文档介绍：第卷第期武汉理工大学学报. .
年月.
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基于异步握手协议的功耗随机技术实现
戴昱彤,乐大珩,李少青,张民选
国防科技大学计算机学院重点实验室,长沙
摘要: 提出了量化随机化的随机参数。所得模拟结果知,较之同步与单纯异步握手实现方式,该实现方式
使目标寄存器翻转时刻相对于采样起始点随机化程度大。,运算效率较之纯异步握
手设计损失小于%的情况下,基于异步握手协议的实现方式运行周期随位数呈倍增加。
关键词: ; 功耗随机化; 异步握手;
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:———
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当前,进行加解密运算的安全芯片有着广泛的运用。从算法到现今的算法,算法级安全性已
经让攻击者难以从算法上找到攻击突破口。由于现今普通的电路具有操作与功耗相关的特性,针对加密
算法的差分功耗攻击以攻击代价小成功率高成为了新的主流攻击形式。为抗击该攻击,..
.⋯实现方式被用于该领域,该实现方式具有模块内部同步,模块之间遵照异步
握手协议进行通信的特点。该文实现的加密模块之间利用改进的异步四段握手协议控制数据交换。
去掉了模块输入端的寄存器,改进的四段通信协议保证了建立保持时间;去掉了复杂的时钟控制模块,简化
了设计。且加入的使去掉时钟产生启停模块后所可能带来的短期周期性被破坏。
方式实现结构及原理
的提出是为了解决使用单一时钟随着集成电路规模的增大所产生的问题。其基本思想是:将设计
分成个以上模块,模块内部用统一时钟控制,模块之间通过握手协议进行通信。为了打乱加解密算法同步
收稿日期:.
基金项目:国家自然科学基金.
作者简介:戴昱彤,女,硕士生.:.
第卷第期戴昱彤,乐大珩,李少青,等:基于异步握手协议的功耗随机技术实现
实现电路中电路运行的规律性以抗击功耗攻击,实现方法也被用来实现加解密算法引。
典型方式实现算法的结构如图所示。局部同步模块与局部同步模块协同完成整个
算法。端口控制与端口控制模块承担个模块之间的握手。局部时钟产生模块接收从端口控制模
块发来的控制信号,可实现时钟暂停,通过配置其内部的延时逻辑可输出可变频率的时钟。
局部同步模块和相互独立地在各自的时
钟驱动下工作,当模块之间需要数据传输时,通过
端口控制模块收发控制信号以控制通信。如图
所示,若局部同步模块需要的数据,那么模图实现结构
块向端口控制模块发送数据请求,端口控制模块在告知端口控制模块的同时也发送控制信号到局部
时钟产生模块,使其暂停本地时钟。端口控制模块接收到数据请求时,告知局部同步模块以及控制局
部时钟产生模块进行相应操作。直到局部同步模块接收到了模块的数据,模块才继续工作并告知
端口控制器,由端口控制器告知端口控制器数据顺利接收。当局部同步模块需要的数据时用同
样的方式进行通信。
基于异步握手协议的加密算法实现
. 改进的四段异步握手协议
异步握手协议有种:一是两段握手协议,二是四段握手协议。异步四段握手协议工作过程如图所
示,此协议中,被请求数据出现的时问在应答信