[實用新型]一種提升芯片防破解能力的防破解芯片

有效

• 申請號: 201720912145.8
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN206946491U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 熊偉;張軍
• 申請（專利權）人: 北京芯愿景軟件技術有限公司
• 主分類號: G06F21/76
• 分類號: G06F21/76
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于芯片安全設計領域，尤其是涉及一種提升芯片防破解的防破解芯片。

背景技術

在芯片安全設計領域，重要的一個防護目標就是防止破解，也就是防止破解者獲取芯片電路結構，而獲取芯片電路結構需要對芯片進行逆向工程。逆向工程包括對芯片進行封裝解剖和管芯分析，封裝解剖是很簡單的，管芯分析則比較復雜，包括多個環節，首要環節是得到管芯的分層照片，后續環節是根據照片提取電路和分析，因此逆向工程的關鍵點就是得到管芯的分層照片。而為了得到除了頂層之外的下層照片，需要對管芯進行研磨或者腐蝕來去除上層的材料，由于過度研磨或者腐蝕控制不好，經常會出現一種情況：就是將一顆管芯去除至特定的層次并拍照后，這一層次的平整度會變得很差，再基于此管芯去層至下一層就非常困難，此時只能換一顆新的管芯，一次性去除至下一層。因此，最終得到的完整的多層次的管芯圖像，其實是由多顆管芯的不同層次進行組合而成。

由于大部分時候都需要多顆管芯才能得到完整的多層次管芯圖像，逆向工程高度依賴于芯片產品的一致性。而目前的芯片產品是具備很好的一致性的，因為芯片設計完成后，其工程數據，也就是版圖數據，只有一份，所有的管芯都是通過這一份版圖數據進行制造而成，所以所有的管芯都具有同樣的物理結構。

已有的芯片安全設計方法，都是通過提高保密程度來實現的，比如將通信過程進行加密，或者是在管芯上面增加迷宮覆蓋層等，并沒有針對逆向工程的特點進行安全設計。部分芯片采用了唯一ID的方法進行保護，但唯一ID并不能夠防止逆向工程，因為ID通常是通過ROM進行存儲，對于逆向工程拍照來說，ID特征在一層照片上即可完整體現，即使混用了多顆不同ID的管芯，仍然可以得到和其中一顆管芯匹配的管芯圖像。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種提升芯片防破解的防破解芯片，使得逆向工程的成功率降低至極低的程度。

本發明的核心思想是：電路結構相同，物理結構不同的芯片，其不同種類的版圖數據不能混用，如果混用則會修改電路結構，使得加工出來的芯片具備不同的物理結構。當采用多顆芯片進行逆向工程時，這些芯片具備相同物理結構的概率非常之低，以至于得到的管芯圖像并不反映正確的物理結構，從而導致逆向工程失敗。

本發明的目的在于提出一種防破解芯片，以使針對該芯片的逆向工程的成功率變得極低，從而提高了芯片的防破解能力。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種防破解芯片，其特征在于包括：

電路結構相同但物理結構不同的多種管芯。

上述的多種管芯的封裝外觀相同，其中外觀相同指封裝類型相同，封裝尺寸相同，封裝的管腳相同，芯片型號相同；

進一步的，所述電路結構相同但物理結構不同的多種管芯，其中每一種管芯都對應多個版圖層，且管芯所對應的版圖層的層次數量相同。

進一步的，所述電路結構相同但物理結構不同的每一種管芯至少在2層版圖層或更多的版圖層上存在差異。

進一步的，所述電路結構相同但物理結構不同的多種管芯，所述多種管芯的版圖層不能混用，混合使用會改變電路的結構。

相對于現有技術，本發明所述的方法具有以下優勢：

(1)通過針對逆向工程的特點進行安全設計，從根源上切斷了芯片破解的主要手段；

(2)相比已有的安全設計方法，不需要增加額外的成本；

(3)本發明方法設計簡單，容易實現。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1A為本發明實施例中第一種的封裝底面圖。

圖1B為本發明實施例中第一種的封裝頂面圖。

圖1C為本發明實施例中第二種的封裝頂面圖。

圖1D為本發明實施例中第三種的封裝頂面圖。

圖2為本發明實施例中的電路圖。

圖3為本發明實施例中第一種版圖設計結果。

圖4為本發明實施例中第二種版圖設計結果。

圖5為本發明實施例中第一種混用不同物理結構的管芯得到的版圖結果。

圖6為本發明實施例中第一種混用不同物理結構的管芯得到的電路結果。

圖7為本發明實施例中第二種混用不同物理結構的管芯得到的版圖結果。

圖8為本發明實施例中第二種混用不同物理結構的管芯得到的電路結果。