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JP3488105B2 - Logic circuit and logic circuit device for preventing operation analysis - Google Patents
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JP3488105B2 - Logic circuit and logic circuit device for preventing operation analysis - Google Patents

Logic circuit and logic circuit device for preventing operation analysis

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JP3488105B2
JP3488105B2 JP33344898A JP33344898A JP3488105B2 JP 3488105 B2 JP3488105 B2 JP 3488105B2 JP 33344898 A JP33344898 A JP 33344898A JP 33344898 A JP33344898 A JP 33344898A JP 3488105 B2 JP3488105 B2 JP 3488105B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内部動作が不正に
解析されることを防止することができる論理回路に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a logic circuit capable of preventing an internal operation from being illegally analyzed.

【0002】[0002]

【従来の技術】身分証明、電子マネー等に使用されるI
Cでは、内部で取り扱われる秘密情報を保護するため
に、内部動作そのものを隠匿する必要がある。従来、秘
密情報は強力な暗号手法によって守ることができると考
えられている。しかし、この考え方は、暗号鍵と暗号化
手法とが明示的に傍受されないということを前提として
いる。また、暗号化に関する秘密情報を守るためには、
上記秘密情報が明示的に出現し得る内部動作そのものを
保護する必要がある。
2. Description of the Related Art I used for identification, electronic money, etc.
In C, it is necessary to conceal the internal operation itself in order to protect the confidential information handled internally. Conventionally, it is considered that confidential information can be protected by a strong cryptographic method. However, this idea presupposes that the encryption key and the encryption method are not explicitly intercepted. Also, in order to protect confidential information regarding encryption,
It is necessary to protect the internal operation itself in which the confidential information may explicitly appear.

【0003】複雑な暗号化手法は、モジュール化処理に
よって実現されることが多い。暗号処理手段を熟知して
いる暗号回路設計者は、意味ある回路機能を各モジュー
ルに割り当てるので、これら各モジュールの入出力端子
には、所定のタイミングで、暗号鍵データ等の有意な情
報が発生する。
Complex encryption methods are often realized by modular processing. Cryptographic circuit designers who are familiar with cryptographic processing means assign meaningful circuit functions to each module, so significant information such as cryptographic key data is generated at the input / output terminals of each module at a predetermined timing. To do.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
において、各モジュールの入出力端子に発生する上記有
意な情報は、第三者が傍受しやすい。したがって、第三
者が内部動作を不正に解析し、その第三者が秘密データ
の不正利用を企てた場合、各モジュールの入出力端子に
発生する上記有意な情報は、その第三者にとって有益な
ヒントになり、また、その有益なヒントを容易に得るこ
とができるという欠点がある。
By the way, in the above conventional example, a third party can easily intercept the significant information generated at the input / output terminals of each module. Therefore, if a third party illegally analyzes the internal operation and the third party attempts to illegally use confidential data, the above significant information generated at the input / output terminals of each module is There is a drawback that it becomes a useful hint and that the useful hint can be easily obtained.

【0005】この欠点を克服するためには、内部動作を
保護する必要があり、具体的には、回路内部で通信され
る秘密情報を、ある種の規約に基づいて、ランダム化す
る手法が従来採用されている。この従来手法は、不正解
析の目標となりやすいプロセッサとメモリとを接続する
バス等の保護に有効ではあるが、一般の論理回路におい
て、上記のように秘密情報をランダム化する手法を適用
することは困難であるという問題がある。
In order to overcome this drawback, it is necessary to protect the internal operation, and more specifically, there has been a conventional method of randomizing secret information communicated inside a circuit based on a certain rule. Has been adopted. Although this conventional method is effective in protecting the bus connecting the processor and the memory, which are likely to be targets of fraud analysis, in general logic circuits, it is not possible to apply the method of randomizing secret information as described above. There is a problem that it is difficult.

【0006】つまり、論理回路は、ある特定の論理機能
を確定的に実現することが期待されている回路であり、
これらの論理回路の通信路に、上記のような情報をラン
ダム化する手法を持ち込むと、暗号化回路、復号化回路
等の本来的には無駄である回路が多くなるので、オーバ
ーヘッドが極端に大きくなる。したがって、上記のよう
な手法を、回路内部で通信される秘密情報のランダム化
に適用することが困難であるという問題がある。
That is, the logic circuit is a circuit that is expected to deterministically realize a specific logic function.
If a method for randomizing the above information is brought into the communication paths of these logic circuits, the number of circuits that are originally useless, such as the encryption circuit and the decryption circuit, increases, so the overhead becomes extremely large. Become. Therefore, there is a problem that it is difficult to apply the above method to randomization of secret information communicated inside the circuit.

【0007】本発明は、特定の端子における信号パター
ンの解析に基づいて、論理回路を不正に動作解析するこ
とが困難であり、また対不正解析の手法を一般の論理回
路に適用することが容易である論理回路を提供すること
を目的とするものである。
According to the present invention, it is difficult to illegally analyze the operation of the logic circuit based on the analysis of the signal pattern at the specific terminal, and the anti-corruption analysis method can be easily applied to the general logic circuit. The purpose of the present invention is to provide a logic circuit.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、所定の論理回
路の内部の論理構成を、上記論理回路の外部の制御信号
に応じて、変化させ、上記論理回路の内部動作の傍受、
解析を困難にするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the internal logic configuration of a predetermined logic circuit is changed in accordance with a control signal external to the logic circuit to intercept the internal operation of the logic circuit.
It makes analysis difficult.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態および実施例】図1は、本発明の第
1の実施例である論理回路101を示す図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing a logic circuit 101 which is a first embodiment of the present invention.

【0010】論理回路101は、全加算器であり、制御
信号Cによって、その論理回路101の論理構成を変更
することができる回路である。
The logic circuit 101 is a full adder, and can change the logic configuration of the logic circuit 101 by a control signal C.

【0011】論理回路101は、論理ゲートG1、G
2、G3、G4、G10、G11と、EXNORゲート
G5、G6、G7、G8、G9と、NOTゲートG12
とを有するものである。また、論理ゲートG1、G3、
F4の上部に記載されている白丸は、NOTゲートを表
わすものである。
The logic circuit 101 includes logic gates G1 and G1.
2, G3, G4, G10, G11, EXNOR gates G5, G6, G7, G8, G9, and NOT gate G12
And have. Also, the logic gates G1, G3,
The white circles above the F4 represent NOT gates.

【0012】論理ゲートG1、G2、G3、G4は、制
御信号Cによって、2入力NAND機能と2入力NOR
機能との間で切り替え可能な論理ゲートである。論理ゲ
ートG10、G11は、2入力EXNOR機能と2入力
EXOR機能との間で切り替え可能な論理ゲートであ
る。
The logic gates G1, G2, G3 and G4 are controlled by the control signal C to have a 2-input NAND function and a 2-input NOR function.
It is a logic gate that can switch between functions. The logic gates G10 and G11 are logic gates that can be switched between a 2-input EXNOR function and a 2-input EXOR function.

【0013】ここで、制御信号C=0である場合、論理
ゲートG1、G3、G4は、2入力NOR機能を実現
し、論理ゲートG2は、2入力NAND機能を実現し、
論理ゲートG10、G11は、2入力EXNOR機能を
実現する。一方、制御信号C=1である場合、論理ゲー
トG1、G3、G4は、2入力NAND機能を実現し、
論理ゲートG2は、2入力NOR機能を実現し、論理ゲ
ートG10、G11は、2入力EXOR機能を実現す
る。
When the control signal C = 0, the logic gates G1, G3 and G4 realize the 2-input NOR function and the logic gate G2 realizes the 2-input NAND function.
The logic gates G10 and G11 realize the 2-input EXNOR function. On the other hand, when the control signal C = 1, the logic gates G1, G3, and G4 realize the 2-input NAND function,
The logic gate G2 realizes a 2-input NOR function, and the logic gates G10 and G11 realize a 2-input EXOR function.

【0014】なお、Cは、制御信号であり、A1、A2
は、加算器における加算入力であり、Ciは、加算器に
おける桁上げ入力であり、N1は、論理ゲートG1の出
力信号であり、Sは、和の出力信号、Coは、桁上げの
出力信号である。
C is a control signal, and A1, A2
Is an addition input in the adder, Ci is a carry input in the adder, N1 is an output signal of the logic gate G1, S is an output signal of the sum, and Co is an output signal of the carry. Is.

【0015】また、論理回路101の入力段101I
は、EXNORゲートG5、G6、G7によって構成さ
れ、論理回路101の出力段101O は、EXNORゲ
ートG8、G9によって構成されている。
Further, the input stage 101 I of the logic circuit 101
Is constituted by EXNOR gates G5, G6, G7, and the output stage 101 O of the logic circuit 101 is constituted by EXNOR gates G8, G9.

【0016】図2は、上記実施例における論理ゲートG
1の構成例を示す図である。また、論理ゲートG2、G
3、G4の構成は、図2に示す論理ゲートG1の構成と
同じである。
FIG. 2 shows the logic gate G in the above embodiment.
It is a figure which shows the structural example of 1. Further, the logic gates G2 and G
The configurations of 3 and G4 are the same as the configuration of the logic gate G1 shown in FIG.

【0017】論理ゲートG1は、2入力の論理関数を実
現するCMOS回路によって構成されている論理ゲート
であって、PMOSプルアップネットワークと、このP
MOSプルアップネットワークに設けられ、制御信号に
よって導通、非導通が決定されるPMOSトランジスタ
と、NMOSプルダウンネットワークと、このNMOS
プルダウンネットワークに設けられ、制御信号によって
導通、非導通が決定されるNMOSトランジスタとを有
する論理ゲートである。なお、PMOSプルアップネッ
トワークは、入力信号A1、A2をゲートに受けるPM
OSトランジスタのネットワークであり、NMOSプル
ダウンネットワークは、入力信号A1、A2をゲートに
受けるNMOSトランジスタのネットワークである。
The logic gate G1 is a logic gate composed of a CMOS circuit that realizes a 2-input logic function, and includes a PMOS pull-up network and P
A PMOS transistor which is provided in the MOS pull-up network and whose conduction and non-conduction are determined by a control signal; an NMOS pull-down network;
A logic gate having an NMOS transistor which is provided in a pull-down network and whose conduction and non-conduction are determined by a control signal. The PMOS pull-up network is a PM that receives the input signals A1 and A2 at its gate.
The network is a network of OS transistors, and the NMOS pull-down network is a network of NMOS transistors that receives the input signals A1 and A2 at their gates.

【0018】また、制御信号をCとするとき、上記PM
OSプルアップネットワークは、その導通条件がC*
(A1+A2)+^(C)* ^(A1* A2)=1であ
るように、上記PMOSトランジスタが配置されてい
る。ただし、「* 」は、ブール代数におけるANDであ
り、「+」は、ブール代数におけるORであり、「^」
は、ブール代数におけるNOTである。また、上記NM
OSプルダウンネットワークの導通条件がC* (A1+
A2)+^(C)* (A1* A2)=1であるように上
記NMOSトランジスタが配置されている。
When the control signal is C, the above PM
The OS pull-up network has a conduction condition of C * ^
The PMOS transistors are arranged such that (A1 + A2) + ^ (C) * ^ (A1 * A2) = 1. However, " * " is AND in Boolean algebra, "+" is OR in Boolean algebra, and "^"
Is NOT in Boolean algebra. In addition, the NM
The conduction condition of the OS pull-down network is C * (A1 +
The NMOS transistors are arranged such that A2) + ^ (C) * (A1 * A2) = 1.

【0019】また、上記制御信号Cが論理値1であると
きに、上記論理ゲートG1は、^(A1+A2)を実現
し、上記制御信号Cが論理値0であるときに、上記論理
ゲートは、^(A1+A2)を実現する回路である。
When the control signal C has a logic value of 1, the logic gate G1 realizes ^ (A1 + A2), and when the control signal C has a logic value of 0, the logic gate has: It is a circuit that realizes ^ (A1 + A2).

【0020】図3は、上記実施例における論理ゲートG
1の真理値表を示す図である。
FIG. 3 shows the logic gate G in the above embodiment.
It is a figure which shows the truth table of 1.

【0021】論理ゲートG2、G3、G4の真理値表
は、論理ゲートG1の真理値表と同じである。
The truth table of the logic gates G2, G3 and G4 is the same as the truth table of the logic gate G1.

【0022】図4(1)は、上記実施例における論理ゲ
ートG10の具体的な回路図を示す図である。図4
(2)は、論理ゲートG10において、制御信号Cから
その反転信号を発生させる反転回路を示す図である。
FIG. 4A is a diagram showing a specific circuit diagram of the logic gate G10 in the above embodiment. Figure 4
(2) is a diagram showing an inverting circuit that generates an inverted signal of the control signal C in the logic gate G10.

【0023】論理ゲートG11の具体的な回路は、論理
ゲートG10の具体的な回路と同じである。
The specific circuit of the logic gate G11 is the same as the specific circuit of the logic gate G10.

【0024】図5は、論理ゲートG10において、制御
信号Cの論理値と、実現される論理機能との対応関係を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a correspondence relationship between the logic value of the control signal C and the realized logic function in the logic gate G10.

【0025】論理ゲートG11において、制御信号Cの
論理値と、実現される論理機能との対応関係は、図5に
示す論理ゲートG10の場合と同じである。
In the logic gate G11, the correspondence between the logic value of the control signal C and the realized logic function is the same as that of the logic gate G10 shown in FIG.

【0026】NOTゲートG12は、自己双対関数を実
現している(入力信号が反転されて出力される)ので、
制御信号Cによって論理を変更する必要はない。また、
EXNORゲートG5、G6、G7、G8、G9は、加
算器の入出力信号を反転できるように付加したゲートで
ある。
Since the NOT gate G12 realizes a self-dual function (the input signal is inverted and output),
It is not necessary to change the logic with the control signal C. Also,
EXNOR gates G5, G6, G7, G8, and G9 are gates added so that the input / output signals of the adder can be inverted.

【0027】図6は、図1に示す論理回路101が実現
することができる2つの論理構成のうちで、第1の論理
回路101A を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a first logic circuit 101 A of the two logic configurations that can be realized by the logic circuit 101 shown in FIG.

【0028】第1の論理回路101A は、制御信号Cを
ハイにセットした場合における論理回路101の構成で
ある。制御信号Cをハイにセットすることによって、論
理ゲートG1、G2、G3、G4は、それぞれ、NAN
Dゲート、NORゲート、NANDゲート、NANDゲ
ートを実現し、論理ゲートG10、G11は、EXOR
ゲートを実現する。また、論理回路101の入力段10
I を構成するEXNORゲートG5、G6、G7は、
論理回路101の外部から入力される入力信号をそのま
ま通過させる。論理回路101の出力段101O を構成
するEXNORゲートG8、G9は、論理回路101か
ら外部へ出力される出力信号をそのまま通過させる。
The first logic circuit 101 A has the configuration of the logic circuit 101 when the control signal C is set high. By setting the control signal C high, the logic gates G1, G2, G3, G4 are respectively set to NAN.
A D gate, a NOR gate, a NAND gate, and a NAND gate are realized, and the logic gates G10 and G11 are EXOR.
Realize the gate. In addition, the input stage 10 of the logic circuit 101
The EXNOR gates G5, G6, and G7 forming 1 I are
An input signal input from the outside of the logic circuit 101 is passed as it is. The EXNOR gates G8 and G9 forming the output stage 101 O of the logic circuit 101 allow the output signal output from the logic circuit 101 to the outside to pass therethrough.

【0029】図7は、図1に示す論理回路101が実現
することができる2つの論理構成のうちで、第2の論理
回路101B を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a second logic circuit 101 B of the two logic configurations that can be realized by the logic circuit 101 shown in FIG.

【0030】第2の論理回路101B は、制御信号Cを
ロウにセットした場合における論理回路101の構成で
ある。制御信号Cをロウにセットすることによって、論
理ゲートG1、G2、G3、G4は、それぞれ、NOR
ゲート、NANDゲート、NORゲート、NORゲート
を実現し、論理ゲートG10、G11は、EXNORゲ
ートを実現する。また、論理回路101の入力段101
I を構成するEXNORゲートG5、G6、G7は、論
理回路101の外部から入力される入力信号を反転し、
論理回路101の出力段101O を構成するEXNOR
ゲートG8、G9は、論理回路101から外部へ出力さ
れる出力信号を反転させる。
The second logic circuit 101 B has the structure of the logic circuit 101 when the control signal C is set low. By setting the control signal C low, the logic gates G1, G2, G3, and G4 are respectively set to NOR.
The gates, NAND gates, NOR gates, and NOR gates are realized, and the logic gates G10 and G11 are EXNOR gates. In addition, the input stage 101 of the logic circuit 101
The EXNOR gates G5, G6, and G7 forming I invert an input signal input from the outside of the logic circuit 101,
EXNOR constituting the output stage 101 O of the logic circuit 101
The gates G8 and G9 invert the output signal output from the logic circuit 101 to the outside.

【0031】図6に示す論理回路101A と、図7に示
す論理回路101B とは、次のような関係がある。すな
わち、論理回路101A 内の任意の内部ノードを表す論
理関数をfi (A1,A2,Ci,C=1)とし、論理
回路101B において上記内部ノードを示す論理関数を
i (A1,A2,Ci,C=0)とすると、論理関数
i (A1,A2,Ci,C=0)を反転した関数が、
論理関数fi (A1,A2,Ci,C=1)である。す
なわち、論理回路101A と論理回路101Bとにおい
て、それぞれの内部ノードの信号は互いに反転の関係に
ある。
The logic circuit 101 A shown in FIG. 6 and the logic circuit 101 B shown in FIG. 7 have the following relationship. That is, a logic function representing an arbitrary internal node in the logic circuit 101 A is defined as f i (A1, A2, Ci, C = 1), and a logic function representing the internal node in the logic circuit 101 B is defined as g i (A1, A2, Ci, C = 0), a function obtained by inverting the logical function g i (A1, A2, Ci, C = 0) is
It is a logical function f i (A1, A2, Ci, C = 1). That is, in the logic circuit 101 A and the logic circuit 101 B , the signals of the respective internal nodes are in an inverse relationship with each other.

【0032】論理関数gi (A1,A2,Ci,C=
0)と論理関数fi (A1,A2,Ci,C=1)との
対応関係は単純であるが、これら両論理関数の間におけ
る切り替えを、時間的にランダムに行うことによって、
特定の内部ノード上に定型信号パターンが発生すること
を防止することができる。
Logical function g i (A1, A2, Ci, C =
0) and the logical function f i (A1, A2, Ci, C = 1) have a simple correspondence, but by switching between these logical functions randomly in time,
It is possible to prevent a fixed signal pattern from being generated on a specific internal node.

【0033】このような論理構成の切り替えによって、
同一の入力信号パターンを加えている場合でも、所定の
内部ノードにおける信号パターンが変化する。この論理
構成の切り替えを、入力信号に同期した乱数信号に基づ
いて制御すれば、上記内部ノード信号をランダムに変化
させることができる。すなわち、所定の一定時間、この
内部ノード上の信号パターンを観測したとしても、定型
パターンを得ることができず、第三者が傍受した情報を
手がかりとして論理回路の動作解析が困難である。
By switching the logical configuration as described above,
Even when the same input signal pattern is added, the signal pattern at a predetermined internal node changes. If the switching of the logical configuration is controlled based on the random number signal synchronized with the input signal, the internal node signal can be changed randomly. That is, even if the signal pattern on this internal node is observed for a predetermined fixed time, a fixed pattern cannot be obtained, and it is difficult to analyze the operation of the logic circuit by using the information intercepted by a third party as a clue.

【0034】上記実施例を、CMOS構成によって実現
し、回路シュミレーションで動作を確認した。
The above embodiment was realized by a CMOS structure, and its operation was confirmed by circuit simulation.

【0035】図8は、論理回路101の要部における信
号波形を示す図であり、入力信号A1、A2、Ciが、
順次変化するパターンを2回繰り返して印加した場合に
おける出力信号S、Coと、内部ノードN1における信
号N1とを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a signal waveform in a main part of the logic circuit 101, in which the input signals A1, A2 and Ci are:
FIG. 7 is a diagram showing output signals S and Co and a signal N1 at an internal node N1 when a pattern that changes sequentially is repeatedly applied twice.

【0036】上記実施例において、入力信号A1、A
2、Ciが、(A1,A2,Ci)=(0,0,0)
(0,1,0)(1,0,0)(1,1,0)(0,
0,1)(0,1,1)(1,0,1)(1,1,1)
のように、順次変化するパターンを2回繰り返して印加
した場合における出力信号S、Coと、内部ノード信号
N1における信号N1とが、図8に示してある。
In the above embodiment, the input signals A1, A
2, Ci is (A1, A2, Ci) = (0, 0, 0)
(0,1,0) (1,0,0) (1,1,0) (0,
0,1) (0,1,1) (1,0,1) (1,1,1)
FIG. 8 shows the output signals S and Co and the signal N1 of the internal node signal N1 in the case where the sequentially changing pattern is repeatedly applied twice as described above.

【0037】図8に示す26ns付近で、制御信号Cを
1から0に切替えている。この制御信号Cの切替え点の
前後において、出力信号S、Coは、同一のパターンを
繰り返しているが、内部ノードN1における信号N1
は、上記切替え点の前後において、反転関係を有する互
いに異なるパターンである。制御信号Cを頻繁に変化さ
せることによって、内部ノードN1における信号N1を
さらに複雑に変化させることができる。したがって、上
記実施例では、それ程の回路的負担を強いずに、制御信
号Cの乱雑さを、内部ノードの信号レベルの乱雑さに、
転写することができる。
The control signal C is switched from 1 to 0 in the vicinity of 26 ns shown in FIG. The output signals S and Co repeat the same pattern before and after the switching point of the control signal C, but the signal N1 at the internal node N1 is repeated.
Are different patterns having an inversion relation before and after the switching point. By frequently changing the control signal C, the signal N1 at the internal node N1 can be changed more complicatedly. Therefore, in the above embodiment, the randomness of the control signal C is changed to the randomness of the signal level of the internal node without imposing such a heavy circuit load.
Can be transcribed.

【0038】上記実施例では、2つの論理構成を高速に
変更することができるように、2入力NANDゲートと
2入力NORゲートとの切り替えが可能な論理ゲートと
して、図2に示す論理ゲートG1を使用している。
In the above embodiment, the logic gate G1 shown in FIG. 2 is used as a logic gate capable of switching between a 2-input NAND gate and a 2-input NOR gate so that the two logic configurations can be changed at high speed. I'm using it.

【0039】図9は、論理ゲートG1における他の構成
例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing another configuration example of the logic gate G1.

【0040】図9に示す構成例は、多段論理ゲートによ
って構成した例である。図2に示す論理ゲートG1の代
わりに、図9に示す多段の論理ゲートを使用することが
できる。しかし、このように図9に示す多段の論理ゲー
トを使用すると、回路規模が大きくなり、速度性能が落
ちる等の新たな問題が生じる。回路規模、速度性能の点
では、図2に示すような複合ゲート構造を有する論理ゲ
ートが望ましい。
The configuration example shown in FIG. 9 is an example configured by a multi-stage logic gate. Instead of the logic gate G1 shown in FIG. 2, a multi-stage logic gate shown in FIG. 9 can be used. However, when the multi-stage logic gate shown in FIG. 9 is used as described above, a new circuit problem arises such that the circuit scale becomes large and the speed performance is deteriorated. From the viewpoint of circuit scale and speed performance, a logic gate having a composite gate structure as shown in FIG. 2 is desirable.

【0041】上記実施例において、論理ゲートG5、G
6、G7は、論理回路が入力する入力信号を、外部の制
御信号に応じて、反転可能な第1の論理ゲートの例であ
り、論理ゲートG8、G9は、論理回路が出力する信号
を、外部の制御信号に応じて、反転可能な第2の論理ゲ
ートの例であり、論理ゲートG1、G2、G3、G4、
G10、G11、G12は、論理回路の入力段と出力段
との間に接続され、双対の関係にある2通りの論理関数
を、外部の制御信号によって、切替可能な第3の論理ゲ
ートの例である。
In the above embodiment, the logic gates G5, G
Reference numerals 6 and G7 are examples of first logic gates capable of inverting an input signal input by the logic circuit in accordance with an external control signal, and logic gates G8 and G9 output signals output by the logic circuit. It is an example of a second logic gate that can be inverted according to an external control signal, and includes logic gates G1, G2, G3, G4,
G10, G11, and G12 are examples of a third logic gate that is connected between an input stage and an output stage of a logic circuit and that can switch two types of logic functions in a dual relationship by an external control signal. Is.

【0042】つまり、上記実施例は、複数の論理ゲート
によって構成される論理回路において、上記論理回路が
入力する入力信号を、外部の制御信号に応じて、反転可
能な第1の論理ゲートと、上記論理回路が出力する信号
を、外部の制御信号に応じて、反転可能な第2の論理ゲ
ートと、上記論理回路の入力段と出力段との間に接続さ
れ、双対の関係にある2通りの論理関数を、外部の制御
信号によって、切替可能な第3の論理ゲートとを有し、
上記論理回路の入力信号と出力信号との間における論理
関係を維持したまま、上記外部の制御信号によって、上
記論理回路の内部の論理構成を変更可能である論理回路
の例である。
That is, in the above embodiment, in the logic circuit composed of a plurality of logic gates, the input signal inputted by the logic circuit is invertible in accordance with the external control signal, and the first logic gate is provided. A signal output from the logic circuit is connected between a second logic gate that can be inverted according to an external control signal and an input stage and an output stage of the logic circuit, and has two types of dual relationship. And a third logic gate switchable by an external control signal,
It is an example of a logic circuit in which the internal logical configuration of the logic circuit can be changed by the external control signal while maintaining the logical relationship between the input signal and the output signal of the logic circuit.

【0043】すなわち、上記実施例は、初期の論理回路
が実現している論理関数とは双対の関係にある論理関数
を利用し、論理回路内部の論理構成を2通りに変更し、
論理回路を構成するそれぞれの論理ゲートの機能を、双
対関係にある2つの論理関数の間で変更し、しかも、入
出力の信号に反転操作の補正を加え、全体の論理機能を
保持したまま内部の論理構成を変更する例である。
That is, in the above-described embodiment, the logical function which is in a dual relationship with the logical function realized by the initial logical circuit is used, and the logical configuration inside the logical circuit is changed in two ways.
The function of each logic gate that makes up the logic circuit is changed between two logic functions that are in a dual relationship, and the input / output signals are corrected by inversion operation, and the internal logic function is maintained. It is an example of changing the logical configuration of.

【0044】図10は、本発明の第2の実施例である論
理回路装置102を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a logic circuit device 102 according to a second embodiment of the present invention.

【0045】論理回路装置102は、論理回路101等
の論理回路101をn個使用した装置である。つまり、
論理回路装置102は、n個の論理回路1011 、10
2、……、101n-1 、101n を有する。
The logic circuit device 102 is a device using n logic circuits 101 such as the logic circuit 101. That is,
The logic circuit device 102 includes n logic circuits 101 1 , 10
1 2 , ..., 101 n-1 , 101 n .

【0046】論理回路1011 、1012 、……、10
n-1 、101n は、それぞれの制御信号C1 、C2
……、Cn-1 、Cn によって、それぞれが2種類の論理
構成に切り替え可能であるので、論理回路装置102
は、全体として、2n 通りの論理構成を実現することが
できる。
Logic circuits 101 1 , 101 2 , ..., 10
1 n-1 , 101 n are control signals C 1 , C 2 ,
......, C n-1 and C n can be switched to two kinds of logical configurations, respectively.
Can realize 2 n different logical configurations as a whole.

【0047】つまり、論理回路装置102は、複数の論
理ゲートによって構成される論理回路が入力する入力信
号を、外部の制御信号に応じて、反転可能な第1の論理
ゲートと、上記論理回路が出力する信号を、外部の制御
信号に応じて、反転可能な第2の論理ゲートと、上記論
理回路の入力段と出力段との間に接続され、双対の関係
にある2通りの論理関数を、外部の制御信号によって切
替可能な第3の論理ゲートとを有し、上記論理回路の入
力信号と出力信号との間における論理関係を維持したま
ま、上記外部の制御信号によって、上記論理回路の内部
の論理構成を変更可能である論理回路を複数有し、上記
論理回路毎に、上記外部の制御信号が互いに異なり、上
記外部の制御信号の集合の所定の組み合わせに応じて、
上記内部の論理構成を変更可能である動作解析を防止す
る論理回路装置の例である。
That is, in the logic circuit device 102, the first logic gate which can invert an input signal inputted by the logic circuit composed of a plurality of logic gates in accordance with an external control signal, and the logic circuit A signal to be output is connected between a second logic gate that can be inverted and an input stage and an output stage of the logic circuit according to an external control signal, and two logic functions in a dual relationship are provided. A third logic gate that can be switched by an external control signal, and the third control circuit of the logic circuit is controlled by the external control signal while maintaining the logical relationship between the input signal and the output signal of the logic circuit. Having a plurality of logic circuits that can change the internal logic configuration, the external control signals are different from each other for each of the logic circuits, and according to a predetermined combination of the set of external control signals,
It is an example of a logic circuit device capable of changing the internal logical configuration and preventing operation analysis.

【0048】この場合、複数の制御信号を用いることに
よって、論理回路装置全体における論理構成のバリエー
ションをさらに増加させることができる。
In this case, by using a plurality of control signals, it is possible to further increase the variation of the logical configuration of the entire logic circuit device.

【0049】図11は、本発明の第3の実施例である論
理回路103を示す回路図である。論理回路103は、
論理回路を構成する内部の論理構成を制御(変更)する
制御信号として擬似乱数を用いた全加算器である。つま
り、論理回路103は、論理回路101において、レジ
スタG12、G14と、擬似乱数発生回路G13とを設
けたものである。レジスタG12、G14は、所定の信
号を一時的に保持するものであり、クロックCKを使用
して、同期をとるためのものであるが、別の方法でタイ
ミングをそろえることができれば、レジスタG12、G
14を削除するようにしてもよい。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a logic circuit 103 which is a third embodiment of the present invention. The logic circuit 103 is
It is a full adder that uses a pseudo-random number as a control signal for controlling (changing) the internal logic configuration that constitutes the logic circuit. That is, the logic circuit 103 is the logic circuit 101 provided with the registers G12 and G14 and the pseudo random number generation circuit G13. The registers G12 and G14 are for temporarily holding a predetermined signal and are for synchronizing by using the clock CK. However, if the timing can be adjusted by another method, the register G12, G
14 may be deleted.

【0050】図12は、上記実施例における擬似乱数発
生回路G13の具体例を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a specific example of the pseudo random number generation circuit G13 in the above embodiment.

【0051】擬似乱数発生回路G13は、EXNORゲ
ートG131 と、DフリップフロップG132 、G13
3 、G134 とによって構成されている。この擬似乱数
発生回路G13を使用することによって、制御信号Cを
ランダムに変化させることができる。論理回路103の
動作を回路シミュレーションによって確認した。
The pseudo random number generation circuit G13 includes an EXNOR gate G13 1 and D flip-flops G13 2 and G13.
3 and G13 4 . By using this pseudo random number generation circuit G13, the control signal C can be changed at random. The operation of the logic circuit 103 was confirmed by circuit simulation.

【0052】図13は、論理回路103の動作の一例を
示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of the operation of the logic circuit 103.

【0053】論理回路103への入力信号(A1,A
2,Ci)が、(0,0,0)(0,1,0)(1,
0,0)(1,1,0)(0,0,1)(0,1,1)
(1,0,1)(1,1,1)のように順次変化するよ
うに、入力パターンを加えたときにおける出力信号S、
Co、制御信号Cの変化と、内部ノードN1上の信号の
変化とが図13に示されている。
Input signals to the logic circuit 103 (A1, A
2, Ci) is (0,0,0) (0,1,0) (1,
0,0) (1,1,0) (0,0,1) (0,1,1)
The output signal S when an input pattern is added so as to sequentially change as (1, 0, 1) (1, 1, 1),
Changes in Co, the control signal C, and changes in the signal on the internal node N1 are shown in FIG.

【0054】図13において、論理回路103への入力
系列は、28ns付近を境にして、同じパターンが2回
繰り返されている。出力信号S、Coに注目すると、入
力系列の繰り返しに対応して、同じパターンが2回繰り
返されている。しかし、内部ノードN1上の信号には、
繰り返しパターンが現れず、パターンがランダムになっ
ている。これは、論理構成を変更する制御信号Cが、ラ
ンダムに変化していることに対応しており、擬似乱数の
ランダム性を、論理構成のランダム性に転写できたこと
を示している。
In FIG. 13, the input pattern to the logic circuit 103 has the same pattern repeated twice around 28 ns. Focusing on the output signals S and Co, the same pattern is repeated twice corresponding to the repetition of the input sequence. However, the signal on internal node N1
The repeating pattern does not appear and the pattern is random. This corresponds to that the control signal C for changing the logical configuration changes randomly, and indicates that the randomness of the pseudo-random number can be transferred to the randomness of the logical configuration.

【0055】すなわち、論理回路103は、初期の論理
回路が実現している論理関数とは双対の関係にある論理
関数を利用し、論理回路内部の論理構成を2通りに変更
し、論理回路を構成するそれぞれの論理ゲートの機能
を、双対関係にある2つの論理関数の間で変更し、しか
も、入出力の信号に反転操作の補正を加え、全体の論理
機能を保持したまま内部の論理構成を変更する例であ
り、この操作を、制御信号を用いて時間的にランダムに
行い、論理構成そのものが時間的にランダムに変化する
ものである。
That is, the logic circuit 103 uses a logic function that is in a dual relationship with the logic function realized by the initial logic circuit, changes the logic configuration inside the logic circuit in two ways, and The function of each logic gate to be configured is changed between two logic functions having a dual relationship, and the correction of the inverting operation is added to the input / output signal, and the internal logic configuration is maintained while maintaining the entire logic function. This is an example in which the logical configuration itself is randomly changed with time by using a control signal to perform this operation randomly.

【0056】図14は、本発明の第4の実施例である論
理回路装置104を示す回路図である。
FIG. 14 is a circuit diagram showing a logic circuit device 104 which is a fourth embodiment of the present invention.

【0057】論理回路装置104は、論理回路103か
ら擬似乱数発生回路G13を除いた論理回路をn個使用
し、擬似乱数発生回路G13と同様の擬似乱数発生回路
Rを別途n個使用した装置である。つまり、論理回路装
置104は、n個の論理回路1031 、1032 、…
…、103n-1 、103n と、n個の擬似乱数発生回路
1 、R2 、……、Rn-1 、Rn とを有する。したがっ
て、論理回路1031 、1032 、……、103n-1
103n は、論理回路103から擬似乱数発生回路G1
3を除いた論理回路である。
The logic circuit device 104 uses n logic circuits excluding the pseudo random number generating circuit G13 from the logic circuit 103, and uses n separate pseudo random number generating circuits R similar to the pseudo random number generating circuit G13. is there. That is, the logic circuit device 104 includes n logic circuits 103 1 , 103 2 , ...
, 103 n-1 , 103 n , and n pseudo random number generation circuits R 1 , R 2 , ..., R n-1 , R n . Therefore, the logic circuits 103 1 , 103 2 , ..., 103 n-1 ,
103 n is a pseudo random number generation circuit G1 from the logic circuit 103.
It is a logic circuit excluding 3.

【0058】また、n個の論理回路1031 、103
2 、……、103n に対する制御信号C1 〜Cn とし
て、それぞれ擬似乱数発生回路R1 〜Rn の出力信号を
使用している。なお、これらの擬似乱数発生回路R1
n を、n個の論理回路1031〜103n の全てに対
して独立に用意するようにしてもよく、また、数個単位
で共有するようにしてもよい。制御信号C1 、C2 、…
…、Cn に加える乱数信号は、各論理回路に加えられる
クロック信号に同期して発生される。
In addition, n logic circuits 103 1 and 103
2, ..., as the control signal C 1 -C n for 103 n, are respectively using the output signal of the pseudo-random number generation circuit R 1 to R n. In addition, these pseudo random number generation circuits R 1 to
The R n, may be prepared independently for all n logic circuits 103 1 10 @ 2 to 10 @ 3 n, or may be shared by several units. Control signals C 1 , C 2 , ...
The random number signal added to C n is generated in synchronization with the clock signal applied to each logic circuit.

【0059】論理回路1031 、1032 、……、10
n-1 、103n は、それぞれの制御信号C1 、C2
……、Cn-1 、Cn によって、それぞれが2種類の論理
構成に切り替え可能であり、全体として2n 通りの論理
構成を実現することができ、しかも、2n 通りの論理構
成の組み合わせ中で、その組み合わせの切り替えがラン
ダムであるので、特定の端子の信号パターンの解析に基
づく不正な動作解析がより困難になる。
Logic circuits 103 1 , 103 2 , ..., 10
3 n-1 , 103 n are control signals C 1 , C 2 ,
......, C n-1 and C n can be switched to two kinds of logical configurations, respectively, and 2 n logical configurations can be realized as a whole, and 2 n logical configuration combinations are possible. In particular, since the switching of the combination is random, it becomes more difficult to perform an illegal operation analysis based on the analysis of the signal pattern of a specific terminal.

【0060】図15(1)は、本発明の第5の実施例で
ある論理回路105の回路図を示す図であり、図15
(2)は、論理回路105において、制御信号Cからそ
の反転信号を発生させる反転回路を示す図である。
FIG. 15A is a diagram showing a circuit diagram of the logic circuit 105 according to the fifth embodiment of the present invention.
(2) is a diagram showing an inverting circuit that generates an inverted signal of the control signal C in the logic circuit 105.

【0061】論理回路105は、3つの入力信号A1、
A2、A3を入力し、制御信号Cに応じて、3入力AN
D−NORゲートと3入力OR−NANDゲートとの間
で切り替えが可能な論理回路である。また、論理回路1
05は、CMOS複合ゲート構造によって実現した一例
であり、28個のMOSFETによって構成されてい
る。
The logic circuit 105 has three input signals A1,
A2 and A3 are input, and depending on the control signal C, 3-input AN
It is a logic circuit that can be switched between a D-NOR gate and a 3-input OR-NAND gate. Also, the logic circuit 1
Reference numeral 05 is an example realized by a CMOS composite gate structure, which is composed of 28 MOSFETs.

【0062】図16は、論理回路105において、制御
信号Cの論理値と、実現される論理機能との対応関係を
示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a correspondence relationship between the logical value of the control signal C and the realized logical function in the logic circuit 105.

【0063】図17は、本発明の第6の実施例である論
理回路106の回路図を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a circuit diagram of the logic circuit 106 according to the sixth embodiment of the present invention.

【0064】論理回路106は、3つの入力信号A1、
A2、A3を入力し、制御信号Cに応じて、3入力AN
D−NORゲートと3入力OR−NANDゲートとの間
で切り替え可能な論理回路である。また、論理回路10
6は、CMOS複合ゲート構造によって実現した他の例
であり、20個のMOSFETによって構成されてい
る。論理回路106における制御信号Cの論理値と実現
される論理機能との対応関係は、図16に示す対応関係
と同じである。
The logic circuit 106 has three input signals A1,
A2 and A3 are input, and depending on the control signal C, 3-input AN
It is a logic circuit that can be switched between a D-NOR gate and a 3-input OR-NAND gate. In addition, the logic circuit 10
6 is another example realized by a CMOS composite gate structure, which is composed of 20 MOSFETs. The correspondence between the logic value of the control signal C and the realized logic function in the logic circuit 106 is the same as the correspondence shown in FIG.

【0065】図18は、本発明の第7の実施例である論
理回路107の回路図を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a circuit diagram of the logic circuit 107 according to the seventh embodiment of the present invention.

【0066】論理回路107は、3つの入力信号A1、
A2、A3を入力し、制御信号Cに応じて、3入力AN
D−NORゲートと3入力OR−NANDゲートとの間
で切り替え可能な論理回路である。また、論理回路10
7は、CMOS複合ゲート構造によって実現した別の例
であり、16個のMOSFETによって構成されてい
る。なお、論理回路107における制御信号Cの論理値
と実現される論理機能との対応関係は、図16に示す対
応関係と同じである。
The logic circuit 107 has three input signals A1,
A2 and A3 are input, and depending on the control signal C, 3-input AN
It is a logic circuit that can be switched between a D-NOR gate and a 3-input OR-NAND gate. In addition, the logic circuit 10
Reference numeral 7 is another example realized by a CMOS composite gate structure, which is composed of 16 MOSFETs. Note that the correspondence between the logic value of the control signal C and the realized logic function in the logic circuit 107 is the same as the correspondence shown in FIG.

【0067】図19は、本発明の第8の実施例である論
理回路108の回路図を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a circuit diagram of the logic circuit 108 according to the eighth embodiment of the present invention.

【0068】論理回路108は、4つの入力信号A1、
A2、A3、A4を入力し、制御信号Cに応じて、4入
力AND−NORゲートと4入力OR−NANDゲート
との間で切り替え可能な論理回路である。論理回路10
8は、CMOS複合ゲート構造によって実現した例であ
り28個のMOSFETによって構成されている。
The logic circuit 108 has four input signals A1,
It is a logic circuit that inputs A2, A3, and A4 and can switch between a 4-input AND-NOR gate and a 4-input OR-NAND gate according to a control signal C. Logic circuit 10
Reference numeral 8 is an example realized by a CMOS composite gate structure, which is composed of 28 MOSFETs.

【0069】図20は、論理回路108において、制御
信号Cの論理値と、実現される論理機能との対応関係を
示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing the correspondence between the logic value of the control signal C and the logic function to be realized in the logic circuit 108.

【0070】図21は、本発明の第9の実施例である論
理回路109の回路図を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a circuit diagram of the logic circuit 109 according to the ninth embodiment of the present invention.

【0071】論理回路109は、4つの入力信号A1、
A2、A3、A4を入力し、制御信号Cに応じて、4入
力AND−NORゲートと4入力OR−NANDゲート
との間で切り替え可能な論理回路である。また、論理回
路109は、CMOS複合ゲート構造によって実現した
別の例であり、20個のMOSFETによって構成され
ている。論理回路109における制御信号Cの論理値と
実現される論理機能との対応関係は、図20に示す対応
関係と同じである。
The logic circuit 109 has four input signals A1,
It is a logic circuit that inputs A2, A3, and A4 and can switch between a 4-input AND-NOR gate and a 4-input OR-NAND gate according to a control signal C. The logic circuit 109 is another example realized by a CMOS composite gate structure, and is composed of 20 MOSFETs. The correspondence relationship between the logic value of the control signal C and the realized logic function in the logic circuit 109 is the same as the correspondence relationship shown in FIG.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明によれば、論理回路の内部の論理
構成が、所定の機能を維持したまま、時間的に変化する
ので、特定の端子の信号パターンの解析に基づく不正な
動作解析が困難であるという効果を奏する。
According to the present invention, since the internal logical configuration of the logic circuit changes with time while maintaining a predetermined function, an illegal operation analysis based on the analysis of the signal pattern of a specific terminal can be performed. It has the effect of being difficult.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例である論理回路101を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a logic circuit 101 which is a first embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例における論理ゲートG1の構成例を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a logic gate G1 in the above embodiment.

【図3】上記実施例における論理ゲートG1の真理値表
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a truth table of a logic gate G1 in the above embodiment.

【図4】上記実施例における論理ゲートG10の具体的
な回路図を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a specific circuit diagram of a logic gate G10 in the embodiment.

【図5】論理ゲートG1において、制御信号Cの論理値
と、実現される論理機能との対応関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a correspondence relationship between a logic value of a control signal C and a realized logic function in a logic gate G1.

【図6】図1に示す論理回路101が実現することがで
きる2つの論理構成のうちで、第1の論理回路101A
を示す図である。
FIG. 6 shows a first logic circuit 101 A of two logic configurations that can be realized by the logic circuit 101 shown in FIG.
FIG.

【図7】図1に示す論理回路101が実現することがで
きる2つの論理構成のうちで、第2の論理回路101B
を示す図である。
FIG. 7 shows a second logic circuit 101 B of two logic configurations that can be realized by the logic circuit 101 shown in FIG.
FIG.

【図8】上記実施例において、入力信号A1、A2、C
iが、順次変化するパターンを2回繰り返して印加した
場合における出力信号S、Coと、内部ノード信号N1
における信号N1の信号波形を示す図である。
FIG. 8 shows the input signals A1, A2, C in the above embodiment.
The output signals S and Co and the internal node signal N1 in the case where i is applied twice in a pattern that changes sequentially
6 is a diagram showing a signal waveform of a signal N1 in FIG.

【図9】論理ゲートG1における他の構成例を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing another configuration example of the logic gate G1.

【図10】本発明の第2の実施例である論理回路装置1
02を示す回路図である。
FIG. 10 is a logic circuit device 1 according to a second embodiment of the present invention.
It is a circuit diagram showing 02.

【図11】本発明の第3の実施例である論理回路103
を示す回路図である。
FIG. 11 is a logic circuit 103 according to a third embodiment of the present invention.
It is a circuit diagram showing.

【図12】上記実施例における擬似乱数発生回路G13
の具体例を示す回路図である。
FIG. 12 is a pseudo random number generation circuit G13 in the above embodiment.
3 is a circuit diagram showing a specific example of FIG.

【図13】論理回路103の動作の一例を示す図であ
る。
13 is a diagram showing an example of operation of the logic circuit 103. FIG.

【図14】本発明の第4の実施例である論理回路装置1
04を示す回路図である。
FIG. 14 is a logic circuit device 1 according to a fourth embodiment of the present invention.
It is a circuit diagram which shows 04.

【図15】本発明の第5の実施例である論理回路105
を示す図である。
FIG. 15 is a logic circuit 105 according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG.

【図16】論理回路105において、制御信号Cの論理
値と、実現される論理機能との対応関係を示す図であ
る。
16 is a diagram showing a correspondence relationship between a logical value of a control signal C and a realized logical function in the logic circuit 105. FIG.

【図17】本発明の第6の実施例である論理回路106
を示す図である。
FIG. 17 is a logic circuit 106 according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG.

【図18】本発明の第7の実施例である論理回路107
を示す図である。
FIG. 18 is a logic circuit 107 according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG.

【図19】本発明の第8の実施例である論理回路108
を示す図である。
FIG. 19 is a logic circuit according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG.

【図20】論理回路108において、制御信号Cの論理
値と、実現される論理機能との対応関係を示す図であ
る。
20 is a diagram showing a correspondence relationship between a logic value of a control signal C and a logic function to be realized in the logic circuit 108. FIG.

【図21】本発明の第9の実施例である論理回路109
を示す図である。
FIG. 21 is a logic circuit 109 according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101〜109…論理回路、 A1〜A4、Ci…入力信号、 S、Co、Y…出力信号、 C、C1 〜Cn …制御信号、 CK…クロック信号、 G1〜G12…論理ゲート、 G13、R1 〜Rn …疑似乱数発生回路。101-109 ... logic, Al to A4, Ci ... input signal, S, Co, Y ... output signal, C, C 1 ~C n ... control signal, CK ... clock signal, G1 to G12 ... logic gate, G13, R 1 to R n ... Pseudo random number generation circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 19/20 G06F 7/58 H04L 9/10 G06F 7/50 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03K 19/20 G06F 7/58 H04L 9/10 G06F 7/50

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の論理ゲートによって構成される論
理回路において、 上記論理回路が入力する入力信号を、外部の制御信号に
応じて、反転可能な第1の論理ゲートと;上記論理回路
が出力する信号を、外部の制御信号に応じて、反転可能
な第2の論理ゲートと;上記論理回路の入力段と出力段
との間に接続され、双対の関係にある2通りの論理関数
を、外部の制御信号によって、切替可能な第3の論理ゲ
ートと;を有し、上記論理回路の入力信号と出力信号と
の間における論理関係を維持したまま、上記外部の制御
信号によって上記論理回路の内部の論理構成を変更可能
であることを特徴とする動作解析を防止する論理回路。
1. A logic circuit comprising a plurality of logic gates, wherein a first logic gate capable of inverting an input signal input by the logic circuit in response to an external control signal; A second logic gate capable of inverting a signal corresponding to an external control signal; two logic functions connected in a dual relationship, connected between an input stage and an output stage of the logic circuit, A third logic gate that can be switched by an external control signal; and while maintaining the logical relationship between the input signal and the output signal of the logic circuit, the third control circuit is controlled by the external control signal. A logic circuit that prevents operation analysis, characterized in that the internal logic configuration can be changed.
【請求項2】 請求項1において、 上記外部の制御信号は、乱数発生器によって発生された
乱数信号であることを特徴とする動作解析を防止する論
理回路。
2. The logic circuit according to claim 1, wherein the external control signal is a random number signal generated by a random number generator.
【請求項3】 請求項1または請求項2において、 上記第3の論理ゲートは、n入力の論理関数を実現する
CMOS回路によって構成されている論理ゲートであっ
て、 PMOSプルアップネットワークと;上記PMOSプル
アップネットワークに設けられ、制御信号によって導
通、非導通が決定されるPMOSトランジスタと;NM
OSプルダウンネットワークと;上記NMOSプルダウ
ンネットワークに設けられ、制御信号によって導通、非
導通が決定されるNMOSトランジスタと;を有する論
理ゲートであり、 上記制御信号Cであり、上記CMOS論理回路が実現す
るn入力の論理関数がf(x0 ,x1 ,…,xn-1 )で
ある場合、上記PMOSプルアップネットワークの導通
条件が、C* f(x0 ,x1 ,…,xn-1 )+^C*
f(^x0 ,^x1 ,…,^xn-1 )=1であるよう
に、上記PMOSトランジスタが配置され(ただし、*
は、ブール代数におけるAND、+は、ブール代数にお
けるOR、^は、ブール代数におけるNOTである)、
また、上記NMOSプルダウンネットワークの導通条件
が、C* ^f(x0 ,x1 ,…,xn-1 )+^C*
(^x0 ,^x1 ,…,^xn-1 )=1であるように、
上記NMOSトランジスタが配置され、 上記制御信号Cが論理値1であるときに、上記CMOS
論理回路は、f(x0,x1 ,…,xn-1 )を実現し、
上記制御信号Cが論理値0であるときに、上記CMOS
論理回路は、^f(^x0 ,^x1 ,…,^xn-1 )を
実現する回路であることを特徴とする動作解析を防止す
る論理回路。
3. The logic gate according to claim 1 or 2, wherein the third logic gate is a logic gate configured by a CMOS circuit that realizes a logic function of n inputs, and a PMOS pull-up network; A PMOS transistor which is provided in the PMOS pull-up network and whose conduction and non-conduction are determined by a control signal; NM
An OS pull-down network; an NMOS transistor which is provided in the NMOS pull-down network and whose conduction and non-conduction are determined by a control signal; and the control signal C, which is realized by the CMOS logic circuit. When the logical function of the input is f (x 0 , x 1 , ..., X n-1 ), the conduction condition of the PMOS pull-up network is C * f (x 0 , x 1 , ..., X n-1). ) + ^ C * ^
f (^ x 0, ^ x 1, ..., ^ x n-1) = to be a 1, the PMOS transistor is located (however, *
Is AND in Boolean algebra, + is OR in Boolean algebra, and ^ is NOT in Boolean algebra),
In addition, the conduction conditions of the NMOS pull-down network, C * ^ f (x 0 , x 1, ..., x n-1) + ^ C * f
As (^ x 0 , ^ x 1 , ..., ^ x n-1 ) = 1,
When the NMOS transistor is arranged and the control signal C has a logical value of 1, the CMOS
The logic circuit realizes f (x 0 , x 1 , ..., X n−1 ),
When the control signal C has a logical value of 0, the CMOS
The logic circuit is a circuit that realizes ^ f (^ x 0 , ^ x 1 , ..., ^ x n-1 ) and is a logic circuit that prevents operation analysis.
【請求項4】 複数の論理ゲートによって構成される論
理回路が入力する入力信号を、外部の制御信号に応じ
て、反転可能な第1の論理ゲートと、上記論理回路が出
力する信号を、外部の制御信号に応じて、反転可能な第
2の論理ゲートと、上記論理回路の入力段と出力段との
間に接続され、双対の関係にある2通りの論理関数を、
外部の制御信号によって切替可能な第3の論理ゲートと
を有し、上記論理回路の入力信号と出力信号との間にお
ける論理関係を維持したまま、上記外部の制御信号によ
って、上記論理回路の内部の論理構成を変更可能である
論理回路を複数有し、 上記論理回路毎に、上記外部の制御信号が互いに異な
り、上記外部の制御信号の集合の所定の組み合わせに応
じて、上記内部の論理構成を変更可能であることを特徴
とする動作解析を防止する論理回路装置。
4. A first logic gate capable of inverting an input signal input by a logic circuit composed of a plurality of logic gates in accordance with an external control signal, and a signal output by the logic circuit, A second logic gate that is invertible in accordance with the control signal of 1), and is connected between the input stage and the output stage of the logic circuit,
A third logic gate that can be switched by an external control signal, and the internal of the logic circuit is controlled by the external control signal while maintaining the logical relationship between the input signal and the output signal of the logic circuit. A plurality of logic circuits whose logic configuration can be changed, the external control signals are different from each other for each logic circuit, and the internal logical configuration depends on a predetermined combination of the set of external control signals. A logic circuit device for preventing operation analysis characterized by being capable of changing.
【請求項5】 請求項4において、 上記互いに異なる制御信号の組み合わせは、乱数発生器
によって発生された乱数信号によって決定された組み合
わせであることを特徴とする動作解析を防止する論理回
路装置。
5. The logic circuit device according to claim 4, wherein the combination of different control signals is a combination determined by a random number signal generated by a random number generator.
【請求項6】 請求項4または請求項5において、 上記第3の論理ゲートは、n入力の論理関数を実現する
CMOS回路によって構成されている論理ゲートであっ
て、 PMOSプルアップネットワークと;上記PMOSプル
アップネットワークに設けられ、制御信号によって導
通、非導通が決定されるPMOSトランジスタと;NM
OSプルダウンネットワークと;上記NMOSプルダウ
ンネットワークに設けられ、制御信号によって導通、非
導通が決定されるNMOSトランジスタと;を有する論
理ゲートであり、 上記制御信号Cであり、上記CMOS論理回路が実現す
るn入力の論理関数がf(x0 ,x1 ,…,xn-1 )で
ある場合、上記PMOSプルアップネットワークの導通
条件が、C* f(x0 ,x1 ,…,xn-1 )+^C*
f(^x0 ,^x1 ,…,^xn-1 )=1であるよう
に、上記PMOSトランジスタが配置され(ただし、*
は、ブール代数におけるAND、+は、ブール代数にお
けるOR、^は、ブール代数におけるNOTである)、
また、上記NMOSプルダウンネットワークの導通条件
が、C* ^f(x0 ,x1 ,…,xn-1 )+^C*
(^x0 ,^x1 ,…,^xn-1 )=1であるように、
上記NMOSトランジスタが配置され、 上記制御信号Cが論理値1であるときに、上記CMOS
論理回路は、f(x0,x1 ,…,xn-1 )を実現し、
上記制御信号Cが論理値0であるときに、上記CMOS
論理回路は、^f(^x0 ,^x1 ,…,^xn-1 )を
実現する回路であることを特徴とする動作解析を防止す
る論理回路装置。
6. The logic gate according to claim 4, wherein the third logic gate is a logic gate configured by a CMOS circuit that realizes a logic function of n inputs, and a PMOS pull-up network; A PMOS transistor which is provided in the PMOS pull-up network and whose conduction and non-conduction are determined by a control signal; NM
An OS pull-down network; and an NMOS transistor provided in the NMOS pull-down network, the conduction and non-conduction of which are determined by a control signal; and the control signal C, which is realized by the CMOS logic circuit. When the logical function of the input is f (x 0 , x 1 , ..., X n-1 ), the conduction condition of the PMOS pull-up network is C * f (x 0 , x 1 , ..., X n-1). ) + ^ C * ^
f (^ x 0, ^ x 1, ..., ^ x n-1) = to be a 1, the PMOS transistor is located (however, *
Is AND in Boolean algebra, + is OR in Boolean algebra, and ^ is NOT in Boolean algebra),
In addition, the conduction conditions of the NMOS pull-down network, C * ^ f (x 0 , x 1, ..., x n-1) + ^ C * f
As (^ x 0 , ^ x 1 , ..., ^ x n-1 ) = 1,
When the NMOS transistor is arranged and the control signal C has a logical value of 1, the CMOS
The logic circuit realizes f (x 0 , x 1 , ..., X n−1 ),
When the control signal C has a logical value of 0, the CMOS
A logic circuit device for preventing operation analysis, wherein the logic circuit is a circuit that realizes ^ f (^ x 0 , ^ x 1 , ..., ^ x n-1 ).
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