一種芯片物理完整性檢測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種芯片物理完整性檢測(cè)裝置，涉及芯片物理完整性檢測(cè)領(lǐng)域。包括控制器、發(fā)射器、金屬檢測(cè)線網(wǎng)、檢測(cè)器，所述控制器，用于根據(jù)待檢測(cè)芯片的工作狀態(tài)選擇檢測(cè)模式并發(fā)出模式選擇信號(hào)；還用于根據(jù)檢測(cè)器返回的電位信息判斷所述待檢測(cè)芯片是否存在異常；所述發(fā)射器，用于根據(jù)所述模式選擇信號(hào)，向所述金屬檢測(cè)線網(wǎng)發(fā)送發(fā)射信號(hào)；所述檢測(cè)器，用于根據(jù)所述模式選擇信號(hào)，檢測(cè)與其連接的金屬檢測(cè)線網(wǎng)信號(hào)端的電位信息，并將檢測(cè)到的電位信息發(fā)送至控制器。通過(guò)切換兩種檢測(cè)模式進(jìn)行工作，可以擴(kuò)大可檢測(cè)破壞行為覆蓋面；而且相對(duì)于一直單獨(dú)使用主動(dòng)檢測(cè)模式，可以明顯的降低功耗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種芯片物理完整性檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及芯片物理完整性檢測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]芯片的侵入式攻擊，也稱(chēng)為物理攻擊，是指攻擊者通過(guò)物理手段(如借助特殊的儀器設(shè)備)，對(duì)芯片內(nèi)部所展開(kāi)的信息窺探和惡意破壞行為。包括剝離、探針、聚焦離子束FIB等?，F(xiàn)階段針對(duì)物理攻擊的解決辦法之一是頂層金屬檢測(cè)。當(dāng)芯片遭受物理攻擊時(shí)，頂層金屬會(huì)遭到破壞，檢測(cè)裝置會(huì)檢測(cè)到頂層金屬受到破壞而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0003]現(xiàn)有的頂層金屬檢測(cè)一般采用被動(dòng)檢測(cè)方式或者主動(dòng)檢測(cè)方式，其中，如圖1所示，被動(dòng)檢測(cè)方式采用上拉電阻式檢測(cè)方式或下拉電阻式檢測(cè)方式。上拉電阻檢測(cè)方式指金屬檢測(cè)線網(wǎng)一端接地，另一端通過(guò)一個(gè)大阻值的上拉電阻接到電源?？刂破鲗?duì)金屬檢測(cè)線網(wǎng)連接上拉電阻的端點(diǎn)的電位進(jìn)行檢測(cè)。下拉電阻檢測(cè)方式的電路結(jié)構(gòu)類(lèi)似。
[0004]通過(guò)檢測(cè)點(diǎn)的電位變化可知金屬檢測(cè)線網(wǎng)的完整性。當(dāng)金屬檢測(cè)線網(wǎng)是完整的，金屬線網(wǎng)的阻值與上拉電阻的阻值相比很小，所以檢測(cè)點(diǎn)電位為O。當(dāng)金屬檢測(cè)線網(wǎng)受到破壞而斷路時(shí)，檢測(cè)點(diǎn)電位為I。
[0005]上拉(或下拉)電阻電平檢測(cè)方式存在一些缺點(diǎn):
[0006]I)上拉(或下拉)電阻阻值大，占用面積大。
[0007]2)上拉(或下拉)電阻不能直接放在標(biāo)準(zhǔn)單元區(qū)域，版圖物理實(shí)現(xiàn)困難。
[0008]3)漏電大，正常時(shí)從電源到地一直有電流。
[0009]如圖2所示，主動(dòng)檢測(cè)方式則是在頂層覆蓋的的一條或者多條金屬線兩端分別增加邏輯門(mén)電路，在金屬檢測(cè)線網(wǎng)一端發(fā)送測(cè)試信號(hào)，在另一端接收測(cè)試信號(hào)并與之前發(fā)送的測(cè)試信號(hào)進(jìn)行比較，如果兩者波形不同，說(shuō)明金屬檢測(cè)線網(wǎng)被切斷和/或與鄰近檢測(cè)線短路即芯片遭到了物理攻擊。
[0010]主動(dòng)檢測(cè)方式缺點(diǎn)是:
[0011]I)功耗大。
[0012]2)在一組m條金屬輸入端同時(shí)變化，頂層金屬由于走線很長(zhǎng)，總阻值和寄生電容很大，多條電路在瞬間翻轉(zhuǎn)，會(huì)導(dǎo)致芯片瞬間功耗劇增，對(duì)底層的敏感器件和敏感信號(hào)線有影響。
[0013]3)無(wú)法檢測(cè)到將金屬檢測(cè)線兩端短接后中間部分發(fā)生的破壞行為。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有的單獨(dú)采用一種檢測(cè)方式的缺點(diǎn)，提出一種芯片物理完整性檢測(cè)裝置，減小完整性檢測(cè)裝置的面積，準(zhǔn)確檢測(cè)芯片物理完整性是否遭到破壞。
[0015]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0016]一種芯片物理完整性檢測(cè)裝置，包括控制器、發(fā)射器、金屬檢測(cè)線網(wǎng)、檢測(cè)器，[0017]所述控制器，用于根據(jù)待檢測(cè)芯片的工作狀態(tài)選擇檢測(cè)模式并發(fā)出模式選擇信號(hào)；還用于根據(jù)檢測(cè)器返回的電位信息判斷所述待檢測(cè)芯片是否存在異常；
[0018]所述發(fā)射器，用于根據(jù)所述模式選擇信號(hào)，向所述金屬檢測(cè)線網(wǎng)發(fā)送發(fā)射信號(hào)；
[0019]所述檢測(cè)器，用于根據(jù)所述模式選擇信號(hào)，檢測(cè)與其連接的金屬檢測(cè)線網(wǎng)信號(hào)端的電位信息，并將檢測(cè)到的電位信息發(fā)送至控制器。
[0020]進(jìn)一步地，當(dāng)所述待檢測(cè)芯片的工作狀態(tài)為開(kāi)始啟動(dòng)或者重要操作時(shí)，控制器選擇主動(dòng)檢測(cè)模式，否則，控制器選擇被動(dòng)檢測(cè)模式。
[0021 ] 進(jìn)一步地，所述重要操作包括存儲(chǔ)器讀寫(xiě)和加解密運(yùn)算。
[0022]進(jìn)一步地，在所述控制器選擇主動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)，所述發(fā)射器發(fā)出方波信號(hào)；在所述控制器選擇被動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)，所述發(fā)射器發(fā)出低電平信號(hào)或者高電平信號(hào)。
[0023]進(jìn)一步地，所述金屬檢測(cè)線網(wǎng)一端接所述發(fā)射器，在所述金屬檢測(cè)線網(wǎng)上設(shè)置多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，
[0024]所述檢測(cè)器包括主動(dòng)檢測(cè)模塊和被動(dòng)檢測(cè)模塊，在所述控制器選擇主動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)，所述主動(dòng)檢測(cè)模塊啟動(dòng)，所述信號(hào)端為金屬檢測(cè)線網(wǎng)的另一端，所述主動(dòng)檢測(cè)模塊檢測(cè)金屬檢測(cè)線網(wǎng)的另一端的電位信息，在所述控制器選擇被動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)，所述被動(dòng)檢測(cè)模塊啟動(dòng)，所述信號(hào)端為所述多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，所述被動(dòng)檢測(cè)模塊檢測(cè)每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的電位信息。
[0025]進(jìn)一步地，所述主動(dòng)檢測(cè)模塊包括接收器和比較器，所述接收器用于接收金屬檢測(cè)線網(wǎng)另一端的電平信號(hào)，所述比較器用于比較所述電平信號(hào)與所述發(fā)射器發(fā)出方波信號(hào)波形是否相同；所述控制器在所述比較器判斷出波形不同時(shí)，判斷所述待檢測(cè)芯片存在異常；
[0026]所述被動(dòng)檢測(cè)模塊包括多個(gè)電平檢測(cè)模塊，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)連接一個(gè)電平檢測(cè)模塊，所述多個(gè)電平檢測(cè)模塊分為一個(gè)或者多個(gè)組；每組電平檢測(cè)模塊依次相連組成一條鏈?zhǔn)綑z測(cè)電路；所述控制器在所述鏈?zhǔn)綑z測(cè)電路中有一個(gè)或者多個(gè)電平檢測(cè)模塊檢測(cè)到電位異常，判斷所述待檢測(cè)芯片存在異常。
[0027]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)點(diǎn)在金屬檢測(cè)線網(wǎng)的關(guān)鍵區(qū)域的覆蓋密度高于其他區(qū)域。
[0028]進(jìn)一步地，所述電平檢測(cè)模塊包括:第一上拉器件TIEH、數(shù)據(jù)選擇器MUX、保持電路HOLD、異或門(mén)X0R、第二上拉器件TIEH、第一寄存器FF、或門(mén)OR和第二寄存器FF，所述數(shù)據(jù)選擇器MUX的高選通輸入端與所述第一上拉器件TffiH的輸出端相連，所述數(shù)據(jù)選擇器MUX的低選通輸入端與所述檢測(cè)點(diǎn)相連，所述數(shù)據(jù)選擇器MUX的選擇控制端口 SEL接入檢測(cè)頻率控制信號(hào)，所述數(shù)據(jù)選擇器MUX的輸出端通過(guò)保持電路HOLD與所述異或門(mén)XOR的第一輸入端相連，所述異或門(mén)XOR的第二輸入端接入所述檢測(cè)頻率控制信號(hào)，所述第一寄存器FF的數(shù)據(jù)輸入端D與所述第二上拉器件TIEH的輸出端相連，所述第一寄存器FF的觸發(fā)信號(hào)輸入端與所述異或門(mén)XOR的輸出端相連，所述第一寄存器FF的數(shù)據(jù)輸出端Q與所述或門(mén)OR的第一輸入端相連，所述或門(mén)OR的第二輸入端與前級(jí)電平檢測(cè)模塊第二寄存器FF的數(shù)據(jù)輸出端相連，所述或門(mén)OR的輸出端與所述第二寄存器FF的數(shù)據(jù)輸入端D相連，所述第二寄存器FF的觸發(fā)信號(hào)輸入端接入時(shí)鐘信號(hào)，所述第二寄存器FF的數(shù)據(jù)輸出端Q與后級(jí)電平檢測(cè)模塊中或門(mén)OR的第二輸入端相連；所述第一寄存器FF和第二寄存器FF的使能信號(hào)端EN分別接入系統(tǒng)控制信號(hào)，控制所述第一寄存器FF和/或第二寄存器FF的復(fù)位和/或正常工作，當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)的電位異?；蛘咔凹?jí)電平檢測(cè)模塊中的第二寄存器FF輸出異常信號(hào)，則所述第二寄存器FF的數(shù)據(jù)輸出端Q輸出異常信號(hào)。
[0029]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)點(diǎn)電位異常為電位懸空，所述前級(jí)電平檢測(cè)模塊中的第二寄存器FF輸出異常信號(hào)為輸出“ I ”，所述第一寄存器FF和第二寄存器FF為有效沿觸發(fā)，所述第二寄存器FF的數(shù)據(jù)輸出端Q輸出異常信號(hào)為輸出“I”。
[0030]進(jìn)一步地，所述控制器，還用于在判斷出所述待檢測(cè)芯片異常時(shí)，執(zhí)行以下一項(xiàng)或者多項(xiàng):發(fā)出報(bào)警信號(hào)、將所述待檢測(cè)芯片的存儲(chǔ)器清零、停止待檢測(cè)芯片當(dāng)前工作、復(fù)位系統(tǒng)。
[0031]本發(fā)明的檢測(cè)裝置使用兩種檢測(cè)模式:主動(dòng)檢測(cè)模式和被動(dòng)檢測(cè)模式。金屬檢測(cè)線網(wǎng)為主動(dòng)檢測(cè)模式和被動(dòng)檢測(cè)模式共用，控制器發(fā)出模式選擇信號(hào)，決定其中一種模式工作，另一種模式停止。在被動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)，當(dāng)金屬檢測(cè)線網(wǎng)任意一處檢測(cè)點(diǎn)的電位懸空，都會(huì)被與之相連的電平檢測(cè)模塊檢測(cè)到并輸出異常檢測(cè)值，異常檢測(cè)值會(huì)單獨(dú)發(fā)送給控制器或者沿著鏈?zhǔn)綑z測(cè)電路傳遞下去給控制器，控制器立即進(jìn)行相應(yīng)的安全應(yīng)對(duì)機(jī)制，如存儲(chǔ)器清零、芯片停止工作等，無(wú)需上拉或者下拉電阻，減小了完整性檢測(cè)裝置的面積。通過(guò)切換兩種檢測(cè)模式進(jìn)行工作，可以擴(kuò)大可檢測(cè)破壞行為覆蓋面；而且相對(duì)于一直單獨(dú)使用主動(dòng)檢測(cè)模式，可以明顯的降低功耗。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為現(xiàn)有技術(shù)被動(dòng)檢測(cè)模式的保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為現(xiàn)有技術(shù)主動(dòng)檢測(cè)模式的保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的芯片物理完整性檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的電平檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的鏈?zhǔn)綑z測(cè)電路的波形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0038]如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例的芯片物理完整性檢測(cè)裝置，包括控制器、發(fā)射器、金屬檢測(cè)線網(wǎng)、檢測(cè)器，
[0039]所述控制器，用于根據(jù)待檢測(cè)芯片的工作狀態(tài)選擇檢測(cè)模式并發(fā)出模式選擇信號(hào)；還用于根據(jù)檢測(cè)器返回的電位信息判斷所述待檢測(cè)芯片是否存在異常；
[0040]所述發(fā)射器，用于根據(jù)所述模式選擇信號(hào)，向所述金屬檢測(cè)線網(wǎng)發(fā)送發(fā)射信號(hào)；
[0041]所述檢測(cè)器，用于根據(jù)所述模式選擇信號(hào)，檢測(cè)與其連接的金屬檢測(cè)線網(wǎng)信號(hào)端的電位信息，并將檢測(cè)到的電位信息發(fā)送至控制器。
[0042]本發(fā)明中檢測(cè)模式受控制器發(fā)出的模式選擇信號(hào)MSS控制。模式選擇信號(hào)MSS決定其中一種模式工作，其他模式停止。
[0043]本發(fā)明采取的對(duì)芯片物理保護(hù)，增強(qiáng)芯片抵抗物理攻擊的能力。當(dāng)芯片受到物理攻擊時(shí)，芯片的物理完整性遭到破壞，本發(fā)明能夠快速檢測(cè)到這種攻擊，并立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，控制器會(huì)立即進(jìn)行相應(yīng)的安全應(yīng)對(duì)機(jī)制。[0044]本發(fā)明主要提供兩種工作模式:主動(dòng)檢測(cè)模式和被動(dòng)檢測(cè)模式，當(dāng)所述待檢測(cè)芯片的工作狀態(tài)為開(kāi)始啟動(dòng)或者重要操作時(shí)，控制器選擇主動(dòng)檢測(cè)模式，否則，控制器選擇被動(dòng)檢測(cè)模式。
[0045]其中，重要操作包括存儲(chǔ)器讀寫(xiě)和加解密運(yùn)算。
[0046]發(fā)射器根據(jù)接收到模式選擇信號(hào)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的發(fā)射信號(hào)，在所述控制器選擇主動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)，所述發(fā)射器發(fā)出方波信號(hào)；在所述控制器選擇被動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)，所述發(fā)射器發(fā)出低電平信號(hào)或者高電平信號(hào)。
[0047]所述金屬檢測(cè)線網(wǎng)一端接所述發(fā)射器，在所述金屬檢測(cè)線網(wǎng)上設(shè)置多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。
[0048]所述檢測(cè)器包括主動(dòng)檢測(cè)模塊和被動(dòng)檢測(cè)模塊，在所述控制器選擇主動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)，所述主動(dòng)檢測(cè)模塊啟動(dòng)，所述信號(hào)端為金屬檢測(cè)線網(wǎng)的另一端，所述主動(dòng)檢測(cè)模塊檢測(cè)金屬檢測(cè)線網(wǎng)的另一端的電位信息，在所述控制器選擇被動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)，所述被動(dòng)檢測(cè)模塊啟動(dòng)，所述信號(hào)端為所述多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，所述被動(dòng)檢測(cè)模塊檢測(cè)每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的電位信息。
[0049]多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)位置可由軟件根據(jù)配置隨機(jī)指定，并設(shè)置一些冗余被動(dòng)檢測(cè)點(diǎn)，冗余被動(dòng)檢測(cè)點(diǎn)本身不起檢測(cè)作用，增加破解難度。
[0050]所述主動(dòng)檢測(cè)模塊包括接收器和比較器，所述接收器用于接收金屬檢測(cè)線網(wǎng)另一端的電平信號(hào)，所述比較器用于比較所述電平信號(hào)與所述發(fā)射器發(fā)出方波信號(hào)波形是否相同；所述控制器在所述比較器判斷出波形不同時(shí)，判斷所述待檢測(cè)芯片存在異常；
[0051]所述被動(dòng)檢測(cè)模塊包括多個(gè)電平檢測(cè)模塊，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)連接一個(gè)電平檢測(cè)模塊，所述多個(gè)電平檢測(cè)模塊分為一個(gè)或者多個(gè)組；每組電平檢測(cè)模塊依次相連組成一條鏈?zhǔn)綑z測(cè)電路；所述控制器在所述鏈?zhǔn)綑z測(cè)電路中有一個(gè)或者多個(gè)電平檢測(cè)模塊檢測(cè)到電位異常，判斷所述待檢測(cè)芯片存在異常。
[0052]所述檢測(cè)點(diǎn)在金屬檢測(cè)線網(wǎng)的關(guān)鍵區(qū)域的覆蓋密度高于其他區(qū)域。
[0053]金屬檢測(cè)線網(wǎng)可以采用單層金屬如頂層金屬，也可同時(shí)采用多層金屬。金屬檢測(cè)線網(wǎng)默認(rèn)是覆蓋全芯片，也可根據(jù)具體要求只覆蓋特定的關(guān)鍵區(qū)域和關(guān)鍵IP。關(guān)鍵區(qū)域包括存儲(chǔ)器區(qū)域、加解密算法區(qū)域、密鑰區(qū)域，安全地址區(qū)域。
[0054]本發(fā)明可以利用傳輸門(mén)電路TG實(shí)現(xiàn)模式選擇功能,模式選擇信號(hào)控制傳輸門(mén)電路TG開(kāi)啟或關(guān)閉，從而控制主動(dòng)模式的接收器或被動(dòng)模式的電平檢測(cè)模塊連接到金屬檢測(cè)線網(wǎng)。
[0055]如圖4所示，所述電平檢測(cè)模塊包括:第一上拉器件TKH、數(shù)據(jù)選擇器MUX201、保持電路H0LD202、異或門(mén)X0R203、第二上拉器件TffiH、第一寄存器FF204、或門(mén)0R205和第二寄存器FF206，所述數(shù)據(jù)選擇器MUX201的高選通輸入端與所述第一上拉器件TffiH的輸出端相連，所述數(shù)據(jù)選擇器MUX201的低選通輸入端與所述檢測(cè)點(diǎn)相連，所述數(shù)據(jù)選擇器MUX201的選擇控制端口 SEL接入檢測(cè)頻率控制信號(hào)，所述數(shù)據(jù)選擇器MUX201的輸出端通過(guò)保持電路H0LD202與所述異或門(mén)X0R203的第一輸入端相連，所述異或門(mén)X0R203的第二輸入端接入所述檢測(cè)頻率控制信號(hào)，所述第一寄存器FF204的數(shù)據(jù)輸入端D與所述第二上拉器件TffiH的輸出端相連，所述第一寄存器FF204的觸發(fā)信號(hào)輸入端與所述異或門(mén)X0R203的輸出端相連，所述第一寄存器FF204的數(shù)據(jù)輸出端Q與所述或門(mén)0R205的第一輸入端相連，所述或門(mén)0R205的第二輸入端與前級(jí)電平檢測(cè)模塊第二寄存器FF206的數(shù)據(jù)輸出端相連，所述或門(mén)0R205的輸出端與所述第二寄存器FF206的數(shù)據(jù)輸入端D相連，所述第二寄存器FF206的觸發(fā)信號(hào)輸入端接入時(shí)鐘信號(hào)，所述第二寄存器FF206的數(shù)據(jù)輸出端Q與后級(jí)電平檢測(cè)模塊中或門(mén)0R205的第二輸入端相連；所述第一寄存器FF204和第二寄存器FF206的使能信號(hào)端EN分別接入系統(tǒng)控制信號(hào)，控制所述第一寄存器FF204和/或第二寄存器FF206的復(fù)位和/或正常工作，當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)的電位異常或者前級(jí)電平檢測(cè)模塊中的第二寄存器FF206輸出異常信號(hào)，則所述第二寄存器FF206的數(shù)據(jù)輸出端Q輸出異常信號(hào)。
[0056]所述檢測(cè)點(diǎn)電位異常為電位懸空，所述前級(jí)電平檢測(cè)模塊中的第二寄存器FF輸出異常信號(hào)為輸出“ I ”，所述第一寄存器FF和第二寄存器FF為有效沿觸發(fā)，所述第二寄存器FF的數(shù)據(jù)輸出端Q輸出異常信號(hào)為輸出“I”。
[0057]所述控制器，還用于在判斷出所述待檢測(cè)芯片異常時(shí)，執(zhí)行以下一項(xiàng)或者多項(xiàng):發(fā)出報(bào)警信號(hào)、將所述待檢測(cè)芯片的存儲(chǔ)器清零、停止待檢測(cè)芯片當(dāng)前工作、復(fù)位系統(tǒng)。
[0058]實(shí)施例1
[0059]主動(dòng)檢測(cè)模式(ActiveShield)
[0060]控制器發(fā)出的模式選擇信號(hào)為I時(shí)，主動(dòng)檢測(cè)模式啟動(dòng),被動(dòng)檢測(cè)模式停止。
[0061]連接接收器的傳輸門(mén)電路TG打開(kāi)，連接電平檢測(cè)模塊的傳輸門(mén)電路TG關(guān)閉。
[0062]主動(dòng)檢測(cè)模式包括以下4部分:發(fā)射器、金屬檢測(cè)線網(wǎng)、接收器、比較器。
[0063]發(fā)射器在主動(dòng)檢測(cè)模式有效時(shí)產(chǎn)生的發(fā)射信號(hào)為周期不固定的方波信號(hào)，發(fā)射信號(hào)與金屬檢測(cè)線網(wǎng)一一對(duì)應(yīng)，比如芯片有32條金屬檢測(cè)線網(wǎng)，就有32個(gè)檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)信號(hào)之間波形和相位各不相同。
[0064]接收器接收金屬檢測(cè)線網(wǎng)傳送過(guò)來(lái)的接收信號(hào)。
[0065]比較器比較發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)。如果兩者波形一致，說(shuō)明金屬檢測(cè)線網(wǎng)是完整的。如果兩者波形不一致，說(shuō)明發(fā)射信號(hào)的傳輸過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題，金屬檢測(cè)線網(wǎng)遭到破壞，如被切斷和/或與鄰近檢測(cè)線短路，芯片遭到了外界的惡意物理攻擊，所述控制器得出待檢測(cè)芯片存在異常的結(jié)論；采取發(fā)出報(bào)警信號(hào)等措施。
[0066]實(shí)施例2
[0067]被動(dòng)檢測(cè)模式(PassiveShield)
[0068]控制器發(fā)出的模式選擇信號(hào)為O時(shí)，被動(dòng)檢測(cè)模式啟動(dòng)，主動(dòng)檢測(cè)模式停止。連接電平檢測(cè)模塊的傳輸門(mén)電路TG打開(kāi)，連接接收器件的傳輸門(mén)電路TG關(guān)閉。
[0069]電平檢測(cè)模塊的檢測(cè)輸入端與金屬檢測(cè)線網(wǎng)的檢測(cè)點(diǎn)相連，電平檢測(cè)模塊可以檢測(cè)到檢測(cè)點(diǎn)的電位是正常還是懸空。如果檢測(cè)點(diǎn)的電位懸空，則輸出異常值。
[0070]電平檢測(cè)模塊的前級(jí)輸入端如果為異常值，則輸出異常值。
[0071]電平檢測(cè)模塊由數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)單元構(gòu)成。電平檢測(cè)模塊的檢測(cè)頻率受檢測(cè)頻率控制信號(hào)控制。
[0072]如圖4所示，電平檢測(cè)模塊包括:第一上拉器件TffiH、第二上拉器件TIEH、數(shù)據(jù)選擇器MUX201、保持電路H0LD202、異或門(mén)X0R203、第一寄存器FF204、或門(mén)0R205、第二寄存器FF206。
[0073]如果金屬檢測(cè)線網(wǎng)正常，被動(dòng)檢測(cè)點(diǎn)的電位為O。當(dāng)頻率檢測(cè)控制信號(hào)FRE_CTRL為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)選擇器MUX201的輸出為O。保持電路H0LD202維持O的狀態(tài)。異或門(mén)X0R203的輸出為O。當(dāng)頻率檢測(cè)控制信號(hào)FRE_CTRL為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)選擇器MUX201的輸出為I。保持電路H0LD202維持I的狀態(tài)。異或門(mén)X0R203的輸出O。所以當(dāng)金屬檢測(cè)線網(wǎng)正常時(shí)，異或門(mén)X0R203的輸出一直為O。
[0074]如果金屬檢測(cè)線網(wǎng)被切斷，被動(dòng)檢測(cè)點(diǎn)的電位懸空。當(dāng)頻率檢測(cè)控制信號(hào)FRE_CTRL由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，數(shù)據(jù)選擇器MUX201中連接被動(dòng)檢測(cè)點(diǎn)的輸入端導(dǎo)通，由于檢測(cè)點(diǎn)懸空，所以保持電路H0LD202的輸出保持原來(lái)的狀態(tài)1，異或門(mén)X0R203的輸出變?yōu)镮。
[0075]第一寄存器FF204的作用為上升沿捕獲電路。當(dāng)異或門(mén)X0R203的輸出變?yōu)镮后，第一寄存器FF204的輸出一直為I。
[0076]假設(shè)前級(jí)輸入端data_in的電位為0，當(dāng)被動(dòng)檢測(cè)點(diǎn)懸空時(shí)，第二寄存器FF206會(huì)在時(shí)鐘有效沿到來(lái)時(shí)輸出異常值I。
[0077]兩個(gè)或兩個(gè)以上的電平檢測(cè)模塊依次首尾相連，一個(gè)電平檢測(cè)模塊的輸出端data_out接到下一個(gè)電平檢測(cè)模塊的前級(jí)輸入端data_in。這樣一系列的電平檢測(cè)模塊就構(gòu)成了 一條鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的電路。
[0078]被動(dòng)鏈?zhǔn)綑z測(cè)電路中的任意一級(jí)模塊對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)懸空時(shí)，該級(jí)模塊輸出異常值，并且異常值會(huì)沿著被動(dòng)鏈?zhǔn)綑z測(cè)電路傳遞下去，所述控制器得出待檢測(cè)芯片存在異常的結(jié)論；采取發(fā)出報(bào)警信號(hào)等措施。
[0079]如圖5所示，第二級(jí)電平檢測(cè)模塊對(duì)應(yīng)的被動(dòng)檢測(cè)點(diǎn)在某個(gè)時(shí)刻懸空，第二級(jí)電平檢測(cè)模塊檢測(cè)到懸空的情況，輸出信號(hào)變?yōu)楫惓Ｖ?。異常值?huì)沿著鏈?zhǔn)綑z測(cè)電路傳遞下去，隨后的各級(jí)電平檢測(cè)模塊的輸出都會(huì)變?yōu)楫惓Ｖ?，直到最后一?jí)的報(bào)警信號(hào)也變?yōu)楦唠娖郊从行щ娖健?br> [0080]雖然本發(fā)明所揭露的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種芯片物理完整性檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置包括控制器、發(fā)射器、金屬檢測(cè)線網(wǎng)、檢測(cè)器，所述控制器，用于根據(jù)待檢測(cè)芯片的工作狀態(tài)選擇檢測(cè)模式并發(fā)出模式選擇信號(hào)；還用于根據(jù)檢測(cè)器返回的電位信息判斷所述待檢測(cè)芯片是否存在異常；所述發(fā)射器，用于根據(jù)所述模式選擇信號(hào)，向所述金屬檢測(cè)線網(wǎng)發(fā)送發(fā)射信號(hào)；所述檢測(cè)器，用于根據(jù)所述模式選擇信號(hào)，檢測(cè)與其連接的金屬檢測(cè)線網(wǎng)信號(hào)端的電位信息，并將檢測(cè)到的電位信息發(fā)送至控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，當(dāng)所述待檢測(cè)芯片的工作狀態(tài)為開(kāi)始啟動(dòng)或者重要操作時(shí)，控制器選擇主動(dòng)檢測(cè)模式，否則，控制器選擇被動(dòng)檢測(cè)模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述重要操作包括存儲(chǔ)器讀寫(xiě)和加解密運(yùn)算。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述控制器選擇主動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)，所述發(fā)射器發(fā)出方波信號(hào)；在所述控制器選擇被動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)，所述發(fā)射器發(fā)出低電平信號(hào)或者高電平信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述金屬檢測(cè)線網(wǎng)一端接所述發(fā)射器，在所述金屬檢測(cè)線網(wǎng)上設(shè)置多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，所述檢測(cè)器包括主動(dòng)檢測(cè)模塊和被動(dòng)檢測(cè)模塊，在所述控制器選擇主動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)，所述主動(dòng)檢測(cè)模塊啟動(dòng)，所述信號(hào)端為金屬檢測(cè)線網(wǎng)的另一端，所述主動(dòng)檢測(cè)模塊檢測(cè)金屬檢測(cè)線網(wǎng)的另一端的電位信息，在所述控制器選擇被動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)，所述被動(dòng)檢測(cè)模塊啟動(dòng)，所述信號(hào)端為所述多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，所述被動(dòng)檢測(cè)模塊檢測(cè)每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的電位信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述主動(dòng)檢測(cè)模塊包括接收器和比較器，所述接收器用于接收金屬檢測(cè)線網(wǎng)另一端的電平信號(hào)，所述比較器用于比較所述電平信號(hào)與所述發(fā)射器發(fā)出方波信號(hào)波形是否相同；所述控制器在所述比較器判斷出波形不同時(shí)，判斷所述待檢測(cè)芯片存在異常；所述被動(dòng)檢測(cè)模塊包括多個(gè)電平檢測(cè)模塊，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)連接一個(gè)電平檢測(cè)模塊，所述多個(gè)電平檢測(cè)模塊分為一個(gè)或者多個(gè)組；每組電平檢測(cè)模塊依次相連組成一條鏈?zhǔn)綑z測(cè)電路；所述控制器在所述鏈?zhǔn)綑z測(cè)電路中有一個(gè)或者多個(gè)電平檢測(cè)模塊檢測(cè)到電位異常，判斷所述待檢測(cè)芯片存在異常。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)點(diǎn)在金屬檢測(cè)線網(wǎng)的關(guān)鍵區(qū)域的覆蓋密度高于其他區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電平檢測(cè)模塊包括:第一上拉器件TIEH、數(shù)據(jù)選擇器MUX、保持電路HOLD、異或門(mén)X0R、第二上拉器件TKH、第一寄存器FF、或門(mén)OR和第二寄存器FF，所述數(shù)據(jù)選擇器MUX的高選通輸入端與所述第一上拉器件TKH的輸出端相連，所述數(shù)據(jù)選擇器MUX的低選通輸入端與所述檢測(cè)點(diǎn)相連，所述數(shù)據(jù)選擇器MUX的選擇控制端口 SEL接入檢測(cè)頻率控制信號(hào)，所述數(shù)據(jù)選擇器MUX的輸出端通過(guò)保持電路HOLD與所述異或門(mén)XOR的第一輸入端相連，所述異或門(mén)XOR的第二輸入端接入所述檢測(cè)頻率控制信號(hào)，所述第一寄存器FF的數(shù)據(jù)輸入端D與所述第二上拉器件TffiH的輸出端相連，所述第一寄存器FF的觸發(fā)信號(hào)輸入端與所述異或門(mén)XOR的輸出端相連，所述第一寄存器FF的數(shù)據(jù)輸出端Q與所述或門(mén)OR的第一輸入端相連，所述或門(mén)OR的第二輸入端與前級(jí)電平檢測(cè)模塊第二寄存器FF的數(shù)據(jù)輸出端相連，所述或門(mén)OR的輸出端與所述第二寄存器FF的數(shù)據(jù)輸入端D相連，所述第二寄存器FF的觸發(fā)信號(hào)輸入端接入時(shí)鐘信號(hào)，所述第二寄存器FF的數(shù)據(jù)輸出端Q與后級(jí)電平檢測(cè)模塊中或門(mén)OR的第二輸入端相連；所述第一寄存器FF和第二寄存器FF的使能信號(hào)端EN分別接入系統(tǒng)控制信號(hào)，控制所述第一寄存器FF和/或第二寄存器FF的復(fù)位和/或正常工作，當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)的電位異?；蛘咔凹?jí)電平檢測(cè)模塊中的第二寄存器FF輸出異常信號(hào)，則所述第二寄存器FF的數(shù)據(jù)輸出端Q輸出異常信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)點(diǎn)電位異常為電位懸空，所述前級(jí)電平檢測(cè)模塊中的第二寄存器FF輸出異常信號(hào)為輸出“1”，所述第一寄存器FF和第二寄存器FF為有效沿觸發(fā)，所述第二寄存器FF的數(shù)據(jù)輸出端Q輸出異常信號(hào)為輸出“ I ”。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述控制器，還用于在判斷出所述待檢測(cè)芯片異常時(shí)，執(zhí)行以下一項(xiàng)或者多項(xiàng):發(fā)出報(bào)警信號(hào)、將所述待檢測(cè)芯片的存儲(chǔ)器清零、停止待檢測(cè)芯片當(dāng) 前工作、復(fù)位系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G06F21/50GK103440452SQ201310364242
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】高洪福, 何其, 李軍 申請(qǐng)人:大唐微電子技術(shù)有限公司