[發明專利]一種防SPA攻擊的待測電路安全仿真分析方法和裝置在審

申請號：	202011164434.7	申請日：	2020-10-27
公開（公告）號：	CN112104447A	公開（公告）日：	2020-12-18
發明（設計）人：	廖裕民;范科偉;劉學;劉福榮;劉昭力;孫志剛	申請（專利權）人：	深圳安捷麗新技術有限公司
主分類號：	H04L9/00	分類號：	H04L9/00
代理公司：	深圳市深弘廣聯知識產權代理事務所(普通合伙) 44449	代理人：	向用秀
地址：	518000 廣東省深圳市寶安***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 spa 攻擊電路安全仿真分析方法裝置
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【說明書】：

本發明提供了一種防SPA攻擊的待測電路安全仿真分析方法和裝置，所述裝置包括：關鍵信息存儲單元，用于存儲關鍵信號和關鍵信號對應的路徑信息；仿真電路單元，用于接收測試激勵信息進行仿真測試；關鍵信號監控單元，用于在仿真測試時，根據所述關鍵信號對應的路徑信息監控所述關鍵信號，并在所述關鍵信號發生變化時，記錄當前時間戳信息；功耗計算單元，用于計算待測電路在整個仿真過程中的功耗仿真數據；功耗分析單元，用于分析各關鍵信號在所述變化時間區對應的功耗信息是否存在相關性，若是則導出相關數據。通過上述方案，在芯片設計階段，就可以模擬芯片的安全仿真測試，且能夠自動完成功耗攻擊分析。

技術領域

本發明涉及芯片電路設計領域，特別涉及一種防SPA攻擊的待測電路安全仿真分析方法和裝置。

背景技術

SSD數據存儲已經逐漸成為消費設備數據存儲和云存儲的主要存儲介質。對于SSD數據存儲來說,數據糾錯的意義十分重大,特別是個人關鍵數據和政府機構相關的數據。SSD主控芯片作為SSD存儲設備的大腦,其安全性能直接決定SSD硬盤整體最終的安全性能。

側信道攻擊是主要的黑客攻擊手段,在側信道攻擊中,SPA攻擊又是最常用的的一種。SPA是一種直接解釋能量消耗測定值的技術，待測電路的消耗能量的大小隨處理器執行的指令不同而不同,當處理器在對數據信息的不同部分執行運算時,能量消耗變化有的會很明顯。借助這種特征,攻擊者能區分出單條指令,達到破解算法的目的。目前技術上有很多防御功耗攻擊的算法和方法,但是都是要等到芯片設計出來之后再進行詳細的驗證。因此設計一種能夠快速的防功耗攻擊驗證仿真平臺就顯示非常有意義。

發明內容

為此，需要提供一種防SPA攻擊的待測電路安全仿真分析的技術方案，用以解決在芯片設計過程中無法針對功耗攻擊進行仿真防御的問題。

為實現上述目的，本發明第一方面提供了一種防SPA攻擊的待測電路安全仿真分析裝置，所述裝置包括：

關鍵信息存儲單元，用于存儲關鍵信號和關鍵信號對應的路徑信息；

仿真電路單元，用于接收測試激勵信息進行仿真測試；所述激勵信息包括所述關鍵信號；

關鍵信號監控單元，用于在仿真測試時，根據所述關鍵信號對應的路徑信息監控所述關鍵信號，并在所述關鍵信號發生變化時，記錄當前時間戳信息，并將當前時間戳信息存儲至變化時間存儲單元中；

功耗計算單元，用于計算待測電路在整個仿真過程中的功耗仿真數據，并將所述功耗仿真數據存儲于功耗數據存儲單元中；

功耗分析單元，用于根據所述變化時間存儲單元中存儲的時間戳信息計算變化時間區，以及根據所述功耗數據存儲單元中的功耗仿真數據輸出各關鍵信號在所述變化時間區對應的功耗信息，并分析各關鍵信號在所述變化時間區對應的功耗信息是否存在相關性，若是則導出相關數據；

所述變化時間區是指當前關鍵信號發生變化的時間戳信息與上一次該關鍵信號發生變化的時間戳信息的差值時間段。

進一步地，所述關鍵信號監控單元包括標記插入單元；

所述標記插入單元用于設置標記信號，并將所述標記信號插入所述關鍵信號對應的路徑信息中，以及在所述標記信號值發生變化時，記錄當前時間戳信息；所述標記信號的值與所述關鍵信號的值實時相等。

所述功耗分析單元用于提取所述標記信號，根據各標記信號的時間戳信息計算所述關鍵信號對應的變化時間區。