CN108242993A - 一种侧信道信号和参考信号的对齐方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种侧信道信号和参考信号的对齐方法，包括：对侧信道信号中的高能耗区域和参考信号中的高能耗区域进行重采样；对齐重采样后的侧信道信号和重采样后的参考信号；用重采样前的侧信道信号中的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。本申请加快了侧信道信号和参考信号的对齐速度，提高了检测安全设备被侧信道攻击可能性的效率。

Description

一种侧信道信号和参考信号的对齐方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种侧信道信号和参考信号的对齐方法及装置。

背景技术

加密对于计算装置和网络系统来说是一个非常重要的安全组成部分。但是，没有安全系统是绝对可靠的，目前出现了越来越多的攻击安全设备的手段，侧信道攻击就是其中一种。

侧信道攻击(Side Channel Attack，简称SCA),又称边信道攻击，这种攻击方式是针对加密电子设备在运行过程中的时间消耗、功率消耗或者电磁辐射消耗等时间序列数据的信息泄露，而对加密电子设备进行攻击的方法，这类攻击方法的有效性远高于密码分析的数学方法，给安全设备带来了严重的威胁，因此对于侧信道攻击的防范也变得越来越重要。

为了防止安全设备遭受侧信道攻击，需要对安全设备进行检测，以确定其是否存在被侧信道攻击的可能性。但是在采样侧信道数据的过程中，由于采样起始点偏移、内部时钟漂移、或者内部运算加入了随机扰乱计算等原因，采样得到的侧信道数据一般都需要在时域进行对齐。

发明内容

本发明的实施例提供了一种侧信道信号和参考信号对齐的方法和装置，实现了用统一的窗口和相关性阈值来对齐侧信道信号和参考信号，加快了对齐速度，进而提高了检测安全设备被侧信道攻击可能性的效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种侧信道信号和参考信号的对齐方法，包括：对侧信道信号中的高能耗区域和参考信号中的高能耗区域进行重采样；对齐重采样后的侧信道信号和重采样后的参考信号,并用重采样前的侧信道信号中的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种侧信道信号和参考信号的对齐装置，包括：重采样模块，对侧信道信号中的高能耗区域和参考信号中的高能耗区域进行重采样；对齐模块，用于对齐重采样后的侧信道信号和重采样后的参考信号；替换模块，用于将重采样前的侧信道信号中的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。

另一方面，本发明实施例还提供了一种侧信道信号和参考信号的对齐方法，包括：查找侧信道信号中的高能耗区域，并查找参考信号中的高能耗区域，用方波取代查找到的区域；对齐用方波取代后的侧信道信号和用方波取代后的参考信号；用方波取代前的侧信道信号中的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种侧信道信号和参考信号的对齐装置，装置包括：查找和取代模块，用于查找侧信道信号中的高能耗区域，并查找参考信号中的高能耗区域，用方波取代查找到的区域；对齐模块，用于对齐用方波取代后的侧信道信号和用方波取代后的参考信号；替换模块，用取代前的侧信道信号的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。

综上，本发明实施例提供了一种侧信道信号和参考信号的对齐方法和装置，该方法和装置将侧信道信号和参考信号中的高能耗区域进行重采样或者用方波取代，采用重采样或者用方波取代的方式，使得待对齐的侧信道信号和参考信号中的高能耗区域的长度和对应的低能耗区域的长度相适应，能够用统一的窗口和相关性阈值对重采样后的或者方波取代后的侧信道信号和参考信号进行计算对齐，加快了对齐速度，进而提高了检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的参考侧信道信号和待对齐的侧信道信号对齐示意图；

图2为本发明实施例提供的窗口比值和相关性阈值E的关系图；

图3为本发明实施例提供的一种侧信道信号和参考信号的对齐方法之一的流程图；

图4为本发明实施例提供的待对齐的侧信道信号所划分的高能耗区域和低能耗区域示意图；

图5为本发明实施例提供的对图4进行重采样后的待对齐的侧信道信号；

图6为本发明实施例提供的一种侧信道信号和参考信号的对齐方法之二的流程图；

图7a为用方波取代高能耗区域前的待对齐侧信道信号；

图7b为用方波取代高能耗区域后的待对齐侧信道信号；

图8为执行图3所示的方法步骤的装置结构图；

图9为执行图6所示的方法步骤的装置结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了检测安全设备是否存在被侧信道攻击的可能性，通常需要检测安全设备的秘密数据和泄露数据(即侧信道数据，可以为时间消耗数据，功耗数据或者电磁辐射消耗数据)之间是否存在高强度关系，为了检测的准确性，需要对存在采样起始点偏移、内部时钟漂移，以及在内部运算中加入了随机扰乱计算等问题的采样得到的泄露数据做预处理，即将侧信道数据和参考数据在时域上对齐。

在安全设备中一般包含主计算芯片和协处理芯片，其中，协处理芯片执行安全计算的核心部分，产生的功耗数据或者电磁辐射消耗数据大，也就是说协处理芯片在运算过程中产生的高能耗数据多，即协处理芯片产生的侧信道数据的波形中，高能耗区域居多。，而其计算任务比较单一，在这部分的计算中一般不加入干扰波形，因此出现噪音的概率较小；主计算芯片执行辅助部分的计算，在运算过程中产生的低能耗数据多，即主计算芯片产生的侧信道数据的波形中，低能耗区域居多。两者在执行算法的过程中产生的侧信道信号差异较大，因此，在现有技术中，一般将主计算芯片运算产生的侧信道信号的对齐工作和协处理芯片运算产生的侧信道信号的对齐工作在时间上进行分割，分别对齐，对齐后再拼接成一个整体作为最终的对齐结果。

不管是将主计算芯片产生的侧信道数据和参考数据进行对齐，还是将协处理芯片产生的侧信道数据和参考数据进行对齐，在对齐的过程中，首先要将参考数据和待对齐的侧信道数据的起始点对齐，在起始点对齐的后续寻找差拍错位点的过程中，假设标准波形长度为wb,计算待对齐的侧信道数据和参考数据之间相关值的窗口大小为W，相关性阈值为E，r＝W/wb，可以称r为窗口比值，并假设在一段波形中，在已对齐的波形后有一段错位波形，如图1所示，两条波形中，上面的一条为参考数据，下面的一条为待对齐的侧信道数据，以r为X轴，以参考数据和待对齐的侧信道数据为Y轴，可绘制如图2表示窗口比值r和相关性阈值E的关系的图表，从图中可以看出，如果需要在wb的范围内发现差拍错位点，则随着窗口W的不断增大，相关性阈值E也要增大。而如果不增大窗口W的值以覆盖单个连续的高能耗区域，则容易在高能耗区域内找到错误的差拍错位点，但是如果增大窗口W的值至可以覆盖单个连续的高能耗区域，则需要增大相关性阈值E的值，因此，现有技术中，一般会将主计算芯片产生的侧信道信号和协处理芯片产生的侧信道信号分开对齐，否则，需要不断调整窗口W或/和相关性阈值E的大小，对齐过程非常繁琐，效率低下。

本申请中，根据高能耗区域主要集中在协处理芯片的运算中，低能耗区域、误差和偏移以及干扰波形主要集中在主计算芯片的运算中，且对于高能耗区域来说，一般不需要做对齐工作，运用能量阈值将安全设备产生的侧信道信号分为高能耗区域和低能耗区域，并通过加大采样间隔，将高能耗区域对应的波形长度转变为低能耗区域的基本波形长度，从而使得高能耗区域和低能耗区域的对齐运算中，可以采用统一的窗口值和相关性阈值，避免了现有技术中需要不断调整窗口值和相关性阈值的繁琐工作，加快了对齐速度，提高了效率。

如图3所示，本申请提供了一种侧信道信号和参考信号的对齐方法，主要包括以下几个步骤：

S101：对侧信道信号中的高能耗区域和参考信号中的高能耗区域进行重采样。

在该步骤之前，首先获取当前采样的侧信道信号，以及与侧信道信号对应的参考信号，也就是对安全设备运行过程中所产生的侧信道信号进行采样，这里所说的侧信道信号可以为时间消耗数据，能量消耗数据(如功耗数据)或者电磁辐射消耗数据等。参考信号可以为采样信号的随机一条。

可选地，可以分别对参考信号和侧信道信号划分为高能耗区域和低能耗区域，然后根据参考信号的低能耗区域对参考信号的高能耗区域进行重采样，以及根据侧信道信号的低能耗区域对侧信道信号的高能耗区域进行重采样。

具体实现时，可以用第一能量阈值将参考信号划分为第一高能耗区域和第一低能耗区域，在第一高能耗区域中，查找时间连续且长度大于第一低能耗区域的基本波形长度的区域，将查找到的区域进行重采样，使得重采样后的区域长度与第一低能耗区域的基本波形长度相等。

进一步地，还可以用第二能量阈值将侧信道信号划分为第二高能耗区域和第二低能耗区域，并在第二高能耗区域中，查找时间连续且长度大于第二低能耗区域的基本波形长度的区域，将查找到的区域进行重采样，使得重采样后的区域长度与第二低能耗区域的基本波形长度相等，可以同时保存重采样前的第二高能耗区域。

步骤S101主要是对参考信号中的高能耗区域和待对齐的侧信道信号中的高能耗区域进行重采样处理，重采样之前可以对参考信号和待对齐的侧信道信号进行高能耗区域和低能耗区域的划分，以划分待对齐的侧信道信号为例，如图4所示，用第二能量阈值P将待对齐的侧信道信号划分第二高能耗区域和第二低能耗区域两部分。划分所依据的第一能量阈值和第二能量阈值的取值要依照安全设备运行过程中产生的实际能量值而定，对高能耗区域重采样的方式主要是缩小采样频率，或者说，加大采样周期，以使重采样后的高能耗区域的长度为所对应的低能耗基本波形长度大小，或者也可以使重采样后的高能耗区域的长度为单位波长，依然以待对齐的侧信道信号为例，对侧信道信号的高能耗区域重采样使得采样后的高能耗区域的长度为对应的低能耗区域的基本波形长度，如图5所示为重采样后的待对齐的侧信道信号。

可选地，因为目前的安全设备一般处于处理等待模式，也就是说，主计算芯片在执行运算时，协处理芯片处于等待模式，协处理芯片在执行运算时，主计算芯片处于等待模式，也就是，主计算芯片和协处理芯片所产生的波形在时间上可以分割，所以在划分高能耗区域和低能耗区域时，也可以分别将侧信道信号中和参考信号中的主计算芯片对应的信号区域划分为低能耗区域，将侧信道信号中和参考信号中的协处理芯片对应的信号区域划分为高能耗区域。

可选地，在对侧信道信号和参考信号进行重采样前或者重采样后，还可以对两者进行低通滤波处理。

S102：对齐重采样后的侧信道信号和重采样后的参考信号。经过了步骤S101后，就可以用统一的窗口值W和相关性阈值E来对齐重采样后的侧信道信号和重采样后的参考信号了。具体的操作过程为：首先将重采样后的侧信道信号的起始点和重采样后的参考信号的起始点对齐，然后用统一的窗口值W和相关性阈值E沿着起始点已对齐的两条数据，以窗口值W计算相关性并和相关性阈值E进行比较，如果发现相关性的值小于相关性阈值E的时间点，就判断该时间点为差拍错位点，并以该时间点为新的对齐点，将待对齐的侧信道信号和参考信号对齐，如果没有发现这样的时间点，就继续以窗口值W的大小往后挪动，直至完成全部数据的对齐，得到重采样后的待对齐的侧信道信号和重采样后的参考信号的对齐结果。

可选地，在执行步骤S102的过程中，如果发现所判断的差拍错位点落在了重采样后的第二高能耗区域内，也就是说，落在了重采样后的待对齐的侧信道信号的高能耗区域内，则将该差拍错位点所在的高能耗区域的末尾时间点，也就是该高能耗区域的结尾点作为差拍错位点，并以该结尾点作为新的对齐点，将待对齐的侧信道信号和参考信号对齐，如此循环直至数据末尾，得到重采样后的待对齐的侧信道信号重采样后的参考信号的对齐结果。

S103：用重采样前的侧信道信号中的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。

因为在前述的步骤中，对长度超过所对应的低能耗区域中基本波形长度的高能耗区域进行了重采样，因此，为了得到最终的已对齐的侧信道信号，还要用重采样前的侧信道信号中的高能耗区域替换掉已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。

可选地，在执行S103的替换步骤之前，还包括如下的判断步骤：如果重采样前的侧信道信号中的高能耗区域的长度大于与其对应的重采样前的参考信号的高能耗区域的长度，则将重采样前的侧信道信号中的高能耗区域的长度截短为采样前的参考信号的高能耗区域的长度。

进一步地，如果重采样前的侧信道信号中的高能耗区域的长度小于与其对应的重采样前的参考信号的高能耗区域的长度，则截取重采样前的侧信道信号中的高能耗区域的尾部数据添加到重采样前的参考信号的高能耗区域，以使经过替换步骤之后，侧信道信号中的高能耗区域的长度与参考信号的高能耗区域的长度相等。

通过执行以上的方法步骤，将待对齐的侧信道信号和参考信号的高能耗区域进行重采样，以使高能耗区域的长度标准化，从而使得处理安全设备运行过程中产生的侧信道信号时，可以不必将主计算芯片产生的侧信道信号和协处理芯片产生的侧信道信号进行时间上的分割，分别对齐，而是将安全设备产生的侧信道信号整体用统一的窗口值和相关性阈值进行计算对齐，加快了对齐速度，提高了对齐效率。

本申请还提供了一种侧信道信号和参考信号的对齐方法，如图6所示，包括以下步骤：

S201：查找侧信道信号中的高能耗区域，并查找参考信号中的高能耗区域，用方波取代查找到的区域。

在执行步骤S201之前，需要获取当前采样的侧信道信号，以及与侧信道信号对应的参考信号。也就是对安全设备运行过程中所产生的侧信道信号进行采样，这里所说的侧信道信号可以为时间消耗数据，能量消耗数据(如功耗数据)或者电磁辐射消耗数据等。参考信号可以为采样信号的随机一条。

具体实现时，可以用第一能量阈值将参考信号划分为第一高能耗区域和第一低能耗区域，在第一高能耗区域中，查找时间连续的区域，用长度等于第一低能耗区域基本波形长度的方波取代查找到的区域。

进一步地，还可以用第二能量阈值将侧信道信号划分为第二高能耗区域和第二低能耗区域，并在第二高能耗区域中，查找时间连续的区域，用长度等于第二低能耗区域的基本波形长度的方波取代查找到的区域，可以同时保存取代前的侧信道信号中的高能耗区域。

在划分高能耗区域和低能耗区域时，仍然以划分待对齐的侧信道信号为例，如图4所示，用第二能量阈值P将待对齐的侧信道信号划分为第二高能耗区域和第二低能耗区域两部分，划分所依据的第一能量阈值和第二能量阈值的取值要依照安全设备运行过程中产生的实际能量值而定。接着执行查找步骤，只要在第一高能耗区域或者在第二高能耗区域中查找到时间连续的区域，就将查找到的区域用长度等于第一低能耗区域基本波形长度的方波或者长度等于第二低能耗区域基本波形长度的方波取代，如图7a和图7b所示，图7b就是对图7a中的高能耗区域用长度等于所对应的低能耗区域中基本波形长度的方波取代后的波形。还可以对取代前的侧信道信号中的高能耗区域进行保存，以便后续进行替换。需要说明的是，图7a和图7b中的矩形框为对齐计算中所用的窗口。

可选地，在划分高能耗区域和低能耗区域时，也可以分别将侧信道信号中和参考信号中的主计算芯片对应的信号区域划分为低能耗区域，将侧信道信号中和参考信号中的协处理芯片对应的信号区域划分为高能耗区域。进一步地，在侧信道信号中，以及在参考信号中，在查找到时间连续的高能耗区域时，也可以用单位波长的方波取代。

可选地，在对侧信道信号和参考信号用方波取代高能耗区域前或者用方波取代高能耗区域后，还可以对两者进行低通滤波处理。

S202：对齐用方波取代后的侧信道信号和用方波取代后的参考信号。经过了步骤S201后，就可以用统一的窗口值W和相关性阈值E来对齐用方波取代后的侧信道信号和用方波取代后的参考信号了。具体的操作过程为：首先将用方波取代后的侧信道信号的起始点和用方波取代后的参考信号的起始点对齐，然后用统一的窗口值W和相关性阈值E沿着起始点已对齐的两条数据，以窗口值W计算相关性并和相关性阈值E进行比较，如果发现相关性的值小于相关性阈值E的时间点，就判断该时间点为差拍错位点，并以该时间点为新的对齐点，将待对齐的侧信道信号和参考信号对齐，如果没有发现这样的时间点，就继续以窗口值W的大小往后挪动，直至完成全部数据的对齐，得到用方波取代后的待对齐的侧信道信号和用方波取代后的参考信号的对齐结果。

可选地，在执行步骤S202时，如果按照相关值小于设定的相关性阈值E的方法判断所得到的差拍错位点落在用方波取代后的侧信道信号的方波区域内，则将该方波区域的末尾时间点，即结尾点作为差拍错位点。

S203：用方波取代前的侧信道信号中的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。

因为在前述的步骤中，对时间连续的高能耗区域用长度等于所对应的低能耗区域中基本波形长度的方波，或者是单位波长的方波进行了取代，因此，为了得到最终的已对齐的侧信道信号，还要用方波取代前的侧信道信号中的高能耗区域替换掉已对齐的侧信道信号中的方波区域。

可选地，在执行步骤S203的替换步骤之前，还包括如下的判断步骤：如果取代前的侧信道信号中的高能耗区域的长度大于与其对应的取代前的参考信号的高能耗区域的长度，则将取代前的侧信道信号中的高能耗区域的长度截短为取代前的参考信号的高能耗区域的长度。

进一步地，如果取代前的侧信道信号的高能耗区域的长度小于与其对应的取代前的参考信号的高能耗区域的长度，则截取取代前的参考信号中的高能耗区域的尾部数据添加到取代前的侧信道信号中的高能耗区域，以使经过替换步骤后，侧信道信号的高能耗区域的长度与参考信号的高能耗区域相等。

通过执行以上的方法步骤，将待对齐的侧信道信号和参考信号的高能耗区域用方波取代，以使高能耗区域的长度标准化，从而使得处理安全设备运行过程中产生的侧信道信号时，可以不必将主计算芯片产生的侧信道信号和协处理芯片产生的侧信道信号进行时间上的分割，分别对齐，而是将安全设备产生的侧信道信号整体用统一的窗口值和相关性阈值进行计算对齐，加快了对齐速度，提高了对齐效率。

基于同样的发明构思，一方面，本申请还提供了执行如图3所示的方法步骤的装置，该装置如图8所示，包括：重采样模块，对侧信道信号中的高能耗区域和参考信号中的高能耗区域进行重采样；

对齐模块，用于对齐重采样后的侧信道信号和重采样后的参考信号；替换模块，用于将重采样前的侧信道信号中的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。

另一方面，本申请还提供了执行如图6所示的方法步骤的装置，包括：查找和取代模块，用于查找侧信道信号中的高能耗区域，并查找参考信号中的高能耗区域，用方波取代查找到的区域；

对齐模块，用于对齐用方波取代后的侧信道信号和用方波取代后的参考信号；替换模块，用取代前的侧信道信号的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (17)

1.一种侧信道信号和参考信号的对齐方法，其特征在于，包括：

对所述侧信道信号中的高能耗区域和所述参考信号中的高能耗区域进行重采样；

对齐重采样后的侧信道信号和重采样后的参考信号,并用重采样前的侧信道信号中的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。

2.根据权利要求1所述的对齐方法，其特征在于，所述对所述侧信道信号中的高能耗区域和所述参考信号中的高能耗区域进行重采样的步骤具体为：

分别将所述参考信号和所述侧信道信号划分为高能耗区域和低能耗区域；

根据所述参考信号的低能耗区域对所述参考信号的高能耗区域进行重采样，以及根据所述侧信道信号的低能耗区域对所述侧信道信号的高能耗区域进行重采样。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述参考信号的低能耗区域对所述参考信号的高能耗区域进行重采样包括：

用第一能量阈值将所述参考信号划分为第一高能耗区域和第一低能耗区域，在所述第一高能耗区域中，查找时间连续且长度大于所述第一低能耗区域的基本波形长度的区域，将查找到的区域进行重采样，使得重采样后的区域长度与所述第一低能耗区域的基本波形长度相等。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述侧信道信号的低能耗区域对所述侧信道信号的高能耗区域进行重采样包括：

用第二能量阈值将所述侧信道信号划分为第二高能耗区域和第二低能耗区域，并在所述第二高能耗区域中，查找时间连续且长度大于所述第二低能耗区域的基本波形长度的区域，将查找到的区域进行重采样，使得重采样后的区域长度与所述第二低能耗区域的基本波形长度相等，并保存重采样前的第二高能耗区域。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的对齐方法，其特征在于，所述对齐重采样后的侧信道信号和重采样后的参考信号的步骤具体为：

用设定的窗口值计算已对齐起始点的所述重采样后的侧信道信号和所述重采样后的参考信号之间的相关值；

将所述相关值小于设定的相关性阈值的时间点判断为差拍错位点；

以所判断的差拍错位点为对齐点，对齐重采样后的侧信道信号和重采样后的参考信号。

6.根据权利要求5所述的对齐方法，其特征在于，所述将所述相关值小于设定的相关性阈值的时间点判断为差拍错位点之后还包括：

如果所判断的差拍错位点落在重采样后的侧信道信号的高能耗区域内，则以所述高能耗区域的末尾时间点为对齐点，对齐所述重采样后的侧信道信号和重采样后的参考信号。

7.根据权利要求1所述的对齐方法，其特征在于，所述用重采样前的侧信道信号的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域的步骤之前还包括：

如果重采样前侧信道信号的的高能耗区域的长度大于与其对应的重采样前的参考信号的高能耗区域的长度，则将重采样前的侧信道信号的高能耗区域的长度截短为所述采样前的参考信号的高能耗区域的长度。

8.根据权利要求1所述的对齐方法，其特征在于，所述用重采样前的侧信道信号的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域的步骤之前还包括：

如果重采样前的侧信道信号的高能耗区域的长度小于与其对应的重采样前的参考信号的高能耗区域的长度，则截取所述重采样前的侧信道信号的高能耗区域的尾部数据添加到所述重采样前的参考信号的高能耗区域，以使所述重采样前的侧信道信号的高能耗区域的长度与所述重采样前的参考信号的高能耗区域的长度相等。

9.一种侧信道信号和参考信号的对齐方法，其特征在于，包括：

查找所述侧信道信号中的高能耗区域，并查找所述参考信号中的高能耗区域，用方波取代查找到的区域；

对齐用方波取代后的侧信道信号和用方波取代后的参考信号；

用方波取代前的侧信道信号中的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。

10.根据权利要求9所述的对齐方法，其特征在于，所述查找所述参考信号中的高能耗区域，用方波取代查找到的区域的步骤具体为：

用第一能量阈值将所述参考信号划分为第一高能耗区域和第一低能耗区域，在所述第一高能耗区域中，查找时间连续的区域，用长度等于所述第一低能耗区域基本波形长度的方波取代查找到的区域。

11.根据权利要求9所述的对齐方法，其特征在于，所述查找所述侧信道信号中的高能耗区域，用方波取代查找到的区域的步骤具体为：

用第二能量阈值将所述侧信道信号划分为第二高能耗区域和第二低能耗区域，并在所述第二高能耗区域中，查找时间连续的区域，用长度等于所述第二低能耗区域的基本波形长度的方波取代查找到的区域。

12.根据权利要求9或10或11所述的对齐方法，其特征在于，所述对齐用方波取代后的侧信道信号和用方波取代后的参考信号的步骤具体为：

用设定的窗口值计算已对齐起始点的所述用方波取代后的侧信道信号和所述用方波取代后的参考信号之间的相关值；

将所述相关值小于设定的相关性阈值的时间点判断为差拍错位点；

以所述差拍错位点为对齐点，对齐所述用方波取代后的侧信道信号和所述用方波取代后的参考信号。

13.根据权利要求12所述的对齐方法，其特征在于，所述将所述相关值小于设定的相关性阈值的时间点判断为差拍错位点之后还包括：

如果判断的差拍错位点落在用方波取代后的侧信道信号的方波区域内，则将所述方波区域的末尾时间点设置为差拍错位点，并以所述末尾时间点为对齐点，对齐所述用方波取代后的侧信道信号和所述用方波取代后的参考信号。

14.根据权利要求9所述的对齐方法，其特征在于，所述用方波取代前的侧信道信号中的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域的步骤之前还包括：

如果用方波取代前的高能耗区域的长度大于与其对应的取代前的参考信号的高能耗区域的长度，则将取代前的侧信道信号的高能耗区域的长度截短为所述取代前的参考信号中的高能耗区域的长度。

15.根据权利要求9所述的对齐方法，其特征在于，所述用方波取代前的侧信道信号中的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域的步骤之前还包括：

如果用方波取代前的侧信道信号的高能耗区域的长度小于与其对应的取代前的参考信号的高能耗区域的长度，则截取所述取代前的侧信道信号的高能耗区域的尾部数据添加到所述取代前的参考信号的高能耗区域，以使所述取代前的侧信道信号的高能耗区域的长度与所述取代前的参考信号的高能耗区域的长度相等。

16.一种侧信道信号和参考信号的对齐装置，其特征在于，所述装置包括：

重采样模块，对所述侧信道信号中的高能耗区域和所述参考信号中的高能耗区域进行重采样；

对齐模块，用于对齐重采样后的侧信道信号和重采样后的参考信号；

替换模块，用于将重采样前的侧信道信号中的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。

17.一种侧信道信号和参考信号的对齐装置，其特征在于，所述装置包括：

查找和取代模块，用于查找所述侧信道信号中的高能耗区域，并查找所述参考信号中的高能耗区域，用方波取代查找到的区域；

对齐模块，用于对齐用方波取代后的侧信道信号和用方波取代后的参考信号；

替换模块，用取代前的侧信道信号的高能耗区域替换已对齐的侧信道信号中的高能耗区域。