[发明专利]一种基于电磁侧信道分析的芯片安全评估方法和相关装置

说明书

本申请公开了一种基于电磁侧信道分析的芯片安全评估方法和相关装置，调用RSA算法，使得目标天线执行模幂运算，然后通过距目标芯片预置距离内的天线获取目标芯片执行模幂运算时辐射的采集信号，不需要用电磁探头贴近目标芯片表面来进行近距离探测电磁泄漏，然后对采集到的采集信号进行频谱分析确定辐射频率，对辐射频率的预置频段范围信号进行波形分析，将分析得到的模方模乘序列进行解密，根据解密结果与安全评估结果的对应关系得到目标芯片的安全评估结果，安全评估方式贴合实际攻击场景，解决了现有的芯片安全性评估方法采用近距离探测芯片运算的电磁泄漏，不符合实际攻击场景的技术问题。

技术领域

本申请涉及芯片安全技术领域，尤其涉及一种基于电磁侧信道分析的芯片安全评估方法和相关装置。

背景技术

侧信道攻击是评估芯片安全性的一种有效方法，现有的基于电磁侧信道分析方法是使用电磁探头贴近芯片表面，近距离探测芯片运算的电磁泄漏。但是在很多的实际攻击场景中不能够物理接触到芯片，比如电磁攻击通常使用靠近目标芯片的专用磁场天线来达到攻击目的，因此远距离探测芯片的侧信道泄漏更加符合实际攻击场景。

发明内容

本申请提供了一种基于电磁侧信道分析的芯片安全评估方法和相关装置，用于解决现有的芯片安全性评估方法采用近距离探测芯片运算的电磁泄漏，不符合实际攻击场景的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种基于电磁侧信道分析的芯片安全评估方法，包括：

调用RSA算法控制目标芯片执行模幂运算；

基于预置距离内的天线获取所述目标芯片执行所述模幂运算时辐射的采集信号，所述预置距离大于0小于10cm；

对所述采集信号进行频谱分析，确定辐射频率；

对包括所述辐射频率的预置频段信号进行波形分析，得到模方模乘序列；

对所述模方模乘序列进行解密，根据所述解密结果得到所述目标芯片的安全评估结果。

可选地，所述基于预置距离内的天线获取所述目标芯片执行所述模幂运算时辐射的采集信号，具体包括：

基于搭建的软件无线电采集环境，通过预置距离内的天线采集所述目标芯片执行所述模幂运算时辐射的高频信号；

将所述高频信号的信号频谱搬移到基带，得到基带信号；

对所述基带信号进行低通滤波，得到所述采集信号。

可选地，所述对所述采集信号进行频谱分析，确定辐射频率，具体包括：

显示所述采集信号的频谱瀑布图，将信号能量大于阈值的频率确定为辐射频率。

可选地，所述对包括所述辐射频率的预置频段信号进行波形分析，得到模方模乘序列，之前还包括：

在所有所述辐射频率中选出信号能量最大的辐射频率作为进行波形分析的辐射频率。

可选地，所述对包括所述辐射频率的预置频段信号进行波形分析，得到模方模乘序列，具体包括：

基于GNU Radio搭建信号流图采集所述辐射频率的预置频段信号波形，所述信号流图包括配置波形信号的中心频率为所述辐射频率、配置正弦振荡信号、将所述波形信号与所述正弦振荡信号相乘、对得到的相乘信号进行低通滤波、将低通滤波后的相乘信号转换为实信号、显示所述实信号的频谱瀑布和时域波形；

获取基于所述信号流图进行波形分析的波形分析结果，得到模方模乘序列。

可选地，所述对所述模方模乘序列进行解密，根据所述解密结果得到所述目标芯片的安全评估结果，具体包括：