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《基于lbdl邏輯的抗dpa攻擊電路設(shè)計方法》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、國防科技大學(xué)學(xué)報第31卷第6期JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYVol.31No.62009文章編號:1001-2486(2009)06-0018-07X基于LBDL邏輯的抗DPA攻擊電路設(shè)計方法樂大珩,李少青,張民選(國防科技大學(xué)并行與分布處理國防科技重點實驗室,湖南長沙410073)摘要:動態(tài)差分邏輯是一種典型的電路級差分功耗攻擊(DPA)防護(hù)技術(shù)。這種技術(shù)通過使邏輯門保持恒定的翻轉(zhuǎn)率來降低電路功耗與數(shù)據(jù)信號之間的相關(guān)性。介紹了一種新型的、基于查找表(Look-Up
2、-Table,LUT)結(jié)構(gòu)的動態(tài)差分邏輯(LBDL),以及基于這種邏輯的集成電路設(shè)計方法。該設(shè)計方法僅需在傳統(tǒng)的半定制設(shè)計流程中添加少量的替換操作就可以實現(xiàn),因而比其他完全需要全定制設(shè)計的動態(tài)差分邏輯具有更好的實用性。而相對同樣適用于半定制實現(xiàn)的動態(tài)差分邏輯WDDL(WaveDynamicDifferentialLogic),LBDL邏輯解決了邏輯門翻轉(zhuǎn)時刻與數(shù)據(jù)信號之間的相關(guān)性,從而比WDDL邏輯具有更好的功耗恒定性。實驗結(jié)果表明,該設(shè)計方法能夠有效實現(xiàn)具有抗DPA攻擊性能的電路。關(guān)鍵詞:安全芯片;DPA攻擊;動態(tài)差分邏輯中
3、圖分類號:TN43112文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AAnLBDLBasedVLSIDesignMethodtoCounteractDPAAttacksYUEDa-heng,LIShao-qing,ZHANGMin-xuan(ParallelandDistributedProcessingLaboratory,NationalUniv.ofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Dynamicanddifferentiallogicstylesareproposedasatypicald
4、ifferentialpoweranalysis(DPA)resistanttechnology.Becauseoftheconstanttransitionrateofdynamicanddifferentiallogicgates,thecorrelationbetweenpowerconsumptionandsignalvaluesissignificantlyreduced.Inthispaper,anovellook-up-table(LUT)baseddifferentiallogic(LBDL)andthedes
5、ignmethodbasedonthislogicarepresented.Insteadofafullcustomdesign,thismethodcombinessomemodificationwitharegularstandardcelldesignflow.Thus,haveabetterpracticability.UnlikeWDDL(WaveDynamicDifferentialLogic),whichcanalsobeimplementedbystandardcelldesignflow,thetransit
6、iontimeofLBDLgatesisindependentofinputvalues,hencepowerconsumptionofLBDLismoreconstant.ExperimentalresultsindicatethattheLBDL-baseddesignmethodcaneliminatesmostofthepowerleakage.Keywords:securitychip;DPAattack;dynamicanddifferentiallogic當(dāng)前主流的集成電路設(shè)計都是基于靜態(tài)互補(bǔ)CMOS邏輯實現(xiàn)的。
7、在這種電路中,電路的動態(tài)功耗與其處理的數(shù)據(jù)具有密切的相關(guān)性。基于這一特點,P.Kocher等提出了針對安全芯片的差分功耗分析[1](DifferentialPowerAnalysis,DPA)技術(shù)。這種攻擊技術(shù)避開了傳統(tǒng)數(shù)學(xué)理論攻擊的復(fù)雜性,大大降低了密鑰破解難度,對安全芯片造成重大威脅。因此,自從DPA攻擊技術(shù)在1999年被提出以來,不斷有研究者提出針對這種攻擊的防護(hù)技術(shù)。電路級的DPA防護(hù)技術(shù)研究主要在于設(shè)計新型的電路邏輯和電路工作方式,從根本上去除電路工作功耗與其所處理數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性。由于其所關(guān)注的是電路結(jié)構(gòu)而不是密碼
8、算法,因此電路級的DPA防護(hù)技術(shù)具有更好的通用性和安全性,一旦有效且實用的防護(hù)結(jié)構(gòu)被提出,就可以保證各種密碼算法的安全性。在現(xiàn)有被提出的電路級防護(hù)技術(shù)中,動態(tài)差分邏輯是一種比較有效的結(jié)構(gòu)。比如KrisTiri等提出[2][3-4]的SABL(SenseAmplifierBas
