便携式功耗攻击平台制造技术

本实用新型专利技术提供一种便携式功耗攻击平台，包括微处理器、数字可变电位器、电压采集电路、差分电路、显示屏和按键输入设备；所述微处理器分别与所述差分电路和所述数字可变电位器双向通信连接；所述显示屏的第一输入端与所述差分电路的输出端连接，所述显示屏的第二输入端与所述微处理器的输出端连接；所述数字可变电位器的输出端通过所述电压采集电路连接到所述微处理器的输入端；所述按键输入设备也连接到所述微处理器的输入端。具有方便选择外接电阻大小、平台费用低、平台体积小和平台易携带的优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Portable power attack platform

The utility model provides a portable power attack platform, which comprises a microprocessor, a digital variable potentiometer, voltage acquisition circuit, differential circuit, display and keyboard input device; the microprocessor is respectively connected with the differential circuit and the digital variable potentiometer bidirectional communication connection; the first input end of the display screen and the difference the output circuit is connected with the output of the second input end of the display screen and the microprocessor is connected with the input end of the output; the digital variable potentiometer end through the voltage acquisition circuit is connected to the microprocessor; the key input device is connected to the input end of the microprocessor. The utility model has the advantages of convenient selection of the size of the external resistance, the low cost of the platform, the small volume of the platform and the portability of the platform.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子电路设计
，具体涉及一种便携式功耗攻击平台。
技术介绍
在现代信息安全领域中，以智能卡为代表的安全芯片在社会各领域中得到了非常广泛的应用。但是，由于安全芯片的加密算法实现电路在密码算法执行过程中，经常会泄漏功耗信息，而所泄漏的功耗信息可以被用于分析加密算法的敏感数据或密钥，这种方法称为旁路攻击(Side Channel Attacks)。其中，利用功耗信息的旁路攻击手段称为功耗攻击。它于1998年由Cryptography Research公司的Paul Kocher等人提出，该方法可以快速，无损地提取出密码芯片中的关键数据，如密钥，对密码芯片的安全性提出了严峻的挑战。现有的功耗攻击平台一般由示波器、外接电阻、功耗分析软件等组成，其工作流程一般是:(I)在被攻击电路外接一个合适的电阻；(2)在被攻击电路上运行加密算法；(3)借助示波器采集外接电阻两端的电压变化曲线，即功耗曲线，并进行相应的存储；(4)对采集到的功耗曲线进行对齐、去噪等预处理后，利用差分或相关性分析算法进行密码破解。上述方式主要存在以下缺点:第一，外接电阻大小的选择操作不便。电阻太大会影响被攻击电路的正常工作；电阻太小则采集到的功耗曲线不够准确，因此，选择合适的外接电阻需要耗费工作人员大量的时间。第二，功耗攻击平台费用较高。现有的功耗攻击平台需要借助示波器采集功耗曲线，不利于功耗攻击平台的推广普及。第三，携带不便。现有的功耗攻击平台往往采集和分析都是由不同的机器实现，比如采集由示波器完成，分析则由PC机完成。因而功耗攻击平台占用空间较大，不利于随身携带。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本技术提供一种便携式功耗攻击平台，具有方便选择外接电阻大小、平台费用低、平台体积小和平台易携带的优点。本技术采用的技术方案如下:本技术提供一种便携式功耗攻击平台，包括微处理器、数字可变电位器、电压采集电路、差分电路、显示屏和按键输入设备；所述微处理器分别与所述差分电路和所述数字可变电位器双向通信连接；所述显示屏的第一输入端与所述差分电路的输出端连接，所述显示屏的第二输入端与所述微处理器的输出端连接；所述数字可变电位器的输出端通过所述电压采集电路连接到所述微处理器的输入端；所述按键输入设备也连接到所述微处理器的输入端。优选的，还包括外壳；所述微处理器、所述电压采集电路和所述差分电路设置在所述外壳的内部；所述显示屏和所述按键输入设备安装在所述外壳的表面。优选的，在所述外壳的外表面还设置供电和通信双用接口 ；所述供电和通信双用接口与所述微处理器连接。优选的，所述供电和通信双用接口为mini USBA型接口。优选的，在所述外壳的外表面还设置接线座；所述接线座配置电源正极接口和电源负极接口 ；所述电源正极接口用于连接被攻击电路的外接供电电源正极；所述电源负极接口用于连接被攻击电路的电源正极接口，被攻击电路通过所述接线座与所述便携式功耗攻击平台串联；所述接线座输出端与所述数字可变电位器连接。优选的，在所述外壳的外表面还设置数字可变电位器插座；所述数字可变电位器插座与所述微处理器连接；所述数字可变电位器通过所述数字可变电位器插座与所述微处理器可插拔连接。本技术的有益效果如下:本技术提供的便携式功耗攻击平台具有以下优点:(I)能够根据被攻击电路及用户自定义输入设置自动选择合适的外接电阻，可有效缩短工作人员的操作时间。(2)平台价格低廉，有利于在小型实验室或高校实验教学中的推广。(3)同时集成了功耗攻击采集和分析功能，占用空间小，携带方便。附图说明图1为本技术提供的便携式功耗攻击平台的内部电路原理示意图；图2为本技术提供的便携式功耗攻击平台的外部结构示意图；其中，11微处理器；12差分电路；13按键输入设备；14显示屏；15—电压采集电路；16-—数字可变电位器；21接线座电源正极接口 ；22接线座电源负极接口 ；23供电和通信双用接口 ；24数字可变电位器插座。具体实施方式以下结合附图对本技术进行详细说明:结合图1，本技术提供一种便携式功耗攻击平台，包括微处理器、数字可变电位器、电压采集电路、差分电路、显示屏和按键输入设备；所述微处理器分别与所述差分电路和所述数字可变电位器双向通信连接；所述显示屏的第一输入端与所述差分电路的输出端连接，所述显示屏的第二输入端与所述微处理器的输出端连接；所述数字可变电位器的输出端通过所述电压采集电路连接到所述微处理器的输入端；所述按键输入设备也连接到所述微处理器的输入端。其中，按键输入设备用于接收用户自定义的设置参数，并将该设置参数传输给微处理器；数字可变电位器用于模拟被攻击电路外接电阻，并且，其阻值可调。电压采集电路用于采集数字可变电位器的电压值；差分电路用于对采集到的功耗曲线进行分析，具体实现上，差分电路可以由FPGA芯片实现，并且，支持多个功耗曲线的并行处理；显示屏用于显示功耗分析结果。如图2所示，还包括外壳；所述微处理器、所述电压采集电路和所述差分电路设置在所述外壳的内部；所述显示屏和所述按键输入设备安装在所述外壳的表面。在所述外壳的外表面还设置供电和通信双用接口 ；所述供电和通信双用接口与所述微处理器连接。其中，供电和通信双用接口优选为mini USB A型接口，该类接口与目前流行的手机数据线通用，可更加方便工作人员使用本平台。在所述外壳的外表面还设置接线座；所述接线座配置电源正极接口和电源负极接口 ；所述电源正极接口用于连接被攻击电路的外接供电电源正极；所述电源负极接口用于连接被攻击电路的电源正极接口，被攻击电路通过接线座与便携式功耗攻击平台串联；所述接线座输出端与所述数字可变电位器连接。在所述外壳的外表面还设置数字可变电位器插座；所述数字可变电位器插座与所述微处理器连接；所述数字可变电位器通过所述数字可变电位器插座与所述微处理器可插拔连接。通过插座连接方式，方便工作人员更换不同规格的数字可变电位器。本技术提供的便携式功耗攻击平台，其工作处理流程包括以下步骤:(I)将数字可变电位器安装到便携式功耗攻击平台的数字可变电位器插座上；将被攻击电路的外接供电电源正极连接到接线座正极，被攻击电路的电源正极接口连接到接线座的负极，使得本便携式功耗攻击平台与被攻击电路串联；(2)在被攻击电路运行加密算法时，电压采集电路采集数字可变电位器两端的电压变化曲线，即功耗曲线；然后将采集到的功耗曲线传输给微处理器；(3)微处理器通过内置自检程序的闭环控制方式，不断的动态调节数字可变电位器的电阻值，直到调节到能够适应功耗攻击的最佳电阻值。对于本步骤，由于微处理器与数字可变电位器直接双向连接，因此，微处理器既能调节数字可变电位器的电阻值，同时，也能随时读取数字可变电位器的电阻值。(4)在将数字可变电位器调整到最佳电阻值时，微处理器接收电压采集电路反馈的最佳的功耗曲线，然后将该最佳的功耗曲线传输给差分电路，由差分电路对最佳的功耗曲线进行分析，并破解被攻击电路中的密钥信息。其中，由于显示屏分别与差分电路和微处理器连接，因此，差分电路的分析结果通过显示屏显示，从而方便用户观察。另外，本专利技术中，用户可以通过按键输入设备自定义平台运行参数，并通过显示屏显示所定义的平台运行参数。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式功耗攻击平台，其特征在于，包括微处理器、数字可变电位器、电压采集电路、差分电路、显示屏和按键输入设备；所述微处理器分别与所述差分电路和所述数字可变电位器双向通信连接；所述显示屏的第一输入端与所述差分电路的输出端连接，所述显示屏的第二输入端与所述微处理器的输出端连接；所述数字可变电位器的输出端通过所述电压采集电路连接到所述微处理器的输入端；所述按键输入设备也连接到所述微处理器的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种便携式功耗攻击平台，其特征在于，包括微处理器、数字可变电位器、电压采集电路、差分电路、显示屏和按键输入设备；所述微处理器分别与所述差分电路和所述数字可变电位器双向通信连接；所述显示屏的第一输入端与所述差分电路的输出端连接，所述显示屏的第二输入端与所述微处理器的输出端连接；所述数字可变电位器的输出端通过所述电压采集电路连接到所述微处理器的输入端；所述按键输入设备也连接到所述微处理器的输入端。2.根据权利要求1所述的便携式功耗攻击平台，其特征在于，还包括外壳；所述微处理器、所述电压采集电路和所述差分电路设置在所述外壳的内部；所述显示屏和所述按键输入设备安装在所述外壳的表面。3.根据权利要求2所述的便携式功耗攻击平台，其特征在于，在所述外壳的外表面还设置供电和通信双用接口 ；所述供...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴克寿，王晓栋，严菲，陈玉明，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：实用新型
国别省市：