使用数据相依性电路路径响应的唯一且不可仿制的平台识别符的制作方法
【专利说明】使用数据相依性电路路径响应的唯一且不可仿制的平台识别符
[0001]枏据35U.S.C.§ 119主张优先权
[0002]本申请案主张2012年12月20日申请的标题为“使用数据相依性电路路径响应的唯一且不可仿制的平台识别符”的第61/740，333号美国临时申请案的优先权，所述美国临时申请案特此以引用的方式明确并入本文中。
技术领域
[0003]各种特征涉及产生唯一且不可仿制的识别符，且更具体来说涉及基于物理电路或组件的本征特性的识别符。
【背景技术】
[0004]软件保护是用以防止软件的未经授权的复制的一系列计算机安全性技术。换句话说，软件必须能够确定用户是否经恰当地授权来使用所述软件，且仅在是这样的情况下运行。
[0005]涉及软件保护的另一问题是如何识别软件运行于其上的芯片(例如，半导体装置)或平台是否是伪造芯片。伪造芯片已经增殖且对电子供应链是风险。来自伪造半导体的产品失效可以在从例如丢失呼叫等小问题到大得多的问题的范围内变化。因此，识别且限制伪造芯片在电子供应链中的使用是至关重要的。
[0006]软件知识产权和内容保护的最大挑战之一是使受保护的软件能够识别所述软件运行于其上的硬件平台。需要设计一种零成本解决方案，其并不需要对现有芯片设计添加额外逻辑且甚至可应用于已经制造的芯片。
[0007]因此，需要一种解决方案，其允许软件唯一地识别所述软件运行于其中的硬件平台而不需要额外逻辑和/或识别特定电路组件。
【发明内容】
[0008]提供一种在处理电路中操作的用于产生唯一识别符的方法。可在用于一或多个电路的一或多个数据相依性电路路径上执行一或多个测试。在各种实例中，所述一或多个电路可为:(a)通用计算组件，(b)非识别符特定计算组件，和/或(C)非存储装置和/或非存储器电路。在其它实例中，所述一或多个电路可包含以下各项中的至少一者:(a) —或多个内部计算组件；(b) —或多个外部计算组件；和/或(C)内部和外部计算组件的组合。
[0009]可在用于所述一或多个电路的所述一或多个数据相依性电路路径上重复所述一或多个测试，同时调整用于所述一或多个电路中的每一者的操作频率和/或操作电压。通过以下各项中的至少一者调整所述操作频率和/或操作电压:(a)在所述测试的每一反复上增加所述操作频率；(b)在所述测试的每一反复上减小所述操作电压；和/或(C)在所述测试的每一反复上调整所述操作频率和操作电压的组合。
[0010]可针对所述一或多个数据相依性电路路径中的每一者确定阈值频率和/或阈值电压。在一个实例中，所述阈值频率可为在给定数据相依性电路路径上的测试提供对所述测试的不正确响应时的频率。在另一个实例中，所述阈值频率可为对在给定数据相依性电路路径上的测试的预期响应改变为非预期响应时的频率。
[0011]随后可基于针对所述一或多个数据相依性电路路径确定的多个所述阈值频率和/或阈值电压而产生识别符。在一个实例中，所述识别符可与包含所述处理电路的平台相关联。在另一个实例中，所述方法可进一步(a)使软件应用程序安装关联到所述识别符；和/或(b)将所述处理电路上的所述软件应用程序的执行绑定到所述识别符的成功检验。所述识别符的成功检验可将所述识别符的原始实例与所述识别符的后续产生实例进行比较以确定所述实例是相同的。在一些实例中，所述识别符可基于:(a)用于一个电路的两个或两个以上不同电路路径的两个或两个以上阈值频率和/或阈值电压，或(b)用于两个或两个以上不同电路的两个或两个以上不同电路路径的两个或两个以上阈值频率和/或阈值电压。可存储所述识别符用于后续检验。在检验过程期间，可检索先前存储的识别符。随后可将所述产生的识别符与所述先前存储的识别符进行比较以确定所述识别符是否是相同的。
[0012]可提供包括耦合到处理电路的一或多个电路的设备用于产生唯一识别符。所述处理电路可适于:(a)在一或多个电路的一或多个数据相依性电路路径上执行一或多个测试；(b)在用于所述一或多个电路的所述一或多个数据相依性电路路径上重复所述一或多个测试，同时调整用于所述一或多个电路中的每一者的操作频率和/或操作电压；(C)确定所述一或多个数据相依性电路路径中的每一者的阈值频率和/或阈值电压；和/或⑷基于针对所述一或多个数据相依性电路路径确定的多个所述阈值频率和/或阈值电压而产生识别符。
[0013]在一个实例中，所述识别符可与包含所述处理电路的平台相关联。在另一个实例中，可使软件应用程序安装关联到所述识别符，以及将所述处理电路上的所述软件应用程序的执行绑定到所述识别符的成功检验。所述识别符的成功检验可将所述识别符的原始实例与所述识别符的后续产生实例进行比较以确定所述实例是相同的。
[0014]在各种实例中，所述一或多个电路可为:(a)通用计算组件，(b)非识别符特定计算组件，和/或非存储装置和/或非存储器电路。
[0015]可通过以下各项中的至少一者调整所述操作频率和/或操作电压:(a)在所述测试的每一反复上增加所述操作频率；(b)在所述测试的每一反复上减小所述操作电压；和/或(C)在所述测试的每一反复上调整所述操作频率和操作电压的组合。
[0016]所述一或多个电路可包含以下各项中的至少一者:(a) —或多个内部计算组件，(b) 一或多个外部计算组件；和/或(C)内部和外部计算组件的组合。
[0017]所述阈值频率可为:(a)在给定数据相依性电路路径上的测试提供对所述测试的不正确响应时的频率，和/或(b)对在给定数据相依性电路路径上的测试的预期响应改变为非预期响应时的频率。
[0018]所述识别符可基于:(a)用于一个电路的两个或两个以上不同电路路径的两个或两个以上阈值频率和/或阈值电压，和/或(b)用于两个或两个以上不同电路的两个或两个以上不同电路路径的两个或两个以上阈值频率和/或阈值电压。
【附图说明】
[0019]通过在结合图式进行的下文阐述的详细描述，各种特征、性质及优点可变得显而易见，在图式中，相同的参考字符贯穿全文对应地进行识别。
[0020]图1说明通过利用板载或板外组件或电路的数据相依性电路路径响应信息提取识别符(ID)的方法。
[0021]图2说明通过利用来自多个板载或板外组件或电路的数据相依性电路路径响应信息提取平台识别(ID)的方法。
[0022]图3是说明在不同操作频率处的输入向量集合的示范性结果的表。
[0023]图4是说明在不同操作电压处的输入向量集合的示范性结果的表。
[0024]图5说明展示在不同操作频率-电压对处的输入向量集合的示范性结果的表。
[0025]图6说明可适于基于数据相依性电路路径计算唯一且不可仿制的识别符的示范性处理电路。
[0026]图7说明用于通过利用一或多个板载和/或板外组件、电路和/或半导体的数据相依性电路路径响应信息计算唯一且不可仿制的平台识别符(ID)的方法。
【具体实施方式】
[0027]在以下描述中，给出具体细节以提供对本发明的各种方面的彻底理解。然而，所属领域的技术人员应了解，所述方面可在没有这些具体细节的情况下实践。举例来说，可以框图展示电路以便避免以不必要的细节混淆所述方面。在其它情况下，可不详细展示众所周知的电路、结构和技术以便不混淆本发明的方面。
[0028]词语“示范性”在本文中用以意味着“充当实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任何实施方案或方面未必应解释为比本发明的其它方面优选或有利。同样，术语“方面”不要求本发明的所有方面包含所论述的特征、优点或操作模式。
[0029]概述
[0030]第一方面提供使用每一半导体电路中固有的唯一特性来产生唯一且不可仿制的平台识别符，其可由软件在运行时间提取且可用以判断所述软件是否在预期或既定半导体电路上运行或其是否实际上在模拟器环境或伪造平台上运行。由于半导体制造中的变化，同一半导体电路的两个实例中的同一电路路径可能具有不同响应(例如，路径延迟、频率响应、电压响应等)。举例来说，用于同一设计(但在不同半导体电路中)的每一数据相依性路径的稳定操作的阈值频率可变化。可采用/使用具有同一设计的半导体电路当中的这些变化来表征每一半导体电路且产生唯一且不可仿制的识别符。
[0031]第二方面提供产生且应用不同输入向量以模拟不同数据相依性电路路径且随后提取每一数据相依性电路路径的频率特性。在一个实例中，指令集可使用给定输入来执行各种操作(例如，不同数学运算等)。取决于使用的输入，执行的操作可使用不同电路路径(艮口，数据相依性路径)。因此，所述输入向量可用来引入多个数据相依性路径，所述路径可经表征以产生唯一且不可仿制的平台识别符。通过使用多个输入向量，重复测试每一数据相依性电路路径直到每一电路路径的结果变为不稳定(例如，测试结果从先前测试改变或不正确)。每一预定义测试的最后已知稳定电压/频率用以产生唯一识别符。
[0032]第三方面提供表征多个不同半导体电路当中和/或多个内部和/或外部子电路或组件上的数据相依性电路。不同半导体电路、子电路和/或组件中的两个或两个以上数据相依性电路路径的表征随后用以产生唯一且不可仿制的识别符。
[0033]唯一且不可仿制的识别符的示范性产生
[0034]提供用于基于物理组件(例如，半导体装置、电路径、电组件等)的本征变化和数据相