信号处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种信号处理方法及装置，所述方法包括：在同一时间点，获得第一信号集，第一信号集中的信号为运行密码算法的密码模块的不同位置的信号或电阻的电压信号，第一信号集与密码算法的中间变量对应，第一信号集服从非正态分布；依据预设规则，从第一信号集中提取第二信号集；采用ICA算法从第二信号集中提取服从非正态分布的第三信号。由于与密码算法的中间变量对应的第一信号集服从非正态分布，本申请不仅从时间上减少了存在的叠加噪声信号，而且密码算法的中间变量所对应的物理信息也服从非正态分布，从而使得ICA算法可以准确提取与该中间变量所对应的物理信息。

Signal processing method and device

The invention discloses a signal processing method and device, the method comprises the following steps: at the same time, won the first set of signals, signal voltage signal of the first signal from different position signal or resistance password cipher module runs the intermediate variable first signal set and the code corresponding to the first algorithm. The signal set is non normal distribution; according to predetermined rules, extracting second set of signals from the first signal; using the ICA algorithm from the second signal is extracted third signal with non normal distribution. Since the first intermediate signal variables and the corresponding set of cryptographic algorithms to non normal distribution, this application not only from time to time, reduce noise signal exists, and the physical information corresponding to the intermediate variable cipher algorithm is also amenable to non normal distribution, so that the ICA algorithm can accurately extract the physical information corresponding to the middle variable.

【技术实现步骤摘要】
信号处理方法及装置
本专利技术涉及密码算法分析检测
，特别是涉及一种信号处理方法及装置。
技术介绍
随着信息技术的发展，各种密码算法正被广泛地应用于经济、军事、行政等重要部门，保护信息的安全性。鉴于密码算法的重要性，密码算法软硬件实现(密码模块)的分析研究对保护信息安全具有重要的意义。近年来，多种对密码模块的攻击已广为人知，一般来说，这些攻击的目的都是为了获取密码模块中的密钥。侧信道分析以相对成本低廉、分析实施方便而被广泛使用，其中，侧信道分析指的是通过采集密码模块运行密码算法时的功耗、电磁信号等物理信息，来计算密码算法的密钥，从而达到破解的目的。现有技术中，在侧信道分析中常用的信号处理方法为PCA(principalComponentAnalysis，主成份分析法)算法，PCA算法的主要思想是对在不同的时间点采集的密码模块的物理信息的协方差矩阵进行特征分解，将根据特征值大小排序的特征向量与原始的物理信息相乘，得到一些新的信号点，这些信号点的方差由大到小排序，也即信号的变化从大到小排序。一般认为方差大的信号点包含了更多的密钥信息。因此PCA完成了对原始物理信息的信号处理，即将不同时间点的有效信息进行了叠加。然而，当PCA对不同时间点的物理信息进行线性变换时，也会对不同时间点的噪声进行叠加，这使得PCA处理之后的信号的信噪比可能会比较低，从而使得依据该信号计算得到的密钥准确度也比较低。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种信号处理方法及装置，以实现提供用于计算密钥的信噪比高的信号，技术方案如下：一种信号处理方法，包括：在同一时间点，获得第一信号集，所述第一信号集中的信号为运行密码算法的密码模块的不同位置的信号或电阻的电压信号，所述电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻串联于所述密码模块与电源之间，所述密码模块通过所述第二电阻接地，所述第一信号集与所述密码算法的中间变量对应，所述第一信号集服从非正态分布；依据预设规则，从所述第一信号集中提取第二信号集；采用ICA算法从所述第二信号集中提取服从非正态分布的第三信号。优选地，采用ICA算法从所述第二信号集中提取服从非正态分布的第三信号之前，还包括：将所述第二信号集中的信号时间上对齐。优选地，所述第一信号集中的信号为电阻的电压信号，所述获得第一信号集，包括：采集所述第一电阻第二端的电压信号及所述第二电阻第一端的电压信号，所述第一电阻第二端与所述密码模块相连，所述第二电阻第一端与所述密码模块相连；根据所述第一电阻第二端的电压信号及所述第二电阻第一端的电压信号得到所述第一信号集。优选地，所述第一信号集中的信号为电阻的电压信号，所述获得第一信号集，包括：分别采集所述第一电阻两端的电压信号及所述第二电阻两端的电压信号；根据所述第一电阻两端的电压信号及所述第二电阻两端的电压信号得到所述第一信号集。优选地，所述依据预设规则，从所述第一信号集中提取第二信号集，包括：接收用户的请求，所述请求中携带有信号波形的时间区间，所述时间区间为起始时间至结束时间，所述信号波形为所述第一信号集中的信号的波形；响应用户的请求，从所述第一信号集中提取第二信号集，所述第二信号集中的每一信号的信号波形的时间区间对应所述请求中的时间区间。一种信号处理装置，包括：获取单元，用于在同一时间点，获得第一信号集，所述第一信号集中的信号为运行密码算法的密码模块的不同位置的信号或电阻的电压信号，所述电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻串联于所述密码模块与电源之间，所述密码模块通过所述第二电阻接地，所述第一信号集与所述密码算法的中间变量对应，所述第一信号集服从非正态分布；第一提取单元，用于依据预设规则，从所述第一信号集中提取第二信号集；第二提取单元，用于采用ICA算法从所述第二信号集中提取服从非正态分布的第三信号。优选地，还包括：对齐单元，用于采用ICA算法从所述第二信号集中提取服从非正态分布的第三信号之前，将所述第二信号集中的信号时间上对齐。优选地，所述第一信号集中的信号为电阻的电压信号，所述获取单元包括：第一采集单元，用于采集所述第一电阻第二端的电压信号及所述第二电阻第一端的电压信号，所述第一电阻第二端与所述密码模块相连，所述第二电阻第一端与所述密码模块相连；第一获得单元，用于根据所述第一电阻第二端的电压信号及所述第二电阻第一端的电压信号得到所述第一信号集。优选地，所述第一信号集中的信号为电阻的电压信号，所述获取单元包括：第二采集单元，用于分别采集所述第一电阻两端的电压信号及所述第二电阻两端的电压信号；第二获得单元，用于根据所述第一电阻两端的电压信号及所述第二电阻两端的电压信号得到所述第一信号集。优选地，所述第一提取单元，包括：接收单元，用于接收用户的请求，所述请求中携带有信号波形的时间区间，所述时间区间为起始时间至结束时间，所述信号波形为所述第一信号集中的信号的波形；响应单元，用于响应用户的请求，从所述第一信号集中提取第二信号集，所述第二信号集中的每一信号的信号波形的时间区间对应所述请求中的时间区间。本实施例的方案，获得用于计算密码算法的轮密钥的第三信号时，由于与密码算法的中间变量对应的第一信号集服从非正态分布，本申请不仅从时间上减少了存在的叠加噪声信号，而且密码算法的中间变量所对应的物理信息也服从非正态分布，从而使得ICA算法可以准确提取与该中间变量所对应的物理信息。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的一种信号处理方法的一种流程示意图；图2-a为本专利技术实施例所提供的一种信号处理方法的另一种流程示意图；图2-b为本专利技术实施例所提供的获得第一信号集的一种流程示意图；图2-c为本专利技术实施例所提供的获得第一信号集的另一种流程示意图；图3为本专利技术实施例所提供的一种信号处理装置的一种结构示意图；图4为本专利技术实施例所提供的一种信号处理装置的另一种结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，图1为本申请实施例提供的信号处理方法的一种实现流程图，所述方法包括：步骤S101、在同一时间点，获得第一信号集。本申请中，由于采用ICA(IndenpendComponentAnalysis,独立成分分析)算法对采集的密码模块(如密码芯片)的信号进行非正态分量的提取，所以，需要采集同一时间点、在密码模块的不同位置的信号组成的第一信号集或电阻的电压信号组成的第一信号集，所述电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻串联于所述密码模块与电源之间，所述密码模块通过所述第二电阻接地，所述第一信号集服从非正态分布。由于本申请的方案最终提取的信号用于计算轮密钥，因此，所采集的密码模块是正在运行密码算法的密码模块。以密本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号处理方法，其特征在于，包括：在同一时间点，获得第一信号集，所述第一信号集中的信号为运行密码算法的密码模块的不同位置的信号或电阻的电压信号，所述电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻串联于所述密码模块与电源之间，所述密码模块通过所述第二电阻接地，所述第一信号集与所述密码算法的中间变量对应，所述第一信号集服从非正态分布；依据预设规则，从所述第一信号集中提取第二信号集；采用ICA算法从所述第二信号集中提取服从非正态分布的第三信号。

【技术特征摘要】
1.一种信号处理方法，其特征在于，包括：在同一时间点，获得第一信号集，所述第一信号集中的信号为运行密码算法的密码模块的不同位置的信号或电阻的电压信号，所述电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻串联于所述密码模块与电源之间，所述密码模块通过所述第二电阻接地，所述第一信号集与所述密码算法的中间变量对应，所述第一信号集服从非正态分布；依据预设规则，从所述第一信号集中提取第二信号集；采用ICA算法从所述第二信号集中提取服从非正态分布的第三信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用ICA算法从所述第二信号集中提取服从非正态分布的第三信号之前，还包括：将所述第二信号集中的信号时间上对齐。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一信号集中的信号为电阻的电压信号，所述获得第一信号集，包括：采集所述第一电阻第二端的电压信号及所述第二电阻第一端的电压信号，所述第一电阻第二端与所述密码模块相连，所述第二电阻第一端与所述密码模块相连；根据所述第一电阻第二端的电压信号及所述第二电阻第一端的电压信号得到所述第一信号集。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一信号集中的信号为电阻的电压信号，所述获得第一信号集，包括：分别采集所述第一电阻两端的电压信号及所述第二电阻两端的电压信号；根据所述第一电阻两端的电压信号及所述第二电阻两端的电压信号得到所述第一信号集。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述依据预设规则，从所述第一信号集中提取第二信号集，包括：接收用户的请求，所述请求中携带有信号波形的时间区间，所述时间区间为起始时间至结束时间，所述信号波形为所述第一信号集中的信号的波形；响应用户的请求，从所述第一信号集中提取第二信号集，所述第二信号集中的每一信号的信号波形的时间区间对应所述请求中的时间区间。6.一种信号处理装置，其特征在于，包括：获取单元，用于在同...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佳哲，王蓓蓓，李贺鑫，
申请(专利权)人：中国信息安全测评中心，
类型：发明
国别省市：北京,11