[发明专利]毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备

说明书

提供了一种毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备。所述毛刺信号检测电路包括：锁存器和信号输出模块；所述锁存器的第一输入端连接至电源电压，所述锁存器的第一输出端连接至地电压，所述锁存器的第二输入端连接至所述锁存器的第三输出端，所述锁存器的第三输入端连接至所述锁存器的第二输出端，所述第二输出端或所述第三输出端连接至所述信号输出模块。所述毛刺信号检测电路不仅能够检测电源电压或地电压上的毛刺，并且所述毛刺信号检测电路具有功耗低、面积小、速度快、灵敏度高以及可移植性强等优点。

技术领域

本申请实施例涉及电子领域，并且更具体地，涉及毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备。

背景技术

安全芯片可以用于实现用户身份识别与关键数据存储等功能，其被广泛应用于金融领域，是攻击者的重点攻击对象。

攻击者可以通过故障攻击(如毛刺(power glitch)攻击)，使芯片工作在非正常状态下，从而导致芯片发生错误行为；此时，攻击者可以利用故障分析技术轻易获取安全芯片中的机密数据。

通常情况下，可以通过毛刺信号检测电路检测电源电压(或地电压)上的毛刺，并及时给出报警信号，从而增加芯片系统的鲁棒性和安全性。具体而言，毛刺信号检测电路需要包括电阻电容(RC)采样结构和比较器结构。RC采样结构利用低通滤波器采样电源电压(或地电压)，比较器结构通过电阻分压设置判定阈值，并通过比较采样的电源电压(或地电压)与判定阈值确定是否触发报警信号。RC采样结构的优点在于可以检测毫微秒(ns)级的毛刺，但RC较大的RC采样结构一般要求较大的芯片面积开销。比较器结构的优点在于可以精确设置判定阈值，但比较器结构中的静态偏置电流会使其存在静态偏置功耗。此外，现有的毛刺信号检测电路存在反应速度低、灵敏度低以及可移植性低等缺点。

发明内容

提供了一种毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备，不仅能够检测电源电压或地电压上的毛刺，并且所述毛刺信号检测电路具有功耗低、面积小、速度快、灵敏度高以及可移植性强等优点。

第一方面，提供了一种毛刺信号检测电路，包括：

锁存器和信号输出模块；

所述锁存器的第一输入端连接至电源电压，所述锁存器的第一输出端连接至地电压，所述锁存器的第二输入端连接至所述锁存器的第三输出端，所述锁存器的第三输入端连接至所述锁存器的第二输出端，所述第二输出端或所述第三输出端连接至所述信号输出模块；

其中，所述电源电压上未出现毛刺信号且所述地电压上未出现毛刺信号时，所述锁存器用于将所述第二输入端的电压值维持在第一电压，并将所述第三输入端的电压值维持在第二电压，所述第一电压大于或小于所述第二电压；

所述信号输出模块用于根据所述第三输入端的电压值的变化生成并输出目标信号，所述目标信号用于指示所述电源电压或所述地电压是否出现毛刺信号。

基于锁存器检测电源电压或地电压上的毛刺，区别于传统的电阻电容采样结构和比较器结构。具体而言，锁存器不需要使用电阻，因此能够降低毛刺信号检测电路的面积以及硬件开销；锁存器的正反馈特性可以提高毛刺信号检测电路的检测速度；相比于电阻电容结构，锁存器的负阻迟滞特性，可以检测更低幅度的glitch信号，进而提升毛刺信号检测电路的灵敏度；锁存器的静态电流仅为所用器件的漏电电流，无静态偏置电流，能够降低毛刺信号检测电路的静态功耗；锁存器可以兼容数字(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor，CMOS)工艺，能够增强毛刺信号检测电路的可移植性。简而言之，所述毛刺信号检测电路不仅能够检测电源电压或地电压上的毛刺，并且所述毛刺信号检测电路具有功耗低、面积小、速度快、灵敏度高以及可移植性强等优点。