一種基于改寫策略的安全SRAM芯片的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著信息社會的來臨，信息安全問題逐步成為了國家、企業(yè)、個人等信息擁有者的最關(guān)注的話題之一，其重要性不言而喻。作為信息載體的集成電路芯片本身也面臨著越來越多的安全問題，以往認為的集成電路先天的保密性已經(jīng)不復(fù)存在。作為常保存敏感數(shù)據(jù)的易失性存儲器——SRAM 一般被認為斷電后其數(shù)據(jù)無法保存，但是隨著技術(shù)的進步SRAM 存在的數(shù)據(jù)安全問題不容忽視。研究與解決SRAM 自身的安全性問題已經(jīng)成為安全系統(tǒng)、安全存儲的一個重要的發(fā)展方向。
　　

2、 為了從根本上消除SRAM 存在的安全性問題，本文首先分析了針對SRAM的各種攻擊手段，找到了應(yīng)對這些攻擊手段的兩種芯片級的解決方案；再針對方案其中之一的電源斷電后在很短時間內(nèi)利用芯片內(nèi)部集成的電容上的能量將SRAM 芯片中的數(shù)據(jù)全部改寫的思路，按照模擬芯片的“自頂向下”的設(shè)計方法進行了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計、功能電路的劃分與底層模塊電路設(shè)計。依據(jù)此解決方案，本論文重點研究了一種片上自建電源結(jié)構(gòu)。在此結(jié)構(gòu)中，本文設(shè)計了新型的低功耗帶隙基準(zhǔn)電路

3、、攻擊檢測與直流雙電源切換電路等功能電路并詳細的敘述了設(shè)計過程，并給出了相應(yīng)的仿真結(jié)果和分析。此外，本文還在不破壞原有SRAM 功能電路基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將斷電改寫電路“嵌入”其中，并針對測試設(shè)計了相應(yīng)的功能檢測電路來檢測改寫電路功能實現(xiàn)情況。
　　 本論文在此電路設(shè)計基礎(chǔ)上，采用0.25 μm CMOS制造工藝完成了此安全SRAM 芯片的前端仿真驗證與版圖設(shè)計。對此安全SRAM 芯片的前端仿真結(jié)果顯示，芯片在外部電源斷電的10