[实用新型]包括防篡改电路的芯片及防篡改系统

说明书

本实用新型涉及包括防篡改电路的芯片及防篡改系统。本实用新型公开了一种芯片篡改检测器。该芯片篡改检测器包括多个电阻器‑电容器电路。每个电阻器‑电容器电路包括电容器，该电容器具有覆盖该芯片的集成电路的敏感区域的平面区域。可用输入信号探测该电阻器‑电容器电路以生成输出信号。可测量该输出信号以确定相应的时间常数电阻器‑电容器电路。篡改芯片可改变电容器覆盖敏感区域的电容。因此，一个或多个该电阻器‑电容器电路的时间常数的显著改变可用于检测芯片篡改。

技术领域

本公开涉及微电子电路，并且更具体地，涉及用于检测集成电路(IC)的篡改的电路和方法，包括防篡改电路的芯片及防篡改系统。

背景技术

IC的篡改(即，芯片篡改)可包括有意地改变芯片的一部分。该改变可包括使用工具(例如，钻头、锉刀等)或化学品(例如，溶剂、蚀刻剂等)来移除材料(例如，封装)以便暴露下面的电路。一旦暴露，就可电探测电路(例如，微处理器、存储器、逻辑等)以感测信号和确定敏感信息(例如，密钥、凭证、加密货币等)。例如，通过感测暴露电路中的信号，有可能确定芯片所使用的硬件和/或软件安全措施。一旦已知，就可开发非法入侵以规避芯片上或其他类似芯片上的安全措施。在另一个示例中，通过感测暴露电路中的信号，有可能获得用于加密或通信的密钥。一旦已知，密钥就可重新用于获得对数据和/或通信的访问。可采取防篡改措施以检测芯片并且随后保护芯片免遭篡改。例如，当检测到篡改时，芯片可被配置为改变/删除敏感信息(即，数据)。为了该目的以及其他目的，重要的是提供一种用于检测篡改的装置，该装置是敏感的并且抵制被规避。本公开的实施方式就是在这种背景下出现的。

实用新型内容

本实用新型旨在采取防篡改措施以检测芯片并且随后保护芯片免遭篡改。

在至少一个方面，本公开总体上描述了一种包括防篡改电路的芯片(即，微芯片)。该芯片包括设置在第一芯片层上的集成电路。该芯片还包括电阻器-电容器电路，该电阻器-电容器电路包括设置在第二芯片层上的电容器。第二芯片层上的电容器覆盖第一芯片层上的集成电路的一部分。电容器被配置为当电阻器-电容器电路被物理地改变(例如，通过芯片篡改)时改变其时间常数。

在该方法的可能实施方式中，电阻器-电容器电路包括耦接在电阻器-电容器电路的输入端与输出端之间的电阻器。此外，电阻器电容器电路包括电容器，该电容器具有耦接到电阻器-电容器电路的输出端的第一电极、耦接到接地电压的第二电极以及设置在第一电极与第二电极之间的绝缘体。在该可能实施方式中，电容器可以是金属氧化物金属电容器。

在该方法的另一个可能实施方式中，输出信号匹配至少一个标准的时间包括输入信号的转变时间与输出信号等于阈值的时间之间的时间。

在该方法的另一个可能实施方式中，该方法还包括对附加电阻器-电容器电路重复探测、接收、测量和检测。在该可能实施方式中，基于时间检测芯片篡改可包括比较对每个电阻器-电容器电路测量的时间以获得结果，以及基于该结果确定芯片篡改。

在另一方面，本公开总体上描述了一种系统(即，防篡改系统)。该系统包括集成电路和多个电阻器-电容器电路。每个电阻器-电容器电路包括覆盖集成电路的一部分的电容器。每个电容器被配置为当对应的电阻器-电容器电路被物理地改变时改变其时间常数。该系统还包括驱动器电路和计数器电路，该驱动器电路被配置为将输入信号施加到每个电阻器-电容器电路，该计数器电路被配置为测量来自每个电阻器-电容器电路的每个输出信号匹配一个或多个标准(即，至少一个标准)的时间。该系统还包括处理器。该处理器被配置为基于由计数器测量的时间(例如，通过比较时间)来检测芯片篡改。

在该系统的一个可能实施方式中，电容器是具有由氧化物隔开的叉指式电极的金属氧化物金属电容器。

在该系统的另一个可能实施方式中，基于由计数器测量的时间来检测芯片篡改包括比较多个电阻器-电容器电路匹配至少一个标准的时间。