抗功耗攻击的RSA协处理器

RSA是当今被公认为最成熟且应用最广泛的非对称加密算法。最近几年来,大量的文献表明传统的RSA加密算法缺乏包含,很容易遭受侧信道攻击的威胁,特别是功耗分析攻击。本文提出一种抗功耗攻击的RSA协处理器,选择指数随机化掩盖和添加伪操作的方法,能够有效地抵抗简单功耗分析和差分功耗分析攻击;通过结合CSA加法器和两层Karatsuba乘法器实现的基256免减Montgomery模乘器,能够在不消耗过多面积的基础上提高RSA的运算速度。结果表明,本处理器能够在ASIC和FPGA上实现RSA加解密功能。同时,在SMIC 130nm工艺和100MHz时钟频率下进行DC综合,综合报告表明：1024位抗功耗攻击的RSA协处理器吞吐率达到110Kbps,面积约为310k门。     

采用数据流模式提高乱序执行密码芯片的安全性

乱序执行是密码芯片设计中一种低冗余、低功耗的抵抗功耗分析攻击的方法.芯片安全性随着操作执行时刻不确定度的增加而提高.基于数据流模式的乱序执行AES加密集成电路采用动态数据流结构、对并发操作串行地随机服务,通过增加顺序无关操作的数量和成批处理令牌提高不确定度.其中采用了新的令牌暂存-匹配-发射结构完成令牌的同步和对随机执行的控制.实验芯片的所有操作均实现了不确定执行,可以抵抗样本数小于15000的相关功耗分析攻击,芯片功耗低于所知的其它抗功耗分析攻击AES芯片.     

ECC密码算法的差分功耗分析攻击研究

对基于有限域GF(2m)上椭圆曲线密码算法的Montgomery Ladder点乘算法进行了差分功耗分析攻击.首先用Verilog HDL实现了该算法并且用Chartered 0.35 μm CMOS工艺将RTL代码综合成电路网表,以便更精确的获取电路运行中所产生的功耗信息.然后用差分功耗分析攻击中的ZEMD攻击方法,并采用算法中P2的横坐标作为中间变量对功耗曲线进行分类,攻击结果显示,Montgomery Ladder算法不能抗ZEMD差分功耗分析攻击.证明了该算法并不安全,在实际应用中还应该采取一些保护措施.     

DES芯片抵御高阶差分功耗分析攻击方法研究

分析独特的屏蔽方法及改进方法的不足,提出了逻辑层和算法层相结合抵御高阶差分功耗分析攻击的新方法,并给出芯片半定制设计流程.芯片关键部分电路采用自定义功耗恒定逻辑单元实现,非关键部分电路采用CMOS逻辑以减少功耗和面积.整体电路采用独特的屏蔽方法自定义轮实现.结果表明芯片能够抵御高阶差分功耗分析攻击,运算速度与现有方法相当,而所需资源比现有方法少.     

DES芯片抵御高阶差分功耗分析攻击方法研究

分析独特的屏蔽方法及改进方法的不足,提出了逻辑层和算法层相结合抵御高阶差分功耗分析攻击的新方法,并给出芯片半定制设计流程.芯片关键部分电路采用自定义功耗恒定逻辑单元实现,非关键部分电路采用CMOS逻辑以减少功耗和面积.整体电路采用独特的屏蔽方法自定义轮实现.结果表明芯片能够抵御高阶差分功耗分析攻击,运算速度与现有方法相当,而所需资源比现有方法少.     

FPGA密码芯片改进掩码防护方法研究

功耗攻击已对密码芯片物理安全性构成严峻威胁,对其攻击和防御的研究是密码旁路分析的热点问题。文中给出了一种DES伪随机掩码算法的设计和实现方法,分析了算法抗功耗攻击的安全性。结果表明:一般的DES伪随机掩码算法只能抵抗一阶差分功耗攻击,不能有效防御二阶差分功耗攻击。为抵御二阶DPA攻击,采用掩码方法对DES掩码算法结构进行了改进,在理论上具有抗DPA攻击的能力。     

PFM：一种抗高阶功耗攻击的SMS4算法

针对已有的SMS4功耗攻击方法,设计了一种适合低功耗小面积的固定值掩码SMS4算法.首先,对SMS4算法结构及内部加密运算流程进行研究;设计了一种SMS4原子掩码算法来抗高阶功耗攻击,该方法使各中间变量均被掩码;在此方法的基础上,为了减少芯片的面积和功耗以适应特殊环境下的加密应用(如特殊环境的传感器加密通信节点),提出了一种改进的固定值掩码算法:伪随机固定值掩码算法(PFM)及其实现技术.实验结果证明,该方法在芯片面积和功耗增加不大的情况下,可以有效抵抗二阶差分功耗攻击.     

一种低功耗抗差分功耗分析攻击的SM4算法实现

128位的SM4算法是我国公布的第一个商用密码算法,主要应用于无线局域网.为了提高算法的抗差分功耗分析攻击能力,SM4算法采用了加法掩码的方法来抵抗一阶差分功耗分析攻击.通过功耗分析攻击实心眼可以发现,加法掩码后的SM4算法能够有效地抵抗差分功耗分析攻击.为了实现一款面积小、功耗低SM4算法硬件电路,SM4S盒硬件电路采用了PPRM结构.在SMIC 0.18μm的工艺库下功耗仿真值为0.74mW@10MHz,PPRM结构的S盒与复合域方法实现的S盒相比功耗减少了70%.     

功耗分析攻击中滤噪方法的研究

在真实环境的功耗分析攻击中发现,功耗曲线经常受到大量噪声的影响.为了提高攻击效率,分析了几种常用滤波方法的特点,针对具体的功耗分析问题在真实环境下进行了实验.对几种滤波效果进行了对比,得出滑动平均滤波最适合解决此类问题的结论.     

一种抗DPA攻击的DES设计

本文以DES加密算法为例,介绍了差分功耗分析对DES进行攻击的方法,并从硬件设计实现角度提出改进措施以达到抗差分功耗分析攻击的效果。     

如何选择电连接器

精加工销为在印制板和DC／DC转换器间分配大电流提供了安全．强大的接口[编者按]     

提高市电/不间断电源混供系统电能质量方案研究

本文通过对市电/不间断电源混合供电系统的电能质量进行数据测试及理论分析,得到混供系统中存在大量容性无功及谐波电流的结论。并在此基础上提出无功补偿和谐波治理的几种有效解决方案,为今后数据中心在采用市电/不间断电源混合供电系统提高供电效率的同时,保证供电系统具备良好的电能质量。     

A power supply for pulsed power welding

The use of pulsing current for gas-metal-arc welding has increased the versatility of the method because of the ease of varying the average current to suit the application. A power supply consists of two properly designed constant-potential power sources in parallel to provide two levels of current. The pulse current is supplied by a half-wave rectifier, and background current by a filtered, three-phase rectifier. The dynamic characteristics must be considered to get good arc stability during current commutation between the two supplies.     

电源快速切换技术在热电厂电力系统中的应用

热电厂厂用6 kVⅢ段备用电源切换装置在运行切换中易发生失电故障,对热电厂安全运行形成重大隐患。且热电负荷难以平衡,经常引发电网、热网波动事故。本文设计了电源快速切换技术,采用基于现代多功能保护和控制的REF542plus平台的微处理系统的SUE3000快切装置,该装置具有快速切换、首次同相切换和残压切换等功能,可极大地提高热电厂电力系统的安全性,从而确保热电厂电力系统的有效运行。     

大功率超声电源的改进

将集成式D类全桥电路引入超声电源中,采用IR2110芯片驱动MOSFET构成全桥式逆变主电路,实现逆变降压和输出电压控制。驱动电路以脉宽调制电路为核心,运用555芯片产生三角波信号,并将产生的三角波信号转化为不同偏置的两路三角波信号;然后分别与相应端口输入的正弦波信号进行比较调制,得到两路PWM波,提高了电路的动态响应并实现频率的可调性。     

大功率IGBT功耗的研究

绝缘栅双极晶体管(IGBT)是复合全控型电压驱动式功率半导体器件.为了改善其功耗性能并进行进一步优化,论文在阐述IGBT特性基础上,通过从器件构成和实际应用角度对影响功率器件功耗的主要因素进行分析,并结合实践对IGBT功率器件的功耗进行深入研究,由此可以更深刻地理解IGBT功耗的产生,这对正确选择和使用IGBT器件及其系统有一定的实用价值.     

大功率半导体激光器驱动电源的设计

高能激光系统通常需要多种输出模式的驱动电源,现有电源存在输出模式单一的问题。采用能量压缩技术和电流串联负反馈技术实现了多输出模式半导体激光器驱动电源。分析了特殊设计高输入阻抗差分运算电路作为负反馈网络的工作原理,推导出了精确的参考电压与输出电流的关系式。最后,将所研制的驱动电源应用于国内首台400W工业级光纤激光器系统中,驱动电源实现了0~26A连续可调、稳定度优于0.15‰的连续电流和准连续电流输出。测试结果验证了设计思路的可行性,实现了半导体激光器驱动电源的多输出模式和高电流稳定度。     

利用自适应变化电源提高功率放大器效率

功率放大器IC的ACPR和效率指标通常针对最大输出功率进行优化，而蜂窝电话在绝大多数时间工作在中等功率或低功率状态，这期间的功放效率将明显降低。利用DC／DC转换器MAX8506提供变化的电源电压，能够有效改善中等功率或低功率模式下的功放效率，延长手机通话时间。