集成电路芯片越来越多地成为重要信息的存储载体,这些信息需要得到保护;同时,芯片内部的电路结构本身作为重要的知识产权,也需要得到有效保护。技术的进步使得针对芯片的各种物理攻击成为可能,在此背景下硬件安全问题日益重要,关于硬件防护技术的研究也成为当前的研究热点。传统的被动式防护技术很难彻底的抵御攻击者的攻击,容易造成关键信息泄露;集成电路物理性自损防护技术是一种主动防护技术,通过自损终止攻击行为,从而达到保护集成电路信息安全的目的,是目前最彻底、最有效的保护方法。针对改变芯片的工作温度可以攻击芯片,本论文研究一种抗温度错误注入攻击的物理自损防护技术。论文首先介绍了现有的集成电路防护技术,然后分析了集成电路物理攻击的原理,最后基于TSMC 0.18μm CMOS工艺设计了物理自损防护电路,电路具有抗温度错误注入攻击的功能,能够实现主动防护。关键电路包括带隙基准电路、比较器电路、电荷泵电路。其中,带隙基准电路采用了高阶温度补偿技术、调节型共源共栅结构,有效地降低了温度系数和提高了电源电压抑制比;比较器电路采用预放大可再生结构,有效提高了比较速度,减小了功耗;电荷泵电路采用交叉耦合级联结构,PMOS管的衬底与源极相连接,有效减少了阈值电压变化,提高了电荷传输效率。本文设计的抗温度错误注入攻击能够防御-40℃以下和120℃以上的攻击。对设计的抗温度错误注入攻击物理防护中的电路进行仿真,带隙基准电压源的温度系数为13.94ppm/℃,电源电压抑制比为59.17dB;比较器的大信号传输延迟为0.307ns;小信号传输延迟为0.403ns。电荷泵的输出电压为13.5V,纹波范围为±1.18%。最后对所设计的物理自损防护电路进行了整体仿真,仿真结果表明,在T=-41℃时,建立时间为775ns;在T=121℃时,建立时间为630ns,达到了在低温和高温损坏关键电路的目的。