[发明专利]SRAM的I/O电路

说明书

技术领域

本发明涉及芯片安全领域，特别涉及一种针对SRAM（Static RAM，静态随机读写存储器）防止功耗分析攻击的I/O（输入/输出）电路。

背景技术

近些年，安全性问题已经成为许多芯片设计的首要考虑的问题。尤其对于那些基于具有一定规律的运算法则所设计的设备来说，被盗用内部相关数据的风险变得越来越高。比如一些低端处理器、感应器和智能卡等采用特定运算法则的产品，其安全性的问题面临着很大的危险，尤其是如今广泛应用的非接触式的智能卡。

随着智能卡的应用范围逐步扩大，对安全性的问题的要求越来越高，不仅要求保证数据等的安全性，而且在此基础上还要降低功耗，节约成本。对智能卡的安全性造成威胁的方面很多，主要有逻辑攻击、物理攻击、旁路攻击、对传送方面的攻击等，尤其是旁路攻击中的功耗分析攻击（PAA，Power Analysis Attack），易于实现，对智能卡的安全性有很大的威胁。因此针对功耗分析攻击的研究一直是智能卡安全问题研究的热点。

SRAM是智能卡等各类芯片中的重要组成部分，其主要作用为数据存储。在包括SRAM的各种智能卡以及各类芯片的实现电路在运行过程中会泄漏一些运算时间、电磁辐射、功耗等方面的信息，透过这类信息，可以进行分析以获得智能卡等芯片中的敏感数据或者密钥等，这种方法被称之为旁路攻击（SCA，Side Channel Attacks）。其中利用功耗信息的旁路攻击称为功耗分析攻击，该方法可低成本、快速、无损地提取出密码芯片中的密钥等关键数据，对智能卡的安全性构成巨大的威胁。

目前，对于功耗分析攻击所采取的对策主要有两大方面，软件方法和硬件方法，并且多数的研究集中在软件方面的应用上。软件方法主要是通过对某一系统的功耗，随机或者相对其他的部分保持一致。但是这些软件方法一般是针对特定的运算法则而设计，应用范围不广，而且会有很大的性能牺牲，如果有更为高级的攻击手法，这些对策则会更加的易于被攻破。硬件方法，主要是指采用自同步的双轨逻辑单元、动态或者差分逻辑单元等。尽管如此，这些方法同样牺牲了很大的性能指标，更糟糕的是这些方法可能带来更多的风险，例如使系统更易于遭受时序攻击等，并且这些方法并不是把存储器的安全性作为第一位来考虑。另外，还有一些硬件方法是从结构层面上进行考虑，这对于寄存器随机重命名或者在指令窗口对指令进行处理来说都会使得功耗分析攻击变得困难。但是这些方法并不适合低端处理器，因为这些低端处理器并不具有寄存器重命名机制或者没有大的指令窗口实现无序执行。

因此，针对于功耗分析攻击而言，现有的SRAM的I/O（输入/输出）模块电路还有待改进之必要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种SRAM的I/O电路，以有效防止功耗分析攻击，保护通过所述I/O电路所传送的数据的安全。

本申请的技术方案是这样实现的：

一种SRAM的I/O电路，包括输入电路和输出电路，其中：

所述输入电路包括：

正相输入电路，用于接收一输入信号，并提供流经所述正相输入电路的输入信号；其包括输入端、输出端和复位端；其输入端用于接收所述输入信号；其输出端用于输出流经所述正相输入电路的输入信号；其复位端用于在每接收一个输入信号之前接收一第一复位信号，以进行复位；

反相冗余复制输入电路，用于与所述正相输入电路同时接收所述输入信号并对所述输入信号进行反相处理；其包括输入端、输出端和复位端；其输入端用于接收所述输入信号；其输出端用于输出流经所述反相冗余复制输入电路的所述反相输入信号；其复位端用于在每接收一个输入信号之前，与所述正相输入电路同时接收所述第一复位信号，以进行复位；

所述输出电路包括：

正相输出电路，用于接收灵敏放大器发出的一对互补的输出信号，并输出流经所述正相输出电路的输出信号；其包括第一输入端、第二输入端、输出端和复位端；其第一输入端和第二输入端用于接收所述一对互补的输出信号；其输出端用于输出流经所述正相输出电路的输出信号；其复位端用于在每接收一对互补的输出信号之前接收一第二复位信号，以进行复位；

反相冗余复制输出电路，用于与所述正相输出电路同时接收所述一对互补的输出信号并进行反相处理；其包括第一输入端、第二输入端、输出端和复位端；其第一输入端和第二输入端用于接收所述一对互补的输出信号；其输出端用于输出流经所述反相冗余复制输出电路的所述反相输出信号；其复位端用于在每接收一对互补的输出信号之前，与所述正相输出电路同时接收所述第二复位信号，以进行复位。