خطوة مهمة إلى الأمام في أبحاث تصميم الرقائق الدقيقة في فيتنام

لقد منح المكتب الوطني للملكية الفكرية (NOIP) للتو براءة اختراع للاختراع المسمى: "عملية تقييم مستوى أمان الأجهزة بناءً على آثار استهلاك الطاقة المقدرة" من قبل مجموعة الأبحاث في مركز أبحاث وتصميم الشرائح الدقيقة، معهد تكنولوجيا المعلومات، جامعة فيتنام الوطنية، هانوي.

مجموعة أبحاث الأنظمة المتكاملة الذكية (SISLAB) - مركز أبحاث وتصميم الشرائح الدقيقة، معهد تكنولوجيا المعلومات، جامعة فيتنام الوطنية، هانوي .

هذه نتيجة بحث أجرته مجموعة أبحاث الأنظمة المتكاملة الذكية (SISLAB) - مركز أبحاث تصميم وتطبيقات الرقائق الدقيقة، معهد تكنولوجيا المعلومات، جامعة فيتنام الوطنية، هانوي. يُتيح هذا العمل نهجًا فعالًا لاختبار مستوى أمان تصاميم الرقائق الدقيقة بدءًا من مرحلة التصميم وحتى الإنتاج.

حل رائد في تقييم أمان الأجهزة

يقدم الاختراع عملية تقنية منهجية تسمح بتقييم أمان تصميمات الأجهزة المشفرة، أثناء مرحلة التصميم، من خلال تحليل آثار استهلاك الطاقة المقدرة عن طريق المحاكاة، بدلاً من الانتظار حتى تصنيع الشريحة الفعلية.

تقليديًا، لا يُجرى اختبار أمان الأجهزة إلا بعد تحويل التصميم إلى شريحة ASIC أو FPGA، وهو أمر مكلف ويستغرق وقتًا طويلًا. ومع تزايد تعقيد هجمات القنوات الجانبية، أصبح الكشف المبكر عن تسريبات المعلومات أمرًا ملحًا.

تتضمن العملية الحاصلة على براءة اختراع خطواتٍ تبدأ بتحديد مواصفات التصميم، ووصف بنية RTL، والمحاكاة الوظيفية، وتوليف الأجهزة، وتحليل التوقيت والتحليل الطفيلي، وصولًا إلى تقدير استهلاك الطاقة وتحليل الأمان من خلال تقنيات إحصائية مثل اختبار T، والتقريب التفاضلي (DPA)، وتحليل الارتباط (CPA). تُنفَّذ العملية بأكملها على نموذج التصميم قبل إرساله إلى مرحلة التصنيع، مما يُحقق وفوراتٍ كبيرة في التكاليف ويُساعد على الكشف المُبكر عن نقاط الضعف الأمنية القابلة للاستغلال.

تطبيقات عملية في تصميم الدوائر الدقيقة عالية الأمان

يُعد الاختراع مفيدًا بشكل خاص في تصميم وتقييم كتل تشفير الأجهزة مثل AES (معيار التشفير المتقدم)، وRSA (تشفير المفتاح العام)، وECC (التشفير القائم على المنحني)... والتي تخدم التطبيقات التي تتطلب أمانًا عاليًا مثل البطاقات المصرفية، وتحديد هوية المواطن الإلكترونية، والأنظمة العسكرية ، وإنترنت الأشياء الآمن، والأجهزة المضمنة الآمنة.

على سبيل المثال، يمكن للهجمات القائمة على تتبع الطاقة اختراق مفتاح AES في دقائق إذا لم يكن تصميم الأجهزة محميًا بشكل صحيح. يوفر هذا الحل الحاصل على براءة اختراع أداة تقنية فعّالة للتحقق من سلامة المفاتيح السرية في التصاميم وتحسينها.

إن منح براءة اختراع لهذا الحل يؤكد قدرة البحث والتطوير لدى العلماء الفيتناميين في مجال تصميم أشباه الموصلات وأمن المعلومات - وهو مجال عالي التقنية يحظى بالأولوية للاستثمار والتطوير من قبل الحكومة.

وهذا أيضًا دليل على الجمع الفعال بين اتجاهات البحث الرئيسية الحالية مثل تشفير الأجهزة وتحليل أمان القناة الجانبية وتصميم الدوائر الرقمية (RTL / ASIC / FPGA) واختبار تصميم الأمان قبل الإنتاج.

عملية تقنية حاصلة على براءة اختراع

تتم عملية تقييم أمان الأجهزة استنادًا إلى تتبعات تقدير استهلاك الطاقة من خلال الخطوات التالية: (أ) تطوير مواصفات التصميم التشفيري / الأمني؛ (ب) تصميم الأجهزة في شكل تحويل السجل (RTL)؛ (ج) محاكاة وظائف التصميم والتحقق منها؛ (د) تجميع وتنفيذ أجهزة التصميم؛ (هـ) استخراج معلومات المعاوقة والسعة الطفيلية، وتحليل التوقيت الثابت للتحقق من استجابة توقيت التصميم؛ (و) محاكاة التصميم بالمعلومات الطفيلية واستخراج أشكال موجة الإشارة؛ (ز) تقدير استهلاك الطاقة واستخراج التتبعات المقابلة؛ (ز) استيفاء واستخراج تتبعات استهلاك الطاقة؛ (تاسعا) تقييم الأمان بناءً على التتبعات المجمعة؛ (خ) دمج التصميم في النظام، جاهزًا لتصنيع الدائرة المتكاملة.

عنوان براءة الاختراع: عملية تقييم أمان الأجهزة بناءً على آثار تقدير استهلاك الطاقة
المجال: تصميم أشباه الموصلات، وأمن الأجهزة
الجهة المانحة: إدارة الملكية الفكرية – وزارة العلوم والتكنولوجيا
التطبيق: اختبار الأمان لتصميمات الرقائق التشفيرية على منصات ASIC/FPGA قبل الإنتاج
وحدة البحث: مركز أبحاث تصميم وتطبيقات الرقائق الدقيقة (CICA)، معهد تكنولوجيا المعلومات، جامعة فيتنام الوطنية، هانوي
المخترعون: الدكتور بوي دوي هيو، الأستاذ، الدكتور تران شوان تو

فو كوينه

المصدر: https://nhandan.vn/buoc-tien-quan-trong-trong-nghien-cuu-thiet-ke-vi-mach-tai-viet-nam-post894360.html