基于动态改变中间数据存储位置的抗攻击方法及电路实现

    公开(公告)号:CN103905182A

    公开(公告)日:2014-07-02

    申请号:CN201410173997.0

    申请日:2014-04-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于动态改变加密算法中间数据存储位置的抗功耗攻击方法及电路实现,通过破坏假设功耗值的获取从而抵抗功耗攻击,在DES算法运算时动态改变DES算法中间数据存储的寄存器位置,将相邻两轮的中间数据保存在不同的寄存器中,从而有效抵抗基于汉明距离模型的功耗分析攻击。本方法灵活性高,面积代价小,抗功耗攻击能力强。同时此方法具有很强的扩展性,可以用于抵抗算法中其他潜在的攻击点;也可以很好移植到到其他密码算法中。为设计安全性高,有效抵抗功耗攻击的密码芯片提供了很好的解决方案和设计方法。

    面向AES算法电路的差分功耗攻击测试方法

    公开(公告)号:CN103530474A

    公开(公告)日:2014-01-22

    申请号:CN201310513475.6

    申请日:2013-10-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向AES算法电路的差分功耗攻击测试方法,AES算法是一种广泛应用的分组对称密码算法,本发明对AES密码算法电路在设计阶段进行功耗攻击测试时,对功耗样本的获取及处理步骤如下:(1)功能仿真及功耗样本获取(2)功耗样本预处理(3)假设功耗样本获取(4)相关系数的计算和攻击结果分析。本发明仅采样有变化的功耗点,节省大量功耗样本数据,大幅降低功耗攻击计算量,具有评估效率高、速度快的优点,更重要的是,能够在电路设计阶段进行功耗攻击测试,从而提前评估密码电路的抗攻击能力,降低AES电路的流片风险。

    一种具有零静态电流消耗和稳定起拉电压的上电复位电路

    公开(公告)号:CN102291110B

    公开(公告)日:2013-01-02

    申请号:CN201110166958.4

    申请日:2011-06-21

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: H03K17/20 H03K17/223

    Abstract: 本发明公开了一种具有零静态电流消耗和稳定起拉电压的上电复位电路,包括电源开关、与电源开关相连接并输出电压检测信号的带隙比较器电路及电流比较电路、锁存电压检测信号并输出锁存信号的状态锁存电路、缓冲锁存信号的输出缓冲电路和欠压检测电路;通过在上电复位之后切断带隙比较器电路和电流比较电路的电源来实现复位稳定后的零静态电流消耗。当检测到电源电压低于系统正常工作所需阈值时,欠压检测电路将拉低状态锁存电路输出端的电平,重新接通带隙比较器电路和电流比较电路的电源,系统复位。本发明具有高可靠性,起拉电压稳定,受电源上电速率、温度和工艺偏差影响较小,静态功耗小,可集成于低功耗应用的SOC芯片中。

    一种基于片上监测和电压预测的动态电压调节系统

    公开(公告)号:CN102411395A

    公开(公告)日:2012-04-11

    申请号:CN201110225381.X

    申请日:2011-08-08

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G05F1/10 G06F1/26 G06F11/008 G06F11/3058

    Abstract: 本发明公开一种基于片上监测和电压预测的动态电压调节系统,包括集成有片上监测电路的主电路电源电压调节模块和电压转换器件;电源电压调节模块包括计算主电路当前时间片段错误率的采样统计模块记录错误率及对应电源电压的状态记录模块错误预测模块和状态转移概率生成模块;错误预测模块根据状态记录模块和状态转移概率生成模块,对主电路将来一时间片段的出错趋势进行预测,生成调节信号,送给相应的电压转换器件,产生整个主电路工作所需电压。本发明根据主电路“过去”的工作情况,“现在”的工作状态,利用马尔科夫理论对电路“将来”的时序违规水平进行预测,为电压转换器件调节电压预留时间,使动态电压调节更加具有方向性和目的性。

    面向权重二值型神经网络的预计算逐列卷积计算单元

    公开(公告)号:CN112508174B

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202011450728.6

    申请日:2020-12-09

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 单伟伟 王涛 陈龙

    Abstract: 本发明公开一种面向权重二值型神经网络的预计算逐列卷积计算单元,属于基本电子电路的技术领域,包括:(1)门控单元、(2)预计算单元、(3)查找单元和(4)自累加单元。门控单元判断特征值向量是否为全零,若为全零则将预计算单元和自累加单元中的寄存器时钟门控,预计算单元通过小型加法树电路进行预计算,得到特征值列向量与四种不同权重列向量的点积,查找单元通过选择器电路选择与实际权重列向量相对应的点积送至自累加单元,自累加单元根据特征值列向量的索引和权重列向量的索引选择对应的累加寄存器数据与其进行累加。相比于传统基于加法树或自累加器型的卷积计算单元电路,该种卷积计算单元电路能够显著降低计算量,提升计算效率,节省功耗。

    一种基于位线隔离和位线稳压的存内计算单元

    公开(公告)号:CN117116310A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202310950740.0

    申请日:2023-07-31

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 杨凯悦 单伟伟

    Abstract: 本发明公开一种基于位线隔离和位线稳压的存内计算单元,属于基本电子电路的技术领域。该计算单元由存储单元、预充管、三态反相器、位线稳压模块、上拉管和异或门组成。本发明利用三态反相器将预充阶段位线产生的毛刺与后续电路进行隔离,从而避免后续电路的无效翻转和动态功耗;利用位线稳压模块保持BL在多周期计算时的电压稳定,避免数据串行输入时BL的漏电导致的计算出错;利用上拉管在写操作期间对异或门的一个输入端进行电压钳位,避免异或门的另一个输入悬空导致的电压不稳定,降低异或门的静态功耗。本发明所提计算单元,相比于不经优化的计算单元,理论上将计算电路的计算次数降低50%;经电路仿真得到计算电路的功耗降低了47%。

    基于脉冲锁存器时序监测的宽电压自适应调节系统及方法

    公开(公告)号:CN112134557B

    公开(公告)日:2022-11-01

    申请号:CN202011029637.5

    申请日:2020-09-27

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 单伟伟

    Abstract: 本发明公开了一种基于脉冲锁存器时序监测的宽电压自适应调节系统及方法,公开了应用于自适应电压调节系统的脉冲锁存器划分簇的方法。通过综合考虑脉冲发生器的负载要求、脉冲发生器与时序监测模块的距离,应用线性规划方法合理地将时序监测单元模块分簇并插入脉冲发生器,使得一个脉冲发生器可以同时给多个时序监测单元提供时钟脉冲信号,减少脉冲发生器的数量,有效降低了在线监测系统的短路径修复代价,从而在满足设计要求的条件下大大减少了电路的面积和功耗代价。

    极低功耗关键词唤醒神经网络电路

    公开(公告)号:CN111583940A

    公开(公告)日:2020-08-25

    申请号:CN202010309487.7

    申请日:2020-04-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种极低功耗关键词唤醒神经网络电路及数据映射方法,采用的神经网络模型深度可分离卷积神经网络,训练时将其权值和中间激活值均进行二值化处理,得到具有小存储量和小计算量的轻量级神经网络模型。该电路基于数据处理单元阵列设计,利用存储模块存储关键词唤醒神经网络的权重参数及中间数据,通过控制模块和数据映射模块完成对数据处理单元阵列的数据控制和精度配置,数据处理单元阵列完成混合精度的神经网络计算;数据映射方法根据不同数据精度的计算特点,对数据处理单元进行配置,可有效降低电路中数据翻转率,进而降低电路功耗。

    一种支持宽频率范围的双向自适应时钟电路

    公开(公告)号:CN110336545B

    公开(公告)日:2020-08-04

    申请号:CN201910514122.5

    申请日:2019-06-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种支持宽频率范围的双向自适应时钟电路,属于基本电子电路的技术领域。该电路由相位时钟生成模块、相位时钟选择模块、自适应时钟拉伸或压缩量调节模块以及控制模块组成。自适应时钟拉伸或压缩量调节模块能够实时监测芯片中关键路径的延时信息,并将该信息反馈到控制模块中。控制模块在接收到时钟拉伸或压缩使能信号以及拉伸或压缩尺度信号之后,从相位时钟生成模块产生的时钟中选择目标相位时钟,在当周期内完成对自适应时钟的快速调节。本发明不需要复杂的门器件,结构稳定,功耗面积代价小,受PVT环境的影响较小,电路结构精简,电路实现简单,工作频率宽,响应时间快,适合应用在基于在线时序监测的自适应电压频率调节电路。

    一种面向超宽电压的在线监测单元及其控制电路

    公开(公告)号:CN106100617B

    公开(公告)日:2017-11-07

    申请号:CN201610481031.2

    申请日:2016-06-27

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 单伟伟 戴文韬

    CPC classification number: G06F17/5045 G06F17/5031 G06F2217/84 H03K5/19

    Abstract: 本发明公开了一种面向超宽电压的新型在线监测单元及其控制电路,相较于普通在线监测单元,本发明无需预留延时单元,将普通在线监测单元中的原触发器替换成锁存器,还设计了比普通在线监测单元中的影子锁存器晶体管数更少的数据跳变监测器,最终能够很大程度减少在线监测单元的面积和功耗,从而提高在线监测技术的能效收益。此外,在面向超宽电压工作范围时,由于本发明采用了锁存器的方式,借助锁存器的时间借用特性,能够抵抗PVT偏差导致的电路时序出错,从而实现时序余量的最小化,保证较高的功耗收益。最后,还公开一种与在线监控单元相配合的控制电路,从而较好地实现在线监测单元错误预测信号的处理和传递。

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