[发明专利]基于SRAM的随机地址数据擦除保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及静态随机存取存储器SRAM(Static Random Access Memory)，即静态随机存取存储器的安全存储,当检测到芯片受到攻击时电路可以随机消除SRAM中数据，使得数据恢复难度增加，属于信息安全技术领域。具体讲,涉及基于SRAM的随机地址数据擦除保护电路。

背景技术

20世纪90年代以来，信息技术以前所未有的速度迅速发展，信息产业蓬勃向上，可以说经济社会的各个领域都离不开信息技术。进入21世纪以后，大量的信息存储、传播和交流已经完全地改变了我们的生产生活方式。然而，信息技术在迅速发展的同时，却带来了很多信息安全问题。当今社会发展越来越依赖于信息，信息安全不仅和我们个人的隐私密切相关，更对公司机密乃至国家安全有着重要影响。

存储器广泛用于存储密钥等，是安全系统的重要组成部分。存储器包括随机存取存储器、只读存储器和闪存等。在这其中，SRAM被大量使用。SRAM是一种具有静止功能的内存，不需要刷新电路就能保存它内部存储的数据。SRAM不像DRAM(动态随机存取存储器)内存那样需要刷新电路，每隔一段时间DRAM要刷新充电一次，否则内部数据即会消失，因此SRAM具有较高性能，功耗较小。由于其自身的低功耗和高速度的优势而成为半导体存储器中不可或缺的一类重要产品。SRAM存储器现在广泛应用于数据存储，因此易于成为被攻击的对象。

本发明所设计的电路实现的功能是检测芯片受到攻击时发出的报警信号，接收到高电平表示芯片受到攻击需要销毁SRAM数据，接收到低电平则表示未受到攻击。当检测高电平超过128个周期才认为高电平有效，不仅实现检测报警信号中消除毛刺的影响，而且销毁电路。当检测到芯片受到攻击时将产生伪随机地址和伪随机数据对SRAM进行数据销毁，因为产生的地址和数据具有随机性，增加了数据恢复的难度。

伪随机序列是一种可以预先确定并可以重复地产生和复制,又具有随机统计特性的二进制码序列。在当今社会,伪随机信号在通信、导航、雷达和保密通信、通信系统性能的测量等领域中有着广泛的应用。m序列作为伪随机序列中的一种，有着广泛应用，本发明中销毁数据时的随机地址和随机数据即通过m序列产生。

参考文献

1.王会华,李宝平.m序列发生器的设计与实现[J].北京电子科技学院学报,2007,15(2):58-61.

2.徐敏.抗物理攻击安全芯片关键技术研究[D].天津大学,2012.

3.刘文娟.基于安全存储的抗攻击关键技术研究[D].天津大学,2014.

4.Liu C,Zhao P,Bian K,et al.The detection of physical attacks against iBeacon transmitters[C]//Ieee/acm,International Symposium on Quality of Service.2016。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在提出一种针对SRAM的数据销毁电路，通过短时间内破坏数据文件的完整性，使得芯片受到攻击时能够有效地销毁数据，确保原文件无法恢复，保证存储器芯片数据安全。本发明采用的技术方案是，基于SRAM的随机地址数据擦除保护电路，包括静态随机存取存储器SRAM、最长线性反馈移位寄存器序列简称m序列、计数器构成，SRAM引脚包括写使能WEN、芯片片选使能CEN、芯片输出使能OEN、地址输入A、数据输入D和数据输出Q，复位之后SRAM开始执行正常功能，外输入clk为销毁电路的时钟，当销毁使能信号有效时，所述计数器开始计数，如果检测到销毁使能信号有效电平持续时间高于若干个时钟周期，表明销毁信号有效，以此来防止毛刺的干扰，此时所述CEN、OEN、WEN变为低电平以保证能对SRAM进行写操作，并且地址信号和数据信号根据m序列产生地址，当所有地址都销毁完成后会输出信号表示销毁完成。

m序列是由带线性反馈的移位寄存器产生的周期最长的一种序列，利用n级移位D触发器产生.产生的最长周期为2ⁿ-1，除第一级以外,之后每一级触发器输入都是前一级的输出,即第二级的的输入为第一级的输出，以此类推，而第一级输入由每一级输出中任意选择项异或构成。