用于在计算机系统中提供安全性的系统和方法技术方案

本公开涉及干扰检测环形振荡器。提供了一种用于在计算机系统中提供安全性的系统。该系统包括多个环形振荡器和一个或多个逻辑电路。环形振荡器配备有相应的多个计数器，以计数环形振荡器的振荡输出的脉冲。一个或多个逻辑电路在重复的计数周期内启动和停止相应的多个计数器，并从多个环形振荡器中选择一组环形振荡器。一个或多个逻辑电路进一步确定一组环形振荡器的振荡输出之间的相关性。当该相关性高于预定阈值相关性时，一个或多个逻辑电路还生成指示一组环形振荡器中的干扰并且从而指示多个环形振荡器中的干扰的通知。

Systems and methods for providing security in computer systems

【技术实现步骤摘要】
用于在计算机系统中提供安全性的系统和方法
本公开内容总体涉及在计算机系统中提供安全性，具体地，涉及使用干扰检测环形振荡器在计算机系统中提供安全性。
技术介绍
集成电路中的一些电子元件对集成电路中生成的或从外部注入的干扰敏感。环形振荡器是这种干扰敏感电路。环形振荡器可以用作熵源，以生成用于信息安全的真随机数。然而，当环形振荡器用作熵源并与干扰信号同步时，破坏其相位漂移的随机性。因此，未经授权的第三方可以通过控制或测量干扰来知道相位漂移，并重新创建由环形振荡器生成的真随机数，以危害信息安全。降低环形振荡器干扰灵敏度的一种现有解决方案是使用物理保护，例如，屏蔽或滤波器。另一种现有的解决方案是使用对干扰不太敏感的逻辑门。然而，现有的解决方案昂贵、脆弱、缓慢，并且难以评估或设计。因此，希望有一种系统和方法，该系统和方法考虑了上述至少一些问题以及其他可能的问题。
技术实现思路
本公开内容的示例实现方式旨在使用干扰检测环形振荡器在计算机系统中提供安全性。与现有解决方案相比，示例实现方式通过使用多个环形振荡器来检测环形振荡器的振荡信号之间的任何强相关性，从而提供干扰检测。示例实现方式可以在干扰对信息安全造成任何危害之前检测到干扰。因此，本公开内容包括但不限于以下示例实现方式。一些示例实现方式提供了一种由用于在计算机系统中提供安全性的系统实现的方法。该系统包括多个环形振荡器，该多个环形振荡器在设计时相同但是在制造时具有不同的振荡频率，多个环形振荡器配备有相应的多个计数器，相应的多个计数器被配置为对多个环形振荡器的振荡输出的脉冲进行计数。该方法包括：在重复的计数周期内启动相应的多个计数器并停止相应的多个计数器；从多个环形振荡器中选择一组环形振荡器，一组环形振荡器配备有相应的多个计数器中的相应的计数器组；基于在重复的计数周期内从相应的计数器组中获得的计数器值来了确定一组环形振荡器的振荡输出之间的相关性，计数器值指示一组环形振荡器的相应的环形振荡器的振荡频率；并且当相关性高于预定阈值相关性时，生成指示一组环形振荡器中的干扰并且从而产生指示多个环形振荡器中的干扰的通知。在任何前述示例实现方式的方法的一些示例实现方式中，或者在前述示例实现方式的任何组合中，一组环形振荡器是一对环形振荡器，并且一个或多个逻辑电路被配置为选择一组环形振荡器包括被配置为从多个环形振荡器中选择这对环形振荡器。在任何前述示例实现方式的方法的一些示例实现方式中，或者在前述示例实现方式的任何组合中，选择一组环形振荡器包括对来自相应的多个计数器的计数器值进行分类，并且基于来自配备有一组环形振荡器的相应的计数器组的计数器值的相似性来选择一组环形振荡器。在任何前述示例实现方式的方法的一些示例实现方式中，或者在前述示例实现方式的任何组合中，选择一组环形振荡器还包括基于计数器值的相似性将来自相应的多个计数器的计数器值群集成计数器值的一个或多个集群，并选择一个或多个集群中的包括来自配备有一组环形振荡器的相应的计数器组的计数器值的一个集群。在任何前述示例实现方式的方法的一些示例实现方式中，或者在前述示例实现方式的任何组合中，确定一组环形振荡器的振荡输出之间的相关性包括确定来自相应的计数器组的计数器值(例如，重复重启的计数器值之间的差序列)之间的差，并且其中，生成通知包括当来自相应的计数器组的计数器值(例如，在序列中)的至少预定部分之间的差低于指示相关性高于预定阈值相关性的预定阈值差时生成通知。在任何前述示例实现方式的方法的一些示例实现方式中，或者在前述示例实现方式的任何组合中，确定相关性包括：基于来自相应的计数器组(例如，周期性重启的计数器)的计数器值，为一组环形振荡器生成位值序列，该序列的每个位值指示来自相应的计数器组的一对计数器值之间的差是高于还是低于预定阈值差；并且将滤波器应用于该序列，以生成指示相关性的滤波器值。在任何前述示例实现方式的方法的一些示例实现方式中，或者在前述示例实现方式的任何组合中，确定差包括对来自相应的计数器组的计数器值执行算术减法或异或运算。在任何前述示例实现方式的方法的一些示例实现方式中，或者在前述示例实现方式的任何组合中，选择一组环形振荡器包括从多个环形振荡器中选择多组环形振荡器，其中，确定相关性包括确定在多组环形振荡器的振荡输出之间的相关性，并且其中，生成通知包括当任何相关性高于预定阈值相关性时生成通知。在任何前述示例实现方式的方法的一些示例实现方式中，或者在前述示例实现方式的任何组合中，生成通知，包括生成视觉或听觉通知、使计算机系统关闭或使计算机系统重置中的至少一个。一些示例实现方式提供了一种用于在计算机系统中提供安全性的系统，该系统包括一个或多个逻辑电路，该逻辑电路被配置为至少执行任何前述示例实现方式的方法或者前述示例实现方式的任何组合。通过阅读下面的详细描述以及下面简要描述的附图，本公开内容的这些和其他特征、方面和优点将变得显而易见。本公开内容包括本公开内容中阐述的两个、三个、四个或更多特征或元件的任何组合，而不管这些特征或元件是在本文描述的特定示例实现方式中明确组合还是以其他方式陈述。本公开内容旨在整体阅读，使得在其任何方面和示例实现方式中，本公开内容的任何可分离的特征或元件都应该被视为可组合的，除非本公开内容的上下文清楚地另有规定。因此，应当理解，提供该简要概述，仅仅是为了总结一些示例实现方式，以便提供对本公开内容的一些方面的基本理解。因此，应当理解，上述示例实现方式仅仅是示例，不应被解释为以任何方式缩小本公开内容的范围或精神。从以下结合附图的详细描述中，其他示例实现方式、方面和优点将变得显而易见，附图以示例的方式示出了一些所描述的示例实现方式的原理。附图说明如此概括地描述了本公开内容的示例实现方式，现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，且在附图中：图1示出了根据本公开内容的示例实现方式的用于在计算机系统中提供安全性的系统；图2示出了根据各种示例实现方式的系统中的环形振荡器；图3示出了根据各种示例实现方式的用于多个环形振荡器的计数器值的分类网络的示图；以及图4是示出根据各种示例实现方式的在计算机系统中提供安全性的方法中的各种步骤的流程图。具体实施方式现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开内容的一些实现方式，其中，示出了本公开内容的一些但不是全部实现方式。实际上，本公开内容的各种实现方式可以以许多不同的形式来体现，并且不应该被解释为限于在本文中阐述的实现方式；相反，提供这些示例实现方式，以便使本公开内容彻底和完整，并且将向本领域技术人员充分传达本公开内容的范围。例如，除非另有说明，否则将某物称为第一、第二等不应被解释为暗示特定顺序。此外，某些东西可以被描述为位于某些东西之上(除非另有说明)，也可以相反地位于某些东西之下，反之亦然；类似地，被描述为在某些东西左边的某些东西也可能在右边，反之亦然。相同的附图标记始终表示相同的元件。本公开内容的示例实现方式通常涉及在计算机系统中提供安全性，尤其涉及使用干扰检测环形振荡器在计算机系统中提供安全性。图1示出了根据本公开内容的示例实现方式的用于在计算机系统110中提供安全性的系统100。计算机系统可以包括所示的系统。例如，计算机系统可以配备有系统。在另一示例中，计算机系统和系统可以是两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在计算机系统中提供安全性的系统，所述系统包括：多个环形振荡器，所述多个环形振荡器在设计时相同但是在制造时具有不同的振荡频率，所述多个环形振荡器配备有相应的多个计数器，所述相应的多个计数器被配置为对所述多个环形振荡器的振荡输出的脉冲进行计数；以及一个或多个逻辑电路，所述一个或多个逻辑电路被配置为至少：在重复的计数周期内启动所述相应的多个计数器并停止所述相应的多个计数器；从所述多个环形振荡器中选择一组环形振荡器，所述一组环形振荡器配备有所述相应的多个计数器中的相应的计数器组；基于在重复的计数周期内从所述相应的计数器组获得的计数器值来确定所述一组环形振荡器的振荡输出之间的相关性，所述计数器值指示所述一组环形振荡器的相应的环形振荡器的振荡频率；并且当所述相关性高于预定阈值相关性时，生成指示所述一组环形振荡器中的干扰并且从而产生指示所述多个环形振荡器中的干扰的通知。

【技术特征摘要】
2017.12.22 US 15/853,1881.一种用于在计算机系统中提供安全性的系统，所述系统包括：多个环形振荡器，所述多个环形振荡器在设计时相同但是在制造时具有不同的振荡频率，所述多个环形振荡器配备有相应的多个计数器，所述相应的多个计数器被配置为对所述多个环形振荡器的振荡输出的脉冲进行计数；以及一个或多个逻辑电路，所述一个或多个逻辑电路被配置为至少：在重复的计数周期内启动所述相应的多个计数器并停止所述相应的多个计数器；从所述多个环形振荡器中选择一组环形振荡器，所述一组环形振荡器配备有所述相应的多个计数器中的相应的计数器组；基于在重复的计数周期内从所述相应的计数器组获得的计数器值来确定所述一组环形振荡器的振荡输出之间的相关性，所述计数器值指示所述一组环形振荡器的相应的环形振荡器的振荡频率；并且当所述相关性高于预定阈值相关性时，生成指示所述一组环形振荡器中的干扰并且从而产生指示所述多个环形振荡器中的干扰的通知。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一组环形振荡器是一对环形振荡器，并且所述一个或多个逻辑电路被配置为选择所述一组环形振荡器包括所述一个或多个逻辑电路被配置为从所述多个环形振荡器中选择所述一对环形振荡器。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个逻辑电路被配置为选择所述一组环形振荡器包括所述一个或多个逻辑电路被配置为对来自所述相应的多个计数器的计数器值进行分类，并且基于来自配备有所述一组环形振荡器的相应的计数器组的计数器值的相似性来选择所述一组环形振荡器。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个逻辑电路被配置为选择所述一组环形振荡器进一步包括所述一个或多个逻辑电路被配置为基于所述计数器值的相似性将来自所述相应的多个计数器的计数器值群集成所述计数器值的一个或多个集群，并选择一个或多个集群中的包括来自配备有所述一组环形振荡器的相应的计数器组的计数器值的一个集群。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个逻辑电路被配置为确定所述一组环形振荡器的振荡输出之间的相关性包括所述一个或多个逻辑电路被配置为确定来自所述相应的计数器组的计数器值之间的差，并且其中，所述一个或多个逻辑电路被配置为生成通知包括所述一个或多个逻辑电路被配置为至少当来自所述相应的计数器组的计数器值的预定部分之间的差低于指示所述相关性高于所述预定阈值相关性的预定阈值差时生成所述通知。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述一个或多个逻辑电路被配置为确定所述相关性包括所述一个或多个逻辑电路被配置为：基于来自所述相应的计数器组的计数器值生成所述一组环形振荡器的位值的序列，所述序列的每个位值指示来自所述相应的计数器组的一对计数器值之间的差是高于还是低于所述预定阈值差；并且将滤波器应用于所述序列以生成指示所述相关性的滤波器值。7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述一个或多个逻辑电路被配置为确定所述差包括所述一个或多个逻辑电路被配置为对来自所述相应的计数器组的计数器值执行算术减法或异或运算。...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉斯洛·哈尔斯，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US