Способ подтверждения подлинности изделий электронной техники в различных режимах функционирования

Изобретение относится к области электронной техники, а именно к способу подтверждения подлинности изделий электронной техники (корпусированных приборов, блоков, модулей), которые содержат по меньшей мере один контакт или разъем для подачи входного сигнала, один контакт или разъем для снятия выходного сигнала, контакт или разъем для подачи питания на изделие и не менее одного контакта или разъема для управляющего сигнала. Сущность: способ характеризуется тем, что в качестве входного воздействия используется сигнал с частотой в диапазоне от ƒ₁ до ƒ₂, выбранный таким образом, что характерные резонансные частоты внутреннего объема корпуса $$ƒi~\frac{c}{L_i}$$ , где с - скорость света, L_i - характерные размеры (высота, ширина, глубина) корпуса исследуемого изделия меньше частоты ƒ₂. Снимается спектр выходного сигнала, который сравнивается со спектром эталонного выходного сигнала, полученным при использовании образца с предварительно детально исследованной внутренней структурой из той же партии изделий в различных режимах работы изделия, которые задаются управляющим сигналом. Технический результат: подтверждение подлинности приборов без разрушения, уменьшение времени исследования. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области электронной техники, а именно к способу, устройству и системе подтверждения подлинности изделий электронной техники (корпусированных приборов, блоков, модулей).

Уровень техники

Стандартным путем исследования партии приборов является разборка и полный анализ одного или нескольких образцов из партии и попытка сравнить остальные образцы с исследованными, принимаемыми за эталон. Методы являются, как правило, разрушающими - по крайней мере, нарушается пломбировка корпуса. В настоящее время единственным методом, который позволяет исследовать внутреннее строение радиоэлектронного устройства без вскрытия корпуса, является рентгеновская томография [1]. Этому методу присущи два основных недостатка. Во-первых, дорогостоящее громоздкое оборудование, требующее защиты персонала от рентгеновского излучения, во-вторых, возможность с помощью специальных «закладок» в приборе устанавливать факт такого высокоэнергетического исследования и осуществлять соответствующее программное противодействие самому исследовательскому процессу. Естественно, возникает задача поиска альтернативных методов исследования приборов в корпусе. Кроме того, использование рассеивающих материалов в конструкции устройства позволяет маскировать внедренные элементы и в случае невозможности разборки блока обнаружить данные элементы (с помощью рентгеновской томографии) затруднительно.

Из существующего уровня техники также известно высокочастотное навязывание или интермодуляционное излучение с выходным сигналом в узком диапазоне около одной фиксированной частоты и выделение в анализируемом сигнале полезной информации, как правило речевой информации [2]. Недостатком данного подхода является ограниченная функциональность, т.к. система настроена на заранее определенный вид информации.

Известна система доступа с ″проксимити″-картой, система идентификации пользователя с входящим воздействием в виде импульса при анализе ″отраженного″ сигнала во временной области для определения кода, хранящегося в карте доступа [3]. Недостатками данного подхода является трудность обработки сигнала во временной области, обнаружение только одного специфического свойства.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является американский патент US 2009/0184719 [4], в котором описывается метод исследования среды работающей микросхемы и устройство для его реализации. Устройство, реализующее способ, состоит из загрузочной платы, розетки и антенны. Загрузочная плата снабжена креплением для тестируемого элемента, например интегральной схемы, и электрически соединена с питающим контактом (разъемом). Антенна расположена за загрузочной платой и закрыта для сокета. С помощью такого расположения антенна способна снимать беспроводной сигнал и производить его мониторинг в среде тестирования, фиксируя превышение шумовых значений в среде тестирования интегральной схемы. Недостатками данного технического решения является отсутствие возможности получения информации о внутреннем устройстве исследуемого изделия, а также отсутствие контроля характера беспроводного сигнала, что не позволяет говорить о подлинности тестируемого прибора, а позволяет всего лишь узнать попадание внешнего беспроводного сигнала в интервал допустимых для исследуемого элемента по техническим условиям.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение недостатков прототипа, а именно подтверждение подлинности (контроль однородности) партии изделий электронной техники (корпусированных приборов, блоков, модулей) неразрушающим низкоэнергетическим методом, позволяющим осуществлять поиск закладок путем сравнения характеристик исследуемых изделий с характеристиками эталонного изделия, детально исследованного разрушающими методами.

Данная задача решается за счет того, что заявленный способ подтверждения подлинности изделий электронной техники, содержащих по меньшей мере один контакт (разъем) для подачи входного сигнала, один контакт (разъем) для снятия выходного сигнала, контакт (разъем) для подачи питания на изделие и не менее одного контакта (разъема) для управляющего сигнала, характеризуется тем, что в качестве входного воздействия используется сигнал с частотой в диапазоне от ƒ₁ до ƒ₂, выбранный таким образом, что характерные резонансные частоты внутреннего объема корпуса $$ƒi~\frac{c}{L_i}$$ , где с - скорость света, L_i - характерные размеры (высота, ширина, глубина) корпуса исследуемого изделия меньше частоты ƒ₂, снимается спектр выходного сигнала, который сравнивается со спектром эталонного выходного сигнала, полученным при использовании образца с предварительно детально исследованной внутренней структурой из той же партии изделий в различных режимах работы изделия, которые задаются управляющим сигналом.

Раскрытие изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают способ для эффективного подтверждения подлинности изделий электронной техники (корпусированных приборов, блоков, модулей) в рамках одной партии.

Вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает способ подтверждения подлинности устройств с помощью внутреннего радиопортрета (под термином внутренний радиопортрет мы понимаем совокупность амплитудно-частотных, фазо-частотных характеристик, полученных с различных выводов устройства), который включает:

выбор эталонного устройства из партии и снятие его внутреннего радиопортрета, который в дальнейшем рассматривается как эталонный радиопортрет;

детальное изучение внутренней структуры исследованного эталонного устройства с помощью разрушающих методов исследования, подтверждение его подлинности на основе полученных характеристик и сравнения их с техническим описанием;

получение внутренних радиопортретов для других устройств из партии;

сравнение эталонного радиопортрета с радиопортретами других приборов из партии.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является подтверждение подлинности партии приборов без разрушения (как минимум сохраняются все пломбировочные элементы, на основании которых определяется гарантия партии заводом-изготовителем) всех приборов партии, причем время на исследование значительно меньше времени исследования электрических параметров или функционального контроля прибора.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

Фиг. 1 - Блок-схема, частично иллюстрирующая способ подтверждения подлинности электронных приборов с помощью сравнения их радиопортретов.

Фиг. 2 - График амплитудно-частотной характеристики между входом и выходом тестового усилителя с закладным устройством и без оного.

Фиг. 3 - Схематичное изображение стенда для контроля подлинности партии изделий с помощью измерения внутреннего радиопортрета.

Фиг. 4 - Блок схема варианта 1 осуществления блока измерения стенда, реализующего описываемое изобретение.

Подробное описание изобретения.

Фиг. 1 частично иллюстрирует последовательность действий, необходимых для проведения проверки подлинности электронного прибора, и включает в себя следующие этапы:

Этап 101: выбор эталона, получение эталонного внутреннего радиопортрета изделия в различных режимах функционирования изделия с помощью варианта оборудования для получения внутреннего радиопортета; под изделием в режиме функционирования подразумевается факт подачи на специализированный контакт (разъем) изделия напряжения питания; для переключения между различными режимами функционирования изделия применяется управляющий сигнал или последовательность сигналов, подаваемых на специализированный контакт (разъем) упомянутого изделия;

Этап 102: разрушающее исследование эталонного образца, подтверждение выбора эталона;

Этап 103: с помощью того же оборудования, реализующего способ, в тех же режимах измерения происходит получение внутреннего радиопортрета всех остальных приборов из партии;

Этап 104: Сравнение эталонного радиопортрета с радиопортретами других приборов из партии;

Этап 105: При совпадениях радиопортретов делается вывод о принадлежности прибора к группе подлинников, при различных радиопортретах делается вывод о принадлежности прибора к группе подделок.

Фиг. 2 иллюстрирует различные радипортреты для устройства эталона (без закладки) (1 на фиг. 2) и устройства с закладкой (2 на фиг. 2).

На фиг. 3 представлена схема стенда, реализующего описываемое изобретение. Стенд состоит из блока программирования режима измерений, который позволяет настроить режим измерения внутреннего радиопортрета исходя из особенностей контролируемых изделий (1 на фиг. 3), блока управления изделием, который переключает режимы работы изделия (объекта испытания) через управляющий контакт (разъем), согласованно с блоком программирования измерений (2 на фиг. 3), блока измерения, который отвечает за получение внутреннего радиопортрета всех контролируемых изделий партии (3 на фиг. 3) и подключается к контактам (разъемам) объекта испытания (4 на фиг. 3) напрямую (гальванически) - для подачи напряжения питания и управляющих сигналов; напрямую (гальванически), через емкости или через антенную систему - для подачи входного сигнала и снятия выходного сигнала, необходимых для получения радиопортрета, блока преобразования (5 на фиг. 3), который переводит полученные радиопортреты в удобную для обработки и хранения форму, базы эталонов, которая служит для хранения эталонных радиопортретов, названия устройства, режима измерения, используемого для получения радиопортрета (6 на фиг. 3), блока решателя, который служит для автоматического или автоматизированного сравнения радиопортретов тестируемых изделий с эталоном и принятия решения об отнесении тестируемого изделия к группе подлинников или к группе подделок (7 на фиг. 3). Опционально стенд может быть снабжен блоком отчетов для автоматической генерации отчетов о результатах проверки подлинности изделий в рамках одной партии (8 на фиг. 3).

Далее описаны варианты реализации блока измерения, как составной части стенда, схематично изображенного на фиг. 3.

Вариант осуществления 1.

В этом варианте блок измерения состоит из генератора фиксированной частоты (401 на фиг. 4), тестируемого устройства (402 на фиг. 4) и подключенного напрямую (гальванически), через емкости или через антенную систему регистрирующего прибора (в зависимости от специфики подключения регистрирующего прибора), например селективного вольтметра (403 на фиг. 4), который способен выделять отдельные гармонические составляющие сигнала сложной формы и определять среднеквадратичное значение их напряжения (например, супергетеродинный радиоприемник). В этом варианте для получения радиопортрета используется ручная перестройка частоты в диапазоне от ƒ₁ до ƒ₂.

Вариант осуществления 2.

В этом варианте генератор качающейся частоты в диапазоне от ƒ₁ до ƒ₂ и автоматически перестраиваемый приемник-анализатор, например измеритель панорамный амплитудно-частотной характеристики и фазо-частотной характеристики.

Вариант осуществления 3а.

В этом варианте источник сигнала генератор качающейся частоты с диапазоном качания от ƒ₁ до ƒ₂ соединен с исследуемым изделием (образцом) гальванически.

Вариант осуществления 3б.

В этом варианте источник сигнала генератор качающейся частоты с диапазоном качания от ƒ₁ до ƒ₂ соединен с исследуемым изделием через емкости.

Вариант осуществления 3в.

В этом варианте источник сигнала генератор качающейся частоты с диапазоном качания от ƒ₁ до ƒ₂ соединен с исследуемым изделием через антенную систему.

Вариант осуществления 4.

В этом варианте выходной сигнал регистрируется с помощью антенны, расположенной вблизи выходного контакта изделия, отличного от контакта, на который подается входной сигнал.

Вариант осуществления 5.

В этом варианте анализируются сигналы по крайней мере с двух различных сочетаний входов и выходов исследуемого образца при распространении сигнала внутри исследуемого образца по различным направлениям.

Из описаний вышеозначенных вариантов осуществления специалисты в данной области техники могут легко понять, что изобретение можно реализовать в виде оборудования или в виде сочетания программного обеспечения и необходимой аппаратной общей платформы.

Выше описаны лишь некоторые иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения, которые не призваны как-либо ограничивать объем изобретения. Любые модификации, эквиваленты и усовершенствования, отвечающие принципам изобретения, подлежат включению в объем изобретения.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Вайнберг И.А., Вайнберг Э.И. Компьютерные томографы для неразрушающего контроля и количественной диагностики изделий аэрокосмической промышленности. - Двигатель.- №2(56).-2008 г. доступно на http://engine.aviaport.ru/issues/56/pagel9.html.

2. Каторин Ю.Ф. и др. Большая энциклопедия промышленного шпионажа. - С.Петербург: ООО «Издательство Полигон», 2000. - 512 с.

3. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРМОДУЛЯЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ СЛУЧАЙНОЙ АНТЕННЫ. Патент RU 2429495С2, МПК G01R 29/08, опубликован 10.09.2011.

4. 1С TESTING ENVIRONMENT INVESTIGATIVE DEVICE AND METHOD. Патент US 2009/0184719, МПК G01R 29/08, G01R 31/01, H01Q 9/04, опубликован 9.01.2008.

1. Способ подтверждения подлинности изделий электронной техники, каждое из которых содержит по меньшей мере один контакт или разъем для подачи входного сигнала, один контакт или разъем для снятия выходного сигнала, контакт или разъем для подачи питания на изделие и не менее одного контакта или разъема для управляющего сигнала, характеризующийся тем, что в качестве входного воздействия используется сигнал с частотой в диапазоне от ƒ₁ до ƒ₂, выбранный таким образом, что характерные резонансные частоты внутреннего объема корпуса $$ƒi~\frac{c}{L_i}$$ , где c - скорость света, L_i - характерные размеры: высота, ширина, глубина корпуса исследуемого изделия меньше частоты ƒ₂, снимается спектр выходного сигнала, который сравнивается со спектром эталонного выходного сигнала, полученным при использовании образца с предварительно детально исследованной внутренней структурой из той же партии изделий в различных режимах работы изделия, которые задаются управляющим сигналом.

2. Способ по п. 1, в котором в качестве входного сигнала используется сигнал с ″качанием″ частоты.

3. Способ по п. 1, в котором входной сигнал подается непосредственно на один из контактов изделия с помощью гальванического соединения, через емкости или через антенную систему, а спектр выходного сигнала регистрируется непосредственно на другом контакте изделия с помощью аналогичного соединения.

4. Способ по п. 1, в котором сигнал подается непосредственно на входной контакт изделия и регистрируется через антенну, расположенную вблизи другого выходного контакта изделия.

5. Способ по п. 1, в котором анализируется по меньшей мере два пути распространения сигнала.

6. Способ по п. 5, в котором в качестве входного сигнала используется сигнал с ″качанием″ частоты.

7. Способ по п. 5, в котором входной сигнал подается непосредственно на один из контактов изделия, а выходной сигнал регистрируется непосредственно на другом контакте.

8. Способ по п. 5, в котором сигнал подается непосредственно на входной контакт изделия и регистрируется через антенну, расположенную вблизи другого выходного контакта изделия.

9. Способ по п. 1, в котором на изделие подается постоянное напряжение питания и управляющий сигнал.

10. Способ по п. 9, в котором в качестве входного сигнала используется сигнал с ″качанием″ частоты.

11. Способ по п. 9, в котором входной сигнал подается непосредственно на один из контактов изделия, а выходной сигнал регистрируется непосредственно на другом контакте.

12. Способ по п. 9, в котором сигнал подается непосредственно на входной контакт изделия и регистрируется через антенну, расположенную вблизи другого выходного контакта изделия.