本发明涉及芯片,具体涉及防攻击芯片。
背景技术:
1、集成电路(ic)是把晶体管、电阻、电容等大量微电子元器件通过光刻等工艺放置到一块塑基上做成的一块芯片,通常由处理单元、易失性存储器ram和非易失性存储器rom/eeprom/flash、i/o接口等电路模块组成,通过引出金属pin脚作为物理接口,与外部其他模块进行电路连接。根据功能和应用场景的不同,有的芯片还包括密码运算模块、随机数生成器等安全模块,并提供软件接口作为操作芯片的逻辑接口。
2、随着ic技术不断发展的同时,对ic的攻击手段也呈现出多样化的趋势。当前最为常见的攻击手段为:物理注入攻击,即攻击者通过剖片探测、信号注入、电路篡改等手段实施的攻击,得到芯片的响应,进而对获取的数据进行分析以猜测用户信息和关键数据,造成安全隐患。
3、因此,如何防止对芯片进行物理注入攻击,成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种防攻击芯片,以解决如何防止对芯片进行物理注入攻击,成为了亟待解决的问题。
2、第一方面,本技术实施例提供了一种防攻击芯片,防攻击芯片包括:信号检测组件和检测结果处理组件,信号检测组件包括复位信号检测子组件、时钟信号检测子组件、电压信号检测子组件、温度信号检测子组件中的至少一个,其中:
3、复位信号检测子组件,用于对复位信号进行检测,得到第一检测结果,并将第一检测结果传输至检测结果处理组件;
4、时钟信号检测子组件,用于基于复位信号,对时钟信号进行检测,得到第二检测结果,并将第二检测结果传输至检测结果处理组件;
5、电压信号检测子组件,用于基于复位信号,对电压信号进行检测,得到第三检测结果,并将第三检测结果传输至检测结果处理组件;
6、温度信号检测子组件,用于基于复位信号,对温度信号进行检测,得到第四检测结果,并将第四检测结果传输至检测结果处理组件;
7、检测结果处理组件,用于对第一检测结果、第二检测结果、第三检测结果以及第四检测结果中的至少一个进行识别,并根据识别结果,对芯片功能组件进行控制。
8、本技术实施例提供的防攻击芯片,复位信号检测子组件,用于对复位信号进行检测,得到第一检测结果,可以保证得到的第一检测结果的准确性。时钟信号检测子组件,用于基于复位信号,对时钟信号进行检测,得到第二检测结果,保证了对时钟信号进行检测的准确性。电压信号检测子组件,用于基于复位信号,对电压信号进行检测,得到第三检测结果,保证了对电压信号进行检测的准确性。温度信号检测子组件,用于基于复位信号,对温度信号进行检测,得到第四检测结果,保证了对温度信号进行检测的准确性。检测结果处理组件,用于对第一检测结果、第二检测结果、第三检测结果以及第四检测结果中的至少一个进行识别,并根据识别结果,对芯片功能组件进行控制,从而保证了芯片功能组件的准确性,即能够控制芯片正常工作。因此,本技术可以防止对芯片进行物理注入攻击,保证了芯片功能的准确性。
9、在一种可选的实施方式中,复位信号检测子组件包括第一复位信号输入端、复位信号时长检测单元、第一复位信号电平检测单元,其中,第一复位信号输入端与复位信号时长检测单元的输入端连接,且,第一复位信号输入端与第一复位信号电平检测单元的控制端连接,复位信号时长检测单元的输出端与第一复位信号电平检测单元的第一输入端连接,第一复位信号电平检测单元的输出端与检测结果处理组件连接,其中:
10、第一复位信号输入端,用于接收复位信号,并将复位信号传输至复位信号时长检测单元以及第一复位信号电平检测单元;
11、第一复位信号电平检测单元,用于检测复位信号对应的电平信号;若复位信号为低电平信号,则控制将复位信号时长检测单元输入的第一检测结果输出至检测结果处理组件;
12、复位信号时长检测单元,用于获取复位信号的持续时长,并将复位信号的持续时长与预设时长阈值进行对比,将对比结果作为第一检测结果传输至第一复位信号电平检测单元。
13、本技术实施例提供的防攻击芯片,第一复位信号输入端接收复位信号,并将复位信号传输至复位信号时长检测单元以及第一复位信号电平检测单元。第一复位信号电平检测单元检测复位信号对应的电平信号;若复位信号为低电平信号,则确定复位信号有效,则控制将复位信号时长检测单元输入的第一检测结果输出至检测结果处理组件。复位信号时长检测单元获取复位信号的持续时长,并将复位信号的持续时长与预设时长阈值进行对比,将对比结果作为第一检测结果传输至第一复位信号电平检测单元,保证了在复位信号有效的情况下,对复位信号的持续时长进行检测的准确性,进而可以避免通过探测、持续注入复位信号对芯片进行攻击,导致芯片损坏。
14、在一种可选的实施方式中,第一复位信号电平检测单元的第二输入端与第一预设符号连接,其中,第一预设符号用于表征复位信号为正常信号,其中:
15、第一复位信号电平检测单元,还用于若复位信号为高电平信号,则控制将第一预设符号作为第一检测结果输出至检测结果处理组件。
16、本技术实施例提供的防攻击芯片,第一复位信号电平检测单元,还用于若复位信号为高电平信号,则确定复位信号无效,控制将第一预设符号作为第一检测结果输出至检测结果处理组件,进而不需要在复位信号无效的情况下对复位信号进行检测,提高了工作效率。
17、在一种可选的实施方式中,复位信号时长检测单元包括:计时器和第一比较器,第一复位信号电平检测单元为第一数据选择器,其中,第一复位信号输入端与计时器的输入端连接,且第一复位信号输入端与第一数据选择器的控制端连接,计时器输出端与第一比较器的第二输入端,第一比较器的第一输入端与预设时长阈值连接,第一比较器的输出端与第一数据选择器中的第一输入端连接,其中:
18、第一复位信号输入端,用于接收复位信号,并将复位信号传输至计时器以及第一数据选择器;
19、第一数据选择器,用于检测复位信号对应的电平信号;若复位信号为低电平信号,则控制将第一比较器传输的第一检测结果输出至检测结果处理组件;
20、计时器,用于对复位信号进行计时,获取复位信号的持续时长;
21、第一比较器,用于将复位信号的持续时长与预设时长阈值进行对比,当持续时长小于或者等于预设时长阈值时,输出复位信号为正常信号的第一检测结果;当持续时长大于预设时长阈值时,输出复位信号为异常信号的第一检测结果。
22、本技术实施例提供的防攻击芯片,第一复位信号输入端接收复位信号,并将复位信号传输至计时器以及第一数据选择器;第一数据选择器检测复位信号对应的电平信号;若复位信号为低电平信号,则确定复位信号有效,则控制将第一比较器传输的第一检测结果输出至检测结果处理组件。计时器,用于对复位信号进行计时,获取复位信号的持续时长,保证了获取到的复位信号的持续时长的准确性。第一比较器,用于将复位信号的持续时长与预设时长阈值进行对比,当持续时长小于或者等于预设时长阈值时,输出复位信号为正常信号的第一检测结果;当持续时长大于预设时长阈值时,输出复位信号为异常信号的第一检测结果。保证了对复位信号的持续时长进行检测的准确性,且保证了得到的第一检测结果的准确性。
23、在一种可选的实施方式中,第一数据选择器中的第二输入端与第一预设符号连接,第一预设符号用于表征复位信号为正常信号,其中:
24、第一数据选择器,还用于若复位信号为高电平,则控制将第一预设符号作为第一检测结果输出至检测结果处理组件。
25、本技术实施例提供的防攻击芯片,第一数据选择器,还用于若复位信号为高电平,则控制将第一预设符号作为第一检测结果输出至检测结果处理组件。进而不需要在复位信号无效的情况下对复位信号进行检测,提高了工作效率。
26、在一种可选的实施方式中,时钟信号检测子组件包括第二复位信号输入端、时钟信号输入端、时钟信号频率检测单元、第二复位信号电平检测单元,其中,第二复位信号输入端与第二复位信号电平检测单元的控制端连接,第二复位信号电平检测单元的第二输入端与时钟信号频率检测单元的输出端连接,第二复位信号电平检测单元的输出端与检测结果处理组件连接,时钟信号输入端与时钟信号频率检测单元的输入端连接,其中:
27、第二复位信号输入端,用于接收复位信号,并将复位信号传输至第二复位信号电平检测单元;
28、第二复位信号电平检测单元,用于检测复位信号对应的电平信号;若复位信号为高电平信号,则控制将时钟信号频率检测单元输入的第二检测结果输入至检测结果处理组件;
29、时钟信号输入端,用于接收时钟信号,并将时钟信号传输至时钟信号频率检测单元;
30、时钟信号频率检测单元,用于获取时钟信号的时钟信号频率,并将时钟信号频率与预设频率阈值进行对比,将对比结果作为第二检测结果传输至第二复位信号电平检测单元。
31、本技术实施例提供的防攻击芯片,第二复位信号输入端接收复位信号,并将复位信号传输至第二复位信号电平检测单元;第二复位信号电平检测单元,用于检测复位信号对应的电平信号;若复位信号为高电平信号,则确定复位信号为无效信号,进而确定当前不是复位过程。因此,第二复位信号电平检测单元控制将时钟信号频率检测单元输入的第二检测结果输入至检测结果处理组件,即需要对时钟信号频率进行检测。时钟信号输入端,用于接收时钟信号,并将时钟信号传输至时钟信号频率检测单元;时钟信号频率检测单元,用于获取时钟信号的时钟信号频率,并将时钟信号频率与预设频率阈值进行对比,将对比结果作为第二检测结果传输至第二复位信号电平检测单元,保证了对时钟信号频率进行检测的准确性。进而可以避免通过注入异常的时钟信号对芯片进行攻击,导致芯片损坏。
32、在一种可选的实施方式中,第二复位信号电平检测单元的第一输入端与第二预设符号连接,第二预设符号用于表征时钟信号为正常信号,其中:
33、第二复位信号电平检测单元,还用于若复位信号为低电平信号,则控制将第二预设符号作为第二检测结果输出至检测结果处理组件。
34、本技术实施例提供的防攻击芯片,第二复位信号电平检测单元,还用于若复位信号为低电平信号,则确定复位信号为有效信号,即防攻击芯片处于复位过程中,因此不需要对时钟信号进行检测,控制将第二预设符号作为第二检测结果输出至检测结果处理组件。进而不需要在复位信号有效的情况下对时钟信号进行检测,提高了工作效率。
35、在一种可选的实施方式中,时钟信号频率检测单元,用于获取时钟信号的时钟信号频率,将时钟信号的时钟信号频率与第一预设频率阈值和第二预设频率阈值进行对比;第一预设频率阈值小于第二预设频率阈值;将对比结果作为第二检测结果传输至第二复位信号电平检测单元。
36、本技术实施例提供的防攻击芯片,时钟信号频率检测单元获取时钟信号的时钟信号频率,将时钟信号的时钟信号频率与第一预设频率阈值和第二预设频率阈值进行对比;第一预设频率阈值小于第二预设频率阈值;将对比结果作为第二检测结果传输至第二复位信号电平检测单元,保证了对时钟信号的时钟信号频率进行检测的准确性。
37、在一种可选的实施方式中,时钟信号频率检测单元包括第二比较器、第三比较器以及第一与门,第二复位信号电平检测单元包括第二数据选择器,其中,时钟信号输入端分别与第二比较器的第一输入端和第三比较器的第二输入端连接,第二比较器的第二输入端与第一预设频率阈值连接,第三比较器的第一输入端与第二预设频率阈值连接,第二比较器和第三比较器的输出端均与第一与门的输入端连接,第一与门的输出端与第二数据选择器的第二输入端连接;第二数据选择器的控制端与第二复位信号输入端连接,第二数据选择器的输出端与检测结果处理组件连接,其中:
38、第二数据选择器,用于若复位信号为高电平,则控制将第一与门输出的第二检测结果输入至检测结果处理组件。
39、时钟信号输入端,用于接收时钟信号,确定时钟信号频率,并将时钟信号频率传输至第二比较器和第三比较器;
40、第二比较器,用于将时钟信号频率与第一预设频率阈值进行对比,当时钟信号频率大于或者等于第一预设频率阈值时,输出高电平的第一信号到第一与门;当时钟信号频率小于第一预设频率阈值时,输出低电平的第一信号到第一与门;
41、第三比较器,用于将时钟信号频率与第二预设频率阈值进行对比,当时钟信号频率小于或者等于第二预设频率阈值时,输出高电平的第二信号到第一与门;当时钟信号频率大于第二预设频率阈值时,输出低电平的第二信号到第一与门;
42、第一与门,用于接收第二比较器传输的第一信号和第三比较器传输的第二信号,若第一信号和第二信号均为高电平,则输出时钟信号为正常信号的第二检测结果到第二数据选择器;若第一信号为低电平和/或第二信号为低电平,则输出时钟信号为异常信号的第二检测结果到第二数据选择器。
43、本技术实施例提供的防攻击芯片,保证了对时钟信号的时钟信号频率进行检测的准确性。
44、在一种可选的实施方式中,第二数据选择器的第一输入端与第二预设符号连接,第二预设符号连接用于表征时钟信号为正常信号,其中:
45、第二数据选择器,还用于若复位信号为低电平,控制将第二预设符号作为第二检测结果输入至检测结果处理组件。
46、本技术实施例提供的防攻击芯片,不需要在复位信号无效的情况下对时钟信号进行检测,提高了工作效率。
47、在一种可选的实施方式中,电压信号检测子组件包括第三复位信号输入端、电压信号输入端、电压阈值检测单元、第三复位信号电平检测单元,其中,第三复位信号输入端与第三复位信号电平检测单元的控制端连接,第三复位信号电平检测单元的第二输入端与电压阈值检测单元的输出端连接,第三复位信号电平检测单元的输出端与检测结果处理组件连接,电压信号输入端与电压阈值检测单元的输入端连接,其中:
48、第三复位信号输入端,用于接收复位信号,并将复位信号传输至第三复位信号电平检测单元;
49、第三复位信号电平检测单元,用于检测复位信号对应的电平信号;若复位信号为高电平信号,则控制将电压阈值检测单元输入的第三检测结果输入至检测结果处理组件;
50、电压信号输入端,用于接收电压信号,并将电压信号传输至电压阈值检测单元;
51、电压阈值检测单元,用于获取电压信号,并将电压信号与预设电压阈值进行对比,将对比结果作为第三检测结果传输至第三复位信号电平检测单元。
52、本技术实施例提供的防攻击芯片,保证了对电压信号进行检测的准确性,进而可以避免通过注入异常的电压信号对芯片进行攻击,导致芯片损坏。
53、在一种可选的实施方式中,第三复位信号电平检测单元的第一输入端与第三预设符号连接,第三预设符号用于电压信号为正常信号;其中:
54、第三复位信号电平检测单元,还用于若复位信号为低电平信号,则控制将第三预设符号作为第三检测结果传输至检测结果处理组件。
55、本技术实施例提供的防攻击芯片,不需要在复位信号有效的情况下对电压信号进行检测,提高了工作效率。
56、在一种可选的实施方式中,电压阈值检测单元,用于获取电压信号,将电压信号与第一预设电压阈值和第二预设电压阈值进行对比;第一预设电压阈值小于第二预设电压阈值;将对比结果传输至检测结果处理组件。
57、本技术实施例提供的防攻击芯片,保证了对电压信号进行检测的准确性。
58、在一种可选的实施方式中,电压阈值检测单元包括第四比较器、第五比较器以及第二与门,第三复位信号电平检测单元包括第三数据选择器,其中,电压信号输入端分别与第四比较器的第一输入端和第五比较器的第二输入端连接,第四比较器的第二输入端与第一预设电压阈值连接,第五比较器的第一输入端与第二预设电压阈值连接,第四比较器和第五比较器的输出端均与第二与门的输入端连接,第二与门的输出端与第三数据选择器的第二输入端连接,第三数据选择器的控制端与第三复位信号输入端连接,第三数据选择器的输出端与检测结果处理组件连接,其中:
59、第三数据选择器,用于若复位信号为高电平,则将控制第二与门传输的第三检测结果传输至检测结果处理组件。
60、电压信号输入端,用于接收电压信号,并将电压信号传输至第四比较器和第五比较器;
61、第四比较器,用于将电压信号与第一预设电压阈值进行对比,当电压信号大于或者等于第一预设电压阈值时,输出高电平的第三信号到第二与门;当电压信号小于第一预设电压阈值时,输出低电平的第三信号到第二与门;
62、第五比较器,用于将电压信号与第二预设电压阈值进行对比,当电压阈值小于或者等于第二预设电压阈值时,输出高电平的第四信号到第二与门;当电压信号大于第二预设电压阈值时,输出低电平的第四信号到第二与门;
63、第二与门,用于接收第四比较器传输的第三信号和第五比较器传输的第四信号,若第三信号和第四信号均为高电平,则输出电压信号为正常电压的第三检测结果至第三数据选择器;若第三信号为低电平和/或第四信号为低电平,则输出电压信号为异常电压的第三检测结果至第三数据选择器。
64、本技术实施例提供的防攻击芯片,保证了对电压信号进行检测的准确性,进而可以避免通过注入异常的电压信号对芯片进行攻击,导致芯片损坏。
65、在一种可选的实施方式中,第三数据选择器的第一输入端与第三预设符号连接,第三预设符号连接用于表征电压信号为正常信号,其中:
66、第三数据选择器,还用于若复位信号为低电平,控制将第三预设符号作为第三检测结果输入至检测结果处理组件。
67、本技术实施例提供的防攻击芯片,不需要在复位信号有效的情况下对电压信号进行检测,提高了工作效率。
68、在一种可选的实施方式中,温度信号检测子组件包括第四复位信号输入端、温度信号输入端、温度阈值检测单元、第四复位信号电平检测单元,其中,第四复位信号输入端与第四复位信号电平检测单元的控制端连接,第四复位信号电平检测单元的第二输入端与温度阈值检测单元的输出端连接,第四复位信号电平检测单元的输出端与检测结果处理组件连接,温度信号输入端与温度阈值检测单元的输入端连接,其中:
69、第四复位信号输入端,用于接收复位信号,并将复位信号传输至第四复位信号电平检测单元;
70、第四复位信号电平检测单元,用于检测复位信号对应的电平信号;若复位信号为高电平信号,则控制将温度阈值检测单元输入的第四检测结果输入至检测结果处理组件;
71、温度信号输入端,用于接收温度信号,并将温度信号传输至温度阈值检测单元;
72、温度阈值检测单元,用于获取温度信号,并将温度信号与预设温度阈值进行对比,将对比结果作为第四检测结果传输至第四复位信号电平检测单元。
73、本技术实施例提供的防攻击芯片,保证了对温度信号进行检测的准确性,进而可以避免通过注入异常的温度信号对芯片进行攻击,导致芯片损坏。
74、在一种可选的实施方式中,第四复位信号电平检测单元的第一输入端与第四预设符号连接,第四预设符号用于表征温度信号为正常信号;其中:
75、第四复位信号电平检测单元,还用于若复位信号为低电平信号,则控制将第四预设符号作为第四检测结果输出至检测结果处理组件。
76、本技术实施例提供的防攻击芯片,不需要在复位信号有效的情况下对温度信号进行检测,提高了工作效率。
77、在一种可选的实施方式中,温度阈值检测单元,用于获取温度信号,将温度信号与第一预设温度阈值和第二预设温度阈值进行对比;第一预设温度阈值小于第二预设温度阈值;将对比结果传输至检测结果处理组件。
78、本技术实施例提供的防攻击芯片,保证了对温度信号进行检测的准确性,进而可以避免通过注入异常的温度信号对芯片进行攻击,导致芯片损坏。
79、在一种可选的实施方式中,温度阈值检测单元包括第六比较器、第七比较器以及第三与门,第四复位信号电平检测单元包括第四数据选择器,其中,温度信号输入端分别与第六比较器的第一输入端和第七比较器的第二输入端连接,第六比较器的第二输入端与第一预设温度阈值连接,第七比较器的第一输入端与第二预设温度阈值连接,第六比较器和第七比较器的输出端均与第三与门的输入端连接,第三与门的输出端与第四数据选择器的第二输入端连接,第四数据选择器的控制端与第四复位信号输入端连接,第四数据选择器的输出端与检测结果处理组件连接,其中:
80、第四数据选择器,用于若复位信号为高电平,则控制将第三与门输入的第四检测结果输入至检测结果处理组件。
81、温度信号输入端,用于接收温度信号,并将温度信号传输至第六比较器和第七比较器;
82、第六比较器,用于将温度信号与第一预设温度阈值进行对比,当温度信号大于或者等于第一预设温度阈值时,输出高电平的第五信号到第三与门;当温度信号小于第一预设温度阈值时,输出低电平的第五信号到第三与门;
83、第七比较器,用于将温度信号与第二预设温度阈值进行对比,当温度阈值小于或者等于第二预设温度阈值时,输出高电平的第六信号到第三与门;当温度信号大于第二预设温度阈值时,输出低电平的第六信号到第三与门;
84、第三与门,用于接收第六比较器传输的第五信号和第七比较器传输的第六信号,若第五信号和第六信号均为高电平,则输出温度信号为正常信号的第四检测结果至第四数据选择器;若第五信号为低电平和/或第六信号为低电平,则输出温度信号为异常信号的第四检测结果至第四数据选择器。
85、本技术实施例提供的防攻击芯片,保证了对温度信号进行检测的准确性,进而可以避免通过注入异常的温度信号对芯片进行攻击,导致芯片损坏。
86、在一种可选的实施方式中,第四数据选择器的第一输入端与第四预设符号连接,第四预设符号连接用于表征温度信号为正常信号;其中:
87、第四数据选择器,还用于若复位信号为低电平,控制将第四预设符号作为第四检测结果输出至检测结果处理组件。
88、本技术实施例提供的防攻击芯片,不需要在复位信号有效的情况下对温度信号进行检测,提高了工作效率。
89、在一种可选的实施方式中,检测结果处理组件,用于对第一检测结果、第二检测结果、第三检测结果以及第四检测结果中的至少一个进行识别;若第一检测结果表征复位信号为正常信号,和/或第二检测结果表征时钟信号为正常信号,和/或第三检测结果表征电压信号为正常信号,和/或第四检测结果表征温度信号为正常信号,则控制所述芯片功能组件正常工作。
90、本技术实施例提供的防攻击芯片,保证了控制芯片功能组件正常工作的准确性,进而可以保证对防攻击芯片的复位信号和/或时钟信号和/或电压信号和/或温度信号进行攻击。