[实用新型]一种提升芯片防破解能力的防破解芯片

说明书

技术领域

本发明属于芯片安全设计领域，尤其是涉及一种提升芯片防破解的防破解芯片。

背景技术

在芯片安全设计领域，重要的一个防护目标就是防止破解，也就是防止破解者获取芯片电路结构，而获取芯片电路结构需要对芯片进行逆向工程。逆向工程包括对芯片进行封装解剖和管芯分析，封装解剖是很简单的，管芯分析则比较复杂，包括多个环节，首要环节是得到管芯的分层照片，后续环节是根据照片提取电路和分析，因此逆向工程的关键点就是得到管芯的分层照片。而为了得到除了顶层之外的下层照片，需要对管芯进行研磨或者腐蚀来去除上层的材料，由于过度研磨或者腐蚀控制不好，经常会出现一种情况：就是将一颗管芯去除至特定的层次并拍照后，这一层次的平整度会变得很差，再基于此管芯去层至下一层就非常困难，此时只能换一颗新的管芯，一次性去除至下一层。因此，最终得到的完整的多层次的管芯图像，其实是由多颗管芯的不同层次进行组合而成。

由于大部分时候都需要多颗管芯才能得到完整的多层次管芯图像，逆向工程高度依赖于芯片产品的一致性。而目前的芯片产品是具备很好的一致性的，因为芯片设计完成后，其工程数据，也就是版图数据，只有一份，所有的管芯都是通过这一份版图数据进行制造而成，所以所有的管芯都具有同样的物理结构。

已有的芯片安全设计方法，都是通过提高保密程度来实现的，比如将通信过程进行加密，或者是在管芯上面增加迷宫覆盖层等，并没有针对逆向工程的特点进行安全设计。部分芯片采用了唯一ID的方法进行保护，但唯一ID并不能够防止逆向工程，因为ID通常是通过ROM进行存储，对于逆向工程拍照来说，ID特征在一层照片上即可完整体现，即使混用了多颗不同ID的管芯，仍然可以得到和其中一颗管芯匹配的管芯图像。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种提升芯片防破解的防破解芯片，使得逆向工程的成功率降低至极低的程度。

本发明的核心思想是：电路结构相同，物理结构不同的芯片，其不同种类的版图数据不能混用，如果混用则会修改电路结构，使得加工出来的芯片具备不同的物理结构。当采用多颗芯片进行逆向工程时，这些芯片具备相同物理结构的概率非常之低，以至于得到的管芯图像并不反映正确的物理结构，从而导致逆向工程失败。

本发明的目的在于提出一种防破解芯片，以使针对该芯片的逆向工程的成功率变得极低，从而提高了芯片的防破解能力。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种防破解芯片，其特征在于包括：

电路结构相同但物理结构不同的多种管芯。

上述的多种管芯的封装外观相同，其中外观相同指封装类型相同，封装尺寸相同，封装的管脚相同，芯片型号相同；

进一步的，所述电路结构相同但物理结构不同的多种管芯，其中每一种管芯都对应多个版图层，且管芯所对应的版图层的层次数量相同。

进一步的，所述电路结构相同但物理结构不同的每一种管芯至少在2层版图层或更多的版图层上存在差异。

进一步的，所述电路结构相同但物理结构不同的多种管芯，所述多种管芯的版图层不能混用，混合使用会改变电路的结构。

相对于现有技术，本发明所述的方法具有以下优势：

(1)通过针对逆向工程的特点进行安全设计，从根源上切断了芯片破解的主要手段；

(2)相比已有的安全设计方法，不需要增加额外的成本；

(3)本发明方法设计简单，容易实现。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1A为本发明实施例中第一种的封装底面图。

图1B为本发明实施例中第一种的封装顶面图。

图1C为本发明实施例中第二种的封装顶面图。

图1D为本发明实施例中第三种的封装顶面图。

图2为本发明实施例中的电路图。

图3为本发明实施例中第一种版图设计结果。

图4为本发明实施例中第二种版图设计结果。

图5为本发明实施例中第一种混用不同物理结构的管芯得到的版图结果。

图6为本发明实施例中第一种混用不同物理结构的管芯得到的电路结果。

图7为本发明实施例中第二种混用不同物理结构的管芯得到的版图结果。

图8为本发明实施例中第二种混用不同物理结构的管芯得到的电路结果。