檢測(cè)錯(cuò)誤注入的方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實(shí)施例是有關(guān)于一種電子電路的保護(hù)，且特別是有關(guān)于一種檢測(cè)錯(cuò)誤注入攻擊的方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]錯(cuò)誤注入攻擊(Fault Inject1n Attack)是用來存取、分析或獲取來自安全電子電路(例如:密碼電路)的信息的一類技術(shù)。錯(cuò)誤注入攻擊通常會(huì)在電路中造成錯(cuò)誤，例如:通過實(shí)體接觸到信號(hào)線、通過高功率鐳射或電磁脈沖、或通過在電源供應(yīng)器或其他外部接口造成突波。此錯(cuò)誤被預(yù)期會(huì)造成電路輸出敏感信息，或者協(xié)助攻擊者滲入電路或電路所儲(chǔ)存的信息。
[0003]已知技藝中有各種用來檢測(cè)并抑制錯(cuò)誤注入攻擊的技術(shù)。例如美國(guó)專利申請(qǐng)第2011/0029828公開號(hào)，其內(nèi)容在此也被并入本文做為參考，其描述了檢測(cè)集成電路中的錯(cuò)誤注入的電路。此電路包含至少一個(gè)邏輯區(qū)塊與隔離區(qū)塊。邏輯區(qū)塊用以執(zhí)行集成電路的邏輯功能，隔離區(qū)塊耦接以接收待處理的信號(hào)以及隔離使能信號(hào)，隔離使能信號(hào)指出邏輯區(qū)塊的一功能階段與一檢測(cè)階段。在功能階段期間，隔離區(qū)塊將待處理的信號(hào)施加至邏輯區(qū)塊的至少一個(gè)輸入，并且在檢測(cè)階段期間，施加一個(gè)常數(shù)值至邏輯區(qū)塊的輸入。檢測(cè)區(qū)塊用以在檢測(cè)階段期間監(jiān)控邏輯區(qū)塊的輸出信號(hào)的狀態(tài)，并且在萬一輸出信號(hào)的狀態(tài)有任何的改變時(shí)產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)。
[0004]美國(guó)專利申請(qǐng)第2007/0075746公開號(hào)的內(nèi)容在此也被并入本文做為參考，其描述了在安全微控制器中檢測(cè)突波的技術(shù)。一種裝置包含了多個(gè)宏單元(Macro-cells)，這些宏單元是由能執(zhí)行一或多個(gè)功能的邏輯單元所形成的。此裝置亦包含一時(shí)脈樹，此時(shí)脈樹能接收時(shí)脈信號(hào)并且提供時(shí)脈信號(hào)的至少一份復(fù)制至每一個(gè)宏單元。時(shí)脈樹包含在每一個(gè)宏單元中的一個(gè)區(qū)域分支，其中每個(gè)區(qū)域分支能提供至少一份復(fù)制的時(shí)脈信號(hào)。此外，此裝置包含了至少一個(gè)突波檢測(cè)電路，其能檢測(cè)宏單元中的區(qū)域分支所提供的在一或多個(gè)復(fù)制的時(shí)脈信號(hào)中的突波。
[0005]美國(guó)專利申請(qǐng)第2009/0315603公開號(hào)的內(nèi)容在此也被并入本文做為參考，其描述了用以檢測(cè)至少一個(gè)第一正反器的狀態(tài)的干擾的技術(shù)，此至少一個(gè)第一正反器來自一電子電路的多個(gè)第一正反器所形成的群組。在群組中的第一正反器的各自輸出是與它們的功能性目的無關(guān)，這些輸出并被結(jié)合以提供一信號(hào)與此信號(hào)的反相，且觸發(fā)兩個(gè)第二正反器，此些第二正反器具有被迫至相同狀態(tài)的數(shù)據(jù)輸入。第二正反器的各自輸出被結(jié)合以提供檢測(cè)的結(jié)果。一脈沖信號(hào)包含有一脈沖，此脈沖至少是針對(duì)一群組中的其中一個(gè)第一正反器的每一個(gè)觸發(fā)邊緣，此脈沖信號(hào)會(huì)初始化第二正反器。
[0006]美國(guó)專利申請(qǐng)第2005/0235179公開號(hào)的內(nèi)容在此也被并入本文做為參考，其描述了用以防護(hù)避免錯(cuò)誤注入至基本邏輯模塊的同步正反器中的裝置。一邏輯電路包含一邏輯模塊，此邏輯模塊包含有一功能性同步正反器，此功能性同步正反器接收功能性結(jié)果并提供同步結(jié)果，其中此功能性結(jié)果包含有多個(gè)平行的位元。用以檢查功能性正反器的完整性的模塊包含有第一編碼區(qū)塊、第二編碼區(qū)塊、檢查同步正反器與比較器。第一編碼區(qū)塊接收功能性結(jié)果并且提供第一碼。第二編碼區(qū)塊接收同步結(jié)果并且提供第二碼。檢查同步正反器接收第一碼并且提供第三碼。比較器是用以比較第二碼與第三碼來提供第一錯(cuò)誤信號(hào)。
[0007]韓國(guó)專利申請(qǐng)第KR101352149B公開號(hào)的內(nèi)容在此也被并入本文做為參考，其描述利用在重置信號(hào)路徑中的緩沖器來檢測(cè)光學(xué)錯(cuò)誤注入的一電路，此電路能夠利用存在于重置芯片所需要的重置信號(hào)線中的緩沖器來檢測(cè)光學(xué)錯(cuò)誤注入。此電路包含有形成在一重置信號(hào)的一路徑中的多個(gè)檢測(cè)單元，此重置信號(hào)被傳送至每個(gè)包含數(shù)字電路的正反器，數(shù)字電路是用來檢測(cè)外部光學(xué)錯(cuò)誤注入。此電路也包含有信號(hào)收集單元，用以收集檢測(cè)單元的輸出而成為一個(gè)輸出，并在任何檢測(cè)單元中的信號(hào)發(fā)生改變時(shí)分辨一改變。此電路還包含有一檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元，用以檢測(cè)檢測(cè)單元輸出的信號(hào)改變，并通過信號(hào)收集單元的輸入來產(chǎn)生光學(xué)錯(cuò)誤注入檢測(cè)信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在此所述的本發(fā)明的實(shí)施例提供一種檢測(cè)錯(cuò)誤注入的裝置，其包含高扇出(Fanout)網(wǎng)絡(luò)與電路系統(tǒng)。高扇出網(wǎng)絡(luò)遍及一集成電路并且在集成電路的功能操作期間持續(xù)地不作動(dòng)。電路系統(tǒng)配置以感測(cè)高扇出網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)取樣點(diǎn)的信號(hào)準(zhǔn)位，并且基于所感測(cè)到的信號(hào)準(zhǔn)位來檢測(cè)高扇出網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)異常，以識(shí)別錯(cuò)誤注入企圖(Attempt)。
[0009]在一些實(shí)施例中，一或多個(gè)電子元件被插置至高扇出網(wǎng)絡(luò)中。其中電子元件具有第一靈敏度與第二靈敏度。第一靈敏度配置以轉(zhuǎn)態(tài)至不作動(dòng)狀態(tài)。第二靈敏度大于第一靈敏度，并配置以轉(zhuǎn)態(tài)至作動(dòng)狀態(tài)。在一實(shí)施例中，高扇出網(wǎng)絡(luò)包含一測(cè)試信號(hào)網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)揭露的實(shí)施例中，電路系統(tǒng)包含至少一個(gè)感測(cè)器，配置以感測(cè)在兩個(gè)以上的取樣點(diǎn)上的信號(hào)準(zhǔn)位，并合并感測(cè)到的信號(hào)準(zhǔn)位以產(chǎn)生至少一感測(cè)器的輸出。
[0010]在其他實(shí)施例中，電路系統(tǒng)配置以比較兩個(gè)以上感測(cè)到的信號(hào)準(zhǔn)位，并且通過檢測(cè)被比較的信號(hào)準(zhǔn)位之間的差異來檢測(cè)信號(hào)異常。通常，電路系統(tǒng)配置以在集成電路操作在一正常操作模式時(shí)，持續(xù)地感測(cè)信號(hào)準(zhǔn)位并且識(shí)別錯(cuò)誤注入企圖。
[0011]在一范例實(shí)施例中，電路系統(tǒng)配置以從集成電路中其他的檢測(cè)邏輯單元接收至少一個(gè)輸入。在其他實(shí)施例中，電路系統(tǒng)配置以提供至少一個(gè)輸出至集成電路中的另一個(gè)警報(bào)機(jī)制，以回應(yīng)識(shí)別出錯(cuò)誤注入企圖的操作。在另一實(shí)施例中，電路系統(tǒng)配置以修改高扇出網(wǎng)絡(luò)中一或多個(gè)信號(hào)準(zhǔn)位，以回應(yīng)識(shí)別出錯(cuò)誤注入企圖的操作。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，另一個(gè)檢測(cè)錯(cuò)誤注入的裝置亦被提出，包含了高扇出網(wǎng)絡(luò)與電路系統(tǒng)。高扇出網(wǎng)絡(luò)遍及了集成電路。電路系統(tǒng)配置以感測(cè)高扇出網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)取樣點(diǎn)的信號(hào)準(zhǔn)位以在集成電路的功能操作期間，基于感測(cè)到的信號(hào)準(zhǔn)位來分辨高扇出網(wǎng)絡(luò)中的合理信號(hào)變異與信號(hào)異常。電路系統(tǒng)也配置以通過檢測(cè)信號(hào)異常來識(shí)別錯(cuò)誤注入企圖。
[0013]在一些實(shí)施例中，一或多個(gè)電子元件被插置至高扇出網(wǎng)絡(luò)中。電子元件具有第一靈敏度與第二靈敏度。第一靈敏度配置以轉(zhuǎn)態(tài)至不作動(dòng)狀態(tài)。第二靈敏度大于第一靈敏度，并且用于轉(zhuǎn)態(tài)至作動(dòng)狀態(tài)。在一些實(shí)施例中，高扇出網(wǎng)絡(luò)包含慢速切換網(wǎng)絡(luò)(slowtoggling network)。在一實(shí)施例中，電路系統(tǒng)包含至少兩個(gè)感測(cè)器，配置以感測(cè)在兩個(gè)以上的取樣點(diǎn)上的信號(hào)準(zhǔn)位，并且合并感測(cè)到的信號(hào)準(zhǔn)位以產(chǎn)生至少一感測(cè)器的輸出。
[0014]在一實(shí)施例中，電路系統(tǒng)配置以比較兩個(gè)以上感測(cè)到的信號(hào)準(zhǔn)位，并且通過檢測(cè)被比較的信號(hào)準(zhǔn)位之間的差異來檢測(cè)信號(hào)異常。在另一實(shí)施例中，電路系統(tǒng)配置以識(shí)別出一或多個(gè)時(shí)間區(qū)間，在這些時(shí)間區(qū)間中高扇出網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)準(zhǔn)位被預(yù)期為穩(wěn)定。電路系統(tǒng)只在被識(shí)別的時(shí)間區(qū)間中才檢測(cè)信號(hào)異常。
[0015]在一實(shí)施例中，電路系統(tǒng)配置以從集成電路中其他的檢測(cè)邏輯單元接收至少一個(gè)輸入。在一實(shí)施例中，電路系統(tǒng)配置以提供至少一個(gè)輸出至集成電路中另一個(gè)警報(bào)機(jī)制，以回應(yīng)識(shí)別出錯(cuò)誤注入企圖的操作。在另一個(gè)實(shí)施例中，電路系統(tǒng)配置以修改高扇出網(wǎng)絡(luò)中一或多個(gè)信號(hào)準(zhǔn)位，以回應(yīng)識(shí)別出錯(cuò)誤注入企圖的操作。在一些實(shí)施例中，電路系統(tǒng)配置以通過檢測(cè)至少一個(gè)感測(cè)到的信號(hào)準(zhǔn)位上的突波來檢測(cè)信號(hào)異常。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種檢測(cè)錯(cuò)誤注入的方法亦被提出，包含以下步驟。感測(cè)在高扇出網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)取樣點(diǎn)的信號(hào)準(zhǔn)位。高扇出網(wǎng)絡(luò)遍及集成電路，并且在集成電路的功能運(yùn)作期間持續(xù)地不作動(dòng)。通過基于在取樣點(diǎn)的信號(hào)準(zhǔn)位來檢測(cè)高扇出網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)異常，以識(shí)別出錯(cuò)誤注入企圖。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，另一種檢測(cè)錯(cuò)誤注入的方法亦被提出，包含以下步驟。感測(cè)在高