[發明專利]一種密碼芯片

在審

• 申請號: 201910667312.0
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN110289244A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 楊祎巍;匡曉云;林偉斌;黃開天;崔超
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H01L23/00
• 分類號: H01L23/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王云曉

本發明公開了一種密碼芯片，光刻蝕結構均由光刻蝕工藝而成，而在光刻蝕工藝中由于光學鄰近效應會使得版圖中的圖形發生畸變。由于該預設版圖經過光刻蝕所得到的光刻蝕結構的形貌會發生畸變，上述畸變具有較強的隨機性，使得通過同一預設版圖所光刻蝕出來的光刻蝕結構的形貌以及寄生電容值不盡相同。上述物理不可克隆函數電路可以生成對應上述各個光刻蝕結構的寄生電容值的密鑰，當密碼芯片受到侵入式攻擊時，位于頂層金屬層的光刻蝕結構會遭受破壞且無法通過其他手段恢復，從而造成物理不可克隆函數電路輸出的密鑰發生錯誤，使得有解密模塊無法解密出存儲模塊中存儲的密文，有效保護存儲模塊內存儲信息的安全。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，特別是涉及一種密碼芯片。

背景技術

隨著社會不斷的進步以及科技不斷的發展，集成電路技術得到了極大的發展，相應的芯片的種類也越來越多。密碼芯片是一個可獨立進行密鑰生成、加解密的裝置，密碼芯片通常用于存儲一些敏感信息，主要用于保護商業隱私和數據安全。

在現有技術中，密碼芯片多使用有源屏蔽層等技術對芯片進行防護，抵御侵入式攻擊。有源屏蔽層僅能探測到信號的通斷，在攻擊方將有源屏蔽層中的信號線橋連的情況下，難以檢測到攻擊。所以如何提供一種具有良好防護性能的密碼芯片是本領域技術人員急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種密碼芯片，可以在受到御侵入式攻擊時，有效保護存儲的信息。

為解決上述技術問題，本發明提供一種密碼芯片，包括功能層和位于所述功能層上的頂層金屬層；

所述頂層金屬層設置有至少一個光刻蝕結構，所述光刻蝕結構包括沿水平方向分布且相互隔離的第一導體和第二導體，所述第一導體與所述第二導體均通過預設版圖光刻蝕而成；

所述預設版圖包括對應第一導體的第一遮蔽圖形，以及對應第二導體的第二遮蔽圖形；所述第一遮蔽圖形包括至少一個沿預設方向延伸的遮蔽指；

所述功能層設置有解密模塊和存儲模塊，包括所述光刻蝕結構的物理不可克隆函數電路用于產生密鑰；所述解密模塊用于接收所述密鑰和所述存儲模塊中存儲的密文，并通過所述密鑰對所述密文解密，以解密出明文。

可選的，所述第一遮蔽圖形包括多個遮蔽指，所述遮蔽指的長度值均相同。

可選的，所述第一遮蔽圖形與所述第二遮蔽圖形之間具有間隙，所述間隙的任一處寬度值均相同。

可選的，所述第二遮蔽圖形呈環形包圍所述第一遮蔽圖形，所述第一遮蔽圖形包括一遮蔽塊和至少兩個沿不同方向延伸的所述遮蔽指，所述遮蔽指與所述遮蔽塊相互接觸。

可選的，所述第一遮蔽圖形包括四個所述遮蔽指，所述第一遮蔽圖形呈十字形。

可選的，所述第一遮蔽圖形包括一遮蔽塊和至少兩個沿同一方向延伸的所述遮蔽指，所述遮蔽指與所述遮蔽塊相互接觸。

可選的，所述第二遮蔽圖形與所述第一遮蔽圖形構成叉指狀圖形。

可選的，所述解密模塊還用于接收明文，并根據所述密鑰對所述明文加密，以加密成密文使所述存儲模塊存儲。

可選的，所述物理不可克隆函數電路還包括運算放大器，所述頂層金屬層設置有至少四個所述光刻蝕結構，所述光刻蝕結構分為第一光刻蝕結構和第二光刻蝕結構，一所述第一光刻蝕結構與一所述第二光刻蝕結構相互串聯以在所述第一光刻蝕結構與所述第二光刻蝕結構之間形成有連接點；所述運算放大器的一輸入端與一所述連接點連接，所述運算放大器的另一輸入端與另一所述連接點連接。

可選的，所述運算放大器位于所述功能層。