电压攻击检测电路和芯片制造技术

提供一种电压攻击检测电路和芯片。所述电压攻击检测电路包括至少一个电压调节电路、至少一个电压传感器和至少一个毛刺传感器；所述至少一个电压传感器分别用于接收所述至少一个电压调节电路输出的至少一个第一电压并分别用于输出至少一个第一信号，所述至少一个第一信号分别用于指示是否受到攻击时长位于第一范围内且攻击力度位于第二范围内的电压攻击，所述至少一个毛刺传感器分别用于接收所述至少一个第一电压并分别用于输出至少一个第二信号，所述至少一个第二信号分别用于指示是否受到攻击时长位于第三范围内且攻击力度位于第四范围内的电压攻击。所述电压攻击检测电路不仅能够针对全电源域进行电压攻击防护，而且能够提高防护方案的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电压攻击检测电路和芯片
本申请实施例涉及电子领域，并且更具体地，涉及电压攻击检测电路和含有或配备有该电压攻击检测电路的芯片。
技术介绍
随着移动支付与交易得到广泛的普及，电子设备被越来越多的用于存储、处理、传输包含关键信息的数据。例如，安全芯片可以用于实现用户身份识别与关键数据存储等功能，其被广泛应用于金融领域。安全芯片作为安全硬件的基础，对信息安全起着至关重要的作用。近年来，越来越多的芯片级攻击方法与实例被公开，相应的，对芯片级的安全提出来越来越高的要求。针对芯片级的攻击方式有多种，其中错误注入攻击最为有效。错误注入攻击的目的是迫使芯片执行一个非正常的操作，从而使得芯片中的安全信息暴露出来。此时，攻击者可以利用故障分析技术轻易获取安全芯片中的机密数据。错误注入攻击的方式有很多种，例如电压攻击、温度攻击、激光攻击、电磁攻击等。针对电压攻击，通过改变芯片电源域的供电电压，使得芯片内部的电路工作发生异常，从而引起触发器进入错误状态，致使处理器跳过或执行错误的操作，以便芯片内的安全信息暴露出来。通常情况下，芯片内部会被划分成多个不同的电源域，每个电源域虽然独立，但也存在一定的依赖与交互，因此每个电源域都必须被保护。换言之，芯片要构建一套完备的针对全电源域的电压攻击防护方案；此外，目前的电压的防攻击方案仅针对待检测电压的防护，其防护形式单一，且存在一定的防护盲区。因此，针对电源攻击，提供一套完整且可靠的防护方案十分重要。
技术实现思路
提供一种电压攻击检测电路和芯片，不仅能够针对全电源域进行电压攻击防护，而且能够提高防护方案的可靠性。第一方面，提供了一种电压攻击检测电路，包括：至少一个电压调节电路；所述至少一个电压调节电路均连接至外部电源，所述至少一个电压调节电路分别用于将所述外部电源转化为至少一个内部电源，所述至少一个内部电源分别用于输出至少一个第一电压；至少一个电压传感器和至少一个毛刺传感器；其中，所述至少一个电压传感器分别用于接收所述至少一个第一电压并分别用于输出至少一个第一信号，所述至少一个第一信号分别用于指示所述至少一个内部电源是否受到攻击时长位于第一范围内且攻击力度位于第二范围内的电压攻击，所述至少一个毛刺传感器分别用于接收所述至少一个第一电压并分别用于输出至少一个第二信号，所述至少一个第二信号分别用于指示所述至少一个内部电源是否受到攻击时长位于第三范围内且攻击力度位于第四范围内的电压攻击，所述第一范围的最小值大于或等于所述第三范围的最大值，所述第二范围的最大值的绝对值小于或等于所述第四范围的任意值的绝对值。通过所述至少一个电压传感器，能够检测出攻击时长位于第一范围且攻击力度位于第二范围的电压攻击，通过所述至少一个毛刺传感器，能够检测出攻击时长位于第三范围且攻击力度位于第四范围的电压攻击，从攻击时长和攻击力度上，能够全方位的电压攻击防护，以提高电压攻击的防护方案的可靠性。换言之，通过明确电压攻击的特性(即攻击时长和攻击力度)区分电压攻击类型，进而针对不同的电压攻击类型采用不同的防护措施(即电压传感器和毛刺传感器)进行电压攻击防护，以全方位覆盖针对每一个电源域(即每一个电压调节电路)的攻击手段，以构建全面、可靠的全电源域(即所述至少一个电压调节电路)的防攻击方案。在一些可能的实现方式中，所述第一范围的最小值为0.1us。在一些可能的实现方式中，所述第三范围为1ns～0.1us。在一些可能的实现方式中，所述第二范围的最大值的绝对值和/或所述第四范围的最小值的绝对值，与所述外部电源的电压的绝对值成正比。在一些可能的实现方式中，所述第二范围为-0.5*V～0.5*V，其中，V表示所述外部电源的电压值。在一些可能的实现方式中，所述第四范围为0.5*V～V，和/或所述第四范围为-V～-0.5*V。在一些可能的实现方式中，所述至少一个电压传感器分别连接至所述至少一个内部电源，以分别接收所述至少一个第一电压，所述至少一个电压传感器用于基于接收到的参考电压和所述至少一个第一电压输出所述至少一个第一信号。在一些可能的实现方式中，所述电压攻击检测电路还包括：外部电源电压传感器和外部电源毛刺传感器；其中，所述外部电源用于输出第二电压，所述外部电源电压传感器连接至所述外部电源，所述外部电源电压传感器用于接收所述第二电压并输出第三信号，所述第三信号用于指示所述第二电压是否受到攻击时长位于所述第一范围内且攻击力度位于所述第二范围内的电压攻击；所述外部电源毛刺传感器连接至所述外部电源，所述外部电源毛刺传感器用于接收所述第二电压并输出第四信号，所述第三信号用于指示所述第二电压是否受到攻击时长位于所述第三范围内且攻击力度位于所述第四范围内的电压攻击。在一些可能的实现方式中，所述至少一个电压调节电路中的每一个电压调节电路包括以下元件中的至少一项：低压差线性稳压器、电荷泵、降压式变化电路、升压式变化电路以及双向直流变换器。在一些可能的实现方式中，所述至少一个电压传感器中的每一个电压传感器包括迟滞比较器。第二方面，提供了一种芯片，包括：电源管理单元；以及第一方面或第一方面中任一种可能实现的方式中所述的电压攻击检测电路；其中，所述电源管理单元连接至所述电压攻击检测电路，所述电压攻击检测电路用于检测所述电源管理单元的电源电压是否受到电压攻击。附图说明图1是本申请实施例的电压攻击类型的示意图。图2是本申请实施例的电压传感器和毛刺传感器与电压调节电路的位置关系的示意性结构图。图3是本申请实施例的电压攻击检测电路的示意性结构图。具体实施方式下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。图1是本申请实施例的电压攻击类型的示意图。如图1所示，定义了电压攻击的两个特性，即攻击力度V攻击和攻击时长t攻击。相应的，基于电压攻击的特性，将电压攻击分为第一类电压攻击和第二类电压攻击，其中，所述第一类电压攻击的V攻击小且t攻击大，第二类电压攻击的V攻击大且t攻击小。例如，所述第一类电压攻击可以是供电电压攻击(SupplyVoltageAttack)，所述第二类电压攻击可以是毛刺攻击(GlitchAttack)。所述第一类电压攻击和所述第二类电压攻击都可以使芯片内部的电路工作发生异常，从而引起触发器进入错误状态，致使处理器跳过或执行错误的操作，使得芯片内的安全信息暴露出来。基于电压攻击类型，本申请实施例中，针对所述第一类电压攻击可以采用电压传感器(VoltageSensor)防护，针对第二类电压攻击可以利用毛刺传感器(GlitchSensor)防护。芯片会具有多个电源域(即内部电源)。例如，由电压调节电路(VoltageRegulator)将输入电压(InputVoltage)转变为输出电压(OutputVoltage)，并向其他模块供电。当芯片中包含多个这样的电压调节电路时，便构成了复杂的、多样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压攻击检测电路，其特征在于，包括：/n至少一个电压调节电路；/n所述至少一个电压调节电路均连接至外部电源，所述至少一个电压调节电路分别用于将所述外部电源转化为至少一个内部电源，所述至少一个内部电源分别用于输出至少一个第一电压；/n至少一个电压传感器和至少一个毛刺传感器；/n其中，所述至少一个电压传感器分别用于接收所述至少一个第一电压并分别用于输出至少一个第一信号，所述至少一个第一信号分别用于指示所述至少一个内部电源是否受到攻击时长位于第一范围内且攻击力度位于第二范围内的电压攻击，所述至少一个毛刺传感器分别用于接收所述至少一个第一电压并分别用于输出至少一个第二信号，所述至少一个第二信号分别用于指示所述至少一个内部电源是否受到攻击时长位于第三范围内且攻击力度位于第四范围内的电压攻击，所述第一范围的最小值大于或等于所述第三范围的最大值，所述第二范围的最大值的绝对值小于或等于所述第四范围的任意值的绝对值。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电压攻击检测电路，其特征在于，包括：
至少一个电压调节电路；
所述至少一个电压调节电路均连接至外部电源，所述至少一个电压调节电路分别用于将所述外部电源转化为至少一个内部电源，所述至少一个内部电源分别用于输出至少一个第一电压；
至少一个电压传感器和至少一个毛刺传感器；
其中，所述至少一个电压传感器分别用于接收所述至少一个第一电压并分别用于输出至少一个第一信号，所述至少一个第一信号分别用于指示所述至少一个内部电源是否受到攻击时长位于第一范围内且攻击力度位于第二范围内的电压攻击，所述至少一个毛刺传感器分别用于接收所述至少一个第一电压并分别用于输出至少一个第二信号，所述至少一个第二信号分别用于指示所述至少一个内部电源是否受到攻击时长位于第三范围内且攻击力度位于第四范围内的电压攻击，所述第一范围的最小值大于或等于所述第三范围的最大值，所述第二范围的最大值的绝对值小于或等于所述第四范围的任意值的绝对值。


2.根据权利要求1所述的电压攻击检测电路，其特征在于，所述第一范围的最小值为0.1us。


3.根据权利要求1或2所述的电压攻击检测电路，其特征在于，所述第三范围为1ns～0.1us。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的电压攻击检测电路，其特征在于，所述第二范围的最大值的绝对值和/或所述第四范围的最小值的绝对值，与所述外部电源的电压的绝对值成正比。


5.根据权利要求4所述的电压攻击检测电路，其特征在于，所述第二范围为-0.5*V～0.5*V，其中，V表示所述外部电源的电压值。


6.根据权利要求4所述的电压攻击检测电路，其特征在于，所述第四范围为0.5*V～V，和/或所述第四范围为-V～-0.5*V。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨江，薛建锋，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44