一种新型自毁芯片监测和执行电路的设计
2022年电子技术应用第2期
胡长征，马 伟，高清运，胡伟波
南开大学 电子信息与光学工程学院，天津300350
摘要： 针对当前自毁技术中，自毁监测方式单一且自毁执行较长和自毁不彻底、不稳定导致自毁成功率较低的问题，设计了一种同时具备自毁实时监测和执行的电路系统。该电路系统设计了封装拆卸和上电时序两种自毁监测方式，使自毁监测的方式更加多样，提高结果的准确性。同时利用MOS管作为开关特性，来减少自毁执行的时间。实验结果表明，该电路系统在3.3 V的供电电压且钽电容存储电压为20 V时，可以通过自毁监测电路对工作芯片进行实时的监测，同时经过测试表明，从监测到自毁信号到自毁执行开始，需要时间为0.28 ms。
中图分类号： TN409
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211819
中文引用格式： 胡长征，马伟，高清运，等. 一种新型自毁芯片监测和执行电路的设计[J].电子技术应用，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.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211819
中文引用格式： 胡长征，马伟，高清运，等. 一种新型自毁芯片监测和执行电路的设计[J].电子技术应用，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
当前自毁技术应用广泛，在无人机的侦察系统、机密数据的存储设备[1]以及关键芯片、电子政务和金融等领域都有很好的应用[2]。2016年，Jin-Woo Han等人提出了一种自毁式鳍片触发器驱动的晶体管，在需要芯片自毁时，向触发栅极施加触发电压，产生的静电弯曲应力将破坏鳍片的源-漏延伸区域，使晶体管断开，电路失去原本功能。2017年，解放军海军医学研究所提出一种新的自触发方法，这种方法是在监测电路感知到设备外壳上的螺丝被拧下时[3]，产生高电流信号使芯片烧毁。2018年长春闻鼓通信公司通过控制端发出自毁命令[4]时，芯片保护电路内部产生高压击毁芯片，以此达到防止信息泄露的目的。
在大多数自毁设计和应用中，自毁监测的方式一直被忽视，导致自毁监测方式单一，准确灵敏性较低。同时在监测到自毁状态到产生自毁信号，开始执行自毁的整个过程时间较长，且其自毁程度不够彻底，有时只能停止电路的正常工作，不能真正地破坏芯片数据的存储模块。
本设计针对自毁监测方式和自毁信号产生速度的问题，基于阈值判断等算法[5]，提出了一种新型自毁芯片监测和执行电路系统，可以通过封装拆卸和上电时序[6]，对芯片工作环境进行监测，同时利用阈值判断等算法对监测数据进行分析和处理，产生自毁执行信号，在较短的时间内执行自毁。
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作者信息：
胡长征，马 伟，高清运，胡伟波
(南开大学 电子信息与光学工程学院，天津300350)
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