靜態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(Static Random Access Memory,簡(jiǎn)寫(xiě)作SRAM),作為使用最為廣泛的存儲(chǔ)器之一,由于其高速低功耗的優(yōu)良特性被廣泛用,通常認(rèn)為SRAM為易失性存儲(chǔ)器,即斷電后其內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)消失,但是隨著SRAM斷電后數(shù)據(jù)殘留現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)及越來(lái)越多的攻擊技術(shù)和手段的出現(xiàn),SRAM所帶來(lái)的信息安全隱患問(wèn)題正受到越來(lái)越多的關(guān)注和研究。為了解決數(shù)據(jù)殘留的問(wèn)題,在常規(guī)SRAM中加入安全策略,對(duì)SRAM中的殘留數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以保證信息安全,這就是安全SRAM. 本文基于安全SRAM的安全策略,從測(cè)試的角度,對(duì)其安全策略進(jìn)行安全性驗(yàn)證。驗(yàn)證的關(guān)鍵是在對(duì)工作中的SRAM進(jìn)行精確時(shí)間控制的模擬掉電,并驗(yàn)證安全策略是否起作用,對(duì)殘留數(shù)據(jù)是否進(jìn)行了處理。本文主要研究了對(duì)兩種安全策略,即清零方式的安全策略和改寫(xiě)方式的安全策略的測(cè)試驗(yàn)證系統(tǒng)。 本文設(shè)計(jì)的測(cè)試方案,采用兩種驗(yàn)證方式:基于內(nèi)建自測(cè)試電路的驗(yàn)證方式和基于外部讀寫(xiě)功能的驗(yàn)證方式對(duì)安全策略進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)計(jì)了以FPGA控制器為控制核心的測(cè)試系統(tǒng)的整體架構(gòu),并對(duì)測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行搭建,完成詳細(xì)的測(cè)試流程的設(shè)計(jì)。此外,本文還對(duì)測(cè)試過(guò)程中的測(cè)試算法進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了一種高效率、高穩(wěn)定性的測(cè)試算法。 最后,以Verilog語(yǔ)言對(duì)FPGA控制器進(jìn)行實(shí)現(xiàn),使用Modelsim對(duì)程序進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果顯示系統(tǒng)能夠完成兩種安全策略的驗(yàn)證的功能需求,能夠從內(nèi)建自測(cè)試和基于外部讀寫(xiě)功能兩種方式對(duì)安全策略進(jìn)行驗(yàn)證。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：TP333.8
【部分圖文】：

將會(huì)逐漸消失。而且外電場(chǎng)的消失，富集在硅二氧化硅穴的擴(kuò)散才能夠被中和掉[16]。在上述的過(guò)程中，正電荷將誘導(dǎo)存儲(chǔ)在 C1 上，使得 C1 上不斷的積累正電荷，即使樣便相當(dāng)于在 SRAM 中存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)“1”，這便是數(shù)據(jù)殘，使得 P 型襯底中的載流子濃度處處相同，達(dá)到動(dòng)態(tài)平

和 P 型溝道電阻的變化情況來(lái)表征。這是因?yàn)�，�?duì)于閉溝道來(lái)說(shuō)，電阻能在這個(gè)過(guò)程中減小得非常顯著，而相比之下開(kāi)溝道減小得非常少，幾乎可以忽略的。另外還有其他的方式可以判斷 SRAM 單元中的信息[20][21]，比如通過(guò)紅外激光掃描測(cè)量 SRAM 存儲(chǔ)器芯片表面產(chǎn)生的光電流的大小可以判斷，且可以得到完整的SRAM 存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)信息的數(shù)據(jù)。其原理是活躍區(qū)域產(chǎn)生的光電流會(huì)更高，對(duì)所有SRAM 存儲(chǔ)單元的掃描測(cè)量結(jié)果進(jìn)行讀�。嚎梢钥吹狡渲写鎯�(chǔ)數(shù)據(jù)“1”即高電平的存儲(chǔ)單元，其頂部要亮一點(diǎn)，相比之下，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)“0”，即低電平的單元，其頂部則暗一些[22]。

圖 2-4 電磁探測(cè)法對(duì) SRAM 六管單元的探測(cè)照片2.2 常見(jiàn)的 SRAM 安全隱患的解決方式通常解決 SRAM 安全隱患方式有以下幾種：1.智能卡技術(shù)。智能卡技術(shù)即在系統(tǒng)內(nèi)加入帶有密鑰的安全芯片，對(duì)數(shù)據(jù)總線程序進(jìn)行加解密，從而保證外部總線的安全[26]。2.安全檢測(cè)預(yù)警電路。在芯片內(nèi)加入電壓檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)電路、頻率檢測(cè)路、光敏檢測(cè)電路，這些檢測(cè)電路可以對(duì)芯片工作環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)芯片外部工作境發(fā)生變化時(shí)發(fā)出預(yù)警[27]，這樣可以避免不法份子對(duì)芯片采取不法手段獲得非法息。3.物理防護(hù)。對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部總線、存儲(chǔ)器等敏感電路加物理防護(hù)層，或者對(duì)芯片構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，將內(nèi)部存儲(chǔ)有敏感數(shù)據(jù)的部分遠(yuǎn)離外部總線，避免從外部總線探測(cè)到據(jù)。4. 改進(jìn)封裝。對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵部分中的存儲(chǔ)器采用 BGA 類封裝，這樣采用機(jī)械探

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 焦慧芳;張小波;賈新章;楊雪瑩;鐘征宇;;SRAM數(shù)據(jù)殘留現(xiàn)象的機(jī)理分析[J];電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào);2008年03期

2 田勇;孫曉凌;申華;;基于FPGA的SRAM測(cè)試電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電子工程師;2008年12期

3 陸楠;;安全芯片趨向硬件保護(hù) 數(shù)字電源可以數(shù)�；齑頪J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);2008年04期

4 焦慧芳;張小波;賈新章;楊雪瑩;鐘征宇;;靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)殘留特性研究[J];固體電子學(xué)研究與進(jìn)展;2006年04期

5 易青松;戴紫彬;;SoC安全芯片物理級(jí)攻擊方法及安全防護(hù)探析[J];國(guó)外電子元器件;2007年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 余凱;靜態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)殘留的安全策略研究[D];華中科技大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 肖瑩瑩;基于March C-算法的SRAM測(cè)試設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];大連海事大學(xué);2007年

2 程沁;嵌入式SRAM內(nèi)建自測(cè)試設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2817823