[发明专利]安全设备防篡改电路

说明书

技术领域

在此公开的各种示例实施例通常涉及安全设备防篡改电路。

背景技术

安全性是安全设备的重要特征。智能卡是广泛使用的安全设备的一个示例。在几年前，非接触式智能卡以电子标签的形式出现。目前，非接触式智能卡可用于电子票务、交通和访问控制等领域。最近，他们已经开始用于电子支付交易。

接触式和非接触式智能卡都容易收到安全攻击。需要在各种安全应用中防止安全攻击，例如电子支付、电子护照、传统的银行业或者汽车安全。智能卡可以以硬件令牌(hardware token)的形式提供安全性。可以在所述智能卡中使用加密术来保护信息免受未经授权的公开。明文(plain text)可以经由加密算法变成密文(cipher text)，以及然后使用相同的方法解密回明文。这样，在智能卡与读取器之间的实际数据交换通道可能不是“用明码的(in the clear)”，因此不能被未经授权的第三方或者窃听者读出。

在智能卡上可获得的少量存储器和功率限制了在所述智能卡上使用的加密算法的大小。这使得加密算法的破坏(breach)更容易一点。因此，存在反黑客的现有技术，解决所述通信的加密部分，但是它不针对物理攻击，例如在信息尚未加密的智能卡中分接(tapping)内部信号。

发明内容

因此，需要安全设备防篡改电路，所述电路检测并且阻止安全设备(诸如智能卡)的物理攻击和/或逆向工程。提供了安全设备防篡改电路的实施例，所述电路使得安全设备能够抵抗物理攻击。

描述了各种示例实施例的简要总结。在以下的总结中可能做出某些简化和省略，旨在强调和介绍各种示例实施例的某些方面，但是不限制本发明的范围。在后面的章节中将进行优选示例实施例的详细描述，足以使本领域普通技术人员实施和使用本发明的概念。

各种实施例还可以涉及一种用于安全设备的防篡改电路，所述电路包括：信号延迟检测器、时钟延迟检测器、时钟占空比检测器以及保护单元，所述保护单元从所述信号延迟检测器、时钟延迟检测器和所述时钟占空比检测器接收错误指示(error indication)，其中所述保护单元在接收所述错误指示时指示对安全设备的篡改。

各种实施例还可以涉及一种用于安全设备的防篡改电路，包括：延迟单元，对来自芯片导线的信号进行延迟，其中所述延迟使在所述芯片导线上的所述信号是时序关键的(timing critical)；第一触发器，配置用于接收来自所述延迟单元的已延迟信号以及时钟信号；第二触发器，配置用于接收来自所述延迟单元的已延迟信号以及已延迟时钟信号；以及XOR门，配置用于接收来自所述第一触发器和所述第二触发器的输出数据，其中如果在所述第一触发器的输出数据与所述第二触发器的输出数据之间存在差异，所述XOR门就输出错误指示。

各种实施例还可以涉及一种用于防止篡改安全设备的方法，所述方法包括：对在所述安全设备中芯片导线上的信号进行延迟，使得在所述芯片导线上的信号变成时序关键的；在第一触发器中加载来自己延迟信号的数据；在第二触发器中加载来自己延迟信号的数据；对所述第一触发器进行计时；在对所述第一触发器进行计时之后对所述第二触发器进行计时；比较来自所述第一触发器和所述第二触发器的已计时输出；以及如果来自所述第一和第二触发器的输出是不同的，就输出错误指示。

各种实施例还可以涉及一种用于防止篡改安全设备的方法，所述方法包括：检测在芯片导线上的信号延迟；使用低通滤波器检测时钟信号中的延迟；使用已延迟锁定回路检测时钟信号形状中的变化；以及如果检测到芯片导线上的信号延迟、检测到时钟信号中的延迟或者检测到时钟信号形状的变化就输出错误指示。

附图说明

为了更好地理解各种示例实施例，将对附图进行参考，其中：

图1阐释了芯片导线上信号的寄生效应；

图2阐释了芯片导线上分接信号的附加寄生效应；

图3阐释了安全设备防篡改电路的实施例的方框图；

图4阐释了芯片导线上信号的寄生效应和延迟元件；

图5阐释了信号延迟检测器的实施例；

图6阐释了时序图，示出了在正常操作下所述信号延迟检测器的操作；

图7阐释了时序图，示出了当在所述芯片导线上出现分接时所述信号延迟检测器的操作；

图8阐释了时钟延迟检测器；

图9阐释了在正常操作期间所述时钟延迟检测器的输出；以及

图10阐释了当所述时钟延迟时所述时钟延迟检测器的输出。

具体实施方式