[实用新型]OTP寄存器读写装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及读写装置，特别涉及OTP寄存器读写装置。

背景技术

随着嵌入式应用的越来越广泛，产品的安全也显得越来越重要。一方面是为了保护硬件设计，另外一方面也是为了产品本身的安全，防止被黑客攻击（HACKED）。为了保护芯片中的数据，越来越多的厂商在芯片内部提供了一种特殊的寄存器：OTP寄存器（One Time Programmable，一次性编程寄存器）。OTP寄存器是每位信息都是一次性写入，不可重写，掉电不丢失数据，可以反复读出数据。

芯片标识符Chip ID具有唯一性和不可更改的要求，所以目前通常都使用OTP寄存器来实现。目前的OTP寄存器读写装置如图1所示，包含系统接口、合并器、读控制器、写控制器和OTP寄存器。系统接口用于接收用户设定的值和厂商设定的值，并可以返回读取数据；合并器将用户设定的值和厂商设定的值进行合并；写控制器将合并后的数据写入OTP寄存器；读控制器读取OTP寄存器中存储的数据，并将读取数据输入到系统接口；系统接口将读取数据返回给用户。

通常情况下，将设定的Chip ID写入到OTP寄存器是使用电子熔丝e-Fuse实现的，从硅片代工厂生产出来时，所有芯片都是同样的值，比如说16位0x0，当把设定的Chip ID写入到OTP寄存器时后，芯片的值可以改成设定的Chip ID，比如说是16位的0x1，最后一位改变了，最后系统读到的值就是设定的Chip ID。这个过程中芯片的外部虽然没有变化，但是由于e-Fuse对芯片的物理影响比较大，如果把这颗芯片解剖分析，就很容易发现改写的位，用光学显微镜就能很容易逆向分析破解这些Chip ID。当然也可以把未写入设定的Chip ID的芯片(对应ID为0x0)改写为0x1，实现复制拷贝。这样就对产品本身的安全性造成很大的威胁。

同时，写控制器将接收到的待写入数据直接写入到OTP寄存器中的设定地址内，如果上述OTP寄存器中的设定地址内已经被编程过，那么上述OTP寄存器中的设定地址内的数据段很可能会因重复写入而遭到损坏。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种OTP寄存器读写装置，使得用户和厂商使用OTP寄存器可以得到唯一的芯片标识符Chip ID，且难以被逆向破解和非法复制，同时保护OTP寄存器不被损坏。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种OTP寄存器读写装置，包含：SHA运算器、写控制器、读控制器与OTP寄存器；

所述写控制器、所述读控制器均与所述SHA运算器相连接；OTP寄存器与所述写控制器和所述读控制器相连接；

所述SHA运算器用于对输入数据进行安全散列算法SHA的运算；该SHA运算器的输入端口接收待写入到一次性编程OTP寄存器中的芯片标识符，并将经所述SHA加密后的芯片标识符通过输出端口输入到所述写控制器；或者，该SHA运算器的输入端口接收所述读控制器输出的数据，并将经所述SHA加密后的读取数据通过输出端口输出给用户；

所述写控制器将所述加密后的芯片标识符写入到所述OTP寄存器中尚未被编程过的的设定地址内；

所述读控制器读取所述OTP寄存器中所述设定地址内的数据。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，SHA运算器将待写入到OTP寄存器的芯片标识符Chip ID进行加密，该加密的Chip ID与所述待写入到OTP寄存器中的Chip ID不同，因此可以对所述待写入到OTP寄存器中的Chip ID进行加密保护，防止被破解；并且，SHA运算器将从OTP寄存器中读取的所述加密的Chip ID进行二次加密，使最终显示给用户的Chip ID经过两次加密处理，所述显示给用户的Chip ID跟写入到OTP寄存器中的经过一次加密的Chip ID也不相同，这样就对待写入到OTP寄存器中的Chip ID作了进一步的加密保护。由于SHA运算器的运算过程是单向不可逆的，所以即使是黑客也很难根据最终显示给用户的Chip ID来逆向推断出OTP寄存器里面存储的Chip ID。另外，SHA运算器是把不定长度的一串消息，加以特定的算法处理，得到固定长度的数据，这个数据在理论上破解很困难，工程实现也是不可能的。本实用新型使得用户和厂商使用OTP寄存器可以得到唯一的芯片标识符Chip ID，而且难以被逆向破解和非法复制。