[发明专利]一种基于密码芯片功耗分析的异常检测装置和方法

权利要求书

1.一种基于密码芯片功耗分析的异常检测装置，其特征在于，包括：

视频加密模块，其用于获取视频流并对其进行加密操作；所述视频加密模块由摄像头、密码芯片和稳压电源构成，所述的摄像头用于捕捉无人区域的监控画面，并将视频流传输给密码芯片进行数据加密，稳压电源用于供电；

功耗采集模块，其用于采集密码芯片在执行加密操作时的功耗变化信息；所述的功耗采集模块由采样电阻和示波器构成，采样电阻的两端分别与视频加密模块中的密码芯片和稳压电源的地线相连，示波器的探头与采样电阻两端连接；数据分析模块，其用于分析所述的功耗变化信息，进行异常监测和响应。

2.根据权利要求1所述的一种基于密码芯片功耗分析的异常检测装置，其特征在于，所述的加密操作包括将视频文件转为二进制明文数据，并对明文进行加密运算。

3.根据权利要求1所述的一种基于密码芯片功耗分析的异常检测装置，其特征在于，所述的密码芯片在执行加密操作时的功耗变化信息为等时长内的采样电阻两端的电压波形。

4.根据权利要求1所述的一种基于密码芯片功耗分析的异常检测装置，其特征在于，所述的数据分析模块通过串口连接器与示波器连接，用于设置示波器参数，并获取示波器读取的采样电阻两端的电压波形。

5.根据权利要求1所述的一种基于密码芯片功耗分析的异常检测装置，其特征在于，所述的采样电阻大小为10Ω，示波器的采样率为10GSa/s，具有通信功能。

6.一种权利要求1所述的基于密码芯片功耗分析的异常检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，功耗数据获取：摄像头将等时间窗口的监控画面数据传输给密码芯片进行加密，通过示波器收集功耗数据流；

步骤2，功耗样本获取：基于加密功耗特征对功耗数据流进行样本分割；

步骤3，数据预处理：将分割后的功耗样本进行降采样处理，获取降采样后的最终功耗样本；

步骤4，构建基于阈值回归算法的入侵检测模型，计算功耗样本的聚类特征值，并利用异常样本数据和正常样本数据对入侵检测模型进行训练；

步骤5，由训练好的入侵检测模型实时进行入侵检测。

7.根据权利要求6所述的基于密码芯片功耗分析的异常检测装置的检测方法，其特征在于，步骤1中所述的监控画面数据的时长窗口为2s。

8.根据权利要求6所述的基于密码芯片功耗分析的异常检测装置的检测方法，其特征在于，所述的加密功耗特征为功耗峰值，将两个功耗峰值之间的功耗数据作为一个分割后的功耗样本。

9.根据权利要求6所述的基于密码芯片功耗分析的异常检测装置的检测方法，其特征在于，所述功耗样本的聚类特征值为每个功耗样本内所有功耗值之和。

10.根据权利要求6所述的基于密码芯片功耗分析的异常检测装置的检测方法，其特征在于，所述的基于阈值回归算法的入侵检测模型具体为：

对比相邻两个功耗样本之间的聚类特征值的差值，将所述差值与预设阈值进行比较，若大于或等于阈值，则无人区域存在入侵风险，发出警告；否则继续执行检测；

所述的预设阈值是根据异常样本数据和正常样本数据对入侵检测模型训练后得到的。