專利名稱：一種故障檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息安全技術(shù)，用于集成電路的故障檢測(cè)，是一種提高敏感電路安全性和可靠性的電路。
背景技術(shù)：
在信息安全領(lǐng)域中，故障攻擊已經(jīng)日益威脅著安全芯片的可靠性與安全性。故障攻擊誘發(fā)芯片出錯(cuò)的方法包括從芯片的IO端口引入異常的電壓或者時(shí)鐘信號(hào)，在去除封裝的芯片上注入激光或者強(qiáng)光，改變芯片運(yùn)行的正常環(huán)境溫度，以及通過外來射線輻射等。其中改變工作電壓，環(huán)境溫度，時(shí)鐘信號(hào)輸入，磁場(chǎng)等攻擊方法以一定的概率引入故障，這種攻擊方法無法準(zhǔn)確控制故障發(fā)生的時(shí)間，位置和類型。而強(qiáng)光或激光的注入可以較精確控制故障發(fā)生的時(shí)間，位置，甚至類型。含有安全模塊的集成電路具有抵御故障攻擊的需求，從檢測(cè)故障注入的角度，針對(duì)故障攻擊，提出了許多方法，如引入冗余計(jì)算或增加校驗(yàn)位等方法。然而這些方法或在運(yùn)算性能，或在面積功耗方面，代價(jià)較大。在安全芯片的部分或全部電路中，有效地插入故障檢測(cè)器電路，能夠檢測(cè)出故障的注入，因此本發(fā)明提出的故障檢測(cè)器電路是一種有效的限制或防止故障攻擊的內(nèi)嵌防御系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于集成電路的簡單而有效的低功耗故障檢測(cè)方法，以及實(shí)現(xiàn)該方法的電路，該電路具備低功耗的特點(diǎn)，可對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)本發(fā)明，故障檢測(cè)器電路隨機(jī)更新的測(cè)試數(shù)據(jù)僅僅施加到故障檢測(cè)器的一組或幾組檢測(cè)單元上。為了對(duì)加載隨機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)的檢測(cè)單元進(jìn)行控制，該電路裝置至少包括一個(gè)選擇設(shè)備，其功能為選擇加載測(cè)試數(shù)據(jù)的檢測(cè)單元。隨機(jī)地部分更新檢測(cè)單元所加載的測(cè)試數(shù)據(jù)，其優(yōu)點(diǎn)在于保證整體安全功能的同時(shí)，防止由于多個(gè)檢測(cè)器翻轉(zhuǎn)引起的高電流峰值，從而避免對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。測(cè)試數(shù)據(jù)通過至少一個(gè)真或偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生，從而防止了攻擊者預(yù)知測(cè)試數(shù)據(jù)。因此本發(fā)明是一個(gè)具有隨機(jī)更新測(cè)試數(shù)據(jù)功能的電路裝置。同時(shí)，隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)可以作為選擇設(shè)備的信號(hào)，能夠隨機(jī)地選擇進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)更新的檢測(cè)單元。一組存儲(chǔ)設(shè)備，記錄同樣的測(cè)試數(shù)據(jù)，評(píng)估設(shè)備比較測(cè)試數(shù)據(jù)，如果檢測(cè)出差異，評(píng)估信號(hào)產(chǎn)生裝置會(huì)產(chǎn)生信號(hào)，引起電路裝置的相關(guān)操作，使裝置進(jìn)入安全狀態(tài)。例如，裝置可以擦除敏感數(shù)據(jù)，產(chǎn)生中斷或者復(fù)位，以避免信息泄露或?qū)﹄娐费b置執(zhí)行未授權(quán)操作。本發(fā)明能夠選擇性地啟用或禁用一組或者多組檢測(cè)單元，來節(jié)省功耗。
在包含故障檢測(cè)器的具體實(shí)施例中，將多組檢測(cè)單元分布在敏感電路單元周圍和之中。同組檢測(cè)單元的兩個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備應(yīng)分布的盡量遠(yuǎn)，以減少同時(shí)被攻擊手段影響的概率。本發(fā)明采用同步時(shí)鐘采樣的方式來取得檢測(cè)結(jié)果。本發(fā)明適用于安全模塊，安全芯片以及接觸式智能卡或非接觸式智能卡，非接觸式電子標(biāo)簽等設(shè)備。本發(fā)明適用于需要高安全性的任何高性能應(yīng)用，覆蓋了無線通信，移動(dòng)商務(wù)，電子商務(wù)，銀行金融，安全網(wǎng)絡(luò)接入等。本發(fā)明涉及一種故障檢測(cè)方法和一種故障檢測(cè)器的使用，其用于保護(hù)具有安全需求的集成電路免受故障攻擊。將故障檢測(cè)器內(nèi)嵌在安全模塊，安全芯片或智能卡中，可以有效地檢測(cè)故障注入，防止故障攻擊。本發(fā)明可以應(yīng)用在如上所述的高安全性領(lǐng)域中，如銀行金融，在線購物，安保系統(tǒng)等。


圖I如上所述，附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的方法工作的本發(fā)明的電路裝置的實(shí)施例
具體實(shí)施例方式在具有安全模塊的集成電路中，本發(fā)明所述故障檢測(cè)器100的功能被設(shè)計(jì)為識(shí)別 對(duì)集成電路的故障注入，該故障檢測(cè)器100的電路設(shè)備包括多組獨(dú)立的檢測(cè)單元200。每組檢測(cè)單元200的電路設(shè)備包括-隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生及發(fā)送設(shè)備10，用于產(chǎn)生隨機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)并發(fā)送該隨機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)-存儲(chǔ)設(shè)備30，用于存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)，被布置于安全模塊的電路之中-評(píng)估設(shè)備40，用于評(píng)估存儲(chǔ)設(shè)備30存儲(chǔ)的測(cè)試數(shù)據(jù)，通過比較每對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備30存儲(chǔ)的測(cè)試數(shù)據(jù)，確認(rèn)每組測(cè)試數(shù)據(jù)的任何不一致-選擇設(shè)備20，用于選擇檢測(cè)單元200，使得一組或幾組檢測(cè)單元200被啟用或禁用以及更新測(cè)試數(shù)據(jù)-檢測(cè)結(jié)果信號(hào)產(chǎn)生設(shè)備50，用于產(chǎn)生對(duì)分布于安全模塊電路中所有的檢測(cè)單元200的檢測(cè)結(jié)果信號(hào)利用多組分布于安全模塊電路的檢測(cè)單元200，從隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生及發(fā)送設(shè)備10取得測(cè)試數(shù)據(jù)，通過評(píng)估設(shè)備40比較每組測(cè)試數(shù)據(jù)來檢驗(yàn)該測(cè)試數(shù)據(jù)的正確性。檢測(cè)結(jié)果信號(hào)產(chǎn)生設(shè)備50產(chǎn)生的檢測(cè)結(jié)果信號(hào)采用同步時(shí)鐘采樣以確保獲得正確的檢測(cè)結(jié)果。故障檢測(cè)器100中的檢測(cè)單元200并非按照規(guī)則的時(shí)間間隔順序地更新存儲(chǔ)設(shè)備30中所存儲(chǔ)的測(cè)試數(shù)據(jù)，而是隨機(jī)地通過選中選擇設(shè)備20來更新相應(yīng)檢測(cè)單元200中存儲(chǔ)設(shè)備30的測(cè)試數(shù)據(jù)。換言之，故障檢測(cè)器100動(dòng)態(tài)地產(chǎn)生并更新測(cè)試數(shù)據(jù)，選擇檢測(cè)單元200的一組或多組同時(shí)切換。
權(quán)利要求
1.一種故障檢測(cè)電路，其特征在于采用分布式的布局檢測(cè)故障的注入，包括多組獨(dú)立的檢測(cè)單元，故障檢測(cè)電路隨機(jī)更新的測(cè)試數(shù)據(jù)僅施加到故障檢測(cè)電路的一組或幾組檢測(cè)單元上，每一個(gè)檢測(cè)單元包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生及發(fā)送單元，選擇單元，存儲(chǔ)單元，評(píng)估單元，檢測(cè)結(jié)果信號(hào)產(chǎn)生單元，其中 隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生及發(fā)送單元產(chǎn)生測(cè)試數(shù)據(jù)隨機(jī)數(shù)； 選擇單元用于選擇檢測(cè)單元，隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生及發(fā)送單元產(chǎn)生的測(cè)試數(shù)據(jù)隨機(jī)數(shù)作為選擇單元的信號(hào)，隨機(jī)地選擇進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)更新的檢測(cè)單元，使得一組或幾組檢測(cè)單元被啟用或禁用以及更新測(cè)試數(shù)據(jù)； 存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)隨機(jī)數(shù)； 評(píng)估單元用于評(píng)估存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的測(cè)試數(shù)據(jù)隨機(jī)數(shù)，通過比較每組測(cè)試數(shù)據(jù)隨機(jī)數(shù)來檢驗(yàn)該測(cè)試數(shù)據(jù)隨機(jī)數(shù)的正確性； 檢測(cè)結(jié)果信號(hào)產(chǎn)生單元用于產(chǎn)生對(duì)分布于電路中所有的檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果信號(hào)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種故障檢測(cè)電路，其特征在于檢測(cè)單元被分布在整個(gè)被保護(hù)電路之中。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種故障檢測(cè)器。在高安全性智能卡應(yīng)用中，此故障檢測(cè)器用于檢測(cè)多種外部攻擊對(duì)智能卡內(nèi)部數(shù)據(jù)的修改，并激發(fā)相應(yīng)保護(hù)措施，從而保證智能卡工作在安全可靠的狀態(tài)。
文檔編號(hào)G01R31/28GK102967818SQ20111025720
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者劉戩, 袁永峰, 陳波濤 申請(qǐng)人:北京中電華大電子設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司