[發(fā)明專利]抗差分功耗分析與時(shí)間攻擊的消息認(rèn)證碼生成方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011618891.9
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112737767B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 車珺;郭淳;王偉嘉;王慶菊
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

1.一種抗差分功耗分析與時(shí)間攻擊的消息認(rèn)證碼生成方法，其特征在于，包括：

獲取處理器的性能參數(shù)；

從MAC算法數(shù)據(jù)庫中查找與當(dāng)前處理器性能參數(shù)相匹配的MAC算法；

利用輸入的消息和查找到的MAC算法，生成相應(yīng)消息認(rèn)證碼；

其中，所述生成消息認(rèn)證碼的過程為：

將輸入的消息M填充至Hash函數(shù)每輪所需消息塊大小的整數(shù)倍，填充后的消息形式為M||10^*，且|M||10^*|為Hash函數(shù)所需消息塊大小的整數(shù)倍，由Hash函數(shù)輸出設(shè)定位數(shù)的比特摘要片段，M是輸入的消息，||是字符串連接符，*代表多個(gè)，M||10^*表示在消息M后追加一個(gè)比特值“1”及多個(gè)比特值“0”；

將輸入的密鑰用輪函數(shù)連續(xù)加密作為第一部分加密，再將第一部分的加密結(jié)果異或摘要片段并由輪函數(shù)連續(xù)加密作為第二部分加密，最后再將第二部分的加密結(jié)果經(jīng)輪函數(shù)連續(xù)加密作為第三部分加密，輸出與輸入密鑰長度相等的抗差分功耗分析與時(shí)間攻擊的消息認(rèn)證碼；

所述Hash函數(shù)為查找到的MAC算法的Hash函數(shù)，輪函數(shù)為查找到的MAC算法的輪函數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的抗差分功耗分析與時(shí)間攻擊的消息認(rèn)證碼生成方法，其特征在于，MAC算法基于Hash-then-PRF結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；其中，Hash意指Hash函數(shù)；PRF為偽隨機(jī)函數(shù)，是對定長輸入進(jìn)行有限的變換后輸出相同長度的輸出；Hash-then-PRF是基于Hash函數(shù)和偽隨機(jī)函數(shù)的結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求1或2所述的抗差分功耗分析與時(shí)間攻擊的消息認(rèn)證碼生成方法，其特征在于，使用MJH[E]結(jié)構(gòu)構(gòu)建Hash函數(shù)，其中MJH是一種基于通用分組密碼的Hash函數(shù)結(jié)構(gòu)，E為分組密碼的加密操作，MJH[E]意指通過調(diào)用分組密碼E完成運(yùn)算的Hash函數(shù)。

4.如權(quán)利要求3所述的抗差分功耗分析與時(shí)間攻擊的消息認(rèn)證碼生成方法，其特征在于，根據(jù)處理器的性能參數(shù)，處理器分為I類處理器、II類處理器和III類處理器；其中，I類處理器為適用于桌面及服務(wù)器的處理器，II類處理器為不適用于桌面及服務(wù)器但擁有AES-NI指令集的處理器，III類處理器為不適用于桌面及服務(wù)器且不含AES-NI指令集的處理器。

5.如權(quán)利要求4所述的抗差分功耗分析與時(shí)間攻擊的消息認(rèn)證碼生成方法，其特征在于，與所述I類處理器、II類處理器和III類處理器匹配的MAC算法分別對應(yīng)的是High-end算法、Low-end-with-NI算法和Low-end-without-NI算法；

High-end算法首先將讀入的密鑰用輪函數(shù)連續(xù)加密5輪作為第一部分加密；再將第一部分的加密結(jié)果異或摘要片段并由輪函數(shù)加密112輪作為第二部分加密；最后再將第二部分的加密結(jié)果經(jīng)輪函數(shù)連續(xù)加密5輪作為第三部分加密，合計(jì)加密122輪；

Low-end-with-NI算法首先將輸入的密鑰用輪函數(shù)連續(xù)加密5輪作為第一部分加密；再將第一部分的加密結(jié)果異或摘要片段并由輪函數(shù)加密96輪作為第二部分加密；最后再將第二部分的加密結(jié)果經(jīng)輪函數(shù)連續(xù)加密5輪作為第三部分加密，合計(jì)加密106輪；

Low-end-without-NI算法將輸入的密鑰用輪函數(shù)連續(xù)加密10輪作為第一部分加密；再將第一部分的加密結(jié)果異或摘要片段并由輪函數(shù)加密96輪作為第二部分加密；最后再將第二部分的加密結(jié)果經(jīng)輪函數(shù)連續(xù)加密10輪作為第三部分加密，合計(jì)加密116輪。