[发明专利]时钟波动下的电压变化检测

说明书

检测对集成电路(IC)的基于电压的攻击在存在时钟抖动的情况下是困难的。传播信号能够显示出由于由基于电压的攻击产生的延迟分量和由时钟波动产生的延迟特性而导致的总延迟。电压变化检测电路系统(106)包括第一电压相关电路和第二电压相关电路(302‑1、302‑2)以及电压分析电路(306)。电压相关电路(302‑1、302‑2)响应于时钟信号(204)并且基于不同的第一电压灵敏度和第二电压灵敏度(304‑1、304‑2)来产生指示电压电平(216)的第一信号和第二信号(218‑1、218‑2)。电压分析电路(306)基于第一信号和第二信号(218‑1、218‑2)来生成电压警报信号108。组合信号抵消第一信号和第二信号(218‑1、218‑2)中的延迟特性。因此，可通过使用两个电压相关电路在存在时钟波动的情况下检测基于电压的攻击。

背景技术

电子装置在制造、通信、运输、卫生保健、商务、社交互动和娱乐中起不可或缺的作用。例如，电子装置给为商务和通信提供基于云的分布式计算功能性的服务器场供电。电子装置还被嵌入在从医疗装置到电器和从车辆到工业工具的许多不同类型的现代设备中。附加地，一种电子装置(智能电话)已经实际上成为触手可及的必需品。随着电子装置变得普遍并且对现代生活的许多方面至关重要，装置安全已经变得必不可少。

许多人们熟悉恶意软件，该恶意软件有时通常被称为“计算机病毒”。有弹性的操作系统、安全的计算实践和反恶意软件程序常常能够通过对抗许多类型的恶意软件来使用户的信息保持安全免于远程威胁。然而，由电子装置存储的信息的安全还可能通过对硬件的物理攻击而受到危害。换句话说，一些硬件攻击能够规避或破坏以上列举的策略，以使得不良行为者能够访问旨在保持安全的信息。

电子装置的硬件包括提供智能以启用某些期望的功能性的集成电路(IC)，该功能性包括可以利用要被保护的信息的功能性。为了支持对此信息的保护，一些IC包括安全电路系统以促进对要被保护的信息(诸如财务数据、密码和秘密密钥)的加密和解密。遗憾的是，不良行为者能够以物理方式攻击IC，包括其安全电路系统，以试图赢得对被存储在“硬化”电路部分中或由IC以其他方式保护的信息的访问。因此，将能够标识、封锁、击退或以其他方式阻挠此类物理攻击的基于硬件的措施并入到IC中是有益的。

此背景技术部分被提供以通常呈现本公开的上下文。除非本文另外指示，否则既不明确地也不隐式地承认此部分中描述的材料为本公开或所附权利要求的现有技术。

发明内容

此发明内容部分被提供以引入时钟波动下的电压变化检测的简化构思。这些简化构思在下面在具体实施方式中被进一步描述。因此，此部分不旨在标识所要求保护的主题的必要特征，也不旨在确定所要求保护的主题的范围时使用。

电子装置包括可能易受电压或频率尖峰攻击的集成电路(IC)。此类物理攻击能够修改电路的定时特性并且引入人为的亚稳定性。不良行为者能够利用人为的亚稳定性将电路置于泄露旨在被保护的数据的状态下。为了保护此类数据，IC芯片上的电路系统能够检测物理攻击并且发出警报信号。响应于警报信号，IC芯片能够采取某些动作来保护免于攻击。

例如，基于电压的攻击涉及改变电路部分的电压电平以引发亚稳定性。电路部分因此能够通过确定电压电平正在变化来检测攻击。确定电压电平正在变化能够基于使用对电压敏感的电路系统来延迟传播信号的观察结果。同时在一些环境中，故意地创建时钟信号的频率波动或时钟波动以对抗对IC芯片的物理攻击。时钟波动能够引入一定程度的随机化。随机化使从强加在被监视信号上的亚稳定性推理数据值变得更困难。由于在安全电路系统中使用时钟波动，在时钟信号存在频率波动的情况下能够发生基于电压的攻击。在这些情形下，检测基于电压的攻击是有挑战性的，因为信号延迟可以是部分地由于由基于电压的攻击而产生的变化电压而导致的，并且是部分地由于旨在对抗物理攻击的时钟波动而导致的。