半導体チップ改竄の脅威！回路に細工、スマホ盗聴も！実物を見たわけではないが、考えるだけで恐ろしい。専門家はそう語った！
半導体チップ改竄の脅威！回路に細工、スマホ盗聴も！実物を見たわけではないが、考えるだけで恐ろしい。専門家はそう語った！！
科学の絶景！
実物を見たわけではないが、考えるだけで恐ろしい。
専門家たちはそう語った。
その脅威とは半導体回路の改ざん。
悪質のある人物がサイクした半導体チップが、
世界中の電子機器に出回る危険があるという。
企みが成功すれば、
デジタル技術で成り立つ現代社会は大混乱に怠る。
科学技術の最先端に研究者が感じ取る危機の真相に迫った。
ある悪魔が囁かれている。
突如、スマートフォンや家電が盗聴を始め、車や工場は
急停止して大騒ぎになる様々な機器で
半導体チップに潜んだ回路が動き出し、
正しい制御ができなくなる光景だ。
東北大学の本間尚文教授らは4月、
半導体チップに紛れ込む不正な
回路を感知する新技術を開発したと発表した。
信号を入力！暗号化！出力！
国際科学雑誌に載った成果は数字を取り入れた
ユニークな手法に注目があるまったが、
気になったのは研究の動機だ。
「半信半疑に思えるかもしれないが、今の半導体チップは『絶対に安全』とは言い切れない。
安全を保証する技術が必要だ」。
正規のチップに、不審な回路が組み込まれる脅威が高まっていると明かす。
チップ回路データを基に作る。
製造までの間に回廊データの一部を改竄すれば、望みの機能をもつチップが大量に出回る。
悪意のある人物が暗号解く回路を滑り込ませたら、
理論上はそのチップを使った危機のデータを覗き見できる。
東北大の新技術は製造直前の回路図と設計仕様を比べ、回路データの書き換えを見抜く。
専門家ですら実物を目にしていないと話す不審な回路の存在だが、事実だとしたら影響は計り知れない。
科学技術の進歩で身近な危機のほとんどのチップが入り、通信もできるようになった。
スマホを代表とするIOT危機の数は
2016年の約170億台が、23年に倍増するとの世界予測もある。
専門家は、木馬に隠れた兵士が油断した相手を欺いたとする
昔の物語を思い浮かべ、設計者を欺く悪質な回路を「トロイの木馬」に例える。
「バックドア（裏口）」という人もいる。
「バックドア（裏口）」という人もいる！
トロイの木馬にあたる回路を載せたチップを、
海外では盗聴や盗聴や盗撮を連想する「スパイ・チップ」と読んでいる。
対策は難しいと感じる悪質は宿るがチップ自体が正規品であっるうえ、
精密な製造工程を辿る半導体回路という
「モノ」が「改竄」される自体が想像しにくいためだ。
電子機器の脅威にコンピューターウイルスがある。
怪しいメールを開くと、パソコンに不正なプログラムが感染する。
外部から敵が襲来し、対策送付とで防戦する構図はわかりやすい。
ところが回路の改ざんに対策ソフトが効かない。
不正な回路を内蔵したパソコンそのものが既に蝕まれているからだ。
ウイルスが原因の感染症ではなく、
いつ発祥するかわからない癌（ガン）のようだ。
うちなる敵にも備えなければならない。
既存の対策が根底から覆るだけに、
警笛を鳴らす研究者たちは異次元の怖さを感じているのかもしれない。
懸念を裏付ける確証はないが、杞憂（きゆう）でもなさそうだ。
複数の研究者がこの問題に関心を持つきっかけになったと話す。
「事件」が12年にあった。
米国で産業分野からも引き合いがある。
軍隊使用のチップに、暗号を外すような回路が見つかったという論文が出たのだ。
当時分析結果をまとめた1人が英国ケンブリッジ大学のセルゲイ・スコロボガトラ博士だ。
研究する上で誰かの責任を追及するようなことはしないという
同博士だが、今、深い憂意を抱いていた。
「潜在的脅威に警笛を鳴らしてきたがチップメーカーは対策に対策に投資しようとはしない。
企業は『まだ脅威にはなっていない。
悪用もされていない』とし、行動する必要はないと考えている」。
そして自論を続けた。
「しかし今後大きな問題が起きる」
米中摩擦で中国製品の安全性が議論になったとしても、
現時点で、
どこかの国の誰かが仕掛けた
回路が身近で大混乱を引き起こしているわけではない。
心配し過ぎだと思う人も多い。
脅威を煽っているのではないか。
そんな雰囲気も漂い始めるなか、
不正な回路を組み込んだと
告白する人物が欧州のエストニアに現れた。
「製造前に不正な回路を挿入し、企業に渡してチップの製造に成功した」。
不審人物になりきって悪事が実行可能かどうかを
実証した研究チームの責任者が、タリン工科大学のサミュエル・パリアリニ博士だ。
その手口は
「簡単にできるはずはない。杞憂だ」
という主張を覆す手軽さだった。
（サイエンスエディター 加藤宏志）
集積回路は、半導体の表面に、微細かつ複雑な電子回路を形成した上で封入した電子部品である！
自然の絶景は美しく、近寄りがたい。科学技術の進歩も同じだ。胸が躍るばかりでhなく、胸騒ぎも覚える「科学の絶景」を追う。随時掲載します。
集積回路は、半導体の表面に、微細かつ複雑な電子回路を形成した上で封入した電子部品である！
集積回路（しゅうせきかいろ、英: integrated circuit, IC）は、半導体の表面に、
微細かつ複雑な電子回路を形成した上で封入した電子部品である。
製造においては、フォトリソグラフィという光学技術を利用することにより、
微細な素子や配線をひとつずつ組み立てることなく大量に生産できるため、
現在のコンピュータやデジタル機器を支える主要な技術の一つとなっている。
20世紀中頃に、トランジスタの発明に次いで
考案されて以降、製造技術の進歩により急速に微細化し、性能が向上してきた。
ウエーハーから切り出したチップ！
関連項目概要[編集]
集積回路とは、シリコン単結晶などに代表される「半導体チップ」[注釈 1]の表面に、
不純物を拡散させることによって、トランジスタとして動作する構造を形成したり、
アルミ蒸着とエッチングによって配線を形成したりすることにより、
複雑な機能を果たす電子回路が作り込まれている電子部品である[注釈 2]。
多くの場合、複数の端子を持つ比較的小型の[注釈 3]パッケージに封入され、
内部で端子からチップに配線されモールドされた状態で、部品・製品となっている。
基板に自走されたICの例！
歴史[編集]
集積回路の誕生[編集]
実際に集積回路を考案したのは、
レーダー科学者ジェフリー・ダマー（英語版）（1909年生まれ）であった。
彼はイギリス国防省の王立レーダー施設で働き、
1952年5月7日ワシントンD.C.でそのアイデアを公表した。
しかし、ダマーは1956年、そのような回路を作ることに失敗した。
各企業は集積回路の実現を目指して、
RCAのマイクロモジュール、ウェスティングハウス・エレクトリックの
モレキュラーエレクトロニクス、
テキサス・インスツルメンツのソリッドステートサーキットが開発された。
初期の集積回路の概念は、
モノリシックICというより後のハイブリッドICに近いもので、この概念にしたがって、
基板に真空蒸着で抵抗素子やコンデンサを形成して
トランジスタと組み合わせる薄膜集積回路や、
現在のプリンテッドエレクトロニクスに相当する印刷技術により抵抗や配線、
コンデンサなどを1枚のセラミック基板上に集積した厚膜集積回路が開発されていった。
また、1958年にはウェスティングハウスから「Molectronics」という名称の集積回路の概念が発表され、
1960年2月にSemiconductor Product誌に掲載された
記事に触発されて、電気試験所でも同年12月に、
見方次第ではマルチチップ構造のハイブリッドICともいえる、
ゲルマニウムのペレット3個を約1 cm角の樹脂容器に平行に配列した集積回路の試作に成功した。
1961年2月には、
ウェスティングハウスと技術提携した三菱電機から、
11種類のモレクトロンが発表された。
日本で最初のモノリシック集積回路は、
東京大学と日本電気 (NEC) の共同開発とされる。
著名な集積回路の特許は、アメリカ合衆国の別々の2つの企業の、
2人の研究者による異なった発明にそれぞれ発行された。
テキサス・インスツルメンツのジャック・キルビーの
特許「Miniaturized electronic circuits」は1959年2月に出願され、
1964年6月に特許となった (アメリカ合衆国特許第 3,138,743号)。
フェアチャイルドセミコンダクターのロバート・ノイスの
特許「Semiconductor device-and-lead structure」は1959年7月に出願され、
1961年4月に特許となった（アメリカ合衆国特許第 2,981,877号）。
しかし、「キルビー特許紛争」などと呼ばれるように（ちなみに「キルビー特許」に対し、
ノイスの特許は「プレーナー特許」と呼ばれることがある）
多くの議論を発生させることとなった。
技術的な内容とはほぼ無関係に、業界の権益争いとして、
特許優先権委員会においてどちらの特許が「集積回路の特許として有効であるか」を、
法的に認定させる争いが勃発した（技術的な判断が目的なのではなく、
あくまで「法的にどちらが有効か」を認めさせることが目的である）。
キルビーの特許出願から10年10か月を経て決着し、
ノイスの勝利が確定した。
しかし、そのような法的勝利は、
実際にはほとんど意味がなかった。
ライセンスビジネス的には、1966年にテキサス・インスツルメンツと
フェアチャイルドセミコンダクターを含む十数社のエレクトロニクス企業が、
集積回路のライセンス供与について合意に達していたからであり、
技術と法律とビジネスというものについて、教訓的な事例となっている。
またさらに日本では、
20年の紆余曲折を経て1989年に特許となったことで、
莫大な額の請求等を伴う紛争となり
「サブマリン特許制度」のタチの悪さを際立たせるという役割を担う結果となった。
キルビーとノイスは後に、ともに国民栄誉賞を受け、同時に全米発明家の栄誉の殿堂入りをした。
SSI・MSI・LSI 集積する数によってICを分類定義！
SSI・MSI・LSI[編集]
SSI,
MSI,
LSI というのは、
集積する素子の数によってICを分類定義したものである。
「MSI IC」のようにも言うものであるが、今日ではほぼ使われない。
比較的小規模のものを単にIC、
比較的大規模のものを単にLSIとしているが、
現在ではICとLSIを同義語として使うことも多い。
初期の集積回路はごくわずかなトランジスタを集積したものであった。
これをSSI (Small Scale Integration) とするのであるが、
後にMSI (Middle Scale Integration) やLSI (Large Scale Integration) という語と
同時に作られたと思われる、おそらくレトロニムであろう。
航空宇宙分野のプロジェクトで珍重され、それによって発展した。
ミニットマンミサイルとアポロ計画は慣性航法用計算機として
軽量のデジタルコンピュータを必要としていた。
アポロ誘導コンピュータは集積回路技術を進化させるのに寄与し、
ミニットマンミサイルは量産化技術の向上に寄与した。
これらの計画が1960年から1963年まで生産されたICをほぼ全て買い取った。
これにより製造技術が向上したために製品価格が40分の1になり、
それ以外の需要が生まれてくることになった。
民生品として大量のICの需要を発生させたのは電卓だった。
コンピュータ（メインフレーム）でのICの採用は、System/360では
単体のトランジスタをモジュールに集積した
ハイブリッド集積回路（IBMはSLTと呼んだ）にとどまり、
モノリシック集積回路の採用はSystem/370からであった。
1960年代に最初の製品があらわれた汎用ロジックICは、
やがて多品種が大量に作られるようになり、
コンピュータのようにそれらを大量に使用する製品や、
あるいは家電など大量生産される機器にも使われるようになっていった。
1970年代にはマイクロプロセッサが現れた。
集積度の高いMSIやLSIが普通に生産されるようになると、
そのうちそのような分類も曖昧になって、
マイクロプロセッサなど比較的複雑なものをLSI、
汎用ロジックICなど比較的単純なものをIC、」と
大雑把に呼び分ける程度の分類となった。
マルチチップモジュール！
VLSI[編集]
もとの分類ではLSIに全て入るわけだが、1980年代に開発され始めたより
大規模な集積回路をVLSI (Very Large Scale Integration) とするようになった。
これにより、これまでの多数のICで作られていたコンピュータに
匹敵する規模のマイクロプロセッサが製作されるようになった。
1986年、最初の1MbitRAMが登場した。
これは100万トランジスタを集積したものである。
1993年の最初のPentiumには約310万個のトランジスタが集積されている。
また、設計のルール化はそれ以前と比較して設計を容易にした。
また、カーバー・ミードとリン・コンウェイの
『超LSIシステム入門』によりVLSIにマッチした設計手法が提案された。
これはMead & Conway revolution（en:Mead & Conway revolution）
と呼ばれることもあるなどの影響をもたらした。
たとえば、1950年代には、大学で最先端のコンピュータを
実際に建造するなどといったこともさかんだったわけであるが、
1970年頃以降にはコストの点で現実的ではなくなっていた。
それが、CAD等の助けによりパターンを設計してチップ化する、という手法で、
大学などでも最先端の実際の研究がまた可能になった、といった変化を齎したのが一例である。
たとえば初期のRISCとして、IBM 801、バークレイRISC（SPARCへの影響が大きい）、
スタンフォード系のMIPSがまず挙がるが、後者2つにはその影響がある。
ハイブリッド集積回路！
ULSI[編集]
VLSIに続いて、新たに ULSI (Ultra-Large Scale Integration) という語も作られ、
集積される素子数が100万以上とも1000万以上ともされているが、
そのような集積度の集積回路も、今日普通はVLSIとしている。
ウイキペディア。
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