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[發明專利]一種針對眾核系統上熱隱蔽信道攻擊的檢測與防御方法有效

專利信息
申請號: 201911006649.3 申請日: 2019-10-22
公開(公告)號: CN110807192B 公開(公告)日: 2022-05-24
發明(設計)人: 黃亨利;王小航 申請(專利權)人: 華南理工大學
主分類號: G06F21/55 分類號: G06F21/55
代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245 代理人: 蔣劍明
地址: 510640 廣*** 國省代碼: 廣東;44
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 針對 系統 隱蔽 信道 攻擊 檢測 防御 方法
【權利要求書】:

1.一種針對眾核系統上熱隱蔽信道攻擊的檢測與防御方法,其特征在于,該方法包括基于溫度信號頻率掃描的檢測步驟與基于動態調壓調頻的防御步驟,

其中,所述的基于溫度信號頻率掃描的檢測步驟包括溫度信號檢測子步驟和熱隱蔽信道信號發送內核與接收內核定位子步驟,

所述的溫度信號檢測子步驟具體如下:

全局管理者向所有內核發送檢測請求指令;每個內核接收到檢測請求指令后檢測自身內核的溫度信號,將在約束頻率范圍內的最大的溫度信號功率值以及對應的溫度信號頻率回復給全局管理者;全局管理者接收到所有內核的回復后,將溫度信號功率值超過給定功率閾值的內核標記為可疑內核;

所述的熱隱蔽信道信號發送內核與接收內核定位子步驟具體如下:

全局管理者從所有可疑內核中選擇擁有最大溫度信號功率值的內核作為本次檢測最可疑的熱隱蔽信道信號發送內核,記錄這個最可疑內核的位置以及溫度信號頻率;

如果在其他檢測歷史記錄中出現的最可疑內核的溫度信號頻率與本次檢測最可疑內核的溫度信號頻率相等或者誤差不超過給定誤差閾值,但兩內核位置不同,則將這兩個內核作為熱隱蔽信道的信號發送內核與接收內核,取兩者溫度信號頻率的平均值作為熱隱蔽信道的傳輸頻率;

如果未檢測到可疑內核或者未定位發送內核與接收內核的位置,繼續進行下一輪的檢測步驟,否則進入防御步驟;

其中,所述的基于動態調壓調頻的防御步驟如下:

首先,全局管理者根據熱隱蔽信道信號傳輸頻率計算出每個信號脈沖所需的物理時間,記為T;

然后,全局管理者將已定位的內核作為防御的對象,在每一個物理時間為0.5T的間隔內,首先將已定位的內核的電壓/頻率值降低到0.6v/500MHz并維持0.45T~0.46T的時間,然后恢復該內核的電壓/頻率到正常值并維持0.04T~0.05T的時間。

2.根據權利要求1所述的一種針對眾核系統上熱隱蔽信道攻擊的檢測與防御方法,其特征在于,所述的約束頻率范圍為50Hz~400Hz。

3.根據權利要求1所述的一種針對眾核系統上熱隱蔽信道攻擊的檢測與防御方法,其特征在于,所述的溫度信號檢測子步驟中使用具有不同中心頻率但有相同帶寬的多個帶通濾波器過濾內核的溫度信號并得到所有與中心頻率對應的溫度信號功率值,其中帶通濾波器的帶寬為4Hz,帶通濾波器的中心頻率選擇從50Hz開始到400Hz為止,每一個中心頻率對應一個待檢測的溫度信號頻率,多次對溫度信號濾波以掃描遍歷50Hz~400Hz范圍內的所有溫度信號頻率。

4.根據權利要求1所述的一種針對眾核系統上熱隱蔽信道攻擊的檢測與防御方法,其特征在于,所述的熱隱蔽信道信號發送內核與接收內核定位子步驟中,全局管理者將最近1~100次檢測階段所有最可疑的信號發送內核的位置與溫度信號頻率記錄在內存中,待到明確定位發送內核與接收內核后清除該記錄。

5.根據權利要求1所述的一種針對眾核系統上熱隱蔽信道攻擊的檢測與防御方法,其特征在于,所述的基于動態調壓調頻的防御步驟中,全局管理者隨機選擇信號發送內核與接收內核之一作為防御對象來破壞兩者之間的握手協議。

6.根據權利要求1所述的一種針對眾核系統上熱隱蔽信道攻擊的檢測與防御方法,其特征在于,所述的基于動態調壓調頻的防御步驟中,全局管理者采用交替降低與恢復被防御內核的電壓與頻率的機制來保證安全地防御熱隱蔽信道攻擊并減少由降低內核電壓與頻率造成的性能損失。

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