NL8201847A - Inrichting voor het beschermen tegen onbevoegd uitlezen van in een geheugen te memoriseren programmawoorden. - Google Patents

Description

* V

« · * PHN 10.344 1 N.V. PHILIPS' GWEMffiENFABRIEKEN TE EINDHOVEN.

"Inrichting voor het beschermen tegen onbevoegd uitlezen van in een geheugen te memoriseren prograitma-wDorden"

De uitvinding heeft betrekking pp een inrichting voor het. beschermen tegen onbevoegd uitlezen van in een geheugen, -in het bijzonder een progranmagèheugen, te memoriseren prograirmawoorden, welk geheugen deel uitmaakt van een geheugeninr ichting, welke inrichting 5 verder een data processoreenheid bevat waarvan een adresuitgang verbonden is met een adresingang van het geheugen voor het bij een ver-werkingsoperatie adresseren van de prograirmawoorden volgens een door de dataprocessareenheid bepaalde volgorde.

Inrichtingen die door een data processoreenheid. worden 10 bestuurd bevatten een geheugen, bijvoorbeeld een PGM of een PBCM, waarin in de vorm van progranmawcorden computer programma's en andere informatie, karton software, is opgeslagen voor het uitvoeren van data processarhandelingen. Het samenstellen van deze software is een -taak die tijd en voornamelijk geld kost. Het is daarom belangrijk 15 dat deze software niet ongehinderd door een onbevoegde lezer kan werden gekqpiëèrd.

Er zijn reeds een aantal methoden bekend waarbij de inhoud van het geheugen of de software beschermd wordt tegen ongevoegd uitlezen. Zo is het békend gebruik te maken van kodewoorden of "toegangs-20 sleutels" alsook gebruik.te. maken van zogenaamde "beveiligingsinstruk-ties" waardoor de toegang tot de in het geheugen opgeslagen programma-wcorden wordt verhinderd.

Een nadeel van de békende methoden is dat het niet slagen van een poging cm de software uit het geheugen te kopiëren vrij snel merk-25 baar is. Een slimme onbevoegde lezer vindt dan meestal een manier cm de beschermingsmethode te deaktiveren waardoor hij zijn onbevoegd handelen ^ alsnog nog kan uitvoeren.

De uitvinding beoogt een inrichting te realiseren waarbij onbevoegd uitlezen van de inhoud van het geheugen leidt tot het afgeven 30 van volkomen onbruikbare informatie aan de onbevoegde lezer zonder dat deze laatste daarvan iets merkt tijdens zijn kopieerpoging

Een inrichting volgens de uitvinding heeft daartoe het ken- 8201847 EHN 10.344 2 - .

V S

merk dat de geheugeninrichting een selektie-eenheid, een verifikatie-eenheid en een databron buiten het geheugen voor het afgeven van ten minste êên stoorwoord welke een storende werking heeft bij toevoegen aan genoemde prograirmawoorden bevat, welke selektie-eenheld een eerste 5 ingang verbonden heeft met een eerste uitgang van het geheugen en een tweede ingang verbonden heeft met de uitgang van de databron, waarbij aan elk in het geheugen te memoriseren prograirmawoord een extra informatie is toegevoegd, waarbij een tweede uitgang van het geheugen met een eerste ingang van de verifikatie-eenheid is verbonden voor het 10 aanbieden van genoemde extra informatie, waarbij een tweede ingang van de verifikatie-eenheid met een aansluiting van het geheugen is verbonden voor het aanbieden van programta-informatie, welke verifikatie-eenheid van eerste middelen is voorzien cm bij een leesoperatie voor een eerste prograrrmawoord uit het geheugen genoemde extra informatie pp te 15 slaan, welke extra informatie een door genoemde volgorde bepaald ver-volgprograranawoord op het eerste prograirmawoord aanwijst, welke verifikatie-eenheid van tweede middelen is voorzien cm bij een leesoperatie voor een tweede prograirmawoord uit het geheugen en onder besturing van de opgeslagen extra informatie te verifiëren of de progranma-infcsrmatie 20 van het uit te lezen tweede prograirmawoord overeenstemt met de program-ma-informatie van het'door de extra informatie aangewezen vervolg-programmawoord en cm bij overeenstemming van genoemd verifiëren een eerste signaal te genereren en bij niet-overeenstenming van genoemd verifiëren een tweede signaal te genereren, waarbij de selektie-eenheid 25 van een stuur ingang is voorzien voor het ontvangen van genoemde eerste en tweede signaal cm onder besturing van genoemd eerste signaal een prograirmawoord uit het geheugen aan een uitgang af te geven en aider besturing van genoemd tweede signaal het· afgeven van ten minste één prograirmawoord uit het geheugen te blokkeren en te substitueren door 30 een uit de databron afkomstig stoorwoord aan de uitgang af te geven.

De prograitmawoorden zijn in een wel-bepaalde volgorde in het geheugen cpgeslagen. De volgorde echter waarin de prograirmawoorden door de dataprocessoreenheid worden opgehaald tijdens het verwerken van het pro-grarrma is anders dan de wel-bepaalde volgorde waarin de prograirmawoorden 35 in het geheugen zijn opgeslagen. Zo is het normaal dat er onder besturing van de dataprocessoreenheid. naar bijvoorbeeld een subprogramma wordt overgesprongen. Alleen de samensteller van het programma en de 8201847 * 4 EHN 10.344 3 t dafcaprocessoreenheid kent de volgorde waarmee de prograirmawoorden in het geheugen worden gelezen ten einde het prograirma af te handelen.

De onbevoegde lezer echter kent deze volgorde niet en zal de prograirma-woorden uit het geheugen ophalen door ze bijvoorbeeld êên na één in de 5 volgorde waarin ze zijn qpgeslagen op te halen. Wanneer nu de volgorde zoals bepaald door de dataprocessor niet wordt geëerbiedigd dan wordt voor tenminste één van de af te geven prograirmawoorden uit het geheugen de eerste uitgang van het geheugen geblokkeerd en wordt het af te geven prograitmawoord door een stoorwoord afkomstig van de databron gesubsti-10 tueerd. Dit stoorwoord afgegeven door de databron is volkomen onbruikbaar voor het verwerken van het programma. De onbevoegde .. . .lezer merkt hiervan bij zijn kopieer-operatie niets daar aan de uitgang van de inrichting gewoon programmawoorden worden afgegeven. Echter wanneer hij zijn "gekopieerde" programma zal willen gebruiken zal hij merken dat 15 het gekopieerde programma onbruikbaar is. Het is de genoemde extra informatie die een aanwijzing bevat voor het progranrnawoord dat door de data processoreenheid zal worden opgehaald bij een adressering welke volgt na het ophalen van het genoemde eerste progranrnawoord.

Een eerste voorkeursuitvoering van een inrichting volgens 20 de uitvinding heeft het kenmerk, dat genoemde aansluiting van het geheugen een adresingang van het geheugen bevat en waarbij genoemde programma-infconatie ten minste een deel van het adres van het prograirt- mawoord bevat. _ cp

Het genoemde verifiëren is eenvoudig te realiseren /.basis van enkele 25 bits van het adres van de door de dataprocessor-eenheid ‘geadresseerde prograitmawoord.

Het is gunstig dat genoemde eerste middelen van de verifika-tie-eenheid een eigen-register en een geheugentabel bevatten, welk eigen-register een eerste ingang heeft verbonden met de eerste ingang 30 van de verifikatie-eenheid en waarvan een uitgang van de dataproces-soreenheid verbonden is met een tweede ingang van het eigen-register voor het ontvangen van een stuursignaal voor een leesoperatie, welk eigen-register een uitgang heeft verbonden met een adresingang van de geheugentabel voor het opslaan van programmawoord-adressen, waarbij ge-35 noemde extra informatie een adres voor een plaats in de geheugentabel bevat. Door gebruik te maken van zo’n geheugentabel waarin adressen van prograirmawoorden zijn opgeslagen is het mogelijk het verifiëren uit 8201847 ΕΗΝ 10.344 4 Γ te voeren op alle bits van het adreswcord zonder dat daarom veel ruimte van het geheugen in beslag wordt genomen voor het opslaan van de extra informatie.

Een tweede voorkeursuitvoering van een inrichting volgens 5 de uitvinding heeft het kenmerk dat genoemde aansluiting van het geheugen een datauitgang van het' geheugen bevat en waarbij genoemde program-ma-informatie ten minste een deel van het prograrrmawoord bevat.

Naast het verifiëren op basis van adreswoorden is het ook mogelijk te verifiëren op basis van de prograirmawoorden zelf.

10 Een verdere voorkeursuitvoering van een inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat genoemde te beschermen programmawoar-den in twee verschillende groepen zijn onderverdeeld, waarbij bij een eerste groep aan elk prograrrmawoord een exclusieve extra informatie is toegevoegd en bij een tweede groep aan elk programmawoord een niet 15 exclusieve extra informatie is toegevoegd waarbij genoande verifikatie-eenheid van herkenningsmiddelen is voorzien on extra informatie van genoemde tweede groep te herkennen en cm onder besturing van een extra informatie van genoemde tweede groep de vergelijkeenheid te deaktiveren en een genoemd eerste signaal te genereren.

20 Het toevoegen van een exclusieve extra informatie aan elk prograirma-wocrd kost een grote hoeveelheid geheugenruimte' en verhoogt de efficiëntie van de inrichting voer het onbevoegd uitlezen slechts in geringe mate. Hiervoor is het voldoende cm slechts een eerste groep prograrrma-vroorden van een exclusieve extra informatie te voorzien en aan de pro-25 grairmawoorden welke niet tot deze groep behoren een niet exclusieve extra informatie toe te voegen, bijvoorbeeld al. de prograirmawoorden van de tweede groep hebben dezelfde extra .informatie. Door dit onderscheid in 'eerste en tweede groepen te maken wordt slechts een geringe hoeveelheid van de beschikbare geheugenruimte in beslag gencmen door 30 de extra informatie.

Het is gunstig dat genoemde databron een randem generator bevat.

Door gebruik te maken van een randem generator is het mogelijk cm steeds verschillende onbruikbare prograirmawoorden te genereren wanneer 35 een onbevoegde lezer de géheugeninhoud tracht te kopiëren.

De uitvinding wordt aan de hand van de tekening van uitvoeringsvormen nader verduidelijkt.

8201847 PHN 10.344 5 -· ♦

In de tekening toont:

Fig. 1a een eenvoudige uitvoeringsvorm van een inrichting voor het beschermen tegen onbevoegd uitlezen volgens de uitvinding/ waarin het verifiëren geschiedt op basis van het adressignaal? 5 Fig. 1b een aantal golfpatroondiagrartmen voor het verklaren van de werking van een inrichting volgens de uitvinding;

Fig. 2 een andere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding;

Fig. 3 weer een andere uitvoeringsvorm van een inrichting 10 volgens de uitvinding, waarin het verifiëren nu geschiedt qp basis van het progranmawoord.

In een dataverwerkend systeem wordt gebruik genaakt van een dataprocessoreenheid voor het volgens een progranma verwerken van data. Dit progranma is onder de vorm van progranmawoorden zoals bij-15 voorbeeld instrukties, data etc. in een geheugen, ook wel prograrrma-geheugen genaamd, gememoriseerd. Dit geheugen is meestal een dood geheugen, bijvoorbeeld een ROM, of anders een PECM, EAFCM of een ander IC (integrated circuit) geheugen. De progranmaworden van een pro-grairma zijn in een bepaalde volgorde in het geheugen opgeslagen.

20 Bij het uitvoeren van het programma zal de data-processoreenheid de progranmawoorden in het geheugen uitlezen in een volgorde welke bepaald is door de inhoud en de aard van het progranma alsook door de te verwerken data. Deze laatst genoemde volgorde wijkt af van de volgorde waarin de progranmawoorden in het geheugen zijn opgeslagen. Dat houdt 25 in dat er onder besturing van de dataprocessoreenheid in het progranma zoals qpgeslagen in het geheugen wordt gesprongen, de zogenaamde "jumps". Een onbevoegd lezer kent de volgorde niet waarin de datawoorden bij het uitvoeren van het progranma door de dataprocessoreenheid uit het geheugen warden opgehaald. Wanneer een onbevoegde lezer het programma 30 nu wil uitlezen uit het geheugen dan zal hij dit doen door de progranmawoorden qp te halen in een volgorde die verschillend is van de volgorde van de dataprocessoreenheid.

De uitvinding maakt nu gebruik van het feit dat de onbevoegde lezer de volgorde van de dataprocessor niet respekteerd cm zijn onbevoegl 35 handelen te verstoren.

De uitvinding zal worden beschreven aan de hand van een aantal uitvoeringsvormen waarbij telkens een instruktie (woord) als programma- 8201847 PHN 10.344 6 ή «* woord gekozen is. Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding op analoge manier funktioneert voor datawoorden of voor elk ander type programna-woord.

Figuur 1a laat een eenvoudige uitvoeringsvorm zien van een 5 inrichting voor het beschermen tegen onbevoegd uitlezen volgens de uitvinding. De gebeugeninrichting 20 bevat een geheugen 1, bijvoorbeeld een BOM, waarvan een adresingang bijvoorbeeld 11 bits breed verbanden is met een adresbus 2 van het systeem. Een eerste datauitgang van het geheugen 1 is via een eerste databus 9 van bijvoorbeeld 8 bits verbonden 10 met een eerste ingang van een selektie-eenheid 7. Een tweede datauitgang van het geheugen 1 is via een tweede databus 13 van bijvoorbeeld 4 bits met een eerste ingang van een verifikatie-eenheid 21 verbonden. Een tweede ingang van de verifikatie-eenheid 21 is verbonden met een aantal lijnen, bijvoorbeeld 4 van de adresbus 2. Een tweede ingang van de 15 selektie-eenheid 7 is verbonden met een uitgang van een databron 8. De selektie-eenheid heeft verder nog een stuur Ingang S die verbonden is met een uitgang van de verifikatie-eenheid 21. Een lijn 11 is een drager van het CS (Chip Select) signaal dat wordt aangeboden aan een CS-ingang van het geheugen 1 alsook aan een derde ingang van de veri-20 fikatie-eenheid 21. Deze verifikatie-eenheid bevat een vergelijkeenheid 3 waarvan een eerste respektievelij k een tweede en derde ingang net de eerste respektievelij k de tweede en derde ingang van de ver if ikatie-eenheid verbonden zijn. De eerste ingang van de verifikatie-eenheid is verder verbonden met een eerste ingang van een logische OF-inrichting 4. 25 De verifikatie-eenheid 21 bevat verder een logische EN-poort 5 waarvan een uitgang verbonden is met een klokingang van een flipflop 6. Het CS signaal aan de derde ingang van de verifikatie-eenheid 21 wordt verder geïnverteerd via inverter 10, aangeboden aan een eerste ingang van de logische EN-poort 5. Een tweede ingang van de logische EN-poort 30 5 is verbanden via een lijn 12 met een uitgang van de vergelijkeenheid 3 en een derde ingang van de logische EN-poort 5 is verbonden met een uitgang van de logische OF-inrichting 4. Een uitgang van de flipflop 6 is verbonden met de uitgang van de verifikatie-eenheid.

In het geheugen 1 is nu ruimte 14 voorzien, bijvoorbeeld 4 35 bits, voor het opslaan naast elke instruktie van extra informatie, die betrekking hééft op een volgende instruktie, die door een aangesloten dataprocessoreenheid 15 ... zal worden opgehaald tijdens het uitvoeren van het programma.

8201847 PHN 10.344 7

In de gekozen uitvoeringsvorm wordt in deze ruimte 14 bij een reeks instrukties telkens de meest signifikante bits van het adres van een eerst-volgende, decor de data-processoreenheid op te halen instruktie, ingeschreven als extra informatie. Het is ook mogelijk cm 5 bij elke instruktie telkens de meest signifikante adresbits van een eerst-volgende instruktie, door de data-processoreenheid qp te halen, als extra informatie te gebruiken, maar dit kost veel geheugenruimte en verbetert de efficiëntie van de inrichting voor het beschermen tegen onbevoegd uitlezen slechts in geringe mate zoals verder in de beschrij-10 ving zal worden toegelicht..

In de plaats van de meest signifikante bits kunnen natuurlijk ook de minst signifikante bits of een andere konbinatie van bits uit het adres van de eerst volgende instruktie warden gekozen als extra informatie. Bij de overige instrukties die niet tot genoemde reeks behoren, bevat 15 de extra informatie een vaste waarde, bijvoorbeeld alle bits voor de extra informatie hebben de waarde nul^Lke instruktie fungeert dan als vervolginstruktie. Men kan dus als het ware de progranmawoorden in twee groepen verdelen, een eerste groep waarbij elk programmawoord een exclusieve extra informatie heeft en een tweede groep waarbij dit niet 20 het geval is.

Het is niet absoluut noodzakelijk dat de extra informatie betrekking heeft qp de genoemde eerst-volgende instruktie. De extra informatie mag ook betrekking hebben op een verdere door de data-processoreenheid op te halen instruktie, maar dan zijn er meer elementen noodzakelijk ' 25 bij de inrichting, zoals bijvoorbeeld een teller, waardoor de inrichting duurder en gecompliceerder wordt.

Wanneer nu een eerste instruktie door de data-processoreenheid 15 in het geheugen 1 wordt geadresseerd dan wordt de bij die instruktie behorende extra informatie mede geadresseerd. Tijdens het 30 adresseren van het geheugen 1 is het CS signaal qp een laag niveau, zoals af geheeld in fig. 1b. Doordat het geheugen geadresseerd wordt door de data-processoreenheid 15, wordt de opgehaalde eerste instruktie alsook de daarbij behorende extra informatie aan de eerste respek-tievelijk tweede datauitgang van het geheugen 1 aangeboden (data signaal 35 (DMT) hoog fig. 1b).

De extra informatie behorende bij die eerste instruktie wordt via de tweede databas 13 naar de vergelijkeenheid 3 overgebracht en aldaar, 8201847 PHN 10.344 8 * bijvoorbeeld in een eigen register van de vergelijkeenheid, opgeslagen. Daar het eigen register reageert qp de opgaande flank van het CS signaal geschiedt dit opslaan bij de overgang van laag naar hoog niveau van het CS-signaal. Wanneer nu de data-processoreenheid een tweede 5 instruktie uit het geheugen 1 qphaalt dan wordt door de vergelijkeenheid 3 een vergelijkingsoperatie uitgevoerd. Deze vergelijkingsopera-tie geschiedt onder besturing van de neergaande flank van het CS-signaal en vergelijkt in deze uitvoeringsvorm de meest signifikante adresbits van het adres van de tweede instruktie zoals aangeboden aan 10 de tweede ingang van de vergelijkeenheid met de extra informatie opgeslagen in het eigen-register van de vergelijkeenheid.

Het resultaat van de vergelijkingsoperatie is positief wanneer het geheugen 1 in de juiste volgorde, zoals bepaald door het pro-graitina van de data-processoreenheid, wordt geadresseerd, dus wanneer 15 het adres van genoemde tweede instruktie voor wat betreft de meest signifikante bits gelijk is aan de nog in het eigen-register aanwezige meest signifikante bits van het adres van genoemde eerst-volgende instruktie.

Het resultaat van de vergelijkingsoperatie is negatief wan-20 neer het geheugen 1 in een foutieve volgorde wordt geadresseerd, bijvoorbeeld wanneer de inhoud van het geheugen gekopieerd wordt en de in-strukties niet op de volgorde zoals bepaald door het prograirma van de data-processoreenheid worden opgehaald. In dit geval is namelijk het adres van genoemde tweede instruktie verschillend van het adres van 25 genoemde eerst-volgende instruktie.

Het resultaat van de vergelijkingsoperatie komt geïnverteerd aan een uitgang EQ van de vergelijkeenheid 3 beschikbaar en wordt via lijn 12 aan genoemde tweede ingang van de logische EN-poort 5 aangeboden. Aan de eerste ingang van de logische EN-poort 5 wordt het CS-30 signaal aangeboden ten einde een synchronisatie te realiseren met het cphalen van instrukties uit het geheugen.

De logische OF-inrichting 4 heeft een bijzondere funktie die hieronder nader zal worden toegelicht. Zoals reeds eerder in de beschrijving vermeld zijn niet alle instrukties voorzien van een exclu-35 sieve extra informatie, maar er zijn in deze uitvoeringsvorm, instrukties in het geheugen 1 waarbij alle bits voor de extra informatie de waarde nul hebben (tweede groep). Wanneer nu de extra informatie bij 8201847 PHN 10.344 9 een instruktie uit allenaal nullen bestaat neerat de verifikatie operatie een andere vorm aan. Deze nullen zullen echter steeds aan de vergelij keenheid 3 worden aangeboden wanneer een instruktie met nullen als extra informatie door de processor eenheid wordt opgehaald- Het zal 5 duidelijk zijn dat het resultaat van de vergelijkingsoperatie negatief kan zijn wanneer nullen aangeboden worden. Om dit negatieve resultaat te onderdrukken dient nu de logische OF-inrichting 4. Deze.logische OF-inrichting voert een logische OF-operatie uit op de bits van de extra infarmatiè. Dat betekent dat het resultaat aan een uitgnag van de lo-10 gische OF-inrichting 4 de waarde logische "1" zal aannemen wanneer ten minste één van de bits van de extra informatie verschillend is van nul en dat de waarde logische "O" aan de uitgang van de logische OF-inrichting zal worden aangeboden wanneer alle bits van de extra informatie de vaarde nul hebben. Ctndat het resultaat aan de uitgang van de logi-15 sche OF-inrichting 4 alleen van belang is voor de eerst volgende instruktie (vergelijkoperatie in de vergelijkeenheid 3), dient dit pas bij het ophalen van de eerst-volgende instruktie te worden afgegeven. Het resultaat van de logische OF-operatie wordt daarvoor in de logische OF-inrichting 4 bewaard, bijvoorbeeld door het setten van een flipflop.

20 Drie gevallen kunnen nu warden onderscheiden: 1. Het resultaat van de vergelijkingsqperatie is positief.

2. Het resultaat van de vergelijkingsqperatie is negatief en de extra informatie bevatte niet allemaal nullen.

3. Het resultaat van de vergelijkingsqperatie is niet relevant 25 ten gevolge van het feit dat de extra informatie .allemaal nul len bevatte.

Deze drie gevallen zullen nu afzonderlijk werden beschreven.

1. Het resultaat van de vergelijkingsoperatie is positief. In dit geval is qp lijn 12 aan de tweede ingang van de logische EN-poort '30 5 de waarde EQ = "O" gegeven, aan de uitgang van de logische OF-inrich- ting 4 wordt de waarde OR = "1" afgegeven die aan een derde ingang van de logische EN-poort 5 wordt aangeboden. Aan een eerste ingang van de logische EN-poort 5 wordt bij het ophalen van een instruktie uit het geheugen 1 de waarde CS = "1" aangeboden.

35 Daar EQ = "O", OR =* ”1" en CS = "1” wordt aan een uitgang van de logische EN-poort 5 een waarde logische "O" af gegeven die aan een klokingang van de flipflop 6 wordt aangeboden. Deze logische ”0" doet de flipflop 6, 8201847 EHN 10.344 10 bijvoorbeeld van bet D-type flipflop, niet cmschakelen (de flipflop is zodanig ingesteld dat na inschakelen van de voeding deze gereset is nl. Q = 0), waardoor aan een uitgang Q van de flipflop 6 ook een logische "O" waarde wordt afgegeven en aangeboden aan oei uitgang S 5 van de selektie-eenheid 7. Deze selektie-eenheid 7 geeft aan een uitgang F een signaal af van de waarde F = A.S + B.S. Dit houdt in dat wanneer aan de ingang S de waarde logische "O" (S = "O") wordt aangeboden, (dus S = ”1") de selektie-eenheid de uit het geheugen 1 opgehaalde in-struktie af geeft (F = A.1). Deze instruktie is namelijk via de 10 eerste databus 9 aan zijn ingang A van de selektie-eenheid 7 aangeboden. Bijgevolg wordt dus bij een positief resultaat van de vergelijkingsope-ratie de correcte instruktie aan een data-ingang van de dataprocessor-eenheid 15 of aan een andere gebruiker afgegeven.

2. Het resultaat van de vergelijkingsoperatie is negatief en de 15 extra informatie bevatte niet allemaal nullen. Dit betekent dat EQ = ”1", OR = "1" en CS = "1" aan de ingangen van de logische En-poort 5 wordt aangeboden. Daardoor wordt aan een uitgang van die logische EN-poort 5 een waarde logische "1" af gegeven. Deze logische "1” waarde doet nu de flip-flop 6 cmschakelen waardoor aan de uitgang Q van de . 20 flipflop 6 de waarde Q = "1" wordt afgegeven en aangeboden aan de ingang S van de selektie-eenheid 7. Deze selektie-eenheid geeft nu aan de uitgang F het signaal F = B.1 af. Dit betekent dat informatie uit de databron 8 aan een gebruiker wordt af gegeven in de plaats van de gevraagde instruktie uit het geheugen 1. Zodoende zal de onbevoegde 25 lezer onbruikbare informatie uit de databron 8 verkrijgen.

3. Het resultaat van de vergelijkingsoperatie is niet relevant ten gevolge van het feit dat de extra informatie allemaal nullen bevatte. Dit betekent dat EQ = "1", OR = "O" en CS = "1" aan de ingangen van de logische EN-poort 5 wordt aangeboden. Daardoor wordt aan een 30 uitgang van die logische EN-poort 5 een waarde logische "O" af gegeven, waarmee dan weer dezelfde situatie als onder het eerste geval beschreven zich voordoet. Hierdoor is bereikt dat het niet noodzakelijk is bij elke instruktie een exclusieve extra informatie te voegen, waardoor de ruimte ingenomen door de extra informatie enigszins beperkt kan blijven. 35 Voor de databron 8 zijn verscheidene uitvoeringsvormen mogelijk zoals bijvoorbeeld een register, een random generator, een geheugen (weliswaar verschillend van het geheugen 1) of eenvoudig weg een ver- 8201847 . EEN 10.344 11 binding naar aarde. Deze databron geeft aan de tweede ingang van de selektie-eenheid 7 stoordata af die ongeschikt is voor het uitvoeren van het programma. Het substitueren van de instrukties uit het geheugen 1 door stoordata afkomstig uit de databron 8 zorgt ervoor dat het 5 "gekopieerde programma" onbruikbaar is.geworden. Bij voorkeur geeft de databron 8 niet één zelfde vast. stoonwoord- aan de ingang B van de selektie-eenheid af. Dit laatste zou namelijk snel herkenbaar zijn door een eventuele onbevoegde lezer. Door steeds andere .,· stoorwoarden aan de uitgang F van de selektie-eenheid 7 aan te bieden, in het geval 10 dat ingang B geselekteerd is, is het moeilijk na te gaan of de af gegeven informatie van het geheugen 1 of van de databron 8 afkomstig is.

Figuur 2 laat een andere uitvoeringsvorm zien van een inrichting volgens de uitvinding. De overeenkomstige elementen met die uit fig. 1a dragen hetzelfde nummer. Daar deze uitvoeringsvorm veel gelij-15 kenis vertoont met de uitvoeringsvorm van fig. 1a zal alleen cp de verschilpunten worden ingegaan. In de verifikatie-eenheid 21 is de eerste ingang verbonden met een ingang van een eerste register 16. Een uitgang van dat eerste register 16 is verbonden met een ingang van een geheugentabel 17, waarvan een uitgang met een eerste ingang van 20 de vergelijkeenheid 3'verbonden is. Doordat in deze uitvoeringsvorm een eerste register en een geheugentabel bevat, bevat de vergelijkeenheid 3'geen eigen-register zoals in de uitvoeringsvorm beschreven in fig. 1a. Aan de tweede ingang van de vergelijkeenheid 3'worden alle de adresbits aangeboden van het adressignaal dat aan de adresingang van het 25 geheugen 1 wordt aangeboden.

Bij het ophalen van een eerste instruktie uit het geheugen 1 door de processareenheid 15 wordt de extra informatie behorende bij die eerste instruktie naar het eerste register 16 overgebracht en aldaar opgeslagen (opgaande flank CS-signaal). Deze extra informatie bevat in 30 deze uitvoeringsvorm een adres van een geheugenplaats in dé geheugentabel 17.

Bij het ophalen van een tweede instruktie uit het geheugen 1 wordt, onder besturing van de neergaande flank van het CS-signaal op lijn 11, met de extra informatie behorende bij de eerste instruktie en gememori-35 seerd in het eerste register 16, de geheugentabel 17 geadresseerd. Cp de geadresseerde geheugenplaats in de geheugentabel 17 is opgeslagen het adres van de eerstvolgende instruktie welke in de volgorde, zoals 8201847 PHN 10.344 1.2 opgehaald doer de data-processoreenheid bij het behandelen van zijn programma, volgt pp de genoemde eerste instruktie. Het adres opgeslagen op de geadresseerde geheugenplaats in de geheugentabel 17 wordt dan aan de vergelij keenheid aangeboden cm aldaar te worden vergeleken met 5 het adres van de tweede instruktie. De werking van de geheugeninrichting volgens figuur 2 verloopt verder geheel analoog zoals beschreven bij figuur 1a.

Het voordeel van het gebruik van een eerste register en een geheugentabel bevindt zich in het feit dat nu de vergelijkingsoperatie 10 qp het gehele adres kan worden uitgevoerd in de plaats van op een gedeelte van dat adres, zonder dat veel ruimte van het geheugen 1 nodig is voor het opslaan van extra informatie. Inmers wanneer per instruk-tiewoord bijvoorbeeld 4 bits voor het opslaan van extra informatie wordt gereserveerd in het geheugen 1, dan is het mogelijk cm een effek-15 tieve vergelijkingsoperatie (dat is een vergelijkingsoperatie waarbij de extra informatie niet voor elke bit van die extra informatie de '4 waarde nul heeft) uit te voeren qp 15 volledige adressen (2 -1=16-1= 15, 0000 niet meegerekend). Bij het inschrijven van het volledige adres als extra informatie in het geheugen waren voor het verkrijgen 20 van eenzelfde resultaat dan bijvoorbeeld 11 bits nodig, terwijl net deze uitvoeringsvorm 4' bits voldoende zijn. Een vergelijkingsoperatie qp het gehele adres is bovendien betrouwbaarder dan een vergelijkingsoperatie op slechts een gedeelte van het adres, daar alle bits dan worden getest.

25 Fig. 3 laat een uitvoeringsvorm zien van een inrichting volgens de uitvinding waarbij de verif ikatie-operat ie op het instruk-tiewoord wordt uitgevoerd. Opnieuw dragen overeenkomstige elementen met die uit fig. 1a hetzelfde nunner en zal alleen op de verschilpunten warden ingegaan.

30 De eerste data-uitgang van het geheugen 1 is via de eerste datatus 9 enerzijds mst de eerste (A) ingang van de selektie-eenheid 7 verbonden en anderzijds met de tweede ingang van de verif ikatie-een-heid 21 verbonden.

In deze uitvoeringsvorm bevat de extra informatie nu enkele 35 bits, bijvoorbeeld de meest signifikante, van een eerst-volgende door de processoreenheid qp te halen instruktiewoord. Bij een vergelijkingsoperatie wordt nu in de vergelijkeenheid 3 deze extra informatie verge- 8201847 ft PHN 10.344 13 ς? leken met een tweede opgehaalde instruktiewoord. Opnieuw kunnenidan drie gevallen worden onderscheiden voor het resultaat van de vergelij-kingsoperatie zoals beschreven bij de beschrijving van figuur 1a.

Het. is duidelijk dat ook een uitvoeringsvorm zoals beschreven 5 hij figuur 2 waarbij de verifikatie-eenheid nog een eerste register en een geheugentabel bevat, te gebruiken is voor een geheugeninrichting volgens de uitvinding waarbij de verifikatie-cperatie op het instruk-tiewDord wordt uitgevoerd.

Delen van het geheugen die willekeurig toegankelijk moeten 10 zijn, zoals bijvoorbeeld index tabellen of bepaalde datawoorden zijn te beschermen door bijvoorbeeld het volgende geldigheidskriterium te laten gelden: beginadres indextabel eerst-volgende adres laatste adres index-tabel. Maar het beschermen van deze delen kan eventueel achterwege 15 blijven. Een onbevoegde lezer weet immers niet welk deel van het geheugen beschermd is, mede cmdat het verschil tussen korréktie informatie en informatie van de databron 8 niet te onderscheiden is.

De gehele geheugeninrichting 20 kan worden, geïntegreerd.

Een geïntegreerde versie biedt het voordeel boven een versie met dis-20 crete componenten, want bij genoemde laatste versie bestaat de mogelijkheid dat een handige onbevoegde lezer de selektie-eenheid 7 weet te blokkeren op een stand F = A. 1.

Een inrichting voor het beschermen tegen onbevoegd uitlezen van in een geheugen te memoriseren progrartmawoorden zoals beschreven 25. wordt in» het bijzonder toegepast bij dataverwerkende systemen welke op relatief grote schaal worden verkocht. Men denka hierbij aan bijvoorbeeld videospelen.

30 8201847 35

Claims (12)

1. Inrichting voor het beschermen tegen onbevoegd uitlezen van in een geheugen^ in het bij zonder een progranmageheugerv; te memoriseren progranmawxarden, welk geheugen deel uitmaakt van een geheugeninrieh-ting, welke inrichting verder een data processareenheid bevat waarvan 5 een adresuitgang verbonden is met een adresingang van het geheugen voor het bij een verwerkingsqperatie adresseren van de progranmawoorden volgens een door de dataprocessoreenheid bepaalde volgorde, met het kenmerk, dat de geheugeninrichting een selektie-eenheid, een verifikatie-eenheid en een databron buitel het geheugen voor het af geven van ten 10 minste één stoarwoord welke een storende werking heeft bij toevoegen aan genoemde progranmawoorden bevat, welke selektie-eenheid een eerste ingang verbonden heeft met een eerste uitgang van het geheugen en een tweede ingang verbonden heeft met de uitgang van de databron, waarbij aan elk in het geheugen te memoriseren progranmawoord een extra in-15 formatie is toegevoegd, waarbij een tweede uitgang van het geheugen met een eerste Ingang van de verifikatie-eenheid is verbonden voor het aanbieden van genoemde extra informatie, waarbij een tweede ingang van de verifikatie-eenheid met een aansluiting van het geheugen is verbonden voor het aanbieden van prograirma-informatie, welke verifikatie-20 eenheid van eerste middelen is voorzien cm bij een leesoperatie voor een eerste progranmawoord uit het geheugen genoemde extra informatie op te slaan, welke extra informatie een door genoemde volgorde bepaald vervolg-programmawoord op het eerste progranmawoord aanwijst, welke verifikatie-eenheid van tweede middelen is voorzien cm bij een leescpe-25 ratie voor een tweede progranmawoord uit het geheugen en oncbr besturing van de opgeslagen extra informatie te verifiëren of de progranma-infor-matie van het uit te lezen tweede progranmawoord overeenstemt met de programona-inf ormatie van het door de extra informatie aangewezen vervolg-progranmawoord en cm bij overeenstemming van genoemd verifiëren een . 30 eerste signaal te genereren en bij niet-overeenstemming van genoemd verifiëren een tweede signaal te genereren, waarbij de selektie-eenheid van een stuur ingang is voorzien voor het ontvangen van genoemde eerste en tweede signaal cm onder besturing van genoemd eerste signaal esi progranmawoord uit het geheugen aan een uitgang af te geven en onder 35 besturing van genoemd tweede signaal het afgeven van ten minste één progranmawoord uit het geheugen te blokkeren en te substitueren door een uit de databron afkomstig stoarwoord aan de uitgang af te geven. 8201847 .3 5* PHN 10.344 15

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat genoemde aansluiting van het geheugen een adresingang van het geheugen bevat en waarbij genoemde programmainforanatie ten minste een deel van het adres van het progrannawoord bevat*

3. Inrichting volgens conclusie 2, net het kenmerk, dat genoemde eerste middelen van de ver if ikatie-eenhaid een eigen-register en een geheugentabel bevatten, welk eigen-register een eerste ingang heeft verbonden met de eerste ingang van de verifikatie-eenheid en waarvan een uitgang van de dataprocessoreenheid verbonden is met een tweede ingang 10 van het eigen-register voor het ontvangen van een stuursignaal voor een lees-operatie, welk eigen register een uitgang heeft verbonden met een adresingang van de geheugentabel voor het opslaan van prograrrmawoord-adressen, waarbij genoemde extra informatie een adres voor een plaats in de geheugentabel bevat. 15 4.. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat genoemde aansluiting van het geheugen een datauitgang van het geheugen bevat en waarbij genoemde progranroa-infoonatie ten minste een deel van het prograirinawoard bevat.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat genoemde 20 eerste middelen van de verifikatie-eenheid een eigen-register en een geheugentabel bevatten, welk eigen-register een eerste ingang hééft verbonden net de eerste ingang van de verifikatie-eenheid en waarvan een uitgang van de dataprocessoreenheid verbonden is met een tweede ingang van het eigen-register voor het ontvangen van een stuursignaal 25 voor een leesoperatie, welk eigen-register een uitgang heeft verbonden met een adresingang van de geheugnetabel voor het opslaan van program-mawoorden, waarbij genoemde extra informatie een adres voor een plaats in de geheugentabel bevat.

6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het 30 kenmerk, dat genoemde tweede middelen van de verifikatie-eenheid een vergelijkeenheid bevatten.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat genoemde te beschermen prograrrmawroorden in twee verschillende groepen zijn cn-derverdeeld, waarbij bij een eerste groep aan elk programmawoord een 35 exclusieve extra informatie is toegevoegd en bij een tweede groep aan elk programmawoord een niet exclusieve extra informatie is toegevoegd waarbij genoemde verifikatie-eenheid van herkenningsmiddelen is voor- 8201847 PHN 10.344 16 zien cm extra informatie van genoemde tweede groep te herkennen en cm cnder besturing van een extra informatie van genoemde tweede groep de vergelij keenheid te deaktiveren en een genoend eerste signaal te " genereren. .

8. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het ken merk dat genoemde databron een randan generator bevat.

9. Inrichting volgens één der conclusies 1 tot en met 6, met het kenmerk, dat genoemde databron een register bevat. IQ. Geheugeninrichting te gebruiken in een inrichting volgens 10 één der voorgaande conclusies.

11. Geheugeninrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het geheugen een dood geheugen is.

12. Geheugeninrichting volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk, dat de geheugeninrichting volgens de techniek van geïntegreerde 15 schakelingen is vervaardigd.

13. Videospel voorzien van een geheugeninrichting volgens conclusie 10.

14. Data verwerkend systeem voorzien van. een geheugeninrichting volgens conclusie 10. 20 25 30 8201847 35