一種新型自毀芯片監測和執行電路的設計
2022年電子技術應用第2期
胡長征，馬 偉，高清運，胡偉波
南開大學 電子信息與光學工程學院，天津300350
摘要： 針對當前自毀技術中，自毀監測方式單一且自毀執行較長和自毀不徹底、不穩定導致自毀成功率較低的問題，設計了一種同時具備自毀實時監測和執行的電路系統。該電路系統設計了封裝拆卸和上電時序兩種自毀監測方式，使自毀監測的方式更加多樣，提高結果的準確性。同時利用MOS管作為開關特性，來減少自毀執行的時間。實驗結果表明，該電路系統在3.3 V的供電電壓且鉭電容存儲電壓為20 V時，可以通過自毀監測電路對工作芯片進行實時的監測，同時經過測試表明，從監測到自毀信號到自毀執行開始，需要時間為0.28 ms。
中圖分類號： TN409
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211819
中文引用格式： 胡長征，馬偉，高清運，等. 一種新型自毀芯片監測和執行電路的設計[J].電子技術應用，2022，48(2)：23-27.
英文引用格式： Hu Changzheng，Ma Wei，Gao Qingyun，et al. Design of a new type of self-destruct chip monitoring and execution circuit[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(2)：23-27.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211819
中文引用格式： 胡長征，馬偉，高清運，等. 一種新型自毀芯片監測和執行電路的設計[J].電子技術應用，2022，48(2)：23-27.
英文引用格式： Hu Changzheng，Ma Wei，Gao Qingyun，et al. Design of a new type of self-destruct chip monitoring and execution circuit[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(2)：23-27.
Design of a new type of self-destruct chip monitoring and execution circuit
Hu Changzheng，Ma Wei，Gao Qingyun，Hu Weibo
College of Electronic Information and Optical Engineering，Nankai University，Tianjin 300350，China
Abstract： In the current self-destruction technology, the self-destruction monitoring method is single, the self-destruction execution is long, and the self-destruction is incomplete and unstable, which leads to the low success rate of self-destruction. A real-time monitoring and execution circuit system with both self-destruction monitoring and execution is designed. The circuit system designed two self-destruct monitoring methods, packaging and disassembly and power-on timing, which made the self-destruct monitoring methods more diverse and the results more accurate. At the same time, MOS tube was used as the switching characteristic to reduce the time of self-destruct execution. The experimental results show that the circuit system can carry out real-time monitoring of the working chip through the self-destruct monitoring circuit when the supply voltage is 3.3 V and the storage voltage of tantalum capacitor is 20 V. Meanwhile, the test results show that the time from the monitoring to the self-destruct signal to the start of the self-destruct execution is 0.28 ms.
Key words : self-destruction chip；real-time self-destruction monitoring；self-destruction execution
0 引言
當前自毀技術應用廣泛，在無人機的偵察系統、機密數據的存儲設備[1]以及關鍵芯片、電子政務和金融等領域都有很好的應用[2]。2016年，Jin-Woo Han等人提出了一種自毀式鰭片觸發器驅動的晶體管，在需要芯片自毀時，向觸發柵極施加觸發電壓，產生的靜電彎曲應力將破壞鰭片的源-漏延伸區域，使晶體管斷開，電路失去原本功能。2017年，解放軍海軍醫學研究所提出一種新的自觸發方法，這種方法是在監測電路感知到設備外殼上的螺絲被擰下時[3]，產生高電流信號使芯片燒毀。2018年長春聞鼓通信公司通過控制端發出自毀命令[4]時，芯片保護電路內部產生高壓擊毀芯片，以此達到防止信息泄露的目的。
在大多數自毀設計和應用中，自毀監測的方式一直被忽視，導致自毀監測方式單一，準確靈敏性較低。同時在監測到自毀狀態到產生自毀信號，開始執行自毀的整個過程時間較長，且其自毀程度不夠徹底，有時只能停止電路的正常工作，不能真正地破壞芯片數據的存儲模塊。
本設計針對自毀監測方式和自毀信號產生速度的問題，基于閾值判斷等算法[5]，提出了一種新型自毀芯片監測和執行電路系統，可以通過封裝拆卸和上電時序[6]，對芯片工作環境進行監測，同時利用閾值判斷等算法對監測數據進行分析和處理，產生自毀執行信號，在較短的時間內執行自毀。
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作者信息：
胡長征，馬 偉，高清運，胡偉波
(南開大學 電子信息與光學工程學院，天津300350)
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