[發明專利]一種物理多點光攻擊設備

在審

• 申請號: 201611186223.7
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106603157A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 齊振彬;高順賢
• 申請（專利權）人: 北京中電華大電子設計有限責任公司
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;G06K19/073
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種物理多點光攻擊設備，用于智能卡安全領域中檢測智能卡產品應對激光擾動測試的能力。

背景技術

在計算機和網絡技術的發展過程中，信息安全起著尤為重要的作用。智能卡芯片是保證信息安全的重要設備，其內置CPU，帶有包括DES、RSA等多種密碼算法，利用密碼技術完成身份認證。

以激光注入為代表的注入攻擊，是評價智能卡芯片安全性的重要手段。激光注入攻擊是將光脈沖注入到芯片的某個合適的位置，觀察智能卡芯片的反應，分析其是否泄漏敏感信息。

激光注入設備的好壞，在很大程度上決定了激光注入攻擊的能力。激光注入攻擊設備主要包括單點光攻擊、時間多點光攻擊和物理多點光攻擊3類。相對而言，物理多點光攻擊是更深層次的分析技術。

以荷蘭Riscure公司產品為代表的傳統物理多點光攻擊設備，是在單點光攻擊設備的基礎上加入另一路光通道，大多是通過將光纖一端連接激光器，另一端進行去封裝剝開處理，使其裸露出光纖的玻璃纖維芯，然后在測試過程中，將剝開的一端靠近在芯片的目標位置，以此完成的。

由于激光器通過光纖發出的光，在光纖的出射端口存在發散現象，如對于SI光纖，其出射端口有效傳輸距離為幾微米左右。將剝開的光纖一端調節靠近芯片目標位置距離幾微米是很難完成的，且隨著間距的增加，入射到芯片表面的激光有效能量呈線性減小，并不能實際反映平臺軟件中所設置的激光能量參數值，存在比較嚴重的誤差，從而不能實際反映目標產品的實際性能，極有可能會導致對所研發產品安全性能的誤判。且現有光攻擊設備中在調節第二路激光入射到目標芯片的位置是手動調節的，人為因素干擾大。因此研發操作方便且精度高的物理多點光攻擊設備，是本發明的創研動機。

發明內容

本發明旨在解決上述的問題，提出“一種物理多點光攻擊設備”，該光攻擊設備分為五部分(如圖1所示)：一是激光器，所用激光器可采用兩個單路激光器(如圖2所示)或一個兩路激光器(如圖3所示)，可采用的激光器類型為可調諧激光器、二極管激光器或半導體固態激光器等；二是光纖(如圖1所示)，光纖可根據所用激光器波長的不同可以選用單模光纖和多模光纖；三是光纖準直器(如圖1所示)，由于所要進行安全性分析的芯片尺寸較小，為了確保對芯片具體位置進行光攻擊分析，需使入射到芯片表面的激光斑點很小，因此需采用超小型光纖準直器，可以保證出射的激光斑點達到微米級別；四為CCD(如圖1所示)，需采用放大倍數可調節的紅外縮放攝像頭；五為可調平臺，需采用步幅小精度高的步進電機控制的XY兩軸可調平臺或XYZ三軸可調平臺。

發明人對儀表儀器的操作、電子電路和光學原理有著深入研究，從而啟發了本發明的產生。本發明的工作原理是：上位機軟件對CCD、激光器和可調平臺進行控制，實現對CCD縮放倍數的調節、設置激光器的波長和能量大小以及對可調平臺進行移動調節；將芯片固定于可調平臺上，調節CCD觀察芯片的物理結構，然后通過光學三維精密調節架，對光纖準直器出射至芯片表面的光斑位置調至所需要進行激光脈沖攻擊的位置，可通過手持紅外激光器連接光纖準直器產生可見光斑；將兩束入射至芯片表面的光斑位置調整至所需位置后，運行上位機軟件對芯片表面進行激光脈沖攻擊(如圖4所示)。

本發明中所設計的可調平臺可實現對目標芯片的夾持固定和三維方向移動。

本發明的光攻擊設備雖為物理多點光攻擊設備，但可以通過只運行一路激光實現單點光攻擊和時間多點光攻擊測試分析。

本發明所用激光器可以選用可調諧激光器、二極管激光器或半導體固態激光器等。

本發明中所使用的光纖為單模或多模光纖。

本發明中所使用光纖準直器為出射小光斑的超小型光纖準直器。

本發明只對工作原理和所用模塊進行約束，不對設備外形和尺寸進行約束，可據具體需求實現不同的外形和尺寸。

附圖說明

圖1示范了本發明的實施，解釋本發明的原理

圖2為運用兩個單路激光器結構的物理多點光攻擊設備示意圖

圖3為運用雙路激光器結構的物理多點光攻擊設備示意圖

圖4為物理多點光攻擊設工作原理示意圖

具體實施方式

為使得本發明的技術方案的內容更加清晰，以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發明的具體實施方式。

首先，將待測試分析目標芯片固定在可調平臺上，通過上位機軟件調節CCD縮放倍數，直至觀測到清晰的芯片表面結構位置；