[發(fā)明專利]電子電路的活動(dòng)性監(jiān)測(cè)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010252651.1
• 申請(qǐng)日: 2010-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN101996125A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西爾維·維達(dá)爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體(胡希)公司
• 主分類號(hào): G06F11/30
• 分類號(hào): G06F11/30;G06F21/00
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 張春媛;閻娬斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及電子電路，且尤其涉及對(duì)電路、組件或者電子電路的功能進(jìn)行的隨時(shí)間推移的活動(dòng)性監(jiān)測(cè)。

本發(fā)明更具體的應(yīng)用于檢測(cè)在黑客攻擊企圖(hacking?attempt)影響下的電路的不當(dāng)操作。

背景技術(shù)

在處理被認(rèn)為在機(jī)密性方面起關(guān)鍵作用的數(shù)據(jù)的多個(gè)電路或組件中，期望提供針對(duì)盜取(hack)這些數(shù)據(jù)的可能的企圖的對(duì)策。

一種特別的常見攻擊是所謂的旁路攻擊，其中，當(dāng)集成電路執(zhí)行保密數(shù)據(jù)處理的操作時(shí)，對(duì)所述集成電路的功耗進(jìn)行分析(DPA-差分功耗分析)。

一般通過監(jiān)測(cè)執(zhí)行的關(guān)鍵算法的數(shù)量來執(zhí)行旁路攻擊檢測(cè)。事實(shí)上，攻擊者在數(shù)據(jù)和/或密鑰上作出大量的假設(shè)，而使得當(dāng)分析電路功耗時(shí)，導(dǎo)致多次地執(zhí)行算法。

因此，常見的技術(shù)是在每個(gè)新的執(zhí)行過程中使用遞增或遞減計(jì)數(shù)器，以檢測(cè)何時(shí)執(zhí)行了太多的操作，隨后采取適當(dāng)?shù)拇胧?duì)操作次數(shù)的計(jì)數(shù)存儲(chǔ)在集成電路的非易失性存儲(chǔ)器區(qū)域(EEPROM)中。事實(shí)上，電路在處于連續(xù)攻擊期間，一般會(huì)重啟，并且數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。可有多種類型的對(duì)策，但是最常用的一種是禁止集成電路操作。

這種技術(shù)的缺點(diǎn)是：它沒有考慮時(shí)間因素，而時(shí)間因素在遭受到攻擊的情況下很重要。事實(shí)上，同一算法的多次執(zhí)行預(yù)示著攻擊可能快要到來，而它的高頻率的重復(fù)則是更為明確的攻擊信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容

我們期望有監(jiān)測(cè)集成電路中的指定功能或操作的執(zhí)行的方案。

我們還期望考慮時(shí)間因素，且特別的，我們期望將意味著對(duì)電路數(shù)據(jù)的黑客攻擊企圖的短時(shí)間間隔內(nèi)的重復(fù)操作，與對(duì)應(yīng)于正常的使用的足夠的時(shí)間間隔內(nèi)的相同數(shù)量的操作進(jìn)行辨別。

因此，本發(fā)明的實(shí)施方式的目的是克服現(xiàn)有黑客攻擊企圖檢測(cè)技術(shù)中的全部或部分缺點(diǎn)。

本發(fā)明的實(shí)施方式的另一個(gè)目的是提供易于實(shí)施的小體積的方案。

本發(fā)明的實(shí)施方式的另一個(gè)目的是提供能夠?qū)ν浑娐返牟煌δ芑虿僮鲗?shí)施的方案。

更一般的，本發(fā)明的實(shí)施方式旨在根據(jù)隨時(shí)間推移的執(zhí)行次數(shù)來監(jiān)測(cè)集成電路的操作或功能的活動(dòng)性。

為了實(shí)現(xiàn)全部或部分的這些目的以及其他目的，本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式提供了用于監(jiān)測(cè)數(shù)字信號(hào)的方法，其中：

在被監(jiān)視的信號(hào)處于第一狀態(tài)期間，將第一P-通道MOS晶體管置于負(fù)偏置溫度不穩(wěn)定性型的退化狀態(tài)；

當(dāng)所述被監(jiān)視的信號(hào)切換到第二狀態(tài)時(shí)，測(cè)量代表第一晶體管的飽和電流的第一數(shù)值；以及

當(dāng)該第一數(shù)值超過閾值時(shí)，切換檢測(cè)信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述第一數(shù)值是第一支路的中間點(diǎn)的電壓，該第一支路包括串聯(lián)的至少第一晶體管和電阻元件。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，將所述第一數(shù)值與由第二晶體管提供的第二相應(yīng)數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)所述數(shù)值之間的差超過閾值時(shí)，切換所述檢測(cè)信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，被監(jiān)測(cè)的信號(hào)是指示密碼操作狀態(tài)的信號(hào)。

本發(fā)明還提供了用于監(jiān)測(cè)數(shù)字信號(hào)的設(shè)備，包括：

在施加電源電壓的兩個(gè)終端之間的：

第一支路，該第一支路包括串聯(lián)的第一P-通道MOS晶體管、第一開關(guān)和第一電阻元件；

第二支路，該第二支路包括串聯(lián)的第二開關(guān)、第二P-通道MOS晶體管、第三開關(guān)和第二電阻元件；

第三支路，該第三支路能夠給第一和第二支路的P-通道晶體管加偏置；

比較器，該比較器對(duì)第一和第二支路的電阻元件兩端各自的電壓進(jìn)行比較；以及

元件，當(dāng)被監(jiān)測(cè)的信號(hào)處于第一狀態(tài)時(shí)，該元件能夠?qū)⑺龅谝恢返腜-通道晶體管的源極和漏極短路。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述第一和第三開關(guān)是N-通道MOS晶體管。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過反相器將所述被監(jiān)測(cè)的數(shù)字信號(hào)應(yīng)用到第一和第二支路的相應(yīng)的N-通道晶體管的柵極，且應(yīng)用到形成所述元件的P-通道晶體管的柵極。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，第三支路包括：在施加電源電壓的所述終端之間串聯(lián)的第四開關(guān)、P-通道MOS晶體管和電流源。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述第二和第四開關(guān)是P-通道MOS晶體管。

本發(fā)明還提供了電子電路，其包括：

至少一個(gè)執(zhí)行密碼功能的子組件；和

至少一個(gè)用于監(jiān)測(cè)指示所述功能的狀態(tài)的信號(hào)的設(shè)備。

在下面的結(jié)合附圖的具體實(shí)施方式的非限制性的說明中，將詳細(xì)描述本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是作為例子的電子電路的框圖，本發(fā)明應(yīng)用于該類型的電子電路；