一種一次性可編程存儲器芯片和及其的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安全系統(tǒng)芯片領(lǐng)域，尤其涉及一種一次性可編程存儲器芯片和一次性可編程存儲器芯片的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)今技術(shù)的發(fā)展，人們都注意到身邊信息安全的重要性。各種安全技術(shù)運用在金融、手機、互聯(lián)網(wǎng)等我們身邊的產(chǎn)品上。安全SOCXSystem on Chip，片上系統(tǒng))芯片在安全產(chǎn)品中扮演者重要的角色，應(yīng)用在數(shù)字簽名、電子商務(wù)、手機支付等領(lǐng)域，所以保護安全芯片的存儲內(nèi)容就顯的特別重要，尤其是一些保存私密信息、密鑰等的存儲器模塊的保護就更加重要。
[0003]由于這些私密信息、密鑰等一般存儲在0TP(0ne Time Program，一次性編程)存儲器中，且OTP存儲器本身具有只能由O寫到I，具有不可逆的特性，因此在物理實現(xiàn)上，可以通過在OTP存儲器上面覆蓋防篡改電路預(yù)防。在邏輯設(shè)計上，一是使用存儲器保護單元(Memory Protect Unit，MPU)限制主機的訪問權(quán)限來保護0ΤΡ，防止主機非法訪問，二是從OTP控制器的設(shè)計上考慮，硬件限制存儲器的訪問，防止主機非法訪問，導致重要信息泄露，例如中央處理器單元(Central Processor Unit，CPU)只有在特權(quán)模式對OTP進行編程，及對OTP進行編程需要輸入口令，當口令正確時才能進行編程。
[0004]但是上述兩種防范OTP被篡改的方式，無法防止直接攻擊OTP存儲器，OTP內(nèi)容被竊取，OTP掉電值容易被更改，及發(fā)生OTP編程錯誤后，錯誤數(shù)據(jù)無法被糾正且使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，提供一種一次性可編程存儲器芯片和一次性可編程存儲器芯片的控制方法。
[0006]本發(fā)明提供一種一次性可編程存儲器芯片，所述存儲器芯片包括:
一次性可編程存儲器；
控制器，用于接收或輸出一次性可編輯明文數(shù)據(jù)，并輸出第一調(diào)用信號、第二調(diào)用信號和第三調(diào)用信號；
加/解密引擎，與所述控制器連接，用于根據(jù)所述第一調(diào)用信號，讀取所述一次性可編輯明文數(shù)據(jù)，并對所述明文數(shù)據(jù)進行加密得到密文數(shù)據(jù)，以及將所述密文數(shù)據(jù)寫入第一隨機存取存儲器；
數(shù)據(jù)完整性檢測器，與所述控制器連接，用于根據(jù)所述第二調(diào)用信號，從第一隨機存取存儲器中讀取所述密文數(shù)據(jù)，并對密文數(shù)據(jù)進行計算得到循環(huán)冗余校驗碼并寫入第一隨機存取存儲器；
數(shù)據(jù)糾錯器，與所述控制器連接，用于根據(jù)所述第三調(diào)用信號，從第一隨機存取存儲器中讀取所述密文數(shù)據(jù)和循環(huán)冗余校驗碼，并對所述密文數(shù)據(jù)和循環(huán)冗余校驗碼進行計算得到糾錯碼并寫入第一隨機存取存儲器； 第一隨機存取存儲器，分別與所述控制器，加/解密引擎，數(shù)據(jù)完整性檢測器和數(shù)據(jù)糾錯器連接，用于存儲每個數(shù)據(jù)塊中一次性可編輯明文數(shù)據(jù)加密后的密文數(shù)據(jù)，補充循環(huán)冗余校驗碼和糾錯碼；
控制器，與第一隨機存取存儲器連接，還用于將第一隨機存取存儲器中存儲的全部數(shù)據(jù)作為編程數(shù)據(jù)寫入所述一次性可編程存儲器。
[0007]從上述芯片的方案可以看出，通過數(shù)據(jù)糾錯器對OTP數(shù)據(jù)進行糾錯，在允許的糾錯能力下，即使有錯誤，數(shù)據(jù)糾錯器也可以糾錯，使得芯片使用的數(shù)據(jù)仍然是正確的數(shù)據(jù)，提高了芯片的利用率。另外完整性檢測器可以保證了數(shù)據(jù)存儲的順序及數(shù)值是否被更改，保證了 OTP數(shù)據(jù)的可靠性。
[0008]本發(fā)明還提供一次性可編程存儲器芯片的控制方法，所述控制方法包括以下步驟:
控制器用于獲取一個數(shù)據(jù)塊的一次性可編輯明文數(shù)據(jù)，并輸出第一調(diào)用信號，其中每個數(shù)據(jù)塊包括密文數(shù)據(jù)、循環(huán)冗余校驗碼和糾錯碼；
加/解密引擎根據(jù)所述第一調(diào)用信號，讀取所述一次性可編輯明文數(shù)據(jù)，并對所述明文數(shù)據(jù)進行加密得到密文數(shù)據(jù)，以及將密文數(shù)據(jù)寫入第一隨機存取存儲器；
控制器輸出第二調(diào)用信號；
數(shù)據(jù)完整性檢測器根據(jù)所述第二調(diào)用信號，從第一隨機存取存儲器中讀取所述密文數(shù)據(jù)，并對密文數(shù)據(jù)進行計算得到循環(huán)冗余校驗碼并寫入第一隨機存取存儲器；
控制器輸出第三調(diào)用信號；
數(shù)據(jù)糾錯器根據(jù)所述第三調(diào)用信號，從第一隨機存取存儲器中讀取所述密文數(shù)據(jù)和循環(huán)冗余校驗碼，并對所述密文數(shù)據(jù)和循環(huán)冗余校驗碼進行計算得到糾錯碼并寫入第一隨機存取存儲器；
控制器將第一隨機存取存儲器中存儲的全部數(shù)據(jù)作為每個數(shù)據(jù)塊的編程數(shù)據(jù)寫入所述一次性可編程存儲器。
[0009]從上述方法的方案可以看出，通過數(shù)據(jù)糾錯器對OTP數(shù)據(jù)進行糾錯，在允許的糾錯能力下，即使有錯誤，數(shù)據(jù)糾錯器也可以糾錯，使得芯片使用的數(shù)據(jù)仍然是正確的數(shù)據(jù)，提高了芯片的利用率。另外完整性檢測器可以保證了數(shù)據(jù)存儲的順序及數(shù)值是否被更改，保證了 OTP數(shù)據(jù)的可靠性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明一次性可編程存儲器芯片一種實施例的結(jié)果示意圖；
圖2為本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明一次性可編程存儲器芯片的控制方法一種實施例的流程圖；
圖4為本發(fā)明一次性可編程存儲器芯片的控制方法另一種實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0011]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0012]本發(fā)明提供一種實施例的一次性可編程存儲器芯片，如圖1所示，所述存儲器芯片包括:
一次性可編程存儲器即OTP存儲器108;
控制器101，用于接收或輸出一次性可編輯明文數(shù)據(jù)，并輸出第一調(diào)用信號、第二調(diào)用信號和第三調(diào)用信號；
加/解密引擎102，與所述控制器101連接，用于根據(jù)所述第一調(diào)用信號，讀取所述一次性可編輯明文數(shù)據(jù)，并對所述明文數(shù)據(jù)進行加密得到密文數(shù)據(jù)，以及將所述密文數(shù)據(jù)寫入第一隨機存取存儲器106;
數(shù)據(jù)完整性檢測器104，與所述控制器101連接，用于根據(jù)所述第二調(diào)用信號，從第一隨機存取存儲器106中讀取所述密文數(shù)據(jù)，并對密文數(shù)據(jù)進行計算得到循環(huán)冗余校驗碼并寫入第一隨機存取存儲器106;
數(shù)據(jù)糾錯器103，與所述控制器101連接，用于根據(jù)所述第三調(diào)用信號，從第一隨機存取存儲器106中讀取所述密文數(shù)據(jù)和循環(huán)冗余校驗碼，并對所述密文數(shù)據(jù)和循環(huán)冗余校驗碼進行計算得到糾錯碼并寫入第一隨機存取存儲器106;
第一隨機存取存儲器(RAM1H06，分別與所述控制器101，加/解密引擎102，數(shù)據(jù)完整性檢測器104和數(shù)據(jù)糾錯器103連接，用于存儲每個數(shù)據(jù)塊中一次性可編輯明文數(shù)據(jù)加密后的密文數(shù)據(jù)，循環(huán)冗余校驗碼和糾錯碼；
控制器101，與第一隨機存取存儲器106連接，還用于將第一隨機存取存儲器中存儲的全部數(shù)據(jù)作為編程數(shù)據(jù)寫入所述一次性可編程存儲器108。
[0013]在具體實施，一次性可編程存儲器芯片主要完成與外部總線接口的通信，在編程操作、讀操作和自檢操作過程中，調(diào)用加/解密引擎102、數(shù)據(jù)糾錯器103和數(shù)據(jù)完整性檢測器104來保證通信數(shù)據(jù)的安全性。其中，加/解密引擎102在OTP編程操作時完成對0TP(0neTime Program，一次性編程)明文數(shù)據(jù)的加密，在讀OTP存儲器108時對OTP密文數(shù)據(jù)進行解密。數(shù)據(jù)糾錯單元采用BCH(Bose、Ray_Chaudhuri與Hocquenghem的縮寫)算法，在OTP編程操作時，對密文數(shù)據(jù)、CRC值計算出BCH值，而在OTP自檢過程中對每個數(shù)據(jù)塊進行糾錯，將糾錯結(jié)果覆蓋原來錯誤的數(shù)據(jù)，如果不能夠糾錯，則復位死鎖系統(tǒng)。數(shù)據(jù)完整性檢測其采用CRCCCyclic Redundancy Check，循環(huán)冗余校驗)算法，在OTP編程操作時，對OTP密文數(shù)據(jù)計算CRC值，而在OTP自檢過程中對每個數(shù)據(jù)塊的密文數(shù)據(jù)、CRC值進行完整性檢測，如果完整性檢測失敗，則復位死鎖系統(tǒng)。另外，
從上述一次性可編程存儲器芯片的方案可以看出，通過數(shù)據(jù)糾錯器對OTP數(shù)據(jù)進行糾錯，在允許的糾錯能力下，即使有錯誤，數(shù)據(jù)糾錯器也可以糾錯，使得芯片使用的數(shù)據(jù)仍然是正確的數(shù)據(jù)