[發(fā)明專利]一種針對旁路攻擊的片上供電網(wǎng)絡(luò)驗證方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611114328.1
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106817215B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡懿慈;王晨光;閆明;周強
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/06
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建

1.一種針對旁路攻擊的片上供電網(wǎng)絡(luò)驗證方法，包括以下步驟：

S10，對芯片的寄存器傳輸級網(wǎng)表文件進行邏輯綜合和物理設(shè)計，獲得晶體管級網(wǎng)表文件；

S20，根據(jù)獲得的晶體管級網(wǎng)表文件，采用靜態(tài)建模的方法提取晶體管級網(wǎng)表文件的寄生參數(shù)和連接關(guān)系，通過提取獲得的晶體管級網(wǎng)表文件的寄生參數(shù)和連接關(guān)系，建立包括供電網(wǎng)絡(luò)和負載的電路模型；

S30，根據(jù)生成的明文-密文數(shù)據(jù)對及對應(yīng)的密鑰，對芯片執(zhí)行加密運算的邏輯過程進行模擬，獲得所述負載的電流波形文件；

S40，根據(jù)所述電路模型和負載的電流波形文件，對芯片執(zhí)行加密運算的物理過程進行仿真，獲得所述芯片的功耗曲線；

S50，根據(jù)獲得的功耗曲線，對所述芯片進行旁路攻擊，獲得攻擊的猜測密鑰；

S60，根據(jù)獲得的猜測密鑰，分析旁路攻擊結(jié)果，對所述供電網(wǎng)絡(luò)的抗旁路攻擊能力進行驗證。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗證方法，其特征在于，步驟S10包括以下步驟：

S10.1，讀入芯片的寄存器傳輸級網(wǎng)表文件和標準單元庫文件，對芯片的寄存器傳輸級網(wǎng)表文件進行邏輯綜合，獲得門級網(wǎng)表文件和設(shè)計約束文件；

S10.2，讀入門級網(wǎng)表文件、設(shè)計約束文件和工藝庫文件，對門級網(wǎng)表文件進行物理設(shè)計，獲得晶體管級網(wǎng)表文件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗證方法，其特征在于，步驟S20包括以下步驟：

S20.1，讀入晶體管級網(wǎng)表文件和工藝庫文件，提取晶體管級網(wǎng)表文件的寄生參數(shù)，根據(jù)所述寄生參數(shù)將供電網(wǎng)絡(luò)等效為由電阻、電容和電感組成的網(wǎng)絡(luò)，所述寄生參數(shù)包括電阻、電容和電感；

S20.2，讀入晶體管級網(wǎng)表文件，提取晶體管級網(wǎng)表文件的連接關(guān)系，根據(jù)所述連接關(guān)系將負載等效為供電網(wǎng)絡(luò)的電源線和地線之間的動態(tài)電流源；

S20.3，根據(jù)供電網(wǎng)絡(luò)和負載的等效模型，以及提取出的寄生參數(shù)，建立包括供電網(wǎng)絡(luò)和負載的電路模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗證方法，其特征在于：

步驟S30中，采用動態(tài)建模的方法獲得所述負載的電流波形文件。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的驗證方法，其特征在于，步驟S30包括以下步驟：

S30.1，利用芯片采用的加密算法的程序，根據(jù)隨機產(chǎn)生的密鑰和明文獲得對應(yīng)的密文，組成明文-密文數(shù)據(jù)對；

S30.2，讀入所述明文-密文數(shù)據(jù)對，對芯片執(zhí)行加密算法的邏輯過程進行模擬，生成記錄門級活動信息的值變化轉(zhuǎn)儲文件；

S30.3，將生成的值變化轉(zhuǎn)儲文件轉(zhuǎn)化成向量文件，獲得所述負載的電流波形文件。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驗證方法，其特征在于：

步驟S30.3中，所述向量文件為0-1矩陣形式的向量文件。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗證方法，其特征在于：

步驟S50中，采用差分功耗分析算法對所述芯片進行旁路攻擊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗證方法，其特征在于：

步驟S60中，根據(jù)獲得的猜測密鑰，通過計算旁路攻擊的猜測熵和/或成功率，對所述供電網(wǎng)絡(luò)的抗旁路攻擊能力進行驗證。