一种安全芯片抗攻击的安全电路及采用该安全电路的安全芯片制造技术

本发明专利技术提供一种安全芯片抗攻击安全电路，其包括异常信号输入单元、电荷泵、储能电路和自毁电路，所述异常信号输入单元用于接收安全芯片检测到的异常输入信号，并产生控制信号对储能电路进行控制，所述电荷泵用于给所述储能电路供电，所述自毁电路连接于安全芯片的电源和地线之间，当所述异常信号输入单元接收到异常信号输入时，其产生控制信号控制所述储能电路对所述自毁电路进行放电，从而使得所述自毁电路烧毁，安全芯片的电源和地线之间短路，防止机密数据因为安全芯片受到攻击而泄漏。本发明专利技术的安全芯片抗攻击安全电路提高了安全芯片的抗攻击能力。

【技术实现步骤摘要】
一种安全芯片抗攻击的安全电路及采用该安全电路的安全芯片
本专利技术属于安全芯片领域，特别涉及信息安全芯片抗攻击的安全电路及采用该安全电路的安全芯片。
技术介绍
安全芯片在信息社会的各个领域中应用广泛，其主要功能包括对用户关键数据的安全存储、加密、解密以及身份识别等。正因为安全芯片中数据的重要性，攻击成为获取安全芯片中数据的主要攻击手段之一。攻击指让芯片工作在非正常工作条件下，比如异常电压、温度、时钟频率、电磁环境、等等；这些非正常的工作条件可能诱导芯片发生错误的行为，让芯片内部的一些安全操作失效，导致芯片采取的安全措施被旁路，进而泄漏机密数据。因此，如何解决现有技术中的安全芯片容易被破解而导致机密数据泄漏的问题，已成为当前急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种安全芯片抗攻击安全电路，其可以防止安全芯片再受到异常频率、温度、电压等攻击时导致的机密数据泄漏。本专利技术还提供一种采用上述安全芯片抗攻击安全电路的安全芯片。一种安全芯片抗攻击安全电路，其包括异常信号输入单元、电荷泵、储能电路和自毁电路，所述异常信号输入单元用于接收安全芯片检测到的异常输入信号，并产生控制信号对储能电路进行控制，所述电荷泵用于给所述储能电路供电，所述自毁电路连接于安全芯片的电源和地线之间，当异常信号输入单元接收到异常信号输入时，其产生控制信号控制储能电路对自毁电路进行放电，从而使得自毁电路烧毁，安全芯片的电源和地线之间短路。其中，所述的异常信号输入单元为一个多路输入或非门。其中，所述异常输入信号包括温度检测异常输入信号、频率检测异常输入信号、电压检测异常输入信号、光检测异常输入信号。其中，所述的安全芯片抗攻击安全电路进一步包括为所述异常信号输入单元提供异常输入信号的多个传感器。其中，所述的储能电路包括反相器、第一开关、第二开关和储能电容，第一开关连接于电荷泵的输出端和储能电容之间，其控制端与反相器的输入端连接，第二开关连接于自毁电路和储能电容之间，其控制端与反相器的输出端连接。其中，所述的自毁电路包括反相器、第一自毁单元和第二自毁单元，第一自毁单元和反相器的输入端及储能电路的输出端连接，第二自毁单元与反相器的输出端连接。其中，所述第一自毁单元包括一个电阻和一个MOS管，电阻的一端与安全芯片的电源连接，另一端与MOS管的栅极连接，MOS管的源极、漏极分别与地连接。其中，所述的第二自毁单元为一个MOS管，其栅极与自毁电路中的反相器的输出端连接，漏极与安全芯片的电源连接，源极与地连接。与现有技术相比较，采用本专利技术的安全芯片抗攻击安全电路，当检测到安全芯片检测到频率检测异常、温度检测异常、电检测异常压、光检测异常攻击时，自毁电路通过自毁单元的状态改变使得安全芯片的电源和地短路，同时对安全芯片进行永久复位，从而使得安全芯片无法再次使用，保护安全芯片内部的机密数据，提高了安全芯片的抗攻击能力。附图说明图1为本专利技术一实施例的安全芯片抗攻击安全电路。图2为图1中的自毁单元电路自毁前后的等效电路。图3为自毁电路自毁前后图1中各节点波形图。图4为自毁电路自毁后，重新上电图1中各节点波形图。具体实施方式如图1所示，本专利技术一实施例的安全芯片抗攻击安全电路包括四输入或非门101、电荷泵102、储能电路103和自毁电路104。四输入或非门101为一个异常信号输入单元，其分别与四个传感器（图未示）相连接，其用于接收传感器提供的温度检测异常输入信号、频率检测异常输入信号、电压检测异常输入信号、光检测异常输入信号，并产生控制信号，控制储能电路103的充电和放电。芯片正常工作时，芯片的温度检测异常输入信号、频率检测异常输入信号、电压检测异常输入信号、光检测异常输入信号均为低电平，四输入或非门101输出高电平，储能电路103处于储能状态。所述的储能电路包括反相器N1、第一开关S1、第二开关S2和储能电容C，第一开关S1连接于电荷泵102的输出端和储能电容C之间，其控制端与反相器N1的输入端连接，第二开关S2连接于自毁电路104和储能电容C之间，其控制端与反相器N1的输出端连接。所述的自毁电路104包括反相器N2、第一自毁单元1041和第二自毁单元1042，第一自毁单元1041和反相器N2的输入端及储能电路103的输出端连接，第二自毁单元1042与反相器N2的输出端连接。所述第一自毁单元1041包括一个电阻R和一个MOS管M1，电阻R的一端与安全芯片的电源VDD连接，另一端与MOS管M1的栅极连接，MOS管M1的源极、漏极分别与地连接。所述的第二自毁单元1042为一个MOS管M2，其栅极与自毁电路104中的反相器N2的输出端连接，漏极与安全芯片的电源VDD连接，源极与地连接。当芯片的温度检测异常输入信号、频率检测异常输入信号、电压检测异常输入信号、光检测异常输入信号中的一个或多个变为高电平时，说明芯片遭到了攻击，四输入或非门101输出低电平，储能电路103进入放电状态，储能电容C上的高压通过开关S2释放到MOS管M1的栅极，自毁电路进入自毁状态，将M1的栅氧化层击穿，自毁单元1输出低电平，反相器输出高电平，产生复位信号，对安全芯片进行永久复位，同时使得安全芯片的电源和地短路，使得MOS管M2的漏源极击穿。具体的，如图2及图3所示，芯片正常工作时，四输入或非门101输出端EN为高电平，ENB为低电平，第一开关S1导通，第二开关S2断开。电荷泵通过第一开关S1给电容C充电，此时电容C保持一个较高的电压，储能电路工作在储能状态。MOS管M1的源端、漏端与地连接，MOS管M1等效为一个栅极与源极、漏极之间的电容，此时反向器N2输入端电压VA为VDD，反相器N2输出为低电平，MOS管M2不导通，等效为一个电容C2。安全芯片受到攻击后，四输入或非门101输出信号EN为低电平，ENB为高电平，第一开关S1断开，第二开关S2导通，储能电路103进入放电状态。MOS管M1为低压MOS管，具有较薄的栅氧化层的特点。当电容C上的电压远超过MOS管M1的栅源电压的极限值时，MOS管M1的栅氧化层将会被击穿，击穿后的M1等效为一个电阻R1，此时反向器N2输入端的电压为VAVT为自毁电路104中反相器N2的门限阈值，当VT满足反相器的输出为高电平，自毁单元1042中的MOS管M2导通，较大的导通电流将导致MOS管M2的漏源极击穿，击穿后等效为一个电阻R2。由于MOS管的栅氧化层击穿和漏源极击穿具有不可恢复的特点，安全芯片自毁之后，栅氧化层击穿和漏源极击穿后的电阻特性将被固化，当安全芯片重新上电后，抗攻击安全电路将输出一个高电平复位信号，对安全芯片进行复位，同时实现电源和地之间的短路，损坏安全芯片内部的电源模块，从而使得安全芯片无法正常工作，可以有效组织攻击行为对安全芯片内部机密数据的非法获取，各节点电压波形如图4所示。与现有技术相比较，采用本专利技术的安全芯片抗攻击安全电路，当检测到安全芯片检测到频率检测异常、温度检测异常、电检测异常压、光检测异常攻击时，自毁电路通过自毁单元的状态改变使得安全芯片的电源和地短路，同时对安全芯片进行永久复位，从而使得安全芯片无法再次使用，保护安全芯片内部的机密数据，提高了安全芯片的抗攻击能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全芯片抗攻击安全电路，其特征在于，包括异常信号输入单元、电荷泵、储能电路和自毁电路，所述异常信号输入单元用于接收安全芯片检测到的异常输入信号，并产生控制信号对储能电路进行控制，所述电荷泵用于给所述储能电路供电，所述自毁电路连接于安全芯片的电源和地线之间，当所述异常信号输入单元接收到异常信号输入时，其产生控制信号控制所述储能电路对所述自毁电路进行放电，从而使得所述自毁电路烧毁，使安全芯片的电源和地线之间短路。

【技术特征摘要】
1.一种安全芯片抗攻击安全电路，其特征在于，包括异常信号输入单元、电荷泵、储能电路和自毁电路，所述异常信号输入单元用于接收安全芯片检测到的异常输入信号，并产生控制信号对储能电路进行控制，所述电荷泵用于给所述储能电路供电，所述自毁电路连接于安全芯片的电源和地线之间，当所述异常信号输入单元接收到异常信号输入时，其产生控制信号控制所述储能电路对所述自毁电路进行放电，从而使得所述自毁电路烧毁，使安全芯片的电源和地线之间短路；其中，所述的自毁电路包括第一反相器、第一自毁单元和第二自毁单元，第一自毁单元和第一反相器的输入端及储能电路的输出端连接，第二自毁单元与第一反相器的输出端连接，所述第一自毁单元包括一个电阻和一个MOS管，电阻的一端与安全芯片的电源连接，另一端与MOS管的栅极连接，MOS管的源极、漏极分别与地连接，所述第二自毁单元为一个MOS管，其栅极与自毁电路中的反相器的输出端连接，漏...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新亚，吴晓勇，雷丹，
申请(专利权)人：深圳国微技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44