[發明專利]用于無線微控制器中的電磁脈沖檢測的集成接收器電路

有效

• 申請號: 201810695344.7
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN109214174B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: J·艾琳斯;M·約翰遜;J·庫瑞
• 申請（專利權）人: 硅實驗室股份有限公司
• 主分類號: G06F21/55
• 分類號: G06F21/55
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 周全;錢慰民

用于無線微控制器中的電磁脈沖檢測的集成接收器電路。一種集成電路包括能量檢測電路、開關電路和篡改響應電路。該集成電路具有用于接收射頻(RF)信號的輸入端、用于提供解調信號的第一輸出端和用于選擇性地提供檢測信號的第二輸出端。當該集成電路處于安全模式時，響應于檢測到內部信號的能量超過第一閾值而提供檢測信號。開關電路用于交替地將能量檢測電路的輸入在正常模式下切換到RF輸入端子以及在安全模式下切換到內部天線。篡改響應電路響應于在安全模式下檢測信號的激活而禁用集成電路的功能。

技術領域

本發明總體上涉及安全電路，更具體而言，涉及用于安全集成電路的防篡改保護電路。

背景技術

黑客試圖獲得對諸如智能卡控制器之類的密碼集成電路的訪問，來試圖竊取有價值的用戶數據、密碼等。黑客使用的一種技術是注入電氣故障以使得電路以可供黑客訪問集成電路的存儲器和其它資源的方式故障。故障注入是對安全電路的嚴重威脅。存在多種用于在密碼電路內注入故障的方法。這些方法中有激光、電壓和電磁(EM)故障注入。激光故障注入由于其高空間和時間分辨率而成為流行的方法。然而，使用激光進行故障注入具有局限性。用于在芯片中路由信號的金屬層數量的增加以及不斷進步的對策增加了激光攻擊的低效性。還通過將電壓尖峰直接注入到目標集成電路的襯底中來利用電壓尖峰注入。電壓尖峰注入相對于尖峰的強度產生地彈(ground bounces)或電壓降。經由目標電磁脈沖的EM故障注入更通常地用于意圖破壞集成電路內的邏輯電路行為的有針對性的攻擊。

已知兩種類型的EM注入平臺被安裝以將故障引入到電路中。諧波EM注入平臺產生可被調制以產生故障的正弦EM波。諧波EM注入可能干擾集成電路的內部時鐘的行為，并且偏置真正的隨機數發生器。另外，已表明用高壓脈沖發生器和注入器產生的EM脈沖(EMP)注入創造從密碼分析的角度可利用的故障。EMP注入在期望的時間和目標集成電路上的位置產生單個但強大的EMP，該EMP在目標集成電路的電源和接地網絡中產生突然的電流，從而產生電壓降、地彈和定時故障。這些故障注入形式中的每一種都難以防御。隨著設備在我們的環境中變得更小且更普遍，易受安全漏洞影響變得越來越重要且更難以應對。

附圖說明

圖1示出根據一些實施例的用于在電磁脈沖中斷期間對集成電路進行密碼認證的方法的流程圖。

圖2示出用于中斷邏輯電路行為的電磁故障注入期間的內部電壓振蕩的時序圖。

圖3示出集成電路器件中的電磁脈沖感應磁場的圖。

圖4以框圖形式示出可供黑客使用來實現圖3的故障注入的電磁脈沖故障注入系統。

圖5以圖形形式示出電磁故障注入毛刺分析。

圖6以框圖形式示出根據一些實施例的示例性安全集成電路。

圖7以框圖形式示出根據一些實施例的電磁脈沖檢測電路。

圖8以圖形的形式示出圖5的疊加視圖和根據一些實施例的電磁脈沖檢測電路的天線的分布。

圖9以框圖形式示出根據一些實施例的集成電路布局上的天線和電磁脈沖檢測電路的分布。

在以下的描述中，在不同附圖中使用相同的附圖標記來表示相似或相同的部件。除非另有說明，否則詞“耦合”及其相關聯的動詞形式包括通過本領域已知的方式的直接連接和間接電連接，并且除非另有說明，否則對直接連接的任何描述也暗示使用合適形式的間接電連接的替代實施例。

具體實施方式