[发明专利]电子元件及其用于屏蔽指令执行或数据处理的方法

说明书

本发明涉及电子元件及其用于屏蔽指令执行或数据处理的方法。

具体地说，本发明涉及的电子元件用于业务存取或数据存取受到严格控制的应用领域。这类电子元件形成的是围绕微处理器和存储器的体系结构，它们执行的算法使用的是存储在元件中的秘密数据，而这些数据外部不能得到。这样，一个秘密数据就可以用于完成有效的电子事务处理，例如进行购物，在任何时间该数据都不会在元件外部得到。

但是，在某些情况下，通过在外部观察某些参数，例如与外部系统交换的数据或元件的电源接线端消耗的电流，根据统计处理就可以检索与该元件有关的信息。特别是，通过根据时间观察数据总线上传播的信息(数据总线通常是一组总线)，就可以获得在这些信息和该元件中所用的算法处理之间的相关性。

也可以通过观察电流随时间的功耗情况得到所说信息的相关性。这样就可以推出一个指令中处理的比特值。人们知道，在给定时间内一个特定指令消耗的电流根据处理的比特值“0”或“1”而变化。

本发明的目的在于屏蔽元件中的指令执行和数据处理的方法，以便不能观察电子元件的外部参数。

根据本发明，考虑随机地中断电子元件执行的主程序，从而执行一个辅助程序。由此，随时改变了程序的执行。从外部看起来，不再可能进行统计处理，这是因为记录的曲线暂时随机地全部偏离了。如果观察到了数据交换的例子，则不论外部如何控制，由卡对任何外部命令的响应时间随时都会发生变化，从而不再能够推断出任何相关信息。

对于观察电流消耗来讲，这种随时间消耗的电流自身截断，而且使电流消耗偏离正常的电流消耗曲线，也就不能得到任何相关信息。

这样，作为体现这种特征的本发明涉及的电子元件包括至少一个微处理器和存储设备，以便执行主要程序。

根据本发明，该元件还包括一个随机数值计算器，该计算器的输出产生一个结束计算信息信号作为输出，以便在要求由微处理器执行一个辅助程序时暂停所述主要程序的执行。

在本发明的一个实施方案中，该辅助程序的执行持续时间是恒定的。在本发明的另一个实施方案中，该执行持续时间是变化的，而且该执行持续时间甚至是随机的。

在一个改进的实施方案中，使该辅助程序启动电流消耗设备，所述电流消耗设备使元件的电流消耗曲线变形，这样也就更加有效屏蔽了所进行的操作和受控数据。

本发明还涉及屏蔽电子元件中的指令执行或数据处理的方法。

通过下面结合附图对示意性的非限定例子的说明将会详细了解本发明的其它特征和优点，其中：

图1是本发明电子元件的方框图；和

图2是本发明另一实施例电子元件的另一方框图。

图1示出的是本发明电子元件CI的简单方框图。该电子元件包括一个微处理器1和与数据主线6相连的内源。所述内源主要包括一些存储器，一个计算器4和一个随机数值R的发生器5，在该实施例中所述存储器是一个程序存储器2和一个工作存储器3。

电子元件CI包括不同的外部连接端子。在该实施例中，是一组数据的输入/输出元件，因此具有一个数据输入/输出端子I/O。它还包括一个接地端子Vss，一个电源端子Vcc，和一些与控制信号相关的端子(未示出)。

微处理器在输入/输出接口8处接收指令和数据，该接口连接到与外部系统相关的数据输入/输出端子上。

微处理器内产生不同的控制信号，以便管理不同的内源。

在这些控制信号中，示出了计算器4的一个有效信号EN，计算器的一个起始信号LOAD和随机发生器5的一个激发信号SEL。

当计算器运行时(处于工作状态)，该计算器产生一个计算结束信号ITO。该计算结束信息信号用作切断微处理器的信号。这样，该信号连接到微处理器的断路器7的输入。应注意的是，计算结束表示的是一种一般表达式，意思是计算器结束直到一个确定数值，或者是指从确定数值计算器结束向下计算到零。

应注意的是，在所示的具体实施例中，计算器是一个硬件。

微处理器1执行存储程序中的主程序，该程序与输入/输出接口8接收的指令或数据有关，而这些数据又与外部系统有关。

根据本发明，主程序的执行随时都会被屏蔽，并同时执行存储程序中的辅助程序。

为此，在开始主程序时，使计算器初始化运行时带有一个新的随机数值。实际上，该运行包括使计算器无效(EN处于不工作状态)的指令，先取出随机发生器5中的随机数值R，然后将该数值加到(LOAD)计算器中，最后启动计算器(EN处于工作状态)。