KR102238621B1 - 보안 전력 공급 회로 - Google Patents

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Abstract

본 실시예에 의한 보안 전력 공급 회로는 출력 전압 및 출력 전류 중 어느 하나 이상에 리플(ripple)을 임베드(embed)하는 리플 삽입부 및 랜덤 신호 발생기(random signal generator)를 포함하고, 랜덤 신호 발생기가 형성한 랜덤 신호(random signal)에 기초하여 리플 삽입부를 제어하는 제어부(controller)를 포함하며, 출력 전압 및 출력 전류 중 어느 하나 이상에 임베드된 리플은 랜덤하다.

Description

보안 전력 공급 회로{SECURE POWER SUPPLY CIRCUIT}
본 기술은 보안 전력 공급 회로와 관련된다.
보안이 필요한 대상을 암호화하는 여러 방법 중에서 암호화를 수행하는 방법으로는 인코더(encoder)가 키(key)를 이용하여 대상을 암호화하고, 디코더(decoder)도 동일한 키로 암호화된 대상을 복호화 하는 것이 일반적이다.
전력 분석 공격은 암호화 과정을 수행하는 칩(chip)에서 소모되는 전력을 추적(trace)하여 키에 대한 정보를 얻고자 하는 것이다. 즉, 칩이 소모하는 전력은 칩으로 처리되는 데이터에 좌우된다. 따라서, 비트 시퀀스(bit sequence)를 알고 있는 대상을 암호화할 때, 암호화를 수행하는 칩이 소모하는 전력을 추적하면 암호화를 수행하는 키에 대한 정보를 얻을 수 있다.
종래의 전력을 공급하는 전력 공급 회로(power supply IC)는 단순히 칩들에 일정한 전압 및/또는 전류를 제공하여 전력을 제공하였다. 암호화를 수행하는 칩 혹은 암호화 모듈의 설계자는 전력 분석 공격에 대한 방어 회로를 설계하여 칩에 배치하여야 했다. 결과적으로 방어 회로를 더 형성함에 따라 칩의 면적과 소모 전력이 증가하여 생산자와 수요자 모두에게 비경제적이다.
본 기술은 상기한 종래 기술에 의한 전력 공급 회로의 단점을 해소하기 위한 것으로, 전력 분석 공격을 무력화할 수 있는 보안 전력 공급 회로를 제공하는 것이 본 기술로 해결하기 위한 과제 중 하나이다.
본 실시예에 의한 보안 전력 공급 회로는 출력 전압 및 출력 전류 중 어느 하나 이상에 리플(ripple)을 임베드(embed)하는 리플 삽입부 및 랜덤 신호 발생기(random signal generator)를 포함하고, 랜덤 신호 발생기가 형성한 랜덤 신호(random signal)에 기초하여 리플 삽입부를 제어하는 제어부(controller)를 포함하며, 출력 전압 및 출력 전류 중 어느 하나 이상에 임베드된 리플은 랜덤하다.
본 실시예에 의한 보안 전력 공급 형성 방법은 랜덤 신호를 형성하는 단계 및 출력 전압 및 출력 전류 중 어느 하나 이상에 랜덤 신호에 기초한 랜덤 리플을 임베드하는 단계를 포함한다.
본 기술에 의하면, 보안 전력 공급 회로가 제공하는 전압 및 전류 중 어느 하나 이상에 랜덤한 리플이 삽입되므로 칩이 소모하는 전력을 추적하여 암호화에 사용되는 키의 정보를 역추적하는 형태의 전력 분석 공격을 무력화할 수 있다는 장점이 제공된다.
도 1은 본 실시예에 의한 보안 전력 공급 회로의 개요를 도시한 블록도이다.
도 2는 커패시터로 리플 삽입부를 구현한 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 랜덤 노이즈 증폭기의 개요를 도시한 도면이다.
도 4는 난수 발생기의 개요를 도시한 도면이다.
도 5는 아날로그 선형 레귤레이터의 형태의 보안 전력 공급 회로 실시예 개요를 도시한 도면이다.
도 6은 디지털 선형 레귤레이터의 형태의 보안 전력 공급 회로 실시예 개요를 도시한 도면이다.
도 7은 제1 디지털 아날로그 변환기 및 제2 디지털 아날로그 변환기의 예시적 구조를 도시한 개요도이다.
도 8은 스텝 다운 컨버터 형태의 보안 전력 공급 회로 실시예 개요를 도시한 도면이다.
도 9는 스텝 업 컨버터 형태의 보안 전력 공급 회로 실시예 개요를 도시한 도면이다.
도 10은 전류에 리플을 삽입하는 실시예의 개요를 도시한 도면이다.
도 11(A)는 암호화를 수행하는 칩에 제공되는 구동 전압을 고정한 상태에서 암호화 키에 따른 전류 변화를 도시한 도면이고, 도 11(B)는 해밍 웨이트와 구동 전압을 고정한 상태에서, 구동 전압에 리플을 임베드하여 제공한 상태에서 칩에서 소모되는 전류 변화를 도시한 도면이다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도면에 도시된 실시예들은 명확한 설명을 위하여 그 크기, 두께 또는 길이 등이 과장되어 표현될 수 있음을 이해하여야 한다.
본 명세서는 신호 선로의 종류를 구분하지 않으며, 각 선로는 단일 신호 또는 하나 이상의 아날로그 신호 또는 디지털 신호로 구성된 버스 신호로 해석될 수 있다.
도 1은 본 실시예에 의한 보안 전력 공급 회로의 개요를 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 보안 전력 공급 회로는 출력 전력에 리플(ripple)을 임베드(embed)하는 리플 삽입부(100) 및 랜덤 신호 발생기(random signal generator, 210)를 포함하고, 랜덤 신호 발생기(210)가 형성한 랜덤 신호(random signal)에 기초하여 리플 삽입부를 제어하는 제어부(controller, 200)를 포함하며, 출력 전력에 임베드된 리플은 랜덤하다.
일 실시예로, 리플 삽입부(100)는 반도체 스위치로 구현될 수 있다. 일 예로, FET, BJT의 제어 전극을 가지는 트랜지스터로 구현될 수 있으며 N 타입 MOS, P 타입 MOS, NPN BJT, PNP BJT 등의 제어 전극을 가지는 반도체 스위치로 구현될 수 있다.
일 예로, 리플 삽입부(100)의 스위치(SW, 100)는 제어 전극에 제공되는 제어 신호(Vcon)의 진폭에 따라 제1 전극과 제2 전극 사이의 저항이 제어될 수 있으며 그로부터 출력 전압(Vout)에 삽입되는 리플의 진폭을 조절할 수 있다. 스위치(SW, 100)는 제어 전극에 제공되는 제어 신호(Vcon)의 듀티 비(duty ratio)에 따라 도통되는 시간 및/또는 차단되는 시간이 제어될 수 있으며 그로부터 출력 전압(Vout)에 삽입되는 리플의 진폭을 조절할 수 있다.
도 2로 예시된 실시예에서, 리플 삽입부(100)는 커패시터(capacitor, 130)로 구현될 수 있다. 일 예로, 커패시터의 일 전극은 제어부(200)와 연결될 수 있으며, 제어부가 제공하는 제어 신호(Vcon)에 따라 출력 전압 및/또는 출력 전류에 랜덤한 리플을 삽입할 수 있다.
랜덤 신호 발생기(random signal generator, 210)는 주파수, 진폭, 듀티 및위상 중 어느 하나 이상이 랜덤한 랜덤 신호를 발생하며, 제어부(switch controller, 200)는 랜덤 신호에 기초하여 제어 전압(Vcon)을 형성하고, 리플 삽입부(100)에 제공하여 리플 삽입부(100)를 제어한다.
도 3(A) 및 도 3(B)는 랜덤 신호 발생기의 일 실시예들을 도시한 도면이다. 도 3(A) 및 도 3(B)를 참조하면, 랜덤 신호 발생기는 랜덤 노이즈 증폭기(216)일 수 있다. 랜덤 노이즈 증폭기(212)는 반전 입력(inverting input), 비반전 입력(non-inverting input) 및 출력 단자를 포함하며, 반전 입력에는 제1 저항의 일 전극이 연결되고, 비반전 입력에는 제2 저항의 일 전극이 연결된다. 일 실시예로, 제1 저항 및 제2 저항의 타 전극은 서로 연결되어 접지 전압이 제공될 수 있다. 다른 실시예로, 제1 저항 및 제2 저항의 타 전극은 서로 연결되어 바이어스 전원에 연결될 수 있다.
도시된 랜덤 노이즈 증폭기(212)는 연산 증폭기를 통하여 저항의 열 잡음(thermal noise) 또는 샷 노이즈(shot noise)를 증폭한 랜덤 신호를 생성하여 출력한다. 랜덤 노이즈 증폭기(212)가 출력하는 랜덤 신호는 진폭, 주파수, 듀티 및 위상 중 어느 하나 이상이 랜덤한 랜덤 신호로, 리플 삽입부(100)에 제공된다.
도 4(A) 및 도 4(B)는 랜덤 신호 발생기의 다른 실시예들의 개요를 도시한 도면이다. 랜덤 신호 발생기는 난수 발생기(random number generator, 212)를 포함할 수 있다. 도 4(A)를 참조하면, 난수 발생기(212)는 일예로, 동일한 클록이 제공되며, 캐스케이드로 연결되는 복수의 D 플립 플롭들과, D 플립 플롭의 출력과 어느 한 D 플립플롭 스테이지의 출력을 배타적 논리합(XOR, exclusive OR) 연산을 수행하여 입력으로 궤환하는 선형 피드백 시프트 레지스터(LFSR, linear feedback shift resister) 구성을 가질 수 있다.
도 4(B)를 참조하면, 난수 발생기(212)는 2 입력 부정 논리곱(NAND)게이트와 발진하도록 복수의 인버터가 직렬로 연결된 제1 가지 및 제2 가지를 포함하며, 제1 가지의 2 입력 부정 논리곱(NAND)게이트와 제2 가지의 2 입력 부정 논리곱(NAND)게이트의 일 입력은 서로 연결되어 인에이블 신호가 제공되고, 제1 가지 및 제2 가지의 출력은 각각의 2입력 부정 논리곱 게이트의 타 입력으로 궤환(feedback)되며, 제1 가지 및 제2 가지의 출력은 배타적 논리합(XOR) 게이트로 출력되되, D 플름플롭에 의하여 클록(CLK)신호로 동기화되어 출력되는 링 오실레이터에 기초한 난수발생기일 수 있다.
난수 발생기(212)가 출력하는 난수는 디지털 아날로그 변환기에 의하여 진폭, 주파수, 듀티 및 위상 중 어느 하나 이상이 랜덤한 랜덤 신호로 변환되며, 리플 삽입부(100)에 제공된다.
리플 삽입부(100)의 도통, 차단, 도통 저항, 도통 시간, 차단 시간 등의 동작 특성은 제어 전압(Vcon)에 따라 결정되며, 제어 전압(Vcon)은 랜덤 신호에 기초하므로 리플 삽입부(100)의 동작 특성은 랜덤하다. 따라서, 리플 삽입부(100)의 동작에 따라 랜덤한 리플이 출력 전압에 임베드 된다.
위에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 의한 보안 전력 공급 회로는 출력 전압(Vout)에 랜덤한 리플을 임베드하여 제공하므로 암호화를 수행하는 칩이 소모하는 전력은 랜덤하다. 따라서, 소모 전력을 추적하여 키 값을 역추적하는 전력 분석 공격을 무력화할 수 있다.
제1 실시예
이하에서는 도 5(A) 및 도 5(B)를 참조하여 제1 실시예를 설명한다. 제1 실시예를 설명함에 있어서, 위에서 설명된 것과 동일하거나 유사한 요소에 대하여는 설명을 생략할 수 있다. 제1 실시예에 의한 보안 전력 공급 회로(1)는 아날로그 선형 레귤레이터(analog linear regulator)이다.
도 5(A)를 참조하면, 제1 실시예에 의한 보안 전력 공급 회로(1)은 출력 전압(Vout)을 검출(sense)한 검출 신호(Vsense)를 출력하는 출력 센서(output sensor, 300)를 포함할 수 있다. 출력 센서(300)은 출력 전압(Vout)을 검출하고, 이를 증폭기(amplifier, 230)에 제공한다. 또한, 리플 삽입부는 도 5(A)로 예시된 바와 같이 스위치(110)로 구현될 수 있다. 리플 삽입부는 도시되지 않은 실시예에서, 커패시터로 구현될 수 있다.
일 예로, 증폭기(230)의 입력 다이내믹 레인지에 비하여 출력 전압(Vout)의 크기가 큰 경우, 출력 센서(300)은 도 5(A)로 예시된 바와 같이 복수의 저항들로 출력 전압을 분압(voltage divide) 처리한 검출 신호(Vsense)를 제공할 수 있다.
랜덤 신호 발생기(210)는 랜덤 신호(Vr)를 출력한다. 랜덤 신호(Vr)는 주파수, 진폭, 듀티 및 위상 중 어느 하나 이상이 랜덤한 아날로그 신호이다. 일 실시예로, 랜덤 신호 발생기(210)는 난수 발생기(212)와 디지털 아날로그 변환기를 포함한다. 난수 발생기(212)가 발생한 난수를 디지털 아날로그 변환기가 변환하여 랜덤 신호(Vr)을 형성할 수 있다. 다른 실시예로, 랜덤 신호 발생기(210)는 랜덤 노이즈 증폭기(216)을 포함한다. 랜덤 노이즈 증폭기는 열 노이즈 및/또는 샷 노이즈를 증폭하여 랜덤 신호(Vr)을 형성할 수 있다.
증폭기(230)는 제1 입력으로 제공된 검출 신호(Vsense)와 제2 입력으로 제공된 랜덤 신호(Vr)의 크기에 상응하는 제어 신호(Vcon)을 형성하여 스위치(110)의 제어 전극에 제공하여 스위치를 제어한다. 일 예로, 증폭기(230)가 출력하는 제어 신호(Vcon)는 연속적인 진폭을 가지는 아날로그 전압 신호이다.
일 예로, 증폭기(230)의 제1 입력으로 제공된 검출 신호(Vsense)가 제2 입력으로 제공된 랜덤 신호(Vr)에 비하여 크면, 증폭기(230)는 PMOS 스위치(110)의 제어 신호(Vcon)를 증가시켜 PMOS 스위치(110)의 제어 전극에 제공한다. 따라서, PMOS 스위치(110)의 게이트-소스 사이의 전압이 감소하고, 출력 전압(Vout)에는 하강하는 리플이 삽입된다.
반대로, 증폭기(230)의 제1 입력으로 제공된 검출 신호(Vsense)가 제2 입력으로 제공된 랜덤 신호(Vr)에 비하여 작으면, 증폭기(230)는 PMOS 스위치(110)의 제어 신호(Vcon)를 감소시켜 PMOS 스위치(110)의 제어 전극에 제공한다. 따라서, PMOS 스위치(110)의 게이트-소스 사이의 전압이 증가하고, 출력 전압(Vout)에는 상승하는 리플이 삽입된다.
증폭기(230)는 출력 전압(Vout)을 검출한 검출 신호(Vsense)와 랜덤 신호(Vr)를 비교하여 비교 결과에 상응하는 제어 신호(Vcon)을 출력한다. PMOS 스위치(110)의 제어 전극에 제공되는 제어 신호(Vcon)는 랜덤한 특징을 가져 그 동작 특성도 역시 랜덤하다. 따라서, 출력 전압(Vout)에 삽입되는 리플도 역시 랜덤하다.
도 5(B)는 리플 삽입부를 커패시터(130)로 구현한 실시예에 관한 개요적 회로도이다. 도 5(B)를 참조하면, 증폭기(230)는 제1 입력으로 검출 신호(Vsense)가 제공되고, 제2 입력으로 직류 전압(VDC)이 제공된다. 증폭기(230)는 검출 신호(Vsense)와 직류 전압(VDC)의 크기에 상응하는 제어 신호(Vcon)을 형성하여 스위치(110)의 제어 전극에 제공하여 스위치를 제어한다.
일 예로, 검출 신호(Vsense)가 직류 전압(VDC)에 비하여 큰 경우, 출력 전압(Vout)이 감소하도록 제어 신호(Vcon)을 형성하여 스위치(110)의 제어 전극에 제공하여 스위치를 제어한다. 다른 예로, 검출 신호(Vsense)가 직류 전압(VDC)에 비하여 작은 경우, 출력 전압(Vout)이 증가하도록 제어 신호(Vcon)을 형성하여 스위치(110)의 제어 전극에 제공하여 스위치를 제어한다.
본 실시예에서, 커패시터(130)의 일 단자는 출력 노드에 연결되고, 타 단자는 제어부(200)에 연결된다. 제어부(200)는 랜덤 신호 발생기(210)를 포함할 수 있다. 랜덤 신호 발생기는 랜덤 신호(Vr)를 형성한다. 커패시터(130)는 제공된 랜덤 신호(Vr)에 상응하는 리플을 출력 전압(Vout)에 삽입한다.
출력 전압에 임베드된 랜덤한 리플에 의하여 암호화를 수행하는 칩이 소모하는 전력을 랜덤하게 할 수 있으며, 이로부터 따라서, 소모 전력을 추적하여 키 값을 역추적하는 전력 분석 공격을 무력화할 수 있다.
제2 실시예
이하에서는 도 6을 참조하여 제2 실시예를 설명한다. 제2 실시예를 설명함에 있어서, 위에서 설명된 것과 동일하거나 유사한 요소에 대하여는 설명을 생략할 수 있다. 제2 실시예에 의한 보안 전력 공급 회로(2)는 디지털 선형 레귤레이터(digital linear regulator)이다. 또한, 리플 삽입부는 도 6로 예시된 바와 같이 스위치(110)로 구현될 수 있다. 또한, 리플 삽입부는 도 5로 예시된 바와 같이 스위치(110)로 구현될 수 있으며, 도시되지 않은 실시예에서 리플 삽입부는 도 5(B)로 예시된 것처럼 커패시터로 구현될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제어부(200)는 복수의 디지털 아날로그 변환기들(220a, 220b)를 포함할 수 있으며, 복수의 비교기들(230a, 230b)을 포함할 수 있다.
도 7은 제1 디지털 아날로그 변환기(220a) 및 제2 디지털 아날로그 변환기(220b)의 예시적 구조를 도시한 개요도이다. 도 7을 참조하면, 제1 디지털 아날로그 변환기(220a) 및 제2 디지털 아날로그 변환기(220b)는 각각 난수를 제공받고, 이를 디코딩하여 서로 다른 범위의 랜덤 신호(Vh,Vl)를 출력하는 복수의 디코더들을 포함할 수 있다.
제1 디지털 아날로그 변환기(220a) 및 제2 디지털 아날로그 변환기(220b)는 난수 발생기(210)로부터 난수를 제공받는다. 도시되지 않은 실시예에 의하면 제1 난수 발생기와 제2 난수 발생기가 각각 제1 디지털 아날로그 변환기(220a) 및 제2 디지털 아날로그 변환기(220b)에 난수를 제공할 수 있다.
제1 디지털 아날로그 변환기(220a)는 제공된 난수에 기초하여 상위 랜덤 신호(Vh)을 출력하고, 제2 디지털 아날로그 변환기(220b)는 제공된 난수에 기초하여 하위 랜덤 신호(Vl)을 출력한다. 상위 랜덤 신호(Vh)은 제1 비교기(230a)의 제2 입력으로 제공되며, 하위 랜덤 신호(Vl)은 제2 비교기(230b)의 제1 입력으로 제공된다.
출력 센서(300)가 출력한 검출 신호(Vsense)는 제1 비교기(230a)의 제1 입력과 제2 비교기(230b)의 제2 입력으로 제공되어 상위 랜덤 신호(Vh)와 하위 랜덤 신호(Vl)과 비교된다.
일 예로, 검출 신호(Vsense)의 크기가 상위 랜덤 신호(Vh)의 크기보다 크면, 제1 비교기(230a)는 비교 결과에 따라 논리 하이 상태의 전압을 출력하며, 제2 비교기(230b)는 논리 로우 상태의 전압을 출력한다.
SR 래치(Set Reset Latch, 230)는 제1 및 제2 비교기들(230a, 230b)의 출력에 따라 셋(set)되어 출력(Q)으로 논리 하이 상태의 제어 신호(Vcon)을 출력하여 PMOS 스위치(100)를 제어한다. 따라서, PMOS 스위치(100)은 차단되어 출력 전압(Vout)은 감소할 수 있다.
다른 예로, 검출 신호(Vsense)의 크기가 상위 랜덤 신호(Vh) 및 하위 랜덤 신호(Vl)의 크기보다 작으면, 제1 비교기(230a)는 비교 결과에 따라 논리 로우 상태의 전압을 출력하며, 제2 비교기(230b)는 논리 하이 상태의 전압을 출력한다.
제1 및 제2 비교기들(230a, 230b)의 출력에 따라 SR 래치(230)는 리셋(reset)되어 출력(Q)으로 논리 로우 상태의 제어 신호(Vcon)을 출력한다. PMOS 스위치(100)는 논리 로우 상태의 제어 신호(Vcon)을 제공받고 도통되어 출력 전압(Vout)은 증가할 수 있다.
상위 랜덤 신호(Vh) 또는 하위 랜덤 신호(Vl)는 랜덤 신호 제너레이터(210)가 출력한 난수에 기초한 것이다. 따라서, 출력 신호(Vout)가 분압되어 형성된 검출 신호(Vsense)는 랜덤한 상위 랜덤 신호(Vh) 및 하위 랜덤 신호(Vl)과 비교되어 S-R 리셋에 제공되므로 래치(230)가 출력하는 제어 신호(Vcon)의 듀티 비(duty ratio)도 랜덤하게 변화한다. 따라서, 출력 전압(Vout)에는 랜덤한 진폭을 가지는 리플이 임베드된다.
보안 전력 공급 회로(2)가 출력하는 전압에는 상술한 바와 같이 랜덤한 진폭을 가지는 리플이 임베드되므로 암호화 키의 데이터에 따른 전력 소모의 변화를 은닉할 수 있다.
제3 실시예
이하에서는 도 8(A) 및 도 8(B)을 참조하여 제3 실시예를 설명한다. 제3 실시예를 설명함에 있어서, 위에서 설명된 것과 동일하거나 유사한 요소에 대하여는 설명을 생략할 수 있다. 제3 실시예에 의한 보안 전력 공급 회로(3)는 스위치 모드 파워 서플라이(SMPS, switch mode power supply)의 일종인 스텝 다운 컨버터(step down converter, 3)일 수 있다.
도 8(A)을 참조하면, 스텝 다운 컨버터(3)는 제공된 에너지를 저장하는 인덕터(L)과 커패시터(C)를 포함한다. 또한, 스텝 다운 컨버터(3)는 스위치(110)와 상보적으로 동작하는 제2 스위치(120)를 더 포함한다. 일 예로, 제2 스위치는 역류를 방지하는 다이오드로 대치될 수 있다.
스위치(110) 및 제2 스위치(120)는 서로 상보적인 도전형을 가지는 스위치일 수 있으며, 스위치(110) 및 제2 스위치(120)는 제어부(200)가 출력한 제어 신호(Vcon)가 게이트 전극에 제공되어 도통 및 차단이 제어될 수 있다.
일 실시예로, 보안 전력 공급 회로(3)는 게이트 드라이버(400)를 포함할 수 있다. 게이트 드라이버(400)은 스위치(100) 및 제2 스위치(120)이 동시에 도통되지 않도록 제어 신호(Vcon)를 스위치(100) 및 제2 스위치(120)에 제공한다. 일 예로, 게이트 드라이버(400)는 시간 차이를 두고 동일한 제어 신호(Vcon)를 스위치(100) 및 제2 스위치(120)의 게이트 전극에 제공하여 스위치(100) 및 제2 스위치(120)이 동시에 도통되는 것을 방지할 수 있다.
제어부(200)는 검출 전압(Vsense)과 랜덤 신호 발생기(210)가 제공한 랜덤 신호(Vr)와의 차이를 미리 정해진 이득으로 증폭하는 증폭기 구조를 가지는 제어기(250)를 포함한다. 도 8(A)는 제어기(250)로 반전 증폭기(inverting amplifier) 형태를 예시하나, 예시되지 않은 비반전 (non-inverting amplifier) 형태의 증폭기를 포함하여 여러 형태의 증폭기로 구현될 수 있다. 제어기(250)는 검출 전압(Vsense) 전압이 랜덤 신호(Vr)와 같은 전압을 가지도록 출력 전압을 제어한다.
변조기(modulator,230)는 기준 전압(Vref)과 증폭기(250)의 출력 신호를 비교하여 비교 결과로 스위치(100)와 제2 스위치(110)를 구동하기 위한 제어 신호(Vcon)를 형성하여 출력한다. 일 예로, 기준 전압(Vref)는 톱니파(Sawtooth wave)일 수 있다.
일 예로, 제어기(250)의 출력신호 크기와 기준 전압(Vref)의 크기에 따라 변조기가 제공하는 출력 신호(Vcon)의 듀티 비가 달라지며, 그에 따라 한 주기 동안 스위치(110)와 제2 스위치(120)가 도통되는 듀티도 마찬가지로 달라진다.
일 예로, 제어기(250)의 출력 신호의 크기가 감소하면 변조기(230) 출력 신호(Vcon)의 듀티비는 감소한다. 따라서, 한 주기당 스위치(110)는 도통되고 제2 스위치(120)가 차단되는 시간이 증가한다. 스위치(110)가 도통됨에 따라 인덕터(L)를 통하여 전류가 흘러서 에너지가 인덕터(L)에 저장되며, 인덕터(L)를 통하여 흐르는 전류가 증가함에 따라 출력 전압(Vout)의 크기는 증가한다.
반대로, 제어기(250)의 출력 신호의 크기가 증가하면 변조기(230)가 제공하는 제어 신호(Vcon)의 듀티비는 증가한다. 따라서, 한 주기당 스위치(110)가 차단되고 제2 스위치(120)가 도통되는 구간은 증가한다. 인덕터(L)는 저장한 에너지를 전류의 형태로 제공하여 일시적으로 전류원으로 기능한다. 또한, 제2 스위치(110)가 도통되어 인덕터(L)의 방전 경로를 형성한다. 인덕터(L)가 전류를 제공함에 따라 인덕터(L)의 전압은 감소한다. 결과적으로 출력 전압(Vout)의 크기는 감소한다.또한, 커패시터(C)는 출력 노드에서의 전압 변화를 평활한다.
제어기(250)는 랜덤 신호(Vr)와 검출 신호(Vsense)가 동일한 값을 가질 수 있도록 제어한다. 일 예로, 검출 전압(Vsense)의 크기가 랜덤 신호(Vr)의 크기 보다 크면, 제어기는 출력 전압(Vout)이 감소하도록 제어하며, 이로 인해 검출 전압(Vsense)은 감소한다. 이러한 동작에 있어서 랜덤 신호(Vr)가 랜덤하게 바뀌기 때문에 제어기 출력, 스위치 제어신호, 출력 전압(Vout) 이 랜덤하게 바뀐다.
또한, 미리 정해진 진폭 및 주파수를 가지는 기준 전압(Vref)과 증폭기(250)의 출력 신호를 비교한 결과도 마찬가지로 랜덤하다. 따라서, 비교기(230)가 출력하는 제어 신호의 듀티비는 랜덤하며, 그에 따라 스위치(110) 및 제2 스위치(120)가 도통되거나, 차단되어 출력 신호(Vout)에 임베드 하는 리플은 랜덤하다.
일 실시예로, 보안 전력 공급 회로(3)는 게이트 드라이버(400)를 포함할 수 있다. 스위치(110) 및 제2 스위치(120)는 서로 상보적인 도전형을 가지는 스위치일 수 있으며, 스위치(110) 및 제2 스위치(120)는 제어부(200)가 출력한 제어 신호(Vcon)가 게이트 전극에 제공되어 도통 및 차단이 제어될 수 있다.
게이트 드라이버(400)은 스위치(100) 및 제2 스위치(120)이 동시에 도통되지 않도록 제어 신호(Vcon)를 스위치(100) 및 제2 스위치(120)에 제공한다.
도 8(B)는 커패시터(130)로 리플 삽입부를 구현한 예를 예시한다. 도 8(B)를 참조하면, 제어기(250)는 검출 전압(Vsense)이 직류 전압(VDC)과 같은 전압을 가지도록 출력 전압(Vout)을 제어한다.
커패시터(130)의 일 전극은 출력 전압(Vout)을 출력하는 출력 노드에 연결되며, 타 전극은 제어부(200)에 연결된다. 제어부(200)는 랜덤 신호 발생기(210)가 제공한 랜덤 신호(Vr)를 형성하여 출력한다. 랜덤 전압 발생기(210)가 형성한 랜덤 신호(Vr)는 커패시터(130)의 타 전극에 제공된다. 따라서, 커패시터의 일 전극과 연결된 출력 노드에는 랜덤 리플이 출력 전압(Vout)에 임베드된다.
따라서, 본 기술을 스위치 모드 파워 서플라이에 적용하는 경우에도 보안 랜덤한 리플이 임베드되어 암호화 키의 데이터에 따른 전력 소모의 변화를 은닉할 수 있다.
제4 실시예
이하에서는 도 9(A)을 참조하여 제4 실시예를 설명한다. 제4 실시예를 설명함에 있어서, 위에서 설명된 것과 동일하거나 유사한 요소에 대하여는 설명을 생략할 수 있다. 제4 실시예에 의한 보안 전력 공급 회로(4)는 스위치 모드 파워 서플라이(SMPS, Switch mode power supply)의 일종인 스텝 업 컨버터(step up converter, 3)일 수 있다.
제어기(250)는 검출 전압(Vsense)전압이 랜덤 신호(Vr)와 같은 전압을 가지도록 출력 전압(Vout)을 제어한다.
변조기(230)는 기준 전압(Vref)과 증폭기(250)의 출력 신호를 비교하여 비교 결과로 스위치(110)과 제2 스위치(120)을 구동하기 위한 제어 신호(Vcon)를 형성하여 출력한다. 일 예로, 증폭기(250)의 출력 신호의 크기가 감소하면 변조기(230) 출력 신호의 듀티비는 감소한다. 따라서, 한 주기당 제2 스위치(120)은 차단되나 스위치(110)이 도통되는 비율이 커지며, 인덕터(L)에 흐르는 전류는 스위치(110)을 통하여 흐른다.
증폭기(250)의 출력 신호의 증가하면 변조기(230) 출력 신호의 듀티비는 증가한다. 따라서, 한 주기당 스위치(110)이 차단되는 비율이 증가하며, 인덕터(L)에 저장된 에너지는 전류의 형태로 제2 스위치(120)을 통하여 흐른다. 인덕터(L)는 저장한 전류를 제공함에 따라 양단에 전압이 형성되며, 입력 전압(Vin)과 인덕터(L) 양단의 전압이 도합되어 출력 전압(Vout)에는 입력 전압(Vin)보다 큰 전압이 형성된다.
일 실시예로, 보안 전력 공급 회로(4)는 게이트 드라이버(400)를 포함할 수 있다. 게이트 드라이버(400)은 스위치(100) 및 제2 스위치(120)이 동시에 도통되지 않도록 제어 신호(Vcon)를 스위치(100) 및 제2 스위치(120)에 제공한다.
커패시터(C)는 출력 전압(Vout)에 해당하는 전하를 저장한다. 스위치(110)의 스위칭 사이클을 충분히 빠르게 조절하면 커패시터(C)의 전하는 인덕터(L)가 충전되는 도중에 완전히 방전되지 않아 출력 전압(Vout)은 입력 전압(Vin)보다 큰 전압이 제공된다.
도 9(B)는 커패시터(130)로 리플 삽입부를 구현한 예를 예시한다. 도 9(B)를 참조하면, 제어기(250)는 검출 전압(Vsense)이 직류 전압(VDC)과 같은 전압을 가지도록 출력 전압(Vout)을 제어한다.
커패시터(130)의 일 전극은 출력 전압(Vout)을 출력하는 출력 노드에 연결되며, 타 전극은 제어부(200)에 연결된다. 제어부(200)는 랜덤 신호(Vr)를 형성하는 랜덤 신호 발생기(210)를 포함한다. 랜덤 신호 발생기(200)가 형성한 랜덤 신호(Vr)는 커패시터(130)의 타 전극에 제공된다. 따라서, 커패시터의 일 전극과 연결된 출력 노드에는 랜덤한 리플이 출력 전압(Vout)에 임베드된다.
제어기(250)는 일 예로, 검출 전압(Vsense)이 랜덤 비교 전압(Vr) 보다 높으면, 제어기는 출력 전압(Vout)이 감소하도록 제어하여 이로 인해 검출 전압(Vsense)가 감소하도록 동작한다. 다른 예로, 검출 전압(Vsense)이 랜덤 비교 전압(Vr) 보다 낮으면, 제어기는 출력 전압(Vout)이 증가하도록 제어하여 이로 인해 검출 전압(Vsense)가 증가하도록 동작한다. 이러한 동작에 있어서 랜덤 신호(Vr)는 진폭, 주파수, 듀티비 및 위상 중 하나 이상이 랜덤하게 변화한다. 그에 따라 스위치(110) 및 제2 스위치(120)가 도통되거나, 차단되어 출력 신호(Vout)에 임베드 하는 리플은 랜덤하다. 따라서, 본 기술을 스위치 모드 파워 서플라이에 적용하는 경우에도 보안 랜덤한 리플이 임베드되어 암호화 키의 데이터에 따른 전력 소모의 변화를 은닉할 수 있다.
위에서 설명된 실시예는 부스트 컨버터 및 벅 컨버터이나, 통상의 기술자는 상기에 개시된 내용을 기초로 플라이 백 컨버터 또는 벅 부스트 컨버터에 용이하게 적용할 수 있을 것이다.
제5 실시예
도 10은 제5 실시예를 개요적으로 도시한 회로도이다. 도 10을 참조하면, 보안 전력 공급 회로(5)는 제어 전류(icon)를 미러링하여 출력하는 전류 미러(current mirror, 500)와, 전류 스위치(130), 저항(R) 및 제어부(200)를 포함한다.
제어부(200)는 랜덤 신호(Vr)을 형성하는 랜덤 신호 발생기(210) 및 연산 증폭기(240)를 포함한다.
랜덤 신호(Vr)는 연산 증폭기(240)에 의하여 전류 스위치(130)과 저항(R)이 연결된 노드로 제공된다. 전류 미러(500)의 일 측에 흐르는 제어 전류의 크기는 Vr/R이며, 랜덤 신호(Vr)이 랜덤하게 변화하므로, 제어 전류(icon)의 크기도 랜덤하게 변화한다. 따라서, 전류 미러(500)는 제어 전류(icon)를 미러링하여 랜덤하게 크기가 변화하는 출력(IOUT)을 출력 한다.
본 실시예에 의하면 랜덤하게 크기가 변화하는 바이어스 전류가 제공된다. 이로부터, 암호화 키의 데이터에 따른 전력 소모의 변화를 은닉할 수 있다는 장점이 제공된다.
모의 실험예
도 11(A)는 암호화를 수행하는 칩에 제공되는 구동 전압을 1.80V로 고정한 상태에서 미리 정해진 비트 시퀀스를 암호화 대상으로 제공하고, 암호화 키에 포함된 바이너리 데이터 중 "1"의 개수인 해밍 웨이트(HW, hamming weight)에 따른 전류 변화를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이 암호화에 사용되는 키의 바이너리 데이터에 따라 칩에서 소모되는 전력에 차이가 있음을 확인할 수 있으며, 칩의 전력 소모를 추적하여 키의 바이너리 데이터를 역추적하는 가능성이 있음을 확인할 수 있다.
도 11(B)는 해밍 웨이트(HW)를 18로 고정하고, 칩에 제공되는 1.8V의 구동 전압에 서로 다른 진폭을 가지는 리플을 임베드하여 제공한 상태에서 칩에서 소모되는 전류 변화를 도시한 도면이다. 도 11(B)를 참조하면, 비록 암호화에 사용되는 키의 해밍 웨이트가 18로 고정되었다고 하더라도 구동 전압에 제공되는 서로 다른 진폭을 가지는 리플에 의하여 칩에서 소모되는 전류 변화가 은닉되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 칩이 소모하는 전력을 추적하여 암호화에 사용되는 키의 정보를 역추적하는 형태의 전력 분석 공격을 무력화할 수 있다.
본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 리플 삽입부 110: 스위치
110: 제2 스위치 120: 커패시터
200: 제어부 210: 난수 발생기
220: 디지털 아날로그 변환기 230: 비교기
240: 래치 250: 증폭기
300: 출력 센서 400: 게이트 드라이버

Claims (32)

  1. 출력 전압 및 출력 전류 중 어느 하나 이상에 리플(ripple)을 임베드(embed)하는 리플 삽입부 및
    랜덤 신호 발생기(random signal generator)를 포함하고, 상기 랜덤 신호 발생기가 형성한 랜덤 신호(random signal)에 기초하여 상기 리플 삽입부를 제어하는 제어부(controller)를 포함하며,
    상기 출력 전압 및 출력 전류 중 어느 하나 이상에 임베드된 상기 리플은 랜덤하고,
    상기 리플 삽입부는
    제어 전극이 상기 제어부와 연결되어 상기 리플을 삽입하는 스위치를 포함하는 전력 공급 회로(power supply circuit).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 랜덤 신호 발생기는,
    난수 발생기(random number generator) 및
    상기 난수 발생기가 형성한 난수(random number)에 상응하는 상기 랜덤 신호를 형성하여 출력하는 디지털-아날로그 변환기부(DAC, digital analog converter unit)를 더 포함하는 전력 공급 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 랜덤 신호 발생기는,
    노이즈를 증폭하여 상기 랜덤 신호로 출력하는 랜덤 노이즈 증폭기(random noise amplifier)를 포함하는 전력 공급 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 랜덤 노이즈 증폭기는 반전 입력과 비반전 입력 및 출력 단자를 가지는 연산 증폭기와,
    상기 반전 입력에 연결된 제1 저항과, 상기 비반전 입력에 연결된 제2 저항을 포함하며,
    상기 제1 저항 및 제2 저항은 바이어스 전원 및 접지 전원 중 어느 하나에 연결된 전력 공급회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 리플 삽입부는,
    제어 전류를 미러링(mirroring)하여 출력하는 전류 미러를 포함하며,
    상기 리플 삽입부는 상기 제어 전류에 상기 리플을 삽입하고, 상기 리플이 삽입된 제어 전류를 미러링하여 상기 출력 전류로 출력하는 전력 공급 회로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리플 삽입부는
    출력 노드에 일 전극이 연결되고, 타 전극이 상기 제어부에 연결되어 상기 리플을 삽입하는 커패시터(capacitor)를 포함하는 전력 공급 회로.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전력 공급 회로는 리니어 레귤레이터인 전력 공급 회로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 랜덤 신호 발생기는,
    난수 발생기(random number generator) 및
    상기 난수 발생기가 형성한 난수(random number)에 상응하는 상기 랜덤 신호를 형성하여 출력하는 디지털-아날로그 변환기부(DAC, digital analog converter unit)를 포함하는 전력 공급 회로.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 랜덤 신호 발생기는,
    노이즈를 증폭하여 상기 랜덤 신호로 출력하는 랜덤 노이즈 증폭기(random noise amplifier)를 포함하는 전력 공급 회로.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 랜덤 노이즈 증폭기는 반전 입력과 비반전 입력 및 출력 단자를 가지는 연산 증폭기와,
    상기 반전 입력에 연결된 제1 저항과, 상기 비반전 입력에 연결된 제2 저항을 포함하며,
    상기 제1 저항 및 제2 저항은 바이어스 전원 및 접지 전원 중 어느 하나에 연결된 전력 공급회로.
  12. 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 공급 회로는,
    상기 출력 전압을 분압(voltage divide)한 검출 신호를 출력하는 출력 센서 회로를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 랜덤 신호와 상기 검출 신호가 각각 일 입력과 타 입력으로 제공되는 증폭기(amplifier)를 더 포함하며,
    상기 증폭기는 상기 랜덤 신호와 상기 검출 신호의 크기에 상응하도록 상기 출력 전압을 제어하는 전력 공급 회로.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전력 공급 회로는 아날로그 선형 레귤레이터인 전력 공급 회로.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 전력 공급 회로는,
    상기 출력 전압을 분압(voltage divide)한 검출 신호를 출력하는 출력 센서 회로를 더 포함하며,
    상기 디지털 아날로그 변환기부는
    상기 랜덤 신호 발생기가 형성한 랜덤 신호(random signal)에 상응하는 상위 랜덤 신호를 형성하여 출력하는 제1 디지털-아날로그 변환기와,
    상기 랜덤 신호 발생기가 형성한 랜덤 신호(random signal)에 상응하는 하위 랜덤 신호를 형성하여 출력하는 제2 디지털-아날로그 변환기를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 상위 랜덤 신호와 상기 검출 신호를 비교하는 제1 비교기;
    상기 하위 랜덤 신호와 상기 검출 신호를 비교하는 제2 비교기 및
    상기 제1 비교기 및 상기 제2 비교기의 비교 결과에 따라 랜덤한 듀티비를 가지며 상기 리플 삽입부를 제어하는 제어 신호를 형성하는 래치를 더 포함하는 전력 공급 회로.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전력 공급 회로는 디지털 선형 레귤레이터인 전력 공급 회로.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 전력 공급 회로는,
    스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS, switching mode power supply)인 전력 공급 회로.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 리플 삽입부는
    상기 제어부에 의하여 제어되는 스위치를 포함하는 전력 공급 회로.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전력 공급 회로는,
    상기 스위치와 상보적으로 동작하는 제2 스위치;
    에너지를 저장하는 인덕터 및
    에너지를 저장하는 커패시터를 더 포함하는 전력 공급 회로.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2 스위치는 상기 제어부에 의하여 제어되어 출력 전압 및 출력 전류 중 어느 하나 이상에 랜덤한 리플(ripple)을 임베드(embed)하는 전력 공급 회로.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 전력 공급 회로는,
    상기 스위치와 상기 제2 스위치가 동시에 도통되지 않도록 상기 스위치 및 상기 제2 스위치 중 어느 하나 이상을 제어하는 게이트 드라이버를 더 포함하는 전력 공급 회로.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 랜덤 신호 발생기는,
    난수 발생기(random number generator) 및
    상기 난수 발생기가 형성한 난수(random number)에 상응하는 상기 랜덤 신호를 형성하여 출력하는 디지털-아날로그 변환기부(DAC, digital analog converter unit)를 더 포함하는 전력 공급 회로.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 랜덤 신호 발생기는,
    노이즈를 증폭하여 상기 랜덤 신호로 출력하는 랜덤 노이즈 증폭기(random noise amplifier)를 포함하는 전력 공급 회로.
  23. 제21항 및 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 공급 회로는,
    상기 출력 전압을 분압한 검출 신호를 출력하는 출력 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 랜덤 신호와 상기 검출 신호의 크기에 상응하는 신호를 출력하는 증폭기 및
    상기 증폭기의 출력 신호와, 기준 신호를 비교하여 상기 리플 삽입부 제어 신호를 형성하는 변조기를 포함하는 전력 공급 회로.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 기준 신호는 미리 정해진 진폭 및 주파수를 가지는 톱니파(saw tooth wave)인 전력 공급 회로.
  25. 제16항에 있어서,
    상기 스위칭 모드 파워 서플라이는
    입력 전압의 크기보다 상기 출력 전압의 크기가 큰 부스트 컨버터인 전력 공급 회로.
  26. 제16항에 있어서,
    상기 스위칭 모드 파워 서플라이는
    상기 출력 전압의 크기보다 입력 전압의 크기가 큰 벅 컨버터인 전력 공급 회로.
  27. 제22항에 있어서,
    상기 랜덤 노이즈 증폭기는 반전 입력과 비반전 입력 및 출력 단자를 가지는 연산 증폭기와,
    상기 반전 입력에 연결된 제1 저항과, 상기 비반전 입력에 연결된 제2 저항을 포함하며,
    상기 제1 저항 및 제2 저항은 바이어스 전원 및 접지 전원 중 어느 하나에 연결된 전력 공급회로.
  28. 랜덤 신호를 형성하는 단계 및
    출력 전압 및 출력 전류 중 어느 하나 이상에 상기 랜덤 신호에 기초한 랜덤 리플을 임베드하는 단계를 포함하고,
    상기 랜덤 리플을 임베드하는 단계는,
    랜덤 신호 발생기가 형성한 상기 랜덤 신호(random signal)에 기초한 신호가 상기 랜덤 리플을 삽입하는 스위치의 제어 전극에 제공됨으로써 상기 스위치가 제어되어 상기 랜덤 리플을 임베드하여 수행되는 전력 형성 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 랜덤 신호를 형성하는 단계는,
    난수를 형성하는 단계 및
    상기 난수에 상응하는 아날로그 신호를 형성하는 단계를 포함하여 수행되는 전력 형성 방법.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 랜덤 신호를 형성하는 단계는,
    열적 노이즈(thermal noise) 및 샷 노이즈(shot noise) 중 적어도 어느 하나를 증폭하는 단계를 포함하여 수행되는 전력 형성 방법.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 랜덤 리플을 임베드하는 단계는,
    상기 랜덤 신호를 스위치의 제어 전극에 제공하여 수행하거나,
    상기 랜덤 신호를 출력 노드와 일 단자가 연결된 커패시터의 타 단자에 제공하여 수행하는 전력 형성 방법.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 랜덤 리플을 임베드하는 단계는,
    제어 전류에 상기 랜덤 신호에 의하여 형성된 랜덤 리플을 삽입하는 단계 및
    상기 랜덤 리플이 삽입된 제어 전류를 미러링하는 단계를 포함하여 수행되는 전력 형성 방법.
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