Мікроконтролер з системою захисту від атак за струмом споживання

Мікроконтролер з системою захисту від атак за струмом споживання, що містить центральний 3 чує спрощення топології мікроконтролера та покращення характеристик ГВС. Поставлена задача вирішується тим, що в мікроконтролері з системою захисту від атак за струмом споживання, що містить центральний процесор з підключеними до нього ГВЧ і інтерфейсом зв'язку, генератор випадкових станів, вихід якого підключено до блоку ключів, що підключений паралельно до виводів живлення мікроконтролера та пам'ять, підключену до центрального процесора, новим є те, що він додатково містить блок керування ГВС, вхід якого з'єднаний з пам'яттю, а вихід з генератором випадкових станів. Оскільки в мікроконтролер додано блок керування ГВС, що дозволяє впливати на ГВС використовуючи дані з пам'яті мікроконтролера, то використання лише одного байту даних дає можливість збільшити період ГВС в 28=256 разів та використовувати ГВЧ реалізовані програмне. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг.1 зображена структурна схема корисної моделі для захисту мікроконтролера від атак за струмом споживання, а на Фіг.2 алгоритм сумісної роботи ГВС та блока керування ГВС. Розроблена корисна модель містить інтерфейс зв'язку 1, що забезпечує обмін даними центрального процесора 6 з зовнішніми пристроями та пам'ять мікроконтролера 7, в якій зберігаються конфіденційні дані. Для криптографічної стійкості застосовані ГВЧ 5 з'єднаний з центральним процесором для забезпечення кодування даних, що передаються на зовні мікроконтролера і система захисту від атак за струмом споживання 10. Система захисту 10, що конструктивно може бути виконана у вигляді арифметико-логічного пристрою (АЛП) суттєво зменшивши займану на кристалі площу, містить блок ключів 2 приєднаних до живлення мікроконтролера, що керуються від ГВС 3 і забезпечують додатковий струм споживання. На вхід ГВС подаються сигнали від блока керування ГВС 4, з'єднаного з пам'яттю мікроконтролера для забезпечення передачі даних до ГВС, що збільшує його період. Зв'язок мікроконтролера з зовнішніми 43673 4 пристроями здійснюється через порти інтерфейсу зв'язку “I/O” та сигнали синхронізації “Clock” і “Reset”, а живлення підводиться через виводи “Vcc” і “Gnd”. Корисна модель мікроконтролера з системою захисту від атак за струмом споживання працює наступним чином. Через інтерфейс зв'язку 1 центральний процесор 6 отримує інструкції для виконання певних дій з даними пам'яті 7. Результат виконання обробки даних центральним процесором кодується завдяки ГВЧ 5 працюючого не ідентично ГВС 3 за рахунок різних теплових режимів та передається через інтерфейс зв'язку до зовнішніх пристроїв. Живлення складових мікроконтролера здійснюється через систему захисту від атак за струмом споживання 10. Центральний процесор виводами живлення приєднаний до блоку ключів 2, ввімкнення різної кількості яких спотворює струм споживання пристрою в цілому. Керування блоком ключів здійснюється від ГВС 3, що разом з блоком керування ГВС працюють у відповідності до алгоритму наведеному на Фіг.2. Завдяки блоку керування генератором випадкових станів 4, з'єднаного через зв'язки 8 і 9 з ГВС та пам'яттю мікроконтролера, досягається внесення додаткових флуктуацій в генеровані ГВС випадкові числа, а отже стани блока ключів 2, за рахунок даних розміщених в 7. Джерела інформації: 1. Пат. US 6848619 США, 01.02.2005. Microcontroller protected against current attacks. Leydier R. 2. Пат. ЕР 1113386 Европа, 23.12.2000. Protecting smart cards from power analysis with detached power supplies. Shamir, Adi Rehovot. 3. Пат. GB 2298139 Великобританія, 11.08.2004. Smart cards having protection circuits. Seo-Kuy Kim. 4. Пат. US 6766455 США, 20.07.2004. System and method for preventing differential power analysis attacks (DPA) on a cryptographic device. Frederick W. Ryan. 5. Пат. US 6419159 США, 16.07.2002. Integrated Circuit Device With Power Analysis Protection Circuitry. Odinak G. 5 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 43673 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601