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一种加密芯片安全性能测试方法和装置

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-08-04 15:57:08

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-08-09 11:33:48
本发明适用于测试领域,提供了一种加密芯片安全性能测试方法和装置,该方法包括:根据所述加密芯片的加密算法,确定加密算法中错误注入攻击的被攻击参数;查找在所述加密芯片中与计算所述被攻击参数相关的敏感寄存器并插入扫描链;使被攻击芯片工作在测试模式下,由扫描输出所述被攻击参数的扫描输出结果确定加密芯片的安全性。本发明实施例由于采用扫描链插入到与被攻击参数相关的敏感寄存器,从而能够获取被攻击参数的变化,从而更加直观的判断是否产生有效的错误,有效提高加密芯片安全性的测试效率。
1. 一种加密芯片安全性能测试方法,其特征在于,所述方法包括: 根据所述加密芯片的加密算法,确定加密算法中错误注入攻击的被攻击参数; 根据所述错误注入攻击的被攻击参数,查找在所述加密芯片中与计算所述被攻击参数 相关的敏感寄存器,所述敏感寄存器为根据被攻击参数的表达式,得到与计算所述被攻击 参数相关的因子,该相关的因子定义的寄存器存储空间; 在计算所述被攻击参数相关的敏感寄存器插入扫描链; 根据输入的测试向量以及所述错误注入攻击,扫描输出所述被攻击参数的扫描输出结 果; 将被攻击的扫描输出结果与期望的扫描输出结果比较,根据比较结果确定加密芯片的 安全性。 2. 根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述加密算法为对称加密算法或者非对称加 密算法。

随着通信技术的发展,信息安全也显得越来越重要。虽然芯片中有复杂的加解密算法和密钥保护机制,但是,芯片仍然容易受到诱导错误攻击,从而造成芯片中的数据内容的泄露。

[0003] 为避免芯片受到诱导错误攻击时的数据泄露,比如私钥的泄露,需要对安全芯片内的加密电路的安全性和稳定性进行测试。其中,错误注入攻击就是一种广泛使用的、用来评估加密芯片的容错能力以及、故障对加密芯片影响的安全性能测试方法。

[0004] 加密芯片的错误注入攻击原理是:通过人为的注入一定的错误,根据错误传输机理和加解密的结果分析出密钥信息的方法。其中,常见的用于注入的诱导错误包括:电压和时钟突变错误、激光诱导错误、X射线和离子束注入错误。

[0005] 然而,由于现在的错误注入技术在时间及空间上的不确定性,一方面不能有效的将注入的错误产生的内部变化反映在输出结果,另一方面,在实际应用中,仅凭输出的加解密结果,很难分析判断出产生错误的机制。从而使得现有的加密芯片测试方法的测试效率较低。

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在本发明实施例中,根据芯片的加密算法确定注入的错误攻击的被攻击参数,并根据所述被攻击参数,查找在计算所述被攻击参数所使用的相关的寄存器,称之为敏感寄存器,并将敏感寄器中插入到扫描链中,扫描输出被攻击参数因注入的错误攻击而产生的变化结果,并将被攻击参数的输出结果与期望的扫描输出结果比较,确定加密芯片的安全性。本发明实施例由于将敏感寄存器插入到扫描链中,从而能够获取被攻击参数的变化,从而更加直观的判断是否产生有效的错误,有效提高加密芯片安全性的测试效率。

技术合作

比较子单元,用于将被攻击的扫描输出结果与期望的扫描输出结果比较,判断两者是否相同;

[0084] 第一验证子单元,用于如果相同,则所述加密芯片的安全性通过测试验证;[0085] 第二验证子单元,用于如果不相同,则所述加密芯片未能通过安全性测试。

[0086] 优选的,所述扫描链插入单元具体用于:根据可测性设计工具,在计算所述被攻击参数相关的敏感寄存器插入扫描链。

[0087] 图3所述的加密芯片安全测试装置与图1所述的加密芯片安全测试方法对应,在此不作重复赘述。

[0088] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。