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    • 3. 发明专利
      DE102016008756B3 DPA-resistentes Dual-Rail-Precharged-Flip-Flop mit Fehlererkennung 未知
    • DPA-resistentes Dual-Rail-Precharged-Flip-Flop mit Fehlererkennung
    • DE102016008756B3
    • 2017-08-31
    • DE102016008756
    • 2016-07-18
    • SCHUHMACHER FRANK
    • SCHUHMACHER FRANK
    • H03K3/00 , G06F21/75 , G11C11/40
    • 1. Die vorliegende Erfindung betrifft zwei unabhängige technische Probleme: (1) Die Stromaufnahme von Standardspeicherzellen in Mikrocontrollern hängt von den zu speichernden Daten ab. Dieser Zusammenhang wird für Angriffe auf geheime Daten über DPA (Differentielle Power-Analyse) ausgenutzt. In Sicherheits-Microcontrollern werden deshalb spezielle DPA-resistente Flip-Flops als Speicherzellen eingesetzt. Sie benötigen allerdings erheblich mehr Transistoren als Standard-Flip-Flops bei lediglich gleicher Funktionalität. (2) Der Zustand einer einzelnen Speicherzelle erlaubt bislang nicht, zu erkennen, ob ihr Zustand „illegal” ist, das heißt zum Beispiel durch einen Fehlerinjektions-Angriff unberechtigt verändert wurde. Die Erkennung illegaler Zustände geschieht bislang über zusätzliche Kontrollschaltkreise, die ihrerseits Transistoren kosten. Ziel der Erfindung ist es, beide technische Probleme durch eine einzelne Speicherzelle ohne zusätzliche Kontrollschaltkreise zu lösen und gleichzeitig alternativ die Funktionalität als Dreizustandsspeicher zur Verfügung zu stellen. 2. Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabenstellung durch eine Schaltung, die im Kern aus drei miteinander verschränkten Gattern besteht, so dass die Halteknoten (A), (B) und (C) drei stabile Zustände bilden können. Diese Grundschaltung lässt sich einerseits als Flip-Flop in Dual-Rail-Precharged-Logik mit stabilem „Precharged”-Zustand nutzen und andererseits als Dreizustandsspeicher. Der Precharged-Zustand dient zusätzlich – wenn er unerlaubt auftritt – zur Erkennung von Fehlern, also zur Detektion möglicher Fehlerinjektions-Angriffe. 3. Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung sind Microcontroller, die hohe Sicherheitsanforderungen bezüglich DPA-Resistenz und Fehlererkennung erfüllen müssen, z. B. Smartcard-Controller für Kreditkarten oder Conditional-Access-Systeme.
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