[發明專利]基于動態改變中間數據存儲位置的抗攻擊方法及電路實現

有效

• 申請號: 201410173997.0
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103905182B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 單偉偉;戴文韜;伏星源
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;H04L9/08
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所32250
• 代理人: 王斌

1.一種基于動態改變加密算法中間數據存儲位置的抗攻擊方法，其特征在于，在DES加密算法模塊中添加控制模塊和冗余寄存器，DES分組密碼算法根據所述控制模塊產生的標志位，動態改變每一輪中間計算數據存儲的寄存器位置，具體包括如下步驟：

步驟一，DES加密硬件實現需要16輪迭代，其中每一輪的中間數據保存在左右兩個32比特寄存器(L_reg0和R_reg0)中，在DES加密模塊中增加控制模塊及左右兩個32比特冗余寄存器(L_reg1和R_reg1)，所述控制模塊產生1比特標志位flag，DES加密的每一輪中間結果數據根據flag的值，選擇目標寄存器；

步驟二，初始標志位flag的值為0，flag的值根據輪數交替變化，DES算法進行奇數輪加密運算時flag為1，DES算法進行偶數輪加密時flag為0；

步驟三，DES算法運算時，輸入的64比特明文通過初始置換IP，實現明文的比特重排，同時把64比特明文分為左右兩部分明文(L₀和R₀)，所述左邊部分明文(L₀)是比特重排后的前32比特，所述右邊部分明文(R₀)是比特重排后的后32比特，此時flag為0，DES將上述左右兩部分明文分別對應保存在所述的左右寄存器(L_reg0和R_reg0)中；

步驟四，DES進行16輪迭代操作，16次迭代運算具有相同的結構，記做F函數，包含擴展置換、密鑰異或、S盒替換、置換操作、與上一輪數據異或5個操作；上一輪64比特中間數據經過這5個操作得到這一輪的64比特中間數據，這一輪中間數據根據flag標志位的值保存到上述寄存器(L_reg0或R_reg0或L_reg1或R_reg1)中，如果flag為0，此輪中間數據的左32比特數據(L_n)保存在左寄存器(L_reg0)中，右32比特數據(R_n)保存在右寄存器(R_reg0)中；如果flag為1，此輪中間數據的左32比特數據(L_n)保存在左冗余寄存器(L_reg1)中，右32比特數據(R_n)保存在右冗余寄存器(R_reg1)中；

步驟五，將16次迭代變化的結果通過逆變換矩陣，得到密文輸出。

2.一種采用權利要求1所述的方法實現的具有抗功耗攻擊的DES密碼算法硬件電路，所述電路在DES加密算法模塊中添加控制模塊和冗余寄存器，DES分組密碼算法根據所述控制模塊產生的標志位，動態改變每一輪中間計算數據存儲的寄存器位置。