[发明专利]对多通道金属屏蔽布线层进行完整性检测的电路及方法

说明书

本发明公开了一种对多通道金属屏蔽布线层进行完整性检测的电路及方法。该电路包括随机数产生电路和信号比对电路。随机数产生电路用于产生随机数序列，每一路随机数均通过两个传输通道进行传输，所述两个传输通道分别为所述多通道金属屏蔽布线层和所述芯片的下层金属线；信号比对电路对所述两个传输通道输出至所述信号比对电路的随机数信号进行比对，当比对失败的次数超过一定数值，则认为该芯片的多通道金属屏蔽布线层受到攻击并产生报警信号。所述对多通道金属屏蔽布线层进行完整性检测的电路及方法能够准确地检测多通道金属屏蔽布线层是否受到攻击，避免走线内信号干扰造成的误判。

技术领域

本发明是关于安全芯片设计领域，特别是关于一种对多通道金属屏蔽布线层进行完整性检测的电路及方法。

背景技术

近年来，在集成电路领域，芯片的安全防护越来越受到重视。一种常见的防护手段是在芯片的顶层金属层构造密集的金属防护网络，通过对金属网络的完整性状态进行检测来判断是否受到外部攻击。因此，如何快速并准确地检测金属屏蔽网络的完整性，对于芯片安全领域具有重要的研究及应用价值。

目前，金属屏蔽网络完整性检测方法一般分为被动检测方式及主动检测方式。被动检测方式通过使用信号放大电路来被动探测金属防护结构的电容值、电阻值等电学参数的变化，进而判定物理攻击。主动式检测方式采用向传感网络层注入流密码的方式来进行防护，通过信号的等效性检查来判定防护层的开路、断路进而检测物理攻击。主动式检测方式可由全数字实现，工艺迁移性好，噪声容限与鲁棒性高，因此获得了广泛的应用。

金属屏蔽网络覆盖于芯片顶层金属层，金属走线较长。当空间电磁场变化较为剧烈时，金属走线内信号极易受空间电磁场干扰而出现错误。现有主动式检测技术多为单bit码值比较，一旦走线内信号受干扰，将出现误报警情况，导致芯片错误执行安全保护行为。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对多通道金属屏蔽布线层进行完整性检测的电路及方法，其能够准确地检测多通道金属屏蔽布线层是否受到攻击，避免走线内信号干扰造成的误判。

为实现上述目的，本发明提供了一种对多通道金属屏蔽布线层进行完整性检测的电路，该电路包括随机数产生电路和信号比对电路。随机数产生电路用于产生随机数序列，随机数序列中的每一路随机数均通过两个传输通道进行传输，所述两个传输通道分别为所述多通道金属屏蔽布线层和所述芯片的下层金属线；信号比对电路与所述两个传输通道均相连，用于对所述两个传输通道输入至所述信号比对电路的随机数信号进行比对，若随机数产生电路产生的某一路随机数分别经由所述两个传输通道输出到信号比对电路的两个信号相同则认为比对成功，反之，若所述两个信号不同，则认为比对失败，当比对失败的次数超过一定数值，则认为该芯片的多通道金属屏蔽布线层受到攻击并产生报警信号。

在一优选的实施方式中，所述随机数产生电路包括反馈移位寄存器，该反馈移位寄存器由多个D触发器串联组成，第1级D触发器的输入端接最后一级D触发器的正输出端，其余D触发器的一部分D触发器的输入信号由上一级D触发器的正输出端提供，其余D触发器的另一部分D触发器的输入信号由上一级D触发器的正输出端和最后一级D触发器的正输出端异或后提供，该另一部分触发器的数量与所述多通道金属屏蔽布线层的通道数量相同，该另一部分的每个触发器输出的每路随机数组成所述随机数序列。

在一优选的实施方式中，所述信号比对电路包括多个比对模块，所述比对模块的数量与所述多通道金属屏蔽布线层的通道数量相同，每个比对模块包括两个输入端和一个输出端，某一路随机数分别经由所述两个传输通道输出到某个比对模块的各个输入端内进行比对，若比对结果异常，则该比对模块输出报警信号。