一種安全芯片抗攻擊的安全電路及采用該安全電路的安全芯片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種安全芯片抗攻擊安全電路，其包括異常信號(hào)輸入單元、電荷泵、儲(chǔ)能電路和自毀電路，所述異常信號(hào)輸入單元用于接收安全芯片檢測(cè)到的異常輸入信號(hào)，并產(chǎn)生控制信號(hào)對(duì)儲(chǔ)能電路進(jìn)行控制，所述電荷泵用于給所述儲(chǔ)能電路供電，所述自毀電路連接于安全芯片的電源和地線之間，當(dāng)所述異常信號(hào)輸入單元接收到異常信號(hào)輸入時(shí)，其產(chǎn)生控制信號(hào)控制所述儲(chǔ)能電路對(duì)所述自毀電路進(jìn)行放電，從而使得所述自毀電路燒毀，安全芯片的電源和地線之間短路，防止機(jī)密數(shù)據(jù)因?yàn)榘踩酒艿焦舳孤?。本發(fā)明的安全芯片抗攻擊安全電路提高了安全芯片的抗攻擊能力。
【專利說明】一種安全芯片抗攻擊的安全電路及采用該安全電路的安全芯片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于安全芯片領(lǐng)域，特別涉及信息安全芯片抗攻擊的安全電路及采用該安全電路的安全芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]安全芯片在信息社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，其主要功能包括對(duì)用戶關(guān)鍵數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)、加密、解密以及身份識(shí)別等。正因?yàn)榘踩酒袛?shù)據(jù)的重要性，攻擊成為獲取安全芯片中數(shù)據(jù)的主要攻擊手段之一。攻擊指讓芯片工作在非正常工作條件下，比如異常電壓、溫度、時(shí)鐘頻率、電磁環(huán)境、等等；這些非正常的工作條件可能誘導(dǎo)芯片發(fā)生錯(cuò)誤的行為，讓芯片內(nèi)部的一些安全操作失效，導(dǎo)致芯片采取的安全措施被旁路，進(jìn)而泄漏機(jī)密數(shù)據(jù)。
[0003]因此，如何解決現(xiàn)有技術(shù)中的安全芯片容易被破解而導(dǎo)致機(jī)密數(shù)據(jù)泄漏的問題，已成為當(dāng)前急需解決的技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種安全芯片抗攻擊安全電路，其可以防止安全芯片再受到異常頻率、溫度、電壓等攻擊時(shí)導(dǎo)致的機(jī)密數(shù)據(jù)泄漏。
[0005]本發(fā)明還提供一種采用上述安全芯片抗攻擊安全電路的安全芯片。
[0006]一種安全芯片抗攻擊安全電路，其包括異常信號(hào)輸入單元、電荷泵、儲(chǔ)能電路和自毀電路，所述異常信號(hào)輸入單元用于接收安全芯片檢測(cè)到的異常輸入信號(hào)，并產(chǎn)生控制信號(hào)對(duì)儲(chǔ)能電路進(jìn)行控制，所述電荷泵用于給所述儲(chǔ)能電路供電，所述自毀電路連接于安全芯片的電源和地線之間，當(dāng)異常信號(hào)輸入單元接收到異常信號(hào)輸入時(shí)，其產(chǎn)生控制信號(hào)控制儲(chǔ)能電路對(duì)自毀電路進(jìn)行放電，從而使得自毀電路燒毀，安全芯片的電源和地線之間短路。
[0007]其中，所述的異常信號(hào)輸入單元為一個(gè)多路輸入或非門。
[0008]其中，所述異常輸入信號(hào)包括溫度檢測(cè)異常輸入信號(hào)、頻率檢測(cè)異常輸入信號(hào)、電壓檢測(cè)異常輸入信號(hào)、光檢測(cè)異常輸入信號(hào)。
[0009]其中，所述的安全芯片抗攻擊安全電路進(jìn)一步包括為所述異常信號(hào)輸入單元提供異常輸入信號(hào)的多個(gè)傳感器。
[0010]其中，所述的儲(chǔ)能電路包括反相器、第一開關(guān)、第二開關(guān)和儲(chǔ)能電容，第一開關(guān)連接于電荷泵的輸出端和儲(chǔ)能電容之間，其控制端與反相器的輸入端連接，第二開關(guān)連接于自毀電路和儲(chǔ)能電容之間，其控制端與反相器的輸出端連接。
[0011]其中，所述的自毀電路包括反相器、第一自毀單元和第二自毀單元，第一自毀單元和反相器的輸入端及儲(chǔ)能電路的輸出端連接，第二自毀單元與反相器的輸出端連接。
[0012]其中，所述第一自毀單元包括一個(gè)電阻和一個(gè)M0S管，電阻的一端與安全芯片的電源連接，另一端與MOS管的柵極連接，MOS管的源極、漏極分別與地連接。
[0013]其中，所述的第二自毀單元為一個(gè)M0S管，其柵極與自毀電路中的反相器的輸出端連接，漏極與安全芯片的電源連接，源極與地連接。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用本發(fā)明的安全芯片抗攻擊安全電路，當(dāng)檢測(cè)到安全芯片檢測(cè)到頻率檢測(cè)異常、溫度檢測(cè)異常、電檢測(cè)異常壓、光檢測(cè)異常攻擊時(shí)，自毀電路通過自毀單元的狀態(tài)改變使得安全芯片的電源和地短路，同時(shí)對(duì)安全芯片進(jìn)行永久復(fù)位，從而使得安全芯片無法再次使用，保護(hù)安全芯片內(nèi)部的機(jī)密數(shù)據(jù)，提高了安全芯片的抗攻擊能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的安全芯片抗攻擊安全電路。
[0016]圖2為圖1中的自毀單元電路自毀前后的等效電路。
[0017]圖3為自毀電路自毀前后圖1中各節(jié)點(diǎn)波形圖。
[0018]圖4為自毀電路自毀后，重新上電圖1中各節(jié)點(diǎn)波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，本發(fā)明一實(shí)施例的安全芯片抗攻擊安全電路包括四輸入或非門101、電荷泵102、儲(chǔ)能電路103和自毀電路104。四輸入或非門101為一個(gè)異常信號(hào)輸入單元，其分別與四個(gè)傳感器(圖未示)相連接，其用于接收傳感器提供的溫度檢測(cè)異常輸入信號(hào)、頻率檢測(cè)異常輸入信號(hào)、電壓檢測(cè)異常輸入信號(hào)、光檢測(cè)異常輸入信號(hào)，并產(chǎn)生控制信號(hào)，控制儲(chǔ)能電路103的充電和放電。芯片正常工作時(shí)，芯片的溫度檢測(cè)異常輸入信號(hào)、頻率檢測(cè)異常輸入信號(hào)、電壓檢測(cè)異常輸入信號(hào)、光檢測(cè)異常輸入信號(hào)均為低電平，四輸入或非門101輸出高電平，儲(chǔ)能電路103處于儲(chǔ)能狀態(tài)。
[0020]所述的儲(chǔ)能電路包括反相器N1、第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2和儲(chǔ)能電容C，第一開關(guān)S1連接于電荷泵102的輸出端和儲(chǔ)能電容C之間，其控制端與反相器N1的輸入端連接，第二開關(guān)S2連接于自毀電路104和儲(chǔ)能電容C之間，其控制端與反相器N1的輸出端連接。所述的自毀電路104包括反相器N2、第一自毀單元1041和第二自毀單元1042，第一自毀單元1041和反相器N2的輸入端及儲(chǔ)能電路103的輸出端連接，第二自毀單元1042與反相器N2的輸出端連接。所述第一自毀單元1041包括一個(gè)電阻R和一個(gè)M0S管M1，電阻R的一端與安全芯片的電源VDD連接，另一端與M0S管Ml的柵極連接，M0S管Ml的源極、漏極分別與地連接。所述的第二自毀單元1042為一個(gè)M0S管M2，其柵極與自毀電路104中的反相器N2的輸出端連接，漏極與安全芯片的電源VDD連接，源極與地連接。
[0021]當(dāng)芯片的溫度檢測(cè)異常輸入信號(hào)、頻率檢測(cè)異常輸入信號(hào)、電壓檢測(cè)異常輸入信號(hào)、光檢測(cè)異常輸入信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，說明芯片遭到了攻擊，四輸入或非門101輸出低電平，儲(chǔ)能電路103進(jìn)入放電狀態(tài)，儲(chǔ)能電容C上的高壓通過開關(guān)S2釋放到M0S管Ml的柵極，自毀電路進(jìn)入自毀狀態(tài)，將Ml的柵氧化層擊穿，自毀單元1輸出低電平，反相器輸出高電平，產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，對(duì)安全芯片進(jìn)行永久復(fù)位，同時(shí)使得安全芯片的電源和地短路，使得M0S管M2的漏源極擊穿。
[0022]具體的，如圖2及圖3所示，芯片正常工作時(shí)，四輸入或非門101輸出端EN為高電平，ENB為低電平，第一開關(guān)S1導(dǎo)通，第二開關(guān)S2斷開。電荷泵通過第一開關(guān)S1給電容C充電，此時(shí)電容C保持一個(gè)較高的電壓，儲(chǔ)能電路工作在儲(chǔ)能狀態(tài)。MOS管Ml的源端、漏端與地連接，MOS管Ml等效為一個(gè)柵極與源極、漏極之間的電容，此時(shí)反向器N2輸入端電壓VA為VDD，反相器N2輸出為低電平，MOS管M2不導(dǎo)通，等效為一個(gè)電容C2。安全芯片受到攻擊后，四輸入或非門101輸出信號(hào)EN為低電平,ΕΝΒ為高電平，第一開關(guān)S1斷開,第二開關(guān)S2導(dǎo)通，儲(chǔ)能電路103進(jìn)入放電狀態(tài)。MOS管Ml為低壓MOS管，具有較薄的柵氧化層的特點(diǎn)。當(dāng)電容C上的電壓遠(yuǎn)超過M0S管Ml的柵源電壓的極限值時(shí)，M0S管Ml的柵氧化層將會(huì)被擊穿，擊穿后的Ml等效為一個(gè)電阻R1，此時(shí)反向器N2輸入端的電壓為VA
【權(quán)利要求】
1.一種安全芯片抗攻擊安全電路，其特征在于，包括異常信號(hào)輸入單元、電荷泵、儲(chǔ)能電路和自毀電路，所述異常信號(hào)輸入單元用于接收安全芯片檢測(cè)到的異常輸入信號(hào)，并產(chǎn)生控制信號(hào)對(duì)儲(chǔ)能電路進(jìn)行控制，所述電荷泵用于給所述儲(chǔ)能電路供電，所述自毀電路連接于安全芯片的電源和地線之間，當(dāng)所述異常信號(hào)輸入單元接收到異常信號(hào)輸入時(shí)，其產(chǎn)生控制信號(hào)控制所述儲(chǔ)能電路對(duì)所述自毀電路進(jìn)行放電，從而使得所述自毀電路燒毀，使安全芯片的電源和地線之間短路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全芯片抗攻擊安全電路，其特征在于，所述的異常信號(hào)輸入單元為一個(gè)多路輸入或非門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全芯片抗攻擊安全電路，其特征在于，所述異常輸入信號(hào)包括溫度檢測(cè)異常輸入信號(hào)、頻率檢測(cè)異常輸入信號(hào)、電壓檢測(cè)異常輸入信號(hào)、光檢測(cè)異常輸入信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全芯片抗攻擊安全電路，其特征在于，進(jìn)一步包括為所述異常信號(hào)輸入單元提供異常輸入信號(hào)的多個(gè)傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全芯片抗攻擊安全電路，其特征在于，所述的儲(chǔ)能電路包括反相器、第一開關(guān)、第二開關(guān)和儲(chǔ)能電容，第一開關(guān)連接于電荷泵的輸出端和儲(chǔ)能電容之間，其控制端與反相器的輸入端連接，第二開關(guān)連接于自毀電路和儲(chǔ)能電容之間，其控制端與反相器的輸出端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全芯片抗攻擊安全電路，其特征在于，所述的自毀電路包括反相器、第一自毀單元和第二自毀單元，第一自毀單元和反相器的輸入端及儲(chǔ)能電路的輸出端連接，第二自毀單元與反相器的輸出端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全芯片抗攻擊安全電路，其特征在于，所述第一自毀單元包括一個(gè)電阻和一個(gè)MOS管，電阻的一端與安全芯片的電源連接，另一端與MOS管的柵極連接，MOS管的源極、漏極分別與地連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全芯片抗攻擊安全電路，其特征在于，所述的第二自毀單元為一個(gè)MOS管，其柵極與自毀電路中的反相器的輸出端連接，漏極與安全芯片的電源連接，源極與地連接。
9.一種安全芯片，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至權(quán)利要求9之一所述的安全芯片抗攻擊安全電路。
【文檔編號(hào)】G11C16/22GK103730161SQ201310723851
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】王新亞, 吳曉勇, 雷丹 申請(qǐng)人:深圳國(guó)微技術(shù)有限公司