طراحی روش مقابله با حملات کانال جانبی با استفاده از استاندارد IEEE std.۱۵۰۰ برای امنیت سامانه بر تراشه

امنیت در طراحی سامانه های بر تراشه (SoC) به دلیل تنوع حملات سخت افزاری از جمله حملات کانال جانبی، حملات مبتنی بر اسکن، تروجان های سخت افزاری و سرقت مالکیت معنوی به چالشی اساسی تبدیل شده است. روش های متداول امنیتی اگرچه تا حدودی موثر هستند، اما با مشکلاتی نظیر افزونگی سخت افزاری بالا، عدم مقیاس پذیری و تداخل با فرآیند تست استاندارد مواجه می باشند. در این پژوهش، یک زیرساخت امنیتی مقیاس پذیر مبتنی بر استاندارد IEEE۱۵۰۰ با عنوان IIPS (Infrastructure IP for Security) ارائه شده است که به عنوان هسته مرکزی امنیت در SoC عمل می کند. مهم ترین نوآوری این تحقیق، بهبود روش DRECON برای مقابله با حملات تحلیل توان تفاضلی (DPA) از طریق پیاده سازی SBox ترکیبی با میدان مرکب (Composite Field) به جای روش LUT سنتی است که منجر به کاهش ۱۷ درصدی LUTها و افزایش مقاومت در برابر حملات کش می گردد. همچنین، یک پوشش تست امن (STW) مبتنی بر کلید طلایی ۲۵۶ بیتی با قابلیت تولید توسط LFSR طراحی شده است که با تنها ۵ درصد افزونگی سخت افزاری، از زنجیره های اسکن و ورودی/خروجی های اصلی هسته های IP در برابر حملات مبتنی بر اسکن محافظت می کند. نتایج شبیه سازی نشان دهنده کارایی مطلوب روش پیشنهادی در تامین امنیت با حفظ سازگاری کامل با استاندارد IEEE ۱۵۰۰ است.

کلیدواژه ها:

سامانه بر تراشه (SoC) ، حملات کانال جانبی ، تحلیل توان تفاضلی (DPA) ، استاندارد IEEE ۱۵۰۰ ، طراحی امن برای تست (DfT) ، زنجیره اسکن امن (STW)