车规级安全芯片的电磁侧信道信息的交叉验证方法技术

本发明专利技术涉及一种车规级安全芯片的电磁侧信道信息的交叉验证方法，涉及芯片测试技术领域，通过将q条测试明文均输入至M颗同批次同型号的待测芯片中，通过对不同待测芯片同一条测试明文同一个网格化区域的曲线特征值进行异或操作，对各待测芯片进行批量交叉验证，实现了批量级、区域级的测试；同时在考虑到不同区域电磁信号噪声不同的情况，采用针对不同区域的去噪策略，实现了精细化去噪，批量化去噪也提高了测试效率。提高了测试效率。提高了测试效率。

【技术实现步骤摘要】
车规级安全芯片的电磁侧信道信息的交叉验证方法


[0001]本专利技术涉及芯片测试
，尤其涉及一种车规级安全芯片的电磁侧信道信息的交叉验证方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路和信息技术的发展，车规电子应用越来越广泛，汽车芯片的功能安全和信息安全占据着举足轻重的地位，各大车厂也对所生产芯片部署了安全措施。车规芯片要求高安全性、高可靠性、高稳定性。其中信息安全尤为重要，包括AEC
‑
Q100和ISO 26262等标准，亦需要满足安全芯片的相关等级评定标准，包括国际、国内EAL和国密等级。
[0003]由于芯片批量制造时的精密度差异，会出现很多不同类型的瑕疵，这些瑕疵或多或少地组合在一起，会造成电路的表现不符合预期，造成同批次的部分芯片出现无法保证算法和功能的正确性的情况，存在信息泄露风险，严重威胁了集成电路信息安全。而这些存在信息安全隐患的芯片无法通过自动测试设备 (Automatic Test Equipmeqt，ATE)测试进行筛除。因此，对于芯片安全性要求极高的车规级芯片，如何对大批量生产的芯片进行交叉验证，提高测试效率，是亟需解决的问题。
[0004]传统的IC测试是根据被测器件（DUT）特点和功能，给DUT提供测试激励（X），通过测量DUT输出响应（Y）与期望输出做比较，从而判断DUT是否合格。这种测试方式对于单颗芯片能提供较高的准确性，但是对于大批量的待测芯片，存在测试流程耗时长、测试效率不高等问题。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。
专利技术内容
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种车规级安全芯片的电磁侧信道信息的交叉验证方法，实现了批量级、区域级的测试；同时在考虑到不同区域电磁信号噪声不同的情况，采用针对不同区域的去噪策略，实现了精细化去噪，批量化去噪也提高了测试效率。
[0007]本专利技术实施例提供了一种车规级安全芯片的电磁侧信道信息的交叉验证方法，该方法包括：S1、将q条测试明文均输入至M颗同批次同型号的待测芯片中，各待测芯片被划分为P个网格化区域；S2、将电磁探头置于各待测芯片上方，采集各网格化区域的电磁信号得到电磁信号随时间变化的曲线；S3、根据任一待测芯片的不同网格化区域的曲线幅值与设定阈值的大小关系，选择适用于各所述网格化区域的去噪算法，并对q条测试明文输入至q颗待测信号得到的P个网格化区域的曲线分别去噪得到q
×
M
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P条曲线；S4、提取各所述曲线的特征值；S5、通过对不同待测芯片同一条测试明文同一个网格化区域的曲线特征值进行异
或操作，对各待测芯片进行批量交叉验证；其中，M、q、P均为大于3的整数。
[0008]本专利技术为了在测试数量较多的同批次、同型号的芯片时，提高芯片功能测试的效率，以及提高测试的准确性；能够提高对大量芯片进行检测的测试效率，帮助企业发现芯片级安全缺陷、规避安全风险和完善产品功能。进一步，可以结合硬件木马侧信道检测方法,实现安全芯片中硬件木马的检测。为车载安全芯片的发展以及国密技术在芯片中的快速落地提供相应测试技术方法和保障。本专利技术考虑到芯片不同区域电磁信号噪声不同的情况，采用针对不同区域的去噪策略，实现了精细化去噪。利用输入相同且同批次同型号芯片的基础上，发现同一区域的噪声信号相同，实现批量化去噪，也提高了测试效率。在交叉验证时，采用同一个网格化区域的曲线特征值进行异或操作，将测试精细化到一个个网格化区域，有利于提高测试精度。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1是本专利技术实施例提供的一种车规级安全芯片的电磁侧信道信息的交叉验证方法的流程示意图。
具体实施方式
[0011]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。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的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。
[0012]图1是本专利技术实施例提供的车规级安全芯片的电磁侧信道信息的交叉验证方法的流程图，包括以下操作：S0、基于汉明重量模型，设置待测芯片的输入测试明文，不同测试明文对应的汉明重量不同。
[0013]将待加密明文开头的8个比特分别设置为：00000000、00000001、00000011、00000111、00001111、00011111、00111111、01111111、11111111。即9组明文第一个字节对应的汉明重量分别为：0、1、2、3、4、5、6、7、8， 共9种汉明重量类别。
[0014]在芯片执行相同的密码运算指令过程中，其电磁辐射泄露依赖于内部所处理数据的汉明重量，并且汉明重量取值相同的数据会产生几乎相同的电磁辐射泄露，汉明重量取值不同的数据会产生明显差异的电磁辐射泄露。
[0015]S1、将q条测试明文均输入至M颗同批次同型号的待测芯片中，各待测芯片被划分为P个网格化区域；其中，M、q、P均为大于3的整数。
[0016]将M颗（3≤M≤b，b为测试系统可供容纳芯片数量的最大值）同批次、同型号的待测芯片置于侧信道采集测试系统中，执行功能测试。测试系统按照用户设置，按照顺序将9条
测试明文均输入待测芯片执行加密运算，通过电磁探头采集每颗芯片运行时的电磁辐射曲线，并传送到上位机中等待进行后续分析。
[0017]S2、将电磁探头置于各待测芯片上方，采集各网格化区域的电磁信号得到电磁信号随时间变化的曲线。
[0018]本步骤包括：S21、将电磁探头置于各待测芯片上方，所述电磁探头内置放大器，放大后的信号传输至上位机；S22、设置所述上位机依次生成各网格化区域中心点坐标，生成移动指令操作位移平台带动电磁探头移动到各中心点坐标上方，采集电磁信号随时间变化的曲线。
[0019]具体的，待测芯片在运行过程中会向外界辐射与加密内容紧密相关的电磁，近场电磁探头可以采集到芯片某一范围内的辐射，因为电磁辐射是微弱信号，近场电磁探头内置放大器放大信号，方便后续处理，示波器用来显示信号波形，并传输至上位机。将各待测芯片划分为m
×
m个网格化区域，每个区域的中心点坐标记为(i,j)(0≤i≤m, 0≤j≤m)。设置上位机生成各网格化区域的中心坐标(i,j)，进一步产生指令，操控位移平台将电磁探头移动到相应的(i,j)位置上方，对芯片上的区域中心进行电磁信号采集。
[0020]在一些实施例中，在执行“采集各网格化区域的电磁信号得到电磁信号随时间变化的曲线”之后，还包括以下步骤：S23、控制各待测芯片对每条测试明文分别执行相同的加密运算各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车规级安全芯片的电磁侧信道信息的交叉验证方法，其特征在于，包括：S1、将q条测试明文均输入至M颗同批次同型号的待测芯片中，各待测芯片被划分为P个网格化区域；S2、将电磁探头置于各待测芯片上方，采集各网格化区域的电磁信号得到电磁信号随时间变化的曲线；S3、根据任一待测芯片的不同网格化区域的曲线幅值与设定阈值范围的大小关系，选择适用于各所述网格化区域的去噪算法，并对q条测试明文输入至M颗待测信号得到的P个网格化区域的曲线分别去噪得到q
×
M
×
P条曲线；S4、提取各所述曲线的特征值；S5、通过对不同待测芯片同一条测试明文同一个网格化区域的曲线特征值进行异或操作，对各待测芯片进行批量交叉验证；其中，M、q、P均为大于3的整数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3包括：S31、如果任一待测芯片的一网格化区域的曲线幅值低于设定阈值范围，确定所述网格化区域适用于小波阈值收缩法；S32、如果任一待测芯片的一网格化区域的曲线幅值位于所述设定阈值范围，确定所述网格化区域适用于经验模态分解方法；S33、如果任一待测芯片的一网格化区域的曲线幅值高于所述设定阈值范围，确定所述网格化区域适用于KSVD字典学习方法；S34、采用对应的去噪算法对q条测试明文输入至M颗待测信号得到的P个网格化区域的曲线分别去噪得到q
×
M
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P条曲线。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2包括：S21、将电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立雄，夏显召，翟瑞卿，李予佳，李明阳，赵瑞，戎辉，窦汝鹏，
申请(专利权)人：中汽研软件测评天津有限公司，
类型：发明
国别省市：