Из комментариев: закладки “на старение” в микросхемах

5. July 2010, 18:21 Компьютеры и ПО, Ссылки, Электроника

Пожалуй, вынесу сюда из комментариев – читатель с ником AA пишет про закладки в микросхемах:

Придумался еще один вариант закладок. Немного нетипичный, но все же:
Для изготовления микросхем используется легирование полупроводниковой основы примесями. “Потенциальный союзник” может ввести дополнительный этап (еще один проход резист-литография-травление-легирование-отчистка, в существующие десятки таких проходов) в пп/производство, когда у некоторых (единичных!) особо мелких транзисторов легирование затворов будет вестись не стандартными примесями, а короткоживущим (десятки лет) ее изотопом. Через какое-то время изотоп распадется поменяв валентность, что приведет к сбою данного транзистора. Что получаем – данная партия сбис гарантированно сломается через n лет, не важно, была ли она в использовании или на складах. Фон от пикограмм (или меньше??) изотопа не детектируется, на ускоренном старении (для определения времени работы микрухи) данный вариант закладки не будет найден. Минусы – нельзя выключить вовремя, плюсы – не надо пытаться запихнуть управляющий импульс в микруху, экранирование и запасные микрухи (из той же партии) дело не спасут.

Специфические микрухи для закладывания изотопов – высокоскоростные и многоканальные АЦП, DSP.

()

Похожие записки:



Далее - мнения и дискуссии

(Сообщения ниже добавляются читателями сайта, через форму, расположенную в конце страницы.)

Комментарии читателей блога: 24

  • 1. 5th July 2010, 20:15 // Читатель зашел в гости написал:

    такие разработки помогут государствам-поставщикам оружия обезопасить себя. продаем союзникам ракеты “воздух-воздух” с твердой уверенностью, что через 10 лет сегодняшние союзнички не обратят ракеты против нас.

  • 2. 5th July 2010, 20:20 // Читатель Werdn написал:

    Особо критические системы, вроде систем управления ядерными реакторами, делаются в нескольких вариантах на разной элементарной базе. Сам видел аналоговые и дискретные модули одного назначения, взаимозаменяемые, к тому же.

  • 3. 5th July 2010, 20:35 // Читатель sashket написал:

    > продаем союзникам ракеты ?воздух-воздух? с твердой уверенностью, что через 10 лет сегодняшние союзнички не обратят ракеты против нас.

    А если союзнички обратят против нас ракеты через 8 лет? Или через 5?

  • 4. 5th July 2010, 20:37 // Читатель sashket написал:

    > на разной элементарной базе.

    Мда… Элементарной. Это из разряда “бизнес-процессов” в браузерах.

  • 5. 5th July 2010, 20:41 // Читатель RedElf написал:

    А можно поди нанести такой состав, чтобы разрушался от поределенного воздействия, скажем, от какого-нибудь высоко/низко чистотного излучения.
    Будет вообще гладко

  • 6. 5th July 2010, 20:49 // Читатель зашел в гости написал:

    “А если союзнички обратят против нас ракеты через 8 лет?”

    Получим по башке. В следующий раз аккуратнее союзничков подбирать будем.

  • 7. 5th July 2010, 22:44 // Читатель Сергей написал:

    Радиоактивные изотопы не живут n лет – у них время полураспада n. сам распад – явление случайное. поэтому микросхемы с изотопами я предлагаю продавать вместе с пакетиками растворимого кофе (для приготовления кофейной гущи).

  • 8. 5th July 2010, 22:48 // Читатель Серго написал:

    >данная партия сбис гарантированно сломается через n лет

    В том-то и дело, что негарантировано. Ядерный распад – это же не бомба с часовым механизмом, которая сработает через 5 лет, 3 дня, 6 часов… Процесс-то случайный. Если партия большая – отказы пойдут практически сразу, замучаются по гарантии менять(если гарантии нет – закажут новую, вполне возможно, чтон а другом заводе, после такого обслуживания). Если маленькая – то есть шанс, что она изобретателя переживёт…

  • 9. 5th July 2010, 23:47 // Читатель kaschey написал:

    Да, время деактивации будет колебаться.
    Например, год-полтора, два-три, пять-семь лет и т. п.

    Но союзникам можно выдавать сменные блоки каждый год, если они, конечно, на такое оружие согласятся.

  • 10. 6th July 2010, 08:53 // Читатель Сергей написал:

    > Да, время деактивации будет колебаться.
    Например, год-полтора, два-три, пять-семь лет и т. п.

    а почему не день-два, секунда-две и т.д.? раз событие случайное, то оно может произойти в любой момент: до отправки клиенту, во время тестирования клиентом, через день после монтажа и т.д. здесь многое зависит от производственного процесса. раз микросхемы приходится закупать зарубежом, то очевидно размер транзисторов крайне мал. т.е. распада небольшого количества соседних атомов достаточно для вывода транзистора из строя. далее, можно предположить что микросхемы заказаны в достаточно большом количестве, значит шанс, что некоторые микросхемы окажутся негодными существенно раньше срока возрастает. учитывая что обычные микросхемы гораздо более надежны (иначе ни о какой сделке речь бы не шла), скорее всего производитель просто подмочит свою репутацию, а клиент постарается найти другого производителя совместимых микросхем. можно предложить автору оригинального комментария составить формулу для рассчета времени на протяжении которого количество вышедших из строя микросхем будет в пределах статистической нормы.

  • 11. 6th July 2010, 10:07 // Читатель sarin написал:

    ну как закладка данный метод имеет ряд критических проблем. это не закладка, это не надёжное изделие.

    но какое отличное коммерческое применение есть у неё! производитель электроники массового применения (вся компьютерная техника) может застраховаться, что через n, скажем 5, лет покупателю придётся придти брать новый :)

  • 12. 6th July 2010, 10:53 // Читатель jno написал:

    > какое отличное коммерческое применение есть у неё!

    +1, что называется

  • 13. 6th July 2010, 16:26 // Читатель arcman написал:

    Распад не будет ли влиять на окружающие элементы схемы?
    Ионизировать например.
    Полупроводниковая техника не любить радиацию.

  • 14. 6th July 2010, 20:19 // Читатель sarin написал:

    вообще оно конечно да, но уверен что проблема решаема. во-первых, количество распадающегося вещества крайне мало, можно создать экран вокруг того элемента который радиоактивен, можно подобрать механизм распада к которому другие элементы будут устойчивы.

  • 15. 7th July 2010, 00:04 // Читатель Тош написал:

    у меня впечатление, что производители бытовой электроники (в т.ч. компьютерного барахла) УЖЕ это делают }:-(

  • 16. 7th July 2010, 12:23 // Читатель sarin написал:

    вполне возможно. но не думаю что они используют делящиеся изотопы. наверняка есть более простые способы создать микросхему которая не прослужит дольше определённого времени.

    кстати. забыл похвастаться. по образования я химик и в ответ на предложение использования изотопов могу предложить другой вариант. расположить и разработать элементы микросхемы таким образом, чтобы в результате очень медленной химической реакции микросхема вышла из строя. сложно, конечно, но наверняка возможно. другое дело, что тщательное изучение микросхемы может раскрыть такую закладку. но при этом есть два важных достоинства. во-первых, не нужно связываться с радиоактивными веществами. для военных это конечно не критично. во-вторых, в химии есть такое правило, что при увеличении температуры на десять градусов скорость реакции увеличивается в два – четыре раза. таким образом, если температура процессора 70 градусов (а может быть куда больше) во время работы и 20 во время простоя, то работающий процессор будет ломаться в 32 – 1024 раза быстрее, чем не работающий. в-третьих, если закладка будет раскрыта будет проще всё списать на ошибку инженера.
    для “гражданского” применения самое то.

  • 17. 7th July 2010, 15:11 // Читатель Тош написал:

    К слову об “ошибках инжонира”.
    Как-то я общался с Очень Серьёзной Фирмой (название не называю), разрабатывающей софт для расчёта техпроцесса производства чипов (т.е. на входе принципиальная схема, на выходе литографические маски). Я поинтересовался у них, на какой экспериментальной базе они проверяют формулы расчёта профилей легирования. Насколько такая-то примесь при температуре эпитаксии диффундирует вглубь кристалла, и всё такое: математика там серьёзная, и _проверять_ всё это _надо_.
    Так представитель фирмы на вопрос об экспериментальной базе не стал отвечать о_О. Так что не факт, что они _вообще_ свою математику когда-нибудь проверяли :))

  • 18. 7th July 2010, 16:58 // Читатель sarin написал:

    а они её сами разрабатывали?

  • 19. 7th July 2010, 17:47 // Читатель Тош написал:

    to sarin: не, по их словам, получали готовенькие формулы расчётов от какой-то третьей стороны. какой — не указали.

  • 20. 8th July 2010, 14:13 // Читатель aa написал:

    sarin: “есть такое правило, что при увеличении температуры на десять градусов скорость реакции увеличивается в два ? четыре раза”

    Подобное правило есть и при тестировании микросхем – проверка длительности их работоспособнобности при повышенной температуре.
    Именно поэтому я предложил изотопы, такой тест они пройдут.

    Тош: получали готовенькие формулы расчётов от какой-то третьей стороны. какой

    Эти формулы, как я понимаю – зависят от конкретного техпроцесса данного завода. Соответственно софт для получения масок надо настраивать. В какой форме это происходит – точно не знаю – не технолог и создания масок вблизи не видел.

    Сергей: а почему не день-два, секунда-две и т.д.? раз событие случайное

    Потому что событие случайное, но у 1000 изотопов событие распада уже статистика. И наиболее верояно что через Т 1/2 останется около 500 (+- лапоть, например 100) атомов.

    arcman: Распад не будет ли влиять на окружающие элементы схемы?
    Ионизировать например. Полупроводниковая техника не любить радиацию.

    Ионизация от долг долгоживущих изотопов – примесей некольких затворов будет на порядки более слабая чем фон. Т.к. ам банально слишком мало изотопов и, можно считать, что происходят только единичные распады в минуту и реже. м

  • 21. 9th July 2010, 17:46 // Читатель sarin написал:

    aa, химические закладки я предлагал для бытового применения. проверку они могут не пройти.

    но как выглядит применение закладки на старение в военном деле на практике? нужно на годы вперёд решить напасть на некую страну, втереться к ней в доверие, продать нужные комплектующие…

  • 22. 2nd January 2011, 06:37 // Читатель aa написал:

    ВОТ ЖЕЖ! Тут пишут, что на радиоактивность ЭБ проверяют уже :((((

    http://clubs.ya.ru/4611686018427401997/replies.xml?item_no=9

    …. существует несколько способов дигностики ЭБ на деструктивные закладки: температурный, основанный на изменнии областей нагрева кристалла, временной, основанный на замере скорости реакции микросхемы, и _мониторинга радиоактивности на площади кристалла_.

    Конечно, распад от 1000 атомов с периодом полураспада в 20 лет обнаружить тяжело, но если несколько месяцев мониторинг держать, то вполне возможно.

  • 23. 2nd January 2011, 13:59 // Читатель Анатолий написал:

    Достаточно сделать утончение на проводнике, подводящем питание – и со временем электромиграция “съест” проводник до отказа.

  • 24. 4th January 2011, 23:48 // Читатель aa написал:

    Анатолий, электромиграция зависит от температуры?