篡改检测制造技术

技术编号:30533166 阅读:10 留言:0更新日期:2021-10-30 12:43
用于电路108的封闭体包括平台112、电荷源106、第一电容板120、122、126、第二电容板130、132、136以及电容传感器104。电路固定地耦合到平台112。第一电容板120、122、126也固定地耦合到平台112,并且单独地或与平台112一起包围容纳电路108和电荷源106的体积102,电荷源106电耦合到第一电容板120、122、126并被配置为对其充电。第二电容板130、132、136固定地耦合到平台112而不接触第一电容板120、122、126,并且单独地或与平台112一起包围第一电容板120、122、126。第二电容板130、132、136被配置为使得第一电容板120、122、126和第二电容板130、132、136之间存在电势差。电容传感器104电连接到第一电容板120、122、126并且被配置为确定第一电容板120、122、126和第二电容板130、132、136之间的电容何时改变。的电容何时改变。的电容何时改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】篡改检测


[0001]本申请总体上涉及电子系统的防篡改,并且更具体地涉及用于印刷电路板(PCB)级别的敏感电子电路的防篡改壳体。

技术介绍

[0002]如果敌方对系统进行物理访问,则许多形式的电子安全性很容易被渗透。逆向工程、解封装、基于硬件的中间人攻击和其它方法可以使攻击者能够物理访问系统总线和连接的集成电路(IC),从而规避系统级和/或设备级安全性。物理攻击篡改可允许某些知识产权(IP)资产被发现、窃取、更改、操纵、破坏或以其它方式受到损害。此类IP资产可以包括软件及其相关数据,包括例如财务信息、身份验证密钥或固件图像;或硬件,诸如敏感的芯片级或PCB设计,或其它物理系统,诸如时钟源、数字序列源或致动器控件。现有技术的防篡改系统覆盖物包括例如灌封、被配置为在篡改时断开接触的机电开关、PCB篡改网罩,或使用电感感测线圈、霍尔效应检测或环境光检测的开关或按钮。

技术实现思路

[0003]在所描述的示例中,一种用于电路的封闭体(enclosure)包括平台、电荷源、第一电容板、第二电容板以及电容传感器。该电路固定地耦合到平台。第一电容板也固定地耦合到平台,并且单独地或与平台一起包围容纳电路和电荷源的体积,该电荷源电耦合到第一电容板并被配置为对其充电。第二电容板固定地耦合到平台而不接触第一电容板,并且单独或与平台一起包围第一电容板。第二电容板被配置为使得在第一电容板和第二电容板之间存在电势差。电容传感器电连接到第一电容板并且被配置为确定第一和第二电容板之间的电容何时改变。
附图说明
[0004]图1示出包括用于使用电容感测的篡改检测的安全封闭体的系统100的电气框图视图的侧视图的示例。
[0005]图2示出图1的系统的示例平面图和示意图。
[0006]图3A示出包括用于使用电容感测的篡改检测的安全封闭体(在图3C中可见)的系统的示例实施方式的四分之三透视图。
[0007]图3B示出图3A的示例系统实施方式的四分之三透视图。
[0008]图3C示出图3A的示例系统实施方式的四分之三透视图。
[0009]图4示出用于使用电容感测的篡改检测的过程的示例。
具体实施方式
[0010]图1示出系统100的电气框图视图的侧视图的示例,该系统100包括用于使用电容感测的篡改检测的安全封闭体102,其中作为介绍,安全封闭体102包括导电结构内体积
(120,122,126,128)和导电结构外体积(130,132,136)。导电结构外体积包围导电结构内体积,从而在内体积和外体积之间存在电容。如图1所示,控制单元104、电池106和安全资产108(诸如一个或多个IC)安装在多层PCB 112(诸如FR4 PCB)的顶层140的顶表面110上。控制单元104包括电容传感器和用于基于传感器的电容测量结果确定是否已发生篡改的逻辑。(“电容传感器”是指感测电容的传感器。电容的变化优选地被测量为电容的相对变化。在一些实施例中,电容的变化可以被测量为电容的绝对变化)。导电结构内体积和导电结构外体积之间的电容变化(例如,变化大于阈值)指示篡改。
[0011]PCB 112具有顶层140、中间层142和底层144。顶层140具有顶表面110。中间层142具有在顶层140和中间层142之间的界面处的中间顶表面116,以及在中间层142和底层144之间的界面处的中间底表面124。底层具有底表面134。
[0012]安全封闭体102的“内部”在本文中是指以上介绍的内体积的内部,其在内顶部屏蔽件120(诸如,沿一个较大的面开口且安装在顶表面110上的中空长方体)和内底部屏蔽件126(诸如位于中间底表面124上(在PCB 112的中间层142和底层144之间)的导电板)之间(由其封闭)。安全封闭体102的“外部”在本文中是指在上面介绍的外体积之外的体积,其超出外顶部屏蔽件130(诸如沿一个较大面但大于内顶部屏蔽件120开口并且安装在顶表面110上的中空长方体)以及外底部屏蔽件136(诸如安装在底表面134上的导电板)。内顶部屏蔽件120、内底部屏蔽件126、外顶部屏蔽件130和外底部屏蔽件136进一步在下面描述。优选地,存在将安全封闭体内部的电路连接到安全封闭体102外部的电路的单个电连接件114,以避免提供路径,即导电结构体积中的物理开口,攻击者可能试图通过该路径获得对安全封闭体内部的物理访问。连接件114优选地沿着中间顶表面116延伸,从而将一定长度的连接件114嵌入PCB 112内,使得篡改连接件114更加困难,并且连接到控制单元104。
[0013]在一些实施例中,安全封闭体102内或安全封闭体102的内部和外部之间的电活动可影响感测到的电容。例如,这可以通过PCB设计来缓解,诸如布线(连接件的方向和大小);信号的带宽(或相关联的数据速率);以及定时和/或强制的同步电容测量结果(例如,当进行电容测量时,系统可以强制本地电活动停止)。
[0014]控制单元104优选通过电线118连接到电池106和安全资产108以在安全资产106和安全封闭体102的外部之间调解输入和输出(I/O),如果检测到篡改则防止I/O。控制单元104通过电连接件119电连接到内顶部屏蔽件120。内顶部屏蔽件120包围安全封闭体102的内部,内顶部屏蔽件120中或内顶部屏蔽件120与PCB 112之间没有间隙。内顶部屏蔽件120由适合作为电容板(例如导体)的材料制成,优选地被选择用作电磁(EM)屏蔽,既相对于光子(即电容材料是不透明的)又相对于电场和磁场进行屏蔽。内顶部屏蔽件120安装在PCB 112的顶表面110上,并且电连接到控制单元104和电池106以及一个或多个电容感测通孔122。电容感测通孔是导电的,并且将控制单元104(及其集成的电容传感器)电耦合到顶部和底部内屏蔽件120、130。图1中示出了一个此类通孔122,但如图2所示,优选地实现多个相邻的电容感测通孔122。
[0015]在图1所示的示例中,电池106经由控制单元104(使用电连接件119)连接到内顶部屏蔽件120,使得控制单元104可以调节内顶部屏蔽件120和内底部屏蔽件126上的电荷。也就是说,电池106被连接以对控制单元104供电,并且控制单元104向内顶部屏蔽件120、电容感测通孔122和内底部屏蔽件130施加电荷。
[0016]电容感测通孔122从顶表面110到中间底表面124贯穿PCB 112。电容感测通孔122电连接到内底部屏蔽件126。内底部屏蔽件126安装在PCB 112的底表面124上,并覆盖中间底表面124的与被内顶部屏蔽件120覆盖的顶表面110的区域匹配和(例如,竖直)对齐的区域,并且由被选择为充当电容板和EM屏蔽的导电材料制成。返回线128将内底部屏蔽件126电连接到控制单元104的通道。如下面例如关于图2进一步所述,优选地存在位于顶部和底部内屏蔽件120、130的周界内(观看系统100朝向并垂直于顶表面110看,如图2中所示)的多个电容感测通孔122。通孔122、132的优选布本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电路的封闭体,包括:平台,所述电路固定地耦合到所述平台;电荷源;第一电容板,其固定地耦合到所述平台,并且单独地或与所述平台一起包围容纳所述电路和所述电荷源的体积,所述电荷源电耦合到所述第一电容板并被配置为对所述第一电容板充电;第二电容板,其固定地耦合到所述平台而不接触所述第一电容板,并且单独地或与所述平台一起包围所述第一电容板,所述第二电容板被配置为使得所述第一电容板和所述第二电容板之间存在电势差;以及电容传感器,其电连接到所述第一电容板并被配置为确定所述第一电容板和所述第二电容板之间的电容何时改变。2.根据权利要求1所述的封闭体,其中所述第二电容板电耦合到接地。3.根据权利要求1所述的封闭体,其中所述第一电容板包括第一顶部部分;其中所述电荷源、所述电路和所述第一顶部部分固定地耦合到所述平台的表面;其中所述第二电容板包括第二顶部部分,所述第一顶部部分嵌套在所述第二顶部部分内;其中所述第一电容板包括第一底部部分,所述第一底部部分固定地耦合到所述平台的一部分,所述平台的所述部分在正交于所述表面的方向上从所述表面朝向所述平台的内部移位;以及其中所述第二电容板包括第二底部部分,所述第二底部部分固定地耦合到所述平台的一部分,所述平台的所述部分在正交于所述表面的方向上从所述表面朝向所述平台的内部比所述第一底部移位更多;进一步包括将所述第一顶部部分耦合到所述第一底部部分的多个电容感测通孔,以及将所述第二顶部部分耦合到所述第二底部部分的多个接地通孔。4.根据权利要求3所述的封闭体,其中所述接地通孔被布置成环,以形成围绕所述体积的周界的接地通孔环。5.根据权利要求4所述的封闭体,其中所述电容感测通孔在所述接地通孔环内同心地布置成环,并且其中所述电容感测通孔靠近所述接地通孔并与所述接地通孔处于交替位置。6.根据权利要求3所述的封闭体,其中所述接地通孔和/或所述电容感测通孔围绕所述体积的周界布置,使得防止在不接触所述第一电容板、所述第二电容板、所述接地通孔和所述电容感测通孔中的至少一个的情况下钻入所述体积。7.根据权利要求1所述的封闭体,进一步包括:未被所述第一电容板或所述第二电容板包围的通信节点,所述通信节点被配置为接收电子信号;以及通信线路,其将所述电容传感器和/或所述电路电子地耦合到所述通信节点。8.根据权利要求7所述的封闭体,其中所述电子信号可以包括功率、用于所述电路和/或所述电容传感器的控制信号、用于所述电路和/或所述电容传感器的操作的数据或用于
所述电容传感器的编程中的一个或多个。9.根据权利要求1所述的封闭体,其中所述第一电容板单独地或与所述平台一起无间隙地包围所述体积,并且其中所述第二电容板单独地或与所述平台一起无间隙地围绕所述第一电容板。10.根据权利要求1所述的封闭体,其中所述第一电容板和所述第二电容板中的至少一个被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员:A
申请(专利权)人:德克萨斯仪器股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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