用于安全芯片的动态遮蔽保护装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于安全芯片的动态遮蔽保护装置和方法。所述装置包括：信号生成模块，用于生成第一信号和第二信号；M个第一金属线组；一个第二金属线组，布置在所述安全芯片的中间金属层，所述第二信号经由所述第二金属线组传输；分组控制模块，用于选择一个第一金属线组来传输所述第一信号；信号比较模块，用于对经由所述第一金属线组传输的第一信号和经由所述第二金属线组传输的第二信号进行比较，根据比较结果触发所述安全芯片的安全保护措施。本发明专利技术可以降低动态遮蔽系统的物理代价和功耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种。所述装置包括：信号生成模块，用于生成第一信号和第二信号；M个第一金属线组；一个第二金属线组，布置在所述安全芯片的中间金属层，所述第二信号经由所述第二金属线组传输；分组控制模块，用于选择一个第一金属线组来传输所述第一信号；信号比较模块，用于对经由所述第一金属线组传输的第一信号和经由所述第二金属线组传输的第二信号进行比较，根据比较结果触发所述安全芯片的安全保护措施。本专利技术可以降低动态遮蔽系统的物理代价和功耗。【专利说明】
本专利技术涉及微电子领域，尤其涉及一种。
技术介绍
安全芯片用于信息存储、数据传输等目的，通常要求这类芯片可以抵抗各种攻击手段，以防止攻击者获取、修改或使用这类芯片上的秘密信息。其中一种攻击手段是使用微探针接触在芯片钝化层表面以下的金属线上以读取芯片内部数据，同时配合聚焦离子束(Focused 1n Beam,简称:FIB)技术来对金属线进行修改。遮蔽技术可以保护芯片不受上述手段的攻击，遮蔽技术分两种:一种是静态遮蔽技术，另一种是动态遮蔽技术。其中，静态遮蔽技术是使用简单的金属层或金属网格覆盖芯片，防止攻击者的观察和微探针的探测；然而，静态遮蔽的金属可以被化学腐蚀剂或其他技术去除、修改。动态遮蔽技术是使用多条金属线来覆盖芯片，并且金属线上驱动有动态变化的信号，一旦某个金属线被移除、切断或短路到其他金属线上，遮蔽系统会探测到并触发后续的保护措施。二者相比较，动态遮蔽技术的安全性要高一些。对于动态遮蔽系统而言，为了将芯片整体覆盖住，同时为了增加FIB修改金属线的难度，需要在芯片的顶层金属层上布置大量的金属线，对于每一个金属线，使用一个动态信号来驱动。如果使用的金属线数量较小，即动态信号数量较少，那么每一根金属线所覆盖的面积就比较大，即每一个金属线的长度就较长，势必要求动态信号必须具有较大的驱动能力，需要使用较大的驱动器件，导致保护系统的总体物理代价较高。如果使用的金属线数量较大，即动态信号数量较大，那么每一根金属线所覆盖的面积就比较小，即每一个金属线的长度就较短，此时，虽然每一个驱动器件小了，但是由于金属线数量增加了，保护系统的总体物理代价也不低，同时，信号增加也会增加系统的功耗。
技术实现思路
本专利技术提供一种，用以实现降低动态遮蔽系统的物理代价和功耗。本专利技术提供一种用于安全芯片的动态遮蔽保护装置，包括:信号生成模块，用于生成第一信号和第二信号；M个第一金属线组，布置在所述安全芯片的顶层金属层，每个第一金属线组包括N条金属线，其中，M为大于或等于2的自然数，N为大于或等于2的自然数；一个第二金属线组，包括N条金属线，布置在所述安全芯片的中间金属层，所述第二信号经由所述第二金属线组传输；分组控制模块，用于选择一个第一金属线组来传输所述第一信号；信号比较模块，用于对经由所述第一金属线组传输的第一信号和经由所述第二金属线组传输的第二信号进行比较，根据比较结果触发所述安全芯片的安全保护措施。本专利技术还提供一种用于安全芯片的动态遮蔽保护方法，M个第一金属线组布置在所述安全芯片的顶层金属层，一个第二金属线组布置在所述安全芯片的中间金属层，每个第一金属线组包括N条金属线，所述第二金属线组包括N条金属线，其中，M为大于或等于2的自然数，N为大于或等于2的自然数；所述方法包括:生成第一信号和第二信号；选择一个第一金属线组来传输所述第一信号，所述第二金属线组传输所述第二信号;对经由所述第一金属线组传输的第一信号和经由所述第二金属线组传输的第二信号进行比较，根据比较结果触发所述安全芯片的安全保护措施。在本专利技术中，第一信号只需要驱动M个第一金属线组中的一个金属线组，其他金属线组不被驱动，与不分组相比，第一信号的长度减少了并且对其驱动能力的要求降低了，从而降低了动态遮蔽系统的物理代价和功耗。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术用于安全芯片的动态遮蔽保护装置实施例的结构示意图；图2为本专利技术 用于安全芯片的动态遮蔽保护方法实施例的流程示意图；图3为本专利技术用于安全芯片的动态遮蔽保护装置实施例中图1中组切换信号生成单元的结构示意图。【具体实施方式】 下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步的描述。如图1所示，为本专利技术用于安全芯片的动态遮蔽保护装置实施例的结构示意图，该装置可以包括信号生成模块11，M个第一金属线组121、122...12Μ，一个第二金属线组13，分组控制模块14和信号比较模块15。信号生成模块11的输出端分别与分组控制模块14的输入端和第二金属线组13连接，分组控制模块14与M个第一金属线组121、122...12Μ连接，信号比较模块15的输入端分别与第二金属线组13和分组控制模块14的输出端连接。M个第一金属线组121、122…12Μ布置在安全芯片的顶层金属层，并且覆盖全芯片或部分芯片，每个第一金属线组包括N条金属线，其中，M为大于或等于2的自然数，N为大于或等于2的自然数；第二金属线组13包括N条金属线，布置在安全芯片的中间金属层。其中，信号生成模块11用于生成第一信号和第二信号；第一信号和第二信号的长度为N比特。可选地，第一信号和第二信号相同或者二者之间满足特定关系，例如:二者相反或具有特定函数关系。可选地，信号生成模块11具体可以采用计数器、随机信号发生器、线性反馈移位寄存器、或者他们的组合来实现。分组控制模块14用于选择一个第一金属线组来传输第一信号。第二信号经由第二金属线组13传输。信号比较模块15用于对经由第一金属线组传输的第一信号和经由第二金属线组传输的第二信号进行比较，根据比较结果触发安全芯片的安全保护措施。当攻击者对芯片实施攻击时，如果移除、断开或短路了第一金属线组中的金属线，将导致经由第一金属线组传输的第一信号和经由第二金属线组传输的第二信号不相同或不再满足特定关系，这时信号比较模块15输出报警信号触发安全保护措施，例如:对核心数据进行保护。分组控制模块14控制信号生成模块11生成的第一信号驱动M个第一金属线组121、122...12Μ中的哪一组金属线，同时选择M个第一金属线组121、122...12Μ中的哪一组金属线上传输的信号作为信号比较模块15的输入信号。如图2所示，为本专利技术用于安全芯片的动态遮蔽保护方法实施例的流程示意图，该方法可以应用于图1所示结构示意图，该方法可以包括如下步骤:步骤21、信号生成模块11生成第一信号和第二信号；步骤22、分组控制模块14选择一个第一金属线组来传输第一信号，第二金属线组传输第二信号；步骤23、信号比较模块15对经由第一金属线组传输的第一信号和经由第二金属线组传输的第二信号进行比较，根据比较结果触发安全芯片的安全保护措施。在本实施例中，当该装置工作时，第一信号只需要驱动M个第一金属线组中的一个金属线组，其他金属线组不被驱动，与不分组相比，第一信号的长度减少了并且对其驱动能力的要求降低了，从而降低了动态遮蔽系统的物理代价和功耗。可选地，再参见图1所示结构示意图，分组控制模块14可以包括组选择信号生成单元140、第一组选择单元141、第二组选择单元142、组切换信号生成单元143和组选择信号切换单元144。组选择信号生成单元140的输出端和组切换信号生成单元143的输出端与组选择信号切换单元144本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安全芯片的动态遮蔽保护装置，其特征在于，包括：信号生成模块，用于生成第一信号和第二信号；M个第一金属线组，布置在所述安全芯片的顶层金属层，每个第一金属线组包括N条金属线，其中，M为大于或等于2的自然数，N为大于或等于2的自然数；一个第二金属线组，包括N条金属线，布置在所述安全芯片的中间金属层，所述第二信号经由所述第二金属线组传输；分组控制模块，用于选择一个第一金属线组来传输所述第一信号；信号比较模块，用于对经由所述第一金属线组传输的第一信号和经由所述第二金属线组传输的第二信号进行比较，根据比较结果触发所述安全芯片的安全保护措施。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭洪贺，刘忠志，陈世柱，
申请(专利权)人：北京昆腾微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：