一种抗零值攻击的AES&SM4可重构S盒替换电路制造技术

本发明专利技术公开了一种抗零值攻击的AES&SM4可重构S盒电路，其特征在于，包括前仿射单元、第一选择器、带掩码的抗零值功耗攻击求逆电路、第一掩码修正单元、后仿射单元、仿射单元、第二掩码修正单元、第二选择器。本发明专利技术针对抗差分功耗攻击的S盒结构，其输入带有掩码，提出了抗零值功耗攻击的求逆电路结构以及零值检测电路，在输入带有掩码的情况下，依然能将非零值求逆转换成非零值求逆，有效防止对零值求逆带来的明显功耗差异性，在抗差分功耗攻击的同时，也能抵御零值功耗攻击，以此来提高整个芯片的抗攻击性。片的抗攻击性。片的抗攻击性。

【技术实现步骤摘要】
一种抗零值攻击的AES＆SM4可重构S盒替换电路


[0001]本专利技术涉及信息安全领域，具体涉及一种抗零值攻击的AES&SM4可重构S盒替换电路。

技术介绍

[0002]随着侧信道攻击的提出，在数学理论层面绝对安全的加密算法，在物理攻击上变得十分脆弱。物理攻击通过采集加密芯片正常工作时所泄露的信息，例如功耗、电磁泄露、声音、温度等，泄露信息与加密中间值具有一定的线性关系，因此侧信道攻击成为可能。例如AES很容易就能在相关能量分析、差分能量分析、零值功耗分析等手段下轻易被破解出密钥，这对密码安全带来了严重威胁。
[0003]针对零值功耗攻击的防护手段目前较少，例如“一种抗高阶功耗分析的AES掩码加密方法”专利提出的方法需要利用随机数，实现方式复杂；“一种抵御能量分析攻击的掩码方法及掩码电路”专利只是对掩码为0时进行保护，但通常情况下掩码不为0，且其并未对求逆值进行保护，依然存在安全漏洞；“一种密码器件上防御零值功耗攻击的方法”专利所提出的方法可以很好的抵御零值功耗攻击，但电路实现复杂；因此对于抗零值功耗攻击的S盒设计还需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗零值攻击的AES&SM4可重构S盒电路，其特征在于，包括前仿射单元、第一选择器、带掩码的抗零值功耗攻击求逆电路、第一掩码修正单元、后仿射单元、仿射单元、第二掩码修正单元、第二选择器，其中：前仿射单元用于对加掩码的输入值x+m、掩码m进行SM4的前仿射运算，得到仿射运算后的结果及掩码x1+m1、m1；第一选择器，用于根据aes_sm4选择信号确定求逆的输入x2+m2以及掩码m2；若aes_sm4为1，表示进行AES运算，则x2+m2＝x+m，m2＝m；若aes_sm4为0，表示进行SM4运算，则x2+m2＝x1+m1，m2＝m1；带掩码的抗零值功耗攻击求逆电路，用于对x2+m2、m2进行求逆，并结合修正值得到求逆后的结果x2‑1+m2；第一掩码修正单元，用于对求逆后的结果x2‑1+m2进行掩码修正操作，将掩码从m2修正为m，得到x2‑1+m；后仿射单元，用于将x2‑1+m、掩码m进行SM4的后仿射运算得到L(x
‑1)+m3；仿射单元，用于将x2‑1+m、掩码m进行AES的仿射运算，得到L(x
‑1)+m4；第二选择器，用于根据aes_sm4选择信号确定掩蔽输出L(x
‑1)+m5以及掩码m5；若aes_sm4为1，则m5＝m4；若aes_sm4为0，则m5＝m3；第二掩码修正单元，用于对L(x
‑1)+m5进行掩码修正操作，将掩码从m5修正为m，修正后的值就是掩蔽后的S盒替换输出值L(x
‑1)+m。2.根据权利要求1所述的抗零值攻击的AES&SM4可重构S盒电路，其特征在于，所述带掩码的抗零值功耗攻击求逆电路的求逆处理过程如下：对加掩码的输入值x+m和掩码m通过零值检测电路进行零值检测，得到δ(x)；将得到的δ(x)添加到x+m上，将x进行映射到非零值x+m+δ(x)；将非零值x+m+δ(x)乘以掩码值m，得到[x+δ(x)+m]m；将m通...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲金伟，高倾健，谢家兴，詹瑞典，徐迎晖，蔡述庭，熊晓明，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：