РЕГУЛЬОВАНІ ФІЛЬТРИ ДЖЕРЕЛ ЖИВЛЕННЯ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ ІЗ МАСКУВАННЯМ СТРУМУ СПОЖИИВАННЯ : РЕГУЛИРУЕМЫЕ ФИЛЬТРЫ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ С МАСКИРОВКОЙ ТОКА СПОЖИИВАННЯ

Краткое описание

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНIВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
"КИЇВСЬКИЙ ПОЛIТЕХНIЧНИЙ IНСТИТУТ"

На правах рукопису

Мороз Артем Володимирович

УДК 621.314

РЕГУЛЬОВАНІ ФІЛЬТРИ ДЖЕРЕЛ ЖИВЛЕННЯ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ ІЗ МАСКУВАННЯМ СТРУМУ СПОЖИИВАННЯ

Спеціальність 05.09.12 –
Напівпровідникові перетворювачі електроенергії

Дисертація на здобуття наукового
ступеня кандидата технічних наук

Науковий керівник -
Терещенко Тетяна Олександрівна
доктор технічних наук,
професор

Київ – 2013

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ 6
ВСТУП 7
РОЗДІЛ 1 ІСНУЮЧІ МЕТОДИ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ В МІКРОКОНТРОЛЕРАХ 14
1.1. Захист інформації у сучасних мікропроцесорних системах 14
1.2. Методи атак на дані в мікропроцесорних системах 17
1.2.1. Дослідження часу виконання програми. 18
1.2.2. Атаки з повним перебором 18
1.2.3. Виклик збоїв 19
1.2.4. Аналіз побічних каналів витоку інформації 21
1.2.5. Простий аналіз струму живлення 23
1.2.6. Диференціальний аналіз струму живлення 24
1.2.7. Диференціальний аналіз струму живлення високого порядку 25
1.3. Методи захисту інформації від зчитування за струмом споживання 26
1.4. Принципи побудови регульованих фільтрів для мікроконтролерів 37
1.4.1. Сучасні системи живлення мікроконтролерів. 37
1.4.2. Регульовані фільтри для захисту інформації 39
1.5. Методи аналізу дискретних сигналів струму споживання 40
1.5.1. Спектральний аналіз 41
1.5.2. Вейвлет-аналіз. 43
ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 1 48
РОЗДІЛ 2 МАТЕМАТИЧНІ ОСНОВИ ДОСЛІЖДЕННЯ ДАНИХ СТРУМУ СПОЖИВАННЯ, ПРЕДСТАВЛЕНИХ В ПОЛЯРНИХ КООРДИНАТАХ 49
2.1. Представлення струму споживання в полярних координатах 49
2.1.1. Інтерполяція даних в полярних координатах 51
2.2. Інтегральний показник для струму споживання в полярних координатах 55
2.2.1. Геометрична інтерпретація перетворення на скінченних інтервалах (СКІ-перетворення) в полярних координатах 55
2.2.2. Перетворення в орієнтованому базисі (ОБ- перетворення) в полярних координатах 58
2.3. Знаходження інтегрального показника для даних, представлених в полярних координатах 70
ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 2 73
РОЗДІЛ 3 ОЦІНКА СТУПЕНЮ ЗАХИЩЕНОСТІ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ ВІД ЗЧИТУВАННЯ ЗА СТРУМОМ СПОЖИВАННЯ 74
3.1. Визначення внутрішнього стану мікроконтролера за струмом споживання 74
3.2. Методика проведення експерименту та збору даних 78
3.3. Дослідження струмів споживання за допомогою кореляційного аналізу 83
3.4. Розробка програмного забезпечення у системах С++ та MatLab 87
3.5. Обробка результатів обчислень 97
ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 3 100
РОЗДІЛ 4 ПОБУДОВА РЕГУЛЬОВАНИХ ФІЛЬТРІВ ІЗ МАСКУВАННЯМ СТРУМУ СПОЖИВАННЯ 101
4.1. Побудова регульованих фільтрів із змінними параметрами з використанням генератора шуму 101
4.2. Регульований фільтр живлення мікроконтролера на основі змінного конденсатора (Регульований фільтр 1) 107
4.2. Регульований фільтр живлення мікроконтролера на основі блоку ключів (Регульований фільтр 2) 109
4.3. Регульований фільтр живлення на основі допоміжного процесорного ядра (Регульований фільтр 3) 112
4.4. Регульований фільтр живлення МК з вимірюванням струму у реальному масштабі часу (Регульований фільтр 4) 115
ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 4 121
РОЗДІЛ 5 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАПРОПОНОВАНИХ РЕГУЛЬОВАНИХ ФІЛЬТРІВ 122
5.1. Структурна схема експериментальної установки 122
5.2. Розробка принципової схеми тестового макету 124
5.3. Розробка програмного забезпечення для цифрової обробки результатів експерименту 128
5.4. Структурна схема експериментальної установки і проведення експерименту 138
5.5. Розробка програмного забезпечення для кореляційного аналізу 146
5.6. Порівняльний аналіз ефективності використання досліджуваних регульованих фільтрів 150
ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 5 166
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 167
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 170
ДОДАТОК А Деструктивні методи атак 183
ДОДАТОК Б Частково деструктивні методи атак 187
ДОДАТОК В Спектральні перетворення 194
ДОДАТОК Д Лістинг програми основного мікроконтролера 203
ДОДАТОК Е Лістинг програми обчислення коефіцієнтів взаємної кореляції струмів споживання 210
ДОДАТОК Ж Акти впровадження результатів дисертаційної роботи 219

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

DPA - Differential Power Analysis, Диференційний аналіз живлення
DES - Data Encryption Standard, Стандарт шифрування даних
DSP - Digital Signal Processor, Цифровий сигнальний процесор
HO-DPA - High Order Differential Power Analysis, диференційний аналіз струму живлення високого порядку
RSA - Rivest, Shamir, Adleman, Рівест, Шамір, Аделман, несиметричний алгоритм шифрування названий за прізвищами винахідників
SPA - Simple Power Analysis, простий аналіз живлення
ГВС - Генератор випадкових станів
ГВЧ - Генератор випадкових чисел
МК - Мікроконтролер
МП - Мікропроцесор
ОБ - Перетворення в орієнтованому базисі
ПЗ - Програмне забезпечення
СКІ - Перетворення на скінченних інтервалах
ЦП - Центральний процесор

ВСТУП

В сучасних електронних пристроях постійно збільшується обсяг обробки інформації, включаючи конфіденційну. Доступ до такої інформації може створити небажані наслідки для власника, наприклад викликати грошові збитки. Через це важливою та актуальною є проблема захисту інформації в мікроконтролерах та мікропроцесорах від несанкціонованого доступу. Одним із можливих способів несанкціонованого отримання інформації є зчитування та аналіз струму споживання. Одержання характеристики струму споживання мікропроцесора при виконанні критичних частин програми може надати зловмиснику додаткову інформацію при несанкціонованому доступі до системи. Нагальною задачею розробки системи з мікроконтролерами є забезпечення необхідного захисту програмного забезпечення та даних, що знаходяться у пам’яті і являє собою об’єкт авторського права або конфіденційну інформацію.
Актуальність теми. При розробці мікропроцесорних систем керування перетворювачами електроенергії основна доля трудомісткості в більшості випадків припадає на програмне забезпечення, оскільки апаратні частини систем керування є практично стандартними. Для захисту авторських прав розробники використовують мікроконтролери із захистом інформації, наприклад з бітами захисту, що ускладнюють зчитування програмного коду. На сьогодні мало уваги приділяється правильному вибору мікроконтролерів для пристроїв, які призначені для захищених систем, а виробники мікроконтролерів широкого призначення недостатньо виконують тестування захисних механізмів у своїх пристроях. Відомими методами несанкціонованого доступу до інформації в мікроконтролері є деструктивні та недеструктивні. Деструктивні методи передбачають відкриття корпуса мікросхеми та модифікацію внутрішніх електричних з’єднань, потребують дорогого обладнання: електронних мікроскопів, лазерів, мікрощупів, тому ці методи рідко використовують для зчитування програмного забезпечення мікроконтролерів. Недеструктивні методи дозволяють отримати інформацію про внутрішній стан мікроконтролера без відкриття корпусу мікросхем і не потребують дорогого обладнання зчитування інформації. Недеструктивні методи атак включають у себе: дослідження часу виконання програми; атаки з повним перебором ключів доступу; генерування електричних завад з метою виклику збоїв; аналіз побічних каналів витоку інформації; простий та диференційний аналіз струму живлення. Захист від кожного недеструктивного методу атак повинен реалізовуватися окремо для кожного методу.
Найбільший інтерес при несанкціонованому доступі зловмисників до інформації є методи атак за струмом споживання, такі як простий аналіз струму споживання (SPA - Simple Power Analysis) та диференційний аналіз струму споживання (DPA - Differential Power Analysis), оскільки вони легкі для виконання, мають низьку вартість і можуть бути реалізовані за допомогою тільки цифрового осцилографа та комп’ютера.
Захист інформації від зчитування за струмом споживання за допомогою регульованих фільтрів напівпровідникових джерел живлення тільки починає сьогодні застосовуватися.
Значні наукові результати в області розробки напівпровідникових джерел живлення зі спеціальними характеристиками та їх складових частин отримані такими вченими як А.К. Шидловський, Є.І. Сокол, М.М. Юрченко, К.А. Липківський, В.В. Павлов, В.Я. Жуйков та іншими [1] [2] [3] [4] [5].
Дослідження [6] [7] показали, що загрозі несанкціонованого доступу піддаються пристрої, що використовують криптографічні алгоритми з відкритими ключами для шифрування інформації і аутентифікації користувача. Це можуть бути смарт-карти, що застосовуються для зберігання електронних грошей або персональних даних, картки електронного цифрового підпису, картки аутентифікації користувача для дистанційного доступу до корпоративних мереж. Розроблений [8] метод атаки був застосовний для отримання ключів в криптосистемах з відкритим ключем – RSA, алгоритму цифрового підпису Рабіна, системі ідентифікації Фіата-Шаміра і подібних [9]. Існує програмно-апаратний інструментарій для визначення секретних ключів криптографічних пристроїв за струмом споживання [10].
У даній роботі актуальна науково-практична задача захисту систем від несанкціонованого зчитування за струмом споживання вирішується за допомогою спеціальних регульованих фільтрів напівпровідникових джерел живлення. Дисертантом запропоновано створення регульованих фільтрів напівпровідникових джерел живлення мікроконтролерів, які би виконували маскування струму споживання мікроконтролера, що не дало б зловмисникам зчитувати реальний струм споживання мікроконтролера.
Зв'язок з науковими програмами, планами, темами.
Дисертаційна робота виконувались на кафедрі промислової електроніки НТУУ «КПІ» відповідно до Закону України № 2623-14 від 11.07.2001р. «Про пріоритетні напрями розвитку науки і техніки» (пріоритетний напрям «3) енергетика та енергоефективність») в рамках НДР №2209-ф «Розробка наукових засад побудови джерел живлення мікроконтролерів для створення нової технології захисту інформації в комп'ютерних системах», (№ ДР 0109U002766), а також згідно державної програми «Інформаційні та комунікаційні технології і освіті і науці» на 2006-2010 роки у рамках НДР № ІТ/495-2007 «Створення та впровадження у навчальний процес вищих навчальних закладів України електронного підручника «Енергетична електроніка»» (№ ДР 0107U00773), та НДР № ІТ/494-2007 «Створення та впровадження у виробництво електронного підручника «Мікропроцесори та мікроконтролери»» (№ ДР 0107U00772).
Мета і задачі наукового дослідження. Метою дисертаційної роботи є розвиток теорії регульованих фільтрів напівпровідникових джерел живлення мікроконтролерів і мікропроцесорних систем із маскуванням струму споживання та створення схем та алгоритмів на цій основі.
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні наукові задачі:
- виконати порівняльний аналіз існуючих методів маскування струму споживання в мікропроцесорних системах, їх особливостей з метою виявлення їх недоліків та перспектив вдосконалення;
- дослідити методи захисту програмного забезпечення та даних в існуючих мікропроцесорних системах, та запропонувати шляхи для збільшення їх ефективності;
- розвинути теорію дискретного вейвлет-аналізу та спектрального аналізу в полярних координатах для проведення класифікації команд у реальному масштабі часу.
- розробити теоретичні засади побудови схем та алгоритмів роботи регульованих фільтрів напівпровідникових джерел живлення із маскуванням інформаційних сигналів у струмі споживання.
- дослідити ефективність роботи запропонованих регульованих фільтрів напівпровідникових джерел живлення мікроконтролерів, розроблених алгоритмів та пристроїв.
Об'єктом дослідження є явище впливу виконуваної мікроконтролером програми на струм споживання.
Предметом дослідження є регульовані фільтри джерел живлення мікроконтролерів.
Методи дослідження. При розв'язанні поставлених в дисертаційній роботі задач використовувались методи математичного моделювання для оцінки ефективності запропонованих регульованих фільтрів, положення теорії імовірності та математичний апарат дискретних спектральних перетворень на кінцевих інтервалах та дискретних вейвлет-перетворень для обробки результатів експериментів та побудови алгоритмів керування регульованими фільтрами. Основними інструментами дослідження були пакети PC Oscilloscope, Microsoft Excel, Microsoft Visual C++ 2010, Matlab 2008, MathCAD 14.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному:
- запропоновано метод керування регульованими фільтрами напівпровідникових джерел живлення мікроконтролерів з маскуванням струму споживання шляхом зміни параметрів регульованих фільтрів.
- знайшов розвиток математичний апарат спектральних перетворень на кінцевих інтервалах та вейвлет-перетворень в орієнтованому базисі в полярних координатах для деяких функцій, які мають просте подання в полярних координатах;
- вперше запропоновано використання інтегрального показника в полярних координатах, за допомогою якого підвищена швидкодія детектування команд мікроконтролера за струмами споживання.
Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що:
- підвищена на 30-40% швидкість керування параметрами регульованих фільтрів напівпровідникових джерел живлення за рахунок введення інтегрального показника в полярних координатах;
- створена база даних струмів споживання у часі та їх спектрів у різних базисах, яка дозоляє вдосконалювати регульовані фільтри живлення для захисту інформації від різних типів атак;
- запропоновані у роботі фільтри напівпровідникових джерел живлення мікроконтролерів, що дають як мінімум на 12% більшу ефективність захисту інформації від несанкціонованого зчитування за струмом споживання, ніж найкраща відома на даний час система захисту;
- запропоновані схеми керування фільтрами джерел живлення мікроконтролерів на основі допоміжного ядра мікропроцесора, які мають просту схемну реалізацію на сучасних двоядерних процесорах;
- розроблені нові схеми регульованих фільтрів, захищені деклараційними патентами України на корисну модель.
Запропоновані схеми систем керування та алгоритми роботи застосовані при побудові системи керування напівпровідниковими перетворювачами електричної енергії для живлення мікропроцесорних систем із захистом інформації (ТОВ «Старт», м.Харків). Результати наукової роботи застосовані при проектуванні систем керування напівпровідниковим джерелом живлення мікропроцесорної системи керування та регулювання для широтно-імпульсного перетворювача електроенергії в НДІ «ХЕМЗ», м.Харків.
Матеріали дисертаційної роботи, отримані теоретичні та практичні результати використовуються в навчальному процесі Національного технічного університету України «КПІ».

Особистий внесок здобувача. Усі методи, алгоритми, висновки та рекомендації, що містяться у дисертації, належать особисто автору.
Роботи [11] [12] [13] [14] написані автором самостійно. У роботах, опублікованих у співавторстві, дисертанту належить: [15] – створення вейвлет-перетворень для функцій, заданих в полярних координатах; в [16] – алгоритми обчислення та аналіз ефективності детектування команд мікроконтролера за струмом споживання; [17] – застосування вейвлет-перетворення на базі перетворення в орієнтованому базисі в полярних координатах; [18] – комбіновані системи захисту від атак за струмом споживання; [19] – математичне моделювання цифрової системи захисту від атак за струмом живлення та дослідження їх ефективності; [20] – система захисту від несанкціонованого зчитування інформації за струмом споживання з використанням сигнального мікропроцесора; [21] – контрольні питання до розділів; [22] – курс лабораторних робіт; [23] [24] – критика прототипу та складання формули корисної моделі.

Апробація результатів дисертації проводилась на 8 міжнародних науково-технічних конференціях, в тому числі:
- Міжнародній науково-технічній конференції «Проблеми електроніки» (м. Київ, 2008р.);
- Міжнародній науково-технічній конференції «Проблеми сучасної електротехніки» (м. Київ, 2008р.);
- Міжнародній науково-технічній конференції «Електроніка і нанотехнології» (м. Київ, 2010р.);
- Міжнародній науково-технічній конференції “Силова електроніка та енергоефективність” (м. Алушта, 2008–2010рр.);
- Міжнародній науково-практичній конференції «Спеціальна техніка у правоохоронній діяльності» (м. Київ, 2011р.)
- Міжнародній науково-технічній конференції молодих вчених «Електроніка-2011» (м. Київ, 2011р.)

Публікації. Результати дисертації опубліковані в 14 наукових працях, в тому числі в 7 статтях в наукових фахових виданнях (з них 2 самостійно), 2 деклараційних патентах України, 2 матеріалах міжнародних науково-технічних конференцій, 3 розділах підручників.

Список литературы

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
У дисертаційній роботі вирішена наукова задача розвитку теорії регульованих фільтрів джерел живлення мікроконтролерів та мікропроцесорних систем із маскуванням струму споживання, в основу функціонування яких покладено вейвлет та спектральний аналіз в полярних координатах, інтерполяція та інтегральний показник в полярних координатах,
Основні результати дисертаційної роботи:
1. На основі проведеного порівняльного аналізу, запропонована класифікація існуючих методів захисту мікроконтролерів від зчитування за струмом споживання, яка дозволяє визначити перспективні напрямки побудови регульованих фільтрів напівпровідникових джерел живлення із маскуванням струму споживання.
2. Виконано дослідження ефективності існуючих методів захисту за струмом споживання, що визначило шляхи для їх вдосконалення на основі використання вейвлет та спектральних (ОБ, СКІ) перетворень завдяки їх ефективності та простоті реалізації.
3. Представлення струму в полярних координатах дозволило знайти вираз інтегрального показника, який характеризує команду та легко обчислюється в реальному масштабі часу за допомогою мікропроцесорної системи. Інтегральний показник має більш компактне подання та менший час обчислення у порівнянні з обчисленням коефіцієнта взаємної кореляції для усіх відомих послідовностей команд з бази даних.
4. Розвинуто теорію вейвлет-перетворень в полярних координатах на основі перетворень Хаара та ОБ, яка дозволяє отримувати більш прості вирази та покращити наочність вейвлет-аналізу в тих випадках, коли функцію-оригінал доцільно представити в полярних координатах. Виконана оцінка захищеності програмного забезпечення та даних в мікропроцесорних системах довела ефективність вейвлетів Хаара та ОБ в полярних координатах (частка визначених команд складає відповідно 62% та 54%).
5. В роботі запропоновані теоретичні засади створення схем та алгоритмів роботи регульованих фільтрів напівпровідникових джерел живлення із маскуванням інформаційних сигналів, на базі яких створено схеми: на основі змінного конденсатора, блоку ключів, допоміжного процесорного ядра та регульований фільтр з вимірюванням струму споживання у реальному масштабі часу.
6. Застосування генератора шуму при реалізації системи керування регульованим фільтром живлення дозволяє в цілому збільшити ефективність захисту за струмом споживання. Для досягнення прийнятного рівня маскування струму споживання, частота генератора шуму повинна бути щонайменше у 10 разів вищою за частоту тактування мікроконтролера.
7. Запропонована схема керування регульованим фільтром живлення на основі допоміжного ядра мікропроцесора може бути реалізована на сучасних двоядерних процесорах.
8. Запропонована теорія дискретного спектрального та вейвлет-аналізу дозволила створити схему керування регульованим фільтром живлення з класифікацією та маскуванням команд у реальному масштабі часу. Для даного фільтру живлення, максимальне відхилення коефіцієнту кореляції становить 1,16, що свідчить про практичну неможливість виділення команди і високий ступінь захисту даних.
9. Порівняльний аналіз ефективності існуючих систем зі створеними фільтрами живлення доводить перевагу останніх за ефективністю захисту. Зокрема, запропонований фільтр живлення з вимірюванням у реальному масштабі часу має ефективність вище в 52 рази у порівнянні з простим фільтром живлення. У порівнянні зі схемою маніпуляції внутрішніми ресурсами захисту, фільтр на основі двоядерної структури ефективніший в 1,13 рази.
10. Запропоновані схеми керування та алгоритми роботи були застосовані на практиці, зокрема, регульований фільтр на основі генератора випадкових чисел використано при побудові системи керування перетворювачами електричної енергії для живлення мікропроцесорних систем із захистом інформації. Результати наукової роботи були застосовані також при проектуванні систем керування джерелом живлення мікропроцесорної системи керування та регулювання для напівпровідникового широтно-імпульсного перетворювача електроенергії.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Сокол Є.І. Розробка наукових основ створення сучасних напівпровідникових перетворювачів електроенергії та їх впровадження в системах живлення статичних та динамічних навантажень / Є. І. Сокол, В. Б. Клєпіков, К. О. Липківський [та ін.] // Технічна електродинаміка. Тематичний випуск «Проблеми сучасної електротехніки». – 2000. – Ч.1 – С.46-49.
2. Сокол Е.И. Принципы построения микропроцессорных систем управления полупроводниковыми преобразователями / Ю.И. Якименко, В.Я. Жуйков, М.Р. Вержановская // Технічна електродинаміка. Тематичний випуск „Силова електроніка та енергоефективність”. – 2001. – Ч.3. – С. 43-45.
3. Шидловский А.К. Полупроводниковые преобразователи электротранспортных средств специального назначения / В.Б. Павлов, О.Н. Юрченко, А.В. Попов, В.Е. Павленко // Технічна електродинаміка. Тематичний випуск „Силова електроніка та енергоефективність”. – 2004. – Ч. 2. – С.24-25.
4. Юрченко О.М. Високочастотні транзисторні перетворювачі у системах електроживлення технологічних установок / О.М. Юрченко, М.М. Юрченко, В.Я. Гуцалюк, В.О. Павловський [та ін.] // Праці ІЕД НАНУ [Збірних наукових праць]. - 2009. - Випуск 23. - С. 118-127.
5. Кириленко О.В. Інтелектуальні системи керування потоками електроенергії у локальних об’єктах / О.В. Кириленко, Ю.С. Петергеря, Т.О. Терещенко, В.Я. Жуйков – К.: Медіа ПРЕС, 2005. – 212 с.
6. Anderson R.J. Low Cost Attacks on Tamper Resistant Devices / R.J. Anderson, Markus G. Kuhn [in M.Lomas et al. (ed.)] // Security Protocols, 5th International Workshop. – Paris, France, April 7-9, 1997.
7. Biham E. Diffrential Fault Analysis of Secret Key Cryptosystems / E. Biham, A. Shamir // Advances in Cryptology: Proceedings of CRYPTO'97. – Springer-Verlag, Au¬gust 1997. – pp. 513-525.
8. Kocher P. Timing Attacks on Implementations of Diffie-Hellman, RSA, DSS, and Other Systems, / P. Kocher // Advances in Cryptology: Proceedings of CRYPTO'96. – Springer-Verlag, August 1996. – pp. 104-113.
9. Rivest R.L. A method for obtaining digital signatures and public-key cryptosystems / R.L. Rivest, A. Shamir, L.M. Adleman // Communications of the ACM, 21. – 1978. – pp. 120-126.
10. Kocher P. Differential Power Analysis / P. Kocher, J. Jaffe, B. Jun // Crypto 99 Proceedings, Lecture Notes in Computer Science. – M. Wiener, ed., Springer-Verlag, 1999. –– Vol.1666.
11. Мороз А.В. Визначення рівня захищеності програмного забезпечення мікроконтролерів за методом аналізу струму споживання / А.В. Мороз // Электроника и связь. Тем. выпуск "Проблемы электроники". – 2008. – ч.1. – №1-2. – С.238-241.
12. Мороз А.В. Система керування джерелом живлення з інформаційною шиною для захисту даних за струмом споживання / А.В. Мороз // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Силова електроніка та енергоефективність". – 2010.
13. Мороз А.В. Регульовані фільтри джерел живлення мікроконтролерів із захистом інформації / А.В. Мороз // Електроніка-2011 - IV міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених - Збірник статей, 2011. – Частина 1 – С.17-21.
14. Мороз А.В. Вейвлет-преобразования в полярной системе координат / В.Я. Жуйков, Т.А. Терещенко, Ю.С. Петергеря // Дискретные спектральные преобразования на конечных интервалах / В.Я. Жуйков, Т.А. Терещенко, Ю.С. Петергеря - К.: НТУУ "КПИ", 2010. – Глава 7. – С.185-201.
15. Мороз А.В. Вейвлет-преобразования дискретных функций в полярной системе координат / А.В. Мороз, Т.А. Терещенко // Электроника и связь. – 2007. – №2. – С.39-46.
16. Мороз А.В. Дослідження захищеності програмного забезпечення мікроконтролерів за струмом споживання / А.В. Мороз, Т.О. Терещенко // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Проблеми сучасної електротехніки". – 2008. – ч.2.– С.99-102.
17. Мороз А.В. Обробка даних датчика положення мікросупутника в полярних координатах. / А.В. Мороз, Т.А. Терещенко, І.В. Хохлов // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Силова електроніка та енергоефективність". – 2008. – ч.3. – С.100-102.
18. Беженар В.О. Захист інформації від зчитування за струмом споживання з використанням генератора випадкових чисел. / В.О. Беженар, А.В. Мороз, Т.О. Терещенко // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Силова електроніка та енергоефективність". – 2009. – ч.1. – С.39-42.
19. Беженар В.О. Цифрова система захисту від атак за струмом споживання, / В.О. Беженар, А.В. Мороз, Т.О. Терещенко // Электроника и связь. – 2010. – №2. – С.108-114.
20. Ямненко Ю.С. Технічний захист конфіденційної інформації в мікроконтролерах. / Ю.С.Ямненко, А.В.Мороз // Спеціальна техніка у правоохоронній діяльності – Матеріали V Міжнародної науково-практичної конференції (Україна, Київ, 25 листопада 2011 року), 2011. – С.255-25.
21. Електронний підручник "Мікропроцесори та мікроконтролери" [Електронний ресурс] / В.Я. Жуйков, Т.А. Терещенко, Ю.С.Петергеря, Ю.В. Хохлов, А.В. Мороз – К., 2009. – Режим доступу: http://www.kaf-pe.kpi.ua/books/MPT.zip – Назва з екрану.
22. Електронний підручник «Енергетична електроніка» [Електронний ресурс] / В.Я. Жуйков, В.В. Рогаль, О.В. Будьоний, В.В. Пілінський [та ін.]. – К., 2008. – Режим доступу: http://www.kaf-pe.kpi.ua/books/EE.zip – Назва з екрану.
23. Пат. UA 43634 Україна, МПК G06F 1/00 (2006.01). Мікропроцесорна система з захистом від зчитування за струмом споживання / В.О. Беженар, А.В. Мороз, Т.О. Терещенко; заявл. 25.03.2009 №u200902780, опубл. 25.08.2009.
24. Пат. UA 43673 Україна, МПК G06K 19/06 (2006.01). Мікроконтролер з системою захисту від атак за струмом споживання. / В.О. Беженар, А.В. Мороз, Т.О. Терещенко; заявл. 03.04.2009 № u200903207, опубл. 25.08.2009.
25. Skorobogatov S.P. Semi-invasive attacks - A new approach to hardware security analysis [Електронний ресурс]. / Sergei P. Skorobogatov – April 2005, 144 p. Режим доступу: http://www.cl.cam.ac.uk/techreports/ UCAM-CL-TR-630.pdf –– Назва з екрану.
26. Atmel 8-bit Microcontroller with 16K Bytes In-System Programmable Flash. ATmega16. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.atmel.com/Images/doc2466.pdf – Назва з екрану.
27. Abraham D.G. Transaction Security System / D.G. Abraham, G.M. Dolan, G.P. Double, J.V. Stevens // IBM Systems Journal. – 1991. – Vol. 30(2). – pp. 206–229.
28. TIPS for FIPS 140, Selling Applications with Cryptography to Federal Agencies. RSA Security White Paper [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://wp.bitpipe.com/resource/org_1039183786_34/FIPS_WP_0603_bitpipe.pdf
29. Atmel 8-bit Microcontroller with 1K Byte Flash ATtiny11, ATtiny12. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.atmel.com/Images/1006S.pdf – Назва з екрану.
30. Boneh D. On the Importance of Checking Cryptographic Protocols for Faults / D. Boneh, R. DeMillo, R. Lipton // Advances in Cryptology: Proceedings of EURO-CRYPT'97. – Springer-Verlag, May 1997. – pp. 37-51.
31. Skorobogatov S.P. Using Optical Emission Analysis for Estimating Contribution to Power Analysis [Електронний ресурс] / Sergei Skorobogatov – Computer Laboratory, University of Cambridge, Cambridge, United Kingdom, 2005 Режим доступу: http://www.cl.cam.ac.uk/~sps32/fdtc2009-opt-emis.pdf – Назва з екрану.
32. Скоробогатов С.П. Атаки методом оптического наведения ошибок. [Електронний ресурс] / С.П. Скоробогатов, Р.Дж. Андерсон. Режим доступу: http://www.cl.cam.ac.uk/~sps32/optofault_rus.pdf.
33. Пат. WO 02/09030A1, МПК G06K 19/073. Data-processing arrangement comprising confidential data / PAUTOT, Fabrice; filed 11.07.2001, published 31.01.2002.
34. Пат. WO 2004/095366A1, МПК G06K 19/073, Electronic circuit device for cryptographic applications. / Pessolano Francesco; filed 21.04.2004, published 4.11.2004.
35. Пат. US 6264108В1 США, МПК G06K 19/00. Protection of sensitive information contained in integrated circuit cards / Michael Baenstch; filed Jun. 7, 1999, published Jul. 24, 2001.
36. Пат. US 5998978 США, МПК G05F 1/56. Apparatus and method for reducing energy fluctuation in a portable data device / Lawrence Edwin Connel, Patric Lee Rakers; filed Jun. 29, 1998, published Dec. 7, 1999.
37. Пат. US 6766455B1 США, МПК G06F 11/30, G06F 17/60. System and method for preventing differential power analysis attacks (DPA) on a cryptographic device / Frederick W. Ryan; filed Dec. 9, 1999, published Jul. 20, 2004.
38. Пат. WO 2004/025444A2, МПК G06F 1/26. Current source for cryptographic processor / Hubert Gerardus; filed 29.08.2003, published 25.03.2004.
39. Пат. US 6419159B1 США, МПК G06K 19/06. Integrated Circuit Device With Power Analysis Protection Circuitry / Odinak Gilad; filed Jun. 16, 1999, published Jul. 16, 2002.
40. Пат. US 2002/0024070A1 США, МПК H01L 29/80, H01L 31/112. Integrated circuit with protection device / Richard Fournel; filed Jun. 29, 2001, published Feb. 28, 2002.
41. Пат. US 6748535B1 США, МПК G06F 1/26, G06F 12/14. System and method for suppressing conducted emission by a cryptographic device comprising an integrated circuit / Frederic W. Ryan, Monroe A. Weiant, Edward J. Twarog; filed Dec. 9, 1999, published Jun8, 2004.
42. Пат. US 6848619B1 США, МПК G06K 19/06. Micro-controller protected against current attacks. Robert Leydier; filed Jul. 17, 2000, published Feb. 1, 2005.
43. Пат. US 2002/0010871 США, МПК G06F 1/26; G06F 1/32. Data carrier for the adaptation of a consumption time interval to the power consumption of the data carrier / Peter Thueringer, Klaus Ully, Marcus Feuser; filed May 30, 2001, published Jan 24, 2002.
44. Пат. EP1113386A2, МПК G06K 19/073. Protecting smart cards from power analysis with detached power supplies. / Adi Shamir, Rehovot; filed 23.12.2000, published 04.07.2001.
45. Бойко В.І. Схемотехніка електронних систем: У 3 кн. Кн. 3. Мікропроцесори та мікроконтролери: Підручник / В.І. Бойко, А.М. Гуржій, В. Я. Жуйков [та ін.] — 2-ге вид., допов. і переробл. — К.: Вища шк., 2004. — 399 с.
46. Жданкин В. Преобразователи напряжения для современных высокопроизводительных цифровых систем / В. Жданкин // Современные технологии автоматизации. – 2002. – №4. – С. 40-50.
47. Zhuikov V. Intellectual systems to control energy generation and consumption in local objects / V. Zhuikov, Yu Petergerya // Proceeding of 2-nd Conference “Power Electronic Devices Compatibility” PEDC. – Poland, Zielona Gora: Technical University Press. – 2001. – pp.208-212.
48. Айфичер Эммануил С. Цифровая обработка сигналов: Практический подход, 2-е издание. [Пер. с англ]. / Эммануил С. Айфичер, Барри У. Джервис – М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. – 992 с. : ил.
49. Жуйков В.Я. СКІ-вейвлет-перетворення дискретних функцій / В.Я. Жуйков, Ю.С. Петергеря, Т.А. Хижняк // Технічна електродинаміка. Темат. вип. "Силова електроніка та енергоефективність". – 2003. – Ч.2. – С. 84-87.
50. Жуйков В.Я. Симметричное преобразование на конечных интервалах. / В.Я. Жуйков, Т.А. Терещенко, Ю.С. Петергеря – К.: Аверс, 2000. – 218 с.
51. Петергеря Ю.С. Порівняльний аналіз спектральних перетворень / Ю.С. Петергеря, Ю.В. Хохлов, Т.А. Хижняк // Электроника и связь. – 2002. - №16. – С.71-75.
52. Жуйков В.Я. Спектральные преобразования функций с m-ичным аргументом: теория и применения / В.Я. Жуйков, Т.А. Терещенко, Ю.С. Петергеря – К.: Аверс, 2006. – 293 с.
53. Жуйков В.Я. Преобразование дискретных сигналов на конечных интервалах в ориентированом базисе / В.Я. Жуйков, Т.А. Терещенко, Ю.С. Петергеря – К.: Аверс, 2004. – 274 с.
54. Zhuikov V. Use of discrete transformation at oriented basis for transferring of information during the hindrances / V. Zhuikov, Yu Petergerya // International Workshop on Acoustic Noise and Other Aspects of Power Electronics Compatibility PEDC. - Poland, Slubice: Technical University Press. – 1999. – pp. 87-96.
55. Петергеря Ю.С. Многомерное вейвлет-преобразование в ориентированном базисе / Ю.С. Петергеря , А.А. Гусев // Технічна електродинаміка. Тематичний випуск “Силова електроніка та енергоефективність”. – 2005. – Ч.4. – С.72-75.
56. Жуйков В.Я. Конструирование преобразований дискретных функций на конечных интервалах с заданными свойствами / В.Я. Жуйков, Т.А. Терещенко, Ю.С. Петергеря // Технічна електродинаміка. Тематичний випуск “Проблеми сучасної електротехніки”. – 2004. – Ч.4. – С.7-12.
57. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения / Н. М. Астафьефа // Успехи физических наук. – 1996. – №166 (11). – С.1145-1170.
58. Воробьев В.И. Теория и практика вейвлет–преобразования / В.И. Воробьев, В.Г. Грибунин – СПб.: Военный университет связи, 1999. – 208 с.
59. Яковлев А.Н. Основы вейвлет-преобразования сигналов / А. Н. Яковлев. – М.: Сайнс пресс, 2003. – 176 с.
60. Капшій О. Вейвлет-перетворення у компресії та попередній обробці зображень / О. Капшій, О. Коваль, Б. Русин. — Львів: СПОЛОМ, 2008. — 208 с.
61. Дремин И.М. Вейвлеты и их использование / И.М. Дремин, О.В. Иванов, В.А. Нечитайло // Успехи физических наук. – 2001. – №171(5). – С.465-501.
62. Геранін В.О. Теорія вейвлетів з елементами фрактального аналізу: Науково-методичне видання. / В.О. Геранін, Л.Д. Писаренко, Я.Я. Рущицький – К.: ВПФ УкрІНТЕІ, 2002. – 364 с.
63. Терещенко Т.О. Теореми спектрального аналізу перетворення в орієнтованому базисі / Т.О. Терещенко, Ю.С. Петергеря, Ю.В. Хохлов // Электроника и связь. – 2001. – №13. – С. 24-28.
64. Брондштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. / И.Н. Брондштейн, К.А. Семедяев – М.: Наука, 1980. – 976 с.
65. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров / Андре Анго. – М.: Наука, 1964. – 772 с.
66. Калиткин Н.Н. Численные методы. / Н.Н. Калиткин – М., Наука, 1978. - 512 c.
67. Корн Г.А. Справочник по математике для научных работников и инженеров. / Г.А. Корн, Т.М. Корн – М.: Наука, 1974. – 832 с.
68. Петергеря Ю.С. Быстрые преобразования в ориентированном базисе / Ю.С. Петергеря // Технічна електродинаміка. Тематичний випуск “Силова електроніка та енергоефективність”. – 2004. – Ч.2. – С.123-126.
69. Зубчук В.И. Справочник по цифровой схемотехнике / В.И. Зубчук, В.П. Сигорский, А.Н. Шкуро – К.: Техника, 1990 – 448 с.
70. Бойко В.І. Схемотехніка електронних систем: У 3 кн. Кн.2. Цифрова схемотехніка: Підручник / В.І. Бойко, А.М. Гуржій, В.Я. Жуйков, А.А. Зорі, [та ін.] — К.: Вища школа, 2004. - 408 с.
71. Гончаров Ю.П. Перетворювальна техніка. Підручник. Частина 2 / Ю. П. Гончаров, О. В. Будьонний, В. Г. Морозов та ін. [За ред. В. С. Руденка]. – Харків: Фоліо, 2000. – 360 с.
72. Руденко В.С. Перетворювальна техніка. Частина 1 / В. С. Руденко, В. Я. Ромашко, В. Г. Морозов. – К.:ІСДО, 1996. – 262 с.
73. Руденко В.С. Преобразовательная техника / В. С. Руденко, В. Н. Сенько, Н. М. Чиженко. – К.: Вища школа, 1983. – 423 с.
74. Boyko V.I. Basics of Circuity of electronics systems: Textbook / V.I. Boyko, V.Y. Zhujkov, A.A. Zori, V.M. Spivak [and others; Translation by E.A.Batina]. - K.: Avers, 2006. – 784 p.
75. Основы промышленной электроники / [под ред. В.Г. Герасимова]. – М.: Высшая школа, 1982.
76. Сташин В.В. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. / В.В. Сташин, А.В. Урусов, О.Ф. Мологонцева. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 221 с.
77. Бойко В.І. Схемотехніка електронних систем: У 3 кн. Кн.1. Аналогова схемотехніка та імпульсні пристрої: Підручник / В.І. Бойко, А.М. Гуржій, В.Я. Жуйков, А.А. Зорі, [та ін.] — К.: Вища щкола, 2004. — 366 с.
78. Блохин А.В. Теория эксперимента. Курс лекций в двух частях, ч.2 / А.В. Блохин – Мн.: Научно-методический центр “Электронная книга БГУ”, 2003.
79. Єріна А.М. Статистичне моделювання та прогнозування / А. М. Єріна. – К.: КНЕУ, 2001. – 187 с.
80. Давыдов В. Visual C++. Разработка Windows-приложений с помощью MFC и API-функций / Владимир Давыдов. - СПб.: БХВ-Петербург. - 2008. - 576 с.
81. Хортон Айвор Visual C++ 2010. Полный курс / Айвор Хортон. [пер. В. Коваленко]. - М.: Вильямс. - 2011. - 1216 с.
82. Пахомов Б. C/C++ и MS Visual C++ 2010 для начинающих / Б. Пахомов. - СПб.: БХВ-Петербург. - 2011. - 736 с.
83. Шилдт Г. C++: базовый курс, 3-е издание / Герберт Шилдт — М.: "Вильямс", 2012. — 624 с.
84. Ануфриев И.Е. Самоучитель MatLab 5.3/6.x. / И.Е. Ануфриев – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 736 с.: ил.
85. Гандер В. Решение задач в научных вычислениях с применением Maple и MATLAB / В. Гандер - М.: Вассамедина, 2005. – 311 с.
86. Дьяконов В.П. MATLAB 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5 в математике и моделировании / В.П.Дьяконов. - М.: СОЛОН-Пресс, 2003.
87. Кетков Ю. Matlab 7: Программирование, численные методы / Ю. Кетков, А. Кетков, М. М. Шульц. – СПб. : БХВ-Петербург, 2005 . - 737 с.
88. Бойко В.І. Основи схемотехніки електронних систем: Підручник / В.І. Бойко, А.М. Гуржій, В.Я. Жуйков, А.А. Зорі [та ін.] — К.: Вища щкола, 2004. — 536 с.
89. Якименко Ю.І. Мікропроцесорна техніка: Підручник / Ю.І. Якименко, Т.О Терещенко, Є.І. Сокол, В.Я. Жуйков, [та ін.; За ред. Т.О. Терещенко]. - К.: Видавництво "Політехнік", 2003.- 440 с.
90. Иглин С.П. Теория вероятностей и математическая статистика на базе MATLAB. / С.П. Иглин. - Харьков: НТУ "ХПИ" - 2006. - 612 с.
91. Курбатова Е.А. MATLAB 7. Самоучитель. / Е.А. Курбатова - М.: Вильямс. - 2005. - 256 с.
92. Худяков В.Ф. Моделирование источников вторичного электропитания в среде MATLAB 7.x: учебное пособие. / В.Ф. Худяков, В.А. Хабузов. - СПб.: ГУАП, 2008, 332 с.
93. Черных И.В. Моделирование электротехничеких устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. / И.В. Черных. - М.: ИД Питер. - 2007. - 288 с.
94. Дэбни Дж. Simulink 4. Секреты мастерства. / Дж. Дэбни, Т. Харман [пер. М. Симонова]. - М.: Бином. Лаборатория знаний. - 2003. - 404 с.
95. Пат. GB2398139A Великобританія, МПК G06K 19/073. Smart cards having protection circuits therein that inhibit power analysis attacks. / Seo-Kyu Kim; filed 23.01.2004, published 11.08.2004.
96. Пат. US005965912A США, МПК H01L 27/108. Variable Capacitor and Method for Fabricating the same. / David Lewis Stolfa, Kenneth D. Cornett; filed Sep. 3, 1997, published Oct. 12, 1999.
97. Application Note 3469. Building a Low-Cost White-Noise Generator [Електронний ресурс] / Maxim Integrated, 2005. Режим доступу: http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/3469 – Назва з екрану.
98. Лебедев О.Н. Микросхемы памяти и их применение / О.Н. Лебедев. - М.: Радио и связь, 1990 – 234 с.
99. Корнеев В.В. Современные микропроцессоры. / В.В. Корнеев А.В. Киселев. - М.: НОЛИДЖ, 1998. - 240 с.
100. IBM Cryptographic Products. IBM PCI Cryptographic Coprocessor. General Information Manual. [Електронний ресурс] / IBM, 2002. Режим доступу: ftp://www6.software.ibm.com/software/cryptocards/IBM%204758%20Gen%20Info%202002-05-30.pdf – Назва з екрану.
101. Терещенко Т.А. Математические основы прогнозного управления полупроводниковыми преобразователями / Т.А. Терещенко , Ю.С. Петергеря , Н.В. Колотов // Технічна електродинаміка. Тематичний випуск “Силова електроніка та енергоефективність”. – 2006. – Ч.3. – С.67-70.
102. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Tiny и Mega фирмы “Atmel” / А.В. Евстифеев – М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2004 – 560 с.
103. Кривченко И.В. Микроконтроллеры общего назначения для встраиваемых приложений производства Atmel Corp. / И.В. Кривченко // Электронные компоненты, №5, 2002. - с. 69-73.
104. Баранов В.Н Применение микроконтроллеров AVR: схемы, алгоритмы, программы. / В.Н Баранов. - М.: Издательский дом "Додэка XXI", 2001. - 288 с.
105. Шилдт Г. C: полное руководство, классическое издание / Герберт Шилдт — М.: "Вильямс", 2011. — 704 с.
106. Шилдт Г. Справочник программиста по C/C++, 3-е издание / Герберт Шилдт. — М.: "Вильямс", 2006. — 432 с.