[发明专利]具有功率变化攻击对策的计算系统

说明书

本申请公开了具有功率变化攻击对策的计算系统。计算系统可以布置为在响应于抖动控制电路利用时钟模块的信道选择器将第一时钟频率提供给控制器之前利用时钟模块的至少一个振荡器生成一系列不同频率。在由抖动控制电路引导的系统操作的执行期间在第一时钟频率改变为第二时钟频率之前可以利用控制器执行系统操作。第二时钟频率可以选自一系列不同频率。计算系统可以在系统操作的执行结束时返回至第一时钟频率。

发明内容

根据一些实施例的计算系统在响应于抖动控制电路利用时钟模块的信道选择器将第一时钟频率提供给控制器之前利用时钟模块的至少一个振荡器生成一系列不同频率。在由抖动控制电路指导的系统操作的执行期间在第一时钟频率改变为第二时钟频率之前利用控制器执行系统操作。从一系列不同频率选择第二时钟频率，并且计算系统在对系统操作的执行结束时返回至第一时钟频率。

其他实施例将计算系统配置为利用时钟模块的振荡器生成一系列不同频率，然后响应于抖动控制电路利用时钟模块将第一时钟频率提供给控制器。在由抖动控制电路引导的系统操作的执行期间在第一时钟频率在随机时间顺序地切换为第二和第三时钟频率之前利用控制器执行第一系统操作。计算系统在对系统操作的执行结束时返回至第一时钟频率。

在其他实施例中，计算系统具有连接到时钟模块的控制器，时钟模块具有信道选择器和振荡器。信道选择器布置为响应于控制器结合间隔计时器和时钟抖动控制电路而随着时间提供多个不同时钟频率。

附图简述

图1是根据一些实施例布置的示例计算系统的框图。

图2A-2C分别显示与图1的计算系统相关联的示例操作数据。

图3描绘用于根据各实施例配置的计算系统的操作数据。

图4描绘可以在图1的计算系统中采用的示例时钟频率抖动电路。

图5表示可以在图1的计算系统中采用的示例时钟频率抖动电路。

图6提供用于利用时钟频率抖动电路的示例计算系统的各个方面的时序图。

图7传达可以作为图1的计算系统的一部分创建和维持的示例查找表。

图8是根据各实施例的利用图1的计算系统执行的攻击对策例程。

具体实施方式

计算技术的持续发展允许增加的个人信息量被数字地存储。电子地存储敏感信息强调提高的安全协议以缓解对个人数字数据的不想要的攻击的风险。

诸如加密密钥的秘密信息可以直接从诸如存储器和处理器的计算硬件提取，并且在计算硬件通过观察当算法处理信息时发生的依赖数据的功率变化对该信息的使用期间提取。系统噪声可能遮蔽对微小功率变化的简单观察，但是仍然可以经由重复捕捉和一致集成技术从噪声提取感兴趣的一些变化。

因此，多种实施例通常涉及对在选择的系统操作的执行期间在不同频率之间随机地跳变的时钟信号的生成和使用。通过在关键执行序列期间在不同时钟频率之间变化，使功率变化的时间相关性对于关键执行序列的重复被遮蔽。

可以构想，可以随机地禁用单频时钟以阻碍观察依赖数据的功率变化的边信道攻击。然而，这种技术可能通过减少执行时间而降低系统性能，尤其当引入大量时钟停止时。智能地采用在系统操作的执行期间在随机时间跳变到随机频率的时钟频率的本公开的各实施例允许计算系统保持以全部能力运行，尽管使用降低的时钟速率。

图1显示其中可以实践本公开的各实施例的示例计算系统100。系统100可以采用任何数量和类型的计算设备102，计算设备102经由有线和/或无线网络106连接到一个或多个远程主机104。例如，计算系统100可以将多个不同远程主机104连接到两个不同计算设备102，诸如硬盘驱动器(HDD)和非易失性固态存储器，以提供顺序的或并发的数据访问，数据访问可以是数据读取或数据写入。