【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
從總體而言，本專利技術(shù)涉及用于檢測(cè)在安全系統(tǒng)上的攻擊的阻抗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。更具體地，本專利技術(shù)涉及但不限于全數(shù)字寬帶無校準(zhǔn)阻抗監(jiān)測(cè)器，全數(shù)字寬帶無校準(zhǔn)阻抗監(jiān)測(cè)器用于探針插入檢測(cè)，從而防止功率分析攻擊。
技術(shù)介紹
1、在物理層攻擊中，功率分析是對(duì)數(shù)據(jù)安全的根本威脅，因?yàn)楣β史治鐾ㄟ^依賴于數(shù)據(jù)的芯片消耗利用片上信息泄漏，從而以非侵入性的方式檢索機(jī)密信息(例如，加密密鑰)。最先進(jìn)的對(duì)抗技術(shù)經(jīng)受住基于數(shù)十億的功率軌跡的攻擊，并且可以經(jīng)由在成本敏感的設(shè)備中的定期的加密密鑰更新有效地降低最先進(jìn)的對(duì)抗技術(shù)的復(fù)雜性。這種方法先驗(yàn)地抵消攻擊，但不能檢測(cè)到攻擊執(zhí)行。不幸的是，攻擊執(zhí)行經(jīng)常指示更危險(xiǎn)的威脅升級(jí)。
2、一般地，功率分析利用探測(cè)設(shè)備的串聯(lián)插入監(jiān)測(cè)電源電流，從而破壞片外電源網(wǎng)絡(luò)的完整性并修改電源阻抗。涉及監(jiān)測(cè)電源電阻的檢測(cè)方法僅限于在直流電(directcurrent，dc)中的電源阻抗的實(shí)部，這限制對(duì)基于簡(jiǎn)單的探測(cè)電阻器的攻擊設(shè)置的適用性，并且禁止對(duì)在dc以上的電源環(huán)境的感知。其它攻擊檢測(cè)方案聚焦于通過專用端口檢測(cè)由于芯片周圍環(huán)境的改變導(dǎo)致的電感分量。考慮到這些方法的振蕩性質(zhì)，這些方法不適用于電源監(jiān)測(cè)。片上數(shù)字采樣示波器已經(jīng)被考慮，但不容易支持連續(xù)的運(yùn)行時(shí)間攻擊檢測(cè)，因?yàn)槠蠑?shù)字采樣示波器需要專用的軟件支持(經(jīng)常不可用，因?yàn)閷Ｓ玫能浖С指蓴_工作負(fù)載執(zhí)行)，并且需要針對(duì)溫度波動(dòng)進(jìn)行連續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)重新校準(zhǔn)。
3、將期望克服或改善上述問題中的至少一個(gè)，或者至少提供有用的替代方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本方案展示了新穎的電源阻抗監(jiān)測(cè)器，新穎的電源阻抗監(jiān)測(cè)器用于檢測(cè)在安全系統(tǒng)中的探測(cè)設(shè)備的插入和封裝/印刷電路板(printed?circuit?board，pcb)修改，其中探測(cè)設(shè)備試圖執(zhí)行功率分析攻擊。阻抗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施例是全數(shù)字架構(gòu)，全數(shù)字架構(gòu)允許自動(dòng)化的且便攜式的設(shè)計(jì)，以用于檢測(cè)在安全系統(tǒng)上的攻擊。
2、本文公開了用于檢測(cè)在安全系統(tǒng)上的攻擊的阻抗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：
3、擾動(dòng)電流發(fā)生器(perturbation?current?generator，pcg)；
4、電壓感測(cè)環(huán)形振蕩器(voltage?sensing?ring?oscillator，vsro)；以及
5、控制器，
6、其中，pcg生成擾動(dòng)電流，以激勵(lì)安全系統(tǒng)的電源阻抗，并且控制器對(duì)在vsro中的、由安全系統(tǒng)的電壓改變產(chǎn)生的振蕩進(jìn)行計(jì)數(shù)，控制器被配置為通過以下方式檢測(cè)攻擊：
7、捕獲參考vsro計(jì)數(shù)；
8、針對(duì)非零擾動(dòng)電流捕獲后續(xù)的vsro計(jì)數(shù)；以及
9、基于參考vsro計(jì)數(shù)歸一化后續(xù)的vsro計(jì)數(shù)。
10、可以針對(duì)零擾動(dòng)電流捕獲參考vsro計(jì)數(shù)。
11、控制器可以僅以擾動(dòng)周期的真分?jǐn)?shù)對(duì)在vsro中的振蕩進(jìn)行計(jì)數(shù)。真分?jǐn)?shù)可以包括vsro的諧振峰值。控制器可以被配置為分析特定的諧振峰值。
12、由pcg生成的擾動(dòng)電流可以以預(yù)定的頻率和電流幅度激勵(lì)電源阻抗。
13、控制器可以被配置為通過歸一化在vsro中的振蕩的計(jì)數(shù)來對(duì)在vsro中的振蕩進(jìn)行計(jì)數(shù)。控制器可以通過識(shí)別以下中的至少一個(gè)來檢測(cè)攻擊：
14、峰值歸一化的計(jì)數(shù)的高度的改變；
15、在其處出現(xiàn)峰值歸一化的計(jì)數(shù)的擾動(dòng)電流的激勵(lì)頻率的改變；
16、新的峰值的存在；以及
17、諧振形狀改變。
18、系統(tǒng)可以被集成在電源焊盤下方。
19、可以使用環(huán)形振蕩器和分頻器電路生成擾動(dòng)電流的頻率。
20、有利地，阻抗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有寬帶應(yīng)用。這使能夠檢測(cè)從不同的探測(cè)設(shè)備到pcb/封裝修改或篡改的不同的攻擊場(chǎng)景。在一些實(shí)施例中，寬的頻率范圍是從dc到2ghz(或更高)，使得來自探測(cè)設(shè)備的插入和pcb/封裝修改的不同的電源阻抗的激勵(lì)成為可能。
21、有利地，建立測(cè)量技術(shù)，以增強(qiáng)靈敏度、彈性和無校準(zhǔn)操作。在一些實(shí)施例中，通過時(shí)間縮放增強(qiáng)計(jì)數(shù)靈敏度。
22、有利地，阻抗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以在緊湊的面積中實(shí)施——例如，在一些實(shí)施例中在電源焊盤下方實(shí)施。所提出的專利技術(shù)的面積適配一對(duì)電源焊盤的面積(即，零面積開銷)，從而允許焊盤下放置，以實(shí)現(xiàn)廉價(jià)采用。
23、有利地，一些實(shí)施例具有全自動(dòng)化的基于標(biāo)準(zhǔn)單元的設(shè)計(jì)。這些實(shí)施例的所有子模塊仍可以保留全自動(dòng)化的基于標(biāo)準(zhǔn)單元的設(shè)計(jì)，以用于容易且廣泛的采用、系統(tǒng)集成和原位檢測(cè)。在單次設(shè)計(jì)迭代中的自動(dòng)化的布局布線(placement?and?routing，pnr)避免手動(dòng)優(yōu)化和迭代的pnr。
24、如本文所使用的，“全自動(dòng)化”包括：通過常見的自動(dòng)化的數(shù)字設(shè)計(jì)流程執(zhí)行將檢測(cè)電路插入到片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)上。
25、如本文所使用的，術(shù)語“標(biāo)準(zhǔn)單元”包括用于自動(dòng)地生成數(shù)字設(shè)計(jì)的基本單元。這些單元被放置并然后被布線以實(shí)施預(yù)期的功能。意圖是，可以通過重用常見的標(biāo)準(zhǔn)單元和自動(dòng)化的數(shù)字設(shè)計(jì)流程來設(shè)計(jì)所提出的檢測(cè)技術(shù)。因此，不需要指定特定的單元。
26、如本文所使用的，術(shù)語“子模塊”和類似物是指所提出的檢測(cè)器架構(gòu)的構(gòu)建塊，是在圖2中顯示的構(gòu)建塊或芯片或架構(gòu)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于檢測(cè)在安全系統(tǒng)上的攻擊的阻抗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，針對(duì)零擾動(dòng)電流捕獲所述參考VSRO計(jì)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器僅以擾動(dòng)周期的真分?jǐn)?shù)對(duì)在所述VSRO中的振蕩進(jìn)行計(jì)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，參考所述VSRO的諧振峰值確定所述真分?jǐn)?shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器被配置為分析所述擾動(dòng)周期的特定的窗口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述特定的窗口包括每個(gè)擾動(dòng)周期的37.5％的時(shí)間點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述特定的窗口包括每個(gè)擾動(dòng)周期中途的時(shí)間點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，由所述PCG生成的所述擾動(dòng)電流以預(yù)定的頻率和電流幅度激勵(lì)所述電源阻抗。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器被配置為通過歸一化在所述VSRO中的振蕩的計(jì)數(shù)來對(duì)在所述VSRO中的振蕩進(jìn)行計(jì)數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器通過識(shí)別在其處出現(xiàn)所述峰值歸一化的計(jì)數(shù)的所述擾動(dòng)電流的激勵(lì)頻率的改變來檢測(cè)所述攻擊。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器通過識(shí)別新的峰值的存在來檢測(cè)所述攻擊。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器通過識(shí)別諧振形狀改變來檢測(cè)所述攻擊。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器通過識(shí)別諧振頻率偏移來檢測(cè)所述攻擊。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)被集成在電源焊盤下方。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，使用環(huán)形振蕩器和分頻器電路生成所述擾動(dòng)電流的頻率。
...【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
1.一種用于檢測(cè)在安全系統(tǒng)上的攻擊的阻抗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，針對(duì)零擾動(dòng)電流捕獲所述參考vsro計(jì)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器僅以擾動(dòng)周期的真分?jǐn)?shù)對(duì)在所述vsro中的振蕩進(jìn)行計(jì)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，參考所述vsro的諧振峰值確定所述真分?jǐn)?shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器被配置為分析所述擾動(dòng)周期的特定的窗口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述特定的窗口包括每個(gè)擾動(dòng)周期的37.5％的時(shí)間點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述特定的窗口包括每個(gè)擾動(dòng)周期中途的時(shí)間點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，由所述pcg生成的所述擾動(dòng)電流以預(yù)定的頻率和電流幅度激勵(lì)所述電源阻抗。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器被配置為通過歸一化...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：H·S·拉加夫，V·科南杜爾拉詹納，王天奇，M·阿里奧托，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：新加坡國立大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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