Схемний пристрій з дезактивовуваним сканувальним ланцюгом

1 Схемний пристрій, який містить певну КІЛЬКІСТЬ функціональних блоків (FB1 FBn), при чому кожен із функціональних блоків з'єднаний зі щонайменше одним іншим функціональним блоком і щонайменше частина цих з'єднань реалізована блокувальними елементами (SFF1 SFFm), виконаний з можливістю перемикання за допомогою активувальної шини (Scan Enable) із нормального режиму в режим тестування, і який містить додатковий вхід даних і додатковий вихід даних, причому ці додаткові вхід і вихід даних за допомогою відрізків (DL1 DLI) шини даних з'єднані між собою таким чином, що блокувальні елементи (SFF1 SFFm) утворюють зсув ний регістр, що реалізує сканувальний ланцюг, який відрізняється тим, що вздовж активувальної шини (Scan Enable) і/або відрізків (DL1 DLI) шини даних розміщений щонайменше один електрично програмований запобіжний елемент (SE), який або розриває, або з'єднує ВІДПОВІДНИЙ провідник з певним потенціалом 2 Схемний пристрій за п 1, який відрізняється тим, що щонайменше один запобіжний елемент (SE) виконаний у вигляді електрично розривного відрізка провідника (плавка перемичка), включеного у ВІДПОВІДНИЙ провідник 3 Схемний пристрій за п 1 або 2, який відрізняється тим, що щонайменше один запобіжний елемент (SE) виконаний у вигляді електрично утворюваного відрізка провідника (антиперемичка), включеного між ВІДПОВІДНИМ провідником і певним потенціалом 4 Схемний пристрій за одним із пп 1-3, який відрізняється тим, що щонайменше один запобіжний елемент (SE) виконаний у вигляді включеного у ВІДПОВІДНИЙ провідник логічного елемента, другий вхід котрого електрично роз'єднуваним або електрично з'єднуваним відрізком провідника може бути необоротно з'єднаний з шиною певного потенціалу, внаслідок чого логічний елемент може запиратися О (О ю ю ю Винахід стосується схемного пристрою, що містить певну КІЛЬКІСТЬ функціональних блоків, причому кожен із функціональних блоків зв'язаний зі щонайменше одним із інших функціональних блоків і щонайменше частина цих зв'язків виконана у вигляді блокувальних елементів, які за допомогою активувальних шин можуть бути переведені із нормального режиму в режим тестування, і які мають додаткові інформаційні входи і інформаційні виходи, причому ці додаткові інформаційні входи і інформаційні виходи зв'язані між собою таким чином, що блокувальні елементи утворюють зсувний регістр, який реалізує сканувальний ланцюг Такий схемний пристрій відомий із опису патенту США US 4,534,028 Описаний в ньому реалізований в схемному пристрої сканувальний ланцюг служить для спрощеного тестування функціональних блоків схемного пристрою, оскільки об'єднані у зсувний регістр блокувальні елементи, виконані у вигляді тригерів, можуть окремим функціональним блокам у певні моменти часу задавати певні ВХІДНІ стани, а також записані у блокувальних елементах проміжні результати знову можуть бути зчитані через зсувний регістр При цьому функціональний блок мусить бути вузлом схеми, що виконує певну функцію, що підлягає тестуванню Певні форми електронних схем, як, наприклад, схеми для чіп-карток, потребують дотримання високого ступеню секретності інформації про структуру схеми і наявних у ЧІПІ даних, наприклад, ключа для криптографічної обробки Така критична з точки зору безпеки інформація має бути захищена 55561 як від інженерного аналізу сторонніми особами, так і від маніпуляцій Одночасно розробка схеми потребує мінімальної прозорості і доступу до таких критичних з точки зору безпеки блоків схеми і даних з метою забезпечення достатньої надійності шляхом тестування Для забезпечення високого ступеню тестування під час або після виготовлення часто в електрону схему інтегрують додатково тестувальні компоненти, такі, наприклад, як описаний вище сканувальний ланцюг, які дозволяють переводити функціональні блоки у майже всі бажані стани з метою перевірки його функціональності При цьому введені з метою тестування компоненти можуть бути активовані чи дезактивовані центральним тестовим контролером Ці тестові контролери активізуються або програмними засобами або ЗОВНІШНІМИ сигналами, поданими через спеціальні тестувальні виводи Обидва варіанти порівняно легко піддаються маніпулюванню і створюють, таким чином, потенціальний ризик для безпеки Тому використовувані досі методи покращення придатності інтегральних схем для контролю несумісні з високими вимогами безпеки, що висуваються до спеціальних електронних елементів Уже відоме невідновне від'єднання спеціальних функціональних блоків схемного пристроюпісля тестування або після першого введення в дію від решти схеми Так, в заявці DE 197478 А1 уже описане зчитування тест-ПЗП (постійний запам'ятовуючий пристрій, ROM) невідновне настроюваним мультиплексором з метою перешкоджання отриманню доступу до тест-ПЗП після контролю В заявці DE 27 38 113 А1 описане запобігання доступу до запам'ятовуючого пристрою з важливим з точки зору безпеки і функціонування вмістом шляхом використання здатних руйнуватися вентильних елементів Тому в основі винаходу лежить задача такого вдосконалення схемного пристрою з наведеними родовими ознаками, в якому зловмисний аналіз майже неможливий Задача вирішена шляхом реалізації схемного пристрою згідно з пунктом 1 формули винаходу ВИГІДНІ вдосконалення винаходу представлені у залежних пунктах формули винаходу Блокувальні елементи сканувального ланцюга розподілені по всій площі чіпа Активувальні і інформаційні шини, які складаються із відрізків інформаційних провідників, також прокладені по всій поверхні чіпа Запобіжні елементи також децентралізовано розміщені по всій площі чіпа, завдяки чому рівень захисту проти зловмисного втручання дуже високий До того ж, шляхом доцільного вибору технології досягається дуже високий рівень захисту від перепрограмування запобіжних елементів Такі запобіжні елементи описані, наприклад, в заявці DE 196 04 776 А1 Вибір різних запобіжних елементів у вигляді роз'єднуваних або утворюваних електропровідних відрізків, так званих "плавких перемичок" і "антиперемичок", підвищує ступінь захисту, оскільки "зловмисник" не відразу вияснить, який вид запобіжних елементів використано в схемі Дуже випд 4 ним є також використання обох видів запобіжних елементів Запобіжні елементи можуть бути використані також у поєднанні з логічними елементами з метою надання останнім функцій розімкненого чи замкненого вимикача шляхом подачі на вхід певного потенціалу Нижче винахід докладніше пояснюється на прикладі виконання з використанням фігур На них зображено фіг 1 схемний пристрій згідно з винаходом фіг 2 приклади виконання запобіжних елементів Схемний пристрій згідно з фіг 1 містить функціональні блоки FB1 FBn, з'єднані між собою безпосередньо або через з'єднувальні елементи SFF1 SFFm При цьому один функціональний блок може бути з'єднаний з одним або кількома іншими функціональними блоками З'єднання може бути здійснене безпосередньо або через з'єднувальні елементи З'єднувальні елементи виконані частіше за все у вигляді спеціальних тригерів, які називаються сканувальними тригерами До того ж, з'єднувальні елементи SFF1 SFFm за допомогою активу вальної шини Scan Enable можуть бути переведені із нормального режиму, в якому вони здійснюють передачу сигналу з виходу одного функціонального блока до входу наступного функціонального блока, в режим тестування Для режиму тестування вони мають додаткові входи і додаткові виходи Через ці входи і виходи за допомогою зображених штриховими ЛІНІЯМИ відрізків DL1 DLI інформаційної шини вони з'єднані між собою з утворенням зсувного регістра Таким чином в режимі тестування можуть бути завантажені дані через вхід Scan In зсувного регістра у з'єднувальні елементи SFF1 SFFm, а потім шляхом перемикання в нормальний режим за допомогою одного єдиного тактового імпульсу передані у функціональні блоки FB1 FBn раніше завантажені у зсувний регістр дані ВИХІДНІ дані кожного функціонального блока FB1 FBn можуть бути завантажені у під'єднані після кожного з них з'єднувальні елементи і зчитані шляхом перемикання в режим тестування через зсувний регістр і його вихід Scan Out За допомогою цього сканувального ланцюга кожен функціональний блок FB1 FBn може бути переведений у будь-який стан і окремо протестований Згідно З винаходом як в активувальну шину Scan Enable, так і у відрізки DL1 DLI інформаційної шини, котрі з'єднують між собою з'єднувальні елементи SFF1 SFFm, можуть бути включені запобіжні елементи SE Як показано на фіг 2, вони можуть реалізовані або у вигляді роз'єднуваних запобіжників ("плавкі перемички"), або у вигляді з'єднуваних електропровідних відрізків, які зумовлюють з'єднання шини з масою або із шиною живлення ("анти-перемички") і як додаткові можливості з цими властивостями у поєднанні з логічним елементом переводять його у певний сталий стан Ці запобіжні елементи SE розподілені по всій площі чіпа і після проведення тестування забезпечують багатократне роз'єднання або закорочення активувальної шини Scan Enable, в також відрізків DL1 DLI інформаційної шини і, таким чином, усього сканувального ланцюга 55561 Таблиця Схемний пристрій з дезактивовуваним сканувальним ланцюгом ПМ-4285 Назва ПОЗИЦІЙНІ позначення 1 Нові Старі 1 2 3 4 5 6 7 8 FB1 FBn функціональні блоки функціональні блоки з'єднувальні елементи з'єднувальні елементи відрізків інформаційної шини DL1 відрізків інформаційної шини DL1 вхід зсувного регістра запобіжні елементи SFF1 SFFm DLI DLI Scan In SE ScanEnable Scan Enable ФІГ. 1 Scan Enable A) В) Плавка перемичка Scan Enable 1 LJ Анги _ перемичка С) Вхід даних Вихід даних Фіг. 2 Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24