儲電路8中的數(shù)據(jù)發(fā)送給讀寫器2時，控制電路10對存儲器電路8進行所要數(shù)據(jù)的讀出動作，通過總線12以并行數(shù)據(jù)的形式將該讀出的數(shù)據(jù)輸出給輸入輸出電路5，輸入輸出電路5將輸入的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)并輸出給調(diào)制解調(diào)電路4。調(diào)制解調(diào)電路4在進行了將輸入的串行數(shù)據(jù)調(diào)制在載波上的調(diào)制動作之后，將該調(diào)制了的信號輸出給天線電路3，天線電路3將輸入的調(diào)制信號作為電磁波發(fā)送出去。
其次，圖2是表示讀出放大電路7和讀出結(jié)束檢測部9的例子的電路圖。再有，圖2示出多個讀出放大器中的一個。在圖2中，讀出放大電路7具有由p溝道MOS晶體管(以下稱pMOS晶體管)21～23、n溝道MOS晶體管(以下稱nMOS晶體管)24～29、反相電路30、31和電容器32形成的讀出放大器20。此外，讀出結(jié)束檢測部9分別具有與讀出放大電路7的各讀出放大器對應(yīng)的2輸入端的NOR電路，圖2示出與讀出放大器20對應(yīng)的2輸入端的NOR電路40。
在讀出放大器20中，由pMOS晶體管21及nMOS晶體管24形成反相電路33，由pMOS晶體管22及nMOS晶體管25形成反相電路34。在反相電路33中，PMOS晶體管21及nMOS晶體管24的各漏極連在一起作為輸出，同時，pMOS晶體管21及nMOS晶體管24的各柵極連在一起作為輸入，nMOS晶體管24的源極接地。同樣，在反相電路34中，PMOS晶體管22及nMOS晶體管25的各漏極連在一起作為輸出，同時，pMOS晶體管22及nMOS晶體管25的各柵極連在一起作為輸入，nMOS晶體管25的源極接地。
反相電路33的輸出與反相電路34的輸入連接，并將該連接部作為a，同時，反相電路33的輸入與反相電路34的輸出連接并將該連接部作為b，由反相電路33和反相電路34構(gòu)成差動放大器35。pMOS晶體管21及22的各源極分別與pMOS晶體管23的漏極連接。此外，數(shù)據(jù)讀出時，從控制電路10輸入‘H’電平信號的驅(qū)動信號輸入端子36經(jīng)反相電路30與pMOS晶體管23、nMOS晶體管26及27的各柵極連接，同時，nMOS晶體管28及29的各柵極分別連在一起。
nMOS晶體管26及28的各漏極與連接部a連接，nMOS晶體管26的源極接地。nMOS晶體管28的源極經(jīng)數(shù)據(jù)輸入端子37與非易失性存儲器6的位線45連接，同時，在非易失性存儲器中，位線45與E2PROM的多個存儲器單元連接，但在此，以其中1個存儲器單元46作為代表示出。存儲器單元46的漏極與位線45連接，存儲器單元46的源極接地，位線45中存在寄生電容47。
此外，nMOS晶體管27及29的各漏極與連接部b連接，nMOS晶體管27的源極接地，nMOS晶體管29的源極經(jīng)電容器32接地。進而，連接部a與讀出結(jié)束檢測部9中的NOR電路40的1個輸入端連接，連接部b與NOR電路40的另一個輸入端連接，同時與反相電路31的輸入端連接，反相電路31的輸出與輸出端子38連接，該輸出端子38作為讀出放大器20的輸出，同時作為讀出放大電路7的輸出。此外，NOR電路40的輸出作為讀出結(jié)束檢測部9的輸出，經(jīng)總線12與控制電路10連接。再有，nMOS晶體管28及29形成電流供給部。
下面，說明讀出放大電路7的動作。控制電路10在不需要讀出放大電路7動作時，向驅(qū)動信號輸入端子36輸出‘L’電平的信號，pMOS晶體管23截止，同時，nMOS晶體管26及27導(dǎo)通，故連接部a及b同時為‘L’電平。因此，讀出結(jié)束檢測部9中的NOR電路40的輸出成為‘L’電平。其次，當(dāng)向驅(qū)動信號輸入端子36輸入‘H’電平的信號時，nMOS晶體管26及27截止，故連接部a及b同時處于懸浮狀態(tài)。進而，因pMOS晶體管23、nMOS晶體管28及29導(dǎo)通，故pMOS晶體管21及22導(dǎo)通，開始向電容器32和寄生電容47充電。
這里，當(dāng)存儲器單元46的懸浮柵極上存在電荷時，即存儲器單元46中存儲‘L’電平的數(shù)據(jù)時，與數(shù)據(jù)輸入端子37連接的、已選中的存儲器單元46流過存儲器單元電流Ie，所以，存儲器單元46成為導(dǎo)通狀態(tài)。因此，電容器32的充電速度比寄生電容47的充電速度快，當(dāng)電容器32充電結(jié)束時，因連接部b先前是‘H’電平，故pMOS晶體管21截止，同時，nMOS晶體管24導(dǎo)通。
結(jié)果，因連接部a被固定在‘L’電平，故pMOS晶體管22導(dǎo)通、nMOS晶體管25截止，將連接部b固定在‘H’電平。因連接部a被固定在‘L’電平，同時連接部b被固定在‘H’電平，故讀出結(jié)束檢測部9中的NOR電路40的輸出成為‘H’電平，輸出端子38成為‘L’電平。
其次，當(dāng)存儲器單元46的懸浮柵極不存在電荷、即存儲器單元46中存儲‘H’電平的數(shù)據(jù)時，與數(shù)據(jù)輸入端子37連接的已選中的存儲器單元46流過存儲器單元電流Ie，所以，存儲器單元46成為非導(dǎo)通狀態(tài)。進而，電容器32的電容比寄生電容47的電容大，因此，寄生電容47的充電速度比電容器32的充電速度快，當(dāng)寄生電容47充電結(jié)束時，因連接部a先前是‘H’電平，故pMOS晶體管22截止，同時，nMOS晶體管25導(dǎo)通。
結(jié)果，因連接部b被固定在‘L’電平，故pMOS晶體管21導(dǎo)通、nMOS晶體管24截止，將連接部a固定在‘H’電平。因連接部a被固定在‘H’電平，同時連接部b被固定在‘L’電平，故讀出結(jié)束檢測部9的異或(NOR)電路40的輸出成為‘H’電平，輸出端子38成為‘H’電平。
從上述可知，當(dāng)讀出存儲在非易失性存儲器6中的數(shù)據(jù)時，驅(qū)動信號輸入端子36因控制電路10的控制而成為‘H’電平，從輸出端子38讀出存儲在存儲器單元46中的數(shù)據(jù)，同時讀出結(jié)束檢測部9的NOR電路40的輸出成為‘H’電平，表示讀出已經(jīng)結(jié)束，該‘H’電平的信號成為讀出結(jié)束信號。此外，當(dāng)NOR電路40的輸出是‘L’電平時，表示讀出還沒有結(jié)束?？刂齐娐?0根據(jù)讀出結(jié)束檢測部9中的NOR電路40的輸出電平來判斷讀出放大電路7是否已將數(shù)據(jù)讀完了。
圖3是表示IC卡1和讀寫器2之間進行數(shù)據(jù)存取的例子的圖。在圖3中，當(dāng)從IC卡1讀出數(shù)據(jù)時，讀寫器2在讀命令RCMD之后將附加了口令的數(shù)據(jù)發(fā)送給IC卡。IC卡1將從讀寫器2發(fā)送的口令與預(yù)先存儲在非易失性存儲器6中的口令進行對照，若一致時則執(zhí)行讀命令RCMD、將從非易失性存儲器6讀出的數(shù)據(jù)發(fā)送給讀寫器2。
其次，當(dāng)向IC卡1寫入數(shù)據(jù)時，讀寫器2將在寫命令WCMD之后附加口令、進而將在口令之后附加了寫入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)發(fā)送給IC卡1。IC卡1將讀寫器2發(fā)送來的口令與預(yù)先存儲在非易失性存儲器6中的口令進行對照，若一致時則執(zhí)行寫命令WCMD、將從讀寫器2發(fā)送來的寫入數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲器6，然后向讀寫器2輸出寫入結(jié)束信號。
這樣，讀寫器2在對IC卡1發(fā)送讀出和寫入數(shù)據(jù)的命令時，必須在該命令之后附加口令再發(fā)送，只有當(dāng)從讀寫器2發(fā)送的口令與預(yù)先存儲在非易失性存儲器6中的口令一致時，IC卡1才按照從讀寫器2來的命令對非易失性存儲器6進行數(shù)據(jù)的讀出和寫入。上述口令的對照由設(shè)在控制電路10內(nèi)的口令對照部50進行。
圖4是表示口令對照部50的例子的概略電路圖。再有，圖4是以非易失性存儲器6為8位結(jié)構(gòu)的情況為例來表示的。
在圖4中，口令對照部50由口令對照電路51～58和8輸入端的NOR電路59形成，各口令對照電路51～58的結(jié)構(gòu)相同，故以口令對照電路51為例進行說明。再有，在圖4中省略了口令對照電路53～56?？诹顚φ针娐?1由比較電路61、二輸入端的NOR電路62、63和D觸發(fā)器64形成。
NOR電路62的一個輸入端是反相輸入，另一個輸入端是非反相輸入。NOR電路62的反相輸入端與讀出放大電路7的NOR電路40的輸出連接，非反相輸入端與比較電路61的輸出連接。在NOR電路63中，其一個輸入端與NOR電路62的輸出相連，另一個輸入端與D觸發(fā)器64的非反相輸出Q相連，其輸出與D觸發(fā)器64的D輸入端相連。
此外，D觸發(fā)器64的時鐘脈沖輸入端T是反相輸入，表示從非易失性存儲器6進行數(shù)據(jù)的讀出，例如，這里，進行數(shù)據(jù)的讀出的期間為‘H’電平、除此以外為‘L’電平的讀出信號由控制電路10輸入。D觸發(fā)器64的復(fù)位輸入端R也是反相輸入，在進行口令對照的期間，其‘H’電平的信號由控制電路10輸入，D觸發(fā)器64非反相輸出Q與NOR電路59的輸入端中的一個連接。再有，在圖4中，將輸入給NOR電路62的反相輸入端的信號作為e、在D觸發(fā)器64中將輸入給時鐘脈沖輸入端T的信號作為f、將輸入給復(fù)位輸入端R的信號作為g、將NOR電路59輸出的信號作為h來表示。
比較電路61的一個輸入端輸入1位的數(shù)據(jù)，該1位的數(shù)據(jù)形成從非易失性存儲器6讀出的口令，比較電路61的另一個輸入端也輸入1位的數(shù)據(jù)，該1位的數(shù)據(jù)形成從讀寫器2發(fā)送來的口令。例如，從非易失性存儲器6讀出的口令是由8位的數(shù)據(jù)D0～D7形成的，若設(shè)定與該數(shù)據(jù)D0～D7對應(yīng)的從讀寫器2輸入的口令的8位數(shù)據(jù)為Da0～Da7，則比較電路61的一個輸入端輸入1位數(shù)據(jù)D0，比較電路61的另一個輸入端輸入1位數(shù)據(jù)Da0。比較電路61將數(shù)據(jù)D0和數(shù)據(jù)Da0進行比較，只有當(dāng)不一致時才輸出‘H’電平的不一致信號，其余的情況其輸出為‘L’電平。
圖5是表示當(dāng)口令對照電路51中口令一致時的動作例子的時序圖，參照圖5說明口令對照部50的動作。再有，在圖5中，設(shè)非易失性存儲器6存儲的口令為PW，從讀寫器2輸入的口令為PWa，口令PW和PWa分別由多字節(jié)數(shù)據(jù)構(gòu)成，將8位數(shù)據(jù)作為1個字節(jié)數(shù)據(jù)。以下，以口令PW的1字節(jié)的數(shù)據(jù)為D0～D7、口令PWa的1字節(jié)數(shù)據(jù)為Da0～Da7為例進行說明。
當(dāng)讀出放大電路7結(jié)束了數(shù)據(jù)的讀出時，讀出結(jié)束檢測部9中的NOR電路40的輸出成為‘H’電平，因NOR電路62的反相輸入端輸入了‘H’電平的信號，故NOR電路62的輸出電平隨著比較電路61的比較結(jié)果、即比較電路61的輸出電平變化。當(dāng)比較電路61的比較結(jié)果是一致時，比較電路61的輸出成為‘L’電平，NOR電路62的輸出也成為‘L’電平。
這里，當(dāng)進行口令的讀出、時鐘脈沖輸入端T上升成‘H’電平時，D觸發(fā)器64的非反相輸出Q變成‘L’電平。同樣，由口令對照電路52～58的各比較電路將1組數(shù)據(jù)D1～D8和Da1～Da8進行比較，若口令對照電路52～58的各D觸發(fā)器的非反相輸出Q全為‘L’電平，NOR電路59的輸出就變成‘L’電平，表示未發(fā)生對照錯誤、情況正常，控制電路10按照從讀寫器2和口令一起發(fā)送來的命令進行動作。
此外，當(dāng)比較電路61的比較結(jié)果不一致時，比較電路61的輸出成為‘H’電平，NOR電路62的輸出也成為‘H’電平，D觸發(fā)器64的非反相輸出Q變成‘H’電平。結(jié)果，NOR電路59的輸出成為‘H’電平、表示發(fā)生了對照錯誤。這樣，當(dāng)口令對照電路51～58的各D觸發(fā)器的任何一個非反相輸出都為‘H’電平，則NOR電路59的輸出就變成‘H’電平，表示發(fā)生了對照錯誤。
這樣一來，控制電路10不進行規(guī)定的對照錯誤處理、例如不執(zhí)行與口令一起發(fā)送來的讀出或?qū)懭氲让?，并向總線輸出規(guī)定的對照錯誤信號，向讀寫器2表示已發(fā)生了對照錯誤。輸出給總線12的對照錯誤信號由輸入輸出電路5轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)之后，在調(diào)制解調(diào)電路4中進行調(diào)制，并從天線電路3發(fā)送出去。再有，作為規(guī)定的對照錯誤處理，也可以不向讀寫器2輸出對照錯誤信號，而是不執(zhí)行與口令一起發(fā)送來的讀出或?qū)懭氲让睿⒌却龔淖x寫器2發(fā)出新的命令。
另一方面，當(dāng)讀出放大電路7未結(jié)束數(shù)據(jù)的讀出時，讀出結(jié)束檢測部9中的NOR電路40的輸出成為‘L’電平，因NOR電路62的反相輸入端輸入了‘L’電平的信號，故NOR電路62的輸出與比較電路61的比較結(jié)果無關(guān)、成為‘H’電平，NOR電路63的輸出也成為‘H’電平，D觸發(fā)器64的非反相輸出Q變成‘H’電平。結(jié)果，NOR電路59的輸出成為‘H’電平，表示發(fā)生了對照錯誤?？刂齐娐?0進行規(guī)定的對照錯誤處理。
在此，內(nèi)部電源電路11來的電源電壓降低，在只停止讀出放大電路7的動作的狀態(tài)下，當(dāng)控制電路10為了進行口令的對照而讀出存儲在非易失性存儲器6中的口令時，從控制電路10向驅(qū)動信號輸入端子36輸入‘H’電平的信號，因nMOS晶體管28及29都導(dǎo)通，故讀出放大器20的連接部a及b分別變成‘L’電平。因此，讀出結(jié)束檢測部9中的NOR電路40的輸出成為‘L’電平，表示讀出尚未結(jié)束，控制電路10進行與上述口令不一致相同的對照錯誤處理。
如上所述，控制電路10處于不執(zhí)行作為對照錯誤處理、從讀寫器2與口令一起發(fā)送來的命令的處理、并等待從讀寫器2發(fā)出新的命令的狀態(tài)，但作為對照錯誤處理，也可以是停止控制電路10的動作、只要不進行規(guī)定的復(fù)位動作就不恢復(fù)工作。這樣一來，可以更可靠地防止從外部來的、對IC卡1的非易失性存儲器6的非法存取，可以更加提高IC卡的安全性能。
此外，也可以將NOR電路59的輸出信號作為控制電路10的復(fù)位信號來使用，當(dāng)發(fā)生對照錯誤、NOR電路59的輸出變成‘H’電平時，對控制電路10復(fù)位，使控制電路10強制性地返回初始狀態(tài)并等待命令。這樣一來，就很難知道IC卡1究竟怎樣做才能進行對照錯誤處理，可以進一步提高IC卡1的安全性能。
這樣，本發(fā)明實施形態(tài)1的IC卡1在由控制電路10進行口令對照時，可以檢測讀出放大電路不工作的狀態(tài)、特別是因內(nèi)部電源電路11供給的電源電壓降低而引起的讀出放大電路的動作停止?fàn)顟B(tài)，可以檢測預(yù)先存儲在非易失性存儲器6中的口令是否已被正常讀出。因此，當(dāng)檢測預(yù)先存儲在非易失性存儲器6中的口令未被正常讀出時，可以防止進行規(guī)定的錯誤處理、對非易失性存儲器6進行非法存取。所以，在電源電壓降低、只有讀出放大電路不工作的狀態(tài)下，可以防止進行非法的口令對照，可以提高IC卡的安全性能，可以提高存儲在IC卡中的數(shù)據(jù)的保密性。
實施形態(tài)2在實施形態(tài)1中，采取了在因內(nèi)部電源電路11供給的電源電壓降低而只使讀出放大電路7停止工作的狀態(tài)下進行規(guī)定的錯誤處理、使其不能進行口令對照的措施。但是，也可以使控制電路10的工作電源電壓的范圍比讀出放大電路7小、即控制電路10的工作電源電壓的下限值比讀出放大電路7高，當(dāng)內(nèi)部電源電路11供給的電源電壓降低時，使控制電路10在讀出放大電路7之前先不工作，這就是本發(fā)明實施形態(tài)2所采取的措施。
圖6是表示本發(fā)明實施形態(tài)2的IC卡的例子的概略框圖。在圖6中，與圖1相同的部件標(biāo)以相同的符號，在此省略其說明，只說明與圖1的不同點。
圖6與圖1的不同點在于，沒有圖1的讀出結(jié)束檢測部9，改變了圖1的控制電路10的電路結(jié)構(gòu)，故將圖1的控制電路10改為控制電路71，隨之，將圖1的IC卡1改為IC卡75。
在圖6中，IC卡75包括天線電路3、調(diào)制解調(diào)電路4、輸入輸出電路5和具有非易失性存儲器7的存儲器電路8。IC卡75進而還包括對輸入輸出電路5及存儲器電路8進行控制的控制電路71、內(nèi)部電源電路11、輸入輸出電路5、存儲器電路8及與控制電路71連接的總線12。天線電路3分別與調(diào)制解調(diào)電路4和內(nèi)部電源電路11相連，調(diào)制解調(diào)電路4和輸入輸出電路5相連。此外，輸入輸出電路5、存儲器電路8及控制電路71由總線12連接，內(nèi)部電源電路11分別與調(diào)制解調(diào)電路4、輸入輸出電路5、存儲器電路8及控制電路71連接。
在這樣的構(gòu)成中，當(dāng)從讀寫器2向IC卡1發(fā)送數(shù)據(jù)時，控制電路71按照讀寫器2發(fā)送來的命令動作，對存儲器電路的動作進行控制。此外，當(dāng)將存儲在存儲器電路8中的數(shù)據(jù)發(fā)送給讀寫器2時，控制電路71對存儲器電路8進行所要數(shù)據(jù)的讀出動作，并將該讀出的數(shù)據(jù)經(jīng)總線12、以并行數(shù)據(jù)的形式輸出給輸入輸出電路。
控制電路71在內(nèi)部具有生成時鐘信號并輸出的時鐘生成部8，按照該時鐘生成部81生成的時鐘信號動作。時鐘生成部81由生成時鐘信號的時鐘生成電路82和緩沖電路83構(gòu)成，時鐘生成電路82生成的時鐘信號經(jīng)緩沖電路83輸出給控制電路71。當(dāng)時鐘生成部81不輸出時鐘信號時，控制電路71停止工作。
這里，控制電路71的工作電源電壓的范圍比讀出放大電路7小，即，控制電路71構(gòu)成為其工作電源電壓的下限值比讀出放大電路7高。具體地說，時鐘生成部81中的緩沖電路83構(gòu)成為其工作電源電壓的下限值比讀出放大電路7高。這樣一來，當(dāng)內(nèi)部電源電路11供給的電源電壓降低時，IC卡75內(nèi)的緩沖電路83因工作電源電壓最高而停止工作，隨之，控制電路71亦停止工作。
此外，當(dāng)控制電路71由微處理器形成時，該微處理器按照存儲在內(nèi)部掩膜ROM中的程序動作。因而，當(dāng)掩膜ROM不工作時，微處理器停止工作，控制電路71也停止工作。這里，微處理器內(nèi)部的掩膜ROM構(gòu)成為使其工作電源電壓的范圍比讀出放大電路7小、即工作電源電壓的下限值比讀出放大電路7高。這樣一來，當(dāng)內(nèi)部電源電路11供給的電源電壓降低時，IC卡75內(nèi)的掩膜ROM因工作電源電壓最高而停止工作，隨之，微處理器停止工作，控制電路71亦停止工作。
這樣，在本發(fā)明實施形態(tài)2中的IC卡中，控制電路71的工作電源電壓的范圍小且工作電源電壓的下限值比讀出放大電路7高。因此，當(dāng)內(nèi)部電源電路11供給的電源電壓降低時，不存在只有讀出放大電路7停止工作的狀態(tài)，可以使其不能進行非法的口令對照。所以，可以防止因電源電壓降低時只有讀出放大電路7停止工作而能夠進行非法的口令對照，可以提高IC卡的安全性能，可以提高存儲在IC卡中的數(shù)據(jù)的保密性。
再有，在上述實施形態(tài)1及實施形態(tài)2中，雖然以非接觸型IC卡為例進行了說明，但本發(fā)明并不局限與此，也能夠適用于接觸型IC卡。在接觸型IC卡的情況下，將天線電路3置換成用于與讀寫器2電連接的連接器，將調(diào)制解調(diào)電路4及輸入輸出電路5置換成與讀寫器2進行接口的接口電路，沒有內(nèi)部電源電路11，直接從讀寫器2供給電源，除此以外，與實施形態(tài)1及實施形態(tài)2所示的非接觸型IC卡一樣，故省略其說明。再有，在這樣的接觸型IC卡中，上述連接器及接口電路構(gòu)成接口部。
與本發(fā)明第1方面有關(guān)的IC卡在由控制電路進行口令對照時，可以由讀出結(jié)束檢測部檢測讀出放大電路未工作的狀態(tài)、特別是因電源電壓降低而引起的讀出放大電路的工作停止?fàn)顟B(tài)，可以檢測存儲器預(yù)先存儲的口令是否已被正常讀出。因此，可以防止對當(dāng)檢測到存儲器預(yù)先存儲的口令未被正常讀出時就進行規(guī)定的錯誤處理的存儲器進行非法存取。所以，可以防止在電源電壓降低時只有讀出放大電路不工作的狀態(tài)下進行非法的口令對照、提高IC卡的安全性能、提高存儲在IC卡中的數(shù)據(jù)的保密性。
與本發(fā)明第2方面有關(guān)的IC卡，在本發(fā)明的第1方面中，具體地說，當(dāng)沒有從讀出結(jié)束檢測部輸出讀出結(jié)束信號時，上述控制電路停止工作，而且，只要不進行規(guī)定的處理就不恢復(fù)工作。這樣一來，可以可靠地防止從外部對IC卡的存儲器進行非法存取，可以提高IC卡的保密性能。
與本發(fā)明第3方面有關(guān)的IC卡，在本發(fā)明的第1方面中，具體地說，當(dāng)沒有從讀出結(jié)束檢測部輸出讀出結(jié)束信號時，上述控制電路行復(fù)位并返回初始狀態(tài)。這樣一來，很難知道IC卡究竟要進行怎樣做才能進行對照錯誤處理，可以進一步提高IC卡的安全性能。
與本發(fā)明第4方面有關(guān)的IC卡，在本發(fā)明的第1至第3方面中，具體地說，讀出放大電路具有差動放大器，在與已選中的存儲器單元連接的位線和電容量比該位線的寄生電容大的電容器中，比較它們伴隨從電流供給部來的電流供給的電位上升，根據(jù)該比較結(jié)果對從已選中的存儲器單元中讀出的數(shù)據(jù)進行確定，當(dāng)由該差動放大器對讀出的數(shù)據(jù)進行確定之后，讀出結(jié)束檢測部輸出規(guī)定的讀出結(jié)束檢測信號。這樣一來，當(dāng)由控制電路進行口令對照時，可以檢測讀出放大電路不工作的狀態(tài)、特別是因電源電壓降低而引起的讀出放大電路的工作停止?fàn)顟B(tài)，可以檢測預(yù)先存儲在存儲器中的口令是否已被正常地讀出。因此，當(dāng)檢測預(yù)先存儲在存儲器中的口令沒有被正常地讀出時，可以防止進行規(guī)定的錯誤處理并對存儲器進行非法的數(shù)據(jù)存取。所以，可以防止在電源電壓降低時只有讀出放大電路不工作的狀態(tài)下進行非法的口令對照，可以提高IC卡的保密性能，可以提高存儲在IC卡中的數(shù)據(jù)的保密性。
與本發(fā)明第5方面有關(guān)的IC卡，使控制電路的工作電源電壓的范圍小且工作電源電壓的下限值比讀出放大電路高。這樣一來，當(dāng)電源電壓降低時，不存在只有讀出放大電路停止工作的狀態(tài)，可以使其不能進行非法的口令對照。所以，可以防止因電源電壓降低時只有讀出放大電路停止工作而能夠進行非法的口令對照，可以提高IC卡的保密性能，可以提高存儲在IC卡中的數(shù)據(jù)的安全性。
與本發(fā)明第6方面有關(guān)的IC卡，在本發(fā)明第5方面中，具體地說，上述控制電路具有生成時鐘信號的時鐘生成部，按照該時鐘生成部生成的時鐘信號動作，時鐘生成部構(gòu)成為使其工作電源電壓的下限值比讀出放大電路高。這樣一來，當(dāng)電源電壓降低時，不存在只有讀出放大電路停止工作的狀態(tài)，可以使其不能進行非法的口令對照。所以，可以防止因電源電壓降低時只有讀出放大電路停止工作而能夠進行非法的口令對照，可以提高IC卡的安全性，可以提高存儲在IC卡中的數(shù)據(jù)的保密性。
與本發(fā)明第7方面有關(guān)的IC卡，在本發(fā)明第5方面中，具體地說，上述控制電路由具有掩膜ROM的微處理器形成，同時按照存儲在該掩膜ROM中的程序動作，掩膜ROM構(gòu)成為使其工作電源電壓比上述讀出放大電路高。這樣一來，當(dāng)電源電壓降低時，不存在只有讀出放大電路停止工作的狀態(tài)，可以使其不能進行非法的口令對照。所以，可以防止因電源電壓降低時只有讀出放大電路停止工作而能夠進行非法的口令對照，可以提高IC卡的安全性，可以提高存儲在IC卡中的數(shù)據(jù)的保密性。
權(quán)利要求
1.一種對數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置進行數(shù)據(jù)存取的IC卡，其特征在于具有與數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置接口的接口部，由多個存儲器單元形成、并存儲有指定口令的存儲器部，讀出放大電路，讀出該存儲器部的已選中的存儲器單元的數(shù)據(jù)，讀出結(jié)束檢測部，檢查該讀出放大電路是否已完成從存儲器部的數(shù)據(jù)讀出，當(dāng)檢測到該數(shù)據(jù)讀出結(jié)束時，則輸出表示讀出結(jié)束的讀出結(jié)束信號，按照從數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置來的、經(jīng)上述接口部輸入的命令對上述存儲器部和讀出放大電路的動作進行控制的控制電路；當(dāng)將從數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置來的、與命令一起輸出的口令與存儲在存儲器部的口令進行對照時，在還沒有從讀出結(jié)束檢測部輸出口令讀出結(jié)束信號的情況下，該控制電路不理睬數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置來的命令，同時進行規(guī)定的錯誤處理。
2.權(quán)利要求1記載的IC卡，其特征在于，上述控制電路在還沒有從讀出結(jié)束檢測部輸出讀出結(jié)束信號的情況下停止工作，同時，只要不進行規(guī)定的處理便不恢復(fù)工作。
3.權(quán)利要求1記載的IC卡，其特征在于，上述控制電路在還沒有從讀出結(jié)束檢測部輸出讀出結(jié)束信號的情況下進行復(fù)位，并返回初始狀態(tài)。
4.權(quán)利要求1記載的IC卡，其特征在于上述讀出放大電路具有電容比與已選中的存儲器單元連接的位線的寄生電容還大的電容器，當(dāng)從上述存儲器部讀出數(shù)據(jù)時、向該電容器和與已選中的存儲器單元連接的位線同時供給電流的電流供給部，差動放大器，在與已選中的存儲器單元連接的位線和上述電容器中，伴隨從電流供給部供給電流，各自的電位上升，比較該各自的電位上升，根據(jù)該比較的結(jié)果，對從所選中的存儲器單元中讀出的數(shù)據(jù)進行確定；一旦由該差動放大器對讀出的數(shù)據(jù)進行確定后，上述讀出結(jié)束檢測部便輸出規(guī)定的讀出結(jié)束信號。
5.一種對數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置進行數(shù)據(jù)存取的IC卡，其特征在于具有與數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置接口的接口部，由多個存儲器單元形成并存儲有指定口令的存儲器部，讀出該存儲器部的已選中的存儲器單元的數(shù)據(jù)的讀出放大電路，按照從數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置來的、經(jīng)上述接口部輸入的命令，對上述存儲器部和讀出放大電路的動作進行控制的控制電路；上述控制電路形成為使其工作電源電壓的下限值比讀出放大電路還高。
6.權(quán)利要求5記載的IC卡，其特征在于，上述控制電路具有生成時鐘信號的時鐘生成部，按照該時鐘生成部生成的時鐘信號動作，時鐘生成部形成為使其工作電源電壓的下限值比上述讀出放大電路還高。
7.權(quán)利要求5記載的IC卡，其特征在于，上述控制電路由具有掩膜ROM的微處理器形成，按照存儲在該掩膜ROM中的程序動作，掩膜ROM形成為使其工作電源電壓的下限值比上述讀出放大電路還高。
全文摘要
一種可以提高數(shù)據(jù)保密性的IC卡,具有:接口部;存儲指定口令的存儲器部;讀出數(shù)據(jù)的讀出放大電路;檢查是否已完成數(shù)據(jù)讀出、結(jié)束時輸出讀出結(jié)束信號的讀出結(jié)束檢測部;對存儲器部和讀出放大電路的動作進行控制的控制電路。當(dāng)口令與存儲在存儲器部的口令進行對照時,在還沒有讀出結(jié)束信號的情況下,該控制電路不理睬數(shù)據(jù)讀出/寫入裝置來的命令,同時進行錯誤處理。
文檔編號G11C5/00GK1199206SQ9712296
公開日1998年11月18日 申請日期1997年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月8日
發(fā)明者藤岡宗三 申請人:三菱電機株式會社, 三菱電機半導(dǎo)體軟件株式會社