用于非易失性存储芯片自毁的自毁微系统及其自毁方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及信息安全与自毁技术，具体涉及一种用于非易失性存储芯片自毁的自毁微系统及其自毁方法。
【背景技术】
[0002]近几年来，随着大数据以及互联网技术的发展，大量可移动设备作为网络节点和网络终端被广泛应用在民用和军事领域。这些可移动设备中存储有大量敏感信息，当设备丢失或处于特殊环境中时，信息的安全销毁以防止用户信息泄露成为信息自毁领域的一大难题。传统自毁方式分为两种:软件自毁和硬件自毁。其中，软件自毁利用软件将存储介质中的数据擦除的方法进行，而硬件自毁通常采用大电流烧毁的方式。对于软件自毁，由于介质本身存储性质造成数据擦除不彻底，可以通过软件手段进行数据恢复，因而具有较差的自毁效果。而对于大电流烧毁的方式，则在毁钥信号能量和时间上存在壁皇，技术并不完口 ο
[0003]此外，基于大电流烧毁方式的硬件自毁实现成本高，周期长。实际应用过程中需要重新设计存储介质架构以匹配自毁电路的能量和结构要求。因此，基于大电流烧毁的方式难以适应现有各类存储介质硬件自毁的要求。
【发明内容】
[0004]针对以上现有技术中存在的问题，本发明设计了一种基于微型发火芯片、含能药剂和自毁决策芯片的针对非易失性存储芯片自毁的自毁微系统，用于各类市售非易失性存储芯片自毁，该微系统无需对现有市售非易失性存储芯片及封装体系进行结构上或功能上的改动，因而具有灵活的结构和广泛的适用性。
[0005]本发明的目的在于提供一种非易失性存储芯片自毁微系统。
[0006]本发明的非易失性存储芯片自毁微系统包括:封装体、微型发火芯片、存储芯片和自毁决策芯片；其中，封装体包括封装外壳和引脚框架；微型发火芯片贴装在引脚框架的上表面；微型发火芯片包括微型换能元和微型安全解保单元，微型换能元的一对发火电极与微型安全解保单元的一对安全控制电极并联，并通过引脚框架的两个发火引脚分别连接至自毁决策芯片的发火控制端和地端，在存储芯片处于正常状态时，微型安全解保单元将微型换能元短路；微型安全解保单元的一对解保控制电极通过引脚框架的两个解保控制引脚分别连接至自毁决策芯片的解保控制端和地端；封装外壳将贴装在引脚框架上表面的微型发火芯片封装，并露出引脚，封装外壳设置有通孔，在通孔中填充含能药剂，含能药剂覆盖微型发火芯片和存储芯片；自毁决策芯片判断当前时刻是否需要执行自毁，当判断需要执行自毁时，通过解保控制端控制微型安全解保单元解除保险，以及通过发火控制端控制微型换能元发热，并引起封装外壳中的含能药剂燃烧甚至爆轰，从而实现自毁。
[0007]微型换能元可采用电火工品。电火工品包括两个发火电极和作用区域，两个发火电极分别位于作用区域的两端。当自毁决策芯片判断当前时刻不安全，需要执行自毁时，先解除微型安全解保单元的保险，然后控制微型换能元，引起微型换能元发生电热效应，温度升高，从而引起封装外壳中的含能药剂燃烧以实现自毁。
[0008]微型安全解保单元采用由常通向常断状态转换的固态电子开关，当自毁决策芯片判断当前时刻安全，不需要执行自毁时，微型安全解保单元处于常通状态，并将微型换能元短路；当自毁决策芯片判断当前时刻不安全，需要执行自毁时，微型安全解保单元断开，处于常断状态，从而微型换能元连接入发火控制端。固态电子开关包括:控制桥和导线桥，以及二者之间的绝缘层；其中，控制桥包括两端的电极以及连接二者的作用区，控制桥的两端作为一对解保控制电极分别连接至自毁决策芯片的解保控制端和地端；导线桥包括两端的电极以及连接二者的作用区，导线桥的两端作为一对安全控制电极并联在微型换能元的一对发火电极上；导线桥的作用区覆盖控制桥的作用区；当存储芯片处于正常状态时，导线桥将微型换能元短路，从而保证微型换能元安全；当自毁决策芯片通过解保控制端发出解除保险指令时，控制桥的作用区发生爆炸，并引起覆盖在其上的导线桥的作用区断开，微型换能元接入发火控制端。
[0009]自毁决策芯片包括:数据通信单元、逻辑判断单元、存储单元、电源和输出控制单元；其中，数据通信单元、逻辑判断单元、存储单元和输出控制单元分别连接至电源；上位机或传感器通过数据总线经引脚框架的引脚连接至数据通信单元；数据通信单元接收来自上位机或传感器的信息，并将这些信息发送至逻辑判断单元；逻辑判断单元接收信息，并根据存储在存储单元中的指令判断当前时刻是否需要执行自毁，若不需要，则无动作，若需要则逻辑判断单元向输出控制单元先后发送解除保险指令和自毁指令；输出控制单元接收来自逻辑判断单元的解除保险指令和自毁指令，并分别通过解保控制端和发火控制端，控制微型发火芯片的微型安全解保单元断开解除保险，以及控制微型换能元发热以执行自毁。电源与所有自毁决策芯片内的单元连接，用于提供能量，电源与封装体的引脚框架连接用于接收来自微系统外部的能量。输出控制单元与微型发火芯片的连接端包括发火控制端、解保控制端和地端；微型安全解保单元的一对解保控制电极分别连接输出控制单元的解保控制端和地端；微型换能元的一对发火电极分别连接输出控制单元的发火控制端和地端。
[0010]封装外壳的通孔中填充含能药剂，含能药剂覆盖微型发火芯片和存储芯片。含能药剂对热敏感，在高温刺激下可以发生燃烧，甚至产生爆轰。当微型发火芯片发火或通电产生电热效应时，温度升高，当温度升到含能药剂的着火点时，含能药剂发生燃烧甚至产生爆轰，反应过程中释放大量的热，使存储芯片发生不可修复的物理损伤，实现存储芯片中信息的销毁。
[0011]本发明的自毁微系统可以与现有的存储芯片实现封装级系统集成，也可实现板级集成。微型发火芯片、自毁决策芯片和存储芯片共同封装在一个封装体内部，封装外壳中的含能药剂覆盖微型发火芯片和存储芯片，实现封装级系统集成；或者将微型发火芯片和自毁决策芯片封装在封装体内部，微型发火芯片对准封装外壳中的含能药剂，存储芯片单独封装后，放在封装体的外部，并且含能药剂覆盖单独封装的存储芯片，实现板级集成。
[0012]存储芯片为各类市售存储芯片，其引脚数量根据芯片类型而有所区别。存储芯片可以是flash存储芯片，也可以是e印rom存储芯片或其他非易失性存储芯片，存储芯片的各个焊盘一一对应地连接到封装体的引脚框架的各个存储引脚上。
[0013]本发明的另一个目的在于提供一种非易失性存储芯片自毁微系统的自毁方法。
[0014]本发明的非易失性存储芯片自毁微系统的自毁方法，包括以下步骤:
[0015]I)数据通信单元接收来自上位机或传感器的信息，并将这些信息发送至逻辑判断单元;
[0016]2)逻辑判断单元接收信息，并根据存储在存储单元中的指令判断当前时刻是否需要执行自毁；
[0017]3)若不需要执行自毁，则无动作，返回步骤I)，若需要执行自毁，则进入步骤4);
[0018]4)逻辑判断单元向输出控制单元先后发送解除保险指令和自毁指令；
[0019]5)输出控制单元接收来自逻辑判断单元的解除保险指令和自毁指令，并分别通过解保控制端和发火控制端，控制微型发火芯片的微型安全解保单元断开解除保险，以