[发明专利]一种减少侧信道信息泄露的引脚终端匹配电路

说明书

本发明公开了一种减少侧信道信息泄露的引脚终端匹配电路，从信号发送端到信号接收端依次串接：宽带阻抗变换器、分段加感连接线、戴维宁匹配电阻；所述宽带阻抗变换器，用于基于传输线变压器原理升高信号发送端引脚输出阻抗；所述分段加感连接线，用于升高传输线自身特征阻抗；所述戴维宁匹配电阻，采用戴维宁等效电路使其阻值等于分段加感连接线特征阻抗并直接连接至信号接收端引脚；其中，信号发送端引脚和信号接收端引脚为高速数字信号相关芯片的引脚。本发明所述的引脚终端匹配电路能够有效减少由于天线效应导致的侧信道信息泄露。

技术领域

本发明涉及芯片安全技术领域，尤其涉及一种减少侧信道信息泄露的引脚终端匹配电路设计。

背景技术

随着高速数字信号以及高速数字信号相关芯片(例如高速外设总线接口芯片、高速存储芯片)应用的日趋广泛，高速数字信号连接线(例如印刷电路板(PCB))的走线，在连接线终端处必须设计终端匹配电路以保证信号完整性，已经逐渐成为高速数字电路设计中的常识性手段。终端匹配电路的设计通常是将高速数字信号连接线作为高频传输线，基于传输线模型进行的设计。但是这种基于传输线模型的终端匹配电路设计虽然能较好地保证信号完整性，却在一定程度上忽视了高速数字信号连接线的天线效应，导致高速数字信号连接线有可能成为一个侧信道信息泄漏源。

目前，侧信道信息泄漏已经成为对计算机硬件和芯片进行安全攻击的重要手段，通过侧信道能够造成重要安全相关信息的严重泄漏，例如密码或者密钥泄漏。由于电磁场和电磁波的特性，数字信号传输速率越高，等效频率也就越高，高速数字信号连接线的天线效应就越严重，成为侧信道信息泄漏源的可能性也就越大。因此，设法在保证信号完整性的同时减弱高速数字信号连接线的天线效应，对提高计算机硬件安全性是很有帮助的。

发明内容

针对传统的高速数字信号连接线终端匹配电路只关注信号完整性问题，却忽视了高速数字信号连接线的天线效应可能导致的侧信道信息泄露的安全隐患。本发明通过在信号发送端和信号接收端之间加入宽带阻抗变换器、分段加感连接线和戴维宁匹配电阻，进而实现在保证信号完整性的前提下，有效减少侧信道信息泄露的可能性，有效提升计算机硬件安全性。

本发明采用如下电路来实现：一种减少侧信道信息泄露的引脚终端匹配电路，从信号发送端到信号接收端依次串接：宽带阻抗变换器、分段加感连接线、戴维宁匹配电阻；

所述宽带阻抗变换器，用于基于传输线变压器原理来升高信号发送端引脚输出阻抗；

所述分段加感连接线，用于升高传输线自身特征阻抗；

所述戴维宁匹配电阻，采用戴维宁等效电路使其阻值等于分段加感连接线特征阻抗并直接连接至信号接收端引脚；

其中，信号发送端引脚和信号接收端引脚为高速数字信号相关芯片的引脚。

可选地，所述宽带阻抗变换器为1:4或者1:16宽带阻抗变换器。

可选地，所述宽带阻抗变换器为磁环变压器。

可选地，在所述信号发送端与宽带阻抗变换器之间还串接有预设大小的匹配电阻。

可选地，在所述信号发送端与宽带阻抗变换器之间还串接有隔直电容。

可选地，所述分段加感连接线，通过印刷电路板或者柔性印刷电路板设计成微带线电路。

可选地，所述分段加感连接线同时具备低通滤波作用。

可选地，所述戴维宁匹配电阻包括一个上拉电阻和一个下拉电阻，所述上拉电阻和下拉电阻并联阻值等于分段加感连接线特征阻抗。