通過對(duì)基于復(fù)合域S-box構(gòu)造算法的深入研究,該文提出一種低面積復(fù)雜度的通用低熵高階掩碼算法。在有限域GF（24）上引入低熵掩碼思想,并采用部分模塊復(fù)用設(shè)計(jì),有效降低了基于復(fù)合域S-box求逆運(yùn)算的乘法數(shù)量。該算法能夠適用于由求逆運(yùn)算構(gòu)成的任意分組加密算法,進(jìn)一步將本方案應(yīng)用于分組加密算法高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）,給出了詳細(xì)的綜合仿真結(jié)果并進(jìn)行了版圖面積優(yōu)化,較傳統(tǒng)的掩碼方案相比有效減少了邏輯資源的使用,此外,對(duì)其安全性進(jìn)行了理論驗(yàn)證。 

【文章來源】：電子與信息學(xué)報(bào). 2020,42(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

AES高階掩碼實(shí)現(xiàn)流程

sysDC對(duì)采用本文掩碼方案的S-box,AES進(jìn)行了綜合分析，分別給出了本文方案的S-box,AES的非掩碼、1階掩碼、2階掩碼的綜合情況(如表6所示)。進(jìn)行綜合之后，利用EDA工具DC產(chǎn)生的網(wǎng)表文件作為自動(dòng)布局布線工具ICC的輸入文件，對(duì)S-box的非掩碼、1階掩碼、2階掩碼版圖進(jìn)行面積優(yōu)化，設(shè)置工作頻率為50MHz，芯片利用率為0.6的情況下，得到S-box不同掩碼階數(shù)的版圖面積分別為24.4×24.1mm2,32.5×32.6mm2,34.6×33.5mm2(如圖4所示)。圖2有限域GF(28)求逆算法結(jié)構(gòu)第3期姜久興等：基于復(fù)合域通用低熵高階掩碼的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)783

)本文方法2階掩碼193(<1%)(89.2%)8(<1%)表5不同AES方案實(shí)現(xiàn)結(jié)果對(duì)比方案思想總的邏輯單元組合邏輯總的寄存器非掩碼23890(21%)19811(17%)10769(9%)Oswald[12]1階掩碼45549(40%)(90.7%)40368(35%)(103.8%)16036(14%)(48.9%)汪鵬君[17]1階掩碼42161(37%)(76.5%)36584(32%)(84.7%)13780(12%)(28%)Ahn[18]1階掩碼42087(37%)(76.2%)36510(32%)(84.3%)12820(11%)(19%)本文方法1階掩碼38456(34%)(60.9%)32879(28%)(66.1%)12820(11%)(19%%)本文方法2階掩碼44475(39%)(86.1%)38282(33%)(93.2%)18980(17%)(76.2%%)圖3S-box,AES的不同掩碼功能驗(yàn)證結(jié)果784電子與信息學(xué)報(bào)第42卷

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于隨機(jī)加法鏈的高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)抗側(cè)信道攻擊對(duì)策[J]. 黃海,馮新新,劉紅雨,厚嬌,趙玉迎,尹莉莉,姜久興.  電子與信息學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]分組密碼算法抗故障攻擊能力度量方法研究[J]. 歐慶于,羅芳,葉偉偉,周學(xué)廣.  電子與信息學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]基于滑動(dòng)平均的能量分析攻擊研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 王建新,方華威,段曉毅,佘高健.  電子與信息學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]基于均勻化混沌系統(tǒng)生成S盒的算法研究[J]. 臧鴻雁,黃慧芳.  電子與信息學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]防御零值功耗攻擊的AES SubByte模塊設(shè)計(jì)及其VLSI實(shí)現(xiàn)[J]. 汪鵬君,郝李鵬,張躍軍.  電子學(xué)報(bào). 2012(11)
[6]防御差分功耗分析攻擊技術(shù)研究[J]. 汪鵬君,張躍軍,張學(xué)龍.  電子與信息學(xué)報(bào). 2012(11)

碩士論文
[1]智能卡AES加密模塊抗側(cè)信道攻擊掩碼技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐佩.重慶大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3307762