[實用新型]用于密碼芯片的抗功耗分析攻擊的穩壓器、密碼芯片

有效

• 申請號: 201220605165.8
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN203180937U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 白蓉蓉;楊培;劉忠志;曹靖
• 申請（專利權）人: 北京昆騰微電子有限公司
• 主分類號: H04L9/18
• 分類號: H04L9/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及微電子領域，尤其涉及一種用于密碼芯片的抗功耗分析攻擊的穩壓器、密碼芯片。

背景技術

安全已經成為嵌入式系統設計和開發非常重要的一個問題。近年來出現了一種稱之為旁路攻擊的密碼芯片密鑰破解方法。當密碼模塊進行密碼運算時，密碼模塊的運算時間、功耗和電磁場等旁路信息與密碼模塊中的密鑰有一定的相關性。旁路攻擊是對上述旁路信息采取一定手段進行分析從而獲得密鑰的一種密碼分析技術，是一種被動攻擊技術，攻擊代價低、成功率高。其中，功耗分析是一種非常有效的旁路攻擊技術，攻擊者通過對密碼芯片電源的功耗進行實時分析，可以在不破壞芯片的前提下取出密鑰等保密信息。

因此，對于密碼芯片等產品，如何保護好芯片正常工作時的功耗信息非常重要，必須實施一種技術來保護密碼芯片的安全。

實用新型內容

本實用新型提供一種用于密碼芯片的抗功耗分析攻擊的穩壓器、密碼芯片，用以實現通過有意地控制密碼芯片電源上消耗的功耗，使得攻擊者無法從芯片電源的功耗上獲取保密信息，從而達到抗功耗分析的目的。

本實用新型提供一種用于密碼芯片的抗功耗分析攻擊的穩壓器，包括：

第一PMOS管和第二PMOS管組成的電流鏡，其中，所述第一PMOS管的源極為參考電壓輸入端，所述第二PMOS管的源極為所述穩壓器的電壓輸出端；

第一電流源，連接在所述第一PMOS管的源極和電源之間；

第二電流源，連接在所述第一PMOS管的漏極和公共地之間；

第三電流源，連接在所述第二PMOS管的漏極和公共地之間；

控制字發生器，用于根據所述密碼芯片的狀態，生成電流控制字；

分流電流源，連接在所述第二PMOS管的源極和電源之間，所述分流電流源的電流值由所述電流控制字控制，其中，當所述密碼芯片處于加解密運算狀態時，所述電流控制字為隨機碼，所述分流電流源的電流值為隨機電流值；

第三NMOS管，連接在所述第二PMOS管的源極與公共地之間。

本實用新型還提供一種密碼芯片，包括參考電壓提供模塊、穩壓器和密碼模塊，所述穩壓器包括：

第一PMOS管和第二PMOS管組成的電流鏡，其中，所述第一PMOS管的源極為參考電壓輸入端，所述第二PMOS管的源極為所述穩壓器的電壓輸出端；

第一電流源，連接在所述第一PMOS管的源極和電源之間；

第二電流源，連接在所述第一PMOS管的漏極和公共地之間；

第三電流源，連接在所述第二PMOS管的漏極和公共地之間；

控制字發生器，用于根據所述密碼芯片的狀態，生成電流控制字；

分流電流源，連接在所述第二PMOS管的源極和電源之間，所述分流電流源的電流值由所述電流控制字控制，其中，當所述密碼芯片處于加解密運算狀態時，所述電流控制字為隨機碼，所述分流電流源的電流值為隨機電流值；

第三NMOS管，連接在所述第二PMOS管的源極與公共地之間。

在本實用新型中，當密碼芯片處于加解密運算狀態時，通過控制字發生器生成的電流控制字，將分流電流源的電流值設置為隨機電流值，這樣在整個運算過程中從電源上看到的電流大小是隨機的，與運算數據無關，攻擊者就無法從電源的功耗上獲取保密信息，從而達到抗功耗分析的目的，提高了芯片的安全性。

附圖說明

圖1為本實用新型用于密碼芯片的抗功耗分析攻擊的穩壓器實施例的結構示意圖；

圖2為本實用新型密碼芯片實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的描述。

如圖1所示，為本實用新型用于密碼芯片的抗功耗分析攻擊的穩壓器實施例的結構示意圖，該穩壓器可以包括第一PMOS管M1、第二PMOS管M2、第一電流源I1、第二電流源I2、第三電流源I3、分流電流源I0、控制字發生器11和第三NMOS管M3。

其中，第一PMOS管M1和第二PMOS管M2組成電流鏡，第一PMOS管M1的源極為參考電壓輸入端，輸入的參考電壓為Vref，第二PMOS管M2的源極為穩壓器的電壓輸出端，輸出電壓為Vout；第一電流源I1連接在第一PMOS管M1的源極和電源VDD之間；第二電流源I2連接在第一PMOS管M1的漏極和公共地之間；第三電流源I3連接在第二PMOS管M2的漏極和公共地之間；分流電流源I0連接在第二PMOS管M2的源極和電源VDD之間；第三NMOS管M3連接在第二PMOS管M2的源極與公共地之間；控制字發生器11與分流電流源I0連接。