Side channel power analysis on unipolar flexible thin-film transistor technologies for SRAM

Abstract

Deze masterproef onderzoekt de veiligheid van zijkanalen van SRAM-cellen die geïmplementeerd zijn met behulp van indium-gallium-zinkoxide (IGZO) unipolaire flexibele dunnefilmtransistortechnologieën (TFT), waar alleen NMOS-transistoren beschikbaar zijn. Een belangrijk doel is om te bepalen of dergelijke technologieën kwetsbaar zijn voor aanvallen via zijkanalen en hoe hun beveiliging kan worden verbeterd.

Het vermogensverbruik tijdens lees-, schrijf- en onthoudbewerkingen wordt geanalyseerd met behulp van vermogensanalyse om potentiële informatielekken te identificeren. Er wordt een kwaliteitsmaatstaf (FoM) ontwikkeld op basis van parameters zoals statische ruismarge bij lezen en schrijven, celoppervlak, vermogensverbruik, overlappingspercentage en timing, wat een gestructureerde evaluatieaanpak biedt. 4T2R, 6T2R asymmetrisch, 8T2RS symmetrisch, 8T2RF feedback-cut en 10T2R Schmitt-trigger SRAM-celstructuren worden gesimuleerd.

De resultaten tonen aan dat symmetrische SRAM-ontwerpen bestendiger zijn tegen aanvallen via zijkanalen dan asymmetrische cellen, hoewel perfecte immuniteit niet wordt bereikt en er detecteerbare verschillen blijven bestaan. De hoge FoM van de 4T2R SRAM-cel suggereert dat de cel de beste afweging bezit tussen beveiliging en prestatie. Van de geëvalueerde ontwerpen heeft de 10T2R SRAM-cel de laagste FoM, wat duidt op een zwakkere beveiliging tegen zijkanaalanalyses. Deze masterproef draagt bij aan het veilig ontwerpen van SRAM-cellen in opkomende IGZO-gebaseerde unipolaire TFT-technologieën.