伪数据处理方法、装置、执行单元以及处理器制造方法及图纸

本公开实施例公开了一种伪数据处理方法、装置、执行单元以及处理器。其中，伪数据处理方法包括：伪数据获取步骤，执行单元获取伪数据；伪数据操作步骤，在执行单元的状态为空闲状态的条件下，执行单元根据获取的伪数据，执行特定操作，得到伪输出数据，伪数据包括以下的至少一项：输入常数信息、第一随机数，从而用伪数据处理模拟有效操作，防止执行单元在空闲状态下的电流、电压、功耗发生变化，而被外部检测，遭受攻击。输入常数信息作为伪数据易于实现，第一随机数作为伪数据可以更真实的模拟有效操作。操作。操作。

【技术实现步骤摘要】
伪数据处理方法、装置、执行单元以及处理器


[0001]本公开涉及计算机领域，具体涉及伪数据处理方法、装置、执行单元以及处理器。

技术介绍

[0002]在例如中央处理器（Central Processing Unit，CPU）的数字运算器件中，当例如算术逻辑单元（Arithmetic and Logic Unit，ALU）的执行单元不执行有效操作时，执行单元的例如电压、电流以及功耗中的至少一项的物理特征和执行有效操作时不同，例如更低。这种物理特征变化的现象容易被外部检测，从而导致CPU被攻击。而对于执行密码运算的CPU，此问题影响更大。
[0003]为了对例如功耗的物理特征进行扰乱，现有方案可以分为以下几类。
[0004]1.如果程序中存在多个互相不相干的步骤，通过随机执行这些互不相干的步骤，将固有的执行顺序打乱，实现攻击者不能准确地对故障注入点进行判断和分析，从而有效抵御侧信道攻击和故障注入攻击，提高CPU的安全性。
[0005]2.通过电容的充放电实现功耗的转移， 并且还可通过控制电路控制防护电路只有在需要的时候开启，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伪数据处理方法，其特征在于，包括：伪数据获取步骤，执行单元获取伪数据；伪数据操作步骤，在所述执行单元的状态为空闲状态的条件下，所述执行单元根据获取的所述伪数据，执行特定操作，得到伪输出数据，所述伪数据包括以下的至少一项：输入常数信息、第一随机数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行单元包括以下的至少一项：算术逻辑单元、乘除法单元、寄存器堆以及存储器。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述执行单元是所述算术逻辑单元的条件下，所述特定操作是算术逻辑运算操作；和/或在所述执行单元是所述乘除法单元的条件下，所述特定操作是乘除运算操作；和/或在所述执行单元是所述寄存器堆的条件下，所述特定操作是寄存器堆读写操作；和/或在所述执行单元是所述存储器的条件下，所述特定操作是存储器读写操作。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述算术逻辑单元、所述乘除法单元、所述寄存器堆以及所述存储器相互独立地执行所述伪数据获取步骤和伪数据操作步骤。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述执行单元执行所述伪数据获取步骤和所述伪数据操作步骤时，包含所述执行单元的芯片的物理特征与所述执行单元处于空闲状态时的物理特征不同。6.一种伪数据处理方法，其特征在于，包括：伪数据获取步骤，执行单元获取伪数据；伪数据操作步骤，在所述执行单元的状态为空闲状态的条件下，所述执行单元根据获取的所述伪数据，执行特定操作，得到伪输出数据；伪输出数据处理步骤，所述执行单元将所述伪输出数据写入输出存储单元，或丢弃所述伪输出数据，所述伪数据包括以下的至少一项：输入常数信息、第一随机数。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述执行单元包括以下的至少一项：算术逻辑单元、乘除法单元、寄存器堆以及存储器。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述输出存储单元包括：回收寄存器。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述回收寄存器位于所述寄存器堆中。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述算术逻辑单元、所述乘除法单元、所述寄存器堆以及所述存储器相互独立地执行所述伪数据获取步骤、所述伪数据操作步骤以及所述伪输出数据处理步骤。11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述执行单元执行所述伪数据获取步骤、所述伪数据操作步骤以及所述伪输出数据
处理步骤时，包含所述执行单元的芯片的物理特征与所述执行单元处于空闲状态时的物理特征不同。12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述伪数据获取步骤之前，还包括：状态获取步骤，控制单元获取所述执行单元的状态；伪数据处理请求发送步骤，在所述执行单元的状态为空闲状态的条件下，所述控制单元基于控制信息，向所述执行单元发送伪数据处理请求。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述控制信息包括：模式控制信息、实时伪数据处理控制信息。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述模式控制信息包括以下的至少一项：伪数据处理开关信息、输入常数信息、最大伪数据处理频率信息以及输入数据配置信息；和/或所述实时伪数据处理控制信息包括以下的至少一项：伪数据处理使能信息、源数据选择信息以及第一随机数。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述伪数据处理开关信息用于：控制所述执行单元开启或停止所述伪数据获取步骤、所述伪数据操作步骤以及所述伪输出数据处理步骤；和/或控制所述执行单元停止所述伪数据获取步骤、所述伪数据操作步骤以及所述伪输出数据处理步骤的方式。16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述控制单元基于所述输入数据配置信息，选择所述输入常数信息和所述第一随机数中的一项，作为所述伪数据获取步骤中的所述伪数据。17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述控制单元根据所述最大伪数据处理频率信息和第二随机数，确定所述执行单元的伪数据处理频率。18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述伪数据操作步骤包括：所述执行单元在接收到所述伪数据处理请求后，在所述执行单元处于空闲状态的条件下，根据获取的伪数据，执行所述特定操作，得到伪输出数据。19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述伪数据操作步骤还包括：所述执行单元在接收到所述伪数据处理请求后，在所述执行单元处于非空闲状态的条件下，忽略所述伪数据处理请求，执行有效操作。20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在所述执行单元处于空闲状态的条件下，在所述执行单元是算术逻辑单元的条件下，所述执行单元的输入数据是伪数据；和/或在所述执行单元是乘除法单元的条件下，所述执行单元的输入数据是伪数据；和/或在所述执行单元是寄存器堆的条件下，所述执行单元的输入数据是以下各项中的一项：伪数据、所述算术逻辑单元的伪输出数据、所述乘除法单元伪输出数据、所述寄存器堆
的伪输出数据以及存储器的伪输出数据；和/或在所述执行单元是存储器的条件下，所述执行单元的输入数据是以下各项中的一项：伪数据、所述寄存器堆的伪输出数据。21.一种执行单元，用于伪数据的处理，其特征在于，包括：伪数据获取模块，用于获取伪数据；伪数据操作模块，用于在所述执行单元的状态为空闲状态的条件下，根据获取的所述伪数据，执行特定操作，得到伪输出数据，所述伪数据包括以下的至少一项：输入常数信息、第一随机数。22.根据权利要求21所述的执行单元，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵东艳，刘亮，张茜歌，李德建，原义栋，刘浩，张海峰，燕雪松，吴红梅，邵瑾，徐鲲鹏，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：