具有嵌入式传感器的安全设备的侧信道攻击减轻

摘要

本申请涉及具有嵌入式传感器的安全设备的侧信道攻击减轻。实施例包括相对于嵌入式传感器操作具有隔离的操作的加密电路，以减轻侧信道攻击。加密电路、传感器和模数转换器(ADC)电路与加密电路一起被集成到集成电路中。利用传感器输出感测到的信号，并使用ADC电路将感测到的信号转换为数字数据。此外，使用一个或多个秘密密钥和加密电路来生成加密数据。相对于传感器和ADC电路的操作，加密数据的生成具有隔离的操作。该隔离的操作减轻侧信道攻击。使用与用于传感器和ADC电路的电源、时钟和/或复位电路电隔离的用于加密电路的类似电路可以实现隔离的操作。该隔离的操作也可以使用时分多路复用操作来实现。也可以实施其他变型。

说明书

技术领域

技术领域涉及包括无线物联网(IoT)设备的集成电路，该集成电路具有加密电路和嵌入式传感器。

背景技术

除其他功能外，操作为物联网(IoT)设备的集成电路(IC)还可以包括加密功能。例如，IoT设备可以具有无线电台(radio)以允许无线通信。IoT设备还可以包括传感器、致动器和/或其他电路系统，这些传感器、致动器和/或其他电路系统允许IoT设备在部署有IoT设备的环境中执行一个或多个功能。例如，IoT设备可以用于在诸如家庭或企业的环境中提供自主互连的计算设备、感测设备和/或致动设备的系统。此外，IoT设备可以各自具有唯一的标识符，并且具有通过包括IoT设备的网络传输和/或接收数据的能力。

IoT设备面临重大的隐私和安全性挑战。为了应对这些隐私和安全性挑战，IoT设备通常包括与其他操作电路系统集成在同一IC上的加密(密码)电路。例如，许多IoT设备存储一个或多个秘密密钥并利用这些密钥执行加密操作。此外，现有解决方案已经在集成电路中创建了存储秘密密钥并且执行加密操作的可信存储区，并且这些可信区与不可信存储区分开，在不可信存储区，存储了应用代码并且其他电路系统执行非加密操作。

然而，如果秘密密钥被破解，则可能发生多次攻击。例如，攻击者可以接管设备的控制，并以某种方式指挥其行动，从而对与部署有该设备的环境相关联的人员或基础架构造成财务、物理或其他伤害。此外，具有密钥的攻击者还可以模仿网络中的设备，以访问网络上或存储在其他连接的设备中的私有或机密数据。

攻击者已使用各种间接侧信道技术来确定IoT设备或其他安全IC设备上的加密电路内所使用的秘密密钥。例如，许多IoT设备被实现为片上系统(SoC)集成电路，其包括与嵌入式无线电台、微控制器和其他电路集成的加密电路。这样的嵌入式IC设备容易受到侧信道攻击。侧信道攻击通过关注从嵌入式IC器件的物理操作中所获得的信息来回避加密系统的数学特性。例如，攻击者可以通过在设备执行加密操作时测量功耗或电磁辐射来从微控制器中提取秘密密钥。然而，这些侧信道攻击需要直接物理访问设备。因此，这些传统的侧信道攻击的范围仅限于攻击者可以直接进行物理访问的少量嵌入式设备。

然而，对于具有嵌入式传感器的IoT设备，存在一种新型的侧信道攻击，其不需要物理访问设备。该攻击依赖于设备上集成传感器和相关ADC电路的操作来收集侧信道信息。尤其是，该攻击依赖于加密电路与集成传感器和/或ADC之间的加密信息的泄漏，从而可以从传感器和/或ADC电路所生成的结果确定包括秘密密钥的加密电路的操作。这种侧信道攻击不需要攻击者具有物理访问并且可以接管设备。而是，攻击者通过将合法命令发送到设备可以远程发起这种侧信道攻击。例如，攻击者可以发送用以获取传感器读数的命令，以及触发加密电路内的秘密密钥的使用的其他命令。传感器操作和加密操作的重叠操作可以导致有关秘密密钥的可利用的侧信道信息泄漏到传感器相关数据中。因此，对于包括嵌入式传感器的这样的IoT设备，可以进行侧信道攻击，从而利用侧信道信息而无需物理访问设备。此外，这种新型的攻击可以轻松地按数量级扩展，从而有可能破解大量设备。

图1A(现有技术)是现有集成电路102的示例实施例100的框图，可以基于一个或多个传感器112和相关ADC电路108与加密电路106的重叠操作使用侧信道攻击来破解该集成电路。集成电路102还包括控制器104、存储器110、无线电台116和电源电路118。无线电台116包括发射电路和接收电路，并且无线电台116耦合到天线115并且与网络125无线通信。一个或多个嵌入式传感器112检测环境输入114，诸如温度、压力、环境光、机械致动器和/或期望由集成电路102检测的其他环境输入。ADC电路108将来自嵌入式传感器112的模拟输入转换为被提供到控制器104的数字数据。加密电路106使用一个或多个秘密密钥107执行一个或多个加密操作。对于一个实施例，秘密密钥107被存储在与加密电路106相关联的可信存储器内。存储器110用于促进集成电路102的操作，并且可以存储用于控制器104、加密电路106和/或集成电路102内的其他电路块的数据和/或代码。电源电路118从外部电压源接收功率，并将内部电源电压提供到集成电路102内的电路块。还应注意，集成电路102也可以具有网络接口电路，以代替或附加于无线电台116，该网络接口电路提供到网络125的网络连接。

外部设备120所表示的攻击者可以通过基于与传感器112和/或ADC电路108的重叠操作，通过侧信道攻击来确定秘密密钥107，从而破解加密电路106的安全性。攻击设备120通过网络125将命令122传送到集成电路102。这些命令122包括与传感器有关的命令，以使控制器104激活一个或多个传感器112以收集传感器读数并通过ADC电路108生成数字传感器数据。命令122还包括与加密有关的命令，以使控制器104激活加密电路106以使用一个或多个秘密密钥107执行加密操作。传感器112和/或ADC电路108与加密电路106的重叠操作使加密信息124泄漏到电源电压中，该电源电压由电源电路118生成并提供到传感器112和/或ADC电路108。然后，攻击设备120可以通过响应于命令122中与传感器有关的命令而由控制器104通过网络125所报告的传感器数据，来检测加密信息124。

图1B(现有技术)是示例实施例150的流程图，其中攻击设备120基于与传感器112和/或ADC电路108的重叠操作，通过侧信道攻击来破解加密电路106的安全性。如箭头122A所示，攻击设备120将由控制器104接收的用于传感器操作和加密操作的命令发送到集成电路102。控制器104然后如箭头152所示激活关于传感器112中的一个的传感器操作。控制器104还如箭头154所示激活关于加密电路106的加密操作。传感器112执行检测周期156并生成传感器信号，如箭头158所示，该传感器信号被发送到ADC电路108。ADC电路108执行转换周期160，以将感测到的信号转换为数字数据，如箭头162所示，该数字数据被传送到控制器104。然后，如箭头122B所示，将数字数据作为请求的数据返回到攻击设备120。加密电路106使用与传感器112和/或ADC电路108的操作重叠的秘密密钥107来执行加密周期164，并且加密电路106如箭头166所示将所得的加密数据传送到控制器104。如上所述，该重叠操作导致加密信息124泄漏到传感器112和/或ADC电路108的操作中，从而影响由那些电路所生成的感测到的信号和/或数字数据。然后，攻击设备120可以从控制器104传回的数字数据中检测到该加密信息124。随时间和多个这样的命令周期，攻击设备120可以确定秘密密钥107，从而破解集成电路102和/或网络125。

发明内容

公开用于具有嵌入式传感器的安全设备的侧信道攻击减轻的系统和方法。实施例包括相对于嵌入式传感器操作具有隔离的操作的加密电路，以减轻侧信道攻击。加密电路、一个或多个传感器以及模数转换器(ADC)电路与加密电路一起被集成到集成电路中。对于一个实施例，利用嵌入式传感器输出感测到的信号，并且使用ADC电路将感测到的信号转换为数字数据。此外，使用一个或多个秘密密钥和加密电路来生成加密数据。如本文所述，相对于传感器输出感测到的信号的操作和ADC电路将感测到的信号转换为数字数据的操作，加密数据的生成具有隔离的操作。隔离的操作减轻侧信道攻击。对于一个实施例，使用与用于传感器和ADC电路的电源电路、时钟电路和/或复位电路电隔离的用于加密电路的类似电路来实现这种隔离的操作。对于一个实施例，使用相对于传感器和ADC电路的加密电路的时分多路复用操作来实现隔离的操作。还可以实施其他特征和变型，并且也可以利用相关的系统和方法。

对于一个实施例，公开一种具有侧信道攻击减轻的集成电路，该集成电路包括：传感器，其具有感测到的信号作为输出；模数转换器(ADC)电路，其经耦合以接收感测到的信号并输出表示感测到的信号的数字数据；以及加密电路，其具有基于一个或多个秘密密钥的加密数据作为输出，其中加密电路的操作相对于传感器的操作和ADC电路的操作是隔离的，以减轻侧信道攻击。

在另外的实施例中，集成电路还包括无线电台，该无线电台被配置为与网络通信以传输表示感测到的信号的数字数据。在进一步的实施例中，集成电路还包括网络接口电路，该网络接口电路被配置为与网络通信以传输表示感测到的信号的数字数据。

在另外的实施例中，加密电路的操作相对于传感器的操作和ADC电路的操作是电隔离的，以减轻侧信道攻击。在进一步的实施例中，集成电路还包括：第一电源电路，其经耦合以将电源电压分配到加密电路；以及第二电源电路，其经耦合以将电源电压分配到传感器和ADC电路，并且第一电源电路与第二电源电路电隔离。在进一步的实施例中，第一电源电路包括分路调节器。在进一步的实施例中，集成电路包括耦合到加密电路的第一时钟电路和第一复位电路，并且包括耦合到传感器和ADC电路的第二时钟电路和第二复位电路，其中第一时钟电路和第一复位电路与第二时钟电路和第二复位电路电隔离。

在另外的实施例中，加密电路的操作相对于传感器的操作和ADC电路的操作在时间上隔离，以减轻侧信道攻击。在进一步的实施例中，集成电路还包括耦合到传感器、ADC电路和加密电路的控制器；并且该控制器被配置为基于从外部设备所接收的用于传感器操作和加密操作的命令，使加密电路相对于传感器和ADC电路进行时分多路复用操作。在进一步的实施例中，控制器被配置为仅在传感器操作已经完成之后才激活加密操作。

对于一个实施例，公开一种物联网(IoT)设备，其包括：无线电台，其被耦合到天线以与网络通信；传感器，其具有感测到的信号作为输出；模数转换器(ADC)电路，其经耦合以接收感测到的信号并输出表示感测到的信号的数字数据；加密电路，其具有基于一个或多个秘密密钥的加密数据作为输出；以及控制器。该控制器被耦合到传感器、ADC电路以及加密电路；并且该控制器被配置为通过网络从外部设备接收用于传感器操作和加密操作的命令。无线电台、传感器、ADC电路、加密电路和控制器被集成在集成电路中；并且加密电路的操作相对于传感器的操作和ADC电路的操作是隔离的，以减轻侧信道攻击。

在另外的实施例中，加密电路的操作相对于传感器的操作和ADC电路的操作是电隔离的，以减轻侧信道攻击。在进一步的实施例中，IoT设备包括：第一电源电路，其经耦合以将电源电压分配到加密电路；以及第二电源电路，其经耦合以将电源电压分配到传感器和ADC电路，并且第一电源电路与第二电源电路电隔离。在进一步的实施例中，IoT设备包括耦合到加密电路的第一时钟电路和第一复位电路，并且包括耦合到传感器和ADC电路的第二时钟电路和第二复位电路，其中第一时钟电路和第一复位电路与第二时钟电路和第二复位电路电隔离。

在另外的实施例中，加密电路的操作相对于传感器的操作和ADC电路的操作在时间上隔离，以减轻侧信道攻击。在进一步的实施例中，控制器被配置为基于用于传感器操作和加密操作的命令，使加密电路相对于传感器和ADC电路进行时分多路复用操作。

对于一个实施例，公开一种减轻侧信道攻击的方法，该方法包括：利用集成在集成电路内的传感器输出感测到的信号；使用集成在集成电路内的模数转换器(ADC)电路将感测到的信号转换为数字数据；使用一个或多个秘密密钥和集成在集成电路内的加密电路生成加密数据；并且将该生成相对于该输出和该转换隔离，以减轻侧信道攻击。

在另外的实施例中，该方法还包括使用网络接口电路或集成在集成电路内的无线电台中的至少一个与网络通信，以传输表示感测到的信号的数字数据。

在另外的实施例中，隔离包括将加密电路的操作相对于传感器的操作和ADC电路的操作电隔离，以减轻侧信道攻击。在进一步的实施例中，电隔离包括使用第一电源电路将电源电压分配到加密电路，并且使用耦合的第二电源电路将电源电压分配到传感器和ADC电路，其中第一电源电路与第二电源电路电隔离。在进一步的实施例中，电隔离还包括使用第一时钟电路将第一时钟信号供应到加密电路；使用第一复位电路将第一复位信号供应到加密电路；使用第二时钟电路将第二时钟信号供应到传感器和ADC电路；以及使用第二复位电路将第二复位信号供应到传感器和ADC电路，其中第一时钟电路和第一复位电路与第二时钟电路和第二复位电路电隔离。

在另外的实施例中，隔离包括将加密电路的操作相对于传感器的操作和ADC电路的操作在时间上隔离，以减轻侧信道攻击。在进一步的实施例中，在时间上隔离包括利用集成在集成电路内的控制器接收来自外部设备的用于传感器操作和加密操作的命令，以及利用该控制器基于命令使加密电路相对于传感器和ADC电路进行时分多路复用操作。在进一步的实施例中，该方法包括仅在传感器操作已经完成之后才激活加密操作。

还可以实施其他特征和变型，并且也可以利用相关的系统和方法。

附图说明

注意，附图仅示出本发明的示例实施例，并且因为本发明可以许可其他等效实施例，因此不应视为对本发明范围的限制。

图1A(现有技术)是现有集成电路的示例实施例的框图，可以基于一个或多个传感器和相关ADC电路与加密电路的重叠操作使用侧信道攻击破解该现有集成电路。

图1B(现有技术)是示例实施例的流程图，其中攻击设备基于与传感器和/或ADC电路的重叠操作，通过侧信道攻击来破解加密电路的安全性。

图2是示例实施例的过程图，其中加密电路相对于传感器操作和ADC电路操作具有隔离的操作以减轻侧信道攻击。

图3是集成电路的示例实施例的框图，该集成电路将加密电路的操作与一个或多个集成传感器和相关ADC电路的操作电隔离，从而防止或帮助消除侧信道攻击。

图4是如图3的实施例中所示的分开且电隔离的电源电路的示例实施例的框图。

图5是示例实施例的框图，其中用于加密电路的附加电路(诸如时钟电路和复位电路)在集成电路内被电隔离。

图6是示例实施例的流程图，其中通过时分多路复用操作，加密电路的操作相对于传感器的操作和ADC电路的操作在时间上隔离。

具体实施方式

公开一种用于具有嵌入式传感器的安全设备的侧信道攻击减轻的系统和方法。公开的实施例包括与一个或多个传感器和相关模数转换器(ADC)电路集成的加密电路。如本文所述，加密电路相对于传感器和ADC电路具有隔离的操作，使得攻击者不能由于在加密电路的操作期间泄漏密码信息而获得侧信道信息。各种特征可以被实施用于本文描述的实施例，并且也可以利用相关的系统和方法。

如本文所述，公开的实施例防止攻击者利用集成的片上传感器和相关ADC电路来测量可能潜在地揭示在加密操作中所使用的秘密密钥的侧信道信息。因此，所公开的实施例防止通过针对具有嵌入式传感器的网络连接设备的命令远程发起侧信道攻击。如本文所述，所公开的实施例使加密电路的操作与集成传感器和ADC电路的操作隔离。该隔离的操作可以被实施为电隔离、逻辑隔离或其他隔离和/或这些隔离技术的组合。例如，通过将用于加密电路的电源电路与用于传感器转换器和ADC的电源电路独立、不相等并且分开来实现电隔离。时钟电路和/或复位电路可以类似地被电隔离。对于一个实施例，使用解耦的电压调节器来为传感器和相关ADC供电，并且使用分开的专用分路调节器来为加密电路供电。逻辑隔离可以例如通过将加密电路的操作相对于传感器和ADC电路的操作进行时分多路复用来实现。在仍然利用本文描述的隔离技术的同时，还可以实施其他变型。

图2是示例实施例200的过程图，其中加密电路相对于传感器操作和ADC电路操作具有隔离的操作以减轻侧信道攻击。在框201中，利用集成在集成电路内的传感器输出感测到的信号。在框203中，使用集成在集成电路内的模数转换器(ADC)电路将感测到的信号转换为数字数据。在框205中，使用一个或多个秘密密钥和集成在集成电路内的加密电路来生成加密数据。如框207所示，加密数据的生成相对于传感器输出感测到的信号的操作和ADC电路将感测到的信号转换为数字数据的操作具有隔离的操作。这种隔离的操作减轻侧信道攻击。注意，在仍然利用本文描述的隔离技术的同时，还可以实施不同和/或附加的功能。

图3是集成电路210的示例实施例300的框图，该集成电路210将加密电路106的操作与一个或多个集成传感器112的操作和相关ADC电路108的操作电隔离，从而防止或帮助消除侧信道攻击。与图1(现有技术)的集成电路102一样，集成电路210还包括控制器104、存储器110和无线电台116。无线电台116包括发射电路和接收电路，并且无线电台116耦合到天线115并且与网络125无线通信。一个或多个嵌入式传感器112检测环境输入114，诸如温度、压力、环境光、机械致动器和/或期望由集成电路210检测的其他环境输入。ADC电路108将来自集成电路210的模拟输入转换为提供到控制器104的数字数据。加密电路106使用一个或多个秘密密钥107执行一个或多个加密操作。对于一个实施例，秘密密钥107被存储在与加密电路106相关联的可信存储器中。存储器110用于促进集成电路210的操作，并且可以存储用于控制器104、加密电路106和/或集成电路210中的其他电路块的数据和/或代码。还应注意，集成电路210还可以具有网络接口电路，以替代或者附加于无线电台116，该网络接口电路提供到网络125的网络连接。

与图1(现有技术)的集成电路102相反，集成电路210包括电源电路202，该电源电路202专用于加密电路106并且与用于传感器112和相关ADC电路108的电源电路204分开。电源电路202从外部电压源接收功率，并将电源电压提供到加密电路106。电源电路204从外部电压源接收功率，并将电源电压提供到传感器112和ADC电路108。电源电路204还可以将电源电压提供到其他电路块，诸如无线电台116、控制器104和存储器110。

由于电源电路202与电源电路204电隔离，因此攻击者(如设备120所示)无法通过基于来自传感器112和/或ADC电路108的重叠操作的电源泄漏的侧信道攻击来破解加密电路106的安全性。如上面相对于图1A(现有技术)所述的，攻击设备120通过将命令122通过网络125传送到集成电路102来尝试这种攻击。这些命令122包括与传感器相关的命令，该命令试图使控制器104激活一个或多个传感器112以收集传感器读数并通过ADC电路108生成数字传感器数据。命令122还包括与加密有关的命令，该命令试图使控制器104激活加密电路106以使用一个或多个秘密密钥107执行加密操作。然而，对于图3的实施例，因为电源电路202与电源电路204电隔离，所以传感器112和/或ADC电路108与加密电路106的重叠操作不会导致加密信息泄漏到由电源电路202/204生成和提供的电源电压中。因此，如箭头206所示，攻击设备120通过响应于命令122中与传感器有关的命令而由控制器104通过网络125所报告的传感器数据，无法检测到加密信息。

图4是图3的分开且电隔离的电源电路202和204的示例实施例400的框图。电源电路202接收外部电源电压402。用于电源电路202的电压调节器404接收该外部电源电压402并生成经调节的电压405。然后，该经调节的电压405由电源分配电路406接收，并且该电源分配电路406将电源电压407分配到加密电路106。类似地，用于电源电路204的电压调节器408接收外部电源电压402并生成经调节的电压409。然后，该经调节的电压409由电源分配电路410接收，并且该电源分配电路410将电源电压411分配到传感器112、ADC电路108和/或集成电路210内的其他电路块。因为电源电路202与电源电路204电隔离，因此不会由于加密电路106与传感器112和ADC电路108的重叠操作而发生加密信息的泄漏。

对于一个实施例，用于电源电路202的将电源电压407分配到加密电路106的电压调节器404可以实施为分路调节器。尽管由于较高(但恒定)的电流消耗，分路调节器在IoT设备中通常是不希望的，但其作为加密电源电路202的电压调节器的有限使用使其成为本文所述实施例的可行选择。在仍然利用本文描述的隔离技术的同时，也可以使用其他调节器电路。

图5是示例实施例500的框图，其中用于加密电路106的附加电路在集成电路210内被电隔离。对于示例实施例500，时钟电路502和复位电路504也在第一电路区域510内被电隔离。时钟电路502生成一个或多个时钟信号503，并且复位电路504生成一个或多个复位信号505。时钟信号503和复位信号505与来自电源电路202的电源电压407一起输出到加密电路106。该第一电路区域510与第二电路区域520电隔离。时钟电路506和复位电路508与电源电路204一起被包括在第二电路区域520内。时钟电路506生成一个或多个时钟信号507，并且复位电路508生成一个或多个复位信号509。时钟信号507和复位信号509与电源电压411一起输出到传感器112、ADC电路108和/或集成电路210内的其他电路块。附加于实施例500中所示的电路或与其分开，将信号提供到加密电路106的其他数字或模拟电路也可以被电隔离，以帮助消除基于加密信息泄漏到传感器112和/或ADC电路108的操作中的侧信道攻击。还可以实施其他变型。

如上所述，附加于或代替由图3至图5的实施例提供的电路的电隔离，还可以使用逻辑隔离来防止加密信息泄漏到传感器112和/或ADC电路108的操作中。例如，可以通过将加密电路106的操作相对于传感器112和ADC电路108的操作进行时分复用来实施该逻辑隔离。

图6是示例实施例600的流程图，其中通过时分复用操作，加密电路106的操作相对于传感器112和ADC电路108的操作在时间上隔离。由于这种时分多路复用操作，攻击设备120不能基于与传感器112和/或ADC电路108的重叠操作通过侧信道攻击来破解加密电路106的安全性。如箭头122A所示，攻击设备120将由控制器104接收的用于传感器操作和加密操作的命令发送到集成电路102。然而，与图1B(现有技术)的实施例相反，控制器104不激活加密电路106与传感器112和ADC电路108的重叠操作。而是，使用时分多路复用操作。对于示例实施例600，控制器104首先如箭头152所示，激活关于传感器112中的一个的传感器操作。传感器112执行检测周期156，并生成传感器信号，如箭头158所示，该信号被发送到ADC电路108。ADC电路108执行转换周期160以生成数字数据，如箭头162所示，该数字数据被传送到控制器104。然后，如箭头122B所示，将该数字数据作为请求的数据返回到攻击设备120。在传感器操作完成之后，控制器如箭头154所示，激活关于加密电路106的加密操作。加密电路106使用秘密密钥107执行加密周期164，并且该加密周期不与传感器112和/或ADC电路108的操作重叠。如箭头166所示，加密电路106将所得的加密数据传送到控制器104。还应注意，也可以首先激活加密操作，然后激活传感器操作。因此，仅在传感器操作已经完成之后才激活加密操作，或者仅在加密操作已经完成之后才激活传感器操作。

因为在加密电路106相对于传感器112和ADC电路108之间没有重叠操作，所以加密信息不泄漏到传感器112和/或ADC电路108的操作中。因此，如箭头206所示，攻击设备120无法从由控制器104传回的数字数据中检测到加密信息。还应注意，与加密电路106的操作有关的电路(诸如图5的时钟电路502和复位电路504)也可以使用时分多路复用操作来控制和激活，使得这些电路的操作不与传感器112和ADC电路108的操作重叠。在仍利用本文所述的时分多路复用操作的同时，也可以实施其他变型。

注意，使用硬件、软件或硬件和软件的组合可以实现本文描述的功能块、设备和/或电路系统。对于一个实施例，对一个或多个可编程集成电路进行编程以提供本文所述的功能。例如，一个或多个处理器(例如，微处理器、微控制器、中央处理单元等)、可编程逻辑设备(例如，复杂可编程逻辑设备(CPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)等)以及其他可编程集成电路可以使用软件或其他编程指令进行编程，以实现禁止的等离子体工艺配方的功能。还应注意，软件或其他编程指令可以存储在一个或多个非暂时性计算机可读介质(例如，存储器存储设备、闪存、DRAM存储器、可重新编程的存储设备、硬盘驱动器、软盘、DVD、CD-ROM等)，并且软件或其他编程指令在由可编程集成电路执行时使可编程集成电路执行本文所述的过程、功能和/或能力。也可以实现其他变型。

鉴于此描述，本发明的进一步修改和替代实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，将认识到，本发明不受这些示例布置的限制。因此，本描述仅应被解释为说明性的，并且是为了教导本领域技术人员实施本发明的方式。应当理解，本文示出和描述的本发明的形式应被视为当前的优选实施例。在实施方式和体系结构方面可以进行各种改变。例如，等效元件可以代替本文中图示和描述的那些元件，并且本发明的某些特征可以独立于其他特征的使用来利用，在受益于本发明的描述之后，所有这些对于本领域技术人员将是显而易见的。