KR20060119410A - 가변 정전압을 발생하는 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 정전압을 발생시키는 가변 정전압기에 관한 것으로, 보다 상세히 본 발명은 스위칭을 통해 기준 전압을 가변시킴으로써, 출력 전압을 다수의 정전압으로 변화시키는 가변 정전압기에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 가변 정전압기는 디지털 신호값에 따라 N개의 저항 각각의 일단자에 연결된 스위치의 온/오프를 제어하는 기준전압제어부, 상기 스위치의 온/오프 제어에 따라 생성된 저항값에 해당하는 기준 전압을 생성하는 가변기준전압생성부,상기 기준전압 및 외부 입력전압을 기초로 정전압을 발생하는 레귤레이터를 포함한다.
가변 정전압기, 정전압, 보안, 전력관리

Description

가변 정전압을 발생하는 장치 및 방법{Apparatus and method for generating variable constant voltage}
도 1a 는 가변 정전압기의 블락도이다.
도 1b 는 가변 정전압기의 투시도이다.
도 2는 회로로 표현된 가변 정전압기이다.
도 3a 내지 3d 는 보안 칩의 전력 변화 측정 그래프를 도시한다.
도 4 는 칩 또는 시스템에서 가변 정전압기의 일 사용예를 도시한다.
도 5는 고정 정전압기와 가변 정전압기가 함께 사용되는 정전압기의 투시도이다.
도 6은 칩 또는 시스템에서 고정 정전압기와 가변 정전압기를 함께 사용한 일 실시예를 도시한다.
도 7 은 가변 정전압을 생성하는 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다수의 정전압을 발생시키는 가변 정전압기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온/오프 스위칭을 통한 저항값의 변화로 기준 전압을 가변시킴으로써, 출력 전압을 다수의 정전압으로 변화시키는 가변 정전압기에 관한 것이다.
종래의 정전압기는 회로나 반도체 칩 등의 시스템에서 요구되는 전압값을 안정된 단일의 직류 전압값으로 공급하였다. 즉, 기존의 정전압기는 깨끗하지 못한 직류 전압, 다수의 직류 레벨을 지닌 직류 전압을 외부로부터 입력전압으로 받아서, 이를 회로나 반도체 칩 등의 시스템에서 요구되는 단일의 직류 정전압값으로 생성하는 역할을 수행하였다.
그러나, 항상 일정한 단일 직류 전압을 칩이나 시스템에 공급하는 경우 칩 내의 동작, 즉 데이터 처리에 대응하여 전력 변화가 발생하는 것을 감지할 수 있다. 그로 인해, 공격자는 스마트카드, 보안 칩 등의 시스템이 단일 직류 정전압을 공급받고 있는 상태에서 내부 실행, 데이터 처리에 따른 전력 변화를 측정하고 분석하여 통계적인 데이터 추출을 통해 해킹을 시도할 수 있다.
결과적으로, 단일의 정전압을 공급받아 스마트카드, 보안 칩 등을 구동하는 것은 항상 이러한 전원공격에 노출 되어있는 문제점이 있다.
또한, 종래의 전력 관리 시스템은 단일의 직류 정전압을 지속적으로 공급하므로, 시스템은 시스템 기준 소모 전력량보다 더 높은 전력이 필요한 고속의 처리가 요구되는 상황에서도, 더 높은 직류 정전압값을 공급할 수 없어 고속 신호 처리를 수행하지 못하였으며, 이와 달리 시스템이 휴지 상태인 경우에도 변화없이 단일의 직류 정전압을 시스템에 공급하므로 시스템은 불가피하게 전력이 소모되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 전원 공격에 대한 방어 및 효율적 전력 관리를 수행하기 위해 가변 정전압을 발생시키는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 가변 정전압기는 디지털 신호값에 따라 N개의 저항 각각의 일단자에 연결된 스위치의 온/오프를 제어하는 기준전압제어부; 상기 스위치의 온/오프 제어에 따라 생성된 저항값에 해당하는 기준 전압을 생성하는 가변기준전압생성부; 상기 기준전압 및 외부 입력전압을 기초로 정전압을 발생하는 레귤레이터;를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 가변 정전압을 생성하는 방법은 (a)디지털 신호값에 따라 N개의 저항 각각의 일단자에 연결된 스위치의 온/오프를 제어하여 저항값을 생성하는 단계;(b) 상기 저항값에 해당하는 기준 전압을 생성하는 단계;(c)상기 기준전압 및 외부 입력전압을 기초로 정전압을 발생하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 가변 정전압기를 이용한 시스템은 시스템 전원의 안정을 위해 소모 전력 파형이 데이터 처리에 대응하게 발생하도록 데이터 처리에 있어 고정된 정전압을 요구하는 데이터 처리부; 시스템 보안 및 해킹 방지를 위해 소모 전력 파형이 랜덤하거나 또는 일정하게 발생하도록 가변된 정전압을 요구하는 암호처리부; 상기 데이터 처리부에 고정된 단일의 정전압을 제공하는 고정 정전압기;및 디지털 신호 값에 따라 N개의 저항 각각의 일단자에 연결된 스위치의 온/오프를 제어하고 상기 스위치의 온/오프 제어에 따라 생성된 저항값에 해당하는 기준 전압을 생성하며 상기 기준전압 및 외부 입력전압을 기초로 정전압을 발생하 며 상기 암호처리부에 정전압을 제공하는 가변 정전압기;를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1a 및 1b 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가변 정전압기 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1a 및 1b 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가변 정전압기 장치는 기준전압 제어부(100), 가변 기준 전압 생성부(110), 레귤레이터(120)를 포함한다.
기준전압 제어부(100)는 1과 0의 값을 갖는 디지털 신호를 생성함으로써 하나 이상의 저항(R1,R2,...Rn)의 일단에 연결된 스위치를 온/오프 하는 스위칭 기능을 제어한다. 기준 전압 제어부(100)에서 제어된 스위칭에 따라 저항값(Rd)이 결정된다.
가변 기준 전압 생성부(110)에서는 기준전압 제어부(100)에서 스위칭 제어 결과 획득한 저항값(Rd)에 해당하는 기준전압(Vref)을 생성한다. 기준전압(Vref)은 기준전압 제어부(100)에서의 스위칭 제어에 따라 변화되는 저항값의 변화에 따라 다수의 기준정전압값으로 변화된다.
레귤레이터(120)는 가변 기준전압 생성부(110)로부터 생성된 기준전압(Vref)과 외부 입력 전압(Vin)으로부터 출력 정전압(Vout)을 생성하며, 에러 증폭기(121), 통과 소자(122), 샘플링 장치(123)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가변 정전압기 장치의 회로도이다.
도 2 와 관련하여, 기준 전압제어부(200)는 CPU를 통한 제어 및 프로그램에 의한 소프트웨어적인 방법으로 스위칭의 온/오프를 제어하거나 하드웨어 기반의 난수발생기, 불규칙 신호기 등 하드웨어를 통해 또는 소프트웨어와 하드웨어를 조합하여 스위칭의 온/오프 제어하는 다양한 디지털 신호를 발생한다.
기준전압 제어부(200)는 가변 정전압기로부터 시스템이나 칩에서 필요로 하는 전압값에 따라 스위칭을 제어하는 역할을 한다. 기준전압제어부(200)는 1 또는 0의 디지털 신호를 발생시키며 상기 디지털 신호에 기초한 스위칭의 온/오프를 통해 저항 R1,R2,...Rn의 접지 여부를 제어한다.
기준 전압 생성부(210)는 기준전압제어부(200)에서 스위칭 제어 결과 결정된 저항값(Rd)과 모스 트랜지스터(MOS Transistor) M25~M28 로 구성된다. 가변 기준전압 생성부(210)는 모스 트랜지스터 M25, M26의 소스 단자로부터 입력되는 입력전압 Vin을 모스 트랜지스터 M27, M28 그리고 상기 결정된 저항값(Rd)에 의해 귀환되는 구성을 지니며, 이 때, 모스 트랜지스터 M28의 드레인 전압을 항상 일정한 전압으로 유지함으로써 기준 전압 Vref 를 생성한다. 따라서, 입력 전압 Vin 의 변동이 있어도, Vref 값은 변동하지 않으며, 단지 기준 전압 제어부(200)의 스위칭 제어의 변동에 의해 기준 전압 Vref값을 변동시킨다.
레귤레이터(220)는 상기 가변 기준 전압 생성부(210)로부터 생성된 기준 전압(Vref)과 외부 입력 전압(Vin)을 받아 출력 정전압 Vout 을 생성한다. Vout 값은 Vref 값의 변화에 따라 Vo1, Vo2....Vop으로 가변된다.
도 3 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가변용 정전압기의 전력 변화 파형을 도시하고 있다.
도 3-(a)는 카드 수행에 따른 데이터, 즉 키 데이터 파형을 도시한다.
도 3-(b)는 종래의 스마트카드, 보안 칩의 소모 전력 파형으로서, 단일 정전압을 시스템에서 사용하므로, 시스템 내부의 실행 명령 내지 작동 수행(도 3-(a)참고)에 따라 전력 변화가 어떠한 통계적인 데이터를 가진다는 것을 분석할 수 있다.
도 3-(b)에 도시된 바와 같이, 종래의 스마트 카드, 보안 칩등에서는 단일 정전압을 시스템에서 사용하는 경우 시스템 내부의 실행 명령 내지 작동 수행에 따른 전력 변화를 측정하여 통계적인 데이터를 얻을 수 있었다. 이는 스마트 카드, 보안 칩등의 시스템에서 수행 명령에 의한 전력 변화의 감지를 의미하는 것으로서 공격자의 전원 공격에 의한 해킹 발생의 문제점이 있다.
따라서, 전원 공격 해킹에 대하여 보안 칩, 스마트카드등 시스템의 보안 안정성이 요구된다. 보안 방어 기술의 한 태양으로서 본 발명의 가변정전압기는 보안 칩이나, 스마트카드 칩등의 시스템에서 내부 전원 모듈 또는 단일 칩의 형태로서 시스템을 구동하는 출력 전압 레벨을 변화시킴으로써 시스템 내에서 스마트카드, 보안 칩등을 해킹의 위험으로부터 방어한다.
도 3-(c) 및 도 3-(d) 파형은 수행 명령(도 3-(a)의 키 데이터 파형 참고)과 관련 없는 전력 파형이 측정되고 있음을 볼 수 있다. 그 결과, 공격자는 도 3-(c) 및 도 3-(d)와 같은 파형으로부터는 소모 전력이 동작 데이터에 의해서 발생한 소모 전력 신호 파형인지, 전원 모듈의 제어에 의한 소모 전력 파형인지를 구별할 수 없게 되고 종래의 전원 공격 해킹 방법인 소모 전력 변동 신호 측정을 통한 통계적 데이터 획득이 불가능 하게 된다.
도 3-(c)에 도시된 바와 같은, 랜덤한 소모 전력 변화 파형을 발생시키기 위해, 본 발명의 바람직한 일실시예에서, 기준전압제어부(200)는 소프트웨어, 하드웨어 또는 소프트웨어와 하드웨어의 구현으로 랜덤한 디지털 신호를 발생시키도록 스위칭 제어를 수행한다.
기준전압제어부(200)에서 발생된 랜덤한 디지털 신호는 저항의 온/오프 스위칭을 제어하므로, 랜덤한 저항 스위칭이 이루어지며, 그로 인해 생성되는 랜덤한 저항 값(Rd_r)에 따라 가변기준전압 생성부(210)에서는 랜덤한 기준전압(Vref_r)이 발생하게 된다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예로는, 도 3-(d)에 도시된 바와 같이, 전원 공격 해킹에 대한 또 다른 방어책의 일 실시예로서, 소모전력 진폭의 최대값과 최소값이 동일하며, 그 진폭의 범위 내에서 규칙적인 파형을 발생시키도록 스위칭 제어를 통해 공격자의 전력 분석을 불가능하게 하는 것이다.
이를 위해, 기준전압제어부(200)는 보안 칩, 스마트 카드 및 기타 시스템 내부의 메모리, 입력/출력 인터페이스, 시스템 로직, CPU 등에서 동작상황에 따라 시스템의 기준 소모 전력량보다 외부 입력 전압부에서 측정한 시스템 소모 전력량 이 많아지는 경우, 즉, 공급되는 전압을 일정하지만 전류의 공급이 증가되어 시스템의 소모 전력이 증가되는 경우, CPU 등 내부 모듈을 통해 전력의 증가를 감지한 이후, 기준전압제어부(200)는 기준전압(Vref)을 낮춤으로써 전력의 소비량을 낮춘다.
또한 보안 칩, 스마트 카드 및 기타 시스템 내부의 메모리, 입력/출력 인터페이스, 시스템 로직, CPU 등에서 동작상황에 따라 시스템의 기준 소모 전력량보다 외부 입력 전압부에서 측정한 시스템 소모 전력량이 적어지는 경우, 즉 공급되는 전압을 일정하지만 전류의 공급이 감소되어 시스템의 소모 전력이 감소되는 경우, CPU 등 내부 모듈을 통해 전력의 감소를 감지한 이후, 기준전압제어부(200)는 기준전압(Vref)을 높임으로써 소모 전력의 규칙적인 파형을 생성한다.
이런 기준전압 제어부의 제어과정을 통해 도 3-(d)와 같은 소모전력 파형이 도출되며, 공격자는 데이터 실행 및 작동 수행을 파악하기 불가능하게 되어 해킹공격에 대처할 수 있다.
다시 도 3과 관련하여, 보다 상세히 예를 들어 설명하면, 스마트카드가 요구하는 바이어스 전압을 3V로 가정하자. 그리고 기준전압제어부(100, 200)의 스위칭에 의해 제어되어 형성된 가변 출력 전압(Vout)을 2.8V, 3V, 3.2V로 하자.
도 3-(c)는 스마트카드가 수행 명령을 실행할 경우, 기준전압제어부(100,200)는 램덤한 디지털 신호를 발생시켜 기준전압생성부(110,210)에서 랜덤한 기준전압(Vref_r)를 생성하고, 랜덤한 출력 전압(Vout_r)을 발생시킴으로써 소모전력 변화를 분석한 내용이 실행 명령에 따른 전력 변화인지 출력 전압에 따른 전력 변화인지를 파악할 수 없게끔 하는 기술이다.
또한 도 3-(d)와 관련하여, 기준전압제어부(200)를 스마트 카드 실행 명령과 연동시켜 기준전압(Vref)과 출력 전압(Vout)을 변화시킴으로써 소모전력 변동 파형이 외형적으로 거의 일정한 상태로 보여주는 것이다.
즉, 전력을 많이 소모하는 명령에 대해서는 2.8V 전압을 공급하고, 전력을 적게 소모하는 명령에 대해서는 3.2V 전압을 인가하여 카드 실행 명령에 따른 전력 변동 파형이 없게 하는 것이다.
도 4 는 칩 또는 시스템에서 가변 정전압기의 일 사용예를 도시한다.
도 4 와 관련하여, 외부에서 칩 자체로 공급되는 전원, 즉 스마트카드, 보안 칩 등을 구동시키기 위해 사용되는 전원은 정전압원이다. 일반적으로 이 정전압원은 칩에서 그대로 사용하거나 아니면 칩 자체에 정전압기가 있어 칩 내부 회로가 요구하는 정확한 전압으로 변경하여 공급해 준다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 칩 또는 시스템 자체에 있는 가변정전압기(460)가 내부 메모리(410), 입/출력 인터페이스(420), CPU(430), 시스템 로직(440)등이 요구하는 단일 전압뿐만아니라, 다양한 출력 전압을 칩 또는 시스템의 내부 메모리(410), 입/출력 인터페이스(420), CPU(430), 시스템 로직(440)에 공급해 주는 기능을 한다.
다만, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 구현하는 범위는 정확한 데이터 처리에 지장을 주지 않는 허용 가변 범위 내이다. 또한, 그 범위 내에서 가변 기준전압과 가변 출력전압의 범위와 칩 또는 시스템 내의 대상 모듈을 결정한다.
그 결과, 칩 또는 시스템의 외부 입력 전압부(450)에서 측정한 전력 파형으로부터 데이터 실행 명령 및 데이터 수행 처리에 따른 해킹을 수행할 수 없도록 하며, 시스템 전력을 절감할 수 있다.
도 5는 고정 정전압기가 포함된 가변 정전압기를 도시한다.
고정 정전압기(570)는 기준전압 생성부(571)와 레귤레이터(572)를 포함한다. 상기 기준전압 생성부(571)와 레귤레이터(572)는 도 2의 기준전압 생성부(210)와 레귤레이터(220)에 대응되며, 다만 도 2와 달리 저항 스위칭을 통해 기준전압을 변화시키지 않는 바, 고정 정전압기(570)는 단일의 정전압을 생성한다.
가변 정전압기(580)은 기준전압 제어부(500), 기준 전압 생성부(510), 레귤레이터(520)를 포함하며, 각각 도 2의 기준전압 제어부(200), 기준전압 생성부(210), 레귤레이터(220)에 각각 대응하며, 이에 관한 설명은 위에서 기술한 바와 동일하다.
도 6은 칩 또는 시스템에서 고정 정전압기와 가변 정전압기를 동시에 사용한 예를 도시한다.
데이터 실행명령 또는 사용자 수행명령등의 해킹의 우려가 없거나 또는 데이터 처리에 있어 시스템 전원의 안정 및 정확한 데이터 처리가 요구되는 곳에는 고정된 정전압을 공급하고, 암호나 중요 데이터 처리등 해킹 방지를 요구하는 부분에는 가변 정전압을 공급함으로써 시스템 전원의 안정 및 해킹에 대한 보호가 가능하다.
즉, 메모리(610), 입/출력 인터페이스(620), CPU(630) 등과 같이 정확한 데 이터의 처리 및 시스템 전원의 안정성이 요구되는 데이터 처리부(640)에는 고정 정전압기(670)를 통해 단일의 정전압을 제공한다.
소비전력 파형을 통해 데이터 수행명령 내지 사용자 명령을 파악하더라도 보안의 필요성이 높지 않은 데이터 처리부(640)에는 고정 정전압기(670)를 통해 단일의 정전압을 제공하며, 그로서 정확한 데이터 처리를 수행할 수 있다.
이에 반해, 보안 칩, 스마트 카드와 같이 암호화가 요구되는 암호처리부(650)에는 가변 정전압기(660)를 통해 가변 정전압을 제공함으로써, 랜덤하거나 균일한 소비전력 파형을 생성하고, 그 결과 공격자는 소비전력 파형을 통한 해킹이 어려워진다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예는 유비쿼터스 시스템에서 저전력 기반을 다루는 능동 RFID, 센서 보드, 시스템 보드, 시스템 칩(SoC) 등에서 최적화된 전력 관리를 수행하는 것이다.
본 발명의 가변 정전압기는 일상적인 시스템의 신호 처리 속도에서는 시스템 기준 소모 전력량을 공급하도록 기준 정전압(Vref)을 발생하고, 시스템 신호 처리를 빨리 요구하는 구간 또는 고성능의 기능을 동작시켜야 하는 경우에는 시스템 기준 소모 전력량보다 높은 전력을 공급하도록 더 높은 기준 정전압(Vrefh)을 발생하며, 시스템 신호 처리를 느리게 요구하거나 또는 정지 상태에서는 시스템 기준 소모 전력량보다 낮은 전력을 공급하도록 더 낮은 기준 정전압(Vrefl)을 발생함으로써 최적의 전력 관리 시스템을 구성한다.
이러한 최적의 전력 관리는 시스템의 효율적인 성능을 높이게 되며 또한 밧데리를 이용하는 시스템에서는 밧데리의 수명을 연장하게 된다.
도 7 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 가변 정전압을 생성하는 방법에 대한 흐름도이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 가변 정전압을 생성하는 방법은 기준전압제어부(100,200)에서 발생하는 1 또는 0의 디지털 신호값에 따라 N개의 저항 각각의 일단자에 연결된 스위치의 온/오프를 제어하여 저항값(Rd)을 생성한다.(S710)
그 후 가변 기준 전압 생성부(110, 210)는 상기 저항값(Rd)에 해당하는 기준전압(Vref)을 생성한다. 상기 기준전압(Vref)은 기준전압 제어부(100, 200)에서의 스위칭 제어에 따라 변화되는 저항값의 변화에 따라 다수의 기준정전압값으로 변화된다.(S720)
가변 기준전압 생성부(110, 210)로부터 생성된 기준전압과 외부 입력 전압(Vin)은 에러 증폭기(121), 통과 소자(122), 샘플링 장치(123) 등으로 구성된 레귤레이터(120)를 통과하여 출력 정전압(Vout)을 생성한다.(S730)
이 때, 기준전압제어부(100,200)에서 스위칭 제어에 따라 저항값(Rd)을 생성하는 단계는 하드웨어 기반의 난수발생기, 불규칙 신호기 등에 의해 발생된 랜덤한 디지털 신호에 기초한 저항값을 발생하는 단계를 포함한다.
그리고 기준전압제어부(100, 200)에서 스위칭 제어에 따라 저항값을 생성하는 단계는 상기 외부 입력 전압 단자(150)에서 측정한 시스템 소모 전력 변동 파형에서 진폭의 최댓값과 최솟값이 동일한 규칙적인 파형이 생성되도록 디지털 신호를 발생시키는 단계를 포함한다.
상기 기준전압제어부(100,200)에서 스위칭 제어에 따라 저항값(Rd)을 생성하는 단계는 일상적인 시스템의 신호 처리 속도에서는 시스템 기준 소모 전력량을 공급하는 기준 정전압(Vref)을 발생시키기 위해 저항의 일단에 연결된 스위칭 온/오프를 제어하는 디지털 신호를 발생하는 단계를 포함한다.
또한, 시스템 신호 처리를 빨리 요구하는 구간 또는 고성능의 기능을 동작시켜야 하는 경우에는 시스템 기준 소모 전력량보다 높은 전력을 공급하도록 더 높은 기준 정전압(Vrefh)을 발생하도록 디지털 신호를 생성하는 스위칭 온/오프 제어 단계를 포함한다.
그리고 시스템 신호 처리를 느리게 요구하거나 또는 정지 상태에서는 시스템 기준 소모 전력량보다 낮은 전력을 공급하도록 더 낮은 기준 정전압(Vrefl)을 발생시키기 위해 디지털 신호를 생성하는 스위칭 제어 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 가변 정전압을 발생시키는 방법 및 장치는 스위칭 제어를 통해 다수의 정전압을 발생함으로써 소모 전력 파형을 측정, 분석한 통계적 자료를 기반으로 전원을 공격하는 형태의 해킹에 대한 보안의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 가변 정전압을 발생시키는 방법 및 장치는 시스템의 내부 신호 처리 상황 및 시스템 소모 전력 상황에 따라 기준전압을 가변하여 다수의 출력 정전압을 생성함으로써 유비쿼터스 시스템에서 저전력 기반을 다루는 능동 RFID, 센스 보드, 등에서 효율적인 컴퓨팅 파워의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (7)

  1. 디지털 신호 값에 따라 N개의 저항 각각의 일단자에 연결된 스위치의 온/오프를 제어하는 기준전압 제어부;
    상기 스위치의 온/오프 제어에 따라 생성된 저항값에 해당하는 기준 전압을 생성하는 가변 기준전압 생성부; 및
    상기 기준전압 및 외부 입력전압을 기초로 정전압을 발생하는 레귤레이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 정전압기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기준전압제어부는
    소모 전력 파형이 랜덤하거나 또는 일정하도록 디지털 신호를 발생시키고 상기 디지털 신호 값에 따라 N 개의 저항 각각의 일단자에 연결된 스위치의 온/오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 정전압기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기준전압제어부는
    시스템 소모 전력량이 시스템 기준 소모 전력량보다 큰 경우 높은 정전압을 발생시키도록 디지털 신호를 발생하고, 시스템 소모 전력량이 시스템 기준 소모 전력량보다 작은 경우에는 낮은 정전압을 발생시키도록 디지털 신호를 발생하여 상기 디지털 신호 값에 따라 N개의 저항 각각의 일단자에 연결된 스위치의 온/오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 정전압기.
  4. 디지털 신호값에 따라 N개의 저항 각각의 일단자에 연결된 스위치의 온/오프를 제어하여 저항값을 생성하는 단계;
    상기 저항값에 해당하는 기준 전압을 생성하는 단계;
    상기 기준전압 및 외부 입력전압을 기초로 정전압을 발생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 정전압을 생성하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 저항값을 생성하는 단계는
    랜덤한 디지털 신호를 발생하거나 또는 소모 전력량의 변동 파형 진폭이 일정하도록 디지털 신호를 발생하여 상기 디지털 신호값에 따라 N개의 저항 각각의 일단자에 연결된 스위치의 온/오프를 제어하여 저항값을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 정전압을 생성하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 저항값을 생성하는 단계는
    시스템 소모 전력량과 시스템 기준 소모 전력량을 비교하여, 상기 시스템 소모 전력량이 시스템 기준 소모 전력량보다 높거나 낮은 경우 각각 높은 기준정전압과 낮은 기준정전압을 생성하도록 디지털 신호를 발생하여 상기 디지털 신호값에 따라 N개의 저항 각각의 일단자에 연결된 스위치의 온/오프를 제어하여 저항값을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 정전압을 생성하는 방법.
  7. 시스템 전원의 안정을 위해 소모 전력 파형이 데이터 처리에 대응하게 발생하도록 데이터를 저장, 연산 및 입출력 하는 제 1 데이터 처리부;
    시스템의 해킹을 방지하기 위해 데이터를 암호화 하는 제 2 데이터 처리부;
    상기 제 1 데이터 처리부에 고정된 정전압을 제공하는 고정 정전압기;
    소모 전력 파형이 랜덤하거나 또는 일정하도록 디지털 신호 값에 따라 N개의 저항 각각의 일단자에 연결된 스위치의 온/오프를 제어하고 상기 스위치의 온/오프 제어에 따라 생성된 저항값에 해당하는 기준 전압을 생성하여, 상기 생성한 기준전압 및 외부 입력전압을 기초로 정전압을 발생하여 상기 제 2 데이터 처리부에 제공하는 가변 정전압기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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