[發明專利]一種密鑰系統

在審

• 申請號: 201711385618.4
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108111297A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 杜源;景蔚亮;陳邦明
• 申請（專利權）人: 上海新儲集成電路有限公司
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/06
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發明涉及信息安全技術領域，尤其涉及一種密鑰系統，其特征在于，包括：第一數量個密鑰模塊；每個密鑰模塊具有不同的密鑰；每個密鑰模塊分別具有一輸入端，輸入端用于接收一輸入文；每個密鑰模塊采用各自的密鑰對輸入文同時進行處理，同時生成不同的輸出文；每個密鑰模塊分別具有一輸出端，輸出端用于輸出輸出文；其中，第一數量大于等于2；密鑰分為有效的第一類密鑰和無效的第二類密鑰，密鑰按類別在所有密鑰模塊中的分配情況遵循一預設策略；通過設置無效的密鑰對側信道攻擊進行干擾，能夠極大地降低側信道攻擊成功的概率。

技術領域

本發明涉及信息安全技術領域，尤其涉及一種密鑰系統。

背景技術

隨著信息技術的進步，越來越多的嵌入式設備(比如智能卡，無線射頻識別等)遭受著不同程度的攻擊，比如側信道攻擊，因此越來越多的嵌入式設備在設計時都要考慮安全問題。側信道攻擊是目前所有的攻擊中最方便也是最有效的方式，側信道攻擊一般包括時間攻擊，能量攻擊，電磁攻擊，錯誤攻擊等，時間攻擊是利用加解密算法在執行時的時間特性對嵌入式設備進行攻擊的方式，能量攻擊是利用加解密算法在執行時消耗的能量對嵌入式設備進行攻擊，電磁攻擊是利用加解密算法在執行的時候的電磁輻射對嵌入式設備進行攻擊，錯誤攻擊是通過在加解密算法執行時加入相應的錯誤，通過觀察加入錯誤后的結果，從而對嵌入式設備進行攻擊。在這些攻擊方式中，由于功耗最容易測量，攻擊成本也比較小，因此成為最有效的攻擊方式之一。

功耗分析攻擊的基本原理是利用加解密算法執行時的功耗與數據的相關性，因此目前存在的基本的防御功耗分析攻擊的方法基本上都是擾亂功耗與數據的相關性，主要的防御方法有以下幾種：

1)隱藏技術，其基本思想在于消除能量消耗的數據依賴性，例如可以采用使得每一個操作幾乎都消耗相同能量的方式來制造設備，或者采用使得設備的能量消耗隨機化的方式來制造設備。

2)掩碼技術，其基本思想是隨機化密碼模塊處理算法過程中的中間值，以使處理被隨機化后的中間值所需要的能量消耗和處理算法的中間值所需要的能量消耗之間相互獨立。

3)功耗擾亂技術，其基本思想是擾亂功耗取消和數據的相關性，例如可以在執行加解密算法的過程中增加額外的數據，或者采用增加隨機噪聲或者冗余功耗的方式來破壞功耗曲線和數據之間的相關性。

但是，目前的防御功耗分析功耗的方法都有兩個缺點，一是在一般的加密設備上，無論使用上述哪種防御功耗分析攻擊的方法，均需要在芯片上引入額外的電路或者功能模塊，而這些額外的電路或者功能模塊只有在防御功耗分析攻擊時才有存在意義，在平時正常運行的過程中只會浪費芯片的面積和增大電子設備的功耗，加重整個電子設備的運行負擔。另外一個缺點是雖然這些防御措施在一定程度上降低了功耗分析攻擊的成功率，但是隨著功耗曲線的增多，這些攻擊措施的有效性越來越低，仍然可能會被攻破。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種密鑰系統，其中，包括：

第一數量個密鑰模塊；每個所述密鑰模塊具有不同的密鑰；

每個所述密鑰模塊分別具有一輸入端，所述輸入端用于接收一輸入文；

每個所述密鑰模塊采用各自的所述密鑰對所述輸入文同時進行處理，同時生成不同的所述輸出文；

每個所述密鑰模塊分別具有一輸出端，所述輸出端用于輸出所述輸出文；

其中，所述第一數量大于等于2；所述密鑰分為有效的第一類密鑰和無效的第二類密鑰，所述密鑰按類別在所有所述密鑰模塊中的分配情況遵循一預設策略。

上述的密鑰系統，其中，所述預設策略為：

僅有一個所述密鑰模塊中設置有所述第一類密鑰，其余所述密鑰模塊中均為所述第二類密鑰。

上述的密鑰系統，其中，每個所述密鑰模塊分別由一個第一控制器形成；