[發明專利]防旁信道分析的架構

在審

• 申請號: 201680010484.5
• 申請日: 2016-02-08
• 公開（公告）號: CN107223320A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 奧利維爾·讓·伯努瓦;羅薩里奧·卡馬羅塔
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 楊林勳

背景技術

旁信道分析(SCA)是一種可用來觀察密碼過程(例如公鑰/私鑰加密或解密過程)的若干部分的技術。通過觀察在硬件中實施的密碼過程的運算特性(例如運算時序、電力消耗或電磁簽名)來進行SCA，以確定所述密碼過程的參數。可監視進行密碼過程的處理器，來檢測例如與密碼過程中所涉及的運算有關的電磁脈沖。SCA攻擊密碼過程分析，例如來自進行密碼過程的處理器的電磁脈沖，以推導加密密鑰的內容。具有SCA攻擊的加密密鑰的確定可使得加密不安全。

通常使用公鑰/私鑰對加密或解密、RSA運算和ECC運算，對經由網絡的通信實施兩個不同的密碼過程。RSA過程(RSA表示基礎算法的創建者羅納德·里韋斯特(Ron Rivest)、阿迪·沙米爾(Adi Shamir)和倫納德·阿德爾曼(Leonard Adleman)的縮寫)使用表示計算中所使用的指數的加密密鑰來對符號塊進行加密或解密。為了執行效率，進行運算來實施RSA過程的處理器通常經配置以對將運算數求平方的運算與使運算數相乘的運算之間的運算進行分組。求平方運算和相乘運算由執行RSA過程的處理器以不同方式處理。通常，求平方可在處理器內比相乘更高效地進行，且可使用SCA來觀察運算中的差異。對RSA過程的SCA攻擊通常力圖確定何時進行求平方或相乘運算中的任一者，且接著使那些運算與密碼過程相關。在RSA過程中進行的求平方或相乘運算的選擇對形成加密密鑰的位敏感。可監視進行RSA過程的處理器來尋找若干參數，例如信號時序、電力消耗或電磁簽名，來檢測求平方或相乘運算，并推導導致所述運算進行的加密密鑰的位。舉例來說，參看圖1，可通過監視處理器來檢測從進行RSA密碼過程的處理器觀察到電磁輻射的跡線100。如果檢測到，那么可將以S或M標注的跡線的若干部分解釋為指示處理器分別執行了求平方(S)運算或相乘(M)運算。

類似于RSA過程,ECC(橢圓曲線密碼術)過程使用公鑰密碼術。然而，實施ECC過程的處理器通常執行若干加倍和相加運算來進行加密或解密。加倍運算在所述處理器上通常比相加運算更高效地執行，且使用SCA可觀察所述差異。EEC過程執行中的加倍或相加運算的選擇常常對加密密鑰的位敏感。ECC過程上的SCA攻擊通常力圖確定何時進行加倍或相加運算中的任一者，且接著使那些運算與ECC過程以及形成加密密鑰的位有關。可監視進行ECC過程的處理器來尋找若干參數，例如信號時序、電力消耗或電磁簽名，來檢測加倍或相加運算，并推導與正進行的運算有關的加密密鑰的位。

發明內容

實例實施方案提供一種用于實施密碼過程的設備，其包括：第一運算模塊，其經配置以執行第一運算或第二運算中的一者，所述第一運算不同于所述第二運算；第二運算模塊，其經配置以執行所述第一運算或所述第二運算中的另一者；以及控制模塊，其以通信方式耦合到所述第一操作模塊和所述第二運算模塊，且經配置以將第一信息提供到第一操作模塊或第二運算模塊中的一者，使得在密碼過程期間，所述第一操作或所述第二運算中的至少一者至少執行一次，以產生不相關數據。

另一實例實施方案提供一種用于實施密碼過程的方法，所述方法包括：確定第一運算或第二運算中的選定一者來接收第一信息，以執行所述第一運算或所述第二運算中的相應一者，使得在密碼過程期間，所述第一運算或所述第二運算中的至少一者至少執行一次以產生不相關數據；使用所述第一信息來執行第一運算或第二運算中的選定一者；以及與第一運算或第二運算中的選定一者同時執行第一運算或第二運算中的另一者。

另一實例實施方案提供一種包括指令的非暫時性機器可讀媒體，所述指令用于實施密碼過程，且其經配置以致使機器：確定第一運算或第二運算中的選定一者來接收第一信息，以執行所述第一運算或所述第二運算中的相應一個，使得在所述密碼過程期間，第一運算或第二運算中的至少一者至少執行一次，以產生不相關數據；使用所述第一信息來執行第一運算或第二運算中的選定一者；且與第一運算或第二運算中的選定一者同時執行第一運算或第二運算中的另一者。

另一實例實施方案提供一種用于實施密碼過程的設備，所述方法包括：用于確定第一運算或第二運算中的選定一者來接收第一信息，以執行所述第一運算或所述第二運算中的相應一者，使得在密碼過程期間，所述第一運算或所述第二運算中的至少一者至少執行一次以產生不相關數據的裝置；用于使用所述第一信息來執行第一運算或第二運算中的選定一者的裝置；以及用于與第一運算或第二運算中的選定一者同時執行第一運算或第二運算中的另一者的裝置。

附圖說明

圖1是旁信道分析期間的處理器活動的跡線；