The classical two-capacitor paradox of the lost energy is revisited from an electronic circuit security stand-point. The paradox has been solved previously by various researchers, and the energy lost during the charging of capacitors has been primarily attributed to the heat and radiation. We analytically prove this for various standard resistor-capacitor (RC) and resistor-inductor-capacitor (RLC) circuit models. From the perspective of electronic system security, electromagnetic (EM) side-channel analysis (SCA) has recently gained significant prominence with the growth of resource-constrained, internet connected devices. This article connects the energy lost due to capacitor charging to the EM SCA leakage in electronic devices, leading to the recovery of the secret encryption key embedded within the device. Finally, with an understanding of how lost energy relates to EM radiation, we propose adiabatic charging as a solution to minimize EM leakage, thereby paving the way towards low-overhead EM SCA resilience.


翻译:本文从电子电路安全的角度重新审视了经典的双电容能量损失悖论。该悖论先前已被多位研究者解决,电容器充电过程中的能量损失主要被归因于热耗散和辐射。我们针对多种标准电阻-电容(RC)和电阻-电感-电容(RLC)电路模型进行了理论证明。从电子系统安全的角度来看,随着资源受限的物联网设备日益普及,电磁(EM)侧信道分析(SCA)近年来受到广泛关注。本文将电容器充电导致的能量损失与电子设备中的电磁侧信道泄漏联系起来,这种泄漏可导致设备内嵌的加密密钥被恢复。最后,基于对能量损失与电磁辐射关系的理解,我们提出采用绝热充电作为最小化电磁泄漏的解决方案,从而为构建低开销的电磁侧信道防护机制开辟了道路。

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