摘要：掩码对抗方案自提出以来,从一阶对抗逐渐发展至高阶对抗阶段,安全性及通用性也不断提高.最早的一阶掩码方案主要针对DES算法提出,而后出现的一阶掩码方案则大多以AES为防护目标,并针对于不同的软硬件平台,同时不断减少时间和空间耗费.在追求更高安全性的同时,高阶掩码方案也不断朝着通用化的方向发展,主要工作在于设计通用化的S盒掩码方案,保证可应用于任何S盒设计且可抵抗任意阶侧信道攻击.高阶掩码方案已被普遍接受为一种算法级可证明安全的侧信道防护方法,出现以ISW安全性框架为代表的理论安全性证明,以及在此框架下的任意阶掩码方案.然而面向侧信道分析,密码算法设计实现的安全性无法仅仅基于算法安全,针对这种掩码方案理论安全与实际安全间的差距,Roche与Prouff于2011年提出面向硬件设计的安全性掩码方案,但该方案无法运用于已有高阶掩码设计,只是对Rivain和Prouff在CHES2010上提出的RivP方案进行硬件级安全性实现.同时,以实现d阶安全的有限域乘法为例,实现需要加法和乘法的执行次数由O(d^2)增加到O(d^3),由于增加过多的设计资源而对执行效率有较大的影响,降低了方案的实用性.在高效安全的硬件设计平台上,首先,作者分析由于时延不同导致的glitch有可能泄露敏感信息.相比于组合逻辑设计,时序设计下的电路不会产生降阶泄露.除了已有的glitch泄露外,文中还发现存在与硬件设计结构相关的泄露.作者从密码芯片设计者的角度出发,对掩码方案中关键部件的不同硬件设计结构进行分析.作者利用互信息的方法分析并行设计所产生的安全性问题,从理论上证明并行设计存在的安全隐患.在找出掩码设计隐患的基础上给出安全、轻量的安全设计建议,并最终通过实验对比不同设计结构下高阶掩码方案硬件设计的安全性,证明实验结果与理论研究结论一致.

摘要：以解决变电站继电保护中存在因多个功能芯片导致的系统可靠性降低、运维难度增大为目的,提出了基于双核Cortex-A9的自研智能就地化保护SoC芯片。该芯片通过采用基于节点冗余算法的HSR环网结构,确保环内任何一个元件或链路阻塞时,报文均能沿另一方向传递至主机。使用多采样率多通道的动态可重构ADC采集模块,使芯片可以根据不同实时性要求进行软件修改。采用时钟数据恢复对FT3码流进行处理,以提高信息传输的可靠性。在UMC55工艺下,完成了该芯片的版图设计,芯片面积为5.3×5.3 mm,主时钟频率可达到500 MHz。仿真结果验证了所提出芯片的可行性和先进性。

摘要：现有的大多数高阶掩码方案都采用了软件实现方式,这样可以防止硬件电路毛刺产生的安全泄漏,同时不会受到硬件平台资源不足的限制.在目前针对高阶掩码方案的多种分析方法中,高阶侧信道分析是最有效的分析方法之一.即使是满足理论安全性的高阶掩码方案,高于理论安全阶数的高阶侧信道分析依然可以对其进行攻击.然而,当掩码方案的阶数很高时,由于高阶分析的时间复杂度和数据复杂度非常高,这使得高阶分析方法难以成功实施.在该文中,作者基于指令识别提出了一种特征点选取方法,称作指令定位特征点选择方法(Instruction Recognition-based Points of Interest Selection,IR-PoIS).通过定位与敏感信息相关的指令,IR-PoIS方法可以确定高阶掩码方案中每个秘密共享因子对应功耗出现的具体位置,从而降低后续高阶分析方法的时间复杂度.对于一个有n个秘密共享因子的高阶掩码方案,IR-PoIS方法可以将高阶分析方法的时间复杂度水平从功耗曲线点数的n次方降低到线性水平,大大提高了高阶分析方法的效率.并且由于目标CPU的指令集是已知的,攻击者可以事先对敏感指令进行建模.在SASEBO-W开发板上的实验中,作者对LDD指令进行了定位.实验结果表明,只需十条左右的功耗曲线,IR-PoIS的定位成功率就可以达到100%.这表明IR-PoIS方法是一种非常高效的特征点选择方法.在此基础上,该文成功地攻击了三阶Coron14掩码方案的软件实现,验证了基于IR-PoIS的高阶侧信道分析方法的有效性.

摘要：通过对一种低功耗高噪声源真随机数发生器(TRNG)的研究,设计了一种新型的低频时钟电路,可以把电阻热噪声放大100倍以上,从而减少低频时钟电路的带宽和电阻值,使电路的面积和功耗减少,并且使低频时钟的jitter到达58.2 ns。电路采用SMIC 40 nm CMOS工艺设计,完成了流片和测试,真随机数产生器输出速度范围为1.38~3.33 Mbit/s,电路整体功耗为0.11 mW,面积为0.00789 mm2。随机数输出满足AIS31真随机数熵源测试要求,并且通过了国密2安全测试。

摘要：智能电表能够实时采集、计算、存储和传输电力数据,对智能电网的运转起着关键性的作用。配备储能设备的智能家居是智能电表的一种重要的应用场景,它的发展面临隐私数据泄露隐患和高用电成本2个问题,需要研究两者的权衡优化策略。系统模型考虑了2种不同类型的储电设备,并建立了电表数据泄露和用电成本量化的权衡模型。考虑到传统深度强化学习存在过度估计和收敛慢的缺陷,提出一种基于竞争双深度Q学习的储能电器功率分配方法,实现了性能优化的目标。仿真结果表明,对比传统的深度Q学习和双深度Q学习方法,所提方法在隐私保护和成本控制2方面能获得更好的性能。

摘要：射频识别技术是现今的物联网核心技术之一,在传统的电力仓储管理中多使用普通的纸质或者塑料标签,普通标签在在物资的精准定位查找及盘点等方面存在难识别、易损坏、查找效率低等问题。针对传统普通标签精准查找效率低、易损坏等问题,本文采用可满足复杂环境下的电力物资快速查找和识别需求的发光电子标签来对重点物资进行全方位管理,实时掌握仓储作业人员位置、作业任务,实现以精准查找、实时监控、到位监控、任务监控为四位一体的物资全方位智能化管理。

摘要：为提高物联网感知层设备身份识别效率,降低运算成本,有效保护数据隐私,提出基于轻量级国密算法的设备指纹提取方法。首先,引入设备内嵌模块的特征信息,构建全面的特征集合,基于专家信息加权机制的特征选择策略,确定合理的特征子集;其次,选择安全性高的轻量级国产商用密码算法,将特征子集数据加密生成设备指纹;最后,基于电力物联网中电能采集设备进行实验。所提取的设备指纹值满足唯一性和不可伪造性要求,与相关文献对比,具有节省存储资源、响应快速、保密性强等特点,验证了该方法的可行性。

摘要：介绍了一种通过因果图及DOE(试验设计)对ESD及LU测试中出现的复杂失效问题进行快速分析定位的方法。该方法通过因果图的制定,全面建立可能造成失效的各个层级的影响因子;通过两个层次DOE设计,以最少的测试次数筛选出最关键的影响因子。最终发现I-V曲线测量时电压设定过大以及I-V曲线测量达到一定次数是触发本次失效问题产生的根本原因。该分析方法可以作为ESD及LU测试中失效分析的有力补充。

摘要：超高频射频识别标签(UHF RFID)的一个重要指标是工作距离,而提高工作距离的有效方法是降低标签工作功耗。针对一款基于EPC Class-1 Generation-2/ISO18000-6C协议的RFID芯片,提出一种数字后端设计中时钟树动态功耗的优化方法,该方法可以在已完成布局布线的版图上进一步降低动态功耗。在时钟频率1.28MHz、返回频率170 kHz条件下,功耗仿真结果由1.58μW降低到1.357μW。已在TSMC 0.18μm工艺下流片,室温情况下准备阶段样品测试结果数字功耗为0.752 5μW,与后仿真结果0.750 0μW接近,实测激活灵敏度为-18.5 dBm。

摘要：通过对变电站中电气设备电场梯度信息检测计算方法进行研究,结合矢量电场多电极梯度信息,使用压缩感知贪婪重构算法对电场检测计算方法进行优化,对电场梯度信息进行有效识别,提高电压等级检测判断的准确率。该方法通过分析带电体周围电场信息,能够准确地计算出高电压导体周围的电场分布和电压等级。通过在110 k V变电站复杂工频电场环境中进行试验,获取带电载体一个间隔的场强分布。实验分析表明,该方法可以有效提高带电载体电压等级的检测能力和对带电体周围电场信息的响应速度,提高了工作人员在复杂工频电场环境下工作的安全性。