The invention belongs to the field of integrated circuit technology, and specifically relates to a AES hardware implementation method resisting high-order differential power attack. The core idea of the present invention is to decompose a complex nonlinear Sbox into a low dimension nonlinear part and a linear part, thereby reducing the complexity of the masks to the nonlinear part. The beneficial effect of the invention is that the invention has the effect of anti D order DPA attack, and has no low order leakage; the complexity of the algorithm is low, the linear part is only O (d), the nonlinear part is only O (d (d 1)); and this method is very suitable for the implementation of the special integrated circuit (ASIC), and it is very easy to fold and insert the flowing water. The algorithm makes it suitable for different rates of scene. One
【技术实现步骤摘要】
一种抗高阶差分功耗攻击的AES硬件实现方法
本专利技术属于集成电路
,具体涉及一种抗高阶差分功耗攻击的AES硬件实现方法。
技术介绍
高级加密标准(AES)是美国国家标准技术研究所2001发布的加密技术,由于它难于被正面攻击和利于利用硬件实现而被广泛的使用。AES加密一直以来正面都难以破解,但是差分功耗攻击(DPA)技术使得通过对功耗的分析便可以得到密钥。DPA是通过统计分析和分段攻击的方式来找出密钥的。首先,攻击者选择一个函数的某一个位,这个函数是明文与部分密钥计算的结果。常见的选择是AES加密或解密的第一轮的字节代换的输出的某一位。或者第一次密钥与明文异或操作的结果的某位也可以被选择。通过按部就班的执行攻击的每一个步骤,攻击者可以找出密钥的部分位。在最坏的情况下,攻击者需要测试部分密钥的所有可能情况,但是因为攻击者是对密钥分段进行攻击,因此实际的攻击强度指数性减少。比如说,如果攻击者选择AES加密的第一轮的第一个Sbox(密码学中的非线性替换组件)输出的第一位进行攻击,则每次攻击的对象是8位子密钥,则他在最坏情况下需要做256次猜测,如果密钥的总位数是128,则他需要分16次攻击。总数是256*16,即212。而如果直接对128位密钥进行猜测,强度为2128,而这个强度在有意义的时间范围内是无法被攻击出来的。针对DPA攻击,IBM团队在论文[CRYPTO1999]中提出了利用掩膜的方案可以有效的抑制边信道信息的泄露,但是实现的方案难以用硬件实现。格拉茨技术大学在论文[ACNS2006]提出利用随机数来掩盖边信道信息的泄露,但是后来发现效果并不理想 ...
【技术保护点】
1.抗高阶差分功耗攻击的AES硬件实现方法,其特征在于,包括以下步骤:
【技术特征摘要】
1.抗高阶差分功耗攻击的AES硬件实现方法,其特征在于,包括以下步骤:a、将AES的加密的输入明文x分为d+1个随机变量的异或和:x=x0+x1+…+xd(1)b、对于AES加密电路中的行移位、列混淆和轮秘钥加的模块,按照线性函数进行抗d阶加掩:addRound(x)=addRound(x0)+addRound(x1)+…+addRound(xd)(2)shiftRows(x)=shiftRows(x0)+shiftRows(x1)+…+shiftRows(xd)(3)mixColumns(x)=mixColumns(x0)+mixColumns(x1)+…+mixColumns(xd)(4)其中,shiftRows代表AES电路的行移位,mixColumns代表AES电路的列混淆,addRoundKey代表AES电路的轮密钥加;c、对非线性部分Sbox,将其分解为低维度的非线性部分和线性部分,具体为:c1、将Sbox分解为仿射变换Af以及GF(28)域的乘法逆Inv:Sbox(x)=Af(Inv(x)...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙海林,高洪波,周婉婷,李磊,金瓯,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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