抗硬件注入攻擊的模算術(shù)芯片結(jié)構(gòu)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-07 11:47
本文研究運(yùn)算器抵御硬件故障注入攻擊的結(jié)構(gòu),在現(xiàn)有工作基礎(chǔ)上研究密碼協(xié)處理器的關(guān)鍵部件大素?cái)?shù)模算術(shù)運(yùn)算器的可檢測(cè)硬件注入攻擊的ASIC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題,并對(duì)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)做了性能優(yōu)化.大數(shù)模算術(shù)器件是許多公鑰密碼算法(如RSA和ECC)的核心部件,也是其中最耗時(shí)的部件.一直以來(lái),大數(shù)模運(yùn)算的快速實(shí)現(xiàn)和安全性是密碼學(xué)領(lǐng)域的兩大研究熱點(diǎn).其中,大數(shù)模運(yùn)算的快速實(shí)現(xiàn)有相當(dāng)詳盡的研究,研究者們開(kāi)發(fā)了大量的技術(shù)和算法來(lái)加速大數(shù)模算術(shù).然而,由于攻擊技術(shù)的發(fā)展,特別是硬件故障注入攻擊的發(fā)展,使得大數(shù)模運(yùn)算的安全性需要更多的關(guān)注.自然發(fā)生的故障或者人為注入的故障會(huì)使的密碼芯片報(bào)廢或者泄露出敏感信息.針對(duì)這一危機(jī),有必要為大數(shù)模算術(shù)的硬件實(shí)現(xiàn)提供保護(hù)策略,這也是本文所關(guān)注的問(wèn)題.首先,針對(duì)硬件故障注入攻擊的威脅,提出了一類可抗硬件注入攻擊的安全素域模乘法器,通過(guò)檢測(cè)和報(bào)告算術(shù)部件中由注入故障引起的錯(cuò)誤來(lái)抵御硬件故障注入攻擊.確切地,每個(gè)安全結(jié)構(gòu)都可以分為兩個(gè)模塊,其一為主功能模塊,用以計(jì)算素域Montgomery模乘法,另一模塊稱為錯(cuò)誤檢測(cè)模塊,用以檢測(cè)自然發(fā)生或者人為注入的故障所引起的錯(cuò)誤.其中,主功能模塊被...
【文章來(lái)源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:120 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
并行進(jìn)位加法器算子
Cr 可以用公式(Gi,Pi)。…o(Go,Po) P?—1)。…o(Gi+i, P^+i)得到.體現(xiàn)在類似圖2.11上即為將最左列的進(jìn)位信號(hào)向右引入對(duì)應(yīng)的進(jìn)位產(chǎn)生算子中.與普通加法器類似的,對(duì)應(yīng)的稀疏結(jié)構(gòu)的模2" - 1加法器見(jiàn)圖2.12.-31-
稀疏結(jié)構(gòu)的模28-1并行進(jìn)位模加法器
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速Booth編碼模(2n-1)乘法器的設(shè)計(jì)[J]. 李磊,胡劍浩,敖思遠(yuǎn). 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2011(11)
[2]一種針對(duì)Camellia的改進(jìn)差分故障分析[J]. 趙新杰,王韜,郭世澤. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]二進(jìn)制方法點(diǎn)乘的橢圓曲線密碼故障攻擊[J]. 張金中,寇應(yīng)展,陳財(cái)森,田軍艦. 計(jì)算機(jī)工程. 2011(20)
[4]一類SPN結(jié)構(gòu)密碼設(shè)備的故障注入攻擊技術(shù)(英文)[J]. 李卷孺,谷大武,張媛媛. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[5]模2n-2k-1加法器高效VLSI設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 馬上,葉燕龍,胡劍浩. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2010(10)
[6]新穎的余數(shù)系統(tǒng)到二進(jìn)制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法[J]. 馬上,胡劍浩. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[7]基于Montgomery模乘的RSA加密處理器[J]. 薛念,潘赟,張宇弘,嚴(yán)曉浪. 計(jì)算機(jī)工程. 2010(13)
[8]一種有符號(hào)余數(shù)系統(tǒng)2n縮放方法及VLSI實(shí)現(xiàn)[J]. 馬上,胡劍浩,葉燕龍,張林,凌翔. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2010(06)
[9]以{2n-1,2n,2n+1}為基的余數(shù)系統(tǒng)2n高性能縮放[J]. 馬上,胡劍浩,葉燕龍. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[10]基于VHDL的故障注入技術(shù)研究[J]. 任向隆,馬捷中,曾憲煉. 測(cè)控技術(shù). 2009(11)
本文編號(hào):3216516
【文章來(lái)源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:120 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
并行進(jìn)位加法器算子
Cr 可以用公式(Gi,Pi)。…o(Go,Po) P?—1)。…o(Gi+i, P^+i)得到.體現(xiàn)在類似圖2.11上即為將最左列的進(jìn)位信號(hào)向右引入對(duì)應(yīng)的進(jìn)位產(chǎn)生算子中.與普通加法器類似的,對(duì)應(yīng)的稀疏結(jié)構(gòu)的模2" - 1加法器見(jiàn)圖2.12.-31-
稀疏結(jié)構(gòu)的模28-1并行進(jìn)位模加法器
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速Booth編碼模(2n-1)乘法器的設(shè)計(jì)[J]. 李磊,胡劍浩,敖思遠(yuǎn). 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2011(11)
[2]一種針對(duì)Camellia的改進(jìn)差分故障分析[J]. 趙新杰,王韜,郭世澤. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]二進(jìn)制方法點(diǎn)乘的橢圓曲線密碼故障攻擊[J]. 張金中,寇應(yīng)展,陳財(cái)森,田軍艦. 計(jì)算機(jī)工程. 2011(20)
[4]一類SPN結(jié)構(gòu)密碼設(shè)備的故障注入攻擊技術(shù)(英文)[J]. 李卷孺,谷大武,張媛媛. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[5]模2n-2k-1加法器高效VLSI設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 馬上,葉燕龍,胡劍浩. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2010(10)
[6]新穎的余數(shù)系統(tǒng)到二進(jìn)制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法[J]. 馬上,胡劍浩. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[7]基于Montgomery模乘的RSA加密處理器[J]. 薛念,潘赟,張宇弘,嚴(yán)曉浪. 計(jì)算機(jī)工程. 2010(13)
[8]一種有符號(hào)余數(shù)系統(tǒng)2n縮放方法及VLSI實(shí)現(xiàn)[J]. 馬上,胡劍浩,葉燕龍,張林,凌翔. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2010(06)
[9]以{2n-1,2n,2n+1}為基的余數(shù)系統(tǒng)2n高性能縮放[J]. 馬上,胡劍浩,葉燕龍. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[10]基于VHDL的故障注入技術(shù)研究[J]. 任向隆,馬捷中,曾憲煉. 測(cè)控技術(shù). 2009(11)
本文編號(hào):3216516
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