Una metodología para distribuir reguladores de voltaje en chip para mejorar la seguridad del enmascaramiento de hardware
Autores: Seçkiner, Soner; Köse, Selçuk
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Una metodología para distribuir reguladores de voltaje en chip para mejorar la seguridad del enmascaramiento de hardware
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Enmascaramiento de hardware
Ataques de canal lateral
Implementaciones VLSI
Impedancia parasitaria
Redes de suministro de energía
Reguladores de voltaje distribuidos en chip
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El enmascaramiento de hardware se utiliza para proteger contra ataques de canal lateral al dividir información sensible en diferentes partes, llamadas acciones de enmascaramiento de hardware. Idealmente, un ataque de canal lateral solo funcionaría si todas estas partes fueran completamente independientes. Pero en implementaciones VLSI del mundo real, las cosas no son perfectas. La información de una acción de enmascaramiento de hardware puede filtrarse a otra, lo que hace posible que los ataques de canal lateral tengan éxito sin necesidad de datos de cada acción de enmascaramiento de hardware. La independencia teóricamente supuesta de estas acciones a menudo no se sostiene en la práctica. La efectividad del enmascaramiento de hardware se reduce debido a la impedancia parasitaria que proviene de las redes de entrega de energía o de la estructura interna del circuito integrado. Cuando el efecto de acoplamiento y el ruido se propagan entre las acciones de enmascaramiento de hardware alimentadas por la misma red de entrega de energía, se pueden llevar a cabo ataques de canal lateral con menos mediciones. Para abordar esto, proponemos un nuevo método de distribución de reguladores de voltaje en chip para mejorar la seguridad del enmascaramiento de hardware. Los beneficios de los reguladores de voltaje distribuidos en chip son evidentes. Colocar los reguladores cerca de la carga minimiza la pérdida de energía debido a pérdidas resistivas en la red de entrega de energía. La regulación localizada permite ajustes más eficientes a las demandas de energía variables de diferentes secciones del chip, mejorando la eficiencia energética general. Además, los reguladores distribuidos pueden responder rápidamente a los cambios en la demanda de energía, manteniendo niveles de voltaje estables para circuitos de alto rendimiento, lo que lleva a un mejor control sobre el ruido. Introducimos un nuevo regulador de voltaje DLDO que utiliza temporización aleatoria y oscilaciones de ciclo límite aleatorizadas para mejorar la seguridad. Nuestras simulaciones muestran que con estos reguladores DLDO distribuidos, el valor de la prueba t puede ser tan bajo como 2.019, y típicamente, un circuito con un valor de prueba t por debajo de 4.5 se considera seguro.
Descripción
El enmascaramiento de hardware se utiliza para proteger contra ataques de canal lateral al dividir información sensible en diferentes partes, llamadas acciones de enmascaramiento de hardware. Idealmente, un ataque de canal lateral solo funcionaría si todas estas partes fueran completamente independientes. Pero en implementaciones VLSI del mundo real, las cosas no son perfectas. La información de una acción de enmascaramiento de hardware puede filtrarse a otra, lo que hace posible que los ataques de canal lateral tengan éxito sin necesidad de datos de cada acción de enmascaramiento de hardware. La independencia teóricamente supuesta de estas acciones a menudo no se sostiene en la práctica. La efectividad del enmascaramiento de hardware se reduce debido a la impedancia parasitaria que proviene de las redes de entrega de energía o de la estructura interna del circuito integrado. Cuando el efecto de acoplamiento y el ruido se propagan entre las acciones de enmascaramiento de hardware alimentadas por la misma red de entrega de energía, se pueden llevar a cabo ataques de canal lateral con menos mediciones. Para abordar esto, proponemos un nuevo método de distribución de reguladores de voltaje en chip para mejorar la seguridad del enmascaramiento de hardware. Los beneficios de los reguladores de voltaje distribuidos en chip son evidentes. Colocar los reguladores cerca de la carga minimiza la pérdida de energía debido a pérdidas resistivas en la red de entrega de energía. La regulación localizada permite ajustes más eficientes a las demandas de energía variables de diferentes secciones del chip, mejorando la eficiencia energética general. Además, los reguladores distribuidos pueden responder rápidamente a los cambios en la demanda de energía, manteniendo niveles de voltaje estables para circuitos de alto rendimiento, lo que lleva a un mejor control sobre el ruido. Introducimos un nuevo regulador de voltaje DLDO que utiliza temporización aleatoria y oscilaciones de ciclo límite aleatorizadas para mejorar la seguridad. Nuestras simulaciones muestran que con estos reguladores DLDO distribuidos, el valor de la prueba t puede ser tan bajo como 2.019, y típicamente, un circuito con un valor de prueba t por debajo de 4.5 se considera seguro.