利用FRAM的工作噪音信號來驗證的LSI芯片

富士通半導(dǎo)體針對那些“雖然使用了高深的加密算法，但市面上還是出現(xiàn)了假冒產(chǎn)品”客戶而開發(fā)了利用FRAM的工作噪音信號來驗證的LSI芯片。

傳統(tǒng)電子產(chǎn)品和周邊機(jī)器的驗證配套一直以來是困擾電子設(shè)備廠商的一大難題。以打印設(shè)備為例，在使用時打印機(jī)通常需要對打印耗材，即墨盒進(jìn)行授權(quán)認(rèn)證，以此來判斷是正規(guī)墨盒還是非法墨盒，常見的認(rèn)證方式是在墨盒芯片的存儲單元中設(shè)置密鑰，通過密鑰的匹配與否來判斷墨盒的授權(quán)情況，但這樣的認(rèn)證方式設(shè)置復(fù)雜，成本也高，密鑰也很容易被替代芯片制造商盜取。

利用FRAM實現(xiàn)新一代真?zhèn)悟炞C

全新FUJITSU FRAM(鐵電隨機(jī)存儲器)內(nèi)置嵌入式驗證LSI“MB94R340/350”解決方案利用FRAM噪音信號的唯一性，率先推出了有效防止物理復(fù)制的驗證方式，與以往的加密算法相比，具有更高的安全性。

在主機(jī)端裝設(shè)嵌入式認(rèn)證IC組件MB94R340，并與內(nèi)置的MCU或SoC組件相連接，而在外部電子設(shè)備端則裝設(shè)MB94R350，通過測量電流、數(shù)字化與轉(zhuǎn)換的過程，前者將根據(jù)專屬于FRAM的特征值，在特定頻率上的分量大小，以及相位，來判定對接設(shè)備為是否可能為假冒品。

該解決方案的特點：
1、不會發(fā)生密鑰被盜情況（沒有密鑰），低成本實現(xiàn)高安全性；
2、微弱而復(fù)雜的模擬信號（工作噪音）實現(xiàn)驗證期待的值，具有防止死復(fù)制強耐性。

無需密鑰的頻譜驗證方式

由于每家公司生產(chǎn)的鐵電內(nèi)存，其脈沖電流特征，都有不同的差異。因此，改用其他品牌FRAM，將無法通過設(shè)備驗證，即使通過仿真芯片改變脈沖電流，也無法破解。在進(jìn)行驗證時，該方案通過利用快速傅里葉轉(zhuǎn)換函數(shù)把時域信號轉(zhuǎn)換成頻域信號，再利用FFT抽取信號特征實現(xiàn)頻譜驗證。

判斷窗口的位置將隨著FRAM macro的改變而改變。EEPROM和SRAM將不能被用在頻譜驗證因為它們的低電源而脈沖信號被掩藏在噪音層中。

如果FRAM macro的脈沖電流的FFT結(jié)果（頻譜）落在判斷窗口領(lǐng)域內(nèi)，驗證就OK。

由于不是用算法，因此不會有算法被破解的問題。富士通利用FRAM啟動時，所產(chǎn)生的獨特模擬脈沖信號，在特定頻率上，以其振幅與相位來驗證是否相符。對于企業(yè)而言，將能夠避免企業(yè)設(shè)備誤用未經(jīng)授權(quán)組件，而可能導(dǎo)致的安全與故障問題。

無密鑰頻譜驗證解決方案的應(yīng)用領(lǐng)域