[發明專利]信號處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201611028460.0
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106712926B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 陳佳哲;王蓓蓓;李賀鑫
• 申請（專利權）人: 中國信息安全測評中心
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;H04L29/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明公開了一種信號處理方法及裝置，所述方法包括：在同一時間點，獲得第一信號集，第一信號集中的信號為運行密碼算法的密碼模塊的不同位置的信號或電阻的電壓信號，第一信號集與密碼算法的中間變量對應，第一信號集服從非正態分布；依據預設規則，從第一信號集中提取第二信號集；采用ICA算法從第二信號集中提取服從非正態分布的第三信號。由于與密碼算法的中間變量對應的第一信號集服從非正態分布，本申請不僅從時間上減少了存在的疊加噪聲信號，而且密碼算法的中間變量所對應的物理信息也服從非正態分布，從而使得ICA算法可以準確提取與該中間變量所對應的物理信息。

技術領域

本發明涉及密碼算法分析檢測技術領域，特別是涉及一種信號處理方法及裝置。

背景技術

隨著信息技術的發展，各種密碼算法正被廣泛地應用于經濟、軍事、行政等重要部門，保護信息的安全性。鑒于密碼算法的重要性，密碼算法軟硬件實現(密碼模塊)的分析研究對保護信息安全具有重要的意義。近年來，多種對密碼模塊的攻擊已廣為人知，一般來說，這些攻擊的目的都是為了獲取密碼模塊中的密鑰。側信道分析以相對成本低廉、分析實施方便而被廣泛使用，其中，側信道分析指的是通過采集密碼模塊運行密碼算法時的功耗、電磁信號等物理信息，來計算密碼算法的密鑰，從而達到破解的目的。

現有技術中，在側信道分析中常用的信號處理方法為 PCA(principal ComponentAnalysis，主成份分析法)算法，PCA算法的主要思想是對在不同的時間點采集的密碼模塊的物理信息的協方差矩陣進行特征分解，將根據特征值大小排序的特征向量與原始的物理信息相乘，得到一些新的信號點，這些信號點的方差由大到小排序，也即信號的變化從大到小排序。一般認為方差大的信號點包含了更多的密鑰信息。因此PCA完成了對原始物理信息的信號處理，即將不同時間點的有效信息進行了疊加。然而，當PCA 對不同時間點的物理信息進行線性變換時，也會對不同時間點的噪聲進行疊加，這使得PCA處理之后的信號的信噪比可能會比較低，從而使得依據該信號計算得到的密鑰準確度也比較低。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種信號處理方法及裝置，以實現提供用于計算密鑰的信噪比高的信號，技術方案如下：

一種信號處理方法，包括：

在同一時間點，獲得第一信號集，所述第一信號集中的信號為運行密碼算法的密碼模塊的不同位置的信號或電阻的電壓信號，所述電阻包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻串聯于所述密碼模塊與電源之間，所述密碼模塊通過所述第二電阻接地，所述第一信號集與所述密碼算法的中間變量對應，所述第一信號集服從非正態分布；

依據預設規則，從所述第一信號集中提取第二信號集；

采用ICA算法從所述第二信號集中提取服從非正態分布的第三信號。

優選地，采用ICA算法從所述第二信號集中提取服從非正態分布的第三信號之前，還包括：

將所述第二信號集中的信號時間上對齊。

優選地，所述第一信號集中的信號為電阻的電壓信號，所述獲得第一信號集，包括：

采集所述第一電阻第二端的電壓信號及所述第二電阻第一端的電壓信號，所述第一電阻第二端與所述密碼模塊相連，所述第二電阻第一端與所述密碼模塊相連；

根據所述第一電阻第二端的電壓信號及所述第二電阻第一端的電壓信號得到所述第一信號集。

優選地，所述第一信號集中的信號為電阻的電壓信號，所述獲得第一信號集，包括：

分別采集所述第一電阻兩端的電壓信號及所述第二電阻兩端的電壓信號；

根據所述第一電阻兩端的電壓信號及所述第二電阻兩端的電壓信號得到所述第一信號集。