[发明专利]一种具有存储单元物理保护机制的SOC芯片及方法

说明书

本发明提供一种具有存储单元物理保护机制的SOC芯片及方法，所述芯片包括：第一存储单元，用于存储敏感系统数据；第二存储单元，用于存储普通数据；微处理器，用于访问第一、第二存储单元；访问控制单元，连接于微处理器与第一、第二存储单元之间，用于完成微处理器访问第一、第二存储单元的时序控制；地址译码单元，连接于微处理器与访问控制单元之间，用于完成从微处理器的地址到第一、第二存储单元的物理地址的地址译码；保护单元，连接于微处理器及地址译码单元之间，用于打开或关闭第一存储单元的访问通道以及非法访问的界定。本发明采用数字电路架构实现NVM存储器的安全访问，在增加芯片安全性的同时程序升级不受限制，且破解难度高。

技术领域

本发明属于片上系统领域，涉及一种具有存储单元物理保护机制的SOC芯片及方法。

背景技术

片上系统(System on Chip，简称SOC)，从狭义角度讲，它是信息系统核心的芯片集成，是将系统关键部件集成在一块芯片上；从广义角度讲，SOC是一个微小型系统，其将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上，通常是客户定制的，或是面向特定用途的标准产品。

微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)一般内部都集成了非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)用于存放用户程序和数据。随着MCU的使用越来越普及，对于MCU内部数据安全性的要求也越来越高。如何保护NVM非易失性存储器内的数据变得尤为重要。

目前的MCU都会采用硬件安全熔丝机制来增强内部数据的安全性，控制NVM非易失性存储器的读写访问。这种机制非常简单，无需重新设计MCU架构，仅利用熔丝控制编程接口的回读功能。缺点是熔丝位置通常在存储器接口附近，非常容易被定位以及被FIB电路修改。例如：熔丝状态值可以通过将对应的熔丝位输出端切断并连接到电源或地端从而获得需要的逻辑值，从而获得存储器的访问权限进行入侵攻击。甚至有些仅仅使用激光或聚焦离子束切断熔丝的感应电路就可以了，然后利用非入侵性攻击方式一样可以成功。

同时，目前的MCU内部并没有区分敏感数据和普通数据，都存储在一个NVM存储器内，虽然可以通过熔丝机制控制存储器的访问时序，但是在物理上存储器接口都是连通的，存在安全风险。

因此，如何提供一种具有存储单元物理保护机制的SOC芯片及方法，以提高芯片安全性，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有存储单元物理保护机制的SOC芯片及方法，用于解决现有技术中SOC芯片安全风险较高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种具有存储单元物理保护机制的SOC芯片，包括：

第一存储单元，用于存储由芯片生产提供者负责维护的敏感系统数据；

第二存储单元，用于存储由用户负责维护的用户数据和程序；

微处理器，用于访问所述第一存储单元或第二存储单元；

访问控制单元，连接于所述微处理器与所述第一存储单元、第二存储单元之间，用于完成所述微处理器访问所述第一存储单元、第二存储单元的时序控制；

地址译码单元，连接于所述微处理器与所述访问控制单元之间，用于完成从所述微处理器的地址到所述第一存储单元、第二存储单元的物理地址的地址译码；

保护单元，连接于所述微处理器及所述地址译码单元之间，用于打开或关闭所述第一存储单元的访问通道以及非法访问的界定。

可选的，所述保护单元被设置为当所述第一存储单元发生非法访问后，产生一个非法访问的中断给所述微处理器。

可选的，所述微处理器被设置为当接收到所述中断后，停止访问所述第一存储单元。