[發明專利]實現MCU安全性的方法及電路

有效

• 申請號: 201410017032.2
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN104777761B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 劉慧;牟晨杰;王永流
• 申請（專利權）人: 上海華虹集成電路有限責任公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 戴廣志

1.一種實現MCU安全性的方法，其特征在于：MCU上電后，利用電源監測電路把MCU芯片內部的總復位信號置位“1”，然后，啟動MCU芯片內部的RC振蕩電路，同時啟動上電復位自適應電路；該上電復位自適應電路立即讀取存放于Flash安全位置的128位安全密鑰；并將該安全密鑰存放在密碼匹配電路，之后釋放所述總復位信號；JTAG調試接口默認是關閉狀態；

當MCU芯片工作后，所述密碼匹配電路開始工作；當外部輸入密碼時，所述密碼匹配電路對該密碼與其保存的安全密鑰進行匹配確認，當匹配確認為正確后，所述JTAG調試接口打開，否則進行全MCU芯片的擦除；

在所述上電復位自適應電路的控制下，根據所述RC振蕩電路輸出的時鐘，每經過1024個時鐘進行flash的讀操作，讀取flash內的flash校驗碼；如果無法讀取到正確的flash校驗碼，則再經過1024個時鐘之后，繼續讀取flash校驗碼，直到能夠正常讀取到正確的flash檢測碼，之后讀取128位安全密鑰。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述上電復位自適應電路和密碼匹配電路的邏輯電路的布線使用MCU芯片最底下的兩層金屬進行繞線。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述JTAG調試接口、上電復位自適應電路和密碼匹配電路只有在MCU芯片復位狀態運行，與MCU電路從邏輯上完全隔離。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述MCU芯片上電后，JTAG調試接口默認設置成密碼輸入端口，只有在上位機軟件的配合下輸入正確的128位密碼，MCU芯片才自動切換到JTAG調試端口，使用調試器進行MCU調試修改。

5.一種實現MCU安全性的電路，其特征在于，包括：

一復位寄存器，用于產生MCU芯片內部總復位信號；

一電源監測電路，在MCU芯片上電時，將所述復位寄存器置“1”，所述總復位信號有效；

一MCU芯片內部RC振蕩器，在所述總復位信號為“1”時，啟動工作，輸出時鐘信號；

一上電復位自適應電路，在所述總復位信號為“1”時，啟動工作，讀取128位安全密鑰，并將讀取的安全密鑰存放到密碼匹配電路，然后釋放所述總復位信號，并關閉所述RC振蕩器，同時使MCU芯片正常啟動；

一Flash，在其安全位置存放所述安全密鑰；

一JTAG調試接口，其默認為關閉狀態，在關閉狀態作為密碼輸入端口，輸入由外部輸入的密碼；

一密碼寄存器，用于寄存外部輸入的密碼；

一所述密碼匹配電路，對外部輸入的密碼與其保存的所述安全密鑰進行匹配，如果經匹配確認正確后，輸出密碼匹配成功信號；

一密碼保護電路，在密碼匹配成功信號的控制下，使所述JTAG調試接口自動切換為調試端口，即JTAG調試接口打開；然后使用個人電腦PC，通過調試器，對MCU內部電路進行調試；否則進行全MCU芯片的擦除；

一Flash讀取電路，在所述上電復位自適應電路的控制下，根據所述RC振蕩電路輸出的時鐘，每經過1024個時鐘進行flash的讀操作，讀取flash內的flash校驗碼；如果無法讀取到正確的flash校驗碼，則再經過1024個時鐘之后，繼續讀取flash校驗碼，直到能夠正常讀取到正確的flash檢測碼，之后讀取128位安全密鑰。

6.如權利要求5所述的實現MCU安全性的電路，其特征在于；所述安全密鑰與主程序合并在一起，使入侵者根本無法找到安全密鑰所在位置。

7.如權利要求5所述的實現MCU安全性的電路，其特征在于：所述密碼保護電路的邏輯電路的布線使用MCU芯片最底下的兩層金屬進行繞線。