[发明专利]随机化电流注入电路以遮蔽栅极噪声以获得附加安全性

说明书

本发明揭示一种用于遮蔽栅极切换噪声的电路，其包含：同步时钟源；异步时钟源；至少一个电流源；及随机数产生电路，其用于从所述同步时钟源及所述异步时钟源接收时钟输入，所述随机数产生电路产生随机变化的用于控制所述电流源的异步数字控制信号。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2013年3月14日申请的共同转让的第61/784,945号美国临时专利申请案的优先权，所述临时专利申请案的全文以宛如完整阐述一样以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及集成电路的安全性应用，且特定来说，本发明涉及用于防止监测活动的系统及方法。

背景技术

实施加密系统的处理器及其它装置通常具有受代码保护的内部存储器以存储一或多个加密密钥。

在现今的许多安全性应用系统中，各种攻击方法用于揭露存储于装置的受代码保护的内部存储器内的机密信息。这些攻击方法可包含数学攻击、入侵式物理攻击及非入侵式物理攻击。

非入侵式物理攻击的一种方法称为“差动电力分析(DPA)”。DPA监测同步设计的电流消耗或噪声发射签名以确定正在操纵何种数据，从而揭露机密信息。

例如，图1说明示范性加密模块的各种电力消耗迹线。图1A说明从触发点到发送的电力供应电流。图1B说明编程期间的电力供应电流。图1C说明加密期间的电力供应器电流，且图1D说明加密的结束。从此类电力消耗迹线，DPA可用于确定例如软件密钥及其它加密信息。特定来说，DPA通过在许多循环上重复加密而从此类迹线采集许多样本。比较所述样本且执行统计分析以确定类似性以识别加密密钥。

已知DPA对受监测系统的信噪比敏感。因此，已知用于将噪声引入到此类系统中以防止DPA的技术。然而，此类技术通常使用源自单一同步时钟源的随机产生信号。因此，此类方法对于DPA统计分析可能不起作用。

发明内容

现有技术中的这些及其它缺陷大部分由根据本发明的实施例的系统及方法克服。

实施例包含异步控制的电流噪声产生器，其在微控制器内随机产生少量电流变化以遮蔽或隐藏装置内的任何栅极切换噪声以获得附加安全性保护。所述电路有助于改变装置的电流分布及/或发射特性分布以有助于保护装置免受外部切换监测活动的侵害。

根据实施例的一种用于遮蔽栅极切换噪声的电路包含：同步时钟源；异步时钟源；至少一个电流源；及随机数产生电路，其用于从所述同步时钟源及所述异步时钟源接收时钟输入，所述随机数产生电路产生随机变化的用于控制所述电流源的异步数字控制信号。

在一些实施例中，所述同步时钟源包括系统时钟。在一些实施例中，所述至少一个电流源包括多个电流源。在一些实施例中，所述电路包含用于接收所述随机数产生电路的输出且控制来自所述多个电流源的电流的振幅的位流缓冲器，其中所述多个电流源自所述位流缓冲器中的不同位偏移分接。在一些实施例中，所述同步时钟源包含外部时钟源。在一些实施例中，所述异步时钟源包括内部时钟源。

根据实施例的一种用于提供遮蔽栅极切换噪声的电路的方法包含：提供同步时钟源；提供异步时钟源；提供至少一个电流源；及提供用于从所述同步时钟源及所述异步时钟源接收时钟输入的随机数产生电路，所述随机数产生电路产生随机变化的用于控制所述电流源的异步数字控制信号。

在一些实施例中，所述同步时钟源包括系统时钟。在一些实施例中，所述至少一个电流源包括多个电流源。在一些实施例中，所述电路包含用于接收所述随机数产生电路的输出且控制来自所述多个电流源的电流的振幅的位流缓冲器，其中所述多个电流源从所述位流缓冲器中的不同位偏移分接。在一些实施例中，所述同步时钟源包含外部时钟源。在一些实施例中，所述异步时钟源包括内部时钟源。