[发明专利]一种用于保护处理器对程序的执行的方法、装置和存储介质

说明书

本发明涉及一种用于保护处理器对程序的执行的方法，所述程序包括用于比较两个数据项(D1、D2)的比较指令(S1)，后跟根据由所述比较指令提供的比较结果选择的程序操作(SI2)，所述方法包括以下步骤：在执行所述比较指令之前，用多种方式计算代表要比较的数据的相等性的比较数据；在执行所述比较指令之后，检验所计算的比较数据与选择或不选择所述程序操作的事实是否一致；以及在所述比较数据互相不一致或与所述比较的结果不一致的情况下，激活错误信号(ER)。

技术领域

本发明涉及控制处理器对程序的执行，具体地说，涉及在程序执行之前或程序执行期间保护程序不被修改或篡改。本发明具体应用于与基于数据比较的关键决策相关的程序部分。

背景技术

诸如智能卡IC的安全集成电路受到欺诈者的各种攻击，他们试图发现安全集成电路的结构和/或他们存储或操纵的秘密。这样的电路包括例如加密电路或被编程为执行加密算法的微处理器。

一些入侵方法包含将错误注入集成电路以中断所谓的敏感操作(例如认证操作或加密算法的操作)的执行。

这样的攻击(称为故障或错误注入攻击)可能在所谓的敏感计算阶段发生，例如在识别码的计算阶段期间或在读取存储器中的加密密钥期间发生。它们(与数学模型相结合并有意使用虚假结果)允许借助应用于集成电路的干扰来确定诸如密钥或密码的机密元素或推导出加密算法的结构。

具体地说，局部攻击包括例如通过激光束或X射线束在电路的给定点处引入干扰(毛刺)。局部攻击可能涉及例如电源电压、数据或地址路径或集成电路的时钟信号。

这样的攻击可能具体地触发通常作为数据比较(例如将识别或认证数据与期望值进行的比较)的结果执行的关键操作。通过这样的攻击，能在要比较的数据的存储器读取期间、在实际比较期间、或在决策和基于比较结果到达要执行的指令的指令跳转期间干扰数据比较。此攻击也能将要比较的一个数据项的读取地址作为目标，并且因此导致比较错误。此攻击也能将程序存储器的地址作为目标，并且因此导致在缺少任何跳转指令代码时跳转，使得在没有实际执行调节关键操作执行的比较指令的情况下触发关键操作。

因此期望的是保护由处理器执行的程序中的数据比较，并且检验源自此类比较的决策。

也可以期望的是通过使用执行程序的处理器的尽可能少的资源以及在不增加开发程序必需的编码任务的情况下实现此目标。

发明内容

实施例涉及一种用于保护处理器对程序的执行的方法，所述程序包括比较指令，所述比较指令具有两个数据项，后跟基于由所述比较指令提供的比较结果来选择的程序操作，所述方法包括以下步骤：在执行所述比较指令之前，计算代表要比较的数据项的相等性的比较变量；在执行所述比较指令之后，检查所计算的比较变量与选择或不选择所述程序操作是否一致；以及在所述比较变量彼此一致或与所述比较结果一致的情况下，使能错误信号。

根据权利要求1所述的方法，所述方法在执行所述比较指令之后包括以下步骤：检查所述比较变量与基于所述比较结果所述程序操作是否被选择的事件之间的一致性。

根据一个实施例，在所述比较指令确定所述要比较的数据项相同的情况下，所述比较指令后跟分别选择的两个程序操作，以及在所述比较指令确定所述要比较的数据项不同的情况下，在执行所述比较指令之后，检查所计算的比较变量与基于所述比较结果选择的程序操作之间的一致性。