【技術實現步驟摘要】
本申請涉及密碼安全的時鐘信號處理，尤其涉及一種隨機時鐘發生裝置及時鐘信號輸出方法。
技術介紹
1、在信息安全領域，側信道攻擊通過分析密碼運算過程中泄露的能量、輻射等信息，利用統計分析手段獲取密鑰，成為威脅密碼芯片及應用安全的重要因素。為此，增強對側信道攻擊的防御，特別是通過時鐘隨機化等技術提升外部統計分析難度，確保密鑰數據與外界信息在時空上的不一致，已成為保障芯片密碼安全的關鍵措施。時鐘隨機化通過引入不可預測性，有效擾亂了攻擊者基于時鐘相關側信道信息的分析路徑，是抵御此類攻擊的有效手段之一。
2、目前，隨機時鐘發生裝置使用時鐘隨機化技術來防御側信道攻擊，即在密碼運算過程中通過設定時間周期進行不同時鐘源之間的切換。這種切換的規律性會導致隨機性的顯著降低，使得系統更容易受到潛在攻擊者的分析和預測。
技術實現思路
1、本申請提供一種隨機時鐘發生裝置及時鐘信號輸出方法，用以解決現有隨機時鐘發生裝置在防御側信道攻擊而進行時鐘切換時，由于時鐘切換的隨機性不好，導致隨機時鐘發生裝置存在使用效果不好的問題。
2、一方面，本申請提供一種隨機時鐘發生裝置，隨機時鐘發生裝置包括隨機序列發生器、選擇切換單元和時鐘池，時鐘池和隨機序列發生器分別連接于選擇切換單元；其中，
3、隨機序列發生器，用于生成隨機序列；
4、選擇切換單元，用于選擇和切換隨機時鐘發生裝置的主時鐘，以及檢測隨機序列是否出現設定的低頻序列；
5、當檢測到低頻序列時，從隨機序列中識別
6、主時鐘用于輸出被隨機序列控制的時鐘信號。
7、在一種可能的實施方式中，時鐘編號根據目標比特確定，目標比特根據低頻序列在隨機序列中的位置確定。
8、在一種可能的實施方式中，隨機時鐘發生裝置包括基準時鐘和分頻電路，分頻電路連接在基準時鐘和時鐘池之間，時鐘池中的時鐘為分頻電路對基準時鐘進行分頻處理后得到。
9、在一種可能的實施方式中，選擇切換單元包括第一配置器和選擇切換電路；
10、第一配置器，用于響應于配置操作，配置并檢測隨機序列中的低頻序列，在檢測到低頻序列時，根據低頻序列，從隨機序列中識別時鐘編號；
11、選擇切換電路，用于根據從隨機序列中識別出的時鐘編號，選擇對應的時鐘替換當前時鐘，成為隨機時鐘發生裝置的主時鐘。
12、在一種可能的實施方式中，低頻序列在隨機序列中的出現頻率根據低頻序列的游程長度確定。
13、在一種可能的實施方式中，隨機時鐘發生裝置還包括門控單元，門控單元分別與隨機序列發生器和選擇切換單元連接；
14、門控單元，用于檢測到隨機序列中的高頻序列時，對與選擇切換單元連接的主時鐘進行門控操作，門控操作用于阻止主時鐘輸出的隨機時鐘信號進行時鐘翻轉。
15、在一種可能的實施方式中，門控單元包括效率調控電路、時鐘門控子單元和第二配置器，隨機序列發生器與效率調控電路、時鐘門控子單元連接，時鐘門控子單元還與選擇切換單元連接，第二配置器與效率調控電路連接；
16、第二配置器，用于配置所述高頻序列；
17、效率調控電路，用于檢測隨機序列中通過第二配置器設定的高頻序列，并在檢測到隨機序列中的高頻序列時，輸出門控信號；
18、時鐘門控子單元，用于根據門控信號，對與選擇切換單元連接的主時鐘進行門控操作。
19、在一種可能的實施方式中，高頻序列在所述隨機序列中的出現頻率根據高頻序列的游程長度確定。
20、另一方面，本申請提供一種密碼芯片，包括隨機時鐘發生裝置。
21、另一方面，本申請提一種時鐘信號輸出方法，應用于隨機時鐘發生裝置，隨機時鐘發生裝置包括選擇切換單元，方法包括：
22、檢測隨機序列是否出現設定的低頻序列，其中，隨機序列為隨機時鐘發生裝置中的隨機序列發生器生成；
23、當檢測到低頻序列時，從隨機序列中識別出時鐘編號并選擇對應的時鐘替換當前時鐘，成為隨機時鐘發生裝置的主時鐘，主時鐘用于輸出被隨機序列控制的時鐘信號。
24、在一種可能的實施方式中，隨機時鐘發生裝置還包括門控單元，方法還包括：
25、在檢測到隨機序列中設定的高頻序列時，對與選擇切換單元連接的主時鐘進行門控操作，門控操作用于阻止主時鐘輸出的隨機時鐘信號進行時鐘翻轉。
26、另一方面，本申請提供一種隨機時鐘發生裝置的控制裝置，應用于隨機時鐘發生裝置，隨機時鐘發生裝置包括選擇切換單元，包括：
27、識別模塊，用于檢測隨機序列是否出現設定的低頻序列，其中，隨機序列為隨機時鐘發生裝置中的隨機序列發生器生成；
28、替換模塊，用于當檢測到低頻序列時，從隨機序列中識別出時鐘編號并選擇對應的時鐘替換當前時鐘，成為隨機時鐘發生裝置的主時鐘，主時鐘用于輸出被隨機序列控制的時鐘信號。
29、另一方面，本申請實施例提供一種電子設備，包括：存儲器，處理器；
30、存儲器存儲計算機執行指令；
31、處理器執行存儲器存儲的計算機執行指令，使得處理器執行如上第一方面和/或第一方面各種可能的實施方式。
32、另一方面，本申請實施例提供一種計算機可讀存儲介質，計算機可讀存儲介質中存儲有計算機執行指令，計算機執行指令被處理器執行時用于實現如上第一方面和/或第一方面各種可能的實施方式。
33、另一方面，本申請實施例提供一種計算機程序產品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執行時實現如上第一方面和/或第一方面各種可能的實施方式。
34、本申請提供的隨機時鐘發生裝置及時鐘信號輸出方法，通過隨機時鐘發生裝置包括隨機序列發生器、選擇切換單元和時鐘池，時鐘池和隨機序列發生器分別連接于選擇切換單元；隨機序列發生器，用于生成隨機序列；選擇切換單元，用于選擇和切換隨機時鐘發生裝置的主時鐘，以及檢測隨機序列是否出現設定的低頻序列；當檢測到低頻序列時，從隨機序列中識別出時鐘編號并選擇對應的時鐘替換當前時鐘，成為隨機時鐘發生裝置的主時鐘；主時鐘用于輸出被隨機序列控制的時鐘信號。將隨機源或偽隨機源作為輸入、以及使用隨機數的游程長度作為調控因子，將隨機序列實時映射到隨機時鐘輸出上，使得隨機時鐘發生裝置在使用時，相較于通過固定時間周期對時鐘進行切換來防范側信道攻擊方面的方式，能夠通過低頻序列在隨機序列中出現頻率的不固定性，來提高對時鐘進行切換時的隨機性，由此，使得隨機時鐘發生裝置的使用效果更好，能有效抵御基于時間側信道分析的攻擊手段。
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1.一種隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述隨機時鐘發生裝置包括隨機序列發生器、選擇切換單元和時鐘池，所述時鐘池和所述隨機序列發生器分別連接于所述選擇切換單元；其中，
2.根據權利要求1所述的隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述時鐘編號根據目標比特確定，所述目標比特根據所述低頻序列在所述隨機序列中的位置確定。
3.根據權利要求1所述的隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述隨機時鐘發生裝置包括基準時鐘和分頻電路，所述分頻電路連接在所述基準時鐘和所述時鐘池之間，所述時鐘池中的時鐘為所述分頻電路對所述基準時鐘進行分頻處理后得到。
4.根據權利要求1所述的隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述選擇切換單元包括第一配置器和選擇切換電路；
5.根據權利要求1-4中任一項所述的隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述低頻序列在所述隨機序列中的出現頻率根據所述低頻序列的游程長度確定。
6.根據權利要求1所述的隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述隨機時鐘發生裝置還包括門控單元，所述門控單元分別與所述隨機序列發生器和所述選擇切換單元連接；所述門控單元，用于檢測
7.根據權利要求6所述的隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述門控單元包括效率調控電路、時鐘門控子單元和第二配置器，所述隨機序列發生器與所述效率調控電路、所述時鐘門控子單元連接，所述時鐘門控子單元還與所述選擇切換單元連接，所述第二配置器與所述效率調控電路連接；
8.根據權利要求6-7中任一項所述的隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述高頻序列在所述隨機序列中的出現頻率根據所述高頻序列的游程長度確定。
9.一種時鐘信號輸出方法，其特征在于，應用于隨機時鐘發生裝置，所述隨機時鐘發生裝置包括選擇切換單元，所述方法包括：
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述隨機時鐘發生裝置還包括門控單元，所述方法還包括：
...【技術特征摘要】
1.一種隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述隨機時鐘發生裝置包括隨機序列發生器、選擇切換單元和時鐘池，所述時鐘池和所述隨機序列發生器分別連接于所述選擇切換單元；其中，
2.根據權利要求1所述的隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述時鐘編號根據目標比特確定，所述目標比特根據所述低頻序列在所述隨機序列中的位置確定。
3.根據權利要求1所述的隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述隨機時鐘發生裝置包括基準時鐘和分頻電路，所述分頻電路連接在所述基準時鐘和所述時鐘池之間，所述時鐘池中的時鐘為所述分頻電路對所述基準時鐘進行分頻處理后得到。
4.根據權利要求1所述的隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述選擇切換單元包括第一配置器和選擇切換電路；
5.根據權利要求1-4中任一項所述的隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述低頻序列在所述隨機序列中的出現頻率根據所述低頻序列的游程長度確定。
6.根據權利要求1所述的隨機時鐘發生裝置，其特征在于，所述隨機時鐘發生...
【專利技術屬性】
技術研發人員：高于博，陳強，首南青，崔偉青，鄒雙潞，
申請(專利權)人：深圳市紐創信安科技開發有限公司，
類型：發明
國別省市：
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