抗硬件注入攻擊的模算術(shù)芯片結(jié)構(gòu)研究
發(fā)布時間:2021-06-07 11:47
本文研究運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)鍵部件大素數(shù)模算術(shù)運算器的可檢測硬件注入攻擊的ASIC結(jié)構(gòu)設(shè)計問題,并對相應(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,也是其中最耗時的部件.一直以來,大數(shù)模運算的快速實現(xiàn)和安全性是密碼學領(lǐng)域的兩大研究熱點.其中,大數(shù)模運算的快速實現(xiàn)有相當詳盡的研究,研究者們開發(fā)了大量的技術(shù)和算法來加速大數(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使的密碼芯片報廢或者泄露出敏感信息.針對這一危機,有必要為大數(shù)模算術(shù)的硬件實現(xiàn)提供保護策略,這也是本文所關(guān)注的問題.首先,針對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,通過檢測和報告算術(shù)部件中由注入故障引起的錯誤來抵御硬件故障注入攻擊.確切地,每個安全結(jié)構(gòu)都可以分為兩個模塊,其一為主功能模塊,用以計算素域Montgomery模乘法,另一模塊稱為錯誤檢測模塊,用以檢測自然發(fā)生或者人為注入的故障所引起的錯誤.其中,主功能模塊被...
【文章來源】:武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
并行進位加法器算子
Cr 可以用公式(Gi,Pi)!璷(Go,Po) P?—1)!璷(Gi+i, P^+i)得到.體現(xiàn)在類似圖2.11上即為將最左列的進位信號向右引入對應(yīng)的進位產(chǎn)生算子中.與普通加法器類似的,對應(yīng)的稀疏結(jié)構(gòu)的模2" - 1加法器見圖2.12.-31-
稀疏結(jié)構(gòu)的模28-1并行進位模加法器
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高速Booth編碼模(2n-1)乘法器的設(shè)計[J]. 李磊,胡劍浩,敖思遠. 微電子學與計算機. 2011(11)
[2]一種針對Camellia的改進差分故障分析[J]. 趙新杰,王韜,郭世澤. 計算機學報. 2011(04)
[3]二進制方法點乘的橢圓曲線密碼故障攻擊[J]. 張金中,寇應(yīng)展,陳財森,田軍艦. 計算機工程. 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. 北京交通大學學報. 2010(05)
[5]模2n-2k-1加法器高效VLSI設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 馬上,葉燕龍,胡劍浩. 微電子學與計算機. 2010(10)
[6]新穎的余數(shù)系統(tǒng)到二進制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法[J]. 馬上,胡劍浩. 電子科技大學學報. 2010(04)
[7]基于Montgomery模乘的RSA加密處理器[J]. 薛念,潘赟,張宇弘,嚴曉浪. 計算機工程. 2010(13)
[8]一種有符號余數(shù)系統(tǒng)2n縮放方法及VLSI實現(xiàn)[J]. 馬上,胡劍浩,葉燕龍,張林,凌翔. 中國科學:信息科學. 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. 電子科技大學學報. 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. 測控技術(shù). 2009(11)
本文編號:3216516
【文章來源】:武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
并行進位加法器算子
Cr 可以用公式(Gi,Pi)!璷(Go,Po) P?—1)!璷(Gi+i, P^+i)得到.體現(xiàn)在類似圖2.11上即為將最左列的進位信號向右引入對應(yīng)的進位產(chǎn)生算子中.與普通加法器類似的,對應(yīng)的稀疏結(jié)構(gòu)的模2" - 1加法器見圖2.12.-31-
稀疏結(jié)構(gòu)的模28-1并行進位模加法器
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高速Booth編碼模(2n-1)乘法器的設(shè)計[J]. 李磊,胡劍浩,敖思遠. 微電子學與計算機. 2011(11)
[2]一種針對Camellia的改進差分故障分析[J]. 趙新杰,王韜,郭世澤. 計算機學報. 2011(04)
[3]二進制方法點乘的橢圓曲線密碼故障攻擊[J]. 張金中,寇應(yīng)展,陳財森,田軍艦. 計算機工程. 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. 北京交通大學學報. 2010(05)
[5]模2n-2k-1加法器高效VLSI設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 馬上,葉燕龍,胡劍浩. 微電子學與計算機. 2010(10)
[6]新穎的余數(shù)系統(tǒng)到二進制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法[J]. 馬上,胡劍浩. 電子科技大學學報. 2010(04)
[7]基于Montgomery模乘的RSA加密處理器[J]. 薛念,潘赟,張宇弘,嚴曉浪. 計算機工程. 2010(13)
[8]一種有符號余數(shù)系統(tǒng)2n縮放方法及VLSI實現(xiàn)[J]. 馬上,胡劍浩,葉燕龍,張林,凌翔. 中國科學:信息科學. 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. 電子科技大學學報. 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. 測控技術(shù). 2009(11)
本文編號:3216516
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