利用FRAM的工作噪音信號(hào)來(lái)驗(yàn)證的LSI芯片

富士通半導(dǎo)體針對(duì)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(hù)而開(kāi)發(fā)了利用FRAM的工作噪音信號(hào)來(lái)驗(yàn)證的LSI芯片。

傳統(tǒng)電子產(chǎn)品和周邊機(jī)器的驗(yàn)證配套一直以來(lái)是困擾電子設(shè)備廠(chǎng)商的一大難題。以打印設(shè)備為例，在使用時(shí)打印機(jī)通常需要對(duì)打印耗材，即墨盒進(jìn)行授權(quán)認(rèn)證，以此來(lái)判斷是正規(guī)墨盒還是非法墨盒，常見(jiàn)的認(rèn)證方式是在墨盒芯片的存儲(chǔ)單元中設(shè)置密鑰，通過(guò)密鑰的匹配與否來(lái)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(shí)現(xiàn)新一代真?zhèn)悟?yàn)證

全新FUJITSU FRAM(鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器)內(nèi)置嵌入式驗(yàn)證LSI“MB94R340/350”解決方案利用FRAM噪音信號(hào)的唯一性，率先推出了有效防止物理復(fù)制的驗(yàn)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(guò)測(cè)量電流、數(shù)字化與轉(zhuǎn)換的過(guò)程，前者將根據(jù)專(zhuān)屬于FRAM的特征值，在特定頻率上的分量大小，以及相位，來(lái)判定對(duì)接設(shè)備為是否可能為假冒品。

該解決方案的特點(diǎn)：
1、不會(huì)發(fā)生密鑰被盜情況（沒(méi)有密鑰），低成本實(shí)現(xiàn)高安全性；
2、微弱而復(fù)雜的模擬信號(hào)（工作噪音）實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證期待的值，具有防止死復(fù)制強(qiáng)耐性。

無(wú)需密鑰的頻譜驗(yàn)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(wú)法通過(guò)設(shè)備驗(yàn)證，即使通過(guò)仿真芯片改變脈沖電流，也無(wú)法破解。在進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，該方案通過(guò)利用快速傅里葉轉(zhuǎn)換函數(shù)把時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域信號(hào)，再利用FFT抽取信號(hào)特征實(shí)現(xiàn)頻譜驗(yàn)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(yàn)證因?yàn)樗鼈兊牡?a target="_blank">電源而脈沖信號(hào)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(yàn)證就OK。

由于不是用算法，因此不會(huì)有算法被破解的問(wèn)題。富士通利用FRAM啟動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生的獨(dú)特模擬脈沖信號(hào)，在特定頻率上，以其振幅與相位來(lái)驗(yàn)證是否相符。對(duì)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(wèn)題。

無(wú)密鑰頻譜驗(yàn)證解決方案的應(yīng)用領(lǐng)域