当今社会已经进入到信息时代,信息安全问题显得愈加重要。FPGA(现场可编程门阵列)和DSP(数字信号处理器)等智能化器件近年来得到了快速的发展,通用的FPGA和DSP芯片采用外挂的存储器来保存数据。然而,由于存储器本身不具有防护功能,攻击者可以通过简单的编程器实现数据的读出甚至还可以通过物理攻击获取程序。为有效提高系统安全性、保护知识产权,开展面向安全存储的抗攻击研究有着十分重要的社会意义和经济价值。本文以FPGA配置芯片为例进行研究,分析了攻击者可能直接读取FPGA配置芯片中程序的方式,针对FPGA系统的安全性开展了防护技术研究。首先,提出了通信AS端口防护方案,基于攻击与正常下载模式的区别,开展了抗攻击研究。通过对输入AS端口的指令进行识别来判断攻击者是否通过AS端口读取程序。其次,针对芯片拆除的攻击,提出了基于边缘电场传感器的芯片拆除探测方法,一旦芯片被拆边缘电场传感器电容发生变化,通过判断边缘电场传感器电容是否变化可以识别攻击。基于Ansoft Maxwell建立边缘电场传感器的仿真模型,通过优化传感器图形、面积以及几何参数得到了提高传感器灵敏度的方法。接着,在识别到攻击后需要快速销毁存储器数据。通过分析NAND Flash存储器特点,提出随机地址覆写数据“0”的存储器数据快速销毁方法,能够快速销毁配置芯片程序,达到破坏数据完整性的目的。最后采用0.18μm工艺,完成了抗攻击电路设计与流片,测试结果表明抗攻击芯片可以完成预期的AS端口防护、电容检测和Flash快速销毁功能。在此基础上,开展了集成具有封装完整性检测、光传感器、温度传感器的抗攻击芯片、微型电池、配置芯片和论文设计的抗攻击芯片的系统封装单元的设计,实现了对存储配置芯片的全方位防护。