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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Mehrzahl von reproduzierbaren Werten. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen einer Mehrzahl von reproduzierbaren Werten. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung eines solchen Verfahrens veranlasst.
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Für viele Softwareanwendungen kann es erforderlich oder zumindest wünschenswert sein, bestimmte Teile des resultierenden Maschinencodes geheim zu halten. Hierzu zählen beispielsweise Codeabschnitte, die algorithmisches Know-How oder Schlüssel für kryptographische Anwendungen enthalten. Allerdings ist dies auf vielen Systemen so nicht möglich, da der Code ausgeführt werden soll und daher in irgendeiner interpretierbaren Form vorliegen muss. Kommt keine spezielle Sicherheitshardware zum Einsatz, sind die Datenträger, auf denen der Code abgelegt ist, meist leicht auslesbar. In manchen Fällen sind sogar große Teile des Codes, beispielsweise als Firmware, zu Updatezwecken direkt im Internet verfügbar. Liegt einem Angreifer – bei dem es sich auch um den Anwender der Software mit weitreichender Kontrolle über das Zielsystem handeln kann – der Maschinencode erst einmal vor, kann er normalerweise anhand der Dokumentation des Befehlssatzes der Hauptprozessoreinheit (CPU) Schritt für Schritt simulieren, wie sich der Code bei der Ausführung verhalten wird.
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Oft kann dies sogar in einer völlig anderen Hard- und Softwareumgebung passieren, als sie auf dem Zielsystem vorliegt, etwa durch Ausführung des Maschinencodes auf einer anderen Plattform mit derselben CPU bzw. einem Emulator oder durch Nachprogrammierung in einer höheren Programmiersprache. Hierbei spricht man von einem sogenannten „Ausschneideangriff“. Ein solcher ermöglicht dem Angreifer einerseits bessere Analysemöglichkeiten (z.B. durch den Einsatz von für die Zielhardware nicht verfügbaren Debugging-Tools, Einbau von hilfreichen Ausgaben in den Code, etc.), andererseits kann er den Code auf diese Weise aber auch für seine Zwecke nutzen (etwa um eine attraktive Funktion der Software im eigenen Produkt zu vermarkten) oder modifizieren (z.B. zum Umgehen einer Lizenzprüfung).
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Es ist bekannt, Codeteile zu schützen, indem sie auf externe Hardware ausgelagert werden, die speziell gegen Angriffe geschützt sein kann. Hierzu ist allerdings zusätzliche Hardware und eine Anbindung dieser Hardware an das Restsystem erforderlich. Außerdem kann es je nach Leistungsfähigkeit der Zusatzhardware vorkommen, dass trotzdem noch kritische Codeteile auf dem ungeschützten Ausgangssystem ausgeführt werden müssen.
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Des Weiteren kann Code an bestimmte, geräteindividuelle Hardware-Merkmale, wie beispielsweise Seriennummern von Komponenten, gebunden werden, welche bei der Ausführung des Codes an geeigneter Stelle abgefragt werden. Allerdings ist eine solche Abfrage für einen Angreifer leicht erkennbar. Des Weiteren ist die Menge solcher hardwarespezifischen Informationen meist stark beschränkt und oft auch in leicht zugänglichen Dokumenten nachzulesen.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, auf einfache Weise Code an eine Ausführumgebung bzw. ein Gerät zu binden, um die Ausführung des Codes zu sichern.
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Demgemäß wird eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Mehrzahl von reproduzierbaren Werten, wobei die Mehrzahl von reproduzierbaren Werten an ein Gerät mit einer Hauptprozessoreinheit mit zumindest einem Kern gebunden ist, vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist eine Ausführeinheit zum Ausführen einer Mehrzahl von Codeschleifen, eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen einer Ausführzeit für jede der Mehrzahl von Codeschleifen, und eine Berechnungseinheit zum Berechnen einer Mehrzahl von reproduzierbaren Werten basierend auf den Ausführzeiten und zum Bereitstellen der Mehrzahl von reproduzierbaren Werten an zumindest eine weitere Einheit auf.
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Die jeweilige Einheit, zum Beispiel Ausführeinheit oder Berechnungseinheit, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.
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Durch die vorgeschlagene Vorrichtung ist es möglich, Code, im Folgenden auch Maschinencode genannt, nicht zwingend geheim zu halten, sondern ihn vielmehr eng an die Zielhardware, d.h. das Gerät, zu binden, so dass eine Portierung auf andere Systeme nicht ohne weiteres möglich ist.
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Die Ausführzeit jeder Codeschleife Si weist dabei bei einer wiederholten Ausführung auf dem Gerät nur eine geringe Abweichung auf, verglichen mit einer Ausführzeit derselben Codeschleife auf einem anderen Gerät. Eine Portierung der Codeschleifen auf andere Geräte führt daher zu anderen Ausführzeiten und somit auch zu anderen Werten, die basierend auf den Ausführzeiten berechnet werden. Somit können auf einfache Weise Werte erzeugt werden, die auf anderen Geräten nicht rekonstruiert werden können. Hierbei wird das Timingverhalten der individuellen Hardware eines Geräts ausgenutzt, welches auf anderen Geräten, gegebenenfalls vom gleichen Hardwaretyp, nur schwer simuliert werden kann.
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Die Berechnungseinheit berechnet dabei reproduzierbare Werte basierend auf den Ausführzeiten. Die Werte werden dabei so berechnet, dass auch bei Abweichungen zwischen den Ausführzeiten einer Codeschleife der entsprechende Wert reproduzierbar für das Gerät ist. Die Berechnung kann dabei eine Art Normierung beinhalten.
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Unter anderen Geräten können hierbei sowohl Geräte mit identischer Hardwareplattform als auch Geräte mit unterschiedlichen Hardwareplattformen verstanden werden.
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Die Vorrichtung zum Bereitstellen einer Mehrzahl von reproduzierbaren Werten kann Teil der Hauptprozessoreinheit (CPU) des Geräts sein. Bei einem Single-Core-Prozessor (CPU mit einem Prozessorkern) kann die Vorrichtung auf dem einzigen Kern vorgesehen sein. Bei einem Multi-Core-Prozessor (CPU mit mehreren Prozessorkernen) kann die Vorrichtung auf einem der Kerne vorgesehen sein.
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In einer Ausführungsform kann die Vorrichtung die Codeschleifen in einer Bare-Metal-Umgebung, d.h. auf einem System ohne Nutzung eines Betriebssystems, oder in der Phase vor dem Booten des Betriebssystems ausführen. Dies hat den Vorteil, dass eine stabile Lauffähigkeit ohne Beeinflussung des Timingverhaltens durch das Betriebssystem, insbesondere durch andere Prozesse des Betriebssystems, gewährleistet werden kann.
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Alternativ kann die Vorrichtung die Codeschleifen auch unter einem laufenden Betriebssystem ausführen. Hierbei sollte sichergestellt werden, dass das Timingverhalten noch hinreichend deterministisch ist, um die stabile Lauffähigkeit der Codeschleifen zu gewährleisten. Dies kann beispielsweise durch Setzen einer hohen Priorität für die Codeschleifen (um Unterbrechungen durch das Betriebssystem zu vermeiden) und/oder ein- oder mehrmaliges gezieltes Leeren des Caches erreicht werden.
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Da nur die Ausführzeit für die weitere Bestimmung der reproduzierbaren Werte von Bedeutung ist, können die Codeschleifen beliebigen Code ausführen. Die Codeschleifen können beispielsweise aus sehr einfachen Berechnungen oder auch einem Hochzählen eines Zählers bestehen.
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Die Definition des Schleifencodes für die einzelnen Si kann frei erfolgen. Beispielsweise können die Codeschleifen mehrere Male nacheinander oder auch an unterschiedlichen Stellen im Code ausgeführt werden, wodurch die Komplexität für den Angreifer und die Menge der zur Verfügung stehenden stabilen Endwerte wi für die spätere Anwendung im Programm erhöht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Ausführeinheit dazu eingerichtet, die Mehrzahl von Codeschleifen auf demselben Kern auszuführen.
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Dies kann sowohl in Singe-Core-Prozessoren als auch Multi-Core-Prozessoren der Fall sein. Auf dem Kern werden nacheinander individuelle Codeschleifen Si mit i = 1...t ausgeführt. Diese führen Berechnungen durch. Die Berechnungen können für jede Codeschleife identisch sein. Es können aber auch für jede Codeschleife individuelle Berechnungen bestimmt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Bestimmungseinheit dazu eingerichtet, einen zeitlichen Beginn und ein zeitliches Ende des Ausführens jeder Codeschleife zu bestimmen und basierend auf dem zeitlichen Beginn und dem zeitlichen Ende die Ausführzeit zu bestimmen.
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Vor und nach Ausführung jeder Codeschleife wird dabei eine möglichst genaue Zeitmessung durchgeführt und anhand der Differenz die für die Abarbeitung der Schleife Si benötigte Zeit zi ermittelt.
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Selbst für den Fall, dass die Codeschleifen Si jeweils Kopien desselben Codes enthalten, weichen die benötigten Durchlauf- bzw. Ausführzeiten zi bzw. zj für i ≠ j reproduzierbar, und unter Umständen sehr stark, voneinander ab. Dies hängt unter anderem mit Cache-Effekten aufgrund der Codeposition der Codeschleifen Si zusammen. Daher kann bereits ein Verschieben des Codes einer Codeschleife Si an andere Adressen zu einer merklichen Veränderung bei der gemessenen Ausführzeit zi führen. Daher ist zwar die Ausführzeit einer Codeschleife auf dem Gerät reproduzierbar, wodurch reproduzierbare Werte bestimmt werden können, eine Portierung des Codes bzw. der Codeschleife auf andere Geräte, beispielsweise durch einen Angreifer, würde jedoch zu anderen Ergebnissen führen. Somit wird die Sicherheit weiter erhöht, da ein Angreifer nicht einfach den Code auslesen und auf einem anderen System simulieren kann. Allein anhand der Instruktionen im Code der Codeschleifen Si ist eine Vorhersage des Ergebnisses und der reproduzierbaren Werte für einen Angreifer also nicht möglich.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Hauptprozessoreinheit eine Mehrzahl von Kernen auf, wobei die Ausführeinheit dazu eingerichtet ist, jede Codeschleife auf einem anderen Kern der Mehrzahl von Kernen zeitgleich auszuführen.
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Gemäß dieser Ausführungsform kann das Gerät ein Multi-Core-Prozessor mit C1, C2, ..., Ct Kernen (t>1) sein. Die Vorrichtung oder auch nur die Ausführeinheit kann dabei auf einem der Kerne vorgesehen sein. Auf dem entsprechenden Kern kann dabei Code vorhanden sein, der die Ausführung der Codeschleifen initiiert.
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Die Ausführung der Codeschleifen Si kann dabei nach dem folgenden Schema ablaufen. Zu Beginn sind alle Kerne bis auf Kern C1 in einem idle-Zustand (Leerlaufzustand). Durch den Kern C1 bzw. die darauf angeordnete Ausführeinheit startet so synchron wie möglich auf allen Kernen eine individuelle Codeschleife Si (i = 1...t).
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ausführeinheit dazu eingerichtet, die Codeschleifen zu einem vorbestimmten Zeitpunkt auf der Mehrzahl von Kernen zu beenden, wobei bei jeder Iteration einer Codeschleife ein Zähler auf dem jeweiligen Kern inkrementiert wird.
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Am Ende jedes Durchlaufs einer Codeschleife Si auf einem Kern Ci wird der zugehörige Schleifenzähler zi inkrementiert. Der Schleifenzähler kann dabei global für alle Kerne auslesbar sein. Für alle Schleifen wird als Ausstiegsbedingung das Erreichen eines bestimmten Wertes durch einen der Zähler (z.B. also zt = 1000) festgelegt. Alle Kerne bis auf C1 können nach Verlassen der Schleife bis auf Weiteres wieder in den idle-Zustand zurückkehren. Der Kern C1 kann anschließend Code ausführen, um die reproduzierbaren Werte basierend auf den erreichten Zählerständen z1, z2, ..., zt zu berechnen.
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Da nicht alle Schleifen die gleiche Zeit für einen Durchlauf benötigen, können sich die einzelnen Zählerwerte zi unterscheiden. Selbst für den Fall, dass die Codeschleifen Si jeweils Kopien desselben Codes enthalten, können die resultierenden Schleifenzähler zi bzw. zj für i≠j unter Umständen sehr stark und reproduzierbar voneinander abweichen. Dies hängt zusätzlich zu den oben genannten Cacheeffekten auch mit Einflüssen der parallelen Abarbeitung, beispielsweise durch gleichzeitige RAM-Zugriffe und zusätzlichen dadurch verursachten Cache-Effekten, zusammen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Bestimmungseinheit dazu eingerichtet, die Ausführzeit für jede der Mehrzahl von Codeschleifen basierend auf den Zählern zu bestimmen.
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Gemäß dieser Ausführungszeit wird die Ausführzeit nicht explizit gemessen, sondern vielmehr anhand der erreichten Zählerstände bestimmt. Hierdurch können verräterische Codestellen (z.B. das Auslesen eines Taktzählers oder die Abfrage eines Timers) vermieden werden, was die Verschleierbarkeit des Codes gegenüber einem Angreifer erhöht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Berechnungseinheit dazu eingerichtet, die Mehrzahl von reproduzierbaren Werten basierend auf einer Projektion der Ausführzeiten zu berechnen.
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Unter einer Projektion kann dabei eine Vergröberung der Ausführzeiten verstanden werden. Durch nichtdeterministische Timing-Effekte können sich Varianzen ergeben, die dafür sorgen, dass die Werte der Ausführzeiten zi auch auf dem gleichen Gerät nicht bei jedem Start gleich ausfallen. Die Projektion Pi der Ausführzeiten kann daher auch eine Normierung der Ausführzeiten beinhalten. Auf diese Weise können kleinere Schwankungen in den Ausführzeiten jeder Codeschleife ausgeglichen werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Projektion eine Division jeder Ausführzeit durch einen für jede Ausführzeit vorbestimmten Divisor di.
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Der reproduzierbare Wert w1 bestimmt sich dabei als Projektion P1(z1). Hierbei ist wi ≔ Pi(zi) ≔ ⌊zi/di⌋ wi bestimmt sich dabei als ganzzahliges Ergebnis der Division von zi durch di. Beispielsweise kann der nächstliegende kleinere ganzzahlige Wert als wi verwendet werden, wie es in der oben genannten Funktion der Fall ist. Für jede Codeschleife Si kann dabei ein separater Divisor di gewählt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der vorbestimmte Divisor geeignet, dass der Divisionsrest der Division einer Ausführzeit durch den Divisor di im Wesentlichen mittig oder mittig in einem vorbestimmten Werteintervall liegt.
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Der Divisor di kann hierbei so gewählt werden, dass sich für wi als Divisionsergebnis ein stabiler, reproduzierbarer Wert ergibt. Beispielsweise kann ein etwas größerer Divisor di verwendet werden, bei denen der kleinste und größte verbleibende Divisionsrest möglichst mittig in dem Intervall [0, d – 1] liegt, um einen ausreichenden Puffer für statistische Ausreißer zu haben. Der Divisor di wird dabei für jede Codeschleife Si separat bestimmt.
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In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, dass auf Geräten mit identischer Hardwareplattform, beispielsweise zwei Geräten desselben Modells, die Werte wi mit denselben Codeschleifen reproduzierbar sind, d.h. der Code ausgetauscht werden kann. In diesem Fall kann die Berechnungseinheit den Divisor entsprechend groß wählen.
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Wenn auch auf Geräten mit identischer Hardware dieselbe Codeschleife nicht zu demselben Ergebniswert wi führen soll, können die Projektionen Pi entsprechend feiner gewählt werden. Hierbei soll wi noch stabil auf dem Gerät G bleiben, auf einem anderen Gerät G‘ mit identischer Hardware allerdings möglichst häufig von den Originalwerten auf G abweichen. Dies ist möglich, sofern der Unterschied in den Ausführzeiten zi zwischen G und G‘ hinreichend groß ist.
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In diesem Fall kann eine Projektion Pi wiederum als wi ≔ Pi(zi) ≔ ⌊zi/di⌋ bestimmt werden. Allerdings gilt hierbei di ∈ Di Di wird dabei als Di ≔ {d ∈ {1..mi + 1}|#{⌊z/d⌋| z ∈ Zi} = 1} bestimmt, wobei mi ≔ max(Zi) das Maximum der auf dem Gerät G beobachteten Werte für zi ist. Zi definiert dabei die Menge aller Werte zi aus vorangehenden empirischen Messungen auf dem Gerät G. Di ist dabei nicht leer, denn mi + 1 ist stets enthalten.
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Des Weiteren gilt für di ∈ Di, dass ⌊z/di⌋ (also die Division mit Abrundung auf die nächste ganze Zahl) auf Zi einen konstanten Wert w(di) annimmt. Nun wird ein di ∈ Di bestimmt (bei mehreren Kandidaten kann die Wahl willkürlich erfolgen), für das die Mächtigkeit der Menge Fi ≔ {k ∈ {1..m}:⌊z'ik/di⌋ ≠ w(di)} maximal wird. z'ik definiert dabei Ausführzeiten, die durch G‘ erreicht werden. Pi liefert dann den konstanten Wert wi für das Gerät G und weicht auf dem Gerät G‘ im Rahmen der Konstruktion maximal häufig von wi ab.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zumindest eine weitere Einheit dazu eingerichtet, basierend auf der Mehrzahl von reproduzierbaren Werten einen deterministischen Code auszuführen.
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Auf Basis der stabilen, reproduzierbaren Werte wi kann weiterer deterministischer Code ausgeführt werden. Dieser Code kann zur Verschlüsselung oder sonstigen Absicherung des Geräts eingesetzt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zumindest eine weitere Einheit dazu eingerichtet, einen Schlüssel basierend auf der Mehrzahl von reproduzierbaren Werten zu erzeugen.
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Beispielsweise können die Werte wi direkt oder über eine Ableitungsfunktion als (Teil-)Schlüssel K für eine kryptographische Chiffre verwendet werden, die benötigte sensible Daten oder weiteren auszuführenden Code verschlüsselt oder entschlüsselt. Der Schlüssel K steht dabei an keiner Stelle – auch nicht in transformierter Form – im Code, sondern ergibt sich nur durch das konkrete Timing-Verhalten der Zielhardware bzw. des Geräts. Schon kleine Manipulationen durch einen Angreifer (z.B. Verschieben von Codeteilen an eine andere Speicherstelle, Einsatz eines Debuggers, etc.) können dazu führen, dass sich ein anderer und damit für den Angreifer nutzloser Schlüssel K‘ ergibt, womit durch K verschlüsselte Daten bzw. Code für ihn unlesbar bleiben.
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Durch die vorgeschlagene Vorrichtung ist es zusammenfassend möglich, Code an eine spezielle Hardwarekonfiguration zu binden. Ausschneideangriffe sowie statische und dynamische Codeanalyse können stark erschwert werden. Gegenüber der Abfrage feststehender Hardwaremerkmale sind die reproduzierbaren Werte wi wesentlich schwerer zu prognostizieren und der Freiraum für Variationen ist deutlich größer. Dadurch kann die Vorrichtung, in jeweils individualisierter Version, in verschiedenen Geräten mit der gleichen Hardware eingesetzt werden, ohne dass das Sicherheitsniveau durch diesen Mehrfacheinsatz wesentlich sinkt.
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Des Weiteren wird ein Verfahren zum Bereitstellen einer Mehrzahl von reproduzierbaren Werten vorgeschlagen, wobei die Mehrzahl von reproduzierbaren Werten an ein Gerät mit einer Hauptprozessoreinheit mit zumindest einem Kern gebunden ist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Ausführen einer Mehrzahl von Codeschleifen, Bestimmen einer Ausführzeit für jede der Mehrzahl von Codeschleifen, Berechnen einer Mehrzahl von reproduzierbaren Werten basierend auf den Ausführzeiten, und Bereitstellen der Mehrzahl von reproduzierbaren Werten an zumindest eine weitere Einheit.
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Die für die vorgeschlagene Vorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.
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Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens veranlasst.
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Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
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1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Bereitstellen einer Mehrzahl von reproduzierbaren Werten;
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2 zeigt eine schematische Ansicht verschiedener Ausführzeiten in verschiedenen Geräten; und
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3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen einer Mehrzahl von reproduzierbaren Werten.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
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1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Bereitstellen einer Mehrzahl von reproduzierbaren Werten, wobei die Mehrzahl von reproduzierbaren Werten an ein Gerät 100 mit einer Hauptprozessoreinheit mit zumindest einem Kern C1, C2, ..., Ct gebunden ist.
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Die Vorrichtung 10 weist eine Ausführeinheit 11, eine Bestimmungseinheit 12, eine Berechnungseinheit 13 und zumindest eine weitere Einheit 14 auf.
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Die Ausführeinheit 11 führt zunächst eine Mehrzahl von Codeschleifen Si aus. Wenn es sich um einen Single-Core-Prozessor mit einem Kern handelt, werden die Codeschleifen Si nacheinander auf demselben Kern ausgeführt. Im Falle eines Multi-Core-Prozessors mit mehreren Kernen C1, C2, ..., Ct können die Codeschleifen parallel auf jedem der Kerne C1, C2, ..., Ct gestartet werden.
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Die Bestimmungseinheit 12 bestimmt anschließend für jede der Mehrzahl von Codeschleifen Si eine Ausführzeit zi. Dies kann entweder durch Zeitmessung oder basierend auf einem Zähler, der mit jeder Iteration einer Codeschleife Si hochgesetzt wird, erfolgen.
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Die Berechnungseinheit 13 berechnet dann eine Mehrzahl von reproduzierbaren Werten wi basierend auf den Ausführzeiten zi und stellt diese an die zumindest eine weitere Einheit 14 bereit. Die Einheit 14 kann die Werte wi verwenden, um beispielsweise einen Schlüssel K zu erzeugen, der nur auf dem Gerät 100 reproduzierbar ist.
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Die Zählerwerte zi schwanken auf dem Gerät 100 in geringem Maße. Auf einem anderen Gerät mit gleicher oder unterschiedlicher Hardware unterscheiden sich die Zählerwerte zi bei Ausführen derselben Codeschleifen Si jedoch ausreichend, um zu verhindern, dass die Werte wi durch einen Angreifer reproduziert werden können.
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Dies ist in 2 veranschaulicht. Die Ausführzeiten zi des ersten Geräts (dargestellt als Gruppierung 201) schwanken in einem gewissen Rahmen. Werden dieselben Codeschleifen Si nun auf einem zweiten Gerät mit anderer Hardware ausgeführt, ist der Abstand der Ausführzeiten zi des ersten Geräts (Gruppierung 201) zu den Ausführzeiten zi des zweiten Geräts (dargestellt als Gruppierung 202) deutlich. Auch die Ausführzeiten zi eines dritten Geräts (dargestellt als Gruppierung 203) mit identischer Hardware wie das zweite Gerät unterscheiden sich noch von den Ausführzeiten zi des zweiten Geräts (Gruppierung 202), allerdings in geringerem Maße.
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3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen einer Mehrzahl von reproduzierbaren Werten. Die Mehrzahl von reproduzierbaren Werten wird dabei an ein Gerät 100 mit einer Hauptprozessoreinheit mit zumindest einem Kern (C1, C2, ..., Ct) gebunden. Das Verfahren weist die folgenden Schritte 301 bis 304 auf.
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In Schritt 301 wird eine Mehrzahl von Codeschleifen ausgeführt.
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In Schritt 302 wird eine Ausführzeit für jede der Mehrzahl von Codeschleifen bestimmt.
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In Schritt 303 wird eine Mehrzahl von reproduzierbaren Werten basierend auf den Ausführzeiten berechnet.
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In Schritt 304 wird anschließend die Mehrzahl von reproduzierbaren Werten an zumindest eine weitere Einheit 14 bereitgestellt.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
