【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及信息安全，具體涉及一種基于電流波動的防竊密裝置及方法。
技術介紹
1、以色列本古里安大學的研究人員撰寫了一篇題為《powerhammer:通過電源線竊取隔離電腦的數據》的文獻，該文獻公開了竊密者可以通過電源線傳播的電流波動隱蔽地從目標信息設備（計算機等信息設備）竊取高度敏感的數據，其攻擊方式在無需植入硬件后門的情況下，在目標信息設備上植入惡意程序，通過改變目標信息設備的大功耗元器件（例如cpu、顯卡等）使用率來改變電源線上電流的變化，即可實現將竊取的敏感信息在電源線上傳輸。例如，通過簡單的控制目標信息設備cpu的使用率，就可以在電源線上檢測出電流變化的信號，圖6示出了cpu的使用率變化圖，圖7示出了檢測到的電流變化信號圖。當通過精心設計的惡意程序將數據調制成cpu功率變化，就可以在電源線上檢測出如圖8所示的電流變化信號圖。此時，竊密者只要能夠直接接觸連接目標信息設備電源的電力電纜，就可以通過電源線從物理隔離的目標信息設備中竊取到機密信息。并且，竊密者距離被攻擊的目標信息設備越近，就可以以越快的速度接收目標數據。
2、電源線攻擊技術巧妙地利用了電源線本身的特點，以電為媒介，悄無聲息地完成了對物理隔離計算機的信息竊取，危害性極大。且隨著惡意軟件偽裝技術的發展，攻擊技術也從單一的惡意軟件攻擊和惡意硬件攻擊轉為惡意軟硬件組合攻擊的模式，電源線攻擊技術就是這種組合的一個產物，其利用惡意軟件控制目標信息設備cpu負載的工作情況，并將這種調制信息的結果反映到電源線的電流消耗上，這種軟硬結合的攻擊模式隱蔽性高、破壞性強
3、目前，針對電源線攻擊竊密的防御措施是安裝一些cpu核心監測軟件，如發現有異常，立即終止相應進程。但該防御措施要么以犧牲目標信息設備的性能為代價來防御攻擊，要么是以高誤報率為妥協來防御攻擊，且二者均不能保證準確率，因而實用性較差。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的不足，本專利技術提供了一種基于電流波動的防竊密裝置及方法，本專利技術可直接簡單方便地連接在目標信息設備與外部輸入電源之間，并能在檢測到電源線上有異常電流時巧妙地利用功率電阻對電源線產生干擾電流，以此對攻擊者需要獲取的電流信號進行擾亂，讓攻擊者無法讀取到有用信息，從而達到對利用電源線作為隱蔽通信信道進行技術竊密和對目標信息設備攻擊行為進行有效防護的目的。
2、為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
3、第一方面，本專利技術提供了一種基于電流波動的防竊密裝置，該防竊密裝置連接在目標信息設備與外部輸入電源之間，具體包括：
4、電源輸入端，用于連接外部輸入電源；
5、電源輸出端，用于連接被保護目標信息設備；
6、電源線，連接在電源輸入端與電源輸出端之間；
7、耦合式電流鉗，夾持固定在電源線上，用于通過磁場的電感耦合將電源線上的電流特征信號嵌入到耦合式電流鉗自身傳感器的線圈中，并將電流特征信號轉換成為電壓信號；
8、電流檢測電路，用于接收耦合式電流鉗獲取的電流特征信號和電壓信號，用于通過ad轉換將電壓信號轉換成數字信號，并將數字信號換算成電流值；
9、arm數據處理器，通過電源模塊連接在電源線上，用于接收電流檢測電路獲取的電流特征信號和電流值，用于判斷接收到的電流值是否為異常電流，用于在判定接收到的電流值為異常電流時控制隨機數控制器產生隨機數序列信號，用于控制擾碼調制電路將電流特征信號和隨機數序列信號進行調制并生成擾碼信號；
10、功率驅動電路，分別與功率電阻和擾碼調制電路連接，用于根據擾碼調制電路調制的擾碼信號為功率電阻提供驅動電壓和電流；
11、功率電阻，包括電源端和控制端，電源端通過功率電源與電源模塊連接，控制端與功率驅動電路連接，用于根據擾碼信號進行電流輸出的開閉控制，并在開啟電流輸出的控制模式下損耗電源線上的電流，以此對電源線上的電流進行擾亂。
12、所述的防竊密裝置還包括鋁合金材質的殼體，電源輸入端、電源輸出端、電源線、耦合式電流鉗、電流檢測電路、arm數據處理器、電源模塊、隨機數控制器、擾碼調制電路、功率電阻和功率電源均固定在殼體內。
13、所述殼體的大小為350㎜×240㎜×70㎜。
14、所述功率電阻包括鋁合金散熱器和多組水泥電阻，多組水泥電阻均勻固定在鋁合金散熱器上。
15、所述電流檢測電路可以檢測電流的范圍為0-100a。
16、所述電源模塊包括開關電源和數字電源，開關電源連接在耦合式電流鉗與電源輸出端之間，數字電源連接在arm數據處理器與開關電源之間，功率電阻通過功率電源連接在開關電源上。
17、所述arm數據處理器還連接有網絡通信接口和故障檢測報警電路，當arm數據處理器判定接收到的電流值為異常電流時，通過故障檢測報警電路啟動聲光報警；當arm數據處理器檢測到在功率電阻開啟電流輸出的控制模式下沒有對異常電流產生擾亂時，通過故障檢測報警電路啟動聲光報警。
18、所述功率驅動電路、功率電阻、隨機數控制器和擾碼調制電路在未出現異常電流時均不工作。
19、所述功率驅動電路采用mos管nce60p10k芯片，最高支持60v?10a的驅動能力，單塊芯片可提供最大600w驅動能力。
20、第二方面，本專利技術提供了一種基于電流波動的防竊密方法，該方法通過檢測目標信息設備電源輸入端的電流波動進行防竊密，其包括如下流程：
21、步驟一：通過耦合式電流鉗獲取目標信息設備電源輸入端的電流特征信號，并將獲取的電流信特征號轉換成為電壓信號；
22、步驟二：通過電流檢測電路獲取電流特征信號和電壓信號，通過ad轉換將電壓信號轉換成數字信號，并將數字信號換算成電流值；
23、步驟三：通過arm數據處理器接收電流檢測電路獲取的電流特征信號和電流值，并根據接收到的電流值判斷電源線上的電流是否為異常電流，若是，則控制隨機數控制器產生隨機數序列信號，并控制擾碼調制電路將電流特征信號和隨機數序列信號進行調制并生成擾碼信號；
24、步驟四：由功率驅動電路根據擾碼信號為功率電阻提供驅動電壓和電流，對功率電阻進行電流輸出的開閉控制，并在開啟電流輸出的控制模式下損耗電源線上的電流，以此對電源線上的電流進行擾亂。
25、采用本專利技術的優點在于：
26、1、本專利技術可直接簡單方便地連接在目標信息設備與外部輸入電源之間，并能在檢測到電源線上有異常電流時，調制生成異常電流特征信號與隨機數序列信號相結合的擾碼信號，進而巧妙地通過擾碼信號控制功率電阻對電源線產生干擾電流，以此對攻擊者需要獲取的電流信號進行擾亂，讓攻擊者無法讀取到有用信息，從而達到對利用電源線作為隱蔽通信信道進行技術竊密和對目標信息設備攻擊行為進行有效防護的目的。
27、2、本專利技術采用智能設計，當檢測到電源線上有異常電流時啟動電流干擾，電源線上無異常時，電流干擾電路不工作，降低能耗，整個過程無需人為本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于電流波動的防竊密裝置，該防竊密裝置連接在目標信息設備與外部輸入電源之間，其特征在于包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于電流波動的防竊密裝置，其特征在于：所述的防竊密裝置還包括鋁合金材質的殼體，電源輸入端（9）、電源輸出端（10）、電源線（11）、耦合式電流鉗（12）、電流檢測電路（13）、ARM數據處理器（14）、電源模塊（15）、隨機數控制器（16）、擾碼調制電路（17）、功率電阻（18）和功率電源（19）均固定在殼體內。
3.根據權利要求2所述的一種基于電流波動的防竊密裝置，其特征在于：所述殼體的大小為350㎜×240㎜×70㎜。
4.根據權利要求1所述的一種基于電流波動的防竊密裝置，其特征在于：所述功率電阻（18）包括鋁合金散熱器和多組水泥電阻，多組水泥電阻均勻固定在鋁合金散熱器上。
5.根據權利要求1所述的一種基于電流波動的防竊密裝置，其特征在于：所述電流檢測電路（13）可以檢測電流的范圍為0-100A。
6.根據權利要求1所述的一種基于電流波動的防竊密裝置，其特征在于：所述電源模塊（15）包括開
7.根據權利要求1所述的一種基于電流波動的防竊密裝置，其特征在于：所述ARM數據處理器（14）還連接有網絡通信接口（21）和故障檢測報警電路，當ARM數據處理器（14）判定接收到的電流值為異常電流時，通過故障檢測報警電路啟動聲光報警；當ARM數據處理器（14）檢測到在功率電阻（18）開啟電流輸出的控制模式下沒有對異常電流產生擾亂時，通過故障檢測報警電路啟動聲光報警。
8.根據權利要求1所述的一種基于電流波動的防竊密裝置，其特征在于：所述功率驅動電路、功率電阻（18）、隨機數控制器（16）和擾碼調制電路（17）在未出現異常電流時均不工作。
9.根據權利要求1所述的一種基于電流波動的防竊密裝置，其特征在于：所述功率驅動電路采用mos管NCE60P10K芯片，最高支持60V?10A的驅動能力，單塊芯片可提供最大600w驅動能力。
10.一種基于電流波動的防竊密方法，該方法通過檢測目標信息設備電源輸入端的電流波動進行防竊密，其特征在于，包括如下流程：
...【技術特征摘要】
1.一種基于電流波動的防竊密裝置，該防竊密裝置連接在目標信息設備與外部輸入電源之間，其特征在于包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于電流波動的防竊密裝置，其特征在于：所述的防竊密裝置還包括鋁合金材質的殼體，電源輸入端（9）、電源輸出端（10）、電源線（11）、耦合式電流鉗（12）、電流檢測電路（13）、arm數據處理器（14）、電源模塊（15）、隨機數控制器（16）、擾碼調制電路（17）、功率電阻（18）和功率電源（19）均固定在殼體內。
3.根據權利要求2所述的一種基于電流波動的防竊密裝置，其特征在于：所述殼體的大小為350㎜×240㎜×70㎜。
4.根據權利要求1所述的一種基于電流波動的防竊密裝置，其特征在于：所述功率電阻（18）包括鋁合金散熱器和多組水泥電阻，多組水泥電阻均勻固定在鋁合金散熱器上。
5.根據權利要求1所述的一種基于電流波動的防竊密裝置，其特征在于：所述電流檢測電路（13）可以檢測電流的范圍為0-100a。
6.根據權利要求1所述的一種基于電流波動的防竊密裝置，其特征在于：所述電源模塊（15）包括開關電源和數字電源，開關電源連接在耦合式電流鉗（1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹蕾，楊建國，陳萄，王龍，聞崇波，黃震宇，鄭小蘭，曹友全，邱曉怡，
申請(專利權)人：成都立鑫新技術科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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