RFID芯片的攻击技术分析及安全设计策略(4)

大多数RFID的时钟、电源都是使用天线的交流信号整形得到的，因此通过改变交流信号谐波的幅度、对称性、频率等参数可以实施时钟-电源故障攻击。借助于RFID接触测试设备中的数字直接合成交流信号技术，很容易产生时钟-电源故障攻击所需的波形。

RFID产品为了有效抵御时钟故障攻击，除了采用时钟探测器以外，更重要的是严格限制RFID设计的工作频率范围、载频的谐波品质因素、对称性等指标。因此，从安全角度来说，并非RFID对机具适应能力越强越好。

潜在的故障技术仍需进一步探索，如通过将金属探针置于处理器几百个微米高度的时候，在几个毫秒内施加几百伏的电压，得到的电场强度足够改变附近的晶体管阈值电压。这些技术的应用价值和应对措施还有待进一步的研究。

RFID的测试态及保护

对于一般意义的集成电路产业链条来说，需要将不良的芯片在晶圆测试阶段剔除以减少后端加工工序中不必要的浪费，RFID芯片也不例外。根据RFID芯片的特点，晶圆测试内容包括：RF性能测试、逻辑功能测试和存储器测试。和普通芯片一样，如果借助于芯片应用功能来进行片上逻辑和存储器测试，则测试成本将大幅增加。通常采取等效测试原理设计额外的测试态来快速完成。由于测试态提供了快速、全面访问存储器的机制，因此有必要在晶圆测试完成后，将测试态永久关闭。

图5a是在接触式智能卡芯片的发展过程中曾大量采用的测试态控制方式：使用额外的I/O管脚和芯片内部电路相连，该连线通过划片槽，这样芯片划断后就不能通过简单控制该管脚进入测试态。由于FIB修补技术的出现，这个手段已经过时。图5b是最有潜力的替代方案：在划片槽和邻近的芯片中设计部分控制电路，从而得到不可逆的测试态控制手段。

本文总结

本文对RFID芯片设计安全从破坏性、非破坏性攻击以及测试态控制三个方面作了简单探讨，通过与接触式智能卡芯片安全设计比较，给出一些应对的设计措施。然而仍然有很多安全设计措施不能一一列举，如用于对付功率分析的电流调节器和噪声负载。我国第二代居民身份证即将实施，这将是世界上最大的RFID项目，考虑其芯片设计安全问题具有重要的现实意义。