CN108256319B - 一种延时锁止芯片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种延时锁止芯片的方法。应用在有安全要求的各种安全芯片中，如电子身份证、金融卡、社保卡、公交卡芯片等，本发明可以配合其他芯片异常工作条件检出机制保护芯片不被非法影响或侵入，从而提高对芯片内部资源的安全保护强度。
Description
技术领域
本发明主要应用于信息安全技术领域，是一种适用于安全芯片的防攻击技术。
背景技术
芯片在工作过程中，会有潜在的遭受攻击的风险。常见的攻击方法有对芯片实施光照，电磁或毛刺注入，改变环境温度、电压、芯片工作频率等，通过这些攻击使芯片产生误动作，从而暴露芯片内部操作或数据，这一类攻击方法都可以归为外部工作条件异常攻击。外部工作条件异常攻击通常会反复进行，以获得足够数量的信息来分析芯片的内部数据。因此对于外部工作条件异常攻击，要在对其进行检测的基础上，限制尝试次数，使得攻击无法获得足够信息，从而达到防御目的。
发明内容
本发明公开一种延时锁止芯片的方法，在芯片内部放置一个电容，并设置相应的控制电路对电容的充放电进行控制，并将电容的电平输出作为芯片的复位源。当芯片异常条件检测信号报警时，电容充放电控制信号为充电状态，对电容持续进行充电。当电容充电后，电容的输出信号为高，引起系统复位。电容的输出信号反馈回电容的充电控制端，使电容不断进行充电，使电容输出信号保持为高电平，芯片不断被复位，导致新片被锁止，不能正常工作。当没有芯片异常条件检测信号报警时，电容充放电控制信号为放电状态，对电容进行持续放电，电容的输出信号为低，芯片正常工作。
如图1所示，本发明采用一种使芯片延时锁止的电路，由电容器A，电容充放电控制电路B和充放电条件编码电路C组成；其中，电容器A用来在上电及下电后的一小段时间内保存报警状态，电路B用来控制在2比特充放电控制信号的控制下对电容器A进行充放电操作，电路C用来对外部输入的异常检测报警信号和电容电平输出信号反馈进行编码，输出2比特的控制信号来控制电路B的充放电操作。
放电时间和电容器A的设计电容量大小有关，在芯片被下电后，需要等待电容器A自然放电完成的时间为几秒至若干分钟不等，因此对于芯片的攻击不能持续不断地进行，攻击难度增加。
电容电平输出信号作为芯片的复位源，输出信号会在电容器A被充电为高电平时输出为高，从而使芯片复位，同时将电容电平输出信号的高电平反馈回电路C继续产生充电信号，使电容被不断充电，形成正反馈，达到完全锁止芯片的目的，迫使攻击者将芯片下电并等待足够长的时间才能再次使芯片工作。
本发明需要配合外部工作条件异常检测器使用，是对外部工作条件异常攻击的一种有效的保护手段，在外部工作条件异常检测器未报警时，不会影响到芯片的正常工作过程。
本发明是以一个电容器A为例来进行阐述的，但本发明不限于一个电容器的情况，可以是多个、多组电容器。输入信号也不限于外部工作条件异常检测报警信号，可以是任何有锁止芯片需求的状态信号输入。输出信号也不限于作为芯片的复位源，可以是中断源或其他异常处理控制信号。
附图说明
图1采用本发明的延迟锁止电路实现示意图
具体实施方式
下面，以使用一个电容器的延迟锁止电路为例，来说明本发明的具体实施方式。
本发明的延迟锁止电路的硬件实现如图1所示。
本发明采用将芯片的外部工作条件异常检测报警信号连接到电路C的输入端，即异常检测报警端，将电路B的输出端，即电容电平输出端连接芯片系统复位。当外部工作条件异常报警信号有效时，电路C将其编码为2比特的充电控制信号送入电路B，由电路B控制对电容器A进行充电。当电容器A充电完毕后，电路B的电容电平输出将输出高电平，使芯片复位。同时输出高电平会反馈回电路C，电路C将其编码为2比特的充电控制信号送入电路B，使电路B继续控制电容器A充电，达到芯片处于不断复位的状态，从而被锁止。如果没有外部工作条件异常报警信号，则电路B的电容电平输出为低，不会引起芯片复位，同时低电平被反馈回电路C，电路C将其编码为2比特的放电控制信号送入电路B，电路B控制电容器A放电，从而保持电路B的电容电平输出为低，保证芯片正常工作不受本发明的影响，可以持续正常工作。
本发明包括但不限于此具体实施方式。本发明是以一个电容器实现为例进行阐述的，但本发明不只限于一个电容器的情况，可以是多个，多组电容器电路。输入信号也不限于外部工作条件异常检测报警信号，可以是任何有锁止芯片需求的状态信号输入。输出信号也不限于作为芯片的复位源，可以是中断源或其他异常处理控制信号。
Claims (5)
1.一种延时锁止芯片的方法，其特征在于在芯片内部放置一个电容和电容充放电的控制电路，将电容的输出电平信号作为芯片的复位源，当芯片异常条件检测信号报警时，电容充放电控制信号为充电状态，对电容持续进行充电，电容充电后，电容的输出信号为高，引起芯片复位，电容的输出信号反馈回电容的充电控制端，使电容不断进行充电，使电容输出信号保持为高电平，芯片不断被复位，导致芯片被锁止，不能正常工作，直至关闭芯片电源，等待一段时间，电容放电完成后，重新上电，芯片才能正常工作。
2.如权利要求1所述的一种延时锁止芯片的方法，其特征在于芯片充放电控制信号被编码成2比特信号控制电容充放电，以避免由于外部工作条件异常攻击导致充放电状态错误，使芯片在受到攻击时不复位或未受到攻击时误复位，达到芯片在受到外界外部工作条件异常攻击时锁止，未受到攻击时正常工作的效果。
3.如权利要求1所述的一种延时锁止芯片的方法，其特征在于通过芯片内部设置的电容保存上一次复位的信息，使得复位信息保持下来，不断触发芯片复位，从而使芯片被锁止，不能正常工作，迫使芯片下电等待足够长时间，等待电容自然放电完成后才能再次正常工作的效果，达到保护芯片免受外部工作条件异常攻击的目的。
4.如权利要求1所述的一种延时锁止芯片的方法，其特征在于采用电容输出电平信号反馈至电容充放电控制端的方法，使芯片未遭受外部工作条件异常攻击时，不断对电容放电；在芯片遭受外部工作条件异常攻击时，不断对电容充电，确保本方法的应用在芯片遭受攻击后能够锁止芯片，在芯片未遭受攻击时能够正常工作的目的。
5.如权利要求1所述的一种延时锁止芯片的方法，其特征在于根据锁止芯片后期望下电等待时间的不同，可以选择不同的电容面积大小，达到可以在设计阶段灵活选择设置下电等待时间的目的。
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