[發明專利]一種可抵御能量分析攻擊的SM4方法有效
| 申請號： | 201410704525.3 | 申請日： | 2014-11-26 |
| 公開（公告）號： | CN104333447B | 公開（公告）日： | 2017-10-10 |
| 發明（設計）人： | 周玉潔;朱念好 | 申請（專利權）人： | 上海愛信諾航芯電子科技有限公司 |
| 主分類號： | H04L9/06 | 分類號： | H04L9/06 |
| 代理公司： | 上海信好專利代理事務所(普通合伙)31249 | 代理人： | 張妍,徐雯瓊 |
| 地址： | 200241 上海*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 抵御 能量 分析 攻擊 sm4 方法 | ||
1.一種可抵御能量分析攻擊的SM4方法，其特征在于，該方法采用一階掩碼密鑰擴展引擎對輸入的密鑰執行密鑰擴展運算，輸出輪密鑰給二階掩碼加解密引擎，二階掩碼加解密引擎對輸入的明文和輪密鑰執行32輪循環迭代運算后，輸出密文，或者二階掩碼加解密引擎對輸入的密文和輪密鑰執行32輪循環迭代運算后，輸出明文；
一階掩碼密鑰擴展引擎和二階掩碼加解密引擎同時工作，一階掩碼密鑰擴展引擎每一輪生成一個輪密鑰，輸出給二階掩碼加解密引擎執行加解密運算；
所述的一階掩碼密鑰擴展引擎對輸入的密鑰執行密鑰擴展運算中，32輪循環迭代過程中使用了4個補償變換，一階掩碼密鑰擴展引擎的4個補償變換C0、C1、C2、C3定義為：
其中，表示按比特異或，128比特的隨機數從左到右按字劃分成4個部分，記為r0、r1、r2、r3，在32輪循環迭代中，隨機數一直保持不變，設第i輪循環迭代的輸入值在沒有掩碼的情況下記為k0i、k1i、k2i、k3i，i＝1～32，每一輪補償變換后的值存儲在四個32比特的寄存器Reg0、Reg1、Reg2、Reg3中；
將寄存器Reg1、寄存器Reg2、寄存器Reg3中的值與CKi做異或操作，作為一階掩碼型S盒MS變換的輸入：
其中，CKi的值采用SM4算法文本中的標準值；
MS變換的構造采用公式表示如下：
將MS變換的結果作為L′變換的輸入：
L′變換是SM4算法文本中規定的線性變換，L′變換的構造采用公式表示如下：
將寄存器Reg0的值與L′變換的結果做異或操作，作為補償變換C3的輸入：
所述的二階掩碼加解密引擎對輸入的明文或密文和輪密鑰執行32輪循環迭代運算中，32輪循環迭代過程中使用了4個補償變換，二階掩碼加解密引擎的4個補償變換C0、C1、C2、C3定義為：
其中，設第i輪循環迭代的初始值在沒有掩碼的情況下記為ai，從左到右分成4個字，依次記為a0i、a1i、a2i、a3i，第i輪對應的隨機數為ri，從左到右分成4個字，依次記為r0i、r1i、r2i、r3i，i＝1～32，32輪循環迭代過程均使用不同的隨機數，即每輪的隨機數都會更新，每一輪補償變換后的值存儲在四個32比特的寄存器Reg0、Reg1、Reg2、Reg3中；
將寄存器Reg1、寄存器Reg2、寄存器Reg3中的值與輪密鑰rki做異或操作，作為二階掩碼型S盒MS變換的輸入：
rki為第i輪的輪密鑰；
MS變換的構造采用公式表示如下：
將MS變換的結果作為L變換的輸入：
L變換為SM4算法文本中規定的線性變換，L變換的構造采用公式表示如下：
將寄存器Reg0的值與L變換的結果做異或操作，作為補償變換C3的輸入：
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