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Glaettung von Lastwechseln bei Applikationen auf Cryptoprozessoren

IP.com Disclosure Number: IPCOM000032184D
Original Publication Date: 2004-Nov-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Nov-25
Document File: 1 page(s) / 19K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Auf Sicherheitscontrollern befinden sich Cryptoprozessoren. Diese benoetigen eine relativ grosse Menge an Strom. Durch An- und Abschalten dieser Prozessoren werden Lastwechsel erzeugt, die im Rahmen von Kontaktlosapplikationen die Kommunikation mit dem Leser stoeren koennen. Dieses Problem kann nur geloest werden, wenn Lastwechsel vermieden werden. Bislang werden Cryptoprozessoren in Kontaktlosapplikationen entweder nicht verwendet oder nur bei geringer Frequenz. Durch zwei Massnahmen kann dieses Problem geloest werden. Bei der ersten Massnahme werden am Beginn und am Ende einer Cryptoapplikation der Stromverbrauch und damit die Last des Cryptoprozessors langsam erhoeht bzw. erniedrigt. Dies kann dadurch erreicht werden, indem nur Teile des Rechenwerks in Betrieb genommen werden. Beispielsweise kann bei einem 1408 Bit-Rechenwerk durch Nop-Operationen (nop - no operations) auf zunaechst ein Viertel (352 Bit) des Rechenwerks im Short Mode, anschliessend durch Nop-Operationen auf die Haelfte (704 Bit) des Rechenwerks im Parallel Mode und letztendlich durch Nop-Operationen im Long Mode (1408 Bit) der Stromverbrauch in drei Stufen erhoeht werden. Die Nop-Operationen garantieren, dass der Inhalt der Register unveraendert bleibt. Eine feinere Granularitaet laesst sich durch sequentielles Einschalten der Maeander erreichen. Damit laesst sich in der momentanen Realisierung eine achtstufige Erhoehung erreichen. Die Anzahl der Nop-Operationen bei jeder Stufe ist jeweils beliebig. Zudem kann die Frequenz, die der Cryptoprozessor erhaelt, von 0 MHz auf die Maximalfrequenz beliebig hochgefahren werden. Das Abschalten erfolgt entsprechend dem Anschalten.

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Glaettung von Lastwechseln bei Applikationen auf Cryptoprozessoren

Idee: Dr. Norbert Janssen, DE-Muenchen; Tanja Roemer, DE-Muenchen

Auf Sicherheitscontrollern befinden sich Cryptoprozessoren. Diese benoetigen eine relativ grosse Menge an Strom. Durch An- und Abschalten dieser Prozessoren werden Lastwechsel erzeugt, die im Rahmen von Kontaktlosapplikationen die Kommunikation mit dem Leser stoeren koennen. Dieses Problem kann nur geloest werden, wenn Lastwechsel vermieden werden. Bislang werden Cryptoprozessoren in Kontaktlosapplikationen entweder nicht verwendet oder nur bei geringer Frequenz.

Durch zwei Massnahmen kann dieses Problem geloest werden. Bei der ersten Massnahme werden am Beginn und am Ende einer Cryptoapplikation der Stromverbrauch und damit die Last des Cryptoprozessors langsam erhoeht bzw. erniedrigt. Dies kann dadurch erreicht werden, indem nur Teile des Rechenwerks in Betrieb genommen werden. Beispielsweise kann bei einem 1408 Bit- Rechenwerk durch Nop-Operationen (nop - no operations) auf zunaechst ein Viertel (352 Bit) des Rechenwerks im Short Mode, anschliessend durch Nop-Operationen auf die Haelfte (704 Bit) des Rechenwerks im Parallel Mode und letztendlich durch Nop-Operationen im Long Mode (1408 Bit) der Stromverbrauch in drei Stufen erhoeht werden. Die Nop-Operationen garantieren, dass der Inhalt der Register unveraendert bleibt. Eine feinere Granularitaet laesst sich durch sequentielles Einschalten der Maeander erreichen. Damit laesst...